Sachverhalt:
A. Die W._ GmbH (Beschwerdeführerin) mit Sitz in Paderborn (Deutschland) hat am 9. Februar 2009 beim Kantonsgericht des Kantons Freiburg Klage gegen die dort domizilierte X._ SA (Beschwerdegegnerin) eingereicht mit dem Antrag auf Feststellung, dass sie Mitinhaberin an der internationalen Patentanmeldung WO 2005/018848 A1 und an allen aus dieser hervorgegangenen Patentanmeldungen sei.
Mit Massnahmenentscheid vom 1. April 2009 verbot der Instruktionsrichter des II. Zivilappellationshofs der Beschwerdegegnerin, während der Dauer des Verfahrens den Streitgegenstand - die Anmeldung EP 1 646 458 sowie allfällige weitere aus WO 2005/018848 A1 abgeleitete Patentanmeldungen - an einen Dritten zu übertragen oder sonstwie ohne vorherige schriftliche Zustimmung der Beschwerdeführerin darüber zu verfügen.
B. Am 29. Mai 2009 hat die Beschwerdegegnerin die Klageantwort eingereicht und gleichzeitig Widerklage erhoben, mit der sie beantragt, der Beschwerdeführerin gestützt auf das UWG (SR 241) zu verbieten, die den Patentanmeldungen WO 2005/018848 A1 und allen aus diesen hervorgegangenen Patentanmeldungen zugrunde liegenden Erfindungen und Verfahren (Warmformen mit anschliessender Thermodiffusionsbehandlung bzw. Thermodiffusionsverfahren) zu benützen oder das entsprechende Know-how zu verbreiten oder Dritten zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig beantragte die Beschwerdegegnerin provisorische und superprovisorische Massnahmen.
Der Instruktionsrichter gelangte gestützt auf die Akten zum Schluss, es sei glaubhaft, dass das Zinkbeschichtungsverfahren mit Thermodiffusionsbehandlung von der Y._ SA entwickelt wurde und dieser das geistige Eigentum daran zustehe. Die Beschwerdeführerin habe namentlich im Rahmen des von der Z._ AG gestarteten Projekts "GuT Kostengünstiger Einsatz hochfester warmumgeformter Stähle" Kenntnis von der fraglichen Lehre erhalten. In zwei Vereinbarungen vom Juni/Juli 2003 und vom Oktober 2004 mit der Z._ AG und der Y._ SA habe sie sich zu Vertraulichkeit in Bezug auf diese Lehre verpflichtet. Trotzdem habe die Beschwerdeführerin am 13. Oktober 2003, d.h. wenige Tage nachdem eine ihrer Mitarbeiterinnen der Forschungs- und Entwicklungsabteilung die Y._ SA drei Mal um Mitteilung von Details zum Beschichtungsprozess ersucht habe, ein Patent beim Deutschen Patent- und Markenamt angemeldet, das sich unter anderem auf eine Korrosionsbeschichtung beziehe, die "aus einer in einem Festdiffusionsverfahren erzeugten Zink/Eisenlegierung besteht". Die Verletzung der Vertraulichkeitsvereinbarung vom Oktober 2004 sei durch einen Schiedsspruch festgestellt. Die Beschwerdegegnerin habe glaubhaft gemacht, dass die Beschwerdeführerin das ihr anvertraute Arbeitsergebnis der Y._ SA verwerte, womit auch die Anspruchsvoraussetzungen nach Art. 5 lit. a UWG glaubhaft gemacht seien.
Gestützt auf diese Norm i.V.m. Art. 14 UWG und Art. 28 Abs. 1 ZGB fällte der Instruktionsrichter am 15. Juli 2009 den folgenden Massnahmenentscheid:
"I. Das Gesuch um Erlass vorsorglicher Massnahmen wird gutgeheissen.
II. Für die Dauer des vorliegenden Verfahrens und bis zum rechtskräftigen Urteil wird der W._ GmbH als vorsorgliche Massnahme unter Androhung der Bestrafung ihrer Organe mit Busse wegen Ungehorsams gegen amtliche Verfügungen im Sinne von Art. 292 StGB für den Widerhandlungsfall verboten, die den Patentanmeldungen, also den streitgegenständlichen Patentanmeldungen WO 2005/018848 A1 und allen aus diesen hervorgegangenen Patentanmeldungen, zugrunde liegenden Erfindungen und Verfahren, also das Warmformen mit anschliessender Thermodiffusionsbehandlung und/oder das Thermodiffusionsverfahren, zu benützen oder das entsprechende Knowhow zu verbreiten oder Dritten zur Verfügung zu stellen.
Insbesondere wird der W._ GmbH als vorsorgliche Massnahme unter Androhung der Bestrafung ihrer Organe mit Busse wegen Ungehorsams gegen amtliche Verfügungen im Sinn von Art. 292 StGB für den Widerhandlungsfall verboten:
Bauteile für Motorfahrräder durch Warmformen herzustellen und sie danach einer Thermodiffusionsbehandlung mit Zinkbeschichtung zu unterziehen, unabhängig davon, ob dies im gleichen Herstellungsprozess oder nach dem Transport dieser Teile an eine andere Betriebsstätte oder nach einer Zwischenlagerung der warmgeformten Bauteile geschieht, oder
die Thermodiffusionsbehandlung mit Zinkbeschichtung auf andere Bauteile für Motorfahrzeuge anzuwenden,
wobei als Warmformen von Bauteilen für Motorfahrzeuge das Verfahren zur Herstellung eines Bauteils zu verstehen ist, wonach ein Metallstück erhitzt, bei 780° bis 1000° mittels einer Presse zur gewünschten Form gebracht und sofort abgekühlt wird, und
Thermodiffusionsverfahren mit Zinkbeschichtung das Verfahren zu verstehen ist, wonach bereits fertig geformte Motorfahrzeugteile (insbesondere durch Warmformen, aber auch durch eine andere Art des Formens) einzeln oder mit anderen Motorfahrzeugteilen zusammen in einer geschlossenen Trommel erhitzt, bei einer Temperatur zwischen 280° bis 380° mit einem Zinkpulvergemisch besprüht und beschichtet und danach wieder abgekühlt werden.
Der W._ GmbH wird ausdrücklich nicht verboten, das Warmformverfahren auf Motorfahrzeugbauteile oder andere Teile anzuwenden.
III. Die Kosten werden vorbehalten."
C. Am 27. Juni 2009 gelangte die Beschwerdeführerin an den II. Zivilappellationshof des Kantonsgerichts Freiburg mit dem Antrag, der Massnahmenentscheid sei aufzuheben und auf das Massnahmengesuch vom 29. Mai 2009 nicht einzutreten. Eventuell sei das Massnahmengesuch vollumfänglich abzuweisen. Subeventuell sei eine Sicherheit in der Höhe von 5 bis 10 Mio. Franken zu bezahlen. Anlässlich der Verhandlung vom 27. Oktober 2009 ergänzte die Beschwerdeführerin ihre Rechtsbegehren und beantragte, für den Fall der Gutheissung des Massnahmengesuchs vom 29. Mai 2009 dessen Wirkung auf das Gebiet der Schweiz einzuschränken.
Mit Urteil vom 2. November 2009 wies der II. Zivilappellationshof des Kantonsgerichts Freiburg die Beschwerde ab, soweit er darauf eintrat (Dispositiv-Ziffer I), und hiess das Gesuch um Sicherheitsleistung teilweise gut (Dispositiv-Ziffer II). In seiner Begründung schloss sich der Zivilappellationshof den Ausführungen des Massnahmenrichters im Wesentlichen an. Die Frage, ob das Eventualbegehren auf Beschränkung der Massnahmen auf das Gebiet der Schweiz rechtzeitig gestellt wurde, liess er offen, da es in der Sache ohnehin abzuweisen sei.
D. Mit Beschwerde in Zivilsachen vom 7. Dezember 2009 beantragt die Beschwerdeführerin dem Bundesgericht, es sei die Dispositiv-Ziffer I des Entscheids des Kantonsgerichts aufzuheben und auf das Massnahmengesuch vom 29. Mai 2009 nicht einzutreten. Eventualiter sei das Massnahmengesuch vom 29. Mai 2009 abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Subeventualiter sei das Massnahmengesuch auf das Gebiet der Schweiz zu beschränken. Subsubeventualiter sei die Sache an die Vorinstanz zur Neubeurteilung zurückzuweisen.
Die Beschwerdegegnerin schliesst auf Abweisung der Beschwerde, während die Vorinstanz auf eine Vernehmlassung verzichtet hat.
Mit Präsidialverfügung vom 4. Februar 2010 wurde das gleichzeitig mit der Beschwerde eingereichte Gesuch um aufschiebende Wirkung abgewiesen.
Erwägungen:
1. Das Bundesgericht prüft von Amtes wegen und mit freier Kognition, ob ein Rechtsmittel zulässig ist (BGE 135 III 1 E. 1.1).
1.1 Die Beschwerde richtet sich gegen einen Entscheid einer letzten kantonalen Instanz (Art. 75 Abs. 1 BGG) in einer Zivilsache (Art. 72 Abs. 1 BGG), die Rechtsbegehren der Beschwerdeführerin sind im kantonalen Verfahren nicht geschützt worden (Art. 76 Abs. 1 BGG), der massgebende Streitwert beträgt mehr als Fr. 30'000.-- (Art. 51 i.V.m. Art. 74 Abs. 1 lit. b BGG) und die Beschwerdefrist ist eingehalten (Art. 46 Abs. 1 lit. a i.V.m. Art. 100 Abs. 1 BGG).
1.2 Die Beschwerde in Zivilsachen ist grundsätzlich nur gegen Endentscheide im Sinne von Art. 90 BGG zulässig. Entscheide über vorsorgliche Massnahmen sind nur dann Endentscheide, wenn sie in einem eigenständigen Verfahren ergehen. Selbständig eröffnete Massnahmenentscheide, die vor oder während eines Hauptverfahrens erlassen werden und nur für die Dauer des Hauptverfahrens bzw. unter der Bedingung, dass ein Hauptverfahren eingeleitet wird, Bestand haben, stellen dagegen Zwischenentscheide im Sinne von Art. 93 BGG dar. Gegen solche ist die Beschwerde nur zulässig, wenn sie einen nicht wiedergutzumachenden Nachteil bewirken können (Art. 93 Abs. 1 lit. a BGG), der auch durch einen für die Beschwerdeführerin günstigen Entscheid in der Zukunft nicht mehr behoben werden kann (BGE 134 I 83 E. 3.1 S. 86 f. mit Hinweisen).
Der angefochtene Entscheid betrifft eine vorsorgliche Massnahme, die während eines hängigen Hauptverfahrens angeordnet wurde. Demnach handelt es sich um einen Zwischenentscheid nach Art. 93 BGG. Bei einer vorsorglichen Unterlassungsanordnung liegt auf der Hand und wird auch nach ständiger Praxis des Bundesgerichts bejaht, dass eine solche Massnahme einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil bewirken kann und daher vor Bundesgericht anfechtbar ist (BGE 134 I 83 E. 3.1 S. 86 mit Hinweisen). Auf die Beschwerde in Zivilsachen ist somit grundsätzlich einzutreten.
1.3 Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG); neue Tatsachen und Beweismittel sind grundsätzlich unzulässig (Art. 99 Abs. 1 BGG). Zulässig ist die Rüge, dass eine Tatsachenfeststellung auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruhe oder eine Tatsache offensichtlich unrichtig festgestellt worden sei (Art. 97 Abs. 1 BGG), wobei "offensichtlich unrichtig" mit "willkürlich" gleichzusetzen ist (BGE 133 III 393 E. 7.1 S. 398 mit Hinweisen).
1.4 Mit der Beschwerde gegen Entscheide über vorsorgliche Massnahmen kann nur die Verletzung verfassungsmässiger Rechte gerügt werden (Art. 98 BGG). Nach Art. 106 Abs. 2 BGG prüft das Bundesgericht die Verletzung von Grundrechten nur insofern, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist. Die Beschwerdeführerin muss klar und detailliert anhand der Erwägungen des angefochtenen Entscheids darlegen, inwiefern verfassungsmässige Rechte verletzt worden sein sollen (BGE 135 III 232 E. 1.2 S. 234; 133 III 589 E. 2 S. 591 f.; 133 IV 286 E. 1.4). Beruht der angefochtene Entscheid auf mehreren selbständigen Begründungen, die je für sich den Ausgang des Rechtsstreits besiegeln, so hat die Beschwerdeführerin darzulegen, dass jede von ihnen Recht verletzt, andernfalls auf die Beschwerde nicht eingetreten werden kann (BGE 133 IV 119 E. 6 mit Hinweisen). Ferner hat die Begründung in der Beschwerdeschrift selbst zu erfolgen; Verweise auf andere Rechtsschriften, insbesondere im kantonalen Verfahren eingereichte, sind unbeachtlich (vgl. BGE 133 II 396 E. 3.1 S. 399 f.; 131 III 384 E. 2.3 S. 387 f., je mit Verweisen).
1.5 Diese Grundsätze verkennt die Beschwerdeführerin, soweit sie ihre Beschwerde mit blossen Verweisen auf ihre Plädoyernotizen begründet. Dies gilt namentlich für die Rügen, das Kantonsgericht habe ihre Ausführungen zur Zuständigkeitsfrage, zum Inhalt und der Bedeutung diverser E-Mails, zur Verwirkung eines allfälligen Anspruchs im Massnahmenverfahren sowie zur Tragweite von Art. 5 lit. a und b UWG übergangen. Es ist nicht Aufgabe des Bundesgerichts, in den zitierten Akten nachzuforschen, welche konkreten Behauptungen und rechtlichen Erörterungen daraus zu entnehmen sind, die das Kantonsgericht aber unberücksichtigt gelassen haben soll. Auf ungenügend begründete Rügen ist nicht einzutreten.
2. Die Beschwerdeführerin wirft der Vorinstanz diverse Verletzungen der aus dem Anspruch auf rechtliches Gehör gemäss Art. 29 Abs. 2 BV fliessenden Begründungs-, Prüfungs- und Berücksichtigungspflicht vor. Die Vorinstanz habe sich mit wesentlichen Vorbringen der Beschwerdeführerin nicht sorgfältig und ernsthaft auseinandergesetzt, so namentlich mit ihren Ausführungen zum Novenrecht, zur Frage der Zuständigkeit des Kantonsgerichts, zur Benutzung der Technologie des Thermodiffusionsverfahrens durch die Beschwerdeführerin, zur Bestimmtheit der Rechtsbegehren, zur Aktivlegitimation der Beschwerdegegnerin, zur Verwirkung eines allfälligen Anspruchs im Massnahmeverfahren, zu Fragen des UWG und zur Frage des nicht wiedergutzumachenden Nachteils.
2.1 Der Grundsatz des rechtlichen Gehörs (Art. 29 Abs. 2 BV) verlangt, dass das Gericht die Vorbringen des Betroffenen tatsächlich hört, sorgfältig und ernsthaft prüft und in der Entscheidfindung berücksichtigt. In seiner Entscheidbegründung muss es wenigstens kurz die wesentlichen Überlegungen darlegen, von denen es sich hat leiten lassen, so dass der Betroffene den Entscheid in voller Kenntnis der Sache anfechten kann. Das Gericht kann sich dabei auf die wesentlichen Gesichtspunkte und Leitlinien beschränken und braucht sich nicht mit jedem sachverhaltlichen oder rechtlichen Einwand auseinanderzusetzen (vgl. BGE 126 III 97 E. 2b S. 102; 130 II 530 E. 4.3 S. 540).
2.2 Diese Grundsätze verkennt die Beschwerdeführerin. Sie übersieht insbesondere, dass eine Gehörsverletzung nicht schon dann vorliegt, wenn die Vorinstanz lediglich eine andere Rechtsauffassung vertritt als die von ihr plädierte. Wenn das Kantonsgericht etwa zum Schluss kommt, die Beschwerdeführerin habe nicht aufgezeigt, warum ihre rechtlichen bzw. tatsächlichen Einwände und Vorbringen betreffend die Bekanntheit des Thermodiffusionsverfahrens nicht früher möglich waren, liegt darin eine Wertung der Argumente der Beschwerdeführerin, nicht deren Nichtberücksichtigung.
Was die von der Vorinstanz angeblich nicht berücksichtigten Argumente betreffend die Klagelegitimation der Beschwerdegegnerin anbelangt, übersieht die Beschwerdeführerin zudem, dass das Kantonsgericht diese jedenfalls indirekt widerlegt, indem es ausführlich begründet hat, weshalb es die Beschwerdegegnerin gestützt auf Lauterkeitsrecht für aktivlegitimiert hält. Das Gleiche gilt im Zusammenhang mit den Erörterungen betreffend die angebliche Unbestimmtheit der von der Beschwerdegegnerin gestellten Rechtsbegehren, die Anwendbarkeit des UWG bzw. das Vorliegen eines nicht wiedergutzumachenden Nachteils. Die Vorinstanz hat diesbezüglich ihre Rechtsauffassung durchaus detailliert begründet. Wenn sie dabei nicht jeden rechtlichen Einwand der Beschwerdeführerin ausdrücklich widerlegt hat, ist dies unschädlich.
Offensichtlich unzutreffend ist sodann die Behauptung der Beschwerdeführerin, die Vorinstanz habe sich nicht mit ihren Vorbringen betreffend ihre (Nicht-)Benutzung der Technologie des Thermodiffusionsverfahrens auseinandergesetzt. In Erwägung 3e des angefochtenen Entscheids geht die Vorinstanz sowohl auf den von der Beschwerdeführerin ins Recht gelegten ICC-Schiedsentscheid als auch auf die Zeugenaussagen der Vertreterin der Beschwerdeführerin ein. Von einer Verletzung der gehörsrechtlichen Prüfungs- und Berücksichtigungspflicht kann keine Rede sein.
3. Im Zusammenhang mit ihren Einwänden und Vorbringen betreffend die Bekanntheit des Thermodiffusionsverfahrens rügt die Beschwerdeführerin weiter eine Verletzung des aus Art. 29 Abs. 2 BV fliessenden Rechts auf Beweis sowie eine willkürliche Beweiswürdigung. Die Vorinstanz habe mehrmals rechtzeitig und formrichtig vorgebrachte Sachbehauptungen und Beweisofferten ausser Acht gelassen. Die Annahme des Kantonsgerichts, diese Technologie gehöre nicht zum bekannten Stand der Technik, beruhe zudem auf einseitiger Beweiswürdigung und sei daher willkürlich. Hätte die Vorinstanz die von der Beschwerdeführerin angebotenen Beweismittel zur Kenntnis genommen, wäre sie nach Auffassung der Beschwerdeführerin "zwingend" zum gegenteiligen Resultat gekommen.
3.1 Aus dem verfassungsrechtlichen Anspruch auf rechtliches Gehör gemäss Art. 29 Abs. 2 BV ergibt sich für die Parteien das Recht, Beweisanträge zu stellen, und für die Behörden die Pflicht, rechtzeitig und formgültig angebotene Beweisbegehren entgegenzunehmen und zu berücksichtigen (vgl. BGE 127 I 54 E. 2b S. 56). Indes kann das Gericht das Beweisverfahren schliessen, wenn die Anträge nicht erhebliche Tatsachen betreffen. Gleichermassen kann es Beweisanträge ohne Verletzung des rechtlichen Gehörs ablehnen, wenn es aufgrund bereits abgenommener Beweise seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür in vorweggenommener antizipierter Beweiswürdigung annehmen kann, dass seine Überzeugung durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert würde (BGE 131 I 153 E. 3 S. 157; 130 II 425 E. 2.1 S. 428; 124 I 208 E. 4a S. 211, je mit Hinweisen).
3.2 Nach ständiger bundesgerichtlicher Rechtsprechung liegt Willkür in der Beweiswürdigung vor, wenn das Gericht Sinn und Tragweite eines Beweismittels offensichtlich verkannt hat, wenn es ohne sachlichen Grund ein wichtiges Beweismittel, das für den Entscheid wesentlich sein könnte, unberücksichtigt gelassen hat oder wenn es auf Grundlage der festgestellten Tatsachen unhaltbare Schlussfolgerungen getroffen hat (BGE 129 I 8 E. 2.1 S. 9). Dass die Ergebnisse des Beweisverfahrens auch Schlüsse gestatten, die nicht mit den vom Sachgericht gezogenen übereinstimmen, bedeutet hingegen nicht schon Willkür (BGE 116 Ia 85 E. 2b S. 88).
3.3 Gemäss den Ausführungen der Vorinstanz sind die fraglichen Beweismittel im kantonalen Verfahren nicht fristgerecht eingereicht worden und wären auch unter novenrechtlichen Aspekten nicht mehr zu berücksichtigen gewesen. Dass die Vorinstanz das kantonale Prozessrecht willkürlich angewendet hätte, macht die Beschwerdeführerin nicht geltend. Die Vorinstanz hat folglich weder das Recht auf Beweis gemäss Art. 29 Abs. 2 BV verletzt noch eine willkürliche Beweiswürdigung vorgenommen, da sie verspätet angebotene Beweismittel nicht entgegenzunehmen und damit bei der Beweiswürdigung auch nicht zu berücksichtigen brauchte.
4. Im Zusammenhang mit den Gehörsrügen moniert die Beschwerdeführerin auch eine Verletzung ihres Anspruchs auf gleiche und gerechte Behandlung gemäss Art. 29 Abs. 1 BV, indem die Vorinstanz in mindestens elf Fällen ihren Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt und ihre Vorbringen "systematisch nicht gehört und geprüft", während sie die einzelnen Argumente der Beschwerdegegnerin "gehört und akzeptiert" habe. Wie sich aus den vorangehenden Erwägungen ergibt, kann der Vorinstanz keine Gehörsverletzung vorgeworfen werden, womit sich auch diese Rüge als unbegründet erweist.
5. Die Beschwerdeführerin wirft der Vorinstanz sodann Willkür bei der Rechtsanwendung vor, indem diese gestützt auf Lauterkeitsrecht einen Unterlassungsanspruch der Beschwerdegegnerin gegen die Beschwerdeführerin bezüglich der Verwendung von Know-how bejaht habe, obwohl Art. 111 PatG einen solchen für die Dauer, in der eine Patentanmeldung für das fragliche Know-how hängig ist, ausdrücklich nicht vorsehe. Damit liege ein Verstoss gegen die sog. "Umwegtheorie" vor, wonach nicht auf dem Umweg über das Wettbewerbsrecht verboten werden dürfe, was nach den immaterialgüterrechtlichen Spezialgesetzen erlaubt sei.
5.1 Nach der ständigen Praxis des Bundesgerichts liegt Willkür in der Rechtsanwendung vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist, mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft. Das Bundesgericht hebt einen Entscheid jedoch nur auf, wenn nicht bloss die Begründung, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist (BGE 135 V 2 E. 1.3; 134 II 124 E. 4.1; 133 I E. 3.1).
5.2 Das Bundesgericht hat mehrfach festgehalten, dass Leistungen oder Arbeitsergebnisse, die als solche keinen Immaterialgüterschutz geniessen, von jedermann genutzt werden dürfen (BGE 131 III 384 E. 5.1 mit zahlreichen Hinweisen; zuletzt Urteil 4A_86/2009 vom 26. Mai 2009 E. 4.1). Das Lauterkeitsrecht enthält kein generelles Verbot, fremde Leistungen nachzuahmen, sondern es besteht grundsätzlich Nachahmungsfreiheit. Das UWG bezweckt die Gewährleistung der Lauterkeit des Wettbewerbs, während es dem Immaterialgüterrecht vorbehalten ist, besondere Leistungen als solche zu schützen. Leistungen sind daher durch das UWG nicht als solche, sondern nur bei Vorliegen lauterkeitsrechtlich relevanter Umstände gegen Übernahme und Nachahmung geschützt, wie namentlich vermeidbarer Herkunftstäuschung, Rufausbeutung, hinterlistigem Verhalten oder behinderndem systematischem Vorgehen (BGE 131 III 384 E. 5.1 mit zahlreichen Hinweisen).
5.3 Die Vorinstanz ist - unter Verweis auf die Ausführungen des Instruktionsrichters - zum Schluss gelangt, dass spezifische Unlauterkeitsgründe im Sinne des UWG vorliegen. Die Beschwerdeführerin habe namentlich das ihr anvertraute Arbeitsergebnis der Y._ SA verwertet. Darin sieht die Vorinstanz einen Anwendungsfall von Art. 5 lit. a UWG.
Die Beschwerdeführerin legt weder dar noch ist ersichtlich, inwiefern die Vorinstanz damit eine Norm des Lauterkeits- bzw. Patentrechts krass verletzt oder offensichtlich gegen die bundesgerichtliche Praxis zur sog. "Umwegtheorie" verstossen hätte. Sie begnügt sich vielmehr damit, ihre eigene Rechtsauffassung darzulegen, ohne sich mit der ausführlichen Begründung der Vorinstanz bzw. des Instruktionsrichters auseinanderzusetzen. Die Rüge erweist sich mithin als unbegründet, soweit überhaupt darauf einzutreten ist.
6. Für den Fall, dass das UWG anwendbar wäre, rügt die Beschwerdeführerin die willkürliche Annahme einer Anspruchsgrundlage gemäss Art. 5 UWG, die willkürliche Bejahung der Dringlichkeit der vorsorglichen Massnahme und des nicht leicht wiedergutzumachenden Nachteils der Beschwerdegegnerin.
6.1 Soweit sich die Beschwerdeführerin gegen die Anwendung von Art. 5 UWG richtet, bringt sie erneut vor, die ihr von der Y._ SA anvertraute Technologie sei entgegen den Feststellungen der Vorinstanz nicht geheim gewesen. Wie oben in E. 3.3 ausgeführt, ist sie mit diesem bereits vor der Vorinstanz verspätet vorgebrachten Einwand nicht zu hören.
6.2 Nicht zu hören ist sie auch mit ihrer Rüge, die Vorinstanz habe die Dringlichkeit einer vorsorglichen Massnahme willkürlich bejaht. Zu ihrer Begründung bringt sie Tatsachenbehauptungen vor, die im vorinstanzlich festgestellten Sachverhalt keine Stütze finden, und setzt sich im Übrigen auch nicht in einer den Begründungsanforderungen gemäss Art. 106 Abs. 2 BGG genügenden Weise mit den Erwägungen der Vorinstanz auseinander. Eine willkürliche Rechtsanwendung vermag sie nicht aufzuzeigen.
6.3 Schliesslich bringt die Beschwerdeführerin sinngemäss vor, der Beschwerdegegnerin entstehe kein Marktnachteil, wenn die Beschwerdeführerin das Thermodiffusionsverfahren benutze. Denn es treffe entgegen der Auffassung der Vorinstanz nicht zu, dass der Massnahmenentscheid vom 1. April 2009 der Beschwerdegegnerin verbiete, ihrerseits diese Technologie zu verwenden. Dieser Entscheid untersage vielmehr nur die rechtliche Verfügung über die Patentanmeldungen, denen das Thermodiffusionsverfahren zugrunde liegt; eine tatsächliche Verfügung über die Technologie sei weiterhin möglich.
Bei dieser Interpretation verkennt die Beschwerdeführerin, dass der Massnahmenentscheid vom 1. April 2009 der Beschwerdegegnerin in allgemeiner Weise eine Verfügung über den Streitgegenstand verbietet ("Der X._ SA wird ... verboten, ... den Streitgegenstand ... an einen Dritten zu übertragen oder sonst wie ohne vorherige schriftliche Zustimmung der W._ GmbH darüber zu verfügen"). Es ist daher nicht willkürlich, wenn die Vorinstanz daraus schliesst, dass die Beschwerdegegnerin die Technologie Dritten nicht nur rechtlich, sondern auch tatsächlich nicht zugänglich machen darf und damit als nicht-produzierendes Unternehmen gegenüber der Beschwerdeführerin hinsichtlich des Markteintritts benachteiligt wäre.
7. Die Beschwerdeführerin wirft der Vorinstanz sodann Willkür bei der Rechtsanwendung vor, indem diese den territorialen Geltungsbereich des im vorliegend angefochtenen Entscheid ausgesprochenen Verbots in Verletzung von Art. 136 IPRG auf die ganze Welt ausgedehnt habe. Sofern schweizerisches Recht überhaupt Anwendung finde, beschränke sich dessen Geltungsbereich auf das Gebiet der Schweiz. Nach deutschem Recht sei das Verhalten der Beschwerdeführerin jedenfalls erlaubt.
7.1 Aufgrund des Territorialitätsprinzips beschränkt sich die räumliche Geltung des UWG grundsätzlich auf das Gebiet der Schweiz (statt aller VON BÜREN/MARBACH/DUCREY, Immaterialgüter- und Wettbewerbsrecht, 3. Aufl., 2008, Rz. 1073). Für privatrechtliche Ansprüche aus unlauterem Wettbewerb in internationalen Sachverhalten gilt hingegen das Marktauswirkungsprinzip (dazu BGE 136 III 23 E. 6.1). Danach unterstehen solche Ansprüche grundsätzlich dem Recht des Staates, auf dessen Markt die unlautere Handlung ihre Wirkung entfaltet (Art. 136 Abs. 1 IPRG; sog. Marktauswirkungsprinzip: vgl. BGE 136 III 23 E. 6.1). Als Markt gilt derjenige Ort im Sinne eines Staatsgebiets, an dem der Wettbewerber mit seinem Angebot auftritt, mit allfälligen Mitbewerbern in Konkurrenz tritt und sich an potentielle Abnehmer richtet; massgebend ist der Ort der Marktgegenseite, d.h. das Umfeld des potentiellen Abnehmers (BGE 136 III 23 E. 6.1 mit Hinweisen). Wirkt sich eine im Ausland getätigte, unlautere Handlung mithin auf den schweizerischen Markt aus, findet darauf das schweizerische UWG Anwendung (vgl. vON BÜREN/MARBACH/DUCREY, a.a.O., Rz. 1073). Eine Ausnahme vom Marktauswirkungsprinzip sieht Art. 136 Abs. 2 IPRG vor: Danach ist im Falle, in dem sich die Rechtsverletzung ausschliesslich gegen betriebliche Interessen des Geschädigten richtet, das Recht des Staates anzuwenden, in dem sich die betroffene Niederlassung befindet (Art. 136 Abs. 2 IPRG).
7.2 Nach Auffassung der Beschwerdeführerin liegt kein Fall des Art. 136 Abs. 2 IPRG vor, weshalb das Recht des Staates anzuwenden sei, auf dessen Markt die unlautere Handlung ihre Wirkung entfaltet. Darin erschöpfen sich allerdings ihre Ausführungen zur angeblich willkürlichen Anwendung bzw. Nichtanwendung von Art. 136 Abs. 1 IPRG; die Beschwerdeführerin legt namentlich nicht dar, inwiefern aufgrund der Feststellungen im angefochtenen Entscheid gestützt auf Art. 136 Abs. 1 IPRG ein anderes als das Schweizer Recht anzuwenden wäre. Sie zeigt damit auch nicht in einer den Begründungsanforderungen gemäss Art. 106 Abs. 2 BGG genügenden Weise auf, inwiefern die Vorinstanz das Willkürverbot verletzt hätte, wenn sie von der Anwendbarkeit des schweizerischen UWG ausgegangen ist. Auf die Rüge ist nicht einzutreten.
8. Schliesslich rügt die Beschwerdeführerin, die Vorinstanz sei zum Erlass des Massnahmenentscheids nicht zuständig. Sie bestreitet das Vorliegen eines Sachzusammenhangs zwischen der Haupt- und der Widerklage, weshalb sich die Vorinstanz nicht gestützt auf Art. 6 Ziff. 3 LugÜ für örtlich zuständig erklären könne.
In ihrer Begründung beschränkt sich die Beschwerdeführerin jedoch auf die blosse, in den vorinstanzlichen Sachverhaltsfeststellungen keine Stütze findende Tatsachenbehauptung, die der Patentanmeldung zugrunde liegende Technologie stimme nicht mit der der Beschwerdeführerin von der Y._ SA anvertrauten Technologie überein. Mit den Ausführungen der Vorinstanz setzt sie sich nicht auseinander und zeigt damit auch nicht auf, inwiefern die Vorinstanz Art. 6 Ziff. 3 LugÜ willkürlich angewendet hätte. Das gleiche gilt für die Rüge, mit der sich die Beschwerdeführerin gegen die sachliche Zuständigkeit der Vorinstanz richtet: Auch hier vermag die Beschwerdeführerin keine krasse Verletzung der einschlägigen Normen (Art. 149 Abs. 3 GOG/FR bzw. Art. 12 Abs. 2 UWG) aufzuzeigen.
9. Nach dem Gesagten ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann.
Bei diesem Verfahrensausgang wird die Beschwerdeführerin kosten- und entschädigungspflichtig (Art. 66 Abs. 1 sowie Art. 68 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 5'000.-- werden der Beschwerdeführerin auferlegt.
3. Die Beschwerdeführerin hat die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 6'000.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Kantonsgericht Freiburg, II. Zivilappellationshof, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 11. Mai 2010
Im Namen der I. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Der Gerichtsschreiber:
Klett Hurni