(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生地または衣類と；
ポリビニルアルコールコポリマーを含み、任意成分として、アクリルエマルジョンおよび／またはビニルエマルジョンを含んでもよい、難燃性組成物（ただし、臭化化合物の使用は排除される）と；
を含む、難燃性の生地または衣類であって、
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、下記の分子構造を有し
【化１】
0005490219.tif 000022
（式中：ａ＝０から２０モル％；ｂ＝５０から９９．９モル％；ｃ＝０．１から５０モル％である。）；前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有するか、または、
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、下記の分子構造を有し
【化２】
0005490219.tif 000023
（式中：ａ＝０から２０モル％；ｂ＝５０から９９．９モル％；ｃ＝０．１から５０モル％；ｄ＝０．１から５０モル％である。）；前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有する、
難燃性の生地または衣類。
【請求項２】
前記アクリルエマルジョンまたはビニルエマルジョンが、ビニルアクリルエマルジョン、アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルエチレンエマルジョン、またはこれらの組合せを含む群から選択される、請求項１に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項３】
前記生地または衣類が、天然繊維ヤーン、合成繊維ヤーン、またはこれらのブレンドを含む、請求項１に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項４】
前記生地または衣類が、滑らかな表面、テクスチャ加工された表面、起毛させた表面、起毛処理された繊維の表面、またはこれらの組合せを有する、請求項１に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項５】
クラス１またはクラス２の可燃性等級に分類される、請求項１に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項６】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーであり
【化３】
0005490219.tif 000024
（式中：ａ＝０；ｂ＝８０〜９８；ｃ＝０〜５；およびｄ＝２〜２０である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、請求項１に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項７】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーであり
【化４】
0005490219.tif 000025
（式中：ａ＝０；ｂ＝８４〜９２；ｃ＝８〜１６である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、請求項１に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項８】
湿潤剤、消泡剤、柔軟剤、相溶化剤、糊、キレート剤、固着剤、緩衝剤、コーティング剤、結合剤、ラテックス、リリース仕上げ剤、酵素、蛍光増白剤、パーマネントプレス剤、抗菌剤、紫外線安定化剤、および／またはこれらの組合せを含む仕上げ液をさらに含む、請求項１に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項９】
ポリビニルアルコールコポリマーを含み、任意成分としてビニルエマルジョンおよび／またはアクリルエマルジョンを含んでもよい、生地または衣類用の難燃性組成物（ただし、臭化化合物の使用は排除される）であって、
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、下記の分子構造を有し
【化５】
0005490219.tif 000026
（式中：ａ＝０から１５モル％；ｂ＝５０から９９．９モル％；ｃ＝０．１から５０モル％である。）；前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有するか、または、
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、下記の分子構造を有し
【化６】
0005490219.tif 000027
（式中：ａ＝０から１５モル％；ｂ＝５０から９９．９モル％；ｃ＝０から５０モル％；ｄ＝０．１から５０モル％である。）；前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有する、
難燃性組成物。
【請求項１０】
前記ビニルエマルジョンが、界面活性剤またはポリビニルアルコールで安定化されている、請求項９に記載の難燃性組成物。
【請求項１１】
前記ビニルまたはアクリルエマルジョンが、ビニルアクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルエチレンエマルジョン、アクリルエマルジョン、またはこれらの組合せを含む群から選択される、請求項９に記載の難燃性組成物。
【請求項１２】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーであり
【化７】
0005490219.tif 000028
（式中：ａ＝０；ｂ＝８０〜９８；ｃ＝０〜５；およびｄ＝２〜２０である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、
請求項９に記載の難燃性組成物。
【請求項１３】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、６０，０００から２５０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーであり
【化８】
0005490219.tif 000029
（式中：ａ＝０；ｂ＝８４〜９２；ｃ＝８〜１６；ｄ＝０である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、
請求項９に記載の難燃性組成物。
【請求項１４】
前記ポリビニルアルコールコポリマーエマルジョンの前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーを含み
【化９】
0005490219.tif 000030
（式中：ａ＝０；ｂ＝８４〜９２；ｃ＝０〜５；およびｄ＝８〜１６である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、
請求項９に記載の難燃性組成物。
【請求項１５】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、６０，０００から２５０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーを含み
【化１０】
0005490219.tif 000031
（式中：ａ＝０；ｂ＝９０〜９８；ｃ＝０〜５；およびｄ＝２〜１０である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、
請求項９に記載の難燃性組成物。
【請求項１６】
生地または衣類を準備するステップと；
ポリビニルアルコールコポリマーを含み、任意成分として酢酸ビニルエマルジョン、ビニルアクリルエマルジョン、アクリルエマルジョン、酢酸ビニルコポリマーエマルジョン、またはこれらの組合せを含んでもよい難燃性組成物（ただし、臭化化合物の使用は排除される）を調製するステップと；
前記生地または衣類を前記難燃性組成物で処理するステップと；
前記生地または衣類を乾燥および／または硬化するステップと
を含む、難燃性の生地または衣類を生成するための方法であって、
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、下記の分子構造を有し
【化１１】
0005490219.tif 000032
（式中：ａ＝０から２０モル％；ｂ＝５０から９９．９モル％；ｃ＝０．１から５０モル％である。）；前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有するか、または、
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、下記の分子構造を有し
【化１２】
0005490219.tif 000033
（式中：ａ＝０から２０モル％；ｂ＝５０から９９．９モル％；ｃ＝０．１から５０モル％；ｄ＝０．１から５０モル％である。）；前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から５０，０００の範囲の分子量を有する、
方法。
【請求項１７】
前記難燃性組成物が、ポリビニルアルコールコポリマーをエマルジョンと共に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記エマルジョンが、ビニルアクリルエマルジョン、アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルエチレンエマルジョン、またはこれらの組合せを含む群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記生地または衣類が、天然繊維ヤーン、合成繊維ヤーン、またはこれらのブレンドを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記生地または衣類が、滑らかな表面、テクスチャ加工された表面、起毛させた表面、起毛処理された繊維の表面、またはこれらの組合せを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記難燃性の生地または衣類が、クラス１またはクラス２の可燃性等級に分類される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーであり
【化１３】
0005490219.tif 000034
（式中、ａ＝０；ｂ＝８０〜９８；ｃ＝０〜５；およびｄ＝２〜２０である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーであり
【化１４】
0005490219.tif 000035
（式中、ａ＝０；ｂ＝８４〜９２；ｃ＝８〜１６である。）；
前記エマルジョンがアクリルエマルジョンである、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
湿潤剤、消泡剤、柔軟剤、相溶化剤、糊、キレート剤、固着剤、緩衝剤、コーティング剤、結合剤、ラテックス、リリース仕上げ剤、酵素、蛍光増白剤、パーマネントプレス剤、抗菌剤、紫外線安定化剤、および／またはこれらの組合せを含む仕上げ液をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２００９年４月１６日に出願された仮出願第６１／１７０，０１８号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、難燃性の生地および／または既製服用の、酢酸ビニルエマルジョン、ビニルアクリルエマルジョン、アクリルおよび／または酢酸ビニルコポリマーエマルジョンの任意選択の使用の他に、官能基を含有していてもよい第１級および第２級アルコールを含有するポリマーの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
生地を含む様々な材料に難燃性を与えまたは難燃性を改善するのに使用してもよい、効率的で機能的であり快適で無毒性の難燃性組成物を開発することが、長年にわたり求められている。
【０００４】
新しい火災安全基準および法規の導入が、難燃剤市場で影響力のある因子となっている。新しい基準および法規は、プラスチック、織物、コーティング、木材、および電子産業など、様々な適用領域に影響を及ぼすことになる。製造業者は、電子装置、プラスチック、織物、および建設材料など、何千種類もの生成物の難燃剤特性を改善しなければならない。さらに製造業者は、古い難燃性材料および方法の代わりに、環境に優しいタイプの難燃剤を用いなければならない。
【０００５】
生地および織物に使用された最初の頃の難燃剤の１種は、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）であった。しかしＰＣＢは、毒性があることが発見された１９７０年代に禁止された。次いで業界は、代わりに臭素化およびハロゲン化難燃剤の使用へと移行した。これらについては、臭素化およびハロゲン化難燃剤で処理した衣類を着用する個人の皮膚を通して毒性物質が吸収される可能性があるという危惧により、現在綿密な調査が行われている。欧州連合は、これらの物質が母乳中に蓄積されることをスウェーデンが発見した１０年後の２００８年時点、いくつかのタイプのポリ臭素化ビフェニルエーテル（ＰＤＢＥ）を禁止している。健康被害の他、生地／衣類の手触りが、ハロゲン化仕上げの化学的性質により悪影響を受ける。
【０００６】
織物産業では、臭素および塩素に頼るハロゲン化難燃剤を、これらに伴う環境上および健康上の問題により置き換えなければならないことが明らかである。同時に、置き換えた生成物は、１６  ＣＦＲ  １６１０に記述される既製服用織物の可燃性に関する厳格な政府規格を、満たさなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、環境に優しく、快適で、生地を着用する個人に安全な、難燃性の生地が求められている。前述の難燃性生地と少なくとも同じ特性を有する難燃性組成物も、求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
生地または衣類と、ポリビニルアルコールコポリマー、酢酸ビニルコポリマー、アクリルエマルジョン、およびビニルアクリルエマルジョン、またはこれらの組合せを含んだ難燃性組成物とを含む：難燃性の生地または衣類。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】表１のデータのグラフ表示である。
【図２】表２および３のデータのグラフ表示である。
【図３】表４のデータのグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、難燃性の生地および／または既製服に使用される、ポリビニルアルコールコポリマー、および／または酢酸ビニルコポリマー、ビニルアクリルエマルジョンから作製された、難燃性の生地および難燃性組成物に関する。より詳細には、本発明は、生地および難燃性組成物を含む、難燃性の生地に関する。難燃性組成物は、官能基を含有していてもよい第１級および第２級アルコールを含有するポリマー（ポリビニルアルコールコポリマー）、酢酸ビニルエマルジョン、ビニルアクリルエマルジョン、アクリル、酢酸ビニルコポリマーエマルジョン、またはこれらの組合せを含んでいてもよい。
【００１１】
本明細書で使用される生地は、繊維、フィラメント、またはヤーンを織り交ぜることによって生成された平面織物構造を指す。生地は、織布、メリヤス、または不織構造であってもよい。生地は、天然繊維、合成繊維（アクリル、ポリエステルなど）、またはこれらの組合せを含むがこれらに限定するものではない材料を含んでいてもよい。さらに生地は、滑らかな、テクスチャ加工された、起毛させた、起毛処理された繊維の、またはこれらの組合せを含んでいてもよいがこれらに限定するものではない、任意の表面質感を有していてもよい。起毛させたまたは起毛処理した表面の生地の例には、フリース、テリークロス、およびナップ処理したテリークロスが含まれるが、これらに限定するものではない。本明細書で使用される衣類は、１種または複数の生地またはヤーンで生成されまたは構成されてもよい任意の物品を指す。
【００１２】
本明細書で使用される難燃剤は、その可燃性を低減させるための処理中に、繊維、ヤーン、生地、またはその他の織物物品（即ち、衣類）に付着させることができる材料を指す。難燃剤は、製造中に織物繊維に組み込んでもよい。耐燃性は、外部の発火源を除去した後に、ゆっくりと燃焼しまたは自己消火性である材料を示すのに使用される用語である。生地またはヤーンは、繊維の難燃性ならびに繊維が本来持っている特性、ヤーンの撚糸レベル、生地構成、またはこれら因子の組合せによって、耐燃性にすることができる。
【００１３】
本明細書で使用される難燃性組成物は、その可燃性を低減させるため、ヤーン、生地、または衣類の製造中に生地、繊維、またはその他の織物物品に付着させてもよい化学組成物を指す。難燃剤は、製造中に織物繊維に組み込んでもよい。より具体的には、難燃性組成物は、以下により詳細に論じられるポリビニルアルコールコポリマーまたはポリビニルアルコールコポリマーエマルジョンを含んでいてもよい。
【００１４】
上述のポリマーは、下記の分子構造を有していてもよい：
【００１５】
【化１】
0005490219.tif 000002
（式中：Ｒ１〜Ｒ６は、水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ、アセテート、ヒドロキシル、炭素環、複素環、またはこれらの組合せを含む群から選択され；ＸおよびＹは、ヒドロキシル、アセテート、アミン、アミド、スルホネート、カルボキシレート、複素環、またはこれらの組合せを含む群から選択される。）。
【００１６】
本発明の場合、ポリビニルアルコールコポリマーを合成するために、任意の公知のプロセスを利用してもよい。例えば、ポリビニルアルコールコポリマーは、フリーラジカル重合、グラフト化、または酸化還元の開始を含むがこれらに限定するものではないプロセスを通して形成されていてもよい。ポリビニルアルコールコポリマーは、参照によりその両方が本明細書に組み込まれる米国特許第５，３００，５６６号および米国特許第５，６３２，９７７号に記載されている。
【００１７】
一実施形態では、ポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーは、酢酸ビニルモノマーとＮ−ビニルホルムアミドモノマーとを重合し、次いで酢酸ビニルとＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーをけん化することによって形成される。例えば、酢酸ビニルとＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーは、フリーラジカル開始剤とメタノールなどのアルコールとの存在下、反応器内でモノマーを組み合わせることによって形成してもよい。得られた反応は、ビニルホルムアミド基を含有する、中間体である酢酸ビニルランダムコポリマーを、約１モルパーセントから約５０モルパーセントの量でもたらす。
【００１８】
次いで得られた酢酸ビニルおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーを、けん化させる。コポリマーは、アルカリ材料の存在下でこのコポリマーを熱に曝すことにより、けん化させる。アルカリ材料は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、またはアルカリ金属アルコレートなどの任意の適切な塩基を含むがこれらに限定するものではない群から選択されてもよい。けん化は、連続システム、半バッチシステム、またはバッチシステムで実施することができる。一実施形態では、アルカリを、約０．０１％から約０．１％の苛性モル比（ＣＭＲ、塩基とポリマー上のアセテート基との比）で、上述のコポリマーの１種に添加してもよい。次いでコポリマーを、約２０℃から約５０℃の温度に、約５分から約２４時間にわたり加熱する。けん化中、酢酸ビニルはビニルアルコールに変換される。けん化度は、けん化条件を制御することによって、制御し調節してもよい。しかし、利用可能な酢酸ビニル単位の９５％以上をビニルアルコールに変換させるのが一般的である。
【００１９】
けん化後、得られた生成物を、あらゆるアセテートまたはその他の不純物を除去するために様々な洗浄ステップに供することができる。得られたポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーは、下記の一般式を有することができる：
【００２０】
【化２】
0005490219.tif 000003
（式中：ｍは約０から約２０モル％であり；ｎは約５０モル％から約９９．９モル％であり；ｘは約０．１モル％から約５０モル％である。）。上記コポリマーは、１０，０００から５００，０００の範囲、より好ましくは２０，０００から２００，０００の範囲の分子量を有していてもよい。別の実施形態では、ｍは約１５モル％である。
【００２１】
上述のように、コポリマーは、遊離ヒドロキシル基および遊離アミド基しか含有しないように配合することができる。上式により作製されたコポリマーは、本発明により使用されてもよく、いくつかの実施形態で特定の利点をもたらすことが見出された。例えば、上述のコポリマーは、ビニルエマルジョンとブレンドするのに十分適切である。
【００２２】
別の実施形態では、上記ポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーは、アミン基をコポリマーに組み込むために、酸または塩基によってさらに加水分解することができる。ポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーの加水分解は、触媒として働く酸または塩基の存在下、連続システム、半バッチシステム、またはバッチシステムで実施してもよい。加水分解は、溶媒の存在下、スラリー中のコポリマーで実施することができる。溶媒は、メタノールなどのアルコールを含んでいてもよい。特に有利なのは、特定の適用例に合わせて調整された特性を有するコポリマーを生成するために、加水分解を制御できることである。このように加水分解は、実質的に完全なまたは部分的なものにすることができる。
【００２３】
コポリマーの加水分解が塩基の存在下で生じる場合、塩基は、アルカリ水酸化物またはアルカリ土類水酸化物を含むがこれらに限定することのない群から選択してもよい。一実施形態では、加水分解は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの存在下で実施される。塩基は、存在するＮ−ビニルホルムアミド基の化学量論的な量の、約０．５から約３倍の量で存在する。加水分解は、約５０から約８０℃などの高温で実施することもできる。得られる生成物は、濾過または溶媒蒸発によって回収することができる。別の実施形態では、塩基は、存在するＮ−ビニルホルムアミド基の化学量論的な量の、約１から約１．５倍の量で存在する。
【００２４】
ポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーの加水分解は、ハロゲン酸、クエン酸、コハク酸、トリフルオロ酢酸、およびメタンスルホン酸を含むがこれらに限定することのない様々な酸の存在下で生じてもよい。一実施形態では、加水分解は、塩酸の存在下で実施される。酸の加水分解は、約１５℃から約８０℃の温度で実施してもよい。酸は、存在するＮ−ビニルホルムアミド基の化学量論的な量の、約０．５から約３倍の量で存在してもよい。別の実施形態では、酸は、存在するＮ−ビニルホルムアミド基の化学量論的な量の、約１から約１．５倍の量で存在してもよい。酸の加水分解は、メタノール懸濁液中で実施されてもよい。
【００２５】
加水分解後、下記の式を有するコポリマーを形成することができる：
【００２６】
【化３】
0005490219.tif 000004
（式中：ｍは、約０モル％から約２０モル％であり；ｎは、約５０モル％から約９９．９モル％であり；ｘは、約０．１モル％から約５０モル％であり；ｙは、約０．１モル％から約５０モル％である。）。上記コポリマーは、１０，０００から５００，０００の範囲、より好ましくは２０，０００から２００，０００の範囲の分子量を有していてもよい。別の実施形態では、ｍが約１５モル％である。
【００２７】
本発明の別の実施形態は、生地と難燃性組成物とを含む、難燃性の生地に関する。難燃性組成物は、ポリビニルアルコールコポリマーをビニルエマルジョンと共に含む。
【００２８】
本明細書で使用されるエマルジョンは、乳化剤と呼ばれる少量の物質により懸濁液中に保持される２種以上の混和性液体の混合物を指す。乳化剤は、天然または合成化合物のどちらかであってもよい。天然化合物には、タンパク質、炭水化物ポリマーおよび／または脂肪酸が含まれる。合成化合物には、長鎖アルコール、ビニルアクリル、酢酸ビニル、および酢酸ビニルエチレンが含まれる。乳化剤には、界面活性剤により安定化されたビニルアクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルエチレンエマルジョン、またはこれらの組合せを含めてもよいが、これらに限定するものではない。
【００２９】
本明細書で使用される可燃性等級は、生地の表面タイプおよび時間の両方に関連して生地の可燃性を分類する、３段階評価システムを指す。既製服用織物の可燃性に関する政府規格は、１６  ＣＦＲ  １６１０ならびにＡＳＴＭ  Ｄ  １２３０−９４に記述され、これを参照により本明細書に組み込む。滑らかな生地は、火炎拡散時間を３．５秒以上にする必要があり、これをクラス１と見なす。滑らかな生地の火炎拡散時間が３．５秒未満の場合は、クラス３と見なすことになる。起毛処理された繊維の生地の場合、クラス１と見なすには火炎拡散時間が７．０秒以上でなければならず、クラス２と見なすには４．０から７．０秒の間であり、クラス３とみなすには４．０秒未満でなければならない。
【００３０】
本発明は、多数の異なる実施形態で実現してもよい。本発明の、ある特定の実施形態は、生地と、ポリビニルアルコールコポリマーおよびビニルエマルジョンを含んだ難燃性組成物とを含む、難燃性の生地を含んでいてもよい。難燃性組成物のポリビニルアルコールコポリマーは、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有する、ポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーである：
【００３１】
【化４】
0005490219.tif 000005
（式中：ｍ＝０；ｎ＝９０〜９８；ｘ＝０；およびｙ＝２〜１０である。）。別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝９２〜９６；ｘ＝０；およびｙ＝４〜８である。さらに別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝９４；ｘ＝０；およびｙ＝６である。この配合物中に含まれるビニルエマルジョンは、界面活性剤で安定化されたビニルアクリルエマルジョンである。
【００３２】
別の実施形態では、本発明は、生地と、ポリビニルアルコールコポリマーおよびビニルエマルジョンを含む難燃性組成物とを含む、難燃性の生地を含んでいてもよい。難燃性組成物のポリビニルアルコールコポリマーは、６０，０００から２００，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有する、ポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーである：
【００３３】
【化５】
0005490219.tif 000006
（式中、ｍ＝０；ｎ＝８４〜９２；およびｘ＝８〜１６である。）。別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝８６〜９０；およびｘ＝１０〜１４である。さらに別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝８８；およびｘ＝１２である。難燃性配合物のビニルエマルジョンは、界面活性剤で安定化されたビニルアクリルエマルジョンである。
【００３４】
さらに別の実施形態では、本発明は、ポリビニルアルコールコポリマーまたはビニルエマルジョンを含む、生地用の難燃性組成物を含んでいてもよい。
【００３５】
別の実施形態では、本発明は、下記の分子構造を有するポリビニルアルコールコポリマーを含む、生地用の難燃性組成物を含んでいてもよい：
【００３６】
【化６】
0005490219.tif 000007
（式中：ｍ＝約０から約１５モル％；ｎ＝約５０から約９９．９モル％；およびｘ＝約０．１から約５０モル％である。）。上記コポリマーは、１０，０００から５００，０００の範囲、より好ましくは２０，０００から２００，０００の範囲の分子量を有していてもよい。
【００３７】
別の実施形態では、本発明は、下記の分子構造を有するポリビニルアルコールコポリマーを含む、生地用の難燃性組成物を含んでいてもよい：
【００３８】
【化７】
0005490219.tif 000008
（式中：ｍ＝約０から約１５モル％；ｎ＝約５０から約９９．９モル％；ｘ＝約０から約５０モル％；およびｙ＝約０．１から約５０モル％である。）。上記コポリマーは、１０，０００から５００，０００の範囲、より好ましくは２０，０００から２００，０００の範囲の分子量を有していてもよい。
【００３９】
本発明の別の実施形態は、難燃性組成物に関する。難燃性組成物は、ポリビニルアルコールコポリマーをビニルエマルジョンと共に含む。ビニルエマルジョンは、界面活性剤により安定化されたビニルアクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルエチレンエマルジョン、またはこれらの組合せを含んでいてもよいが、これらに限定するものではない。
【００４０】
本発明の別の特定の実施形態は、ポリビニルアルコールコポリマーおよびビニルエマルジョンを含む難燃性組成物を含んでいてもよい。難燃性組成物のポリビニルアルコールコポリマーは、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーである：
【００４１】
【化８】
0005490219.tif 000009
（式中：ｍ＝０；ｎ＝９０〜９８；ｘ＝０；およびｙ＝２〜１０である。）。別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝９２〜９６；ｘ＝０；およびｙ＝４〜８である。さらに別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝９４；ｘ＝０；およびｙ＝６である。ビニルエマルジョンは、界面活性剤で安定化されたビニルアクリルエマルジョンである。
【００４２】
別の実施形態では、本発明は、ポリビニルアルコールコポリマーおよびビニルエマルジョンを含む難燃性組成物を含んでいてもよい。難燃性組成物のポリビニルアルコールコポリマーは、６０，０００から２００，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーである：
【００４３】
【化９】
0005490219.tif 000010
（式中：ｍ＝０；ｎ＝８４〜９２；およびｘ＝８〜１６である。）。別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝８６〜９０；およびｘ＝１０〜１４である。さらに別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝８８；およびｘ＝１２である。ビニルエマルジョンは、界面活性剤で安定化されたビニルアクリルエマルジョンである。
【００４４】
さらに別の実施形態では、本発明は、ポリビニルアルコールコポリマーおよびビニルエマルジョンを含む難燃性組成物を含んでいてもよい。難燃性組成物のポリビニルアルコールコポリマーは、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーを含む：
【００４５】
【化１０】
0005490219.tif 000011
（式中：ｍ＝０；ｎ＝８４〜９２；ｘ＝０；およびｙ＝８〜１６である。）。別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝８６〜９０；ｘ＝０；およびｙ＝１０〜１４である。さらに別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝８８；ｘ＝０；およびｙ＝１２である。前記配合物のビニルエマルジョンは、界面活性剤で安定化されたビニルアクリルエマルジョンである。上記実施形態の難燃性組成物は、本発明の追加の実施形態も表す。
【００４６】
さらに別の実施形態では、本発明は、ポリビニルアルコールコポリマーおよびビニルエマルジョンを含む難燃性組成物を含んでいてもよい。難燃性組成物のポリビニルアルコールコポリマーは、６０，０００から２００，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドのコポリマーを含む：
【００４７】
【化１１】
0005490219.tif 000012
（式中：ｍ＝０；ｎ＝９０〜９８；ｘ＝０；およびｙ＝２〜１０である。）。別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝９２〜９６；ｘ＝０；およびｙ＝４〜８である。さらに別の実施形態では、ｍ＝０；ｎ＝９４；ｘ＝０；およびｙ＝６である。組成物のビニルエマルジョンは、界面活性剤で安定化されたビニルアクリルエマルジョンである。上記実施形態の難燃性組成物は、本発明の追加の実施形態も表す。
【００４８】
本発明は、生地または衣類を準備するステップと、この生地または衣類を、前述の実施形態のいずれかまたはそのブレンドで既に述べたポリビニルアルコールコポリマーおよび／またはビニルエマルジョンを含んだ難燃性組成物で処理するステップとを含む、難燃性の生地または衣類を生成するための方法も含む。
【００４９】
本発明は、生地または衣類を準備するステップと；官能基を含有していてもよい第１級および第２級アルコールを含有するポリマー、酢酸ビニルエマルジョン、ビニルアクリルエマルジョン、アクリル、酢酸ビニルコポリマーエマルジョン、またはこれらの組合せを含む難燃性組成物を調製するステップと；生地または衣類を、この難燃性組成物で処理するステップと；この生地または衣類を乾燥および／または硬化するステップとを含む、難燃性の生地または衣類を生成するための方法も含む。
【００５０】
上記方法の一実施形態では、ポリビニルアルコールコポリマーは、下記の分子構造を有する：
【００５１】
【化１２】
0005490219.tif 000013
（式中：ａ＝約０から約２０モル％；ｂ＝約５０から約９９．９モル％；ｃ＝約０．１から約５０モル％であり；前記ポリビニルアルコールコポリマーは、１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有する。）。
【００５２】
上記方法の別の実施形態では、ポリビニルアルコールコポリマーは、下記の分子構造を有する：
【００５３】
【化１３】
0005490219.tif 000014
（式中：ａ＝約０から約２０モル％；ｂ＝約５０から約９９．９モル％；ｃ＝約０．１から約５０モル％；ｄ＝約０．１から約５０モル％であり；前記ポリビニルアルコールコポリマーは、１０，０００から５００，０００の範囲の分子量を有する。）。
【００５４】
上記方法のさらに別の実施形態では、難燃性組成物は、ポリビニルアルコールコポリマーをエマルジョンと共に含む。エマルジョンは、ビニルアクリルエマルジョン、アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニルエチレンエマルジョン、またはこれらの組合せを含む群から選択してもよい。
【００５５】
上記方法のさらに別の実施形態では、生地または衣類は、天然繊維ヤーン、合成繊維ヤーン、またはこれらのブレンドを含んでいてもよい。さらに生地は、滑らかな表面、テクスチャ加工された表面、起毛させた表面、起毛処理された繊維の表面、またはこれらの組合せを有していてもよい。上記方法のさらに別の実施形態では、難燃性の生地は、クラス１またはクラス２の可燃性等級に分類されてもよい。
【００５６】
上記方法の一実施形態では、ポリビニルアルコールコポリマーは、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドとのコポリマーである：
【００５７】
【化１４】
0005490219.tif 000015
（式中：ａ＝０；ｂ＝８０〜９８；ｃ＝０〜５；およびｄ＝２〜２０であり；エマルジョンはアクリルエマルジョンである。）。別の実施形態では、ａ＝０；ｂ＝９０〜９８；ｃ＝０〜５；およびｄ＝２〜１０であり、ａ＝０；ｂ＝９２〜９６；ｃ＝０〜５；およびｄ＝４〜８であり、またはａ＝０；ｂ＝９４；ｃ＝０〜５；およびｄ＝６である。
【００５８】
上記方法の別の実施形態では、ポリビニルアルコールコポリマーは、１０，０００から６０，０００の範囲の分子量を有しかつ下記の分子構造を有するポリビニルアルコールおよびＮ−ビニルホルムアミドとのコポリマーである：
【００５９】
【化１５】
0005490219.tif 000016
（式中：ａ＝０；ｂ＝８４〜９２；ｃ＝８〜１６であり；エマルジョンはアクリルエマルジョンである。）。別の実施形態では、ａ＝０；ｂ＝８６〜９０；ｃ＝１０〜１４であり、またはａ＝０；ｂ＝８８；ｃ＝１２である。
【００６０】
上記実施形態のいずれかは、湿潤剤、消泡剤、柔軟剤、相溶化剤、糊、キレート剤、固着剤、緩衝剤、コーティング剤、結合剤、ラテックス、リリース仕上げ剤、酵素、蛍光増白剤、パーマネントプレス剤、抗菌剤、紫外線安定化剤、および／またはこれらの組合せを含めた仕上げ液をさらに含んでいてもよい。
【００６１】
上記方法で記述されるポリマーは、下記の分子構造を有していてもよい：
【００６２】
【化１６】
0005490219.tif 000017
（式中：Ｒ１〜Ｒ６は、水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ、アセテート、ヒドロキシル、炭素環、複素環、またはこれらの組合せを含む群から選択され；ＸおよびＹは、ヒドロキシル、アセテート、アミン、アミド、スルホネート、カルボキシレート、複素環、またはこれらの組合せを含む群から選択される。）。上述の方法は、前述の難燃性組成物の任意の実施形態を含んでいてもよい。
【実施例】
【００６３】
下記の実施例は、本発明をさらに例示する。表１に示される難燃性配合物を、バッチ吸尽技法によってテリークロス生地に付着させた。その後、処理された生地に対し、ＳＤＬ  Ａｔｌａｓ  Ｌｔｄ．Ｍ２２３Ｇ  ＡＦＣ  Ａｕｔｏ  ４５°フレームチャンバを使用して（取扱説明書Ｄｏｃ  Ｐ／Ｎ  １４１２０５００およびＤｏｃ  Ｐ／Ｎ  １８３０６４００を利用した。）、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３０−９４による試験を行った。これらの実験結果を表１に示し、図１に図示する。
【００６４】
表２および３に示される難燃性配合物を、バッチ吸尽技法によってテリークロス生地に付着させた。その後、処理された生地に対し、ＳＤＬ  Ａｔｌａｓ  Ｌｔｄ．Ｍ２２３Ｇ  ＡＦＣ  Ａｕｔｏ  ４５°フレームチャンバを使用して（取扱説明書Ｄｏｃ  Ｐ／Ｎ  １４１２０５００およびＤｏｃ  Ｐ／Ｎ  １８３０６４００を利用した。）、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３０−９４による試験を行った。これらの実験結果を表２および３に示し、図２に図示する。
【００６５】
表４に示される難燃性配合物を、バッチ吸尽技法によってフリース生地に付着させた。その後、処理された生地に対し、ＳＤＬ  Ａｔｌａｓ  Ｌｔｄ．Ｍ２２３Ｇ  ＡＦＣ  Ａｕｔｏ  ４５°フレームチャンバを使用して（取扱説明書Ｄｏｃ  Ｐ／Ｎ  １４１２０５００およびＤｏｃ  Ｐ／Ｎ  １８３０６４００を利用した。）、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３０−９４による試験を行った。これらの実験結果を表４に示し、図３に図示する。
【００６６】
【表１】
0005490219.tif 000018
0.0 SFBB: 時間（秒）、表面フラッシュベース燃焼。ベースは、衝突点以外の点で燃焼を開始する。
0.0 SFBB POI: 時間（秒）、表面フラッシュベース燃焼。ベースは、衝突点で燃焼を開始する。
【００６７】
上記表１のデータおよび図１を見ると、サンプル１から４までは、起毛処理された繊維の表面を有する生地に関し、クラス１の可燃性等級を実現することが明らかに実証される。さらに、サンプル５〜７は、起毛処理された繊維の表面を有する生地に関し、クラス２の可燃性等級を実現することも実証された。
【００６８】
【表２】
0005490219.tif 000019
【００６９】
【表３】
0005490219.tif 000020

*１つの長さに標準化
**複数回ブラシをかける必要がある
0.0 SFBB: 時間（秒）、表面フラッシュベース燃焼。ベースは、衝突点以外の点で燃焼を開始する。
0.0 SFBB POI: 時間（秒）、表面フラッシュベース燃焼。ベースは、衝突点で燃焼を開始する。
【００７０】
上記表２および３のデータと図２を見ると、サンプル１、４、および７は、起毛処理された繊維の表面を有する生地に関し、クラス１の可燃性等級を実現することが明らかに実証される。さらに、サンプル３、５、および６は、起毛処理された繊維の表面を有する生地に関し、クラス２の可燃性等級を実現することも実証された。
【００７１】
【表４】
0005490219.tif 000021
【００７２】
表４のデータは、約１ヤードの生地を使用して得られ、その縫込みの端部から端部には、実験温度１５５°Ｆ（６８℃）で３０分間の吸尽プロセスを使用して、２０：１の液比が適用された（サンプル２〜４）。次いでこれらサンプルを乾燥し（タンブル乾燥器）、１２０°Ｆ（４８℃）で２分間硬化した。用いられた仕上げ剤は、アクリルコポリマー（ビニルアクリル）および水の混合物であった。
【図１】
0005490219.tif 000036
【図２】
0005490219.tif 000037
【図３】
0005490219.tif 000038