JPS59189138A - 難燃性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハロゲン化シクロアルカン化合物からなる難燃
性組成物に関する。

従来から繊維捷たはフィルムなどの成型品の離燃加工に
関して多くの方法が検討され、繊維捷たはフィルムに有
効な難燃性化合物が知られている。

リン、ハロゲン、アンチモンなどの元素を含有する化合
物がとくに好寸しく用いられるが、そのほとんどは含浸
、熱処理するサーモゾル法による成型品への表面刺着で
あり２表面付着に起因する品位、風合の悪化や耐久性不
良などの欠点を発現する。

捷だハロゲン化シクロアルカン化合物の合成繊維材料用
難燃剤に関しては特公昭５３−８８４０で言及されてい
るが、ここで開示されている難燃剤組成物はその粒子径
がいずれも大きく（１ミクロン以上）、かかる化合物を
用いて浴中処理を施しても、十分な難燃性が得られない
ば〃・りでなく。

被処理物あるいは染色機内壁に側蓋またけ汚染し白粉状
物が固着するなど染色加工面での問題があり、さらに難
燃加工布帛の鮮明性が低下し、ダル化するなどの欠点を
発現する。

しかし、近年火災事故による被害の増大に伴ない、ホテ
ル、旅館、学校や病院などのカーテンや敷物類は消防法
で防−災規制されている。さらに家具調度類、寝装具な
どに対しても法規制の機運が高寸りつつあり、しかもか
かる用途は直接人体に触れることが多く、単に難燃性能
が優れているたけではなく２人体に無害であることは熱
論のこと風合や色合いなどの点からもＪ１足できるもの
であることが要求される。しかし、従来の匂１燃加Ｔに
おいて、かかる性能は犠牲にされてきた。

繊組やフィルムなどに適応される難燃性組成物ハ、ハロ
ケン化シクロアルカン、ハロゲン化リン酸エステル、ハ
ロゲン化芳香族化合物、含リン化合物を単体や水または
溶剤に乳化ぜしめたものである。％にハロゲン化シクロ
アルカンは難燃性能が高く繊維やフィルムなどの成型品
に応用検討され／こが、従来の技術では付着効率が非常
に小さく。

かつサーモゾル法では難燃性が付力できても、浴中処理
では繊維またはフィルムに充分に難燃性化合物が吸尽さ
れず、被処理物に白粉状に付着し。

通常の洗浄では除去できないため商品価値を著しく低下
させ実用的なものとはいえなかったのが実情である。

本発明者らはかかる従来技術の背景に鑑み、難燃性はも
とよシ、難燃耐久性、染色性２品位などの緒特性の点か
らも優れた性能を発揮するＭｉ（燃性組成物について検
削した結果、ある特定な粒子径ヲ有するハロゲン化シク
ロアルカン化合物の分散体からなる難燃性組成物が上記
要求を充分に達成し得ることを究明し本発明に到達した
。

本発明は次の構成を有する。

平均粒子径が１ミクロン未満のハロゲン化シクロアルカ
ン化合物を有効成分とする分散系難燃性組成物。

本発明は上記技術１；成を採用したことにより。

従来不可能とされてきた染色浴中での難燃加工を可能に
し、難燃性が要求される多くの分野特に繊祁またはフィ
ルムなどに優れた難燃性を伺与することができたもので
ある。すなわち本発明の難・燃性組成物は下記の特徴を
有する。

（１）ノ・ロゲン化シクロアルカン化合物の粒子が非常
に細かく、かつ分散性が良好になり極めて高い吸尽性を
発現する。

（２）通常の染色とまったく同条件下で染色と難燃性が
付与される。

（３）低浴比で、被染物が動かないオー・）マ・イヤ型
染色機を用いた処理が可能にされた。

（４）染色物の鮮明性が低下しない。

（５）吸尽効率が高く、染色と同時加工が可能であり、
加工コストが低減される。

かかる特徴は特にポリエステル系重合体からなる繊Ｍ（
寸たけフィルムに対して好寸しく発揮される。

本発明でいう平均粒子径とは次の式によって定義される
。

但い百；平均粒子径 Ｓ：各粒子の投えい面積 １：観測するｎ個の粒子に付けた１〜ｎ壕での符号（ｎ
）１００） π：円周率 この平均粒子径は次の方法によって、具体的に求めるこ
とができる。すなわち試料を適量採取し。

ガラス板上で乾燥し、銀蒸着処理後走査型電子顕微鏡で
写真にとる。この写真を面密度一定の紙（通常のコピー
用紙あるいはトレシングペーノク一など）に写し取り、
各粒子の投えい形に従って切り取った紙片の重量から投
影面積Ｓ、、Ｓ２・・・・・を求め削成に従って百を求
める。

この方法で顕微鏡視野全体の粒子について無作為に１０
０１固以」二選択することにより、微ｉ１＋１粒子の平
均粒子径が良好な精密さのもとに求めることができる。

本発明でいうハロゲン化シクロアルカン化合物とは環状
飽和炭化水素あるいけ少なくとも１個の環状飽和炭化水
素を有する飽和炭化水素化合物の水素原子の少なくとも
１部分がハロケンにより置換された化合物である。かか
る化合物の具体例としては、たとえば１．２．３．４．
５．６へキサブロモシクロヘキサン、１，２，３．４ま
たは１．２．４．６デトラブロモシクロオクタン丼だけ
１．２．５．６．９゜これらの臭素が塩素で置き換った
ものなどをあげることができるが、これらに限定される
もので（弓ない。かかる化合物の中でもハロゲンが臭素
てあザブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤ）ｉ吸尽タカ；
Ｓ＝が高く、かつ難燃性も特に優れている。かかるハロ
ゲン化シクロアルカン化合物は分散系難燃性組成物とし
て用いられ、とりわけ水分散系難燃性組成物として好捷
しく用いられる。ノ・ロゲン化シクロアルカン化合物の
粒子の大きさが分散性、染色性および繊維丼たけフィル
ムへの吸尽効率に影響する。粒子の大きさは平均粒子径
で１ミクロン未満が好捷しく、史には０８ミクロン以下
が好ましく、とりわけ００１〜０５ミクロンの範囲が好
捷しい。平均粒子径が１ミクロン以上の場合は分散性が
低下し、それが原因で染ムラ、付着物の発ヰおよび吸尽
効率低下を誘発する。

ハロゲン化シクロアルカン化合物を平均粒子径１ミクロ
ン未満に粉砕する方法は特に限定されるものではないが
次の方法が好ましい。

ハロゲン化シクロアルカン化合物１００重量部に対し分
散剤を１〜５０重量部、さらに好ましくは１〜２０重量
部および水を２０〜８０重量部。

好捷しくけ４０〜６０重量部を混合、攪拌し流動性が発
現する寸で分散する。この分散物をガラスピーズ粉砕機
で４時間以上好ましくは１６時間以上粉砕し、平均粒子
径が１ミクロン未満になるまで粉砕２分散操作を行なう
。粒子の大きさは粉砕時間とビーズの太きさや量により
所望のものがイ４）られる。この場合大きなビーズで粉
砕し、さらに小さい粒径のビーズで細粉化する多段操作
が特に好寸しい。粉砕後１分散液の放置分散安定性を改
良するため保獲コロイドとしてＰＶＡ、　　カルボキシ
メチルセルロース、でんぷん糊などを適量添加混合する
ことも差しつかえない。

ハロゲン化シクロアルカンの他に副成分として他の難燃
性化合物の併用も可能である。たとえば２．２−ビス（
４ヒドロキシ−５，５−ジブロモフェニル）スルホン、
２．２−ビス（４ヒドロキシ−６゜５−ジブロモフェニ
ル）プロパンなどのハロケン化芳香族化合物、まだはト
リスジクロロプロピルホスフェ−１，）リスシフロモグ
ロピルホスノエ−４々どのハロゲン化リン酸エステルな
とが挙げられる。

しかし２本発明においてはハロゲン化シクロアルカン化
合物が主要成分である必要があり、ここで主要とは他の
難燃性化合物の配合量に比較して多量に配合されている
ことを意味する。本発明のハロゲン化シクロアルカン化
合物の配合量は通常。

難燃性化合物全量の少なくとも４０係好１しくは５０％
以上特に６０係以上である。該化合物が４０％未満では
難燃性能に劣る傾向がある。

ハロゲン化シクロアルカン化合物の分散性は上記粒子径
以外に分散剤、粘度調整剤（保護コロイド）、希釈剤お
よび併用する染料や染色助剤なとによる影響も多少うけ
るが２分散化方法に関して限定を受ける程ではない。

難燃性組成物は通常、難燃性化合物を１５〜６０重量％
好ましくは６０〜５０重量％の割合で。

必要に応じて分散剤を０５〜１０重量係、粘度調整剤を
０１〜５重量係配合して、水捷たけ不穏溶剤などの媒体
に分散せしめて、マスター液とする。

このマスター液はそのままあるいは史に希釈して。

あるいけ染色液に配合して処理液として成型品に（＝ｊ
与される。このマスター液を繊維またはフィルムに含浸
、熱処理することによっても本発明の目的とする吸尽効
率の向上を達成できるが、染色液に配合し染色と同時に
）・ロゲン化シクロアルカン化合物を吸尽せしめる方法
が好捷しい。ノ・ロゲン化シクロアルカン化合物の吸尽
量は、たとえは繊維の場合では繊維重量の０５〜１０重
量飴好捷しくけ１．０〜５０重量％である。吸尽量は繊
維またはフィルムの形態によっても異なるが、必安以」
−に吸尽せしめることは洗浄や熱処理段階で脱落。

飛散することがあり、ひいては染色堅牢瓜や風合の低下
をきたすので好ましくない。

具体的な方法としては、たとえは繊維に難燃性化合物を
付与する場合では、染色液中に該１ｉｆｔ燃性組成物を
投入し、染色と難燃を同時に行なう方法がある。その場
合、ハロケン化シクロアルカン化合物を繊維に対し１〜
１０重量％と通′塁の染色に使用される染料、ｐＨ調整
剤、均整剤おまひ金属封鎖剤などを適宜添加する。浴比
は１：５〜１００好ましくは１：５〜２０で少なくとも
８０’０．好１しくけ１００〜１４０＝ｃ、更に好まし
くけ１２０〜１６５°Ｃの温度で２０〜６０分浴中処理
する。処理布帛は通常の洗浄（還元洗浄を含む）処理し
、乾燥（必要により熱処理）する。

なお本発明でいう繊組布帛としては天然繊維、のほかに
ポリエステル系、ポリアミド系、ポリアクリル系などの
熱可塑性合成繊維に有効である。中でもポリエステル繊
維布帛に対して極めて有効である。かかるポリエステル
としてはポリエチレンテレフタレート系ポリマ、ポリブ
チレンチレフクレート系ポリマあるいはこれらにインフ
タル酸。

イソフタル酸ンジウムスルポネート、ポリオキシベンゾ
エートなどを共重合したコポリマーなどを例示すること
ができる。

本発明は天然繊維と合成繊維との混合体に対しても優れ
た効果を発揮するものであり、たとえばポリエステル／
綿、ポリエステル／ウールなどの混紡、混繊、交編布帛
などに好適である。

以上、繊維について説明したが、かがる方法ならびに重
合体に関する説明はフィルムにおいても同様に適用され
、特にポリエステル系重合体からなるフィルムに本発明
は有効である。

本発明の難燃性組成物は更にパッケージ丑たリビームな
どの被染色物が静止した状態で染色する染色機を用いて
、染色と廂燃化を同時加工できるという利点を有し、得
られる製品（ｄムラのない鮮明な染色性と共にすぐれた
難燃性を有し２％に白粉欠点や耐久性の問題のない特敵
がある。

以下ツ実施例に基づいて説明する。

難燃剤の調整 ヘキザブロモシクロドデヵン（以下ＨＢＣＤという）１
００ｇと分散剤としてのドデシル化ジフェニルエーテル
のスルホン酸ナトｌ）ラム（ダウケミカル社製、ダウフ
ァクス２Ａ　）　２０ｇ　ドアＪ（６０ｇ　ｅ混合し流
動性が十分に出る捷で“予備分散する。この予備分散液
をグラスグラインダーを用いて２００ｇのガラスピーズ
（直径０．５〜１．０　ｍｍ　）中で粉砕して、平均粒
子径の異々るＨＢＣＤを含有する分散物をつくり、各分
散物それぞれに５係カルボキシメチルセルロース溶液と
水を混合、攪拌し。

ヘキザブロモシクロドデヵンの３０重量％分散液を調製
した。カルボキシメチルセルロースの使／Ｉ４量（固形
分）は０，９重量％であった。この各分散液中のへキサ
ブロモシクロドデカンの粒子径を調べるために次の操作
をした。各分散液を水で１００倍に希釈し、ガラス板上
に微量採取し、乾燥後。

銀蒸着処理して走査型電子顕微鏡で粒子径を撮影した。

その倍率３０００の写真をコピーして写し取シ、各粒子
形のもの１００ケを無作為に選び切り取り、その重量か
ら本文で説明した方法に従い平均粒子径を決定したとこ
ろＡは４７１μ、Ｂは１９５μ。

Ｃは７６μ、Ｄは１．８μ、Ｅは０７μ、Ｆけ０６μで
あった。

実施例１ ＨＢＣＤ　４００重量％分散剤ダウファクス２Ａ（ダウ
ケミカル社製）６重量％とカルボキシルメチルセルロー
ス０．８重量％および水からなる分散液で、ＨＢＣＤの
粒子径の異なる難燃性組成物を製造した。この難燃性組
成物を用いてポリエステルレース（目刺：１２０ｇ／）
を次の方法で処理し。

繊維へのＨＢＣＤの吸尽性、染色性、難燃性を調べた。

オーバマイヤ型パッケージ染色機にポリエステルレース
をつめ込み、酢酸０５％ＯＷｆ、レゾリンブルーＦＢＬ
　（分散染料）１％ｏｗ：ｒ、上記難燃性組成物Ｉ　Ｏ
％ｏｗｆ（固形分４％ＱＷｆ　）を投入しく浴比１：１
２）、２°Ｃ／分で昇温後１３０　’ｃで５０分間処理
した。その後８０’Ｃ以下に徐冷後排液した。

さらに非イオン系界面活性剤（三洋化成（株）類サンデ
ッドＧ−２９）、　　力性ソーダ、ハイドロサルファイ
ド各１　ｇ／ｌの液で８０′ｃｘ１５分還元洗浄後、水
洗、乾燥をした。ＨＢＣＤの繊＆ｆｆへの吸尽性、染色
性および難燃性を評価し第１表に示す結果を得た。ＨＢ
ＣＤの繊維への吸尽量は完全に吸尽された場合をｉｏｏ
として百分率にょシ重量変化によって算出した。染色性
は染ムラの有無を祝感判定し、難燃性はＪ工Ｓ　−Ｌ−
１０９１のＤ法により評価した。

ＨＢ　ＣＤの平均粒子径１ミクロン未満の）１１Ｌ燃性
組成物を用いて処理したものは染ムラがなく、吸尽効率
が高く難燃性に極めて優れていないことが明らかにされ
た。一方９粒子径の大きい比較例で示す処理品は染ムラ
、白粉付着が致命的になり商品価値がないとの判断をし
た。

第１表 実施例２ ポリエステルスパン糸（２０番手）をワイングーでチー
ズに巻取り、オーバマイヤ型パッケージ染色機を用いて
実施例１と同処方で染色難燃同時処理をした。処理後の
糸をチーズの内中外の６層に分割し筒編したものの難燃
性と染色性を評価した。第６表に示すように本発明品は
内中外の６層とも染色性が良好でかつ難燃性もバラツキ
が少なく良好であった。このことげ離燃性化合物である
ＨＢＣＤが分散染料と同じ挙動で繊細−内部に均一に吸
尽したことを示す。

難燃性はＪ工５−Ｌ−１０９１のＤ法で測定し、染色性
は視感判定した。

第２表 −２コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平均粒子径が１ミクロン未満のノ・ロゲン化シクロアル
   カン化合物を有効成分とする難燃性組成物。