專利名稱：一種非pvc系經(jīng)壓延加工所制成的聚烯烴膠布及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種非PVC系壓延加工的聚烯烴組合物，可采用傳統(tǒng)制作聚氯乙烯膠布 的壓延工藝所制成聚烯烴膠布。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，世界各國(guó)對(duì)環(huán)保議題，愈來(lái)愈重視，先進(jìn)國(guó)家為解決此一存在已久的環(huán)保 問(wèn)題，相繼增定相關(guān)環(huán)保法規(guī)，要求各個(gè)產(chǎn)業(yè)，逐步限制或強(qiáng)制回收各式塑料制品，如歐盟 已在其相關(guān)法令中，針對(duì)包裝材料與塑料制品成分，明文限制不得使用特定重金屬、聚氯乙 烯(Poly vinyl chloride，簡(jiǎn)稱PVC)或苯乙烯等成分，以期降低該成分對(duì)環(huán)境生態(tài)的沖擊。 此外，多家全球知名企業(yè)為了其環(huán)保形象，也多自發(fā)性的宣布其PVC限用政策，包括包裝材 料、建材、零件等。故有業(yè)者利用其它環(huán)保塑化材料，如中國(guó)臺(tái)灣公告1280914號(hào)專利所述，以聚乙烯 (Polyethylene，簡(jiǎn)稱PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(Ethylene-vinyl acetate Copolymer, 簡(jiǎn)稱EVA)或聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(Polyethylene-vinyl acetate，簡(jiǎn)稱PEVA)等，以 T-Die加工制作出具有壓紋的膠布。由于PE、EVA或PEVA等材料特性，與PVC并不同，故以傳 統(tǒng)制作PVC壓紋布的制造方法是無(wú)法用以制作具有相同質(zhì)量的PE、EVA或PEVA壓紋布，必須 添購(gòu)新設(shè)備(T-Die機(jī))或大幅修改傳統(tǒng)制作PVC壓紋布的設(shè)備，才能制作生產(chǎn)。壓延加工是傳統(tǒng)制作PVC壓紋布最為經(jīng)濟(jì)與高效率的制造方法，可制得具有厚度 0. 02毫米至2. 0毫米的膠布或膠膜。壓延的PVC膠布(或膠膜)可立即熱定型為各式形 狀，廣泛應(yīng)用包括包裝、水池與游泳池內(nèi)里、平面藝術(shù)、表面飾板、文具或地磚等產(chǎn)品。雖然 T-Die加工法可以制造出優(yōu)越質(zhì)量的膠布或膠膜，但是T-Die加工法沒(méi)有壓延法的產(chǎn)率和 經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。因PE、EVA或PEVA等材料的韌性好，但在高溫時(shí)PE、EVA或PEVA等材料熔融強(qiáng)度 不夠，使得熔融狀的塑料于壓延機(jī)引出，容易下垂或斷裂，而無(wú)法進(jìn)行熱壓紋與熱定形。故 一般PEVA膠布以T-Die加工法進(jìn)行加工，塑料通過(guò)該T型模具，即可制作出平面狀的膠布 (或膠膜)，再對(duì)該膠布進(jìn)行冷卻定型，然后將膠布導(dǎo)入一加熱滾壓輪組，進(jìn)行壓紋之后，立 即進(jìn)行冷卻處理。以壓延法制作一般PE、EVA或PEVA膠布時(shí)，因PE、EVA或PEVA材料的延展性好但 彈性回復(fù)性差的特性，壓延時(shí)滾輪拉伸導(dǎo)致其上立體壓紋變的模糊不清，且在滾壓立體凸 紋時(shí)，對(duì)PE、EVA或PEVA膠布的連續(xù)強(qiáng)度造成傷害，致所制成的壓紋膠布，因強(qiáng)度不連續(xù)或 不均勻，極易在壓紋位置被撕裂。聚烯烴材料以壓延法加工，熔融粘度高容易粘輪，致扭力 增大，不易加工，如何發(fā)展一種聚烯烴組合物，以壓延法制作一種表面壓紋立體清晰且結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度均勻的膠布，即成為業(yè)界致力研究的一個(gè)課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種非PVC系組成的聚烯烴組合物，亦可直接采用制作聚氯乙烯膠布的傳統(tǒng)壓延工藝，獲得不同厚度的各式軟質(zhì)與硬質(zhì)、表面光滑平整或壓紋立體 清晰且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均勻的膠布與膠膜。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的制法為使用非PVC系組成的聚烯烴混合物及其它添 加助劑的混合料先將所有原料以混合機(jī)混合均勻后引入萬(wàn)馬力機(jī)均勻混煉，再經(jīng)由軋輪機(jī) 充分膠化后，以壓延加工制得一種聚烯烴膠布。這種聚烯烴膠布具有可回收，且對(duì)環(huán)境較無(wú) 污染之膠布。本發(fā)明的聚烯烴組合物，因?yàn)榭芍苯邮褂弥谱骶勐纫蚁┠z布的傳統(tǒng)工藝，不須增 添或修改現(xiàn)有設(shè)備，可加工成聚烯烴膠布，因此本發(fā)明之聚烯烴組合物，經(jīng)加工所得膠布具 有加工成本低廉、產(chǎn)速快及環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。聚烯烴材料依押出、射出、壓延等加工方法不同，成型狀況亦不同，其用料組合配 方經(jīng)特別研究。為解決上述以壓延法制作表面壓紋立體清晰且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均勻的非PVC系樹 脂膠布之課題，本發(fā)明通過(guò)實(shí)驗(yàn)與探討發(fā)現(xiàn)，先使特殊組成的烯烴組合物及其它助劑的配 方用混合機(jī)混合均勻再經(jīng)萬(wàn)馬力機(jī)饑？丄制，10(^乂300朋)均勻混煉初步膠化成融溶狀， 再經(jīng)軋輪機(jī)(N.P.C制，26X84X150HP)充分膠化，當(dāng)樹脂進(jìn)入膠化過(guò)程，膠化后經(jīng)壓延能 順利被加工成膠布薄膜。


圖1是本發(fā)明膠化過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的聚烯烴膠布，其厚度介于0. 02 2. 0mm，是由特殊組成的聚烯烴組合物， 制成不同軟硬度的聚烯烴膠布。本發(fā)明的聚烯烴膠布的制法，是先將聚烯烴組合物與助劑用混合機(jī)混合均勻后引 入萬(wàn)馬力機(jī)均勻混煉，料溫控制在130 200°C經(jīng)軋輪機(jī)膠化，再采用制作聚氯乙烯膠布的 傳統(tǒng)工藝，就可制得具有加工工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低廉及產(chǎn)速快之優(yōu)點(diǎn)的聚烯烴膠布。本發(fā)明的制法亦可依各種膠布性能需要添加滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、耐燃 劑、抗靜電劑、填充劑、色料及其它改質(zhì)劑。據(jù)此，本發(fā)明的聚烯烴膠布，是由下列步驟所制得(請(qǐng)參閱圖1)(1)將每百分重量之聚烯烴組合物樹脂100PHR (Parts per Hundred of resin)與 滑劑0. 1 15PHR、可塑劑0. 1 50PHR、助劑(包括改質(zhì)劑、抗氧化劑、抗菌劑、耐燃劑、填 充劑、分散劑及紫外線吸收劑等)0. 1 80PHR及色料0. 0 15PHR以混合機(jī)混合均勻后， 引入萬(wàn)馬力機(jī)均勻混煉。(2)料溫控制在130 200°C，經(jīng)軋輪機(jī)膠化后，將均勻膠化的混合料，以壓延機(jī)加 工成型，其熱熔膠布厚度控制介于0. 05mm 2. 0mm。(3)將膠布引入或不引入壓花輪組，壓制或不壓制所需的紋路，及(4)再將膠布引入冷卻輪組冷卻定型，經(jīng)卷取制得。本發(fā)明利用不同聚烯烴樹脂具有不同特性黏度加以組合，使其適合膠布機(jī)壓延 加工。所使用的聚烯烴組合物樹脂，選自非聚氯乙烯塑料，以聚乙烯(Polyethylene，簡(jiǎn) 稱PE)、聚丙烯(Polypropylene，簡(jiǎn)稱PP)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(Ethylene-vinylacetate Copolymer，簡(jiǎn)稱 EVA)、熱塑性聚烯烴(Thermoplastic polyolef in，簡(jiǎn)稱 ΤΡ0)或 熱塑性塑料彈性體(Thermoplastic Elastomer，簡(jiǎn)稱TPE)的其中二種或二種以上的組合 物。其中，聚乙烯(PE)，可以是高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，簡(jiǎn)稱 HDPE)、低密度聚乙烯(Low Density Plyethylene，簡(jiǎn)稱LDPE)、線性低密度聚乙烯(Low Linear Density Polyethylene,簡(jiǎn)稱 LLDPE)或是茂金屬 PE (Metallocene Polyethylene, 簡(jiǎn)稱mPE)。聚丙烯(PP)，是均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)、無(wú)規(guī)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,簡(jiǎn)稱 VA)含量可為8 28%。熱塑性聚烯烴(TPO)或熱塑性塑料彈性體(TPE)，是動(dòng)態(tài)硫化聚烯烴TPE、嵌段共 聚PP和聚烯烴類TPE的共混物、聚酰胺類TPE、含氟TPE、帶官能基的SEBS類TPE，烯烴系的 ΤΡ0, TPO中有聚丙，烯(PP)或乙烯丙烯橡膠(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烯烴共聚物等?；瑒┑氖褂?，對(duì)聚烯烴樹脂在壓延機(jī)成行加工很重要，在高溫熔融狀態(tài)不與膠布 機(jī)金屬表面相粘。本發(fā)明使用的滑劑是硬脂酸系、脂肪酸酯系、脂肪酸酰胺類、石蠟烴系、金 屬石堿類、有機(jī)硅系的滑劑，可利用上述不同種類的滑劑的一種或一種以上配合。本發(fā)明使用可塑劑可調(diào)整成品的軟硬度亦可改善加工滑性，可塑劑包括非酞酸酯 可塑劑、高分子聚酯可塑劑、加工油等，其中非酞酸酯可塑劑選自芳香族羧酸酯、六氫化酞 酸酯、檸檬酸酯、苯基磺酸酯類、磷酸酯類、環(huán)氧類、脂肪族二酸酯類；高分子聚酯可塑劑選 自聚癸二酸丙烯酯；加工油選自石蠟基油、環(huán)烷基油、芳香基油。聚烯烴膠布因應(yīng)不同物性要求，使用各種助劑，包括改質(zhì)劑、抗氧化劑、抗菌劑、 耐燃劑、填充劑、分散劑及紫外線吸收劑的其中一種或一種以上搭配而成。其中改質(zhì)劑選自甲基丙烯酸甲酯_ 丁二烯-苯乙烯共聚合物、乙烯_醋酸乙烯酯 共聚合物；抗氧化劑選自受阻酚類、磷酸酯類；抗菌劑選自有機(jī)砷、銀離子抗菌劑；耐燃劑選自含磷系化合物，如各種磷酸酯類耐燃劑、磷酸氨類耐燃劑、芳香族磷 酸化合物、氮系耐燃劑、金屬氫氧化物，如氫氣化鎂、氫氣化鋁、硼酸鋅；填充劑選自碳酸鈣、粘土、滑石粉、碳酸鈣、云母粉、石灰石、硅石粉；分散劑選自硅烷偶合劑、鋯鋁偶合劑；紫外線吸收劑，選自羥基苯基苯并三唑類紫外線吸收劑或羥基二苯甲酮類紫外線 吸收劑的其中一種或一種以上。色料，可視產(chǎn)品的色相需求酌予添加，或?yàn)橛袡C(jī)系色料，或?yàn)闊o(wú)機(jī)系色料，亦可采 無(wú)機(jī)、有機(jī)色料混合方式或透明不加色料。在使用上，本發(fā)明的聚烯烴膠布可以單層使用外，還可以加熱方式，溫控在80°C 180°C貼合成多層使用。下面將以實(shí)施例更加具體地說(shuō)明本發(fā)明，雖然以較佳實(shí)施例加以詳述，但本發(fā)明的技術(shù)及權(quán)利范圍不受其所限制。實(shí)施例1生產(chǎn)厚度0. 09mm的聚烯烴膠布，其制法為(1)依表1的的配方1，將聚烯烴混合物樹脂(其中EVA之VA含量為8 28% )、 滑劑、可塑劑、助劑(包括改質(zhì)劑、耐燃劑、填充劑及紫外線吸收劑)等原物料用混合機(jī)混合 均勻后，引入萬(wàn)馬力機(jī)均勻混煉，均勻膠化；(2)料溫控制在130°C 200°C，經(jīng)軋輪機(jī)膠化后，將充分反應(yīng)的混合料，以壓延機(jī) 加工成型厚度控制于0. 09mm的熱熔膠布成型；(3)再經(jīng)或不經(jīng)膠布引入壓花輪組，壓制或不壓制所需的紋路；及(4)將膠布引入冷卻輪組冷卻定型，經(jīng)卷取制成本發(fā)明的厚度為0. 09mm的聚烯烴 膠布，其拉力強(qiáng)度MD 為 65. 2kg/cm2，CD 為 45. 4kg/cm2，伸長(zhǎng)率MD 為 861kg/cm2，CD 為 IOlOkg/ cm2，及撕裂強(qiáng)度的MD為35. 2kg/cm2, CD為37. Okg/cm2。其手感佳，而有真皮柔韌性。實(shí)施例2生產(chǎn)厚度0. 15mm的聚烯烴膠布，依表1的配方2及其制法皆同實(shí)施例1。聚烯烴 膠布的拉力強(qiáng)度 MD 為 63. 4kg/cm2，CD 為 49. 8kg/cm2，伸長(zhǎng)率 MD 為 684kg/cm2，CD 為 987kg/ cm2，及撕裂強(qiáng)度的MD為35. 4kg/cm2, CD為36. 2kg/cm2。其手感佳，而有真皮柔韌性。實(shí)施例3生產(chǎn)厚度0. 2mm的聚烯烴膠布，依表1的配方3及其制法皆同實(shí)施例1。聚烯烴 膠布的拉力強(qiáng)度MD為126. 7kg/cm2，CD為116. 7kg/cm2，伸長(zhǎng)率的MD為500kg/cm2，CD為 690kg/cm2，及撕裂強(qiáng)度的MD為85. 5kg/cm2, CD為72. lkg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韌性則 不如實(shí)施例1及2。實(shí)施例4生產(chǎn)厚度0. Imm的聚烯烴膠布，依表1的配方4及其制法皆同實(shí)施例1。聚烯烴膠 布的拉力強(qiáng)度 MD 為 74. 6kg/cm2，CD 為 68. 9kg/cm2，伸長(zhǎng)率的 MD 為 690kg/cm2，CD 為 836kg/ cm2，及撕裂強(qiáng)度的MD為40. 6kg/cm2,⑶為40. 3kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韌性則不如實(shí) 施例1及2。實(shí)施例5生產(chǎn)厚度0. Imm的聚烯烴膠布，依表1的配方5及其制法皆同實(shí)施例1。聚烯烴膠 布的拉力強(qiáng)度 MD 為 81. 2kg/cm2，CD 為 70. 6kg/cm2，伸長(zhǎng)率的 MD 為 719kg/cm2，CD 為 958kg/ cm2，及撕裂強(qiáng)度的MD為52. 6kg/cm2, CD為55. 8kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韌性則接近實(shí) 施例1及2。實(shí)施例6生產(chǎn)厚度0. 3mm的聚烯烴膠布，依表1的配方6及其制法皆同實(shí)施例1。聚烯烴 膠布的拉力強(qiáng)度MD為102kg/cm2，CD為62. 7kg/cm2，伸長(zhǎng)率的MD為58kg/cm2，CD為62kg/ cm2，及撕裂強(qiáng)度的MD為69. Okg/cm2, CD為39. 2kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韌性則接近實(shí) 施例1及2。實(shí)施例7生產(chǎn)厚度0. 2mm的聚烯烴膠布，依表1的配方7及其制法皆同實(shí)施例1。聚烯烴膠 布的拉力強(qiáng)度 MD 為 59. lkg/cm2, CD 為 97. 3kg/cm2，伸長(zhǎng)率的 MD 為 524kg/cm2，CD 為 447kg/
6cm2，及撕裂強(qiáng)度的MD為43. lkg/cm2,⑶為30kg/cm2。其手感稍佳，真皮柔韌性則接近實(shí)施 例1及2。比較例1T-Die加工生產(chǎn)厚度為0. 2mm的白色PEVA膠布。其拉力強(qiáng)度MD為117. 6kg/cm2， CD 為 106. 5kg/cm2，伸長(zhǎng)率的 MD 為 650kg/cm2，CD 為 213kg/cm2，及撕裂強(qiáng)度的 MD 為 67. 5kg/ cm2,⑶為69. 3kg/cm2。其手感較硬，而無(wú)柔韌性。比較例2T-Die加工生產(chǎn)厚度0. 09mm的半透明PEVA膠布。其拉力強(qiáng)度MD為75. 3kg/cm2， CD 為 59. 5kg/cm2，伸長(zhǎng)率的 MD 為 357kg/cm2，CD 為 326kg/cm2，及撕裂強(qiáng)度的 MD 為 42. Ikg/ cm2,⑶為58. 9kg/cm2。其手感較硬，而無(wú)柔韌性。表 1 說(shuō)明1.配方用量單位為PHR(每百份重量樹脂)
2.物性測(cè)試規(guī)范ASTM D-6383.手感(真皮柔韌感)◎〇〇-Δ + Δ X有真皮柔韌感一無(wú)真皮柔韌感4. MD:^(n| (Machine Direction)5. CD:i|(n| (Cross Direction)
權(quán)利要求
一種非PVC系經(jīng)由壓延加工的聚烯烴膠布制法，其特征在于(1)將聚烯烴組合物樹脂100PHR、滑劑0.1～15PHR、可塑劑0.1～50PHR、助劑0.1～80PHR及色料0.0～15PHR先以混合機(jī)混合均勻后，引入萬(wàn)馬力機(jī)均勻混煉；(2)料溫控制在130～200℃，經(jīng)軋輪機(jī)均勻膠化后的混合料，以壓延機(jī)加工成型并控制至所需厚度；(3)經(jīng)或不經(jīng)壓花輪組壓制所需的紋路；(4)再將膠布引入冷卻輪組冷卻定型，卷取制成品。
2.一種非PVC系經(jīng)由壓延加工的聚烯烴膠布，其組成份包括(1)樹脂為聚烯烴組合物是選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯_醋酸乙烯酯共聚合物、熱塑性 塑料彈性體、熱塑性聚烯烴的其中二種或二種以上的組合物，其用量為100PHR ；(2)滑劑選自硬脂酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、石蠟烴系、金屬石堿類、有機(jī)硅系其中 之一種或一種以上組合，其用量為0. 1 15PHR ；(3)可塑劑選自非酞酸酯可塑劑、高分子聚酯可塑劑、加工油的其中一種或一種以 上，其用量為0. 1 50PHR;(4)助劑為改質(zhì)劑、紫外線吸收劑、耐燃劑、填充劑、分散劑其中一種或一種以上，其 用量為0. 1 80PHR ；及(5)色料為TiO2或視產(chǎn)品的色相需求添加其它色料或透明不加，其用量為0.0 15PHR。
3.如權(quán)利要求2所述非PVC系經(jīng)由壓延加工的聚烯烴膠布，其中，所述的助劑為改質(zhì) 劑、紫外線吸收劑、耐燃劑、填充劑、分散劑；所述的改質(zhì)劑是甲基丙烯酸甲酯，填充劑是碳 酸鈣、粘土，紫外線吸收劑是羥基二苯甲酮類及羥基苯基苯并三唑類混合物，耐燃劑是氫氧 化鋁。
4.如權(quán)利要求3所述非PVC系經(jīng)由壓延加工的聚烯烴膠布，其中，可經(jīng)由二層或二層以 上的膠布貼合而成的堆疊結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明是一種非PVC系經(jīng)由壓延加工的聚烯烴膠布及其制法。是一種不同于聚氯乙烯(PVC)材質(zhì)的聚烯烴組合物，由壓延加工工藝，以制得聚烯烴膠布；其制法即先將所有原料以混合機(jī)、萬(wàn)馬力機(jī)均勻混煉，經(jīng)由軋輪機(jī)充分膠化后，進(jìn)入壓延機(jī)壓延成型為特征，可經(jīng)或不經(jīng)壓花輪組壓紋，最后冷卻成型。
文檔編號(hào)C09J123/00GK101885218SQ200910139070
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者馮殿潤(rùn), 廖德超, 陳春來(lái) 申請(qǐng)人:南亞塑膠工業(yè)股份有限公司