JP2012512336A - 鞘/芯構造を有する繊維を含有する不織シート - Google Patents
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Abstract
Description
(1)第1のポリマーが第1および第2のポリマーの全重量の10〜70重量パーセントを占め、
(2)第2のポリマーが第1および第2のポリマーの全重量の30〜90重量パーセントを占め、かつ
フィラメントの網状構造が、
(a)第1のポリマーが融着固結網状構造の連続相を形成し、かつ
(b)第2のポリマーが融着固結網状構造の分散相を形成するように、
固結かつ融着されていることを特徴とする。
多成分繊維とは、繊維が1種超のポリマーで構成されていることを意味する。繊維が2成分である好ましい一実施形態では、2種の熱可塑性ポリマーを用いて鞘芯配置で溶融紡糸されていることを意味する。
本発明に係る好ましい最終物品は、誘電体フィルムと組み合わされた不織シートであり、この物品は、電気絶縁に使用するのに好適である。不織シートは、優れた機械的強度、耐初期引裂き性、および伸び率を有する。不織シートはまた、増強された耐電圧性を電気絶縁成分に付与する。
ASTM D828−97に準拠して、幅2.54cmおよびゲージ長18cmの試験試料を用いて、Instron型試験機により、不織シートの引張り強度および破断伸びを測定した。機械方向の結果のみを報告する。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemours(Wilmington,DE)から入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymers(Florence,KY)から入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。そのような処理は、当業者に周知である。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemoursから入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymersから入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemoursから入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymersから入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.67dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4434)という商品名でE.I.DuPont de Nemoursから入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymersから入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemoursから入手可能である。PPS成分は、2.16kgの荷重下316℃で101g/10minのメルトフローインデックスを有し、Fortron PPS0309C1という商品名でTicona Engineering Polymersから入手可能である。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemoursから入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymersから入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemoursから入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymersから入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有する。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemours(Wilmington,DE)から入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymers(Florence,KY)から入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。そのような処理は、当業者に周知である。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemours(Wilmington,DE)から入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymers(Florence,KY)から入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。そのような処理は、当業者に周知である。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.DuPont de Nemours(Wilmington,DE)から入手可能である。Fortron(登録商標)PPSという商品名でTicona Engineering Polymers(Florence,KY)から入手可能なPPS成分は、70wt%のグレード0309C1と30wt%のグレード0317C1との混合物であった。PPS成分は、300℃で測定された約2500ポアズの推定ゼロ剪断粘度を有していた。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。115℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。PETポリマーを290℃の押出し機で加熱し、PPS樹脂を295℃の個別の押出し機で加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。そのような処理は、当業者に周知である。PET成分は芯を構成し、PPS成分は鞘を構成した。
この実施例では、ポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)から単一成分スパンボンド布を製造した。PPSは、2.16kgの荷重下316℃で101g/10minのメルトフローインデックスを有し、Fortron PPS0309C1という商品名でTicona Engineering Polymersから入手可能である。105℃の温度の通気乾燥機でPPS樹脂を150百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。ポリマーを押出し機で295℃に加熱した。ポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで溶融体ストリームを濾過し、次に、分配プレートのスタックに通して分配し、多列のスパンボンド繊維を提供した。
この実施例では、不連続ポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)ステープル繊維から製造された単一成分カーディング処理不織ウェブは、Bondex, Inc.(Trenton,SC.)から取得した。材料のグレードは、R073G008であった。この材料のDSCスペクトルは、PPSの結晶化エンタルピーに関連付けられる122.5℃における0.5733J/gの発熱ピーク、およびPPSの融解エンタルピーに関連付けられる281.2℃における58.35J/gの吸熱ピークを有していた。次に、実施例1の場合と同様にこの不織ウェブを平滑カレンダー処理した。平滑カレンダー処理後、スパンボンドシートは、86g/m2の坪量を有していた。この後カレンダー処理材料のDSCスペクトルは、PPSの結晶化エンタルピーに関連付けられる123.0℃における1.064J/gの発熱ピーク、およびPPSの融解エンタルピーに関連付けられる281.2℃における57.59J/gの吸熱ピークを有していた。PPSの質量に基づいて、カレンダー処理前の結晶化エンタルピーとカレンダー処理後のPPS融解エンタルピーとの大きさの差は、57.02J/gであった。この実施例の2つのDSCスペクトル間の比較から、入手したままの材料は、すでに高結晶であり、カレンダー処理は、結晶化をさらに増大させなかったことが示唆される。
この実施例では、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)成分とコポリエステル(coPET)成分とから二成分スパンボンド布を製造した。PET成分は、0.63dL/gの固有粘度を有し、Crystar(登録商標)ポリエステル(Merge 4415)という商品名でE.I.du Pont de Nemoursから入手可能である。coPET成分は、17重量パーセント修飾型ジメチルイソフタレートPETコポリマーであり、同様にDuPontからCrystar(登録商標)Merge 4446として入手可能である。120℃の温度の通気乾燥機でPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。100℃の温度の通気乾燥機でcoPET樹脂を50百万分率未満の湿分含有率まで乾燥させた。ポリマーを個別の押出し機で加熱し、PET樹脂を290℃に加熱し、coPET樹脂を275℃に加熱した。2種のポリマーを紡糸パックアセンブリーに計量導入し、そこで2種の溶融体ストリームを個別に濾過し、次に、組み合わせて分配プレートのスタックに通し、鞘芯断面を有する多列のスパンボンド繊維を提供した。PET成分は芯を構成し、coPET成分は鞘を構成した。
この実施例では、市販の不織ウェブをInnovative Paper Technologies(Tilton,NH.)から入手した。ThermalShieldという商品名で市販されているウェブは、ポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)繊維とポリ(エチレンテレフタレート)(PET)繊維との混合物を含んでいた。シートは、0.5mmの厚さおよび44g/m2の坪量を有していた。いかなる追加の平滑カレンダー処理をも行うことなく入手したままで、この不織布を評価した。
スプレー接着剤を利用してPETフィルムの両面に接合されたNomex(登録商標)紙タイプ464の層を含む電気絶縁積層体を製造した。紙は、0.053mmの厚さを有し、DuPont(Wilmington DE.)から入手した。PETフィルムは、0.076mmの厚さのMylar(登録商標)ELであった。紙をフィルムに結合するために使用した接着剤は、Super 77 Spray Adhesiveであった。PETフィルムの片面に接着剤をスプレーし、カレンダー処理されたスパンボンドをフィルム上に配置し、そして2.3kgのゴム被覆ハンドローラーを積層体上で転がすことにより、室温で積層体を形成した。次に、カレンダー処理されたスパンボンドをフィルムの他方の面に接合するために、この手順にもう一度従った。積層体のサンプルを耐電圧性に関して試験したところ、37.6時間のメジアン破壊時間を有していた。
スプレー接着剤を利用してPETフィルムの両面に接合されたThermalShield(登録商標)紙(ポリ(フェニレンスルフィド)(PPS)繊維とポリ(エチレンテレフタレート)(PET)繊維との混合物)の層を含む電気絶縁積層体を製造した。紙は、0.061mmの厚さを有し、Innovative Paper Technologiesから入手した。PETフィルムは、0.076mmの厚さのMylar(登録商標)ELであった。紙をフィルムに結合するために使用した接着剤は、Super 77 Spray Adhesiveであった。PETフィルムの片面に接着剤をスプレーし、カレンダー処理されたスパンボンドをフィルム上に配置し、そして2.3kgのゴム被覆ハンドローラーを積層体上で転がすことにより、室温で積層体を形成した。次に、カレンダー処理されたスパンボンドをフィルムの他方の面に接合するために、この手順にもう一度従った。積層体のサンプルを耐電圧性に関して試験したところ、16.1時間のメジアン破壊時間を有していた。
この実施例では、接着剤を利用してPETフィルムの両面に接合されたNomex(登録商標)紙タイプ464の層を含む電気絶縁積層体を製造した。グラビアロールにより接着剤を適用した。PETフィルムは、0.051mmの厚さであった。紙は、0.053mmの厚さを有し、DuPont(Wilmington DE.)から入手した。溶媒系熱硬化性接着剤をPETフィルムの両面に適用した。次に、フィルムを加熱して溶媒の大部分を除去した。次に、Nomex(登録商標)紙をフィルムの両面に接合してニップに通した。積層体のサンプルを耐電圧性に関して試験したところ、37.6時間のメジアン破壊時間を有していた。
Claims (15)
- 実質的に連続な熱可塑性ポリマーフィラメントの網状構造を含む不織シートであって、前記ポリマーフィラメントが、それぞれ個別に、少なくとも第1のポリマーと第2のポリマーとを含む複数のポリマーを含み、前記第1のポリマーの融点が、前記第2のポリマーの融点よりも少なくとも15℃高く、前記個別のポリマーフィラメントがさらに、
(1)前記第1のポリマーが前記第1および前記第2のポリマーの全重量の10〜70重量パーセントを占め、
(2)前記第2のポリマーが前記第1および前記第2のポリマーの全重量の30〜90重量パーセントを占め、かつ
前記フィラメントの網状構造が、
(a)前記第1のポリマーが融着固結網状構造の連続相を形成し、かつ
(b)前記第2のポリマーが融着固結網状構造の分散相を形成するように、
固結かつ融着されていることを特徴とする、不織シート。 - 前記第1のポリマーが、ポリアリーレンスルフィド、ポリイミド、液晶ポリエステル、フルオロポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の不織シート。
- 前記ポリアリーレンスルフィドがポリフェニレンスルフィドである、請求項2に記載の不織シート。
- 前記第2のポリマーが、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の不織シート。
- 前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである、請求項2に記載の不織シート。
- 請求項1に記載の不織シートを含む、電気デバイス用の電気絶縁部品。
- 高分子フィルムの少なくとも片面に隣接して定置されかつそれに接合された1枚以上の不織シートを含む、電気デバイスに有用な絶縁部材であって、前記不織シートが、
実質的に連続な熱可塑性ポリマーフィラメントの網状構造を含み、前記ポリマーフィラメントが、それぞれ個別に、少なくとも第1のポリマーと第2のポリマーとを含む複数のポリマーを含み、前記第1のポリマーの融点が、前記第2のポリマーの融点よりも少なくとも15℃高く、前記個別のポリマーフィラメントがさらに、
(1)前記第1のポリマーが前記第1および前記第2のポリマーの全重量の10〜70重量パーセントを占め、
(2)前記第2のポリマーが前記第1および前記第2のポリマーの全重量の30〜90重量パーセントを占め、かつ
前記フィラメントの網状構造が、
(a)前記第1のポリマーが融着固結網状構造の連続相を形成し、かつ
(b)前記第2のポリマーが融着固結網状構造の分散相を形成するように、
固結かつ融着されていることを特徴とする、絶縁部材。 - 前記高分子フィルムがポリエステルフィルムである、請求項7に記載の絶縁部材。
- スロットライナー、クロージャー、ウェッジ、またはスティックの形態を有する、請求項7に記載の絶縁部材。
- 請求項7に記載の絶縁部材を含む、電気デバイス。
- 以下の工程、すなわち、
(i)矩形スロットジェットにより提供される細化力の存在下で7ミクロン超の平均繊維直径を有する繊維を3500〜5000m/分で溶融紡糸する工程(ただし、前記繊維はさらに、芯および鞘のポリマーの全重量を基準にして10〜70重量パーセントの第1のポリマーのアモルファス鞘成分と、芯および鞘のポリマーの全重量を基準にして30〜90重量パーセントの繊維状の第2のポリマーの芯成分と、を含み、前記第1のポリマーの融点は、前記第2のポリマーの融点よりも少なくとも15℃高いものとする)、
(ii)形成ベルト上に繊維の不織ウェブを形成する工程、
(iii)前記繊維の不織ウェブを加熱結合ロールに通して前記繊維を融着させる工程、その後、
(iv)前記融着繊維ウェブを平滑カレンダー処理することにより、前記第1のポリマー材料のアモルファス鞘を実質的に結晶の連続相に変換し、さらに前記不織ウェブを圧縮および緻密化して前記繊維状の第2のポリマーを前記第1のポリマーの連続相中に包埋する工程、
を含む、多成分高分子繊維の不織シートの製造方法。 - 前記第1のポリマーが、ポリアリーレンスルフィド、ポリイミド、液晶ポリエステル、フルオロポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記ポリアリーレンスルフィドがポリフェニレンスルフィドである、請求項12に記載の方法。
- 前記第2のポリマーが、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレートである、請求項14に記載の不織シート。
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