带有阻胶膜的无纺布及其生产方法

技术领域

本发明涉及带有阻胶膜的无纺布及其生产方法。

背景技术

汽车内饰顶棚是比较重要的汽车内饰件，承担了吸音、隔热、美观等功能。在美观一项中，有一个重要的功能就是遮蔽车顶的线束。线束一般采用热熔胶或卡夹固定在顶棚上。近年来，采用胶带来固定线束的车型越来越多。为了防止线束脱落产生噪音，胶带在汽车顶棚背面的粘接力必须保证。

汽车顶棚的生产工艺分为干法和湿法，干法工艺为热料冷模，使用胶粉为粘接材料，不需要使用脱模剂，所以胶带粘接力一般没有问题。湿法工艺为冷料热模，采用液体的PU胶为粘接材料，在成型过程中，液体的PU胶会发泡，如果渗透到顶棚表面，会造成粘模，所以要在顶棚表面喷洒脱模剂。但是喷洒过脱模剂的湿法顶棚，胶带是完全粘不住的。

为了改善顶棚背面的胶带粘接力，湿法工艺中的脱模剂首先必须消除，所以顶棚背层所用的无纺布必须能够阻挡PU胶的渗透。

早期常用的淋PE膜的无纺布，虽然也有一定的阻胶效果，但是模具温度通常高于PE 的熔点，熔化后的PE膜难以抵抗PU发泡胶的渗透，还是会存在透胶现象，产生粘模问题，所以还不能完全杜绝脱模剂的使用。所以，近年来一般采用带有阻胶膜的无纺布，这里的阻胶膜中含有熔点高于模具温度的阻胶层，在顶棚成型过程中，阻胶层中的高熔点成分不会熔化，从而能够抵抗PU发泡胶的渗透，基本杜绝脱模剂的使用。

阻胶膜一般是三层结构，中间一层高熔点的阻胶层，上下两层是低熔点的粘接层。目前比较常用的阻胶膜有两种，一种是PE/PA/PE三层膜，PA作为阻胶层，PE作为粘接层，这种方案的主要缺点是PA材料比较贵，成本较高；另一种是PE/PP/PE三层膜，PP作为阻胶层，PE作为粘接层，这种方案的主要缺点是PP层与PE层不亲和，导致层间剥离力太低。

所以，开发一种成本较低而层间剥离力能够满足要求的带有阻胶膜的无纺布是行业的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种带有阻胶膜的无纺布，成本不高，阻胶效果有保证，而且层间剥离力也能够满足要求。

一种带有阻胶膜的无纺布，由粘接在一起的无纺布和阻胶膜构成，其特征在于阻胶膜包含至少一层高熔点PP和至少一层低熔点PP，由低熔点PP把阻胶膜和无纺布粘接在一起。

作为优选方案，暴露在外的一层PP通过电晕处理改善表面状态。

一种优选方案，阻胶膜为三层结构，中间为高熔点PP，粘接阻胶膜和无纺布的为低熔点PP，接受电晕处理的暴露在外的一层也是低熔点PP。

另一种优选方案，阻胶膜为三层结构，中间为高熔点PP，粘接阻胶膜和无纺布的为低熔点PP，接受电晕处理的暴露在外的一层是低熔点PP和高熔点PP的混合物。

作为优选方案，阻胶膜为三层结构，中间为高熔点PP，粘接阻胶膜和无纺布的为低熔点PP，暴露在外的一层除了含有低熔点PP，还含有改善粘接性能的极性成分。

作为优选方案，低熔点PP选择熔点130-140℃的无规共聚PP，高熔点PP选择熔点150℃以上的等规PP或嵌段共聚PP。

作为优选方案，阻胶膜的宽度大于无纺布的宽度。

上述带有阻胶膜的无纺布的生产方法，其特征在于，用流延法生产阻胶膜，从流延设备流出的熔体材料直接淋在无纺布上，低熔点PP渗透到无纺布中，制成带有阻胶膜的无纺布。

上述带有阻胶膜的无纺布的另一种生产方法，其特征在于，首先采用吹膜法生产具有高熔点PP层和低熔点PP层的阻胶膜，然后通过热熔复合的方式，一个表面的低熔点PP层熔化，把阻胶膜和无纺布粘接到一起，制成带有阻胶膜的无纺布。

阻胶膜采用高熔点PP和低熔点PP为原料，高熔点PP作为阻胶层，低熔点PP作为粘接层，规避了PE的使用，利用了PP材料相互之间的相容性，解决了PP作为阻胶层时的阻胶层和粘接层的剥离力不足的问题。

通常的带有阻胶膜的无纺布因为粘接层为PE成分，熔点较低，如果阻胶膜的宽度超过无纺布，容易造成胶膜熔化后粘模。本申请的方案，粘接层为PP成分，熔点高于模具温度，所以即使胶膜宽度超过无纺布，也不会发生阻胶膜表面熔化粘模的问题。

阻胶膜上，粘接层负责粘接阻胶膜和无纺布，阻胶层负责阻胶，暴露在外的一层负责与PU胶亲和，电晕是其中一种方案，材料改性是实现胶膜与PU胶的亲和是另一种方案。

另外，暴露在外的一层，还具有一定的抵抗玻纤穿刺的效果，防止玻纤刺破阻胶层，造成PU胶的渗透。所以这里的熔点高一些也可以、低一些也可以，即使是低熔点的PP，熔点也高于模具温度，在模具中不会熔化，所以也有一定的抗穿刺效果。

前面的方案中，阻胶膜宽度大于无纺布，所以带有阻胶膜的无纺布生产过程中边缘会产生纯胶膜的废料。该废料为多层结构，含有高熔点PP也含有低熔点PP，用于粘接层会因含有高熔点PP而影响粘接，用于阻胶层会因含有低熔点PP而影响阻胶，用于暴露在外的一层，可电晕，不会影响抵抗玻纤穿刺的效果，为多层胶膜的边缘废料回收利用找到了方案。

PP材料比PA材料成本低很多，此前较少被用作阻胶层，层间剥离力不足是一个主要原因。采用低熔点PP作为粘接层，解决了这个层间剥离力的问题，为PP替代PA扫清了障碍，可大大降低材料成本。

虽然粘接层采用低熔点PP，还是要比PE，特别是LDPE熔点要高很多。通常采用PE作为粘接层的时候，当模具温度超过PE层的熔点，在内部压力的作用下，PE层会向表面渗透，甚至到达无纺布的表面。相对于无纺布来说，PE层也属于难粘材料，所以也会导致胶带粘接力降低。本申请因为采用低熔点PP作为粘接层，熔点一般在130℃以上，高于通常的模具温度（110-120℃），所以不会出现粘接层向表面渗透的现象，保证表面的无纺布层既不会因为PU发泡胶渗透粘模而引入脱模剂，也不会因为PE渗透而降低粘接力。

常见的阻胶膜为三层结构，实际上，更多的层数不会有问题，更少的层数也有可能实现阻胶的功能。

比如，一层高熔点PP作为阻胶层，一层低熔点PP作为粘接层，低熔点PP粘接高熔点PP和无纺布，高熔点PP的阻胶层直接暴露在外，通过电晕改善表面状态，实现与PU胶的亲和。这样的结构也是有可能作为阻胶膜的。

作为粘接层的PP选择熔点130-140℃的无规共聚PP，作为阻胶层的高熔点PP选择熔点150℃以上的等规PP或嵌段共聚PP，既保证了阻胶层的强度和耐温性，也保证了粘接层的粘接性，而且二者之间的亲和性良好，层间难以分开，剥离力不会出问题。

在低熔点PP层中加入改善粘接性能的极性成分，可以改善粘接层与无纺布以及与其他顶棚材料的粘接性。不选择在高熔点PP中加入极性成分，是因为极性成分通常熔点较低，低熔点成分的加入可能影响高熔点PP的阻胶效果。

采用流延法生产带有阻胶膜的无纺布，好处之一就是可以直接把阻胶膜通过淋膜的方式和无纺布粘接在一起，为一步工艺，步骤少。因为不涉及热熔复合，不需要无纺布比胶膜宽。在顶棚产品的有效区，应该是既有阻胶膜，也有无纺布，在顶棚产品的废料区，只有无纺布没有阻胶膜是不能阻胶的，有可能因为PU胶渗透而引入脱模剂，只有阻胶膜没有无纺布的话则没有这个问题（当然也有一个前提，这里的阻胶膜粘接层的熔点也高于模具温度，不会熔化而粘模）。因为胶膜才具有阻胶功能，所以胶膜宽度基本可视为有效幅宽。不需要比胶膜更宽的无纺布，相当于减少了废料。

采用吹膜法生产阻胶膜的缺点是需要额外的热熔复合工艺，而且热熔复合工艺中需要无纺布的宽度比胶膜宽度大，以防止胶膜粘到热熔复合设备的毯带上。好处是膜的生产过程中不存在厚度较大的边缘，减少材料的浪费。而且，因为热熔复合工艺，胶膜和无纺布之间的剥离强度更高。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。

在下述实施例中，无规共聚PP和三元共聚PP的熔点选择130-140℃的，等规PP或嵌段共聚PP选择熔点150℃以上的。

实施例1

首先用吹膜法生产阻胶膜，胶膜为三层结构，中间层采用等规PP，上下层采用无规共聚PP，每一层的厚度大概是10微米。

然后通过热熔复合设备，把三层阻胶膜与PET纺粘无纺布复合到一起，并且把阻胶膜暴露在外的一侧进行电晕处理，得到带有阻胶膜的无纺布。

由于热熔复合过程中，胶膜的粘接层必须熔化才能与无纺布复合，如果胶膜宽度超过无纺布，超过无纺布宽度的胶膜会粘到热熔复合设备的毯带上，所以产品的有效幅宽要求1450mm的话，胶膜幅宽考虑到收缩需要1480mm左右，无纺布的幅宽要大于胶膜宽度而达到1500mm左右。复合后的状态是，无纺布大概1470mm左右，胶膜大概1450mm左右，有效幅宽为1450mm。

由于三层都是PP材料，没有用到PA，成本低，层间剥离力高。采用热熔复合工艺，阻胶膜和无纺布的剥离力也很高。但是由于热熔复合过程中无纺布需要比胶膜宽，以及胶膜的收缩，材料存在一定的浪费。

这种带有阻胶膜的无纺布，用于湿法汽车内饰顶棚的生产，当模具温度在130左右的时候，低熔点的共聚PP都没有熔化，不但没有胶膜熔化导致的透胶问题（脱模剂可以不用），也不会有胶膜渗透到无纺布表面的问题，所以胶带粘接力良好，解决了行业内迫切需要解决的问题。

实施例2

用流延法生产阻胶膜，胶膜为三层结构，一层嵌段共聚PP位于中间，一层三元共聚PP位于无纺布一侧，远离无纺布的一侧因为含有回收的废料为三元共聚PP和嵌段共聚PP的混合物，厚度都是10微米。从模头流下的熔体直接淋到PET纺粘无纺布上，三元共聚PP接触纺粘无纺布，粘接阻胶膜和无纺布，然后把含有回收废料的三元共聚PP和嵌段共聚PP的混合物一侧进行电晕处理，得到带有阻胶膜的无纺布。

无纺布宽度1420mm，流延熔体宽度1500mm，冷却后会有10mm左右的收缩，无纺布大概1410mm，阻胶膜大概1490mm，每侧切掉多余的阻胶膜，带有阻胶膜的无纺布成品宽度1450mm，布边两侧各有20mm只有膜没有布，切掉的的阻胶膜返回到螺杆挤出机中远离无纺布的那一层，也就是需要电晕的那一层。

嵌段共聚PP和三元共聚PP都属于PP材料，相容性没有问题，所以层间剥离力有保证。没有采用PA材料，成本低。

因为采用了低熔点PP作为粘接层，熔点高于模具温度，所以可以采用边缘没有无纺布只有纯粹阻胶膜的方案，不必担心因为阻胶膜熔化而粘模。因为边缘没有无纺布，所以切掉的废边可以回收利用。

流延工艺中，切掉废边回用是普遍做法，但是三层胶膜一般很难回用，因为同时含有高熔点组分和低熔点组分，用到阻胶层里面可能因为含有低熔点组分导致透胶，用到粘接层里面可能因为含有高熔点组分而降低粘接效果。在本实施例中，回收的废料避开阻胶层和粘接层，用到暴露在外的一层中，功能上没有问题，因为这一层不需要阻胶，也不需要粘接，基本上就是电晕后改善与PU发泡胶的亲和以及防止玻纤刺穿胶膜的作用。

在无纺布方面，本实施例采用PET纺粘无纺布，相对于水刺无纺布来说，更进一步降低了成本。

实施例3

用流延法生产阻胶膜，胶膜为两层结构，一层嵌段共聚PP厚度15微米，一层三元共聚PP厚度10微米。从模头流下的熔体直接淋到PET热轧无纺布上，让三元共聚PP一面接触热轧无纺布，粘接嵌段共聚PP和无纺布，然后把暴露在外的嵌段共聚PP一侧进行电晕处理，得到带有阻胶膜的无纺布。

嵌段共聚PP和三元共聚PP都属于PP材料，相容性没有问题，所以层间剥离力有保证。没有采用PA材料，成本低，而且减少了一层低熔点PP，厚度比实施例1和2中的方案又降低了5微米，成本更低。

在无纺布方面，采用PET热轧无纺布，相对于PET纺粘无纺布和水刺无纺布来说，更进一步降低了成本。热轧无纺布本来有一个问题，就是横向的撕裂强度比较差，通过本实施例的工艺制成带有阻胶膜的无纺布之后，嵌段共聚PP和三元共聚PP增加了无纺布的横向撕裂强度，克服了原有的缺点，使其用于湿法汽车内饰顶棚的背层时消除了无纺布撕裂问题，降低了无纺布的总体成本。

实施例4

采用吹膜法生产五层结构的阻胶膜，三层无规共聚PP，两层嵌段共聚PP，两层嵌段共聚PP夹在三层无规共聚PP之间，每一层的厚度是8微米。

用热熔复合设备把上述五层阻胶膜与PET水刺无纺布复合到一起，并把暴露在外的一层无规共聚PP进行电晕处理，得到带有阻胶膜的无纺布。

这里的阻胶膜层数更多，克重更高，阻胶效果更好，而且胶膜的柔韧性更好，延伸率更高，适用于变形比较大的汽车内饰顶棚。

实施例5

采用流延法生产三层结构的阻胶膜，中间层采用等规PP，靠近无纺布的一侧采用三元共聚PP，远离无纺布的一侧（也就是暴露在外的一侧）采用加入了极性成分的三元共聚PP，无纺布采用水刺无纺布。这里的极性成分可以是丙烯酸共聚物，或者含有马来酸酐的共聚物。

从流延模头流下的三层结构的熔体淋到水刺无纺布上，冷却后得到带有阻胶膜的无纺布。

由于暴露在外的一侧加入了极性成分，所以不用进行电晕处理，也能实现该带有阻胶膜的无纺布与PU胶粘剂的粘接。

采用阻胶膜宽度大于无纺布的方案，胶膜废边可以加到远离无纺布的一侧回用，由于回用的废料中含有不含极性成分的中间层和粘接层，所以极性成分的含量会降低，需要提前考虑。提前考虑回用，多加一些极性成分的话，阻胶膜废边的回用不会影响暴露在外的一侧与PU发泡胶的亲和性。