[發明專利]聚合物合金纖維和纖維結構

無效

• 申請號: 200980157276.8
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN102325931A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 望月克彥;加藤泰崇;熊澤貞紀;尾上陽介
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;C08L23/00;C08L25/00;C08L33/00;C08L67/04;D01F6/46;C08L101/16
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;林柏楠

技術領域

本發明涉及通過將聚乳酸樹脂和聚烯烴樹脂均勻地混合而生產的聚合物合金纖維，其中聚烯烴樹脂形成海組分。

技術背景

由于近年來關于環境問題意識的全球變化，人們強烈渴盼開發可在自然環境中分解的纖維材料。例如，作為常規目的，塑料主要由石油資源生產，未來可能的石油資源耗盡和由于石油資源重消耗導致的全球變暖已變為嚴重的問題。

因此，近年來在脂族聚酯和其他各種塑料和纖維的研究和開發領域中已作出積極的努力。特別地，大量關注被吸引于通過微生物分解的塑料，即可生物降解塑料。

如果有用的材料可由從大氣中吸收二氧化碳生長的植物資源生產，則預期它們用于通過循環使用二氧化碳而抑制全球變暖和解決資源貧化問題。因此，已特別關注由植物資源生產的塑料，即生物質基塑料。

過去可得到的生物質基可生物降解塑料具有問題如差的機械特性、低耐熱性和高生產成本，且不能廣泛用作通用的塑料。與此相比，由于它們相對更好的機械特性和耐熱性，最近開發的由產生于淀粉發酵的乳酸生產的聚乳酸基可生物降解塑料引起注意。

由聚乳酸等生產的聚乳酸樹脂多年前已在醫學領域中用作例如醫用縫合線的材料。由于近來已開發了改進的物質生產技術，它們變得在價格方面與其它通用塑料相比具有競爭力。因此，現在積極努力于產品開發以提供用于纖維的材料。

聚乳酸和其它脂族聚酯纖維的開發在利用其可生物降解性的農業和建筑材料中特別積極。由于它們應用于衣服、內部修飾(例如窗簾和地毯)、車輛內部修飾和工業材料領域，預期未來對于它們提高的要求是高的。

盡管不是植物衍生的，聚丙烯作為有用的樹脂已吸引了越來越多的注意。在其它各種塑料中，聚丙烯每單位產量需要較少的能量，由于它們的較高耐久性，具有作為消耗品的較長壽命。另外，由于它具有良好的性能特性如良好的機械特性、耐化學品性和尺寸穩定性以及比重為0.9的輕重量，它還作為環境友好材料吸引注意。此外，在纖維領域中，由于上述特性，特別地作為無紡布和其它類似產品的材料，它具有高競爭性。

另一方面，由于它們具有如下所述問題，脂族聚酯如聚乳酸，和聚丙烯僅用于有限的用途。

當用作衣服和工業用途的材料時，聚乳酸的低耐磨性是主要問題。已發現當用于生產衣服時，例如聚乳酸纖維可容易遭受磨損等導致的色移、在極個別情況下由纖維原纖化產生的變白和對皮膚的嚴重刺激，導致差的實用耐久性。此外，當用于生產汽車內部修飾材料如地毯和傾向于強磨損的其他組件時，在極個別情況下，聚乳酸纖維還可遭受絨頭和孔變平和消除。還已發現脂族聚酯材料(特別是聚乳酸)遭受上述原纖化和絨頭消除，由于容易水解，這隨時間過去變得更加嚴重，導致更短的產品壽命。

作為改善聚乳酸材料耐磨性的方法，例如已公開了抑制水解的方法(專利文件1和2)。專利文件1所述發明旨在通過使聚乳酸材料中的含水量最小化而抑制纖維生產過程期間的水解，專利文件2提出在生產耐水解纖維中加入單碳二亞胺化合物。然而，已發現在每種情況下纖維保持聚乳酸材料中固有的原纖化傾向，與常規產品相比，在初始耐磨性方面沒有改善，盡管由于聚乳酸材料較不脆，隨時間過去，它們遭受較少的磨損。

已公開了極大改善聚乳酸纖維的耐磨性的方法(參見專利文件3-6)。它們旨在通過加入潤滑劑如脂肪酸雙酰胺降低纖維表面的摩擦系數而降低磨損。然而，盡管當施加應力低時，這些纖維材料適當地起作用，但當用于通過使用者在其上行走時而接收強力的材料如地毯中時，它們不能足夠地耐粘附磨損。因此，聚乳酸材料遭受破壞，因此可僅用于有限用途。

另一方面，聚丙烯比聚酯小得多地用作纖維的材料，盡管它具有非常好的固有特性。它的主要缺點包括與聚酯(PET熔點：255℃)相比165℃的更低熔點和不存在極性基團用于染色。

聚乳酸和聚丙烯具有如上所述它們各自的優點和缺點，如果設計互補其缺點，則具有非常高的潛力以提供有用的材料。例如專利文件7和8提出使用胺改性彈性體作為聚乳酸和聚烯烴的增容劑。該方法可顯著改善兩種組分之間的相容性并用于生產具有顯著提高的伸長百分比的模制品，表明它將有助于生產模制品如門邊飾板和柱裝飾。然而，當嘗試將這種組合物加工成纖維時，在從噴嘴中排出以后對于伸長變形需要極大的應力，且不能通過熔體紡絲加工成纖維，這需要高牽伸比。

現有技術文件

專利文件

專利文件1：日本未審查專利出版物(Kokai)No.2000-136435(第4頁)

專利文件2：日本未審查專利出版物(Kokai)No.2001-261797(第3頁)