JPWO2014163013A1

JPWO2014163013A1 - 難燃剤組成物、難燃剤組成物で処理した難燃性繊維及び該組成物により難燃成分の繊維への定着量を増加させる方法

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Publication number: JPWO2014163013A1
Application number: JP2015510060A
Authority: JP
Inventors: 昌宏高田; 剛本間; 博明白井; 将毅保坂
Original assignee: Adeka Corp
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2034-03-28

Abstract

本発明は、従来用いられている難燃剤組成物と比較して、より繊維への難燃成分の定着量の多い難燃剤組成物を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、下記の一般式（１）又は（２）で表されるリン化合物の少なくとも一種、カチオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤を含有する難燃剤組成物を提供する。
【化２０】

（式中、Ａは、炭素原子数１〜２０の二価の炭化水素基を表し、ｎは、１〜１０の数を表し、Ｒ¹〜Ｒ⁸は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）
【化２１】

（式中、Ｒ⁹〜Ｒ¹⁴は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。また、ｒ¹，ｒ²，ｒ³は、それぞれ独立して１、又は０の数を表す。）

Description

本発明は、リン化合物、カチオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤を含有する難燃剤組成物、難燃剤組成物で処理した難燃性繊維及びその組成物により難燃成分の繊維への定着量を増加させる方法に関する。

難燃剤は、可燃性の素材に対し添加し、その素材を燃えにくく、又は燃え広がらないようにする薬剤であり、建材、カーテン、絨毯、車両の各種部材（シートの布地など）、ゴム、プラスチック、紙や包装材等あらゆるところで使用されている。中でも、繊維に難燃効果を付加させる技術はその用途が広く、防炎規制で定められている劇場や、ホテル、高層建築物等を中心に、不特定多数の人の集まる場所の繊維用品（カーテン、カーペット、絨毯等）、また、寝具類、ベビー服、老人用衣料や車両シートの布地等での使用が挙げられる。ゆえに、繊維用難燃剤のニーズは非常に高く、これまでも多くの企業や機関によって研究が為されてきた。

例えば、生産量が多く、車のシート部材やカーテンの材料としてもよく用いられるポリエステル繊維には、一般的に難燃剤が使用されており、これまでは、脂環式ハロゲン化合物（ＨＢＣＤ；ヘキサブロモシクロドデカン等）が主流であった。しかしながらこれは、優れた難燃効果と耐久性を持ち併せているものの、これを使用し加工したポリエステル繊維は、燃焼時に人体に有害なガスを発生することが知られており、自然環境への有害性が非常に高いと危惧されている。そこで、ハロゲン化合物に代わる難燃成分が各種検討され、これまでに、リン化合物が良好な難燃性を示すことが見出されている（特許文献１）。

ＨＢＣＤを難燃剤として使用した場合のポリエステル繊維の難燃加工方法は、染色浴中、又はサーモゾル法（染液をパッドし、乾燥後、高温で乾熱処理して行う連続染色方法）にて繊維内部に難燃成分を定着させるものであった。それに対し、リン化合物を使用する場合は、溶剤などに溶解し繊維に難燃成分を定着させる、若しくは、非イオン界面活性剤又はアニオン界面活性剤の少なくとも一種を使用し、乳化分散させ、染色と同時に繊維に難燃成分を定着させる等の加工方法がよく用いられる（特許文献２，３）。

しかしながら、繊維用難燃成分として、ＨＢＣＤからより安全性の高いリン化合物への代替の動きは着々と進んではいるものの、未だ問題点も多い。溶剤などに溶解させる方法で加工を行うと、溶剤や廃液が大気中に放出され、環境への負荷が懸念されたり、また、非イオン界面活性剤又はアニオン界面活性剤の少なくとも一種を使用する方法を用いると、難燃化効果は見られるものの、繊維への難燃成分の定着量が充分ではなく、耐久難燃性不足となりやすいからである。今後も、現状以上の難燃効果の高い繊維を得るために、繊維への難燃成分の定着量の多い難燃剤組成物の開発、改良は強く望まれている。

特開昭６４−７０５５５号公報特開２０００−３２８４４５号公報特開２００２−８８３６８号公報

従って、本発明が解決しようとする課題は、従来用いられている難燃剤組成物と比較して、より繊維への難燃成分の定着量の多い難燃剤組成物を提供することにある。

そこで本発明者らは鋭意検討した結果、本発明に至った。即ち、本発明は、下記の一般式（１）又は（２）で表されるリン化合物の少なくとも一種、カチオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤を含有する難燃剤組成物である。

（式中、Ａは、炭素原子数１〜２０の二価の炭化水素基を表し、ｎは、１〜１０の数を表し、Ｒ¹〜Ｒ⁸は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）

本発明の効果は、従来品と比較して、より繊維への難燃成分の定着量が多い難燃剤組成物を提供したことにある。

本発明の難燃剤組成物は、下記の一般式（１）又は（２）で表されるリン化合物の少なくとも一種、カチオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤を含有する難燃剤組成物である。

（式中、Ｒ⁹〜Ｒ¹⁴は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。また、ｒ¹，ｒ²、ｒ³は、それぞれ独立して１、又は０の数を表す。）

一般式（１）において、Ｒ¹〜Ｒ⁸は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表し、こうしたアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、へプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。これらの中でも、Ｒ¹〜Ｒ⁸は水素原子、又は炭素数が１〜１０であることが好ましく、水素原子であることが最も好ましい。

一般式（１）のｎは平均重合度を表し、ｎは１〜１０の数であり、好ましくは、１〜５の数である。さらに好ましくは１〜２の数、最も好ましくはｎが１である。また、平均重合度ｎは、一般式（１）で表される化合物のモル比から計算され、例えば、ｎ＝１の化合物が５０モル％、ｎ＝２の化合物が５０モル％の組成ならば、平均重合度は１．５となる。
なお、ｎの値は高速液体クロマトグラフィーの測定結果から算出できる。

一般式（１）においてＡは、炭素原子数１〜２０の二価の炭化水素基を表し、こうした基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びシクロアルキル基等が挙げられる。脂肪族炭化水素基として、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコサレン基、及びこれら全ての異性体等が挙げられ、シクロアルキル基として、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、ジシクロペンチレン基、トリシクロペンチレン基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。芳香族炭化水素基として、例えば、以下の一般式（３）で表される基、一般式（４）で表される基、一般式（５）で表される基、ナフチレン基、及び１，２−ジフェニルエチレン基等が挙げられる。一般式（３）で表される基の場合、結合する箇所によってオルト体、メタ体、及びパラ体の３つの構造になるが、いずれの構造であってもよく、これらの違いによって性能は変わらない。これらの中でもＡは芳香族炭化水素基が好ましく、一般式（３）、一般式（４）、及び一般式（５）で表される基がより好ましい。

上記一般式（１）に該当する化合物として、具体的に、エチレングリコールビス（ジフェニルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジトリルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジキシリルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジ−ｎ−ブチルフェニルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジ−ｔ−ブチルフェニルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジイソプロピルフェニルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジヘキシルフェニルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジ−ｎ−オクチルフェニルホスフェート）、エチレングリコールビス（ジ−２−エチルヘキシルフェニルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジフェニルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジトリルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジキシリルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジ−ｎ−ブチルフェニルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジ−ｔ−ブチルフェニルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジイソプロピルフェニルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジヘキシルフェニルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジ−ｎ−オクチルフェニルホスフェート）、プロピレングリコールビス（ジ−２−エチルヘキシルフェニルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジフェニルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジトリルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジキシリルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジ−ｎ−ブチルフェニルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジ−ｔ−ブチルフェニルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジイソプロピルフェニルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジヘキシルフェニルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジ−ｎ−オクチルフェニルホスフェート）、オクチレングリコールビス（ジ−２−エチルヘキシルフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジトリルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジキシリルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジ−ｎ−ブチルフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジ−ｔ−ブチルフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジイソプロピルフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジヘキシルフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジ−ｎ−オクチルフェニルホスフェート）、レゾルシノールビス（ジ−２−エチルヘキシルフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジトリルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジキシリルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジ−ｎ−ブチルフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジ−ｔ−ブチルフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジイソプロピルフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジヘキシルフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジ−ｎ−オクチルフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジ−２−エチルヘキシルフェニルホスフェート）、ビフェノールビス（ジフェニルホスフェート）、ビフェノールビス（ジトリルホスフェート）、ビフェノールビス（ジキシリルホスフェート）、ビフェノールビス（ジ−ｎ−ブチルフェニルホスフェート）、ビフェノールビス（ジ−ｔ−ブチルフェニルホスフェート）、ビフェノールビス（ジイソプロピルフェニルホスフェート）、ビフェノールビス（ジヘキシルフェニルホスフェート）、ビフェノールビス（ジ−ｎ−オクチルフェニルホスフェート）及びビフェノールビス（ジ−２−エチルヘキシルフェニルホスフェート）等が挙げられる。

一般式（２）におけるＲ⁹〜Ｒ¹⁴は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表し、こうしたアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、へプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。これらの中でも、Ｒ⁹〜Ｒ¹⁴は水素原子、又は炭素数が１〜１０であることが好ましく、水素原子、又は炭素数が１〜５であることがより好ましい。

一般式（２）におけるｒ¹，ｒ²、ｒ³は、それぞれ独立して１、又は０の数を表し、どの組み合わせであってもその各々の化合物の性能は変わらない。

上記一般式（２）に該当する化合物として、ｒ¹＝ｒ²＝ｒ³＝１の場合、具体的に、トリフェニルホスフェート、トリトリルホスフェート、トリキシリルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルフェニルホスフェート、トリ−ｔ−ブチルフェニルホスフェート、トリイソプロピルフェニルホスフェート、トリヘキシルフェニルホスフェート、トリ−ｎ−オクチルフェニルホスフェート及びトリ−２−エチルヘキシルフェニルホスフェート等が挙げられる。ｒ¹、ｒ²及びｒ³のうち一つが０、残りが１の場合、具体的に、フェニルホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジトリル、フェニルホスホン酸ジキシリル、フェニルホスホン酸ジ−ｎ−ブチルフェニル、フェニルホスホン酸ジ−ｔ−ブチルフェニル、フェニルホスホン酸ジイソプロピルフェニル、フェニルホスホン酸ジヘキシルフェニル、フェニルホスホン酸ジ−ｎ−オクチルフェニル及びフェニルホスホン酸ジ−２−エチルヘキシルフェニル等が挙げられる。ｒ¹、ｒ²及びｒ³のうち一つが１、残りが０の場合、具体的に、ジフェニルホスフィン酸フェニル、ジフェニルホスフィン酸トリル、ジフェニルホスフィン酸キシリル、ジフェニルホスフィン酸ｎ−ブチルフェニル、ジフェニルホスフィン酸ｔ−ブチルフェニル、ジフェニルホスフィン酸イソプロピルフェニル、ジフェニルホスフィン酸ヘキシルフェニル、ジフェニルホスフィン酸ｎ−オクチルフェニル及びジフェニルホスフィン酸２−エチルヘキシルフェニル等が挙げられる。ｒ¹＝ｒ²＝ｒ³＝０の場合、具体的に、トリフェニルホスフィンオキシド、トリトリルホスフィンオキシド、トリキシリルホスフィンオキシド、トリ−ｎ−ブチルフェニルホスフィンオキシド、トリ−ｔ−ブチルフェニルホスフィンオキシド、トリイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、トリヘキシルフェニルホスフィンオキシド、トリ−ｎ−オクチルフェニルホスフィンオキシド及びトリ−２−エチルヘキシルフェニルホスフィンオキシド等が挙げられる。

さらに、難燃成分として、一般式（１）、及び（２）で表される化合物は、単体で用いてもよく、２種以上を併用してもよく、その組み合わせによる難燃成分としての効果に違いは見られない。

一般式（１）で表される化合物を合成する方法としては、公知の方法であればいずれの方法を使用してもよく、特に制限はない。同様に、一般式（２）で表される化合物を合成する方法に関しても、公知の方法であればいずれの方法を使用してもよく、特に制限はない。

一般式（１）の化合物の合成方法の具体例として、一般式（１）のＡの基に対応する分子構造にさらに２つのヒドロキシル基を有する化合物の１種または２種以上とオキシ塩化リンとを仕込み、所定の条件下に反応させる。さらに、この反応物にフェノールもしくは一般式（１）のＲ¹〜Ｒ⁸に対応するアルキル基を有するフェノール化合物（１種または２種以上）を反応させることで、目的の一般式（１）の化合物を得ることができる。

前記一般式（１）のＡの基に対応する分子構造にさらに２つのヒドロキシル基を含有する化合物としては、脂肪族ジオールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール及びオクチレングリコール等が挙げられ、芳香族ジオールとして、例えば、レゾルシノール、ビスフェノールＡ及びビフェノール等が挙げられ、芳香族ジオールが好ましい。

また、前記フェノール化合物として、例えば、フェノール、クレゾール、３，４−ジメチルフェノール、３，５−ジメチルフェノール、２，３−ジメチルフェノール、２，４−ジメチルフェノール、２，５−ジメチルフェノール、２，６−ジメチルフェノール、エチルフェノール、ｎ−ブチルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、ｎ−プロピルフェノール、イソプロピルフェノール、ペンチルフェノール、ヘキシルフェノール、ヘプチルフェノール、ｎ−オクチルフェノール、２−エチルヘキシルフェノール、ノニルフェノール及びデシルフェノール等が挙げられ、フェノール、クレゾール、３，５−ジメチルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、イソプロピルフェノール、ｎ−オクチルフェノール及び２−エチルヘキシルフェノールが好ましい。

一般式（２）で表される化合物の合成方法として、ｒ¹＝ｒ²＝ｒ³＝１の場合、具体的に、オキシ塩化リンとフェノールもしくは一般式（２）のＲ⁹〜Ｒ¹⁴に対応するアルキル基を有するフェノール化合物（１種又は２種以上）を所定の条件下で反応させることで、目的の一般式（２）の化合物を得ることができる。ｒ¹、ｒ²及びｒ³のうち一つが０、残りが１の場合、具体的に、フェニルホスホン酸とフェノールもしくは一般式（２）のＲ⁹〜Ｒ¹⁴に対応するアルキル基を有するフェノール化合物（１種又は２種以上）を所定の条件下で反応させることで、目的の一般式（２）の化合物を得ることができる。ｒ¹、ｒ²及びｒ³のうち一つが１、残りが０の場合、具体的に、ジフェニルホスフィン酸とフェノールもしくは一般式（２）のＲ⁹〜Ｒ¹⁴に対応するアルキル基を有するフェノール化合物を所定の条件下で反応させることで、目的の一般式（２）の化合物を得ることができる。

上記これらの合成方法で使用可能なフェノール化合物としては、例えば、フェノール、クレゾール、３，４−ジメチルフェノール、３，５−ジメチルフェノール、２，３−ジメチルフェノール、２，４−ジメチルフェノール、２，５−ジメチルフェノール、２，６−ジメチルフェノール、エチルフェノール、ｎ−ブチルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、ｎ−プロピルフェノール、イソプロピルフェノール、ペンチルフェノール、ヘキシルフェノール、ヘプチルフェノール、ｎ−オクチルフェノール、２−エチルヘキシルフェノール、ノニルフェノール及びデシルフェノール等が挙げられ、フェノール、クレゾール、３，５−ジメチルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、イソプロピルフェノール、ｎ−オクチルフェノール及び２−エチルヘキシルフェノールが好ましい。

また、一般式（２）で表される化合物の合成方法として、ｒ¹＝ｒ²＝ｒ³＝０の場合、具体的に、三塩化リンとハロゲン化フェニルマグネシウムまたはハロゲン化アルキルフェニルマグネシウムを反応させて得られる（若しくは、三塩化リンとベンゼン又アルキルベンゼンのフリーデル・クラフツ反応で得られる）トリフェニルホスフィン若しくはトリアルキルフェニルホスフィンを酸化することで、目的の一般式（２）の化合物を得ることができる。この場合のハロゲン化フェニルマグネシウムまたはハロゲン化アルキルフェニルマグネシウムは、フッ化フェニル若しくはフッ化アルキルフェニル、塩化フェニル若しくは塩化アルキルフェニル、臭化フェニル若しくは臭化アルキルフェニル、ヨウ化フェニル若しくはヨウ化アルキルフェニルとマグネシウムを反応させることで得られ、アルキル部分は一般式（２）のＲ⁹〜Ｒ¹⁴に対応する。

本発明で使用するカチオン界面活性剤としては、下記一般式（６）で表されるアミン、下記一般式（６）で表されるアミンと一般式（７）で表される酸性化合物から得られる塩、及び一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩等が挙げられる。通常、下記一般式（６）で表されるようなアミン系界面活性剤の中には、それ単体ではカチオン性が弱いことからノニオン界面活性剤に分類されるものがあるが、本明細書では、水に溶解してカチオン性を示すアミン系界面活性剤もカチオン性界面活性剤として分類し使用する。水に溶解してカチオン性を示す界面活性剤は、一般式（１）及び（２）に示されるリン化合物が繊維への定着量を増加させることに寄与していると考えられる。オキシエチレン基を含む一般式（６）で表されるアミンは水に溶解してカチオン性を示す。

（式中、Ｒ¹⁵〜Ｒ¹⁷は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０の炭化水素基、−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基（ここで、Ｇは炭素数２のアルキレン基を表し、ｍは１〜１００の数を表す。）、又はエステル基、アミド基、及び水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基を表す。但し、１又は２個の−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基が必ず含まれる。）

（式中、Ｘは、アニオン性原子、又はアニオン性基を表す。）

（式中、Ｒ¹⁸〜Ｒ²¹は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０の炭化水素基、−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基（ここで、Ｌは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｑは１〜１００の数を表す。）、又はエステル基、アミド基、及び水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基を表す。また、Ｙはアニオン性原子、又はアニオン性基を表す。）

一般式（６）で表されるアミン化合物のＲ¹⁵〜Ｒ¹⁷は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０の炭化水素基、−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基（Ｇは炭素数２のアルキレン基）、又はエステル基、アミド基、及び水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基を表す。但し、本発明の難燃剤組成物に一般式（６）で表されるアミン化合物をカチオン界面活性剤として使用する場合、アミン化合物中に１又は２個の−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基が必ず含まれなければならない。ここでは、−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基を１又２個含む、一般式（６）で表される化合物を、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤と呼ぶ。

まず、Ｒ¹⁵〜Ｒ¹⁷における炭素数１〜２０の炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びシクロアルキル基等が挙げられる。飽和脂肪族炭化水素基として、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。不飽和脂肪族炭化水素基として、例えば、エテニル基（ビニル基）、プロペニル基（アリル基）、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。芳香族炭化水素基として、例えば、フェニル基、トルイル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基、スチレン化フェニル基、ｐ−クミルフェニル基、フェニルフェニル基、ベンジルフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。シクロアルキル基として、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、メチルシクロペンテニル基、メチルシクロヘキセニル基、メチルシクロヘプテニル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。ここでは、炭素数８〜２０の炭化水素基が好ましく、炭素数１２〜２０の炭化水素基がより好ましく、炭素数１５〜２０の炭化水素基が最も好ましい。

次に、−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基中のＧは、炭素数２のアルキレン基を表し、具体的にはエチレン基を表す。さらに、アミン化合物中に１個の−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基が含まれる場合、ｍは、１〜１００の数を表し、５〜８０が好ましく、１０〜６０がより好ましい。また、アミン化合物中に２個の−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基が含まれる場合、それぞれの基のｍの合計が１〜１００の数を表し、５〜８０であることが好ましく、１０〜６０であることがより好ましい。

最後に、エステル基、アミド基および水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基としては、例えば、上記に挙げた炭化水素基等の１箇所または２箇所以上の水素原子を水酸基で置換、若しくは炭素−炭素結合の１箇所または２箇所以上にエステル基やアミド基を導入する形で置換したもの等が挙げられる。これらの基は、基中の全炭素数が１〜２０であれば、他に特に制限されることはない。

一般式（７）で表される酸性化合物は、一般式（６）で表されるアミン化合物と塩を形成するために用いる酸性物質であり、Ｘは、アニオン性原子、又はアニオン性基を表す。アニオン性原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられ、アニオン性基としては、例えば、メチル硫酸基、エチル硫酸基等の炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基、硫酸水素基、アセトキシ基、リン酸水素基、硝酸基、及びグリコール酸基等が挙げられる。一般式（７）で表される酸性化合物としては、例えば、塩酸、臭酸、よう酸、硫酸、リン酸、及び硝酸等の無機酸性物質、酢酸、モノアルキル硫酸、及びグリコール酸等の有機酸性物質が挙げられる。Ｘとしては、ハロゲン原子、炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基、アセトキシ基、リン酸水素基、及びグリコール酸基が好ましい。

一般式（６）で表される化合物と一般式（７）で表される化合物から得られる塩を本発明の難燃剤組成物のカチオン界面活性剤として使用する場合、１又は２個の−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基が含まれている一般式（６）で表されるアミン化合物の塩であることが好ましい。ここでは、このような化合物もまた、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤と呼ぶ。

一般式（８）で表される化合物のＲ¹⁸〜Ｒ²¹は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０の炭化水素基、−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基、又はエステル基、アミド基、及び水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基を表す。ここでは、−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基を少なくとも一つ以上含む一般式（８）で表される化合物もまた、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤と呼ぶ。

まず、Ｒ¹⁸〜Ｒ²¹における炭素数１〜２０の炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びシクロアルキル基等が挙げられる。飽和脂肪族炭化水素基として、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。不飽和脂肪族炭化水素基として、例えば、エテニル基（ビニル基）、プロペニル基（アリル基）、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられ、芳香族炭化水素基として、例えば、フェニル基、トルイル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基、スチレン化フェニル基、ｐ−クミルフェニル基、フェニルフェニル基、ベンジルフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。シクロアルキル基として、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、メチルシクロペンテニル基、メチルシクロヘキセニル基、メチルシクロヘプテニル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。

次に、−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基中のＬは、炭素数２〜４のアルキレン基を表し、炭素数２〜４のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、及びこれら全ての異性体等が挙げられ、この中でもエチレン基、プロピレン基が好ましく、プロピレン基がより好ましい。さらに、−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基中のｑは、１〜１００の数を表し、５〜８０が好ましく、１０〜６０がより好ましい。また、−（Ｌ−Ｏ）_q−Ｈは、例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基等、炭素数２〜４のアルキレン基それぞれ単独の重合体であっても、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等、炭素数２〜４のアルキレン基から選択される２種以上のブロック若しくはランダムの重合体であってもよい。

一般式（８）で表される化合物のＲ¹⁸〜Ｒ²¹は、上記記載した基の中でも、化合物中少なくとも一つが−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基（Ｌ＝エチレン基、又はプロピレン基、ｑ＝１〜１００）、又は、エステル基、アミド基および水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基で、残りが炭素数１〜１０の炭化水素基であることが好ましく、化合物中少なくとも一つが−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基（Ｌ＝プロピレン基、ｑ＝１０〜６０）で、残りが炭素数１〜５の炭化水素基であることがより好ましい。

一般式（８）で表される化合物のＹはアニオン性原子、又はアニオン性基を表す。アニオン性原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、及びよう素原子等のハロゲン原子等が挙げられ、アニオン性基としては、例えば、メチル硫酸基、エチル硫酸基等の炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基、硫酸水素基、アセトキシ基、リン酸水素基、硝酸基、及びグリコール酸基等が挙げられる。Ｙとしては、ハロゲン原子、炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基、及び硫酸水素基が好ましく、塩素原子、臭素原子、メチル硫酸基、及び硫酸水素基がより好ましい。

一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩としては、具体的に、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、トリアルキルモノメチルアンモニウム塩、モノアルキルトリエチルアンモニウム塩、ジアルキルジエチルアンモニウム塩、トリアルキルモノエチルアンモニウム塩などが挙げられ、更に、上記に挙げた炭化水素基等の１箇所または２箇所以上の水素原子を水酸基で置換、若しくは炭素−炭素結合の１箇所または２箇所以上にエステル基やアミド基を導入する形で置換した第４級アンモニウム塩、更に、一般式（８）で表される化合物中のＲ¹⁸〜Ｒ²¹の少なくとも一つが−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基である第４級アンモニウム塩等が挙げられる。この中でも、一般式（８）で表される化合物中のＲ¹⁸〜Ｒ²¹の１又は２個が−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基である第４級アンモニウム塩等が本発明の効果が得られやすいことから好ましい。

以上により、本発明で使用するカチオン界面活性剤は、一般式（６）で表されるアミン、一般式（６）で表されるアミンと一般式（７）で表される酸性化合物から得られる塩、及び一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩、どの型のカチオン界面活性剤であっても、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤であることが本発明の効果を発揮しやすいことから好ましい。また、本発明で使用するカチオン界面活性剤は、下記一般式（６）で表されるアミン、一般式（６）で表されるアミンと一般式（７）で表される酸性化合物から得られる塩、及び一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩、どの型のカチオン界面活性剤を単独で使用してもよく、２種以上を併用して使用してもよいが、本発明の効果が得られやすいことから、ポリエーテル基を含有する一般式（６）で表されるアミン又は一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩のいずれか若しくは両方を使用することが好ましい。

また、一般式（６）で表されるアミン、一般式（６）で表されるアミンと一般式（７）で表される酸性化合物から得られる塩、及び一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩の製造・合成方法については、これらの化合物は公知の方法であればどのような方法で製造・合成したものであっても良い。

ここで、一般式（６）で表されるアミン化合物の合成方法としては、例えば、ハロゲン化アルキルやスルホン酸アルキルエステルなどに対し、アンモニアやアミンなどが求核剤として作用する置換反応、ニトロ基、アジド、アミド、イミン、オキシム、ニトリル、アゾ化合物等の還元反応、アミド、イミン、イソシアネートなどの加水分解反応等他にも様々な反応が挙げられるが、一般式（６）のＲ¹⁵〜Ｒ¹⁷に対応する基を有するアミン化合物が得られればどの合成方法を使用してもよい。ただし、本発明の難燃剤組成物で効果を発揮する一般式（６）で表されるカチオン界面活性剤は、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤であり、上記方法のいずれかでアルカノールアミンを合成し、更に、炭素数２のアルキレンオキシド（エチレンオキシド）を反応させ得ることが好ましい。

次に、一般式（６）で表されるアミン化合物と一般式（７）で表される酸性化合物から得られるアミン塩の合成方法として、例えば、一般式（６）のＲ¹⁵〜Ｒ¹⁷に対応する基を有するアミン化合物と塩酸等の一般式（７）で表される酸性化合物を中和反応させることで、目的のアミン塩を得ることができる。ただし、本発明のカチオン界面活性剤として、本発明の難燃剤組成物で効果を発揮する当該アミン塩はポリエーテル基含有カチオン界面活性剤であり、ポリエーテル基含有アミン塩を合成する具体的な方法は、原料にアルカノールアミンを使用し、アルカノールアミンと酸性化合物を中和反応させた後に炭素数２のアルキレンオキシド（エチレンオキシド）を付加させることで、目的のポリエーテル基含有アミン塩を得ることができる。若しくは、あらかじめアルカノールアミンに炭素数２のアルキレンオキシド（エチレンオキシド）を反応させ、その後に酸性化合物と中和反応させて得ることもできる。

また、一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩の合成方法として、例えば、一般式（８）のＲ¹⁸〜Ｒ²⁰に対応するアルキル基を有するアミン化合物とＲ²¹に対応するアルキル基を有するハロゲン化アルキルを所定の条件下で第４級化反応させることで、目的の第４級アンモニウム塩を得ることができる。ただし、本発明の難燃剤組成物で使用するカチオン界面活性剤として好ましいものは、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤であり、ポリエーテル基含有第４級アンモニウム塩を合成するためには、具体的に、原料であるアミン化合物にアルカノールアミンを使用すればよい。アルカノールアミンとハロゲン化アルキルを第４級化反応させた後に炭素数２〜４のアルキレンオキシド（例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド）を付加させることで、目的のポリエーテル基含有第４級アンモニウム塩を得ることができる。若しくは、あらかじめアルカノールアミンに炭素数２〜４のアルキレンオキシド（例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド）を反応させ、その後にハロゲン化アルキルを第４級化反応させて得ることもできる。なお、前記合成方法において、プロピレンオキシドを用いることが好ましい。

本発明の難燃剤組成物には、難燃剤組成物のエマルション安定性を高めるために、更に、ノニオン界面活性剤を含有させる。ノニオン界面活性剤を含有しないと、乳化が困難となり、本発明の十分な効果が得られない。本発明で使用するノニオン界面活性剤としては、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、及びポリエチレングリコール脂肪酸エステル等のエステル型ノニオン界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（エチレンオキシドとプロピレンオキシドはランダム、ブロック何れでも良い）、ポリアルキレングリコールのアルキレンオキシド付加物、アルキル（ポリ）グリセリンエーテル、ベンジル化フェノールのアルキレンオキシド付加物、及びスチレン化フェノールのアルキレンオキシド付加物等のエーテル型ノニオン界面活性剤、他にも、脂肪酸メチルエステルのアルキレンオキシド付加物、及びアルキルポリグルコシド等が挙げられる。これらの化合物は公知の方法であればどのような方法で製造・合成したものであっても良い。ノニオン界面活性剤の中で特に好ましいのは、下記の一般式（９）で表されるようなエーテル型ノニオン界面活性剤である。

Ｒ²²−Ｏ−（ＺＯ）_h−Ｈ（９）
（式中、Ｒ²²は、炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、Ｚは、炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｈは、１〜１００の数を表す）

上記一般式（９）において、Ｒ²²は炭素数１〜３０の炭化水素基である。これらの炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、シクロアルキル基等が挙げられる。飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基及びこれら全ての異性体等が挙げられ、不飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、エテニル基（ビニル基）、プロペニル基（アリル基）、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、ペンタコセニル基、ヘキサコセニル基、ヘプタコセニル基、オクタコセニル基、ノナコセニル基、トリアコンテニル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トルイル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ウンデシルフェニル基、ドデシルフェニル基、モノスチレン化フェニル基、ジスチレン化フェニル基、トリスチレン化フェニル基、ｐ−クミルフェニル基、フェニルフェニル基、ベンジルフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘプチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、メチルシクロペンテニル基、メチルシクロヘキセニル基、メチルシクロヘプテニル基、及びこれら全ての異性体等が挙げられる。この中でも、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が好ましく、不飽和脂肪族炭化水素基、及び芳香族炭化水素基がより好ましく、芳香族炭化水素基が更に好ましく、特にモノスチレン化フェニル基、ジスチレン化フェニル基、トリスチレン化フェニル基、のいずれか、又はこれらの組み合わせが好ましい。

また、一般式（９）で表される化合物のＺは、炭素数２〜４のアルキレン基を表し、炭素数２〜４のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、及びこれら全ての異性体等が挙げられ、この中でもエチレン基、プロピレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。また、Ｚは２種以上の異なる基であっても問題はなく、それらはランダム重合であっても、ブロック重合であっても良い。さらに、一般式（９）で表される基中のｈは、１〜１００の数を表し、５〜５０が好ましく、１０〜４０がより好ましい。また、本発明の難燃剤組成物に使用するノニオン界面活性剤は、１種又は２種以上を使用してもよく、本発明の効果に影響は与えないが、一般式（９）で表されるようなエーテル型ノニオン界面活性剤であり、かつＲ²²が芳香族炭化水素基であることが、本発明の効果を得られやすいことから好ましい。

本発明の難燃剤組成物に使用するカチオン界面活性剤と、ノニオン界面活性剤は、その使用量に関して特に制限はないが、本発明の難燃剤組成物に使用するリン化合物１００質量部に対して、カチオン界面活性剤の使用量が１〜１０質量部であることが好ましく、１.２〜５質量部であることがより好ましい。さらに、ノニオン界面活性剤の使用量に関しては、リン化合物１００質量部に対して１０〜６０質量部であることが好ましく、２０〜５０質量部であることがより好ましい。カチオン界面活性剤が１質量部未満であると、繊維への難燃成分の定着性の低下が起こる場合があり、ノニオン界面活性剤が１０質量部未満であると、難燃剤組成物のエマルション安定性が下がる場合がある。また逆に、カチオン界面活性剤を増やしすぎると高価であることからコストメリットの面で弱くなる場合があり、ノニオン界面活性剤の量を増やしすぎると、難燃性能の低下を引き起こす場合がある。更に、本発明の難燃剤組成物に使用する水は、その使用量に関して特に制限はないが、本発明の難燃剤組成物に使用するリン化合物１００質量部に対して、１５０〜３００質量部であることが好ましく、１８０〜２５０質量部であることがより好ましい。１５０質量部未満であると、難燃剤組成物のエマルションの粘度が高くなりすぎる場合があり、また、３００質量部以上であると、エマルションの長期安定性が低下する場合がある。

本発明の難燃剤組成物は、輸送や保管の際、長期安定性が良好である高濃度な液体であることが好ましい。具体的な配合としては、本発明の難燃剤組成物に使用するリン化合物の含有量が、難燃剤組成物全体の２０〜４０質量％、カチオン界面活性剤の含有量が０．２〜４質量％、ノニオン界面活性剤の含有量が２〜２０質量％であり、残部が水であることが好ましい。リン化合物の含有量が２０質量％未満であると、機能性を出すために、難燃剤組成物の使用量が増えることからコストメリットの面で弱くなる場合があり、また、リン化合物の含有量が４０質量％を超えると、高粘度となりすぎる場合がある。

本発明の難燃剤組成物を用いて処理する際は、本発明の上記の成分濃度を有する難燃剤組成物をさらに水で薄めて使用することが好ましい。その希釈度は、本発明の難燃剤組成物を水で３０〜２５００倍に薄めることが好ましく、５０〜１０００倍に薄めることがより好ましい。難燃剤組成物が、２５００倍を超えて希釈されて有効成分の濃度が低くなりすぎると、十分な有効成分を生地に定着させることが困難となる場合があり、また、難燃剤組成物が３０倍以内の希釈では所望の効果は奏するが、難燃剤組成物の消費量に見合った効果が得られない場合がある。
従って、繊維を処理する際の難燃剤組成物のリン化合物の濃度は、０．００８質量％以上、好ましくは０．００８〜１．３３質量％、カチオン界面活性剤の濃度は、０．００００８質量％以上、好ましくは０．００００８〜０．１３質量％、及びノニオン界面活性剤の濃度は、０．０００８質量％以上、好ましくは０．０００８〜０．６７質量％に調整される。

そして、上記の希釈した難燃剤組成物を用いて繊維を難燃処理する際、上記の有効成分の濃度を有する難燃剤組成物は生地の重さ１ｇに対して５〜５０ｍｌの液量で使用される。すなわち、生地２０ｇを難燃処理する場合は、上記有効成分の濃度を有する難燃剤組成物が１００〜１０００ｍｌ必要となる。

本発明の難燃剤組成物は、公知の方法で製造したものであればどのような方法で製造しても問題はなく、特に制限はない。例えば、本発明の難燃剤組成物に使用するリン化合物とカチオン界面活性剤とノニオン界面活性剤の混合物を撹拌しながら、徐々に水を加えていくことにより、リン化合物を水中に乳化分散させることができる。また、本発明の難燃剤組成物に使用するリン化合物とカチオン界面活性剤とノニオン界面活性剤の混合物と水を一気に加え、ホモジナイザーなどを用いて水中に乳化分散させることもできる。

本発明の難燃剤組成物は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐水化剤、防腐防菌剤、殺虫殺菌剤、分散剤、消泡剤、消臭剤、香料、増粘剤、粘性調整剤、染料、及び顔料などを含有、又は混合しても良い。

また、本発明の難燃性繊維とは、本発明の難燃剤組成物で処理した繊維であり、使用することが出来る繊維材料としては、例えば、天然繊維として毛髪繊維、羊毛繊維、絹繊維、麻繊維、アンゴラ繊維、モヘア繊維、及びアスベスト繊維等が挙げられ、再生繊維としてレーヨン繊維、及びベンベルグ繊維等が挙げられ、半合成繊維としてアセテート繊維等が挙げられ、合成繊維としてポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びスパンデックス繊維等が挙げられ、無機繊維としてガラス繊維、カーボン繊維、及びシリコンカーバイド繊維等が挙げられる。中でも、半合成繊維、及び合成繊維が好ましく、合成繊維がより好ましく、ポリエステル繊維が最も好ましい。

また、本発明の難燃剤組成物で処理した繊維の具体的な処理方法としては、公知の方法であればどのような方法を用いてもよく、例えば、本発明の難燃剤組成物を水で希釈して、有効成分の濃度を繊維の処理に適した濃度に調整した後、その難燃剤組成物に繊維を浸し、熱加工処理を行うことによって、繊維に難燃成分を定着させる等の加工方法が簡便かつ安価であるため好ましい。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

（難燃成分リン化合物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｈについて）
リン化合物Ａの合成方法
温度計、窒素導入管、及び攪拌機を付した容量５００ｍｌの窒素置換した４つ口フラスコに、レゾルシノール（Ｍｗ＝１１０）を２２ｇ（０．２モル）、オキシ塩化リン（Ｍｗ＝１５３）を１８４ｇ（１．２モル）仕込み、１００℃で３０分反応した後、更に１００〜１１０℃で発生する塩酸を窒素ガスで追い出しながら５時間反応した。塩酸、及び未反応のオキシ塩化リンを１００℃で減圧して除き、５０℃まで冷却した後、無水塩化マグネシウム（Ｍｗ＝９５）を０．２ｇ（０．００２モル）、フェノール（Ｍｗ＝９４）を７５ｇ（０．８モル）を加え、１２０℃で３０分反応した後、更に発生する塩酸を窒素ガスで追い出しながら、１４５℃で５時間反応した。系内を減圧し、低沸不純物を留去して、目的物であるリン化合物Ａ（一般式（１）において、Ｒ¹〜Ｒ⁸＝水素原子、ｎ＝１、Ａ＝一般式（３）で表される基（メタ体））を得た。

リン化合物Ｂの合成方法
温度計、窒素導入管、及び攪拌機を付した容量５００ｍｌの窒素置換した４つ口フラスコに、ビスフェノールＡ（Ｍｗ＝２２８）を４６ｇ（０．２モル）、オキシ塩化リン（Ｍｗ＝１５３）を１８４ｇ（１．２モル）仕込み、１００℃で３０分反応した後、更に１００〜１１０℃で発生する塩酸を窒素ガスで追い出しながら５時間反応した。塩酸、及び未反応のオキシ塩化リンを１００℃で減圧して除き、５０℃まで冷却した後、無水塩化マグネシウム（Ｍｗ＝９５）を０．２ｇ（０．００２モル）、フェノール（Ｍｗ＝９４）を７５ｇ（０．８モル）を加え、１２０℃で３０分反応した後、更に発生する塩酸を窒素ガスで追い出しながら、１４５℃で５時間反応した。系内を減圧し、低沸不純物を留去して、目的物であるリン化合物Ｂ（一般式（１）において、Ｒ¹〜Ｒ⁸＝水素原子、ｎ＝１、Ａ＝一般式（４）で表される基）を得た。

リン化合物Ｃの合成方法
温度計、窒素導入管、及び攪拌機を付した容量５００ｍｌの窒素置換した４つ口フラスコに、オキシ塩化リン（Ｍｗ＝１５３）を７７ｇ（０．５モル）、ｐ−クレゾール（Ｍｗ＝１０８）を１７８ｇ（１．６５モル）仕込み、更に触媒として塩化マグネシウムを０．３ｇ（０．００３モル）系内に添加した。窒素置換後、攪拌しながら系内の温度を１３０℃まで昇温し、発生する塩酸を窒素ガスで追い出しながら１３０℃で３時間反応した。後に１４５℃まで昇温し、１４５℃で５時間反応した。系内を減圧し、低沸不純物を留去して、目的物であるリン化合物Ｃ（Ｒ⁹、Ｒ¹¹、及びＲ¹³＝メチル基、Ｒ¹⁰、Ｒ¹²、及びＲ¹⁴＝水素原子、ｒ¹＝ｒ²＝ｒ³＝１である一般式（２）で表される化合物）を得た。

リン化合物Ｈの合成方法
温度計、窒素導入管、及び攪拌機を付した容量５００ｍｌの窒素置換した４つ口フラスコに、レゾルシノール（Ｍｗ＝１１０）を２２ｇ（０．２モル）、オキシ塩化リン（Ｍｗ＝１５３）を１８４ｇ（１．２モル）仕込み、１００℃で３０分反応した後、更に１００〜１１０℃で発生する塩酸を窒素ガスで追い出しながら５時間反応した。塩酸、及び未反応のオキシ塩化リンを１００℃で減圧して除き、５０℃まで冷却した後、無水塩化マグネシウム（Ｍｗ＝９５）を０．２ｇ（０．００２モル）、２，６−ジメチルフェノール（Ｍｗ＝１２２）を９８ｇ（０．８モル）を加え、１２０℃で３０分反応した後、更に発生する塩酸を窒素ガスで追い出しながら、１４５℃で５時間反応した。系内を減圧し、低沸不純物を留去して、目的物であるリン化合物Ａ（一般式（１）において、Ｒ¹〜Ｒ⁸＝メチル基、ｎ＝１、Ａ＝一般式（３）で表される基（メタ体））を得た。

（カチオン界面活性剤成分について）
カチオン界面活性剤Ｄ

カチオン界面活性剤Ｅ

カチオン界面活性剤Ｉ

（ノニオン界面活性剤成分について）
ノニオン界面活性剤Ｆ

ノニオン界面活性剤Ｊ

ノニオン界面活性剤Ｋ

（アニオン界面活性剤成分について）
アニオン界面活性剤Ｇ

以下表１に、今回配合した難燃剤組成物の実施例、比較例を示す。

続いて、実施例１〜１１、比較例１、及び２で配合した難燃剤組成物で繊維を処理し、難燃成分の生地への定着性の評価を行った。
なお、ノニオン界面活性剤を含まない場合（比較例）は、エマルションを生成できなかった。このため、ノニオン界面活性剤を含まないものは定着性の評価が出来なかった。

・生地定着性試験
試験布：ポリエステルトロピカル（３５ｃｍ×２５ｃｍ、約２０ｇ）
試験機器：高温高圧染色試験機（前田鉄工株式会社製）
処理条件：まず、実施例１〜１１、比較例１、及び２で配合した難燃剤組成物を含有する処理液を調整する（本発明の難燃剤組成物を水で１６０倍に希釈する）。次に、この処理液に試験布全体を浸し、１３０℃において３０分間加熱処理を行う。試験布を取り出し、熱処理前後の液に関して、リン含量（測定方法：ＩＣＰ発光分光分析）を測定。そこから難燃成分であるリン化合物が熱処理を行うことによって何％試験布に定着したのか（試験布への定着率）算出する。また、処理前後の液約２０ｇを採取し、１０５℃にて３時間乾燥後、更にデシケータにて１時間乾燥し、蒸発残分を計測。処理後液の蒸発残分と処理前液の蒸発残分から薬剤消費率、すなわち、難燃剤組成物の試験布への定着率を算出する。

上記方法で行った評価結果を表２に示す。また、より変化がわかりやすいよう、熱処理液前と熱処理液後の写真を表２に併せて記載した。

結果、本発明のリン化合物、及びカチオン界面活性剤を含有する難燃剤組成物（実施例１〜１１）は、比較例であるノニオン界面活性剤のみ使用した難燃剤組成物（比較例１）、及びノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤を併用した難燃剤組成物（比較例２）に比べて、試験布への難燃剤組成物、及び難燃成分であるリン化合物の定着率が良好であることがわかった。試験布への難燃剤組成物、及び難燃成分であるリン化合物の定着率が良好であるものは、処理後液が透明になり、有効成分が試験布へ定着したことが目視で確認出来た。また、使用するカチオン界面活性剤は、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤が良好であり、リン化合物の高い定着率を示している。

さらに、上記加工した布を用いて、以下条件で燃焼試験を実施した。
・燃焼試験
試験布：実施例１〜１１、比較例１、及び２の難燃剤組成物で処理した試験布（対応する布をそれぞれ順に試験布１〜１３とする）
試験条件：まず、各試験布１〜１３を５ｃｍ×５ｃｍの正方形に裁断し、試験片を作る。次に、この試験片に着火し、試験片の燃え残り量を目視で評価する。
評価方法：Ｘ：燃え残りなし（難燃性なし）
Ｏ：一部燃え残りあり（難燃性あり）
上記方法で行った評価結果を表３に示す。

結果、本発明のリン化合物、及びカチオン界面活性剤を含有する難燃剤組成物（実施例１〜１１）は、ノニオン界面活性剤のみ使用した難燃剤組成物（比較例１）、及びノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤を併用した難燃剤組成物（比較例２）を使用した時に比べて、難燃性が良好であることがわかった。

産業上利用可能性

本発明の難燃剤組成物は、難燃性繊維用途だけではなく、家電製品をはじめとする電化製品、建材、家庭用品として用いられる素材、プラスチック、ゴム、紙、及び車両の各種部材など、あらゆる素材での難燃剤としても幅広く使用可能であり、その有用性は非常に大きい。

Claims

下記の一般式（１）又は（２）で表されるリン化合物の少なくとも一種、カチオン界面活性剤及びノニオン界面活性剤を含有する難燃剤組成物。

（式中、Ａは、炭素原子数１〜２０の二価の炭化水素基を表し、ｎは、１〜１０の数を表し、Ｒ¹〜Ｒ⁸は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）

（式中、Ｒ⁹〜Ｒ¹⁴は、それぞれ独立して水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基を表す。また、ｒ¹，ｒ²，ｒ³は、それぞれ独立して１、又は０の数を表す。）
前記カチオン界面活性剤が、下記一般式（６）で表されるアミン又は下記一般式（８）で表される第４級アンモニウム塩のいずれか若しくは両方である、請求項１に記載の難燃剤組成物。

（式中、Ｒ¹⁵〜Ｒ¹⁷は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０の炭化水素基、−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基（ここで、Ｇは炭素数２のアルキレン基を表し、ｍは１〜１００の数を表す。）、又はエステル基、アミド基、及び水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基を表す。但し、１又は２個の−（Ｇ−Ｏ）ｍ−Ｈで表される基が必ず含まれる。）

（式中、Ｒ¹⁸〜Ｒ²¹は、それぞれ独立して、炭素数１〜２０の炭化水素基、−（Ｌ−Ｏ）ｑ−Ｈで表される基（ここで、Ｌは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｑは１〜１００の数を表す。）、又はエステル基、アミド基、及び水酸基から選択されるいずれか１種以上の置換基を有する炭素数１〜２０の基を表す。また、Ｙはアニオン性原子、又はアニオン性基を表す。）
カチオン界面活性剤が、ポリエーテル基含有カチオン界面活性剤である、請求項１または２に記載の難燃剤組成物。
ノニオン界面活性剤が、分子中に芳香環を有するノニオン界面活性剤である、請求項１〜３のいずれかに記載の難燃剤組成物。
更に、水を含有する、請求項１〜４のいずれかに記載の難燃剤組成物。
リン化合物１００質量部に対して、カチオン界面活性剤を１〜１０質量部、ノニオン界面活性剤を１０〜６０質量部、水を１５０〜３００質量部含有する、請求項５に記載の難燃剤組成物。
請求項１〜６のいずれかに記載の難燃剤組成物で処理して得られる難燃性繊維。
繊維を請求項１〜６のいずれかに記載の難燃剤組成物で処理して、繊維への前記リン化合物の定着量を増加させる方法。