[发明专利]具有改进的屏障性能的无纺纤网

说明书

发明背景

无纺织物在多种应用中是有用的，例如，揩巾、毛巾、工业服装、医疗服装、医用帷帘、灭菌包等。但是，要生产出具有针对特定应用的所有希望的属性的无纺织物不总是可能的。因此，常常需要采用各种方式对无纺织物进行处理，以获得希望的性能。例如，在某些应用中，要求有对机溶剂和油渗透的屏障性能。

能够排斥有机溶剂的无纺织物可以通过材料表面的氟化实现。传统上，这种氟化作用是通过表面接枝氟化的丙烯酸单体进行的，所述丙烯酸单体承载具有至少8个全氟化碳的末端链。特别地，本领域内的传统观点认为，由于更短的全氟化的碳链使聚合物更容易接受有机溶剂，因此少于8个全氟化碳会显著降低对有机溶剂的拒液性能或屏障性能，如“Molecular Aggregati on Structure and Surface Properties of Poly(fluoroalkyl acrylate)Thin Film s,K.Honda等人,Macormolecules,2005,38,p.5699-5705”中所讨论。氟化丙烯酸单体的链长会直接影响其化学品排斥性，更短的链长使其拒液性能降低。

但是，承载具有至少8个全氟化碳的末端链的氟化丙烯酸单体及其所产生的产品和聚合物对环境非常不利。特别地，这些承载具有至少8个全氟化碳（“C8”）的末端链的氟化丙烯酸产品与在制造过程中作为加工助剂残留或作为C8化合物的可能的分解副产物的全氟辛酸（PFOA）相关。

PFOA是一种不在环境中天然存在的合成化学品，但它在环境中已经持续存在，并且在环境中以及一般美国人群的血液中已发现有极低水平。另外，发现PFOA已在人类中存在了非常长的时间，并已经显示对实验室动物带来发育及其它不利的影响。PFOA的这些缺点如此深远，以至于美国国家环境保护局（EPA）与业内的主要公司合作，启动了“2010/15PFOA减排计划（P FOA Stewardship Program），”其中各公司承诺到2010年将全球设备排放和P FOA及相关化学品的产品含量减少95%，并致力于到2015年消除排放和产品含量。

因此，需要一种不含承载具有至少8个全氟化碳的末端链的氟化丙烯酸单体、在制造过程中不使用PFOA作为化学品且没有产生PFOA副产物的风险的、对于有机溶剂和油渗透具有合适的拒液性能或屏障性能的无纺织物。

发明概述

一般地提供了一种具有拒醇特性的无纺纤网的制造方法。首先，将多个（甲基）丙烯酸单体沉积在无纺纤网表面上，然后，暴露于脉冲RF等离子体（例如，频率约为10Hz到约2.5GHz），使无纺纤网表面的单体聚合，形成氧化聚合物涂层。

还一般地提供了一种具有大于80%的拒醇性的无纺纤网。无纺纤网包含多个纤维，并限定了接枝氟化聚合物涂层的表面。氟化聚合物涂层是通过聚合无纺纤网表面上的多个（甲基）丙烯酸单体形成（甲基）丙烯酸聚合物而形成的。

在这些实施方案中，（甲基）丙烯酸单体包含具有1到6个碳原子的全氟烷基侧基。例如，（甲基）丙烯酸单体可以包含全氟烷基（烷基）（甲基）丙烯酸单体，例如具有如下结构的全氟烷基（烷基）（甲基）丙烯酸单体：

其中，R为H或CH₃；y为从0到22的整数；z为从1到6的整数。

因此，无纺纤网具有大于80%的拒醇性，如大于90%，如大于95%。

下面将更详细地讨论本发明的其它特征和方面。

附图的简要说明

对本领域技术人员而言完整且可实施的本发明的公开，包括其最佳方式，在说明书的剩余部分中更具体的说明，说明书参考如下附图，其中：

图1为可用于本发明的一个实施方案中以形成无纺层压材料的过程的示意图；

图2显示了根据本发明的一个实施方案使用的示例性的SMS层压材料；

图3显示了在一个表面上形成氟化聚合物涂层后的如图2所示的SMS层压材料的一个实施方案；

图4显示了SMS层压材料的另一个实施方案，所述层压材料的一个表面有第一氟化聚合物涂层，相反表面上有第二氟化聚合物涂层；

图5显示了SMS层压材料的又一个实施方案，所述层压材料的表面与氟化聚合物涂层之间有一个金属化的层；