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阻燃性無紡布、成型體及復(fù)合疊層體的制作方法_2

文檔序號:9583295閱讀:來源:國知局
或二環(huán)氧化合物、單或聚 碳化二亞胺化合物、單或二噁唑啉化合物、單或二吖丙因化合物等封端劑。
[0035] [非晶態(tài)PEI無紡布(阻燃性無紡布)]
[0036] 由非晶態(tài)PEI纖維構(gòu)成的本發(fā)明的無紡布的阻燃性優(yōu)異。這樣的本發(fā)明的無紡 布可以通過閃蒸紡絲法、熔噴法等而得到,但是從比較容易制造由極細(xì)纖維構(gòu)成的無紡布、 在紡絲時(shí)不需要溶劑而使對環(huán)境的影響盡可能降低方面考慮,優(yōu)選熔噴法或者紡粘法。在 熔噴法的情況下,紡絲裝置可以使用現(xiàn)有公知的熔噴裝置,作為紡絲條件,優(yōu)選在紡絲溫度 350~440°C、熱風(fēng)溫度(一次空氣溫度)360~450°C、每lm噴嘴長度空氣量為5~50Nm3的條件下進(jìn)行。另外,在紡粘法的情況下,紡絲裝置可以使用現(xiàn)有公知的紡粘裝置,作為紡 絲條件,優(yōu)選在紡絲溫度350~440°C、熱風(fēng)溫度(牽伸氣流溫度)360~450°C、牽伸氣流 為500~5000m/分的條件下進(jìn)行。
[0037] 構(gòu)成如上所述而得到的無紡布的纖維的平均纖維直徑需要為1~10 ym。在構(gòu) 成無紡布的纖維的平均纖維直徑低于1 μ m時(shí),會產(chǎn)生飛花而難以形成網(wǎng),另外,如果超過 10 μ m,則從致密性的觀點(diǎn)考慮不優(yōu)選。平均纖維直徑更優(yōu)選為1. 2~9. 5 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選 為 1. 5 ~9 μ m〇
[0038] 無紡布的厚度優(yōu)選為5~900 μπι。本發(fā)明的無紡布比較致密,因此能夠在保持強(qiáng) 度的狀態(tài)下制成5~900 μπι范圍內(nèi)的較薄的厚度。在無紡布的厚度低于5 μπι的情況下, 強(qiáng)度變低,在加工時(shí)有可能斷裂,而在超過900 μπι的情況下,纖維之間的熔粘變?nèi)?,難以形 成網(wǎng)。無紡布的厚度更優(yōu)選為8~800 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為10~500 μ m。
[0039] 無紡布的單位面積重量優(yōu)選為1~1000g/m2。在無紡布的單位面積重量低于lg/ m2的情況下,強(qiáng)度變低,在加工時(shí)有可能斷裂,而在無紡布的單位面積重量超過1000g/m2的 情況下,從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮,不優(yōu)選。無紡布的單位面積重量更優(yōu)選為2~950g/m2,進(jìn)一 步優(yōu)選為3~900g/m2。
[0040] 對于本發(fā)明的無紡布而言,通過使用由如上所述的極細(xì)纖維構(gòu)成的原材料,即使 制成后面敘述的復(fù)合疊層體,也能夠得到致密的結(jié)構(gòu)體。如果無紡布的致密性不足,則在制 造后面敘述的成型體時(shí)有時(shí)在纖維量較少的部分會產(chǎn)生空隙而導(dǎo)致外觀不良。另外,如果 無紡布的致密性不足,則在制造后面敘述的復(fù)合疊層體時(shí),有時(shí)會由于纖維量不均而導(dǎo)致 熔融的纖維對增強(qiáng)材料的含浸變得不均勻。因此,無紡布的透氣度優(yōu)選為120cC/cm2/秒以 下。在無紡布的透氣度超過120cc/cm2/秒的情況下,有時(shí)致密性不足。無紡布的透氣度更 優(yōu)選為lOOcc/cm2/秒以下,進(jìn)一步優(yōu)選為9〇CC/cm2/秒以下。另外,從復(fù)合疊層體成型中熱 壓時(shí)的空氣抽出容易度的觀點(diǎn)考慮,無紡布的透氣度優(yōu)選為lcc/cm2/秒以上。
[0041] 無紡布的縱向強(qiáng)度優(yōu)選為2N/15mm以上。在無紡布的縱向強(qiáng)度低于2N/15mm的 情況下,加工時(shí)有可能發(fā)生斷裂。無紡布的強(qiáng)度更優(yōu)選為5N/15mm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為 7N/15mm以上。另外,從切斷加工時(shí)等的切斷容易度的觀點(diǎn)考慮,無紡布的縱向強(qiáng)度優(yōu)選為 100N/15mm 以下。
[0042] 通過上述制造方法得到的無紡布也可以通過水刺、針刺、蒸氣噴射進(jìn)行三維交織。
[0043] [成型體]
[0044] 另外,也可以根據(jù)目的對得到的無紡布適當(dāng)施加熱壓加工。本發(fā)明還提供一種通 過對如上所述的本發(fā)明的無紡布進(jìn)行加熱而使非晶態(tài)PEI纖維的一部分或全部熱熔粘而 形成的成型體。關(guān)于無紡布的加熱條件沒有特別限制,例如可以舉出在200~300°C范圍內(nèi) 的溫度、10~l〇〇MPa范圍內(nèi)的條件下的熱壓成型作為優(yōu)選的例子??梢哉J(rèn)為,這樣的成型 體能夠成型為例如板狀來用于隔熱材料、防護(hù)材料、絕緣材料等用途。
[0045] [復(fù)合疊層體]
[0046] 本發(fā)明包括將通過上述制造方法得到的無紡布或成型體作為構(gòu)成的一部分的復(fù) 合疊層體。復(fù)合疊層體的制造方法沒有特別限制,可以將上述無紡布或成型體疊層于基材 層上而得到,另外,還可以在基材層上直接制造上述無紡布或成型體而得到。構(gòu)成基材層的 材料沒有特別限制,可以從碳纖維、玻璃纖維、合成纖維等中自由選擇。
[0047] 實(shí)施例
[0048] 以下,通過實(shí)施例對本發(fā)明具體地進(jìn)行說明,但是本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的任 何限定。
[0049] [熔融粘度]
[0050] 使用東洋精機(jī)CapilographlB型在溫度330°C、剪切速度r = 1200秒1的條件下 進(jìn)行測定。
[0051 ][平均纖維直徑(μ m)]
[0052] 用掃描電子顯微鏡放大拍攝無紡布,對任意的100根纖維的直徑進(jìn)行測定,算出 平均值作為平均纖維直徑。
[0053] [無紡布的厚度(μm)]
[0054] 將得到的連續(xù)纖維無紡布在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下(溫度:20°C、相對濕度:65% )放置4小 時(shí)以上,然后使用PEACOCK Dial-Thickness Gauge H Type(株式會社安田精機(jī)制作所制 造:C>10mmX180g/cm2)測定5處厚度,將其平均值表示為無紡布的厚度。
[0055] [無紡布的單位面積重量(g/m2)]
[0056] 依據(jù)JIS P8124進(jìn)行測定。
[0057] [無紡布的透氣度(cc/cm2/秒)]
[0058] 依據(jù)透氣度JIS L1913 "一般無紡布試驗(yàn)方法"的弗雷澤法進(jìn)行測定。
[0059] [紡絲性]
[0060] 觀察紡絲時(shí)的聚合物噴出的情況及得到的無紡布,依據(jù)下述基準(zhǔn)評價(jià)紡絲性。
[0061] A :未產(chǎn)生飛花、閃光條痕,也無噴嘴堵塞,
[0062] B :發(fā)生了產(chǎn)生飛花、閃光條痕或者噴嘴堵塞中的任一種情況。
[0063] [阻燃性]
[0064] 依據(jù)JIS A1322試驗(yàn)法,用距離試樣下端50mm的梅克爾燈對設(shè)置于45°C的試樣下 端加熱10秒鐘,測定此時(shí)的碳化長度。根據(jù)其碳化長度的結(jié)果,按照下述基準(zhǔn)評價(jià)阻燃性。
[0065] a :碳化長度低于5cm、
[0066] b :碳化長度為5cm以上。
[0067] [強(qiáng)度(縱向)]
[0068] 將無紡布切割成寬度15mm,使用島津制作所制造的萬能試驗(yàn)機(jī),以拉伸速度 l〇cm/分進(jìn)行縱向拉伸,測定斷裂時(shí)的負(fù)載值作為無紡布斷裂強(qiáng)度。
[0069] [無紡布的綜合評價(jià)]
[0070] 將得到的無紡布滿足透氣度為12〇CC/cm2/秒以下、紡絲性"A"、阻燃性"a"的所有 項(xiàng)目的情況作為合格,將不滿足任一項(xiàng)的情況作為不合格。
[0071] [無紡布的壓制成型性]
[0072] 關(guān)于無紡布的壓制成型性,用掃描電子顯微鏡放大拍攝得到的板狀成型體的剖 面,評價(jià)剖面中的空隙所占的面積比率。
[0073] [復(fù)合疊層體的彎曲強(qiáng)度(MPa)、彎曲彈性模量(GPa)]
[0074] 關(guān)于復(fù)合疊層體,依據(jù)ASTM790進(jìn)行測定。
[0075] [強(qiáng)化纖維基材的賦形性]
[0076] 關(guān)于強(qiáng)化纖維基材的賦形性,在使用圖1中示意性地示出的模具(模具的??? 和模具的上蓋2)進(jìn)行成型時(shí),觀察得到的復(fù)合疊層體的外觀,依據(jù)下述基準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)。
[0077] C :外觀上未發(fā)現(xiàn)皺褶等,良好。
[0078] D :外觀上發(fā)現(xiàn)皺褶、孔等,不良。
[0079] [強(qiáng)化纖維基材的含浸性]
[0080] 關(guān)于用于復(fù)合疊層體的強(qiáng)化纖維基材的含浸性,用掃描電子顯微鏡放大拍攝復(fù)合 疊層體的剖面,評價(jià)剖面中的空隙所占的面積比率。
[0081]
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