JP6621768B2 - 直接溶解法により製造される難燃性成形セルロース体 - Google Patents
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Description
a)含水または無水有機溶媒中のセルロースの懸濁液を作製する工程、
b)この懸濁液を、所望に応じて水の蒸発除去と組み合わされてよいせん断によってセルロース溶液へ変換する工程、
c)造形ツール(shaping tool)による押出しまたはブロー成形によって溶液を成形する工程、
d)造形物品を凝固槽に導入する工程、
e)洗浄、および所望に応じて後処理を行う工程、ならびに
f)造形物品を乾燥する工程、
を有し、
難燃性を付与するために、メラミンシアヌレートまたはメラミン樹脂が、いずれの場合も単独で、またはその他の難燃剤と合わせて、工程a)で、または工程b)で、もしくは工程b)の終わりに添加されることを特徴とする。
615のCuoxam DPを有するセルロースを6%、メラミンシアヌレート(ケミッシェファブリークブデンハイム社(Chemische Fabrik Budenheim KG)製Budit(登録商標)315)を6%、NMMOを52.5%、および水を35.5%、一緒に混合し、攪拌して、懸濁液を作製した。この懸濁液を、95℃かつ70ミリバールの減圧条件下でのせん断および水の蒸発によって溶液とし、続いてこの溶液を、繊維紡糸口金に通して押出し、エアギャップを介して凝固浴へと送り、引き出した。その後、溶媒除去のための繊維の洗浄、仕上げ、切断、および乾燥を行った。得られた繊維は、50%のBudit(登録商標)315含有量、および3dtexの線密度を有していた。これらの繊維から、250g/m2の不織ウェブを作製した。これらのウェブを、LOI試験(ISO 4589に従う)、さらには火室燃焼試験(DIN 4102‐1 Class B2、DIN 75 200、ISO 3795 DIN 75200に従う)に供した。
B −炎はサンプル端部までの全燃焼距離を移動(180mm)
セルロースが13%であり、NMMO一水和物が87%である組成の紡糸溶液、ならびに83%のNMMO水溶液中の30%メラミンシアヌレート(Melapur(登録商標)MC15)の懸濁液を作製した。その後、この溶液および懸濁液を、ダイナミックミキサーを用い、5.4部のセルロース溶液対1部のメラミンシアヌレート懸濁液の比率で激しく混合した。さらに、得られた溶液を紡糸することで繊維が得られ、実施例1に示すようにして不織ウェブを作製した。得られた250g/m2のウェブは、自己消炎性であり、炎は、燃焼距離を進むことなく消え、測定されたLOIは、27%であった。ウェブ中の加工された繊維は、33%のメラミンシアヌレート分を有し、線密度は1.9dtexであった。
溶液に添加される懸濁液を、83%のNMMO水溶液中の25%メラミンシアヌレート(Budit(登録商標)315)および5%水酸化アルミニウム(Apyral(登録商標)40CD)から構成したこと以外は、実施例2の手順を繰り返した。紡糸した繊維は、27%のメラミンシアヌレート含有量および5.5%の水酸化アルミニウム含有量を有していた。これらの繊維から得られた250g/m2ウェブは、自己消炎性であり、炎は、燃焼距離を進むことなく消え、測定されたLOIは、26%であった。
セルロース、メラミンシアヌレート、およびNMMO水溶液に加え、分散系によって水中に分散され、安定化することで別個に作製されたフィロシリケート(Nanofil(登録商標)116)の分散液を追加で添加したこと以外は、実施例1の手順を繰り返した。さらに、溶液および繊維を実施例1と同様に作製した。線密度が2dtexである得られた繊維は、セルロースが75%であり、メラミンシアヌレートが20%であり、フィロシリケートが5%である組成を有していた。カット長38mmのこの繊維からの繊維糸100%から作製した300g/m2の編布に対する燃焼試験から、以下のLOI:29%という評価を得た。
615のDPを有するセルロース、メラミンシアヌレート(Budit(登録商標)315)、および60%のNMMO水溶液を一緒に混合し、攪拌することにより懸濁液を作製した。この懸濁液を、95℃の温度かつ70ミリバールの圧力下でのせん断および水の蒸発によって溶液へ変換し、その組成は以下の通りであった。
2.9%セルロース、26.5%メラミンシアヌレート、70.6%NMMO一水和物
620のDPを有する64gの空気乾燥セルロース、775gのNMMO水溶液(60%)、および微細に粉砕した21gのエーテル化メラミン樹脂(D98 5μm)を一緒に混合し、95℃で60ミリバールの減圧を掛けて238gの水を蒸発させることによって、セルロース溶液中のメラミン樹脂の均一な懸濁液を得た。この溶液を、エアギャップ紡糸法によって紡糸し、続いて洗浄および乾燥して、2.3dtexの線密度を有する繊維を形成した。これらの繊維から作製した不織ウェブは、火室での燃焼試験において、自己消炎性であり、LOI 25と特徴付けられた。
Claims (9)
- セルロースマトリックスを有し、メラミンシアヌレート、または部分的にもしくは完全に架橋したメラミン樹脂が該セルロースマトリックス中に存在することによって低可燃性であり、前記メラミンシアヌレートまたは前記メラミン樹脂が、前記セルロースマトリックスの断面全体にわたって粒子の形態で均一に分布していることを特徴とし、造形リヨセル物品は、難燃性を有するテキスタイル用途の場合は10〜50質量%の割合、工業的用途の場合は50〜95質量%の割合のメラミンシアヌレートまたはメラミン樹脂粒子を有する造形リヨセル物品。
- 繊維、フィラメント、直接スパンボンド、フィルム、または発泡体の形態を有することを特徴とする、請求項1に記載の造形リヨセル物品。
- 難燃性を有するテキスタイル用途、特に衣服セグメントに適し、メラミンシアヌレートまたはメラミン樹脂粒子の割合が10〜35質量%であることを特徴とする、請求項1または2に記載の造形リヨセル物品。
- 工業的用途、好ましくは、防音、遮断、および隔離セグメントに適し、メラミンシアヌレートまたはメラミン樹脂粒子の割合が70〜95質量%であることを特徴とする、請求項1または2に記載の造形リヨセル物品。
- 用いられる前記メラミン樹脂粒子が、75〜100%の架橋度を有すること、および前記メラミン樹脂粒子の98%の平均粒径(D98)と得られる繊維の直径またはフィルムの厚さ(Df)との間の関係が、以下の式:
- 相乗効果的であることが好ましい少なくとも1つの別の難燃剤、より好ましくは、水酸化アルミニウム、赤リン、有機リン化合物、シリカ系ナノ粒子、またはホウ素を含む化合物を含むことを特徴とし、前記別の難燃剤の25℃の水への溶解度は、10mg/L未満であり、前記別の難燃剤は、粒子形状であり、前記粒子は、50μmよりも小さく、好ましくは、10μmよりも小さい、請求項1〜5のいずれか一項に記載の造形リヨセル物品。
- メラミンシアヌレートに加えて、メラミンまたはその他のメラミン塩、好ましくは、メラミンオキサレート、メラミンホスフェート、またはメラミンボレートを含むことを特徴とする、請求項1に記載の造形リヨセル物品。
- 低可燃性の造形リヨセル物品を製造するための方法であって、以下の工程:
a)セルロースの直接溶媒である含水または無水有機溶媒中のセルロースの懸濁液を作製する工程、
b)前記懸濁液を、所望に応じて水の蒸発除去と組み合わされてよいせん断によってセルロース溶液へ変換する工程、
c)造形ツールによる押出しまたはブロー成形によって前記溶液を成形する工程、
d)前記成形物を凝固槽に導入する工程、
e)洗浄、および所望に応じて後処理を行う工程、ならびに
f)前記成形物を乾燥する工程、
を有し、
工程a)で、または工程b)で、もしくは工程b)の終わりに、造形リヨセル物品に低可燃性を付与するのに充分な量のメラミンシアヌレートまたは完全もしくは部分的に架橋したメラミン樹脂の粒子が添加されることを特徴とする、低可燃性の造形リヨセル物品を製造するための方法。 - 前記有機溶媒が、N‐メチル‐モルホリンN‐オキシド一水和物、またはイオン性液体、好ましくは、ブチルメチルイミダゾリウムクロリド(BMIMCl)、エチルメチルイミダゾリウムアセテート(EMIMAc)、もしくはエチルメチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(EMIM DEP)であることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
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