CN101376724B - 被动组件的高分子承载带及其制造方法 - Google Patents

被动组件的高分子承载带及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种被动组件的高分子承载带及其制造方法，其使用重量百分比为10～80％的聚烯类高分子(ex：PE、PP)、接枝酸酐的聚烯类高分子或交联的聚烯类高分子，与10-50％的碳酸钙、5-40％的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、0.2～0.5％抗氧化剂及重量百分比为4.8～30％抗静电剂以高分子混炼制程产生掺合物，再模塑成卷状的承载带，该高分子承载带具良好挠性不易断裂且可重复使用，可取代传统纸张的承载带。

Description

被动组件的高分子承载带及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子承载带，尤指一种放置被动组件的高分子承载带，同时涉及该高分子承载带的制造方法。
背景技术：
在电子组件封装过程中，承载带(Carrier Tape)被使用于放置电子组件，例如电阻及电容等被动组件，以达到在输送过程中保护电子组件，避免电子组件翻转或弹出等现象。
现今承载带多半由传统纸张所制成。纸张制成的承载带，在加工过程具有容易穿孔(Punch)、可挠曲、且抗拉强度高在封装过程中不易断裂等特性。然而，此类传统的纸质承载带也具有强度低、及加工后不易回收再使用的缺点；加上目前世界环保意识抬头，纸类产品价格不断上扬，使得成本提高及原料取得日趋困难。因此，本发明希望制备高分子材质的承载带，取代传统纸张制成的承载带缺点，改善强度及不易回收的问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种良好挠性不易断裂且可重复使用的被动组件的高分子承载带及其制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种被动组件的高分子承载带，其以10～80％(重量)的交联的聚烯类高分子，与4.8～30％的抗静电剂、0.2～0.5％的抗氧化剂、及10-50％的碳酸钙和5-40％的乙烯-醋酸乙烯酯以聚酯混炼制程产生掺合物，再模塑成卷状的承载带。
一种制造上述被动组件的高分子承载带的方法，其步骤为：
a)准备重量百分比为10～80％的交联的聚烯类高分子；
b)聚酯混炼制程，在160℃下，将上述聚烯类高分子与碳酸钙、乙烯-醋酸乙烯酯、抗氧化剂及抗静电剂进行混炼成掺合物；其中上述抗静电剂的重量百分比为4.8～30％，而抗氧化剂为0.2～0.5％，碳酸钙为10～50％，乙烯-醋酸乙烯酯为5～40％；
c)模塑，将上述掺合物模塑成卷状承载带。
本发明制造方法所得的高分子承载带，其内部的碳酸钙颗粒将乙烯-醋酸乙烯酯撑开导致掺合物中出现大量网状结构，将空气包覆其中，使掺合物具有良好的尺寸稳定性与韧性。另，大量添加的聚烯类高分子用以提升掺合物拉伸强度，使掺合物在分条过程中不易变形。而少量的碳酸钙添加量用以提高掺合物的硬度及减少回弹量，使掺合物具备纸类易撕的特性。
本发明所制成的承载带中，添加微量抗氧化剂以避免混炼制程产生大量氧化破坏承载带的物性。而添加4.8～30％抗静电剂使得承载带表面电阻为109～1011Ω，达到抗静电效果。
如此，该高分子承载带，具有良好挠性不易断裂、可重复使用；并利用聚烯类高分子而具备良好防水效果，可以提供承载带疏水性；抗静电剂的添加，而使承载带具抗静电效果；且添加碳酸钙提升承载带硬度而可降低回弹量，以避免卷带过程中对电子组件产松脱，且尺寸安定性佳。
附图说明：
图1代表2-1组的SEM观察掺合物的内部结构照片；
图2代表2-1组的SEM观察掺合物的较大内部结构照片；
图3代表2-6组的SEM观察掺合物的内部结构照片；
图4代表2-6组的SEM观察掺合物的较大内部结构照片；
图5代表2-8组的SEM观察掺合物的内部结构照片；
图6代表2-8组的SEM观察掺合物的较大内部结构照片；
图7代表2-14组的SEM观察掺合物的内部结构照片；
图8代表2-14组的SEM观察掺合物的较大内部结构照片；
图9代表本发明的制造方法流程图。
具体实施方式：
请参见图9，本发明的高分子承载带的制造步骤为：
a)准备重量百分比为10～80％的聚烯类高分子；聚烯类高分子可为低密度聚乙烯(low density polyethylene，LDPE)、高密度聚乙烯(high density polyethylene，HDPE)、聚丙烯(propylene，PP)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或其它聚烯类高分子。
b)高分子混炼制程(Polymer Compounding Process)，在160℃下，将聚烯类高分子、接枝酸酐的聚烯类高分子或交联的聚烯类高分子与碳酸钙、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、抗氧化剂及抗静电剂进行混炼成掺合物；其中抗静电剂的重量百分比为4.8～30％，而抗氧化剂为0.2～0.5％，酸酐与交联剂(initiators)为微量，其余量为10～50％的碳酸钙及5～40％的乙烯-醋酸乙烯酯。
c)模塑(molding)，将上述掺合物以一双螺杆挤压机(Twin Screw Extruder)模塑成厚度为0.4～0.6mm卷状承载带。
依据以上制造方法所制成的高分子承载带，其内部的碳酸钙颗粒将乙烯-醋酸乙烯酯撑开导致掺合物中出现大量网状结构，将空气包覆其中，使掺合物具有良好的尺寸稳定性与韧性。另，大量添加的聚烯类高分子用以提升掺合物拉伸强度，使掺合物在分条过程中不易变形。而少量的碳酸钙添加量用以提高掺合物的硬度及减少回弹量，使掺合物具备纸类易撕的特性。
进者，本发明所制成的承载带中，添加0.2～0.5％抗氧化剂以避免混炼制程产生大量氧化破坏承载带的物性。而添加4.8～30％抗静电剂使得承载带表面电阻为109～1011Ω，达到抗静电效果。
在以下的实验中分别使用聚烯类高分子与乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene-Vinyl Acetate，简称EVA)、偶合剂处理过的碳酸钙(CaCO3)进行混炼制备高分子承载带，比较掺合物的机械性质变化。
EVA一般随着醋酸乙烯酯(Vinyl Acetate，简称VA)含量增加，结晶度、硬度、刚性和热变形温度逐渐降低，而光泽度、透明度、耐冲击性、柔韧性、耐应力开裂性、在溶剂中的可溶性、热收缩性和热焊性等却有不同程度提高。采用VA含量在15％～40％的EVA，柔韧有弹性可用作鞋底、密封条、电缆制品和泡沫塑料制品等。
在本实验中，使用大量聚烯类高分子分别与EVA、偶合剂处理的CaCO3进行加热混炼，制成类似纸带具有高强度、可挠性及回弹量低的掺合物，并比较经由不同加工方式所得的掺合物机械性质变化。
本实验藉由使用不同比例的CaCO3\EVA\聚烯类高分子，进行一次混炼加工，制成类似纸带具有白色外观、可挠性与回弹量低的掺合物，并改善掺合物在分条时所需的拉伸强度及货物运送过程中掺合物承受高于室温的温度时不变形的能力，并且可藉由单螺杆或双螺杆做连续式的挤出，达到商品化的目的。
C)实验结果
针对本计划，在实验上使用不同比例的CaCO3\EVA\聚烯类高分子含量进行不同加工方式，比较掺合物物性的影响，以期达到预定的目标。
以下为加工的配方及混炼条件：
表一：不同比例、加工方式的掺合物拉伸强度与伸长量变化
组别 CaCO3(g) EVA(g)   聚烯类高分子(A)(g)   聚烯类高分子(B)(g)  接枝酸酐之聚烯类高分子(g) 拉伸强度(MPa) 伸长量(％)
  2-1   12   24   24   0   0   5.79   784.60
  2-6   12   10   38(交联)   0   0   6.18   803.93
  2-8   12   10   36   0   2   5.82   359.53
  2-14   12   5   0   43   0   19.97   83.22
(a)本实验中每组均加入2phr抗氧化剂
参见表一，在本实验中，添加CaCO3、EVA个别与聚烯类高分子进行混炼制备成高分子承载带，CaCO3的添加有助于提高掺合物的硬度并减少高分子的使用量降低成本。
由表一得知，1.藉由添加少量交联剂(initiators)(ex：DCP、BPO、AIBN)使聚烯类高分子形成轻微交联后，粉碎再与EVA、CaCO3进行混炼所得之掺合物拉伸强度明显提升；2.在另一加工方式中藉由添加少量聚烯类高分子接枝酸酐，使掺合物达到高强度与低变形量的目标；3.在另一加工方式中使用聚烯类高分子后，与EVA、CaCO3加热混炼制备的掺合物拉伸强度也可达到高强度的目标。
本实验中藉由使用CaCO3\EVA\聚烯类高分子的配方制备高分子承载带，由SEM观察掺合物的内部结构，从图1至图2得知，同时添加聚烯类高分子、EVA、CaCO3进行加热混炼，混炼过程中受到剪力作用，EVA呈现长条纹状分散于聚烯类高分子基材中，使掺合物具有极佳的延展性。
由图3至图4中可观察到，添加少量交联剂(initiators)使聚烯类高分子形成轻微交联后，再与EVA、CaCO3混炼，所得的掺合物基地上有明显网状交联结构出现，使掺合物具有较佳的拉伸强度，并有少量的CaCO3颗粒分布其中提高硬度。
此外在CaCO3\EVA\聚烯类高分子掺合物中添加少量聚烯类高分子接枝酸酐可观察到轻微的交联结构产生，参见图5至图6，因为酸酐在加热混炼过程中容易产生开环现象，和周遭的酸酐产生键结形成交联，随着聚烯类高分子接枝酸酐添加量增加，有更多的酸酐参与反应，因此掺合物中可观察到大量网状交联结构出现，有助于提升掺合物的拉伸强度。
在另一加工方式中，以其它聚烯类高分子取代后，与EVA、CaCO3进行加热混炼，由SEM可观察到CaCO3颗粒将EVA撑开形成大面积的网状结构，参见图7及图8，使掺合物具有良好的尺寸稳定性，随着聚烯类高分子添加量增加，掺合物的拉伸强度明显增加，可提供掺合物所需的强度。

Claims (7)

1.一种被动组件的高分子承载带，其特征在于：其以10～80％(重量)的交联的聚烯类高分子，与4.8～30％的抗静电剂、0.2～0.5％的抗氧化剂、及10-50％的碳酸钙和5-40％的乙烯-醋酸乙烯酯以聚酯混炼制程产生掺合物，再模塑成卷状的承载带。
2.根据权利要求1所述的被动组件的高分子承载带，其特征在于：所述承载带内部抗静电剂的添加使得表面电阻为109～1011Ω。
3.根据权利要求1所述的被动组件的高分子承载带，其特征在于：所述聚烯类高分子为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或聚丙烯。
4.一种制造权利要求1所述的被动组件的高分子承载带的方法，其特征在于：其步骤为：
a)准备重量百分比为10～80％的交联的聚烯类高分子；
b)聚酯混炼制程，在160℃下，将上述聚烯类高分子与碳酸钙、乙烯-醋酸乙烯酯、抗氧化剂及抗静电剂进行混炼成掺合物；其中上述抗静电剂的重量百分比为4.8～30％，而抗氧化剂为0.2～0.5％，碳酸钙为10～50％，乙烯-醋酸乙烯酯为5～40％；
c)模塑，将上述掺合物模塑成卷状承载带。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述聚烯类高分子为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或聚丙烯。
6.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述被模塑的承载带厚度为0.4～0.6mm。
7.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述聚酯混炼制程的掺合物以一双螺杆挤压机模塑成承载带。
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