CN110039865A - 聚烯烃离型膜及其制造方法、热塑性聚氨酯复合结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚烯烃离型膜及其制造方法、热塑性聚氨酯复合结构。聚烯烃离型膜是用于承载热塑性聚氨酯且是由聚烯烃组合物所形成，聚烯烃组合物包含100重量份的聚丙烯树脂、1至100重量份的功能性树脂、5至150重量份的填充剂以及0.1至30重量份的添加剂。聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数。本发明所公开的聚烯烃离型膜可良好适用于承载热塑性聚氨酯而不需要使用额外的防黏层。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚烯烃离型膜及其制造方法以及一种热塑性聚氨酯复合结构，特别是涉及一种用于承载热塑性聚氨酯的聚烯烃离型膜及其制造方法以及一种包含聚烯烃离型膜的热塑性聚氨酯复合结构。
背景技术
热塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethane)树脂在加工期间若没有使用承载离型膜，容易发生展平难度过高、发生粘黏等问题。再者，未使用承载离型膜而进行加工的热塑性聚氨酯树脂在后段印刷的过程中也会产生尺寸不稳定的缺点。
在现有技术中，已知使用下列种类的产品作为承载热塑性聚氨酯树脂的离型膜，以下离型膜的成本由高至低排列：(1)以传统纸进行压纹，再通过将特殊防黏树脂淋膜于传统纸上而形成的离型膜，其一般是采用激光压花，因此表面光亮而不易雾化；(2)以聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)膜涂布特殊防黏树脂而制成的离型膜，其仅适用于高光制品；以及(3)以传统纸双面淋膜聚乙烯(Polyethylene，PE)而成的离型膜。
在上述离型膜中，三种具有不同成本及制造方式的离型膜都是在基材(例如传统纸或是PET)上额外设置树脂层来达到离型的效果。另外，编号(1)及(2)的离型膜成本较高且应用范围有限，且编号(3)的离型膜表面质量普通、制造过程控制不易、批次间质量不稳定且易产生尺寸变化或翘曲异常。换句话说，现有技术的用于热塑性聚氨酯树脂的离型膜仍有待改进的空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种聚烯烃离型膜及其制造方法、热塑性聚氨酯复合结构，其等可以克服现有技术中必须额外使用防黏层(离型层)才能在承载热塑性聚氨酯后达到轻易剥离的缺点。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种聚烯烃离型膜，其是用于承载热塑性聚氨酯且是由一聚烯烃组合物所形成，所述聚烯烃组合物包含100重量份的一聚丙烯树脂、1至100重量份的一功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂，其中，所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数。
更进一步地，所述聚烯烃离型膜具有介于0.08至0.3毫米之间的厚度。
更进一步地，所述聚烯烃离型膜的至少一表面上具有至少一压纹。
更进一步地，所述功能性树脂包含一高密度聚乙烯、一线性低密度聚乙烯以及一低密度聚乙烯中的至少一种，且所述高密度聚乙烯具有介于0.2至30g/10min之间的熔融指数。
更进一步地，其中，所述添加剂包括一光稳定剂、一紫外线吸收剂、一乙烯醋酸乙烯酯共聚物以及一乙烯基烯烃共聚物弹性体中的至少一种。
更进一步地，所述聚烯烃离型膜具有至少2800psi的纵向拉伸强度以及至少2000psi的横向拉伸强度。
更进一步地，所述聚烯烃离型膜具有至少200％的纵向伸长率以及至少40％的横向伸长率。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种聚烯烃离型膜的制造方法，其包括：将一聚烯烃组合物进行混炼胶化，以形成一胶化料；以及通过一胶布机将所述胶化料进行压延，以形成所述聚烯烃离型膜。所述聚烯烃组合物包含100重量份的一聚丙烯树脂、1至100重量份的一功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂，其中，所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20之间的熔融指数。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种热塑性聚氨酯复合结构，其包括一热塑性聚氨酯层；以及一聚烯烃离型膜。所述聚烯烃离型膜是由一聚烯烃组合物所形成，所述聚烯烃组合物包含100重量份的一聚丙烯树脂、1至100重量份的一功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂，其中，所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数。所述热塑性聚氨酯层直接淋膜于所述聚烯烃离型膜的其中一表面上。
更进一步地，所述聚烯烃离型膜的所述表面具有至少一纹路，且至少一所述纹路被转印至所述热塑性聚氨酯层的一表面上而形成一转印纹路。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的聚烯烃离型膜及其制造方法、热塑性聚氨酯复合结构，其能通过“所述聚烯烃组合物包含100重量份的一聚丙烯树脂、1至100重量份的一功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂”以及“所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数”的技术方案，以提供具有优异拉伸强度及伸长率、可回收再利用，并且在不使用额外的离型层的条件下，可以良好适用于热塑性聚氨酯的聚烯烃离型膜。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的聚烯烃离型膜应用于承载热塑性聚氨酯树脂的加工流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的聚烯烃离型膜的制造方法的流程图；以及
图3为本发明实施例所提供的热塑性聚氨酯复合结构的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“聚烯烃离型膜及其制造方法、热塑性聚氨酯复合结构”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应理解，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
本发明提供一种聚烯烃离型膜，其是用于承载热塑性聚氨酯的承载用离型膜。具体来说，本发明所提供的聚烯烃离型膜的其中一个表面可以用以与通过熔融压出制造方法所形成的热塑性聚氨酯层相互贴合而形成热塑性聚氨酯复合结构。热塑性聚氨酯复合结构可以被收卷为卷状材料，且在热塑性聚氨酯膜即将被使用(例如进行加工)时，其可以由聚烯烃离型膜剥离。换句话说，本发明所提供的聚烯烃离型膜相对于热塑性聚氨酯膜必须具有适当的附着力与剥离能力。
请先参阅图1，图1为本发明实施例所提供的聚烯烃离型膜应用于承载热塑性聚氨酯树脂的加工流程示意图。当使用本发明实施例所提供的聚烯烃离型膜作为承载热塑性聚氨酯树脂的离型膜时，首先可以通过发送台41(unwinder)进行底纸发纸，即，将作为离型膜的聚烯烃离型膜1输送至压花贴合机42(laminator)。接下来，在压花贴合阶段，通过淋膜头46(T-die)所供给的经过熔融挤出的热塑性聚氨酯树脂被涂布于聚烯烃离型膜1的表面。
具体来说，淋膜头46所供给的热塑性聚氨酯树脂可以是将热塑性聚氨酯胶粒(TPUchip)由挤出机(extruder，未示出)进行挤出而形成的热塑性聚氨酯树脂材料。如此一来，热塑性聚氨酯树脂被涂布于聚烯烃离型膜1的表面，进而形成双层结构。
接下来，包括聚烯烃离型膜1以及热塑性聚氨酯树脂的双层结构被输送至固化烘箱43，以对热塑性聚氨酯树脂进行烘干，并接着通过冷却轮44进行冷却，进而形成包括聚烯烃离型膜1与热塑性聚氨酯层2的双层结构。最后，通过卷取机45(winder)进行成品的卷曲，进而生产热塑性聚氨酯复合结构S。
请参阅图3，图3为本发明实施例所提供的热塑性聚氨酯复合结构的示意图。换句话说，图3显示由图1的制造方法所制造的呈卷状的热塑性聚氨酯复合结构S。热塑性聚氨酯复合结构S包括热塑性聚氨酯层2以及聚烯烃离型膜1，且热塑性聚氨酯层2是直接设置于聚烯烃离型膜1的其中一表面上。换句话说，在本发明实施例所提供的热塑性聚氨酯复合结构S中，聚烯烃离型膜1与热塑性聚氨酯层2之间并未使用额外的防黏材料层(额外的离型层)。事实上，通过以下所说明的聚烯烃组合物以及聚烯烃离型膜1的制造方法，可以生产制造方法简易、耐温、硬挺、具有良好展平性、不脱层、不起皱纹、防水防潮性佳、抗静电性佳、防污性好，特别是与热塑性聚氨酯层2离型性佳的聚烯烃离型膜1。
在本发明的实施例中，本发明所提供的聚烯烃离型膜是由聚烯烃组合物所形成。聚烯烃组合物包含100重量份的聚丙烯树脂、1至100重量份的功能性树脂、5至150重量份的填充剂以及0.1至30重量份的添加剂，其中，所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数。
承前所述，为了使得本发明所提供的聚烯烃离型膜1良好适用于承载热塑性聚氨酯树脂的应用中，用以形成聚烯烃离型膜1的聚烯烃组合物的组分必须经过选择。在本发明的实施例中，是以聚丙烯树脂配合使用功能性树脂、填充剂与添加剂，以赋予所制成的聚烯烃离型膜1所欲的特性。
举例而言，用于本发明的聚烯烃组合物的聚丙烯树脂可以具有介于3至20g/10min之间的熔融指数(Melt Flow Index，MFI)。在本发明实施例中，可选用具有低熔点且延展性佳的聚丙烯树脂。聚丙烯树脂的熔点可以是介于130至165℃之间。详细来说，针对热塑性聚氨酯树脂的应用，本发明是选择具有上述特定范围的熔融指数的聚丙烯树脂作为聚烯烃组合物的主成分。考虑到热塑性聚氨酯树脂的热熔挤出温度较高，用以承载热塑性聚氨酯树脂的聚烯烃离型膜1须具有足够的耐温性。另外，选用具有上述范围的熔融指数的聚丙烯树脂也有利于使用胶布机进行加工而制造聚烯烃离型膜1。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
在本发明的实施例中，功能性树脂是作为改性剂，且可以是具有优良延展性且熔点低的树脂，例如具有介于0.2至30g/10min之间的熔融指数的高密度聚乙烯(HDPE)、具有介于0.3至30g/10min之间的熔融指数的线性低密度聚乙烯(LLDPE)或是低密度聚乙烯(LDPE)。在一种实施方式中，功能性树脂可以包含上述聚乙烯树脂的两种以上的混合物。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
举例而言，功能性树脂可以包含1至50重量份的高密度聚乙烯、1至100重量份的线性低密度聚乙烯或是1至100重量份的低密度聚乙烯。值得一提的是，功能性树脂中可以不包括高密度聚乙烯，即高密度聚乙烯的用量可为0。采用上述功能性树脂作为聚烯烃组合物的组分可以使得所制成的聚烯烃离型膜具有良好的延展性、不脱层、不起皱且易于在其表面进行加工处理。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
在本发明实施例所提供的聚烯烃离型膜组合物中，填充剂可以是玻璃纤维、石绵纤维、碳纤维、硼纤维、云母、硅石、滑石粉、硅酸盐、碳酸钙、金属氧化物以及炭黑的一或多种。使用填充剂可以使聚烯烃离型膜具有较高强度及硬度，或是可以改良其抗括擦性或耐热性。另外，添加剂可以是光稳定剂、紫外线吸收剂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或是乙烯基烯烃共聚物弹性体等。在本发明中，填充剂以及添加剂的种类不在此限制，且可以在达到聚烯烃离型膜所希望的特性的前提下选用及调整。
在本发明中，可以通过捏炼机(Kneader)将聚烯烃组合物混炼胶化，再通过压延机(Calender，又称胶布机)将胶粒压延而形成聚烯烃离型膜1。接下来，请配合图2，以下将针对聚烯烃离型膜1的制造方法进行详细说明。另外，有关聚烯烃离型膜1的物理特性，将于稍后进行说明。
如图2所示，本发明所提供的聚烯烃离型膜的制造方法包括：将聚烯烃组合物进行混炼胶化，以形成胶化料(步骤S100)；以及将胶化料进行压延，以形成聚烯烃离型膜(步骤S102)。
承上所述，用于步骤S100的聚烯烃组合物可以是上述包含100重量份的聚丙烯树脂、1至100重量份的功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂的聚烯烃组合物。聚烯烃组合物中的组分种类与配比都如同先前所述。举例而言，聚丙烯树脂可以具有介于0.3至20g/min之间的熔融指数。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
在本发明的实施例中，步骤S100可以通过捏炼机而将聚烯烃组合物中的各个组分混合、捏合以及进行胶化，借此形成胶化料。接下来，在步骤S102中，可以通过压延机而将胶化料压延成形，进而生产一片状材料。在将胶化料压延成形后，还可以进一步将压延而成的片状材料同时进行拉伸、压花以及表面处理等步骤。举例而言，通过对片状材料进行压花处理，可以使得所形成的聚烯烃离型膜1的至少一个表面具有至少一压纹，诸如发丝纹、碳纤维纹等。在本发明的其中一个实施方式中，聚烯烃离型膜1是经过电晕(Corona)处理后的材料层。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
换句话说，聚烯烃离型膜1除了用于承载热塑性聚氨酯树脂(热塑性聚氨酯层2)之外，还可以同时通过转印技术将聚烯烃离型膜1的纹路转印至被承载的热塑性聚氨酯层2的表面。因此，聚烯烃离型膜1的表面的纹路可以被转印至热塑性聚氨酯层2的其中一表面上而形成转印纹路。
针对不同的纹路转移的需求，可以选用适当的压花轮组，以生产表面可雾化或可亮化的不同纹路的聚烯烃离型膜1。举例而言，依照不同的需求特性，可以通过特殊的ON-LINE压纹(例如皮革纹490纹、碳纤维纹113L、细雾463纹、镜面001纹、布纹1071、布纹1073及粗纹005纹等)，使得聚烯烃离型膜1具有不同的外观与表面特性。借此，除了可以赋予所承载的热塑性聚氨酯层2特定的纹路，还可以在不须使用抗黏剂(例如防黏树脂)等额外的材料来达到与热塑性聚氨酯层2相互黏贴的效果。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
接下来，将针对本发明实施例所提供的聚烯烃离型膜1的特性进行说明。具体来说，以下特性是与聚烯烃组合物的组分选用与比例，以及在聚烯烃离型膜1的制造方法中所选用的参数有关。在本发明中，适当调控聚烯烃组合物的组分及相关特性(例如熔融指数)可以获得具有下列特性的聚烯烃离型膜1。另外，如前所述，通过选用不同的表面加工方法，可以进一步调整聚烯烃离型膜1的表面特性。
首先，本发明实施例所提供的聚烯烃离型膜1可以具有介于0.08至0.3毫米之间的厚度。另外，聚烯烃离型膜1可以具有至少2800psi的纵向拉伸强度以及至少2000psi的横向拉伸强度，并具有至少200％的纵向伸长率以及至少40％的横向伸长率。在本发明的其中一个实施方式中，聚烯烃离型膜1具有400％以上的纵向伸长率以及至少100％的横向伸长率。
具体来说，具有上述特性的聚烯烃离型膜1是具备优良的机械强度以及延展性，如此一来，在用于承载通过高温熔融挤出的热塑性聚氨酯时，可以确保产品的耐温性、硬挺性、展平性，且在需要将热塑性聚氨酯层2与聚烯烃离型膜1分离时提供优异的反剥离性，即，可以依需求将热塑性聚氨酯层2自聚烯烃离型膜1剥离。
具体实验例
以下将以本发明其中一个实施方式所提供的聚烯烃离型膜1为例，显示本发明所提供的聚烯烃离型膜1经过测试而得的特性。
表1列出本发明中其中一种聚烯烃离型膜1的特性，以及经过测试，对于可良好适用于承载热塑性聚氨酯层2的特性标准。在表1中，聚烯烃离型膜1的厚度为0.15mm，且其表面为雾面。由表1的内容可知，本发明所提供的聚烯烃离型膜1是可以良好适用于热塑性聚氨酯树脂的技术应用。
表1
在上表中，MD表纵向数值而CD表横向数值，ER与GR分别表示聚烯烃离型膜1的两个相对的表面。
表2列出本发明中另一种聚烯烃离型膜1的特性，以及经过测试，对于可良好适用于承载热塑性聚氨酯层2的特性标准。在表2中，聚烯烃离型膜1的厚度为0.15mm，且其表面为亮面。由表1的内容可知，本发明所提供的聚烯烃离型膜1是可以良好适用于热塑性聚氨酯树脂的技术应用。
表2
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的聚烯烃离型膜1、其制造方法及热塑性聚氨酯复合结构S，其能通过“聚烯烃组合物包含100重量份的聚丙烯树脂、1至100重量份的功能性树脂、5至150重量份的填充剂以及0.1至30重量份的添加剂”以及“聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数”的技术方案，以提供具有优异拉伸强度及伸长率、可回收再利用，并且在不使用额外的离型层的条件下，可以良好适用于热塑性聚氨酯的聚烯烃离型膜1。
更进一步来说，本发明所提供的聚烯烃离型膜1是使用特定组分配比的聚烯烃组合物所制成，另外，配合产品需求，还可以通过不同的表面处理步骤(例如使用不同的压花轮组)而赋予聚烯烃离型膜1表面不同的表面特性(压纹、表面张力、粗糙度等)。如此一来，聚烯烃离型膜1可以通过相对简单的制造方法而由压延机所制成，且具有耐温、硬挺、具有良好展平性、实体材质不脱层、不起皱纹、防水防潮性佳、抗静电性佳、防污性好且具有多种纹路结构，特别是与热塑性聚氨酯层2之间具有适当黏附性与良好离型反剥性的优点。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
Claims (10)
1.一种聚烯烃离型膜，其特征在于，所述聚烯烃离型膜是用于承载热塑性聚氨酯且是由一聚烯烃组合物所形成，所述聚烯烃组合物包含100重量份的一聚丙烯树脂、1至100重量份的一功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂，其中，所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃离型膜，其特征在于，所述聚烯烃离型膜具有介于0.08至0.3毫米之间的厚度。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃离型膜，其特征在于，所述聚烯烃离型膜的至少一表面上具有至少一压纹。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃离型膜，其特征在于，所述功能性树脂包含一高密度聚乙烯、一线性低密度聚乙烯以及一低密度聚乙烯中的至少一种，且所述高密度聚乙烯具有介于0.2至30g/10min之间的熔融指数。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃离型膜，其特征在于，所述添加剂包括一光稳定剂、一紫外线吸收剂、一乙烯醋酸乙烯酯共聚物以及一乙烯基烯烃共聚物弹性体中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的聚烯烃离型膜，其特征在于，所述聚烯烃离型膜具有至少2800psi的纵向拉伸强度以及至少2000psi的横向拉伸强度。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃离型膜，其特征在于，所述聚烯烃离型膜具有至少200％的纵向伸长率以及至少40％的横向伸长率。
8.一种聚烯烃离型膜的制造方法，其特征在于，所述聚烯烃离型膜包括：
将一聚烯烃组合物进行混炼胶化，以形成一胶化料，其中，所述聚烯烃组合物包含100重量份的一聚丙烯树脂、1至100重量份的一功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂，其中，所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20之间的熔融指数；以及
通过一胶布机将所述胶化料进行压延，以形成所述聚烯烃离型膜。
9.一种热塑性聚氨酯复合结构，其特征在于，所述热塑性聚氨酯复合结构包括：
一热塑性聚氨酯层；以及
一聚烯烃离型膜，所述聚烯烃离型膜是由一聚烯烃组合物所形成，所述聚烯烃组合物包含100重量份的一聚丙烯树脂、1至100重量份的一功能性树脂、5至150重量份的一填充剂以及0.1至30重量份的添加剂，其中，所述聚丙烯树脂具有介于0.3至20g/10min之间的熔融指数；
其中，所述热塑性聚氨酯层直接淋膜于所述聚烯烃离型膜的其中一表面上。
10.根据权利要求9所述的热塑性聚氨酯复合结构，其特征在于，所述聚烯烃离型膜的所述表面具有至少一纹路，且至少一所述纹路被转印至所述热塑性聚氨酯层的一表面上而形成一转印纹路。
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