JPH0222366A

JPH0222366A - 難燃性付与樹脂水性エマルジヨン

Info

Publication number: JPH0222366A
Application number: JP17217888A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Kato; 直行加藤; Seiichi Kamakura; 鎌倉　清一; Etsuo Wakabayashi; 若林　悦生
Original assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1990-01-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、カーペットのバッキング材やバインダー、建
造物の外装塗料、壁紙の補修塗料に有用な難燃性を付与
した樹脂水性エマルジョンに関するものである。

〔従来技術〕

樹脂水性エマルジョンは、カーペットのバッキング材、
ニードルパンアカ・−ベットのバインダー弾性塗料、塗
工剤等に利用さ性ている。

これら用途において、エマルジョンより得られる皮膜に
難燃性が要求さ九るとき（例えば台所の壁紙の塗工剤、
補修剤、自動車の内装材等）、その方法として、 ■樹脂水性エマルジョンとして、塩化ビニル・塩化ビニ
リデン共重合体、塩化ビニル・アクリル酸低級アルキル
エステル・アクリル酸共重合体等の難燃性のちる塩化ビ
ニル系樹脂水性エマルジョンを用いる。

■樹脂水性エマルジョンに、テトラブロモビスフェノー
ル、三酸化アンチモン、トリアルキルフォスフェート、
ヘキサプクモシクロドデカン、デカブロモジフェニルオ
キサイド、塩素化リン酸エステル等の難燃剤を配合する
。

方法が実施されている。

■の塩化ビニル系樹脂水性エマルジョンを用いる方法に
おいては、被着材への密着性や樹脂水性エマルジョンの
造膜温度の面から用途が制限される。

■の難燃剤を樹脂水性エマルジョンに後添加する方法で
は、樹脂水性エマルジョンと難燃剤との相溶性に考慮が
必要であり、相溶性が悪いと難燃剤の分散性が悪く、多
量の難燃剤が必要となる。

〔発明が解決しようとする謀題〕

本発明は、貯蔵安定性に優れ、かつ、少ない難燃剤の使
用量で十分な難燃効果のある皮膜を形成する樹脂水性エ
マルジョンを提供する。

〔課題を解決する具体的手段〕

本発明は、難燃剤　１重量部の存在下Ｋ、不飽和単量体
を１０〜２００重量部の割合で乳化重合して得た難燃性
付与樹脂水性エマルジョンを提供するものである。

本発明に用いる難燃剤としては、テトラブロモビスフェ
ノールＡ１三酸化アンチモン、トリアルキルフォスフェ
ート、ヘキサブロモシクロドデカン、デカブロモジフェ
ニルオキサイド、ヘキサブロモベンゼン、テトラブロム
エタン、トリス（２゜３−ジブロムプロピレンインシア
ヌレート）、塩素化リン酸エステル、ペンタジブロモジ
フェニルエーテル、シフロモエチルベンゾール、ポリ塩
化ビニル粉末、ポリ塩化ビニリデン粉末、水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウム等が利用できる。

難燃剤は、直接水系に１または、不飽和単量体に溶解、
もしくは、キシレン、トルエン、ミネラルスピリットな
どの溶剤に溶解して水系に添加される。

乳化重合は、反応する水系に予じめ難燃剤が存在してい
る点を除けば従来の塗料用、接着剤用の樹脂水性エマル
ジョンを得る不飽和（ビニル）単量体の乳化重合法と同
一である。

樹脂水性エマルジョンは、ビニル単量体を、難燃剤、ド
デシルベンゼンスルホン酸ンーダ、ｐ−ノニルフェノー
ルの硫酸半エステル等のアニオン性界面活性剤および過
硫酸カルシウムの存在下に乳化重合して得られるもので
、カーペットに成形性を付与するには、造膜温度が８０
〜１６０℃の樹脂水性エマルジョンが、カーペットに弾
性を付与するには造膜温度が２０℃以下のものが好まし
い。

ビニル単量体としてはメタクリル酸ｎ・プロピル（Ｔｇ
８１℃）、スチレン（１００℃）、アク＋７　ｏニトリ
ル（１００℃）、メタクリル酸メチル（１０５℃）、メ
タクリル酸（１３０Ｃ）、イタコン酸（１３０℃）、ア
クリルアはド（１５３℃）、アクリル酸２−エチルヘキ
シル（Ｔｇ−８５℃）、アクリル酸ｎ１１ブチル（−５
４℃）、アクリル酸エチル（−２２℃）、アクリル酸イ
ングロビル（−５℃）、メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル（−５℃）、アクリル酸ｎ・プロピル（８℃）、メタ
クリル酸ｎ・ブチル（２０℃）、酢酸ビニル（３０℃）
、アクリル酸ｔ−ブチル（４５℃）、メタクリル酸２−
ヒドロキシエチル（５５℃）、メタクリル酸エチル（６
５℃）、メタクリル酸インブチル（６７℃）、塩化ビニ
ル（７９℃）、塩化ビニリデン（−１８℃）、エチレン
等が単独で、または二種以上混合して用いる（括弧内の
数字は、これらビニル単量体のホモ重合体のガラス転移
点である）。

これら単量体の種類、使用量は、得られるエマルジョン
の使用温度を考慮して、得られる樹脂のガラス転移点を
目安として決定する。例えば、室温（２０℃）で用いる
場合は、エマルジョンノ樹脂のガラス転移点が一６５℃
〜＋３０℃となるように〕゛へ択する。強制乾燥（６０
〜２．００　’Ｃ）するときは、得られる水性エマルジ
ョン樹脂のカラス転移点が＋４０〜１８０℃であっても
よい。

ビニル単量体成分としてアクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸を０．
１〜３重量都心いることは被着材（木、コンクリート、
金属）や含浸材（カーペット）に対する皮膜の密着性を
高めるのに有用である。

好ましいエマルジョンとしては、（ａ）アクリル酸低級
アルキル（アルキル基の炭素数は１〜６）エステ／ｌ−
２９，５〜７９．５重量％ト、０３）スチレン２０〜７
０重量％と（Ｃ）不飽和カルボン酸０．５〜３重量％と
の乳化重合液であって、不飽和カルボン酸に基くカルボ
キシル基（−ＣＯＯＨ）が１．４　Ｘ　１０−３〜１．
８Ｘ１０　　モルの割合で含有されている共重合体の水
性エマルジョンが被着材に対する密着性の面で好ましい
。

エマルジョンには、可塑剤、消泡剤、沈降防止剤、流動
調整剤、凍結防止剤、低級アルコール、顔料、染料、早
強ポルトランドセメント、ポルトランドセメント、砂、
充填剤、湿潤剤、撥水剤、風合調節剤、架橋剤、ｐＨ調
節剤等を配合してもよい。

難燃剤は、乳化重合される不飽和単量体１００重量部罠
対し、０．５〜１０重量部、好ましくは２〜７重量部の
割合で用いられる（離燃剤を１重量部とすれば不飽和単
量体はｌＯ〜２００重位部の割合）。難燃剤の量が少な
いと、難燃性の向上が期待できない。また多すぎると不
飽和単量体の乳化重合時の重合安定性が悪く、ブロック
化した粗大粒子が形成されやすい。なお、不飽和単量体
として塩化ビニルや塩化ビニリデンを用いたときは、難
燃剤の使用量を低減する（０．５〜２重量部）ことがで
きる。

本発明の難燃性付与樹脂水性エマルジョンに更に、難燃
剤を後添加した９、ポリ塩化ビニル水性エマルジョンや
ポリ塩化ビニリデン水性エマルジョンを配合してもよい
。

実施態様以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお
、例中の部および％は特に倒起しない限９重喰基準であ
る。

エマルジョンの製造例実施例１温度調節器、いかり形攪拌器、還流冷却器、供給容器、
温度計及び窒素導入管を備えた反応容器内に、下記の原
料を装入した。

水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００
部エチレンオキシド２０モルと反応させたｐ−ノニルフェノールの硫酸中エステルのナトリウム塩（アニオン性乳化剤）の３５％水溶液　　　５部エチレンオ
キシド２５モルと反応させたｐ−ノニルフェノール（非イオン性乳化剤）の２０％溶液　　　２０部。

次いで、反応容器内を窒素ガスで置換したのち、次に示
す供給物Ｉの１０％を加え、混合物を９０℃に加熱し九
。

供給物Ｉ水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００
部前記アニオン比乳化剤の３５％水溶液　　　　２５部
スデレン　　　　　　　　　　　　２２４部アクリル酸
２−エチルヘキシル　　　１６０部アクリル酸　　　　
　　　　　　　　　８部アクリルアミド　　　　　　　
　　　　８部へキサブロモフクロドデカン　　　　１０
部。

更に、８５部の水に２．５部の過硫酸カリウムを溶解し
九もの（供給物■）の１０％を容器内に装入後、残９の
供給物■全ておよび供給物■の４０％を３．５時間かけ
て容器内に供給し、供給終了後、２時間、同温度に保っ
て供給物■を重合させて難燃剤含有アニオン性樹脂水性
エマルジョン（造膜温度ＺＯＣ，固型分量５０％）を得
た。なお、ｐＨ−７，６にアンモニア水を用いて調製し
た。

実施例２難燃剤としてデカブロモジフェニルオキサイドを用い、
かつ、不飽和単量体の使用量を表１に示すようＫする池
は実施例１と同様にして難燃剤含有樹脂水性エマルジョ
ンを得たつ実施例３難燃剤の使用量を２０重量部とする他は実施例１と同様
にして難燃剤含有樹脂水性エマルジョンを得た。

実施例４難燃剤としてトリアルキルフォスフニートラ用い、かつ
、不飽和単量体の使用量を表１に示すようにする他は、
実施例１と同様にして、難燃剤含有樹脂水性エマルジョ
ンを得た。

比較例１〜２難燃剤を用いない他は実施例１と同様にして樹脂水性エ
マルジョンを得た。

この樹脂水性エマルジョン２００重量部に、ヘキサブロ
モシクロドデカンを２．５重量部（比較例１）ｉたは５
重量部（比較例２）を後添加して難燃剤含有樹脂水性エ
マルジョンを得た。

これらエマルジョンの難燃剤の分散性を表１に示す。

応用例１実施例１〜４および比較例１〜２の難燃剤含有アニオン
性樹脂エマルジョンを、目付量３００ｆ／−のポリエチ
レンテレフタレート製ニードルパンチカーペットに、エ
マルジョンの固型分量が１００　？／イとなるように塗
布、含浸させ、８０℃で強制乾燥し７て樹脂で線維を固
定したニードルバンプカーペット（試料）を得た。

このものについて以下の方法で燃焼状態および燃焼速度
を調べた。結果を表１に示す。

〔難燃剤の分散性〕

実施例１〜４および比較例１〜２で得た樹脂水性エマル
ジョンを、６０℃の部屋に１カ月間貯蔵し、その外観を
観察した。

◎　沈降物、不遊物なく、貯蔵前と同様の外観を示す。

Ｏ若干の沈降物はあるものの、凝集物はなし。

×　沈降物がかなりあや、一部粒子が凝集している。

〔燃焼性〕

試料から幅１００　ｍ、長さ３５０ｍの試験片を取り、
Ｕ字形クランプ間にはさむ。

Ｕ字形クランプを水平にし、ブンゼンバーナーの先端中
央が試験片の開口部中央より下方２０鴫にくるように置
く、ブンゼンバーナーは、内径１０ｍのものを用い、バ
ーナーの炎は、４０順となるように調節する。炎を試験
片に１５秒間あて、試験片が２５４ｍ燃えるまでの燃焼
速度を求めた。

尚、２５４■の長さに炎が達する前に炎が消えた場合を
「自己消火」とし、試験片の長さを示した。

（以下余白）実施例５不飽和単量体の量比を、表２に示すようにする他は実施
例２と同様にして、難燃剤含有樹脂水性エマルジョンを
得た。

比較例３難燃剤を用いない他は、実施例５と同様にして樹脂水性
エマルジョンを得た。

比較例４比較例３の樹脂水性エマルジョン２００重量部に、ヘキ
サブロモシクロドデカ２２．５部を後添加して樹脂水性
エマルジョンを得た。

応用例２実施例５、比較例４で得た難燃剤含有樹脂水性エマルジ
ョン、及び比較例３の樹脂水性エマルジョンを表２に示
す配合にて、セメント、砂等を配合し、ＪＩＳ　　Ａ−
６９１０に記載の防水型に示す方法でシート状試験片を
作成した。

このものについて応用例１に示す方法で燃焼状態および
燃焼速度を調べるとともに、ＪＩＳＡ−６９１０の方法
にて常温で引張テストを実施した。

〔効果〕

乳化重合時に難燃剤を存在させて得た樹脂エマルジョン
の方が、樹脂水性エマルジョンに難燃剤を後添加配合し
たものよ抄も優れた難燃性を示す。

特許出願人　三菱油化バーデイッシエ株式会社代理人　
弁理士　　長　谷　正　久（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

１）、難燃剤１重量部の存在下に、不飽和単量体を１０
〜２００重量部の割合で乳化重合して得た難燃性付与樹
脂水性エマルジョン。