[发明专利]多层聚酰胺膜结构

说明书

本申请是1996年6月10日提交的专利申请60/019,584的继续申请，在此引用作为参考。

                   发明背景

发明领域

本发明涉及一种多层膜结构。更具体地说，本发明涉及一种共挤压吹塑膜，该膜有一聚酰胺均聚物或共聚物的内部芯层，和在聚酰胺芯层每一侧的外部表层，表层包括含烯烃的均聚物或共聚物的共混物，和由至少带有一个不饱和羧酸或其酸酐官能团的聚烯烃组成的粘合剂。这种结构适用于用作板模制复合物的防粘膜和阻挡膜。

已有技术简述

各种工业都非常需要生产出一种坚固、耐用且质轻的结构部件。尤其是在汽车工业和宇航工业，更需要生产出一种用于省油车、飞机和有关装置的坚固且质轻的结构部件。这些用途需要足够坚固和耐用的塑料制品，以代替这种交通工具目前普遍使用的金属结构支承部件。

增强塑料部件必须有与金属部件相似的结构强度和完整性，同时质量又轻。这些由板模制化合物(SMC)制得的结构复合物，能够进行快速配装模模塑。典型的SMC由不饱和聚酯、可交联的聚合树酯、碎纤维增强物和其它添加剂的混合物组成。通常通过在一层流体树脂上沉积碎纤维以形成基层来制备复合材料，上述液体树脂承托在移动膜上。一般来说，复合材料要经过一组捏合辊和轧压辊，以加工成大卷筒。接着有几天的熟化期使部分聚酯熟化，并使粘度增加到合适的程度。然后通过从卷筒上切割一块SMC，剥掉载膜，然后将SMC放置在热模中进行模压和完全熟化，以生产模压部件。

在已有技术领域，众所周知有类似的增强塑料，其加工方式不同于SMC复合材料。这些增强塑料包括厚模制化合物(TMC)和松散的模制化合物(BMC)。下文中，为方便起见，术语“SMC”包括这种替换材料。

历史上，载膜由聚乙烯，即一种聚烯烃制成。尽管这种载膜非常容易与SMC材料脱开，但是它们却有在加工过程中需要使用较厚的载膜承托SMC材料的缺点。这种膜的缺点就增加了载膜断裂的可能性，导致生产过程中断和故障停机。重要的是，这种聚乙烯膜极易渗透苯乙烯单体，而苯乙烯单体是作为聚酯树脂的交联剂存在在SMC复合物中的。在生产过程中，聚乙烯膜不仅会将苯乙烯单体释放到大气中，而且还会在SMC构件以后的储存过程中释放出大量的苯乙烯。

释放到生产环境中的苯乙烯单体具有很大的毒性，明显对环境有害。为了解决这一问题，提出的一项已有技术是制成具有聚酰胺芯层(它阻挡苯乙烯蒸气)的夹层膜，在芯层的每一侧面上覆盖聚乙烯层。然而，这种结构的一个问题是，聚酰胺和聚烯烃之间不能很好地粘合在一起，膜的强度明显降低。

一种已经获得商业成功的膜是用聚酰胺和具有低结晶性的聚烯烃共混物制成的膜。例如，在美国专利4,444,829中，描述了这种膜，该文献引用在此作为参考。这种由联合讯号(AilliedSignal)公司销售的膜有很好的脱模特性、出色的苯乙烯阻挡能力和很高的强度。然而，这种膜与聚乙烯膜相比价格昂贵。此外，由于许多聚酰胺类具有收湿性，因此在高度潮湿状况下，该膜的强度可能会降低。

为了改进上述复合聚酰胺/聚烯烃膜的性质，曾进行过许多努力。一项技术是在聚酰胺层的两面和聚烯烃层之间设置连结的粘合剂层。尽管这种膜具有出色的脱模特性和苯乙烯的阻挡能力，但这种五层结构的膜加工复杂，价格昂贵。

因此，非常需要一种能够彻底地与SMC材料分离，阻止任何苯乙烯单体的明显渗透，同时在任何环境中都具有高结构强度的膜。因此，本发明的目的是提供一种可用于SMC生产中的膜，它能够与SMC材料分离，不允许苯乙烯单体的显著渗透，同时具有很高的强度。

                   发明概述

本发明提供了一种至少含一层聚酰胺层和粘附在聚酰胺层两侧面上的聚烯烃层组成的多层膜，聚烯烃层包括至少一种含烯烃聚合物的共混物和粘合剂，粘合剂至少含有一种至少带有一个不饱和羧酸或其酸酐官能团的聚烯烃。

本发明还提供了一种制备多层膜的方法，该方法包括

a)通过共挤压模具，共挤压熔融的聚酰胺层和熔融的粘附在聚酰胺层两侧面上的聚烯烃层，其中聚烯烃层包括至少一种含烯烃聚合物的共混物和粘合剂，粘合剂至少含有一种至少带有一个不饱和羧酸或其酸酐官能团的聚烯烃；以及

b)通过与第一和第二圆形模具同心的喷嘴吹入气体，由此形成泡胀的聚酰胺和聚烯烃层。

本发明进一步提供了一种适用于用作增强塑料的载体膜的多层膜，它由一层聚酰胺层和粘附在聚酰胺层两侧面上的聚烯烃层组成，聚酰胺层至少包括尼龙6和尼龙6,6中的一种，聚烯烃层包括至少一种含烯烃聚合物的共混物和粘合剂，粘合剂含有马来酸酐改性的乙烯α-烯烃共聚物。