CN109810672A

CN109810672A - 一种防雾组合剂、双向拉伸片材及成型品

Info

Publication number: CN109810672A
Application number: CN201910169947.8A
Authority: CN
Inventors: 杨俊�; 刘欢; 田国臣
Original assignee: WINKO PLASTICS Co Ltd
Current assignee: WINKO PLASTICS Co Ltd
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-05-28

Abstract

本发明属于双向拉伸塑料片材生产技术领域，公开了一种防雾组合剂，其由非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷组成。本发明还公开了双向拉伸片材及成型品，能够使片材防雾效果好、防雾斑轻、分离性好，并且能够抗静电。

Description

一种防雾组合剂、双向拉伸片材及成型品

技术领域

本发明属于双向拉伸塑料片材生产技术领域，尤其涉及一种防雾组合剂、双向拉伸片材及成型品。

背景技术

现有双向拉伸塑料片材(BOPS片材)在生产过程中，需要使用到防雾剂，原因是当树脂片材、膜成型品应用于包装时，内部水分蒸发，由于水表面张力高，其蒸气会以水滴形态聚集在树脂表面，导致顾客无法看清包装内产品，降低了产品对其吸引力。目前现有技术中，主要是通过辊涂、浸涂、喷涂等方法在树脂表面涂覆一层防雾剂，提高树脂表面张力和亲水性，当蒸气聚集在树脂表面时，降低水表面张力，使其在塑料表面铺展开，形成一层均匀的水膜，使树脂片依然保持透明。然而，传统使用的防雾剂主要是表面活性剂，如非离子型表面活性剂：多糖脂肪酸酯类、甘油酯、多聚甘油酯、山梨糖醇酯；离子型表面活性剂：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。传统的防雾剂存在以下不足：

1、虽然上述表面活性剂有一定的防雾性，但是由于其表面张力较高，难在树脂表面均匀铺展，容易形成一些涂覆斑；

2、防雾剂在烘干和热成型时易结晶，导致成型品表观发朦，雾度增加；

3、防雾剂无法降低冷凝在成型品表面水蒸气的表面张力到足够低，导致其其无法在树脂表面铺展开形成一层均匀水膜，防雾性差；

4、防雾剂不耐刮擦，在分切过程中，经过分切辊刮擦，防雾剂被部分刮擦掉，导致防雾性降低；

5、防雾剂粘性大，增大涂覆量后片材容易粘连在一起；

6、树脂在生产过程中静电过大，尤其在秋冬季节，目前防雾剂抗静电效果不好。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种防雾组合剂、双向拉伸片材及成型品，能够使片材防雾效果好、防雾斑轻、分离性好，并且能够抗静电。

本发明实施例是这样实现的：

一种防雾组合剂，其由非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷组成；所述的非离子型表面活性剂占防雾剂重量比的60％-80％，所述的阴离子型表面活性剂占防雾剂重量比的1％-25％，所述聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷占防雾剂重量比的1％-15％。

所述非离子型表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯或蔗糖月桂酸酯。

所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，且占防雾剂重量比5％-20％；

所述的聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷为不同分子量的乙氧化二甲基-3羟丙基甲基硅氧烷与聚硅氧烷、乙氧基化丙氧基化-3羟基丙基甲基二甲基硅氧烷与聚硅氧烷的一种或几种。

所述的聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷占防雾剂重量比的5％-15％。

其中，聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷粘度为20-1000cSt。

其中，聚醚改性聚硅氧烷中EO占EOPO链段总数比例大于15％。

其中，聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷浊点为60℃-150℃。

一种双向拉伸片材，片材上涂覆如上任一所述的防雾组合剂。

一种成型品，其由所述的双向拉伸片材压制成型。

本发明实施例通过将非离子性表面活性剂与离子型表面活性剂、聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷复配，获得表面张力更低的防雾剂组合物，提高防雾剂防雾效果、耐刮擦性、分离性、抗静电效果，降低其粘性，减少防雾斑，减少由于防雾剂结晶导致的产品表观发朦；本发明的防雾组合剂、双向拉伸片材及成型品能够使片材防雾效果好、防雾斑轻、分离性好，并且能够抗静电。

附图说明

图1是本发明防雾剂不同样品的组分表。

图2是图1中不同样品的各项参数测试结果表。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

其中，考虑到防雾剂铺展性和防雾性，所述的非离子型表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯或蔗糖月桂酸酯。

其中，所述的阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；阴离子型表面活性剂占防雾剂重量比的5％-20％；所占比例低时，能提升防雾性，破坏蔗糖酯的结晶；所占比例过大，防雾剂混合物极性过大，表面张力高，在片材上出现收缩，防雾性反而下降。

其中，聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷为不同分子量的乙氧化二甲基-3羟丙基甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)、乙氧基化丙氧基化-3羟基丙基甲基二甲基硅氧烷与聚硅氧烷的一种或几种。聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷占防雾剂重量比的5％-15％。不同分子量的聚硅氧烷中接枝上了不同聚合度的乙氧基丙氧基(CH₂CH₂0)x(CH₂CH₂CH₂0)y基团，且乙氧基(EO)：丙氧基(PO)x:y比例也不同。其结构式如下

其中，聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷粘度为20-10000cSt,优选的粘度为20-1000cSt。粘度高，耐刮擦性好，分切后防雾性好；粘度低，润湿性好。

其中，聚醚改性聚硅氧烷中EO占EOPO链段总数比例大于15％，使其具有一定的水溶性，聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷优选在助溶剂的水性体系中也有很好润湿性的种类。离子型和非离子型表面活性剂都是良好的乳化剂，会影响聚醚硅氧烷的润湿性。

其中，聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷浊点为10℃-150℃，优选的，浊点为60℃-150℃。浊点越高，使用时不易出现防雾斑。

本发明需要指出的是，防雾组合剂可以是上述所有特征的组合，即：非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷的比例只要符合上述配比条件，或者各组分本身具有的特征，可以任意搭配，本发明不再赘述。

一种成型品，其由所述的双向拉伸片材压制成型。

为了更清晰阐述本发明所提供的防雾组合剂的效果，本发明通过如下方法进行效果测试，具体如下：

具体实施实例如下：以图1所示的比例(重量份)配置含有各种成分的防雾组合物，对厚度250um的双向拉伸聚苯乙烯片材以50dyn/cm进行电晕放电处理，以干燥后涂布量为56mg/m²方式采用喷涂工艺涂布上述防雾组合物，干燥后形成防雾层。

按照以下方法对得到的防雾性树脂片特性进行评价。

1.分离性测试方法：将片材成型成无堆垛槽的铰链类产品J018，由托(163mm×97mm×11mm)和托(163mm×97mm×30mm)组成(该产品尺寸后续标出)，取100个成型品，用5Kg砝码压5分钟，记录下压后的成型品高度，5分钟后移开砝码，记录下15秒后，成型品反弹高度。然后用手一个个拿成型品，统计拿起后5秒内还不能分离成型品个数。

2.抗静电测试方法：将防雾剂开稀至固含量0.5-4％，喷涂到150um厚的BOPS上生产防雾片，用静电电压测试仪测试分切后片材的端面静电电压，以同样浓度蔗糖月桂酸酯喷涂的片材作为对照样。

表面电阻率：使用德国斯莱德表面电阻测试仪SL-030来测试，电压9V，环境温度25摄氏度，湿度RH60％。

3.片材防雾斑测试方法：喷涂等量等浓度的防雾剂150um厚度片材留样50米，在30℃条件下，放置一周后，打开片材，目测判定防雾斑斑轻重。

A:片材表面无防雾斑

B:防雾斑面积＜20％

C：20％＜防雾斑面积＜50％

D：防雾斑面积＞50％

4.成型品由于防雾剂结晶导致防雾印记判定：

A：成型品未擦与擦掉防雾剂后的雾度差＜+0.2％

B；+0.2％＜成型品未擦与擦掉防雾剂后的雾度差＜+0.5％

C：成型品未擦与擦掉防雾剂后的雾度差＞0.5％

5.动静摩擦系数测试方法：按照GB/T 10006-1988塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法测定。

6.防雾测试方法：将涂覆有防雾剂片材，成型成铰链类产品J001，改成型品由盖(188mm×125mm×28mm)和托(188mm×125mm×44mm)组成(请具体解释)。将成型品盖中倒入100ml开水，扣上托，观察5分钟后托表面的起雾情况。

A：完全透明，无结雾；

B：基本透明，有少量水滴；

C：有相当透明感，有较大水滴附着；

D：有一定透明感，布满大水滴；

E：完全不透明，布满小水滴

7.片材涂防雾剂后裂纹实验：将涂覆有防雾剂片材卷成内卷径40mm的小卷，放置一个月后，打开片材观察裂纹情况。

如图1所示，是本发明防雾剂不同样品的组分表。聚醚改性聚硅氧烷采用迈途的TSF4440，聚醚改性硅氧烷采用AFCONA的3587。

如图2所示，是图1中不同样品的各项参数测试结果表，其中，静电电压测试仪最大量程22KV。

根据图1和图2的结果可知，对比实例1、2、3，添加十二烷基苯磺酸钠，亲水性更好，防雾性提高，蔗糖酯的结晶被破坏，成型品上的防雾印记有改善，但添加比例过高，防雾剂混合物极性过大，表面张力高，在片材上出现收缩，防雾性反而下降；对比实例2、4、5，添加聚醚改性聚硅氧烷，防雾剂组合物的防雾性提升，抗静电效果好，表面张力下降，防雾斑变轻，但由于聚苯乙烯耐溶剂性很差，如果聚醚改性聚硅氧烷比例过大，片材表面会出现裂纹；对比实例2、4、6、7，添加聚醚改性硅氧烷，防雾性比添加聚醚改性聚硅氧烷效果更好，但如果聚醚改性硅氧烷比例过高，片材也会出现裂纹。图2中，5和7的数据是空的，因为在实验中发现聚醚硅氧烷和聚硅氧烷的在复配中比例超过20％就会使片材有裂纹，所以未做进一步研究，只是表明选择的上限比例。而在10％比例左右时，可能由于蔗糖酯将其包覆或者其比例很低，片材就不出出现裂纹。

另外，4、5、6、7均是按照本发明的方法复配的组合剂，其中4和6相对于之前的配方1，可改善片材及成型品的防雾性、防雾斑、抗静电、雾度。而5、7则是想通过提高聚醚硅氧烷以及聚醚聚硅氧烷比例来提升防雾性，结果发现会导致片材开裂，因此在实际选择配方时，聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷占防雾剂重量比不超过15％为宜。

因此，本发明的实施例中，为解决现有技术的问题，将非离子性表面活性剂与离子型表面活性剂、聚醚型硅油复配，获得表面张力更低的防雾剂组合物，提高防雾剂防雾效果、耐刮擦性、分离性、抗静电效果，降低其粘性，减少防雾斑，减少由于防雾剂结晶导致的产品表观发朦。本发明的防雾组合剂、双向拉伸片材及成型品能够使片材冷热防雾效果好、防雾斑轻、分离性好，并且能够抗静电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种防雾组合剂，其特征在于：其由非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷组成；所述的非离子型表面活性剂占防雾剂重量比的60％-80％，所述的阴离子型表面活性剂占防雾剂重量比的1％-25％，所述聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷占防雾剂重量比的1％-15％。

2.根据权利要求1所述的防雾组合剂，其特征在于：所述非离子型表面活性剂为蔗糖脂肪酸酯或蔗糖月桂酸酯。

3.根据权利要求1所述的防雾组合剂，其特征在于：所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，且占防雾剂重量比5％-20％。

4.根据权利要求1所述的防雾组合剂，其特征在于：所述的聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷为不同分子量的乙氧化二甲基-3羟丙基甲基硅氧烷与聚硅氧烷、乙氧基化丙氧基化-3羟基丙基甲基二甲基硅氧烷与聚硅氧烷的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的防雾组合剂，其特征在于：所述的聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷占防雾剂重量比的5％-15％。

6.根据权利要求1所述的防雾组合剂，其特征在于：聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷粘度为20-1000cSt。

7.根据权利要求1所述的防雾组合剂，其特征在于：聚醚改性聚硅氧烷中EO占EOPO链段总数比例大于15％。

8.根据权利要求1所述的防雾组合剂，其特征在于：聚醚改性硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷浊点为60℃-150℃。

9.一种双向拉伸片材，其特征在于：片材上涂覆如权利要求1-8任一所述的防雾组合剂。

10.一种成型品，其特征在于：其由权利要求9所述的双向拉伸片材压制成型。