JPH10298188A - ホスファゼン系化合物、それを用いた防炎加工剤および防炎加工方法 - Google Patents

ホスファゼン系化合物、それを用いた防炎加工剤および防炎加工方法

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JPH10298188A
JPH10298188A JP11129697A JP11129697A JPH10298188A JP H10298188 A JPH10298188 A JP H10298188A JP 11129697 A JP11129697 A JP 11129697A JP 11129697 A JP11129697 A JP 11129697A JP H10298188 A JPH10298188 A JP H10298188A
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偉文 中長
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハロゲン系化合物を使用せず、後加工処理に
より合成繊維に対して十分に耐久性のある防炎性を容易
に付与することのできる防炎加工剤および防炎加工方法
を提供する。 【解決手段】 一般式(1)または(3) 【化1】 【化2】 〔式中の記号は、明細書中に規定した意味を表す〕で表
されるホスファゼン系化合物、このホスファゼン系化合
物の少なくとも1種を含む防炎加工剤およびこのホスフ
ァゼン系化合物の少なくとも1種を用いて合成繊維を処
理する防炎加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホスファゼン系化
合物、そのような化合物を含有する防炎加工剤およびそ
のような化合物を用いる合成繊維の防炎加工方法に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、ホスファゼン化合物を
用いた、合成繊維に対して耐洗濯性および耐ドライクリ
ーニング性に優れる耐久防炎性を付与することのできる
防炎加工剤および防炎加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、合成繊維の後加工法による防
炎加工剤として、臭素化シクロアルカン系化合物、より
具体的にはヘキサブロモシクロドデカン等のハロゲン系
化合物が知られている。また、このようなハロゲン系化
合物を後加工処理により合成繊維に付与するにあたって
は、ハロゲン系化合物を溶剤に溶解させるか、あるいは
分散剤等を使用して水中に乳化分散させた処理液を調製
し、この処理液により合成繊維を塗布、浸漬または噴霧
処理する方法等を用いている。
【0003】しかし、このように合成繊維にハロゲン系
化合物を使用して防炎性を付与した場合、優れた耐久防
炎性は示すものの、この合成繊維が燃焼した際に有害な
ハロゲン化ガスが発生し、これが自然環境に悪影響を及
ぼす等の問題が懸念されている。一方、非ハロゲン系化
合物による合成繊維に対する防炎加工においては、防炎
性化合物としてリン系化合物を用いて合成繊維に防炎性
を付与する方法に代表される種々の方法が行われてきた
が、耐洗濯性等の耐久性の点で性能が不足し、実用に耐
え得る製品を得ることはできない。例えば、リン酸グア
ニジンのホルマリン縮合物を後加工処理により合成繊維
に付与するにあたっては、リン酸グアニジンのホルマリ
ン縮合物を水に溶解させた処理液を調製し、この処理液
により合成繊維を塗布、浸漬または噴霧処理する方法等
を用いている。しかし、このように合成繊維にリン酸グ
アニジンのホルマリン縮合物を付与して防炎性を持たせ
るようにした場合、一時的な防炎性には優れるものの、
耐久性、特に耐洗濯性に乏しいものであった。
【0004】また、特開平6−248575号公報に
は、芳香環を含むホスフォネートオリゴマーによる防炎
加工方法が開示されている。しかしながら、この方法に
よる防炎加工においても、ある程度の耐久性防炎加工が
達成できるものの、素材の種類によっては、その耐久防
炎性が、従来のヘキサブロモシクロドデカンに比べ劣る
ものであった。
【0005】耐洗濯性を考慮して、難水溶性であり、プ
ラスチック用の難燃剤として知られるトリクレジルホス
フェートを用い、後加工処理により合成繊維に付与する
にあたり、トリクレジルホスフェートを溶剤に溶解させ
たり、あるいは分散剤等を使用して水中に乳化分散させ
て処理液を調製し、この処理液により合成繊維を塗布、
浸漬または噴霧処理する方法等を用いていた。しかし、
このように合成繊維にトリクレジルホスフェートを付与
して防炎性を持たせるようにした場合、ハロゲン系化合
物を付与した場合と比較して一時性および耐久性のいず
れにおいても防炎性が劣るものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、合成繊維に
後加工処理により防炎性を付与するにあたり、ハロゲン
系化合物を使用せず、合成繊維に対して十分に耐久性の
ある防炎性を容易に付与することのできる防炎加工剤お
よび防炎加工方法を提供することを目的としてなされた
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意検討を重ねた結果、ホスファゼン系
化合物を防炎加工剤として用いることにより、耐久性の
ある防炎性が得られることを見出し、この知見に基づき
この発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下
記一般式(1)または(3)で表されるホスファゼン系
化合物を提供する。
【0008】
【化5】
【0009】〔式中、nは1以上の整数を表し、Xはそ
れぞれ炭素数1〜4のアルコキシ基または下記一般式
(2)
【0010】
【化6】
【0011】(式中、R1 は水素原子、炭素数1〜4の
アルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基を表す)
で表されるフェノキシ基を表す。但し、Xの全てが炭素
数1〜4のアルコキシ基であったり、または前記式
(2)のフェノキシ基であることはない〕
【0012】
【化7】
【0013】〔式中、mは0または1以上の整数を表
し、Yはそれぞれ炭素数1〜4のアルコキシ基または下
記一般式(4)
【0014】
【化8】
【0015】(式中、R2 は水素原子、炭素数1〜4の
アルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基を表す)
で表されるフェノキシ基を表す。但し、Yの全てが炭素
数1〜4のアルコキシ基であったり、または前記式
(4)のフェノキシ基であることはない〕 本発明は、また、前記ホスファゼン系化合物の少なくと
も1種を含む防炎加工剤およびこの防炎加工剤を用いて
合成繊維を処理する合成繊維の防炎加工方法を提供す
る。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に係るホスファゼン系化合
物は、前記一般式(1)で表される環状ホスファゼン系
化合物又は前記一般式(3)で表される直鎖状ホスファ
ゼン系化合物である。これらのホスファゼン系化合物の
中でも、耐久防炎性能を考慮すると、環状ホスファゼン
系化合物が好ましく、一般式(1)においてnが1〜1
4の整数である化合物が特に好ましい。
【0017】本発明に係るホスファゼン系化合物は、例
えば、下記一般式(5)
【0018】
【化9】
【0019】(式中、nは1以上の整数を表わす)で表
される環状ジクロロホスファゼン化合物、好ましくはn
が1〜14である環状ジクロロホスファゼン化合物(以
下この環状ジクロロホスファゼンを「(NPCl2)3
(NPCl2)16」と記す)、または下記一般式(6)
【0020】
【化10】
【0021】(式中、mは0または1以上の整数を表わ
す)で表される直鎖状ジクロロホスファゼン化合物と、
下記一般式(7)および(8)
【0022】
【化11】
【0023】(式中、R3 は水素原子、炭素数1〜4の
脂肪族基または炭素数1〜3のアルコキシ基を表す) R4 OH (8) (式中、R4 は炭素数1〜4のアルキル基を表す)で表
される化合物を反応溶媒中で金属アルカリと反応させた
フェノキシド類およびアルコキシド類とを、室温〜70
℃で反応させ、反応後に反応溶媒を除去することにより
得られる。
【0024】本発明に係る好ましい環状ジクロロホスフ
ァゼン化合物(NPCl2)3 〜(NPCl2)16の例とし
ては、ヘキサクロロシクロトリホスファゼン、オクタク
ロロシクロテトラホスファゼン、デカクロロシクロペン
タホスファゼン、ドデカクロロシクロヘキサホスファゼ
ン、テトラデカクロロシクロヘプタホスファゼン、ヘキ
サデカクロロシクロオクタホスファゼン、オクタデカク
ロロシクロノナホスファゼン、エイコサクロロシクロデ
カホスファゼン、ドコサクロロシクロウンデカホスファ
ゼン、テトラコサクロロシクロドデカホスファゼン、ヘ
キサコサクロロシクロトリデカホスファゼン、オクタコ
サクロロシクロテトラデカホスファゼン、トリアコンタ
クロロシクロペンタデカホスファゼン、ドトリアコンタ
クロロシクロヘキサデカホスファゼンが挙げられ、また
これらの塩素原子を臭素原子に変えたものを用いること
もできる。本発明で好ましく用いられる(NPCl2)3
〜(NPCl2)16の化合物は、従来より用いられている
方法により合成することが可能である。例えば、溶媒と
してクロロベンゼンを用い、PCl5 とNH4 Clを反
応させて得ることができ、このとき(NPCl2)3
(NPCl2)16とともに(NPCl2)17以上の環状物や
直鎖状物が副生される。本発明で好ましく用いられる
(NPCl2)3 〜(NPCl2)16は、それぞれ精製分離
した単品の形で反応原料として用いることもでき、また
混合物の形で反応原料として用いることもできる。
【0025】前記一般式(7)の化合物の例としては、
フェノール、クレゾール、エチルフェノール、n−プロ
ピルフェノール、イソプロピルフェノール、n−ブチル
フェノール、イソブチルフェノール、sec−ブチルフ
ェノール、tert−ブチルフェノール、メトキシフェ
ノール、エトキシフェノール、n−プロポキシフェノー
ル、イソプロポキシフェノール等が挙げられ、これらに
はそれぞれオルト位付加物、メタ位付加物およびパラ位
付加物の構造異性体が含まれることは無論のことであ
る。また、前記一般式(8)の化合物の例としては、メ
タノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパ
ノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブ
タノール、tert−ブタノール等が挙げられる。
【0026】上記した反応に用いられる金属アルカリと
しては金属ナトリウムおよび金属カリウムが挙げられ、
反応溶媒としてはこれらの金属ナトリウムまた金属カリ
ウムと反応性を有しないものであれば特に制限無く使用
できるが、具体的にはテトラヒドロフランが好適に用い
られる。環状ホスファゼン系化合物の一分子中のリン原
子に結合している置換基は、炭素数1〜4のアルコキシ
基または前記一般式(2)で表されるフェノキシ基であ
り、それぞれの置換基が少なくとも1つ結合しているこ
とが必要である。この置換基数の調整は、原料である前
記一般式(5)で表される環状ジクロロホスファゼン化
合物に対して、一般式(7)および(8)の化合物と金
属アルカリとを反応させて得られるフェノキシド類およ
びアルコキシド類との反応モル比を調整することによ
り、ほぼ理論的に行うことができ、得られる反応物の構
造は、例えば、300MHz核磁気共鳴吸収分析装置
(VXR−300S:バリアン社製)による水素核磁気
共鳴吸収( 1H−NMR)スペクトルや燐核磁気共鳴吸
収(31P−NMR)スペクトル、およびゲル浸透クロマ
トグラフィー〔東ソー(株)製高速GPC HLC−8
020〕により確認できる。
【0027】環状ホスファゼン系化合物の一分子中のリ
ン原子に結合している置換基の全てが、一般式(7)か
ら導かれたフェノキシ基を有している環状ホスファゼン
系化合物である場合、この化合物の水中乳化分散液を液
流染色機にて100〜140℃で染色浴に併用するいわ
ゆる吸尽法で付与させたときには、合成繊維に対する吸
着性が悪く、防炎効果が得られない。また、パッド−ド
ライ−キュアー法、コーティング法等による連続処理に
適用したときにも、やはり繊維への固着性が乏しいた
め、洗濯後の防炎性すなわち耐久防炎性が劣る。一方、
環状ホスファゼン系化合物の一分子中のリン原子に結合
している置換基全てが、一般式(8)から導かれたアル
コキシド基である環状ホスファゼン系化合物は、本来の
性質として防炎性不足である。しかしながら、環状ホス
ファゼン系化合物の一分子中のリン原子に結合している
置換基が、炭素数1〜4のアルコキシ基または前記一般
式(2)で表されるフェノキシ基であり、それぞれの置
換基が少なくとも1つ結合している本発明の化合物は、
合成繊維を吸尽法またはパッド法のいずれの加工方法に
おいて処理しても優れた耐久防炎性を示す。
【0028】本発明の防炎加工剤を合成繊維に付与する
方法は、繊維紡糸時の練り込み、繊維の後加工としての
付与等いかなる方法でも効果を発揮する。後加工による
付与方法としては、例えば、本発明の環状ホスファゼン
系化合物を溶剤に溶解もしくは水中に乳化分散させる等
の方法で調製した処理液を、コーティング法、スプレー
法、パッディング法、染色浴に併用しての吸尽法等によ
り合成繊維に付与させる方法が一般的である。さらに、
合成繊維に対する防炎加工処理方法を詳しく説明する
と、公知の方法、例えば、液流染色機、ビーム染色機、
チーズ染色機等のパッケージ染色機を用い、浸漬加熱方
式により防炎加工剤を合成繊維に付与させる方法があ
る。なお、このような浸漬加熱方式による合成繊維への
防炎加工剤の付与は、合成繊維を染色する前、染色と同
時または染色した後の何れの時期に行ってもよい。ま
た、防炎加工剤をコーティング法、スプレー法またはパ
ッディング法にて付与する場合には、防炎加工剤を含む
処理液を繊維にコーティング、スプレーもしくはパッド
処理後、乾燥しもしくは乾熱せずに、乾熱処理またはス
チーミングする方法で、繊維に固着させてもよい。
【0029】環状ホスファゼン系化合物を水中に乳化あ
るいは分散させる界面活性剤としては、従来より公知の
ものでよく、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルおよびその脂肪酸または芳香族カルボン酸エステ
ル、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンブロックポリマー等のポリオキ
シアルキレングリコール類とその脂肪酸エステル類、ポ
リオキシエチレンペンタエリスリットエーテル、ポリオ
キシエチレンソルビットエーテル等の多価アルコールエ
ーテル類とその脂肪酸エステル類、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スチレ
ン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化
アルキルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンエ
ーテル誘導体とその脂肪酸エステルまたは硫酸エステル
化物、芳香族スルホン酸またはそのホルムアルデヒド縮
合生成物などを使用することができる。
【0030】環状ホスファゼン系化合物を合成繊維に付
与する量については特に限定されないが、この環状ホス
ファゼン系化合物が合成繊維に対して1重量%未満であ
ると合成繊維に十分な防炎性を付与することができず、
一方合成繊維に対する付与量が過剰であっても防炎性の
効果は著しくは向上しないため、好ましくは合成繊維に
対して1〜15重量%付与させるのが一般的である。
【0031】本発明における合成繊維の例としては、ナ
イロン4、ナイロン6、ナイロン12、ナイロン46、
ナイロン66に代表されるポリアミド系繊維、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、カ
チオン可染ポリエステル等のポリエステル系繊維、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、
アクリル繊維、アセテート繊維、ビニロン繊維等の合成
繊維を挙げることができ、これらが単独で構成されてい
ても、相互に複合して構成されていてもよい。用いる繊
維の形態としては糸状、不織布状、織物状、編物状等い
ずれの形態であってもよい。
【0032】
【実施例】以下に本発明を実施例および加工例により具
体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定さ
れるものではない。 合成例1 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン130重量部中でフェノール
8.1重量部と金属ナトリウム2.0重量部を室温にて
反応させ、ナトリウムフェノキシドを生成した。次に、
テトラヒドロフラン500重量部に2,2,4,4,
6,6−ヘキサクロロシクロトリホスファゼン30重量
部を溶解させ、この溶解液を反応器内に室温にて滴下
し、滴下終了後3時間還流下で反応させた。次に、室温
まで冷却後、メタノール59.9重量部にナトリウムメ
トキシド23.3重量部を溶解させ、これを反応器内に
室温にて滴下し、滴下終了後3時間還流下で反応させ
た。
【0033】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル400重量部と水400重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物を得た。 合成例2 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン130重量部中でフェノール2
4.3重量部と金属ナトリウム5.9重量部を室温にて
反応させ、ナトリウムフェノキシドを生成した。次に、
テトラヒドロフラン500重量部に2,2,4,4,
6,6−ヘキサクロロシクロトリホスファゼン30重量
部を溶解させ、この溶解液を反応器内に室温にて滴下
し、滴下終了後3時間還流下で反応させた。次に、室温
まで冷却後、メタノール36.0重量部にナトリウムメ
トキシド14.0重量部を溶解させ、これを反応器内に
室温にて滴下し、滴下終了後3時間還流下で反応させ
た。
【0034】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル400重量部と水400重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物を得た。 合成例3 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン130重量部中でフェノール4
0.5重量部と金属ナトリウム9.9重量部を室温にて
反応させ、ナトリウムフェノキシドを生成した。次に、
テトラヒドロフラン500重量部に2,2,4,4,
6,6−ヘキサクロロシクロトリホスファゼン30重量
部を溶解させ、この溶解液を反応器内に室温にて滴下
し、滴下終了後3時間還流下で反応させた。次に、室温
まで冷却後、メタノール12.1重量部にナトリウムメ
トキシド4.7重量部を溶解させ、これを反応器内に室
温にて滴下し、滴下終了後3時間還流下で反応させた。
【0035】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル400重量部と水400重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物を得た。 合成例4 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン130重量部中でp−メトキシ
フェノール35.4重量部と金属ナトリウム6.6重量
部を室温にて反応させ、ナトリウム−p−メトキシフェ
ノキシドを生成した。次に、テトラヒドロフラン500
重量部に2,2,4,4,6,6−ヘキサクロロシクロ
トリホスファゼン30重量部を溶解させ、この溶解液を
反応器内に室温にて滴下し、滴下終了後3時間還流下で
反応させた。次に、室温まで冷却後、メタノール50.
3重量部にナトリウムメトキシド19.6重量部を溶解
させ、これを反応器内に室温にて滴下し、滴下終了後3
時間還流下で反応させた。
【0036】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル400重量部と水400重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物を得た。得られた化合物を重水素化クロロホル
ムに溶解し、ガラス製のNMRサンプルチューブに入
れ、300MHz核磁気共鳴吸収分析装置(VXR−3
00S:バリアン社製)で、水素並びに燐の核磁気共鳴
吸収スペクトルを測定した。
【0037】水素核磁気共鳴吸収( 1H−NMR)スペ
クトルでは、テトラメチルシラン(TMS)基準で3.
58ppm に燐のカップリングを有するP−O−Meのメ
チル水素の吸収を、3.75ppm にPh−O−Meのメ
チル水素、6.8〜7.1ppm にPh−O−Meのフェ
ニル水素の吸収を認め、これらのピークの積分値の比率
からMeOとMeOPhOの置換比率が仕込み比率に近
い2:2.5であることが確認された。
【0038】また、燐核磁気共鳴吸収(31P−NMR)
スペクトルでは、燐酸基準で10.5と16.0ppm に
各々P(−O−PhOMe)2 およびP(−O−PhO
Me)(−O−Me)に帰属されるピークが積分値比
1:4で観測された。さらに、本化合物をイソプロピル
アルコラートで30分間煮沸し、非水系の硝酸銀滴定か
ら求めた残存塩素量が0.011%であったことから、
本化合物はほぼ完全に置換反応が成された、下記の組成
を有する物質であることが確認された。 [N3 3 (−O−PhOMe)3.33(−O−Me)
2.67] 合成例5 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン130重量部中でp−クレゾー
ル30.8重量部と金属ナトリウム6.6重量部を室温
にて反応させ、ナトリウム−p−メチルフェノキシドを
生成した。次に、テトラヒドロフラン500重量部に
2,2,4,4,6,6−ヘキサクロロシクロトリホス
ファゼン30重量部を溶解させ、この溶解液を反応器内
に室温にて滴下し、滴下終了後3時間還流下で反応させ
た。次に、室温まで冷却後、メタノール50.3重量部
にナトリウムメトキシド19.6重量部を溶解させ、こ
れを反応器内に室温にて滴下し、滴下終了後3時間還流
下で反応させた。
【0039】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル400重量部と水400重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物を得た。合成例4と同様に分析を行い、 1H−
NMRスペクトルで3.57ppm に燐のカップリングを
有するP−O−Meのメチル水素の吸収を、2.31pp
m にPh−Meのメチル水素、6.8〜7.2ppm にP
h−Meのフェニル水素の吸収を認め、これらのピーク
の積分値の比率からMeOとMePhOの置換比率が仕
込み比率に近い1:1.2であることが確認された。
【0040】また、31P−NMRスペクトルでも同様
に、10.5と15.6ppm に各々P(−O−PhM
e)2 およびP(−O−PhMe)(−O−Me)に帰
属されるピークが積分値比1:5で観測された。さら
に、合成例4と同様に求めた残存塩素量が0.009%
であったことから、本化合物はほぼ完全に置換が成され
た、下記の組成を有する物質であることが確認された。 [N3 3 (−O−PhMe)3.27(−O−M
e)2.73] 合成例6 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン125重量部中でp−メトキシ
フェノール35.5重量部と金属ナトリウム6.6重量
部を室温にて反応させ、ナトリウム−p−メトキシフェ
ノキシドを生成した。次に、溶媒としてクロロベンゼン
を用いて、PCl5 とNH4 Clを反応させて得られた
(NPCl2)n (nは3以上の整数)の粗製物〔40重
量%−クロロベンゼン溶液、混合比率:(NPCl2)3
/(NPCl2)4 /(NPCl2) 5 /(NPCl2)6
(NPCl2)7 /(NPCl2)8 以上および直鎖状ジク
ロロホスファゼン=55.6/14.2/8.1/5.
2/3.0/13.9〕140gを反応器内に室温にて
滴下し、滴下終了後10時間還流下で反応させた。次
に、室温まで冷却後、メタノール100重量部にナトリ
ウムメトキシド39.0重量部を溶解させ、これを反応
器内に室温にて滴下し、滴下終了後10時間還流下で反
応させた。
【0041】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル300重量部と水300重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物および直鎖状ホスファゼン系化合物の混合物を
得た。 合成例7 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン210重量部中でp−メトキシ
フェノール59.2重量部と金属ナトリウム11.0重
量部を室温にて反応させナトリウム−p−メトキシフェ
ノキシドを生成した。次に、溶媒としてクロロベンゼン
を用いて、PCl5 とNH4 Clを反応させて得られた
(NPCl2)n (nは3以上の整数)の粗製物〔40重
量%−クロロベンゼン溶液、混合比率:(NPCl2)3
/(NPCl2)4 /(NPCl2) 5 /(NPCl2)6
(NPCl2)7 /(NPCl2)8 以上および直鎖状ジク
ロロホスファゼン化合物=55.6/14.2/8.1
/5.2/3.0/13.9〕100gを反応器内に室
温にて滴下し、滴下終了後10時間還流下で反応させ
た。次に、室温まで冷却後、メタノール33.5重量部
にナトリウムメトキシド13.0重量部を溶解させ、こ
れを反応器内に室温にて滴下し、滴下終了後10時間還
流下で反応させた。
【0042】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル300重量部と水300重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物および直鎖状ホスファゼン系化合物の混合物を
得た。合成例4と同様に分析を行い、 1H−NMRスペ
クトルで3.58ppm に燐のカップリングを有するP−
O−Meのメチル水素の吸収を、3.75ppm にPh−
O−Meのメチル水素、6.6〜7.1ppm にPh−O
−Meのフェニル水素の吸収を認め、これらのピークの
積分値の比率からMeOとMeOPhOの置換比率が仕
込み比率に近い2:4.45であることが確認された。
【0043】また、31P−NMRスペクトルでも合成例
4と同様に、10.5と16.0ppm に各々n=3のP
(−O−PhOMe)2 及びP(−O−PhOMe)
(−O−Me)に帰属されるピークが積分値比3:5で
観測され、−10.3と−10.8ppm にn=4のP
(−O−PhOMe)2 およびP(−O−PhOMe)
(−O−Me)に帰属されるピークを、−15〜−21
ppm にn≧5のP(−O−PhOMe)2 及びP(−O
−PhOMe)(−O−Me)に帰属される多重ピーク
を認めた。
【0044】さらに、合成例4と同様に求めた残存塩素
量が0.054%であったことから、本化合物もほぼ予
定の置換が成された、下記の組成を有する物質であるこ
とが確認された。 [NP(−O−PhOMe)1.38(−O−Me)0.62
n n=3,4,5,6,7,… 合成例8 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器に、ナ
トリウムメトキシド32.6重量部およびメタノール8
0.3重量部仕込んだ。次いで、テトラヒドロフラン5
00重量部に2,2,4,4,6,6−ヘキサクロロシ
クロトリホスファゼン30重量部を溶解させ、この溶解
液を反応器内に室温にて滴下し、滴下終了後3時間還流
下で反応させた。次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱
減圧して除去し、酢酸エチル400重量部と水400重
量部を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、
溶媒である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファ
ゼン系化合物を得た。 合成例9 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器を使用
し、テトラヒドロフラン130重量部中でフェノール4
8.7重量部と金属ナトリウム11.9重量部を室温に
て反応させ、ナトリウムフェノキシドを生成した。次
に、テトラヒドロフラン500重量部に2,2,4,
4,6,6−ヘキサクロロシクロトリホスファゼン30
重量部を溶解させ、この溶解液を反応器内に室温にて滴
下し、滴下終了後3時間還流下で反応させた。
【0045】次に、上記反応混合体中の溶媒を加熱減圧
して除去し、酢酸エチル400重量部と水400重量部
を用いて5回洗浄し、酢酸エチル層のみを回収し、溶媒
である酢酸エチルを減圧下で除去して環状ホスファゼン
系化合物を得た。 合成例10 コンデンサーおよび加熱攪拌装置付きガラス容器内に、
オキシ塩化リン15.4重量部、ビス(2−ヒドロキシ
エチル)テレフタレート25.4重量部、p−クレゾー
ル21.6重量部および塩化アルミニウム1.33重量
部を同時に仕込み、窒素気流中において150℃まで加
熱して6時間反応させた。その後、これを常法により水
洗し、ホスホリル化合物を得た(特開平06−2485
75号の例)。
【0046】合成例1〜9の化合物の構造を、300M
Hz核磁気共鳴吸収分析装置(VXR−300S:バリ
アン社製)およびゲル浸透クロマトグラフィー〔東ソー
(株)製高速GPC HLC−8020〕を用いて決定
した。その結果を表1に記す。
【0047】
【表1】
【0048】実施例1 合成例1の化合物40重量部に対し、分散剤としてトリ
スチレン化ノニルフェノールエチレンオキサイド11モ
ル付加物3重量部およびBH−320K〔日華化学
(株)製〕2重量部を加え、これに水55重量部を攪拌
しながら加えて乳化分散させ、乳白色の防炎加工剤を得
た。 実施例2〜7 実施例1の合成例1の化合物を、合成例2〜7の化合物
に代えて、実施例2〜7の防炎加工剤を得た。 比較例1〜3 実施例1の合成例1の化合物を、合成例8〜10の化合
物に代えて、比較例1〜3の防炎加工剤を得た。 比較例4 実施例1の合成例1の化合物を、トリクレジルホスフェ
ート〔(株)大八化学工業製〕に代えて、比較例4の防
炎加工剤を得た。 比較例5 ヘキサブロモシクロドデカン〔ニッカファイノンCG−
1(日華化学(株)製40%品〕防炎性能試験1 処理 実施例1〜7および比較例1〜5の防炎加工剤をさらに
40重量%の水溶液になるように希釈して防炎加工用処
理液とした。比較例5については、これを40重量%の
水溶液になるように希釈して防炎加工用処理液とした。
【0049】供試布として目付100g/m2 のポリエ
ステルサテン織物を使用し、下記の条件でパッド処理を
行った。 (加工条件) 絞り率 50% ドライ 110℃×3分 キュア 180℃×1分 さらに、処理後、サンモールBR−70〔日華化学
(株)製ソーピング剤〕2g/リットルおよびソーダー
灰2g/リットルの水性浴を用い、浴比1:20にて、
80℃で20分間洗浄した。さらに、10分間水洗を行
い、処理布を乾燥し、幅出しセット(170℃×1分)
を行ったものを、防炎性能試験に供した。その結果を表
2に記す。
【0050】評価 防炎性能を以下の方法で評価した。 JIS L−1091 A−1法(45度ミクロバーナ
ー法) 残炎が3秒以内で合格 JIS L−1091 D法(45度コイル法) 接炎回数が3回以上で合格 なお、表中 L−0:防炎加工処理後 L−5:JIS L−1042による洗濯5回後 D−5:JIS L−1018によるドライクリーニン
グ5回後 を表す。
【0051】
【表2】
【0052】防炎性能試験2 処理 実施例1〜7および比較例1〜5の防炎加工剤を使用
し、テクサム社製のミニカラー染色機にて、吸尽法によ
る防炎加工を行った。 (加工条件) 防炎加工剤 20% o.w.f. 分散染料(C.I. Disperse Blue 56) 1% o.w.f. 90%酢酸 0.3cc/リットル 130℃×30分(2℃/分で昇温) 浴比1:15 処理後、サンモールBR−70〔日華化学(株)製ソー
ピング剤〕2g/リットル、ソーダー灰2g/リットル
およびハイドロサルファイト2g/リットルの水性浴を
用い、浴比1:20にて、80℃で20分間洗浄した。
さらに、10分間水洗を行い、処理布を乾燥し、幅出し
セット(170℃×1分)を行ったものを、防炎性能試
験に供した。その結果を表3に記す。
【0053】
【表3】
【0054】防炎性能試験3 処理 防炎性能試験1で作製したのと同様の防炎加工処理液を
作成し、供試布として目付180g/m2 のナイロンオ
ックスフォード織物を使用し、パッド処理を行った。
【0055】(加工条件) 絞り率 80% ドライ 110℃×3分 キュア 160℃×1分 さらに、処理後、サンモールA−1〔日華化学(株)製
ソーピング剤〕2g/リットルの水性浴を用い、浴比
1:20にて、室温で10分間、40℃で10分間およ
び60℃で10分間洗浄した。さらに、10分間水洗を
行い、処理布を乾燥し、幅出しセット(160℃×1
分)を行ったものを、防炎性能試験に供した。その結果
を表4に記す。
【0056】
【表4】
【0057】上記の表の結果のように、実施例1〜7の
本発明化合物を付与させた各処理布は、ハロゲン系化合
物であるヘキサブロモシクロドデカンを付与した場合と
同程度またはそれ以上の非常に優れた防炎性を示した。
【0058】
【発明の効果】本発明の防炎加工剤およびこの加工剤を
用いた防炎加工方法により、合成繊維に非ハロゲンで極
めて優れた耐久性ある防炎性を付与することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI D06M 15/673 D06M 15/673 13/44 (72)発明者 中長 偉文 徳島県徳島市川内町加賀須野463番地 大 塚化学株式会社徳島研究所内 (72)発明者 多田 祐二 徳島県徳島市川内町加賀須野463番地 大 塚化学株式会社徳島研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)または(3)で表され
    るホスファゼン系化合物。 【化1】 〔式中、nは1以上の整数を表し、Xはそれぞれ炭素数
    1〜4のアルコキシ基または下記一般式(2) 【化2】 (式中、R1 は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基ま
    たは炭素数1〜3のアルコキシ基を表す)で表されるフ
    ェノキシ基を表す。但し、Xの全てが炭素数1〜4のア
    ルコキシ基であったり、または前記式(2)のフェノキ
    シ基であることはない〕 【化3】 〔式中、mは0または1以上の整数を表し、Yはそれぞ
    れ炭素数1〜4のアルコキシ基または下記一般式(4) 【化4】 (式中、R2 は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基ま
    たは炭素数1〜3のアルコキシ基を表す)で表されるフ
    ェノキシ基を表す。但し、Yの全てが炭素数1〜4のア
    ルコキシ基であったり、または前記式(4)のフェノキ
    シ基であることはない〕
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のホスファゼン系化合物
    の少なくとも1種を含む防炎加工剤。
  3. 【請求項3】 ホスファゼン系化合物が、前記式(1)
    においてnが1〜14の整数である環状ホスファゼン系
    化合物から選ばれる、請求項2記載の防炎加工剤。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のホスファゼン系化合物
    の少なくとも1種を含む防炎加工剤を用いて合成繊維を
    処理することを特徴とする合成繊維の防炎加工方法。
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