聚酰胺/聚苯醚纤维和形成纤维的方法

摘要

通过熔融挤出含有具体量的聚酰胺和聚苯醚以及增容剂的组合物制备纤维。具体的组合产生具有期望的良好坚韧度和低丹尼尔每纤维的纤维。对比与从单独的聚酰胺制备的纤维，本发明的纤维显示出改善的耐热性和阻燃性。

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。

另一实施方式是熔纺纤维的方法，包括:熔融挤出增容的聚酰胺-聚苯醚 共混物从而形成纤维；其中所述增容的聚酰胺-聚苯醚共混物是熔融共混包 括以下物质的组分的产物：约40至约95wt%的聚酰胺，其胺端基浓度小于 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 0.35的聚苯醚，和约0.35至约1.2wt%的增容剂，其中所有的wt%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，和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。

另一实施方式是芯/鞘纤维，其包括:包含聚酰胺和基本上不含聚苯醚的 芯；和基本上包围所述芯和含有增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的鞘；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 50至约89.5wt%的聚酰胺，其胺端基浓度小于或等于100微当量每克聚酰 胺；约10至约49.5wt%的特性粘度为约0.24至约0.38的聚苯醚，和约0.35 至约1wt%的增容剂，其中所有的wt%都基于聚酰胺-聚苯醚聚合物的总重量； 其中所述聚酰胺选自：聚酰胺-6，聚酰胺-6,6，及其混合物；其中所述聚酰 胺的胺端基浓度小于或等于100微当量每克；其中所述聚苯醚的特性粘度为 约0.2至约0.4分升每克，在25℃在氯仿中测得；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，在不存在外加的聚苯醚溶胀溶剂如甲苯的情况下测得；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和b)由以下物 质制备的聚酰胺: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；和c)链 烯基芳族化合物和共轭二烯的嵌段共聚物。

另一实施方式是一种芯/鞘纤维，其包括:含有增容的聚酰胺-聚苯醚共 混物的芯；和基本上包围所述芯的鞘，所述鞘含有聚酰胺和基本上不含聚苯 醚。

下面详细描述这些和其它实施方式。

附图说明

图1是由对比例1组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图2是由对比例3组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图3是由对比例6组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图4是由对比例7组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图5是由对比例8组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图6是由对比例10组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图7是由实施例1组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图8是由对比例13组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图9是由对比例14组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图10是由对比例16组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图11是由实施例2组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图12是由对比例19组合物制备的挤出物线料的横截面的光学显微图。

图13是纤维纺丝装置的示意图。

图14是对比例17组合物的SEM图像，通过含聚苯醚的分散相域的图 像分析进行增强。

图15是实施例4组合物的SEM图像，通过含聚苯醚的分散相域的图像 分析进行增强。

图16是对比例19组合物的SEM图像，通过含聚苯醚的分散相域的图 像分析进行增强。

图17是对比例21组合物的SEM图像，通过含聚苯醚的分散相域的图 像分析进行增强。

图18是由实施例4组合物制备的纤维表面的SEM图像。

图19是由实施例4组合物制备的纤维的横截面通过使用扫描电子透射 显微法模式在扫描电子显微镜[“STEM-in-SEM”]中的STEM-in-SEM图像。

图20是对应于图19图像的放大的STEM-in-SEM图像。

图21是概率曲线，其显示在实施例1和2的挤出物中不大于0.5%的总 分散相粒子的横截面积为大于5.5微米²，而对比例含有较大百分数的高于 该尺寸的粒子。

图22是概率曲线，其显示在实施例3和4的纤维中不大于0.5%的总分 散相粒子的横截面积为大于5.5微米²，而对比例含有较大百分数的高于该 尺寸的粒子。

具体实施方式

本发明人已经发现具有优异的纤维形态和物理性质的聚酰胺-聚苯醚纤 维能够使用某些特定比例的聚酰胺，聚苯醚和增容剂通过熔融共混根据本发 明的增容的聚酰胺-聚苯醚共混物而生产，该聚酰胺形成连续相和该聚苯醚 是分散在聚酰胺连续相中的不连续的域的形式。在得到的增容的聚酰胺-聚 苯醚共混物中，分散相粒子的平均横截面面积为小于约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”]。注意，所述的横截面积是 在用于通过显微镜观察的样品制备和冷却之后在所述的组合物中测得的尺 寸。也注意，该尺寸是在不存在外加的溶剂的情况下增容的聚酰胺-聚苯醚 共混物本身的尺寸，添加的溶剂可能改变粒子尺寸，例如甲苯，其是聚苯醚 溶胀溶剂。

因此本发明提供聚酰胺-聚苯醚纤维，其具有表面光滑性和物理强度的 出乎意料的组合，而没有以上所述的现有技术中所述的复杂性。因此增容的 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。

在根据本发明的增容的聚酰胺-聚苯醚共混物中，该聚酰胺形成连续相 和该聚苯醚是分散在该聚酰胺连续相中的不连续的域的形式。分散的聚苯醚 的域称为分散相。

“基本上不含”通常是指增容的聚酰胺-聚苯醚共混物意图含有的所列的 成分的量不会对共混物的特性或者性质有任何显著影响，通常为小于0.01 wt%，典型地为小于0.005wt%和优选小于0.001wt%的所述成分，基于聚酰 胺和聚苯醚聚合物的总重量。

熔融共混形成所述增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的组分包括聚酰胺。聚 酰胺(也称为尼龙)的特征在于存在多个酰胺(-C(O)NH-)基团，并且描述于授 权给Gallucci的美国专利4,970,272中。合适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，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，该聚酰胺树脂包括 聚酰胺-6，聚酰胺-9T，或其混合物。在一些实施方式中，该聚酰胺树脂包括 聚酰胺-6,6。在一些实施方式中，该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℃。在一些实施方式中，所述聚酰胺不含有所谓的超韧 聚酰胺，即，橡胶增韧的聚酰胺。

聚酰胺可通过许多已知的方法获得，例如描述于以下文献中的那些： Carothers的美国专利2,071,250，2,071,251，2,130,523，和Hanford的2,130,948； 2,241,322和2,312,966；和Bolton的2,512,606。聚酰胺树脂可商购自各种来 源。

可使用特性粘度为至多400毫升每克(mL/g)的聚酰胺，或者更具体地， 粘度为90至350mL/g，或者甚至更具体地，粘度为110至240mL/g，在0.5 wt%在96wt%硫酸中的溶液中根据ISO307测得。在一些实施方式中，该聚 酰胺的相对粘度为至多6，或者更具体地，相对粘度为1.89至5.43，或者甚 至更具体地，相对粘度为2.16至3.93。相对粘度根据DIN53727在1wt%的 在96wt%硫酸中的溶液中测得。

在一些实施方式中，该聚酰胺树脂含有聚酰胺，所述聚酰胺的胺端基浓 度小于100微当量胺端基每克聚酰胺(μeq/g)，通过用氢氯酸滴定确定。该 胺端基浓度可为20至100μeq/g，具体地30至80μeq/g，更具体地40至70 μeq/g。胺端基含量可通过将该聚酰胺溶于合适的溶剂中（任选地加热）而确 定。该聚酰胺溶液用0.01N氢氯酸(HCl)溶液使用合适的指示方法滴定。胺 端基的量基于添加到样品中的HCl溶液的体积，用于空白对照的HCl的体 积，HCl溶液的摩尔浓度，和聚酰胺样品的重量而计算。

熔融共混形成增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的组分还包括聚苯醚。合适 的聚苯醚包括含有具有下式的重复结构单元的那些：

其中Z¹各自独立地为卤素，未取代的或取代的C₁-C₁₂烃条件是该烃基 不是叔烃基，C₁-C₁₂烃硫基，C₁-C₁₂烃氧基，或者其中至少两个碳原子隔开 卤素和氧原子的C₂-C₁₂卤代烃氧基；和Z²各自独立地为氢，卤素，未取代 的或取代的C₁-C₁₂烃条件是该烃基不是叔烃基，C₁-C₁₂烃硫基，C₁-C₁₂烃 氧基，或其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C₂-C₁₂卤代烃氧基。

本申请所述的术语“烃基”，无论是本身使用，还是作为前缀、后缀或者 另一术语的一部分使用，都是指仅含有碳和氢的基团。该基团可为脂肪族的 或芳族的，直链，环状，双环，支化的，饱和的，或不饱和的。它也可含有 脂肪族的或芳族的，直链，环状，双环，支化的，饱和的，或不饱和的烃部 分的组合。但是，当该烃基团描述为取代的时，它可任选地在取代基基团上 含有除碳和氢成员之外的杂原子。因此，当具体地描述为取代的时，烃基团 也可含有一个或多个羰基，氨基，羟基，等，或者它可在该烃基团主链内含 有杂原子。作为一个实例，Z¹可为二-正丁基氨基甲基基团，其通过末端3,5- 二甲基-1,4-苯基与氧化聚合反应催化剂的二-正丁基胺组分的反应形成。

在一些实施方式中，所述聚苯醚的特性粘度为约0.25至约1分升每克， 在25℃在氯仿中测得。在该范围内，聚苯醚特性粘度可为约0.3至约0.65 分升每克，更具体地约0.35至约0.5分升每克，甚至更具体地约0.4至约0.5 分升每克。

在一些实施方式中，该聚苯醚是使用含吗啉的催化剂制备的聚(2,6-二甲 基-1,4-亚苯基醚)，其中通过将聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)溶解在甲苯中， 从甲醇析出，再浆化，和分离制备的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的纯化的样 品在250至1,000,000原子质量单位的分子量范围内具有单峰分子量分布， 并且包括小于或等于2.2wt%的分子量大于整个纯化样品的数均分子量的15 倍的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。在一些实施方式中，在分离成分子量降低 的6个相等的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)重量级分之后，纯化的样品含有第 一最高分子量级分，其含有至少10mol%的含有末端吗啉取代的苯氧基的聚 (2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。根据这些实施方式的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚) 进一步描述于Carrillo等的美国专利申请公开US2011/0003962A1中。

聚苯醚能够通过氧化偶联相应的单羟基芳族化合物如2,6-二甲基苯酚 和/或2,3,6-三甲基苯酚制备。催化剂体系通常用于这种偶联。它们能够含有 重金属化合物如铜，锰，或钴化合物，通常结合有各种其他物质如仲胺、叔 胺、卤化物或者两种或者多种前述的组合。

在一些实施方式中，所述聚苯醚的特性粘度为约0.2至0.38分升每克， 通过Ubbelohde粘度计在25℃在氯仿中测得。该特性粘度可为约0.24至约 0.35分升每克，具体地约0.27至约0.33分升每克，还更具体地约0.28至约 0.32分升每克，甚至更具体地约0.3分升每克。除非另外指出，否则，所有 的聚苯醚特性粘度值涉及的是在与其它组分混配之前的聚苯醚。用于制备所 述聚酰胺-聚苯醚共混物的聚苯醚的特性粘度(初始特性粘度)能够与聚酰胺- 聚苯醚共混物中聚苯醚的特性粘度(最终特性粘度)不同。初始特性粘度定义 为在与组合物的其它组分熔融混合之前聚苯醚的特性粘度，最终特性粘度定 义为与组合物的其它组分熔融混合之后聚苯醚的特性粘度。如本领域普通技 术人员所理解的，聚苯醚的粘度在熔融混合之后可变高至多30%。

熔融共混形成增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的组分还包括增容剂。增容 剂用来便于形成聚酰胺和聚苯醚的增容的共混物。本申请所用的术语“增容 剂”是指与聚苯醚，聚酰胺，或者二者相互作用的多官能化合物。这种相互 作用可为化学的(例如，接枝)和/或物理的(例如，影响分散相的表面特性)。 在任一种情况下，得到的聚酰胺-聚苯醚共混物都显示出改善的相容性，尤 其是通过提高的冲击强度、模具结合线强度，和/或拉伸伸长率而证明。本申 请所用的表述“增容的共混物”是指已经用增容剂物理和/或化学增容的组合 物，以及不使用增容剂就相容的聚苯醚和聚酰胺的共混物，这种情况例如， 当增容源自于聚苯醚上的相容性提高的二丁基氨基甲基取代基时。

可使用的增容剂的实施例包括液体二烯聚合物，环氧化合物，氧化的聚 烯烃蜡，苯醌，有机硅烷化合物，多官能化合物，官能化的聚苯醚，及其组 合。增容剂进一步描述于授权给Gallucci的美国专利5,132,365，和授权给 Koevoets等的6,593,411和7,226,963。

在一些实施方式中，该增容剂包括多官能化合物。可用作增容剂的多官 能化合物通常具有三种类型。第一种类型的多官能化合物在分子中同时具有 (a)碳碳双键或碳碳三键和(b)至少一个羧酸，酐，酰胺，酯，酰亚胺，氨基， 环氧，原酸酯，或羟基。这些多官能化合物的实施例包括马来酸；马来酸酐； 富马酸；丙烯酸缩水甘油基酯，衣康酸；乌头酸(aconitic acid)；马来酰亚胺； 马来酰肼；得自二胺和马来酸酐，马来酸，富马酸，等的反应产物；二氯马 来酸酐；马来酸酰胺；不饱和的二羧酸(例如，丙烯酸，丁烯酸，甲基丙烯 酸，乙基丙烯酸，戊烯酸，癸烯酸，十一碳烯酸，十二碳烯酸，亚油酸，等)； 前述不饱和羧酸的酯，酸酰胺或者酐；不饱和醇(例如，烷醇，巴豆醇(crotyl  alcohol)，甲基乙烯基甲醇，4-戊烯-1-醇，1,4-己二烯-3-醇，3-丁烯-1,4-二醇， 2,5-二甲基-3-己烯-2,5-二醇，和式C_nH_2n-5OH，C_nH_2n-7OH和C_nH_2n-9OH的醇， 其中n是小于或等于30的正整数)；用-NH₂基团取代以上不饱和的醇的-OH 基团得到的不饱和的胺；和包括一种或多种前述的组合。在一种实施方式中， 所述增容剂包括马来酸酐和/或富马酸。

第二种类型的多官能增容剂同时具有(a)式(OR)表示的基团，其中R是 氢或者烷基，芳基，酰基或者羰基二氧基和(b)至少两个基团，其中每一个 都可以相同或不同地选自羧酸，酰卤(acid halide)，酐，酰卤酐(acid halide  anhydride)，酯，原酸酯，酰胺，酰亚胺，氨基，及其各种盐。典型的这组 增容剂是下式表示的脂肪族多羧酸，酸酯，和酸酰胺(acid amides):

(R^IO)_mR’(COOR^II)_n(CONR^IIIR^IV)_s

其中R’是线性或支化的链，饱和的脂肪族烃，其具有2至20，或者更 具体地，2至10，碳原子；R^I是氢或烷基，芳基，酰基，或羰基二氧基，其 具有1至10，或者更具体地，1至6，或者甚至更具体地，1至4个碳原子； R^II各自独立地为氢或者具有1至20，或者更具体地，1至10个碳原子的烷 基或者芳基；R^III和R^IV各自独立地为氢或者具有1至10，或者更具体地，1 至6，或者甚至更具体地，1至4个碳原子的烷基或芳基；m等于1和(n+s) 为大于或等于2，或者更具体地，等于2或3，和n和s各自为大于或等于0， 和其中(OR^I)为羰基的α或者β位和至少两个羰基由2至6个碳原子隔开。显 然，当相应取代基具有小于6个碳原子时，R^I，R^II，R^III，和R^IV不能是芳基。

合适的多羧酸包括，例如，柠檬酸，苹果酸，和落叶松蕈酸(agaricic acid)， 包括其各种商业形式，例如，无水和含水的酸；和包括一种或多种前述的组 合。在一种实施方式中，所述增容剂包括柠檬酸。本申请中有用的酯的说明 性实例包括例如，乙酰基柠檬酸酯(acetyl citrate)，单硬脂基和/或二硬脂基柠 檬酸酯(monostearyl and/or distearyl citrates)，等。本申请可用的合适的酰胺包 括例如，N,N’-二乙基柠檬酸酰胺；N-苯基柠檬酸酰胺；N-十二烷基柠檬酸 酰胺；N,N’-二十二烷基柠檬酸酰胺；和N-十二烷基苹果酸。衍生物包括其 盐，包括与胺的盐和碱金属和碱性金属盐。合适的盐的实施例包括苹果酸钙， 柠檬酸钙，苹果酸钾，和柠檬酸钾。

第三种类型的多官能增容剂在分子中同时具有(a)酰卤基团和(b)至 少一个羧酸，酐，酯，环氧，原酸酯，或酰胺基团，优选羧酸或酐基团。在 这组内的增容剂的实例包括偏苯三酸酐酰氯，氯甲酰基丁二酸酐，氯甲酰基 丁二酸，氯甲酰基戊二酸酐，氯甲酰基戊二酸，氯乙酰基丁二酸酐，氯乙酰 基丁二酸，偏苯三酸酰氯，和氯乙酰基戊二酸。在一种实施方式中，所述增 容剂包括偏苯三酸酐酰氯。

可将前述增容剂直接添加到熔融的共混物或者将其与聚苯醚和聚酰胺 中的一种或二者，以及与在增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的制备中使用的任 何其它树脂材料预反应。借助于许多前述的增容剂，尤其是多官能化合物， 当将至少一部分增容剂（无论是以熔体的形式还是在合适的溶剂中的溶液的 形式）与所有或一部分聚苯醚预反应时，会发现甚至更大的相容性的改进。 认为这种预反应会导致增容剂与该聚苯醚反应并且因此使其官能化。例如， 该聚苯醚可以与马来酸酐预反应形成酐-官能化的聚苯醚，其相比于未官能 化的聚苯醚而言，与聚酰胺具有改善的相容性。

在一些实施方式中，该增容剂选自富马酸，马来酸，马来酸酐，柠檬酸， 及其组合。富马酸是目前优选的增容剂，因为它具有优异的效果和低毒性。 马来酸酐和马来酸在相当的浓度也是有效的，但是为了将他们用于生产方法 中可能需要另外的合适的安全性步骤。柠檬酸也可用作增容剂，但是当制备 柠檬酸增容的共混物时，可能需要披露范围的上限浓度从而产生相当的结果。 可将前述增容剂直接添加到该熔融的共混物中或与聚苯醚和聚酰胺中的任 一种或者二者预反应。

使用的增容剂的量取决于具体的增容剂选择和它所添加到的具体聚合 物系统。在一些实施方式中，增容剂存在的量可为约0.35至约1.2wt%，具 体地约0.4至约1.1wt%，更具体地约0.5至约1.0wt%，和甚至更具体地为 约0.6至约0.9wt%，基于聚酰胺-聚苯醚聚合物的总重量。

当不大于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）时，该增容的聚酰胺-聚苯醚共混物产生具有低丹尼尔(denier) 每纤维和高坚韧性的纤维。在另一实施方式中，不大于0.5%的总分散相粒 子的横截面积为大于4.5微米²。更具体地，不大于0.5%的总分散相粒子的 横截面积为大于3.5微米²。

在一些实施方式中，该纤维的直径为约10微米至约5毫米。在该范围 内，直径可为约15微米至约1毫米，具体地约20至约500微米，更具体 地约20至约200微米，甚至更具体地约20至约100微米。由于该组合物 通常适合于连续生产纤维，所以对纤维长度没有特别上限限制。但是，纤维 长度通常为至少1厘米长，具体地至少1米长。

该纤维可为实心的或空心的，并且横截面可具有各种形状，例如圆形， 椭圆形，扁平，三角形，四边形，多边形，双叶形(bilobal)，多叶形(multilobal)， 等，这在纤维-熔纺领域中是公知的。纤维可以以各种已知的构型提供例如 连续长丝，短切的，精梳的，松散的，纺成纱(spun into yarn)，或根据本领 域已知的技术形成为机织的或者无纺的织物。

在一些实施方式中，该熔融共混的组分含有的所述聚苯醚的量为约5至 约60wt%，和含有的聚酰胺的量为约40至约95wt%，其中所有的wt%都基 于聚酰胺-聚苯醚聚合物的总重量。在该范围内，聚苯醚的量可为约10至50 wt%和聚酰胺的量可为约50至约90wt%。具体地，聚苯醚的量可为约20至 40wt%和聚酰胺的量可为约60至约80wt%。在其它实施方式中，聚苯醚的 量为约50至约60wt%，具体地约55至约60wt%。

本发明包括制备纤维的方法。该方法能够使用已知的用于从聚合物组合 物制备纤维的方法和装置。具体的形成纤维的方法描述于工作实施例中。

在一些实施方式中，增容的聚酰胺-聚苯醚共混物基本上不含玻璃纤维。 在一些实施方式中，增容的聚酰胺-聚苯醚共混物基本上不含导电填料。在 一些实施方式中，增容的聚酰胺-聚苯醚共混物基本上不含抗冲改性剂。在 一些实施方式中，该增容的聚酰胺-聚苯醚共混物基本上不含任何除所述聚 酰胺和所述聚苯醚之外的聚合物。在一些实施方式中，增容的聚酰胺-聚苯 醚共混物基本上不含阻燃剂。“基本上不含”通常是指该增容的聚酰胺-聚苯醚 共混物含有小于0.05wt%，通常小于0.01wt%和优选小于0.005wt%的所列 组分，基于聚酰胺和聚苯醚聚合物的总重量。

芯/鞘纤维在一些实施方式中，可根据已知方法将包含聚酰胺和聚(芳 基醚)聚合物的增容的共混物的纤维与第二聚酰胺一起熔纺形成芯/鞘纤维。 制备双组份和多组分纤维的方法是公知的，并且不需要在本申请中详细描述。 例如，美国专利5,227,109(将其通过参考并入本申请)描述了在纺丝包中形成 处于鞘-芯关系的双组份纤维，该纺丝包结合了多个相邻的板，该板限定用 于鞘组分和芯组分的预定的流路，从而将各个组分导向鞘-芯关系中。此外， 更复杂的多组分纤维形态也可认为在本申请的术语芯鞘范围内，如披露于美 国专利5,458,972中(将其通过参考并入本申请)，其描述了使用限定三个腿、 三个顶点和轴中心的三叶形毛细管生产多组分三叶形纤维的方法，该方法通 过将第一熔融聚合物组合物导向轴中心和将第二熔融聚合物组合物送到至 少一个所述顶点。生产的纤维具有三叶形芯，其限定外芯表面和与外芯表面 的至少约三分之一毗邻的鞘。

在各种实施方式中，该增容的共混物可为所述芯纤维，而第二聚酰胺是 所述鞘纤维，或者第二聚酰胺可为芯纤维而增容的共混物为鞘纤维。第二聚 酰胺可选自在增容的聚酰胺-聚苯醚共混物上下文中所述的聚酰胺。在给定 的芯/鞘纤维中，第二聚酰胺可以与在含有增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的芯 中使用的(第一)聚酰胺相同或不同。

在一些实施方式中，熔融挤出在约250至约300℃的温度进行。在该范 围内，挤出温度可为约260至约290℃。

本发明包括至少以下实施方式。

实施方式1:一种纤维，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含有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0.38分升每克（在25℃在氯仿中测得）的聚 苯醚，和约0.35至约1.2wt%的增容剂；其中所有的wt%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 测得[“STEM”]；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。

实施方式2:实施方式1的纤维，其中所述聚酰胺选自：聚酰胺-6，聚 酰胺-6,6，及其混合物。

实施方式3:实施方式1或2的纤维，其中所述聚酰胺包括聚酰胺-6,6。

实施方式4:实施方式1-3中任一项的纤维，其中所述聚酰胺的胺端基 浓度为20至100微当量每克。

实施方式5:实施方式1-4中任一项的纤维，其中所述聚酰胺的胺端基 浓度为30至80微当量每克。

实施方式6:实施方式1-5中任一项的纤维，其中所述聚酰胺的胺端基 浓度为40至70微当量每克。

实施方式7:实施方式1-6中任一项的纤维，其中所述熔融共混的组分 含有的所述聚酰胺的量为约50至约90wt%和聚苯醚的量为约10至约50 wt%。

实施方式8:实施方式1-7中任一项的纤维，其中所述熔融共混的组 分包括的所述聚酰胺的量为约60至约80wt%和所述聚苯醚的量为约20至 约40wt%。

实施方式9:实施方式1-6中任一项的纤维，其中所述熔融共混的组分 包含的所述聚苯醚的量为约55至约60wt%。

实施方式10:实施方式1-9中任一项的纤维，其中所述聚苯醚含有特 性粘度为约0.24至约0.35分升每克（在25℃在氯仿中测得）的聚(2,6-二甲 基-1,4-亚苯基醚)。

实施方式11:实施方式1-10中任一项的纤维，其中所述聚苯醚的特性 粘度为约0.27至约0.33分升每克。

实施方式12:实施方式1-11中任一项的纤维，其中所述熔融共混的组 分含有的所述增容剂的量为约0.4至约1.1wt%。

实施方式13:实施方式1-12中任一项的纤维，其中所述熔融共混的组 分含有的所述增容剂的量为约0.5至约1.0wt%.

实施方式14:实施方式1-13中任一项的纤维，其中所述熔融共混的组 分含有的所述增容剂的量为约0.6至约0.9wt%。

实施方式15:实施方式1-14中任一项的纤维，其中所述增容剂含有富 马酸。

实施方式16:实施方式1-15中任一项的纤维，其中所述增容的聚酰胺 -聚苯醚共混物基本上不含除所述聚酰胺和聚苯醚之外的任何聚合物。

实施方式17:实施方式1-16中任一项的纤维，其中不大于0.5%的总 分散相粒子的横截面积为大于4.5微米²。

实施方式18:实施方式1-17中任一项的纤维，其中不大于0.5%的总 分散相粒子的横截面积为大于3.5微米²。

实施方式19:一种纤维，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含有以下物质的组分的产物：约 50至约89.5wt%的胺端基浓度小于或等于100微当量每克的聚酰胺，约10 至约49.5wt%的聚苯醚，和约0.35至约1.0wt%的增容剂，所述增容剂包括 富马酸；其中所有的wt%基于聚酰胺-聚苯醚聚合物的总重量；其中所述聚 酰胺选自：聚酰胺-6，聚酰胺-6,6，及其混合物；其中所述聚苯醚的特性粘 度为约0.24至约0.35分升每克，在25℃在氯仿中测得；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测得；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和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。

实施方式19a:权利要求1的纤维，其中所述聚酰胺的量为约50至约 89.5wt%；其中所述聚苯醚的量为约10至约49.5wt%；其中所述增容剂的 量为约0.35至约1.0wt%；其中所述聚酰胺选自：聚酰胺-6，聚酰胺-6,6，及 其混合物；和其中所述聚苯醚包含特性粘度为约0.24至约0.35分升每克（在 25℃在氯仿中测得）的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。

实施方式20:一种芯/鞘纤维，其包括:含有实施方式1的纤维的芯； 和基本上包围所述芯的鞘，其中所述鞘包括第二聚酰胺和基本上不含聚苯醚。

实施方式21:一种芯/鞘纤维，其包括:含有实施方式19的纤维的芯； 和基本上包围所述芯的鞘，其中所述鞘包括第二聚酰胺和基本上不含聚苯醚。

实施方式22:一种芯/鞘纤维，其包括:含有聚酰胺和基本上不含聚苯 醚的芯；和基本上包围所述芯和含有增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的的鞘； 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%的聚苯醚，其特性粘度为约0.2至0.38分升每克，在25℃ 在氯仿中测得，和约0.35至约1.2wt%的增容剂，其中所有的wt%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 子显微法测得；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，和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。

实施方式23:一种芯/鞘纤维，其包括:含有聚酰胺和基本上不含聚苯 醚的芯；和基本上包围所述芯和含有增容的聚酰胺-聚苯醚共混物的鞘；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50至约89.5wt%的聚酰胺，约10至约49.5wt%的聚苯醚，其特性粘度为 约0.24至约0.35分升每克，在25℃在氯仿中测得，和约0.35至约1wt%的 增容剂；其中所有的wt%都基于聚酰胺-聚苯醚聚合物的总重量；其中所述 聚酰胺选自：聚酰胺-6，聚酰胺-6,6，及其混合物；其中所述聚酰胺的胺端 基浓度小于或等于100微当量每克；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 透射电子显微法测得；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，和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。

实施方式23a:权利要求14的芯/鞘纤维，其中所述聚酰胺的量为约50 至约89.5wt%；其中所述聚苯醚的量为约10至约49.5wt%；其中所述增容 剂的量为约0.35至约1wt%；其中所述聚苯醚的特性粘度为约0.24至约0.35 分升每克，在25℃在氯仿中测得；和其中所述聚酰胺选自：聚酰胺-6，聚 酰胺-6,6，及其混合物。

实施方式24:熔纺纤维的方法，包括:熔融挤出增容的聚酰胺-聚苯醚 共混物从而形成纤维；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%的聚苯醚，其特性粘度为约0.2至约 0.38分升每克，在25℃在氯仿中测得，和约0.35至约1.2wt%的增容剂；其 中所有的wt%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测得；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，和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。

实施方式25:实施方式24的方法，其中所述聚酰胺选自：聚酰胺-6， 聚酰胺-6,6，及其混合物。

实施方式26:实施方式24或25的方法，其中所述聚酰胺包含聚酰胺 -6,6。

实施方式27:实施方式24-26中任一项的方法，其中所述聚酰胺的胺 端基浓度为20至100微当量每克。

实施方式28:实施方式24-27中任一项的方法，其中所述聚酰胺的胺 端基浓度为30至80微当量每克。

实施方式29:实施方式24-28中任一项的方法，其中所述聚酰胺的胺 端基浓度为40至70微当量每克。

实施方式30:实施方式24-29中任一项的方法，其中所述熔融共混的 组分含有的所述聚酰胺的量为约50至约90wt%和所述聚苯醚的量为约10 至约50wt%。

实施方式31:实施方式24-30中任一项的方法，其中所述熔融共混的 组分包含的所述聚酰胺的量为约60至约80wt%和包含的所述聚苯醚的量为 约20至约40wt%。

实施方式32:实施方式24-29中任一项的方法，其中所述熔融共混的 组分包含的所述聚苯醚的量为约55至约60wt%。

实施方式33:实施方式24-32中任一项的方法，其中所述聚苯醚含有 聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)，其特性粘度为约0.24至约0.35分升每克。

实施方式34:实施方式24-33中任一项的方法，其中所述聚苯醚的特 性粘度为约0.27至约0.33分升每克。

实施方式35:实施方式24-34中任一项的方法，其中所述熔融共混的 组分含有的所述增容剂的量为约0.4至约1.1wt%。

实施方式36:实施方式24-35中任一项的方法，其中所述熔融共混的 组分含有的所述增容剂的量为约0.5至约1.0wt%。

实施方式37:实施方式24-36中任一项的方法，其中所述熔融共混的 组分含有的所述增容剂的量为约0.6至约0.9wt%。

实施方式38:实施方式24-37中任一项的方法，其中所述增容剂包括 富马酸。

实施方式39:实施方式24-38中任一项的方法，其中所述增容的聚酰 胺-聚苯醚共混物基本上不含除所述聚酰胺和所述聚苯醚之外的任何聚合物。

实施方式40:熔纺纤维的方法，包括:熔融挤出增容的聚酰胺-聚苯醚 共混物从而形成纤维；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50至约89.5wt%的胺端基浓度小于或等于100 微当量每克的聚酰胺，约10至约49.5wt%的聚苯醚，和约0.35至约1wt%的 增容剂，所述增容剂选自柠檬酸，富马酸，马来酸，及其混合物；其中所有 的wt%都基于聚酰胺-聚苯醚聚合物的总重量；其中所述聚酰胺选自：聚酰 胺-6，聚酰胺-6,6，及其混合物；其中所述聚苯醚的特性粘度为约0.24至约 0.35分升每克，在25℃在氯仿中测得；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 描透射电子显微法测得；和其中增容的聚酰胺-聚苯醚共混物基本上不含a) 官能化的烯烃弹性体，和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.

实施方式40a:权利要求16的方法，其中所述聚酰胺的量为约50至约 89.5wt%；其中所述聚苯醚的量为约10至约49.5wt%；其中所述增容剂的 量为约0.35至约1wt%；其中所述聚苯醚的特性粘度为约0.24至约0.35分 升每克，在25℃在氯仿中测得；和其中所述聚酰胺选自：聚酰胺-6，聚酰 胺-6,6，及其混合物。

实施方式41:一种织物，其包括实施方式1-23a中任一项的纤维。

通过以下非限制性的实施例进一步说明本发明。

实施例1-4，对比例1-16

用于形成纤维-纺丝组合物的组分总结于表1中。

表1

利用高胺端基聚酰胺并考察对聚苯醚特性粘度和增容剂含量的效果的 纤维-纺丝组合物总结于表2中，其中组分的量以重量份表示。将所列的组 分熔融共混并在Werner&Pfleiderer30毫米内径双螺杆挤出机中混配，所述 挤出机操作在300转每分钟，物质的产量为约23千克/小时(50磅/小时)。 将含有聚苯醚和富马酸(增容剂)的聚苯醚干共混物进料到挤出机的上游进 料端，和将该聚酰胺进料到下游端。将挤出机的温度保持在：1区中为204℃ (400°F)(最上游区)，2-10区中为299℃(570°F)，和模头处为304℃(580°F)。 将挤出物冷却并造粒，并将粒料在220℃(428°F)干燥3–4小时，然后用于 注塑或者纤维纺丝。

性质总结于表2中。用于物理性质试验的试验制品使用Van Dorn85T 注塑机注塑，该注塑机操作在约295℃的机筒温度和约90℃的模具温度。 以摄氏度表示的热变形温度根据ISO75-1和75-2测得，使用方法B和80 毫米×10毫米×4毫米的试条尺寸，扁平的试验取向(test orientation of  flat-wise)，64毫米的支撑跨度(support span)，加载纤维应力为0.45兆帕， 加热速率为120℃每小时，和变形极限为0.34毫米。缺口伊佐德冲击强度， 以焦耳每平方米表示，根据ISO180/U测量，使用23℃的温度，锤子能量 为2.75焦耳，试条长度为88毫米和试条横截面尺寸为4毫米×10毫米。 弹性模量(以兆帕表示)，屈服拉伸应力(以兆帕表示)，断裂拉伸应力(以兆 帕表示)，和断裂拉伸应变(以百分比表示)根据ISO527-1和527-2测得， 使用23℃的温度，1A类型的试条，其尺寸为80毫米×10毫米×4毫 米，测量器长度(gage length)(伸长计间隔)为50毫米，夹子间隔为115毫米， 和试验速度对于拉伸模量而言为1毫米每分钟和对于拉伸应力和拉伸应变而 言为50毫米每分钟。熔融质量流速(以克每10分钟表示)根据ISO1133测得， 使用方法B，温度为280℃和载荷为5千克。

粒度表征–组合物的分散相粒度通过扫描电子显微法评价。在室温使用 金刚石刀对挤出物样品进行切片从而暴露光滑的表面。在甲苯中对该光滑的 表面进行蚀刻15秒从而使该聚苯醚溶胀并萃取，留下表示聚苯醚相的空洞。 对应于对比例1，对比例3，对比例6，和对比例9的挤出物微图分别呈现于 图1-4中。

表2

表2的聚酰胺-聚苯醚组合物，都使用高氨基端基聚酰胺-6制备，显示 出较低的断裂拉伸应变值和较高的表面粗糙度。

表3中的实施例使用具有低氨基端基浓度的高流动性聚酰胺-6,6。这些 实施例还考察了聚苯醚特性粘度和增容剂含量的效果。对应于对比例8，对 比例10，实施例1，和对比例13的挤出物线料的显微图分别呈现于图5-8 中。使用高流动性低氨基端基的聚酰胺-6,6制备的聚酰胺-聚苯醚组合物通常 显示出比使用高氨基端基(和较低的流动性)的聚酰胺-6制备的对应组合物 (对比表2和3)高的断裂拉伸应变值。具有低特性粘度聚苯醚和高增容剂含 量的组合物(实施例1)显示出最好的断裂拉伸应变性能。此外，从表3的组 合物制备的挤出物线料通常显示出可接受的表面粗糙度程度。

表3

表4中的实施例利用高流动性低氨基端基聚酰胺-6，并且进一步研究了 聚苯醚特性粘度和增容剂含量的效果。对应于对比例14，对比例16，对比 例17，和对比例19的挤出物线料的显微图分别在图9-12中给出。表4实施 例（都具有高流动性低氨基端基聚酰胺-6）的断裂拉伸应变性能在表2实施 例（具有低流动性高氨基端基聚酰胺-6(最差)）和表3实施例（都具有高流 动性低氨基端基聚酰胺-6,6(最好)）的中间。从表4组合物制备的挤出物线料 通常显示出可接受的表面粗糙度程度。

表4

实施例3和4，对比例20-22

这些实施例说明纤维生产。通过共混表5中总结的组分和量而制备五个 组合物。实施例4的组合物借助于该挤出机在第二次运行中通过共混根据实 施例3制备的组合物和等量的聚酰胺而制备。

对应于实施例3和4，和对比例20和21的微图分别呈现于图14-17中。 图像分析使用可商购的软件Clemex Vision PE和Vision Lite6.0完成，为了 说明的目的对图14-17进行着色，用红色凸显含聚酰胺的连续相，和用蓝色 凸显含聚苯醚的分散相。聚苯醚粒度使用Minitab软件版本15（来自于 Minitab，Inc.）作曲线。实施例3和4的的组合物具有微细分散的聚苯醚分 散相，而对比例20和21的组合物具有粗略分开的聚苯醚分散相。

表5

纤维在Hills，Inc.(West Melbourne，Florida，USA)，Model GHP双组 份中试纤维生产线上生产，使用1.25英寸直径的挤出螺杆，2:1的压缩比， 和具有144个0.60毫米直径的模头洞喷丝头。丝网包(screen pack)具有5层， 具有325目(44微米开孔)作为最细丝网。图13是纤维纺丝装置1的示意图， 其包括挤出机10，其制备熔融的聚酰胺-聚苯醚共混物；计量泵20，其计量 来自挤出机的熔融聚酰胺-聚苯醚共混物的物流；过滤包(filter pack)30，其除 去熔融聚酰胺-聚苯醚共混物中的不溶性粒子，该不溶性粒子可能影响纤维 纺丝；喷丝头40，通过它挤出单根纤维(或者单丝)50；会聚引导器60，其 将单根的纤维50结合形成纱70；末道漆涂覆器(finish applicator)80，其能够 任选地施加末道漆到该纱(在这些实验中没有将末道漆施加到该纱)；牵拉三 角布(drawing godets)90，其用于将该纱拉长；和线轴(bobbin)100，其用于收 集该拉长的纱。根据表6中给出的试验评价由此获得的纤维。

每根长丝的丹尼尔(Denier Per Filament,dpf)是9,000米长的单根长丝或 者单独的人造短纤维(staple fibre)(如果它是连续的话)的质量的量度。Dpf通 过纱线丹尼尔除以纱线中长丝的数目而确定。每根长丝的丹尼尔通过将该纤 维束卷绕在1米圆形轮上90圈而确定。将该样品称重，以克计，乘以100， 然后除以该束中纤维的数目，144，从而确定该dpf。

拉伸比–当挤出的纤维固化时，或者在一些情况下甚至是在它们已经 硬化之后，可以拉伸该长丝从而赋予强度。拉伸将分子链牵拉到了一起，并 将它们沿着纤维的轴取向，产生了显著较强的纱。拉伸比表示为(拉伸之后 的最终长度:拉伸之前的初始长度)。

最大载荷–这是应力应变的曲线的斜率为0时测得的载荷。这用 Instron5500Series Electromechanical Testing System使用Intron Bluehill分析 系统产生的以用拉伸应力应变曲线和性质产生。单位为克力。

强度是在拉伸试验中达到断裂点所产生的纤维或纱线的最大比强度。此 处，对于含有144根长丝的纱，强度的客观量度是最大载荷除以总丹尼尔(即， 断裂载荷；以克每丹尼尔表示)。

在最大载荷的应变定义为物质在最大载荷点的百分比伸长率。这是无单 位数值。

可以将实施例3和4的组合物纺丝从而产生各种dpf的纤维，包括小于 10dpf的纤维，10dpf是功能纤维的典型值。相反，对比例20和21的组合 物不产生小于10dpf的纤维。对比例22是全-聚酰胺纤维，引入它们是为了 对比。

表6

表7呈现了从使用实施例3和4，和对比例20-22的组合物进行的纤维 纺丝试验获得的工艺数据。在表7中，温度值用安装在机器中的热电偶给出。 包压力通过安装在模头中的压力传感器给出，该压力传感器用来记录头部压 力(表7中的包压力值以从磅每平方英尺的单位转化之后的兆帕为单位给出)。 测量和设置熔体泵速度，然后用内部传感器测量。用外部转速表设定和确认 丹尼尔、进料、拉伸、松弛和卷筒辊。

用于纤维成像的样品制备–将纤维包埋在环氧EMbed812(可得自 Electron Microscopy Sciences)中36小时，接着冷切(cryo-microtoming)薄的环 氧包埋的纤维。这个步骤的目的是获得～100纳米厚的材料切片，将其置于3 毫米筛孔的网格上。将这些切片用新鲜制备的四氧化钌的水溶液染色45秒， 并在Scanning Electron Microscope(STEM-in-SEM)的STEM(扫描透射电子 显微法)模式中成像。最后将网格转移至STEM-in-SEM托架上并加载到该仪 器中，检查材料的形态。

实施例3和4的组合物产生在可接受范围的加工参数上具有一系列dpf 值的纤维，所述加工参数例如包压力(pack pressure)和卷绕速度。相反，对比 例20和21的组合物没有产生dpf值小于10的纤维，和它们也显示出升高 的包压力。使用100%对比例22的聚酰胺组合物的运行产生纤维，所述纤维 在可接受范围的加工参数上具有宽泛的dpf值。但是，预期该聚酰胺纤维显 示出，相比于聚酰胺-聚苯醚纤维而言，较低的耐热性，较高的拉伸强度， 和较高的水吸收。

这个实验说明本发明克服了试图从聚酰胺-聚苯醚共混物纺丝纤维所遇 到的加工问题。根据本发明的组合物（其具有分散在聚酰胺连续相中的聚苯 醚的微细域）产生具有良好的强度和表面光滑性的纤维。注意，在熔纺过程 中，对比例具有比根据本发明的实施例高得多的包压力。因此，该实施例说 明一种改进是容许较长纺丝运行，而没有对比例显示的阻止流动(impeded  flow)，该阻止流动产生增加的包压力。升高的包压力将会导致熔纺工艺的停 工，导致这个的原因是由于自动机器安全装置，或者操作员介入例如由于“缓 慢的空洞(slow holes)”或者其它纤维-纺丝失效。

表7

本申请披露的所有的范围都包含端点，并且端点是彼此可独立结合的。 本申请披露的每个范围构成在所披露的范围内的任何点和子范围的披露。

在本申请描述的上下文中(尤其是所附权利要求中)使用术语“一个”、 “一种”和“该/所述”(对应于英文中的“a”、“an”和“the”)和类似的指 代意图解释为涵盖单数和复数，否则上下文中会另外清楚地指明。此外，应 该进一步指出，本申请中的术语“第一”、“第二”等不指代任何顺序、数量 或重要性，而是用于元素彼此之间的区分。与量词联用的修饰语“约”包括 所述的值，并且具有上下文所指定的意义(例如，它包括与特定量的测量相 关的误差等级)。