阻燃化的复合纤维及其制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供一种阻燃性优异的无机粒子和纤维的复合纤维。根据本发明专利技术，提供经阻燃剂处理的无机粒子和纤维的复合纤维。本发明专利技术的复合纤维中，纤维表面的15％以上被无机粒子覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃化的复合纤维及其制造方法
本专利技术涉及阻燃化的复合纤维及其制造方法。特别是本专利技术涉及阻燃化的无机粒子、纤维复合纤维及其制造方法。
技术介绍
在各种领域均在研究提高材料的耐燃性的技术。例如，因为木材等木质材料或天然纤维是比较容易燃烧的，所以将它们用阻燃剂等药剂进行处理而使其不易燃烧(专利文献1～2)。另一方面，以木质纤维为代表的纤维基于其表面的官能团等发挥各种特性，而根据用途有时需要对表面进行改性，目前为止，一直在开发对纤维进行表面改性的技术。例如，作为在纤维素纤维等纤维上析出无机粒子的技术，专利文献3中记载了结晶质碳酸钙机械结合于纤维上的复合体。另外，专利文献4中记载了通过用二氧化碳法使纸浆悬浮液中的碳酸钙析出，制造纸浆和碳酸钙的复合体的技术。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平8－73212号公报专利文献2:日本特开2003－291110号公报专利文献3:日本特开平06－158585号公报专利文献4:美国专利第5679220号
技术实现思路
然而，以往，用阻燃剂等处理纤维时，纤维容易变得硬而脆，损害纤维的柔软特征。另外，用不燃剂处理过的纤维难以实施印刷，例如，很难对不燃化的纤维片实施印刷等加工，因此其用途有时受到限制。鉴于这样状况，本专利技术的课题在于提供保持了纤维的柔软性且印刷适应性优异的阻燃材料。对上述课题进行了深入研究，发现作为基材不使用纸而是使用无机粒子和纤维的复合体(复合纤维)，能够解决上述的课题，进而完成了本专利技术。本专利技术不受此限定，但包含以下的专利技术。(1)一种复合纤维，是将无机粒子和纤维的复合纤维用阻燃剂处理而得的复合纤维，其纤维表面的15％以上被无机粒子覆盖。(2)根据(1)所述的复合纤维，其中，阻燃剂为硼系阻燃剂或者硅系阻燃剂。(3)根据(1)或(2)所述的复合纤维，其中，上述纤维为纤维素纤维。(4)根据(1)或(2)所述的复合纤维，其中，无机粒子为选自硫酸钡、碳酸镁和水滑石中的至少1种的无机粒子。(5)根据(1)～(4)所述的复合纤维，其中，无机粒子的平均一次粒径为1.5μm以下。(6)根据(1)～(5)中任一项所述的复合纤维，其中，纤维和无机粒子的重量比为5/95～95/5。(7)根据(1)～(6)中任一项所述的复合纤维，其为片、模制品、板或块的形态。(8)根据(1)～(7)中任一项所述的复合纤维，其中，阻燃剂为磷系药剂和/或氮系药剂。(9)根据(1)～(8)中任一项所述的复合纤维，其中，无机粒子含有碳酸钙或者二氧化硅/氧化铝。(10)一种方法，是(1)～(9)中任一项所述的复合纤维的制造方法，包含：利用阻燃剂对无机粒子和纤维的复合纤维进行处理的工序。(11)根据(10)所述的方法，其中，通过将阻燃剂含浸、涂布或者喷雾而进行处理。(12)根据(10)所述的方法，其中，包含：在含有纤维的液体中合成无机粒子而得到上述复合纤维的工序。根据本专利技术，通过使用纤维表面被无机粒子覆盖的复合材料，各纤维因无机粒子而不易燃烧，能够得到特别优异的阻燃片。另外，将本专利技术的复合纤维进行片化时，不但纤维高密度存在，无机粒子也高密度存在，因此，在因阻燃剂而变硬变脆的纤维之间夹着无机粒子，从而能够保持柔软性，并且通过将复合纤维片制成基材，从而在喷墨印刷时，抑制因药剂处理所致的渗色、显色的恶化，能够得到具有优异的印刷品质的复合纤维片。附图说明图1是实验中使用的合成装置的示意图。图2是实验中使用的合成装置的示意图。图3是实验中使用的复合体(样品1)的电子显微镜照片(左：3000倍，右：50000倍)。图4是实验中使用的复合体(样品2)的电子显微镜照片(左：3000倍，右：10000倍)。图5是实验中使用的复合体(样品3)的电子显微镜照片(左：3000倍，右：50000倍)。图6是实验中使用的复合体(样品4)的电子显微镜照片(左：3000倍，右：50000倍)。图7是实验中使用的复合体(样品5)的电子显微镜照片(左：3000倍，右：50000倍)。图8是样品6的合成中使用的装置的示意图。图9是样品6的合成中使用的装置的示意图(超细气泡发生装置)。图10是实验中使用的复合体(样品6)的电子显微镜照片(左：3000倍，右：50000倍)。图11是表示实验3的燃烧性试验的状态的照片。图12是表示实验3的燃烧性试验的状态的照片。图13是表示实验3的燃烧性试验的结果的照片。图14是表示实验3的燃烧性试验的状态的照片。图15是表示实验3的燃烧性试验的状态的照片。图16是表示实验3的燃烧性试验的状态的照片。具体实施方式本专利技术涉及经阻燃剂处理的复合纤维(复合体)。本专利技术中，通过使用无机粒子固定于纤维的复合纤维作为基材，能够得到在用阻燃剂处理后印刷适应性也优异的纤维制品。阻燃剂本专利技术中“阻燃”表示难以燃烧，“阻燃化”是使其难以燃烧，“阻燃组合物(也称为“阻燃剂”、“阻燃化剂”)”是用于使材料难以燃烧的添加剂。根据材料及其用途已经设立有法令法规，“阻燃”的详细的基准、评价方法已被标准化。其中，使用有表示无法进行火焰燃烧的“不燃”、表示火不延烧的“防燃”、其他“防火”和“耐火”等用语，本专利技术中，包含全部这些用语而定义为“阻燃”。阻燃剂有时被称为不燃(化)剂，提高处理物的耐燃性的药剂。本专利技术中利用阻燃剂处理复合纤维。使用的阻燃剂没有特别规定，例如，可举出硼酸或者其盐、多硼酸盐、硼酸锌等含硼原子的硼系阻燃剂。另外，可以优选使用硅酸盐、有机硅等含有硅原子的硅系阻燃剂。除此之外，可举出胍或者其盐、硫酸铵、硫酸三聚氰胺等含氮原子的氮系阻燃剂、磷酸或者其盐、多磷酸盐、乙基膦酸二乙酯、二甲基(甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯)、二乙基－2－(丙烯酰氧基)乙基磷酸酯、三乙基磷酸酯、二乙基－2－(甲基丙烯酰乙基)磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸酯、红磷等含磷原子的磷系阻燃剂、含有磷和氮元素的化合物(磷酸三聚氰胺、磷酸胍、磷酸胍脲、偏磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、三聚氰胺包覆聚磷酸铵)、盐酸胍、氢溴酸胍等含卤素的胺系酸盐、十溴二苯醚、四溴双酚A、六溴环十二烷、亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)、双(五溴苯基)乙烷、六溴苯等溴系阻燃剂、磷酸铵、硫酸铵、硼酸铵、氨基磺酸铵、氯化铵、聚磷酸铵等的铵盐等含有2个以上的多个上述的元素的化合物构成的阻燃剂、水合氢氧化铝、水合氢氧化镁、水滑石等水合金属化合物、三氧化二锑、四氧化二锑、五氧化二锑等含锑化合物、氢氧化锡酸锌、三氧化锡锌等锡化合物、氧化钛等一般的颜料中使用的金属化合物之类的无机系阻燃剂。以上阻燃剂中，含有硼原子的药剂(硼系阻燃剂)以及含有硅原子的药剂(硅系阻燃剂)，或者，含有磷原子的药剂(磷系阻燃剂)以及含有氮原子的药剂(氮系阻燃剂)在燃烧时有毒气体的产生少，环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合纤维，是将无机粒子和纤维的复合纤维用阻燃剂处理而得的，其中，纤维表面的15％以上被无机粒子覆盖。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180213 JP 2018-0235811.一种复合纤维，是将无机粒子和纤维的复合纤维用阻燃剂处理而得的，其中，纤维表面的15％以上被无机粒子覆盖。


2.根据权利要求1所述的复合纤维，其中，阻燃剂为硼系阻燃剂或者硅系阻燃剂。


3.根据权利要求1或2所述的复合纤维，其中，所述纤维为纤维素纤维。


4.根据权利要求1或2所述的复合纤维，其中，无机粒子为选自硫酸钡、碳酸镁和水滑石中的至少1种的无机粒子。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的复合纤维，其中，无机粒子的平均一次粒径为1.5μm以下。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的复合纤维，其中，纤维与无机粒子的重量比为5/9...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本宽人，渊濑萌，永原大，
申请(专利权)人：日本制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP