复合膜和用于制备复合膜的方法技术

本发明专利技术涉及用于声学部件的复合材料，其具有至少一个载体层和布置在所述至少一个载体层上的电纺膜，其中所述电纺膜由处于相叠的纤维形成，同时构造有孔结构。构造所述复合材料的孔结构，使得所述复合材料具有至少1 m的水柱和5 L/m

Composite membrane and method for preparation of composite membrane

The invention relates to a composite material for acoustic components, which has at least one carrier layer and an electrospinning film arranged on the at least one carrier layer, wherein the electrospun membrane is formed by a stacked fiber and has a pore structure at the same time. The hole structure of the composite material, the composite material has at least 1 m water column and 5 L/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合膜和用于制备复合膜的方法本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的复合膜。本专利技术还涉及根据权利要求9的前序部分制备复合膜的方法。一般的复合膜及其制备方法可获自US2011/0177741A1。其描述了具有均由纤维组成的载体层和隔绝层的非织造纺织品。从US2008/0220676A1中可获得具有织物层和经涂覆的纳米纤维层的服装。在此，首先制备纳米纤维层，其随后被提供以液体涂层。之后，使如此涂覆的纤维层与织物层接合。US2010/0136865A1涉及经涂覆的纳米纤维的非织造网。可从WO2013/043397A2中获得用于服装的复合纺织品，其具有内织物层、外织物层和由非织造纤维膜组成的隔绝层。该纤维膜在与织物层接合之前被提供以等离子体涂层。US2013/0197664A1描述了具有施加至支撑结构的电纺膜的过滤介质。该支撑结构可由金属、陶瓷、玻璃纤维、石墨或聚合物材料组成。具有多微孔膜的用于电子设备的声学部件可从US2014/0060330A1中得到。该声学部件具有多微孔膜层，该多微孔膜层上施加有一层细纤维层。在这里多微孔膜层用作支撑层。随着声学信号复制领域中向前迈进的技术发展，存在保护部分敏感部件免受外部影响的持续需要。在这点上，挑战之一在于，虽然阻止有害液体或纳米级粉尘进入声学部件的电子零件，但不会使声音轮廓失真。本专利技术基于以下目标：提供一种复合膜和用于制备复合膜的方法，该复合膜允许高度防护以免受液体(例如水分、汗水、油脂和/或油)以及粉尘和污垢的有害影响。根据本专利技术，该目标一方面通过具有权利要求1的特征的复合膜和通过具有权利要求9的特征的用于制备复合膜的方法来实现。本专利技术的优选实施方式在各自的从属权利要求中给出。根据本专利技术的复合膜的特征在于，所述复合材料具有至少一个载体层和布置在所述至少一个载体层上的电纺膜，其中所述电纺膜由处于相叠的纤维形成，同时构造了孔结构，其中构造所述孔结构，使得所述复合材料具有至少1m的水柱和5L/m2*s的透气性。所述纤维可被构造成用于形成纳米结构或微结构的纳米纤维或微纤维。所述纤维优选形成三维非织造网络。此类复合材料还特别满足严格的防护等级要求。根据ISO标准9237:1995-12测定透气性，并根据ISO标准811:1981测定水柱。另外，根据本专利技术的用于制备复合膜的方法的特征在于，设置载体层，并根据电纺方法在所述载体层上构造膜，其中所述膜由处于相叠的纤维制备，并且具有限定的孔结构。所述限定的孔结构特别涉及限定的孔尺寸和限定的孔分布。这对于复合材料的高孔隙率是尤其有利的。本专利技术的基本理念在于以下事实：提供复合材料，其中形成了具有高孔隙率的复合材料，其使得气体，特别是空气能够渗出，而液体被该复合材料阻挡。根据本专利技术的复合材料的膜(其依照电纺方法制备)不同于其它(聚合物)膜，特别在于多层网状、三维交联的巢状或网格状结构，其具有高比表面积，即，高表面积与体积之比。用于防水应用的常规膜，例如聚四氟乙烯(PTFE–Gore-Tex®)、泡沫聚四氟乙烯(ePTFE)以及传统的膜具有层状、致密的膜结构。由结构所致，这些膜几乎不透空气(0L/m2*s)。已知的薄膜膜(尤其是PTFE膜)的“透气”性质实际上不是由于孔结构，而是由于膜材料与水蒸气的直接相互作用。另外，尤其是PTFE膜和ePTFE膜可能含有有害原材料的残余物和痕量的长链全氟烷基酸，例如全氟辛酸(PFOA)。根据本专利技术，所述复合材料不含氯和溴。特别地，根据IEC61249-2-21(溴<900ppm、氯<900ppm、卤素总份额<1500ppm)、IPC4101B(溴<900ppm、氯<900ppm、卤素总份额<1500ppm)和JPCAES-01-1999(溴<900ppm、氯<900ppm)，根据本专利技术的复合材料不含卤素和环境有害的化合物，例如PFOA/PFOS(全氟辛烷磺酸)。根据本专利技术，所述复合材料挡水能力通过单位“水柱”来定义。“水柱”是用于测量作用在表面(例如织物结构或复合材料)上的压力的单位。1m水柱的压力定义为对应于1m水深处的静水压力的压力。在本专利技术的情况下，指示的水柱基于特别根据ISO811:1981在20°C水温下的静水压力。根据本专利技术，当相应的静水压力作用于本专利技术复合材料的一侧时，若该复合材料不显示对于水的显著的渗透性，则给出特定的本专利技术复合材料的水柱(例如5m)。因此，在各情况下指示的水柱是根据本专利技术的复合材料相对于水的紧密度的量度。优选，根据本专利技术的复合材料具有5m的水柱、优选具有10m的水柱、特别优选具有35m的水柱。根据本专利技术要求保护的复合材料的透气性基于在20°C下和65%的相对空气湿度下进行的压差测量。在该测量中，施加在该复合材料一侧上的增加的压力为200Pa(帕斯卡)，且测试面积为20cm2的复合材料，特别根据ISO9237:1995-12。在这些条件下通过该复合材料渗出的空气体积对应于1秒内通过1m2的该复合材料渗出的体积流量(L/m2*s)的1/500。在1秒内通过1m2的该复合材料渗出的空气的体积流量是根据本专利技术所要求保护的透气性。优选，该复合材料的透气性为10L/m2*s、优选30L/m2*s、特别优选50L/m2*s。根据本专利技术的复合材料的优选实施方式在于以下事实：该复合材料设置有根据PECVD方法的等离子体涂层。优选，构造该等离子体涂层，使得其通过特别提供拒水性(所谓的荷花效应)、抗静电作用和/或防粘涂层来补充该复合材料的性能。然而，交联的等离子体聚合物，即，等离子体涂层，可至少有助于该复合材料的防油、防油脂和/或防水性能。优选地，该复合材料，特别是等离子体涂层，具有低表面能，其中水接触角至少为120°、特别优选水接触角为140°或更大，依照根据DIN55660-2:2011-12的测量。根据DINENISO14419:2010对根据本专利技术的复合材料的实施方式变型施以油滴测试。如从图5可以得出的，全部的实施方式都具有良好(6)直至非常良好(8)的得分。在根据DINENISO4920:2012的喷雾(喷水)测试和根据ISO9865:1991依照邦迪斯门(Bundesmann)测试确定拒水性中，根据本专利技术的复合材料的所有实施方式都能够获得最好得分(5/5)。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是用于涂覆表面的方法，其中涂覆基底的化学沉积通过等离子体增强。该等离子体可直接与待涂覆的基底一起产生(直接等离子体法)或在分开的腔室中产生(远程等离子体法)。例如由于加速电子，反应气体分子离解生成反应性等离子体颗粒，例如自由基和离子(等离子体)，其可使层沉积在基底上。这样，可提供以下表面涂层：其与常规的湿化学聚合方法相比，提供高度交联的聚合物结构，但是不会封闭经涂覆的膜的孔。根据本专利技术的载体层是单丝织物，其中其特别具有关于膜的支撑和/或保护功能。优选，形成的该载体层具有小的声阻抗、防水、防油、防油脂和/或防粉尘性能。精确选择该载体层，特别是其纱线细度、几何形状、表面性质和敞开面积比例，可对于最终的复合材料功能具有显著的影响。介质的透气性越高，其声阻抗越小，并且其对于声音的穿透性越高。该织物优选具有10µm至400µm的长丝或纱线本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合膜，其具有‑至少一个载体层(11,15)，和‑布置在所述至少一个载体层(11, 15)上的电纺膜(12)，其中所述电纺膜(12)由处于相叠的纤维形成，其中构造有孔结构，‑其中所述复合材料(10)具有至少1 m水柱的防水性和至少5 L/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.14 EP 16165227.61.复合膜，其具有-至少一个载体层(11,15)，和-布置在所述至少一个载体层(11,15)上的电纺膜(12)，其中所述电纺膜(12)由处于相叠的纤维形成，其中构造有孔结构，-其中所述复合材料(10)具有至少1m水柱的防水性和至少5L/m2*s的透气性，其特征在于，-所述载体层(11,15)具有单丝织物和-等离子体涂层(14)施加在所述电纺膜(12)和所述至少一个载体层(11,15)的所述单丝织物两者上。2.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述复合膜(10)根据PECVD方法设置有所述等离子体涂层(14)。3.根据权利要求1或2所述的复合膜，其特征在于，所述等离子体涂层(14)由具有疏水性质和/或疏油性质的材料形成。4.根据权利要求3所述的复合膜，其特征在于，所述材料至少包含饱和的、单不饱和的和/或多不饱和的醚、酮、醛、烯烃、炔烃、酰胺、胺、腈、硫醚、羧酸酯、硫酯、砜、硫酮、硫醛、硫酰烯、次磺酰胺、含氟丙烯酸酯、硅氧烷、环氧化物、氨基甲酸酯和/或丙烯酸酯。5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合膜，其特征在于，所述载体层(11,15)与所述膜(12)牢固接合。6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合膜，其特征在于，所述膜(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：MM侯赛因，H迈尔，M卡马尼，
申请(专利权)人：塞法尔股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH