一種防靜電bopp薄膜及其復合結構法制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種防靜電BOPP薄膜及其復合結構法制備工藝。這種BOPP薄膜的上表層采用自極化聚丙烯與普通聚丙烯構成共混型樹脂基體，再進而與防靜電劑構成聚丙烯復合基體，形成亞微觀共混復合體系，以提高薄膜的防靜電功能；芯層和熱封下表層采用普通聚丙烯材料制備，以保留薄膜原來各項性能，并與上表層起協(xié)同效應，獲得增強作用，也可節(jié)省成本。具有特種構造的防靜電上表層與普通芯層以及熱封下表層一起構成了具有多層次、多尺度、多相的拓撲復合結構體系。用這種復合結構法制備的BOPP薄膜既具有與普通BOPP薄膜相同的各項性能，包括力學機械性能等，又具有優(yōu)異的防靜電功能，可達到電子線路板等配件或電子元件等包裝的防靜電要求。
【專利說明】一種防靜電BOPP薄膜及其復合結構法制備工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于塑料薄膜領域，具體涉及一種復合結構法防靜電BOPP薄膜及其制備工藝。
【背景技術】
[0002]高分子合成材料目前被廣泛用作包裝材料。然而，塑料等高分子材料的高絕緣性，使其容易產生靜電危害。靜電在日常生活中普遍存在，它對流通中的電子商品的危害，越來越得到人們的充分認識和重視。靜電在包裝儲運過程中的產生是不可避免的，而電子產品的日趨小型化、集成電路的高密度化，使其變得越來越敏感。例如，如果電子線路板的包裝材料沒有防靜電功能，則摩擦產生的靜電不容易失散，積累到一定的程度之后，靜電放電可能會導致線路板功能損壞。隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，電子線路板集成度越來越高，電子線路板和各種電子元件等更容易造成靜電損傷，引起產品失效。
[0003]此外，隨著各種高技術彈藥裝備的不斷發(fā)展，軍工產品對靜電的敏感度也越來越高，其儲存、運輸的安全性問題也越來越突出。靜電放電容易導致武器系統(tǒng)失去戰(zhàn)斗力，甚至燃燒爆炸。
[0004]防靜電包裝主要用于靜電敏感產品的包裝，它在電子工業(yè)、航空航天、化學工業(yè)、兵器工業(yè)，以及紡織、食品、包裝等工業(yè)部門得到了廣泛的應用。目前，電子工業(yè)急需具有防靜電功能的包裝材料。防靜電包裝在軍用產品，尤其是彈藥裝備的包裝上的應用，也越來越引起重視。
[0005]目前，國產產品以抗靜電包裝薄膜為主。抗靜電包裝薄膜雖然有一定的消除靜電的作用，但是，不能使靜電完全消除，因此，抗靜電薄膜還不能作為電子線路板等電子配件和電子元件等防靜電要求高的產品的包裝薄膜。抗靜電薄膜的功能主要還是起著防薄膜粘連的作用。
[0006]防靜電包裝薄膜的表面電阻率要比抗靜電包裝薄膜低，因此，可以有效地達到靜電耗散甚至靜電屏蔽的效果。BOPP薄膜是目前國內外大量使用的包裝薄膜。研發(fā)防靜電BOPP薄膜，可以獲得一種價廉物美、可用于電子線路板等靜電敏感產品的包裝薄膜，并且，可以提高BOPP薄膜的產品附加值，開辟新用途。

【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提出一種防靜電BOPP薄膜及其復合結構法制備工藝。該制備工藝能夠顯著降低BOPP薄膜的表面電阻率，使其達到防靜電的效果；同時，薄膜的其它各項性能指標又能夠符合通用BOPP薄膜的水平，從而實現(xiàn)BOPP薄膜的防靜電化，使其能夠達到電子線路板或電子元件等包裝的防靜電要求。
[0008]技術方案:本發(fā)明所述的復合結構法防靜電BOPP薄膜，具有多層次、多尺度、多相的拓撲復合結構體系。這種BOPP薄膜由防靜電上表層、芯層和熱封下表層經共擠出構成。防靜電上表層采用防靜電工藝制備；利用自極化聚丙烯的極化特性，使得防靜電劑在上表層膜基體中得到充分分散結合，提高其向表面遷移的能力，而自極化聚丙烯的極化特性又進一步降低防靜電上表層的表面電阻率，從而顯著提高薄膜的防靜電功能。芯層和熱封下表層則采用普通的聚丙烯材料制備，以保留薄膜原來的各項性能，包括力學機械性能，也可節(jié)省成本，并與上表層起協(xié)同效應，獲得增強作用。防靜電上表層先以自極化聚丙烯/通用聚丙烯構成共混型樹脂基體，再以這種共混型聚丙烯樹脂與防靜電劑構成聚丙烯復合基體，形成亞微觀共混復合體系。特種構造的防靜電上表層與普通芯層以及熱封下表層共三層在一起，構成了薄膜層間的宏觀復合結構。上表層的亞微觀復合結構和薄膜層間的宏觀復合結構一起構成了具有多層次、多尺度、多相的拓撲復合結構體系。
[0009]本發(fā)明所述的防靜電BOPP薄膜的復合結構法制備工藝，包括如下步驟:
(I)防靜電母料的制備:將一定比例的自極化聚丙烯、通用聚丙烯與防靜電劑在雙螺桿擠出機上進行共混擠出，制得防靜電母料。自極化聚丙烯的質量分數在5%?50%之間，通用聚丙烯的質量分數在10%?90%之間，防靜電劑的質量分數在1%?35%之間。加工溫度為 180 ?250°C。
[0010](2)防靜電上表層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將防靜電母料與通用聚丙烯和其它助劑在制備上表層的輔助擠出機上進行共混復合，形成防靜電上表層材料，熔融物料其后將進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的芯層物料和下表層物料一起進行共擠出。防靜電母料的質量分數為1%?50%。加工溫度為180?250°C。
[0011](3)芯層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將通用聚丙烯與BOPP薄膜芯層的各種常用助劑在主擠出機進行共混復合，形成芯層材料，熔融物料其后將進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的防靜電上表物料和下表層物料一起進行共擠出。芯層材料的加工溫度為180 ?250°C。
[0012](4)熱封下表層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將通用聚丙烯與BOPP薄膜熱封下表層的各種常用助劑在制備下表層的輔助擠出機上進行共混復合，形成熱封下表層材料，熔融物料其后將進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的芯層和防靜電上表層物料一起進行共擠出。熱封下表層材料的加工溫度為180?250°C。
[0013](5)將步驟(2)的防靜電上表層材料、步驟(3)的芯層材料和步驟(4)的熱封下表層材料進行共擠出，熔融物料經過激冷形成膜片，再將膜片進行雙軸雙向拉伸，即得到復合結構法防靜電BOPP薄膜。
[0014]本發(fā)明所采用的設備均來自市購。如BOPP薄膜生產設備采用日本三菱8.2米高速整線或JSW (日本制鋼所)8.2米高速整線。并采用日本NMB的CSD-902-EX精密稱重儀表等組成的高精度配料系統(tǒng)完成自動配料、混料及送料全過程。
[0015]有益效果:本發(fā)明所述的復合結構法制備的防靜電BOPP薄膜，其防靜電功能首先來自防靜電上表層的亞微觀共混復合體系。上表層材料中的自極化聚丙烯能使防靜電劑與樹脂基體具有更好的親和力，從而得到充分的分散，同時，其向薄膜表面遷移的能力也顯著提高，從而更有效地發(fā)揮了防靜電劑的防靜電作用。自極化聚丙烯本身的極化特性會提高材料的電導性能，從而進一步降低上表層的表面電阻率，防靜電劑和自極化聚丙烯的協(xié)同作用，使得防靜電上表層的表面電阻率大大下降。
[0016]復合結構法防靜電BOPP薄膜防靜電功能的第二個原因來自BOPP薄膜的膜層間宏觀復合結構。由于具有防靜電功能的防靜電上表層的表面電阻率得到顯著降低，其電導性就顯著增加，因此，防靜電上表層不僅本身具有優(yōu)異的防靜電功能，而且還可以通過這個表層的作用，分散BOPP薄膜芯層的靜電電荷，使得芯層的防靜電性能也大大改善。防靜電上表層的亞微觀共混復合體系和膜層間宏觀復合結構的協(xié)同效應，使得BOPP薄膜總的防靜電性能大大增強。
[0017]膜層間宏觀復合結構還有利于使防靜電BOPP薄膜的各項性能得到綜合平衡，在增強防靜電性的同時，保證BOPP薄膜的力學機械性能等其它性能指標不下降。由于芯層和熱封下表層采用的是通用BOPP薄膜的配方，這就使得BOPP薄膜本身的力學機械性能等相關技術指標水平得到保留，表層和芯層的復合還可以使得相關指標性能得到增強作用。各膜層的層間協(xié)同作用，使得用這種復合結構法制備的BOPP薄膜既具有普通BOPP薄膜相同的各項物理性能，包括力學機械性能等，又具有優(yōu)異的防靜電功能。
[0018]本發(fā)明的復合結構法防靜電BOPP薄膜經過檢測，其各項通用的BOPP薄膜的物理性能，包括力學機械性能、光學性能、摩擦性能和熱性能等，都符合普通BOPP薄膜的要求，而其表面電阻率則大大降低，防靜電性能大大提高，符合集成電路板、其它電子元件等的包裝薄膜的性能指標要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為復合結構法防靜電BOPP薄膜的層間復合結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0021]實施例1
一種復合結構法防靜電BOPP薄膜，具有多層次、多尺度、多相的拓撲復合結構體系。這種BOPP薄膜由防靜電上表層、芯層和熱封下表層經共擠出構成。防靜電上表層米用防靜電工藝制備；利用自極化聚丙烯的極化特性，使得防靜電劑在上表層膜基體中得到充分分散結合，提高其向表面遷移的能力，而自極化聚丙烯的極化特性又進一步降低防靜電上表層的表面電阻率，從而顯著提高薄膜的防靜電功能。芯層和熱封下表層則采用普通的聚丙烯材料制備，以保留薄膜原來的各項性能，包括力學機械性能，也可節(jié)省成本，并與上表層起協(xié)同效應，獲得增強作用。防靜電上表層先以自極化聚丙烯/通用聚丙烯構成共混型樹脂基體，再以這種共混型聚丙烯樹脂與防靜電劑構成聚丙烯復合基體，形成亞微觀共混復合體系。特種構造的防靜電上表層與普通芯層以及熱封下表層共三層在一起，構成了薄膜層間的宏觀復合結構。上表層的亞微觀復合結構和薄膜層間的宏觀復合結構一起構成了具有多層次、多尺度、多相的拓撲復合結構體系。
[0022]制備方法如下:
(I)防靜電母料的制備:將質量分數為30%的自極化聚丙烯、質量分數為40%的通用聚丙烯和質量分數為30%的防靜電劑在雙螺桿擠出機上進行共混擠出，制得防靜電母料。加工溫度為180?250°C。
[0023](2)防靜電上表層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將質量分數為5%的防靜電母料與通用聚丙烯和其它助劑在制備上表層的輔助擠出機上進行共混復合，形成防靜電上表層材料，熔融物料其后進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的芯層物料和下表層物料一起進行共擠出。加工溫度為180~250°C。
[0024](3)芯層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將通用聚丙烯與BOPP薄膜芯層的各種常用助劑在主擠出機進行共混復合，形成芯層材料，熔融物料其后進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的防靜電上表物料和下表層物料一起進行共擠出。芯層材料的加工溫度為180 ~250°C。
[0025](4)熱封下表層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將通用聚丙烯與BOPP薄膜熱封下表層的各種常用助劑在制備下表層的輔助擠出機上進行共混復合，形成熱封下表層材料，熔融物料其后進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的芯層和防靜電上表層物料一起進行共擠出。熱封下表層材料的加工溫度為180~250°C。
[0026](5)將步驟(2)的防靜電上表層材料、步驟(3)的芯層材料和步驟(4)的熱封下表層材料進行共擠出，熔融物料經過激冷形成膜片，再將膜片進行雙軸雙向拉伸，即得到復合結構法防靜電BOPP薄膜。
[0027]所采用的BOPP薄膜生產設備采用日本三菱8.2米高速整線。并采用日本NMB的CSD-902-EX精密稱重儀表等組成的高精度配料系統(tǒng)完成自動配料、混料及送料全過程。
[0028]將上述制得的BOPP薄膜進行防靜電性能和各項性能測試，其測試結果如表1所
[0029]
【權利要求】
1.一種復合結構法防靜電BOPP薄膜，其特征在于:這種BOPP薄膜是具有多層次、多尺度、多相的拓撲復合結構體系。這種BOPP薄膜由防靜電上表層、芯層和熱封下表層經共擠出構成。防靜電上表層采用防靜電工藝制備，以顯著提高薄膜的防靜電功能；芯層和熱封下表層則采用普通的聚丙烯材料制備，以保留薄膜原來的各項性能，包括力學機械性能，也可節(jié)省成本，并與上表層起協(xié)同效應，獲得增強作用。
2.如權利要求1所述的復合結構法防靜電BOPP薄膜，其特征在于:特種構造的防靜電上表層與普通芯層以及熱封下表層共三層在一起，構成了薄膜層間的宏觀復合結構。
3.如權利要求2所述的復合結構法防靜電BOPP薄膜，其特征在于:防靜電上表層先以自極化聚丙烯/通用聚丙烯共混料構成共混型樹脂基體，再以這種共混型聚丙烯樹脂與防靜電劑構成聚丙烯復合基體，形成亞微觀共混復合體系。
4.如權利要求1或2或3所述的復合結構法防靜電BOPP薄膜，其特征在于:防靜電上表層的亞微觀復合結構和薄膜層間的宏觀復合結構一起構成了具有多層次、多尺度、多相的拓撲復合結構體系，防靜電上表層的表面電阻率得到顯著降低，而其電導性則顯著增加，因此，防靜電上表層本身既具有優(yōu)異的防靜電功能，又可以通過這個表層的作用，分散BOPP薄膜芯層的靜電電荷，使得芯層的防靜電性能也大大改善，芯層和熱封下表層所采用的通用BOPP薄膜的配方，則使得BOPP薄膜本身的力學機械性能等相關技術指標得到保留，表層和芯層的復合使得相關性能得到增強作用。這就使得用這種復合結構法制備的BOPP薄膜既具有普通BOPP薄膜相同的各項性能，包括力學機械性能等，又具有優(yōu)異的防靜電功能。
5.如權利要求1或2或3所述的復合結構法防靜電BOPP薄膜，其特征在于:利用自極化聚丙烯的極化特性，使得防靜電劑在上表層膜基體中得到充分分散結合，提高其向表面遷移的能力。并且，自極化聚丙烯的極化特性可進一步降低防靜電上表層的表面電阻率。
6.一種制備如權利要求1所述的防靜電BOPP薄膜的復合結構法制備工藝，其特征在于:該工藝包括如下步驟: (1)防靜電母料的制備:將一定比例的自極化聚丙烯、通用聚丙烯與防靜電劑在雙螺桿擠出機上進行共混擠出，制得防靜電母料。自極化聚丙烯的質量分數在5%~50%之間，通用聚丙烯的質量分數在10%~90%之間，防靜電劑的質量分數在1%~35%之間。加工溫度為 180 ~250°C。 (2)防靜電上表層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將防靜電母料與通用聚丙烯和其它助劑在制備上表層的輔助擠出機上進行共混復合，形成防靜電上表層材料，熔融物料其后進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的芯層物料和下表層物料一起進行共擠出。防靜電母料的質量分數為1%~50%。加工溫度為180~250°C。 (3)芯層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將通用聚丙烯與BOPP薄膜芯層的各種常用助劑在主擠出機進行共混復合，形成芯層材料，熔融物料其后進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的防靜電上表物料和下表層物料一起進行共擠出。芯層材料的加工溫度為180~250。。。 (4)熱封下表層材料的制備:共擠出制備薄膜時，將通用聚丙烯與BOPP薄膜熱封下表層的各種常用助劑在制備下表層的輔助擠出機上進行共混復合，形成熱封下表層材料，熔融物料其后將進入共擠出模頭與從其它擠出機出來的芯層和上表層物料一起進行共擠出。熱封下表層材料的加工溫度為180~250°C。(5)將步驟(2)的防靜電上表層材料、步驟(3)的芯層材料和步驟(4)的熱封下表層材料進行共擠出，熔融物料經過激冷形成膜片，再將膜片進行雙軸雙向拉伸，即得到復合結構法防靜電BOPP薄膜。
7.一種制備如權利要求6所述的防靜電BOPP薄膜的復合結構法制備工藝，其特征在于:Β0ΡΡ薄膜生產設備優(yōu)選為日本三菱8.2米高速整線或JSW (日本制鋼所)8.2米高速整線。并采用日本NMB的CSD-902-EX精密稱重儀表等組成的高精度配料系統(tǒng)完成自動配料、混料及送料全過程。
8.一種制備如權利要求6所述的防靜電BOPP薄膜的復合結構法制備工藝，其特征在于: (O防靜電母料的制備:自極化聚丙烯優(yōu)選的質量分數為30%、通用聚丙烯優(yōu)選質量分數為40%、防靜電劑優(yōu)選的質量分數為30%; (2)防靜電上表層材料的制備:防靜電母料的優(yōu)選質量分數為5%。
9.一種制備如權利要求8所述的防靜電BOPP薄膜的復合結構法制備工藝，其特征在于:所采用的BOPP薄膜生產設備優(yōu)選為日本三菱8.2米高速整線。并采用日本NMB的CSD-902-EX精密稱重儀表等組成的高精度配料系統(tǒng)完成自動配料、混料及送料全過程。
10.一種制備如權利要求6所述的防靜電BOPP薄膜的復合結構法制備工藝，其特征在于: (O防靜電母料的制備:自極化聚丙烯優(yōu)選的質量分數為15%、通用聚丙烯優(yōu)選質量分數為70%、防靜電劑優(yōu)選的質量分數為15%; (2)防靜電上表層材料的制備:防靜電母料的優(yōu)選質量分數為10%。
11.一種制備如權利要求10所述的防靜電BOPP薄膜的復合結構法制備工藝，其特征在于:所采用的BOPP薄膜生產設備優(yōu)選為JSW (日本制鋼所)8.2米高速整線。并采用日本NMB的CSD-902-EX精密稱重儀表等組成的高精度配料系統(tǒng)完成自動配料、混料及送料全過程。
【文檔編號】B32B27/32GK103625079SQ201310012096
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年1月14日 優(yōu)先權日:2013年1月14日
【發(fā)明者】王曉, 陳來甲 申請人:汕頭冠華薄膜工業(yè)有限公司