KR20110033818A - 특히 흡진법에 의한 섬유 재료 처리용 조성물 - Google Patents

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Abstract

흡진 공정에 의해 폴리에스테르 재료 상에 난연 피니시를 제공하기에 유용한 조성물은 인산의 트리에스테르, 폴리에스테르 및 아민 또는 암모늄 염 및 물을 포함한다.

Description

특히 흡진법에 의한 섬유 재료 처리용 조성물{Composition for treatment of fiber materials by exhaust method in particular}
본 발명은 섬유 재료 처리용 조성물에 관한 것이다.
특정 액체 조성물로 처리함으로써 섬유 재료, 예를 들면, 직물에 난연성을 제공하는 것이 알려져 있다. 이러한 유형의 다수의 공지된 조성물들은 인 화합물들을 함유한다. 이는, 그 중에서도 미국 특허 제 US 3 374 292호, 독일 특허 문헌 제DE-A 25 09 592호로부터 그리고 또한 Chemical Abstracts 내의 일본 특허 문헌 제JP 2004-225 175 A2호 및 제 JP 2004-225 176 A2호(AN 141:175439 CA 및 AN 141:175 440 CA)의 요약으로부터도 명백하다. 또한, 국제 공개 공보 제WO 2004/060990 A2호 및 AN 2006-806707(일본 특허 문헌 제 JP 2006/299 486 A호 관련), 국제 공개 공보 제WO 00/11085 A호 및 제 WO 99/67326 A호를 포함한 Derwent 공보가 난연 조성물과 관련하여 언급할 만하다.
섬유 재료에 난연성을 부여할 목적으로 섬유 재료를 처리하는 것은, 알려진 바와 같이, 다양한 방법들을 따름으로써 행해질 수 있다. 몇몇 경우에, 난연 조성물은 분무에 의해 도포될 수 있다. 그러나, 가능한 성분들의 분무성(sprayability)이 문제가 될 수 있으며, 분무를 행하는 사람에게 일어날 수 있는 위험으로 인해 분무에는 한계가 있다.
보다 자주 이용되는 방법은 패딩 공정(padding process)에 의해 섬유 재료를 욕-함침시키는(bath-impregnating) 것이다. 그러나 패딩 공정에서는, 패딩액(padding liquor)에 존재하는 난연제의 단지 일부만이 섬유 재료 상에 남아서, 이는 고가 제품의 상당한 손실을 초래할 수 있다.
흡진법(exhaust method)은 패딩 공정에 관하여 위에 언급된 단점이 거의 없거나 전혀 없다. 흡진법에서는, 섬유 재료를, 예를 들면, 난연제와 같은 활성 물질을 함유하는 수성액으로 처리하며, 상기 섬유 재료는 이들 활성 물질을 정량적으로 또는 거의 정량적으로 흡수하여, 이의 적용 과정에서 수성액이 이들 활성 물질에서 감소되게 한다. 합성 또는 블렌드 패브릭 상에 다양한 등급의 난연성을 생성하기 위한 다수의 공지된 방법들은 각종 단점들을 가지며, 이들 중 세척에 대한 내구성의 결여가 가장 자주 언급된다. 현재 알려진 최상의 공정들은, 후속적으로 180℃ 내지 210℃에서 써모졸링(thermosoling) 처리한 표면 처리로 이루어진다. 이 목적을 위해 자주 사용되는 사이클릭 포스포네이트는 고정시키기(fixing) 전에는 용이하게 수-용해성이며, 써모졸링 없이는 세척에 대한 내구성이 없다. 그러나, 표면 상에 유지되는 중합체성 난연제는 통상적으로 직물에 거친 감촉을 초래한다. 건식 가열로 또는 고온 써모졸링에 의해 섬유 표면 상에 고정시키는 것과는 대조적으로, 흡진법에 의해 고온액으로부터 섬유 내로 도입된 난연제는 1회의 조작으로 염색과 동시에 조합될 수도 있다. 이러한 처리를 위한 장치의 예가 미국 특허 제3 922 737호로부터 알려져 있다. 그러나, 염색과의 조합이 없더라도, 이러한 처리는 상당한 이점을 가져오는데, 예를 들면, 써모졸링 없이도 더 우수한 내구성(permanence)을 가져온다.
그러나, 조성물은 그것이 수성 분산액 형태이지만 높은 안정성을 갖지 않는 수성 분산액 형태일 경우, 흡진 공정에 특히 유용하다는 것이 문제이다. 대조적으로, 패딩 공정에 사용되는 수성 분산액은 장기간 저장시 이들의 성분들로 분리될 수 없도록 하기 위해서 우수한 안정성을 가져야 한다.
몇몇 종래 기술의 조성물들은 장기간의 저장 시간 후 우수한 안정성을 갖는 수성 분산액이다. 이러한 분산액은 패딩 공정에는 유용하지만, 흡진 공정에서는 단지 제한된 효과만을 갖는데, 이는 제한된 분산 안정성이 패딩 공정에서 최적의 결과로 이어지기 때문이다.
종래 기술의 조성물들은 또한 난연 피니싱(flame-retardant finishing)에 사용될 때 추가의 단점을 갖는다.
예를 들면, 상대적으로 다량의 인 화합물은 종래 기술의 조성물에 대해 허용되는 화염 차단(flame protection)을 달성할 것을 자주 필요로 한다. 이는 섬유 재료가 폴리에스테르로 전부 또는 주로 이루어질 때에도 적용된다.
본 발명은 그 목적에 있어서, 폴리에스테르로 전부 또는 주로 이루어진 섬유 재료가, 인 화합물을 포함하는 공지된 피니시의 경우보다 섬유 재료 상에의 조성물에 대한 더 낮은 애드-온(add-on)으로 우수한 난연 성능이 달성되어야 한다는 점에서, 그리고 특히 흡진 공정에 사용하기에 매우 적합해야 한다는 점에서, 우수한 난연 피니시를 제공될 수 있게 하는 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명은 그 목적에 있어서 추가로, 흡진액(exhaust liquor)이 염료 및/또는 UV 흡수제를 추가로 함유할 때에도, 처리된 섬유 재료의 일부에 우수한 난연성을 초래하는, 섬유 재료, 특히 폴리에스테르로 구성된 섬유 재료의 처리 방법을 개발하는 것이다.
본 발명자들은 이 목적이,
적어도 성분 A, 성분 B, 성분 C 및 성분 D를 포함하는 조성물
(이때, 상기 성분 A는 인산의 트리에스테르이고,
상기 성분 B는, 폴리에스테르로서, 알코올로부터 유도된 단위 내에 어떠한 방향족 라디칼도 함유하지 않고, 상기 산으로부터 유도된 단위의 0% 내지 10%가 방향족 라디칼을 함유하는 폴리에스테르이고,
상기 성분 C는 아민, 바람직하게는 2급 아민 또는 중합체성 아민이거나, 또는 암모늄 염(여기서, 상기 암모늄 염의 양이온은 NR4 + 형태(여기서, R 라디칼 중 하나 이상은 탄소수 1 내지 22의 알킬이다)이다)이고,
상기 성분 D는 물이고,
상기 성분 A, 성분 B 및 성분 C 모두는, 각각, 단일 성분 A 생성물, 단일 성분 B 생성물 및 단일 성분 C 생성물 대신에, 각각, 둘 이상의 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 혼합물 형태를 취할 수 있는 조성물)에 의해,
그리고 섬유 재료가, 바람직하게는 흡진 고정에 의해, 언급된 유형의 조성물과 접촉되는 섬유 재료의 처리 방법에 의해 달성됨을 밝혀냈다.
본 발명의 조성물에 의한 처리는 섬유 재료의 우수한 난연성을 제공한다. 섬유 재료는 섬유 또는 얀(yarn)일 수 있으며; 바람직하게는, 섬유 재료는 직조 또는 부직 형태의 직물(textile fabric)이다. 본 발명의 조성물은 심지어 80중량% 내지 100중량% 범위 정도까지 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 섬유 재료에 대해서도 우수한 난연성을 제공한다. 이러한 폴리에스테르 재료의 처리는 본 발명의 조성물을 바르게 사용하는 것이다. 그러나, 다른 섬유 재료에도 또한 난연성이 부여될 수 있으며, 예로는 80중량% 미만의 폴리에스테르를 함유하는 섬유 블렌드나 울로 구성된 섬유 재료가 있다.
본 발명의 조성물은 흡진 공정에 사용하기에 특히 적합하다. 본 조성물은 이들 흡진 공정이 상대적으로 저온에서, 예를 들면, 60℃ 내지 100℃의 범위에서 수행될 수 있다는 점에서 본원에서 특히 부가적인 이점을 갖는다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 수성 분산액이나, 제한된 (저장) 안정성을 가지며, 따라서 흡진 공정에 매우 유용하다. 성분 C가 이러한 제한된 안정성을 책임진다.
본 발명의 조성물의 바람직한 제조 방법은 먼저 성분 A, 성분 B 및 성분 D를 포함하고 성분 C는 포함하지 않는 안정한 수성 분산액을 제조하는 것이다. 이 안정한 수성 분산액은 통상적으로 본 발명의 나중의 조성물보다 더 적은 물을 함유할 것이다. 이것은 본 발명의 조성물보다 더 농축된 전구체이지만, 아직까지 어떠한 성분 C도 함유하지 않는다. 이 농축된 분산액은 안정하며, 장기간 동안 저장할 수 있다. 섬유 재료를 처리하기 위해 이것을 사용 직전에, 이 농축된 분산액을 희석시키고, 성분 C를 이에 첨가하여 흡진 공정을 위한 안정성을 개선시킨다.
단일 성분 A 또는 단일 성분 B 또는 단일 성분 C 대신에, 본 발명의 조성물은 위에 언급된 성분 A의 정의에 속하는 둘 이상의 생성물 A를 포함할 수도 있으며; 성분 B와 성분 C에도 동일하게 적용된다.
본 발명의 조성물의 바람직한 제조 방법은 먼저, 성분 A, 성분 B, 성분 D 및 하나 이상의 분산제를 포함하는, 20중량% 내지 80중량%(이는 조성물 내의 물 이외의 모든 성분들의 전체 존재량을 말한다)의 농도를 갖는 수성 분산액을 제조하고, 사용 직전에, 최종 조성물이 88중량% 내지 98중량%, 바람직하게는 93중량% 내지 97중량%의 물 및 5 내지 20g/ℓ의 상기 성분 C를 포함하도록 하는 양으로 물과 성분 C를 첨가하는 데 있다. 본 발명의 최종 조성물 내의 성분 A 대 성분 B의 중량비는 바람직하게는 0.8:1 내지 1.5:0.4의 범위이고, 바람직하게는 2.0:1 내지 2.5:1의 범위이다.
본 발명의 조성물은, 섬유 재료를 처리하는 데 사용될 경우, 본 조성물이 종래 기술에서의 관행보다 더 낮은, 섬유 재료 상에의 인 화합물의 애드-온 수준으로 섬유 재료에 우수한 난연 특성을 제공한다는 특별한 이점을 갖는다. 이는 본 발명의 조성물의 성분 A와 성분 B 사이의 상승적 효과에 명백히 기인하는데, 이는 얻을 수 있는 난연 효과가 성분 A가 단독으로 사용되거나 또는 성분 B가 단독으로 사용될 때보다 명백히 더 높기 때문이다. 이러한 상승적 효과는 당업자에게 예기치 않은 놀라운 일인데, 특히, 성분 B가 단독으로 사용될 때에는, 난연 효과를 전혀 얻을 수 없기 때문이다. 본 발명의 조성물의 추가의 이점은 성분 A 및 성분 B 둘 다 할로겐 비함유 화합물로부터 선택될 수 있으며, 그럼에도 불구하고 우수한 난연 성능이 획득될 수 있다는 것이다. 이에 반하여, 종래 기술로부터 공지된 할로겐-함유 조성물은 당업자에게 알려진 단점들을 야기할 수 있다.
본 발명의 조성물은 적어도 하나의 성분 A, 적어도 하나의 성분 B, 적어도 하나의 성분 C 및 적어도 하나의 성분 D를 포함한다. 이들은 이후에 기재된 성분 A의 정의에 속하는 화합물들의 혼합물, 및/또는 이후에 기재된 성분 B의 정의에 속하는 화합물들의 혼합물, 및/또는 이후에 기재된 성분 C의 정의에 속하는 혼합물을 포함할 수도 있다. 이들은 성분 A의 정의에도 성분 B의 정의에도 성분 C의 정의에도 속하지 않는 추가의 생성물을 포함할 수도 있다. 이러한 생성물들은, 예를 들면, 직물용의 공지된 연화제, 계면활성제, 캐리어, 확산 촉진제, 염료, UV 흡수제 등을 포함한다. 그러나 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 어떠한 할로겐 화합물들도 포함하지 않으며, 바람직하게는 이후에 기재된 성분 B의 정의에 속하는 것 이외의 어떠한 폴리에스테르도 포함하지 않는다.
본 발명의 조성물의 바람직한 양태는 상기 성분 A 대 상기 성분 B의 중량비가 0.8:1 내지 1.5:0.4의 범위, 바람직하게는 2.0:1 내지 2.5:1의 범위라는 점을 특징으로 한다. 이러한 중량비는 유리하게는 위에 언급된 전구체의 제조 과정에서, 즉, 성분 A 및 성분 B 및, 경우에 따라, 하나 이상의 분산제는 포함하지만 아직까지 성분 C는 포함하지 않는 안정한 수성 분산액의 제조 과정에서 설정된다.
본 발명의 조성물에 대한 위에 언급된 농축된 전구체는, 경우에 따라, 다소 승온에서 및/또는 기계적 균질화를 이용하여, 개개의 성분들을 함께 혼합함으로써 일반적으로 간단한 방법으로 얻을 수 있다. 이 전구체는 물로 희석하고 성분 C를 첨가함으로써 본 발명의 조성물로 추가로 가공될 수 있다.
몇몇 적용에 있어서는, 본 발명의 조성물을 분산된 형태로 사용하는 것이 유리하다. 이 목적을 위하여 특히 수성 분산액이 고려되며, 물에서의 분산을 위하여 하나 이상의 분산제가 사용될 수 있다. 유용한 분산제는 당업자에게 공지된 제품으로부터 선택되며, 예를 들면, 비이온성 에톡실화 화합물들이 적합하다. 에톡실화 알코올 또는 에톡실화 카복실산이 특히 본 발명에 고려된다. 비이온성 분산제 이외에, 특히, 예를 들면, 카복실산의 알칼리 금속 염, 알칼리 금속 설페이트 또는 알칼리 금속 설포네이트와 같은 음이온성 분산제가 또한 적합하다. 유사하게는, 비이온성 분산제 및 음이온성 분산제 둘 다를 포함하는 혼합물을 사용하는 것이 가능하다. 본 발명의 조성물에 대한 농축된 전구체는 바람직하게는 본 발명의 최종 조성물에 요구되는 분산제를 사용하여 제조된다.
본 발명의 조성물 내의 성분 A는 오르토인산의 트리에스테르이다. 즉, 오르토인산 O=P(OH)3의 3개의 모든 하이드록실 그룹이 알코올성 화합물로 에스테르화된다. 이들 3개의 알코올 단위들은 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, 3개의 모든 알코올 단위들은 1가 또는 2가 방향족 알코올로부터 선택된다. 페놀 및 레조르시놀이 인산 트리에스테르의 알코올 단위로서 특히 유용하다. 본 발명의 조성물의 특히 바람직한 양태는 상기 성분 A가 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물 또는 이들 두 화합물들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
화학식 I
Figure pct00001
화학식 II
Figure pct00002
상기 화학식 I 및 II에서,
Ar은 1가 방향족 라디칼, 바람직하게는 페닐을 나타낸다.
Ar이 페닐인 화학식 II의 화합물 - 이하, "RDP"라 지칭됨 - 은 시판중이며, 미국 특허 제5 457 221호에 교시된 바와 같이 얻을 수 있다.
방향족 라디칼을 함유하는 언급된 바람직한 트리에스테르 대신에 또는 이외에, 본 발명의 조성물은 어떠한 방향족 라디칼을 함유하지 않는 오르토인산의 트리에스테르를 포함할 수도 있다. 트리-n-부틸 포스페이트가 예로서 언급될 수 있다.
본 발명의 조성물 내의 성분 B는 산과 알코올로부터 유도된 단위들로 구성되는 폴리에스테르이다. 알코올로부터 유도된 단위들은 어떠한 방향족 라디칼도 함유하지 않는 것이 매우 중요하다. 그렇지 않으면, 피니시된 직물에 대하여 최적의 난연성을 달성하는 것이 불가능하고/하거나 다른 단점들이 발생한다.
바람직하게는, 성분 B로서 사용되는 폴리에스테르는 방향족 라디칼을 전혀 함유하지 않으며; 즉, 산으로부터 유도되는 단위는 바람직하게는 방향족 라디칼도 함유하지 않는다. 그러나, 알코올 단위와는 달리, 산 단위는 적은 분율의 방향족 라디칼을 함유할 수 있다. 그러나, 방향족 라디칼을 포함하는 산 단위에 기인하는 폴리에스테르 내의 이 분율은 산으로부터 유도된 단위의 총수를 기준으로 10%를 초과하지 않는다.
본 발명의 조성물의 특히 바람직한 양태는 상기 성분 B가 지방족 α,ω-디카복실산과 지방족 2가 또는 다가 알코올로부터 구성되는 폴리에스테르이며, 바람직하게는 상기 2가 또는 다가 알코올의 쇄의 두 말단 각각에 하이드록시 그룹이 존재하는 것을 특징으로 한다.
4 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 지방족 α,ω-디카복실산, 특히 언급된 유형의 비분지형 디카복실산이 본 명세서에 언급된 바람직한 양태와 관련된 산으로서 매우 유용하다. 성분 B로서 사용되는 폴리에스테르가 아디프산과 알코올로부터 구성될 때 특히 우수한 결과를 얻을 수 있다.
성분 B로서 유용한 폴리에스테르의 알코올 잔기는 바람직하게는 쇄의 두 말단 각각에 하이드록시 그룹을 갖는 지방족 2가 또는 다가 알코올로부터 유도된다. 당해 2가 또는 다가 알코올은 분지형 또는 선형 구조를 가질 수 있다. 폴리에스테르에 매우 유용한 알코올은 에틸렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜 및 1,6-헥산디올을 포함한다.
성분 B로서 사용되는 폴리에스테르는, 언급된 바와 같이, 디카복실산과 지방족 2가 또는 다가 알코올로부터 구성될 수 있다. 또 다른 가능성은 하이드록시 카복실산, 바람직하게는 ω-하이드록시 1-카복실산으로부터 유도되며, 산 단위 및 알코올 단위가 동일한 분자 내에 존재하는 폴리에스테르를 사용하는 것이다. 적절한 폴리에스테르의 제조는 ω-하이드록시 1-카복실산 또는 이의 락톤으로부터 진행될 수 있다. 언급된 폴리에스테르 중에서 카프로락톤으로부터 유도된 것들이 특히 바람직하다. 성분 B로서 유용한 폴리에스테르는 단일 종류의 카복실산 및 단일 종류의 알코올로부터 구성될 수 있다. 그러나, 이것은 또한 둘 이상의 상이한 종류의 카복실산 및/또는 둘 이상의 상이한 종류의 알코올로부터 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 사용되는 모든 카복실산 및 사용되는 모든 알코올은 상기한 화합물 부류로부터 선택된다. 카프로락톤과 다가 알코올, 예를 들면, 네오펜틸 글리콜의 혼합물로부터 유도된 폴리에스테르가 또한 성분 B로서 매우 유용하다. 이의 예는 Dow로부터의 TONE® 폴리올 2241 제품이다.
성분 B로서 사용되는 폴리에스테르의 분자량은 바람직하게는 200 내지 8000의 범위이다. 분자량이 500 내지 4000의 범위인 폴리에스테르가 특히 유용하다.
본 발명의 조성물 내의 성분 C는 아민 또는 암모늄 염이다. 암모늄 염이 성분 C로서 사용될 경우, 이의 양이온은 NR4 + 형태를 갖는다. 4개의 R 라디칼 중 하나 이상은 탄소수 1 내지 22의 알킬 라디칼이어야 하며; 나머지 3개의 R 라디칼 중 하나 이상은 수소이거나 또는 마찬가지로 언급한 종류의 알킬 라디칼일 수 있다. 2급 아민 또는 이의 상응하는 암모늄 염이 성분 C로서 특히 유용하다. 개방(open)-쇄 2급 아민이 본 발명에서 사이클릭 라디칼을 갖는 2급 아민보다 더 우수하다. 또한, 성분 C로서 중합체성 아민, 예를 들면, BASF로부터의 LUPAMIN® 제품(비닐아민을 기재로 한 폴리아민)을 사용할 수 있다. 중합체성 아민이 사용될 경우, 이는 소량의 산, 예를 들면, 아세트산 또는 염산이 첨가되는 때의 모든 일련의 경우에 유리하다. 특히 바람직한 아민은 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민 및 트리에틸렌테트라민이다. 적합한 암모늄 염으로는, 예를 들면, 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드와 같은 염화물을 언급할 수 있다.
언급된 화합물들의 혼합물이 또한 성분 C로서 유리하게 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 성분 C를 선택할 때에는, 언급된 농축된 전구체의 안정성이 성분 C를 첨가함으로써 저하됨을 확실히 하도록 주의해야 한다.
본 발명을 예시하기 위해 실시예가 후술된다.
실시예
고온 염색 용기 내로 편직 폴리에스테르를 도입한다. 이어서, 이 용기에 편직 폴리에스테르 중량의 20배가 되는 양으로 이하에 기술된 조성물의 액체(liquor)를 충전시킨다. 이 액체는
성분 C가 이하에 기재되는 보조제 A인 경우, 24%의 성분 C(아민) 또는
성분 C가 (물 중 2.5중량% 용액으로서 사용된) 청구항 1에 나타낸 바와 같은, 이하에 기재된 보조제 B 또는 보조제 D인 경우, 32%의 성분 C
2%의 습윤제
8%의 완충 용액(pH 4.5)
50%의 난연제 분산액 33중량%를 함유하였다.
이들 수치/양은 건조된 상태의 편직 폴리에스테르의 중량을 기준으로 한다.
위에 언급된 조성물의 다양한 액체들, 즉, 성분 C로서 "보조제 A" 또는 "보조제 B" 또는 "보조제 D"를 포함하는 액들을 사용하였다. 성분 C를 포함하지 않는 즉, "보조제" A, B 또는 D 중 어느것도 포함하지 않는 액체를 (본 발명이 아닌) 비교액으로서 사용하였다.
보조제 A = 폴리에틸렌이민 (BASF로부터의 LUPASOL® FC)
보조제 B = 디에틸렌트리아민
보조제 D = 트리에틸렌테트라민
각각의 액으로 편직 폴리에스테르를 처리하기 위해서, 일부 실행은 고온(HT) 공정을 사용하여 수행하고, 다른 실행은 90℃에서의 공정을 사용하여 수행하였다. 이들 두 공정에 대해 후술된다:
고온 공정:
편직 폴리에스테르를 함유하는 액체를 110분 동안 실온으부터 135℃까지 가열하고, 이어서, 135℃에서 60분 동안 유지하고, 마지막으로 55분에 걸쳐 40℃로 냉각시킨다. 이후, 폴리에스테르를 헹구고, 나트륨 디티오나이트 용액을 기재로 한 액체, 1.65g/ℓ의 수산화나트륨과의 혼합물 중 2g/ℓ를 사용하여 통상적으로 환원 세정(reduction clear)하고, 이어서 아세트산(60%)으로 중화시키고 건조시킨다.
90℃에서의 공정:
상기 액체를 20분 동안 실온으로부터 90℃까지 가열하고, 이어서 90℃에서 90분 동안 유지하고, 마지막으로 40분 동안 40℃로 냉각시킨다. 이후, 폴리에스테르를 헹구고, 나트륨 디티오나이트를 사용하여 통상적으로 환원 세정하고, 60% 아세트산으로 중화시키고, 건조시킨다.
난연제의 분산액은 중량비 2.33:1의 RDP와 폴리카프로락톤(Dow로부터의 TONE® 폴리올 2241) 및 이하에 언급되는 분산제로 구성된다.
난연제의 분산액 제조:
먼저, 고속 교반기를 사용하여 물, 분산제 및 pH 조절제의 혼합물을 제조한다. RDP 및 중합체의 유기상을 또 다른 용기 내에서 60 내지 70℃로 가열하고, 고속 교반기를 사용하여 균일하게 균질화한다. 이어서, 이 유성상을 혼합물 형태의 또는 투명한 용액으로서의, 분산제와 물의 혼합물과 혼합한다. 이어서, 고속 교반기로 이 혼합물을 처리하여 프리-에멀젼(pre-emulsion)을 형성한다. 모든 혼합 단계는 유리하게는 승온, 바람직하게는 60 내지 70℃에서 수행된다.
위에 언급된 pH 조절제는 인산의 염 형태의 완충제였다. 분산제는 하기 표 1에 보고되어 있다.
이어서, 수득한 수성상 및 유성상의 프리-에멀젼에 고압 균질기를 사용하여 고압 분산시킨다. 수득한 분산액 I 또는 II를 하기에 요약된 실험에 사용한다.
Figure pct00003
천 상에 수득된 애드-온은 각각의 실험에 대하여 중량%로 측정하였다. 또한, 각각은 샘플을 DIN 54336에 대하여 시험하여 이의 연소 시간을 측정하였다.
이들 결과가 하기 표 II에 보고되어 있으며, 여기서 "BZ"는 DIN 54336에 준거하여 측정된 초 단위의 후-연소 시간(after-burn time)을 나타낸다. 연소 시간에 대하여 더 높은 값은 더 낮은/나쁜 수준의 화염 차단을 나타낸다.
Figure pct00004
*A = 수평균 분자량이 800 내지 1000인 LUPASOL® FC 폴리에틸렌이민, BASF®에 의해 공급됨
B = 디에틸렌트리아민
D = 트리에틸렌테트라민
이들 결과로부터 이끌어낼 수 있는 결론은 다음과 같다:
액체의 본 발명의 보조제 A 또는 B 또는 D의 첨가는 더 높은 속도의 흡진(exhaustion)을 제공한다. 비교적 저온에서, LUPASOL® FC는 실험에 언급된 다른 보조제보다 더 효과적이며, 한편 그 차이는 비교적 고온에서는 덜 명확하다. 흡진의 적절한 속도는 흡진액에서 음이온성 분산액으로부터 뿐만 아니라 비이온성 분산액으로부터의 본 발명의 액체에 의해서도 보장된다.

Claims (15)

  1. 적어도 성분 A, 성분 B, 성분 C 및 성분 D를 포함하는, 바람직하게는 수성 분산액 형태의 조성물로서,
    상기 성분 A는 인산의 트리에스테르이고,
    상기 성분 B는, 폴리에스테르로서, 알코올로부터 유도된 단위 내에 어떠한 방향족 라디칼도 함유하지 않고, 상기 산으로부터 유도된 단위의 0% 내지 10%가 방향족 라디칼을 함유하는 폴리에스테르이고,
    상기 성분 C는 아민, 바람직하게는 2급 아민 또는 중합체성 아민이거나, 또는 암모늄 염(여기서, 상기 암모늄 염의 양이온은 NR4 + 형태(여기서, R 라디칼 중 하나 이상은 탄소수 1 내지 22의 알킬이다)이다)이고,
    상기 성분 D는 물이고,
    상기 성분 A, 성분 B 및 성분 C 모두는, 각각, 단일 성분 A 생성물, 단일 성분 B 생성물 및 단일 성분 C 생성물 대신에, 각각, 둘 이상의 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 혼합물 형태를 취할 수 있는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 성분 D를 88중량% 내지 98중량%, 바람직하게는 93중량% 내지 97중량% 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성분 C를 5 내지 20g/ℓ 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 A 대 상기 성분 B의 중량비가 0.8:1 내지 1.5:0.4의 범위, 바람직하게는 2.0:1 내지 2.5:1의 범위인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 A가 인산으로부터 유도된 단위와 1가 또는 2가 방향족 알코올로부터 유도된 단위로부터 구성되는 트리에스테르이며, 상기 트리에스테르는 바람직하게는 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물, 또는 이들 두 화합물들의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 조성물.
    화학식 I
    Figure pct00005

    화학식 II
    Figure pct00006

    상기 화학식 I 및 II에서,
    Ar은 1가 방향족 라디칼, 바람직하게는 페닐을 나타낸다.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 B가 지방족 α,ω-디카복실산과 지방족 2가 또는 다가 알코올로 구성되는 폴리에스테르이며, 바람직하게는 상기 2가 또는 다가 알코올의 쇄의 두 말단 각각에 하이드록시 그룹이 존재하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 지방족 디카복실산이 4 내지 10개의 탄소 원자를 가지며, 상기 디카복실산은 바람직하게는 아디프산인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 지방족 알코올이 에틸렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜 및 1,6-헥산디올로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 B가 ω-하이드록시 1-카복실산 또는 이의 락톤, 바람직하게는 카프로락톤으로부터 유도된 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 B의 분자량이 200 내지 8000의 범위, 바람직하게는 500 내지 4000의 범위인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 C가 폴리에틸렌이민 또는 트리에틸렌테트라민 또는 디에틸렌트리아민 또는 이들 아민 중 2개 또는 3개를 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 C가, 음이온이 클로라이드, 바람직하게는 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드인 암모늄 염인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  13. 섬유 재료를 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따르는 조성물과, 바람직하게는 흡진 공정(exhaust process)에 의해 접촉시키는 단계를 포함하는, 섬유 재료의 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 60℃ 내지 100℃ 범위의 온도에서 수행되는 흡진 공정인 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 섬유 재료가 80중량% 내지 100중량%의 범위 정도까지 폴리에스테르로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
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