CN1302921C - 多层复合结构的生产方法以及用该方法生产的膜结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产多层复合结构的方法，该复合结构中可以包含具有脱模性质且可与粘接层直接接触的塑性层，利用此脱模性可生产沉积于塑性层的材料。在生产这种复合结构时，首先使用一个第一薄片(2，22) (基片I)，其一侧沉积有粘接层(3，23)，紧接着是具有脱模性质的塑性层(4，24)，与其依次相连的是第二薄片(5，25) (基片II)。由于与粘接层接触，该脱模层不会发生明显的移动，因此脱模性能也就不会发生明显的变化，尤其是在存储时。

Description

多层复合结构的生产方法以及用该方法生产的膜结构
本发明涉及一种用于生产多层复合结构的方法，其中该多层复合结构包含一层相对粘接剂具有脱模性质的塑性层，其中具有脱模性质的材料位于塑性层内。
日本专利申请59-122570中公开了一种方法，其中一层粘接剂和一个脱模层被复合在一起，也就是它们是通过一个挤压模具复合在一起，并以薄片形式离开模具。然后，一块从一个单独的模隙中挤压的基片被覆在有粘接剂层的一侧。
基于上述专利，本发明的一个目的是指出一种上述方法，利用该方法能够采用挤压工艺高效地生产出包括一个薄片，一个粘接层，一个脱模层以及另一个用于脱模层的薄片的复合材料。
在本发明针对上述问题的解决方案中，在生产多层复合挤压材料时采用了一个第一薄片(基片I)，它的一侧涂有一层热融性粘接剂，其后紧接着是具有脱模性质的塑性层，它又依次与一个第二薄片(基片II)相邻，其中脱模层不会表现出相对粘接层的任何材料的移动，因此脱模性质只会发生微不足道的变化，尤其是在存储过程中。
在本发明的复合材料挤压工艺中，由于同一基片既被热融性粘接层利用也被脱模层利用，因而至少多层薄膜结构的基本结构可以在一次操作中被生产出来。
在本文中粘接层与脱模层的匹配关系是非常重要的，它们应该在挤压过程中和挤压后互相不会明显影响对方。
这确保了在膜结构的生产和存储过程中分别设定的粘接和脱模性质都不会改变。
根据本发明的一个改进，复合结构的各层被同时复合挤压被证明是非常合适的。
最终，实现了整个多层结构的高效生产。
然而，在依据日本专利申请59-122570的工艺中，只复合挤压了粘接剂层和脱模层，而粘接剂层的基片必须在覆到粘接剂层前被冷却—这是在两个冷却辊之间完成的。另一方面，脱模层被设计成靠自身来支撑的，且与将产生脱模性质的材料复合到塑性层中的脱模层没有任何关系。
在本发明的另一个有利改进中，另外一层被挤压到基片I或II中至少一个之上。
然而，根据本发明的另一个改进，也可能在两个薄片间挤压粘接剂层和脱模层。
在本发明的一个特别有利的改进中，这些层可通过吹塑薄膜工艺被同时挤压。
然而，根据本发明的另一个有利改进，也可能通过吹塑薄膜工艺复合挤压脱模层和粘接剂层，由脱模层形成内层，然后将压缩这两层，并在其两个外侧面上分别粘接一个粘接剂层的基片。
当分开的薄片被分离时，脱模层还配备有一个基片。
在本发明的另一个有利改进中，通过吹塑薄膜工艺同时生产出粘接剂层、脱模层和这两层之一的基片，优选地基片设置在内侧，接着压缩该层结构，并在其两侧分别粘接一个基片。
在上述配置中必须且仅必须确保粘接剂层没有被固定，以便它可以内侧自由移动。
然而，根据本发明的另一个改进，该多层结构也可能通过铸塑薄膜工艺来生产。
根据本发明的另一个有利改进，也可能采用一个预先生产的薄片做为基片，其它层可在一个工步中挤压至其上。
该工艺尤其适合于当采用的一个薄片很难或无法同时挤压的情况，这样可以在一个工步中把所有其它层都加到该充当基片的薄片上。
根据本发明的另一个改进，采用一个塑性薄膜作为基片，其它层在一个工步中挤压到其上，也是非常有利的。
本发明的另一个有利改进的特征是至少基片是定向的。
最终使复合结构获得理想的强度性能。
根据本发明的另一个有利改进，也可能整个膜结构都是定向的。
在这种情况下，所有可以定向的层都有利于提高强度性能。
本发明中所述工艺的一个有利改进的特征在于，粘接剂层和脱模层是相互匹配的，其匹配方式使得粘接力被脱模成份减小至最低水平，从而避免脱模材料向粘接剂中迁移。
根据本发明的另一个改进，通过FINAT法测定的粘接力的减少应该不大于20％。
这保证了粘接力不会过分降低以至于不适合设计的应用场合。
根据本发明的一个有利改进，脱模层与粘接剂层间的脱模力应该在5到50cN/cm之间。
根据本发明的另一个有利改进，满足上述要求的主要方式是在挤压过程中脱模效果就几乎已经被完全建立了。
在本发明的另一个有利改进中，脱模成份可以用硅橡胶移植物和/或块状聚合物生产。
通过采用这些脱模成份，可以实现脱模成份在相邻的粘接剂层中应有的低移动量。
在本发明的另一个有利改进中，脱模层的脱模效果与挤压过程中与之相邻的粘接剂层有关。
根据本发明的一个有利改进，粘接层的粘接力可调整以适应粘接层及相关基片的后序应用。
根据本发明的另一个改进，依据设计的应用场合的不同，由AFERA法测量的粘接力应该在1-20N/25.4mm。
1-4N/25.4mm用作保护膜，5-10N/25.4mm用作胶带，大于10N/25.4mm用作永久性标签。
根据本发明的一个有利改进，粘接剂可以采用丙烯酸酯粘接剂和/或橡胶基热融性粘接剂。
根据本发明的另一个有利改进，热塑性的合成橡胶可用作粘接剂，尤其是苯乙烯类橡胶如SBS或SEBS，同时可在挤压过程中向其中混入增粘剂(例如树脂)以控制粘接性能。
根据本发明的另一个改进，复合成份的合成橡胶可用作粘接剂，同时可在挤压过程中向其中混入增粘剂(例如树脂)以控制粘接性能。
在本发明的另一个有利改进中，密度小于0.880g/cm3的茂金属催化的聚烯烃可用作粘接剂，并可在挤压过程中添加增粘剂。
根据本发明的一个有利改进，一个多层膜结构包括两个基片，二者之间有一个粘接剂层和一个脱模层，这两层和与它们分别相邻的基片间的结合强度远大于它们本身之间的结合力。
粘接层与脱模层在此分别有其特定的功能而不起任何支撑作用，支撑作用则完全由两个基片提供。
本发明中所述膜结构的另一个有利改进的特征在于，采用至少两个塑性膜，二者之间有一个粘接层和一个带有粘接剂并具有脱模性质的层。
在本发明另一个有利改进中，采用了更多的层，这些层可以在塑性膜层的任何一侧或两侧。
根据本发明的另一个改进，至少复合结构的一部分是定向的被证明是非常有利的。
通过对基片或制成的复合结构定向可使强度显著提高。
至少一个基片由纸制成也被证明是非常有利的。
然而，根据本发明的另一个有利改进，也可能至少一个基片是由金属制成的。
然而，根据本发明的另一个有利改进，至少一个基片可采用预先生产的复合膜。
在本发明的另一个有利改进中，至少一个基片可由无纺织物制成。
根据本发明的一个有利改进，脱模层的基片的材料厚度应该为20到80μ。
另一方面，热融层的基片的材料厚度应该在60到200μ。
附图所示为本发明的两个具体实施方案：
图1所示为包含四层的膜结构的结构示意图，以及
图2所示为另一个包含五层的膜结构的示意图。
如图1中所示，1是一个由复合挤压工艺生产的四层组成的膜结构，也就是说四层是在一个挤压模上被组合的。
在第一基片2的一侧是粘接剂层3，与其相邻的是由粘接剂定位的具有脱模性质的另一层4。该脱模层4又依次与第二薄片5(基片)相接。该脱模层4是添加了脱模剂的塑料。
如果薄片2和5都是由复合结构塑料制成的，所有四层可以同时生产，且采用吹塑薄膜工艺和铸塑薄膜工艺均可。
然而，也可以在随后采用复合结构工艺在薄片2和薄片5上覆以其它的层。
图2所示为包含五层的另一种膜结构21。其中包括用作脱模层24的基片的薄片22。该脱模层24与粘接剂层23紧贴，粘接剂层23又与由塑料制成的薄片25相接。该薄片25作为核心层，具一个与粘接剂层23在不同侧面的表面层26。这样一个表面层也可应用于设置在薄片22上用作脱模层的基片。
不同的塑料可用作脱模层的基片。
采用20到40μ的诸如LDPE，LLDPE，HDPE，PP，mPE，PETP和PS材料，同时实际的脱模层厚度为5到10μ，可以获得较好的性能。
PP，OPP，PE，LDPE，LLPDE，mPE，PS和PET已被成功地用于支撑粘接剂层的薄片，根据所用材料的不同，材料的厚度在60到200μ之间。在某些情况下该薄片外侧还采用一个附加的表面层以改善可印刷性。
在某些情况下该薄片也可以被分成用不同材料制成的几层。
基于热融性的可挤压的，永久粘性的粘接剂和带有适当增粘添加剂的聚烯烃都已被成功地用作粘接剂。
例1：
采用200℃和5千克时融化指数在8-65克/10分钟的SIS，SBS和SEBS块状聚合物。聚合物中苯乙烯的含量在10％到35％之间。粘接剂层的性能由通过添加的树脂和增塑剂，如脂肪烃树脂、多萜烯树脂、水解氢化树脂、芳香烃树脂、石蜡、微晶蜡、聚异丁烯和加工油来控制。
通过首先进行混合操作，液体成份被处理成可挤压的形式。
挤压温度可在100℃到240℃之间变化，同时要避免过高的剪切力。
例2
另一种通过采用融化传输技术生产粘接剂层的方法中，涉及了复合结构基底和脱模层间的UV丙烯酸脂或UV-硫化PSAs夹杂。
辐射熟化基本材料是诸如带有合成光引发剂的丙烯酸酯共聚物等。依靠聚合物基片进行UV交联反应生成粘接剂。
丙烯酸酯共聚物可以通过树脂和增塑剂来调整，同时粘接剂层的初粘度可以通过辐射量来调整。
典型的用于交联反应的辐射波长范围为250到260nm(UVC)。
丙烯酸酯共聚物的典型处理温度在110℃到150℃之间。
如果所用的基片表面通过复合结构工艺包覆，就有可能不仅单独定向基片，而且定向完工的复合结构，从而提高强度性能。
如果整个结构是做为一个复合结构来生产，该复合结构可以在随后被定向以提高强度性能。
如果采用由纸、无纺织物或金属制成的基片，则只可能进行有限程度的定向。
另一方面，如果采用预先生产的复合膜做为基片，定向以提高强度原则上是可能的，但与其中所包含的材料有关。

Claims (24)

1.一种生产多层复合结构的方法，所述多层复合结构包含一个塑性层，该塑性层具有脱模性质并带有粘接剂，产生脱模性质的材料通过粘接剂包含在塑性层内，其特征在于，所述生产多层复合结构的方法包括如下步骤：提供一个第一薄片(2，22)(基片I)，它的一侧包含一层热融性粘接剂(3，23)；提供一个紧随基片I后的具有脱模性质的塑性层(4，24)；将塑性层与一个第二薄片(5，25)(基片II)相接，其中脱模层不会发生相对粘接层的任何的材料迁移，同时脱模性能也不会发生明显的变化，尤其是在长期存储时，并且其中所述复合结构的多个层是同时复合挤压的。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，其它层被挤压成形到基片I或II中至少一个上。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述粘接剂层和脱模层被挤压成形在两个薄片之间。
4.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，所述层是通过吹塑薄膜工艺被同时挤压的。
5.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，脱模层和粘接剂层是通过吹塑薄膜工艺被复合挤压的，同时脱模层形成内层，且其特征在于，所述两层随后被压缩，并在它们的两个外侧面上分别粘接一个粘接剂的基片。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于，粘接剂层，脱模层和一层或两层基片是采用吹塑薄膜工艺被同时生产的，其中基片设置在内侧，随后压缩层结构并在其两侧粘接另外的基片。
7.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，所述多层结构采用铸塑薄膜工艺生产。
8.如权利要求1所述方法，其特征在于，一个预先制成的薄片用作基片(2，5；22，25)，其它层在一个工步中被挤压成形到其上。
9.如权利要求8所述方法，其特征在于，一个塑性膜用作基片，其它层在一个工步中被挤压成形到其上。
10.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，至少基片是定向的。
11.如权利要求10所述方法，其特征在于，整个膜结构是定向的。
12.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，粘接剂层和脱模层是相互匹配的，其匹配方式使得粘接力被脱模成份减小至最低水平，从而避免脱模材料向粘接剂中迁移。
13.如权利要求12所述方法，其特征在于，通过FINAT法测定的粘接力的减少不大于20％。
14.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，脱模层与粘接剂层间的脱模力在5到50cN/cm之间。
15.如权利要求14所述方法，其特征在于，脱模层的脱模效果在挤压过程中就几乎已经被完全建立了。
16.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，脱模成份是用硅橡胶移植物和/或块状聚合物生产。
17.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，脱模层的脱模效果与挤压过程中与之相邻的粘接剂层有关。
18.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，粘接层的粘接力可根据粘接层及相关基片的后序应用调整。
19.如权利要求18所述方法，其特征在于，依据设计的应用场合的不同，由AFERA法测量的粘接力设定在1-20N/25.4mm的范围内。
20.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，采用丙烯酸酯粘接剂和/或橡胶基热融性粘接剂。
21.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，热塑性的合成橡胶可用作粘接剂，同时可在挤压过程中向其中混入增粘剂以控制粘接性能。
22.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，复合成份的合成橡胶可用作粘接剂，同时可在挤压过程中向其中混入增粘剂以控制粘接性能。
23.如权利要求1到3中任一项所述方法，其特征在于，茂金属催化的聚烯烃用作粘接剂，并在挤压过程中添加增粘剂。
24.如权利要求23所述方法，其特征在于，密度小于0.880g/cm3的茂金属催化的聚烯烃用作粘接剂，并在挤压过程中添加增粘剂。
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