CN113234400A - 一种抗静电uv固化离型剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及离型膜技术领域，尤其涉及一种抗静电UV固化离型剂及其制备方法。传统离型膜的表面电阻率高达1012Ω/m，其在收放卷以及使用过程中特别容易产生和积累静电电荷，静电堆积过多会导致静电放电，容易会造成电子元器件的损坏，更为严重的还能导致火灾、爆炸等安全事故。基于上述问题，本发明提供一种抗静电UV固化离型剂，其在离型剂体系中添加有抗静电改性丙烯酸酯低聚物，所述抗静电改性丙烯酸酯低聚物可以参与到光固化反应中与丙烯酸酯低聚物、丙烯酸单体等发生化学键合，这种方式可以大大提高离型层抗静电效果的持久性，具有较好的应用前景。

Description

一种抗静电UV固化离型剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及离型膜技术领域，尤其涉及一种抗静电UV固化离型剂及其制备方法。
背景技术
离型膜是薄膜表面能有区分的薄膜，离型膜与特定的材料在有限的条件下接触后不具有粘性或具有轻微的粘性。
随着电子科技的不断发展，人们对电子领域用的离型膜性能要求越来越高，其中非常关键的就是要求离型膜具备抗静电效果。传统的离型膜基材一般使用的是BOPET(双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等高绝缘性的高分子薄膜材料，离型涂层一般采用绝缘性很强的有机硅类涂层，通常情况下，传统离型膜的表面电阻率可达1012Ω/m，甚至更高。因此，传统离型膜在收放卷和使用过程中特别容易产生和聚集静电电荷。静电电荷的存在对离型膜的使用造成很多影响，轻者容易导致产品表面产生灰尘颗粒物的吸附，重者由于静电堆积过多导致的静电放电，会造成电子元器件的损坏，更为严重的还可能导致火灾、爆炸等灾难性事故。
为了解决上述问题，中国发明专利CN 105949487 A公开了一种紫外光固化抗静电离型膜及其制备方法，其在离型剂中添加了导电聚合物，导电聚合物的存在有效提高了离型层的抗静电能力，但是，其所添加的导电聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺或聚苯撑中的一种或几种，这些导电聚合物在光固化反应中均不能参与光固化反应与体系中的聚合单体形成化学键，只是随机地游离在离型层中，在一定程度上会影响离型层的抗静电效果以及抗静电效果的持久性，另外，该专利中的离型剂体系中含有大量的挥发性有机溶剂对环境危害较大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：传统离型膜的表面电阻率可达1012Ω/m，甚至更高，其在收放卷以及使用过程中特别容易产生和积累静电电荷，静电堆积过多会导致静电放电，容易会造成电子元器件的损坏，更为严重的还能导致火灾、爆炸等安全事故。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种抗静电UV固化离型剂，以重量份数计包括以下成分：
丙烯酸酯低聚物 30-50份
抗静电改性丙烯酸酯低聚物 25-45份
丙烯酸单体 5-20份
光引发剂 2-6份
助剂 0.5-1份。
具体地，所述丙烯酸酯低聚物为多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的复合物，所述多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:1。
具体地，所述抗静电改性丙烯酸酯低聚物按照以下步骤制备：
(1)配制季铵盐水溶液，所述季铵盐在季铵盐水溶液中的质量百分含量为40％；
(2)将40g丙烯酸酯、100g季铵盐水溶液、0.5g对羟基苯甲醚、65g有机溶剂、0.2gBHT抗氧剂加入混合均匀得到反应溶液；
(3)将反应溶液的温度升至100-120℃，不断搅拌下反应回流5-6h除去水分，然后减压蒸馏脱除有机溶剂，最后将反应溶液降至室温，过滤出料后，即得到抗静电改性丙烯酸脂低聚物。
具体地，所述丙烯酸酯为1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
具体地，所述有机溶剂为甲苯、环己烷、二甲苯中的一种或几种。
具体地，所述丙烯酸单体为1,6-己二酸而丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。
具体地，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷、二苯甲酮中的一种或几种。
具体地，所述助剂，以重量份数计，包括以下成分：
含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油 1.5份
消泡剂 1份。
具体地，所述含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油为丙烯酰氧基硅油。
具体地，所述丙烯酰氧基硅油为BYK UV3500、TEGO 2200N或TEGO 2500。
具体地，所述烯丙基硅油BYK UV3510、TEGO 2200N或TEGO 2500。
具体地，所述的一种抗静电UV固化离型剂，按照以下方法获得：避光条件下，按照配方量将各原料混合均匀，即可得到抗静电UV固化离型剂。
具体地，所述抗静电UV固化离型剂，可用作塑料薄膜、木材、PCB线路板表面的离型层。
本发明的有益效果是：
(1)本发明获得了抗静电UV固化离型剂，其采用抗静电改性丙烯酸酯低聚物作为抗静电剂其可以参与到光固化反应中与丙烯酸酯低聚物、丙烯酸单体等发生化学键合，这种方式可以大大提高离型层抗静电效果的持久性；
(2)本发明抗静电UV固化离型剂中还添加有带丙烯酸基团的聚二甲基硅油，其不仅能够改善涂料的流平性，还能以化学键聚合的方式参与到光固化聚合反应中，可以进一步降低离型层的剥离强度，有效改善离型层的剥离效果，试验证明，在带有双键的硅油中，添加丙烯酰氧基硅油相比添加乙烯基硅油所获得离型层的剥离效果好得多；
(3)本发明所获抗静电UV固化离型剂体系中不含有大量挥发性的有机溶剂，绿色、环保。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明以下实施例所采用的丙烯酸酯低聚物为多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的复合物，所述多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:1。
本发明以下实施例所采用的多官能聚氨酯丙烯酸酯为12官能聚氨酯丙烯酸酯，牌号为广州润奥化工牌号FSP 2159。
本发明以下实施例所采用的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯为6官能有机硅改性丙烯酸酯，其牌号为广州博兴B-868。
本发明以下实施例所采用的抗静电改性丙烯酸酯低聚物按照以下步骤制备：
(1)配制季铵盐水溶液，所述季铵盐在季铵盐水溶液中的质量百分含量为40％；
(2)将40g丙烯酸酯、100g季铵盐水溶液、0.5g对羟基苯甲醚、65g有机溶剂、0.2gBHT抗氧剂加入混合均匀得到反应溶液；
(3)将反应溶液的温度升至100-120℃，不断搅拌下反应回流5-6h除去水分，然后减压蒸馏脱除有机溶剂，最后将反应溶液降至室温，过滤出料后，即得到抗静电改性丙烯酸脂低聚物。
本发明以下实施例所采用的丙烯酸酯为1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
本发明以下实施例所采用的有机溶剂为甲苯、环己烷、二甲苯中的一种或几种。
本发明以下实施例所采用的丙烯酸单体为1,6-己二酸而丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。
本发明以下实施例所采用的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷、二苯甲酮中的一种或几种。
本发明以下实施例所采用的助剂，以重量份数计，包括以下成分：
含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油 1.5份
消泡剂 1份。
本发明以下实施例所采用的含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油为丙烯酰氧基硅油，所述丙烯酰氧基硅油为BYK UV3500、TEGO 2200N或TEGO 2500。
本发明以下实施例所采用的消泡剂为TEGO 920。
实施例1
抗静电UV固化离型剂，以重量份数计包括以下成分：
Figure BDA0003065505750000051
实施例2
抗静电UV固化离型剂，以重量份数计包括以下成分：
Figure BDA0003065505750000052
实施例3
抗静电UV固化离型剂，以重量份数计包括以下成分：
Figure BDA0003065505750000053
实施例4
抗静电UV固化离型剂，以重量份数计包括以下成分：
Figure BDA0003065505750000054
Figure BDA0003065505750000061
实施例5
Figure BDA0003065505750000062
实施例6
Figure BDA0003065505750000063
实施例7
Figure BDA0003065505750000064
对比例1同实施例3，不同之处在于，对比例1中的丙烯酸酯低聚物仅为多官能聚氨酯丙烯酸酯。
对比例2同实施例3，不同之处在于，对比例2中多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:2。
对比例3同实施例3，不同之处在于，对比例3中多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的质量比为2:1。
对比例4同实施例3，不同之处在于，对比例4将助剂中的含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油替换成了普通的流平剂BYK-333。
对比例5同实施例3，不同之处在于，对比例5将助剂中的含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油替换成了相同粘度的乙烯基硅油。
对比例6同实施例3，不同之处在于，对比例6将抗静电改性丙烯酸低聚物替换成了聚乙炔。
对比例7同实施例3，不同之处在于，对比例7将抗静电改性丙烯酸低聚物替换成了聚噻吩。
抗静电UV固化离型剂的制备：
避光条件下，按照配方量将原料混合均匀，即可得到实施例1-7以及对比例1-7所述的抗静电UV固化离型剂。
性能测试：
将实施例1-7以及对比例1-8所获得的离型剂在波长为280-450nm紫外光光源下照射，即可获得离型膜。
对实施例1-7以及对比例1-8所获得的离型膜进行测试，使用FINAT-10，在各实施例离型膜上附着宽×长＝50mm×175mm的标准带(TESA7475-丙烯酰氯类)。接着，利用FINAT-10试验辊(2kg载荷)，以10mm/sec的速度往返两次把标准带压紧，用两块平整的金属板夹住离型膜，一边加上70g/cm2的压力，在大约25℃的温度下保持20h。之后，卸掉压力，4h后把离型膜固定到治具，将标准带从180°的方向按照300mm/min的速度剥离、测试，反复测试5次取平均值，结果见表1。
本发明离型层的抗静电持久性按照GB/T 14447-1993标准进行测试：
在规定测试条件下，取5份离型膜试样，对离型膜施加高电压，以电晕放点形式使试样带电，在停止施加高电压后，试样接地自然衰减，测试试样半衰期，取平均值，再将半衰期转换评价为抗静电的持久性性能。
表1
Figure BDA0003065505750000081
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于，以重量份数计包括以下成分：
丙烯酸酯低聚物 30-50份
抗静电改性丙烯酸酯低聚物 25-45份
丙烯酸单体 5-20份
光引发剂 2-6份
助剂 0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：所述丙烯酸酯低聚物为多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的复合物，所述多官能聚氨酯丙烯酸酯与有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：所述抗静电改性丙烯酸酯低聚物按照以下步骤制备：
（1）配制季铵盐水溶液，所述季铵盐在季铵盐水溶液中的质量百分含量为40%；
（2）将40g丙烯酸酯、100g季铵盐水溶液、0.5g对羟基苯甲醚、65g有机溶剂、0.2g BHT抗氧剂加入混合均匀得到反应溶液；
（3）将反应溶液的温度升至100-120℃，不断搅拌下反应回流5-6h除去水分，然后减压蒸馏脱除有机溶剂，最后将反应溶液降至室温，过滤出料后，即得到抗静电改性丙烯酸脂低聚物。
4.根据权利要求3所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：所述丙烯酸酯为1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：所述丙烯酸单体为1,6-己二酸而丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：所述助剂，以重量份数计，包括以下成分：
含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油 1.5份
消泡剂 1份。
7.根据权利要求6所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：所述含有丙烯酸基团的聚二甲基硅油为丙烯酰氧基硅油。
8.根据权利要求7所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：所述丙烯酰氧基硅油为BYK UV3500、TEGO 2200N或TEGO 2500。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：按照以下方法获得：
避光条件下，按照配方量将各原料混合均匀，即可得到抗静电UV固化离型剂。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种抗静电UV固化离型剂，其特征在于：可用作塑料薄膜、木材、PCB线路板表面的离型层。
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