JPH0127193B2

JPH0127193B2 -

Info

Publication number: JPH0127193B2
Application number: JP6023488A
Authority: JP
Inventors: Yasunao Shimano; Shuichi Murakami
Original assignee: Komatsu Seiren Co Ltd
Current assignee: Komatsu Seiren Co Ltd
Priority date: 1987-03-24
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1989-05-26
Also published as: JPS6426787A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、繊維材料の処理方法に関する。さら
に詳しくは、本発明は、セルロース系繊維もしく
はセルロース系繊維と他の繊維との混用品に耐久
性ある防炎加工を施こすための処理方法に関す
る。〔従来の技術〕従来から、繊維材料に耐久性のある防炎性を付
与する方法として、下記の手段が知られている。
セルロース100％繊維に対しては、テトラキスヒ
ドロキシメチルホスホニウム塩と尿素の予備縮合
物をアンモニアキユアするProban法（Albright
＆Willson社）、Ｎ−ヒドロキシメチル−３ジメ
チルホスホノプロピオンアミド（Pyrovatex
CP、CIBA−GEIGY社製品）とメチロールメラ
ミン系化合物を触媒の存在下で加熱反応させる方
法、ビニルホスホネートオリゴマー（Fyrol76、
Stauffer Chemical社製品）とＮ−メチロールア
クリルアミドを触媒の存在下で重合させる方法等
がある。また、ポリエステル繊維に対しては、ヘキサブ
ロモシクロドデカンの水分散液を使用して浴中吸
尽法やサーモゾル法により繊維内部に拡散させる
方法や、トリス−ジクロロプロピルホスフエート
の分散物を浴中吸尽法やサーモゾル法で固着する
方法、含リン環式化合物の水溶液をサーモゾル法
で固着する方法が知られている。〔発明が解決しようとする課題〕しかしながら、これらの防炎加工法はセルロー
スもしくはポリエステルの単一組成からなる繊維
に対しては有効であつても、ポリエステル繊維と
セルロース繊維との混用品に対しては有効でな
く、特にポリエステルとセルロースの配合比率が
70：30〜30：70の素材に対しては、難燃性、風
合、物性などを含めて実用的な防炎製品を得るこ
とは困難である。例えば、ポリエステル繊維と綿との混用品の防
炎加工方法としてヘキサブロモシクロドデカンと
三酸化アンチモンおよびアクリルラテツクスを併
用して防炎加工する方法が知られているが、加工
品の風合が硬く、染色物はその色相が白化してし
まうなどの欠点がある。また、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウ
ム塩とアンモニアの縮合物（THPN）にメチロ
ールメラミンと尿素からなる組成物を繊維に含浸
させ、乾燥後熱キユアする方法が提案されてい
る。（American Dyestuff Reporter74、No.１、
35−40（1985））。この方法で得られる処理品の防
炎性能は比較的優れているが、衣料用途の50回の
洗濯に耐えず、風合の硬化が著しいといつた欠点
を有する。ポリエステル繊維とセルロース繊維との混用品
に耐久防炎加工が困難な理由としては、セルロー
スでは炭化促進によつて防炎性を得るのに対し
て、ポリエステルでは溶融促進によつて防炎性が
発揮されるという、燃焼挙動の相違により、セル
ロースが存在するとポリエステルの溶融落下が妨
げられるために自己消化性が阻害されるからであ
るとされている。〔課題を解決するための手段〕本発明は、繊維材料に、(1)テトラキスヒドロキ
シメチルホスホニウム化合物またはテトラキスヒ
ドロキシメチルホスホニウム化合物とアンモニア
との縮合物、(2)メチロールメラミン、および(3)尿
素、チオ尿素またはグアニジン塩、の３成分から
なる処理剤を含浸させ、高圧スチーマにより加熱
するかまたは水蒸気の存在下にマイクロ波加熱処
理することを特徴とする、処理方法である。本発明の方法で処理することにより、従来不可
能であつた、ポリエステル繊維とセルロース繊維
との混用品に難燃性を付与することができ、その
効果は実用上十分な耐久性があり、しかも風合の
面でも著しく優れている。本発明でいうポリエステル繊維とセルロース繊
維との混用品とは、セルロース繊維が綿もしくは
レーヨン、麻等であつて、その混用率が100％〜
20％のものである。混用とは混紡、交織、交撚、交編等であり、そ
の性状は糸状・綿状・生地・織物・編物・不織布
等のいづれでもよい。これらの混用品は、精練および漂白処理工程を
経た後、もしくはさらにスレン染料で染色された
後、防炎加工を施される。本発明で用いられる処理剤の(1)テトラキスヒド
ロキシメチルアンモニウム化合物とは下記一般式
で示されるものである。（HOCH₂）₄P⁺X^- ［上式中、ＸはCl、１／２SO₄またはOHを表し、それぞれTHPC、THPS、THPOHと略記される］また、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウ
ム化合物とアンモニアとの縮合物（THPN）と
は、下記構造式で示されるものである。〔上式中、ＸはCl、１／２SO₄またはOHを表わす〕 THPSやTHPCは市販の固形分80％程度のも
のが使用できる。THPNはこれらに1/2.5モルの
アンモニアを作用させて容易に得られる。 (2)メチロールメラミンとしてはヘキサメチロー
ルメラミン、トリメチロールメラミン等が用いら
れる。具体的な商品名としては、住友化学工業製
Sumitex Resin Ｍ−６、Ｍ−３、MC等が挙げ
られる。メチロールメラミンの触媒としてはリン
ゴ酸、酒石酸等の有機酸、硫酸、過硫酸、硝酸等
の無機酸の塩、有機アミンの強酸塩等が用いられ
る。 (3)尿素もしくはチオ尿素としては市販の工業用
粉末品をそのまま使用することができる。また、
グアニジン塩としては、グアニジン塩酸塩やグア
ニジンリン酸塩等を用いることができ、これらは
工業用薬品として入手することができる。 (1)と(2)および(3)は、通常、水溶液の形で繊維材
料に適用できる。(1)は20〜80％、(2)は２〜30％、
(3)は２〜30％の濃度範囲で使用される。繊維材料
に対する付与方法としては、パツドマングル絞り
法が一般に用いられるが、スプレー法、キスロー
ル法、泡加工法等であつてもよい。本発明に係る処理は水存在下のマイクロ波照射
を特徴としている。この目的に使用することので
きる装置としては、市金工業社製の電子リアクタ
ー、アポロテツクスがある。通常の乾熱キユアリング法に比較して、防炎処
理剤のマイグレーシヨンが少なく、繊維材料の内
深部から均一に加熱されることにより、繊維材料
断面に対して分布が均一で、高度に架橋した高分
子を形成する結果、はるかに耐洗濯性に優れた防
炎製品を得ることができる。マイクロ波照射は、周波数2450MHzで0.2〜
20kW、好ましくは２〜10kWの出力において、
10秒〜60分間、好ましくは10分〜30分間行われ
る。この間、直接蒸気圧0.1〜３Kg／cm²の水蒸気
存在下にて実施する。水蒸気がないと、マイクロ
波の均一な照射が行われず、処理剤が繊維材料表
面へマイグレーシヨンし易くなる。あるいは、本発明の処理は、高圧スチーマによ
り加熱することにより行われる。この処理は、飽
和蒸気を用い、0.1〜３Kg／cm²、好ましくは0.5〜
2.5Kg／cm²の圧力下に、10〜120分間、好ましくは
30〜90分間行われるのがよい。ついで、未固着の処理剤を除去するためにソー
ピング処理を行なう。この処理は、80〜100℃の
温湯もしくはソーダ灰水溶液中で５〜30分間行う
のが望ましい。ソーピングの為の装置としては液
流染色機がもみ効果の点で優れるが、ウインスそ
の他通常使用されているものであつてもよく、特
にその種類は問わない。ソーピングし、乾燥した後の繊維材料に対する
防炎剤付着率は５〜45重量％、好ましくは10〜30
重量％の範囲が望ましい。かくして得られる繊維材料は、従来技術による
ものに比較して、格段に優れた難燃性を有し、し
かも耐洗濯性、耐ドライクリーニング性にも著し
く優れている。また、風合硬化が少なく、引裂強
度低下も少ないという特徴がある。このような処理効果は、３成分からなる防炎剤
がマイクロ波照射により高度に架橋し、しかも繊
維材料に対して均一に分布することにより、得ら
れるものである。〔実施例〕以下に物性評価方法と実施例について説明す
る。水洗い洗濯方法粉末洗濯石けん（JIS K3303第１種）水１当
り１ｇを使用し、60℃の水を給水し、洗剤を投入
し、試験体を投入し、次いで60℃の液で15分間洗
浄する。次に、排水、給水、40℃の水で５分間の
すすぎ３回、および排水脱水２分間を行い、これ
を１サイクルとして供試布を５回、30回および50
回洗濯処理した。ドライクリーニング方法消防庁告示第１号（昭和61年）に定めるドライ
クリーニング方法によつた。ただし、ドライクリ
ーニングを行う前に試料を温水処理（40℃×30
分）し、通常の乾燥を行なうものとする。防炎性能試験方法１鉛直メタンバーナー法（衣服類試験法）試験体の寸法；各89mm×254mm 試験体の数；５試験体の状態調節；50±２℃恒温乾燥器で24時
間乾燥後、シリカゲル入りデシケータ中で２
時間以上乾燥する。イ炎の長さをバーナーの最も高い点から上方
へ測つて38mmとなるように調節し、炎が安定
していることを確認する。バーナーを移動し
て試験体に3.0±0.2秒間接炎する。試験体か
らバーナーの炎を取り去つた後に試験体支持
枠上で燃焼する状態及び炎滴着火性を確認す
る。ロ布地の５試験体については平均炭化長が
178mm以下であり、かつ最大炭化長は254mm未
満であること。炎滴着火性の無いこと。２ 45゜メセナミン法（寝具類試験法）試験体の寸法；35cm×25cm 試験体の数；３試験体の状態調節；50±２℃の恒温乾燥機で24
時間乾燥後、シリカゲル入りデシケーター中
で２時間以上乾燥する。イ試験体を試験体支持枠の金網の上に重ねて
試験体支持枠にゆるみなく固定し、試験体支
持枠の内側の下辺中央部より５cm上部の位置
にメセナミン（エリー．リリー社製品番号
1588商品名メセナミン）を容易に移動しない
方法で置く。ロ点火はマツチにより行い、点火後はすみや
かに燃焼試験箱のガラス窓を閉じて、燃焼が
終了するまで放置する。ハ炭化長は試験体の炭化部分の縦方向の最大
の長さとし、試験体３体について最大の長さ
が70mm以下でかつ平均値が50mm以下であるこ
と。実施例１および比較例１ポリエステル／綿（65／35）混紡からなる目付
200ｇの平織物に対して、下記組成の薬剤を含む
水溶液を含浸させた。 THPS（固形分80％） 30％ Sumitex Resin Ｍ−６９％過硫酸アンモニウム１％尿素７％ついで、マングルで含浸率75％に絞つた。これを、電子リアクター・アポロテツクスを使
用して下記条件で反応させた。マイクロ波出力 7.0kW 反応時間 30分直接蒸気 0.7Kg／cm² 巻取スピード 10ｍ／分その後、液流染色機中で80℃にて20分間湯洗
し、乾燥した。比較の為、防炎薬剤を含浸させた織物を120℃
で乾燥し、テンターで180℃で２分間キユアリン
グし、ソーピング処理後、乾燥した（比較例１）。防炎剤付着率および防炎性評価結果を表１表に
示す。

【表】本発明例では付着した防炎剤の洗濯による脱落
が少なく、50回洗濯後も十分な防炎性を有するの
に対して、比較例では初期の防炎性はあるが、洗
濯には耐えないことがわかる。実施例２および比較例２綿100％からなる目付100ｇの平織物に対して、
下記組成の薬剤を水溶液として含浸させた。 THPS（固形分80％） 40％ Sumitex Resin Ｍ−６ 12％リン酸二アンモニウム１％尿素 10％マングルで含浸率100％に絞り、アポロテツク
スを使用して下記条件で反応させた。マイクロ波出力 7.0kW 反応時間 30分直接蒸気 0.7Kg／cm² 巻取スピード 10ｍ／分ついで、液流染色機中で80℃、30分間湯洗し、
乾燥した。比較のため、防炎薬剤を含浸させた織物を120
℃で予備乾燥し、ループ式乾燥機を使用して180
℃で３分間熱処理した。ついでソーピングし、乾
燥した（比較例２）。防炎剤付着率および防炎性評価結果を第２表に
示す。

【表】本発明例では付着した防炎剤の洗濯での脱落が
少なく、耐久性のある防炎性を示すのに対して、
比較例では初期の防炎性は十分あるが、洗濯で脱
落し易く、耐久性がない。実施例３ポリエステル／レーヨン（50／50）混紡からな
る目付150ｇのツイル織物に対して、下記組成の
薬剤を水溶液として含浸させた。 THPN（固形分80％） 35％ Sumitex Resin Ｍ−６ 10％リン酸二アンモニウム１％尿素 12％マングルで含浸率80％に絞り、アポロテツクス
を使用して、下記条件にて反応させた。マイクロ波出力 5kW 反応時間 40分直接蒸気 0.5Kg／cm² 巻取スピード８ｍ／分その後、液流染色機を使用して90℃で40分間湯
洗し、乾燥した。この織物の防炎剤付着率は20％であつた。防炎性の評価結果を第３表に示す。

【表】処理品の防炎剤は優れており、シーツ用途や衣
料用として実用上十分な耐久性を有する。実施例４ポリエステル／綿（65／35）からなる目付250
ｇのツイル織物を常法により精錬、漂白し、下記
の染浴に浸漬後、マングルで含浸率80％に絞つ
た。染浴 Resolin Blue FBL^*1 2.5ｇ／ Mikethren Blue GCD^*2 5.5ｇ／アルギン酸ソーダ 1.0ｇ／＊１バイエル社製分散染料＊２三井化学(株)製スレン染料 120℃で５分間乾燥後、200℃で１分間ヒートセ
ツトした。ついで下記の処理浴に浸漬後、マング
ルで含浸率80％に絞り、飽和蒸気中で１分間スチ
ーミングした後、35％過酸化水素10ｇ／を含む
処理浴中、室温で１分間酸化した。最後に、下記
ソーピング浴で100℃で５分間ソーピングし、120
℃で乾燥した。処理浴ハイドロサルフアイト 60ｇ／カセイソーダ 60ｇ／硫酸ソーダ 40ｇ／ソーピング浴マルセル石鹸２ｇ／非イオン系浸透剤２ｇ／炭酸ソーダ１ｇ／このようにして得られた染色布を、下記の防炎
剤の浴に浸漬した。 THPN（固形分80％） 35％ Sumitex Resin Ｍ−６ 12％酒石酸 0.5％チオ尿素９％ついで、マングルにて含浸率80％に絞つた。このものをアポロテツクスを使用して、下記条
件で反応させた。マイクロ波出力 6.0kW 反応時間 40分直接蒸気 0.7Kg／cm² 巻取スピード８ｍ／分ソーピングの為、液流染色機中で100℃にて40
分間処理し、乾燥した。布帛に対する防炎剤付着量は26％であつた。処理布の初期、50回洗濯後および５回ドライク
リーニング後の防炎性を鉛直メタンバーナー法で
評価したところ、炭化長はそれぞれ20mm、44mmお
よび23mmであり、衣服類の防炎基準に合格するも
のであつた。実施例５実施例４に用いた染色済みのポリエステル／綿
混織物に対して、下記組成の防炎剤組成物を含浸
させた。 THPS（固形分80％） 35％ Sumitex Resin Ｍ−６ 10％過硫酸カリウム 0.5％塩酸グアニジン 10％次いで、マングルにて含浸率80％に絞つた。このものをアポロテツクスを使用して、下記条
件で反応させた。マイクロ波出力 6.0kW 反応時間 40分直接蒸気 0.7Kg／cm² 巻取スピード 20ｍ／分ソーピングの為液流染色機に投入し、５ｇ／
の炭酸ナトリウムを含む80℃の浴中で30分間処理
し、次いで90℃で60分間湯洗いした。織物を120℃で乾燥し、180℃で熱セツトした。
布帛に対する防炎剤付着量は22％であつた。処理
布の初期および50回染濯後の防炎性を鉛直メタン
バーナー法で評価したところ、炭化長はそれぞれ
38mmおよび69mmであり、衣服類の防炎基準に合格
するものであつた。実施例６ポリエステル65％／綿35％の交織織物（目付
100ｇ／m²）に、常法に従つて、毛焼、糊抜、精
錬、漂白、ヒートセツトおよび染色を施した後、
次の組成物を付与した。 THPS（固形分80％） 50重量部尿素 10重量部 Sumitex Resin Ｍ−３ 10重量部燐酸アンモニウム１重量部エマルゲン909 0.1重量部次いで、高圧スチーマーを用いて、蒸気圧1.7
Kg／cm²の60分間反応固着を行い、次いでソーピン
グおよび乾燥を行つた。布帛に対する防炎剤組成物の付着量は25％であ
つた。処理布の初期、30回洗濯後および50回洗濯
後の防炎性を鉛直メタンバーナー法で評価したと
ころ、炭化長はそれぞれ28mm、40mmおよび45mmで
あり、衣服類の防炎基準に合格するものであつ
た。

Claims

【特許請求の範囲】１繊維材料に、 (1) テトラキスヒドロキシメチルホスホニウム化
合物またはテトラキスヒドロキシメチルホスホ
ニウム化合物とアンモニアとの縮合物、 (2) メチロールメラミン、および (3) 尿素、チオ尿素またはグアニジン塩、からなる処理剤を含浸させ、次いで高圧スチーマ
により加熱するかまたは水蒸気の存在下にマイク
ロ波加熱処理することを特徴とする、繊維材料の
処理方法。