本发明专利技术提供一种耐热性、阻燃性、尺寸稳定性优良的热熔接性纤维、含有其的纤维构造体以及对该纤维构造体实施熔接处理后耐热性优良的成形体。前述热熔接性纤维是包含实质上不具有熔点的非晶性聚酯类聚合物(A)与非晶性聚醚酰亚胺类聚合物(B)的纤维，其混合比例(重量比)处于(A)/(B)＝5/95~95/5的范围内，且具有单一的玻璃化转变温度并处于80~200℃的范围内，且为非晶性。前述纤维构造体含有10重量%以上的前述非晶性热熔接性纤维。前述成形体至少包含含有10重量%以上的前述非晶性热熔接性纤维的纤维构造体，其为在前述非晶性热熔接性纤维的玻璃化转变温度以上的温度下实施熔接处理而成的耐热性成形体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及兼备优良的耐热性与阻燃性、尺寸稳定性的非晶性热熔接性纤维；含有该纤维的纤维构造体；及对含有该纤维的纤维构造体实施熔接处理而成的耐热性成形体。特别涉及在一般工业材料领域、电气电子材料领域、农业材料领域、光学材料领域、航空器、汽车、船舶用材料领域、服装领域等中，对暴露于高温环境下的机会甚多的用途可极为有效地使用的非晶性热熔接性纤维；含有该纤维的纤维构造体；及对含有该纤维的纤维构造体实施熔接处理而成的耐热性成形体。本专利技术中，所谓“纤维”为作为包含单纤维、短纤维(^ n )V7 7 4八一)、超短纤维('>3—卜力7卜7 〃'一)、长丝纱线、纺织用纱等各种形态的纤维的用语而使用。本专利技术中“非晶性”指不具有结晶熔点，而具有在比结晶性聚合物的熔点更低温的玻璃化转变温度以上即开始软化、熔解的性质。本专利技术中“热熔接性”指将热熔接性纤维加热至一定温度以上时软化，可与密接于该纤维的由相同材料或不同材料的纤维熔接的性能。 本专利技术中“纤维构造体”作为包含无纺布(纸也包含在内)、机织物、编织物等各种纤维构造体的用语而使用。另外，本专利技术中“成形体”指至少包含含有非晶性热熔接性纤维的纤维构造体的各种形状的成形体，该成形体中也可包含其它纤维构造体、作为基质的聚合物等。本专利技术中耐热性成形体中的“耐热性”指以干热收缩率等指标为代表的高温使用时的耐性优良。
技术介绍
近年来，无纺布或纸等的纤维构造物被越来越多地使用，其中，将汽车用内装材料或地毯底布、高性能过滤器、水处理膜的支撑体、粘扣带等利用热熔接性纤维来熔接构成纤维。而且，在航空器的构造部件或家电用品的壳体等领域中，对热可塑性复合材料的需求也大大地增加，该热可塑性复合材料为对混有热熔接性纤维、与作为补强纤维的碳纤维或玻璃纤维等无机纤维的纸或无纺布，在热熔接性纤维完全熔解的温度下实施处理、进行基材化而制造。作为热熔接性纤维有多种，例如以聚乙烯为熔接成分的聚乙烯-聚丙烯复合纤维、与以共聚合尼龙为熔接成分的聚丙烯复合的纤维、与以乙烯乙烯醇共聚物为熔接成分的聚对苯二甲酸乙二酯复合的纤维、非晶性聚酯与聚对苯二甲酸乙二酯的复合纤维等，特别是聚酯类热熔接性复合纤维，由其优良的耐光性、机械特性、耐久性、甚至回收性，于各种领域中被广泛使用。大部分聚酯(以下有时简称为“PES”)类热熔接性复合纤维被广泛提出为所谓的 “芯鞘型复合纤维”，其于芯部配置有以聚对苯二甲酸乙二酯为代表的结晶性PES类聚合物， 于鞘部则配置有共聚合有异邻苯二甲酸成分等结晶性杂乱的成分的非晶性PES类聚合物(例如参照专利文献I)。此类热熔接性纤维由于包含呈结晶性且高熔点的芯部、与呈非晶性且低温下可软化的鞘部，因此在鞘部的玻璃化转变温度以上的温度下实施热处理时不会使芯部熔融而保持纤维形态，仅使鞘部流动来作为熔接成分。另外，广泛提案有符合熔接温度或实际使用的耐热要求、对非晶性PES类聚合物中的共聚合比例等进行设计的尝试。另一方面，以提高耐热性为目的，也广泛提案有将共聚合有特殊单体的非晶性PES 类聚合物配置于鞘部的芯鞘型复合纤维(例如参照专利文献2)。又广泛提案有具有高于PES纤维的玻璃化转变温度的玻璃化转变温度的掺合有纤维素或聚碳酸酯、聚砜、聚芳香酯、聚醚砜等的树脂组合物或纤维(例如专利文献3)。以提高聚对苯二甲酸乙二酯单一纤维的玻璃化转变温度为目的，则提出有混有与聚对苯二甲酸乙二酯显示良好互溶性的聚醚酰亚胺(以下有时简称为“PEI”)类聚合物的纤维或薄膜(例如参照专利文献Γ5)。[现有技术文献][专利文献][专利文献I]日本专利4049940号公报[专利文献2]日本特开2006-118066号公报[专利文献3]日本特开2007-177347号公报[专利文献4]日本特开2001-271227号公报[专利文献5]日本特开2001-323146号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]一般而言，专利文献I等所记载的PES类芯鞘复合纤维，其以提高配置于芯部的结晶性PES类聚合物的结晶性并赋予尺寸稳定性为目的而实施延伸、热处理，但将延伸温度设为高于作为鞘部的非晶性PES类聚合物的玻璃化转变温度时则纤维间会产生胶着，而使得切割工序等后工序中的工序通过性极端劣化，因而不得不使延伸温度低于配置于鞘部的非晶性PES类聚合物的玻璃化转变温度。由此，作为芯部的结晶性PES类聚合物其延伸、热处理过程中无法充分地进行取向结晶化而使得延伸变形存在于纤维中，其结果纤维干热时的收缩率便增大，而存有纤维制品的热尺寸稳定性不良等的问题。另外，专利文献2所记载的芯鞘型复合纤维中为将特殊成分共聚合，而存有制造成本增高等问题。而且，既然其为芯鞘复合型的纤维形态，则依旧无法提高延伸或热处理温度，而无法解决热尺寸稳定性的问题。在如前述的热可塑性复合材料的用途中需使纤维全体熔融，当使用此种芯鞘复合纤维时，则只要在高熔点的芯部 的熔点以上实施处理即可，然而在所得的成形体的基质中， 配置于芯部的结晶性PES类聚合物与配置于鞘部的非晶性PES类聚合物的两种聚合物种并不互溶，而是杂乱地混合存在。此时，若考虑到不仅质量不稳定，且弹性模数等力学物性在聚合物的玻璃化转变温度下也大幅度地降低，则有成形品的耐热性最终是由非晶性PES类聚合物支配的问题，因此在此种用途中，芯鞘复合型的热熔接性纤维实质上无法被使用。专利文献3所记载的纤维基本上为不互溶的掺合物，因此纤维便具有源自两种聚合物种类的玻璃化转变温度或熔点，因前述原因而不适合作为热可塑性复合材料的用途，实际情况为无法实用化。另外，由于不互溶的两种聚合物种杂乱地存在于纤维中，故也有难以确保纤维质量等问题。专利文献4飞所记载的系统中，聚合物彼此由于在非晶部分进行分子互溶，便具有单一的玻璃化转变温度，在提高聚对苯二甲酸乙二酯纤维的耐热性上，其为有效的手段。而且，其无需做成芯鞘复合纤维的形态，而能以单独纤维来使用这一点也有效。然而，此种纤维一方面玻璃化转变温度高，另一方面根据混合比例也会显现聚对苯二甲酸乙二酯原本的熔点，因而难以在前述热可塑性复合材料的用途等上使用。通过提高非晶性PEI类聚合物的混合比例可制得非晶性的树脂组合物或纤维也广为人知，其中原本聚对苯二甲酸乙二酯呈结晶性，若长时间暴露于高温下，则也有结晶化持续进行而发生相分离、脆化等问题。因此，已知技术中并无法获得可使用于热可塑性复合材料等用途、实质上不具有熔点、具有单一玻璃化转变温度且非为芯鞘型的非晶性热熔接性纤维。本专利技术者由热熔接性纤维的用途涵盖多方面出发，着眼于必须有具备耐热性或阻燃性、尺寸稳定性等的热熔接性纤维。又着眼于期望获得下述热熔接性纤维，在如诉求高的基本物性、以及轻量性或回收性、制造的简便性等的热可塑性复合材料的用途中，该热熔接性纤维为如进行基材化之际两种聚合物种以不互溶状态杂乱地存在的已知芯鞘复合型纤维、或非为混有多种不互溶的聚合物的纤维。并且着眼于期望获得在高温下使用时，其耐久性方面而言为非结晶性而呈非晶性的热熔接性纤维、与使用该热熔接性纤维而形成的成形体。因此，本专利技术者以提供耐热性、阻燃性、尺寸稳定性优良的非晶性热熔接性纤维作为要解决的课题。[解决课题的手段]本专利技术者等为获得上述非晶性热熔接性纤维而进行多次深入研究，结果发现将非晶性PES类聚合物与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.29 JP 2010-1703501.一种非晶性热熔接性纤维，其特征在于，其为一种包含实质上不具有熔点的非晶性聚酯类聚合物㈧与非晶性聚醚酰亚胺类聚合物⑶的纤维，其混合比例(重量比)处于 (A)/(B) = 5/95^95/5的范围，且具有单一的玻璃化转变温度并处于8(T200°C的范围。2.如权利要求1所述的非晶性热熔接性纤维，其中前述非晶性聚酯类聚合物为全部二羧酸成分包含对苯二甲酸成分(D)与间苯二甲酸成分(E)的非晶性聚酯类聚合物，其共聚合比例(摩尔%比)处于(D)/(E) = 70/30^40/60的范围。3.如权利要求1或2所述的非晶性热熔接性纤维，其中，前述非晶性聚醚酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：远藤了庆，和志武洋祐，荒牧润，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：
国别省市：
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