CN109971378A - 高低温贴合膜及其材料和工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高低温贴合膜及其材料和工艺，该高低温贴合膜包括PU树酯高温胶层、聚氨酯热熔胶低温层，该聚氨酯热熔胶低温层在无车缝工艺热压时熔融复合于该PU树酯高温胶层上，所述聚氨酯热熔胶低温层是由依次叠合的亲水性微孔膜层、亲水性无孔聚氨酯膜层和拒水膜层复合而成。通过在在PU树酯高温胶层底部粘合聚氨酯热熔胶低温层，使在无车缝工艺热压过程中，高低温膜相互复合，高温层主要起装饰功能，而低温层是三层透气防水复合而成，除了有粘合功能以外，还兼具防水透气性能。

Description

高低温贴合膜及其材料和工艺
技术领域
本发明涉及膜材料领域技术，尤其是指一种高低温贴合膜及其材料和工艺。
背景技术
高低温膜为时下流形的鞋材装饰材料，广泛的应用于鞋材、服装、运动用品、体育用品、水上用品等。例如：中国专利申请号为201220101394.6和201310528397.7等专利文件，均公开了将高低温膜用于鞋面外层制作的结构及方法。
其中，现有技术的高低温膜，主要包括熔点较高的高温层、熔点较低的低温层。高温层起到保护、耐磨等作用，可以为PU(英文：Polyurethane，聚氨酯)、TPU(英文：Thermoplastic polyurethanes，热塑性聚氨酯弹性体橡胶)等材料。低温层在无车缝工艺热压时熔融，使高低温膜与鞋面很好地复合，低温层可以为TPU等材料。但是，这种高低温膜的不足之处在于：现有的高低温膜多为不透气材质，直接应用于鞋材上，导致鞋内部空间空气不对流，脚上汗液无法排出，出现异味和脚部疾病。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高低温贴合膜，是由PU树酯高温胶层和聚氨酯热熔胶低温层组成，高温层主要起装饰功能，而低温层除了有粘合功能以外，还兼具防水透气性能。
本发明还提供一种高低温贴合膜的材料，用于制作具有装饰、粘合和防水透气功能的高低温贴合膜。
本发明还提供一种高低温贴合膜的工艺，用于成型具有装饰、粘合和防水透气功能的高低温贴合膜。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种高低温贴合膜，包括PU树酯高温胶层、聚氨酯热熔胶低温层，该聚氨酯热熔胶低温层在无车缝工艺热压时熔融复合于该PU树酯高温胶层上，所述聚氨酯热熔胶低温层是由依次叠合的亲水性微孔膜层、亲水性无孔聚氨酯膜层和拒水膜层复合而成。
作为一种优选方案，所述亲水性微孔膜有微细多孔结构，其孔直径为0.2-10μm，所述亲水性无孔聚氨酯膜的内外表面及本体均为均匀致密的无孔结构，于亲水性无孔聚氨酯膜中含有亲水性基团，该亲水性无孔聚氨酯膜的内表面与亲水性微孔膜相结合，该亲水性无孔聚氨酯膜的外表面与拒水涂层相结合，所述拒水涂层涂布于该亲水性无孔聚氨酯膜表面。
作为一种优选方案，所述亲水性无孔聚氨酯膜的内表面和外表面均涂复银离子膜层。
一种高低温贴合膜的材料，包括
原料A，包含有二异氰酸酯、聚二元醇和链增长剂、稳定剂、润滑剂、无机微粒；
原料B，包含有聚氨酯、尿素、DMF、丁酮；
原料C，包含有MDI、PBA、PEG、BDO、DMF及甲醇、含氟拒水剂；
原料D，PU树酯；
作为一种优选方案，乳液A中，所述二异氰酸酯是脂肪族的HMDI、IPI，或者是芳香族的TDI、MDI。
作为一种优选方案，乳液A中，所述聚二元醇为聚醚型、聚酯型或聚己内酯型。
作为一种优选方案，乳液A中，所述链增长剂有2种:①小分子二醇，与二异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯；②二胺，与二异氰酸酯反应生成脲。
一种高低温贴合膜的工艺，包括以下成型步骤
S1，乳液制备
(1)用原料A制备乳液A：将二异氰酸酯、聚二元醇加入到计量混合器，充分混合后加入链增长剂、稳定剂、润滑剂、无机微粒，在室温下静置10min，待用；
(2)用原料B制备乳液B：取聚氨酯加入到反应容器中，随后放入尿素，然后加入质量比为1∶1的丁酮和DMF中搅拌均匀后，加热至60℃，充分搅拌并冷凝回流，静置20min，然后加入DMF，待用；
(3)用原料C制备乳液C：将PEG和PBA加入反应瓶中，抽真空至1.33×103Pa，加热至110—120℃，脱水1～1.5h；降温后加入MDI的DMF溶液，于75±5℃下反应2h；降温至50～60℃后再加人BDO，于50-60℃下反应1～1.5h；最后在搅拌下以甲醇终止反应、真空脱气，备用。
S2，成膜
(1)将乳液A吹膜成型亲水性微孔膜，以此作为基膜；再乳液B涂布于亲水性微孔膜上，形成亲水性无孔聚氨酯膜，然后将乳液C涂布于亲水性无孔聚氨酯膜表面，形成拒水涂层；
(2)采用压延工艺在保护纸上成型PU树酯高温胶层；
S3，粘贴：在无车缝工艺热压时，由亲水性微孔膜层、亲水性无孔聚氨酯膜层和拒水膜层复合而成的聚氨酯热熔胶低温层熔融复合于该PU树酯高温胶层上。
作为一种优选方案，步骤S2中，具体成膜方法为
(1)将乳液A倒入到吹膜机中，通过螺杆旋转不断向前并不断被加热成熔融状态，到机头定量挤出，然后通过口膜形成管坯，借助向管内吹入空气使其连续膨胀，再有风环吹风冷却，然后经过牵引机按一定速度牵引，通过调整宽度厚度吹制成符合要求的亲水性微孔膜；
(2)涂布乳液B：将亲水性微孔膜置入涂布机，使乳液B在亲水性微孔膜上涂覆均匀，在30℃的烘箱中烘干，使亲水性无孔聚氨酯膜附着于亲水性微孔膜上；
(3)涂布乳液C：用调节好黏度的乳液C对亲水性无孔聚氨酯膜的表面涂布，随后于4℃下烘干，最后用拒水剂对表面进行后拒水处理，再通过40℃烘干。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过在在PU树酯高温胶层底部粘合聚氨酯热熔胶低温层，使在无车缝工艺热压过程中，高低温膜相互复合，高温层主要起装饰功能，而低温层是由亲水性微孔膜层、亲水性无孔聚氨酯膜层和拒水膜层复合而成，除了有粘合功能以外，还兼具防水透气性能。本发明还提供一种高低温贴合膜的材料和工艺，以制作具有装饰、粘合和防水透气功能的高低温贴合膜。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的高低温贴合膜的层状结构示意图。
附图标识说明：
10、PU树酯高温胶层 20、聚氨酯热熔胶低温层
21、亲水性微孔膜层 22、亲水性无孔聚氨酯膜层
23、拒水膜层。
具体实施方式
请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种高低温贴合膜。包括PU树酯高温胶层10、聚氨酯热熔胶低温层20，该聚氨酯热熔胶低温层20在无车缝工艺热压时熔融复合于该PU树酯高温胶层10上，所述聚氨酯热熔胶低温层20是由依次叠合的亲水性微孔膜层21、亲水性无孔聚氨酯膜层22和拒水膜层23复合而成。以这种三层结构作为聚氨酯热熔胶低温层20，实现膜的透气以及防水性能。
其中，所述亲水性微孔膜21有微细多孔结构，其孔直径为0.2-10μm，彼此相通的微孔利于分泌物的传递，调节聚氨酯软段含量和相对分子质量，可控制膜的亲水性，从而控制对分泌物的吸收。
所述亲水性无孔聚氨酯膜22的内外表面及本体均为均匀致密的无孔结构，于亲水性无孔聚氨酯膜22中含有亲水性基团，该亲水性无孔聚氨酯膜22的内表面与亲水性微孔膜21相结合，该亲水性无孔聚氨酯膜22的外表面与拒水涂层23相结合。由于亲水性无孔聚氨酯膜22完全没有微孔，外界的物质甚至如病毒也无法通过。水气在亲水性无孔聚氨酯膜22上的渗透过程可称为“主动扩散”过程。这与气球中的氦气渗出的过程类似。渗透物附着在高浓度的一边，利用存在的压力差扩散渗透到薄膜的另一边。以及，最好在所述亲水性无孔聚氨酯膜22的内表面和外表面均涂复银离子膜层，起到杀菌效果。
此种亲水性无孔聚氨酯膜22有以下优点：①具有良好透湿性，水分传输率高；②具有保护作用；③舒适性好；④柔软，手感好；⑤加工效益高；⑥具有其他TPU产品的一般性能。
所述拒水涂层23涂布于该亲水性无孔聚氨酯膜22表面，允许水蒸气透过，但不允许液态水通过，例如应用于鞋面材料可进行泡水，不会浸湿内部，同时保证鞋材内部的皮肤自由呼吸；致密的膜结构阻止细菌、病菌等微生物对鞋材内部侵害。
基于此，本发明用以下原料进行此处高低温贴合膜的生产材料，包括原料A、原料B、原料C、原料D。
其中，原料A包含有二异氰酸酯、聚二元醇和链增长剂、稳定剂、润滑剂、无机微粒。所述二异氰酸酯是脂肪族的HMDI、IPI，或者是芳香族的TDI、MDI。用脂肪族二异氰酸酯生产的聚氨酯具有更好的光稳定性，可以溶解在中性溶剂中，耐气候性好，耐磨性好芳香族二异氰酸酯则更为便宜，用它生产的聚氨酯具有更好的耐溶剂性，并具有更好的强度和恢复性。
聚二元醇与二异氰酸酯反应构成聚合物的软段部分。聚二元醇的分子量越高，则聚合物的软段越长，最终产品的柔顺性越好。聚二元醇的选择有聚醚型，聚酯型或聚己内酯型三种，聚二元醇的选择直接影响热塑性聚氨酯最终产品的耐化学品和水解性。一般地，聚酯型的二元醇具有更好的耐紫外线、氧化和化学品性，物理性能也较好；聚醚型聚二元醇具有更好的水解稳定性和低温性能；聚己内酯型综合了二者的部分优点，但过于昂贵。
链增长剂与二异氰酸酯反应构成聚合物的硬段部分,即实际的氨基甲酸酯结构。链增长剂有2种:①小分子二醇,与二异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯；②二胺,与二异氰酸酯反应生成脲。如果链增长剂的加入量较高,或链段短分子量低,则会生成更多的氨基甲酸酯链段或结晶聚合物,导致最终产品的强度和硬度较高。
所述原料B包含有聚氨酯、尿素、DMF、丁酮。
所述原料C包含有MDI、PBA、PEG、BDO、DMF及甲醇、含氟拒水剂。
所述原料D为PU树酯。
本发明利用上述原料进行高低温贴合膜的生产：包括以下工艺步骤：
S1，乳液制备
(1)用原料A制备乳液A：将二异氰酸酯、聚二元醇加入到计量混合器，充分混合后加入链增长剂、稳定剂、润滑剂、无机微粒，在室温下静置10min，待用；
(2)用原料B制备乳液B：取聚氨酯加入到反应容器中，随后放入尿素，然后加入质量比为1∶1的丁酮和DMF中搅拌均匀后，加热至60℃，充分搅拌并冷凝回流，静置20min，然后加入DMF，待用；
(3)用原料C制备乳液C：将PEG和PBA加入反应瓶中，抽真空至1.33×103Pa，加热至110—120℃，脱水1～1.5h；降温后加入MDI的DMF溶液，于75±5℃下反应2h；降温至50～60℃后再加人BDO，于50-60℃下反应1～1.5h；最后在搅拌下以甲醇终止反应、真空脱气，备用。
S2，成膜
(1)将乳液A吹膜成型亲水性微孔膜21，以此作为基膜；再乳液B涂布于亲水性微孔膜21上，形成亲水性无孔聚氨酯膜22，然后将乳液C涂布于亲水性无孔聚氨酯膜22表面，形成拒水涂层23；
(2)采用压延工艺在保护纸上成型PU树酯高温胶层10；
S3，粘贴：在无车缝工艺热压时，由亲水性微孔膜层21、亲水性无孔聚氨酯膜层22和拒水膜层23复合而成的聚氨酯热熔胶低温层20熔融复合于该PU树酯高温胶层10上。
其中，步骤S2中具体成膜方法为
(1)将乳液A倒入到吹膜机中，通过螺杆旋转不断向前并不断被加热成熔融状态，到机头定量挤出，然后通过口膜形成管坯，借助向管内吹入空气使其连续膨胀，再有风环吹风冷却，然后经过牵引机按一定速度牵引，通过调整宽度厚度吹制成符合要求的亲水性微孔膜21；
(2)涂布乳液B：将亲水性微孔膜21置入涂布机，使乳液B在亲水性微孔膜21上涂覆均匀，在30℃的烘箱中烘干，使亲水性无孔聚氨酯膜22附着于亲水性微孔膜21上；
(3)涂布乳液C：用调节好黏度的乳液C对亲水性无孔聚氨酯膜22的表面涂布，随后于4℃下烘干，最后用拒水剂对表面进行后拒水处理，再通过40℃烘干。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高低温贴合膜，其特征在于：包括PU树酯高温胶层(10)、聚氨酯热熔胶低温层(20)，该聚氨酯热熔胶低温层(20)在无车缝工艺热压时熔融复合于该PU树酯高温胶层(10)上，所述聚氨酯热熔胶低温层(20)是由依次叠合的亲水性微孔膜层(21)、亲水性无孔聚氨酯膜层(22)和拒水膜层(23)复合而成。
2.根据权利要求1所述的高低温贴合膜，其特征在于：所述亲水性微孔膜(21)有微细多孔结构，其孔直径为0.2-10μm，所述亲水性无孔聚氨酯膜(22)的内外表面及本体均为均匀致密的无孔结构，于亲水性无孔聚氨酯膜(22)中含有亲水性基团，该亲水性无孔聚氨酯膜(22)的内表面与亲水性微孔膜(21)相结合，所述拒水涂层(23)涂布于该亲水性无孔聚氨酯膜(22)外表面。
3.根据权利要求1所述的高低温贴合膜，其特征在于：所述亲水性无孔聚氨酯膜(22)的内表面和外表面均涂复银离子膜层。
4.一种高低温贴合膜的材料，其特征在于：包括
原料A，包含有二异氰酸酯、聚二元醇和链增长剂、稳定剂、润滑剂、无机微粒；
原料B，包含有聚氨酯、尿素、DMF、丁酮；
原料C，包含有MDI、PBA、PEG、BDO、DMF及甲醇、含氟拒水剂；
原料D，PU树酯。
5.根据权利要求4所述的高低温贴合膜的材料，其特征在于：乳液A中，所述二异氰酸酯是脂肪族的HMDI、IPI，或者是芳香族的TDI、MDI。
6.根据权利要求4所述的高低温贴合膜的材料，其特征在于：乳液A中，所述聚二元醇为聚醚型、聚酯型或聚己内酯型。
7.根据权利要求4所述的高低温贴合膜的材料，其特征在于：乳液A中，所述链增长剂有2种:①小分子二醇，与二异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯；②二胺，与二异氰酸酯反应生成脲。
8.一种高低温贴合膜的工艺，其特征在于：包括以下成型步骤
S1，乳液制备
(1)用原料A制备乳液A：将二异氰酸酯、聚二元醇加入到计量混合器，充分混合后加入链增长剂、稳定剂、润滑剂、无机微粒，在室温下静置10min，待用；
(2)用原料B制备乳液B：取聚氨酯加入到反应容器中，随后放入尿素，然后加入质量比为1∶1的丁酮和DMF中搅拌均匀后，加热至60℃，充分搅拌并冷凝回流，静置20min，然后加入DMF，待用；
(3)用原料C制备乳液C：将PEG和PBA加入反应瓶中，抽真空至1.33×103Pa，加热至110—120℃，脱水1～1.5h；降温后加入MDI的DMF溶液，于75±5℃下反应2h；降温至50～60℃后再加人BDO，于50-60℃下反应1～1.5h；最后在搅拌下以甲醇终止反应、真空脱气，备用。
S2，成膜
(1)将乳液A吹膜成型亲水性微孔膜(21)，以此作为基膜；再乳液B涂布于亲水性微孔膜(21)上，形成亲水性无孔聚氨酯膜(22)，然后将乳液C涂布于亲水性无孔聚氨酯膜(22)表面，形成拒水涂层(23)；
(2)采用压延工艺在保护纸上成型PU树酯高温胶层(10)；
S3，粘贴：在无车缝工艺热压时，由亲水性微孔膜层(21)、亲水性无孔聚氨酯膜层(22)和拒水膜层(23)复合而成的聚氨酯热熔胶低温层(20)熔融复合于该PU树酯高温胶层(10)上。
9.根据权利要求8所述的高低温贴合膜的工艺，其特征在于：步骤S2中，具体成膜方法为
(1)将乳液A倒入到吹膜机中，通过螺杆旋转不断向前并不断被加热成熔融状态，到机头定量挤出，然后通过口膜形成管坯，借助向管内吹入空气使其连续膨胀，再有风环吹风冷却，然后经过牵引机按一定速度牵引，通过调整宽度厚度吹制成符合要求的亲水性微孔膜(21)；
(2)涂布乳液B：将亲水性微孔膜(21)置入涂布机，使乳液B在亲水性微孔膜(21)上涂覆均匀，在30℃的烘箱中烘干，使亲水性无孔聚氨酯膜(22)附着于亲水性微孔膜(21)上；
(3)涂布乳液C：用调节好黏度的乳液C对亲水性无孔聚氨酯膜(22)的表面涂布，随后于4℃下烘干，最后用拒水剂对表面进行后拒水处理，再通过40℃烘干。
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