聚(亚苯基醚)纤维及制造方法
【专利摘要】一种纤维包含包括聚(亚苯基醚)的组合物。所述聚(亚苯基醚)具有小于或等于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连接的羟基基团和小于或等于按重量计每百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基团，两个量都是基于聚(亚苯基醚)的重量。公开了由所述聚(亚苯基醚)纺丝纤维的方法。可以在低旦尼尔数下纺丝所述纤维。
【专利说明】聚（亚苯基醚）纤维及制造方法
【背景技术】
[0001] 关于制备包含聚（亚苯基醚）的熔融纺丝纤维的先前研究集中在无定形聚（亚苯 基醚）和结晶树脂如聚酰胺的共混物上。聚（亚苯基醚）和聚酰胺是不可混溶的。因此，它 们的共混物通常形成两相，其中，聚酰胺是连续相以及聚（亚苯基醚）是分散相。共混物的 性质与结晶聚酰胺连续相，而不是与无定形聚（亚苯基醚）相的性质相似。因此，由聚（亚 苯基醚）/聚酰胺共混物纺丝纤维的难易由结晶聚酰胺确定。另一方面，聚（亚苯基醚）和 聚苯乙烯是可混溶的，形成单一的无定形相。因此，聚（亚苯基醚）的性质影响由聚（亚苯 基醚）/聚苯乙烯共混物纺丝纤维的难易。关于由聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯共混物熔融纺 丝纤维的上述研究已经产生不一致的结果。一些批号的聚（亚苯基醚）提供能够被容易地 抽拉成小于10旦尼尔数的小旦尼尔数纤维的聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯共混物，而具有相 同标称组合物的其他批号的聚（亚苯基醚）则不能提供。
[0002] 希望能够通过熔融纺丝制造可以被一致地和可靠地转化至小于10旦尼尔数的小 直径纤维的聚（亚苯基醚）和聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯共混物。为了实现该目的，还希望 发现与由聚（亚苯基醚）和聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯共混物纺丝纤维的难易相关的聚（亚 苯基醚）的性质。
【发明内容】
[0003] 通过包括包含聚（亚苯基醚）的组合物的纤维实现了上述目标，其中，纤维包含小 于或等于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连接的羟基基团和小于或等于按 重量计每百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基团，两个量都是基于聚（亚苯基 醚）的重量。
[0004] 另一个实施方式是包含组合物的纤维，组合物包含：约70至100重量百分数的聚 (2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）；和0至约30重量百分数的无规均聚苯乙烯；其中，所有重 量百分数是基于聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）和无规均聚苯乙烯的总重量，并且其中， 聚（2, 6-二甲基苯基-1，4-亚苯基醚）包含小于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥 基团连接的羟基基团和小于按重量计每百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基 团，两个量都是基于聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）的重量。
[0005] 另一个实施方式是形成组合物的方法，包括混合约50至约99重量百分数的 聚（亚苯基醚）和约1至约50重量百分数的聚（烯基芳香族化合物）（poly(alkenyl aromatic));其中，所有重量百分数是基于聚（亚苯基醚）和聚（烯基芳香族化合物）的总 重量；并且其中，组合物包含小于或等于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连 接的羟基基团和小于或等于按重量计每百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基 团，两个量都是基于聚（亚苯基醚）的重量。
[0006] 另一个实施方式是形成纤维的方法，包括纺丝包含聚（亚苯基醚）的组合物，其 中，纤维包含小于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连接的羟基基团和小于按 重量计每百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基团，两个量都是基于聚（亚苯基 醚）的重量。
[0007] 另一个实施方式是形成纤维的方法，包括熔融纺丝组合物，该组合物包含约70至 100重量百分数的聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）；和0至30重量百分数的无规均聚苯 乙烯；其中，所有重量百分数是基于聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）和无规均聚苯乙烯的 总重量；并且其中，纤维包含小于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连接的羟 基基团和小于按重量计每百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基团，两个量都是 基于聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）的重量。
[0008] 以下详细描述了这些和其他实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1描绘了苯酚与2-氯-1，3, 2-二氧杂磷杂环戊烷的反应，多种衍生的酚基基团 的化学结构，和表示衍生的酚基基团的化学位移的衍生的聚（亚苯基醚）的典型 31P核磁共 振谱。
[0010] 图2示出了 Coperion ZSK30双螺杆同向挤出机的螺杆构型的两个实施例。图2a 描绘了完整的螺杆构型，其在构型的下游部分具有高强度混合元件。图2b描绘了完整的螺 杆构型，其在构型的下游部分具有低强度的混合元件。
【具体实施方式】
[0011] 本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可互相独立地结合。
[0012] 除非本文另外指出或上下文明显矛盾，否则在描述本发明的上下文中（尤其在以 下权利要求的上下文中）使用的术语"一个"、"一种"和"该"以及类似的指示物应解释为 包括单数和复数。此外，应进一步注意本文中的术语"第一"、"第二"等不表示任何顺序、数 量、或重要性，而是用于区别一个元件与另一元件。与数量结合使用的修饰语"约"包括所 述值，并具有上下文所表示的含义（例如，它包括与测量特定数量有关的误差程度）。
[0013] 由于聚（亚苯基醚）和聚苯乙烯可混溶形成单一的无定形相，从而聚（亚苯基醚） 的性质影响由聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯共混物和由聚（亚苯基醚）本身纺丝纤维的难易。 其与聚（亚苯基醚）/聚酰胺相对，其中，聚酰胺连续相的性质以及聚（亚苯基醚）和聚酰 胺相的相容性影响纺丝纤维的难易，而不是聚（亚苯基醚）分散相的性质。
[0014] 本发明人已经确定，在聚（亚苯基醚）中含低浓度的亚乙基桥基团和重排骨架基 团（如通过核磁共振谱所测量的）的聚（亚苯基醚）和聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯共混物 比含高浓度的这些基团的共混物可以熔融纺丝成更小直径的纤维。本发明人还已经确定， 通过调节混合共混物的条件可以控制在聚（亚苯基醚）和聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯共混 物中的亚乙基桥基团和重排骨架基团的浓度。现在既可以预测什么批号的聚（亚苯基醚） 适于熔融纺丝小直径的纤维，也可以控制聚合物混合的条件，使得可以一致地制作低直径 的聚（亚苯基醚）和聚（亚苯基醚）/聚苯乙烯纤维。
[0015] 纤维包括包含聚（亚苯基醚）的组合物。合适的聚（亚苯基醚）包括包含具有下 式的重复结构单元的那些：
[0016]
【权利要求】
1. 一种纤维，包括包含聚（亚苯基醚）的组合物，其中，所述纤维包含小于或等于按重 量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连接的羟基基团和小于或等于按重量计每百万 份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基团，这两个量都是基于所述聚（亚苯基醚）的 重量。
2. 根据权利要求1所述的纤维，具有小于或等于10的旦尼尔数。
3. 根据权利要求1所述的纤维，其中，所述组合物包含约50至100重量百分数的所述 聚（亚苯基醚）和0至约50重量百分数的聚（烯基芳香族化合物）；并且， 其中，所有重量百分数是基于所述聚（亚苯基醚）和所述聚（烯基芳香族化合物）的 总重量。
4. 根据权利要求3所述的纤维，其中，所述组合物由所述聚（亚苯基醚）、所述聚（烯基 芳香族化合物）、和可选的基于所述组合物的总重量约〇. 1至约10重量百分数的一种或多 种选自以下各项组成的组中的添加剂组成：稳定剂、抗氧化剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、 防滴剂、成核剂、UV阻隔剂、染料、颜料、防静电剂、发泡剂、矿物油、金属钝化剂、抗粘连剂和 导电剂。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的纤维，其中，所述组合物包含小于或等于20重量 百分数的聚酰胺。
6. 根据权利要求1-4中任一项所述的纤维，其中，所述组合物是均质的。
7. 根据权利要求1-4中任一项所述的纤维，其中，所述纤维是实心纤维。
8. 根据权利要求1-3中任一项所述的纤维，其中，所述组合物进一步包含抗冲改性剂， 其中，所述组合物包括包含所述聚（亚苯基醚）的连续相和包含所述抗冲改性剂的分散相， 并且其中，所述分散相的平均粒径小于或等于2微米。
9. 根据权利要求1-4中任一项所述的纤维，其中，所述聚（亚苯基醚）包括聚（2, 6-二 甲基-1，4-亚苯基醚）并且所述聚（烯基芳香族化合物）包括无规均聚苯乙烯。
10. 根据权利要求1所述的纤维，其中： 所述聚（亚苯基醚）包括聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）； 所述组合物包含约70至100重量百分数的所述聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）； 所述组合物进一步包含〇至约30重量百分数的无规均聚苯乙烯；并且 所有重量百分数是基于所述聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）和所述无规均聚苯乙烯 的总重量。
11. 根据权利要求10所述的纤维，其中，所述组合物包含约90至100重量百分数的聚 (2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）和0至约10重量百分数的无规聚苯乙烯；并且， 其中，所有重量百分数是基于所述聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）和所述无规均聚 苯乙烯的总重量。
12. -种形成组合物的方法，包括混合约50至约99重量百分数的聚（亚苯基醚）和约 1至约50重量百分数的聚（烯基芳香族化合物）； 其中，所有重量百分数是基于所述聚（亚苯基醚）和所述聚（烯基芳香族化合物）的 总重量；并且， 其中，所述组合物包含小于或等于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连接 的羟基基团和小于或等于按重量计每百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基团， 这两个量都是基于所述聚（亚苯基醚）的重量。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述组合物进一步包含抗冲改性剂，其中，所 述组合物包括包含所述聚（亚苯基醚）的连续相和包含所述抗冲改性剂的分散相，并且其 中，所述分散相的平均粒径小于或等于2微米。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述聚（亚苯基醚）包括聚（2, 6-二甲 基-1，4-亚苯基醚）并且所述聚（烯基芳香族化合物）包括无规均聚苯乙烯。
15. 根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中，所述方法是熔融共混。
16. -种形成纤维的方法，包括纺丝包含聚（亚苯基醚）的组合物，其中，所述纤维包 含小于按重量计每百万份中240份的与亚乙基桥基团连接的羟基基团，和小于按重量计每 百万份中800份的与重排骨架基团连接的羟基基团，这两个量都是基于所述聚（亚苯基醚） 的重量。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述组合物包含约50至100重量百分数的所 述聚（亚苯基醚）和0至约50重量百分数的所述聚（烯基芳香族化合物）；并且， 其中，所有重量百分数是基于所述聚（亚苯基醚）和所述聚（烯基芳香族化合物）的 总重量。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述组合物进一步包含抗冲改性剂，其中，所 述组合物包括包含所述聚（亚苯基醚）的连续相和包含所述抗冲改性剂的分散相，并且其 中，所述分散相的平均粒径小于或等于2微米。
19. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述聚（亚苯基醚）包括聚（2, 6-二甲 基-1，4-亚苯基醚）并且所述聚（烯基芳香族化合物）包括无规均聚苯乙烯。
20. 根据权利要求16-19中任一项所述的方法，其中，所述纺丝包括熔融纺丝。
21. 根据权利要求16所述的方法，其中： 所述纺丝包括熔融纺丝； 所述聚（亚苯基醚）包括聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）； 所述组合物包含约70至100重量百分数的所述聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）； 所述组合物进一步包含〇至约30重量百分数的无规均聚苯乙烯；并且， 所有重量百分数是基于所述聚（2, 6-二甲基-1，4-亚苯基醚）和所述无规均聚苯乙烯 的总重量。
【文档编号】D01F8/04GK104350189SQ201280073753
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2012年6月4日
【发明者】罗伯特·约翰·胡萨恩 申请人:沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司