胶带用的非卤素薄膜及其制备制造技术

本发明专利技术提供一种胶带用的非卤素薄膜及其制备，该薄膜是由聚丙烯聚合物１０～８０ｐｈｒ（Ｐａｒｔｓ　　ｐｅｒ　　Ｈｕｎｄｒｅｄ　　ｏｆ　　Ｒｅｓｉｎ每百份树脂所用的份数）、热塑性聚烯烃弹性体９０～２０ｐｈｒ、马来酸酐接枝的聚烯烃３～２０ｐｈｒ、滑剂０．１～５ｐｈｒ、抗氧化剂０．１～５ｐｈｒ、填充剂０～２００ｐｈｒ、色料０～１５ｐｈｒ、耐燃剂０～２０ｐｈｒ的配合料所制成。本发明专利技术的制备是将配合料经混合／混练装置，再经薄膜产生装置，制成０．０５～０．３０ｍｍ厚度的薄膜。该薄膜为可回收再利用且不含卤素的环保材料，具有与ＰＶＣ（聚氯乙烯）薄膜相近的特性，可取代传统ＰＶＣ胶带用的薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种胶带用的非卤素薄膜及其制备，该薄膜为可回收再利用，且不含卤素的环保材料；在使用的特性上，如弹性、包覆手感、拉伸强度、容易撕断且断面整齐、延伸后具有回缩的紧密包覆性...等，与聚氯乙烯(PVC)薄膜特性相近，可取代PVC在包装及电气绝缘胶带用的薄膜。
技术介绍
由于聚氯乙烯(PVC)具有非常良好的加工性及物性，因此大部分传统电气绝缘胶带及许多包装用胶带的背膜，皆使用软质聚氯乙烯(SPVC)，但因PVC本身含卤素，且软质聚氯乙烯需添加可塑剂(如邻苯二甲酸盐类)及含重金属的安定剂，当PVC使用完后进行垃圾掩埋时会有塑化剂及重金属污染的环境问题，垃圾焚化时也会产生“戴奥辛”等问题，因此在废弃后的处理造成很大的困扰。 除了PVC之外，PE(聚乙烯)及EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)也常被用来做绝缘胶带用的薄膜，但这些材质基本上耐热性及强度都不如PP(聚丙烯)。 PP被用来做绝缘胶带的薄膜，如日本专利特开昭58-071975及欧洲专利EP1463785，都使用PP及聚苯乙烯弹性体。基本上，SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯崁段共聚物)耐热较差，在加工时有容易裂解的问题；SEBS(Styrene Ethylbutylene Styrene block copolymer苯乙烯-乙基丁烯-苯乙烯崁段共聚物)成本远高于其它塑料原料；而且PP和聚苯乙烯弹性体在胶布机加工时也有兼容性较差的问题，需以高剪切的混练设备才能达到较佳的分散效果。在胶带应用上50％抗拉模数强度(50％Tensile Modulus)尤其重要，使用PP及聚苯乙烯弹性体，无法达到与PVC相当的50％抗拉模数强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种胶带用的非卤素薄膜及其制备，其薄膜特性与PVC薄膜相近，且为不含卤素的环保材料，可取代传统PVC胶带用的薄膜。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜，包括聚丙烯聚合物10～80phr、热塑性聚烯烃弹性体90～20phr、马来酸酐接枝的聚烯烃3～20phr、滑剂0.1～5phr、抗氧化剂0.1～5phr、填充剂0～200phr、色料0～15phr、耐燃剂0～20phr。 因为电气绝缘胶带在使用上，及胶带上胶制程均有耐热的要求；又聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)..等热塑性聚烯烃(Polyolefin)中，以PP的抗拉强度及耐热性优于其它；另外，免刀胶带在使用上强调其易撕性，以PP及其弹性体为材料时，不但易撕且其断面呈直线状，不像其它材料会有不易撕状况或断面呈歪斜状况发生；因此本专利技术的胶带用薄膜主要采用PP为基材。本专利技术所采用的聚丙烯聚合物可为聚丙烯单聚合物或聚丙烯共聚合物，其熔融流率(MFR)介于0.4g/10min与25g/10min之间，视薄膜要求的特性及加工性来作选择。 一般聚丙烯聚合物有非常明显的降伏点(Yield Point)，在胶带应用上是一大缺点。而且延伸后无回缩性，无法达到电气绝缘胶带包覆断裂后自动紧缩的特性。本专利技术为改善聚丙烯聚合物的降伏点及延伸后无回缩性，加入热塑性聚烯烃弹性体，可有效去除降伏点，并且使其延伸后具有断裂回缩的紧密包覆性。而且采用热塑性聚烯烃弹性体与聚丙烯聚合物兼容性非常好，掺混加工容易，而且有良好的抗拉强度。本专利技术所采用的热塑性聚烯烃弹性体的密度介于0.85g/cm3到0.90g/cm3，熔融流率(MFR)介于1.0g/10min与30g/10min之间，视薄膜要求的特性及加工性来作选择。 有些技术为达到类似胶带用PVC薄膜的优良特性，采用架桥交联方式，但此技术会造成材料回收不易，回收使用物性变得很差，本专利技术的胶带用的非卤素薄膜，采用马来酸酐接枝的聚烯烃做改质，可多次重复回收使用，且其物性不会受影响。本专利技术使用马来酸酐接枝的聚烯烃，可有效提升50％抗拉模数强度(50％Tensile Modulus)40％以上，明显高于PP与SEBS掺混的强度，使其拉伸时的强度更像SPVC，如图1应力-应变曲线图所示；此种特性在需弹性要求的胶带上尤其重要。另一项优点，使用马来酸酐接枝的聚烯烃改质，可增加薄膜的极性，使其较有利于胶带的上胶制程。另外，相较于PP与SEBS掺混，本专利技术有较低成本及较易于压延加工的优势。本专利技术所采用的马来酸酐接枝的聚烯烃的马来酸酐接枝率(G.MA)介于0.3g/cm3到1.0g/cm3之间，熔融指数(MI)介于20g/10min与120g/10min之间，视薄膜要求的特性及加工性来作选择。 本专利技术为避免在加工过程，分子间的相互剪切作用，发生热量导致混合物的黏度下降甚至聚合物链接断裂，进而黏着设备影响加工成型，以及为避免聚合物对金属表面的直接黏着与防止成型品间相互粘结作用，需添加适当的滑剂。本专利技术使用的滑剂，例如聚烯烃蜡、氧化聚乙烯蜡、高级脂肪酸、金属皂盐或脂肪酸酰胺；依制程需要选择一种或多种添加，添加量以不影响加工及薄膜所需的物性为原则。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜添加的抗氧化剂，可为一次抗氧化剂、二次抗氧化剂或复合型抗氧化剂；其中一次抗氧化剂为受阻酚类(hindered phenol)或受阻胺类(hindered amines)，二次抗氧化物为有机磷化合物或有机硫化合物，复合型抗氧化剂为一次抗氧化剂及二次抗氧化剂的组合；可选择一种或多种添加，添加量以不影响加工及薄膜所需的物性为原则。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜添加的填充剂，例如碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、黏土(clay)及其它无机添加物，依产品特性要求添加，或不添加，或少量添加，以不影响薄膜所需的物性为原则。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜添加的耐燃剂，为非卤素的耐燃剂，例如氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌或有机磷化合物，依产品特性要求添加，或不添加，可选择一种或多种添加，以不影响薄膜所需的物性为原则。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜，因应制品的其它需求，可选择添加各种功能性添加剂，如色料(例如聚烯烃为载体的色母粒)、紫外线吸收剂、抗菌防霉剂、抗静电剂、纳米粉体等等，使用上以不影响薄膜所需的物性为原则。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜制程如图2所示。说明如下 (1)将上述的原料依配方秤取后，依序投入捏合/混练装置中混练成混合物。捏合/混练装置可使用，万马力机、挤压机、混练机、单螺杆捏合机、双螺杆捏合机...等等。 (2)将上述的混合物经薄膜产生装置，操作温度约在120～200℃之间，熔融制成0.05～0.30mm厚度的薄膜。制膜产生装置可使用压延机、押出机等。 (3)将上述薄膜经一组压花装置，在薄膜表面形成特殊纹路，以达到产品需求的特性，例如免刀胶带纹路、雾面纹...等等。 (4)压纹后的薄膜再经过冷却、卷取，包装后即为胶带用的非卤素薄膜产品。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜具有下列特点 (1)有良好的抗拉模数强度(Tensile Modulus)及50％抗拉模数强度(50％Tensile Modulus)，可达到PVC薄膜相近的模数强度。 (2)破坏电压优于PVC。 (3)为不含卤素的环保材料，且可多次回收再利用。 (4)相较于一般聚烯烃背膜，有较好的上胶性。 (5)兼容性佳，加工容易。所采用的原料兼容性相当好，加工分散容易。 本专利技术的胶带用的非卤素薄膜，可取代传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶带用的非卤素薄膜，其组成包括：聚丙烯聚合物１０～８０ｐｈｒ；热塑性聚烯烃弹性体９０～２０ｐｈｒ；马来酸酐接枝的聚烯烃３～２０ｐｈｒ；滑剂０．１～５ｐｈｒ；抗氧化剂０．１～５ｐｈｒ；填充剂０～２００ｐｈｒ；色料０～１５ｐｈｒ；耐燃剂０～２０ｐｈｒ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴协金，李育奇，詹家亮，陈枝炎，
申请(专利权)人：华夏海湾塑胶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]