[发明专利]聚酰胺/聚苯醚纤维和形成纤维的方法

说明书

背景技术

尼龙纤维广泛用于多种多样的应用中例如地毯，绳子，降落伞，和轮胎(tires)。但是，对于一些应用，包括电绝缘和用于保护性衣服的织物，期望尼龙纤维显示出增加的耐热性，增加的阻燃性，降低的湿气吸收，或者这些性质的一些组合。

以前已经报道的是聚苯醚和聚酰胺的不相容性导致难以生产纤维。例如，授权给Bhoori等的美国专利5,225,270和5,334,444，和授权给Kotek等的美国专利5,559,194披露了试图通过要求添加第三聚合物组分到共混物中来解决这个问题的组合物，目的是制备聚苯醚/聚酰胺纤维。具体地，授权给Bhoori等的美国专利5,225,270和5,334,444要求添加官能化的烯烃弹性体，定义为具有的ASTM D638拉伸模量为小于约40,000磅每平方英寸(276兆帕)。授权给Bhoori等的美国专利5,225,270第6栏第15-19行；授权给Bhoori等的美国专利5,334,444第7栏第5-17行。有用的官能化的烯烃弹性体包括以下单体中一种或多种的嵌段和接枝弹性体：乙烯，丙烯，丁烯，异丙烯，和异丁烯。授权给Bhoori等的美国专利5,225,270第6栏第20-23行；授权给Bhoori等的美国专利5,334,444第7栏第18-21行。和授权给Kotek的美国专利5,559,194要求添加选自以下的可混容无定形聚合物：由对苯二酸和2,2,4-三甲基六亚甲基-二胺制备的聚酰胺，由对苯二酸和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺制备的聚酰胺，和由六亚甲基二胺，间苯二酸，和对苯二酸制备的聚酰胺。授权给Kotek等的美国专利5,559,194第2栏第30-34行。

期望有较简单的适合用于纤维纺丝的聚酰胺-聚苯醚组合物。

发明内容

本发明人已经确认，具有优异的强度和光滑性的纤维能够由聚苯醚和聚酰胺的共混物制备，而无需添加第三聚合物组分。因此本发明使得为了从聚酰胺-聚苯醚共混物制备纤维而必须要共混到一起的聚合物的数目得到简化。

此外，本发明限制了聚苯醚的最大粒子的横截面积，其否则会导致聚苯醚/聚酰胺纤维熔纺的效率低，例如由于这些大尺寸的粒子产生增加的包装压力和喷丝头孔的堵塞。通过减少过多压力和堵塞发生的频率，本发明容许聚苯醚/聚酰胺纤维的熔纺方法更加有效地运行，具有减少的需要维护熔纺生产方法的中断。

在本发明的一些实施方式中，该聚酰胺纤维可具有期望的降低的光泽，而无需添加光泽降低添加剂如二氧化钛。根据本发明生产的纤维具有非常一致的尺寸和表面光滑性，但是本发明的纤维的总平均表面光泽显著小于不使用光泽降低添加剂而生产的尼龙纤维。本发明的这一方面容许以每单位体积降低的重量生产具有可接受的光泽水平的聚酰胺纤维，这在燃料节约方面是非常有利的，包括纤维产品的运送的燃料节省和运输最终用途如交通工具内饰中的长期燃料节省。

一种实施方式是一种纤维，其包括增容的聚酰胺-聚苯醚共混物，其中所述增容的聚酰胺-聚苯醚共混物是熔融共混包含以下物质的组分的产物：约40至约95wt%的胺端基浓度小于或等于100微当量每克的聚酰胺；约5至约60wt%的特性粘度为约0.2至约0.38的聚苯醚和约0.35至约1.2wt%的增容剂；其中所有的重量百分比都基于聚酰胺-聚苯醚聚合物的总重量；其中所述增容的聚酰胺-聚苯醚共混物包括含有所述聚酰胺的连续相，和含有所述聚苯醚的分散相；其中所述分散相粒子的平均横截面面积为小于或等于约0.7微米²，和不大于0.5%的总分散相粒子的横截面积为大于5.5微米²，基于分散相粒子的数目，通过扫描透射电子显微法在不存在外加的聚苯醚溶胀溶剂如甲苯的情况下测得[例如，通过使用扫描电子显微镜以扫描电子透射电镜法模式，也称为“STEM-in-SEM”]；和其中所述增容的聚酰胺-聚苯醚共混物基本上不含:a)官能化的烯烃弹性体；b)由:1)选自2,2,4-三甲基六亚甲基二胺，六亚甲基二胺，及其混合物的二胺，和2)选自间苯二酸，对苯二酸，及其混合物的二酸，制备的聚酰胺；和c)链烯基芳族化合物和共轭二烯的嵌段共聚物。