JPH07207263A

JPH07207263A - 難燃性付与ディスパージョン組成物

Info

Publication number: JPH07207263A
Application number: JP324994A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Sakai; 龍雄酒井; Tatsuya Yamaguchi; 達也山口; Yasuyoshi Miyaji; 保好宮地; Naoki Yasuda; 直樹安田
Original assignee: FUTABA KAGAKU KK; Ajinomoto Co Inc
Current assignee: FUTABA KAGAKU KK; Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1994-01-17
Filing date: 1994-01-17
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】分散安定性に優れ、かつ水性樹脂エマルジョ
ンに添加して造膜した際にこれに優れた耐水性を付与す
る難燃性付与ディスパージョンの開発。【構成】塩素化パラフィンまたは／及びリン酸エステ
ル系難燃剤ｘ重量部と、合成又は／及び天然酸化ワック
スｙ重量部と、合成界面活性剤ｚ重量部との非水成分２
５〜１５０重量部（７９≦ｘ≦９７、２≦ｙ≦２０、
０．１≦ｚ≦３、かつｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）を水１００
重量部に分散させた難燃性付与ディスパージョン、この
ディスパージョンに対して、その有効成分１００重量部
当り、五酸化アンチモンゾルを１〜５０重量部配合した
難燃性付与ディスパージョン、及び水性樹脂エマルジョ
ンに対して、その非水成分１００重量部当り、前記のデ
ィスパージョンを２０〜５００重量部配合した難燃性樹
脂エマルジョン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分散安定性、塗膜形成
後の耐水性等に優れた難燃性付与ディスパージョンを得
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭化水素系パラフィンを塩素化した塩素
化パラフィンは、樹脂の可塑剤や難燃剤などの樹脂添加
剤、繊維の防炎加工剤として、また潤滑油や切削油剤と
して広く用いられている。また、リン酸エステル系難燃
剤も、樹脂の難燃性可塑剤として利用されている。一
方、繊維の水系防炎剤、水系塗料、水系接着剤、水系切
削油剤などに塩素化パラフィンやリン酸エステルを配合
することも行われているが、この配合の際には、界面活
性剤によるディスパージョン化（分散化）が必要であ
る。なお、本発明に関しては、液体分散体と液体分散媒
との組み合わせをエマルジョンと言い、液体または固体
分散体と液体分散媒との組み合わせをディスパージョン
と総称し、従って、エマルジョンはディスパージョンに
包含されるものである。

【０００３】通常、塩素化パラフィンまたはリン酸エス
テルをディスパージョン化するには、これら難燃剤に対
してその１００重量部当り１０〜２０重量部の界面活性
剤が必要となる。例えば、特開平２−１８２９７１号公
報記載の臭塩素化パラフィンのエマルジョンは、臭塩素
化パラフィン１００重量部に対して１０重量部の界面活
性剤を添加しているが、本発明者の検討によると、多量
の界面活性剤の為に造膜後の耐水性などが著しく低下す
る。また、特開昭４８−６８８９６号公報記載の塩素化
パラフィン添加樹脂エマルジョンは、塩素化パラフィン
に対して１〜４％の界面活性剤を添加するとあるが、本
発明者の検討によると、長期間の分散安定性に欠ける。
このように、界面活性剤のみでの乳化においては、界面
活性剤の添加量が小さい場合には、塩素化パラフィンや
リン酸エステルが高濃度の、しかも低粘度で分散安定性
に優れたエマルジョンが得られず、また添加量が多い場
合には、樹脂系エマルジョン等に添加後造膜した時に、
耐水性や強度などの塗膜性能が低下する欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前項記載の従来技術の
背景下において、本発明が解決しようとする課題は、界
面活性剤の添加量が非水成分中３重量％以下で、しかも
長期保存安定性に優れた難燃性付与ディスパージョンを
開発提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前項記載
の、上記課題を解決する為に鋭意検討した結果、酸化ワ
ックスを配合することによって、界面活性剤の非水成分
中含量を３％以下に抑えた難燃性付与ディスパージョン
を調製することができることを見出し、このような知見
に基いて本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、有効成分として、炭
素原子数が１２〜２６で、塩素含量が３０〜７０重量％
である塩素化パラフィンまたは／及びリン含量が７〜３
０重量％であるリン酸エステル系難燃剤ｘ重量部と、酸
価３０〜１５０の合成又は／及び天然酸化ワックスｙ重
量部と、合成界面活性剤ｚ重量部との非水成分２５〜１
５０重量部（ただし、７９≦ｘ≦９７、２≦ｙ≦２０、
そして０．１≦ｚ≦３、かつｘ＋ｙ＋ｚ＝１００であ
る）並びに水１００重量部を、該非水成分を該水中に分
散させた組成で含有することを特徴とする難燃性付与デ
ィスパージョン組成物、及びこのような難燃性付与ディ
スパージョン組成物に対して、その有効成分１００重量
部当り、五酸化アンチモンゾルを１〜５０重量部配合し
た組成であることを特徴とする酸化アンチモン含有難燃
性付与ディスパージョン組成物、並びに水性樹脂エマル
ジョンに対して、その非水成分１００重量部当り、この
ような難燃性付与ディスパージョン組成物を２０〜５０
０重量部配合した組成であることを特徴とする難燃性水
性樹脂エマルジョン組成物に関する。

【０００７】本発明の組成物の成分である塩素化パラフ
ィンは、特別に制限されるところはなく、一般に用いら
れている炭素原子数１２〜２６で、塩素含量が３０〜７
０重量％のものがそのまま使用することができる。な
お、一部分が臭素化されたものを使用しても一向に差し
支えなく、従って、このような部分臭素化塩素化パラフ
ィンも、本発明に言う塩素化パラフィンに含まれる。

【０００８】本発明のリン酸エステル系難燃剤も、特別
に制限されるところはなく、例えば、トリアリールホス
フェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェ
ニルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリキ
シレニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェ
ートなどの芳香族系リン酸エステル；２−エチルヘキシ
ルジフェニルホスフェート、ラウリルジフェニルホスフ
ェートなどのアルキルジフェニルホスフェート；トリス
（β−クロロエチル）ホスフェート、トリス（モノクロ
ロプロピル）ホスフェート、トリス（ジクロロプロピ
ル）ホスフェート、トリス（トリブロモフェニル）ホス
フェートなどの含ハロゲンリン酸エステル；ジメチルメ
チルホスフォネートなどのアルキルホスフォネート；等
を広く挙げることができる。

【０００９】難燃剤である塩素化パラフィン及びリン酸
エステルは、いずれか一方のみを単独に使用することは
もちろん、併用（混用）することもできる。いずれの場
合も、非水成分に占めるこれらの成分の合計配合率は７
９〜９７重量％である。これより低いと難燃性等の本来
の機能が低下し、これより高いと分散性が低下する。な
お、塩素化パラフィンとリン酸エステルとの混合系でも
問題のないことは、上に説明した通りである。

【００１０】本発明の組成物の特徴的成分である酸化ワ
ックスは、酸価３０〜１５０の合成又は天然酸化ワック
スを指す。これらの酸化ワックスは、もちろん、併用す
ることもできる。酸価が３０よりも少ないと乳化しにく
くなり、そして酸価が１５０以上のワックスは現在市販
品はない。酸価１５０以上の酸化ワックスは、将来入手
可能となり、しかもその作用効果が本発明の酸化ワック
スと同等であると、本発明の酸化ワックスの均等物とし
て、本発明の技術的範囲に含まれることはもちろんであ
る。また、酸化ワックスの非水成分に占める配合率は２
〜２０重量％である。これより低いと分散性が低下し、
これより高いと難燃性や塗膜の機械的物性等が低下す
る。

【００１１】本発明の合成界面活性剤にも特別の制限は
なく、一般のアニオン系、ノニオン系、カチオン系及び
両性界面活性剤のいずれも使用することができる。ただ
し、五酸化アンチモンゾルを使用する場合には、このゾ
ルがアニオン系なので、カチオン系は用いない。合成界
面活性剤の非水成分に占める配合率は、０．１〜３重量
％である。これより低いと分散性が低下し、これより高
いと塗膜の耐水性などが低下する。

【００１２】本発明の難燃性付与ディスパージョン組成
物は、組成を含めてその調製法にも、本発明の特徴とす
るところを除いては、特別の制限はなく、従来公知の方
法に拠り、例えば、次のようにして調製することができ
る。すなわち、塩素化パラフィンまたは／及びリン酸エ
ステル、酸化ワックスおよび合成界面活性剤を所定比に
て室温ないし１２０℃で溶解混合して非水混合物とし、
これをアルカリ存在下、室温ないし９５℃の所定量の水
中に滴下して予備乳化した後、高圧乳化機を用いて再乳
化して冷却する。

【００１３】なお、塩素化パラフィンまたは／及びリン
酸エステルは粉体であっても、粒径が数μｍ以下と小さ
ければ基本的な分散機構は変わらないので、その使用は
一向に差し支えない。アルカリとしては、アンモニア；
トリエタノールアミンやジエタノールアミンなどのアミ
ン類；水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの水酸化
物；炭酸カリウムなどの炭酸塩；等を挙げることができ
るが、中でも揮発性のアンモニアが調製装置の材質に対
する影響が小さい点で好適である。

【００１４】また、五酸化アンチモンを添加使用する場
合には、上記難燃性付与ディスパージョン組成物を一旦
調製した後、これに五酸化アンチモンのゾルを添加混合
することで行なうことができる。五酸化アンチモンゾル
にも特別の制限はない。五酸化アンチモンゾルを使用
し、このようにして調製したディスパージョン組成物
は、１０００ｃｐｓ以下ともなる低粘度なものとするこ
とができる。

【００１５】なお、本発明の難燃性付与ディスパージョ
ン組成物を調製する場合、先に例示説明したような非水
成分だけを予め処理して非水混合物とし、これを水性成
分に分散することができるが、差し支えがなければ他の
方法に拠ることもできる。

【００１６】なおまた、本発明の難燃性付与ディスパー
ジョン組成物は、この性質を活用して、先に言及したよ
うな、樹脂の可塑剤や難燃剤など樹脂添加剤や繊維の防
災加工剤として使用されることはもちろん、それ自体潤
滑油や切削油剤としても利用することができる。

【００１７】最後に、本発明の水性樹脂エマルジョン組
成物について説明する。水性樹脂エマルジョンとして
は、従来公知の、酢酸ビニル重合体及びこれとエチレ
ン、塩化ビニルもしくはアクリル酸エステルなどとの共
重合体；アクリル酸もしくはメタクリル酸エステル重合
体及びこれとスチレンなどとの共重合体；ポリ塩化ビニ
ル；等を水中に分散させたものを挙げることができ、こ
のような水性樹脂エマルジョンが本発明の難燃性付与デ
ィパージョン組成物を所定量で配合されていることを除
いては、特別の制限はない。

【００１８】通常、塩素化パラフィンやリン酸エステル
系難燃剤を水中に分散させる場合には、界面活性剤をこ
れら難燃剤に対してその１００重量部当り１０〜２０重
量部添加しなくてはならないが、本発明の難燃性付与デ
ィスパージョン組成物の分散においては、酸化ワックス
が保護コロイドの役割を果たし、界面活性剤の添加量を
削減することができる。また、酸化アンチモンゾルを使
用することにより、このようなディスパージョン組成物
の粘度を低下させることができる。

【００１９】従ってまた、これらの難燃性付与ディスパ
ージョン組成物を添加した水性樹脂エマルジョンは、界
面活性剤による密着性低下、耐水性低下などの難点が軽
減されるので、塗料、接着剤、繊維の防炎処理等の分野
で有用である。また、潤滑油や水系切削油剤として使用
した場合には、泡立ち、被削材への影響、排水処理問題
などの軽減に役立つ。

【００２０】

【実施例】次に本発明の効果を実例を挙げて以下に紹介
するが、これらは本発明の内容を限定するものではな
い。なお、実施例および比較例（酸化ワックス非使用）
における測定結果および評価結果は、全て本項末尾の後
記第１表にまとめて示す。

【００２１】実施例１塩素化パラフィン（味の素（株）製「エンパラＫ−６
５」（炭素原子数１２、塩素含量６２〜６４％））８８
重量部、モンタン酸ワックス（ＢＡＳＦ社製酸化ワック
ス「Ｓ WAX」（酸価１３５〜１５０））１１．２重量
部、及び界面活性剤（ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル、旭電化（株）製「アデカトール」）０．８
重量部を１００〜１２０℃にて溶解混合し、均一混合物
とした。アンモニア水（２０％水溶液）８．０重量部と
イオン交換水９２．０重量部を混合して８０〜９５℃に
加温したものに、上記均一混合物を滴下し、予備乳化後
高圧乳化機（２０〜２００ｋｇ／ｃｍ²）にて更に乳化
し、直ちに室温まで冷却して難燃性付与ディスパージョ
ン組成物を得た（ディスパージョン組成物Ａ）。

【００２２】この組成物は、その粘度をＢＭ型粘度計に
て３０℃で測定した。また、この組成物は室温で分離や
固化がなく、粘度２，０００ｃｐｓ以下であった日数を
調べることにより、長期保存性を評価した。

【００２３】次に、このディスパージョン組成物１００
重量部にアクリル系エマルジョン（昭和高分子（株）
製、非水成分５０重量％）５０重量部を添加し、この混
合物にポリエステル基布を浸漬して、遠心振り切り機に
て過剰のディスパージョン組成物を除いた（３００ｒｐ
ｍ、１０分）。室温で３０分間乾燥した後、ギアオーブ
ンにて１０５℃で１分間乾燥して処理布とした。この処
理布を４５°試験法であるＪＩＳ−Ｚ２１５０「薄い材
料の防炎性試験方法」に準じて防炎性試験を行い（５点
平均）、その炭化長から防炎等級を決定した（スガ試験
機（株）製「ＦＬ−４５ＭＣ型」）。

【００２４】また、この処理布１３００ｇを、洗濯試験
自動制御装置（辻井染機（株）製「ＳＡＤ−１３５Ｅ
型」）を用いて１０分洗濯、すすぎ３分（４０℃温水）
のサイクルを１０回繰り返し、室温乾燥１時間、ついで
６０℃にて３０分間乾燥した。この耐洗濯性試験後の処
理布も、同様に防炎性試験を行なって防炎等級を決定し
た。

【００２５】実施例２実施例１で調製したディスパージョン組成物Ａ１００重
量部に、撹拌しながら五酸化アンチモンゾル（日産化学
（株）製「Ａ−２５５０」（固形分４８％品））３０重
量部をゆっくりと添加して難燃性付与ディスパージョン
組成物を得た（ディスパージョン組成物Ｂ）。この組成
物の粘度、保存安定性、及び洗濯試験前後の防炎性を実
施例１におけると同様にして調べた。

【００２６】比較例１塩素化パラフィン（味の素（株）製「エンパラＫ−６
５」（炭素原子数１２、塩素含量６２〜６４％））９６
重量部及び界面活性剤（ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル、旭電化（株）製「アデカトール」）４重
量部を混合し、均一混合物とした。アンモニア水（２０
％水溶液）８．０重量部とイオン交換水９２．０重量部
とを混合して８０〜９５℃に加温したものに、上記均一
混合物を滴下し、予備乳化後高圧乳化機（２０〜２００
ｋｇ／ｃｍ²）にて更に乳化し、直ちに室温まで冷却し
て難燃性付与ディスパージョン組成物を得た（ディスパ
ージョン組成物Ｃ）。

【００２７】この組成物の粘度、保存安定性、及び洗濯
試験前後の防炎性を実施例１におけると同様にして調べ
た。

【００２８】比較例２塩素化パラフィン（味の素（株）製「エンパラＫ−６
５」（炭素原子数１２、塩素含量６２〜６４））９０重
量部及び界面活性剤（ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル、旭電化（株）製「アデカトール」）１０重
量部を混合し均一混合物とした。アンモニア水（２０％
水溶液）８．０重量部とイオン交換水９２．０重量部を
混合して８０〜９５℃に加温したものに、上記均一混合
物を滴下し、予備乳化後高圧乳化機（２０〜２００ｋｇ
／ｃｍ²）にて更に乳化し、直ちに室温まで冷却し難燃
性付与ディスパージョン組成物を得た（ディスパージョ
ン組成物Ｄ）。

【００２９】この組成物の粘度、保存安定性、及び洗濯
試験前後の防炎性を実施例１におけると同様にして調べ
た。

【００３０】実施例３トリアリールホスフェート（味の素（株）製「レオフォ
ス９５」（リン含量７．５％））８０．０重量部、モン
タン酸ワックス（ＢＡＳＦ社製酸化ワックス「Ｓ WA
X」）１１．１重量部、合成酸ワックス（日本石油化学
（株）製酸化ワックス「ＰＯワックスＨ−１０」（酸価
６３））６．７重量部及び界面活性剤（ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル、旭電化（株）製「アデカ
トール」）２．２重量部を１００〜１２０℃にて溶解混
合し、均一混合物とした。アンモニア水（２０％水溶
液）６．７重量部とイオン交換水１１５．６重量部を混
合して８０〜９５℃に加温したものに、上記均一混合物
を滴下し、予備乳化後高圧乳化機（２０〜２００ｋｇ／
ｃｍ²）にて更に乳化し、直ちに室温まで冷却し難燃性
付与ディスパージョン組成物を得た（ディスパージョン
組成物Ｅ）。

【００３１】この組成物の粘度、保存安定性、及び洗濯
試験前後の防炎性を実施例１におけると同様にして調べ
た。

【００３２】比較例３トリアリールホスフェート（味の素（株）製「レオフォ
ス９５」（リン含量７．５％））９０．０重量部及び界
面活性剤（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル、旭電化（株）製「アデカトール」）１０重量部を１
００〜１２０℃にて溶解混合して均一混合物とした。ア
ンモニア水（２０％水溶液）６．７重量部とイオン交換
水１１５．６重量部を混合して８０〜９５℃に加温した
ものに、上記均一混合物を滴下し、予備乳化後高圧乳化
機（２０〜２００ｋｇ／ｃｍ²）にて更に乳化後、直ち
に室温まで冷却しディスパージョン組成物を得た（ディ
スパージョン組成物Ｆ）。

【００３３】この組成物の粘度、保存安定性、及び洗濯
試験前後の防炎性を実施例１におけると同様にして調べ
た。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明の難燃性付与ディ
スパージョン組成物は、分散安定性に優れていることが
分かった。また、水性樹脂エマルジョンに添加して基布
上に造膜した際には、界面活性剤の存在量が非常に小さ
いので耐水性に優れる結果、耐洗濯性試験後も基布上に
保持され、難燃性が保たれることが分かった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮地保好神奈川県川崎市川崎区鈴木町１番１号味の素株式会社中央研究所内 (72)発明者安田直樹東京都中央区京橋１丁目15番１号味の素株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有効成分として、炭素原子数が１２〜２
６で、塩素含量が３０〜７０重量％である塩素化パラフ
ィンまたは／及びリン含量が７〜３０重量％であるリン
酸エステル系難燃剤ｘ重量部と、酸価３０〜１５０の合
成又は／及び天然酸化ワックスｙ重量部と、合成界面活
性剤ｚ重量部との非水成分２５〜１５０重量部（ただ
し、７９≦ｘ≦９７、２≦ｙ≦２０、そして０．１≦ｚ
≦３、かつｘ＋ｙ＋ｚ＝１００である）並びに水１００
重量部を、該非水成分を該水中に分散させた組成で含有
することを特徴とする難燃性付与ディスパージョン組成
物。
【請求項２】請求項１記載の難燃性付与ディスパージ
ョン組成物に対して、その有効成分１００重量部当り、
五酸化アンチモンゾルを１〜５０重量部配合した組成で
あることを特徴とする酸化アンチモン含有難燃性付与デ
ィスパージョン組成物。
【請求項３】水性樹脂エマルジョンに対して、その非
水成分１００重量部当り、請求項１または２記載のディ
スパージョン組成物を２０〜５００重量部配合した組成
であることを特徴とする難燃性水性樹脂エマルジョン組
成物。