CN1130224A - 乙烯-醋酸乙烯酯共聚合树脂经压延加工组成之塑胶皮(布)之制法 - Google Patents

乙烯-醋酸乙烯酯共聚合树脂经压延加工组成之塑胶皮(布)之制法 Download PDF

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Abstract

本发明是以乙烯-醋酸乙烯酯共聚合树脂为主成分，掺配以润滑剂、填充剂、着色剂、发泡剂、交联剂、发泡助剂而成的组合物，经捏炼混合、压延、发泡、贴合、压花等加工过程的组合体，其特征在于捏炼混合时以班伯里机或捏合机于90-110℃混合，混炼机100-120℃混炼均匀，其后之压延则于倒L形压延机上加热100-140℃轮组压延成型为厚度0.1-3.0mm的有或无发泡层薄膜，若有发泡时再经发泡机(160-200℃发泡1.5-3分钟)，其后经以贴合机(70-110℃轮温，55-90g/M涂布量)，压延机100-150℃预热，7-11M/min产速等过程制造而成的塑胶皮(布)。

Description

乙烯—醋酸乙烯酯共聚合树脂经压延加 工组成之塑胶皮(布)之制法
本发明是关于一种以EVA(乙烯—醋酸乙烯酯树脂共聚合树脂)经过压延，贴压的加工方式组合而成的软质塑胶皮(布)。
本发明的主要目的，在于提供一种以EVA为材料，经压延成形之胶膜，施以压花或在常压发泡兼压花等再加工而构成单层软质压花塑胶布或多层软质发泡塑胶皮，其成品具质轻、无毒性、触感良好等特性，以适合作为玩具、文具、浴帘、书册的表皮用及桌巾、餐垫的制品。
目前市售的塑胶皮或塑胶布，主要产品不外乎是聚氯乙烯(PVC)塑胶皮与PVC塑胶布，其中PVC塑胶皮之构造为以PVC胶膜贴合基层底布经发泡、压花、印刷而制成，虽然其价格低廉，但软质PVC面层内含邻苯二甲酸二辛酯增塑剂(DOP)经长期期间逐渐移行至表面，导致皮面油滑，外观不高雅，触感不良，且具毒性，物性欠佳，难受欧市消费者采用；而另外PVC塑胶布用于各种吹气玩具、文具、封套及书套、餐垫，亦会有某种程度苯二甲酸类增塑剂(如DOP、DIDP)移行(Migration)至胶膜外，导致具毒性，不宜儿童接触，且时久表面有粘滞性、薄膜相叠或折叠一段时间会有叠粘(Blocking)的缺点、外观、触感随着变质，成品价值亦相对地受损。现分述现有PVC塑胶皮与PVC塑胶布之缺点综合说明如下：
(一)PVC塑胶皮方面之缺点：
1.时久质地变得僵硬，表面触感不良，成品较厚重。
2.时久外观欠美观，且具毒性，欠缺高雅质感，难受采用。
3.一般物性均欠佳，品质较低劣，耐用性较差。
(二)PVC塑胶布方面之缺点：
1.胶膜内均含有微量增塑剂，移行后具毒性。
2.质地不耐久，会逐渐变成僵硬且表面模糊，有粘搭之感觉。
3.放置折叠后经一段期间易叠粘，触感、外观受影响。
由于市售之软质PVC塑胶皮与PVC塑胶布均有上述诸缺点，故自问世以后，在诸如玩具、文具书皮类等特殊用途方面较难有发展。本申请人乃针对上述缺点，潜心深入研究改善终于完成本发明，并予以革除上述诸弊端。
本发明利用EVA(乙烯—醋酸乙烯酯共聚合树脂)在成形加工时不须添加任何可塑剂而具有柔软、弹性等的特性，应用压延成形方法加工，将EVA共聚合树脂掺配其他原料后，经由压延方式混炼成形。成为有发泡层或无发泡层的EVA胶膜，再经贴合、发泡、压花等操作过程，组合而成单层压花塑胶布或多层压花塑胶皮，不仅质地优良且外观优美，合乎特殊要求轻且薄制品的用途。
本发明有鉴于以往软质PVC塑胶皮(布)的面里层内皆含有不同添加量的苯二甲酸类增塑剂，导致制品面层均具有不等程度的毒性，经由潜心研究混炼、压延、贴合、发泡制程与配方而提供一种质地轻，外观触感佳，无毒性之软质弹性EVA塑胶皮(布)，藉此悉数消除常用PVC塑胶皮(布)之诸种缺陷。
是以本发明之主要目的在于提供一种以EVA共聚合树脂为面层、中层、底部贴合基层底布而组合成之软质塑胶皮，以及单层(无)发泡体之软质塑胶布等制品，其品质稳定，质地薄，物性强度足，完全无毒性，适合于玩具、文具书皮、浴帘、餐垫与桌巾等高级制品用。
本发明的另一目的，在于提供一种制作过程简单、易加工，且品质稳定、耐低温、耐候、不会臭氧裂解、耐撕裂、耐卫生、抗应力龟裂、着色力佳、比重轻、外观透明澄清等的软质塑胶皮(布)成品。
本发明有别于一般成形制法的不同处，乃非以押出机高温150-170℃混炼经由T型模头压挤成形，而以班伯里机(Banbury)或捏合机低温(90-110℃)混炼与混炼机(MixingRoll)100-120℃辅助混炼后经由倒L型压延机110-130℃轮温压延成形，并经压花轮辗压平整，此即为本发明之主要特征所在。
本发明另一特色在于EVA加热压延时，形成熔融状态粘弹性高，极易粘滞轮面，须以组合物配料中添加特别选用的润滑剂(如硬酯酸、油酸、或脂腊类)，始可顺利经由倒L型压延机上的四支大型轮组压延成形，而胶膜表面平坦无凹孔、无粘料在轮面，亦无反粘料现象，此亦为本发明之特征所在。
本发明之发泡体系以常压加热发泡成形，不同于一般压缩(加压)发泡成形，故须以调配选用特殊低温发泡剂、交联剂、发泡助剂等始得配合连续发泡加工法，而不经压缩模具批式加工，此亦为本发明的一大特征。
为使明了本发明技术内容所在，请参照下述之制作过程说明：
(一)EVA塑胶皮制作过程分成三种：
(1)由捏合机(或班伯里机)与混炼机低温(90-120℃)混炼均匀，再由倒L型压延机以压延温度100-140℃利用EVA共聚合树脂本身之延展性压延成形0.1-3.0mmEVA面料无发泡层与EVA中间发泡层，经过发泡机先予二层加热(100-120℃)贴合，再予常压加热(160-200℃)发泡1.5-15倍成封闭型孔洞发泡体，再经过贴合机以EVA糊剂涂布于发泡体底部，直接贴合基层底布之后，在机上随即经以压花铁轮进行压花定型，构成四层贴合体之塑胶皮，其通常所贴之基布有尼龙纤维、聚酯纤维、棉纤维、嫘萦纤维或前述数种纤维混纺编织成的平织布、交织布、针织布、起毛布及不织布类。
该塑胶皮成品构造(图1中①)为天然纤维或人造合成纤维之平织布、交织布、针织布、起毛布类及不织布类等的基层底布，(图1中②)为贴合用EVA糊剂。(图1中③)为EVA中间发泡层，(图1中④)为EVA表面不发泡层。
(2)由捏合机(或班伯里机)与混炼机低温(90-120℃)混炼均匀，再由倒L型压延机以压延温度100-140℃利用EVA共聚合树脂本身之延展性压延成形0.1-3.0mm厚度EVA发泡层胶膜经由发泡机常压加热160-200℃发泡1.5-15倍成封闭型孔洞发泡体，再经过贴合机以EVA糊剂贴合天然纤维、人造合成纤维或混纺的平织布、交织布、针织布、起毛布或不织布类等基层底布后直接以压花铁轮进行表面压花，构成三层贴合体之发泡塑胶皮。
(3)由捏合机(或班伯里机)与混炼机低温(90-120℃)混炼均匀，再由倒L型压延机以压延温度100-140℃利用EVA共聚合树脂的延展性压延成形0.1-3.0mm厚度EVA不发泡层胶膜，经由贴合机以EVA糊剂贴合天然纤维、人造合成纤维或混纺的平织布、交织布、针织布、起毛布或不织布类等基层底布后，随即直接以压花铁轮进行表面压花定型，构成三层贴合作之软质塑胶皮。
上述(2)与(3)项的EVA软质塑胶皮基本构造为(图2中①)，系天然纤维或人造合成纤维之编织布或不织布等基层底布，(图2中②)系贴布用的EVA糊剂，(图2中③)系EVA表面(或无)发泡塑胶层。
(二)至于EVA塑胶布之制作过程可分成下列二种：
(1)由捏合机(或班伯里机)与混炼机低温(90-120℃)混炼均匀，再由倒L型压延机以压延温度100-140℃利用EVA共聚合树脂的延展性压延成形0.1-3.0mm厚度之发泡层胶膜，经由发泡机常压加热160-200℃发泡1.5-15倍形成封闭型孔洞细胞的发泡体，随后直接在发泡体表面进行压花定型构成单层发泡塑胶布。
(2)由捏合机(或班伯里机)与混炼机低温(90-120℃)混炼均匀，再由倒L型压延机以压延温度100-140℃利用EVA共聚合树脂之延展性压延成形0.1-3.0mm厚度的无发泡胶膜，随即直接在机上趁软化状态进行压花加工，制得浅纹塑胶布；如须压制深压纹时，则在压延机成形胶膜后不压花，另转送经由压花机进行个别深压花纹定型，而构成深纹塑胶布成品。
上述(1)与(2)项的EVA有(或无)发泡塑胶布之基本构造为(图3中①)系单层发泡塑胶布以及(图3中②)系单层无发泡塑胶布。
本发明上述各制作过程的树脂配料，其配方组成如下：
(一)无发泡层配方：
   项目 比例(PHR) 作用效果 原料种类
EVA树脂 100 无毒树脂 VA：10-20％，MI：1-30g/10min
  填充剂    0-25 爽身遮蔽性 碳酸钙、碳酸镁
  着色剂    0-15 加色遮蔽性 PE类色料、TiO2
润滑剂 0.5-3 爽身、防粘轮 硬酯酸、脂腊、酰胺腊
说明：EVA树脂采用可押出压延成形的规格、熔融指数与软化温度较低的；填充剂用于非透明塑胶膜的填充增加遮蔽力与表面爽身度以及降低成本；色料用于非透明胶膜的加色，形成各种色相彩度的产品，采用烯烃类相关系列色料与颜料；润滑剂采用有润滑感移行性低之硬酯酸、脂腊或酰胺腊类等油腊润滑剂，主要作为机械操作防粘轮面之用，添加量控制在3PHR以下防止移行或吐出异常，导致表面形成白雾、油粘感的不良现象。
(二)有发泡层配方：
    项目   比例(PHR) 作用效果 原料种类
EVA树脂 70-100 无毒树脂 VA：10-30％MI：1-50g/10min
 烯烃类树脂     0-30 调整发泡性 PE树脂或烯烃共聚体橡胶
   填充剂    20-60 爽身遮蔽性 碳酸钙、碳酸镁
   着色剂     0-15 加色遮蔽性 PE类色料、TiO2
发泡剂 2-10 发泡成形 ADCA，DPT，OBSH系列发泡剂
   交联剂   0.5-1.5 交联发泡 DCP，BPO系列
   润滑剂    0.5-3 爽身、纲 硬酯酸、脂腊、酰胺腊
  发泡助剂    0.5-5 调整发泡孔 金属硬酯酸化物、尿素、硼酸
说明：EVA树脂采用VA(醋酸乙烯)含量稍高与MI(熔融指数)较高于常压加热发泡；另添加烯烃类树脂或烯烃共聚合体橡胶0-30PHR用作调整连续发泡加工性如发泡体孔(Cell)的密致度(平均气泡径)；填充剂用于发泡体非透明性之填充，增加遮蔽力表面爽身度，减少粘轮面或输送纲目以及降低成本，添加量为20-60PHR；着色剂用于非透明发泡体，形成各种色泽外观，采用烯烃类相关系列(如PE类)之色料与颜料；发泡剂采用偶氮类、亚硝基类或酰胺类添加2-10PHR作为化学发泡法发泡1.5-15倍率之调整；交联剂采用有机过氧化物作为加热交联反应(如DCP，BPO等系列)供连续生产时调整成适合发泡的粘度、形成较均匀发泡孔；润滑剂采用有润滑感、移行性低之硬酯酸、脂腊或酰胺类等油腊润滑剂，主要作为机械操作防止粘滞轮面或输送带纲目之用，添加量控制在3PHR以下，防止移行或吐出或发泡不良(发泡孔粗)等异常；发泡助剂采用金属硬酯酸化合物类或氧化物、尿素、硼酸等促进剂，作为促进化学发泡的速度、发泡孔较细致均匀之用，添加量乃依发泡剂用量作比例调整，一般为0.5-5PHR添加比例控制，防止过度发泡使孔径过于粗大。
实施例一：
1.依本发明所使用配方一面层无发泡料EVA100PHR，CaCO315PHR，着色剂6PHR，润滑剂2PHR，中层有发泡料EVA树脂80-90PHR，PE烯烃树脂10-20PHR，着色剂8PHR，CaCO340PHR，ADCA(偶氮类发泡剂)6-8PHR，交联剂0.5-1.5PHR，润滑剂(硬酯酸、脂腊类)1-3PHR，发泡助剂1-2PHR先在捏合机与混炼机低温(90-120℃)混合混炼均匀，经由倒L型压延机以轮组温度110-125℃压延成形为厚度0.2mm无发泡层面料与0.24mm发泡层中料等两层59″宽度胶膜，产速分别为50-55Y/min与40-45Y/min。
2.将上述第1项之厚0.2mm面层与厚0.24mm中层在发泡机上先行双层加热(温度110-120℃)贴合成0.44mm厚度，随即直接经由发泡炉加热(温度170-200℃)常压发泡4.0倍率而成形为厚度1.15mm发泡体半成品(宽度56″)，产速10-13Y/min。
3.将第2项厚度1.15mm×宽56″半成品经由贴合机的涂布轮涂覆EVA糊剂(涂布量50-80g/y)在背底部后，随即直接贴合厚度约0.35mm之针织布、交织布或平织布(贴合轮温度70-110℃)干燥后，再经以红外线灯预热至110-150℃进行表面压花，产速以8-12Y/min制得厚度1.5mm×宽度54″的本发明EVA发泡塑胶皮成品。
实施例二：
1.依本发明所使用发泡层配方-EVA树脂80-90PHR、PE树脂(LDPE或HDPE)10-20PHR，Ca-CO350PHR，着色剂8PHR，发泡剂6-8PHR，交联剂0.5-1.5PHR，润滑剂1-3PHR，发泡助剂1-2PHR先在捏合机100℃，混炼机120℃低温混合混炼均匀，经由倒L型压延机以轮组温度110-130℃压延成形为厚度0.32mm度度59″发泡层塑胶膜，产速分别为45-50Y/min。
2.将上述第1项的厚度0.32mm胶膜在发泡机上经过发泡炉加热(温度170-200℃)常压发泡3.0倍率而成形为厚度0.95mm发泡体半成品(宽度56″)，产速12-15Y/min。
3.将第2项所得厚度0.95mm半成品经由贴合机的涂布轮涂覆EVA糊剂(涂布量50-80g/Y)在背底部后，随即直接贴合轮(轮温70-110℃)贴合厚度约0.35mm之10磅平织布或交织布干燥定型，再经以红外线灯预热至110-150℃进行表面压花，产速以8-12Y/min即可得1.3mm厚度的本发明无面层EVA发泡塑胶皮(宽度54″)成品。
实施例三：
1.依本发明所使用面层无发泡配方-EVA树脂100PHR，CaCO315PHR，着色剂6PHR，润滑剂2PHR，先在班伯里机100℃混合，混炼机120℃混炼均匀，经由倒L型压延机以轮组温度100-130℃压延成形为厚度0.30mm无发泡层胶膜(宽度57″)产速45-50Y/min。
2.将第1项所得厚度0.3mm胶膜经由贴合机的涂布轮背底涂覆EVA糊剂(涂布量50-80g/Y)后，随即直接以贴合轮(轮温70-110℃)贴合厚度0.5mm起毛巾予干燥定型，再经以红外线灯预热至100-150℃进行表面压花，产速8-12Y/min，即可得厚0.80mm宽度54″的本发明EVA无发泡塑胶皮成品。
实施例四：
1.依本发明所使用发泡层配方—EVA树脂70-90PHR，PE树脂(LDPE或HDPE)20-30PHR，Ca- CO3 40PHR，着色剂8PHR，发泡剂6-9PHR，交联剂0.5-1.5PHR，润滑剂1-3PHR，发泡助剂1-3PHR，先在捏合机或班伯里机100℃混合，混炼机120℃混炼均匀，经由倒L型压延机以轮组温度110-125℃压延成形为厚度0.3mm发泡层胶膜(宽度58″)产速45-50Y/min。
2.将第1项所得厚度0.3mm胶膜经由发泡机上发泡炉常压加热(温度170-200℃)发泡5倍率而成形为厚度1.5mm发泡体，随即直接以压花铁轮在预热100-140℃后进行表面压花定型，产速12-15Y/min，即可得厚度1.2mm宽54″的本发明发泡塑胶布成品。
实施例五：
1.依本发明所使用无发泡层配方—EVA树脂100PHR，CaCO320PHR，着色剂6PHR，润滑剂2PHR先在捏合机或班伯里机100℃混合，混炼机120℃混炼均匀，经由倒L型压延机以轮组温度110-130℃压延成形为厚度0.3-0.35mm浅压纹塑胶布(宽度54″)的本发明成品。
2.另经由压延机压延成形为厚度0.5-0.6mm无发泡层胶膜，先卷取作为半成品(宽度57″)，产速30-35Y/min。
3.将上述第2项所得厚度0.55mm半成品，经由压花机上红外线灯预热至110-140℃随即直接以压花铁轮进行表面深纹压花定型，产速10-15Y/min，即可得厚度0.5mm宽度54″深压纹塑胶布的本发明成品。
归纳本发明成品与常用的PVC塑胶皮(布)的品质应有较佳的优越点，兹列性(品)质比较表如下：
                种类项目      本发明EVA塑胶皮(布)      常用PVC塑胶皮(布)
     抗拉强度CNS9520或JIS K 6772 8-50Kg/3cm 5-45Kg/3cm
     撕裂强度CNS9520或JIS K 6772 2-20Kg 1-15Kg
    耐低温屈曲性CNS9520或JIS K 6772       -25℃7500次↑       -25℃5000次↑
       移行性CNS9310 0％ +0.01-0.15％
     抗粘(叠)性AntibockingCNS9520或JIS K 6772 佳 差△
       耐候性AATCC 5级以上 3～4级以上
本发明图面的简单说明：
图1中：①为基层底布、②为EVA糊剂、③为EVA中间发泡层、④为EVA表面无发泡层；
图2中：①为基层底布、②为EVA糊剂、③为EVA表面(或无)发泡层；
图3中：①为单层发泡塑胶布、②为单层无发泡塑胶布。

Claims (3)

1.一种乙烯—醋酸乙烯酯共聚合树脂经压延加工而成的塑胶皮(布)的制备方法，是以乙烯—醋酸乙烯酯共聚合树脂为主成份，掺配以润滑剂、填充剂、着色剂、发泡剂、交联剂、发泡助剂而成的组合物，经捏合混炼、压延、发泡、贴合、压花等加工制程，其特征在于捏合混炼时以捏合机或班伯里机于90-110℃轮组压延成形为厚度0.1-3.0mm的有或无发泡层的薄膜，若有发泡时再经发泡机(160-200℃发泡1.5-3分钟)，发泡机为一般常压发泡其倍率介于1.5-15倍，而得发泡层组织为封闭型孔洞，其后经贴合机(70-110℃轮温55-90g/M涂布量)，压花机(100-150℃预热，7-11M/min产速)等制作过程制造而成；其中各制作过程之树脂配料方组成如下：
项目    比例(PHR)          原料种类
EVA         100    VA：10-20％，MI：1-30g/10min填充剂       0-25         碳酸钙、碳酸镁着色剂       0-15         PE类色料、TiO2润滑剂      0.5-3      硬酯酸、脂腊、酰胺腊(二)有发泡配方：
项目      比例(PHR)          原料种类EVA树脂      70-100     VA：10-30％，MI：1-50g/10min烯烃类树脂    0-30       PE树脂或烯烃共聚体橡胶填充剂      20-60          碳酸钙、碳酸镁着色剂      0-15          PE类色料、TiO2发泡剂      2-10       ADCA，DPT，OBSH系列交联剂      0.5-1.5         DCO，BPO系列润滑剂      0.5-3       硬酯酸、酯腊、酰胺腊发泡助剂    0.5-5    金属硬酯酸化物、尿素、硼酸
并依上述的制法所得的塑胶皮(布)，其中塑胶皮之组成包括有四叠层结构：第一层为选自由尼龙纤维、聚酯纤维、棉纤维、缧萦纤维或前述数种混纺编织成的一种平织布、交织布、针织布、起毛布或不织布类等之基层底布，第二层为贴布用之EVA(乙烯—醋酸乙烯酯共聚合树脂)糊剂，第三层为EVA中间发泡层，第四层即外表层为EVA表面无发泡层等经压延加工而成，或由三叠层组织形成的塑胶皮，其中第一层为由于天然纤维或人造合成纤维或混纺的编织类与不织布的基层底布，第二层为贴布用的EVA糊剂，第三层即外表层EVA表面的(有或无)发泡层等经压延加工而成；其中塑胶布可分为单层发泡塑胶布以及单层无发泡塑胶布等所构成。
2.根据权利要求1的制备方法，其中发泡层由乙烯—醋酸乙烯酯共聚合树脂70-100PHR，烯烃类树脂或烯烃弹性体胶粒0-30PHR，碳酸钙、碳酸镁类填充剂20-60PHR，着色剂0-15PHR，发泡剂2-10PHR，交联剂0.5-1.5PHR，润滑剂0.5-2PHR，发泡助剂0.5-5PHR等掺配而成的组合物，可于发泡机以常压加热160-200℃发泡1.5-3.0分钟成形为1.5-15发泡倍率而成。
3.根据权利要求1的制备方法，其中无发泡层为由乙烯—醋酸乙烯酯共聚合树脂100PHR，碳酸钙、碳酸镁类填充剂0-25PHR，着色剂0-15PHR，润滑剂0.5-3PHR等掺配而成的组合物，在压延之际其表面不致形成凹孔或粘滞轮面现象。
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