CN101134832A - 用于智能卡的压延基材及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于智能卡的压延基材及制备方法，组份和重量份数包括：聚氯乙烯树脂65－75份，氯乙烯－乙酸乙烯共聚树脂7－17份，甲基丙烯酸甲酯－丁二烯－苯乙烯共聚物5－15份，硫醇丁基锡1－3份，低分子量丙烯酸共聚物0.2－1.7份，活性钛白粉5－15份，分散剂0.1～5份，所说的分散剂选自磷酸酯盐、聚丙烯酸钠、焦磷酸钠或多聚磷酸钠。本发明的基材优点在于，能够节约大量制卡时间，生产成本低，同时能够避免水基层压油在加温加压过程中挥发出溶剂影响FIC卡的芯片性能，粘合性能强，使用寿命长。

Description

用于智能卡的压延基材及制备方法
技术领域
本发明涉及到一种用于智能卡(FIC卡)的压延基材，特别涉及以聚氯乙烯(PVC)为主体材料的智能卡的压延基材。
背景技术
智能卡(FIC卡)广泛应用于证件、石油、交通、金融等行业部门，常规的接触智能卡卡基材料，使用的是人们在现实生活中使用极其普通的聚氯乙烯通用塑料，虽然具有较高的拉伸强度、压缩强度、硬度，刚度也较大，耐水性能好等很多优点，但其也有树脂软化点偏高，分解后易产生有毒物质，而且其冲击强度，断裂伸长率都较小，加工性能较差等缺点，无法满足卡基材料低维卡及成型过程中加工性能的要求。
文献：(合成橡胶工业)研究了氯乙烯-醋酸乙烯共聚物的流动行为，并采用聚氯乙烯树脂与氯乙烯-乙酸乙烯脂共聚树脂1∶1的比例，由于其没有考虑其它添加剂的作用，因此，在实际应用中，没有价值。
目前，也有的技术提高压延基材中聚氯乙烯树脂与氯乙烯-乙酸乙烯脂共聚树脂的比例，虽然克服上述基材的缺陷，但是，在制品加工过程中存在严重加工困难，随着添加分量的增加，加工困难的现象越发明显。因为PVC/氯乙烯-乙酸乙烯苯乙烯共聚树脂共混物，使加工温度急剧下降，形成物料假性塑化，使PVC达不到溶融温度，造成制品内部物理性能大幅下降。如果提高加工温度，使氯乙烯-乙酸乙烯苯乙烯共聚树脂出现内聚，造成物料黏附金属性。使至制品从辊面上剥离困难；造成FIC卡基材厚薄不均匀。根据文献记载方法添加外滑剂来提高制品剥离性能，但降低了卡材表面的张力，使印刷油墨附着力不良，引发印刷质量问题。
重点需要指出的是，上述技术的配方中，由于各种原料具有不同的理化性能，因此难以分散均匀，导致产品质量的不稳定。
FIC卡是由三层卡片层压而成的非接触卡，中层冲空嵌入芯片，  再覆上面层与底层经加温至150摄氏度，加压到12MPa压力下层压而成，由于150摄氏度层压高温容易对FIC卡片芯片造成损害。一直以来为了避免高温造成芯片的损坏，FIC卡的面层与底层涂上水基层压油，通过低温120摄氏度，压力12MPa将三层粘结而成。制卡时间长，成本高，粘合性差，增加使用寿命短。
因此，为改善聚氯乙烯塑料的成型工艺性能，降低材料的低维性能，需要设计新的配方，以满足有关方面的需要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种用于智能卡的压延基材及制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足有关领域发展的需求。
本发明用于智能卡的压延基材的组份和重量份数包括：
聚氯乙烯树脂                          65-75份
氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂               7-17份
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物    5-15份
硫醇丁基锡                            1-3份
低分子量丙烯酸共聚物                  0.2-1.7份
活性钛白粉                            5-15份
分散剂                                0.1～5份
所说的分散剂选自磷酸酯盐、聚丙烯酸钠、焦磷酸钠或多聚磷酸钠；
优选的磷酸酯盐选自磷酸酯的铵盐、钠盐或钾盐；
优选的，所说的磷酸酯盐的疏水基团为含10～10个碳原子的碳氢结构；
磷酸酯盐可采用市售产品。
优选的重量份数包括：
聚氯乙烯树脂                           65-70份
氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂                10-15份
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物     7-12份
硫醇丁基锡                             1.5-2.5份
低分子量丙烯酸共聚物                   0.5-1.5份
活性钛白粉                             7-12份
分散剂                                 0.5～1份
按照本发明优选的方案，还可添加适量的助剂，所说的助剂包括颜料和润滑剂等，其添加量为压延基材总重量的1-8％；
所说的氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂具有较低的维卡软化点，聚氯乙烯维卡软化点较高，一般有75℃左右，本发明在PVC中掺混了合适比例的维卡软化点低于PVC的氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂，在降低共混物维卡软化点的同时，确保了产品的机械强度，本发明还在材料中加入了分散剂，以使基材中，各种原料得以最理想的分散效果。试验证明，本发明的用于智能卡的压延基材，综合了PVC阻燃、刚性好、耐腐蚀以及乙酸乙烯共聚树脂内增塑、维卡软化点低、易于成型加工等优点。
氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂可采用市售产品，如可采用上海天原化工有限公司等生产的氯醋含量10％～15％共聚树脂；
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物可采用市售产品，如日本钟渊公司牌号为B564、台塑M51、美国GE338等的产品作为增强剂；
所说的活性钛白粉的主要作用是产品颜色增白，可采用美国美丽联公司牌号为RCL69的产品；
所说的硫醇丁基锡的主要作用是防止聚氯乙烯热分解；
所说的低分子量丙烯酸共聚物的主要作用是改善聚氯乙烯润滑性，可采用荷兰阿托菲纳公司生产的低分子量丙烯酸共聚物，分子量为10～40万；
按照本发明优选的方案，还可添加适量的助剂，所说的助剂包括颜料和润滑剂等，其添加量为压延基材总重量的1-5％；
润滑剂选用硬脂酸，颜料可选用PF、永固紫或群青蓝。
本发明的用于智能卡的压延基材的制备方法包括如下步骤：
将原料分别经计量进入捏合机在温度为105～110℃下捏合，捏合机在转速为500～590转/分，然后挤出，最后压延成型；
最好采用五辊压延机压延成型，加工温度分别为：1号160～180℃、2号180～190℃、3号190～200℃、4号185～195℃、5号165～170℃。
本发明为了改善PVC/氯乙烯-乙酸乙烯苯乙烯共聚树脂共混物的成型工艺性能以及降低卡材的维卡度，以满足客户对FIC卡卡材的低温层压性能，本发明利用分散剂来解决物料在加工过程中所发生的内聚现象，利用超低分子量丙烯聚合物降低PVC熔体黏度。通过添加合适的氯乙烯-乙酸乙烯苯乙烯共聚树脂加工助剂，降低了卡材的维卡温度，使至层压温度达到了不用涂覆水基层油的水平。因此，本发明能够节约大量制卡时间，生产成本低，同时能够避免水基层压油在加温加压过程中挥发出溶剂影响FIC卡的芯片性能，粘合性能强，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1
组份和重量百分比含量如下：
聚氯乙烯树脂                           65份
氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂                15份
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物     7份
硫醇丁基锡                             1.5份
低分子量丙烯酸共聚物                   0.5份
活性钛白粉                             12份
分散剂                  1份
低分子量丙烯酸共聚物的分子量为10万。
分散剂为聚丙烯酸钠。
制备方法：
将原料分别经计量进入高速捏合机在温度为110℃下捏合，高速捏合机在转速为590转/分，然后采用挤出机挤出，最后采用五辊压延机压延成形型，加工温度分别为：1号160℃、2号180℃、3号190℃、4号185℃、5号165℃。对产品进行检测，结果见附表1，2和3：
表1
项目 规格 允许偏差
厚度 (0.06-0.08)mm ±10％
(0.09-0.12)mm ±8％
(0.13-0.25)mm ±6％
(0.26-0.50)mm ±4％
宽度 (250-500)mm ±0.5mm
(501-1200)mm ±1mm
长度 (300-600)mm ±0.5mm
(601-1500)mm ±1mm
正方度 lm*1m 1.2mm
基材的正反面技术参数
项目 指标
表面 消光/消光、平整、无皱折、无消光缺陷
粗糙度 Raμm 0.7-1.5
Rzμm 5-10
杂质 粒径0.3-0.5mm≤ 15颗/平方米
粒径>0.5mm 不允许
色差ΔE≤ 2
表2
项目 指标
拉伸强度Mpa≥ 40
拉伸冲击强度KJ/m2≥ 500
维卡软化温度℃ 70±2
加热伸缩率％140℃ 10min≤ 见附表3
表面张力达因/cm2≥ 35
密度g/cm3 1.38±0.05
表3
加热收缩率％ 厚度 FIC69
0.06-0.09mm |30|
0.10-0.20mm |25|
0.21-0.30mm |15|
0.31-0.50mm |10|
实施例2
聚氯乙烯树脂                         70份
氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂              10份
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物   12份
硫醇丁基锡                           2.5份
低分子量丙烯酸共聚物                 1.5份
活性钛白粉                           7份
分散剂                               0.5份
低分子量丙烯酸共聚物的分子量为40万。
分散剂为磷酸酯盐的疏水基团为含10个碳原子的碳氢结构。
以压延基材总重量计，加入润滑剂硬脂酸，加入量为1％，加入永固紫，加入量为3％。
制备方法同实施例1。其中：
五辊压延机压延成型，加工温度分别为：1号180℃、2号190℃、3号200℃、4号195℃、5号170℃。检测结果同实施例1基本相同。

Claims (7)

1.用于智能卡的压延基材，其特征在于，组份和重量份数包括：
聚氯乙烯树脂                          65-75份
氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂               7-17份
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物    5-15份
硫醇丁基锡                            1-3份
低分子量丙烯酸共聚物                  0.2-1.7份
活性钛白粉                            5-15份
分散剂                                0.1～5份
所说的分散剂选自磷酸酯盐、聚丙烯酸钠、焦磷酸钠或多聚磷酸钠。
2.根据权利要求1所述的用于智能卡的压延基材，其特征在于磷酸酯盐选自磷酸酯的铵盐、钠盐或钾盐。
3.根据权利要求2所述的用于智能卡的压延基材，其特征在于，所说的磷酸酯盐的疏水基团为含10～10个碳原子的碳氢结构。
4.根据权利要求1所述的用于智能卡的压延基材，其特征在于，重量份数包括：
聚氯乙烯树脂                           65-70份
氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂                10-15份
甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物     7-12份
硫醇丁基锡                             1.5-2.5份
低分子量丙烯酸共聚物                   0.5-1.5份
活性钛白粉                             7-12份
分散剂                                 0.5～1份。
5.根据权利要求1～4任一项所述的用于智能卡的压延基材，其特征在于，还包括助剂，所说的助剂包括颜料和润滑剂，其添加量为压延基材总重量的1-8％。
6.制备权利要求1～5任一项所述的智能卡的压延基材的方法，其特征在于，包括如下步骤：将原料分别经计量进入捏合机在温度为105～110℃下捏合，捏合机在转速为500～590转/分，然后挤出，最后压延成型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，采用五辊压延机压延成型，加工温度分别为：1号160～180℃、2号180～190℃、3号190～200℃、4号185～195℃、5号165～170℃。
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