CN101218013A - 微孔基材上的多功能涂层 - Google Patents

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Abstract

叙述了一种组合物，其中，将涂层提供在微孔基材上，例如低表面能微孔基材，涂层将多功能性提供给初底的微孔材料，同时在至少一部分的微孔基材中仍保持孔隙率。

Description

微孔基材上的多功能涂层
技术领域
本发明涉及其上具有多功能涂层的微孔基材。
背景技术
经涂布的微孔基材被使用在许多应用方面，它既具有微孔基材的性能优点，同时又具有涂料的多功能优点，从而被使用在各种应用方面。
特别有价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，当其为防水产品(如雨衣)形式时，这些材料的膜状物是特别有价值的。膨胀的微孔、不透液体的聚四氟乙烯材料可购自W.L.戈尔联合有限公司(W.L.Gore and Associates，Inc.)，其注册商标为GORE-TEX，膨胀型PTFE产品也可购自其它的供应商，所述这些材料和产品是特别适用于所述目的。膨胀型PTFE材料是不透液体的，但允许水蒸汽(如汗液)通过。聚氨酯和其它的聚合物也已用于上述目的。
美国专利第4194041号揭示了在微孔聚合物上使用一种附加的涂层，这是基于一种薄的、不可透气的涂层，由聚醚型聚氨酯或聚全氟磺酸构成，其可通过扩散传递水蒸汽分子。薄的涂层完全填充了微孔结构中至少一部分微孔。薄的涂层用作减少表面活性剂和污染物质透过聚合物而发散。由于聚合物的化学结构，在微孔结构上的该整体涂层显示出水分子通过聚合物材料的高迁移性(对水蒸汽的高渗透性)。
适用于微孔低表面能材料的涂层是在本技术领域中所揭示的，其中许多涂层依赖于溶剂，以润湿所需的基材。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，其中经涂布的基材与聚烯烃多孔膜的表面保持物理接触。为了制造这些经涂布的多孔膜，将含氟单体或含氟单体和交链单体，连同聚合引发剂一起溶于合适的溶剂中制成溶液。例如，所述溶液通常可含有约15重量％的单体和85重量％的丙酮。将溶剂型溶液涂布在多孔基材上，涂布后溶剂被蒸发除去。
也有报导(WO 92/10532)在类似的富溶剂情况下，使用含有低浓度的无定形含氟聚合物(如浓度低于1.0重量％)的基本上纯溶剂型溶液处理聚合物表面的方法。
在另一个类似方法中，含氟聚合物的溶液也包含在用四氟乙烯的无定形共聚物涂布PTFE的专利中(EP 0561875)。这些情况中的每一种中，在涂布聚结体的过程中，相当量的溶剂的溶剂释放出来。这些溶剂释放是成本很高的，而且是对环境有害的。
美国专利第6228477号教导了一种方法，所述方法用另外一种非润湿性、水性含氟聚合物分散体，通过使用相当比例的异丙醇(“IPA)涂布低表面能的微孔PTFE基材。
美国专利第5460872号(Wu等人)教导了一种方法，所述方法使用含氟表面活性剂，以降低表面能以及与微孔PTFE的接触角，从而制造经均匀涂布的微孔PTFE基材。
其它的专利和公开(例如，WO 91/01791(吉尔曼科学技术公司(GelmanSciences Technololy)；EP 0561277(米利波特(Millipote))/美国专利第5217802号)提出用含氟单体和交联剂处理多孔膜。处理后随之进行聚合。
在WO 92/21715中提出将全氟聚醚与ePTFE结合使用作为防水罩面层(finish)。此外，美国专利第6676993号教导了一种方法，所述方法使用异丙醇和水的混合物润湿微孔ePTFE基材，并且在特定的含氟丙烯酸酯被分散在该加入溶剂的溶液中时，可用它涂布在其润湿的ePTFE表面上。
尽管粒子通常结合入ePTFE结构中，它们没有结合涂层中，这将粒子有效地结合到微孔结构的孔壁上。例如，美国专利第579742号教导使其在ePTFE薄膜的结点和原纤中网络化的碳粒子用作萃取介质。欧洲专利第EP0528998 B1号教导在ePTFE基体中治疗微球的机械夹带是作为一种以牙周贴片给药治疗的方式。
迄今为止，微孔基材的涂布工艺的注意力集中于将简单均匀的材料沉积在微孔基材的微孔结构上。溶剂润湿系统和含水的润湿系统(例如，美国专利第6,228,477号等所揭示的)与添加剂或复合添加剂是不相容的。具体地说，这些润湿系统与分离的、独特的疏油性单体、聚合物或乳液是相容的。所述涂布工艺需要增加适应性，使其具有双功能性或多功能，从而在低表面能的微孔基材上形成简单的保形涂层且不会阻塞基材的微孔。
发明概述
本发明通过在微孔基材(例如低表面能微孔基材)上形成简单的保形涂层，使衬底的微孔材料具有多功能性，同时在至少一部分的微孔基材内保持多孔性，从而克服了现有技术的缺点。
附图的简要说明
图1是经涂布的微孔聚合物层的截面示意图。
图2是在经涂布的膨胀型聚四氟乙烯膜中经涂布原纤的倾斜截面示意图。
图3是在经涂布的膨胀型聚四氟乙烯膜中经涂布原纤的完整截面示意图。
发明的详述
在本发明中制造了经涂布的微孔基材，其中的涂层具有双功能性或更多的功能性。具体地说，多功能涂层包括至少二种添加剂，而每种添加剂至少提供一种功能。在一种实施方式中，第一添加剂可形成薄膜，所述薄膜将第二添加剂包围、包裹或通过其它方式结合到微孔结构。第一添加剂对复合材料提供一些功能性，例如疏水性、亲水性等，而第二添加剂对复合材料提供另外一些功能性。在本发明的另一方面，多功能涂层中混合了第一功能性添加剂以及附加的功能性添加剂，其结果是在微孔基材的多孔表面上形成多功能涂层，所述第一功能性添加剂是例如但不限于表面能改进(如降低等)的聚合物粘结剂。本文中所使用的术语“功能性添加剂”指的是通过改变微孔基材的化学、物理或机械性质，为经涂布的微孔基材赋于另外的功能性的任何添加的材料，这种功能性在无所述功能性添加剂时是不存在的。本发明的一类聚合物粘结剂是含氟聚合物粘结剂，因为它们能被用于改变其它的固有疏水的膨胀型PTFE基材的表面能或湿润特征。令人意想不到的是：在聚合物粘结剂的混合物中可包括附加的功能性添加剂，这样就使所得的经涂布的微孔基材既显示出由含氟聚合物粘结剂引起的表面能变化，又显示出由附加的功能性添加剂引起的第二功能性变化。在本发明中对表面能改变的聚合物粘结剂特别关注的同时，其它的实施方式包括掺入非聚合物粘结剂。在这样的实施方式中，使用非聚合性粘结剂，由在微孔基材的表面掺入了一种以上的功能性添加剂产生多功能性，其中至少一种功能性添加剂也起粘结剂作用。本文所用的术语“粘结剂”是指粘附于或按另一种方式附着于下面的微孔结构的至少一部分上，并有助于保持第二功能性组分。
使用能在微孔结构的表面上产生所需的涂布均匀性的任何方法将本发明的涂层施涂于微孔基材上，并优先不会阻塞微孔基材的微孔的方法。本发明的一个方面，将功能性聚合物粘结剂溶于有机溶剂中，在所述有机溶剂中加入了附加的功能性添加剂，例如粒子。所选用的有机溶剂必需能够润湿微孔基材的表面。然后，将功能性添加剂、溶剂混合物涂布在微孔基材上，并使溶剂蒸发。其中所含的功能性聚合物粘结剂和功能性添加剂粒子沉积在基材表面上，从而产生了所需效果。在这样的多功能涂层中可提供功能的例子包括但不限于：在使用颜料的情况下改变颜色，或在对pH值敏感的材料的情况下改变亲水性，以及在红外线吸收材料的情况下改变红外线反射率。碳粒子在如下应用中特别受到关注，所述应用指需要改变基材的电磁谱响应或其电导率或其热导率。
本发明的关键方面是所制得的微孔基材必需显示多功能性，例如表面能改变聚合物粘结剂的多功能性，以及在光谱响应、电磁响应、或热响应方面变化的多功能性。
本发明的一个重要方面是涂层混合物必需能够润湿被其施涂的基材。在微孔PTFE情况中，涂层混合物通常应具有约30达因/厘米或更小的表面张力。
在本发明的另一种实施方式中，多功能涂层可用水性润湿体系产生。在该实施方式中，聚合物粘结剂和第二功能性添加剂在水性润湿系统中被稳定化，然后被涂布在所需的微孔基材上。用表面添性剂乳化的含有不溶于水的醇(例如，C5-C10线性主链)的水性润湿体系是一种合适的体系。可选用的一种或多种表面活性剂是与添加剂相容的，并且所选用的任何表面活性剂可用于稳定添加剂。水被蒸发，并且在微孔基材的表面上产生多功能涂层。合适的功能性添加剂包括如下这类材料，所述被提供的材料具有适于运输的合适的稳定性，并且是可溶于润湿体系(水或润湿剂)或可分散在润湿体系中。在本发明的一个示例性实施方式中，如果基材是没有固有疏油性的聚合物层，则可以通过将功能性添加剂掺入水性的供应系统给予其疏油性，所述功能性添加剂是疏油性材料。本发明独特的特点是对传统的涂料赋予至关重要的优点，可使本发明适合于容易地在基材的至少一部分孔壁上形成涂层。
在本发明的一个实施方式中，合适的微孔材料可包括：含氟聚合物，例如聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯；聚烯烃，例如聚乙烯或聚丙烯；聚酰胺；聚酯；聚砜；聚醚砜及其组合；聚碳酸酯；聚氨酯等。在需要保持透气性或高的透气性的情况下，本发明应被设计成保持开放的微孔结构，因为堵塞的微孔可损害或严重损害微孔基材的水-蒸汽透过性。于是，在这样的实施方式中，在微孔聚合物中限定空隙的壁优选只具有非常薄的涂层。此外，为保持基材的挠性，在涂布时功能性材料的涂层应充分地薄，从而不会影响基材的挠性。
适合于本发明的常用疏油性功能性添加剂组合物包括疏油性氟碳化合物。例如，氟碳化合物可以是一种含全氟烷基(CF3-(CF2)n)-(其中n≥0)的氟碳化合物。可使用但不限于下列疏油性材料的化合物或种类：
具有CF3侧基的非极性的全氟聚醚，例如Fomblin Y-Ausimont；克瑞托克斯-杜邦(Krytox-DuPont)；
非极性全氟醚与极性单官能全氟聚醚PFPE的混合物(Fomblin and GaldenMF级，购自奥斯芒特(Ausimont))；
极性的不溶于水的PFPE，例如Galden MF，具有磷酸盐、硅烷、或酰胺、端基；
非极性PFPE与甲基丙烯酸氟代烷基酯和丙烯酸氟代烷基酯(作为单体或以聚合物形式)的混合物。
上述化合物也可任选地以水溶液形式或乳液形式通过例如紫外线照射被交联。
也可使用但不限于下列聚合物粒子溶液。
基于PFPE的微乳状液(见EP 0615779，Fomblin Fe 20微孔状液)；
基于硅氧烷和全氟烷基烷基取代的(甲基)丙烯酸酯的共聚物的乳状液(豪伊科斯特(Hoechst))；
基于全氟化或部分氟化的共聚物或三元共聚物的乳液，其中的一个组分至少包含六氟丙烯或全氟烷基乙烯基醚；
基于全氟烷基取代的聚(甲基)丙烯酸酯和共聚物的乳状液(阿撒亥玻璃(Asahi Glass)，伊科斯特，杜邦等公司的产品)
基于全氟烷基取代的聚(甲基)丙烯酸酯和共聚物的微乳状液(WU、美国专利第5539072号；美国专利第5460872号)；
由本发明所提供的多功能材料的浓度可根据所要求的结果而在很大范围内变化。当将疏油性含氟聚合物用作功能性添加剂材料，例如但不限于，具有-(CF2)n)-CF3-侧基的聚合物时，这种类型的功能性材料可赋予聚合物以非常低的表面能数值，于是也赋予聚合物以优良的耐油性和耐水性。代表性的耐油性聚合物可由具有全氟烷基的侧基的有机单体制备。这些包括分子式中具有全氟烷基的端基的丙烯酸氟代烷基酯和甲基丙烯酸氟代烷基酯
Figure S2006800248532D00061
其中，n是1-21的整数，m是1-10的整数，R是H或CH3；含氟烷基芳基氨基甲酸乙酯、含氟烷基烯丙基氨基甲酸乙酯、含氟烷基氨基甲酸乙酯丙烯酸酯；含氟烷基丙烯酰胺；含氟烷基磺酰胺丙烯酸酯等。当需要低表面能涂层时，疏油性材料的浓度，以涂层混合物的总重量为基准，约为1重量％至高达-30重量％时是有效的。当涂布微孔基材时，疏油性功能性材料的浓度，以涂层混合物的总重量为基准，优选约为3重量％至高达约12重量％。
本发明另一个实施方式包括其它的功能性添加剂材料。本发明可用于将颗粒状功能性材料供应给表面，只要所述颗粒能被分散在润湿系统中即可。在某些情况中，将所述颗粒分散在分散剂中，然后分散在润湿体系中可能是有利的。在包含颗粒(例如碳粒)的应用中，其浓度，以混合物的总重量为基准，约为0.1重量％至高达约5重量％，通常是合适的，在此浓度范围可适当地使得附加的功能性添加剂能具有所需要的功能性效果。
本发明任选的功能性材料也可以是溶于本发明的水性润湿体系中的材料，或者是分散在本发明的水性润湿体系中的材料。可用于本发明的溶解性材料的列表包括但不限于：聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、密胺、聚乙烯醇、盐类、以及染料。所列的可用于本发明的可分散性材料包括但不限于：含氟丙烯酸酯、聚苯乙烯、颜料、炭黑、以及氧化铝。对这些可分散材料的一个要求是其粒度足够小，以使其实际上能进入被其施涂的微孔基材的微孔中。当微孔基材是固有性疏水的，这样的涂层能够将微孔基材的表面特性从疏水性改变为亲水性。
在本发明的另一个实施方式中，许多功能可结合在低表面能微孔基材中。功能性添加剂的一些例子包括但不限于可提供如下性质变化的功能性添加剂：吸水性、疏水性、疏油性，光屏蔽性、变色性、阻燃性、阻火性、抗菌性、抗静电性、弹性、红外线和近红外线吸收性、紫外线吸收性、催化性、光催化性、生物相容器、以及治疗剂的受控释放性。本发明的一个主要方面是在所述涂布系统中提供二种或更多种的这些功能性的能力。
为了实施上述实施方式中的一些，能够结合在这些本发明构建物中的功能性添加剂包括但不限于：碳、金属、金属氧化物(例如TiO2)、含氟聚合物、丙烯酸酯、聚丙烯酯、肝素、苄氯菊酯、氧化铈、二苯酮、钠米粒子、碳纳米管、量子点、硒化镉、硒化铅、染料和颜料、锑掺杂的氧化铟锡。
本发明的其它有用的变换形式也包括在具有通过单次涂布后提供给基材的多功能单一涂层的经涂布的微孔基材的范围。本发明的另一个优点是：能被用于在单一微孔基材的提供酸性和碱性的反应性。此外，由于一些粒子的加入可减小微孔基材的水进入压力，本发明提供了一种方法，所述方法保持或甚至增强了微孔基材的耐水性，并且同时还提供了附加的功能性添加剂或粒子的功能性。受到关注的附加的功能性添加剂包括但不限于：金属，例如银；金属碳酸盐，例如碳酸铜或碳酸锌；金属氧化物，例如氧化亚铜或氧化钼；或有机材料，例如三亚乙基二胺。
定义
就本申请的目的而言，除非另行指出，下列术语被认为具有以下所示的含意。
“可透气的”是指：在用下述的Gurley测试法测定时观察到气流。本领域的技术人员能够理解，一种可透气的材料也是可透水蒸气的。
“不透气性”是指：在用下述的Gurley测试法测定时至少有二分钟没有观察到气流。
“亲水性”材料是指：在液态水处在小于或等于1.0psi的压力时，在孔内成为被液态水所充满的多孔材料。
“微孔”术语被用于表示：由产生从层的一个表面向该层的相反表面延伸的通道的互连微孔所组成的连续材料层。
“疏油性”是指：当用疏油(Oil Repellency)测试法测试时，一种具有1或更高的疏油性等级的材料。
“涂层”是指：在至少一部分的基材上存在的材料。
“保形涂层”是指：与其下面的基材的构形相匹配或相符合的涂层。
测试方法
透气性/不透气性-Gurley数测试
按照如下方式测得Gurley数：
用W.&L.E.戈雷和散斯(W.&L.E.Gurley&Sons.)制造的Gurley透气度测定仪(ASTM)D726-58)测定试样对气流的阻力。测定的结果用Gurley数报导，Gurley数是指：在水的压降为1.215kN/m2时，100立方厘米的空气通过6.54平方厘米的试样时所需时间(以秒表示)。如果在120秒的时间间隔内没有观察到空气通过，则材料是不可透气的。
疏油性测试
在这些测式中，当测试薄膜复合材料时，用AATCC测试法118-1983测定疏油性等级。当测试复合材料的两侧时，所测得的薄膜复合材料的疏油性等级是低于2。疏油性等级数越高，疏油性越好。疏油性等级数优选大于1，更优选为2或更高，再进一步优选为4或更高。
当测试薄膜复合材料和织物的层压材料时，测试可按照如下进行改进。将三滴测试油置于织物表面。将玻璃板直接置于油滴的顶端上。三分钟后，检验层压材料的反面侧，观察由于测试油的渗盘或油污所显示出来的外观上变化。层压材料的疏油性等级相当于最高数值，这时油不能润湿通过层压材料，或不会引起来自接触油的反面侧的看得见的油污。疏油性等级数越高，疏油性越好。疏油性的等级数优选大于1，更优选为2或更高，再进一步优选为4或更高，最优选为6或更高。
对可见光谱和近红外光谱的平均反射率测试
用分光光度计(Data Color(CS-5)(可测定在波长为400-1100nm或更大处的反射率)在波长为400-1100nm范围内以20nm的间隔，并用硫酸钡标准液为标样，测得在试样的技术面(即，织物、层压材料、或复合材料的隐蔽(camouflaged)打印侧)上的光谱反射率数据。光谱带宽在波长860nm时被设置在小于26nm。反射率的测定是用单色光模式的操作来进行的。
试样作为单一层进行测试，它具有六层相同的织物层和遮光层作背衬。测试至少是在二个不同区域进行，并且将测得的数据取平均值。测试区被选择在离试样边缘至少6英寸处。用所配置的反射镜组件从离法线不超过10度的角度观察试样。
设备：分光光度计的测光精确度在1％的范围内，并且其波长精确度在2nm范围内。用于色度测试装置的标准小孔的孔径对于森林和沙漠伪装为1.0～1.25英寸，对于通用(Universal伪装)，MARPAT林地(MARPAT Woodland)和MARPAT荒漠(MARPAT Desert)为0.3725英寸。在四种或更多种波长处，其光谱反射率的数值降落在MIL-DTL-31011A、MIL-DTL-31011B、或MIL-PRF-32142所规定的范围外的任何色度被认为测试失败。
对于特定的波长范围，除非另外说明，其测试结果用平均反射率来表示。
实施例
实施例1
实施例1用来说明：可制得低表面能微孔基材，使其具有疏油性、可透气性、近红外线抑制性。使用氟碳聚合物粘结剂和润湿剂、用炭黑(Vulcan XC72，购自美国麻萨诸塞州波士顿的卡波特有限公司(Cabot Corporation))涂布0.001英寸厚的ePTFE微孔薄膜(0.21μm标称孔径，20g/m2质量，购自W.L.戈尔联合有限公司(W.L.Gore and Associates，Inc.))。粘结剂体系是通过将2.6g Witcolate ES2(30％溶液)(购自美国密苏里州米德伯瑞(Middlebury)的维特空化学品/克朗普顿有限公司(Witco Chemicals/crompton Corporation))/1.2g 1-己醇(购自美国密苏里州圣路易斯的西格马-阿尔德瑞奇化学品有限公司(Sigma-aldrich ChemicalCorporation))、以及3.0g含氟聚合物(AG 8025，购自日本的阿撒亥玻璃(AsahiGlass))在13.2g去离子水中混合配制成的。将0.015g炭黑加入到粘结剂系统中。混合物超声处理一分钟。使用辊将混合物手工涂布成膜上，涂布量大致为3g/m2。涂布的膜在195℃固化2.5分钟。
所制得的ePTFE微孔膨胀基材的Gurley数约为29秒-49秒，水蒸气透过率约为45942g/m2(24小时)。疏油性等级为8。并且本实施例给出了在720nm～1100nm的近红外线波长范围内的平均反射率，这与只有疏油性的单功能性对照试样的平均反射率相比，基本上是减小的。很清楚，本实施例显示：多功能性涂层体系如何可用于制造具有多功能的可透气的微孔基材。
对照例A
除了在氟碳聚合物粘结剂和润湿剂中不含有碳以外，用类似于实施例1的方法制备对照例A中的ePTFE微孔性基材。在720～1100nm波长范围内测定构建物的平均反射率。其结果见表1中“对照物A”。
表1
    试样编号 试样 碳％ 平均反射率(720nm～1000nm)
    对照物A 氟碳涂布的ePTFE 0 83.3
    1 氟碳/碳涂布的ePTFE 0.075 26.8
实施例2
为了说明本发明能提供各种美学上的色泽和疏油性(实施例2)，制备以下组分的组合物：1.5g Witcolate ES-2(维特空化学品有限公司(Witco ChemicalCo.))、0.6g 1-己醇、6.7g去离子水、1.5g AG 8025(阿撒亥玻璃有限公司(AsahiGlass Co.Ltd.))、以及0.2g蓝色染料(泰克提尔顿蓝(Techtilon Blue))。这些组分加入的顺序如下：水、表面活性剂。以及醇。向所述的水性体系加入剩余的功能性添加剂。所述水性体系通过在环境条件下震摇约一分钟进行混合。所述含水混合物被施涂在20g/m2的ePTFE膜的一侧。该含水混合物在一秒钟内润湿ePTFE基材。经涂布的膜在190℃的实验室烘箱内固化二分钟。结果制得可透气的疏油性蓝色膜。通过测得经涂布的膜的Gurley数约28秒，证实了其透气性。所述涂布的膜的疏油性等级是8。
实施例3
为了说明可将pH指示涂层和pH变化的亲水性赋予微孔基材，制备下列组分的混合物：1.3g Witcolate ES-2(维特空化学品有限公司(Witco ChemicalCo.))、0.6g 1-己醇、6.3g去离子水、2.0g聚丙烯酸(阿尔德瑞奇化学品公司(AldrichChemical)19203-1)、以及0.3g溴酚蓝。该混合物立即润湿20g/m2 ePTFE膜。涂布的膜在190℃的实验室烘箱内固化二分钟。结果制得可透气的黄色膜。当该膜接触水滴时，该膜保持黄色，并且即使在轻微的手指压力下也不润湿。当该膜接触NaOH溶液(～PH＝10)时，膜的色泽由黄色变为蓝色，并且在轻微的手指压力膜被NaOH稀溶液渗透。所述膜对于碱性溶液具有亲水性，并且pH指示剂显示了碱溶液的存在。
本实施例提供了附加的光屏蔽功能性组分。当在通常的室内光照条件下将未经涂布的膜放置在书写文字的一页上，所书写的文字是可见的。当在同样的光照条件下，将经涂布的多功能性膜放置在书写文字的相同一页上，所书写的文字是不可见的。

Claims (43)

1.一种复合材料，其包含：
微孔层，其中具有孔壁和开放的孔隙；以及
位于所述微孔层的至少一部分孔壁之上的多功能性涂层，所述多功能性涂层包含第一功能性添加剂和至少一种附加的功能性添加剂，
其中，所述微孔层在微孔结构的经涂布部分中至少保持一些开放的孔隙。
2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料是微孔性的。
3.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述微孔层包含膨胀型聚四氟乙烯。
4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是疏油性的。
5.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含氟代丙烯酸酯。
6.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，至少一种所述附加的功能性添加剂是填料。
7.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述填料是粒子。
8.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述填料包含碳。
9.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述填料包含至少一种选自颜料、金属、金属氧化物、以及混合的金属氧化物的材料。
10.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述填料的含量，以整个涂层重量为基准，为小于或等于10重量％。
11.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述填料的含量，以整个涂层重量为基准，为小于或等于5重量％。
12.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述填料的含量，以整个涂料重量为基准，为小于或等于1重量％。
13.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述填料的含量，以整个涂料重量为基准，为小于或等于0.5重量％。
14.一种复合材料，其包含：
微孔聚合物，其中具有孔壁和开放的孔隙；以及
位于所述微孔聚合物的至少一部分孔壁上的多功能性涂层，所述多功能性涂层包含第一功能性添加剂和至少一种附加的功能性添加剂，
其中，所述微孔聚合物在经涂布部分中至少保持一些开放的孔隙。
15.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含：聚合物；至少一种表面活性剂，以整个涂层重量为基准，其量占涂层重量最高达约50重量％；以及至少一种具有C5-C10线性骨架的不溶于水的醇，其量占用于涂布所述微孔聚合物的水性混合物重量的最高达约30重量％。
16.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包含至少一种附加的涂层。
17.如权利要求16所述的复合材料，其特征在于，所述至少一种另外的涂层不填充所述微孔聚合物的所述孔。
18.如权利要求16所述的复合材料，其特征在于，所述至少一种另外的涂层基本上填充了所述微孔聚合物的所述孔的至少一部分。
19.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述微孔聚合物包含膨胀的聚四氟乙烯。
20.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是疏油性的。
21.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是含氟聚合物。
22.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含聚氟代丙烯酸酯。
23.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含苯乙烯-丁二烯共聚物。
24.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是亲水性的。
25.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含聚丙烯酸。
26.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是聚丙烯酸钠。
27.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是聚乙烯醇。
28.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是聚乙烯亚胺。
29.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含丙烯酸的共聚物。
30.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含丙烯酸胺的共聚物。
31.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂包含表面活性剂。
32.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是可交联的材料。
33.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第一功能性添加剂是有弹性的。
34.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第二功能性添加剂是粒子。
35.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第二功能性添加剂是碳。
36.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第二功能性添加剂是氧化锑。
37.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第二功能性添加剂的含量，以整个涂层重量为基准，为小于或等于10重量％。
38.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第二功能性添加剂的含量，以整个涂层重量为基准，为小于或等于5重量％。
39.如权利要求14所述的复合材料，其特征在于，所述第二功能性添加剂的含量，以整个涂层重量为基准，为小于或等于1重量％。
40.如权利要求1 4所述的复合材料，其特征在于，所述第二功能性添加剂的含量，以整个涂层重量为基准，为小于或等于0.5重量％。
41.一种复合材料，其包含：
微孔层，其中具有包含孔壁和开放的孔隙的微孔结构；以及
位于所述微孔层的至少一部分孔壁上的多功能性涂层，所述多功能性涂层包含第一功能性添加剂和至少一种附加的功能性添加剂，
其中，所述微孔层在经涂布部分中至少保持一些开放的孔隙，以及
其中，所述第一功能性添加剂和所述第二功能性添加剂中的至少一种将所述多功能性涂层粘合到所述微孔层上。
42.一种在微孔结构上形成多功能性涂层的方法，其包含：
制备水性润湿混合物；
将第一功能性添加剂和至少一种附加的功能性添加剂加入到所述润湿混合物中；
用所述水性润湿混合物涂布所述微孔结构；以及
加热所述经涂布的微孔材料，在其上形成涂层。
43.一种在微孔结构上形成多功能性涂层的方法，其包括：
制备溶剂润湿混合物；
将第一功能性添加剂和至少一种附加的功能性添加剂加入所述润湿混合物中；
用所述的溶剂润湿混合物涂布所述的微孔结构；以及
加热所述经涂布的微孔材料，在其上形成涂层。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102782179A (zh) * 2009-09-22 2012-11-14 3M创新有限公司 包括在其上具有保形层的多孔基底的制品
CN103933874A (zh) * 2014-05-07 2014-07-23 常州市泛亚汽车饰件有限公司 车灯防护用疏水疏油微孔膜及其制造方法
CN103980831A (zh) * 2014-05-07 2014-08-13 常州市泛亚汽车饰件有限公司 焊接式车灯防护用疏水疏油微孔膜贴片及其制造方法
CN105026878A (zh) * 2013-02-28 2015-11-04 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 双面式伪装材料
CN105061804A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 东莞市泰和塑胶制品有限公司 防粘超滑低密度聚乙烯薄膜及其制备方法
CN114479147A (zh) * 2021-02-24 2022-05-13 陈雅婷 一种可降解塑料复合薄膜

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7795346B2 (en) 2003-11-03 2010-09-14 Porex Corporation Sintered porous high melt-flow index materials and methods of making same
US8851294B2 (en) 2005-05-25 2014-10-07 W. L. Gore & Associates, Inc. Aqueous delivery system for low surface energy structures
US20090205116A1 (en) * 2005-09-30 2009-08-20 General Electric Company Article, laminate and associated methods
US20100077529A1 (en) * 2005-09-30 2010-04-01 General Electric Company Article, laminate and associated methods
ATE511914T1 (de) * 2007-04-23 2011-06-15 Gore W L & Ass Gmbh Verbundwerkstoff
WO2008128760A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 W.L Gore & Associates Gmbh Composite material
US7927405B2 (en) 2007-04-23 2011-04-19 Gore Enterprise Holdings, Inc Porous composite article
US8858681B2 (en) 2007-04-23 2014-10-14 W. L. Gore & Associates, Inc. Patterned porous venting materials
US9276324B2 (en) 2007-11-09 2016-03-01 W. L. Gore & Associates, Inc. Multi-spectral, selectively reflective construct
US8916265B1 (en) * 2007-11-09 2014-12-23 W. L. Gore & Associates, Inc. Multi-spectral, selectively reflective construct
DE102008000290A1 (de) * 2008-02-13 2009-08-20 Evonik Degussa Gmbh Lagerstabile Produktsyteme für Prämixformulierungen
US8628843B2 (en) 2008-10-24 2014-01-14 Porex Corporation Composite PTFE materials and applications thereof
US8376325B2 (en) 2010-02-16 2013-02-19 Thomas E. Frankel Diffuser membranes with modified electrical properties
US9944044B2 (en) * 2010-05-06 2018-04-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Contamination resistant air permeable fabric laminate and garments made therefrom
US8808848B2 (en) 2010-09-10 2014-08-19 W. L. Gore & Associates, Inc. Porous article
EP2500393B1 (en) 2011-03-15 2018-05-02 W.L.Gore & Associates Gmbh Use of an ionic fluoropolymer as antistatic coating
JP2013076215A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Daiken Corp 化粧板
US9808605B2 (en) 2011-10-06 2017-11-07 W. L. Gore & Associates, Inc. Controlled porosity devices for tissue treatments, methods of use, and methods of manufacture
US9730726B2 (en) 2011-10-07 2017-08-15 W. L. Gore & Associates, Inc. Balloon assemblies having controllably variable topographies
KR101793806B1 (ko) * 2013-03-15 2017-11-03 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드 저 표면 에너지 구조를 위한 수성 전달 시스템
US20160075914A1 (en) 2014-09-12 2016-03-17 W. L. Gore & Associates, Inc. Porous Air Permeable Polytetrafluoroethylene Composites with Improved Mechanical and Thermal Properties
US9862859B2 (en) 2014-09-12 2018-01-09 W. L. Gore & Associates, Inc. Porous air permeable polytetrafluoroethylene composites with improved mechanical and thermal properties
CN104893449B (zh) * 2015-05-28 2017-05-03 上海超高工程塑料有限公司 共混ptfe组合物及用于多孔过滤基材的涂料
EP3606740B1 (en) 2017-04-04 2021-09-29 W. L. Gore & Associates GmbH Dielectric composite with reinforced elastomer and integrated electrode
KR102268708B1 (ko) * 2020-09-10 2021-06-25 (주)상아프론테크 동박적층판(ccl)용 저유전 복합필름 및 이를 포함하는 저유전 동박적층판(ccl)
CN112473402B (zh) * 2020-12-18 2022-11-11 盐城海普润科技股份有限公司 亲水聚四氟乙烯微超滤膜及其制备方法
KR102374543B1 (ko) * 2021-06-02 2022-03-17 (주)상아프론테크 고속통신용 저유전 복합필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 동박적층판
KR102374542B1 (ko) * 2021-06-02 2022-03-15 (주)상아프론테크 고속통신용 저유전 복합필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 동박적층판
KR102374540B1 (ko) * 2021-06-02 2022-03-16 (주)상아프론테크 고속통신용 저유전 복합필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 동박적층판
CN114714709A (zh) * 2022-03-11 2022-07-08 江苏贝斯时代新材料有限公司 一种耐腐蚀防水透湿复合面料及其制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0279453U (zh) * 1988-12-08 1990-06-19
JPH0595826A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Japan Gore Tex Inc エアマツト素材
US5242747A (en) * 1992-12-14 1993-09-07 W. L. Gore & Associates, Inc. Gas permeable materials
JPH08505885A (ja) * 1992-12-14 1996-06-25 ダブリュ．エル．ゴア アンド アソシエーツ，インコーポレイティド ガス透過性材料
JP3758693B2 (ja) * 1994-09-30 2006-03-22 ジャパンゴアテックス株式会社 加湿膜及びその製法
US6326326B1 (en) * 1998-02-06 2001-12-04 Battelle Memorial Institute Surface functionalized mesoporous material and method of making same
US6183853B1 (en) * 1999-04-30 2001-02-06 3M Innovative Properties Company Porous materials containing melamine resin
ITMI20010384A1 (it) * 2001-02-26 2002-08-26 Ausimont Spa Membrane idrofiliche porose
US7073671B2 (en) * 2002-06-07 2006-07-11 Millipore Corporation Microporous membrane substrate having caustic stable, low protein binding surface
US7157117B2 (en) * 2002-06-26 2007-01-02 Sigma Laboratories Of Arizona, Llc Functionalization of porous materials by vacuum deposition of polymers
JP2005074855A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Toray Coatex Co Ltd 複合透湿防水膜及びこれを用いた複合透湿防水シート

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102782179A (zh) * 2009-09-22 2012-11-14 3M创新有限公司 包括在其上具有保形层的多孔基底的制品
CN102782179B (zh) * 2009-09-22 2015-11-25 3M创新有限公司 包括在其上具有保形层的多孔基底的制品
CN105026878A (zh) * 2013-02-28 2015-11-04 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 双面式伪装材料
CN103933874A (zh) * 2014-05-07 2014-07-23 常州市泛亚汽车饰件有限公司 车灯防护用疏水疏油微孔膜及其制造方法
CN103980831A (zh) * 2014-05-07 2014-08-13 常州市泛亚汽车饰件有限公司 焊接式车灯防护用疏水疏油微孔膜贴片及其制造方法
CN103933874B (zh) * 2014-05-07 2015-12-09 常州市泛亚汽车饰件有限公司 车灯防护用疏水疏油微孔膜及其制造方法
CN103980831B (zh) * 2014-05-07 2016-01-27 常州市泛亚汽车饰件有限公司 焊接式车灯防护用疏水疏油微孔膜贴片及其制造方法
CN105061804A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 东莞市泰和塑胶制品有限公司 防粘超滑低密度聚乙烯薄膜及其制备方法
CN114479147A (zh) * 2021-02-24 2022-05-13 陈雅婷 一种可降解塑料复合薄膜

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Publication number Publication date
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CA2609519A1 (en) 2006-11-30

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