[发明专利]聚酰胺-聚(亚芳基醚)纤维及其制备方法

说明书

背景技术

尼龙纤维广泛用于多种应用，例如地毯、绳索、降落伞、和轮胎。但是，对于一些应用，包括电绝缘件和用于保护衣服的织物，对于尼龙纤维期望其表现出增强的耐热性，提高的阻燃性，降低的吸湿性，或这些性质的一些组合。

Kotek等人的美国专利5,559,194描述了改性的尼龙纤维，其包含(a)约40至约99.85重量%的聚酰胺(即，尼龙)，(b)约0.05至约10重量%的溶混性无定形聚合物，和(c)约0.1至约35重量%的不能溶混的无定形聚合物。组分(b)溶混性无定形聚合物是“共聚酰胺”，例如六亚甲基二胺、间苯二甲酸、和对苯二甲酸的共聚物。组分(b)不能溶混的无定形聚合物优选为“聚(亚苯基氧化物)”。

仍需要表现出增强的耐热性、提高的阻燃性、降低的吸湿性、或这些性质的一些组合的尼龙纤维。

发明内容

一种实施方式是纤维，其包括含有以下组分的组合物：约50至约75wt%的聚酰胺，其由至少一种选自聚酰胺-6,6和聚酰胺-9T的物质组成；和约25至约50wt%的聚(亚芳基醚)；其中所有的重量百分比均基于所述组合物的总重量。

另一种实施方式是纤维，其包括含有以下组分的组合物：约50至约62wt%的聚酰胺；和约38至约50wt%的聚(亚芳基醚)；其中所有的重量百分比均基于所述组合物的总重量。

另一种实施方式是形成纤维的方法，包括以下步骤：熔融挤出包含以下组分的组合物：约50至约75wt%的聚酰胺，其由至少一种选自聚酰胺-6,6和聚酰胺-9T的物质组成，和约25至约50wt%的聚(亚芳基醚)；其中所有的重量百分比均基于所述组合物的总重量。

另一种实施方式是形成纤维的方法，包括以下步骤：熔融挤出包含以下组分的组合物：约50至约62wt%的聚酰胺，和约38至约50wt%的聚(亚芳基醚)；其中所有的重量百分比均基于所述组合物的总重量。

这些和其它实施方式在下文详细描述。

附图说明

图1是纺丝装置的示意图。

图2是根据试验3.1制备的纤维的中间部分的扫描电子显微镜图。

图3是根据试验3.1制备的切割纤维的末端部分的扫描电子显微镜图。

图4-7是根据试验3.1制备、然后在甲苯中蚀刻以选择性地溶解暴露的聚(亚芳基醚)的纤维的中间部分在不同放大率的扫描电子显微镜图。

具体实施方式

本发明人已经发现，纤维形成能力对聚酰胺-聚(亚芳基醚)组合物中聚(亚芳基醚)含量的出乎意料的非线性依赖性。不含聚(亚芳基醚)或具有高聚(亚芳基醚)含量的组合物用于形成纤维，而具有低聚(亚芳基醚)含量的组合物表现出差的纤维形成能力。该结果基于以下两者是预料不到的：聚(亚芳基醚)浓度影响的非线性特性，和Kotek等人的美国专利5,559,194的教导去使用相对低的聚(亚芳基醚)含量。本发明人也已经确定，可以省略Kotek的“溶混性无定形聚合物”(其为源自芳族二酸单体的聚酰胺)，从而简化工艺。

一种实施方式是纤维，其包括含有以下组分的组合物：约50至约75wt%的聚酰胺，其由至少一种选自聚酰胺-6,6和聚酰胺-9T的物质组成；和约25至约50wt%的聚(亚芳基醚)；其中所有的重量百分比均基于所述组合物的总重量。在该实施方式中，不包括除聚酰胺-6,6和聚酰胺-9T之外的聚酰胺。

另一种实施方式是纤维，其包括含有以下组分的组合物：约50至约62wt%的聚酰胺；和约38至约50wt%的聚(亚芳基醚)；其中所有的重量百分比均基于所述组合物的总重量。

组合物包含聚酰胺。聚酰胺，也称为尼龙，特征在于存在多个酰胺(-C(O)NH-)基团，并且描述于Gallucci的美国专利4,970,272。适宜的聚酰胺树脂包括聚酰胺-6，聚酰胺-6,6，聚酰胺-4，聚酰胺-4,6，聚酰胺-12，聚酰胺-6,10，聚酰胺6,9，聚酰胺-6,12，无定形聚酰胺树脂，其中三胺含量低于0.5wt%的聚酰胺-6/6T和聚酰胺-6,6/6T，聚酰胺-9T，及其组合。在一些实施方式中，聚酰胺树脂包括聚酰胺-6，聚酰胺-9T，或其混合物。在一些实施方式中，聚酰胺树脂包含聚酰胺-6,6。在一些实施方式中，聚酰胺树脂或聚酰胺树脂的组合的熔点(T_m)大于或等于171°C。在一些实施方式中，聚酰胺不包括所谓的超坚韧的聚酰胺，即，橡胶增韧的聚酰胺。