大透濕量涂層膜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大透濕量涂層膜，包括：基礎膜層和涂層，所述基礎膜層為膨體聚四氟乙烯膜層，涂覆于所述膨體聚四氟乙烯膜層上的涂層為聚氨基甲酸酯涂層。通過上述方式，本實用新型具有良好的吸濕導濕性能，含有漢麻稈芯超細微粉的透濕因子纖維素含量大，存在微溝槽和微孔，增大了吸濕面積和擴散面積；有優異的抗紫外、防水、防塵、防油、透濕、抗氧化溶液腐蝕等性能。
【專利說明】大透濕量涂層膜
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種大透濕量涂層膜。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，歐盟汽車車燈的彎管透氣孔散霧去凝露理論，內有海綿防塵，也接燈 內空氣隨燈內溫度的變化可以大出大進，從而較快的實現燈內散霧去凝露，彎管透氣的車 燈使用不久后殼體內積塵和電氣元件銹蝕。
[0003] 美國Gore公司的散霧去凝露理論：車燈是通過燈內與燈外透氣對流，建立一種氣 壓平衡，燈內水蒸氣隨燈內的溫度升高而排出燈外，殼體上使用面積大一點的透氣膜貼片 方法實現散霧去凝露。從而減少水蒸氣對燈光的散射模糊不清的現象發生，車燈不工作時 外部環境潮濕空氣會進入殼體內。
[0004] 日東電工公司的散霧去凝露理論：車燈是通過燈具的上下位置透氣孔形成空氣對 流，燈內水蒸氣隨燈內的溫度升高從上位置的透氣孔排出燈外，下位置的透氣孔不斷補充 燈外空氣。從而減少水蒸氣對燈光的散射模糊不清的現象發生，該理論使用的透氣栓數量 多，沒法解決殼體內空氣溫度較低區域的凝露問題。 實用新型內容
[0005] 本實用新型主要解決的技術問題是提供一種吸水性高，透濕性好，排濕能力強的 大透濕量涂層膜。
[0006] 為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供一種大透濕量涂 層膜，其特征在于，包括：基礎膜層和涂層，所述基礎膜層為膨體聚四氟乙烯膜層，涂覆于所 述膨體聚四氟乙烯膜層上的涂層為聚氨基甲酸酯涂層。
[0007] 在本實用新型一個較佳實施例中，聚氨基甲酸酯涂層的厚度為0. 012mm-0. 025_。
[0008] 在本實用新型一個較佳實施例中，所述涂層滾涂于所述膨體聚四氟乙烯膜層的一 側表面上。
[0009] 本實用新型的有益效果是：本實用新型大透濕量涂層膜具有良好的吸濕導濕性 能，含有漢麻桿芯超細微粉的透濕因子纖維素含量大，有大量的羥基使其與水分子結合基 團多，同時存在微溝槽和微孔，增大了吸濕面積和擴散面積；有優異的抗紫外性能，完全滿 足了汽車車燈和其它小型的精密電子設備(手機、導航終端、微型電腦等）性能可靠發揮，在 防水、防塵、防油、透濕、抗氧化溶液腐蝕等防護綜合性要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實 施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖 獲得其它的附圖，其中：
[0011] 圖1是本實用新型大透濕量涂層膜一較佳實施例的結構示意圖；
[0012] 附圖中各部件的標記如下：1、膨體聚四氟乙烯膜層，2、聚氨基甲酸酯涂層。
【具體實施方式】
[0013] 下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的 實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施 例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于 本實用新型保護的范圍。
[0014] 請參閱圖1，本實用新型實施例包括：
[0015] 一種大透濕量涂層膜，包括：基礎膜層和涂層，所述基礎膜層為膨體聚四氟乙烯膜 層1，滾涂于所述膨體聚四氟乙烯膜層一側表面上1上的涂層為含有漢麻桿芯超細微粉的 聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2。
[0016] 實施例1 :
[0017] 含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2的涂層劑包括下述重量 百分比的原料均勻攪拌制成：
[0018] 聚氨基甲酸酯20%;
[0019] 二甲基甲酰胺溶劑55%;
[0020] 親水基團溶劑2% ;
[0021] 漢麻桿芯超細微粉18%。
[0022] 其中，含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2的厚度為0. 012_。
[0023] 涂層劑的粘度指數為33 Pa. s。涂層劑內包括35%的不揮發物。
[0024] 實施例2 :
[0025] 含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2的涂層劑包括下述重量 百分比的原料均勻攪拌制成：
[0026] 聚氨基甲酸酯23%;
[0027] 二甲基甲酰胺溶劑57%;
[0028] 親水基團溶劑4% ;
[0029] 漢麻桿芯超細微粉21%。
[0030] 其中，含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2的厚度為 0· 0185mm〇
[0031] 涂層劑的粘度指數為33 Pa. s。涂層劑內包括40%的不揮發物。
[0032] 實施例3 :
[0033] 含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2的涂層劑包括下述重量 百分比的原料均勻攪拌制成：
[0034] 聚氨基甲酸酯25%;
[0035] 二甲基甲酰胺溶劑60% ;
[0036] 親水基團溶劑5% ;
[0037] 漢麻桿芯超細微粉25%。
[0038] 其中，含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2的厚度為0. 025_。
[0039] 涂層劑的粘度指數為33 Pa. s。涂層劑內包括45%的不揮發物。
[0040] 實施例1-3中，漢麻桿芯超細微粉的制作工藝包括：首先將漢麻桿芯加工為粗粉， 并進行預處理，再依次進行細化處理和活化處理，處理完成后進行烘干，再進行改性處理， 然后進行微細化處理，最后進行分離處理，即制得漢麻桿芯超細微粉。
[0041] 改性處理是在粉碎烘干后的漢麻桿芯內加入一定量的二苯基甲烷二異氰酸酯和 少量多元醇實現聚合改性。
[0042] 本實用新型采用的聚氨基甲酸酯乳液，含有漢麻桿芯超細微粉，聚氨基甲酸酯分 子結構中含有一NHC00-單元的高分子化合物，其主要原理是在聚合物鏈上引入適量的親 水基團，在一定條件下自發分散形成乳液，PU大分子中含有大量的極性基團，分子間力很 強，導致其具有優良成膜性，能夠在織物上形成堅韌而耐久的薄膜，它還具有一定透濕性。
[0043] 其原因是：一方面TO中的極性基團或親水基團，如一0H，一NHC00 -，一C00H，漢 麻桿芯超細粉體等的"化學階梯石"作用，使水蒸氣分子沿著階梯從高濕度一側遷移到低濕 度一側；從理論上講，高分子鏈上主要有親水基團，且只要親水基團含量和排列合適，則它 們便可以和水分子作用，借助氫鍵和其它分子間作用力，在高濕度一側吸附水份后，通過高 分子鏈上親水基團傳遞到低濕度一側解吸。因此，透濕實質上是一個"吸附一擴散一轉移一 解吸"的過程。親水基團稱之為"化學階梯石"，在存在壓力差的情況下，水份由一側定向地 向另一側轉移。這個過程也就是透濕過程。
[0044] 在聚氨基甲酸酯乳液涂層劑中加入18~25%的漢麻桿芯超細微粉，加入的漢麻桿 芯超細微粉具有大量的〇. 5~0. 2 μ m微孔和裂縫，并含有更多的親水活性基團，形成共聚涂 層膠；含有漢麻桿芯超細微粉的透濕因子纖維素含量大，有大量的羥基使其與水分子結合 基團多，同時存在微溝槽和微孔，增大了吸濕面積和擴散面積。與常規PU涂層相比，含有漢 麻桿芯超細微粉的共聚涂層膠的吸水率提高了 10%左右，透濕性能提高了 1飛倍，極大地提 高了汽車車燈由內部向外部的排濕能力，使得車燈內部持續保持很低的濕度而無結霧凝露 現象發生，從而消除車燈內對光照的不良影響；含有漢麻桿芯超細微粉的共聚涂層膠，接枝 共聚后分子重新排列而成為交叉牢固的空間構想，表面也更加致密、穩定、均勻。提高了汽 車車燈用大透濕量的涂層膜的耐水壓強度、耐光老化、熱老化等性能。
[0045] 其中，膨體聚四氟乙烯膜層1的制造工藝包括；
[0046] 1)將聚四氟乙烯分散樹脂與液體助擠劑按比例（5 :1)混合(在其中可以添加染色 齊IJ，滿足膜色彩的多樣性的需求）；
[0047] 2)保溫30°C?35°C熟成，予壓成柱體毛坯；
[0048] 3 )通過壓延法將柱體毛坯制成薄片；
[0049] 4)經加熱100°C左右脫去助擠劑；
[0050] 5)單向拉伸，拉伸溫度在200°C左右，再雙向拉伸，拉伸溫度在200°C左右；
[0051] 6)熱定型，在340°C左右的溫度燒結18min ;
[0052] 7)最后，冷卻、收卷，制得膨體聚四氟乙烯微孔薄膜。
[0053] 膨體聚四氟乙烯（ePTFE)的微孔薄膜材料簡稱"ePTFE膜"，"ePTFE"是膨體聚四 氟乙烯英文單詞（expanded polytetrafluorethylene)的速寫；膨體聚四氟乙烯（ePTFE) 的微孔薄膜是一種具有特殊功能高附加值的高分子新材料薄膜，是經特殊工藝經雙向拉 伸制成的，該薄膜的微纖維構成了里外通透的〇. 1 μ πΓ18 μ m孔徑的微孔，是真正意義的 透氣膜。膜表面每平方英寸能達到幾十億個微孔，每個微孔直徑小于輕霧水珠的最小值 (20 μ m-100 μ m)，而遠大于水蒸氣分子直徑（0. 0003 μ m-〇. 0004 μ m)，可以使水蒸氣通過而 水滴因表面漲力大不能通過，利用這種微孔結構可達到優秀的防水透濕功能；另外因為該 孔極度細小和縱向不規格的彎曲排列，用在汽車電氣（車燈）電子設備防護方面，雖能使得 汽車電氣（車燈）電子設備內的空氣通過此膜對流調節壓力平衡，達到無污染的塵密，但是 當汽車停開時沒法阻止或減少環境中的水蒸氣進入殼體內，滯留在殼體內的水蒸氣濕度過 高將嚴重影響汽車電氣（車燈）電子設備的性能的發揮。
[0054] 因此，本實用新型在在膨體聚四氟乙烯膜層1的一側表面滾涂含有漢麻桿芯超細 微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2,制得大透濕量涂層膜。
[0055] 該大透濕量涂層膜的制備工藝包括以下步驟：
[0056] a)將涂層劑進行加料，并調節涂膠厚度為0· 012mm-0. 025_ ;
[0057] b)放卷膨體聚四氟乙烯膜層1，并與涂層劑接觸涂膠，在膨體聚四氟乙烯膜層1表 面形成含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2 ;
[0058] c)將含有漢麻桿芯超細微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂層2進行加熱烘干，加熱 烘干的溫度為80°C -KKTC，作用是揮發去除二甲基甲酰胺溶劑及溶劑回收處理；
[0059] d)在溫度為20°C _40°C的環境下存放至少24h熟成固化，即制得大透濕量涂層膜。
[0060] 其中，涂層含有親水基團和水分子作用，借助氫鍵和其它分子間作用力，在高濕度 一側吸附水份后，通過高分子鏈上親水基團傳遞到低濕度一側解吸。因此，透濕實質上是一 個在親水基團聚氨基甲酸酯涂層表面"吸附"水蒸汽分子一水分子在親水基團聚氨基甲 酸酯涂層內向外側"擴散"一水分子在親水基團聚氨基甲酸酯涂層與膨體聚四氟乙烯膜 的結合界面面上"解吸"一水分子進入膨體聚四氟乙烯膜密布的微孔向外部環境排出濕 氣"的過程。親水基團稱之為"化學階梯石"，在存在壓力差的情況下，水份由一側定向地向 另一側轉移。這個過程也就是透濕過程。
[0061] 經過大量試驗，發現水蒸氣從涂層側向膨體聚四氟乙烯膜側排出的透濕量大于水 蒸氣從膨體聚四氟乙烯膜側向涂層側排出的透濕量，兩個透濕方向的不同導致透濕量的不 同，從涂層側向外透濕的量比從膨體聚四氟乙烯膜側向殼體內透濕量3(Γ50%左右，利用此 兩個方向的透濕量的巨大差異，將此涂層膜應用在汽車車燈的殼體上，此涂層膜的涂層側 面向汽車車燈的殼體內，此涂層膜的膨體聚四氟乙烯膜朝向外部大氣；這樣汽車車燈的殼 體內的水蒸氣源源不斷的排出，表現出由殼體內向外部環境單向持續排出水蒸汽的特性， 當汽車車燈工作時，殼體內的溫度較高時，涂層的親水高分子鏈段越活躍，吸附、擴散和解 吸排出水蒸氣分子的速度越快，在汽車車燈的殼體內的濕度大大降低因而不具備凝露的條 件，使得殼體內空氣干燥，汽車車燈的殼體內的鏡面上或光滑的電子元件表面就不會有霧 水現象產生，使得汽車車燈的性能得以發揮出來。
[0062] 本實用新型具有良好的吸濕導濕性能，含有漢麻桿芯超細微粉的透濕因子纖維素 含量大，有大量的羥基使其與水分子結合基團多，同時存在微溝槽和微孔，增大了吸濕面積 和擴散面積。應用本實用新型后可以確保汽車車燈的殼體內無結霧凝露現象的產生，使得 電氣性能不受潮濕空氣環境的影響，徹底顛覆了歐美日對殼體內濕度控制調節的傳統方 法。
[0063] 大量試驗發現水蒸氣從涂層側向膨體聚四氟乙烯膜側排出的透濕量大于水蒸氣 從膨體聚四氟乙烯膜側向涂層側排出的透濕量，兩個透濕方向的不同導致透濕量的不同， 從涂層側向外透濕的量比從膨體聚四氟乙烯膜側向殼體內透濕量大3(Γ50%左右，利用此 兩個方向的透濕量的巨大差異，將此涂層膜應用在汽車車燈的殼體上，此涂層膜的涂層側 面向汽車車燈的殼體內，此涂層膜的膨體聚四氟乙烯膜朝向外部大氣；這樣汽車車燈的殼 體內的水蒸氣源源不斷的排出，表現出由殼體內向外部環境單向持續排出水蒸汽的特性， 當汽車車燈工作時，殼體內的溫度較高時，涂層的親水高分子鏈段越活躍，吸附、擴散和解 吸排出水蒸氣分子的速度越快，在汽車車燈的殼體內的濕度大大降低因而不具備凝露的條 件，使得殼體內空氣干燥，汽車車燈的殼體內的鏡面上或光滑的電子元件表面就不會有霧 水現象產生，使得汽車車燈的性能得以發揮出來。
[0064] 本實用新型表現出由殼體內向外部環境單向持續排出水蒸汽的特性，使得殼體內 空氣干燥，徹底改變了以前汽車車燈的殼體內的水蒸氣依靠空氣對流的原理散霧去露的模 式。
[0065] 本實用新型既有良好的吸附性能，又能阻擋雨水灰塵的滲入，使得汽車車燈的殼 體內達到無污染的塵密級；此涂層膜的涂層側面向汽車車燈的殼體內，此涂層膜的膨體聚 四氟乙烯膜朝向外部大氣；這樣汽車車燈的殼體內的水蒸氣又能源源不斷的排出，表現出 由殼體內向外部環境單向持續排出水蒸汽的特性，當汽車車燈工作時，殼體內的溫度較高 時，涂層的親水高分子鏈段越活躍，吸附、擴散和解吸排出水蒸氣分子的速度越快，在汽車 車燈的殼體內的濕度大大降低因而不具備凝露的條件，使得殼體內空氣干燥，汽車車燈的 殼體內的鏡面上或光滑的電子元件表面就不會有霧水現象產生，使得汽車車燈的性能得以 發揮出來；同時漢麻桿芯超細微粉可以吸附車燈塑料殼因受熱產生的揮發物，有利于車燈 鏡面保持光線反射性能。
[0066] 本實用新型還具有有優異的抗紫外性能，該實用新型解決了【背景技術】中的缺陷問 題，該材料的性能完全滿足了汽車車燈和其它小型的精密電子設備(手機、導航終端、微型 電腦等）性能可靠發揮，在防水、防塵、防油、透濕、抗氧化溶液腐蝕等防護綜合性要求。 [0067] 還可以進一步的開發出工程使用的終端產品，如"汽車車燈用大透濕量的涂層膜 貼片"、"汽車車燈用大透濕量的涂層膜栓(帽)"等終端高附加值的產品，標準化的終端產品 工業化制造使用更方便。
[0068] 進一步的降低了汽車車燈在消除水蒸氣對其性能影響的設計制造成本，使得殼體 造型簡潔化。
[0069] 還具有不透氣體(允許水蒸氣分子排出）及耐滲水壓力高的特性，該涂層膜的耐水 壓已達到10000mm高度水柱(相對壓力lOOKPa壓強)以上，該涂層膜可以抵擋深坑積水浸泡 或行駛中沖擊水的影響，使得殼體內保持干燥而不會浸水。
[0070] 以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是 利用本實用新型說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相 關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種大透濕量涂層膜，其特征在于，包括：基礎膜層和涂層，所述基礎膜層為膨體聚 四氟乙烯膜層，涂覆于所述膨體聚四氟乙烯膜層上的涂層為聚氨基甲酸酯涂層。
2. 根據權利要求1所述的大透濕量涂層膜，其特征在于，聚氨基甲酸酯涂層的厚度為 0. 012mm-〇. 025mm。
3. 根據權利要求1所述的大透濕量涂層膜，其特征在于，所述涂層滾涂于所述膨體聚 四氟乙烯膜層的一側表面上。
【文檔編號】B32B27/08GK203888320SQ201420295412
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】張云, 丁榮華 申請人:常州市泛亞微透科技有限公司