CN114752313A - 一种防水贴条及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水贴条及其制备方法和应用，属于防水材料技术领域。所述防水贴条为四层结构，所述四层结构依次为表面处理层、E‑PTFE阻隔膜层、表面处理层、热熔胶层；本发明通过对E‑PTFE阻隔膜层表面处理并复合热熔胶层，得到耐温高、受热不收缩变形、粘接性能良好的防水贴条；整体上，本发明防水贴条具有柔软、耐温、耐水洗特性；对两层防风、防水服的涂层有较好的粘接，对于压带轻薄面料和直涂面料压痕非常小，压带外观和面料基本融合、轻压痕，即本发明防水贴条功能和外观完美结合，明显提高防风、防水服装的美观性和时尚性；且本发明提供的防水贴条的制备方法简单、操作便利，有利于实际生产。

Description

一种防水贴条及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于防水材料领域，具体涉及一种防水贴条及其制备方法和应用。
背景技术
户外运动的兴起使得具有防风、透气、透湿、保暖功能的防风、防水服装受到人们的青睐。在现有防风、防水服的制造通常有两种方式：一种是将防风、防水服的面料过缝纫机或类似的缝纫设备缝合在一起而制成，不压胶条，这类服装防风、防水效果不好，长时间在风雨环境中容易出现漏风、漏水问题；第二种方式就是在第一种方式的缝线骨位上压防水贴条，与第一种方式相比压防水贴条能达到更好的防风、防水、保温的效果。但现有复合防水贴条结构通常是阻隔膜+粘接层。其中，阻隔膜主要有PU、TPU和PVC三类，粘接层通常是TPU热熔胶和橡胶且能对两层防水面料PU、亲水PU、PVC、PA、PTFE、TPE涂层有较好的粘接效果，使衣服达到防风、防水、保温的功能。现有复合防水贴条在水洗后会出现复合防水贴条大部分面料明显起拱、起骨，出现明显复合防水贴条压痕，其中轻薄面料和直涂面料尤为明显，严重影响服装的美观性和时尚性，给消费者带来较差的服装穿着体验，从而影响服装企业产品的销售业绩。
因此，开发一种柔软、耐温、耐水洗，对两层防风、防水服的涂层有较好的粘接效果；压带轻薄面料和直涂面料压痕非常小，压带外观和面料基本融合、无痕；把产品功能和外观完美结合，明显提高防风、防水服装的美观性和时尚性的防水贴条为急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种防水贴条及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种防水贴条，所述防水贴条为四层结构，所述四层结构依次为表面处理层、E-PTFE阻隔膜层、表面处理层、热熔胶层。
本发明通过对E-PTFE阻隔膜层进行处理，在其两面覆盖表面处理层，同时再在其中一面表面处理层上设置热熔胶层，一方面设置的热熔胶层具有粘接性能优异的特点，通过在热熔胶层和E-PTFE阻隔膜层设置表面处理层，能够使得热熔层通过表面处理层进行渗透进而与E-PTFE阻隔膜层连接，从而使得防水贴条作为一个整体具备粘接性能优异的特点；一方面，通过对E-PTFE阻隔膜层的两面进行表面处理层贴合处理，使得处理后的防水贴条不再具有热收缩特性从而能够显著降低水洗或受热后的起拱率和压痕，且在应用过程中如压带轻薄面料和直涂面料几乎无压痕，从而使得压带外观和面料基本融合；另一方面，通过对E-PTFE阻隔膜层的两面进行表面处理层贴合处理再对其进行热熔胶复合，得到的防水贴条柔软、耐温、耐水洗，对两层防风、防水服的涂层具有优异的粘接性能。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述表面处理层的克重为6-30g/m2。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述表面处理层的克重为6-20g/m2。
当表面处理层的克重为6-30g/m2时，尤其是当表面处理层的克重为6-20g/m2时，一方面能够保证表面处理层能够充分的贴合E-PTFE阻隔膜层，另一方面也能够保证在后续引入热熔胶层时，形成的热熔胶层能够成功的通过表面处理层进行渗透，从而对E-PTFE阻隔膜层、表面处理层和热熔胶层三者之间形成紧密的联系，从而提升防水贴条整体的粘接性能和耐温、耐水洗性能。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述E-PTFE阻隔膜层的克重为15-50g/m2，E-PTFE阻隔膜层的厚度为0.03-0.08mm。
E-PTFE阻隔膜层是采用E-PTFE阻隔膜作为原料形成的层状结构，所述E-PTFE阻隔膜的断裂强度大于18N/mm2，耐温大于280℃以上，耐水压大于5000mmH2O；进一步优选E-PTFE阻隔膜层的克重和厚度分别在15-30g/m2、0.03-0.05mm范围内，能够使得制备得到的防水贴条具有优异的防水、防风性能，同时也能够保证其具有优异的粘接性能和受热不易变形的特点。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述热熔胶层的厚度为0.03-0.2mm。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述热熔胶层的厚度为0.03-0.1mm。
热熔胶层的厚度在上述范围内时，一方面能够保证有足够的热熔胶能够与表面处理层发生充分的粘接关联，从而使得四层结构形成一个整体具备优异的粘接性能，另一方面，能够避免热熔胶层过厚时导致在过厚的热熔胶之间形成间断，在后续应用时降低的防水贴条的防水、防风性能。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述表面处理层包括如下重量份的制备原料：二液型聚氨酯树脂60-90份、二液型聚酯树脂10-30份、架桥剂5-20份、偶联剂0.2-2份、稀释剂20-50份。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述二液型聚氨酯树脂包括聚己内酯型聚氨酯树脂、聚酯型聚氨酯树脂、聚醚型聚氨酯树脂、聚醚聚酯型聚氨酯树脂中的至少一种。
当二液型聚氨酯树脂优选为以上成分时，能够提高表面处理层的渗透能力，并且能够使得防水贴条作为一个整体具备柔软的特性，且提升其耐水洗、耐温性能。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述二液型聚氨酯树脂的固含量为35-65％，粘度为20000-100000mPa.s；优选地，粘度为40000-80000mPa.s。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述二液型聚酯树脂的固含量为40-55％，粘度为4000-15000mPa.s；优选地，粘度为4000-10000mPa.s。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述架桥剂为异氰酸酯，所述异氰酸酯包括芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯中的至少一种；所述异氰酸酯中活性氰酸基(-NCO-)的含量为10-25％，所述异氰酸酯的粘度为1000-6000mPa.s；优选地，活性氰酸基(-NCO-)的含量为10-20％。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述偶联剂包括γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)、乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)、氨基硅烷齐聚物(6652)、环氧硅烷齐聚物(6654F8)中的至少一种。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)、氨基硅烷齐聚物(6652)、环氧硅烷齐聚物(6654F8)中的至少一种。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述热熔胶层包括如下重量份的制备原料：聚氨酯热熔胶50-80份、聚酯热熔胶10-30份、聚碳化二亚胺0.5-3份、偶联剂0.5-5份、抗氧剂0.1-1份。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述聚氨酯热熔胶为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述聚氨酯热熔胶包括聚酯型聚氨酯、聚已内酯型聚氨酯、聚碳酸酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯、共聚醚型聚氨酯中的至少一种。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述聚氨酯热熔胶包括聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯中的任意一种。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述聚氨酯热熔胶质量流动速率为3-30g/10min，熔体粘度为4000-25000mPa.s；优选地，质量流动速率为8-20g/10min，熔体粘度为6000-15000mPa.s。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述聚酯热熔胶为聚醚砜树脂。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述聚酯热熔胶的质量流动速率为10-30g/10min，熔体粘度为5000-30000mPa.s；优选地，质量流动速率为10-18g/10min，熔体粘度为6000-18000mPa.s。
作为本发明所述防水贴条的优选实施方式，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂215、抗氧剂TPP中的至少一种。
另外，本发明还提供了一种所述防水贴条的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将表面处理层的制备原料按重量份混合均匀、抽真空后，湿贴合E-PTFE阻隔膜的一面后烘干、熟化，接着湿贴合E-PTFE阻隔膜的另一面后烘干、熟化，得双面覆盖表面处理层的E-PTFE阻隔膜材料；
(2)将热熔胶层的制备原料按重量份混合均匀后，通过挤出热复合在双面覆盖表面处理层的E-PTFE阻隔膜材料的一面上，静置，得所述防水贴条。
作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，湿贴合是先通过将混合均匀后抽真空的表面处理层的制备原料在胶水槽中通过辊转印到离型纸上，再湿贴合阻隔膜。
作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，烘干的温度为100-150℃，烘干的时间为5-15min。
作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，熟化的温度为50±5℃，熟化的时间为24±1h。
作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，熟化后还包括冷却、分离离型纸的步骤。
作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，挤出的模头温度为145-170℃、滤网温度为160-180℃、挤出机温度为150-180℃。
作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，热复合后，还包括同步在热熔胶面上复合哑光离型膜。
作为本发明所述制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，静置的时间为72±2h；静置后还包括分离哑光离型膜、剪切的步骤。
另外，本发明还提供了一种防水贴条在制作防风、防水用品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过对E-PTFE阻隔膜层表面处理，得到耐温高、受热不收缩、受热不变形、与热熔胶粘接良好的防水贴条；
(2)本发明将E-PTFE阻隔膜表面处理后使得处理后的贴条收缩率小、粘接优、耐水洗，且能达到常规复合防水贴条没法做到的压胶低压痕效果；
(3)本发明防水贴条具有柔软、耐温、耐水洗特性；对两层防风、防水服的涂层有较好的粘接，对于压带轻薄面料和直涂面料压痕非常小，压带外观和面料基本融合、轻压痕；
(4)本发明防水贴条功能和外观完美结合，明显提高防风、防水服装的美观性和时尚性。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例和对比例对本发明作进一步说明。本发明实施例中所述实验方法如无特殊说明，均为常规方法；如无特殊说明，所述试剂和材料，均可从商业途径获得。
本发明实施例和对比例中采用的原材料信息下表1所示：
表1原材料信息
Figure BDA0003641106760000061
Figure BDA0003641106760000071
实施例1
本发明实施例防水贴条的结构由上到下依次包括表面处理层、E-PTFE阻隔膜层、表面处理层和热熔胶层；表面处理层的克重为10g/m2；E-PTFE阻隔膜层的克重为18g/m2、厚度为0.03mm；热熔胶层的厚度为0.05mm；
表面处理层包括如下重量份的制备原料：聚酯型聚氨酯树脂(固含量65％、粘度45000mPa·s)40份、聚已内酯型聚氨酯树脂(固含量45％、粘度40000mPa·s)50份、二液型聚酯树脂(固含量40％、粘度8000mPa·s)15份、脂肪族异氰酸酯(-NCO含量20％、粘度1500mPa·s)10份、偶联剂(6654F8)0.5份、偶联剂(A-171)0.5份、稀释剂40份。
热熔胶粘接层包括如下重量份的制备原料：聚酯型聚氨酯(熔体质量流动速率为10g/10min，熔体粘度为13000mPa·s)60份、聚醚型聚氨酯(熔体质量流动速率为15g/10min，熔体粘度为10000mPa·s)30份、聚酯热熔胶(熔体质量流动速率为12g/10min，熔体粘度为8000mPa·s)15份、聚碳化二亚胺0.8份、偶联剂(6654F8)0.5份、偶联剂(A-171)0.5份、抗氧剂(1010)0.8份。
防水贴条的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取表面处理层的制备原料混合均匀后经抽真空处理得到表面处理层浆料；
(2)将表面处理层在胶水槽中通过辊转印到离型纸上，再湿贴合E-PTFE阻隔膜，接着进入烘道，于120℃温度下8min烘干；再在50℃烘箱熟化24h，冷却后分离型纸得到单面表面处理后的阻隔膜；
(3)重复步骤(2)处理阻隔膜未经表面处理的另一面，得到双面表面处理后的阻隔膜；
(4)将热熔胶组份高速分散均匀，通过流延机挤出，热复合在E-PTFE阻隔膜的单面上，热熔胶面同步复合哑光离型膜，放置72h，分离哑光离型膜，剪切机分切开条，得到防水贴条；其中流延机的温度设置为：挤出机温度为160℃；滤网温度为160℃；模头温度为155℃，转速设定为220rpm。
实施例2
本发明实施例防水贴条的结构由上到下依次包括表面处理层、E-PTFE阻隔膜层、表面处理层和热熔胶层；表面处理层的克重为12g/m2；E-PTFE阻隔膜层的克重为25g/m2、厚度为0.05mm；热熔胶层的厚度为0.05mm；
表面处理层包括如下重量份的制备原料：聚酯型聚氨酯树脂(固含量50％、粘度60000mPa·s)80份、二液型聚酯树脂(固含量45％、粘度50000mPa·s)10份、芳香族异氰酸酯(-NCO含量13％、粘度1800mPa·s)8份、偶联剂(6654F8)0.5份、稀释剂50份；
热熔胶粘接层包括如下重量份的制备原料：聚酯型聚氨酯(熔体质量流动速率为10g/10分钟，熔体粘度为13000mPa·s)80份、聚酯热熔胶(熔体质量流动速率为8g/10分钟，熔体粘度为9000mPa·s)10份、聚碳化二亚胺0.7份、偶联剂(6654F8)0.5份、抗氧剂(1076)0.5份；
防水贴条的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取表面处理层的制备原料混合均匀后经抽真空处理得到表面处理层浆料；
(2)将表面处理层在胶水槽中通过辊转印到离型纸上，再湿贴合E-PTFE阻隔膜，进入烘道，于125℃温度下8min烘干；再在50℃烘箱熟化24h，冷却后分离型纸得到单面表面处理后的阻隔膜；
(3)重复步骤(2)处理阻隔膜未经表面处理的另一面，得到双面表面处理后的阻隔膜；
(4)将热熔胶组份高速分散均匀，通过流延机挤出，热复合在E-PTFE阻隔膜的单面上，热熔胶面同步复合哑光离型膜，放置72h，分离哑光离型膜，剪切机分切开条，得到防水贴条；其中流延机的温度设置为：挤出机温度为155℃；滤网温度为160℃；模头温度为155℃，转速设定为220rpm。
实施例3
本实施例与实施例1的唯一区别在于表面处理层的克重为20g/m2。
实施例4
本实施例与实施例1的唯一区别在于E-PTFE阻隔膜层的克重为30g/m2。
实施例5
本实施例与实施例1的唯一区别在于热熔胶层的厚度为0.1mm。
实施例6
本实施例与实施例1的唯一区别在于将表面处理层中的原料聚已内酯型聚氨酯树脂用聚醚型聚氨酯树脂(固含量35％、粘度60000mPa·s)替代。
实施例7
本实施例与实施例1的唯一区别在于将表面处理层中的原料聚已内酯型聚氨酯树脂用聚酯型聚氨酯树脂(固含量50％、粘度42000mPa·s)替代。
实施例8
本实施例与实施例1的唯一区别在于将热熔胶层中的原料聚酯型聚氨酯用聚己内酯型聚氨酯树脂(熔体质量流动速率为10g/10min，熔体粘度为13000mPa·s)替代。
对比例1
本对比例与实施例1的唯一区别在于热熔胶层的厚度为0.5mm。
对比例2
本对比例与实施例1的唯一区别在于E-PTFE阻隔膜层的厚度为0.12mm。
对比例3
本对比例与实施例1的唯一区别在于表面处理层包括如下重量份的制备原料：聚酯型聚氨酯树脂(固含量65％、粘度45000mPa·s)50份、聚已内酯型聚氨酯树脂(固含量45％、粘度40000mPa·s)60份、二液型聚酯树脂(固含量40％、粘度8000mPa·s)8份、脂肪族异氰酸酯(-NCO含量20％、粘度1500mPa·s)10份、偶联剂(6654F8)0.5份、偶联剂(A-171)0.5份、稀释剂40份。
对比例4
本对比例与实施例1的唯一区别在于热熔胶粘接层包括如下重量份的制备原料：聚酯型聚氨酯(熔体质量流动速率为10g/10min，熔体粘度为13000mPa·s)90份、聚醚型聚氨酯(熔体质量流动速率为15g/10min，熔体粘度为10000mPa·s)50份、聚酯热熔胶(熔体质量流动速率为12g/10min，熔体粘度为8000mPa·s)6份、聚碳化二亚胺0.8份、偶联剂(6654F8)0.5份、偶联剂(A-171)0.5份、抗氧剂(1010)0.8份。
效果例
对本发明实施例1-8和对比例1-4的防水贴条进行综合性能测试，具体的测试方法是将实施例1-8和对比例1-4的防水贴条用热风机在温度500℃、压力0.1mPa、风量0.07mPa、速度8m/min压带两层防水面料十字骨位和不缝线一字位，冷却120min后按照以下测试标准进行测试：
(1)耐水洗性防水测试(十字骨位)：水洗按照ISO 6330要求，在40℃洗衣机中水洗20次，每次60分钟，静水压按照ISO811要求测试4000mmH2O/2min。
(2)压胶压痕评价(十字骨位)：目测(水洗按照ISO 6330要求，在40℃洗衣机中水洗20次，每次60分钟)。
(3)压胶起拱率测试：100％-压胶复合防水贴条起拱宽幅/复合防水贴条宽幅*100％(水洗按照ISO 6330要求，在40℃洗衣机中水洗20次，每次60分钟，测试水洗前后)，验证不缝线一字位。
实施例1-8和对比例1-4的防水贴条的综合性能测试结果如下表1所示：其中，面料防水层类型中，类型1表示直涂面料(0.2mm)，类型2表示直涂面料(0.3mm)，类型3表示贴合面料(0.25mm)；市售产品型号为TY004；
表1：实施例1-8、对比例1-4和市售产品的防水贴条的综合性能测试结果
Figure BDA0003641106760000111
Figure BDA0003641106760000121
上述结果表明，采用本发明的技术方案得到的防水贴条，柔软、耐温、耐水洗，对两层防风、防水服的涂层有较好的粘接，压带轻薄面料和直涂面料压痕非常小，压带外观和面料基本融合、轻压痕；从实施例1和对比例1中可以看出，当热熔胶层的厚度过厚时，压带不防水，水洗前起拱明显，水洗后压痕明显，且水洗前后的起拱率约为实施例1中相关数值的10倍；从实施例1和对比例2中可以看出，当E-PTFE阻隔膜层的厚度过厚时，压带不防水，水洗前起拱明显，水洗后压痕明显，且水洗前后的起拱率约为实施例1中相关数值的3倍；从实施例1和对比例3中可以看出，当表面处理层的添加组分的含量不在本发明给出的范围内时，得到的压带水洗前后的平整性略有降低，且水洗前后的压胶起拱率呈现出上升的趋势；从实施例1和对比例4中可以看出，当热熔胶层的添加组分的含量不在本发明给出的范围内时，和表面处理层的组分含量不在给出的范围内一样，得到的压带水洗前后的平整性也略有降低，且水洗前后的压胶起拱率也呈现出上升的趋势。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种防水贴条，其特征在于，所述防水贴条为四层结构，所述四层结构依次为表面处理层、E-PTFE阻隔膜层、表面处理层、热熔胶层。
2.根据权利要求1所述防水贴条，其特征在于，所述表面处理层的克重为6-30g/m2；所述E-PTFE阻隔膜层的克重为15-50g/m2，E-PTFE阻隔膜层的厚度为0.03-0.08mm；所述热熔胶层的厚度为0.03-0.2mm。
3.根据权利要求1所述防水贴条，其特征在于，所述表面处理层包括如下重量份的制备原料：二液型聚氨酯树脂60-90份、二液型聚酯树脂10-30份、架桥剂5-20份、偶联剂0.2-2份、稀释剂20-50份。
4.根据权利要求3所述防水贴条，其特征在于，所述二液型聚氨酯树脂包括聚己内酯型聚氨酯树脂、聚酯型聚氨酯树脂、聚醚型聚氨酯树脂、聚醚聚酯型聚氨酯树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述防水贴条，其特征在于，所述热熔胶层包括如下重量份的制备原料：聚氨酯热熔胶50-80份、聚酯热熔胶10-30份、聚碳化二亚胺0.5-3份、偶联剂0.5-5份、抗氧剂0.1-1份。
6.根据权利要求5所述防水贴条，其特征在于，所述聚氨酯热熔胶为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
7.根据权利要求6所述防水贴条，其特征在于，所述聚氨酯热熔胶包括聚酯型聚氨酯、聚已内酯型聚氨酯、聚碳酸酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯、共聚醚型聚氨酯中的至少一种。
8.如权利要求1-7任一项所述防水贴条的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将表面处理层的制备原料按重量份混合均匀、抽真空后，湿贴合E-PTFE阻隔膜的一面后烘干、熟化，接着湿贴合E-PTFE阻隔膜的另一面后烘干、熟化，得双面覆盖表面处理层的E-PTFE阻隔膜材料；
(2)将热熔胶层的制备原料按重量份混合均匀后，通过挤出热复合在双面覆盖表面处理层的E-PTFE阻隔膜材料的一面上，静置，得所述防水贴条。
9.如权利要求1-7任一项所述防水贴条在制作防风、防水用品中的应用。
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