本发明涉及包装材料技术领域,具体涉及一种哑光无声胶带消光层材料及其制备方法和应用。
背景技术:
随着快递行业的迅猛发展,bopp胶带基膜的使用量逐年递增,特别是企业在产品制造后往往需要对其进行装箱封条,且大都使用的是自动化缠绕胶带,胶带在解卷过程会产生刺耳的噪音,危害着车间人员以及车间周围人员的身心健康。同时,且现有市面上出售的胶带以透明胶带和黄色胶带为主,一些厂家为了提高胶带基膜印刷后的视觉效果,不需要表面光滑的胶带,提出一种消光的概念。因此,同时具有低噪音和消光效果的胶带成为了发展趋势。
低噪音是胶带基体表面的离型层带来的效果,由于聚烯烃基膜属于非极性材料,与硅油离型剂有着极难的相容性,因此需要对表面进行高强度电晕处理,然而高强度电晕处理会大大损害基体材料的力学性能,且该方法工艺繁琐,生产成本高。
目前,也有一些降低电晕处理强度和消光处理的研究,如中国专利cn109203507a公开了一种制备消光无声胶带的方法,在胶带基体中加入马来酸酐接枝聚丙烯改变材料表面极性,降低电晕处理强度,然后再通过涂敷离型层,制备无声胶带,该方法虽然有效降低了材料表面的电晕处理强度,但材料的消光效果不能保证,仍需进一步提高。
因此,需要提供一种制备简单,且可以有效降低电晕处理强度和提升消光效果的改性方法。
技术实现要素:
本发明的目的在于,克服现有技术中胶带噪音降低效果不明显以及离型涂覆前电晕处理强度较高的的缺陷,提供一种可以降低基体材料的电晕处理强度,同时还具有较好的消光效果的改性方法,提供一种哑光无声胶带消光层材料。本发明提供的哑光无声胶带消光层材料,在一定的马来酸酐接枝弹性体添加量下,可以达到降低电晕处理强度和提升材料消光性能的效果。
本发明的另一目的在于,提供所述哑光无声胶带消光层材料的制备方法。
本发明的另一目的在于,提供所述哑光无声胶带消光层材料在制备胶带中的应用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种哑光无声胶带消光层材料,包括如下按重量份计算的组分:
其中,所述马来酸酐接枝弹性体为马来酸酐接枝sebs、马来酸酐接枝eva、马来酸酐接枝乙丙橡胶、马来酸酐接枝poe中的一种或几种的组合。
目前大多通过添加马来酸酐接枝聚丙烯来降低材料的电晕处理强度,但是其加入量太少,电晕处理强度降低不明显,加入量太多,则会影响材料的消光性能。弹性体材料具有很好的消光性能,但是单独添加会使材料的电晕处理强度增加,因此,添加量不宜过大,材料的消光性能无法进一步升。因此,马来酸酐和弹性体材料单独使用均无法同时满足材料的电晕处理强度降低和消光性能提高要求。
本发明人创造性地研究发现,在胶带基体材料中加入马来酸酐接枝弹性体材料,在一定的添加量下,可以同时达到降低材料电晕处理强度和消光性能提升的效果。本发明人通过进一步研究发现,随着马来酸酐接枝弹性体添加量的增大,材料的电晕处理强度的降低逐渐趋于平缓,而材料的消光性能则呈现先上升后下降的趋势,因此,在一定的添加量下,可以同时达到降低材料电晕处理强度和消光性能提升的效果。
优选地,所述哑光无声胶带消光层材料,包括如下按重量份计算的组分:
优选地,所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯或者嵌段共聚聚丙烯中的一种或几种的组合。
优选地,所述聚丙烯树脂在230℃,2.16kg条件下的熔融指数为3~15g/10min。
优选地,所述聚乙烯树脂为高密度聚乙烯。
优选地,所述聚乙烯树脂在210℃,2.16kg条件下的熔融指数为0.1~5g/10min。
优选地,所述加工助剂为抗静电剂或抗氧剂中的一种或几种的组合。
优选地,所述抗静电剂为聚氧乙烯烷基胺复合物、烷基醇酰胺或单甘醇中的一种或几种的组合。
优选地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的组合。
进一步优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或几种的组合。
所述哑光无声胶带消光层材料的制备方法,包括如下步骤:
将聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、马来酸酐接枝弹性体和加工助剂经熔融共混、挤出、造粒即得所述哑光无声胶带消光层材料。
其中,挤出可选用双螺杆挤出机进行。
优选地,所述双螺杆挤出的参数为:螺筒温度为190~230℃;螺杆转速为350~450r/min;螺杆长径比为40~48:1。
所述哑光无声胶带消光层材料在制备胶带中的应用也在本发明的保护范围之内。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明通过在胶带基体材料中加入一定的马来酸酐接枝弹性体材料,可以达到降低电晕处理强度和提升材料消光性能的效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明,本发明所用试剂和材料均为市购。
本发明的实施例选用以下原料:
聚丙烯树脂-1:均聚聚丙烯,熔融指数为3g/10min(230℃,2.16kg),购自埃克森美孚;
聚丙烯树脂-2:嵌段共聚聚丙烯,熔融指数为15g/10min(230℃,2.16kg),购自埃克森美孚;
均聚聚丙烯:熔融指数为15g/10min(230℃,2.16kg),购自埃克森美孚;
聚乙烯树脂-1:hdpe,熔融指数为0.1g/10min(210℃,2.16kg),购自茂名石化;
聚乙烯树脂-2:hdpe,熔融指数为5g/10min(210℃,2.16kg),购自卡塔尔石化公司;
马来酸酐接枝弹性体-1:ma-g-sebs,购自台橡(南通)实业有限公司;
马来酸酐接枝弹性体-2:ma-g-eva,购自法国阿科玛集团;
马来酸酐接枝弹性体-3:ma-g-epdm,购自埃克森美孚;
马来酸酐接枝弹性体-4:ma-g-poe,购自埃克森美孚;
马来酸酐接枝聚丙烯:ma-g-pp,购自埃克森美孚;
热塑性弹性体:sebs,购自台橡(南通)实业有限公司;
抗静电剂:聚氧乙烯烷基胺复合物,jh-非离子型抗静电剂,购自济南市化工研究所;
抗氧剂:抗氧剂1010,购自巴斯夫(中国)有限公司;
抗氧剂:抗氧剂168,购自巴斯夫(中国)有限公司。
实施例1~12
按照表1中的配方,按照如下步骤制备哑光无声胶带消光层材料:
将聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、马来酸酐接枝弹性体和加工助剂加入到高速混合机中混合均匀后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、造粒即得所述哑光无声胶带消光层材料;其中,双螺杆挤出的参数为:螺筒温度为180~230℃;螺杆转速为350~450r/min;螺杆长径比为48:1。
表1各实施例中哑光无声胶带消光层材料中各组分含量(重量份)
对比例1
本对比例与实施例5相比,不同之处在于,选用热塑性弹性体sebs代替马来酸酐接枝弹性体-1。
对比例2
本对比例与实施例5相比,不同之处在于,选用马来酸酐接枝聚丙烯代替马来酸酐接枝弹性体-1。
对比例3
本对比例与实施例5相比,不同之处在于,马来酸酐接枝弹性体-1的添加量为35份。
对比例4
本对比例与实施例5相比,不同之处在于,马来酸酐接枝弹性体-1的添加量为8份。
对上述实施例和对比例制备得到的材料的性能进行测试,具体测试项目及测试方法如下:
将上述实施例和对比例制备得到的材料按照如下制备方法制备成胶带:将实施例和对比例制备得到的材料投入流延机的消光层料筒1、均聚pp和加工助剂投入流延机的基体层料筒2,消光层料筒1与基体层料筒2中螺杆的转速比为1:4,在180~230℃下共挤成膜,得到所述胶带。
1.电晕处理强度:
具体测试步骤为:使用5.0kv的电压(双极)进行电晕处理,使用达因笔测量薄膜表面,其达因值越高,表示其所需的电晕处理强度越低。
2.消光性能:
雾度值测试:参照标准astmd1003-2013,检测塑料薄膜材料雾度值。
测试结果如表2所示。
表2实施例及对比例中制备得到的胶带的性能测试结果
由上述结果可以看出:
由实施例1~12可以看出,随着马来酸酐接枝弹性体的加入材料的消光效果随之增加,所需的电晕处理强度降低,当达到25%时,材料的电晕处理强度不再降低(达到电晕处理的峰值),此时消光度也是最好的,再进一步的增加会导致pp与pe的相容性提高,相筹减小,消光效果下降。
对比例1实施例5比较可知,仅添加其它弹性体,材料的消光性能较好,但是材料的电晕处理强度显著增加;对比例2与实施例5比较可知,添加马来酸酐接枝聚丙烯,由于其与胶带基体树脂的相容性较好,导致相筹减小,消光效果下降;对比例3的结果表明,马来酸酐接枝弹性体的添加量太高,虽然电晕处理强度较低,但是材料的消光性能下降;对比例4的结果表明,马来酸酐接枝弹性体的添加量太低,材料的电晕处理强度仍然较高,消光性能也还较差,性能提升并不明显。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。