專利名稱：一種防靜電組合物及含有該組合物的防靜電薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防靜電組合物及含有該組合物的防靜電薄膜。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，靜電無處不在，如工業(yè)生產(chǎn)中的塵埃、使用中的電器產(chǎn)品、電子顯示屏，等等。靜電的存在不僅影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，還會危害人體的健康。所以在這些場合都希望避免靜電的產(chǎn)生，以防止對生產(chǎn)及人類造成危害?，F(xiàn)有塑料制品防靜電方式有加入表面活性劑，其產(chǎn)品表面電阻設(shè)置在109歐姆以上，但產(chǎn)品的表面電阻容易受到環(huán)境因素的影響，波動較大；如添加高分子型抗靜電劑， 但存在高分子抗靜電劑與材料相容性差的缺點；若內(nèi)加導電性填料諸如炭黑，雖然產(chǎn)品的導電性好，但產(chǎn)品存在色偏，容易影響產(chǎn)品的透明度；若表面濺射導電材料，其成本高，效率低，不易大規(guī)模生產(chǎn)；還有文獻指出可以涂敷高分子聚合物，但該方式粘牢度不好。金屬氧化物作為導電劑的涂敷物雖有防靜電效果但放置穩(wěn)定性差，直接涂敷后的薄膜表觀不均勻，存在條道、發(fā)花等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防靜電劑組合物，該組合物體系性能穩(wěn)定，涂層均勻。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種防靜電薄膜，該薄膜防靜電性能穩(wěn)定，粘牢度好，透明度高，可滿足平板顯示領(lǐng)域的需求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 一種防靜電組合物，所述組合物的組分按重量份數(shù)計為 納米金屬氧化物聚酯膠乳 80-120份，
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液 5-20份， 溶劑200-600份，
助溶劑0-50份，
表面活性劑0.1-3份。上述防靜電組合物，所述納米金屬氧化物聚酯膠乳顆粒的直徑為0. 2-200nm。一種防靜電薄膜，它包括基材和防靜電層，所述防靜電層由防靜電組合物涂布干燥而成，所述防靜電組合物的組分按重量份數(shù)計為
納米金屬氧化物聚酯膠乳80-120份，
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液5-20份，
溶劑200-600份，
助溶劑0-50份，
表面活性劑0.1-3份。上述防靜電薄膜，所述防靜電層的厚度為0. 01-10微米，優(yōu)選0. 5-2微米。
3
上述防靜電薄膜，所述防靜電薄膜的表面電阻為106-1012歐姆。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的防靜電組合物，通過采用納米金屬氧化物聚酯膠乳并控制其膠乳粒徑，使組合物體系性能穩(wěn)定，體系不易產(chǎn)生沉淀，并通過對膠乳粒徑的調(diào)節(jié)來保證防靜電涂層均勻，保證防靜電薄膜的光學性能；通過采用聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液來提高防靜電層與基材間的粘牢度；通過配方體系中各組分的優(yōu)化使得薄膜的防靜電效果穩(wěn)定，而不受環(huán)境濕度的影響。本發(fā)明提供的薄膜防靜電性能穩(wěn)定，粘牢度好，透明度高，可滿足平板顯示領(lǐng)域的需求。
具體實施例方式在上述組成中，納米金屬氧化物是作為導電劑存在，納米金屬氧化物可以是氧化鋅、氧化鋁、氧化鈦、氧化錫、摻雜銻的氧化錫及摻雜鋁的氧化錫，摻雜鎢的氧化錫，氧化鈦_氧化錫的復合體、氧化鈦_氧化錫的復合體等。其中應(yīng)優(yōu)選使用氧化錫、摻雜銻的氧化錫及摻雜銦的氧化錫。為了提高金屬氧化物在組合物中的穩(wěn)定性，需要用包敷劑將其包敷，常用的包敷劑有聚酯、聚丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛脂、甲基丙酸樹脂等。當基材為聚酯時，包敷劑優(yōu)選聚酯，使金屬氧化物具有良好的穩(wěn)定性，納米金屬氧化物聚酯膠乳粒徑為0. 2 200nm，當粒徑小于0. 2 nm時，其防靜電效果較差，需加入大量的金屬氧化物聚酯膠乳才能保證防靜電效果；當粒徑大于200nm時，會劣化薄膜的光學性能。本發(fā)明的組合物中含有高聚物乳液，該高聚物乳液的主體樹脂可以是聚乙烯醇、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯和聚氨酯_丙烯酸酯等。優(yōu)選聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液。聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液具有聚氨酯和丙烯酸酯的雙重優(yōu)點，與基材的粘結(jié)性好，粘牢度高等特點。同溶劑型產(chǎn)品相比，水性聚氨酯(Pu)和水性聚丙烯酸酯(PA)具有無毒、不污染環(huán)境等優(yōu)點，丙烯酸酯乳液是由苯乙烯、丙烯酸酯類和少量丙烯酸共聚而成的， 具有機械強度高、耐劃傷性好等優(yōu)點，但因其自由基聚合，多種單體在分子鏈上排列為無規(guī)結(jié)構(gòu)，存在耐有機溶劑性、堅韌性、耐磨性和耐化學品性不足以及高溫發(fā)粘、低溫發(fā)脆等缺點。聚氨酯結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的溫度適應(yīng)性、彈性、等優(yōu)點，PU和PA在性質(zhì)上有一定的互補作用，通過兩者復合，發(fā)揮綜合優(yōu)勢，使涂膜的性能得到明顯改善。本發(fā)明的溶劑主要為水，用于調(diào)節(jié)混合物的濃度，達到控制表面電阻的目的。助溶劑可以選自甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、環(huán)己酮、正己烷、甲苯、二甲苯、甲醇、正丙醇、異丙醇、己二醇等一種或數(shù)種，優(yōu)選揮發(fā)性好、無毒性的乙醇。乙醇作為助溶劑，可將混合液混合均勻，易于在基材上的鋪展，同時加快水分揮發(fā)速度，提高生產(chǎn)效率。為了提高對基材薄膜的潤濕性和改善涂層表觀性能的作用。本發(fā)明的組合物中還含有表面活性劑，還可以為聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、脫水山梨糖醇脂肪酸等，還可以使用氟系表面活性劑，如含氟的烷基羧酸鹽和全氟烷基季銨鹽、全氟烷基苯磺酸鹽、全氟烷基聚氧乙烯乙醇等，優(yōu)選十二烷基苯亞磺酸鈉與水性硅烷化合物。本發(fā)明組合物的酸堿度保持在堿性狀態(tài)下利于體系、性能的穩(wěn)定，其調(diào)節(jié)劑優(yōu)選水溶性胺類。該實施方案結(jié)果表面電阻可以在106-1012歐姆任意調(diào)節(jié)，而不影響其它性能。 在本發(fā)明中，優(yōu)選使用上述組合物的涂布液，為了使薄膜表面的光滑性、粘連性良好，在不損害粘結(jié)性等特性的范圍內(nèi)，優(yōu)選在該涂布液組合物添加潤滑劑，作為該潤滑劑還可使用聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、硅氧烷樹脂、氟樹脂、尿素樹脂、苯丙胍胺樹脂、 聚酰胺樹脂等的微粒，這些樹脂的微粒只要以微粒包含在涂層中，可以是熱塑性的，也可以是熱固性的。根據(jù)需要，還可以在組合物加入紫外線吸收劑、顏料、染料和其它抗靜電劑等添加劑。本發(fā)明的防靜電薄膜的防靜電層厚度為0. 01-10微米，當防靜電層厚度小于0. 01 微米時，達不到防靜電效果，當防靜電層厚度大于10微米時，成本增大。適合本發(fā)明的基材可選自透明聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等，優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯。本發(fā)明的防靜電組合物可以采用公知的涂布方式涂布在基材的表面。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明并不局限于此。納米金屬氧化物聚酯膠乳由竹墨商社提供，聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液由浙江行新力工有限公司生產(chǎn)。乙醇，工業(yè)純。十二烷基苯亞磺酸鈉，工業(yè)純。 實施例1
防靜電組合物的配置
納米氧化錫聚酯膠乳(粒徑0. 2nm) 80g ； 聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液5g ；
去離子水200g ；
十二烷基苯亞磺酸鈉0. Ig ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物，待用。防靜電薄膜的制備
將上述防靜電組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為90°C的條件下加熱干燥2分鐘，得到防靜電層厚度為0. 01微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。實施例2 防靜電組合物的配置
納米摻雜銦的氧化錫聚酯膠乳(粒徑80nm) IOOg ；
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液8g ；
去離子水300g ；
異丙醇20g ；
水性硅烷化合物0. 7g ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物，待用。防靜電薄膜的制備
將上述組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為100°C的條件下加熱干燥1分鐘，得到防靜電層厚度為2微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。實施例3 防靜電組合物的配置
納米氧化鋅聚酯膠乳(120nm) 120g ； 聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液12g ；
5去離子水400g ；
乙醇50g ；
十二烷基苯亞磺酸鈉1. 2g ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物，待用。防靜電薄膜的制備
將上述組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為110°C的條件下加熱干燥1分鐘，得到防靜電層厚度為5微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。實施例4 防靜電組合物的配置
納米氧化鈦聚酯膠乳(粒徑150nm) IOOg ；
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液17g ；
去離子水600g ；
乙醇40g ；
十二烷基苯亞磺酸鈉2. Og ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物，待用。防靜電薄膜的制備
將上述組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為120°C的條件下加熱干燥1. 5分鐘，得到防靜電層厚度為8微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。實施例5 防靜電組合物的配置
納米摻雜銦的氧化錫聚酯膠乳(粒徑200nm) IOOg ；
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液20g ；
去離子水500g ；
乙醇30g ；
十二烷基苯亞磺酸鈉3g ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物，待用。防靜電薄膜的制備
將上述組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為130°C的條件下加熱干燥2分鐘，得到防靜電層厚度為10微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。實施例6 防靜電組合物的配置
納米氧化鋁聚酯膠乳(粒徑200nm) IOOg ；
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液20g ；
去離子水500g ；
乙醇30g ；
十二烷基苯亞磺酸鈉3g ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物，待用。
防靜電薄膜的制備
將上述組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為130°C的條件下加熱干燥2分鐘，得到防靜電層厚度為0. 5微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。
比較例1
防靜電組合物的配置 納米金屬氧化物(粒徑200nm) 100g ；
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液20g ；
去離子水500g ；
乙醇30g ；
十二烷基苯亞磺酸鈉3g ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物。防靜電薄膜的制備
將上述組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為130°C的條件下加熱干燥2分鐘，得到防靜電層厚度為10微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。比較例2 防靜電組合物的配置
納米金屬氧化物聚酯膠乳(粒徑300nm) IOOg ；
聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液20g ；
去離子水500g ；
乙醇30g ；
十二烷基苯亞磺酸鈉3g ；
按以上配比將各物料加入混合容器中攪拌均勻，得到防靜電組合物，待用。
防靜電薄膜的制備
將上述組合物用輥涂方法涂布于100微米聚酯薄膜的表面，在溫度為130°C的條件下加熱干燥2分鐘，得到防靜電層厚度為10微米的防靜電聚酯薄膜。測其性能見表1。
權(quán)利要求
1.一種防靜電組合物，其特征在于，所述組合物的組分按重量份數(shù)計為 納米金屬氧化物聚酯膠乳80-120份，聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液5-20份， 溶劑200-600份， 助溶劑0-50份， 表面活性劑0. 1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防靜電組合物，其特征在于，所述納米金屬氧化物聚酯膠乳的直徑為0. 2-200nm。
3.—種防靜電薄膜，包括基材和防靜電層，其特征在于，防靜電層由防靜電組合物涂布干燥而成，所述防靜電組合物的組分按重量份數(shù)計為納米金屬氧化物聚酯膠乳80-120份， 聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液5-20份， 溶劑200-600份， 助溶劑0-50份， 表面活性劑0. 1-3份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防靜電薄膜，其特在于，所述防靜電層的厚度為0.01-10微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防靜電薄膜，其特征在于，所述防靜電層的厚度為0.5-2微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防靜電薄膜，其特征在于，所述防靜電薄膜的表面電阻為 IO6-IO12 歐姆。
全文摘要
一種防靜電組合物及含有該組合物的防靜電薄膜，所述組合物的組分按重量份數(shù)計為納米金屬氧化物聚酯膠乳80-120份，聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液5-20份，溶劑200-600份，助溶劑0-50份，表面活性劑0.1-3份。本發(fā)明組合物體系性能穩(wěn)定，涂層均勻；含有該組合物的防靜電薄膜的防靜電性能穩(wěn)定，粘牢度好，透明度高，可滿足光學平板顯示領(lǐng)域的需求。
文檔編號C08L67/00GK102199335SQ20111009956
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者熊躍彬, 辛玉蛟, 霍新莉 申請人:保定樂凱薄膜有限責任公司, 合肥樂凱科技產(chǎn)業(yè)有限公司