本发明专利涉及一种防静电膜，可应用于后续加工离型膜、保护膜以及包装等领域。
背景技术：
液晶显示屏中的光学膜应用越来越广泛，这些光学膜在运输和深加工过程中，由于静电作用会对膜造成污染，导致在深加工过程中产生各种弊端，影响光学膜的整体质量。所以，需要在光学膜表面覆上一层防静电保护膜。
普通防静电保护膜大多数采取的是离线涂布抗静电层，然后在至少一面离线涂布胶层，最后在胶层覆上离型膜制得保护膜。此制备流程较为复杂，成本较高。在线涂布抗静电层，双向拉伸工艺制备防静电膜成本较低，但是涂层厚度受到限制，涂层厚度较低，拉伸完表面电阻值偏高，后续在抗静电层加工涂胶后防静电值性能较差或者没有防静电性能，所以在线涂布抗静电膜应用在保护膜行业受到限制。
此外，防静电层采用的防静电剂主要是锂盐类、铵盐类、导电高分子类、无机导电材料类。其中锂盐和铵盐类搭配普通的树脂即可具备可拉伸性，所以应用于在线涂布或者离线涂布均可，但是导电高分子类和无机导电材料类防静电剂经过在线涂布拉伸后防静电性能减弱或者防静电性能消失，主要应用在离线涂布。
技术实现要素：
针对现有在线涂布技术中水性碳纳米管分散液涂布后拉伸3倍～5倍后薄膜表面电阻值偏高或者失效的问题，本发明提供一种防静电膜，其防静电层采用水性碳纳米管分散液搭配特殊水性聚氨酯树脂制备而成，聚酯薄膜经过涂布防静电层然后横向拉伸3倍～5倍，再热定型，收卷，所得薄膜表面电阻值可达105～106，具备优异的防静电性能，后续加工性能好，涂层薄，涂布成本低等优点。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种防静电膜，包含有基材和基材的至少一面的防静电层，所述防静电层由以下重量百分比的原料经干燥，与基材同步横向拉伸后定型而成：
水性碳纳米管分散液 2％～10％
水性聚氨酯树脂 2％～15％
交联剂 0.5％～2％
助剂 0.5％～5％
去离子水 68％～95％。
上述防静电膜，所述水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1:0.8～2:1。
上述防静电膜，所述水性聚氨酯树脂羟值为80mgKOH/g～120mgKOH/g。
上述防静电膜，所述水性聚氨酯树脂伸长率为300％～500％。
上述防静电膜，所述助剂为流平剂、消泡剂或润湿剂。
上述防静电膜，所述流平剂为聚二甲基硅烷、聚醚聚氨酯类、聚丙烯酸酯类、硅油、改性有机硅和羟甲基纤维素中一种或者组合，所述消泡剂为矿物油、改性多元醇、有机硅改性矿物油、改性聚硅氧烷、有机硅乳液中一种或者组合，所述润湿剂为含硅类表面润湿剂、不含硅类表面润湿剂中一种或者组合，优选无硅类的水性表面润湿剂。
上述防静电膜，所述交联剂为三聚氰胺类、异氰酸酯类、氮吡啶类中的一种或者组合，优选三聚氰胺类。
上述防静电膜，所述防静电层的厚度为0.01μm～0.5μm。
上述防静电膜，所述防静电层表面电阻值为105～106。
上述防静电膜，防静电层经过干燥并横向拉伸3倍～5倍。
本发明的有益效果为：本发明防静电层采用水性碳纳米管分散液搭配水性聚氨酯树脂并结合其他材料的配合，能够实现横向拉伸3倍～5倍后仍保持优异的防静电性能，具有良好的附着性。
具体实施方式
本发明中的基材为硝酸纤维素、三乙酸纤维素、聚酯，优选聚酯，基材厚度没有特殊限制，可以是20μm～380μm。
为了提高本发明中水性碳纳米管分散液的成膜性和抗拉伸强度，保证水性碳纳米管分散液在经过横向拉伸3倍～5倍后防静电性能可达105～106，本发明中采用特殊的水性聚氨酯树脂，控制水性聚氨酯树脂的交联密度和水性聚氨酯树脂的强度，提高水性碳纳米管分散液的导电活性，进而提高防静电层的成膜性和抗拉伸强度，采用的水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1:0.8～2:1，水性聚氨酯树脂羟值为80mgKOH/g～120mgKOH/g，水性聚氨酯树酯伸长率为300％～500％，保证了水性碳纳米管分散液在拉伸3倍～5倍后防静电性能可达105～106。
为了提高防静电层与基材的附着性，本发明中采用水性碳纳米管分散液搭配水性特殊聚氨酯树脂并搭配助剂和交联剂，提高水性碳纳米管分散液对基材的附着性。
本发明的防静电层所用助剂包括流平剂、消泡剂、润湿剂，目的是提高涂布液的铺展性能和防静电层表观，所述流平剂为聚二甲基硅烷、聚醚聚氨酯类、聚丙烯酸酯类、硅油、改性有机硅和羟甲基纤维素中一种或者组合，所述消泡剂为矿物油、改性多元醇、有机硅改性矿物油、改性聚硅氧烷、有机硅乳液中一种或者组合，所述润湿剂为含硅类表面润湿剂、不含硅类表面润湿剂中一种或者组合，优选无硅类的水性表面润湿剂。
本发明的防静电层所用交联剂可为三聚氰胺类、异氰酸酯类、氮吡啶类中的一种或者组合，优选三聚氰胺类。
本发明的防静电层优选厚度为0.01μm～0.5μm，厚度太小，防静电性能减弱，影响后期使用效果；底层厚度太大，涂布成本增加，生产工艺能耗增大。优选厚度为0.1μm～0.5μm。
本发明的防静电膜制备方法，具体步骤为：
1、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，流延在转动的冷却辊上。
2、将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为3倍～5倍。
3、通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为5g/m2～7g/m2。
4、将涂好防静电涂布液的薄膜经过60℃～180℃加热干燥后横向拉伸3倍～5倍。
5、再经过180℃～240℃热定型收卷，得到一种防静电膜。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1
防静电涂布液的制备：
取2g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为20％)、2g水性聚氨酯树脂(牌号华越，合肥华越新材料科技有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1:0.8，羟值为80mgKOH/g，伸长率为300％)、0.5g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、0.2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、0.1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、0.2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到95g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为5g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜，防静电层的厚度为0.1μm。
实施例2
防静电涂布液的制备：
取6g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为25％)、8g水性聚氨酯树脂(牌号PU-2840，誉衡环保材料有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为2:1，羟值在120mgKOH/g，伸长率在500％)、1.0g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、1g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、1g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到82g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为5倍。通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为7g/m2，将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸5倍，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.5μm。
实施例3
防静电涂布液的制备：
取10g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为30％)、15g水性聚氨酯树脂(牌号HT350，合肥恒天新材料科技有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1.7:1，羟值在100mgKOH/g，伸长率在400％)、2.0g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到68g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为6g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.3μm。
实施例4
防静电涂布液的制备：
取4g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为22％)、6g水性聚氨酯树脂(牌号为F3001，高芬水性涂料有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1.5:1，羟值在90mgKOH/g，伸长率在350％)、0.8g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、0.8g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、0.4g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、0.8g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到87.2g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为7g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.4μm。
实施例5
防静电涂布液的制备：
取8g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为28％)、10g水性聚氨酯树脂(牌号为HF-501，华丰聚氨酯有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1.8:1，羟值在110mgKOH/g，伸长率在450％)、1.5g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、1.5g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、1.5g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到76.5g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为5g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.2μm。
对比例1
防静电涂布液的制备：
取10g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为28％)、15g水性聚氨酯树脂(牌号为阿美斯，广东粤美化工有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1:1，羟值为100mgKOH/g，伸长率为400％)、2.0g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到68g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为7g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.5μm。
对比例2
防静电涂布液的制备：
取10g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为28％)、15g水性聚氨酯树脂(牌号875，东莞米人占化工有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1.5:1，羟值为100mgKOH/g，伸长率为200％)、2.0g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到68g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为5g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.1μm。
对比例3
防静电涂布液的制备：
取10g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为28％)、15g水性聚氨酯树脂(牌号为AH-0201D，安徽安大华泰新材料有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1.5:1，羟值为60mgKOH/g，伸长率为400％)、2.0g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到68g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为6g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.3μm。
对比例4
防静电涂布液的制备：
取10g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为28％)、15g水性聚氨酯树脂(牌号为F0411，吉田化工有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为2.5:1，羟值为100mgKOH/g，伸长率为400％)、2.0g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到68g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为5g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.2μm。
对比例5
防静电涂布液的制备：
取10g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为28％)、15g水性聚氨酯树脂(牌号为TAKELACXWS-100，和盟化工有限公司，水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1.5:1，羟值为150mgKOH/g，伸长率为400％)、2.0g交联剂(牌号为710，常州蓝亚新材料科技有限公司)、2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到68g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为6g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.2μm。
对比例6
防静电涂布液的制备：
取10g水性碳纳米管分散液(牌号为CNTS-016，苏州碳丰石墨烯科技有限公司，水性碳纳米管分散液中碳纳米管的重量比为28％)、15g水性聚氨酯树脂(牌号为PU-303C，冠志新材料科技有限公司水性聚氨酯树脂所含异氰酸根与羟基摩尔比为1.5:1，羟值为100mgKOH/g，伸长率为600％)、2g流平剂(牌号为H6-1，东莞市博诚化工有限公司)、1g消泡剂(牌号为F12，东莞市德丰消泡剂有限公司)、2g润湿剂(牌号为Silok-8008，广州市斯洛柯化学有限公司)加入到68g水中，用高剪切乳化机分散均匀，制成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为6g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.1μm。
对比例7
防静电涂布液的制备：
和上述制备过程一样，不同的是把水性聚氨酯树脂换成其他常规类型水性树脂，可以为水性聚酯，水性丙烯酸酯，水性环氧树脂，制备成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，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，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为7g/m2，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，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.5μm。
对比例8
防静电涂布液的制备：
和上述制备过程一样，不同的是防静电涂布液中不加水性聚氨酯树脂，制备成一种防静电涂布液。
防静电膜的制备：
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，流延在转动的冷却辊上，将冷却后的铸片预热纵向拉伸，纵向拉伸比为5倍。通过凹版涂布、丝棒涂布、浸涂等方式中的一种，将配置好的防静电涂布液涂布在经过纵向拉伸后薄膜的一面或者两面，其中涂布湿涂量为7g/m2，将涂好防静电涂布液的薄膜经过加热干燥后横向拉伸5倍，最后经过热定型收卷，得到一种防静电膜。防静电层的厚度为0.5μm。
各项性能测试方法如下：
(1)薄膜表面电阻值：GB/T1410-2006；
(2)防静电层附着力：将制备好的防静电膜裁成A4大小，在防静电层面，使用无尘纸(约500g力)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×。
表1
从上述表格中可以看出，本发明采用水性碳纳米管分散液搭配特殊水性聚氨酯树脂制备适合在线涂布的水性防静电涂布液，防静电层经过干燥并横向拉伸3～5倍后，再经过热定型、收卷后制得的一种防静电膜表面电阻值可达105～106，防静电性能优异，涂层附着性良好。