JP4909901B2 - リン化合物およびその用途ならびに難燃性ポリエステル繊維 - Google Patents

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Description

本発明は、芳香族置換基とホスホリナン骨格とを併せもつリン化合物およびその用途ならびに難燃性ポリエステル繊維に関する。さらに詳しくは、本発明は、前記リン化合物、そのリン化合物からなる難燃剤、その難燃剤を含む難燃加工剤、その難燃加工剤を用いた難燃加工方法、およびそれにより得られる難燃性ポリエステル繊維に関する。
従来から、可燃性あるいは易燃性の繊維やプラスチックの難燃性を高めるべく、難燃性を付与するための加工剤やその方法が検討されてきた。
例えば、ポリエステル繊維は、その優れた力学特性、易加工性から衣類、インテリア、詰め綿、不織布、産業用資材などの様々な分野で使用されている。より具体的には、ポリエステル繊維は、例えば、ホテル、病院、映画館などにおけるインテリア材料として使用されている。しかしながら、ポリエステル繊維は易燃性であり、前記用途においては、マッチやタバコなどを出火源とする火災の被害を最小限に抑えるため、消防法により厳しい規制が設けられている。近年、防災意識の高まりの中で、安全性が高く快適な生活環境をつくる上で、難燃性を備えたポリエステル繊維の開発が望まれている。
ポリエステル繊維用難燃剤としては、ヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)を代表とするハロゲン系化合物が主に使用されている。しかしながら、最近ではこれらの化合物は難分解性かつ蓄積性の高い物質として規制されつつあり、またその難燃加工された製品が燃焼するときに有毒なハロゲン化水素を発生させることから、安全性の高い難燃剤の開発が望まれている。さらに、上記のハロゲン系化合物は、難燃加工の廃液内に混入し漏洩する危険性が極めて高く、環境問題に発展する可能性がある。したがって、ポリエステル繊維用難燃剤としては、ハロゲン元素を含有しないリン化合物の研究が盛んに行われている。
リン化合物は、一般に多機能な化合物として様々な分野で使用されており、多数の品種が開発されている。特に、難燃剤として用途は従来からよく知られている。また、その難燃化の対象となる樹脂は多岐にわたり、例えば、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、PPE樹脂、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のポリエステル樹脂またはポリエステル繊維などの熱可塑性樹脂およびそれらの混合樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
樹脂の難燃性は、難燃剤として配合したリン化合物中のリン含有率に依存し、リン含有率が高いほど難燃性が向上するのが一般的である。しかしながら、ポリエステル繊維を難燃化する際には、この一般論は必ずしも当てはまらない。
すなわち、難燃剤としてリン含有率の高いリン化合物を用いてポリエステル繊維を難燃化処理しても、リン化合物が繊維の奥深くまで入らず、繊維の表面に付着している状態であれば、リン化合物は繊維から脱落し易く、目的とする難燃性の持続は期待できない。例えば、処理済みのポリエステル繊維を衣類などに用いた場合には、洗濯により繊維からリン化合物が容易に脱落する。逆に、難燃剤としてリン含有率の低いリン化合物を用いてポリエステル繊維を難燃化処理しても、繊維へのリン化合物の浸透性および繊維とリン化合物との物理的密着力が大きければ、目的とする難燃性の持続は期待できる。
したがって、ポリエステル繊維の難燃化においては、繊維に十分な難燃性を付与し、かつ難燃剤の使用量を減量するという観点から、リン含有率が高く、かつポリエステル繊維への吸着量が高く、容易に脱落しないリン化合物が望まれる。
ハロゲンを含有しないリン化合物からなるポリエステル繊維用難燃剤およびそれを用いた難燃化方法としては、例えば、次のような先行技術がある。
特開2002−275473号公報(特許文献1)には、ジベンズオキサホスホリンオキシド骨格を有するリン化合物が開示されている。このリン化合物は、ハロゲンを含有しないリン化合物としては比較的高い難燃性能を示し、ポリエステル繊維に対する固着性が高い。
しかしながら、このリン化合物は、規制の対象になりつつある、難分解性の物質であり、また染料が繊維に固着するのを妨げる傾向があり、かつ難燃染色処理後の繊維は耐光性に劣るという問題がある。
特開2000−328445号公報(特許文献2)および特開2003−27373号公報(特許文献3)には、リン化合物として、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)(RDP)が開示されている。このRDPは、良好な吸尽性と適度な難燃性能を示す。
しかしながら、このRDPは、液体であるがために摩擦堅牢度が低く、かつその化合物自身の特性として耐加水分解性に劣るために、難燃剤としてRDPを含む分散液は保存安定性に劣り、難燃染色処理後の繊維は耐久性に劣り、染色性に劣るため使用用途がかなり限定されるという問題がある。
特開平8−41781号公報(特許文献4)および特開2001−254268号公報(特許文献5)には、リン化合物として、レゾルシノールビス(ジ−2,6−キシリルホスフェート)(製品名:PX−200、大八化学工業株式会社製)が開示されている。このリン化合物は、樹脂に対して優れた難燃性能を示す。
しかしながら、さらに、繊維の難燃化において、洗濯性試験後も優れた難燃性能を付与し得る難燃剤が望まれている。
その他、熱可塑性樹脂などの分野で現在上市されている一般的なノンハロゲン系のリン酸エステルをポリエステル繊維用難燃剤として用いても、必要な吸尽性や難燃性を得ることができなかったり、仮に得られたとしても耐光性や摩擦堅牢度に劣るなど、全ての要件を満たす難燃剤が得られていないのが現状である。
特開2002−275473号公報 特開2000−328445号公報 特開2003−27373号公報 特開平8−41781号公報 特開2001−254268号公報
本発明は、塩素や臭素といったハロゲンを含有せず、水や熱に対して安定な難分解性(耐加水分解性および耐熱性)を有し、難燃加工剤としたときの保存安定性に優れ、樹脂や繊維の物性を低下させることなしに高い難燃性を付与することができ、繊維、特にポリエステル繊維に対して高い固着性、吸尽性を有し、染料が繊維に固着するのを妨げず、難燃染色処理後の繊維が優れた耐光性と耐久性および高い摩擦堅牢度を有するリン化合物を提供することを課題とする。
また、本発明は、前記リン化合物からなる難燃剤、その難燃剤を含む難燃加工剤、その難燃加工剤を用いた難燃加工方法、およびそれにより得られる難燃性ポリエステル繊維を提供することを課題とする。
なお、本発明は、ポリエステル繊維のみならず、一般的な樹脂に対しても優れた難燃性を付与することができるリン化合物を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を行なった結果、次のような知見に基づいて、特定の新規なリン化合物を見出し、本発明を完成するに到った。
(1)難燃剤を配合した樹脂は、燃焼時に発泡炭化によりチャーを形成し、このチャーが酸素を遮断して樹脂に難燃効果を与えること(イントメッセント)
(2)(1)の効果は、難燃剤のリン含有率のみに依存するのではなく、難燃剤の分子構造によって左右される場合が多いこと
(3)(1)の効果と、難燃剤中のリンによる難燃効果との相乗作用により、さらに樹脂の難燃性能が高まること
(4)繊維、特にポリエステル繊維に対して固着性の高い官能基は、一般的に染料と同様の分子骨格であり、特に芳香環が好ましいこと、
(5)しかしながら、フェニル基のような一般的な芳香環を有するリン化合物は、ポリエステル繊維に対する固着性が不十分であること、および
(6)一方、特定の芳香族置換基とホスホリナン骨格とを併せもつリン化合物は、ポリエステル繊維にする固着性が飛躍的に向上すること
かくして、本発明によれば、 式(I):
Figure 0004909901
(式中、R1およびR2は、互いに同一または異なって、水素原子、直鎖状もしくは分岐鎖状のC1-6アルキル基、またはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基であり、R3、R4、R5、R6およびR7は、互いに同一または異なって、水素原子、もしくはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基であるか、またはR3とR4、R4とR5、R5とR6またはR6とR7は、これらが結合するベンゼン環の炭素原子と共に6員環を形成してもよい、但し、R3、R4、R5、R6およびR7は同時に水素原子ではない)
で表されるリン化合物が提供される。
また、本発明によれば、上記のリン化合物からなることを特徴とする難燃剤、および上記のリン化合物からなる難燃剤を含むことを特徴とするポリエステル繊維用の難燃加工剤が提供される。
さらに、本発明によれば、上記のリン化合物からなる難燃剤を含むポリエステル繊維用の難燃加工剤でポリエステル繊維を処理して、該ポリエステル繊維に難燃性を付与することを特徴とする難燃加工方法、および上記のリン化合物がポリエステル繊維に固着されてなる難燃性ポリエステル繊維が提供される。
本発明における「芳香族置換基とホスホリナン骨格とを併せもつリン化合物」とは、1つのリン原子と2つの酸素原子を含むホスホリナン骨格と称される6員環が、酸素原子を介して芳香族置換基と結合したホスフェート化合物をいう。
本発明によれば、塩素や臭素といったハロゲンを含有せず、水や熱に対して安定な難分解性(耐加水分解性および耐熱性)を有し、難燃加工剤としたときの保存安定性に優れ、樹脂や繊維の物性を低下させることなしに高い難燃性を付与することができ、繊維、特にポリエステル繊維に対して高い固着性、吸尽性を有し、染料が繊維に固着するのを妨げず、難燃染色処理後の繊維が優れた耐光性と耐久性および高い摩擦堅牢度を有するリン化合物を提供することができる。
また、本発明によれば、前記リン化合物からなる難燃剤、その難燃剤を含む難燃加工剤、その難燃加工剤を用いた難燃加工方法、およびそれにより得られる難燃性ポリエステル繊維を提供することができる。
本発明のリン化合物は、ポリエステル繊維のみならず、一般的な樹脂に対しても優れた難燃性を付与することができる。
(リン化合物)
本発明のリン化合物は、式(I)で表される。
式(I)におけるR1およびR2は、互いに同一または異なって、水素原子、直鎖状も
しくは分岐鎖状のC1-6アルキル基、またはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基である。
1およびR2の「直鎖状もしくは分岐鎖状のC1-6アルキル基」としては、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシルのような直鎖状のアルキル基、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、イソペンチル、neo−ペンチル、イソヘキシルのような分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
1およびR2の「C1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基」の「アリール基」としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基が挙げられ、「C1-4アルキル基」としては、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチルのような直鎖状のアルキル基、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチルのような分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
1およびR2としては、原料として入手し易いこと、また後述するような合成が容易であることから、直鎖状もしくは分岐鎖状のC1-6アルキル基が好ましく、メチル基とメチル基との組み合わせ、およびエチル基とn−ブチル基との組み合わせが特に好ましい。
式(I)におけるR3、R4、R5、R6およびR7は、互いに同一または異なって、
水素原子、もしくはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基であるか、またはR3とR4、R4とR5、R5とR6またはR6とR7は、これらが結合するベンゼン環の炭素原子と共に6員環を形成してもよい、但し、R3、R4、R5、R6およびR7は同時に水素原子ではない。
3、R4、R5、R6およびR7の「C1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基」としては、上記のようなR1およびR2で定義した置換基が挙げられる。
3、R4、R5、R6およびR7としては、原料として入手し易いこと、また繊維用の難燃剤としてリン化合物を用いたときに、繊維に対する吸尽性が向上することから、いずれか1つが置換されていないアリール基であり、その他が水素原子であるのが好ましく、R3、R5およびR7のいずれか1つ、好ましくはR3およびR7のいずれか1つがフェニル基であるのが特に好ましい。
本発明のリン化合物は式(I)で表されるが、このうち式(II)および式(III)で表される化合物が特に好ましい。
式(II):
Figure 0004909901
(式中、R1およびR2は、上記と同じ意味を有し、R3、R4、R5、R6およびR7は、互いに同一または異なって、水素原子、またはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基である、但し、R3、R4、R5、R6およびR7は同時に水素原子ではない)
式(III):
Figure 0004909901
(式中、R1およびR2は、上記と同じ意味を有する)
式(II)で表されるリン化合物としては、例えば、以下のリン化合物1〜6が挙げられる。
リン化合物1:
Figure 0004909901
リン化合物2:
Figure 0004909901
リン化合物3:
Figure 0004909901
リン化合物4:
Figure 0004909901
リン化合物5:
Figure 0004909901
リン化合物6:
Figure 0004909901
式(III)で表されるリン化合物としては、例えば、以下のリン化合物7〜10が挙げられる。
リン化合物7:
Figure 0004909901
リン化合物8:
Figure 0004909901
リン化合物9:
Figure 0004909901
リン化合物10:
Figure 0004909901
上記のリン化合物1〜10の中でも、原料として入手し易いこと、また後述するような合成が容易であること、繊維用の難燃剤として優れた物性を繊維に付与し得ることから、リン化合物1が特に好ましい。
(リン化合物の製造方法)
本発明のリン化合物は、公知のリン化合物の合成プロセスを適宜組み合わせることにより製造できる。例えば、オキシ三ハロゲン化リンとジオール類とを反応させてジ置換ホスホロハリデートを得る工程(工程(I))、および得られたジ置換ホスホロハリデートと置換されていてもよいフェノール類あるいはナフトール類とを、ハロゲン化水素捕捉剤および必要であれば触媒の存在下で反応させて本発明のリン化合物を得る工程(工程(II))により製造することができる。また、その他の方法として、オキシ三ハロゲン化リンと、置換されていてもよいフェノール類あるいはナフトール類とを、必要であれば触媒の存在下で反応させた後、続けてジオール類と脱ハロゲン化水素反応を行う方法などがあるが、これらの方法に限定されるものではない。それらの一例について以下に説明する。
工程(I)
この工程では、オキシ三ハロゲン化リンとジオール類とを反応させてジ置換ホスホロハリデートを得る。
工程(I)におけるオキシ三ハロゲン化リンとしては、オキシ塩化リン、オキシ臭化リンなどが挙げられ、入手し易さやコストの点で、オキシ塩化リンが特に好ましい。
工程(I)におけるジオール類としては、1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−フェニル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、入手し易さやコストの点で、1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールが好ましく、反応生成物の化学安定性が高い点で、ネオペンチルグリコール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールが特に好ましい。
工程(I)の反応では、反応に関与しない溶剤を使用してもよい。例えば、ネオペンチルグリコールのような常温で固体の化合物は、溶剤に溶解または分散させることにより反応を円滑に進めることができる。
このような溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2−ジクロロエタンなどが挙げられる。
工程(I)の反応では、必要により溶剤を含む1モルのジオール類に、1モルのオキシ三ハロゲン化リンを加えて反応させ、ハロゲン化水素吸収装置などを用いて、発生するハロゲン化水素を系外に除去する方法が一般的である。方法については、例えば、特開平2−273688号公報に記載されている。
工程(I)における反応温度は40〜80℃、好ましくは45〜75℃である。反応時間は反応容量や使用するハロゲン化水素吸収装置の能力などの条件により適宜決定すればよく、極力短時間であることが好ましい。
工程(I)としては、例えば、下式のように、オキシ三塩化リンと、1モルのオキシ三塩化リンに対して1モルのグリコール類(HO−CH2CR12CH2−OH)とを反応させてジ置換ホスホロクロリデートを得る(式中、R1およびR2は、上記と同じ意味を有する)。
Figure 0004909901
工程(II)
この工程では、工程(I)で得られたジ置換ホスホロハリデートと置換されていてもよいフェノール類あるいはナフトール類とを、ハロゲン化水素捕捉剤および必要であれば触媒の存在下で反応させて本発明のリン化合物を得る。
工程(II)における置換されていてもよいフェノール類としては、2−フェニルフェノール、3−フェニルフェノール、4−フェニルフェノール、2,6−ジフェニルフェノールなどが挙げられ、置換されていてもよいナフトール類としては1−ナフトールあるいは2−ナフトールが挙げられる。これらの中でも、入手し易さやコストの点で、および繊維用の難燃剤としてリン化合物を用いたときに、繊維に対する吸尽性が向上する点で、ポリエステル繊維に対しての吸尽性をより高めるという点で、2−フェニルフェノール、3−フェニルフェノール、4−フェニルフェノール、1−ナフトール、2−ナフトールが好ましく、2−フェニルフェノール、4−フェニルフェノール、2−ナフトールが特に好ましい。
工程(II)におけるハロゲン化水素捕捉剤としては、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジンなどが挙げられる。
ハロゲン化水素捕捉剤の使用量は、フェノール類あるいはナフトール類1モルに対して1〜1.5モルが好ましく、1.02〜1.2モルがより好ましい。
工程(II)における触媒としては、塩化マグネシウム、塩化アルミニウムなどのルイス酸系触媒、および4−(ジメチルアミノ)ピリジンなどのアミン系触媒が挙げられる。
触媒の使用量は、ジ置換ホスホロハリデート1モルに対して0.001〜0.1モルが好ましく、0.002〜0.05モルがより好ましい。
工程(II)の反応では、反応に関与しない溶剤を使用してもよい。例えば、ネオペンチレンホスホロクロリデートのような常温で固体の化合物は、溶剤に溶解または分散させることにより反応を円滑に進めることができる。
このような溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2−ジクロロエタンなどが挙げられる。
工程(II)における反応温度は−10〜100℃、好ましくは60〜90℃であり、反応時間は0.1〜10時間、好ましくは0.5〜5時間である。
工程(II)としては、例えば、下式のように、工程(I)で得られた1モルのジ置換ホスホロハリデートと、置換されていてもよい1モルのフェノール類あるいはナフトール類とを、ハロゲン化水素捕捉剤(式中、Bで表す)および必要であれば触媒の存在下で反応させて本発明のリン化合物を得る。
Figure 0004909901
(式中、R1およびR2は、上記と同じ意味を有し、R8は、式(I)の置換基R3〜R7を有するフェニル基を表す)
より具体例には、リン化合物1は、下式のように上記の工程(I)および(II)により製造することができる。
Figure 0004909901
(式中、Et3Nはトリエチルアミンを表す)
(難燃剤)
本発明の難燃剤は、本発明のリン化合物からなることを特徴とする。
本発明のリン化合物は、リン含有率が高く、対象材料の諸物性に影響を与えることなしに、対象材料に優れた難燃性を付与することができ、しかも塩素や臭素といったハロゲンを含有しないために、燃焼時や廃棄時の環境汚染がなく、リサイクル性にも優れている。
したがって、本発明の難燃剤は、各種材料用、特に樹脂用の難燃剤として有用である。
本発明の難燃剤は、合成樹脂、天然樹脂のいずれにも有用であるが、特に合成樹脂に有用である。
合成樹脂としては、例えば、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のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、PPE樹脂およびそれらの混合樹脂などの熱可塑性樹脂、ならびに不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの合成樹脂の中でも、本発明の難燃剤は、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のポリエステル樹脂に特に有用である。樹脂の形態は特に限定されない。
本発明の難燃剤の使用量は、難燃対象の材料の種類や形態、要求される難燃性の程度などにより適宜設定すればよい。
本発明の難燃剤の使用量は、樹脂に対して、0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、さらに好ましくは1重量%以上であり、かつ30重量%以下、好ましくは20重量%以下である。
リン化合物の使用量が0.1重量%未満である場合には、樹脂に十分な難燃性を付与することができないことがあるので好ましくない。一方、リン化合物の使用量が30重量%を超える場合には、樹脂の諸物性、特に機械的特性に悪影響を及ぼすことがあるので好ましくない。
(ポリエステル繊維用の難燃加工剤)
本発明のポリエステル繊維用の難燃加工剤は、本発明のリン化合物からなる難燃剤を含むことを特徴とする。以下では、ポリエステル繊維の難燃加工剤について説明するが、これに限定されず、本発明のリン化合物は、一般的な樹脂に対しても有用である。
本発明のリン化合物は、ポリエステル繊維に対して特異的に固着性能を有する官能基として特定の芳香族置換基を有しているので、樹脂繊維の中でも、特にポリエステル繊維に有用である。
ポリエステル繊維としては、公知の繊維、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート、イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
ポリエステル繊維の形態では、レギュラーポリエステル繊維、カチオン可染性ポリエステル繊維などのいずれにも適用できる。
また、本発明の難燃剤は、ポリエステル繊維とそれ以外の繊維との複合繊維(混紡や交織織物)にも有用である。
ポリエステル繊維以外の繊維としては、例えば、ナイロン、アクリル、ポリウレタンなどの合成繊維、アセテートなどの半合成繊維、レーヨンなどの再生繊維、綿、麻、絹、羊毛などの天然繊維が挙げられる。
また、本発明の難燃剤は、ポリエステル繊維以外の単独材料の繊維についても有用である。
繊維の形態は特に限定されず、例えば、織物、編物、不織布、紐、ロープ、糸、トウ、トップ、カセ、編織物などが挙げられる。
繊維の断面形状は特に限定されず、丸形、その他の異形のいずれであってもよいが、丸形が特に好ましい。
繊維の太さは特に限定されないが、ポリエステル繊維の場合、例えば、0.001〜3000D(デニール:長さ9000mあたりのグラム数)が好ましく、0.01〜200Dが特に好ましい。
繊維の用途は特に限定されず、例えば、インテリア用、自動車用、被服用、工業用、漁網用などが挙げられる。
本発明の難燃剤の使用量は、難燃対象の材料の種類や形態、要求される難燃性の程度などにより適宜設定すればよい。
例えば、本発明の難燃剤をポリエステル繊維に用いる場合、難燃剤の使用量、すなわち理論固着量は、難燃剤で処理する前のポリエステル繊維の重量に対して、0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、さらに好ましくは1重量%以上であり、かつ30重量%以下、好ましくは20重量%以下である。
リン化合物の使用量が0.1重量%未満である場合には、ポリエステル繊維に十分な難燃性を付与することができないことがあるので好ましくない。一方、リン化合物の使用量が30重量%を超える場合には、繊維表面にブリードアウトが生じ易くなり、風合いが劣化し易くなり、難燃加工と同時に染色する場合には、染色性が低下して所望の色が得られ難くなり、処理後の繊維の摩擦堅牢度が低下し易くなるといった繊維としての諸物性に悪影響を及ぼすことがあるので好ましくない。
本発明の難燃加工剤としては、例えば、本発明のリン化合物を乳化剤で乳化させた水性溶液、本発明のリン化合物を分散剤(分散安定化剤)で分散させた水性溶液、および本発明のリン化合物を有機溶剤に溶解した溶液などが挙げられる。また、本発明の難燃加工剤は、必要に応じて、本発明の効果を阻害しない範囲において、染料や当該分野で公知の添加剤を含んでいてもよい。
本発明のリン化合物は、本発明の難燃加工剤中、5〜80重量%、好ましくは10〜70重量%である。
乳化剤としては、公知のものを用いることができ、例えば、高級アルコールアルキレンオキサイド付加物、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物、スチレン化アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物、スチレン化フェノールアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アルキレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルアルキレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドアルキレンオキサイド付加物、油脂のアルキレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物などのポリアルキレングリコール型;
グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトールおよびソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミドなどの多価アルコール型などの非イオン界面活性剤;
脂肪酸セッケンなどのカルボン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルポリアルキレングリコールエーテル硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステル、硫酸化脂肪酸、硫酸化オレフィンなどの硫酸エステル塩;アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸などのホルマリン縮合物、α−オレフィンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、イゲポンT型(オレイン酸クロリドとN−メチルタウリンとの反応によって得られる化合物)、スルホコハク酸ジエステル塩などのスルホン酸塩;
高級アルコールリン酸エステル塩などのリン酸エステル塩のようなアニオン界面活性剤が挙げられる。
乳化剤の配合量は、難燃剤100重量部に対して、0.05〜15重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。
乳化剤の配合量が0.05重量部未満の場合には、リン系化合物の凝集や沈降を十分に抑制できないので好ましくない。一方、乳化剤の配合量が15重量部を超える場合には、分散液の粘性が増大し、繊維への難燃加工剤の付与性が低下する傾向にあるので好ましくない。
分散剤としては、公知のものを用いることができ、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ザンタンガム、デンプン糊などが挙げられる。
分散剤の配合量は、難燃剤100重量部に対して、0.05〜15重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。
分散剤の配合量が0.05重量部未満の場合には、リン系化合物の凝集や沈降を十分に抑制できないので好ましくない。一方、分散剤の配合量が15重量部を超える場合には、分散液の粘性が増大し、繊維への難燃加工剤の付与性が低下する傾向にあるので好ましくない。
有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、アルキルナフタレンなどの芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどのアルコール類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;ジオキサン、エチルセロソルブなどのエーテル類;ジメチルホルムアミドなどのアミド類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;メチレンクロライド、クロロホルムなどのハロゲン系炭化水素類などが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上の混合物として用いることができる。
難燃加工剤が水性の乳化液または分散液である場合には、乳化型または分散型の難燃加工剤の製造に用いられている公知の装置、例えば、ホモジナイザー、コロイドミル、ボールミル、サンドグラインダーなどの乳化機や分散機を用いて難燃加工剤を調製することができる。
公知の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、撥水撥油剤、防汚剤、硬仕上剤、風合調整剤、柔軟剤、抗菌剤、吸水剤、スリップ防止剤、キャリヤーなどが挙げられる。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系などが挙げられる。
また、キャリヤーについては、難燃加工方法の方法3で説明する。
(難燃加工方法)
本発明の難燃加工方法は、上記のリン化合物からなる難燃剤を含むポリエステル繊維用の難燃加工剤でポリエステル繊維を処理して、該ポリエステル繊維に難燃性を付与することを特徴とする。具体的な難燃加工方法について以下に説明する。以下では、ポリエステル繊維の難燃加工方法について説明するが、これに限定されず、本発明のリン化合物は、一般的な樹脂に対しても有用である。
本発明の難燃加工方法は、難燃加工繊維(難燃加工物)を得るための方法であり、本発明のリン化合物からなる難燃剤を含む難燃加工剤をポリエステル繊維に接触させて、リン化合物をポリエステル繊維に固着させ(固着工程)、ポリエステル繊維に熱をかけて後加工を施す(熱処理工程)方法である。
固着工程では、本発明のリン化合物がポリエステル繊維の表面に付着するか、またはその一部がポリエステル繊維の分子骨格内に取り込まれて固着される。
熱処理工程では、ポリエステル繊維の分子骨格が弛緩または膨潤し、そこに取り込まれたリン化合物がその分子骨格内に拡散し定着する。
本発明のリン化合物は、特定の芳香族置換基を有する構造を有するので、ポリエステル繊維の分子骨格内に固着し易く、固着量が多く、その固着が強固である。
従来から使用されているリン系難燃剤を用いて難燃加工する場合には、温度150℃の熱処理で難燃剤に由来する低分子量の物質が飛散して発煙することもあるが、本発明のリン化合物を用いて難燃加工する場合には、発煙はなく、作業環境に悪影響を及ぼすことはない。
本発明の難燃加工方法としては、以下の方法1〜3が特に好ましい。
方法1
方法1は、難燃加工剤に接触させたポリエステル繊維を、温度100〜220℃に加熱する方法であり、スプレー処理−ドライ−キュア方式、パッド−ドライ−スチーム方式、パッド−スチーム方式、パッド−ドライ−キュア方式などの乾熱または湿熱法が適用できる。
具体的には、まず、難燃加工剤またはその希釈液でポリエステル繊維をスプレー処理またはパッド処理し(固着工程)、乾燥させる。その後、常圧において温度100〜220℃、好ましくは160〜200℃、より好ましくは180〜200℃で、数十秒〜数分間程度、熱処理する(熱処理工程)。
このときの処理温度が低すぎると、ポリエステル繊維の分子骨格が難燃加工剤中に存在するリン化合物の分子を受け入れ得る程に弛緩または膨張し難くなり、その結果、ポリエステル繊維に十分な難燃性を付与することが困難となるので好ましくない。一方、処理温度が高すぎると、リン化合物のポリエステル繊維への固着をより強固にすることができるが、加熱条件によって差異があるものの、ポリエステル繊維自体の繊維強度が低下したり熱変性が生じたりするおそれがあるので好ましくない。
上記の好適な温度範囲で熱処理することにより、難燃加工剤中に存在するリン化合物が、常圧においてもポリエステル繊維の分子中の非結晶領域に安定に、かつより多く固着する。したがって、方法1によれば、ポリエステル繊維に対して十分な難燃性および洗濯耐久性を与えることができる。
方法2
方法2は、難燃加工剤またはその希釈液にポリエステル繊維を浸漬させながら、高温常圧下もしくは高温加圧下(例えば、90〜150℃、常圧〜0.4MPa)で熱処理する方法である。すなわち、固着工程と熱処理工程とを同時に実施する方法である。
具体的には、液流染色機、ビーム染色機、チーズ染色機などのパッケージ染色機を用いて難燃加工剤にポリエステル繊維を浸漬した状態で、温度90〜150℃、常圧〜0.4MPaの高温常圧下もしくは高温加圧下、好ましくは温度110〜140℃、0.05〜0.3MPaの高温加圧下で、数分〜数十分間程度、浸漬熱処理する。
このときの処理温度が低すぎると、ポリエステル繊維の分子骨格が難燃加工剤中に存在するリン化合物の分子を受け入れ得る程に弛緩または膨張し難くなり、その結果、ポリエステル繊維に十分な難燃性を付与することが困難となるので好ましくない。一方、処理温度が高すぎると、リン化合物のポリエステル繊維への固着をより強固にすることができるが、加熱条件によって差異があるものの、ポリエステル繊維自体の繊維強度が低下したり熱変性が生じたりするおそれがあるので好ましくない。
上記の好適な温度範囲で熱処理工程を行うことにより、方法1と同様、難燃加工剤中に存在するリン化合物が、ポリエステル繊維の分子中の非結晶領域に安定に、かつより多く固着する。したがって、方法2によれば、ポリエステル繊維に対して十分な難燃性および洗濯耐久性を付与することができる。なお、難燃加工剤またはその希釈液にポリエステル繊維を浸漬する前に、予め難燃加工剤またはその希釈液を上記の好適な温度範囲に加熱しておいてもよい。
方法3
方法3は、方法2の難燃化処理剤にキャリヤーをさらに配合した難燃加工剤またはその希釈液にポリエステル繊維を浸漬し、次いで例えば、温度80〜130℃、常圧〜0.2MPaの高温常圧下もしくは高温加圧下で、数分〜数十分間熱処理する方法である。ここで、キャリヤーとは、ポリエステル繊維を膨潤させて、リン化合物がポリエステル繊維の分子配列中に良好に固着することを促進する物質を意味する。
キャリヤーとしては、キャリヤー染色で使用されている公知のキャリヤーを使用することができる。例えば、クロルベンゼン系、芳香族エステル系、メチルナフタレン系、ジフェニル系、安息香酸系、オルソフェニルフェノール系などの化合物が挙げられる。これらの化合物は単独でまたは2種以上の混合物として用いることができる。
キャリヤーの配合量は、加工されるポリエステル繊維の重量に対して、0.1〜10%o.w.f.(on the weight of fiber)、好ましくは1.0〜5.0%o.w.f.である。
キャリヤーの配合量が少ないと、ポリエステル繊維へのリン化合物(I)あるいはリン化合物(II)の固着が十分に促進され難くなり、その結果、ポリエステル繊維に難燃性を付与し難くなるので好ましくない。一方、キャリアーの配合量が多すぎると、キャリヤーが難燃加工剤またはその希釈液中に乳化または分散され難くなるので好ましくない。
キャリヤーを難燃加工剤またはその希釈液中に良好に乳化または分散させるために、界面活性剤として、ヒマシ油硫酸化油、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレン(POE)ヒマシ油エーテル、POEアルキルフェニルエーテルなどを適宜添加してもよい。
方法3では、難燃加工剤中に乳化または分散されたキャリヤーがポリエステル繊維に吸着することにより、ポリエステル繊維の分子配列中へのリン化合物の固着が促進される。その結果、より穏やかな条件、例えば、温度80〜130℃、常圧〜0.2MPaの条件で熱処理を行っても、難燃化を発揮し得るに十分な量のリン化合物(I)あるいはリン化合物(II)をポリエステル繊維の内部に安定的に固着させることができる。
また、上記のように熱処理時の条件が穏やかであるため、熱処理工程におけるポリエステル繊維に対する熱的な影響(熱負荷、熱履歴など)が軽減される。よって、熱処理工程におけるポリエステル繊維の強度低下や熱変性を十分に防止することができる。さらに、この方法では、方法2と同様に、接触工程と熱処理工程とを同時に実施してもよく、さらにキャリヤーを配合した難燃加工剤またはその希釈液にポリエステル繊維を浸漬する前に、予め難燃加工剤またはその希釈液を上記の好適な温度範囲に加熱しておいてもよい。
上記の処理により、難燃加工剤中に存在するリン化合物をポリエステル繊維に固着させる時期は、ポリエステル繊維を染色する前、染色と同時、染色した後のいずれであってもよく、工程数および作業工数を低減して作業効率を高める観点からは、染色と同時が特に好ましい。
また、上記の方法において、熱処理後に、公知の方法によってポリエステル繊維のソーピング処理を行い、ポリエステル繊維に強固に固着せず、表面に緩やかに付着しているリン化合物を除去するのが好ましい。
このソーピング処理に用いられる洗浄剤としては、通常の陰イオン系、非イオン系、両性系の界面活性剤およびこれらが配合された洗剤を用いることができる。
なお、ポリエステル繊維に高度の洗濯耐久性が必要とされない場合には、難燃加工剤中に存在するリン化合物がポリエステル繊維の表面に強固に固着される必要はなく、リン化合物が繊維の表面に緩く付着するだけでもよい。この場合には、熱処理工程を実質的に省略できる。また、リン化合物がポリエステル繊維の表面に緩く付着しているだけの状態でも、ポリエステル繊維に難燃性を付与することができる。
ポリエステル繊維に難燃性以外の性能を付与する場合には、個別の処理により各性能を付与してもよいが、本発明の効果を阻害しない範囲で公知の添加剤を含む難燃加工剤を用いて、上記の方法1〜3でポリエステル繊維を処理して、同時に複数の性能をポリエステル繊維に付与してもよい。
上記の処理方法の一例として、アクリル樹脂や高分子ラテックスなどを用いたバックコーティング法が挙げられる。すなわち、本発明のリン化合物を含むアクリル樹脂や高分子ラテックスのバックコーティング剤をポリエステル繊維表面に塗布することで、ポリエステル繊維に難燃性を付与する方法である。
上記の難燃加工方法は、本発明のリン化合物を繊維に固着する後処理であるが、繊維が合成繊維あるいは半合成繊維の場合には、本発明のリン化合物を配合した溶融ポリマーを紡糸して、難燃繊維を得ることもできる。紡糸における温度や速度などは特に制限されず、従来の紡糸条件に適用して適宜設定すればよい。
例えば、繊維がポリエステル繊維である場合、繊維中のリン原子(P)の含有量が少なくとも0.05質量%、好ましくは0.1〜3.0質量%、より好ましくは0.2〜2.0質量%となるようにリン化合物を配合するのが好ましい。
リン原子の含有量が0.05質量%未満の場合には、難燃性が不十分になる傾向にあるので好ましくない。一方、リン原子の含有量が3.0質量%を超える場合には、難燃効果が飽和状態になると共に、ポリエステル繊維本来の諸特性が低下するおそれがあるので好ましくない。
(難燃性ポリエステル繊維)
本発明の難燃性ポリエステル繊維は、本発明の式(I)で表されるリン化合物がポリエステル繊維に固着されてなる。
本発明の難燃性ポリエステル繊維は、本発明のリン化合物からなる難燃剤を含むポリエステル繊維用の難燃加工剤でポリエステル繊維を処理することにより得られる。
本発明の難燃性ポリエステル繊維は、式(I)のリン化合物の固着量が、難燃性ポリエステル繊維の0.1〜30重量%であるのが好ましい。
(実施例)
本発明を以下の合成例、比較合成例、実施例および比較例によりさらに具体的に説明するが、これらの実施例により本発明の範囲が限定されるものではない。
合成例1(リン化合物1の合成)
(反応)
攪拌器、温度計、滴下装置、塩酸回収装置および還流管を備えた1リットルの四つ口フラスコに、ネオペンチルグリコール104.0g(1モル)およびクロロベンゼン114.4gを充填した。得られた混合溶液を攪拌しながら45〜55℃に加温し、この混合溶液にオキシ塩化リン153.5g(1モル)を1時間かけて滴下により添加した。添加終了後、混合溶液を75℃まで1時間かけて加熱昇温し、同温度(75℃)で1時間反応させて、発生する塩化水素65.7gを回収した。その後、同温度(75℃)、26.6kPaで2時間減圧して、残存する塩化水素をガスとして回収した。このようにして反応混合物298.9gを得た。この反応混合物のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による純度は95.6面積%であった。
得られた反応混合物を室温まで冷却し、これに2−フェニルフェノール(オルトフェニルフェノール)161.5g(0.95モル)、塩化マグネシウム0.9gおよびクロロベンゼン145.6gを加えた。この混合溶液を攪拌しながら65〜75℃に加温し、この混合溶液にトリエチルアミン106.1g(1.05モル)を1時間かけて滴下により添加した。その後、同温度(75℃)で1時間反応させて、5,5−ジメチル−2−(2’−フェニルフェノキシ)−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−オキシドの混合溶液を得た。
(後処理)
得られた混合溶液に、過剰分のトリエチルアミンに相当する塩酸水溶液を加えて85℃にて中和処理し、静置して油相を抽出した。次いで、得られた油相を85℃程度の水で洗浄し、脱水した。得られた油相を徐々に冷却して、白色針状結晶259.8gを晶出させた。得られた結晶のGPCによる純度は99.0面積%であった。また、結晶のすべてが目的化合物であると仮定した場合の粗収率は86.0%であった。
得られた結晶の構造を元素分析およびUV分光器を用いた吸光法によるリンの定量分析、1H−NMR、13C−NMRおよびFT−IRの結果より決定し、その結晶が下記の構造式の5,5−ジメチル−2−(2’−フェニルフェノキシ)−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−オキシド(リン化合物1)であることを確認した。
また、微量融点測定装置(株式会社ヤナコ機器開発研究所製、型式:MP−J3)により、結晶の融点を測定した。
元素分析および吸光法によるリンの定量分析(括弧内は理論値):
炭素:64.3%(64.2%)
水素: 5.9%( 6.0%)
リン: 9.7%( 9.7%)
融点:127〜130℃
IR(KBr):
2992,2352,1584,1514,1485,1430,1373,1306,1251,1104,1158,1120,1050,1004,980,947,922,877,701,624cm-1
NMR:
1H−NMR(CDCl3;300MHz);δ7.71(1H,d,J=8Hz,o−PP),7.55−7.26(8H,m,o−PP),3.62(1H,d,J=10Hz,POC 2C(CH32−),3.53(2H,dd,JHH=10Hz,POC 2C(CH32−),3.48(1H,d,JHH=10Hz,POC 2C(CH32−),1.17(3H,s,POC 2C(CH32−),0.42(3H,s,POC 2C(CH32−)ppm
13C−NMR(CDCl3;75MHz);δ146.9(d,2PC=6Hz),137.3,132.7(d,3PC=7Hz),130.9,129.6,129.0,128.2,127.6,125.2,120.4(d,3PC=2Hz)(o−PP),77.6(d,2PC=7Hz,PO2C(CH32−),31.5(d,2PC=6Hz,PO2C(CH32−),21.6,19.5ppm
Figure 0004909901
合成例2(リン化合物4の合成)
(反応)
ネオペンチルグリコール104.0g(1モル)の代わりに2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール160.0g(1モル)を使用し、反応混合物に加えるクロロベンゼンを使用しないこと以外は合成例1と同様にして、混合溶液を得た。
(後処理)
得られた混合溶液に、過剰分のトリエチルアミンに相当する塩酸水溶液を加えて85℃にて中和処理し、静置して油相を抽出した。次いで、得られた油相を85℃程度の水で洗浄し、脱水したのちに100℃、2.7kPaにて溶媒を除去した。得られた液体は、淡黄色液体312.6gであった。得られた液体のGPCによる純度は96.6面積%であった。また、結晶のすべてが目的化合物であると仮定した場合の粗収率は88.0%であった。
得られた液体の構造を元素分析およびUV分光器を用いた吸光法によるリンの定量分析、1H−NMR、13C−NMRおよびFT−IRの結果より決定し、その液体が下記の構造式の5−ブチル−5−エチル−2−(2’−フェニルフェノキシ)−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−オキシド(リン化合物4)であることを確認した。
元素分析および吸光法によるリンの定量分析(括弧内は理論値):
炭素:67.3%(67.4%)
水素: 7.2%( 7.2%)
リン: 8.3%( 8.3%)
IR(KBr):
3072,2960,2896,1606,1584,1510,1480,1440,1386,1322,1261,1216,1110,1088,1040,941,874,813,774,707,624cm-1
NMR:
1H−NMR(CDCl3;300MHz);δ7.70−7.23(9H,m,o−PP),3.75(2H,dd,JHH=10Hz,JPH=23Hz,POC 2C(Et)(Bu)−),3.46(2H,d,JHH=10Hz,POC 2C(Et)(Bu)−),1.65−0.55(14H,m,Et,Bu)ppm
13C−NMR(CDCl3;75MHz);δ147.0(d,2PC=7Hz),137.4,132.71(d,3PC=7Hz),132.67(d,3PC=7Hz),130.9,129.7,129.0,128.3,128.2,127.6,127.5,125.2,120.5(o−PP),75.5(d,2PC=7Hz,PO2C(Et)(Bu)−),75.3(d,2PC=7Hz,PO2C(Et)(Bu)−),36.4(d,2PC=5Hz,PO2C(Et)(Bu)−),36.3(d,2PC=5Hz,PO2C(Et)(Bu)−),29.3,28.4,24.8,24.1,23.2,23.0,22.8,21.8,13.9,13.7,7.1,6.7ppm
Figure 0004909901
合成例3(リン化合物3の合成)
クロロベンゼン114.4gの代わりにトルエン114.4gを使用し、2−フェニルフェノール(オルトフェニルフェノール)161.5g(0.95モル)の代わりに4−フェニルフェノール(パラフェニルフェノール)161.5g(0.95モル)を使用し、反応混合物に加えるクロロベンゼン145.6gの代わりにトルエン127.5gを使用すること以外は合成例1と同様にして、混合溶液を得た。
(後処理)
得られた混合溶液を室温まで冷却し、これに過剰分のトリエチルアミンに相当する塩酸水溶液を加えて中和処理し、静置して油相を抽出した。次いで、得られた油相を85℃程度の水で洗浄し、遠心濾過装置により脱液した。得られた固形物を100℃の真空乾燥器で乾燥し、白色固体253.7gを得た。得られた固体のGPCによる純度は98.7面積%であった。また、固体のすべてが目的化合物であると仮定した場合の粗収率は84.0%であった。
得られた固体の構造を元素分析およびUV分光器を用いた吸光法によるリンの定量分析、1H−NMR、13C−NMRおよびFT−IRの結果より決定し、その固体が下記の構造式の5,5−ジメチル−2−(4’−フェニルフェノキシ)−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−オキシド(リン化合物3)であることを確認した。
また、合成例1と同様にして、固体の融点を測定した。
元素分析および吸光法によるリンの定量分析(括弧内は理論値):
炭素:64.3%(64.2%)
水素: 6.1%( 6.0%)
リン: 9.7%( 9.7%)
融点:165〜167℃
IR(KBr):3008,1606,1523,1488,1405,1376,1296,1226,1194,1174,1114,1059,1002,934,861,810,765,720,691,624cm-1
NMR:
1H−NMR(CDCl3;300MHz);δ7.57−7.31(9H,m,o−PP),4.27(2H,d,JHH=11Hz,POC 2C(CH32−),4.01(2H,dd,JHH=11Hz,JPH=22Hz,POC 2C(CH32−),1.34(3H,s,POC 2C(CH32−),0.92(3H,s,POC 2C(CH32−)ppm
13C−NMR(CDCl3;75MHz);δ149.7(d,2PC=6Hz),140.0,138.1,128.7,128.4,127.2,126.9,119.7(d,3PC=5Hz)(o−PP),78.3(d,2PC=7Hz,PO2C(CH32−),32.1(d,2PC=6Hz,PO2C(CH32−),21.6,20.1ppm
Figure 0004909901
合成例4(リン化合物6の合成)
ネオペンチルグリコール104.0g(1モル)の代わりに2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール160.0g(1モル)を使用し、クロロベンゼン114.4gの代わりにトルエン267.2gを使用し、2−フェニルフェノール(オルトフェニルフェノール)161.5g(0.95モル)の代わりに4−フェニルフェノール(パラフェニルフェノール)161.5g(0.95モル)を使用すること以外は合成例1と同様にして、混合溶液を得た。
(後処理)
得られた混合溶液に、過剰分のトリエチルアミンに相当する塩酸水溶液を加えて85℃にて中和処理し、静置して油相を抽出した。次いで、得られた油相を85℃程度の水で洗浄し、遠心濾過装置により脱液した。得られた固形物を90℃の真空乾燥器で乾燥し、白色固体248.7gを得た。得られた固体のGPCによる純度は98.5面積%であった。また、固体のすべてが目的化合物であると仮定した場合の粗収率は70.0%であった。
得られた固体の構造を元素分析およびUV分光器を用いた吸光法によるリンの定量分析、1H−NMR、13C−NMRおよびFT−IRの結果より決定し、その固体が下記の構造式の5−ブチル−5−エチル−2−(4’−フェニルフェノキシ)−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−オキシド(リン化合物6)であることを確認した。
また、合成例1と同様にして、固体の融点を測定した。
元素分析および吸光法によるリンの定量分析(括弧内は理論値):
炭素:67.4%(67.4%)
水素: 7.2%( 7.2%)
リン: 8.3%( 8.3%)
融点:104〜110℃
IR(KBr):
2960,1610,1517,1485,1386,1299,1226,1181,1082,1027,941,864,806,762,698,634cm-1
NMR:
1H−NMR(CDCl3;300MHz);δ7.57−7.30(9H,m,o−PP),4.26−4.11(4H,m),1.81−1.66(2H,m,CH2),1.43−1.17(6H,m,Et,Bu),0.97−0.83(6H,m,Et,Bu)ppm
13C−NMR(CDCl3;75MHz);δ149.7(d,2PC=6Hz),140.0,138.1,128.7,128.4,127.2,126.8,119.74,119.71,119.67(o−PP),76.0(d,2PC=7Hz,PO2C(Et)(Bu)−),75.8(d,2PC=7Hz,PO2C(Et)(Bu)−),37.0,36.8(d,2PC=5Hz,PO2C(Et)(Bu)−),29.8,28.8,24.9,24.5,23.2,23.1,23.0,22.1,13.9,13.7,7.1,7.0ppm
Figure 0004909901
合成例5(リン化合物7の合成)
クロロベンゼン114.4gの代わりにトルエン114.4gを使用し、2−フェニルフェノール(オルトフェニルフェノール)161.5g(0.95モル)の代わりに2−ナフトール(β−ナフトール)137.0g(0.95モル)を使用し、反応混合物に加えるクロロベンゼンを使用しないこと以外は合成例1と同様にして、混合溶液を得た。
(後処理)
得られた混合溶液に、過剰分のトリエチルアミンに相当する塩酸水溶液を加えて85℃にて中和処理し、静置して油相を抽出した。次いで、得られた油相を85℃程度の水で洗浄し、遠心濾過装置により脱液した。得られた固形物を100℃の真空乾燥器で乾燥し、白色固体227.5gを得た。得られた固体のGPCによる純度は99.0面積%であった。また、固体のすべてが目的化合物であると仮定した場合の粗収率は82.0%であった。
得られた固体の構造を元素分析およびUV分光器を用いた吸光法によるリンの定量分析、1H−NMR、13C−NMRおよびFT−IRの結果より決定し、その固体が下記の構造式の5,5−ジメチル−2−(2’−ナフチロキシ)−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−オキシド(リン化合物7)であることを確認した。
また、合成例1と同様にして、固体の融点を測定した。
元素分析および吸光法によるリンの定量分析(括弧内は理論値):
炭素:61.6%(61.6%)
水素: 5.9%( 5.8%)
リン:10.6%(10.6%)
融点:151〜155℃
IR(KBr):
2992,2896,1632,1600,1513,1466,1374,1357,1306,1251,1210,1171,1123,1053,973,938,915,867,826,784,755,675,627cm-1
NMR:
1H−NMR(CDCl3;300MHz);δ7.85−7.78(3H,m,β−Np),7.72(1H,s,β−Np),7.51−7.37(m,3H,β−Np),4.29(2H,d,J=11Hz,POC 2C(CH32−),4.01(2H,dd,JHH=11Hz,POC 2C(CH32−),1.35(3H,s,POC 2C(CH32−),0.92(3H,s,POC 2C(CH32−)ppm
13C−NMR(CDCl3;75MHz);δ147.8(d,2PC=7Hz),133.8,130.8,129.9,127.6,127.3,126.7,125.4,119.4(d,3PC=6Hz),115.8(d,3PC=5Hz)(o−PP),78.3(d,2PC=7Hz,PO2C(CH32−),32.1(d,2PC=6Hz,PO2C(CH32−),21.6,20.0ppm
Figure 0004909901
比較合成例1(比較リン化合物1の合成)
クロロベンゼン114.4gの代わりにトルエン114.4gを使用し、2−フェニルフェノール(オルトフェニルフェノール)161.5g(0.95モル)の代わりにフェノール89.3g(0.95モル)を使用し、反応混合物に加えるクロロベンゼンを使用しないこと以外は合成例1と同様にして、混合溶液を得た。
(後処理)
得られた混合溶液に、過剰分のトリエチルアミンに相当する塩酸水溶液を加えて85℃にて中和処理し、静置して油相を抽出した。次いで、得られた油相を85℃程度の水で洗浄し、遠心濾過装置により脱液した。得られた固形物を100℃の真空乾燥器で乾燥し、白色固体210.0gを得た。得られた固体のGPCによる純度は99.2面積%であった。また、固体のすべてが目的化合物であると仮定した場合の粗収率は86.8%であった。
Figure 0004909901
実施例1〜5および比較例1〜4
実施例および比較例において用いた難燃剤としてのリン化合物およびポリエステル繊維を以下に示す。
(a)リン化合物成分
リン化合物1:(合成例1参照)
リン化合物4:(合成例2参照)
リン化合物3:(合成例3参照)
リン化合物6:(合成例4参照)
リン化合物7:(合成例5参照)
比較リン化合物1:フェニル基とホスホリナン骨格をもつリン化合物
(比較例合成例1参照)
比較リン化合物2:10−ベンジル−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキシド
(三光株式会社製、商品名:BCA)
比較リン化合物3:トリフェニルホスフェート
(大八化学工業株式会社製、商品名:TPP)
比較リン化合物4:縮合系リン酸エステル(次式参照)
(大八化学工業株式会社製、商品名:CR−733S)
液体(25℃)
Figure 0004909901
(式中、1.4は平均縮合度を示す)
(b)ポリエステル繊維
ポリエチレンテレフタレート100%のポリエステル繊維織物(目付250g/m2
ポリエステル繊維織物を難燃加工するための難燃加工剤を調製した。
(1)難燃加工剤1の調製
リン化合物1の5gと、分散安定化剤として、伯東株式会社製、商品名:Alcaseagumの0.5gとをめのう乳鉢で粉砕・混合した。次いで、得られた混合物に水を数滴ずつ約20g加え、なじませることを繰り返してペーストを得た。そのペーストを高速攪拌機で攪拌しながら、さらに少しずつ約80gの水を加え、白色分散液状の難燃加工剤1を得た。
(2)難燃加工剤2の調製
リン化合物4の10gと、分散安定化剤として、明成化学工業株式会社製、商品名:Disper N-700 1.5gとを混合した。次いで、得られた混合物に水を数滴ずつ約20g加え、なじませることを繰り返してペーストを得た。そのペーストを高速攪拌機で攪拌しながら、さらに少しずつ約80gの水を加え、白色分散液状の難燃加工剤2を得た。
(3)難燃加工剤3の調製
リン化合物1の代わりに、リン化合物3を用いること以外は、難燃加工剤1の調製と同様にして、白色分散液状の難燃加工剤3を得た。
(4)難燃加工剤4の調製
リン化合物1の代わりに、リン化合物6を用いること以外は、難燃加工剤1の調製と同様にして、白色分散液状の難燃加工剤4を得た。
(5)難燃加工剤5の調製
リン化合物1の代わりに、リン化合物7を用いること以外は、難燃加工剤1の調製と同様にして、白色分散液状の難燃加工剤5を得た。
(6)難燃加工剤6の調製
リン化合物1の代わりに、比較リン化合物1を用いること以外は、難燃加工剤1の調製と同様にして、白色分散液状の難燃加工剤6を得た。
(7)難燃加工剤7の調製
リン化合物1の代わりに、比較リン化合物2を用いること以外は、難燃加工剤1の調製と同様にして、白色分散液状の難燃加工剤7を得た。
(8)難燃加工剤8の調製
リン化合物1の代わりに、比較リン化合物3を用いること以外は、難燃加工剤1の調製と同様にして、白色分散液状の難燃加工剤8を得た。
(9)難燃加工剤9の調製
リン化合物2の代わりに、比較リン化合物4を用いること以外は、難燃加工剤2の調製と同様にして、白色分散液状の難燃加工剤9を得た。
調製した難燃加工剤1〜5(実施例1〜5)および難燃加工剤6〜9(比較例1〜4)を用いてポリエステル繊維織物を難燃加工した。
分散染料(三菱化成工業株式会社製、商品名:Dianix Blue AC-E)4%o.w.f.の染浴中に、リン化合物濃度8%o.w.f.になるように難燃加工剤を添加した。難燃加工剤を含む染浴と浴比1:30のポリエステル繊維織物とをミニカラー試験機(テクサム技研社製)にセットし、ポリエステル繊維織物を130℃で60分間処理した。処理したポリエステル繊維織物を70℃で20分間還元洗浄し、湯洗いし、乾燥した。その後、ポリエステル繊維織物を150℃で3分間熱処理した。
難燃加工したポリエステル繊維織物を下記の方法で評価した。但し、難燃加工剤6(比較例1)については、下記の(6)耐光堅牢度および(7)摩擦堅牢度の評価を行わなかった。
(1)吸尽性試験
ポリエステル繊維織物の加工上がりの各試験片を、硫酸、硝酸および過塩素酸を加えて加熱分解し、蒸留水で希釈後、一定量の硝酸、バナジン酸アンモニウム溶液およびモリブデン酸アンモニウム溶液を加えて発色させた後、分光光度計を用いて吸光度を測定した。
得られた吸光度とリン標準溶液の吸光度との比較から、試験片中のリン分(P%)を求め、このリン分が総て難燃剤に由来するものと仮定して、試験片中の難燃剤固着量を求めた。得られた結果を表1に示す。
(2)難燃性試験
難燃加工したポリエステル繊維織物の加工上がりのもの、JIS L 1018の8.58.4b)6.2)のF−2法で規定される洗濯を5回行ったもの、およびJIS L 1018の8.58.4b)5.2)のE−2法で規定されるドライクリーニング(DLC)を5回行ったものについて、JIS L 1091に規定されるD法に準拠して防炎性能試験を行った。得られた結果を表1に示す。
(3)染色性
難燃加工したポリエステル繊維織物の加工上がりのものについて、目視で評価した。染色性に応じて良好、やや良好、やや不良、不良で判定した。得られた結果を表1に示す。
「染色性」は、染色剤(染料)がいかにうまく、想定通りの色で生地(繊維)にのるかを評価するものある。
(4)風合い
難燃加工したポリエステル繊維織物の加工上がりのものについて、手触りで評価した。風合いに応じて良好、やや良好、不良で判定した。得られた結果を表1に示す。
(5)発煙性
難燃加工したポリエステル繊維織物の加工上がりのものについて、150℃で熱処理したときの難燃剤に由来する発煙の有無を確認した。低分子量タイプの難燃剤を含む難燃加工剤で加工したものでは、激しい発煙が確認された。得られた結果を表1に示す。
(6)耐光堅牢度
難燃加工したポリエステル繊維織物の加工上がりのものについて、JIS L 0842に規定される紫外線カーボンアーク灯光による染色堅牢度試験法に準拠して評価した。露光時間を20時間とし、一般的に標準である4級の判定を行った。得られた結果を表1に示す。
(7)摩擦堅牢度
難燃加工したポリエステル繊維織物の加工上がりのものについて、JIS L 0849に規定される摩擦に対する染色堅牢度試験法に準拠して評価した。摩擦試験機II形により乾燥・湿潤の両方における試験を行った。試験結果の摩擦堅牢度は5級が最もが高く、1級が最も低い。得られた結果を表1に示す。
Figure 0004909901
表1の結果から次のことがわかる。
(1)実施例1〜5のポリエステル繊維織物は、比較例1〜4のポリエステル繊維織物と比較して、洗濯前、洗濯後およびドライクリーニング後のいずれの状態においても、はるかに優れた難燃性を示し、染色性、風合いなどの繊維としての諸物性も良好であることがわかる。
(2)比較例1〜4のポリエステル繊維織物は、難燃性能が低かったり(比較例1,4)、染色性が悪かったり、耐光堅牢度が悪く繊維が退色したりするため繊維特有の性能を発揮できなかったり(比較例2)、あるいは低分子量のリン化合物を含有するがために処理中で発煙したりする(比較例3,4)ことがわかる。
これらの結果から、本発明のリン化合物は、染色性、風合いなどの繊維としての諸物性を低下させることなしに、ポリエステル繊維に難燃性を付与できることがわかる。
また、難燃剤として本発明のリン化合物を含むポリエステル繊維用の難燃加工剤を用いて、リン化合物を繊維に固着させるポリエステル繊維の難燃加工方法は、染色と同時に難燃性を付与する処理が可能であることがわかる。しかも、染色性、風合いなどの繊維としての諸物性を低下させることがなく、堅牢度も良好であることからあらゆる性能に長けていることがわかる。また、本発明のリン化合物は、非ハロゲン系化合物であり、ハロゲン系化合物の弊害の解消できる。
以上の実施例では、ポリエステル繊維の難燃加工について説明したが、本発明のリン化合物は、一般的な樹脂に対しても有用であることは言うまでもない。

Claims (13)

  1. 式(I):
    Figure 0004909901
    (式中、R1およびR2は、互いに同一または異なって、水素原子、直鎖状もしくは分岐鎖状のC1-6アルキル基、またはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基であり、R3、R4、R5、R6およびR7は、互いに同一または異なって、水素原子、もしくはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基であるか、またはR3とR4、R4とR5、R5とR6またはR6とR7は、これらが結合するベンゼン環の炭素原子と共に6員環を形成してもよい、但し、R3、R4、R5、R6およびR7は同時に水素原子ではない)
    で表されるリン化合物。
  2. 式(II):
    Figure 0004909901
    (式中、R1およびR2は、上記と同じ意味を有し、R3、R4、R5、R6およびR7は、互いに同一または異なって、水素原子、またはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基である、但し、R3、R4、R5、R6およびR7は同時に水素原子ではない)
    で表される請求項1に記載のリン化合物。
  3. 式(III):
    Figure 0004909901
    (式中、R1およびR2は、上記と同じ意味を有する)
    で表される請求項1に記載のリン化合物。
  4. 1およびR2が、直鎖状もしくは分岐鎖状のC1-6アルキル基である請求項1〜3のいずれか1つに記載のリン化合物。
  5. 1およびR2が、メチル基とメチル基との組み合わせ、またはエチル基とn−ブチル基との組み合わせである請求項1〜3のいずれか1つに記載のリン化合物。
  6. 3、R4、R5、R6およびR7のいずれか1つが置換されていないアリール基であり、その他が水素原子である請求項1、2、4および5のいずれか1つに記載のリン化合物。
  7. 3、R4、R5、R6およびR7のいずれか1つがフェニル基である請求項1、2、4および5のいずれか1つに記載のリン化合物。
  8. 式:
    Figure 0004909901
    で表される請求項2に記載のリン化合物。
  9. 請求項1〜8のいずれか1つに記載のリン化合物からなることを特徴とする難燃剤。
  10. 請求項1〜8のいずれか1つに記載のリン化合物からなる難燃剤を含むことを特徴とするポリエステル繊維用の難燃加工剤。
  11. 請求項1〜8のいずれか1つに記載のリン化合物からなる難燃剤を含むポリエステル繊維用の難燃加工剤でポリエステル繊維を処理して、該ポリエステル繊維に難燃性を付与することを特徴とする難燃加工方法。
  12. 式(I):
    Figure 0004909901
    (式中、R1およびR2は、互いに同一または異なって、水素原子、直鎖状もしくは分岐鎖状のC1-6アルキル基、またはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基であり、R3、R4、R5、R6およびR7は、互いに同一または異なって、水素原子、もしくはC1-4アルキル基で置換されていてもよいC6-12アリール基であるか、またはR3とR4、R4とR5、R5とR6またはR6とR7は、これらが結合するベンゼン環の炭素原子と共に6員環を形成してもよい、但し、R3、R4、R5、R6およびR7は同時に水素原子ではない)
    で表されるリン化合物がポリエステル繊維に固着されてなる難燃性ポリエステル繊維。
  13. 式(I)のリン化合物の固着量が、難燃性ポリエステル繊維の0.1〜30重量%である請求項12に記載の難燃性ポリエステル繊維。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010025165A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Dow Global Technologies Inc. Phosphorus-containing compounds and polymeric compositions comprising same
JP5722522B2 (ja) * 2008-11-20 2015-05-20 松本油脂製薬株式会社 非水系難燃性付与剤組成物および非水系難燃性樹脂組成物
JP2012517502A (ja) * 2009-02-09 2012-08-02 アイシーエル−アイピー アメリカ インコーポレイテッド 難燃剤を含有するポリウレタンフォーム組成物、およびこの難燃剤を含有するポリウレタンフォーム組成物を製造するためのプロセス、難燃剤組成物およびこれらから製造されるポリウレタンフォーム
WO2011040287A1 (ja) * 2009-10-01 2011-04-07 大八化学工業株式会社 環状アルキレンホスホロハリダイトおよび環状リン酸エステルの製造方法
WO2011052864A1 (ko) * 2009-10-28 2011-05-05 코오롱글로텍주식회사 합성섬유 원단용 난연조성물 및 이를 이용한 후가공 난연 처리방법
WO2011142136A1 (ja) 2010-05-14 2011-11-17 大八化学工業株式会社 リン酸エステルの製造方法
JP5754973B2 (ja) * 2011-02-16 2015-07-29 大京化学株式会社 ポリエステル系繊維品の難燃加工剤と難燃加工方法
SG194859A1 (en) * 2011-05-25 2013-12-30 Dow Global Technologies Llc Phosphorus-containing compounds useful for making halogen-free, ignition-resistant polymers
JP6003223B2 (ja) * 2011-05-30 2016-10-05 東レ株式会社 複合強化繊維束、その製造方法、および成形材料
JP6003224B2 (ja) * 2011-05-30 2016-10-05 東レ株式会社 複合強化繊維束、その製造方法、および成形材料
JP5961684B2 (ja) * 2012-03-29 2016-08-02 帝人株式会社 繊維用防炎加工剤
WO2021007662A1 (en) * 2019-07-12 2021-01-21 Canopy Growth Corporation Cannabinoid derivatives
CN112707935A (zh) * 2020-12-26 2021-04-27 山西省化工研究所(有限公司) 环保型芳香族磷酸酯盐成核剂的制备方法
CN114644656B (zh) * 2022-02-25 2023-11-24 江苏恒力化纤股份有限公司 一种环状磷硼阻燃剂及阻燃抑烟聚酯薄膜的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59199696A (ja) * 1983-04-28 1984-11-12 Oki Electric Ind Co Ltd リン脂質類似構造を有する化合物及びポリマ−並びにその製造方法
JPH06258798A (ja) * 1993-03-02 1994-09-16 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀感光材料
JPH09176376A (ja) * 1995-12-15 1997-07-08 Hoechst Ag 難燃性ポリマー性組成物
JPH09183786A (ja) * 1995-12-15 1997-07-15 Hoechst Ag ハロゲン不含の環状リン酸エステルおよびその製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3205250A (en) 1961-11-20 1965-09-07 Hooker Chemical Corp 3, 9-alkoxy and 3, 9-chloropropyl-2, 4, 8, 10-tetraoxa-3, 9-phosphospiro (6, 6) hendeanes
CH562833A5 (en) 1970-09-25 1975-06-13 Sandoz Ag Bis (halogenmethyl)-5,5-dioxaphosphanes-1,32-as flame retardants - in plastics and textile fibres
CH1426470A4 (ja) * 1971-01-26 1972-06-30
US4001367A (en) * 1974-03-29 1977-01-04 M & T Chemicals Inc. Method for permanently and uniformly incorporating an additive into an undrawn fiber
JPS5091651A (ja) * 1973-12-17 1975-07-22
US3959213A (en) * 1974-08-29 1976-05-25 Eastman Kodak Company Basic dyeable polyester fiber
US4056356A (en) * 1975-05-14 1977-11-01 Eastman Kodak Company Polyester fiber
JPS5480355A (en) * 1977-12-08 1979-06-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd Flame-retardant polyester composition
JPH0841781A (ja) 1994-07-26 1996-02-13 Toray Ind Inc 難燃性ポリエステル系繊維及びその製造法
JP3490340B2 (ja) 1999-05-17 2004-01-26 明成化学工業株式会社 ポリエステル系繊維の難燃加工方法
US7638195B2 (en) * 1999-08-04 2009-12-29 Hybrid Plastics, Inc. Surface modification with polyhedral oligomeric silsesquioxanes silanols
JP3605340B2 (ja) 2000-03-09 2004-12-22 大京化学株式会社 合成繊維構造物の防炎加工剤と防炎加工方法
JP4695279B2 (ja) 2001-03-21 2011-06-08 日華化学株式会社 難燃加工剤、難燃加工方法、及び難燃加工繊維
DE10114803A1 (de) * 2001-03-26 2002-10-10 Bayer Ag Neue Polymergemische
JP2003027373A (ja) 2001-07-16 2003-01-29 Toray Ind Inc ポリエステル系繊維構造物およびその製造方法
JP2003192919A (ja) * 2001-10-17 2003-07-09 Asahi Denka Kogyo Kk 難燃性合成樹脂組成物
DE10216736A1 (de) * 2002-04-16 2004-02-05 Bayer Ag Flammschutzmittel für Polymere enthaltend eine Mischung aus zwei verschiedenen Arylphosphaten, deren Herstellung und deren Verwendung
US20100137467A1 (en) * 2006-11-20 2010-06-03 Stowell Jeffrey K Polyurethane foam containing flame-retardant mixture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59199696A (ja) * 1983-04-28 1984-11-12 Oki Electric Ind Co Ltd リン脂質類似構造を有する化合物及びポリマ−並びにその製造方法
JPH06258798A (ja) * 1993-03-02 1994-09-16 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀感光材料
JPH09176376A (ja) * 1995-12-15 1997-07-08 Hoechst Ag 難燃性ポリマー性組成物
JPH09183786A (ja) * 1995-12-15 1997-07-15 Hoechst Ag ハロゲン不含の環状リン酸エステルおよびその製造方法

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