WO2014163013A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
WO2014163013A1
WO2014163013A1 PCT/JP2014/059256 JP2014059256W WO2014163013A1 WO 2014163013 A1 WO2014163013 A1 WO 2014163013A1 JP 2014059256 W JP2014059256 W JP 2014059256W WO 2014163013 A1 WO2014163013 A1 WO 2014163013A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
flame retardant
flame
general formula
carbon atoms
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/059256
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高田 昌宏
剛 本間
白井 博明
将毅 保坂
Original Assignee
株式会社Adeka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Adeka filed Critical 株式会社Adeka
Priority to JP2015510060A priority Critical patent/JP6333239B2/ja
Priority to KR1020157030127A priority patent/KR102129650B1/ko
Priority to EP14778488.8A priority patent/EP2982732B1/en
Priority to US14/779,667 priority patent/US10301547B2/en
Priority to CN201480019934.8A priority patent/CN105073951B/zh
Publication of WO2014163013A1 publication Critical patent/WO2014163013A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/06Organic materials
    • C09K21/12Organic materials containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/14Macromolecular materials
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/285Phosphines; Phosphine oxides; Phosphine sulfides; Phosphinic or phosphinous acids or derivatives thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/288Phosphonic or phosphonous acids or derivatives thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/292Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/292Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof
    • D06M13/295Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof containing polyglycol moieties; containing neopentyl moieties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/244Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus
    • D06M13/282Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing sulfur or phosphorus with compounds containing phosphorus
    • D06M13/313Unsaturated compounds containing phosphorus atoms, e.g. vinylphosphonium compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/325Amines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/46Compounds containing quaternary nitrogen atoms
    • D06M13/463Compounds containing quaternary nitrogen atoms derived from monoamines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/53Polyethers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/30Flame or heat resistance, fire retardancy properties

Definitions

  • the present invention provides a flame retardant composition containing a phosphorus compound, a cationic surfactant and a nonionic surfactant, a flame retardant fiber treated with the flame retardant composition, and a fixing amount of the flame retardant component to the fiber by the composition. It relates to how to increase.
  • Flame retardants are chemicals that are added to flammable materials to prevent them from burning or spreading. Building materials, curtains, carpets, various parts of vehicles (sheet fabrics, etc.), rubber, plastic It is used everywhere, such as paper and packaging materials. Among them, the technology to add a flame retardant effect to fibers has a wide range of applications, mainly in theaters, hotels, high-rise buildings, etc., which are stipulated by the flameproof regulations, and textile products in places where an unspecified number of people gather ( Curtains, carpets, carpets, etc.), bedding, baby clothes, clothing for elderly people, and fabrics for vehicle seats. Therefore, the need for flame retardants for textiles is very high and has been studied by many companies and institutions.
  • flame retardants are generally used for polyester fibers that are often produced and are often used as materials for car seat members and curtains.
  • alicyclic halogen compounds HBCD; hexabromo
  • Cyclododecane etc. was the mainstream.
  • polyester fiber processed using it is known to generate harmful gases to the human body when burned, It is feared that it is very harmful. Therefore, various flame retardant components replacing halogen compounds have been studied, and it has been found that phosphorus compounds exhibit good flame retardancy (Patent Document 1).
  • HBCD flame retardant processing of polyester fiber is performed inside the fiber in a dye bath or by a thermosol method (a continuous dyeing method in which a dye solution is padded, dried, and then heat-treated at a high temperature).
  • a thermosol method a continuous dyeing method in which a dye solution is padded, dried, and then heat-treated at a high temperature.
  • a phosphorus compound it is dissolved in a solvent or the like to fix the flame retardant component on the fiber, or at least one of a nonionic surfactant or an anionic surfactant is used, emulsified and dispersed, dyeing and
  • a processing method such as fixing a flame retardant component to a fiber is often used (Patent Documents 2 and 3).
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a flame retardant composition having a larger amount of the flame retardant component fixed to the fiber than conventional flame retardant compositions.
  • the present invention is a flame retardant composition containing at least one phosphorus compound represented by the following general formula (1) or (2), a cationic surfactant and a nonionic surfactant.
  • A represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • n represents a number of 1 to 10
  • R 1 to R 8 each independently represents a hydrogen atom or carbon. Represents an alkyl group of 1 to 20.
  • R 9 to R 14 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; and r 1 , r 2 , and r 3 each independently represents 1 or 0; Represents the number of
  • the effect of the present invention resides in providing a flame retardant composition having a larger amount of the flame retardant component fixed to the fiber than the conventional product.
  • the flame retardant composition of the present invention is a flame retardant composition containing at least one phosphorus compound represented by the following general formula (1) or (2), a cationic surfactant and a nonionic surfactant.
  • A represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • n represents a number of 1 to 10
  • R 1 to R 8 each independently represents a hydrogen atom or carbon. Represents an alkyl group of 1 to 20.
  • R 9 to R 14 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; and r 1 , r 2 and r 3 are each independently 1 or 0; Represents the number of
  • R 1 to R 8 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, Isopropyl group, butyl group, isobutyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group, pentyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, isoheptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, Examples include isononyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadec
  • n represents an average degree of polymerization
  • n is a number of 1 to 10, preferably 1 to 5. More preferably, the number is 1 to 2, and most preferably n is 1.
  • the value of n can be calculated from the measurement result of high performance liquid chromatography.
  • A represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and examples of such a group include an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a cycloalkyl group.
  • the aliphatic hydrocarbon group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, an undecylene group, a dodecylene group, a tridecylene group, and a tetradecylene group.
  • the cycloalkyl group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, Examples include a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a dicyclopentylene group, a tricyclopentylene group, and all isomers thereof.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group include a group represented by the following general formula (3), a group represented by the general formula (4), a group represented by the general formula (5), a naphthylene group, and 1, Examples include 2-diphenylethylene group.
  • the group represented by the general formula (3) there are three structures of an ortho form, a meta form, and a para form depending on the bonding position, and any structure may be used, and the performance varies depending on these differences. Absent.
  • A is preferably an aromatic hydrocarbon group, more preferably a group represented by general formula (3), general formula (4), or general formula (5).
  • Specific examples of the compound corresponding to the general formula (1) include ethylene glycol bis (diphenyl phosphate), ethylene glycol bis (ditolyl phosphate), ethylene glycol bis (dixylyl phosphate), and ethylene glycol bis (di-n-).
  • R 9 to R 14 in the general formula (2) each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.
  • R 9 to R 14 preferably have a hydrogen atom or carbon number of 1 to 10, and more preferably have a hydrogen atom or carbon number of 1 to 5.
  • r 1 , r 2 and r 3 each independently represents a number of 1 or 0, and the performance of each compound does not change in any combination.
  • diphenyl phenylphosphonate ditolyl phenylphosphonate, dixyl phenylphosphonate, di-n-butylphenyl phenylphosphonate, phenyl Examples thereof include di-t-butylphenyl phosphonate, diisopropylphenyl phenylphosphonate, dihexylphenyl phenylphosphonate, di-n-octylphenyl phenylphosphonate and di-2-ethylhexylphenyl phenylphosphonate.
  • phenyl diphenylphosphinate When one of r 1 , r 2 and r 3 is 1 and the rest is 0, specifically, phenyl diphenylphosphinate, tolyl diphenylphosphinate, xylyl diphenylphosphinate, n-butylphenyl diphenylphosphinate, diphenylphosphinic acid Examples thereof include t-butylphenyl, isopropylphenyl diphenylphosphinate, hexylphenyl diphenylphosphinate, n-octylphenyl diphenylphosphinate, and 2-ethylhexylphenyl diphenylphosphinate.
  • triphenylphosphine oxide triphenylphosphine oxide, tolylphosphine oxide, trixylphosphine oxide, tri-n-butylphenylphosphine oxide, tri-t-butylphenylphosphine oxide
  • Examples include triisopropylphenylphosphine oxide, trihexylphenylphosphine oxide, tri-n-octylphenylphosphine oxide, and tri-2-ethylhexylphenylphosphine oxide.
  • the compounds represented by the general formulas (1) and (2) may be used alone or in combination of two or more, and the effect as a flame retardant component by the combination. There is no difference.
  • any method may be used as long as it is a known method, and there is no particular limitation.
  • the method for synthesizing the compound represented by the general formula (2) any method may be used as long as it is a known method, and there is no particular limitation.
  • Specific examples of the method for synthesizing the compound of the general formula (1) include one or more compounds having two hydroxyl groups in the molecular structure corresponding to the group A in the general formula (1), phosphorus oxychloride, And react under predetermined conditions. Furthermore, by reacting this reaction product with phenol or a phenol compound (one or more) having an alkyl group corresponding to R 1 to R 8 of the general formula (1), the target of the general formula (1) A compound can be obtained.
  • Examples of the compound further containing two hydroxyl groups in the molecular structure corresponding to the group A in the general formula (1) include aliphatic diols such as ethylene glycol, propylene glycol, and octylene glycol.
  • Examples of the group diol include resorcinol, bisphenol A, and biphenol, and aromatic diols are preferable.
  • phenol compound examples include phenol, cresol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 2, Examples include 6-dimethylphenol, ethylphenol, n-butylphenol, t-butylphenol, n-propylphenol, isopropylphenol, pentylphenol, hexylphenol, heptylphenol, n-octylphenol, 2-ethylhexylphenol, nonylphenol and decylphenol. Phenol, cresol, 3,5-dimethylphenol, t-butylphenol, isopropylphenol, n-octylphenol and 2-ethylhexylphenol are preferred. Arbitrariness.
  • the target compound of the general formula (2) can be obtained by reacting a corresponding phenol compound (one type or two or more types) under predetermined conditions.
  • a phenol compound having phenylphosphonic acid and phenol or an alkyl group corresponding to R 9 to R 14 in the general formula (2) The target compound of the general formula (2) can be obtained by reacting (one or two or more) under predetermined conditions.
  • a phenol compound having diphenylphosphinic acid and phenol or an alkyl group corresponding to R 9 to R 14 in the general formula (2) Can be reacted under predetermined conditions to obtain the target compound of the general formula (2).
  • phenol compound examples include phenol, cresol, 3,4-dimethylphenol, 3,5-dimethylphenol, 2,3-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 2, 5-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, ethylphenol, n-butylphenol, t-butylphenol, n-propylphenol, isopropylphenol, pentylphenol, hexylphenol, heptylphenol, n-octylphenol, 2-ethylhexylphenol, nonylphenol And decylphenol, etc., such as phenol, cresol, 3,5-dimethylphenol, t-butylphenol, isopropylphenol, n-octylphenol and 2-ethyl Hexyl phenol is preferable.
  • phenylmagnesium halide or alkylphenylmagnesium is phenyl fluoride or alkylphenyl fluoride, phenyl chloride or alkylphenyl chloride, phenyl bromide or alkylphenyl bromide, phenyl iodide or alkylphenyl iodide and magnesium.
  • the alkyl moiety corresponds to R 9 to R 14 in the general formula (2).
  • the cationic surfactant used in the present invention is obtained from an amine represented by the following general formula (6), an amine represented by the following general formula (6) and an acidic compound represented by the general formula (7). And a quaternary ammonium salt represented by the general formula (8).
  • some amine surfactants represented by the following general formula (6) are classified as nonionic surfactants because they are weakly cationic, but in this specification, Amine surfactants that exhibit cationic properties when dissolved in water are also classified and used as cationic surfactants. It is considered that the surfactant that is cationic when dissolved in water contributes to an increase in the fixing amount to the fiber by the phosphorus compound represented by the general formulas (1) and (2).
  • the amine represented by the general formula (6) containing an oxyethylene group is dissolved in water and becomes cationic.
  • R 15 to R 17 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a group represented by — (GO) m—H (where G is a carbon atom having 2 carbon atoms, Represents an alkylene group, and m represents a number of 1 to 100.), or represents a group having 1 to 20 carbon atoms having at least one substituent selected from an ester group, an amide group, and a hydroxyl group. However, one or two groups represented by — (GO) m—H are necessarily included.)
  • X represents an anionic atom or an anionic group.
  • R 18 to R 21 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a group represented by — (L—O) q—H (wherein L is 2 to 4 represents an alkylene group, q represents a number of 1 to 100), or a group having 1 to 20 carbon atoms having at least one substituent selected from an ester group, an amide group, and a hydroxyl group.
  • Y represents an anionic atom or an anionic group.
  • R 15 to R 17 of the amine compound represented by the general formula (6) are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a group represented by — (GO) m—H (G Represents an alkylene group having 2 carbon atoms, or a group having 1 to 20 carbon atoms having at least one substituent selected from an ester group, an amide group, and a hydroxyl group.
  • G represents an alkylene group having 2 carbon atoms, or a group having 1 to 20 carbon atoms having at least one substituent selected from an ester group, an amide group, and a hydroxyl group.
  • the amine compound represented by the general formula (6) is used as the cationic surfactant in the flame retardant composition of the present invention, one or two — (GO) m—H in the amine compound.
  • the group represented must always be included.
  • the compound represented by the general formula (6) containing one or two groups represented by — (G—O) m—H is referred to as
  • examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in R 15 to R 17 include a saturated aliphatic hydrocarbon group, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a cycloalkyl group.
  • saturated aliphatic hydrocarbon groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl Group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, and all isomers thereof.
  • Examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon group include ethenyl group (vinyl group), propenyl group (allyl group), butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, dodecenyl group Group, tridecenyl group, tetradecenyl group, pentadecenyl group, hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, nonadecenyl group, icocenyl group, and all isomers thereof.
  • aromatic hydrocarbon group for example, phenyl group, toluyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, benzyl group, phenethyl group, styryl group, cinnamyl group, benzhydryl group, trityl group, ethylphenyl group, propylphenyl group, Butylphenyl group, pentylphenyl group, hexylphenyl group, heptylphenyl group, octylphenyl group, nonylphenyl group, decylphenyl group, undecylphenyl group, dodecylphenyl group, styrenated phenyl group, p-cumylphenyl group, phenylphenyl group Benzylphenyl group, ⁇ -naphthyl group, ⁇ -naphthyl group, and all iso
  • Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a methylcyclopentyl group, a methylcyclohexyl group, a methylcycloheptyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, a methylcyclopentenyl group, and a methylcyclohexenyl group.
  • Methylcycloheptenyl group and all isomers thereof.
  • a hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms is preferable
  • a hydrocarbon group having 12 to 20 carbon atoms is more preferable
  • a hydrocarbon group having 15 to 20 carbon atoms is most preferable.
  • G in the group represented by — (G—O) m—H represents an alkylene group having 2 carbon atoms, specifically an ethylene group.
  • m represents a number of 1 to 100, preferably 5 to 80, more preferably 10 to 60. preferable.
  • the sum of m of each group represents a number of 1 to 100, and is 5 to 80. It is preferably 10 to 60.
  • examples of the group having 1 to 20 carbon atoms having one or more substituents selected from an ester group, an amide group, and a hydroxyl group include one or two sites such as the hydrocarbon groups listed above. Examples include those in which the above hydrogen atom is substituted with a hydroxyl group, or in the form of introducing an ester group or an amide group at one or more of carbon-carbon bonds. These groups are not particularly limited as long as the total carbon number in the group is 1 to 20.
  • the acidic compound represented by the general formula (7) is an acidic substance used to form a salt with the amine compound represented by the general formula (6), and X represents an anionic atom or an anionic group.
  • the anionic atom include a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom
  • examples of the anionic group include a mono-carbon group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl sulfate group and an ethyl sulfate group.
  • Examples thereof include an alkyl sulfate group, a hydrogen sulfate group, an acetoxy group, a hydrogen phosphate group, a nitric acid group, and a glycolic acid group.
  • Examples of the acidic compound represented by the general formula (7) include inorganic acidic substances such as hydrochloric acid, odorous acid, iodic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and nitric acid, and organic acidic substances such as acetic acid, monoalkyl sulfuric acid, and glycolic acid.
  • X is preferably a halogen atom, a monoalkyl sulfate group having 1 to 4 carbon atoms, an acetoxy group, a hydrogen phosphate group, or a glycolic acid group.
  • a salt obtained from the compound represented by the general formula (6) and the compound represented by the general formula (7) is used as the cationic surfactant in the flame retardant composition of the present invention
  • 1 or 2-( A salt of an amine compound represented by the general formula (6) containing a group represented by G—O) m—H is preferable.
  • such a compound is also called a polyether group-containing cationic surfactant.
  • R 18 to R 21 in the compound represented by the general formula (8) are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a group represented by — (L—O) q—H, or an ester. Represents a group having 1 to 20 carbon atoms and having at least one substituent selected from a group, an amide group, and a hydroxyl group.
  • the compound represented by the general formula (8) containing at least one group represented by — (L—O) q—H is also referred to as a polyether group-containing cationic surfactant.
  • examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in R 18 to R 21 include a saturated aliphatic hydrocarbon group, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a cycloalkyl group.
  • saturated aliphatic hydrocarbon groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl Group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, and all isomers thereof.
  • Examples of the unsaturated aliphatic hydrocarbon group include ethenyl group (vinyl group), propenyl group (allyl group), butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, dodecenyl group Group, tridecenyl group, tetradecenyl group, pentadecenyl group, hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, nonadecenyl group, icocenyl group, and all isomers thereof, and aromatic hydrocarbon groups include, for example, phenyl group, toluyl Group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, benzyl group, phenethyl group, styryl group, cin
  • cycloalkyl group examples include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a methylcyclopentyl group, a methylcyclohexyl group, a methylcycloheptyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, a methylcyclopentenyl group, and a methylcyclohexenyl group.
  • Methylcycloheptenyl group and all isomers thereof.
  • L in the group represented by — (L—O) q—H represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
  • the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include ethylene group, propylene Group, butylene group, and all isomers thereof, among which ethylene group and propylene group are preferable, and propylene group is more preferable.
  • q in the group represented by — (L—O) q—H represents a number of 1 to 100, preferably 5 to 80, and more preferably 10 to 60.
  • — (L—O) q —H may be an ethylene group, a propylene group, a butylene group, or an ethylene group, a propylene group, a butylene group or the like. Or two or more types of block or random polymers selected from alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms.
  • examples of the group having 1 to 20 carbon atoms having one or more substituents selected from an ester group, an amide group, and a hydroxyl group include one or two sites such as the hydrocarbon groups listed above. Examples include those in which the above hydrogen atom is substituted with a hydroxyl group, or in the form of introducing an ester group or an amide group at one or more of carbon-carbon bonds. These groups are not particularly limited as long as the total carbon number in the group is 1 to 20.
  • the remainder is 1 to 5 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group is more preferable.
  • Y of the compound represented by the general formula (8) represents an anionic atom or an anionic group.
  • the anionic atom include a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the anionic group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl sulfate group and an ethyl sulfate group. Examples thereof include a monoalkyl sulfate group, a hydrogen sulfate group, an acetoxy group, a hydrogen phosphate group, a nitric acid group, and a glycolic acid group.
  • Y is preferably a halogen atom, a monoalkyl sulfate group having 1 to 4 carbon atoms, and a hydrogen sulfate group, and more preferably a chlorine atom, a bromine atom, a methyl sulfate group, and a hydrogen sulfate group.
  • quaternary ammonium salt represented by the general formula (8) include a monoalkyltrimethylammonium salt, a dialkyldimethylammonium salt, a trialkylmonomethylammonium salt, a monoalkyltriethylammonium salt, a dialkyldiethylammonium salt, Alkyl monoethylammonium salts and the like, and further, one or two or more hydrogen atoms such as the above-mentioned hydrocarbon groups are substituted with hydroxyl groups, or ester groups at one or more carbon-carbon bonds.
  • quaternary ammonium salt substituted by introducing an amide group and at least one of R 18 to R 21 in the compound represented by the general formula (8) is represented by — (L—O) q—H.
  • quaternary ammonium salts which are groups to be used are present. It is preferable because the effects of the invention are easily obtained.
  • the cationic surfactant used in the present invention is obtained from the amine represented by the general formula (6), the amine represented by the general formula (6), and the acidic compound represented by the general formula (7).
  • Salt, quaternary ammonium salt represented by the general formula (8), and any type of cationic surfactant can easily exhibit the effects of the present invention as a polyether group-containing cationic surfactant. This is preferable.
  • the cationic surfactant used in the present invention is obtained from an amine represented by the following general formula (6), an amine represented by the general formula (6) and an acidic compound represented by the general formula (7).
  • the salt, the quaternary ammonium salt represented by the general formula (8), and any type of cationic surfactant may be used singly or in combination of two or more. Therefore, it is possible to use either or both of an amine represented by the general formula (6) containing a polyether group and a quaternary ammonium salt represented by the general formula (8). preferable.
  • the amine represented by the general formula (6), the salt obtained from the amine represented by the general formula (6) and the acidic compound represented by the general formula (7), and the general formula (8) Regarding the method for producing and synthesizing the quaternary ammonium salt, these compounds may be produced and synthesized by any method as long as it is a known method.
  • a substitution reaction in which ammonia or an amine acts as a nucleophile on an alkyl halide or an alkyl sulfonate, a nitro group, and the like.
  • various other reactions such as reduction reaction of azide, amide, imine, oxime, nitrile, azo compound, etc., hydrolysis reaction of amide, imine, isocyanate, etc.
  • R 15 to R of general formula (6) Any synthetic method may be used as long as an amine compound having a group corresponding to 17 is obtained.
  • the cationic surfactant represented by the general formula (6) that exhibits the effect in the flame retardant composition of the present invention is a polyether group-containing cationic surfactant, and alkanolamine is synthesized by any of the above methods. Furthermore, it is preferable that a C 2 alkylene oxide (ethylene oxide) can be reacted.
  • the target amine salt can be obtained by neutralizing the amine compound having a corresponding group and the acidic compound represented by the general formula (7) such as hydrochloric acid.
  • the cationic surfactant of the present invention the amine salt that exhibits an effect in the flame retardant composition of the present invention is a polyether group-containing cationic surfactant, and is a specific compound that synthesizes a polyether group-containing amine salt.
  • the method uses an alkanolamine as a raw material, neutralizes the alkanolamine and an acidic compound, and then adds alkylene oxide (ethylene oxide) having 2 carbon atoms to obtain the target polyether group-containing amine salt. It can. Alternatively, it can be obtained by reacting an alkanolamine with an alkylene oxide having 2 carbon atoms (ethylene oxide) in advance and then neutralizing with an acidic compound.
  • the target quaternary ammonium salt can be obtained by quaternizing the alkyl halide having a group under predetermined conditions.
  • the cationic surfactant used in the flame retardant composition of the present invention is a polyether group-containing cationic surfactant, and in order to synthesize a polyether group-containing quaternary ammonium salt, a specific example is required.
  • alkanolamine may be used for the amine compound as a raw material.
  • the desired polyether group-containing quaternary ammonium salt is obtained.
  • an alkanolamine and an alkyl halide to a quaternization reaction and addition of an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms (eg, ethylene oxide or propylene oxide)
  • an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms eg, ethylene oxide or propylene oxide
  • it can be obtained by reacting an alkanolamine with an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms (for example, ethylene oxide or propylene oxide) in advance and then subjecting the alkyl halide to a quaternization reaction.
  • the flame retardant composition of the present invention further contains a nonionic surfactant in order to increase the emulsion stability of the flame retardant composition. If it does not contain a nonionic surfactant, emulsification becomes difficult and sufficient effects of the present invention cannot be obtained.
  • Nonionic surfactants used in the present invention include ester type nonionic surfactants such as glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, and polyethylene glycol fatty acid ester.
  • R 22 O— (ZO) h —H (9) (Wherein R 22 represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, Z represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and h represents a number of 1 to 100)
  • R 22 is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.
  • hydrocarbon groups include saturated aliphatic hydrocarbon groups, unsaturated aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, cycloalkyl groups, and the like.
  • saturated aliphatic hydrocarbon group for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, Tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heicosyl group, docosyl group, tricosyl group, tetracosyl group, pentacosyl group, hexacosyl group, heptacosyl group, octacosyl group, nonacosyl group, triaconyl group
  • unsaturated aliphatic hydrocarbon group for example, an ethenyl group (vinyl group), propyl group
  • aromatic hydrocarbon group examples include phenyl group, toluyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, benzyl group, phenethyl group, styryl group, cinnamyl group, benzhydryl group, trityl group, ethylphenyl group, propylphenyl group.
  • Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a methylcyclopentyl group, a methylcyclohexyl group, a methylcycloheptyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, a methylcyclopentenyl group, and a methylcyclohexenyl group.
  • a saturated aliphatic hydrocarbon group, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group are preferable, an unsaturated aliphatic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group are more preferable, and an aromatic hydrocarbon group are more preferable, and any one of monostyrenated phenyl group, distyrenated phenyl group, tristyrenated phenyl group, or a combination thereof is particularly desirable.
  • Z in the compound represented by the general formula (9) represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
  • the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and All these isomers and the like can be mentioned, among which ethylene group and propylene group are preferable, and ethylene group is more preferable. There is no problem even if Z is two or more different groups, and they may be random polymerization or block polymerization.
  • h in the group represented by the general formula (9) represents a number of 1 to 100, preferably 5 to 50, and more preferably 10 to 40.
  • nonionic surfactant used in the flame retardant composition of the present invention may be used alone or in combination of two or more, and does not affect the effect of the present invention, but is represented by the general formula (9). It is preferable that R 22 is an aromatic hydrocarbon group because the effects of the present invention can be easily obtained.
  • the cationic surfactant and nonionic surfactant used in the flame retardant composition of the present invention are not particularly limited with respect to the amounts used, but with respect to 100 parts by mass of the phosphorus compound used in the flame retardant composition of the present invention.
  • the amount of the cationic surfactant used is preferably 1 to 10 parts by mass, and more preferably 1.2 to 5 parts by mass.
  • the amount of the nonionic surfactant used is preferably 10 to 60 parts by mass, more preferably 20 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phosphorus compound.
  • the amount of water used in the flame retardant composition of the present invention is not particularly limited, but it is 150 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phosphorus compound used in the flame retardant composition of the present invention.
  • the amount is 180 to 250 parts by mass. If it is less than 150 parts by mass, the viscosity of the emulsion of the flame retardant composition may be too high, and if it is 300 parts by mass or more, the long-term stability of the emulsion may be reduced.
  • the flame retardant composition of the present invention is preferably a high-concentration liquid with good long-term stability during transportation and storage.
  • the content of the phosphorus compound used in the flame retardant composition of the present invention is 20 to 40% by mass of the entire flame retardant composition, and the content of the cationic surfactant is 0.2 to 4% by mass. %
  • the content of the nonionic surfactant is preferably 2 to 20% by mass, and the balance is water. If the content of the phosphorus compound is less than 20% by mass, the use of the flame retardant composition may increase in order to provide functionality, and thus the cost may be weak, and the content of the phosphorus compound If it exceeds 40% by mass, the viscosity may be too high.
  • the flame retardant composition of the present invention is preferably diluted 30 to 2500 times with water, more preferably 50 to 1000 times. If the flame retardant composition is diluted more than 2500 times and the concentration of the active ingredient becomes too low, it may be difficult to fix a sufficient active ingredient on the fabric, and the flame retardant composition may be 30. If the dilution is less than double, the desired effect is obtained, but the effect commensurate with the consumption of the flame retardant composition may not be obtained.
  • the concentration of the phosphorus compound in the flame retardant composition when treating the fiber is 0.008% by mass or more, preferably 0.008 to 1.33% by mass, and the concentration of the cationic surfactant is 0.00008% by mass. % Or more, preferably 0.00008 to 0.13 mass%, and the concentration of the nonionic surfactant is adjusted to 0.0008 mass% or more, preferably 0.0008 to 0.67 mass%.
  • the flame retardant composition having the above-mentioned active ingredient concentration is used in a liquid amount of 5 to 50 ml with respect to 1 g of fabric weight. Is done. That is, when flame-treating 20 g of the dough, 100 to 1000 ml of a flame retardant composition having the above-mentioned active ingredient concentration is required.
  • the flame retardant composition of the present invention is not particularly limited and can be produced by any method as long as it is produced by a known method.
  • the phosphorus compound is emulsified and dispersed in water by gradually adding water while stirring the mixture of the phosphorus compound, cationic surfactant and nonionic surfactant used in the flame retardant composition of the present invention.
  • a mixture of a phosphorus compound, a cationic surfactant and a nonionic surfactant used in the flame retardant composition of the present invention and water can be added at once, and emulsified and dispersed in water using a homogenizer or the like.
  • the flame retardant composition of the present invention comprises an antioxidant, an ultraviolet absorber, a water-resistant agent, an antiseptic / antibacterial agent, an insecticidal fungicide, a dispersant, an antifoaming agent, a deodorant, a fragrance, a thickener, and a viscosity modifier.
  • Dyes and pigments may be contained or mixed.
  • the flame retardant fiber of the present invention is a fiber treated with the flame retardant composition of the present invention.
  • the fiber material that can be used include hair fibers, wool fibers, silk fibers as natural fibers, Hemp fiber, Angola fiber, mohair fiber, asbestos fiber, etc. are mentioned, rayon fiber, Bemberg fiber etc. are mentioned as regenerated fiber, acetate fiber etc. are mentioned as semi-synthetic fiber, polyester fiber, polyamide fiber as synthetic fiber , Polyacrylonitrile fiber, polyvinyl chloride fiber, vinylon fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, and spandex fiber.
  • inorganic fiber include glass fiber, carbon fiber, and silicon carbide fiber. Among these, semi-synthetic fibers and synthetic fibers are preferable, synthetic fibers are more preferable, and polyester fibers are most preferable.
  • any known method may be used.
  • the flame retardant composition of the present invention may be used with water. After diluting and adjusting the concentration of the active ingredient to a concentration suitable for fiber processing, the fiber is immersed in the flame retardant composition and subjected to heat processing to fix the flame retardant component on the fiber.
  • the method is preferred because it is simple and inexpensive.
  • Nonionic surfactant F (About nonionic surfactant component)
  • Anionic surfactant G (About anionic surfactant component) Anionic surfactant G
  • Table 1 below shows examples and comparative examples of the flame retardant compositions formulated this time.
  • the fibers were treated with the flame retardant compositions blended in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2, and the fixability of the flame retardant component to the fabric was evaluated.
  • the fixability of the non-ionic surfactant when a nonionic surfactant was not included (comparative example), the emulsion was not able to be produced
  • the percentage of the phosphorus compound, which is a flame retardant component, fixed on the test cloth by heat treatment (fixing rate on the test cloth) is calculated.
  • fixing rate on the test cloth about 20 g of liquid before and after treatment was collected, dried at 105 ° C. for 3 hours, and further dried for 1 hour with a desiccator, and the evaporation residue was measured.
  • the chemical consumption rate, that is, the fixing rate of the flame retardant composition to the test cloth is calculated from the evaporation residue of the post-treatment liquid and the evaporation residue of the pre-treatment liquid.
  • Table 2 shows the evaluation results obtained by the above method. In addition, Table 2 also shows photographs before and after the heat treatment liquid so that the change can be easily understood.
  • the flame retardant composition (Examples 1 to 11) containing the phosphorus compound of the present invention and the cationic surfactant was a flame retardant composition (Comparative Example 1) using only the nonionic surfactant as a comparative example.
  • the flame retardant composition (Comparative Example 2) in which the nonionic surfactant and the anionic surfactant are used in combination the fixing rate of the phosphorus compound as the flame retardant composition and the flame retardant component is good. I understood it. It was confirmed visually that the flame retardant composition on the test cloth and the phosphorus compound, which is a flame retardant component, had a good fixing rate, the treated liquid became transparent and the active ingredient was fixed on the test cloth.
  • the cationic surfactant to be used is a polyether group-containing cationic surfactant, which shows a high fixing rate of the phosphorus compound.
  • Combustion test test cloth test cloth treated with the flame retardant composition of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 (corresponding cloths are sequentially designated as test cloths 1 to 13, respectively)
  • Test conditions First, each test cloth 1 to 13 is cut into a 5 cm ⁇ 5 cm square to make a test piece. Next, the test piece is ignited, and the amount of unburned residue of the test piece is visually evaluated. Evaluation method: X: No burning residue (no flame retardancy) O: Partially unburned (flame retardant) Table 3 shows the evaluation results obtained by the above method.
  • the flame retardant composition (Examples 1 to 11) containing the phosphorus compound of the present invention and the cationic surfactant was used as a flame retardant composition using only a nonionic surfactant (Comparative Example 1) and a nonionic surfactant. It was found that the flame retardancy was better than when a flame retardant composition (comparative example 2) was used in combination with an agent and an anionic surfactant.
  • the flame retardant composition of the present invention is not only used for flame retardant fibers, but also for household appliances and other electrical appliances, building materials, materials used as household items, plastics, rubber, paper, and various parts of vehicles. It can be widely used as a flame retardant for materials, and its usefulness is very large.

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。(式(1)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(2)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

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
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(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。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(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。)
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(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。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(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。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、Xは、アニオン性原子、又はアニオン性基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(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。
 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(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。

22-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
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 カチオン界面活性剤E
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 カチオン界面活性剤I
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(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
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 ノニオン界面活性剤J
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
ノニオン界面活性剤K
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(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
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 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 (8)

  1.  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。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (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。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (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。)
  2.  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。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (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。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (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。)
  3.  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。
  4.  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。
  5.  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。
  6.  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。
  7.  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。
  8.  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。
PCT/JP2014/059256 2013-04-01 2014-03-28 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 WO2014163013A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015510060A JP6333239B2 (ja) 2013-04-01 2014-03-28 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
KR1020157030127A KR102129650B1 (ko) 2013-04-01 2014-03-28 난연제 조성물, 난연제 조성물로 처리한 난연성 섬유 및 그 조성물에 의해 난연성분의 섬유에 대한 정착량을 증가시키는 방법
EP14778488.8A EP2982732B1 (en) 2013-04-01 2014-03-28 Flame-retardant agent composition, flame-retardant fiber treated with flame-retardant agent composition, and method for increasing amount of flame-retardant component adhered onto fibers using said composition
US14/779,667 US10301547B2 (en) 2013-04-01 2014-03-28 Flame retardant composition, flame retardant fiber treated with flame retardant composition, and method for increasing amount of flame retardant component adhered onto fibers using said composition
CN201480019934.8A CN105073951B (zh) 2013-04-01 2014-03-28 阻燃剂组合物、用阻燃剂组合物处理的阻燃性纤维及利用该组合物增加阻燃成分在纤维中的附着量的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013076032 2013-04-01
JP2013-076032 2013-04-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014163013A1 true WO2014163013A1 (ja) 2014-10-09

Family

ID=51658309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/059256 WO2014163013A1 (ja) 2013-04-01 2014-03-28 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

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10301547B2 (ja)
EP (1) EP2982732B1 (ja)
JP (1) JP6333239B2 (ja)
KR (1) KR102129650B1 (ja)
CN (1) CN105073951B (ja)
TW (1) TWI627229B (ja)
WO (1) WO2014163013A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5913756B1 (ja) * 2015-07-28 2016-04-27 ポリマーアソシエイツ合同会社 難燃剤及び難燃熱可塑性樹脂組成物
CN107459999A (zh) * 2017-07-26 2017-12-12 陕西森瑞石油技术开发有限公司 一种凝析油用破乳净水剂及其制备方法
JP2019099964A (ja) * 2017-12-06 2019-06-24 竹本油脂株式会社 合成繊維用処理剤及び合成繊維

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016149743A (ja) 2015-02-15 2016-08-18 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. 整合ネットワークの排除によりサイズが低減された電力増幅器
US20210079036A1 (en) * 2018-05-31 2021-03-18 Gap Peptides Llc Compositions and methods for chemical synthesis
MX2020012629A (es) * 2018-05-31 2021-01-29 Sederma Sa Metodo para sintesis de peptido en fase de solucion y estrategias protectoras de la misma.
EP3917937A4 (en) 2019-02-01 2022-11-23 Sederma SYNTHETIC STRATEGY FOR A SPLIT PROTECTION GROUP
CN115698157A (zh) * 2020-05-29 2023-02-03 蓝立方知识产权有限责任公司 反应型磷酸盐及制备工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6359479A (ja) * 1986-08-28 1988-03-15 鐘紡株式会社 合成繊維構造物の帯電防止ならびに撥水加工方法
JPS6470555A (en) 1987-08-29 1989-03-16 Bayer Ag Thermoplastic forming material
JP2000328445A (ja) 1999-05-17 2000-11-28 Meisei Kagaku Kogyo Kk ポリエステル系繊維の難燃加工方法
JP2002088368A (ja) 2000-09-14 2002-03-27 Nicca Chemical Co Ltd 難燃加工薬剤
JP2006274515A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Nicca Chemical Co Ltd ポリエステル系繊維用難燃加工剤及びそれを用いたポリエステル系繊維の難燃加工方法
JP2007092263A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Meisei Kagaku Kogyo Kk 難燃加工剤および、当該難燃加工剤を用いたポリエステル系繊維の難燃加工方法
JP2007126786A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Kaneka Corp 人工毛髪用繊維
JP2008024890A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Nippon Kayaku Co Ltd 非ハロゲン系防炎剤の分散液とそれを用いる防炎加工方法
JP2011523984A (ja) * 2008-06-12 2011-08-25 ハンツマン・テキスタイル・エフェクツ(ジャーマニー)・ゲーエムベーハー 繊維材料を特に吸尽法によって処理するための組成物

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2935471A (en) * 1958-09-10 1960-05-03 Du Pont Flame retardant composition
US4405761A (en) * 1980-10-23 1983-09-20 Battelle Development Corporation Non-emissive, flame-retardant coating compositions
JPH06341063A (ja) * 1990-09-19 1994-12-13 E I Du Pont De Nemours & Co 難燃性不織布
TW287181B (ja) * 1994-05-10 1996-10-01 Taishl Kagaku Kogyo Kk
DE19721628A1 (de) * 1997-05-23 1998-11-26 Bayer Ag Flammwidrige hochwärmeformbeständige Polycarbonat-Formmassen mit hoher Fließnahtfestigkeit
CN101528893A (zh) * 2006-10-20 2009-09-09 日本化药株式会社 无卤防火剂及使用该防火剂的纤维防火加工方法
CN101631910B (zh) * 2007-02-28 2013-05-22 松本油脂制药株式会社 阻燃剂和阻燃性纺织材料及其制备方法
CN100494559C (zh) * 2007-05-21 2009-06-03 苏州大学 用于阳离子染料与酸性染料同浴染色的助剂
JP5639082B2 (ja) 2009-01-26 2014-12-10 アイシーエル−アイピー アメリカ インコーポレイテッド 難燃化熱可塑性組成物、これを製造するためのプロセス、およびこれを含有する物品

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6359479A (ja) * 1986-08-28 1988-03-15 鐘紡株式会社 合成繊維構造物の帯電防止ならびに撥水加工方法
JPS6470555A (en) 1987-08-29 1989-03-16 Bayer Ag Thermoplastic forming material
JP2000328445A (ja) 1999-05-17 2000-11-28 Meisei Kagaku Kogyo Kk ポリエステル系繊維の難燃加工方法
JP2002088368A (ja) 2000-09-14 2002-03-27 Nicca Chemical Co Ltd 難燃加工薬剤
JP2006274515A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Nicca Chemical Co Ltd ポリエステル系繊維用難燃加工剤及びそれを用いたポリエステル系繊維の難燃加工方法
JP2007092263A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Meisei Kagaku Kogyo Kk 難燃加工剤および、当該難燃加工剤を用いたポリエステル系繊維の難燃加工方法
JP2007126786A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Kaneka Corp 人工毛髪用繊維
JP2008024890A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Nippon Kayaku Co Ltd 非ハロゲン系防炎剤の分散液とそれを用いる防炎加工方法
JP2011523984A (ja) * 2008-06-12 2011-08-25 ハンツマン・テキスタイル・エフェクツ(ジャーマニー)・ゲーエムベーハー 繊維材料を特に吸尽法によって処理するための組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHIN KAIMEN KASSEIZAI NYUMON, October 1996 (1996-10-01), pages 100 - 107, XP008182691 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5913756B1 (ja) * 2015-07-28 2016-04-27 ポリマーアソシエイツ合同会社 難燃剤及び難燃熱可塑性樹脂組成物
WO2017017780A1 (ja) * 2015-07-28 2017-02-02 ポリマーアソシエイツ合同会社 難燃剤及び難燃熱可塑性樹脂組成物
CN107459999A (zh) * 2017-07-26 2017-12-12 陕西森瑞石油技术开发有限公司 一种凝析油用破乳净水剂及其制备方法
CN107459999B (zh) * 2017-07-26 2019-05-03 陕西森瑞石油技术开发有限公司 一种凝析油用破乳净水剂及其制备方法
JP2019099964A (ja) * 2017-12-06 2019-06-24 竹本油脂株式会社 合成繊維用処理剤及び合成繊維

Also Published As

Publication number Publication date
TWI627229B (zh) 2018-06-21
US20160053179A1 (en) 2016-02-25
EP2982732A4 (en) 2016-11-16
US10301547B2 (en) 2019-05-28
CN105073951A (zh) 2015-11-18
CN105073951B (zh) 2017-08-15
TW201500451A (zh) 2015-01-01
KR20150138260A (ko) 2015-12-09
JP6333239B2 (ja) 2018-05-30
EP2982732A1 (en) 2016-02-10
EP2982732B1 (en) 2018-04-18
KR102129650B1 (ko) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6333239B2 (ja) 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
JPWO2014163013A1 (ja) 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
JP4348407B2 (ja) 難燃加工薬剤、難燃性繊維およびその製造方法
JP4909901B2 (ja) リン化合物およびその用途ならびに難燃性ポリエステル繊維
JP4783784B2 (ja) 難燃性ポリエステル繊維とその製造方法
CN104611921A (zh) 锦纶纺丝用油剂组合物的制备方法
WO2008013176A1 (fr) Dispersion sans halogène pour ignifugation, procédé d'ignifugation l'utilisant et fibre ignifugée en l'utilisant
JP5335600B2 (ja) ポリエステル系繊維品の難燃加工剤と難燃加工方法
JPWO2008047897A1 (ja) 非ハロゲン系防炎剤及びそれを用いる繊維の防炎加工方法
WO2013021796A1 (ja) 繊維用難燃加工薬剤、難燃性繊維の製造方法及び難燃性繊維
JP4721853B2 (ja) 難燃加工剤および、当該難燃加工剤を用いたポリエステル系繊維の難燃加工方法
JP2006070417A (ja) ポリエステル系繊維用の難燃加工剤及び難燃加工方法
JP6818327B2 (ja) ポリエステル系合成繊維構造物の難燃加工
JP5898282B2 (ja) 防炎加工用水性分散液、防炎加工方法及び防炎加工された繊維
JP4668728B2 (ja) 難燃性ポリエステル系繊維構造物
JP2007169830A (ja) ポリエステル系繊維の難燃加工剤と難燃加工方法
JP2003193368A (ja) ポリエステル系繊維品の難燃加工剤と難燃加工方法
JP4619187B2 (ja) 難燃性アラミド繊維構造物とその製造方法
JP2007297756A (ja) 難燃加工薬剤組成物および難燃性が付与された繊維材料の製造方法
JP7059069B2 (ja) 難燃性組成物、難燃性繊維、その製造方法及び該難燃性組成物により難燃剤の繊維への定着量を増加させる方法
JP3712384B2 (ja) 柔軟剤組成物
JP2018145224A (ja) 難燃加工剤
JP2010189328A (ja) 縮合型ホスホン酸誘導体、その水性分散液及びそれを用いる防炎加工方法
JP2021055249A (ja) 抗菌・抗かび性繊維構造物およびその製法
JP2008031614A (ja) ポリエステル系難燃加工繊維製品用後処理剤および後処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480019934.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14778488

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015510060

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14779667

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014778488

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157030127

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A