具有增强疏水性的聚丙烯膜制造技术

本发明专利技术涉及一种多层聚丙烯膜，包含:聚丙烯基础层(2)；任选地，连结层(3)，其包含聚丙烯和牺牲性热塑性工程塑料的共混物；顶层(1)，其包含结构化表面具有大于104.5

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强疏水性的聚丙烯膜


[0001]本专利技术涉及聚丙烯膜，特别是结构化表面具有大于104.5
°
的水接触角的聚丙烯膜。本专利技术还涉及获得所述聚丙烯膜的方法。
技术背景
[0002]材料在水接触角(WCA)<90
°
时本质上是亲水的，在WCA>90
°
时是疏水的。表面的疏水性产生自清洁性能，水滴从表面滚落，带走任何污垢颗粒。这种自清洁性能在WCA高时更有效。实现这种自清洁性能对于从窗和挡风玻璃到路面和衣物的不同应用是非常有价值的。
[0003]为了获得这种性能，人们开发了各种处理、涂料、织物等。这些不同的方法让表面变得疏水甚至超疏水成为了可能。
[0004]然而，在大多数情况下这样的处理是昂贵的、不持久的并且非完全透明的。后者意味着它不能用于例如窗、挡风玻璃和太阳能板的应用上。尤其是太阳能板要求高透明度，需要定期清洁，否则它们将随着时间推移因为污垢在表面堆积而失去效率。
[0005]在过去几十年中，为了产生粗糙的表面来增大材料的WCA，人们对聚合物膜的图案化进行了广泛的研究。诸如(软)光刻等技术很难被用于大表面积，因为所需的印章生产非常困难和昂贵，并且在大规模生产所需高速下使用时很容易失去它们的表面结构。其他技术包含使用外来/有毒溶剂/非溶剂组合。
[0006]本专利技术的目的是提供一种简单的、快捷的和低廉的方式来生产结构化表面具有大于104.5
°
的水接触角的聚丙烯膜，以具有比平层聚丙烯更好的疏水性。

技术实现思路

[0007]本专利技术实现了该目的。在第一方面，本专利技术涉及一种多层聚丙烯膜，其包含：
[0008]聚丙烯基础层(2)
[0009]任选地，连结层(3)，其包含聚丙烯和热塑性工程塑料的共混物；
[0010]顶层(1)，其包含结构化表面具有大于104.5
°
、优选大于110
°
、更优选大于120
°
、更优选大于130
°
的水接触角(WCA)的膜；
[0011]其中所述顶层包含20
‑
40重量％的聚丙烯和60
‑
80重量％的所述牺牲性热塑性工程塑料的共混物，和其中热塑性工程塑料已经过选择性刻蚀以产生所述结构化表面。
[0012]在一些本专利技术实施方案中，顶层包括由PP嵌段/接枝热塑性工程塑料组成的增容剂。
[0013]在一些本专利技术实施方案中，热塑性工程塑料是PBT或PC，增容剂分别为PP
‑
b/g
‑
PBT或PP
‑
b/g
‑
PCL。
[0014]在一些本专利技术实施方案中，顶层中增容剂的量至多为15重量％，优选在2与15重量％之间，更优选在12与6重量％之间。
[0015]在一些本专利技术实施方案中，连结层中聚丙烯的量在90与60重量％之间，优选为70
重量％，热塑性工程塑料的量在10与40重量％之间，优选为30重量％。
[0016]在一些本专利技术实施方案中，顶层的厚度在10与40μm之间，优选为20μm。
[0017]在一些本专利技术实施方案中，连结层的厚度在5与10μm之间，优选为5μm。
[0018]在一些本专利技术实施方案中，为了选择性刻蚀牺牲性热塑性工程塑料所使用的溶剂在PBT/PP顶层的情况下为六氟
‑2‑
丙醇(HF
‑
PIP)，在PC/PP顶层的情况下为二氯甲烷(DCM)。
[0019]在一些本专利技术实施方案中，在顶层中PP和牺牲性热塑性工程塑料之间的粘度比为大于2，优选为大于5，更优选为大于10。
[0020]在另一方面，本专利技术涉及根据前述权利要求中任一项所述的多层聚丙烯膜的用途，用作基材的涂层表面，优选基材为面板、透明材料、窗、挡风玻璃或太阳能板。
[0021]在另一方面，本专利技术涉及生产疏水性聚丙烯多层膜的方法，其中该方法包括下列步骤：
[0022]a.在刻蚀溶剂中将具有顶层的聚丙烯多层膜浸渍30分钟，所述顶层包含20至40重量％的聚丙烯和60至80重量％的牺牲性热塑性工程塑料的共混物，所述热塑性工程塑料选自PBT和PC，所述刻蚀溶剂在PBT/PP顶层的情况下选自六氟
‑2‑
丙醇(HF
‑
PIP)，在PC/PP顶层的情况下选自二氯甲烷(DCM)；任选地震动，优选震动频率为100Hz。
[0023]b.将聚丙烯多层膜在通风橱中干燥至少24小时。
[0024]应注意，本专利技术涉及在本文描述的特征的所有可能组合，特别优选地，是呈现在权利要求中的特征的那些组合。因此应理解，本文描述了实施方案的所有组合，与根据本专利技术的组合物有关的特征的所有组合，与根据本专利技术的方法有关的特征的所有组合，和与根据本专利技术的组合物有关的特征和与根据本专利技术的方法有关的特征的所有组合。
[0025]还应注意的是，术语“包含”、“包括”、“含有”不排除其他元素的存在。然而，也应理解，对包含某些组分的产品/组合物的描述也公开了由这些组分组成的产品/组合物。由这些组分组成的产品/组合物可能是有利的，因为它提供了一种用于制备产品/组合物的更简易、更经济的方法。同样，也应理解，对包含某些步骤的方法的描述也公开了由这些步骤组成的方法。由这些步骤组成的方法可能是有利的，因为它提供了更简易、更经济的方法。
[0026]当提及参数的下限和上限值时，也理解公开了下限值和上限值组合而成的范围。
附图说明
[0027]图1a显示了非本专利技术部分的比较性实施方案。在此实施方案中顶层由大部分的PP组成。
[0028]图1b和图1c显示了本专利技术的实施方案，其中顶层由大部分的牺牲性热塑性工程塑料组成：
[0029]图1b显示了一种实施方案，其中不存在连结层；
[0030]图1c显示了一种实施方案，其中存在连结层。
[0031]图2显示了样品的微观分析，展示了在不同量的增容剂的作用下的PP原纤维。
具体实施方式
[0032]本专利技术优选涉及一种由聚丙烯(PP)基础层(2)和包含聚丙烯和牺牲性热塑性工程塑料的共混物的顶层(1)制备的多层膜。
[0033]该顶层使用选择性溶剂来刻蚀以除去牺牲性热塑性工程塑料。这留下了具有水接触角>104.5
°
、优选大于110
°
、更优选大于120
°
、更优选大于130
°
的结构化表面；
[0034]优选地，牺牲性热塑性工程塑料是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚碳酸酯(PC)。
[0035]为了选择性地刻蚀仅一种组分牺牲性热塑性工程塑料，使用的溶剂应溶解牺牲性热塑性工程塑料，同时保持PP相完整。为此目的，选择下列牺牲性热塑性工程塑料/溶剂组合：
[0036]PBT/六氟<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.多层聚丙烯膜，其包括：聚丙烯基础层(2)；任选地，连结层(3)，其包含聚丙烯和牺牲性热塑性工程塑料的共混物，所述热塑性工程塑料选自聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚碳酸酯(PC)；顶层(1)，其包含结构化表面具有大于104.5
°
、优选大于110
°
、更优选大于120
°
、更优选大于130
°
的水接触角(WCA)的膜；其中所述顶层包含20
‑
40重量％的聚丙烯和60
‑
80重量％的所述牺牲性热塑性工程塑料的共混物，其中所述牺牲性热塑性工程塑料已经过选择性刻蚀以产生所述结构化表面。2.根据权利要求1所述的多层聚丙烯膜，其中所述顶层包括由PP嵌段/接枝热塑性工程塑料组成的增容剂。3.根据权利要求1或2所述的多层聚丙烯膜，其中所述牺牲性热塑性工程塑料为PBT或PC，所述增容剂分别为PP
‑
b/g
‑
PBT或PP
‑
b/g
‑
PCL。4.根据前述权利要求中任一项所述的多层聚丙烯膜，其中所述顶层中增容剂的量至多为15重量％，优选在2与15重量％之间，更优选在12与6重量％之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的多层聚丙烯膜，其中所述连结层中聚丙烯的量在90与60重量％之间，优选为70重量％，所述牺牲性热塑性工程塑料的量在10与4...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：