防水并且水蒸汽可渗透性高的织物层压片制造技术

本发明专利技术涉及防水和水蒸汽可渗透性高的织物层压片。优选织物层压片包含至少一层衣物织物，该层织物被碾压到具有磺化的芳族聚合物的层。优选织物层压片形成衣物制品或外罩制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有磺化的芳族聚合物的织物层压片(fabric laminate)，其中，这些织物是防水的并且在各种湿度条件下具有很高的水蒸汽渗透率。
技术介绍
在本领域中，防水和水蒸汽可渗透性织物已知多年，其例子包括膨胀型微孔聚四氟乙烯(ePTFE)膜。其它织物利用聚醚-聚氨酯材料或聚醚-聚酯材料以达到类似的目的。这些聚醚-聚氨酯或聚醚-聚酯材料可被制成微孔膜或单片(monoclithic)连续性膜。对于微孔膜，水蒸汽可渗透性通常很高，几乎不依赖于相对湿度；然而，这些膜可被体汗或清洁剂污染并失去防水性。另一方面，对于单片连续性膜，水蒸汽可渗透性受聚醚化学的限制，聚醚化学通常只在很高的大于约85％的相对湿度下才允许高的水蒸汽可渗透性。在大于约75％的相对湿度下，人体皮肤开始感觉不适。因此，非常需要开发一种在低相对湿度和高相对湿度下均能提供很高的水蒸汽可渗透性同时仍然提供防水性的新型织物。授予Gore等的美国专利No.4,194,041公开了一种防水制品，它防止液体水渗入到内衣上，同时又允许水蒸汽如排出的汗通过该制品。为了保持防水性，一种连续性亲水层被连接到疏水材料层的内表面以帮助防止受脏物和身体油份(body oil)的污染。疏水层可以是多孔聚四氟乙烯膜，亲水层可以是选自聚醚-聚氨酯和全氟磺酸膜的脂族聚合物。美国专利No.4,515,761和4,518,650教导了脂族氟化离子交换聚合物在保护性衣服中的应用。然而，氟化离子交换材料非常昂贵，因此妨碍了其在衣服中的应用。而且，因为其有限的湿强度(wet strength)，亲水脂族结构可能对洗涤缺少耐久力，与其它化合物相比可能更易受身体油份的污染，另外，在长期暴露于高温和/或火焰之后可能会降解。在工业和娱乐应用中，已知，例如，在衣服中防水、水蒸汽透过以及对身体油份的污染抵抗性是必需的，以提供防雨保护，在极端环境条件下做高度活动时使人感到舒适。另外，对于在消防方面的应用，也需要其热稳定性、湿强度和污染抵抗性。对于登山、挑运和滑雪，还需要紫外线(UV)照射稳定性，而航海需要湿强度高的衣服。因此，一种价格不高可用于衣服的、耐洗、比现在已知可用于衣服的聚合物的湿强度高，并且对身体油份引起的污染具有更大抵抗性的聚合物将是有利的。已知工程热塑性聚合物的热稳定性高、具有良好的机械性能、玻璃化温度高，并且对水解和氧化具有非常高的抵抗性(Encyclopedia of Polymer Scienceand Engineering，John Wiley and Sons，New York，NY；Modern PlasticsEncyclopedia，McGraw Hill，Hightstown，NJ)。这些材料一般产生硬的和易延展的(ductile)的膜，其性能使之可用于很多方面，包括自动化和电子工业的粘合剂、薄膜和涂层。代表性的工程热塑性聚合物包括聚酯，聚酰胺，聚丙烯酸盐，聚(亚丙烯基(acrylene)醚)，聚(亚丙烯基砜)、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺。在很多情况下，工程热塑性聚合物包含芳香环作为取代或作为聚合物主链的一部分，其可易于被取代或修饰以引入另外的用于具体用途的其它官能团。已知具有掺入聚合物主链的芳香基团的聚合物表现出高度的热稳定性和化学稳定性(耐热聚合物-技术上有用的材料(Heat Resistant聚合物s-Technologically Useful Materials)，Critchley等，1983，Plenum Press，New York，NY)。此外，与某些脂族聚合物比较，芳族主链聚合物(以下称为“芳族聚合物”)具有更高的机械强度，在接触一般化学品和环境污染物如燃料、润滑剂和身体油份后，其保持性能的程度更高。另外，这些芳族聚合物表现出更低的水汽渗透性。赋予这些聚合物亲水性(从而有利于水蒸汽透过)的一种方法是将芳环磺化。美国专利No.5,013,765和5,362,836教导了制备磺化的芳族聚合物，用于超滤、脱盐、去除微生物以及用于电解池(electrolysis cell)的离子交换膜的方法。美国专利No.5,403,675和6,509,441教导了制备磺化的芳族聚合物用于燃料电池的方法。国际出版物No.WO01/19896A1教导了一种复合膜用作离子交换膜，该膜由磺化离子传导聚合物和支持材料制成。提及的用途包括电化学燃料电池，用于层析分离、气体分离和全蒸发的离子交换材料等。美国专利No.4,824,916教导了高度磺化聚酰胺和聚脲材料的用途。这些聚合物溶于水可作为增稠剂，表现出对剪切降解的抗性，并且具有“所需”的流变性能。可将高度磺化聚酰胺或聚脲水溶性聚合物薄膜浇铸在多孔支持物上，然后交联，来制备薄膜。交联以后，据说聚合物可被赋予足够的水不溶性以用作水吸附剂和用于全蒸发、气体分离和溶剂脱水的膜。另外，该专利提到这些材料可能用于水可渗透性衣服。然而，因为高度磺化，未预期这些膜应用于衣服时具有高度的耐久性，在洗过之后，水可能很容易地渗过这些膜。因此，需要没有现有方法固有的限制性的织物层压片。专利技术概述本专利技术涉及可透过大量水汽的织物层压片，它具有更大的机械强度，对水洗具有更多的耐久性，并且其制造很经济。本专利技术的防水、透气的织物层压片包括至少一层衣物织物(apparel fabric)和至少包含磺化的芳族聚合物的层。已发现，某些磺化的芳族聚合物可提供水蒸汽的高渗透性和增强的机械性能(在干和湿状态下)。应该谨慎地控制这些聚合物中磺化的量，因为高度磺化可产生在有水时过度膨胀的磺化的芳族聚合物。严重的膨胀可导致机械强度的丧失，或者甚至导致聚合物在水中溶解。相反地，磺化不足使得便于大量水蒸汽传递的亲水性不够。聚合物中磺酸基团的量可通过用碱滴定来确定。这也称为磺化聚合物的离子交换能力(IEC)。较高的IEC表示磺化程度较高。在测试方法中包括确定IEC的详细方法。磺化程度的另外一种测定是当量(1000/IEC)。较高的当量表示磺化程度较低。已发现某些具有特定磺化量的的芳族聚合物可用于防水、透气的衣服中，它们提供水蒸汽的高渗透性。还发现由磺化的芳族聚合物形成的织物层压片可提供价格不高、对水洗耐久性更高、对身体油份的污染具有抵抗性并且具有更高的热稳定性和耐热性的衣服制品。所述磺化的芳族聚合物包含至少一个重复的芳族基团，该芳族基团选自具有0，1，2，3或4个(选自N，O或S的)杂原子的5，6或7元单环或稠环，至少部分所述芳族基团至少具有一个包含磺酸或其盐的侧基。优选磺化的芳族聚合物的磺酸当量约为400-1000(IEC1.0-2.5meq/g)，将包含磺化的芳族聚合物的层碾压到至少一层衣物织物。可通过一种或多种键(linkage)合来连接(link)芳族基团，这些键合包括酮，砜，醚，硫醚，氨基甲酸乙酯，酰胺，酰亚胺，氨基甲酸乙酯，酯基，取代和未取代的饱和或不饱和的C1-5的烯烃基，取代或未取代的膦以及氧化膦基团，其中，所述取代基包括卤素如氟和氯，芳基，C1-5的烷基以及C1-5的卤化烷基。本专利技术的另一个方面还公开了一种可透过水蒸汽的织物层压片，它包括至少一层织物，以及包含至少一种选自多孔或微孔聚丙烯，聚砜，聚氨酯和膨胀型聚四氟乙烯(expanded polyte本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可透过水蒸汽的织物层压片，它包括至少一层衣物织物，该织物被碾压到至少包含磺化的芳族聚合物的层上，其中该磺化的芳族聚合物包含至少一个重复的芳族基团，该芳族基团选自具有０，１，２，３或４个选自Ｎ，Ｏ或Ｓ的杂原子的５，６或７元单环或稠环，至少部分所述的芳族基团具有至少一个包含磺酸或其盐的侧基，其中该磺化的芳族聚合物的磺酸当量约为４００－１０００（ＩＥＣ：１．０－２．５ｍｅｑ／ｇ）。

【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：MK简恩，HS吴，
申请(专利权)人：戈尔企业控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]