專利名稱：多層物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及多層物品以及用于制造此類物品的方法。
背景技術(shù)：
低表面能的聚合物，如氟聚合物，展現(xiàn)了良好的化學(xué)隔離特性，展現(xiàn)了對(duì)由暴露于 化學(xué)品中而造成的損傷的抵抗性，具有對(duì)污跡的抵抗性，證明了對(duì)由暴露于環(huán)境條件中而 造成的損傷的抵抗性，并且典型地形成了一種防粘表面(release surface)。盡管此類低表 面能的聚合物是有需要的，但是這些聚合物趨于昂貴。另外，此類聚合物展現(xiàn)了低的潤(rùn)濕特 性，該濕潤(rùn)特性給予它們形成一種防粘表面、與其他聚合物基底較差地粘連的趨勢(shì)。對(duì)于特定的多層物品應(yīng)用，制造商們已經(jīng)轉(zhuǎn)向高溫處理以及高溫進(jìn)行接縫。例如， 典型地使用過(guò)度地是350° F的溫度。不幸地是，這些高溫經(jīng)常超過(guò)許多希望的基底的熔化 溫度。因此，已經(jīng)典型地在商業(yè)上將聚合物粘附在高熔化溫度的基底上。這些多層物品典 型地是昂貴的，因?yàn)樗鼈兿抻诟呷刍瘻囟鹊幕住Ｉ虡I(yè)上，對(duì)于氟聚合物粘附在通常更有成 本效益的低熔化溫度的基底上存在相當(dāng)?shù)睦щy。因此，將令人希望的是提供一種改進(jìn)的多層物品連同用于制造這樣一種多層物品 的方法兩者。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種物品。該物品包括一個(gè)第一層，其中該第一層包括 一種氟聚合物，該氟聚合物具有一個(gè)第一主表面以及一個(gè)第二主表面。一個(gè)第二層覆蓋 第一層的第一主表面、并且包括一個(gè)粘合劑層。一個(gè)第三層覆蓋第二層、并且包括一種聚 合材料。該物品具有按照ASTM D751測(cè)量的大于約200N的破裂性能以及按照ASTM F739 測(cè)量的大于約1小時(shí)的化學(xué)品滲透貫穿檢測(cè)時(shí)間(chemical permeation breakthrough detection time)。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，提供一種物品。該物品包括一個(gè)第一層，其中該第一 層包括一種氟聚合物，該氟聚合物具有一個(gè)第一主表面以及一個(gè)第二主表面。一個(gè)第二層 覆蓋第一層的第一主表面、并且包括一個(gè)粘合劑層。一個(gè)第三層覆蓋第二層、并且包括一種 聚合材料。該物品具有如根據(jù)ASTM D751測(cè)量的大于約3. OkN/m的拉伸強(qiáng)度以及按照ASTM F739測(cè)量的大于約1小時(shí)的化學(xué)品滲透貫穿檢測(cè)時(shí)間。在一個(gè)另外的示例性實(shí)施方案中，提供一種物品。該物品包括一個(gè)第一層，其中該 第一層包括一種氟聚合物，該氟聚合物具有一個(gè)第一主表面以及一個(gè)第二主表面的。一個(gè) 第二層覆蓋第一層的第一主表面、并且包括一個(gè)熱塑性粘合劑層。該熱塑性粘合劑層具有 不大于約300° F的熔化溫度。一個(gè)第三層覆蓋第二層、并且包括一個(gè)聚合層。在一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種形成多層物品的方法。該方法包括提供一個(gè)第一層、 一個(gè)第二層、以及一個(gè)第三層。第一層包括一種氟聚合物，該氟聚合物具有一個(gè)第一主表面 以及一個(gè)第二主表面。一個(gè)第二層覆蓋第一層的第一主表面、并且包括一個(gè)粘合劑層。一個(gè)第三層直接接觸第二層、并且包括一個(gè)熱塑性層。該方法進(jìn)一步包括將該多層物品加熱 至不大于約350° F的溫度。


通過(guò)參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)
人員變得清楚。圖1、圖2和3包括示例性多層物品的的圖示。
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)具體實(shí)施方案中，一種物品包括具有第一主表面和第二主表面的一個(gè)第一 層。該第一層包括一種氟聚合物。該物品進(jìn)一步包括覆蓋該第一主表面的一個(gè)第二層。該 第二層是一個(gè)粘合劑層。此外，該物品包括覆蓋第二層的一個(gè)第三層。在一個(gè)實(shí)施方案中， 該物品的第三層是一個(gè)聚合層。在第一層中使用的一種示例性的氟聚合物可以是由一種均聚物、共聚物、三聚物、 或由一種單體形成的聚合物共混物而制成的，該單體是諸如四氟乙烯、六氟丙稀、氯三氟乙 烯、三氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯醚、或它們的任何組 合。例如，該氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)。示例性的氟聚合物膜可以是澆注、片削、或擠 出的。此外，示例性的氟聚合物包括氟化的乙烯-丙烯共聚物(FEP)；四氟乙烯與全氟 丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)；四氟乙烯與全氟甲基乙烯醚的共聚物(MFA)；乙烯與四氟乙 烯的共聚物(ETFE)；乙烯與氯三氟乙烯的共聚物(ECTFE)；聚三氟氯乙烯(PCTFE)；聚偏二 氟乙烯(PVDF)；包括四氟乙烯、六氟丙稀、以及偏二氟乙烯的三聚物(THV)；或它們的任何 共混物或任何合金。例如，該氟聚合物可以包括FEP。在一個(gè)另外的實(shí)例中，該氟聚合物可 以包括四氟乙烯與全氟丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該氟聚合 物可以是通過(guò)輻射(如電子束)可交聯(lián)的一種聚合物。一種示例性的可交聯(lián)的氟聚合物可 以包括ETFE、THV、PVDF、或它們的任何組合。一種THV樹脂是從Dyneon 3M Corporation Minneapolis，Minn 可獲得的。一種 ECTFE 聚合物是從 Ausimont Corporation (意大利)在 商品名Halar下可獲得的。其他氟聚合物可以從Daikin(日本)和DuPont (美國(guó))獲得。 具體地講，F(xiàn)EP氟聚合物類是從Daikin可商購(gòu)的，如NP-12X。在一個(gè)實(shí)施方案中，該氟聚合物的至少一個(gè)表面可以包括一種C-可處理的氟聚 合物。示例性的c-可處理的氟聚合物包括氟化的乙烯-丙烯共聚物(FEP)；乙烯與四氟 乙烯的共聚物(ETFE)；四氟乙烯與全氟丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)；乙烯與氯三氟乙烯 的共聚物(ECTFE)；四氟乙烯與全氟甲基乙烯基醚的共聚物(MFA)；聚偏二氟乙烯(PVDF)； 以及包括四氟乙烯、六氟丙稀、以及偏二氟乙烯的三聚物(THV)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該氟聚 合物具有該氟聚合物的一個(gè)第一主表面以及該氟聚合物的一個(gè)第二主表面，其中該第一和 第二主表面包括相同或不同的C-可處理的氟聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，該氟聚合物的至 少一個(gè)表面可以包括四氟乙烯與全氟丙基乙烯基醚的一種共聚物(PFA)或氟化的乙烯-丙 烯共聚物(FEP)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該氟聚合物是一個(gè)PTFE芯，該芯在第一表面上具有四 氟乙烯與全氟丙基乙烯基醚的一種共聚物(PFA)并且在第二表面上具有氟化的乙烯-丙烯共聚物(FEP)。一種示例性的PTFE可以從Saint Gobain得到，如DB1700。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以將該氟聚合物層進(jìn)行處理以改進(jìn)粘合劑層與氟聚合物層 之間的粘附性。在一個(gè)實(shí)施方案中，該處理可以包括表面處理、化學(xué)處理、鈉蝕刻、使用底 料、或它們的任何組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，該處理可以包括電暈處理、UV處理、電子束處 理、火焰處理、塑性變形(scuffing)、鈉萘表面處理、或它們的任何組合。在一個(gè)實(shí)施方案 中，該處理包括C-處理。對(duì)于C-處理，將該氟聚合物層暴露于有機(jī)氣體氣氛中的電暈放電， 其中該有機(jī)氣體氣氛包括丙酮(acteone)或具有四個(gè)碳原子或更少的一種醇。在一個(gè)實(shí)施 方案中，該有機(jī)氣體是丙酮。在一個(gè)實(shí)施方案中，將該有機(jī)氣體與一種惰性氣體如氮?dú)膺M(jìn)行 混合。該丙酮/氮?dú)鈿夥赵斐闪嗽摲酆衔飳拥皆撜澈蟿拥恼掣叫缘脑龃?。在一個(gè)示例 性實(shí)施方案中，該處理包括一種C-可處理的氟聚合物的C-處理。該C-處理的一個(gè)實(shí)例披 露在美國(guó)專利6，726，976中，該專利通過(guò)引用結(jié)合在此。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該氟聚合物層的至少一個(gè)主表面包括膠體二氧化 硅。該膠體二氧化硅典型地以一個(gè)量值存在于一種溶液中以提供第一層與第二層之間的 粘附性。在一個(gè)實(shí)施方案中，該膠體二氧化硅是存在于一種不會(huì)不利地影響該膠體二氧化 硅的粘連特性的溶液中。一種示例性的膠體二氧化硅分散體描述在美國(guó)專利號(hào)6，930，063 中，該專利通過(guò)引用結(jié)合在此。該物品進(jìn)一步包括一個(gè)粘合劑層。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該粘合劑層包括一 種熱塑性材料。例如，該熱塑性材料可以包括熱塑性彈性體，如天然或合成來(lái)源的可交聯(lián)的 彈性體聚合物。例如，一種示例性彈性體材料可以包括硅酮、天然橡膠、氨基甲酸酯、烯屬?gòu)?性體、二烯烴彈性體、烯屬和二烯烴彈性體的共混物、氟彈性體、全氟彈性體、或它們的任意 組合。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，該粘合劑層包括聚氨酯?？缮藤?gòu)的熱塑性粘合劑材料包 括從Bemis Associates可得到的聚氨酯3206D和3410。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑層 包括一種具有不大于約300° F的熔化溫度的熱塑性材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑層 包括一種具有不大于約350° F、如不大于約400° F、如不大于約450° F的熔化溫度的熱 塑性材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑層包括一種具有大于約500° F的熔化溫度的熱塑 性材料。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑層包括聚偏二氟乙烯-聚氯乙烯(PVDF-PVC)。在 一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑層的PVDF和PVC存在的比率為按重量計(jì)大于約50/50，如按重量 計(jì)大于約60/40，如按重量計(jì)約75/25到約90/10，或甚至按重量計(jì)75/25到約85/15。典型地，該粘合劑層具有至少約0. 1密爾的厚度，如至少約0. 5密爾。例如，該粘 合劑層104的厚度可以是在約0. 1密爾至約4. 0密爾的范圍內(nèi)，如約0. 1密爾至約2. 0密 爾o在一個(gè)實(shí)施方案中，第三層包括聚合材料，如熱塑性塑料以及熱固性材料。一種示 例性聚合材料可以包括聚酰胺、聚芳酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴、聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸酯 聚合物、二烯烴單體聚合物、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、氟聚合物、聚酯、聚丙烯、聚 苯乙烯、聚氨酯、熱塑性共混物、或它們的任意組合。另外的聚合材料可以包括硅酮類、酚醛 塑料類、環(huán)氧樹脂類、玻璃填充型尼龍、或它們的任意組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，第三層包括 聚氯乙烯。在一個(gè)實(shí)施方案中，第三層包括聚氨酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，第三層包括一種具 有與PVC或聚氨酯相似的特性(包括例如機(jī)械特性、可燃性特性、可粘合特性等)的聚合
6材料。該氟聚合物組合物、粘合劑層、以及聚合層可以用來(lái)形成任何有用的物品。為了形成 一種有用的物品，可以將該聚合層進(jìn)行處理。該聚合的基底、特別是熱塑性基底的處理，可 以包括澆注、擠出或片削。在一個(gè)實(shí)施方案中，為了產(chǎn)生希望的表面特性，如低的摩擦面，可 以將該聚合層進(jìn)行壓紋、做紋理或以其他方式進(jìn)行表面處理。典型地，第三層具有至少約0. 1毫米的厚度。例如，第三層可以具有約0.2毫米至 約2. 0毫米的厚度，如約0. 2毫米至約1. 5毫米，如約0. 2毫米至約1. 0毫米。在一個(gè)實(shí)施方案中，還可以使用一個(gè)增強(qiáng)層。在一個(gè)實(shí)施方案中，該增強(qiáng)層覆蓋粘 合劑層的至少一個(gè)主表面以及第三層的至少一個(gè)主表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，該增強(qiáng)層直 接接觸粘合劑層的一個(gè)主表面以及第三層的一個(gè)主表面。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該增強(qiáng)層 可以覆蓋第三層。在一個(gè)實(shí)施方案中，該增強(qiáng)層可以實(shí)質(zhì)性地包埋在第三層中。在一個(gè)實(shí)施 方案中，該增強(qiáng)層可以實(shí)質(zhì)性地包埋在粘合劑層中。如在此使用的“實(shí)質(zhì)性地包埋”是指一 種增強(qiáng)層，其中該增強(qiáng)層的總表面積的至少25%、如至少約50%、或甚至75%直接與第三 層或粘合劑層相接觸，如上所述。在一個(gè)另外的實(shí)施方案中，該增強(qiáng)層可以是第三層。該增 強(qiáng)層可以是提高該多層物品的增強(qiáng)特性的任何材料。例如，該增強(qiáng)層可以包括天然纖維、合 成纖維、或它們的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些纖維可以處于一種針織物、鋪設(shè)紗網(wǎng)(laid scrim)、編織物、織造或非織造織物的形式。示例性的增強(qiáng)物纖維包括玻璃、芳族聚酰胺類、 聚酰胺類、聚酯類等等。該增強(qiáng)層可以具有小于約5. 0mm的厚度，如不大于約2. 0mm。在圖1中展示了物品100的示例性實(shí)施方案。該物品包括第一層102以及覆蓋第 一層102的第一主表面106的第二層104。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一層102直接接觸第二層 104。第一層102是一種氟聚合物并且第二層104是一個(gè)粘合劑層。另外，覆蓋第二層104 的是第三層108。如在表1中看到，第三層108直接接觸第二層104。第三層108是一個(gè)聚
i=i te o在圖2中展示了另一種示例性物品并且概括地命名為200。該物品包括第一層202 以及覆蓋第一層202的第一主表面206的第二層204。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一層202直接 接觸第二層204。第一層202是一種氟聚合物并且第二層204是一個(gè)粘合劑層。另外，覆蓋 第一層202的第二主表面208的是第三層210。如在表2中看到，第三層210直接接觸第一 層202。在一個(gè)實(shí)施方案中，第三層210是一個(gè)第二粘合劑層。第一粘合劑層204和第二粘 合劑層210可以是相同的或不同的材料。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一聚合層(未示出)可 以接觸粘合劑層204的一個(gè)主表面212。在另一個(gè)另外的實(shí)施方案中，第二聚合層(未示 出)可以接觸粘合劑層210的一個(gè)主表面214。第一聚合層和第二聚合層可以是相同的或 不同的材料。在圖3中展示了另一種示例性物品并且概括地命名為300。該物品包括第一層302 以及覆蓋第一層302的第一主表面306的第二層304。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一層302直 接接觸第二層304。第一層302是一種氟聚合物并且第二層304是一個(gè)粘合劑層。如在表 3中看到，增強(qiáng)層308直接接觸粘合劑層304的一個(gè)主表面310。一個(gè)聚合層312直接接觸 增強(qiáng)層308的一個(gè)主表面314。在一個(gè)另外的實(shí)施方案中，第二粘合劑層(未示出)可以接 觸第一層302的第二主表面316。第一粘合劑層和第二粘合劑層可以是相同的或不同的材 料。在一個(gè)另外的實(shí)施方案中，該物品可以包括與第二粘合劑層相接觸的第二聚合層(未 示出)。第一聚合層和第二聚合層可以是相同的或不同的材料。在另一個(gè)另外的實(shí)施方案中，第二增強(qiáng)層(未示出)可以?shī)A在第二粘合劑層與第二聚合層之間。第一增強(qiáng)層和第二 增強(qiáng)層可以是相同的或不同的材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以設(shè)想任意數(shù)目的層。在一個(gè)實(shí)施方案中，該物品可以通過(guò)一種方法形成，其中將該粘合劑層施加在該 氟聚合物層上并且隨后將其施加于該聚合層上。例如，可以將該粘合劑層直接擠出、熔融、 或?qū)訅涸谠摲酆衔飳由?。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該物品可以通過(guò)一種方法形成，其中將該 粘合劑層施加在該聚合層上并且隨后將其施加于該氟聚合層上。在一個(gè)實(shí)施方案中，該物 品可以通過(guò)一種方法形成，其中將該粘合劑層擠出在該聚合層與氟聚合物層之間。在一個(gè)實(shí)施方案中，該物品可以通過(guò)帶式層壓(belt lamination)來(lái)生產(chǎn)。在一 個(gè)實(shí)例中，可以將該粘合劑層直接擠出以將該粘合劑層施加在該氟聚合物層上。在一個(gè)示 例性實(shí)施方案中，可以將該粘合劑層加熱至足以使該粘合劑層熔化的溫度。在另一個(gè)實(shí)施 方案中，可以將該粘合劑層進(jìn)行層壓以將該粘合劑層施加在該氟聚合物層上?？梢詫⒃撜?合劑層與該氟聚合物層帶式層壓到該聚合層上。在一個(gè)實(shí)施方案中，該氟聚合物層可以與 第一加熱的帶相接觸，并且該聚合物層可以與第二帶相接觸，第二帶具有比第一加熱的帶 更低的溫度以維持該聚合層的整體性。在一個(gè)實(shí)施方案中，該物品可以通過(guò)一步層壓法或多步層壓法來(lái)生產(chǎn)。在一個(gè)實(shí) 施方案中，可以將一個(gè)氟聚合物層夾在兩個(gè)粘合劑層之間并進(jìn)行帶式層壓?？梢詫⒁粋€(gè)聚 合物層層壓在一個(gè)或兩者的粘合劑層上。設(shè)想任意數(shù)目的層壓步驟可以是有可能的以便將 一個(gè)或多個(gè)層施加于該物品。另外，設(shè)想任何足以使這些層粘連的溫度，前提是該溫度不會(huì) 降解該多層物品。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以將該粘合劑層以一種液體狀態(tài)施加到該氟聚合物層上并 進(jìn)行干燥或固化。在一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合劑層可以處于一種液體熔融的狀態(tài)并且然后 被冷卻并固體化。干燥或固化可以在足以將該粘合劑層粘連到該聚合物層的溫度下發(fā)生。 例如，該粘合劑層可以是一種懸浮于水溶液中的聚合物材料。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該粘合 劑層可以是一種懸浮于水溶液中的膠體二氧化硅。然后可以將該粘合劑層與該氟聚合物層 粘連到該聚合層上。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以將該粘合劑層以一種液體狀態(tài)施加到該聚 合層上并進(jìn)行干燥或固化。然后可以將該粘合劑層與該聚合層粘連到該氟聚合物層上。一旦形成該物品，則可以使該物品經(jīng)受一個(gè)進(jìn)行接縫過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施方案中，可 以將兩個(gè)或多個(gè)物品進(jìn)行接縫。例如，將兩個(gè)物品的邊緣末端區(qū)域進(jìn)行重疊并且施加一個(gè) 進(jìn)行接縫過(guò)程典型地產(chǎn)生了一種接縫。設(shè)想會(huì)在多種聚合材料之間提供一種接縫的任何接 縫過(guò)程。一種典型的接縫過(guò)程包括熱處理。在一個(gè)實(shí)施方案中，該熱致的接縫過(guò)程在使得 該多層物品不會(huì)降解的溫度下發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施方案中，該熱致的接縫過(guò)程典型地在不大 于約300° F的溫度下發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施方案中，該接縫過(guò)程在不大于約250° F的溫度下 發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施方案中，該熱處理是在從約250° F到約350° F的溫度下。在一個(gè)實(shí)施 方案中，該熱處理是在不大于約350° F的溫度下。在一個(gè)實(shí)施方案中，該熱處理是在大于 約180° F的溫度下。在一個(gè)實(shí)施方案中，該熱處理是在不大于約380° F的溫度下，如在 約180° F到約380° F的溫度下。另外的示例性接縫構(gòu)建方法包括搭接接縫或?qū)咏涌p， 使用熱空氣接縫、高頻率接縫、熱臺(tái)板接縫、或膠帶接縫方法。一旦形成，以上披露的物品的特定實(shí)施方案有利地展現(xiàn)出所希望的特性，如改進(jìn) 的化學(xué)隔離特性以及抗燃性。在一個(gè)實(shí)施方案中，該物品可以具有如根據(jù)ASTM F739測(cè)量的
8大于約三十分鐘的化學(xué)品滲透貫穿時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施方案中，該物品可以具有如根據(jù)ASTM F739測(cè)量的大于約一小時(shí)的化學(xué)品滲透貫穿時(shí)間。在一個(gè)另外的實(shí)施方案中，該物品滿足 NFPA 1991設(shè)定的化學(xué)品滲透標(biāo)準(zhǔn)，如根據(jù)ASTM F 739測(cè)量的。例如，該物品(如根據(jù)ASTM F 739測(cè)量的)滿足NFPA 1991在7. 2. 1部分對(duì)于以下化學(xué)品設(shè)定的化學(xué)品滲透標(biāo)準(zhǔn)如丙 酮、乙腈、氨氣、1，3_ 丁二烯、二硫化碳、氯氣、二氯甲烷、二乙胺、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、 環(huán)氧乙烷、己烯、氯化氫氣體、甲醇、氯甲烷氣體、硝基苯、氫氧化鈉、硫酸、四氯乙烯、四氫呋 喃、以及甲苯。在一個(gè)實(shí)施方案中，應(yīng)該對(duì)于所測(cè)試的每種化學(xué)品來(lái)測(cè)量滲透試驗(yàn)裝置的最 小可檢出滲透率。最小可檢出滲透率對(duì)于所有抗?jié)B透性試驗(yàn)都應(yīng)該小于或等于0. 10 ug/ cm2/min。當(dāng)使用閉環(huán)系統(tǒng)時(shí)，試驗(yàn)室應(yīng)該假定1小時(shí)累積的滲透。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)根據(jù)ASTM F1358測(cè)量時(shí)，該物品具有大于約1. 5秒的抗燃 性如大于約2. 0秒，如大于約2. 5秒。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)根據(jù)ASTM F1358測(cè)量時(shí)該物 品具有大于約3.0秒的抗燃性。在一個(gè)另外的實(shí)施方案中，該物品滿足NFPA 1991設(shè)定的 抗燃性標(biāo)準(zhǔn)。例如，該物品(如根據(jù)ASTM F1358測(cè)量的)滿足NFPA 1991在7. 2. 2部分設(shè) 定的抗燃性標(biāo)準(zhǔn)，其中適合的材料在初始的3秒暴露時(shí)間內(nèi)不應(yīng)該著火，不應(yīng)該燃燒大于 100mm(4英寸)的距離，不應(yīng)該持續(xù)燃燒超過(guò)10秒，并且在隨后的12秒暴露時(shí)間內(nèi)不應(yīng)該 熔化(這通過(guò)流動(dòng)或滴落證明)。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該物品可以展現(xiàn)令人希望的破裂強(qiáng)度以及抗撕裂強(qiáng) 度。例如，當(dāng)根據(jù)ASTM D751測(cè)試時(shí)，該物品可以具有至少約200N的破裂強(qiáng)度。特別地，該 破裂強(qiáng)度可以大于約300N，如大于約500N，或甚至大于約600N。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)根據(jù) ASTM D2582測(cè)量時(shí)該物品具有大于約50N的抗撕裂強(qiáng)度。特別地，該抗撕裂強(qiáng)度可以大于 約60N，如甚至大于約100N。在一個(gè)實(shí)施方案中，該物品可以展現(xiàn)令人希望的拉伸強(qiáng)度。例如，當(dāng)根據(jù)ASTM D751測(cè)試時(shí)，該物品可以具有至少約1. 5kN的拉伸強(qiáng)度，如至少約3. OkN/m。在一個(gè)示例性 實(shí)施方案中，該物品具有通過(guò)ASTMF739測(cè)量時(shí)大于約一小時(shí)的抗化學(xué)品滲透性、以及通過(guò) ASTM D751測(cè)量時(shí)至少約200N的破裂強(qiáng)度兩者。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該物品具有根 據(jù)ASTM F739測(cè)量時(shí)大于約一小時(shí)的抗化學(xué)品滲透性、以及根據(jù)ASTM D751測(cè)量時(shí)至少約 3. OkN/m的拉伸強(qiáng)度兩者。由以上描述的層制成的物品可以有眾多的應(yīng)用。這些應(yīng)用包括例如當(dāng)如以上提 及的破裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、化學(xué)品滲透、和/或抗燃性的特性是所希望時(shí)的使 用。例如，該物品可以用于當(dāng)希望一種化學(xué)的和/或生物的耐受性材料時(shí)。在一個(gè)實(shí)施方 案中，示例性的物品包括掩護(hù)物、襯里、保護(hù)性齒輪、衣服以及流體包含系統(tǒng)等。實(shí)例1制造了一種示例性的物品。該氟聚合物層是從Saint Gobain得到的一個(gè)1. 4 (標(biāo) 稱的)密爾(0.0014英寸)的膜，產(chǎn)品DB1700。該氟聚合物層是C處理的。該粘合劑層是 具有2密爾厚度的一種聚氨酯熔體粘性膜(Bemis 3206)。該聚合層是具有清楚的、有光澤 的最終處理的現(xiàn)成的PVC。將這種組合在約50psi下在壓機(jī)中組合60秒。為了在氟聚合物與粘合劑之間得到 持久的粘合強(qiáng)度(超過(guò)氟聚合物膜屈服強(qiáng)度)，可以將該粘合劑層加熱到對(duì)于FEP約300°C 而對(duì)于PFA側(cè)面約350° F的溫度。(該氟聚合物膜屈服強(qiáng)度是約2. Olb/inch,因而使得在剝離中，該氟聚合物膜被不可逆地拉伸到大的程度或者被撕裂)。從250° F觀察到了至 PVC的良好的粘合。層壓發(fā)生在一個(gè)步驟中，因?yàn)镻VC在這些條件下沒(méi)有出現(xiàn)熔化。實(shí)例2使用實(shí)例1中的條件制造一種物品，具有以下改變?！癝T-3477聚氨酯”是聚合層 (從Stevens Urethane得到)，首先將Bemis 3206粘合劑粘連到如上的DB1700上，并且然 后在單獨(dú)的步驟中在更低的溫度和壓力(25psi)下將該聚氨酯聚合層層壓在該粘合劑上。 在300° F的溫度下的加熱以及聚氨酯的部分熔化產(chǎn)生了一種良好的結(jié)合。實(shí)例3制備了以下材料的樣品用于完全的力學(xué)試驗(yàn)。該氟聚合物層是1. 4密爾的C處理 的DB1700 (使用的FEP側(cè)面)。該粘合劑層是2. 0密爾厚度的聚氨酯Bemis 3206。對(duì)于一 個(gè)物品，基底層是來(lái)自Plastic FilmCorporation的聚氯乙烯(PVC)，重量12，硬度“3H”，具 有無(wú)光的完成狀態(tài)。對(duì)于第二個(gè)物品，聚合層是來(lái)自Plastic Film Corporation的聚氯乙 烯( 乂0，重量12，硬度“25”，具有無(wú)光的完成狀態(tài)。在Merrimack的OneGlove制造中使用 的帶式層壓機(jī)(belt laminator)上制造了這兩個(gè)物品。條件是溫度350° F ；速度3ft/ min(在三個(gè)1’長(zhǎng)的加熱過(guò)的臺(tái)板上)；鉗口壓力“按處理標(biāo)準(zhǔn)”。測(cè)試了這兩個(gè)物品的NFPA 1991所要求的關(guān)鍵機(jī)械特性中的一些(破裂、撕裂傳 播、冷彎矩)，并且容易地合格了。結(jié)果可見于表1中。表權(quán)利要求
一種物品，包括一個(gè)第一層，該第一層包括一種氟聚合物，該氟聚合物并具有一個(gè)第一主表面以及一個(gè)第二主表面；覆蓋該第一層的第一主表面的一個(gè)第二層，該第二層包括一個(gè)粘合劑層；以及覆蓋該第二層的一個(gè)第三層，該第三層包括一種聚合材料；其中，該物品具有按照ASTM D751測(cè)量的大于約200N的破裂性能以及通過(guò)ASTM F739所測(cè)量的大于約1小時(shí)的化學(xué)品滲透貫穿檢測(cè)時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的物品，其中該第三層的聚合材料是一種熱固性材料或一種熱塑 性材料。
3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的物品，其中，該粘合劑層包括一種具有不大于約 300° F的熔化溫度的熱塑性材料。
4.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的物品，其中，該粘合劑層包括一種具有大于約 500° F的熔化溫度的熱塑性材料。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的物品，其中，該粘合劑層包括一種聚氨酯或一種聚 偏二氟乙烯_聚氯乙烯(PVDF-PVC)。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的物品，其中該氟聚合物是選自下組，其構(gòu)成為聚 四氟乙烯(PTFE)、氟化的乙烯-丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯與全氟丙基乙烯基醚的共聚 物(PFA)、四氟乙烯與全氟甲基乙烯醚的共聚物(MFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙 烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、以及四氟乙 烯_六氟丙稀_偏二氟乙烯三聚物(THV)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的物品，其中該氟聚合物層的至少一個(gè)表面包括一種 C-可處理的氟聚合物。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的物品，其中該氟聚合物層的至少一個(gè)表面包括膠體 二氧化硅。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的物品，其中該聚合材料包括聚氯乙烯(PVC)。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的物品，進(jìn)一步包括一個(gè)增強(qiáng)層，該增強(qiáng)層直接接觸 該粘合劑層的至少一個(gè)主表面以及該聚合的層的至少一個(gè)主表面。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的物品，其中，該多層物品通過(guò)一個(gè)熱致過(guò)程在不 大于約300° F的溫度下進(jìn)行接縫，其中該多層物品并不降解。
12.—種物品，包括一個(gè)第一層，該第一層包括一種氟聚合物，該氟聚合物具有一個(gè)第一主表面以及一個(gè) 第二主表面；覆蓋該第一層的第一主表面的一個(gè)第二層，該第二層包括一個(gè)熱塑性粘合劑層，該熱 塑性粘合劑具有不大于約300° F的熔化溫度；以及覆蓋該第二層的一個(gè)第三層，該第三層包括一種聚合材料。
13.一種形成多層物品的方法，該方法包括提供一個(gè)第一層，該第一層包括一種氟聚合物，該氟聚合物具有一個(gè)第一主表面以及 一個(gè)第二主表面的；提供覆蓋該第一層的第一主表面的一個(gè)第二層，該第二層包括一個(gè)粘合劑層；提供覆蓋該第二層的一個(gè)第三層，該第三層包括一個(gè)聚合層；并且 將該多層物品加熱至不大于約350° F的溫度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括在提供該第二層的步驟之前處理該第一層的第一主表面。
15.如權(quán)利要求13-14中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟通過(guò)在不大于約 300° F的溫度下的熱處理將該物品進(jìn)行接縫。
全文摘要
本發(fā)明披露是針對(duì)一種物品，該物品包括第一層、第二層以及第三層。第一層包括具有第一主表面以及第二主表面的一種氟聚合物。第二層覆蓋第一層的第一主表面并且包括一個(gè)粘合劑層。第三層覆蓋第二層并且包括一種聚合材料。該物品具有按照ASTM D751測(cè)量的大于200N的破裂性能以及按照ASTM F739測(cè)量的大于約1小時(shí)的化學(xué)品滲透貫穿檢測(cè)時(shí)間。本發(fā)明披露進(jìn)一步針對(duì)一種形成上述多層物品的方法。
文檔編號(hào)B32B27/08GK101959683SQ200980104194
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者J·G·德羅伯尼, P·A.·柯克二世, R·A.·詹姆凱, R·G.·普萊伊頓 申請(qǐng)人:美國(guó)圣戈班性能塑料公司