專利名稱：抗靜電聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯雙向拉伸薄膜專用料及制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物材料的抗靜電改性，尤其是符合包裝領(lǐng)域要求的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)抗靜電改性，具體涉及一種抗靜電 的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯雙向拉伸薄膜(BOPET)的專用料及其制 備方法。(二) 背景技術(shù)PET樹脂具有透明、強(qiáng)度高、耐油、無(wú)毒和使用溫度范圍廣等優(yōu) 點(diǎn)。但PET作為包裝材料也存在一些缺點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)緊密，結(jié)晶度高， 缺少親水性基團(tuán)，吸濕性很差，因而在低濕度的場(chǎng)合中則更易積聚靜 電荷產(chǎn)生靜電，體積電阻率高達(dá)10"Q ，cm。產(chǎn)品因靜電問(wèn)題而容易 吸附塵埃，影響外觀效果，特別是當(dāng)靜電荷容量達(dá)到一定值時(shí)，還常 會(huì)因放電而引發(fā)安全事故。目前采用PET/聚乙二醇(PEG)共聚(高 分子材料科學(xué)與工程，2002年第18巻第5期，50-53頁(yè))、納米組裝 高分子的PET抗靜電纖維(合成纖維，2003年第4期，21-22， 28) 等方法對(duì)PET進(jìn)行抗靜電改性，雖然共聚酯的抗靜電性能基本能達(dá) 到抗靜電要求，但其工藝復(fù)雜，成本較高，加工較難，甚至對(duì)PET 的透明性影響很大，限制了其發(fā)展，而采用碳納米管(CNTs)制成抗靜電母料來(lái)改善PET的抗靜電性(合成纖維，2007年第7期，15-17 頁(yè))則存在加入量大、表面電阻率下降不多等問(wèn)題，無(wú)法滿足生產(chǎn)透 明BOPET薄膜的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于制備抗靜電聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯雙向拉伸薄膜(BOPET)的專用料，解決以往抗靜電 PET制備工藝復(fù)雜，或者抗靜電劑對(duì)薄膜透明性影響大且價(jià)格昂貴的 缺點(diǎn)，以滿足電子電器行業(yè)對(duì)具有抗靜電性能的透明包裝薄膜的需 求。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為 一種抗靜電的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 酯雙向拉伸薄膜(BOPET)的專用料，所述專用料由下列質(zhì)量配比 的原料組成(以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì))PET樹脂60~89%，抗靜電劑4 15%， 無(wú)機(jī)納米材料2 10°/。，載體樹脂5~15%。優(yōu)選的組成為(以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì))PET樹脂78%，抗靜電劑5%， 無(wú)機(jī)納米材料2%，載體樹脂15%。進(jìn)一步，本發(fā)明所述的抗靜電劑為聚氧化乙烯(PEO)、聚乙二醇 (PEG)、聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體(PEGMA)、聚醚酯酰胺 (PEEA)、聚醚酯乙酰胺(PEAI)或環(huán)氧丙烷共聚合物(PEO-ECH)中的任 兩種的復(fù)配物，復(fù)配比例按質(zhì)量計(jì)為1:1。所述的無(wú)機(jī)納米材料優(yōu)選為有機(jī)納米蒙脫土 (OMT，平均粒徑 小于10微米)、納米二氧化硅(nano-CaC03，平均粒徑小于70納米)、納米水滑石(nano-HT，平均粒徑小于10微米)、納米碳管(CNTs， 平均直徑小于20納米)或碳黑(CB，平均粒徑小于20納米)。所述的載體樹脂較好的為聚碳酸酯(PC)、乙二醇改性聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯(PETG)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或二元羧酸 改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(APET)。本發(fā)明還提供了一種抗靜電的BOPET的專用料的制備方法，即 按質(zhì)量配比為PET樹脂60~89%、抗靜電劑4~15%、無(wú)機(jī)納米材料 2~10%、載體樹脂5~15%稱取原料，將占原料總質(zhì)量10 39M的PET 樹脂和抗靜電劑、無(wú)機(jī)納米材料、載體樹脂高速混合均勻，然后將混 合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制得母料，再將母料與剩余的PET樹脂 混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混合擠出并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電的 BOPET的專用料，所述雙螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在235 265°C。將本發(fā)明制得的專用料加入單螺桿擠出機(jī)內(nèi)，控制擠出機(jī)料筒溫 度235~265°C，專用料熔體流過(guò)安裝在擠出機(jī)上的膜片機(jī)頭進(jìn)入冷卻 輥得到抗靜電PET基片，通過(guò)牽伸系統(tǒng)將基片引入雙向拉伸系統(tǒng)，先 對(duì)基片進(jìn)行加熱，加熱溫度控制在90 12(TC，然后對(duì)加熱的基片進(jìn) 行雙向拉伸，拉伸倍率可以根據(jù)產(chǎn)品具體要求進(jìn)行控制，拉伸后的膜 片通過(guò)定型、冷卻等工序即可得到抗靜電BOPET。與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用本發(fā)明所述的專用料制得的BOPET表面 電阻可達(dá)1090，而且薄膜具有的力學(xué)性能符合GB/T 16958-1997包 裝用雙向拉伸聚酯薄膜標(biāo)準(zhǔn)的要求。
具體實(shí)施方式
以下以具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范 圍不限于此 實(shí)施例1配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))PET樹脂73M，復(fù)配抗靜電劑(PEO/PEG =1/1) 9%， OMT3%， PC樹脂15X。將23X的PET樹脂、復(fù)配抗靜電劑、OMT和PC樹脂在高速混 合機(jī)中混合IO分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制得母料， 再將母料與剩余的50%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混合擠出 并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺桿擠出機(jī) 的料筒溫度控制在235 265°C。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為7.8X 109Q ，拉 伸強(qiáng)度為54.8MPa，抗彎強(qiáng)度為55.2MPa，彎曲模量為1131.2MPa， 沖擊強(qiáng)度8.04Kj/m2。實(shí)施例2配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))PET樹脂60%，復(fù)配抗靜電劑(PEG/ PEEA=1/1): 15%, nano-CaCO310%， PBT樹脂15X。將20X的PET樹脂、復(fù)配抗靜電劑、OMT和PBT樹脂在高速 混合機(jī)中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制得母 料，再將母料與剩余的50%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混合 擠出并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在235 265°C。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為9.3X109Q，拉 伸強(qiáng)度為43.0MPa，抗彎強(qiáng)度為50.0MPa，彎曲模量為890.0MPa， 沖擊強(qiáng)度8.88Kj/m2。實(shí)施例3配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))PET: 81%，復(fù)配抗靜電劑(PEAI/PEOl/1) 4%， nano-HT10%， PETG樹脂5X。將21 %的PET樹脂、復(fù)配抗靜電劑、nano-HT和PETG樹脂在 高速混合機(jī)中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制 得母料，再將母料與剩余的60%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi) 混合擠出并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺 桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在235 265。C。用上述配方和工藝制得的BOPET薄膜的表面電阻為8.5X101D Q，拉伸強(qiáng)度為46.5MPa，抗彎強(qiáng)度為62.0MPa，彎曲模量為 1151.0MPa，沖擊強(qiáng)度9.11Kj/m2。實(shí)施例4配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))PET: 70%，復(fù)配抗靜電劑(PEGMA/PEO-ECH =1/1) 7%， CB: 8%， APET樹脂15X。將20%的PET樹脂、復(fù)配抗靜電劑、CB和APET樹脂在高速混 合機(jī)中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制得母料，再將母料與剩余的50%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混合擠出 并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺桿擠出機(jī) 的料筒溫度控制在235 265°C。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為8.1 X 109Q ，拉 伸強(qiáng)度為31.0MPa，抗彎強(qiáng)度為55.5MPa，彎曲模量為974.6MPa， 沖擊強(qiáng)度12.35Kj/m2。實(shí)施例5配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))PET樹脂65%，復(fù)配抗靜電劑 (PEO/PEEA=l/l) 10%， OMT腦，PBT樹脂15X。將25X的PET樹脂、復(fù)配抗靜電劑、OMT和PBT樹脂樹脂在 高速混合機(jī)中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制 得母料，再將母料與剩余的40。ZPET樹脂混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi) 混合擠出并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電BOPET的專用料，雙螺桿 擠出機(jī)的料筒溫度控制在235 265°C。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為4.9X 101QQ ，拉 伸強(qiáng)度為47.2MPa，抗彎強(qiáng)度為54.0MPa，彎曲模量為984.2MPa， 沖擊強(qiáng)度9.61Kj/m2。實(shí)施例6配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))PET樹脂89%，復(fù)配抗靜電劑 (PEGMA/PEO=l/l) 4%， CNTs2%， APET樹脂5X將19%的PET樹脂、復(fù)配抗靜電劑、CNTs和APET樹脂樹脂在 高速混合機(jī)中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制 得母料，再將母料與剩余的70%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi) 混合擠出并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺 桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在235 265°C 。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為7.7X 109Q ，拉 伸強(qiáng)度為43.7MPa，抗彎強(qiáng)度為54.5MPa，彎曲模量為1078.5MPa， 沖擊強(qiáng)度10.90Kj/m2。實(shí)施例7配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))PET78%，復(fù)配抗靜電劑(PEO/PEEA=l/l) 5%，納米蒙脫土 (nano-MMT) 2%， APET樹脂15X。將19%的PET樹脂、復(fù)配抗靜電劑、nano-MMT和APET樹脂 樹脂在髙速混合機(jī)中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī) 混合制得母料，再將母料與剩余的59%PET樹脂混合，在雙螺桿擠 出機(jī)內(nèi)混合擠出并切粒得到本發(fā)明所述的抗靜電BOPET的專用料， 雙螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在235 265°C 。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為6.3X107Q，拉 伸強(qiáng)度為41.0MPa，抗彎強(qiáng)度為61.0MPa，彎曲模量為1104.6MPa， 沖擊強(qiáng)度8.56Kj/m2。
權(quán)利要求
1、一種抗靜電的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯雙向拉伸薄膜的專用料，所述專用料由下列質(zhì)量配比的原料組成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂60～89％，抗靜電劑4～15％，無(wú)機(jī)納米材料2～10％，載體樹脂5～15％。
2、 如權(quán)利要求1所述的專用料，其特征在于所述的抗靜電劑為聚氧 化乙烯、聚乙二醇、聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體、聚醚酯酰胺、 聚醚酯乙酰胺或環(huán)氧丙烷共聚合物中任兩種的復(fù)配物，復(fù)配比例按質(zhì) 量計(jì)為1 : 1。
3、 如權(quán)利要求1所述的專用料，其特征在于所述的無(wú)機(jī)納米材料為 有機(jī)納米蒙脫土、納米二氧化硅、納米水滑石、納米碳管或碳黑。
4、 如權(quán)利要求1所述的專用料，其特征在于所述載體樹脂為聚碳酸 酯、乙二醇改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或二 元羧酸改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
5、 如權(quán)利要求1所述的專用料，其特征在于所述專用料由下列質(zhì)量 配比的原料組成PET樹脂60 89y。，抗靜電劑4 15%，無(wú)機(jī)納米材 料2 10%，載體樹脂5 15%;所述的抗靜電劑為聚氧化乙烯、聚乙 二醇、聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體、聚醚酯酰胺、聚醚酯乙酰胺或環(huán)氧丙烷共聚合物中任兩種按質(zhì)量比1: 1復(fù)配得到的復(fù)配物，所 述的無(wú)機(jī)納米材料為有機(jī)納米蒙脫土、納米二氧化硅、納米水滑石、 納米碳管或碳黑，所述載體樹脂為聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、 乙二醇改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或二元羧酸改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
6、 如權(quán)利要求1 5之一所述的專用料，其特征在于所述專用料由下 列質(zhì)量配比的原料組成PET樹脂78。/。，抗靜電劑5%，無(wú)機(jī)納米材 料2%，載體樹脂15%。
7、 一種如權(quán)利要求5所述的專用料的制備方法，其特征在于所述的 制備方法為按質(zhì)量配比為PET樹脂60 89n/。、抗靜電劑4 15%、無(wú) 機(jī)納米材料2 10%、載體樹脂5 15%稱取原料，將占原料總質(zhì)量 10 39。/。的PET樹脂和抗靜電劑、無(wú)機(jī)納米材料、載體樹脂高速混合 均勻，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合制得母料，再將母料與剩 余的PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混合擠出并切粒得到所述的 抗靜電的BOPET的專用料，所述雙螺桿擠出機(jī)的料筒溫度控制在 235 265°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗靜電的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯雙向拉伸薄膜(BOPET)的專用料及其制備方法，該專用料由下列質(zhì)量配比的原料組成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂60～89％，抗靜電劑4～15％，無(wú)機(jī)納米材料2～10％，載體樹脂5～15％。所述專用料通過(guò)如下方法制備將部分PET樹脂和抗靜電劑、無(wú)機(jī)納米材料、載體樹脂高速混合均勻，然后將混合物加入雙螺桿擠出機(jī)混合擠出得到抗靜電母料，再將上述抗靜電母料與剩余的PET樹脂在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)混合擠出并切粒得到本發(fā)明所涉及的抗靜電BOPET專用料。利用本發(fā)明所述的專用料制得的BOPET薄膜表面電阻可達(dá)10⁹Ω，薄膜透明性良好且具有較好的力學(xué)性能。
文檔編號(hào)B29D7/01GK101235191SQ20081006002
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者張金源, 旭 王, 王旭波 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)