JPH09310283A - バッキング用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ハロゲンを含まず、要求特性に適合した、難燃
性の敷物バッキング用組成物の提供。 【解決手段】（Ａ）（イ）そのホモポリマーのガラス転
移温度が−85〜−20℃であるアクリル酸アルキルエステ
ル及びメタクリル酸アルキルエステルからなる群より選
択される単量体70〜99.5重量％及び（ロ）官能基を有す
るエチレン性不飽和単量体（但し、ハロゲン元素を含ま
ず）からなる群より選択される単量体 0.5〜30重量％か
らなる単量体混合物を乳化重合させて得られる、ガラス
転移温度が−70〜−20℃の共重合体のエマルジョンをそ
の固形分として 100重量部、及び （Ｂ）赤リン系難燃剤を10〜 150重量部含むことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用シート地
や鉄道車輌用シート地などの車輌内装材料や、イス張り
地などのインテリア材料としての敷物のバッキング用組
成物に関するものであり、特には、自然環境や人体への
有害性が問題視されているハロゲン系難燃剤を用いるこ
となく難燃性に優れ、縫目疲労などの耐久性にも優れ、
更には風合の良好なバッキング用組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より車輌内装材、インテリア材とし
て使用されるプラスチック材料に対しては、安全上の問
題から難燃化の要求が強く、種々の難燃性規格が定めら
れている。これに対応して燃焼性樹脂に難燃性を付与す
る方法が種々提案されているが、ごく一般的には難燃効
果の高い臭素化合物などのハロゲン化合物を樹脂に添加
するか、あるいは前記ハロゲン化合物と酸化アンチモン
を樹脂に添加する方法が採用されている。臭素化合物と
しては、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモ
ビスフェノールＡなどの核臭素置換芳香族化合物が知ら
れているが、これらの難燃剤の添加により優れた難燃性
が得られるものの、ハロゲン化合物の熱分解により人体
に有害なガスが発生したり、自然環境に対する有害性の
問題を有していた。このためハロゲン化合物を用いない
で難燃化する方法が検討されている。かかる方法とし
て、樹脂に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムな
どの水和金属化合物を添加する方法が知られているが、
充分な難燃性を得るためには、上記水和金属化合物を多
量に添加する必要があり、樹脂本来の特性が失われると
いう欠点を有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のような状況か
ら、本発明は、人体及び自然環境に対して有害とされる
ハロゲン系難燃剤を用いることなく、代替難燃剤によ
る、難燃性と無害性に優れ、バッキング用として要求さ
れる風合及び耐久性を損なうことのない組成物を提供し
ようとしてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決するため鋭意検討の結果、特定範囲の単量体から
成る混合物を乳化重合させた特定範囲の共重合体のエマ
ルジョンと赤リン系難燃剤とを組み合わせることにより
課題解決の可能性があることを見出し、さらに単量体の
種類、量などについて試験を行い本発明に至った。すな
わち、本発明は前記の課題を解決したものであり、これ
は、 （Ａ）（イ）そのホモポリマーのガラス転移温度が−85〜−20℃であるアクリル 酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルからなる群より選択さ れる単量体 70〜99.5重量％、及び （ロ）官能基を有するエチレン性不飽和単量体（但し、ハロゲン元素を含まず ）からなる群より選択される単量体 0.5〜30重量％ からなる単量体混合物を乳化重合させて得られる、ガラス転移温度が−70〜− 20℃の共重合体のエマルジョンをその固形分として 100重量部、及び （Ｂ）赤リン系難燃剤を 10〜 150重量部 含むことを特徴とするバッキング用組成物、を要旨とす
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳しく説明
する。本発明の組成物において構成要素（Ａ）とされる
共重合体のエマルジョンには前記のとおり（イ）、
（ロ）成分の単量体を原料として使用する。（イ）成分
の単量体としては、そのホモポリマーのガラス転移温度
が−85〜−20℃であるアクリル酸アルキルエステル及び
メタクリル酸アルキルエステルからなる群より選択され
たものが使用される。ガラス転移温度がこの範囲のもの
であれば目的が達せられる。このような単量体の具体例
としては、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプ
チル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−
エチルブチル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ｎ−
オクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル
等が挙げられる。当該アクリル酸アルキルエステル、メ
タクリル酸アルキルエステルは目的に応じ１種のみまた
は２〜３種が使用され、その使用量は、適度の造膜性、
塗膜強度、耐久性等を得るため単量体全量［（イ）成分
と（ロ）成分の合計量、あるいはこれにさらに後記の必
要に応じて用いる成分を加えた量、以下同様］のうち70
〜99.5重量％とするが、好ましくは80〜99重量％であ
る。

【０００６】（ロ）成分の官能基を有するエチレン性不
飽和単量体は、１分子中にエチレン性不飽和基１個の他
にカルボキシル基またはその無水物基、ヒドロキシル
基、アミド基、アミノ基、アルコキシル基、またはグリ
シジル基を有するもの、または１分子中にエチレン性不
飽和基を２個以上有するものである。但しバッキング用
組成物からハロゲン化合物の熱分解により人体に有害な
ガスが発生したり、自然環境に影響を与えることを避け
るためハロゲン元素を含むものは除かれる。このような
単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレ
イン酸等のカルボキシル基またはその無水物基含有単量
体、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキ
シル基含有単量体、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチ
ロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）
アクリルアミド、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド
等のアミド基含有単量体、ジメチルアミノエチル（メ
タ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アク
リレート等のアミノ基含有単量体、メトキシエチル（メ
タ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレー
ト等のアルコキシル基含有単量体、グリシジル（メタ）
アクリレート、グリシジルアリルエーテル等のグリシジ
ル基含有単量体、ジビニルベンゼン、アリル（メタ）ア
クリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ト
リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の１
分子中にエチレン性不飽和基を２個以上有する単量体な
どが例示される。官能基を有するエチレン性不飽和単量
体は、これらの中から目的に応じ１種のみまたは２〜３
種を組み合わせて用いることができる。この単量体の使
用量は、バッキング布帛の耐縫目疲労、耐パイル抜け、
耐ほつれなどの耐久性を向上させるためには単量体全量
のうち 0.5〜30重量％とするが、好ましくは１〜20重量
％である。

【０００７】上記（イ）、（ロ）成分だけでは発現でき
ない物性、塗膜特性を付与するために、（イ）、（ロ）
成分以外のエチレン性不飽和単量体を必要に応じて用い
ることができる。このような単量体としては、アクリロ
ニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレ
ン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシルなどが例示される。これらは、本発明の目的を損
なわないために単量体全量のうちの15重量％以下の使用
量とする。

【０００８】乳化共重合体は上記各単量体を用いて公知
の乳化重合法により製造することができる。すなわち、
上記単量体を混合し、これに乳化剤、重合開始剤等を加
えて水系で乳化重合を行えばよく、一括して仕込重合す
る方法、各成分を連続供給しながら重合する方法等の各
種の方法を適用できる。乳化重合用の乳化剤としては、
アルキルまたはアルキルアリル硫酸塩、アルキルまたは
アルキルアリルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク
酸塩等のアニオン性乳化剤、アルキルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、アルキルベンジルアンモニウムクロ
ライド等のカチオン性乳化剤、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル等のノ
ニオン性乳化剤、及び重合性乳化剤などが例示される。
乳化剤の使用量は、一般に乳化共重合体に要求される性
質に応じて変化し、例えば、重合安定性を向上させた
り、機械的、化学的安定性を良好にするためには多いこ
とが望ましく、乾燥皮膜の耐水性を向上させるためには
逆に少ない方が望ましく、通常は単量体の合計量 100重
量部に対して１〜10重量部程度の範囲内からそれぞれの
目的に応じて決められる。

【０００９】重合開始剤としては過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素水、ｔ−ブチ
ルハイドロパーオキサイド、アゾビスアミジノプロパン
の塩酸塩等の水溶性タイプ、ベンゾイルパーオキサイ
ド、キュメンハイドロパーオキサイド、ジブチルパーオ
キサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、
クミルパーオキシネオデカノエート、クミルパーオキシ
オクトエート、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性
タイプなどが例示される。さらに必要に応じて酸性亜硫
酸ナトリウム、ロンガリット、Ｌ−アスコルビン酸、糖
類、アミン類等の還元剤を併用したレドックス系も使用
することができる。これらの使用量は単量体の合計量 1
00重量部に対して0.01〜３重量部程度とすればよい。

【００１０】重合反応は通常35〜90℃の温度で攪拌下に
行われ、反応時間は通常３〜40時間程度とする。また、
乳化重合の開始時あるいは終了時に塩基性物質を加えて
pHを調整することで、乳化共重合体の放置安定性、凍結
安定性、化学的安定性等を向上させることができる。こ
の場合、得られる共重合体エマルジョンはpHが５〜９と
なるように調整することが好ましく、そのためにアンモ
ニア、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、エタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、苛性ソーダ、苛性カリ等の塩基性
物質を使用することができる。

【００１１】重合により得られる共重合体のガラス転移
温度は−70〜−20℃の範囲にあることが必要である。−
70℃よりも低温の場合は樹脂皮膜が柔らかくなりすぎて
機械的強度が低下し、−20℃よりも高温の場合は難燃剤
を配合したときに硬くなり過ぎてバッキングした布帛の
風合を損なうことになる。このガラス転移温度Tgは使用
する単量体に基づいて次の式により求められたものであ
る。 １/Tg ＝Σ(wi/Tgi) Tg ：共重合体のガラス転移温度（絶対温度表示） Tgi ：単量体成分（ｉ）の単独重合体のガラス転移温度
（絶対温度表示） wi ：共重合体中の成分（ｉ）の重量分率

【００１２】本発明の組成物において構成要素（Ｂ）と
される赤リン系難燃剤は特に限定はされないが、チタン
系あるいはアルミニウム系などの無機物でコート処理を
施した赤リンが好適である。赤リンは高温下、水と徐々
に反応して問題を生ずることもあるが、前記コート処理
により解消される。赤リン系難燃剤の配合量は構成要素
（Ａ）の共重合体エマルジョンの固形分換算 100重量部
に対して10〜 150重量部、好ましくは15〜 100重量部で
ある。10重量部未満では難燃性向上効果が不充分とな
り、 150重量部を超えるとバッキングを施した布の縫目
疲労などの耐久性が損なわれる。また、赤リン系難燃剤
にはハロゲン元素を含まない他の難燃剤を併用すること
も可能であり、このような難燃剤としては、無機系では
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水和金
属化合物、リン酸水素二アンモニウム、ポリリン酸アン
モニウムなどのリン酸塩が、有機系ではトリクレジルホ
スフェート、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エ
ステル、ビニルホスフェートオリゴマー、芳香族リン酸
エステルオリゴマーなどが例示される。

【００１３】本発明の組成物には必要に応じて、充填
剤、顔料、滑剤、着色剤、増粘剤、界面活性剤、帯電防
止剤、紫外線吸収剤、消臭剤、芳香剤などの薬剤を添加
することができる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明を例を挙げてより具体的に説明
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。な
お、例中の部及び％はそれぞれ重量部と重量％を示す。 合成例１（エマルジョンＰ１の合成） 攪拌機、コンデンサー、温度計及び窒素ガス導入口を備
えた重合容器に、脱イオン水 472部、アクリル酸エチル
363.7部、アクリル酸ブチル97部、アクリル酸14.6部、
Ｎ−メチロールメタクリルアミド 9.7部、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ソーダ 8.3部、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル10部をホモジナイザーで混合乳化さ
せた液と９％過硫酸アンモニウム水溶液22部とを、別々
に上記重合容器へ攪拌下80℃で３時間を要して均一に滴
下させ、さらに80℃で４時間反応させ重合を完結させ
た。冷却後25％アンモニア水を添加してpH６に調整し
た。得られたエマルジョン（以下これをＰ１と略記）は
固形分濃度50.5％であった。

【００１５】合成例２〜９（エマルジョンＰ２〜Ｐ９の
合成） 合成例１と同様にして表１に示される単量体の種類及び
仕込量（％）で共重合させて固形分濃度50〜51％の共重
合体エマルジョン（Ｐ２〜Ｐ９）を得た。なお合成例１
については単量体の仕込量を％で再記した。

【表１】 なお、表１中の各単量体の右欄の温度表示はそのホモポ
リマーのガラス転移温度である。

【００１６】実施例１ タテ系に20綿番手双糸、ヨコ系に７毛番手単糸を使用し
たポリエステル繊維からなる生機を針布起毛加工−剪毛
加工−熱処理加工した自動車内装織物を布帛として用意
した。この布帛は目付 300g/m²、タテ系密度54本／イン
チ、ヨコ系密度30本／インチ（タテ＋ヨコの密度84本／
インチ）であった。他方、合成例１で得たエマルジョン
Ｐ１と赤リン系難燃剤ヒシガードＴＰ−10（日本化学工
業社製商品名）とを固形分重量比で100/40、全固形分濃
度が50％になるように混合し、ついで増粘剤ボンコート
Ｖ（大日本インキ化学工業社製商品名）と25％アンモニ
ア水を混合して15,000cP（Ｃ形粘度計）に増粘させバッ
キング用組成物を用意した。上記で用意した布帛の裏面
に該バッキング用組成物をナイフコーティングし、引き
続き連続して 150℃のヒートセッターに１分間通したも
のを試験片とした。得られた試験片について燃焼性、縫
目疲労、風合を測定しその結果を表２に示した。

【００１７】なお、各特性の測定は下記のようにして行
った。 Ｉ．燃焼性 米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ−３０２の試験方法によ
る。 判定 〇：燃焼距離が38mm以下、×：燃焼距離が38mmを
超える II．縫目疲労 巾10cm、長さ10cmの試験片をタテ、ヨコ方向から各々２
枚１組で２組とり、試験片の裏面に同じ大きさのスラブ
ウレタンフォーム（密度 0.02g/cm³、厚み５mm）と裏基
布（ナイロンスパンボンド不織布40g/m²）をスラブウレ
タンフォームが中となるようにして添えたものの複合体
２枚の表側を合わせて重ね、１辺の端から１cmの位置を
ミシン掛けし、タテ、ヨコ各々２組の試験片を作る。試
験は縫目疲労試験機（山口科学産業社製）に取り付け
て、荷重３kg重で 2,500回くり返し後に３kg重の荷重を
掛けた状態で目盛り付きルーペを用いて縫目疲労を測定
する。ここで縫目疲労とは、くり返し疲労によって荷重
方向に移動した、ミシン糸に最も近い布帛内糸条と、ミ
シン糸との距離をさし、 0.1mm単位で測定する。２か所
の測定の平均値をその試料の縫目疲労とする。 判定 〇：移動した距離が 2.2mm以下、×：移動した距
離が 2.2mmを超える III.風合 ＪＩＳ Ｌ1079（5.17Ａ法）の45°カンチレバー方法に
よる。 判定 〇：剛軟度が 100以下、×：剛軟度が 100を超え
る

【００１８】実施例２〜６、比較例１〜６ 表２に示される共重合体エマルジョンの種類と量及び難
燃剤の種類と量で配合した以外は実施例１と同様にして
バッキング用組成物を作製し、同様の方法で評価を行
い、結果を表２に示した。なお、比較例６は従来タイプ
の含臭素化合物−酸化アンチモン系難燃剤を用いた例で
あるが、本発明者らはハロゲン系難燃剤を用いることな
くこれと同等の特性、すなわち要求に適合する特性を得
ることに成功したのである。

【表２】 注a:ヒシガードＴＰ−10、前出 b:リン酸水素二アンモニウム、和光紙薬社製 c:ＥＢ−１０ＷＳ、マナック社製商品名、デカブロモジ
フェニルエーテル d:ＡＴＯＸ−Ｓ、日本精鉱社製商品名、三酸化アンチモ
ン

【００１９】

【発明の効果】本発明のバッキング用組成物は、人体や
自然環境に対して有害とされているハロゲン系難燃剤を
用いることなく車輌内装材料やインテリア材料に求めら
れる難燃性に合致し、敷物に要求される風合を持ち、縫
目疲労等の耐久性にも優れたバッキング布帛を与えるも
のである。この特性により、本発明のバッキング用組成
物は実用的に極めて有利である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）（イ）そのホモポリマーのガラス転移温度が−85〜−20℃であるアクリル 酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルからなる群より選択さ れる単量体 70〜99.5重量％、及び （ロ）官能基を有するエチレン性不飽和単量体（但し、ハロゲン元素を含まず ）からなる群より選択される単量体 0.5〜30重量％ からなる単量体混合物を乳化重合させて得られる、ガラス転移温度が−70〜− 20℃の共重合体のエマルジョンをその固形分として 100重量部、及び （Ｂ）赤リン系難燃剤を 10〜 150重量部 含むことを特徴とするバッキング用組成物。