專利名稱：一種無膠聚乙烯保護膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無膠聚乙烯保護膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)化生產(chǎn)聚乙烯保護膜的方式有兩種涂布法和共擠法。涂布法是利用在已經(jīng)制得的膜狀基材(即基膜)上，涂布乳液態(tài)或者溶液態(tài)的壓敏膠粘劑，然后加熱，除去溶劑或者分散劑，卷取而得到保護膜。共擠法是通過共擠復(fù)合設(shè)備(共擠出吹塑或共擠出流延設(shè)備)，將自粘性材料層和基材層同步擠出、復(fù)合，制得保護膜，是生產(chǎn)保護膜的一種比較理想的方法。因其無需使用傳統(tǒng)的涂膠工序，行業(yè)內(nèi)稱該法制得的保護膜為無膠保護膜。無膠保護膜常用的自粘性材料主要包括有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、苯乙烯類熱塑性彈性體、乙烯-α烯烴共聚物、氫化丁苯橡膠、超低密度聚乙烯(ULDPE)和聚烯烴塑性體樹脂(POP)等，但是，使用上述自粘性材料制得的無膠聚乙烯保護膜存在粘力低、粘力隨溫度和時間變化敏感、高粘力產(chǎn)品易殘膠等缺點。另一方面，在壓敏膠制品中，聚丙烯酸酯壓敏膠是一類綜合性能優(yōu)良、使用最多的壓敏膠，尤其是其粘力高，甚至無需配合使用增粘樹脂就能具有很強的粘力。因此，將聚丙烯酸酯壓敏膠作為無膠保護膜的自粘性材料可能會有非常好的性能，但是，聚丙烯酸酯壓敏膠與保護膜基材之前的相容性較差，直接將聚丙烯酸酯壓敏膠與保護膜基材進行共擠吹膜無法制備外觀與功能均合格的無膠保護膜， 因此，行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員一直在努力尋找解決這一技術(shù)難題的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無膠聚乙烯保護膜及其制備方法，以克服現(xiàn)有無膠聚乙烯保護膜的缺陷。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種無膠聚乙烯保護膜，包括基膜層、中間層和自粘層，其中，所述的基膜層按重量百分比包括低密度聚乙烯25% 60%、線性低密度聚乙烯40% 75%和茂金屬線性低密度聚乙烯 10% ；所述的中間層按重量百分比包括低密度聚乙烯30% 60%、線性低密度聚乙烯40% 70%和乙烯-醋酸乙烯共聚物10% 30% ；所述的自粘層按重量百分比包括低密度聚乙烯5 % 15 %、線性低密度聚乙烯5 % 20 %和聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒80% 90%。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的含量為16% 18%。所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒是將聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠均勻載附在低密度聚乙烯中制成的。本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜是通過以下步驟制得的分別將所述基膜層、中間層和自粘層的各組分混合均勻，然后分別置于三層共擠吹膜機中，隨后進行塑化擠出、吹脹成型、冷卻、牽引和剝離，即制得本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜。其中，進行塑化擠出時，所述三層共擠吹膜機的溫度控制在150 180°C。
作為一種優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒，按重量百分比包括以下組分聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠 60% 80%;載體樹脂19% 40%;功能性助劑0. 3% 2%。其中，所述的載體樹脂為低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯中的一種或兩種的混合；所述的功能性助劑為硬脂酸鋅。該優(yōu)選的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒是通過以下具體步驟制得的將聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠、載體樹脂和功能性助劑置于高速混合機中混合均勻(15 30分鐘)，然后置于雙螺桿擠出機中(螺桿的各段溫度為165 180°C )，經(jīng)熔融混合均勻后擠出、水浴冷卻至 10 35°C并經(jīng)切粒機切粒，最后經(jīng)真空干燥即制得改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒。作為一種優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠由聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠乳液經(jīng)聚合反應(yīng)和噴霧干燥制得，其中，所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠乳液按重量百分比包括以下組分軟單體 20% 硬單體 8% 20%;功能單體 0.4% 4%; 乳化劑 0.1% 2%;引發(fā)劑 0. 05% 0. 6% ；去離子水 45% 55%。所述的軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、 丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合。所述的硬單體選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈中的一種或兩種以上的混合。所述的功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或兩種以上的混合。所述的乳化劑可以選自傳統(tǒng)的表面活性劑，例如烷基、芳基或烷基芳基硫酸、磺酸或磷酸的堿金屬鹽或銨鹽，乙氧基化的醇或酚；也可以選自可聚合的表面活性劑，例如含烯丙基的表面活性劑。所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨或者過硫酸鉀。該優(yōu)選的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠是通過以下具體步驟制得的1)往預(yù)乳化釜中加入乳化劑、適量去離子水以及全部的軟單體、硬單體和功能單體，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制得預(yù)乳化液；幻在反應(yīng)釜中加入適量去離子水、 10%的預(yù)乳化液和部分引發(fā)劑，升溫至 75 90°C進行聚合反應(yīng)；3)待反應(yīng)出現(xiàn)明顯藍色熒光時，向反應(yīng)釜中同時滴加剩余的預(yù)乳化液和引發(fā)劑，控制反應(yīng)溫度在78 87°C，于1. 5 5小時滴加完畢；4)加料結(jié)束后，保溫 15 60分鐘，然后升溫至90 93°C保溫0. 5 3小時；5)待反應(yīng)液降溫至45°C以下后進行過濾，所得濾液經(jīng)噴霧干燥后即制得改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠。在本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜中，所述的低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和茂金屬線性低密度聚乙烯的熔體流動指數(shù)相接近，均為0. 8 1. 6g/10min，其中，低密度聚乙烯具有優(yōu)異的加工性能，而線性低密度聚乙烯和茂金屬線性低密度聚乙烯能夠使保護膜具有良好的強度等力學(xué)性能。采用聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒與低密度聚乙烯構(gòu)成自粘層，一方面能夠賦予保護膜優(yōu)良的膠粘性能，另一方面能夠增加聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠與基膜層之間的相容性，從而能夠共擠吹膜得到外觀與功能均合格的保護膜。而乙烯-醋酸乙烯共聚物的添加使得保護膜的中間層具有適當(dāng)含量的極性基團，從而使保護膜的基膜層與自粘層牢固地結(jié)合在一起。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜具有粘力高、不殘膠、力學(xué)性能好和透明度高等優(yōu)點，能夠克服現(xiàn)有聚乙烯保護膜的缺陷。
具體實施例方式實施例一無膠聚乙烯保護膜的制備按重量百分比稱取以下各組分基膜層低密度聚乙烯30%、線性低密度聚乙烯65%和茂金屬線性低密度聚乙烯5% ；中間層低密度聚乙烯 35%、線性低密度聚乙烯50%和乙烯-醋酸乙烯共聚物15% ；自粘層低密度聚乙烯5%、 線性低密度聚乙烯15%和聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒80%。其中，聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒是將聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠均勻載附在低密度聚乙烯中制成的。分別將上述基膜層、 中間層和自粘層的各組分混合均勻，然后分別置于三層共擠吹膜機中，隨后進行塑化擠出 (溫度控制在150 180°C )、吹脹成型、冷卻、牽引、剝離和卷取，制得本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜。實施例二 改良聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒的制備將156公斤聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠、 12. 4公斤低密度聚乙烯、30公斤線性低密度聚乙烯和1. 6公斤硬脂酸鋅置于高速混合機中混合15 30分鐘，然后置于雙螺桿擠出機中，螺桿的各段溫度為165 180°C，將物料熔融混合均勻后擠出、水浴冷卻至10 35°C，隨后經(jīng)切粒機切粒，最后經(jīng)真空干燥即制得改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒。無膠聚乙烯保護膜的制備按重量百分比稱取以下各組分基膜層低密度聚乙烯25%、線性低密度聚乙烯72%和茂金屬線性低密度聚乙烯3% ；中間層低密度聚乙烯 30 %、線性低密度聚乙烯60 %和乙烯-醋酸乙烯共聚物10 % ；自粘層低密度聚乙烯5 %、線性低密度聚乙烯5%和改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒90%。分別將上述基膜層、中間層和自粘層的各組分混合均勻，然后分別置于三層共擠吹膜機中，隨后進行塑化擠出(溫度控制在150 180°C )、吹脹成型、冷卻、牽引、剝離和卷取，制得本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜。實施例三改良聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠的制備往預(yù)乳化釜中加入5. 0公斤K12乳化劑、5. 0 公斤0P-10乳化劑、180公斤去離子水、5. 0公斤甲基丙烯酸、7. 5公斤甲基丙烯酸縮水甘油酯、225公斤甲基丙烯酸甲酯、100公斤丙烯酸丁酯和150公斤丙烯酸異辛酯，充分?jǐn)嚢杈鶆?，制得預(yù)乳化液；然后在反應(yīng)釜中加入270公斤去離子水、35公斤預(yù)乳化液和1. 0公斤過硫酸銨，升溫至75°C進行聚合反應(yīng)；待反應(yīng)出現(xiàn)明顯藍色熒光時，向反應(yīng)釜中同時滴加剩余的預(yù)乳化液和引發(fā)劑溶液(將1. 5公斤過硫酸銨溶于50公斤去離子水中而制得)，調(diào)節(jié)兩者的滴加速度，控制反應(yīng)溫度在80 85°C，約3. 5小時滴加完畢；加料結(jié)束后，保溫30分鐘，然后升溫至90 93°C保溫1小時；待反應(yīng)液降溫至45°C以下后進行過濾，所得濾液經(jīng)噴霧干燥后即制得改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠。改良聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒的制備將75公斤改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠、6. 4公斤低密度聚乙烯、18公斤線性低密度聚乙烯和0. 6公斤硬脂酸鋅置于高速混合機中混合15 30分鐘，然后置于雙螺桿擠出機中，螺桿的各段溫度為165 180°C，將物料熔融混合均勻后擠出、水浴冷卻至10 35°C，隨后經(jīng)切粒機切粒，最后經(jīng)真空干燥即制得改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒。 無膠聚乙烯保護膜的制備按重量百分比稱取以下各組分基膜層低密度聚乙烯40%、線性低密度聚乙烯52%和茂金屬線性低密度聚乙烯8% ；中間層低密度聚乙烯 40 %、線性低密度聚乙烯40 %和乙烯-醋酸乙烯共聚物20 % ；自粘層低密度聚乙烯10 %、 線性低密度聚乙烯5%和改良的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒85%。分別將上述基膜層、 中間層和自粘層的各組分混合均勻，然后分別置于三層共擠吹膜機中，隨后進行塑化擠出 (溫度控制在150 180°C )、吹脹成型、冷卻、牽引、剝離和卷取，制得本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜。
權(quán)利要求
1.一種無膠聚乙烯保護膜，其特征在于包括基膜層、中間層和自粘層；所述的基膜層按重量百分比包括低密度聚乙烯25% 60%、線性低密度聚乙烯40% 75%和茂金屬線性低密度聚乙烯1^-10% ；所述的中間層按重量百分比包括低密度聚乙烯30% 60%、 線性低密度聚乙烯40% 70%和乙烯-醋酸乙烯共聚物10% 30% ；所述的自粘層按重量百分比包括低密度聚乙烯5 % 15 %、線性低密度聚乙烯5 % 20 %和聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒80% 90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無膠聚乙烯保護膜，其特征在于所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的含量為16% 18%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無膠聚乙烯保護膜，其特征在于所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒是將聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠均勻載附在低密度聚乙烯中制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無膠聚乙烯保護膜，其特征在于所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒按重量百分比包括以下組分聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠 60 % 80 % ；載體樹脂19% 40%;功能性助劑0.3%-2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無膠聚乙烯保護膜，其特征在于所述的載體樹脂為低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯中的一種或兩種的混合；所述的功能性助劑為硬脂酸鋅。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無膠聚乙烯保護膜，其特征在于所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠由聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠乳液經(jīng)聚合反應(yīng)和噴霧干燥制得，所述的聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠乳液按重量百分比包括以下組分軟單體 20% 硬單體 8% 20%;功能單體0.4% 4%; 乳化劑 0.1% 2%;引發(fā)劑 0. 05% 0. 6% ；去離子水 45% 55%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無膠聚乙烯保護膜，其特征在于所述的軟單體選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸十八酯中的一種或兩種以上的混合；所述的硬單體選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈中的一種或兩種以上的混合；所述的功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、羥甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或兩種以上的混合；所述的乳化劑為表面活性劑；所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨或者過硫酸鉀。
8.權(quán)利要求1所述的無膠聚乙烯保護膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟分別將所述基膜層、中間層和自粘層的各組分混合均勻，然后分別置于三層共擠吹膜機中，隨后進行塑化擠出、吹脹成型、冷卻、牽引和剝離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于進行塑化擠出時，所述三層共擠吹膜機的溫度控制在150 180°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無膠聚乙烯保護膜及其制備方法，該無膠聚乙烯保護膜包括基膜層、中間層和自粘層，其中，基膜層按重量百分比包括低密度聚乙烯25％～60％、線性低密度聚乙烯40％～75％和茂金屬線性低密度聚乙烯1％～10％；中間層按重量百分比包括低密度聚乙烯30％～60％、線性低密度聚乙烯40％～70％和乙烯-醋酸乙烯共聚物10％～30％；自粘層按重量百分比包括低密度聚乙烯5％～15％、線性低密度聚乙烯5％～20％和聚丙烯酸酯熱熔壓敏膠母粒80％～90％。本發(fā)明所述的無膠聚乙烯保護膜具有粘力高、不殘膠、力學(xué)性能好和透明度高等優(yōu)點，能夠克服現(xiàn)有聚乙烯保護膜的缺陷。
文檔編號B29C55/28GK102152568SQ201010558080
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者張剛, 李國榮, 王洪 申請人:廣東達美新材料有限公司