[发明专利]一种抗静电高硬度的纳米复合光学级PET切片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗静电高硬度的纳米复合光学级PET切片，包含以下重量份的组分：改性纳米功能添加剂0.001～10份、PET切片80～99.989份和相容剂0.01～10份；所述改性纳米功能添加剂为改性石墨烯和/或改性碳纳米管。本发明所述PET切片创造性选择、发挥碳纳米管、石墨烯材料本身具有的一系列优异特性和化学接枝改性技术，实现纳米功能材料与PET切片基体间的良好物理、化学结合作用，制备而成的PET基材具有高硬度、高耐磨、抗静电的同时，光学性能不受影响，提高了产线良率，保护了作业人员免受静电伤害，同时使得PET基材在镀膜或涂布之前不需要进行硬化处理或只需要单面硬化处理，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种PET材料，具体涉及一种抗静电高硬度的纳米复合光学级PET切片及其制备方法。

背景技术

PET材料因具有较好的机械性能、耐热性和高透过率等方面优于许多其它材料，一直是光电行业中触控、显示屏镀膜基底的首选材料。相对玻璃而言，高表面硬度、高韧性、高透光率的PET材质已然是镀膜、涂布厂家的专用主打光学膜。但由上游PET切片做成BOPET光学级薄膜，BOBET普遍存在目前表面硬度低、耐磨性差等问题；因PET基材本身绝缘性较好，BOPET基材在镀膜、涂布、分切等生产工序时都是卷对卷运行生产方式，容易积累、产生大量电荷无法释放出去，会吸收较多的灰尘覆盖在薄膜表面，影响外观品质，甚至经常电击到操作人员造成人身伤害的风险。行业内一般采用涂覆耐磨、抗静电保护涂层来提高其硬度和抗静电保护性能。

光电膜材行业相关人员为改善PET基材的硬度和抗静电等问题，需对PET基材上、下两面都涂覆一层无机纳米涂层和导电小分子来进行双面硬化处理，这样又影响PET薄膜光学性能；而且涂上耐磨涂层后与基材附着力并不是太好，再镀膜或涂布上导电涂层作为后段触控屏制作时，会造成整个导电层脱落、龟裂，造成触控显示器件功能NG，影响良率。而导电小分子在后段进行蚀刻、UV等工段时很容易失效，同样造成触控显示器件功能NG，影响良率。

而直接对PET切片原材料本身进行复合改性来提高下游PET薄膜基材的强度和导电性能方面的研究少有报导。

发明内容

本发明的目的在于克服目前光电行业中由PET切片制备成镀膜或涂布用的光学级PET基材静电大、不耐磨、易刮花、外观发雾等一系列品质异常而提供一种抗静电高硬度的纳米复合光学级PET切片及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种抗静电高硬度的纳米复合光学级PET切片，包含以下重量份的组分：改性纳米功能添加剂0.001～10份、PET切片80～99.989份和相容剂0.01～10份；所述改性纳米功能添加剂为改性石墨烯和/或改性碳纳米管。

本发明所述抗静电高硬度的纳米复合光学级PET切片创造性地应用碳纳米管、石墨烯单、少层状一、二维材料，碳纳米管、石墨烯具有很高的机械强度、高硬度、超高导电性的同时且具有柔韧性等特性。制备而成的PET基材具有高硬度、高耐磨、抗静电的同时，少量添加时光学性能不受影响，提高了产线良率，保护了作业人员免受静电伤害，同时使得PET基材在镀膜或涂布之前不需要进行硬化处理或只需要单面硬化处理，节约成本。当所述改性纳米功能添加剂的采用上述添加量不影响PET膜材光学性能，但改性纳米功能添加剂添加量当大于10份时，容易发生团聚，且成本较高。所述PET切片使用之前经100～180℃干燥6-24h处理。

优选地，所述改性纳米功能添加剂的制备方法包括以下步骤：

(1)、用强酸对石墨烯和/或碳纳米管进行活化处理；

(2)、将活化处理后的石墨烯和/或碳纳米管分散在乙醇溶液中，加入γ-巯丙基三甲氧基硅烷，搅拌，洗涤除去未反应的γ-巯丙基三甲氧基硅烷，得接枝巯基的石墨烯和/或碳纳米管；

(3)、在步骤(2)所得接枝巯基的石墨烯和/或碳纳米管加入乙烯类单体的DMF溶剂中，加入光引发剂，紫外光照射，取出，洗涤，干燥，得所述改性纳米功能添加剂。