專利名稱：具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片及其制造方法，尤指一種以 聚丙烯或聚乙烯或PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯polyethylene terephthalate)為基材的膜 片及其制造方法。
背景技術(shù)：
許多高分子材料因?yàn)橘|(zhì)地輕盈，而且容易加工，因此可以廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品， 其中該高分子材料中的聚丙烯或聚乙烯或PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯polyethylene terephthalate)，由于干固之后能夠產(chǎn)生平滑與具有光澤的外觀、而且價(jià)格較為經(jīng)濟(jì)、容易 取得與作為加工應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，因此普遍受到各種產(chǎn)品作為外披膜使用。甚至在其表面涂裝 (例如印刷)各種圖案、文字、商標(biāo)、花紋等。但是前述各種聚丙烯或聚乙烯或PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯polyethylene terephthalate)在使用時(shí)，由于通常表面非極性(包括親水性不佳)而導(dǎo)致水性顏料無法 附著。為了改善聚丙烯或聚乙烯作為涂裝(例如印刷)材料時(shí)的親水性，有設(shè)計(jì)者采用聚 丙烯或聚乙烯表面接枝極性基團(tuán)的方法，但因接枝率極低，制造成本昂貴，使得應(yīng)用上僅能 以少量的添加方式添加在主料中效果有限。又由于有些制品為降低成本，或者其他功能而另有添加碳酸鈣等無機(jī)填充料，但 是該無機(jī)填充料往往因?yàn)榉植疾痪?，因此無法大量添加入料，否則加入的接枝改性聚丙烯 或聚乙烯其粘結(jié)界面遭受擠壓破壞了相容性的臨界點(diǎn)，因?yàn)闊o法克服材料受沖擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生 裂紋和塑性變形太大，因此往往造成抗拉強(qiáng)度降低及脆性增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于以上的缺失，本發(fā)明為達(dá)到為了改善高分子材料的極性(例如印刷時(shí)材料 時(shí)的親水性)，更為使填充料在主料中可以均勻分散，增加其表面粘結(jié)性，因此必須妥善有 效地控制界面結(jié)構(gòu)，其解決的技術(shù)手段，設(shè)計(jì)一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的 制造方法，一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，請(qǐng)參閱圖1所示，其步驟 包括一、混合(1).重量百分比40% -80%的無機(jī)填充材料；(2).重量百分比 50% -10%，且熔融流動(dòng)指數(shù)大于10，選用聚丙烯、聚乙烯、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 polyethylene terephthalate)的群組；(3).重量百分比小于10%，選用化學(xué)接枝的極性 聚丙烯、化學(xué)接枝的極性聚乙烯；(4).重量百分比小于10%的增韌劑為組合物，于總合為 100%的前提下，各成分中于各界定的范圍中增減；二、混煉；三、擠壓造粒成膠粒；四、加熱190°C _280°C擠出；五、經(jīng)15°C _25°C冷卻輪壓冷卻使成單層結(jié)構(gòu)的膜片。
從而，本發(fā)明所制成的材料，即一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其成份 包括重量百分比40% -80%的無機(jī)填充材料；重量百分比50% -10%，且熔融流動(dòng)指數(shù)大 于10，選用聚丙烯、聚乙烯、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯polyethylene terephthalate)的群 組；重量百分比小于10%，選用化學(xué)接枝的極性聚丙烯、化學(xué)接枝的極性聚乙烯；重量百分 比小于10%的增韌劑；于總合為100%的前提下，各成分中于各界定的范圍中增減。再經(jīng)卷取機(jī)卷取而完成，具有降低成本及涂裝性優(yōu)良且韌性、機(jī)械強(qiáng)度、硬度等均 可達(dá)使用要求。本發(fā)明借助加入極性極強(qiáng)的界面耦合劑，如本發(fā)明中的有機(jī)共聚物增韌劑， 以增加基材的耐沖擊性及所有組合物的相容性，由于本發(fā)明的填充料與有機(jī)共聚物之間的 良好協(xié)同效果，使得填充料得以在基體中均勻分散外，表面的粘結(jié)性也顯著地提升，本發(fā)明 所組合成的高分子復(fù)合材料其結(jié)構(gòu)上具有很好的相容性，因此填充料的承載量可以提高很 多，同時(shí)大量地降低成本外，染色性也一并提升，由于物理力學(xué)性能均衡，達(dá)成了流動(dòng)性的 改善、易加工性、耐沖擊性及強(qiáng)韌性的改善，剛性及硬度的提升。


圖1是本發(fā)明的流程圖
具體實(shí)施例方式以下借助附圖的輔助，說明本發(fā)明的內(nèi)容、特色以及實(shí)施例，提供有助于審查的理解。本發(fā)明關(guān)于一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其步驟至少包 括一、混合(1).重量百分比40%-80%的無機(jī)填充材料；考慮到由于聚丙烯或聚乙烯或PET的透明無色，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致顏料涂裝時(shí)不明顯。 例如本發(fā)明為求不透明性的效果，該無機(jī)填充料則可為硫酸鋇(BaSO4)、碳酸鈣、二氧化鈦等?；蛘咂渌囟康模摕o機(jī)填充材料選用滑石粉、云母、亞硫酸鈣、石膏、玻璃纖 維、爐石粉、二氧化硅、高嶺土、熱分解碳素類群組中的一種或一種以上，該無機(jī)填充材料較 佳經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，或脂肪酸或脂肪酸鹽類表面活性劑處理，不論以前述偶 聯(lián)劑或表面活性劑對(duì)無機(jī)填充材料做處理，均是以偶聯(lián)劑或表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 含有兩類不同的化學(xué)官能基團(tuán)，一類為疏水官能基團(tuán)，另一類為親水官能基團(tuán)在經(jīng)過化學(xué) 反應(yīng)以及物理作用后，其結(jié)構(gòu)的一端與無機(jī)填充材料表面結(jié)合，另一端則與高分子材料反 應(yīng)交互纏繞，使表面性質(zhì)相差懸殊的無機(jī)填充材料與高分子材料之間，具有良好的相容性， 也由于受到兩相間的表面張力的改善控制，因此使兩相間的互相擴(kuò)散，接觸獲得顯著的改 善，從而得到穩(wěn)定性以及分散度的提升效果。(2).重量百分比50% -10%，且熔融流動(dòng)指數(shù)大于10，選用聚丙烯、聚乙烯、 PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 polyethylene terephthalate)的群組。(3).重量百分比小于10%，選用化學(xué)接枝的極性聚丙烯、化學(xué)接枝的極性聚乙 烯；其中化學(xué)接枝的極性聚丙烯包括將極性單體接枝到聚丙烯分子鏈上的一種以上極性聚丙烯。其中該單體選用馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸脂的群組。借助前述的群組 的單體都具有反應(yīng)性的雙鏈分子結(jié)構(gòu)，可以提供自由基作起始劑的反應(yīng)中而產(chǎn)生斷鏈的聚 丙烯，使兩者產(chǎn)生接枝反應(yīng)，俾益完成表面極性，尤其親水性的改質(zhì)。(4).重量百分比小于10%的增韌劑為組合物，該增韌劑選用無水馬來酸酐接枝 的乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯_辛烯共聚物、乙烯_乙基丙烯酸脂共聚物、乙烯基_乙酸乙 烯酯_ 一氧化碳三元共聚物、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物群組中的一種或一種以 上。于總合為100%的前提下，各成分中于各界定范圍中增減。二、混煉；三、擠壓造粒成膠粒；該擠出以單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)，由T-模頭作單層擠出。四、加熱190°C _280°C擠出；五、經(jīng)15°C _25°C冷卻輪壓冷卻使成單層結(jié)構(gòu)的膜片，且該產(chǎn)出膜片厚度為 30um-1000um。從而，該具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其成份包括重量百分比 40% -80%的無機(jī)填充材料；重量百分比50-10%，且熔融流動(dòng)指數(shù)大于10，選用聚丙烯、聚乙烯、PET (聚對(duì)苯 二甲酸乙二酯 polyethylene terephthalate)的群組；重量百分比小于10%，選用化學(xué)接枝的極性聚丙烯、化學(xué)接枝的極性聚乙烯；重 量百分比小于10的增韌劑；于總合為100%的前提下，各成分中于各界定的范圍中增減。借此而達(dá)到有降低成本及增加其涂裝的附著性、親水性，且增加其韌性、機(jī)械強(qiáng) 度、耐熱、耐壓、硬度。且本發(fā)明的方法，可以使得膜片的加工容易，不須經(jīng)雙軸延伸機(jī)的縱 向、橫向的伸延及回火冷卻等的復(fù)雜工藝處理，僅利用單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)，由T-模頭 作單層擠出即可。更重要可以將有極性的官能基利用機(jī)械的壓力和剪切力，將無機(jī)填充材 料在基體中充分結(jié)合，發(fā)揮出優(yōu)良的相容性而得以均勻分散，而得以導(dǎo)致成品的耐熱耐壓 性增強(qiáng)，以達(dá)到使于聚丙烯或聚乙烯或PET提升其親水性。由于認(rèn)為本發(fā)明符合專利法的規(guī)定，爰依法提出專利申請(qǐng)。惟，前揭的例舉，僅為 本發(fā)明的實(shí)施例，凡與本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍為均等設(shè)計(jì)者，也涵括于所欲保障的范疇。
權(quán)利要求
1.一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在于步驟包括一、混合(1).重量百分比40%-80%的無機(jī)填充材料，(2).重量百分比50%-10%，且熔融流動(dòng)指數(shù)大于10的聚丙烯、聚乙烯或PET，(3).重量百分比小于10%的化學(xué)接枝的極性聚丙烯或化學(xué)接枝的極性聚乙烯，(4).重量百分比小于10%的增韌劑，為組合物；二、混煉；三、擠壓造粒成膠粒；四、加熱1900C_280°C擠出；五、經(jīng)15°C_25°C冷卻輪壓冷卻使成單層結(jié)構(gòu)的膜片。
2.如權(quán)利要求1所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在 于，化學(xué)接枝的極性聚丙烯包括將極性單體接枝到聚丙烯分子鏈上的一種以上極性聚丙火布。
3.如權(quán)利要求2所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在 于，該單體選用馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸或丙烯酸脂。
4.如權(quán)利要求1所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在 于，該增韌劑選用無水馬來酸酐接枝的乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯_辛烯共聚物、乙烯_乙 基丙烯酸脂共聚物、乙烯基_乙酸乙烯酯_ 一氧化碳三元共聚物、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯 嵌段共聚物中的一種或一種以上。
5.如權(quán)利要求1所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在 于，該無機(jī)填充材料選用碳酸鈣、二氧化鈦、硫酸鋇、滑石粉、云母、亞硫酸鈣、石膏、玻璃纖 維、爐石粉、二氧化硅、高嶺土、熱分解碳素中的一種或一種以上。
6.如權(quán)利要求1所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在 于，該無機(jī)填充材料經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，或脂肪酸或脂肪酸鹽類的表面活性劑 處理。
7.如權(quán)利要求1所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在 于，該步驟四的擠出，以單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)，由T-模頭作單層擠出。
8.如權(quán)利要求1所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片的制造方法，其特征在 于，該產(chǎn)出膜片厚度為30um-1000um。
9.一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其特征在于包括重量百分比40% -80%的無機(jī)填充材料；重量百分比50% -10%，且熔融流動(dòng)指數(shù)大于10的聚丙烯、聚乙烯或PET ；重量百分比小于10%的化學(xué)接枝的極性聚丙烯或化學(xué)接枝的極性聚乙烯；重量百分比小于10%的增韌劑。
10.如權(quán)利要求9所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其特征在于，化學(xué)接枝 的極性聚丙烯包括將極性單體接枝到聚丙烯分子鏈上的一種以上極性聚丙烯。
11.如權(quán)利要求10所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其特征在于，該單體 選用馬來酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸或丙烯酸脂。
12.如權(quán)利要求9所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其特征在于，該增韌劑選用無水馬來酸酐接枝的乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯_辛烯共聚物、乙烯_乙基丙烯酸脂共 聚物、乙烯基_乙酸乙烯酯_ 一氧化碳三元共聚物、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物中 的一種或一種以上。
13.如權(quán)利要求9所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其特征在于，該無機(jī)填 充材料選用碳酸鈣、二氧化鈦、硫酸鋇、滑石粉、云母、亞硫酸鈣、石膏、玻璃纖維、爐石粉、二 氧化硅、高嶺土、熱分解碳素中的一種或一種以上。
14.如權(quán)利要求9所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其特征在于，該無機(jī)填 充材料經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，或脂肪酸或脂肪酸鹽類的表面活性劑處理。
15.如權(quán)利要求9所述的具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片，其特征在于，該產(chǎn)出膜 片厚度為30um-1000um。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種具有表面極性的高分子復(fù)合材料膜片及其制造方法，以已接枝極性官能基的改性聚丙烯、聚乙烯，添加在聚丙烯、聚乙烯或PET中來增加極性，并大量添加經(jīng)表面處理的無機(jī)填充材料及有極性基團(tuán)的增韌劑而組成的組合物，經(jīng)混合、混煉擠壓造粒成膠粒，再投入單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)，由T-模擠壓出經(jīng)冷壓輪壓成膜片，再經(jīng)卷取機(jī)卷取而成，本發(fā)明特點(diǎn)是以特殊材料配方，使所生產(chǎn)的高分子復(fù)合材料膜片具有低成本及優(yōu)異的親水特性、韌性及硬度，可供使用在手提袋、包裝盒、文宣品、各式外殼、容器等，在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有其價(jià)值。
文檔編號(hào)B29D7/01GK102108158SQ20091025998
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者傅新喬 申請(qǐng)人:傅新喬