[发明专利]包含高强度耐极热性聚苯并咪唑和聚吡啶并双咪唑纤维外层面料的服装

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2005年12月16日提交的美国申请60/751,413 的权益，其公开内容通过引用结合到本文中。

发明领域

本发明涉及一种具有外层面料的阻燃服装，所述外层面料 包含聚吡啶并双咪唑纤维和聚苯并咪唑纤维。

发明背景

聚吡啶并双咪唑聚合物为刚性棒状聚合物。已知用该聚合 物(其一种聚合物组合物被称为PIPD且已知作为用于制备M5纤维 的聚合物)制备的纤维用于耐切割和阻燃防护服装。例如参见PCT申 请WO199902169和WO2005002376。用聚合物链之间具有强氢键的 刚性棒状聚合物(例如聚吡啶并双咪唑)制备的纤维见述于授权予 Sikkema等人的美国专利5,674,969。聚吡啶并双咪唑的实例包括聚 (1，4-(2，5-二羟基)亚苯基-2，6-吡啶并[2，3-d:5，6-d’]双咪唑)，该物质可通 过四氨基吡啶与2，5-二羟基对苯二甲酸在多磷酸中缩聚制备。Sikkema 描述到，在制备一维或二维物体(例如纤维、膜、带等)时，希望聚吡 啶并双咪唑具有高分子量，所述分子量对应于25℃在甲磺酸中以 0.25g/dl的聚合物浓度测定的相对粘度(“V_rel”或“η_rel”)为至少约3.5，优 选至少约5，更特别是等于或大于约10。Sikkema还公开了使用相对 粘度大于约12的聚[吡啶并双咪唑-2，6-二基(2，5-二羟基-对-亚苯基)] 得到良好的纤维纺纱结果，且可达到超过50的相对粘度(对应于比浓 对数粘度大于约15.6dl/g)。

已公开的美国专利申请US20030228812和US20040216215 和美国专利6,624,096公开了由Kevlar和聚苯并咪唑(PBI)混纺纱制 备的防护织物和防护服。美国专利申请2003/0228812公开了聚苯并 咪唑(PBI)和PBO纤维在防护服装中的用途。PCT专利申请 WO2004023909公开了聚苯并咪唑和聚(对亚苯基苯并双噁唑)纤维和 长丝在织物中的用途。

上述聚苯并咪唑为聚联苯并咪唑(polybibenzimidazole)组合 物，聚联苯并咪唑不是刚性棒状聚合物。因此，由该聚合物制备的纤 维具有低纤维强度。

耐热阻燃防护服装已被消防队员、应急人员、军人和竞赛 人员用来挽救生命并降低由于火和其他热事件引起的伤害。聚吡啶并 双咪唑纤维具有优良的阻燃性，在许多方面比大多数其他纤维优异， 且由于聚合物的刚性棒状特性，由聚吡啶并双咪唑制备的纤维具有特 别高的强度。然而，希望将聚吡啶并双咪唑纤维的优异阻燃结合到防 护服装的外层面料中来利用其优异阻燃性能并提高在极端条件下的 强度和耐用性。

发明概述

在一些实施方案中，本发明涉及具有外层面料的阻燃服装， 所述外层面料包含聚吡啶并双咪唑纤维和聚苯并咪唑纤维。在某些的 实施方案中，本发明涉及一种包含50-95重量份聚吡啶并双咪唑纤维 和5-50重量份聚苯并咪唑纤维的阻燃服装，所述聚吡啶并双咪唑纤维 的比浓对数粘度大于20dl/g。

在一些实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维的比浓对数 粘度大于25dl/g。在其他实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑纤维的比 浓对数粘度大于28dl/g。

本发明的一些阻燃服装包含70-90重量份聚吡啶并双咪唑 纤维和10-30重量份聚苯并咪唑纤维。

在一些实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑和聚苯并咪唑纤 维为短纤维。在某些实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑和聚苯并咪唑 纤维为长丝。

一种优选的聚吡啶并双咪唑(polypyridimidazole)聚合物为 聚[2，6-二咪唑并[4，5-b:4，5-e]吡啶亚基-1，4-(2，5-二羟基)亚苯基]。

在一些实施方案中，所述聚苯并咪唑纤维包括聚联苯并咪 唑聚合物。在某些实施方案中，所述聚联苯并咪唑聚合物为聚(2，2’-(间 亚苯基)-5，5’-联苯并咪唑)聚合物。

在一些实施方案中，所述聚吡啶并双咪唑和聚联苯并咪唑 纤维在服装的外层面料中。