活性颗粒增强的膜及其制造和使用方法技术

本公开内容涉及活性颗粒增强的膜及其制造和使用方法。在一些实施方案中，透气性膜包括基础材料溶液和活性颗粒。引入该膜中的活性颗粒可以为该膜改进或增加各种合乎需要的性能，例如，该膜的水蒸气传输能力、气味吸附、抗静电性能或隐身性能。在一些实施方案中，当转化成非溶液状态时，该基础材料可以显示防水性能，并因此得到防水膜。在一些实施方案中，可以保护活性颗粒在膜的制备过程之前，期间或之后（或它们的任何组合）不损失活性。该膜可以施加到基材上，或可以独立于基材使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用根据35 U. S.C. §119 (e)，本申请要求2006年5月9日提交的美国临时申请号60/799， 426的利益，该文献据此全文在此引入作为参考。
技术介绍
材料可以在它们的各种性能方面使用。例如，材料，例如聚氨酯、聚丙烯酸类、对苯二曱酸1， 3丙二醇酯(DuPont 3GTTm或DuPontSorona )和由乳酸制成的聚交酯(DOW Cargill Ingeo )薄膜可以在它们的防水和透气性能方面使用。这些材料提供水蒸气传递同时防止液体的穿透。此类材料可以例如，用于服装(例如，雨具、外衣、手套、靴子和罩)。值得注意的是，防水透气性膜不同于耐水透气性膜。在标准大气压下，防水透气性膜不允许液体穿过膜，而耐水膜可以允许液体的穿过。称为静压头的测量值可用来确定膜防水与否。这种测量值确定膜开始渗水的压力。如果膜当经受1000毫巴的压力时不渗漏，则一般认为它是防水的。渗入材料最小化。此类应用的实例包括衣装中的应用，例如雨衣，其中防止衣装穿戴者变湿是合乎需要的。虽然防水膜在它们的防止或最小化水分渗入的能力方面优于耐水膜，但是非透气性防水材料当与耐水膜相比时显示有限的水分输送能力。结果，由防水非透气性材料(例如橡胶)制成的衣装可能似乎对穿戴者"热和潮湿"，因为它不允许水蒸气从该衣装内逸出到外部环境。因此，仍需要具有改进的水分输送性能的透气性膜(例如防水膜)。又一个重要的材料性能涉及材料的抗静电能力。抗静电材8料可以有利地用于例如，保护性包装材料以保护敏感电子元件不受静电荷影响。包装电子元件和单元以致避免静电放电影响遇到的问题随着集成电路达到越来越小的尺寸(这使得该器件更易受由于较小电压电平引起的意外放电的损坏)而变得日益尖锐。因此仍需要制备具有改进的抗静电能力而对这些材料的各种用途仍合乎需要的其它性能(例如柔韧性和透明性)没有损失的抗静电材料。材料的又一种通常合乎需要的性能是材料的隐身性能。具有隐身性能的材料可用来消除在实验期间不希望的红外线识别标志。在军用中，隐身材料可以用来允许飞行器、士兵、船和飞机运行，同时保持不太为雷达、红外线和其它检测机构可见。因此仍需要制备具有改进的隐身能力而对这些材料的各种用途仍合乎需要的其它性能(例如柔韧性和"手感和感觉")没有损失的材料。
技术实现思路
本公开内容涉及。该膜可以是自撑膜或基材上的涂层。本公开内容尤其适用于防水透气性膜及其制备和使用方法，但是不受此限制。本公开内容还尤其适用于快速千燥、气味吸收、抗静电膜及其制造和使用方法，和尤其适用于具有改进的红外线(IR)吸收的膜及其制造和使用方法。在一些实施方案中，透气性膜包括基础材料溶液和活性颗粒。引入该膜中的活性颗粒可以为该膜改进或增加各种合乎需要的性能，例如，水蒸气传输能力、抗静电性能或隐身性能。在一些实施方案中，当转化成非溶液状态时，该基础材料可以显示防水性能，并因此得到防水膜。在一些实施方案中，可以保护活性颗粒在膜的制备过程之前，期间或之后(或它们的任何组合)不损失活性。在这些实施方案中，可以将活性颗粒包封在至少一种可移除包封剂中，该可移除包封剂的用量有效至少防止该活性颗粒的相当大部分在除去该可移除包封剂之前被钝化。在一些实施方案中，可以除去可移除包封剂以使该活性颗粒的至少一部分复活而改进该膜的透气、抗静电或隐身性能。在一些实施方案中，膜可以包括聚氨酯和固体颗粒。膜可以施加到基材例如纺织物、无纺织物、ePTFE (处理或未经处理的)基材、PTFE基材、聚氨酯基材或针织材料，或可以独立于基材使用。在一些实施方案中，膜可以由聚氨酯溶液、聚丙烯酸类溶液、聚氨酯溶液、对苯二甲酸1， 3丙二醇酯溶液或任何其它适合的溶液，和保护或无保护的(或它们的任何组合)活性颗粒获得。在一些实施方案中，在将包封颗粒引入到基础材料溶液中之后，可以除去可移除保护性物质(或可移除包封剂)的至少一部分以使活性颗粒复活。 一旦除去该可移除保护性物质，该活性颗粒就可以给与该基础材料溶液或膜性能增强特性(例如气味吸附、水分控制等)。除了赋予膜的性能增强特性之外，活性颗粒还可以按维持手感和感觉、质地、耐久性、强度、拉伸性、粘度、可压缩性、可膨胀性、相对密度、其它物理和化学性能或它们的任何组合的方式引入，这些性能总体上与在其中引入活性颗粒之前的基材有关。本专利技术的其它特征，它的性质和各种优点将由附图和以下各种实施方案的详细描述变得更显而易见。附图简述考虑以下详细描述并参照附图，本方面的目的和优点将会显而易见，在附图中，同样的参考符号始终指的是同样的部分，并且其中附图说明图1示出了可以根据本专利技术一些实施方案的原理而釆取用来制备活性颗粒增强的膜的步骤的流程图；图2示出了可以根据本专利技术一些实施方案的原理用来制备活性颗粒增强的膜的混合物的特定配方；图3示出了从根据本专利技术一些实施方案的原理进行的实验获得的说明性数据；图4示出了从根据本专利技术一些实施方案的原理进行的另一个实验获得的说明性数据；和图5示出了从根据本专利技术一些实施方案的原理进行的另一个实验获得的说明性数据。详细描述图1示出了可以根据本专利技术一些实施方案的原理而采取用 来制备活性颗粒增强的膜，例如防水透气性膜的步骤的流程图。在步 骤110,提供基础材料溶液。该基础材料溶液可以包括当转化成非溶 液状态(例如固化)时显示防水透气性的材料。例如，该基础材料溶 液可以包括聚氨酯溶液、聚丙烯酸类溶液、聚氨酯溶液、对苯二甲酸 1，3丙二醇酯溶液或任何其它适合的溶液。该基液可以包括水和其它 成分例如交联性聚合物。如果需要的话，可以使用至少两种不同基础 材料溶液的组合(例如聚氨酯和丙烯酸类溶液的组合)。可以使用的 聚氨酯的实例是可以从Cleveland, Ohio的Noveon Corporation获得 的透气性聚氨酯。对于可以根据本专利技术一些实施方案的原理包括在用 于防水透气性膜的基液中的聚氨酯的详细论述，参见例如，美国专利 号6,897, 281,该文献的^Hf内容全文在此引入供参考。在一些实施方案中，基础材料溶液可以包括Noveon的 PermaxTM聚氨酯涂料化合物。在另一个实施方案中，基础材料溶液可 以包括Noveon的PermaxTM聚氨酯涂料、丙烯酸系聚合物和外交联剂。在步骤120，可以提供活性颗粒。活性颗粒可以按受保护 或无保护状态提供。众所周知的是某些颗粒可用来按不同形式例如气 体、液体和固体增加材料的表现性能。这些颗粒可以性能适合于气味 吸附、水分控制、紫外光保护、化学防护、生物危害保护、阻燃、抗 细菌保护、抗病毒保护、抗霉菌保护、抗微生物保护和其它因素，和 它们的组合的性能。这些颗粒可以提供此类性能，因为它们是"活性的"。即， 这些颗粒的表面可以是活性的。表面活性颗粒是活性的，因为它们具 有在表面处引起化学反应或引起物理反应，例如吸附或俘获物质(包 括本身可以是固体、液体、气体或它们的任何组合的物质)的能力。 可以被活性颗粒俘获或吸附的物质的实例包括但不限于，花粉、水、 丁烷和环境空气。某些类型的活性颗粒(例如活性碳)具有吸附性能， 因为每一颗粒具有由许多孔隙(例如数量级为数千、几万或几十万的孔隙/颗粒)构成的大表面积。这些孔隙为该颗粒或，更具体地说，该 颗粒的表面提供它的活性(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
透气性膜，包括：　基础材料溶液；　与该基础材料溶液接触的许多活性颗粒，其中该活性颗粒能够改进该基础材料溶液的透气性；　至少一种可移除包封剂，其用量有效至少防止该活性颗粒的相当大部分在除去该可移除包封剂之前被钝化，和其中该可 移除包封剂是可移除的以使该活性颗粒的至少一部分复活而改进该膜的透气性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GW哈格奎斯特，
申请(专利权)人：创普太克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]