CN101921540A - 含有乙炔二醇表面活性剂的抗静电聚酯膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物，所述组合物含有：100重量份的导电聚合物树脂；100-1,000重量份的由至少含有选自下列组中的一种官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体组成的水分散性聚氨酯树脂：羟基、胺、烷基和羧基；100-1,000重量份的选自下列组中的任何一种交联剂树脂：异氰酸酯、羰基酰亚胺、噁唑啉和三聚氰胺化合物；和10-100重量份的氟树脂；所述组合物还含有基于100重量份上述全部组分树脂的0.001-1重量份的乙炔二醇表面活性剂。此外，本发明提供抗静电聚酯膜，所述抗静电聚酯膜经在线涂布过程通过将所述抗静电涂布组合物涂布于聚酯膜的一侧或两侧制造。所述抗静电聚酯膜具有优异的胶带剥离强度、防垢性能和溶剂抗性，且其物理性质不因所述表面活性剂的性质而显著变差。

Description

含有乙炔二醇表面活性剂的抗静电聚酯膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及抗静电涂布组合物，使用该组合物的抗静电聚酯膜及其制造方法。更具体地，本发明涉及用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物，所述组合物含有：赋予优良的抗静电性能的导电聚合物树脂；改进胶带剥离强度的聚氨酯树脂；通过控制交联密度改进溶剂抗性和涂布性能的合适的交联树脂；改进防垢性能的氟树脂；和使涂布缺陷最小化并使组合物的涂布性质易于控制的乙炔二醇表面活性剂。本发明还涉及使用该组合物的抗静电聚酯膜及其制造方法。

背景技术

通常，因为聚合物膜具有良好的弹性和柔韧性并具有优异的机械性质、热抗性、透明性和化学抗性，它们广泛地用于所有用于照相、绘画、高架印刷(overhead prints，OHP)、电学/电子部件、通用工业材料和包装材料的工业领域。

然而，尽管有这些优良性质，聚合物膜的问题在于在施加摩擦时膜表面易带电，因为它的比电阻非常高。当聚合物膜带电后，存在下列问题：异物比如灰尘通过静电附着于膜表面，涂布了膜的产品被电击，由此引起产品破坏。

此外，当在使用化工材料比如有机溶剂的膜制造或处理过程中发生放电时，可发生火灾。

已知的用于抑制聚合物膜中产生静电的技术方法包括在膜的制造期间加入有机磺酸酯或有机磷酸酯化合物的内加入法，将金属化合物沉积在膜表面上的金属沉积法，将导电的无机颗粒涂布于膜表面的方法，将阴离子或阳离子单体或聚合物涂布于膜表面的方法，和类似方法。在这些方法中，内加入法对于老化具有的良好稳定性，但问题在于聚合物膜固有的优良性质和抗静电效果变差。金属沉积法和涂布导电金属颗粒的方法因优良的抗静电效果近来受到关注，但造成非常高的生产成本，因此仅用于需要高抗静电性质的特定应用。另一方面，涂布阴离子或阳离子单体化合物的方法已具有非常广泛的应用，并以多种方式研究和开发，因为它具有相对良好的抗静电效果且在生产成本方面有利。

关于涉及涂布阴离子或阳离子单体化合物的方法的技术实例，韩国专利No.2003-0022713公开了涉及抗静电聚酯膜的技术，所述抗静电聚酯膜含有作为抗静电剂的聚二芳基二甲基氯化铵，即聚合的季铵。此外，美国专利No.5,925,447公开一技术，在该技术中，在其丙烯酰胺端附着季铵基的丙烯酸酯聚合物用作表面活性剂。另外，韩国专利No.2002-0010877公开含有通过下列方法形成的低反射层的防反射膜：向基膜涂布含有包括季铵氯化物的阳离子改性的硅化合物，和固化涂布的化合物。

近来，对使用上述多种抗静电剂的用于产品的抗静电膜的需求已随着显示行业的成长快速增大。

在抗静电应用中最常用的抗静电剂是阳离子抗静电剂，而含有导电聚合物的膜是高级膜且现在已有售。

总之，在抗静电聚酯膜领域，需要同时满足优良的抗静电性能和防垢性能，但通过在线涂布过程难以同时实现这两种性质。

此外，如果在抗静电表面和保护膜之间的剥离强度低，则在释放过程期间保护膜不会释放或会负面影响含有抗静电表面的产品。因此，需要胶带剥离强度高的产品。

然而，在现有技术的在线涂布过程中，涂布性质比如流平(levelling)和润湿性因膜涂布表面的高表面张力而不足，由所述不足的性质引起的涂布缺陷是产量和产率降低的主要原因。如果增大表面活性剂的含量以解决上述问题，则涂布性质会变差，因此，难以找到最佳的涂布组合物。

因此，本发明发明人付出了努力以解决现有技术中存在的问题，结果，通过在线涂布过程制造了抗静电聚酯膜，其中，抗静电聚酯膜通过控制涂布组合物溶液的粘度和表面张力而具有改进的涂布性质，且膜的涂布性质(比如抗静电性能、防垢性能和剥离强度)容易控制，从而完成了本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物，所述组合物还含有乙炔二醇表面活性剂以提供容易控制涂布性质的抗静电聚酯膜。

本发明的另一目的在于提供抗静电聚酯膜，其通过在线涂布过程通过涂布抗静电涂布组合物制造，并具有优异的透明性和防净电性能，同时具有优异的粘胶带剥离强度、防垢性能和涂布性质，且其物理性质容易控制，从而膜可以快速应对市场变化。本发明的目的还在于提供所述抗静电聚酯膜的制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供用于减少涂布缺陷并满足最佳物理性质的抗静电涂布组合物，所述组合物含有：100重量份的导电聚合物树脂；100-1,000重量份的由含有选自下列组中的至少一种官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体组成的水分散性聚氨酯树脂：羟基、胺、烷基和羧基；100-1,000重量份的通过聚合选自下列组中的单体获得的交联树脂：异氰酸酯(isocynate)、羰基酰亚胺、

唑啉和三聚氰胺；10-100重量份的氟树脂；还基于100重量份的所述导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联树脂和氟树脂含有0.001-1重量份的乙炔二醇表面活性剂。

在本发明用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物中使用的乙炔二醇表面活性剂是由下式1表示的化合物：

[式1]

其中R₁和R₄各自为选自下列组中的取代基：C3-C10直链的或支链的烷基和卤烷基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、卤素、C3-C10烷氧基、氰基、氨基、羟基、羰基、酯基和羧基；R₂和R₃各自为H或C1-C5烷基；m、n、p和q各自为0到20范围内的整数。

通过将乙炔二醇表面活性剂加入本发明的抗静电涂布组合物，可改进所述组合物的涂布性质，而不使其物理性质变差。此处，乙炔二醇表面活性剂以基于100重量份所述导电聚合物树脂，聚氨酯树脂，交联剂树脂和氟树脂的0.001-1重量份的量加入。

所述用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物中使用的水分散性聚氨酯树脂是含有选自下列组中的重复官能单元的阴离子聚醚聚氨酯分散体：烯丙胺、乙烯胺、亚乙基胺、乙烯吡啶、甲基丙烯酸二乙氨乙酯、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基硫酸铵、和它们的组合。或者，它是含有选自下列组中的重复官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、和它们的组合。

在本发明的抗静电涂布组合物中使用的导电聚合物树脂是含有聚阴离子和聚噻吩的水分散体；或者是含有聚阴离子衍生物和聚噻吩衍生物的水分散体。所述水分散体含有1-5重量％的聚阴离子。

此外，在本发明的抗静电涂布组合物中使用的氟树脂是选自下列组中的至少一种：聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、六氟丙烯-乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯共聚物、四氟乙烯共聚物、聚氟乙烯和聚偏氟乙烯。

本发明的抗静电涂布组合物的固体含量为0.5-10.0重量％。

本发明也提供含有抗静电层的抗静电聚酯膜，所述抗静电层通过将所述抗静电涂布组合物涂布于聚酯膜的一侧或两侧形成。

本发明的抗静电聚酯膜的NITTO #31B胶带剥离强度超过1,000g/英寸，3M#244胶带剥离强度超过100g/18mm，且表面电阻率小于10¹¹Ω/sq，说明所述聚酯膜具有抗静电性质。所述抗静电聚酯膜的水接触角大于90°，说明它具有优良的防垢性能。

因此，本发明的抗静电聚酯膜可用于选自下列组中的光学显示装置：液晶显示器(liquid display)、等离子显示器、个人数字助理、和导航系统。

此外，本发明提供通过在线涂布过程制造抗静电聚酯膜的方法，所述方法包括下列步骤：单轴拉伸聚酯膜；将本发明抗静电涂布组合物涂布于所述单轴拉伸的聚酯膜的一侧或两侧以形成抗静电层；和再拉伸其上形成所述抗静电层的所述聚酯膜以获得双轴拉伸的聚酯膜。

因此，本发明可提供抗静电聚酯膜，其通过在线涂布过程制造，同时，通过控制涂布组合物的粘度和表面张力具有改进的涂布性质，且其涂布性质(比如抗静电性能，防垢性能和剥离强度)容易控制。

如上所述，本发明的抗静电涂布组合物含有：赋予优良的抗静电性能的导电聚合物树脂；改进粘胶带剥离强度的聚氨酯树脂；通过控制交联密度改进溶剂抗性和涂布性质的合适的交联剂；改进防垢性能的氟树脂；和使涂布缺陷最小化并使涂布组合物的物理性质易于控制的乙炔二醇表面活性剂。

此外，本发明可提供抗静电聚酯膜，其通过将所述抗静电涂布组合物涂布于聚酯膜的一侧或两侧制造，并具有优异的透明性和防净电性能，同时具有优异的粘胶带剥离强度、防垢性能和涂布性质，且其物理性质容易控制，从而膜可以快速应对市场变化。

下面更详细地描述本发明。

本发明提供用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物，所述组合物含有：

100重量份的导电聚合物树脂；

100-1,000重量份的由至少含有选自下列组中的一种官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体组成的水分散性聚氨酯树脂：羟基、胺、烷基和羧基；

100-1,000重量份通过聚合选自下列组中的单体获得的交联树脂：异氰酸酯、羰基酰亚胺、

唑啉和三聚氰胺化合物；

10-100重量份的氟树脂；

所述组合物还含有基于100重量份的所述导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联树脂和氟树脂的0.001-1重量份的乙炔二醇表面活性剂。

现在详细描述本发明用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物的各个组分。

本发明用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物中含有的导电聚合物树脂用于赋予优良的抗静电性能。优选地，所述导电聚合物树脂是含有聚阴离子和聚噻吩的水分散体；或者是含有聚阴离子和聚噻吩衍生物的水分散体。

此处，聚阴离子是酸性聚合物，所述酸性聚合物是聚合羧酸、聚合磺酸或聚乙烯基磺酸。聚合羧酸的实例包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸和类似物，聚合磺酸的实例包括聚苯乙烯磺酸和类似物。

在赋予导电性方面，优选导电聚合物树脂中的聚阴离子相对于聚噻吩或聚噻吩衍生物过量存在。例如，当聚噻吩或聚噻吩衍生物的用量为1重量％，聚阴离子的的用量优选为1-5重量％，更优选为1-3重量％。因此，在本发明的一个实施方案中，使用含有0.5重量％的聚(3，4-亚甲基二氧噻吩)和0.8重量％的聚苯乙烯磺酸(分子量Mn＝150,000)的水分散体，但本发明的范围不限于此。

关于本发明用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物中含有的聚氨酯树脂，本发明中使用的聚氨酯树脂的加入目的是增大涂布了所述抗静电涂布组合物的聚酯膜表面和胶带之间的剥离强度。

因此，本发明中使用的优选的聚氨酯树脂是水分散体型树脂，由含有选自下列组中的至少一种官能性取代基的阴离子聚醚聚氨酯分散体组成：羟基、胺、烷基和羧基。

更具体地，水分散性聚氨酯树脂包括：含有羟基的阴离子聚醚聚氨酯分散体；含有选自下列组中的重复官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体：烯丙胺、乙烯胺、亚乙基胺、乙烯吡啶、甲基丙烯酸二乙氨乙酯、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基硫酸铵、和它们的组合；或含有选自下列组中的重复官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、和它们的组合。

同时，聚氨酯树脂的加入量可以是基于100重量份的导电聚合物树脂的100-1,000重量份。如果聚氨酯树脂的加入量小于100重量份，则胶带剥离强度降低，而如果聚氨酯树脂的加入量超过1,000重量份，则胶带剥离强度将充分保证，但防垢性能和抗静电性能将变差。

关于本发明抗静电涂布组合物中含有的交联树脂，本发明中使用的交联树脂用于控制交联密度，以改进聚酯膜上形成的抗静电层的溶剂抗性和涂布性能。优选的交联树脂可以是选自下列组中的至少一种树脂：异氰酸酯、羰基酰亚胺、

唑啉、环氧化物和三聚氰胺化合物。

同时，交联树脂的加入量可以是基于100重量份的导电聚合物树脂的100-1,000重量份。如果交联树脂(crosslinked)的加入量小于100重量份，则有时几乎没有抗静电性能，且变白情况可因低溶剂抗性而发生。另一方面，如果交联树脂的加入量超过1,000重量份，则透明性将会良好，但将几乎没有抗静电性能。

在本发明的抗静电涂布组合物中加入氟树脂以改进涂布抗静电涂布组合物的聚酯膜的防垢性能和溶剂抗性。

氟树脂的优选实例包括四氟乙烯、三氟乙烯、氟化乙烯-丙烯共聚物、氯三氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯、聚四氟乙烯共聚物、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯等。

氟树脂的加入量可以是基于100重量份的导电聚合物树脂的10-100重量份。如果氟树脂的加入量小于10重量份，则防垢性能将变差，而如果氟树脂的加入量超过100重量份，则膜的透明性，胶带剥离强度和抗静电性能将变差。

本发明的抗静电涂布组合物含有表面活性剂以改进涂布组合物的稳定性、润湿和流平性质。

通常，当涂布组合物中使用表面活性剂时，涂布组合物的润湿和流平性质将改进，而缺点在于重要的物理性质比如胶带剥离强度和防垢性能将变差。相反地，在本发明中，乙炔二醇表面活性剂用作抗静电涂布组合物中的表面活性剂以改进涂布组合物的润湿和流平性质同时保持重要的涂布性质比如粘胶带剥离强度、防垢性能等，从而解决现有技术中存在的问题。

即，如下表1可以看到的，和本发明含有乙炔二醇表面活性剂的抗静电涂布组合物相比，含有现有技术的丙烯酸酯表面活性剂的抗静电涂布组合物(比较实施例3)的防垢性质不足且润湿性质降低，特别是商用3M胶带的剥离强度低。

此外，不含表面活性剂的抗静电涂布组合物(比较实施例4)的流平和润湿性质显著降低，造成涂布缺陷。

因此，所述抗静电涂布组合物含有乙炔二醇表面活性剂，由此实现优良的润湿和流平性质，同时保持重要的涂布性质比如粘胶带剥离强度和防垢性质，因此减少涂布缺陷。

因此，本发明的抗静电涂布组合物可用于提供品质良好且产率高的光学抗静电聚酯膜。

本发明用于减少涂布缺陷的抗静电涂布组合物中使用的乙炔二醇表面活性剂是由下式1表示的化合物：

[式1]

其中R₁和R₄各自为选自下列组中的取代基：C3-C10直链的或支链的烷基和卤烷基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、卤素、C3-C10烷氧基、氰基、氨基、羟基、羰基、酯基和羧基；R₂和R₃各自为H或C1-C5烷基；m、n、p和q各自为0到20范围内的整数。

在本发明一优选的实施方案中，2，5，8，11-四甲基-6-十二基-5，8-二醇乙氧基化物用作乙炔二醇表面活性剂，但本发明范围不限于此。

即，在本发明中，可使用含有选自下列组中的至少一种官能团的乙炔二醇表面活性剂：三氟甲基、甲基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、卤素、烷氧基、氰基、氨基、羟基、羰基、酯基和羧基。

此处，乙炔二醇表面活性剂在抗静电涂布组合物中优选的含量是基于100重量份的抗静电涂布组合物0.001-1重量份。如果表面活性剂的加入量小于0.001重量份，则由涂布组合物形成的膜的润湿性将变差，而如果表面活性剂的加入量超过1重量％，则因涂布组合物中含有的微气泡产生涂布缺陷。

上述本发明抗静电涂布组合物基于100重量％的抗静电涂布组合物的固体含量优选为0.5-10重量％，更优选为1.0-5.0重量％。如果固体含量小于0.5重量％，则所述组合物不足以形成涂层并显示抗静电功能，而如果固体含量超过10重量％，则由组合物形成的膜的透明性将受负面影响。

同时，所述抗静电涂布组合物中使用的溶剂是含水作为主介质的含水的涂布溶液。

此外，为了改进本发明抗静电涂布组合物的涂布性质和透明性，所述涂布组合物可在不损害本发明效果的范围内含有合适的有机溶剂。有机溶剂的优选实例包括异丙醇、丁基溶纤剂、叔丁基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙酮、乙醇、甲醇和类似物。

然而，如果所述涂布组合物含有大量有机溶剂，则在线涂布过程后进行的干燥、拉伸和热处理过程中存在爆炸风险。因此，所述抗静电涂布组合物中有机溶剂的含量限于10重量％以下，优选为5重量％以下。

本发明提供含有抗静电层的抗静电聚酯膜，所述抗静电层通过将所述抗静电涂布组合物涂布于聚酯膜的一侧或两侧形成。

用于本发明抗静电聚酯膜的抗静电涂布组合物是除导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联树脂和氟树脂之外还含有乙炔二醇表面活性剂的含水溶液。用于本发明抗静电聚酯膜的抗静电涂布组合物的组分和含量和上述抗静电涂布组合物的相同，因此在此略去其详细描述。

本发明的抗静电聚酯膜可根据抗静电涂布组合物的组分和含量具有想要的物理性质。

具体地，所述抗静电涂布组合物含有：赋予优良的抗静电性能的导电聚合物树脂；改进粘胶带剥离强度的聚氨酯树脂；通过控制交联密度改进组合物的溶剂抗性和涂布性能的交联树脂；改进防垢性能的氟树脂；和防止组合物的涂布性质变差的乙炔二醇表面活性剂。

因此，特别地由于所述表面活性剂的性质，通过将抗静电涂布组合物涂布于聚酯膜的一侧或两侧制造的抗静电聚酯膜具有优良的透明性和防净电性能，同时容易控制膜的涂布缺陷，并可防止膜的物理性质变差。

更具体地，本发明的抗静电聚酯膜透明，同时表面电阻率小于1×10¹¹Ω/sq，即使在用有机溶剂比如乙醇、甲基乙基酮、甲苯或乙酸乙酯擦拭膜表面后表面电阻率仍保持小于1×10¹¹Ω/sq。因此，本发明的抗静电聚酯膜具有优良的溶剂抗性，使得在所述抗静电聚酯膜的抗静电层中的抗静电剂不被除去或溶解。

此外，本发明的抗静电聚酯膜的水接触角为90°以上，因此具有优良的防垢性能。另外，所述抗静电聚酯膜的Nitto #31B胶带剥离强度为1,000g/英寸以上，3M#244胶带剥离强度为100g/18mm以上。

因此，借助于通过将所述抗静电涂布组合物涂布于聚酯基膜的一侧或两侧形成的抗静电层，本发明可提供胶带剥离强度、防垢性能和溶剂抗性优良的抗静电聚酯膜。本发明抗静电聚酯膜的物理性质不因所述表面活性剂而变差，因此，所述抗静电聚酯膜满足以后大尺寸LCD面板所需的特定物理性质。

更具体地，本发明的抗静电聚酯膜可用于选自下列组中的任一光学显示装置：液晶显示器、等离子显示器、个人数字助理、和导航系统。

此外，本发明提供通过在线过程制造抗静电聚酯膜的方法，所述方法包括下列步骤：

1)单轴拉伸聚酯膜；

2)将本发明抗静电涂布组合物涂布于所述单轴拉伸的聚酯膜的一侧或两侧以形成抗静电层；和

3)再拉伸其上形成所述抗静电层的所述聚酯膜，以制造双轴拉伸的聚酯膜。

首先，下面描述在所述抗静电聚酯膜的制造方法中的步骤1)单轴拉伸聚酯膜。

关于所述步骤1)中用于拉伸的聚酯膜，可使用任何常规树脂，没有任何特定限制。此处使用的聚酯膜指通过芳香族二羧酸和脂肪族二醇的缩聚获得的聚酯。关于所述芳香族二羧酸，可使用对苯二甲酸、2，6-萘二羧酸等。另外，间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、2，6-萘二羧酸、己二酸、癸二酸、氧化羧酸(例如，对氧基苯甲酸)等可用作所述共聚合聚酯的芳香族二羧酸组分。此外，脂肪族二醇的实例包括乙二醇、二乙二醇、1，4-环己烷二甲醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇和类似物。这些二元羧酸组分和二醇组分可两种以上组合使用。

聚酯膜的典型实例包括聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯-2，6-萘二羧酸酯(PEN)和类似物。除所述聚酯之外含有第三组分的共聚物也可用于本发明。

尽管就利用包括聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯和聚乙烯萘二甲酸酯的聚酯树脂的特定实施方案描述了本发明，但应理解本发明范围不限于此。

上述聚酯在真空中干燥，在挤出机中熔化并通过T模挤成片状。借助静电销使挤出的片材和冷却辊中的浇铸鼓紧密接触以冷却并固化所述片材。然后，在加热至高于聚酯树脂玻璃化温度的辊之间以不同的速度单轴拉伸所述固化的聚酯片2.5-4.5倍，以获得单向拉伸的聚酯膜。

根据本发明的抗静电聚酯膜的制造方法的步骤2)是将本发明的抗静电涂布组合物涂布于来自步骤1)的所述单轴拉伸的聚酯膜的一侧或两侧以形成抗静电层的步骤。更具体地，所述抗静电涂布组合物的涂布可通过Meyer棒涂布、凹版涂布等进行。涂布抗静电涂布组合物前，可引入极性官能团，并可对膜的表面进行电晕放电处理以改进涂层和膜之间的粘附。

本发明的抗静电涂布组合物含有：100重量份的导电聚合物树脂；100-1,000重量份的由至少含有选自下列组中的一种官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体组成的水分散性聚氨酯树脂：羟基、胺、烷基和羧基；100-1,000重量份通过聚合选自下列组中的单体获得的交联树脂：异氰酸酯、羰基酰亚胺、

唑啉和三聚氰胺化合物；10-100重量份的氟树脂；所述组合物还含有基于100重量份的所述导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联树脂和氟树脂的0.001-1重量份的乙炔二醇表面活性剂。

本发明的抗静电涂布组合物含有：赋予优良的抗静电性能的导电聚合物树脂；改进粘胶带剥离强度的聚氨酯树脂；通过控制交联密度改进组合物的溶剂抗性和涂布性能的交联树脂；改进防垢性能的氟树脂；和使涂布缺陷最小化同时保证组合物的涂布性质的乙炔二醇表面活性剂。本发明的抗静电涂布组合物可用于提供品质良好且产率高的光学抗静电聚酯膜。在本发明制造方法的步骤2)中使用的抗静电涂布组合物的组分和含量和上面所述相同。

本发明抗静电聚酯膜制造方法的步骤3)是再拉伸其上形成抗静电层的步骤2)的聚酯膜以制造双轴拉伸的聚酯膜的步骤。

步骤3)中的再拉伸通过沿着垂直于步骤1)的单轴拉伸方向的方向以优选为3.0-7.0的比率拉伸所述单轴拉伸的聚酯膜进行。再拉伸过程后，双轴拉伸的聚酯膜可热定型、固化和干燥，从而制造抗静电聚酯膜。

根据本发明方法制造的双轴拉伸的聚酯膜的厚度为5-300μm，优选为10-250μm。

以下参考实施例更详细地描述本发明。但应理解，这些实施例仅出于说明性的目的，不应视为限制本发明范围。

实施例1

步骤1：单轴拉伸的聚酯膜的制造

在真空干燥器中于160℃充分干燥本征粘度为0.625dl/g，并含有20ppm平均颗粒直径为2.5μm的非晶球形二氧化硅颗粒的聚乙烯对苯二甲酸酯颗粒7小时。熔化，挤出干燥的颗粒并借助静电销通过T模使其和冷却鼓紧密接触，以制造非晶未拉伸片材。再次加热所述未拉伸的片材并在95℃沿着膜的活动方向拉伸3.5倍以制造单轴拉伸的聚酯膜。然后，对将涂布的膜表面进行电晕放电处理以制造聚酯膜。

步骤2：双轴拉伸的聚酯膜的制造

将100重量份的导电聚合物树脂(含有0.5重量％聚3，4-亚甲基二氧噻吩和0.8重量％聚苯乙烯磺酸(分子量Mn＝150,000)的水分散体)、200重量份的聚氨酯树脂(含有羟基的阴离子聚醚聚氨酯分散体)、200重量份的环氧化物交联剂(Esprix Technologies出售的CR-5L)和100重量份的氟树脂(Dupont出售的ZONYL)在水中彼此混合以制备抗静电涂布溶液。基于100份所述抗静电涂布溶液，将0.1重量份2，5，8，11-四甲基-6-十二烷-5，8-二醇乙氧基化物作为乙炔二醇表面活性剂加入所述抗静电涂布溶液。此处，所述抗静电涂布溶液的固体含量为1.5重量％。使用Meyer棒将制备的抗静电涂布溶液涂布于步骤1的单轴拉伸的聚酯膜的电晕放电处理表面。然后，在拉幅机区域于105-140℃干燥涂布的涂布溶液并沿着和膜的活动方向垂直的方向拉伸3.5倍。在240℃热处理拉伸的膜4秒钟，由此制造厚度为38μm的双轴拉伸的抗静电聚酯膜。

实施例2

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了将100重量份的导电聚合物树脂(含有0.5重量％的聚3，4-亚甲基二氧噻吩和0.8重量％的聚苯乙烯磺酸(分子量Mn＝150,000)的水分散体)、400重量份的聚氨酯树脂(含有羟基的阴离子聚醚聚氨酯分散体)、200重量份的环氧化物交联剂(Esprix Technologies出售的CR-5L)和150重量份的氟树脂彼此混合以制备抗静电涂布溶液，以及基于100重量份的所述抗静电涂布溶液，将0.15重量份的2，5，8，11-四甲基-6-十二烷-5，8-二醇乙氧基化物加入所述抗静电涂布溶液，并且所述抗静电涂布溶液的固体含量为2.0重量％。

实施例3

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了使用含有烯丙胺及其重复单元作为聚氨酯树脂的官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体。

实施例4

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了使用含有乙基及其重复单元作为聚氨酯树脂的官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体。

比较实施例1

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了所述抗静电涂布溶液不含氟树脂。

比较实施例2

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了所述抗静电涂布溶液不含聚氨酯树脂。

比较实施例3

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了所述抗静电涂布溶液使用丙烯酸酯表面活性剂代替所述乙炔二醇表面活性剂。

比较实施例4

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了所述抗静电涂布溶液不含所述乙炔二醇表面活性剂。

比较实施例5

按照和实施例1相同的方式制造双轴拉伸的聚酯膜，除了所述抗静电涂布溶液含有1.5重量份的所述乙炔二醇表面活性剂。

测试实施例

评价在实施例1到4和比较实施例1到5中制造的聚酯膜的物理性质，评价结果显示于下表1。

1.水接触角

用水接触角测量计(Kyowa Interface Science Co.，Ltd.；型号：Dropmaster300)通过悬滴法使用通过蒸馏离子交换水获得的净化水测量水接触角。在不同的位置进行五次测量并记录平均值。

2.抗静电性能

用电阻率测量计(Mitsubishi Chemical Corp.；型号：MCP-T600)根据JISK7194在温度为23℃，相对湿度为50％RH的条件下测量样品的表面电阻率。

3.乙醇抗性

使用乙醇润湿布(商品名称“BEMCOT”，Asahi Kasei Fiber Corporation)，在0.5kg的负荷下使上面获得的涂有抗静电涂布组合物的聚酯膜的表面与所述布相互摩擦10次。然后，根据下列标准评价涂布表面的状态：

○：防净电性能的变化在10¹范围内；

△：防净电性能的变化在10¹到10¹¹的范围内；

×：防净电性能的变化超过10¹¹。

4.胶带剥离强度-1

在温度为23±3℃，相对湿度为50±5％的条件下，将粘胶带(Tape No.31B，Nitto Denko Corp；宽25mm)附着于每个上面获得的聚酯膜的涂布表面。然后，用2kg的橡皮辊压所述胶带，放置1小时，然后在0.3MPM的剥离速率下以180°的角度剥离，同时用粘附/释放试验仪(AR1000，Cheminstruments，Inc.)测量胶带的剥离强度。

5.胶带剥离强度-2

在温度为23±3℃，相对湿度为50±5％的条件下，将粘胶带(3M tape No.244；宽18mm)附着于每个上面获得的聚酯膜的涂布表面。然后，用2kg的橡皮辊压所述胶带，放置1小时，然后在0.3MPM的剥离速率下以180°的角度剥离，同时用粘附/释放试验仪(可从Cheminstruments，Inc.获得的AR1000)测量胶带的剥离强度。

6.涂布外观

使用多种光源，包括荧光灯、卤素灯和白炽灯，目测每个上面获得的聚酯膜的涂布表面，根据下列标准评价未涂布部分的尺寸和数量。在1m²面积上检验尺寸超过1mm×3mm的未涂布部分。

◎：0-1个未涂布部分；

○：2-3个未涂布部分；

△：4-10个未涂布部分；和

×：超过10个未涂布部分。

[表1]

从表1可见，就比较实施例1的不含氟树脂的抗静电涂布溶液而言，膜的水接触角低，表明膜的防垢性能降低。就比较实施例2的不含聚氨酯树脂的抗静电涂布溶液而言，膜的胶带剥离强度非常低，表明不能获得想要的物理性质。就比较实施例3的含有丙烯酸酯表面活性剂代替乙炔二醇表面活性剂的涂布溶液而言，水接触角和涂布溶液表面张力显示防垢性能不足且涂层的润湿性变差。在该情况下，特别地，3M胶带和膜之间的剥离强度低，表明不能获得想要的物理性质。

此外，就比较实施例4的不含表面活性剂的抗静电涂布组合物而言，表面张力高，造成流平和润湿性质降低，从而引起涂布缺陷。另外，比较实施例5含有过量乙炔二醇表面活性剂，难以实现最佳的涂布外观质量。

相反地，就实施例1和2的使用含有导电聚合物树脂、聚氨酯树脂、交联树脂，氟树脂和乙炔二醇表面活性剂的抗静电涂布溶液形成抗静电层而言，聚酯膜透明且表面电阻率小于1×10¹¹Ω/sq，即使用有机溶剂比如乙醇、甲基乙基酮、甲苯或乙酸乙酯擦拭表面后表面电阻率仍保持小于1×10¹¹Ω/sq，表明它们具有优良的溶剂抗性，使得抗静电层中的抗静电剂不被除去或溶解。此外，实施例1和2的膜的水接触角大于90°，表明它们具有优良的防垢性能。另外，实施例1和2的膜的Nitto #31B胶带剥离强度为1,000g/英寸以上，3M#244胶带剥离强度为100g/18mm以上，且表面张力值低，润湿性能优良，表明膜中的涂布缺陷被消除或最小化。

如上面详细描述的，本发明提供具有理想的物理性质的最佳的抗静电涂布组合物。具体地，本发明抗静电涂布组合物含有：赋予优良的抗静电性能的导电聚合物树脂；改进粘胶带剥离强度的聚氨酯树脂；通过控制交联密度改进组合物的溶剂抗性和涂布性能的交联树脂；改进防垢性能的氟树脂；和改进胶带剥离强度和涂布性质的乙炔二醇表面活性剂。

此外，本发明的抗静电涂布组合物涂布于聚酯膜的一侧或两侧以提供具有优良的透明性和防净电性能的抗静电聚酯膜，同时，所述聚酯膜具有改进的粘胶带剥离强度和防垢性能，且特别地，涂布缺陷减少。

另外，本发明抗静电聚酯膜的制造方法通过一在线涂布过程可提供如下的抗静电聚酯膜，所述聚酯膜具有优良的抗静电性能，即使用有机溶剂比如乙醇、甲基乙基酮、甲苯或乙酸乙酯擦拭表面后表面电阻仍保持小于1×10¹¹Ω/sq，因此具有优良的溶剂抗性，使得所述聚酯膜的抗静电层的抗静电剂不被除去或溶解。采用本发明方法制造的抗静电聚酯膜具有优良的防垢性能和改进的粘胶带剥离强度和涂布性质。

尽管出于说明性的目的描述了本发明优选的实施方案，本领域技术人员可以理解，在不脱离权利要求公开的本发明范围和精神的情况下，可作多种修改、增加和替换。

Claims (14)

1.抗静电涂布组合物，所述组合物含有：

100重量份的导电聚合物树脂；

100-1,000重量份的由至少含有选自下列组中的一种官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体组成的水分散性聚氨酯树脂：羟基、胺、烷基和羧基；

100-1,000重量份通过聚合选自下列组中的单体获得的交联树脂：异氰酸酯、羰基酰亚胺、唑啉和三聚氰胺化合物；

10-100重量份的氟树脂；

所述组合物还含有基于100重量份上述全部组分树脂的0.001-1重量份的乙炔二醇表面活性剂。

2.权利要求1的抗静电涂布组合物，其中所述乙炔二醇表面活性剂是由下式1表示的化合物：

[式1]

其中

R₁和R₄各自为选自下列组中的取代基：C3-C10直链的或支链的烷基和卤烷基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、卤素、C3-C10烷氧基、氰基、氨基、羟基、羰基、酯基和羧基；R₂和R₃各自为H或C1-C5烷基；m、n、p和q各自为0到20范围内的整数。

3.权利要求1的抗静电涂布组合物，其中所述水分散性聚氨酯树脂是含有选自下列组中的重复官能单元的阴离子聚醚聚氨酯分散体：烯丙胺、乙烯胺、亚乙基胺、乙烯吡啶、甲基丙烯酸二乙氨乙酯、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基硫酸铵、和它们的组合。

4.权利要求1的抗静电涂布组合物，其中所述水分散性聚氨酯树脂是含有选自下列组中的重复官能团的阴离子聚醚聚氨酯分散体：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、和它们的组合。

5.权利要求1的抗静电涂布组合物，其中所述导电聚合物树脂是含有聚阴离子和聚噻吩的水分散体；或者是含有聚阴离子衍生物和聚噻吩衍生物的水分散体。

6.权利要求5的抗静电涂布组合物，其中所述水分散体中含有的所述聚阴离子的量为所述水分散体的总重量的1-5重量％。

7.权利要求1的抗静电涂布组合物，其中所述氟树脂是选自下列组中的至少一种：聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、六氟丙烯-乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯共聚物、四氟乙烯共聚物、聚氟乙烯和聚偏氟乙烯。

8.权利要求1的抗静电涂布组合物，其中所述抗静电涂布组合物的固体含量为0.5-10.0重量％。

9.抗静电聚酯膜，其含有通过将权利要求1的抗静电涂布组合物涂布于聚酯基膜的一侧或两侧形成的抗静电层。

10.权利要求9的抗静电聚酯膜，其中用有机溶剂擦拭所述抗静电聚酯膜的表面后，所述抗静电聚酯膜的表面电阻率小于1×10¹¹Ω/sq，其中所述有机溶剂为选自下列组中的任何一种：乙醇、甲基乙基酮、甲苯或乙酸乙酯。

11.权利要求9的抗静电聚酯膜，其中所述抗静电层和聚酯基膜之间的NITTO#31B胶带剥离强度超过1,000g/英寸；且3M#244胶带剥离强度超过100g/18mm。

12.权利要求9的抗静电聚酯膜，其中所述抗静电聚酯膜的水接触角大于90°。

13.抗静电聚酯膜的制造方法，所述方法包括下列步骤：

单轴拉伸聚酯膜；

将权利要求1的抗静电涂布组合物涂布于所述单轴拉伸的聚酯膜的一侧或两侧以形成抗静电层；和

再拉伸其上形成所述抗静电层的所述聚酯膜以获得双轴拉伸的聚酯膜。

14.权利要求13的方法，其中所述抗静电涂布组合物的固体含量为0.50-10重量％。