CN101223251A - 低表面能结构的水性递送体系 - Google Patents

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Abstract

描述了一种水性递送体系，其包含至少一种表面活性剂和至少一种水不溶性醇。还描述了用这样的水性溶液涂覆的低表面能基材如微孔聚四氟乙烯，使得与未涂覆低表面能基材的表面特征相比发生至少一种表面特征的改变。

Description

低表面能结构的水性递送体系
技术领域
本发明涉及用于涂覆低表面能表面的水性体系以及由此得到的涂覆表面。
发明背景
药学工业主要采用常规水性胶束递送系统来实现药物的受控递送和药学试剂的受控释放。胶束溶液是一种包含至少一种浓度大于临界胶束浓度(“CMC”)的表面活性剂的溶液。对于水性胶束溶液，当疏水或水溶性低的物质如油在胶束溶液中乳化时，形成乳剂。由于许多乳剂中常常采用高浓度表面活性剂，所得表面活性剂稳定的乳滴常常非常稳定。抵抗聚结的优良稳定性也使乳滴成为其它物质理想的载体。该技术通常在药学工业上采用，从而实现药学试剂如抗生素、抗微生物剂、抗病毒剂、心血管试剂和肾脏试剂的受控递送。这些试剂通常包含在载体乳剂的疏水组分中。一般，该乳剂由选自下组的疏水材料构成：长链羧酸、长链羧酸酯、长链羧酸醇及其混合物。
这些水性胶束递送体系的变换是微乳，通常在高浓度乳化剂的存在下较容易、甚至自发形成微乳。微乳尤其适合用作递送运载体，因为其中可包含许多对水敏感的材料，例如水解敏感材料。在常见药学微乳应用中，疏水材料是水不溶性有机材料，在连续水相中被表面活性剂乳化形成不连续相(例如，参见Rudnic等的美国专利5,952,004)。这种微乳极其稳定，是有用的递送方式。例如，药学试剂可分散在疏水材料中作为水相乳剂的一部分递送。
乳剂技术也可用于形成聚合物分散体，其中，单体先在表面活性剂水溶液中乳化然后聚合。所得乳剂聚合物通常成为胶乳，可用作油漆和涂料等许多应用。为了使胶乳在基材表面铺展开而形成均一涂层，胶乳必需“润湿”待涂覆的基材。当水性胶乳与固体基材间的接触角θ小于约90度时产生“润湿”。当固体与液体间的表面能γSL小于固体与空气间的表面能γSA时产生自发性润湿。这些参数和液-气表面能γLA间的关系如下所示：
γSL＝γSA-γL-A*cos(θ)
上述关系在试图涂覆低表面能基材(低γSA)，例如表面能低于约40达因/厘米的材料时非常重要，因为需要非常低的γSL。
一种尤其感兴趣的低表面能基材是聚四氟乙烯(“PTFE”)和微孔聚四氟乙烯。由于PTFE的固有疏水性，该材料薄膜尤其适合用作防水产品，例如雨衣。膨胀型微孔防水聚四氟乙烯材料，例如来自W.L.高尔联合公司(W.L.Gore andAssociates，Inc.)的以商品名GORE-TEX销售的材料以及来自其它供应商的膨胀型PTFE产品尤其适合用作上述目的。膨胀型PTFE材料是不透液的，但允许水蒸气以排汗形式透过。聚氨酯和其它聚合物也可用作上述目的。为使纺织区域中所用材料具有优良的柔性且轻质，微孔层应尽可能地薄。然而，薄膜越薄通常意味着性能的丧失，较薄的涂层存在防水性降低的风险。
低表面能基材过去用低γLA和低接触角的溶液涂覆。微孔低表面能材料合适的涂覆过程在本领域中已有描述，其中许多依赖溶剂来润湿所需基材。例如，EP 0581168(Mitsubishi)描述了将全氟烷基甲基丙烯酸酯和全氟烷基乙基丙烯酸酯用于多孔聚乙烯和聚丙烯薄膜。这些物质保持与聚烯烃多孔薄膜表面物理接触。将氟化单体或氟化单体和交联单体与聚合引发剂一起溶解在合适的溶剂中来制备溶液。例如，该溶液通常包含15重量％的单体和85重量％的丙酮。涂覆后，溶剂蒸发。该情况与用基本上纯的含低浓度(例如，小于1.0重量％)无定形含氟聚合物的溶液处理聚合物表面的过程类似(WO 92/10532)。类似地，含氟聚合物溶液也在用无定形四氟乙烯共聚物涂覆ePTFE的专利中涉及(EP0561875)。在所有这些情况下，涂层聚结过程期间将释放显著量的溶剂。这些溶剂发散既浪费又不利于环境。而且，基于溶剂的润湿系统存在与许多水性含氟聚合物不相容的固有限制，润湿基材所需的溶剂浓度限制了涂覆在基材上的添加剂的量和类型。
已尝试将基于溶剂的涂覆体系转化为水性涂覆体系。然而，实现润湿包装稳定性和达到快速润湿速度等要求难以满足。一种相对常用的方法是将水溶性有机溶剂加入到水性涂覆溶液或胶乳中。美国专利6,228,477公开了通过使用显著量的异丙醇(“IPA”)，用非润湿的水性含氟聚合物分散体涂覆低表面能的微孔PTFE基材的方法。在一个这种实施例中，将非润湿的水性含氟聚合物分散体稀释成25％分散体和75％IPA，施加到微孔PTFE基材，溶剂蒸发后形成所需含氟聚合物的均匀涂层。该过程不幸地需要使用大量IPA，产生许多环境问题。在该专利的其它实施例中，许多含氟聚合物处理过程对于高浓度水溶性醇不稳定，进一步限制了该IPA润湿体系。
开发了水性微乳体系来避免对高水平VOC的需要，从而润湿低表面能基材。一种不需要使用IPA或任何其它VOC的体系参见Wu等的美国专利5,460,872。该专利公开了使用氟化表面活性剂来降低微孔PTFE的表面能和接触角，从而产生均匀涂覆的微孔PTFE基材。施加该水性分散体之后，加热除去氟化表面活性剂和残留的水分。
与这些现有领域的材料有关的高制造成本和潜在的环境问题突出了以下需要：持续需要有效涂覆低表面能基材而没有高水平VOC或不希望的含氟表面活性剂的解决方法。
发明概述
本发明通过提供强效、稳定的水性递送体系而克服了现有技术的限制。本发明能够润湿低表面能基材，递送多种有机和无机材料而在基材上形成涂层。本发明涉及表面活性剂和水不溶性醇润湿剂的水性递送体系。任选地，可加入一种或多种能容纳更多润湿剂而不引起相分离的材料(即稳定剂)。通过在水性递送体系中加入一种或多种添加剂而结合额外的功能。本发明可用于将多种功能材料递送至低表面能材料，包括但不限于功能化或表面活性聚合物。还描述了涂覆有水性递送体系的低表面能材料，例如微孔含氟聚合物。此外，本发明包括一种涂覆的制品，所述制品包括低表面能微孔材料，所述微孔材料孔壁的至少一部分上具有涂层，以涂覆的微孔材料的总重量计，所述涂层具有可测定量的表面活性剂和最高达25重量％的水不溶性醇。
发明详述
本发明中，当采用至少一种表面活性剂来乳化至少一种水不溶性润湿剂时形成水性溶液。在另一个实施方式中，本发明涉及由上述水性溶液涂覆的低表面能基材，例如微孔聚四氟乙烯，与未涂覆微孔基材相比，该基材的至少一种表面特征发生改变。
低表面能基材的应用依赖于良好的润湿性。为了实现优良润湿性，水性递送体系的表面张力应足够低以穿透微孔基材。例如，通常要求表面张力小于或等于约30达因/厘米以穿透膨胀型微孔PTFE。表面张力较高的润湿体系相应地适用于表面能较高能量的基材，例如微孔聚乙烯或微孔聚丙烯。如上所述，现有技术公开了可使用高水平水溶性润湿剂如异丙醇来降低γSL，以使某些水性涂覆体系能够润湿微孔低表面能PTFE基材(美国专利6,676,993B2)。
本发明合适的润湿剂包括水溶性低的醇及醇的混合物，例如最长连续链具有5或更多个碳原子的醇，例如C5-C10直链醇等。例如，戊醇、己醇、辛醇等属于本发明合适的润湿剂。而且，水性递送体系可结合有水不溶性醇和其它水不溶性有机物，例如烷烃等。任选地，润湿剂相对于目标低表面能基材还显示低γSL。
本发明表面活性剂可以是单独的表面活性剂或在表面活性剂的组合。合适的表面活性剂的定义是能够乳化所需润湿剂的物质。对于上文所述的醇，可使用一些类型的阴离子表面活性剂，例如但不限于，结构R(EO)nOSO3-或ROSO3-的物质，其中R可以是任何有机链，“O”是氧，“S”是硫，“EO”是环氧乙烷，n＝＞1。在可选的实施方式中，本发明中也可使用结构R(EO)nOH的非离子表面活性剂，其中n＝＞1。在一个优选的实施方式中，发现亲水亲油平衡值(“HLB”)为10或更大的非离子表面活性剂能够最有效任何上述润湿剂。可调节表面活性剂的浓度以实现所需润湿剂的良好乳化。例如当使用4重量％的己醇润湿剂时(以水性溶液总重量计)，发现浓度约2％的十二烷基醚硫酸钠是合适的。在一种可选的制剂中，6重量％的乙氧基化醇能够乳化4重量己醇润湿剂。
除了表面活性剂和润湿剂形成的水性递送体系之外，任选地可加入稳定剂。稳定剂通常在醇和水中都可溶，与不含稳定剂相比，能使较大量的醇在水性体系中稳定。在一个实施方式中，发现二醇是有效的稳定剂，例如但不限于双丙二醇(“DPG”)、双丙二醇一甲基醚和丙二醇。根据所需的额外稳定程度可采用各种稳定剂浓度。例如，如果需要稳定性稍许增加，应使用少量任选稳定剂。相反，较高的稳定剂浓度通常还可增加乳剂稳定性。但是，这些一般原则也存在一些例外。例如，以己醇基体系的水性乳剂总重量计，以小于约1重量％一直到约10重量％的浓度使用时，DPG是有效的稳定剂。
在本发明的另一方面，水性递送体系中可任选地加入其它功能添加剂。本文所用术语“功能添加剂”是指与不存在功能添加剂的情况相比，能够赋予低表面能基材额外功能的任何添加材料。合适的功能添加剂包括具有合适的递送稳定性并且可溶解在水性递送体系(水或润湿剂)或可分散在水性递送体系中的材料。在本发明示例性实施方式中，如果基材是非固有疏油的聚合物层，通过在水性递送体系中加入疏油材料的功能添加剂可使该聚合物层疏油。本发明的独特特征提供了超过常规溶剂涂层施加方式的显著优点，例如疏油材料。本发明独特的递送体系实现了基材的自发润湿，即使对于微孔基材，例如下文所述，该基材常常具有曲折多孔性，可使本发明适合便于涂覆至少一部分基材孔壁。
在一个本发明实施方式中，合适的低表面能材料包括微孔基材，如上所述。合适的微孔聚合物包括含氟聚合物，例如聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯、聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯；聚酰胺；聚酯；聚砜、聚(醚砜)及其组合、聚碳酸酯、聚氨酯。通过本发明施加在微孔基材上的涂层可被设计成涂覆保持孔开放的显微结构表面，或者被设计成有效填充大部分的孔。在需要保持空气渗透性或高透气性的情况下，本发明应被设计成保留开放的微孔结构，因为填充微孔可能破坏或者严重降低微孔基材的水-气传递性质。因此，在该实施方式中，限定微孔聚合物中空隙的壁优选仅具有非常薄的疏油聚合物涂层。而且，为了保持基材的柔性，功能材料涂层应足够薄而不会在涂覆后影响基材的柔性。
适用于本发明的一般疏油功能添加剂组合物包括疏油碳氟化合物。例如，碳氟化合物可以是包含全氟烷基基团CF3-(CF2)n-的化合物，其中n≥0。可非排他性地使用以下化合物或疏油材料类型：
■具有CF3侧链基团的无极性全氟聚醚，例如Fomblin Y-奥斯蒙公司(Ausimont)；Krytox-杜邦公司(DuPont)；
■无极性全氟醚与极性单功能全氟聚醚PFPE的混合物(来自奥斯蒙公司的Fomblin和Galden MF级)；
■极性水不溶性PFPE，例如带有磷酸酯、硅烷或酰胺末端基团的GaldenMF；
■无极性PFPE与单体或聚合物形式的氟化甲基丙烯酸烷基酯和氟化丙烯酸烷基酯的混合物。
上述化合物也可任选地通过在水性溶液或乳剂中UV辐射发生交联。
也可使用以下聚合物颗粒溶液，同样是非排他性的：
■基于PFPE的微乳(参见EP 0615779，Fomblin Fe20微乳)；
■基于硅氧烷和全氟烷基-取代的(甲基)丙烯酸酯的共聚物的乳剂(Hoechst)；
■基于全氟化或部分氟化共聚物或三聚物的乳剂，一种至少含有六氟丙烯或全氟烷基乙烯醚的组分；
■基于全氟烷基-取代的聚(甲基)丙烯酸酯和共聚物的乳剂(AG公司(AsahiGlass)，荷切斯特公司(Hoechst)，杜邦公司(DuPont)等的产品)；
■基于全氟烷基-取代的聚(甲基)丙烯酸酯和共聚物的微乳(WU，美国专利5,539,072；美国专利5,460,872)；
本发明提供的功能材料的浓度可根据所需结果而显著改变。如果采用疏油含氟聚合物作为功能添加材料，例如但不限于具有-(CF2)n-CF3侧链基团的聚合物，该类型功能材料可赋予聚合物非常低的表面能值，从而赋予优良的抗水抗油性质。代表性的疏油聚合物可由具有侧链全氟烷基基团的有机单体制备。这些物质包括以下通式的具有末端全氟烷基基团的氟烷基丙烯酸酯和氟化甲基丙烯酸烷基酯：
Figure S2006800257847D00061
其中，n是1-21的基数，m是1-10的基数，R是H或CH3；氟烷基芳基氨基甲酸乙酯、氟烷基烯丙基氨基甲酸乙酯、氟烷基氨基甲酸乙酯丙烯酸酯；氟烷基丙烯酰胺；氟烷基磺酰胺丙烯酸酯等。如果需要低表面能涂层，以乳剂固体总重量计，其浓度约1重量％一直到约20重量％是有效的。如果涂覆微孔基材，以乳剂总重量计，疏油功能材料的浓度优选约为3重量％一直到约12重量％。
本发明可选实施方式包括其它任选的功能添加材料。本发明可用于将颗粒功能材料递送至表面，只要颗粒可以分散在乳剂润湿体系中。在一些情况下，宜将颗粒分散到分散剂中，然后再分散到乳剂润湿体系中。这样，当用水性溶液涂覆基材时，其中所包含的功能添加颗粒将沉积到基材及其表面上和/或沉入其中，以在基材中实现颜色改变(如果是色素)，或者其它所需的功能变化。在需要基材的电磁光谱响应改变或者电或热传导性的改变的应用中，碳颗粒是尤其感兴趣的。在涉及颗粒的应用中，以乳剂总重量计，浓度约0.1重量％一直到约5重量％往往是合适的。
任选的本发明功能材料也可以是可溶解在本发明水性递送体系或可分散在本发明水性递送体系中的材料。可与本发明联用的可溶性材料的例子包括但不限于：简单的盐(例如，AgNO3，CuSO4)、简单化合物、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、三聚氰胺、聚乙烯醇、盐和染料。可与本发明联用的可分散材料的例子包括但不限于：聚氟丙烯酸酯、聚苯乙烯、色素、碳黑和氧化铝。这些可分散材料的一个要求是颗粒大小应足够小从而能够实际上进入所施加的微孔基材的孔中。如果微孔基材固有疏水，该涂层可使表面特征从疏水变成亲水。
本发明其它有用的变换也包括在功能材料的范围内，该材料在本发明水性递送体系中稳定，因而可后续施加到多种微孔和非微孔基材上。
定义
在本申请中，应理解除非另有说明，以下术语具有所指出的涵义：
“空气可渗透的”是指下述格雷测试测定可观察到气流。本领域的技术人员应理解，空气可渗透的材料也是水蒸气可渗透的。
“空气不可渗透的”是指下述格雷测试测定至少2分钟内没有观察到气流。
“亲水”材料表示当多孔材料经受液态水时，不施加压力，多孔材料的孔可被液态水填满。
术语“微孔”用于表示由互连孔构成的连续材料层，形成从该层表面延伸至该层相对表面的通道。
“疏油”表示下述油排斥性测试测定，抗油性为1或更大的材料。
测试过程
空气渗透性/不可渗透性-格雷(Gurley)数测试
格雷数测试过程如下：
采用W.&L.E.格雷父子公司(W.&L.E.格雷&Sons)制造的格雷透气性测定仪(ASTM)D726-58)测定样品对气流的耐受性。结果以格雷数表示，即1.215kN/m2水的压降下，100立方厘米的空气通过6.54cm sup.2测试样品所需的时间(秒)。如果120秒的时间间隔内没有观察到空气通过，则材料是空气不可渗透的。
油排斥性测试
在该测试中，测试膜复合材料时采用AATCC测试方法118-1983确定油评分。膜复合材料的油评分是指测试复合材料两侧时获得两个评分中的较低值。格雷数越高，油排斥性越好。优选值大于1，优选2或更大，更优选4或更大。
当测试薄膜复合材料与织物叠层时该测试进行如下改进。将三滴测试油置于织物表面。将玻璃板直接置于油滴顶部。3分钟后，观察叠层背面外观变化，指示测试油的渗透或油色斑。如果油没能润湿通过叠层或导致接触油的背面有可见的油色斑，叠层的油评分对应于最高数值。数字越高，油排斥性越好。优选值大于1，优选2或更大，更优选4或更大，最优选6或更大。
实施例
实施例1
为了确定用非离子表面活性剂润湿ePTFE所需1-己醇的量，将非离子表面活性剂Iconol DA-6(BASF，乙氧基化醇，HLB 13)加入到去离子水中制备4重量％的溶液。将1-己醇增量加入到Iconol DA-6溶液中。每次加入1-己醇后，观察相分离来检测混合物的稳定性。
通过测定液滴时薄膜完全澄清所需的时间来评价混合物润湿和穿透50g/m2ePTFE膜(0.2微米孔径，100微米厚度，格雷数约25秒，W.L.高尔联合有限公司(W.L.Gore and Associates，Inc.)，Elkton，MD)的能力。数据如表I所示。纯的1-己醇在1-2秒内润湿ePTFE。意外地，用稀己醇(1.7％)和表面活性剂的掺混物润湿ePTFE和用纯己醇一样快。
表I
重量％1-己醇   使ePTFE澄清    稳定性
             所需的时间(秒)
0             ＞30         稳定，1相
1.2           4            稳定，1相
1.7           1-2          稳定，1相
实施例2
采用Witcolate ES-2(30％固体，十二烷基醚硫酸酯，得自微特可化学/克朗普顿公司(Witco Chemicals/Crompton Corporation)，Middlebury，CT)来确定可使用浓度高达约11％的表面活性剂固体与1-己醇组合在一起来润湿ePTFE(50g/m2)。制备3.9克Witcolate ES-2和6.1克去离子水的混合物。将1-己醇增量加入到该混合物中，如实施例1所述测定稳定性和ePTFE的润湿时间。
表II
Witcolate ES-2    1-己醇(重量％)   使ePTFE澄清    稳定性
(固体重量％)                     所需的时间(秒)
12              0               ＞30         稳定，1相
12            1.4            ＞30          稳定，1相
11            3.7            ＞30          稳定，1相
11            5.9            部分在30秒内  稳定，1相
11            7.6            7             稳定，1相
11            8.5            ＞30          稳定，1相
实施例3
为了确定用1-己醇(约30重量％)来润湿ePTFE的上限，将1.3克WitcolateES-2(30％固体，十二烷基醚硫酸酯，得自微特可化学/克朗普顿公司(WitcoChemicals/Crompton Corporation)，Middlebury，CT)加入到8.7克去离子水中。将1-己醇增量加入到该混合物中，如实施例1所述测定稳定性和ePTFE的润湿时间。测定的数据显示在表III中。
表III
Witcolate ES-2    1-己醇(重量％)    使ePTFE澄清    稳定性
(固体重量％)                      所需的时间(秒)
4               0               ＞30         稳定，1相
3               13              2            稳定，1相
3               17              2            稳定，1相
3               21              3            稳定，1相
3               25              2            稳定，1相
3               31              10           稳定，1相
实施例4
除了非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂之外，确定阳离子表面活性剂也可与1-己醇联用来快速润湿ePTFE，如下所述。将溴化十二烷基二甲基乙基季铵DAB(0.3克)加入到9.7克去离子水中，将1-己醇增量加入到该混合物中，如实施例1所述测定稳定性和ePTFE的润湿时间。数据如表IV所示。
表IV
DAB(重量％)   1-己醇(重量％)     使ePTFE澄清      稳定性
                               所需的时间(秒)
3            0                 ＞30           稳定，1相
3            1.3               ＞30           稳定，1相
3            2.7               13             稳定，1相
3            4.2               2              稳定，1相
实施例5
为了确定在水不溶性醇和水中都可溶解的化合物如双丙二醇(DPG)可用于提高润湿混合物的稳定性，制备非离子乙氧基化醇表面活性剂(来自BASF公司的Iconol TDA-9)的混合物(4重量％)。没有DPG，1-己醇在2.5％时可引起相分离。加入4重量％DPG提高了稳定性和润湿ePTFE(50g/m2)的能力。数据如表V所示。
表V
Iconol TDA-9   1-己醇    DPG       使ePTFE澄清      稳定性
(重量％)       (重量％)  (重量％)    所需的时间(秒)
4              0        4         ＞30           稳定，1相
4              0        4         15             稳定，1相
4              2.1      4         12             稳定，1相
4              2.9      4         7              稳定，1相
4              3.6      4         ＜1            稳定，1相
实施例6
也检测了其它水不溶性醇。纯的1-辛醇在5秒内使ePTFE(50g/m2)澄清。用1-辛醇与Witcolate ES-2(30％固体，十二烷基醚硫酸酯，得自微特可化学/克朗普顿公司(Witco Chemicals/Crompton Corporation)，Middlebury，CT)的稀混合液可以和用纯的辛醇一样快地润湿ePTFE。制备13重量％(4重量％固体)Witcolate ES-2溶液。将1-辛醇增量加入到混合液中。如实施例1所述测定稳定性和ePTFE的润湿时间。数据如表VI所示。
表VI
Witcolate ES-2    1-辛醇(重量％)    使ePTFE澄清    稳定性
(固体重量％)                      所需的时间(秒)
4               0               ＞30         稳定，1相
4               1.4             ＞30         稳定，1相
4               2.9             21           稳定，1相
4               3.9             11           稳定，1相
4               4.9             7            稳定，1相
4               6.2             5            稳定，1相
4               7.3             4            稳定，1相
实施例7
检测表面活性剂和己醇的混合液润湿ePTFE和用疏油材料涂覆ePTFE的能力。用各种含氟丙烯酸酯聚合物(9重量％固体)制备13重量％(4重量％固体)Witcolate ES-2(30％固体，十二烷基醚硫酸酯，得自微特可化学/克朗普顿公司，Middlebury，CT)和约6重量％1-己醇的混合物。采用以下含氟聚合物：AG415和AG4210(AG公司(Asahi Glass Company))、Zonyl 7040(杜邦公司(DuPont))和TG-532(戴坎公司(Daikan))。将这些混合物铺展在膨胀型PTFE膜的一个表面上(约20g/m2，厚度约40微米，格雷数约15秒)直到使薄膜澄清。将涂覆的ePTFE置于溶剂烘箱中，190℃持续2.5分钟。测定这些涂层混合物的液滴使ePTFE(50g/m2)澄清所需的时间。测定混合物的稳定性。测定ePTFE(20g/m2)涂覆侧和未涂覆侧的油评分。此外，通过测定100立方厘米空气通过涂覆薄膜所需的时间来确定空气渗透性(格雷)。数据表明，可使用许多含氟聚合物来涂覆ePTFE(表VII)。未涂覆ePTFE的格雷数为15.7秒。ePTFE的油评分(未涂覆)为1。
表VII
Witcolate   1-己醇   含氟聚合物类型    润湿ePTFE    油评分(涂   格雷
ES-2       (重量    (重量％固体)      所需的时间   覆侧/未涂   (秒)
(固体重量   ％)                      (秒)        覆侧)
％)
3.9        6.1     AG415/9重量％    2          8/6        62.9
3.9        6.3     Zonyl 7040/9重量 2          7/6        57.3
                   ％
3.9        6.1     TG532/9重量％    1          8/8        38.1
3.9        5.0     AG4210/9重量％              8/7        38.7
实施例8
可使用多种功能添加剂来涂覆膨胀型PTFE薄膜(20g/m2，W.L.高尔联合有限公司)。制备1.3克Witcolate ES-2(30％固体，十二烷基醚硫酸酯，得自微特可化学/克朗普顿公司，Middlebury，CT)、0.6克1-己醇、6.4克去离子水、1.5克AG8025(AG公司)、0.2克三聚氰胺树脂(得自Cytec公司的Aerotex 3730)和0.02克催化剂(硝酸锌)的混合物。该混合物立即润湿膨胀型PTFE。将涂覆的ePTFE置于溶剂烘箱中，190℃持续3分钟。测定固化样品的空气渗透性(100立方厘米空气格雷数48.7秒)。还测定样品的疏油性(涂覆侧的油评分8，未涂覆侧为6)。
实施例9
在该实施例中，根据本发明，用表面活性剂和己醇掺混物与含氟聚合物来使5密耳厚度的高分子量微孔聚乙烯(Dewal公司)疏油且空气可渗透的。具体地，制备1.3克Witcolate ES-2(30％固体，十二烷基醚硫酸酯，得自微特可化学/克朗普顿公司，Middlebury，CT)、0.6克1-己醇、5.1克去离子水和3.0克AG8025(AG公司)的混合物。观察该混合物润湿微孔聚乙烯薄膜的情况。将涂覆的薄膜在190℃下加热2分钟。测定涂覆侧和未涂覆侧的疏水性，测定两侧油评分为7。未涂覆前体聚乙烯薄膜样品的油评分小于1。测定涂覆样品和未涂覆前体的空气渗透性。涂覆样品的格雷数(100立方厘米)测量结果为1.5秒。未涂覆的前体聚乙烯微孔薄膜的格雷数(100立方厘米)为0.3秒。

Claims (37)

1.一种水性混合物，其包含：
至少一种水不溶性醇和
至少一种表面活性剂。
2.如权利要求1所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种水不溶性醇包括C5-C10线性主链。
3.如权利要求1所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种水不溶性醇存在的量占水性混合物重量最高达约30％。
4.如权利要求1所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种水不溶性醇存在量占水性混合物重量最高达约8％。
5.如权利要求1所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种表面活性剂存在的量占水性混合物重量最高达约15％。
6.如权利要求1所述的水性混合物，其特征在于，所述混合物还包含至少一种添加剂。
7.如权利要求1所述的水性混合物，其特征在于，所述混合物还包含至少一种稳定剂。
8.如权利要求6所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂可溶解在所述水性混合物中。
9.如权利要求6所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂可分散在所述水性混合物中。
10.如权利要求8所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂包括至少一种简单盐。
11.如权利要求10所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂包括硝酸银。
12.如权利要求10所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂包括硫酸铜。
13.如权利要求8所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂包括可溶解在所述水性混合物中的至少一种聚合物。
14.如权利要求13所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种聚合物包括聚丙烯酸。
15.如权利要求13所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种聚合物包括聚丙烯酸钠。
16.如权利要求13所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种聚合物是可交联的。
17.如权利要求13所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种聚合物包括聚电解质。
18.如权利要求16所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种聚合物包括聚电解质。
19.如权利要求8所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂包括至少一种三聚氰胺。
20.如权利要求8所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂是可聚合的。
21.如权利要求9所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂包括碳。
22.如权利要求9所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种添加剂包括至少一种聚合物。
23.如权利要求22所述的水性混合物，其特征在于，所述至少一种聚合物是可交联的。
24.一种水性混合物，其包含：
a)含量占水性混合物重量最高达约15％的具有C5-C8线性主链的至少一种水不溶性醇；和
b)至少一种表面活性剂，
所述水性混合物能在10秒或更短时间内润湿低表面能微孔基材。
25.一种水性混合物，其包含：
a)含量占水性混合物重量最高达约30％的己醇；和
b)亲水/亲油平衡值为10或更大的乙氧基化醇。
26.一种水性混合物，其包含：
a)含量占水性混合物重量最高达约30％的己醇；和
b)乙氧基化硫酸酯醇。
27.如权利要求26所述的水性混合物，其特征在于，所述乙氧基化硫酸酯醇的乙氧基化部分为0-3摩尔。
28.一种水性混合物，其包含：
a)含量占水性混合物重量最高达约30％的己醇；和
b)芳基烷基磺酸酯。
29.一种水性混合物，其包含：
a)含量占水性混合物重量最高达约30％的己醇；和
b)每个分子含有C6-C18个碳原子的季铵盐。
30.一种水性混合物，其包含：
a)含量占水性混合物重量最高达约30％的己醇；和
b)烷基萘磺酸酯。
31.一种水性混合物，其包含：
a)含量占水性混合物重量最高达约30％的己醇；和
b)每个分子含有C6-C20个碳原子的二醇。
32.一种制品，其包括：
微孔结构；和
所述微孔结构孔壁的至少一部分上的涂层；
其中，所述涂层包含聚合物、含量占涂层重量最高达约15％的至少一种表面活性剂以及含量占水性混合物重量约30％的具有C5-C10线性主链的至少一种水不溶性醇。
33.一种将水性混合物施加到低表面能材料的方法，所述方法包括：
提供包含至少一种水不溶性醇和至少一种表面活性剂的水性混合物；和
将所述水性混合物施加到低表面能材料的表面。
34.一种在表面能材料上施加涂层的方法，所述方法包括：
提供包含至少一种水不溶性醇和至少一种表面活性剂的水性混合物；
将所述水性混合物施加到低表面能材料的表面；和
使所述水性混合物在低表面能材料上固化形成涂层。
35.一种制品，其包括：
低表面能微孔材料；和
在所述微孔材料孔壁的至少一部分上的涂层，以涂覆的微孔材料的总重量计，所述涂层包含可测定量的水不溶性醇和最高达15重量％的表面活性剂。
36.如权利要求35所述的制品，其特征在于，所述至少一种水不溶性醇包括C5-C10线性主链。
37.如权利要求35所述的制品，其特征在于，所述涂层还包含至少一种添加剂。
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