[發(fā)明專利]微孔基材上的多功能涂層

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680024853.2
• 申請日: 2006-05-25
• 公開（公告）號: CN101218013A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·弗里斯;M·K·南迪
• 申請（專利權(quán)）人: 戈爾企業(yè)控股股份有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/36
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陳哲鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及其上具有多功能涂層的微孔基材。

背景技術(shù)

經(jīng)涂布的微孔基材被使用在許多應(yīng)用方面，它既具有微孔基材的性能優(yōu)點，同時又具有涂料的多功能優(yōu)點，從而被使用在各種應(yīng)用方面。

特別有價值的基材是聚四氟乙烯(“PTFE”)和微孔聚四氟乙烯。由于PTFE的固有疏水性，當(dāng)其為防水產(chǎn)品(如雨衣)形式時，這些材料的膜狀物是特別有價值的。膨脹的微孔、不透液體的聚四氟乙烯材料可購自W.L.戈爾聯(lián)合有限公司(W.L.Gore?and?Associates，Inc.)，其注冊商標為GORE-TEX，膨脹型PTFE產(chǎn)品也可購自其它的供應(yīng)商，所述這些材料和產(chǎn)品是特別適用于所述目的。膨脹型PTFE材料是不透液體的，但允許水蒸汽(如汗液)通過。聚氨酯和其它的聚合物也已用于上述目的。

美國專利第4194041號揭示了在微孔聚合物上使用一種附加的涂層，這是基于一種薄的、不可透氣的涂層，由聚醚型聚氨酯或聚全氟磺酸構(gòu)成，其可通過擴散傳遞水蒸汽分子。薄的涂層完全填充了微孔結(jié)構(gòu)中至少一部分微孔。薄的涂層用作減少表面活性劑和污染物質(zhì)透過聚合物而發(fā)散。由于聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在微孔結(jié)構(gòu)上的該整體涂層顯示出水分子通過聚合物材料的高遷移性(對水蒸汽的高滲透性)。

適用于微孔低表面能材料的涂層是在本技術(shù)領(lǐng)域中所揭示的，其中許多涂層依賴于溶劑，以潤濕所需的基材。例如，EP?0581168(三菱(Mitsubishi))揭示了使用甲基丙烯酸全氟烷酯和丙烯酸全氟烷基乙酯涂布多孔性聚乙烯膜和聚丙烯膜，其中經(jīng)涂布的基材與聚烯烴多孔膜的表面保持物理接觸。為了制造這些經(jīng)涂布的多孔膜，將含氟單體或含氟單體和交鏈單體，連同聚合引發(fā)劑一起溶于合適的溶劑中制成溶液。例如，所述溶液通常可含有約15重量％的單體和85重量％的丙酮。將溶劑型溶液涂布在多孔基材上，涂布后溶劑被蒸發(fā)除去。

也有報導(dǎo)(WO?92/10532)在類似的富溶劑情況下，使用含有低濃度的無定形含氟聚合物(如濃度低于1.0重量％)的基本上純?nèi)軇┬腿芤禾幚砭酆衔锉砻娴姆椒ā?/p>

在另一個類似方法中，含氟聚合物的溶液也包含在用四氟乙烯的無定形共聚物涂布PTFE的專利中(EP?0561875)。這些情況中的每一種中，在涂布聚結(jié)體的過程中，相當(dāng)量的溶劑的溶劑釋放出來。這些溶劑釋放是成本很高的，而且是對環(huán)境有害的。

美國專利第6228477號教導(dǎo)了一種方法，所述方法用另外一種非潤濕性、水性含氟聚合物分散體，通過使用相當(dāng)比例的異丙醇(“IPA)涂布低表面能的微孔PTFE基材。

美國專利第5460872號(Wu等人)教導(dǎo)了一種方法，所述方法使用含氟表面活性劑，以降低表面能以及與微孔PTFE的接觸角，從而制造經(jīng)均勻涂布的微孔PTFE基材。

其它的專利和公開(例如，WO?91/01791(吉爾曼科學(xué)技術(shù)公司(GelmanSciences?Technololy)；EP?0561277(米利波特(Millipote))/美國專利第5217802號)提出用含氟單體和交聯(lián)劑處理多孔膜。處理后隨之進行聚合。

在WO?92/21715中提出將全氟聚醚與ePTFE結(jié)合使用作為防水罩面層(finish)。此外，美國專利第6676993號教導(dǎo)了一種方法，所述方法使用異丙醇和水的混合物潤濕微孔ePTFE基材，并且在特定的含氟丙烯酸酯被分散在該加入溶劑的溶液中時，可用它涂布在其潤濕的ePTFE表面上。

盡管粒子通常結(jié)合入ePTFE結(jié)構(gòu)中，它們沒有結(jié)合涂層中，這將粒子有效地結(jié)合到微孔結(jié)構(gòu)的孔壁上。例如，美國專利第579742號教導(dǎo)使其在ePTFE薄膜的結(jié)點和原纖中網(wǎng)絡(luò)化的碳粒子用作萃取介質(zhì)。歐洲專利第EP0528998?B1號教導(dǎo)在ePTFE基體中治療微球的機械夾帶是作為一種以牙周貼片給藥治療的方式。

迄今為止，微孔基材的涂布工藝的注意力集中于將簡單均勻的材料沉積在微孔基材的微孔結(jié)構(gòu)上。溶劑潤濕系統(tǒng)和含水的潤濕系統(tǒng)(例如，美國專利第6,228,477號等所揭示的)與添加劑或復(fù)合添加劑是不相容的。具體地說，這些潤濕系統(tǒng)與分離的、獨特的疏油性單體、聚合物或乳液是相容的。所述涂布工藝需要增加適應(yīng)性，使其具有雙功能性或多功能，從而在低表面能的微孔基材上形成簡單的保形涂層且不會阻塞基材的微孔。

發(fā)明概述

本發(fā)明通過在微孔基材(例如低表面能微孔基材)上形成簡單的保形涂層，使襯底的微孔材料具有多功能性，同時在至少一部分的微孔基材內(nèi)保持多孔性，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。

附圖的簡要說明

圖1是經(jīng)涂布的微孔聚合物層的截面示意圖。