CN104647843B - 一种微孔树脂薄膜层合物及其制备方法 - Google Patents

一种微孔树脂薄膜层合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通过针轧方法制备的树脂薄膜的层合物，其包括：至少一层带有凸起形状的直通孔，孔径为10μm‑1000μm，1‑500μm厚的微孔树脂薄膜；至少一层织物；以及位于所述微孔树脂薄膜和所述织物之间的、由胶水形成的粘合层。本发明的层合物中，所述织物的克重为1‑500g/m2，所述粘合层的克重在0.1g/m2以上。本发明的层合物具有优良的防风、透气、透湿差异化性能，外观平整无褶皱，手感柔软。

Description

一种微孔树脂薄膜层合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种微孔树脂透气薄膜层合物及其制备方法；更具体地讲，本发明涉及一种由针轧法制备的微孔树脂薄膜、织物以及粘合而成的层合物、复合物及其贴合制备方法。
背景技术
目前，2层或多层复合织物采用无孔树脂薄膜与织物复合，或者织物与织物直接复合。若采用无孔薄膜与织物贴合而得的复合面料，虽然达到了实际的防风效果，但产品透湿功能下降，且空气无法通过、不透气，服用上舒适度较差。若采用织物与织物对贴复合，产品没有中间薄膜层阻隔风力，完全透气不防风，且产品在复合过程中易渗胶到织物表层。行业内，也存在有孔树脂薄膜与纺织品贴合而成的复合物，但薄膜孔隙过大，产品常面临着有孔树脂薄膜贴合渗胶、无法放卷使用、贴合后贴合制品的透气透湿等功能下降，贴合制品因树脂薄膜的孔洞的存在无法实现外部防风，内部透气功能，以及内外透湿差异化等现象，给技术、市场、成本等带来了巨大的压力。由于普通有孔树脂薄膜与织物的各自弹性不一致，比如弹性薄膜与非弹性织物、硬挺薄膜与弹性织物、超薄薄膜与超轻织物、薄膜与超轻织物、弹性薄膜与非弹性薄膜等材料的各种差异性造成了以上的现象，同时各类胶水在贴合后的各项行为也极易造成以上的现象。
CN 1111476C公开了一种制备拉伸的透气聚烯烃薄膜与纤维树脂制品的方法，但这种透气聚烯烃薄膜的孔隙是通过拉伸后成型的,因此仍无法有效实现既外部防风、又内向外透气的现象。
CN03816801公开了热粘合穿孔无纺布的针轧穿孔制作方法，并未涉及其薄膜制品及其层合物。
常见的织物与普通有孔树脂薄膜贴合时出现的渗胶、层合物制品仅透气、不防风等现象目前仍困扰着行业。而通过改变胶水种类、在贴合过程增加隔离层，加大贴合上胶量，成本上涨，同时也大大的降低了薄膜的功能性保持，如防风透气、透湿功能等。织物与普通有孔树脂薄膜的层合物在贴合时因为有明显直通孔的存在，造成贴合后易出现断膜，手感发硬，无防风仅有透气等现象，这给贴合成本及工艺稳定，尤其是张力的控制精度和后期应用带来了巨大的压力，阻碍了市场的发展。因此，解决此类现象成为了各个行业的强烈要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种防风、透气、透湿、外观平整无褶皱、手感柔软、胶水粘合无渗胶现象的热塑性微孔树脂薄膜层合物及其制备方法。
一方面，为了实现上述的发明目的，本发明提供了一种通过针轧方法制备的微孔树脂薄膜的层合物，其中，该层合物包括：
至少一层带有凸起形状直通孔的微孔树脂薄膜层，其中，该微孔树脂薄膜层的厚度为1-500μm，直通孔的孔径为10μm-1000μm；
至少有一层织物；以及
位于微孔树脂薄膜层和织物之间的、由胶水形成的粘合层；
其中，在层合物中，织物的克重为1-500g/m2，粘合层的克重在0.1g/m2以上。
本发明中，微孔树脂薄膜层可为溶液涂布或刮涂成型，也可为熔融挤出成型；述织物可为机织物和/或针织物，织物结构纹理不限定，织物后整理加工不限定，织物的功能性不限定。
优选地，在本发明的层合物中，织物的克重为1-300g g/m2，更优选为5～250g/m2；粘合层的克重为0.8g/m2-20g/m2，更优选为0.8g/m2-16g/m2；直通孔的孔径为20-600μm，更优选为30-300μm；各直通孔之间的孔距为20μm-2600μm，优选为30μm-2000μm。
本发明的层合物中，织物可为任意纤维材料，优选为天然纤维织物和化纤织物或非织造物，如：聚酯及其衍生物纤维、聚酰胺及其衍生物纤维、聚酰亚胺及其衍生物纤维、聚氨酯及其衍生物纤维、聚丙烯及其衍生物纤维、聚乙烯醇及其衍生物纤维、聚丙烯腈纤维及其衍生物、生物基纤维、可降解纤维及其衍生物等制成的织物。
在本发明的层合物中，微孔树脂薄膜的厚度优选为1～200μm，更优选为2～100μm。
在本发明的层合物中，微孔树脂薄膜材质可为任意树脂塑料及其衍生物和混合物，优选为聚烯烃及其衍生物和混合物、聚醋酸乙烯酯及其衍生物和混合物、聚氯乙烯及其衍生物和混合物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物和混合物、氨基树酯及其衍生物和混合物、酚醛树脂及其衍生物和混合物、不饱和聚酯树脂及其衍生物和混合物、环氧树脂及其衍生物和混合物、有机硅树脂及其衍生物和混合物；更优选材质为弹性体及其衍生物，聚对苯二甲醇丁二醇酯及其衍生物和混合物、聚氨酯及其衍生物和混合物、TPO(热塑性聚烯烃弹性体)及其衍生物和混合物、TPV(热塑性硫化橡胶)及其衍生物和混合物等。
在本发明的层合物中，所使用的胶水可为任意胶水，优选为溶剂胶、水性胶、热融胶、无溶剂胶。其中，溶剂胶有反应型和非反应型胶水，优选为湿气反应型聚氨酯胶水、双组分聚氨酯胶水、硅氧烷类压敏胶、橡胶类压敏胶、聚酯类压敏胶、聚酯类溶剂胶、橡胶类溶剂胶等；水性胶优选为水性丙烯酸类胶水、聚氨酯类胶水、烯烃类热熔胶、聚氨酯热熔胶、热塑性弹性体胶水、橡胶类、聚酯类、压敏胶类等；热熔胶优选为聚氨酯反应型胶水，聚酯类，酰胺类，SBS、SIS、SEBS等烯烃类，丙烯酸类、压敏胶类等。
优选地，在本发明的层合物中，粘合层为不连续的层状物，以提高层合物的透气、透湿性能；更优选地，粘合层为不连续的点状层状物、或者带间隔的条状层状物、或者网格状的层状物。
本发明的层合物可以为包括微孔树脂薄膜层贴合织物，也可以为微孔树脂薄膜处于两层织物之间、多层之间采用粘合剂复合；还可以使更多层的层合物。对于多层的层合物来说，贴合所用的面料可为多种材质，也可为多种材质混合使用。
另一方面，为实现本发明的目的，本发明还提供了一种制备上述热塑性树脂薄膜层合物的方法，该方法包括如下的步骤：
(1)提供厚度为1-500μm的微孔树脂薄膜；
(2)通过针轧在微孔树脂薄膜上形成凸起形状的直通孔，其中，直通孔的孔径为10μm-1000μm；
(3)在微孔树脂薄膜或织物上涂覆胶水，将薄膜与织物经贴合成为层合物。
优选地，本发明的方法中，步骤(1)中所用的针轧微孔树脂薄膜层为微孔透气、透湿膜，采用GB/T5453法测试，测试透气值在30mm/s以上，优选在180mm/s以上；透湿度采用GB12704.1吸湿法测试，微孔薄膜的透湿度500g/m2*24h以上，优选在1000g/m2*24h，3000g/m2*24h以上更优。步骤(2)可在步骤(3)之前进行，也可在步骤(3)之后进行。
该微孔树脂薄膜材质成分按质量百分比计，包括：
0.1％-99％的热塑性树脂材料、
0.01-90％的粒径在100μm以内的无机粉体材料、以及0-5％分散剂，其中，分散剂为具有与树脂亲和之基团的有机材料。
上述薄膜原料可经机械混合后，进行预混熔融造粒、涂层或直接挤出成膜，根据不同配方进行优选。如为有机低分子类配方，优选直接挤出成膜，如含有无机粉体配方则优选预混熔融造粒后再成膜。成膜可采用单层或者多层制备，更为优选为1-3层挤出。再经过中间特殊工序如表面处理、溶剂清洗、印刷、在线熟化、涂布涂料或涂胶等对薄膜进行处理，优选为表面处理、印刷、上浆、在线熟化。最终实现力学机械性能、弹性、韧性、尺寸稳定性、温度使用范围、光学性能以及气体透过性等各方面性能的完善和可控的树脂薄膜。
优选地，在本发明的方法中，步骤(1)中针轧微孔树脂薄膜是在树脂材料的软化温度点下，在0.01-1MPa的压力下进行的，施压时间为0.01-6000s，压力优选为0.05-0.8MPa，施压时间优选为0.02-3600s。
优选地，在本发明的方法中，步骤(2)中所涂布的胶水是非连续的。涂布所采用的装置可为任意涂胶装置，优选为辊涂装置、喷涂装置、狭缝涂布装置、撒粉装置等，再优选为辊涂、喷涂等涂布装置。
本发明的层合物具有优良的防风透气、透湿、透气性能，外观平整无褶皱，手感柔软。其中手感测试ASTM D828标准测试弹性模量，也可为ISO 17235标准测试柔软度。其中较薄的制品采用ASTM D828标准，该数值越小，手感越柔软；较厚的制品宜采用ISO 17235标准，该数值越大，手感越柔软。以上的性能均与是否渗胶有很大关系。
下面，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，但这些具体实施方式只是针对本发明某些特定的具体实施方式的说明而已，并非是对本发明的限定。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式、制备微孔树脂薄膜层合物的流程框图；
图2是根据本发明之制备工艺的示意图。；
图3和图4是本发明中微孔树脂薄膜的直通孔的SEM图(扫描电镜图)。
具体实施方案
在下面的各具体实施方式中，克重、剥离力、透气度、柔软度、透湿率等测试方法如下:
(1)克重检测标准：
A)检测仪器：分析天平，精度0.001g；
B)采样标准：在幅宽方向距边15mm起，每相距约60mm取样,在长度方向上每隔300mm取样。称样尺寸为100x100mm，取样块数为幅宽和长度方向上共100块；
(2)剥离力检测标准：
A)检测标准：GB 8808；
B)采样标准：在幅宽方向距边15mm起，每相距约150mm取样,在长度方向上每隔500mm取样。测试样尺寸为15x180mm，取样块数为幅宽和长度方向上共50块；
(3)透气度
A)检测标准：GB/T5453；
B)采样标准：在幅宽方向距边15mm起，每相距约150mm取样,在长度方向上每隔100mm取样。测试样尺寸为直径250mm的圆形样，取样块数为幅宽和长度方向上共10块；
(4)柔软度
A)检测标准：ISO 17235；
B)采样标准：在幅宽方向距边15mm起，每相距约150mm取样,在长度方向上每隔100mm取样。测试样尺寸为180x180mm，取样块数为幅宽和长度方向上共10块；
(5)透湿率：
GB/T 12704.1吸湿法测试，湿度为90％，温度为38℃。
实施例一
将8μm凸面孔直径0.2mm的聚酯衍生物针轧微孔热薄膜与170g/m2涤纶四面弹针织布，采用反应型热熔聚氨酯胶进行点状微凹板贴合后，胶水克重为10g/m2，生产线速度10m/min，冷却收卷。再进行胶水熟化。得到表面平整，未有发粘触感的面料，柔软度ISO 17235测试结果为3.4，剥离力GB8808测试结果为6.0N/15cm，透湿度GB/T 12704.1测试结果为3500g/m2*24h，透气度GB/T 5453测试结果为5-15mm/s，该实施例证实了针轧膜起到了防风透气的作用，同时也因为该孔的存在内外湿度存在差异化、胶水渗透及孔隙堵塞得到缓解。
实施例二
将实施例一的胶水克重为15g/m2，生产线速度10m/min，冷却收卷。再进行胶水熟化。得到表面平整，未有发粘触感的面料，柔软度ISO 17235测试结果为3.6，剥离力GB8808测试结果为8.0N/15cm，透湿度GB/T 12704.1测试结果为3200g/m2*24h，透气度GB/T 5453测试结果为5-15mm/s；该实施例说明胶水的增加，并没有出现渗胶，孔洞并没有出现大规模的堵塞。
实施例三
将实施例一的生产线速度提高到30m/min，冷却收卷。再进行胶水熟化。得到表面平整，未有发粘触感的面料，柔软度ISO 17235测试结果为3.7，剥离力GB88088测试结果为6.0N/15cm，透湿度GB/T 12704.1膜面测试结果为3300g/m2*24h，透气度GB/T 5453膜面测试结果为5-15mm/s；生产速度的增加，胶水在未完全冷却的情况下也未出现渗胶情况，未对产品性能有过多的影响。
实施例四、五、六
将5、10μm、12um聚酯衍生物针轧微孔薄膜的凸面与170g/m2克重的聚酯涤纶四面弹针织布，采用反应型热熔聚氨酯胶进行点状微凹板贴合后，胶水克重为10g/m2，生产线速度10m/min，冷却收卷。再进行胶水熟化。得到表面平整，未有发粘触感的面料，柔软度ISO17235测试结果为3.6、3.3、3.25，剥离力GB 8808测试结果为6.2N/15cm、5.9N/15cm、5.9N/15cm，透湿度GB/T 12704.1测试结果为3600g/m2*24h、3300g/m2*24h、3200g/m2*24h，透气度GB/T 5453测试结果为17.8cm3/cm2/s、17.6cm3/cm2/s、17.5cm3/cm2/s，布面测试结果为11.4mm/s、9.5mm/s、9.3mm/s；该实施例说明了由于针轧孔的存在，厚度的增加对防风透气以及透湿、柔软度等功能并未有太大的影响。
实施例七、八
在实施例一的基础上分别增加一层20D聚酯Ticot网布、140g/m2的尼龙摇粒绒做底布，网布面未出现渗胶现象。柔软度ISO 17235测试结果为3.0、2.8，网布面、摇粒绒面剥离力GB8808测试结果为3.2N/15cm、6.5N/15cm，透湿度GB/T 12704.1测试结果为3450g/m2*24h、2680g/m2*24h；透气度GB/T 5453测试结果分别为12.4mm/s、9.8mm/s。这两个实施例说明了三层贴合与两层贴合相比，采用摇粒绒做底布，透湿、透气性略有下降，因为摇粒绒织物密度较大，蓬松性高，保暖性强，透湿性略有损失；而采用网布做底布，透湿、透气性与实施例一差距不明显。但是无论采用网布还是摇粒绒贴合的3层复合面料，产品的防风、透气、透湿性依然存在。

Claims (10)

1.一种通过针轧方法制备的、防风透湿的微孔树脂薄膜的层合物，其中，该层合物包括：
至少一层带有凸起形状直通孔的微孔树脂薄膜层，其中，该微孔树脂薄膜层的厚度为1-500μm，所述直通孔的孔径为10μm-1000μm，各直通孔之间的孔距为30μm-2000μm；
至少有一层织物；
以及位于所述微孔树脂薄膜层和所述织物之间的、由胶水形成的粘合层；
其中，在所述层合物中，所述织物的克重为1-500g/m2，所述粘合层的克重在0.1g/m2以上；
其中，所述的织物为机织物和/或针织物；
其中，所述微孔树脂薄膜的材质为选自如下一种的热塑性或热固性塑料及其衍生物和混合物：聚醋酸乙烯酯及其衍生物和混合物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物和混合物、氨基树酯及其衍生物和混合物、不饱和聚酯树脂及其衍生物和混合物、环氧树脂及其衍生物和混合物、有机硅树脂及其衍生物和混合物。
2.如权利要求1所述的层合物，其中，所述织物的纤维材料为选自如下任意一组或多组的纤维材料：聚酯及其衍生物纤维、聚酰胺及其衍生物纤维、聚酰亚胺及其衍生物纤维、聚氨酯及其衍生物纤维、聚丙烯及其衍生物纤维、聚乙烯醇及其衍生物纤维、聚丙烯腈纤维及其衍生物、生物基纤维及其衍生物。
3.如权利要求1所述的层合物，其中，所述织物的纤维材料为可降解纤维。
4.如权利要求1所述的层合物，其中，所述的胶水为溶剂胶、水性胶、或者无溶剂胶。
5.如权利要求1所述的层合物，其中，所述的胶水为涂层材料。
6.如权利要求1所述的层合物，其中，所述粘合层的克重为0.8g/m2-50g/m2。
7.如权利要求1所述的层合物，其中，所述的粘合层为不连续的层状物。
8.如权利要求1所述的层合物，其中，所述的层合物是将所述微孔树脂薄膜层与织物通过所述粘合层进行贴合而形成的。
9.一种制备如权利要求1-8之一所述的微孔树脂薄膜层合物的方法，其包括如下的步骤：
(1)提供厚度为1-500μm的微孔树脂薄膜；
(2)通过针轧在微孔树脂薄膜上形成凸起形状的直通孔，其中，直通孔的孔径为10μm-1000μm，各直通孔之间的为孔距30μm-2000μm；
(3)在微孔树脂薄膜或织物上涂覆胶水层，将薄膜与织物经贴合成为层合物；
其中，所述微孔树脂薄膜的材质为选自如下一种的热塑性或热固性塑料及其衍生物和混合物：聚醋酸乙烯酯及其衍生物和混合物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物和混合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物和混合物、氨基树酯及其衍生物和混合物、不饱和聚酯树脂及其衍生物和混合物、环氧树脂及其衍生物和混合物、有机硅树脂及其衍生物和混合物。
10.如权利要求9所述的方法，其中，步骤(1)中针轧微孔树脂薄膜是在树脂材料的软化温度点下，在0.01-1MPa的压力下进行的，施压时间为0.01-6000s；步骤(3)中的胶水层为非连续性。
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