JPH0657911B2

JPH0657911B2 - 繊維の難燃加工法

Info

Publication number: JPH0657911B2
Application number: JP63210193A
Authority: JP
Inventors: 静男久保田
Original assignee: Wakayama Prefecture
Current assignee: Wakayama Prefecture
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPH0261176A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、繊維に難燃性を付与する方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来から耐久性に優れた難燃繊維を得る方法として、ビ
ス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートおよびその
オリゴマーを繊維に付与し、この繊維に電子線あるいは
ガンマ線を照射する方法（W.K.Walsh et al.,J.Macromo
l Sci-Chem.,A10(4)695(1976)、M.Shimada et al. A.C.
S.Symposium Series No.212 p.237(1983)、特開昭62-1
41175 参照）や、ビニルホスホナートオリゴマーおよび
Ｎ−メチロールアクリルアミドを綿布に付与するととも
に、過硫酸カリウム触媒で重合を起こさせる方法（益田
恭，繊維、27，402(1975)、加工技術，13 274(197
8)）、セルロース繊維に含リンビニルモノマーあるい
は、含ハロゲンビニルモノマーと、アクリルアミドなど
のビニル基を有するモノマーとを、セリウム（IV）イオ
ンを用いてグラフト共重合させる方法（特開昭５８−１
２０８７７号公報参照）などがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記した３つの方法には、つぎのような問題点
がある。

すなわち、第１の方法は、電子線やガンマ線が人体に悪
影響を及ぼすとともに、繊維の強度劣化の原因ともなる
と言う問題があり、第２の方法は、Ｎ−メチロールアク
リルアミドをセルロースに反応させるために、加工後の
布から人体に有害なホルムアルデヒドが遊離発生すると
言う問題がある。

そして、第３の方法は、第１，第２の方法のような問題
はないのであるが、セルロース繊維のように水酸基を持
たないポリエステル繊維などには応用できないととも
に、反応時間が２０数時間〜４０数時間程度かかるた
め、工業的にみて生産性の点で問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みて、処理作業が安全
で、しかも、得られた製品から有害物質が発生すること
がないことは、勿論のこと処理時間が短く工業的にも有
用である繊維の難燃加工法を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、この発明者は、ビニ
ルホスホナートモノマーとアクリルアミドとを繊維に付
与したのち、低温プラズマ処理してビニルホスホナート
モノマーととアクリルアミドとを重合させることができ
ないかと考え、鋭意検討を重ねた。

しかしながら、ビニルホスホナートモノマーとアクリル
アミドの組み合わせでは、十分満足できる難燃性を得る
ことができないことが分かり、さらに研究を続けた結果
この発明を完成するに至った。

したがって、この発明は、ビニルホスホナートオリゴマ
ーとアクリルアミドとを繊維に付与したのち、この繊維
を３０分以内の処理時間で低温プラズマ処理する繊維の
難燃加工法を要旨としている。

〔作用〕

上記構成により、繊維に付与されたビニルホスホナート
オリゴマーと、アクリルアミドとが低温プラズマを照射
することにより、ラジカルが発生し、このラジカルが開
始剤となるグラフト共重合体が形成され繊維に耐久性に
富んだ難燃性を付与することができる。

〔実施例〕

以下に、この発明を、その実施例を参照しつつ詳しく説
明する。

本発明で、ビニルホスホナートオリゴマーとは、下記一
般式で示すものを言う。

（但し、式中ＲはCH_３等のアルキル基、ｎは１〜１０の
実数）低温プラズマ処理において用いる放電ガスは、エッチン
グ作用の大きなガスや難燃性を阻害するガスでなけれ
ば、特に限定されないが、たとえば、窒素ガスが挙げら
れる。

放電ガスとして窒素ガスを用いた場合の処理条件として
は、プラズマが発生する条件であれば、特に限定されな
いが、真空度が１．５Torr、放電出力が150W程度が好ま
しい。

処理時間が３０分を超えると、逆にエッチングにより繊
維を傷め、引裂強度保持率が製品（加工布）として使用
できる限界である６０％を下回ってしまうようになる。

この加工法により難燃性が付与できる繊維は、特に限定
されない。天然繊維でもよいし、合成繊維でも構わな
い。

（実施例１）ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートのオリゴ
マーであるホスコン７６（明成化学工業の商品名）が２
５重量％、アクリルアミドが２５重量％それぞれ混合さ
れたメタノール溶液に綿サテンを浸漬したのち、乾燥し
て、ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートのオ
リゴマーとアクリルアミドの付着率が８８．８％の布を
得た。

この布を周波数が１３．５６MHz 、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラ
ズマ処理を４．９分間行った。処理後、６５℃の条件下
で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難
燃化剤の付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

さらに、この加工布の５回中温（６０℃）ワッシャー法
による洗濯後のＬＯＩをも測定した。

（比較例１）ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートモノマー
が４０重量％、アクリルアミドが２０重量％それぞれ混
合されたメタノール溶液に綿サテンを浸漬したのち、乾
燥して、ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホナート
モノマーとアクリルアミドの付着率が１１９．７％の布
を得た。

この布を周波数が１３．５６MHz 、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラ
ズマ処理を４．３分間行った。処理後、６５℃の条件下
で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難
燃化剤の付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（実施例２）実施例１と同様のメタノール溶液に綿サテンを浸漬した
のち、乾燥して、ビス（２−クロロエチル）ビニルホス
ホナートのオリゴマーとアクリルアミドの付着率が８
８．６％の布を得た。

この布を周波数が２０KHz 、放電ガスが窒素ガス、真空
度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラズマ処理
を８．４分間行った。処理後、６５℃の条件下で５分間
湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難燃化剤の
付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（比較例２）比較例１と同様のメタノール溶液に綿サテンを浸漬した
のち、乾燥して、ビス（２−クロロエチル）ビニルホス
ホナートモノマーとアクリルアミドの付着率が８２．３
％の布を得た。

この布を周波数が２０KHz 、放電ガスが窒素ガス、真空
度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラズマ処理
を５．４分間行った。処理後、６５℃の条件下で５分間
湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難燃化剤の
付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（実施例３）実施例１と同様のメタノール溶液にポリエステル／綿
（６５／３５）ブロードを浸漬したのち、乾燥して、ビ
ス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートのオリゴマ
ーとアクリルアミドの付着率が７１．６％の布を得た。

この布を周波数が１３．５６MHz 、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が２．０Torr、放電出力が150Wの条件でプラ
ズマ処理を５．６分間行った。処理後、６５℃の条件下
で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難
燃化剤の付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（比較例３）比較例１と同様のメタノール溶液にポリエステル／綿
（６５／３５）ブロードを浸漬したのち、乾燥して、ビ
ス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートモノマーと
アクリルアミドの付着率が７２．０％の布を得た。

（実施例４）実施例１と同様のメタノール溶液にポリエステルタフタ
を浸漬したのち、乾燥して、ビス（２−クロロエチル）
ビニルホスホナートのオリゴマーとアクリルアミドの付
着率が５３．３％の布を得た。

この布を周波数が１３．５６MHz 、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が２．０Torr、放電出力が150Wの条件でプラ
ズマ処理を３．５分間行った。処理後、６５℃の条件下
で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難
燃化剤の付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（比較例４）比較例１と同様のメタノール溶液にポリエステルタフタ
を浸漬したのち、乾燥して、ビス（２−クロロエチル）
ビニルホスホナートモノマーとアクリルアミドの付着率
が５４．２％の布を得た。

この布を周波数が１３．５６MHz 、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が２．０Torr、放電出力が150Wの条件でプラ
ズマ処理を３．７分間行った。処理後、６５℃の条件下
で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難
燃化剤の付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（比較例５）ホスコン７６が５０重量％混合されたメタノール溶液に
綿サテンを浸漬したのち、乾燥して、ビス（２−クロロ
エチル）ビニルホスホナートのオリゴマーの付着率が８
７．９％の布を得た。

この布を周波数が１３．５６MHz 、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラ
ズマ処理を１９．２分間行った。処理後、６５℃の条件
下で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の
難燃化剤の付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定し
た。

（比較例６）ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートが５０重
量％混合されたメタノール溶液に綿サテンを浸漬したの
ち、乾燥して、ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホ
ナートの付着率が７７．０％の布を得た。

この布を周波数が１３．５６MHz 、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラ
ズマ処理を４．８分間行った。処理後、６５℃の条件下
で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難
燃化剤の付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（比較例７）ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートのオリゴ
マーが５０重量％混合されたメタノール溶液に綿サテン
を浸漬したのち、乾燥して、ビス（２−クロロエチル）
ビニルホスホナートのオリゴマーの付着率が９４．４％
の布を得た。

この布を周波数が２０KHz 、放電ガスが窒素ガス、真空
度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラズマ処理
を６．５分間行った。処理後、６５℃の条件下で５分間
湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難燃化剤の
付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

（比較例８）ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホナートが５０重
量％混合されたメタノール溶液に綿サテンを浸漬したの
ち、乾燥して、ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホ
ナートの付着率が８３．９％の布を得た。

この布を周波数が２０KHz 、放電ガスが窒素ガス、真空
度が１．５Torr、放電出力が150Wの条件でプラズマ処理
を８．５分間行った。処理後、６５℃の条件下で５分間
湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の難燃化剤の
付着率、ＬＯＩ（限界酸素指数）を測定した。

上記実施例１〜４および比較例１〜８の加工布の難燃化
剤の付着率、ＬＯＩおよび加工布の５回中温（６０℃）
ワッシャー法による洗濯後のＬＯＩの測定結果を第１表
に示す。

第１表にみるように、この発明にかかる難燃加工法によ
る実施例１〜４で得られた布は、全て、すぐれた難燃性
を洗濯後も持続させることができた。しかし、ビニルホ
スホナートのモノマーを用いた比較例１〜４では、原布
よりは難燃性を示したが、十分な難燃性ではなかった。

（実施例５）ホスコン７６が３０重量％，アクリルアミドが３０重量
％それぞれ混合された水溶液に綿ブロードを浸漬したの
ち、絞り、乾燥してホスコン７６アクリルアミドの付着
率が３５．７％の布を得た。

この布を周波数が１３．５６ＭHz、放電ガスが窒素ガ
ス、真空度が１．５Torr、放電出力が１２０ｗの条件で
プラズマ処理を２５分間行った。処理後、６５℃の条件
下で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布の
難燃化剤の付着率、２１．４％であった。そして、ＬＯ
Ｉは２９．８であった。この加工布の引裂強度保持率は
タテ７０％であった（原布の引裂強度は、タテ８４０gf
である。）。さらに、この加工布の５回中温（６０℃）
ワッシャ法による洗濯後のＬＯＩは２８．９であった
（原布のＬＯＩは１８．１である）。

（比較例９）実施例５と同様の水溶液に綿ブロードを浸漬した後、絞
り、乾燥してホスコン７６とアクリルアミドの付着率が
３６．１％の布を得た。この布を実施例５と同様の条件
でプラズマ処理を３２分間行った。処理後、６５℃の条
件下で５分間湯洗いを行って加工布を得た。この加工布
の難燃化剤の付着率は１７．８％であった。そして、Ｌ
ＯＩは２８．１であった。この加工布の引裂強度保持率
は５９％であった。さらに、この加工布の５回中温（６
０℃）ワッシャー法による洗濯後のＬＯＩは２７．６で
あった。

上記実施例５および比較例９から、３０分以上プラズマ
処理すると、重合よりもエッチングの効果が大きくな
り、難燃化剤の付着量が少なくなるとともに、加工布の
引裂強度も低下することがよくわかる。

〔発明の効果〕

この発明にかかる繊維の難燃加工法は、以上のように、
ビニルホスホナートオリゴマーとアクリルアミドとを繊
維に付与したのち、この繊維を３０分以内の処理時間で
低温プラズマ処理するので、優れた難燃性をいつまでも
示す難燃繊維を得ることができる。しかも、従来のよう
に、電子線やガンマ線を用いることがないので、作業が
非常に安全であり、繊維の強度低下も起こらない。ま
た、使用中にホルムアルデヒドを遊離発生させることが
ないため、使用者に無害な難燃性繊維を得ることができ
る。さらに、処理時間も短くなり、生産性も向上すると
ともに、あらゆる繊維材料に適用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビニルホスホナートオリゴマーとアクリル
アミドとを繊維に付与したのち、この繊維を３０分以内
の処理時間で低温プラズマ処理する繊維の難燃加工法。