一種防靜電壓敏膠保護膜及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及防靜電壓敏膠保護膜，包括基材和涂布在基材上具有防靜電功能的壓敏膠層，其防靜電功能通過壓敏膠層內添加抗靜電組合物包括電解質基聚合物導電物質和納米線導電材料協同復配實現。所述保護膜通過如下方法制備：將納米線在分散劑中表面浸潤預處理，使納米線表面粘附一層分散劑；將分離后的納米線分散于電解質基聚合物導電物質中，形成抗靜電組合物；在溶劑中添加有機硅類壓敏膠，攪拌后依次加入交聯劑和上述組合物，攪拌；在基材上涂布、固化即得防靜電壓敏膠保護膜。本發明利用兩類抗靜電材料在保護膜壓敏膠層中具有協同效應的特點，在很小添加量下即可實現最大的防靜電效果，且不影響保護膜本身的剝離力，剝離后無殘膠。
【專利說明】一種防靜電壓敏膠保護膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種防靜電膜及其制備方法，尤其涉及一種防靜電壓敏膠保護膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前保護膜被廣泛應用于IXD、觸摸顯示屏的保護，FPC制造工序中的模切加工及各IT相關部件的加工工序。這些電子產品的應用場合一般都有防靜電的要求，因為靜電的存在不僅使產品表面容易吸附灰塵，更加會影響觸摸屏的操作精準度，或導致電子產品加工過程中線路擊穿，使產品失效。因此，有必要對保護膜做靜電防護處理。
[0003]目前國內類似技術很少，國內實際大多采用進口日韓產品，市場前景廣闊。如CN101481589A公開了一種防靜電耐高溫壓敏膠帶及其制備方法，該防靜電耐高溫壓敏膠帶主要由基材和填涂于其上的三層涂層組成；其中，第一層防靜電層，第二層為保護層，依次填涂基材一面；第三層為膠層，填涂基材另一面。防靜電層、保護層和膠層的重量配比為10~65%: 0.01~25%: 30~65%。這種涂布方式得來的防靜電層很容易在使用過程中被刮花，影響防靜電性能及保護膜使用壽命。
[0004]也有一些采用內添加方式實現防靜電功能，如CN102453446A公開了一種防靜電薄膜，該防靜電薄膜包括基材和形成于基材上的涂層，所述基材的表面具有微孔，所述涂層為樹脂型壓敏膠，壓敏膠中包含有納米線形成的網狀結構；在壓敏膠中添加納米線，通過納米線形成網絡結構，進而實現 導電功能。但此發明中所用的納米線均為金屬或金屬氧化物納米線，這類納米線活性大，容易被氧化，失去導電功能；更重要的是納米線比表面積較大，表面原子數多、表面能高、長徑比大，屬于熱力學不穩定體系，在溶液中分散時容易發生團聚，或納米線發生纏繞，導致最終應用時失去納米顆粒應有的特性和功能，嚴重時產品局部點電阻急劇下降甚至成為導體，而其相鄰周邊會出現絕緣狀態，這樣在產品內會形成一個個電阻很小的“孤島”。因此有必要對納米線進行必要的前處理，使其保持納米材料應有的特性。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種防靜電壓敏膠保護膜。本發明通過添加電解質基聚合物導電物質，通過電解質基聚合物導電物質與納米線導電協同效應解決壓敏膠層整體防靜電問題。利用兩類抗靜電材料在硬化層中具有協同效應的特點，在很小添加量下即可實現最大的防靜電效果。
[0006]為達上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]—種防靜電壓敏膠保護膜，包括基材和涂布在基材上具有防靜電功能的壓敏膠層，所述的具有防靜電功能的壓敏膠層，其防靜電功能通過內添加抗靜電組合物包括電解質基聚合物導電物質和納米線導電材料協同復配實現。
[0008]作為優選技術方案，本發明所述的防靜電壓敏膠保護膜，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:電解質基聚合物導電物質0.05-20%，例如為0.08%,0.3%、0.9%、
1.5%、3%、7%、11%、15%、19% 等，納米線 0.05-10%，例如為 0.08%,0.3%、0.9%、1.5%、3%、7%、9%等，有機硅壓敏膠 5-80%,例如為 8%、14%、20%、26%、33%、39%、44%、51%、59%、63%、66%、71%、77% 等，溶劑 10-90%,例如為 8%、14%、20%、26%、33%、39%、44%、51%、59%、63%、66%、71%、77%、82%,88% 等，交聯劑 0.05-10%,例如為 0.08%,0.3%、0.9%、1.5%、3%、7%、9% 等，各組分質量分數之和為100%。
[0009]優選地，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:
[0010]
電解質基聚合物導電物質0.1-10%
納米線0.1-3%
有機硅壓敏膠10-50%
溶劑20-70%
交聯劑0.1-3%，各組分質量分數之和為100%。
[0011]納米線導電材料在壓敏膠溶液固化過程中，會形成互相交織的網絡結構，這些網絡結構會隨著壓敏膠中溶劑揮發而向壓敏膠層內部“漂移”，導致壓敏膠內外兩個表面網絡結構密度降低，從而防靜電性能降低。通常方法是增加納米線添加量，但添加量增大后，不僅成本升高，更重要的是納米線會影響到壓敏膠層的透明度。
[0012]本發明通過添加電解質基聚合物導電物質，通過電解質基聚合物導電物質與納米線導電協同效應解決壓敏膠層整體防靜電問題。
[0013]當壓敏膠涂于基材上發生熱交聯反應時，由于電解質基聚合物導電物質在壓敏膠溶劑中的溶解性能大于其在壓敏膠固體組份中的溶解性能，因此，在交聯反應前期的溶劑揮發過程中，電解質基聚合物導電物質會隨溶劑向壓敏膠表面遷移，導致壓敏膠表面抗靜電劑濃度大于中間部位濃度。
[0014]而壓敏膠另一面(即與基材(如PET表面)表面粘附的一面)，由于電解質基聚合物導電物質極性更大，與基材表面更容易形成較強的氫鍵或范德華力，因此，與基材粘附的一面導電物質濃度也會偏大。
[0015]以上兩種作用導致電解質基聚合物導電物質在壓敏膠層中存在明顯的“U”型濃度梯度，即壓敏膠兩端電解質基聚合物導電物質濃度偏高，而中間濃度偏小。
[0016]若只添加電解質基聚合物導電物質類抗靜電劑或納米線中的一種，達到相同抗靜電效果時，抗靜電劑的添加量會明顯增大很多。本發明利用兩類抗靜電材料在硬化層中具有協同效應的特點，在很小添加量下即可實現最大的防靜電效果。
[0017]作為優選技術方案，本發明所述的防靜電壓敏膠保護膜，所述的電解質基聚合物導電物質為全氟代烷基磺酸鹽、聚苯胺、全氟代烷基磺酸、1，3-二甲基咪唑硫酸氫鹽、聚醚-嵌段-酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽、碘摻雜聚乙炔、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸鹽、聚醚酯酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎗氯化物或1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽中的I種或2種以上的混合物。[0018]作為優選技術方案，本發明所述的防靜電壓敏膠保護膜，所述納米線為納米銀線和/或納米銅線。
[0019]作為優選技術方案，本發明所述的防靜電壓敏膠保護膜，所述的納米線的直徑為5_200nm,例如為 9nm、12nm、30nm、50nm、70nm、90nm、lOOnm、140nm、160nm、180nm、195nm 等，長度為 1-1OOym,例如為 3 μ m、5 μ m、10 μ m、15 μ m、25 μ m、40 μ m、65 μ m、80 μ m、95 μ m 等。
[0020]作為優選技術方案，本發明所述的防靜電壓敏膠保護膜，壓敏膠層厚度為5-20 μ m,例如為 7 μ m、11 μ m、15 μ m、17 μ m、19 μ m 等。
[0021]優選地，所述壓敏膠層的表面電阻為1E6-11歐姆，例如為1E7、1E9、1E10等，靜電耗散時間<2s ；
[0022]優選地，所述壓敏膠層中抗靜電組合物的添加量為l_10wt%，例如為3wt%、
4.5wt%、6wt%、7.5wt%、8wt%、9wt%、9.6wt% 等。
[0023]本發明所用的溶劑可以為:苯、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、正丁醇等I種或2種以
上的混合。
[0024]本發明所用的交聯劑可以為:有機硅氧烷類交聯劑。
[0025]作為優選技術方案，本發明所述的防靜電壓敏膠保護膜，所述組合物的制備方法為:將納米線在分散劑中表面浸潤預處理，將預處理過的納米線分離，使納米線表面粘附一層分散劑；將分離后的納米線分散于電解質基聚合物導電物質中，形成抗靜電組合物。
[0026]所述的分散劑優選為十二烷基苯磺酸鈉、檸檬酸鈉、吐溫80、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸鈉、草酸鈉、油酸鈉中的I種或2種以上的混合物。
[0027]將納米線在分散劑中表面浸潤預處理優選采用超聲波震蕩，保證納米線均勻分散到預處理液中。
[0028]所述的分離優選為離心分離。
[0029]本發明的目的之一還在于提供所述防靜電壓敏膠保護膜的制備方法，包括如下步驟:
[0030](I)按本發明提供方法制備組合物；
[0031](2)在溶劑中添加有機硅類壓敏膠，攪拌，混合均勻后依次加入交聯劑和步驟(1)所得組合物，攪拌均勻；
[0032](3)將步驟(2)所得混合物涂布于基材上，固化即得防靜電壓敏膠保護膜。
[0033]優選地，步驟(3)所述的固化為在80_90°C條件下熱處理80_100s。
[0034]本發明中所述的基材可以為PC、PMMA或PET。
[0035]本發明利用兩類抗靜電材料在保護膜壓敏膠層中具有協同效應的特點，在很小添加量下即可實現最大的防靜電效果，且不影響保護膜本身的剝離力，剝離后無殘膠。
【具體實施方式】
[0036]下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0037]實施例一
[0038]一種防靜電壓敏膠保護膜，包括基材和涂布在基材上具有防靜電功能的壓敏膠層，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:
[0039]聚醚-嵌段-酰胺20%
納米銀線0.05%
有機硅壓敏膠80%
甲苯90%
交聯劑5%
[0040]利用本發明的制備方法進行制備。
[0041]實施例二
[0042]一種防靜電壓敏膠保護膜，包括基材和涂布在基材上具有防靜電功能的壓敏膠層，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:
[0043]
聚醚酯酰胺0.05%
納米銀線10%
有機硅壓敏膠5%
正丁醇10%
交聯劑 0.05%。
[0044]利用本發明的制備方法進行制備。
[0045]實施例三
[0046]—種防靜電壓敏膠保護膜，包括基材和涂布在基材上具有防靜電功能的壓敏膠
層，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:
[0047]
聚苯胺10% 納米銅線0.2% 有機硅壓敏膠20% 乙醇50% 交聯劑10%
[0048]利用本發明的制備方法進行制備。
[0049]實施例四
[0050]一種防靜電壓敏膠保護膜，包括基材和涂布在基材上具有防靜電功能的壓敏膠層，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:
【權利要求】
1.一種防靜電壓敏膠保護膜，包括基材和涂布在基材上具有防靜電功能的壓敏膠層，其特征在于，所述的具有防靜電功能的壓敏膠層，其防靜電功能通過內添加抗靜電組合物包括電解質基聚合物導電物質和納米線導電材料協同復配實現。
2.根據權利要求1所述的防靜電壓敏膠保護膜，其特征在于，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:電解質基聚合物導電物質 0.05-20%納米線0.05-10%有機硅壓敏膠5-80%溶劑10-90%交聯剤0.05-10%，各組分質量分數之和為100%。
3.根據權利要求1所述的防靜電壓敏膠保護膜，其特征在于，所述的抗靜電組合物按質量分數含有以下成分:電解質基聚合物導電物質0.1-10%納米線0.1-3%有機硅壓敏膠10-50%溶劑20-70%交聯劑0.1-3%，各組分質量分數之和為100%。
4.根據權利要求1-3任 一項所述的防靜電壓敏膠保護膜，其特征在于，所述的電解質基聚合物導電物質為全氟代烷基磺酸鹽、聚苯胺、全氟代烷基磺酸、1，3-二甲基咪唑硫酸氫鹽、聚醚-嵌段-酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽、碘摻雜聚乙炔、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸鹽、聚醚酯酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎗氯化物或1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽中的I種或2種以上的混合物。
5.根據權利要求1-4任一項所述的防靜電壓敏膠保護膜，其特征在于，所述納米線為納米銀線和/或納米銅線。
6.根據權利要求1-5任一項所述的防靜電壓敏膠保護膜，其特征在于，所述的納米線的直徑為5-200nm，長度為1-100 μ m。
7.根據權利要求1-6任一項所述的防靜電壓敏膠保護膜，其特征在于，壓敏膠層厚度為 5-20 μ m ； 優選地，所述壓敏膠層的表面電阻為1E6-11歐姆，靜電耗散時間<2s ； 優選地，所述壓敏膠層中抗靜電組合物的添加量為l_10wt%。
8.根據權利要求1-6任一項所述的防靜電壓敏膠保護膜，其特征在于，所述組合物的制備方法為:將納米線在分散劑中表面浸潤預處理，將預處理過的納米線分離，使納米線表面粘附一層分散劑；將分離后的納米線分散于電解質基聚合物導電物質中，形成抗靜電組合物； 所述的分散劑優選為十二烷基苯磺酸鈉、檸檬酸鈉、吐溫80、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸鈉、草酸鈉、油酸鈉中的I種或2種以上的混合物； 將納米線在分散劑中表面浸潤預處理優選采用超聲波震蕩，保證納米線均勻分散到預處理液中；
所述的分離優選為離心分離。
9.權利要求1-8任一項所述防靜電壓敏膠保護膜的制備方法，包括如下步驟: (1)按權利要求8制備組合物； (2)在溶劑中添加有機硅類壓敏膠，攪拌，混合均勻后依次加入交聯劑和步驟(1)所得組合物，攪拌均勻； (3)將步驟(2)所得混合物涂布于基材上，固化即得防靜電壓敏膠保護膜。
10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的固化為在80-90°C條件下熱處理80-100s。
【文檔編號】C09J7/02GK103614090SQ201310654380
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】黃哲軍 申請人:蘇州賢聚科技有限公司, 蘇州聚宜科技有限公司