[发明专利]纺前染色阻燃聚酯纤维、使用该纤维的阻燃材料及纺前染色阻燃聚酯纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以混合有无机磷-氮系化合物和无机红磷的混合物作为阻燃剂的主要成分的纺前染色阻燃聚酯纤维、使用该纤维的阻燃材料及纺前染色阻燃聚酯纤维的制造方法。

背景技术

热塑性聚酯、尤其是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，由于其在力学特性、耐热性、成形性、耐化学试剂性等方面具有优异的均衡性，且廉价，因此，可作为以纤维、薄膜、PET瓶为代表的成形品或包装材料，具有极其广泛的用途。此外，近年来，从资源的再利用方面出发，使用过的聚酯制品或回收成型工序中产生的聚酯屑而得到的再生聚酯树脂已逐渐作为纤维、PET瓶的原料而进行再使用。然而，在这种需求不断提高的同时，热塑性聚酯具有容易燃烧等缺点，随着近年人们对火灾、环境的认识的提高，迫切期望代替卤素系阻燃剂的有益于环保的阻燃化。

针对聚酯纤维所进行的阻燃化尝试，一直以来进行了各种研究，提出了使用通过与阻燃剂共聚而获得的共聚聚酯的方法、将阻燃剂炼入聚酯中的纺丝方法、对再生聚酯进行阻燃化的方法、通过后加工对纤维制品进行阻燃化的方法等各种方法。另一方面，有关阻燃性树脂组合物，提出了多种方案，据报告，阻燃性能的发现涉及多个方面。

例如，专利文献1中公开了一种阻燃再生利用聚酯纤维的制造方法，其使用混合有由有机磷化合物共聚而得到的共聚聚酯和回收聚酯的原料，通过纺丝或者纺丝及拉伸而制得。

此外，专利文献2中公开了一种再生纺前染色阻燃聚酯纤维，其通过如下方法制得：向在基片(chip)制造工序和/或薄膜制造工序中回收得到的固有粘度为1.0～1.4的再生聚酯树脂及固有粘度为0.5～1.0的聚酯树脂中添加氧化膦、膦酸脂、次磷酸盐等有机磷化合物，在所制得的聚酯树脂中进一步添加颜料而制得聚酯树脂组合物，对该聚酯树脂组合物进行熔融混合、纺出纤维状从而制得再生纺前染色阻燃聚酯纤维。

此外，例如，专利文献3公开了一种阻燃性聚酯纤维，其通过对含有0.2～15质量％的无机红磷或树脂包覆的无机红磷、0～5质量％的炭黑的树脂组合物进行熔融纺丝而制得。

另外，例如，专利文献4公开了一种阻燃再生聚酯纤维，其通过如下方法制得：在将再生利用聚酯进行解聚后的低分子体中添加有机磷化合物，再次聚合得到再生聚酯，再对该再生聚酯进行纺丝而制得。

此外，例如，专利文献5公开了一种阻燃性纤维制品，其通过处理工序使纺丝后的纤维制品含有由热塑性树脂包覆的含聚磷酸铵的物质。

此外，专利文献6中公开了一种含有聚磷酸酯化合物的聚酯系合成纤维的后加工用阻燃剂，其不影响染色剂的染色性。

此外，例如，专利文献7公开了一种同时使用无机红磷和聚磷酸铵的阻燃性树脂组合物，据报道，可以认为在6质量％的无机红磷的存在下添加10质量％以上的聚磷酸铵时，在聚醚酯树脂中出现阻燃化的协同效果。除此以外，还有大量的有关并用了无机红磷和聚磷酸铵这样的无机磷-氮系化合物的树脂组合物的报道，但通过炼入并用了这些化合物的无机混合阻燃剂进行纺丝，获得具有显著效果的阻燃性纤维等的报道还并未提及。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-54026号公报。

专利文献2：日本特开2007-254905号公报。

专利文献3：日本特开2001-279073号公报。

专利文献4：日本特开2006-70419号公报。

专利文献5：日本特开2001-262466号公报。

专利文献6：日本特开2007-92243号公报。

专利文献7：国际公开第92/020731号发行册。

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，专利文献1所述的使用共聚聚酯的方法，由于需要共聚工艺，因而在不具备聚合技术或聚合设备的情况下无法利用。此外，已知由于有机磷化合物的含量以磷原子浓度计为50,000ppm以上时聚合物熔点显著降低，不仅使得聚合物的物理性质降低，还会给纺丝性、纤维强度带来不良影响。此外，即使想要再利用使用过的聚酯纤维制品，通过分离或分解等来除去化学键合后的有机磷结构也是极其困难的。

专利文献2所述的炼入有机磷化合物进行纺丝的方法，由于增多有机磷化合物的含量会降低聚酯树脂的固有粘度，因此需要在10,000～30,000ppm的磷原子浓度的范围内使用。此外，还需要如下各种对策：并用通过固相聚合等而提高了固有粘度的聚酯树脂作为原料、并缩短在纺丝机内的滞留时间以防止聚合物的热劣化。此时，使用分子量和熔点低的有机磷化合物是造成由渗化导致的阻燃性能的降低、断头等纺丝中的不良影响、纤维物理性质的降低等各种事故的原因。