專利名稱：聚丙烯壓敏膠粘帶及加工方法
技術領域：
本發明涉及包裝用的膠粘帶，具體地說是一種聚丙烯壓敏膠粘帶。
聚丙烯壓敏膠粘帶是目前應用最廣泛的一種包裝用膠粘帶，一般采用乳液型丙烯酸酯類壓敏膠粘劑，也有采用溶劑型丙烯酸酯或橡膠型壓敏膠粘劑，使用的基材為雙向拉伸聚丙烯薄膜，其加工方法均為涂布法，在市場上往往簡稱為BOPP封箱膠粘帶。
乳液型雙向拉伸聚丙烯壓敏膠粘帶已有多年生產歷史，但該膠粘帶存在三個缺陷，即采用含量約50％的乳液型壓敏膠粘劑時，為有效烘去水份，不得不將涂布機的烘道加長，其涂布生產線一般可達20米以上，設備占地多、耗能大，而溶劑型耗能也大、更不利于環境保護，聚丙烯低溫時沖擊韌性較差，沖擊時對缺口比較敏感，易撕裂，因此在生產與使用過程中，膠粘帶往往發生撕裂現象，增加了材料損耗，也影響了實際使用，此外，丙烯酸酯類壓敏膠粘劑與基材薄膜的粘基力很差，容易從基材薄膜上脫落，極易污染被粘貼表面。
本發明的目的采用在雙向拉伸聚丙烯薄膜與壓敏膠粘劑之間增加一層未經拉伸或拉伸量較小的耐低溫的塑料薄膜作為中間層，以改善在常溫或低溫下壓敏膠粘帶抗撕裂的能力，另外通過塑料擠出機將壓敏膠粘劑與中間層共擠出，然后與雙向拉伸聚丙烯薄膜復合在一起，構成具有三層復合結構、不會脫膠、屬無溶劑型的聚丙烯壓敏膠粘帶。
為了達到上述目的，首先要解決的是中間層采用何種材料，即中間層所選擇的材料與基材和壓敏膠粘劑之間均要有良好的相容性，防止膠粘層從基材上剝落，其次，采用何種類型的熱塑性彈性體壓敏膠粘劑與中間層共擠出，以達到三層牢固復合的目的。為此，設計一種聚丙烯壓敏膠粘帶，包括雙向拉伸聚丙烯薄膜，聚烯烴樹脂，ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘劑，其特征在于雙向拉伸聚丙烯薄膜基材和ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘層之間有一中間層，中間層由聚烯烴樹脂和添加劑構成，ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘劑可由下述材料成份組成，按重量份配比SIS嵌段共聚體100重量份、熔點100℃的石油樹脂100重量份、抗氧劑1010號1重量份、熔體指數為2的低密度聚乙烯40重量份。中間層的聚烯烴樹脂熔體指數在1-50之間，調節其分子量后，熔體指數在20-35范圍內，而以25-30為好。中間層的聚烯烴可添加有機或無機顏料以及特殊著色劑，而作為著色母料使用的色母料其濃度范圍在0.5-5％之間。熱塑彈性體壓敏膠粘劑中所添加的聚烯烴樹脂的熔體指數在0.5-20范圍內，而以2-10為好，其添加量以重量份計在5-150份內，而以20-80份為好。在中間層聚烯烴樹指與熱塑彈性體壓敏膠粘劑中所添加的高分子量酚類抗氧劑的含量，在各層材料中的比例中的比例為0.1-2％之間，苯并三唑類紫外線吸收劑的含量在各層材料中的比例為1-2％之間。中間層聚烯烴與熱塑彈性體壓敏皎粘劑中添加的無機填料的母料濃度在1-10％之間。三層復合聚丙烯壓敏膠粘帶總厚度在0.03-0.16毫米范圍內，其中雙向拉伸聚丙烯薄膜為0.01-0.10毫米，中間層聚烯烴樹脂為0.01-0.02毫米，壓敏膠粘層為0.01-0.04毫米。由中間層的聚烯烴樹脂與作為壓敏膠粘劑的熱塑彈性體經塑料擠出機共擠出，并與作為基材的雙向拉伸聚丙烯薄膜經擠出復合，構成由三層復合的聚丙烯壓敏膠粘帶。
為了實現上述目的，采用聚烯烴樹脂作為中間層比較合適，例如可采用低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯醋酸乙烯、乙烯-α烯烴共聚體，丙烯-α烯烴共聚體，乙烯-辛烯共聚體等，其熔體指數一般在1-50之間比較合適。此外，還發現聚丙烯均聚體或其共聚體或其共混物與作為基材的雙向拉伸聚丙烯薄膜本是同種聚合物，相容性很好，另外由于極性相似的關系，作為中間層的聚丙烯均聚體或其共聚體或其共混物與作為壓敏膠粘劑主要材料的ABA型嵌段式聚物即熱塑彈性體SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)，SIS(苯乙烯-異戊二烯-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)也有著良好的相容性，而熱塑彈性體為主的壓敏膠粘劑又是能夠采用塑料擠出機擠出成型的很好的材料。
然而，SBS熱塑彈性體在高溫熔融時易引起氧化交聯，嚴重影響擠出成型，而SIS熱塑彈性體在高溫熔融時會氧化降解，使熔融粘度明顯下降，考慮到上述因素，在共擠出時盡可能采用較低的加工溫度，但是聚丙烯的加工溫度一般都在200℃以上，為此本發明采用了調節分子量的方法，通過調節劑降低分子量，使聚丙烯的加工溫度有所下降，這樣就避免或減少了熱塑彈性體易產生氧化交聯或氧化降解的可能。經測定改性后的聚丙烯，以熔體指數來衡量分子量的大小，則一般在20-35范圍內，而以25-30為好，及其加工溫度可降低20-40℃。作為膠粘劑中的增粘劑使用的有松香其衍生物，萜烯樹脂及其改性材料，石油樹脂，聚異丁烯等以及其它輔助材料如抗氧劑、防老劑、軟化劑、抗靜電劑、填充劑、著色劑等。
但上述壓敏膠粘劑在熔融擠出時，粘度仍然偏低，為適應螺桿擠出，在該壓敏膠粘劑中添加與壓敏膠粘劑有較好的相容性而熔體粘度較大的聚烯烴，如低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯等以及上述材料的共混物。其熔體指數一般選擇在0.5-20范圍內，而以2-10為好。添加聚烯烴樹脂并不影響壓敏膠粘劑的基本性能，因此其添加量以重量份計在50-150份內，而以20-80份為好。
三層復合聚丙烯壓敏膠粘帶，由于采用共擠復合加工方法，壓敏膠粘帶通過冷卻水循環冷卻缸冷卻，冷卻速度快，生產效率得到很大的提高，而在分切加工時，由于不易撕裂提高了成品率，因而使產品厚度與普通BOPP封箱膠粘帶大致一樣的情況下，不僅提高了產品質量、生產成本也有所下降，增加了產品競爭能力。
由上述材料制成的三層復合壓敏膠粘帶，其總厚度無特別限制，但常用厚度在0.03-0.16毫米，其中雙向拉伸聚丙烯薄膜為0.01-0.10毫米，中間層聚烯烴為0.01-0.02毫米，壓敏膠粘層為0.01-0.04毫米。
眾所周知，塑料著色十分方便，在中間層聚烯烴中添加各種有機或無機顏料，可以制成各種色彩豐富的壓敏膠粘帶，也可添加一些有奇異著色效果的特殊著色劑如珠光顏料、熒光著色劑、金屬粉類顏料等以適應不同用途；由此可見，其著色的方便性與效果是涂布法難以企及的。
雙向拉伸聚丙烯薄膜與上述共擠材料復合時，其復合面可以電暈處理，也可以不經電暈處理，在雙向拉伸聚丙烯薄膜的正面或反面均可印刷文字與圖案，但以復合面較好，可防止印刷油墨脫落。
本發明可以采用各種類型的擠出機加工成型。
本發明聚丙烯壓敏膠粘帶，由于有著較好的抗撕裂與不易脫膠的性能，因此用途不受限制，可以應用于廣告與標志材料，也可應用于表面保護材料等。
圖1為本發明的聚丙烯壓敏膠粘帶的結構圖。
參見圖11為雙向拉伸聚丙烯薄膜或其多層復合薄膜，2為聚烯烴樹脂，3為ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘劑。
以下為本發明的具體實施例實施例一SIS嵌段共聚體(K ratn D-1107)100重量份、熔點為100℃的石油樹脂100重量份、抗氧劑1010號1重量份、熔體指數為2的低密度聚乙烯40重量份、上述組份成為壓敏膠粘帶的膠粘層，熔體指數為2的低密度聚乙烯作為中間層，上述二層材料分別從單螺桿擠出機以共擠平模擠出成二層復合材料，然后與厚度為0.03毫米的雙向拉伸聚丙烯薄膜經擠出復合成三層結構的壓敏膠粘帶。
經測試持粘力500分(25×25CM 1000g)剝離力10N/25mm手撕試驗，即在復合薄膜的邊緣處割開深度為0.5毫米的缺口，普通的BOPP壓敏膠粘帶極易撕開，而三層復合聚丙烯膠粘帶難于撕開，但采用切割器仍可方便的予以橫向切斷。實施例二熔體指數為7的低密度聚乙烯作為中間層，其余與實施例一相同。實施例三熔體指數為3的高密度聚乙烯作為中間層，其余與實施例一相同。實施例四熔體指數為10的高密度聚乙烯作為中間層，其余與實施例一相同。實施例五熔體指數為2的線性低密度聚乙烯作為中間層，以SBS嵌段共體(K raton D-1102)代替SIS D-1107，其余與實施例一相同。實施例六熔體指數為6的線性低密度聚乙烯作為中間層，其余與實施例五相同。實施例七熔體指數為3.5醋酸乙烯含量14％的乙烯醋酸乙烯作為中間層，其余與實施例五相同。實施例八熔體指數為25的經過分子量調節劑調節的聚丙烯作為中間層，其余與實施例一相同。實施例九熔體指數為28的經過分子量調節劑調節的乙烯丙烯共聚體作為中間層，其余與實施例一相同。
權利要求
1.一種聚丙烯壓敏膠粘帶，包括雙向拉伸聚丙烯薄膜，聚烯烴樹脂，ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘劑，其特征在于雙向拉伸聚丙烯薄膜基材和ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘層之間有一中間層，中間層由聚烯烴樹脂和添加劑構成，ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘劑由下述材料成份組成，按重量份配比SIS嵌段共聚體100重量份、熔點100℃的石油樹脂100重量份、抗氧劑1010號1重量份、熔體指數為2的低密度聚乙烯40重量份。
2.如權利要求1所述的聚丙烯壓敏膠粘帶，其特征在于中間層的聚烯烴樹脂熔體指數在1-50之間，調節其分子量后，熔體指數在20-35范圍內，而以25-30為好。
3.如權利要求1所述的聚丙烯壓敏膠粘帶，其特征在于中間層的聚烯烴可添加有機或無機顏料以及特殊著色劑，而作為著色母料使用的色母料其濃度范圍在0.5-5％之間。
4.如權利要求1所述的聚丙烯壓敏膠粘帶，其特征在于熱塑彈性體壓敏膠粘劑中所添加的聚烯烴樹脂的熔體指數在0.5-20范圍內，而以2-10為好，其添加量以重量份計在5-150份內，而以20-80份為好。
5.如權利要求1所述的聚丙烯壓敏膠粘帶，其特征在于在中間層聚烯烴樹指與熱塑彈性體壓敏膠粘劑中所添加的高分子量酚類抗氧劑的含量，在各層材料中的比例為0.1-2％之間，苯并三唑類紫外線吸收劑的含量在各層材料中的比例為1-2％之間。
6.如權利要求1所述的聚丙烯壓敏膠粘帶，其特征在于中間層聚烯烴與熱塑彈性體壓敏皎粘劑中添加的無機填料的母料濃度在1-10％之間。
7.如權利要求1所述的聚丙烯壓敏膠粘帶，其特征在于三層復合聚丙烯壓敏膠粘帶總厚度在0.03-0.16毫米范圍內，其中雙向拉伸聚丙烯薄膜為0.01-0.10毫米，中間層聚烯烴樹脂為0.01-0.02毫米，壓敏膠粘層為0.01-0.04毫米。
8.如權利要求1所述的聚丙烯壓敏膠粘帶的加工方法，其特征在于由中間層的聚烯烴樹脂與作為壓敏膠粘劑的熱塑彈性體經塑料擠出機共擠出，并與作為基材的雙向拉伸聚丙烯薄膜經擠出復合，構成由三層復合的聚丙烯壓敏膠粘帶。
全文摘要
本發明涉及一種聚丙烯壓敏膠粘帶,包括雙向拉伸聚丙烯薄膜,聚烯烴樹脂,ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘劑,其特征在于雙向拉伸聚丙烯薄膜基材和ABA型嵌段共聚體熱塑彈性體壓敏膠粘層之間有一中間層,中間層由聚烯烴樹脂和添加劑構成。其加工方法由中間層的聚烯烴樹脂與熱塑彈性體壓敏膠粘劑經塑料擠出機共擠出,并與作為基材的雙向拉伸聚丙烯薄膜經擠出復合而構成三層復合結構的包裝用聚丙烯壓敏膠粘帶。該膠粘帶抗撕裂、不易脫膠、生產過程無三廢、效率高。
文檔編號B29C47/06GK1178820SQ97121698
公開日1998年4月15日 申請日期1997年11月27日 優先權日1997年11月27日
發明者王建國 申請人:王建國