[发明专利]耐用膜和改善膜耐用性的方法

说明书

技术领域

本申请一般地涉及改善某些膜耐用性的方法和系统。更特别的，但不作为限制，本申请涉及改善由具有非连续热塑性弹性体图案的膨胀型聚四氟乙烯制成的膜的耐用性的方法和系统。

背景技术

很多已知技术的纺织品适合用于苛求的应用，如外套、雨衣、睡袋和露宿装备(bivies)、防护服(包括消防服、化学-生物防护服和消防队员防护服)、清洁房间服、手术服、手术单、医用床上用品和其他类型的阻挡服装。这些已知的纺织品经常包括薄膜或膜以保护织物使用者不受外界条件或环境的影响和/或保护外界环境不受使用者带来的污染。

很多这些苛求的应用需要所述膜是：1)透气性的，包括水蒸气(moisture vapor)传送性的以及2)防液体渗透性的。这里所用的“水蒸气传送性”用于描述易让水蒸气通过的膜。术语“防液体渗透性”用于描述在不同的环境条件下防止液体渗透膜的膜。术语“空气渗透性的”描述膜能让空气通过其的能力，并可以按cfm/ft²计量。

已经证实的用于这些应用的有特别效果的膜材料为膨胀型聚四氟乙烯(″ePTFE″)膜。更特别的，ePTFE膜是空气渗透性的以及水蒸气传送性的，在适压下还是防液体渗透性的。通常该ePTFE膜层压到至少一种适合的材料，如底布或面料，从而形成ePTFE层压织物。然而，通常ePTFE膜和其他类似膜在某些条件下可能有耐用性的问题，甚至在层压到面料时。更特别的，例如，ePTFE和其他类似膜在经洗涤循环或其他物理应力或操作后缺乏耐用性，并且在低温下受应力可能开裂。而且，在很多应用中，膜的防水渗透性可能要增强，从而有更好的性能。

用于解决这些耐用性问题的常规方法和系统包括在膜上涂覆或层压连续的聚氨酯薄膜。但是，虽然这样能改善耐用性和防水性，但是聚氨酯破坏空气渗透性和明显降低膜的水蒸气传送性特性，导致所得的膜不适合很多应用。因此，需要改善ePTFE和其他类似膜的耐用性和防水性的方法和系统，并同时保持膜的空气渗透性和水蒸气传送性特性。

发明内容

因此，本申请可描述了一种耐用膜，其包括：(1)水蒸气传送性的和防液体渗透性的膜；和(2)在膜的一面上的热塑性弹性体的非连续施加物。在一些实施方案中，该膜可包括膨胀型聚四氟乙烯膜。热塑性弹性体可包括聚氨酯。

在膜的一面上的热塑性弹性体的非连续施加物可以包括热塑性弹性体的施加物，其覆盖膜表面区域的一部分并使剩余的部分未被覆盖。热塑性弹性体覆盖的膜表面区域的百分比可以在约5至90％之间。在一些实施方案中，在膜一面上的热塑性弹性体的非连续施加物可包括重复图案。在一些实施方案中，在膜一面上的热塑性弹性体的非连续施加物可包括相连的图案。在其他实施方案中，在膜一面上的热塑性弹性体的非连续施加物可包括重复六角形单元。重复六角形单元可包括边长约为0.0005m的六角形。形成重复六角形单元的线的厚度可为约0.00008m，高度可为约0.000015m。

耐用膜可进一步包括在施加到膜之前向热塑性弹性体加入的添加剂，使得添加剂对耐用膜的特性具有期望的效果。在一些实施方案中，添加剂可包括抗菌化合物或阻燃剂。

在一些实施方案中，在施加热塑性弹性体后，膜的空气渗透率可以至少为0.005 cfm/ft²。在其他实施方案中，在施加热塑性弹性体后，膜的空气渗透率可以至少为0.01 cfm/ft²。在一些实施方案中，在施加热塑性弹性体后，膜的水蒸气传送速率可至少为5000 g/m²/天。在其他实施方案中，在施加热塑性弹性体后，膜的水蒸气传送速率可至少为9000 g/m²/天。

本申请可进一步描述了增强水蒸气传送性和防液体渗透性的膜的耐用性的方法，包括将热塑性弹性体非连续施加到膜上的步骤。在一些实施方案中，膜可以是膨胀型聚四氟乙烯膜，热塑性弹性体可以是聚氨酯。

在一些实施方案中，热塑性弹性体在膜一面上的非连续施加物可以包括图案。这样的实施方案可进一步包括构造基于膜的期望的耐用性特性的图案的步骤。构造基于膜的期望的耐用性特性的图案的步骤可以包括增加或者降低被基于膜的期望的耐用性特性的图案覆盖的膜的表面区域。

在一些实施方案中，该方法可进一步包括在施加到膜之前向热塑性弹性体加入添加剂的步骤。一旦热塑性弹性体施加到膜上，添加剂对膜的特性可能就有期望的效果。通过结合附图和附加的权利要求来审阅下述的优选实施方案的详细描述，将会明白本发明的这些特征和其他特征。

附图说明