阻燃纤维复合物及用其制成的布帛.pdf

本发明涉及按相对于含卤原子17重量％以上的聚合物100重量份，含有0.5～50重量份的Sb化合物的纤维(A)20～85重量％、耐热纤维(B)5～80重量％、纤维素类纤维(C)0～40重量％、可燃性纤维(D)0～40重量％的比例进行复合而形成的阻燃纤维复合物。通过将上述阻燃纤维复合物应用于室内家具及床上用品等，可使材料的阻燃性得到进一步地提高，且可以用于阻燃性要求更高的领域。

1、  阻燃纤维复合物，其由相对于含卤原子17重量％以上的聚合物100重量份含有0.5～50重量份的Sb化合物的纤维(A)20～85重量％、耐热纤维(B)5～80重量％、纤维素类纤维(C)0～40重量％、化学纤维等可燃性纤维(D)0～40重量％进行复合而成。

2、  权利要求1所述的阻燃纤维复合物，其由相对于含卤原子17重量％以上的聚合物100重量份，含有6～50重量份的Sb化合物的纤维(A)20～85重量％、耐热纤维(B)15～80重量％、化学纤维等可燃性纤维(D)0～40重量％进行复合而成。

3、  权利要求1所述的阻燃纤维复合物，其由相对于含卤原子17重量％以上的聚合物100重量份，含有0.5～50重量份的Sb化合物的纤维(A)20～85重量％、耐热纤维(B)5～40重量％、纤维素类纤维(C)5～40重量％、化学纤维等可燃性纤维(D)5～40重量％进行复合而成。

4、  权利要求1～3中任一项所述的阻燃纤维复合物，其中，上述含卤原子的聚合物是由丙烯腈30～70重量％、含卤乙烯基单体70～30重量％及可与它们共聚的乙烯基单体0～10重量％所形成的共聚物。

5、  权利要求1～3中任一项所述的阻燃纤维复合物，其中，上述耐热纤维(B)选自含硅酸的纤维素类纤维、芳族聚酰胺纤维、三聚氰胺纤维。

6、  权利要求1或3所述的阻燃纤维复合物，上述纤维素类纤维(C)选自未经阻燃处理的棉、麻、醋酸酯类纤维、人造丝类纤维。

7、  权利要求1～3中任一项所述的阻燃纤维复合物，上述化学纤维等可燃性纤维(D)含有聚酯纤维、尼龙纤维中的至少一种。

8、  权利要求2所述的阻燃纤维复合物，其由相对于上述含卤原子聚合物即含氯原子17重量％以上的聚合物100重量份，含有6～50重量份的Sb化合物的纤维85～20重量％、上述耐热纤维(B)即含硅酸纤维素类纤维15～80重量％、一种以上的上述化学纤维等可燃性纤维(D)0～40重量％所组成，且以各纤维的含量为(A)≥(D)或(B)≥(D)的方式复合而成。

9、  权利要求2、3、7或8所述的阻燃纤维复合物，其中，在阻燃纤维复合物中，含有作为上述的化学纤维等可燃性纤维(D)的聚酯纤维和/或尼龙纤维5～35重量％。

10、  权利要求2、4、5、7、8或9所述的阻燃纤维复合物，其中，作为上述耐热纤维(B)的含硅酸纤维素类纤维，在纤维中含有20～50重量％的硅酸。

11、  权利要求3、4、5、6或7所述的阻燃纤维复合物，其由相对于上述含卤原子聚合物即含氯原子17重量％以上的聚合物100重量份，含有6～50重量份的Sb化合物的纤维(A)80～20重量％、耐热纤维(B)5～40重量％、纤维素类纤维(C)5～40重量％、及作为上述化学纤维等可燃性纤维(D)的聚酯纤维5～40重量％进行复合而成。

12、  权利要求1、4、5、6或7所述的阻燃纤维复合物，其由作为上述纤维(A)的相对于含卤原子聚合物即含氯原子25重量％以上的聚合物100重量份含有0.5～5.5重量份的Sb的纤维30～70重量％、耐热纤维(B)10～50重量％、纤维素类纤维(C)5～40重量％、及化学纤维等可燃性纤维(D)0～30重量％所组成，且纤维(A)～(D)的含量满足(1)(A)≥(D)、(2)(A)+(D)为50～90重量％及(3)(C)+(D)为30～60重量％。

13、  权利要求1、4或12所述的阻燃纤维复合物，其中，作为上述含卤原子聚合物的含氯聚合物是由丙烯腈40～60重量％、含氯乙烯基单体60～40重量％及可与它们共聚的乙烯基单体0～10重量％所形成的共聚物。

14、  权利要求1、7、12或13所述的阻燃纤维复合物，上述化学纤维等可燃性纤维(D)以16～100重量％的量含有聚酯纤维、尼龙纤维中的至少一种纤维。

15、  权利要求1、7、12、13或14所述的阻燃纤维复合物，上述化学纤维等可燃性纤维(D)是含有16～100重量％的聚酯纤维的可燃性纤维。

16、  权利要求1、12、13、14或15所述的阻燃纤维复合物，其中上述含卤原子聚合物即含氯原子聚合物中的含锑化合物的纤维是40～70重量％。

17、  权利要求1、6、12、13、14、15或16所述的阻燃纤维复合物，其中纤维素类纤维(C)为30～40重量％。

18、  权利要求1、12、13、14、15、16或17所述的阻燃纤维复合物，上述Sb化合物的含量相对于作为上述含卤原子聚合物的含氯原子聚合物100重量％，为0.5～3.5重量份。

19、  用权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18所述的阻燃纤维复合物制造的布帛。

20、  用权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18所述的阻燃纤维复合物制造的无纺布。

阻燃纤维复合物及用其制成的布帛
技术领域
本发明涉及以前的阻燃纤维复合物所难以解决的问题，即涉及使床上用品的阻燃性得到了进一步提高，并且提高了加工性、膨松性，另外加工性、手感及触感良好的具有设计性的用于家具、床上用品的便宜而高度阻燃的纤维复合物及用其制成的布帛。
背景技术
为了防止火灾，最好赋予居室的家具及床上用品等所使用的材料以阻燃性。为了使家具及床上用品在使用时具有舒适性，通常要使用棉或聚氨酯泡沫等易燃材料，因此为了防火，重要的是防止该易燃材料长时间地触及火焰。另外，该防火材料也必须不损害家具及床上用品的舒适性及设计性。过去已研究了各种阻燃纤维及防火试剂，但仍未出现充分兼具这种高度阻燃性和家具、床上用品材料的要求的材料。
例如，虽然有用防火试剂涂覆棉布这种后处理的防火方法，但存在着防火试剂的附着均匀化、附着导致布质硬化、因洗涤而产生脱离及安全性等问题。另外，已知由卤素共聚形成的高分子纤维组成的布帛具有优良的设计性，而且是阻燃性的，但在强制燃烧的情况下，由于持续燃烧而不能保持其结构，因此上述床上用品及家具用的棉花、聚氨酯泡沫的阻燃耐火性能不足。另外，虽然耐热纤维形成的布具有优异的阻燃性，但其它的未进行阻燃化的天然纤维、化学纤维缺乏阻燃能力，由它们复合而成的材料的阻燃性不足，因此必然是仅使用耐热性纤维进行制作，存在着成为极昂贵材料的问题。另外，对于耐热性纤维，还存在着开纤时的加工性问题、吸湿性及触感差、以及因染色性差而难以获得高设计性色彩的问题。
作为对这些家具、床上用品用材料的缺点进行改进而具有作为通常必需特性的优良的手感、吸湿性、触感且具有稳定阻燃性的材料，特开昭61-89339号中提出了由大量添加阻燃剂的高度阻燃化含卤纤维和未进行阻燃化的其它纤维组合而成的阻燃纤维复合物。另外，特开平8-218259号中记载了通过使少量地混合有耐热性纤维而可以用于作业服用途的含卤素及Sb的纤维与棉等进行混合，获得了手感及吸湿性优异且具有高阻燃性的高度阻燃纤维复合物，但是为了防止家具及床上用品中所用的聚氨酯着火而作为无纺布使用时，存在着在无纺布的制造中加工困难、珩缝加工时膨松性不足、因含有一定量以上的大量添加了阻燃剂的纤维而缺乏光泽感及发色性的设计性的问题，虽然离开火源时具有自熄性，但当长时间地暴露于激烈的火焰时，作为阻燃纤维复合物，仍存在着用于上述床上用品及家具的棉、聚氨酯泡沫阻燃耐火性不足等问题。
发明内容
本发明是为了获得作为以前的阻燃纤维复合物难以解决的问题，即使床上用品的阻燃性得到了进一步提高，并且提高了加工性、膨松性，另外加工性、手感及触感良好的具有设计性的用于家具、床上用品的便宜而高度阻燃的纤维复合物而做出的。
为了解决上述问题，本发明人反复地进行了专心研究的结果发现，对于缺乏防止其它可燃性纤维燃烧的能力的耐热纤维，如果由含氯聚合物形成的纤维和含有其它的纤维素类纤维的可燃性纤维进行混合而形成纤维复合物，则可以获得设计性、手感、触感优良且同时具有可长时间耐火的阻燃性的阻燃纤维复合物。另外，还发现可以改善耐热纤维单独使用时出现的问题—加工性及价格问题，从而完成了本发明。
也就是说，本发明涉及一种阻燃纤维复合物，该阻燃纤维复合物是由相对于含卤原子17重量％以上的聚合物100重量份，含有0.5～50重量份地Sb化合物的纤维(A)20～85重量％、耐热纤维(B)5～80重量％、纤维素类纤维(C)0～40重量％、化学纤维等可燃性纤维(D)0～40重量％(共计为100重量％)进行复合而成。另外，还涉及一种阻燃纤维复合物，其特征在于，在上述纤维(A)中，含卤原子的聚合物是由丙烯腈30～70重量％、含卤乙烯基单体70～30重量％及可与它们共聚的乙烯基单体0～10重量％所形成的共聚物，上述耐热纤维(B)是选自含硅酸的纤维素纤维、芳族聚酰胺纤维、三聚氰胺纤维的纤维，上述纤维素类纤维(C)是选自未进行阻燃处理的棉、麻、醋酸酯类纤维、人造丝类纤维的纤维，上述化学纤维等可燃性纤维(D)是聚酯纤维、尼龙纤维中的至少一种。
从手感、吸湿性方面来看，在上述记载的复合物中，优选由相对于含卤原子17重量％以上的聚合物100重量份，含有6～50重量份的Sb化合物的纤维(A)85～20重量％、作为上述耐热纤维(B)的含硅酸纤维素类纤维15～80重量％、上述化学纤维等可燃性纤维(D)为1种以上的化学纤维0～40重量％所组成，且以各纤维的含量为(A)≥(D)或(B)≥(D)的方式进行复合而形成的阻燃纤维复合物，或相对于含卤原子17重量％以上的聚合物100重量份，按含有6～50重量份的Sb化合物的纤维(A)80～20重量％、耐热纤维(B)5～40重量％、纤维素类纤维(C)5～40重量％、上述化学纤维等可燃性纤维(D)为聚酯纤维5～40重量％的比例进行复合而成的阻燃纤维复合物，另外，从手感、设计性方面来看，优选由作为上述纤维(A)的相对于含25重量％以上的氯原子的聚合物100重量份含有0.5～5.5重量份的Sb的纤维30～70重量％、耐热纤维(B)10～50重量％、纤维素类纤维(C)5～40重量％及上述化学纤维等可燃性纤维(D)0～30重量％所组成，且满足纤维(A)～(D)的含量为(1)(A)≥(D)、(2)(A)+(D)为50～90重量％及(3)(C)+(D)为30～60重量％的阻燃纤维复合物。
而且，本发明还涉及使用上述阻燃纤维复合物制成的布帛及无纺布。
在本发明的阻燃纤维复合物中，作为上述纤维(A)，使用相对于含卤原子17％以上的聚合物，含有0.5～50重量份Sb化合物的纤维，作为其一个例子，使用相对于含氯25重量％以上的聚合物含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维。
在上述含卤17重量％以上的聚合物中，优选的卤含量下限为20％，更优选为26％，上限优选为86％，更优选为73％，特别优选为48％。在上述卤含量不足17％的情况下，难以对纤维进行阻燃化，不是优选的。在上述含氯25重量％以上的聚合物中，优选的氯含量下限为26％，上限优选为73重量％，特别优选为48～58重量％。在上述氯含量不足25重量％的情况下，难以对与可燃性纤维的纤维复合物进行阻燃化，不是优选的。
作为如上所述的含有17％以上卤原子的聚合物，例如，可以列举含卤单体的聚合物、上述含卤单体和不含卤单体的共聚物、含卤聚合物和不含卤聚合物的混合物、或在聚合中～聚合后将卤导入不含卤的单体或聚合物中而形成的含卤聚合物等，但并不局限于这些物质。
作为这种含有17％以上卤原子的聚合物的具体例子，可以列举例如氯乙烯、偏氯乙烯、溴乙烯、偏溴乙烯等含卤乙烯基单体的均聚物或两种以上单体的共聚物；丙烯腈-氯乙烯、丙烯腈-偏氯乙烯、丙烯腈-溴乙烯、丙烯腈-氯乙烯-偏氯乙烯、丙烯腈-氯乙烯-溴乙烯、丙烯腈-偏氯乙烯-溴乙烯等含卤乙烯基单体与丙烯腈的共聚物；氯乙烯、偏氯乙烯、溴乙烯、偏溴乙烯等含卤乙烯基单体的一种以上和丙烯腈及可与它们共聚的乙烯基单体的共聚物；在丙烯腈均聚物中加成/聚合含卤化合物而形成的聚合物；含卤聚酯等，但并不局限于这些物质。另外，也可以对上述均聚物、共聚物进行适当混合而使用。
作为上述的可共聚乙烯基单体，例如，可以列举丙烯酸、其酯、甲基丙烯酸、其酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、乙烯基磺酸、其盐、甲代烯丙基磺酸、其盐、苯乙烯磺酸、其盐、2-丙烯酰胺-2-甲磺酸、其盐等，可以使用其中的1种或2种以上。
当上述含有17％以上卤原子的聚合物是由丙烯腈30～70％、含卤乙烯基单体70～30％及可与它们共聚的乙烯基单体0～10％所形成的聚合物，优选由丙烯腈40～60％、含卤乙烯基单体60～40％及可与它们共聚的乙烯基单体0～10％所形成的聚合物时，所获得的纤维具有所希望的性能(强度、阻燃性、染色性等)，同时还具有丙烯酸纤维的手感，因此是优选的。另外，当至少一种可共聚的乙烯基单体为含磺酸基的乙烯基单体时，提高了染色性，因而是优选的。
作为含有来自上述含卤的乙烯基单体及丙烯腈的单元的共聚物的具体例子，例如，可以列举由氯乙烯50份、丙烯腈49份、苯乙烯磺酸钠1份形成的共聚物、由偏氯乙烯43.5份、丙烯腈55份、苯乙烯磺酸钠1.5份形成的共聚物、偏氯乙烯41份、丙烯腈56份、2-丙烯酰胺-2-甲磺酸钠3份等。
本发明中使用的Sb化合物是用作阻燃剂的物质，作为其具体例子，可以列举氧化锑(Sb₂O₃、Sb₂O₄、Sb₂O₅等)、锑酸及其盐类、氯氧化锑等无机锑化合物，但并不局限于这些物质。它们可以单独使用，也可以是2种以上组合使用。
另外，上述Sb化合物的粒径统一调整为2μm以下，从避免喷嘴堵塞、提高纤维强度等方面来看，这在含卤聚合物中添加Sb化合物而形成的纤维制造工艺中是优选的。
相对于含有17％以上卤原子的聚合物100重量份，Sb化合物的比例为6～50重量份，优选为8～40重量份，更优选为10～30重量份。如果该量不足6重量份，则为了使阻燃纤维复合物获得必要的阻燃性，含有17％以上卤原子的聚合物中的含有Sb化合物的纤维(A)(以下称为“纤维(A)”)在阻燃纤维复合物中的混合率必须有所提高，但阻燃纤维复合体难以获得阻燃性以外的特征，例如手感、吸湿性、触感等高性能。另一方面，如果该量超过50重量份，则纤维制造时产生喷嘴堵塞、纤维物性(强度、伸长率等)变差，在高阻燃化纤维的制造上及品质等上出现问题，不是优选的。
在本发明中，只要保持Sb化合物相对于含有17％以上卤原子的聚合物的量为6～50重量份，也可以与其它的阻燃剂组合使用。作为可与上述Sb化合物组合使用的其它阻燃剂，例如，可以列举六溴苯等芳香族卤素化合物、氯化石蜡等脂肪族卤素化合物、三(2，3-二氯丙基)磷酸酯等含卤/磷化合物、多磷酸铵等无机磷化合物、MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃等无机镁化合物、氧化锡、氧卤化锡、氢氧化亚锡、ZnSnO₃、ZnSn(OH)₆等无机锡化合物等。相对于含有17％以上卤素的聚合物100重量份而言，该其它阻燃剂的使用量优选为1重量份以上，10重量份以下。另外，相对于含有17％以上卤原子的聚合物而言，阻燃剂的合计量为50重量份以下，进一步为40重量份以下，从避免纤维制造工艺上的问题及纤维强度差等物性差的方面来看，这种用量是优选的。
另外，在纤维(A)中，用于上述含25重量％以上氯的聚合物中的Sb化合物没有特别的限制，上述作为阻燃剂而公知的氧化锑(Sb₂O₃、Sb₂O₄、Sb₂O₅等)、锑酸及其盐类、氧卤化锑等无机锑化合物、MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃等无机镁化合物、氧化锡、氧卤化锡、氢氧化亚锡等无机锡化合物等使阻燃性得到了提高，从而是优选的，但是单独或组合使用两种以上粒径统一调整为2μm以下的阻燃剂且使用含量为0.5～5.5重量份，对于赋予纤维光泽、染色上的发色性及阻燃性是优选的，从光泽赋予性及发色性考虑，含量为0.5～3.5重量份是更为优选的。
相对于上述含卤17％以上的聚合物，含有0.5～50重量份Sb化合物的纤维(A)可以是短纤维，也可以是长纤维，但优选是与本发明中使用的耐热纤维(B)、纤维素类纤维(C)、化学纤维等可燃性纤维(D)进行复合加工时所复合的纤维近似的纤维，对应于纤维制品用途中所使用的耐热纤维、天然纤维及化学纤维，优选1.7～3.3dtex、切断长度为38～64mm左右的短纤维。但是，在无纺布等用途中，为了获得具有蓬松性、硬挺度的阻燃纤维复合物，优选7.8dtex～12dtex、切断长度为51～102mm左右的短纤维。
本发明中使用的耐热纤维(B)(以下称为“纤维(B)”)是在阻燃纤维复合物中的可燃性成分进行燃烧时用于形成保持该阻燃纤维复合物形状的骨架而使用的成分，其为具有以下耐热性的纤维：如果有熔点的话，其熔点为350℃或更高，没有熔点时，其分解温度为300℃以上。
作为上述纤维(B)，例如，可以列举由芳香族聚酰胺、三聚氰胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑等得到的如上所述的纤维、含硅酸的纤维、酚类纤维、碳纤维等，这些纤维(B)可以单独使用或两种以上并用。
作为上述芳香族聚酰胺纤维的具体例子，例如，可以列举起始分解温度在450℃以上的对位型芳香族聚酰胺纤维(例如，杜邦公司制造的Kevlar、帝人(株)制造的Technora、Teijin Twaron B.V.制造的Twaron等)、分解温度约为550℃的间位型芳香族聚酰胺纤维(例如，杜邦公司制造的Nomex、帝人(株)制造的Conex、Unitika，Ltd.制造的Apyeil等)。作为上述三聚氰胺纤维的具体例子，可以列举起始分解温度为约370℃的三聚氰胺纤维(例如，Basofil Fibers公司的Basofil等)。另外，作为上述聚酰胺酰亚胺纤维的具体例子，可以列举起始分解温度约为380℃的聚酰胺酰亚胺纤维(例如，RhonePoulenc公司制造的Kermel等)。而且，作为上述聚苯并咪唑纤维的具体例子，可以列举起始分解温度约为450℃的聚苯并咪唑纤维(例如，Celanese公司制造的PBI等)。作为上述酚类纤维的具体例子，可以列举起始分解温度约为370℃的诺沃洛伊德纤维(例如，Kynol com.制造的Kynol等)。作为上述含硅酸的纤维素类纤维的具体例子，例如，可以列举纤维中含有约30％硅酸的由Sateri公司制造的Visil。就本发明中使用的含硅酸的纤维素类纤维而言，作为提高阻燃纤维复合物的阻燃性、为保持布帛的强度而使用的成分，提供了优异的手感及吸湿性等舒适性，同时是具有在燃烧时形成碳化膜的效果的成分，作为纤维中含有20～50％硅酸的纤维素类纤维，通常具有1.7～8dtex左右的纤度、38～128mm左右的切断长度。
本发明中使用的纤维素类纤维(C)(以下称为“纤维(C)”)是用于赋予本发明的阻燃性纤维复合物以优异的手感及吸湿性等舒适性的成分。而且是在燃烧时与上述含卤原子聚合物(A)同时进行碳化、从而在该阻燃纤维复合物中形成即使在高温下也难以分解的碳化物的成分。
作为具体例子，可以列举棉、麻、醋酸酯纤维、人造丝等纤维，这些纤维(C)可以单独使用，也可以是两种以上并用。
作为上述化学纤维等可燃性纤维(D)(以下称为“纤维(D)”)的具体例子，可以列举普罗米克斯等半合成纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维等合成纤维等，这些纤维(D)可以单独使用，也可以是两种以上并用。其中，聚酯纤维、尼龙纤维等熔融纤维是优选的。聚酯纤维、尼龙纤维在燃烧时生成熔融物，覆盖阻燃纤维复合物而使阻燃纤维复合物形成的碳化膜变得更坚固，即使长时间地暴露于激烈火焰中，也能为床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫提供阻燃耐火性能，因而是优选的。其原因被认为是在这些纤维燃烧过程中生成的熔融物浸润了阻燃纤维复合物，填埋了纤维间隙，形成了结构坚固的材料。其中，聚酯纤维的软化点、熔点高，可提高阻燃纤维复合物的耐热性，因而是更为优选的。而且，聚酯纤维具有价格便宜、硬挺度高的特点，因硬挺度高而在无纺布的加工中易于产生膨松性，绗缝加工时的设计性方面表现优异，因而例如从加工成床席、床垫等时可提供成品美观性、膨松性、手感等方面来看，也是优选的。
在本发明的权利要求8所述的2～3成分体系的情况下，由纤维(A)85～20份和作为纤维(B)的含硅酸纤维素类纤维15～80重量％、纤维(D)0～40重量％制成了本发明的阻燃纤维复合物100重量％，这些混合比是为了满足由所获得的阻燃纤维复合物制成的最终制品所要求的阻燃性而确定的，同时也是为了满足吸水性、手感、吸湿性、触感、设计性、制品强度、耐洗涤性、耐久性等品质而确定的。通常，可以按下述方式进行复合：纤维(A)为85～20重量％，优选为75～25重量％，含硅酸的纤维素类纤维为15～80重量％，优选为20～70重量％，纤维(D)为0～40重量％，优选为5～35重量％，合计为100重量％。
在纤维(A)的量为不足20重量％的情况下，所得到的阻燃纤维复合物的阻燃性不足，另一方面，超过80重量％时，虽然阻燃性优异，但作为纤维(B)的含硅酸的纤维素纤维的比例变小，长时间暴露于激烈火焰时，床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫没有足够的阻燃耐火性能。
另外，在纤维(D)的量超过40重量％的情况下，纤维(A)、纤维(B)的量变少，不能获得足够的阻燃性。
另外，在作为纤维(B)的含硅酸的纤维素纤维的量不足15重量％的情况下，长时间暴露于激烈火焰时，床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫没有足够的阻燃耐火性能，另一方面，超过80重量％时，纤维(A)的比例小，不能获得足够的阻燃性。
本发明的阻燃纤维复合物呈现优异阻燃性的理由被认为是，燃烧时，由纤维(A)产生的卤化Sb化合物的抑制燃烧效果与作为纤维(B)的含硅酸的纤维素纤维导致的复合物的碳化膜形成效果产生了协同作用，而且纤维(D)在燃烧时发生熔融而覆盖阻燃纤维复合物，从而使阻燃纤维复合物形成的碳化膜变得更坚固，因而即使长时间暴露于激烈火焰中，也能为床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫提供阻燃耐火性能，显示了出人意料的优异阻燃性。作为纤维(B)的含硅酸的纤维素纤维本来是难燃的纤维，但缺乏使其它可燃性纤维阻燃化的能力，因此，即使仅仅复合纤维(B)及纤维(D)，也并不能使纤维(D)阻燃。通过本发明的方式进行纤维复合，首次获得了显著效果。
在本发明的权利要求11所述的4成分体系的情况下，由纤维(A)80～20重量％和纤维(B)5～40重量％、纤维(C)5～40重量％、作为纤维(D)的聚酯纤维5～40重量％制成了本发明的阻燃纤维复合物100重量％，这些混合比是为了满足由所获得的阻燃纤维复合物制成的最终制品所需要的阻燃性而确定的，同时也是为了满足吸水性、手感、吸湿性、触感、设计性、制品强度、耐洗涤性、耐久性等品质而确定的。可以按下述方式进行复合：纤维(A)为80～20重量％，优选为60～30重量％，纤维(B)为5～40重量％，优选为10～35重量％，纤维(C)为5～40重量％，优选为10～35重量％，及作为纤维(D)的聚酯纤维为5～40重量％，优选为10～35重量％，合计为100重量％。
在纤维(A)的量为不足20重量％的情况下，所得到的阻燃纤维复合物的阻燃性不足，另一方面，超过80重量％时，虽然阻燃性优异，但纤维(B)、纤维(C)的比例变少，长时间暴露于激烈火焰时，不能充分地形成使床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫阻燃的碳化膜，因而耐火性能不足。
另外，在作为纤维(D)的聚酯纤维的量不足5重量％的情况下，加工性、膨松性、手感、触感等不足，另一方面，超过40重量％时，纤维(A)、纤维(B)、纤维(C)的量变少，不能获得足够的阻燃性。
另外，在纤维(B)的量不足5重量％的情况下，长时间暴露于激烈火焰时，床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫没有足够的阻燃耐火性能，不能充分地得到提高阻燃性的效果。另一方面，超过40重量％时，只能获得具有耐热纤维的缺点—加工性、手感、设计性差的阻燃纤维复合物。
而且，当作为纤维(D)的纤维素类纤维的量不足5重量％时，吸水性、手感、吸湿性、触感等不足，同时也不能充分地获得由碳化膜形成引起的阻燃性提高效果，另一方面，超过40重量％时，纤维(A)、纤维(B)的量变少，长时间暴露于激烈火焰时，床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫没有足够的阻燃耐火性能，不能获得足够的阻燃性。
本发明的阻燃纤维复合物呈现优异阻燃性的理由被认为是，燃烧时，由纤维(A)产生的卤化Sb化合物的抑制燃烧效果、纤维(B)形成复合物的碳化膜的效果、燃烧时纤维(C)与纤维(A)同时碳化形成碳化膜的效果产生了协同作用，而且作为纤维(D)的聚酯纤维在燃烧时发生熔融而覆盖阻燃纤维复合物，从而利用阻燃纤维复合物使形成的碳化膜变得更坚固，因而即使长时间暴露于激烈火焰中，也能为床上用品及家具中使用的棉、聚氨酯泡沫提供阻燃耐火性能，显示了出人意料的优异阻燃性。纤维(B)本来是难燃的纤维，但缺乏使其它可燃性纤维阻燃的能力，因此，即使仅仅复合纤维(B)及纤维(D)，或仅仅复合纤维(B)及纤维(C)，也并不能使纤维(B)、纤维(D)阻燃。通过本发明的方式进行纤维复合，首次获得了显著效果。
在本发明的权利要求12所述的3～4成分体系的情况下，通过以下方式制成了本发明的阻燃纤维复合物：相对于含氯25重量％以上的聚合物，含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维(A)为30～80重量％、纤维(B)为10～50重量％、纤维(C)为5～40重量％、纤维(D)为0～30重量％，合计为100重量％，阻燃纤维复合物中各纤维含量为(A)≥(C)且(A)+(C)为50～90重量％且(B)+(C)为30～60重量％。这些混合比是为了满足由所获得的阻燃纤维复合物制成的最终制品所需要的阻燃性而确定的，同时也是为了满足设计性、吸水性、手感、吸湿性、触感、制品强度、耐洗涤性、耐久性等品质而确定的。通常，可以按下述方式进行复合：相对于含氯25重量％以上的聚合物，含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维(A)为30～80重量％，优选为35～55重量％，纤维(B)为10～50重量％，优选为15～45重量％，纤维(C)为5～40重量％，优选为10～35重量％，及纤维(D)为0～30重量％，优选为0～25重量％，更优选为0～15重量％，合计为100重量％，阻燃纤维复合物中各纤维含量为(A)≥(C)且(A)+(C)为50～90重量％且(B)+(C)为30～60重量％。
当作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维的量不足30重量％时，纤维(C)、纤维(D)的阻燃能力不足，所得到的阻燃纤维复合物的阻燃性不足，另一方面，超过80重量％时，虽然阻燃纤维复合物本身的阻燃性优异，但燃烧时形成保持阻燃纤维复合物形状的骨架的成分不足，结果导致例如椅子或垫子中所用的聚氨酯泡沫等易燃材料的阻燃耐火性能不足。另外，手感、吸湿性等也不足。为了防止纤维(C)、纤维(D)燃烧，作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维的量优选为40～80重量％。
另外，在纤维(B)的量不足10重量％的情况下，不能充分地获得可长时间耐火的阻燃效果。另一方面，超过50重量％时，只能获得具有耐热纤维的缺点—手感、设计性差的阻燃纤维复合物。
另外，在纤维(C)的量不足5重量％的情况下，没有足够的手感及吸湿性等，同时由于形成碳化物的成分不足，不能充分获得可长时间耐火的阻燃效果。另一方面，超过40重量％时，阻燃纤维复合物中的可燃成分变多，阻燃性不足。当作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维和纤维(B)的总量不足55重量％时，为了在燃烧时使阻燃纤维复合物中形成足够量的碳化物，纤维(C)的量优选为30～40重量％。
而且，在纤维(D)的量超过30重量％的情况下，阻燃纤维复合物中的可燃成分也会变多，阻燃性不足。
另外，在阻燃纤维复合物中，当作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维的量比纤维(C)的量少时，不能充分地形成碳化物，没有足够的可长时间耐火的阻燃效果。
另外，当阻燃纤维复合物中的作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维的量和纤维(C)的量的合计不足50重量％时，由于形成碳化物的成分不足而不能充分地获得可长时间耐火的阻燃效果，另外，手感也不够，另一方面，超过90重量％时，纤维(B)的量不足，不能获得充分的阻燃效果。
还有，当纤维(B)的量与纤维(C)的量的合计不足30重量％时，燃烧时保持阻燃纤维复合物中结构的成分变少，因而阻燃效果不足，另一方面，超过60重量％时，作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物，含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维的量的比例比纤维(B)的量与纤维(C)的量的合计少，不能充分地形成可长时间耐火的结构，因而阻燃效果不足。
本发明的阻燃纤维复合物呈现优异阻燃性的理由被认为是，燃烧时，阻燃纤维复合物受热，当达到可引起燃烧的温度条件时，作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维中释放出了活性氯自由基、氯化氢，对引起阻燃纤维复合物的燃烧连锁反应的活性自由基进行捕捉，切断了燃烧连锁反应而抑制了燃烧，还有，由于脱水碳化得到了促进而形成即使在高温下也难以分解的碳化物的纤维(C)，以及由纤维(B)引起的复合物的耐热性提高效果形成了协同作用，显示了出人意料的优异阻燃性。纤维(B)本来是难燃的纤维，但缺乏使其它纤维(C)阻燃的能力，因此即使复合纤维(B)及纤维(C)也不能使纤维(C)阻燃，通过本发明的方式进行纤维复合，首次获得了显著效果。
而且还被认为是，在纤维(D)中，通过使用聚酯纤维、尼龙纤维等熔融纤维中的至少一种，使得燃烧过程中生成的熔融物浸润了阻燃纤维复合物、填埋了纤维间隙、使结构变得坚固，提高了阻燃纤维复合物的阻燃性。另外还被认为是通过在作为纤维(A)的、相对于含氯25重量％以上的聚合物，含有0.5～5.5重量份Sb化合物的纤维中使用氧化锑，高温时氯化合物与氧化锑发生反应，生成了挥发性的氯化锑，由于其比空气重，因而长时间停留在反应体系中，作为有效的活性自由基捕获剂而起作用。
本发明的阻燃纤维复合物是如上所述的纤维(A)、(B)、(C)、(D)的复合物，为织物、编物、无纺布等布帛、梳条、纤维网等纤维集合物、短纤维纱及并纱/捻纱等纱状物、编带、线带等带状物之类形态的材料。
上述的复合是指采用各种方法混合纤维(A)、(B)、(C)、(D)，从而得到含有规定比率成分的布帛等，意味着通过混棉、纺纱、捻纱、机织、针织步骤分别组合成纤维、纱。
在本发明的阻燃纤维复合物中，也可以根据需要含有防静电剂、防热着色剂、耐光性提高剂、增白剂、消光抑制剂等。
由这种方式得到的本发明的阻燃纤维复合物具备以下特性：具有所希望的阻燃性，在手感、触感、吸湿性、设计性等方面表现优异。
作为本发明的阻燃纤维复合物的制造方法，当上述纤维(A)、(B)、(C)、(D)为短纤维时，用它们进行混合纺纱、或分别制造各纱或梳条并进行绞合、或在一种梳条上卷绕两种短纤维纱、或在两种纱的混合梳条上卷绕一种短纤维纱进行制造均可，另外，也可以组合使用这些方法进行制造。
另外，当上述纤维(A)、(B)、(C)、(D)为长纤维时，可以绞合各种长纤维、或在一种长纤维上分别卷绕两种长纤维、或对由两种长纤维绞合形成的长纤维与一种长纤维进行卷绕、或在一种长纤维上卷绕由两种长纤维绞合形成的长纤维而进行制造，另外，也可以组合使用这些方法进行制造。
还有，当上述纤维(A)、(B)、(C)、(D)中的一部分为短纤维、其余为长纤维时，可以对短纤维进行混合而形成短纤维纱，再将其与长纤维进行绞合等而进行制造。
如果使用本发明的阻燃纤维复合物制造布帛，就可以获得具备本发明的阻燃纤维复合物所具有的优良特性，即优异的阻燃性，以及手感、触感、吸湿性、设计性等优良特性的布帛。
上述布帛是包含织物、编物、无纺布、编带类等的概念，不仅是阻燃作业服等的衣料，还适用于窗帘、地毯等室内制品，以及被罩、毛毯、床席、床垫等床上用品等需要高度阻燃性且手感、吸湿性、触感、设计性等通常的纤维特性必须优异的用途。在这些布帛的制造中，不需要特别的方法，可以原样使用一直以来通常使用的制法。
实施发明的最佳方案
以下，通过进行实施对本发明做更详细地说明，但本发明并不局限于这些实施例。还有，实施例中纤维的阻燃性是按下述方式并使用无纺布测定的。
(燃烧试验用无纺布的制作)
(1)试样无纺布
对于试样无纺布，使用按规定比例混合的纤维，通过针刺法制成目付为200g/m²、长30cm×宽45cm的无纺布。
(2)包覆用无纺布
对于包覆用聚酯无纺布，同样是通过针刺法制成目付为200g/m2、长30cm×宽45cm的无纺布。
(燃烧试验用试样的制作)
制备简易的垫子，作为燃烧试验用试样。在上述(2)包覆用聚酯无纺布上叠放上述(1)试样无纺布，再在其上叠放作为表面坯布的聚酯制织物布(目付为120g/m²)，形成三层构造物，用蜡线珩缝，用卡钉固定在长30cm×宽45cm×厚7.5cm、密度为22Kg/m³的聚氨酯泡沫(东洋橡胶工业(株)制造的360S型)上。
(燃烧试验方法)
(1)燃烧器形状
燃烧器头的形状为T字型，燃烧器头由外径1.27cm、壁厚0.0889cm的不锈钢制成，T字型横棒的长度为30.48cm，T字型横棒的最上表面等间隔地开设有34个直径为1.2mm的孔(出气孔)。
(2)燃烧试验方法
将燃烧试验用试样放置为三层构造物一侧朝上，使得从试样上面看时燃烧器头与试样的长轴方向平行，并且使试样中心处的出火孔表面位于试样上方42mm的高度，同时使T字型横棒水平地延伸、纵棒竖直向上延伸。燃烧气使用丙烷(纯度99％以上)，气压为0.11MPa，气体流量为12.9L/min，在此情况下设定燃烧时间为70秒。对此时的聚氨酯泡沫是否着火、试样无纺布的状态、表面坯布的燃烧进行评价。按以下方式进行评价：此时聚氨酯泡沫不着火时为“○”，着火时为“×”，对于燃烧试样结束后的试样无纺布的碳化膜状态，当贯通试样无纺布的碳化膜没有孔洞时、或没有开裂时为“○”，有孔洞或开裂时为“×”，当表面坯布的燃烧在燃烧器燃烧结束后30秒内迅速自熄时为“○”，继续燃烧时为“×”。作为阻燃性的评价，当上述三个项目均为“○”时评价为“○”，即使有一个项目为“×”时，也评价为“×”。
(感官评价结果)
(试样无纺布膨松性)
为了评价阻燃纤维复合物无纺布的加工性，对珩缝加工时坯布的丰满感进行感官评价。
其评价方法为：从视觉观点来看，在珩缝加工时的表面坯布用材料的丰满感方面，具有床上用品用无纺布的适宜丰满感的评价为“○”(例如，使用聚酯纤维时的无纺布)，达到可以使用程度的材料评价为“△”，较之更差的材料评价为“×”(例如，使用人造丝纤维时的无纺布)。
(纤维素纤维特征的评价方法)
对阻燃纤维复合物是否具有纤维素类纤维的特征(视感、触感)进行感官评价试验。“○”表示具有纤维素类纤维的特征(视感、触感)，“×”表示不具有纤维素类纤维的特征(视感、触感)。
(试样无纺布白度的评价方法)
为了评价阻燃纤维复合物无纺布的设计性，对试样无纺布的白度进行感官评价。
评价方法是从视觉的观点进行感官评价，在铺布家具表面的坯布用途中，达到适宜于在需要光泽及发色性的情况下使用的程度的材料评价为“○”，不适宜的材料评价为“×”。
(手感的评价方法)
对于阻燃纤维复合物无纺布的手感、触感，特别进行干触摸感的感官评价。
评价方法是：在铺布家具的表面坯布用途中，适宜使用或可以使用的材料评价为“○”(例如，使用聚酯纤维时的无纺布)，较之更差的材料评价为“×”(例如，使用三聚氰胺纤维时的无纺布)。
(设计性(光泽感、发色性)的评价方法)
为了对阻燃纤维复合物无纺布的设计性进行评价，分别对试样无纺布的光泽感及染色后的发色性进行感官评价。
评价方法是从视觉的观点进行感官评价。
对于光泽，在铺布家具的表面坯布用途上，适宜使用的程度的材料评价为“○”，不适宜使用的材料评价为“×”。
对于发色性，在铺布家具的表面坯布用途上，对于所要求的发色性适宜使用的材料评价为“○”，不适宜使用的材料评价为“×”。
染色方法，是使用阳离子染料(Maxilon Yellow 2RL0.55％ omf、Maxilon Red GRL0.25％ omf、Maxilon Blue GRL0.30％ omf：均为Ciba-Geigy公司制造)、作为助剂的醋酸及醋酸钠及阴离子分散剂2％omf(LevenolWX：花王(株)制造)、促染剂0.4％omf(月桂基硫酸钠)，按浴比1∶2.5进行1小时的常压沸腾，在离心脱水机中除去水后，在常温下干燥，得到具有焦茶色色调的无纺布。
(制造例1)
将由丙烯腈51重量％、偏氯乙烯48重量％及对苯乙烯磺酸钠1重量％构成的共聚物溶解在二甲基甲酰胺中，使树脂浓度为30重量％。相对于所获得的树脂溶液的树脂重量100份，添加15份的三氧化锑，形成纺丝原液。
上述三氧化锑具有统一调整成2μm以下的粒径，预先进行调节，使其均匀地分散在稀释树脂溶液中再进行使用。
使用喷嘴孔径为0.08mm及孔数为300孔的喷嘴，向50重量％的二甲基甲酰胺水溶液中挤出含有三氧化锑的纺丝原液，水洗后，在120℃下干燥，然后伸长3倍，之后再在145℃下热处理5分钟，从而得到纤维(A)。
所获得的纤维的氯含量相对于含氯的共聚物重量为35.1重量％。另外，所获得的纤维是纤度为2.2dtex、强度为2.5cN/dtex、伸长度为40％、切断长度为51mm的短纤维。
(制造例2)
将由丙烯腈56重量％、偏氯乙烯41重量％、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠3重量％构成的共聚物溶解在二甲基甲酰胺中，使树脂浓度为20重量％。相对于所获得的树脂溶液的树脂重量，添加三氧化锑，形成纺丝原液。关于三氧化锑的添加量，示于表1。
上述三氧化锑具有统一调整成2μm以下的粒径，预先进行调节，使其均匀地分散在稀释树脂溶液中再进行使用。
使用喷嘴孔径为0.08mm及孔数为300孔的喷嘴，向50重量％的二甲基甲酰胺水溶液中挤出含有三氧化锑的纺丝原液，水洗后，在120℃下干燥，然后伸长3倍，之后再在145℃下热处理5分钟，从而得到纤维(A)。
所获得的纤维的氯含量相对于含氯的共聚物重量为30.0重量％。另外，所获得的纤维是纤度为2.2dtex、强度为2.9cN/dtex、伸长度为38％、切断长度为51mm的短纤维。
(实施例1～7及比较例1～14)
按表1所示的比例对通过制造例1获得的纤维(A)、作为纤维(B)的三聚氰胺纤维Basofil(具有1～3.5dtex左右的分布，切断长度为20～200mm的分布，Basofil Fibers公司制造)、作为含硅纤维素类纤维的Visil(1.7dtex，切断长度为40mm，SATERI公司制造)、作为对位型芳香族聚酰胺纤维的Technora(1.7dtex，切断长度为38mm，帝人(株)制造)、作为纤维素类纤维(C)的人造丝(1.5dtex，切断长度为38mm)、作为纤维(D)的聚酯纤维(6.6dtex，切断长度为51mm)进行混棉操作，制作试样无纺布，进行燃烧试验。评价结果示于表2。
                                       表1