Способ получения отражающей мембраны и мембрана, полученная по этому способу

Изобретение относится к области получения мембранных материалов. Способ получения отражающей, водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны включает следующие стадии: получение водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны, получение пленочной подложки, нанесение мембраны на пленочную подложку, металлизация открытой поверхности мембраны вакуум-паровым способом, нанесение водонепроницаемого, паропроницаемого слоя покрытия, удаление пленочной подложки. Получена отражающая, водонепроницаемая, паропроницаемая мембрана с металлическим покрытием и покровным слоем из полиуретана. Изобретение обеспечивает получение мембраны, у которой после трех промывок согласно DIN EN ISO 6330:2000 еще сохраняются по меньшей мере 80% поверхности активного металлического покрытия. 3 н. и 9 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способу получения отражающей мембраны, а также к отражающей мембране.

Отражающие мембраны уже известны. Такая мембрана известна из WO 98/12494. Речь идет о микропористой мембране с металлическим покрытием, покрывающим поверхность мембраны и, по меньшей мере, частично стенки пор. Для защиты слоя металлического покрытия от коррозии предлагается покрывать всю мембрану, включая стенки пор, покровным слоем таким образом, чтобы поры оставались открытыми. При этом речь идет об очень дорогом способе, потому что обязательно необходимо добиваться того, чтобы покровный слой поверхности мембраны и стенок пор был сплошным. Если в покровном слое обнаружатся нарушения, защита слоя металлического покрытия окажется недостаточной. Кроме того, слой покрытия в этих местах может отставать и забивать поры мембраны, так что может произойти уменьшение паропроницаемости. Кроме того, для защиты пор желательно, чтобы покровный слой по крайней мере на поверхности, покрытие которой является металлическим, мог формироваться сплошным. Как будет описано ниже, защита такого покровного слоя на длительную перспективу является недостаточной.

Такая мембрана известна также из ЕР 1 184 482 А1. Здесь речь идет о непористой мембране, в которой молекулы водяного пара растворяются и выводятся наружу через мембрану физико-химическим путем. Здесь также вслед за слоем металлического покрытия наносится покровный слой. Эти мембраны очень тонки, так что нанесение на мембрану слоя металлического покрытия и еще одного покровного слоя возможно лишь с большими затратами. Между тем, поскольку мембрана для использования по назначению все равно наслаивается на текстильное изделие плоской формы, на ламинат, состоящий из текстильного изделия плоской формы и мембраны, принято наносить покрытие. Однако оказывается, что уже после первой же промывки ламината при 40°С эффективная металлическая поверхность мембраны сокращается менее чем до 80%. Это, очевидно, связано с нарушением покровного слоя в результате стирки, после чего щелочь моющего средства на обнажившихся местах покровного слоя может проникать вплоть до слоя металлического покрытия, вследствие чего слой металлического покрытия в области контакта с моющим щелочным раствором окисляется, а частично даже смывается.

Задачей настоящего изобретения является создание способа получения отражающей, водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны, а также отражающей мембраны, слой покрытия которой выполнен более устойчивым и постоянным. Задача настоящего изобретения состоит также в создании отражающей водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны по крайней мере с меньшим количеством вышеописанных недостатков.

Задача, поставленная согласно изобретению, решается с помощью способа получения водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны, включающего следующие стадии:

получение водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны,

получение пленочной подложки,

нанесение мембраны на пленочную подложку,

металлизация открытой поверхности мембраны вакуум-паровым способом,

нанесение водонепроницаемого, паропроницаемого слоя покрытия,

удаление пленочной подложки.

Неожиданно обнаружилось, что в результате использования пленочной подложки вместо текстильного изделия плоской формы нанесенный покровный слой вступает в явно более устойчивую связь с металлической поверхностью, так что изготовленную мембрану можно промывать чаще.

Нанесение мембраны на пленочную подложку в простейшем случае является простым наложением, причем необходимо следить за тем, чтобы между мембраной и пленочной подложкой не образовывалось никаких воздушных пузырьков. Сцепления, возникающего в результате статического заряда мембраны и/или пленочной подложки, как правило, достаточно для осуществления способа согласно изобретению.

В способе согласно изобретению особенно благоприятным оказалось то, что нанесение мембраны на пленочную подложку осуществляется путем совместного экструдирования материала мембраны и материала пленочной подложки через двухкомпонентное сопло. При этом материал следует выбирать таким образом, чтобы материал мембраны и материал пленочной подложки при контакте даже в расплавленном состоянии не вступали ни в какую химическую и максимум в слабую физическую связь с тем, чтобы пленочную подложку по завершении процесса согласно изобретению можно было с гарантией снова удалить с мембраны.

Способ согласно изобретению, в частности, отличается тем, что в качестве материала мембраны используют сложный полиэфир с простыми эфирными группами, полиэфирамид или полиэфируретан и/или в качестве материала пленочной подложки используют полиолефины, полипропилены, поливинилхлориды, полиэтилены, политетрафторэтилены, сложные полиэфиры или полиамиды.

В качестве материала покровного слоя особенно благоприятным оказалось использование паропроницаемого полиуретана. При этом предпочтительным оказалось то, что полиуретан после нанесения на металлическое покрытие в течение 0,1-5 сек нагревается до температуры 120-200°С и при этой температуре выдерживается до полного прекращения его участия в реакции.

Задача согласно изобретению решается также с помощью отражающей, водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны с металлическим покрытием, снабженным сплошным покровным слоем, получаемой в соответствии со способом согласно изобретению, отличающимся тем, что у мембраны после трех промывок, предпочтительно после пяти промывок при 40°С, согласно DIN EN ISO 6330:2000 еще сохраняются по меньшей мере 80% поверхности активного металлического покрытия. Такое качество до настоящего времени, как описано выше, при получении сплошного покровного слоя оказывалось недостижимым.

Задача согласно изобретению решается также с помощью отражающей, водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны с металлическим покрытием, снабженным сплошным покровным слоем, отличающейся тем, что у мембраны после трех промывок, предпочтительно после пяти промывок при 40°С, согласно DIN EN ISO 6330:2000 еще сохраняются по меньшей мере 80% поверхности активного металлического покрытия.

Предпочтительно покровный слой мембраны согласно изобретению состоит из полиуретана.

Мембрана согласно изобретению практически может состоять из всех материалов, пригодных для изготовления водонепроницаемых, паропроницаемых мембран. Предпочтительно мембраны согласно изобретению состоят из сложного полиэфира с простыми эфирными группами, полиэфирамида или полиэфируретана.

В качестве материала отражающего слоя мембраны согласно изобретению с наилучшей стороны зарекомендовали себя, в частности, алюминий, медь или серебро.

Изобретение более подробно поясняется на нижеприведенных примерах.

Пример 1 (сравнительный)

Непористая мембрана из сополимера простого и сложного полиэфира толщиной 15 мкм была нанесена на нетканый материал из сложного полиэфира с массой единицы поверхности 56 г/м² (ламинат А), а также на ткань из сложного эфира с массой единицы поверхности 115 г/м² (ламинат В). Полученные ламинаты согласно способу, описанному в ЕР 1 184 482, были снабжены алюминиевым покрытием толщиной 60 нм, а затем полиуретановым покровным слоем толщиной 1,25 мкм. Эти ламинаты согласно DIN EN ISO 6330:2000 были промыты с использованием фронтального погрузчика типа А с горизонтально расположенным барабаном при 41°С бесфосфатным стандартным моющим ЕСЕ-средством А, центрифугированы, а затем высушены по способу В. Уже после первой промывки у ламината А активными оставались еще только 59%, а у ламината В - даже только 44% поверхности алюминиевого слоя (оба слоя различаются тем, что неактивная поверхность сверху является более матированной, чем активная поверхность). После трех промывок у ламината А активными оставались еще 47%, а у ламината В - 32% поверхности алюминиевого слоя.

Пример 2 (согласно изобретению)

Из сополимера простого и сложного полиэфира и полипропилена получают двухслойную пленку с непористой мембраной из сополимера простого и сложного полиэфира толщиной 15 мкм и пленочной подложкой из полипропилена толщиной 35 мкм. После этого сторона с мембраной согласно способу, описанному в ЕР 1 184 482, была снабжена слоем алюминия толщиной 60 нм, а затем покровным слоем полиуретана толщиной 1,25 мкм. Затем мембрана была удалена с пленочной подложки и нанесена на нетканый материал из сложного полиэфира с массой единицы поверхности 56 г/м² (ламинат С), а также на ткань из сложного полиэфира с массой единицы поверхности 115 г/м² (ламинат D), причем неметаллизированная сторона мембраны соединялась с нетканым материалом из сложного полиэфира или с тканью из сложного полиэфира. Эти ламинаты согласно DIN EN ISO 6330:2000 были промыты с использованием фронтального погрузчика типа А с горизонтально расположенным барабаном при 41°С бесфосфатным стандартным моющим ЕСЕ-средством А, центрифугированы, а затем высушены по способу В. После первой промывки у ламината С активными оставались еще 97%, а у ламината D - еще 96% поверхности алюминиевого слоя. После трех промывок у ламината С активными оставались еще 92%, а у ламината D - еще 91%, в то время как после пяти промывок у ламината С активными оставались 87%, а у ламината D - 85% поверхности алюминиевого слоя.

1. Способ получения отражающей водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны, включающий следующие стадии:
получение водонепроницаемой, паропроницаемой мембраны,
получение пленочной подложки,
нанесение мембраны на пленочную подложку,
металлизация открытой поверхности мембраны вакуум-паровым способом,
нанесение сплошного водонепроницаемого, паропроницаемого слоя покрытия,
удаление пленочной подложки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение мембраны на пленочную подложку осуществляют путем совместного экструдирования материала мембраны и материала пленочной подложки через двухкомпонентное сопло.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве материала мембраны используют сложный полиэфир с простыми эфирными группами, полиэфирамид или полиэфируретан.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве материала пленочной подложки используют полиолефины, полипропилены, поливинилхлориды, полиэтилены, политетрафторэтилены, сложные полиэфиры или полиамиды.

5. Способ п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве материала покровного слоя используют паропроницаемый полиуретан.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что полиуретан после нанесения на металлическое покрытие в течение 0,1-5 с нагревают до температуры 120-200°С и при этой температуре выдерживают до полного прекращения его участия в реакции.

7. Отражающая, водонепроницаемая, паропроницаемая мембрана с металлическим покрытием, снабженная сплошным водонепроницаемым, паропроницаемым покровным слоем, получаемая в соответствии со способом согласно одному или нескольким из пп.1-6, отличающаяся тем, что у мембраны после трех промывок согласно DIN EN ISO 6330:2000 еще сохраняются по меньшей мере 80% поверхности активного металлического покрытия.

8. Отражающая, водонепроницаемая, паропроницаемая мембрана с металлическим покрытием, снабженная сплошным покровным слоем, отличающаяся тем, что этот покровный слой состоит из полиуретана и, что у мембраны после трех промывок согласно DIN EN ISO 6330:2000 еще сохраняются по меньшей мере 80% поверхности активного металлического покрытия.

9. Отражающая мембрана по п.7 или 8, отличающаяся тем, что у мембраны после пяти промывок согласно DIN EN ISO 6330:2000 еще сохраняются по меньшей мере 80% поверхности активного металлического покрытия.

10. Отражающая мембрана по п.7 или 8, отличающаяся тем, что покровный слой состоит из полиуретана.

11. Отражающая мембрана по п.7 или 8, отличающаяся тем, что она состоит из сложного полиэфира с простыми эфирными группами, полиэфирамида или полиэфируретана.

12. Отражающая мембрана по п.7 или 8, отличающаяся тем, что металлическое покрытие состоит из алюминия, меди или серебра.