CN114106387A - 一种防静电聚酯薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防静电聚酯薄膜及其制备方法，防静电聚酯薄膜包括基膜和至少一表层；所述表层设于所述基膜的表面；所述表层为防静电层；所述防静电层的涂布液包括分散有水性碳纳米管的改性聚酯乳液；其中，所述碳纳米管以水性分散液形式分散于所述改性聚酯乳液中；在水性碳纳米管分散液中，分散介质为水，碳纳米管在分散液中的重量百分含量介于5％‑10％；本申请的方法通过水性碳纳米管分散液和改性聚酯乳液与基膜横向同步拉伸定型，形成了致密的导电通路，所得防静电聚酯薄膜的表面电阻可达105Ω～106Ω。

Description

一种防静电聚酯薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于聚酯薄膜的制备技术领域，具体涉及一种防静电聚酯薄膜及其制备方法。
背景技术
碳纳米管防静电聚酯薄膜利用碳纳米管的导电性能，使得聚酯薄膜具有优异的防静电效果。专利CN108192121A、CN109705383A以及CN112920728A 等都提出了不同防静电聚酯薄膜的制备方法，制备的碳纳米管薄膜都具备优异的防静电性能。但是均存在碳纳米管涂层与聚酯薄膜的粘结力较差的缺陷，导致碳纳米管涂层在加工使用过程中，存在脱落，产出的产品具有防静电性能衰减的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种防静电聚酯薄膜及其制备方法。该方法通过水性碳纳米管分散液和改性聚酯乳液与基膜横向同步拉伸定型，形成了致密的导电通路，所得防静电聚酯薄膜的表面电阻可达105Ω～106Ω。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种防静电聚酯薄膜，包括基膜和至少一表层；所述表层设于所述基膜的表面；所述表层为防静电层；所述防静电层的涂布液包括分散有水性碳纳米管的改性聚酯乳液；
其中，所述碳纳米管以水性分散液形式分散于所述改性聚酯乳液中；在水性碳纳米管分散液中，分散介质为水，碳纳米管在分散液中的重量百分含量介于5％-10％；
所述改性聚酯乳液包括如下重量份的各物质：
不饱和聚酯树脂 7份
环氧树脂 3份
十六烷基三甲基溴化铵 1份
有机锡 0.1份
二羟甲基丙酸 1份
烷基醇酰胺聚氧乙烷醚 0.1份；
其中，所述水性碳纳米管分散液的用量是所述改性聚酯乳液的重量用量的1-10倍。
作为本申请改进的技术方案，所述防静电层的涂布液还包括交联剂、润湿剂与去离子水；所述防静电层的涂布液的各物质重量份如下：
水性碳纳米管分散液 15份～30份
改性聚酯乳液 3份～15份
交联剂 0.1份～3份
润湿剂 0.1份～1份
去离子水 51份～81.8份。
作为本申请改进的技术方案，所述涂布液的交联剂为噁唑啉类、异氰酸酯类、氮吡啶类、三聚氰胺类中的任意一种。
作为本申请改进的技术方案，所述润湿剂为聚氧乙烯醚。
作为本申请改进的技术方案，所述改性聚酯溶液的制备方法包括：向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂、环氧树脂、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸；将反应釜温度升高至105℃～115℃，转速700转/分钟～ 800转/分钟，搅拌反应3～4小时后将反应釜温度降至80℃～90℃；继续搅拌1h，向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，按照1800转/分钟～2000转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3～4小时，得到改性聚酯乳液。
作为本申请改进的技术方案，所述防静电层中的水性碳纳米管分散液中的碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的任一种或者两种。
作为本申请改进的技术方案，所述防静电聚酯薄膜为所述防静电层的涂布液涂覆于基膜表面后经干燥，与基膜同步横向拉伸后定型而成。
作为本申请改进的技术方案，所述不饱和聚酯数均分子量介于15000～25000 之间，羟值介于50mgKOH/g～80mgKOH/g。
作为本申请改进的技术方案，所述环氧树脂为双酚A型，环氧当量介于 400g/eq～500g/eq。
作为本申请改进的技术方案，所述防静电层厚度介于5nm～30nm。
本申请的另一目的是提供一种防静电聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.将基膜原料送入相应挤出系统熔融挤出基膜熔体；
S2.将S1中的基膜熔体经模头在转动的冷却辊上形成无定形的铸塑厚片；
S3.将S2中冷却后的厚片预热后纵向拉伸3.0～4.0倍得到膜片；
S4.将防静电层的涂布液涂覆在纵向拉伸后的膜片的一个面上；
S5.将膜片经预热后横向拉伸3.0～4.0倍；
S6.将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到光学薄膜。
本发明取得的有益效果体现在：
1、本申请将碳纳米管分散于环氧改性的聚酯乳液中，再涂覆于基膜上。通过分散固化过程使得碳纳米管均匀分散于环氧改性聚酯乳液中；而环氧改性的聚酯乳液在涂覆过程中与基膜同步横向拉伸，使得涂覆层与基膜具有好的粘结力，有效克服了现有技术中碳纳米管涂层与聚酯薄膜之间的粘结力较差的问题，使得碳纳米管能稳定存在于所述聚酯薄膜的表面。
2、本申请利用环氧树脂、催化剂对不饱和聚酯进行改性得到环氧改性聚酯乳液，所述环氧改性聚酯中的环氧基团与不饱和聚酯反应形成嵌段共聚物，与水性分散的碳纳米管、交联剂通过在线涂布与基膜横向同步拉伸定型进行热固化，聚酯薄膜与涂覆层相互贯穿网络，形成聚酯三维网状结构，碳纳米管则相对均匀的被三维网状结构所约束固定，有效提高聚酯底涂层与聚酯薄膜之间的附着力，并具有优良的化学稳定性以及导电稳定性。
综上，本申请的水性碳纳米管分散液和改性聚酯乳液，通过与基膜横向 同步拉伸定型，形成了高附着力的致密的导电通路，防静电层表面电阻105Ω～ 106Ω。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
一种防静电聚酯薄膜，包括基膜和至少一表层；所述表层设于所述基膜 的表面；所述表层为防静电层。
所述防静电层的涂布液包括分散有水性碳纳米管的改性聚酯乳液；
其中，所述碳纳米管以水性分散液形式分散于所述改性聚酯乳液中；在 水性碳纳米管分散液中，分散介质为水，碳纳米管的在分散液中的重量百分 含量介于5％-10％；在具体应用中可采用晶抗生物的ML1293的水性碳纳米管 分散液(碳纳米管的重量比为10％)，DK nano的CNT 102水性碳纳米管分 散液(碳纳米管的重量比为8％)，卡诺斯的kns2021080419水性碳纳米管分 散液(碳纳米管的重量比为5％)等。
所述改性聚酯乳液包括如下重量份的各物质：
不饱和聚酯树脂 7份
环氧树脂 3份
十六烷基三甲基溴化铵 1份
有机锡 0.1份
二羟甲基丙酸 1份
烷基醇酰胺聚氧乙烷醚 0.1份；
其中，所述水性碳纳米管分散液的用量是所述改性聚酯乳液的重量用量的1-10倍，具体实施时二者可采用1:1、1:2、1：3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、 1:9、1:10的任意比例。
为了保证水性碳纳米管涂布液的稳定性和分散性，使得碳纳米管可以均匀地分散在丙烯酸树脂之间。如果不饱和聚酯树脂占比过高，环氧树脂过低，反应活性降低，交联密度降低；如果不饱和聚酯树脂占比过低，环氧树脂过高，反应活性过高，水性碳纳米管涂布液稳定性降低。所以优选不饱和聚酯树脂、环氧树脂、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸质量比为 7:3:1:0.1:1。其中，十六烷基三甲基溴化铵提高聚合过程中不同组分相互之间的渗透以及融合，有机锡是催化剂，催化聚合反应，二羟甲基丙酸作为活性单体，使得聚合物具有很高的亲水性。烷基醇酰胺聚氧乙烷醚是乳化剂，提高树脂的分散效果。
为了方便碳纳米管能快速稳定的被约束，以形成稳定的导电通路，所述防静电层的涂布液还包括交联剂、润湿剂与去离子水；所述防静电层的涂布液的各物质重量份如下：
水性碳纳米管分散液 15份～30份
改性聚酯乳液 3份～15份
交联剂 0.1份～3份
润湿剂 0.1份～1份
去离子水 51份～81.8份。
本发明利用环氧树脂、催化剂对聚酯树脂进行改性得到环氧改性聚酯树脂乳液，所述环氧改性聚酯树脂乳液中的环氧基团与聚酯树脂反应形成嵌段共聚物，与水性分散的碳纳米管、交联剂通过在线涂布与基膜横向同步拉伸定型进行热固化，形成三维网状结构，提高交联密度，增加底涂层与聚酯薄膜之间的附着力，并具有优良的化学稳定性。同时添加合适的润湿剂，提高碳纳米管在聚酯薄膜表面的润湿性。如果水性碳纳米管分散液含量过低，防静电效果较差，如果水性碳纳米管分散液含量过高，涂布液铺展性能降低，与聚酯薄膜之间的附着力也会降低，所以优选水性碳纳米管分散液重量百分比优选15份～30份；如果改性聚酯树脂乳液含量过低，那么形成嵌段共聚物聚酯的极性基团较少以及成膜效果较差，随之，碳纳米管与聚酯薄膜的附着力也会受到影响，如果改性聚酯树脂乳液含量过高，那么包裹碳纳米管过于严实，那么裸露在表面的碳纳米管过少，碳纳米管优异的防静电性能难以发挥出来，导致防静电效果较差，所以优选改性聚酯树脂乳液重量百分比优选3 份～15份；如果交联剂含量过低，那么涂层的交联密度过低，防静电涂层的硬度、耐刮擦效果都会降低，有效的极性基团也会较少，导致底涂层与聚酯薄膜之间的附着力也会下降，如果交联剂含量过高，有效的极性基团较多，碳纳米管涂布液稳定性较差，同时过多的小分子导致交联过剩，高温容易出现析出等风险。所以交联剂重量百分比优选0.1份～3份；如果润湿剂含量过低，涂布液铺展性能较差，容易出现白线、鱼眼等缺陷，如果润湿剂含量过高，涂布液容易出现过铺展，所以润湿剂重量百分比优选0.1份～1份。
为了提高防静电涂层的交联密度，保证线型分子相互连在一起，形成三维网状结构，提高防静电涂层的硬度以及形成致密的导电通路，同时保证碳纳米管的稳定分散性。所述防静电层中涂布液的交联剂为噁唑啉类、异氰酸酯类、氮吡啶类、三聚氰胺类中的任意一种。
润湿剂有阴离子型和非离子型表面活性剂。阴离子型表面活性剂包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯等。非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。为了保证水性碳纳米管涂布液的稳定性，在聚酯薄膜表面实现更好地铺展效果，优选非离子型的表面润湿剂，聚氧乙烯醚润湿性、渗透性表现优异、高效，动态、静态表面张力低，化学性质为惰性，一般不参与体系的化学反应，耐酸碱性好，化学性质稳定，所述润湿剂为聚氧乙烯醚。
所述改性聚酯溶液的制备方法包括：向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂、环氧树脂、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸；将反应釜温度升高至105℃～115℃，转速700转/分钟～800转/分钟，搅拌反应3～ 4小时后将反应釜温度降至80℃～90℃；继续搅拌1h，向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，按照1800转/分钟～2000转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3～4小时，得到改性聚酯乳液。
碳纳米管上碳原子的P电子形成大范围的离域π键，由于共轭效应显著，碳纳米管具有一些特殊的电学性质。碳纳米管是由纳米级的同轴组成的碳分子，按照层数可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，单壁碳纳米管直径大小分布范围小，缺陷少，具有更高的均匀性；多壁碳纳米管层与层之间很容易成为陷进中心而捕获各种缺陷，管壁上会布满小洞样的缺陷，即便如此，单壁碳纳米管和多壁碳纳米管都具有优异导电性能和力学性能。所以防静电层的水性碳纳米管分散液中的碳纳米管可以优选为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的任一种或者两种。
所述防静电聚酯薄膜为所述防静电层的涂布液涂覆于基膜表面后经干燥，与基膜同步横向拉伸后定型而成。
不饱和聚酯的选择：如果不饱和聚酯数均分子量过低，聚酯的分子链柔性型较差，交联密度较低，不利于后续形成致密的三维网络结构；如果不饱和聚酯数均分子量过高，后续容易与碳纳米管缠绕搭接，底涂层与聚酯薄膜的附着力较差，所以所述不饱和聚酯数均分子量介于15000～25000之间。如果不饱和聚酯羟值过低，形成嵌段共聚物极性基团较少，导致后续交联形成三维网络结构不够致密，交联密度较低；随之，底层与聚酯薄膜之间的附着力会下降；羟值过高，水性碳纳米管分散液的稳定性下降，碳纳米管之间容易缠绕、搭接造成团聚，进一步导致底涂层与聚酯薄膜之间的附着力下降，所以不饱和聚酯羟值优选介于50mgKOH/g～80mgKOH/g之间。其中，不饱和聚酯树脂可选用含苯的不饱和聚酯树脂、和乙烯基酯不饱和聚酯树脂；其中，含苯的不饱和聚酯树脂包括间苯不饱和聚酯、对苯不饱和聚酯、邻苯不饱和聚酯等。
环氧树脂的选择：所述环氧树脂为双酚A型，环氧当量介于400g/eq～ 500g/eq；。如果环氧树脂当量过低，环氧值高，活性较高，但是分子量过低，柔韧性变差，交联密度较低；如果环氧当量过高，分子量过高，环氧值过低，反应活性较低，交联密度较低，底涂层与聚酯薄膜的附着力下降。所以为了赋予树脂更合适的柔韧性，实现较高的交联密度和三维网络结构，提高底涂层与聚酯薄膜的附着力，环氧当量优选介于400g/eq～500g/eq之间。
防静电层的厚度选择：如果防静电厚度过薄，单位面积涂层的碳纳米管防静电剂含量较少，防静电效果会比较差，单位面积极性基团也会较少，导致底涂层与聚酯薄膜的附着力会也会降低；如果防静电层厚度过厚，单位面积的碳纳米管防静电剂含量较多，防静电效果很好，但是单位面积碳纳米管含量过多，碳纳米管之间容易搭接造成团聚成束，所以优选防静电层厚度介于5nm～30nm之间。
本申请的另一目的是提供一种防静电聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤： S1.将基膜原料送入相应挤出系统熔融挤出基膜熔体；
S2.将S1中的基膜熔体经模头在转动的冷却辊上形成无定形的铸塑厚片；
S3.将S2中冷却后的厚片预热后纵向拉伸3.0～4.0倍得到膜片；
S4.将防静电层的涂布液涂覆在纵向拉伸后的膜片的一个面上；
S5.将膜片经预热后横向拉伸3.0～4.0倍；
S6.将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到光学薄膜。
优选地，S1.将基膜原料送入相应挤出系统熔融挤出基膜熔体；所述熔融挤出温度为265℃～285℃。聚酯熔点一般为265℃，如果低于此温度，容易导致聚酯在管路中塑化不全甚至难以熔融；熔融挤出温度高于285℃后，聚酯切片容易发生降解，导致低聚物产生，影响产品性能。
S2.将S1中的基膜熔体经模头在转动的冷却辊上形成无定形的铸塑厚片；
S3.将S2中冷却后的厚片预热后纵向拉伸3.0～4.0倍得到膜片；所述拉伸比区间，既能保证纵向的厚度均匀性，又能保证纵向拉伸不至于太大，取向度太高，会导致横向拉伸时不易成膜。
S4.将防静电层的涂布液涂覆在纵向拉伸后的膜片的一个面上；
S5.将膜片经预热后横向拉伸3.0～4.0倍；所述拉伸比区间，既能保证横向的厚度均匀性，又能保证在线涂布碳纳米管涂层的致密性，形成稳定的导电通路，如果拉伸倍数过低，涂层较厚，碳纳米管容易搭接明显，在聚酯薄膜表面分布不均匀，如果拉伸倍数过大，涂层断裂，导电通路破坏，将无法形成优异的防静电性能。
S6.将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到光学薄膜。所述热定型温度为210℃～240℃。由于聚酯分子链的最佳热结晶温度在195℃，而选择高于此条件15℃的设定温度，可以保证分子链充分定型、聚酯薄膜的结晶；而高于240℃，分子链会发生解取向，不利于聚酯薄膜的结晶定型。
其能实现的是所述防静电层表面电阻105Ω～106Ω，相对于现有技术的表面电阻105Ω～106Ω，碳管涂层与聚酯薄膜之间的附着力更加优异，具有显著的进步。
本申请的另一技术目的是提供一种防静电聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：
实施例1
改性聚酯乳液的制备：
向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂(邻苯不饱和聚酯，数均分子量为15000)、环氧树脂(环氧当量400，E20，巴陵化工)、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸，将反应釜温度升高至105℃，转速700转 /分钟，搅拌反应3小时后降至80℃下搅拌1小时，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，向反应釜内加入适量蒸馏水，按照1800转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3小时，得到改性聚酯乳液。
防静电涂布液的制备：
取水性碳纳米管分散液ML1293(晶抗生物，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量百分含量10％)15g、改性聚酯乳液5g、水79.8g、噁唑啉交联剂 WS-700(尤恩化工)0.1g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)0.1g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
防静电聚酯薄膜的制备：
先将结晶(聚酯切片进行预结晶处理)和干燥处理的聚酯切片送入到相应的挤出系统熔融挤出，流延在转动的冷却棍上；将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为3倍；通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配制好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸的后薄膜的一面或者两面；将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸3倍，再经过热定型收卷，得到一种防静电膜，涂层干厚为5nm。
实施例2
改性聚酯乳液的制备：
向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂(间苯不饱和聚酯，数均分子量为18000)、环氧树脂(环氧当量500，SM601，三木集团)、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸，将反应釜温度升高至110℃，转速750 转/分钟，搅拌反应3.5小时后降至80℃下搅拌1.5小时，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，向反应釜内加入适量蒸馏水，按照1900转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3.5小时，得到改性聚酯乳液。
防静电涂布液的制备：
取水性碳纳米管分散液CNT 102(DKnano，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为8％)22g、改性聚酯乳液10g、水66g、三聚氰胺交联剂LF-8500 (富能树脂)1.5g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)0.5g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
防静电聚酯薄膜的制备：
先将结晶和干燥处理的聚酯切片送入到相应的挤出系统熔融挤出，流延在转动的冷却棍上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为3.5倍，通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配制好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸的后薄膜的一面或者两面，将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸3.5倍，再经过热定型收卷，得到一种防静电膜，涂层干厚为18nm。
实施例3
改性聚酯乳液的制备：
向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂(对苯不饱和聚酯，数均分子量为25000)、环氧树脂(环氧当量450，SM601R，三木集团)、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸，将反应釜温度升高至115℃，转速 800转/分钟，搅拌反应4小时后降至90℃下搅拌2小时，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，向反应釜内加入适量蒸馏水，按照2000转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应4小时，得到改性聚酯乳液。
防静电涂布液的制备：
取水性碳纳米管分散液kns2021080419(卡诺斯，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为5％)30g、改性聚酯乳液15g、水81.8g、氮吡啶交联剂 RP-1(合肥锐品)3g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)1g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
防静电聚酯薄膜的制备：
先将结晶和干燥处理的聚酯切片送入到相应的挤出系统熔融挤出，流延在转动的冷却棍上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为4倍，通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配制好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸的后薄膜的一面或者两面，将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸4倍，再经过热定型收卷，得到一种防静电膜，涂层干厚为30nm。
实施例4
改性聚酯乳液的制备：
向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂(乙烯基酯不饱和聚酯，数均分子量为20000)、环氧树脂(环氧当量500，SM601，三木集团)、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸，将反应釜温度升高至107℃，转速 725转/分钟，搅拌反应3.2小时后降至82℃下搅拌1.2h，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，向反应釜内加入适量蒸馏水，按照1850转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3.2小时，得到改性聚酯乳液。
防静电涂布液的制备：
取水性碳纳米管分散液ML1293(晶抗生物，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量百分含量10％)18g、改性聚酯乳液3g、水73g、噁唑啉交联剂WS-700(尤恩化工)0.8g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)0.25g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
防静电聚酯薄膜的制备：
先将结晶和干燥处理的聚酯切片送入到相应的挤出系统熔融挤出，流延在转动的冷却棍上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为3.2倍，通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配制好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸的后薄膜的一面或者两面，将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸3.2倍，再经过热定型收卷，得到一种防静电膜，涂层干厚为12nm。
实施例5
改性聚酯乳液的制备：
向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂(间苯不饱和聚酯，数均分子量为22000)、环氧树脂(环氧当量450，SM601R，三木集团)、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸，将反应釜温度升高至112℃，转速 775转/分钟，搅拌反应3.7小时后降至87℃下搅拌1.7h，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，向反应釜内加入适量蒸馏水，按照1950转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3.7小时，得到改性聚酯乳液。
防静电涂布液的制备：
取水性碳纳米管分散液ML1293(晶抗生物，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量百分含量10％)27g、改性聚酯乳液12g、水51g、三聚氰胺交联剂LF-8500(富能树脂)2.2g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)0.8g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
防静电聚酯薄膜的制备：
先将结晶和干燥处理的聚酯切片送入到相应的挤出系统熔融挤出，流延在转动的冷却棍上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为3.7倍，通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配制好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸的后薄膜的一面或者两面，将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸3.7倍，再经过热定型收卷，得到一种防静电膜，涂层干厚为24nm。
对比例1
防静电涂布液的制备：
取水性碳纳米管分散液ML1293(晶抗生物，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量百分含量10％)27g、聚酯乳液H-443(印涂材料)12g、水51g、三聚氰胺交联剂LF-8500(富能树脂)2.2g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)0.8g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
防静电聚酯薄膜的制备：
先将结晶和干燥处理的聚酯切片送入到相应的挤出系统熔融挤出，流延在转动的冷却棍上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为3.7倍，通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配制好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸的后薄膜的一面或者两面，将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸3.7倍，再经过热定型收卷，得到一种防静电膜，涂层干厚为24nm。
对比例2
改性聚酯乳液的制备：
向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂(邻苯不饱和聚酯，数均分子量为15000)、环氧树脂、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸，将反应釜温度升高至105℃，转速700转/分钟，搅拌反应3小时后降至80℃下搅拌1小时，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，向反应釜内加入适量蒸馏水，按照1800转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3小时，得到改性聚酯乳液。
防静电涂布液的制备：
取水性碳纳米管分散液ML1293(晶抗生物，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量百分含量10％)15g、改性聚酯乳液5g、水81.8g、噁唑啉交联剂 WS-700(尤恩化工)0.1g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)0.1g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
防静电聚酯薄膜的制备：
将配制好的防静电涂布液涂布在薄膜的一面或者两面，经过加热干燥后收卷，得到一种防静电膜，涂层干厚为5nm。
对比例3
改性聚酯乳液的制备：
向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂(对苯不饱和聚酯，数均分子量为25000)、环氧树脂、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸，将反应釜温度升高至115℃，转速800转/分钟，搅拌反应4小时后降至90℃下搅拌2小时，再向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，向反应釜内加入适量蒸馏水，按照2000转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应4小时，得到改性聚酯乳液。
水性涂布液的制备：
取改性聚酯乳液15g、水51g、氮吡啶交联剂RP-1(合肥锐品)3g、聚氧乙烯醚润湿剂YL-405(永乐化工)1g。用高剪切乳化机分散均匀，制成防静电涂布液。
预涂膜的制备：
先将结晶和干燥处理的聚酯切片送入到相应的挤出系统熔融挤出，流延在转动的冷却棍上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为4倍，通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配制好的水性涂布液涂布在经过纵向拉伸的后薄膜的一面或者两面，将涂好水性涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸4倍，再经过热定型收卷，得到一种预涂膜，涂层干厚为 30nm。
各性能测试方法如下；
(1)表面电阻(防静电层)：按GB/T 33398测定；
(2)附着力(防静电层与聚酯薄膜)：将制备好的防静电膜裁成A4大小，在防静电层面，使用1kg力用无尘纸以及蘸取无水乙醇分别来回擦拭10次，观察防静电层脱落情况，涂层没有脱落为O，涂层有脱落为×。
测试结果见表1：
表1实施例与对比例的测试结果表
Figure BDA0003396372280000151
Figure BDA0003396372280000161
从表1可以看出，本发明实施例所制备的防静电膜与对比例制备的防静电膜相比，在防静电层与聚酯薄膜的附着力和防静电层表面电阻两方面显著提高，说明本发明的防静电聚酯薄膜不仅防静电性能优异，而且与聚酯薄膜附着力优异，具有良好的应用前景。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种防静电聚酯薄膜，包括基膜和至少一表层；所述表层设于所述基膜的表面；其特征在于，所述表层为防静电层；所述防静电层的涂布液包括分散有水性碳纳米管的改性聚酯乳液；
其中，所述碳纳米管以水性分散液形式分散于所述改性聚酯乳液中；在水性碳纳米管分散液中，分散介质为水，碳纳米管在分散液中的重量百分含量介于5％-10％；
所述改性聚酯乳液包括如下重量份的各物质：
不饱和聚酯树脂 7份
环氧树脂 3份
十六烷基三甲基溴化铵 1份
有机锡 0.1份
二羟甲基丙酸 1份
烷基醇酰胺聚氧乙烷醚 0.1份；
其中，所述水性碳纳米管分散液的用量是所述改性聚酯乳液的重量用量的1-10倍。
2.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述防静电层的涂布液还包括交联剂、润湿剂与去离子水；所述防静电层的涂布液的各物质重量份如下：
水性碳纳米管分散液 15份～30份
改性聚酯乳液 3份～15份
交联剂 0.1份～3份
润湿剂 0.1份～1份
去离子水 51份～81.8份。
3.根据权利要求2所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述涂布液的交联剂为噁唑啉类、异氰酸酯类、氮吡啶类、三聚氰胺类中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述润湿剂为聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述改性聚酯溶液的制备方法包括：向反应釜中加入配比量的不饱和聚酯树脂、环氧树脂、十六烷基三甲基溴化铵、有机锡、二羟甲基丙酸；将反应釜温度升高至105℃～115℃，转速700转/分钟～800转/分钟，搅拌反应3～4小时后将反应釜温度降至80℃～90℃；继续搅拌1h，向反应釜内投入烷基醇酰胺聚氧乙烷醚，按照1800转/分钟～2000转/分钟的速率高速搅拌，乳化反应3～4小时，得到改性聚酯乳液。
6.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述防静电层中的水性碳纳米管分散液中的碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的任一种或者两种。
7.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述防静电聚酯薄膜为所述防静电层的涂布液涂覆于基膜表面后经干燥，与基膜同步横向拉伸后定型而成。
8.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述不饱和聚酯数均分子量介于15000～25000之间，羟值介于50mgKOH/g～80mgKOH/g。
9.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型，环氧当量介于400g/eq～500g/eq。
10.根据权利要求1所述的一种防静电聚酯薄膜，其特征在于，所述防静电层厚度介于5nm～30nm。
11.一种如权利要求1-10任一所述的防静电聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将基膜原料送入相应挤出系统熔融挤出基膜熔体；
S2.将S1中的基膜熔体经模头在转动的冷却辊上形成无定形的铸塑厚片；
S3.将S2中冷却后的厚片预热后纵向拉伸3.0～4.0倍得到膜片；
S4.将防静电层的涂布液涂覆在纵向拉伸后的膜片的一个面上；
S5.将膜片经预热后横向拉伸3.0～4.0倍；
S6.将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到光学薄膜。
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