一种防静电聚酯薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防静电聚酯薄膜，包含有基材和在基材的至少一面的防静电层，所述防静电层由以下重量百分比的原料分散均匀后经干燥、与基材同步横向拉伸后定型而成：水性碳纳米管分散液15％～30％，改性丙烯酸树脂乳液5％～15％，交联剂0.1％～3％，润湿剂0.1％～1％，去离子水51％～80％。利用环氧树脂、催化剂对丙烯酸树脂进行改性得到环氧改性丙烯酸树脂乳液，所述环氧改性丙烯酸树脂乳液中的环氧基团与丙烯酸树脂反应形成嵌段共聚物，与水性分散的碳纳米管、交联剂通过在线涂布与基材横向同步拉伸定型中热固化形成三维网状结构，提高交联密度，有效降低碳纳米管相互缠绕和搭接，并增加底涂层与功能涂层之间的附着力，具有优良的化学稳定性。有优良的化学稳定性。有优良的化学稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种防静电聚酯薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚酯薄膜的制备
，具体涉及一种防静电聚酯薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酯薄膜在加工过程中容易产生静电，静电会影响洁净度以及存在击穿电路等风险，因此聚酯薄膜要求具备防静电功能。防静电薄膜可应用于平板显示用离型膜、保护膜等领域。目前防静电薄膜有锂盐类、聚噻吩类、铵盐类、石墨烯类以及碳纳米管类。其中碳纳米管类防静电聚酯薄膜是近些年新型的一种防静电聚酯薄膜，表面电阻低，防静电性能好，但是碳纳米管涂层存在与后续加工的功能涂层粘结力较差。
[0003]碳纳米管防静电聚酯薄膜可以通过在聚酯薄膜表面均匀地涂布水性碳纳米管分散液，涂层进一过经过热固化干燥形成一层碳纳米管防静电涂层，这种类型的薄膜利用碳纳米管的导电性能，使得聚酯薄膜具有优异的防静电效果，但是碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，其径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2～20nm。碳纳米管之间存在比较强的范德华力、导致很容易缠绕在一起或者团聚成束，不利于后续加工功能涂层，导致涂层与功能涂层的粘结力较差。
[0004]专利CN112920728A、CN109705383A以及CN108192121B等都提出了不同防静电聚酯薄膜的制备方法，制备的薄膜已经能达到防静电甚至导电效果，但这些方法碳纳米管之间由于范德华力导致其很容易缠绕在一起或者团聚成束，影响涂层与功能涂层的粘结力，在一定程度上限制了其应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种防静电聚酯薄膜及其制备方法。该方法通过水性碳纳米管分散液和改性丙烯酸树脂乳液与基材横向同步拉伸定型，形成了致密的导电通路，所得防静电聚酯薄膜的表面电阻可达105Ω～106Ω。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种防静电聚酯薄膜，包含有基材和在基材的至少一面的防静电层，所述防静电层由以下重量百分比的原料分散均匀后经干燥，与基材同步横向拉伸后定型而成：
[0007]水性碳纳米管分散液15％～30％
[0008]改性丙烯酸树脂乳液5％～15％
[0009]交联剂0.1％～3％
[0010]润湿剂0.1％～1％
[0011]去离子水51％～80％
[0012]所述水性碳纳米管分散液为碳纳米管分散在水性溶剂中的分散液，所述碳纳米管
在所述水性碳纳米管分散液中的比重介于5％～10％之间。
[0013]进一步地，所述改性丙烯酸树脂乳液的制备方法为：
[0014]向反应釜中加入丙烯酸、N
‑
N
′‑
二甲基乙醇胺、对苯二酚、乙醇、环氧树脂，在80℃～90℃温度下搅拌1～2小时，转速700转/分钟～800转/分钟，然后将反应釜温度升高至105℃～115℃，搅拌反应3～4小时，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，并加入适量蒸馏水，按照1800转/分钟～2000转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3～4小时，得到改性丙烯酸树脂乳液。
[0015]利用环氧树脂、催化剂对丙烯酸树脂进行改性得到环氧改性丙烯酸树脂乳液，所述环氧改性丙烯酸树脂乳液中的环氧基团与丙烯酸树脂反应形成嵌段共聚物，与水性分散的碳纳米管、交联剂通过在线涂布与基材横向同步拉伸定型进行热固化，形成三维网状结构，提高交联密度，有效降低碳纳米管相互缠绕和搭接，在底涂层表面涂覆功能涂层后，增加底涂层与功能涂层之间的附着力，并具有优良的化学稳定性。同时添加合适的润湿剂有助于碳纳米管更好地在聚脂薄膜表面铺展，防止涂层在高速涂布过程中因铺展不均产生的缩孔、白线等弊病，涂层表观良好。如果水性碳纳米管分散液含量过低，防静电效果较差，如果水性碳纳米管分散液含量过高，涂布液铺展性能降低，涂布表观较差，附着力也会受到影响，所以优选水性碳纳米管分散液重量百分比优选15％～30％；如果改性丙烯酸树脂乳液含量过低，那么水性碳纳米管在聚脂薄膜表面的成膜效果较差，涂层表观较差，附着力也会受到影响，如果改性丙烯酸树脂乳液含量过高，那么包裹碳纳米管过于严实，那么裸露在表面的碳纳米管过少，碳纳米管优异的防静电性能难以发挥出来，导致防静电效果较差，所以优选改性丙烯酸树脂乳液重量百分比优选5％～15％；如果交联剂含量过低，那么涂层的交联密度过低，防静电涂层的硬度、耐刮擦效果都会降低，有效的极性基团也会较少，导致底涂层与功能涂层的附着力也会下降，如果交联剂含量过高，有效的极性基团较多，碳纳米管涂布液稳定性较差，同时过多的小分子导致交联过剩，高温容易出现析出等风险，所以交联剂重量百分比优选0.1％～3％；如果润湿剂含量过低，涂布液铺展性能较差，容易出现缩孔、白线等缺陷，如果润湿剂含量过高，涂布液容易出现过铺展，所以润湿剂重量百分比优选0.1％～1％。
[0016]进一步地，所述环氧树脂为双酚A型，环氧当量介于400g/eq～500g/eq之间。如果环氧树脂当量过低，环氧值高，活性较高，但是分子量过低，柔韧性变差，交联密度较低，如果环氧当量过高，分子量过高，环氧值过低，反应活性较低，交联密度较低，底涂层与功能涂层的附着力下降。所以为了赋予树脂更合适的柔韧性，实现较高的交联密度和三维网络结构，提高底涂层与功能涂层的附着力，环氧当量优选介于400g/eq～500g/eq之间。
[0017]进一步地，所述改性丙烯酸树脂羟值介于70mgKOH/g～100mgKOH/g之间。
[0018]如果羟值过低，形成嵌段共聚物极性基团较少，导致后续交联形成三维网络结构不够致密，交联密度较低，随之，底层与功能层的附着力会下降；羟值过高，水性碳纳米管分散液的稳定性下降，碳纳米管之间容易缠绕、搭接造成团聚，进一步导致底涂层与功能涂层之间的附着力下降，所以优选丙烯酸树脂羟值介于70mgKOH/g～100mgKOH/g之间。
[0019]进一步地，所述丙烯酸、N
‑
N
′‑
二甲基乙醇胺、对苯二酚、乙醇、环氧树脂质量比为2:1:1:1:1。
[0020]为了保证水性碳纳米管涂布液的稳定性和分散性，使得碳纳米管可以均匀地分散
在丙烯酸树脂之间，丙烯酸占比过高，环氧树脂过低，反应活性降低，交联密度降低，丙烯酸占比过低，环氧树脂过高，反应活性过高，水性碳纳米管涂布液稳定性降低，所以优选丙烯酸、N
‑
N
′‑
二甲基乙醇胺、对苯二酚、乙醇、环氧树脂质量比为2:1:1:1:1。
[0021]进一步地，所述防静电层厚度介于5nm～30nm之间。
[0022]如果防静电厚度过薄，单位面积涂层的碳纳米管防静电剂含量较少，防静电效果会比较差，单位面积极性基团也会较少，导致底涂层与功能层的附着力会也会降低；如果防静电层厚度过厚，单位面积的碳纳米管防静电剂含量较多，防静电效果很好，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防静电聚酯薄膜，包含有基材和在基材的至少一面的防静电层，其特征在于，所述防静电层由以下重量百分比的原料分散均匀后经干燥、与基材同步横向拉伸后定型而成：水性碳纳米管分散液15％～30％改性丙烯酸树脂乳液5％～15％交联剂0.1％～3％润湿剂0.1％～1％去离子水51％～80％所述水性碳纳米管分散液为碳纳米管分散在水性溶剂中的分散液，所述碳纳米管在所述水性碳纳米管分散液中的比重介于5％～10％之间。2.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述改性丙烯酸树脂乳液的制备方法为：向反应釜中加入丙烯酸、N
‑
N
′‑
二甲基乙醇胺、对苯二酚、乙醇、环氧树脂，在80℃～90℃温度下搅拌1～2小时，转速700转/分钟～800转/分钟，然后将反应釜温度升高至105℃～115℃，搅拌反应3～4小时，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，并加入适量蒸馏水，按照1800转/分钟～2000转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3～4小时，得到改性丙烯酸树脂乳液。3.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型，环氧当量介于400g/eq～500g/eq之间。4.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述改性丙烯酸树脂羟值介于7...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑云霞，刘洋，孙月，李超，姚晔，李瑞，祁晓然，王国建，汤垒，
申请(专利权)人：合肥乐凯科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：