JP2828482B2 - ポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤 - Google Patents

ポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤に関
する。更に詳しくは、処理対象である防炎規格に合格す
る難燃性繊維製品の難燃性を低下させることなく、撥水
撥油性を付与乃至向上せしめるポリマーブレンド型難燃
性撥水撥油剤に関する。
〔従来の技術〕
近年、災害事故による被害の増大に伴い、ホテル、旅
館、学校、病院などの建物で使用されるカーテン、カー
ペットなどのインテリア材料は、消防法により防炎規制
されている。しかしながら、こうした用途に用いられる
場合には、難燃性がすぐれているだけでは満足されず、
日常の使用上から撥水性や撥油性を兼ね備えた製品の出
現が待望されている。
従来は、かかるインテリア材料に難燃性と撥水油性と
を同時に付与せんとする場合には、難燃性繊維製品をフ
ッ素系撥水撥油剤で処理することが試みられてきた。し
かるに、かかるフッ素系撥水撥油剤での処理は、高度な
撥水撥油性を付与し得るものの(2種類の某社製品で
は、共に撥油性6、撥水性100)、難燃性繊維製品が本
来有している難燃性を著しく低下させ、後記難燃性評価
試験では全焼するような事態に至る程である。
そこで、難燃性繊維の融点以下の温度範囲で、特定の
融解流動温度を有する撥水剤を用いて、難燃性繊維製品
が本来有する難燃性を低下させることなく、撥水性を付
与する方法が、特公昭60−17170号公報に記載されてい
る。しかしながら、かかる処理方法は難燃性は維持させ
るものの、十分な撥水性を付与させるものではない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者らは先に、処理対象である難燃性繊維製品が
本来有する難燃性を低下させることなく、撥水撥油性を
付与乃至向上せしめるエマルジョンタイプまたはソルベ
ントタイプの難燃性撥水撥油剤として、一般式Rf(C
H2)nOCOCR=CH2(ここで、Rfは炭素数6〜12のパーフ
ルオロアルキル基であり、Rは水素原子またはメチル基
であり、nは1〜4の整数である)で表わされるパーフ
ルオロアルキルアルキル(メタ)アクリレートを40〜80
重量%、また臭素含有単量体を20〜50重量%それぞれ共
重合させた共重合体を撥水撥油成分と撥水撥油剤を提案
している(特開平3−220284号公報および同3−221581
号公報)。
この提案された撥水撥油剤は、上記の如き所期の目的
は十分に達成せしめるものの、一般に市販されている難
燃性繊維製品には、燃難性の発現力に差があるのが現実
であり、それらのすべてに対応するには多種類の難燃性
撥水撥油剤を用意しなければならないという問題がみら
れた。
本発明の目的は、かかる問題点を効果的に解決せし
め、多種類の難燃性繊維製品に対応可能な難燃性撥水撥
油剤を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
かかる本発明の目的は、一般式Rf(CH2)nOCOCR=CH2
(ここで、Rfは炭素数6〜12のパーフルオロアルキル基
であり、Rは水素原子またはメチル基であり、nは1〜
4の整数である)で表わされるパーフルオロアルキルア
ルキル(メタ)アクリレートを共重合させた含フッ素共
重合体を有効成分とする撥水撥油剤と含臭素重合体を有
効成分とする難燃剤との混合物よりなるポリマーブレン
ド型難燃性撥水撥油剤によって達成される。
撥水撥油剤を形成する含フッ素共重合体は、上記一般
式で表わされるパーフルオロアルキルアルキル(メタ)
アクリレートと他のビニル単量体との共重合体である。
パーフルオロアルキルアルキル(メタ)アクリレート
としては、単一化合物ばかりではなく混合物、特に種々
の炭素数のパーフルオロアルキル基を有する化合物の混
合物なども用いられる。パーフルオロアルキルアルキル
(メタ)アクリレートは、共重合体中約40〜85重量%、
好ましくは約45〜60重量%の割合で共重合せしめてい
る。即ち、共重合割合がこれより少ないと、十分なる撥
水撥油性を付与することができず、一方これ以上では、
高価なパーフルオロアルキルアルキル(メタ)アクリレ
ートを多量に使用することになり、コスト高となる。な
お、これらの共重合割合は、用いられた単量体の重量割
合であり、100%重合反応が進行しているとの前提に立
っている。
パーフルオロアルキルアルキル(メタ)アクリレート
と共重合されるビニル単量体としては、例えば塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、ベンジル(メタ)アクリレート、
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、
アクリロニトリル、アクリルアミド、酢酸ビニル、スチ
レンなどのビニル化合物またはビニリデン化合物などが
挙げられ、更にN−メチロール(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチロールアクリルアミドブチルエーテル、N
−ブトキシ(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレートなどの架橋性基含有単量体などを
共重合させることもできる。
難燃剤を形成する含臭素重合体は、臭素含有単量体の
単独重合体または共重合体であり、かかる臭素含有単量
体のいくつかの例は次に示される。
供重合体の場合には、パーフルオロアルキルアルキル
(メタ)アクリレートと共重合されるビニル単量体がや
はり共重合され、それは共重合体中約20重量%以下の割
合で共重合させることができる。
パーフルオロアルキルアルキル(メタ)アクリレート
とビニル単量体との共重合あるいは臭素含有単量体の単
独重合または共重合は、乳化重合法あるいは溶液重合法
によって行われる。
乳化重合反応は、重合開始剤、乳化剤および水溶性有
機溶媒の存在下に、約40〜90℃で重合反応が行われる。
乳化剤としては、ノニオン性、アニオン性、カチオン
性、両性のいずれの界面活性剤も好適に使用し得るが、
繊維助剤との相溶性の点からノニオン性界面活性剤が好
んで用いられる。また、水溶性有機溶媒としては、例え
ば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、メ
タノール、エタノールなどのアルコール類、エチレング
リコール、プロピレングリコールなどのグリコール類な
ど、各共単量体を溶解させるものが用いられ、これは単
量体を水に乳化分散させる際の分散助剤的な作用をす
る。
エマルジョンタイプ難燃性撥水撥油剤の使用に際して
は、このようにして得られたいずれも固形分濃度約20〜
40重量%の水性重合液を、含フッ素共重合体中のパーフ
ルオロアルキルアルキル(メタ)アクリレートと含臭素
重合体中の臭素含有単量体とを、撥水撥油性の付与と難
燃性繊維製品の難燃性保持の観点から、全固形分中それ
ぞれ40〜70重量%および20〜50重量%占めるような割合
で混合した後、水で約0.25〜2重量%程度迄希釈するこ
とが行われる。
また、溶液重合反応は、重合開始剤の存在下に、約40
〜120℃で重合反応が行われる。反応溶液としては、例
えば1,1,1−トリクロロエタン、パークロロエチレン、
トリクロロトリフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水
素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、酢酸エ
チル、酢酸ブチルなどのエステル、アセトン、メチルエ
チルケトンなどのケトンなどが用いられる。
ソルベントタイプ難燃性撥水撥油剤の使用に際して
は、このようにして得られたそれぞれ固形分濃度約15〜
50重量%の溶液重合的を、含フッ素共重合中のパーフル
オロアルキルアルキル(メタ)アクリレートと含臭素重
合体中の臭素含有単量体とを、撥水撥油性の付与と難燃
性繊維製品の難燃性保持の観点から、全固形分中それぞ
れ40〜70重量%および20〜50重量%占めるような割合で
混合した後、パークロロエチレンなどの撥水撥油剤溶媒
で約0.25〜2重量%程度迄希釈することが行われる。
これらのエマルジョンタイプまたはソルベントタイプ
の難燃性撥水撥油剤によって処理される難燃性繊維製品
としては、ポリエステル系繊維(ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレートなど)、ポリアミ
ド系繊維(4−ナイロン、6−ナイロン、6,6−ナイロ
ンなど)、アクリル系繊維、ポリオレフィン系繊維な
ど、あるいはこれらの繊維と綿などとの混紡繊維の難燃
化処理された各種製品などが挙げられる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、撥水撥油処理の対象とされる市販さ
れている多種類の難燃性繊維製品に合せて多種類の撥水
撥油剤を製造せずに、撥水撥油成分と難燃化成分とを適
当にブレンドするだけで、防炎規格(残炎時間3秒以
下、炭化面積30cm2以下)に合格する難燃性繊維製品の
難燃性を低下させることなく、撥水性については90以
上、撥油性については5以上という撥水撥油性を付与せ
しめるポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤が提供され
る。
〔実施例〕
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例1 パーフルオロアルキルエチルアクリレートCmF2m+1CH2
CH2OCOCH=CH2(m:6,8,10,12の混合物で平均9)80.0
g、塩化ビニリデン7.3g、N−メチロールアクリルアミ
ド4.3g、n−ドデシルメルカプタン0.4g、ノニオン性界
面活性剤(花王製品エマルゲン930)6.0g、アゾビスイ
ソブチロアミジン2塩酸塩2.0g、メチルエチルケトン6
0.0gおよび蒸留水240.0gを、容量500mlの冷却管付きガ
ラス製反応容器内に仕込み、窒素ガス気流下で撹拌し、
十分に乳化分させた後昇温させ、70℃で4時間共重合反
応させて、固形分濃度25.0重量%の含フッ素共重合体エ
マルジョン[A](固形分の内の80重量%がパーフルオ
ロアルキルエチルアクリレートの重合部分である)を得
た。
また、上記3種類の共単量体の代わりに、2,4,6−ト
リブロモフェニルメタクリレート(第一工業薬品製品ピ
ロガードSR−804)91.6gを用い、同様に乳化重合反応を
行って、固形分濃度25.0重量%の含臭素重合体エマルジ
ョン[B](固形分の内の91.6重量%が2,4,6−トリブ
ロモフェニルメタクリレートの重合部分である)を得
た。
これらの各エマルジョンを、次の第1表に示される重
合割合で混合し、ポリマーブレンド型撥水撥油剤を調製
した。なお、そこには、含F単量体重合部分と含Br単量
体重合部分の固形分中の重量割合も併記されている。
得られた各ポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤を、
固形分濃度が1.0重量%になるように水で希釈し、希釈
液中に試験布[3種類の市販難燃性ポリエステルカーテ
ン布;日本防災協会防炎規格(イ)合格品]を5秒間浸
漬し、十分にマングルで絞ってから、110℃で3分間乾
燥し、150℃で2分間キュアを行った後、次の各試験を
行った。
難燃性評価:JIS L−1091 A−1法(45゜ミクロバーナ
法) 撥水性評価:AATCC−TM−22−1985 撥油性評価:AATCC−TM−118−1983 試験結果は、次の表2に示される。
実施例2 パーフルオロアルキルエチルアクリレートCmF2m+1CH2
CH2OCOCH=CH2(m:6,8,10,12の混合物で平均9)80.0
g、塩化ビニリデン8.0g、ベンジルメタクリレート10.0
g、ビス(4−ブチルシクロヘキシル)パーオキシカー
ボネート2gおよびパークロロエチレン300.0gを、容量50
0mlの冷却管付きガラス製反応容器内に仕込み、窒素ガ
ス気流下で撹拌した後昇温させ、50℃で12時間共重合反
応させて、固形分濃度25.0重量%の含フッ素共重合体溶
液[C](固形分の内の80重量%がパーフルオロアルキ
ルエチルアクリレートの重合部分である)を得た。
また、上記3種類の共単量体の代わりに、2,4,6−ト
リブロモフェニルメタクリレート98gを用い、同様の溶
液重合反応を行って、固形分濃度25.0重量%の含臭素重
合体溶液[D](固形分の内の98.0重量%が2,4,6−ト
リブロモフェニルメタクリレートの重合部分である)を
得た。
これらの各溶液を、次の表3に示される重合割合で混
合し、ポリマーブレンド型撥水撥油剤を調製した。な
お、そこには、含F単量体重合部分と含Br単量体重合部
分の固形分中の重量割合も併記されている。
得られた各ポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤を、
固形分濃度が1.0重量%になるようにパークロロエチレ
ンで希釈し、希釈液中に試験布[3種類の市販難燃性ポ
リエステルカーテン布;日本防災協会防炎規格(イ)合
格品]を5秒間浸漬し、十分にマングルで絞ってから、
80℃で5分間乾燥した後、前記3種類の試験を行った。
試験結果は、次の表4に示される。
以上の結果から、次のようなことがいえる。
(1)難燃性が最も強かった市販ポリエステルカーテン
布 甲では、エマルジョンタイプ、ソルベントタイプを
問わず、8種類のポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤
のいずれによる処理でも、それが本来有する難燃性を低
下させることなく、良好な撥水撥油性を保持している。
(2)市販ポリエステルカーテン布でも、甲より難燃性
の劣る乙または丙では、それらが本来有する難燃性の程
度が劣る布程、難燃性を防災規格をクリヤーするために
必要な臭素含有単量体含有率の値が大きくなっており、
換言すればそれに対応した撥水撥油剤と難燃剤との混合
比が必要となる。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式Rf(CH2)nOCOCR=CH2(ここで、Rf
    は炭素数6〜12のパーフルオロアルキル基であり、Rは
    水素原子またはメチル基であり、nは1〜4の整数であ
    る)で表わされるパーフルオロアルキルアルキル(メ
    タ)アクリレートを共重合させた含フッ素共重合体を有
    効成分とする撥水撥油剤と含臭素重合体を有効成分とす
    る難燃剤との混合物よりなるポリマーブレンド型難燃性
    撥水撥油剤。
  2. 【請求項2】エマルジョンタイプとして用いられる請求
    項1記載のポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤。
  3. 【請求項3】ソルベントタイプとして用いられる請求項
    1記載のポリマーブレンド型難燃性撥水撥油剤。
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