纤维用防火加工剂制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种具有高度的防火性和良好的物性(耐光性、耐热性、手感)的纤维用防火加工剂、防火纤维制品的制造方法和防火纤维制品。本发明专利技术是含有下述式(1)所示的有机磷化合物(A成分)的纤维用防火加工剂。(式中，X1、X2相同或不同，是下述式(2)所示的芳香族取代烷基。)(式中，AL是碳原子数1～5的支链状或直链状的脂肪族烃基，Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基。n表示1～3的整数，Ar可与AL中的任意碳原子键合。)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维用防火加工剂
本专利技术涉及具有高度的防火性和良好的物性的纤维用防火加工剂和防火纤维制品。
技术介绍
近年来，在汽车、飞机、铁路、建筑物等的内装用材料、过滤材料中大量使用纤维，对于纤维原材料的种类而言，聚酯、尼龙、丙烯腈、聚丙烯等合成纤维，人造丝、棉、麻等纤维素系纤维，或者羊毛、蚕丝、羽毛等动物性纤维可以单独使用或以复合状态使用。使用这些纤维的纤维制品存在容易燃烧的缺点，所以要求防火性能。例如，在飞机的飞行员用制服等一部分用途中使用原材料难燃纤维，但从成本方面考虑，一般进行后加工防火。在后加工防火中，代表性的方法有使防火剂直接附着于纤维制品的方法和在各种合成纤维粘结剂中添加防火剂并作为防火粘结剂而附着的方法，一般用于汽车、飞机、铁路车辆等的椅套用片材或者地毯等的背衬加工等。特别是在后者的防火加工方法中，不仅需要纤维的防火化，还需要并用的合成树脂粘结剂的防火化。以往，作为防火剂，使用卤素系化合物或者卤素系化合物与氧化锑的并用配方。然而，近年来从保护环境、燃烧时产生的气体的有害性的方面考虑，不使用卤素系防火剂的防火化的要求逐渐强烈。作为非卤素系防火剂，已知有磷酸铵、氨基磺酸铵、硫酸铵、硼砂、硼酸、氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸酯等多种防火剂。但是，如果添加可表现出防火效果所需的量，则对于水溶性防火剂而言存在如下问题：发生合成树脂乳液的增稠、破坏(gumup)，或者树脂的被膜强度降低、耐热性降低、手感降低等。另外，由于非卤素系中较具防火效果的聚磷酸铵对水具有溶解性，所以在要求耐水性的条件下，发生在水中的溶出，在制品的物性方面、防火性方面产生问题。此外，经改进的用树脂等胶囊化的聚磷酸铵的耐水性也不充分。因此，无法提供在不使用卤素系防火剂的情况下具有充分的防火性和各物性的防火加工方法，因此寻求开发(专利文献1～3)。专利文献1：日本特开平10-212669号公报专利文献2：日本特开2002-220782号公报专利文献3：日本专利第3484490号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高度的防火性和良好的物性(耐光性、耐热性、手感)的纤维用防火加工剂、防火纤维制品的制造方法和由该制造方法得到的防火纤维制品。本专利技术人等为了解决这些问题，进行了深入研究，结果发现对水为不溶或难溶性的下述式(1)所示的有机磷化合物(A成分)作为纤维用防火加工剂具有高度的防火性和良好的物性(耐光性、耐热性、手感)。即本专利技术是含有下述式(1)所示的有机磷化合物(A成分)的纤维用防火加工剂。另外，本专利技术是一种防火纤维制品的制造方法，其特征在于，使纤维用防火加工剂以固体成分计为3～150重量％附着于纤维制品，该纤维用防火加工剂相对于分散剂100重量份含有1～300重量份的下述式(1)所示的有机磷化合物(A成分)。此外，本专利技术包含利用该制造方法得到的防火纤维制品。另外，本专利技术包含提高使纤维制品附着防火加工剂而成的防火纤维制品的耐候性的方法，其特征在于，(i)包含使防火加工剂以固体成分计为3～150重量％附着于纤维制品的工序，(ii)防火加工剂相对于分散剂100重量份含有1～300重量份的下述式(1)所示的有机磷化合物(A成分)。(式中，X1、X2相同或不同，是下述式(2)所示的芳香族取代烷基。)(式中，AL是碳原子数1～5的支链状或直链状的脂肪族烃基，Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基。n表示1～3的整数，Ar可与AL中的任意碳原子键合。)具体实施方式以下，对本专利技术的纤维用防火加工剂、纤维制品的防火加工方法和利用该方法得到的防火纤维制品进行详细说明。(有机磷化合物(A成分))在本专利技术中，有机磷化合物(A成分)是下述式(1)所示的化合物。(式中，X1、X2相同或不同，是下述式(2)所示的芳香族取代烷基。)式中，AL是碳原子数1～5的支链状或直链状的脂肪族烃基。作为脂肪族烃基，可举出链烷二基、链烷三基、链烷四基等。具体而言，可举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基、异丙基二基、亚丁基、亚戊基等碳原子数1～5的亚烷基。另外，可举出甲烷三基、乙烷三基、丙烷三基、丁烷三基、戊烷三基等碳原子数1～5的链烷三基。另外，可举出甲烷四基、乙烷四基、丙烷四基、丁烷四基、戊烷四基等碳原子数1～5的链烷四基。Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基。作为取代基，可举出甲基、乙基、丙基等碳原子数1～5的烷基，氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子等。Ar可与AL中的任意碳原子键合。n为1～3的整数。作为有机磷化合物(A成分)，优选下述式(3)所示的化合物。式中，R2、R5可以相同或不同，是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基。作为取代基，可举出甲基、乙基、丙基等碳原子数1～5的烷基，氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子等。R1、R3、R4、R6可以相同或不同，是选自氢原子、碳原子数1～4的支链状或直链状的烷基、可具有取代基的苯基、萘基或蒽基中的取代基。作为碳原子数1～4的烷基，可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基等。作为苯基、萘基或蒽基的取代基，可举出甲基、乙基、丙基等碳原子数1～5的烷基，氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子等。进一步优选为下述式(4)所示的有机磷系化合物。式中，R21、R22相同或不同，是其芳香环可具有取代基的苯基、萘基或蒽基，其中，优选苯基。对于R21和R22的苯基、萘基或蒽基，其芳香环的氢原子可被取代，作为取代基，可举出甲基、乙基、丙基、丁基或者其芳香环的键合基团介由氧原子、硫原子或碳原子数1～4的脂肪族烃基的碳原子数6～14的芳基。上述式(1)所示的有机磷化合物(A成分)作为纤维用防火加工剂可在保持耐水性的状态下表现出极优异的防火效果。就本专利技术人等所知，以往，在纤维用防火加工剂的非卤素防火化中，极难兼顾耐水性和防火性，在实用上存在很多问题。然而，根据本专利技术，令人惊讶的是，上述有机磷化合物(A成分)可容易地实现兼顾耐水性和高度的防火性，能够作为纤维用防火加工剂而提供优异的防火纤维制品。在本专利技术中，除A成分之外，出于减少A成分的使用比例、改善纤维制品的阻燃性、改进纤维制品的物理性质、提高纤维制品的化学性质或其他目的，当然也可以配合A成分以外的防火剂和/或其他添加剂。这些其他配合成分将在之后具体说明。作为本专利技术的纤维用防火加工剂的有机磷化合物(A成分)由上述式(1)表示，但最优选的代表性化合物是下述式(1-a)所示的化合物。上述式(1)所示的有机磷化合物(A成分)与非卤素系防火剂中通常使用的聚磷酸铵、胶囊化的聚磷酸铵相比，对水的溶解度极低，因此能够赋予具有耐水性的防火性。对于在80℃温水中的溶解度，式(1-a)的有机磷化合物为0.5％以下，聚磷酸铵为80.8％，二氧化硅包覆聚磷酸铵为12.8％。接着，对本专利技术中的有机磷化合物(A成分)的合成法进行说明。A成分也可以利用以下说明的方法以外的方法制造。A成分例如通过如下方式得到，即，使三氯化磷与季戊四醇反应，接着用甲醇钠等碱金属化合物处理已氧化的反应物，之后使芳烷基卤化物反应。另外，也可以采用如下方法得到，即，使芳烷基膦酰二氯与季戊四醇反应的方法，或者使芳烷基醇与通过使三氯化磷与季戊四醇反应而得到的化合物反应，接着在高温下进行Arbuzov转变的方法。后者的反应例如公开于美国专利第3,141,032号说明书、日本特开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维用防火加工剂，含有下述式(1)所示的有机磷化合物即A成分，式(1)中，X1、X2相同或不同，是下述式(2)所示的芳香族取代烷基，式(2)中，AL是碳原子数1～5的支链状或直链状的脂肪族烃基，Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基，n表示1～3的整数，Ar可与AL中的任意碳原子键合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.29 JP 2012-0754151.一种纤维用防火加工剂，含有下述式(1-a)所示的有机磷化合物即A成分和分散剂，A成分的平均粒径为5～100μm，该分散剂含有水和聚丙烯酸酯。2.根据权利要求1所述的纤维用防火加工剂，含有分散剂100重量份和式(1-a)所示的有机磷化合物即A成分1～300重量份。3.根据权利要求1所述的纤维用防火加工剂，相对于聚丙烯酸酯100质量份，含有式(1-a)所示的有机磷化合物即A成分5～300重量份。4.根据权利要求1所述的纤维用防火加工剂，相对于分散剂100重量份，含有1～30重量份的表面活性剂。5.根据权利要求4所述的纤维用防火加工剂，表面活性剂是选自阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的至少一种。6.根据权利要求1所述的纤维用防火加工剂，相对于式(1-a)所示的有机磷化合物即A成分100重量份，含有1～200重量份的、选自氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：山中克浩，武田强，近藤邦晃，春吉真树，
申请(专利权)人：帝人株式会社，丸菱油化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP