纖維用防火加工劑制造技術

本發(fā)明專利技術的目的在于提供一種具有高度的防火性和良好的物性(耐光性、耐熱性、手感)的纖維用防火加工劑、防火纖維制品的制造方法和防火纖維制品。本發(fā)明專利技術是含有下述式(1)所示的有機磷化合物(A成分)的纖維用防火加工劑。(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是碳原子數(shù)1～5的支鏈狀或直鏈狀的脂肪族烴基，Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基。n表示1～3的整數(shù)，Ar可與AL中的任意碳原子鍵合。)

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】纖維用防火加工劑
本專利技術涉及具有高度的防火性和良好的物性的纖維用防火加工劑和防火纖維制品。
技術介紹
近年來，在汽車、飛機、鐵路、建筑物等的內裝用材料、過濾材料中大量使用纖維，對于纖維原材料的種類而言，聚酯、尼龍、丙烯腈、聚丙烯等合成纖維，人造絲、棉、麻等纖維素系纖維，或者羊毛、蠶絲、羽毛等動物性纖維可以單獨使用或以復合狀態(tài)使用。使用這些纖維的纖維制品存在容易燃燒的缺點，所以要求防火性能。例如，在飛機的飛行員用制服等一部分用途中使用原材料難燃纖維，但從成本方面考慮，一般進行后加工防火。在后加工防火中，代表性的方法有使防火劑直接附著于纖維制品的方法和在各種合成纖維粘結劑中添加防火劑并作為防火粘結劑而附著的方法，一般用于汽車、飛機、鐵路車輛等的椅套用片材或者地毯等的背襯加工等。特別是在后者的防火加工方法中，不僅需要纖維的防火化，還需要并用的合成樹脂粘結劑的防火化。以往，作為防火劑，使用鹵素系化合物或者鹵素系化合物與氧化銻的并用配方。然而，近年來從保護環(huán)境、燃燒時產生的氣體的有害性的方面考慮，不使用鹵素系防火劑的防火化的要求逐漸強烈。作為非鹵素系防火劑，已知有磷酸銨、氨基磺酸銨、硫酸銨、硼砂、硼酸、氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸酯等多種防火劑。但是，如果添加可表現(xiàn)出防火效果所需的量，則對于水溶性防火劑而言存在如下問題：發(fā)生合成樹脂乳液的增稠、破壞(gumup)，或者樹脂的被膜強度降低、耐熱性降低、手感降低等。另外，由于非鹵素系中較具防火效果的聚磷酸銨對水具有溶解性，所以在要求耐水性的條件下，發(fā)生在水中的溶出，在制品的物性方面、防火性方面產生問題。此外，經改進的用樹脂等膠囊化的聚磷酸銨的耐水性也不充分。因此，無法提供在不使用鹵素系防火劑的情況下具有充分的防火性和各物性的防火加工方法，因此尋求開發(fā)(專利文獻1～3)。專利文獻1：日本特開平10-212669號公報專利文獻2：日本特開2002-220782號公報專利文獻3：日本專利第3484490號公報
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種具有高度的防火性和良好的物性(耐光性、耐熱性、手感)的纖維用防火加工劑、防火纖維制品的制造方法和由該制造方法得到的防火纖維制品。本專利技術人等為了解決這些問題，進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)對水為不溶或難溶性的下述式(1)所示的有機磷化合物(A成分)作為纖維用防火加工劑具有高度的防火性和良好的物性(耐光性、耐熱性、手感)。即本專利技術是含有下述式(1)所示的有機磷化合物(A成分)的纖維用防火加工劑。另外，本專利技術是一種防火纖維制品的制造方法，其特征在于，使纖維用防火加工劑以固體成分計為3～150重量％附著于纖維制品，該纖維用防火加工劑相對于分散劑100重量份含有1～300重量份的下述式(1)所示的有機磷化合物(A成分)。此外，本專利技術包含利用該制造方法得到的防火纖維制品。另外，本專利技術包含提高使纖維制品附著防火加工劑而成的防火纖維制品的耐候性的方法，其特征在于，(i)包含使防火加工劑以固體成分計為3～150重量％附著于纖維制品的工序，(ii)防火加工劑相對于分散劑100重量份含有1～300重量份的下述式(1)所示的有機磷化合物(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是碳原子數(shù)1～5的支鏈狀或直鏈狀的脂肪族烴基，Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基。n表示1～3的整數(shù)，Ar可與AL中的任意碳原子鍵合。)具體實施方式以下，對本專利技術的纖維用防火加工劑、纖維制品的防火加工方法和利用該方法得到的防火纖維制品進行詳細說明。(有機磷化合物(A成分))在本專利技術中，有機磷化合物(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是碳原子數(shù)1～5的支鏈狀或直鏈狀的脂肪族烴基。作為脂肪族烴基，可舉出鏈烷二基、鏈烷三基、鏈烷四基等。具體而言，可舉出亞甲基、亞乙基、三亞甲基、異丙基二基、亞丁基、亞戊基等碳原子數(shù)1～5的亞烷基。另外，可舉出甲烷三基、乙烷三基、丙烷三基、丁烷三基、戊烷三基等碳原子數(shù)1～5的鏈烷三基。另外，可舉出甲烷四基、乙烷四基、丙烷四基、丁烷四基、戊烷四基等碳原子數(shù)1～5的鏈烷四基。Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基。作為取代基，可舉出甲基、乙基、丙基等碳原子數(shù)1～5的烷基，氟原子、氯原子、溴原子等鹵素原子等。Ar可與AL中的任意碳原子鍵合。n為1～3的整數(shù)。作為有機磷化合物(A成分)，優(yōu)選下述式(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。作為取代基，可舉出甲基、乙基、丙基等碳原子數(shù)1～5的烷基，氟原子、氯原子、溴原子等鹵素原子等。R1、R3、R4、R6可以相同或不同，是選自氫原子、碳原子數(shù)1～4的支鏈狀或直鏈狀的烷基、可具有取代基的苯基、萘基或蒽基中的取代基。作為碳原子數(shù)1～4的烷基，可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基等。作為苯基、萘基或蒽基的取代基，可舉出甲基、乙基、丙基等碳原子數(shù)1～5的烷基，氟原子、氯原子、溴原子等鹵素原子等。進一步優(yōu)選為下述式(4)所示的有機磷系化合物。式中，R21、R22相同或不同，是其芳香環(huán)可具有取代基的苯基、萘基或蒽基，其中，優(yōu)選苯基。對于R21和R22的苯基、萘基或蒽基，其芳香環(huán)的氫原子可被取代，作為取代基，可舉出甲基、乙基、丙基、丁基或者其芳香環(huán)的鍵合基團介由氧原子、硫原子或碳原子數(shù)1～4的脂肪族烴基的碳原子數(shù)6～14的芳基。上述式(1)所示的有機磷化合物(A成分)作為纖維用防火加工劑可在保持耐水性的狀態(tài)下表現(xiàn)出極優(yōu)異的防火效果。就本專利技術人等所知，以往，在纖維用防火加工劑的非鹵素防火化中，極難兼顧耐水性和防火性，在實用上存在很多問題。然而，根據(jù)本專利技術，令人驚訝的是，上述有機磷化合物(A成分)可容易地實現(xiàn)兼顧耐水性和高度的防火性，能夠作為纖維用防火加工劑而提供優(yōu)異的防火纖維制品。在本專利技術中，除A成分之外，出于減少A成分的使用比例、改善纖維制品的阻燃性、改進纖維制品的物理性質、提高纖維制品的化學性質或其他目的，當然也可以配合A成分以外的防火劑和/或其他添加劑。這些其他配合成分將在之后具體說明。作為本專利技術的纖維用防火加工劑的有機磷化合物(A成分)由上述式(1)表示，但最優(yōu)選的代表性化合物是下述式(1-a)所示的化合物。上述式(1)所示的有機磷化合物(A成分)與非鹵素系防火劑中通常使用的聚磷酸銨、膠囊化的聚磷酸銨相比，對水的溶解度極低，因此能夠賦予具有耐水性的防火性。對于在80℃溫水中的溶解度，式(1-a)的有機磷化合物為0.5％以下，聚磷酸銨為80.8％，二氧化硅包覆聚磷酸銨為12.8％。接著，對本專利技術中的有機磷化合物(A成分)的合成法進行說明。A成分也可以利用以下說明的方法以外的方法制造。A成分例如通過如下方式得到，即，使三氯化磷與季戊四醇反應，接著用甲醇鈉等堿金屬化合物處理已氧化的反應物，之后使芳烷基鹵化物反應。另外，也可以采用如下方法得到，即，使芳烷基膦酰二氯與季戊四醇反應的方法，或者使芳烷基醇與通過使三氯化磷與季戊四醇反應而得到的化合物反應，接著在高溫下進行Arbuzov轉變的方法。后者的反應例如公開于美國專利第3,141,032號說明書、日本特開本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種纖維用防火加工劑，含有下述式(1)所示的有機磷化合物即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是碳原子數(shù)1～5的支鏈狀或直鏈狀的脂肪族烴基，Ar是可具有取代基的苯基、萘基或蒽基，n表示1～3的整數(shù)，Ar可與AL中的任意碳原子鍵合。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.03.29 JP 2012-0754151.一種纖維用防火加工劑，含有下述式(1-a)所示的有機磷化合物即A成分和分散劑，A成分的平均粒徑為5～100μm，該分散劑含有水和聚丙烯酸酯。2.根據(jù)權利要求1所述的纖維用防火加工劑，含有分散劑100重量份和式(1-a)所示的有機磷化合物即A成分1～300重量份。3.根據(jù)權利要求1所述的纖維用防火加工劑，相對于聚丙烯酸酯100質量份，含有式(1-a)所示的有機磷化合物即A成分5～300重量份。4.根據(jù)權利要求1所述的纖維用防火加工劑，相對于分散劑100重量份，含有1～30重量份的表面活性劑。5.根據(jù)權利要求4所述的纖維用防火加工劑，表面活性劑是選自陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的至少一種。6.根據(jù)權利要求1所述的纖維用防火加工劑，相對于式(1-a)所示的有機磷化合物即A成分100重量份，含有1～200重量份的、選自氫氧化...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：山中克浩，武田強，近藤邦晃，春吉真樹，
申請(專利權)人：帝人株式會社，丸菱油化工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP