CN103614090A - 一种防静电压敏胶保护膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，其防静电功能通过压敏胶层内添加抗静电组合物包括电解质基聚合物导电物质和纳米线导电材料协同复配实现。所述保护膜通过如下方法制备：将纳米线在分散剂中表面浸润预处理，使纳米线表面粘附一层分散剂；将分离后的纳米线分散于电解质基聚合物导电物质中，形成抗静电组合物；在溶剂中添加有机硅类压敏胶，搅拌后依次加入交联剂和上述组合物，搅拌；在基材上涂布、固化即得防静电压敏胶保护膜。本发明利用两类抗静电材料在保护膜压敏胶层中具有协同效应的特点，在很小添加量下即可实现最大的防静电效果，且不影响保护膜本身的剥离力，剥离后无残胶。

Description

一种防静电压敏胶保护膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防静电膜及其制备方法，尤其涉及一种防静电压敏胶保护膜及其制备方法。

背景技术

目前保护膜被广泛应用于LCD、触摸显示屏的保护，FPC制造工序中的模切加工及各IT相关部件的加工工序。这些电子产品的应用场合一般都有防静电的要求，因为静电的存在不仅使产品表面容易吸附灰尘，更加会影响触摸屏的操作精准度，或导致电子产品加工过程中线路击穿，使产品失效。因此，有必要对保护膜做静电防护处理。

目前国内类似技术很少，国内实际大多采用进口日韩产品，市场前景广阔。如CN101481589A公开了一种防静电耐高温压敏胶带及其制备方法，该防静电耐高温压敏胶带主要由基材和填涂于其上的三层涂层组成；其中，第一层防静电层，第二层为保护层，依次填涂基材一面；第三层为胶层，填涂基材另一面。防静电层、保护层和胶层的重量配比为10～65%∶0.01～25%∶30～65%。这种涂布方式得来的防静电层很容易在使用过程中被刮花，影响防静电性能及保护膜使用寿命。

也有一些采用内添加方式实现防静电功能，如CN102453446A公开了一种防静电薄膜，该防静电薄膜包括基材和形成于基材上的涂层，所述基材的表面具有微孔，所述涂层为树脂型压敏胶，压敏胶中包含有纳米线形成的网状结构；在压敏胶中添加纳米线，通过纳米线形成网络结构，进而实现导电功能。但此发明中所用的纳米线均为金属或金属氧化物纳米线，这类纳米线活性大，容易被氧化，失去导电功能；更重要的是纳米线比表面积较大，表面原子数多、表面能高、长径比大，属于热力学不稳定体系，在溶液中分散时容易发生团聚，或纳米线发生缠绕，导致最终应用时失去纳米颗粒应有的特性和功能，严重时产品局部点电阻急剧下降甚至成为导体，而其相邻周边会出现绝缘状态，这样在产品内会形成一个个电阻很小的“孤岛”。因此有必要对纳米线进行必要的前处理，使其保持纳米材料应有的特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防静电压敏胶保护膜。本发明通过添加电解质基聚合物导电物质，通过电解质基聚合物导电物质与纳米线导电协同效应解决压敏胶层整体防静电问题。利用两类抗静电材料在硬化层中具有协同效应的特点，在很小添加量下即可实现最大的防静电效果。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，所述的具有防静电功能的压敏胶层，其防静电功能通过内添加抗静电组合物包括电解质基聚合物导电物质和纳米线导电材料协同复配实现。

作为优选技术方案，本发明所述的防静电压敏胶保护膜，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：电解质基聚合物导电物质0.05-20%，例如为0.08%、0.3%、0.9%、1.5%、3%、7%、11%、15%、19%等，纳米线0.05-10%，例如为0.08%、0.3%、0.9%、1.5%、3%、7%、9%等，有机硅压敏胶5-80%，例如为8%、14%、20%、26%、33%、39%、44%、51%、59%、63%、66%、71%、77%等，溶剂10-90%，例如为8%、14%、20%、26%、33%、39%、44%、51%、59%、63%、66%、71%、77%、82%、88%等，交联剂0.05-10%，例如为0.08%、0.3%、0.9%、1.5%、3%、7%、9%等，各组分质量分数之和为100%。

优选地，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

纳米线导电材料在压敏胶溶液固化过程中，会形成互相交织的网络结构，这些网络结构会随着压敏胶中溶剂挥发而向压敏胶层内部“漂移”，导致压敏胶内外两个表面网络结构密度降低，从而防静电性能降低。通常方法是增加纳米线添加量，但添加量增大后，不仅成本升高，更重要的是纳米线会影响到压敏胶层的透明度。

本发明通过添加电解质基聚合物导电物质，通过电解质基聚合物导电物质与纳米线导电协同效应解决压敏胶层整体防静电问题。

当压敏胶涂于基材上发生热交联反应时，由于电解质基聚合物导电物质在压敏胶溶剂中的溶解性能大于其在压敏胶固体组份中的溶解性能，因此，在交联反应前期的溶剂挥发过程中，电解质基聚合物导电物质会随溶剂向压敏胶表面迁移，导致压敏胶表面抗静电剂浓度大于中间部位浓度。

而压敏胶另一面（即与基材（如PET表面）表面粘附的一面），由于电解质基聚合物导电物质极性更大，与基材表面更容易形成较强的氢键或范德华力，因此，与基材粘附的一面导电物质浓度也会偏大。

以上两种作用导致电解质基聚合物导电物质在压敏胶层中存在明显的“U”型浓度梯度，即压敏胶两端电解质基聚合物导电物质浓度偏高，而中间浓度偏小。

若只添加电解质基聚合物导电物质类抗静电剂或纳米线中的一种，达到相同抗静电效果时，抗静电剂的添加量会明显增大很多。本发明利用两类抗静电材料在硬化层中具有协同效应的特点，在很小添加量下即可实现最大的防静电效果。

作为优选技术方案，本发明所述的防静电压敏胶保护膜，所述的电解质基聚合物导电物质为全氟代烷基磺酸盐、聚苯胺、全氟代烷基磺酸、1,3-二甲基咪唑硫酸氢盐、聚醚-嵌段-酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、碘掺杂聚乙炔、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸盐、聚醚酯酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物或1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐中的1种或2种以上的混合物。

作为优选技术方案，本发明所述的防静电压敏胶保护膜，所述纳米线为纳米银线和/或纳米铜线。

作为优选技术方案，本发明所述的防静电压敏胶保护膜，所述的纳米线的直径为5-200nm，例如为9nm、12nm、30nm、50nm、70nm、90nm、100nm、140nm、160nm、180nm、195nm等，长度为1-100μm，例如为3μm、5μm、10μm、15μm、25μm、40μm、65μm、80μm、95μm等。

作为优选技术方案，本发明所述的防静电压敏胶保护膜，压敏胶层厚度为5-20μm，例如为7μm、11μm、15μm、17μm、19μm等。

优选地，所述压敏胶层的表面电阻为1E6-11欧姆，例如为1E7、1E9、1E10等，静电耗散时间<2s；

优选地，所述压敏胶层中抗静电组合物的添加量为1-10wt%，例如为3wt%、4.5wt%、6wt%、7.5wt%、8wt%、9wt%、9.6wt%等。

本发明所用的溶剂可以为：苯、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、正丁醇等1种或2种以上的混合。

本发明所用的交联剂可以为：有机硅氧烷类交联剂。

作为优选技术方案，本发明所述的防静电压敏胶保护膜，所述组合物的制备方法为：将纳米线在分散剂中表面浸润预处理，将预处理过的纳米线分离，使纳米线表面粘附一层分散剂；将分离后的纳米线分散于电解质基聚合物导电物质中，形成抗静电组合物。

所述的分散剂优选为十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、吐温80、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸钠、草酸钠、油酸钠中的1种或2种以上的混合物。

将纳米线在分散剂中表面浸润预处理优选采用超声波震荡，保证纳米线均匀分散到预处理液中。

所述的分离优选为离心分离。

本发明的目的之一还在于提供所述防静电压敏胶保护膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)按本发明提供方法制备组合物；

(2)在溶剂中添加有机硅类压敏胶，搅拌，混合均匀后依次加入交联剂和步骤(1)所得组合物，搅拌均匀；

(3)将步骤(2)所得混合物涂布于基材上，固化即得防静电压敏胶保护膜。

优选地，步骤(3)所述的固化为在80-90℃条件下热处理80-100s。

本发明中所述的基材可以为PC、PMMA或PET。

本发明利用两类抗静电材料在保护膜压敏胶层中具有协同效应的特点，在很小添加量下即可实现最大的防静电效果，且不影响保护膜本身的剥离力，剥离后无残胶。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

一种防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

利用本发明的制备方法进行制备。

实施例二

一种防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

利用本发明的制备方法进行制备。

实施例三

一种防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

利用本发明的制备方法进行制备。

实施例四

一种防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

利用本发明的制备方法进行制备。

实施例五

一种防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

利用本发明的制备方法进行制备。

实施例1-5制得的防静电压敏胶保护膜性能测试结果见表1。

表1

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种防静电压敏胶保护膜，包括基材和涂布在基材上具有防静电功能的压敏胶层，其特征在于，所述的具有防静电功能的压敏胶层，其防静电功能通过内添加抗静电组合物包括电解质基聚合物导电物质和纳米线导电材料协同复配实现。

2.根据权利要求1所述的防静电压敏胶保护膜，其特征在于，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

3.根据权利要求1所述的防静电压敏胶保护膜，其特征在于，所述的抗静电组合物按质量分数含有以下成分：

4.根据权利要求1-3任一项所述的防静电压敏胶保护膜，其特征在于，所述的电解质基聚合物导电物质为全氟代烷基磺酸盐、聚苯胺、全氟代烷基磺酸、1,3-二甲基咪唑硫酸氢盐、聚醚-嵌段-酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、碘掺杂聚乙炔、1-乙基-3-甲基咪唑甲酸盐、聚醚酯酰胺、1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物或1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐中的1种或2种以上的混合物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的防静电压敏胶保护膜，其特征在于，所述纳米线为纳米银线和/或纳米铜线。

6.根据权利要求1-5任一项所述的防静电压敏胶保护膜，其特征在于，所述的纳米线的直径为5-200nm，长度为1-100μm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的防静电压敏胶保护膜，其特征在于，压敏胶层厚度为5-20μm；

优选地，所述压敏胶层的表面电阻为1E6-11欧姆，静电耗散时间<2s；

优选地，所述压敏胶层中抗静电组合物的添加量为1-10wt%。

8.根据权利要求1-6任一项所述的防静电压敏胶保护膜，其特征在于，所述组合物的制备方法为：将纳米线在分散剂中表面浸润预处理，将预处理过的纳米线分离，使纳米线表面粘附一层分散剂；将分离后的纳米线分散于电解质基聚合物导电物质中，形成抗静电组合物；

所述的分散剂优选为十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸钠、吐温80、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸钠、草酸钠、油酸钠中的1种或2种以上的混合物；

将纳米线在分散剂中表面浸润预处理优选采用超声波震荡，保证纳米线均匀分散到预处理液中；

所述的分离优选为离心分离。

9.权利要求1-8任一项所述防静电压敏胶保护膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)按权利要求8制备组合物；

(2)在溶剂中添加有机硅类压敏胶，搅拌，混合均匀后依次加入交联剂和步骤(1)所得组合物，搅拌均匀；

(3)将步骤(2)所得混合物涂布于基材上，固化即得防静电压敏胶保护膜。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的固化为在80-90℃条件下热处理80-100s。