專利名稱：：駐極體和可用于駐極體的化合物的制作方法駐極體和可用于駐極體的化合物
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及制備駐極體和采用樹脂添加劑提高熱塑性膜的防粘性能。無紡聚合物纖維網(wǎng)的過濾性能可以通過將該網(wǎng)轉(zhuǎn)化為駐極體(即帶有準(zhǔn)永久電荷的電介質(zhì)材料)來改善。駐極體在提高氣溶膠過濾器的顆粒捕獲能力方面是有效的。駐極體可用于多種器件，例如包括空氣過濾器、面罩和呼吸器，并且可用作諸如麥克風(fēng)、耳機和靜電記錄器之類的電聲器件中的靜電元件。駐極體目前通過多種方法來制備，這些方法包括直流電("DC")電暈充電法(參見例如美國再頒專利Re.30,782(vanTurnhout))以及水力充電法(參見例如美國專利5,496,507(Angadjivand等人))，并且可以通過將含氟化合物摻入到制備某些駐極體的纖維所用的熔體中(參見例如美國專利5，025，052(Crater等人))以及通過等離子體氟化法(參見例如美國專利6,397,458(Jones等人))來改善所述駐極體。許多與駐極體過濾器接觸的顆粒和污染物都會影響纖維網(wǎng)的過濾能力。例如，液體氣溶膠，特別是油性氣溶膠，往往導(dǎo)致駐極體過濾器失去其所具有的經(jīng)駐極體增強的過濾效率(參見例如美國專利5,411,576(Jones等人))。此外，熱和老化可能損害某些駐極體過濾器的過濾效率。已經(jīng)開發(fā)了多種方法來補償駐極體過濾器的過濾效率損失。一種用于提高駐極體過濾器效率的方法包括通過添加多層纖維網(wǎng)來增加無紡聚合物纖維網(wǎng)在駐極體過濾器中的量，或者增大駐極體過濾器的厚度。然而，額外添加的纖維網(wǎng)增大了駐極體過濾器的呼吸阻力，增加了駐極體過濾器的重量和體積，并且提高了駐極體過濾器的成本。另一種用于改善駐極體過濾器的耐油性氣溶膠性質(zhì)的方法包括由如下樹脂形成駐極體過濾器，所述樹脂包含可熔融加工的含氟化合物添加劑(諸如含氟嗯唑垸酮，含氟哌嗪以及全氟化的烷烴(參見例如美國專利5，025，052(Crater等人)))和全氟化的部分。上述含氟化合物是可熔融加工的，即在用于形成某些駐極體的纖維網(wǎng)中所用的微纖維的熔融加工條件下，基本上不發(fā)生降解(例如參見W097/07272(MinnesotaMiningandManufacturing))。熱穩(wěn)定性有機三嗪化合物也己經(jīng)被用于改善駐極體過濾器的充電性能(參見例如美國專利5,908,598(Rousseau等人)和6，002，017(Rousseau等人))。
發(fā)明內(nèi)容在一個方面中，本發(fā)明的特征是一種駐極體過濾介質(zhì)，所述駐極體過濾介質(zhì)包含纖維網(wǎng)，所述纖維網(wǎng)包含纖維，所述纖維包含熱塑性樹脂和由式Y(jié)2-A(R》n-Y1(I)表示的化合物，其中A為苯、萘或蒽，Y'和￥2各自獨立地為R2-R3，R2為酯連接基團或酰胺連接基團，R3為具有10到22個碳原子的直鏈垸基，W為R2-R3，其中R2和R3各自獨立地如以上所定義，并且當(dāng)A為苯時，n為0到4，當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。在一個實施例中，A為苯。在一些實施例中，R2為一C0NH、一NHCO、一0C0或一C00。在另外一些實施例中，W為具有12-22個碳原子的烷基。在另一實施例中，n為1。在一些實施例中，n為1，并且R1、Y'和Y2彼此位于間位。在另外一些實施例中，n為0，并且Y'和Y2彼此位于對位。在另外一些實施例中，A為萘。在另外一些實施例中，W為具有12-22個碳原子的烷基。在一些實施例中，n為0，YW立于萘的2位，YM立于萘的6位。在另一實施例中，n為1。在一些實施例中，式(1)所示的化合物選自由苯-1，3，5-三甲酰三-十八烷基胺(benzene-1，3，5-tricarboxylicacidtris-octadecylamide)、二硬脂酰對苯二胺(P-phenylenedistearylamide)、2，6-萘二甲酸二硬脂醇酯、以及2，6-萘二甲酰二硬脂胺(2，6-naphthalenedistearamide)組成的組。在另一實施例中，所述熱塑性樹脂選自由聚碳酸酯、聚烯烴、聚酯、卣代乙烯基聚合物、聚苯乙烯、或它們的組合組成的組。在一些實施例中，所述熱塑性樹脂選自由聚丙烯、聚(4-甲基-l-戊烯)、或它們的組合組成的組。在一個實施例中，所述無紡纖維網(wǎng)包含熔噴微纖維。在一些實施例中，所述駐極體過濾介質(zhì)是過濾器的形式。在另一方面，本發(fā)明的特征是一種制備纖維駐極體材料的方法，所述方法包括由本文公開的熱塑性組合物形成非導(dǎo)電熱塑性纖維的纖維網(wǎng)；以及對所述纖維網(wǎng)充電，以便為所述纖維網(wǎng)提供過濾增強性的駐極體電荷。在一些實施例中，所述充電步驟包括用水射流或水滴流，以足以為所述纖維網(wǎng)提供過濾增強性的駐極體電荷的壓力沖擊所述纖維網(wǎng)，以及干燥所述纖維網(wǎng)。在一個方面，本發(fā)明的特征是一種呼吸器，其包括含有本文所公開的駐極體過濾介質(zhì)的過濾介質(zhì)。在另一方面，本發(fā)明的特征是一種車輛通風(fēng)系統(tǒng)，其包括含有本文所公開的駐極體過濾介質(zhì)的過濾介質(zhì)。在其它方面，本發(fā)明的特征是一種熱塑性組合物，其包含熱塑性樹脂和由式Y(jié)2-A(R1)。-Y1(I)表示的化合物。在一個實施例中，所述熱塑性組合物是防粘表面。在一些實施例中，所述防粘表面是自支撐膜的形式。在一個實施例中，提供一種壓敏膠帶，其包括基材和設(shè)置在該基材上的壓敏膠粘劑組合物，所述基材具有本文所公開的防粘表面。在另一個方面，本發(fā)明的特征是一種制備防粘表面的方法，所述方法包括將含有熱塑性樹脂和式Y(jié)2-A(R1)。-Y1(I)所示化合物的熱塑性組合物形成為膜。在其它的方面，本發(fā)明的特征是一種由下式表示的化合物y2-A(R1)「Y1(II)其中，A為萘或蒽，Y'和￥2各自獨立地為R2-R:、，R2為酯或者酰胺，W為具有10-22個碳原子的烷基，W為R2-R3，其中W和R3各自獨立地如以上所定義，并且當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。在一個實施例中，A為萘。在一些實施例中，R2為一C0NH—、一NHC0—、一OCO—或一C00一。在一些實施例中，R3為具有12-22個碳原子的烷基。在另外一些實施例中，n為0，Y'位于萘的2位，Y2位于萘的6位。在一些實施例中，n為l。在另外一些實施例中，A為蒽。在一些實施例中，所述化合物是由式IIa表示的化合物。0O(IIa)在另外一些實施例中，所述化合物是由式IIb表示的化合物。0(lib)所述由式(II)表示的化合物選自由2，6-萘二甲酸二硬脂醇酯和2，6-萘二甲酰二硬脂胺組成的組。在其它方面，本發(fā)明的特征是一種由下式表示的化合物Y2-A(R1)。-Y1(III)其中A為苯，f和Y2各自獨立地為R2-R3，R2為酯或者酰胺，R3為具有10-22個碳原子的垸基，W為R2-R3，其中R2和R3各自獨立地如以上所定義，至少一個R'位于Y'和Y2中的至少一者的間位，以及n為l到4。本發(fā)明的特征是這樣的化合物，該化合物能夠用于提高無紡聚合物纖維網(wǎng)的過濾性能、穩(wěn)定無紡聚合物纖維網(wǎng)中存在的電荷、增加駐極體膜中的電荷、穩(wěn)定駐極體膜中的電荷、或者實現(xiàn)上述的組合。所述新型的化合物中的一些還表現(xiàn)出熱穩(wěn)定性，并且賦予無紡聚合物纖維網(wǎng)電荷穩(wěn)定性。所述新型的化合物中的一些還可用作用于防粘涂層的防粘劑。通過下面的對優(yōu)選實施例的描述和通過權(quán)利要求書，其它特征和優(yōu)點將變得清楚。術(shù)語表關(guān)于本發(fā)明，這些術(shù)語具有如下說明的含義術(shù)語"垸基"是指僅僅包含碳和氫的、具有指定碳原子數(shù)的、完全飽和的一價直鏈基團；術(shù)語"駐極體"意指至少具有準(zhǔn)永久電荷的電介質(zhì)材料。術(shù)語"準(zhǔn)永久"意指電荷的衰減特性時間常數(shù)遠遠長于駐極體的使用時間；術(shù)語"氣溶膠"意指包含固體或液體形式的懸浮顆粒的氣體；以及術(shù)語"污染物"意指顆粒和/或通?？赡懿槐徽J為是顆粒的其它物質(zhì)(例如有機蒸氣)。圖1是包括本發(fā)明的駐極體過濾介質(zhì)的一次性呼吸面罩的透視圖；圖2是圖1的呼吸面罩的主體的橫截面圖3是具有包括本發(fā)明的駐極體過濾介質(zhì)的過濾器芯的呼吸面罩的透視圖；以及圖4是駐極體過濾介質(zhì)陣列的透視圖。具體實施例方式本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一類化合物，所述這一類化合物能夠在摻入纖維過濾介質(zhì)中時提高纖維過濾介質(zhì)的過濾性能，能夠促進壓敏膠帶與由所述化合物制成的基材脫離，或者兼具上述兩種性能。此類化合物包括式(I)所示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中，A為苯、萘或蒽，Y1和Y2各自獨立地為R2-R3，R2為酯連接基團或者酰胺連接基團，R3為具有10-22個碳原子的直鏈烷基，R'為R2-R3，其中R2和R3各自獨立地如以上所定義，以及當(dāng)A為苯時，n為0到4，當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。酯連接基團R2可以彼此獨立地為一OC0—和一C00—。酰胺連接基團R2可以彼此獨立地為一CONH—和一NHCO—。垸基R3優(yōu)選具有12到22，16到22，或者甚至18到22個碳原子，并且優(yōu)選為直鏈形式。優(yōu)選地，f和Y'彼此為鄰位、間位或者對位，或者甚至彼此為間位或者對位，當(dāng)連接基團是酯時，f和Y'彼此優(yōu)選為鄰位、間位或者對位，而當(dāng)連接基團為酰胺時，連接基團優(yōu)選彼此位于間位或者對位。根據(jù)式(I)的可用化合物的實例包括<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>以及<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>并且更具體的是3。V、HR'HR'《0oo、N'HR3根據(jù)式(I)的可用化合物的具體實例包括H一N即，苯-1，3，5-三甲酰三-十八烷基胺，HI即，二硬脂酰對苯二胺，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>即，2，6-萘二甲酸二硬脂醇酯，以及<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>即，2,6-萘二甲酰二硬脂胺。用于駐極體過濾介質(zhì)的優(yōu)選化合物在成纖和成網(wǎng)的工藝條件(例如包括暴露于至少150°C的溫度、至少200°C、至少230°C或者甚至從約150°C到約33(TC的溫度)下是足夠穩(wěn)定的?？捎玫睦w維駐極體過濾介質(zhì)由熱塑性組合物制備，該熱塑性組合物包含式(I)所示化合物和熱塑性樹脂的共混物(例如，均相共混物)。式(I)所示的化合物在熱塑性組合物中的含量優(yōu)選為從約0.1重量％到10重量％，從約0.2重量％到5重量％，或者甚至從約0.5重量％到約2重量%。可用的熱塑性樹脂包括任何這樣的熱塑性非導(dǎo)電聚合物，當(dāng)該聚合物被成形為纖維網(wǎng)并且被水射流或水滴流沖擊時，能夠具有大量的捕獲電荷。用于形成纖維的熱塑性樹脂應(yīng)該基本上不含諸如抗靜電劑之類的材料，這類材料可能會增強導(dǎo)電性或以其它方式影響纖維接納和保持靜電電荷的能力。優(yōu)選地，熱塑性樹脂為非導(dǎo)電的，即具有大于10'4歐姆.cm的電阻率，并且能夠具有大量的捕獲電荷。用于確定樹脂具有大量捕獲電荷的能力的方法包括由該樹脂形成無紡纖維網(wǎng)；測量該纖維網(wǎng)在經(jīng)受水射流或水滴流沖擊之前的過濾性能；通過對纖維網(wǎng)進行水射流或者水滴流沖擊來處理該纖維網(wǎng)；干燥纖維網(wǎng)；以及測量經(jīng)處理的纖維網(wǎng)的過濾性能。過濾性能的提高表明捕獲了電荷。能夠獲取捕獲電荷的可用的熱塑性聚合物的實例包括聚烯烴(例如包括聚丙烯、聚乙烯、聚-(4-甲基-1-戊烯)、以及它們的組合)、鹵代乙烯基聚合物(如，聚氯乙烯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、以及它們的組合，以及由聚丙烯、4-甲基-l-戊烯、以及它們的組合中的至少之一形成的共聚物。在熱塑性組合物中可以混入各種添加劑，例如包括顏料、紫外光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、以及它們的組合。熱塑性樹脂和添加劑的共混物可以通過任何合適的方法來制備。樹脂和添加劑可以被預(yù)混并造粒，然后粒料可以被熔融擠出。作為另外一種選擇或除此之外，添加劑可以在擠出機中與樹脂共混，然后被熔融擠出?？捎玫臄D出條件通常是適于擠出不含添加劑的樹脂的那些條件。然后，使用任何合適的技術(shù)將經(jīng)共混的混合物形成為纖維和纖維網(wǎng)。纖維網(wǎng)可以利用多種技術(shù)(例如包括氣流成網(wǎng)法、濕法成網(wǎng)法、水力纏結(jié)法、紡粘法、熔噴法、以及它們的組合)由多種纖維(例如包括熔噴微纖維、短纖維、原纖化薄膜、以及它們的組合)來制備。形成纖維網(wǎng)的可用方法在(例如)美國專利No.6，827，764(Springett等人)和6，197，709(Tsai等人)中有所描述。形成熔噴微纖維的可用方法在化學(xué)工業(yè)工程(IndustrialEng.Chemistry)期刊的Vol.48，pp.1342-1346中的Wente，VanA.的"超細熱塑性纖維"("SuperfineThermoplasticFibers")、以及在Wente等人在1954年5月25日出版的題為"超細有機纖維的制備"("ManufactureofSuperFineOrganicFibers")的海軍研究實驗室的報告No.4364中有所描述。優(yōu)選地，熔噴微纖維的有效纖維直徑在從小于l|im到5CVm的范圍內(nèi)，所述有效纖維直徑根據(jù)Davies，C.N.在1952年的機械工程學(xué)會(位于倫敦)的會刊IB(InstitutionofMechanicalEngineers,Umdon，Proceedings1B，1952)中的"氣載塵埃和顆粒的分離"("TheS印arationofAirborneDustandParticles")中闡述的方法來計算。短纖維的存在提供了較之僅由熔噴微纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)更蓬松、密度更小的纖維網(wǎng)。可用于駐極體的纖維網(wǎng)包括不超過約90重量％的短纖維，或甚至不超過約70重量％的短纖維。美國專利No.4，118，531(Hauser)中公開了包含短纖維的纖維網(wǎng)。纖維可以由單一一種樹脂、樹脂共混物、層狀結(jié)構(gòu)(如，皮/芯結(jié)構(gòu))的多種樹脂、以及它們的組合來形成。優(yōu)選地，包括無紡聚合物纖維網(wǎng)的駐極體的單位重量為至少約2克/平方米(g/m2)，優(yōu)選在約10g/m2到約500g/m2的范圍內(nèi)，或甚至在從約10g/m2到約150g/m2的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，無紡聚合物纖維網(wǎng)的厚度為約0.25mm到約20mm，或甚至從約0.5mm到2ram。駐極體中的無紡聚合物纖維網(wǎng)還可以包括顆粒狀物質(zhì)，如(例如)美國專利No.3，971，373(Br扁)、4，100，324(Anderson)和4，429，001(Kolpin等人)中所公開的?？梢酝ㄟ^例如包括水力充電法(即，以足以賦予纖維電荷的方式使纖維與水接觸，然后干燥所得的制品)和DC電暈充電法在內(nèi)的多種技術(shù)，實現(xiàn)對纖維充電以制備駐極體制品。一個可用的水力充電法的實例包括使水射流或者水滴流以足以賦予纖維網(wǎng)過濾增強性駐極體電荷的壓強和時間沖擊制品，然后干燥所得的制品。使上述制品被賦予的過濾增強性駐極體電荷達到最佳化所需的壓強隨著所使用的噴射器的類型、形成該制品的聚合物的類型、聚合物中的添加劑的類型和濃度以及制品的厚度和密度的不同而改變。從約10psi到約500psi(69kPa到3450kPa)的壓強可能是合適的。水射流或者水滴流可以由任何合適的噴射裝置提供。一個可用的噴射裝置的實例是用于對纖維進行水力纏結(jié)的設(shè)備。水力充電法的合適的實例在美國專利No.5，496，507(Angadjivand等人)中有所描述。其它方法在Eitzman等人的美國專利No.6，824，718、Insley等人的美國專利No.6，743，464、Eitzman等人的美國專利No.6,454,986、Eitzman等人的美國專利No.6，406，657以及Angadjivand等人的美國專利No.6，375，886中有所描述。合適的DC電暈放電工藝的實例在美國再頒專利Re.30,782(vanTurnhout)、美國再頒專利Re.31,285(vanTurnhout)、美國再頒專利Re.32，171(vanTurnhout)、美國專利4,375,718(Wadsworth等人)、美國專利5，401，446(Wadsworth等人)、美國專利4，588，537(Klasse等人)和美國專利4,592,815(Nakao)中有所描述。纖維駐極體優(yōu)選表現(xiàn)出良好的過濾特性。過濾性能的一種量度是在利用氣溶膠進行測試的過程中，纖維駐極體維持其品質(zhì)因數(shù)的程度。品質(zhì)因數(shù)可以由鄰苯二甲酸二辛酯("DOP")初始滲透率測試("DOP測試")中獲得的結(jié)果來計算。DOP測試還提供了過濾器的電荷狀態(tài)的相對量度。DOP測試過程包括迫使DOP氣溶膠以6.9cm/s的表面速度在約30秒的時間段內(nèi)通過樣品；利用差示壓力計測量樣品兩側(cè)的壓降(以mmH20為單位測量的壓降)；以及測定DOP滲透率(DOPPen%)。品質(zhì)因數(shù)(QF)(以l/mmH20為單位)可以根據(jù)下面的公式由這些值來計算—^DOP滲透率(％)在給定流速下的品質(zhì)因數(shù)越高，駐極體的過濾性能越好。優(yōu)選地，纖維駐極體的初始品質(zhì)因數(shù)(Q。)為至少0，6/mmH20或者甚至至少1.2/mmH20，纖維駐極體在加速老化后的品質(zhì)因數(shù)(Q3)為至少0.5/mmH20或者甚至至少l/mmH20。還可以由上述的熱塑性組合物(如，由上述的熱塑性樹脂和至少一種式(I)所示的化合物構(gòu)成的共混物)形成膜形式的駐極體。上述的熱塑性樹脂和充電方法也非常適于形成駐極體膜，并且被包括在本文中?？捎糜跍y量駐極體膜的充電性質(zhì)的方法的實例是測定表面電勢。優(yōu)選地，駐極體膜具有絕對值大于50毫伏(mV)，大于100mV，大于200mV，大于400mV，或甚至大于500mV的表面電勢。駐極體膜可用于多種應(yīng)用(例如包括壓電膜)。式(I)所示的化合物還非常適合用于產(chǎn)生防粘表面。防粘表面是這樣的制品(優(yōu)選為膜)表面，該表面對膠粘劑(例如壓敏膠粘劑)具有低的粘附性。術(shù)語"低粘附性"是指允許膠粘劑和防粘表面之間的界面發(fā)生分離的粘附程度。在許多膠帶應(yīng)用中，防粘表面與至少一種其它的基材和膠粘劑結(jié)合。此防粘基材通常被稱為低粘附性的背膠或LAB。LAB通常具有小于約50N/dm的脫離力值。LAB非常適于巻筒形式的膠帶，其中使用時需要從巻筒退繞出膠帶。防粘表面由包含熱塑性樹脂和式(I)所示化合物的組合物制備。可用于形成防粘表面的熱塑性樹脂例如包括乙烯-乙烯基共聚物、改性乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烴(例如，聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚4-甲基戊烯)、聚酰胺(例如，尼龍)、聚苯乙烯、聚酯、共聚酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、乙烯和丙烯的共聚物、丙烯和丁烯的共聚物以及乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物、熱塑性橡膠嵌段共聚物(包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)、以及它們的共混物。任何合適的方法都可以用于制備防粘表面組合物，這些方法例如包括熔融共混法、溶劑共混法、物理共混法(如，攪拌法和攪動法)、以及它們的組合。優(yōu)選地，防粘表面組合物中包含的根據(jù)式(I)的化合物的量為至少約0.05重量％，至少約0.1重量％，從約0.1重量％到約2.0重量％，從約0.1重量％到約1.0重量％，或甚至約0.5重量％。防粘表面組合物還可以包含各種其他組分(例如包括紫外光穩(wěn)定劑)。防粘表面可以利用任何適用于成膜的方法(例如擠出法)來形成。防粘表面可以以各種形式(例如包括用于壓敏膠帶(例如單面膠帶巻)的低粘附性背膠)被提供。防粘組合物可以被施加到其上的基材的實例包括熱塑性聚合物、非熱塑性聚合物、金屬、布、織造纖維網(wǎng)、無紡纖維網(wǎng)、泡沫、陶瓷、紙、以及它們的組合。對于制備由式(工)表示的、并且具有酯連接基團的化合物而言特別有用的工藝是根據(jù)如下的方案I來進行的，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>該工藝包括使芳族化合物(如，苯、萘或蒽)上的羧酸基團與亞硫酰氯在足以允許羥基被鹵原子取代以形成酰基鹵的溫度下和時間長度內(nèi)在回流條件下反應(yīng)。然后，將所得組合物冷卻，并蒸發(fā)過量的亞硫酰氯。然后，將化合物懸浮在合適的非羥基溶劑(例如，己垸、甲苯、乙酸乙酯和氯仿)中，并蒸干，從而獲得酰基鹵。然后，使?；u與具有10到22個碳原子的直鏈醇在高溫和攪拌的條件下混合，其混合時間足以使得氯基團最大程度地被烷氧基取代，從而形成酯?？捎玫闹辨湸及ㄓ仓?、二十二烷醇和棕櫚醇。然后，將化合物用合適的溶劑(例如，異丙醇)重結(jié)晶。對于制備由式(I)表示的、并且具有酰胺連接基團的化合物而言特別有用的工藝是根據(jù)如下的方案II來進行的，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>該工藝包括使具有至少兩個羧酸烷醇酯基團的芳族化合物(如，苯、萘或蒽)與具有10到22個碳原子的直鏈垸基胺在配有機械攪拌器的樹脂燒瓶中接觸；然后在適當(dāng)?shù)母邷叵聦⒒旌衔飻嚢枳銐虻臅r間(例如，21CTC下攪拌5^小時)，以使垸氧基被烷基胺基團取代。將所得產(chǎn)物冷卻到室溫，并用合適的有機溶劑(例如，二甲苯)重結(jié)晶，以形成稠的漿料，然后將漿料用異丙醇稀釋，收集在布氏漏斗中，并用合適的溶劑(例如，異丙醇)洗滌。然后，將固體產(chǎn)物在加熱和真空條件下干燥。通過在本文中所述的方法形成的駐極體適于多種應(yīng)用，例如包括作為諸如麥克風(fēng)、耳機和揚聲器的電聲器件中的靜電元件，作為流體過濾器，作為例如在高壓靜電發(fā)生器、靜電記錄器、呼吸器(例如預(yù)濾器、濾毒罐和一次性過濾器芯)、加熱設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備(如車輛和建筑物(如住宅、寫字樓和公寓)中的通風(fēng)器)、空調(diào)和面罩中的塵?？刂破骷１景l(fā)明的駐極體過濾介質(zhì)特別適于用作呼吸器中的纖維材質(zhì)的空氣過濾介質(zhì)。纖維過濾介質(zhì)也可以用于(以可拆卸的方式或者其它方式)安裝到面罩上的過濾器芯(參見例如，F(xiàn)abin的美國專利No.6,895,960，Mittelstadt等人的美國專利No.6，883，518，以及Viner等人的美國專利No.6，874，499)，或其可以用作配戴在人的鼻子和嘴上的面罩主體中的一層或者多層(例如參見Angadjivand等人的美國專利No.6，923,182、Bostock等人的美國專利No.6，886，563、Kronzer等人的美國專利No.5，307，796、Japuntich的美國專利No.4，827，924、Dyrud等人的美國專利No.4，807，619以及Berg的美國專利No.4,536，440)。圖1示出了可以被構(gòu)造為包括駐極體過濾介質(zhì)的過濾面罩10的實例。大致為杯形的主體部分12適用于配戴在配戴者的鼻子和嘴上。主體部分12為多孔的，以使得吸入的空氣可以通過。駐極體過濾介質(zhì)被布置在面罩主體12中(通?；旧细采w整個表面區(qū)域)，以從吸入的空氣中去除污染物。適形的鼻夾13可以被置于面罩主體上，以幫助保持面罩主體嚴絲合縫地貼合在佩戴者的鼻子上。鼻夾可以是"M形"的夾子，如Castiglione的美國外觀專利Des.412,573和5,558,089中所述的。可以設(shè)置帶子或系帶系統(tǒng)14，以將面罩主體12保持在佩戴者的臉上。雖然圖1中示出了雙帶系統(tǒng)，但是系帶14可以僅僅采用一條帶子16，并且其可以具有各種其它構(gòu)造，例如包括在Japuntich等人的美國專利4,827,924、S印palla等人的美國專利5，237，986和Byram的美國專利5，464，010中所公開的那些構(gòu)造。呼氣閥可以被安裝到面罩主體，以快速地排除面罩內(nèi)部的呼出空氣。可用的呼氣閥的實例公開于Japuntich等人的美國專利5,325,892、5，509，436、6,843,248和6,854,463，以及Bowers的美國再頒專利RE37,974中。圖2示出了面罩主體12的橫截面的實例。面罩主體12可以具有多個層，如標(biāo)號18，20和22所指示的。駐極體過濾介質(zhì)可以由其它層支撐，所述其它層例如為成形層，所述成形層由熱粘合纖維制成，所述熱粘合纖維例如為具有使得纖維能夠在纖維相交點處粘合到其它纖維上的外部熱塑性組分的雙組分纖維。層18可以是外部成形層，層20可以是過濾層，而層22可以是內(nèi)部成形層。成形層18和22支撐過濾層20，并且賦予面罩主體12形狀。面罩主體的層18、20和22中的至少一個層包括駐極體過濾介質(zhì)。雖然在本說明書中使用了術(shù)語"成形層"，但是成形層還具有其它功能，所述其它功能在最外層的情況下甚至可能是初級功能，諸如保護過濾層并且預(yù)過濾氣流。另外，雖然使用了術(shù)語"層"，但是一個層可以包括若干亞層，所述亞層被組合在一起來獲得期望的厚度或者重量。在一些實施方式中，在面罩中包括僅僅一個成形層(一般是內(nèi)部成形層)，但是如果使用兩個成形層(例如過濾層的兩側(cè)各設(shè)置一個成形層，如圖2所示)，可以更持久和更方便地實現(xiàn)成形。成形層在如Berg的美國專利4，536，440、Dyrud等人的美國專利4，807，619、Kronzer等人的美國專利5，307，796、Burgio的美國專利5，374，458和Skov的美國專利4，850，347中有所描述。雖然圖1和2所示的面罩主體具有大致為圓形、杯狀的構(gòu)型，但是面罩主體可以具有在(例如)Japuntich的美國專利4，883，547中所描述的其它形狀。圖3示出了包括過濾器的呼吸器24，所述過濾器包括駐極體制品。呼吸器24包括彈性面罩主體26，其具有固定到其上的過濾器芯28。面罩主體26—般包括彈性面部構(gòu)件30，該面部構(gòu)件適形地配戴在人的鼻子和嘴上。過濾器芯28包含駐極體過濾介質(zhì)，用于在污染物被配戴者吸入之前捕獲污染物。過濾元件可以包括駐極體過濾制品自身，或者駐極體過濾制品與其它過濾介質(zhì)(例如包括諸如活性炭床之類的氣體過濾介質(zhì))的組合。多孔的覆蓋件或者篩網(wǎng)32可以被設(shè)置在過濾器芯上，以保護過濾元件的外表面。其它可以使用本發(fā)明的駐極體過濾介質(zhì)的過濾器芯的實例包括公開于Brostrom等人的美國再頒專利No.RE.35,062或Burns和Reischel的美國專利No.5，062，421中的過濾器芯。多個過濾器芯可以被用在同一個呼吸器中。過濾器芯也可以是可拆卸和可更換的。過濾介質(zhì)也可以用于動力驅(qū)動空氣凈化呼吸器(PAPR)的過濾器芯中。Bennett等人的美國專利6，666，209和Cook等人的美國專利6，575，165中示出了PAPR的實例。過濾介質(zhì)還可以用于逃生面罩(esc鄰ehood)的過濾器芯中，所述逃生面罩中用的過濾器芯的實例公開于Martinson等人的美國專利D480,476和Resnick的美國專利6,302,103、6,371，116和6，701，925中。圖4示出了過濾介質(zhì)陣列40的透視圖。陣列40的結(jié)構(gòu)包括多個流體通道42，所述流體通道42具有處于陣列40的第一側(cè)44的入口43和處于陣列第二側(cè)48的出口46。流體通道可以由波浪形的或者微結(jié)構(gòu)化的層50和蓋層52限定。具有特定斷面形狀的層50可以與蓋層52在一個或者多個峰或者谷處相結(jié)合。通過層疊多層的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和平面構(gòu)件，可以獲得微通道排列。流體通道往往具有高的縱橫比，并且膜層優(yōu)選帶有電荷，以提供具有良好的捕獲效率的制品40。陣列40的從第一側(cè)44到第二側(cè)48的壓降是很小的。陣列的多個層中的至少一層包括駐極體過濾介質(zhì)。非纖維駐極體制品的實例被公開于美國專利6,7532,889(Insley等人)、6，280，824(Insley等人)、4，016，375(VanTurnout)和2，204，705(Rutherford)中?，F(xiàn)在將通過下面的實例描述本發(fā)明。除非另外指明，否則所有百分比均按重量計。實例領(lǐng)H式方法實例中使用的測試方法包括如下那些。有效纖維直徑有效幾何纖維直徑根據(jù)在Davies，C.N.在1952年的機械工程學(xué)會(位于倫敦)的會干UIB(InstitutionofMechanicalEngineers,London,Proceedings1B，1952)中的"氣載塵埃和顆粒的分離"("TheS印arationofAirborneDustandParticles")中闡述的方法來估算。鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)的初始滲透率和壓降的測試方法采用TS工8130自動過濾測試儀(其利用鄰苯二甲酸二辛酯作為檢測氣溶膠，并使用測定過濾器兩側(cè)壓降(DP-mmH20)的MKS壓強傳感器)，來評價吹制微纖維網(wǎng)的過濾性能。通過迫使?jié)舛葹?0mg/m3到140mg/V的、直徑為0.3微米的鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)顆粒(其是利用具有四噴嘴的TSINo.212型噴霧器和30psi的清潔空氣來產(chǎn)生的)以42.5L/min的流速(6.9cm/s的表面速度)通過直徑為4.5英寸的過濾介質(zhì)樣品，來確定D0P的初始滲透率。將樣品暴露于D0P氣溶膠中30秒，直到讀數(shù)穩(wěn)定為止。利用光學(xué)散射腔(TPA-8F型百分比滲透率計，得自空氣技術(shù)公司(AirTechniquesInc.))來測定滲透率。利用電子壓力計在流速為42.5L/min(6.9cm/sec的表面速度)的條件下測量樣品的壓降。壓降以毫米水柱("mmH20")為單位記錄。采用DOP滲透率和壓降，通過如下公式由DOP滲透率的自然對數(shù)(In)值來計算品質(zhì)因數(shù)"QF":QF[l/mmH。0]DOP滲透率(％)100壓降[mmH20]初始QF越高，表示初始過濾性能越好。降低的QF實際上與過濾性能的下降相關(guān)。DOP負載量的測試方法采用與D0P滲透率和壓降測試中相同的測試設(shè)備來確定DOP負載量。將測試樣品稱重，然后將其暴露于DOP氣溶膠中至少45min，以提供至少約130mg的最小暴露量。在整個測試過程中，以至少每分鐘一次的頻率測量DOP滲透率和壓降。針對每一個測量間隔，由測量的滲透率、過濾器網(wǎng)的質(zhì)量和在暴露過程中在過濾器網(wǎng)上收集的DOP的總質(zhì)量("DOP皿量")，來計算所收集的DOP的質(zhì)量。表面電勢的測試方法利用isoprobe170-3型靜電計(得自紐約的馬洛電子公司，MonroeElectronicsInc.(Lyndonville，NewYork))，在與接i也面相距約3腿的條件下，測量膜表面的電勢。加速老化條件將樣品置于烘箱中，在71。C下放置三天，然后取出。300'C下的熱重分析法(TGA)利用DuPont2000操作系統(tǒng)，在氮氣條件下，將10-15mg的樣品加入TA熱重分析單元(來自特拉華州的紐卡斯?fàn)柺械腡A儀器公司，TAInstruments,Inc.,NewCastle，Delaware)中，以測i式其熱禾急定性。起始溫度為室溫，并且最終溫度為60(TC，采用1(TC/min的升溫速率。實例1制備化合物I向裝有回流冷凝器和磁力攪拌器的250mL的單頸圓底燒瓶中加入萘-2，6-二甲酸(10.00g)、亞硫酰氯(16.00g)和氯仿(86mL)。將混合物在回流條件下攪拌和加熱8小時。將透明溶液冷卻到室溫，并且在氮氣流下蒸發(fā)除去溶劑。將所得固體懸浮在75ml的己垸中，并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸干，得到11.71克二?；龋錇榫哂腥缦陆Y(jié)構(gòu)的黃色結(jié)晶固體，該結(jié)構(gòu)通過紅外光譜分析而確認。向制備的化合物I(11.71g)中添加硬脂醇(26.27g)，并且將內(nèi)容物在磁力攪拌下加熱到80°C。在5小時之后，將透明的熔融產(chǎn)物冷卻到室溫。然后將固體粗產(chǎn)物用異丙醇(350mL)重結(jié)晶，將結(jié)晶固體收集在布氏漏斗中，用甲醇洗滌，空氣干燥，然后在真空烘箱中干燥整夜(在1托和4(TC的條件下)。產(chǎn)量為29.6g(B口，75%的收率)。產(chǎn)物(即2，6-萘二甲酸二硬脂醇酯)的結(jié)構(gòu)被確定為并且通過紅外光譜分析而確認。實例2向裝有機械攪拌器的500mL樹脂燒瓶中添加萘-2，6-二甲酸二甲酯(23.77g)和硬脂胺(55.09g)。將混合物攪拌并在210°C下加熱5K小時。將所得粗產(chǎn)物冷卻到室溫，并且用二甲苯(350mL)重結(jié)晶。將所得稠漿料用異丙醇(350mL)稀釋，收集在布氏漏斗中，并用異丙醇洗滌。將固體產(chǎn)物在真空烘箱中(在1托和4(TC的條件下)干燥整夜。白色結(jié)晶產(chǎn)物的產(chǎn)量為48.3g(g卩，69%的收率)。產(chǎn)物(即2，6-萘二甲酰二硬脂胺)的結(jié)構(gòu)被確定為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>并且通過紅外光譜分析而確認。對照物和實例3-7吹制微纖維網(wǎng)(BMF)的制備BMF網(wǎng)通過如下方式制備使用布拉本德儀器公司(BrabenderInstruments,Inc.)的Brabender-Killion錐形雙螺桿擠出機，在速率為約3.2kg/小時到約4.5kg/小時(7-10lb/小時)、擠出溫度為約280°C到約30(TC的條件下操作，如化學(xué)工業(yè)工程期刊的48巻，第1342-1346頁中的Wente，VanA.的"超細熱塑性纖維"所述，將熱塑性共混物擠出。熱塑性共混物包含EXXON3505聚丙烯作為基礎(chǔ)聚合物，并包含1重量％的表1所列添加劑中的一種。所得纖維網(wǎng)具有7|im到8!im的有效纖維直徑，具有46克每平方米(g/m2)到54g/m2，或者從60g/m2到70g/m2的單位重量。下面的表1中說明了各個纖維網(wǎng)實際的有效纖維直徑和單位重對照纖維網(wǎng)具有60g/m2的單位重量。水力充電方法如上所述制備的BMF纖維網(wǎng)通過如下方式充電將氣溶膠射流和具有從6到7的pH值的水流在噴嘴壓力為100磅/平方英寸(psig)的條件下導(dǎo)向BMF纖維網(wǎng)。將纖維網(wǎng)置于以約1英寸/秒的速率通過射流的帶上。噴出的水通過介質(zhì)下方的真空噴嘴被迅速去除。在空氣和收集器這兩側(cè)都用水噴射纖維網(wǎng)。在測試過濾效率之前，可以將樣品干燥2小時到6小時。然后根據(jù)鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)初始滲透率和壓降的測試方法，對經(jīng)水力充電的纖維網(wǎng)進行測試。在下面的表中，結(jié)果分別被記錄為Q。和壓降。使一組所得的經(jīng)水力充電的纖維網(wǎng)經(jīng)受加速老化條件，然后根據(jù)鄰苯二甲酸二辛酯初始滲透率的測試方法進行測試。在下面的表中結(jié)果被記錄為Q"<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>其他實施例也落入權(quán)利要求的范圍中。除非另外定義，否則本文中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常的理解相同的含義。上面引述的所有出版物、專利申請、專利和其它參考文獻通過引用的方式被整體包括在本文件中。在相沖突的情況下，以本說明書(包括定義在內(nèi))為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種包含纖維網(wǎng)的駐極體過濾介質(zhì)，所述纖維網(wǎng)包含纖維，所述纖維包含熱塑性樹脂，以及由下式表示的化合物Y2-A(R1)n-Y1(I)其中，A為苯、萘或蒽，Y1和Y2各自獨立地為R2-R3，R2為酯連接基團或酰胺連接基團，R3為具有10-22個碳原子的直鏈烷基，R1為R2-R3，其中R2和R3各自獨立地如以上所定義，以及當(dāng)A為苯時，n為0到4，當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中A為苯。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中R2為一CONH、一NHCO、一OCO或一COO。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中R3為具有12-22個碳原子的烷基。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中n為1。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中n為1，并且R1、Y1和Y2彼此位于間位。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中n為0，并且Y'和Y2彼此位于對位。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中A為萘。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中W為一CONH—、一麗CO-、一0C0—或一C00—。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中13為具有12-22個碳原子的垸基。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中n為0，Y1位于萘的2位，Y2位于萘的6位。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中n為l。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中所述由式(I)表示的化合物選自由如下化合物組成的組苯-1，3，5-三甲酰三-十八烷基胺；二硬脂酰對苯二胺；2,6-萘二甲酸二硬脂醇酯；以及2，6-萘二甲酰二硬脂胺。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中所述熱塑性樹脂選自由聚碳酸酯、聚烯烴、聚酯、鹵代乙烯基聚合物、聚苯乙烯、或它們的組合組成的組。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中所述熱塑性樹脂選自由聚丙烯、聚(4-甲基-l-戊烯)、或它們的組合組成的組。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)，其中所述纖維包括熔噴微纖維。17.—種空氣過濾器，其包含根據(jù)權(quán)利要求l所述的駐極體過濾介質(zhì)。18.—種呼吸器，其包括至少一個含有根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)的過濾介質(zhì)層。19.一種車輛通風(fēng)系統(tǒng)，其包括至少一個含有根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐極體過濾介質(zhì)的過濾介質(zhì)層。20.—種防粘表面，其包含熱塑性樹脂；以及由下式表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，A為苯、萘或蒽，Y'和Y2各自獨立地為R2-R3，R2為酯連接基團或者酰胺連接基團，R3為具有10-22個碳原子的直鏈垸基，R'為R2-R3，其中R2和R3各自獨立地如以上所定義，以及當(dāng)A為苯時，n為0到4，當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防粘表面，該防粘表面為自支撐膜的形式。22.—種壓敏膠帶，其包括基材，具有根據(jù)權(quán)利要求20所述的防粘表面；以及設(shè)置在所述基材上的壓敏膠粘劑組合物。23.—種熱塑性組合物，其包含熱塑性樹脂；以及由下式表示的化合物Y2-A(R1、-Y1(I)其中，A為苯、萘或蒽，Y'和Y2各自獨立地為R2-R3，R2為酯連接基團或者酰胺連接基團，R3為具有10-22個碳原子的直鏈烷基，R'為R2-R3，其中R2和R3各自獨立地如以上所定義，以及當(dāng)A為苯時，n為0到4，當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。24.—種制造纖維駐極體網(wǎng)的方法，所述方法包括由根據(jù)權(quán)利要求23所述的熱塑性組合物形成包含非導(dǎo)電熱塑性纖維的纖維網(wǎng)；以及對所述纖維網(wǎng)充電，以便為所述纖維網(wǎng)提供過濾增強性的駐極體電荷。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述充電步驟包括使所述纖維網(wǎng)與水接觸并干燥，以賦予其電荷。26.—種制造防粘表面的方法，所述方法包括將根據(jù)權(quán)利要求23所述的組合物形成膜。27.—種由下式表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中A為萘或蒽，Y'和Y2各自獨立地為R2-R3，R2為酯或者酰胺，R3為具有10-22個碳原子的垸基，W為R2-R3，其中W和R3各自獨立地如以上所定義，以及當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，其中A為萘。29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，其中R2為一CONH—、一NHCO—、一0C0—或一C00"-。30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，其中R3為具有12-22個碳原子的烷基°31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，其中n為0，Y1位于萘的2位，Y2位于萘的6位。32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，其中n為1。33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，其中A為蒽。34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，該化合物具有由式IIa表示的結(jié)構(gòu)ou(IIa)。35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的化合物，該化合物具有由式IIb表示的結(jié)構(gòu)OFT"Tvv0(lib)。36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的由式(I)表示的化合物，該化合物選自由2，6-萘二甲酸二硬脂醇酯和2，6-萘二甲酰二硬脂胺組成的組。37.—種由下式表示的化合物Y2-A(Wh-Y1(III)其中A為苯，Y'和Y2各自獨立地為R2-R3，R2為酯或者酰胺，R3為具有10-22個碳原子的垸基，W為R2-R3，其中R，PR3各自獨立地如以上所定義，至少一個R1位于Yi和Y2中至少一者的間位，以及n為1至U4。NIH全文摘要本發(fā)明涉及一種駐極體過濾介質(zhì)，該過濾介質(zhì)包含熱塑性樹脂和由式Y(jié)²-A(R¹)_n-Y¹表示的化合物，其中A為苯、萘或蒽，Y¹和Y²各自獨立地為R²-R³，R²為酯連接基團或酰胺連接基團，R³為具有10到22個碳原子的烷基，R¹為R²-R³，其中R²和R³各自獨立地如以上所定義，并且當(dāng)A為苯時，n為0到4，當(dāng)A為萘?xí)r，n為0到6，以及當(dāng)A為蒽時，n為0到8。文檔編號B01D39/00GK101374583SQ200780003683公開日2009年2月25日申請日期2007年1月19日優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日發(fā)明者卡爾·E·本森,拉胡爾·R·沙阿,查爾斯·M·利爾申請人:3M創(chuàng)新有限公司