[发明专利]包含具有皮/芯型构造的纤维的非织造片材

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及非织造片材，所述片材由于选用了特异纤维而具有改善的电压耐受特征。

2.背景技术

美国专利申请公布2005/0269011 A1公开了一种用于从聚芳硫醚和晶体增强子的共混物制备纺粘织物的方法。美国专利6,949,288公开了具有聚芳硫醚组分的多组分纤维以及将所述纤维结合成各种产品的过程。

需要一种非织造片材，所述片材对于已知的织物来讲具有优异的特性。

发明内容

本发明涉及非织造片材，所述片材包括基本上连续的热塑性聚合物长丝的网络，所述聚合物长丝各自单独地包含多种聚合物，所述聚合物包括至少第一聚合物和第二聚合物，第一聚合物的熔点比第二聚合物的熔点高至少15摄氏度，各聚合物长丝的特征还在于

(1)第一聚合物构成第一聚合物和第二聚合物的总重量的10至70％重量；

(2)第二聚合物构成第一聚合物和第二聚合物的总重量的30至90％重量，并且

所述长丝网络被固结且熔凝，使得

(a)第一聚合物形成所述熔凝的固结网络中的连续相，并且

(b)第二聚合物形成所述熔凝的固结网络中的分散相。

这种特定地与另一种电介质片材相组合的非织造片材可用作绝缘材料。

附图简述

图1描绘了一种典型的用于制备纤维并将所述纤维成型为片材的非织造纤维网的方法。

图2示出了本发明中所用的附加压延方法。

图3示出了本发明中所用的供选择的替代压延方法。

图4为用来制备电绝缘层压体的方法的略图。

发明详述

定义：

所谓多组分纤维是指由一种以上聚合物构成的纤维。在一个优选实施方案中，所述纤维为双组分的，这表示其是用两种热塑性聚合物以皮-芯型排列熔纺而成。

短语“一种以上聚合物”旨在不仅包括具有不同化学结构的聚合物而且还包括具有相似结构但具有不同熔点的聚合物。

所谓非织造是指将纺织用纤维装配成无规纤维网或垫料，所述纤维网或垫料通过机械联锁、通过熔凝所述纤维或通过用粘固介质粘结而保持在一起。

讨论：

本发明优选的最终制品为与电介质膜相组合的非织造片材，其中所述制品适用于电绝缘体。非织造片材具有优异的机械强度、初始撕裂强度和伸长率。非织造片材也为电绝缘组件提供增强的电压耐受性。

非织造片材由多组分皮/芯型聚合物纤维制成，所述纤维具有大于7微米的平均直径。平均纤维直径的优选的范围在14至21微米范围内。

为举例说明起见，多组分皮/芯型聚合物纤维的横截面可为圆形、三叶形、五叶形、八叶形(像圣诞树)、哑铃形、海岛型或换句话讲星形。纤维也可呈并列排列。皮的聚合物组分被称为第一聚合物，并且芯的聚合物组分被称为第二聚合物。

芯组分包含第二聚合物，所述第二聚合物以按芯和皮中的聚合物的总重量计30至90％重量范围内的量存在。因此，皮组分包含在10至70％重量范围内的第一聚合物。第二聚合物的优选的范围在30至50％重量范围内，因此第一聚合物的优选的范围在50至70％重量范围内。

对纤维的皮/芯型构造的另一个要求是，第一聚合物(皮)的熔点比第二聚合物(芯)的熔点高至少15摄氏度。通常，熔点差值为至少20摄氏度。因此，皮比芯具有较高的热稳定性。

本发明的一个优选实施方案涉及由皮/芯型纤维制成的非织造片材，其中芯由聚合物诸如聚烯烃、聚酯或聚酰胺(第二聚合物)制成，并且皮由可熔融加工的聚合物诸如聚芳硫醚、聚酰亚胺、液晶聚酯或聚四氟乙烯(第一聚合物)制成。在一个优选实施方案中，皮包含具有在300℃下测量的2300至2700泊的估算的零剪切粘度的聚苯硫醚，并且芯组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

第一聚合物和第二聚合物可单独地或以组合方式在第二聚合物中包括聚烯烃、聚酯或聚酰胺，并且在第一聚合物中包括聚芳硫醚、聚酰亚胺、液晶聚酯或聚四氟乙烯，只要皮的熔点比芯的熔点高至少15℃即可。