由无机矿粉薄膜制成的环保胶带的制作方法

本发明涉及胶带技术领域，尤其涉及一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带。

背景技术：

现有技术中，胶带通常是以BOPP双向拉伸聚丙烯薄膜为基材，经过加温均匀涂抹压敏胶乳液，使其形成胶层。胶带作为轻工类企业、公司、个人生活中不可缺少的用品；上述的压敏胶乳液主要成分是丁酯。现有的胶带均采用的是塑料基材，其在使用过程中具有以下缺点：低温下容易粘性急剧下降，影响使用性能；使用后，在高温状态下其容易在撕开后留下粘状物；成本高，且压敏胶乳液环保性能差且用量大。

技术实现要素：

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带，有效利用无机矿粉薄膜的特性，将其替代传统胶带的塑料基材，降低传统胶带的成本，节能环保，通用性好，解决了现有技术中胶带成本高且环保性能差问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带，包括片状基材和胶粘层，所述基材具有第一工作面和第二工作面，所述第一工作面和第二工作面对立设置，所述胶粘层设置在所述所述第一工作面上，所述基材为由包含以下成分且成分按照如下重量百分比制成：无机矿粉40％至50％；聚氨酯40％至50％；分散剂3％至5％；助剂1％至2％；纤维3％至10％；所述聚氨酯包括聚氨酯弹性体、热塑性聚氨酯、热固性聚氨酯；所述基材表面具有多个毛细孔，所述胶粘层渗透在所述毛细孔内与所述基材连接。

作为一种实施方式，还包括离型层，所述离型层渗透在所述毛细孔内与所述无机矿粉薄膜连接，所述离型层设置在所述第二工作面上。

作为一种实施方式，所述纤维选自玻璃纤维、醋酸纤维素、尼龙纤维、涤纶纤维及其混合物

作为一种实施方式，所述胶粘层为水性胶层。

作为一种实施方式，所述胶粘层的厚度不高于10um。

作为一种实施方式，所述离型层为硅油层。

作为一种实施方式，所述基材的厚度为30至50微米。

作为一种实施方式，所述基材的密度为0.3-1.5克/立方厘米。

作为一种实施方式，所述基材为单层薄膜。

作为一种实施方式，所述基材为双层薄膜或三层薄膜。

作为一种实施方式，所述聚氨酯弹性体为聚酯型或聚醚型。

作为一种实施方式，所述天然无机矿粉选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、高岭土、白土、云母粉、硅藻土、二氧化钛、氧化锌、玻璃纤维、空心玻璃微珠及其混合物。

作为一种实施方式，所述分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯。

作为一种实施方式，所述助剂选自KH550、KH560、KF570、NCO基团偶联剂或者羟基氨基偶联剂及其混合物。

在本技术方案中，所述基材为无机矿粉薄膜，薄膜能够与胶粘层产生内在的连接，胶粘层能够发挥更好的胶粘作用。

在实际使用中，发明人发现胶粘层与无机矿粉薄膜进行结合后，其在低温下不易发生粘性失效的现象。所述离型层渗透在所述毛细孔内与所述薄膜连接，所述离型层设置在所述第二工作面上。在本技术方案中，所述的胶粘层采用的是水性胶层，其具有环保性能高的优点。

本发明的有益效果在于：

(1)本技术方案创新性地想到将无机矿粉制成的薄膜作为胶带的基材使用替代传统的基材，大大降低了胶带的原料成本，且在实际使用中发现，无机矿粉薄膜在低温状态下的粘性保持时间长，不易变质；与此同时，无机矿粉薄膜作为基材生产的胶带在使用过程中基本不发生胶层粘附在使用面上的情况。

(2)本技术方案中胶粘层为水性胶层，水性胶层在使用中除具备其本身的环保特性之外，发明人发现水性胶层能够与无机矿粉薄膜产生相互促进的作用；在实际使用中水性胶层能够与无机矿粉薄膜配合，使得其在生产烘干过程中使用较低的温度即可完成烘干过程，同时水性胶层与无机矿粉薄膜配合，在达到同等使用条件下，水性胶层的用量较普通的压敏胶乳液其使用量少，能够降低胶带的生产成本。当然，所述的基材无机矿粉薄膜表面具有多个微细孔，其能够加速烘干过程中水分有胶粘层分离出，达到快速烘干的效果。

(3)无机矿粉薄膜环保胶带在使用过程中，其不会产生胶带在撕裂过程中的噪声，其将纸张的舒适性应用到了胶带中。

本发明还公开了一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带的加工工艺，包括以下所述步骤：

无机矿粉薄膜制造步骤：

步骤A：称取各原料：依次将40％至50％重量的无机矿粉、40％至50％重量的聚氨脂、3％至5％重量的分散剂、1％至2％重量的助剂以及3％至10％的纤维加入混合机中，混合10至20分钟，混合机转速为20-150r/min；

步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在170至190℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；

步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作基材，与此同时，吹膜模头旋转，基材在风力的作用下吹出；所述基材的的厚度范围为30至50微米；

步骤D：胶粘涂布，将胶粘剂涂布在基材的第一工作面形成胶粘层；

步骤E：烘干，使步骤D中处理后的基材进入烘箱中进行烘干处理，形成胶带。

作为一种实施方式，还包括步骤F：离型涂布，将离型材料涂布在所述基材的第二工作面上形成离型层；所述步骤F位于所述步骤D之前。

作为一种实施方式，还包括步骤G：图案印刷，对所述基材的第一工作面进行图案印刷；所述步骤G和所述步骤D同步进行或所述步骤G位于所述步骤A之前。

作为一种实施方式，还包括步骤H：分切，将步骤G处理后的的胶带进行复卷，并按照尺寸进行分切。

作为一种实施方式，所述步骤E的烘干工作温度为80-100℃。

作为一种实施方式，所述离型材料为硅油。

作为一种实施方式，所述胶粘剂为水性胶。

作为一种实施方式，所述步骤D中，利用涂覆机将所述水性胶涂覆在所述石头纸上。

作为一种实施方式，所述步骤G中，利用柔性印刷机对所述石头纸进行图案印刷。

作为一种实施方式，所述天然无机矿粉选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、高岭土、白土、云母粉、硅藻土、二氧化钛、氧化锌、玻璃纤维、空心玻璃微珠及其混合物；所述分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯及其混合物；所述纤维选自玻璃纤维、醋酸纤维素、尼龙纤维、涤纶纤维及其混合物；所述助剂选自KH550、KH560、KF570、NCO基团偶联剂或者羟基氨基偶联剂及其混合物。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明将胶带的基材更换为无机矿粉薄膜，采用传统的胶带生产制造工艺即可完成无机矿粉薄膜胶带的生产制造，大大降低胶带的原材料成本，且无机矿粉薄膜胶带具备优良的环保性能；以上的两种使用性能，可能会改变传统的无机矿粉薄膜胶带的行业现状。

(2)水性胶能够进一步增强无机矿粉薄膜胶带的环保性能，利用水性胶生产的无机矿粉薄膜胶带其环保指标均可以达到欧盟检测标准，大大提高了胶带的环保性能。

(3)发明人在试验过程中发现，使用无机矿粉薄膜作为基材使用，能够降低其生产烘干过程中的使用温度，大大节约了生产能耗；且因温度较低，所述的胶粘层不易发生变质，稳定了胶层的使用性能。

综上所述，本发明创新性地将无机矿粉薄膜应用在胶带上，无机矿粉薄膜的优良特性被应用在胶带中，提高了胶带的环保性能，且降低了胶带的生产成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一所提供的由无机矿粉薄膜制成的环保胶带的结构示意图。

图2为本发明实施例一所提供的由无机矿粉制成的环保胶带的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

本发明的第一个核心是公开一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带，以提高胶带的环保性能且降低胶带的生产成本；本发明的第二个核心是公开一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带的制造方法。以下参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

如图1及图2所示，一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带，包括片状基材1和胶粘层2，所述基材1具有第一工作面10和第二工作面12，所述第一工作面10和第二工作面12对立设置，所述胶粘层2设置在所述所述第一工作面10上，所述基材1为由包含以下成分且成分按照如下重量百分比制成：无机矿粉40％至50％；聚氨酯40％至50％；分散剂3％至5％；助剂1％至2％；纤维3％至10％；所述聚氨酯包括聚氨酯弹性体、热塑性聚氨酯、热固性聚氨酯；所述基材1表面具有多个毛细孔130，所述胶粘层2渗透在所述毛细孔130内与所述基材1连接。

在本实施例中，还包括离型层3，所述离型层3渗透在所述毛细孔130内与所述基材1连接，所述离型层3设置在所述第二工作面12上。当然，作为一种卷装胶带是需要离型层实现卷装功能，平板型胶带不需要设置离型层3。

所述胶粘层2为水性胶层。在实际使用过程中，所述的胶粘层2可以为普通的压敏胶乳液，其也能够作为胶粘层与无机矿粉薄膜联合使用形成胶带；当然水性胶层其作为胶粘层时，其环保性能强，且在实际使用过程中，发明人发现水性胶层能够与无机矿粉薄膜发生相互促进的作用，是的水性胶的用量较普通的压敏胶乳液少，且使用性能稳定。所述离型层3为硅油层。所述无机矿粉薄膜的厚度为10-500um，当然作为更进一步地的实施方式，所述无机矿粉薄膜的厚度也可为30-50um。所述无机矿粉薄膜的密度为0.3-1.5克/立方厘米。

此外，在本实施例中，所述无机矿粉薄膜可以为单层薄膜，也可以为双层薄膜，甚至是三层薄膜；所述的单层薄膜、双层薄膜和三层薄膜可参考授权公告号为CN1105636C的专利文献中，其关于单层膜、双层膜和三层膜的具体描述和生产工艺，当然在此也不排除有四层膜、五层膜等薄膜；针对不同的使用场合，可对无机矿粉薄膜的厚度、密度和层数进行调整，以实现更好的使用效果；在本实施例一中所列举的数值包含但不局限于此，凡是利用本技术方案所提及的工作原理而进行的发明创造，均落在本专利的保护范围之内。

实施例二

如图2所示，本发明还公开了一种由无机矿粉薄膜制成的环保胶带的加工工艺，包括以下所述步骤：无机矿粉薄膜制造步骤和胶带制造步骤。

其中无机矿粉薄膜制造工艺包括如下步骤：

步骤A：称取各原料：依次将40％至50％重量的无机矿粉、40％至50％重量的聚氨脂、3％至5％重量的分散剂、1％至2％重量的助剂以及3％至10％的纤维加入混合机中，混合10至20分钟，混合机转速为20-150r/min；

步骤B：造粒：将步骤A得到的混合物料随之送入螺杆挤压机，在170至190℃温度下熔融混炼，制成颗粒状材料；

步骤C：将颗粒状材料投入由压出机及O字型模嘴成型机构的制压出机，控制压出机温度使颗粒状材料软化，经螺杆强压输送，熔融材料挤向吹膜模头，吹模模头制作基材1，与此同时，吹膜模头旋转，基材1在风力的作用下吹出；所述基材1的的厚度范围为30至50微米；

步骤D：胶粘涂布，将胶粘剂涂布在基材1的第一工作面10形成胶粘层2；

步骤E：烘干，使步骤D中处理后的基材1进入烘箱中进行烘干处理，形成胶带4。

其中在实际的生产过程中，步骤E的烘干工作温度为80-150℃；当然在实际烘干过程中，其实际的温度基本在80-120℃之内的数值范围之内，通过以上两道工序的结合形成胶带4；所述胶粘剂为水性胶。

当然，在实际使用过程中，大部分的胶带是需要离型层3进行使用，还包括步骤F：离型涂布，将离型材料涂布在所述基材1的第二工作面11上形成离型层(3)；所述步骤F位于所述步骤D之前；所述离型材料为硅油。还包括步骤G：图案印刷，对所述基材1的第一工作面10进行图案印刷；所述步骤G和所述步骤D同步进行或所述步骤G位于所述步骤D之前。还包括步骤H：分切，将步骤G处理后的的胶带4进行复卷，并按照尺寸进行分切。

在本实施例中，所述步骤D中，利用涂覆机将所述水性胶涂覆在所述无机矿粉薄膜上；所述步骤G中，利用柔性印刷机对所述无机矿粉薄膜进行图案印刷。

在本实施例中，所述天然无机矿粉选自经煅烧或未煅烧的碳酸钙、硫酸钙、硫酸铜、高岭土、白土、云母粉、硅藻土、二氧化钛、氧化锌、玻璃纤维、空心玻璃微珠及其混合物；所述分散剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯及其混合物；所述纤维选自玻璃纤维、醋酸纤维素、尼龙纤维、涤纶纤维及其混合物；所述助剂选自KH550、KH560、KF570、NCO基团偶联剂或者羟基氨基偶联剂及其混合物。

需要说明的是，本发明中的涂覆机为水性胶涂覆的优选设备，对所述的水性胶进行涂覆，形成胶粘层；当然其他的涂覆设备，也能够进行使用；该种情况适用于所述图案印刷步骤。

发明人做过多次对比试验，对比参照为以无机矿粉薄膜为胶带基材与以聚丙烯薄膜为基材，同时以水性胶与压敏胶乳液为胶粘层形成胶带进行参数对别，参数为生产加工中的烘干温度t与胶层厚度d。

表1对比参数表

值得一提的是，发明人发现，以上所述的数据表明，无机矿粉薄膜与水性胶的组合产生了意料不到的技术效果，其烘干温度与胶层厚度，在保证胶带质量不受影响的前提下，其实现了较低的烘干温度和胶层厚度，在此发明人认为可能是与无机矿粉薄膜其本身的特性有关系，其表面的微细孔能够更好的与胶层进行黏合，且其内含有的天然矿粉成分多其透气性较好，有助于烘干过程的进行；且水性胶层其本身具有的烘干温度低和胶性好的特性与所述无机矿粉薄膜起到了相互促进的作用并达到了较好的使用效果。

以上所述的无机矿粉薄膜并不局限于以上成分的无机矿粉薄膜，作为一种无机矿粉薄膜的优化产品或是由无机矿粉薄膜进一步深加工的深加工产品作为胶带基材使用也属于利用本发明的构思，均落在该专利的保护范围内。