絕緣性無紡布及其製造方法、絕緣材料與流程
2023-10-11 18:42:04 1
本發明涉及具有阻燃性且具有高電絕緣性的無紡布(絕緣性無紡布)及其製造方法、以及使用該無紡布得到的絕緣材料。
背景技術:
在一般產業資材領域、電氣電子材料領域、醫療材料領域、農業資材領域、光學材料領域、航空機·汽車·船舶材料領域、服裝領域等中,特別是暴露於高溫度環境下的機會較多的用途中,可以極有效地使用具有阻燃性的無紡布。
近年來,已開發使用分割纖維得到的無紡布、由通過閃蒸紡絲法、熔噴法等製造的極細纖維形成的無紡布,其被用於過濾器用途等。然而,對於由這樣的極細纖維形成的無紡布,由於主要使用聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等樹脂,因此阻燃性、耐熱性不充分,具有不適合在高溫下使用的問題。
已嘗試多種使用由阻燃性聚合物形成的纖維來製造無紡布的技術,但在想要獲得極細纖維時則出現產生熔體斷裂、熔體張力高等不良情況,難以以良好的生產率獲得阻燃性極細纖維無紡布。
申請人在例如日本特開2012-41644號公報(專利文獻1)中,作為由具有阻燃性的聚醚醯亞胺(以下有時稱為「PEI」)纖維形成的無紡布,提出了以具有特定結構的非晶性PEI纖維作為主要構成成分且三維交絡的無紡布。此外,關於非晶性PEI纖維,申請人在日本特開2011-127252號公報(專利文獻2)中提出了不僅阻燃性、耐熱性優異且平衡水分率也低的耐熱性阻燃紙,此外,在國際公開第2012/014713(專利文獻3)中提出了耐熱性、阻燃性、尺寸穩定性優異的熱融合性纖維、纖維結構體和耐熱性成型體。
像這樣,非晶性PEI纖維因其分子骨架從而不僅熔點高、耐熱性優異,而且阻燃性也優異。然而,專利文獻1的實施例中公開的僅是通過水刺法得到的無紡布,纖維直徑為2.2dtex(相當於15μm),纖度相對較大。針對使用非晶性PEI纖維且緻密性提高至具有電絕緣性的程度的無紡布,至今為止尚屬未知,但如果可以提供在阻燃性的基礎上還具備電絕緣性的無紡布,則可以期待進一步擴大電絕緣紙的領域等可以應用的用途。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-41644號公報
專利文獻2:日本特開2011-127252號公報
專利文獻3:國際公開第2012/014713。
技術實現要素:
發明要解決的問題
本發明的目的在於,提供具有阻燃性且還具有電絕緣性的新型無紡布及其製造方法。
解決問題的手段
本發明的無紡布以330℃下的熔融粘度為100~3000Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺作為主要成分,且滿足1)平均纖維直徑為0.5~5μm、2)透氣度為20秒/100mL以上、3)耐受電壓為15kV/mm以上。
本發明的無紡布的縱向強度優選為15N/15mm以上。
本發明的無紡布的密度優選在0.65~1.25g/cm3的範圍內。
本發明還提供由上述本發明的無紡布製成的絕緣材料。
本發明還提供無紡布的製造方法,其為製造上述本發明的無紡布的方法,在相向配置的輥之間,以150~300℃的溫度、100~500kg/cm的線壓進行連續處理。
本發明的無紡布的製造方法中,前述相向配置的輥優選為金屬輥和表面的邵氏D硬度為85~95°的彈性輥。
本發明的無紡布的製造方法中,優選通過熔噴法或紡粘法製造前述連續處理的纖維。
發明的效果
通過本發明,提供具有阻燃性且緻密性提高至具備電絕緣性的程度的無紡布(絕緣性無紡布)及其製造方法。這樣的本發明的無紡布可以適合地用作絕緣材料。
具體實施方式
本發明的無紡布以330℃下的熔融粘度為100~3000Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺(PEI)作為主要成分。本發明中使用的非晶性PEI是指含有脂肪族、脂環族或芳族系的醚單元和環狀醯亞胺作為重複單元的聚合物,只要具有非晶性、熔融成型性則沒有特別限定。在此,「非晶性」可以通過下述方法來確認:將所得到的纖維經受差示掃描型量熱體系(DSC),在氮氣中以10℃/分鐘的速度進行升溫,通過有無吸熱峰來確認。吸熱峰非常寬且無法明確地判斷吸熱峰時,為在實際使用中也沒有問題的水平,因此實質上也可以判斷為非晶性。此外,只要在不損害本發明效果的範圍內,則可以在非晶性PEI的主鏈中含有環狀醯亞胺、醚鍵以外的結構單元,例如含有脂肪族、脂環族或芳族酯單元、氧基羰基單元等。
非晶性PEI適合地使用下述通式所示的聚合物。其中,式中的R1為具有6~30個碳原子的二價芳族殘基,R2為選自具有6~30個碳原子的二價芳族殘基、具有2~20個碳原子的亞烷基、具有2~20個碳原子的亞環烷基和被具有2~8個碳原子的亞烷基封端的聚二有機矽氧烷基中的二價有機基團。
[化1]
。
非晶性PEI的330℃下的熔融粘度必須為100~3000Pa·s。如果非晶性PEI的330℃下的熔融粘度低於100Pa·s,則在紡絲時存在纖維屑(fiber dust)、因無法形成纖維而產生的被稱為織疵(shot)的樹脂粒頻發的情況。此外,如果非晶性PEI的330℃下的熔融粘度大於3000Pa·s,則存在難以極細纖維化、或者聚合時產生低聚物、或者聚合時或造粒時發生故障的情況。330℃下的熔融粘度優選為200~2700Pa·s,更優選為300~2500Pa·s。
非晶性PEI的玻璃化轉變溫度優選為200℃以上。玻璃化轉變溫度低於200℃時,存在所得到的無紡布的耐熱性差的情況。此外,非晶性PEI的玻璃化轉變溫度越高,則越能夠獲得耐熱性優異的無紡布,故而優選,但如果溫度過高,則在使其融合時其融合溫度也變高,存在融合時引發聚合物分解的可能性。非晶性PEI的玻璃化轉變溫度更優選為200~230℃,進一步優選為205~220℃。
非晶性PEI的分子量沒有特別限定,如果考慮到所得到的纖維、無紡布的機械特性、尺寸穩定性、步驟通過性,則重均分子量(Mw)優選為1000~80000。如果使用高分子量的物質,則在纖維強度、耐熱性等方面是優異的,故而優選,從樹脂製造成本、纖維化成本等觀點出發,重均分子量優選為2000~50000,更優選為3000~40000。
本發明中,作為PEI樹脂,從非晶性、熔融成型性、成本的觀點出發,優選使用主要具有下述式所示結構單元的2,2-雙[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐與間苯二胺或對苯二胺的縮合物。該PEI以「ウルテム」的商標由サービックイノベイティブプラスチックス公司進行上市銷售。
[化2]
。
構成本發明無紡布的非晶性PEI纖維中,在不損害本發明效果的範圍內,可以包含抗氧化劑、防靜電劑、自由基抑制劑、消光劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、無機物等。作為所述無機物的具體例,可以使用碳納米管、富勒烯、滑石、矽灰石、沸石、絹雲母、雲母、高嶺土、粘土、葉臘石、二氧化矽、膨潤土、鋁矽酸鹽等矽酸鹽;氧化矽、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化鐵等金屬氧化物;碳酸鈣、碳酸鎂、白雲石等碳酸鹽;硫酸鈣、硫酸鋇等硫酸鹽;氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁等氫氧化物;玻璃珠、玻璃片、玻璃粉、陶瓷珠、氮化硼、碳化矽、碳黑、石墨等。進一步,出於改善纖維的耐水解性的目的,可以包含單環氧化合物或二環氧化合物、單碳二亞胺或聚碳二亞胺化合物、單噁唑啉或二噁唑啉化合物、單吖丙啶或二吖丙啶化合物等末端封端劑。
本發明的無紡布的平均纖維直徑在0.5~5μm的範圍內。平均纖維直徑低於0.5μm時,需要降低噴出量,生產率降低。此外,平均纖維直徑低於0.5μm時,噴出壓力變得不穩定,頻繁產生斷頭、聚合物塊,難以形成網。此外,平均纖維直徑大於5μm時,存在的缺陷在於無法實現能夠對無紡布賦予電絕緣性的程度的緻密性。其中,從兼顧生產穩定性和緻密性的理由出發,本發明的無紡布的平均纖維直徑優選在1~4μm的範圍內,特別優選在2~3μm的範圍內。
此外,本發明的無紡布的透氣度為20秒/100mL以上,具有無法用「通氣度」進行數值化的高透氣度。透氣度低於20秒/100mL時,存在的缺陷在於無法獲得無紡布的電絕緣性。其中,從賦予高絕緣性能的理由出發,優選為25秒/100mL以上,特別優選為30秒/100mL以上。此外,本發明的無紡布中,透氣度越高越好,其上限值沒有特別限定,為300秒/100mL以下。
此外,本發明的無紡布具有耐受電壓為15kV/mm以上的高電絕緣性(絕緣性無紡布)。其中,從獲得可靠性高的絕緣紙這一理由出發,優選為20kV/mm以上,更優選為30kV/mm以上,進一步優選為35kV/mm以上,特別優選為45kV/mm以上。此外,對本發明的無紡布而言耐受電壓越高越好,其上限值沒有特別限定,為200kV/mm以下。
此外,本發明的無紡布沒有特別限定,縱向強度(縱向(製造無紡布時的流向)的強度)優選為15N/15mm以上。縱向強度低於15N/15mm時,在用作線圈、電纜等的絕緣材料時的旋轉加工步驟中有時會切斷。其中,在加工步驟中,從獲得高穩定性的觀點出發,更優選為20N/15mm以上,特別優選為25N/mm以上。此外,本發明的無紡布中,縱向強度越高越好,其上限值沒有特別限定,為100N/mm以下。
本發明的無紡布的密度優選在0.65~1.25g/cm3的範圍內,更優選在0.70~1.20g/cm3的範圍內。對於本發明的無紡布而言,儘管具有這樣的反映出無紡布內部結構的密度,但在以往有時難以控制絕緣性的情況中,由於具有上述透氣度,因此可以實現具有期望電絕緣性的無紡布。
本發明的無紡布的厚度沒有特別限定,優選在10~1000μm的範圍內,更優選在15~500μm的範圍內,特別優選在20~200μm的範圍內。無紡布的厚度低於10μm時,在厚度方向上存在貫穿的孔,由此具有無法獲得高絕緣性能的傾向,此外,大於1000μm時,因厚度限制(上限)而在被用作推進小型、薄型化的電子設備類等的絕緣材料時出現使用方面的制約。
此外,本發明的無紡布的單位面積重量沒有特別限定,優選在10~1000g/m2的範圍內,更優選在15~500g/m2的範圍內,特別優選在20~200g/m2的範圍內。無紡布的單位面積重量低於10g/m2時,存在強度變低而在加工時斷裂的可能性,此外,大於1000g/m2時,從生產率的觀點出發而不優選。
如上所述的本發明的無紡布兼顧優異的阻燃性和優異的電絕緣性,可以期待應用於包括電絕緣紙的領域在內的廣泛用途。此外,本發明還提供由這樣的本發明的無紡布製成的絕緣材料。
如上所述的本發明的無紡布可以通過在相向配置的輥之間以150~300℃的溫度、100~500kg/cm的線壓進行連續處理來適合地製造。本發明還提供這樣的無紡布的製造方法。應予說明,在本發明的無紡布的製造方法中,輥只要是兩個輥相向(成對)配置即可,使用多對這樣的輥亦可。
本發明的無紡布的製造方法中,優選通過熔噴法或紡粘法來製造前述連續處理的纖維。由此存在如下優點:可以比較容易地製造由極細纖維形成的無紡布,在紡絲時不需要溶劑從而可以使對環境的影響達到最小限度。此外,本發明中,完全不限定於這些方法,通過ESP、閃蒸紡絲等公知方法製造極細纖維亦可。
在熔噴法的情況下,紡絲裝置可以使用以往公知的熔噴裝置,作為紡絲條件,優選在300~500℃的紡絲溫度、300~500℃的熱風溫度(一次空氣溫度)、平均1m噴嘴長度為5~25Nm3的空氣量下來進行。
此外,在紡粘法的情況下,紡絲裝置可以使用以往公知的紡粘裝置,作為紡絲條件,優選在300~500℃的紡絲溫度、300~500℃的熱風溫度(拉伸空氣溫度)、拉伸空氣為500~5000m/分鐘下進行。
本發明的無紡布的製造方法中,通過水刺使所得到的極細纖維進行水流絡結(三維交絡),在如上所述的特定條件下進行加熱·加壓處理(軋光),由此可以適合地製造兼顧優異阻燃性和優異電絕緣性的本發明的無紡布。
本發明的無紡布的製造方法中,使用上述相向配置的輥的連續處理在150~300℃範圍內的溫度下進行。溫度低於150℃時,存在用於使纖維熔合的加熱不足、無法壓縮、緻密化的傾向,此外,溫度大於300℃時,存在輥與無紡布的熔合變強、無紡布無法從輥上剝離(無紡布破裂)的傾向。應予說明,從兼顧壓縮、緻密化和生產穩定性的理由出發,使用相向配置的輥的連續處理優選在170~280℃範圍內的溫度下進行,特別優選在190~260℃範圍內的溫度下進行。
本發明的無紡布的製造方法中,使用了上述相向配置的輥的連續處理在100~500kg/cm的線壓下進行。線壓低於100kg/cm時,存在用於使纖維熔合的加熱不足、無法壓縮、緻密化的傾向,此外,線壓大於500kg/cm時,存在無紡布破裂的傾向。應予說明,從兼顧壓縮、緻密化和生產穩定性的觀點出發,使用相向配置的輥的連續處理優選在130~400kg/cm範圍內的線壓下進行,特別優選在160~330kg/cm範圍內的線壓下進行。
本發明的無紡布的製造方法中使用的相向配置的輥可以是金屬輥彼此的組合。作為金屬輥,只要由金屬形成,則金屬的種類沒有特別限定,可以使用以往公知的適當金屬輥,例如可以適合地使用由SUS形成的金屬輥。即使是這樣的金屬輥彼此的組合,基於使其為例如100g/m2以上的高單位面積重量這一理由,也可以製造上述具有高電絕緣性的無紡布。
本發明的無紡布的製造方法中,相向配置的輥優選為金屬輥與表面的邵氏D硬度為85~95°(優選為87~95°、特別優選為91~94°)的彈性輥的組合。像這樣,通過組合金屬輥與適當硬度(高硬度)的彈性輥,可以製造厚度充分降低的無紡布,此外,由於對無紡布的追隨性良好,因此變得可以進行均勻的加工,如上所述可以更適合地獲得電絕緣性高的無紡布。
將金屬輥與表面的邵氏D硬度大於95°的彈性輥組合使用時、還有將金屬輥彼此組合使用時,可以充分地壓縮無紡布,可以降低厚度本身,但由於輥的表面硬度過高從而輥對無紡布的追隨性差,因此無紡布的不均(凹凸、紋理)會原樣地殘留,有可能只能夠獲得電絕緣性低的無紡布。
此外,將金屬輥與表面的邵氏D硬度低於85°的彈性輥組合使用時,無法充分地壓縮無紡布,存在無法將緻密性提高至能夠賦予電絕緣性的程度的擔憂。此外,與彈性輥的表面的邵氏D硬度大於95°的情況相同,彈性輥的表面硬度過低也會導致無法消除上述無紡布的不均從而使其殘留,從而有可能只能夠獲得電絕緣性低的無紡布。
本發明的無紡布的製造方法中使用的彈性輥只要具有上述範圍內的表面的邵氏D硬度,則其原材料沒有特別限定,可以使用由橡膠、樹脂、紙、棉、芳族聚醯胺纖維等形成的以往公知的適合的彈性輥。這樣的彈性輥當然可以使用市售品,具體而言,可以適合地使用由利ロール株式會社製造的樹脂制彈性輥等。
實施例
以下,通過實施例來具體說明本發明,但本發明完全不受它們的限定。
[熔融粘度]
使用東洋精機Capilograph 1B型,在溫度330℃、剪切速度r=1200sec-1的條件下進行測定。
[紡絲性]
觀察紡絲時的聚合物的噴出情況、所得到的無紡布,按照下述基準來評價紡絲性。
A:未產生纖維屑、織疵,噴嘴未堵塞
B:發生纖維屑的產生、織疵的產生或者噴嘴堵塞中的任一者。
[平均纖維直徑(μm)]
用掃描型電子顯微鏡對無紡布進行放大拍攝,測定隨機100根纖維的直徑,算出平均值,作為平均纖維直徑。
[無紡布的單位面積重量(g/m2)]
按照JIS L 1906,採集縱20cm×橫20cm的試樣片,用電子天平測定質量,除以試驗片面積400cm2,將每單位面積的質量作為單位面積重量。
[無紡布的厚度(μm)]
按照JIS L 1906,使用與單位面積重量測定相同的試樣片,對於各試樣片,用直徑16mm、載荷20gf/cm2的數字測厚計((株)東洋精機製作所制:B1型)各測定5處,將15個點的平均值作為片材的厚度。
[無紡布的密度(g/cm3)]
通過[無紡布的單位面積重量(g/m2)]/[無紡布的厚度(μm)],算出無紡布的密度。
[縱向強度(縱向(流向)上的強度)]
將無紡布切成15mm的寬度,使用島津製作所製造的Autograph,按照JIS L 1906,以10cm/分鐘的拉伸速度進行伸長,將切斷時的載荷值作為縱向強度(/15mm)。
[無紡布的透氣度(秒/100mL)]
按照JIS L 1906,使用(株)東洋精機製作所製造的透氣度試驗機(Gurley式透氣度測定儀),將加壓筒通過100mL的時間記作透氣度。
[無紡布的耐受電壓(kV/mm)]
按照JIS C 2111,在直徑25mm、質量250g的圓盤狀電極間夾持無紡布。試驗介質使用空氣。以1.0kV/秒進行升壓,並且施加頻率為60Hz的交流電壓,測定發生絕緣擊穿時的電壓。所得到的值除以無紡布的厚度,作為耐受電壓。
[阻燃性]
按照JIS A1322試驗法,用距離試樣下端50mm的梅克爾燈對配置於45℃的試樣下端進行10秒鐘的加熱,測定此時的碳化長度。由該碳化長度的結果,按照下述基準來評價阻燃性。
C:碳化長度低於5cm
D:碳化長度為5cm以上。
使用330℃下的熔融粘度為500Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺,通過擠出機擠出,供給至具有噴嘴孔徑D(直徑)0.3mm、L(噴嘴長度)/D=10、噴嘴孔間距0.67mm的噴嘴的熔噴無紡布製造裝置,在單孔噴出量0.15g/分鐘、紡絲溫度420℃、熱風溫度430℃、平均1m噴嘴寬度為15Nm3/分鐘的條件下吹掃空氣,得到單位面積重量為25g/m2的無紡布。接著,將所得到的無紡布置於水流絡結機,使用噴嘴孔徑(直徑)0.1mm、孔間距0.6mm的水絡噴嘴,使壓力2MPa的水噴出至無紡布的兩面,使纖維進行三維絡結,在160℃下進行乾燥處理。進一步,使所得到的無紡布穿過加熱至200℃的金屬輥與表面的邵氏D硬度為86°的樹脂制彈性輥(由利ロール株式會社制)之間,以200kg/cm的線壓進行加壓軋光。所得到的無紡布的平均纖維直徑為2.2μm、厚度為35μm、縱向強度為25N/15mm、透氣度為22秒/100mL、耐受電壓為23kV/mm,獲得具有阻燃性且高強度的絕緣性無紡布。
除了使用表面的邵氏D硬度為90°的樹脂制彈性輥(由利ロール株式會社制)之外,通過與實施例1相同的方法來獲得無紡布。
除了使用表面的邵氏D硬度為93°的樹脂制彈性輥(由利ロール株式會社制)之外,通過與實施例1相同的方法來獲得無紡布。
除了使用表面的邵氏D硬度為95°的樹脂制彈性輥(由利ロール株式會社制)之外,通過與實施例1相同的方法來獲得無紡布。
除了使金屬輥溫度為160℃之外,通過與實施例3相同的方法來獲得無紡布。
除了使金屬輥溫度為280℃之外,通過與實施例3相同的方法來獲得無紡布。
除了使線壓為150kg/cm之外,通過與實施例3相同的方法來獲得無紡布。
除了使線壓為450kg/cm之外,通過與實施例3相同的方法來獲得無紡布。
使用330℃下的熔融粘度為500Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺,通過擠出機擠出,供給至具有噴嘴孔徑D(直徑)0.1mm、L(噴嘴長度)/D=20、噴嘴孔間距0.67mm的噴嘴的熔噴無紡布製造裝置,在單孔噴出量0.05g/分鐘、紡絲溫度420℃、熱風溫度430℃、平均1m噴嘴寬度為20Nm3/分鐘的條件下吹掃空氣,得到單位面積重量為25g/m2的無紡布。接著,將所得到的無紡布置於水流絡結機,使用噴嘴孔徑(直徑)0.1mm、孔間距0.6mm的水絡噴嘴,使壓力2MPa的水噴出至無紡布的兩面,使纖維進行三維絡結,在160℃下進行乾燥處理。進一步,使所得到的無紡布穿過加熱至200℃的金屬輥與和實施例3相同的表面的邵氏D硬度93°的樹脂制彈性輥之間,以200kg/cm的線壓進行加壓軋光。所得到的無紡布的平均纖維直徑為0.7μm、厚度為25μm、縱向強度為34N/15mm、透氣度為100秒/100mL、耐受電壓為58kV/mm,獲得具有阻燃性且高強度的絕緣性無紡布。
使用330℃下的熔融粘度為2200Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺,通過擠出機擠出,供給至具有噴嘴孔徑D(直徑)0.3mm、L(噴嘴長度)/D=10、噴嘴孔間距0.67mm的噴嘴的熔噴無紡布製造裝置,在單孔噴出量0.15g/分鐘、紡絲溫度455℃、熱風溫度465℃、平均1m噴嘴寬度為20Nm3/分鐘的條件下吹掃空氣,得到單位面積重量為25g/m2的無紡布。接著,將所得到的無紡布置於水流絡結機,使用噴嘴孔徑(直徑)0.1mm、孔間距0.6mm的水絡噴嘴,使壓力2MPa的水噴出至無紡布的兩面,使纖維進行三維絡結,在160℃下進行乾燥處理。進一步,使所得到的無紡布穿過加熱至200℃的金屬輥與表面的邵氏D硬度為95°的樹脂制彈性輥之間,以200kg/cm的線壓進行加壓軋光。所得到的無紡布的平均纖維直徑為2.7μm、厚度為25μm、縱向強度為22N/15mm、透氣度為24秒/100mL、耐受電壓為48kV/mm,獲得具有阻燃性且高強度的絕緣性無紡布。
使用金屬輥來代替樹脂制彈性輥,使單位面積重量為100g/m2,除此之外,通過與實施例1相同的方法來獲得無紡布。所得到的無紡布的平均纖維直徑為2.2μm、厚度為135μm、縱向強度為96N/15mm、透氣度為21秒/100mL、耐受電壓為22kV/mm,獲得具有阻燃性且高強度的絕緣性無紡布。
除了使用表面的邵氏D硬度為80°的樹脂制彈性輥之外,通過與實施例1相同的方法來獲得無紡布。
除了使用金屬輥來代替樹脂制彈性輥之外,通過與實施例1相同的方法來獲得無紡布。
除了使金屬輥溫度為100℃之外,通過與實施例3相同的方法來獲得無紡布。
除了使金屬輥溫度為350℃之外,通過與實施例3相同的方法實施軋光加工,但其粘合於軋光輥,無法加工。
除了使線壓為60kg/cm之外,通過與實施例3相同的方法來獲得無紡布。
除了使線壓為800kg/cm之外,通過與實施例3相同的方法來實施軋光加工,但由於線壓過高,因此無紡布破裂、無法加工。
在實施例1中,不進行水流絡結處理,使用金屬輥來代替彈性樹脂輥。
使用330℃下的熔融粘度為80Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺,通過擠出機擠出,供給至具有噴嘴孔徑D(直徑)0.3mm、L(噴嘴長度)/D=10、噴嘴孔間距0.67mm的噴嘴的熔噴無紡布製造裝置,在單孔噴出量0.15g/分鐘、紡絲溫度420℃、熱風溫度430℃、平均1m噴嘴寬度為15Nm3/分鐘的條件下進行吹掃,得到單位面積重量為25g/m2的無紡布,但熔融粘度過低從而噴嘴壓力不穩定,在網上頻繁出現無法形成纖維形狀的聚合物塊,紡絲性差。
使用330℃下的熔融粘度為3100Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺,通過擠出機擠出,供給至具有噴嘴孔徑D(直徑)0.3mm、L(噴嘴長度)/D=10、噴嘴孔間距0.67mm的噴嘴的熔噴無紡布製造裝置,在單孔噴出量0.15g/分鐘、紡絲溫度435℃、熱風溫度445℃、平均1m噴嘴寬度為15Nm3/分鐘的條件下進行吹掃,得到單位面積重量為25g/m2的無紡布,但由於熔融粘度高,因此發生噴嘴堵塞,紡絲性差。
使用330℃下的熔融粘度為500Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺,通過擠出機擠出,供給至具有噴嘴孔徑D(直徑)0.1mm、L(噴嘴長度)/D=20、噴嘴孔間距0.67mm的噴嘴的熔噴無紡布製造裝置,在單孔噴出量0.01g/分鐘、紡絲溫度450℃、熱風溫度460℃、平均1m噴嘴寬度為25Nm3/分鐘的條件下進行吹掃,得到平均纖維直徑為0.4μm的纖維,但頻繁產生纖維屑(斷頭),難以採集無紡布。
使用330℃下的熔融粘度為900Pa·s的非晶性聚醚醯亞胺,通過390℃的紡絲溫度得到纖維直徑為15μm、200℃下的乾熱收縮率為3.5%的復絲。對所得到的復絲實施捲縮後,進行切斷從而製作纖維長度為51mm的短纖維,對該短纖維進行梳理,製作單位面積重量為28g/m2的纖維網,將該網承載於水流交絡機的支承網上,將水壓力為20~100kgf/cm2的水噴出至兩面,使毛束彼此絡結並一體化後,在110~160℃的溫度下進行乾燥熱處理,得到無紡布。進一步,使所得到的無紡布穿過加熱至200℃的金屬輥與表面的邵氏D硬度為93°的樹脂制彈性輥之間,以200kg/cm的線壓進行加壓軋光。所得到的無紡布的平均纖維直徑為15μm、厚度為35μm、縱向強度為15N/15m,儘管其具有阻燃性,但纖維直徑粗、緻密性低、透氣度為0秒/100mL、耐受電壓低至1kV/mm。
分別將關於實施例1~11的結果示於表1,將關於比較例1~9、11的結果示於表2。
[表1]
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[表2]
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