JPWO2007000977A1 - 繊維用リン系防炎剤の分散液、それを用いた防炎加工方法およびそれによって防炎加工した繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、このような分子量が高いリン系化合物を防炎剤として用いると合成繊維、特に、CDP(カチオン可染性ポリエステル)を含むポリエステル繊維に十分な防炎性能を付与することが従来は困難であった。また防炎性能を付与できるものも知られてはいるが、これらについては高温での分散性が悪く、染色機が汚染されること及び分散染料の耐光堅牢度が低下することが大きな問題である。
1)防炎剤としての下記式(1)
(式中、R1、R2、R3及びR4はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数1から4の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、又は炭素数1から4の直鎖もしくは分岐鎖アルコキシ基を表す。)で示される芳香族ホスフエート化合物を、界面活性剤の存在下に水に分散させてなることを特徴とする、繊維用防炎剤の分散液;
2)更に紫外線吸収剤を含有する、上記1)の繊維用防炎剤の分散液;
3)紫外線吸収剤が下記式(2)
(式中R5は炭素数1から12の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、又はクミル基、R6は水酸基、炭素数1から12の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、炭素数1から12の直鎖もしくは分岐鎖アルコキシ基、又はベンジルオキシ基、R7は水素原子、水酸基、炭素数1から12の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、又は炭素数1から12の直鎖もしくは分岐鎖アルコキシ基、R8は水素原子、又は水酸基、Xは水素原子又はハロゲン原子をそれぞれ表す。)で示される化合物である、上記1)又は2)の繊維用防炎剤の分散液;
4)紫外線吸収剤が、上記式(2)においてR5が炭素数3から6の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、R6が炭素数1から3の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、R7が水素原子、R8が水酸基及びXが塩素原子で示される化合物である、上記3)の繊維用防炎剤の分散液;
5)界面活性剤がアニオン系界面活性剤である、上記1)から4)のいずれかの繊維用防炎剤の分散液;
6)アニオン系界面活性剤が、遊離酸の形で下記式(3)
(式中Rは、炭素数6から18の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、スチリル基、又はベンジル基、nは1から15の整数、mは0又は1の整数を表す。)で示されるポリオキシエチレンフェニルエーテルの硫酸エステルから選ばれるアニオン系界面活性剤の少なくとも1種からなる、上記5)の繊維用防炎剤の分散液;
7)アニオン系界面活性剤が、上記式(3)においてRが炭素数9から12のアルキル基、nが4から10の整数及びmが1の整数で示される化合物の少なくとも1種からなる、上記6)の繊維防炎剤の分散液;
8)防炎剤としての芳香族ホスフエート化合物が、上記式(1)においてR1からR4が全て水素原子で示される芳香族ホスフエート化合物である、上記1)から7)のいずれかの繊維用防炎剤の分散液;
9)防炎剤としての芳香族ホスフエート化合物が、平均粒径が2μm以下の微粒子である、上記1)から8)のいずれかの繊維用防炎剤の分散液;
10)紫外線吸収剤が、平均粒径が2μm以下の微粒子である、上記1)から9)のいずれかの繊維用防炎剤の分散液;
11)繊維が合成繊維である、上記1)から10)のいずれかの繊維用防炎剤の分散液;
12)合成繊維がポリエステル繊維である、上記11)の繊維用防炎剤の分散液;
13)ポリエステル繊維がカチオン可染性ポリエステル繊維を含むポリエステル繊維である、上記12)の繊維用防炎剤の分散液;
14)繊維を上記1)から13)のいずれかの繊維用防炎剤の分散液によって防炎加工する、繊維の防炎加工方法;及び
15)繊維を上記1)から13)のいずれかの防炎剤の分散液によって防炎加工してなる繊維。
炭素数1から4の直鎖もしくは分枝鎖アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブチルオキシ基などが挙げられ、特に、直鎖アルコキシ基であるものが好ましい。
上記式(1)で表わされる芳香族ホスフエート化合物の具体例としては、例えば、ナフチルジフェニルホスフェート、ナフチル−ジクレジルホスフェート、ナフチル−ジキシレニルホスフェート等を挙げることができる。これらの中でも、特にナフチルジフェニルホスフェートが好ましく用いられる。
このような芳香族ホスフエート化合物は、例えばWO02/100868号公報に記載の方法に従い合成することが可能である。
R7は水素原子、水酸基、炭素数1から12の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、又は炭素数1から12の直鎖もしくは分岐鎖アルコキシ基を表し、なかでも、水素原子及び上記R6で具体例として挙げた炭素数1から3の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基が好ましい。より好ましくは水素原子である。
R8は、水素原子又は水酸基を表し、水酸基が好ましい。Xは水素原子又はハロゲン原子を表し、特に塩素原子がより好ましい。
上記式(3)において、Rは炭素数6から18の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、より好ましくは炭素数9から12の直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、更に好ましくは炭素数9から12の直鎖アルキル基である。好ましい具体例としては、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基が挙げられる。
nは1から15の整数であり、4から10の整数であることがより好ましい。mは0又は1の整数であり、1であることがより好ましい。
必要に応じてパディング法を適用する前に、ポリエステル系合成繊維に浸染同浴処理を適用することも可能であり、この場合には更に高い防炎性能を付与することができる。
防炎剤によるポリエステル/CDP繊維混紡布帛の防炎加工
上記実施例1から2及び比較例1から5で調製した防炎剤の分散剤を用いて、ポリエステル/CDP繊維混紡布帛を染色同浴処理法にてそれぞれ吸尽処理した。即ち、染浴として下記の分散染料0.72%owfと下記のカチオン染料0.92%owf及び上記実施例1から2又は比較例1から5で調製した防炎剤の分散剤を浴比1:20とし、130℃で60分間それぞれ処理した。使用した染料はいずれも日本化薬(株)製で、分散染料は商品名:カヤロンマイクロエステル イエロー AQ−LE(0.34%owf)、カヤロンマイクロエステル レッド AQ−LE(0.24%owf)、カヤロンマイクロエステル ブルー AQ−LE(0.14%owf)の組成であり、カチオン染料は商品名:カヤクリル イエロー 3RL−ED (0.46%owf)、カヤクリル レッド GL−ED(0.24%owf)、カヤクリル ブルー GSL−ED(0.22%owf)の組成として使用した。その後、還元洗浄を実施し、さらに180℃で30秒間、熱処理を行い、防炎加工した布帛を得た。なお還元洗浄はハイドロサルファイトを2g/L、苛性ソーダを2g/L、界面活性剤を1g/L用い、80℃で20分処理することにより行った。
燃焼試験及び堅牢度試験
実施例3及び比較例6で得られた防炎加工した布帛を試験片とし、各種試験を実施した。
A.試験方法
上記試験片を用いて行った各種試験の試験法を以下に記載する。なおJISから始まる試験法の詳細については日本工業標準調査会のホームページ(http://www.jisc.go.jp/app/pager)にて閲覧が可能であり、これに従って各種試験を実施した。
1.燃焼性試験
JIS L 1091 A−1法(45度ミクロバーナー法)及びJISL 1091 D法(45度コイル法)に従って防炎性能を測定した。ミクロバーナー法では数値の少ないもの、またコイル法では数値の大きいものほどより燃えにくいと判断される。
2.堅牢度試験
本試験は耐光、耐水および耐摩擦について以下の方法にて行った。
(1)耐光性試験
JIS L0842(紫外線カーボンアーク灯光に対する染色堅ろう度試験方法)に従って耐光性能を試験した。数値の大きいものほど耐光堅牢性が高い。
(2)耐水性試験
JIS L0846(水に対する染色堅ろう度試験方法)に従って耐水性能を試験した。数値の大きいものほど耐水堅牢性が高い。
(3)耐摩擦性試験
JIS L0849(摩擦に対する染色堅ろう度試験方法)に従って耐摩擦性能を試験した。なお本試験は乾燥試験について行った。数値の大きいものほど耐摩擦堅牢性が高い。
また、実施例1及び実施例2の防炎剤の分散液の堅牢度試験において、紫外線吸収剤を含まない実施例2の耐光堅牢度は2であり、紫外線吸収剤を含む実施例1が同様に4であることから、紫外線吸収剤を添加した方がより耐光堅牢度が高く、より実用性が高いものと判明した。
防炎剤の分散液の高温分散性試験
上記実施例1から2及び比較例1から5で調製した防炎剤の分散液の高温分散性試験を実施した。
A.試験方法
1.熱凝集性ろ過試験
防炎剤の分散液1g/100mlの試験液を130℃で10分間処理した後、95℃に冷却し、東洋濾紙(No.5A、黒ろ紙)で吸引ろ過を行い、濾紙上の凝集物(白粉)の量を1から5級の数値で判定した。数値の大きいものほど熱凝集性が低く、分散安定性が良いと判断される。
2.ケーシングスポット試験
カラーペット染色機を用い、ポリエステル繊維(ダブルピケ織物)を染色機ホルダーに空間が無くなるほど強く巻きつけ、試験片(15g)に対して黒色分散染料:日本化薬(株)製の商品名カヤロン ポリエステル ブラック ECX 300(750mg)、防炎剤の分散液3gおよびpH調整剤を加え、染色調整液100mlを調製し、高圧下130℃、10分間処理した。次いで、水洗処理後乾燥し、試験片にスポット状に付着した防炎剤凝集物(白粉)の状態を、○:付着物無し、△:僅かに付着物有り、×:多量の付着物有り、の3段階で判定した。付着物が少ない程、分散安定性が良いと判断される。
3.染色機汚染性試験
ワーナーマチス染色機(ガラス張り)を使用して、防炎剤の分散液32g/1.6Lの試験液を用いて130℃、10分処理後、冷却しガラス面と缶体への防炎剤の付着状態を、○:付着物無し、△:僅かに付着物有り、×:多量の付着物有り、の3段階で判定した。付着物が少ない程、染色機への汚染が少なく、分散安定性が良いと判断される。
Claims (15)
- 更に紫外線吸収剤を含有する、請求項1の繊維用防炎剤の分散液。
- 紫外線吸収剤が、上記式(2)においてR5が炭素数3から6の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、R6が炭素数1から3の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、R7が水素原子、R8が水酸基及びXが塩素原子で示される化合物である、請求項3の繊維用防炎剤の分散液。
- 界面活性剤がアニオン系界面活性剤である、請求項1から4のいずれかの繊維用防炎剤の分散液。
- アニオン系界面活性剤が、上記式(3)においてRが炭素数9から12のアルキル基、nが4から10の整数及びmが1の整数で示される化合物の少なくとも1種からなる、請求項6の繊維防炎剤の分散液。
- 防炎剤としての芳香族ホスフエート化合物が、上記式(1)においてR1からR4が全て水素原子で示される芳香族ホスフエート化合物である、請求項1から7のいずれかの繊維用防炎剤の分散液。
- 防炎剤としての芳香族ホスフェート化合物が、平均粒径が2μm以下の微粒子である、請求項1から8のいずれかの繊維用防炎剤の分散液。
- 紫外線吸収剤が、平均粒径が2μm以下の微粒子である、請求項1から9のいずれかの繊維用防炎剤の分散液。
- 繊維が合成繊維である、請求項1から10のいずれかの繊維用防炎剤の分散液。
- 合成繊維がポリエステル繊維である、請求項11の繊維用防炎剤の分散液。
- ポリエステル繊維がカチオン可染性ポリエステル繊維を含むポリエステル繊維である、請求項12の繊維用防炎剤の分散液。
- 繊維を請求項1から13のいずれかの繊維用防炎剤の分散液によって防炎加工する、繊維の防炎加工方法。
- 繊維を請求項1から13のいずれかの防炎剤の分散液によって防炎加工してなる繊維。
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