大透湿量涂层膜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大透湿量涂层膜，包括：基础膜层和涂层，所述基础膜层为膨体聚四氟乙烯膜层，涂覆于所述膨体聚四氟乙烯膜层上的涂层为聚氨基甲酸酯涂层。通过上述方式，本实用新型具有良好的吸湿导湿性能，含有汉麻秆芯超细微粉的透湿因子纤维素含量大，存在微沟槽和微孔，增大了吸湿面积和扩散面积；有优异的抗紫外、防水、防尘、防油、透湿、抗氧化溶液腐蚀等性能。
【专利说明】大透湿量涂层膜
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种大透湿量涂层膜。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，欧盟汽车车灯的弯管透气孔散雾去凝露理论，内有海绵防尘，也接灯 内空气随灯内温度的变化可以大出大进，从而较快的实现灯内散雾去凝露，弯管透气的车 灯使用不久后壳体内积尘和电气元件锈蚀。
[0003] 美国Gore公司的散雾去凝露理论：车灯是通过灯内与灯外透气对流，建立一种气 压平衡，灯内水蒸气随灯内的温度升高而排出灯外，壳体上使用面积大一点的透气膜贴片 方法实现散雾去凝露。从而减少水蒸气对灯光的散射模糊不清的现象发生，车灯不工作时 外部环境潮湿空气会进入壳体内。
[0004] 日东电工公司的散雾去凝露理论：车灯是通过灯具的上下位置透气孔形成空气对 流，灯内水蒸气随灯内的温度升高从上位置的透气孔排出灯外，下位置的透气孔不断补充 灯外空气。从而减少水蒸气对灯光的散射模糊不清的现象发生，该理论使用的透气栓数量 多，没法解决壳体内空气温度较低区域的凝露问题。 实用新型内容
[0005] 本实用新型主要解决的技术问题是提供一种吸水性高，透湿性好，排湿能力强的 大透湿量涂层膜。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种大透湿量涂 层膜，其特征在于，包括：基础膜层和涂层，所述基础膜层为膨体聚四氟乙烯膜层，涂覆于所 述膨体聚四氟乙烯膜层上的涂层为聚氨基甲酸酯涂层。
[0007] 在本实用新型一个较佳实施例中，聚氨基甲酸酯涂层的厚度为0. 012mm-0. 025_。
[0008] 在本实用新型一个较佳实施例中，所述涂层滚涂于所述膨体聚四氟乙烯膜层的一 侧表面上。
[0009] 本实用新型的有益效果是：本实用新型大透湿量涂层膜具有良好的吸湿导湿性 能，含有汉麻杆芯超细微粉的透湿因子纤维素含量大，有大量的羟基使其与水分子结合基 团多，同时存在微沟槽和微孔，增大了吸湿面积和扩散面积；有优异的抗紫外性能，完全满 足了汽车车灯和其它小型的精密电子设备(手机、导航终端、微型电脑等）性能可靠发挥，在 防水、防尘、防油、透湿、抗氧化溶液腐蚀等防护综合性要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其它的附图，其中：
[0011] 图1是本实用新型大透湿量涂层膜一较佳实施例的结构示意图；
[0012] 附图中各部件的标记如下：1、膨体聚四氟乙烯膜层，2、聚氨基甲酸酯涂层。
【具体实施方式】
[0013] 下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的 实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于 本实用新型保护的范围。
[0014] 请参阅图1，本实用新型实施例包括：
[0015] 一种大透湿量涂层膜，包括：基础膜层和涂层，所述基础膜层为膨体聚四氟乙烯膜 层1，滚涂于所述膨体聚四氟乙烯膜层一侧表面上1上的涂层为含有汉麻杆芯超细微粉的 聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2。
[0016] 实施例1 :
[0017] 含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2的涂层剂包括下述重量 百分比的原料均匀搅拌制成：
[0018] 聚氨基甲酸酯20%;
[0019] 二甲基甲酰胺溶剂55%;
[0020] 亲水基团溶剂2% ;
[0021] 汉麻杆芯超细微粉18%。
[0022] 其中，含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2的厚度为0. 012_。
[0023] 涂层剂的粘度指数为33 Pa. s。涂层剂内包括35%的不挥发物。
[0024] 实施例2 :
[0025] 含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2的涂层剂包括下述重量 百分比的原料均匀搅拌制成：
[0026] 聚氨基甲酸酯23%;
[0027] 二甲基甲酰胺溶剂57%;
[0028] 亲水基团溶剂4% ;
[0029] 汉麻杆芯超细微粉21%。
[0030] 其中，含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2的厚度为 0· 0185mm〇
[0031] 涂层剂的粘度指数为33 Pa. s。涂层剂内包括40%的不挥发物。
[0032] 实施例3 :
[0033] 含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2的涂层剂包括下述重量 百分比的原料均匀搅拌制成：
[0034] 聚氨基甲酸酯25%;
[0035] 二甲基甲酰胺溶剂60% ;
[0036] 亲水基团溶剂5% ;
[0037] 汉麻杆芯超细微粉25%。
[0038] 其中，含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2的厚度为0. 025_。
[0039] 涂层剂的粘度指数为33 Pa. s。涂层剂内包括45%的不挥发物。
[0040] 实施例1-3中，汉麻杆芯超细微粉的制作工艺包括：首先将汉麻杆芯加工为粗粉， 并进行预处理，再依次进行细化处理和活化处理，处理完成后进行烘干，再进行改性处理， 然后进行微细化处理，最后进行分离处理，即制得汉麻杆芯超细微粉。
[0041] 改性处理是在粉碎烘干后的汉麻杆芯内加入一定量的二苯基甲烷二异氰酸酯和 少量多元醇实现聚合改性。
[0042] 本实用新型采用的聚氨基甲酸酯乳液，含有汉麻杆芯超细微粉，聚氨基甲酸酯分 子结构中含有一NHC00-单元的高分子化合物，其主要原理是在聚合物链上引入适量的亲 水基团，在一定条件下自发分散形成乳液，PU大分子中含有大量的极性基团，分子间力很 强，导致其具有优良成膜性，能够在织物上形成坚韧而耐久的薄膜，它还具有一定透湿性。
[0043] 其原因是：一方面TO中的极性基团或亲水基团，如一0H，一NHC00 -，一C00H，汉 麻杆芯超细粉体等的"化学阶梯石"作用，使水蒸气分子沿着阶梯从高湿度一侧迁移到低湿 度一侧；从理论上讲，高分子链上主要有亲水基团，且只要亲水基团含量和排列合适，则它 们便可以和水分子作用，借助氢键和其它分子间作用力，在高湿度一侧吸附水份后，通过高 分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸。因此，透湿实质上是一个"吸附一扩散一转移一 解吸"的过程。亲水基团称之为"化学阶梯石"，在存在压力差的情况下，水份由一侧定向地 向另一侧转移。这个过程也就是透湿过程。
[0044] 在聚氨基甲酸酯乳液涂层剂中加入18~25%的汉麻杆芯超细微粉，加入的汉麻杆 芯超细微粉具有大量的〇. 5~0. 2 μ m微孔和裂缝，并含有更多的亲水活性基团，形成共聚涂 层胶；含有汉麻杆芯超细微粉的透湿因子纤维素含量大，有大量的羟基使其与水分子结合 基团多，同时存在微沟槽和微孔，增大了吸湿面积和扩散面积。与常规PU涂层相比，含有汉 麻杆芯超细微粉的共聚涂层胶的吸水率提高了 10%左右，透湿性能提高了 1飞倍，极大地提 高了汽车车灯由内部向外部的排湿能力，使得车灯内部持续保持很低的湿度而无结雾凝露 现象发生，从而消除车灯内对光照的不良影响；含有汉麻杆芯超细微粉的共聚涂层胶，接枝 共聚后分子重新排列而成为交叉牢固的空间构想，表面也更加致密、稳定、均匀。提高了汽 车车灯用大透湿量的涂层膜的耐水压强度、耐光老化、热老化等性能。
[0045] 其中，膨体聚四氟乙烯膜层1的制造工艺包括；
[0046] 1)将聚四氟乙烯分散树脂与液体助挤剂按比例（5 :1)混合(在其中可以添加染色 齐IJ，满足膜色彩的多样性的需求）；
[0047] 2)保温30°C?35°C熟成，予压成柱体毛坯；
[0048] 3 )通过压延法将柱体毛坯制成薄片；
[0049] 4)经加热100°C左右脱去助挤剂；
[0050] 5)单向拉伸，拉伸温度在200°C左右，再双向拉伸，拉伸温度在200°C左右；
[0051] 6)热定型，在340°C左右的温度烧结18min ;
[0052] 7)最后，冷却、收卷，制得膨体聚四氟乙烯微孔薄膜。
[0053] 膨体聚四氟乙烯（ePTFE)的微孔薄膜材料简称"ePTFE膜"，"ePTFE"是膨体聚四 氟乙烯英文单词（expanded polytetrafluorethylene)的速写；膨体聚四氟乙烯（ePTFE) 的微孔薄膜是一种具有特殊功能高附加值的高分子新材料薄膜，是经特殊工艺经双向拉 伸制成的，该薄膜的微纤维构成了里外通透的〇. 1 μ πΓ18 μ m孔径的微孔，是真正意义的 透气膜。膜表面每平方英寸能达到几十亿个微孔，每个微孔直径小于轻雾水珠的最小值 (20 μ m-100 μ m)，而远大于水蒸气分子直径（0. 0003 μ m-〇. 0004 μ m)，可以使水蒸气通过而 水滴因表面涨力大不能通过，利用这种微孔结构可达到优秀的防水透湿功能；另外因为该 孔极度细小和纵向不规格的弯曲排列，用在汽车电气（车灯）电子设备防护方面，虽能使得 汽车电气（车灯）电子设备内的空气通过此膜对流调节压力平衡，达到无污染的尘密，但是 当汽车停开时没法阻止或减少环境中的水蒸气进入壳体内，滞留在壳体内的水蒸气湿度过 高将严重影响汽车电气（车灯）电子设备的性能的发挥。
[0054] 因此，本实用新型在在膨体聚四氟乙烯膜层1的一侧表面滚涂含有汉麻杆芯超细 微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2,制得大透湿量涂层膜。
[0055] 该大透湿量涂层膜的制备工艺包括以下步骤：
[0056] a)将涂层剂进行加料，并调节涂胶厚度为0· 012mm-0. 025_ ;
[0057] b)放卷膨体聚四氟乙烯膜层1，并与涂层剂接触涂胶，在膨体聚四氟乙烯膜层1表 面形成含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2 ;
[0058] c)将含有汉麻杆芯超细微粉的聚氨基甲酸酯乳液共聚涂层2进行加热烘干，加热 烘干的温度为80°C -KKTC，作用是挥发去除二甲基甲酰胺溶剂及溶剂回收处理；
[0059] d)在温度为20°C _40°C的环境下存放至少24h熟成固化，即制得大透湿量涂层膜。
[0060] 其中，涂层含有亲水基团和水分子作用，借助氢键和其它分子间作用力，在高湿度 一侧吸附水份后，通过高分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸。因此，透湿实质上是一 个在亲水基团聚氨基甲酸酯涂层表面"吸附"水蒸汽分子一水分子在亲水基团聚氨基甲 酸酯涂层内向外侧"扩散"一水分子在亲水基团聚氨基甲酸酯涂层与膨体聚四氟乙烯膜 的结合界面面上"解吸"一水分子进入膨体聚四氟乙烯膜密布的微孔向外部环境排出湿 气"的过程。亲水基团称之为"化学阶梯石"，在存在压力差的情况下，水份由一侧定向地向 另一侧转移。这个过程也就是透湿过程。
[0061] 经过大量试验，发现水蒸气从涂层侧向膨体聚四氟乙烯膜侧排出的透湿量大于水 蒸气从膨体聚四氟乙烯膜侧向涂层侧排出的透湿量，两个透湿方向的不同导致透湿量的不 同，从涂层侧向外透湿的量比从膨体聚四氟乙烯膜侧向壳体内透湿量3(Γ50%左右，利用此 两个方向的透湿量的巨大差异，将此涂层膜应用在汽车车灯的壳体上，此涂层膜的涂层侧 面向汽车车灯的壳体内，此涂层膜的膨体聚四氟乙烯膜朝向外部大气；这样汽车车灯的壳 体内的水蒸气源源不断的排出，表现出由壳体内向外部环境单向持续排出水蒸汽的特性， 当汽车车灯工作时，壳体内的温度较高时，涂层的亲水高分子链段越活跃，吸附、扩散和解 吸排出水蒸气分子的速度越快，在汽车车灯的壳体内的湿度大大降低因而不具备凝露的条 件，使得壳体内空气干燥，汽车车灯的壳体内的镜面上或光滑的电子元件表面就不会有雾 水现象产生，使得汽车车灯的性能得以发挥出来。
[0062] 本实用新型具有良好的吸湿导湿性能，含有汉麻杆芯超细微粉的透湿因子纤维素 含量大，有大量的羟基使其与水分子结合基团多，同时存在微沟槽和微孔，增大了吸湿面积 和扩散面积。应用本实用新型后可以确保汽车车灯的壳体内无结雾凝露现象的产生，使得 电气性能不受潮湿空气环境的影响，彻底颠覆了欧美日对壳体内湿度控制调节的传统方 法。
[0063] 大量试验发现水蒸气从涂层侧向膨体聚四氟乙烯膜侧排出的透湿量大于水蒸气 从膨体聚四氟乙烯膜侧向涂层侧排出的透湿量，两个透湿方向的不同导致透湿量的不同， 从涂层侧向外透湿的量比从膨体聚四氟乙烯膜侧向壳体内透湿量大3(Γ50%左右，利用此 两个方向的透湿量的巨大差异，将此涂层膜应用在汽车车灯的壳体上，此涂层膜的涂层侧 面向汽车车灯的壳体内，此涂层膜的膨体聚四氟乙烯膜朝向外部大气；这样汽车车灯的壳 体内的水蒸气源源不断的排出，表现出由壳体内向外部环境单向持续排出水蒸汽的特性， 当汽车车灯工作时，壳体内的温度较高时，涂层的亲水高分子链段越活跃，吸附、扩散和解 吸排出水蒸气分子的速度越快，在汽车车灯的壳体内的湿度大大降低因而不具备凝露的条 件，使得壳体内空气干燥，汽车车灯的壳体内的镜面上或光滑的电子元件表面就不会有雾 水现象产生，使得汽车车灯的性能得以发挥出来。
[0064] 本实用新型表现出由壳体内向外部环境单向持续排出水蒸汽的特性，使得壳体内 空气干燥，彻底改变了以前汽车车灯的壳体内的水蒸气依靠空气对流的原理散雾去露的模 式。
[0065] 本实用新型既有良好的吸附性能，又能阻挡雨水灰尘的渗入，使得汽车车灯的壳 体内达到无污染的尘密级；此涂层膜的涂层侧面向汽车车灯的壳体内，此涂层膜的膨体聚 四氟乙烯膜朝向外部大气；这样汽车车灯的壳体内的水蒸气又能源源不断的排出，表现出 由壳体内向外部环境单向持续排出水蒸汽的特性，当汽车车灯工作时，壳体内的温度较高 时，涂层的亲水高分子链段越活跃，吸附、扩散和解吸排出水蒸气分子的速度越快，在汽车 车灯的壳体内的湿度大大降低因而不具备凝露的条件，使得壳体内空气干燥，汽车车灯的 壳体内的镜面上或光滑的电子元件表面就不会有雾水现象产生，使得汽车车灯的性能得以 发挥出来；同时汉麻杆芯超细微粉可以吸附车灯塑料壳因受热产生的挥发物，有利于车灯 镜面保持光线反射性能。
[0066] 本实用新型还具有有优异的抗紫外性能，该实用新型解决了【背景技术】中的缺陷问 题，该材料的性能完全满足了汽车车灯和其它小型的精密电子设备(手机、导航终端、微型 电脑等）性能可靠发挥，在防水、防尘、防油、透湿、抗氧化溶液腐蚀等防护综合性要求。 [0067] 还可以进一步的开发出工程使用的终端产品，如"汽车车灯用大透湿量的涂层膜 贴片"、"汽车车灯用大透湿量的涂层膜栓(帽)"等终端高附加值的产品，标准化的终端产品 工业化制造使用更方便。
[0068] 进一步的降低了汽车车灯在消除水蒸气对其性能影响的设计制造成本，使得壳体 造型简洁化。
[0069] 还具有不透气体(允许水蒸气分子排出）及耐渗水压力高的特性，该涂层膜的耐水 压已达到10000mm高度水柱(相对压力lOOKPa压强)以上，该涂层膜可以抵挡深坑积水浸泡 或行驶中冲击水的影响，使得壳体内保持干燥而不会浸水。
[0070] 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相 关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种大透湿量涂层膜，其特征在于，包括：基础膜层和涂层，所述基础膜层为膨体聚 四氟乙烯膜层，涂覆于所述膨体聚四氟乙烯膜层上的涂层为聚氨基甲酸酯涂层。
2. 根据权利要求1所述的大透湿量涂层膜，其特征在于，聚氨基甲酸酯涂层的厚度为 0. 012mm-〇. 025mm。
3. 根据权利要求1所述的大透湿量涂层膜，其特征在于，所述涂层滚涂于所述膨体聚 四氟乙烯膜层的一侧表面上。
【文档编号】B32B27/08GK203888320SQ201420295412
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】张云, 丁荣华 申请人:常州市泛亚微透科技有限公司