JP2023163768A - ポリエステル系難燃コート剤 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維質材料に高い難燃性を付与できるとともに、繊維質材料が本来有する風合いを効果的に維持できる難燃コート剤を提供する。【解決手段】繊維質材料を難燃化するための難燃コート剤であって、（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）が－３０～３０℃である水系ポリエステル樹脂、（２）難燃成分、（３）増粘成分及び（４）水系溶媒を含むことを特徴とするポリエステル系難燃コート剤に係る。【選択図】なし

Description

本発明は、新規なポリエステル系難燃コート剤に関する。より具体的には、本発明は、繊維部材を難燃化処理するための新規な組成物に関する。

例えば車内繊維製品（カーシート、カーマット、天井材等）のような産業資材等で使用される繊維織物は、一般的にバックコートと呼ばれる手法で裏面に樹脂成分を含むバックコート剤（ＢＣ剤）で塗工・乾燥し、樹脂で繊維を被覆することでほつれ防止処理を行っている。この場合、同時に難燃性を付与する目的で、バックコート剤中に難燃剤を添加する場合があり、特にカーシート分野では必須と言える難燃化処理方法となっている。

また、ほつれ防止の目的が必要のない編物、合成皮革、人工皮革等においても、専ら難燃性を付与することを目的として、同様のバックコートが施される場合があり、近年その需要は増加している。

このようなＢＣ剤に含まれる樹脂成分としては、これまで主としてアクリル樹脂、ウレタン樹脂等が一般的に用いられている（例えば、特許文献１～６）。

しかし、アクリル樹脂は、安価で柔軟な材質も製造可能であるが、柔軟性に富んだものは乾燥後塗膜の表面にタック（ネチャつき）が生じやすい。風合い（柔軟性）とタックはトレードオフの関係にあり、その両者を完全に満足させることが困難である。また、アクリル樹脂自体の燃焼性が非常に高く、それだけ多量の難燃剤（塗工する難燃処理剤）が必要となる。すなわち、主たる目的であるほつれ防止性能を付与するために必要な量よりも過剰の塗工量を必要とする場合がある。

ウレタン樹脂は、難燃性の付与がアクリル樹脂に比較して容易であり、また樹脂物性が強靭でほつれ防止に非常に効果が高い。その一方で、ウレタン樹脂は、比較的高価であるうえ、風合いはやや硬くなるという欠点もある。

特開２００６－２３３１５２ 特開２００７－１６３５７ 特開２０１４－１４１５９８ 特開２０１５－１８７３１７ 特開２０２１－５４９２４ 国際公開ＷＯ２０１４／２９５８

このように、従来のＢＣ剤では繊維質材料に所望の難燃性を付与しようとすると、繊維質材料がもつ柔軟性を阻害するという問題がある。この点において、さらなる改善の余地があるといえる。

従って、本発明の主な目的は、繊維質材料に高い難燃性を付与できるとともに、繊維質材料が本来有する風合いを効果的に維持できる難燃コート剤を提供することにある。

本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の樹脂成分を含む組成を採用することにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、下記のポリエステル系難燃コート剤に係るものである。
１． 繊維質材料を難燃化するための難燃コート剤であって、
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）が－３０～３０℃である水系ポリエステル樹脂、
（２）難燃成分、
（３）増粘成分及び
（４）水系溶媒
を含むことを特徴とするポリエステル系難燃コート剤。
２． 難燃成分が、ホスホロアミデート化合物及びホスホン酸エステル化合物の少なくとも１種である、請求項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
３． 固形分含量で、（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）が－３０～３０℃である水系ポリエステル樹脂：５～３０重量％、（２）難燃成分：５～２５重量％及び（３）増粘成分：０．１～３．０重量％を含有する、前記項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
４． 難燃成分が、水系ポリエステル樹脂１００重量部に対して１５～４００重量部である、前記項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
５． 粘度（２０℃）が１０００～１０００００ｍＰａ・ｓである、前記項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
６． シート状繊維質材料の表面にバックコート層を形成するために用いられる、前記項１～５のいずれか１項に記載のポリエステル系難燃コート剤。
７． 前記項１～５のいずれか１項に記載のポリエステル系難燃コート剤によるバックコート層がシート状繊維質材料の表面に形成されてなる難燃化製品。
８． カーシートである、前記項７に記載の難燃化製品。

本発明によれば、繊維質材料に高い難燃性を付与できるとともに、繊維質材料が本来有する風合いを効果的に維持できる難燃コート剤を提供することができる。

本発明のポリエステル系難燃コート剤は、特定のガラス転移点（Ｔｇ）を有する水系ポリエステル樹脂を樹脂成分として採用していることから、従来のアクリル系及びウレタン系のＢＣ剤と比較して難燃性能が高く、その結果として塗工量が比較的少量で済ませることが可能となり、軽量化に貢献するとともに製造コストも抑えることができる。

しかも、難燃成分として粉末状のものを使用する場合には、難燃性ととともに、その他の物性（風合い・キワツキ・耐熱性）を実質的に阻害することなく、所望の各性能を得ることができる。

さらに、特にポリエステル繊維を含む繊維質材料に適用する場合は、本発明のポリエステル系難燃コート剤も繊維質材料もともにリサイクル化しやすいポリエステル材料となるため、使用後の再利用等も容易になり、ＳＤＧｓの観点からも非常に価値がある。

本発明のポリエステル系難燃コート剤によるバックコート層（ＢＣ層）がシート状繊維質材料の裏面に形成された製品の断面の模式図である。

１．ポリエステル系難燃コート剤
本発明のポリエステル系難燃コート剤（本発明コート剤）は、繊維質材料を難燃化するための難燃コート剤であって、
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）が－３０～３０℃である水系ポリエステル樹脂（以下、単に「水系ポリエステル樹脂」ともいう。）、
（２）難燃成分、
（３）増粘成分及び
（４）水系溶媒
を含むことを特徴とする。

Ａ．本発明コート剤の組成について
（１）水系ポリエステル樹脂
水系ポリエステル樹脂は、主として、本発明コート剤のバインダーとして機能する成分である。

一般に、ポリエステル樹脂は、アクリル樹脂又はウレタン樹脂と比較して難燃化が容易であり、添加する難燃剤量を低減できる。ところが、ポリエステル樹脂は、アクリル樹脂又はウレタン樹脂に比べて風合いが硬いため、実際上も一部のグレードがシート織物の硬仕上げ剤等としてディッピングで用いられている程度である。また、その性質上、軟化点以上では急激に液状化が進み、ＢＣ層の粘着性・流動性が懸念される等の理由から、ＢＣ剤として多量にシート織物に固着させるには不向きとされている。すなわち、ポリエステル樹脂をＢＣ剤の樹脂成分として用いる場合、ａ）風合いが剛直に仕上がってしまうこと、ｂ）耐熱性に不安があること、ｃ）比較的高価であること等から、ポリエステル樹脂をＢＣ剤として用いることは敬遠されているのが実情である。これに対し、本発明では、Ｔｇが特定範囲の水系ポリエステル樹脂をＢＣ剤の樹脂成分として採用することによって、高い難燃性を付与できるとともに、繊維質材料本来の風合い等を効果的に維持することが可能となる。

水系ポリエステル樹脂のＴｇは、通常－３０～３０℃程度であり、特に－１０～２０℃であることが好ましく、その中でも－１０～１５℃であることが最も好ましい。Ｔｇが高すぎると、ＢＣ剤として使用した場合に繊維質材料の風合いを維持することが困難となる。また、Ｔｇが低すぎると、例えば耐熱性の低下、タックの増大等の問題が生じる。

一般に、Ｔｇは軟化点と通常連動したファクターであり、Ｔｇが低いほど柔軟なＢＣ剤を得ることが可能となるが、Ｔｇが低すぎると一般的に軟化点も低くなり、熱時の物性（耐熱性）に問題が生じる。逆に、Ｔｇが高すぎると柔軟性が失われてしまう。従って、本発明に使用される水系ポリエステル樹脂のＴｇは－３０～３０℃に設定される。

また、本発明では、互いにＴｇが異なる２種以上の水系ポリエステル樹脂をブレンドして用いることができる。つまり、高Ｔｇの樹脂と低Ｔｇの樹脂をブレンドし、適正な風合いに調整することが可能となる。従って、Ｔｇが－３０～３０℃である水系ポリエステル樹脂を含んでいる限り、本発明の効果を妨げない範囲内において、Ｔｇが－３０～３０℃の範囲内にある水系ポリエステル樹脂が含まれていても良い。

２種以上の水系ポリエステル樹脂をブレンドする場合、少なくとも１種の水系ポリエステル樹脂のＴｇが－３０～３０℃であれば良いが、特にブレンドした後に検出されるＴｇ（すなわち混合樹脂のＴｇ）が－３０～３０℃の範囲内にあることが望ましい。すなわち、Ｔｇが－３０～３０℃の範囲内にある水系ポリエステル樹脂と、Ｔｇが－３０～３０℃の範囲外にある水系ポリエステル樹脂とをブレンドした場合において、ブレンド後の混合樹脂のＴｇが－３０～３０℃の範囲内にあることが望ましい。特に、互いにＴｇが異なる２種以上の水系ポリエステル樹脂のすべてのＴｇが－３０～３０℃の範囲内にあることがより望ましい。

Ｔｇが－３０～３０℃の範囲内にある水系ポリエステル樹脂は、公知又は市販のものを使用することができる。また、公知の製造方法によっても合成することができる。例えば、Ｔｇを上記の範囲で合成する方法は、特に限定されないが、特にモノマー組成に特定のソフトセグメントを導入する手法が非常に有効である。

通常、このような水系ポリエステル樹脂は、「二塩基酸」と「ジオール」及び少量の「極性官能基（スルホネート基）を導入した二塩基酸又は多塩基酸」を親水ユニットとして用いたモノマーから構成されている樹脂を好適に採用することができる。

前記の二塩基酸基としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，７－ナフタレンジカルボン酸、１，４－ナフタレンジカルボン酸、２，５－ナフタレンジカルボン酸、２，５－フランジカルボン酸等の芳香族系二塩基酸類；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族系二塩基酸類等が挙げられる。

これらの中で、有効なソフトセグメントとしてより効果的に利用できるのは比較的長鎖の脂肪族系二塩基酸類であり、特に炭素数が６以上のものが好ましく、その中でも炭素数が６～１２のものを含有することがより好ましい。イソフタル酸、テレフタル酸等に代表される芳香族系二塩基酸類に対して、これら長鎖の脂肪族二塩基酸類を任意の割合で共重合させることにより、柔軟な風合いを持ち、かつ、耐水性、生地への密着性等に優れた水系ポリエステル樹脂を提供することが可能となる。含有比率としては、限定的ではないが、芳香族二塩基酸類１モルに対して０．１～３モル程度とすることが望ましい。

前記のジオール成分としては、例えばエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオールのような脂肪族系ジオール類、１，４－ベンゼンジメタノール、９，９－－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン等の芳香族系ジオール類；ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のエーテル系ジオール類等が挙げられる。

ジオール成分についても比較的長鎖のジオールを用いることで風合いを柔軟に調整させることは可能であるが、二塩基酸成分組成での調整がより簡便で実際的となる。本発明に好適に用いられるジオール類としては、例えばエチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール及びジエチレングリコールの少なくとも１種が挙げられる。

また、本発明に使用するポリエステル樹脂は水系ディスパージョン化されたものを用いることが好ましく、その場合には親水性を付与したモノマーユニットを導入すれば良い。親水性付与成分としては、例えばカルボン酸類の金属塩又はアンモニウム塩等が好適である。より具体的には、２－スルホイソフタル酸、４－スルホイソフタル酸、５－スルホイソフタル酸等の金属塩又はアンモニウム塩等が好適に使用できる。その他にも、例えばトリメリット酸、ヘミメリット酸、トリメジン酸等の芳香族トリカルボン酸の金属塩又はアンモニウム塩も好適に使用することができる。

このような水系ポリエステル樹脂としては、市販品を使用することもできる。例えば、製品名「ＣＹ－１９０」（丸菱油化工業株式会社製）、製品名「バイロナールＭＤ－１９３０」、「バイロナールＭＤ－１４８０」、「バイロナールＭＤ－１９８５」、（いずれも東洋紡株式会社製）、製品名「プラスコートＺ－３３１０」、「プラスコートＺ－５９２」、「プラスコートＺ－８８０」（いずれも互応化学株式会社製）等が挙げられる。

本発明コート剤中における水系ポリエステル樹脂の固形分含量は、限定的ではないが、通常５～３０重量％程度とし、特に１０～２５重量％とすることが好ましく、その中でも１２～２０重量％とすることが最も好ましい。

（２）難燃成分
難燃成分としては、特に限定されず、リン系難燃成分、窒素系難燃成分、金属化合物系難燃成分、ハロゲン系難燃成分等のいずれも用いることができる。

リン系難燃成分としては、例えばリン酸エステル化合物、ホスホロアミデート化合物、ホスホン酸エステル化合物、有機ホスフィン酸塩類、ポリリン酸メラミン化合物、ホスファゼン系化合物等を挙げることができる。これらは１種又は２種以上で用いることができる。

窒素系難燃成分としては、例えばメラミンシアヌレート、ヒンダードアミン（ＨＡＬＳ，特にＮＯＲ型ＨＡＬＳ等）含有化合物等が挙げられる。これらは１種又は２種以上で用いることができる。

無機系難燃成分としては、例えばポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化錫酸亜鉛、硼酸亜鉛、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ソーダ等が好適に使用される。これらは１種又は２種以上で用いることができる。

ハロゲン系難燃成分としては、例えば臭素系化合物、塩素系化合物等を挙げることができる。より具体的には、ビス（３，５－ジブロモ－４－ジブロモプロピルオキシフェニル）スルホン、トリス（２，３－ジブロモプロピル）イソシアヌレート、デカブロモジフェニルエタン等を挙げることができる。これらは１種又は２種以上で用いることができる。

本発明においては、難燃効果が非常に高いという点でリン系難燃成分を含むことが好ましい。そのうえで、補助的に窒素系難燃成分及び無機系難燃成分の少なくとも１種を添加することで、さらに高い難燃効果を得ることができる。また、環境保護等の見地より、難燃成分としてハロゲン系難燃成分が含まれないことが好ましい。

リン系難燃成分では、特にホスホロアミデート化合物及びホスホン酸エステル化合物の少なくとも１種のリン系難燃成分が好ましい。特に、本発明では、下記化学式（１）～（３）に示すリン系難燃成分を好適に用いることができる。

これらの化合物は、公知又は市販のものを使用することができる。また、公知の製造方法によって合成されたものも使用することができる。例えば、化学式（１）の化合物は、特許文献６に開示された製造方法によって得ることもできる。化学式（２）の化合物は、特許文献４に開示された製造方法によって得ることもできる。化学式（３）の化合物は、特開２０２１－１２３５７２に開示された製造方法によって得ることもできる。

本発明における難燃成分は、融点が８０℃以上（特に１５０℃以上）の粉末状の難燃成分であることが望ましい。粉末状の難燃成分を使用することにより、低Ｔｇ樹脂特有の粘着性（表面タック性）をより低減できるとともに、染料の染み出し又はキワツキに良好な耐性を発揮できる。また、粉末状の難燃剤を添加することにより熱時の流動性が緩和される結果、形成されたコート層の形状保持力を向上させることもできる。

もっとも、本発明の効果を妨げない範囲内であれば、液状の難燃成分（難燃剤）を使用することもできる。液状難燃剤としては、リン酸エステル系難燃剤が一般的に用いられる。液状のリン酸エステル系難燃剤の多量添加は、染料の移染性のおそれがあるのに対し、比較的少量であれば風合い調整剤として使用することは特に問題とならない。

本発明コート剤中における難燃成分の固形分含量は、限定的ではないが、通常５～２５重量％程度とし、特に７～２０重量％とすることが好ましく、その中でも１０～１８重量％とすることが最も好ましい。

また、難燃剤は、水系ポリエステル樹脂の固形分１００重量部に対して１５～４００重量部とすることが好ましく、特に２０～２５０重量部とすることがより好ましく、その中でも３０～１５０重量部とすることが最も好ましい。

（３）増粘成分
本発明において、増粘成分は、本発明コート剤の経時安定性、生地への塗工特性等を制御する役割（レオロジーコントロール剤としての機能）を果たすものである。

増粘成分の種類は、特に限定されず、例えばアクリル系増粘剤（ポリアクリル酸系アルカリ増粘剤等）、会合型増粘剤、多糖系増粘剤等に含まれている増粘成分を好適に用いることができる。これらは、公知又は市販の増粘剤又は増粘成分も使用することができる。

増粘成分の添加により、使用する塗工装置等の適性に合致した粘度・粘性を調整することもできる。例えば、ナイフコートにより塗工する場合、粘度（２０℃）を１０，０００～１００，０００ｍＰａ・ｓ程度とし、好ましくは１０，０００～８０，０００ｍＰａ・ｓとし、より好ましくは１５，０００～５０，０００ｍＰａ・ｓに保つことにより、経時安定性に優れ、なおかつ、生地への塗工適性に優れたＢＣ剤とすることができる。また、その際、レオロジーコントロールを行い、ＰＶＩ値を０．１５～０．３０とし、好ましくは０．１８～０．２５に調整することによって、より安定的な塗工が可能となる。また例えば、キスロール加工、グラビアロール加工等を行う場合は、粘度を１，０００～１０，０００ｍＰａ・ｓ程度に調節すれば良い。

（４）水系溶媒
水系溶媒としては、ａ）水単独又はｂ）水と水溶性有機溶剤とを含む混合液を用いることができる。

水溶性有機溶剤としては、例えばエタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等の一価アルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，８－プロパンジオール、プロピレングリコール、１，３－ブチレングリコール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコール、チオジグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（エチルカルビトール）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上で用いることができる。

水と水溶性有機溶媒との混合液を用いる場合、両者の混合比は、通常は重量比で水：水溶性有機溶媒＝１：０．０２～０．２５程度とすれば良いが、これに限定されない。

（５）その他の添加剤
本発明コート剤では、本発明の効果を妨げない範囲内で他の添加剤が含まれていても良い。例えば、分散剤、液状難燃剤、風合い調整剤、防腐剤、顔料、消泡剤、酸化防止剤、耐光剤、抗ウィルス剤、吸着剤、消臭剤、芳香剤、抗菌剤、防菌剤、抗ウィルス剤、防虫剤、帯電防止剤、耐候向上剤、耐熱向上剤、架橋剤、高分子化合物等が挙げられる。また、最終的な物性を微調整するため、少量（固形分含量として合計約５重量％以下）の範囲内でポリエステル樹脂以外の樹脂成分（アクリル樹脂、ウレタン樹脂等）を配合しても良い。

分散剤は、低分子化合物としてはノニオン系又はアニオン系分散剤を好適に用いることができる。

ノニオン系分散剤としては、例えばポリアルキレングリコール、ポリオキシアルキレン ナフチルエーテル、ポリオキシアルキレン（モノ～ペンタ）スチリルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレン クミルエーテル、ポリオキシアルキレン アセチレングリコールエーテル等が挙げられる。

アニオン系分散剤としては、例えばノニオン系分散剤の硫酸エステル塩、ジオクチルスルホコハク酸ソーダ等が挙げられる。

また、分散剤のうち、高分子化合物としては、例えばスチレン、酢酸ビニル、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アクリロニトリル等の疎水モノマーに対して、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等の親水モノマーを共重合させたコポリマー又はその塩等を好適に用いることができる。

防腐剤としては、例えばベンズイミダゾール系、イソチアゾロン系、トリアジン系、ジンクピリチオン、ブロノポール等が一般的に用いられる。

顔料としては、例えばカーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛等が一般的に用いられる。

消泡剤としては、例えばシリコーン系、フッ素系消泡剤は、少量の添加で所望の効果を得ることができる結果、本発明の効果を損なわれにくいという点で望ましい。

架橋剤としては、例えばブロックドイソシアネート等を挙げることができる。これにより、さらなる耐熱性の向上を図ることも可能となる。

Ｂ．本発明コート剤の性状について
本発明コート剤は、通常は液状であるが、特に水系ポリエステル樹脂の粒子が水系溶媒中に分散してなる水系分散液の形態をとることもできる。

この場合の粘度（２０℃）は、前記で説明した通り、通常は１０００～１０００００ｍＰａ・ｓ程度の範囲内において、例えば適用される塗工装置、適用する繊維質材料の種類等に応じて適宜設定することができる。

２．本発明コート剤の製造方法
本発明コート剤は、基本的には前記各成分を均一に混合することによって調製することができる。従って、各成分の添加順序等も特に限定されない。また、混合に際しては、例えばミキサー、ニーダー等の公知又は市販の装置を用いて実施することができる。

特に、本発明では、（１）水系溶媒、水系ポリエステル樹脂及び難燃成分を含む混合液を調製する工程、（２）前記混合液に増粘成分を添加する工程を含む方法によって好適に本発明コート剤を調製することができる。

上記混合液は、通常は水系ポリエステル樹脂及び難燃成分が水系溶媒に分散した状態であるが、その一部が溶解している場合も本発明に包含される。また、その他の添加剤は、水系溶媒に溶解していても良いし、溶解せずに分散していても良い。

この場合、前記で述べた通り、難燃成分は、粉末状難燃成分を用いることが望ましい。粉末状難燃成分を用いることによって、キワツキ、染料の染み出し等をより効果的に抑制することができる結果、より良好な外観をもつ製品を提供することが可能となる。

３．本発明コート剤の使用
本発明コート剤は、繊維質材料を難燃化するために使用されるものである。すなわち、繊維質材料を構成する繊維表面を本発明コート剤で被覆できる限り、その方法は特に限定されない。従って、その使用方法は、例えば公知又は市販の難燃コート剤と同様にすることもできる。

繊維質材料の形態としては、特に限定されず、ほつれ防止が必要となる繊維質材料（例えば、織物、編物、不織布等）のほか、合成皮革、人工皮革等のようにほつれ防止が必要でない材料にも適用可能である。

繊維質材料を構成する繊維の材質としては、例えばポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリアクリル系繊維等の合成繊維、レーヨン、綿、麻等の天然繊維のほか、これらの混合繊維のいずれにも適用可能である。特に、本発明では、リサイクル性が高いポリエステル系繊維を含む繊維質材料であれば、本発明コート剤の水系ポリエステル樹脂とともに再生処理できるので、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）によりいっそう適した製品を提供することも可能となる。

本発明コート剤は、特に、シート状繊維質材料の表面にバックコート層を形成するために用いることができる。すなわち、本発明コート剤はＢＣ剤として好適に用いることができる。

例えば、図１に示すように、シート状繊維質材料である生地１１の裏面に本発明コート剤を塗工することによってバックコート層１２を好適に形成することができる。これにより、生地１１の糸のほつれを防止するとともに、生地１１に高い難燃性を付与することができる。

塗工方法は、特に限定されず、例えばナイフコート、グラビアロールコート、キスロールコート、カレンダコート等の公知の塗布方法により実施することができる。塗工後は、必要に応じて乾燥工程等を実施すれば良い。

図１では、生地１１とバックコート層１２の２層から構成されているように示されているが、本発明コート剤が生地１１に含浸し、生地とバックコート層との層間において、生地に本発明コート剤が含まれた複合層（図示せず）が形成されていても良い。すなわち、生地１１のバックコート層側の表面から一定の深さまで本発明コート剤が浸透して固化してなる複合層が形成される結果、「バックコート層／複合層／生地」という層構成になっていても良い。この場合、本発明コート剤が生地に含浸する度合い（すなわち、複合層の厚み）は、例えば生地の種類、目付け等に応じて本発明コート剤の粘度等を調整することによって適宜調節することができる。

このように、本発明コート剤を用いることによって難燃化製品１０を提供することが可能となる。このような難燃化製品１０も、本発明に包含される。なお、図１では、シート状繊維質材料の片面（裏面）のみにバックコート層１２が形成されているが、両面にバックコート層を形成しても良い。

難燃化製品としては、例えば自動車、船舶、航空機、鉄道等の座席のほか、壁紙、カーペット、カーテン等の内装用品、作業着等の衣料品のほか、各種の産業資材各種の製品が挙げられる。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。なお、本実施例中における「％」は「重量％」を意味する。

１．原料
難燃コート剤の原料として、以下に示すものをそれぞれ使用した。

（１）樹脂成分
・「ＣＹ－１９０」（丸菱油化工業株式会社製、水系ポリエステル樹脂、固形分２５％、Ｔｇ：２０℃）
・「バイロナールＭＤ－１９３０」（東洋紡株式会社製、水系ポリエステル樹脂、固形分３０％、Ｔｇ：－１０℃）（以下「ＭＤ－１９３０」と略記）
・「プラスコートＺ－３３１０」（互応化学株式会社製、水系ポリエステル樹脂、固形分２５％、Ｔｇ：－２０℃）（以下「Ｚ－３３１０」と略記）
・「プラスコートＺ－５９２」（互応化学株式会社製、水系ポリエステル樹脂、固形分２５％、Ｔｇ：４０℃）（以下「Ｚ－５９２」と略記）
・「プラスコートＲＺ－１０５」（互応化学株式会社製、水系ポリエステル樹脂、固形分２５％、Ｔｇ：５２℃）（以下「ＲＺ－１０５」と略記）
・「ＣＹ－２５５」（丸菱油化工業株式会社製、水系アクリル樹脂、固形分５０％、Ｔｇ：－４０℃）
・「ＣＹ－２３４」（丸菱油化工業株式会社製、水系ウレタン樹脂、固形分４０％、Ｔｇ：－６０℃）

（２）難燃成分
・「化合物（１）」公知の製造法により合成。
・「化合物（２）」公知の製造法により合成。
・「化合物（３）」公知の製造法により合成。
・メラミンシアヌレート（山東世安化工有限公司製）（以下「ＭＣＡ」と略記）

（３）増粘剤
・「ＣＹ－２６０」（丸菱油化工業株式会社製、アクリル系増粘剤、固形分２８％）

（４）分散剤及び消泡剤
・「ブラウノンＤＳＰ－１２．５」（青木油脂工業株式会社製、ジスチレン化フェノールのエチレンオキサイド１２．５モル付加物）（以下「ブラウＤＳＰ」と略記）
・「ＳＮディスパーサント５０２７」（サンノプコ株式会社製、特殊ポリカルボン酸アンモニウム塩）（以下「ＳＮディス」と略記）
・「ＦＳアンチフォーム１２６６」（東レ・ダウコーニング社製、シリコーン系消泡剤）（以下「ＦＳアンチ」と略記）

２．実施例及び比較例
［実施例１］
イオン交換水（２９．３重量部）に対して、ブラウＤＳＰ（０．１重量部）、ＳＮディス（０．７重量部）及びＦＳアンチ（０．２重量部）を投入し、攪拌機を用いて均一になるまで攪拌した。攪拌を継続しつつ、ＣＹ－１９０（４８．０重量部）、化合物（２）（１８．０重量部）を徐々に加え、投入後にさらに２０分間攪拌した。その後、２５％アンモニア水（表中には「２５％アンスイ」と略記）（０．６重量部）及びＣＹ－２６０（３．０重量部）を加えて撹拌し、増粘させた。このようにして難燃コート剤（ＢＣ剤）を調製した。

［実施例２～１３及び比較例１～６］
各成分を表１～５に示す組成としたほかは、実施例１と同様の操作を行うことにより、難燃コート剤（ＢＣ剤）を調製した。

［試験例１］
各実施例及び比較例で得られた難燃コート剤を用いて繊維質材料に塗布することによりサンプルを作製した後、その評価を行った。これらの結果を表１～５に示す。
なお、各実施例及び比較例で得られた難燃コート剤は、ｐＨが８．０～９．０、粘度が２０，０００～２６，０００ｍＰａ・ｓ（ＢＭ型粘度計、Ｎｏ．４×６ｒｐｍ,２０℃）、ＰＶＩ値が０．１８～０．２０（６０／６ｒｐｍ）の範囲となっていた。

（１）評価用サンプルの作製
各実施例及び比較例で調製されたＢＣ剤を下記に示した生地１及び生地２の片面にドクターナイフにて塗工した。その後、８０℃で予備乾燥し、１５０℃で１分間キュアした。次いで、２０℃×５０％ＲＨで２４時間以上の順化を行った。このようにして評価用サンプルを作製した。
生地１：目付２５０ｇ／ｍ^２のカーシート用ポリエステル織物（色調：ベージュ）
生地２：目付２０５ｇ／ｍ^２のアムンゼンポリエステル織物（色調：白）
なお、生地２は、負荷加工として、予めシリコーン系風合い改良剤（「ポロンＭＦ－２９」信越化学工業株式会社製）を有効成分で０．２％浸漬→乾燥加工したものである。

（２）難燃性の評価
上記サンプル（塗工布）を大きさ３５ｃｍ×２０ｃｍに切り出し、難燃性試験用のサンプルとした。
難燃性試験は、自動車内装用品の安全基準である「ＦＭＶＳＳ－３０２法」に基づき行った。通常は、本試験はｎ＝１０にて行われるが、今回はｎ＝２０にて実施した。
評価基準は、以下の通りである。
・試験片に着火しない又はＡ標線手前で自消するもの：「不燃性」
・燃焼距離５１ｍｍ以内（且つ６０秒以内）で自消するもの：「難燃性」
・燃焼速度が１０２ｍｍ／ｍｉｎ以下のもの：「遅燃性」
・燃焼速度が１０２ｍｍ／ｍｉｎを超えるもの：「易燃性」
表中では、各評価の回数を不燃性／難燃性／遅燃性／易燃性の順で記載している。不燃性～遅燃性が合格となり、易燃性の判定が２０回中１度でもあった生地サンプルを「不合格」とした。

（３）風合いの評価
上記サンプル（塗工布）を大きさ２ｃｍ×１５ｃｍに切り出し、カンチレバー法（ＪＩＳ Ｌ１０９６、８．２１．１Ａ法）にて剛軟度の測定を行い、風合いを数値化した。評価は、４５度の斜面を有するカンチレバー法試験器を用い、金属板でサンプルを抑えながら試験器の水平面上を滑るように移動させて前記斜面に押出し、試験片が垂れてその一端が前記斜面に接した際の上記移動距離（ｃｍ）を測定した。サンプルが柔軟であるほど少ない移動距離でサンプルが前記斜面に接する。以下にその評価基準を示す。
「〇」…移動距離が１０ｃｍ未満
「×」…移動距離が１０ｃｍ以上

（４）耐熱性（風合い変化）の評価
上記難燃性の評価を行った生地の残布を用いて、耐熱性の試験を行った。残布を１１０℃の恒温環境試験機にて４００時間処理した生地を難燃性、風合いの２点で変化がないかを確認した。本評価は、生地１を用いて行った。難燃性は上記「（２）難燃性の評価」の手法に従い、ＦＭＶＳＳ－３０２法にて評価した。
同様に試験の前後で風合いに変化が無いか、触感を確認した。
「〇」…試験後、風合いに変化がみられない。（前記移動距離の変化が１０％以下）
「×」…試験後、風合いが変化している。（前記移動距離の変化が１０％を超える）

表１～５の結果からも明らかなように、ポリエステル系の樹脂を用いたＢＣ剤では、塗工量の低減、難燃剤比率低減を行ってもほぼ不燃及び難燃の判定結果となり、安定的な難燃性を維持可能であることがわかる。また、耐熱性試験後も難燃性、風合いに大きな変化は認められなかった。

これに対し、アクリル樹脂を用いた場合は、同条件で難燃性能が大きく劣る結果となった。また、ウレタン樹脂を用いた場合は、難燃性能についてはアクリル樹脂よりやや良好であったが、ポリエステル樹脂には及ばず、また耐熱性試験で外観又は風合いに変化が認められた。

Claims (8)

1. 繊維質材料を難燃化するための難燃コート剤であって、
   （１）ガラス転移温度（Ｔｇ）が－３０～３０℃である水系ポリエステル樹脂、
   （２）難燃成分、
   （３）増粘成分及び
   （４）水系溶媒
   を含むことを特徴とするポリエステル系難燃コート剤。
2. 難燃成分が、ホスホロアミデート化合物及びホスホン酸エステル化合物の少なくとも１種である、請求項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
3. 固形分含量で、（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）が－３０～３０℃である水系ポリエステル樹脂：５～３０重量％、（２）難燃成分：５～２５重量％及び（３）増粘成分：０．１～３．０重量％を含有する、請求項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
4. 難燃成分が、水系ポリエステル樹脂１００重量部に対して１５～４００重量部である、請求項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
5. 粘度（２０℃）が１０００～１０００００ｍＰａ・ｓである、請求項１に記載のポリエステル系難燃コート剤。
6. シート状繊維質材料の表面にバックコート層を形成するために用いられる、請求項１～５のいずれか１項に記載のポリエステル系難燃コート剤。
7. 請求項１～５のいずれか１項に記載のポリエステル系難燃コート剤によるバックコート層がシート状繊維質材料の表面に形成されてなる難燃化製品。
8. カーシートである、請求項７に記載の難燃化製品。