CN106318252A - 一种共挤涂布型保护胶带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种共挤涂布型保护胶带及其制备方法，包括基材层、附着层和粘合层，所述基材层由聚丙烯和线性低密度聚乙烯组成；所述附着层为乙烯‑醋酸乙烯共聚物；所述粘合层包括橡胶和增粘树脂。制备方法包括：(1)通过两料道分别向模头供给附着层和基材层原料，通过模头将附着层、基材层原料复合流延成膜，经过冷却定型得到母基材；(2)将涂布液稀释后涂布于母基材上形成粘合层，收卷、分切成所需尺寸即得。本发明剥离强度合适，且不会随着时间的推移产生剥离强度上升难以剥离，不会在辊压、冲压制程中因为压力冲击造成零配件表面残胶；制备方法简单，成本低，具有良好的应用前景。

Description

一种共挤涂布型保护胶带及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车零配件表面保护领域，特别涉及一种共挤涂布型保护胶带及其制备方法。
背景技术
在汽车零配件生产制备过程中涉及到辊压、冲压、模切、水洗、蚀刻等制成。零配件产品作为汽车整车的一部分，在制程中要求产品面不得有划伤、磨损、水印、雾影、灰尘等缺陷。目前国内常规制作过程中一般使用普通PE、CPP为基材通过涂布丙烯酸树脂胶黏剂形成薄膜作为保护，贴附于产品表面防止在制程中产品表面出现损伤。
作为保护胶带要求表面保护胶带具有合适的剥离强度，一方面需要保持耐受不同使用环境的粘合性能，另一方面在完成表面保护功能时可以容易的剥离，而且要求不污染零配件表面，在零配件表面上不残留保护胶带的痕迹。在汽车亮饰条、铝合金表面中，特别严格要求表面保护胶带不污染零配件表面，而且不因保护胶带中气泡、鱼眼等不平整缺陷或者褶皱等在零配件表面上产生坑洼、印痕、划伤或者变形等缺陷。该要求随着国内汽车行业的发展变得越来越严格，在零配件表面上贴覆保护胶带后，经过辊压、冲压后零配件等到模具所需形状，在压力冲击的情况下，由于受到冲击等影响，保护胶带承受挤压，所以有时会产生残胶，或者由于胶带贴覆残留气泡，在承受形变后因为胶带表面气泡带来的不平整有时会产生胶带表面破损，进而造成零配件表面产生划伤、印痕等缺陷。
需要说明的是，保护胶带通常以卷状供给，胶带厚度均匀，胶黏剂均匀的分布在胶带内面。目前的保护胶带类型主要有复合共挤胶带，通过在基材上复合粘性树脂达到黏覆的效果；另一种是通过在基材上涂布粘合树脂形成，粘合树脂又可分为丙烯酸树脂、乳液型丙烯酸、橡胶三种类型。
如上所述，汽车零配件表面保护胶带在膜材料特性和工艺制程两方面都需要满足，为此提出很多方案。作为用于汽车零配件表面保护胶带，丙烯酸树脂型胶带因其优良的耐候和粘接性而被广泛使用，同时也存在一些明显的缺陷，如剥离强度会随着时间变高，甚至最后出现胶带撕除困难。在经历高温或者冲击过程中容易出现胶层内聚破坏导致脱胶，进而污染被保护表面。橡胶型保护胶带具有良好的贴覆性能，对各种基材的剥离强度均有出色的表现，同时剥离性能稳定。另外，作为改善冲压、辊压过程中改善普通保护胶带残胶问题，提出了增加胶黏剂内聚力以及基材做预处理增加粘结力的工作。进而，在使用保护胶带贴在零配件表面后，实施冲压、辊压、水磨、切断加工提高保护能力。然而各种方案都各有所长，未发现既具备优良的贴覆性能、又完美符合零配件制程的相关保护胶带。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种共挤涂布型保护胶带及其制备方法，该保护胶带克服了因为微小贴覆不平整或残胶而造成零配件表面产生污染或者印痕的技术问题。
本发明的一种共挤涂布型保护胶带，包括基材层、附着层和粘合层，所述基材层由聚丙烯和线性低密度聚乙烯组成；所述附着层为乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述粘合层包括橡胶和增粘树脂。
所述基材层中聚丙烯的质量百分比为30-70％。
所述基材层的厚度为10-25μm。
所述聚丙烯的密度为0.90-0.91g/cm3，熔点为167-170℃，熔融指数MI为0.5-2g/10min；所述线性低密度聚乙烯的密度为0.918～0.935g/cm3，熔点为121-127℃，熔融指数MI为0.1-1.9g/10min。由于线性低密度聚乙烯具有短侧链，同时与聚丙烯共混后起到增韧作用，为了使保护胶带具有更高的抗伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率。而聚丙烯树脂需要有合适的熔点、软化点、韧性、透明性、抗冲击强度。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物VA含量为5％-15％，密度为0.935-0.947g/cm3，熔融指数MI为3-10g/10min，熔点为60-87℃。乙烯-醋酸乙烯共聚物是由乙烯和乙酸乙烯酯两种单体共聚而得的一种热塑性树脂，其性质与其醋酸乙烯酯(VA)的含量有关，随着VA含量增加，透光率升高，材料的柔韧性增强，粘结性能也随之增高，但同时VA基团的增多也会导致树脂本身的结晶度、机械强度、热变形温度等性能降低。为了使得基材层和附着层之间达到良好的粘结复合，合适的弹性模量和VA值是必须的。
所述附着层的厚度为10-25μm。
为了实现本发明所述的保护胶带需要在母基材上涂布形成粘合层。
所述粘合层的组成为：以橡胶质量份为100份，增粘树脂40-140份，环烷油5-15份，石蜡1-5份，溶剂50-100份。
为了达到本发明所述的粘合效果，必须添加增粘树脂，其作用是赋予压敏胶必要的初粘性和粘合力，研究表明，增粘树脂超过一定量时，则与橡胶形成两相分散体系，橡胶为连续相，赋予压敏胶足够的内聚强度；增粘树脂和少量低分子橡胶为分散相，在胶粘界面形成一个很薄的粘性层，在外力作用直能够发生粘性流动，湿润被粘表面从而使初粘力增大。当增粘树脂与橡胶的比例适当时增粘树脂能很好地分散于橡胶相中，这时初粘力达到最大值，性能最佳；若树脂用量过大则发生急剧的相转变，使树脂相变为连续相而橡胶相变为分散相，胶层便失去初粘力性能下降。
所述橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、聚异丁烯橡胶、顺式1,4-聚异戊二烯橡胶、顺丁橡胶、丁苯胶乳中的一种或几种；增粘树脂为液体丁腈橡胶、液体异戊二烯橡胶、液体乙丙橡胶、液体天然橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚异丁烯橡胶、液体顺丁橡胶中的一种或几种；溶剂为高挥发速率溶剂丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丁酮、乙酸甲酯、中等挥发速率溶剂乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯、低挥发速率溶剂丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚、环己酮中的一种或几种。
所述基材层、附着层和粘合层中还添加基材层原材料总质量0.1％-0.5％的抗氧剂和/或基材层原材料总质量0.1％-2％的光稳定剂。
由于本发明所述的线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物熔融温度较低，以及两种聚合物中含有叔氢类活泼氢。在复合挤出过程中和正常使用过程中在热、光或氧的作用下，有机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应，也生成烷氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化，进而影响被保护的表面，需要添加合适计量的抗氧剂消除产生的自由基，或者促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行。
所述抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂组成；其中，主抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的一种或两种；辅助抗氧剂为硫醚类或含磷有机化合物。
所述主抗氧剂和辅抗氧剂的质量比为4:1-2:1。
所述芳香胺类抗氧剂可以为二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物。
所述受阻酚类抗氧剂可以为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。
所述的辅助抗氧剂可以为硫代二丙酸双酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯、双十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯、三(十六碳醇)酯、亚磷酸酯类等。
同时，在保护胶带使用过程和运输过程中不能避免的会收到紫外光的辐射进而对保护胶带产生光老化、分解，造成保护胶带性能下降，进一步的影响被保护面的品质。为了克服这类问题需在附着层和基材层添加合适计量的光稳定剂。它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。
所述的光稳定剂可以为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并***、单苯甲酸间苯二酚酯、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪等。
本发明的一种涂布型保护胶带的制备方法，包括如下步骤：
(1)通过两料道分别向模头供给附着层和基材层原料，通过模头将附着层、基材层原料复合流延成膜，经过冷却定型得到母基材；
(2)将涂布液稀释后涂布于母基材上形成粘合层，收卷、分切成所需尺寸即得共挤涂布型保护胶带。
采用流延共挤复合成型工艺，基材层腔道温度为230-250℃；附着层和粘合层腔道温度为70-120℃；冷却定型中冷却辊温度为0-30℃，冷却辊表面温差不超过0.1℃。
有益效果
本发明剥离强度合适，且不会随着时间的推移产生剥离强度上升难以剥离，不会在辊压、冲压制程中因为压力冲击造成零配件表面残胶；制备方法简单，成本低，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
基材层原料：聚丙烯和线性低密度聚乙烯，其中聚丙烯的质量百分比为30％。线性低密度聚乙烯其密度为0.918g/cm3，熔融指数(MI)0.1g/10min，熔点为121℃。聚丙烯树脂密度为0.90g/cm3，熔点为167℃，熔融指数(MI)为0.5g/10min。
附着层原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物。VA含量为5％。密度为0.935g/cm3，熔融指数(MI)为3g/10min，熔点为60℃。
粘合层原料：以天然橡胶质量份为100份，液体天然橡胶40份，环烷油5份，石蜡1份，丙酮50份。
抗氧剂：基材层原材料总质量0.1％，质量比为4:1的二苯胺和双十二碳醇酯。
光稳定剂：基材层原材料总质量0.2％，邻羟基苯甲酸苯酯。
制备方法包括：
(1)将基材层原料按比例倒入混合釜，设置50℃，分别将抗氧剂、光稳定剂按配方比例慢慢倒入混合釜，直至抗氧剂和光稳定剂完全被原料吸收，约1小时，备用。通过两料道分别向模头供给附着层和含有助剂的基材层原料，通过模头将附着层(10μm)、基材层(20μm)原料复合流延成膜，经过冷却定型得到母基材；其中，基材层腔道温度为230℃；附着层和粘合层腔道温度为70℃；冷却定型中冷却辊温度为5℃，冷却辊表面温差不超过0.1℃。
(2)按原料配比配制涂布液(搅拌0.5小时)；将涂布液稀释后涂布于母基材上形成粘合层，收卷、分切成所需尺寸即得共挤涂布型保护胶带。
(3)性能测试：
实施例2
基材层原料：聚丙烯和线性低密度聚乙烯，其中聚丙烯的质量百分比为50％。线性低密度聚乙烯其密度为0.921g/cm3，熔融指数(MI)0.5g/10min，熔点为124℃。聚丙烯树脂密度为0.91g/cm3，熔点为168℃，熔融指数(MI)为1g/10min。
附着层原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物。VA含量为10％。密度为0.940g/cm3，熔融指数(MI)为6g/10min，熔点为70℃。
粘合层原料：以天然橡胶质量份为100份，液体天然橡胶40份，环烷油5份，石蜡1份，丙酮50份。
抗氧剂：基材层原材料总质量0.5％，质量比为2:1的对苯二胺和三辛酯。
光稳定剂：基材层原材料总质量0.5％，三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯。
制备方法包括：
(1)将基材层原料按比例倒入混合釜，设置50℃，分别将抗氧剂、光稳定剂按配方比例慢慢倒入混合釜，直至抗氧剂和光稳定剂完全被原料吸收，约1小时，备用。通过两料道分别向模头供给附着层和基材层原料，通过模头将附着层(15μm)、基材层(25μm)原料复合流延成膜，经过冷却定型得到母基材；其中，基材层腔道温度为240℃；附着层和粘合层腔道温度为90℃；冷却定型中冷却辊温度为10℃，冷却辊表面温差不超过0.1℃。
(2)按原料配比配制涂布液(搅拌0.5小时)；将涂布液稀释后涂布于母基材上形成粘合层，收卷、分切成所需尺寸即得共挤涂布型保护胶带。
(3)性能测试：
实施例3
基材层原料：聚丙烯和线性低密度聚乙烯，其中聚丙烯的质量百分比为70％。线性低密度聚乙烯其密度为0.935g/cm3，熔融指数(MI)1.8g/10min，熔点为126℃。聚丙烯树脂密度为0.90g/cm3，熔点为170℃，熔融指数(MI)为2g/10min。
附着层原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物。VA含量为15％。密度为0.947g/cm3，熔融指数(MI)为10g/10min，熔点为85℃。
粘合层原料：以顺丁橡胶质量份为100份，液体顺丁橡胶50份，环烷油15份，石蜡5份，四氢呋喃100份。
抗氧剂：基材层原材料总质量0.3％，质量比为3:1的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双酯。
光稳定剂：基材层原材料总质量1％，2-(2-羟基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并***。
制备方法包括：
(1)将基材层原料按比例倒入混合釜，设置50℃，分别将抗氧剂、光稳定剂按配方比例慢慢倒入混合釜，直至抗氧剂和光稳定剂完全被原料吸收，约1小时，备用。通过两料道分别向模头供给附着层和基材层原料，通过模头将附着层(25μm)、基材层(35μm)原料复合流延成膜，经过冷却定型得到母基材；其中，基材层腔道温度为250℃；附着层和粘合层腔道温度为120℃；冷却定型中冷却辊温度为15℃，冷却辊表面温差不超过0.1℃。
(2)按原料配比配制涂布液(搅拌0.5小时)；将涂布液稀释后涂布于母基材上形成粘合层，收卷、分切成所需尺寸即得共挤涂布型保护胶带。
(3)性能测试：

Claims (10)

1.一种共挤涂布型保护胶带，包括基材层、附着层和粘合层，其特征在于：所述基材层由聚丙烯和线性低密度聚乙烯组成；所述附着层为乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述粘合层包括橡胶和增粘树脂。
2.根据权利要求1所述的一种共挤涂布型保护胶带，其特征在于：所述基材层中聚丙烯的质量百分比为30-70％。
3.根据权利要求1所述的一种共挤涂布型保护胶带，其特征在于：所述聚丙烯的密度为0.90-0.91g/cm3，熔点为167-170℃，熔融指数MI为0.5-2g/10min；所述线性低密度聚乙烯的密度为0.918～0.935g/cm3，熔点为121-127℃，熔融指数MI为0.1-1.9g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种共挤涂布型保护胶带，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物VA含量为5％-15％，密度为0.935-0.947g/cm3，熔融指数MI为3-10g/10min，熔点为60-87℃。
5.根据权利要求1所述的一种共挤涂布型保护胶带，其特征在于：所述粘合层的组成为：以橡胶质量份为100份，增粘树脂40-140份，环烷油5-15份，石蜡1-5份，溶剂50-100份。
6.根据权利要求5所述的一种共挤涂布型保护胶带，其特征在于：所述橡胶为天然橡胶、丁苯橡胶、聚异丁烯橡胶、顺式1,4-聚异戊二烯橡胶、顺丁橡胶、丁苯胶乳中的一种或几种；增粘树脂为液体丁腈橡胶、液体异戊二烯橡胶、液体乙丙橡胶、液体天然橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚异丁烯橡胶、液体顺丁橡胶中的一种或几种；溶剂为丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丁酮、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚、环己酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种共挤涂布型保护胶带，其特征在于：所述基材层、附着层和粘合层中还添加基材层原材料总质量0.1％-0.5％的抗氧剂和/或基材层原材料总质量0.1％-2％的光稳定剂。
8.根据权利要求7所述的一种共挤涂布型保护胶带，其特征在于：所述抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂组成；其中，主抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的一种或两种。
9.一种如权利要求1所述的共挤涂布型保护胶带的制备方法，包括如下步骤：
(1)通过两料道分别向模头供给附着层和基材层原料，通过模头将附着层、基材层原料复合流延成膜，经过冷却定型得到母基材；
(2)将涂布液稀释后涂布于母基材上形成粘合层，收卷、分切成所需尺寸即得共挤涂布型保护胶带。
10.根据权利要求9所述的一种共挤涂布型保护胶带的制备方法，其特征在于：基材层腔道温度为230-250℃；附着层和粘合层腔道温度为70-120℃；冷却定型中冷却辊温度为0-30℃，冷却辊表面温差不超过0.1℃。
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