CN105415836A - Pvc/eva复合材料抗静电制品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，乃将PVC材料加入EVA掺混，更添加有内在型抗静电剂，据此来制备PVC/EVA混合胶料，再经压延成型为PVC/EVA复合薄膜，并将其贴合于裱糊后的底布，即可制得PVC/EVA复合材料抗静电制品。通过本发明的方法，使抗静电剂慢慢扩散于PVC/EVA复合薄膜表面，而达到优越持久的抗静电性能，而当底布加入导电碳黑后可与抗静电剂相互作用，且PVC/EVA复合薄膜表面并无导电碳黑的污染，故，本发明不但能符合工业防止塑料带静电的需求，同时，可避免导电碳黑所产生的污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种PVC/EVA复合材料，特别是涉及一种PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法。
背景技术
聚氯乙烯(Poly(vinylchloride)，PVC)是人造聚合物中最重要且使用最普遍的一种，主要是因为它具有很大的变异性，在制造PVC产品的过程中可配合不同的用途和需要，加入各种可塑剂及添加剂来改变其物理或化学性质。
PVC的最大特征为添加液状可塑剂后，玻璃转换温度(Tg点)就会开始下降，因可塑化而可制得半硬质至软质具有广泛弹性率的材料，这是软质PVC具有实用性的原因。且PVC加工范围非常广，由不同聚合度搭配各类改性剂使用，可以获得完全不同物性的产品，所以为广泛使用的高分子材料。
另外，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EthyleneVinylAcetate，EVA)，它是由乙烯(Ethylene，E)和醋酸乙烯(vinylacetate，VA)共聚而制得。聚合方法用高压本体聚合(塑胶用)、乳液聚合(黏合剂)。VA含量高于30％的采用乳液聚合，含量低的就用高压本体聚合。
EVA树脂的特点是具有良好的柔软性，橡胶般的弹性，在-50℃下仍能够具有较好的可挠性、透明性、化学稳定性且材料本身无毒性。它和VA含量、分子量、熔融指数关系很大。当熔融指数(MI)一定，VA含量提高时，其弹性、柔软性，透明性等也随着提高。当VA含量减少时，则性能接近于聚乙烯，刚性增高，耐磨性、电绝缘性也提高。若VA含量一定时候，熔融指数增加时，则软化点下降，加工性和表面光泽性改善，否则，随MI的降低则分子量增大，冲击性能和抗环境应力开裂性能提高。
若PVC加入EVA掺混，不但可以有效降低整体氯含量，也由于具有弹性，将可取代可塑剂的功能。本发明的申请人潜心研究这方面的发展，特别是针对PVC/EVA复合材料与抗静电技术的结合。
工业上消除和防止塑胶材料带静电的方法，可藉由添加碳黑或抗静电剂，但是使用碳黑却有许多缺点，如易受磨擦而有脱落的现象会污染产品，且通常不适合在干燥的环境下使用，所以在裱糊工程段就必须控制通过烘箱速度及温度，过光工程段必须冷却轮温度等，以避免碳黑污染胶面的问题。
此外，抗静电剂于使用上有以下的问题值得去探讨：
(1)耐久性：塑胶经反复磨擦，大部份抗静电容易被剥离，性质会逐渐消耗掉。
(2)表面特性：迁移速率与迁移量控制不易，迁移量少及迁移速率慢时则效果不佳，且及效性差，但迁移量太多或迁移速率太快时又会造成凝块和粘着的问题，间接影响塑胶表面的涂装性、热封点接着效果。
(3)耐热性：低热安定性的抗静电剂在加工时，容易分解或挥发而无法产生100％的抗静电效果。
(4)温度依存性：由于抗静电的导电机构受到平衡水份影响很大，所以在低温的环境下效果会大大下降。
(5)迟效性：内部型的场合中，刚成型的制品需要1至3日以上才会有抗静电的效果。
(6)物理性质影响：玻璃转化温度较高的高分子化合物在室温下，其分子链是冻结状态，抗静电剂较不易迁移至表面，反之玻璃转化温度较低的高分子化合物在室温下，可允许抗静电剂作快速迁移，而达到即效性的成果。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在的缺失，其主要目的是提供一种PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，基于抗静电剂的使用特性，在PVC/EVA混合材料中加入了内在型抗静电剂(Internalantistaticagent)，其于制品表面所产生的抗静电效果长久，且信赖度高，能符合工业防止塑料带静电的需求。
为实现上述目的，本发明提供一种PVC/EVA复合材料抗静电制品的制作方法，其步骤是提供底布，此底布经裱糊后，进行烘干，再卷取而成为糊布，同时，提供聚氯乙烯(PVC)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)混合胶料所需的原料，此原料包含有50重量份的PVC、50重量份的EVA、10～30重量份的填充剂、60～80重量份的可塑剂、1.5～2.0重量份的安定剂、0.005～0.2重量份的色粒和10～20重量份的内在型抗静电剂，然后，将原料均匀搅拌，并进行混炼胶化，而成为PVC/EVA混合胶料，再将PVC/EVA混合胶料压延成型为PVC/EVA复合薄膜，并将PVC/EVA复合薄膜贴合于糊布，而构成PVC/EVA复合材料抗静电制品。
本发明PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其中该底布的裱糊步骤是利用裱糊机以刀裱方式涂上一糊料。该糊料为聚氨酯基底(PUBase)的糊料，且该糊料中添加有重量百分比4.76％的异氰酸盐类(Isocyanates)架桥剂。
本发明PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其中该底布加入有导电碳黑。
本发明PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其中该原料是加入高速搅拌机，经2000±300转(RPM)的速度，100±20℃的加热温度下，搅拌4～6分钟，再利用万马力机，经150±20℃的加热温度，混炼胶化3～6分钟。其中该混炼胶化的步骤后，更包含将该原料送入粗、细轮，进行保温控料，其温度控制在140±20℃，保温时间为2～4分钟。
本发明PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其中该PVC/EVA混合胶料送入胶布机来成型及与该糊布进行贴合。
本发明PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其中该填充剂为碳酸钙(CaCO3)，该可塑剂为苯二甲酸二辛酯(DOTP)，该安定剂为钡锌(Ba-Zn)系粉态安定剂，该色粒为红色色粒、绿色色粒、蓝色色粒和黄色色粒之至少一种色粒，该内在型抗静电剂为烷基磷酸酯(Alkylphosphate)。
本发明中，由于在PVC/EVA混合胶料的配方加入内在型抗静电剂，它会慢慢扩散于PVC/EVA复合薄膜表面，使得PVC/EVA复合材料抗静电制品表面的抗静电效果可以非常持久。
进一步地说，本发明的实施例是于尼龙(Nylon)布种的底布加入导电碳黑，导电碳黑与PVC/EVA混合胶料所添加的液状内在型抗静电剂相互作用，而液状内在型抗静电剂可为烷基磷酸酯(Alkylphosphate)，并经过约24～72小时缓慢扩散于PVC/EVA复合薄膜表面，故可维持长久的抗静电性能且信赖度高，可使制品表面电阻系数降低至107欧姆/平方米(ohm/sq)，达到理想的抗静电效果。
底下藉由具体实施例详加说明，当更容易了解本发明之目的、技术内容、特点及其所达成之功效。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的PVC/EVA复合材料抗静电制品的剖视结构图。
附图标记说明：10-PVC/EVA复合材料抗静电制品；20-糊布；30-PVC/EVA复合薄膜。
具体实施方式
请参照第1图，为本发明实施例所提供的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法的流程图。
首先，如步骤S01，提供一底布。底布的布种可选自织物和非织物，其中织物可为尼龙(Nylon)布，且底布可加入或不加入导电碳黑。
然后，如步骤S02，利用裱糊机，使用30～120目的上糊轮，对作为底布用途的织物或非织物，涂上已调配好的糊料，上糊量为50±20克/平方米(g/m2)，再经加热烘干，加热时间为10±20秒，加热温度为150±30℃，烘干后，卷取而成糊布。此糊料可为聚氨酯基底(PUBase)的糊料，且糊料中添加有重量百分比4.76％的异氰酸盐类(Isocyanates)架桥剂。
接着，如步骤S03，取50重量份的PVC、50重量份的EVA、10～30重量份的填充剂、60～80重量份的可塑剂、1.5～2.0重量份的安定剂、0.005～0.2重量份的色粒、以及10～20重量份的内在型抗静电剂，作为PVC/EVA混合胶料所需的原料。其中，填充剂可为碳酸钙(CaCO3)，可塑剂可为苯二甲酸二辛酯(DOTP)，安定剂可为钡锌(Ba-Zn)系粉态安定剂(稳定剂)，色粒可为红色色粒、绿色色粒、蓝色色粒和黄色色粒的至少一种色粒，而内在型抗静电剂可为烷基磷酸酯(Alkylphosphate)。
必须注意的是，如同本说明书中所用，各种材料的使用量是以“重量份”为计数的单位，根据本实施例内容，其中PVC/EVA混合胶料所需的原料乃含有比率为50：50：10～30：60～80：1.5～2.0：0.005～0.2：10～20(重量份/重量份/重量份/重量份/重量份/重量份/重量份)的PVC：EVA：填充剂：可塑剂：安定剂(稳定剂)：色粒：内在型抗静电剂，也就是每50重量份的PVC，EVA的使用量为50重量份，填充剂的使用量为10～30重量份，可塑剂的使用量为60～80重量份，安定剂的使用量为1.5～2.0重量份，色粒的使用量为0.005～0.2重量份，内在型抗静电剂的使用量为10～20重量份，如将重量份转换为以公斤为计数单位，则相当于每使用50公斤的PVC，EVA的使用量为50公斤，填充剂的使用量为10～30公斤，可塑剂的使用量为60～80公斤，安定剂的使用量为1.5～2.0公斤，色粒的使用量为0.005～0.2公斤，内在型抗静电剂的使用量为10～20公斤。以下描述亦是此等情形，故不再赘述。
如步骤S04，将上述原料加入高速搅拌机进行搅拌，以2000±300转(RPM)的搅拌速度，100±20℃的加热温度，均匀搅拌4至6分钟后，再经由万马力机予以混炼胶化，加热温度为150±20℃，混炼时间约3至6分钟，随即转送入粗、细轮充分混合，并进行保温控料以利加工，使温度控制在140±20℃，保温时间大约2至4分钟，而成为PVC/EVA混合胶料。
最后，如步骤S05，将该PVC/EVA混合胶料经输送带送入胶布机(Calender)本体，经过厚度及宽度控制而压延成型为PVC/EVA复合薄膜，之后，就出料与裱糊机的糊布贴合，即可构成PVC/EVA复合材料抗静电制品。
如第2图所示，上述实施例所制得之PVC/EVA复合材料抗静电制品10，是由糊布20和PVC/EVA复合薄膜30所构成。
较佳来说，本发明可依成品用途特性选择适当的布料为底布，譬如，可采用平织的尼龙布，经过前述高温制程会较一般非织物不易收缩，并于底布加入导电碳黑准备与抗静电剂相互作用。又，基于使底布与PVC/EVA混合胶料能够相互粘着一体的目的，选用以溶液糊为糊料，以刀裱方式涂上糊料，经由加热烘干、卷取而成糊布20，以供胶布机贴合使用。将PVC/EVA混合胶料的原料混合后，经由胶布机测量厚度及控制宽度后，就出料为PVC/EVA复合薄膜30，再与裱糊机的糊布20贴合，而构成PVC/EVA复合材料抗静电制品10。
其中，PVC/EVA混合胶料的原料，可以下列表一的较佳的成份组成来进行混合：
表一
由于PVC/EVA混合胶料中添加了内在型抗静电剂，约24～72小时可缓慢且陆续不断地扩散至PVC/EVA复合薄膜表面，使得制品表面的抗静电效果可以达到稳定又持久。而为了印证本发明的目的和功效，故将此PVC/EVA复合材料抗静电制品送至厚生公司中央实验室分析检验，得其表面电阻系数为107欧姆/平方米(ohm/sq)的数据，实为非常理想的抗静电效果，且其胶面(即PVC/EVA复合薄膜表面)并无发现导电碳黑污染。
根据本发明的实施例所揭露的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，以添加有内在型抗静电剂的PVC/EVA混合胶料来制得PVC/EVA复合薄膜，再利用压延成型方式，将PVC/EVA复合薄膜贴合于经裱糊的底布上，而制得PVC/EVA复合材料抗静电制品。由于内在型抗静电剂的特性，可使制品表面维持长久且稳定的抗静电效果，并且，当底布加入导电碳黑后，制品表面也并无遭受导电碳黑的污染。藉此，本发明不仅可符合工业防止塑料带静电的需求，同时，可避免导电碳黑所产生的污染问题。
唯以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施之范围。故即凡依本发明申请范围所述之特征及精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本发明之申请专利范围内。
Claims (10)
1.一种PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，包含有下列步骤：
提供一底布；
将该底布经裱糊后，进行烘干，再卷取而成为一糊布；
提供一PVC/EVA混合胶料所需的原料，该原料包含有50重量份的PVC、50重量份的EVA、10～30重量份的填充剂、60～80重量份的可塑剂、1.5～2.0重量份的安定剂、0.005～0.2重量份的色粒和10～20重量份的内在型抗静电剂；
将该原料均匀搅拌，并进行混炼胶化，而成为该PVC/EVA混合胶料；及
将该PVC/EVA混合胶料压延成型为一PVC/EVA复合薄膜，并将该PVC/EVA复合薄膜贴合于该糊布，而构成该PVC/EVA复合材料抗静电制品。
2.如权利要求1所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于底布为织物或非织物。
3.如权利要求2所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于织物为尼龙布。
4.如权利要求1所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于底布的裱糊步骤是利用裱糊机以刀裱方式涂上一糊料。
5.如权利要求4所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于糊料为聚氨酯基底的糊料，且该糊料中添加有重量百分比4.76％的异氰酸盐类架桥剂。
6.如权利要求1所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于底布加入有导电碳黑。
7.如权利要求1所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于原料是加入高速搅拌机，经2000±300转的速度，100±20℃的加热温度下，搅拌4～6分钟，再利用万马力机，经150±20℃的加热温度，混炼胶化3～6分钟。
8.如权利要求7所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于混炼胶化的步骤后，更包含将该原料送入粗、细轮，进行保温控料，其温度控制在140±20℃，保温时间为2～4分钟。
9.如权利要求1所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于PVC/EVA混合胶料送入胶布机来成型及与该糊布进行贴合。
10.如权利要求1所述的PVC/EVA复合材料抗静电制品的制造方法，其特征在于填充剂为碳酸钙，该可塑剂为苯二甲酸二辛酯，该安定剂为钡锌系粉态安定剂，该色粒为红色色粒、绿色色粒、蓝色色粒和黄色色粒之至少一种色粒，该内在型抗静电剂为烷基磷酸酯。
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