表面涂層制造技術

本發明專利技術提供用于將織物例如紡織品材料用聚合物涂層涂布的方法，該方法包括使織物與單體接觸和使所述單體經歷低功率等離子體聚合，其中所述單體包括通式(I)：CnF2n+1CmX2mCR1Y-OCO-C(R2)＝CH2，其中n為2-6，m為0-9，X和Y為H、F、Cl、Br或I，R1為H或烷基例如-CH3、或取代的烷基例如至少部分地被鹵素取代的烷基，和R2為H或烷基例如-CH3、或取代的烷基例如至少部分地被鹵素取代的烷基。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】表面涂層 本專利技術涉及用于施加表面涂層的方法且特別地，但是非排它地，涉及用于將保護 性聚合物涂層沉積到織物（fabric)上的方法及所得經涂布的織物。 如本申請中使用的詞織物包括為非編織的以及編織的或者針織的紡織品 (textile)的材料，其可被制成制品（article)例如用于在日常使用中、在工業環境中、在 個人防護設備（PPE)中、在運動和休閑環境等中的應用的服飾物品（item)。織物還可制成 的其它制品為日用品，例如背包、傘、帳篷、窗簾（百葉窗，blinds)、紗窗（銀幕，screen)、遮 篷（canopy)、掛毯（tapestry)、家用紡織品、睡袋等。織物也可用作例如用在加熱、通風或 者空氣調節（HVAC)系統中、或者用在廢氣（exhaust)過濾器、柴油機過濾器、液體過濾器、 用于醫學應用的過濾介質等等中的過濾介質制品。經常地，在HVAC應用中，織物未被編織、 針織或者以其它方式形成為具有規則的纖維結構或者規則的纖維排列的材料。本專利技術的方 法和工藝可應用于所有這樣的織物。 已知為了保護織物免受磨損例如在日常使用期間或者在反復的洗滌循環期間經 歷的磨損，將織物用涂層例如聚合物涂層涂布。 沉積涂層的現有技術方法描述了使用等離子體沉積技術使氟碳氣體前體例如四 氟甲烷（CF4)、六氟乙烷（C2F6)、六氟丙烯（C3F6)或八氟丙烷（C3F8)聚合。現有技術中還描 述了其它前體單體例如氟烴例如CF3H或C2F4H2、或者氟碳醚例如CF30CF3、或者具有8個碳或 更多的全氟碳鏈長度的長鏈丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯例如丙烯酸1H，1H，2H，2H-十七氟癸 基酯（FC8)。 然而，這些特定類別的前體分子需要高功率等離子體或者脈沖等離子體來引發聚 合反應。此外，為了獲得聚合物層的可接受的厚度，這樣的前體分子可還需要高的前體氣體 流速和長的沉積時間。 在使用高的前體氣體流速和/或高功率或脈沖等離子體時可出現的問題是，所得 聚合物涂層可具有不均勻的厚度。例如，高功率等離子體導致單體斷裂，這可導致聚合物的 無法預測的沉積并且因此導致達不到標準的涂層。 在使用氟碳氣體前體分子例如以上描述的那些時可出現的另一問題是，隨后形成 的聚合物層具有有限的疏水性和疏油性。用這樣的涂層可實現的典型的對水的接觸角最大 為90-100°。耐油性也限于根據IS014419的最大水平3-4。 另一問題是，具有8個碳或更多的全氟碳鏈長度的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯可含 有顯著水平的危險的、致癌的化學品全氟辛酸（PF0A)和全氟辛烷磺酸酯（鹽）（PF0S)，其已 經成為近來對人類的不利健康影響進行研宄的主題。另一方面是，對于氣體和液體的現有技術單體前體中的許多，使用載氣例如惰性 氣體如氬氣或氦氣產生等離子體。此外，在現有技術文獻中，載氣/單體比率表明使用比單 體前體氣體多的載氣，例如100:1-2:1的比率。 本專利技術的第一非排它性方面是提供用于向織物沉積保護性涂層的方法，所述方法 利用低的等離子體功率和/或低的單體流速和/或溫和的（benign)等離子體條件。 第二非排它性方面是提供更具回彈性的層，具有更好的原位性能和提高的均勻性 之一或兩者的層，例如以提高織物的壽命。 第三非排它性方面是提供具有高的疏水性和/或疏油性水平的用于織物的涂層， 例如使得隨后由所述織物形成的服飾物品或日用品是足夠防水和/或油的。由于一些類型 的空氣過濾介質帶靜電，因此期望提供具有高的疏水性和/或疏油性水平的涂層以減少在 與放電材料例如異丙醇接觸的情況下駐極體的放電，而沒有不利地影響織物的性質例如過 濾性質。 第四非排它性方面是提供用于織物的更安全的、無毒的保護性涂層。 本專利技術的第一方面提供將織物（包括紡織品材料）用聚合物涂層涂布的方法，該 方法包括使織物與單體接觸和使所述單體經歷低功率等離子體聚合，其中所述單體包括通 式⑴： c/^cjjRj-oco-cag = ch2 (I) 其中n為2-6，m為0-9，X和Y為H、F、Cl、Br或I，&為H或烷基或者取代的烷基 例如至少部分地被鹵素取代的烷基，和馬為H或烷基或取代的烷基例如至少部分地被鹵素 取代的烷基。 優選地，所述方法包括如下步驟：在織物通過從織物置于其上的第一輥（roller) 展開（unwind)進入到用于對其進行涂布的裝置中并且被卷繞到第二輥上而通過（pass)時 對織物進行涂布。 優選地，所述方法包括如下步驟：在將織物在第一輥和第二輥之間引導時對織物 進行涂布。 優選地，所述方法包括如下步驟：對織物片的一個或兩個表面進行涂布。 在涂層的沉積之前，對紡織品進行排氣（gasout)(或者除氣（out-gas))和應用 活化和/或清潔步驟可為有利的。通過對紡織品（其在涂布之前通常保存在卷筒（roll) 上）進行排氣，涂布裝置或者等離子體腔室中可實現的基礎（基準，base)壓力比沒有排氣 (或除氣）的情況下低，這導致更好的涂層品質。所述排氣在抽氣（降壓）（pumpingdown) 期間通過將存在于紡織品材料中或者其表面上的所有水分除去和抽吸走而發生。排氣所需 要的時間取決于用于制造紡織品的聚合物的類型。天然纖維例如棉花與合成纖維相比趨于 具有更尚的水保持率。 優選地，紡織品卷筒的排氣是在第一加工步驟中在將紡織品展開、通過等離子體 區并且卷繞到第二輥上時進行的。在開始除氣步驟之前，將包含所述卷筒的等離子體腔室 抽氣至預定的低的基礎壓力。一旦達到該基礎壓力，則通過在不開啟電源以避免在腔室中 存在等離子體的情況下將紡織品從該卷筒展開，除氣開始。隨著泵連續地抽吸，當織物從一 個輥展開并且在不存在等離子體的情況下通過等離子體區以卷繞到第二輥上時，水分和被 俘獲的氣體例如氧氣、氮氣、二氧化碳、稀有氣體等被從紡織品除去和從等離子體腔室移除 走。 取決于織物的性質，通過重復將織物解開（unroll)并且將其卷起（roll)回到第 二輥上的過程，可實現更完全的除氣。這可重復若干次，特別是在與合成織物相比趨于具有 更大的水分吸收和保持率的天然纖維例如棉花或者羊毛（wool)的情況下。 當在除氣步驟之后，腔室內的壓力低于用于預處理的設定的基礎壓力或者低于用 于涂布的設定的基礎壓力時，可開始下一步驟（其相應地為預處理或涂布）。如果尚未達到 用于預處理或涂布的設定的基礎壓力，則可通過在繼續抽吸并且在等離子體區內沒有產生 等離子體的同時將紡織品從第二輥經過等離子體區重新卷繞至第一輥而實行第二除氣步 驟。 如果需要，可以如上所述相同的方式通過將紡織品來回地卷繞而進行第三、第四、 第五等除氣步驟。 排氣的該解開和重新卷起方法的主要優點是如下事實：水分和被俘獲的氣體被更 快地除去，因為當對完整的卷筒不使用展開而是僅通過在沒有展開的情況下抽氣而進行排 氣時，在接近于卷筒芯的紡織品層中保持或存在的水分和被俘獲的氣體趨于需要與如果紡 織品被解開所需要的時間相比長的抽吸時間以被除去，因為例如，在大多數情況下，在完整 的卷筒上的那些織物內層中的水分未被充分除去，即使非常長的抽吸時間也是如此。 優選地，在除氣期間，織物以l-30m/分鐘、例如2-20m/分鐘、例如3m/分鐘-15m/ 分鐘的速度、最優選以約5-10m/本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于將織物用聚合物涂層涂布的方法，所述織物包括紡織品材料，該方法包括使織物與單體接觸和使所述單體經歷低功率等離子體聚合，其中所述單體包括通式(I)：CnF2n+1CmX2mCR1Y?OCO?C(R2)＝CH2(I)其中n為2?6，m為0?9，X和Y為H、F、Cl、Br或I，R1為H或烷基或者取代的烷基例如至少部分地被鹵素取代的烷基，和R2為H或烷基或取代的烷基例如至少部分地被鹵素取代的烷基。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F勒蓋恩，E羅格，
申請(專利權)人：歐洲等離子公司，
類型：發明
國別省市：比利時;BE