[发明专利]阻燃纤维和非织造织物

说明书

本发明一般涉及阻燃纤维和由这种纤维形成的非织造织物，更特别涉及燃烧时不形成二噁英相关化合物的阻燃纤维及由这种纤维制备的非织造织物、机织织物和形成的产品。

合成纤维，诸如由尼龙、聚酯、聚丙烯等形成的，因其优异的物理和化学性质，目前发现广泛应用于形成布、窗帘、地毯和其它材料。然而，这些纤维是可燃的；所以当用作车内和房屋装璜等时，需要具有阻燃性。

使纤维具有阻燃性一般是通过将阻燃剂加入原料聚合物中或用阻燃剂后处理纤维来实现的。

在其中加有阻燃剂的聚合物的典型例子，如日本专利特开昭58(1983)-156019公开的，是与微细颗粒状阻燃剂混合的聚烯烃复合纤维，其中阻燃剂的分解温度至少高于纺丝温度100℃。

公开日本专利特开昭54(1979)-134120的另一基于聚酯的典型复合纤维，包括含磷和／或卤素的聚酯组分和形成纤维的聚酯组分。

在已知的可加入原料聚合物的阻燃剂中，存在一种具有用很小量就可使聚合物充分阻燃优点的十溴联苯醚。这样得到的纤维具有聚合物本身的性质，但存在的缺点是燃烧时形成与二噁英相关的化合物。由已知与二噁英相关的化合物具有致癌作用，因此预料在不久的将来，将禁止使用十溴联苯醚。

为使聚合物充分阻燃，其它具有防止生成二噁英相关物质结构的阻燃剂(例如：磷酸三(甲苯酯)、磷酸铵和氢氧化铝)必须大剂量加入原料聚合物中。所以，这些阻燃剂，如果不加入足够量，就会具有使聚合物纤维物理性质变差的缺点，这样费用显然将有所增加。

对于用阻燃剂后处理纤维，可将用水或有机溶剂稀释的阻燃剂通过浸渍或喷洒沉积于纤维或织物上。例如，日本专利特开昭48(1973)-13696公开了用含磷的有机卤素型阻燃剂喷洒的热塑性树脂纤维。用这种方法，使纤维或织物阻燃相当容易。然而，这种方法的问题是阻燃剂以粉末状从纤维表面分离出来，或洗涤时容易从纤维中分离。

因此，本发明的目的是提供价廉物美的纤维，这种纤维即使燃烧时也不形成二噁英相关的化合物，并且即使使用少量的阻燃剂时也可保持所需的阻燃性。

通过为达到上述目的进行的广泛深入研究，已发现通过使用下面的阻燃剂有可能获得需要的阻燃纤维。

本发明的一个方面涉及含基于纤维总重量的5-15％(重量)的作为阻燃剂的具有下列通式(1)的化合物和2-8％(重量)的作为阻燃促进剂的氧化锑：

通式(1)：其中R₁至R₅和R′₁至R′₅独立为Br或Cl，比例Br／Cl为100／0至40／60，n为2-16的整数。

本发明的第一方面在下面将详细解释。

对于本发明中用于阻燃纤维的热塑性树脂，涉及到α-烯烃均聚物的例子如聚丙烯，聚乙烯，聚丁烯-1和聚-4-甲基戊烯-1，丙烯与其它α-烯烃二元共聚物和三元共聚物，聚对苯二甲酸乙二醇酯及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，在这些聚合物中，考虑到用来纺丝和承受梳理等的能力，优选使用熔点约115℃或更高并且为结晶性的聚烯烃树脂。

本发明中用作阻燃剂的具有上述通式(1)的化合物的熔点约为345℃，分解温度约为360℃。这种化合物，因其分子中无醚键，燃烧时不生成二噁英相关的化合物。同时，此化合物，因其含溴量高于已知的阻燃剂，可减少用量使纤维具有较高阻燃性能。在通式(1)中，需要n为2至16，优选2至5，原因是n=1的化合物结构不稳定。在此化合物中，比例Br／Cl优选为100／0至70／30，因为比例小于40／60时，取得的阻燃性效果较差。

本发明中，加入纤维中的阻燃剂的量为基于纤维总重量的5-15％(重量)。应注意加入纤维中阻燃剂量的上限依纤维的纤度而变化。对于纤度的约1至20d／f的纤维，阻燃剂的优选用量为约5．0至8％(重量)，对于纤度为约21至100d／f的纤维，阻燃剂用量为约5．0至12％，对于纤度为约100至5000d／f的纤维，阻燃剂用量为约5至15％。

阻燃促进剂为三氧化锑或五氧化锑，在纤维中的加入量为纤维总重量的2-8％，或通常为阻燃剂量的一半。