一种魔术贴离型膜的涂硅工艺的制作方法

本发明涉及高分子材料表面处理领域，更具体地说，它涉及一种魔术贴离型膜的涂硅工艺。

背景技术：

已知现有的开放式的纸尿裤，在背部区域左右两侧设置魔术贴以及在腹部区域设置腰贴，采用魔术贴与腰贴搭配的方式，使其在穿着时构成一近似于短裤的形状。在使用时，魔术贴和腰贴需要反复分离或贴合，这种魔术贴一般包括膜材，在膜材的表面涂覆硅油，硅油固化后再涂覆热熔胶。

在公开号为cn106349491a的中国发明专利中公开了一种抗静电单面涂硅pet离型膜的制造工艺，其包括以下步骤：1)将硅酸乙脂系涂料涂在基膜层上，形成抗静电涂层；2)将导电聚合物树脂、改性树脂、改性剂加工助剂、复合稳定剂、润滑剂、增强剂5-30、颜料0.02-0.05、增韧剂5-8按重量份配制成浆料，一次均匀涂布于基膜的上表面；3)将涂布好的基膜经过热固化，光固化制备而成；所述热固化的温度为80-120度、时间为10-30s；所述光固化的强度为80-120w/cm、剂量为100-400j/cm2、照射时间5-20s。

上述专利采用化学法直接涂布抗静电涂层和浆料，由于pet基膜的表面张力低，不经过处理难以与涂层良好的结合，一方面会导致涂布不均匀，另一方面涂层与pet基膜的结合力太小，使得涂层易与pet基膜分离。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，其具有涂布均匀、涂层与基材不易分离的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，包括以下步骤：

步骤一，将基材放卷，对基材进行电晕处理；

步骤二，在基材的一个表面上均匀涂布光固化型硅油组合物；

步骤三，将涂布后的基材经过热固化和光固化处理，形成硅油层；

步骤四，使固化后的基材经过氮气气氛，进行惰性处理；

步骤五，将基材冷却至室温后，收卷。

通过采用上述技术方案，基材放卷后，采用电晕处理增加基材的表面张力，电晕处理的原理是：基材经过又高压存在的两电极间，高压使电极间的空气发生电离，产生电子流，在基材的表面形成氧化极化基，使基材表面产生极性，有利于基材与光固化型硅油组合物结合，当涂布光固化型硅油组合物的基材暴露在聚焦的紫外光下，硅油组合物被催化从而能够快速与基材发生交联反应。但是，一方面电晕法存在时效性等问题，特别是在高温、高湿的环境里，基材的聚合物由无定形变化成晶体形，导致电晕处理后的基材表面张力容易衰减，另一方面，由于基材经过电晕处理，基材内部的迁移性添加剂在生产后的一段时期内会迁移至基材表面，降低基材的表面张力，甚至影响基材的物理性能。发明人经过试验，意外的发现在硅油层固化后使基材经过氮气气氛，基材的表面张力能够迅速趋于稳定，其原理可能是惰性的氮气气氛使得基材变得不活泼，保持电晕处理后的物理形态，而且使硅油层与基材稳定的结合，不易分离。

进一步优选为，所述光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

通过采用上述技术方案，有机硅聚合物是硅油层的主要成分，硅油催化剂用来催化硅油与基材发生交联固化反应，剥离力调节剂用于调节硅油层的离型力，异丙醇作为溶剂，在上述组分和配比下，光固化型硅油组合物能够更均匀地涂布在基材表面，而且增加其与基材的粘合力。

进一步优选为，所述基材是选自cpp薄膜、bopp薄膜和pe薄膜中的任意一种。

通过采用上述技术方案，cpp薄膜、bopp薄膜和pe薄膜都属于非极性的聚合物，其表面自由能相当低，采用本发明的涂硅工艺后，硅油层涂布均匀且与基材不易分离。

进一步优选为，所述电晕处理的电晕强度是3.5kv/cm～4kv/cm。

通过采用上述技术方案，电晕强度越大，就会在电极处产生更高的电场，基材表面就会有更多、更短的自由基，能够避免pp分子结晶，同时，由于大量的表面极性基团的存在阻碍了迁移分子的移动，所以电晕处理强度大时其对应的电晕值的衰减就慢。但是，当电晕强度超过4kv/cm时，即使再增加电晕，基材表面张力基本没有增加，这是因为当膜在瞬时进行电晕处理过程中，电机与电晕辊之间的空气量处于一种相对稳定状态，而这相对稳定空气量中的氧气分子含量是一定的，即使提高电机的电压和电流值，也不能激活更多的氧分子，使更多的含氧官能团驻极到薄膜表面，因此，电晕强度优选为3.5kv/cm～4kv/cm。

进一步优选为，所述步骤一中基材进行电晕处理后的表面张力系数为38～40达因。

通过采用上述技术方案，有利于硅油组合物均匀涂布在基材表面。

进一步优选为，所述光固化型硅油组合物在25℃下的运动粘度范围为100万～500万cs。

通过采用上述技术方案，由于硅油的粘度在常温下很大，需要采用溶剂稀释后使用，随着溶剂的蒸发其粘度不断变化，因此，需要严格控制其粘度，粘度太大和太小时难以涂布均匀。

进一步优选为，所述光固化型硅油组合物的涂布量为3～15g/m²。

通过采用上述技术方案，涂布量太少难以起到离型的作用，涂布量太多会导致硅油组合物在固化前四处流淌，难以涂布均匀，因此，涂布量优选为3～15g/m²。

进一步优选为，所述步骤二在涂布时控制环境温度为25±3℃，环境湿度为55±5％。

通过采用上述技术方案，在上述环境下涂布硅油，能够使硅油层更加均匀，硅油层的厚度在2～5微米之间。

进一步优选为，所述热固化的温度为65～90℃、时间为0.5～7s。

通过采用上述技术方案，先采用热固化使溶剂蒸发，有机硅聚合物、硅油催化剂和剥离力调节剂粘附在基材表面，失去流动性，再进行光固化，使得有机硅聚合物被催化从而能够快速与基材发生交联反应，一方面避免硅油组合物流动导致的不均匀，另一方面增加其与基材的粘合力。

进一步优选为，所述氮气气氛中氮气的纯度大于99.99％，所述氮气气氛的气压为150-250kpa。

通过采用上述技术方案，发明人经过试验，意外的发现在硅油层固化后使基材经过氮气气氛，基材的表面张力能够迅速趋于稳定，其原理可能是惰性的氮气气氛使得基材变得不活泼，保持电晕处理后的物理形态，而且使硅油层与基材稳定的结合，不易分离，氮气的压力太小难以使基材稳定，氮气气压太大对基材运动的阻力太大，而且还容易使基材变形，因此，氮气气氛的气压优选为150-250kpa。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用电晕处理增加基材的表面张力，有利于基材与光固化型硅油组合物结合，当涂布光固化型硅油组合物的基材暴露在聚焦的紫外光下，硅油组合物被催化从而能够快速与基材发生交联反应，发明人经过试验，意外的发现在硅油层固化后使基材经过氮气气氛，基材的表面张力能够迅速趋于稳定，其原理可能是惰性的氮气气氛使得基材变得不活泼，保持电晕处理后的物理形态，而且使硅油层与基材稳定的结合，不易分离；

(2)本发明对涂硅工艺的每个步骤的参数进行调整优化，既能使硅油层涂布均匀，又能增加其与基材的粘合力。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，包括以下步骤：

步骤一，将基材放卷，对基材进行电晕处理，电晕处理的电晕强度是3.5kv/cm，本实施例中基材是cpp薄膜，基材进行电晕处理后的表面张力系数为38达因。

步骤二，在基材的一个表面上均匀涂布光固化型硅油组合物，涂布时控制环境温度为25±3℃，环境湿度为55±5％，光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

其中，有机硅聚合物silcoleaseuvploy200、硅油催化剂silcoleaseuvcata211、剥离力调节剂silcoleaseuvrca251均购自埃肯有机硅(上海)有限公司；光固化型硅油组合物的运动粘度为100万cs，光固化型硅油组合物的涂布量为3g/m²。

步骤三，将涂布后的基材经过热固化和光固化处理，形成硅油层，热固化的温度为65℃、时间为7s；光固化采用紫外灯照射。

步骤四，使固化后的基材经过氮气气氛，进行惰性处理，氮气气氛中氮气的纯度大于99.99％，氮气气氛的气压为150kpa。

步骤五，将惰性处理后的基材冷却至室温后，收卷，冷却方式可以为风冷或水冷。

涂硅工艺的工艺流程参照图1，基材从放卷辊1上放卷并展开，经过引导辊2，再经过两个互相平行且等高的下导向辊3，两个下导向辊3的正上方设置舒曼电晕机，对基材进行电晕处理，经过电晕处理后的基材经过挤压辊4和涂布辊5之间，涂布辊5将光固化型硅油组合物涂布至基材的一个表面，涂布后的基材经过三个互相平行且等高的上导向辊6，上导向辊6的正上方设置沿基材的运动方向依次设置烘箱和紫外灯，用于热固化和光固化，固化后的基材经过氮气气氛，进行惰性处理，惰性处理后的基材经过冷却辊7冷却至室温，然后收卷于收卷辊8上。

实施例2：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，基材是bopp薄膜。

实施例3：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

实施例4：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

实施例5：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

实施例6：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤一中电晕处理的电晕强度是3.8kv/cm，基材进行电晕处理后的表面张力系数为39达因。

实施例7：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤一中电晕处理的电晕强度是4kv/cm，基材进行电晕处理后的表面张力系数为40达因。

实施例8：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的运动粘度为300万cs。

实施例9：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的运动粘度为500万cs。

实施例10：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的涂布量为9g/m²。

实施例11：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的涂布量为15g/m²。

实施例12：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的热固化的温度为80℃、时间为4s。

实施例13：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的热固化的温度为95℃、时间为0.5s。

实施例14：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤四中的氮气气氛的气压为200kpa。

实施例15：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤四中的氮气气氛的气压为250kpa。

实施例16：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，基材是pe薄膜。

对比例1：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，

光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

对比例2：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

对比例3：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤一中电晕处理的电晕强度是3kv/cm，基材进行电晕处理后的表面张力系数为35达因。

对比例4：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤一中电晕处理的电晕强度是4.5kv/cm，基材进行电晕处理后的表面张力系数为46达因。

对比例5：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的运动粘度为50万cs。

对比例6：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的运动粘度为800万cs。

对比例7：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的涂布量为1g/m²。

对比例8：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的光固化型硅油组合物的涂布量为20g/m²。

对比例9：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的热固化的温度为60℃、时间为6s。

对比例10：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤四中的氮气气氛的气压为100kpa。

对比例11：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤四中的氮气气氛的气压为300kpa。

对比例12：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，包括以下步骤：

步骤一，将基材放卷，对基材进行电晕处理，电晕处理的电晕强度是3.5kv/cm，本实施例中基材是cpp薄膜，基材进行电晕处理后的表面张力系数为38达因。

步骤二，在基材的一个表面上均匀涂布光固化型硅油组合物，光固化型硅油组合物包括以下重量份数的组分：

其中，光固化型硅油组合物的运动粘度为100万cs，光固化型硅油组合物的涂布量为3g/m²。

步骤三，将涂布后的基材经过热固化和光固化处理，形成硅油层，热固化的温度为65℃、时间为7s。

步骤四，将基材冷却至室温后，收卷，冷却方式可以为风冷或水冷。

对比例13：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，氮气气氛中氮气的纯度为99％。

对比例14：一种魔术贴离型膜的涂硅工艺，与实施例1的不同之处在于，步骤二中涂布时控制环境温度为33±3℃，环境湿度为70±5％。

试验一表面张力测试

试验方法：采用实施例1-16和对比例1-14的工艺分别生产魔术贴离型膜，实施例1-16和对比例1-11、13-14在硅油层固化后且在惰性处理之前，测试魔术贴离型膜的表面张力，然后在氮气气氛惰性处理后0h、12h、24h、48h测试魔术贴离型膜的表面张力。

对比例12在硅油层固化后且在冷却至室温前，测试魔术贴离型膜的表面张力，然后在基材冷却至室温后0h、12h、24h、48h测试魔术贴离型膜的表面张力。

试验结果：实施例1-16和对比例1-14的工艺生产的魔术贴离型膜的表面张力测试结果如表1所示，由表1可知，实施例1-16的魔术贴离型膜在惰性处理之后，其表面张力基本没有下降且趋于稳定，但是对比例1、3、4、12、13、14的表面张力随时间的推移逐渐下降，说明在硅油层固化后使基材经过氮气气氛，基材的表面张力能够迅速趋于稳定，使得基材保持电晕处理后的物理形态，电晕强度、氮气气氛的纯度对表面张力的稳定性有影响。

表1表面张力测试结果

试验二剥离试验

试验方法：采用实施例1-16和对比例1-13的工艺分别生产魔术贴离型膜，将tesa7454胶带按标准方法贴于被测魔术贴离型膜上，按胶带形状切成长条，用测试压辊以大约每秒10mm的速度，来回辊压5次(一来一回为一次)，放置20分钟，然后在拉力试验机上以300mm/min的速度进行180°剥离试验，重复剥离试验，直至魔术贴离型膜的离型力超过其第一次测量值的60％，记录此时的剥离试验的次数。

试验结果：实施例1-16和对比例1-13的工艺生产的魔术贴离型膜的剥离试验结果如表2所示，由表2可知，实施例1-16的魔术贴离型膜在反复剥离50次以上，其离型力才会大幅增加，说明魔术贴离型膜的硅油层与基材的结合力较大，不易分离，而对比例1-2、对比例5-13的剥离试验次数均远小于实施例1，尤其是对比例12最低，说明在硅油层固化后使基材经过氮气气氛，使硅油层与基材稳定的结合，不易分离；在本发明的光固化型硅油组合物的组分和配比下，光固化型硅油组合物能够更均匀地涂布在基材表面，而且增加其与基材的粘合力；光固化型硅油组合物的黏度、涂布量、热固化和光固化的参数、氮气气氛的纯度和气压对硅油层与基材的结合力均有影响。

表2剥离试验测试结果

试验三均匀度测试

试验方法：采用实施例1-16和对比例1-14的工艺分别生产魔术贴离型膜，在魔术贴离型膜的表面随机选择5点，利用红外线测厚仪测试这5点的硅油层的厚度，计算魔术贴离型膜的硅油层的平均偏差。

试验结果：实施例1-16和对比例1-14的工艺生产的魔术贴离型膜的剥离试验结果如表3所示，由表3可知，实施例1-16的平均偏差均在0.05以内，而对比例1-9和对比例14均大于0.15，说明本发明对涂硅工艺的每个步骤的参数进行调整优化，能使硅油层涂布均匀，光固化型硅油组合物配方、黏度、涂布量、电晕处理和热固化参数对硅油层的均匀度均有影响。

表3均匀度测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。