專利名稱：抗靜電劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請已要求基于日本專利申請?zhí)?006-167469(2006年6月16日提出)和2006-273642(2006年10月5日提出)的巴黎公約優(yōu)先權(quán)，在本說明書描述中全文參考引用這些申請的全部內(nèi)容。
本發(fā)明涉及具有足夠抗靜電性能，同時(shí)具有對高溫、高濕和紫外線輻照有優(yōu)異耐久性的抗靜電性能的抗靜電劑組合物。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)中，塑料用于各種用途，但問題是因?yàn)樗芰鲜墙^緣體，所以容易起靜電，而且污垢和灰塵會(huì)通過帶電而吸附在表面上，從而使設(shè)計(jì)性能劣化。
作為解決此類問題的方法之一，已知一種方法，其包括在塑料表面涂覆含有表面活性劑作為主組分的抗靜電劑，從而防止塑料起靜電。然而，這種包括僅僅在表面涂覆抗靜電劑的方法的問題是，通過摩擦或用水擦拭塑料表面會(huì)顯著劣化抗靜電效果。
因此，作為改善這種抗靜電效果耐久性的方法，提出了包括在塑料表面涂覆含有共聚物和聚碳二亞胺基樹脂的抗靜電劑組合物的方法，該共聚物通過共聚含有帶有季銨鹽基團(tuán)的丙烯酸類單體和帶有羧基的丙烯酸類單體的單體組合物獲得(參見日本未審專利公布(Kokai)2001-152077)。
還已知包含由聚酯膜組成的基材和在基材表面形成的導(dǎo)電層的抗靜電膜，該導(dǎo)電層含有在分子中帶有許多羧基的樹脂與在分子中具有許多碳二亞胺結(jié)構(gòu)的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物，以及通過電子傳導(dǎo)表現(xiàn)出導(dǎo)電性的導(dǎo)電材料(參見US 2006/0003274 A1)。這種通過電子傳導(dǎo)表現(xiàn)出導(dǎo)電性的導(dǎo)電材料的實(shí)例包括金屬氧化物如氧化錫、氧化銦、氧化鋅或氧化鈦，以及導(dǎo)電聚合物如聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。
然而，日本未審專利公布(Kokai)2001-152077具有這樣的問題，也就是，帶有季銨鹽基團(tuán)的丙烯酸類單體往往不容易獲得。
同樣，US 2006/0003274 A1的技術(shù)具有的問題是很難均勻涂覆，因?yàn)樽鳛閷?dǎo)電材料列舉的金屬氧化物或?qū)щ娋酆衔锊皇撬苄缘摹?br>
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)這種技術(shù)背景完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供保持足夠抗靜電性能，同時(shí)具有對高溫、高濕和紫外線輻照有優(yōu)異耐久性的抗靜電性能的抗靜電劑組合物。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下措施。
抗靜電劑組合物，包含帶有羧基的水溶性樹脂，帶有能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑，和以下通式(I)表示的銨鹽 其中R1至R4各自獨(dú)立地代表氫原子、具有1-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有3-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，X-代表鹵離子(halideion)、氫氧離子、硫酸根離子、磷酸根離子、以下通式(II)的離子，或以下通式(III)的離子 其中R5各自獨(dú)立地代表氫原子、具有1-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有3-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，和
其中Z代表鹵素。
根據(jù)以上段落1的抗靜電劑組合物，其中使用一種或多種選自碳二亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂和鋯鹽的交聯(lián)劑作為交聯(lián)劑。
根據(jù)以上段落1或2的抗靜電劑組合物，其中使用以下樹脂作為水溶性樹脂通過聚合含有至少一種選自丙烯酸和甲基丙烯酸的單體組分的聚合組分獲得的水溶性樹脂，用二元(dihydric)或高級多元羧酸(higher polyhydric carboxylic acid)改性的水溶性樹脂，或用二元或高級多元羧酸酐改性的水溶性樹脂。
根據(jù)以上段落1或2的抗靜電劑組合物，其中使用至少一種選自聚丙烯酸和丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物的水溶性樹脂作為水溶性樹脂。
根據(jù)以上段落1至4任何一個(gè)的抗靜電劑組合物，其中使用以下通式(IV)代表的銨鹽作為銨鹽 其中R6代表具有4-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有4-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，和X-代表鹵離子。
根據(jù)以上段落1至5任何一個(gè)的抗靜電劑組合物，其中建立以下關(guān)系式Ma/Mb＞1其中“Ma”代表水溶性樹脂中的羧基摩爾數(shù)，“Mb”代表銨鹽摩爾數(shù)。
根據(jù)以上段落1至6任何一個(gè)的抗靜電劑組合物，其中建立以下關(guān)系式0≤(Ma-Mb)/Mc≤6其中“Ma”代表水溶性樹脂中的羧基摩爾數(shù)，“Mb”代表銨鹽摩爾數(shù)，而“Mc”代表交聯(lián)劑中能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的摩爾數(shù)。
一種塑料，其表面涂覆了根據(jù)以上段落1至7任何一個(gè)的抗靜電劑組合物。
一種塑料光學(xué)元件，其表面涂覆了根據(jù)以上段落1至7任何一個(gè)的抗靜電劑組合物。塑料光學(xué)元件包括例如光漫射板、導(dǎo)光板、顯示器保護(hù)罩、亮度增強(qiáng)膜和液晶顯示器部分(liquid crystal displaysection)。
包含根據(jù)以上段落9的塑料光學(xué)元件的背光源(backlight)。
包含根據(jù)以上段落9的塑料光學(xué)元件的圖像顯示裝置。
在[1]的本發(fā)明中，由于抗靜電劑組合物含有通式(I)表示的銨鹽作為抗靜電劑，所以可獲得足夠的抗靜電性能。此外，抗靜電劑組合物除含有帶有羧基的水溶性樹脂作為粘合劑外，還含有帶有能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑，如果該抗靜電劑組合物涂覆在塑料(模制品等)表面上，水溶性樹脂就與交聯(lián)劑反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而獲得抗靜電效果在高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下耐久性優(yōu)異的有益效果。就是說，提供了具有對高溫、高濕和紫外線輻照有優(yōu)異耐久性的抗靜電性能的抗靜電劑組合物。例如，通過將這種抗靜電劑組合物涂覆在塑料(模制品等)表面，可形成具有優(yōu)異耐久性的抗靜電膜。同樣，本發(fā)明的抗靜電劑組合物不僅具有優(yōu)異的抗靜電效果耐久性，而且還具有優(yōu)異的色牢度，因此能廣泛用于液晶顯示器的平板顯示器用塑料元件，從而可提供具有優(yōu)異設(shè)計(jì)性能的產(chǎn)品。
在[2]的本發(fā)明中，由于使用一種或多種選自碳二亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂和鋯鹽的交聯(lián)劑作為交聯(lián)劑，得到可保證抗靜電劑組合物的溶液(溶液或分散體)具有足夠儲(chǔ)存穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
在[3]的本發(fā)明中，由于使用通過聚合含有至少一種選自丙烯酸和甲基丙烯酸的單體組分的聚合組分獲得的水溶性樹脂，用二元或高級多元羧酸改性的水溶性樹脂，或用二元或高級多元羧酸酐改性的水溶性樹脂作為水溶性樹脂，可進(jìn)一步改善高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下抗靜電效果的耐久性。
在[4]的本發(fā)明中，由于使用至少一種選自聚丙烯酸和丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物的水溶性樹脂作為水溶性樹脂，可進(jìn)一步改善高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下的抗靜電效果的耐久性。
在[5]的本發(fā)明中，由于使用通式(IV)代表的銨鹽作為銨鹽，可進(jìn)一步改善抗靜電性能。
在[6]的本發(fā)明中，由于建立了Ma/Mb＞1的關(guān)系式，可進(jìn)一步改善高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下的抗靜電效果的耐久性。
在[7]的本發(fā)明中，由于建立了關(guān)系式0≤(Ma-Mb)/Mc≤6，可進(jìn)一步改善高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下的抗靜電效果的耐久性，同時(shí)充分降低組合物中殘余的未反應(yīng)交聯(lián)劑的比例。
在根據(jù)[8]的本發(fā)明塑料中，獲得足夠的抗靜電性能，而且高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下的抗靜電效果的耐久性也很出色。
在根據(jù)[9]的本發(fā)明塑料光學(xué)元件中，獲得足夠的抗靜電性能，而且高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下的抗靜電效果的耐久性也很出色。
在根據(jù)[10]的本發(fā)明背光源中，由于塑料光學(xué)元件提供足夠的抗靜電性能，而且高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下抗靜電效果的耐久性也很出色，所以污物和灰塵就很少會(huì)附著在光學(xué)元件上，從而可保證長期穩(wěn)定的光學(xué)性能和設(shè)計(jì)性能。
在根據(jù)[11]的本發(fā)明圖像顯示裝置中，由于塑料光學(xué)元件提供了足夠的抗靜電性能，而且高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下抗靜電效果的耐久性也很出色，所以污物和灰塵就很少會(huì)附著在光學(xué)元件上，從而可保證長期穩(wěn)定的光學(xué)性能和設(shè)計(jì)性能。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的抗靜電劑組合物。
構(gòu)成本發(fā)明的抗靜電劑組合物的水溶性樹脂(下面有時(shí)稱為“組分(A)”)是帶有羧基的水溶性樹脂。不特別限定帶有羧基的水溶性樹脂，包括例如聚酯基樹脂、聚氨酯基樹脂和丙烯酸類樹脂。優(yōu)選使用通過聚合含有至少一種選自丙烯酸和甲基丙烯酸的單體組分的聚合組分獲得的水溶性樹脂、用二元或高級多元羧酸改性的水溶性樹脂，或用二元或高級多元羧酸酐改性的水溶性樹脂作為水溶性樹脂。尤其優(yōu)選聚丙烯酸和/或丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物?？刹捎米鳛樯唐窂V泛提供那些作為水溶性樹脂。例如，聚丙烯酸和丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物可從NIHON JUNYAKU Co.，Ltd.和NIPPON SHOKUBAI Co.，Ltd商購。
不特別限定水溶性樹脂的分子量，只要是能作為水溶液或水分散體處理的分子量即可，水溶性樹脂的重均分子量優(yōu)選10,000-1,000,000。當(dāng)重均分子量為10,000或更高時(shí)，可充分保證抗靜電性能的耐久性。當(dāng)重均分子量為1,000,000或更低時(shí)，可改善抗靜電劑組合物的溶液(溶液或分散體)的穩(wěn)定性。
構(gòu)成本發(fā)明的抗靜電劑組合物的銨鹽(下面有時(shí)稱為“組分(B)”)是以下通式(I)表示的銨鹽 其中R1至R4各自獨(dú)立地代表氫原子、具有1-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有3-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，且X-代表鹵離子、氫氧離子、硫酸根離子、磷酸根離子、以下通式(II)的離子，或以下通式(III)的離子 其中R5各自獨(dú)立地代表氫原子、具有1-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有3-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，和
其中Z代表鹵素。
不特別限定通式(I)表示的銨鹽，包括例如三甲基烷基鹵化銨如三甲基十八烷基氯化銨、三甲基十六烷基氯化銨、三甲基十四烷基氯化銨、三甲基十二烷基氯化銨、三甲基辛基氯化銨和三甲基芐基氯化銨；二甲基二烷基鹵化銨如二甲基雙十八烷基氯化銨、二甲基雙十六烷基氯化銨、二甲基雙十四烷基氯化銨、二甲基雙十二烷基氯化銨和二甲基二辛基氯化銨的；以及衍生自天然脂肪和油例如椰子油和牛油的各種胺的銨鹽。
銨離子的抗衡陰離子，即X-，包括例如鹵離子“Cl-、Br-等”、氫氧離子“OH-”、硫酸根離子“(1/2)(SO42-)”、磷酸根離子“(1/3)(PO43-)”和乙基硫酸根離子“C2H5SO4-”。在這些離子中，優(yōu)選的是氯離子“Cl-”和乙基硫酸根離子。
可采用可廣泛商購的那些作為銨鹽。例如這些銨鹽可從諸如KaoCorporation和Lion Corporation的制造商處商購。
不特別限定銨鹽的加入量，但優(yōu)選設(shè)定為能滿足關(guān)系式Ma/Mb＞1，其中“Ma”指水溶性樹脂中的羧基摩爾數(shù)，“Mb”指銨鹽摩爾數(shù)。更優(yōu)選設(shè)定銨鹽的量滿足關(guān)系式1＜Ma/Mb＜10。當(dāng)滿足關(guān)系式1＜Ma/Mb時(shí)，可改善高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下抗靜電作用的耐久性。當(dāng)滿足關(guān)系式Ma/Mb＜10時(shí)，可充分降低表面電阻率，從而可賦予足夠的抗靜電效果。
構(gòu)成本發(fā)明的抗靜電劑組合物的交聯(lián)劑(下面有時(shí)稱為“組分(C)”)是帶有能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑。不特別限定帶有能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑，只要它是具有能與羧基反應(yīng)形成離子鍵或共價(jià)鍵的多元官能團(tuán)(polyhydric functional group)的化合物或樹脂即可，其實(shí)例包括多元醇、多元酚、酚樹脂、多元環(huán)氧化合物(polyhydricepoxy compound)、環(huán)氧樹脂、多元異氰酸酯(polyhydric isocyanate)、異氰酸酯樹脂、多元碳二亞胺化合物(polyhydric carbodiimidecompound)、聚碳二亞胺樹脂、多價(jià)金屬鹽，以及具有多價(jià)配位位點(diǎn)的金屬配合物。優(yōu)選采用一種或多種選自碳二亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂和鋯鹽的交聯(lián)劑。在這種情況下，其優(yōu)點(diǎn)是可充分保證抗靜電劑組合物溶液(溶液或分散體)的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。特別優(yōu)選碳二亞胺樹脂。碳二亞胺樹脂的可商購產(chǎn)品包括例如Nisshinbo Industries，Inc.制造的“CARBODILITE”(商品名)(水溶液或水分散體)。
不特別限定交聯(lián)劑的加入量，但優(yōu)選設(shè)定為滿足關(guān)系式0≤(Ma-Mb)/Mc≤6，其中“Ma”指水溶性樹脂中的羧基摩爾數(shù)，“Mb”指銨鹽摩爾數(shù)，“Mc”指交聯(lián)劑中能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的摩爾數(shù)。當(dāng)滿足關(guān)系式0≤(Ma-Mb)/Mc時(shí)，可改善高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下抗靜電效果的耐久性。當(dāng)滿足關(guān)系式(Ma-Mb)/Mc≤6時(shí)，可充分降低組合物中剩余的未反應(yīng)交聯(lián)劑的比例，這樣很經(jīng)濟(jì)。
除必需的三酯組分例如組分(A)、(B)和(C)外，本發(fā)明的抗靜電劑組合物可與溶劑混合。溶劑的實(shí)例除水外還包括諸如甲醇、乙醇和異丙醇的醇；和諸如γ-丁內(nèi)酯和N-甲基吡咯烷酮的非質(zhì)子極性溶劑，抗靜電劑組合物溶解或分散在這些溶劑中。
可在本發(fā)明的抗靜電劑組合物中加入催化劑，以加速水溶性樹脂的羧基與交聯(lián)劑的官能團(tuán)(能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán))間的反應(yīng)，只要不對本發(fā)明的效果產(chǎn)生負(fù)面作用即可。
如果需要的話，本發(fā)明的抗靜電劑組合物還可含有熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、防水劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、擴(kuò)散劑、填料和著色劑。也可以加入導(dǎo)電顆粒(由銻基氧化物、銦基氧化物、錫基氧化物等制成的顆粒)、導(dǎo)電聚合物、高氯酸鋰、碳納米管和離子液體，以進(jìn)一步改善抗靜電性能。
不具體限定在諸如光學(xué)元件的塑料上涂覆本發(fā)明抗靜電劑組合物的方法，包括例如，采用例如輥涂法、凹槽輥涂覆法、逆輥涂覆法或環(huán)棒涂覆法(wire bar coating method)的傳統(tǒng)涂覆方法在諸如光學(xué)元件的塑料表面涂覆本發(fā)明的抗靜電劑組合物(其優(yōu)選含有以上溶劑)的方法。也可以采用通過噴霧器在塑料表面噴涂本發(fā)明的抗靜電劑組合物溶液(溶液或分散體)的方法，或?qū)⑺芰辖诒景l(fā)明的抗靜電劑組合物溶液(溶液或分散體)中的方法。在涂覆期間出現(xiàn)稱為“桔皮皺紋”的起泡或不均勻涂層，或由抗靜電劑組合物溶液(溶液或分散體)發(fā)泡引起的“條紋不均勻性”的情況下，如果需要，優(yōu)選加入流平劑或消泡劑。
在制備抗靜電劑組合物溶液(溶液或分散體)的情況下，溶液或分散體中的固含量以不揮發(fā)性組分計(jì)，通常為0.5-30％(質(zhì)量)，優(yōu)選3-20％(質(zhì)量)，更優(yōu)選5-15％(質(zhì)量)。
不特別限定涂覆在塑料上之后的干燥條件，只要溶劑(水、醇、非質(zhì)子性溶劑等)可在該條件下除去即可，干燥溫度通常為20-100℃，優(yōu)選50-80℃。干燥時(shí)間任選地根據(jù)與干燥溫度的平衡來設(shè)定，但通常在30秒-30分鐘，優(yōu)選1-10分鐘。
在本發(fā)明的抗靜電劑組合物涂覆在諸如光學(xué)元件的塑料上的情況下，由涂覆形成的抗靜電層在涂覆后的干燥完成時(shí)保持了足夠的耐久性(高溫條件、高濕條件和紫外線輻照條件下抗靜電效果的耐久性等)。通過水溶性樹脂(組分(A))的羧基與交聯(lián)劑(組分(C))之間的交聯(lián)反應(yīng)可賦予更高的耐久性。就是說，通過在干燥后進(jìn)行熱處理或通過在同一過程中的高溫干燥處理(熱處理)同時(shí)進(jìn)行干燥和交聯(lián)反應(yīng)，可賦予更高的耐久性。熱處理?xiàng)l件根據(jù)塑料的耐熱性設(shè)定，熱處理溫度通常為50-120℃，優(yōu)選60-90℃。熱處理時(shí)間任選地根據(jù)與熱處理溫度的平衡設(shè)定，但通常在1-60分鐘，優(yōu)選10-30分鐘。對于交聯(lián)熱處理，可采用塑料使用條件下的暴露溫度。例如，在用于照明設(shè)備罩的情況下，也可以利用照明設(shè)備打開時(shí)產(chǎn)生的熱量。
表面涂覆本發(fā)明的抗靜電劑組合物的塑料光學(xué)元件可獲得充分的抗靜電性能，并且高溫條件、高濕條件和紫外線輻照等條件下抗靜電效果的耐久性也很優(yōu)異。因此，在各自包含光學(xué)元件的背光源和圖像顯示設(shè)備的情況下，塑料光學(xué)元件上很少吸附污物和灰塵，因此可長期保證穩(wěn)定的光學(xué)性能和設(shè)計(jì)性能。塑料光學(xué)元件包括例如光漫射板、導(dǎo)光板、顯示器保護(hù)罩、增強(qiáng)顯示屏亮度的亮度增強(qiáng)膜如棱鏡膜，以及液晶顯示器部分。
實(shí)施例現(xiàn)在描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
<抗靜電劑組合物的原料>
組分(A)A1聚丙烯酸水溶液(Aldrich Co.，制造的聚丙烯酸水溶液，固含量約35％(質(zhì)量)，固含量羧基當(dāng)量約72g/eq)A2聚丙烯酸水溶液(NIHON JUNYAKU Co.，Ltd.制造的“JURYMERAC10L”，固含量約40％(質(zhì)量)，固含量羧基當(dāng)量約72g/eq)A3丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物水溶液(NIHON JUNYAKU Co.，Ltd.制造的“JURYMER AC20L”，固含量約40％(質(zhì)量)，固含量羧基當(dāng)量約76g/eq)A4聚乙二醇(PEG2000)A5丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物水溶液(NIHON JUNYAKU Co.，Ltd.制造的“JURYMER AC20H”，固含量約20％(質(zhì)量)，固含量羧基當(dāng)量約76g/eq)組分(B)B1三甲基十八烷基氯化銨水溶液(Lion Akzo Co.，Ltd.制造的“ArquadT-28”，固含量約28％(質(zhì)量)，分子量348)組分(C)C1碳二亞胺樹脂水溶液(Nisshinbo Industries，Inc.制造的“CARBODILITE V-02”，固含量約40％(質(zhì)量)，固含量碳二亞胺當(dāng)量約600g/eq)C2碳二亞胺樹脂水分散體(Nisshinbo Industries，Inc.制造的“CARBODILITE E-03”，固含量約40％(質(zhì)量)，固含量碳二亞胺當(dāng)量約370g/eq)C3碳二亞胺樹脂水溶液(Nisshinbo Industries，Inc.制造的“CARBODILITE SV-02”，固含量約40％(質(zhì)量)，固含量碳二亞胺當(dāng)量約430g/eq)<塑料板(塑料光學(xué)元件)的制備>
將8質(zhì)量份通過混合46質(zhì)量份聚苯乙烯樹脂(TOYO-STYRENECO.，LTD.制造的“TOYO STYROL HRM40”，MFR＝0.9-1.3g/10min)、40質(zhì)量份交聯(lián)丙烯酸類微粒(Sumitomo Chemical Co.，Ltd.制造的“SUMIPEX XC1A”)、4質(zhì)量份硅酮基微粒(Dow Corning TorayCo.，Ltd.制造的“DY33-719”)、2質(zhì)量份紫外線吸收劑(KYODOCHEMICAL CO.，LTD.制造的“Viosorb 520”；2-(2H-苯并三唑-2-基)-對甲酚)和2質(zhì)量份加工穩(wěn)定劑(Sumitomo Chemical Co.，Ltd.制造的“Sumilizer GP”)獲得的母料與95質(zhì)量份聚苯乙烯樹脂(TOYO-STYRENE CO.，LTD.制造的“TOYO STYROL HRM40”，MFR＝0.9-1.3g/10min)干混合，獲得用于中間層的樹脂組合物。將所得用于中間層的樹脂組合物送入螺桿直徑40mm的擠出機(jī)中，并在排氣部分真空度保持5.3kPa的狀態(tài)下于200-235℃熔化。分開地，向螺桿直徑20mm的輔助擠出機(jī)中加入含有75.8質(zhì)量份甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(Nippon Steel Chemical Co.，Ltd.制造的“ESTYRENE MS200NT”，MFR＝1.3-1.9g/10min)、23質(zhì)量份交聯(lián)丙烯酸類微粒(SumitomoChemical Co.，Ltd.制造的“SUMIPEX XC1A”)、0.2質(zhì)量份加工穩(wěn)定劑(Sumitomo Chemical Co.，Ltd.制造的“Sumilizer GP”)和1質(zhì)量份紫外線吸收劑(Adeka Corporation制造的“Adkstab LA-31”；(2，2’-亞甲基雙[4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-6-[2H-苯并三唑-2-基]苯酚]))的復(fù)合物(涂層用樹脂組合物)，并在排氣部分真空度保持21.3kPa的狀態(tài)下于190-230℃的輔助擠出機(jī)溫度熔化。然后在245-250℃的T型模口溫度下通過供料頭和T型?？诠矓D塑這些樹脂組合物，獲得由三層層合物組成的塑料板(多層光漫射板)(厚度涂層/中間層/涂層＝約50μm/1.9mm/約50μm，寬度約220mm)。
<實(shí)施例1>
用79.5質(zhì)量份離子交換水稀釋2.0質(zhì)量份組分A1(Aldrich Co.制造的聚丙烯酸水溶液)，并加入10.0質(zhì)量份組分B1(三甲基十八烷基氯化銨水溶液)，然后混合。此外，加入8.5質(zhì)量份組分C2(碳二亞胺樹脂水分散體)，然后混合獲得抗靜電劑組合物。
將非織造織物浸入所得抗靜電劑組合物中，并用該非織造織物擦拭該塑料板(多層光漫射板)表面，從而在塑料板表面涂覆抗靜電劑組合物，然后干燥，在表面形成抗靜電膜。此外，在80℃下熱處理塑料板(用于交聯(lián)的熱處理)20分鐘，獲得表面涂覆有抗靜電劑組合物的塑料材料(塑料光學(xué)元件)。
<實(shí)施例2至5>
以與實(shí)施例1相同的方式，不同之處在于組成用表1所示的各組成代替，得到抗靜電劑組合物。以與實(shí)施例1相同的方式，獲得表面涂覆有抗靜電劑組合物的塑料材料(塑料光學(xué)元件)。
表1

<實(shí)施例6至9和比較例1>
以與實(shí)施例1相同的方式，不同之處在于組成用表2所示的各組成代替，得到抗靜電劑組合物。以與實(shí)施例1相同的方式，獲得表面涂覆有抗靜電劑組合物的塑料材料(塑料光學(xué)元件)。
表2

<實(shí)施例10>
用74.6質(zhì)量份離子交換水稀釋4.3質(zhì)量份組分A1(Aldrich Co.制造的聚丙烯酸水溶液)，并加入18.1質(zhì)量份組分B1(三甲基十八烷基氯化銨水溶液)，然后混合。此外，加入3.0質(zhì)量份組分C1(碳二亞胺樹脂水溶液)，然后混合獲得抗靜電劑組合物。
用3M Co.制造的手動(dòng)型輥壓層合機(jī)LS950將所得抗靜電劑組合物涂覆在塑料板(多層光漫射板)表面，干燥形成抗靜電膜，然后在80℃下熱處理塑料板(用于交聯(lián)的熱處理)20分鐘，獲得表面涂覆有抗靜電劑組合物的塑料材料(塑料光學(xué)元件)。
<實(shí)施例11至13>
以與實(shí)施例10相同的方式，不同之處在于組成用表3所示的各組成代替，得到抗靜電劑組合物。以與實(shí)施例10相同的方式，獲得表面涂覆有抗靜電劑組合物的塑料材料(塑料光學(xué)元件)。
表3

<實(shí)施例14至20>
以與實(shí)施例10相同的方式，不同之處在于組成用表4所示的各組成代替，得到抗靜電劑組合物。以與實(shí)施例10相同的方式，獲得表面涂覆有抗靜電劑組合物的塑料材料(塑料光學(xué)元件)。
表4

對于這樣獲得的塑料材料(塑料光學(xué)元件)，表面電阻率通過以下方式測量，并評價(jià)抗靜電性能和抗靜電性能耐久性。
結(jié)果示于表1至4中。
<表面電阻率測量方法>
在施加500V電壓和1分鐘施加時(shí)間的條件下，根據(jù)JIS K 6911-1995測量表面電阻率。對于實(shí)施例1至9和比較例1，測量初始表面電阻率和以下水浸漬處理后的表面電阻率。對于實(shí)施例10至20，測量初始電阻率、以下水浸漬處理后的表面電阻率和以下水擦拭處理后的表面電阻率。
<水浸漬處理>
測量初始表面電阻率后，將每個(gè)試驗(yàn)片進(jìn)一步浸入流速3-4L/min的流水中3-4分鐘。取出每個(gè)試驗(yàn)片并在60℃下干燥，然后測量表面電阻率。
<水擦拭處理>
在進(jìn)行水浸漬處理測量表面電阻率后，用浸漬了水的非織造織物擦拭每個(gè)試驗(yàn)片表面30秒。在60℃下干燥試驗(yàn)片后，測量表面電阻率。
當(dāng)本發(fā)明的抗靜電劑組合物涂覆在例如塑料模塑制品表面時(shí)，可形成抗靜電性能具有優(yōu)異的耐高溫、高濕和紫外線輻照耐久性的抗靜電膜，因此本發(fā)明的抗靜電劑組合物可廣泛用于塑料材料(塑料元件)。例如，該抗靜電劑組合物可優(yōu)選用于賦予塑料光學(xué)元件抗靜電性能，例如光漫射板、導(dǎo)光板、顯示器保護(hù)罩、亮度增強(qiáng)膜和液晶顯示器部分。該抗靜電劑組合物是特別優(yōu)選的從而給諸如液晶顯示器的平板顯示器用塑料光學(xué)元件賦予抗靜電性能。
權(quán)利要求
1.一種抗靜電劑組合物，包含帶有羧基的水溶性樹脂，帶有能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑，和以下通式(I)表示的銨鹽 其中R1至R4各自獨(dú)立地代表氫原子、具有1-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有3-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，而X-代表鹵離子、氫氧離子、硫酸根離子、磷酸根離子、以下通式(II)的離子，或以下通式(III)的離子 其中R5各自獨(dú)立地代表氫原子、具有1-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有3-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，和 其中Z代表鹵素。
2.權(quán)利要求1的抗靜電劑組合物，其中使用一種或多種選自碳二亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂和鋯鹽的交聯(lián)劑作為交聯(lián)劑。
3.權(quán)利要求1或2的抗靜電劑組合物，其中使用以下樹脂作為水溶性樹脂通過聚合含有至少一種選自丙烯酸和甲基丙烯酸的單體組分的聚合組分獲得的水溶性樹脂，用二元或高級多元羧酸改性的水溶性樹脂，或用二元或高級多元羧酸酐改性的水溶性樹脂。
4.權(quán)利要求1或2的抗靜電劑組合物，其中使用至少一種選自聚丙烯酸和丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物的水溶性樹脂作為水溶性樹脂。
5.權(quán)利要求1或2的抗靜電劑組合物，其中使用以下通式(IV)代表的銨鹽作為所述銨鹽 其中R6代表具有4-22個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有4-22個(gè)碳原子的支鏈烷基或-CH2Ph，和X-代表鹵離子。
6.權(quán)利要求5的抗靜電劑組合物，其中建立以下關(guān)系式Ma/Mb＞1其中“Ma”，代表水溶性樹脂中的羧基摩爾數(shù)，“Mb”代表銨鹽摩爾數(shù)。
7.權(quán)利要求6的抗靜電劑組合物，其中建立以下關(guān)系式0≤(Ma-Mb)/Mc≤6其中“Ma”代表水溶性樹脂中的羧基摩爾數(shù)，“Mb”代表銨鹽摩爾數(shù)，而“Mc”代表交聯(lián)劑中能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的摩爾數(shù)。
8.一種塑料材料，其表面涂覆了權(quán)利要求1的抗靜電劑組合物。
9.一種塑料光學(xué)元件，其表面涂覆了權(quán)利要求1的抗靜電劑組合物。
10.包含權(quán)利要求9的塑料光學(xué)元件的背光源。
11.包含權(quán)利要求9的塑料光學(xué)元件的圖像顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有足夠抗靜電性能，同時(shí)具有對高溫、高濕和紫外線輻照有優(yōu)異耐久性的抗靜電性能的抗靜電劑組合物。本發(fā)明的抗靜電劑組合物包含帶有羧基的水溶性樹脂、帶有能與羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的交聯(lián)劑，和具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)的銨鹽。使用一種或多種選自碳二亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂和鋯鹽的交聯(lián)劑作為交聯(lián)劑。使用至少一種選自聚丙烯酸和丙烯酸－甲基丙烯酸共聚物的水溶性樹脂作為水溶性樹脂。
文檔編號C08K5/19GK101089112SQ20071011036
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者井山浩暢, 許在甲 申請人:住友化學(xué)株式會(huì)社