JPS5936032B2 - 合成繊維材料用水系分散防炎加工剤の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分散剤を含まない合成繊維材料用水系分散防炎
加工剤に関する。

一般に繊維およびその編織物は自己消火性がなく、それ
が原因で火炎に際し尊い人命を失うことも少なくない。

そのため不燃性、難燃性の繊維に関する研究が重ねられ
、その成果の一つとして合成繊維材料を臭素化シクロア
ルカンや、臭素化多核芳香族化合物のような多臭素化有
機化合物をもつて繊維材料を防炎加工する方法が知られ
ている。しカルながら、一般に臭素化された有機化合物
は強い疎水性であり、特に防炎加工に使用される多臭素
化有機化合物は水不溶性であり、かつ比重が大であるた
め、水系の処理液中では沈デシするので、その防止のた
め分散剤を加えることが必須とされている。例えば特公
昭５３−８８４０号公報参照。しかしながら分散剤を使
用とする防炎効果が阻害されたり、繊維材料の染色堅牢
度を低下させたり、高温処理時に変色させたり、また金
属と接触する場所に使用した場合これを腐蝕させるなど
の欠点があることが判つた。従つて本発明は分散剤を含
まない、多臭素化有機化合物の合成繊維材料用水系分散
防炎加工剤を提供することを目的とする。

本発明による前記防炎加工剤は、常温で固体の多臭素化
有機化合物を、保護コロイドを含む水中において湿式超
微粉分散機により平均粒子径１μより小に粉砕分散して
なり、分散剤を含有しないことを特徴とする。

防炎加工剤として使用し得る多臭素化有機化合物は公知
である。

本発明ではこれら公知の多臭素化化合物を使用し得るが
、その例としては、１、２、３、４、５、６−ヘキサブ
ロムシクロヘプタン、１、２、３、４−または１、２、
４、６−テトラブロムシクロヘプタン、１、２、３、４
−または１、２、４、６−テトラブロムシクロオクタン
、１、２、５、６、９、１０−ヘキサブロムシクロドデ
カンなど環構成炭素原子７ないし１２個と、この環構成
炭素原子に結合している臭素原子４ないし６個を持つ臭
素化シクロアルカン類、およびヘキサブロムナフタレン
、ヘキサブロムジフェニルエーテル、デカブロムジフェ
ニルエーテル、テトラブロムビスフェノールＡ、テトラ
ブロムビスフェノールＳなどの芳香環２ないし３個と、
該芳香環に結合している臭素原子４ないし１０個を有す
る臭素化多核芳香族化合物がある。保護コロイドは普通
に使用されているものでよく、例えばポリビニルアルコ
ール、ポリビニールピロリドン、アクリル酸、メタアク
リル酸系のポリマー、コポリマー、メチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン、酸カ
ゼイン、デンプン、天然ガム例えばアルギン酸ソーダ、
ローカストビーンガム、グアーガム、ザンサンガムを使
用し得る。

保護コロイド剤の使用量および種類の選定は、本発明の
防炎加工剤の貯蔵安定性、希釈安定性ならびに湿式超微
粉砕機における微粉砕効果を左右する重要な因子であり
、本発明においては、天然高分子系のグアーガム、ザン
サンガムがより好ましく、あるいはセルロース系の保護
コロイドの併用も有効である。

多臭素化有機化合物、保護コロイドおよび水の使用比率
は、製品中多臭素化有機化合物が１００ないし７５０９
／Ｋｇ、好ましくは３００なιル６００ｆ１／Ｋｇ、特
に４００なιル５００ｇ／Ｋｇ、保護コロイド物質が０
．１〜１００９／Ｋｇ、好ましくはｌ〜８０９／Ｋｇ、
特に１〜５０９／Ｋｇ、残余が水であるのが適当である
。

本発明によつて上記成分から水系分散防炎加工剤を製造
するには、多臭素化有機化合物、保護コロイド物質およ
び水をプレミツクス用かくはん機付混合機に入れ、粗分
散液を調製し、これを湿式超微粉分散機に送入し、平均
粒子径１μより小とする。

保護コロイド物質は分割し、湿式超微粉分散機に送入し
、押出された分散物に添加することもできる。本発明の
水系分散防炎加工剤は、その性能を害しない他の添加剤
を含有していてもよく、例えば無機化合物系難燃助剤の
三酸化アンチモン等、ならびに酸化防止剤、紫外線吸収
剤を分散系に含有していてもよい。

湿式超微粉分散機にはよく知られているように横式（水
平型）と塔式（垂直型）とがあるが、本発明には横式が
適している。

これは密閉された分散室にかくはん部が内蔵されており
、処理液の送入部と押出部が付属している。処理液が送
入部から分散室へ入り、かくはん部の回転力により粉砕
媒体と処理液をかくはんし、その流動速度差によつて生
ずるせん断力で粉砕超微粉分散が行われ、処理液は押出
部に送られ、粉砕媒体と分離した処理液が分離して押出
される。これにより平均粒子径が１μより小さい超微粉
分散が得られ、保護コロイドを含有する高粘性処理液が
混合、粉砕できる。これに反し従来のポールミル、サン
ドグラインダー、デイスククラツシヤ一や、また乾式法
ではこのような超微粉分散は達成できない。分散系中の
多臭素化有機化合物の平均粒子径が１μより小さいとき
は、分散剤を使用することなく保護コロイドの存在にお
いて分散液が安定し、さらに繊維材料への含浸透性がす
ぐれ、均一ですぐれた防炎性能が得られる。粉砕効果を
高めるため処理液の粘度は１５０〜８０００ｃｐｓ，特
に好ましくは１５０〜２０００ｃｐｓの範囲において良
好な結果が得られる。

また処理液は粉砕後、任意の粘度に増粘することができ
る。水溶性高分子による保護コロイド効果は化学構造か
ら界面化学的作用とレオロジー特性の両面から考えられ
るので、疎水コロイド粒子コロイド粒子は小さいほど安
定となる。本発明の水系分散防炎加工剤は、合成繊維材
料の素材、製品に適用される。

特にポリエステル、ポリアミド繊維のわた、糸、織物、
編物、フイルム、フエルトなどの防炎加工に用いられる
。加工法は公知の方法を適用することができる。例えば
染色同浴法によるときは染色浴に添加して防炎処理を行
うが、その際染色液で希釈分散しても安定である。サー
モゾル法ではパテインク浴に添加して使用するが、この
浴中での希釈安定性にすぐれ、熱キユアにも安定であり
、黄変、洗たく焼け等のトラブルがない。また繊維コー
テイング処理液に添加してコーテイング法で加工するこ
ともでき、それに使用するウレタン樹脂、アクリル樹脂
、尿素樹脂などの樹脂との相溶性も良好である。本発明
によれば分散剤を使用することなく安定性、希釈安定性
、合成繊維材料への含浸透性、熱キユア時の耐熱性にす
ぐれた防炎剤の水系分散液を製造することができ、分散
剤の使用による防炎効果の低下や、防炎加工布が接触す
る金属への著しい腐食の発生や耐光性の低下が避けられ
る。以下に実施例および使用例を示す。実施例１ないし
８ 第１表に示すとおり、囚多臭素化有機化合物、（ｍ保護
コロイド物質、（Ｏ水の所定量を５分間プレミキシング
し、これをビスコミル（五十嵐機械工業ＫＫ製横型湿式
微粉分散機）へ１１／Ｍｌｎの割合で送入しつつ連続的
に１０分間混合粉砕し、場合により粘度調整のため（Ｔ
ｊ追加の保護コロイド物質を加えて５〜１０分アフター
ミキシングし、第１表の平均粒子径からなる多臭素化有
機化合物の水系分散液を得た。

使用例 １ 実施例１で得られた分散液を用いてサーモゾル処理した
加工布の防炎性能、耐熱性、耐光性（変也性および引裂
き強度）、対金属腐食性を測定した結果を第２表に示す
。

サーモゾル処理は、単位面積当りの重さが２００ｇ／
Ｔｒｌであるポリエステルまたはポリアミド織布を第２
表に記載の処理液でパツドし、約９０℃で２０分間乾燥
する。

続いて表示されている時間１９０℃で処理する。サーモ
ゾル処理度は、サーモゾル処理後に繊維性材料に付着し
ている生成物量（はじめに吸収した量に対して）によつ
て示される。

またサーモゾル処理後の付着率は、繊維材料に付着して
いる生成量によつて示される。

白度変化： 自記分光光度計によりＲ−４３０（波長４３０ｍμのと
きの反射率と、Ｒ−６７０（波長６７０ｍμのときの反
射率）とを求め、下記の式により白度を求めた。

白度＝２Ｒ４３０−Ｒ６７Ｏ 未加工布の白度を１００として示した。

引裂強度： ＪＩＳＬ−１００４−１９７２Ｃ法（ベンジェラム法）
により求めた。

未加工布の引裂き強度を１００とした。金属腐食性テス
ト： 鉄ＳＷＭ−Ｂ）直径５ＩｇＬ）長さ１００露のテストピ
ースに、加工布１００ｍｎ×１００７Ｖ１Ｌを二つ折に
横にして垂らし、下端に１００ｇの荷重をかけ、５０℃
、ＲＨ９５±５％の条件で１００時間放置し、サビの発
生を観察する。

判定は肉眼判定で以下の基準によつて行つた。

１級：テストピース表面積に対し、ｏまたは５０％以下
のサビの発生がある。

２級：テストピース表面積に対し、５０％以上のサビの
発生がある。

生がある。

４級：３級の状態からさらに浸食の発生がある。

比較例１および２の分散物の組成および性状使用例 ２
実施例２で得られた分散物を用いて染色同浴処理を行つ
た加工布の防炎性と、さらに染色同浴処理における分散
物の希釈安定性を検討した。

結果を第３表に示す。染色同浴処理は、単位面積当り３
５０ｇ／ｗｌの重量のポリエステル織布を第３表記載の
分散分濃度、浴比、染浴量で、染料ミケトンポリエステ
ルネービーブル一ＢＧ−ＳＦ（三井東圧化学社製商品名
）２％０ｗｆ，分散剤カラーゾルＡＣＥ−３１（第一工
業製薬（株）製商品名）０．５９／ｌ、酢酸で染浴をＰ
Ｈ５に調整して染色機カラーペツトを用い、７０℃から
毎分３℃の昇温速度で１３０℃へ昇温し、同温度を３０
分間保つて染色する。

また染色後の分散物付着量は、所定の染色を行つた後の
染浴中のＨＢＣＤ濃度を定量し、求める。希釈安定性： 第３表中の分散物希釈濃度で、常温（１５〜２５℃）で
１時間放置した時の分散物の希釈液安定性をネスラー管
にて肉眼観察する。

○：分散物は均一に分散し、沈デン、凝集、分離の発生
は認められない。

△：分散物は均一に分散しているが、僅かに沈デンの発
生が認められる。

×：分散物は不均一であり、分離、凝集、または沈デン
が著しく発生する。

使用例 ３ 実施例５で得られた分散物を用いてバツクコーテイング
処理した加工布の防炎性能および金属腐食性を測定した
結果を第４表に示し、コーテイングに用いる樹脂と分散
物との相溶性を検討した結果を第５表に示す。

バツクコーテイング処理は、単位面積当りの重量が３０
０，９／ Ｔｒｌであるポリエステルまたはポリアミド
織布を第４表に記載の分散物／樹脂混合難燃コーティン
グ清リでコーテイングする。

通常、織布に対する難燃コーテイング剤量は１００〜２
５０ｆ１／ ７７ｚ’織布の範囲で行うのが好ましい。
バツクコーテイングは８０℃／５分で予備乾燥を行い、
フアイナルセツトは１５０℃×３分でコーテイングを終
了する。比較例 ３ 分散物の組成および性状 実施例５の分散物３０ｆ１を供試樹脂１００９と混合す
る。

相溶性判定基準： 〇：均一に混合し、分離、粘度低下がなく良好なコーテ
イング性が得られる。

△：均一に混合するが粘度低下がおこり、コーテイング
性に多少欠ける。

×：分離、粘度低下が著しく、不均一なゲル状物質の発
生が見られ、コーテイング性に甚だしく欠ける。

対照例 実施例１で得られた分散物と、実施例で使用したビスコ
ミルの代りに一般的なサンドグラインダーを使用して製
造した分散物とについて、性状およびサーモゾル処理に
用いた場合の防炎性能等を比較した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 常温で固体の多臭素化有機化合物を、保護コロイド
   を含む水中において湿式超微粉分散機により平均粒子径
   １μより小に粉砕分散してなり、分散剤を含有しないこ
   とを特徴とする合成繊維材料用水系分散防炎加工剤。