CN109154138A - 包括非织造蒸气可渗透片材的复合材料 - Google Patents

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Abstract

一种复合层压件，该复合层压件包括至少一个具有第一和第二表面的水蒸气可渗透非织造片材以及在该片材的第一表面上的氟化聚合物涂层，其中(i)该氟化聚合物涂层以使得涂覆的非织造片材的总氟含量是0.05gsm至不大于0.4gsm的量存在，并且(ii)该复合层压件在暴露于湿木材之后展示出至少60％的保留水压头。

Description

包括非织造蒸气可渗透片材的复合材料
背景技术
1.技术领域
本发明涉及一种适合用作建筑物中水不可渗透膜的包括非织造丛丝聚烯烃片材和含氟聚合物涂层的复合层压件。
2.相关技术的说明
越来越多地发现聚烯烃非织造片材作为建筑物的屋顶和墙壁中的膜的用途，该膜允许水蒸气通过该片材，从而防止在隔绝层(该隔绝层安装在该片材后方)中的水汽冷凝，而且同时提供对空气和液态水的阻隔层并且增强该建筑物的能量效率。
当膜与变得湿润或潮湿的木材接触时，有可能的是接触区域和相邻区域能表现出接触后降低的耐水渗透性。这种效应在该膜与已经用木材防腐剂处理过的木材接触时可能尤其严重，并且可能损害该建筑物的不透水性。
Bletsos等人的美国专利申请公开号2006/0040091披露了一种水蒸气可渗透的金属化复合片材，该片材通过给水蒸气可渗透片材涂覆至少一个金属层和至少一个外部有机涂料层形成。该复合片材的水蒸气渗透性是起始片材的水蒸气渗透性的至少约80％。该复合片材提供了对空气和液态水透渗的阻隔层，同时具有高的水蒸气渗透性和良好的隔热特性。该复合片材材料适合用作建筑构造包覆物(例如屋顶衬里)和房屋包覆物。
Jones等人的美国专利号4,999,222描述了一种具有非常低发射率的金属化高镜面光泽度聚乙烯丛丝薄膜-原纤维片材，该片材通过如下方法制成：在光滑金属辊与柔软弹性辊之间压延聚乙烯薄膜-原纤维片材以形成高镜面光泽度的片材、随后将光滑的高镜面光泽度表面真空金属化。此种金属化片材作为用于节能目的的辐射阻隔层或屋顶衬里是有用的。
Avellanet的美国专利号4,974,382描述了一种透渗和能量阻隔层，该阻隔层包括在其上具有至少一个金属化层的柔性基底片材，该阻隔层以基本连续的方式被施用于结构并且布置在结构衬底与饰面材料之间以增强该结构的能量效率。根据希望的应用，该透渗和能量阻隔层可以是蒸气不可渗透的或蒸气可渗透的。
Squires等人的公开的PCT国际申请号WO 01/28770描述了包括微孔薄膜底层和由长丝状聚合物织物(例如纺粘织物)形成的顶层的可透气建筑膜，该顶层具有水蒸气可渗透反射金属涂层。
Avril等人的公开的欧洲专利申请号EP 1400348描述了适合用作构造织物(例如房屋包覆物和屋顶衬底)的液体不可渗透的、水蒸气/气体可渗透的层压织物，这些层压织物包括通过如下方法形成的反射薄膜层：在第一聚合物薄膜层上气相沉积金属层并且将该金属层夹在该第一聚合物薄膜层与第二聚合物薄膜层之间。这些薄膜层保护该金属层在使用期间免受损坏，但却是水汽不可渗透的并且在金属化后微穿孔以提供希望的水蒸气渗透性。
对提供当与湿木材接触时不会受到不利影响的用于建筑构造工业的可透气膜仍存在持续需要。这种解决办法在建筑物的建造阶段期间特别有用，但是在建筑后当该建筑结构受到例如瓷砖缺失的损坏时也是有效的。
发明内容
本发明涉及一种复合层压件，该复合层压件包括至少一个具有第一和第二表面的水蒸气可渗透非织造片材以及在该片材的第一表面上的氟化聚合物涂层，其中
(i)该氟化聚合物涂层以使得涂覆的非织造片材的总氟含量是0.05gsm至不大于0.4gsm的量存在，并且
(ii)该复合层压件在暴露于湿木材之后展示出当根据测试方法A测试时至少60％的保留水压头(retained hydrohead)。
附图说明
图1A至图1C是本发明的实施例的示意图。
图1D至图1F以分解视图示出了图1A至图1C的进一步特征。
图2是根据本发明的墙壁系统的一个实施例的示意图。
图3A-图3C是根据本发明的屋顶系统的示意图。
具体实施方式
术语
如本文所使用的术语“非织造织物”、“非织造片材”、“非织造层”、以及“非织造网”是指以随机方式置放以形成没有可辨识图案(与针织的或织造的织物相反)的平面材料的单独股线(例如纤维、长丝或线)的结构。本文所使用的术语“纤维”包括短纤维以及连续长丝。非织造织物的实例包括熔喷网、纺粘非织造网、闪纺网、基于短纤维的网(包括梳理成型网和气流成型网)、水刺网、以及包括多于一种非织造网的复合片材。
如本文所使用的术语“纺粘纤维”指的是通过如下方法熔纺的纤维：将熔融热塑性聚合物材料从喷丝头的多个细的、通常为圆形的毛细管中挤出成纤维，并且然后通过拉伸并且然后淬火这些纤维使挤出的纤维的直径快速减小。
如本文所使用的术语“熔喷纤维”指的是通过熔喷而熔纺的纤维，该熔喷包括将可熔融加工的聚合物挤出穿过多个毛细管成熔融流进入高速气体(例如，空气)流。
如本文所使用的术语“纺粘-熔喷-纺粘非织造织物”(“SMS”)是指包括夹在两个纺粘层之间并且粘合到这两个纺粘层上的熔喷纤维网的多层复合片材。可以将附加的纺粘和/或熔喷层结合到复合层压件中，例如纺粘-熔喷-熔喷-纺粘网(“SMMS”)等。
如本文所使用的术语“微孔薄膜层压件”(“MPF”)是指包括聚合物薄膜的多层复合片材，该聚合物薄膜中具有多个允许水蒸气通过的微孔，这个微孔薄膜层压在纺粘纤维的增强网上。
如本文所使用的术语“丛丝”指的是大量任意长度并且具有小于约4微米的平均薄膜厚度和小于约25微米的中值原纤维宽度的薄的、带状的薄膜-原纤维元件的三维完整网络或网。在丛丝结构中，薄膜-原纤维元件总体上与该结构的纵轴同延地对齐并且它们在该结构的整个长度、宽度和厚度的不同位置以不规则的间隔进行间歇地组合和分离，以形成连续的三维网络。丛丝薄膜-原纤维元件的非织造网在本文中称为“闪纺丛丝片材”。
如本文所使用的，术语“金属”包括金属合金以及金属。
本文所使用的术语“墙壁系统”是指建筑构造中的墙壁。墙壁系统包括内部衬里和外表层、以及在该内部衬里与外表层之间的其他墙壁元件。这些中间元件可以包括支撑框架元件(例如竖直木制壁骨)、至少一个空气空间、隔绝层、任选的蒸气阻隔层、以及本发明的水蒸气可渗透金属化复合片材。
本文所使用的术语“屋顶系统”是指建筑构造中的屋顶。屋顶系统包括支撑屋顶框架元件(如斜木制椽条)、外部屋顶材料以及其他屋顶元件。屋顶系统可以被分类为暖屋顶系统和冷屋顶系统。在冷屋顶系统中，这些其他屋顶元件可以包括任选的蒸气阻隔层、至少一个空气空间(其可以是阁楼空气空间)、在该支撑屋顶框架元件与该外部屋顶材料之间的元件(例如挂瓦条或固体覆盖层)、本发明的水蒸气可渗透金属化复合片材、以及在阁楼空间的地板水平、高于内部天花板水平安装的隔绝材料。在暖屋顶系统中，除了对于冷屋顶系统所列出的那些之外，这些其他屋顶元件还可以包括阁楼天花板以及在该阁楼天花板上方(而不是在阁楼空间的地板水平)安装的隔绝层。这些其他屋顶元件可以在这些支撑屋顶框架元件与该外部屋顶材料之间、或者贴附于面向该阁楼空间的支撑屋顶框架元件的侧面、或者安装在相邻屋顶框架元件之间等，这取决于具体屋顶元件。
复合层压件
在一个实施例中，如在图1A和图1D中所示出的，复合层压件10包括水蒸气可渗透非织造片材11和在片材11的第一表面11a上的氟化聚合物涂层12。片材11的第二表面是11b。该聚合物涂层具有第一表面12a和第二表面12b，其中该涂层的表面12a紧挨着表面11a。
在另一个实施例中，如在图1B和图1E中所示出的，复合层压件10包括水蒸气可渗透非织造片材11和一层金属化涂层13，该涂层分别具有第一表面13a和第二表面13b，其中该金属化涂层的第一表面13a紧挨着该非织造片材的第一表面11a。氟化聚合物涂层12与金属化涂层13的第二表面13b相邻。
在又另一个实施例中，如在图1C和图1F中所示出的，该复合层压件包括水蒸气可渗透非织造片材11、一层金属化涂层13、以及防腐蚀层14，该金属化涂层13分别具有第一表面13a和第二表面13b，并且该金属化涂层的第一表面13a与该非织造片材的第一表面11a相邻，该防腐蚀层14分别具有第一表面14a和第二表面14b，并且该防腐蚀层的第一表面14a与该金属化层13的第二表面13b相邻)。换句话说，该防腐蚀层布置在该金属化涂层与该氟化聚合物涂层之间。氟化聚合物涂层12与该防腐蚀层14的第二表面14b相邻。
以上实施例中的任一项可以进一步包括增强支撑构件。该增强构件可以是栅格或非织造或织造织物的形式。该增强构件的组成可以是有机的或无机的。优选地该支撑构件在非织造片材11的外侧、与该片材的第一表面11b接触。在可替代的实施例中，该支撑构件可以贴附于含氟聚合物涂层表面12b，条件是该支撑构件是开放式栅格或织物，即具有开放空间从而不会覆盖该涂层的表面的大部分的那种。
在一个实施例中，该复合层压件在暴露于湿木材之后展示出当根据测试方法A测试时至少60％的保留水压头。在其他实施例中，保留水压头是至少80％或90％或甚至100％。
非织造片材
该非织造片材包含丛丝聚烯烃纤维。水蒸气可渗透丛丝聚烯烃片材膜11具有第一和第二表面，在图1D-图1F中分别示出为11a和11b。
在一些实施例中，该非织造片材具有从35gsm至120gsm的面积重量以及从50微米至500微米的厚度。
适用于形成本发明的复合层压件的水蒸气可渗透非织造片材层可以具有相对低的空气渗透性，例如在约5格利(Gurley)秒与约12,000格利秒之间、甚至在约20格利秒与约12,000格利秒之间、甚至在约100格利秒与约12,000格利秒之间、并且甚至在约400格利秒与约12,000格利秒之间，该相对低的空气渗透性通常被认为提供了对空气透渗的阻隔层。可替代地，可以选择具有相对高的空气渗透性的水蒸气可渗透片材层，例如具有小于5秒的Gurley Hill空气渗透性的那些片材，其中该空气渗透性落在弗雷泽(Frazier)空气渗透性范围内。具有相对高的空气渗透性的复合片材可以具有至少约35g/m2/24小时、或至少约200g/m2/24小时、或甚至至少约600g/m2/24小时的水蒸气渗透性，以及至少约20cm H2O、或至少约50cm H2O、甚至至少约100cm H2O或甚至至少约130cm H2O的水压头。当用作房屋包覆物时，该复合片材优选地具有至少约35N/cm的拉伸强度。
合适的水蒸气可渗透非织造片材层是包括闪纺丛丝片材的片材。优选地，这些片材是由聚烯烃例如聚丙烯、聚乙烯、聚酯或聚酰胺形成的。高密度聚乙烯或聚丙烯是优选的材料。
在一个实施例中，该水蒸气可渗透非织造片材是闪纺丛丝聚烯烃片材例如闪纺高密度聚乙烯(从特拉华州威尔明顿的E.I.内穆尔杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours andCompany，Inc.(Wilmington，Del.))以商标可获得)。适合的闪纺丛丝薄膜-原纤维材料还可以由聚丙烯制成。该水蒸气可渗透片材可以是具有一个或多个附加层的闪纺丛丝片材的层压件、例如包括闪纺丛丝片材和熔纺纺粘片材的层压件。美国专利号3,081,519(Blades等人)、美国专利号3,169,899(Steuber)、美国专利号3,227,784(Blades等人)、美国专利号3,851,023(Brethauer等人)中披露了用于形成丛丝薄膜-原纤维股线材料的网层的闪纺方法。
聚合物涂层
聚合物涂层12是以从0.05gsm至不大于1gsm的量存在于片材11的表面上的含氟聚合物连续涂层，该量使得涂覆的非织造片材中存在的氟的总量是从0.05gsm至不大于0.4gsm。涂层12具有第一表面12a和第二表面12b。如果涂层重量小于0.05gsm、或如果存在的氟的总量小于0.05gsm，则在该涂层中将存在不连续区域，这会导致有缺陷的复合层压件如果涂层量大于1gsm、或如果存在的氟的总量大于0.4gsm，该复合层压件在对与湿木材接触的耐受性方面没有显示出任何进一步的提高并且其透气性可能降低。出人意料地发现，从0.05gsm至不大于1gsm的涂层重量范围使复合层压件具有(i)充分的非织造片材膜透气性以及(ii)暴露于湿木材之后高的保留水压头，然而，远高于这个范围的施用于SMS或MPF基底的涂层重量值不能实现所需的性能。
在一些实施例中，该含氟聚合物包含具有6个或更少的连续的含氟碳原子的氟化侧链。
含氟聚合物的合适的实例包括丙烯酸氟烷基酯均聚物、丙烯酸氟烷基酯共聚物、氟化硅氧烷类、氟化硅酮、氟化氨基甲酸乙酯以及其混合物。这些含氟聚合物可以优选地被提供为在水中的分散体或乳液，其然后可以被稀释到合适浓度用于涂层。必要时可以向经稀释的含氟聚合物溶液中添加附加的添加剂例如醇、表面活性剂、交联剂以及pH控制剂以控制湿润和成膜。
该涂层可以通过本领域已知的任何合适的方法施用，例如通过喷涂、浸涂、辊涂、凹版涂覆、模涂、帘幕涂覆或刮涂，随后干燥。
金属化涂层
在一些实施例中，复合层压件10进一步包括在非织造片材11与聚合物涂层12之间的金属的反射层13，该金属化层具有不大于0.25的发射率。金属13的层分别具有第一表面13a和第二表面13b(图1E)，并且该金属化层的第一表面13a与该非织造片材的第一表面11a相邻。
适用于形成该复合层压件发明的金属层的金属包括铝、金、银、锌、锡、铅、铜、以及它们的合金。这些金属合金可以包括其他金属，只要合金组成为复合片材提供低发射率。该金属层具有在约15nm与200nm之间、或在约30nm与60nm之间的厚度。在一个实施例中，该金属层包括具有在约15nm与150nm之间、或在约30nm与60nm之间的厚度的铝。用于形成该金属层的方法是本领域中已知的并且包括电阻蒸镀、金属气相沉积、电子束金属气相沉积、或溅射。如果该金属层过薄，希望的隔热特性将不会实现。如果该金属层过厚，其可能开裂并且剥落。通常，优选的是使用将提供希望的隔热特性的最低金属厚度。当本发明的复合片材被用作房屋包覆物或屋顶衬里时，该金属层反射红外线辐射或发射很少的红外线辐射，提供了降低能量损失并且使建筑物在夏天保持较凉爽并且在冬天较暖和的热阻隔层。
该金属的隔热特性可以由其发射率来表征。发射率是由与表面的环境达到平衡的表面辐射的能量/单位面积与由在相同温度下黑体辐射的能量/单位面积的比率。因此黑体具有为1的发射率，并且完美的反射器具有为零的发射率。发射率越低，隔热特性越高。将每个金属层和相邻的外部防腐蚀和/或含氟聚合物涂层优选地依次沉积。
优选地，该金属层在未暴露于空气或氧气的情况下、在真空下沉积，使得不存在该金属层的大量氧化。通过在将该铝层暴露于大气之前沉积外部有机涂层使铝的氧化程度最小化，该复合层压件的发射率与未受保护的铝层相比显著改进。该外部有机涂层也保护该金属免受辊处理、运输和终端使用安装期间的机械磨损。
防腐蚀层
在一些实施例中，复合层压件10进一步包括分别具有第一表面14a和第二表面14b的保护性防腐蚀层14。该防腐蚀层的置放已在前面关于图1C和图1F描述。
选择此保护层的厚度和组成，使得该保护层基本上既不改变该反射金属化片材的水蒸气渗透性，也不改变在其上施用该保护层的低发射率金属层的发射率。该保护层优选地具有在0.2微米与2.5微米之间并且更优选地在0.2微米与1.0微米之间的厚度。该保护性防腐蚀层的组成可以在疏水性材料中选择，这些疏水性材料将有效地保护金属表面免受水汽和氧气的侵袭，条件是它们可以如以上所述的适当薄的层的形式施用。已经发现交联的聚丙烯酸酯和乙烯基聚合物是特别方便的，因为这些可以低粘度单体或低聚物前体的形式施用并且通过熟知的热或辐射固化方法原位聚合。
建筑墙壁系统
图2是框架构造建筑物中的墙壁系统20的示意图，该系统利用本发明的复合层压件10作为房屋包覆物。覆盖层21(例如胶合板或木制厚木板)贴附于形成该建筑物的负荷承载框架的框架元件23外侧。竖直框架元件23典型地由木材(例如木制壁骨)形成，但是在某些构造中可由金属形成。将复合层压件10贴附于覆盖层21的外表面。在一些建筑构造中，不使用覆盖层21并且复合层压件10直接贴附于框架元件23。形成建筑物外部的外表层27(例如砖、混凝土砌块、纤维增强水泥、石材等)通过金属条29与该金属化复合片材分开，以在它们之间形成空气空间28。木条或其他间隔构件可以代替金属条29。该复合层压件优选这样安装，使得该复合层压件10的氟化涂层12面向该空气空间并且该非织造片材的第二表面11b与覆盖层21接触。内部衬里29(例如石膏板)形成该建筑物的内壁。隔绝层25安装在墙壁中相邻的框架元件之间并且内部衬里与覆盖层之间(或者如果没有使用覆盖层，则在该内部衬里与该复合层压件之间)。该墙壁结构任选地包括在该内部衬里与绝缘材料之间的空气泄漏阻隔层和蒸气阻隔层26。层26保护使得防止对流热损耗并且防止在房屋中产生的过多水汽渗透到该隔绝层中。该复合层压件的高水蒸气渗透性允许水蒸气以箭头“B”的方向通过该复合片材，其中该水蒸气被分散在空气空间28中，从而防止水汽在隔绝层中冷凝。对于具有低空气渗透性和高水压头的复合层压件，它也保护使得免受风和水的透渗。
屋顶系统
图3A-图3C是框架构造建筑物中的屋顶系统的示意图，该系统包括本发明的复合层压件。图3A展示了其中内部阁楼空间30不适于居住的“冷屋顶”系统的实例。复合层压件10安装在斜屋顶框架元件(例如木制椽条)37的上方。绝缘材料25安装在高于且邻近内部天花板31水平的阁楼地板搁栅(未示出)之间。任选的蒸气阻隔层38可以安装在隔绝层25与内部天花板31之间。间隔构件(挂瓦条)36放置得与该复合层压件的上表面邻近并且外部屋顶材料33(例如瓷砖等)安装在这些间隔元件上。在该复合层压件的上方并且在间隔元件(挂瓦条)36与该外部屋顶材料之间存在挂瓦条空气空间34。该屋顶系统的脊由35指定。复合层压件10是水蒸气可渗透的并且包括至少一个水蒸气可渗透丛丝非织造片材11和氟化聚合物涂层12。
图3B是穿过冷屋顶系统的一部分的横断面，该系统包括完全被板盖住的饰板而不是挂瓦条系统。复合层压件10安装在屋顶椽条37的顶部，优选地聚烯烃片材11朝下面向内部阁楼空间30。坚固房屋饰板40(例如胶合板)安装在复合层压件10之上并且该外部屋顶安装在坚固饰板之上。外部屋顶的实例包括沥青涂覆的毡或其他屋顶衬底材料39，其中外部屋顶材料33、例如瓷砖或沥青瓦被放置在该屋顶衬底之上。在图3C中示出的完全被板盖住的饰板的另一个实施例中，复合层压件10贴附于屋顶椽条37的下侧，其中非织造片材11朝下面向阁楼空间30。
测试方法
测试方法A
通过现在描述的并且在下文中称为测试方法A的方法评价该复合层压件的对与湿木材接触的耐受性。首先测量若干次待测材料的耐水渗透性(水压头)以获得平均起始值。将28cm×3cm×5cm的经处理的木材块(Serubo P，Koshii Wood，日本)放置在分开的去离子水盘中，其中28×5cm的一侧面朝上，并且使水向上到达这些木材块的一例的一半。然后将一片A4(210mm×297mm)的测试材料放置在每个木块上，其中使待测面(即，该含氟聚合物涂层面)与该木材接触。将一片聚酯薄膜放置在每个样品的顶部并且在每片薄膜顶部再放置两个相同的木块，以向下压住该样品并确保该木材与该样品之间的良好接触。水浸入每个木块并且迁移到每个样品的表面。使这些样品与被浸泡的木材接触24小时。在这个时间结束时，将这些样品移除并且完全干燥，之后在这些样品与这些木块接触时的区域上测量水压头，以得到在与湿木材接触后的平均值。测试结果表示为在接触湿木材后取9个样品平均值的保留的原起始水压头的百分比。
根据EN 20811，1992用60cm H2O/min的压力增长速率测量水压头。
根据EN 536，1996用100cm2的样品尺寸测量基础重量。
通过如下方法测量涂覆样品的含氟聚合物层的氟含量：将涂覆片材的称重样品溶解在浓酸中以产生完全无机化的溶液、将该溶液稀释至标准体积、并且然后通过电感耦合等离子体原子发射光谱法分析所得溶液的氟含量。这是经常用于此特定目的的已知方法，并且在技术文献中报道，例如在Anal.Chem.[分析化学]，1979，51(7)，第888-895页。
根据JIS A1324使用Gintronic GraviTest 6400渗透试验装置，通过干燥杯法测量水蒸气透过率。
实例
材料
非织造片材
Reflex 3563M是具有60gsm的基础重量(面积重量)的可商购非织造聚乙烯片材，从特拉华州威尔明顿的E.I.内穆尔杜邦公司(杜邦(DuPont)可获得。它是一种由聚乙烯纤维的粘合丛丝片材和气相沉积铝层构成的低发射率膜。
1422A是具有41.5gsm的基础重量(面积重量)的可商购非织造聚乙烯片材，也从杜邦公司可获得。
air是包括聚丙烯绒布和两个熔喷层的SMS层压件，从德国埃内佩塔尔的克洛伯有限公司(Kloeber GmbH，Ennepetal，Germany)可获得。基础重量是160gsm。
DB 2112是基于聚乙烯的微孔薄膜层压件，从卢森堡康特恩的杜邦公司(DuPont，Contern，Luxembourg)获得。基础重量是112gsm。
含氟聚合物乳液
3M-4701是从德国诺伊斯的3M德国有限公司(3M DeutschlandGmbH，Neuss，Germany)获得的。它是包含17wt％-21wt％的氟化丙烯酸聚合物乳液、5wt％-9wt％的丙-1，2-二醇以及1wt％-2wt％的多库酯钠的水性分散体。该氟化丙烯酸聚合物包含具有4个或更少的连续的含氟碳原子的氟化侧链。
Unidyne TG-5601是从德国杜塞尔多夫的大金化学欧洲有限公司(DaikinChemical Europe GmbH，Düsseldorf，Germany)获得的。它是包含20wt％-30wt％的氟化丙烯酸聚合物乳液、1wt％-10wt％的三丙二醇以及高至5wt％的聚氧乙二醇烷基醚的水性分散体。该氟化丙烯酸聚合物包含具有6个或更少的连续的含氟碳原子的氟化侧链。
CP-S是从德国朗威德的亨斯迈纺织染化(德国)有限公司(HuntsmanTextile Effects(Germany)GmbH，Langweid，Germany)获得的。它是包含20wt％-40wt％的氟化丙烯酸聚合物乳液以及高至3wt％的聚乙二醇单硬脂酸酯的水性分散体。该氟化丙烯酸聚合物包含具有6个或更少的连续的含氟碳原子的氟化侧链。
其他材料
PBN表面活性剂是从德国朗威德的亨斯迈纺织染化(德国)有限公司获得的。
乙酸和正己醇是工业级试剂，其可以源自任何合适的化学品供应商、例如西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)。
涂覆方法
通过Foulard或“浸渍挤压(dip-squeeze)”方法将含氟聚合物涂层施用到非织造片材上，随后在拉幅架烘箱(tenter oven)中以连续生产方法干燥。将基底从辊上展开，并使移动网通过水性涂料浴以使其完全浸没。离开该涂料浴之后，立即在橡胶夹挤辊之间挤压该基底以除去多余的涂料溶液，该多余的涂料溶液返回至该涂料浴中。然后将用涂料溶液如此浸渍的基底立即通入拉幅架烘箱中，以使用冲击涂覆片材两侧的受热空气射流干燥该涂料。在离开拉幅架时，将该片材冷却至室温并且卷绕成一卷涂覆片材。在该烘箱中的平均停留时间为约10秒，调节夹挤间隙以避免基底相对于辊的任何滑动并且避免导致不均匀的浸渍。调节线速度和夹挤压力设置以获得希望的含氟聚合物拾取率。
由于湿涂层的存在，‘吸湿率’是基底的重量百分比增加/单位面积。其通过如下方法测量：短暂停止用于施用涂料的生产线，在挤压辊之后采集已知面积的湿的浸渍基底样品，并且立即称量这个样品。然后可以在知道起始基底的基础重量的情况下计算吸湿率。由该吸湿率和该涂料浴的已知固体含量，可以计算所施用的干涂层重量的值。
实例1
通过Foulard方法以70m/min用含有90g/L的3M-4701氟化聚合物乳液的2.7wt％固体水性分散体涂覆3563M，并且然后在110℃下运行的拉幅架烘箱中干燥施用的涂层。由于施用的含氟聚合物，在该涂覆基底上存在的总氟是0.144gsm。根据测试方法A测量该涂覆样品的与湿木材接触时的耐水性。
实例2
遵循实例1的程序，除了氟化聚合物乳液是含有50g/L的Unidyne5601和5g/L的正己醇的1.5wt％分散体之外。由于施用的含氟聚合物，在该涂覆基底上存在的总氟是0.168gsm。根据测试方法A测量该涂覆样品的与湿木材接触时的耐水性。
实例3
遵循实例1的程序，除了氟化聚合物乳液是含有50g/L的Phobol CP-S、6g/L的正己醇、5g/L的PBN以及1g/L的乙酸的2.5wt％分散体之外。由于施用的含氟聚合物，在该涂覆基底上存在的总氟是0.102gsm。根据测试方法A测量该涂覆样品的与湿木材接触时的耐水性。
实例4
遵循实例1的程序，除了使用1422A并且通过Foulard方法用含有100g/L的Unidyne 5601和5g/L的正己醇的1.5wt％固体水性分散体涂覆之外。根据测试方法A测量该涂覆样品的与湿木材接触时的耐水性。
对比实例1
测试在没有施用任何含氟聚合物涂层的情况下3563M的对与湿木材接触的耐受性。存在于基底上的总氟低于测试的定量限值，该定量限值是0.0018gsm。
对比实例2
遵循实例1的程序，除了用air SMS屋顶膜替代3563M之外。由于施用的含氟聚合物，在该涂覆基底上存在的总氟是0.992gsm。根据测试方法A测量该涂覆样品的与湿木材接触时的耐水性。
对比实例3
遵循实例1的程序，除了被用DB 2112微孔薄膜层压建筑膜替代3563M之外。由于施用的含氟聚合物，在该涂覆基底上存在的总氟是0.448gsm。根据测试方法A测量该涂覆样品的与湿木材接触时的耐水性。
对比实例4
测试在没有施用任何含氟聚合物涂层的情况下1422A的对与湿木材接触的耐受性。
所有以上实例的测试结果都在表1和2中示出。
表1
表2
HHd＝水压头(单位：cm H2O)
*低于定量限值
**高于测量设备的范围。

Claims (8)

1.一种复合层压件，该复合层压件包括至少一个具有第一和第二表面的水蒸气可渗透非织造片材以及在该片材的第一表面上的氟化聚合物涂层，其中
(i)该氟化聚合物涂层以使得涂覆的非织造片材的总氟含量是从0.05gsm至不大于0.4gsm的量存在，并且
(ii)该复合层压件在暴露于湿木材之后展示出当根据测试方法A测试时至少60％的保留水压头。
2.如权利要求1所述的非织造片材，其中该片材包含丛丝聚烯烃纤维。
3.如权利要求2所述的非织造片材，其中该聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯。
4.如权利要求1所述的复合层压件，该复合层压件进一步包括在该聚烯烃片材的第一表面与该氟化聚合物涂层之间的金属化涂层，该层压件具有不大于0.25的发射率。
5.如权利要求4所述的复合层压件，其中，该金属是铝、锡、锌、钛、镍、金、银、铅、铜、或其合金。
6.如权利要求4所述的复合层压件，其中该金属是铝。
7.如权利要求4所述的复合层压件，该复合层压件进一步包括布置在该金属化涂层与该氟化聚合物涂层之间的防腐蚀层。
8.一种建筑结构，该建筑结构包括墙壁系统或屋顶系统，该系统包括木制片材板或厚木板以及如权利要求1所述的复合层压件，其中该聚合物涂层与该木制板或厚木板接触。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114687069A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 浙江青昀新材料科技有限公司 一种多功能聚合物无纺布及其织物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418006A (en) * 1992-01-23 1995-05-23 Wacker-Chemie Gmbh Coating of substrate surfaces
CN1173828A (zh) * 1995-02-10 1998-02-18 纳幕尔杜邦公司 气体可渗透纤维织物
US20060040091A1 (en) * 2004-08-23 2006-02-23 Bletsos Ioannis V Breathable low-emissivity metalized sheets
WO2014025774A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Improved barrier fabrics

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418006A (en) * 1992-01-23 1995-05-23 Wacker-Chemie Gmbh Coating of substrate surfaces
CN1173828A (zh) * 1995-02-10 1998-02-18 纳幕尔杜邦公司 气体可渗透纤维织物
US20060040091A1 (en) * 2004-08-23 2006-02-23 Bletsos Ioannis V Breathable low-emissivity metalized sheets
CN101044283A (zh) * 2004-08-23 2007-09-26 纳幕尔杜邦公司 改进的透气性、低发射率镀金属片材
US20080057292A1 (en) * 2004-08-23 2008-03-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Breathable low-emissivity metalized sheets
US20080187740A1 (en) * 2004-08-23 2008-08-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Breathable low-emissivity metalized sheets
WO2014025774A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Improved barrier fabrics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114687069A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 浙江青昀新材料科技有限公司 一种多功能聚合物无纺布及其织物

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