專利名稱：一種高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防靜電劑組合物及其應(yīng)用，特別涉及一種溶劑型高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
用于感光材料照相乳劑的醋酸纖維素片基，由于具有能滿足膠片對(duì)片基的性能要求，多年來(lái)已被廣泛用作感光材料的支持體—片基。但由于片基有極好的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性，在生產(chǎn)和使用過(guò)程中會(huì)造成電荷積累而放電，使未經(jīng)曝光的膠片產(chǎn)生靜電斑痕，致使膠片大量報(bào)廢。尤其是目前的高溫快速加工工藝，使問(wèn)題更為突出。因此，片基在生產(chǎn)過(guò)程中或涂布乳劑前，須涂布含防靜電劑的涂層，以降低片基的表面電阻，使其具有較好的導(dǎo)電性，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的靜電荷及時(shí)傳遞到裝備的導(dǎo)軸，以免達(dá)到過(guò)高的電荷密度，避免膠片產(chǎn)生靜電斑痕，使膠片的生產(chǎn)和使用能順利完成。
為解決膠片的防靜電問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已發(fā)表了大量研究成果。例如，US3,169,867報(bào)道用化學(xué)處理的方法，改善片基表面性能；JP248,572/1995公開了使用含氟表面活性劑和皂角作防靜電劑用于感光材料；US4,070,189、US5,326,688公開了使用交聯(lián)聚苯乙烯季銨鹽抗靜電劑的技術(shù)；EP603,944公開了一種水溶或水分散的非離子表面活性化合物防靜電劑；EP704,755公開了使用一種低粘度和高度磺化的水溶性聚縮醛作防靜電劑。以上專利均是報(bào)道一種表面處理的辦法，用來(lái)提高片基的表面活性或降低表面電阻。迄今為止，報(bào)道的片基防靜電涂層使用較多的防靜電劑是陰離子型和陽(yáng)離子型表面活性劑及共聚物磺酸鹽等等。如聚苯乙烯磺酸鈉、季銨鹽型表面活性劑、琥鉑酸酯磺酸鹽等，這些防靜電劑主要是借助吸水作用使防靜電劑離解為可導(dǎo)電的離子，達(dá)到降低表面電阻的目的。
高分子固體電解質(zhì)(Solid Polymer Electrolytes)，又稱離子導(dǎo)電聚合物，簡(jiǎn)稱為SPE。它是近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型固體電解質(zhì)材料。高分子固體電解質(zhì)是一種雖為固態(tài)仍能按液體電解質(zhì)那樣傳遞離子，具有離子傳導(dǎo)性的高分子聚合物基質(zhì)和摻雜無(wú)機(jī)鹽的絡(luò)合物。高分子固體電解質(zhì)完全依靠高分子自身的極性與金屬離子相容，并借助于高分子與金屬離子的相互作用促進(jìn)金屬離子的解離，從而在完全沒(méi)有水分的條件下仍有高的離子導(dǎo)電性。
高分子電解質(zhì)中的離子遷移也并不像溶液中的離子那樣有很高的自由度。它是通過(guò)分子鏈與離子的相互作用實(shí)現(xiàn)的，并處于被固定(擬溶劑化)在高分子鏈上的狀態(tài)。因此，隨著分子鏈的運(yùn)動(dòng)，鹽離子連續(xù)的改變與之作用的對(duì)象(鏈段)，同時(shí)引起離子的遷移。離子隨著鏈段的重排不斷地發(fā)生絡(luò)合與解絡(luò)合，從一個(gè)位置遷到另一個(gè)位置。
高分子電解質(zhì)不僅具有高分子材料的一切優(yōu)點(diǎn)質(zhì)輕，比強(qiáng)度高，容易成型加工，價(jià)格便宜等，而且可以使膠片抗靜電過(guò)程中的吸濕問(wèn)題、防粘連問(wèn)題和永久性防靜電問(wèn)題得到改善。該類型高分子電解質(zhì)作為防靜電劑的使用國(guó)內(nèi)已有專利報(bào)道，如中國(guó)專利公開號(hào)CN1183578A，該專利發(fā)明的高分子防靜電劑是由聚乙二醇、堿金屬鹽和明膠組成的水溶液，用于滌綸片基的防靜電，具有良好的防靜電效果，但是該專利公開的防靜電劑是一種含有明膠的水溶性防靜電體系，它不適宜直接加入到醋酸纖維素片基的有機(jī)溶劑型涂布液中，否則易造成涂布表觀質(zhì)量差，另外，明膠的加入對(duì)于應(yīng)用于片基背層防靜電，在濕度較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生粘連的缺陷。目前國(guó)內(nèi)醋酸纖維素片基直接涂布防靜電層主要是以聚合物樹脂的金屬鹽作防靜電劑，溶解在水介質(zhì)中，添加到含有有機(jī)溶劑的涂布液中，其缺點(diǎn)一是這些防靜電劑的效果差(一般表面電阻在109～10/cm)，二是使用時(shí)由于含少量的水可能會(huì)造成涂層表觀質(zhì)量差的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種防靜電劑組合物，克服醋酸纖維素片基防靜電涂層的表觀質(zhì)量問(wèn)題和提高片基的防靜電性能，同時(shí)不會(huì)造成膠片粘連。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，其含有聚乙二醇和堿金屬鹽，其特征在于含有一種有機(jī)溶劑，該高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物的組份和含量(重量百分比)為聚乙二醇 20～50％堿金屬鹽 6～20％有機(jī)溶劑 30～70％優(yōu)選配方為聚乙二醇 30～40％
堿金屬鹽 10～20％有機(jī)溶劑 45～60％上述聚乙二醇分子量為400到2000，優(yōu)選為800到1500。
上述堿金屬鹽為硫氰酸鹽硫氰化鉀、硫氰化鈉、硫氰化鋰；或高氯酸鹽高氯酸鋰、高氯酸鉀、高氯酸鈉；或三氟磺酸鹽三氟磺酸鋰。
上述有機(jī)溶劑為丙酮或甲醇。
本發(fā)明涂布液配方為丙酮 60～70份甲醇 10～20份二醋酸纖維素 0.5～1份防靜電劑組合物6～10份本發(fā)明防靜電劑組合物的制備是將聚乙二醇加入到有機(jī)溶劑中，攪拌使其溶解，再加入堿金屬鹽，攪拌溶解，過(guò)濾，得到高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物。
本發(fā)明防靜電劑組合物的應(yīng)用方法是將二醋酸纖維素加入到丙酮中充分溶解，緩慢加入甲醇，攪拌混合均勻，再加入本發(fā)明的防靜電劑組合物，混合均勻，涂布于醋酸纖維素片基上。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明比較例120克明膠溶于500ml蒸餾水中，再依次加入聚乙二醇(PE1000)和16.5克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)，然后加入5ml 10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的值到6～7，得到防靜電劑溶液。
取1克二醋酸纖維素加入70ml丙酮攪拌使其溶解，再加入20ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液10ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。比較例2取5克聚苯乙烯磺酸鈉溶解在50℃的20ml蒸餾水中，得到防靜電劑溶液。取1克二醋酸纖維素加入70ml丙酮攪拌使其溶解，再加入20ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液10ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，50℃干燥，測(cè)試其表面電阻和粘連面積。比較例3以丙烯酸丁酯/依糠酸共聚物鈉鹽溶液(10％)為防靜電劑溶液。取1克二醋酸纖維素加入70ml丙酮攪拌使其溶解，再加入20ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液10ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，50℃干燥，測(cè)試其表面電阻和粘連面積。實(shí)施例1在250ml丙酮中加入聚乙二醇(PEG1000)200克，攪拌溶解，再加入50克干燥過(guò)的LiSCN攪拌至完全溶解，過(guò)濾，得到以丙酮為溶劑的高分子電解質(zhì)防靜電劑溶液待用。取0.5克二醋酸纖維素加入65ml丙酮攪拌使其溶解，再加入15ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液9ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。實(shí)施例2在250ml丙酮中加入聚乙二醇(PEG1500)400克，攪拌溶解，再加入150克干燥過(guò)的KSCN攪拌至完全溶解，過(guò)濾，得到以甲醇為溶劑的高分子電解質(zhì)防靜電劑溶液待用。取1克二醋酸纖維素加入70ml丙酮攪拌使其溶解，再加入10ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液6ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。實(shí)施例3在250ml丙酮中加入聚乙二醇(PEG2000)82.5克，攪拌溶解，再加入25克干燥過(guò)的NaSCN攪拌至完全溶解，過(guò)濾，得到以丙酮為溶劑的高分子電解質(zhì)防靜電劑溶液待用。取0.75克二醋酸纖維素加入70ml丙酮攪拌使其溶解，再加入10ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液8ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。實(shí)施例4在250ml甲醇中加入聚乙二醇(PEG800)178.5克，攪拌溶解，再加入71.5克干燥過(guò)的LiCl04攪拌至完全溶解，過(guò)濾，得到以甲醇為溶劑的高分子電解質(zhì)防靜電劑溶液待用。取1可克醋酸纖維素加入60ml丙酮攪拌使其溶解，再加入15ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液10ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。實(shí)施例5在250ml丙酮中加入聚乙二醇(PEG400)207.5克，攪拌溶解，再加入97.5克干燥過(guò)的NaClO4攪拌至完全溶解，過(guò)濾，得到以丙酮為溶劑的高分子電解質(zhì)防靜電劑溶液待用。取0.75克二醋酸纖維素加入60ml丙酮攪拌使其溶解，再加入20ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液9ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。實(shí)施例6在250ml甲醇中加入聚乙二醇(PEG1500)109克，攪拌溶解，再加入57.5克干燥過(guò)的KClO4攪拌至完全溶解，過(guò)濾，得到以甲醇為溶劑的高分子電解質(zhì)防靜電劑溶液待用。取0.5克二醋酸纖維素加入60ml丙酮攪拌使其溶解，再加入20ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液9ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。實(shí)施例7在250ml丙酮中加入聚乙二醇(PEG1000)157.5克，攪拌溶解，再加入92.5克干燥過(guò)的LiCF3SO3攪拌至完全溶解，過(guò)濾，得到以丙酮為溶劑的高分子電解質(zhì)防靜電劑溶液待用。取1克二醋酸纖維素加入60ml丙酮攪拌使其溶解，再加入20ml甲醇攪拌均勻，加入上述配置的防靜電劑溶液9ml混合均勻，采用浸涂方法涂布于醋酸纖維素片基上，涂層厚度2u，50℃干燥，測(cè)試表面電阻和粘連面積。
有益效果使用不同的防靜電劑組合物的片基的表面電阻及粘連面積*

片基表面電阻采用GB6844-86方法測(cè)試，具體方法為采用ZC36型超高阻測(cè)試儀或其它型號(hào)的同類儀器測(cè)試，測(cè)試樣片在23±2℃，相對(duì)濕度45％～55％條件下平衡24小時(shí)，然后再在該條件下使用上述儀器測(cè)試片基的表面電阻。
片基粘連面積采用ZBG80002-88方法測(cè)試，具體方法為將上述各例涂布防靜電劑涂層的片基裁成40mm×40mm的尺寸，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度、濕度條件下先平衡，然后將樣片同向疊合夾在同樣尺寸的玻璃板之間，壓上重物使達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓強(qiáng)，調(diào)節(jié)溫度40±2℃、相對(duì)濕度85％，在此條件下老化72小時(shí)，分開試樣，計(jì)算粘連面積的百分率。
從表中數(shù)據(jù)可以看出，與中國(guó)專利公開號(hào)CN1183578A公開的高分子防靜電劑和以聚合物樹脂的金屬鹽作防靜電劑相比，本發(fā)明的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，添加到含有有機(jī)溶劑的涂布液中，涂布于醋酸纖維素片基上，片基的防靜電性能提高，表觀質(zhì)量改善，粘連面積減小。
權(quán)利要求
1.一種高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，含有聚乙二醇和堿金屬鹽，其特征在于含有一種有機(jī)溶劑，該高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物各組份含量(重量百分比)為聚乙二醇20～50％，堿金屬鹽6～20％，有機(jī)溶劑30～70％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，其特征在于所述的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物各組份含量(重量百分比)為聚乙二醇30～40％，堿金屬鹽10～20％，有機(jī)溶劑45～60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，其特征在于所述的聚乙二醇的分子量為400～2000。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，其特征在于所述的聚乙二醇的分子量為800～1500。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，其特征在于所述的堿金屬鹽是硫氰酸鹽硫氰化鉀、硫氰化鈉、硫氰化鋰或高氯酸鹽高氯酸鋰、高氯酸鉀、高氯酸鈉或三氟磺酸鹽三氟磺酸鋰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為丙酮或甲醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物的應(yīng)用方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行將0.5～1份的二醋酸纖維素加入到60～70份的丙酮中充分溶解，緩慢加入10～20份的甲醇，攪拌，混合均勻，再加入6～10份的高分子電解質(zhì)防靜電劑組成物，混合均勻，涂布于醋酸纖維素片基上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，特別涉及一種溶劑型高分子電解質(zhì)防靜電劑組合物，包括聚乙二醇20～50％，堿金屬鹽6～20％和有機(jī)溶劑30～70％(重量百分比)，其中堿金屬鹽可以是硫氰化鉀、硫氰化鈉、硫氰化鋰等，有機(jī)溶劑為甲醇或丙酮，將該防靜電劑組合物加入到溶劑型涂布液中，涂布于醋酸纖維素片基表面，有效地降低片基的表面電阻，同時(shí)不增加片基儲(chǔ)存期間的粘連性和不影響片基透明性。
文檔編號(hào)C09K3/16GK1458217SQ0211732
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者秦長(zhǎng)喜, 魏杰, 劉瀛, 李剛, 尤麗娟 申請(qǐng)人:中國(guó)樂(lè)凱膠片集團(tuán)公司, 北京化工大學(xué)