CN103282415A - 离型膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用作胶粘性物体的临时支承体的离型膜，更具体地说，涉及具有优异的抗静电性能的硅离型组合物以及将该硅离型组合物涂布在聚酯基膜上而制得的具有优异的抗静电性和优异的剥离力的聚酯离型膜。

Description

离型膜
技术领域
本发明涉及用作胶粘性物体的临时支承体的离型膜，更具体地说，涉及具有优异的抗静电性能的硅离型组合物以及将该硅离型组合物涂布在聚酯基膜上而制得的具有优异的抗静电性和优异的剥离力的聚酯离型膜。
背景技术
通常，离型膜作为胶粘剂、粘合剂、滴剂等的粘合面保护用膜使用，或者作为用于形成树脂薄片的载体板使用，具体而言，作为陶瓷片、电极板等使用。最近，随着光学产品的用途和品种的多样化而产量增加，提高生产率等原因，胶粘剂和粘合剂等处于由液体状态改变为片状的趋势。这种片状离型膜，例如使用标签之前临时保护粘合产品的胶粘性粘合表面，以便被灰尘、碎片、水分及其它污染物污染。通常，粘合产品使用之前从粘合表面分离离型膜。因此，离型膜上形成有涂层，以便能够对产品表面赋予剥离性的同时赋予与产品的密着力。
这种涂布有硅的离型膜，表面的固有电阻非常大，所以存在被摩擦时膜表面容易带电的问题。此时，静电导致在膜表面附着灰尘等异物，从而发生电击，成为产品不合格的原因。为了改善这种静电引起的不良，要求硅离型膜具有抗静电性能。
为了赋予抗静电功能而最常用的方法，可以使用表面活性剂形态的添加剂或金属粒子等。但是，使用表面活性剂形态的添加剂时，若空气中的相对湿度降低，不仅抗静电性能变差，而且离型膜的剥离力增加，离型性变差。此外，若添加金属粒子，则存在膜的透明度下降的缺陷。
发明内容
本发明目的在于提供一种对膜的单面同时赋予对粘合表面的离型性和抗静电性能的离型膜。
更具体地说，提供一种离型膜，抗静电性能不会因空气中的相对湿度而变化，而且，与粘合剂剥离时需要较小离型力(剥离力)。
更加具体地说，本发明提供一种离型膜，用按照JIS-K6911法测量的表面电阻率来评价抗静电性时，表面电阻率为1×1011Ohm/Sq以下，按照FINAT TESTMETHOD-10测量的离型力为30gf/inch以下。
本发明涉及硅离型膜，用于对粘合表面进行保护，其特征是，在硅组合物中添加表现出抗静电效果的导电性聚合物，由此，同时具有抗静电性和离型性。
更具体地说，本发明涉及离型膜，包括：聚酯基膜；涂层，在该聚酯基膜的单面上涂布包含硅类粘合剂树脂和导电性聚合物的涂层组合物而制得。
更加具体地说，涉及这样的离型膜，上述硅类粘合剂树脂和导电性聚合物的含量比，使得根据下述数学式1取得的值x满足10≤x≤15，
数学式1：
x=导电性聚合物的重量/（导电性聚合物的重量+硅类粘合剂树脂的重量）×100。
下面，更具体地说明本发明。
在本发明中，上述基膜优选单轴或双轴拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。此外，为了衬底和涂层之间牢固地化学结合，可进行电晕处理等表面处理之后，涂布用于形成本发明的涂层的涂层组合物。上述基膜的厚度并不限定，但优选为20～1500μm，以便离型时容易剥离。
在本发明中，构成上述离型膜的涂层的涂层组合物，可以根据涂布方法或用途制备成乳胶型或溶剂型，上述乳胶型组合物主要适用于在线涂布，溶剂型组合物可以适用于离线涂布。使用上述乳胶型组合物时，环境稳定，适合在线涂布，所以具有提高可操作性的优点，但并不限定于此。
在本发明中，利用上述乳胶型组合物时，具体而言，优选涂层组合物包含硅类粘合剂树脂、导电性聚合物、螯合铂催化剂和水，固体成分含量为1～25重量%。
本发明中，如果在上述硅类粘合剂树脂和导电性聚合物的百分比中，若硅类粘合剂树脂的百分比增加，则离型性变好，但导电性下降；若导电性聚合物的量增加，则抗静电性变好，但离型性下降。本发明的研究人员通过各种实验发现了能够同时确保足够的离型性和抗静电性的最佳条件。
在本发明中，上述硅类粘合剂树脂和导电性聚合物的含量比，使得根据下述数学式1取得的值x满足10≤x≤20，更优选满足10≤x≤15范围，此时，能够提供用作离型膜同时具有更优异的抗静电性和离型性的离型膜。
数学式1：
x=导电性聚合物的重量/（导电性聚合物的重量+硅类粘合剂树脂的重量）×100。
在满足上述数学式1的范围内，能够同时满足离型膜所需的抗静电性和离型性。即，在满足根据上述数学式1取得的值x为10≤x≤15的范围内，能够提供根据JIS-K6911测量的抗静电性能、即表面电阻率为1×1011Ohm/sq以下且按照FINAT TEST METHOD-10测量的离型力为30gf/inch以下的离型膜，故优选。若抗静电性能、即表面电阻率超过1×1011Ohm/sq时，可能在膜表面发生附着灰尘等异物的现象，若离型力超过30gf/inch时，与胶粘层剥离时需要较大的剥离力，从而工艺性可能下降。
在本发明中，为了提高涂层和聚酯基膜之间的密着力，上述硅类粘合剂树脂优选结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷的摩尔比为1：0.5～2.0。上述摩尔比小于1：0.5时，密着性可能会下降，摩尔比超过1：2.0时，固化后弹性或物理性质可能下降。此外，相对于上述聚二甲基硅氧烷，若聚氢硅氧烷的量太大，则交联进行太多，降低灵活性，涂层产生裂纹，从而可降低平滑度。
结构式1：
Figure BDA00003445019700031
在上述式中，x是1～50的整数。
结构式2：
Figure BDA00003445019700032
在上述式中，a是1～50的整数，b是1～50的整数。
上述硅类粘合剂树脂优选粘度为500～1000cps(25℃)的树脂。上述粘度可以通过调节上述聚二甲基硅氧烷和聚氢硅氧烷的摩尔比或聚合度来进行控制，本发明的硅类粘合剂树脂的粘度小于500cps时，涂层与基膜之间的密着性可能降低，超过1000cps时，难以进行水分散。
上述硅类粘合剂树脂，具体而言，例如可以使用Waker公司的Dehesive430、Dehesive440、Dowcorning公司的SYL-OFF7920、SYL-OFF7924等，但并不限定于此。
在本发明中，优选上述硅类粘合剂树脂在整个涂层组合物中使用1～25重量%，小于1重量%时，可能降低基膜与涂层之间的密着力，超过25重量%时，密着力不会与超过量相应地提高，可能导致未反应的硅类粘合剂树脂被浪费。
在本发明的涂层组合物中，上述螯合铂催化剂起到增强硅类粘合剂树脂反应性的作用，即，促进结构式1的聚二甲基硅氧烷的乙烯基和结构式2的聚氢硅氧烷的氢之间的反应性，从而增强涂层被粘合在基膜上的粘合性、即密着性。这种铂催化剂优选包含1～20ppm，小于1ppm时，不能提高增强反应性的效果，超过20ppm时，并不表现出与超过量相应的上升效果，而且成本会上升。
在本发明的涂层组合物中，上述导电性聚合物是为了表现出抗静电效果而使用，可以选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(3,4-乙烯噻吩)及其它们的共聚物所组成的组中。具体而言，例如，可以使用Bayer公司的聚噻吩类导电聚合物的Baytron P等。考虑硅类粘合剂树脂的含量，上述导电性聚合物的含量应采用使根据上述数学式1取得的值满足10≤x≤15的含量。
本发明作为用于表现出抗静电效果的添加剂，使用了上述导电性聚合物，虽然也可以使用表面活性剂类抗静电剂，但是使用表面活性剂类抗静电剂时，涂布之后发生抗静电剂向涂层表面迁移（Migration）的现象，从而增加与胶粘层的离型力，表面电阻取决于空气中的相对湿度，所以湿度较低的冬季发生抗静电性能下降的现象，从而需要更多量的抗静电剂，由此，出现离型力进一步增加的现象。
因此，为了解决这些问题经研究结果发现，使用导电性聚合物能够解决这些问题，从而完成了本发明。此时，上述导电性聚合物的含量采用特定范围，从而能够提供一种密着力优异、离型性和抗静电性均优异的离型膜。
在上述涂层组合物中，水起到均匀分散组合物的溶剂作用，为了进一步提高分散性，还可以增加乳化剂等添加剂。
作为上述乳化剂可以使用聚乙二醇类、聚乙烯醇类、烷基盐类等，更优选聚乙二醇类。优选上述乳化剂添加0.5～10重量%，其兼容性优异。
上述涂层组合物涂布到聚酯基膜上的方法并不特别限定，但优选以在线涂布进行，可通过进行如下工艺制得本发明的离型膜。本发明中，上述在线涂布是表示制膜工艺中进行单轴拉伸之后且双轴拉伸之前进行涂布的工艺。
离型膜通过如下步骤制得，
a）向机械方向单轴拉伸而制得50～1500μm的聚酯基膜的步骤；
b）在上述制得的基膜的单面或双面上利用凹版或棒涂布法涂布1～100μm（wet涂布厚度）上述乳胶型组合物而形成涂层的步骤；以及
c）在200～230℃下将形成有上述涂层的膜干燥5～30秒之后向宽度方向拉伸2～6倍的步骤。
经上述拉伸之后，涂层厚度可以成为20～200nm。
发明效果
本发明涉及的离型膜是具有抗静电性能的离型膜，为了胶粘涂层的保护及使用时的去除，其具有优异的离型性，防止因构成离型层的硅介电常数低而发生静电，是工艺过程中不会产生灰尘等异物污染的离型膜。
具体实施方式
下面，为了详细说明本发明,举一个例子进行说明，但本发明并不限定于下述实施例。
按以下方法测量物性。
1）抗静电性（表面电阻）
利用根据JIS-K6911制造的三菱化学公司（Mitsubishi Chemicals）的高电阻率测量仪(Hiresta-Up,MCP-HT-450)进行测量。测量时的环境温度为25℃，分别在相对湿度为20%、50%、60%的条件下放置12小时之后，测量时间为10秒。
2）离型力（剥离力）
根据FINAT TEST METHOD-10，制得离型力评价样品，用于测量的标准胶带使用了日东（Nitto）公司的Nitto31B胶带，测量离型力是利用剥离测试仪（ChemInstrument公司，AR-1000）以剥离180度的方式进行测量，剥离速度为300mpm（米/分钟）。
【实施例1】
进行调整使得通过以下数学式1计算的值为10。
即，利用将下述结构式1所述的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷以1：1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂5.28重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、由聚噻吩类导电聚合物构成的抗静电剂（Bayer公司，Baytron P）0.72重量%及其余的水，制成100重量%的涂层组合物。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
数学式1：
x=导电性聚合物的重量/（导电性聚合物的重量+硅类粘合剂树脂的重量）×100
结构式1：
Figure BDA00003445019700061
在上述结构式中，x为25。
结构式2：
Figure BDA00003445019700062
在上述结构式中，a为3，b为17。
【实施例2】
进行调整使得通过上述数学式1计算的值为15。
即，利用将结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷以1:1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂5.1重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、由聚噻吩类导电聚合物构成的抗静电剂(Bayer公司，Baytron P)为0.9重量%及调整后的水，从而成为100重量%。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
【实施例3】
进行调整使得通过上述数学式1计算的值为8。
即，利用将上述结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和上述结构式2所示的聚氢硅氧烷以1:1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂5.52重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、由聚噻吩类导电聚合物构成的抗静电剂(Bayer公司，Baytron P)0.48重量%及其余的水，制成100重量%的涂层组合物。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
【实施例4】
为了进行使得通过上述数学式1计算的值为20的调整，利用将结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷以1:1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂4.8重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、由聚噻吩类导电聚合物构成的抗静电剂(Bayer公司，Baytron P)1.2重量%并调整水的含量，制成100重量%的涂层组合物。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
【比较例1】
利用将上述结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷以1:1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂为5.76重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、作为抗静电剂的下述结构式3和结构式4的阴离子表面活性剂按50:50混合的混合物0.24重量%并调整水的含量，制成100重量%的涂层组合物。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
结构式3：
Figure BDA00003445019700081
在上述结构式中，R为月桂基。
结构式4:
Figure BDA00003445019700082
在上述式中，R为月桂基。
【比较例2】
利用将上述结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷以1:1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂5.52重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、作为抗静电剂的上述结构式3和结构式4的阴离子表面活性剂按50:50混合的混合物0.48重量%并调整水的含量，制成100重量%的涂层组合物。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
【比较例3】
利用将上述结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷以1:1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂5.76重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、作为抗静电剂的下述结构式5所示的阳离子表面活性剂0.24重量%并调整水的含量，制成100重量%的涂层组合物。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
结构式5：
Figure BDA00003445019700091
【比较例4】
利用将上述结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和结构式2所示的聚氢硅氧烷以1:1.3摩尔比混合的粘度为1000cps的硅类粘合剂树脂5.76重量%、螯合铂催化剂1.5ppm、作为抗静电剂的上述结构式5所示的阳离子表面活性剂0.48重量%并调整水的含量，制成100重量%的涂层组合物。
向机械方向单轴拉伸而制得厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，并利用迈耶棒（Mayer Bar）在上述制得的PET基膜的一表面上涂布10μm(wet)上述制得的涂层组合物。在220℃下干燥20秒之后，向宽度方向进行四倍拉伸，最终使被涂布的涂层膜厚度为125nm。
表1：
Figure BDA00003445019700092
如上述表1所示，可知本发明涉及的离型膜同时满足抗静电性和离型性。特别是，可知实施例1和实施例2在根据数学式1的含量比x为10≤x≤15的范围内，抗静电性和离型性更优异。
如上述比较例1～4所示，取代本发明的导电性聚合物而使用表面活性剂类抗静电剂的情况下，虽然抗静电性处于目标值范围内，但离型力显著上升，从而不能作为离型膜使用。

Claims (6)

1.一种离型膜，其包括：
聚酯基膜；以及
涂层，在该聚酯基膜的一表面上涂布包含硅类粘合剂树脂和导电性聚合物的涂层组合物而制得。
2.根据权利要求1所述的离型膜，其中，
上述硅类粘合剂树脂和导电性聚合物的含量比，使得根据以下数学式1得到的值(x)满足10≤x≤15，
数学式1：
x=导电性聚合物的重量/（导电性聚合物的重量+硅类粘合剂树脂的重量）×100。
3.根据权利要求1所述的离型膜，其中，
上述涂层组合物包含硅类粘合剂树脂、导电性聚合物、螯合铂催化剂和水，固体成分含量为1～25重量%。
4.根据权利要求1所述的离型膜，其中，
上述硅类粘合剂树脂是按1：0.5～2摩尔比混合下述结构式1所示的聚二甲基硅氧烷和述结构式2所示的聚氢硅氧烷而使用的，
结构式1：
Figure FDA00003445019600011
在该结构式中，x为1～50的整数；
结构式2：
Figure FDA00003445019600012
在该结构式中，a为1～50的整数，b为1～50的整数。
5.根据权利要求1所述的离型膜，其中，
上述导电性聚合物选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(3,4-乙烯噻吩)及其它们的共聚物所组成的组中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的离型膜，其中，
用按照JIS-K6911测量的表面电阻率所表示的上述离型膜的抗静电性能为1×1011ohm/sq以下，按照FINAT TEST METHOD-10测量的离型力为30gf/inch以下。
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