TWI480295B - 表面具有熱融膠的透氣防水薄膜與其形成方法 - Google Patents

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表面具有熱融膠的透氣防水薄膜與其形成方法
本發明係關於透氣防水薄膜，更特別關於其組成與結構。
聚四氟乙烯(PTFE)是一種氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸、抗鹼、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶於所有的溶劑。同時，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點，它的摩擦係數極低，所以可作潤滑作用，亦為不沾鍋和水管內層的理想塗料。在織物應用上，聚四氟乙烯具有防水透氣性。一般而言，若要讓四氟乙烯膜附著於織物上，通常需採用點膠或面膠等方式黏著四氟乙烯膜與織物。若點膠的密度過低，易讓四氟乙烯膜自織物上脫落。若點膠的密度過高(或採用面膠)，則會影響四氟乙烯膜的透氣度。此外，在形成膠狀物於四氟乙烯膜上後，均需在短時間內加工以避免膠狀物硬化而失去黏著特性。換言之，聚四氟乙烯層與膠狀物在加工前係分開存放，在加工時才結合在一起。如此一來，即使採用相同的聚四氟乙烯膜與膠狀物，也可能因加工參數的差異，而無法確保每次加工形成的聚四氟乙烯膜/膠/織物具有一致的品質。
綜上所述，目前亟需新的方式將膠固定於聚四氟乙烯膜上，且聚四氟乙烯膜/膠在使用前具有良好的安定性。
本發明一實施例提供一種表面具有熱融膠的透氣防水薄膜與其形成方法，包括：混合聚四氟乙烯、乙烯單體、與Ziegler-Natta觸媒以形成薄膜；加熱薄膜之表面，使乙烯單體與Ziegler-Natta觸媒進行原位聚合反應以形成鏈狀的聚乙烯於膜狀的聚四氟乙烯中，其中鏈狀的聚乙烯與膜狀的聚四氟乙烯相分離，鏈狀的聚乙烯的末端露出膜狀的聚四氟乙烯之表面並聚集成塊，且鏈狀的聚乙烯之主鏈嵌置於膜狀的聚四氟乙烯中；以及施加不規則的局部能量至膜狀的聚四氟乙烯之表面的表面，以碎裂膜狀的聚四氟乙烯之表面上聚集成塊之鏈狀的聚乙烯之末端，形成表面具有熱融膠的特性。
本發明一實施例提供一種表面具有熱融膠的透氣防水薄膜，包括：膜狀的聚四氟乙烯；以及多個鏈狀的聚乙烯，其中鏈狀的聚乙烯之主鏈嵌置於膜狀的聚四氟乙烯中，鏈狀的聚乙烯之末端露出膜狀的聚四氟乙烯之表面，且鏈狀的聚乙烯之末端未聚集成塊，形成表面具有熱融膠的特性並具有熱融膠的特性。
如第1圖所示，本發明將聚四氟乙烯、乙烯單體、及Ziegler-Natta觸媒混合後，形成薄膜10。Ziegler-Natta觸媒不溶於聚四氟乙烯與乙烯單體的混合物中，並沉澱於薄膜10中。在本發明一實施例中，Ziegler-Natta觸媒的主觸媒為TiCl4 ，副觸媒為三乙基鋁。
接著如第2圖所示，加熱薄膜10的上表面，使薄膜10 中殘留的溶劑朝薄膜10的上表面移動，連帶使乙烯單體朝薄膜的上表面移動。在加熱過程中，乙烯單體將與Ziegler-Natta觸媒進行原位聚合反應，形成鏈狀的聚乙烯11於膜狀的聚四氟乙烯13中。鏈狀的聚乙烯11與膜狀的聚四氟乙烯13相分離。鏈狀的聚乙烯11之末端將會露出膜狀的聚四氟乙烯13之表面並聚集成塊11A，而鏈狀的聚乙烯11之主鏈11B將會嵌入膜狀的聚四氟乙烯13中。第3圖係第2圖結構之上視圖。由第3圖可知，在膜狀的聚四氟乙烯13表面上，鏈狀的聚乙烯末端聚集成塊11A呈不規則排列。上述加熱薄膜使聚乙烯11與聚四氟乙烯13相分離的溫度介於125℃至140℃之間。若加熱的溫度過低，則無法使聚乙烯與聚四氟乙烯產生相分離。若加熱的溫度過高，則鏈狀的聚乙烯末端聚集成塊11A的程度過大。
接著如第4圖所示，施加不規則(比如不定點不定時)的局部能量21於膜狀的聚四氟乙烯13之上表面上。此時膜狀的聚四氟乙烯13之上表面上鏈狀的聚乙烯末端聚集成塊11A，將被不規則的局部能量21碎裂而形成聚乙烯末端11C，如第5圖所示。值得注意的是，若施加能量至膜狀的聚四氟乙烯13其所有的表面上，則可能會裂解所有鏈狀聚乙烯11的末端11C。這將使鏈狀聚乙烯無法露出膜狀的聚四氟乙烯13之上表面。另一方面，若不施加不規則的局部能量21於膜狀的聚四氟乙烯13之上表面上，鏈狀的聚乙烯末端聚集成塊11A將會使膜狀的聚四氟乙烯13失去透氣特性。
第6圖係第5圖結構之上視圖。由第6圖可知，在膜 狀的聚四氟乙烯13表面上，鏈狀的聚乙烯末端11C呈不規則排列。防水透氣薄膜100中的聚乙烯與聚四氟乙烯可長久共存，不會像聚乙烯/聚四氟乙烯的雙層結構在短時間存放後產生分層(delaminate)的問題。
雖然在上述實施例中，鏈狀的聚乙烯末端11C僅出現於膜狀的聚四氟乙烯13的上表面，但亦可出現於膜狀的聚四氟乙烯13的下表面。如第7圖所示，加熱薄膜10的上下表面，使乙烯單體朝薄膜10的上下表面移動。同時薄膜10中的Ziegler-Natta觸媒與乙烯單體將進行原位聚合反應，形成鏈狀的聚乙烯11。鏈狀的聚乙烯11與膜狀的聚四氟乙烯13相分離。鏈狀的聚乙烯11之末端將會露出膜狀的聚四氟乙烯13之表面並聚集成塊11A，而鏈狀的聚乙烯11之主鏈11B將會嵌入膜狀的聚四氟乙烯13中。
接著如第8圖所示，施加不規則(比如不定點不定時)的局部能量21於膜狀的聚四氟乙烯13之上表面與下表面上。此時膜狀的聚四氟乙烯13之上表面與下表面上鏈狀的聚乙烯末端聚集成塊11A，將被不規則的局部能量21碎裂而形成聚乙烯末端11C，如第9圖所示，形成表面熱融膠特性。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧薄膜
11‧‧‧鏈狀的聚乙烯
11A‧‧‧鏈狀的聚乙烯末端聚集成塊
11B‧‧‧鏈狀的聚乙烯主鏈
11C‧‧‧鏈狀的聚乙烯末端
13‧‧‧膜狀的聚四氟乙烯
21‧‧‧能量
100‧‧‧透氣防水薄膜
第1至2及4-5圖係本發明一實施例中，形成透氣防水薄膜之製程剖視圖；第3圖係對應第2圖之上視圖；第6圖係對應第5圖之上視圖；以及第7至9圖係本發明一實施例中，形成透氣防水薄膜之製程剖視圖。
11B‧‧‧鏈狀的聚乙烯主鏈
11C‧‧‧鏈狀的聚乙烯末端
13‧‧‧膜狀的聚四氟乙烯
100‧‧‧透氣防水薄膜

Claims (5)

  1. 一種表面具有熱融膠的透氣防水薄膜的形成方法，包括：混合聚四氟乙烯、乙烯單體、與Ziegler-Natta觸媒以形成一薄膜；加熱該薄膜之一表面，使乙烯單體與Ziegler-Natta觸媒進行原位聚合反應以形成一鏈狀的聚乙烯於一膜狀的聚四氟乙烯中，其中該鏈狀的聚乙烯與該膜狀的聚四氟乙烯相分離，該鏈狀的聚乙烯的末端露出該膜狀的聚四氟乙烯之一表面並聚集成塊，且該鏈狀的聚乙烯之主鏈嵌置於該膜狀的聚四氟乙烯中；以及施加不規則的局部能量至該膜狀的聚四氟乙烯之表面，以碎裂該膜狀的聚四氟乙烯之表面上聚集成塊之鏈狀的聚乙烯之末端，形成表面具有熱融膠的特性。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之表面具有熱融膠的透氣防水薄膜的形成方法，其中加熱該薄膜的溫度介於125℃至140℃之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之表面具有熱融膠的透氣防水薄膜的形成方法，其中該薄膜表面上聚集成塊之鏈狀的聚乙烯之末端在碎裂後呈不規則排列。
  4. 一種表面具有熱融膠的透氣防水薄膜，包括：一膜狀的聚四氟乙烯；以及多個鏈狀的聚乙烯，其中該些鏈狀的聚乙烯之主鏈嵌置於該膜狀的聚四氟 乙烯中，該些鏈狀的聚乙烯之末端露出該膜狀的聚四氟乙烯之表面，且該些鏈狀的聚乙烯之末端未聚集成塊並具有熱融膠的特性。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之表面具有熱融膠的透氣防水薄膜，其中位於該膜狀的聚四氟乙烯表面上之該鏈狀的聚乙烯之末端呈不規則排列。
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