ES2326170T3

ES2326170T3 - Material compuesto de fibras retardador de la llama y material textil producido a partir del mismo.

Info

Publication number: ES2326170T3
Application number: ES04728234T
Authority: ES
Inventors: Wataru Mio; Susumu Iwade; Shigeru Maruyama; Hiroyasu Hagi
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2009-10-02
Anticipated expiration: 2024-04-19
Also published as: EP1619278A1; WO2004097088A1; DE602004021484D1; CN1806071A; US20060234592A1; JPWO2004097088A1; ATE433509T1; EP1619278B1; CN1806071B; JP4308820B2; KR20060007032A; MXPA05011334A; CA2523378A1; EP1619278A4

Abstract

Material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido combinando: del 20 al 85% en peso de una fibra (A) que contiene de 0,5 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso, siendo el polímero un copolímero que comprende: del 30 al 70% en peso de acrilonitrilo; del 70 al 30% en peso de un monómero a base de vinilo que contiene halógeno; y del 0 al 10% en peso de un monómero de vinilo copolimerizable con el mismo; del 5 al 80% en peso de una fibra (B) termorresistente que es una fibra de melamina o una fibra celulósica que contiene ácido silícico; del 0 al 40% en peso de una fibra (C) celulósica sin tratamiento de resistencia a la llama que es al menos una seleccionada de algodón, cáñamo, acetato y rayón; y del 5 al 40% en peso de una fibra (D) sintética que es al menos una seleccionada de fibras de poliéster y fibras de nailon.

Description

Material compuesto de fibras retardador de la llama y material textil producido a partir del mismo.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un material compuesto de fibras resistente a la llama avanzado y económico para muebles y ropa de cama que puede solucionar problemas difíciles para materiales compuestos de fibras resistentes a la llama convencionales, es decir, una resistencia a la llama mejorada de productos de ropa de cama; voluminosidad y precesabilidad mejoradas adicionalmente; y procesabilidad, tacto, sensación y voluptuosidad satisfactorios, y a un material textil producido usando el material compuesto de fibras resistente a la llama.

Técnica anterior

Se proporciona resistencia a la llama preferiblemente a materiales usados para muebles, ropa de cama, etc. en el hogar para la prevención de incendios. Puesto que se usan materiales inflamables, tales como algodón y espumas de uretano, para la comodidad en el uso de muebles o ropa de cama, para la prevención de incendios es importante la prevención de la inflamación en los materiales inflamables durante un largo periodo de tiempo. Además, los materiales retardadores de la llama que van a usarse no deben perjudicar a la comodidad o voluptuosidad en el uso de los muebles o ropa de cama. Aunque hasta el momento se han examinado diversos retardadores de la llama y fibras resistentes a la llama, todavía no se han obtenido materiales que tengan completamente estos requisitos y resistencia a la llama avanzada para materiales para muebles y ropa de cama.

Ahora se está usando una técnica de recubrimiento de retardadores de la llama para telas de algodón, es decir, lo que se denomina "retardo de la llama con procesamiento adicional", pero existen problemas, tales como en la uniformidad de la aplicación de los retardadores de la llama, endurecimiento de la tela por medio de la aplicación, eliminación mediante lavado y seguridad para la salud. Además, aunque se sabe que los materiales textiles que incluyen fibras obtenidas usando altos polímeros que comprenden halógeno copolimerizado tienen extraordinarias voluptuosidad y resistencia a la llama, siguen ardiendo en el caso de combustión por quemador de energía y no pueden mantener la estructura de los mismos y, como resultado, proporcionan una característica de funcionamiento de resistencia al fuego inadecuada para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que se usan para los muebles y ropa de capa mencionados anteriormente.

Aunque las telas obtenidas a partir de las fibras termorresistentes tiene una extraordinaria resistencia a la llama, solamente tienen una escasa capacidad para prevenir la combustión de otras fibras químicas y fibras naturales no resistentes a la llama y, por tanto, los materiales obtenidos a partir de esos materiales que se han combinado muestran solamente una resistencia a la llama inadecuada. Inevitablemente, surgen problemas de que puedan usarse materiales extremadamente caros hechos solamente a partir de fibras termorresistentes. Además, las fibras termorresistentes tienen problemas de dificultad en la producción de patrones coloreados que tienen una elevada voluptuosidad que resulta de problemas de procesabilidad no satisfactoria en el momento de la apertura de filamentos, escasa absorbencia de humedad, o sensación y escasa afinidad por las tinturas.

La publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público número 61-89339 propone un material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido mediante la combinación de una fibra que contiene halógeno resistente a la llama avanzada que comprende retardadores de la llama añadidos en grandes cantidades y una fibra no resistente a la llama distinta, como materiales para mejorar las desventajas descritas anteriormente en muebles y materiales para ropa de cama, y materiales que tienen tacto, extraordinaria absorbencia de humedad y extraordinaria sensación necesarios como características generales, y que tienen también una resistencia a la llama estable. Además, la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público número 8-218259 describe que la técnica puede proporcionar un material compuesto de fibras resistente a la llama avanzado que tiene extraordinario tacto y extraordinaria absorbencia de humedad, y resistencia a la llama avanzada por medio del mezclado de una pequeña cantidad de una fibra termorresistente, es decir, del mezclado de fibra que contiene compuestos de Sb y átomo de halógeno que puede usarse para su utilización en uniformes de trabajo, y algodón, etc. Sin embargo, esta técnica tiene los siguientes problemas como material compuesto de fibras resistente a la llama: dificultad de procesamiento en la fabricación de materiales textiles no tejidos y voluminosidad inadecuada en un procedimiento de acolchado cuando se usa como material textil no tejido, con el fin de prevenir la inflamación de uretanos usados para muebles o productos de ropa de cama; problemas en la voluptuosidad producidos por una escasa sensación de lustre y escasa propiedad de coloración que resulta de la inclusión de fibras que comprenden una gran cantidad de retardador de la llama añadido; y característica de funcionamiento de resistencia al fuego inadecuada para prevenir la inflamación de algodón y espumas de uretano usados para la ropa de cama y los muebles mencionados anteriormente, en una exposición prolongada a llama intensa, mientras que tienen una propiedad de autoextinción en el caso de una fuente de fuego que se mantiene alejada.

El documento JP 08/218 259 A da a conocer un material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido combinando de 15 a 84 partes en peso de una fibra que contiene del 6 al 50% en peso de un compuesto de Sb y más del 17% en peso de un polímero que contiene un átomo de halógeno; de 1 a 40 partes en peso de una fibra termorresistente; de 15 a 84 partes en peso de una fibra tal como celulosa (algodón) o fibra química, basándose en 100 partes en peso del material compuesto de fibras.

Sumario de la invención

La presente invención va dirigida a mejorar problemas difíciles para materiales compuestos de fibras resistentes a la llama convencionales que han de solucionarse, es decir, la resistencia a la llama de productos de ropa de cama, y a obtener materiales compuestos de fibras resistentes a la llama avanzados y económicos usados para muebles y ropa de cama, que tienen una procesabilidad y voluminosidad más mejoradas que las que se encuentran en productos convencionales, tacto y sensación y voluptuosidad satisfactorios.

Como resultado de una investigación entusiasta realizada por los presentes inventores para solucionar los problemas, se descubrió que podía obtenerse un material compuesto de fibras resistente a la llama que tiene extraordinarios voluptuosidad, tacto y sensación, y resistencia a la llama duradera con respecto a una inflamación prolongada, usando un material compuesto de fibras obtenido mezclando una fibra que consiste en un polímero que contiene cloro, y una fibra inflamable que comprende otras fibras celulósicas, con una fibra termorresistente que tiene escasa capacidad para prevenir la combustión de otras fibras inflamables. Además, se descubrió también que podían ser improbables problemas de procesabilidad o precio como problemas en el uso independiente de fibras termorresistentes, lo que condujo a completar la presente invención.

Es decir, la presente invención se refiere a un material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido combinando de modo que se proporcione el 100% en peso de una cantidad total de (A) a (D): del 20 al 85% en peso de una fibra (A) que contiene de 0,5 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso; siendo el polímero un copolímero que comprende: del 30 al 70% en peso de acrilonitrilo; del 70 al 30% en peso de un monómero a base de vinilo que contiene halógeno; y del 0 al 10% en peso de un monómero de vinilo copolimerizable con el mismo; del 5 al 80% en peso de una fibra (B) que es una fibra de melamina o una fibra celulósica que contiene ácido silícico; del 0 al 40% en peso de una fibra (C) celulósica sin tratamiento de resistencia a la llama que es al menos uno seleccionado de algodón, cáñamo, acetato y rayón; y del 0 al 40% en peso de una fibra (D) sintética que es al menos una seleccionada de fibras de poliéster y fibras de nailon. Además, la presente invención se refiere también a un material compuesto de fibras resistente a la llama, en el que el polímero que contiene átomo de halógeno de la fibra (A) es un copolímero que comprende del 30 al 70% en peso de acrilonitrilo, del 70 al 30% en peso de un monómero a base de vinilo que contiene átomo de halógeno, y del 0 al 10% en peso de un monómero de vinilo copolimerizable con el mismo; la fibra (B) termorresistente es una fibra seleccionada de fibras celulósicas que contienen ácido silícico y fibras de melamina; la fibra (C) celulósica es una fibra sin tratamiento de retardo de la llama seleccionada de fibras a base de algodón, cáñamo, acetato y fibras a base de rayón; y la fibra (D) sintética es al menos una clase de fibra en fibras de poliéster y fibras de nailon.

En el material compuesto descrito anteriormente, para el tacto o la absorbencia de humedad, es preferible un material compuesto de fibras resistente a la llama que consiste en: del 85 al 20% en peso de la fibra (A) que contiene de 6 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso del polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso; del 15 al 80% en peso de una fibra celulósica que contiene ácido silícico como fibra (B) termorresistente; y del 0 al 40% en peso de una o más clases de fibra (D) sintética, combinándose el material compuesto de fibras resistente a la llama de modo que se proporciona un contenido de cada fibra de
(A) >= (D) o (B) >= (D), o un material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido combinando del 85 al 20% en peso de una fibra (A) que contiene de 6 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso del polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso; del 5 al 40% en peso de la fibra (B) termorresistente; del 5 al 40% en peso de la fibra (C) celulósica; y del 5 al 40% en peso de una fibra de poliéster como fibra (D) sintética. Además, para el tacto o la voluptuosidad, es preferible un material compuesto de fibras resistente a la llama que consiste en: del 30 al 70% en peso de una fibra como fibra (A), que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de cloro no inferior al 25% en peso; del 10 al 50% en peso de la fibra (B) termorresistente; del 5 al 40% en peso de la fibra (C) celulósica; y del 0 al 30% en peso de la fibra (D) sintética, en el que el contenido de las fibras (A) a (D) satisface relaciones de (1) (A) >= (D); (2) (A) + (D) es del 50 al 90% en peso; y (3) (C) + (D) es del 30 al 60% en peso.

Además, la presente invención se refiere a un material textil y un material textil no tejido producidos usando el material compuesto de fibras resistente a la llama.

En un material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención, como fibra (A) se usa una fibra que contiene de 0,5 a 50 partes de un compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17%, y se usa una fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a un polímero, como un ejemplo, que contiene átomo de cloro no inferior al 25% en peso.

Un valor de límite inferior del contenido en átomo de halógeno en el polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% es preferiblemente el 20% y más preferiblemente el 26%, y un valor de límite superior es preferiblemente el 86%, más preferiblemente el 73% y de manera especialmente preferible el 48%. Un contenido en halógeno inferior al 17% proporciona de manera desventajosa dificultad para hacer que la fibra sea resistente a la llama. Un límite inferior del contenido en cloro en el polímero que contiene átomo de cloro no inferior al 25% en peso es preferiblemente el 26%, y un valor de límite superior es preferiblemente el 73% en peso y de manera especialmente preferible del 48 al 58% en peso. Un contenido en cloro inferior al 25% en peso proporciona de manera desventajosa dificultad para hacer que el material compuesto de fibras con fibras inflamables sea resistente a la llama.

El polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% mencionado anteriormente incluye, por ejemplo, pero sin limitarse a, polímeros de monómeros que contienen halógeno; copolímeros de los monómeros que contienen halógeno y monómeros que no contienen halógeno; mezclas de polímeros que contienen halógeno y polímeros que no contienen halógeno; o polímero que contiene halógeno con el halógeno introducido durante o tras la polimerización de monómeros o polímeros que no contienen halógeno.

Los ejemplos de un polímero de este tipo que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% incluyen, por ejemplo, pero sin limitarse a: homopolímeros de monómeros a base de vinilo que contienen átomo de halógeno, tales como cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, bromuro de vinilo y bromuro de vinilideno, o copolímeros de dos o más clases de los mismos; copolímeros de monómeros a base de vinilo que contienen átomo de halógeno y acrilonitrilo, tales como, acrilonitrilo-cloruro de vinilo, acrilonitrilo-cloruro de vinilideno, acrilonitrilo-bromuro de vinilo, acrilonitrilo-cloruro de vinilo-cloruro de vinilideno, acrilonitrilo-cloruro de vinilo-bromuro de vinilo, acrilonitrilo-cloruro de vinilideno-bromuro de vinilo; copolímeros de una o más clases de monómeros de vinilo que incluyen halógeno, tales como cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, bromuro de vinilo y bromuro de vinilideno, y monómeros de vinilo copolimerizables con acrilonitrilo y los monómeros de vinilo que incluyen halógeno; polímeros obtenidos añadiendo o polimerizando compuestos que contienen halógeno en homopolímeros de acrilonitrilo; poliésteres que contienen halógeno, etc. Además, los homopolímeros y copolímeros mencionados anteriormente pueden usarse en una combinación apropiada.

Los ejemplos del monómero de vinilo copolimerizable incluyen, por ejemplo: ácido acrílico y ésteres del mismo; ácido metacrílico y ésteres del mismo; acrilamida; metacrilamida; acetato de vinilo; ácido vinilsulfónico y sales del mismo; ácido metalilsulfónico y sales del mismo; ácido estirenosulfónico y sales del mismo; ácido 2-acrilamida-2-metilsulfónico y sales del mismo. Éstos pueden usarse independientemente o pueden usarse dos clases o más en combinación.

Cuando el polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% es un polímero que consiste en del 30 al 70% de acrilonitrilo, del 70 al 30% de un monómero a base de vinilo que contiene halógeno y del 0 al 10% de un monómero de vinilo copolimerizable con el mismo, y preferiblemente que consiste en del 40 al 60% de acrilonitrilo, del 60 al 40% de un monómero a base de vinilo que contiene halógeno y del 0 al 10% de un monómero de vinilo copolimerizable con el mismo, una fibra obtenida de manera ventajosa tiene un tacto excelente tal como el que se encuentra en fibras acrílicas, mientras que tiene las características de funcionamiento deseadas (fuerza, resistencia a la llama, afinidad por las tinturas, etc.). Además, cuando al menos una clase del monómero de vinilo copolimerizable es un monómero de vinilo que contiene grupo sulfónico, mejora de manera ventajosa la afinidad por las tinturas.

Los ejemplos de un copolímero que contiene unidades originadas a partir del monómero a base de vinilo que contiene halógeno y acrilonitrilo incluyen, por ejemplo, un copolímero que consiste en 50 partes de cloruro de vinilo, 49 partes de acrilonitrilo y 1 parte de estirenosulfonato de sodio; un copolímero que consiste en 43,5 partes de cloruro de vinilideno, 55 partes de acrilonitrilo y 1,5 partes de estirenosulfonato de sodio; un copolímero que consiste en 41 partes de cloruro de vinilideno, 56 partes de acrilonitrilo y 3 partes de 2-acrilamida-2-metilsulfonato de sodio etc.

Los compuestos de Sb usados para la presente invención se usan como retardadores de la llama, y los ejemplos de los compuestos incluyen, por ejemplo, pero sin limitarse a, compuestos de antimonio inorgánicos, tales como, óxidos de antimonio (Sb_{2}O_{3}, Sb_{2}O_{4}, Sb_{2}O_{5}, etc.), ácido antimónico y sales del mismo, oxicloruro de antimonio etc. Éstos pueden usarse independientemente y pueden usarse en combinación de dos o más clases.

Además, el diámetro de partícula del compuesto de Sb se ajusta preferiblemente de manera uniforme para proporcionar no más de 2 micrómetros, con el fin de evitar problemas, tales como obstrucción de la boquilla en un procedimiento para producir una fibra obtenida añadiendo el compuesto de Sb a un polímero que contiene halógeno, y mejorar la fuerza de la fibra, etc.

Un porcentaje del compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso del polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso es de 6 a 50 partes, preferiblemente de 8 a 40 partes y más preferiblemente de 10 a 30 partes. En el caso de que la cantidad sea inferior a 6 partes, para obtener la resistencia a la llama necesaria como material compuesto de fibras resistente a la llama, se aumenta necesariamente el porcentaje de mezclado, en el material compuesto de fibras resistente a la llama, de una fibra (A) (a continuación en el presente documento denominada fibra (A)) que tiene el compuesto de Sb contenido en el polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17%. En este caso, sin embargo, puede ser difícil obtener características distintas de la resistencia a la llama como material compuesto de fibras resistente a la llama, por ejemplo, características de funcionamiento excelentes, tales como tacto, absorbencia de humedad y sensación. Cuando la cantidad supera el 50%, por otro lado, induce la obstrucción de la boquilla en el procedimiento de fabricación de fibras y el deterioro de las propiedades físicas de las fibras (fuerza, alargamiento, etc.), conduciendo a problemas desventajosos con respecto a la fabricación y la calidad de la fibra que se ha hecho que sea sumamente resistente a la llama.

En la presente invención, siempre que la cantidad del compuesto de Sb con respecto al polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% se mantenga en de 6 a 50 partes, puede usarse una combinación con otros retardadores de la llama.

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Como otros retardadores de la llama que pueden usarse en combinación con los compuestos de Sb, por ejemplo, se incluyen compuestos halogenados aromáticos, tales como hexabromobenceno; compuestos halogenados alifáticos, tales como cloroparafinas; compuestos de fósforo que contienen halógeno, tales como tris(2,3-dicloropropil)fosfato; compuestos de fósforo inorgánicos, tales como polifosfato de amonio; compuestos de magnesio inorgánicos, tales como MgO, Mg(OH)_{2} y MgCO_{3}; y compuestos de estaño inorgánicos, tales como óxido estánnico, oxihaluros estánnicos, hidróxido estannoso, ZnSnO_{3} y ZnSn(OH)_{6}, etc. La cantidad de los otros retardadores de la llama usados, preferiblemente, no es inferior a 1 parte ni superior a 10 partes con respecto a 100 partes en peso del polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso. Además, la cantidad total del retardador de la llama no es superior a 50 partes con respecto al polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17%, y preferiblemente no superior a 40 partes, considerando los problemas en el procedimiento de fabricación de la fibra y para evitar el deterioro de propiedades físicas tal como una reducción de la fuerza de la fibras, etc.

Los compuestos de Sb usados para el polímero que contiene átomo de cloro no inferior al 25% en peso en la fibra (A) no están especialmente limitados. Para mejorar la resistencia a la llama, tal como los retardadores de la llama mencionados anteriormente, son preferibles óxidos de antimonio públicamente conocidos (Sb_{2}O_{3}, Sb_{2}O_{4}, Sb_{2}O_{5}, etc.); ácido antimónico y sales del mismo; compuestos de antimonio inorgánicos, tales como oxicloruro de antimonio; compuestos de magnesio inorgánicos, tales como MgO, Mg(OH)_{2} y MgCO_{3}; y compuestos de estaño inorgánicos, tales como óxido estánnico, oxihaluros estánnicos e hidróxido estannoso. Con el fin de proporcionar lustre o propiedades de coloración en la tinción y resistencia a la llama a las fibras, se incluye independientemente el compuesto que tiene un diámetro de partícula ajustado de manera uniforme a no superior a 2 micrómetros, o en combinación de dos o más clases del mismo en una cantidad de 0,5 a 5,5 partes en peso. Para la propiedad de coloración o lustre, el contenido es preferiblemente de 0,5 a 3,5 partes en peso.

La fibra (A) que contiene de 0,5 de 50 partes del compuesto de Sb con respecto al polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% puede usarse en cualquier forma de filamento, o fibra cortada y, en el caso de un procesamiento en forma combinada con la fibra (B) termorresistente, la fibra (C) celulósica y la fibra (D) inflamable, tal como fibra química, que se usan para la presente invención, se seleccionan preferiblemente fibras que tienen propiedades similares a las fibras que van a combinarse. De acuerdo con las fibras termorresistentes, fibras naturales y fibras químicas que van a usarse para su utilización en telas, la fibra cortada tiene preferiblemente un tamaño de una fibra de 1,7 a 3,3 dtex, y una longitud de corte de aproximadamente 38 a 64 mm. Sin embargo, con el fin de obtener un material compuesto de fibras resistente a la llama con voluminosidad o rigidez para la utilización de materiales textiles no tejidos etc., la fibra cortada tiene preferiblemente un tamaño de una fibra de 7,8 dtex a 12 dtex, y una longitud de corte de aproximadamente 51 a 102 mm.

La fibra (B) termorresistente (a continuación en el presente documento denominada fibra (B)) usada para la presente invención es un componente para la formación de una estructura principal para el mantenimiento de la forma del material compuesto de fibras resistente a la llama al arder el componente inflamable en el material compuesto de fibras resistente a la llama. Cuando la fibra (B) termorresistente tiene un punto de fusión, el punto de fusión no es inferior a 350 grados C, y cuando no tiene un punto de fusión, la fibra (B) termorresistente es una fibra que tiene propiedades de termorresistencia con una temperatura de descomposición no inferior a 300 grados C.

Como ejemplos de la fibra (B) se incluyen las fibras obtenidas a partir de melamina, fibras que contienen ácido silícico, y la fibra (B) puede usarse independientemente y pueden usarse dos o más clases en combinación.

La fibra celulósica que contiene ácido silícico usada para la presente invención es un componente usado para mejorar la resistencia a la llama y mantener la fuerza de los materiales textiles del material compuesto de fibras resistente a la llama, y es un componente eficaz para la formación de películas carbonizadas en combustión mientras que proporciona extraordinarias propiedades de comodidad, tales como tacto y absorbencia de humedad. La fibra es fibras de celulosa que contienen del 20 al 50% de ácido silícico en las mismas, y habitualmente tiene un tamaño de una fibra de aproximadamente 1,7 a 8 dtex, y una longitud de corte de aproximadamente 38 a 128 mm.

La fibra (C) celulósica usada para la presente invención (a continuación en el presente documento denominada fibra (C)) es un componente para proporcionar extraordinarias propiedades de comodidad, tales como tacto y absorbencia de humedad, al material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención. Además, la fibra (C) es un componente para carbonizar, y forma materiales carbonizados que se descomponen difícilmente mediante altas temperaturas en el material compuesto de fibras resistente a la llama, en combustión junto con el polímero que contiene átomo de halógeno (A).

Los ejemplos de la fibra (C) incluyen fibras, tales como fibras de algodón, cáñamo, acetato y rayón, y éstas pueden usarse independientemente y pueden usarse dos o más clases en combinación.

Los ejemplos de la fibra (D) sintética (a continuación en el presente documento denominada fibra (D)) incluyen fibras, tales como fibras semisintéticas, tales como fibras de poliéster, fibras de nailon, y éstas pueden usarse independientemente y pueden usarse dos o más clases en combinación. Son preferibles fibras fundibles, tales como las fibras de poliéster y fibras de nailon. Las fibras de poliéster y fibras de nailon forman materiales fundidos en combustión, y el material fundido cubre el material compuesto de fibras resistente a la llama, y aumenta la fuerza de la película carbonizada formada a partir del material compuesto de fibras resistente a la llama. De ese modo, las fibras de poliéster y fibras de nailon pueden alcanzar de manera ventajosa una característica de funcionamiento de resistencia al fuego para prevenir la inflamación del algodón y la espuma de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles, también en el caso de que el material compuesto de fibras resistente a la llama se exponga a una llama intensa durante un periodo de tiempo prolongado. Se cree que el motivo es que el material fundido formado por estas fibras en el proceso de combustión permea en el material compuesto de fibras resistente a la llama para llenar aberturas entre fibras, y para reforzar las estructuras del mismo. Las fibras de poliéster tienen un alto punto de reblandecimiento y un alto punto de fusión, y mejoran aún más preferiblemente las propiedades de termorresistencia del material compuesto de fibras resistente a la llama entre ellas. Además, las fibras de poliéster tienen bajo coste y gran rigidez; esta gran rigidez puede proporcionar fácilmente voluminosidad cuando se procesan para dar materiales textiles no tejidos, dando como resultado una excelente voluptuosidad cuando se procesan para dar productos acolchados. Por ejemplo, las fibras de poliéster pueden proporcionar de manera ventajosa excelentes aspecto, voluminosidad, tacto, etc. tras su acabado para dar esteras para cama, cojines para cama, etc.

En la presente invención, el 100% en peso del material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención se produce a partir de: de 85 a 20 partes de la fibra (A); del 15 al 80% en peso de una fibra celulósica que contiene ácido silícico como fibra (B); y del 0 al 40% en peso de la fibra (D) en el caso de un sistema de 2 a 3 componentes según la reivindicación 8. La razón de mezclado de las fibras descritas anteriormente puede determinarse según la calidad, tal como absorbencia de agua, tacto, absorbencia de humedad, sensación, voluptuosidad, fuerza del producto, resistencia al lavado y durabilidad, así como resistencia a la llama necesarios para los productos finales producidos a partir del material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido. En general, las fibras componentes se combinan de modo que proporcionan el 100% en peso de una suma total de: del 85 al 20% en peso de la fibra (A), y preferiblemente del 75 al 25% en peso; del 15 al 80% en peso de la fibra de celulosa que contiene ácido silícico, y preferiblemente del 20 al 70% en peso; y del 0 al 40% en peso de la fibra (D), y preferiblemente del 5 al 35% en peso.

Una cantidad de la fibra (A) inferior al 20% en peso proporciona una resistencia a la llama insatisfactoria al material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido. Por otro lado, una cantidad que supera el 80% en peso proporciona una extraordinaria resistencia a la llama, pero disminuye la razón de la fibra de celulosa que contiene ácido silícico como fibra (B), dando como resultado una característica de funcionamiento de resistencia al fuego insuficiente para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles en una exposición prolongada a una llama intensa.

Además, una cantidad de la fibra (D) que supera el 40% en peso disminuye relativamente las cantidades de la fibra (A) y la fibra (B), y proporciona una resistencia a la llama inadecuada.

Además, una cantidad de la fibra de celulosa que contiene ácido silícico como fibra (B) inferior al 15% en peso, perjudica a la característica de funcionamiento de resistencia al fuego para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles en una exposición prolongada a una llama intensa. Por otro lado, una cantidad que supera el 80% en peso disminuye el porcentaje de la fibra (A) para proporcionar una resistencia a la llama inadecuada.

Los motivos para que el material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención muestre una excelente resistencia a la llama son probablemente que el efecto de supresión de la combustión de los compuestos de Sb halogenados formados por la fibra (A) y el efecto de formación de películas carbonizadas de un material compuesto por la fibra de celulosa que contiene ácido silícico como fibra (B), se muestran sinérgicamente durante la combustión, y que, además, la fibra (D) se funde en combustión y cubre el material compuesto de fibras resistente a la llama para producir películas carbonizadas más estables formadas a partir del material compuesto de fibras resistente a la llama, proporcionando una característica de funcionamiento de resistencia al fuego para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles en una exposición prolongada a una llama intensa. De ese modo, puede mostrarse una resistencia a la llama excelente mayor de la esperada.

Aunque la fibra de celulosa que contiene ácido silícico como fibra (B) es originalmente una fibra que no puede arder fácilmente, tiene una escasa capacidad para hacer que otra fibra inflamable sea resistente a la llama. Por tanto, no será satisfactorio hacer que la fibra (D) sea resistente a la llama por medio de combinar la fibra (B) y la fibra (D). Puede obtenerse un efecto prominente combinando solamente fibras tal como en la presente invención.

En la presente invención, el 100% en peso del material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención se produce a partir de: del 80 al 20% en peso de la fibra (A); del 5 al 40% en peso de la fibra (B); del 5 al 40% en peso de la fibra (C); del 5 al 40% en peso de una fibra de poliéster como fibra (D) en el caso de un sistema de 4 componentes según la reivindicación 7. La razón de mezclado de las fibras mencionadas anteriormente puede determinarse según la calidad, tal como absorbencia de agua, tacto, absorbencia de humedad, sensación, voluptuosidad, fuerza del producto, resistencia al lavado y durabilidad, así como resistencia a la llama necesarios para los productos finales producidos a partir del material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido. Las fibras componentes se combinan para proporcionar el 100% en peso de una suma total de: del 80 al 20% en peso de la fibra (A), y preferiblemente del 60 al 30% en peso; del 5 al 40% en peso de la fibra (B), y preferiblemente del 10 al 35% en peso; del 5 al 40% en peso de la fibra (C), y preferiblemente del 10 al 35% en peso; y del 5 al 40% en peso de una fibra de poliéster como fibra (D), y preferiblemente del 10 al 35% en peso.

Una cantidad de la fibra (A) inferior al 20% en peso proporciona una resistencia a la llama insatisfactoria al material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido. Por otro lado, una cantidad que supera el 80% en peso proporciona una extraordinaria resistencia a la llama, pero disminuye el porcentaje de la fibra (B) y la fibra (C), dando como resultado una característica de funcionamiento de resistencia al fuego insuficiente para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles en una exposición prolongada a una llama intensa.

Además, una cantidad de la fibra de poliéster como fibra (D) inferior al 5% en peso proporciona procesabilidad, voluminosidad, tacto, sensación insatisfactorias, etc., y una cantidad que supera el 40% en peso disminuye relativamente las cantidades de la fibra (A), la fibra (B) y la fibra (C), y proporciona una resistencia a la llama inadecuada.

Una cantidad de la fibra (B) inferior al 5% en peso perjudica a la característica de funcionamiento de resistencia al fuego para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles en una exposición prolongada a una llama intensa, mostrando una mejora inadecuada en el efecto de resistencia a la llama. Por otro lado, una cantidad que supera el 40% en peso proporciona solamente material compuesto de fibras resistente a la llama que tiene escasos procesabilidad, tacto y voluptuosidad como desventaja de las fibras termorresistentes.

Además, una cantidad de una fibra celulósica como fibra (D) inferior al 5% en peso proporciona absorbencia de agua, tacto insatisfactorios, absorbencia de humedad, sensación no satisfactorios, etc., y además no puede proporcionar un efecto de mejora suficiente en la resistencia a la llama por medio de la formación de películas carbonizadas. Por otro lado, una cantidad que supera el 40% en peso disminuye relativamente una cantidad de la fibra (A) y la fibra (B), y perjudica a la característica de funcionamiento de resistencia al fuego para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles en una exposición prolongada a una llama intensa, dando como resultado una resistencia a la llama inadecuada.

Los motivos para que el material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención muestre una excelente resistencia a la llama son probablemente que el efecto de supresión de la combustión de compuestos de Sb halogenados formados por la fibra (A), el efecto de formación de películas carbonizadas del material compuesto por la fibra (B) y el efecto de formación de películas carbonizadas mediante carbonización en la combustión concurrente de la fibra (C) y la fibra (A) se muestran sinérgicamente durante la combustión, y que, además, una fibra de poliéster como fibra (D) se funde en combustión y cubre el material compuesto de fibras resistente a la llama para producir películas carbonizadas más estables formadas a partir del material compuesto de fibras resistente a la llama, proporcionando una característica de funcionamiento de resistencia al fuego para prevenir la inflamación del algodón y las espumas de uretano que van a usarse para ropa de cama o muebles en una exposición prolongada a una llama intensa. De ese modo, puede mostrarse una resistencia a la llama excelente mayor de la esperada.

Aunque la fibra (B) es originalmente una fibra que no puede arder fácilmente, tiene una escasa capacidad para hacer que otra fibra inflamable sea resistente a la llama. Por tanto, no será satisfactorio hacer que la fibra (D) y la fibra (D) sean resistentes a la llama por medio de combinar solamente la fibra (B) y fibra (D) o de combinar solamente la fibra (B) y la fibra (C). Puede obtenerse un efecto prominente solamente combinando fibras tal como se describe en la presente invención.

En la presente invención, en el caso de un sistema de 2 a 4 componentes según la reivindicación 8, se produce un material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención para proporcionar el 100% en peso de una suma total de: del 30 al 80% en peso de la fibra (A) que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A); del 10 al 50% en peso de fibra (B); del 5 al 40% en peso de fibra (C); y del 0 al 30% en peso de fibra (D), y para satisfacer relaciones del contenido de cada fibra en el material compuesto de fibras resistente a la llama de (A) >= (C), y (A) + (C) para que sea del 50 al 90% en peso, y (B) + (C) para que sea del 30 al 60% en peso. La razón de mezclado de las fibras mencionadas anteriormente puede determinarse según la calidad, tal como voluptuosidad, absorbencia de agua, tacto, absorbencia de humedad, sensación, fuerza del producto, resistencia al lavado y durabilidad, así como resistencia a la llama necesarios para los productos finales producidos a partir del material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido. En general, las fibras componentes se combinan para proporcionar una suma total del 100% en peso de: del 30 al 80% en peso de una fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso de compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A), y preferiblemente del 35 al 55% en peso; del 10 al 50% en peso de la fibra (B), y preferiblemente del 15 al 45% en peso; del 5 al 40% en peso de la fibra (C), y preferiblemente del 10 al 35% en peso; y del 0 al 30% en peso de fibra (D), y preferiblemente del 0 al 25% en peso, más preferiblemente del 0 al 15% en peso, y para satisfacer relaciones del contenido de cada fibra en el material compuesto de fibras resistente a la llama de (A) >= (C) y (A) + (C) para que sea del 50 al 90% en peso, y (B) + (C) para que sea del 30 al 60% en peso.

Una cantidad inferior al 30% en peso de una fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A) proporciona solamente una capacidad inadecuada para prevenir la combustión de la fibra (C) y la fibra (D), dando como resultado resistencia a la llama insatisfactoria del material compuesto de fibras resistente a la llama que va a obtenerse. Por otro lado, una cantidad que supera el 80% en peso proporciona una excelente resistencia a la llama del material compuesto de fibras resistente a la llama en sí, pero disminuye relativamente un componente para formar un armazón para mantener la forma en el material compuesto de fibras resistente a la llama en combustión. Como resultado, por ejemplo, serán insatisfactorios la característica de funcionamiento para prevenir la inflamación de materiales inflamables, tales como espumas de uretano usadas para sillas o colchones, y el tacto, la absorbencia de humedad, etc.

Con el fin de prevenir la combustión de la fibra (C) y la fibra (D), una cantidad de la fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A) es preferiblemente del 40 al 80% en peso.

Además, una cantidad de la fibra (B) inferior al 10% en peso no puede proporcionar un efecto de resistencia al fuego suficiente que tenga durabilidad frente a una llama durante un largo tiempo. Por otro lado, una cantidad que supera el 50% en peso dota al material compuesto de fibras resistente a la llama solamente de tacto y voluptuosidad insatisfactorios como desventaja de las fibras termorresistentes habituales.

Una cantidad de la fibra (C) inferior al 5% en peso proporciona una cantidad inadecuada de componente para formar materiales carbonizados, mientras que proporciona tacto, absorbencia de humedad insatisfactorios, etc., conduciendo a un efecto de resistencia al fuego insuficiente que tiene una durabilidad frente a la llama durante un largo tiempo. Por otro lado, una cantidad que supera el 40% en peso aumenta los componentes inflamables en el material compuesto de fibras resistente a la llama, dando como resultado una resistencia a la llama inadecuada. Una cantidad inferior al 55% en peso de la cantidad total de una fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A), y de la fibra (B) necesita una cantidad de la fibra (C) de preferiblemente el 30 al 40% en peso, con el fin de formar una cantidad suficiente de materiales carbonizados en el material compuesto de fibras resistente a la llama en combustión.

Además, una cantidad de la fibra (D) que supera 30 partes en peso también aumenta los componentes inflamables en el material compuesto de fibras resistente a la llama, y perjudica la resistencia a la llama.

Además, una cantidad de la fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A) es menor que la de la fibra (C) en el material compuesto de fibras resistente a la llama, se produce una cantidad inadecuada de formación de materiales carbonizados, conduciendo a una disminución en el efecto de resistencia al fuego con una durabilidad frente a la inflamación durante un largo tiempo.

Además, cuando la cantidad total de la fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A), y una cantidad de fibra (C) es inferior al 50% en peso en el material compuesto de fibras resistente a la llama, la escasez de los componentes que forman los materiales carbonizados no permite que se muestre suficientemente un efecto de resistencia al fuego con una durabilidad frente a la inflamación durante un largo tiempo, dando como resultado un tacto inadecuado. Por otro lado, la cantidad mencionada anteriormente que supera el 90% en peso proporciona una cantidad inadecuada de la fibra (B), conduciendo a un efecto de resistencia a la llama insuficiente. Además, cuando la cantidad total de la fibra (B) y una cantidad de la fibra (C) son inferiores al 30% en peso, se disminuye la cantidad de los componentes para mantener una estructura en el material compuesto de fibras resistente a la llama en combustión, conduciendo a un efecto de resistencia al fuego inadecuado. Por otro lado, una cantidad que supera el 60% en peso disminuye relativamente, con respecto a la cantidad total de la fibra (B) y la cantidad de fibra (C), un porcentaje de la fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A), y no permite una formación suficiente de estructuras que tienen una durabilidad frente a la inflamación durante un largo tiempo.

Los motivos para mostrar una excelente resistencia a la llama en el material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención se consideran tal como sigue. Cuando, durante la combustión, el material compuesto de fibras resistente a la llama se calienta y alcanza condiciones de temperatura que producen la combustión, una fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto a un polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A) descargará radical cloro activo y cloruro de hidrógeno para atrapar el radical activo que deriva reacciones en cadena de combustión del material compuesto de fibras resistente a la llama. Se mostrarán sinérgicamente el efecto de supresión de la combustión descrito anteriormente para cortar las reacciones en cadena de combustión, la aceleración posterior de la deshidratación-carbonización, formándose materiales carbonizados con dificultad en descomposición incluso a temperaturas elevadas por la fibra (c) y también los efectos mejorados de termorresistencia en el material compuesto por la fibra (B). De ese modo, puede mostrarse una resistencia a la llama excelente mayor de la esperada.

Aunque la fibra (B) es una fibra que originalmente no puede arder fácilmente, tiene una escasa capacidad para proporcionar resistencia a la llama a la otra fibra (C), y por tanto combinar la fibra (B) con la fibra (C) no puede proporcionar resistencia a la llama a la fibra (C). Y por tanto, solamente se obtendrá un efecto notable de hacer que otras fibras sean resistentes a la llama combinando las fibras tal como se describe en la presente invención.

Además, el uso de al menos una clase de fibras fundibles, tales como fibras de poliéster y fibras de nailon como fibra (D) hará que los materiales fundidos formados en el proceso de combustión permeen en el material compuesto de fibras resistente a la llama, y llenen el espacio entre fibras para formar una estructura firme. De ese modo, se mejorará la resistencia a la llama del material compuesto de fibras resistente a la llama. Además, el uso de óxido de antimonio en la fibra que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso del compuesto de Sb con respecto al polímero que contiene cloro no inferior al 25% en peso como fibra (A) hará que los compuestos de cloro reaccionen con el óxido de antimonio a altas temperaturas para formar cloruro de antimonio volátil, y el cloruro de antimonio volátil permanecerá en el sistema de reacción durante un largo tiempo y funcionará como eliminador de radicales activos eficaz de propiedades más pesadas que el aire.

Puede obtenerse un material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención combinando las fibras (A), (B), (C) y (D) mencionadas anteriormente, y puede estar en forma de materiales textiles, tales como telas, géneros de punto y materiales textiles no tejidos; artículos ensamblados de fibras, tales como cintas y velos; materiales de tipo hilo, tales como hilos hilados, hilos doblados, hilos retorcidos; y materiales de tipo cordón, tales como cordones de punto y cuerdas trenzadas.

El término "combinar" descrito anteriormente significa un procedimiento para obtener materiales textiles etc. incluyendo cada fibra a razones predeterminadas, mezclando las fibras (A), (B), (C) y (D) usando diversos métodos, y también significa combinar cada fibra e hilo en fases de mezclar, hilar, retorcer, tejer y tricotar.

Un material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención puede incluir agentes antiestáticos, agentes para la prevención de la coloración por calor, mejoradores de la resistencia a la luz, mejoradores de la blancura, inhibidores del mateado, etc. si fuera necesario.

El material compuesto de fibras resistente a la llama así obtenido de la presente invención tiene la resistencia a la llama deseada, y tiene características excelentes en tacto, sensación, absorbencia de humedad, voluptuosidad, etc.

Cuando las fibras (A), (B), (C) y (D) mencionadas anteriormente están en forma de fibras cortadas, un material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención puede fabricarse mediante los siguientes métodos: hilar tras mezclar las fibras; fabricar hilos y cintas y posteriormente retorcer los mismos; envolver una clase de la cinta con dos clases de hilos hilados; y envolver un cinta obtenida mezclando dos clases con una clase del hilo hilado. El material compuesto puede fabricarse mediante la combinación de los métodos.

Y cuando las fibras (A), (B), (C) y (D) mencionadas anteriormente están en forma de filamento, puede fabricarse un material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención mediante los siguientes métodos: retorcer cada filamento; retorcer dos clases de filamentos alrededor de una clase de filamento, respectivamente; retorcer una clase de filamento para dar un filamento obtenido retorciendo dos clases de filamentos; y retorcer un filamento obtenido retorciendo dos clases de filamentos para dar una clase de filamento. El material compuesto puede fabricarse mediante la combinación de los métodos.

Además, cuando una parte en las fibras (A), (B), (C) y (D) mencionadas anteriormente está en forma de una fibra cortada, y el resto está en forma de un filamento, el material compuesto puede fabricarse en un método en el que un componente de una fibra cortada se mezcla con otra(s) fibra(s) componente(s) para obtener un hilo hilado, y el hilo hilado puede retorcerse con otro(s) filamento(s) componente(s).

Cuando se fabrica un material textil usando el material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención, los materiales textiles tienen características tales como extraordinarios resistencia a la llama, tacto, sensación, absorbencia de humedad, voluptuosidad, etc. originadas en el material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención.

El término "material textil" descrito anteriormente comprende telas, géneros de punto, materiales textiles no tejidos y cordones, y el "material textil" puede usarse de manera ventajosa no solamente en prendas de vestir, tales como uniformes de trabajo resistentes al fuego, sino en productos de diseño de interior, tales como cortinas y alfombras, ropa de cama, tal como sábanas, mantas, esteras para cama y cojines para cama etc. y además en aplicaciones que necesitan características de fibras generales y una resistencia a la llama avanzada y también que necesitan excelentes tacto, absorbencia de humedad, sensación y voluptuosidad.

No son necesarios métodos especiales para fabricar estos materiales textiles, y pueden usarse procedimientos convencionales usados generalmente sin ninguna técnica especial.

Mejor modo para llevar a cabo la invención

La presente invención se describirá en más detalle, a continuación en el presente documento, con referencia a los ejemplos, pero la presente invención no se limita solamente a los ejemplos. Se midieron las fibras para determinar la resistencia a la llama en los ejemplos tal como sigue en forma de un material textil no tejido.

Preparación de un material textil no tejido para la prueba de combustión (1) Material textil no tejido de muestra

Se preparó un material textil no tejido de muestra con un peso de 200 g/m^{2} y unas dimensiones de 30 cm de longitud y 45 cm de anchura mediante el método de punzonado usando una fibra mezclada a un porcentaje predeterminado.

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(2) Material textil no tejido para revestimientos

Se preparó un material textil no tejido de poliéster de muestra para revestimientos con un peso de 200 g/m^{2} y unas dimensiones de 30 cm de longitud y 45 cm de anchura mediante el método de punzonado usando una fibra mezclada a un porcentaje predeterminado de la misma manera.

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Preparación de una muestra para la prueba de combustión

Se produjo un colchón sencillo y se usó como muestra para la prueba de combustión. Se colocó una capa del material (1) textil no tejido de muestra sobre el material (2) textil no tejido de poliéster para revestimiento, y se colocó adicionalmente una capa de un material textil hecho de un poliéster (peso de 120 g/m^{2}) como material textil de superficie sobre los materiales textiles en capas descritos anteriormente para obtener una estructura de tres capas. Se acolchó la estructura de tres capas obtenida usando un hilo de algodón, y se fijó además sobre una espuma de poliuretano (tipo 360S de Toyo Tire & Rubber CO. LTD.) que tenía unas dimensiones de 30 cm de longitud, 45 cm de anchura y 7,5 cm de espesor, y una densidad de 22 kg/m^{3}, usando grapas.

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Método de prueba de combustión (1) Forma del quemador

La cabeza del quemador tiene forma de letra T, y se produjo la cabeza del quemador de un acero inoxidable que tenía un diámetro externo de 1,27 cm y un espesor de 0,0889 cm. La parte de la barra de la letra T tiene una longitud de 30,48 cm, la superficie encima de la barra de la letra T tiene 34 aberturas (perforaciones de las que sale gas) de 1,2 mm de diámetro a intervalos iguales.

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(2) Método de prueba de combustión

Se dispuso una muestra para la prueba de combustión de modo que mostrara un lado de superficie superior de una estructura de tres capas. Se dispuso la cabeza del quemador en el centro de la muestra, y en paralelo a la dirección longitudinal de la muestra, cuando se observaba en una superficie superior de la muestra, de modo que la cara de las perforaciones para lanzar una llama podía proporcionar una altura de 42 mm en la parte superior de la muestra, y que la barra horizontal de la letra T podía extenderse horizontalmente, y la barra vertical podía extenderse en una dirección vertical y superior. Como gas de combustión, se usó propano (99% o más de pureza), y se adoptaron condiciones de presión de gas de 0,11 MPa, un flujo de masa de gas de 12,9 l/min. y un periodo de inflamación de 70 segundos. Se evaluaron la existencia de fuego en la espuma de uretano en este momento, el estado del material textil no tejido de muestra y la combustión del material textil de superficie. Se evaluó como A un caso en el que la espuma de uretano no tenía fuego en este momento, y como C un caso que tenía fuego. En el estado de películas carbonizadas de un material textil no tejido de muestra, se evaluaron como A un caso en el que las películas carbonizadas del material textil no tejido de muestra no tenían perforaciones que habían penetrado y un caso en el que no tenían grietas, y se evaluó como C un caso en el que tenían perforaciones y grietas tras la terminación de la prueba de combustión. En la combustión del material textil de superficie, se evaluó como A un caso en el que la autoextinción se produjo rápidamente en el plazo de 30 segundos tras la terminación de la inflamación mediante un quemador, y como C un caso en el que la combustión continuó. En la evaluación de la resistencia a la llama, se evaluó como A un caso en el que se dio A para los tres artículos, y se evaluó como C un caso en el que se dio C para uno o más artículos.

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Resultado de la evaluación de la voluptuosidad Voluminosidad del material textil no tejido de muestra

Con el fin de evaluar la procesabilidad del material textil no tejido compuesto de fibras resistente a la llama, se realizó una evaluación de la voluptuosidad sobre el tacto voluminoso de los materiales textiles en el procedimiento de acolchado.

Se realizó la evaluación por el método visual, y se evaluó como A un nivel en el que el material textil frontal en el procedimiento de acolchado tenía un tacto voluminoso preferible como material textil no tejido para ropa de cama (por ejemplo, un material textil no tejido usando fibras de poliéster), como B un nivel adecuado para su uso, se evaluó como C un nivel inferior a B (por ejemplo, un material textil no tejido usando fibras de rayón.)

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Método de evaluación de las características de una fibra de celulosa

Se examinó mediante evaluación de la voluptuosidad si un material compuesto de fibras resistente a la llama tenía características (apreciación visual, sensación) tal como una fibra celulósica. La evaluación A muestra que el material compuesto de fibras resistente a la llama tiene características (apreciación visual, sensación) de fibra celulósica, y la evaluación C muestra que el material compuesto de fibras resistente a la llama no las tiene.

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Método de evaluación de la blancura de un material textil no tejido de muestra

Con el fin de evaluar la voluptuosidad del material textil no tejido de un material compuesto de fibras resistente a la llama, se evaluó la blancura del material textil no tejido de muestra mediante el método de voluptuosidad. Se realizó la evaluación de la voluptuosidad basándose en un punto de vista visual, y se evaluó como A un nivel adecuado para su uso en la utilización de materiales textiles de superficie para muebles tapizados, en los que se requerían lustre y propiedad de coloración, y como C un nivel inadecuado.

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Método de evaluación del tacto

Se realizó una evaluación de la voluptuosidad sobre el tacto y la sensación, especialmente la sensación del tacto en seco, de un material textil no tejido compuesto de fibras resistente a la llama. Se realizó la evaluación de manera que se evaluó como A el nivel preferible o el nivel que podía utilizarse en la utilización de un lado frontal de muebles tapizados (por ejemplo, material textil no tejido usando fibra de poliéster), y se evaluó como C un nivel inferior al nivel mencionado anteriormente (por ejemplo, material textil no tejido usando fibra de melamina).

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Método de evaluación de la voluptuosidad (sensación de lustre, propiedad de coloración)

Con el fin de evaluar la voluptuosidad de un material textil no tejido compuesto de fibras resistente a la llama, se realizó una evaluación de la voluptuosidad, respectivamente, sobre la sensación de lustre y propiedad de coloración tras la tinción del material textil no tejido de muestra. Se llevó a cabo una evaluación de la voluptuosidad desde un punto de vista visual. En el lustre, se evaluó como A un nivel adecuado para su uso en la utilización de material textil frontal de muebles tapizados, y se evaluó como C un nivel inadecuado. En la propiedad de coloración, se evaluó como A un nivel adecuado para su uso con respecto a la propiedad de coloración necesaria en la utilización de material textil frontal de muebles tapizados, y se evaluó como C un nivel inadecuado. Se realizó la tinción en las siguientes condiciones: colorantes catiónicos (Maxilon amarillo 2RL al 0,55% omf, Maxilon rojo GRL al 0,25% omf, Maxilon azul GRL al 0,30% omf: todos fabricados por Ciba-Geigy), ácido acético, acetato de sodio y dispersante aniónico al 2% omf (LevenolWX: fabricado por Kao Corp.) como agente auxiliar, un agente acelerador al 0,4% omf (laurilsulfato de sodio), razón del baño 1 : 2,5, y se hirvió a presión normal durante 1 hora. Tras teñir, se deshidrató la muestra mediante un deshidratador centrífugo y se secó a temperatura ordinaria para obtener un material textil no tejido que tenía un tono marrón oscuro.

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Ejemplo de fabricación 1

Se disolvió un copolímero que comprendía el 51% en peso de acrilonitrilo, el 48% en peso de cloruro de vinilideno y el 1% en peso de p-estirenosulfonato de sodio de modo que la concentración de resina podía proporcionar el 30% en peso en dimetilformamida. Se añadieron 15 partes de trióxido de antimonio a 100 partes del peso de resina de la disolución de resina obtenida obteniendo una solución de hilatura.

El trióxido de antimonio tenía un diámetro de partícula ajustado de manera uniforme a no más de 2 micrómetros, y se ajustó previamente de modo que podía dispersarse de manera uniforme en una disolución de resina en dilución.

Se extruyó la solución de hilatura que incluía trióxido de antimonio en una disolución acuosa de dimetilformamida con una concentración del 50% en peso, usando una boquilla que tenía un diámetro de orificio de boquilla de 0,08 mm, y un número de orificios de 300 orificios. Se secó la fibra obtenida a 120 grados C tras lavar con agua, posteriormente, tras estirar a 3 veces, se proporcionó tratamiento térmico a 145 grados C durante 5 minutos obteniendo una fibra (A).

El contenido en cloro de la fibra obtenida proporcionó el 35,1% en peso con respecto al peso del copolímero que contenía cloro. Se obtuvo una fibra cortada que tenía un tamaño de fibra de 2,2 dtex, una fuerza de 2,5 cN/dtex, una razón de alargamiento del 40% y una longitud de corte de 51 mm.

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Ejemplo de fabricación 2

Se disolvió un copolímero que comprendía el 56% en peso de acrilonitrilo, el 41% en peso de cloruro de vinilideno y el 3% en peso de 2-acrilamida-2-metilpropanosulfonato de sodio en dimetilformamida de modo que la concentración de resina podía proporcionar el 20% en peso. Se añadió trióxido de antimonio en la disolución de resina obtenida proporcionando una solución de hilatura. La tabla 1 muestra las cantidades de adición de trióxido de antimonio.

Se extruyó la solución de hilatura que incluía trióxido de antimonio en una disolución acuosa de dimetilformamida con una concentración del 50% en peso usando una boquilla que tenía un diámetro de orificio de boquilla de 0,08 mm, y un número de orificios de 300 orificios. Se secó la fibra obtenida a 120 grados C tras lavar con agua, y posteriormente, tras estirar a 3 veces, se proporcionó tratamiento térmico a 145 grados C durante 5 minutos obteniendo una fibra (A).

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El contenido en cloro de la fibra obtenida proporcionó el 30,0% en peso con respecto al peso del copolímero que contenía cloro. Se obtuvo una fibra cortada que tenía un tamaño de fibra de 2,2 dtex, una fuerza de 2,9 cN/dtex, una razón de alargamiento del 38% y una longitud de corte de 51 mm.

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Ejemplos 1 a 7 y ejemplos comparativos 1 a 14

Se mezclaron a los porcentajes mostrados en la tabla 1 la fibra (A) obtenida mediante el ejemplo de fabricación 1; Basofil de una fibra de melamina (que tenía una distribución del tamaño de fibra de aproximadamente 1 a 3,5 dtex, y una distribución de 20 a 200 mm de longitud de corte, fabricado por Basofil Fibers), Visil como fibra celulósica que contenía silicio (1,7 dtex, 40 mm de longitud de corte, fabricado por SATERI INTERNATIONAL), (y Technora (1,7 dtex, 38 mm de longitud de corte, fabricado por Teijin Ltd.) de una fibra de poliamida para-aromática y que no formaba parte de la invención como fibra (B)); un rayón (1,5 dtex, 38 mm de longitud de corte) como fibra (C) celulósica; y una fibra de poliéster (6,6 dtex, 51 mm de longitud de corte) como fibra (D), y se fabricaron materiales textiles no tejidos de muestra. Se usaron estas muestras para la prueba de combustión. La tabla 2 muestra los resultados de la evaluación.

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TABLA 1

1

TABLA 2

3

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Todos los ejemplos 1 a 7 proporcionaron resultados satisfactorios en la prueba de combustión, voluminosidad de material textil no tejido de muestra y características (sensación etc.) como fibras celulósicas. Ninguna clase de fibra (B) proporcionó ninguna diferencia con respecto a los resultados.

En los ejemplos comparativos 1, 5, 6 y 10, aunque la fibra (A) mostró un efecto y una llama que se extinguía rápidamente del material textil de superficie, pequeños porcentajes de la fibra (B) mostraron una capacidad de insatisfactoria de formación de películas carbonizadas, conduciendo a la combustión de las espumas de uretano mediante exposición directa a la llama de un quemador.

En los ejemplos comparativos 2, 4 y 8, pequeños porcentajes de la fibra (A) y fibra (B) hicieron que la resistencia a la llama fuera insatisfactoria, y se quemaron tanto la espuma de uretano como el material textil de superficie.

En los ejemplos comparativos 3, 7 y 9, aunque la fibra (B) formó películas carbonizadas y las espumas de uretano no se quemaron, pequeños porcentajes de la fibra (A) continuaron la combustión de los materiales textiles de superficie.

En el ejemplo comparativo 11, aunque un alto porcentaje de la fibra (A) y la fibra (B) mostró la capacidad de formación de películas carbonizadas y proporcionó un resultado de la prueba de combustión satisfactorio, la ausencia de la fibra (D) proporcionó una voluminosidad inadecuada.

En los ejemplos comparativos 4, 5 y 6, porcentajes menores de la fibra (A) debilitaron la capacidad de extinguir la llama de la muestra, y se mostró una capacidad insatisfactoria de extinguir la combustión del material textil de superficie.

En los ejemplos comparativos 5 y 7, porcentajes mayores de la fibra (D) propagaron la llama de la fibra de poliéster, y se mostró una resistencia a la llama inferior.

La existencia de la fibra (D) hizo aumentar la voluminosidad de los materiales textiles no tejidos de muestra tanto en los ejemplos como en los ejemplos comparativos.

En características (sensación) como fibra celulósica, en los ejemplos comparativos 1 a 3, 4, 5 y 6, la ausencia de la fibra (C) no permitió un tacto como fibra celulósica, y en el ejemplo comparativo 9, a pesar de la existencia de la fibra (C), razones altas de la fibra (B) mostraron un tacto inferior.

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Ejemplos 8 a 12 y ejemplos comparativos 13 a 20

Se mezclaron a los porcentajes mostrados en la tabla 3 la fibra (A) obtenida en el ejemplo de fabricación 1; Visil (1,7 dtex, 40 mm de longitud de corte, fabricado por SATERI INTERNATIONAL) de una fibra de celulosa que contiene ácido silícico como fibra (B); y una fibra de poliéster (6,6 dtex, 51 mm de longitud de corte) como fibra (D), y se fabricaron materiales textiles no tejidos de muestra. Se usaron estas muestras para la prueba de combustión. La tabla 3 muestra los resultados de la evaluación.

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(Tabla pasa a página siguiente)

5

Aunque los materiales compuestos de fibras resistentes a la llama de los ejemplos 8 a 12 proporcionaron un resultado de combustión satisfactorio, porcentajes menores de la fibra (B) mostraron una capacidad insatisfactoria de formación de películas carbonizadas, conduciendo a la combustión de las espumas de uretano mediante exposición directa a la llama de un quemador en los materiales compuestos de los ejemplos comparativos 13, 14 y 17.

En los ejemplos comparativos 16, 17, 18 y 19, porcentajes menores de la fibra (A) debilitaron la capacidad de extinguir la llama de la muestra, y se mostró una capacidad insatisfactoria de extinguir la combustión del material textil de superficie.

En los materiales compuestos de los ejemplos comparativos 17 y 20, porcentajes mayores de la fibra (D) en comparación con otras fibras propagaron la llama de la fibra de poliéster, y se mostró una resistencia a la llama inferior.

Además, en los resultados de la evaluación de la voluptuosidad, la evaluación de la blancura de los materiales textiles no tejidos de muestra proporcionó resultados satisfactorios, y no se observó un tono amarillento de los materiales textiles no tejidos de muestra en los ejemplos y los ejemplos comparativos. Aunque los ejemplos proporcionaron resultados satisfactorios en los resultados de la evaluación del tacto, los ejemplos comparativos 13, 14 y 17 proporcionaron un tacto inferior tacto debido a la escasez de cantidades de fibra de poliéster.

Ejemplos 13 a 21 y ejemplos comparativos 21 a 33

Se mezclaron a los porcentajes mostrados en la tabla 4 la fibra (A) obtenida en el ejemplo de fabricación 2; Basofil de una fibra de melamina (que tenía una distribución del tamaño de una fibra de aproximadamente 1 a 3,5 dtex, y una distribución de 20 a 200 mm de longitud de corte, fabricado por Basofil Fibers), Visil como fibra celulósica que contiene que contiene silicio (1,7 dtex, 40 mm de longitud de corte, fabricado por SATERI INTERNATIONAL), (y Technora (1,7 dtex, 38 mm de longitud de corte, fabricado por Teijin, Ltd.) como fibra de poliamida para-aromática y que no forma parte de la invención como fibra (B)); un rayón (1,5 dtex, 38 mm de longitud de corte) como fibra (C) celulósica; y una fibra de poliéster (6,6 dtex, 51 mm de longitud de corte) como fibra (D), y se fabricaron materiales textiles no tejidos de muestra. Se usaron estas muestras para la prueba de combustión. La tabla 5 muestra los resultados de la evaluación.

TABLA 4

6

7

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TABLA 5

8

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Todos los ejemplos 13 a 21 proporcionaron resultados de la prueba de combustión satisfactorios, y mostraron niveles que podían usarse como materiales textiles de superficie para muebles tapizados en voluptuosidad y tacto.

Puesto que los ejemplos comparativos 21, 22, 23, 25, 26, 27, 29 y 31 tenían cantidades inadecuadas de componentes para formar películas carbonizadas y/o, puesto que tenían cantidades inadecuadas de componentes para mantener las estructuras en el material compuesto de fibras resistente a la llama en combustión, formaron orificios perforados y grietas en los materiales textiles no tejidos de muestra durante la prueba de combustión, conduciendo a la combustión de las espumas de uretano mediante exposición directa a la llama de un quemador.

Puesto que los ejemplos comparativos 24, 28 y 30, que incluían una gran cantidad de la fibra (B), tenían cantidades suficientes de componentes para mantener las estructuras en el material compuesto de fibras resistente a la llama en combustión, no se formaron ni perforaciones ni grietas. Sin embargo, porcentajes menores de la fibra (A) debilitaron la capacidad de extinguir la llama de la muestra, y mostraron una capacidad insatisfactoria de extinguir la combustión del material textil de superficie.

Aunque los ejemplos comparativos 32 y 33 mostraron resultados de la prueba de combustión satisfactorios y niveles con un tacto que podía usarse como material textil de superficie de muebles tapizados, y mostraron un escaso lustre debido a la inclusión de una gran cantidad de trióxido de antimonio en la fibra (A), dando como resultado propiedades inadecuadas para su uso como material textil de superficie de muebles tapizados.

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Aplicabilidad industrial

El uso del material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención puede proporcionar materiales textiles que tienen extraordinarias características del material compuesto de fibras resistente a la llama de la presente invención, concretamente, características, tales como extraordinarios resistencia a la llama, voluptuosidad, tacto, sensación, absorbencia de humedad. Los materiales textiles comprenden telas, géneros de punto, materiales textiles no tejidos y cordones, y pueden usarse preferiblemente en una utilización que requiere una resistencia a la llama avanzada y características de fibras generales, tales como extraordinarios voluptuosidad, tacto, absorbencia de humedad, sensación, etc. La utilización incluye muebles, tales como revestimientos para sillas, ropa de cama, fundas de almohada, sábanas, colchas y revestimientos para colchones, y además materiales textiles de superficie para ropa de cama, mantas, materiales para barreras insertadas entre materiales textiles de no resistencia a la llama y espumas de uretano, ropa, tal como uniformes de trabajo resistentes al fuego, productos de diseño de interior, tales como cortinas y alfombras, etc.

Claims

1. Material compuesto de fibras resistente a la llama obtenido combinando: del 20 al 85% en peso de una fibra (A) que contiene de 0,5 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso, siendo el polímero un copolímero que comprende: del 30 al 70% en peso de acrilonitrilo; del 70 al 30% en peso de un monómero a base de vinilo que contiene halógeno; y del 0 al 10% en peso de un monómero de vinilo copolimerizable con el mismo;

del 5 al 80% en peso de una fibra (B) termorresistente que es una fibra de melamina o una fibra celulósica que contiene ácido silícico;

del 0 al 40% en peso de una fibra (C) celulósica sin tratamiento de resistencia a la llama que es al menos una seleccionada de algodón, cáñamo, acetato y rayón; y

del 5 al 40% en peso de una fibra (D) sintética que es al menos una seleccionada de fibras de poliéster y fibras de nailon.

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2. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, obtenido combinando:

del 20 al 85% en peso de una fibra (A) que contiene de 6 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso del polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso;

del 15 al 80% en peso de la fibra (B) termorresistente; y

del 0 al 40% en peso de la fibra (D) sintética.

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3. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, obtenido combinando:

del 20 al 85% en peso de una fibra (A) que contiene de 0,5 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de halógeno no inferior al 17% en peso;

del 5 al 40% en peso de la fibra (B) termorresistente;

del 5 al 40% en peso de la fibra (C) celulósica; y

del 5 al 40% en peso de la fibra (D) sintética.

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4. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 2, obtenido combinando:

del 85 al 20% en peso de una fibra que contiene de 6 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de cloro no inferior al 17% en peso como polímero que contiene átomo de halógeno;

del 15 al 80% en peso de una fibra celulósica que contiene ácido silícico como fibra (B) termorresistente; y

del 0 al 40% en peso de una o más clases de la fibra (D) sintética,

combinándose el material compuesto de fibras resistente a la llama de modo que se proporciona un contenido de cada fibra de (A) >= (D) o (B) >= (D).

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5. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, que comprende del 5 al 35% en peso de fibras de poliéster y/o fibras de nailon como fibra (D) sintética, en el material compuesto de fibras resistente a la llama.

6. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, 2, 4 ó 5, en el que una fibra celulósica que contiene ácido silícico como fibra (B) termorresistente comprende del 20 al 50% en peso de ácido silícico en la misma.

7. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1 ó 3, obtenido combinando:

del 80 al 20% en peso de una fibra (A) que contiene de 6 a 50 partes en peso de un compuesto de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de cloro no inferior al 17% en peso, como polímero que contiene átomo de halógeno;

del 5 al 40% en peso de la fibra (B) termorresistente;

del 5 al 40% en peso de la fibra (C) celulósica; y

del 5 al 40% en peso de una fibra de poliéster como fibra (D) sintética.

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8. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, que comprende:

del 30 al 70% en peso de una fibra, que contiene de 0,5 a 5,5 partes en peso de Sb con respecto a 100 partes en peso de un polímero que contiene átomo de cloro no inferior al 25% en peso como polímero que contiene átomo de halógeno, como fibra (A);

del 10 al 50% en peso de la fibra (B) termorresistente;

del 5 al 40% en peso de la fibra (C) celulósica; y

del 0 al 30% en peso de la fibra (D) sintética, en el que el contenido de las fibras (A) a (D) satisface relaciones de

(1): (A) >= (D);

(2): (A) + (D) es del 50 al 90% en peso; y

(3): (C) + (D) es del 30 al 60% en peso.

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9. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1 u 8, en el que un polímero que contiene cloro como polímero que contiene átomo de halógeno es un copolímero que comprende:

del 40 al 60% en peso de acrilonitrilo;

del 60 al 40% en peso de un monómero de vinilo que contiene cloro; y

del 0 al 10% en peso de un monómero de vinilo copolimerizable con el mismo.

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10. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1 a 3, 8 ó 9, en el que la fibra (D) sintética comprende del 16 al 100% en peso de al menos una clase de fibras de fibras de poliéster y fibras de nailon.

11. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1 a 3, 8, 9 ó 10, en el que la fibra (D) sintética, es una fibra sintética que comprende del 16 al 100% en peso de una fibra de poliéster.

12. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, 8, 9, 10 u 11, en el que una fibra que contiene un compuesto de Sb en un polímero como polímero que contiene átomo de halógeno que contiene átomo de cloro está en una cantidad del 40 al 70% en peso.

13. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, 8, 9, 10, 11 ó 12, en el que la fibra (C) celulósica está en una cantidad del 30 al 40% en peso.

14. Material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1, 8, 9, 10, 11, 12 ó 13, en el que un contenido del compuesto de Sb es de 0,5 a 3,5 partes en peso con respecto al 100% en peso de los polímeros que contienen átomo de cloro como polímero que contiene átomo de halógeno.

15. Material textil fabricado usando el material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1 a 14.

16. Material textil no tejido fabricado usando el material compuesto de fibras resistente a la llama según la reivindicación 1 a 14.