聚酯薄膜或片材用抗静电涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及聚酯薄膜或片材用抗静电涂层的制备方法。所述的抗静电涂层为二氧化钛溶胶/树脂体系。该抗静电涂层与聚酯有良好的结合力，经涂覆过的薄膜或片材在低相对湿度下仍呈现低的表面阻抗，低雾度。在放置近两个月后，表面阻抗基本保持不变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗静电涂层的制备方法，特别是涉及一种聚酯薄膜或片材用抗静 电涂层的制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种具有较高熔融温度和玻璃化转变温度的半结 晶聚合物，在纤维及非纤维领域都有广泛的应用。聚对苯二甲酸乙二酯在非纤维领域的一 项重要应用是制作薄膜，片材，用作电子、电器等行业的包装材料。由于聚对苯二甲酸乙二 酯膜透明性好，耐高温冲洗，可应用于感光胶片；聚对苯二甲酸乙二酯用作光盘基材也是一 个很有潜力的应用市场。此外，聚对苯二甲酸乙二酯片材可用作液晶面板、介面卡、连接器、 硬碟驱动元件等，且应用呈逐年上升的趋势。但是，由于聚对苯二甲酸乙二酯电阻率高，同时，聚酯产品间的摩擦系数较高。静 摩擦系数为0. 40 0. 75，动摩擦系数为0. 33 0. 45。在接触和摩擦过程中容易产生和聚 集静电荷，从而限制了它在电子电气等行业的用途。静电问题也给聚对苯二甲酸乙二酯的 加工应用带来很多麻烦，静电荷的存在使聚对苯二甲酸乙二酯制品在存储和使用中其表面 易吸附尘埃，影响外观效果；在加工表面积较大的聚对苯二甲酸乙二酯制品如薄膜时，静电 荷产生的力极大地干扰了加工过程的进行，阻碍薄膜收卷；在PET用于电子、电器等产品的 应用中，当静电荷容量达到一定值时，还会因为放电而引发不安全事故。用于包装领域的聚 对苯二甲酸乙二酯片材有2/3是需要抗静电处理的，所以聚对苯二甲酸乙二酯抗静电处理 是个困惑整个行业，也亟待解决的问题。亲水性高分子型抗静电剂也是一个新的研究方向，常用的有聚醚酰胺和聚乙二醇 以及聚醚酯。其导电机理主要来自于官能团的吸水能力。如聚醚酯，其亲水功能主要来自 于醚键，醚键的氧原子有孤对电子，具有吸附水分子的能力。但另一方面也正是因为聚醚酯 有良好的亲水性，导致水溶性强，容易流失，静电改性的效果尤其是耐久性不好。此外，目前也有纳米级掺锑氧化锡(ATO)、纳米导电粉体、碳纳米管、纳米导电纤维 材料、以及纳米无机/有机复合导电材料用于聚对苯二甲酸乙二酯抗静电处理。这些纳米 导电粉或纤维均勻分散到树脂的基体中，获得导电网络，从而得到优良的导电性能。但是， 这些纳米粒子会遇到纳米颗粒团聚的问题，一方面影响导电性能，不能很好地发挥导电作 用，另一方面，形成的涂层透明性很差。实际生产中聚对苯二甲酸乙二酯膜或者片材均为卷筒式，抗静电改性除了要考虑 表面阻抗外，还需要考虑涂层的持久抗静电性，雾度，涂层附着力以及摩擦系数。本专利技术中 的该抗静电涂层与聚酯有良好的结合力，经涂覆过的薄膜或片材在低相对湿度下仍呈现低 的表面电阻率，低雾度。在放置近两个月后，表面阻抗基本保持不变。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是制备聚酯薄膜或片材用透明的抗静电涂层，涂覆于聚酯薄膜或片材表面，生产出雾度低，摩擦系数适宜的永久性抗静电聚对苯二甲酸乙二酯膜或片材。本专利技术提供一种，其特征在于，包括以 下步骤第一步、二氧化钛溶胶的制备钛酸四丁酯溶解在丙酮中，钛酸四丁酯和丙酮以重量比味1 0.5，加入5份的乙 醇，搅拌调节体系的PH值为2，滴加6份由乙醇和水重量比9 1的混合液，陈化对小时， 得到二氧化钛溶胶；第二步、树脂溶液的制备将甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯共聚物，Mw = 23000, Tg = 70°C，溶解溶解在乙 醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯的混合溶剂中，得到树脂溶液；第三步、共混将第一步得到的二氧化钛溶胶和第二步树脂溶液以一定的比例共混，搅拌得到二 氧化钛溶胶-树脂涂料；第四步、涂膜及烘干采用凹版涂布法将第三步制得的涂料均勻地涂到聚酯薄膜或者片材上，涂布的克 重控制在1. 2-2g/m2。涂好的薄膜或片材立即烘干，烘干温度为80-110°C，烘干时间为6_30 秒，即得到聚酯薄膜或片材用抗静电涂层；所述的混合溶剂其中乙醇的重量百分比为33.3%、异丙醇重量百分比为10.0%、 乙酸乙酯重量百分比为33. 3%、乙酸丁酯重量百分比为8. 4%。所述的二氧化钛溶胶和树脂溶液的共混比例为1 9 5 5，最佳比例为 2 8 3 7。所述的树脂溶液的固含量为11 20%，溶液粘度为23°C下，Φ2mm的蔡恩粘度在 15 ^s。制得的聚酯薄膜或片材用抗静电涂层用以下方法进行评估1抗静电性能在室温条件下，将试样在室温条件下平衡超过40小时后，将试样用超高电阻表 (HI0KISM8220)进行测试。2、雾度使用日本电色的NDH5000进行检测，测试样品大于25. 4mm的圆形入射孔。测试 HAZE，依照标准为ASTM D1003。3、附着力以24mm宽、持粘力达到5N的胶带平伏地粘在试样上(试样长180mm)用压辊滚压 2次(压辊负荷为^g，直径84mm，外包橡胶，橡胶硬度60 80 (肖氏硬度)，厚度6mm，滚压 速度约300mm/min，然后将试样置于JJI^K拉力机上并以250mm/min的速度剥离(180度剥 离)、产品全宽测三个数值(边缘5cm及中央处)。4、动摩擦系数在常温下，使用Labthink MXD-02测试薄膜或片材表面的动摩擦系数。参照标准 为GB/T10006塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法。将二氧化钛溶胶分散在丙烯酸树脂或者聚氨酯的溶液中，即这种稳定的网络结构4移植到具有成膜物质的体系中，透明，稳定，在长达10个月的混合后，仍然均勻透明。当这 种涂料涂布到基材上，干燥后，这种网络形式便固定下来，固定在树脂中，紧紧贴合在基材 上。将此种共混物经过凹版涂布法或逆转辊涂布法或线棒涂布法或气刀涂布法或浸 渍法或旋涂法进行涂布，控制涂布的克重为1. 2 2g/m2。所得的片材或薄膜在低相对湿度 下和长时间存放后的表面阻抗仍可保持在IO8 IO9 Ω / 口。所述的抗静电涂层和PET基材 有良好的附着力，雾度低，摩擦系数适宜。附图说明图1 二氧化钛溶胶的电镜照片本专利技术中所得的二氧化钛溶胶如图1所示。钛酸酯四丁酯发生部分水解，羟基之 间互联，形成较为稳定的网络结构。每个球体伸出3 4个触角，与其他球体互联。具体实施例方式下面通过实施例和对比例进一步说明本专利技术，在不违反本专利技术的宗旨条件下，本 专利技术应不限于以下实验例具体明示内容。实施例第一步、二氧化钛溶胶的制备钛酸四丁酯以1 0.5的比例溶解在丙酮中，然后加入5份的乙醇。搅拌0.5小 时后，调节体系的PH值到2。然后搅拌过程中，以每滴/4 6秒的速度滴加6份由乙醇和 水(9 1)组成的混合液。滴加完毕，陈化M小时，得到二氧化钛溶胶。第二步、树脂溶液的制备将丙烯酸树脂，甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯共聚物，Mw = 23000, Tg = 70°C, 溶解溶解在乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯的混合溶剂中，其中乙醇的重量百分比为 33.3%、异丙醇重量百分比为10.0%、乙酸乙酯重量百分比为33.3%、乙酸丁酯重量百分 比为8.4%，配制成15%，粘度为22s(23°C )的树脂溶液。第三步、共混将第一步得到的二氧化钛溶胶和第二步树脂溶液以0.5 9.5,1 9,2 8， 3 7,5 5的比例互混，搅拌0.5小时，得到5个透明均勻的二氧化钛溶胶-树脂涂料。第四步、涂膜及烘干采用凹版涂布法将第三步制得的涂料均勻地涂到聚酯薄膜或者片材上，涂布的克 重控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．聚酯薄膜或片材用抗静电涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、二氧化钛溶胶的制备钛酸四丁酯溶解在丙酮中，钛酸四丁酯和丙酮以重量比味１∶０．５，加入５份的乙醇，搅拌调节体系的ＰＨ值为２，滴加６份由乙醇和水重量比９∶１的混合液，陈化２４小时，得到二氧化钛溶胶；第二步、树脂溶液的制备将甲基丙烯酸甲酯／丙烯酸乙酯共聚物，Ｍｗ＝２３０００，Ｔｇ＝７０℃，溶解溶解在乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯的混合溶剂中，得到树脂溶液；第三步、共混将第一步得到的二氧化钛溶胶和第二步树脂溶液以一定的比例共混，搅拌得到二氧化钛溶胶－树脂涂料；第四步、涂膜及烘干采用凹版涂布法将第三步制得的涂料均匀地涂到聚酯薄膜或者片材上，涂布的克重控制在１．２－２ｇ／ｍ２。涂好的薄膜或片材立即烘干，烘干温度为８０－１１０℃，烘干时间为６－３０秒，即得到聚酯薄膜或片材用抗静电涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娟娟，殷天惠，盛小海，陈超，洪月蓉，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：31