CN111051591B - 防水性透气片材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防水性透气片材及其制造方法，所述防水性透气片材，包括：纳米膜，纳米纤维以包括多个气孔的无纺布形态层叠；以及支撑体，用于支撑所述纳米膜，在1PSI的压力下，透气性为1000mL/min以上。所述防水性透气片材，通过抑制由纳米纤维制成的纳米膜的层间剥离现象，以极大保持所述纳米膜与粘结层的粘结力，防止在层压所述纳米膜和支撑体时因压力而导致透气性降低，从而防水性及透气性均优秀。

Description

防水性透气片材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种防水性透气片材及其制造方法，更详细而言，涉及抑制由纳米纤维制成的纳米膜的层间剥离现象，以极大保持纳米膜与粘结层的粘结力，防止在层压所述纳米膜和支撑体时因压力而导致透气性降低，从而防水性及透气性均优秀的防水性透气片材及其制造方法。
背景技术
在移动设备、助听器等的电子设备、对讲机等的通信设备、汽车前照灯等的各种电子设备中，通过向所述电子设备赋予通气性来维持所述电子设备内部/外部的压力平衡，同时，需要防止水/液体向所述电子设备内部渗透的防水性能(waterproof)和防止污染/灰尘等向所述电子设备内部渗透的防尘性能(dustproof)。因此，所述电子设备包括同时具有防水/防尘性和通气性的防水性透气片材。
现有的所述防水性透气片材主要使用多孔性聚四氟乙烯(PTFE)膜而制造。所述多孔性PTFE膜是熔融挤出或压延PTFE细粉，并且进行单轴或双轴拉伸以实现微多孔。此时，可根据挤出和拉伸工艺的条件来调节气孔的大小或透气性。
但是，由于多孔膜为了透气性而制作成较薄，因此容易因外力受损坏，所以，难以直接用作防水性透气片材，为此，将单独的支撑体与所述多孔膜层压使用。所述支撑体可以使用织造织物或针织织物，为了极大化透气性，主要使用无纺布。
然而，当所述多孔膜与所述支撑体层压时，虽然可以极大化防水性，但存在透气性降低的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供一种通过抑制由纳米纤维制成的纳米膜的层间剥离现象，以极大保持所述纳米膜与粘结层的粘结力，防止在层压所述纳米膜和支撑体时因压力导致透气性降低，从而，防水性及透气性均优秀的防水性透气片材。
本发明的其他目的在于，提供一种所述防水性透气片材的制造方法。
解决问题的方案
根据本发明的一实施例，本发明提供一种防水性透气片材，其中，包括：纳米膜，纳米纤维以包括多个气孔的无纺布形态层叠；以及支撑体，用于支撑所述纳米膜，在1PSI的压力下，透气性为1000mL/min以上。
所述纳米膜是所述纳米纤维层叠2层至10层而成的，所述纳米纤维的层间剥离强度可为100gf/25mm至500gf/25mm。
所述纳米膜中彼此相邻的所述纳米纤维的第一层和第二层可包括所述第一层的纳米纤维和所述第二层的纳米纤维互相熔融而接合的熔融接合部。
所述纳米膜和所述支撑体的剥离强度可为500gf/25mm至2000gf/25mm。
所述防水性透气片材还包括湿固化热熔粘结剂，所述湿固化热熔粘结剂用于将所述纳米膜和所述支撑体粘结在所述纳米膜和所述支撑体之间，所述粘结剂具有点或网眼形态的图案，所述粘结剂的涂布量可为6g/m2以下。
所述防水性透气片材还包括可溶性热熔粘结剂，所述可溶性热熔粘结剂用于将所述纳米膜和所述支撑体粘结在所述纳米膜和所述支撑体之间，所述粘结剂具有不规则散布的点状，所述粘结剂的涂布量可为6g/m2以下。
所述纳米膜可包括所述纳米纤维熔融接合于所述支撑体的熔融接合部。
所述支撑体为热粘合无纺布，所述支撑体可位于所述纳米膜的两面。
所述纳米膜的透气性为1CFM至20CFM(cubic feet per minute)，所述纳米膜的耐水压可为3000mmH2O以上。
所述防水性透气片材的破裂强度为0.5kgf/cm2至7kgf/cm2，所述防水性透气片材的透气性为0.5CFM至9CFM，所述防水性透气片材的耐水压为3000mmH2O至12000mmH2O，所述防水性透气片材的防水等级为4级以上，所述防水性透气片材的水压防水性在常温条件(20℃±5℃)、低温条件(在-20℃的温度下保持72小时后测量)、高温/高湿条件(在50℃的温度、95％的湿度条件下保持72小时后测量)及热冲击条件(将-40℃的温度和85℃的温度分别保持1小时的一个循环反复30循环之后进行测量)下，1.5m以上的水压下可不漏水30分钟以上。
所述纳米纤维可由聚偏二氟乙烯(PVdF，polyvinylidene difluoride)形成。
所述支撑体可为聚酯纺粘无纺布或热粘合无纺布。
所述防水性透气片材在所述纳米膜的一面还可包括粘结剂。
根据本发明的另一实施例，提供一种防水性透气片材的制造方法，其中，包括：制造电纺丝溶液的步骤；将制造的所述电纺丝溶液进行电纺丝制造纳米纤维以包含多个气孔的无纺布形态积聚的纳米膜的步骤；以及对所述纳米膜层压支撑体的步骤，在1PSI的压力下，所述防水性透气片材的透气性为1000mL/min以上。
在制造所述纳米膜的步骤和层压所述支撑体的步骤之间还可包括在所述纳米纤维的熔融起始温度以上的温度下对所述纳米膜进行热处理的步骤。
所述热处理步骤中，所述热处理温度可为110℃至170℃。
层压所述支撑体的步骤可以利用凹版涂布机将湿固化热熔粘结剂涂布在所述纳米膜或所述支撑体而实现。
层压所述支撑体的步骤可为可溶性热熔粘结剂喷涂在所述纳米膜或所述支撑体上而实现。
层压所述支撑体的步骤可为在所述纳米膜的熔融起始温度和所述支撑体的玻璃化转变温度之间的温度下熔融粘结所述纳米膜的纳米纤维。
层压所述支撑体的步骤可在所述纳米膜的两面配置支撑体的所谓热粘合无纺布，然后，将所述支撑体热粘合而实现。
发明的效果
本发明的防水性透气片材，通过抑制由纳米纤维制成的纳米膜的层间剥离现象，以极大保持所述纳米膜与粘结层的粘结力，防止在层压所述纳米膜和支撑体时因压力导致透气性降低，从而，防水性及透气性均优秀。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的防水性透气片材的一实施方式的立体图。
图2是示意性地示出为了测量水压防水性在耐水压测量仪中使用的夹具的立体图。
图3是喷嘴型电纺丝装置的示意图。
图4是在实施例1中制造的纳米膜的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图5是在比较例1中制造的纳米膜的扫描电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
以下，说明本发明的优选实施方式。但是，本发明的实施方式可变形为多种其他形态，本发明的范围并不限定于以下所说明的实施方式。并且，本发明的实施方式为了向本技术领域的普通技术人员更完整地说明本发明而提供。
根据本发明的一实施例的防水性透气片材，包括：纳米膜，纳米纤维以包括多个气孔的无纺布形态积聚；以及支撑体，用于支撑所述纳米膜，在压力1PSI下，透气性为1000mL/分钟以上。
图1是示意性地示出本发明的防水性透气片材的一实施方式的立体图。下面，参照图1说明所述防水性透气片材。
根据所述图1，所述防水性透气片材100，包括：纳米膜10，纳米纤维以包括多个气孔的无纺布形态积聚；以及支撑体20，用于支撑所述纳米膜10，选择性地，在所述纳米膜10的一面还可以包括粘结层30。
所述图1示出圆形所述防水性透气片材100，但本发明不限于此，如一例，所述防水性透气片材100可呈圆形、椭圆形、矩形、边角圆润的矩形、多边形、P字形态等的形状。
另外，在所述图1中示出所述粘结层30仅位于所述纳米膜10的一面，但本发明不限于此，所述粘结层30还可以位于所述纳米膜10的两面。
所述纳米膜10通过由所述纳米纤维形成的多孔结构，防止水/液体及污染物/灰尘等渗透到电子设备的内部，同时可以对电子设备赋予透气性以保持所述电子设备的内部/外部压力的平衡。
为此，所述纳米膜10可由具有优秀的防水性、耐化学性、耐热性及加工特性的聚合物形成，具体地，可以有如聚酰胺、聚酯、聚乙烯或聚丙烯的聚烯烃、如聚偏氟乙烯、四氟乙烯六氟丙烯共聚物(FEP)、氟乙烯(全氟丙烯酸)乙烯基醚共聚物(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)等的含氟聚合物、如聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)等的聚酰亚胺聚合物、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)等形成。
以往，所述防水性透气片材100主要利用多孔性PTFE片材来制造。具体而言，在所述多孔性PTFE片材中，通过挤出成型及压延将PTFE细粉和成型助剂的混炼物制造为片状，通过去除形成助剂来获取成型体的片状体后，并延伸所述片材体来制造。但是，所述多孔性PTFE片材容易通过时间的推移或热量收缩，因此，具有所述防水性透气片材100收缩而使所述粘结层30露出的问题。
因此，所述纳米膜10更优选为通过电纺丝所述聚偏二氟乙烯而制造的纳米网。由于所述聚偏二氟乙烯具有优秀的防水性、耐化学性及耐热性，因此，通过电纺丝制造的纳米膜10可以具有优秀的水压防水性及透气性。
然而，通过电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网可以通过将纳米纤维层叠2层至10层而成，但因电纺丝工艺的喷嘴或喷丝头之间的间隔存在纳米纤维的层间剥离强度弱的缺点。当所述纳米纤维的层间剥离强度弱时，不仅所述纳米膜10本身的强度弱，而且，不能维持所述纳米膜10与所述粘结层30之间的粘结力。
为了消除所述纳米纤维之间的层间剥离，存在降低电纺丝溶液组成中固体成分的比率、降低电纺丝条件中的温度或降低喷嘴或喷丝头与积聚部之间的纺丝距离的方法等。然而，在这种情况下，溶剂的挥发不顺利，使得所制造的纳米膜10被制作成膜状而不是纤维状，导致透气性降低的结果。
本发明为了解决这样的问题，根据本发明的一实施方式的防水性透气片材100是将所述纳米膜10的所述纳米纤维层叠为2至10层而成，所述纳米纤维的层间剥离强度为100gf/25mm至500gf/25mm之间，透气性在1PST的压力下为1000mL/min以上。即，可以通过在所述纳米纤维高分子的熔点起始温度或更高的温度下进行热处理来改善所述纳米纤维的层间剥离强度，并且可以极大维持所述纳米膜10与所述粘结层30之间的粘结力。因此，所述纳米膜10中彼此相邻的所述纳米纤维的第一层和第二层可包括在所述第一层的纳米纤维和所述第二层的纳米纤维互相熔融而接合而成的熔融接合部。
根据所述纳米纤维的熔融程度，纳米膜10的厚度减小率可以为20％至40％。若所述纳米膜10的厚度减小率小于20％，则会发生纳米纤维的层间剥离，而防水性能会降低，若厚度减小率大于40％，则纳米纤维的熔融部位被薄膜化而降低透气性。所述厚度减小率可以通过下面的数学式1来计算。
数学式1
厚度减小率(％)＝(h-h')/h×100
h：熔接接合部形成前纳米膜的厚度
h'：熔接接合部形成(热处理)后纳米膜的厚度
所述纳米膜10是所述纳米纤维层叠2层至10层而成的，若所述纳米纤维的层为少于2层，则因厚度薄而得不到防水性能，若大于10层，则所述纳米膜10的厚度变厚，导致透气性降低。所述纳米纤维的层数在所述纳米膜10的侧截面上可以通过扫描电子显微镜的截面照片确认，或者通过利用将粘胶带粘贴在纳米膜10上后进行剥离来确认钠米纤维的层数的方法测量。
所述本发明的纳米膜10中所述纳米纤维的层间剥离强度为100gf/25mm至500gf/25mm，具体而言，可为150gf/25mm至250gf/25mm。所述纳米纤维的层间剥离强度可通过粘胶带及粘接片材的180度剥离强度测量法所谓满足ASTM D 3330的剥离测试仪(PEEL TESTER)(AR-1000，Ch em Instruments公司)，在宽度25mm、长度200mm、速度300mm/min的条件下进行测量。当所述纳米纤维的层间剥离强度小于100gf/25mm时，防水性能会降低，并且，当大于500gf/25mm时，透气性会降低。
另外，在所述纳米膜10中随着所述纳米纤维的层间剥离强度的加强，所述纳米膜10和所述支撑体20的剥离强度也一起加强，因此，所述纳米膜10及所述支撑体20的剥离强度为500gf/25mm至2000gf/25mm，具体而言，可为700gf/25mm至1100gf/25mm。所述纳米膜10和所述支撑体20的剥离强度可通过粘胶带及粘接片材的180度剥离强度测量法所谓满足ASTM D 3330的剥离测试仪(PEEL TESTER)(AR-1000，Chem Instru ments公司)，在宽度25mm、长度200mm、速度300mm/min的条件下进行测量。当所述纳米膜10和所述支撑体20的剥离强度小于500gf/25mm时，在为了制造所述防水性透气片材100而进行冲孔的过程中，所述纳米膜10和所述支撑体20会因冲击发生分离，当大于2000gf/25mm时，可导致透气性降低。
一方面，所述纳米膜10在电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造纳米网时通过调节所述电纺丝条件来对最大化所述纳米膜10的透气性。
因此，在所述纳米膜10中，所述纳米纤维的直径为50nm至3000n m，具体地，可以为100nm至2000nm，所述纳米膜10的厚度为3μm至40μm，具体地，可以为5μm至35μm，所述纳米膜10的气孔大小为0.1μm至5μm，具体地，可以为0.1μm至4μm，气孔率为40％至90％，具体地，可以为60％至90％，所述纳米膜10的克重为0.5g/m2至20g/m2，具体地，可以为1g/m2至15g/m2。
在所述纳米膜10的气孔大小可使用ASTM F316规定的毛细管流动孔径分析仪(capillary flow porometer，CFP)测定作为最狭小区间的孔隙大小，即，限制孔隙的直径中的平均孔隙及孔隙的大小分布。所述纳米膜10的厚度可适用在KS K 0506规定的厚度测定法或适用KS K ISO 907 3-2，ISO 4593来测定厚度。所述纳米膜10的克重可适用KS K0514或ASTM D 3776来测定。所述纳米膜10的气孔率可根据下述数学式2通过空气体积与所述纳米膜10总体积的比例来计算。此时，总体积通过制造矩形形态的样品并测定长度、宽度、厚度来计算，空气体积可在测定样品的重量后从总体积减从密度逆算的高分子体积来获取。
数学式2
气孔率(％)＝[1-(A/B)]×100＝{1-[(C/D)/B]}×100
(在数学式2中，A是纳米膜的密度，B是纳米膜高分子的密度，C是纳米膜的重量，D是纳米膜的体积)
另外，由于所述纳米膜10包括通过电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网，因此，所述纳米膜10的透气性为1CFM至20CFM(cubic feet per minute)，具体而言，可为3CFM至7CFM。所述纳米膜10的透气性可通过织物的透气性测量法所谓ASTM D 737方法在面积38cm2，压力为125Pa的条件下测量，可通过满足ASTM D 737的透气性测试仪(Air Permeability Tester)(FX 3300，Textest Instruments)进行测量。当所述纳米膜10的透气性小于1CFM时，虽然耐水压增加，但所述防水性透气片材100的透气性降低，当大于20CFM时，耐水压降低，在与所述支撑体20的层压工艺中，粘结剂从所述纳米膜10的里面渗出导致不容易层压。
此外，随着所述纳米膜10包括通过电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网，所述纳米膜10的耐水压为3000mmH2O以上，具体而言，耐水压可为5000mmH2O至12000mmH2O。所述纳米膜10的耐水压通过适用IS O 811低水压法在100cm2的面积以600mmH2O/min进行加压来测量水滴中产生3点的位置的压力。当所述纳米膜10的耐水压小于3000mmH2O时，包括所述纳米膜10的所述防水性透气片材100可能不能满足防水性。
另外，随着所述纳米膜10包括通过电纺丝聚偏二氟乙烯而制造的纳米网，所述纳米膜10的防水等级为4级以上，具体而言，防水等级可为4级至5级。所述纳米膜10的防水等级可通过KS K 0590规定的方法来测量。当所述纳米膜10的防水等级小于4级时，防水性能可能降低。
当所述防水性透气片材100包括所述纳米膜10时，破裂强度为0.5k gf/cm2至7kgf/cm2，具体而言，可为2kgf/cm2至4.5kgf/cm2。所述防水性透气片材100的破裂强度可以通过满足ASTM D 3786的马伦型胀破强度试验机(Mullen type bursting strengthtester)来测量。所述防水性透气片材100的破裂强度小于0.5kgf/cm2时，因为评价所述防水性透气片材100的防水性及实际使用而进行拆装过程、实际使用时的冲击、环境变化等，所述防水性透气片材100的性能会降低，大于7kgf/cm2时，防水性透气片材的冲压性会降低。
另外，所述防水性透气片材100的透气性为1000mL/min以上，具体而言，可为1500mL/min至3000mL/min。所述防水性透气片材100的透气性可在毛细流动气孔大小分析仪(Capillary flow porometer，CFP)通过气体透过法(Gas permeability method)在1PSI的压力下测量通过直径1mm圆形面积1分钟的空气的流量。所述防水性透气片材100的透气性小于1000mL/min时，防水性透气片材的压力平衡能力会降低。
所述防水性透气片材100的透气性为0.5CFM至9CFM，具体而言，可为3CFM至7CFM。所述防水性透气片材100的透气性可通过织物的透气性测量法即ASTM D 737方法在38cm2的面积、125Pa的压力条件下测量，利用满足ASTM D 737的透气性测试仪(AirPermeability Tester)(FX 3300，Textest Instruments)进行测量。当所述防水性透气片材100的透气性小于0.5CFM时，会存在因透气性降低而导致压力平衡能力降低的问题，当透气性大于9CFM时，会存在无法保持防水性的问题。
并且，所述防水性透气片材100的耐水压为3000mmH2O以上，具体而言，耐水压可为3000mmH2O至12000mmH2O。所述防水性透气片材100的耐水压通过适用ISO 811低水压法在100cm2的面积以600mmH2O/m in进行加压来测量水滴中产生3点的位置的压力。当所述防水性透气片材100的耐水压小于3000mmH2O时，会存在无法保持防水性的问题，当大于12000mmH2O时，虽然防水性优秀，但存在透气性降低的问题。
所述防水性透气片材100的水压防水性可以使用在KS K ISO 811中使用的以预定时间加压0m至20m深度的预定水压的耐水压测量仪进行测量。此时，在所述耐水压测量仪为了测量所述防水性透气片材100的水压防水性而可以使用夹具。
图2是示意性地示出在所述耐水压测量仪上为了测量所述防水性透气片材100的水压防水性而使用的夹具的一实施方式的立体图。参照所述图2，在所述夹具200固定或粘接所述防水性透气片材100的状态下，可在水压部210利用耐水压测量仪以预定时间施加预定水压来评价水压防水性。所述图2中，所示出的水压部210的数量为19个，但是，本发明不限于此，作为一例，所述水压部210的数量可调整为1个、3个、5个、9个、20个等。并且，所述水压部210的穿孔尺寸优选小于所述防水性透气片材100的开口面积。这可根据所述防水性透气片材100的大小适当地调整。
为了确认在各种环境中的防水性能，可以在低温、高温/高湿、热冲击条件下进行预处理后，评价水压防水性。在低温的情况下，在-20℃的温度条件下预处理72小时后进行评价，高温/高湿条件在，50℃的温度和95％的湿度条件下预处理72小时后进行评价，在热冲击条件下，将-40℃的温度和85℃的温度分别保持1小时的一个循环反复30循环后进行评价。
由于所述防水性透气片材100包括所述纳米膜10，因此，可以具有如下水压防水性。即在常温(20℃±5℃)、1.5m以上的水压条件下不漏水30分钟以上，具体而言，在1.5m至6m的水压条件下不漏水30分钟以上，在低温条件(在-20℃的温度条件下保持72小时后测量)情况下，在1.5m以上的水压条件下不漏水30分钟以上，具体而言，在1.5m至6m的水压条件下不漏水30分钟以上，在高温/高湿条件(在50℃的温度、95％的湿度条件下，保持72小时后测量)情况下，在1.5m以上的水压条件下不漏水30分钟以上，具体而言，在1.5m至6m的水压条件下不漏水30分钟以上，在热冲击条件(将-40℃的温度和85℃的温度分别保持1小时的一个循环反复30循环之后进行测量)情况下，在1.5m以上的水压条件下不漏水30分钟以上，具体而言，在1.5m至6m的水压条件下不漏水30分钟以上。所述防水性透气片材100的水压防水性，在常温(20℃±5℃)、1.5m以上的水压、低温的1.5m以上的水压、高温/高湿1.5m以上的水压、热冲击1.5m以上的水压条件下小于30分钟时，使用防水性透气片材的电子设备的防水性能会无法得到满足。
作为参考，所述预定深度下的水压可通过以下数学式3计算，在海洋中，每当水深增加10m，水压通常增加1气压。
数学式3
水压(p)＝pgz
(在所述数学式3中，p是海水的密度(约1.03g/cm3)，g是980cm/sec2，z是海面下的水深度(cm))
另外，所述防水性透气片材100还包括用于增强所述纳米膜10的强度的支撑体20。
所述支撑体20具有尺寸比所述纳米膜10大的气孔，可以使用透气性优秀、且强度优秀的材料，例如织造织物、无纺布、丝网、网、海绵、发泡体、多孔金属材料、金属网等。另外，在需要耐热性时，可以使用由聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺树脂、聚酰亚胺、氟树脂、超高分子量聚乙烯、金属等组成的支撑体20。
具体而言，若例示所述支撑体20为由随意定向的多个纤维形成的所述无纺布的情况，则意味着所述无纺布夹在中间(interlaid)，但以与织布不一样的方式，具有各个纤维或丝结构的片材。所述无纺布可通过选自由梳理(carding)、开松(garneting)、空气敷设(air-laying)、湿铺(wet-la ying)、熔喷(melt blowing)、纺粘(spunbonding)、热粘合(thermal bon ding)及缝编(stitch bonding)组成的组中的一种方法制造。形成所述无纺布的纤维可包含一种以上的高分子材料，通常，只要是用作纤维形成高分子材料均可使用，具体地，可使用烃类纤维形成聚合物材料。例如，所述纤维形成聚合物材料包含选自如聚丁烯、聚丙烯及聚乙烯的聚烯烃、如聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚对苯二甲酸丁二酯的聚酯、聚酰胺(尼龙-6及尼龙-6，6)、聚氨酯、聚丁烯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈、环状聚烯烃、聚甲醛、聚烯烃类热塑性弹性体及它们的组合组成的组中的一种，但并不限定于此。
更具体而言，作为所述支撑体20可以最优选使用聚酯纺粘或热粘合无纺布，当使用所述聚酯纺粘或热粘合无纺布时，其透气性高，并且，在恶劣的环境条件下变形较小，在这一点上是有利的。另外，所述支撑体20可以使用所述聚酯的熔点不同的高分子顺式或混合纺丝的无纺布，对所述无纺布未进行压印的形态有利于透气性。所述经压印的无纺布的压印部分的纤维被融合而堵塞气孔的结构，会导致使所述防水性透气片材100的透气性偏差变大。在根据本发明其他一实施方式的防水性透气片材100中，所述纳米膜和所述支撑体的剥离强度为500gf/25mm至2000gf/25mm，并且，在1PSI的压力下，透气性为1000mL/min以上。
所述纳米膜10和所述支撑体20可利用粘结剂或可不利用粘结剂进行层压。此时，在由所述纳米纤维而成的纳米膜10和所述支撑体30的层压过程中，可以最小化压力，并可以防止对压力敏感的所述纳米膜10的透气性降低。
作为一例，所述防水性透气片材100可以包括湿固化热熔粘结剂，其将所述纳米膜10和所述支撑体20粘结在所述纳米膜10和所述支撑体20之间。
所述湿固化热熔粘结剂，例如可为聚氨酯类、丙烯酸类、硅酮类等。
所述粘结剂可以具有点或网眼形态的图案。所述粘结剂不具有所述点或网眼形态的图案而涂布于前面时，因过度粘结粘结剂，从所述纳米膜10的气孔之间渗出的现象，导致透气性降低，因粘结剂所述纳米膜10受损会导致耐水压降低。
所述点或网眼形态的图案可以以所述纳米膜的表面周长的5％至25％比率的间隔形成在所述纳米膜的表面周围以防降低所述纳米膜10的透气性。当所述图案小于纳米膜的表面周长的5％时，会导致纳米膜和支撑体的粘结力降低的问题，当大于25％时，因粘结剂会导致防水性能及透气性降低的问题。
为了防止所述纳米膜10的透气性降低，所述粘结剂的涂布量为6g/m2以下，具体而言，可为1g/m2至3g/m2。若所述粘结剂的涂布量大于6g/m2，则会导致防水性透气片材的透气性降低，当小于1g/m2时，无法均匀地涂布所述粘结剂。
作为另一例，所述防水性透气片材100可进一步包括可溶性热熔粘结剂，所述可溶性热熔粘结剂用于将所述纳米膜10和所述支撑体20粘结在所述纳米膜10和所述支撑体20之间。
所述可溶性热熔粘结剂，例如，可为聚氨酯类、聚酯类、聚酰胺类等。
由于用喷雾器涂布所述粘结剂，因此，可具有不规则散布的点状。通过所述粘结剂具有不规则散布的点状，因此，可以解决因所述粘结剂泄漏至所述纳米膜10的气孔之间的现象导致透气性降低，并且，所述纳米膜10被所述粘结剂受损而导致耐水压降低的问题。
具体而言，为了防止所述纳米膜10的透气性降低，所述粘结剂的涂布量为6g/m2以下，具体而言，可以为1g/m2至3g/m2。当所述粘结剂的涂布量大于6g/m2时，会导致防水性透气片材的透气性降低，当小于1g/m2时，会无法均匀地涂布所述粘结剂。
作为另一例，所述纳米膜10可以包括所述纳米纤维熔融接合于所述支撑体20的熔融接合部。即，所述纳米膜10与所述支撑体20在无所述粘结剂的情况下所述纳米膜10的所述纳米纤维熔化接合到所述支撑体20之后再次被固化而进行粘结。如此，在无粘结剂的情况下接合所述纳米膜10和所述支撑体20时，可以解决所述纳米膜10的气孔被所述粘结剂堵塞，导致所述纳米膜10的透气性降低的问题。因此，可包括与所述支撑体20接合的所述纳米膜10的纳米纤维熔融接合于所述支撑体20的熔融接合部。
根据所述纳米纤维的熔融程度，纳米膜的厚度减小率可为20％至40％。当所述纳米膜的厚度减小率小于20％时，会发生纳米纤维的层间剥离，导致防水性能降低，当厚度减小率大于40％时，纳米纤维的熔融部分被成膜，导致透气性降低。所述厚度减小率可以通过所述数学式1计算。
作为另一例，所述支撑体20可以是热粘合无纺布，可通过所述支撑体20的热粘合接合所述纳米膜10和所述支撑体20。此时，所述支撑体20优选位于所述纳米膜10的两面。
具体而言，所述热粘合无纺布，包括：第一纤维，其由高熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成；以及第二纤维，其由低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，通过混合纺丝第一纤维和第二纤维而成。所述高熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可具有240℃以上的熔点，所述低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可具有120℃至230℃的熔点。此时，相对于所述热粘合无纺布的总重量，所述第一纤维的含量可为10重量百分比至90重量百分比，具体而言，30重量百分比至70重量百分比，所述第二纤维的含量可为10重量百分比至90重量百分比，具体而言，可以为30重量百分比至70重量百分比。
如上所述，在所述纳米膜10和所述支撑体20通过粘结剂或无粘结剂的情况下层压时，所述纳米膜10和所述支撑体20的剥离强度为500gf/25mm至2000gf/25mm，具体而言，可为700gf/25mm至1100gf/25mm。所述纳米膜10和所述支撑体20的剥离强度可通过粘胶带及粘接片材的180度剥离强度测量法所谓满足ASTM D 3330的剥离测试仪(PEEL TESTER)(AR-1000，Chem Instruments公司)，在宽度25mm、长度200mm、速度300mm/min的条件下进行测量。当所述纳米膜10和所述支撑体20的剥离强度小于500gf/25mm时，在为了制造所述防水性透气片材100而进行冲孔的过程中，所述纳米膜10和所述支撑体20会因冲击发生分离，当大于2000gf/25mm时，导致透气性降低。
所述粘结层30位于所述纳米膜10的表面，具体而言，所述粘结层30的周围部30a位于所述纳米膜10的表面周围，所述粘结层30的中心部30b可呈开口的框架形状。所述纳米膜10通过粘结层30附着于电子设备外壳的通气口的内部面，通过所述粘结层30的中心部30b的开口堵住所述电子设备外壳的通气口，从而可向所述电子设备赋予透气性及防水性。
所述粘结层30中心部30b的开口的形状及大小基本上可与所述电子设备外壳的通气口的形状及大小相同，具体地，可呈圆形、椭圆形、矩形、边角圆润的矩形、多边形、P字形态等的形状，但本发明并不限定于此。
此时，在通过所述粘结层30的中心部30b的开口露出的区域中，所述纳米膜10和所述支撑体20之间的粘结剂，相对于所述粘结剂的总重量为3重量％以下，具体而言，可为0.5重量％至1重量％。在通过所述粘结层30的中心部30b的开口露出的区域中，所述粘结剂的含量大于3重量％时，防水透气性片材的透气性会降低。
并且，如所述图1所示，所述粘结层30周围部30a的末端可与所述纳米膜10的末端一致，所述粘结层30周围部30a末端可比所述纳米膜10段延伸来覆盖所述纳米膜10的末端。
所述粘结层30可以包括选自由聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚酯、聚烯烃、聚氨酯、多晶硅及其混合物组成的组中的一个粘结剂，可为液体型或固体型，可为热塑型、热变型或反应固化型。
一方面，所述粘结层30可以为双面胶带。所述双面胶带可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)(polyethylene terepht halate，PET)基材双面胶带、聚丙烯基材双面胶带、聚乙烯基材双面胶带、聚酰亚胺基材双面胶带、尼龙基材双面胶带、发泡体(例如聚氨酯泡沫、硅酮泡沫、丙烯酸泡沫、聚乙烯泡沫等)基材双面胶带、没有基材的双面胶带等。
另一方面，在附着于电子设备之前，所述防水性透气片材100还可包括用于保护所述粘结层30的保护基材(未图示)。
所述保护基材可以使用橡胶或硅酮材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)或聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃、聚碳酸酯等树脂材料、玻璃纸、细纸、涂布纸、浸渍纸、合成纸等纸材料、铝、不锈钢等的金属箔材料等。
并且，以防静电为目的，可根据需要，向所述保护基材涂敷导电性材料，还可利用所述保护基材本身与导电性材料混合的基材。由此，可防止所述防水性透气片材100的起电。例如，所述保护基材的厚度可以为10μm至100μm，具体地，可以为25μm至50μm。为了提高与所述粘结层30的粘结性，可在所述保护基材的表面实施电晕放电处理、等离子处理、框架等离子处理等，还可形成引物层等。所述引物层可使用选自由聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯类共聚物、聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯及它们的混合物组成的组中的一种高分子材料(锚涂剂)。
一方面，当所述防水性透气片材100不进一步包括所述粘结层30的情况下，当所述防水性透气片材100附着到电子设备的外壳时，可以将所述粘结剂通过丝网印刷、喷涂、凹版印刷、转印或粉末涂布等方法直接涂布于所述防水性透气片材100或电子设备的外壳后进行附着，在没有所述粘结剂的情况下，可以通过加热熔敷或超声波熔敷等的方法将所述防水性透气片材100直接附着于所述电子设备的外壳。
根据本发明的另一实施例的防水性透气片材的制造方法，包括：制造电纺丝溶液的步骤；将制造的所述电纺丝溶液进行电纺丝制造纳米纤维以包含多个气孔的无纺布形态积聚的纳米膜的步骤；以及对所述纳米膜层压支撑体的步骤。通过所述防水性透气片材的制造方法制造的防水性透气片材的透气性，在1PSI压力下为1000mL/min以上。
首先，制造所述电纺丝溶液的步骤是制造包含用于通过电纺丝形成纳米纤维的高分子的溶液，例如，所述电纺丝溶液可以将聚偏二氟乙烯(PVdF)等高分子与选自由N，N-二甲基乙酰胺(N，N-dimethylacetamide)、N，N-二甲基甲酰胺(N，N-dimethyl formamide)、二甲基亚砜(dimethyl sulphoxide)、N-甲基-2-吡啶烷酮(N-methyl-2-pyrolidone)、磷酸三乙酯(triethylphosphate)、甲基乙基酮(methylethylketone)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、丙酮(acetone)以及它们的混合物组成的组中的一种溶剂混合来制造。
接着，电纺丝制造的所述电纺丝溶液制造纳米纤维包含多个气孔的无纺布形态积聚的纳米膜。
所述电纺丝可以利用图3所示的电纺丝装置进行。所述图3是喷嘴型电纺丝装置的概略图。参照所述图3，在所述电纺丝过程中，使用定量泵2从保管有所述电纺丝溶液的溶液箱1向通过高电压发生装置6施加高电压的多个喷嘴3或喷丝头供应所述电纺丝溶液，此时，所述电纺丝溶液通过所述喷嘴3或喷丝头前端和积聚部4的电能之差，即电压差形成喷流并移送。所形成的所述喷流通过电场振荡及拉伸，从而变得更加细，通过使溶剂气化来使固体纤维聚积在所述积聚部4。
此时，所述喷嘴3或喷丝头以预定间隔排列成多个阶段以便形成稳定的电场以及容易挥发溶剂。通过所述喷嘴3或喷丝头之间的间隔，所述纳米膜可由所述纳米纤维层叠2层至10层而形成。
一方面，通过调整所述电纺丝条件来控制所述纳米膜的微细结构，从而，可以制造水压防水性及透气性优秀的防水性透气片材。
所述电纺丝溶液的浓度为5％至35％，具体而言，可为5％至25％。所述浓度是指百分比浓度，百分比浓度可由溶质的质量与溶液的质量的百分比来求得。例如，所述浓度可以通过将所述电纺丝溶液中包含的高分子的质量除以溶剂的质量后乘以100来求得。当所述电纺丝溶液的浓度低于5％时，由于高分子的含量低，因此不能生成纤维而喷射微珠状，当电纺丝溶液的浓度大于35％时，由于难以溶解高分子，因此无法排出或溶液移送线上的压力变高，而会导致溶液的泄漏或破损。
所述电纺丝溶液的粘度为100cP至10000cP，具体而言，可以为200cP至5000cP。所述溶液的粘度可以通过KS M ISO 2555方法在23℃的温度下测量。当所述电纺丝溶液的粘度小于100cP时，由于粘度太低而无法生成纤维，而喷射微株状，当粘度大于10000cP时，具有在纺丝过程中无法形成喷流或者发生固化来增加所述纳米膜的缺点的问题。
另外，所述电纺丝条件的电压为0kV至100kV，具体而言，可为20kV至70kV。当所述电压大于100kV时，在纺丝过程中，在易绝缘的部分会产生火花，导致产品的损坏或因静电在移送过程中会移送过程中转印于移送辊或从移送辊剥离。
所述电纺丝条件的排出量为0.01mL/min至100mL/min，具体而言，可为0.5mL/min至50mL/min。当所述排出量小于0.01mL/min时，由于被层叠的纤维量少，因此，导致生产率降低或发生层间剥离，当排出量大于100mL/min时，由于腔室中溶剂的饱和浓度增加，因此，发生溶剂无法挥发的现象，最终存在产品被再次溶解成膜化的问题。
如上所述，通过所述喷嘴3或喷丝头的多阶段排列，所述纳米膜可由所述纳米纤维层叠2层至10层而形成，因此，会发生所述纳米纤维的层间剥离。因此，根据本发明的一实施方式的所述防水性透气片材的制造方法，在制造所述纳米膜的步骤和将支撑体层压于所述纳米膜的步骤之间，还包括在纳米纤维的熔融起始温度以上对所述纳米膜进行热处理的步骤。通过在所述纳米纤维的熔点起始温度以上进行热处理，可以提高所述纳米纤维的层间剥离强度。
然而，通过电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网因压力或外部刮擦容易损坏表面，并且，由于纤维相显示出塌陷并成膜的趋势，因此，容易发生透气性的降低。因此，优选在不施加压力或最小化压力的方式进行所述纳米膜的热处理。例如，将热轧辊的表面温度可以固定为所述纳米纤维的熔点起始温度，并将所述纳米膜沿着所述热轧辊的表面连续通过。
所述热处理温度可为110℃至170℃，具体而言，可为120℃至150℃。当所述热处理温度低于110℃时，由于所述纳米膜的层间剥离强度没有提高而容易发生层间剥离，当大于170℃时，所述纳米膜的纤维被熔化而堵塞气孔，导致透气性降低。
最后，在所述纳米膜层压所述支撑体而制造防水性透气片材。此时，所述防水性透气片材的制造方法提供了在层压由所述纳米纤维而成的纳米膜和所述支撑体的过程中通过最小化压力来防止对压力敏感的所述纳米膜的透气性降低的方法。
具体而言，根据一实施例的在所述纳米膜层压所述支撑体的方法，可以利用凹版涂布机将所述湿固化热熔粘结剂涂布在所述纳米膜或所述支撑体而实现。
所述凹版涂布机中使用的凹版涂布机的辊，在表面可以具有点或网状图案，以便将所述粘结剂涂布为具有点或网状图案。
另外，所述凹版涂布机的层压速度为1m/min以上，具体而言，可为5m/min至10m/min。当所述凹版涂布机的层压速度小于1m/min时，所述粘结剂的转印不均匀，而且粘结图案的特定部位的粘结剂过量，会降低所述纳米膜和所述支撑体的透气性。
另外，为了防止所述粘结剂泄漏到所述纳米膜或所述支撑体的一面的情况，可以使用其他的层间膜或在卷绕之前冷却所述粘结剂来降低所述粘结剂的流动性。当所述粘结剂泄露时，在检查过程中所述纳米膜被受损导致耐水压降低，或所述防水性透气片材无法满足防水性。
然后，为了固化所述粘结剂的水分，可以在温度30℃至50℃，湿度85％以上的熟化室熟化至少一天。
在根据其他一例的在所述纳米膜层压所述支撑体的方法，可以通过将所述可溶性热熔粘结剂喷涂在所述纳米膜或所述支撑体上来实现。
此时，所述喷射速度为5m/min以上，具体而言，可为7m/min至10m/min。当喷射速度小于5m/min时，所述粘结剂的转印不均匀，并且在粘结图案的特定部分的粘结剂过量，因此，会降低所述纳米膜和所述支撑体的透气性。
所述热熔粘结剂的熔融温度为90℃至160℃，具体而言，可为100℃至120℃。当所述热熔粘结剂的熔融温度小于90℃时，在防水性透气片材的热冲击温度下，粘结剂会再次熔化，堵塞纳米膜的气孔，从而降低防水性能及透气性，当大于160℃时，纳米纤维熔化，堵住纳米膜的气孔。
具体而言，将所述可溶性热熔粘结剂熔化之后，通过喷嘴或喷丝头喷涂到所述纳米膜或所述支撑体上，并且，将所述纳米膜预定地供应并卷绕于所述支撑体的上表面。此时，为了防止所述粘结剂渗出，也可以***层间膜一起卷绕或卷绕之前在经层压的支撑体的下部面的冷却部降低所述粘结剂的流动性。
在根据其他另一例的在所述纳米膜层压所述支撑体的方法，可在所述纳米膜的熔融起始温度和所述支撑体的玻璃化转变温度之间的温度下进行熔融粘结而实现。即，该情况是不使用所述粘结剂的情况。
具体而言，这是利用所述纳米膜和所述支撑体的热特性，在所述支撑体的玻璃化转变温度和所述纳米膜的熔融起始温度之间设定温度并以最小压力进行层压的方式。例如，包括低熔点PET的所述支撑体的玻璃化转变温度为60℃至70℃，电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网的熔点起始温度为125℃。此时，所述层压的热轧辊的表面温度固定在所述支撑体的玻璃化转变温度和电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网的熔点起始温度之间。当所述热轧辊的表面温度小于所述支撑体的玻璃化转变温度(60℃至70℃)时，会无法进行粘结，所述热轧辊的表面温度大于电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网熔融起始温度(125℃)时，虽粘结力优秀，但是所述纳米膜的纳米纤维相塌陷并成膜，因此，透气性会急剧降低。
然后，为了最小化电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网的损伤，优选将压力设定为10kgf/cm以下，具体而言，1kgf/cm以下。当所述压力大于10kgf/cm时，电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网因压力而纤维相塌陷并成膜，因此，会降低透气性。
在根据其他另一例的所述纳米膜层压所述支撑体的方法，可在所述纳米膜的两面配置支撑体的所谓热粘合无纺布后进行热处理来实现。即，这种情况也属于不使用粘结剂的情况。
具体而言，在所述热粘合无纺布的热粘合温度以上的温度下，可通过热处理接合所述纳米膜和所述支撑体，此时，将所述热粘合无纺布配置在所述纳米膜的两面有利于极大化纳米膜和无纺布的粘结力。
例如，所述热粘合无纺布，包括：第一纤维，其由熔点240℃以上的高熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成；第二纤维，其由熔点120℃至230℃低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成，当包含第一纤维及第二纤维时，可以将所述层压的热轧辊的表面温度固定在所述低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔点起始温度和电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网的熔点起始温度之间进行热粘合。然后，为了最小化电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网的损伤，优选将压力设定为10kgf/cm以下，具体而言，1kgf/cm以下。当所述压力大于10kgf/cm时，电纺丝所述聚偏二氟乙烯制造的纳米网因压力其纤维相塌陷并成膜，因此，会降低透气性。
实施方式
下面，将详细说明本发明的实施例以便本发明所属技术领域的技术人员可容易实施。但是，本发明可以体现为各种不同的形态，并不限于在此说明的实施例。
制造例：防水性透气片材的制造
实施例1
在二甲基乙酰胺中以15％(w/w)的浓度溶解聚偏二氟乙烯制造电纺丝溶液。所述电纺丝溶液的粘度为2100cP。
利用图3的电纺丝装置在60kV的电压及6.5mL/min的排出量的条件下对所述电纺丝溶液进行电纺丝制造纳米膜。
所述制得的纳米膜的气孔率为78％，透气性为6.79CFM，耐水压为6500mmH2O，并且，纳米纤维层叠为5层。
通过将热轧辊的表面温度固定在所述纳米纤维的熔点起始温度125℃，并使所述纳米膜连续地沿着所述热轧辊的表面通过来热处理所制造的纳米膜。
并且，作为支撑体准备了以50：50的重量比混合普通PET和低熔点PET的热粘合无纺布。所述支撑体的克重为30g/m2。
利用凹版涂布机通过湿固化热熔粘结剂层压所述制造的纳米膜和所述支撑体，为了固化所述粘结剂的水分，在35℃的温度和85％的湿度的熟化室熟化24小时。此时，所述湿固化热熔粘结剂是聚氨酯类，所述凹版涂布机的层压速度为5m/min，所述粘结剂的涂布量为5g/m2，所述凹版涂布机的辊的图案是网眼(mesh)形态。
连续投入与所述支撑体层压的纳米膜和两面胶及保护基材，在所述纳米膜的上面粘结所述双面胶的下面并层压保护基材。接着，通过以预定压力和速度移动的模具之间，以预定尺寸进行冲压制造防水性透气片材。
实施例2
在所述实施例1中，除了将热熔粘结剂的网状图案以所述纳米膜的表面的周长的5％至25％比率的间隔隔开保持预定间隔之外，与所述实施例1相同的方式实施制造防水性透气片材。
实施例3
在所述实施例1中，除了将所述凹版涂布机的层压速度变更为10m/min，将所述粘结剂的涂布量变更为6g/m2以外，与实施例1同样地实施制作防水性透气片材。
实施例4
在所述实施例1中，除了对所述制造的纳米膜和所述支撑体喷涂可溶性热熔粘结剂进行层压之外，以与实施例1相同地实施制造防水透气片材。
此时，所述可溶性热熔粘结剂为聚酯类，所述喷涂速度为15m/min，所述粘结剂的涂布量为5g/m2，所述热熔粘结剂的熔融温度为120℃。
实施例5
在所述实施例1中，除了将所述纳米膜和所述支撑体在所述纳米膜的熔融起始温度和所述支撑体的玻璃化转变温度之间的温度下进行熔融粘结，无粘结剂的情况下层压之外，以与所述实施例1相同地实施制造防水透气片材。
此时，将所述热轧辊的表面温度固定为所述纳米膜的熔融起始温度的125℃与所述支撑体的玻璃化转变温度的60℃至70℃之间的温度的100℃，为了最小化所述纳米膜的损伤，将压力设为0.7kgf/cm。
实施例6
作为支撑体准备了以50：50的重量比混合普通PET和低熔点PET的热粘合无纺布。所述支撑体的克重为15g/m2。
除了在所述纳米膜的两面配置所述热粘合无纺布，在所述热粘合无纺布的热粘合温度以上的条件下进行热处理，在无所述粘结剂的情况下层压所述纳米膜和所述支撑体之外，以与所述实施例1相同地实施制造防水透气片材。
此时，所述热轧辊的表面温度为100℃，为了最小化所述纳米膜的损伤，将压力设为0.7kgf/cm。
比较例1
在所述实施例1中，除了对所述纳米膜未进行热处理之外，以与所述实施例1相同地实施制造防水透气片材。
比较例2
在所述实施例1中，除了将热熔粘结剂随机涂布在所述纳米膜之外，以与所述实施例1相同地实施制造防水透气片材。
比较例3
在所述实施例1中，除了在利用凹版涂布机通过湿固化热熔粘结剂层压所述制造的纳米膜和所述支撑体时，所述凹版涂布机的层压速度为1m/min，所述粘结剂的涂布量为8g/m2，所述凹版涂布机的辊未形成图案之外，以与所述实施例1相同地实施制造防水透气片材。
实验例1：纳米膜的扫描电子显微镜观察
用扫描电子显微镜(SEM)观察所述实施例1和比较例1中制造的纳米膜，将其结果分别示于图4及5。
参照图4及图5，可以确认所述实施例1中制造的纳米膜通过所述热处理形成纳米纤维的熔融接合部，但是，可以确认对所述比较例1中制造的纳米膜未进行热处理时，没有形成纳米纤维的熔融接合部。
实验例2：纳米膜的层间剥离性的测量
测量所述实施例1及比较例1中制造的纳米膜的层间剥离强度，将其结果示于下表1中。
在以下表1中，根据所述数学式2测量所述纳米膜的气孔率。
通过ASTM D 737方法以面积38cm2、压力125Pa的条件下测量所述透气性。
所述纳米膜的耐水压是适用ISO 811低水压法，在100cm2的面积施加600mmH2O/min的压力来测量水滴中产生3点的位置的压力。
所述层间剥离强度是通过ASTM D 3330方法在宽度25mm、长度200mm、速度300mm/min的条件下进行测量。
表1
Figure BDA0002401477750000221
Figure BDA0002401477750000231
参照所述表1，可以看出所述实施例1的纳米膜的层间剥离强度通过热处理提高了10倍以上。
实验例3：防水性透气片材的特性测量
测量在所述实施例和比较例中制造的防水性透气片材的特性，将其结果示于下表2和3。
在下表2中，通过ASTM D 3330方法，在宽度25mm、长度200mm、速度300mm/min的条件下测量所述纳米膜10和所述支撑体20的剥离强度。
用满足ASTM D 3786的马伦型胀破强度试验机(Mullen-type Burst ingStrength Tester)测量所述防水性透气片材的破裂强度5次，并示出其平均值。
通过ASTM D 737方法以面积38cm2、压力125Pa的条件下测量所述防水性透气片材的透气性。
所述防水性透气片材的耐水压是适用ISO 811低水压法，在100cm2的面积施加600mmH2O/min的压力来测量水滴中产生3点的位置的压力。
表2
Figure BDA0002401477750000232
在下表3中，所述防水性透气片材的水压防水性可使用在KS K IS O 811中使用的以规定时间加压0m至20m深度的规定水压的耐水压测量仪测量。并且，在所述低温情况下，在-20℃的温度下预处理72小时后进行评价，高温/高湿条件是在50℃的温度、95％的湿度下预处理72小时后进行评价，热冲击条件是将-40℃的温度、85℃的温度分别保持1小时的一个循环反复30循环之后以常温(20℃±5℃)的条件进行评价。所述防水性透气片材的透气性是利用毛细流动气孔大小分析仪(Capillary flow por ometer，CFP)的气体透过法(gas permeability method)在压力1PSI下测量一分钟内通过直径1mm的圆形面积的空气流量。
表3
Figure BDA0002401477750000241
Figure BDA0002401477750000251
参照表2及表3可知，如所述比较例3，使用无图案的凹版涂布机，所述凹版涂布机的层压速度和所述粘结剂的涂布量超出本发明的范围时，由于粘结过度而粘结剂渗出的现象，导致透气性降低，并且，由于粘结剂损坏膜导致耐水压降低的问题。
以上，虽详细说明了本发明的实施例，但是本发明的权利范围并不限定于此，只要是本技术领域的普通技术人员便可在不超出发明要求保护范围所记载的本发明的技术思想的范围内进行各种修改及变形，这是显而易见的。
附图标记的说明
1：溶液箱
2：定量泵
3：喷嘴
4：积聚部
6：高电压发生装置
100：防水性透气片材
10：纳米膜
20：支撑体
30：粘结层
30a：周围部 30b：中心部
200：夹具
210：水压部
产业上的可利用性
本发明涉及防水性透气片材及其制造方法，所述防水性透气片材抑制由纳米纤维制成的纳米膜的层间剥离现象，以极大保持所述纳米膜与粘结层之间的粘结力，并且，防止在层压所述纳米膜和支撑体时因压力导致透气性降低，从而，在防水性和透气性均优秀。
所述防水性透气片材用于移动设备、助听器等电子设备、对讲机等通信设备、汽车前照灯等各种电子设备中，对所述电子设备赋予透气性来保持所述电子设备内部/外部的压力平衡，同时，可以赋予防止水/液体渗透所述电子设备内部的防水性能(waterproof)及防止渗透污染物/灰尘等的防尘性能(dustproof)。

Claims (18)

1.一种防水性透气片材，包括：
纳米膜，纳米纤维以包括多个气孔的无纺布形态层叠；以及
支撑体，用于支撑所述纳米膜，
在1PSI的压力下，透气性为1000mL/min以上，其中，
所述纳米膜是所述纳米纤维层叠2层至10层而成的，所述纳米纤维的层间剥离强度为100gf/25mm至500gf/25mm，
所述纳米膜和所述支撑体的剥离强度为500gf/25mm至2000gf/25mm。
2.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述纳米膜中彼此相邻的所述纳米纤维的第一层和第二层包括所述第一层的纳米纤维和所述第二层的纳米纤维互相熔融而接合的熔融接合部。
3.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述防水性透气片材还包括湿固化热熔粘结剂，所述湿固化热熔粘结剂用于将所述纳米膜和所述支撑体粘结在所述纳米膜和所述支撑体之间，所述粘结剂具有点或网眼形态的图案，所述粘结剂的涂布量为6g/m2以下。
4.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述防水性透气片材还包括可溶性热熔粘结剂，所述可溶性热熔粘结剂用于将所述纳米膜和所述支撑体粘结在所述纳米膜和所述支撑体之间，所述粘结剂具有不规则散布的点状，所述粘结剂的涂布量为6g/m2以下。
5.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述纳米膜包括所述纳米纤维熔融接合于所述支撑体的熔融接合部。
6.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述支撑体为热粘合无纺布，所述支撑***于所述纳米膜的两面。
7.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述纳米膜的透气性为1CFM至20CFM，所述纳米膜的耐水压为3000mmH2O以上。
8.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述防水性透气片材的破裂强度为0.5kgf/cm2至7kgf/cm2，所述防水性透气片材的透气性为0.5CFM至9CFM，所述防水性透气片材的耐水压为3000mmH2O至12000mmH2O，所述防水性透气片材的防水等级为4级以上，所述防水性透气片材的水压防水性在20℃±5℃的常温条件、在-20℃的温度下保持72小时后测量的低温条件、在50℃的温度、95％的湿度条件下保持72小时后测量的高温高湿条件、将-40℃的温度和85℃的温度分别保持1小时的一个循环反复30循环之后进行测量的热冲击条件下，1.5m以上的水压下不漏水30分钟以上。
9.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述纳米纤维由聚偏二氟乙烯形成。
10.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述支撑体为聚酯纺粘无纺布或热粘合无纺布。
11.根据权利要求1所述的防水性透气片材，其中，所述防水性透气片材在所述纳米膜的一面还包括粘结剂。
12.一种防水性透气片材的制造方法，包括：
制造电纺丝溶液的步骤；
将制造的所述电纺丝溶液进行电纺丝制造纳米纤维以包含多个气孔的无纺布形态积聚的纳米膜的步骤；以及
对所述纳米膜层压支撑体的步骤，
在1PSI的压力下，所述防水性透气片材的透气性为1000mL/min以上，其中，
所述纳米膜是所述纳米纤维层叠2层至10层而成的，所述纳米纤维的层间剥离强度为100gf/25mm至500gf/25mm，
所述纳米膜和所述支撑体的剥离强度为500gf/25mm至2000gf/25mm。
13.根据权利要求12所述的防水性透气片材的制造方法，其中，在制造所述纳米膜的步骤和层压所述支撑体的步骤之间还包括在所述纳米纤维的熔融起始温度以上的温度下对所述纳米膜进行热处理的步骤。
14.根据权利要求13所述的防水性透气片材的制造方法，其中，所述热处理步骤中，所述热处理温度为110℃至170℃。
15.根据权利要求12所述的防水性透气片材的制造方法，其中，层压所述支撑体的步骤为利用凹版涂布机将湿固化热熔粘结剂涂布在所述纳米膜或所述支撑体而实现。
16.根据权利要求12所述的防水性透气片材的制造方法，其中，层压所述支撑体的步骤为将可溶性热熔粘结剂喷涂在所述纳米膜或所述支撑体上而实现。
17.根据权利要求12所述的防水性透气片材的制造方法，其中，层压所述支撑体的步骤为在所述纳米膜的熔融起始温度和所述支撑体的玻璃化转变温度之间的温度下熔融粘结所述纳米膜的纳米纤维。
18.根据权利要求12所述的防水性透气片材的制造方法，其中，层压所述支撑体的步骤为在所述纳米膜的两面配置支撑体的所谓热粘合无纺布，然后，将所述支撑体热粘合而实现。
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