JPH10212669A

JPH10212669A - 繊維製品の防炎加工方法

Info

Publication number: JPH10212669A
Application number: JP2730697A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Hisada; 晴彦久田; Takeshi Kasahara; 猛笠原; Masao Kaji; 雅雄梶; Yasuichi Suga; 保一菅; Kuniaki Kondo; 邦晃近藤
Original assignee: MARUBISHI OIL CHEMICAL; Marubishi Yuka Kogyo KK
Current assignee: MARUBISHI OIL CHEMICAL; Marubishi Yuka Kogyo KK
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 1998-08-11
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JP3057482B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ハロゲンを含まない化合物による防炎加工方
法を提供すること。【解決手段】ハロゲン原子を有しない合成樹脂のエマ
ルジョン又は溶液（例えばポリアクリル酸エステルエマ
ルジョン、ポリウレタンエマルジョン等）１００重量部
に、赤リンと無機化合物（例えば水酸化アルミニウム、
酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、炭酸カル
シウム等）の混合物（赤リンの含有量２０％以上）５〜
１００重量部を添加して加工液を調製し、繊維製品に対
し、この加工液を固形分で３〜１００％付着させること
による防炎加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維製品の防炎加工方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車、航空機、鉄道、建築物等
の内装材には、多くの繊維が使用され、繊維素材の種類
も、ポリエステル、ナイロン、アクリルニトリル、ポリ
プロピレン等の合成繊維、レーヨン、綿、麻等のセルロ
ース系繊維、あるいは羊毛、絹、羽毛等の動物性繊維が
単独又は複合状態で使用されている。これらを使用した
繊維製品は燃焼しやすいという欠点があるため、防炎性
能が要求されている。航空機のパイロット用制服等、一
部の用途では素材難燃繊維が使用されているが、未だコ
スト面から、後加工防炎が一般的に行われている。後加
工防炎には、防炎剤を直接繊維表面に付着させる方法
と、用途的に樹脂加工が要求される自動車、航空機、鉄
道車輛などの椅子張り用シート、あるいはカーペット等
のバッキング加工などでは、各種合成樹脂バインダーに
防炎剤を添加し、防炎バインダーとして付着させる方法
が代表的である。特に、後者の防炎加工方法では、繊維
の防炎化だけではなく、併用する合成樹脂バインダーの
防炎化も必要で、従来のリン系防炎剤単独では対応が難
しく、ハロゲン系防炎剤又は、ハロゲン系防炎剤とアン
チモン系化合物の併用処方が行われている。しかしなが
ら、最近では環境保全、燃焼時の発生ガスの有害性の点
から、ヨーロッパを中心にハロゲン系防炎剤を使用しな
い防炎化の要望が増えてきた。非ハロゲン系防炎剤とし
ては、リン酸アンモン、ポリリン酸アンモン、スルファ
ミン酸アンモン、硫酸アンモン、チオ尿素、硼砂、ほう
酸、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸
エステルなどの数多くの防炎剤がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれの防炎
剤も、防炎効果を出すのに必要な量を添加すると、樹脂
の被膜強度低下、耐熱・耐光性の低下、風合いの低下、
及びコスト高騰の問題から、未だハロゲン系防炎剤を使
用せずに、十分な防炎性及び諸物性を有した防炎加工方
法は提供されておらず、その開発が求められていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる問
題を解決するため、長年にわたり研究・開発した結果、
赤リン系防炎剤を使用することにより防炎性及び諸物性
に優れた、合成樹脂バインダー併用での繊維製品の防炎
加工方法を見出し、本発明を完成した。本発明は、ハロ
ゲンを含まない、合成樹脂エマルジョン又は合成樹脂溶
液１００重量部（固形分）に、赤リンを２０％以上含む
粉末５〜１００重量部を混合して得られる加工液を、繊
維製品に対して固形分で３〜１００％付着させる繊維製
品の防炎加工方法である。

【０００５】本発明は、ハロゲン系防炎剤又は、ハロゲ
ン系防炎剤とアンチモン系化合物の併用に頼らずに、赤
リンを含む防炎剤を用いて各種合成樹脂バインダーの併
用での繊維製品の防炎加工を行うことに特徴がある。当
然ながら、繊維製品の防炎加工において、加工品の風合
い変化がなく、染色物の変色がなく、表面を損なわず、
織物の目ずれがなく、寸法安定性がよいことが望まれ
る。例えば、自動車あるいは鉄道車輛に使用されるポリ
エステル、ナイロン、ウール、ポリエステル／ナイロ
ン、ナイロン／ウール、等を素材にした織物状、編み物
状、モケット状シートにおいて、その表面の品位を損な
うことなく自動車内装材の燃焼規格ＦＭＶＳＳ−３０２
法あるいは、鉄道車輛内装材の燃焼規格４５度アルコー
ル法に合格する防炎性を付与し、さらに自動車シート、
鉄道車輛シートとして良好な物性を提供することができ
る。

【０００６】本発明に用いられるハロゲンを含まない合
成樹脂の例としては、ポリアクリル酸エステル、ポリメ
タクリル酸エステル、メタクリル酸エステルとハロゲン
を含まないビニル系モノマーあるいはオレフィン系モノ
マーとの共重合物、その他オレフィン系モノマー、ビニ
ル系モノマーの重合物、共重合物、又はこれらの混合
物、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニ
ル共重合物、ポリエステル、ＳＢＲ、天然ゴム等があ
る。これらの合成樹脂は水分散型、エマルジョン型及び
溶液型のいずれのものを用いることもできる。本発明に
用いられる赤リンを２０％以上含む粉末（以下赤リン系
防炎剤という）は、平均粒子径１００μｍ以下、望まし
くは５０μｍ以下の赤リン又は／及び樹脂などによるマ
イクロカプセル化で耐湿性等を安定化した赤リン（被覆
された赤リン）と、平均粒子径１００μｍ以下、望まし
くは５０μｍ以下の無機化合物の混合物である。無機化
合物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、ほう酸亜鉛、酸化チタ
ン、膨張黒鉛等が用いられる。赤リン系防炎剤中の赤リ
ンの割合は２０〜８０重量％好ましくは２０〜７０重量
％である。

【０００７】本発明を実施するに際しては、ハロゲンを
含まない合成樹脂エマルジョン又は合成樹脂溶液に、赤
リン系防炎剤を混合して加工液を調製する。ハロゲンを
含まない合成樹脂エマルジョン又は合成樹脂溶液１００
重量部（固形分）に対する赤リン系防炎剤の混合割合
は、５〜１００重量部、好ましくは１０〜１００重量
部、特に２０〜１００重量部である。赤リン系防炎剤が
５重量部より少ないと、防炎効果が十分でなく、また１
００重量部より多くしても防炎効果に格別の向上がみら
れず、むしろ樹脂の被膜形成を悪くして、繊維製品の品
質が低下する。加工液はハロゲンを含まない合成樹脂エ
マルジョン又は合成樹脂溶液を攪拌しながら、赤リン系
防炎剤を添加することにより容易に得られる。赤リンと
無機化合物を別々に添加してもよく、その場合は赤リン
２０〜８０重量部に対し、無機化合物８０〜２０重量部
を用い、赤リンと無機化合物の合計添加量が、ハロゲン
を含まない合成樹脂エマルジョン又は合成樹脂溶液１０
０重量部（固形分）に対し、５〜１００重量部となるよ
うに添加することが好ましい。赤リン系防炎剤の粉末が
沈降する場合は、増粘剤、例えばポリアクリル酸ソー
ダ、ＣＭＣ、ＨＥＣ、ポバール等を添加して粘度調整す
ると、均一な加工液が得られる。加工液には、防菌・防
虫剤、帯電防止剤、耐光性向上剤、耐熱性向上剤、着色
剤などの各種補助剤を添加してもよい。

【０００８】次いで、この加工液を用いて繊維製品を加
工処理し、繊維製品に対して加工液の固形分を３〜１０
０％、好ましくは７〜７０％、特に１５〜７０％付着さ
せる。固形分の付着量が３％未満では防炎効果が不十分
であり、１００％を超えると繊維製品の品質が低下する
おそれがある。加工法としては、従来より行われている
はけ塗り法、コーティング法が用いられる。以下実施例
及び比較例を示し、本発明を説明するが、本発明の技術
的範囲はこれに限定されるものではない。なお、「部」
及び「％」は重量を意味する。

【０００９】

【実施例】

実施例１自動車内装用カーシート布を以下の加工液でコーテイン
グ処理した後、ＦＭＶＥＳＳ−３０２法評価及び諸物性
について試験した。その結果を表１に示す。（試布）：ポリエステル１００％織物カーシート布（目
付３００ｇ／ｍ²）ナイロン１００％織物カーシート布（目付３００ｇ／ｍ
²）（加工液）：固形分４５％のポリアクリル酸エステルエ
マルジョン１００部に対し、下記の赤リン系防炎剤２０
部、水１７部、ポリアクリル酸系増粘剤３部及び２５％
アンモニア水１部を加え、粘度を約３００００cps に調
整した。＊赤リン系防炎剤１：赤リン（平均粒径３０μｍ）５０
％、水酸化アルミニウム（平均粒径３μｍ）２０％、酸
化チタン（平均粒径３μｍ）３０％の混合物＊比較防炎剤２：トリスジクロロプロピルホスフェート＊比較防炎剤３：デカブロモジフェニルエーテル７５
％、三酸化アンチモン２５％の混合物（処理方法）ドクターナイフ方式でコーティングした。
加工液の固形分付着量は、ポリエステル布、ナイロン布
共１００ｇ／ｍ²とした。乾燥は、プレドライが８０℃
で５分間、キュアリングは１５０℃で１分間とした。（試験方法）防炎性はＦＭＶＳＳ−３０２法で行い、Ｎ
Ｂは標線以下で自己消火、ＳＥは標線をこえて６０秒以
内かつ５ｃｍ以内で自己消火したことを示す。耐光性は
フェドメータを用い８３℃×２００時間照射後の変色の
度合いを判定し、耐熱性はギヤオーブン乾燥機中で１５
０℃×６０分処理した後の変色の度合いを調べた。風合
いは手で触れた感触で判定した。

【００１０】

【表１】＊合否：燃焼速度が１０cm/minを越えるものについては不合格。

【００１１】実施例２航空機内装用椅子張り布に、下記の加工液でコーテイン
グ処理した後、ＦＡＡ２５８５３法評価及び諸物性につ
いて試験した。その結果を表２に示す。（試布）：パイルナイロン／ウール（３０／７０）、
地糸ポリエステル／レーヨン（６５／３５）モケッ
ト布（目付３５０ｇ／ｍ²）（加工液）：固形分５０％のポリウレタンエマルジョン
１００部に対し、下記の赤リン系防炎剤３０部、固形分
８％のＣＭＣ系増粘剤水溶液３０部を加え粘度を約４０
０００cps に調整した。＊赤リン系防炎剤４：赤リン（平均粒径３０μｍ）５０
％、酸化亜鉛（平均粒径２μｍ）１０％、酸化チタン
（平均粒径３μｍ）２０％、膨張黒鉛（平均粒径４０μ
ｍ）２０％の混合物＊比較防炎剤５：ポリリン酸アンモニウム＊比較防炎剤６：ヘキサブロモベンゼン７５％、三酸化
アンチモン２５％の混合物（処理方法）実施例１と同様（試験方法）防炎性はＦＡＡ−２５８５３Ｂ法で行い、
∞は全焼を示す。耐光性はフェドメーターを用い、６３
℃×１００時間照射を行い、耐熱性及び風合いは実施例
１と同様に行った。

【００１２】

【表２】＊合否：残炎１５秒以下、炭化長２０ｃｍ以下、ドロップ残炎５秒以下で合格。

【００１３】実施例３鉄道車輛用シートに、下記の加工液でコーテイング処理
した後、４５度アルコール法評価及び諸物性について試
験した。その結果を表３〜５に示す。（試布）：パイルナイロン／ウール（７０／３０）、
地糸ポリエステル／レーヨン（６５／３５）モケッ
ト布（目付３５０ｇ／ｍ²）（加工液）：固形分５０％のＳＢＲエマルジョン１００
部に対し、下記の赤リン系防炎剤４０部、固形分２０％
のポリアクリル酸ソーダ系増粘剤水溶液３０部、水６４
部をを加え粘度を約２００００cps に調整した。＊赤リン系防炎剤７：赤リン（平均粒径３０μｍ）２０
％、水酸化アルミニウム（平均粒径３μｍ）７０％、酸
化チタン（平均粒径３μｍ）１０％の混合物＊比較防炎剤８：水酸化アルミニウム＊比較防炎剤９：ペンタブロモトルエン２０％、水酸化
アルミニウム７０％、三酸化アンチモン１０％の混合物（処理方法）実施例１と同様（試験方法）防炎性は、運輸省規格４５度アルコール法
で行い、∞は全焼を示す。耐光性、耐熱性及び風合いは
実施例１と同様に行った。

【００１４】

【表３】

【００１５】

【表４】＊合否：煙：普通、火勢：上端を越えない、残炎・残じん：なし、炭化・変形：縁に達しないものについて合格。

【００１６】

【表５】

【００１７】実施例４椅子張り家具の側地布に、下記の加工液でコーテイング
処理した後、４５度エアーミックスバーナー金網法評価
及び諸物性について試験した。その結果を表６に示す。（試布）：アクリル１００％織物布（目付３００ｇ／ｍ
²）（加工液）：固形分４５％のポリアクリル酸エステルエ
マルジョン樹脂１００部に対し、下記の赤リン系防炎剤
２０部、水１７部、ポリアクリル酸系増粘剤３部及び２
５％アンモニア水を加え、粘度を約３００００cps に調
整した。＊赤リン系防炎剤１０：被覆された赤リン（燐化学工業
社製：ノーバエクセル１４０，平均粒径３０μｍ）３０
％、ほう酸亜鉛（平均粒径３μｍ）３０％、水酸化アル
ミニウム（平均粒径３μｍ）４０％の混合物＊比較防炎剤１１：ほう酸亜鉛６０％、水酸化アルミニ
ウム４０％の混合物（処理方法）実施例１と同様（試験方法）防炎性は、消防法４５度エアーミックスバ
ーナー金網法で行い、∞は全焼を示す。耐光性、耐熱
性、風合いは、実施例２と同様に行った。

【００１８】

【表６】＊合否：炭化長の最大値７ｃｍ、平均値が５ｃｍ以下であること。

【００１９】実施例５シャワーカーテンに、下記の加工液でコーテイング処理
した後、４５度ミクロバーナー法及び４５度コイル法評
価と諸物性について試験した。その結果を表７及び８に
示す。（試布）：ポリエステル１００％タフタ地（６０ｇ／ｍ
²）（加工液）：固形分３０％のポリウレタン溶剤型樹脂１
００部に対し、下記の赤リン系防炎剤１５部、トルエン
１０部を加え、粘度を約４００００cps に調整した。＊赤リン系防炎剤１２：赤リン（平均粒径３０μｍ）６
０％、酸化チタン（平均粒径３μｍ）４０％の混合物＊比較防炎剤１３：ヘキサブロモシクロドデカン（処理方法）ドクターナイフ方式でコーティングした。
加工液の固形分付着量は１５ｇ／ｍ²とした。乾燥は、
プレドライが８０℃で５分間、キュアリングは１５０℃
で１分間とした。（試験方法）防炎性は、消防法４５度ミクロバーナー法
及び４５度コイル法で行い、∞は全焼を示す。耐光性、
耐熱性、風合いは実施例２と同様に行った。

【００２０】

【表７】＊合否：ミクロバーナー法は、残炎３秒・残じん５秒・炭化面積３０ｃｍ² 以内、コイル法は３回以上であること。Ｉｎ：初期品、ＨＬ：消防法水洗い洗濯５回後品ＤＣ：消防法ドライクリーニング洗濯５回後品

【００２１】

【表８】

【００２２】

【発明の効果】本発明による繊維製品の防炎加工品は、
ノンハロゲンでかつ防炎性、耐光性、耐熱性に優れてい
るだけでなく、繊維製品にとって特に重要な風合い物性
が良好なことから、自動車、鉄道車輛、航空機の座席シ
ート、布張家具の側地布等に好適に使用される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハロゲンを含まない、合成樹脂エマルジ
ョン又は合成樹脂溶液１００重量部（固形分）に、赤リ
ンを２０％以上含む粉末５〜１００重量部を混合して得
られる加工液を、繊維製品に対して固形分で３〜１００
％付着させることを特徴とする繊維製品の防炎加工方
法。
【請求項２】赤リンが被覆された赤リンである請求項
１に記載の防炎加工方法。
【請求項３】赤リンを除く粉末が、水酸化アルミニウ
ム、酸化チタン、酸化亜鉛、膨張黒鉛、水酸化マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、ほう酸亜鉛から選ばれた１種以
上である請求項１に記載の防炎加工方法。