[发明专利]多层透气膜

说明书

发明领域

本发明涉及一种透气多层膜，该透气多层膜具有：至少一个含有透气树脂(如具有聚醚嵌段的嵌段共聚物)的层、以及含有软性物质(诸如聚烯烃类)(Tg<0℃的一个层。该膜选择性地可渗透水蒸汽但不可渗透水。该膜可以粘结到一个织造或非织造衬底上以生产一种透气织物。

发明的背景

透气聚合物膜具有防水的能力，但水蒸汽是可渗透的。此种特性使得这些膜在房屋包层(house wrap)的应用中是有用的，并且对于透气防护服而言也是有用的，如用于运动用途、医疗用途、军事用途、鞋、以及防护性寝具。这些膜可以涂敷到织造和非织造材料上用于永久使用或一次性使用。

可以使用聚醚-嵌段-聚酰胺(PEBA)以及聚醚酯酰胺来生产透气单层膜，如在US5,800,928、US5,869,414、以及US2004／0029467中所描述的。不幸的是，PEBA聚合物具有很差的粘合特性。为了改进粘附，将一定量基于聚烯烃的聚合物与PEBA共混以形成一种膜，该膜可以通过使用粘合剂、或通过加热层合而粘结到一种织造或非织造的材料上。这些膜应具有良好的可拉性和柔性，并很容易被挤出。本领域中的这些膜是该嵌段共聚物与可任选官能化的乙烯／(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物的共混物。除了改进粘附之外，乙烯／(甲基)丙烯酸烷基酯改进了膜的可加工性和外观。用较便宜的聚烯烃稀释较昂贵的PEBA还降低了成本。加入聚烯烃的负面是它降低了该膜的透气性，因此为了取得最佳的最终性能，PEBA与聚烯烃的这些共混物必须恰当地平衡。

在EP1,650,022中描述了一种多层家用毯，该多层房屋包层具有粘结到一个湿度控制层、一个乙烯乙酸乙烯酯的结系层、以及一个共聚醚酯层上的非织造层。

US2010／0003486描述了耐DEET的PEBA膜，以及用它通过层压或粘附制成的物品。亲水性聚醚嵌段被认为提供了透气性，而聚酰胺嵌段提供了防水特性。具有多个不同比例聚醚嵌段与聚酰胺嵌段的两种或更多种不同的PEBA共聚物可以共混来优化其透气性和耐水特性。

结合了PEBA与乙烯／(甲基)丙烯酸烷基酯的用于房屋包层应用的单层膜，总体上结合了约30wt％的两种不同PEBA共聚物的熔合物(alloy)(具有多个不同比例的PE与PA嵌段)、连同约70％的乙烯／(甲基)丙烯酸烷基酯。不幸的是，高度透气的PEBA(高聚醚嵌段)缺乏良好的可加工性，并且必须与一种不太透气的但更适合加工的、具有较高聚酰胺嵌段百分比的PEBA结合在一种熔合物中。

本发明通过使用一种多层膜解决了生产非常高度透气的膜的问题，同时还提供了与聚丙烯或其他衬底的良好的粘附，该多层膜具有至少一个薄层以及一个第二较厚的层，该薄层使用了聚烯烃和透气树脂的共混物，并且该第二较厚的层具有高水平的透气树脂连同较低水平的聚烯烃。当使用聚醚-嵌段-聚酰胺(PEBA)共聚物透气树脂时，所使用的PEBA可以具有用于极佳透气性的高水平的聚醚嵌段，而该膜在挤出或共挤出涂覆工艺中是易加工的。具有较高水平的聚烯烃的这个或者这些较薄的层用作与一个织造或非织造衬底的粘合层；而更厚的、主要是PEBA的层则提供高度透气的耐水的层。

发明概述

本发明涉及一种多层透气膜，具有至少两层：

a)至少一个较薄的层(A)，该较薄的层包括以下各项的共混物；

1)一种或多种透气树脂

2)一种或多种具有的Tg为低于0℃的软性聚合物；以及

b)至少一个较厚的层(B)，该较厚的层包括一种或多种透气树脂，其中层A包括比层(B)少至少10重量百分比的透气树脂。

本发明还涉及将该多层透气膜挤出涂覆或挤出层压到一个或多个衬底层上而形成的透气物品，并且涉及用于形成该透气物品的方法。

发明的详细描述

本发明涉及一种多层透气膜，该多层透气膜具有至少两个层，至少一个层是一个较厚的高度透气的层，并且至少一个层是一个具有较高水平聚烯烃的较薄的层。这个较薄的层是透气树脂和软性聚合物的共混物，而这个高度透气的层优选还是从透气树脂与软性聚合物的共混物来形成的。

在此所使用的“透气树脂”是指一种可以形成透气膜的树脂。该透气树脂优选选自：聚醚-嵌段-酰胺、聚酯嵌段酰胺、共聚酯热塑性弹性体、或热塑性聚氨酯弹性体(TPV)。共聚酯包括，例如来自ASM的ARNITEL和来自杜邦公司的HYTREL。