[发明专利]抗静电液组合物及抗静电聚酯薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种抗静电液组合物及抗静电聚酯薄膜的制备方法，其包括水、聚噻吩分散液、水性树脂、稳定剂、掺杂剂、固化剂和润湿剂，以100重量份的水计，所述聚噻吩分散液、水性树脂、稳定剂、掺杂剂、固化剂和润湿剂的重量份数分别为0.1～1.5份、1～10份、0.01～1份、0.5～5份、0.1～2份、0.01～2份。通过本发明制备的抗静电聚酯薄膜具有透明度高、表面电阻可调、导电层粘结性能好等优点。本发明的抗静电液成本低廉、污染小、与现有的生产工艺兼容性可大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种抗静电液组合物及抗静电聚酯薄膜的制备方法，属于抗静电材料技术领域。

背景技术

聚酯膜是目前应用最广泛的高分子膜之一。但普通聚酯薄膜都是绝缘体，在使用过程中易产生静电积累。这种静电积累易吸附环境中的灰尘，从而污染薄膜表面，而且如果在使用过程中发生放电时，有可能点燃周围的易燃易爆物质，从而导致火灾的发生；另外，静电可以损坏电子、电气产品，因此开发抗静电的聚酯薄膜有重要的意义。

通过在聚酯薄膜中添加抗静电剂(内添加法)或者在聚酯薄膜表面涂覆抗静电剂(涂布法)是实现聚酯膜抗静电性能的主要手段。内添加法是通过聚酯粒子与离子型的表面活性剂共混制备抗静电聚酯母粒，然后通过拉伸等工艺制备抗静电聚酯薄膜。这种方法制备的抗静电薄膜需要与空气中的水分结合才能获得抗静电性能，如果空气湿度低，薄膜的抗静电性能通常会丧失。涂覆法通过在聚酯薄膜表面涂覆一层导电高分子获得抗静电性能。这种导电性的聚酯薄膜可以有效消除薄膜表面的静电积累，并且不受环境湿度的影响，因此可克服内添加法的缺点。

目前涂覆法制备抗静电聚酯膜有离线法和在线法两种。离线法是先通过双向拉伸制备聚酯膜，然后在聚酯膜表面涂布导电高分子。离线法在制备双向拉伸聚酯薄膜后，增加了一个涂布工序，因此成本高、损耗大、而且污染环境。另外，离线法制备的导电层与基膜的粘结性能差，导电层在后续处理和包装过程中易脱落，导致抗静电性能被破坏。

在线涂布制备抗静电薄膜是在聚酯薄膜单轴拉伸后，涂布抗静电液，然后经过再拉伸，得到抗静电聚酯薄膜。在线涂布法可以在制备双向拉伸聚酯薄膜过程中直接得到抗静电的聚酯薄膜，因此效率高，成本低。而且在线涂布所用的涂布液以水为溶剂，因此不污染环境。另外，在线涂布制备的聚酯膜表面的导电层与聚酯膜粘结性能非常好，导电层不容易脱离，抗静电性能稳定。但在线涂布法面临最大的问题是在聚酯薄膜再拉伸过程中，导电层极易被拉断裂，使抗静电性能丧失。

专利CN200910000377.6披露了一种由聚噻吩导电聚合物树脂、聚氨酯粘合剂树脂、氟化物防污树脂和交联树脂构成的抗静电涂布液，并应用聚酯薄膜的在线涂布。为了提高抗静电涂布液中各组分的相容性，一种含氟表面活性剂需要添加到涂布液中；专利CN201510652219.4披露了一种由聚噻吩导电聚合物，异丙醇，以及抗拉树脂组成的涂布液用于聚酯膜的在线涂布。专利CN201510658351.6披露了一种由聚噻吩和水性树脂构成的在线涂布液。这种聚酯表面涂层含有微米级的二氧化硅粒子。但直到目前为止，如何制备透明度高、粘结性能好、表面电阻可调以及可大规模应用于工业化生产的抗静电在线涂布液仍然是一个重要挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于聚酯在线涂布的高性能抗静电涂布液及抗静电聚酯薄膜的制备方法。用本发明在线制备的抗静电聚酯透明度高、表面电阻可调、导电层粘结性能好、成本低廉、无污染以及与现有的生产工艺兼容性好等显著优势。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种抗静电液组合物，其包括水、聚噻吩分散液、水性树脂、稳定剂、掺杂剂、固化剂和润湿剂，以100重量份的水计，所述聚噻吩分散液、水性树脂、稳定剂、掺杂剂、固化剂和润湿剂的重量份数分别为0.1～1.5份、1～10份、0.01～1份、0.5～5g份、0.01～2份、0.01～2份。

作为优选方案，所述聚噻吩分散液为聚(3，4-乙撑二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸阴离子组成的水性分散液。