[发明专利]具有苯甲酸盐电荷增强添加剂的驻极体料片

说明书

本发明公开了包含热塑性树脂和电荷增强添加剂的驻极体料片。该电荷增强添加剂是取代的或未取代的苯甲酸盐。该取代的苯甲酸盐被羟基基团取代。该取代的苯甲酸盐可具有二价金属抗衡阳离子。

技术领域

本公开涉及含有电荷增强添加剂的驻极体料片及其用途，所述驻极体料片包括非织造纤维料片，诸如非织造热塑性微纤维料片。

背景技术

驻极体是显示具有准永久性电荷的电介质材料。驻极体可用于多种装置，包括例如粘性膜、空气过滤器、过滤面罩和呼吸器，并且可用作诸如麦克风、耳机和静电录音机的电声装置中的静电元件。

可以通过将电荷赋予纤维以形成驻极体材料来改善用于气溶胶过滤的微纤维料片的性能。具体地讲，驻极体在提高气溶胶过滤器的颗粒捕集能力方面是有效的。已知多种方法可在微纤维料片中形成驻极体材料。此类方法包括例如当熔喷纤维从模孔流出并形成纤维时用带电荷粒子诸如电子或离子对其进行轰击。其它方法包括例如在料片形成后使用直流电晕放电使纤维带电，或者使用梳理法和/或行针法(摩擦起电法)使纤维垫带电。另外，描述了一种水射流或水滴流以足以提供过滤性增强的驻极体电荷的压力冲击非织造料片的方法(水充电法)。

发明内容

本公开涉及驻极体料片及其用途，诸如电过滤介质，所述驻极体料片是包含电荷增强添加剂的非织造纤维料片。

在一些实施方案中，驻极体料片包含热塑性树脂和电荷增强添加剂，所述电荷增强添加剂包括取代或未取代的芳族羧酸盐，通常为取代或未取代的苯甲酸盐。这些盐可由如下所示的式1的通式结构描述：

其中基团R¹、R²、R³、R⁴和R⁵独立地包括氢原子、烷基、芳基、取代的烷基或羟基(-OH)基团；并且M是化合价为2的金属离子。

具体实施方式

仍需要具有改善特性的驻极体料片。本公开提出了含有电荷增强添加剂的驻极体料片。这些电荷增强添加剂使驻极体料片可通过多种不同的充电机制(例如摩擦起电、电晕放电、水充电或它们的组合)容易地带上电荷。在一些实施方案中，本公开的驻极体料片能够单独通过电晕放电特别是直流电晕放电进行充电，无需另外的充电机制。

可用于本公开的驻极体料片包括热塑性树脂和电荷增强添加剂的共混物。由此类共混物制备的料片可表现出强于由热塑性树脂单独制备的料片的性能。可用的电荷增强添加剂包括取代或未取代的芳族羧酸盐，特别是取代和未取代的苯甲酸盐。

驻极体料片可为多种形式。例如，料片可为连续或不连续的膜或者纤维料片。纤维料片尤其可用于形成过滤介质。在一些实施方案中，料片为非织造微纤维料片。微纤维的有效直径(或如果通过例如扫描电镜的方法测定，则为平均直径)通常为1微米至100微米，或者更通常为2微米至30微米，并且该微纤维无需具有圆截面。

术语“一个”、“一种”和“该”、“所述”可互换使用，其中“至少一个(种)”意指一个(种)或多个(种)所述要素。

术语“驻极体”是指显示具有准永久性电荷的材料。电荷可以通过X射线放电测试(如实例部分中所述)进行表征；

术语“烷基”是指为烷烃基的一价基团，该烷烃为饱和烃。烷基可为直链的、支链的、环状的或它们的组合，并且通常具有1至20个碳原子。在一些实施方案中，烷基基团含有1至18个、1至12个、1至10个、1至8个、1至6个或1至4个碳原子。烷基的例子包括(但不限于)甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正已基、环己基、正庚基、正辛基和乙基己基。