芳族聚酰胺纸层压材料的制造方法技术

一种层压材料的生产方法，该层压材料按顺序包含：　　　　一层芳族聚酰胺纸，　　　　一层聚合物，和　　　　一层芳族聚酰胺纸，　　　　该方法包括下述步骤：　　　　ａ）在两个辊之间压延一种芳族聚酰胺纸，这两个辊的温差至少２０℃，其中暴露于较低辊温度的纸表面的孔比暴露于较高辊温度的相反表面的孔多，　　　　ｂ）在两个辊之间压延一种芳族聚酰胺纸，这两个辊的温差至少２０℃，其中暴露于较低辊温度的纸表面的孔比暴露于较高辊温度的相反表面的孔多，　　　　ｃ）将聚合物贴合到得自步骤ａ）的芳族聚酰胺纸的较多孔表面上，以及　　　　ｄ）把得自步骤ｂ）的芳族聚酰胺纸层压到该聚合物上，其中芳族聚酰胺纸的较多孔表面与该聚合物接触。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有芳族聚酰胺纸和聚合物层的改进层压材料的制造方法，优选地，涉及一种用一层聚合物分隔的两层芳族聚酰胺纸的层压材料的制造方法。
技术介绍
日本专利公开8-99389公开了采用压延和快速冷却形成层压材料的方法制造间-芳族聚酰胺纸和聚酯薄膜的层压片材。英国专利1486372公开了一种与不同人造短纤维掺合物非织造纤维网粘着的金属层，这些纤维已压实并用成膜高分子聚合物粘结剂材料基料保持在一起。Hendren等人的US 5320892公开了一种用于蜂巢结构的层压材料，这些结构由含有聚(间苯二甲酰间苯二胺)纤条体的芯和聚(间苯二甲酰间苯二胺)絮状物和纤条体的外层构成。Ootuka等人的US 5948543公开了使用树脂粘结剂将对-芳族聚酰胺和间-芳族聚酰胺纤维粘结而制成芳族聚酰胺纤维非织造织物的层压基础材料。由一层或多层芳族聚酰胺片材或纸和一层或多层聚酯聚合物制成的层压材料用于变压器，其中这种层压材料用作电介质绝缘材料。对这种层压材料内粘合性或这样一些层压材料的撕裂或断裂伸长率性能所作的任何改进都是人们所希望的。
技术实现思路
本专利技术涉及一种层压材料的生产方法，该层压材料按顺序包含一层芳族聚酰胺纸、一层聚合物和一层芳族聚酰胺纸，该方法包括下述步骤a)在两个辊之间压延一种芳族聚酰胺纸，这两个辊的温差至少20℃，其中暴露于较低辊温度的纸表面的孔比暴露于较高辊温度的相反表面的孔多，b)在两个辊之间压延一种芳族聚酰胺纸，这两个辊的温差至少20℃，其中暴露于较低辊温度的纸表面的孔比暴露于较高辊温度的相反表面的孔多，c)将聚合物贴合到得自步骤a)的芳族聚酰胺纸的较多孔的表面上，以及d)把得自步骤b)的芳族聚酰胺纸层压到该聚合物上，其中芳族聚酰胺纸的较多孔的表面与该聚合物接触。本专利技术的另一个具体实施方案涉及一种层压材料的生产方法，该层压材料按顺序含有一层芳族聚酰胺纸和一层聚合物，该方法包括下述步骤a)在两个辊之间压延一种芳族聚酰胺纸，这两个辊的温差至少20℃，其中暴露于较低辊温度的纸表面的孔比暴露于较高辊温度的相反表面的孔多，b)将聚合物贴合到压延芳族聚酰胺纸的较多孔的表面上。本专利技术其它具体实施方案涉及一种层压材料的生产方法，其中两个压延辊的温差是至少50℃，优选地至少100℃。本专利技术的详细描述本专利技术的原料是一种芳族聚酰胺纸。在这里使用的术语纸用其标准意义，可以采用通常的制纸工艺和设备与方法生产纸。芳族聚酰胺纤维材料，即纤条体和短纤维可以一起制成浆，形成一种混合物，它再转化成纸，例如使用Fourdrinier机或使用有成筛的手抄纸模具用手转化成纸。有关将芳族聚酰胺制成纸的方法可以参看Gross的US 3756 908和Hesler等人的US 5 026 456。芳族聚酰胺纸的厚度不是关键，取决于最后使用的层压材料以及在最后层压材料中使用的芳族聚酰胺层数。尽管本专利技术可以使用两层，即一层芳族聚酰胺和一层聚合物层，但优选地使用三层，即两层芳族聚酰胺纸和一层聚合物，应该理解在最后物品中可能有的层数或其它材料没有任何上限。为了说明起见，可以制成五层层压材料，即第一芳族聚酰胺纸层、第一聚合物层、中间纸层或第二聚合物层、第三聚合物层和第二芳族聚酰胺纸层。这些芳族聚酰胺层、中间层和聚合物层可以有不同的组成。在这里使用的术语芳族聚酰胺系指聚酰胺，其中至少85％酰胺(-CONH-)键是直接与两个芳族环连接。可以随芳族聚酰胺使用添加剂，可以将高达10重量％其它聚合物材料与这种芳族聚酰胺掺合，或可以使用用高达10重量％其它二胺取代该芳族聚酰胺二胺的共聚合物，或可以使用用高达10重量％其它二酰基氯取代该芳族聚酰胺二酰基氯的共聚合物。在实施本专利技术时，最常使用的芳族聚酰胺是聚(对苯二甲酰对苯二胺)和聚(间苯二甲酰间苯二胺)，而聚(间苯二甲酰间苯二胺)是优选的芳族聚酰胺。可以在两个具有加热压延辊之间压延芳族聚酰胺纸，而这些辊高的温度和压力提高了这种纸非粘结强度。采用这种方式压延芳族聚酰胺纸也减少了纸的孔隙率，还认为这样造成层压材料中纸与聚合物层的粘合作用较差。层粘合良好对于避免电绝缘层压材料在使用时分层是非常重要的。本专利技术采用压延方法解决了芳族聚酰胺纸的这个粘合问题，该方法允许芳族聚酰胺纸的每个相反表面孔隙率不一样。在生产本专利技术的一种层压材料时，首先压延两层芳族聚酰胺纸，然后使用一层聚合物内层进行层压。由于这种纸的表面有一定的孔隙度，所以并不认为这类聚合物层对本专利技术来说是关键的。尽管可以使用热塑性和热固性聚合物，但在层压操作高温下有一定流动程度的热塑性聚合物是优选的。另外，在层压时使用热塑性聚合物易于贴合，因为在层压期间或之前它们能以液体形式贴合到芳族聚酰胺纸表面上。但是，也可以使用包括例如具有热塑性或热固性特性的预成型聚合物层。预成型层从其形成起一般都具有记忆，这可能对层压材料的机械性能有负面影响，因此最好使用液体聚合物。本专利技术中贴合到这种芳族聚酰胺纸上的优选聚合物是聚酯，特别是聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)。使用的PET可以包括多种共聚单体，其中包括二甘醇、环己烷二甲醇、聚(乙二醇)、戊二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸等。除了这些共聚单体外，可以使用支化剂，像均苯三酸、苯均四酸、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷和季戊四醇。采用已知的聚合技术，使用对苯二甲酸或其低级烷基酯(例如对苯二甲酸二甲酯)和乙二醇或这些化合物的掺合物或混合物可以得到PET。在本专利技术中，可使用的一般聚合物还包括聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二酸丁二酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和芳族液晶聚酯，或这些化合物中的任何化合物混合物或掺合物。在芳族聚酰胺纸压延时，还应进一步懂得这种压延辊对纸的压力并不关键。更高的辊压力一般会造成整个物品更密实。希望的稠密程度将取决于所选择的芳族聚酰胺以及最后层压材料的终端应用。但是，在本专利技术中，在将芳族聚酰胺纸制成层压材料而使两个压延辊保持在不同的温度时，有其临界性。应该理解到，在本专利技术使用的两个辊之间压延这些纸系指，在具有不同温度的加热辊之间采用单个压延步骤可以生产出这些纸，或采用首先在一个温度压延片材的一个表面，然后在第二个温度压延相对的面，这样也可以生产出这些纸。这种温差可直接造成芳族聚酰胺纸相反表面的孔隙率不同。温差至少20℃对获得本专利技术的优点是必不可少的。更优选的温差应是至少50℃，在许多情况下应是至少100℃。两个辊的温度应取决于生产最后层压材料所使用的一种芳族聚酰胺或多种芳族聚酰胺。尽管在许多情况下可以使用同样的芳族聚酰胺生产层压材料两个外表面，但不同的芳族聚酰胺也适合于这些外表面。选择芳族聚酰胺应取决于层压材料的最后用途。为了说明，显而易见的是，这些层压材料表面的特性将有助于规定在压延纸的过程中的温度和温差。如果需要芳族聚酰胺纸的外表面比较致密，则在压延时，施加在接触这个表面的辊的温度较高。应理解到，加热辊的温度可以低于纸中芳族聚酰胺组分的玻璃化温度。但是，在一种优选方式中，至少一个加热辊的温度应在芳族聚酰胺组分的玻璃化温度附近或高于这个温度。在下面实施例中，所有的份和百分数都是以重量表示的，度都是以摄氏度表示的，除非另外指出。根据ASTM D1004通过断裂伸长率测定了初始撕裂强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·考卡，D·W·安德森，M·J·布朗，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：