CN110481124A - 一种无孔透气的薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种无孔透气的薄膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无孔透气的薄膜及其应用，所述薄膜包括芯层结构，以及芯层结构上下两侧相同或不同的表层结构；所述芯层结构的材料为共聚多醚酯，所述表层结构的材料为嵌段共聚多醚酯；所述薄膜具有透气率高、耐水压优异、抗紫外、长时间使用后不变黄等特点，可用于制成低成本、透气性能良好的纺织或者鞋材复合面料，防菌、透气的医疗复合面料以及对透气性能有要求的建筑复合面料等。本发明还公开了制备所述薄膜的方法，所述方法为挤出流涎法，成本低而效率高，适用于机械化生产。

Description

一种无孔透气的薄膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体是一种无孔透气的薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
无孔透气薄膜是一种能让空气等气体透过，但却能阻隔液体的薄膜，其既易于通风、又具有柔软织物的特性，同时还因能够隔绝液体从而具备防水的特性。无孔透气薄膜是一种机能性材料，又被称作“会呼吸的薄膜”，通常应用于既要求透气又要求防水的场合。这种特殊的功能，使其具有着其它薄膜所无法替代的地位。
目前的无孔透气薄膜均为单层结构，是由亲水性树脂经单层模头挤出成型，薄膜的结构为单一结构，具有以下缺点：
1.薄膜结构单一、生产成本较高，特别是单一的薄膜表层结构，无法满足多种贴合工艺的使用；
2.单层的透气薄膜，由于其材料熔点高达220℃，而在下游的面料工艺中，其贴合温度为190～220℃，因此在这种贴合工艺中，会出现薄膜“翘边”，甚至薄膜与面料分离的情况；
3.若将面料的贴合工艺温度提高至220℃以上，在面料贴合过程中，单层透气薄膜会出现熔融、发白的情况；
4.单层透气薄膜由于采用了模量较高的聚多醚酯材料，使得制成薄膜的柔顺性差，与面料贴合后，有强烈的“塑料感”。
综上所述，我们亟需一种不仅能够透气防水，还能够提高热封、热贴合性和柔软性的无孔透气薄膜。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无孔透气的薄膜，以达到在保证透气性的同时，提高热封、热贴合性和柔软性的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：所述薄膜包括芯层结构，以及芯层结构上下两侧相同或不同的表层结构，所述相同是指表层结构的材料和厚度均相同，所述不同是指表层结构的材料、厚度中的一种或两种不同；所述芯层结构的材料为共聚多醚酯，所述表层结构的材料为嵌段共聚多醚酯。
当所述上侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯和所述下侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯的相同时，所述表层结构相同；当所述上侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯和所述下侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯的不同时，所述表层结构不同。
由于后期纺织布与所述薄膜不能直接贴合，一般会采用热熔胶进行粘结。
通过将所述薄膜设计为包括芯层结构和表层结构的三层结构，并采用低熔点的所述嵌段共聚多醚酯作为表层结构的载体树脂，可以使粘结时的熔融温度低于或者接近面料贴合温度，达到了低温贴合以防止所述薄膜熔融、发白，同时保证薄膜的热封、热贴合性能的效果。
同时，由于所述共聚多醚酯的材料的弹性模量较高，一般为110～150Mpa,材料较为“刚性”，制备的单层薄膜手感较“硬”，与面料贴合后，柔顺性较差。
通过将所述薄膜设计为三层结构，所述芯层结构采用模量较高的共聚多醚酯作为载体树脂，所述表层结构采用模量较低的嵌段共聚多醚酯作为载体树脂，降低了所述表层结构的弹性模量，从而降低了所述薄膜的弹性模量，达到了提高柔顺性的效果。
优选的，所述芯层结构与表层结构的厚度比为6～9:1～4。
优选的，所述薄膜的厚度为15～100μm。
薄膜越薄，透气率越高，同时薄膜的成本也较低。一般情况下，透气薄膜在贴合后，由于贴合工艺以及面料的选择，复合后面料的透气率通常会下降10～30％。因此，所述薄膜的厚度优选15μm、20μm和25μm。
通过上述技术方案，由于所述薄膜的热贴合性能随着表层结构的厚度提高而提高，所述薄膜的透气性随着薄膜厚度提高而降低，通过控制所述芯层结构和表层结构的厚度比例，达到了在保证透气性的同时提高所述薄膜的热封性能的效果。
优选的，按重量百分比计，所述共聚多醚酯包括80％～90％的硬段酯类树脂和10％～20％的软段醚类树脂；所述硬段酯类树脂为脂肪酯或苯甲酸酯，所述软段醚类树脂为脂肪醚。
优选的，按重量百分比计，所述嵌段共聚多醚酯包括60％～80％的硬段酯类树脂、15％～30％的软段醚类树脂和5％～10％的嵌段共聚树脂；所述硬段酯类树脂为脂肪酯或苯甲酸酯，所述软段醚类树脂为脂肪醚，所述嵌段共聚树脂为环己二醇酯或环戊醇酯。
所述硬段酯类树脂优选苯甲酸酯，因为苯甲酸酯的分子结构有刚性的苯环，使其树脂材料具备更高的模量；所述嵌段共聚树脂优选为环已二醇酯，因为环已二醇酯主链为C6，而环戊醇酯主链为C5，一般而言C6树脂的柔顺性优于C5的树脂；同时，环已二醇酯中有2个官能团的二醇酯，可赋予材料更好的柔韧性，以及提高材料的透气性能。
通过上述技术方案，将所述嵌段共聚多醚酯作为表层结构的载体树脂，利用了其中所含有的亲水功能团，与贴合面料材料间形成了更多的分子间氢键，从而达到了提高薄膜与面料的粘结性能的效果。
优选的，所述共聚多醚酯的熔点为220～230℃，所述嵌段共聚多醚酯的熔点为170～190℃。
一般而言，材料的熔点越高，表明材料需要在更高温度下熔融加工；通过限定所述共聚多醚酯和嵌段共聚多醚酯的熔点，可以保证材料在制备过程中能够熔融贴合。
优选的，所述芯层结构和表层结构采用的原料中还包括功能助剂，所述功能助剂包括抗UV剂和抗粘结剂中的一种或两种，所述功能助剂和薄膜的重量比为1:50～200。
制备一种无孔透气的薄膜的方法，所述方法包括以下步骤和条件：
将所述芯层结构采用的共聚多醚酯、上侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯和下侧的表层结构采用的嵌段多醚酯分别添加至不同的挤出机中，经三层模头挤出流涎后冷辊冷却成型，得到所述薄膜；
当上侧的表层结构和下侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯相同时，所述表层结构相同；当上侧的表层结构和下侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯不同时，所述表层结构不同；
所述挤出流涎的温度为180～250℃，所述模头的温度为180～250℃。
材料在挤出过程，其挤出流涎的温度不能太高，也不能太低。加工温度太高，材料会降解，甚至分解；加工温度太低，材料在机筒中不能熔融，无法进行挤出加工。通过将挤出流涎的温度控制在材料熔点附近，达到了在防止材料降解的同时，使材料充分熔融的效果。
优选的，所述方法还包括将所述功能助剂分别添加至不同的挤出机中。
一种无孔透气的薄膜在鞋材材料、服装材料、医疗材料和建筑材料中的应用。
本发明的有益效果是：
1.本发明的一种无孔透气的薄膜，通过将所述薄膜设计为包括芯层结构和表层结构的三层结构，并采用低熔点的所述嵌段共聚多醚酯作为表层结构的载体树脂，使得采用热熔胶贴合薄膜与纺织材料时的熔融温度低于或者接近面料贴合温度，达到了在实现低温贴合的同时保证薄膜的热封、热贴合性能的效果。
2.本发明的一种无孔透气的薄膜，通过在所述表层结构采用模量较低的嵌段共聚多醚酯作为载体树脂，降低了所述表层结构中树脂的模量，从而降低了所述薄膜的弹性模量，达到了提高柔顺性的效果。
3.本发明的一种无孔透气的薄膜，通过将所述嵌段共聚多醚酯作为表层结构的载体树脂，利用了其中所含有的亲水功能团，与贴合面料材料间形成了更多的分子间氢键，从而达到了提高薄膜与面料的粘结性能的效果。
4.本发明的制备所述薄膜的方法，采用了挤出流涎法，不仅工序少，而且机械化程度高，且机械设备的产能均较大，达到了实现高效率、低成本生产的效果。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为不同的表层结构，薄膜的厚度为20μm，宽度为500～2600mm；其中，中层的厚度为12.0μm，上层的厚度为3.0μm，下层的厚度为5.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂的熔点为220℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量为80:20；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.2％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成。上层树脂熔点为190℃，下层树脂熔点为180℃。上层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5，下层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为65:25:10；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.5％。
一种制备上述无孔透气的薄膜的方法，包括以下步骤：
S1.取上述共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.5％，抗粘结剂1.2％)添加至1号挤出机，取上层嵌段共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.4％，抗粘结剂0.5％)添加至2号挤出机，取下层嵌段共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.4％，抗粘结剂0.5％)添加至3号挤出机；
S2.在挤出温度为250℃，模头温度为240℃的条件下，经三层模头挤出流涎后冷辊冷却成型，制得膜厚为20μm，膜宽为500～2600mm的薄膜，薄膜的表层结构不同。
实施例2
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为相同的表层结构，薄膜的厚度为30μm，宽度为500～2800mm；其中，中层的厚度为22.0μm，上层和下层的厚度为4.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为220℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为80:20；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.5％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，树脂熔点为170℃，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为60:30:10；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.4％。
一种制备上述无孔透气的薄膜的方法，包括以下步骤：
S1.取上述共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.4％，抗粘结剂1.5％)添加至1号挤出机，取嵌段共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.5％，抗粘结剂0.4％)添加至2号挤出机和3号挤出机；
S2.在挤出温度为240℃，模头温度为230℃的条件下，经三层模头挤出流涎后冷辊冷却成型，制得膜厚为30μm，膜宽为500～2800mm的薄膜，薄膜的表层结构相同。
实施例3
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为不同的表层结构，薄膜的厚度为30μm，宽度为500～2800mm；其中，中层的厚度为20.0μm，上层的厚度为4.0μm，下层的厚度为6.0μm。
一种无孔透气的薄膜，薄膜为呈“A/B/C”形的三层结构，薄膜的厚度为30μm，宽度为500～2800mm；其中，“B”层为厚度为20.0μm的芯层结构，“A”层为厚度为4.0μm的表层结构，“C”层为厚度为6.0μm的表层结构.
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为230℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为85:15；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.3％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.5％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成。上层树脂熔点为190℃，下层树脂熔点为180℃。上层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5，下层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为65:25:10；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环戊醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂；上层中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.3％；下层中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.5％。
一种制备上述无孔透气的薄膜的方法，包括以下步骤：
S1.取上述共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.3％，抗粘结剂1.5％)添加至1号挤出机，取上层嵌段共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.5％，抗粘结剂0.3％)添加至2号挤出机，取下层嵌段共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.4％，抗粘结剂0.5％)添加至3号挤出机；
S2.在挤出温度为250℃，模头温度为240℃的条件下，经三层模头挤出流涎后冷辊冷却成型，制得膜厚为30μm，膜宽为500～2800mm的薄膜，薄膜的表层结构不同。
实施例4
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为相同的表层结构，薄膜的厚度为15μm，宽度为500～1800mm；其中，中层的厚度为10.0μm，上层和下层的厚度为2.5μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为230℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为85:15；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.2％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，树脂熔点为190℃，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.5％。
一种制备上述无孔透气的薄膜的方法，包括以下步骤：
S1.取上述共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.5％，抗粘结剂1.2％)添加至1号挤出机，取嵌段共聚多醚酯和功能助剂(抗UV剂0.5％，抗粘结剂0.5％)添加至2号挤出机和3号挤出机；
S2.在挤出温度为240℃，模头温度为230℃的条件下，经三层模头挤出流涎后冷辊冷却成型，制得膜厚为15μm，膜宽为500～1800mm的薄膜，薄膜的表层结构相同。
实施例5
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为不同的表层结构，薄膜的厚度为15μm，宽度为500～1800mm；其中，中层的厚度为9.0μm，上层的厚度为2.0μm，下层的厚度为4.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为230℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为85:15；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.3％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.5％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成。上层树脂熔点为190℃，下层树脂熔点为180℃。上层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5，下层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为65:25:10；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.3％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.4％。
实施例6
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为相同的表层结构，薄膜的厚度为30μm，宽度为500～2400mm；其中，中层的厚度为25.0μm，上层和下层的厚度为2.5μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为230℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为85:15；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.5％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，树脂熔点为190℃，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环戊醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.5％。
实施例7
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为不同的表层结构，薄膜的厚度为30μm，宽度为500～2400mm；其中，中层的厚度为24.0μm，上层的厚度为2.5μm，下层的厚度为3.5μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为230℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为85:15；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.3％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.0％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，树脂熔点为180℃，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成。上层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为65:25:10，下层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为65:25:10；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.4％。
实施例8
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为相同的表层结构，薄膜的厚度为40μm，宽度为500～2000mm；其中，中层的厚度为30.0μm，上层和下层的厚度为5.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为220℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为90:10；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.3％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.2％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，树脂熔点为180℃，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为65:25:10；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.5％。
实施例9
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为相同的表层结构，薄膜的厚度为50μm，宽度为500～1600mm；其中，中层的厚度为44.0μm，上层和下层的厚度为3.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为220℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为85:15；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.8％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，树脂熔点为170℃，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为60:30:10；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环戊醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.3％。
实施例10
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为不同的表层结构，薄膜的厚度为60μm，宽度为500～2800mm；其中，中层的厚度为52.0μm，上层的厚度为3.0μm，下层的厚度为5.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为220℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为80:20；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.8％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成。上层树脂熔点为190℃，下层树脂熔点为170℃。上层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5，下层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为60:30:10；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.5％。
实施例11
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为不同的表层结构，薄膜的厚度为80μm，宽度为500～2600mm；其中，中层的厚度为70.0μm，上层的厚度为4.0μm，下层的厚度为6.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为220℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为80:20；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.5％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成。上层树脂熔点为190℃，下层树脂熔点为170℃。上层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5，下层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为60:30:10；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环己二醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.4％。
实施例12
一种无孔透气的薄膜，包括上层、中层和下层，中层为芯层结构，上层和下层为不同的表层结构，薄膜的厚度为100μm，宽度为500～2600mm；其中，中层的厚度为90.0μm，上层的厚度为3.0μm，下层的厚度为7.0μm。
芯层结构采用的载体树脂为共聚多醚酯，树脂熔点为220℃，共聚多醚酯由硬段酯类树脂和软段醚类树脂组成，硬段酯类树脂和软段醚类树脂的重量比为80:20；其中，硬段酯类树脂为苯甲酸酯，软段醚类树脂为脂肪醚。芯层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.4％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的1.5％。
表层结构采用的载体树脂为嵌段共聚多醚酯，嵌段共聚多醚酯由硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂组成。上层树脂熔点为190℃，下层树脂熔点为170℃。上层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为70:25:5，下层的嵌段共聚多醚酯中，硬段酯类树脂、软段醚类树脂和嵌段共聚树脂的重量比为60:30:10；其中，硬段酯类树脂为脂肪酯，软段醚类树脂为脂肪醚，嵌段共聚树脂为环戊醇酯。表层结构中还添加有包括抗UV剂和抗粘结剂的功能助剂，其中，抗UV剂的重量占薄膜重量的0.5％，抗粘结剂的重量占薄膜重量的0.4％。
试验效果
1.为了验证本发明的无孔透气的薄膜的性能，对其进行了检测。试验将无孔透气薄膜在温度为23℃，湿度为50％的环境下静止24小时后，按如下测试方法，制备薄膜测试样品，并测试产品性能：
-透湿率，采用济南兰光W3/060水蒸气渗透仪，按ASTM E96BW-2002中倒杯法制备测试薄膜样品，在温度为23℃，相对湿度为50％，气体流动速率为0.02～0.3m/s的测试环境下，测试24小时后，评价产品的湿气透过率，测试结果的单位为g/m2/24h。
-静水压，采用北京卓川H1.3-YG825静水压测试试仪，按GB/T 4744-2013中测试要求，制备测试薄膜样品，水压上升速率为：60Kpa/min，测试产品的抗静水压性能。
-热贴合性能，采用赛成HST-H3热测试仪，按GB/T 12026-2000中的测试要求，制备测试薄膜样品，热封温度为200℃，热封时间为1s，热封压力为1.8x10Pa，测试产品的热粘合性能。
-柔顺性，采用济南兰光I-strentek1510拉伸测试仪，按GB/T 1040.3-2006中测试要求，制备5型薄膜拉伸样品，拉伸速率为：100mm/min，测试产品的弹性模量。薄膜的柔顺性，可通过材料的弹性模量表征。一般而言，材料的模量越高，薄膜越“刚性”，反之薄膜越“柔顺”。
测试结果如下表所示：
由上表得出的数据可知，本发明的一种无孔透气的薄膜，透湿率高，抗静水压能力优异，有良好的热粘合性能，同时薄膜的弹性模量低，可赋予复合面料良好的柔顺性。
2.为了验证含有本发明的薄膜的复合面料的防水透气性能，进行了验证试验。试验采用15D针织布分别与实施例1～3、实施例6、实施例8、实施例10中的薄膜在贴合机中复合，贴合温度为200℃，制备了单层复合面料，并对面料产品的透气、防水性能进行测试，测试结果如下表所示：
由上表得出的数据可知，本发明的一种无孔透气的薄膜具有良好的透气、防水功能，即使在贴合针织布面料后，仍能保持较高的透湿率和抗静水压值。
3.为了验证本发明的一种无孔透气的薄膜在与纺织布实现低温贴合的同时，提高热封、热贴合性和柔软性的效果，进行了对比试验。
试验分为对照组A、对照组B和实验组，其薄膜厚度都限定为20um，其中，对照组A采用单层的共聚多醚酯透气薄膜，在220℃的条件下与15D针织布进行贴合；对照组B采用单层的共聚多醚酯透气薄膜，在190℃的条件下与15D针织布进行贴合；实验组采用实施例1中的薄膜，在190℃的条件下与15D针织布进行贴合。每组实验进行3次，并对所得复合面料的透气性、柔顺性、热封性能进行检测，结果如下表所示：
由上表的数据可知，实验组相比于对照组A和对照组B，在透湿气率无明显差距，处于对照组A和对照组B之间的情况下，其热封强度相对于对照组A和对照组B显著提高，薄膜模量明显降低，并且无熔融、发白和翘边情况出现。
综上所述，本发明的一种无孔透气的薄膜，在保证透气性的同时，达到了显著提高热封、热贴合性和柔软性的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无孔透气的薄膜，其特征在于：所述薄膜包括芯层结构，以及芯层结构上下两侧相同或不同的表层结构；所述芯层结构的材料为共聚多醚酯，所述表层结构的材料为嵌段共聚多醚酯。
2.根据权利要求1所述的一种无孔透气的薄膜，其特征在于：所述芯层结构与表层结构的厚度比为6～9:1～4。
3.根据权利要求2所述的一种无孔透气的薄膜，其特征在于：所述薄膜的厚度为15～100μm。
4.根据权利要求1所述的一种无孔透气的薄膜，其特征在于：按重量百分比计，所述共聚多醚酯包括80％～90％的硬段酯类树脂和10％～20％的软段醚类树脂；所述硬段酯类树脂为脂肪酯或苯甲酸酯，所述软段醚类树脂为脂肪醚。
5.根据权利要求1所述的一种无孔透气的薄膜，其特征在于：按重量百分比计，所述嵌段共聚多醚酯包括60％～80％的硬段酯类树脂、15％～30％的软段醚类树脂和5％～10％的嵌段共聚树脂；所述硬段酯类树脂为脂肪酯或苯甲酸酯，所述软段醚类树脂为脂肪醚，所述嵌段共聚树脂为环己二醇酯或环戊醇酯。
6.根据权利要求1所述的一种无孔透气的薄膜，其特征在于：所述共聚多醚酯的熔点为220～230℃，所述嵌段共聚多醚酯的熔点为170～190℃。
7.根据权利要求1所述的一种无孔透气的薄膜，其特征在于：所述芯层结构和表层结构采用的原料中还包括功能助剂，所述功能助剂包括抗UV剂和抗粘结剂中的一种或两种，所述功能助剂和薄膜的重量比为1:50～200。
8.制备如权利要求1所述的一种无孔透气的薄膜的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤和条件：
将所述芯层结构采用的共聚多醚酯、上侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯和下侧的表层结构采用的嵌段多醚酯分别添加至不同的挤出机中，经三层模头挤出流涎后冷辊冷却成型，得到所述薄膜；
当上侧的表层结构和下侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯相同时，所述表层结构相同；当上侧的表层结构和下侧的表层结构采用的嵌段共聚多醚酯不同时，所述表层结构不同；
所述挤出流涎的温度为180～250℃，所述模头的温度为180～250℃。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述方法还包括将所述功能助剂分别添加至不同的挤出机中。
10.根据权利要求1～7任意一项所述的一种无孔透气的薄膜在鞋材材料、服装材料、医疗材料和建筑材料中的应用。
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