透湿性隔膜材料制造技术

一种透湿性隔膜材料，它包括多孔氟树脂膜，在所述多孔氟树脂膜表面上形成的连续透湿性树脂层，和用于增强所述多孔氟树脂膜和所述连续透湿性树脂层的织物层。所述织物层在各纤维的内部包含阻燃剂，并且各纤维的表面已用阻燃剂处理。所述透湿性隔膜材料能提高阻燃性而不降低热交换特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透湿性隔膜材料，它可以用作热交换膜、润湿膜、除湿膜、全蒸发膜 (pervaporation membrane)(即，例如将水和另一种液体(如乙醇)互相分离的膜)，或其它膜(特别是用作热交换膜)。
技术介绍
例如，热交换膜用于空调系统，能允许热交换但不将室内空气与室外空气彼此混合。近年来，使用不仅能交换显热并且也能交换潜热(湿度)的全热交换膜。热交换器通常安装在例如建筑物、工厂和房屋的内部结构中，因此，为了防火，热交换膜也需要具有防火性和阻燃性。例如，可以采用由纸形成的热交换膜作为全热交换膜，该纸制热交换膜浸渍有亲水性阻燃剂。但是，所述纸制热交换膜的耐水性低。例如，冷凝水可能附着在热交换膜上， 这取决于热交换器的使用状况。如果冷凝水结冰，所述纸制热交换膜可能破裂。此外，冷凝水导致阻燃剂洗脱，因此，使得阻燃性和潜热交换性能降低。为了防止冷凝水导致破裂，曾提出使用层叠制品作为全热交换膜，所述层叠制品中在多孔氟树脂膜的表面上形成透湿性树脂的连续层(专利文献1和幻。所述层叠制品通常用非织造织物或其它材料进行增强。另外，为了改进层叠制品的阻燃性，专利文献2还公开了向透湿性树脂层中掺入阻燃剂。同时，已公开了在由电过滤器和阻燃性非织造织物组成的除尘过滤器中，阻燃剂还被掺入将所述电过滤器和阻燃性非织造织物彼此粘附的粘合剂中(专利文献幻。所述除尘过滤器具有空气渗透性，但常规的透湿性隔膜材料不具有空气渗透性；因此，这些材料在各自是否具有空气渗透性上属于截然不同的
现有技术文献专利文献专利文献1 日本公开特许公报平7-133994号专利文献2 日本公开特许公报2006-150323号专利文献3 日本公开特许公报2002-292214号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的是提高由多孔氟树脂膜、连续透湿性树脂层和增强织物层(增强纤维层)组成的全热交换膜的阻燃性，但不降低所述全热交换膜的全热交换性(优选达到相当于JIS Z 2150中规定的2级阻燃性或更高的阻燃水平)。解决问题的方法为了提高由多孔氟树脂膜、连续透湿性树脂层和增强织物层组成的全热交换膜的阻燃性，如专利文献2所述，最好考虑向连续透湿性树脂层中掺入阻燃剂。此外，最好考虑同时向织物层中加入阻燃剂。氟树脂本身是不燃性材料，因此，考虑可通过阻燃与氟树脂结合的其它各层(即连续透湿性树脂层和织物层)来提高阻燃性。专利文献3也公开了通过同时阻燃非织造织物和叠在非织造织物上的粘合剂层来提高层叠制品的阻燃性。但是，本专利技术人经研究发现当所有层都阻燃时，所述全热交换膜的透湿性会降低。 对于阻燃剂，例如液体阻燃剂和粉末阻燃剂和其它阻燃剂都是已知的，并且知晓这些阻燃剂在溶于水或有机溶剂并接着干燥之后变为树脂状。这些阻燃剂可以混入透湿性树脂中； 但是，液体阻燃剂可能有例如在使用中渗出和导致粘性的问题，粉末阻燃剂和树脂状阻燃剂可能降低透湿性。为解决这一问题，在进一步研究之后，本专利技术人发现可以通过以下的方式提高阻燃性而不降低透湿性使阻燃剂包含在形成织物层的各纤维内部，并还用阻燃剂处理形成织物层的各纤维表面，同时基本上不向连续透湿性树脂层中掺入阻燃剂；这样本专利技术人完成了本专利技术。S卩，根据本专利技术的透湿性隔膜材料包括多孔氟树脂膜(具体为多孔聚四氟乙烯膜)、在所述多孔氟树脂膜的表面上形成的连续透湿性树脂层和用于增强所述多孔氟树脂膜和连续透湿性树脂层的织物层，其中所述织物层在其中各纤维的内部包含阻燃剂且其中各纤维的表面已用阻燃剂处理。所述连续透湿性树脂层在多孔氟树脂膜的表面形成所述织物层较佳地叠在所述多孔氟树脂膜中连续透湿性树脂层一侧上。例如，所述连续透湿性树脂层叠在多孔氟树脂膜的表面上，形成复合膜，然后将所述增强织物层在所述连续透湿性树脂层的一侧附着于所述复合膜。从降低环境负担的角度出发，可以优选使用非卤素型阻燃剂(特别是非卤素含磷型阻燃剂)作为各纤维内部的阻燃剂和各纤维表面上的阻燃剂。 每单位面积的所述织物层的质量可以是，例如2g/m2至100g/m2。每平方米的织物层的各纤维表面上的阻燃剂量可以是，例如约Ig至100g。透湿性树脂渗透到所述多孔氟树脂膜内部的部分的厚度可以优选约为3 μ m至30 μ m。可以适当地使用聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚氨酯型树脂，或其它树脂作为透湿性树脂。聚氨酯型树脂至少具有一种选自羟基、氨基、羧基、亚磺酸基和氧乙烯基的亲水基团。例如，根据本专利技术的透湿性隔膜材料的空气渗透性大于或等于1，000秒，透湿性大于或等于40g/m2. h，阻燃性等级高于或等于2级(JIS Z 2150)。专利技术的效果本专利技术中，连续透湿性树脂层不阻燃，但叠在所述连续透湿性树脂层上的增强织物层的各纤维内部和各纤维表面都是阻燃的。这样能提高阻燃性而不降低全热交换性。本专利技术的实施方式在透湿性隔膜材料中，连续透湿性树脂层起具有透湿性的隔膜的作用。例如，连续透湿性树脂层单独使用时在湿态时溶胀很大并且强度低，因此，所述连续透湿性树脂层难以保持薄膜形状。因而，连续透湿性树脂层与多孔氟树脂膜以复合材料的形式使用。在本说明书中，由多孔氟树脂膜和连续透湿性树脂层组成的层叠制品被称为“复合膜”。此外，单独的多孔氟树脂膜无弹性，因此在后续工艺中的加工性能差，并且强度不足。因此，多孔氟树脂膜通常用织物层增强。以下将描述本专利技术，对各层进行详细解释。1)连续透湿性树脂层例如，用作全热交换膜的膜允许全热(显热和潜热)交换，但需要防止空气(例如二氧化碳气体)交换。因此，连续透湿性树脂层是由透湿性树脂制成的无孔膜层，并在多孔氟树脂膜的表面上形成。所述透湿性树脂可以渗透到部分或全部的多孔氟树脂中。虽然透湿性隔膜材料的阻燃是本专利技术的目的，但本专利技术的特点在于所述连续透湿性树脂层基本上不阻燃。如果所述连续透湿性树脂层基本上包含阻燃剂，透湿性隔膜材料的透湿性会降低。 虽然未指出这种情况的详细原因，认为是由阻燃剂导致的，如果阻燃剂均勻地分散于整个连续透湿性树脂层，可能起透湿性抑制剂的作用。所述透湿性树脂的例子可以包括水溶性树脂，例如聚乙烯醇、聚环氧乙烷和聚丙烯酸；和非水溶性透湿性树脂，例如亲水性聚氨酯。亲水性聚氨酯型树脂的特点是其具有至少一种亲水基团，例如羟基、氨基、羧基、 磺酸基和氧乙烯基，它可以是聚醚型聚氨酯或聚酯型聚氨酯。或者，可以适当地使用这些氨基甲酸酯的预聚物。此外，为了调整树脂熔点(软化点)，可以单独使用以下物质，或者也可以使用以下物质的混合物作为交联剂各自具有两个或更多个异氰酸酯基团的异氰酸酯 (例如二异氰酸酯、三异氰酸酯)；及其加合物。此外，可以使用以下物质作为固化剂用于异氰酸酯封端的预聚物双官能或更多官能的多元醇(例如，二元醇、三元醇)；和双官能或更多官能的胺(例如，二胺、三胺)。为了保持高透湿性，优选双官能的固化剂。优选的亲水性聚氨酯型树脂是具有亲水性主链的树脂(例如，商品名“HYP0L”，购自陶氏化学公司(DoW Chemical Company))。例如，这种优选的亲水性聚氨酯型树脂是具有聚醚主链(例如含聚氧乙烯单元的主链)的活性预聚物，并用合适的异氰酸酯基团(例如， 甲苯二异氰酸酯基团)封端。所述预聚物通过水和多官能胺(例如封端的氨基甲酸酯胺) 进行交联。所述连续透湿性树脂层的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：丸谷和弘，山元智，今井隆，
申请(专利权)人：日本奥亚特克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：