[发明专利]包括驻极体料片在内的烯属料片的加工助剂

说明书

技术领域

本公开涉及用于制备料片的加工助剂及其制造和使用方法，所述料片包括诸如非织造热塑性微纤维料片在内的非织造纤维料片，包括含有电荷加强添加剂的驻极体料片。

背景技术

有多种加工方法可用于加工聚合物材料，尤其是烯属聚合物材料，以便制造制品。这些加工方法中有许多方法涉及使用加热、压力或它们的组合。所使用的加工方法的例子包括例如热熔融挤出和注模。聚合物料片就是采用热熔融挤出技术制造的一种制品。可用的聚合物料片的例子包括膜和非织造纤维料片。此类聚合物料片的用途之一就是驻极体制品。

驻极体是显示具有准永久性电荷的电介质材料。驻极体可用于多种器件，包括(例如)粘性薄膜、空气过滤器、过滤面罩和呼吸器，并且可用作诸如麦克风、耳机和静电录音机的电声器件中的静电元件。

可以通过将电荷赋予纤维以形成驻极体材料而改善用于气溶胶过滤的微纤维料片的性能。具体地讲，驻极体在提高气溶胶过滤器的颗粒捕集能力方面是有效的。已知有在微纤维料片中形成驻极体材料的多种方法。此类方法包括(例如)当熔喷纤维从模孔流出并形成时用带电荷粒子(例如电子或离子)对其进行轰击。其他方法包括(例如)在料片形成后使用直流电晕放电使纤维带电，或者使用梳理法和/或行针法(摩擦起电)使纤维垫带电。最近描述了一种水射流或水滴流以一定压力冲击非织造料片，使得足够提供促进过滤的驻极体电荷方法的方法。

发明内容

在本公开中，提供了制造聚合物料片的方法。本发明所公开的聚合物料片包括驻极体料片。

在一些实施例中，制造料片的方法已公开，所述方法包括：制备包含热塑性树脂和加工助剂的共混物，所述加工助剂包含受阻胺N-取代的琥珀酰亚胺低聚物；热熔融混合该共混物，其中加工助剂和热塑性树脂的共混物的熔融粘度低于不含加工助剂的热塑性树脂的熔融粘度；以及由热熔融的共混物形成料片。

在一些实施例中，聚合物料片是驻极体料片，并且所述方法包括：制备包含热塑性树脂和加工助剂的共混物，所述加工助剂包含受阻胺N-取代的琥珀酰亚胺低聚物；热熔融混合该共混物；由热熔融的共混物形成料片；以及使料片带上静电荷。

本发明还公开了驻极体过滤介质，该驻极体过滤介质包括非织造微纤维料片，该非织造微纤维料片含有热塑性树脂和电荷加强添加剂的共混物，该电荷加强添加剂包括受阻胺N-取代的琥珀酰亚胺低聚物。

具体实施方式

本发明公开了聚合物料片的制备方法，所述聚合物料片为热塑性树脂和加工助剂的共混物。热塑性树脂通常为多烯属材料。加工助剂使得料片更易形成。加工助剂是受阻胺N-取代的琥珀酰亚胺低聚物。当使用加工助剂来制备驻极体料片时，加工助剂也能使料片表现出比单独使用热塑性树脂制得的料片有所增强的性质。因此，加工助剂不仅有助于热塑性树脂的加工，而且还能在所形成的驻极体料片中作为电荷加强添加剂。

聚合物料片可具有多种形式。例如，该料片可以为连续或不连续的膜、或纤维料片。纤维料片对于形成诸如过滤介质之类的驻极体制品特别有用。在一些实施例中，该料片为非织造微纤维料片。微纤维的有效直径(如果是采用诸如扫描电子显微镜检查法来测量，则为平均直径)通常为1至100微米，或者更通常为2至30微米，并且微纤维不需要圆形截面。

术语“一个(种)”和“该”与“至少一个(种)”可替换使用，意指一个(种)或多个(种)所描述的要素。

术语驻极体是指具有准永久性电荷的材料。

本文使用的术语“低聚物”是指具有较少重复单元的化合物。这是与至少原则上包含无限重复单元的聚合物对比。一般来讲，低聚物包含1至100个重复单元。

术语“受阻胺”是指受取代基团空间位阻的胺基。例如美国专利No.3,925,376(Chalmers等人)已描述了受阻胺的例子。

术语“琥珀酰亚胺”是指具有式1的通式结构的杂环亚胺：

其中R¹、R²和R³均为氢原子。术语“N-取代的琥珀酰亚胺”是指式1中的分子，其中R¹为除氢以外的基团。

用于论述聚合物时，本文使用的术语“聚烯烃”和“多烯属”是指由烯烃或链烯烃单体制成的聚合物。聚烯烃聚合物包括基于聚丙烯的聚合物、聚乙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚环烯烃等。

当用于论述聚合物时，本文使用的术语“基于丙烯”和“基于聚丙烯”包括聚丙烯均聚物和含丙烯的共聚物，其中丙烯为主要组分。