CN106460273B - 绝缘性无纺布及其制造方法、绝缘材料 - Google Patents
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Abstract
无纺布,其以330℃下的熔融粘度为100~3000Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺作为主要成分,且满足1)平均纤维直径为0.5~5μm、2)透气度为20秒/100mL以上、3)耐受电压为15kV/mm以上;使用其得到的绝缘材料;以及,无纺布的制造方法,在一对辊之间以150~300℃的温度、100~500kg/cm的线压进行连续处理。
Description
技术领域
本发明涉及具有阻燃性且具有高电绝缘性的无纺布(绝缘性无纺布)及其制造方法、以及使用该无纺布得到的绝缘材料。
背景技术
在一般产业资材领域、电气电子材料领域、医疗材料领域、农业资材领域、光学材料领域、航空机·汽车·船舶材料领域、服装领域等中,特别是暴露于高温度环境下的机会较多的用途中,可以极有效地使用具有阻燃性的无纺布。
近年来,已开发使用分割纤维得到的无纺布、由通过闪蒸纺丝法、熔喷法等制造的极细纤维形成的无纺布,其被用于过滤器用途等。然而,对于由这样的极细纤维形成的无纺布,由于主要使用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂,因此阻燃性、耐热性不充分,具有不适合在高温下使用的问题。
已尝试多种使用由阻燃性聚合物形成的纤维来制造无纺布的技术,但在想要获得极细纤维时则出现产生熔体断裂、熔体张力高等不良情况,难以以良好的生产率获得阻燃性极细纤维无纺布。
申请人在例如日本特开2012-41644号公报(专利文献1)中,作为由具有阻燃性的聚醚酰亚胺(以下有时称为“PEI”)纤维形成的无纺布,提出了以具有特定结构的非晶性PEI纤维作为主要构成成分且三维交络的无纺布。此外,关于非晶性PEI纤维,申请人在日本特开2011-127252号公报(专利文献2)中提出了不仅阻燃性、耐热性优异且平衡水分率也低的耐热性阻燃纸,此外,在国际公开第2012/014713(专利文献3)中提出了耐热性、阻燃性、尺寸稳定性优异的热融合性纤维、纤维结构体和耐热性成型体。
像这样,非晶性PEI纤维因其分子骨架从而不仅熔点高、耐热性优异,而且阻燃性也优异。然而,专利文献1的实施例中公开的仅是通过水刺法得到的无纺布,纤维直径为2.2dtex(相当于15μm),纤度相对较大。针对使用非晶性PEI纤维且致密性提高至具有电绝缘性的程度的无纺布,至今为止尚属未知,但如果可以提供在阻燃性的基础上还具备电绝缘性的无纺布,则可以期待进一步扩大电绝缘纸的领域等可以应用的用途。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-41644号公报
专利文献2:日本特开2011-127252号公报
专利文献3:国际公开第2012/014713。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于,提供具有阻燃性且还具有电绝缘性的新型无纺布及其制造方法。
解决问题的手段
本发明的无纺布以330℃下的熔融粘度为100~3000Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺作为主要成分,且满足1)平均纤维直径为0.5~5μm、2)透气度为20秒/100mL以上、3)耐受电压为15kV/mm以上。
本发明的无纺布的纵向强度优选为15N/15mm以上。
本发明的无纺布的密度优选在0.65~1.25g/cm3的范围内。
本发明还提供由上述本发明的无纺布制成的绝缘材料。
本发明还提供无纺布的制造方法,其为制造上述本发明的无纺布的方法,在相向配置的辊之间,以150~300℃的温度、100~500kg/cm的线压进行连续处理。
本发明的无纺布的制造方法中,前述相向配置的辊优选为金属辊和表面的邵氏D硬度为85~95°的弹性辊。
本发明的无纺布的制造方法中,优选通过熔喷法或纺粘法制造前述连续处理的纤维。
发明的效果
通过本发明,提供具有阻燃性且致密性提高至具备电绝缘性的程度的无纺布(绝缘性无纺布)及其制造方法。这样的本发明的无纺布可以适合地用作绝缘材料。
具体实施方式
本发明的无纺布以330℃下的熔融粘度为100~3000Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺(PEI)作为主要成分。本发明中使用的非晶性PEI是指含有脂肪族、脂环族或芳族系的醚单元和环状酰亚胺作为重复单元的聚合物,只要具有非晶性、熔融成型性则没有特别限定。在此,“非晶性”可以通过下述方法来确认:将所得到的纤维经受差示扫描型量热体系(DSC),在氮气中以10℃/分钟的速度进行升温,通过有无吸热峰来确认。吸热峰非常宽且无法明确地判断吸热峰时,为在实际使用中也没有问题的水平,因此实质上也可以判断为非晶性。此外,只要在不损害本发明效果的范围内,则可以在非晶性PEI的主链中含有环状酰亚胺、醚键以外的结构单元,例如含有脂肪族、脂环族或芳族酯单元、氧基羰基单元等。
非晶性PEI适合地使用下述通式所示的聚合物。其中,式中的R1为具有6~30个碳原子的二价芳族残基,R2为选自具有6~30个碳原子的二价芳族残基、具有2~20个碳原子的亚烷基、具有2~20个碳原子的亚环烷基和被具有2~8个碳原子的亚烷基封端的聚二有机硅氧烷基中的二价有机基团。
[化1]
。
非晶性PEI的330℃下的熔融粘度必须为100~3000Pa·s。如果非晶性PEI的330℃下的熔融粘度低于100Pa·s,则在纺丝时存在纤维屑(fiber dust)、因无法形成纤维而产生的被称为织疵(shot)的树脂粒频发的情况。此外,如果非晶性PEI的330℃下的熔融粘度大于3000Pa·s,则存在难以极细纤维化、或者聚合时产生低聚物、或者聚合时或造粒时发生故障的情况。330℃下的熔融粘度优选为200~2700Pa·s,更优选为300~2500Pa·s。
非晶性PEI的玻璃化转变温度优选为200℃以上。玻璃化转变温度低于200℃时,存在所得到的无纺布的耐热性差的情况。此外,非晶性PEI的玻璃化转变温度越高,则越能够获得耐热性优异的无纺布,故而优选,但如果温度过高,则在使其融合时其融合温度也变高,存在融合时引发聚合物分解的可能性。非晶性PEI的玻璃化转变温度更优选为200~230℃,进一步优选为205~220℃。
非晶性PEI的分子量没有特别限定,如果考虑到所得到的纤维、无纺布的机械特性、尺寸稳定性、步骤通过性,则重均分子量(Mw)优选为1000~80000。如果使用高分子量的物质,则在纤维强度、耐热性等方面是优异的,故而优选,从树脂制造成本、纤维化成本等观点出发,重均分子量优选为2000~50000,更优选为3000~40000。
本发明中,作为PEI树脂,从非晶性、熔融成型性、成本的观点出发,优选使用主要具有下述式所示结构单元的2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐与间苯二胺或对苯二胺的缩合物。该PEI以“ウルテム”的商标由サービックイノベイティブプラスチックス公司进行上市销售。
[化2]
。
构成本发明无纺布的非晶性PEI纤维中,在不损害本发明效果的范围内,可以包含抗氧化剂、防静电剂、自由基抑制剂、消光剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、无机物等。作为所述无机物的具体例,可以使用碳纳米管、富勒烯、滑石、硅灰石、沸石、绢云母、云母、高岭土、粘土、叶腊石、二氧化硅、膨润土、铝硅酸盐等硅酸盐;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、玻璃片、玻璃粉、陶瓷珠、氮化硼、碳化硅、碳黑、石墨等。进一步,出于改善纤维的耐水解性的目的,可以包含单环氧化合物或二环氧化合物、单碳二亚胺或聚碳二亚胺化合物、单噁唑啉或二噁唑啉化合物、单吖丙啶或二吖丙啶化合物等末端封端剂。
本发明的无纺布的平均纤维直径在0.5~5μm的范围内。平均纤维直径低于0.5μm时,需要降低喷出量,生产率降低。此外,平均纤维直径低于0.5μm时,喷出压力变得不稳定,频繁产生断头、聚合物块,难以形成网。此外,平均纤维直径大于5μm时,存在的缺陷在于无法实现能够对无纺布赋予电绝缘性的程度的致密性。其中,从兼顾生产稳定性和致密性的理由出发,本发明的无纺布的平均纤维直径优选在1~4μm的范围内,特别优选在2~3μm的范围内。
此外,本发明的无纺布的透气度为20秒/100mL以上,具有无法用“通气度”进行数值化的高透气度。透气度低于20秒/100mL时,存在的缺陷在于无法获得无纺布的电绝缘性。其中,从赋予高绝缘性能的理由出发,优选为25秒/100mL以上,特别优选为30秒/100mL以上。此外,本发明的无纺布中,透气度越高越好,其上限值没有特别限定,为300秒/100mL以下。
此外,本发明的无纺布具有耐受电压为15kV/mm以上的高电绝缘性(绝缘性无纺布)。其中,从获得可靠性高的绝缘纸这一理由出发,优选为20kV/mm以上,更优选为30kV/mm以上,进一步优选为35kV/mm以上,特别优选为45kV/mm以上。此外,对本发明的无纺布而言耐受电压越高越好,其上限值没有特别限定,为200kV/mm以下。
此外,本发明的无纺布没有特别限定,纵向强度(纵向(制造无纺布时的流向)的强度)优选为15N/15mm以上。纵向强度低于15N/15mm时,在用作线圈、电缆等的绝缘材料时的旋转加工步骤中有时会切断。其中,在加工步骤中,从获得高稳定性的观点出发,更优选为20N/15mm以上,特别优选为25N/15mm以上。此外,本发明的无纺布中,纵向强度越高越好,其上限值没有特别限定,为100N/15mm以下。
本发明的无纺布的密度优选在0.65~1.25g/cm3的范围内,更优选在0.70~1.20g/cm3的范围内。对于本发明的无纺布而言,尽管具有这样的反映出无纺布内部结构的密度,但在以往有时难以控制绝缘性的情况中,由于具有上述透气度,因此可以实现具有期望电绝缘性的无纺布。
本发明的无纺布的厚度没有特别限定,优选在10~1000μm的范围内,更优选在15~500μm的范围内,特别优选在20~200μm的范围内。无纺布的厚度低于10μm时,在厚度方向上存在贯穿的孔,由此具有无法获得高绝缘性能的倾向,此外,大于1000μm时,因厚度限制(上限)而在被用作推进小型、薄型化的电子设备类等的绝缘材料时出现使用方面的制约。
此外,本发明的无纺布的单位面积重量没有特别限定,优选在10~1000g/m2的范围内,更优选在15~500g/m2的范围内,特别优选在20~200g/m2的范围内。无纺布的单位面积重量低于10g/m2时,存在强度变低而在加工时断裂的可能性,此外,大于1000g/m2时,从生产率的观点出发而不优选。
如上所述的本发明的无纺布兼顾优异的阻燃性和优异的电绝缘性,可以期待应用于包括电绝缘纸的领域在内的广泛用途。此外,本发明还提供由这样的本发明的无纺布制成的绝缘材料。
如上所述的本发明的无纺布可以通过在相向配置的辊之间以150~300℃的温度、100~500kg/cm的线压进行连续处理来适合地制造。本发明还提供这样的无纺布的制造方法。应予说明,在本发明的无纺布的制造方法中,辊只要是两个辊相向(成对)配置即可,使用多对这样的辊亦可。
本发明的无纺布的制造方法中,优选通过熔喷法或纺粘法来制造前述连续处理的纤维。由此存在如下优点:可以比较容易地制造由极细纤维形成的无纺布,在纺丝时不需要溶剂从而可以使对环境的影响达到最小限度。此外,本发明中,完全不限定于这些方法,通过ESP、闪蒸纺丝等公知方法制造极细纤维亦可。
在熔喷法的情况下,纺丝装置可以使用以往公知的熔喷装置,作为纺丝条件,优选在300~500℃的纺丝温度、300~500℃的热风温度(一次空气温度)、平均1m喷嘴长度为5~25Nm3的空气量下来进行。
此外,在纺粘法的情况下,纺丝装置可以使用以往公知的纺粘装置,作为纺丝条件,优选在300~500℃的纺丝温度、300~500℃的热风温度(拉伸空气温度)、拉伸空气为500~5000m/分钟下进行。
本发明的无纺布的制造方法中,通过水刺使所得到的极细纤维进行水流络结(三维交络),在如上所述的特定条件下进行加热·加压处理(轧光),由此可以适合地制造兼顾优异阻燃性和优异电绝缘性的本发明的无纺布。
本发明的无纺布的制造方法中,使用上述相向配置的辊的连续处理在150~300℃范围内的温度下进行。温度低于150℃时,存在用于使纤维熔合的加热不足、无法压缩、致密化的倾向,此外,温度大于300℃时,存在辊与无纺布的熔合变强、无纺布无法从辊上剥离(无纺布破裂)的倾向。应予说明,从兼顾压缩、致密化和生产稳定性的理由出发,使用相向配置的辊的连续处理优选在170~280℃范围内的温度下进行,特别优选在190~260℃范围内的温度下进行。
本发明的无纺布的制造方法中,使用了上述相向配置的辊的连续处理在100~500kg/cm的线压下进行。线压低于100kg/cm时,存在用于使纤维熔合的加热不足、无法压缩、致密化的倾向,此外,线压大于500kg/cm时,存在无纺布破裂的倾向。应予说明,从兼顾压缩、致密化和生产稳定性的观点出发,使用相向配置的辊的连续处理优选在130~400kg/cm范围内的线压下进行,特别优选在160~330kg/cm范围内的线压下进行。
本发明的无纺布的制造方法中使用的相向配置的辊可以是金属辊彼此的组合。作为金属辊,只要由金属形成,则金属的种类没有特别限定,可以使用以往公知的适当金属辊,例如可以适合地使用由SUS形成的金属辊。即使是这样的金属辊彼此的组合,基于使其为例如100g/m2以上的高单位面积重量这一理由,也可以制造上述具有高电绝缘性的无纺布。
本发明的无纺布的制造方法中,相向配置的辊优选为金属辊与表面的邵氏D硬度为85~95°(优选为87~95°、特别优选为91~94°)的弹性辊的组合。像这样,通过组合金属辊与适当硬度(高硬度)的弹性辊,可以制造厚度充分降低的无纺布,此外,由于对无纺布的追随性良好,因此变得可以进行均匀的加工,如上所述可以更适合地获得电绝缘性高的无纺布。
将金属辊与表面的邵氏D硬度大于95°的弹性辊组合使用时、还有将金属辊彼此组合使用时,可以充分地压缩无纺布,可以降低厚度本身,但由于辊的表面硬度过高从而辊对无纺布的追随性差,因此无纺布的不均(凹凸、纹理)会原样地残留,有可能只能够获得电绝缘性低的无纺布。
此外,将金属辊与表面的邵氏D硬度低于85°的弹性辊组合使用时,无法充分地压缩无纺布,存在无法将致密性提高至能够赋予电绝缘性的程度的担忧。此外,与弹性辊的表面的邵氏D硬度大于95°的情况相同,弹性辊的表面硬度过低也会导致无法消除上述无纺布的不均从而使其残留,从而有可能只能够获得电绝缘性低的无纺布。
本发明的无纺布的制造方法中使用的弹性辊只要具有上述范围内的表面的邵氏D硬度,则其原材料没有特别限定,可以使用由橡胶、树脂、纸、棉、芳族聚酰胺纤维等形成的以往公知的适合的弹性辊。这样的弹性辊当然可以使用市售品,具体而言,可以适合地使用由利ロール株式会社制造的树脂制弹性辊等。
实施例
以下,通过实施例来具体说明本发明,但本发明完全不受它们的限定。
[熔融粘度]
使用东洋精机Capilograph 1B型,在温度330℃、剪切速度r=1200sec-1的条件下进行测定。
[纺丝性]
观察纺丝时的聚合物的喷出情况、所得到的无纺布,按照下述基准来评价纺丝性。
A:未产生纤维屑、织疵,喷嘴未堵塞
B:发生纤维屑的产生、织疵的产生或者喷嘴堵塞中的任一者。
[平均纤维直径(μm)]
用扫描型电子显微镜对无纺布进行放大拍摄,测定随机100根纤维的直径,算出平均值,作为平均纤维直径。
[无纺布的单位面积重量(g/m2)]
按照JIS L 1906,采集纵20cm×横20cm的试样片,用电子天平测定质量,除以试验片面积400cm2,将每单位面积的质量作为单位面积重量。
[无纺布的厚度(μm)]
按照JIS L 1906,使用与单位面积重量测定相同的试样片,对于各试样片,用直径16mm、载荷20gf/cm2的数字测厚计((株)东洋精机制作所制:B1型)各测定5处,将15个点的平均值作为片材的厚度。
[无纺布的密度(g/cm3)]
通过[无纺布的单位面积重量(g/m2)]/[无纺布的厚度(μm)],算出无纺布的密度。
[纵向强度(纵向(流向)上的强度)]
将无纺布切成15mm的宽度,使用岛津制作所制造的Autograph,按照JIS L 1906,以10cm/分钟的拉伸速度进行伸长,将切断时的载荷值作为纵向强度(/15mm)。
[无纺布的透气度(秒/100mL)]
按照JIS L 1906,使用(株)东洋精机制作所制造的透气度试验机(Gurley式透气度测定仪),将加压筒通过100mL的时间记作透气度。
[无纺布的耐受电压(kV/mm)]
按照JIS C 2111,在直径25mm、质量250g的圆盘状电极间夹持无纺布。试验介质使用空气。以1.0kV/秒进行升压,并且施加频率为60Hz的交流电压,测定发生绝缘击穿时的电压。所得到的值除以无纺布的厚度,作为耐受电压。
[阻燃性]
按照JIS A1322试验法,用距离试样下端50mm的梅克尔灯对配置于45℃的试样下端进行10秒钟的加热,测定此时的碳化长度。由该碳化长度的结果,按照下述基准来评价阻燃性。
C:碳化长度低于5cm
D:碳化长度为5cm以上。
<实施例1>
使用330℃下的熔融粘度为500Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺,通过挤出机挤出,供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D=10、喷嘴孔间距0.67mm的喷嘴的熔喷无纺布制造装置,在单孔喷出量0.15g/分钟、纺丝温度420℃、热风温度430℃、平均1m喷嘴宽度为15Nm3/分钟的条件下吹扫空气,得到单位面积重量为25g/m2的无纺布。接着,将所得到的无纺布置于水流络结机,使用喷嘴孔径(直径)0.1mm、孔间距0.6mm的水络喷嘴,使压力2MPa的水喷出至无纺布的两面,使纤维进行三维络结,在160℃下进行干燥处理。进一步,使所得到的无纺布穿过加热至200℃的金属辊与表面的邵氏D硬度为86°的树脂制弹性辊(由利ロール株式会社制)之间,以200kg/cm的线压进行加压轧光。所得到的无纺布的平均纤维直径为2.2μm、厚度为35μm、纵向强度为25N/15mm、透气度为22秒/100mL、耐受电压为23kV/mm,获得具有阻燃性且高强度的绝缘性无纺布。
<实施例2>
除了使用表面的邵氏D硬度为90°的树脂制弹性辊(由利ロール株式会社制)之外,通过与实施例1相同的方法来获得无纺布。
<实施例3>
除了使用表面的邵氏D硬度为93°的树脂制弹性辊(由利ロール株式会社制)之外,通过与实施例1相同的方法来获得无纺布。
<实施例4>
除了使用表面的邵氏D硬度为95°的树脂制弹性辊(由利ロール株式会社制)之外,通过与实施例1相同的方法来获得无纺布。
<实施例5>
除了使金属辊温度为160℃之外,通过与实施例3相同的方法来获得无纺布。
<实施例6>
除了使金属辊温度为280℃之外,通过与实施例3相同的方法来获得无纺布。
<实施例7>
除了使线压为150kg/cm之外,通过与实施例3相同的方法来获得无纺布。
<实施例8>
除了使线压为450kg/cm之外,通过与实施例3相同的方法来获得无纺布。
<实施例9>
使用330℃下的熔融粘度为500Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺,通过挤出机挤出,供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.1mm、L(喷嘴长度)/D=20、喷嘴孔间距0.67mm的喷嘴的熔喷无纺布制造装置,在单孔喷出量0.05g/分钟、纺丝温度420℃、热风温度430℃、平均1m喷嘴宽度为20Nm3/分钟的条件下吹扫空气,得到单位面积重量为25g/m2的无纺布。接着,将所得到的无纺布置于水流络结机,使用喷嘴孔径(直径)0.1mm、孔间距0.6mm的水络喷嘴,使压力2MPa的水喷出至无纺布的两面,使纤维进行三维络结,在160℃下进行干燥处理。进一步,使所得到的无纺布穿过加热至200℃的金属辊与和实施例3相同的表面的邵氏D硬度93°的树脂制弹性辊之间,以200kg/cm的线压进行加压轧光。所得到的无纺布的平均纤维直径为0.7μm、厚度为25μm、纵向强度为34N/15mm、透气度为100秒/100mL、耐受电压为58kV/mm,获得具有阻燃性且高强度的绝缘性无纺布。
<实施例10>
使用330℃下的熔融粘度为2200Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺,通过挤出机挤出,供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D=10、喷嘴孔间距0.67mm的喷嘴的熔喷无纺布制造装置,在单孔喷出量0.15g/分钟、纺丝温度455℃、热风温度465℃、平均1m喷嘴宽度为20Nm3/分钟的条件下吹扫空气,得到单位面积重量为25g/m2的无纺布。接着,将所得到的无纺布置于水流络结机,使用喷嘴孔径(直径)0.1mm、孔间距0.6mm的水络喷嘴,使压力2MPa的水喷出至无纺布的两面,使纤维进行三维络结,在160℃下进行干燥处理。进一步,使所得到的无纺布穿过加热至200℃的金属辊与表面的邵氏D硬度为95°的树脂制弹性辊之间,以200kg/cm的线压进行加压轧光。所得到的无纺布的平均纤维直径为2.7μm、厚度为25μm、纵向强度为22N/15mm、透气度为24秒/100mL、耐受电压为48kV/mm,获得具有阻燃性且高强度的绝缘性无纺布。
<实施例11>
使用金属辊来代替树脂制弹性辊,使单位面积重量为100g/m2,除此之外,通过与实施例1相同的方法来获得无纺布。所得到的无纺布的平均纤维直径为2.2μm、厚度为135μm、纵向强度为96N/15mm、透气度为21秒/100mL、耐受电压为22kV/mm,获得具有阻燃性且高强度的绝缘性无纺布。
<比较例1>
除了使用表面的邵氏D硬度为80°的树脂制弹性辊之外,通过与实施例1相同的方法来获得无纺布。
<比较例2>
除了使用金属辊来代替树脂制弹性辊之外,通过与实施例1相同的方法来获得无纺布。
<比较例3>
除了使金属辊温度为100℃之外,通过与实施例3相同的方法来获得无纺布。
<比较例4>
除了使金属辊温度为350℃之外,通过与实施例3相同的方法实施轧光加工,但其粘合于轧光辊,无法加工。
<比较例5>
除了使线压为60kg/cm之外,通过与实施例3相同的方法来获得无纺布。
<比较例6>
除了使线压为800kg/cm之外,通过与实施例3相同的方法来实施轧光加工,但由于线压过高,因此无纺布破裂、无法加工。
<比较例7>
在实施例1中,不进行水流络结处理,使用金属辊来代替弹性树脂辊。
<比较例8>
使用330℃下的熔融粘度为80Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺,通过挤出机挤出,供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D=10、喷嘴孔间距0.67mm的喷嘴的熔喷无纺布制造装置,在单孔喷出量0.15g/分钟、纺丝温度420℃、热风温度430℃、平均1m喷嘴宽度为15Nm3/分钟的条件下进行吹扫,得到单位面积重量为25g/m2的无纺布,但熔融粘度过低从而喷嘴压力不稳定,在网上频繁出现无法形成纤维形状的聚合物块,纺丝性差。
<比较例9>
使用330℃下的熔融粘度为3100Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺,通过挤出机挤出,供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.3mm、L(喷嘴长度)/D=10、喷嘴孔间距0.67mm的喷嘴的熔喷无纺布制造装置,在单孔喷出量0.15g/分钟、纺丝温度435℃、热风温度445℃、平均1m喷嘴宽度为15Nm3/分钟的条件下进行吹扫,得到单位面积重量为25g/m2的无纺布,但由于熔融粘度高,因此发生喷嘴堵塞,纺丝性差。
<比较例10>
使用330℃下的熔融粘度为500Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺,通过挤出机挤出,供给至具有喷嘴孔径D(直径)0.1mm、L(喷嘴长度)/D=20、喷嘴孔间距0.67mm的喷嘴的熔喷无纺布制造装置,在单孔喷出量0.01g/分钟、纺丝温度450℃、热风温度460℃、平均1m喷嘴宽度为25Nm3/分钟的条件下进行吹扫,得到平均纤维直径为0.4μm的纤维,但频繁产生纤维屑(断头),难以采集无纺布。
<比较例11>
使用330℃下的熔融粘度为900Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺,通过390℃的纺丝温度得到纤维直径为15μm、200℃下的干热收缩率为3.5%的复丝。对所得到的复丝实施卷缩后,进行切断从而制作纤维长度为51mm的短纤维,对该短纤维进行梳理,制作单位面积重量为28g/m2的纤维网,将该网承载于水流交络机的支承网上,将水压力为20~100kgf/cm2的水喷出至两面,使毛束彼此络结并一体化后,在110~160℃的温度下进行干燥热处理,得到无纺布。进一步,使所得到的无纺布穿过加热至200℃的金属辊与表面的邵氏D硬度为93°的树脂制弹性辊之间,以200kg/cm的线压进行加压轧光。所得到的无纺布的平均纤维直径为15μm、厚度为35μm、纵向强度为15N/15m,尽管其具有阻燃性,但纤维直径粗、致密性低、透气度为0秒/100mL、耐受电压低至1kV/mm。
分别将关于实施例1~11的结果示于表1,将关于比较例1~9、11的结果示于表2。
[表1]
。
[表2]
。
Claims (7)
1.无纺布,其以330℃下的熔融粘度为100~3000Pa·s的非晶性聚醚酰亚胺作为主要成分,且满足以下1)~3):
1)平均纤维直径为0.5~5μm;
2)透气度为20秒/100mL以上;
3)耐受电压为20kV/mm以上,
所述透气度按照JIS L 1906,使用Gurley式透气度测定仪,将加压筒通过100mL的时间记作透气度,所述透气度的单位为秒/100mL,
所述耐受电压按照JIS C 2111,在直径25mm、质量250g的圆盘状电极间夹持无纺布,试验介质使用空气,以1.0kV/秒进行升压,并且施加频率为60Hz的交流电压,测定发生绝缘击穿时的电压,所得到的值除以无纺布的厚度,作为耐受电压,所述耐受电压的单位为kV/mm。
2.根据权利要求1所述的无纺布,其中,纵向强度为15N/15mm以上。
3.根据权利要求1所述的无纺布,其中,密度在0.65~1.25g/cm3的范围内。
4.绝缘材料,其由权利要求1~3中任一项所述的无纺布制成。
5.无纺布的制造方法,其为制造权利要求1~3中任一项所述的无纺布的方法,
在相向配置的辊之间,以150~300℃的温度、100~500kg/cm的线压进行连续处理。
6.根据权利要求5所述的无纺布的制造方法,其中,所述相向配置的辊是金属辊和表面的邵氏D硬度为85~95°的弹性辊。
7.根据权利要求5所述的无纺布的制造方法,其中,通过熔喷法或纺粘法制造所述连续处理的纤维。
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