由阻燃合成材料制成的纱、纤维或长丝制造技术

本发明专利技术涉及由热塑性材料制成的纱、纤维或长丝及其生产方法。本发明专利技术更具体地涉及具有优良阻燃性的纱、纤维或长丝，以及生产这些制品的方法。根据本发明专利技术，这些纱或纤维由聚合物制成并且可以通过纺丝包含具有阻燃性能的添加剂的聚合物来获得，其中所述添加剂由至少固体基材颗粒和其上吸附的阻燃化合物组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由热塑性材料制成的纱、纤维或长丝和它们的生产方法。本专利技术更特别地涉及显示出优良耐火性能的纱、纤维或长丝以及生产这些制品的方法。在服装领域或者表面涂层如墙壁、地板、天花板或其它涂层的领域中，由热塑性材料制成的纱、纤维或长丝越来越多地被用于制备诸如织造物、针织品、非织造物、簇绒表面等制品。对于某些用途来说，需要这些制品显示出越来越高的耐火性或阻燃性。术语“耐火性”被理解为主要是指制品燃烧的熄灭和不蔓延的性能。这种性能尤其是通过标准化的试验来揭示的，例如用于测量模塑制品的这种性能的“UL94”(Underwriters Laboratories)试验，或者用于纺织品(即织造、针织、簇绒、植绒或非织造表面)的试验，这些试验的描述例如参见标准EN533、1978年12月的标准NF G07-128、2001年2月22日出版的标准ADB0031、标准AITM 2.0007 B、标准AITM 2.0003或者标准NF P92.504/501/503/507(其尤其适用于建筑领域)。已经提出了众多由合成材料制成的纱、纤维或长丝生产阻燃制品的技术。因而已经提出，在转化成纱或纤维之前，将有机磷化合物加入到热塑性材料中。然而，由于热塑性材料的转化温度非常高，通常大于250℃，因此难以加入这种化合物。此外，在高温下将这些添加剂加入到粘性介质中极大地限制了适宜的添加剂的选择。还提出使用包含阻燃化合物或添加剂的组合物或整理剂来处理制品或表面，其中该组合物或整理剂沉积在构成所述制品或表面的纱或纤维的表面上，或被俘获在这些制品的结构中。然而，这种解决方案需要表面的特殊处理，特别是，如此沉积或俘获的化合物会在制品或表面的清洁操作过程中被除去。本专利技术的目的之一是通过提供由热塑性材料制成的纱、纤维或长丝来克服这些缺点，这些纱、纤维或长丝显示出优良和持久的耐火性。此外，用于生产这些纱、纤维和长丝的方法是常规方法，并且使得可以使用现有技术中不能使用的众多阻燃添加剂。本专利技术的第一个目的是提供由聚合物制成的纱、纤维或长丝，该聚合物包含具有阻燃性能的添加剂，该添加剂由至少固体基材颗粒和其上吸附的阻燃化合物组成。术语“吸附的”是指阻燃化合物通过任何类型的连接至少暂时结合至固体基材上，例如被吸收在颗粒的多孔结构中(如果存在这种结构的话)，阻燃化合物通过至少一层阻燃化合物浸润或吸附在颗粒表面，或阻燃化合物通过化学或物理化学结合而固定或接枝到颗粒表面。因此，通过选择具有与阻燃化合物性能相容的表面性能的固体基材，可以促进这种吸附或固定。例如，具有亲水性表面性质的基材有利地与具有亲水性的阻燃化合物结合，对于具有疏水性的化合物来说则相反。此外，固体基材的颗粒可以有利地包含促进阻燃化合物吸附在所述颗粒表面的元素或基团。根据本专利技术的优选特征，相对于最终组合物的重量，阻燃添加剂的重量浓度为0.5％至25％，有利地为1％至10％。术语“固体基材”优选是指无机基材，其在聚合物的转化温度下是固体。作为适用于本专利技术的无机基材，可以提及的是无机氧化物，例如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、二氧化铈、二氧化钛或者它们的混合物，或者无机化合物，例如硅酸钙、硅酸镁或碱性硅铝酸盐。在这些基材中，优选能够以小颗粒形式分散在热塑性材料中的那些基材，有利地获得直径小于5μm的分散的颗粒，更优选至少80％数目的分散颗粒具有小于1μm的直径。这种分散可以按如下方式获得将已经具有这种尺寸特征的颗粒混入聚合物中，或者更有利地使用基材的粒料或附聚物，在加入至聚合物并在施加用于实现分散的剪切力作用之后，粉碎产生单个的聚集体或颗粒。在后一个实施方案中，附聚物或粒料在单个聚集体或颗粒之间优选具有高比表面积和高孔隙率，以使阻燃化合物被至少吸附在聚集体或颗粒的表面上。聚集体或颗粒还可以具有允许吸收阻燃化合物的孔隙率。在这个实施方案中，粒料或附聚物的平均直径没有严格限定，对其进行有利地选择，以便能够容易地处理具有阻燃性质的添加剂，特别是在将其加入至聚合物中的过程中。此外，还对这些粒料的平均直径进行选择，以促进阻燃化合物的加入和吸附，例如用以防止不同粒料之间的粘附。作为指示，优选平均直径D50大于60μm的粒料，有利地为80μm至300μm。在上述无机基材当中，某些二氧化硅显示出这些特征，因此是特别优选的。因此，在实施本专利技术时将优选具有以直径或尺寸为0.01μm至1μm的颗粒或聚集体形式分散的性质的某些二氧化硅。此外，特别适用于本专利技术的无机基材是其粒料或附聚物具有高孔隙率和高比表面积的粒料或附聚物。因此，优选的基材是具有总孔体积为至少0.5ml/g，优选至少2ml/g的粒料的基材。利用水银孔隙率测定法，使用MicromeriticsAutopore III 9420孔隙率测定仪，按照如下操作步骤测定这个孔体积将样品在烘箱中以200℃预先干燥2小时。随后按照制造商提供的手册中描述的操作步骤进行测量。用Washburn关系式，使用等于140°的接触角θ和等于485达因/厘米的表面张力γ，计算孔直径或尺寸。有利地，优选对于直径等于或小于1μm的孔来说具有至少0.50ml/g孔体积的无机基材。根据本专利技术的一个优选实施方案，无机基材是二氧化硅，有利地是无定形二氧化硅。二氧化硅通过各种方法获得，包括两种主要的方法，它们得到被称为沉淀二氧化硅和热解法二氧化硅的二氧化硅。还可以采用凝胶的形式制备二氧化硅。优选比表面积用TBAC法测量为大于50m2/g的二氧化硅。优选沉淀二氧化硅，因为其可以以附聚的颗粒的形式提供，该附聚的颗粒形成尺寸至少为50μm或者大于150μm的粒料。它们可以以珠粒或基本上为球形的粒料的形式来提供，例如通过雾化获得，就如欧洲专利No.0018 866中所公开的那样。这种二氧化硅以Microperle的商品名销售。这种具有值得注目的流动性和分散性以及高浸渍能力的二氧化硅特别公开于欧洲专利966 207，984 773和520 862和国际申请WO95/09187和WO95/09128中。其它类型的二氧化硅也可以适用于本专利技术，例如公开于法国专利申请No.01/16881中的那些，其是热解法二氧化硅或者通过煅烧或表面处理部分脱羟基的二氧化硅。这些用作固体无机基材的二氧化硅的实例仅作为代表和优选的实施方案进行描述。还可以使用通过其它方法获得的具有适用于实施本专利技术的孔隙率和分散性质的其它二氧化硅。根据本专利技术，阻燃添加剂包含吸附在无机基材颗粒上的阻燃化合物。在本专利技术的一个优选实施方案中，这种吸附通过粒料或附聚物的浸渍得以实现。这种浸渍采用任何常规的方法来进行，例如通过将基材与阻燃化合物在液态或分散或溶解在溶剂中的形式下进行混合。在后一种情况下，在浸渍基材之后，将通过蒸发除去溶剂。术语“阻燃化合物”应当理解为是指一种或多种阻燃化合物或者形成具有阻燃性质的体系的化合物混合物。作为适用于本专利技术的阻燃化合物的实例，可以提及甲基膦酸的双((5-乙基-2-甲基-2-环氧-1，2，3-二磷杂环己烷-5-基)甲基)酯，单独使用或者作为与甲基膦酸的(5-乙基-2-甲基-2-环氧-1，3，2-二磷杂环己烷-5-基)甲基酯、间苯二酚双(磷酸二苯酯)、双酚A双(磷酸二苯酯)或多磷酸酯的混合物来使用。作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
由聚合物制成的纱或纤维，其特征在于所述聚合物包含具有阻燃性能的添加剂，该添加剂由至少固体基材颗粒和其上吸附的阻燃化合物组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A兰伯特，A蓬诺尔拉乔，L莱特，JE扎内托，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]