JPH09227872A - 難燃剤組成物 - Google Patents
難燃剤組成物Info
- Publication number
- JPH09227872A JPH09227872A JP6196396A JP6196396A JPH09227872A JP H09227872 A JPH09227872 A JP H09227872A JP 6196396 A JP6196396 A JP 6196396A JP 6196396 A JP6196396 A JP 6196396A JP H09227872 A JPH09227872 A JP H09227872A
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- sulfamate
- meth
- flame retardant
- sulfamic acid
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】有害なホルマリンを含有せず、かつ水への溶解
濃度が高い、難燃性に優れたセルロース系材料用難燃剤
組成物を提供する。 【解決手段】下記一般式 ［ 式中、Ａはスルファミン酸金属塩の活性水素残基、
Ｒは水素またはメチル基、Ｍは１〜３価の金属、アンモ
ニウム基または水素、ｂはＭのイオン価を表し、ｍは１
または２である。］で表される化合物（ａ）を必須成分
として含有してなる。
濃度が高い、難燃性に優れたセルロース系材料用難燃剤
組成物を提供する。 【解決手段】下記一般式 ［ 式中、Ａはスルファミン酸金属塩の活性水素残基、
Ｒは水素またはメチル基、Ｍは１〜３価の金属、アンモ
ニウム基または水素、ｂはＭのイオン価を表し、ｍは１
または２である。］で表される化合物（ａ）を必須成分
として含有してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙などのセルロー
ス系材料用の難燃剤組成物に関する。
ス系材料用の難燃剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】 ［従来の技術］従来、紙製品等のセルロース系材料に用
いられる難燃剤としては、スルファミン酸マグネシウ
ム、スルファミン酸カルシウムなどのスルファミン酸金
属塩（特開昭６２−１２９３８２号公報）、これらのス
ルファミン酸金属塩とホルマリンとの反応物（特開平２
−３００４００号公報）などが知られている。
いられる難燃剤としては、スルファミン酸マグネシウ
ム、スルファミン酸カルシウムなどのスルファミン酸金
属塩（特開昭６２−１２９３８２号公報）、これらのス
ルファミン酸金属塩とホルマリンとの反応物（特開平２
−３００４００号公報）などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スルフ
ァミン酸金属塩は、水への溶解濃度が低いために、輸送
コストが高くつき、保管条件および使用濃度が制限され
るという問題があり、また品質的にも、これらを含浸し
た紙の加熱時の引裂強度が低いという欠点を有する。ま
た、スルファミン酸金属塩とホルマリンの反応物は、水
への溶解濃度はスルファミン酸金属塩に比べると高くは
なるが、残存ホルマリンを含有せざるを得ず、環境衛生
上好ましくない。
ァミン酸金属塩は、水への溶解濃度が低いために、輸送
コストが高くつき、保管条件および使用濃度が制限され
るという問題があり、また品質的にも、これらを含浸し
た紙の加熱時の引裂強度が低いという欠点を有する。ま
た、スルファミン酸金属塩とホルマリンの反応物は、水
への溶解濃度はスルファミン酸金属塩に比べると高くは
なるが、残存ホルマリンを含有せざるを得ず、環境衛生
上好ましくない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点に鑑み、有害なホルマリンを含有せず、かつ水への溶
解濃度が高い優れた難燃剤組成物を得るべく鋭意検討し
た結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、 ［式中、Ａはスルファミン酸金属塩の活性水素残基、Ｒ
は水素またはメチル基、Ｍは１〜３価の金属、アンモニ
ウム基または水素、ｂはＭのイオン価を表し、ｍは１ま
たは２である。］で示される化合物（ａ）を必須成分と
することを特徴とするセルロース系材料用難燃剤組成物
である。
点に鑑み、有害なホルマリンを含有せず、かつ水への溶
解濃度が高い優れた難燃剤組成物を得るべく鋭意検討し
た結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、 ［式中、Ａはスルファミン酸金属塩の活性水素残基、Ｒ
は水素またはメチル基、Ｍは１〜３価の金属、アンモニ
ウム基または水素、ｂはＭのイオン価を表し、ｍは１ま
たは２である。］で示される化合物（ａ）を必須成分と
することを特徴とするセルロース系材料用難燃剤組成物
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明における一般式（１）で示
される化合物（ａ）のＡを構成するスルファミン酸金属
塩としては、スルファミン酸リチウム、スルファミン酸
ナトリウム、スルファミン酸カリウムなどのスルファミ
ン酸アルカリ金属塩；スルファミン酸カルシウム、スル
ファミン酸マグネシウム、スルファミン酸ストロンチウ
ム、スルファミン酸バリウムなどのスルファミン酸アル
カリ土類金属塩；スルファミン酸亜鉛、スルファミン酸
アルミニウム、およびこれらの二種以上の混合物が挙げ
られる。これらのうち好ましいものはスルファミン酸カ
ルシウムおよびスルファミン酸マグネシウムであり、さ
らに好ましいものは、スルファミン酸カルシウムであ
る。
される化合物（ａ）のＡを構成するスルファミン酸金属
塩としては、スルファミン酸リチウム、スルファミン酸
ナトリウム、スルファミン酸カリウムなどのスルファミ
ン酸アルカリ金属塩；スルファミン酸カルシウム、スル
ファミン酸マグネシウム、スルファミン酸ストロンチウ
ム、スルファミン酸バリウムなどのスルファミン酸アル
カリ土類金属塩；スルファミン酸亜鉛、スルファミン酸
アルミニウム、およびこれらの二種以上の混合物が挙げ
られる。これらのうち好ましいものはスルファミン酸カ
ルシウムおよびスルファミン酸マグネシウムであり、さ
らに好ましいものは、スルファミン酸カルシウムであ
る。
【０００６】上記一般式（１）におけるＭは１〜３価の
金属、アンモニウム基、または水素を表す。１〜３価の
金属の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウ
ムなどのアルカリ金属；マグネシウム、カルシウム、ス
トロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属；亜鉛
およびアルミニウムが挙げられる。これらのうち好まし
いものは、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアル
カリ金属である。またＭは、前記スルファミン酸金属塩
の金属と同一でも異なっていてもよい。
金属、アンモニウム基、または水素を表す。１〜３価の
金属の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウ
ムなどのアルカリ金属；マグネシウム、カルシウム、ス
トロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属；亜鉛
およびアルミニウムが挙げられる。これらのうち好まし
いものは、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアル
カリ金属である。またＭは、前記スルファミン酸金属塩
の金属と同一でも異なっていてもよい。
【０００７】本発明における化合物（ａ）は、通常、上
記のスルファミン酸金属塩に、（メタ）アクリロニトリ
ル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸の低
級アルキルエステルなどのα、βー不飽和化合物を、水
酸化ナトリウムなどの塩基性触媒の存在下、水中におい
て反応温度５０〜１２０℃でマイケル付加させた後、ア
ルカリ化合物で加水分解し、必要により、ろ過、濃縮、
再結晶、中和、塩析などの精製処理を行うことにより製
造することができる。スルファミン酸金属塩に対する
α、βー不飽和化合物の反応モル比は、スルファミン酸
金属塩１モルに対し、通常０．２〜２．０モル、好まし
くは０．５〜１．５モル、さらに好ましくは０．７〜
１．３モルである。また加水分解に用いるアルカリ化合
物としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金
属；カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金
属、アルミニウムなどの１〜３価の金属の水酸化物、炭
酸塩もしくは酸化物およびアンモニアが挙げられる。ア
ルカリ化合物のモル比は、α、βー不飽和化合物１モル
に対し通常０．８〜１．２モル、好ましくは０．９５〜
１．０５モルである。またこれらのアルカリ化合物は、
マイケル付加反応の塩基性触媒として兼用することがで
き、特に不飽和化合物として（メタ）アクリロニトリル
および（メタ）アクリルアミドを用いる場合には好まし
い。
記のスルファミン酸金属塩に、（メタ）アクリロニトリ
ル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸の低
級アルキルエステルなどのα、βー不飽和化合物を、水
酸化ナトリウムなどの塩基性触媒の存在下、水中におい
て反応温度５０〜１２０℃でマイケル付加させた後、ア
ルカリ化合物で加水分解し、必要により、ろ過、濃縮、
再結晶、中和、塩析などの精製処理を行うことにより製
造することができる。スルファミン酸金属塩に対する
α、βー不飽和化合物の反応モル比は、スルファミン酸
金属塩１モルに対し、通常０．２〜２．０モル、好まし
くは０．５〜１．５モル、さらに好ましくは０．７〜
１．３モルである。また加水分解に用いるアルカリ化合
物としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金
属；カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金
属、アルミニウムなどの１〜３価の金属の水酸化物、炭
酸塩もしくは酸化物およびアンモニアが挙げられる。ア
ルカリ化合物のモル比は、α、βー不飽和化合物１モル
に対し通常０．８〜１．２モル、好ましくは０．９５〜
１．０５モルである。またこれらのアルカリ化合物は、
マイケル付加反応の塩基性触媒として兼用することがで
き、特に不飽和化合物として（メタ）アクリロニトリル
および（メタ）アクリルアミドを用いる場合には好まし
い。
【０００８】本発明の難燃剤組成物には、必要により他
の公知の難燃剤成分を含有させることができる。該他の
公知の難燃剤成分の例としては、グアニジン塩（スルフ
ァミン酸グアニジン、硫酸グアニジン、リン酸グアニジ
ン、ホウ酸グアニジン等）；シアノ置換グアニジン塩
（スルファミン酸グアニル尿素等）；アミノ置換もしく
はアミノ基含有置換グアニジン塩（スルファミン酸アミ
ノグアニジン等）；強酸のアンモニウム塩（スルファミ
ン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム等）；アミノ基含
有化合物（ジシアンジアミド、メラミン、ヘキサメチレ
ンテトラミン等）；強酸の金属塩（スルファミン酸カル
シウム、スルファミン酸マグネシウム、硫酸マグネシウ
ム、リン酸カルシウム等）などが挙げられる。これらの
うち好ましいものは、グアニジン塩類およびアミノ基含
有化合物である。
の公知の難燃剤成分を含有させることができる。該他の
公知の難燃剤成分の例としては、グアニジン塩（スルフ
ァミン酸グアニジン、硫酸グアニジン、リン酸グアニジ
ン、ホウ酸グアニジン等）；シアノ置換グアニジン塩
（スルファミン酸グアニル尿素等）；アミノ置換もしく
はアミノ基含有置換グアニジン塩（スルファミン酸アミ
ノグアニジン等）；強酸のアンモニウム塩（スルファミ
ン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム等）；アミノ基含
有化合物（ジシアンジアミド、メラミン、ヘキサメチレ
ンテトラミン等）；強酸の金属塩（スルファミン酸カル
シウム、スルファミン酸マグネシウム、硫酸マグネシウ
ム、リン酸カルシウム等）などが挙げられる。これらの
うち好ましいものは、グアニジン塩類およびアミノ基含
有化合物である。
【０００９】また、本発明の難燃剤組成物は、サイズ
剤、デンプン等の表面処理剤、その他の処理剤と併用す
ることも可能である。
剤、デンプン等の表面処理剤、その他の処理剤と併用す
ることも可能である。
【００１０】本発明の組成物は、通常水溶液の状態で取
り扱われる。すなわち水溶液で輸送および保管され、使
用時に水で希釈し、必要あれば上記の他の薬剤を加えて
使用される。本発明の組成物は６０％以上の水溶液濃度
とすることができ、低温（例えば０℃）においても析出
物を生じることがなく、貯蔵安定性が極めて良好であ
る。
り扱われる。すなわち水溶液で輸送および保管され、使
用時に水で希釈し、必要あれば上記の他の薬剤を加えて
使用される。本発明の組成物は６０％以上の水溶液濃度
とすることができ、低温（例えば０℃）においても析出
物を生じることがなく、貯蔵安定性が極めて良好であ
る。
【００１１】本発明の組成物が適用される対象のセルロ
ース材料（基材）としては、たとえば紙製品（障子紙、
襖紙、壁紙、板紙、合成紙など）、布等の繊維材料（木
綿、麻など）、木材、合板などの木製材料が挙げられ、
好ましくは紙製品である。
ース材料（基材）としては、たとえば紙製品（障子紙、
襖紙、壁紙、板紙、合成紙など）、布等の繊維材料（木
綿、麻など）、木材、合板などの木製材料が挙げられ、
好ましくは紙製品である。
【００１２】組成物を基材に含浸させる方法は、従来行
なわれている方法でよく、例えば、組成物の水希釈液に
基材を直接浸漬する方法、サイズプレス法、ハケぬり法
等で含浸する方法などがあげられる。使用濃度は、含浸
量、基材の品質、目的などによって異なるが、通常５〜
７０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。
なわれている方法でよく、例えば、組成物の水希釈液に
基材を直接浸漬する方法、サイズプレス法、ハケぬり法
等で含浸する方法などがあげられる。使用濃度は、含浸
量、基材の品質、目的などによって異なるが、通常５〜
７０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。
【００１３】含浸量は、基材に対し固形分換算で通常５
〜４０重量％、好ましくは８〜２５重量％である。
〜４０重量％、好ましくは８〜２５重量％である。
【００１４】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以
下において％は重量％を示す。
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以
下において％は重量％を示す。
【００１５】なお、性能評価は以下の方法で行った。 難燃性 ：ＪＩＳ Ｚ ２１５０（４５度メッケルバーナー法）に準 拠して炭化長（ｃｍ）を測定。小さい数値程良いことを示 す。 耐熱性（白度） ：２００℃×５分間オーブン中で加熱処理後、ハンター白色 度（％）を測定。大きい数値程良いことを示す。 耐熱性（引裂強度）：２００℃×５分間オーブン中で加熱処理後、ＪＩＳ Ｐ ８１１６に準拠して直ちに引裂強度（ｇ）を測定。大きい 数値程良いことを示す。 低温安定性 ：難燃剤組成物の固形分６０％水溶液を温度０℃に１ケ月間 保存し、結晶の析出の有無を観察した。 評価基準 ○；結晶析出物無し ×；結晶析出物有り
【００１６】実施例１ スルファミン酸カルシウム１１６ｇ（１モル）を水１１
６ｇに溶解し、水酸化ナトリウム４０ｇ（１．０モル）
を加え、次いでアクリロニトリル５３ｇ（１．０モル）
を、８０〜９０℃で４時間かけて滴下し、滴下終了後さ
らに同温で２時間反応させた。反応生成物を水で希釈し
固形分６０％の本発明の難燃剤組成物の水溶液を得た。
この組成物を、さらに水で固形分１８％に希釈し浸漬法
により紙に含浸後、１００〜１０５℃に温度調整したオ
ートドライヤーで乾燥した。含浸量は、原紙の重量に対
する固形分付着量で２０％であった。この難燃処理した
紙の性能評価結果を表１に示す。
６ｇに溶解し、水酸化ナトリウム４０ｇ（１．０モル）
を加え、次いでアクリロニトリル５３ｇ（１．０モル）
を、８０〜９０℃で４時間かけて滴下し、滴下終了後さ
らに同温で２時間反応させた。反応生成物を水で希釈し
固形分６０％の本発明の難燃剤組成物の水溶液を得た。
この組成物を、さらに水で固形分１８％に希釈し浸漬法
により紙に含浸後、１００〜１０５℃に温度調整したオ
ートドライヤーで乾燥した。含浸量は、原紙の重量に対
する固形分付着量で２０％であった。この難燃処理した
紙の性能評価結果を表１に示す。
【００１７】実施例２ 実施例１のスルファミン酸カルシウムの代わりにスルフ
ァミン酸マグネシウム１０８ｇを用い、同様に処理して
固形分６０％の本発明の難燃剤組成物の水溶液を得た。
これを用いて実施例１と同様にして難燃処理紙を得た。
その性能評価結果を表１に示す。
ァミン酸マグネシウム１０８ｇを用い、同様に処理して
固形分６０％の本発明の難燃剤組成物の水溶液を得た。
これを用いて実施例１と同様にして難燃処理紙を得た。
その性能評価結果を表１に示す。
【００１８】実施例３ 実施例１のスルファミン酸カルシウムの代わりにスルフ
ァミン酸アルミニウム１０５ｇを用いた以外は、同様に
して固形分６０％の本発明の難燃剤組成物の水溶液を得
た。これを用いて実施例１と同様にして難燃処理紙を得
た。その性能評価結果を表１に示す。
ァミン酸アルミニウム１０５ｇを用いた以外は、同様に
して固形分６０％の本発明の難燃剤組成物の水溶液を得
た。これを用いて実施例１と同様にして難燃処理紙を得
た。その性能評価結果を表１に示す。
【００１９】比較例１〜３ スルファミン酸カルシウム、スルファミン酸マグネシウ
ムおよびスルファミン酸アルミニウムを、それぞれ２５
℃の水に溶解し、各々固形分４０％、５０％、２０％の
水溶液を得た。これらで処理した紙の性能評価結果を表
１に示す。なお、２５℃の水で固形分６０％の水溶液を
作成することを試みたがいずれも結晶物が残り均一溶解
できなかった。
ムおよびスルファミン酸アルミニウムを、それぞれ２５
℃の水に溶解し、各々固形分４０％、５０％、２０％の
水溶液を得た。これらで処理した紙の性能評価結果を表
１に示す。なお、２５℃の水で固形分６０％の水溶液を
作成することを試みたがいずれも結晶物が残り均一溶解
できなかった。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明の難燃剤組成物は、有害なホルマ
リンを全く含有せず、しかも従来のスルファミン酸金属
塩系の難燃剤に比べ下記の効果を奏する。 （１）水溶性が高く、高濃度液状化が可能であるため、
輸送および保管のコスト低減ができる。 （２）従来実施できなかった高濃度の塗布が容易にで
き、高塗布量によって高度に難燃加工された材料が製造
できる。 （３）難燃剤組成物を塗布した紙の耐熱性が改善され、
白度、引裂強度とも良好である。 上記効果を奏することから本発明の難燃剤組成物は、と
くに紙製品等のセルロース系材料用難燃剤組成物として
極めて有用である。
リンを全く含有せず、しかも従来のスルファミン酸金属
塩系の難燃剤に比べ下記の効果を奏する。 （１）水溶性が高く、高濃度液状化が可能であるため、
輸送および保管のコスト低減ができる。 （２）従来実施できなかった高濃度の塗布が容易にで
き、高塗布量によって高度に難燃加工された材料が製造
できる。 （３）難燃剤組成物を塗布した紙の耐熱性が改善され、
白度、引裂強度とも良好である。 上記効果を奏することから本発明の難燃剤組成物は、と
くに紙製品等のセルロース系材料用難燃剤組成物として
極めて有用である。
Claims (3)
- 【請求項１】 下記一般式 ［式中、Ａはスルファミン酸金属塩の活性水素残基、Ｒ
は水素またはメチル基、Ｍは１〜３価の金属、アンモニ
ウム基または水素、ｂはＭのイオン価を表し、ｍは１ま
たは２である。］で示される化合物（ａ）を必須成分と
することを特徴とするセルロース系材料用難燃剤組成
物。 - 【請求項２】 上記のスルファミン酸金属塩を構成する
金属が、マグネシウムおよび／またはカルシウムである
請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】 化合物（ａ）が、スルファミン酸金属塩
に、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミ
ドおよび（メタ）アクリル酸の低級アルキルエステルか
らなる群から選ばれる少なくとも１種をマイケル付加さ
せた後、加水分解して得られる反応生成物である請求項
１または２記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196396A JPH09227872A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 難燃剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196396A JPH09227872A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 難燃剤組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227872A true JPH09227872A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=13186355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6196396A Pending JPH09227872A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 難燃剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09227872A (ja) |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP6196396A patent/JPH09227872A/ja active Pending
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