KR20160099578A - 차량시트용 난연성 코팅제 및 차량시트재료의 제조방법 - Google Patents

차량시트용 난연성 코팅제 및 차량시트재료의 제조방법 Download PDF

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KR20160099578A
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vehicle seat
coating agent
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KR1020167016136A
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카쯔야 오쿠무라
신이치 모리나가
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닛카 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

(A) 질소 함유 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제. 할로겐 화합물이나 안티몬 화합물을 사용하지 않고, 충분한 난연성을 발현하며, 또한 열수에 대한 흔적의 발생이 억제되어 있는 난연성 차량시트재료가 제공된다.

Description

차량시트용 난연성 코팅제 및 차량시트재료의 제조방법{Flame Retardant Coating Agent for Vehicle Seat, and Manufacturing Method for Flame-Retardant Vehicle Seat Material}
본 발명은, 차량시트용 난연성 코팅제, 및 이 코팅제로 처리된 난연성 차량시트재료의 제조방법에 관한 것이다.
종래부터 자동차용 시트재료나 철도차량용 시트재료 등의 차량용 시트재료의 난연코팅 가공분야에는, 데카브로모디페닐에테르로 대표되는 할로겐계 화합물이나, 삼산화안티몬으로 대표되는 안티몬계 화합물을 배합한 수지화합물이 사용되고 있다.
최근, 환경문제로부터 할로겐계 화합물이나 안티몬계 화합물 이외의 난연제를 사용하는 것이 요구되고 있고, 폴리인산암모늄(APP)으로 대표되는 융점을 갖지 않는 인계 난연제, 수산화알루미늄이나 수산화마그네슘 등의 금속수산화물, 인산에스테르 등이 사용되고 있다.
차량용 시트재료에 있어서, 난연성은 탑승자의 생명을 지키기 위하여 생략할 수 없는 성능이다. 따라서, 난연성이 '보다 양호'한 난연제의 이용은 필수불가결인데, 상기 금속수산화물이나 인산에스테르는, APP에 비하여 난연성이 떨어지는 것이 지적되고 있다. 덧붙여, 유기인계 난연제의 사용은, 비용의 증가라는 문제가 있다.
한편, APP는 양호한 난연성을 나타내면서, 비용도 저렴하기 때문에 널리 이용되고 있다. 하지만, APP는 물에 대한 용해성을 나타내므로, 차량시트 가공시의 스팀처리에 의하여, 흔적이나 점액이 발생하여, 작업성이 저하된다는 문제가 발생하고 있다. 여기에서, '흔적'이란, 처리 후의 시트재료에 물이나 증기가 부착된 후에 건조시킨 경우, 물이나 증기가 부착된 부분이 반점형상이나 링얼룩 형상으로 되거나, 발분(發粉) 하거나 하는 현상이다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 일본공개특허공보 2006-028488호(특허문헌 1)에서는, 합성수지 에멀젼의 고형분 100질량부에 대하여, 인 및 질소를 함유하는 논할로겐계 난연제 입자 표면을 관능기 함유 유기규소 수지로 피복한 논할로겐계 난연제의 1종 또는 2종 이상을 1~300질량부 첨가하여 이루어지는 차량내장재용 코팅 조성물이 개시되어 있다. 또한, 일본공개특허공보 2006-063125호(특허문헌 2)에서는, 폴리인산 화합물과 실리콘계 수지에 의하여 폴리인산계 난연제의 조성물로 하고, 그 조성물을, 엘라스토머 수지에 배합하여, 섬유제품의 난연화 처리에 적용하는 방법이 개시되어 있다.
하지만, APP를 완전히 피복하는 것은 기술적으로 곤란하며, 특허문헌 1, 특허문헌 2의 방법에서는, APP의 물에 대한 용해성 저감은 가능하지만, 이들 방법에서는, 고온의 물, 특히 80℃ 이상의 열수에 대한 APP의 용해성을 저감하는 것은 곤란하였다.
또한, 할로겐계 화합물을 사용하지 않는 방법으로서, 일본공개특허공보 2006-233152호(특허문헌 3)에서는, 포백의 한쪽 면에 아크릴 모노머 내에 메틸롤기를 포함하지 않는 아크릴계 공중합체 수지, 폴리인산 암모늄염, 인산에스테르 및 증점제를 특정한 비율로 함유하는 백코팅제로 이루어지는 백코팅층을 가지며, 또한 포름알데히드의 발생량이 0.1ppm 이하인 난연포백이 개시되어 있다.
하지만, 특허문헌 3의 방법으로는, 여전히 APP의 물에 대한 용해성의 문제는 해결되지 않는다.
또한, 흔적을 눈에 띄지 않게 하기 위하여, 생지(生地)(차량시트재료)의 두께를 늘리거나, 디자인이나 색조를 궁리하는 등의 방법도 행하여지고 있다. 하지만, 이 경우에 생지 중량의 증대는 불가피하며, 또한 그 디자인성, 의장성에는 일정한 제한이 주어지게 된다. 따라서, 이러한 대책을 불필요로 하고, 생지 중량의 경량화와 폭넓은 디자인성, 의장성을 실현하며, 그리고 뛰어난 난연성과 흔적 발생의 억제를 양립시킨 비할로겐계의 차량시트용 난연성 코팅제가 요구되고 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허공보 2006-028488호 특허문헌 2: 일본공개특허공보 2006-063125호 특허문헌 3: 일본공개특허공보 2006-233152호
본 발명은, 이와 같은 현상황에 감안하여 이루어진 것으로, 할로겐 화합물이나 안티몬 화합물을 사용하지 않고, 충분한 난연성을 발현하며, 또한 열수에 대한 흔적 발생이 억제된 난연성 차량시트재료를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 행한 결과, 특정 질소 함유 화합물과, 특정 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제를 사용함으로써, 난연성이 뛰어나며, 또한 열수에 의한 흔적의 발생이 억제된 난연성 차량시트재료가 얻어지는 것을 발견하고, 이러한 지식에 근거하여 본 발명을 완성시켰다.
본 발명의 일 측면 a에 따르면, (A) 질소 함유 화합물과, (C) 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제가 제공된다.
본 발명에 따르면, (A) 질소 함유 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지와, (B) 인계 화합물 및/또는 (D) 금속수산화물을 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제도 제공할 수 있다.
본 발명은, 예를 들어 이하의 실시형태를 포함할 수 있다.
[a1] (A) 질소 함유 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제.
[a2] (A) 질소 함유 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지와, (B) 인계 화합물 및/또는 (D) 금속수산화물을 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제.
[a3] 화합물 (A)가 멜라민 화합물, 트리아진 화합물 및 그들과 (이소)시아누르산과의 염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 [a1] 또는 [a2]에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
[a4] 화합물 (B)가 하기 일반식 (1) 내지 (5)로 나타나는 화합물, 및 폴리인산 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 화합물 (D)가 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 [a2] 또는 [a3]에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
일반식 (1)
[화학식 1]
Figure pct00001
(상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 페닐기, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 나프틸기 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 비페닐기를 나타내고, E는 직접 결합, -O- 또는 -N(H)-를 나타내며, a는 1 또는 2를 나타내고, b는 0 또는 1을 나타낸다.)
일반식 (2)
[화학식 2]
Figure pct00002
(상기 식 중, R3은 벤질기, 메틸벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기 또는 하기 식 (6)으로 나타나는 기를 나타낸다.)
일반식 (6)
[화학식 3]
Figure pct00003
(상기 식 중, R4는 탄소수 1~10의 알킬기, 페닐기 또는 벤질기를 나타낸다.)
일반식 (3)
[화학식 4]
Figure pct00004
(상기 식 중, R5~R8은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 페닐기를 나타내고, R9는 치환기를 가져도 좋은 아릴렌기를 나타내며, c는 1~5의 정수를 나타낸다.)
일반식 (4)
[화학식 5]
Figure pct00005
(상기 식 중, R10과 R11은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, R12는 비페닐기 또는 나프틸기를 나타낸다.)
일반식 (5)
[화학식 6]
Figure pct00006
(상기 식 중, R13~R16은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다.)
[a5] 화합물 (C)가 아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지인 [a1] 내지 [a4] 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
[a6] 화합물 (A)와, 화합물 (B)와 화합물 (D)의 합계의 배합비 (A):{(B)+(D)}가, 질량비로 1:0.1~15이고, 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (D)의 합계와, 화합물 (C)와의 배합비 {(A)+(B)+(D)}:(C)가, 질량비로 1:9~9.5:0.5인 [a2] 내지 [a5] 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
[a7] [a1] 및 [a3] 내지 [a6] 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제를, 차량시트재료의 한쪽 면에 처리한 후에 건조시키고, 차량시트재료의 처리면 및/또는 차량시트재료 중에, 상기 화합물 (A)와, 화합물 (C)를 포함하는 난연성 피막을 형성시킴으로써, 난연성 차량시트재료를 얻는 것을 특징으로 하는 난연성 차량시트재료의 제조방법.
[a8] [a2] 내지 [a6] 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제를, 차량시트재료의 한쪽 면에 처리한 후에 건조시키고, 차량시트재료의 처리면 및/또는 차량시트재료 중에, 상기 화합물 (A)와, 화합물 (C)와, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D)를 포함하는 난연성 피막을 형성시킴으로써, 난연성 차량시트재료를 얻는 것을 특징으로 하는 난연성 차량시트재료의 제조방법.
본 발명의 다른 측면 b에 따르면, (A) 질소 함유 화합물과, (B) 인계 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제가 제공된다.
이와 같은 본 발명의 '다른 측면 b'에 있어서는, 본 발명은, 예를 들어 다음의 실시형태를 포함할 수 있다.
[b1] (A) 질소 함유 화합물과, (B) 인계 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제.
[b2] 화합물 (A)가 멜라민 화합물, 트리아진 화합물 및 그들과 (이소)시아누르산과의 염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 [b1]에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
[b3] 화합물 (B)가, 하기 일반식 (1) 내지 (5)로 나타나는 화합물, 및 폴리인산 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 [b1] 또는 [b2]에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
일반식 (1)
[화학식 7]
Figure pct00007
(상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 페닐기, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 나프틸기 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 비페닐기를 나타내고, E는 직접결합, -O- 또는 -N(H)-를 나타내며, a는 1 또는 2를 나타내고, b는 0 또는 1을 나타낸다.)
일반식 (2)
[화학식 8]
Figure pct00008
(상기 식 중, R3은 벤질기, 메틸벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기 또는 하기 일반식 (6)으로 나타나는 기를 나타낸다.)
일반식 (6)
[화학식 9]
Figure pct00009
(상기 식 중, R4는 탄소수 1~10의 알킬기, 페닐기 또는 벤질기를 나타낸다.)
일반식 (3)
[화학식 10]
Figure pct00010
(상기 식 중, R5~R8은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 페닐기를 나타내고, R9는 치환기를 가져도 좋은 아릴렌기를 나타내며, c는 1~5의 정수를 나타낸다.)
일반식 (4)
[화학식 11]
Figure pct00011
(상기 식 중, R10과 R11은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, R12는 비페닐기 또는 나프틸기를 나타낸다.)
일반식 (5)
[화학식 12]
Figure pct00012
(상기 식 중, R13~R16은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다.)
[b4] 화합물 (C)가 아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지인 [b1] 내지 [b3] 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
[b5] 화합물 (A)와 화합물 (B)와의 배합비 (A):(B)가, 질량비로 1:0.1~10이고, 화합물 (A)와 화합물 (B)와의 합계와, 화합물 (C)와의 배합비 (A)+(B):(C)가, 질량비로 3:7~9:1인 [b1] 내지 [b4] 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제.
[b6] [b1] 내지 [b5]에 기재된 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제를 차량시트재료의 한쪽 면에 처리한 후에 건조시키고, 차량시트재료의 처리면 및/또는 차량시트재료 중에 상기 화합물 (A)와, 화합물 (B)와, 화합물 (C)를 포함하는 난연성 피막을 형성시킴으로써, 난연성 차량시트재료를 얻는 것을 특징으로 하는 난연성 차량시트재료의 제조방법.
상기한 본 발명의 '다른 측면'에 있어서는, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제는, 화합물 (A)와 화합물 (B)의 배합비 (A):(B)가, 질량비로 1:0.1~10인 것이 바람직하고, 1:0.1~7인 것이 보다 바람직하며, 1:0.1~5인 것이 더욱 바람직하다. 이 범위 밖인 경우, 난연성이 저하되는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 이와 같은 '다른 측면 b'에 있어서는, 화합물 (A)와 화합물 (B)와의 합계와, 화합물 (C)와의 배합비 (A)+(B):(C)가, 질량비로 3:7~9:1인 것이 바람직하고, 4:6~9:1인 것이 보다 바람직하며, 5:5~9:1인 것이 더욱 바람직하다. 화합물 (A)와 화합물 (B)와의 합계가, 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (C)와의 합계의 30질량% 미만인 경우, 난연성이 저하되는 경향이 있고, 90질량%를 넘을 경우, 코팅제의 제품화가 곤란해지는 경향, 촉감의 경화나 발분 발생의 경향, 난연성 피막과 시트재료와의 접착성이 저하되어, 충분한 생지 강도가 얻어지지 않는 경향 등이 있다.
이와 같은 본 발명의 측면 b에 따르면, '난연성의 향상, 촉감의 조정이 가능, 발분의 방지, 접착성의 향상, 도포상태의 균일화'에 있어서 보다 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 측면 c에 따르면, (A) 질소 함유 화합물과, (D) 금속수산화물과, (C) 수성 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제가 제공된다.
이와 같은 본 발명의 측면 c에 따르면, '비용절감, 코팅층의 두께와 침투 정도의 조정이 용이하여 촉감의 컨트롤이 용이, 가공이력의 체크가 용이'라는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 측면 d에 따르면, (A) 질소 함유 화합물과, (B) 인계 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지와, (D) 금속수산화물을 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제가 제공된다.
이와 같은 본 발명의 측면 d에 따르면, 상기한 측면 b에 있어서의 효과와, 측면 c에 있어서의 효과를 합하여, 밸런스를 맞춘 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제에 따르면, 할로겐 및 안티몬을 함유하지 않고, APP와 동등 또는 그 이상의 충분한 난연성을 발현하며, 또한 열수에 대한 흔적의 발생이 억제되어 있는 난연성 차량시트재료를 제공하는 것이 가능해진다.
이하에, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제, 및 난연성 차량시트재료의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
(A) 질소 함유 화합물
(A) 질소 함유 화합물 (이하, 화합물 (A)라고 약칭함)은, 후술하는 (B) 인계 화합물 (이하, 화합물 (B)라고 약칭함)과 병용함으로써, 각각의 화합물을 단독으로 사용하는 것 이상의 뛰어난 난연성과 열수에 대한 흔적 발생의 억제를 양립시킬 수 있다.
화합물 (A)로서, 예를 들어 멜라민 화합물; 구아나민 화합물; 트리아진 화합물; 시아누르산 화합물; 멜라민 화합물, 구아나민 화합물 및 트리아진 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종과 산과의 염 등을 들 수 있다.
멜라민 화합물로서는, 멜라민; 2-메틸멜라민 등의 알킬멜라민, 구아닐멜라민 등의 치환멜라민 화합물; 멜람, 멜렘, 멜론, 메톤 등의 멜라민의 탈암모니아 축합물 등을 들 수 있다.
구아나민 화합물로서는, 구아나민, 메틸구아나민, 아세트구아나민, 벤조구아나민, 석시노구아나민, 3,9-비스[2-(3,5-디아미노-2,4,6-트리아제페닐)에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸 등을 들 수 있다.
트리아진 화합물로서는, 1,2,3-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,3,5-트리아진, 벤조트라아진 및 그들의 탄소원자에 1~3개의 아미노기가 치환된 아미노기 함유 트리아진 등을 들 수 있다.
시아누르산 화합물로서는, (이소)시아누르산(시아누르산과 이소시아누르산의 양쪽을 나타냄), 암멜린, 암멜리드 등을 들 수 있다. 시아누르산 화합물은 수화물이어도 무수물이어도 좋다.
멜라민 화합물, 구아나민 화합물 및 트리아진 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종과 염을 형성하는 산으로서는, (이소)시아누르산, 포름산, 초산, 옥살산, 말론산, 유산, 구연산, 안식향산, 이소프탈산, 텔레프탈산 등의 유기산; 염산, 질산, 황산, 피로황산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 파라톨루엔술폰산, 도데실벤젠술폰산, 술파민산, 인산, 피로인산, 폴리인산, 포스폰산, 페닐포스폰산, 알킬포스폰산, 아인산, 붕산, 텅스텐산 등의 무기산을 들 수 있다.
이와 같은 화합물 (A)는, 1종을 단독으로, 또는 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이와 같은 화합물 (A) 중에서도 난연성의 관점에서, 멜라민 화합물, 트리아진 화합물 및 그들과 (이소)시아누르산과의 염이 바람직하다.
상기 멜라민 화합물 중에서는, 멜람, 멜렘, 멜론 등의 멜라민의 탈암모니아 축합물이 바람직하다.
상기 트리아진 화합물 중에서는, 아미노기 함유 트리아진 화합물, 특히 아미노기 함유 1,3,5-트리아진이 바람직하다.
상기 멜라민 화합물 및 트리아진 화합물과 (이소)시아누르산과의 염 중에서는, 멜라민 화합물과 (이소)시아누르산과의 첨가물(멜라민 화합물과 (이소)시아누르산과의 염)이 바람직하다. 전자와 후자의 비율(몰비)은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 전자:후자=3:1~1:2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2:1~1:2이다. 이 중에서도 멜라민시아누레이트(멜라민과 (이소)시아누르산의 염)나, 멜라민염에 대응하는 멜렘염, 멜람염, 멜론염 등이 바람직하다. 멜라민 화합물과 (이소)시아누르산과의 염에는 미반응의 멜라민 화합물이나 (이소)시아누르산이 포함되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서는, 흔적 억제의 관점에서, 화합물 (A)는 비수용성인 것이 바람직하다. 비수용성이란, 화합물 (A)가 고형인 경우에는 분말로 한 후, 화합물 (A) 10g을 20℃의 이온교환수 100g 중에 넣고, 20℃±0.5℃에서 1분간 강하게 흔들어 섞은 경우의 이온 교환수 100g에 대한 화합물 (A)의 용해되는 정도(g)가 1.0g 이하인 것을 가리킨다. 여기에서 '용해되는'이란, 투명한 용액을 주거나, 또는 임의의 비율로 투명하게 섞는 것을 말한다.
이와 같은 화합물 (A) 중에서도 멜라민시아누레이트가 가장 바람직하다.
(B) 인계 화합물
본 발명에 있어서는, 인계 화합물 (B)를 필요에 따라서 사용할 수 있다.
화합물 (B)로서는, 예를 들어 일반식 (1) 내지 (5)로 나타나는 화합물, 폴리인산 화합물 및 인산 알루미늄을 들 수 있다.
이와 같은 화합물 (B)는, 1종을 단독으로, 또는 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(일반식 (1)의 화합물)
일반식 (1)로 나타나는 화합물로서는, 트리페닐포스페이트(융점 50℃), 나프틸디페닐포스페이트(융점 61℃), 디나프틸페닐포스페이트, 트리나프틸포스페이트(융점 111℃), 비페닐디페닐포스페이트(20℃에서 액상), 트리크레딜포스페이트(20℃에서 액상), 트리크실레닐포스페이트(20℃에서 액상), 페녹시에틸디페닐포스페이트(융점 80℃), 에틸헥실디페닐포스페이트(20℃에서 액상), 트리(이소프로필페닐)포스페이트(20℃에서 액상), 디(페녹시에틸)페닐포스페이트, 페녹시에틸디나프틸포스페이트, 디(페녹시에틸)나프틸포스페이트, 나프톡시에틸디페닐포스페이트, 디(나프톡시에틸)페닐포스페이트, 나프톡시에틸디나프틸포스페이트, 디(나프톡시에틸)나프틸포스페이트, 아닐리노디페닐포스페이트(융점 130℃), 디아닐리노페닐포스페이트, 트리아닐리노포스페이트, 트리페닐포스핀옥사이드(융점 157℃) 등을 들 수 있다.
이들의 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 난연성의 관점에서, 페녹시에틸디페닐포스페이트(융점 80℃), 아닐리노디페닐포스페이트, 트리페닐포스핀옥사이드, 트리크실레닐포스페이트(20℃에서 액상)를 사용하는 것이 바람직하다.
(일반식 (2)의 화합물)
일반식 (2)로 나타나는 화합물로서는, 10-벤질-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드(융점 115℃), 10-(4-메틸벤질)-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-페네틸-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-(1-나프틸메틸)-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-(2-나프틸메틸)-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 부틸[3-(9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드-10-일)메틸]석신이미드, 페닐[3-(9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드-10-일)메틸]석신이미드, 벤질[3-(9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드-10-일)메틸]석신이미드(융점 143℃) 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 난연성의 관점에서, 10-벤질-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드를 사용하는 것이 바람직하다.
(일반식 (3)의 화합물)
일반식 (3)에 있어서, R9로 나타나는 아릴렌기는 치환기를 가져도 좋으며, 이러한 치환기의 예로서는, 탄소수 1~4의 알킬기, 히드록시기 등을 들 수 있고, 또한 아릴렌기의 예로서는 페닐렌기, 비페닐렌기, 메틸렌비스페닐렌기, 디메틸메틸렌비스페닐렌기, 술폰비스페닐렌기 등을 들 수 있다.
일반식 (3)으로 나타나는 화합물로서는, 레조르시놀디-2,6-크실레닐포스페이트(융점 95℃), 레조르시놀디페닐포스페이트(20℃에서 액상), 하이드로퀴논디-2,6-크실레닐포스페이트, 4,4'-비페놀디-2,6-크실레닐포스페이트, 4,4'-비페놀디페닐포스페이트, 4,4'-비페놀디크레질포스페이트, 비스페놀A디페닐포스페이트(20℃에서 액상), 비스페놀A디크레질포스페이트(20℃에서 액상) 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 난연성의 관점에서, 레조르시놀디-2,6-크실레닐포스페이트, 레조르시놀디페닐포스페이트(20℃에서 액상)를 사용하는 것이 바람직하다.
(일반식 (4)의 화합물)
일반식 (4)로 나타나는 화합물로서는, 5,5-디메틸-2-(2'-페닐페녹시)-1,3,2-디옥사포스포리난-2-옥시드(융점 129℃), 5,5-디메틸-2-(4'-페닐페녹시)-1,3,2-디옥사포스포리난-2-옥시드, 5-부틸-5-에틸-2-(4'-페닐페녹시)-1,3,2-디옥사포스포리난-2-옥시드, 5,5-디메틸-2-(2'-나프틸록시)-1,3,2-디옥사포스포리난-2-옥시드 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 난연성의 관점에서, 5,5-디메틸-2-(2'-페닐페녹시)-1,3,2-디옥사포스포리난-2-옥시드를 사용하는 것이 바람직하다.
(일반식 (5)의 화합물)
일반식 (5)로 나타나는 화합물로서는, 5-에틸-5-[[[메톡시(메틸)포스피닐]옥시]메틸]-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난2-옥시드(20℃에서 액상)를 들 수 있다.
일반식 (1) 내지 (5)로 나타나는 화합물 중에서도, 흔적 억제의 관점에서, 융점이 95℃ 이상 또는 융점이 20℃ 이하인 것이 바람직하다.
융점이 95℃ 이상인 것은 난연성 시트재료에 하드한 촉감을, 융점이 20℃ 이하인 것은 소프트한 촉감을 줄 수 있으므로, 융점이 95℃ 이상인 것과 융점이 20℃ 이하인 것을 조합함으로써, 촉감을 임의로 조정하는 것이 가능해지는 이점도 가진다.
(폴리인산 화합물)
폴리인산 화합물로서는, 폴리인산, 폴리인산암모늄, 폴리인산아미드, 폴리인산카바메이트, 트리폴리인산나트륨, 폴리인산칼륨, 폴리인산암모늄·칼륨, 폴리인산구아니딘, 폴리인산멜라민, 인산구아닐요소, 표면이 피복된 폴리인산암모늄 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 난연성과 흔적 억제의 관점에서, 표면이 피복된 폴리인산암모늄이 바람직하다. 표면이 피복된 폴리인산암모늄 중에서는, 실란 피복이나 멜라민 피복된 폴리인산암모늄인 것이 보다 바람직하다. VOC의 발생이 없다는 관점에서, 실란 피복된 폴리인산암모늄을 이용하는 것이 더욱 바람직하다.
실란 피복된 폴리인산암모늄으로서는 FRCROS486(부덴하임사 제품), Exflam APP-204(Wellchem사 제품), APP-102, APP-105(JLS사 제품), APP-5(서안화공사 제품) 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 흔적 억제의 관점에서, 화합물 (B)는 비수용성인 것이 바람직하다. 비수용성이란, 화합물 (B)가 고형인 경우에는 분말로 한 후, 화합물 (B) 10g을 20℃의 이온 교환수 100g 내에 넣고, 20℃±0.5℃로 1분간 강하게 흔들어 섞은 경우의 이온 교환수 100g에 대한 화합물 (B)의 용해되는 정도(g)가 1.0g 이하인 것을 가리킨다. 여기에서 '용해되는'이란, 투명한 용액을 주거나, 임의의 비율로 투명하게 섞는 것을 말한다.
이와 같은 화합물 (B) 중에서도, 난연성과 흔적 억제와 비용의 관점에서, 비페닐디페닐포스페이트, 트리크레질포스페이트, 트리2,6-크실레닐포스페이트, 10-벤질-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 레조르시놀디-2,6-크실레닐포스페이트가 보다 바람직하다.
(C) 수성 열가소성 수지
(C) 수성 열가소성 수지(이하, 화합물 (C)라고 약칭함)는, 상기 화합물 (A)(필요에 따라서, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D) 추가)를 시트재료에 고착시키기 위하여 사용하는 바인더 수지이고, 화합물 (A)(필요에 따라서, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D) 추가)와 병용하여 사용함으로써, 차량시트재료에 양호한 난연성과 열수에 대한 흔적의 발생을 억제하는 효과를 줄 수 있다.
화합물 (A) 및 화합물 (C)를 포함하는 본 발명의 실시형태에 있어서는, 화합물 (A):화합물 (C)의 배합비 (A):(C)는, 난연성, 촉감, 발분, 난연성 피막과 시트재료와의 접착성 등의 점에서는, 질량비로 1:9~9.5:0.5인 것이 바람직하고, 3:7~9:1인 것이 보다 바람직하며, 4:6~9:1인 것이 더욱 바람직하고, 5:5~9:1인 것이 한층 더 바람직하다.
본 발명에 있어서, 수성의 열가소성 수지란, 열가소성 수지의 수중농도가 40질량%인 수유화분산액의 200mL를, 200mL의 유리용기(덮개 부착)에 넣어 뚜껑을 닫고, 통상의 실험대 상에서 20℃로 12시간 그대로 두어도, 분리나 침전이 관찰되지 않는 열가소성 수지를 가리킨다.
이와 같은 화합물 (C)로서는, 예를 들어 수성 아크릴 수지, 수성 폴리우레탄 수지, 수성 초산비닐 수지, 수성 에틸레초산비닐 수지 등을 들 수 있다.
이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이와 같은 화합물 (C) 중에서도 소프트한 촉감과 비용의 관점에서는 수성 아크릴 수지인 것이 바람직하고, 난연성과 하드한 촉감의 관점에서는 수성 폴리우레탄 수지인 것이 바람직하며, 흔적 억제의 관점에서는 수성 폴리우레탄 수지인 것이 바람직하고, 그 중에서도 아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지인 것이 보다 바람직하다.
수성 아크릴 수지와 수성 폴리우레탄 수지를 조합함으로써, 난연성 시트재료의 촉감을 임의로 조정하는 것이 가능해지는 이점을 가진다.
수성 아크릴 수지로서는 시판품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 니카졸 시리즈(일본카바이드사 제품), 폴리졸 시리즈(소화고분자사 제품), 사이비놀 시리즈(사이덴화학사 제품), 뉴코트 FH 시리즈(신중촌화학공업(주) 제품)를 들 수 있다.
(아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지)
아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지로서는, (a) 유기폴리이소시아네이트, (b) 폴리올 및 (c) 아니온성기와 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물을 반응시켜서 얻어지는 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물을 자기유화에 의하여 물에 유화분산시키고, (d) 아미노기 및/또는 이미노기를 2개 이상 가지는 폴리아민 화합물을 이용하여 사슬연장반응시킴으로써 얻어지는 아니온성기를 가지는 수성 폴리우레탄 수지를 적합하게 이용할 수 있다.
아니온성기로서는, 카르복실기(-COOH), 카르복실레이트기(-COO-), 술포기(-SO3H), 술포네이트기(-SO3 -) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아니온성기를 가지는 자기유화성 폴리우레탄 수지의 유화분산 안정성이 뛰어난 경향이 있고, 난연성 차량시트재료의 난연성의 저하가 적으며, 흔적의 억제 효과가 양호하다는 경향이 있는 관점에서, 아니온성기는 카르복실기 및/또는 카르복실레이트기인 것이 바람직하다.
아니온성기의 함유량으로서는 0.1~5.0질량%인 것이 바람직하고, 0.2~4.0질량%인 것이 보다 바람직하며, 0.5~2.5질량%인 것이 더욱 바람직하다. 여기에서, '질량%'를 계산하는 베이스는, 아니온성기를 함유하는 수지의 질량이다. 즉, '질량%'는 수지의 화학구조식 및 배합량으로부터 이론적으로 계산하는 것이다.
상기 아니온성기의 함유량이 상기 하한 미만인 경우에는, 수성 폴리우레탄 수지의 유화분산이 곤란해져, 수성 폴리우레탄 수지 수유화분산액의 안정성이 악화되는 경향이 있고, 난연성의 저하, 흔적이 악화되는 경향이 있다. 상기 상한을 넘을 경우에는, 수성 폴리우레탄 수지가 샤프하게 감열응고되기 어려워져, 뒤배임이 일어나는 경향이 있다.
이와 같은 수성 폴리우레탄 수지는, 1종을 단독으로, 또는 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
<(a) 유기폴리이소시아네이트>
본 발명에 따른 수성 폴리우레탄 수지를 제조할 때에 사용 가능한 (a) 유기폴리이소시아네이트로서는, 특별히 제한되지 않는데, 예를 들어 디이소시아네이트 화합물, 트리이소시아네이트 화합물, 디이소시아네이트 화합물의 이량체 혹은 삼량체 등의 변성 폴리이소시아네이트 화합물을 사용할 수 있다.
디이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트 화합물; 이소포론디이소시아네이트, 수첨크실렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 노보네인디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아나트메틸)시클로헥산, 3,3'-디메틸-4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트 화합물; 페닐렌디이소시아네이트, 트릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌디이소시아네이트, 3,3'-디클로로-4,4'-비페닐렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 트리진디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
트리이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 디메틸트리페닐메탄테트라이소시아네이트, 트리스(이소시아나이트페닐)-티오포스파이트 등을 들 수 있다.
디이소시아네이트 화합물로부터 유도되는 변성 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 뷰렛 구조, 이소시아누레이트 구조, 우레탄 구조, 우레트디온 구조, 알로파네이트 구조, 삼량체 구조 등을 가지는 폴리이소시아네이트, 트리메티롤프로판의 지방족 이소시아네이트의 어덕트체, 폴리메릭 MDI(MDI=디페닐메탄디이소시아네이트) 등을 들 수 있다.
이들 폴리이소시아네이트 화합물은 1종을 단독으로 사용하여도, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
이들 폴리이소시아네이트 화합물 중에서도, 지방족 폴리이소시아네이트 및 지환식 폴리이소시아네이트는, 난연성 시트재료가 무황변성이 되는 경향이 있기 때문에 적합하게 사용할 수 있다.
<(b) 폴리올>
본 발명에 따른 수성 폴리우레탄 수지를 제조할 때에 사용 가능한 (b) 폴리올로서는, 2개 이상의 히드록실기를 가지는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 폴리에스테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올, 폴리에테르폴리올, 다이머디올 등을 사용할 수 있다.
(폴리에스테르폴리올)
상기 폴리에스테르폴리올로서는, 예를 들어 폴리에틸렌아디페이트디올, 폴리부틸렌아디페이트디올, 폴리에틸렌부틸렌아디페이트디올, 폴리헥사메틸렌이소프탈레이트아디페이트디올, 폴리에틸렌석시네이트디올, 폴리부틸렌석시네이트디올, 폴리에틸렌세바케이트디올, 폴리부틸렌세바케이트디올, 폴리-ω-카프로락톤디올, 폴리(3-메틸-1,5-펜틸렌)아디페이트디올, 1,6-헥산디올과 다이머산의 중축합물, 1,6-헥산디올과 아디프산과 다이머산의 공중축합물, 노난디올과 다이머산의 중축합물, 에틸렌글리콜과 아디프산과 다이머산의 공중축합물 등을 들 수 있다.
(폴리카보네이트폴리올)
상기 폴리카보네이트폴리올로서는, 예를 들어 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜 등의 글리콜과, 디페닐카보네이트, 포스겐 등과의 반응에 의하여 얻어지는 폴리카보네이트폴리올을 들 수 있다. 이와 같은 폴리카보네이트폴리올로서는, 예를 들어 폴리테트라메틸렌카보네이트디올, 폴리헥사메틸렌카보네이트디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올카보네이트디올, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌카보네이트디올, 1,6-헥산디올폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다.
(폴리에테르폴리올)
상기 폴리에티르폴리올로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 글리세린, 트리메티롤에탄, 트리메티롤프로판, 소르비톨, 자당, 비스페놀A, 비스페놀S, 수소첨가비스페놀A, 아코니트산, 트리멜리트산, 헤미멜리트산, 인산, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리이소프로판올아민, 피로갈롤, 디히드록시안식향산, 히드록시프탈산, 1,2,3-프로판트리티올, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 활성수소를 적어도 2개 가지는 화합물에, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 스틸렌옥사이드, 트리메틸렌옥사이드, 테트라메틸렌옥사이드, 에피클로로히드린, 테트라히드로푸란, 시클로헥실렌 등의 모노머의 1종 또는 2종 이상을 상법에 의하여 부가중합한 중합체 등을 들 수 있다. 이 경우, 부가중합의 방법으로서는, 단독중합, 블록공중합, 랜덤공중합 중 어느 것이어도 상관없다.
(다이머디올)
상기 다이머디올로서는, 중합지방산을 환원하여 얻어지는 디올을 주성분으로 하는 것을 들 수 있다. 이와 같은 중합지방산으로서는, 올레인산, 리놀산 등의 탄소수 18의 불포화지방산, 건성유지방산, 반건성유지방산, 이들 지방산의 저급모노알코올에스테르 등을 디스 알더형의 이분자 중합반응시킨 것을 들 수 있다.
이들 폴리올은 1종을 단독으로 사용하여도, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다. 또한, 이와 같은 폴리올의 중량평균분자량으로서는, 500~5,000인 것이 바람직하고, 1,000~3,000인 것이 보다 바람직하다. 이러한 '중량평균분자량'은, 원료메이커의 분석치=OHV(오하밸류)로부터 계산에 의하여 구한 것이다.
이들 폴리올 중에서도, 가수분해에 의한 난연성 시트재료의 시간 경과에 따른 강도 저하가 적다는 관점에서, 폴리카보네이트폴리올 및 폴리에테르폴리올로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 것어도 1종인 것이 바람직하다.
<(c) 아니온성기와 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물>
본 발명에 따른 수성 폴리우레탄 수지를 제조할 때에 사용 가능한 (c) 아니온성기와 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물로서는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 2,2-디메티롤프로피온산, 2,2-디메티롤부탄산 등의 카르복실기 함유 저분자디올, 2-술포-1,3-프로판디올, 2-술포-1,4-부탄디올 등의 술폰기 함유 저분자디올, 및 이들 카르복실기 함유 저분자디올 또는 술폰기 함유 저분자디올의 암모늄염, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리부틸아민, 트리에탄올아민, N,N-디메틸디에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민 등의 유기아민염, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리금속염 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 사용하여도, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
<(d) 아미노기 및/또는 이미노기를 2개 이상 가지는 폴리아민 화합물>
본 발명에 따른 수성 폴리우레탄 수지를 제조할 때에 사용 가능한 (d) 아미노기 및/또는 아미노기를 2개 이상 가지는 폴리아민 화합물로서는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 디아미노시클로헥실메탄, 피페라진, 히드라진, 2-메틸피페라진, 이소포론디아민, 노보네인디아민, 디아미노디페닐메탄, 트릴렌디아민, 크실리렌디아민 등의 디아민; 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 이미노비스프로필아민, 트리스(2-아미노에틸)아민 등의 폴리아민; 디제1급아민 및 모노카르본산으로부터 유도되는 아미드아민; 디제1급아민의 모노케티민 등의 수용성아민유도체; 수산디히드라지드, 말론산디히드라지드, 숙신산디히드라지드, 글루타르산디히드라지드, 아디프산디히드라지드, 세바신산디히드라지드, 말레인산디히드라지드, 푸말산디히드라지드, 이타콘산디히드라지드, 1,1'-에틸렌디히드라진, 1,1'-트리메틸렌디히드라진, 1,1'-(1,4-부틸렌)디히드라진 등의 히드라진 유도체를 들 수 있다. 이들 아미노기 및/또는 이미노기를 2개 이상 가지는 폴리아민 화합물은, 1종을 단독으로 사용할 수 있고, 또는 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
(아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지)
상기 아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지는, 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머의 중화물의 자기유화에 의한 물에 대한 유화분산 및 사슬연장반응에 의하여 그 폴리우레탄 수지의 유화분산액으로서 얻을 수 있다.
상기 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머의 중화물은, 상기 (c) 아니온성기와 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물에 유래하는 아니온성기가 중화된 기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물이고, 상기 (a) 유기폴리이소시아네이트, 상기 (b) 폴리올 및 상기 (c) 아니온성기와 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물을 반응시켜서 얻어진다.
이와 같은 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물을 얻기 위한 구체적인 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 종래 공지의 일단식의 이른바 원숏법, 다단식의 이소시아네이트 중부가반응법 등에 의하여 제조할 수 있다. 이때의 반응온도는 40~150℃인 것이 바람직하다.
(저분자량 사슬연장제)
또한, 이와 같은 반응시에는, 필요에 따라서 2개 이상의 활성수소원자를 가지는 저분자량 사슬연장제를 사용할 수 있다. 이와 같은 저분자량 사슬연장제로서는, 분자량이 400 이하인 것이 바람직하고, 특히 300 이하인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 저분자량 사슬연장제로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 트리메티롤프로판, 펜타에리스리톨, 소르비톨 등의 저분자량 다가알코올; 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 디아미노시클로헥실메탄, 피페라진, 2-메틸피페라진, 이소포론디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 저분자량 폴리아민을 들 수 있다. 이와 같은 저분자량 사슬연장제로서는, 1종을 단독으로 사용하여도, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
(아니온성기의 중화)
상기 (c) 아니온성기와 2개 이상의 활성수소를 가지는 화합물에 유래하는 아니온성기의 중화는, 이소시아네이트기 말단 프리폴리머의 조정과 동시여도 좋고, 조정 전이어도 조정 후여도 좋다. 이와 같은 중화는, 적절히 공지의 방법을 이용하여 행할 수 있고, 이와 같은 중화에 이용하는 화합물로는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리부틸아민, N-메틸-디에탄올아민, N,N-디메틸모노에탄올아민, N,N-디에틸모노에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민류; 수산화칼륨; 수산화나트륨; 탄산나트륨; 암모니아 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리부틸아민 등의 제3급아민류가 특히 바람직하다.
상기 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물의 물에 대한 유화분산방법에 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 호모믹서, 호모지나이저, 디스퍼 등의 유화분산기기를 이용한 방법을 들 수 있다. 또한, 상기 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물을 물에 유화분산시킬 때에는, 그 프리폴리머 중화물을, 특별히 유화제를 사용하지 않고 5~40℃의 온도범위에서 자기유화에 의하여 물에 유화분산시키고, 이소시아네이트기와 물과의 반응을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 유화제를 사용하는 경우에는, 난연성과 흔적이 저하되는 경향이 있다.
더욱이, 이와 같이 유화분산시킬 때에는, 필요에 따라서, 인산, 인산이수소나트륨, 인산수소이나트륨, 파라톨루엔술폰산, 아디핀산, 염화벤조일 등의 반응제어제를 첨가할 수 있다.
상기 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물의 사슬연장반응은, 상기 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물에, 상기 (d) 아미노기 및/또는 이미노기를 2개 이상 가지는 폴리아민 화합물을 첨가하거나, 또는 상기 (d) 아미노기 및/또는 이미노기를 2개 이상 가지는 폴리아민 화합물에, 상기 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물을 첨가함으로써 행할 수 있다. 이와 같은 사슬연장반응은, 반응온도 20~40℃에서 행하는 것이 바람직하다. 통상은 30~120분 사이에서 완결된다.
상기 아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지의 제조방법에 있어서는, 상기 유화분산 및 상기 사슬연장반응은 동시여도 좋고, 상기 아니온성기를 가지는 이소시아네이트기 말단 프리폴리머 중화물을 유화반응시킨 후에 사슬연장시켜도, 사슬연장시킨 후에 유화분산시켜도 좋다.
이와 같은 수성 폴리우레탄 수지는, 통상 수지의 수화분산물로서 얻어져, 시장에 유통되고 있다. 본 발명에 따른 수성 폴리우레탄 수지는, 이와 같이 물에 유화분산시킨 상태로 사용하는 것이 바람직하고, 그 농도는 특별히 제한되지 않지만, 본 발명에 따른 코팅제를 균일한 상태로 쉽게 얻을 수 있는 경향이 있으며, 또한 난연성 시트재료의 성능을 고려하면, 15~60질량%인 것이 바람직하다.
화합물 (D)
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제에는, 난연성 시트재료가 연소하였을 때의 냉각에 의한 난연성의 향상과 비용의 관점에서, (D) 금속수산화물(이하, 화합물 (D)라고 약칭함)을 병용하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물 (D)는, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이들 화합물 (D)는, 필요에 따라서 2종 이상 조합되어 있어도 좋다. 이들 중에서도, 난연성과 공급의 면에서, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘이 바람직하고, 수산화알루미늄이 보다 바람직하다. 화합물 (D)는 난연성과 코팅면의 백화나 발분의 관점에서, 평균입자직경이 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 난연성의 관점에서 수산화알루미늄 중의 SiO2는 0.02% 이하인 것이 바람직하다.
화합물 (A) 및 화합물 (C)에 더하여, 화합물 (D)를 포함하는 본 발명의 실시형태에 있어서는, 화합물 (A)와 화합물 (D)와의 비 (A):(D)는, 난연성, 촉감, 발분, 난연성 피막과 시트재료와의 접착성 등의 점에서는, 질량비로 1:0.1~10인 것이 바람직하고, 1:0.1~7인 것이 보다 바람직하며, 1:0.1~5인 것이 더욱 바람직하다. 또한, {화합물 (A)+화합물 (D)}:화합물 (C)의 배합비{(A)+(D)}:(C)는 난연성, 촉감, 발분, 난연성 피막과 시트재료와의 접착성 등의 점에서는, 질량비로 3:7~9:1인 것이 바람직하고, 4:6~9:1인 것이 보다 바람직하며, 5:5~9:1인 것이 더욱 바람직하다.
화합물 (D)의 배합량은 특별히 제한은 없지만, 화합물 (A)와 화합물 (B)와, 화합물 (D)와의 합계에 대하여 80질량% 미만인 것이 바람직하고, 70질량% 미만인 것이 보다 바람직하다.
한편, 화합물 (D)의 배합량이 화합물 (A)와, 화합물 (B)와, 화합물 (D)와의 합계에 대하여 80질량% 이상인 경우, 난연성의 저하, 발분, 난연성 피막과 시트재료와의 접착성의 저하 등의 경향이 있다.
(화합물 (A) 내지 화합물 (D) 상호간의 바람직한 양비)
화합물 (B) 및/또는 화합물 (D)를 포함하는 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 실시형태에 있어서는, (A):{(B)+(D)}가 질량비로 1:0.1~15인 것이 바람직하고, 1:0.1~10인 것이 보다 바람직하며, 1:0.1~7인 것이 더욱 바람직하고, 1:0.1~5인 것이 보다 한층 바람직하다. 이 범위 밖인 경우에는, 양호하게 성능의 밸런스를 취하는 것이 어려워지는 경향이 있다.
또한, 이러한 실시형태에 있어서는, 화합물 (A)와, 화합물 (B)와, 화합물 (D)와의 합계와, 화합물 (C)와의 배합비 {(A)+(B)+(D)}:(C)가 질량비로 1:9~9.5:0.5인 것이 바람직하고, 3:7~9:1인 것이 보다 바람직하며, 4:6~9:1인 것이 더욱 바람직하고, 5:5~9:1인 것이 보다 한층 바람직하다. 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (D)와의 합계가, 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (C)와 화합물 (D)와의 합계에 대한 비로 30질량% 미만(즉, {(A)+(B)+(D)}/{(A)+(B)+(C)+(D)}<0.30)인 경우, 난연성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 이 비 {(A)+(B)+(D)}/{(A)+(B)+(C)+(D)}>0.9인 경우, 코팅제의 제품화가 어려워지는 경향, 촉감의 경화나 발분 발생의 경향, 난연성 피막과 시트재료와의 접착성이 저하되어, 충분한 생지강도가 얻어지지 않는 경향 등이 있다.
(용매)
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제에 있어서는, 상기 화합물 (A)와 화합물 (C)(필요에 따라서, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D) 추가)를 혼합할 때에, 용매로서 물을 사용하는 것이 바람직하다. 물로서는 이온교환수 또는 증류수를 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제에는, 용매로서 유기용제를 병용할 수 있다. 이와 같은 유기용제로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부틸글리콜, 부틸디글리콜 등의 글리콜류; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올류 등을 들 수 있다. 흔적, 비용, 위험물, 견뢰도, 점도, 뒤배임의 관점에서, 이와 같은 유기용제는, 물에 대하여 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0질량%인 것이 가장 바람직하다.
(pH 조정제)
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제에 있어서는, pH 조정제로서, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산소다, 중탄산소다, 암모니아, 염산, 황산, 질산, 인산, 초산 등을 사용할 수 있다.
(증점제)
본 발명에 있어서는, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 점도와 점성을 조정하고, 차량시트재료에 대한 도공성을 조정하는 관점에서, 증점제를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 증점제로서는, 아라비아검, 트라가칸트검, 구아검, 로커스트빈검, 알긴산나트륨, 카라기난, 크산탄검, 풀란 등의 천연 수용성 유기고분자; 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 등의 반합성의 수용성 유기고분자; 폴리비닐알코올, 우레탄 수지, 알칼리 증점형 아크릴수지 등의 합성 수용성 유기고분자 등을 들 수 있다.
이들 증점제는 1종을 단독으로 또는 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 증점제 중에서도 도공성의 관점에서, 크산탄검, 히드록시에틸셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 우레탄 수지, 알칼리 증점형 아크릴수지를 적합하게 사용할 수 있다.
우레탄 수지로서는, 폴리에테르폴리올계 우레탄폴리머를 들 수 있다. 이와 같은 폴리에테르폴리올계 우레탄폴리머로서는, 시판품을 사용할 수 있으며, 예를 들어 아데카놀UH-420, 아데카놀UH-450, 아데카놀UH-540, 아데카놀UH-752(이상, (주)ADEKA 제품), SN시크너601, SN시크너612, SN시크너621N, SN시크너623N(이상, 산노프코(주) 제품), 레오레이트244, 레오레이트278, 레오레이트300(이상, 엘레멘티스·재팬(주) 제품), DK시크너SCT-275(제1공업제약(주) 제품) 등을 들 수 있다.
(알칼리 증점형 아크릴수지)
알칼리 증점형 아크릴수지로서는, 카르복실기 함유 모노머 및 (메타)아크릴산에스테르모노머로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 모노머를 포함하는 모노머 조성물의 중합물인 것이 바람직하다.
이와 같은 알칼리 증점형 아크릴수지 중에서도, 카르복실기 함유 모노머 및 (메타)아크릴산에스테르모노머로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 모노머를 포함하는 모노머 조성물을, 필요에 따라서 중합개시제, 계면활성제, 연쇄이동제, 가교제 등의 존재 하에, 유화중합하여 얻어진 것인 것이 바람직하다.
알칼리 증점형 아크릴수지의 구성성분인 카르복실기 함유 모노머로서는, 예를 들어 (메타)아크릴산, 크로톤산, 계피산, 아트로프산 등의 모노카르본산계 모노머; 이타콘산, 말레인산, 푸말산, 시트라콘산, 메사콘산 등의 디카르본산계 모노머 및 이들의 산무수물; 더욱이 디카르본산모노머알킬에스테르계 모노머 등을 들 수 있다. 이들 중에서 아크릴산, 메타크릴산이 바람직하고, 특히 메타크릴산이 바람직하다.
(메타)아크릴산에스테르모노머로서는, 예를 들어 페닐기를 가져도 좋은 탄소수가 1~22인 알칼기를 가지는 (메타)아크릴산알킬에스테르모노머를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수가 1~4인 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산알킬에스테르모노머이다.
본 발명에 따른 상기 알칼리 증점형 아크릴수지에는, 그 구성성분으로서, 카르복실기 함유 모노머 및 (메타)아크릴산 에스테르모노머로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 모노머 이외에, 이들과 공중합 가능한 모노머를 사용할 수 있다. 이와 같은 공중합 가능한 모노머로서는, 예를 들어 카르본산비닐계 모노머, 스틸렌계 모노머, 히드록실기 함유 모노머, 아미드기 함유 모노머, 시아노기 함유 모노머를 들 수 있다.
카르본산 비닐계 모노머로서는, 예를 들어 탄소수가 1~21인 알킬기나 페닐기를 가지는 카르본산 비닐을 들 수 있고, 바람직하게는 초산비닐, 프로피온산비닐이다.
스틸렌계 모노머로서는, 스틸렌, 메틸스틸렌, 에틸스틸렌, 이소프로필스틸렌, tert-부틸스틸렌을 들 수 있고, 바람직하게는 스틸렌이다.
히드록실기 함유 모노머로서는, 탄소수가 2~4인 히드록시알킬(메타)아크릴레이트, 탄소수가 2~8인 폴리옥시알킬렌모노(메타)아크릴레이트, 글리세린모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨모노(메타)아크릴레이트, (메타)아릴알코올, 글리세린모노(메타)아릴에테르 등을 들 수 있다.
아미드기 함유 모노머로서는, (메타)아크릴아미드, 탄소수가 1~4인 N-알킬(메타)아크릴아미드, 탄소수가 1~3인 N-히드록시알킬(메타)아크릴아미드, 탄소수가 1~4인 N-알콕시메틸(메타)아크릴아미드, 디아세톤(메타)아크릴아미드, 말레인산아미드, 말레인산이미드 등을 들 수 있다. 시아노기 함유 모노머로서는, (메타)아크릴로니트릴, α-크롤아크릴로니트릴, α-에틸아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 한편, 상기에 있어서 (메타)아크릴이란 아크릴과 메타크릴의 양쪽을 의미한다.
(중합개시제)
알칼리 증점형 아크릴수지의 제조 시에 사용 가능한 중합개시제로서는, 과산화수소, 과황산암모늄, 과황산칼륨, 레독스계 개시제(과산화수소-염화제일철, 과황산암모늄-산성아황산나트륨, 아스코르빈산(염), 론갈리트 등), 1,1-디-t-부틸퍼옥시-2-메틸시클로헥산, 2,2-비스(4,4-디-t-부틸퍼옥시시클로헥실)프로판, 수용성 아조계 개시제 등의 래디컬 공여제가 예시된다. 또한, 자외선, 전자선, 방사선 등에 의한 광중합에 의하여, 래디컬을 발생시켜도 좋고, 이 경우에 광증감제 등을 사용하여도 좋다.
(계면활성제)
알칼리 증점형 아크릴수지의 제조 시에 사용 가능한 계면활성제로서는, 후술하는 공지의 비이온 계면활성제 및 아니온 계면활성제의 적어도 1종을 사용할 수 있다.
(연쇄이동제)
알칼리 증점형 아크릴수지의 제조 시에 사용 가능한 연쇄이동제로서는, n-헥실메르캅탄, n-옥틸메르캅탄, n-도데실메르캅탄, t-도데실메르캅탄, n-스테아릴메르캅탄 등의 메르캅탄류, 테트라에틸티우라늄설파이드, 펜타페닐에탄, 테르피놀렌, α-메틸스틸렌다이머 등의 통상의 유화중합으로 사용 가능한 것을 단독 혹은 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 알칼리 증점형 아크릴수지의 제조 시에 사용 가능한 가교제로서는, 래디컬 중합성의 이중결합을 2개 이상 가지는 화합물이라면 특별히 한정되지 않는데, 예를 들어 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 글리세린트리(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디아릴프탈레이트, 디아릴말레이트, 디아릴푸말레이트, 아릴(메타)아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스(메타)아크릴아미드, 디비닐벤젠 등을 들 수 있고, 필요에 따라서 사용할 수 있다.
그 밖에, pH 완충제, 킬레이트제 등을 중합 시에 사용하여도 좋고, pH 완충제로서는, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 인산이수소나트륨, 인산나트륨, 초산나트륨, 초산칼륨 등을 예시할 수 있으며, 킬레이트제로서는 에틸렌디아민사초산나트륨, 니트릴로트리초산나트륨 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 따른 알칼리 증점형 아크릴수지는, 시판품을 사용할 수 있으며, 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다.
니카졸VT-253A(일본카바이드공업(주) 제품), 아론A-20P, 아론A-7150, 아론A-7070, 아론B-300, 아론B-300K, 아론B-500, 아론A-20L(이상, 동아합성(주) 제품), 쥬리마AC-10LHP, 쥬리마AC-10SHP, 레오딕250H, 레오딕835H, 쥰론PW-110, 쥰론PW-150(이상, 일본순약(주) 제품), 프라이멀ASE-60, 프라이멀TT-615, 프라이멀RM-5(이상, 롬·앤드·하스·재팬(주) 제품), SN시크너A-818, SN시크너A-850, SN시크너902(이상, 산노프코(주) 제품), 레오레이트430(엘레멘티스·재팬(주) 제품), 오스테커V-500(일화화학(주) 제품), 버나졸K(신중촌화학공업(주) 제품), 본코트HV-E(DIC사 제품) 등을 들 수 있다.
증점제의 사용량은, 차량시트 난연성 코팅제에 대하여 0.1~2.0질량%인 것이 바람직하고, 0.3~1.5질량%인 것이 보다 바람직하다.
0.1질량% 미만인 경우, 차량시트용 난연선 코팅제의 보존안정성의 저하의 경향, 도포량 과다나 뒤배임 때문에 균일한 가공이 어려워지는 경향이 있다. 2.0질량%를 초과하는 경우, 코팅시의 전개성이 양호하지 않게 되어, 균일한 가공이 어려워지는 경향이나 연소성, 흔적의 억제 효과가 저하되는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제에는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 본 발명에 사용하는 이외의 질소 함유 화합물, 인계 화합물, 증점제, 열가소성 수지나 소취제, 발포제 등을 배합할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 왁스 성분을 병용하는 것도 가능하다. 왁스 성분을 병용함으로써, 재봉 생지 또는 직망사(織網絲)에 대한 평활성을 부여할 수 있어, 가봉제 또는 바탕실 절단성이 향상된다. 또한, 발수성 효과가 얻어져, 흔적 방지 효과가 향상되는 경향도 있다. 그 배합량으로는 차량시트용 난연성 코팅제에 대하여 0.1~3.0질량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 화합물 (C)로서 카르복실기 또는 카르복실레이트기를 가지는 폴리우레탄 수지를 이용한 경우에는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 얻어지는 난연성 차량시트재료에 가공 적성을 부여하는 것을 목적으로 하여, 상기 카르복시기 또는 카르복실레이트기와 반응하는 가교제를 더욱 첨가할 수 있다. 이와 같은 가교제로서는, 옥사졸린계 가교제, 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 카르복시이미드계 가교제, 아지리딘계 가교제, 블록이소시아네이트계 가교제, 수분산이소시아네이트계 가교제, 멜라민계 가교제 등을 들 수 있다.
상기 가교제로서는, 1종을 단독으로 사용하여도, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다. 이들 가교제 중에서도 난연성 차량시트재료의 흔적, 강도 및 견뢰도의 관점에서, 카르복시이미드계 가교제가 바람직하고, 그 배합량으로서는 상기 수성 폴리우레탄 수지에 대하여 0.5~10질량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 얻는 방법으로는 특별히 제한되지 않는데, 적절히 공지의 방법을 이용할 수 있으며, (A) 및 (C)(필요에 따라서, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D) 추가)의 각 성분을 배합하는 순서나 방법은 적절히 변경할 수 있지만, 통상은 화합물 (A)와 화합물 (C)(필요에 따라서, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D) 추가)를 포함하는 수유화분산액을 배합, 교반 혼합하여, 알칼리 증점형 아크릴수지를 포함하는 수유화분산액, pH 조정제, 용매로 점도, pH, 고형분 등을 조정하여 난연성 코팅제를 얻는 방법을 들 수 있다.
(화합물 (A) 및 (C)의 혼합방법)
상기 화합물 (A) 및 (C)(필요에 따라서, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D) 추가)의 혼합물을 교반 혼합하는 방법으로서는, 종래 공지의 교반장치나 유화분산장치를 사용할 수 있다. 종래 공지의 교반장치나 유화분산장치로는 특별히 제한은 없으며, 프로펠러, 니더, 롤러, 콜로이드밀, 비즈밀, 마일더, 호모지나이저, 초음파 호모지나이저, 호모믹서, 호모디스퍼, 나노마이저, 알티마이저, 스타버스트 등의 교반장치나 유화분산기를 들 수 있다. 이들 장치는 1종류를 사용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (D)는 그들의 수유화분산액을 사용할 수도 있다.
화합물 (A), 화합물 (B), 화합물 (D)를 유화분산하는 방법으로는, 상기와 마찬가지의 종래 공지의 교반장치나 유화분산장치를 사용할 수 있다.
화합물 (A), 화합물 (B), 화합물 (D)를 유화분산시킬 때에는, 계면활성제를 사용할 수 있다. 계면활성제를 사용함으로써, 화합물 (A), 화합물 (B), 화합물 (D)를 안정적으로 미립자화 유화분산할 수 있어, 코팅면에서의 발분을 방지할 수 있고, 또한 화합물 (C)를 포함하는 수유화분산액과 혼합하기 쉬워져, 난연성 코팅제를 제조하기 쉬워진다.
이와 같은 계면활성제는 특별히 한정되지 않으며, 공지의 비이온 계면활성제, 아니온 계면활성제 및 양성 계면활성제의 적어도 1종을 사용할 수 있다.
비이온 계면활성제로서는, 예를 들어 직쇄 혹은 분기쇄의 탄소수 8~24의 알코올류 또는 알케놀류의 알킬렌옥사이드 부가물, 다환페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물, 직쇄 혹은 분기쇄의 탄소수 8~44의 지방족 아민의 알킬렌옥사이드 부가물, 직쇄 혹은 분기쇄의 탄소수 8~44의 지방산 아미드의 알킬렌옥사이드 부가물, 직쇄 혹은 분기쇄의 탄소수 8~24의 지방산의 알킬렌옥사이드 부가물 등의 노니온계 계면활성제, 다가알코올과 직쇄 혹은 분기쇄의 탄소수 8~24의 지방산과 알킬렌옥사이드와의 반응물, 유지류의 알킬렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다. 이들의 노니온 계면활성제는, 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
아니온 계면활성제로서는, 예를 들어 상기 비이온 계면활성제의 황산에스테르염, 인산에스테르염, 카르본산염 및 술포숙신산형 아니온 계면활성제, 고급알코올의 황산에스테르염 및 인산에스테르염, 유지류의 술폰화물, 알킬벤젠술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 나프탈렌술폰산염의 포르말린 축합물 등을 들 수 있다. 이들 아니온 계면활성제는, 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
양성 계면활성제로서는, 알킬베타인형 계면활성제, 아민옥시드형 계면활성제, 글리신형 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들 양성 계면활성제는, 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다. 이들 중에서도 가열분해함으로써 코팅면에 잔류하기 어려워 흔적을 저하시키지 않는다는 관점에서, 아민옥시드형 계면활성제인 것이 바람직하다.
이 중에서도 유화분산성과 안정성의 관점에서, 직쇄 혹은 분기쇄의 탄소수 8~24의 알코올류의 알킬렌옥사이드 부가물, 다환페놀류의 알킬렌옥시드 부가물 및 그들의 아니온화물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
다환페놀류로서는 페놀, 4-쿠밀페놀, 4-페닐페놀, 또는 2-나프톨의 (3~8몰)스틸렌 부가물, (3~8몰)α-메틸스틸렌 부가물, 또는 (3~8몰) 벤질클로라이드 반응물이 바람직하다.
알킬렌옥사이드로서는 에틸렌옥사이드인 것이 바람직하다. 부가몰수로서는 10~50몰이 바람직하고, 15~40몰이 보다 바람직하며, 18~35몰이 더욱 바람직하다.
(계면활성제의 양)
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제 중의 계면활성제의 양은, 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (C)와 화합물 (D)와의 합계 100질량부에 대하여 0.1~3질량부인 것이 바람직하다. 0.1질량부 미만인 경우, 차량시트용 난연성 코팅제의 제품안정성이 저하되는 경향이나 난연성 시트재료의 난연성이 저하되는 경향이 있고, 3질량부를 초과하는 경우, 난연성 시트재료의 흔적의 억제 효과, 견뢰도, 난연성이 저하되는 경향이 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제는, 평균입자직경(d)(50)가 0.5~30㎛이고, 최대입자직경(d)(max)가 200㎛ 이하인 것이 바람직하며, 평균입자직경(d)(50)이 0.5~20㎛이고, 최대입자직경(d)(max)가 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
평균입자직경(d)(50)이 30㎛를 초과하는 경우, 또는 최대입자직경(d)(max)이 200㎛를 초과하는 경우, 차량시트용 난연성 코팅제의 제품안정성이 저하되는 경향이나, 난연성 차량시트재료의 난연성이 저하되는 경향이나, 난연성 차량시트재료의 표면에 (A) 성분(경우에 따라서는, (B) 성분 및/또는 (D) 성분 추가)이 발분하여 외관이 손상되는 경향이 있다.
평균입자직경(d)(50)가 0.5㎛ 미만인 경우에는, 입자직경을 작게 하기 위하여 많은 시간과 비용이 필요해지므로, 공업적으로 바람직하지 않은 경향이 있다.
(입자직경의 측정방법)
입자직경은, 레이저 회절/산란식 입도분포 측정장치를 이용하여 적산체적 입도분포를 측정하고, 적산체적이 50%가 되는 입자직경(메디안 입자직경)을 평균입자직경(d)(50)으로 하며, 적산체적이 100%가 되는 입자직경(최대 입자직경)을 최대입자직경(d)(max)으로 함으로써 구할 수 있다. 여기에서, 입도분포계는 'HORIBA 레이저 회절/산란식 입도분포 측정장치 LA-920'을 사용한다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제는, pH를 6.0~10.0으로 조정하는 것이 바람직하고, 7.0~9.0으로 조정하는 것이 보다 바람직하다. pH가 6.0미만인 경우, 차량시트용 난연성 코팅제의 점도 저하나 제품안정성의 저하, 차량시트재료에 대한 차량시트용 난연성 코팅제의 도포량 과다, 뒤배임의 경향이 있다. 10.0을 넘을 경우, 균일도공성의 저하의 경향이 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제는, 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (C)와 화합물 (D)와의 합계가 20~60질량%인 것이 바람직하다. 합계가 20질량% 미만인 경우, 차량시트재료에 대한 도포량이 부족하여 난연성이 저하되는 경향이나 건조에 장시간을 필요로 하는 경향이 있다. 60%를 초과하는 경우에는, 도포량 과다가 되어, 그 이상의 난연성 향상이 적어지는 것과 더불어, 각종 견뢰도가 저하되는 경향이 있다.
(차량시트용 난연성 코팅제의 점도)
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 점도는 3,000~30,000mPa·s인 것이 바람직하고, 8,000~20,000mP·s인 것이 보다 바람직하다. 점도가 3,000mP·s 미만인 경우, 뒤배임을 일으키는 경향이 있고, 점도가 30,000mP·s를 넘을 경우에는 긁힘이 발생하는 경향이 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 차량시트 시트재료에 발포코팅하는 경우에는, 차량시트용 난연성 코팅제의 점도는 500~10,000mP·s인 것이 보다 바람직하다. 500mP·s 미만에서는 차량시트용 난연성 코팅제의 제품안정성이 불량이 되는 경향이 있고, 10,000mP·s를 넘을 경우에는 발포가 불량이 되어 양호한 발포코팅을 실시할 수 없는 경향이 있다.
발포코팅을 행하는 경우에는, N,N-디메틸도데실아민옥시드나 도데실디페닐에테르디술폰산나트륨 등의 발포제를 적절히 병용할 수 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 점도(단위: mP·s)는, 내경 50mm의 유리병에 차량시트용 난연성 코팅제를 200ml 넣고, B형 점도계(고점도타입; (주)토키메크, BH형 점도계, 로터 NO.5, 20rpm, 측정온도 20℃)를 사용하여 측정한 값이다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제는, 점도뿐만 아니라 점성을 특정한 범위로 함으로써, 양호한 도공성을 얻을 수 있다. 점성은 PVI치를 측정함으로써 구할 수 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제는, PVI치가 0.1~0.35인 것이 바람직하고, 0.15~0.30인 것이 더욱 바람직하며, 0.15~0.25인 것이 보다 바람직하다. PVI치가 0.10 미만인 경우, 긁힘이나 충분한 도포량을 주는 것이 어려운 경향이 있고, 0.35를 넘을 경우, 도포량 과다나 뒤배임의 경향이 있다.
PVI치란, 날염점성지수이며, 차량시트용 난연성 코팅제를 상기 점도측정조건으로 회전수 20rpm과 2rpm으로 측정하고, 하기 식에 의하여 계산되는 값이다.
PVI치=회전수 20rpm에서의 측정값÷회전수 2rpm에서의 측정값
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제는, 흔적 억제의 관점에서, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 105℃×3시간 가열하는 것에 의하여 얻어지는 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 비휘발물은 비수용성인 것이 바람직하다. 비수용성이란, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 비휘발물이 고형인 경우에는 분말로 한 후, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 비휘발물 10g을 20℃의 이온 교환수 100g 내에 넣고, 20℃±0.5℃에서 1분간 강하게 흔들어 섞은 경우의 이온교환수 100g에 대한 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제의 비휘발물의 용해되는 정도(g)가 1.0g 이하인 것을 가리킨다. 여기에서 '용해되는'이란, 투명한 용액을 주거나, 또는 임의의 비율로 투명하게 섞는 것을 말한다.
(난연성 차량시트재료의 제조방법)
본 발명의 난연성 차량시트재료의 제조방법은 특별히 제한되지 않는다. 적절한 제조방법으로는, 예를 들어 상기 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 차량시트재료의 한쪽 면에 처리한 후에 건조시키고, 차량시트재료의 처리면 및/또는 차량시트재료 내에 상기 화합물 (A)와 화합물 (C)(필요에 따라서, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D))을 포함하는 난연성 피막을 형성시키는 방법을 사용할 수 있다.
(차량시트재료에 대한 처리)
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 차량시트재료에 처리하는 경우, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 그대로 사용하여도 좋고, 적절히 희석하여도 좋다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 차량시트재료에 처리하는 방법으로는, 예를 들어 그라비아코터, 나이프코터, 롤코터, 슬릿코터, 콤마코터, 에어나이프코터, 플로코터, 솔, 발포 등의 코팅법을 들 수 있다.
본 발명에 따른 차량시트용 난연성 시트재료에 있어서는, 차량시트용 난연성 코팅제를 차량시트재료에 처리한 후에 라미네이트 가공이나 본딩 가공을 행할 수도 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 차량시트재료의 한쪽 면에 처리한 후에 건조시키는 방법으로는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 열풍을 이용한 건식건조; 하이템프러처 스티머(H.T.S.), 하이프레셔 스티머(H.P.S.)를 사용한 습식건조; 마이크로파 조사식 건조기 등을 사용할 수 있다. 이들 건조방법은, 1종을 단독으로 사용할 수 있고, 또는 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 그리고, 건조온도는 80℃~180℃로 하고, 건조시간은 1분~30분이 바람직하다. 특히 건조온도 100℃~160℃, 건조시간 1분~10분으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 건조를 함으로써, 차량시트재료의 처리면 및/또는 차량시트재료 내에 난연성 피막을 형성시킬 수 있다.
차량시트재료에 대한 차량시트용 난연성 코팅제의 부여량(DRY)으로는, 상기 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (C)와 화합물 (D)의 합계가, 20~100g/㎡인 것이 바람직하고, 40~80g/㎡인 것이 보다 바람직하다.
부여량(DRY)이 20g/㎡ 미만인 경우, 난연성이 저하되는 경향이 있고, 100g/㎡를 넘을 경우, 난연성의 추가 향상은 적은 경향이 있다.
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 처리할 수 있는 차량시트재료로는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 면, 마, 비단, 양모 등의 천연섬유, 또는 레이온 등의 재생섬유, 아세테이트 등의 반합성 섬유, 폴리아미드계 섬유, 폴리염화비닐계 섬유, 폴리아크릴로니트릴계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리우레탄계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유 등의 합성섬유, 이들의 복합섬유, 혼방섬유 등으로 이루어지는 직포, 편포, 부직포를 들 수 있다. 그 중에서도, 난연성과 흔적의 억제 효과의 관점에서, 무게가 50g/㎡ 이상인 직물 또는 부직포인 것이 바람직하고, 직물의 경우 100~400g/㎡, 부직포의 경우 50~200g/㎡인 것이 보다 바람직하다.
이와 같은 차량시트재료로서는, 염색처리나 소핑(soaping)처리가 실시된 것이어도 좋다.
(양비)
본 발명에 있어서는, 이하의 양비의 범위가 바람직하다.
화합물 (A), (B), (C), (D)에 있어서, (A):(C)는 1:9~9.5:0.5가 바람직하고, 3:7~9:1이 보다 바람직하다.
{(A)+(B)+(D)}:(C)는, 1:9~9.5~0.5가 바람직하고, 3:7~9:1이 보다 바람직하다.
(A):{(B)+(D)}는 1:0.1~15가 바람직하고, 1:0.1~10이 보다 바람직하다.
(A):(B)는 1:0.1~10이 바람직하고, 1:0.1~7이 보다 바람직하다.
(A):(D)는 1:0.1~10이 바람직하고, 1:0.1~7이 보다 바람직하다.
{(A)+(B)}:(C)는 3:7~9:1이 바람직하고, 4:6~9:1이 보다 바람직하다.
{(A)+(D)}:(C)는 3:7~9:1이 바람직하고, 4:6~9:1이 보다 바람직하다.
[실시예]
이하에 실시예 및 비교예에 근거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
제조예 1
레조르시놀디-2,6-크실레닐포스페이트 45질량부, 트리스틸렌화페놀의 에틸렌옥사이드 20몰 부가물(이하, TSP20E라고 약칭함) 5질량부 및 물 50질량부를 비즈밀 처리하고, 화합물 (B)의 유화분산액(평균입자직경 0.5㎛)을 얻었다. 여기에서, 비즈밀 처리는 윌리·에·바코펜사 DYNO-MILL MULTI LAB형(메커니컬씰 방식)을 사용하였다.
제조예 2
10-벤질-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드 45질량부, TSP20E의 크롤술폰산 반응물의 수산화나트륨 중화물(이하, TSP20ES라고 약칭함) 3질량부 및 물 52질량부를 비즈밀 처리하여, 화합물 (B)의 유화분산액(평균입자직경 0.5㎛)을 얻었다.
제조예 3
레조르시놀디-2,6-크실레닐포스페이트 대신에 비페닐디페닐포스페이트를 사용하고, 비즈밀 처리 대신에 디스퍼 처리를 행한 것 이외에는, 제조예 1과 마찬가지로 조작을 하고, 화합물 (B)의 유화분산액(평균입자직경 0.3㎛)을 얻었다.
제조예 4
피페닐디페닐포스페이트 대신에 트리크실레닐포스페이트를 사용한 것 이외에는, 제조예 3과 마찬가지로 조작을 하고, 화합물 (B)의 유화분산액(평균입자직경 0.3㎛)을 얻었다.
합성예 1
(폴리카보네이트계 우레탄 수지; 아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지)
교반기, 환류냉각관, 온도계 및 질소 취입관을 구비한 4구 플라스크에, 폴리헥사메틸렌카보네이트디올(평균분자량 2000) 97.5g, 디메틸롤부탄산 7.2g, 1,4-부탄디올 1.5g, 디부틸틴디라울레이트 0.005g 및 메틸에틸케톤 61.0g을 채취하고, 균일하게 혼합한 후, 이소포론디이소시아네이트 36.1g를 부가하고, 80℃에서 180분간 반응시켜, 비휘발분에 대한 유리이소시아네이트기 함유량이 2.9%인 우레탄프리폴리머의 메틸에틸케톤 용액을 얻었다. 이 용액을 트리에틸아민 4.8g으로 중화하고나서 다른 용기에 옮기고, 30℃ 이하에서 물 362g을 서서히 첨가하면서, 디스퍼 날개를 이용하여 유화분산시켰다. 여기에 에틸렌디아민의 20질량% 수용액 14.5g을 첨가한 후, 90분간 반응시켰다. 이어서, 얻어진 폴리우레탄 수지 분산액을 감압 하에 50℃에서 탈용제를 행함으로써, 폴리우레탄 수지의 비휘발분 30질량%의 폴리우레탄 수지 수유화분산액을 얻었다.
합성예 2
(폴리카보네이트계 우레탄 수지; 비이온 강제 유화형)
합성예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 반응장치에, 폴리헥사메틸렌카보네이트디올(평균분자량 2000) 195g, 1,4-부탄디올 1.5g, 디부틸틴디라울레이트 0.005g 및 메틸에틸케톤 61.0g을 채취하고, 균일하게 혼합한 후, 이소포론디이소시아네이트 36.1g을 부가하여, 80℃에서 60분간 반응시키고, 비휘발분에 대한 유리이소시아네이트기 함유량이 1.8%인 우레탄 프리폴리머의 메틸에틸케톤 용액을 얻었다. 이 용액을 다른 용기에 옮기고, 30℃ 이하에서 TSP20E 19.6g을 넣어, 균일하게 한 후 물 501g을 서서히 첨가하면서, 디스퍼 날개를 이용하여 유화분산시켰다. 여기에 에틸렌디아민의 20질량% 수용액 14.5g을 첨가한 후, 90분간 반응시켰다. 이어서, 얻어진 폴리우레탄 수지 분산액을 감압하에 50℃에서 탈용제를 행함으로써, 비휘발분 32.5질량%(폴리우레탄 수지의 비휘발분 30질량%)의 폴리우레탄 수지 수유화 분산액을 얻었다.
실시예 1
(A) 성분으로서 멜라민시아누레이트(상품명 MC-6000, 평균입자직경 2㎛, 일산화학공업사 제품) 120질량부, (B) 성분으로서 제조예 1의 유화분산물 266.7질량부(레조르시놀디-2,6-크실레닐포스페이트로서 120질량부), (C) 성분으로서 합성예 1에서 얻어진 폴리카보네이트계 우레탄 수지 수유화 분산액 200질량부(폴리우레탄 수지로서 60질량부), 증점제로서 네오스테커 V-500(일화화학(주) 제품) 17.5질량부(알칼리 증점형 아크릴 수지로서 7질량부)를 혼합솥에 넣어 혼합 교반하여 균일하게 하고, 물과 25% 암모니아수를 첨가하여, 차량시트용 난연성 코팅제 내에 화합물 (A) 내지 (D)의 합계가 30질량%, pH가 8.5이도록 조정하여 차량시트용 난연성 코팅제를 얻었다. 이러한 차량시트용 난연성 코팅제의 평균입자직경은 2㎛, 점도는 10000mPa·s, PVI치는 0.2였다.
이어서, 상기 코팅제를 무게 250g/㎡인 폴리에스테르 평직물(염색, 소핑 완료)의 한쪽 면에, 부여량(DRY)이 50±5g/㎡가 되도록 나이프코터를 사용하여 처리하고, 150℃에서 3분간 건조하여, 난연성 차량시트재료를 제작하였다. 한편, 부여량은 (난연성 차량시트재료의 질량-차량시트재료의 질량)÷생지면적으로부터 계산하여 구하였다.
얻어진 난연성 차량시트재료에 대하여, 지연성(난연성), 내열수 흔적성, 봉재선 피로방지성의 평가를 행한 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2 내지 22 및 24, 비교예 1 및 3 내지 4
(A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, 화합물 (D)를 표 1에 나타내는 조성으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 조작하고, 차량시트용 난연성 코팅제 중에 화합물 (A) 내지 (D)의 합계가 30질량%, pH가 8.5이도록 조정하여 차량시트용 난연성 코팅제를 얻었다. 한편, 어떤 차량시트용 난연성 코팅제도 점도 10000mPa·s, PVI치 0.2였다. 평균입자직경은 표 1 내지 2에 나타낸다.
이어서, 얻어진 코팅제를 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 조작하고, 실시예 2 내지 22 및 24, 비교예 1 및 3 내지 4의 난연성 차량시트재료를 얻었다.
실시예 23
증점제를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 19와 마찬가지로 조작하고, 실시예 23의 난연성 차량시트재료를 얻었다.
한편, 여기에서 얻어진 차량시트용 난연성 코팅제의 점도는 300mPa·s, PVI치는 측정 불가능하였다.
이들 난연성 차량시트재료에 대하여, 지연성(난연성), 내열수 흔적성, 봉재선 피로방지성의 평가를 행한 결과를 표 2에 나타낸다. 실시예 23은 뒤배임이 있어 의장성이 저하되어 있었다.
이들 난연성 차량시트재료에 대하여, 지연성, 내열수 흔적성, 봉재선 피로방지성의 평가를 행한 결과를 표 1 내지 2에 나타낸다.
[평가방법]
1. 지연성(난연성)의 측정방법
FMVSS-302(미국자동차안전기준)에 따라 연소속도를 10장 측정하였다. 10장의 연소속도의 평균값(산술평균값)을 이하의 기준에 따라 판정하였다.
A: 연소속도의 평균값이 50mm/분보다 늦고, 또는 연소거리가 50mm 이하이며 연소시간이 60초 이내.
표선전자소(標線前自消)의 경우는 연소속도를 측정할 수 없으므로, A기호의 오른쪽에, 그 횟수를 나타내었다.
B: 연소속도의 평균값이 50mm/분보다 빠름.
C: 연소속도의 평균값이 100mm/분보다 빠름.
2. 내열수 흔적의 평가방법
난연성 차량시트재료의 코팅처리를 행한 면을 아래로 하여 두께 10mm의 발포우레탄 위에 놓는다. 그 위(난연성 차량시트재료의 코팅처리를 행한 면과 반대면)에 끓인 증류수 5cc를 떨어뜨린다. 16시간 온실에서 방치한 후, 이하의 기준에 따라서 판정하였다.
S: 가장자리를 알 수 없고, 젖은 부분의 색조 변화가 없음.
A: 가장자리 및 젖은 부분의 색조 변화를 약간 확인할 수 있음.
B: 가장자리를 명확하게 확인할 수 있고, 젖은 부분의 색조가 젖지 않은 부분과 다름.
C: 가장자리에 발분이 발생함.
3. 촉감의 평가방법
JIS L 1096 A법(45° 캔틸레버법)에 따랐다. 이하의 기준에 따라서 판정하였다.
H; 70mm 이상인 경우, 단단하다고 판단함.
S; 70mm 미만, 40mm 이상인 경우, 부드럽다고 판단함.
SS; 40mm 미만인 경우, 매우 부드럽다고 판단함.
4. 미끈미끈한 느낌
난연성 차량시트재료의 코팅처리를 행한 면에 직경 5mm가 되도록 열수(90℃)를 떨어뜨리고, 이하의 기준에 따라 촉감으로 미끈미끈한 느낌을 조사하였다.
S: 미끈미끈한 느낌이 없고, 코팅면에 물방울이 침투하지 않음.
A: 미끈미끈한 느낌이 없음.
B: 미끈미끈한 느낌이 조금 있음.
C: 미끈미끈한 느낌이 강함.
5. 재봉선 피로방지성
난연성 차량시트재료로부터 세로방향 10cm×가로방향 10cm의 시험포를 2장 채취한다. 2장의 시험포의 코팅되어 있지 않은 면을 서로 겹쳐, 세로방향의 1변의 끝에서부터 1cm 위치를 5mm 피치로 재봉하고, 가로방향으로 시험할 시험조각을 제작하였다. 시험조각을 펼치고, 재봉선 피로시험기(산구과학산업사 제품)에, 시험조각의 한쪽을 부착하고, 다른 한쪽에 하중 3kgf를 걸어, 2500회 재봉선 피로시험을 반복한다. 그 후, 하중을 건 상태로 재봉선(바늘구멍)의 크기를 구멍 10개에 대하여 0.1mm 단위로 측정한다.
마찬가지로 세로방향에 대하여도 시험을 행하고, 세로방향과 가로방향의 값 20개의 평균을 취한다. 이하의 기준에 따라서 판정하였다.
A: 재봉선(바늘구멍)의 크기의 평균이 1.9mm 이하
B: 재봉선(바늘구멍)의 크기의 평균이 1.9mm 초과, 2.2mm 이하
C: 재봉선(바늘구멍)의 크기의 평균이 2.2mm 초과
6. 습윤재봉선 피로방지성
상기의 '5. 재봉선 피로방지성'에서 제작한 시험조작을 45±5℃의 이온교환수 200ml에 침지하여 습윤한 후, 픽업 100%로 좁힌 것 이외에는, 재봉선 피로방지성과 마찬가지로 시험을 행하여, 마찬가지의 기준으로 판정하였다.
7. 점도
내경 50mm의 유리병에 차량용 난연성 코팅제를 200ml 넣고, B형 점도계(고점도타입; (주)토키메크, BH형 점도계, 로터 NO.5, 20rpm, 측정온도 20℃)를 사용하여 측정하였다.
[표 1]
Figure pct00013
[표 2]
Figure pct00014
*1: 상품명 FRCROS486, 실란커플링제로 표면 처리한 폴리인산암모늄, 평균입자직경 18㎛, 부덴하임사 제품
*2: 상품명 아론A-104, 동아합성 주식회사 제품, 고형분 40%이므로 표 중에는 고형분의 값을 기재
*3: 상품명 B103, 평균입자직경 7㎛, 일본경금속 주식회사 제품
*4: 네오스테커 V-500(일화화학(주) 제품)
*5: A+B+D의 합계에 대한 D의 양(질량%)
*6: A~D의 합계 100질량부에 대한 활성제량(질량부)
실시예 25
(A) 성분으로서 멜라민시아누레이트(상품명 MC-6000, 평균입자직경 2㎛, 일산화학공업사 제품) 340질량부, (C)성분으로서 합성예 1에서 얻어진 폴리카보네이트계 우레탄 수지 수유화분산액 200질량부(폴리우레탄 수지로서 60질량부), 증점제로서 네오스테커 V-500(일화화학(주) 제품) 17질량부(알칼리 증점형 아크릴수지로서 6질량부)를 혼합솥에 넣고 교반하여 균일하게 하고, 25%의 암모니아수와 물을 첨가하여, 차량시트용 난연성 코팅제 중에 화합물 (A) 내지 (D)의 합계가 40질량%, pH가 8.5이도록 조정하고, 차량시트용 난연성 코팅제를 얻었다. 이러한 차량시트용 난연성 코팅제의 평균입자직경은 2㎛, 점도는 10000mPa·s, PVI치는 0.2이었다.
이어서, 상기 코팅제를 무게 200g/㎡인 폴리에스테르 평직물(염색, 소핑 완료)의 한쪽 면에, 부여량(DRY)이 65±5g/㎡가 되도록 나이프코터를 이용하여 처리하고, 150℃에서 3분간 건조하여, 난연성 차량시트재료를 제작하였다. 한편, 부여량은 (난연성 차량시트재료의 질량-차량시트재료의 질량)÷생지면적으로부터 계산하여 구하였다.
얻어진 난연성 차량시트재료에 대하여, 지연성(난연성), 내열수 흔적성, 봉재선 피로방지성의 평가를 행한 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 26 내지 35, 비교예 5 내지 8
(A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, 화합물 (D)를 표 1에 나타내는 조성으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 조작하고, 차량시트용 난연성 코팅제 중에 화합물 (A) 내지 (D)의 합계가 40질량%, pH가 8.5이도록 조정하여 차량시트용 난연성 코팅제를 얻었다. 한편, 어떤 차량시트용 난연성 코팅제도 점도 10000mPa·s, PVI치가 0.2였다. 평균입자직경은 표 3 내지 4에 나타낸다.
이어서, 얻어진 코팅제를 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 조작하고, 실시예 26 내지 35, 비교예 5 내지 8의 난연성 차량시트재료를 얻었다.
이들 난연성 차량시트재료에 대하여, 지연성(난연성), 내열수 흔적성, 봉재선 피로방지성의 평가를 행한 결과를 표 3 내지 4에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00015
[표 4]
Figure pct00016
상술한 실시예와 비교예에 기재한 바와 같이, 특정 질소 함유 화합물과 특정 인계 화합물을 병용함으로써, (종래기술에서는 불가능하였던) APP와 동등 이상의 충분한 난연성을 발현하고, 또한 열수에 대한 흔적의 발생이 억제된다는 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 봉재선 피로에 대하여도 어떤 악영향이 없다는 것이 확인되었다.
그리고, 본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제에 있어서는, 일반적으로 고가인 인계 화합물의 사용량을 저감할 수 있고, 성능을 저하시키지 않으며, 비용을 저감할 수 있으므로, 사용량을 늘려서 난연성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 인계 화합물의 사용량을 저감할 수 있으므로, 인에 의한 배수 문제도 저감할 수 있다.
더불어, 본 발명에 있어서는, 인계 화합물을 구분하여 사용함으로써, 임의의 촉감을 얻을 수 있다.
상기한 각 실시예·비교예에 있어서의 A 내지 D의 각 성분의 양비를 하기 표 5 및 표 6에 정리하여 나타낸다.
A:(B+D)
(A+B+D):C
A:C
A:D
(A+D):C
[표 5]
Figure pct00017
[표 6]
Figure pct00018
산업상의 이용가능성
본 발명의 차량시트용 난연성 코팅제를 사용함으로써, 미국자동차 안전기준에서 정하는 'FMVSS-302'법 또는 일본공업규격에서 정하는 'JIS D1201'에 적합한 충분한 지연성을 가지고, 열수에 대한 흔적의 발생이 억제되어 있는 고품질의 난연성 차량시트재료를 얻을 수 있으므로 유용하다.

Claims (8)

  1. (A) 질소 함유 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지를 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제.
  2. (A) 질소 함유 화합물과, (C) 수성 열가소성 수지와, (B) 인계 화합물 및/또는 (D) 금속수산화물을 포함하는 차량시트용 난연성 코팅제.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    화합물 (A)가 멜라민 화합물, 트리아진 화합물 및 그들과 (이소)시아누르산과의 염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 차량시트용 난연성 코팅제.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    화합물 (B)가, 하기 일반식 (1) 내지 (5)로 나타나는 화합물, 및 폴리인산 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종이고, 화합물 (D)가 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 차량시트용 난연성 코팅제.
    일반식 (1)
    [화학식 1]
    Figure pct00019

    (상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 페닐기, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 나프틸기 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 비페닐기를 나타내고, E는 직접결합, -O- 또는 -N(H)-를 나타내며, a는 1 또는 2를 나타내고, b는 0 또는 1을 나타낸다.)
    일반식 (2)
    [화학식 2]
    Figure pct00020

    (상기 식 중, R3은 벤질기, 메틸벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기 또는 하기 식 (6)으로 나타나는 기를 나타낸다.)
    일반식 (6)
    [화학식 3]
    Figure pct00021

    (상기 식 중, R4는 탄소수 1~10의 알킬기, 페닐기 또는 벤질기를 나타낸다.)
    일반식 (3)
    [화학식 4]
    Figure pct00022

    (상기 식 중, R5 내지 R8은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 가져도 좋은 페닐기를 나타내고, R9는 치환기를 가져도 좋은 아릴렌기를 나타내며, c는 1~5의 정수를 나타낸다.)
    일반식 (4)
    [화학식 5]
    Figure pct00023

    (상기 식 중, R10과 R11은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, R12는 비페닐기 또는 나프틸기를 나타낸다.)
    일반식 (5)
    [화학식 6]
    Figure pct00024

    (상기 식 중, R13 내지 R16은 각각 독립적으로, 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다.)
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화합물 (C)가 아니온성기를 가지는 폴리우레탄 수지인 차량시트용 난연성 코팅제.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    화합물 (A)와, 화합물 (B)와 화합물 (D)와의 합계의 배합비 (A):{(B)+(D)}가, 질량비로 1:0.1~15이고, 화합물 (A)와 화합물 (B)와 화합물 (D)와의 합계와, 화합물 (C)와의 배합비 {(A)+(B)+(D)}:(C)가, 질량비로 1:9~9.5:0.5인 차량시트용 난연성 코팅제.
  7. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제를, 차량시트재료의 한쪽 면에 처리한 후에 건조시키고, 차량시트재료의 처리면 및/또는 차량시트재료 중에, 상기 화합물 (A)와, 화합물 (C)를 포함하는 난연성 피막을 형성시킴으로써, 난연성 차량시트재료를 얻는 것을 특징으로 하는 난연성 차량시트재료의 제조방법.
  8. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 차량시트용 난연성 코팅제를, 차량시트재료의 한쪽 면에 처리한 후에 건조시키고, 차량시트재료의 처리면 및/또는 차량시트재료 중에, 상기 화합물 (A)와, 화합물 (C)와, 화합물 (B) 및/또는 화합물 (D)를 포함하는 난연성 피막을 형성시킴으로써, 난연성 차량시트재료를 얻는 것을 특징으로 하는 난연성 차량시트재료의 제조방법.
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