專利名稱：一種感光材料用抗靜電劑及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種抗靜電劑組合物，特別涉及到一種感光材料用抗靜電劑組合物。
在感光材料的制造和使用過程中，因靜電問題而使感光膠片產(chǎn)生缺陷，如靜電斑痕，致使膠片無法使用。近年來，隨著感光材料感光度的提高和高速涂布、高速攝影以及高速顯影加工等技術(shù)的需要，使得抗靜電問題更為重要。
為了消除靜電危害，最好的方法是提高片基的導(dǎo)電性，使靜電荷迅速地傳播到整個(gè)表面并釋放出去，以避免某點(diǎn)達(dá)到過高的電荷密度。這可通過使用抗靜電劑在片基上涂布一抗靜電層來實(shí)現(xiàn)。迄今為止，已經(jīng)提出了多種抗靜電劑。例如，US-P4,070,189、US-P4,294,739和US-P5,326,688公開了一種交聯(lián)聚苯乙烯季銨鹽抗靜電劑；JP9,689/1990和JP182,491/1990公開了導(dǎo)電聚合物型抗靜電劑；JP55,541/1988、JP148,254/1988、JP148,256/1988和JP314,191/1989公開了表面活性劑型抗靜電劑。
這些抗靜電劑均有一定的抗靜電效果。但由于都是借助吸水作用而使其解離來達(dá)到導(dǎo)電的目的，因而在低濕度環(huán)境下，抗靜電效果差。尤其是在真空環(huán)境下，喪失抗靜電能力。
1996年，我們?cè)凇陡泄獠牧稀冯s志上報(bào)導(dǎo)了一種高分子固體電解質(zhì)型的抗靜電劑的研究，但尚未公開本發(fā)明的抗靜電劑的組成、制備方法和使用方法。
本發(fā)明克服了已有技術(shù)中在低濕度特別是真空環(huán)境下抗靜電效果差的缺點(diǎn)，而提供了一種高分子固體電解質(zhì)型的抗靜電劑。
本發(fā)明的高分子固體電解質(zhì)型抗靜電劑包括下列組分和含量(重量百分?jǐn)?shù))聚乙二醇10～50％，較佳30～45％；堿金屬鹽1～60％， 較佳3～15％；明膠20～85％，較佳40～55％。
上述聚乙二醇的分子量為400到20000，較佳為1000到2000。
上述堿金屬鹽為堿金屬的硫氰酸鹽如KSCN、NaSCN、LiSCN，或堿金屬的鹵化鹽如KI、NaI、LiI、KBr、NaBr、LiBr，或堿金屬的高氯酸鹽如LiClO4、NaClO4、KClO4。
上述明膠的通式為
其分子量為5萬至30萬。其中，采用酸法制備的明膠分子量為20萬至30萬，采用堿法制備的明膠分子量為5萬至10萬。
本發(fā)明的抗靜電劑的制法按下列次序進(jìn)行將20～85％的明膠在攪拌下溶解于40～50℃的蒸餾水中，再依次加入10～50％的聚乙二醇和1～60％的堿金屬鹽，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入0～10％的KOH或NH4OH溶液調(diào)節(jié)上述水溶性組合物的pH值到5～8。這種組合物可直接使用或除去水分后存放備用。
本發(fā)明的抗靜電劑用于高分子片基上的抗靜電涂層。上述的片基為滌綸片基、醋酸纖維素片基、硝酸纖維素片基以及聚烯烴薄膜材料。
在涂布時(shí)，可采用浸涂法和擠壓涂布法。即將抗靜電劑溶于水中，其濃度為0.5～8％(重量百分比濃度)，在35～45℃時(shí)，涂在片基上經(jīng)干燥處理后使用。
本發(fā)明的抗靜電劑具有抗靜電性強(qiáng)、表面電阻值低(特別是在低濕或者真空條件下)、不易脫落等優(yōu)點(diǎn)。效果見表1。
表1.不同抗靜電劑的抗靜電性能
性能測(cè)定部分1.表面電阻的測(cè)定按國(guó)標(biāo)GB6844-86《片基表面電阻測(cè)定方法》用ZC-43型超高阻測(cè)試儀在特定的濕度和溫度下測(cè)定。
真空下測(cè)定先將試樣在低真空(1mmHg)下保持48小時(shí)，再于高真空(1×10-3Pa)下平衡5～6小時(shí)后在真空下直接測(cè)定。2.靜電荷半衰期的測(cè)定在SP428型靜電荷半衰期測(cè)定儀上，經(jīng)電暈針對(duì)樣片充電，由記錄儀記錄下電荷衰減曲線，在曲線上即可量出半衰期τ1/2的大小。3.涂層厚度的測(cè)定1)光學(xué)法按國(guó)標(biāo)GB6845-86《片基厚度測(cè)定方法》在LG-1型立式光學(xué)計(jì)上測(cè)取同一點(diǎn)涂層擦除前后的厚度，兩者相減得點(diǎn)涂層厚度。測(cè)取等間隔的12個(gè)點(diǎn)處的點(diǎn)涂層厚度，其算術(shù)平均值作為該樣片的涂層厚度。2)重量法裁取一定面積的試樣(100～400cm2)，準(zhǔn)確稱取擦除涂層前后的重量，按下式計(jì)算出涂層厚度。
3)計(jì)算法當(dāng)涂層很薄時(shí)，可根據(jù)涂布面積S涂布、涂布液用量m涂布液、涂布液濃度α和涂層密度ρ涂層，按下式計(jì)算出涂層厚度。
實(shí)施例1取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和8克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml 10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為1.2×107Ω(50％RH)、3.9×107Ω(25％RH)、1.3×109Ω(1×10-4pa)，靜電荷半衰期為0.12秒。實(shí)施例2取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和6.6克NaSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為1.5×107Ω(50％RH)、5.6×107Ω(25％RH)、4.6×109Ω(1×10-4Pa)，靜電荷半衰期為0.16秒。實(shí)施例3取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和13.1克LiClO4，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為1.75×107Ω(45％RH)、8.6×107Ω(25％RH)、5.3×109Ω(1×10-4Pa)。實(shí)施例4取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和13.6克KI，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml 10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為5.5×107Ω(45％RH)、7.2×108Ω(25％RH)、3×1011Ω(1×10-4pa)。實(shí)施例5取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和10克LiBr，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml 10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為4.6×107Ω(45％RH)、5.8×108Ω(25％RH)、2.3×1011Ω(1×10-4Pa)。實(shí)施例6取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和33.1克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為1.8×106Ω(50％RH)。實(shí)施例7取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和2.1克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為1.7×108Ω(50％RH)。實(shí)施例8取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入20克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為1.32×109Ω(30％RH)。實(shí)施例9取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入10克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為1.6×1010Ω(30％RH)。實(shí)施例10取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入20克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的HCl溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到2.88。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為2.3×1010Ω(25％RH)。實(shí)施例11取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入20克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入20ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到10。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度為3μ，涂層的表面電阻值為9×108Ω(25％RH)。實(shí)施例12～14取40克明膠在攪拌下溶于1000ml 50℃的蒸餾水中，再依次加入30克聚乙二醇(PEG1000)和8.0克KSCN，攪拌溶解1小時(shí)。然后加入10ml10％的KOH溶液調(diào)節(jié)上述溶液的pH值到6～7。生成的水溶性三元組合物在40℃恒溫條件下涂布于滌綸片基上。涂層厚度分別為1μ、0.5μ、0.1μ，涂層的表面電阻值分別為4.2×107Ω、1.5×108Ω、6.4×108Ω(50％RH)，1.1×108Ω、3.1×108Ω、1.2×109Ω(25％RH)。
權(quán)利要求
1.一種抗靜電劑，其特征在于所述的抗靜電劑為高分子固體電解質(zhì)型抗靜電劑，其組分和含量(重量百分?jǐn)?shù))如下聚乙二醇10～50％堿金屬鹽1～60％明膠20～85％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的聚乙二醇的分子量為400到20000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的堿金屬鹽為硫氰酸鉀、硫氰酸鈉、硫氰酸鋰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的堿金屬鹽為碘化鉀、碘化鈉或碘化鋰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的堿金屬鹽為高氯酸鉀、高氯酸鈉或高氯酸鋰。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的聚乙二醇的分子量為1000～2000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的聚乙二醇的含量為30～45％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的堿金屬鹽的含量為3～15％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑，其特征在于所述的明膠的含量為40～55％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑的制法，其特征在于按下列順序、步驟進(jìn)行將明膠按重量百分?jǐn)?shù)20～85％在40℃的蒸餾水中溶解后，將聚乙二醇10～50％和堿金屬鹽1～60％溶解在上述明膠水溶液中。所制得的組合物直接使用或者干燥后保存?zhèn)溆谩?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電劑的用途，其特征在于用在滌綸片基上作為抗靜電涂層。
全文摘要
本發(fā)明的抗靜電劑是一種高分子固體電解質(zhì)型抗靜電劑組合物,包括聚乙二醇10～50%,堿金屬鹽1～60%和明膠20～85%(重量百分?jǐn)?shù))。其中堿金屬鹽可以是KSCN、NaSCN、KClO
文檔編號(hào)G03C1/85GK1183578SQ9612070
公開日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1996年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月22日
發(fā)明者張崇立, 黃偉, 周本茂 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院感光化學(xué)研究所