CN104999737A - 一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜 - Google Patents

一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，所述复合膜包括：外层护膜、水分屏蔽层及防静电结构层；所述外层护膜与所述水分屏蔽层相贴合；所述防静电结构层至少包括一层聚氨酯膜；所述防静电结构层与所述水分屏蔽层贴合。通过上述方式，本发明能够满足电子产品包装材料的防静电需求，而且具有很强的防潮防水性能，能有效的屏蔽静电及水分，并且该膜材料的耐磨性能、耐撕裂性能优异，避免长期运输途中，尖锐的电子零配件将包装袋撕裂现象发生。

Description

一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜
技术领域
本发明涉及包装材料领域，具体涉及电子产品零部件用包装材料。
背景技术
防静电屏蔽袋广泛用于电子半导体行业、纤维光学器件制造行业、电信及无线电通讯、医药业、汽车制造行业等，避免敏感电子元件内部和表面因静电释放和电磁波干扰等而遭到危害。然而对于电子零部件或半导体来说，包装袋能起到防静电、防止指纹、灰尘等异物污染等作用之外，还必须起到防潮及屏蔽水分的作用。精密的电子零配件、元件若接触到水分子，则会对元件的灵敏度等起到影响，因此现今行业中对电子零配件或半导体包装材料有了更为严格的要求：在防静电的同时必须注重防潮防水性能。
之前在电子行业中常用的电子产品防静电包装袋的材料一般是由聚酯膜与金属箔复合制成，或者在聚乙烯膜表层涂布静电层制成。如采用在聚酯膜的表层用铝、镍、钛、铜、铬、锌等金属物质蒸镀或者喷涂方式，在聚酯膜的表层蒸镀或喷涂上金属膜层，从而得到具有防静电功能的聚酯膜材料，并用该材料制成防静电用包装袋；或者利用表面活性剂、炭黑通过涂布方式在聚乙烯薄膜表面涂布成防静电涂层，从而得到具有防静电功能的聚乙烯膜材料，然后将其制作成防静电用包装袋。
但是在实际生产及运输过程中，电子零配件、半导体零配件或电脑硬盘驱动头这样精密的电子零件的性能会受到灰尘或周边湿度的影响，因此包装时一定要完全屏蔽灰尘和湿气，使包装后的电子零件在不受任何水分的影响下可以进行运输。而现有技术中的包装袋过多的注重防静电性能却很少关注到包装袋的防潮防水性能。
另外，在长期实践中，申请人发现，对于显示器、电子附件或半导体附件，特别是OLED（有机电激光显示）、液晶面板（cell）或显示模块（Module）包装的时候由于四角比较锋利，会有撕裂外部包装的现象。这样就会造成在液晶面板(Cell)表面产生异物，且在洗涤工程中发生其他费用。并且这也是产品发生不良的主要问题点。
现有技术中关于防静电屏蔽袋的专利文献较多，如：授权公告号CN 2589355Y 的专利中公开了一种防静电屏蔽复合包装袋，该包装袋的片材为四层结构的复合薄膜，该复合薄膜由内而外依次为：热封层、结合在热封层的一侧表面的薄金属层、结合在薄金属层上的绝缘层和覆盖在绝缘层上的聚酯薄膜层。其中：热封层为含有聚乙烯和未拉伸聚丙烯的薄膜，并且在该薄膜中含有抗静电剂；薄金属层为厚度10μm 和表面电阻为103--105Ω 的氧化铝薄层；绝缘层为表面电阻≥ 1012Ω 的PE 胶粘剂层；聚酯薄膜层的表面电阻为108-109Ω。这种结构的复合薄膜的表面电阻不足以达到令人满意的程度，难于适用于对高精度的微电子元件的包装。
公开号为CN101267706A的发明专利公开了一种多层结构的防静电屏蔽片材及加工方法，该专利申请的防静电屏蔽片材是由防静电层与屏蔽层彼此间隔构成，并且在防静电层和屏蔽层之间设置由PP 聚丙烯、ABS 丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯共聚物、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚乙烯充任的充填层。防静电层为在普通塑料中添加防静电材料，防静电材料如炭黑、石墨、金属粉末、金属丝、永久性防静电剂IDP( 导电聚苯胺) 和永久性导电剂ICP 等等；屏蔽层为普通塑料中添加炭黑石墨粉、纤维、金属粉末和IDP 等等，构成导电塑料薄膜。
授权公告号为 CN 202192813 U的中国实用新型专利中公开了一种防静电包装材料，包括内层、次内层、次外层、以及外层，内层为聚乙烯薄膜层，次内层为金属层，次外层为聚酯薄膜层，外层为防静电层，该防静电层为纳米掺锑二氧化锡聚氨酯材料。
然而上述专利技术中公开的包装材料中更多的是侧重于提高材料的防静电性能，而结合上述申请人对电子产品原件生产及运输中的问题分析，申请人认为，现有技术中电子产品的包装袋应进一步性能提升，不仅只关注防静电性能，也应更多的关注防潮、防水、耐撕裂性能。
发明内容
本发明的主要目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，该复合膜可以用作制作电子零配件包装袋，该复合膜不仅满足电子产品包装材料的防静电需求，而且具有很强的防潮防水性能，能有效的屏蔽静电及水分，并且该膜材料的耐磨性能、耐撕裂性能优异，避免长期运输途中，尖锐的电子零配件将包装袋撕裂现象发生。
为实现上述目的，本发明公开的技术方案如下：
一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，所述复合膜包括：外层护膜、水分屏蔽层及防静电结构层；
所述外层护膜与所述水分屏蔽层相贴合；
所述防静电结构层至少包括一层聚氨酯膜；所述防静电结构层与所述水分屏蔽层贴合。
优选的，所述外层护膜是由聚酯、尼龙、聚乙烯中的一种材料制成的。
进一步优选的，所述外层护膜是尼龙材料制成的。所述尼龙材料的英文是Nylon。
优选的，所述水分屏蔽层是由铝膜或表面镀铝膜或表面半镀铝膜或表面蒸镀铝膜制成的。所述的表面镀铝膜、表面半镀铝膜、表面蒸镀铝膜均是指在PET基材表面镀铝后形成的膜。优选的，所述水分屏蔽层的厚度可以在0.005-10 mm之间。所述铝的英文是：Al。
优选的，所述外层护膜、水分屏蔽层及聚氨酯膜层的厚度是在0.005-10mm之间。
优选的，所述防静电结构层还包括内层膜，所述内层膜一面与水分屏蔽层贴合，另一面与所述聚氨酯膜贴合。
进一步优选的，所述内层膜采用聚氨酯或聚乙烯制成。
优选的，所述聚氨酯膜采用的是热可塑性聚氨酯薄膜。
优选的，所述聚氨酯膜采用的是内添加型防静电热可塑性聚氨酯膜。
优选的，所述防静电结构层中至少有一层是具有防静电性能的膜材料，所述防静电性能是通过在该膜材料表面涂布方式或内添加方式实现的。
本发明还公开了一种根据上述复合膜制成的包装材料，所述包装材料由上述复合膜制成，所述复合膜的两侧设有防静电涂布层。
本发明还公开了一种根据上述复合膜制成的包装袋，所述包装袋是由所述复合膜制成。
本发明还公开了一种上述复合膜的用途，所述复合膜用于制作显示器、电子零部件、液晶面板或显示模块、IT零部件、电器电子零部件、汽车配件或食品的包装袋。
本发明所述的热可塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane, TPU)薄膜，以吹膜或以T-die形式挤出生产TPU薄膜，用热贴合形式覆TPU薄膜，或以T-die形式直接挤出后粘合可以形成多层的特性。可以制造使用的TPU薄膜厚度是在0.005-10 mm之间。
本发明所述的内层膜可以直接使用热可塑性聚氨酯薄膜，也可使用低密度聚乙烯(low density polyethylene, LDPE)、线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene. LLDPE)、高密度聚乙烯(high density polyethylene, HDPE)或它们的聚乙烯混合物制成的聚乙烯薄膜。
本发明中所述的具有防静电性能的膜材料，其中所述的膜材料的防静电性能的实现若通过内添加型实现的话，则内添加型防静电剂可以使用离子型、离子配合物或非离子高分子防静电剂。
本发明中所述的具有防静电性能的膜材料，其中所述的膜材料的防静电性能的实现，若是通过涂布方式实现的话，则是将防静电物质在所述膜的至少一面用网线辊、镜面辊、喷涂等一般涂布方式进行涂布，并在50~100℃下经过2分钟左右的热硬化后形成涂布层。用ASTM D257的方式进行表面电阻测试，涂布后的膜材料的表面电阻能达到106欧姆/平方英寸。
所述具有防静电性能的膜材料的两面可以涂布不同的防静电物质。所述的防静电物质可以是有机导电性高分子、碳纳米管、石墨烯等导电性物质，也可以是导电性高分子分散液聚（3，4-乙烯环氧噻吩）（优选的采用德国H. C. Starck公司生产的）。除此之外，所述防静电物质中还可以包含亚克力或聚氨酯混合粘合剂、水及有机溶剂（NMP，DMSO，醇类）等其它添加剂。
所述具有防静电性能的膜材料的内侧一般涂布采用的防静电物质是由表面活性剂、高分子表面活性剂、离子混合型等防静电剂与甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、t-丁醇、苯甲醇，乙二醇等醇类或与水混合使用做成的。涂布时，将混合好的防静电物质在需要涂布的膜材料的内侧使用网线辊、镜面辊、喷涂等一般涂布方式进行涂布，并在在50~100℃下经过2分钟左右的热硬化后形成涂布层。用ASTM D257的方式进行表面电阻测试，表面电阻能够达到109 欧姆/平方英寸。
本发明所述的复合膜制成的电子产品用包装袋，相比较用以低密度聚乙烯薄膜作为内面做成的袋子，显示器、电子附件液晶面板或显示模块的包装后移送时会产生撕裂产生异物的现象，按照本发明包装用叠加薄膜做成的电子附件包装袋子，不仅不会产生撕裂现象产生异物的现象，而且还可以制造出水分屏蔽效果优秀的包装袋子。
除了显示器、电子附件液晶面板或显示模块的包装，本发明的复合膜还可以制成IT附件、电机电子附件，汽车部件的包装，而且还可以制造出食品包装用，产业用品用的水分屏蔽效果和撕裂防止效果优秀的袋子。
本发明的有益效果是：本发明的复合膜不仅满足电子产品包装材料的防静电需求，而且具有很强的防潮防水性能，能有效的屏蔽静电及水分，并且该膜材料的耐磨性能、耐撕裂性能优异，避免长期运输途中，尖锐的电子零配件将包装袋撕裂现象发生。
附图说明
图1是本发明适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜另一较佳实施例的结构示意图；
图3是本发明适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜另一较佳实施例的结构示意图；
图4是本发明适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜另一较佳实施例的结构示意图；
图5是本发明适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜另一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参考附图1至附图5，本发明实施例包括：
实施例1：一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，所述复合膜包括：外层护膜1、水分屏蔽层2及防静电结构层；外层护膜1与水分屏蔽层2相贴合；所述防静电结构层至少包括一层聚氨酯膜；所述防静电结构层与所述水分屏蔽层贴合。
实施例2：请参考附图1，一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，所述复合膜包括：外层护膜1、水分屏蔽层2及防静电结构层；外层护膜1与水分屏蔽层2相贴合；本实施例中，所述防静电结构层是聚氨酯膜层3；聚氨酯膜层3与水分屏蔽层2贴合。
实施例3：本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中，聚氨酯膜层3采用的是热可塑性聚氨酯膜材料制成的。外层护膜1是由聚酯、尼龙、聚乙烯中的一种材料制成的。
实施例4：请参考附图2，一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，所述复合膜包括：外层护膜1、水分屏蔽层2及防静电结构层；外层护膜1与水分屏蔽层2相贴合；
所述防静电结构层由一层聚氨酯膜层3及内层膜4组成；内层膜4一面与水分屏蔽层2贴合，另一面与聚氨酯膜层3贴合。
实施例5：本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例中，聚氨酯膜层3采用的是热可塑性聚氨酯膜材料制成的。
实施例6：本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例中，内层膜4采用聚氨酯材料制成。
实施例7：本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例中，内层膜4采用聚乙烯材料制成。
实施例8：请参考附图3，一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，所述复合膜包括：外层护膜1、水分屏蔽层2及防静电结构层；外层护膜1与水分屏蔽层2相贴合；本实施例中，所述防静电结构层是聚氨酯膜层3；聚氨酯膜层3与水分屏蔽层2贴合。本实施例中外层护膜1的外侧面设有一层防静电涂布层5，聚氨酯膜层3的外侧面设有一层防静电涂布层5。
本实施例中所述的防静电涂布层5即是具有防静电性能的膜材料。
本实施例中的防静电涂布层5的防静电性能是通过在膜材料表面涂布防静电物质实现的。本实施例的防静电涂布层5可以采用聚乙烯材料或采用聚氨酯材料制成。
实施例9：本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中，防静电涂布层5是在聚乙烯膜表面涂布碳纳米管物质制成的。
实施例10：本实施例与实施例8的不同之处在于，本实施例中，防静电涂布层5的两面可以涂布不同的静电物质。所述的防静电物质可以是有机导电性高分子、碳纳米管、石墨烯等导电性物质，也可以是导电性高分子分散液聚（3，4-乙烯环氧噻吩）（优选的采用德国H. C. Starck公司生产的）。除此之外，所述防静电物质中还可以包含亚克力或聚氨酯混合粘合剂、水及有机溶剂（NMP，DMSO，醇类）等其它添加剂。
实施例11：请参考附图4，一种包装材料，所述包装材料由复合膜制成，所述复合膜包括：外层护膜1、水分屏蔽层2及防静电结构层；外层护膜1与水分屏蔽层2相贴合；
所述防静电结构层由一层聚氨酯膜层3及内层膜4组成；内层膜4一面与水分屏蔽层2贴合，另一面与聚氨酯膜层3贴合；内层膜4是由聚乙烯材料制成。
本实施例中，该复合膜的两侧均设有防静电涂布层5。
实施例12:请参考附图5，一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，所述复合膜包括：外层护膜1、水分屏蔽层2及防静电结构层；外层护膜1与水分屏蔽层2相贴合。本实施例中防静电结构层由一层防静电聚氨酯膜层6及内层膜4组成，内层膜4与水分屏蔽层2贴合，防静电聚氨酯膜层6与内层膜4贴合。本实施例中外层护膜1的外侧面设有一层防静电涂布层5。
实施例13：本实施例与实施例12的不同之处在于，本实施例中，防静电聚氨酯膜层6采用的是内添加型防静电聚氨酯膜。其中内添加型防静电剂可以使用离子型、离子配合物或非离子高分子防静电剂。
实施例14：一种利用复合膜制作的包装袋，该包装袋由两张实施例1中制备的复合膜热帖合制成，该包装袋水分屏蔽效果和撕裂防止效果优异。
实施例15：一种Nylon/Al/TPU 多层结构的包装材料用复合膜的制造：在15um厚的Nylon薄膜上面使用EAA粘合剂涂布，涂布厚度5~10um，在60℃~100℃温度下进行第一次热硬化，而后将7um厚的铝箔通过压辊复合后硬化处理。在复合好的Nylon/Al薄膜上，在铝箔一侧用粘合剂涂布5~10um，经热干燥烘箱60℃~100℃温度下2~5分钟干燥硬化后，再将45um厚的TPU薄膜通过压辊复合后在50℃~60℃温度下熟成48小时。这样，Nylon/Al/TPU结构的复合膜就生产完毕了。
实施例16：一种利用Nylon/Al/TPU复合膜制造的包装袋：用两张Nylon/Al/TPU结构的复合膜，使TPU面互相面对排列后，在150℃~160℃温度下，在2kg~5kg的压力下将其三面互相贴牢，生产出三边封的包装袋。
实施例17:一种 Nylon/Al/PE/TPU多层结构的包装材料用复合膜的制造：在15um厚的Nylon薄膜上面使用EAA粘合剂涂布5~10um的厚度后，在60℃~100℃下2~5分钟进行第一次硬化后，而后将7um厚的铝箔使用压辊复合后硬化。用吹膜方式生产出TPU(15um)/LLDPE(30um) 45um的双层薄膜。在复合好的Nylon/Al薄膜上，在铝箔侧用EAA粘合剂涂布，涂布厚度5~10um，涂布后经热干燥烘箱60 ~ 100℃温度下2~5分钟干燥硬化后，再将TPU(15um)/LLDPE(30um) 45um双层薄膜通过压辊复合后在50℃~ 60℃温度下熟成48小时。这样，Nylon/Al/LLDPE/TPU复合膜制造好了。
实施例18：一种利用Nylon/Al/PE/TPU复合膜制造的包装袋：用两张Nylon/Al/LLDPE/TPU结构的复合膜，使TPU面互相面对排列后，在150℃~160℃温度下，在2 ~ 5kg压力下将其三边贴合，生产出三边封的包装袋。
对比例1：一种Nylon/Al/LLDPE 多层结构的包装材料用复合膜的制造：
利用45um 的LLDPE替代实施例15中的45um TPU，同样可以制造出Nylon/Al/LLDPE的多层结构复合膜。
对比例2：一种利用Nylon/Al/LLDPE 叠加薄膜制造的包装袋:用两张Nylon/Al/LLDPE多层结构复合膜，使LLDPE面相面对排列后，用和实施例16一样的方式制造出包装袋。
实验例:
将实施例16及对比例2生产出的包装袋的防撕裂效果和水分屏蔽效率（透湿性测试）测试结果显示在表1和表2中。
撕裂防止效果和水分屏蔽效果均是在实施例16和对比例2的内层薄膜面测试的。
使用同样厚度的复合膜制造包装袋后进行水分屏蔽效率（透湿度测试）测试。耐磨性测试数据是使用耐磨性测试仪(Model: NO.570, 研磨石: CS-17)，在1公斤负重下摩擦7000回后测试前后重量减少的量来测试。ShowA硬度测试是使用YOSHIMITSU YCC-230/1硬度测试仪产品的测试部位垂直向下压后读取指针的数值来测试。铅笔硬度是使用YOSHIMITSU (221-D)铅笔硬度测试器（三菱铅笔硬度用铅笔），在铅笔硬度器里***铅笔后，确认地面和加压产品是否平行后直线运行测试仪，通过观察表面是否发生粉尘来测试表面硬度。透湿度的测试是按照ASTM E 96-80规格来测试的。
[表 1]硬度及耐磨性比较
[表 2] 水分屏蔽效率(透湿度)比较
表1和表2的测试结果说明，本发明所述的复合膜制作的包装袋相比传统制作的包装袋在硬度方面有了长足的进步。而且在防止撕裂程度的尺度耐磨性测试上，按照本发明生产的复合膜完全没有发生撕裂现象。在水分屏蔽效率上（透湿度测试），本发明技术方案公开的复合膜制成的包装袋比传统电子产品用防静电包装袋性能更优异。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述复合膜包括：外层护膜、水分屏蔽层及防静电结构层；
所述外层护膜与所述水分屏蔽层相贴合；
所述防静电结构层至少包括一层聚氨酯膜；所述防静电结构层与所述水分屏蔽层贴合。
2.根据权利要求1所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述外层护膜是由聚酯、尼龙、聚乙烯中的一种材料制成的。
3.根据权利要求2所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述外层护膜是尼龙材料制成的。
4.根据权利要求1所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述水分屏蔽层是由铝膜或表面镀铝膜或表面半镀铝膜或表面蒸镀铝膜制成。
5.根据权利要求1所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述外层护膜、水分屏蔽层及聚氨酯膜层的厚度是在0.005-10mm之间。
6.根据权利要求1所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述防静电结构层还包括内层膜，所述内层膜一面与水分屏蔽层贴合，另一面与所述聚氨酯膜贴合。
7.根据权利要求6所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述内层膜采用聚氨酯或聚乙烯制成。
8.根据权利要求1所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述聚氨酯膜采用的是热可塑性聚氨酯薄膜。
9.根据权利要求1或8所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述聚氨酯膜采用的是内添加型防静电热可塑性聚氨酯膜。
10.根据权利要求1所述的适用于制作防潮防静电包装袋的复合膜，其特征在于，所述防静电结构层中至少有一层是具有防静电性能的膜材料，所述防静电性能是通过在该膜材料表面涂布方式或内添加方式实现的。
11.一种根据上述权利要求1-10中任一种复合膜制成的包装材料，其特征在于，所述包装材料由上述复合膜制成，所述复合膜的两侧设有防静电涂布层。
12.一种根据上述权利要求1-10中任一种复合膜制成的包装袋，其特征在于，所述包装袋是由所述复合膜制成。
13.上述权利要求1-10中任一种复合膜的用途，其特征在于，所述复合膜用于制作显示器、电子零部件、液晶面板或显示模块、IT零部件、电器电子零部件、汽车配件或食品的包装袋。
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