一种本征型防静电硬化膜及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及防静电硬化膜及其制备方法。所述防静电硬化膜包括基材和涂覆在所述基材上的具有防静电功能的硬化层，所述的具有防静电功能的硬化层的防静电功能通过复配型抗静电剂和纳米级导电材料协同复配实现。所述硬化膜通过如下方法制备：将纳米级导电材料与复配型抗静电剂混合均匀；在稀释剂中添加丙烯酸类预聚物，混合均匀后依次加入可选的有机硅树脂，光引发剂和上述混合液，混合均匀；将所得混合物淋涂于基材上，固化即得所述防静电膜。本发明所采用的复配型抗静电剂添加量小，制得的本征型防静电硬化膜表面电阻小，静电耗散时间短，且膜厚度薄、透明度高，硬度、耐磨性及韧性等比普通丙烯酸类硬化膜有所提高。
【专利说明】一种本征型防静电硬化膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防静电膜及其制备方法，尤其涉及一种本征型防静电硬化膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]便携式电子产品如平板电脑、大屏智能手机已越来越普及，而大多这类电子产品都有各种各样的触摸屏。这些触摸屏在使用过程中很容易刮花、弄脏或吸附灰尘。因此需要对此类屏幕进行表面加硬处理，但一般硬化膜表面电阻都在I X IO14 Ω以上，容易产生静电。静电的存在不仅使频幕表面容易吸附灰尘，更加会影响触摸屏的操作精准度，严重时还可能导致触摸屏线路击穿，破坏屏幕。因此，有必要对硬化膜做静电防护处理。
[0003]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CN102991056A公开了一种防静电透明硬化膜，所述硬化膜包括基材、透明硬化层和防静电层，在基材的表面涂覆含有树脂A和粒径为0.01~I μ m的微粒子的涂布液固化成膜的透明硬化层，在透明硬化层的表面涂覆含有树脂B和导电粒子的涂布液固化成膜的防静电层，防静电层的厚度为0.03~I μ m ;所述透明硬化层的折光率与防静电层的折光率之间的差值控制在-0.05~0.05的范围。此发明采用双层结构，即在加硬涂层上再涂布一层防静电层，这种方式虽然能起到防静电功能，但涂层之间光学性能差异会导致干涉纹的产生，进而影响视觉效果和最终使用。同时此方法采用两步涂布法，工艺方面不仅多了一步，同时性能方面不能够完全保证防静电涂层的加硬效果。[0004]还有些选用有机表面活性剂(如含氟的有机表面活性剂、含金属离子的有机表面活性剂、烷基磺酸钠、有机磷酸酯或盐等)作为所述硬化涂料中的抗静电剂，通过表面涂覆的方法制得抗静电硬化薄膜成品。如CN 102786875A公开了一种抗静电硬化薄膜，包括薄膜基材和涂覆在其上的紫外光固化抗静电硬化涂料层，所述薄膜基材选自PET薄膜、PC薄膜或PMMA薄膜，所紫外光抗静电硬化涂料层是由按重量百分数计的以下组分经过紫外光固化后制成:多官能度聚氨酯丙烯酸酯20~40%、醇类和/或醚类试剂50~70%、UV固化活性单体5~10%、有机表面活性剂型抗静电剂I~20%、光引发剂I~10%、涂料助剂0.1~
0.5%。此发明利用丙烯酸类硬化液，有机表面活性剂型抗静电剂，但此类抗静电剂一般添加量大，且由于其本身特性，会倾向于分布在薄膜两边层，导致整体抗静电效果变差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种本征型防静电硬化膜。利用离子掺杂型导电聚合物类抗静电剂和纳米级导电材料(如碳纳米管(CNT)、纳米ΑΤ0、石墨烯等)在材料中的分布特性，在硬化层中同时添加液体离子掺杂型导电聚合物类抗静电剂和纳米级导电材料。离子掺杂型导电聚合物类抗静电剂会倾向于分布在硬化层两端，而纳米级导电材料倾向于分布在硬化层中部，利用两者不同分布特点，使其在硬化层中的抗静电效果达到最佳。
[0006]为达上述目的，本发明采用如下技术方案:[0007]—种防静电硬化膜，包括基材和涂覆在所述基材上的具有防静电功能的硬化层，所述的具有防静电功能的硬化层的防静电功能通过复配型抗静电剂和纳米级导电材料协同复配实现。
[0008]作为优选技术方案，本发明所述的防静电硬化膜，所述的具有静电防护功能的硬化层按质量分数含有以下成分:复配型抗静电剂0.1-15%，例如为0.3%、0.9%、1.5%、3%、7%、11%、14% 等、纳米级导电材料 0.1-3%，例如为 0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%、2.8%等、丙烯酸酯类预聚物 5-60%，例如为 8%、14%、20%、26%、33%、39%、44%、51%、59% 等、稀释剂 10-70%，例如为 11%、14%、20%、26%、33%、39%、44%、51%、59%、63%、68% 等、引发剂 0.5-20%,例如为0.9%、1.5%、3%、7%、11%、15%、19%等，各组分质量分数之和为100%。其中，所述的基材可以为PC、PMMA 或 PET。
[0009]作为优选技术方案，本发明所述的防静电硬化膜，所述的具有静电防护功能的硬化层按质量分数含有以下成分:
[0010]
【权利要求】
1.一种防静电硬化膜，包括基材和涂覆在所述基材上的具有防静电功能的硬化层，其特征在于，所述的具有防静电功能的硬化层的防静电功能通过复配型抗静电剂和纳米级导电材料协同复配实现。
2.根据权利要求1所述的防静电硬化膜，其特征在于，所述的具有静电防护功能的硬化层按质量分数含有以下成分:
3.根据权利要求1或2所述的防静电硬化膜，其特征在于，所述的具有静电防护功能的硬化层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硬化膜，其特征在于，所述的具有静电防护功能的硬化层按质量分数还含有5-60%的有机硅树脂，优选含有10-50%的有机硅树脂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的防静电硬化膜，其特征在于，所述复配型抗静电剂为离子掺杂型导电聚合物类抗静电剂，优选为全氟代烷基磺酸盐、聚苯胺、全氟代烷基磺酸、I, 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-甲基咪唑鎗氯化物或1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐中的I种或2种以上的混合物。
6.根据权利要求1-5任一项所述的防静电硬化膜，其特征在于，所述的纳米级导电材料为CNT、纳米ΑΤ0、石墨烯或纳米银中的I种或2种以上的混合物。
7.根据权利要求1-6任一项所述的防静电硬化膜，其特征在于，所述的丙烯酸酯类预聚物为脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸对新戊二醇酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯中的I种或2种以上的混合物。
8.根据权利要求1-7任一项所述的防静电硬化膜，其特征在于，所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、异丙醇、乙醇或丁酮中的I种或2种以上的混合物； 优选地，所述光引发剂为二苯甲酮、α-羟基异丙基苯甲酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的I种或2种以上的混合物。
9.根据权利要求4-8任一项所述的防静电硬化膜，其特征在于，所述有机硅树脂为甲基聚硅氧烷类树脂、氨基硅氧烷或环氧基聚硅氧烷中的I种或2种以上的混合物。
10.权利要求1-9任一项所述防静电硬化膜的制备方法，包括如下步骤: (1)将纳米级导电材料与复配型抗静电剂先搅拌均匀，然后利用超声波振荡，使溶液混合均匀； (2)在稀释剂中添加丙烯酸类预聚物，混合均匀后依次加入可选的有机硅树脂，光引发剂和步骤(1)所得混合 液，混合均匀； (3)将步骤(2)所得混合物淋涂于基材上，固化即得所述防静电膜； 优选地，步骤(2)的操作避免紫外光线或阳光直接照射下进行； 优选地，步骤(3)的固化通过UV光固化设备使淋涂液固化，在基材上形成硬化膜。
【文档编号】C09D5/24GK103642384SQ201310654484
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】黄哲军 申请人:苏州贤聚科技有限公司, 苏州聚宜科技有限公司