JPH0413746A

JPH0413746A - 難燃性付与樹脂水性エマルジョンおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0413746A
Application number: JP11725890A
Authority: JP
Inventors: Takeo Tsukamoto; 健夫塚本; Naoyuki Kato; 直行加藤; Hideo Okamoto; 岡本　日出夫
Original assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1992-01-17
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2854380B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）　　発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、カーペットのバッキング材や紙、不織布、織
布、カーテン等のバインダー、建造物の外装塗料、壁紙
の補修塗料等として有用な難燃性付与樹脂水性エマルジ
ョンに関する。

（従来技術）樹脂水性エマルジョンは、カーペットのバッキング材、
ニードルパンチカーペントのバインダー弾性塗料、各種
塗工剤等として使用される。

壁紙用塗工剤や補修剤、又は自動車の内装材等）に用い
られるものとしては、従来、下記のような樹脂水性エマ
ルジョンが使用されでいた。

■　塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル
・アクリル酸低級アルキルエステル・アクリル酸共重合
体、塩化ビニリデン・アクリル酸アルキルエステル共重
合体等の樹脂自体が難燃性である塩化ビニル系樹脂或い
は塩化ビニリデン系樹脂水性エマルジョン。

■　テトラブロモビスフェノール、三酸化アンチモン、
トリアルキルホスフェート、ヘキサブロモシクロデカン
、デカブロモジフェニルオキサイド、塩素化リン酸エス
テル等の難燃剤を配合した樹脂水性エマルジョン。

しかし、■の難燃性樹脂エマルジョンは、被着材への密
着性や造膜温度、難燃性−耐候性、熱黄変性の点から用
途に制限があるし、■難燃剤を配合した樹脂水性エマル
ジョンは、樹脂エマルジョンと難燃剤との相溶性に問題
があり、相溶性が悪いと難燃剤の分離を起し、多量の難
燃剤を必要とする欠点があった。

また、本発明者らの発明に係る特開平２−２２３６６号
公報には、難燃剤１重量部に不飽和単量体を１０〜２０
０重量部の割合で混合して乳化重合さセで得た難燃性付
与樹脂水性エマルジョンが記載されているが、難燃性が
なお充分なものといえなかった。

（発明の課題）本発明の第１の目的は、貯蔵安定性に優れ、かつ、より
自己消火性に優れた皮膜を与える難燃性付与樹脂水性エ
マルジョンを提供することにある。

本発明の第２の目的は、難燃性に優れる皮膜を与えるこ
とができる難燃性付与樹脂水性エマルジョンを提供する
ことにある。

い）発明の構成（課題の解決手段）本発明の第１は、ハロゲン基を有するビニル単量体４０
〜８０重量％と、これと共重合可能な不飽和単量体６０
〜２０重量％とを乳化重合して得られるハロゲン系共重
合体水性エマルジョンのハロゲン基含有単量体竺成単位
１００単量部に対し、難燃性相乗作用剤として温度１０
０°Ｃで２時間より長い分解半減期を有し、フリーラジ
カルを形成しうる有機化合物を０．１〜５重量部の割合
で含有されてなる難燃性付与樹脂水性エマルジョンを提
供するものである。

本発明の第２は、ハロゲン基を有するビニル単量体４０
〜８０重量％と、これと共重合可能な不飽和単量体６０
〜２０重量％との単量体混合物１００重量部を、難燃性
相乗作用剤として温度１００°Ｃで２時間より長い分解
半減期を有し、フリーラジカルを形成しうる有機化合物
を、前記ハロゲン基を有するビニル単量体の０．１〜５
重量％の存在下に乳化重合して共重合体乳化液を得るこ
とを特徴とする難燃性付与樹脂水性エマルジョンの製造
方法を提供するものである。

本発明の難燃性付与樹脂水性エマルジョンは、バインダ
ー成分であるハロゲン系共重合体樹脂中に、難燃成分の
ハロゲン基と、難燃性相乗作用剤が含有されているため
、種々の可燃物、たとえばカーペット、壁紙、種りの可
燃性建造物等に塗布又は含浸せしめて難燃性を付与する
能力に著しく優れている。

さらに、難燃性相乗作用剤が併用されていないハロゲン
系共重合体水性エマルジョンにくらべて、得られる皮膜
の耐候性を向上させる目的に共重合体中のＣｌ基又はＢ
ｒ基含有比率を下げても、従来と同等の難燃性を示す皮
膜を与えることができるので耐候性を向上させることが
できる。

本発明の樹脂水性エマルジョンを与えるハロゲン基ヲ有
するビニル単量体としては、塩化ビニル塩化ビニリデン
、臭化ビニル、臭化ビニリデン。

モノ又はジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロプ
レン等があるが、他のビニル単量体との共重合体等を考
慮すれば塩化ビニル、塩化ビニリデン及びクロロスチレ
ンが好ましい。

このハロゲン基を有するビニル単量体は、ビニル単量体
中の４０〜８０重量％用いる。４０重量％未満では、皮
膜の難燃性が十分でない。また、８０重量％を越えては
皮膜の耐候性向上効果が小さい。

ハロゲン基含有単量体と共重合可能なビニル単量体とし
ては、耐候性の面から酢酸ビニル、アクリロニトリル、
アクリル酸メチル、アクリル酸工チル、アクリル酸ｎ−
プロピル、アクリル酸イソ−プロピル、エチレン、アク
リル酸ｎ　−ブチル、アクリル酸イソ−ブチル、アクリ
ル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、およ
びこれらのメタクリル酸低級アルキルエステル相当物等
が主として用いられ、必要により、アクリル酸、イタコ
ン酸、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メチロールア
クリルアミド等の官能基を有する単量体を１０重量％以
下の割合で使用してもよい。

これらの不飽和単量体の種類及び共重合割合は、得られ
る樹脂エマルジョンの使用目的や得られる樹脂のガラス
転移点等を考慮して適宜に選定される。たとえば、室温
（２０°Ｃ）で用いられるものの場合には、エマルジョ
ンの樹脂のガラス転移点が一６５℃〜＋３０℃となるよ
うに選定される。

また、強制乾燥（６０〜１６０°ｃＬして使用されるも
のの場合には、得られるエマルジョンの樹脂のガラス転
移点が３０〜１００℃になるように選定される。

本発明における難燃性相乗作用剤、すなわち温度１００
°Ｃで２時間より長い分解半減期を有し、フリーラジカ
ルを形成しうる有機化合物としては、たとえばジベンジ
ルベンゼン、ベンジルトリオール、１−フェニル−１，
３，３−）リメチルインダンビスクミル等の炭化水素、
或いはたとえばジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド、ジ−ｔ−アミルパーオキサイド等の
有機過酸化物があげられる。

これらの難燃性相乗作用剤は、たとえば乳化重合させる
不飽和単量体に溶解させて乳化重合体に添加してもよい
し、乳化重合系にそのまま直接に、またはトルエン等の
有機溶剤に溶解して添加してもよいし、さらには乳化重
合によって得られた樹脂水性エマルジョンに後添加して
もよい。分散性の面からは、乳化重合時に乳濁系に難燃
性相乗作用剤が存在している方が好ましい。

難燃性相乗作用剤は、ハロゲン基を有するビニル単量体
１００重量部に対して０．１〜５重量部の割合で含有さ
せる。その割合が少なすぎると難燃性相乗作用効果が充
分に得られないし、また多すぎてもそれに見合う効果の
向上が得られないばかりか、乳化重合系に添加する場合
には重合安定性が損なわれる。

本発明の第２の難燃性付与樹脂水性エマルジョンを製造
するための乳化重合は、難燃性相乗作用剤の存在下にお
いて行なわせる点を除いて、従来の塗料用や接着剤用の
この種の樹脂水性エマルジョン（乳化液）を製造するた
めの乳化重合と格別に異ならない。すなわち、その乳化
重合は、ハロゲン基を有するビニル単量体と、それと共
重合可能な不飽和単量体との混合物を、難燃性相乗作用
剤、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダやｐ−ノニルフ
ェノールの硫酸半エステル等の界面活性剤、及び過硫酸
カリウム等の開始剤の存在下に、水性媒体中で乳化重合
させる。

なお、その乳化重合時に難燃性相乗作用剤を存在せしめ
なかった場合には、乳化重合後の樹脂水性エマルジョン
に同相乗作用剤を有機溶剤に溶解するなどして後添加す
る。

本発明の難燃性付与樹脂水性エマルジョンには、必要に
応じて種々の添加剤、たとえば可塑剤、消泡剤、沈鋒防
止剤、流動調整剤、凍結防止剤、低級アルコール、顔料
、染料、早強ポルトランドセメント、ポルトランドセメ
ント、砂、充填剤、湿潤剤、撥水剤、風合調節剤、架橋
剤、ｐＨ調節剤等を配合することができる。

（実施例等）以下に、実施例及び比較例をあげてさらに詳述する。こ
れらの例に記載の「部」及び［％ｊは、いずれも重量基
準による。

実施例１温度調節器、攪拌機、供給容器、温度計及び窒素ガス導
入管を備えた反応器に、水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５０
部トデシルベンセンスルネン酸ナトリウム　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１　部過硫酸カリウム　　　
　　　　　　　１．６部を仕込み、内部を窒素ガスで置
換し、その後減圧にし、更に窒素ガスを導入した後、再
び減圧にした。

次いで、この反応容器内の温度を６０゛Ｃに保って攪拌
しながら、この反応容器内に窒素ガス置換をした供給容
器内より、塩化ビニリデン　　　　　　　　　２５０部アクリル酸
メチル　　　　　　　　１５０部アクリル酸ブチル　　
　　　　　　１００部ジクミルパーオキサイド　　　　
　　　５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２５０部トラシルベシゼンスルネン酸丹リウす　　
　　　　　　　　　　　　　　１０　部よりなる混合物
を、定量ポンプを用いて６時間かけて連続的↓こ供給し
た。

所定量の混合物の供給完了後、反応容器の内圧がＯｋｇ
／ｃ１ｉｌＧになるまで５０°Ｃで重合を継続させ、固
形分含有量が５０％の樹脂水性エマルジョンを製造した
。

実施例１に記載の乳化重合において使用した不飽和単量
体、難燃性相乗作用剤、乳化剤の種類及び使用量を表１
にまとめて示した。

実施例２〜４不飽和単量体、難燃性相乗作用剤、乳化剤の種類及び使
用量を表１に示すように変更したほかは実施例１記載の
方法と同様な方法を用いて各種の樹脂水性エマルジョン
を製造した。

比較例１〜３難燃性相乗作用剤を全く用いない他は、実施例１に記載
の方法と同種の方法を用いて各種の樹脂水性エマルジョ
ンを製造した。

実施例５〜６比較例１で得られた樹脂水性エマルジョン１０００部に
対して、難燃性相乗作用剤のビスタミルまたはジクミル
パーオキサイド５．０部をトルエン３０部に溶解させた
ものを後添加して、難燃性付与樹脂水性エマルジョンを
製造した。

上記実施例１〜６及び比較例１〜３において得られた各
樹脂エマルジョンについて、下記の難燃性能試験及び、
得られる皮膜の耐黄変性評価試験を実施した。

■　難燃性能試験方法樹脂水性エマルジョンを、目付量３００ｇ／＋ｎ２のポ
リプロピレン製ニードルパンチカーペットに、エマルジ
ョンの固形分量が６０　ｇ／■２になるように塗布、含
浸させ、ｓｏ’ｃで強制乾燥して樹脂で繊維を固定した
ニードルパンチカーペット（試料）を得た。

得られた試料について、下記の方法で燃焼状態及び燃焼
速度を調べた。

すなわち、試料から幅１００ｍｍ、長さ３５♂ｒ試験片
を取り、Ｕ字形クランプ間にはさむ。そのＵ字形クラン
プを水平にし、ブンゼンバーナーの先端中央が試験片の
開口部中央より下方２０１ＩＩＩｌにくるように置いた
。ブンゼンバーナーは、内径１０ｍｍのものを用い、バ
ーナーの炎は、４０＋＋＋ｍとなるように調節した。炎
を試験片に１５秒間あて、試験片を燃やし、下記の基準
にしたがって難燃性能評価をした。

完全燃焼・・・２５４ｍｍまで燃えた場合自己消火・・
・２５４μｍの長さに炎が達する前に消えた場合に「自
己消火」と評価し、試験片の燃焼長さ（ｗａ　）を示した。

■　皮膜の耐黄変性評価（促進試験）樹脂水性エマルジョンを、ガラス板上に乾燥皮膜の膜厚
が１００μとなるように塗布し、６０　’Ｃで５時間乾
燥した。これを紫外線照射ランプで２０°Ｃで１週間紫
外線を照射し、皮膜の黄変の程度を目視により判定した
。

◎・・・黄変なしＯ・・・わずかながら黄変 △・・・かなり黄変 ×・・・褐色（２）発明の効果本発明の難燃性付与樹脂水性エマルジョンは、極めて難
燃性付与効果が大きいと同時に、耐黄変性（耐候性）に
すぐれている。

Claims

【特許請求の範囲】１）、ハロゲン基を有するビニル単量体４０〜８０重量
％と、これと共重合可能な不飽和単量体６０〜２０重量
％とを乳化重合して得られるハロゲン系共重合体水性エ
マルジョンのハロゲン基含有単量体構成単位１００重量
部に対し、難燃性相乗作用剤として温度１００℃で２時
間より長い分解半減期を有し、フリーラジカルを形成し
うる有機化合物を０．１〜５重量部の割合で含有されて
なる難燃性付与樹脂水性エマルジョン。２）、ハロゲン基を有するビニル単量体４０〜８０重量
％と、これと共重合可能な不飽和単量体６０〜２０重量
％との単量体混合物１００重量部を、難燃性相乗作用剤
として温度１００℃で２時間より長い分解半減期を有し
、フリーラジカルを形成しうる有機化合物をハロゲン基
を有するビニル単量体の０．１〜５重量％の存在下に乳
化重合して共重合体乳化液を得ることを特徴とする難燃
性付与樹脂水性エマルジョンの製造方法。