专利名称：一种感光材料用抗静电剂及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种抗静电剂组合物，特别涉及到一种感光材料用抗静电剂组合物。
在感光材料的制造和使用过程中，因静电问题而使感光胶片产生缺陷，如静电斑痕，致使胶片无法使用。近年来，随着感光材料感光度的提高和高速涂布、高速摄影以及高速显影加工等技术的需要，使得抗静电问题更为重要。
为了消除静电危害，最好的方法是提高片基的导电性，使静电荷迅速地传播到整个表面并释放出去，以避免某点达到过高的电荷密度。这可通过使用抗静电剂在片基上涂布一抗静电层来实现。迄今为止，已经提出了多种抗静电剂。例如，US-P4,070,189、US-P4,294,739和US-P5,326,688公开了一种交联聚苯乙烯季铵盐抗静电剂；JP9,689/1990和JP182,491/1990公开了导电聚合物型抗静电剂；JP55,541/1988、JP148,254/1988、JP148,256/1988和JP314,191/1989公开了表面活性剂型抗静电剂。
这些抗静电剂均有一定的抗静电效果。但由于都是借助吸水作用而使其解离来达到导电的目的，因而在低湿度环境下，抗静电效果差。尤其是在真空环境下，丧失抗静电能力。
1996年，我们在《感光材料》杂志上报导了一种高分子固体电解质型的抗静电剂的研究，但尚未公开本发明的抗静电剂的组成、制备方法和使用方法。
本发明克服了已有技术中在低湿度特别是真空环境下抗静电效果差的缺点，而提供了一种高分子固体电解质型的抗静电剂。
本发明的高分子固体电解质型抗静电剂包括下列组分和含量(重量百分数)聚乙二醇10～50％，较佳30～45％；碱金属盐1～60％， 较佳3～15％；明胶20～85％，较佳40～55％。
上述聚乙二醇的分子量为400到20000，较佳为1000到2000。
上述碱金属盐为碱金属的硫氰酸盐如KSCN、NaSCN、LiSCN，或碱金属的卤化盐如KI、NaI、LiI、KBr、NaBr、LiBr，或碱金属的高氯酸盐如LiClO4、NaClO4、KClO4。
上述明胶的通式为
其分子量为5万至30万。其中，采用酸法制备的明胶分子量为20万至30万，采用碱法制备的明胶分子量为5万至10万。
本发明的抗静电剂的制法按下列次序进行将20～85％的明胶在搅拌下溶解于40～50℃的蒸馏水中，再依次加入10～50％的聚乙二醇和1～60％的碱金属盐，搅拌溶解1小时。然后加入0～10％的KOH或NH4OH溶液调节上述水溶性组合物的pH值到5～8。这种组合物可直接使用或除去水分后存放备用。
本发明的抗静电剂用于高分子片基上的抗静电涂层。上述的片基为涤纶片基、醋酸纤维素片基、硝酸纤维素片基以及聚烯烃薄膜材料。
在涂布时，可采用浸涂法和挤压涂布法。即将抗静电剂溶于水中，其浓度为0.5～8％(重量百分比浓度)，在35～45℃时，涂在片基上经干燥处理后使用。
本发明的抗静电剂具有抗静电性强、表面电阻值低(特别是在低湿或者真空条件下)、不易脱落等优点。效果见表1。
表1.不同抗静电剂的抗静电性能
性能测定部分1.表面电阻的测定按国标GB6844-86《片基表面电阻测定方法》用ZC-43型超高阻测试仪在特定的湿度和温度下测定。
真空下测定先将试样在低真空(1mmHg)下保持48小时，再于高真空(1×10-3Pa)下平衡5～6小时后在真空下直接测定。2.静电荷半衰期的测定在SP428型静电荷半衰期测定仪上，经电晕针对样片充电，由记录仪记录下电荷衰减曲线，在曲线上即可量出半衰期τ1/2的大小。3.涂层厚度的测定1)光学法按国标GB6845-86《片基厚度测定方法》在LG-1型立式光学计上测取同一点涂层擦除前后的厚度，两者相减得点涂层厚度。测取等间隔的12个点处的点涂层厚度，其算术平均值作为该样片的涂层厚度。2)重量法裁取一定面积的试样(100～400cm2)，准确称取擦除涂层前后的重量，按下式计算出涂层厚度。
3)计算法当涂层很薄时，可根据涂布面积S涂布、涂布液用量m涂布液、涂布液浓度α和涂层密度ρ涂层，按下式计算出涂层厚度。
实施例1取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和8克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml 10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为1.2×107Ω(50％RH)、3.9×107Ω(25％RH)、1.3×109Ω(1×10-4pa)，静电荷半衰期为0.12秒。实施例2取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和6.6克NaSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为1.5×107Ω(50％RH)、5.6×107Ω(25％RH)、4.6×109Ω(1×10-4Pa)，静电荷半衰期为0.16秒。实施例3取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和13.1克LiClO4，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为1.75×107Ω(45％RH)、8.6×107Ω(25％RH)、5.3×109Ω(1×10-4Pa)。实施例4取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和13.6克KI，搅拌溶解1小时。然后加入10ml 10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为5.5×107Ω(45％RH)、7.2×108Ω(25％RH)、3×1011Ω(1×10-4pa)。实施例5取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和10克LiBr，搅拌溶解1小时。然后加入10ml 10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为4.6×107Ω(45％RH)、5.8×108Ω(25％RH)、2.3×1011Ω(1×10-4Pa)。实施例6取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和33.1克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为1.8×106Ω(50％RH)。实施例7取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和2.1克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为1.7×108Ω(50％RH)。实施例8取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入20克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为1.32×109Ω(30％RH)。实施例9取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入10克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为1.6×1010Ω(30％RH)。实施例10取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入20克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的HCl溶液调节上述溶液的pH值到2.88。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为2.3×1010Ω(25％RH)。实施例11取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入20克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入20ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到10。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度为3μ，涂层的表面电阻值为9×108Ω(25％RH)。实施例12～14取40克明胶在搅拌下溶于1000ml 50℃的蒸馏水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，搅拌溶解1小时。然后加入10ml10％的KOH溶液调节上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元组合物在40℃恒温条件下涂布于涤纶片基上。涂层厚度分别为1μ、0.5μ、0.1μ，涂层的表面电阻值分别为4.2×107Ω、1.5×108Ω、6.4×108Ω(50％RH)，1.1×108Ω、3.1×108Ω、1.2×109Ω(25％RH)。
权利要求
1.一种抗静电剂，其特征在于所述的抗静电剂为高分子固体电解质型抗静电剂，其组分和含量(重量百分数)如下聚乙二醇10～50％碱金属盐1～60％明胶20～85％
2.根据权利要求1所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的聚乙二醇的分子量为400到20000。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的碱金属盐为硫氰酸钾、硫氰酸钠、硫氰酸锂。
4.根据权利要求1所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的碱金属盐为碘化钾、碘化钠或碘化锂。
5.根据权利要求1所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的碱金属盐为高氯酸钾、高氯酸钠或高氯酸锂。
6.根据权利要求2所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的聚乙二醇的分子量为1000～2000。
7.根据权利要求1所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的聚乙二醇的含量为30～45％。
8.根据权利要求1所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的碱金属盐的含量为3～15％。
9.根据权利要求1所述的一种抗静电剂，其特征在于所述的明胶的含量为40～55％。
10.根据权利要求1所述的一种抗静电剂的制法，其特征在于按下列顺序、步骤进行将明胶按重量百分数20～85％在40℃的蒸馏水中溶解后，将聚乙二醇10～50％和碱金属盐1～60％溶解在上述明胶水溶液中。所制得的组合物直接使用或者干燥后保存备用。
11.根据权利要求1所述的一种抗静电剂的用途，其特征在于用在涤纶片基上作为抗静电涂层。
全文摘要
本发明的抗静电剂是一种高分子固体电解质型抗静电剂组合物,包括聚乙二醇10～50%,碱金属盐1～60%和明胶20～85%(重量百分数)。其中碱金属盐可以是KSCN、NaSCN、KClO
文档编号G03C1/85GK1183578SQ9612070
公开日1998年6月3日 申请日期1996年11月22日 优先权日1996年11月22日
发明者张崇立, 黄伟, 周本茂 申请人:中国科学院感光化学研究所