説明

難燃性の生地および/または既製服

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む難燃性組成物とを含む、難燃性の生地または衣類。

【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】


(式中:R1〜R6は、水素、C〜Cアルキル、C〜C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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(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】


(式中:R1〜R6は、水素、C〜Cアルキル、C〜C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】

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】

【0069】
【表3】


*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】

【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。

【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、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む難燃性組成物と
を含む、難燃性の生地または衣類。
【請求項2】
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】


(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、
請求項1に記載の難燃性の生地。
【請求項3】
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】


(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、
請求項1に記載の難燃性の生地。
【請求項4】
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1に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項5】
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4に記載の難燃性の生地。
【請求項6】
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。
【請求項7】
前記生地が、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。
【請求項8】
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。
【請求項9】
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】


(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4に記載の難燃性の生地または衣類。
【請求項10】
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】


(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4に記載の難燃性組成物。
【請求項11】
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12】
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、および/またはアクリルエマルジョン
を含む、生地または衣類用の難燃性組成物。
【請求項13】
前記ポリビニルアルコールコポリマーが、下記の分子構造を有し
【化5】


(式中:
a=約0から約15モル%;
b=約50から約99.9モル%;
c=約0.1から約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、
請求項12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が、下記の分子構造を有し
【化6】


(式中:
a=約0から約15モル%;
b=約50から約99.9モル%;
c=約0から約50モル%;
d=約0.1から約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、
請求項12に記載の難燃性組成物。
【請求項15】
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12に記載の難燃性組成物。
【請求項16】
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15に記載の難燃性組成物。
【請求項17】
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】


(式中:a=0;b=80〜98;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12に記載の難燃性組成物。
【請求項18】
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】


(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12に記載の難燃性組成物。
【請求項19】
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】


(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12に記載の難燃性組成物。
【請求項20】
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】


(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12に記載の難燃性組成物。
【請求項21】
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、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む難燃性組成物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。
【請求項22】
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】


(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、
請求項21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、下記の分子構造を有し
【化12】


(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、
請求項21に記載の方法。
【請求項24】
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21に記載の方法。
【請求項25】
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24に記載の方法。
【請求項26】
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21に記載の方法。
【請求項27】
前記生地が、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有する、請求項21に記載の方法。
【請求項28】
前記難燃性の生地が、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21に記載の方法。
【請求項29】
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】


(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24に記載の方法。
【請求項30】
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】


(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24に記載の方法。
【請求項31】
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21に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2012−524176(P2012−524176A)
【公表日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−505946(P2012−505946)
【出願日】平成22年4月16日(2010.4.16)
【国際出願番号】PCT/US2010/031326
【国際公開番号】WO2010/121086
【国際公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【出願人】(500270974)セラニーズ・インターナショナル・コーポレイション (6)
【Fターム(参考)】