CN114568794B - 一种魔术贴及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种魔术贴及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：先将透光材料经高温注塑成形后通过模切机切出勾体，再将勾体固定到底层材料表面，并采用激光焊接实现勾体与底层材料的焊接固定，得到魔术贴。其中，由复合尼龙材料A和色母制成的透光材料具有良好的力学特性、耐候性和透光率，进而显著提升了勾体与底层材料的焊接强度。本发明所述制备方法的加工速度快、效率高且可操作性强，采用激光焊接工艺制得的魔术贴勾体与底层材料熔合为一体，结构牢固且力学性能好。
Description
技术领域
本发明涉及魔术贴材料技术领域，具体涉及一种魔术贴及其制备方法。
背景技术
在传统魔术贴的生产加工技术中，主要分为针车、不干胶粘合、热压合和高频焊接四类加工方式，其中，采用针车方式的线头多且容易散脱；采用不干胶粘合方式由于胶水的耐温性差导致粘接可靠性较低，而耐温100℃以上的胶水成本又过高；采用热压方式得到的正片魔术贴浮在材料表面，魔术贴边缘毛刺多、易刮手；采用高频焊接方式的焊接部分容易硬化，且高频焊易对材料内部的电子元件造成损害，操作员长时间处于高频环境中工作对身体不利。随着精密化电子产品的普及，魔术贴在该领域的应用也越来越广，但传统加工工艺制备的魔术贴常出现耐候性差、牢固度不足及毛刺多等问题，难以满足高端应用的要求。因此，亟需对魔术贴的制备相关技术进行改进优化。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种魔术贴及其制备方法，所述制备方法的加工速度快、效率高且可操作性强，采用激光焊接工艺制得的魔术贴勾体与底层材料熔合为一体，结构牢固且力学性能好。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：一种魔术贴的制备方法，包括如下步骤：
S1、将透光材料加入到注塑机经高温流延后射出至勾体模具内成形；
S2、利用模切机精准对位切出所需尺寸的勾体；
S3、通过夹具定位施加一定的压力将勾体按规则排列固定到需要贴合的底层材料表面，利用激光焊接机的激光束照射到底层材料的表面产生熔合，待表面冷却固化后实现勾体与底层材料表面的焊接固定，即得到所述魔术贴。
进一步的，步骤S1中所述注塑机的温度为220-240℃，压力为6-9kg。
进一步的，步骤S3中激光焊接机的激光束的波长范围为800-1100nm，激光焊接机的扫描速度为28-33cm/s。
在本发明中，通过夹具定位将S2步骤所得勾体固定排列到底层材料表面，并保持一定的压力，然后通过激光焊接将勾体与底层材料进行熔合制得魔术贴勾面。其中，作为勾体的透光材料对上述波长的激光束具有较高的透光率，底层材料具有较高的吸收率，激光束在勾体与底层材料的接触面停留，底层材料吸收激光能量在接触界面处熔化，瞬时渗透焊缝实现焊接固定。本发明采用激光焊接工艺的加工速度快，加工一片1c㎡的魔术贴勾面仅需要0.2s左右，操作方便，生产效率高，通过激光焊接使勾体与底层材料融合为一体，粘接牢度高，并且解决了传统魔术贴勾体浮在底层材料表面的问题，本发明制得魔术贴的外观一致性好、边缘光滑且不刮手。
进一步的，所述透光材料包括复合尼龙材料A和色母，所述色母占透光材料总重量的5-10％，所述透光材料的透光率为30-90％。
优选的，所述色母包括如下重量份的原料：树脂90-95份、分散剂1-5份、稳定剂1-4份及溶剂0.5-3份。具体地，所述溶剂为赋予所述色母颜色的染液。
更优选的，所述树脂为聚酰胺树脂、聚氨酯树脂和聚碳酸酯树脂中的至少一种，所述分散剂为聚乙烯蜡或硬脂酸锌中的至少一种，所述稳定剂为磷系稳定剂中的至少一种。更优选的，所述聚酰胺树脂为尼龙6。
在本发明中，通过树脂、分散剂、稳定剂和溶剂制备的色母易上色，颜色均匀，且稳定性好。所述色母与复合尼龙材料A的相容性好，易于混合均匀，有助于提高透光材料的透光率。
优选的，所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 70-85份、尼龙66 6-18份、聚丙烯10-40份、弹性体5-25份、成核剂1-10份、氯化钙3-5.5份、甘油2-5份、环己二醇二缩水甘油醚0.5-2份及抗氧剂0.1-2份。
更优选的，所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物或SEBS中的至少一种。通过采用上述弹性体能够提高体系的透光率，提升材料的拉伸强度和韧性。
更优选的，所述成核剂为NAV101、TMN或DMDBS中的任意一种，所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂、无机磷酸盐抗氧剂或受阻酚抗氧剂中的至少一种。更优选的，所述抗氧剂为受阻酚氧化与亚磷酸酯抗氧剂以质量比为1:3组成的混合物。
在本发明中，通过尼龙6和尼龙66共混提升了材料的力学性能和加工成型性；并通过聚丙烯和弹性体的加入改善材料的强度、韧性和耐候性；所述成核剂的加入能够提高透光材料的透光率；所述抗氧剂具有较高的热稳定性，抑制材料加工过程中的老化和降解，提高了材料的稳定性和抗老化性能，并减少透光材料的色差和黄变。
所述透光材料的制备方法包括如下步骤：
(1)按比例称取尼龙6、尼龙66、氯化钙、环己二醇二缩水甘油醚和甘油，并置于高速搅拌机中进行预先混合；
(2)在步骤(1)所得物料中按比例加入聚丙烯、弹性体、成核剂和抗氧剂，进一步混合均匀；
(3)在步骤(2)所得物料中按比例加入树脂、分散剂、稳定剂和溶剂混合3-5min；
(4)将步骤(3)所得物料送入双螺杆挤出机，挤出机从加料段到口模温度设定为175-185℃、265-275℃、265-275℃、265-275℃、265-275℃，螺杆转速为250-350r/min，挤出切粒即得到所述透光材料。
在本发明中，步骤(1)将尼龙6与尼龙66混合使所述复合尼龙材料A具有更高的韧性、强度和耐候性，氯化钙的加入能够有效增加材料的透光率和抗冲击强度，甘油的加入增加了材料熔体的流动速率，提高了材料的韧性和透光率，环己二醇二缩水甘油醚加入使材料的形变能力增强，能够改善材料的韧性和强度。步骤(2)通过加入聚丙烯、弹性体和成核剂的组分能够提高所述透光材料的透光率和力学性能，并有效提高激光焊接的焊接强度和耐候性。步骤(3)将复合尼龙材料A与色母混合，使透光材料的透光率提高，颜色分布均匀且力学性能佳，能够满足作为魔术贴勾体的力学强度需求。
进一步的，所述底层材料包括复合尼龙材料B和色母，所述色母占底层材料总重量的5-10％。其中，所述色母包括如下重量份的原料：树脂90-95份、分散剂1-5份、稳定剂1-4份及溶剂0.5-3份。所述复合尼龙材料B包括如下重量份的原料：尼龙6 70-85份、尼龙66 6-18份、聚丙烯10-40份、弹性体5-25份、甘油2-5份、环己二醇二缩水甘油醚0.5-2份、抗氧剂0.1-2份及吸收剂0.1-1份。
更优选的，所述吸收剂为氧化锌、氧化锑、氧化锡锑、氧化铟锡或钨酸铟中的至少一种。所述吸收剂的加入有助于加强底层材料对近红外激光的吸收，产生更多的热量，使底层材料与勾体的接触界面出产生熔化，达到更好的焊接效果，焊接强度有所提升。
一种魔术贴，由上述魔术贴的制备方法制成。本发明通过激光焊接使勾体与底层材料融合为一体，粘接牢度高，并且解决了传统魔术贴勾体浮在底层材料表面的问题，采用激光焊接工艺制得魔术贴的外观一致性好、边缘光滑且不刮手。
本发明的有益效果在于：本发明公开了一种魔术贴的制备方法，所述制备方法的加工速度快、操作简单、生产效率高，采用激光焊接工艺使勾体与底层材料熔合于一体，焊接强度高。其中，通过对透光材料和底层材料进行调整，提升了透光材料的透光率、耐候性和力学性能，且提高了底层材料的激光吸收和力学性能，进而使勾体与底层材料之间的激光焊接难度降低，焊接强度提高，耐候性增强。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
在本发明中，下述实施例1-4和对比例1-3所述魔术贴的制备方法，包括如下步骤：
S1、将透光材料加入到注塑机经高温流延后射出至勾体模具内成形；
S2、利用模切机切出所需尺寸的勾体；
S3、通过夹具定位施加一定的压力将勾体按规则排列固定到需要贴合的底层材料表面，将激光焊接机的激光束调整至3mm圆斑状，对准勾体与底层材料的接触界面按设计路线照射使接触界面处产生熔合，待表面冷却固化后实现勾体与底层材料表面的焊接固定。
进一步的，步骤S1中所述注塑机的温度为220-240℃，压力为6-9kg。在下述实施例和对比例中，步骤S1中所述注塑机的温度为240℃，压力为8kg。
进一步的，步骤S3中激光焊接机的激光束的波长范围为800-1100nm，激光焊接机的扫描速度为28-33cm/s。在下述实施例和对比例中，步骤S3中激光焊接机的激光束的波长范围为980nm，激光焊接机的扫描速度为30cm/s。
在本发明中，下述实施例1-4和对比例1-3所述透光材料的制备方法包括如下步骤：
(1)按一定比例称取尼龙6、尼龙66、氯化钙、环己二醇二缩水甘油醚和甘油，并置于搅拌机中进行预先混合；
(2)在步骤(1)所得物料中继续加入一定比例份的聚丙烯、弹性体、成核剂和抗氧剂进一步混合均匀；
(3)在步骤(2)所得物料中继续加入一定比例份的树脂、分散剂、稳定剂和溶剂混合3-5min；
(4)将步骤(3)所得物料送入双螺杆挤出机，挤出机从加料段到口模温度设定为175-185℃、265-275℃、265-275℃、265-275℃、265-275℃，螺杆转速为250-350r/min，挤出切粒即得到所述透光材料。在下述实施例和对比例中，挤出机从加料段到口模温度设定为180℃、270℃、270℃、270℃、270℃，螺杆转速为300r/min。
实施例1
在本实施例中，所述透光材料包括复合尼龙材料A和色母，所述色母占透光材料总重量的5％。
在本实施例中，所述色母包括如下重量份的原料：树脂90份、分散剂1.5份、稳定剂1份及溶剂0.6份。所述树脂为尼龙6，所述分散剂为硬脂酸锌，所述稳定剂为磷酸三甲酯，所述溶剂为溶剂蓝97。
在本实施例中，所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 70份、尼龙6610份、聚丙烯10份、弹性体5份、成核剂3份、氯化钙3份、甘油2.5份、环己二醇二缩水甘油醚0.5份及抗氧剂0.3份。其中，所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物，所述成核剂为DMDBS，所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂168。
在本实施例中，所述底层材料包括复合尼龙材料B和色母，所述色母占底层材料总重量的5％。所述底层材料的色母原料组成及配比与透光材料的色母相同。所述复合尼龙材料B包括如下重量份的原料：尼龙6 70份、尼龙66 10份、聚丙烯10份、弹性体5份、甘油2.5份、环己二醇二缩水甘油醚0.5份、抗氧剂0.3份及吸收剂0.2份。其中，所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物，所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂168，所述吸收剂为氧化锑。
实施例2
在本实施例中，所述透光材料包括复合尼龙材料A和色母，所述色母占透光材料总重量的7％。
在本实施例中，所述色母包括如下重量份的原料：树脂92份、分散剂3份、稳定剂3份及溶剂2份。所述树脂为聚碳酸酯树脂8035，所述分散剂为聚乙烯蜡，所述稳定剂为亚磷酸三酯，所述溶剂为溶剂蓝97。
在本实施例中，所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 75份、尼龙6610份、聚丙烯15份、弹性体12份、成核剂4份、氯化钙4份、甘油3份、环己二醇二缩水甘油醚1.5份及抗氧剂1份。其中，所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物，所述成核剂为LicomontNAV101，所述抗氧剂为无机磷酸盐抗氧剂H10。
在本实施例中，所述底层材料包括复合尼龙材料B和色母，所述色母占底层材料总重量的7％。其中，所述底层材料的色母原料组成及配比与透光材料的色母相同。所述复合尼龙材料B包括如下重量份的原料：尼龙6 75份、尼龙66 10份、聚丙烯15份、弹性体12份、甘油3份、环己二醇二缩水甘油醚1.5份、抗氧剂1份及吸收剂0.5份。其中，所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物，所述抗氧剂为无机磷酸盐抗氧剂H10，所述吸收剂为氧化铟锡。
实施例3
在本实施例中，所述透光材料包括复合尼龙材料A和色母，所述色母占透光材料总重量的9％。
在本实施例中，所述色母包括如下重量份的原料：树脂95份、分散剂4份、稳定剂4份及溶剂2份。所述树脂为尼龙6和聚碳酸酯树脂8035以重量比为1:2组成的混合物，所述分散剂为聚乙烯蜡，所述稳定剂为亚磷酸三壬酯，所述溶剂为溶剂蓝97。
在本实施例中，所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 80份、尼龙6615份、聚丙烯40份、弹性体20份、成核剂7份、氯化钙4份、甘油5份、环己二醇二缩水甘油醚1.8份及抗氧剂1.5份。其中，所述弹性体为SEBS，所述成核剂为Licomont NAV101，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098和亚磷酸酯抗氧剂168以质量比为1:3组成的混合物。
在本实施例中，所述底层材料包括复合尼龙材料B和色母，所述色母占底层材料总重量的9％。其中，所述底层材料的色母原料组成及配比与透光材料的色母相同。所述复合尼龙材料B包括如下重量份的原料：尼龙6 80份、尼龙66 15份、聚丙烯30份、弹性体20份、甘油25份、环己二醇二缩水甘油醚1.8份、抗氧剂1.5份及吸收剂0.8份。其中，所述弹性体为SEBS，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098和亚磷酸酯抗氧剂168以质量比为1:3组成的混合物，所述吸收剂为钨酸铟。
实施例4
在本实施例中，所述透光材料包括复合尼龙材料A和色母，所述色母占透光材料总重量的10％。
在本实施例中，所述色母包括如下重量份的原料：树脂95份、分散剂5份、稳定剂3.5份及溶剂3份。所述树脂为尼龙6和聚氨酯树脂WHT1180以质量比为2:1的混合物，所述分散剂为硬脂酸锌，所述稳定剂为磷酸三乙酯，所述溶剂为溶剂蓝97。
在本实施例中，所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 85份、尼龙6618份、聚丙烯30份、弹性体25份、成核剂9份、氯化钙5份、甘油5份、环己二醇二缩水甘油醚2份及抗氧剂1.8份。其中，所述弹性体为SEBS，所述成核剂为TMN成核剂，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098。
在本实施例中，所述底层材料包括复合尼龙材料B和色母，所述色母占底层材料总重量的5-10％。其中，所述底层材料的色母原料组成及配比与透光材料的色母相同。所述复合尼龙材料B包括如下重量份的原料：尼龙6 85份、尼龙66 18份、聚丙烯30份、弹性体25份、甘油5份、环己二醇二缩水甘油醚2份、抗氧剂1.8份及吸收剂1份。其中，所述弹性体为SEBS，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098，所述吸收剂为氧化锡锑。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于：所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 80份、尼龙66 15份、聚丙烯40份、弹性体20份、成核剂7份及抗氧剂1.5份。其中，所述弹性体为SEBS，所述成核剂为Licomont NAV101，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098和亚磷酸酯抗氧剂168以质量比为1:3组成的混合物。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于：所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 80份、尼龙66 15份、成核剂7份、氯化钙4份、甘油5份、环己二醇二缩水甘油醚1.8份及抗氧剂1.5份。其中，所述成核剂为Licomont NAV101，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098和亚磷酸酯抗氧剂168以质量比为1:3组成的混合物。
所述复合尼龙材料B包括如下重量份的原料：尼龙6 80份、尼龙66 15份、成核剂7份、氯化钙4份、甘油5份、环己二醇二缩水甘油醚1.8份、抗氧剂1.5份及吸收剂0.8份。其中，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098和亚磷酸酯抗氧剂168以质量比为1:3组成的混合物，所述吸收剂为钨酸铟。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于：
所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 80份、尼龙66 15份及抗氧剂1.5份。其中，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098和亚磷酸酯抗氧剂168以质量比为1:3组成的混合物。
所述复合尼龙材料B包括如下重量份的原料：尼龙6 80份、尼龙66 15份、抗氧剂1.5份及吸收剂0.8份。其中，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1098和亚磷酸酯抗氧剂168以质量比为1:3组成的混合物，所述吸收剂为钨酸铟。
将上述实施例1-4和对比例1-3制得的透光材料和底层材料应用于魔术贴的制备中，并进行各项性能测试，其中，拉伸性能按ISO 527-1996测试，弯曲性能按ISO 178-2003测试，透光率采用ISO 13468测试，剥离强度采用GB/T 2792-2014测试。
由上述数据表对比可知，实施例1-4均展现出较好的拉伸强度和弯曲强度，通过对透光材料和底层材料的组成及配比进行调整，降低了透光材料与底层材料之间的焊接难度，焊接强度提升，不易剥离。通过对比例1与实施例3的数据对比可知，通过氯化钙、甘油和环己二醇二缩水甘油醚的加入能够有效增强材料的力学特性，并且提升材料的透光率。通过对比例2与实施例3的数据对比可知，聚丙烯、弹性体和成核剂的加入对提升材料的韧性和焊接强度有重要作用。通过对比例3与实施例3的数据对比可知，仅通过尼龙6和尼龙66的共混对材料的激光焊接性能提升作用不大，本发明通过对透光材料和吸光材料进行调整应用于魔术贴的激光焊接工艺显著提升了焊接效果。
上述的具体实施例是对本发明技术方案和有益效果的进一步说明，并非对实施方式的限定。对本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种魔术贴的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将透光材料加入到注塑机经高温流延后射出至勾体模具内成形；
S2、利用模切机切出所需尺寸的勾体；
S3、将勾体按规则排列固定到需要贴合的底层材料表面，利用激光束焊接机的激光照射到底层材料的表面产生熔合，待表面冷却固化后实现勾体与底层材料表面的焊接固定，得到所述魔术贴；
所述透光材料包括复合尼龙材料A和色母，所述色母占透光材料总重量的5-10%，所述透光材料的透光率为30-90%；
所述色母包括如下重量份的原料：树脂90-95份、分散剂1-5份、稳定剂1-4份及溶剂0.5-3份；
所述复合尼龙材料A包括如下重量份的原料：尼龙6 70-85份、尼龙66 6-18份、聚丙烯10-40份、弹性体5-25份、成核剂1-10份、氯化钙3-5.5份、甘油2-5份、环己二醇二缩水甘油醚0.5-2份及抗氧剂0.1-2份；
所述树脂为聚酰胺树脂、聚氨酯树脂和聚碳酸酯树脂中的至少一种；
所述弹性体为乙烯-辛烯共聚物或SEBS中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种魔术贴的制备方法，其特征在于：激光焊接机的激光束的波长为800-1100nm，激光焊接机的扫描速度为28-33cm/s。
3.根据权利要求1所述的一种魔术贴的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯蜡或硬脂酸锌中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种魔术贴的制备方法，其特征在于：所述透光材料的制备方法包括如下步骤：
（1）按比例称取尼龙6、尼龙66、氯化钙、环己二醇二缩水甘油醚和甘油，并进行预先混合；
（2）在步骤（1）所得物料中按比例加入聚丙烯、弹性体、成核剂和抗氧剂，混合均匀；
（3）在步骤（2）所得物料中按比例加入树脂、分散剂、稳定剂和溶剂混合3-5min；
（4）将步骤（3）所得物料送入双螺杆挤出机，挤出切粒即得到所述透光材料。
5.根据权利要求4所述的一种魔术贴的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机从加料段到口模温度设定为175-185℃、265-275℃、265-275℃、265-275℃、265-275℃，螺杆转速为250-350r/min。
6.一种魔术贴，其特征在于：由如权利要求1-5任意一项所述的魔术贴的制备方法制成。
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| CN103371891A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 台湾百和工业股份有限公司 | 用于抛弃式吸收物的粘扣片、其制造方法及具此粘扣片的抛弃式吸收物 |
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2022
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