CN103025934B - 非晶性热熔接性纤维、纤维构造体及耐热性成形体 - Google Patents

非晶性热熔接性纤维、纤维构造体及耐热性成形体 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐热性、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。

Description

非晶性热熔接性纤维、纤维构造体及耐热性成形体
本申请主张2010年7月29日申请的日本特愿2010-170350的优先权，参照其整体作为本案的一部分而进行引用。
技术领域
本发明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。
本发明中，所谓“纤维”为作为包含单纤维、短纤维(ステ一プルフアイバ一)、超短纤维(シヨ一トカツトフアイバ一)、长丝纱线、纺织用纱等各种形态的纤维的用语而使用。本发明中“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。本发明中“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。本发明中“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，本发明中“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。本发明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。
背景技术
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1)。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4~5)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]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
发明内容
[发明要解决的课题]
一般而言，专利文献1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4~5所记载的***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。本发明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，本发明者以提供耐热性、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]
本发明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类聚合物与非晶性PEI类聚合物以特定比例混合，便可制造均匀地互溶，玻璃化转变温度单一且耐热性与阻燃性、尺寸稳定性优良的非晶性热熔接性纤维。
即本发明第1构成为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PES类聚合物(A)与非晶性PEI类聚合物(B)的纤维，其混合比例(重量比)为(A)/(B)＝5/95~95/5，且具有单一的玻璃化转变温度并处于80~200℃的范围。
上述的本发明中，非晶性PES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PES类聚合物，其共聚合比例(摩尔%比)优选为(D)/(E)＝70/30~40/60，另外，非晶性PEI类聚合物的主要重复结构单位以下述[化1]表示，且玻璃化转变温度优选为210℃以上。
[化1]
其中，式中R1表示具有6~30个碳原子的二价芳香族残基，R2表示选自下述群组的二价有机基团，该群组由下述基团构成：具有6~30个碳原子的二价芳香族残基、具有2~20个碳原子的亚烷基、具有2~20个碳原子的环亚烷基、及以具有2~8个碳原子的亚烷基进行链终止的聚二有机硅氧烷基。
而且，上述非晶性热熔接性纤维在(玻璃化转变温度-10℃)下的热收缩率优选为3%以下，又，上述非晶性热熔接性纤维为对非晶性聚酯类聚合物与非晶性聚醚类聚合物进行熔融混炼纺丝后所得的纤维，优选为纺丝后未实施延伸。
本发明第2构成为一种纤维构造体，其特征在于，包含10重量%(相对纤维构造体)以上本发明第1构成的非晶性热熔接性纤维。
本发明第3构成为一种耐热性成形体，其至少含有本发明第2构成的纤维构造体，并对该纤维构造体在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。
[发明的效果]
根据本发明第1构成，将非晶性PES类聚合物与非晶性PEI类聚合物以特定比例混合所得的纤维由于两聚合物可均匀地互溶，故可提供一种玻璃化转变温度单一、且耐热性与阻燃性、尺寸稳定性优良的非晶性热熔接性纤维。因此，其特别可适用于暴露于高温环境下的机会甚多的用途中。而且，本发明非晶性热熔接性纤维毋需特别的工序，能以一般的纤维制造工序来制造。
根据本发明第2构成，使用上述非晶性热熔接性纤维，便可提供一种单独或与各种构成纤维共同形成、且包含10重量%以上上述非晶性热熔接性纤维的纸、无纺布、机织物、编织物等纤维构造体，即拥有非晶性热熔接纤维所具有的热熔接性、且具备耐热性、阻燃性、尺寸稳定性的纤维构造体。
另外，本发明第3构成的耐热性成形体为至少包含上述非晶性热熔接性纤维、并对上述纤维构造体实施熔接处理而成的成形体，由于其含有上述非晶性热熔接性纤维，所得的成形体也具有高耐热性、阻燃性、尺寸稳定性，故可极有效地使用于以一般工业材料领域、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、服装领域等为首的诸多用途中。
具体实施方式
(非晶性PES类聚合物与非晶性PEI类聚合物的混合比例)
本发明的非晶性热熔接性纤维，其非晶性PES类聚合物(A)与非晶性PEI类聚合物(B)的混合比例(重量比)必须为(A)/(B)＝5/95~95/5。若混合比例处于此范围外则会缺乏使玻璃化转变温度变化的效果，又会因情况而异发生相分离而观察到多个玻璃化转变温度，由此在实际使用时的成形性或长期稳定性方面并不理想。优选为(A)/(B)＝10/90~90/10，更优选为(A)/(B)＝10/90~80/20。另外，本发明非晶性热熔接性纤维的玻璃化转变温度虽可由(A)与(B)的混合比例来广泛地控制，但从实际使用情况或成本等方面来看，优选为80~200℃。更优选为85~200℃，再更优选为90~200℃。
(单一玻璃化转变温度)
极为重要的是本发明的非晶性热熔接性纤维为非晶性，且其玻璃化转变温度单一。当具有多个玻璃化转变温度时为实质上不互溶且相分离的状态，不仅纤维制造工序中的工序通过性劣化、难以设定实施热熔接处理的条件，且由于使用其而形成的成形体也缺乏质量稳定性或耐热性等原因，而不优选。于此，是否呈非晶性可将所得的纤维置于示差扫描热量分析仪(DSC)中，在氮气中、以10℃/分钟的速度升温，再以吸热峰的有无来确认。即使当吸热峰非常宽而无法明确判断出吸热峰时，在实际使用上也达到毫无问题的水平，故实质上判断为非晶性也无妨。
已知当混合结晶性PES类聚合物与PEI类聚合物时，于非晶部分可均匀地进行分子互溶，按照Gordon-Taylor关系式使玻璃化转变温度发生变化，进一步伴随PEI类聚合物的混合比例增加，混合物的玻璃化转变温度也上升而形成耐热性优良的物质(例如参照“Journal ofApplied Polymer Science，48，935(1993)”、“Macromolecules，28，2845(1995)”、“Polymer，38，4043(1997)”)。即，与PEI类聚合物显示良好的互溶性的是包含对苯二甲酸与乙二醇的所谓结晶性聚对苯二甲酸乙二酯，即使于非晶部分显示均匀的分子互溶，因混合比例不同仍会残留有结晶成分而无法作为热熔接性纤维使用。另外，即便混合物呈非晶性，仍会有因长期保存等发生结晶化而产生相分离等问题。本发明便着眼于此点，进行各种研究的结果，终至完成本发明，用以获得完全非晶性热熔接性纤维，其均匀地互溶非晶性聚合物彼此之间，即使长期保存下也不会结晶化而产生相分离，且玻璃化转变温度单一。此外，本发明中所谓的“玻璃化转变温度”为指使用Rheology公司制固体动态粘弹性装置「Rheo spectra DVE-V4」，于频率10Hz、升温速度10℃/分钟下测定损失正切(tanδ)的温度依赖性，再由其峰值温度所求得的温度。于此，“tanδ的波峰温度”为指tanδ值对温度的变化量的一次微分值为零的温度。
(非晶性PES)
接着，对构成本发明非晶性热熔接性纤维的非晶性PES类聚合物进行说明。本发明所使用的非晶性PES类聚合物只要是实质上不具有熔点，而仅有玻璃化转变温度存在的PES类聚合物则未特别限定，可例举如含有对苯二甲酸及间苯二甲酸作为二羧酸成分、全部二羧酸成分的对苯二甲酸成分(D)与间苯二甲酸成分(E)的共聚合比例(摩尔比)为以处于(D)/(E)＝70/30~40/60的范围为优选。使用此种非晶性PES类聚合物，便可制得可与非晶性PEI类聚合物均匀地互溶、玻璃化转变温度单一且耐热性、阻燃性、尺寸稳定性优良的非晶性热熔接性纤维。更优选为(D)/(E)＝65/35~45/55，再更优选为(D)/(E)＝60/40~50/50。
只要未损及本发明的效果，则本发明的非晶性PES类聚合物也可含有对苯二甲酸与间苯二甲酸以外的少量其它二羧酸成分，可例举如萘二羧酸、二苯砜二羧酸、二苯甲酮二羧酸、4,4’-二苯基二羧酸、3,3’-二苯基二羧酸等芳香族二羧酸、己二酸、琥珀酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸、六氢对苯二甲酸、1,3-金刚烷二羧酸等脂环式二羧酸。另外，作为乙二醇以外的二醇成分可例举如氯氢醌、4,4’-二羟基联苯、4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基二苯硫醚、4,4’-二羟基二苯甲酮、对二甲苯二醇等芳香族二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇等脂肪族、脂环族二醇。
本发明中所使用的非晶性PES类聚合物的极限粘度虽未特别限定，其中由所得的纤维的力学物性、工序通过性或成本观点而言，优选为0.6~1.3的范围。此处极限粘度为由邻氯酚溶液中25℃下测定的粘度所求得的粘度，以“η”表示。
本发明中所使用的非晶性PES类聚合物的制造方法并未特别限定，可应用已知方法来制造。即，可由以下等方法制造：以二羧酸成分与二醇成分为起始原料，经酯交换反应后进行熔融聚合的方法、或使二羧酸成分与二醇成分直接酯化后进行熔融聚合的方法。
(非晶性PEI类聚合物)
对构成本发明热熔接性纤维的非晶性PEI类聚合物进行说明。本发明中所使用的非晶性PEI类聚合物指含有脂肪族、脂环族或芳香族类醚单位与环状酰亚胺作为重复单位的聚合物，只要具有非晶性、熔融成形性则未特别限定。另外，只要为未阻碍本发明的效果的范围，则非晶性PEI类聚合物的主链上也可含有环状酰亚胺、醚键以外的结构单位，例如脂肪族、脂环族或芳香族酯单位、氧羰基单位等。
具体非晶性PEI类聚合物可优选使用以下述通式[化2]表示的聚合物。其中，式中R1表示具有6~30个碳原子的二价芳香族残基，R2表示选自下述群组的二价有机基团，该群组由下述基团构成：具有6~30个碳原子的二价芳香族残基、具有2~20个碳原子的亚烷基、具有2~20个碳原子的环亚烷基、及以具有2~8个碳原子的亚烷基进行链终止的聚二有机硅氧烷基。
[化2]
上述R1、R2优选为具有下述[化3]的结构式群组所示的芳香族残基。
[化3]
本发明中所使用的非晶性PEI类聚合物，其玻璃化转变温度优选为200℃以上。若玻璃化转变温度不足200℃时，所得的热熔接性纤维的耐热性会发生劣化而不优选。另外，非晶性PEI类聚合物的玻璃化转变温度越高，则越可获得耐热性优良热熔接性纤维，由此优选，但其熔接的温度也增高，此时便有引起聚合物分解的可能性，由此不优选。非晶性PEI类聚合物的玻璃化转变温度优选为200~230℃，更优选为205~220℃。
本发明中，从非晶性、熔融成形性、成本观点而言，优选为使用具有下述[化4]表示的结构单位作为主体的2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐与间苯二胺的缩合物。该聚醚酰亚胺以商标“ULTEM”，由SABIC Innovative Plastics公司进行销售。
[化4]
本发明中所使用的非晶性PEI类聚合物的分子量并未特别限定，若考虑与非晶性PES类聚合物的互溶性或所得的纤维的机械特性、尺寸稳定性、工序通过性，则重量平均分子量(Mw)优选为1000~80000。若使用的分子量高，则因纤维强度、耐热性等方面优良而优选，其中由树脂制造成本或纤维化成本等观点而言，Mw优选为2000~50000，更优选为3000~40000。
(PES类聚合物、PEI类聚合物以外的成分)
本发明的非晶性热熔接性纤维在未损及本发明的效果的范围内可含有抗氧化剂、抗静电剂、自由基抑制剂、消光剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、用以改良无机物、纤维的水解抗性的封端剂等。所述无机物的具体实例可使用碳纳米管、富勒烯、滑石、硅灰石、沸石、绢云母、云母、高岭土、粘土、叶蜡石、氧化硅、膨润土、硅酸铝等硅酸盐，氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铁等金属氧化物，碳酸钙、碳酸镁、白云石等碳酸盐，硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐，氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝等氢氧化物，玻璃珠、玻璃碎片、玻璃粉、瓷珠、氮化硼、碳化硅、碳黑及氧化硅、以及石墨等。另外，封端剂可使用单或二环氧化合物、单或聚碳化二酰亚胺化合物、单或二噁唑啉化合物、单或二(1-氮丙烯)化合物等。
(干热收缩率)
另外，本发明热熔接性纤维其在(玻璃化转变温度-10℃)下的干热收缩率优选为3.0%以下。所述干热收缩率若超过3%，则加工时或使用时的制品尺寸变化将会增大，而无法称之为具有耐热性。更优选为干热收缩率为2.5%以下，进一步更优选为2.0%以下。如此，热稳定性优良的纤维便可如后述般在纤维化制造工序中未实施延伸来制得。此外，此处所谓“干热收缩率”为指由后述方法所测定的值。
(阻燃性)
而且，本发明非晶性热熔接性纤维，其源自聚合物的阻燃性也优异，例如极限氧指数(LOI)可为20以上，优选为22以上，更优选为24以上。此外，此处所谓“极限氧指数”为以后述实施例所记载的方法所测定的值。
(单纤维纤度、剖面形状)
由本发明所得的非晶性热熔接性纤维的单纤维纤度并未特别限定，可广泛使用例如纤度0.1~50dtex、优选为0.5~20dtex的纤维。纤维的纤度可由喷嘴直径或排出量来适当调整。关于此时的纤维的剖面形状也未特别限制，可为圆形、中空、扁平或星形等不同形状的剖面。
(非晶性热熔接性纤维的制造)
于本发明非晶性热熔接性纤维的制造中并未特别限定，可使用已知熔融纺丝装置。即，最初以挤出机对非晶性PES类聚合物与非晶性PEI类聚合物片进行熔融混炼。此时，以均匀掺合为目的，为以使用同方向双轴挤出机进行熔融混炼为优选。混炼温度需为所使用的非晶性PES类聚合物与非晶性PEI类聚合物的玻璃化转变温度以上，其中温度升高时会发生树脂的劣化而不优选，因此优选为260~350℃，更优选为260~340℃。接着，将熔融聚合物导向纺丝筒中并以齿轮泵计量，再将由纺丝喷嘴排出的丝线卷绕便可制得。纺丝喷嘴的纺丝孔(单孔)的大小可采用例如0.01~0.07mm2左右，优选为0.02~0.06mm2左右。此外，纺丝孔的形状可依所需的纤维剖面形状来适当选择。纺丝喷嘴的排出量可依喷嘴的孔数或孔径来适当设定，例如可使用35~300g/分钟左右，优选为40~280g/分钟左右的排出量。此时的牵引速度并未特别限定，其中在纺丝线上发生分子取向为不优选，因此优选于500m/分钟~4000m/分钟的范围进行牵引。若低于500m/分钟时，由生产性观点而言较为不优选，另一方面，在超过4000m/分钟的高速下，不仅有足以引起高温时的收缩的分子取向增加的危险，还有发生纤维断丝的危险。
本发明非晶性热熔接性纤维的制造中，为确保纤维的耐热性，则以未对纺丝后的纤维实施一般延伸工序中的延伸为优选。PES类聚合物与PEI类聚合物由于呈非晶性，若对如已知纤维制造工序中所实施的纺丝后的纤维实施延伸，则于高温下会发生分子运动的增加所导致的熵的缩小，如此便伴有大的收缩，在达成成形性、或所得的成形体的尺寸稳定性等的可于实际使用时耐受的耐热性上容易造成负面因素。因此，本发明中考虑到所谓“非晶性”的特征，而未对纺丝后的纤维实施延伸，如此在制造具有高耐热性的非晶性热熔接性纤维方面上优选。
(纤维构造体、成形体)
本发明非晶性热熔接性纤维为由例如短纤维、超短纤维、长丝纱线、纺织用纱等形态来形成纸、无纺布、编网织物等纤维构造体，而可使用于多样化的用途中。其中，本发明非晶性热熔接性纤维可有利地使用于需要耐热性、阻燃性、低发烟性、电绝缘性等的纸、无纺布，或将其成形所得的成形体。例如，将如切短后的玻璃纤维或碳纤维的补强用纤维、与本发明非晶性热熔接性纤维混合而成形的成形体可用作家电用品的壳体或航空器的构造部件等所谓的热可塑性复合材料。
将本发明非晶性热熔接性纤维与其它纤维组合而制成纸、无纺布或其它形态的纤维构造体，再对其一部分或全部实施熔接处理，由此即可制得耐热性优良的成形体。此时的纤维构造体中的非晶性热熔接性纤维的含量只要合乎所得的成形体的要求物性来适当设定即可，其中至少含有10重量%以上(相对纤维构造体重量)，在形成成形体方面是必需的，优选为20重量%以上。本发明非晶性热熔接性纤维其本身具有耐热性与阻燃性，因此复合有30重量%以上便可制得耐热性、低发烟性优良的纸或无纺布。此时，可并用的纤维并未特别限定，除与聚乙烯醇类纤维、聚烯烃类纤维、聚酯类纤维、聚酰胺类纤维、纤维素类纤维、聚砜类纤维等泛用纤维外，还可与芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯类纤维、聚芳基酮类纤维、聚砜纤维等其它耐热性纤维组合。另外，将本发明非晶性热熔接性纤维与如碳纤维或氧化铝纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维的无机纤维混合而制成纸或无纺布，并在非晶性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，也可制造以该纤维作为基质的耐热性优良的热可塑性复合材料。
此外，此处“熔接处理”中的“熔接”为指将包含非晶性热熔接性纤维的纤维构造体加热至非晶性热熔接性纤维的玻璃转化点温度以上，为包含：纤维构造体内的热熔接性纤维与构成纤维的熔接、至少包含含有非晶性热熔接性纤维的纤维构造体的多个纤维构造体间的熔接、纤维构造体与聚合物间的熔接。
本发明的非晶性热熔接性纤维可由超短纤维、短纤维、长丝纤维、纺织用纱等丝线来制成纸、无纺布、机织物、编织物等耐热性纤维构造体，除耐热性、尺寸稳定性、阻燃性、低发烟性外还具有染色性，而其中因耐热性优良，可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、船舶用材料领域等为首的广泛领域中极为有效地使用，例如极有用于以热可塑性复合材料、缓冲板材料、粘扣带、高性能过滤器等为首的诸多用途中。
[实施例]
以下由实施例来更详细地说明本发明，其中本发明并未受本实施例任何限制。此外，以下实施例中非晶性PES类聚合物的固有粘度、结晶熔解热、玻璃化转变温度、干热收缩率、极限氧指数、弯曲弹性模数表示由下述方法所测定的数据。
[非晶性PES类聚合物的固有粘度(η)]
非晶性PES类聚合物的固有粘度由将其溶于酚/氯乙烷(重量比1/1)的混合溶媒中、于30℃下所测定的溶液粘度来算出。
[结晶熔解热(cal/g)]
纤维的结晶熔解热为由使用METTLER公司制“TA3000-DSC”，于氮气环境下，以升温速度10℃/分钟升温至400℃时所观察到的吸热峰的面积来求得。当未观察到吸热峰时，即呈非晶性时则视为ΔH＝0cal/g。
[玻璃化转变温度(℃)]
纤维的玻璃化转变温度为使用Rheology公司制固体动态粘弹性装置“Rheo spectra DVE-V4”，以频率10Hz、升温速度10℃/分钟测定损失正切(tanδ)的温度依赖性，并由其波峰温度来求得。
[干热收缩率(%)]
将切成10cm的纤维在未将其末端固定的状态下，以2℃/分钟的升温速度由室温持续升温，并由玻璃化转变温度-10℃下的纤维长度(X)，使用下式来算出。
干热收缩率(%)＝<X/10>×100
[极限氧指数值(LOI)]
根据JIS K7201试验方法，制作交织三条纤维的长度18cm的试料，并测定试料上端着火时，试料燃烧时间继续燃烧3分钟以上、或着火后的燃烧长度持续燃烧5cm以上所需的最低氧气浓度，且采用n＝3的平均值。
[弯曲弹性模数]
成形品的弯曲弹性模数的测定为根据JIS-K7171，使用厚4mm×宽10mm×长80mm的试片，并以试验速度2mm/分钟、支点间距离64mm来进行。
[参考例1]
(1)使用聚合反应装置，按已知方法于280℃下进行聚缩合反应来制造包含对苯二甲酸(以下有时简称为“TA”)与间苯二甲酸(以下有时简称为“IPA”)的共聚合比例(摩尔%)为57/43、乙二醇(以下简称为“EG”)98摩尔%、二乙二醇(以下简称为“DEG”)2摩尔%的固有粘度(η)为0.69的非晶性PES类聚合物。将所制造的聚合物由聚合机底部向水中挤出成束状，并切断成片状。所得的非晶性PES类聚合物以DSC测定并未观察到吸热峰，为呈非晶性。
(2)将以上述所得的非晶性PES类聚合物供给至加热到270℃的同方向旋转型弯曲式双轴挤出机，经滞留时间2分钟后进行导向加热至280℃的纺丝头，在排出速度28g/分钟的条件下由圆孔喷嘴排出，并以纺丝速度1000m/分钟进行牵引，即制得单独包含280dtex/50f的非晶性PES类聚合物的复丝。将所得的纤维的性能评定结果示于表1。
(3)所得的纤维的外观无起毛等而良好，呈非晶性，玻璃化转变温度为74℃而呈单一，且(玻璃化转变温度-10℃)下的干热收缩率为0.3%，其中实施LOI的测定的结果为发生熔化物落下，并未展现阻燃性。
[实施例1]
(1)对上述参考例1中所得的非晶性PES类聚合物与非晶性PEI类聚合物(SABIC Innovative Plastic s公司制“ULTEM1040”，玻璃化转变温度：215℃)进行碎片掺合，以使其混合比例(重量比)为50/50，再将其供给至加热至300℃的同方向旋转型弯曲式双轴挤出机，经滞留时间2分钟后进行导向加热至325℃的纺丝头，在排出量28g/分钟的条件下由圆孔喷嘴排出，并以纺丝速度1000m/分钟进行牵引，即制得280dtex/50f的复丝。将所得的纤维的性能评定结果示于表1。
(2)所得的纤维的外观无起毛等而良好，呈非晶性，玻璃化转变温度为124℃而呈单一，且(玻璃化转变温度-10℃)下的干热收缩率为0.1%。另外，LOI值为24，耐热性及阻燃性均优良。
[实施例2~5]
(1)除将实施例1中非晶性PES类聚合物与非晶性PEI类聚合物的混合比例改为表1记载的比例以外，以与实施例1相同的方法进行纺丝而制得纤维。将所得的纤维的性能评定结果示于表1。
(2)所得的纤维的外观无起毛等而良好，在实施例2~5中的任何混合比例中均呈非晶性，并显示单一的玻璃化转变温度。另外，(玻璃化转变温度-10℃)下的干热收缩率为3%以下。而且，非晶性PEI类聚合物的混合比例越高，则玻璃化转变温度、LOI越高，耐热性与阻燃性越优良。
[实施例6~9]
(1)除将参考例1中对苯二甲酸与间苯二甲酸的共聚合比例改为表1所记载的比例以外，以与参考例1相同的方法来制得PES类聚合物。使用所得的PES类聚合物，以与实施例1相同的方法进行纺丝而制得纤维。将所得的纤维的性能评定结果示于表1。
(2)所得的纤维的外观无起毛等而良好，使用任何非晶性PES类聚合物纤维皆呈均匀互溶的非晶性，并显示单一的玻璃化转变温度。另外，(玻璃化转变温度-10℃)下的干热收缩率为1%以下。而且，使用任何非晶性PES类聚合物时，相较于参考例1玻璃化转变温度、LOI均较高，耐热性与阻燃性均优良。
[比较例1]
(1)除将实施例1中非晶性PES类聚合物与非晶性PEI类聚合物的混合比例改为97/3以外，以与实施例1相同的方法进行纺丝而制得纤维。将所得的纤维的性能评定结果示于表1。
(2)所得的纤维的外观良好，呈非晶性并显示单一的玻璃化转变温度，而其值为76℃，又实施LOI的测定的结果为发生熔化物落下，并未展现阻燃性。
[比较例2~4]
(1)除将参考例1中对苯二甲酸与间苯二甲酸的共聚合比例改为表1所记载的比例以外，以与参考例1相同的方法来制得PES类聚合物。使用所得的PES类聚合物，以与实施例1相同的方法进行纺丝而制得纤维。将所得的纤维的性能评定结果示于表1。
(2)所得的纤维的外观无起毛等而为良好，但使用任何非晶性PES类聚合物时均显示出熔点及/或是显示出多个玻璃化转变温度，互溶性并不优良。另外，虽实施(低温侧的玻璃化转变温度-10℃)的测定，其中干热收缩率为5%以上，耐热性并不优良。
[表1]
由表1可知，本发明非晶性热熔接性纤维呈完全非晶性，且玻璃化转变温度单一，不仅耐热性与阻燃性、尺寸稳定性优良，纺丝稳定性也优异。
[实施例10]
(1)对50重量%的将实施例1中所得的非晶性热熔接性纤维切成5mm、与50重量%的切割长度为3mm的碳纤维进行湿式造纸，制作出三张500g/m2的纸。
(2)将所得的纸重合(单位面积重1500g/m2)，在非晶性热熔接性纤维软化、流动的温度150℃下进行压缩成形而制得成形体。取样所得的成形体的一片进行动态粘弹性测定及DSC测定的结果，玻璃化转变温度为124℃而呈单一，为非晶性。
(3)所得的成形体的弯曲弹性模数为35GPa，探讨其温度依赖性的结果，至经基材化的非晶性热熔接性纤维的玻璃化转变温度124℃为止，弹性模数保持一定，耐热性优良。另外，保持于100℃下168小时后的弹性模数仍为35GPa而无变化，且干热收缩率为0.5%，尺寸稳定性优良。又无外观上的变化。
(4)对保持于100℃下168小时的成形体的弹性模数的温度依赖性进行测定的结果，至124℃为止弹性模数仍保持一定，耐久性优良。
[实施例11]
(1)除使用实施例3[混合比例(A)/(B)：75/25]中所得的非晶性热熔接性纤维以外，为以与实施例10同样的方法来制作三张500g/m2的纸。
(2)将所得的纸重合(单位面积重1500g/m2)，在非晶性热熔接性纤维软化、流动的温度150℃下进行压缩成形而制得成形体。取样所得的成形体的一片进行动态粘弹性测定及DSC测定的结果，玻璃化转变温度为102℃而呈单一，为非晶性。
(3)所得的成形体的弯曲弹性模数为32GPa，探讨其温度依赖性的结果，至经基材化的非晶性热熔接性纤维的玻璃化转变温度102℃为止，弹性模数为保持一定，耐热性优良。另外，保持于100℃下168小时后的弹性模数仍为30GPa而几乎无变化，且干热收缩率为0.6%，尺寸稳定性优良。又无外观上的变化。
(4)对保持于100℃下168小时的成形体的弹性模数的温度依赖性进行测定的结果，与保持前相同，至102℃为止弹性模数仍保持一定，耐久性优良。
[实施例12]
(1)除使用实施例4中所得的非晶性热熔接性纤维以外，以与实施例10同样的方法来制作三张500g/m2的纸。
(2)将所得的纸重合(单位面积重1500g/m2)，在非晶性热熔接性纤维软化、流动的温度200℃下进行压缩成形而制得成形体。取样所得的成形体一片进行动态粘弹性测定及DSC测定的结果，玻璃化转变温度为172℃而呈单一，为非晶性。
(3)所得的成形体的弯曲弹性模数为37GPa，探讨其温度依赖性的结果，至经基材化的非晶性热熔接性纤维的玻璃化转变温度172℃为止，弹性模数保持一定，耐热性优良。另外，保持于100℃下168小时后的弹性模数仍为36GPa而几乎无变化，且干热收缩率为0.5%，尺寸稳定性优良。又无外观上的变化。
(4)对保持于100℃下168小时的成形体的弹性模数的温度依赖性进行测定的结果，与保持前相同，至172℃为止弹性模数仍保持一定，耐久性优良。
[实施例13]
(1)除使用实施例5中所得的非晶性热熔接性纤维以外，以与实施例10同样的方法来制作三张500g/m2的纸。
(2)将所得的纸重合(单位面积重1500g/m2)，在非晶性热熔接性纤维软化、流动的温度240℃下进行压缩成形而制得成形体。取样所得的成形体的一片进行动态粘弹性测定及DSC测定的结果，玻璃化转变温度为209℃而呈单一，为非晶性。
(3)所得的成形体的弯曲弹性模数为38GPa，探讨其温度依赖性的结果，至经基材化的非晶性热熔接性纤维的玻璃化转变温度209℃为止，弹性模数保持一定，耐热性优良。另外，保持于100℃下168小时后的弹性模数仍为35GPa而几乎无变化，且干热收缩率为0.3%，尺寸稳定性优良。又无外观上的变化。
(4)对保持于100℃下168小时的成形体的弹性模数的温度依赖性进行测定的结果，与保持前相同，至209℃为止弹性模数仍保持一定，耐久性优良。
[比较例5]
(1)对50重量%的将比较例1中所得的纤维切成5mm的材料、与50重量%的切割长度为3mm的碳纤维进行湿式造纸，而制作出三张500g/m2的纸。
(2)将所得的纸重合(单位面积重1500g/m2)，在非晶性热熔接性纤维软化、流动的温度150℃下进行压缩成形而制得成形体。取样所得的成形体的一片进行动态粘弹性测定及DSC测定的结果，玻璃化转变温度为123℃而呈单一，但于250℃具有熔点，为半晶质性。
(3)所得的成形体的弯曲弹性模数为30GPa，探讨其温度依赖性的结果，至经基材化的纤维的玻璃化转变温度123℃为止，弹性模数保持一定，耐热性优良。保持于100℃下168小时后的弹性模数虽为34GPa，但收缩率为4%，又成形品些许发生白浊，于尺寸稳定性与质量方面并不充分。
(4)另外，对保持于100℃下168小时的成形体的弹性模数的温度依赖性进行测定的结果，首先在75℃下观察到弹性模数急剧下降，熔接在123℃下也观察到弹性模数急剧下降，耐久性并不优良。可推测为因结晶性PET成分进行相分离的缘故。
[比较例6]
(1)除使用参考例1中所得的纤维以外，以与比较例5同样的方法来制作三张500g/m2的纸。
(2)将所得的纸重合(单位面积重1500g/m2)，在非晶性热熔接性纤维软化、流动的温度150℃下进行压缩成形而制得成形体。取样所得的成形体的一片进行动态粘弹性测定及DSC测定的结果，玻璃化转变温度为74℃而呈单一，为非晶性。
(3)所得的成形体的弯曲弹性模数为32GPa，探讨其温度依赖性的结果，至经基材化的纤维的玻璃化转变温度74℃为止，弹性模数保持一定。然而，保持于100℃下168小时后的弹性模数为25GPa，其一部分发生熔融而未保持形状等，于尺寸稳定性与质量方面并不充分。
(4)另外，对保持于100℃下168小时的成形体的弹性模数的温度依赖性进行测定的结果，在74℃下观察到弹性模数急剧下降，耐久性并不优良。
由实施例10~13及比较例5~6的结果可知，使用本发明的非晶性热熔接性纤维所制造的成形体具有高耐热性与长期稳定性。
[产业上的可利用性]
根据本发明，能得到兼具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及对含有其的纤维构造体实施熔接处理而成的耐热性成形体，其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，特别是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。
如以上所述，已对本发明的优选实施方式进行说明，其中在不脱离本发明的主旨的范围内，可进行各种追加、变化或删除，且此种形态也包含于本发明的范围内。

Claims (7)

1.一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(A)与非晶性聚醚酰亚胺类聚合物(B)的纤维，其混合比例以重量比计处于(A)/(B)＝5/95～50/50的范围，且具有单一的玻璃化转变温度并处于80～200℃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，其共聚合比例以摩尔%比计处于(D)/(E)＝70/30～40/60的范围。
3.如权利要求1所述的非晶性热熔接性纤维，其中，前述非晶性聚醚酰亚胺类聚合物的主要重复结构单位以下述[化1]式表示，且玻璃化转变温度为210℃以上，
[化1]
其中，式中R1表示具有6～30个碳原子的二价芳香族残基，R2表示选自下述群组的二价有机基团，该群组由下述基团构成：具有6～30个碳原子的二价芳香族残基、具有2～20个碳原子的亚烷基、具有2～20个碳原子的环亚烷基、及以具有2～8个碳原子的亚烷基进行链终止的聚二有机硅氧烷基。
4.如权利要求1所述的非晶性热熔接性纤维，其在玻璃化转变温度减10℃下的热收缩率为3%以下。
5.如权利要求1所述的非晶性热熔接性纤维，其为对前述非晶性聚酯类聚合物(A)与前述非晶性聚醚酰亚胺类聚合物(B)进行熔融混炼纺丝后所得的纤维，且未实施纺丝后延伸。
6.一种纤维构造体，其特征在于，包含10重量%以上权利要求1所述的非晶性热熔接性纤维。
7.一种耐热性成形体，其至少含有包含10重量%以上权利要求1所述的非晶性热熔接性纤维的纤维构造体，并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实施熔接处理而成。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5659148B2 (ja) 2009-03-26 2015-01-28 株式会社クラレ 非晶性ポリエーテルイミド系繊維および耐熱性布帛
TW201343407A (zh) * 2012-02-29 2013-11-01 Oji Holdings Corp 纖維強化塑膠成形體用片材及其成形體
WO2014112423A1 (ja) * 2013-01-18 2014-07-24 株式会社クラレ 難燃性繊維、その製造方法、並びに該繊維を用いた布帛および樹脂複合材料
JP6158602B2 (ja) * 2013-06-11 2017-07-05 帝人株式会社 伸縮性難燃布帛および繊維製品
CN105339541B (zh) 2013-06-28 2018-04-20 可乐丽股份有限公司 阻燃性无纺布、成型体及复合叠层体
JP6163970B2 (ja) * 2013-08-27 2017-07-19 王子ホールディングス株式会社 加飾成形品及び加飾成形品の製造方法
US10544528B2 (en) 2013-12-23 2020-01-28 The North Face Apparel Corp. Textile constructs formed with fusible filaments
JP6278755B2 (ja) * 2014-03-07 2018-02-14 株式会社クラレ 高視認性を有する難燃布帛
KR101873670B1 (ko) 2014-03-27 2018-07-02 주식회사 쿠라레 절연성 부직포 및 그 제조 방법, 절연재
MX2018010421A (es) 2016-03-25 2019-05-20 Natural Fiber Welding Inc Metodos, procesos y aparatos para producir sustratos soldados.
JP7114484B2 (ja) 2016-05-03 2022-08-08 ナチュラル ファイバー ウェルディング インコーポレーテッド 染色及び溶着された基材を製造するための方法、プロセス、及び装置
US10772391B2 (en) 2016-09-30 2020-09-15 Kuraray Fastening Co., Ltd. Fire-retardant and low-fuming molded hook fastener
EP3561161B1 (en) * 2016-12-26 2022-03-16 Kuraray Co., Ltd. Polyester binder fiber
TWI829660B (zh) * 2017-11-11 2024-01-21 美商天然纖維焊接股份有限公司 紗與熔接紗
CN112262736B (zh) * 2020-10-16 2023-04-07 中国农业科学院都市农业研究所 一种具有硬化外壳的基质块及制备装置、制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046916A (zh) * 1989-04-06 1990-11-14 希蒙特公司 适用于纺丝的聚烯烃及由其制得的热熔接纤维

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4141927A (en) * 1975-05-22 1979-02-27 General Electric Company Novel polyetherimide-polyester blends
JPS6080857A (ja) 1983-10-11 1985-05-08 Nippon Zeon Co Ltd カラ−画像形成用着色粒子
FR2685363B1 (fr) * 1991-12-24 1994-02-04 Rhone Poulenc Fibres Papiers synthetiques a base de fibres, pulpe et liant thermostables et leur procede d'obtention.
JPH0790724A (ja) * 1993-09-16 1995-04-04 Kuraray Co Ltd 熱融着性複合繊維
US5439987A (en) * 1994-05-31 1995-08-08 Eastman Chemical Company High heat deflection temperature blends of certain polyesters with polyetherimides
EP0699784B1 (en) 1994-08-24 2000-11-02 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Polymer blend fibers having phase separation structure and method for producing the same
KR100437311B1 (ko) * 1996-11-25 2004-09-18 데이진 가부시키가이샤 비결정성폴리이미드를함유하는열가소성수지조성물
JP4049940B2 (ja) 1999-04-26 2008-02-20 株式会社クラレ 熱融着性複合繊維及びその製造方法
JP3893884B2 (ja) 2000-03-09 2007-03-14 東レ株式会社 ２軸配向ポリエステルフィルム
JP2001271227A (ja) * 2000-03-27 2001-10-02 Toray Ind Inc ポリエステル繊維
JP3950410B2 (ja) * 2002-12-10 2007-08-01 名古屋油化株式会社 繊維、繊維集合体、繊維集合体成形物
US7294663B2 (en) 2002-12-17 2007-11-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compatibility improvement in aromatic polyesters with mineral fillers
JP2005263957A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 熱可塑性樹脂組成物及びそれから造られる成形体
JP2005314601A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Toyobo Co Ltd 共重合ポリエステルならびに共重合ポリエステルの製造方法
JP2006118066A (ja) 2004-10-19 2006-05-11 Nippon Ester Co Ltd 熱接着性複合繊維
US20070142569A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Michael Stephen Donovan Food service articles of manufacture comprising high temperature polymers
JP2007177347A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Toray Ind Inc セルロースブレンド繊維
JP2008274042A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Teijin Ltd ポリエステル樹脂組成物
JP5309896B2 (ja) * 2007-10-31 2013-10-09 東レ株式会社 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP5659148B2 (ja) 2009-03-26 2015-01-28 株式会社クラレ 非晶性ポリエーテルイミド系繊維および耐熱性布帛
JP5571943B2 (ja) * 2009-12-18 2014-08-13 株式会社クラレ 耐熱性難燃紙
EP2794558B1 (en) 2011-12-20 2017-04-26 Basf Se Heat sensitive coating composition

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046916A (zh) * 1989-04-06 1990-11-14 希蒙特公司 适用于纺丝的聚烯烃及由其制得的热熔接纤维

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2005-263957A 2005.09.29
JP特开2009-132896A 2009.06.18
JP特开平7-90724A 1995.04.04

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