专利名称：一种非pvc系经压延加工所制成的聚烯烃胶布及其制法的制作方法
技术领域：
本发明为一种非PVC系压延加工的聚烯烃组合物，可采用传统制作聚氯乙烯胶布 的压延工艺所制成聚烯烃胶布。
背景技术：
近年来，世界各国对环保议题，愈来愈重视，先进国家为解决此一存在已久的环保 问题，相继增定相关环保法规，要求各个产业，逐步限制或强制回收各式塑料制品，如欧盟 已在其相关法令中，针对包装材料与塑料制品成分，明文限制不得使用特定重金属、聚氯乙 烯(Poly vinyl chloride，简称PVC)或苯乙烯等成分，以期降低该成分对环境生态的冲击。 此外，多家全球知名企业为了其环保形象，也多自发性的宣布其PVC限用政策，包括包装材 料、建材、零件等。故有业者利用其它环保塑化材料，如中国台湾公告1280914号专利所述，以聚乙烯 (Polyethylene，简称PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(Ethylene-vinyl acetate Copolymer, 简称EVA)或聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(Polyethylene-vinyl acetate，简称PEVA)等，以 T-Die加工制作出具有压纹的胶布。由于PE、EVA或PEVA等材料特性，与PVC并不同，故以传 统制作PVC压纹布的制造方法是无法用以制作具有相同质量的PE、EVA或PEVA压纹布，必须 添购新设备(T-Die机)或大幅修改传统制作PVC压纹布的设备，才能制作生产。压延加工是传统制作PVC压纹布最为经济与高效率的制造方法，可制得具有厚度 0. 02毫米至2. 0毫米的胶布或胶膜。压延的PVC胶布(或胶膜)可立即热定型为各式形 状，广泛应用包括包装、水池与游泳池内里、平面艺术、表面饰板、文具或地砖等产品。虽然 T-Die加工法可以制造出优越质量的胶布或胶膜，但是T-Die加工法没有压延法的产率和 经济的优点。因PE、EVA或PEVA等材料的韧性好，但在高温时PE、EVA或PEVA等材料熔融强度 不够，使得熔融状的塑料于压延机引出，容易下垂或断裂，而无法进行热压纹与热定形。故 一般PEVA胶布以T-Die加工法进行加工，塑料通过该T型模具，即可制作出平面状的胶布 (或胶膜)，再对该胶布进行冷却定型，然后将胶布导入一加热滚压轮组，进行压纹之后，立 即进行冷却处理。以压延法制作一般PE、EVA或PEVA胶布时，因PE、EVA或PEVA材料的延展性好但 弹性回复性差的特性，压延时滚轮拉伸导致其上立体压纹变的模糊不清，且在滚压立体凸 纹时，对PE、EVA或PEVA胶布的连续强度造成伤害，致所制成的压纹胶布，因强度不连续或 不均勻，极易在压纹位置被撕裂。聚烯烃材料以压延法加工，熔融粘度高容易粘轮，致扭力 增大，不易加工，如何发展一种聚烯烃组合物，以压延法制作一种表面压纹立体清晰且结构 强度均勻的胶布，即成为业界致力研究的一个课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非PVC系组成的聚烯烃组合物，亦可直接采用制作聚氯乙烯胶布的传统压延工艺，获得不同厚度的各式软质与硬质、表面光滑平整或压纹立体 清晰且结构强度均勻的胶布与胶膜。为实现上述目的，本发明的制法为使用非PVC系组成的聚烯烃混合物及其它添 加助剂的混合料先将所有原料以混合机混合均勻后引入万马力机均勻混炼，再经由轧轮机 充分胶化后，以压延加工制得一种聚烯烃胶布。这种聚烯烃胶布具有可回收，且对环境较无 污染之胶布。本发明的聚烯烃组合物，因为可直接使用制作聚氯乙烯胶布的传统工艺，不须增 添或修改现有设备，可加工成聚烯烃胶布，因此本发明之聚烯烃组合物，经加工所得胶布具 有加工成本低廉、产速快及环保的优点。聚烯烃材料依押出、射出、压延等加工方法不同，成型状况亦不同，其用料组合配 方经特别研究。为解决上述以压延法制作表面压纹立体清晰且结构强度均勻的非PVC系树 脂胶布之课题，本发明通过实验与探讨发现，先使特殊组成的烯烃组合物及其它助剂的配 方用混合机混合均勻再经万马力机饥？丄制，10(^乂300朋)均勻混炼初步胶化成融溶状， 再经轧轮机(N.P.C制，26X84X150HP)充分胶化，当树脂进入胶化过程，胶化后经压延能 顺利被加工成胶布薄膜。
图1是本发明胶化过程示意图。
具体实施例方式本发明的聚烯烃胶布，其厚度介于0. 02 2. 0mm，是由特殊组成的聚烯烃组合物， 制成不同软硬度的聚烯烃胶布。本发明的聚烯烃胶布的制法，是先将聚烯烃组合物与助剂用混合机混合均勻后引 入万马力机均勻混炼，料温控制在130 200°C经轧轮机胶化，再采用制作聚氯乙烯胶布的 传统工艺，就可制得具有加工工艺简单，设备成本低廉及产速快之优点的聚烯烃胶布。本发明的制法亦可依各种胶布性能需要添加滑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、耐燃 剂、抗静电剂、填充剂、色料及其它改质剂。据此，本发明的聚烯烃胶布，是由下列步骤所制得(请参阅图1)(1)将每百分重量之聚烯烃组合物树脂100PHR (Parts per Hundred of resin)与 滑剂0. 1 15PHR、可塑剂0. 1 50PHR、助剂(包括改质剂、抗氧化剂、抗菌剂、耐燃剂、填 充剂、分散剂及紫外线吸收剂等)0. 1 80PHR及色料0. 0 15PHR以混合机混合均勻后， 引入万马力机均勻混炼。(2)料温控制在130 200°C，经轧轮机胶化后，将均勻胶化的混合料，以压延机加 工成型，其热熔胶布厚度控制介于0. 05mm 2. 0mm。(3)将胶布引入或不引入压花轮组，压制或不压制所需的纹路，及(4)再将胶布引入冷却轮组冷却定型，经卷取制得。本发明利用不同聚烯烃树脂具有不同特性黏度加以组合，使其适合胶布机压延 加工。所使用的聚烯烃组合物树脂，选自非聚氯乙烯塑料，以聚乙烯(Polyethylene，简 称PE)、聚丙烯(Polypropylene，简称PP)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(Ethylene-vinylacetate Copolymer，简称 EVA)、热塑性聚烯烃(Thermoplastic polyolef in，简称 ΤΡ0)或 热塑性塑料弹性体(Thermoplastic Elastomer，简称TPE)的其中二种或二种以上的组合 物。其中，聚乙烯(PE)，可以是高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称 HDPE)、低密度聚乙烯(Low Density Plyethylene，简称LDPE)、线性低密度聚乙烯(Low Linear Density Polyethylene,简称 LLDPE)或是茂金属 PE (Metallocene Polyethylene, 简称mPE)。聚丙烯(PP)，是均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)、无规共聚聚丙烯 (PP-R)。乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)，其醋酸乙烯酯(Vinyl Acetate content,简称 VA)含量可为8 28%。热塑性聚烯烃(TPO)或热塑性塑料弹性体(TPE)，是动态硫化聚烯烃TPE、嵌段共 聚PP和聚烯烃类TPE的共混物、聚酰胺类TPE、含氟TPE、带官能基的SEBS类TPE，烯烃系的 ΤΡ0, TPO中有聚丙，烯(PP)或乙烯丙烯橡胶(EPDM)的混合物、乙烯-辛烯聚合的共聚物、 乙烯_ 丁烯共聚物、乙烯_丙烯聚合的共聚物、乙烯_ α烯烃共聚物等。滑剂的使用，对聚烯烃树脂在压延机成行加工很重要，在高温熔融状态不与胶布 机金属表面相粘。本发明使用的滑剂是硬脂酸系、脂肪酸酯系、脂肪酸酰胺类、石蜡烃系、金 属石碱类、有机硅系的滑剂，可利用上述不同种类的滑剂的一种或一种以上配合。本发明使用可塑剂可调整成品的软硬度亦可改善加工滑性，可塑剂包括非酞酸酯 可塑剂、高分子聚酯可塑剂、加工油等，其中非酞酸酯可塑剂选自芳香族羧酸酯、六氢化酞 酸酯、柠檬酸酯、苯基磺酸酯类、磷酸酯类、环氧类、脂肪族二酸酯类；高分子聚酯可塑剂选 自聚癸二酸丙烯酯；加工油选自石蜡基油、环烷基油、芳香基油。聚烯烃胶布因应不同物性要求，使用各种助剂，包括改质剂、抗氧化剂、抗菌剂、 耐燃剂、填充剂、分散剂及紫外线吸收剂的其中一种或一种以上搭配而成。其中改质剂选自甲基丙烯酸甲酯_ 丁二烯-苯乙烯共聚合物、乙烯_醋酸乙烯酯 共聚合物；抗氧化剂选自受阻酚类、磷酸酯类；抗菌剂选自有机砷、银离子抗菌剂；耐燃剂选自含磷系化合物，如各种磷酸酯类耐燃剂、磷酸氨类耐燃剂、芳香族磷 酸化合物、氮系耐燃剂、金属氢氧化物，如氢气化镁、氢气化铝、硼酸锌；填充剂选自碳酸钙、粘土、滑石粉、碳酸钙、云母粉、石灰石、硅石粉；分散剂选自硅烷偶合剂、锆铝偶合剂；紫外线吸收剂，选自羟基苯基苯并三唑类紫外线吸收剂或羟基二苯甲酮类紫外线 吸收剂的其中一种或一种以上。色料，可视产品的色相需求酌予添加，或为有机系色料，或为无机系色料，亦可采 无机、有机色料混合方式或透明不加色料。在使用上，本发明的聚烯烃胶布可以单层使用外，还可以加热方式，温控在80°C 180°C贴合成多层使用。下面将以实施例更加具体地说明本发明，虽然以较佳实施例加以详述，但本发明的技术及权利范围不受其所限制。实施例1生产厚度0. 09mm的聚烯烃胶布，其制法为(1)依表1的的配方1，将聚烯烃混合物树脂(其中EVA之VA含量为8 28% )、 滑剂、可塑剂、助剂(包括改质剂、耐燃剂、填充剂及紫外线吸收剂)等原物料用混合机混合 均勻后，引入万马力机均勻混炼，均勻胶化；(2)料温控制在130°C 200°C，经轧轮机胶化后，将充分反应的混合料，以压延机 加工成型厚度控制于0. 09mm的热熔胶布成型；(3)再经或不经胶布引入压花轮组，压制或不压制所需的纹路；及(4)将胶布引入冷却轮组冷却定型，经卷取制成本发明的厚度为0. 09mm的聚烯烃 胶布，其拉力强度MD 为 65. 2kg/cm2，CD 为 45. 4kg/cm2，伸长率MD 为 861kg/cm2，CD 为 IOlOkg/ cm2，及撕裂强度的MD为35. 2kg/cm2, CD为37. Okg/cm2。其手感佳，而有真皮柔韧性。实施例2生产厚度0. 15mm的聚烯烃胶布，依表1的配方2及其制法皆同实施例1。聚烯烃 胶布的拉力强度 MD 为 63. 4kg/cm2，CD 为 49. 8kg/cm2，伸长率 MD 为 684kg/cm2，CD 为 987kg/ cm2，及撕裂强度的MD为35. 4kg/cm2, CD为36. 2kg/cm2。其手感佳，而有真皮柔韧性。实施例3生产厚度0. 2mm的聚烯烃胶布，依表1的配方3及其制法皆同实施例1。聚烯烃 胶布的拉力强度MD为126. 7kg/cm2，CD为116. 7kg/cm2，伸长率的MD为500kg/cm2，CD为 690kg/cm2，及撕裂强度的MD为85. 5kg/cm2, CD为72. lkg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韧性则 不如实施例1及2。实施例4生产厚度0. Imm的聚烯烃胶布，依表1的配方4及其制法皆同实施例1。聚烯烃胶 布的拉力强度 MD 为 74. 6kg/cm2，CD 为 68. 9kg/cm2，伸长率的 MD 为 690kg/cm2，CD 为 836kg/ cm2，及撕裂强度的MD为40. 6kg/cm2,⑶为40. 3kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韧性则不如实 施例1及2。实施例5生产厚度0. Imm的聚烯烃胶布，依表1的配方5及其制法皆同实施例1。聚烯烃胶 布的拉力强度 MD 为 81. 2kg/cm2，CD 为 70. 6kg/cm2，伸长率的 MD 为 719kg/cm2，CD 为 958kg/ cm2，及撕裂强度的MD为52. 6kg/cm2, CD为55. 8kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韧性则接近实 施例1及2。实施例6生产厚度0. 3mm的聚烯烃胶布，依表1的配方6及其制法皆同实施例1。聚烯烃 胶布的拉力强度MD为102kg/cm2，CD为62. 7kg/cm2，伸长率的MD为58kg/cm2，CD为62kg/ cm2，及撕裂强度的MD为69. Okg/cm2, CD为39. 2kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韧性则接近实 施例1及2。实施例7生产厚度0. 2mm的聚烯烃胶布，依表1的配方7及其制法皆同实施例1。聚烯烃胶 布的拉力强度 MD 为 59. lkg/cm2, CD 为 97. 3kg/cm2，伸长率的 MD 为 524kg/cm2，CD 为 447kg/
6cm2，及撕裂强度的MD为43. lkg/cm2,⑶为30kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韧性则接近实施 例1及2。比较例1T-Die加工生产厚度为0. 2mm的白色PEVA胶布。其拉力强度MD为117. 6kg/cm2， CD 为 106. 5kg/cm2，伸长率的 MD 为 650kg/cm2，CD 为 213kg/cm2，及撕裂强度的 MD 为 67. 5kg/ cm2,⑶为69. 3kg/cm2。其手感较硬，而无柔韧性。比较例2T-Die加工生产厚度0. 09mm的半透明PEVA胶布。其拉力强度MD为75. 3kg/cm2， CD 为 59. 5kg/cm2，伸长率的 MD 为 357kg/cm2，CD 为 326kg/cm2，及撕裂强度的 MD 为 42. Ikg/ cm2,⑶为58. 9kg/cm2。其手感较硬，而无柔韧性。表 1 说明1.配方用量单位为PHR(每百份重量树脂)
2.物性测试规范ASTM D-6383.手感(真皮柔韧感)◎〇〇-Δ + Δ X有真皮柔韧感一无真皮柔韧感4. MD:^(n| (Machine Direction)5. CD:i|(n| (Cross Direction)
权利要求
一种非PVC系经由压延加工的聚烯烃胶布制法，其特征在于(1)将聚烯烃组合物树脂100PHR、滑剂0.1～15PHR、可塑剂0.1～50PHR、助剂0.1～80PHR及色料0.0～15PHR先以混合机混合均匀后，引入万马力机均匀混炼；(2)料温控制在130～200℃，经轧轮机均匀胶化后的混合料，以压延机加工成型并控制至所需厚度；(3)经或不经压花轮组压制所需的纹路；(4)再将胶布引入冷却轮组冷却定型，卷取制成品。
2.一种非PVC系经由压延加工的聚烯烃胶布，其组成份包括(1)树脂为聚烯烃组合物是选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯_醋酸乙烯酯共聚合物、热塑性 塑料弹性体、热塑性聚烯烃的其中二种或二种以上的组合物，其用量为100PHR ；(2)滑剂选自硬脂酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、石蜡烃系、金属石碱类、有机硅系其中 之一种或一种以上组合，其用量为0. 1 15PHR ；(3)可塑剂选自非酞酸酯可塑剂、高分子聚酯可塑剂、加工油的其中一种或一种以 上，其用量为0. 1 50PHR;(4)助剂为改质剂、紫外线吸收剂、耐燃剂、填充剂、分散剂其中一种或一种以上，其 用量为0. 1 80PHR ；及(5)色料为TiO2或视产品的色相需求添加其它色料或透明不加，其用量为0.0 15PHR。
3.如权利要求2所述非PVC系经由压延加工的聚烯烃胶布，其中，所述的助剂为改质 剂、紫外线吸收剂、耐燃剂、填充剂、分散剂；所述的改质剂是甲基丙烯酸甲酯，填充剂是碳 酸钙、粘土，紫外线吸收剂是羟基二苯甲酮类及羟基苯基苯并三唑类混合物，耐燃剂是氢氧 化铝。
4.如权利要求3所述非PVC系经由压延加工的聚烯烃胶布，其中，可经由二层或二层以 上的胶布贴合而成的堆叠结构。
全文摘要
本发明是一种非PVC系经由压延加工的聚烯烃胶布及其制法。是一种不同于聚氯乙烯(PVC)材质的聚烯烃组合物，由压延加工工艺，以制得聚烯烃胶布；其制法即先将所有原料以混合机、万马力机均匀混炼，经由轧轮机充分胶化后，进入压延机压延成型为特征，可经或不经压花轮组压纹，最后冷却成型。
文档编号C09J123/00GK101885218SQ200910139070
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者冯殿润, 廖德超, 陈春来 申请人:南亚塑胶工业股份有限公司