本发明涉及一种抗静电保护膜及其制备方法,属于薄膜技术领域。
背景技术:
在生产制造偏光片、相位差板、透明导电膜、液晶显示器、触控面板等光电显示产品时,会在其最外层覆盖一层抗静电保护膜,并对光电显示产品进行外观检查。为了避免保护膜表面因为静电吸附杂质,影响光电显示产品的外观判断,保护膜电阻一般控制在1010ω以下。抗静电保护膜在生产制造、储存、运输和使用过程中,抗静电涂层受环境温度和湿度变化的影响,造成表面电阻升高,影响后续使用,要求抗静电涂层还应该具有优良的耐候性。
中国专利cn1916102a公开了一种抗静电聚酯膜,其先在经过纵向拉伸3.5倍的聚酯薄膜至少一面上,涂上导电聚合物树脂、粘合剂树脂、架桥剂和含有氟系硅石分散组合物的表面涂层液,然后横向拉伸3.5倍,得到抗静电聚酯膜。抗静电涂层通过涂布后再横向拉伸得到,通过自来水在聚酯薄膜表面涂层流动1分钟后,在50℃下放置10分钟干燥评价。由于抗静电保护膜使用周期长,长期受到高温或者高温高湿环境影响,可能会造成表面电阻值升高,影响后续使用。
因此,业内迫切需要提供一种涂布抗静电层的保护膜,该抗静电保护膜具有良好的耐候性。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种抗静电保护膜,在聚酯薄膜表面涂布抗静电涂层,该抗静电涂层具有良好的耐候性,能够克服现有技术的不足。
为了实现以上性能,本发明采用的技术方案如下:
一种抗静电保护膜,包括聚酯薄膜及在所述聚酯薄膜表面涂布的抗静电涂层,所述抗静电涂层的各组分按重量份数计为:
所述丙烯酸酯树脂包括有机硅氧烷单体、含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯功能单体;
所述有机硅氧烷单体包括γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或任意组合;
所述含氟丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸十二氟庚酯中的一种或者任意组合;
所述γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、所述乙烯基三甲氧基硅烷、所述的乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷比例介于0~0.4:1:0~0.6,在100重量份的所述丙烯酸酯树脂中,所述有机硅氧烷单体在所述丙烯酸酯树脂中的重量份介于6~16;
所述甲基丙烯酸全氟壬烯氧基乙酯、所述甲基丙烯酸三氟乙酯、所述丙烯酸十二氟庚酯的比例介于0~0.3:1:0~0.5,在100重量份的所述丙烯酸酯树脂中,所述含氟丙烯酸酯单体在所述丙烯酸酯树脂中的重量份介于4~14。
上述抗静电保护膜,所述丙烯酸酯硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯中的一种或任意组合,在100重量份的所述丙烯酸酯树脂中,所述丙烯酸酯硬单体在所述丙烯酸酯树脂中的重量份介于15~30。
上述抗静电保护膜,所述丙烯酸酯软单体包括丙烯酸月桂酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸十八醇酯中的一种或任意组合,在100重量份的所述丙烯酸酯树脂中,所述丙烯酸酯软单体在所述丙烯酸酯树脂中的重量份介于30~50。
上述抗静电保护膜,所述的丙烯酸酯功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、羟甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯中的一种或任意组合,在100重量份的所述丙烯酸酯树脂中,所述丙烯酸酯功能单体在所述丙烯酸酯树脂中的重量份介于10~30。
上述抗静电保护膜,所述抗静电剂包括聚噻吩抗静电剂,锂盐抗静电剂中的一种或两种组合。
上述抗静电保护膜,所述固化剂包括六羟甲基三聚氰胺树脂,甲醚化三聚氰胺树脂中的一种或两种组合。
上述抗静电保护膜,所述流平剂包括有机硅流平剂、丙烯酸酯流平剂的一种或任意组合。
上述抗静电保护膜,所述溶剂为醇类溶剂与去离子水组成的混合溶剂,所述醇类溶剂包括异丙醇、正丙醇的一种或任意组合,所述醇类溶剂与所述去离子水的重量份数比例介于1:3~3:1。
有益效果
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、本发明使用的有机硅氧烷单体,在聚合过程中,有机硅烷单体中的硅氧基会发生水解后进一步交联生成硅氧链段,分子链中硅氧链段,能够降低涂层表面张力;且硅氧键的键能大于碳碳键的键能,分子链更加稳定,不易断裂,因此提高了抗静电涂层的耐候性。
2、本发明使用的含氟丙烯酸单体,通过聚合反应,直接在主链中引入含氟丙烯酸单体,该类单体与主链结合牢度强,同时含氟侧链取向朝外,对主链和内部分子可形成屏蔽保护,增加了聚合物分子的稳定性,因此提高了抗静电涂层的耐候性。
3、本发明所使用醇类溶剂与去离子水的混合溶剂,其醇类溶剂能够有效的降低涂布液的表面张力,提高涂层的铺展性能。
4、本发明的丙烯酸酯树脂交联后提高了聚合物分子的内聚力,同时抗静电涂层的为三维网络结构,结构紧凑,水分子很难渗透,所以提高了抗静电涂层的耐候性。
具体实施方式:
所述聚噻吩抗静电剂包括东进世美肯公司的daycontc1sr、南通雷尚化工有限公司的ls-2002n,所述的锂盐抗静电剂包括瓦里西的牌号为90076-65-6、上海至鑫化工有限公司牌号为919-16-4。
所述有机硅流平剂包括byk346、byk306,所述的丙烯酸酯流平剂优包括德谦837、德谦495。
在100重量份的所述丙烯酸酯树脂中,所述有机硅氧烷单体在所述丙烯酸酯树脂中的重量份介于6~16;所述的有机硅氧烷单体重量份低于6时,聚合时交联生成的硅氧链段少,分子链稳定性也降低,同时达不到降低表面张力的效果,疏水性变差;当其重量份高于16时,涂布液的稳定性变差,涂布性能下降。
在100重量份的所述丙烯酸酯树脂中,所述含氟丙烯酸酯单体在所述丙烯酸酯树脂中的重量份介于4~14,所述的含氟丙烯酸单体重量份低于4时,不能对主链分子提供有效的保护,从而降低了其耐候性;当其重量份高于14时,则会影响涂层的透光率和抗静电性能。
所述溶剂为醇类溶剂与去离子水组成的混合溶剂,当醇类溶剂与去离子水的比例高于3:1时,丙烯酸树脂和抗静电剂的溶解性变差;当醇类溶剂与去离子水的比例低于1:3时,则造成涂层铺展不均匀,涂布表观变差。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的实施方式并不限于此。
实施例中所述的聚酯薄膜选用的是光学级聚酯薄膜。
实施例1
称取6g乙烯基三甲氧基硅烷、14g甲基丙烯酸三氟乙酯、30g甲基丙烯酸甲酯、5g丙烯酸月桂酯、15g丙烯酸乙酯、10g甲基丙烯酸十八醇酯、20g丙烯酸,在75℃条件下聚合3.5小时,然后将合成的树脂降温到50℃之后出料,即得丙烯酸酯树脂。
称取上述丙烯酸酯树脂30g和0.6gdaycontc1sr、0.4gls-2002n、0.3g六羟甲基三聚氰胺树脂、0.4gbyk346、0.4gbyk306、0.2g德谦837、25g异丙醇和75g去离子水,混合均匀后得到抗静电涂布液,该涂布液涂布于光学级聚酯薄膜,经过干燥后得到抗静电保护膜。
在测定抗静电保护膜电阻后,再分别放入温度为80℃电热恒温鼓风干燥箱500小时,以及温度为60℃、湿度为90%rh的恒温恒湿箱500小时,取出测试抗静电保护膜的电阻。
性能测试结果见表1。
实施例2
称取3.7gγ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅、12.3g乙烯基三甲氧基硅烷、0.6g甲基丙烯酸六氟丁酯、3.4g甲基丙烯酸三氟乙酯、5g甲基丙烯酸甲酯、5g苯乙烯、5g醋酸乙烯酯、40g丙烯酸乙酯、10g丙烯酸、5g甲基丙烯酸、5g双丙酮丙烯酰胺、5g丙烯酸羟乙酯,在75℃条件下聚合3.5小时,然后将合成的树脂降温到50℃之后出料,即得丙烯酸酯树脂。
称取上述丙烯酸酯树脂60g和2gdaycontc1sr)、2g90076-65-61、1g919-16-4、1.8g六羟甲基三聚氰胺树脂、1.2g甲醚化三聚氰胺树脂、1gbyk346、0.5gbyk306、0.5g德谦495、80g异丙醇、32.5g正丙醇和37.5g去离子水,混合均匀后得到抗静电涂布液,该涂布液涂布于光学级聚酯薄膜,经过干燥后得到抗静电保护膜。
在测定抗静电保护膜电阻后,再分别放入温度为80℃电热恒温鼓风干燥箱500小时,以及温度为60℃、湿度为90%rh的恒温恒湿箱500小时,取出测试抗静电保护膜的电阻。
性能测试结果见表1。
实施例3
称取1.2gγ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅、4g乙烯基三甲氧基硅烷、0.8g乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、1.29g甲基丙烯酸六氟丁酯、4.3g甲基丙烯酸三氟乙酯、0.41g丙烯酸十二氟庚酯、10g甲基丙烯酸甲酯、5g苯乙烯、10g醋酸乙烯酯、25g丙烯酸月桂酯、25g丙烯酸乙酯、5g丙烯酸、2g甲基丙烯酸、3g羟甲基丙烯酰胺,在75℃条件下聚合3.5小时,然后将合成的树脂降温到50℃之后出料,即得丙烯酸酯树脂。
称取上述丙烯酸酯树脂45g和2gdaycontc1sr、1g90076-65-6、0.6g六羟甲基三聚氰胺树脂、1g甲醚化三聚氰胺树脂、0.6gbyk306、0.7g德谦837、0.2g德谦495、40g异丙醇和80g去离子水,混合均匀后得到抗静电涂布液,该涂布液涂布于光学级聚酯薄膜,经过干燥后得到抗静电保护膜。
在测定抗静电保护膜电阻后,再分别放入温度为80℃电热恒温鼓风干燥箱500小时,以及温度为60℃、湿度为90%rh的恒温恒湿箱500小时,取出测试抗静电保护膜的电阻。
性能测试结果见表1。
实施例4
称取2.34gγ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、5.85g乙烯基三甲氧基硅烷、1.81g甲基丙烯酸全氟壬烯氧基乙酯、0.2g甲基丙烯酸六氟丁酯、3.2g甲基丙烯酸三氟乙酯、1.6g丙烯酸十二氟庚酯、12g甲基丙烯酸甲酯、8g苯乙烯、20g丙烯酸乙酯、15g甲基丙烯酸十八醇酯、10g丙烯酸、5g甲基丙烯酸、6g双丙酮丙烯酰胺、4g丙烯酸羟乙酯、2g羟甲基丙烯酰胺、3g甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯,在75℃条件下聚合3.5小时,然后将合成的树脂降温到50℃之后出料,即得丙烯酸酯树脂。
称取上述丙烯酸酯树脂40g和2g919-16-4、0.6g甲醚化三聚氰胺树脂、1.2gbyk306、50g异丙醇、36.5g正丙醇和43.5g去离子水,混合均匀后得到抗静电涂布液,该涂布液涂布于光学级聚酯薄膜,经过干燥后得到抗静电保护膜。
在测定抗静电保护膜电阻后,再分别放入温度为80℃电热恒温鼓风干燥箱500小时,以及温度为60℃、湿度为90%rh的恒温恒湿箱500小时,取出测试抗静电保护膜的电阻。
性能测试结果见表1。
实施例5
称取10g乙烯基三甲氧基硅烷、4g乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、7.2g甲基丙烯酸三氟乙酯、1.8g丙烯酸十二氟庚酯、6g甲基丙烯酸甲酯、11g醋酸乙烯酯、10g丙烯酸月桂酯、20g丙烯酸乙酯、15g甲基丙烯酸十八醇酯、6g丙烯酸、3g甲基丙烯酸、3g丙烯酸羟乙酯、2g羟甲基丙烯酰胺、1g甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯,在75℃条件下聚合3.5小时,然后将合成的树脂降温到50℃之后出料,即得丙烯酸酯树脂。
称取上述丙烯酸酯树脂50g和2gls-2002n、2g90076-65-6、0.9g六羟甲基三聚氰胺树脂、1.6g甲醚化三聚氰胺树脂、1gbyk306、0.7g德谦837、70g异丙醇和70g去离子水,混合均匀后得到抗静电涂布液,该涂布液涂布于光学级聚酯薄膜,经过干燥后得到抗静电保护膜。
在测定抗静电保护膜电阻后,再分别放入温度为80℃电热恒温鼓风干燥箱500小时,以及温度为60℃、湿度为90%rh的恒温恒湿箱500小时,取出测试抗静电保护膜的电阻。
性能测试结果见表1。
对比例
以20g甲基丙烯酸甲酯、50g丙烯酸月桂酯、10g丙烯酸、10g丙烯酸羟乙酯、10g羟甲基丙烯酰胺,在70℃条件下聚合4小时,然后将合成的树脂降温到50℃之后出料,即得丙烯酸酯树脂。
称取上述丙烯酸酯树脂25g和0.8gdaycontc1sr、3.5g异丁基化三聚氰胺甲醛树脂、2.5g德谦837、20g异丙醇和90g去离子水,混合均匀后得到抗静电涂布液,该涂布液涂布于光学级聚酯薄膜,经过干燥后得到抗静电保护膜。
在测定抗静电保护膜电阻后,再分别放入温度为80℃电热恒温鼓风干燥箱500小时,以及温度为60℃、湿度为90%rh的恒温恒湿箱500小时,取出测试抗静电保护膜的电阻。
性能测试结果见表1。
表1中各项性能测试方法如下:(1)抗静电涂层电阻测试
将抗静电保护膜裁成12*12mm尺寸,在高阻计(型号:sme-8310)上测试抗静电层表面电阻。
(2)高温性能测试
将抗静电膜裁成12cm*12cm,然后放入温度80℃的电热恒温鼓风干燥箱(型号:dhg-9140a)500小时,然后测试抗静电涂层的表面电阻。
(3)恒温恒湿性能测试
将抗静电膜裁成12cm*12cm,然后放入温度60℃、温度90%rh湿度的可程式恒温恒湿试验箱(型号:whth-150l-40-880)500小时,然后测试抗静电涂层的表面电阻。
表1
抗静电涂层性能。