無毒聚氯乙烯壓延製品及其製作配方的製作方法

2023-04-24 18:58:11 1

專利名稱：：無毒聚氯乙烯壓延製品及其製作配方的製作方法
技術領域：
：本發明是有關一種聚氯乙烯(PVC)製品及其製作配方，特別是指一種無毒聚氯乙烯壓延製品及其製作配方。
背景技術：
：目前市面上的PVC人造皮料，有PVC膠皮、乳膠皮、膠布、發泡膠布等，依製程來分類，則可分成由壓延製程產制的PVC人造皮料(以下簡稱PVC大類。不過，由於壓延製程和塗布製程的加工方式不同，以及所使用的PVC粉規格不同，即壓延製程使用懸浮聚合法的PVC粉，而塗布製程使用乳化聚合的PVC乳化粉，必須使用離型紙作為襯底，使得PVC壓延製品和PVC塗布製品的質感及手感上有明顯的差異。基本上PVC塗布製品的手感較柔軟，具有垂墜性，而PVC壓延製品因受原料及壓延拉伸等影響，手感則較硬挺及彈性。傳統的製造流程包括以下步驟(a)使用裱糊機，以30-120目的上糊輪，對作為底布用途的織物或非織物，塗上糊劑(包括溶劑糊、水性糊、可塑糊、PU糊)為主的糊料，上糊量為50±20g/m2，經10±20秒加工時間及150±30。C加工溫度加熱烘乾，巻取而成糊布。(b)將PVC樹脂配合料配方，包括懸浮聚合的PVC樹脂、可塑劑、安定劑、著色劑或發泡劑等原料，加入高速攪拌機進行攪拌，在2000士300RPM高速下，100土20。C加熱溫度下，攪拌4至6分鐘後，由萬馬利機經150±20°Cx3-6分鐘混煉膠化，隨即轉送入粗、細輪，進行保溫控料以利加工，溫度控制在140±20。C和保溫時間大約2-4分鐘，再經輸送帶送入膠布機本體，經過厚度及寬度控制而成型膠布後，就出料與裱糊機的糊布貼合，構成PVC壓延製品半成品。(C)由發泡機使PVC樹脂配合料中的發泡劑分解，一般以偶氮雙曱基醯胺(AZO-DICARBON-AMIDE)為主，經高溫使發泡劑分解，發泡劑所需要的分解溫度為200士20。C,而業界為了提升產速，發泡爐體的溫度，大多控制在200。C以上，最適當的加工條件為180-250°C。所以，在膠布機完成貼合的半成品，使得半成品厚度因發泡劑分解而增厚至設定目標，而形成PVC膠皮成品，再以壓花輪施壓於成品表面，以控制成品的厚度和表面形成壓紋。(d)藉由印刷處理機，利用印刷效果，令PVC膠皮成品的表面，具有雙色立體感，並經過適當的處理劑處理後，使得PVC膠皮成品的表面觸感，能夠類似模仿真皮的效果。由於PVC具有很大的變異性，在製造PVC製品的過程中可配合不同的用途和需要，加入各種可塑劑及添加劑來改變其物理或化學性質。因此，軟質PVC膠皮用來軟化塑料的可塑劑鄰苯二曱酸酯(Phthalates)的危害性也相對地受到歐盟各國及歐洲玩具產業(T正，ToyIndustryinEurope)的重視。歐盟於2005年12月14日所公布的禁令(原76/769/EEC的更新指令2005/84/EC)，特別針對玩具及嬰幼兒製品的鄰苯二甲酸酯含量的限制及適用範圍有明確的規範，並要求歐盟會員國需在2006年7月16日前完成相關國家法律、規範及施行細則的制定及公告以符合此指令的要求。此外，法令已在2007年1月16日開始強制執行。另外，傳統的PVC壓延製品也很容易於著色劑中出現具致癌性的多環芳香族碳氫化合物(Polycyclicaromatichydrocarbons;PAHs)。PAHs是指由兩個至七個苯環所組成的碳氫化合物，為非極性物質，不易溶於水且具有高熔點及高沸點的特性，在常溫常壓下，蒸氣壓不高，約介於10-2~10-11atm的間，屬於半揮發性有機化合物，為初級汙染物，且在自然環境中會吸收輻射能量形成解離態與激發態與大氣中強反應性汙染物，如03、N02、N20、SOx、PAN及自由基等反應生成PAHs的生物，而造成二級汙染物。在PAHs異構物方面，相同分子量的PAHs具有多種同分異構物，理論上具有六環的PAHs有82種異構物，七環的PAHs有333種異構物，二至八環的PAHs累加總數共有1896種。近年來由於PAHs及其衍生物陸續被認定具有致癌性，相關單位也陸續對於PAHs訂定排放標準，以減少PAHs的排》丈及對自然環境與人體健康的危害。
發明內容本發明提供一種無毒聚氯乙烯壓延製品及其製作配方，以解決傳統鄰苯二甲酸酯類可塑劑所造成的危害和PVC壓延製品因受原料及壓延拉伸等影響，手感則較硬4廷及彈性的問題。本發明的主要目的在於提供一種無毒聚氯乙烯(PVC)及不含多環芳香族碳氫化合物(PAHs)的壓延製品及其製作配方，以符合環保的需求。因此，為達上述目的，本發明針對傳統的PVC壓延製品其配方設計上的關^:點來提出解決方案；可塑劑部分，本發明所揭露的無毒聚氯乙烯壓延製品的製作配方是採用非鄰苯二曱酸酯類(Non-Phthalates)的可塑劑，如同雙國(2畫乙基已基)-對苯二曱酸(Bis畫(2畫ethylhexyl)畫l,4-benzenedicarboxylate)、檸檬酸等已商品化的可塑劑，來取代
背景技術：
所提到的鄰苯二曱酸酯類(Phthalates)的可塑劑。非鄰苯二曱酸酯類的可塑劑具有高穩定性，與PVC樹脂相容性良好，其塑化特性也極為優異，價格也比鄰苯二曱酸酯類的可塑劑低廉，故可降低許多成本，同時具有環保概念。關於著色劑部分，傳統的PVC壓延製品較容易於著色劑中出現具致癌性的多環芳香族碳氫化合物(PAHs),所以在配方設計上，需考慮著色劑的載體是什麼？是否有可能含有少量的PAHs,此處是較容易被忽略的地方。本發明的製作配方則使用以非聚氯乙烯(Non-PVC)乳化劑為載體的著色劑，如此一來PAHs的含量將會被有效的控制，可減少對環境及人體的危害。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明提供一種無毒聚氯乙烯壓延製品及其製作配方，採用非鄰苯二曱酸酯類的可塑劑具有高穩定性，與PVC樹脂相容性良好，其塑化特性也41為優異，價格也比鄰苯二曱酸酯類的可塑劑低廉，故可降低許多成本，同時具有環保概念。圖1為本發明實施例所提供的無毒聚氯乙烯壓延製品的製作流程圖。具體實施例方式本發明為一種無毒聚氯乙烯(PVC)及不含多環芳香族碳氫化合物(PAHs)的壓延製品及製作配方，是採用非鄰苯二曱酸酯類(Non-Phthalates)的可塑劑，以及以非聚氯乙烯(Non-PVC)乳化劑為載體的著色劑作為配方設計。圖1為本發明的實施例所提供的無毒聚氯乙烯壓延製品的製作流程圖。首先，如步驟S100,依成品用途特性選擇適當的布料為底布，譬如，嫘縈(Rayon)、聚酯(Polyester)、棉(Cotton)或耐隆(Nylon)的平織布、起毛布、針織布或混紡平織布，並基於使底布與聚氯乙烯(PVC)樹脂配合料能夠相互粘著一體的目的，選用以溶液糊及可塑糊為糊料。然後，如步驟SllO，以刀裱方式塗上糊料，經由加熱烘乾巻取而成糊布，以供膠布機(Calender)貼合使用。如步驟S120,將聚氯乙烯膠料的配方包括100重量份PVC樹脂、40100重量份可塑劑檸檬酸、適當量碳酸4丐(CaC03)、17重量份發泡劑、1~7重量份安定劑含鋅化合物(ZincStearate)及低於6重量份的著色劑716BKPEC,本實施例則是以表一所示成份混合後，經由膠布機測量厚度及控制寬度後，就出料與裱糊機的糊布貼合，構成本發明的無毒聚氯乙烯(PVC)壓延製品。表一無毒聚氯乙烯膠料的配方成份組成重量份(PHR)PVC100檸檬酸60CaC0320ZincStearate2.0716BKPEC2.0發泡劑5.0其中，本實施例以常見的偶氮雙曱基醯胺(AZO-DICARBON-AMIDE,AC)為發泡劑。且該配方的可塑劑檸檬酸為非鄰苯二曱酸酯類(Non-Phthalates)的可塑劑，可塑劑亦可採用雙-(2-乙基已基)-對苯二曱酸(Bis-(2-ethylhexyl)-l,4-benzenedicarboxylate)。該配方的著色劑716BKPEC的載體為非聚氯乙烯(Non-PVC)乳化劑。6接著，將本實施例的樣品送至SGS進行鄰苯二曱酸酯類及多環芳香族碳氫化合物檢驗，其檢驗結果分別如表二與表三所示，可發現本實施例鄰苯二曱酸酯類及多環芳香族碳氬化合物的含量微乎其微，符合環保的要求，更證明本發明製作無毒聚氯乙烯(PVC)及不含多環芳香族碳氬化合物(PAHs)的壓延製品的可行性。表二tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8注1:j氐於方法偵測才及P艮(MethodDetectionLimits;MDL)的測定^f直以"ND"表示。注2:ppn^毫克/公斤(mg/kg)綜而言的，根據本發明所提供的無毒聚氯乙烯(PVC)及不含多環芳香族碳氫化合物(PAHs)的壓延製品，主要是採用了非鄰苯二曱酸酯類(Non-Phthalates)的可塑劑的配方設計，替代原本常使用的鄰苯二曱酸酯(Phthalates),可符合無毒的聚氯乙烯(PVC)壓延製品的環保要求。鄰苯二曱酸酯是由鄰苯二曱酸酐與醇類反應生成的多種酯類的統稱，均為揮發性4艮低的粘稠液體，廣泛用作PVC的可塑劑，如鄰苯二曱酸二丁酯(Di-butylphthalate;DBP)、石舞苯二曱酸二異癸酯(Di國isodecylphthalate;DIDP)、磷苯二曱酸二異壬酯(Di-isononylphthalate;DINP)、鄰苯二曱酸二(2國乙基己基)酯(Di-(2-ethylhexylphthalate;DEHP)、鄰苯二曱酸二辛酯(Di-n-octylphthalate;DNOP)、鄰苯二曱酸丁基苄基酯(Benzylbutylphthalate;BBP)等已商品化的可塑劑。這類可塑劑在PVC壓延製品的廢棄物處理上，焚燒時會產生r世紀的毒」戴奧辛。而本發明採用非鄰苯二曱酸酯類(Non-Phthalates)的可塑劑，譬如，雙-(2-乙基已基)-對苯二曱酸(Bis-(2國ethylhexyl)-1,4-benzenedicarboxylate)或檸檬酸的可塑劑，其具有高穩定性且溶於大部分的有機溶劑，其與聚氯乙烯(PVC)樹脂相容性良好，其塑化效率與揮發性與DINP(Di-isononylphthalate)相當，極佳的膠化能利並且能降低製程時的溫度及時間，屬於泛用的一次可塑劑，其耐熱機械性質、老化特性、耐久性、耐光性、耐候性、耐移行性、耐油性、電氣性質及揮發損失皆比DOP優異，價格也比鄰苯二曱酸酯類(Phthalates)的可塑劑低廉。主要的市場集中在發泡膠皮膠布、汽車工業用皮革薄膜、隧道內部和其他建築應用、鞋材、家倶、膠帶、充氣遊泳池、淋浴浴簾、玩具、醫療、雨衣、水床等常見的軟質聚氯乙烯(PVC)製品。進一步，本發明使用以非聚氯乙烯(Non-PVC)乳化劑為載體的著色劑，可有效控制多環芳香族碳氫化合物(Polycyclicaromatichydrocarbons;PAHs)的含量，以減少PAHs的排放及對環境與人體的危害。國際上已確認具致癌性的多環芳香族碳氬化合物至少有30種以上，是目前世界已知的致癌化學物最龐大的一群。美國環保署(USA-EPA)將其中的16種PAHs列為優先管制毒物(Prioritypollutants)。根據USEPA8270D此規範所設定的多環芳香族碳氬化合物(PAHs)的含量極限為0.1。如果採用本發明的配方設計，即可有效且立即地讓歐盟各國及歐洲玩具產業(TIE;ToyIndustryinEurope)接受原先的商品，不會讓新的法令規定，讓原本的商品有銷售上的阻礙。以上所述者僅為用以解釋本發明的較佳實施例，並非企圖具以對本發明作任何形式上的限制，所以，凡有在相同的發明精神下所作有關本發明的任何》務飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護的範疇。權利要求1、一種無毒聚氯乙烯(PVC)壓延製品的配方，其特徵在於，包括由PVC樹脂、可塑劑、安定劑、著色劑及發泡劑所構成的配合料，其特徵在於所述可塑劑為非鄰苯二甲酸酯類(Non-Phthalates)的可塑劑。2、如權利要求1所述的無毒聚氯乙烯壓延製品的配方，其特徵在於，所述非鄰苯二甲酸酯類的可塑劑包括雙-(2-乙基已基)-對苯二甲酸(Bis-(2-ethylhexyl)-1,4-benzenedicarboxylate)或梓檬酸。3、如權利要求1所述的無毒聚氯乙烯壓延製品的配方，其特徵在於，所述著色劑是以非聚氯乙烯(Non-PVC)乳化劑為載體。4、如權利要求1所述的無毒聚氯乙烯壓延製品的配方，其特徵在於，包括PVC樹脂100重量份、可塑劑40~100重量份、安定劑17重量份、著色劑低於6重量份及發泡劑1~7重量份。5、一種無毒聚氯乙烯(PVC)壓延製品，其特徵在於由懸浮聚合的PVC樹脂、非鄰苯二曱酸酯類(Non-Phthalates)可塑劑、安定劑、著色劑及發泡劑的配合料為製造配方，所述配方貼合於一糊布，而構成所述聚氯乙烯壓延製品。6、如權利要求5所述的無毒聚氯乙烯壓延製品的配方，其特徵在於，所述非鄰苯二曱酸酯類的可塑劑包括雙-(2-乙基已基)-對苯二曱酸(Bis-(2-ethylhexyl)-1,4-benzenedicarboxylate)或4寧樣酉吏。7、如權利要求5所述的無毒聚氯乙烯壓延製品的配方，其特徵在於，所述著色劑是以非聚氯乙烯(Non-PVC)乳化劑為載體。8、如權利要求5所述的無毒聚氯乙烯壓延製品的配方，其特徵在於，所述糊布包括一底布與塗於所述底布的一糊料，且所述底布為嫘縈(Rayon)、聚酯(Polyester)、棉(Cotton)或耐隆(Nylon)的平織布、起毛布、針織布或混紡平織布，所述糊料為溶液糊或可塑糊。9、如權利要求5所述的無毒聚氯乙烯壓延製品的配方，其特徵在於，包括PVC樹脂100重量份、可塑劑40~100重量份、安定劑17重量份、著色劑低於6重量份及發泡劑17重量份。全文摘要一種無毒聚氯乙烯壓延製品及其製作配方，由於製作配方中採用非鄰苯二甲酸酯類(Non-Phthalates)的可塑劑，可避免傳統鄰苯二甲酸酯類可塑劑所造成的危害，並且，本發明的配方設計包括以非聚氯乙烯(Non-PVC)乳化劑為載體的著色劑，使得具有致癌性的多環芳香族碳氫化合物(PAHs)含量獲得有效的控制，由此可製作出符合無毒的聚氯乙烯壓延製品。文檔編號C08L27/00GK101423642SQ20071016545公開日2009年5月6日申請日期2007年10月29日優先權日2007年10月29日發明者姜丁元,徐正己,李文炫申請人:厚生股份有限公司