專利名稱：抗靜電聚對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
技術領域：
本發明涉及聚合物材料的抗靜電改性，尤其是符合包裝領域要求的聚對苯二甲酸乙二醇酯(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PET樹脂具有透明、強度高、耐油、無毒和使用溫度范圍廣等優 點。但PET作為包裝材料也存在一些缺點，如結構緊密，結晶度高， 缺少親水性基團，吸濕性很差，因而在低濕度的場合中則更易積聚靜 電荷產生靜電，體積電阻率高達10"Q ，cm。產品因靜電問題而容易 吸附塵埃，影響外觀效果，特別是當靜電荷容量達到一定值時，還常 會因放電而引發安全事故。目前采用PET/聚乙二醇(PEG)共聚(高 分子材料科學與工程，2002年第18巻第5期，50-53頁)、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PET進行抗靜電改性，雖然共聚酯的抗靜電性能基本能達 到抗靜電要求，但其工藝復雜，成本較高，加工較難，甚至對PET 的透明性影響很大，限制了其發展，而采用碳納米管(CNTs)制成抗靜電母料來改善PET的抗靜電性(合成纖維，2007年第7期，15-17 頁)則存在加入量大、表面電阻率下降不多等問題，無法滿足生產透 明BOPET薄膜的要求。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種用于制備抗靜電聚對苯二 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制備工藝復雜，或者抗靜電劑對薄膜透明性影響大且價格昂貴的 缺點，以滿足電子電器行業對具有抗靜電性能的透明包裝薄膜的需 求。本發明所采用的技術方案為 一種抗靜電的聚對苯二甲酸乙二醇 酯雙向拉伸薄膜(BOPET)的專用料，所述專用料由下列質量配比 的原料組成(以質量百分數計)PET樹脂60~89%，抗靜電劑4 15%， 無機納米材料2 10°/。，載體樹脂5~15%。優選的組成為(以質量百分數計)PET樹脂78%，抗靜電劑5%， 無機納米材料2%，載體樹脂15%。進一步，本發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)或環氧丙烷共聚合物(PEO-ECH)中的任 兩種的復配物，復配比例按質量計為1:1。所述的無機納米材料優選為有機納米蒙脫土 (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)、乙二醇改性聚對苯二 甲酸乙二醇酯(PETG)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或二元羧酸 改性聚對苯二甲酸乙二醇酯(APET)。本發明還提供了一種抗靜電的BOPET的專用料的制備方法，即 按質量配比為PET樹脂60~89%、抗靜電劑4~15%、無機納米材料 2~10%、載體樹脂5~15%稱取原料，將占原料總質量10 39M的PET 樹脂和抗靜電劑、無機納米材料、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，在雙螺桿擠出機內混合擠出并切粒得到本發明所述的抗靜電的 BOPET的專用料，所述雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在235 265°C。將本發明制得的專用料加入單螺桿擠出機內，控制擠出機料筒溫 度235~265°C，專用料熔體流過安裝在擠出機上的膜片機頭進入冷卻 輥得到抗靜電PET基片，通過牽伸系統將基片引入雙向拉伸系統，先 對基片進行加熱，加熱溫度控制在90 12(TC，然后對加熱的基片進 行雙向拉伸，拉伸倍率可以根據產品具體要求進行控制，拉伸后的膜 片通過定型、冷卻等工序即可得到抗靜電BOPET。與現有技術相比，利用本發明所述的專用料制得的BOPET表面 電阻可達1090，而且薄膜具有的力學性能符合GB/T 16958-1997包 裝用雙向拉伸聚酯薄膜標準的要求。
具體實施方式
以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范 圍不限于此 實施例1配方(質量百分數)PET樹脂73M，復配抗靜電劑(PEO/PEG =1/1) 9%， OMT3%， PC樹脂15X。將23X的PET樹脂、復配抗靜電劑、OMT和PC樹脂在高速混 合機中混合IO分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機混合制得母料， 再將母料與剩余的50%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機內混合擠出 并切粒得到本發明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺桿擠出機 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 伸強度為54.8MPa，抗彎強度為55.2MPa，彎曲模量為1131.2MPa， 沖擊強度8.04Kj/m2。實施例2配方(質量百分數)PET樹脂60%，復配抗靜電劑(PEG/ PEEA=1/1): 15%, nano-CaCO310%， PBT樹脂15X。將20X的PET樹脂、復配抗靜電劑、OMT和PBT樹脂在高速 混合機中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機混合制得母 料，再將母料與剩余的50%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機內混合 擠出并切粒得到本發明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在235 265°C。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為9.3X109Q，拉 伸強度為43.0MPa，抗彎強度為50.0MPa，彎曲模量為890.0MPa， 沖擊強度8.88Kj/m2。實施例3配方(質量百分數)PET: 81%，復配抗靜電劑(PEAI/PEOl/1) 4%， nano-HT10%， PETG樹脂5X。將21 %的PET樹脂、復配抗靜電劑、nano-HT和PETG樹脂在 高速混合機中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機混合制 得母料，再將母料與剩余的60%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機內 混合擠出并切粒得到本發明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺 桿擠出機的料筒溫度控制在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，拉伸強度為46.5MPa，抗彎強度為62.0MPa，彎曲模量為 1151.0MPa，沖擊強度9.11Kj/m2。實施例4配方(質量百分數)PET: 70%，復配抗靜電劑(PEGMA/PEO-ECH =1/1) 7%， CB: 8%， APET樹脂15X。將20%的PET樹脂、復配抗靜電劑、CB和APET樹脂在高速混 合機中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機混合制得母料，再將母料與剩余的50%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機內混合擠出 并切粒得到本發明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺桿擠出機 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 伸強度為31.0MPa，抗彎強度為55.5MPa，彎曲模量為974.6MPa， 沖擊強度12.35Kj/m2。實施例5配方(質量百分數)PET樹脂65%，復配抗靜電劑 (PEO/PEEA=l/l) 10%， OMT腦，PBT樹脂15X。將25X的PET樹脂、復配抗靜電劑、OMT和PBT樹脂樹脂在 高速混合機中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機混合制 得母料，再將母料與剩余的40。ZPET樹脂混合，在雙螺桿擠出機內 混合擠出并切粒得到本發明所述的抗靜電BOPET的專用料，雙螺桿 擠出機的料筒溫度控制在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 伸強度為47.2MPa，抗彎強度為54.0MPa，彎曲模量為984.2MPa， 沖擊強度9.61Kj/m2。實施例6配方(質量百分數)PET樹脂89%，復配抗靜電劑 (PEGMA/PEO=l/l) 4%， CNTs2%， APET樹脂5X將19%的PET樹脂、復配抗靜電劑、CNTs和APET樹脂樹脂在 高速混合機中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機混合制 得母料，再將母料與剩余的70%PET樹脂混合，在雙螺桿擠出機內 混合擠出并切粒得到本發明所述的抗靜電的BOPET的專用料，雙螺 桿擠出機的料筒溫度控制在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 伸強度為43.7MPa，抗彎強度為54.5MPa，彎曲模量為1078.5MPa， 沖擊強度10.90Kj/m2。實施例7配方(質量百分數)PET78%，復配抗靜電劑(PEO/PEEA=l/l) 5%，納米蒙脫土 (nano-MMT) 2%， APET樹脂15X。將19%的PET樹脂、復配抗靜電劑、nano-MMT和APET樹脂 樹脂在髙速混合機中混合10分鐘，然后將混合物加入雙螺桿擠出機 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 出機內混合擠出并切粒得到本發明所述的抗靜電BOPET的專用料， 雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在235 265°C 。用上述配方和工藝制得的BOPET的表面電阻為6.3X107Q，拉 伸強度為41.0MPa，抗彎強度為61.0MPa，彎曲模量為1104.6MPa， 沖擊強度8.56Kj/m2。
權利要求
1、一種抗靜電的聚對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量配比的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂60～89％，抗靜電劑4～15％，無機納米材料2～10％，載體樹脂5～15％。
2、 如權利要求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、 聚醚酯乙酰胺或環氧丙烷共聚合物中任兩種的復配物，復配比例按質 量計為1 : 1。
3、 如權利要求1所述的專用料，其特征在于所述的無機納米材料為 有機納米蒙脫土、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、乙二醇改性聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或二 元羧酸改性聚對苯二甲酸乙二醇酯。
5、 如權利要求1所述的專用料，其特征在于所述專用料由下列質量 配比的原料組成PET樹脂60 89y。，抗靜電劑4 15%，無機納米材 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、聚醚酯乙酰胺或環氧丙烷共聚合物中任兩種按質量比1: 1復配得到的復配物，所 述的無機納米材料為有機納米蒙脫土、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、聚對苯二甲酸乙二醇酯、 乙二醇改性聚對苯二甲酸乙二醇酯或二元羧酸改性聚對苯二甲酸乙二醇酯。
6、 如權利要求1 5之一所述的專用料，其特征在于所述專用料由下 列質量配比的原料組成PET樹脂78。/。，抗靜電劑5%，無機納米材 料2%，載體樹脂15%。
7、 一種如權利要求5所述的專用料的制備方法，其特征在于所述的 制備方法為按質量配比為PET樹脂60 89n/。、抗靜電劑4 15%、無 機納米材料2 10%、載體樹脂5 15%稱取原料，將占原料總質量 10 39。/。的PET樹脂和抗靜電劑、無機納米材料、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，在雙螺桿擠出機內混合擠出并切粒得到所述的 抗靜電的BOPET的專用料，所述雙螺桿擠出機的料筒溫度控制在 235 265°C。
全文摘要
本發明公開了一種抗靜電的聚對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，該專用料由下列質量配比的原料組成聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂60～89％，抗靜電劑4～15％，無機納米材料2～10％，載體樹脂5～15％。所述專用料通過如下方法制備將部分PET樹脂和抗靜電劑、無機納米材料、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內混合擠出并切粒得到本發明所涉及的抗靜電BOPET專用料。利用本發明所述的專用料制得的BOPET薄膜表面電阻可達10<sup>9</sup>Ω，薄膜透明性良好且具有較好的力學性能。
文檔編號B29D7/01GK101235191SQ20081006002
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月29日 優先權日2008年2月29日
發明者張金源, 旭 王, 王旭波 申請人:浙江工業大學