专利名称：：表面保护材料及加工方法
技术领域：
：本发明涉及材料领域，具体地说是一种表面保护材料及加工方法。众所周知，粘贴在金属板、塑料板、各种制品表面的表面保护用材料目前仅有保护薄膜与保护纸二种，比较成熟且已工业化生产的有涂布法与共挤出法，涂布法又有溶剂型涂布与乳液型涂布两种，但溶剂型涂布的最大缺点是溶剂挥发易污染环境，如投资溶剂回收装置耗资很大，因此不论是否回收溶剂其生产成本较高，乳液型涂布虽然不会污染环境，但乳液中含水量偏高，使生产中耗能很大，生产效率偏低。为介决上述难疑，又发展了共挤出技术，比较好的克服了上述一些困难，但共挤出技术最大的缺点是两层材料必须有较好的相容性，只能生产相同或相似材料的塑料薄膜之类的保护用薄膜，因此，对材料的选择受到了限制。本发明是利用挤出涂复技术，可使表面保护材料的基材选择多样化，以适应不同的用途，特别是采用高温挤出技术，改善了以往剥离力不稳定的状况。一般表面保护材料复贴在被保护材料表面，其剥离力在10～400克/25毫米之间(以日本产镜面不锈钢SVS304B为例，如剥离力不稳定，往往可以增加数倍至数十倍，以致无法从被保护材料上剥离，其次如基材处理不当往往粘结层从基材上脱落，因此污染了被保护的材料表面，加外，在涂布法中经常使用的丙烯酸酯类粘结剂，由于相容性的原因及聚合反应时不完全又不能复贴在有机玻璃、聚氯乙烯等塑料板上。本发明的目的采用低密度聚乙烯与乙烯酸乙烯共聚体的混合物及添加剂组成粘接材料、在高温加工下，挤出涂复在各种基材的表面，达到保护材料目的、可防止在运输、贮存、加工过程中免受擦伤与污染。本发明是这样完成的粘接材料由低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物及添加剂组成，在高温加工条件下，挤出涂复在以聚烯烃薄膜或聚烯烃泡沫片或聚烯烃气垫薄膜或聚烯烃瓦楞片或聚烯烃编织布纸或纸与涂布纸或织造与非织布的基材表面，构成初粘性具有相同或不相同的两层复合结构的表面保护材料。粘接材料在低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物中，低密度聚乙烯的用量在10-90％之间，乙烯醋酸乙烯共聚体的用量在90-10％之间，添加剂树脂用量在低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体混合物的1-20％之间。粘接材料挤出涂复在基材表面的厚度在0.005～0.4毫米范围内。粘接材料的添加剂可以采用萜烯树脂或酚醛树脂或萜烯酚醛树脂或聚异丁烯或石油树脂，也可以采用其它粘用树脂。粘接材料的乙烯醋酸乙烯共聚体的醋酸乙烯含量在3.8-60％之间，乙烯醋酸乙烯的熔融指数在2-100之间。粘接材料的低密度聚乙烯的熔融指数在2-70之间。粘接材料在低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物中，添加剂酚类抗氧剂的含量在0.1-2％之间，苯并三唑类紫外线吸收剂的含量在0.1-3％之间槽法碳黑的用量在0.3-3％之间。低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物及添加剂采用高温加工方法，在200-360℃范围内挤出涂复在基材表面，再冷却成型，模具至冷却用辊简之间的距离在20-30毫米之间。利用塑料挤出机中的螺杆将低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯通过平模挤出并涂复在各种基材之上，可以生产各种复合材料，包装各种食品、药品，工业用品等，已不是什么新技术，但是本发明将低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体巧妙的组合，并利用高温加工技术将该混合物涂复在各种基材之上，就可以获得有初粘性且复贴在被保护材料表面，可以方便的剥离下来的新颖保护材料。例如，本发明中的粘性材料是低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯的混合物中添加其它增粘剂，基材是聚烯烃薄膜，经高温涂复可以很牢固的粘接在一起，在使用时粘结层不会从基材上脱落，而涂复在纸、布等有纤维结构的材料上，熔融的混合物极易与之粘附，其粘结也是十分牢固的，而涂布法工艺其聚烯烃基材必须经电晕处理，若处理不当涂上去的胶液容易从基材上脱落，从而污染被保护材料表面。为提高挤出材料与基材之间的粘合强度，一般而言尽可能提高挤出温度，这是不言而喻的，然而本发明的提高挤出温度有三个理由，首先可以赋于挤出材料有适当的初粘性，即在通常加工温度时，挤出的低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚体不会有初粘性，而在高温挤出时却产生了初粘性，其原因是在高温挤出时，低密度聚乙烯由一种呈结晶且又有柔性的高分子材料通过高温加工技术使其失去了部份结晶能力，而具有一定的粘性流动成为种类橡胶物质，特别是乙烯醋酸乙烯的加入进一步削弱了其结晶能力，因此产生了所希望的初粘性，其实这也是通过物理手段对聚烯烃进行改性的技术。其次，通过高温加工技术可以减少增粘用树脂的用量，例如，可以减少乙烯醋酸乙烯共聚体的用量，可以减少该共聚体中醋酸乙烯的含量，也可以减少其它增粘剂的用量，这是因为在共挤出中，采用通常的加工温度，为达到希望的初粘性，在增粘用混合物中，高醋酸乙烯含量的乙烯醋酸乙烯共聚体及增粘用树脂的用量必须达到一定程度的满足，否则挤出后的混合物不会产生初粘性或复贴在被粘材料表面因初粘力太小而无实际作用价值，如明显增加增粘用树脂的用量，却产生了意外的效果，即初粘力明显增加，且随着时间的延长，粘合力即剥离力不断增加，造成难于剥离的后果。第三，本发明通过高温加工技术、在粘结层中采用了部分高分子量的低密度聚乙烯，并相对减少分子量偏低的高醋酸乙烯含量的乙烯醋酸乙烯共聚体与增粘挤的用量后，仍维持了粘结层的粘性流动，产生了所希望的初粘性，而粘结层的内聚力仍足够大，不必担心产生明显的蠕变现象，有利于粘合力即剥离力的稳定。本发明挤出低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物的加工温度在200～366℃之间，该混合物中乙烯醋酸乙烯共聚体的用量增多或乙烯醋酸乙烯共聚体中的醋酸乙烯含量增多，则加工温度可以偏低些，反之则适当提高，但超过360℃作为增粘用材料易分介。本发明注意到不同的溶融指数对其混合物所产生的初粘性是有影响的，这是因为熔融指数可以衡量高分子材料分子量的大小，高熔融指数分子量偏低，使用高熔融指数的高分子材料作粘结层，其冷流现象不可避免，也就不利于剥离力的稳定。本发明将低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物经高温挤出时，为避免在高温挤出时易产生热老化现象，即氧化降解引发分子键的断裂，严重影响粘合力的稳定，因此在混合物中添加适量的抗氧化剂是十分必要的，而抗氧化剂中酚类抗氧化剂证明是有效的。当然表面保护材料在使用中不仅在室内使用，有时也在室外作用，在阳光的照射下，低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合料很容易光老化，光老化的后果是破坏了混合物的化学键，同样影响粘合力的稳定，因此本发明在混合物中添加适量的光稳定剂与光屏蔽剂也是十分必要的，而苯并三唑类紫外线吸收剂以及槽法碳黑是比较有效的。如上所述，低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物，在高温挤出时，已变成了一种类橡胶材料，并产生了所需要的初粘性，然而初粘性与粘结层的厚度有十分密切的关系。本发明注意到初粘性与粘结层的厚度成正比关系，因此为降低复贴时的初粘力，可以通过调整粘结层的厚度来实现，当然粘结层不能过薄，过薄混合物难于从模具中挤出，尽管加快冷却辊的转速以提高流涎速度，达到减薄的目的，却是有限度的，因为过快，溶融的拉薄的混合物过快冷却影响了与基材的粘合牢度，而粘结层过厚，其初粘性趋于稳定而不再增加。在本发明作为粘结层的混合物中，也可添加其它增粘树脂如萜烯树脂、酚醛树脂、萜烯酚醛树脂、聚异丁烯、石油树脂等。但在高温挤出时，增粘树脂的用量可适当减少，避免在剥离时发生内聚破坏。在实际操作过程中，模具与冷却辊筒之间的距离也十分重要，距离过大，挤出混合物的温度明显下降，严重影响与基材之间的粘结力，在使用时粘结层易剥落，污染被保护材料表面，反之距离过小则无法操作。本发明中，为增强粘结层与基材之间的粘基力，可以在基材表面实施电晕处理。为改善表面保护材料的初粘性，也可以在成型后的粘结层表面实施电晕处理。下面结合附图作详细说明图1为本发明创造表面保护材料的结构图。参见图11为粘接材料的粘结层，2为基材，基材可以是聚烯烃薄膜，也可以是聚烯烃泡沫片或聚烯烃瓦楞片或聚烯烃气垫薄膜或聚烯烃编织布或以纸与滤布纸或以织造与非织造布等基材。例一将MI为2.0的低密度聚乙烯吹塑薄膜作为基材，MI为2.0的低密度聚乙烯100重量份与MI为5.0的醋酸乙烯含量为14％的乙烯醋酸乙烯共聚体150重量份的混合物作为粘结层，从φ45亳米的单螺杆挤出机中挤出复合。粘结层的挤出温度为280℃，模具宽度为300毫米，复合后通过镜面冷却辊冷却成型，得到基材厚度为0.04毫米，粘结层为0.013毫米的两层结构复合薄膜，即以低密度聚乙烯塑料薄膜为基材的表面保护材料。将该表面保护材料，以2公斤重的钢质外复橡胶的压轮复贴在有机玻璃板表面、经剥离速度为300毫米/分的180℃剥离力试验，初粘力约40克/25毫米。复贴后常温下存放1～4个星期，无粘结剂转移现象，剥离轻松方便。例二将MI为0.5的低密度聚乙烯100重量与MI为2.0线性低密度聚乙烯100重量份的混合物吹塑成型薄膜作为基材，MI为2.0的线性低密度聚乙烯100重量份与MI为5.0的醋酸乙烯含量为14％的乙烯醋酸乙烯共聚体250重量份的混合物作为粘结层，从实施例1的挤出机中挤出复合，粘结层的挤出温度为320℃，得到基材厚度为0.05毫米，粘结层为0.018毫米的两层结构复合薄膜，即以低密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯混合物的薄膜为基材保护表面材料。将该表面保护材料粘贴在镜面不锈钢SUS304B的表面，经过实施例1的试验方法，初粘力约150克/25毫米，复贴后在常温下存放1～4个星期，无粘结层转移现象，剥离轻松方便。例三将MI为1.5的双向拉伸聚丙烯薄膜作为基材，MI为7.0的低密度聚乙烯100重量份与MI为15的醋酸乙烯含量为28％的乙烯醋酸乙烯醋酸共聚体300重量份的混合物以及萜烯树脂20重量份作为粘结层，从实施例1的挤出机中挤出复合，粘结层的挤出温度为300℃，得到基材厚度为0.03毫米，粘结层为0.02毫米的两层结构复合薄膜、即以双向拉伸聚丙烯薄膜为基材的表面保护材料。在该表面保护材料的粘结层中，在相当于粘结层100重量份中添加酚类抗氧化剂2.6-二叔丁基-4-甲基苯酚1份、并添加苯并三连类紫外线吸收剂Z-C2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基-5-氯化苯并三唑1.5份。将该表面保护材料粘贴在聚氯乙烯复合钢板表面，经过实施例1的试验方法，初粘力约250克/25毫米，复贴存放室外1～8个星期，无粘结层转移现象，剥离状况良好。例四将密度为0.05克/厘米3的聚乙烯常压发泡片作为基材，MI为7.0的低密度聚乙烯100重量份与MI为5.0醋酸乙烯含量为14％的乙烯醋酸乙烯共聚物100重量份的混合物作为粘结层，从实施例1的挤出机中复合加工成型粘结层挤出温度为320℃，得到基材厚度为1毫米，粘结层为0.012毫米的两层结构复合片，即以聚乙烯常压发泡片为基材的表面保护材料。将该表面保护泡沫片复贴在玻璃平板表面，经过实施例1的试验方法初粘力15克/25毫米，复贴在常温下存放1～4个星期，无粘结层转移现象，剥离轻松方便。例五将定量为50克/米2的牛皮纸作为基材，粘结层同实施例1挤出复合成型，同实施例1粘结层挤出温度为340℃，得到定量为50克/米2，粘结层为0.016毫米的两层结构保护用纸，将该保护用纸复贴在聚氯乙烯透明片表面初粘力约50克/25毫米，复贴后在常温下存放1～4个星期无粘结层转移现象。例六将定量为45克/米2经轧光处理的全棉非织造布作为基材，粘结层同实施例3挤出复合成型同实施例3在相当于粘结层100重量份中添加槽法碳黑2％，得到定量为45克/米2，粘结层为0.03毫米的两层结构保护用布，将该保护用布复贴在经防腐处理过的金属管道上，在-30℃低温下仍具有良好的初粘力。例七表1所示为粘结材料粘结层的配比及性能特点，</tables>权利要求1.一种表面保护材料，包括低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚体，其特征在于粘接材料由低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物及添加剂组成，在高温加工条件下，挤出涂复在以聚烯烃薄膜或聚烯烃泡沫片或聚烯烃气垫薄膜或聚烯烃瓦楞片或聚烯烃编织布或纸与涂布纸或织造与非织布的基材表面，构成初粘性具有相同或不相同的两层复合结构的表面保护材料。2.如权利要求1所述的表面保护材料，其特征在于粘接材料在低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物中，低密度聚乙烯的用量在10-90％之间，乙烯醋酸乙烯共聚体的用量在90-10％之间，添加剂树脂用量在低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙稀共聚体混合物的1-20％之间。3.如权利要求1所述的表面保护材料，其特征在于粘接材料挤出涂复在基材表面的厚度在0.005～0.4毫米范围内。4.如权利要求1所述的表面保护材料，其特征在于粘接材料的添加剂树脂采用萜烯树脂或酚醛树脂或萜烯酚醛树脂或聚异丁烯或石油树脂，也可以采用其它粘用树脂。5.如权利要求1所述的表面保护材料，其特征在于粘接材料的乙烯醋酸乙烯共聚体的醋酸乙稀含量在3.8-60％之间，乙稀醋酸乙烯的熔融指数在2-100之间。6.如权利要求1所述的表面保护材料，其特征在于粘接材料的低密度聚乙烯的熔融指数在2-70之间。7.如权利要求1所述的表面保护材料，其特征在于粘接材料在低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物中，添加剂酚类抗氧剂的含量在0.1-2％之间，苯并三唑类紫外线吸收剂的含量在0.1-3％之间槽法碳黑的用量在0.3-3％之间。8.如权利要求1所述的表面保护材料的加工方法，其特征在于低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙稀共聚体的混合物及添加剂采用高温加工方法，在200-360℃范围内挤出涂复在基材表面，再冷却成型，模具至冷却用辊简之间的距离在20-30毫米之间。全文摘要本发明涉及一种表面保护材料，包括低密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚体，其特征在于粘接材料由低密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚体的混合物及添加剂组成，在高温加工条件下，挤出涂覆在以聚烯烃薄膜或聚烯烃泡沫片或聚烯烃气垫薄膜或聚烯烃瓦楞片或聚烯烃编织布或纸与涂布纸或织造与非织布的基材表面，构成初粘性两层复合结构的表面保护材料，其加工方法在200-360℃范围内挤出涂覆在基材表面，再冷却成型。本发明应用于各材料与制品的表面起保护作用，可防止在运输、贮存、加工过程中免受擦伤与污染。文档编号C09J7/02GK1158350SQ96116639公开日1997年9月3日申请日期1996年12月26日优先权日1996年12月26日发明者王建国申请人:王建国