CN107924079A - 包括可压缩压力垫的子组合件、用于在显示装置中减少波纹效应的方法以及用于在显示装置中改善冲击吸收的方法 - Google Patents

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Abstract

用于显示装置的子组合件(10)包括：显示组件(12)，其具有外显示表面(14)和相反的内表面(16)；设置在显示组件(12)的内表面(16)上的可压缩压力垫(20)，其包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维；以及设置在可压缩压力垫(20)的与显示组件(12)相反的侧上的内部组件(22)。还描述了在显示装置中减少波纹效应和改善冲击吸收的方法。

Description

包括可压缩压力垫的子组合件、用于在显示装置中减少波纹 效应的方法以及用于在显示装置中改善冲击吸收的方法
背景技术
电子学的进步已经导致薄、平面型显示装置的趋势，包括使用液晶显示(LCD)装置的那些。LCD组件通常非常脆。当向显示器施加一定程度的外部冲击时，LCD可能被破坏。此外，具有LCD和其他类型的显示技术的装置当向显示器施加压力时可能遭受波纹效应(ripple effect)，例如在基于触摸的LCD装置中。将特别希望提供当向显示器施加压力时表现出减少的波纹效应的LCD装置。因此，本领域仍然需要具有改善的冲击特性并且特别地具有减少的波纹效应的显示装置。
发明内容
用于显示装置的子组合件包括：显示组件，其包括外显示表面和相反的内表面；设置在显示组件的内表面上的可压缩压力垫，其包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维；以及设置在可压缩压力垫的与显示组件相反的侧上的内部组件。
还公开了包括上述子组合件的显示装置，其中显示装置是移动电子装置。
用于移动电子显示装置的子组合件包括：液晶显示组件或发光二极管显示组件，其具有外显示表面和相反的内表面；设置在显示组件的外显示表面上的屏幕；设置成毗邻显示组件的内表面的可压缩压力垫，其中可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造热塑性纤维，厚度为50微米至1毫米，重量为5克/平方米至30克/平方米并且不含泡沫；以及设置在可压缩压力垫的与显示组件相反的侧上的内部组件。
移动电子显示装置包括子组合件，优选地，其中移动电子显示装置是蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机或平板计算机。
用于在包括设置在内部组件上的显示组件的显示装置中减少波纹效应的方法包括将可压缩压力垫并入显示组件与内部组件之间，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维。
用于在包括设置在内部组件上的显示组件的显示装置中改善冲击吸收的方法包括将可压缩压力垫并入显示组件与内部组件之间，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造聚合物纤维；其中可压缩压力垫的厚度为250微米或更小，优选150微米或更小。
非织造材料包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造聚合物纤维，厚度为250微米或更小，其中所述复数根非织造聚合物纤维包含具有以下的热塑性弹性体：大于100％的根据ASTM D638测量的拉伸伸长率；大于50％，优选至少60％，更优选至少65％的根据ASTM D4964测量的回弹率；以及大于5克/10分钟的根据ASTM D1238或ISO 1133测量的熔体流动指数；并且其中非织造材料表现出的冲击力减小大于或等于4％，优选大于或等于10％。
上述和其他特征通过下面的附图和详细说明进行例示。
附图说明
下面的图是示例性实施方案。
图1是包括可压缩压力垫的电子装置的示意图。
图2示出了扩展压缩试验的结果。
图3示出了使用从30.5厘米的高度落下的4.3克钢球的落球冲击试验的结果。
图4示出了使用从10厘米的高度落到设置在玻璃层上的多种材料上的10克钢球的落球冲击试验的结果。
图5示出了使用从20厘米的高度落到设置在玻璃层上的多种材料上的30.6克钢球的落球冲击试验的结果。
图6示出了使用从20厘米的高度落到设置在玻璃层上的多种材料上的55克钢球的落球冲击试验的结果。
具体实施方式
本文描述的是可用于显示装置的子组合件的可压缩压力垫。有利地，可压缩压力垫能够减少或消除当向显示器，例如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器，特别地在移动电子装置中的显示器施加压力时通常观察到的波纹效应。在另一个有利特征中，本发明人出乎意料地发现，可以使用纤维非织造垫作为显示装置中的冲击吸收层，从而减轻在向显示器施加压力时通常观察到的波纹效应，或者增强显示装置的屏幕。使用非织造垫，优选不含泡沫的非织造垫，提供了用于增强显示装置的屏幕的高性能、成本有效的方案。
因此，本公开内容的一个方面是如图1通常所示的显示装置子组合件10。显示装置子组合件10优选为LCD。然而，应理解，所述垫可用于其中压力垫是有用的其他显示装置。子组合件10包括显示组件12，在本领域中也称为显示包(display package)。显示组件12具有外显示表面14和相反的内表面16。屏幕18可以设置在外表面14上。如本文所使用的“设置”意指两个组件可以直接接触或者可以存在一个或更多个中间层(intervening layer)。例如，光学透明粘合剂层(未示出)可以存在于外显示表面14与屏幕18之间。
可压缩压力垫20设置在内表面16上。可压缩压力垫设置在显示装置的内表面16与内部组件22之间，内部组件22例如电池、散热器(heat risk)、电子组件、显示壳体等。在一些实施方案中，通过一个或更多个中间粘合剂层(例如，包括光学透明粘合剂)可以将可压缩压力垫20附着至显示组件12的内表面16和内部组件22的一者或两者上。在一些实施方案中，所述装置不包括设置在可压缩压力垫上的粘合剂层。
可压缩压力垫是弹性的，因为在释放压力时其恢复到其原始厚度，相对于其弹性具有良好的滞后性。
此外，可压缩压力垫20包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维，并且因此是多孔的，即包括延伸整个垫的厚度的连续空隙(void)。非织造纤维的平均直径可为100微米(um)或更小，例如0.5纳米(nm)至100um、或0.5nm至80um、或1nm至50um；或者0.5nm至10um、或10nm至8um、或100nm至5um；或者250nm至5um、或500nm至5um、或750nm至5um、或1um至5um。在一些实施方案中，优选地，非织造纤维的平均直径为5微米或更小。在一些实施方案中，非织造纤维是平均直径为1um至10um、或1um至5um的微纤维。在一些实施方案中，非织造纤维是平均直径为0.5nm至900nm、或10nm至800、或200nm至700nm、或1nm至100nm、或1nm至50nm、或10nm至50nm的纳米纤维。
非织造纤维可以具有多种规则和不规则形状的截面，包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、菱形、梯形和多边形。多边形截面的边的数量可为3至16。在一些实施方案中，纤维优选具有为圆形或基本上圆形的截面。
非织造纤维可以为包含复数根非织造纤维的纤维状垫形式。可压缩压力垫的纤维之间的平均孔(空隙)直径可为0.05nm至50毫米(mm)、或0.1nm至1mm、或1nm至500um。在一些实施方案中，孔或空隙的平均直径可为0.05nm至900nm、或0.1nm至800nm、或1nm至800nm、或10nm至700nm、或200nm至700nm。在一些实施方案中，孔或空隙的平均直径可为1um至50mm、或5um至1000um、或10um至800um、或10um至500um、或100um至900um、或200um至700um。
可压缩压力垫的厚度可为10um至10mm、或50um至5mm、或50um至2mm、或50um至1mm、或50um至500um、或50um至250um。在一些实施方案中，优选地，可压缩压力垫厚度为250微米或更小、或10微米至200微米、或25微米至200微米、或50微米至200微米。
可压缩压力垫的重量可为1克/平方米至100克/平方米、或2.5克/平方米至50克/平方米、或5克/平方米至30克/平方米。
可压缩压力垫包括包含热塑性聚合物的复数根非织造纤维。所使用的术语“热塑性”是指塑性或可变形的材料，当加热时熔化成液体，当充分冷却时凝固成脆性的玻璃质状态。热塑性速率通常是高分子量聚合物。可使用的热塑性聚合物的实例包括：聚缩醛(例如，聚氧亚乙基和聚氧亚甲基)、聚(C1-6烷基)丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚酰胺(例如，脂族聚酰胺、聚邻苯二甲酰胺和聚芳酰胺)、聚酰胺酰亚胺、聚酸酐、聚芳酯、聚亚芳基醚(例如，聚亚苯基醚)、聚亚芳基硫醚(polyarylene sulfide)(例如，聚亚苯基硫醚)、聚芳基砜、聚苯并噻唑、聚苯并唑、聚苯并咪唑、聚碳酸酯(包括聚碳酸酯共聚物，例如聚碳酸酯-硅氧烷、聚碳酸酯-酯和聚碳酸酯-酯-硅氧烷)、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、和聚酯共聚物例如聚酯-醚)、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺(包括共聚物，例如聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、聚醚酮酮、聚醚酮、聚醚砜、聚酰亚胺(包括共聚物，例如聚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、聚(C1-6烷基)甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酰胺、聚降冰片烯(包括含有降冰片烯基单元的共聚物)、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯及其共聚物，例如乙烯-α-烯烃共聚物)、聚二唑、聚氧亚甲基、聚苯酞(polyphthalide)、聚硅氮烷、聚硅氧烷、聚苯乙烯(包括共聚物，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS))、聚硫醚、聚磺酰胺、聚磺酸酯、聚砜、聚硫酯、聚三嗪、聚脲、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚卤乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酮、聚乙烯基硫醚、聚偏二氟乙烯等、或者包含前述热塑性聚合物中的至少一者的组合。聚缩醛、聚酰胺(尼龙)、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚烯烃和聚苯乙烯共聚物，例如ABS尤其可用于多种多样的具有良好加工性并且可回收的制品。
有用的聚酰胺包括，但不限于合成的线性聚酰胺，例如尼龙-6,6、尼龙-6,9、尼龙-6,10、尼龙-6,12、尼龙-11、尼龙-12、和尼龙-4,6，优选尼龙6和尼龙6,6，或者包含前述中的至少一者的组合。可以使用的聚氨酯包含脂族、脂环族、芳族和多环聚氨酯，包括上述那些。还有用的是聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯，其包括例如，丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸乙酯(仅仅举几例)中的一种或更多种的聚合物和共聚物。
作为热塑性聚合物的聚烯烃的代表性实例是聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚甲基戊烯(及其共聚物)，聚降冰片烯(及其共聚物)，聚(1-丁烯)，聚(3-甲基丁烯)，聚(4-甲基戊烯)，以及乙烯与丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、4-甲基-1-戊烯和1-十八碳烯的共聚物。聚烯烃的代表性组合包含以下的组合：聚乙烯和聚丙烯、低密度聚乙烯和高密度聚乙烯、以及聚乙烯和包含可共聚单体的烯烃共聚物，其中一些是上面描述的，例如乙烯和丙烯酸共聚物；丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯共聚物；乙烯和丙烯酸乙酯共聚物；乙烯和乙酸乙烯酯共聚物；乙烯、丙烯酸和丙烯酸乙酯共聚物；以及乙烯、丙烯酸和乙酸乙烯酯共聚物。在一些实施方案中，热塑性聚合物可包含聚烯烃弹性体。
可以使用热塑性弹性体(TPE)，其有时被称作热塑性橡胶。TPE可以是包含橡胶的共聚物或聚合物的物理混合物。可以使用的TPE的实例包括苯乙烯嵌段共聚物(TPE-s)、某些聚烯烃和聚烯烃共混物(TPE-o)、弹性体合金(TPE-v或TPV)、热塑性聚氨酯(TPU)、某些共聚酯以及某些聚酰胺。在一些实施方案中，为了获得期望的特性，包括用于形成非织造网的可加工性、弹性、耐化学性等，可以使用TPE的组合，例如聚烯烃的共混物。
在一些实施方案中，热塑性聚合物是包含聚(醚-酯)嵌段共聚物的热塑性聚酯弹性体(TPEE)。聚(醚-酯)嵌段共聚物基本上由式(1)的“软嵌段”长链酯单元和式(2)的“硬嵌段”短链酯单元组成
其中G衍生自数均分子量为400至6000的聚(环氧C1-C4烷烃)二醇，R20衍生自C4-C24脂族或芳族二羧酸，优选芳族二羧酸；
其中D是衍生自分子量小于或等于300的相应二醇的C1-C10亚烷基或亚环烷基；R20衍生自C8-C24脂族或芳族二羧酸，优选芳族二羧酸；前提条件是短链酯单元占聚(醚-酯)嵌段共聚物的约40重量％至约90重量％，而长链酯单元占聚(醚-酯)嵌段共聚物的约10重量％至约60重量％。
在一些实施方案中，热塑性聚酯弹性体的硬链段包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚(间苯二甲酸亚烷基酯)、1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯、或包含前述中的至少一者的组合。在一些实施方案中，热塑性聚酯弹性体的软链段包含聚醚，所述聚醚包括聚亚丁基醚、聚亚丙基醚、聚亚乙基醚、聚四氢呋喃、或包含前述中的至少一者的组合。在一些实施方案中，热塑性聚酯弹性体的软链段包含聚亚丁基醚。
可商业上获得多种聚(醚-酯)共聚物，例如来自DSM的商品名ARNITEL EM400和ARNITEL EL630聚(醚-酯)共聚物；来自DuPont的HYTREL 3078、HYTREL 4056、HYTREL 4556和HYTREL 6356聚(醚-酯)共聚物；以及来自Eastman Chemical的ECDEL 9966聚(醚-酯)共聚物。在所有情况中，软嵌段衍生自四氢呋喃。在HYTREL 4556、HYTREL 6356、ARNITELEM400和ARNITEL EL630聚(醚-酯)共聚物中，硬嵌段基于聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)。在HYTREL 4056聚(酯-醚)共聚物中，硬嵌段包含除了对苯二甲酸酯单元以外的间苯二甲酸酯单元。在ECDEL 9966聚(醚-酯)共聚物中，硬嵌段基于聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)单元。
在另一些实施方案中，TPE是聚烯烃或聚烯烃共混物，例如聚丙烯。
在一些实施方案中，根据ASTM D638测量的热塑性聚合物的断裂拉伸伸长率大于100％，优选大与150％，更优选大于300％。在一些实施方案中，根据ASTM D4964测量的热塑性弹性体的回弹率大于50％，优选至少60％，更优选至少65％。在一些实施方案中，热塑性聚合物可具有有效允许热塑性聚合物的熔喷以形成复数根聚合物纤维的熔体流动指数。例如，根据ASTM D1238或ISO 1133测量的热塑性聚合物的熔体流动指数可大于5克/10分钟。在一些实施方案中，非织造纤维包含热塑性聚合物或者有效提供所有上述特性的热塑性聚合物的组合。
在一些实施方案中，复数根非织造纤维可以排除玻璃(即，没有有意将玻璃添加到非织造纤维中)。
热塑性聚合物可以与常规添加剂，例如防粘连剂(antiblocking agent)，抗氧化剂，抗静电剂，着色剂如染料或颜料，偶联剂如硅烷、钛酸酯或锆酸酯，热稳定剂，光稳定剂，润滑剂，乳浊剂(opacifying agent)，加工助剂，表面活性剂，增粘剂，润湿剂或阻燃剂组合以提供用于制造非织造纤维的热塑性组合物。可以将这些添加剂共混或以其他方式与热塑性聚合物混合，并且基于热塑性聚合物的重量各自可以以0.01重量％至10重量％的量存在。
作为光稳定剂，可以使用空间位阻胺，例如，双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-癸二酸酯、双-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-癸二酸酯、正丁基-3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基丙二酸双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)酯、1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基-哌啶和琥珀酸的缩合产物、N,N'-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-六亚甲基二胺和4-叔辛基氨基-2,6-二氯-1,3,5-均-三嗪的缩合产物、三-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)-次氮基三乙酸酯、四-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷-四-碳酸、1,1'(1,2-乙烷二基)-双-(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)。这样的胺包含衍生自位阻胺的羟基胺，例如二(1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯；1-羟基2,2,6,6-四甲基-4-苯甲酸基哌啶；1-羟基-2,2,6,6-四甲基-4-(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰氧基)-哌啶；和N-(1-羟基-2,2,6,6-四甲基-哌啶-4-基)-ε-己内酰胺。基于热塑性聚合物的总重量，光稳定剂通常以0重量％至3.0重量％，优选0.001重量％至2.0重量％的量存在。
示例性抗氧化剂包括主抗氧化剂、自由基清除剂和金属减活剂。自由基清除剂的非限制性实例是聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-均-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]，可以以商品名Chimassorb 944购自BASF(以前的Ciba Chemicals)。
主抗氧化剂包含以下：(i)烷基化一元酚类，例如2,6-二-叔丁基-4-甲基酚、2-叔丁基-4,6-二甲基酚、2,6-二-叔丁基-4-乙基酚、2,6-二-叔丁基-4-正丁基酚、2,6-二-叔丁基-4-异丁基酚、2,6-二环戊基-4-甲基酚、2,6-双([α]-甲基苄基)-4-甲基酚、2-([α]-甲基环己基)-4,6-二甲基酚、2,6-双十八烷基-4-甲基酚、2,4,6,-三环己基酚、和2,6-二-叔丁基-4-甲氧基甲基酚；(ii)烷基化氢醌类，例如2,6-二-叔丁基-4-甲氧基酚、2,5-二-叔丁基-氢醌、2,5-二-叔戊基-氢醌、和2,6-二苯基-4-十八烷氧基酚；(iii)羟基化硫代二苯基醚类，例如2,2'-硫代-双-(6-叔丁基-4-甲基酚)、2,2'-硫代-双-(4-辛基酚)、4,4'-硫代-双-(6-叔丁基-3-甲基酚)、和4,4'-硫代-双(6-叔丁基-2-甲基酚)；(iv)次烷基-双酚类，例如，2,2'-亚甲基-双-(6-叔丁基-4-甲基酚)、2,2'-亚甲基-双-(6-叔丁基-4-乙基酚)、2,2'-亚甲基-双-(4-甲基-6-([α]-甲基环己基)酚)、2,2'-亚甲基-双-(4-甲基-6-环己基酚)、2,2'-亚甲基-双-(6-壬基-4-甲基酚)、2,2'-亚甲基-双-(6-壬基-4-甲基酚)、2,2'-亚甲基-双-(6-([α]甲基苄基)-4-壬基酚、2,2'-亚甲基-双-(6-(α,α-二甲基苄基)-4-壬基-酚)、2,2'-亚甲基-双-(4,6-二-叔丁基酚)、2,2'-亚乙基-双-(6-叔丁基-4-异丁基酚)、4,4'-亚甲基-双-(2,6-二-叔丁基酚)、4,4'-亚甲基-双-(6-叔丁基-2-甲基酚)、1,1-双-(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基酚)丁烷、1,1-双(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、2,2'-亚异丁基-双(4,6-二甲基酚)、2,6-二-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)4-甲基酚、1,1,3-三-(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、1,1-双-(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-3-十二烷基-巯基丁烷、乙二醇-双-(3,3,-双-(3'-叔丁基-4'-羟基苯基)-丁酸酯)-二-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-二环戊二烯、和二-(2-(3'叔丁基-2'羟基-5'甲基-苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基)对苯二甲酸酯；(v)苄基化合物，例如1,3,5-三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、双-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)硫化物、异辛基3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基-巯基-乙酸酯、双-(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)二硫醇-对苯二甲酸酯、1,3,5-三-(3,5-二-叔丁基-4羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三-(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、双十八烷基-3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基-膦酸酯、一乙基3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯的钙盐、1,3,5-三-(3,5-二环己基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯；(vi)酰氨基酚类，例如4-羟基月桂酸苯胺、4-羟基-硬脂酸苯胺、2,4-双-辛基巯基-6-(3,5-叔丁基-4-羟基苯胺基)-均-三嗪、和辛基-N-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-氨基甲酸酯；(vii)β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基酚)-丙酸与一元醇或多元醇，例如甲醇、二亚甲基二醇、十八醇、三亚甲基二醇、1,6-己二醇、季戊四醇、新戊二醇、三羟乙基异氰脲酸酯、硫代二甘醇，二羟乙基草酸二酰胺的酯。这样的酚还包含四[亚甲基{3,5-二-叔丁基-4-羟基肉桂酸酯}]甲烷；(viii)β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇，例如，甲醇、二亚甲基二醇、十八醇、三亚甲基二醇、1,6-己二醇、季戊四醇、新戊二醇、三羟乙基异氰脲酸酯、硫代二乙二醇、二羟乙基草酸二酰胺的硫酯；(ix)β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基酚)-丙酸的酰胺，例如N,N'-二-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)-六亚甲基-二胺、N,N'-二-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)三亚甲基二胺、N,N'-二-(3,5-二-叔丁基-4-羟基丙酰基)肼、N,N'-六亚甲基双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺、和1,2-双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰基)肼；(x)其他酚类抗氧化剂，包括聚合物的酚，例如4-甲基酚与二环戊二烯和异丁烯的反应产物，亚烷基-多酚类，例如1,3三(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基-苯基)-丁烷；硫酚类，例如2,6-二-叔丁基-4-(4,6-双(辛基硫代)-1,3,5-三嗪-2-基氨基)酚、4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚；4,6-双(十二烷基硫代甲基)-邻甲酚，酯酚类，包括双[3,3-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丁酸]二醇酯和2-[1-(2-羟基-3,5-二-叔戊基苯基)乙基]-4,6-二-叔戊基苯基丙烯酸酯；以及(xi)其他主抗氧化剂，包括羟基胺和N-氧化物，例如双(十八烷基)羟基胺。
金属减活剂的非限制性实例是2,2-草酰二氨基双[乙基3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，可以以商品名NAUGUARD XL-1购自Chemtura(Middlebury，CT)。可以使用单一抗氧化剂或包含前述抗氧化剂中的至少一者的组合。基于热塑性聚合物的总重量，抗氧化剂可以以最多至3重量％，具体地0.5重量％至2.0重量％的量存在。
可以通过本领域通常已知的任何方法来制备非织造纤维。例如，可以使用溶液纺丝法或熔融纺丝法制造非织造纤维。在熔融纺丝法和溶液纺丝法二者中，可以将材料放入以多种速度旋转的纤维生产装置中直到制成适当尺寸的纤维。所述材料可以例如通过使溶质熔融来形成或者可以是通过溶解溶质和溶剂的混合物而形成的溶液。可以使用本领域普通技术人员熟知的任何溶液或熔体。对于溶液纺丝，可以设计材料以获得期望的粘度，或者可以添加表面活性剂以改善流动，或者可以添加增塑剂以软化刚性纤维。在熔融纺丝中，固体颗粒可包含例如，金属或聚合物，其中聚合物添加剂可以与后者组合。
在一些实施方案中，所述纤维可以通过离心纺丝形成。在一个优选的实施方案中，纤维垫包含复数根离心纺丝纤维。在另一些实施方案中，纤维垫包含由热塑性聚合物形成的复数根离心纺丝纤维。
离心纺丝可以由宽范围的材料生产微纤维和纳米纤维。如本领域技术人员已知的，离心纺丝采用离心力而不是静电力来纺丝纤维。在离心纺丝中，溶液材料或固体材料可被溶液纺丝或熔融纺丝成纤维。控制纤维的几何形状和形态的关键参数包括喷丝头的旋转速度、收集系统和温度。喷丝头的孔(orifice)可以具有任意的几何形状以提供相应的纤维截面。在一个优选的实施方案中，离心纺丝生产微纤维或纳米纤维，优选纳米纤维。例如，在US3388194；US4790736；US 7786034；US8647540；US8647541；US8658067；US8709309；和US8721319中描述了离心纺丝。纳米纤维垫可经由ForcespinningTM，FibeRio TechnologyCorporation(McAllen,TX)的商品名获得。
在溶液或熔融离心纺丝方法中，当材料从纺丝纤维生产装置中喷出时，材料的细射流(jet)同时在周围环境中拉伸和干燥或拉伸和冷却。材料与高应变速率的环境之间的相互作用(由于拉伸)导致材料凝固成纤维，这可能伴随溶剂的蒸发。可以使用的溶剂的非限制性实例包括油类、脂类和有机溶剂，例如DMSO、甲苯和醇类。还可以使用水，例如去离子水作为溶剂。通过操纵温度和应变速率，可以控制材料的粘度以操纵所产生的纤维的尺寸和形态。使用熔融离心纺丝法制备的纤维的非限制性实例包括聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和尼龙纤维。使用溶液离心纺丝法制备的纤维的非限制性实例包括聚环氧乙烷(PEO)和β-内酰胺纤维。
生产纤维的方法还包括一类由熔体原纤化(melt fibrillation)描述的方法。熔体原纤化是制备纤维的一般类别，其中将一种或多种聚合物熔融并挤出成许多可能的配置，例如共挤出、均匀或双组分膜或长丝，然后原纤化或纤维化成纤维。熔体原纤化法的非限制性实例包括熔喷、熔体膜原纤化和熔体纤维破裂(melt fiber bursting)。不是由熔体生产纤维的方法是膜原纤化、电纺丝和溶液纺丝。生产纳米纤维的另一些方法包括以海岛(island-in-the-sea)、分段馅饼(segmented pie)或其他配置纺丝较大直径的双组分纤维，其中在纤维已经被凝固之后对纤维进行进一步加工，从而得到纳米纤维。
熔喷是生产纤维的常用方法。在熔喷中，热塑性聚合物通常以珠粒、丸粒或片形式储存在挤出机漏斗中。挤出机轴或螺杆迫使聚合物从进料漏斗进入熔化区。然后在挤出机的连续加热区中将聚合物暴露于递增温度下。当聚合物穿过挤出机时，熔融的材料在被迫使通过熔喷模具之前被加热直至其达到最终所需的熔喷温度。当熔融的聚合物通过一排孔从模具中出来时，尖端被高温射流，被拉制成非常细直径的高速度空气成形的纤维所衰减。然后将纤维骤冷并收集在筛或移动带上以形成包含纳米纤维或微纤维的非织造织物的连续网。熔喷的实例包括US 8,608,817、US 8,395,016、US 8,277,711、US 7,501,085、US 3,825,380、和EP2019875B1。
熔体膜原纤化是生产纤维的另一种方法。由熔体生产熔体膜管，然后使用流体由膜管形成纳米纤维。该方法的实例包括美国专利第6,315,806号、第5,183,670号、第4,536,361号、第6,382,526号、第6,520,425号和第8,395,016号。虽然这些方法与在纤维形成之前首先形成熔体膜管是相似的，但该方法使用不同的温度、流量、压力和设备。
尽管没有设计生产用于非织造网的聚合物纤维，膜原纤化也是生产纤维的另一种方法。Perez等的美国专利第6,110,588号描述了将流体能量赋予高度取向、高度结晶、熔融加工的聚合物膜的表面以形成纳米纤维的方法。所述膜和纤维可用于高强度应用，例如用于聚合物的增强纤维或浇注建筑材料，例如混凝土。
电纺丝是生产纤维的常用方法。在该方法中，聚合物被溶解在溶剂中，并放置在一端封闭且另一端在颈缩部分具有小开口的室中。然后在聚合物溶液和靠近所述室的开口端的收集器之间施加高电压电势。该方法的生产速率非常慢，并且纤维通常以较少数量生产。例如，在US 8,178,030、US 8,518,320、US 8,066,932、US 7,815,427、和US 7,575,707中描述了电纺丝。用于生产纤维的另一个纺丝技术是使用溶剂的溶液纺丝或闪蒸纺丝(flashspinning)。
生产纤维的两步法也是已知的。两步法被定义为其中第二步发生在整个纤维的平均温度显著低于纤维中包含的聚合物的熔点温度之后的形成纤维的方法。通常地，纤维将被凝固或者大多数被凝固。第一步是以海岛、分段馅饼或其他配置纺丝较大直径的多组分纤维。然后将较大直径的多组分纤维分开或溶解海，从而在第二步中获得纳米纤维。例如，转让给Chisso的Nishio等的美国专利第5,290,626号和转让给Kimberly-Clark的Pike等的美国专利第5,935,883号分别描述了海岛法和分段馅饼法。这些方法涉及制备纤维和分开纤维的两个连续步骤。
纤维的制造可以以分批模式或以连续模式进行。在后一种情况下，可以将材料连续地供给到纤维生产装置中，该过程可以持续数天(例如，1天至7天)甚至数周(例如，1周至4周)。
在一个实施方案中，制造纤维的方法包括：加热热塑性聚合物；将所述材料放置在经加热的纤维生产装置中；以及在将经加热的材料放置到经加热的纤维生产装置中之后，旋转纤维生产装置以喷射出材料，从而由所述材料生产纳米纤维。在一些实施方案中，所述纤维可以是微纤维或纳米纤维。经加热的纤维生产装置是温度大于环境温度的结构。“加热材料”被定义为将材料的温度升高至大于环境温度的温度。“熔融材料”在本文中被定义为将材料的温度升高至大于材料熔点的温度，或者对于聚合物材料(包括热塑性聚合物)，将温度升高至大于聚合物材料的玻璃化转变温度。在替代实施方案中，对纤维生产装置不进行加热。实际上，对于使用可加热的纤维生产装置的任何实施方案，可以在没有加热的情况下使用纤维生产装置。在一些实施方案中，加热纤维生产装置但是不加热材料。一旦与经加热的纤维生产装置接触，材料就被加热。在一些实施方案中，加热材料而不加热纤维生产装置。一旦与经加热的材料接触，纤维生产装置就成为加热的。
然后可以收集纺丝形成的纤维。本文所使用的纤维的“收集”是指纤维靠在纤维收集装置上。在收集纤维之后，可以通过人或机器人将纤维从纤维收集装置中除去。可以使用多种方法和纤维(例如，纳米纤维)收集装置来收集纤维。关于所收集的纤维，在某些实施方案中，收集的纤维的至少一些是连续的或不连续的，并且是非织造的。
在一些实施方案中，纤维的至少一部分在纤维之间接触时交联。交联可以在纤维制造期间或之后发生。交联剂通常用于对聚合物链之间的交联起作用，并且可以包含在热塑性聚合物组合物中。示例性交联剂包含碳二亚胺、异氰酸酯、具有多于一个烯属不饱和度的化合物等。在一些实施方案中，交联剂是包含可通过光引发交联的两个或更多个乙烯基的单体或低聚物，例如多官能(C1-20烷基)(甲基)丙烯酸酯，例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等，聚合物的二(甲基)丙烯酸酯，例如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和包含前述中的至少一者的组合。交联剂，例如光引发剂、交联促进剂或包含前述中的至少一者的组合可以包含在热塑性组合物中。在一些实施方案中，可压缩压力垫排除泡沫，或者可压缩压力垫不含泡沫，例如聚合物泡沫。例如，可压缩压力垫可以排除聚氨酯泡沫。
包括可压缩压力垫的子组合件特别用于多种电子显示装置，例如移动电子显示装置。可包括包含可压缩压力垫的子组合件的示例性移动电子装置包括蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、平板计算机等。
因此，在一个具体实施方案中，移动电子装置包括：屏幕组件；和显示组件(例如，液晶显示组件、发光二极管组件、有机发光二极管组件等)，其具有外显示表面和相反的内表面，其中屏幕接触显示组件的外显示表面。设置在显示组件的内表面上的可压缩压力垫，其包含平均直径为10微米或更小的复数根非织造纤维；以及显示装置的内部组件。非织造纤维包含热塑性聚合物。优选地，热塑性聚合物包含聚烯烃(例如，聚丙烯)或TPE，例如热塑性聚酯弹性体。可压缩压力垫的厚度可为50微米至1毫米，并且重量为5克/平方米至30克/平方米。可压缩压力垫可以不含泡沫，优选聚合物泡沫。
还提供了用于在电子显示装置，优选液晶显示装置或发光二极管装置(例如，有机发光二极管(OLED)装置)中减少波纹效应的方法。所述方法包括将可压缩压力垫并入电子显示装置中，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维。可压缩压力垫可以是上述描述的。如上所述，可以将可压缩压力垫并入显示组件与内部组件之间。
所述装置可任选地包括一个或更多个中间层，例如在显示组件与可压缩压力垫之间可以包括包含光学透明粘合剂的粘合剂层。
在一些实施方案中，制品可包括在聚合物泡沫复合材料与电子装置的内部组件之间的一个或更多个中间层，例如粘合剂层。在一些实施方案中，粘合剂层可为压敏性粘合剂。如本文所用的压敏性粘合剂(PSA)是用手指压力一样小的粘附的粘合剂。粘合剂可任选地例如通过在光引发剂，例如某些可辐射固化的丙烯酸酯/有机硅PSA的存在下暴露于紫外光下被进一步固化。PSA可包含作为主要基础材料和任选的增粘剂的粘合剂弹性体。弹性体的实例包括(C1-6烷基)聚(甲基)丙烯酸酯，包括其与(甲基)丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醚的共聚物，天然橡胶例如丁基橡胶，合成橡胶例如苯乙烯嵌段共聚物、有机硅和腈类橡胶。增粘剂的实例包括多种萜烯树脂、芳族树脂和氢化烃聚合物。在一些实施方案中，压敏性粘合剂优选包含聚(甲基)丙烯酸(C1-6烷基)酯。有利地，可以使用通常已知的层合技术和条件将粘合剂层层合至可压缩压力垫(即，非织造材料)。相比之下，泡沫材料的使用通常需要使用衬里材料，其中泡沫被浇注到由衬里支撑的粘合剂层上。此外，由于泡沫在固化之前是包装的，因此可以将粘合剂材料的选择限制为能够承受固化条件(例如，固化温度)的那些。
另一个实施方案是用于在包括设置在内部组件上的显示组件的显示装置中改善冲击吸收的方法。所述方法包括将可压缩压力垫并入显示组件与内部组件之间，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造聚合物纤维；其中可压缩压力垫的厚度为200微米或更小，150微米或更小。
上述非织造材料代表本公开内容的另一个方面。非织造材料包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造聚合物纤维，并且厚度为200微米或更小。复数根非织造纤维优选包含热塑性聚合物。在一些实施方案中，热塑性聚合物根据ASTM D638测量的拉伸伸长率大于100％，根据ASTM D4964测量的回弹率大于50％，优选至少60％，更优选至少65％，根据ASTM D1238或ISO 1133测量的熔体流动指数大于5克/10分钟。有利地，与不包含非织造材料的表面相比，上述非织造材料表现出大于或等于4％，优选大于或等于10％的冲击力减小。冲击力减小可以通过落球冲击试验，例如通过将4.3的球从高于样品30.5厘米的高度落下来确定。使用落球冲击试验确定冲击力减小在下面进行的实施例中进一步描述。
在一些实施方案中，非织造材料当设置在玻璃上时可以提供改善的冲击吸收。例如，设置在玻璃表面上的非织造材料可以表现出以下中的至少一者：通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少60％，优选60％至95％，更优选65％至90％；通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少20％，优选20％至50％，更优选25％至45％；以及通过从20厘米的高度落下55克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少30％，优选30％至50％。在一些实施方案中，通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比，设置在玻璃表面上的非织造材料可以表现出至少20％，优选地20％至50％，更优选地25％至45％，甚至更优选30％至45％的冲击力减小。
在一些实施方案中，非织造材料可包含单排熔喷聚合物纤维或多排熔喷聚合物纤维。优选地，非织造材料包含多排熔喷聚合物纤维。在一些实施方案中，单排熔喷聚合物纤维的平均直径为4微米至7微米，优选5微米至7微米，多排熔喷聚合物纤维的平均直径为7微米至15微米，优选10微米至15微米。聚合物纤维的直径可以使用扫描电子显微镜(SEM)来确定。在一些实施方案中，复数根非织造纤维是多排熔喷聚合物纤维，非织造材料表现出以下中的至少一者：通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少70％，优选70％至95％，更优选75％至90％；以及通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少30％，优选30％至50％，更优选30％至45％。
在一些实施方案中，非织造材料的厚度为150微米或更小，复数根非织造纤维是多排熔喷聚合物纤维，并且非织造材料表现出以下中的至少一者：通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少80％，优选80％至90％；以及通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少40％，优选40％至50％。
另一个实施方案是包含上述非织造材料的制品。如已经所述的，非织造材料可特别用于显示装置的子组合件。制品可以是用于手持式电子装置的背垫、泡沫带(foam tape)或垫片。本文所述的非织造材料也可以特别用作各种内部电子组件或照相机镜头的背垫(backpad)。
本文提供的是非织造材料，其具有使得他们特别适用作显示装置的子组合件中的可压缩压力垫或背垫的理想特性组合。将这样的在了并入显示装置或者显示装置的子组合件中可以出乎意料地提供用于在显示装置中减少波纹效应或改善冲击吸收的方法。
实施例
实施例1
下面的实施例说明了根据本公开内容制备的三种可压缩压力垫和比较例的三种泡沫材料的延伸压缩试验的结果。
可压缩压力垫通过使包含对苯二甲酸丁二醇酯单元和四亚甲基醚二醇对苯二甲酸酯单元的热塑性聚(醚-酯)弹性体熔喷以形成复数根纤维来制备。收集纤维以形成非织造纤维垫。所述纤维的平均直径为3微米并且所得压力垫的总厚度为120微米且重量为20克/平方米(“Hytrel 20gsm”)。基重(basis weight)为30克/平方米的另一种压力垫也由这种相同的材料(“Hytrel 30gsm”)制备。第三种压力垫由获得自Exxon Mobil的熔喷Vistamaxx制备，基重为20克/平方米(“Vistamaxx 20gsm”)。
将上述可压缩压力垫的压缩与密度为15磅/立方英尺(pcf)或20pcf的开孔(open-celled)聚氨酯泡沫(从Rogers Corp.作为PORON Shockpad(79)获得)和密度为2.5pcf的闭孔(closed-cell)聚丙烯(获得自Nitto作为Super Clean Foam SCF获得)的两种样品进行比较。
如图2所示，可压缩压力垫显示与比较泡沫所观察的那些相比相似或更好的可压缩性。观察到非织造材料对于低应变(例如，小于50％)更易压缩的，并且在更高应变下比聚氨酯泡沫更易压缩。例如，观察到非织造材料在更低的压力下比泡沫材料更易压缩。重量为20gsm的由熔喷热塑性聚(醚-酯)弹性体制备的非织造物在0.023MPa的施加应力下表现出60％的应变，重量为30gsm的由熔喷热塑性聚(醚-酯)弹性体制备的非织造物在0.035MPa的施加应力下表现出60％的应变，重量为20gsm的由熔喷Vistamaxx制备的非织造物在0.03MPa的施加应力下表现出60％的应变。相比之下，需要约0.13MPa(20pcf)和约0.04MPa(15pcf)的施加应力来将开孔聚氨酯泡沫压缩至60％的应变，需要约0.025MPa的施加应力来将闭孔聚丙烯泡沫压缩至60％的应变。非织造材料通常相对于开孔聚氨酯泡沫在低应变下更易压缩，即与泡沫材料相比，需要较低的压力将非织造物压缩到低应变状态下的厚度。在更高的应变状态(即，大于50％)中，非织造材料比开孔聚氨酯泡沫更易压缩。
实施例2
对非织造材料的冲击性能进行测试。
使用根据本公开内容的垫材料进行冲击测试，并将结果与多种泡沫材料进行比较。材料的厚度也不同。每个冲击试验一式三份进行，并对结果取平均以获得报告值。通过比较每种材料与不包含冲击吸收材料的对照下落的测量的冲击力，将结果报告为测量的冲击力的百分比减小(“减小百分比”)。
测试的多种冲击吸收材料在表1中进行描述。当厚度从0.1毫米变化至0.25毫米时，每种材料的基重为20克/平方米(gsm)。
表1
*表示比较材料
如上所述制备非织造材料(1、3、11和12)进行压缩测试。
为了测试多种冲击吸收材料，采用了标准的低质量冲击测试条件。将质量为4.3克的钢球从高于样品30.5厘米的高度落下。记录冲击力并与没有存在冲击吸收材料的情况下测得的冲击力比较，以提供百分比的形式的力减小。结果示于图3中。如图3中所示，包含基于聚烯烃弹性体和聚丙烯的共混物的非织造材料的振动垫(作为3示出)在0.2毫米的厚度下表现出约12％的冲击力减小，优于相当厚度的闭孔聚丙烯泡沫(作为2*示出，表现出约3％的力减小)和获得自Sekisui Chemical Co.的闭孔聚烯烃泡沫(作为6*示出，表现出约5.5％的力减小)两者。由热塑性聚酯弹性体制备的厚度为0.15毫米的较薄非织造材料(作为11和12示出)各自表现出4％至5％的力减小，并且类似地优于相当厚度的闭孔聚丙烯泡沫(作为7*示出，表现出约2.5％的力减小)和获得自Sekisui Chemical Co.的闭孔聚烯烃泡沫(作为10*示出，表现出约2.5％的力减小)。
上述材料的冲击减小在玻璃存在下进一步表征，以模拟材料作为显示装置的一部分的性能。将给定厚度的每种材料设置在玻璃层与压力传感器之间，并且使用落球试验测定冲击力。每个冲击试验一式三份进行，并且将结果平均以获得报告值。通过将每种材料的测量的冲击力与排除冲击吸收材料(即，仅玻璃和压力传感器)的对照下落相比，将结果报告为所测量的冲击力的百分比减小(“减少百分比”)。
在第一实施例中，将10克钢球从10厘米的高度落下。测试了九个不同的点，每个点重复三次球落。结果示于图4中。厚度为0.25毫米的样品1表现出70％至80％的力减小。厚度为0.2毫米的样品3表现出约65％的力减小，观察其与开孔聚氨酯泡沫(4*和5*)和获得自Sekisui Chemical Co.的闭孔聚烯烃泡沫(6*)相当。由热塑性聚酯弹性体制备的厚度小于0.15毫米的较薄非织造材料(作为11和12示出)分别表现出70％和85％的力减小，优于在此厚度下测试的每种比较材料。有趣地，还注意到具有相同总厚度但是包含单排熔喷纤维或多排熔喷纤维的热塑性聚酯弹性体非织造材料表现出不同的力减小，其中多排熔喷非织物实现大于相应单排熔喷非织物的约10％的力减小。
使用从20厘米的高度落下的重量为30.6克的钢球在中等力水平下进一步测试材料的冲击性能。如在上述测试中的那样，给定厚度的每种材料设置在玻璃层和压力传感器之间。根据该过程测量的每种材料的冲击力减小在图5中提供。如图5所示，聚烯烃弹性体和聚丙烯的共混物(作为1和3示出)表现出约30％的相似的力减小，尽管样品厚度存在差异(样品1为0.25mm和样品3为0.2mm)。样品3优于在0.2mm的厚度下测试的所有其他材料(样品2*和样品4*至样品6*)。对于厚度为0.15mm的材料，样品11的单排熔喷热塑性聚酯弹性体与泡沫材料相当，表现出20％至25％的力减小。有趣地，单排熔喷热塑性聚酯弹性体在相同厚度下表现出40％至45％的增加的力减小。
使用SEM进一步分析非织造材料的聚合物纤维的平均纤维直径。有趣地，已经发现由聚烯烃弹性体和聚丙烯的共混物(3)和热塑性聚酯弹性体(11)制备的单排熔喷纤维分别表现出4微米至7微米和5微米至7微米的平均直径。相比之下，由聚烯烃弹性体和聚丙烯的共混合物(1)和热塑性聚酯弹性体(12)制备的多排熔喷纤维分别表现出7微米至15微米和10微米至15微米的平均直径。不希望受到理论的束缚，认为当通过单排熔喷法或多排熔喷法制备时平均纤维直径的差异会影响所得非织造材料的冲击特性。
使用从20厘米的高度落下的重量为55克的钢球用较高的力还对材料的冲击性能进行测试。如在上述测试中的那样，给定厚度的每种材料设置在玻璃层和压力传感器之间。根据该过程测量的每种材料的冲击力减小在图6中提供。如图6所示，根据本公开内容的非织造材料(1、3、11和12)各自进行的与每个厚度组内的其他材料相似。
上述可压缩性和冲击性能以及图2至图6中提供的数据表明包含复数根聚合物纤维的非织造材料可有利地用作可压缩压力垫和/或冲击吸收垫，特别地用于手持式电子装置。在一个特别有利的方面中，已经表明根据本公开内容的非织造材料出乎意料地提供了优异的力减小，特别是厚度为0.2mm或更小、或0.15mm或更小的材料。
本文所述的子组合件、装置和方法通过以下非限制性实施方案进一步说明。
实施方案1：一种用于显示装置的子组合件，包括：显示组件，所述显示组件包括外显示表面和相反的内表面；设置在所述显示组件的所述内表面上的可压缩压力垫，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维；以及设置在所述可压缩压力垫的与所述显示组件相反的侧上的内部组件。
实施方案：实施方案1的子组合件，其中所述复数根非织造纤维包含热塑性聚合物。
实施方案3：实施方案2的子组合件，其中所述热塑性聚合物包含聚缩醛、聚(C1-6烷基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酸酐、聚芳酯、聚亚芳基醚、聚亚芳基硫醚、聚芳基砜、聚苯并噻唑、聚苯并唑、聚苯并咪唑、聚碳酸酯、聚酯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚酮酮、聚醚酮、聚醚砜、聚酰亚胺、聚(C1-6烷基)丙烯酸酯、聚甲基丙烯酰胺、聚烯烃、聚二唑、聚苯酞、聚硅氮烷、聚硅氧烷、聚苯乙烯、聚硫醚、聚磺酰胺、聚磺酸酯、聚砜、聚硫酯、聚三嗪、聚脲、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚卤乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酮、聚偏二氟乙烯、或者包含前述热塑性聚合物中的至少一者的组合。
实施方案4：实施方案2或3的子组合件，其中所述热塑性聚合物是热塑性弹性体。
实施方案5：实施方案4的子组合件，其中所述热塑性聚合物根据ASTM D638测量的断裂拉伸伸长率大于100％，优选大于150％，更优选大于300％；根据ASTM D4964测量的回弹率大于50％，优选至少60％，更优选至少65％；或者熔体流动指数有效地允许所述热塑性聚合物的熔喷，优选地，其中所述热塑性聚合物的根据ASTM D1238或ISO 1133测量的熔体流动指数大于5克/10分钟。
实施方案6：实施方案3至5中任一项或更多项的子组合件，其中所述非织造纤维包含热塑性聚合物或者有效地提供实施方案5的所有特性的热塑性聚合物的组合。
实施方案7：实施方案4至6中任一项或更多项的子组合件，其中所述热塑性弹性体包括包含聚酯嵌段的硬链段和包含聚醚嵌段的软链段。
实施方案8：实施方案7的子组合件，其中所述热塑性聚酯弹性体的所述硬链段包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚(间苯二甲酸亚烷基酯)、或者包含前述中的至少一者的组合；所述热塑性聚酯弹性体的所述软链段包含聚醚，所述聚醚包括聚亚丁基醚、聚亚丙基醚、聚亚乙基醚、或者包含前述中的至少一者的组合，优选聚亚丁基醚。
实施方案9：实施方案2或8中任一项或更多项的子组合件，其中所述热塑性聚合物包含聚烯烃，优选聚丙烯。
实施方案10：实施方案1至10中任一项或更多项的子组合件，其中所述复数根非织造纤维还包含交联剂。
实施方案11：实施方案1至10中任一项或更多项的子组合件，其中所述复数根纤维的至少一部分在所述纤维之间的接触点处交联。
实施方案12：实施方案10或11的子组合件，其中所述交联发生在纤维制造期间或之后。
实施方案13：实施方案1至12中任一项或更多项的子组合件，其中所述复数根非织造纤维排除泡沫。
实施方案14：实施方案1至13中任一项或更多项的子组合件，其中所述可压缩压力垫的厚度为10微米至10毫米、或50微米至5毫米、或50微米至2毫米、或50微米至1毫米、或50微米至500微米、或50微米至250微米。
实施方案15：实施方案1至13中任一项或更多项的子组合件，其中所述可压缩压力垫的厚度为250微米或更小、或10微米至200微米、或25微米至200微米、或50至200微米。
实施方案16：实施方案1至15中任一项或更多项的子组合件，其中所述复数根纤维的平均直径为0.5纳米至小于100微米、或0.5纳米至80微米、或1纳米至50微米；0.5nm至10微米、或10nm至8微米、或100nm至5微米；或者250纳米至5微米、或500纳米至5微米、或750纳米至5微米、或1微米至5微米。
实施方案17：实施方案1至16中任一项或更多项的子组合件，其中所述可压缩压力垫的纤维之间的平均距离为0.05纳米至50毫米、或0.1纳米至1毫米、或1纳米至500微米。
实施方案18：实施方案1至17中任一项或更多项的子组合件，其中所述可压缩压力垫的重量为1克/平方米至100克/平方米、或2.5克/平方米至50克/平方米、或5克/平方米至30克/平方米。
实施方案19：实施方案1至18中任一项或更多项的子组合件，其中所述可压缩压力垫排除泡沫。
实施方案20：实施方案1至19中任一项或更多项的子组合件，还包括设置在所述显示组件的所述外表面上的屏幕。
实施方案21：实施方案20的子组合件，还包括设置在所述屏幕与所述显示组件之间的粘合剂层。
实施方案22：实施方案1至21中任一项或更多项的子组合件，还包括设置在所述可压缩压力垫的一侧或两侧上的粘合剂层。
实施方案23：实施方案21或22的子组合件，其中所述粘合剂层包含光学透明粘合剂。
实施方案24：实施方案1至23中任一项或更多项的子组合件，其中所述显示组件是液晶显示组件。
实施方案25：实施方案1至24中任一项或更多项的子组合件，其中所述显示组件是发光二极管显示组件，优选有机发光二极管显示组件。
实施方案26：一种显示装置，包括实施方案1至25中任一项或更多项的子组合件，其中所述显示装置是移动电子装置。
实施方案27：实施方案26的显示装置，其中所述移动电子装置是蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、或平板计算机。
实施方案28：一种用于移动电子显示装置的子组合件，包括液晶显示组件或发光二极管显示组件，其具有外显示表面和相反的内表面；设置在所述显示组件的外显示表面上的屏幕；设置成毗邻所述显示组件的所述内表面的可压缩压力垫，其中所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造热塑性纤维，厚度为50微米至1毫米，重量为5克/平方米至30克/平方米，厚度小于200微米，不含泡沫；以及设置在所述可压缩压力垫的与所述显示组件相反的侧上的内部组件。
实施方案29：一种包括实施方案28的子组合件的移动电子显示装置，优选地，其中所述移动电子显示装置是蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、或平板计算机。
实施方案30：一种用于在包括设置在内部组件上的显示组件的显示装置中减少波纹效应的方法，所述方法包括将可压缩压力垫并入所述显示组件与所述内部组件之间，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维。
实施方案31：一种用于在包括设置在内部组件上的显示组件的显示装置中改善冲击吸收的方法，所述方法包括将可压缩压力垫并入所述显示组件与所述内部组件之间，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造聚合物纤维；其中所述可压缩压力垫的厚度为200微米或更小，优选150微米或更小。
实施方案32：一种非织造材料，包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造聚合物纤维，厚度为250微米或更小，其中所述复数根非织造聚合物纤维包含具有以下的热塑性弹性体：大于100％的根据ASTD D638测量的拉伸伸长率；大于50％，优选至少60％，更优选至少65％的根据ASTM D4964测量的回弹率；以及大于5克/10分钟的根据ASTM D1238或ISO 1133测量的熔体流动指数；以及所述非织造材料表现出的冲击力减小大于或等于4％，优选大于或等于10％。
实施方案33：实施方案32的非织造材料，其中设置在1毫米厚的玻璃表面上的非织造材料表现出以下中的至少一者：通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少60％，优选60％至95％，更优选65％至90％；通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少20％，优选20％至50％，更优选25％至45％；以及通过从20厘米的高度落下55克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少30％，优选30％至50％。
实施方案34：实施方案32或33的非织造材料，其中所述非织造材料设置在玻璃表面上，并且其中通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比，所述非织造材料表现出冲击力减小为至少20％，优选20％至50％，更优选25％至45％，甚至更优选30％至45％。
实施方案35：实施方案32至34中任一项或更多项的非织造材料，其中所述复数根非织造聚合物纤维包含单排熔喷聚合物纤维或多排熔喷聚合物纤维。
实施方案36：权利要求35的非织造材料，其中所述单排熔喷聚合物纤维的平均直径为4微米至7微米，优选5微米至7微米，所述多排熔喷聚合物纤维的平均直径为7微米至15微米，优选10微米至15微米。
实施方案37：实施方案32至36中任一项或更多项的非织造材料，其中所述复数根非织造纤维是多排熔喷聚合物纤维，并且所述非织造材料表现出以下中的至少一者：通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少70％，优选70％至95％，更优选75％至90％；以及通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少30％，优选30％至50％，更优选30％至45％。
实施方案38：实施方案32至37中任一项或更多项的非织造材料，其中所述非织造材料的厚度为150微米或更小，复数根非织造纤维是多排熔喷聚合物纤维，所述非织造材料表现出以下中的至少一者：通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少80％，优选80％至90％；通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少40％，优选40％至50％。
实施方案39：一种包含实施方案32至38中任一项或更多项的非织造材料的制品，其中所述制品是用于手持式电子装置的背垫、泡沫带或垫片。
通常，子组合件、显示装置和方法可替选地包括本文中公开的任何合适组件、由其组成、或者基本上由其组成。子组合件、显示装置和方法可另外地或替选地被配制成不含或基本上不含现有技术组合物中使用的任何组分、材料、成分、佐剂或物质，或者其另外对实现本发明的功能和/或目的不是必需的。
本文中所公开的所有范围均包括端点，并且这些端点可以彼此独立地组合。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。“或”意指“和/或”。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、量或重要性，而是用于将一个元件与另一个元件区分开。除非本文另外指出或上下文明确反驳。否则没有明确数量词修饰不表示量的限制，而被解释为覆盖单数和复数。在整个说明书中对“另一个实施方案”、“一个实施方案”等的引用意指结合该实施方案描述的特定要素包括在本文描述的至少一个实施方案中，并且可存在或可不存在于另一些实施方案中。“任选”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。除非另外限定，否则本文中使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。此外，应理解，所描述的要素可以以任何合适的方式组合到多种实施方案中。
所有引用的专利、专利申请和其他参考文献通过引用整体并入本文，包括2015年8月4日提交的美国专利申请第62/200,887号的优先权和2015年10月23日提交的美国专利申请第62/245,505号的优先权。但是如果本申请的术语与并入的参考文献的术语矛盾或冲突，则本申请的术语优先于并入的参考文献的冲突的术语。
虽然已描述了特定的实施方案，但对本申请人或本领域其他技术人员而言，可能出现现在或可能目前无法预见的替代方案、修改方案、变化方案、改进方案和基本等同方案。相应地，提交的所附权利要求以及可能对其进行的修改旨在涵盖所有此种替代方案、修改方案、变化方案、改进方案和基本等同方案。

Claims (20)

1.一种用于显示装置的子组合件，包括：
显示组件，所述显示组件包括外显示表面和相反的内表面；
设置在所述显示组件的所述内表面上的可压缩压力垫，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维；以及
设置在所述可压缩压力垫的与所述显示组件相反的侧上的内部组件。
2.根据权利要求1所述的子组合件，其中所述复数根非织造纤维包含热塑性聚合物，
优选地，其中所述热塑性聚合物包含聚缩醛、聚(C1-6烷基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酸酐、聚芳酯、聚亚芳基醚、聚亚芳基硫醚、聚芳基砜、聚苯并噻唑、聚苯并唑、聚苯并咪唑、聚碳酸酯、聚酯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚酮酮、聚醚酮、聚醚砜、聚酰亚胺、聚(C1-6烷基)甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酰胺、聚烯烃、聚二唑、聚苯酞、聚硅氮烷、聚硅氧烷、聚苯乙烯、聚硫醚、聚磺酰胺、聚磺酸酯、聚砜、聚硫酯、聚三嗪、聚脲、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚卤乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酮、聚偏二氟乙烯、或者包含前述热塑性聚合物中的至少一者的组合。
3.根据权利要求2所述的子组合件，其中所述热塑性聚合物包含：
热塑性弹性体，优选地，其中所述热塑性弹性体包括包含聚酯嵌段的硬链段和包含聚醚嵌段的软链段，更优选地，其中所述热塑性聚酯弹性体的所述硬链段包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚(间苯二甲酸亚烷基酯)、或者包含前述中的至少一者的组合，所述热塑性聚酯弹性体的所述软链段包含聚醚，所述聚醚包括聚亚丁基醚、聚亚丙基醚、聚亚乙基醚、或包含前述中的至少一者的组合，优选聚亚丁基醚；
聚烯烃，优选聚丙烯；
或者包含前述中的至少一者的组合。
4.根据权利要求2或3所述的子组合件，其中所述热塑性聚合物具有以下中的一者或更多者：
大于100％，优选大于150％，更优选大于300％的根据ASTM D638测量的断裂拉伸伸长率；
大于50％，优选至少60％，更优选至少65％的根据ASTM D4964测量的回弹率；或者
有效地允许所述热塑性聚合物熔喷的熔体流动指数，优选地，其中所述热塑性聚合物的根据ASTM D1238或ISO 1133测量的熔体流动指数大于5克/10分钟。
5.根据权利要求1至4中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述复数根非织造纤维还包含交联剂，其中所述复数根纤维的至少一部分在所述纤维之间的接触点处交联，优选地其中所述交联发生在纤维制造期间或之后。
6.根据权利要求1至5中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述可压缩压力垫的厚度为
10微米至10毫米、或50微米至5毫米、或50微米至2毫米、或50微米至1毫米、或50微米至500微米、或50微米至250微米；或者
250微米或更小、或10微米至200微米、或25微米至200微米、或50微米至200微米。
7.根据权利要求1至6中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述复数根纤维的平均直径为
0.5纳米至小于100微米、或0.5纳米至80微米、或1纳米至50微米；
0.5nm至10微米、或10nm至8微米、或100nm至5微米；或者
250纳米至5微米、或500纳米至5微米、或750纳米至5微米、或1微米至5微米。
8.根据权利要求1至7中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述可压缩压力垫的纤维之间的平均距离为0.05纳米至50毫米、或0.1纳米至1毫米、或1纳米至500微米。
9.根据权利要求1至8中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述可压缩压力垫的重量为1克/平方米至100克/平方米、或2.5克/平方米至50克/平方米、或5克/平方米至30克/平方米。
10.根据权利要求1至9中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述可压缩压力垫排除泡沫。
11.根据权利要求1至10中任一项或更多项所述的子组合件，还包括设置在所述显示组件的所述外表面上的屏幕，以及任选地，设置在所述屏幕与所述显示组件之间的粘合剂层。
12.根据权利要求1至11中任一项或更多项所述的子组合件，还包括设置在所述可压缩压力垫的一侧或两侧上的粘合剂层。
13.根据权利要求11或12所述的子组合件，其中所述粘合剂层包含光学透明粘合剂。
14.根据权利要求1至13中任一项或更多项所述的子组合件，所述显示组件是液晶显示组件或发光二极管显示组件，优选有机发光二极管显示组件。
15.根据权利要求1至14中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述子组合件是用于移动电子显示装置的子组合件，包括
液晶显示组件或发光二极管显示组件，其具有外显示表面和相反的内表面，
设置在所述显示组件的所述外显示表面上的屏幕；
设置成毗邻所述显示组件的所述内表面的可压缩压力垫，其中所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造热塑性纤维，厚度为50微米至1毫米，重量为5克/平方米至30克/平方米，不含泡沫；以及
设置在所述可压缩压力垫的与所述显示组件相反的侧上的内部组件。
16.一种显示装置，包括根据权利要求1至15中任一项或更多项所述的子组合件，其中所述显示装置是移动电子装置，优选蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机或平板计算机。
17.一种用于在包括设置在内部组件上的显示组件的显示装置中减少波纹效应或改善冲击吸收的方法，所述方法包括：
将可压缩压力垫并入所述显示组件与所述内部组件之间，所述可压缩压力垫包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造纤维。
18.一种非织造材料，包括平均直径为100微米或更小的复数根非织造聚合物纤维，厚度为250微米或更小，其中
所述复数根非织造聚合物纤维包含具有以下的热塑性弹性体：
大于100％的根据ASTM D638测量的拉伸伸长率；
大于50％，优选至少60％，更优选至少65％的根据ASTM D4964测量的回弹率；以及
大于5克/10分钟的根据ASTM D1238或ISO 1133测量的熔体流动指数；以及
其中所述非织造材料当设置在1毫米厚的玻璃表面上时表现出以下中的至少一者：
通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含所述非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少60％，优选60％至95％，更优选65％至90％；
通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含所述非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少20％，优选20％至50％，更优选25％至45％；以及
通过从20厘米的高度落下55克钢球确定，与不包含所述非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少30％，优选30％至50％。
19.根据权利要求18所述的非织造材料，其中所述复数根非织造聚合物纤维包含单排熔喷聚合物纤维或多排熔喷聚合物纤维，优选地，其中所述单排熔喷聚合物纤维的平均直径为4微米至7微米，优选5微米至7微米，所述多排熔喷聚合物纤维的平均直径为7微米至15微米，优选10微米至15微米。
20.根据权利要求18或19所述非织造材料，其中所述复数根非织造纤维是多排熔喷聚合物纤维，所述非织造材料表现出以下中的至少一者：
通过从10厘米的高度落下10克钢球确定，与不包含所述非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少70％，优选70％至95％，更优选75％至90％；以及
通过从20厘米的高度落下30.6克钢球确定，与不包含所述非织造材料的玻璃表面相比的冲击力减小为至少30％，优选30％至50％，更优选30％至45％。
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