(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂環族ハロゲン化合物およびノニオン系分散剤からなる防炎加工剤であって、該脂環族ハロゲン化合物が、１８０℃以上の融点を有するものであり、かつ、実質的に融点１６０℃以下の異性体および不純物が、示差走査熱解析（ＤＳＣ）による測定でピークとして出現する程度には含まれていないものであることを特徴とする防炎加工剤。
【請求項２】
該脂環族ハロゲン化合物が、示差走査熱解析（ＤＳＣ）による測定において、１６０℃以下での熱量変化が見られず、１８０℃以上で熱量変化が現れ、その最大ピークが１９０℃以上である異性体を主体とするものである請求項１記載の防炎加工剤。
【請求項３】
該防炎加工剤が、ノニオン系糊剤を含有するものである請求項１記載の防炎加工剤。
【請求項４】
該防炎加工剤が、機能性付与薬剤を含有するものである請求項１、２または３記載の防炎加工剤。
【請求項５】
該脂環族ハロゲン化合物が、環構成炭素原子数が７〜１２の範囲にあるものである請求項１または２記載の防炎加工剤。
【請求項６】
該脂環族ハロゲン化合物が、環構成炭素原子に結合している臭素原子数が４〜６の範囲にあるものである請求項１、２または５記載の防炎加工剤。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の防炎加工剤で加工されていることを特徴とする防炎性布帛。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐光性や耐熱性に優れ、黄変しにくく、繊維材料に適用した場合、風合が柔軟で、さらには機能性付与薬剤との相容性、併用性に優れた防炎加工剤およびそれからなる防炎性布帛に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、合成繊維材料の防炎加工方法としては、特公昭５３−８８４０号公報で提案されている、臭素化シクロアルカンと分散剤を含む水分散液によりポリエステル繊維織物を処理する方法などが知られている。しかしながら、かかる方法では耐光性や耐熱性が不十分で、さらに防炎加工された繊維材料の風合が粗硬になったり、黄変したりするなどの問題を有していた。また、かかる臭素化シクロアルカンは消臭剤、抗菌剤あるいは防かび剤などの機能性薬剤と併用した場合、凝集や沈澱が発生し加工が困難になるケースが多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐光性や耐熱性に優れ、黄変しにくく、繊維材料に適用した場合、風合が柔軟で、さらには機能性付与薬剤との相容性、併用性に優れた防炎加工剤およびそれからなる防炎性布帛を提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために次のような手段を採用する。すなわち、本発明の防炎加工剤は、脂環族ハロゲン化合物およびノニオン系分散剤からなる防炎加工剤であって、該脂環族ハロゲン化合物が、１８０℃以上の融点を有するものであり、かつ、実質的に融点１６０℃以下の異性体および不純物が、示差走査熱解析（ＤＳＣ）による測定でピークとして出現する程度には含まれていないものであることを特徴とするものであり、本発明の防炎性布帛は、かかる防炎加工剤で加工されていることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、かかる課題、つまり黄変しにくく耐光性や耐熱性に優れ、風合が柔軟で、さらに機能性付与薬剤との相容性、併用性に優れた防炎加工剤を提供することについて鋭意検討したところ、脂環族ハロゲン化合物のＤＳＣによる測定においてピークとして出現する特定な化合物や不純物を制御してみたところ、意外にも上述課題を一挙に解決する加工剤を提供することを究明したものである。
【０００６】
本発明でいう脂環族ハロゲン化合物とは、環状飽和炭化水素化合物または少なくとも１個の環状飽和炭化水素基を有する飽和炭化水素化合物であって、水素原子の少なくとも一部分がハロゲンにより置換された化合物である。
【０００７】
かかる化合物の具体例としては、例えば、１，２，３，４，５，６−ヘキサブロモシクロヘキサン、１，２，３，４−テトラブロモシクロオクタン（以下、ＴＢＣＯと略す）、１，２，５，６，９，１０−ヘキサブロモシクロドデカン（以下、ＨＢＣＤと略す）、１，２−ビス（３，４−ジブロモシクロヘキシル）１，２−ジブロモエタンまたはこれらの化合物の臭素が塩素で置換されたものなどを使用することができる。特に、ハロゲンの大部分またはすべてを臭素としたものは、吸尽効率が高く、好適に使用されるものである。
【０００８】
本発明においては、かかる脂環族ハロゲン化合物の中でも、ＤＳＣによる測定でピークとして出現する程度には含まれていないものであることが重要である。かかる脂環族ハロゲン化合物は、融点１６０℃以下の異性体および不純物を分離溶剤を用いて分離回収することにより得ることができる。かかる分離溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブなどの低級アルコール類やアセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類あるいはこれらの混合溶剤を用いることができる。さらにＤＳＣによる測定でピークとして出現しない程度に分離、除去されているかどうかの確認は、逆相クロマトグラフィ（ＲＰＣ）、オクタデシル基結合シリカゲルを充填したカラムにより確認できる。分離回収された脂環族ハロゲン化合物は、通常、複数の構造からなる混合物であるが、一つの融点を有する化合物として扱うことができる。本発明でいう融点は、この融点のことである。
【０００９】
本発明の脂環族ハロゲン化合物は、実質的に融点１６０℃以下の異性体および不純物を含まず、融点１８０℃以上の異性体から成り立たなければならない。すなわち、示差走査熱解析（ＤＳＣ）による測定において、１６０℃以下での熱量変化が見られず、１８０℃以上で熱量変化が現れ、その最大ピークが１９０℃以上である異性体を主体とするものである。
【００１０】
脂環族ハロゲン化合物を微粒化分散するためには、乾式粉砕機や湿式粉砕機を使用することができる。分散液の安定性を高めるため平均粒子径は、０．１〜３０μｍが好ましく、さらには０．２〜１０μｍが良い。本発明の防炎加工剤における脂環族ハロゲン化合物の含有量は、実用上、５〜７０重量％位がよい。
【００１１】
本発明の防炎加工剤は、分散液の安定性を高め、機能性付与薬剤との相容性をよくするために、ノニオン系分散剤を含有している。ノニオン系分散剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、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などのポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェノール、アルキルポリグリコールエーテル、アルキルアリルポリグリコールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル系、ポリエチレングリコール・ソルビタン脂肪酸エステル系、植物油オキシエチル化物などが挙げられる。中でも、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが耐光性や耐熱性に優れ、黄変しにくいので好ましい。ノニオン系分散剤の含有量は、脂環族ハロゲン化合物の量に対して、１〜６０重量％位、好ましくは１〜１０重量％である。
【００１２】
なお、分散剤として、機能性付与薬剤との相容性に悪影響を及ぼさない範囲内でジオクチルスルホコハク酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、高級アルコールサルフェート、アルキルサルフェート、アルキルアリルスルホン酸ソーダ、リグニンスルホン酸塩、芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドとの縮合生成物、芳香族スルホン酸、飽和脂肪族ジカルボン酸などのアニオン系分散剤やアルキロールアミド系、第四アンモニウム塩系などのカチオン系分散剤が含まれていてもよい。
【００１３】
本発明の防炎加工剤は、貯蔵安定性を高め、機能性付与薬剤との相容性をよくするために、ノニオン系糊剤を含有していることが好ましい。ノニオン系糊剤としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、グアーガム系、スターチ系、ガム・スターチ系、ガラクトマンナン系、タマリンド系ガム、タマリンドエーテル化物、タピオカデンプンエーテル化物などが挙げられる。ノニオン系糊剤は、脂環族ハロゲン化合物の微粒化分散の前、あるいは微粒化分散の後の分散液に混合することにより、防炎加工剤に含有させることができる。ノニオン系糊剤の含有量は、０．０１〜１０重量％位でよい。なお、機能性付与薬剤との相容性に悪影響を及ぼさない範囲内でアルギン酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、カルボキシビニルポリマーなどのアニオン系糊剤が含まれていてもよい。
【００１４】
本発明の防炎加工剤は、その他のハロゲン系やリン系などの難燃剤、三酸化アンチモンなどの防炎助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを含んでいても何ら差支えない。
【００１５】
本発明でいう機能性付与薬剤とは、公知の消臭剤、抗菌剤、防かび剤、撥水剤、撥油剤、吸水剤、防汚剤、帯電防止剤などをいう。
【００１６】
本発明の防炎加工剤は、少なくとも一部に合成繊維を含む材料に防炎性能を付与するのに好適である。合成繊維としては、ポリエステル系繊維やポリアミド系繊維が挙げられる。特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートやこれらを主成分とした共重合体のポリエステル系繊維に好適である。
【００１７】
本発明の防炎加工剤の繊維への付与方法としては、浴中処理やパディング法などが適用可能である。例えば、ポリエステル系繊維へ浴中処理で付与する場合、通常１１０〜１５０℃位、好ましくは１２０〜１４０℃で１０〜６０分間でよい。この浴中処理を通常のポリエステル系繊維の染色と同時に実施するのは、好ましく行われる。すなわち、ポリエステル系繊維の浴中染色において、本発明の防炎加工剤を分散染料と併用することができる。ポリエステル系繊維へパディング法で付与する場合、パッド後、熱処理を行なう。熱処理としては、乾熱処理または蒸熱処理が可能である。蒸熱処理には、常圧飽和スチーム処理、過熱スチーム処理、高圧スチーム処理が挙げられる。乾熱処理または蒸熱処理の温度は１１０〜２１０℃位でよい。実用上は、１７０〜２１０℃の乾熱処理が好適である。処理温度が２１０℃を越えると繊維の黄化、脆化のおそれがあり好ましくない。
【００１８】
本発明の防炎加工剤を機能性付与薬剤と併用してパディング法で付与することは、優れた難燃性と消臭性、抗菌性、防かび性、撥水性、撥油性、吸水性、防汚性、帯電防止性などの機能性を高いレベルで両立して得るために好ましく行なわれる。さらに高い難燃性を得るために、このパディング法の前に防炎加工剤を浴中処理で付与しておくことは、もちろん何ら差支えない。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。なお、実施例中の性能評価は、次の方法で行った。
〔耐光堅牢度〕
ＪＩＳ  Ｌ  ０８４２の方法により測定した。
実施例中の生地は、ポリエステル織物（東レ（株）製＃Ｆ１３０５ＧＮ、タテ糸、ヨコ糸共１５０Ｄ−４８ｆｉｌ）を用いた。この織物を通常の方法で糊抜き、精練し、乾熱セット後、試験に供した。
【００２０】
実施例１
ＤＳＣによる測定で、１６０℃以下での熱量変化が見られず、１８０℃以上で熱量変化が現れ、その最大ピークが２０４℃であるＨＢＣＤを作製した。このＨＢＣＤにノニオン系分散剤のポリオキシエチレンアルキルエーテルとノニオン系糊剤のヒドロキシエチルセルロースを加え、湿式粉砕機で微粒化分散させ、ＨＢＣＤを５０重量％含む防炎加工剤Ａを調製した。調製後のＨＢＣＤの平均粒子径は、１μｍであった。
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、マングルで絞り（絞り率６５％）、１２０℃×３分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×２分間乾熱処理を行い、評価に供した。
防炎加工剤Ａ                                      ２００ｇ／ｌ
抗菌加工剤（第四アンモニウム塩系、有効成分８％）    １０ｇ／ｌ
【００２１】
実施例２
ＤＳＣによる測定で、１６０℃以下での熱量変化が見られず、１８０℃以上で熱量変化が現れ、その最大ピークが２０４℃であるＨＢＣＤを作製した。このＨＢＣＤにノニオン系分散剤の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とノニオン系糊剤のヒドロキシプロピルセルロースを加え、湿式粉砕機で微粒化分散させ、ＨＢＣＤを５０重量％含む防炎加工剤Ｂを調製した。調製後のＨＢＣＤの平均粒子径は、１μｍであった。
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、マングルで絞り（絞り率６５％）、１２０℃×３分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×２分間乾熱処理を行い、評価に供した。
防炎加工剤Ｂ                                      ２００ｇ／ｌ
撥水加工剤（弗素系エマルジョン、有効成分２０％）    ４０ｇ／ｌ
【００２２】
比較例１
ＤＳＣによる測定で、１６０℃以下での熱量変化が見られず、最大ピークが１９１℃であるＨＢＣＤと融点１６０℃以下のＨＢＣＤ異性体を９：１の比率で混合した。このＨＢＣＤにノニオン系分散剤のポリオキシエチレンアルキルエーテルとノニオン系糊剤のヒドロキシエチルセルロースを加え、湿式粉砕機で微粒化分散させ、ＨＢＣＤを５０重量％含む防炎加工剤Ｃを調製した。調製後のＨＢＣＤの平均粒子径は、１μｍであった。
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、マングルで絞り（絞り率６５％）、１２０℃×３分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×２分間乾熱処理を行い、評価に供した。
防炎加工剤Ｃ                                      ２００ｇ／ｌ
撥水加工剤（弗素系エマルジョン、有効成分２０％）    ４０ｇ／ｌ
【００２３】
比較例２
ＤＳＣによる測定で、１６０℃以下での熱量変化が見られず、１８０℃以上で熱量変化が現れ、その最大ピークが２０４℃であるＨＢＣＤを作製した。このＨＢＣＤにアニオン系分散剤のアルキルベンゼンスルホン酸ソーダとアニオン系糊剤のカルボキシメチルセルロースを加え、湿式粉砕機で微粒化分散させ、ＨＢＣＤを５０重量％含む防炎加工剤Ｄを調製した。調製後のＨＢＣＤの平均粒子径は、１μｍであった。
次いで、下記組成の処理液を作製しようとしたが、相容性が不良であり、供試生地を処理することができなかった。
防炎加工剤Ｄ                                      ２００ｇ／ｌ
抗菌加工剤（第四アンモニウム塩系、有効成分８％）    １０ｇ／ｌ
実施例１〜２、比較例１〜２で得られた生地について、耐光堅牢度および色相変化を評価した結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
0003825881.tif 000002
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、耐光性や耐熱性に優れ、黄変しにくく、繊維材料に適用した場合、風合が柔軟で、さらには機能性付与薬剤との相容性、併用性に優れた防炎加工剤を得ることができる。
【００２６】
従って、本発明の防炎加工剤は、消臭剤、抗菌剤、防かび剤、撥水剤、撥油剤、吸水剤、防汚剤、帯電防止剤などの機能性付与薬剤と併用し、繊維材料などに優れた防炎性と機能性を付与するのに好適である。