聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工

文档序号:1580740 发布日期:2020-01-31 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工 (Flame-retardant processing of polyester synthetic fiber structure ) 是由 岩城辉文 小山重人 多田祐二 于 2018-06-16 设计创作,主要内容包括:根据本发明提供包含氨基五苯氧基环三磷腈的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃剂、将该阻燃剂在表面活性剂存在下分散于溶剂中而成的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工剂。(The present invention provides a flame retardant for polyester synthetic fiber structures, which contains amino pentaphenoxy cyclotriphosphazene, and a flame retardant processing agent for polyester synthetic fiber structures, which is obtained by dispersing the flame retardant in a solvent in the presence of a surfactant.)

聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工

技术领域

本发明涉及用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工,详细地,涉及包含氨基五苯氧基环三磷腈、通过后加工赋予聚酯系合成纤维结构物阻燃性的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃剂、通过这样的阻燃剂进行了阻燃加工的聚酯系合成纤维结构物、含有这样的阻燃剂的阻燃加工剂、使用这样的阻燃加工剂的聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工方法、以及通过这样的阻燃加工方法得到的阻燃加工聚酯系合成纤维结构物。

背景技术

以往,已知各种通过后加工赋予聚酯系合成纤维结构物阻燃性的方法。作为后加工的代表方法,可列举例如浴中处理法、浸轧法。

作为通过后加工对聚酯系合成纤维结构物赋予阻燃性的方法,以往以磷酸胍、磷酸氨基甲酸酯这样的水溶性盐类作为阻燃加工剂,通过浸轧法赋予聚酯系合成纤维结构物的方法是主流,但是通过这样的水溶性盐类加工的阻燃加工聚酯系合成纤维结构物由于吸放湿在纤维结构物的表面析出结晶物,或者在纤维结构物的表面附着有水的情况下有产生被称为色花的环状染色的问题(参照例如专利文献1)。

为此,为了应对上述那样的问题,迄今研究了将卤素系化合物、磷系化合物制成乳化物或分散物,将其通过浴中处理法、浸轧法赋予聚酯系合成纤维结构物的方法(参照例如专利文献2和3)。

作为代表性的上述卤素系化合物,已知例如1,2,5,6,9,10-六溴环十二烷(HBCD),近年来,由于该化合物对环境有害,其使用受到限制。

另一方面,作为上述磷系化合物,已知磷酸酯、磷酰胺。这些以往已知的磷酸酯、磷酰胺与聚酯系合成纤维的亲和性不能说是充分的,将这些磷酸酯、磷酰胺通过浸轧法赋予聚酯系合成纤维结构物进行阻燃加工时,纤维结构物的表面残留未固着的磷酸酯、磷酰胺,因此,在该阻燃加工后必须洗涤进行了阻燃加工的聚酯系合成纤维结构物。另外,不进行上述阻燃加工后的洗涤时,所得到的聚酯系合成纤维结构物会产生白垩斑,或者有摩擦坚牢度显著降低的问题。

进一步地,上述磷酸酯、磷酰胺由于磷含量少,因此为了将它们赋予聚酯系合成纤维结构物而达成充分的阻燃性,必须赋予大量的上述阻燃剂,有手感降低等问题。

另外,至今,由于分子中具有氨基、苯氧基和/或甲氧基的几种环状磷腈化合物的磷含量高,因此已经提出了几种将其用做聚酯系合成纤维结构物的阻燃剂的方案(参照例如专利文献4和5) 。

但是,如上所述,作为阻燃剂提出的环状磷腈化合物由于其结构、取代基种类的不同,在水中的分散性差、与聚酯系合成纤维结构物的亲和性差或者在湿热条件下容易水解等的原因,使用这样的环状磷腈化合物作为阻燃剂进行了阻燃加工的聚酯系合成纤维结构物会产生白垩斑,或者在纤维结构物的表面附着有水的情况下产生色花,或者在纤维结构物的表面经时地析出结晶物等各种问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 : 日本特开2002-38374号公报

专利文献2 : 日本特公昭53-8840号公报

专利文献3 : 日本特开2003-193368号公报

专利文献4 : 日本特开平8-291467号公报

专利文献5 : 日本特开平10-298188号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明人为了解决以往的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工的阻燃剂的上述问题,对于具有氨基和/或苯氧基的各种新型环状磷腈化合物的制造及其阻燃性能进行了大范围且详细的研究,结果发现,氨基五苯氧基环三磷腈难以水解,是稳定的,而且与聚酯系合成纤维结构物的亲和性也优异,作为用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃剂是有用的。

即,本发明人发现,将上述氨基五苯氧基环三磷腈在表面活性剂存在下分散于溶剂中作为阻燃加工剂,使用该阻燃加工剂,例如通过浸轧法对聚酯系合成纤维结构物实施阻燃加工,即使在阻燃加工后不进行洗涤,也不会伴随色花、白垩斑的产生、摩擦坚牢度的降低、随时间经过的变色、结晶析出等聚酯系纤维结构物的物性降低,可对聚酯系合成纤维结构物赋予令人满意的阻燃性,从而完成了本发明。

解决课题的手段

根据本发明,提供含有下述结构式(1)表示的氨基五苯氧基环三磷腈的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃剂。

[化1]

Figure 110714DEST_PATH_IMAGE001

另外,根据本发明,提供上述阻燃剂在表面活性剂存在下分散在溶剂中而成的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工剂。

特别是,提供上述阻燃剂在表面活性剂存在下分散于作为溶剂的水中而成的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工剂。

进一步地,根据本发明,提供通过上述阻燃剂进行了阻燃加工的阻燃加工聚酯系合成纤维结构物。

另外,根据本发明,提供以通过上述阻燃加工剂对聚酯系合成纤维结构物进行阻燃加工为特征的聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工方法、特别是将上述阻燃加工剂附着于聚酯系合成纤维结构物、干燥后,在80~200℃的温度下进行热处理的聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工方法、以上述阻燃加工剂对聚酯系合成纤维结构物在100~140℃的温度下进行浴中处理的聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工方法。

除了上述以外,根据本发明,提供通过上述阻燃加工方法进行了阻燃加工的阻燃加工聚酯系合成纤维结构物。

发明效果

通过使用含有本发明的阻燃剂的阻燃加工剂对聚酯系合成纤维结构物实施阻燃加工,可在不伴随色花、白垩斑的产生、摩擦坚牢度的降低、随时间经过的变色、结晶析出等的聚酯系纤维结构物的物性降低的情况下,赋予聚酯系合成纤维结构物令人满意的阻燃性。而且,根据使用本发明的阻燃加工剂的聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工,阻燃加工后不需要对聚酯系合成纤维结构物进行洗涤,因此可大幅减轻阻燃加工的负荷。

具体实施方式

本发明中,聚酯系合成纤维结构物是指至少含有聚酯纤维的纤维和含有这样的纤维的丝、棉、编织布、无纺布等的布帛,优选是指聚酯纤维、由其形成的丝、棉、编织布、无纺布等的布帛。进一步地,上述编织布、无纺布等的布帛可以是单层,也可以是2层以上的层叠体,另外,可以是包含丝、棉、编织布、无纺布等的复合体。

本发明中,上述聚酯纤维可列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸/间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸/5-磺酸基间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚氧苯甲酰(ポリエチレンテレフタレート/ポリオキシベンゾイル)、聚对苯二甲酸/间苯二甲酸丁二醇酯、聚(D-乳酸)、聚(L-乳酸)、D-乳酸与L-乳酸的共聚物、D-乳酸与脂肪族羟基羧酸的共聚物、L-乳酸与脂肪族羟基羧酸的共聚物、聚-ε-己内酯(PCL)等的聚己内酯、聚苹果酸、聚羟基羧丁酸、聚羟基戊酸、β-羟基丁酸(3HB)-3-羟基戊酸(3HV)无规共聚物等的聚脂肪族羟基羧酸、聚丁二酸乙二醇酯(PES)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯共聚物等的二醇与脂肪族二羧酸的聚酯等,但是,不限于例示的这些化合物,进一步地,可以是将阻燃剂等的功能性化合物在制造聚酯时共聚于聚酯的物质、或者在聚合时或制丝时共混了抗菌剂等的功能性化合物的物质。

根据本发明进行了阻燃加工的聚酯系合成纤维结构物可适用于例如座垫、座椅套、帘子、壁纸、顶棚布、地毯、幕布、建筑固化片、帐篷、帆布等。

本发明的聚酯系合成纤维结构物的阻燃剂含有下述结构式(1)表示的氨基五苯氧基环三磷腈。

[化2]

Figure 90171DEST_PATH_IMAGE002

上述氨基五苯氧基环三磷腈可如下得到,例如在适当的有机溶剂中,使六氯环三磷腈与苯酚钠反应,得到以单氯五苯氧基环三磷腈为主要成分的反应混合物,接着在耐压容器中在密闭条件下在适当的有机溶剂中使上述化合物与氨反应,由所得的反应混合物除去副产物而得到。

当然,本发明的阻燃剂在不损害其效果的范围可以含有其它的氨基苯氧基环三磷腈、以及以往已知的其他阻燃剂。

根据本发明,包含上述氨基五苯氧基环三磷腈的阻燃剂可以作为它们分散在适当的溶剂中而成的阻燃加工剂合适地使用。

即,本发明的用于聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工剂是上述阻燃剂在表面活性剂存在下分散于溶剂中而成的。在此,上述阻燃加工剂中的用于上述阻燃剂的优选溶剂,即分散介质是水。

但是,根据本发明,只要是不妨碍作为阻燃加工剂的性能的范围,上述分散介质可以是有机溶剂,或者可以是有机溶剂、特别是水溶性有机溶剂与水的混合物。

因此,本发明的阻燃加工剂可优选将上述氨基五苯氧基环三磷腈与表面活性剂一起混合在水中,使用湿式粉碎机粉碎并微粒化而得到。

本发明中,作为上述表面活性剂,可使用阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂和阳离子性表面活性剂中的任意一种。

但是,根据本发明,其中,作为表面活性剂,优选使用选自下述中的至少1种,

(a)下述通式(I)表示的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、

[化3]

Figure 869909DEST_PATH_IMAGE003

(式中,R为碳数6~18的直链状或支链状的烷基,可以是饱和的,也可以是不饱和的。m表示氧化乙烯的平均加成摩尔数,平均为1~20的整数,n表示氧化丙烯的平均加成摩尔数,平均为1~20的整数。)

(b)下述通式(II)表示的芳基化苯酚氧化乙烯加成物的硫酸酯盐、

[化4]

Figure 327435DEST_PATH_IMAGE004

(式中,R1表示苄基、苯乙烯基或异丙苯基,m平均为1~3的整数,n表示氧化乙烯的加成摩尔数,平均为5~30的整数,M1+ 表示碱金属离子或铵离子。)

(c)下述通式(III)表示的苯乙烯化苯酚氧化乙烯加成物的磺基琥珀酸酯盐

[化5]

Figure 141807DEST_PATH_IMAGE005

(式中,M2+表示碱金属离子或铵离子,a和c各自独立地平均为1~3的数,b和d表示氧化乙烯的加成摩尔数,各自独立地平均为5~30的数。)。

上述通式(II)表示的芳基化苯酚氧化乙烯加成物的硫酸酯盐或上述通式(III)表示的苯乙烯化苯酚氧化乙烯加成物的磺基琥珀酸酯盐中,M1+ 或M2+ 为碱金属离子时,具体地优选为钠离子或钾离子。

本发明中,表面活性剂相对于上述氨基五苯氧基环三磷腈100重量份通常以3~15重量份的范围使用。

相对于上述氨基五苯氧基环三磷腈100重量份,所使用的表面活性剂的量多于15重量份时,所得到的阻燃加工聚酯系合成纤维结构物的摩擦坚牢度降低,另外有产生色花的可能。另外,所使用的表面活性剂的量少于3重量份时,有时不能将上述氨基五苯氧基环三磷腈分散在水中。

另外,本发明中,阻燃加工剂中的阻燃剂的量没有特别限定,通常为20~50重量%的范围。

本发明中,将上述表面活性剂分散在水中时在不产生不良影响的范围,可根据需要与上述表面活性剂一起并用上述以外的其它阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂。另外,根据需要,可以使用阳离子性表面活性剂代替上述表面活性剂。

作为上述以外的其它阴离子性表面活性剂,可列举例如高级醇硫酸酯盐、高级烷基醚硫酸酯盐、硫酸化脂肪酸酯盐等的硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸等的磺酸盐、高级醇磷酸酯盐、高级醇的氧化烯加成物磷酸酯盐、二异丁烯-马来酸酐共聚物的水解物的碱金属盐、铵盐、苯乙烯-马来酸酐共聚物的水解物的碱金属盐、铵盐、二异丁烯-马来酸酐共聚物的半酯化物的碱金属盐、铵盐、苯乙烯-马来酸酐共聚物的半酯化物的碱金属盐、铵盐、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物的碱金属盐、铵盐、聚丙烯酸金属盐等。

作为上述以外的非离子性表面活性剂,可列举例如芳基化苯酚氧化烯加成物、烷基苯酚氧化烯加成物、高级醇氧化烯加成物、脂肪酸氧化烯加成物、多元醇脂肪族酯氧化烯加成物、高级烷基胺氧化烯加成物、脂肪酸酰胺氧化烯加成物等的聚氧化烯型非离子表面活性剂、烷基糖苷、蔗糖脂肪酸酯等的多元醇型非离子表面活性剂等。

另外,作为阳离子性表面活性剂,可列举例如烷基胺盐类、季铵盐类、聚氧乙烯烷基胺类、聚乙烯多胺衍生物等。

本发明中,与上述聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、芳基化苯酚氧化乙烯加成物的硫酸酯盐和苯乙烯化苯酚氧化乙烯加成物的磺基琥珀酸酯盐的任意一种并用时,上述的阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂或阳离子性表面活性剂可以单独使用,或者可以根据需要将2种以上组合使用。

本发明中,除了上述表面活性剂以外,在不妨碍阻燃加工剂的性能的范围,为了提高贮藏稳定性的同时使前述阻燃剂分散,可以含有聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、瓜尔胶、黄原胶、淀粉糊等的保护胶体剂作为分散助剂。

另外,本发明中,作为可用作使前述阻燃剂分散的分散介质的有机溶剂,可列举例如甲醇、乙醇等的醇类、甲苯、二甲苯、烷基萘等的芳香族烃类、丙酮、甲基乙基酮等的酮类、二噁烷、乙基溶纤剂等的醚类、二甲基甲酰胺等的酰胺类、二甲基亚砜等的亚砜类、二氯甲烷、氯仿等的卤代烃类。

特别是,本发明中,上述有机溶剂可优选列举甲醇等的醇类、丙酮、乙基溶纤剂等的醚类、二甲基甲酰胺等的酰胺类、二甲基亚砜等的亚砜类等的水溶性有机溶剂。这些有机溶剂可单独使用或者将2种以上组合使用。另外,可与水混合使用。

一般,对聚酯系合成纤维结构物赋予阻燃剂进行阻燃加工时,上述阻燃剂的平均粒径对通过其加工而赋予聚酯系合成纤维结构物的阻燃性能有重要的影响。阻燃剂的平均粒径越小,则越可以对聚酯系合成纤维结构物赋予高的阻燃性能,因而优选。另一方面,阻燃剂的平均粒径越大,作为阻燃加工剂的储藏稳定性差,阻燃剂在阻燃加工剂中沉淀,固化,形成所谓的硬结,因而不优选。

为此,根据本发明,在使用前述阻燃加工剂对聚酯系合成纤维结构物实施阻燃加工时,优选作为前述氨基五苯氧基环三磷腈以平均粒径为3μm以下的微粒子分散在水中而成的阻燃加工剂使用,特别是优选以平均粒径为0.3~1.0μm的范围的微粒子形式分散在水中,以使阻燃剂充分扩散、附着于聚酯系合成纤维结构物的内部,使阻燃剂的阻燃性能具有耐久性。

使用本发明的阻燃加工剂对聚酯系合成纤维结构物进行阻燃加工时,阻燃加工剂通常稀释到水中作为加工液使用。这样的加工液通常优选含有0.5~5重量%范围的本发明的氨基五苯氧基环三磷腈。

另外,使用本发明的阻燃加工剂对聚酯系合成纤维结构物进行阻燃加工时,阻燃剂氨基五苯氧基环三磷腈对于聚酯系合成纤维结构物的必要附着量因作为对象的聚酯系合成纤维结构物的形态、种类而不同,因此没有限定,但通常为0.5~5重量%的范围。

必要附着量超过5重量%时,有时产生阻燃加工后的聚酯系合成纤维结构物的手感变得粗硬等的不利情况。

使用本发明的阻燃剂对聚酯系合成纤维结构物赋予阻燃性时,可以通过在聚酯系合成纤维的纺丝时将本发明的阻燃剂混入的方法,但是如上所述,优选使用本发明的阻燃加工剂作为后加工对聚酯系合成纤维结构物实施阻燃加工的方法。

作为通过后加工对聚酯系合成纤维结构物赋予阻燃性的方法,没有特别限定,例如,作为优选的一种方法,可列举将阻燃加工剂附着于聚酯系合成纤维结构物,干燥后,在80~200℃的温度下进行1~5分钟热处理,将本发明的氨基五苯氧基环三磷腈吸尽纤维内部的方法。该方法中,为了向聚酯系合成纤维结构物赋予阻燃加工剂,可通过例如浸轧法、喷雾法、涂布法等。

浸轧法是在阻燃加工剂或将其稀释得到的加工液中,浸渍例如布帛这样的聚酯系合成纤维结构物后,将上述布帛用辊(轧液机)挤榨,使阻燃剂附着于上述布帛的方法。喷雾法是将阻燃加工剂或将其稀释得到的加工液雾状地喷雾于布帛,使阻燃剂附着于上述布帛的方法。另外,涂布法是将阻燃加工剂增粘,将其均匀地涂布于布帛的里面,使阻燃剂附着于布帛的方法。

根据本发明,这样将氨基五苯氧基环三磷腈附着于聚酯系合成纤维结构物后,干燥,如上所述在80~200℃的温度下进行1~5分钟热处理,将氨基五苯氧基环三磷腈吸尽纤维内部,这样将阻燃剂赋予聚酯系合成纤维结构物,可提供优异的阻燃性。

另外,作为使用本发明的阻燃加工剂对聚酯系合成纤维结构物进行阻燃加工的别的方法,可列举例如使用液流染色机经轴染色机、筒子染色机等的卷装染色机,在阻燃加工剂或将其稀释得到的加工液中浸渍聚酯系合成纤维结构物,在100~140℃的温度下进行浴中处理,将阻燃剂吸尽纤维内部的浴中处理法。

根据本发明,利用这样的浴中处理对聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工剂的赋予可在对聚酯系合成纤维结构物进行染色前、与染色同时或在染色后的任一步骤中进行。

本发明的阻燃加工剂在不妨碍其性能的范围,可根据需要含有上述以外的用于提高阻燃加工剂的阻燃性的阻燃助剂、用于提高耐光坚牢度的紫外线吸收剂、抗氧化剂等。进一步地,根据需要可以含有以往已知的阻燃剂。

本发明的阻燃加工剂可在对提供给聚酯系合成纤维结构物的阻燃性不产生有害影响的范围与以往已知的其它纤维加工剂并用。作为这样的纤维加工剂,可列举例如柔顺剂、抗静电剂、拒水拒油剂、硬加工剂(硬仕上げ剤)、手感调节剂等。

实施例

以下将示出本发明的阻燃剂的合成方法的参考例、本发明的阻燃加工剂的制造和本发明的阻燃加工的实施例与比较例一起列举,详细说明本发明。但是,本发明不受这些实施例的任何限定。

要说明的是,以下阻燃加工剂中的不挥发成分是指阻燃加工剂中的阻燃剂的比例,在含有阻燃加工剂中的阻燃剂的同时含有表面活性剂和消泡剂时,是指阻燃剂、表面活性剂和消泡剂的合计量的比例。

阻燃剂的平均粒径,是用(株)岛津制作所制造的激光衍射式粒度分布测定装置SALD-2000J测定阻燃加工剂中的阻燃剂的粒度分布得到的体积基准的中值粒径。

另外,以下在没有特别说明的情况下,“%”和“份”分别表示“重量%”和“重量份”。

以下的参考例中得到的磷腈化合物是基于 1H-NMR谱和31P-MNR谱的测定、利用使用硝酸银的电位滴定法的氯元素(残留氯)的分析、以及LC/MS分析的结果进行鉴定。另外,对于这些磷腈化合物,通过TG/DTA分析,测定熔融温度和5%重量减少温度。

A.阻燃剂的制造

参考例1

(氨基五苯氧基环三磷腈的合成)

在具有搅拌器、温度计和回流冷凝管的10L的烧瓶中加入六氯环三磷腈521g(1.50摩尔),加入甲苯2000mL,溶解,得到六氯环三磷腈的甲苯溶液。

将在苯酚钠784g(6.75摩尔)中加入THF(四氢呋喃)3000mL得到的溶液在内温20℃~35℃下滴加到上述六氯环三磷腈的甲苯溶液中后,升温,回流1小时。接着由所得到的反应混合物蒸馏除去THF,在110℃搅拌8小时。

将这样得到的反应混合物用2%氢氧化钠水溶液2000mL洗涤,接着用脱盐水1000mL洗涤2次。由得到的甲苯层蒸馏除去甲苯和微量的水,得到固体状的的反应产物892g。将该固体状的的反应产物用预先制备的标准品通过HPLC进行分析,结果,确认单氯五苯氧基环三磷腈和二氯四苯氧基环三磷腈是主要成分。

将上述固体状的反应产物891g和甲苯350mL加入2L的不锈钢制耐压容器中,接着将耐压容器内减压至400hPa后,加入氨131g(7.72摩尔),在密封下在50℃搅拌15小时。然后,打开耐压容器,向反应物中加入甲苯3500mL,稀释,将甲苯层用脱盐水洗涤。

将上述甲苯层减压浓缩,得到黄褐色粘稠物812g。取该粘稠物123g,将乙酸乙酯和己烷作为洗脱液,用填充了硅胶的柱子纯化。将含有目标物质的级分减压浓缩后,冷却至室温,得到白色固体43.2g。

上述白色固体的分析结果如下。

Figure 964270DEST_PATH_IMAGE006

水解氯:0.01%以下、

TG/DTA分析:

熔融温度:76℃

5%重量减少温度:315℃。

由以上的分析结果确认,上述白色固体为氨基五苯氧基环三磷腈。收率30.7%、HPLC纯度99.3%(面积百分率)。

参考例2

(2,2-二氨基-4,4,6,6-四苯氧基环三磷腈的合成)

在具有搅拌器、温度计和回流冷凝管的5L烧瓶中加入六氯环三磷腈521g(1.50摩尔),加入***2150mL,用水浴冷却的同时进行搅拌,溶解,得到六氯环三磷腈的***溶液。

在搅拌上述溶液的同时,向其中在内温25℃以下滴加25%氨水766g(以氨计11.3摩尔)后,在内温30℃下反应2小时。将所得到的反应混合物转移到分液漏斗中,分离水层,用脱盐水将***层洗涤至中性。

将所得到的***层脱水后,蒸馏除去***,得到淡黄色固体形式的2,2-二氨基-4,4,6,6-四氯环三磷腈276g。收率59.6%。

上述淡黄色固体的分析结果如下所示。

Figure 231303DEST_PATH_IMAGE007

接着,在具有搅拌器、温度计和回流冷凝管的5L容量的烧瓶中加入上述2,2-二氨基-4,4,6,6-四氯环三磷腈276g(0.894摩尔),进一步加入THF1200mL,搅拌,溶解,得到2,2-二氨基-4,4,6,6-四氯环三磷腈的THF溶液。

将苯酚钠622g(5.36摩尔)溶解在THF2500mL中,得到THF溶液,将该THF溶液在内温25℃以下加入到上述2,2-二氨基-4,4,6,6-四氯环三磷腈的THF溶液中后,回流15小时。反应结束后,在减压下蒸馏除去THF。将所得到的残渣溶解在***2000mL中,用2%氢氧化钠水溶液2000mL洗涤后,用脱盐水1000mL洗涤2次。

将所得到的***层脱水,蒸馏除去***,向所得到的残渣中加入己烷660mL,搅拌1小时后,过滤。将所得到的固体在减压下在60℃干燥,得到白色固体形式的2,2-二氨基-4,4,6,6-四苯氧基环三磷腈433g。

上述白色固体的分析结果如下所示。

Figure 492520DEST_PATH_IMAGE008

水解氯:0.01%以下、

TG/DTA分析:

熔融温度:107℃

5%重量减少温度:344℃。

由以上的分析结果确认,上述白色固体为2,2-二氨基-4,4,6,6-四苯氧基环三磷腈。收率53.5%、HPLC纯度99.9%(面积百分率)。

参考例3

(2,2,4-三氨基-4,6,6-三苯氧基环三磷腈的合成)

在具有搅拌器、温度计和回流冷凝管的10L烧瓶中加入六氯环三磷腈521g(1.50摩尔),加入甲苯2000mL,溶解,得到六氯环三磷腈的甲苯溶液。

在苯酚钠540g(4.65摩尔)中加入THF2200mL中,将所得到的溶液在内温20℃~35℃滴加到上述六氯环三磷腈的甲苯溶液中后,升温,回流1小时。接着,由所得到的反应混合物蒸馏除去THF,在110℃搅拌8小时。

将这样得到的反应混合物用2%氢氧化钠水溶液2000mL洗涤,接着用脱盐水1000mL洗涤2次。由所得到的甲苯层蒸馏除去甲苯和微量的水,得到氯苯氧基环三磷腈混合物765g。将该混合物用预先制备的标准品通过HPLC进行分析,结果确认含有2,2,4-三氯-4,6,6-三苯氧基环三磷腈。

将上述氯苯氧基环三磷腈混合物764g和甲苯300mL加入2L不锈钢制耐压容器中,接着将耐压容器内减压至400hPa后,加入氨251g(14.8摩尔),在密封下在50℃搅拌15小时。然后,打开耐压容器,向反应物中加入甲苯3500mL进行稀释,将甲苯层用脱盐水洗涤。

将上述甲苯层减压浓缩,得到黄褐色粘稠物464g。取该粘稠物28.1g,将乙酸乙酯和己烷作为洗脱液,用填充了硅胶的柱子纯化。将含有目标物质的级分减压浓缩后,冷却至室温,得到白色固体12.9g。

上述白色固体的分析结果如下所示。

Figure 161399DEST_PATH_IMAGE009

水解氯:0.01%以下、

TG/DTA分析:

熔融温度:138℃

5%重量减少温度:259℃。

由以上的分析结果确认,上述白色固体为2,2,4-三氨基-4,6,6-三苯氧基环三磷腈。收率30.8%、HPLC纯度99.4%(面积百分率)。

参考例4

(2,4-二氨基-2,4,6,6-四苯氧基环三磷腈的合成)

在具有搅拌器、温度计和回流冷凝管的10L烧瓶中加入六氯环三磷腈521g(1.50摩尔),加入甲苯2000mL,溶解,得到六氯环三磷腈的甲苯溶液。

在苯酚钠697g(6.00摩尔)中加入THF 2700mL,将所得到的溶液在内温20℃~35℃滴加到上述六氯环三磷腈的甲苯溶液中后,升温,回流1小时。接着,由所得到的反应混合物蒸馏除去THF,在110℃搅拌8小时。

将这样得到的反应混合物用2%氢氧化钠水溶液2000mL洗涤,接着用脱盐水1000mL洗涤2次。由所得到的甲苯层蒸馏除去甲苯和微量的水,得到氯苯氧基环三磷腈混合物688g。将该混合物用预先制备的标准品通过HPLC分析,结果确认含有2,4-二氯-2,4,6,6-四苯氧基环三磷腈。

将上述氯苯氧基环三磷腈混合物688g和甲苯600mL加入2L的不锈钢制耐压容器中,接着将耐压容器内减压至400hPa后,加入氨134g(7.85摩尔),在密封下在50℃搅拌15小时。然后,打开耐压容器,向反应物中加入甲苯4500mL,溶解反应混合物后,用稀盐酸和脱盐水1000mL洗涤2次。

使用乙酸乙酯和己烷的混合物作为洗脱液,通过填充了硅胶的柱色谱分离作为副产物的氨基五苯氧基环三磷腈和三氨基三苯氧基环三磷腈等。

将洗脱液减压浓缩后,将残渣制成乙酸乙酯溶液,过滤析出的结晶,干燥,得到白色固体形式的2,4-二氨基-2,4,6,6-四苯氧基环三磷腈484g。

上述白色固体的分析结果如下所示。

Figure 154762DEST_PATH_IMAGE010

水解氯:0.01%以下、

TG/DTA分析:

熔融温度:97℃

5%重量减少温度:298℃。

由以上的分析结果确认,上述白色固体为2,4-二氨基-2,4,6,6-四苯氧基环三磷腈。收率59.8%、HPLC纯度99.3%(面积百分率)。

参考例5

(2,4,6-三氨基-2,4,6-三苯氧基环三磷腈的合成)

在具有搅拌器、温度计和回流冷凝管的10L烧瓶中加入六氯环三磷腈521g(1.50摩尔),加入甲苯2000mL,溶解,得到六氯环三磷腈的甲苯溶液。

在苯酚钠610g(5.25摩尔)中加入THF 2400mL,将所得到的溶液在内温20℃~35℃滴加到上述六氯环三磷腈的甲苯溶液中后,升温,回流1小时。接着由所得到的反应混合物蒸馏除去THF,在110℃搅拌8小时。

将这样得到的反应混合物用2%氢氧化钠水溶液2000mL洗涤,接着用脱盐水1000mL洗涤2次。由所得到的甲苯层蒸馏除去甲苯和微量的水,得到氯苯氧基环三磷腈混合物850g。将该混合物用预先制备的标准品通过HPLC分析,结果确认含有2,4,6-三氯-2,4,6-三苯氧基环三磷腈。

将上述氯苯氧基环三磷腈混合物849g和甲苯320mL加入2L不锈钢制耐压容器中,接着将耐压容器内减压至400hPa后,加入氨221g(13.0摩尔),在密封下在50℃搅拌15小时。然后,打开耐压容器,向反应物中加入甲苯3500mL,稀释,过滤。向得到的滤块中加入甲醇,加热溶解,冷却至室温。滤取析出的固体,将其干燥。得到白色固体321g。

上述白色固体的分析结果如下所示。

Figure 909092DEST_PATH_IMAGE011

水解氯:0.01%以下、

TG/DTA分析:

熔融温度:213℃

5%重量减少温度:278℃。

由以上的分析结果确认,上述白色固体为2,4,6-三氨基-2,4,6-三苯氧基环三磷腈。收率46.3%、HPLC纯度99.1%(面积百分率)。

B.阻燃加工剂的制造。

实施例1

(阻燃加工剂A的制备)

将氨基五苯氧基环三磷腈27重量份、聚氧乙烯(5摩尔)聚氧丙烯(9摩尔)辛基醚0.5重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯10摩尔加成物的硫酸酯的铵盐1.0重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述氨基五苯氧基环三磷腈分散为平均粒径0.529μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为28.6重量%,得到本发明的阻燃加工剂A。

比较例1

(阻燃加工剂B的制备)

将磷酸胍47重量份溶解在水53重量份中,得到比较例的阻燃加工剂B。

比较例2

(阻燃加工剂C的制备)

将苯胺基磷酸二苯酯40重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯10摩尔加成物的硫酸酯的铵盐1.5重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用4小时进行粉碎处理,将上述苯胺基磷酸二苯酯分散为平均粒径0.547μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为41.6重量%,得到比较例的阻燃加工剂C。

比较例3

(阻燃加工剂D的制备)

将四(2,6-二甲基苯基)-m-亚苯基磷酸酯的结晶性粉末40重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯10摩尔加成物的硫酸酯的铵盐1.5重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物通过均化器3000rpm进行1小时粉碎处理,得到使上述磷酸酯为平均粒径50μm以下的处理液。

接着,将该处理液加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述磷酸酯分散为平均粒径1.142μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为41.6重量%,得到比较例的阻燃加工剂D。

比较例4

(阻燃加工剂E的制备)

将六氨基环三磷腈20重量份溶解在水80重量份中,得到比较例的阻燃加工剂E。

比较例5

(阻燃加工剂F的制备)

将2,2-二氨基-4,4,6,6-四苯氧基环三磷腈27重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯10摩尔加成物的硫酸酯的铵盐1.5重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述磷腈分散为平均粒径0.435μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为28.6重量%,得到比较例的阻燃加工剂F。

比较例6

(阻燃加工剂G的制备)

将2,2,4-三氨基-4,6,6-三苯氧基环三磷腈27重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯10摩尔加成物的硫酸酯的铵盐1.5重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述磷腈分散为平均粒径0.444μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水量,使其不挥发成分浓度为28.6重量%,得到比较例的阻燃加工剂G。

比较例7

(阻燃加工剂H的制备)

在2,4-二氨基-2,4,6,6-四苯氧基环三磷腈27重量份、聚氧乙烯(5摩尔)聚氧丙烯(9摩尔)辛基醚1.5重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯15摩尔加成物的磺基琥珀酸酯的钠盐1.4重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述磷腈分散为平均粒径0.526μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为30.0重量%,得到比较例的阻燃加工剂H。

比较例8

(阻燃加工剂I的制备)

将2,4,6-三氨基-2,4,6-三苯氧基环三磷腈27重量份、聚氧乙烯(5摩尔)聚氧丙烯(9摩尔)辛基醚1.5重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯15摩尔加成物的磺基琥珀酸酯的钠盐1.4重量和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述磷腈分散为平均粒径0.455μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为30.0重量%,得到比较例的阻燃加工剂I。

比较例9

(阻燃加工剂J的制备)

将六苯氧基环三磷腈27重量份、聚氧乙烯(5摩尔)聚氧丙烯(9摩尔)辛基醚0.5重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯10摩尔加成物的硫酸酯的铵盐1.0重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述磷腈分散为平均粒径0.478μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为28.5重量%,得到比较例的阻燃加工剂J。

C.聚酯系合成纤维结构物的阻燃加工

(1)浴中染色同时阻燃处理

实施例2和比较例10

作为经纱,使用由全无光聚酯纤维(含有氧化钛3.5重量%)形成的普通聚酯纤维,作为纬纱,使用由黑色原液染色聚酯纤维形成的聚酯纤维,制成双面缎纹组织的织物,对该织物通过常规方法进行精炼,实施预定形,对所得到的聚酯纤维布帛,作为实施例2用本发明的阻燃加工剂A、作为比较例10用比较例7~9的阻燃加工剂H、I和J 6%owf(分别以阻燃剂纯分计为1.62%owf),并且用分散染料スミカロンブルーE-RPD0.2%owf,在130℃进行40分钟染色同时阻燃处理后,干燥,得到阻燃加工聚酯布帛。这些进行了阻燃加工的聚酯布帛的性能试验结果示于表1。

(1-1)阻燃剂附着量

上述的浴中染色同时阻燃处理中的阻燃剂附着量通过由阻燃加工前后的聚酯布帛的重量变化率减去没有加入阻燃加工剂的染色処理的聚酯布帛加工前后的重量变化率求得。

(1-2)阻燃剂的吸尽效率

上述阻燃剂附着量除以染色同时阻燃处理时添加的阻燃剂(1.62%owf)使用量,算出吸尽效率。即,

阻燃剂附着量/添加的阻燃剂量(1.62%owf)×100=吸尽效率

(1-3)阻燃性能试验

对于上述阻燃加工聚酯布帛的阻燃性能,通过JIS L 1091的D法(线圈法)进行4点评价。将接触火焰次数超过4次的作为良好。

上述性能评价的试验结果示于表1。

[表1]

(2)浸轧阻燃加工

(2-1)被处理布帛的准备

将聚酯针织物(单位面积重量200g/m2)用分散染料Dianix Black AM-SLR(DyStar公司制)4%owf在130℃进行30分钟浴中染色处理后,通过常规方法进行还原洗涤,干燥,得到染成黑色的聚酯针织物。

实施例3以及实施例3以后的实施例和比较例中,将上述染成黑色的聚酯针织物作为被处理布帛进行阻燃加工。

实施例3和比较例11

作为实施例3,使用将本发明的阻燃加工剂A用水稀释得到的加工液,分别将上述被处理布帛进行阻燃加工,得到本发明的阻燃加工聚酯布帛,另外,作为比较例11,使用空白、本发明的阻燃加工剂A、比较例的阻燃加工剂B、C、D、E、F、G、H、I、J或将它们用水稀释得到的加工液,分别对上述被处理布帛进行阻燃加工,得到比较例的聚酯布帛。这些进行了阻燃加工的聚酯布帛的性能试验的结果示于表2~表3。

使用本发明的阻燃加工剂A对聚酯布帛进行了阻燃加工的比较例11由于阻燃剂的附着量少,未能赋予聚酯布帛令人满意的阻燃性。

在上述利用阻燃加工剂的阻燃加工中,由阻燃加工前后的聚酯布帛的重量差和用水稀释了的阻燃加工剂的浓度和阻燃加工剂中的阻燃剂含量计算阻燃剂附着量。

D.性能试验

在实施例3和比较例11中进行了阻燃加工的聚酯布帛的性能评价如下进行。即,使用本发明的阻燃加工剂将上述被处理布帛通过浸轧法进行阻燃加工,在100℃干燥5分钟,在130℃干燥1分钟。这样得到的阻燃加工聚酯布帛不经洗涤,直接进行摩擦坚牢度、色花、白垩斑、渗出、耐光坚牢度和湿热试验的评价。

关于阻燃性能,对上述得到的阻燃加工聚酯布帛,用含有阳离子性氟系拒水剂1.0重量%的浴通过浸轧法附着拒水剂后,在130℃干燥3分钟,在150℃进行3分钟热处理,得到进行了阻燃加工的布帛,将其供于燃烧试验。上述拒水剂作为妨碍阻燃性的物质添加。

(摩擦坚牢度)

将进行了阻燃加工的被处理布帛通过JIS L 0849的对于摩擦的染色坚牢度试验方法进行试验,使用JIS L 0849的8.1.2中记载的摩擦试验机II型(学振形),通过污染用灰色标度(JIS L 0805)判定级数。5级摩擦坚牢度最好,3级以上为良好。

(色花性)

在聚氨酯泡沫上放置进行了阻燃加工的被处理布帛,向表面分别滴加5mL的纯水、沸水和氯化钙3%水溶液,24小时后观察样品的表面,将未观察到环状染色(輪染み)、色花等的作为良好。

评价基准

○: 未观察到环状染色、色花。

×: 观察到环状染色、色花。

(白垩斑)

用指甲轻轻地刮擦进行了阻燃加工的被处理布帛的表面,确认由刮痕导致的白化程度。

评价基准

○: 未观察到白化、掉粉。

×: 观察到白化、掉粉。

(渗出)

在进行了阻燃加工的被处理布帛的表面依次放置聚酯塔夫绸、滤纸和砝码800g,以荷重800g/15.9cm2、100℃在2小时的气氛中进行处理,用污染用灰色标度(JIS L 0805)评价对聚酯塔夫绸的泳移。5级污染最少,3级以上为良好。

(耐光坚牢度)

通过JIS L 0842的对于紫外线碳弧灯光的染色坚牢度试验方法进行试验。使用褪色试验机(スガ试验机(株)制),对进行了阻燃加工的被处理布帛在83℃照射144小时碳弧灯光。接着,通过变褪色用灰色标度(JIS L 0804)判定级数。5级坚牢度最好,3级以上为良好。

(湿热试验)

将进行了阻燃加工的被处理布帛在40℃、95%RH的气氛中放置500小时后,确认有无变色、结晶的析出。

评价基准

○: 未观察到变色、结晶的析出。

×: 观察到变色、结晶的析出。

(阻燃性能试验)

基于FMVSS(美国汽车安全技术法规)No.302的汽车内装材料燃烧试验规格测定水平燃烧速度,将燃烧速度小于101mm/分钟的作为良好。

评价基准

◎: 阻燃性、自熄性

○: 1~小于61mm/分钟

△: 61~小于101mm/分钟

×: 101mm/分钟以上。

上述性能评价的试验结果示于表2~表3。

[表2]

Figure 231806DEST_PATH_IMAGE013

[表3]

Figure 661650DEST_PATH_IMAGE014

使用本发明的阻燃加工剂A进行了阻燃加工的聚酯布帛如表2的实施例3所示,阻燃性、摩擦坚牢度和耐光坚牢度优异,不洗涤进行了阻燃加工的纤维品,也不产生色花、白垩斑,湿热试验导致的变色、阻燃剂的析出也得到抑制。

但是,表2的比较例11中,使用阻燃加工剂A的阻燃加工中,聚酯布帛上的阻燃剂附着量过少,结果所得到的阻燃加工聚酯布帛的阻燃性能不充分,色花性、摩擦坚牢度、白垩斑、渗出、湿热试验的各方面均比空白逊色。

比较例1~3作为阻燃剂,使用磷酸胍、苯胺基磷酸二苯酯和四(2,6-二甲基苯基)-m-亚苯基磷酸酯的结晶性粉末,分别得到阻燃加工剂B、C和D,如表1的比较例11所示,使用任何一种阻燃加工剂时,进行了阻燃加工的聚酯布帛上均观察到色花。另外,对于阻燃加工剂C和D,如表2的比较例11所示,摩擦坚牢度和耐光坚牢度均差,渗出也显著。

比较例4是将水溶性的六氨基环三磷腈溶解于水中,得到阻燃加工剂E,表2中,如比较例11所示,观察到色花。

比较例5和6使用1个磷原子上键合2个氨基的具有偕-二氨基的2,2-二氨基-4,4,6,6-四苯氧基环三磷腈和2,2,4-三氨基-4,6,6-三苯氧基环三磷腈,分别得到阻燃加工剂F和G。这些阻燃加工剂,阻燃剂所具有的上述偕-二氨基在湿热环境下容易水解,因此所得到的阻燃加工聚酯布帛上如表2中的比较例11所示,在湿热试验中观察到显著的变色。

比较例7~9中,作为阻燃剂,将2,4-二氨基-2,4,6,6-四苯氧基环三磷腈、2,4,6-三氨基-2,4,6-三苯氧基环三磷腈和六苯氧基环三磷腈分别分散在水中,分别得到阻燃加工剂H、I和J。

表3中,如比较例11所示,对于阻燃加工剂H,由于与聚酯的亲和性不充分,在湿热试验中进行了阻燃加工的聚酯布帛的表面随时间经过析出结晶物。对于阻燃加工剂I,由于与聚酯的亲和性不充分,因此观察到色花、白垩斑。另外,对于阻燃加工剂J,由于与聚酯的亲和性不充分,观察到色花。

实施例2和比较例10中,作为实施例,使用分散了难以水解的氨基五苯氧基环三磷腈的阻燃加工剂A、作为比较例使用分散了难以水解的2,4-二氨基-2,4,6,6-四苯氧基环三磷腈的阻燃加工剂H、分散了2,4,6-三氨基-2,4,6-三苯氧基环三磷腈的阻燃加工剂I、分散了六苯氧基环三磷腈的阻燃加工剂J,对聚酯布帛以阻燃剂浓度达到1.62%owf的方式进行浴中处理。

实施例2的阻燃加工剂A的附着量1.45%owf、吸尽效率为89.5%,比较例10的阻燃加工剂H的附着量0.95%owf、吸尽效率58.6%、阻燃加工剂I的附着量0.03%owf、吸尽效率1.9%、阻燃加工剂J的附着量0.25%owf、吸尽效率15.4%,难以水解的氨基苯氧基磷腈中,可以说实施例2的氨基五苯氧基环三磷腈对聚酯布帛的亲和性特别高。

实施例4

(阻燃加工剂K的制备)

将氨基五苯氧基环三磷腈27重量份、脱水山梨糖醇单油酸酯氧化乙烯6摩尔加成物1.0重量份、异丙苯基苯酚氧化乙烯11摩尔加成物的硫酸酯的钠盐1.5重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述阻燃剂分散为平均粒径0.674μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水量使其不挥发成分浓度为29.6重量%,得到本发明的阻燃加工剂K。

实施例5

(阻燃加工剂L的制备)

将氨基五苯氧基环三磷腈27重量份、聚氧乙烯(18摩尔)聚氧丙烯(12摩尔)辛基醚0.5重量份、二苯乙烯化苯酚氧化乙烯14摩尔加成物的硫酸酯的钠盐1.5重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述阻燃剂分散为平均粒径0.520μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为29.1重量%,得到本发明的阻燃加工剂L。

实施例6

(阻燃加工剂M的制备)

将氨基五苯氧基环三磷腈27重量份、聚氧乙烯(18摩尔)聚氧丙烯(12摩尔)辛基醚1.0重量份、丁基萘磺酸钠盐1.0重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述阻燃剂分散为平均粒径0.536μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为29.1重量%,得到本发明的阻燃加工剂M。

实施例7

(阻燃加工剂N的制备)

将氨基五苯氧基环三磷腈27重量份、二苯乙烯化苯酚氧化乙烯13摩尔加成物0.5重量份、三苯乙烯化苯酚氧化乙烯7摩尔加成物的硫酸酯的铵盐1.5重量份和硅氧烷系消泡剂0.05重量份混合在水35重量份中。将该混合物加入填充了直径0.8mm的玻璃珠的磨中,用3小时进行粉碎处理,将上述阻燃剂分散为平均粒径0.454μm的微粒子。将所得到的分散物在105℃的温度干燥40分钟时,调整水的量,使其不挥发成分浓度为29.1重量%,得到本发明的阻燃加工剂N。

(3)浸轧阻燃加工

(3-1)被处理布帛的准备

将聚酯针织物(单位面积重量200g/m2)用分散染料Dianix Black AM-SLR(DyStar公司制)4%owf在130℃进行30分钟浴中染色处理后,通过常规方法进行还原洗涤,干燥,得到染成黑色的聚酯针织物。

作为实施例8,使用将本发明的阻燃加工剂K、L、M、N用水稀释得到的加工液,分别对上述被处理布帛进行阻燃加工,得到本发明的阻燃加工聚酯布帛。

这些进行了阻燃加工的聚酯布帛的性能试验结果示于表4。

分别使用阻燃剂包含氨基五苯氧基环三磷腈的阻燃加工剂K、L、M和N进行了阻燃加工的聚酯布帛,如表4的实施例8所示,阻燃性、摩擦坚牢度和耐光坚牢度优异,不用洗涤进行了阻燃加工的纤维品,也不产生色花、白垩斑,湿热试验导致的变色、阻燃剂的析出也得到抑制。

在上述利用阻燃加工剂的阻燃加工中,由阻燃加工前后的聚酯布帛的重量差和用水稀释了的阻燃加工剂的浓度和阻燃加工剂中的阻燃剂含量计算阻燃剂附着量。

E.性能试验

实施例8中进行了阻燃加工的聚酯布帛的性能评价如下进行。即,使用本发明的阻燃加工剂将上述被处理布帛通过浸轧法进行阻燃加工,在100℃干燥5分钟,在130℃干燥1分钟。这样得到的阻燃加工聚酯布帛不洗涤,直接进行摩擦坚牢度、色花、白垩斑、渗出、耐光坚牢度和湿热试验的评价。

关于阻燃性能,使用上述得到的阻燃加工聚酯布帛,用含有阳离子性氟系拒水剂1.0重量%的浴通过浸轧法赋予拒水剂后,在130℃干燥3分钟,在150℃进行3分钟热处理,得到阻燃拒水加工布帛,将其供于燃烧试验。上述拒水剂作为妨碍阻燃性的物质添加。

(摩擦坚牢度)

将进行了阻燃加工的被处理布帛通过JIS L 0849的对于摩擦的染色坚牢度试验方法进行试验,使用JIS L 0849的8.1.2中记载的摩擦试验机II型(学振形),通过污染用灰色标度(JIS L 0805)判定级数。5级摩擦坚牢度最好,3级以上为良好。

(色花性)

在聚氨酯泡沫上放置进行了阻燃加工的被处理布帛,向表面分别滴加5mL的纯水、沸水和氯化钙3%水溶液,24小时后观察样品的表面,将未观察到环状染色、色花等的作为良好。

评价基准

○: 未观察到环状染色、色花。

×: 观察到环状染色、色花。

(白垩斑)

用指甲轻轻地刮擦进行了阻燃加工的被处理布帛的表面,确认由刮痕导致的白化程度。

评价基准

○: 未观察到白化、掉粉。

×: 观察到白化、掉粉。

(渗出)

在进行了阻燃加工的被处理布帛的表面依次放置聚酯塔夫绸、滤纸和砝码800g,以荷重800g/15.9cm2、100℃在2小时的气氛中进行处理,用污染用灰色标度(JIS L 0805)评价对聚酯塔夫绸的泳移。5级污染最少,3级以上为良好。

(耐光坚牢度)

通过JIS L 0842的对于紫外线碳弧灯光的染色坚牢度试验方法进行试验。使用褪色试验机(スガ试验机(株)制),对进行了阻燃加工的被处理布帛在83℃照射144小时碳弧灯光。接着,通过变褪色用灰色标度(JIS L 0804)判定级数。5级坚牢度最好,3级以上为良好。

(湿热试验)

将进行了阻燃加工的被处理布帛在40℃、95%RH的气氛中放置500小时后,确认有无变色、结晶的析出。

评价基准

○: 未观察到变色、结晶的析出。

×: 观察到变色、结晶的析出。

(阻燃性能试验)

基于FMVSS(美国汽车安全技术法规)No.302的汽车内装材料燃烧试验规格测定水平燃烧速度,将燃烧速度小于101mm/分钟的作为良好。

评价基准

◎: 阻燃性、自熄性

○: 1~小于61mm/分钟

△: 61~小于101mm/分钟

×: 101mm/分钟以上。

上述性能评价的试验结果示于表4。

[表4]

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