专利名称：聚丙烯压敏胶粘带及加工方法
技术领域：
本发明涉及包装用的胶粘带，具体地说是一种聚丙烯压敏胶粘带。
聚丙烯压敏胶粘带是目前应用最广泛的一种包装用胶粘带，一般采用乳液型丙烯酸酯类压敏胶粘剂，也有采用溶剂型丙烯酸酯或橡胶型压敏胶粘剂，使用的基材为双向拉伸聚丙烯薄膜，其加工方法均为涂布法，在市场上往往简称为BOPP封箱胶粘带。
乳液型双向拉伸聚丙烯压敏胶粘带已有多年生产历史，但该胶粘带存在三个缺陷，即采用含量约50％的乳液型压敏胶粘剂时，为有效烘去水份，不得不将涂布机的烘道加长，其涂布生产线一般可达20米以上，设备占地多、耗能大，而溶剂型耗能也大、更不利于环境保护，聚丙烯低温时冲击韧性较差，冲击时对缺口比较敏感，易撕裂，因此在生产与使用过程中，胶粘带往往发生撕裂现象，增加了材料损耗，也影响了实际使用，此外，丙烯酸酯类压敏胶粘剂与基材薄膜的粘基力很差，容易从基材薄膜上脱落，极易污染被粘贴表面。
本发明的目的采用在双向拉伸聚丙烯薄膜与压敏胶粘剂之间增加一层未经拉伸或拉伸量较小的耐低温的塑料薄膜作为中间层，以改善在常温或低温下压敏胶粘带抗撕裂的能力，另外通过塑料挤出机将压敏胶粘剂与中间层共挤出，然后与双向拉伸聚丙烯薄膜复合在一起，构成具有三层复合结构、不会脱胶、属无溶剂型的聚丙烯压敏胶粘带。
为了达到上述目的，首先要解决的是中间层采用何种材料，即中间层所选择的材料与基材和压敏胶粘剂之间均要有良好的相容性，防止胶粘层从基材上剥落，其次，采用何种类型的热塑性弹性体压敏胶粘剂与中间层共挤出，以达到三层牢固复合的目的。为此，设计一种聚丙烯压敏胶粘带，包括双向拉伸聚丙烯薄膜，聚烯烃树脂，ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘剂，其特征在于双向拉伸聚丙烯薄膜基材和ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘层之间有一中间层，中间层由聚烯烃树脂和添加剂构成，ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘剂可由下述材料成份组成，按重量份配比SIS嵌段共聚体100重量份、熔点100℃的石油树脂100重量份、抗氧剂1010号1重量份、熔体指数为2的低密度聚乙烯40重量份。中间层的聚烯烃树脂熔体指数在1-50之间，调节其分子量后，熔体指数在20-35范围内，而以25-30为好。中间层的聚烯烃可添加有机或无机颜料以及特殊着色剂，而作为着色母料使用的色母料其浓度范围在0.5-5％之间。热塑弹性体压敏胶粘剂中所添加的聚烯烃树脂的熔体指数在0.5-20范围内，而以2-10为好，其添加量以重量份计在5-150份内，而以20-80份为好。在中间层聚烯烃树指与热塑弹性体压敏胶粘剂中所添加的高分子量酚类抗氧剂的含量，在各层材料中的比例中的比例为0.1-2％之间，苯并三唑类紫外线吸收剂的含量在各层材料中的比例为1-2％之间。中间层聚烯烃与热塑弹性体压敏皎粘剂中添加的无机填料的母料浓度在1-10％之间。三层复合聚丙烯压敏胶粘带总厚度在0.03-0.16毫米范围内，其中双向拉伸聚丙烯薄膜为0.01-0.10毫米，中间层聚烯烃树脂为0.01-0.02毫米，压敏胶粘层为0.01-0.04毫米。由中间层的聚烯烃树脂与作为压敏胶粘剂的热塑弹性体经塑料挤出机共挤出，并与作为基材的双向拉伸聚丙烯薄膜经挤出复合，构成由三层复合的聚丙烯压敏胶粘带。
为了实现上述目的，采用聚烯烃树脂作为中间层比较合适，例如可采用低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯醋酸乙烯、乙烯-α烯烃共聚体，丙烯-α烯烃共聚体，乙烯-辛烯共聚体等，其熔体指数一般在1-50之间比较合适。此外，还发现聚丙烯均聚体或其共聚体或其共混物与作为基材的双向拉伸聚丙烯薄膜本是同种聚合物，相容性很好，另外由于极性相似的关系，作为中间层的聚丙烯均聚体或其共聚体或其共混物与作为压敏胶粘剂主要材料的ABA型嵌段式聚物即热塑弹性体SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)，SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)，SEBS(苯乙烯-乙烯/辛烯-苯乙烯)，SEPS(苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯)也有着良好的相容性，而热塑弹性体为主的压敏胶粘剂又是能够采用塑料挤出机挤出成型的很好的材料。
然而，SBS热塑弹性体在高温熔融时易引起氧化交联，严重影响挤出成型，而SIS热塑弹性体在高温熔融时会氧化降解，使熔融粘度明显下降，考虑到上述因素，在共挤出时尽可能采用较低的加工温度，但是聚丙烯的加工温度一般都在200℃以上，为此本发明采用了调节分子量的方法，通过调节剂降低分子量，使聚丙烯的加工温度有所下降，这样就避免或减少了热塑弹性体易产生氧化交联或氧化降解的可能。经测定改性后的聚丙烯，以熔体指数来衡量分子量的大小，则一般在20-35范围内，而以25-30为好，及其加工温度可降低20-40℃。作为胶粘剂中的增粘剂使用的有松香其衍生物，萜烯树脂及其改性材料，石油树脂，聚异丁烯等以及其它辅助材料如抗氧剂、防老剂、软化剂、抗静电剂、填充剂、着色剂等。
但上述压敏胶粘剂在熔融挤出时，粘度仍然偏低，为适应螺杆挤出，在该压敏胶粘剂中添加与压敏胶粘剂有较好的相容性而熔体粘度较大的聚烯烃，如低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯等以及上述材料的共混物。其熔体指数一般选择在0.5-20范围内，而以2-10为好。添加聚烯烃树脂并不影响压敏胶粘剂的基本性能，因此其添加量以重量份计在50-150份内，而以20-80份为好。
三层复合聚丙烯压敏胶粘带，由于采用共挤复合加工方法，压敏胶粘带通过冷却水循环冷却缸冷却，冷却速度快，生产效率得到很大的提高，而在分切加工时，由于不易撕裂提高了成品率，因而使产品厚度与普通BOPP封箱胶粘带大致一样的情况下，不仅提高了产品质量、生产成本也有所下降，增加了产品竞争能力。
由上述材料制成的三层复合压敏胶粘带，其总厚度无特别限制，但常用厚度在0.03-0.16毫米，其中双向拉伸聚丙烯薄膜为0.01-0.10毫米，中间层聚烯烃为0.01-0.02毫米，压敏胶粘层为0.01-0.04毫米。
众所周知，塑料着色十分方便，在中间层聚烯烃中添加各种有机或无机颜料，可以制成各种色彩丰富的压敏胶粘带，也可添加一些有奇异着色效果的特殊着色剂如珠光颜料、荧光着色剂、金属粉类颜料等以适应不同用途；由此可见，其着色的方便性与效果是涂布法难以企及的。
双向拉伸聚丙烯薄膜与上述共挤材料复合时，其复合面可以电晕处理，也可以不经电晕处理，在双向拉伸聚丙烯薄膜的正面或反面均可印刷文字与图案，但以复合面较好，可防止印刷油墨脱落。
本发明可以采用各种类型的挤出机加工成型。
本发明聚丙烯压敏胶粘带，由于有着较好的抗撕裂与不易脱胶的性能，因此用途不受限制，可以应用于广告与标志材料，也可应用于表面保护材料等。
图1为本发明的聚丙烯压敏胶粘带的结构图。
参见图11为双向拉伸聚丙烯薄膜或其多层复合薄膜，2为聚烯烃树脂，3为ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘剂。
以下为本发明的具体实施例实施例一SIS嵌段共聚体(K ratn D-1107)100重量份、熔点为100℃的石油树脂100重量份、抗氧剂1010号1重量份、熔体指数为2的低密度聚乙烯40重量份、上述组份成为压敏胶粘带的胶粘层，熔体指数为2的低密度聚乙烯作为中间层，上述二层材料分别从单螺杆挤出机以共挤平模挤出成二层复合材料，然后与厚度为0.03毫米的双向拉伸聚丙烯薄膜经挤出复合成三层结构的压敏胶粘带。
经测试持粘力500分(25×25CM 1000g)剥离力10N/25mm手撕试验，即在复合薄膜的边缘处割开深度为0.5毫米的缺口，普通的BOPP压敏胶粘带极易撕开，而三层复合聚丙烯胶粘带难于撕开，但采用切割器仍可方便的予以横向切断。实施例二熔体指数为7的低密度聚乙烯作为中间层，其余与实施例一相同。实施例三熔体指数为3的高密度聚乙烯作为中间层，其余与实施例一相同。实施例四熔体指数为10的高密度聚乙烯作为中间层，其余与实施例一相同。实施例五熔体指数为2的线性低密度聚乙烯作为中间层，以SBS嵌段共体(K raton D-1102)代替SIS D-1107，其余与实施例一相同。实施例六熔体指数为6的线性低密度聚乙烯作为中间层，其余与实施例五相同。实施例七熔体指数为3.5醋酸乙烯含量14％的乙烯醋酸乙烯作为中间层，其余与实施例五相同。实施例八熔体指数为25的经过分子量调节剂调节的聚丙烯作为中间层，其余与实施例一相同。实施例九熔体指数为28的经过分子量调节剂调节的乙烯丙烯共聚体作为中间层，其余与实施例一相同。
权利要求
1.一种聚丙烯压敏胶粘带，包括双向拉伸聚丙烯薄膜，聚烯烃树脂，ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘剂，其特征在于双向拉伸聚丙烯薄膜基材和ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘层之间有一中间层，中间层由聚烯烃树脂和添加剂构成，ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘剂由下述材料成份组成，按重量份配比SIS嵌段共聚体100重量份、熔点100℃的石油树脂100重量份、抗氧剂1010号1重量份、熔体指数为2的低密度聚乙烯40重量份。
2.如权利要求1所述的聚丙烯压敏胶粘带，其特征在于中间层的聚烯烃树脂熔体指数在1-50之间，调节其分子量后，熔体指数在20-35范围内，而以25-30为好。
3.如权利要求1所述的聚丙烯压敏胶粘带，其特征在于中间层的聚烯烃可添加有机或无机颜料以及特殊着色剂，而作为着色母料使用的色母料其浓度范围在0.5-5％之间。
4.如权利要求1所述的聚丙烯压敏胶粘带，其特征在于热塑弹性体压敏胶粘剂中所添加的聚烯烃树脂的熔体指数在0.5-20范围内，而以2-10为好，其添加量以重量份计在5-150份内，而以20-80份为好。
5.如权利要求1所述的聚丙烯压敏胶粘带，其特征在于在中间层聚烯烃树指与热塑弹性体压敏胶粘剂中所添加的高分子量酚类抗氧剂的含量，在各层材料中的比例为0.1-2％之间，苯并三唑类紫外线吸收剂的含量在各层材料中的比例为1-2％之间。
6.如权利要求1所述的聚丙烯压敏胶粘带，其特征在于中间层聚烯烃与热塑弹性体压敏皎粘剂中添加的无机填料的母料浓度在1-10％之间。
7.如权利要求1所述的聚丙烯压敏胶粘带，其特征在于三层复合聚丙烯压敏胶粘带总厚度在0.03-0.16毫米范围内，其中双向拉伸聚丙烯薄膜为0.01-0.10毫米，中间层聚烯烃树脂为0.01-0.02毫米，压敏胶粘层为0.01-0.04毫米。
8.如权利要求1所述的聚丙烯压敏胶粘带的加工方法，其特征在于由中间层的聚烯烃树脂与作为压敏胶粘剂的热塑弹性体经塑料挤出机共挤出，并与作为基材的双向拉伸聚丙烯薄膜经挤出复合，构成由三层复合的聚丙烯压敏胶粘带。
全文摘要
本发明涉及一种聚丙烯压敏胶粘带,包括双向拉伸聚丙烯薄膜,聚烯烃树脂,ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘剂,其特征在于双向拉伸聚丙烯薄膜基材和ABA型嵌段共聚体热塑弹性体压敏胶粘层之间有一中间层,中间层由聚烯烃树脂和添加剂构成。其加工方法由中间层的聚烯烃树脂与热塑弹性体压敏胶粘剂经塑料挤出机共挤出,并与作为基材的双向拉伸聚丙烯薄膜经挤出复合而构成三层复合结构的包装用聚丙烯压敏胶粘带。该胶粘带抗撕裂、不易脱胶、生产过程无三废、效率高。
文档编号B29C47/06GK1178820SQ97121698
公开日1998年4月15日 申请日期1997年11月27日 优先权日1997年11月27日
发明者王建国 申请人:王建国