CN111668430A - 功能化的多孔膜及其制造和使用方法 - Google Patents

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Abstract

功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体等和/或制造或使用这种功能化膜的方法。功能化的多孔膜可为功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其具有接附在膜表面和/或内部纤维性结构上的功能分子，如功能聚合物。

Description

功能化的多孔膜及其制造和使用方法
该申请是分案申请，优先权日是2014年5月13日，原国际申请日是2015年5月13日，母案进入中国国家阶段的日期是2016年12月29日；国际申请号是PCT/US2015/030521，原中国国家申请号是201580035739.9；原发明名称是《功能化的多孔膜及其制造和使用方法》。
相关申请交叉引用
本申请要求2014年5月13日提交的美国临时专利申请No.61/992,264的权益及优先权，该临时申请通过全文引用并入本文。
技术领域
本申请涉及新的或改进的多孔膜、材料、织物、复合体、层合体和/或其制造和/或使用方法。在至少选定的实施方式中，多孔膜可为功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其具有接附在膜的表面和/或内部纤维状结构中的功能分子，如功能聚合物。
背景技术
微孔膜是已知的，可用多种工艺制造，并且制造微孔膜的工艺可能对膜的物理特性产生实质影响。见Kesting R，Synthetic Polymeric Membranes，A structuralperspective，第二版，John Wiley&Sons，New York，N.Y.，(1985)。商业上至少有三种可行的制造微孔膜的工艺，包括：干法拉伸工艺(亦称
Figure BDA0002498014140000011
工艺)、湿法工艺和颗粒拉伸工艺。
干法拉伸工艺是指通过拉伸无孔前体来形成孔的一种工艺。见前述Kesting文献第290-297页，该内容通过引用并入本文。干法拉伸工艺与湿法工艺和颗粒拉伸工艺是不同的。在湿法工艺中，其亦被称为相转化工艺、抽提工艺或TIPS工艺(仅举几个例子)，通常将聚合原料与加工油(有时亦称增塑剂)混合，挤出该混合物；之后在去除加工油时形成孔(可在去除加工油前或去除加工油后拉伸薄膜)。见前述Kesting文献第237-286页，该内容通过引用并入本文。在颗粒拉伸工艺中，通常将聚合原料与颗粒物混合，并将该混合物挤出；孔在拉伸过程中，由于聚合物与颗粒物的交界处受到拉力断裂而形成孔。见美国专利No.6,057,061和No.6,080,507，其内容通过引用并入本文。
此外，用这些工艺制成的膜在物理上可能是不同的，并且可以用制造工艺来区分每种膜。干法拉伸膜，在某些情形下，由于加工方向上的拉伸可能具有狭缝型的孔。不过，干法拉伸膜也可以由于各种拉伸工艺(如加工方向拉伸和横向拉伸)而被制造成具有基本为圆形的孔。湿法工艺膜，在某些情形下，由于横向拉伸可能具有更圆的孔。而颗粒拉伸膜可能填充有成孔所需的颗粒物，因而可能具有长椭圆形的孔。因此，在某些情形下，可以用制造方法将每种膜区分开来。
虽然干法拉伸工艺制造的膜在商业上已取得了极大成功，但为了使其应用范围更广，对其物理特性进行改进的需求仍一直存在。为用于这些其他应用而改进的一些方面可包括狭缝形以外的孔形状和提高的横向拉伸强度。
美国专利No.6,602,593在一些实施方式中提出了一种由干法拉伸工艺制造的微孔膜，其中所得的膜具有0.12至1.2的横向拉伸强度与加工方向拉伸强度之比。在该发明公开的一些实施方式中，TD/MD拉伸强度之比是通过在挤出前体时至少1.5的吹胀比获得的。
美国专利公开No.2007/0196638(现为美国专利No.8,795,565，将其全文并入本文)公开了一种由干法拉伸工艺制备的微孔膜。在一些实施方式中，这种微孔膜具有基本上为圆形的孔，且加工方向拉伸强度与横向拉伸强度之比在0.5至5.0范围内。制造前述微孔膜的方法包括步骤：将聚合物挤出为无孔前体；双轴向拉伸该无孔前体，该双轴向拉伸包括一次加工方向拉伸和一次横向拉伸，其中的横向拉伸包括一次同时进行的经过控制的加工方向的松弛。
美国专利公开No.2011/0223486(将其全文并入本文)公开了一种由干法拉伸工艺制造的微孔膜，其具有基本为圆形的孔，且加工方向拉伸强度与横向拉伸强度之比在0.5至6.0范围内。制造前述微孔膜的方法可包括步骤：将聚合物挤出为无孔前体；双轴向拉伸该无孔前体，该双轴向拉伸包括一次加工方向拉伸和一次横向拉伸，该横向拉伸包括一次同时进行的经过控制的加工方向的松弛。至少选定的关于这种膜的一些实施方式被公开为针对双轴取向的多孔膜、复合体，包括双轴取向的多孔膜、双轴取向的微孔膜、双轴取向的大孔膜、电池隔板、滤料、湿度控制介质、平板膜、液体保留介质等，以及相关方法、制造方法、使用方法等。
因此，明显有必要研发新的或改进的微孔膜，使之拥有适合特定用途和特定条件等的独特性质。
发明内容
根据至少选定的实施方式、方面或目标，本发明可致力于上述需求、议题或问题，并可提供新的或改进的多孔、微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维或薄膜；新的或改进的设备或制品，其含有这些新的或改进的膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维或薄膜，如服装、蓄电池(batteries)、电池(cells)、消费电子产品、交通工具或系统；和/或其制造和/或使用方法。微孔膜，如上述背景技术部分讨论过的
Figure BDA0002498014140000021
膜，在被通过在膜的表面和/或内部纤维状结构中接附的功能分子(如功能聚合物)功能化后，可用作电池隔板、二次锂离子或锂金属电池隔板等，或用在其他期望的材料、织物、复合体、层合体、薄膜和/或其他类似物中。
附图说明
图1包括用对照电池隔板制造的一个纽扣电池的滴流充电测试图。
图2包括用对照电池隔板制造的另一个纽扣电池的滴流充电测试图。
图3包括用对照电池隔板制造的再一个纽扣电池的滴流充电测试图。
图4包括用对照电池隔板制造的又一个纽扣电池的滴流充电测试图。
图5包括用电池隔板制造的一个纽扣电池的滴流充电测试图，该电池隔板包括根据本文所述的一种实施方式的功能化膜。
图6包括用电池隔板制造的另一个纽扣电池的滴流充电测试图，该电池隔板包括根据本文所述的一种实施方式的功能化膜。
图7包括用电池隔板制造的再一个纽扣电池的滴流充电测试图，该电池隔板包括根据本文所述的一种实施方式的功能化膜。
图8包括用电池隔板制造的又一个纽扣电池的滴流充电测试图，该电池隔板包括根据本文所述的一种实施方式的功能化膜。
发明详述
根据至少选定的一些实施方式，本发明提供新的或改进的多孔、微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维或薄膜；和/或其制造和/或使用方法。微孔膜，如上述背景技术部分讨论过的
Figure BDA0002498014140000022
膜，在被通过在膜的表面和/或内部纤维状结构中接附的功能分子(如功能聚合物)功能化后，可用作电池隔板、二次锂离子或锂金属电池隔板等，或用于其他期望的材料、织物、复合体、层合体、薄膜等。本文所述实施方式中有用的各种膜包括聚烯烃膜，如包括聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、其共聚物或其混合物等的膜。
本文所用和所述的功能化，可描述在微孔膜的表面和/或内部纤维状结构中加入或接附功能分子的任何过程。例如但明显不限于，功能化可包括在微孔膜的表面和/或内部纤维状结构中加入或接附功能聚合物。对微孔膜的功能化可通过各种已知或以后发现的工艺实现，包括但不限于等离子体气相沉积工艺，如一个或多个真空工艺(见美国专利公开No.2011/0114555和No.2010/0234524，后者现为美国专利No.8,163,356)和/或一个或多个气氛工艺(见美国专利No.8,361,276和No.8,016,894以及美国专利公开No.2008/0107822)。
在微孔膜的表面和/或内部纤维状结构(或其一部分)中被加入、接附或功能化的功能分子可以是任何期望的分子。功能分子可以是功能聚合物，包括但不限于那些易于通过基本工艺聚合的聚合物，如丙烯酸、烯丙酰氯、甲基丙烯酸、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、全氟苯乙烯、全氟丙烯酸酯、半氟丙烯酸酯、部分氟化的丙烯酸酯、烯丙胺、乙烯胺、丙烯酸酯等。
诸如通过改变其表面性能而对微孔膜进行功能化，可扩展这种膜的用途和/或使其功能更有效。通常，可通过在微孔膜的表面和/或内部纤维状结构中接附功能分子(如功能聚合物)而实现功能化。在某些情形下，例如当需要在整个膜的结构中功能化时，在纤维状结构的内部接附功能分子可能是期望的或令人满意的。此外，将功能分子接附到纤维状结构的内部可提高功能化的耐久性，如通过保护功能分子免于因磨蚀而被除去或通过与不浸润膜的流体接触。在各种实施方式中，由于来自气相沉积处理的蒸气可到达膜的内部区域(用较传统的涂覆或试图修饰膜的方法可能不能到达这些区域)，本文所述的功能化能够用所需的功能化或修饰基本覆盖膜的每一个表面。
对某些微孔膜而言，薄膜中细小的孔径使得在内部纤维状结构中接附功能分子变得特别困难。例如，
Figure BDA0002498014140000031
膜的孔径，在某些情形下，通常可在0.03μm至0.2μm的范围内(不限于此)，而这一尺寸在某些情形下与被插入膜的功能分子的大小类似。此外，在某些情形下，一些单轴向拉伸的
Figure BDA0002498014140000032
膜中的卵形的孔可能会增加在膜的内部结构中插入功能分子的难度。即使当功能分子能够被成功地插入时，其也经常可能阻塞住孔，并可能因此损害膜的基本的扩散性能和透气性。仅作为例子来说，当通过传统的涂覆液涂覆而将功能分子机械地涂覆于多孔膜时，这种涂覆可导致膜的孔阻塞、不能100％覆盖、耐久性问题和/或类似问题。
已惊讶地发现，等离子体气相沉积工艺，例如(不受其限制)，各种真空工艺和各种气氛工艺，是在各种多孔膜(如举例来说
Figure BDA0002498014140000033
膜)的内部纤维性结构上长久地沉积功能分子(如疏油性的含氟聚合物)的一种有效途径。这些气相沉积工艺具有明显的优势，其以单体形式向薄膜上引入功能分子，聚合发生在薄膜或膜的表面，例如在薄膜或膜的纤维表面。结果，表面处理具有以下优点：
·由于覆盖度高而效率很高；
·由于表面处理扩展到或者可以扩展到贯穿薄膜的整个厚度并且可以根据机理和等离子体体的强度而共价地接附在表面上，因此可以耐久。这样，修饰能够不被磨蚀掉或者能够不易被通过溶剂化作用而除去；
·由于处理可被在分子水平施于纤维并因而几乎不影响薄膜的多孔结构(即孔不会被功能分子阻塞)，因此可以不影响薄膜的扩散性能或透气性；和
·可被用不同的单体种类修饰，特别是但不限于那些易于通过基本工艺聚合的，如丙烯酸、烯丙酰氯、甲基丙烯酸、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、全氟苯乙烯、全氟丙烯酸酯、部分氟化的丙烯酸酯、半氟丙烯酸酯、烯丙胺、乙烯胺、丙烯酸酯等。
采用等离子体气相沉积工艺对微孔膜(包括
Figure BDA0002498014140000034
薄膜)进行功能化的能力为这些膜开启了多种新的用途。例如，赋予
Figure BDA0002498014140000035
薄膜持久的疏油性而不显著影响其透气性可以提供独特的防水/透气膜，例如织物膜。持久的疏油性
Figure BDA0002498014140000036
薄膜还可以被用作含有液体香料的芳香器中的透气阻隔膜，原因在于这些透气阻隔膜能允许香料蒸气渗透过膜而又能保留住液体香料。另外，持久的疏油性在工业中被广泛应用的平板膜和中空纤维膜中也会很有用，特别是对防污或阻碍低表面能流体通过而言。持久的亲水性及其他功能也可以使新的医疗诊断膜用途成为可能。采用气相沉积工艺可施加多种功能分子。此外，如上所述，气相沉积工艺完美地适用于任何微孔、介孔或纳米多孔膜。因此，可以预见多种膜功能化的组合，包括(不受其限制)过滤、工业或消费织物以及工业分离。
在本文的多种实施方式中，功能化的膜是既疏油性又疏水的，其既不喜油也不喜水。
采用气相沉积工艺的膜的功能化过程既可以一批一批地(单片地)完成，也可以一卷接一卷地完成。基底可包括各种材料或材料的组合，包括：
·单层微孔、介孔或纳米多孔膜。
·微孔、介孔或纳米多孔膜的双层或多层堆垛。
·含有一层或多层微孔、介孔或纳米多孔膜的层合体。这种层合体的例子包括但不限于例如用于防水/透气外套的层合有织造物、非织造物或编织纤维的微孔防水/透气膜。这种层合体可被构建成2层(膜+外层纤维)、2.5层(印刷膜+外层纤维)和/或3层(内层衬里纤维+膜+外层纤维)形式。
实施例
实施例1：
下表1列出了各种示例性的
Figure BDA0002498014140000042
微孔膜的具有最低程度受损的空气渗透率的提高的拒油性，这些膜用各种等离子体气相沉积工艺功能化(以Gurley空气渗透率测试表示，较低的值对应于较高的空气渗透率)：
表1
Figure BDA0002498014140000041
实施例2：
在下面的实施例中，采用各种
Figure BDA0002498014140000052
2500微孔膜(
Figure BDA0002498014140000053
2500是约25μm厚的微孔单层聚丙烯膜)样品作为对照样品。作为实验样品，通过真空等离子体处理，在具有不同厚度的各种
Figure BDA0002498014140000054
2500微孔膜的表面上沉积氟化聚合物。仅在膜的一面上施加氟化聚合物的涂覆或处理，以形成被涂覆的或被处理的膜。下面的表2反映了这类沉积的数据：
表2
Figure BDA0002498014140000051
带有约
Figure BDA0002498014140000055
厚的氟化聚合物的样品具有与未经涂覆或处理的
Figure BDA0002498014140000056
2500微孔膜所报告的JIS Gurley值接近的JIS Gurley值。因此，选择“1440”样品来制造电池隔板。
随后，将各种“1440”涂覆样品(以及
Figure BDA0002498014140000057
2500对照样品)装入电池(纽扣电池)作为电池隔板，并进行电池测试。在测试过程中，使膜被涂覆或处理的一面(包括真空等离子体沉积氟化聚合物涂覆或处理的表面或一面)朝向电池中的阴极。测试隔板，以确定在对抗高电压阴极时是否发生氧化。具体地，在45℃下进行为期一周的滴流充电测试。在此滴流充电测试中，在高电压或升高的电压(对这种纽扣电池来说是潜在的“误用”电压)下测试纽扣电池，其中，预计在一周内(约168小时)，对照样品及本发明的样品均有高峰、尖峰或电池失效，而高峰、尖峰或失效代表潜在的电池损坏或退化。采用的电压为4.35V(这些纽扣电池的阴极被定级为能承受约3.8–4V的电压)。
图1和图2显示了两种纽扣电池(分别为电池1和电池2)的滴流充电测试图，这两种纽扣电池用
Figure BDA0002498014140000058
2500对照膜作为电池隔板而制成。在这些测试中未观察到失效。但是，对图3和图4(其也显示了两种纽扣电池的滴流充电测试图，两种电池分别为电池3和电池6，用
Figure BDA0002498014140000059
2500对照膜作为电池隔板而制成)来说，电池3在约140小时和160小时下观察到了电流高峰(见图3)，电池6在约70小时下观察到了电流高峰(见图4)。由于这些纽扣电池被定级为比本测试所采用的4.35V低的电压，这些电流高峰是可预期的。
图5-8显示了四种纽扣电池(分别为电池1、电池4、电池5和电池6)的滴流充电测试图，这四种纽扣电池用本发明的功能化的或被涂覆的或被处理的膜作为电池隔板而制成。在这些测试中，未观察到电流高峰或失效。
通过用某种形式的气相沉积(不论真空工艺、气氛工艺或其他形式)修饰多孔膜，新膜的用途可包括医疗诊断、通风介质(vent media)、已有制品的新机会，如过滤、排气、气化、消泡等。
电池隔板应用可包括用于高电压电池耐久性的含氟聚合物材料、用于提高润湿性的亲水处理或用于化学“磨砂”隔板之类的活性硅烷和铝蒸气处理。
根据至少选定的实施方式、方面或目标，本发明可致力于上述需求、议题或问题，并可提供新的或改进的多孔、微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维或薄膜；新的或改进的设备或制品，其含有这些新的或改进的膜、材料、织物、复合体、层合体或薄膜，如服装、蓄电池(batteries)、电池(cells)、消费电子产品、交通工具或系统；和/或其制造和/或使用方法。微孔膜，如上述背景技术部分讨论过的
Figure BDA00024980141400000510
膜，在被通过在膜的表面和/或内部纤维状结构中接附的功能分子(如功能聚合物)功能化后，可被用作电池隔板、二次锂离子或锂金属电池隔板等，或用于其他期望的材料、织物、复合体、层合体、薄膜和/或其他类似物中。
根据至少选定的实施方式、方面或目标，本发明提供：
一种功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等。
一种功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体或本文所描述和显示的类似物。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其被用作电池隔板、二次锂离子或锂金属电池隔板等，或被用于其他期望的材料、织物、复合体、层合体、薄膜等。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，包括：
一种功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，包括：其中，功能化的微孔膜是微孔
Figure BDA0002498014140000061
膜。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜包括加入或接附于膜的表面和/或内部纤维性结构的功能分子。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能分子为功能聚合物。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能聚合物是那些易于通过基本工艺聚合的聚合物。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能聚合物选自疏油性的含氟聚合物、丙烯酸、烯丙酰氯、甲基丙烯酸、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、全氟苯乙烯、全氟丙烯酸酯、半氟丙烯酸酯、烯丙胺、乙烯胺、丙烯酸酯等。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜是通过功能化过程被功能化的。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化过程包括将所述功能分子加入或接附到微孔、介孔或纳米多孔膜的表面和/或内部纤维性结构上。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化过程是等离子体气相沉积工艺。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，等离子体气相沉积工艺为真空工艺。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，等离子体气相沉积工艺为气氛工艺。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，气相沉积工艺以单体形式将功能分子引入膜，聚合发生在薄膜的纤维表面上。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜具有改变的表面性能。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，例如通过保护功能分子免于因磨蚀而被除去或通过与不浸润膜的流体接触而具有提高的功能化耐久性。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，所述膜具有0.03μm至0.2μm范围内的孔径。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，所述膜具有卵形的孔。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，孔保持开放或未被功能分子阻塞。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，由于覆盖度高，膜的功能化是高效的。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，由于表面处理扩展到或者可以扩展到贯穿薄膜的整个厚度并且可以根据机理和等离子体的强度而共价地接附在表面上，因此膜的功能化是耐久的，由此，修饰可以不被磨蚀掉或者能够不易被通过溶剂化作用而除去。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，由于处理可被在分子水平施于纤维并因而几乎不影响薄膜的孔结构(即孔不会被功能分子阻塞)，因此膜的功能化不影响薄膜的扩散性能或透气性。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，膜的功能化是用不同的单体种类修饰，单体包括那些易于通过基本工艺聚合的，如丙烯酸、烯丙酰氯、甲基丙烯酸、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、全氟苯乙烯、全氟丙烯酸酯、半氟丙烯酸酯、烯丙胺、乙烯胺、丙烯酸酯等。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，膜的功能化赋予薄膜持久的疏油性而不显著影响其透气性。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，膜的功能化提供独特的防水/透气织物。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，膜的功能化提供持久的亲水性。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，膜的功能化使新的医疗诊断膜用途成为可能。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，膜的功能化提供多种膜功能化的组合，包括过滤、工业或消费织物以及工业分离。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，膜的功能化是一批一批地或一卷接一卷地完成。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化的膜是单层微孔、介孔或纳米多孔膜。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化的膜是微孔、介孔或纳米多孔膜的双层或多层堆垛。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，功能化的膜是含有一层或多层微孔、介孔或纳米多孔膜的层合体。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，层合体是微孔防水/透气膜，其与织造物、非织造物或编织纤维层合在一起。例如用于防水/透气外套。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，其中，层合体被构建成2层(膜+外层纤维)、2.5层(印刷膜+外层纤维)和/或3层(内层衬里纤维+膜+外层纤维)形式。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，具有本文所示或所描述而又不受其限制的改进的特性：
Figure BDA0002498014140000071
Figure BDA0002498014140000081
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，被用作含有液体香料的芳香器(如以Febreze Set&Refresh品牌售卖的那些芳香器)中的透气阻隔膜。
上述功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，被用在各种工业用途(如防污或阻碍低表面能流体通过)中的平板和/或中空纤维(毛细管)膜中。
制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法。
制造如本文所示和所描述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法。
制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法，包括步骤：
用功能分子对膜进行功能化。
上述制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法，其中，用功能分子对膜进行功能化的步骤为通过功能化过程进行。
上述制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法，其中，功能化过程包括将所述功能分子加入或接附到微孔、介孔或纳米多孔膜的表面和/或内部纤维性结构上。
上述制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法，其中，功能化过程为等离子体气相沉积工艺。
上述制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法，其中，等离子体气相沉积工艺为真空工艺。
上述制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法，其中，等离子体气相沉积工艺为气氛工艺。
上述制造功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等的方法，其中，气相沉积工艺以单体形式将功能分子引入膜，聚合发生在薄膜的纤维表面上。
根据至少选定的实施方式，本发明提供功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜、材料、织物、复合体、层合体、纤维等，和/或制造或使用这种功能化膜的方法。功能化的多孔膜可为功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其在膜的表面和/或内部纤维性结构(或其部分)上具有接附的功能分子，如功能聚合物。
本发明可体现为其他形式而不背离其精神和根本属性，因此，在指明本发明的范围时，应当参考所附权利要求书而非上述说明书。此外，本文示例性地公开的发明可在没有本文未明确公开的要素下施行。

Claims (24)

1.一种功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其包括：
具有表面和内部纤维性结构的微孔、介孔或纳米多孔干拉伸膜；以及
功能分子，其选自：疏油性的含氟聚合物、丙烯酸、烯丙酰氯、甲基丙烯酸、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、全氟苯乙烯、全氟丙烯酸酯、半氟丙烯酸酯、部分氟化的丙烯酸酯、烯丙胺、乙烯胺、丙烯酸酯、及其组合，该功能分子接附在：所述膜表面、所述膜的内部纤维性结构、或两者组合上。
2.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化的膜包括一种或多种聚烯烃。
3.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能分子为功能聚合物，其为通过一种或多种基本工艺聚合而成的聚合物。
4.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能分子由等离子体气相沉积真空工艺接附。
5.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能分子由等离子体气相沉积气氛工艺接附。
6.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能分子由等离子体气相沉积工艺接附，所述等离子体气相沉积工艺以单体形式将功能分子引入所述膜，聚合发生在所述膜的表面上和内部纤维性结构上。
7.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化工艺提高了所述膜上功能分子的耐久性。
8.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述膜包括孔；所述孔保持开放，或未被功能分子阻塞。
9.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化工艺赋予所述膜耐久的疏油性。
10.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化的膜提供防水/透气织物。
11.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化工艺赋予所述膜耐久的亲水性。
12.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化工艺是一批一批的过程、一卷接一卷的过程、或其组合。
13.根据权利要求12所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述一批一批的过程是单片过程。
14.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化的膜是单层微孔、介孔或纳米多孔膜。
15.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化的膜是双层或多层微孔、介孔或纳米多孔膜。
16.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述功能化的膜是含有一层或多层所述微孔、介孔或纳米多孔膜的层合体。
17.根据权利要求16所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述层合体包括功能化的微孔防水/透气膜，其与织造物层、非织造物层、编织纤维层或其组合层合在一起。
18.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述膜被用作含有一种或多种液体香料的芳香器中的透气阻隔膜。
19.根据权利要求1所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，被用在平板膜应用和/或中空纤维膜应用中。
20.根据权利要求19所述的功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其中，所述中空纤维膜是毛细管膜。
21.一种织物、薄膜、复合体、层合体、纤维、中空纤维、过滤材料、分离材料或其组合，其包括根据权利要求1所述的功能化的膜。
22.一种电池隔板，其包括根据权利要求1的功能化的膜。
23.一种医疗诊断膜，其包括根据权利要求1所述的功能化的膜。
24.一种功能化的微孔、介孔或纳米多孔膜，其包括：
具有表面和内部纤维性结构的微孔、介孔或纳米多孔干拉伸膜；以及
功能分子通过等离子体气相沉积工艺接附在：所述膜表面、所述膜的内部纤维性结构、或两者组合上，
其中，当与不具有等离子体气相沉积功能分子的同样的膜相比较时，功能化的膜具有按照JIS Gurley测量相同或更好的空气渗透率，和/或，按照AATCC TM 118测量的增强的拒油性。
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