專利名稱：一種磨砂型的抗靜電涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗靜電涂層及其制備方法，特別是涉及一種磨砂型的抗靜電涂層及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)是一種具有較高熔融溫度和玻璃轉(zhuǎn)變溫度的半結(jié)晶聚合物，在纖維及非纖維領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在非纖維領(lǐng)域的一項(xiàng)重要應(yīng)用是制作薄膜，片材，用作電子、電器等行業(yè)的包裝材料。由于PET薄膜強(qiáng)度高、耐熱老化和耐溫性好的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在家電和工業(yè)控制板上。
隨著聚酯薄膜行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)薄膜產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，其中對(duì)靜電處理的要求也越來(lái)越高。例如，在聚酯薄膜生產(chǎn)和使用過(guò)程中，如果靜電處理不好，靜電累積到足夠大的時(shí)候，可能會(huì)造成人員擊傷，設(shè)備被損壞。靜電積累還會(huì)形成電容效應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)形成電磁波干擾設(shè)備上其他電器原件，從而造成損壞；在包裝行業(yè)中，有時(shí)要在聚酯薄膜上印刷一些圖案或文字，在薄膜的印刷中，靜電對(duì)于印刷質(zhì)量損害很大，由于聚酯薄膜為絕緣材料，極易產(chǎn)生靜電又無(wú)法 逸散，隨著電荷的積累，會(huì)造成印刷困難。所以PET抗靜電處理是個(gè)困惑整個(gè)行業(yè)，也亟待解決的問(wèn)題。
氧化錫銻(ATO)用作抗靜電劑是一個(gè)新的研究方向，它具有特異的光學(xué)性能和電學(xué)性能，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦投喙δ軐?dǎo)電材料。相比傳統(tǒng)抗靜電材料，氧化錫銻(ATO)的電阻率更低，在加入量很少的條件下，也可以使塑料、涂料、纖維等具有抗靜電功能。作為一種導(dǎo)電填料，氧化錫銻(ATO)可廣泛用于導(dǎo)電纖維、橡膠、陶瓷、塑料、涂料和抗靜電涂料等，能夠賦予上述產(chǎn)品極佳的抗靜電性能。
超細(xì)氧化錫銻(ATO)抗靜電漿料要求具有良好的分散性和貯存穩(wěn)定性。漿料穩(wěn)定分散體系的理想狀態(tài)是一定時(shí)間后沉降體積分?jǐn)?shù)為零，但氧化錫銻(ATO)微粒表面活性高、易團(tuán)聚、密度大，在漿料中容易發(fā)生沉降和團(tuán)聚，影響涂層的導(dǎo)電性能，并且，形成的涂層質(zhì)地不均。因此，提高涂層抗靜電性能的重點(diǎn)在于改善氧化錫銻(ATO)在抗靜電漿料中的分散性。近來(lái)已有透明抗靜電涂層的進(jìn)展與應(yīng)用，但是目前尚無(wú)磨砂型氧化錫銻(ATO)抗靜電涂層的相關(guān)報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種磨砂型的抗靜電涂層及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 本發(fā)明提供一種磨砂型抗靜電涂層，其特征在于，該涂層由超細(xì)氧化錫銻(ATO)抗靜電漿料在特定的涂布工藝下制成；該涂層為白色，具有良好的附著力、較高的霧度，涂層表面具有磨砂質(zhì)感。
所述附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
本發(fā)明提供一種磨砂型抗靜電涂層的制備方法，其特征在于包括如下步驟:(1)將丙烯酸樹(shù)脂與超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體混合，快速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，調(diào)節(jié)溶液PH后，依次加入硅烷偶聯(lián)劑和分散劑，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩，使其混合均勻，陳化，得到抗靜電涂布漿料； (2)用聚酯膜片材作為基材，將步驟(I)制得的抗靜電涂布漿料在聚酯膜片材上均勻地涂布涂層，風(fēng)干后得到磨砂型抗靜電涂層。
步驟(I)中所述的丙烯酸樹(shù)脂為甲基丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸中的一種或其組合；所述的超細(xì)氧化錫銻(ATO)與丙烯酸樹(shù)脂的質(zhì)量比為1:20 80 ;所述溶液pH范圍為7 10。
步驟(I)中所述的娃燒偶聯(lián)劑為含有易水解的S1-O-R結(jié)構(gòu)的3_氨基丙基二乙氧基硅烷(KH550)、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的一種或其組合；硅烷偶聯(lián)劑的加入質(zhì)量占總質(zhì)量的0.5%。 1%。。
步驟(I)中所述的分散劑為六偏磷酸鈉(Na(P03)6)、聚乙二醇(PEG2000)、丙烯酸共聚物(0R0TAN1124)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、高分子量丙烯酸(EFKA-4310)中的一種或其組合；分散劑的加入質(zhì)量占總質(zhì)量的0.5% 1%。
步驟(I)中所述的陳化時(shí)間為4 48小時(shí)。
步驟(2)中所述的風(fēng)干溫度為5 60°C。
該方法可依所需的氧化錫銻(ATO)粉體成分按比例調(diào)節(jié)制作不同丙烯酸樹(shù)脂溶液，可實(shí)現(xiàn)抗靜電丙烯酸樹(shù)脂漿料中氧化錫銻(ATO)粉體的有效分散。由于添加合適的分散劑、偶聯(lián)劑并嚴(yán)格控制體系的PH，可使超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體在抗靜電漿料中達(dá)到良好的分散效果。在特定溫度的風(fēng)干條件下，制得了表面具有磨砂質(zhì)感的抗靜電涂層。本發(fā)明中的該抗靜電涂層與聚酯有良好的結(jié)合力，經(jīng)涂覆過(guò)的薄膜在低相對(duì)濕度下仍呈現(xiàn)低的表面電阻率和高霧度，在放置近半年后，表面阻抗基本保持不變。


圖1:由實(shí)施例2制得的磨砂型抗靜電涂層掃描電鏡照片。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容。因此，所舉之例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1: 將1.5克超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體與6`5克甲基丙烯酸樹(shù)脂混合，高速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，然后調(diào)節(jié)溶液PH約為8，依次逐滴加入0.06克硅烷偶聯(lián)劑Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)和0.15克分散劑六偏磷酸鈉(Na (P03) 6)，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩、使其混合均勻，陳化4h，得到抗靜電涂布漿料。
用聚酯膜片材作為基材，水平鋪展在涂膜涂布器的樣品臺(tái)上，然后將上述抗靜電涂布漿料均勻地涂布在聚酯膜片材上，涂布厚度為0.2mm±0.04mm，涂布結(jié)束，用30°C的冷風(fēng)沿軸線方向?qū)⑼繉哟蹈?，得到磨砂型的抗靜電涂層。
所得抗靜電涂層為白色、附著力良好、高霧度的抗靜電涂層。涂層阻抗3.1X108歐姆，附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
實(shí)施例2: 將2克超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體與90克丙烯酸樹(shù)脂混合，高速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，然后調(diào)節(jié)溶液PH約為10，依次逐滴加入0.09克硅烷偶聯(lián)劑3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)和0.2克分散劑高分子量丙烯酸(EFKA-4310)，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩、使其混合均勻，陳化6h，得到抗靜電涂布漿料。
用聚酯膜片材作為基材，水平鋪展在涂膜涂布器的樣品臺(tái)上，然后將上述抗靜電涂布漿料均勻地涂布在聚酯膜片材上，涂布厚度為0.2±0.04毫米，涂布結(jié)束，用20°C的冷風(fēng)沿軸線方向?qū)⑼繉哟蹈?，得到磨砂型的抗靜電涂層。
所得抗靜電涂層為白色、附著力良好、高霧度的抗靜電涂層。涂層阻抗1.8X108歐姆，附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
實(shí)施例3: 將5克超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體與200克丙烯酸混合，高速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，然后調(diào)節(jié)溶液PH約為7，依次逐滴加入0.18克硅烷偶聯(lián)劑Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)和0.45克分散劑聚乙二醇2000 (PEG2000)，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩、使其混合均勻，陳化12h，得到抗靜電涂布漿料。
用聚酯膜片 材作為基材，水平鋪展在涂膜涂布器的樣品臺(tái)上，然后將上述抗靜電涂布漿料均勻地涂布在聚酯膜片材上，涂布厚度為0.2mm±0.04mm，涂布結(jié)束，用40°C的冷風(fēng)沿軸線方向?qū)⑼繉哟蹈桑玫侥ド靶偷目轨o電涂層。
所得抗靜電涂層為白色、附著力良好、高霧度的抗靜電涂層。涂層阻抗3.3X108歐姆，附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
實(shí)施例4: 將1.2克超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體與50克甲基丙烯酸樹(shù)脂混合，高速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，然后調(diào)節(jié)溶液PH約為9，依次逐滴加入0.07克硅烷偶聯(lián)劑Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)和0.12克分散劑丙烯酸共聚物(0R0TAN1124)，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩、使其混合均勻，陳化48h，得到抗靜電涂布漿料。
用聚酯膜片材作為基材，水平鋪展在涂膜涂布器的樣品臺(tái)上，然后將上述抗靜電涂布漿料均勻地涂布在聚酯膜片材上，涂布厚度為0.2mm±0.04mm，涂布結(jié)束，用50°C的熱風(fēng)沿軸線方向?qū)⑼繉哟蹈?，得到磨砂型的抗靜電涂層。
所得抗靜電涂層為白色、附著力良好、高霧度的抗靜電涂層。涂層阻抗2.5X108歐姆，附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
實(shí)施例5: 將2克超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體與100克丙烯酸樹(shù)脂混合，高速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，然后調(diào)節(jié)溶液PH約為10，依次逐滴加入0.1克硅烷偶聯(lián)劑3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)和0.18克分散劑高分子量丙烯酸(EFKA-4310)，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩、使其混合均勻，陳化8h，得到抗靜電涂布漿料。
用聚酯膜片材作為基材，水平鋪展在涂膜涂布器的樣品臺(tái)上，然后將上述抗靜電涂布漿料均勻地涂布在聚酯膜片材上，涂布厚度為0.2mm±0.04mm，涂布結(jié)束，用5°C的熱風(fēng)沿軸線方向?qū)⑼繉哟蹈?，得到磨砂型的抗靜電涂層。
所得抗靜電涂層為白色、附著力良好、高霧度的抗靜電涂層。涂層阻抗2.2X108歐姆，附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
實(shí)施例6: 將10克超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體與500克丙烯酸混合，高速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，然后調(diào)節(jié)溶液PH約為9，依次逐滴加入0.16克硅烷偶聯(lián)劑Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)和1.5克分散劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩、使其混合均勻，陳化24h，得到抗靜電涂布漿料。
用聚酯膜片材作為基材，水平鋪展在涂膜涂布器的樣品臺(tái)上，然后將上述抗靜電涂布漿料均勻地涂布在聚酯膜片材上，涂布厚度為0.2mm±0.04mm，涂布結(jié)束，用10°C的熱風(fēng)沿軸線方向?qū)⑼繉哟蹈?，得到磨砂型的抗靜電涂層。所得抗靜電涂層為白色、附著力良好、高霧度的抗靜電涂層。涂層阻抗1.5X108歐姆，附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
權(quán)利要求
1.一種磨砂型抗靜電涂層，其特征在于，該涂層由超細(xì)氧化錫銻(ATO)抗靜電漿料在特定的涂布工藝下制成；該涂層為白色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種磨砂型抗靜電涂層，其特征在于，所述附著力大于5牛/平方毫米，霧度大于95.00%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，或2所述一種磨砂型抗靜電涂層的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將丙烯酸樹(shù)脂與超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體混合，快速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液，調(diào)節(jié)溶液PH后，依次加入硅烷偶聯(lián)劑和分散劑，繼續(xù)高速攪拌并超聲波振蕩，使其混合均勻，陳化，得到抗靜電涂布漿料； (2)用聚酯膜片材作為基材，將步驟(I)制得的抗靜電涂布漿料在聚酯膜片材上均勻地涂布涂層，風(fēng)干后得到磨砂型抗靜電涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種磨砂型抗靜電涂層的制備方法，其特征在于，步驟(I)中所述的丙烯酸樹(shù)脂為甲基丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸中的一種或其組合；所述的超細(xì)氧化錫銻(ATO)與丙烯酸樹(shù)脂的質(zhì)量比為1:20 80 ;所述溶液pH范圍為7 10。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種磨砂型抗靜電涂層的制備方法，其特征在于，步驟(I)中所述的硅烷偶聯(lián)劑為含有易水解的S1-O-R結(jié)構(gòu)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的一種或其組合；硅烷偶聯(lián)劑的加入質(zhì)量占總質(zhì)量的0.5%。 1%。。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種磨砂型抗靜電涂層的制備方法，其特征在于，步驟(I)中所述的分散劑為六偏磷酸鈉(Na (PO3) 6)、聚乙二醇(PEG2000)、丙烯酸共聚物(0R0TAN1124)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、高分子量丙烯酸(EFKA-4310)中的一種或其組合；分散劑的加入質(zhì)量占總質(zhì)量的0.5% 1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種磨砂型抗靜電涂層的制備方法，其特征在于，步驟(I)中所述的陳化時(shí)間為4 48小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種磨砂型抗靜電涂層的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的風(fēng)干溫度為5 60°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種磨砂型抗靜電涂層及其制備方法。該涂層由超細(xì)氧化錫銻(ATO)抗靜電漿料在特定的涂布工藝下制成。具體制備方法如下將丙烯酸樹(shù)脂與超細(xì)氧化錫銻(ATO)粉體按一定比例混合，快速攪拌使其形成混合均勻的懸浮液。調(diào)節(jié)溶液pH后加入硅烷偶聯(lián)劑和分散劑。繼續(xù)攪拌均勻后陳化一定時(shí)間得到抗靜電涂布漿料。將抗靜電漿料沿軸線方向均勻地涂布在聚酯膜片材上，在特定的風(fēng)干溫度下得到白色、附著力良好、高霧度并且表面具有磨砂質(zhì)感的抗靜電涂層。本發(fā)明所制備的抗靜電涂層可廣泛應(yīng)用到塑料外包裝、抗靜電涂料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09D133/00GK103102751SQ20111035203
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者殷天惠, 趙斌, 何丹農(nóng) 申請(qǐng)人:上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司