[发明专利]由可溶性聚合物制成的纤维

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2011年9月21日提交的美国临时专利申请序列号61/537,171的优先权，所述临时专利申请通过引用以其整体结合在此。

背景技术

最近的技术已经用于形成细纤维层。考虑与多种其他物质混合或共混的聚合物材料的细纤维技术披露于，例如Chung等人的美国专利号6,743,273中。这些纤维已经在某些过滤应用中得到了商业接受，其中在一个过滤基底上形成一个细纤维层。所披露的纤维中的某些包括一个轴向芯，所述轴向芯包括一个包含聚合物材料的相。包围所述轴向芯可以存在一个涂层材料（如酚类低聚物或氟聚合物组分）的层。

在这些纤维的形成中，所述聚合物和添加剂的溶液是通过熔融方法形成的或被电纺丝以形成所述纤维。在某些制备纤维的方法中，安全并且易于使用的溶剂在工业应用中是所希望的。使用此类溶剂形成的纤维经常需要在多种多样的环境中存留并且表现良好。

发明内容

一种独特的纤维材料是通过将聚合物材料与树脂质醛组合物进行混合或共混来形成的。所述树脂醛组合物是可以自交联的组合物并且所述聚合物是与所述树脂质醛组合物非反应性的聚合物。

在某些实施例中，当形成为纤维时，非反应性聚合物材料和树脂质醛组合物的混合物或共混物形成处于半互穿网络形态的这两种组分的一种一致的（即，均匀的）混合物（即，共混物）。

在某些实施例中，当形成为纤维时，非反应性聚合物材料和树脂质醛组合物的混合物或共混物以适当比例优选形成至少两个（例如，同心的或同轴的）相。第一相是一个包含所述聚合物材料作为主要材料的内芯或轴向聚合物相。在此，“内芯”、“芯相”、“第一相”、以及“轴向相”可互换地使用。所述第一芯相被一个包含所述树脂质醛组合物作为主要材料的第二（涂层）相包围。

因此，本披露提供一种纤维（优选，一种细纤维），所述纤维包括芯相和涂层相，其中所述芯相包含聚合物并且所述涂层相包含树脂质醛组合物。

在所述纤维形成中使用适当比例的聚合物材料和树脂质醛组合物，在一些实施例中，所述纤维包括三个相。在这个实施例中，一个内部轴向聚合物相包括所述聚合物材料作为主要材料或多数量，其中具有可忽略的自交联的树脂质醛组合物（如果存在，它仅以一个次要相存在）。包围所述内部轴向聚合物相的是一个第二相（即，一个过渡层或过渡相），所述第二相包含所述聚合物材料和自交联的树脂质醛的混合物（典型地，在这个过渡相中存在相当量的聚合物和树脂质醛）。所述纤维此外包括一个包含树脂质醛作为占优势或多数组分的第三外部相（即，最外面的涂层）。

因此，本披露还提供一种纤维（例如，纳米纤维或微纤维，并且优选如在此所述的细纤维），所述纤维包括芯相和同轴的涂层相；其中所述芯相包含非反应性聚合物并且所述涂层相包含树脂质三聚氰胺-醛组合物；其中所述非反应性聚合物的一个可忽略的部分用所述树脂质三聚氰胺-醛组合物进行交联；并且进一步其中所述细纤维是从树脂质三聚氰胺-醛组合物制备的，所述树脂质三聚氰胺-醛组合物的量为大于每100重量份所述非反应性聚合物20份。

在此，一根纤维具有典型地不大于100微米的平均纤维直径。典型地，这意味着本披露的具有多根纤维的样品具有不大于100微米的平均纤维直径。一根优选的“细”纤维具有不大于10微米的平均纤维直径。

本披露的纤维优选从包括烷氧基基团和能够自交联的其他基团（例如，通过缩合）的树脂质醛组合物和非反应性聚合物来制备，其中树脂质醛组合物与聚合物的摩尔比优选是20:100。

在这些实施例中，一个细纤维层可以通过在过滤基底上形成多根细纤维来制造，从而形成过滤介质。所述过滤介质（即，细纤维层加上过滤基底）然后可以被制造成为过滤器元件（即，过滤元件），包括例如，平板式过滤器、筒式过滤器、或其他过滤组件。

术语“包括”以及其变体在这些术语出现在说明书和权利要求中时不具有限制性含义。

措辞“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本披露的实施例。然而，在相同的或其他情况下，其他实施例也可以是优选的。此外，一个或多个优选的实施例的陈述不意味着其他实施例是没有用的，并且不旨在将其他实施例从本披露的范围中排除。

在本申请中，术语如“一个/种（a/an）”和“所述”并非旨在仅仅是指一个单数实体，而是包括可以用于阐述的一个具体实例的一般类别。术语“一个/种（a/an）”和“所述”与术语“至少一个”可互换地使用。