本發(fā)明屬于汽車零配件表面保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種共擠涂布型保護(hù)膠帶及其制備方法。
背景技術(shù)：
在汽車零配件生產(chǎn)制備過(guò)程中涉及到輥壓、沖壓、模切、水洗、蝕刻等制成。零配件產(chǎn)品作為汽車整車的一部分，在制程中要求產(chǎn)品面不得有劃傷、磨損、水印、霧影、灰塵等缺陷。目前國(guó)內(nèi)常規(guī)制作過(guò)程中一般使用普通PE、CPP為基材通過(guò)涂布丙烯酸樹(shù)脂膠黏劑形成薄膜作為保護(hù)，貼附于產(chǎn)品表面防止在制程中產(chǎn)品表面出現(xiàn)損傷。
作為保護(hù)膠帶要求表面保護(hù)膠帶具有合適的剝離強(qiáng)度，一方面需要保持耐受不同使用環(huán)境的粘合性能，另一方面在完成表面保護(hù)功能時(shí)可以容易的剝離，而且要求不污染零配件表面，在零配件表面上不殘留保護(hù)膠帶的痕跡。在汽車亮飾條、鋁合金表面中，特別嚴(yán)格要求表面保護(hù)膠帶不污染零配件表面，而且不因保護(hù)膠帶中氣泡、魚(yú)眼等不平整缺陷或者褶皺等在零配件表面上產(chǎn)生坑洼、印痕、劃傷或者變形等缺陷。該要求隨著國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展變得越來(lái)越嚴(yán)格，在零配件表面上貼覆保護(hù)膠帶后，經(jīng)過(guò)輥壓、沖壓后零配件等到模具所需形狀，在壓力沖擊的情況下，由于受到?jīng)_擊等影響，保護(hù)膠帶承受擠壓，所以有時(shí)會(huì)產(chǎn)生殘膠，或者由于膠帶貼覆殘留氣泡，在承受形變后因?yàn)槟z帶表面氣泡帶來(lái)的不平整有時(shí)會(huì)產(chǎn)生膠帶表面破損，進(jìn)而造成零配件表面產(chǎn)生劃傷、印痕等缺陷。
需要說(shuō)明的是，保護(hù)膠帶通常以卷狀供給，膠帶厚度均勻，膠黏劑均勻的分布在膠帶內(nèi)面。目前的保護(hù)膠帶類型主要有復(fù)合共擠膠帶，通過(guò)在基材上復(fù)合粘性樹(shù)脂達(dá)到黏覆的效果；另一種是通過(guò)在基材上涂布粘合樹(shù)脂形成，粘合樹(shù)脂又可分為丙烯酸樹(shù)脂、乳液型丙烯酸、橡膠三種類型。
如上所述，汽車零配件表面保護(hù)膠帶在膜材料特性和工藝制程兩方面都需要滿足，為此提出很多方案。作為用于汽車零配件表面保護(hù)膠帶，丙烯酸樹(shù)脂型膠帶因其優(yōu)良的耐候和粘接性而被廣泛使用，同時(shí)也存在一些明顯的缺陷，如剝離強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間變高，甚至最后出現(xiàn)膠帶撕除困難。在經(jīng)歷高溫或者沖擊過(guò)程中容易出現(xiàn)膠層內(nèi)聚破壞導(dǎo)致脫膠，進(jìn)而污染被保護(hù)表面。橡膠型保護(hù)膠帶具有良好的貼覆性能，對(duì)各種基材的剝離強(qiáng)度均有出色的表現(xiàn)，同時(shí)剝離性能穩(wěn)定。另外，作為改善沖壓、輥壓過(guò)程中改善普通保護(hù)膠帶殘膠問(wèn)題，提出了增加膠黏劑內(nèi)聚力以及基材做預(yù)處理增加粘結(jié)力的工作。進(jìn)而，在使用保護(hù)膠帶貼在零配件表面后，實(shí)施沖壓、輥壓、水磨、切斷加工提高保護(hù)能力。然而各種方案都各有所長(zhǎng)，未發(fā)現(xiàn)既具備優(yōu)良的貼覆性能、又完美符合零配件制程的相關(guān)保護(hù)膠帶。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種共擠涂布型保護(hù)膠帶及其制備方法，該保護(hù)膠帶克服了因?yàn)槲⑿≠N覆不平整或殘膠而造成零配件表面產(chǎn)生污染或者印痕的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的一種共擠涂布型保護(hù)膠帶，包括基材層、附著層和粘合層，所述基材層由聚丙烯和線性低密度聚乙烯組成；所述附著層為乙烯-醋酸乙烯共聚物；所述粘合層包括橡膠和增粘樹(shù)脂。
所述基材層中聚丙烯的質(zhì)量百分比為30-70％。
所述基材層的厚度為10-25μm。
所述聚丙烯的密度為0.90-0.91g/cm3，熔點(diǎn)為167-170℃，熔融指數(shù)MI為0.5-2g/10min；所述線性低密度聚乙烯的密度為0.918～0.935g/cm3，熔點(diǎn)為121-127℃，熔融指數(shù)MI為0.1-1.9g/10min。由于線性低密度聚乙烯具有短側(cè)鏈，同時(shí)與聚丙烯共混后起到增韌作用，為了使保護(hù)膠帶具有更高的抗伸強(qiáng)度、抗穿透性、抗撕裂性和伸長(zhǎng)率。而聚丙烯樹(shù)脂需要有合適的熔點(diǎn)、軟化點(diǎn)、韌性、透明性、抗沖擊強(qiáng)度。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物VA含量為5％-15％，密度為0.935-0.947g/cm3，熔融指數(shù)MI為3-10g/10min，熔點(diǎn)為60-87℃。乙烯-醋酸乙烯共聚物是由乙烯和乙酸乙烯酯兩種單體共聚而得的一種熱塑性樹(shù)脂，其性質(zhì)與其醋酸乙烯酯(VA)的含量有關(guān)，隨著VA含量增加，透光率升高，材料的柔韌性增強(qiáng)，粘結(jié)性能也隨之增高，但同時(shí)VA基團(tuán)的增多也會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂本身的結(jié)晶度、機(jī)械強(qiáng)度、熱變形溫度等性能降低。為了使得基材層和附著層之間達(dá)到良好的粘結(jié)復(fù)合，合適的彈性模量和VA值是必須的。
所述附著層的厚度為10-25μm。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的保護(hù)膠帶需要在母基材上涂布形成粘合層。
所述粘合層的組成為：以橡膠質(zhì)量份為100份，增粘樹(shù)脂40-140份，環(huán)烷油5-15份，石蠟1-5份，溶劑50-100份。
為了達(dá)到本發(fā)明所述的粘合效果，必須添加增粘樹(shù)脂，其作用是賦予壓敏膠必要的初粘性和粘合力，研究表明，增粘樹(shù)脂超過(guò)一定量時(shí)，則與橡膠形成兩相分散體系，橡膠為連續(xù)相，賦予壓敏膠足夠的內(nèi)聚強(qiáng)度；增粘樹(shù)脂和少量低分子橡膠為分散相，在膠粘界面形成一個(gè)很薄的粘性層，在外力作用直能夠發(fā)生粘性流動(dòng)，濕潤(rùn)被粘表面從而使初粘力增大。當(dāng)增粘樹(shù)脂與橡膠的比例適當(dāng)時(shí)增粘樹(shù)脂能很好地分散于橡膠相中，這時(shí)初粘力達(dá)到最大值，性能最佳；若樹(shù)脂用量過(guò)大則發(fā)生急劇的相轉(zhuǎn)變，使樹(shù)脂相變?yōu)檫B續(xù)相而橡膠相變?yōu)榉稚⑾?，膠層便失去初粘力性能下降。
所述橡膠為天然橡膠、丁苯橡膠、聚異丁烯橡膠、順式1,4-聚異戊二烯橡膠、順丁橡膠、丁苯膠乳中的一種或幾種；增粘樹(shù)脂為液體丁腈橡膠、液體異戊二烯橡膠、液體乙丙橡膠、液體天然橡膠、液體丙烯酸酯橡膠、液體聚異丁烯橡膠、液體順丁橡膠中的一種或幾種；溶劑為高揮發(fā)速率溶劑丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、丁酮、乙酸甲酯、中等揮發(fā)速率溶劑乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲苯、二甲苯、乙酸戊酯、低揮發(fā)速率溶劑丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇單甲醚、環(huán)己酮中的一種或幾種。
所述基材層、附著層和粘合層中還添加基材層原材料總質(zhì)量0.1％-0.5％的抗氧劑和/或基材層原材料總質(zhì)量0.1％-2％的光穩(wěn)定劑。
由于本發(fā)明所述的線性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物熔融溫度較低，以及兩種聚合物中含有叔氫類活潑氫。在復(fù)合擠出過(guò)程中和正常使用過(guò)程中在熱、光或氧的作用下，有機(jī)分子的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，生成活潑的自由基和氫過(guò)氧化物。氫過(guò)氧化物發(fā)生分解反應(yīng)，也生成烷氧自由基和羥基自由基。這些自由基可以引發(fā)一系列的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生根本變化，進(jìn)而影響被保護(hù)的表面，需要添加合適計(jì)量的抗氧劑消除產(chǎn)生的自由基，或者促使氫過(guò)氧化物的分解，阻止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行。
所述抗氧劑由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成；其中，主抗氧劑為芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑中的一種或兩種；輔助抗氧劑為硫醚類或含磷有機(jī)化合物。
所述主抗氧劑和輔抗氧劑的質(zhì)量比為4:1-2:1。
所述芳香胺類抗氧劑可以為二苯胺、對(duì)苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物或聚合物。
所述受阻酚類抗氧劑可以為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。
所述的輔助抗氧劑可以為硫代二丙酸雙酯、雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯、雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯、三(十六碳醇)酯、亞磷酸酯類等。
同時(shí)，在保護(hù)膠帶使用過(guò)程和運(yùn)輸過(guò)程中不能避免的會(huì)收到紫外光的輻射進(jìn)而對(duì)保護(hù)膠帶產(chǎn)生光老化、分解，造成保護(hù)膠帶性能下降，進(jìn)一步的影響被保護(hù)面的品質(zhì)。為了克服這類問(wèn)題需在附著層和基材層添加合適計(jì)量的光穩(wěn)定劑。它能屏蔽或吸收紫外線的能量，猝滅單線態(tài)氧及將氫過(guò)氧化物分解成非活性物質(zhì)等功能，使高分子聚合物在光的輻射下，能排除或減緩光化學(xué)反應(yīng)可能性，阻止或延遲光老化的過(guò)程，從而達(dá)到延長(zhǎng)高分子聚合物制品使用壽命的目的。
所述的光穩(wěn)定劑可以為鄰羥基苯甲酸苯酯、2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羥基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、單苯甲酸間苯二酚酯、2,2’-硫代雙(4-叔辛基酚氧基)鎳、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亞磷酸酯、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。
本發(fā)明的一種涂布型保護(hù)膠帶的制備方法，包括如下步驟：
(1)通過(guò)兩料道分別向模頭供給附著層和基材層原料，通過(guò)模頭將附著層、基材層原料復(fù)合流延成膜，經(jīng)過(guò)冷卻定型得到母基材；
(2)將涂布液稀釋后涂布于母基材上形成粘合層，收卷、分切成所需尺寸即得共擠涂布型保護(hù)膠帶。
采用流延共擠復(fù)合成型工藝，基材層腔道溫度為230-250℃；附著層和粘合層腔道溫度為70-120℃；冷卻定型中冷卻輥溫度為0-30℃，冷卻輥表面溫差不超過(guò)0.1℃。
有益效果
本發(fā)明剝離強(qiáng)度合適，且不會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生剝離強(qiáng)度上升難以剝離，不會(huì)在輥壓、沖壓制程中因?yàn)閴毫_擊造成零配件表面殘膠；制備方法簡(jiǎn)單，成本低，具有良好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
實(shí)施例1
基材層原料：聚丙烯和線性低密度聚乙烯，其中聚丙烯的質(zhì)量百分比為30％。線性低密度聚乙烯其密度為0.918g/cm3，熔融指數(shù)(MI)0.1g/10min，熔點(diǎn)為121℃。聚丙烯樹(shù)脂密度為0.90g/cm3，熔點(diǎn)為167℃，熔融指數(shù)(MI)為0.5g/10min。
附著層原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物。VA含量為5％。密度為0.935g/cm3，熔融指數(shù)(MI)為3g/10min，熔點(diǎn)為60℃。
粘合層原料：以天然橡膠質(zhì)量份為100份，液體天然橡膠40份，環(huán)烷油5份，石蠟1份，丙酮50份。
抗氧劑：基材層原材料總質(zhì)量0.1％，質(zhì)量比為4:1的二苯胺和雙十二碳醇酯。
光穩(wěn)定劑：基材層原材料總質(zhì)量0.2％，鄰羥基苯甲酸苯酯。
制備方法包括：
(1)將基材層原料按比例倒入混合釜，設(shè)置50℃，分別將抗氧劑、光穩(wěn)定劑按配方比例慢慢倒入混合釜，直至抗氧劑和光穩(wěn)定劑完全被原料吸收，約1小時(shí)，備用。通過(guò)兩料道分別向模頭供給附著層和含有助劑的基材層原料，通過(guò)模頭將附著層(10μm)、基材層(20μm)原料復(fù)合流延成膜，經(jīng)過(guò)冷卻定型得到母基材；其中，基材層腔道溫度為230℃；附著層和粘合層腔道溫度為70℃；冷卻定型中冷卻輥溫度為5℃，冷卻輥表面溫差不超過(guò)0.1℃。
(2)按原料配比配制涂布液(攪拌0.5小時(shí))；將涂布液稀釋后涂布于母基材上形成粘合層，收卷、分切成所需尺寸即得共擠涂布型保護(hù)膠帶。
(3)性能測(cè)試：
實(shí)施例2
基材層原料：聚丙烯和線性低密度聚乙烯，其中聚丙烯的質(zhì)量百分比為50％。線性低密度聚乙烯其密度為0.921g/cm3，熔融指數(shù)(MI)0.5g/10min，熔點(diǎn)為124℃。聚丙烯樹(shù)脂密度為0.91g/cm3，熔點(diǎn)為168℃，熔融指數(shù)(MI)為1g/10min。
附著層原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物。VA含量為10％。密度為0.940g/cm3，熔融指數(shù)(MI)為6g/10min，熔點(diǎn)為70℃。
粘合層原料：以天然橡膠質(zhì)量份為100份，液體天然橡膠40份，環(huán)烷油5份，石蠟1份，丙酮50份。
抗氧劑：基材層原材料總質(zhì)量0.5％，質(zhì)量比為2:1的對(duì)苯二胺和三辛酯。
光穩(wěn)定劑：基材層原材料總質(zhì)量0.5％，三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亞磷酸酯。
制備方法包括：
(1)將基材層原料按比例倒入混合釜，設(shè)置50℃，分別將抗氧劑、光穩(wěn)定劑按配方比例慢慢倒入混合釜，直至抗氧劑和光穩(wěn)定劑完全被原料吸收，約1小時(shí)，備用。通過(guò)兩料道分別向模頭供給附著層和基材層原料，通過(guò)模頭將附著層(15μm)、基材層(25μm)原料復(fù)合流延成膜，經(jīng)過(guò)冷卻定型得到母基材；其中，基材層腔道溫度為240℃；附著層和粘合層腔道溫度為90℃；冷卻定型中冷卻輥溫度為10℃，冷卻輥表面溫差不超過(guò)0.1℃。
(2)按原料配比配制涂布液(攪拌0.5小時(shí))；將涂布液稀釋后涂布于母基材上形成粘合層，收卷、分切成所需尺寸即得共擠涂布型保護(hù)膠帶。
(3)性能測(cè)試：
實(shí)施例3
基材層原料：聚丙烯和線性低密度聚乙烯，其中聚丙烯的質(zhì)量百分比為70％。線性低密度聚乙烯其密度為0.935g/cm3，熔融指數(shù)(MI)1.8g/10min，熔點(diǎn)為126℃。聚丙烯樹(shù)脂密度為0.90g/cm3，熔點(diǎn)為170℃，熔融指數(shù)(MI)為2g/10min。
附著層原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物。VA含量為15％。密度為0.947g/cm3，熔融指數(shù)(MI)為10g/10min，熔點(diǎn)為85℃。
粘合層原料：以順丁橡膠質(zhì)量份為100份，液體順丁橡膠50份，環(huán)烷油15份，石蠟5份，四氫呋喃100份。
抗氧劑：基材層原材料總質(zhì)量0.3％，質(zhì)量比為3:1的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸雙酯。
光穩(wěn)定劑：基材層原材料總質(zhì)量1％，2-(2-羥基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑。
制備方法包括：
(1)將基材層原料按比例倒入混合釜，設(shè)置50℃，分別將抗氧劑、光穩(wěn)定劑按配方比例慢慢倒入混合釜，直至抗氧劑和光穩(wěn)定劑完全被原料吸收，約1小時(shí)，備用。通過(guò)兩料道分別向模頭供給附著層和基材層原料，通過(guò)模頭將附著層(25μm)、基材層(35μm)原料復(fù)合流延成膜，經(jīng)過(guò)冷卻定型得到母基材；其中，基材層腔道溫度為250℃；附著層和粘合層腔道溫度為120℃；冷卻定型中冷卻輥溫度為15℃，冷卻輥表面溫差不超過(guò)0.1℃。
(2)按原料配比配制涂布液(攪拌0.5小時(shí))；將涂布液稀釋后涂布于母基材上形成粘合層，收卷、分切成所需尺寸即得共擠涂布型保護(hù)膠帶。
(3)性能測(cè)試：