CN104507701A - 抗静电膜 - Google Patents

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Abstract

具有抗静电性能的膜，所述膜包括透明的聚合物基底，所述基底在至少一个表面上部分不透明从而提供不透明区和非不透明区，并且，其中不透明区和非不透明区两者都在至少一个表面上涂布有抗静电涂层，所述涂层具有高于70％的透射率。特别是用作包含透明窗口区的聚合物钞票上的透明抗静电涂层。

Description

抗静电膜
技术领域
本发明涉及抗静电膜及其制备方法。所述膜可用于钞票的制造等用途。
背景技术
基于不透明聚合物的膜被广泛地用于工业中，例如，在钞票的制造中。聚合物来源的钞票往往具有大的清晰窗口或者边对边窗口形式的非不透明区。这些清晰的窗口可包含重要的安全特征。在处理基于聚合物的膜的过程中，这些非不透明区引起静电积累，将导致出现问题。在基于网络的纸张处理过程中，可能发生堵塞。在递纸过程和自动取款机(ATM)中，可能发生重复递纸和堵塞。这些代表重大的问题，因为该过程的效率可能会受到影响。
为了解决这个问题，ATM供应商和钞票印刷者可在他们的机器中使用抗静电棒，然而，这仅仅是对当前使用的特定窗口的解决方案。过去已经在切纸机上使用了抗静电棒，但当处理具有大窗口的膜时，还没有成功的解决方案。
此外，静电随着湿度的降低而增加使得该问题更加复杂。这可能会加剧基于聚合物的钞票的处理问题。
虽然抗静电剂可被直接用作不透明层的一部分，但是他们不能用在窗口上，因为这些抗静电剂没有足够的透明度，因此影响了窗口的透明度。
需要提供允许对具有清晰窗口的不透明膜进行有效地处理的改良的抗静电涂层。
发明内容
根据第一方面，提供了具有抗静电性能的膜，所述膜包括透明的聚合物基底，所述基底具有第一表面和第二表面，所述基底部分不透明从而提供不透明区和非不透明区，并且，其中不透明区和非不透明区两者都在至少一个表面上涂布有一种或更多种抗静电涂层，所述涂层具有高于70％的透射率，优选高于80％的透射率，更优选高于90％的透射率。
可通过使基底的一个或两个表面的选定区涂布有不透明涂层来使聚合物基底部分不透明。可施加一种或更多种不透明涂层。可通过印刷或通过本领域已知的任何其他手段来施加不透明涂层。不透明涂层可包含颜料。可替代地或额外地，可通过向基底添加一种或更多种成孔隙剂(voiding agent)以使聚合物基底部分地不透明。成孔隙剂可在基底的制造过程中加入或者其可在基底的加工过程中加入。或者，可在制造和加工两个过程中都加入成孔隙剂。
可替代地或额外地，可通过将透明聚合物材料的基底夹在纸或其他部分或基本不透明的材料的不透明层之间来实现不透明化，随后可以通过印刷或其他方式将标记施加于所述不透明层上。
聚合物基底的部分不透明化导致在所得的膜中产生一个或更多个窗口或者一个或更多个半窗口。或者，可产生一个或更多个窗口和一个或更多个半窗口两者。
在优选的实施方案中，聚合物基底的不透明区和非不透明区在基底的两个表面都涂布有抗静电涂层。
优选地，抗静电涂层是无色的。
本发明人意外地发现，可用具有高透明度的静电涂层涂布具有部分不透明表面和透明窗口和/或半窗口的基于聚合物基底的膜，并在加工过程中显示出提高的抗静电性能。因为清晰的窗口和/或半窗口往往含有安全装置，例如全息图或者衍射光学元件(DOE)，那么使用高透明度的抗静电涂层使操作这些装置的干扰最小化。
应该理解的是，对于包含一个或更多个透明窗口的膜，优选将静电涂层施加到基底的两个表面上。在其中膜仅包含半窗口的情况下，可仅在具有非不透明区的基底表面施加抗静电涂层以提高抗静电性。
在一些实施方案中，膜可涂布有保护涂层。在一些实施方案中，保护涂层可包括透明清漆。清漆是指形成持久保护层的材料。示例性的透明清漆是，但不限于，硝化纤维素和乙酰基丁酸纤维素。优选在施加抗静电涂层之前施加清漆。
在另一个实施方案中，膜可任选涂布有一种或更多种可辐射固化的树脂，例如，可通过光化辐射(例如UV辐射)、X-射线或者电子束固化的树脂。在一个实施方案中，树脂是基于丙烯酸的UV固化的材料。优选在施加抗静电涂层之前施加所述树脂。
可以使用清漆和树脂的混合物。
合适的聚合物基底可包括，例如由以下材料制成的那些：聚烯烃(例如聚丙烯和聚乙烯)、聚酰胺(以尼龙例证)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚缩醛、聚碳酸酯、聚氯乙烯等或者两种或更多种材料的复合材料，例如纸和至少一种聚合物材料的层合体(laminate)或两种或更多种聚合物材料的层合体。
此外，聚合物基底可包括聚合物层合体，这样的层合体包括聚合物-聚合物层合体如聚酯-聚烯烃或者聚酯-粘合剂-聚烯烃，聚合物-金属的层合体例如聚酯-铝，或者聚合物-纸或聚合物-粘合剂-纸的层合体。也可使用经涂布的聚合物膜或膜层合体。
优选地，聚合物基底包括选自以下的聚合物：乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯和丙烯的共聚体以及乙烯或丙烯与一种或更多种C4-C10α-烯烃的共聚体以及它们的混合物。
在一个优选的实施方案中，聚合物基底包括双向拉伸聚丙烯。
根据应用需求，聚合物基底可以有多种厚度。例如，其可为约5至约250微米厚，优选约10至约120微米厚，更优选约12至100微米厚，且最优选约15至约80微米厚。
在一些实施方案中，抗静电涂层包括选自以下的化合物：长链脂肪胺或酰胺、季胺盐、聚乙二醇酯和多元醇。
在另一些的实施方案中，抗静电涂层包含一种或更多种金属氧化物或类金属氧化物。合适的金属氧化物或类金属氧化物包括：铝氧化物、锑氧化物、钡氧化物、铋氧化物、镉氧化物、钙氧化物、铈氧化物、铯氧化物、铬氧化物、钴氧化物、铜氧化物、镝氧化物、铒氧化物、钆氧化物、锗氧化物、铪氧化物、钬氧化物、铟氧化物、铱氧化物、铁氧化物、镧氧化物、铅氧化物、锂氧化物、镥氧化物、镁氧化物、锰氧化物、钼氧化物、钕氧化物、镍氧化物、铌氧化物、钯氧化物、钾氧化物、镨氧化物、铑氧化物、铷氧化物、钌氧化物、钐氧化物、钪氧化物、硅氧化物、银氧化物、钠氧化物、锶氧化物、钽氧化物、铽氧化物、铊氧化物、锡氧化物、钛氧化物、钨氧化物、钒氧化物、镱氧化物、钇氧化物、锆氧化物以及它们的混合物。
特别优选的金属氧化物是铟锡氧化物。
在一些实施方案中，一种或更多种金属氧化物分散在一种或更多种树脂或者一种或更多种溶剂中。也可以使用树脂和溶剂的混合物。
树脂可为一种或更多种可辐射固化的树脂，例如可通过光化辐射(例如UV-辐射)、X-射线或电子束固化的树脂。在一个实施方案中，树脂包括基于丙烯酸的UV固化的材料。
在另一些实施方案中，抗静电涂层包括一种或更多种导电聚合物。导电聚合物可选自以下：聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚氮杂聚苯胺、聚噻吩、聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)、聚(对苯硫醚)、聚(乙炔)和聚(对苯亚乙烯)。
在一些实施方案中，可使用两种或更多种任何上述抗静电材料的混合物。
在一些实施方案中，抗静电涂层具有约0.001微米至约10微米的干涂层厚度。优选地，抗静电涂层具有约0.01微米至约10微米的干涂层厚度。更优选的，抗静电涂层具有约0.1微米至约6微米的干涂层厚度。最优选地，抗静电涂层具有约1微米至约6微米的干涂层厚度。
在一些实施方案中，抗静电涂层具有小于1×1010欧姆/平方、优选小于1×108欧姆/平方的表面电阻率。
根据应用需求，抗静电膜可以有多种厚度。例如，其可为约5至约250微米厚，优选约10至约120微米厚，更优选约12至约100微米厚，最优选约15至约80微米厚。
根据这个方面的膜可包含聚合物膜制造领域中已知的一种或更多种添加剂材料。添加剂可包括颗粒添加剂。
在一个实施方案中，所述膜是安全文件。在另一个实施方案中，所述膜是钞票。
根据第二个方面，提供了一种制造具有抗静电性能的膜的方法，所述方法包括：
(a)提供具有不透明区和非不透明区的聚合物基底，所述基底具有第一表面和第二表面；
(b)任选在一个或更多个不透明区上进行印刷；
(c)任选在至少一个表面上涂布保护涂层；和
(d)在至少一个表面的不透明区和非不透明区两者上涂布一种或更多种抗静电涂层。
在优选的实施方案中，聚合物基底的不透明区和非不透明区在基底的两个表面都涂布有抗静电涂层。
优选地，抗静电涂层是无色的。
在一些实施方案中，步骤(c)中任选的保护涂层可包括透明清漆。清漆是指形成持久保护层的材料。示例性的透明清漆是，但不限于，硝化纤维素和乙酰基丁酸纤维素。
在另一个实施方案中，步骤(d)中任选的涂层可包括一种或更多种可辐射固化的树脂，例如可通过光化辐射(例如UV辐射)、X-射线或者电子束固化的树脂。在一个实施方案中，树脂是基于丙烯酸的UV固化的树脂。
可以使用清漆和树脂的混合物。
用于上述方法的合适的聚合物基底可包括，例如，由以下材料制成的那些：聚烯烃(例如聚丙烯和聚乙烯)、聚酰胺(以尼龙例证)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚缩醛、聚碳酸酯、聚氯乙烯等或者两种或更多种材料的复合材料，例如纸和至少一种聚合物材料的层合体或两种或更多种聚合物材料的层合体。
此外，聚合物基底可包括聚合物层合体，这样的层合体包括聚合物-聚合物层合体如聚酯-聚烯烃或者聚酯-粘合剂-聚烯烃，聚合物-金属的层合体例如聚酯-铝，或者聚合物-纸或聚合物-粘合剂-纸的层合体。也可使用经涂布的聚合物膜或膜层合体。
优选地，聚合物基底包括选自以下的聚合物：乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯和丙烯的共聚体以及乙烯或丙烯与一种或更多种C4-C10α-烯烃的共聚体以及它们的混合物。
在一个优选的实施方案中，聚合物基底包括双向拉伸聚丙烯。
根据应用需求，用于上述方法的聚合物基底可以有多种厚度。例如，其可为约5至约250微米厚，优选约10至约120微米厚，更优选约12至100微米厚，最优选约15至约80微米厚。
在一些实施方案中，在以上方法中使用的抗静电涂层包括选自以下的化合物：长链脂肪胺或酰胺、季胺盐、聚乙二醇酯和多元醇。
在另一些实施方案中，在上述方法中使用的抗静电涂层包括一种或更多种金属氧化物或类金属氧化物。合适的金属氧化物或类金属氧化物包括：铝氧化物、锑氧化物、钡氧化物、铋氧化物、镉氧化物、钙氧化物、铈氧化物、铯氧化物、铬氧化物、钴氧化物、铜氧化物、镝氧化物、铒氧化物、钆氧化物、锗氧化物、铪氧化物、钬氧化物、铟氧化物、铱氧化物、铁氧化物、镧氧化物、铅氧化物、锂氧化物、镥氧化物、镁氧化物、锰氧化物、钼氧化物、钕氧化物、镍氧化物、铌氧化物、钯氧化物、钾氧化物、镨氧化物、铑氧化物、铷氧化物、钌氧化物、钐氧化物、钪氧化物、硅氧化物、银氧化物、钠氧化物、锶氧化物、钽氧化物、铽氧化物、铊氧化物、锡氧化物、钛氧化物、钨氧化物、钒氧化物、镱氧化物、钇氧化物、锆氧化物以及它们的混合物。
特别优选的金属氧化物是铟锡氧化物。
在一些实施方案中，一种或更多种金属氧化物可分散在一种或更多种树脂或者一种或更多种溶剂中以促进涂布过程。也可以使用树脂和溶剂的混合物。
树脂可以是一种或更多种可辐射固化的树脂，例如可通过光化辐射(例如UV-辐射)、X-射线或电子束固化的树脂。在一个实施方案中，树脂包括基于丙烯酸的UV固化的材料。
在另一些实施方案中，在上述方法中使用的抗静电涂层包括一种或更多种导电聚合物。导电聚合物选自以下：聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚氮杂聚苯胺、聚噻吩、聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)、聚(对苯硫醚)、聚(乙炔)和聚(对苯亚乙烯)。
在一些实施方案中，可使用两种或更多种任何上述抗静电材料的混合物。
在一些实施方案中，在上述方法中使用的抗静电涂层具有约0.001微米至约10微米的干涂层厚度。优选地，抗静电涂层具有约0.01微米至约10微米的干涂层厚度。更优选的，抗静电涂层具有约0.1微米至约6微米的干涂层厚度。最优选地，抗静电涂层具有约1微米至约6微米的干涂层厚度。
在一些实施方案中，在上述方法中使用的抗静电涂层具有小于1×1010欧姆/平方、优选小于1×108欧姆/平方的表面电阻率。
根据应用需求，通过该方法制备的抗静电膜可以有多种厚度。例如，其可为约5至约250微米厚，优选约10至约120微米厚，更优选约12至约100微米厚，且最优选约15至约80微米厚。
根据这个方面制备的膜可包括聚合物膜制造领域中已知的一种或更多种添加剂材料。添加剂可包含颗粒添加剂。
在一个实施方案中，通过本方法制备的膜是安全文件。在另一个实施方案中，所述膜是钞票。
根据第三个方面，提供了如上文所述的抗静电膜在安全文件制造中的用途。优选地，安全文件是钞票。
根据第四个方面，提供了一种制造的制品，其包含根据上述实施方案中的任一项的膜。在一个实施方案中，所述制品是安全文件，优选为钞票。
贯穿本说明书，术语“包括”或“包含”或者其语法变体的使用应该被理解为指明所述特征、整数、步骤或组分的存在但并不排除没有明确提及的一种或更多种其他特征、整数、步骤、组分或其群体的存在或加入。
附图说明
现在将参照附图来描述优选的实施方案，其中：
图1示意性示出了其上具有抗静电涂层的部分不透明聚合物基底。
具体实施方式
定义
安全装置或特征
如本文所使用的术语“安全装置或特征”包括大量安全装置、元件或特征中的任何一种，其旨在保护安全文件或标志不被伪造、复制、修改、或篡改。可在安全文件的基底中或基底上或者可在施加到底部基底的一个或更多个层中或层上提供安全装置或特征，并且可采取多种形式，例如嵌入安全文件层中的安全线；防伪油墨例如荧光油墨、冷光油墨和磷光油墨、金属油墨、闪光油墨、光致变色油墨、热致变色油墨、感湿油墨或压致变色油墨；印制和轧花特征，包括浮雕结构；干涉层；液晶装置；镜头和透镜结构；光学可变器件(OVD)，例如衍射器件(包括衍射光栅、全息图和衍射光学元件(DOE))。
衍射光学元件(DOE)
如本文所用的术语“衍射光学元件”是指数值型衍射光学元件(DOE)。数值型衍射光学元件(DOE)依赖于在远场(或重建平面)重建二维强度图案的复杂数据的映射。因此，当基本上准直的光(例如来自点光源或激光)入射到DOE上时，产生的干涉图案在重建平面生成投影图像，当将合适的观察面设置在重建平面中或者当在重建平面透射观察DOE时，该投射影像是可见的。两个平面之间的转换可通过快速傅里叶变换(FFT)来估计。因此，包括振幅和相位信息在内的复杂数据必须物理地编码到DOE的微结构中。可以通过执行所需重建(即在远场中所需强度图案)的逆FFT转换来计算该DOE数据。
DOE有时被称为计算机产生的全息图，但是他们与其他类型的全息图(例如彩虹全息图、菲涅耳全息图和体积型反射全息图)不同。
透明窗口和半窗口
如本文所用的术语窗口是指与施加了印刷的基本上不透明的区域相比，安全文件中透明的或半透明的区域。窗口可以是完全透明的，以允许光的透射基本不受影响，或者窗口可以是部分透明的或半透明的，允许光进行部分透射但不允许通过窗口区清楚地看到对象。
可通过在形成窗口的区域省略至少一个不透明层来在聚合物安全文件内形成窗口区，其中所述聚合物安全文件具有至少一个透明聚合物材料层和施加到透明聚合物基底的至少一侧的一个或更多个不透明层。如果不透明层被施加到透明基底的两侧，则可通过在透明基底两侧的窗口区省略不透明层来形成完全透明的窗口。
部分透明或半透明区，下文称为“半窗口”，可在具有两面不透明层的聚合物安全文件内，通过仅在安全文件的一侧的窗口区省略不透明层而形成，所以“半窗口”是不完全透明的，但是允许一些光通过，但不允许通过半窗清楚地看到对象。
或者，基底有可能从基本上不透明的材料(例如纸或纤维材料)形成，在纸或纤维质基底的切口或凹部插入透明塑料材料的插入件，以形成透明的窗口或半透明的半窗口。
不透明层
可将一个或更多个不透明层施加到透明基底上以增加安全文件的不透明度。不透明层是这样的：LT＜L0，其中L0是入射到文件上的光的量，LT是透过文件的光的量。不透明层可包括多种不透明涂层的任何一种或更多种。例如，不透明涂层可包括分散在热活化的可交联聚合物材料的粘合剂或载体中的颜料，例如二氧化钛。或者，透明塑料材料的基底可被夹在纸或其它部分地或基本上不透明的材料之间，随后可以印刷或以其他方式将标记施加到不透明的材料上。
也可以通过例如在基底制造期间，在基底中加入成孔隙剂来实现不透明化。
现在将适宜地参照具体的实施方案和实施例说明本发明。这些实施方案和实施例仅是说明性的，并且不应被解释为限制本发明的范围。应该理解的是，对所描述的发明进行的变化对于本领域技术人员来说是明显的，并且包括在本发明的范围内。类似地，本发明能够应用于未在本文件中被明确列举的区域，并且未对一些应用进行具体描述这个事实不应当被认为是对本发明全部适用性的限制。
关于附图，膜(10)包括聚合物基底(11)，聚合物基底在其每个表面都部分地涂布有不透明层(12)。产生窗口(13)。部分不透明的聚合物基底在每个面都涂布有抗静电涂层(14)。
聚合物基底
本文提到的基底一般是片状材料，并且可提供为单独的片材，或者为网状材料，其随后可被加工(例如通过模切)以提供片材形状材料。除非另有明文规定，否则当本说明书中提到“基底”时，其意指包括片状或网状形式的膜。
基底可包括聚烯烃膜，例如聚乙烯、聚丙烯、其混合物和/或其他已知的聚烯烃。可通过本领域已知的任何方法(包括但不限制于：铸片、铸膜或吹膜)制备聚合物膜。膜或片材可以是单层或多层结构。如果膜或片材是多层结构，那么在其中具有至少一个芯层。在单层结构的情况下，单层即是芯层。膜可包括双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜，可使用基本上相等的纵向和横向的拉伸比将其制备为平衡的膜，或者可为不平衡的膜，其中膜显著更多定向在一个方向(MD或TD)上。可以使用顺序拉伸，其中加热辊影响该膜在纵向上的拉伸，而之后使用的拉幅机炉则影响其在横向上的拉伸。或者，同时拉伸，例如，使用所谓的气泡方法，或者可以使用同时拉动拉幅机进行拉伸。
膜可包括一种或更多种添加材料。添加剂可包括：染料；颜料、着色剂；镀有金属和/或伪金属的涂层(例如铝)；润滑剂、抗氧化剂、表面活性剂、硬化剂、光泽改良剂、预降解剂、UV衰减材料(例如UV光稳定剂)；密封性添加剂；增粘剂、抗粘连剂、改善油墨附着力和/或适印性的添加剂、交联剂；粘合剂层(例如压敏粘合剂)。另外的添加剂包括可减少摩擦系数(COF)的那些，例如三元共聚物。
另外的添加剂包括常规的惰性颗粒添加剂，优选具有的平均颗粒尺寸为约0.2微米至约5微米，更优选约0.7微米至约3.0微米。减少颗粒尺寸可提高膜的光泽度。掺入该层或每层的添加剂(优选球状的)的量，理想的是多于按重量计约0.05％，优选按重量计约0.1％至约0.5％，例如，按重量计约0.15％。合适的惰性颗粒添加剂可包括无机的或有机的添加剂，或者两种或更多种这些添加剂的混合物。
合适的颗粒无机添加剂包括无机填料，例如滑石，以及特别是金属或类金属氧化物，如氧化铝和二氧化硅。也可以使用实心的或空心的、玻璃的或陶瓷的微珠或微球。合适的有机添加剂包括含丙烯酸和/或甲基丙烯酸聚合物或共聚物的丙烯酸和/或甲基丙烯酸树脂的颗粒(优选球状的)。
可将上面列的所需添加剂的一些或全部加到一起作为组合物来涂布本发明的膜和/或形成本身可被涂布的新层(即形成最终的多层片材的内层之一)和/或可形成片材的外层或表层。或者任选在片材形成期间和/或形成之前将前述添加剂的一些或全部分别加入和/或直接掺入大量的片材中(例如，通过任何合适的手段(例如组合、共混和/或注射)掺入以作为原始聚合物组合物的一部分)，从而可能会也可能不会形成这样的层或涂层。
可在膜制成之前将这样的添加剂加到聚合树脂，或者可作为涂层或其他层施加到已制成的膜上。如果添加剂加到树脂，则通过通常使用的技术(例如辊磨、在Banbury型混合器中混合或在挤出机筒体中混合等)将添加剂混合到熔融的聚合物中来完成添加剂混入树脂中。可通过使添加剂与未加热的聚合物颗粒混合以实现试剂在大量聚合物中基本上平均分布来缩短混合的时间，因此减少了在熔融温度下进行充分混合所需的时间量。最优选的方法是在双螺杆挤出机中将添加剂和树脂混合以形成浓缩物，然后在挤出之前立即将该浓缩物与膜结构的树脂共混。
制造聚丙烯膜的三个主要的方法是拉幅机方法、铸造方法和气泡方法。
在铸造方法和拉幅机方法中，聚合物片通常放置在挤出机中并加热以便挤出物能从缝隙模具中压出到冷却辊上以形成膜(在铸造方法的情况下)或者形成厚的聚合物带(在拉幅机方法的情况下)。在拉幅机的方法中，然后将厚的聚合物带再加热，然后长度方向(称为“纵向”)拉伸和宽度方向(称为“横向”)拉伸以形成膜。
在气泡方法中，聚合物不是通过缝隙模具而是通过环形模具挤出，以形成相对厚的挤出物(以其中吹过空气的空心圆柱体的形式)。环形模具位于装置的顶部，通常相当于几层楼那么高(例如40至50米)。挤出物向下移动并连续加热，所以其扩大形成了气泡。气泡然后分裂成两个半气泡，每个可单独用作“单网”膜；或者两个半气泡可被夹住并层压在一起以形成双层厚度的膜(或气泡可塌陷以形成双层厚度的膜)。通常在模具处有三个同心环，所以空心圆柱体是三层的挤出物。例如，可能存在在一侧具有三元共聚物表层和在另一侧也具有三元共聚物表层的聚丙烯的芯层。在这种情况下，单网可由三层组成，中间具有聚丙烯，而双网由五层组成，因为中间层是与每个半气泡相同的表层(三元共聚物)。许多其他可能的排列和组成是可能的，例如在环形的数目、表层的类型、芯层的类型等方面。
因此气泡方法通过形成气泡而形成薄膜(例如10至100微米厚)而拉幅机方法是通过拉伸材料而形成薄膜。气泡方法形成的均匀拉伸膜与拉幅膜不同且对于某些目的而言其优于拉幅膜。双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜通常是由气泡方法制备的。除了聚丙烯，其他聚合物(例如LLDPE、聚丙烯/丁烯共聚物)也可通过使用气泡方法形成薄膜。
包括一种或更多种附加层和/或涂层的聚烯烃膜(如本文所述的任选定向和任选热定形)的形成容易地由任何本领域技术人员已知的层压或涂布技术实现。
例如，可通过共挤出技术将层或涂层施加到另外的底部层上，其中每层的聚合物组分共挤出至密切接触而各自仍然是熔融的。优选地，共挤出物受到多通道环形模具的影响，使得模具内构成多层膜各自单独层的熔融聚合物组分在其边界融合以形成单个复合结构，然后以管状挤出物的形式从共用模口挤出。
还可以利用常规的涂布技术用在合适的溶剂或分散剂中的添加剂溶液或分散体对聚烯烃膜涂布本文所述的一种或更多种添加剂。
可将涂层和/或层施加到聚烯烃膜的任一个或两个表面上。可将一个或每个涂层和/或层顺序、同时和/或随后施加到任一或全部的其他涂层或层上。
额外地或可替代地，可通过经多环模具共挤出在聚烯烃膜中提供另外的层，在离开模具的共挤出物中产生例如两个、三个、四个或更多个层。
也可以使用上述将添加剂和/或其组分施加到聚烯烃膜上的方法中的多于一种方法的组合。例如在制备膜之前可将一种或更多种添加剂掺入到树脂中并且可将一种或更多种其他添加剂涂布到膜表面。
不透明层
基底具有至少一个与周边基底相比其上具有降低的不透明度的区域。可通过用油墨在一个或两个表面上进行印刷使聚合物基底变得不透明。油墨的颜色通常为白色，但是也可为不同的颜色。
可替代地或额外地，基底的不透明性可至少部分地由基底上存在的孔隙(或空洞)区提供。可通过例如向基底提供至少一种成孔隙剂来产生这样的孔隙区。带孔隙的膜的产生是本领域公知的，并且可以使用任何适合的成孔隙剂。成孔隙剂一般是颗粒材料并且可选自有机的、无机的、或聚合物材料。美国专利No.4,377,616描述了这些中的若干。成孔隙剂在性质上是大体的球形颗粒，或者可具有高的纵横比。例如，也可使用WO-A-03/033574中描述的成孔隙剂。
可使用传统的平版印刷、凹版印刷和凸版印刷的方法在不透明区内对不透明聚合物基底进行印刷。
抗静电涂层
抗静电涂层可包括选自以下的化合物：长链脂肪胺或酰胺、季胺盐、聚乙二醇酯和多元醇。
可替代地或额外地，抗静电涂层包括一种或更多种金属氧化物。合适的金属氧化物包括铝氧化物、锑氧化物、钡氧化物、铋氧化物、镉氧化物、钙氧化物、铈氧化物、铯氧化物、铬氧化物、钴氧化物、铜氧化物、镝氧化物、铒氧化物、钆氧化物、锗氧化物、铪氧化物、钬氧化物、铟氧化物、铱氧化物、铁氧化物、镧氧化物、铅氧化物、锂氧化物、镥氧化物、镁氧化物、锰氧化物、钼氧化物、钕氧化物、镍氧化物、铌氧化物、钯氧化物、钾氧化物、镨氧化物、铑氧化物、铷氧化物、钌氧化物、钐氧化物、钪氧化物、硅氧化物、银氧化物、钠氧化物、锶氧化物、钽氧化物、铽氧化物、铊氧化物、锡氧化物、钛氧化物、钨氧化物、钒氧化物、镱氧化物、钇氧化物、锆氧化物等。
可替代地或额外地，抗静电涂层包括一种或更多种导电聚合物。导电聚合物选自以下：聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚氮杂聚苯胺、聚噻吩、聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)、聚(对苯硫醚)、聚(乙炔)和聚(对苯亚乙烯)。
可以以任何合适的方式(例如通过凹版印刷、辊涂、棒涂、浸渍、喷雾和/或使用涂布棒)将抗静电涂层施加到基底的表面上。根据需要，在这些过程中也可使用溶剂、稀释剂和佐剂。可通过任何合适的手段(例如压榨辊、刮刀和/或气刀)移除过量的液体(例如水溶液)。通常施加这样量的涂层组合物：使得在干燥后沉积厚度为约0.01至约10微米，优选约1至约6微米的光滑均匀分布的层。通常，所施加的涂层的厚度使得其足够给予基底片材所需的特性。
在用于抗静电涂层材料的多种透明且导电的金属氧化物中，氧化铟锡(ITO)是可提供良好物理性能的具有吸引力的材料。ITO薄膜可以用于既需要可见光区光透明度和又需要高导电性的多种应用中。存在可用于使ITO膜沉积到基底表面的多种技术，包括化学气相沉积、物理气相沉积、电子束蒸发和溅射。然而，由于需要额外的装置(例如真空设备)，这些方法并不是很适合于涂层膜的大规模生产。然而，如果使用湿涂布法可在具有大的表面区的基底上形成具有均匀厚度的涂层。在这种方法中，可通过浸涂或旋涂技术使得包含ITO前体或ITO纳米颗粒的涂层溶液沉积到基底上。
涂布方法
不透明聚合物基底的在线涂布(in-line coating)(其中在膜制造过程中施加抗静电涂层)是用于本文所公开抗静电涂层的优选方法。
除了在线涂布之外，可以使一种或更多种抗静电涂层离线涂布(off-line coated)。因此，涂布也旨在用于以下情况：例如生产了基础聚合物膜，随后用一种或更多种涂层进行离线涂布。或者，在线施加一种或更多种涂层，剩余的离线施加。常规的离线涂布方法包括：辊涂、反向辊涂、凹版辊涂、反向凹版辊涂、刷涂、绕线棒涂布、喷涂、气刀涂布、弯月面涂布(meniscus coating)或浸渍。
鉴于上述情况，本文提供了控制部分不透明化聚合物基底上的静电形成的优选方法。优选地，部分不透明化聚合物基底的一个或两个表面涂布有抗静电涂层。任选地，如果只有一个表面涂布有抗静电涂层，该涂布可在用替代涂层对聚合物基底的相反表面进行涂布之前、之后或同时发生。该抗静电涂层优选不被另外的涂层覆盖。这样的顶部涂层会限制抗静电涂层防止静电的能力。

Claims (24)

1.具有抗静电性能的膜，所述膜包括透明的聚合物基底，所述基底具有第一表面和第二表面，所述基底在至少一个表面上部分不透明从而提供不透明区和非不透明区，并且，其中所述不透明区和所述非不透明区两者都在至少一个表面上涂布有抗静电涂层，所述涂层具有高于70％的透射率。
2.根据权利要求1所述的膜，其中所述抗静电涂层具有高于80％的透射率。
3.根据权利要求1所述的膜，其中所述抗静电涂层具有高于90％的透射率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的膜，其中所述聚合物基底包括选自以下的聚合物：乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯和丙烯的共聚体、乙烯或丙烯与一种或更多种C4-C10α-烯烃的共聚体、聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚碳酸酯、聚氯乙烯以及它们的混合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的膜，其中所述聚合物基底在两个表面上部分不透明。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的膜，其中所述不透明区是通过使所述透明聚合物基底涂布有不透明涂层、在所述膜中包含一个或更多个不透明层、或者在所述基底中包含成孔隙剂，或者它们的组合得到的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的膜，其中两个表面的不透明区和非不透明区都涂布有抗静电涂层。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的膜，其中所述抗静电涂层是无色的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的膜，其中所述聚合物基底包括双向拉伸聚丙烯。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的膜，其中所述抗静电涂层包括选自以下的化合物：长链脂族胺或酰胺、季铵盐、聚乙二醇酯和多元醇。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的膜，其中所述抗静电涂层包括选自以下的一种或更多种金属或类金属氧化物：铝氧化物、锑氧化物、钡氧化物、铋氧化物、镉氧化物、钙氧化物、铈氧化物、铯氧化物、铬氧化物、钴氧化物、铜氧化物、镝氧化物、铒氧化物、钆氧化物、锗氧化物、铪氧化物、钬氧化物、铟氧化物、铱氧化物、铁氧化物、镧氧化物、铅氧化物、锂氧化物、镥氧化物、镁氧化物、锰氧化物、钼氧化物、钕氧化物、镍氧化物、铌氧化物、钯氧化物、钾氧化物、镨氧化物、铑氧化物、铷氧化物、钌氧化物、钐氧化物、钪氧化物、硅氧化物、银氧化物、钠氧化物、锶氧化物、钽氧化物、铽氧化物、铊氧化物、锡氧化物、钛氧化物、钨氧化物、钒氧化物、镱氧化物、钇氧化物和锆氧化物。
12.根据权利要求11所述的膜，其中所述金属氧化物包括铟锡氧化物。
13.根据权利要求12所述的膜，其中所述一种或更多种金属氧化物分散在树脂中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的膜，其中所述抗静电涂层包括一种或更多种导电聚合物。
15.根据权利要求14所述的膜，其中所述导电聚合物选自以下：聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚氮杂聚苯胺、聚噻吩、聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)、聚(对苯硫醚)、聚(乙炔)和聚(对苯亚乙烯)。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的膜，其中，所述抗静电涂层具有约0.001微米至约10微米的干涂层厚度。
17.根据权利要求16所述的膜，其中所述抗静电涂层具有约1微米至约6微米的干涂层厚度。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的膜，其中所述抗静电涂层具有小于1×1010欧姆/平方、优选小于1×108欧姆/平方的表面电阻率。
19.一种制造具有抗静电性能的膜的方法，所述方法包括：
(a)提供具有不透明区和非不透明区的聚合物基底，所述基底具有第一表面和第二表面；
(b)任选在一个或更多个所述不透明区上进行印刷；
(c)任选在至少一个表面上涂布保护涂层；和
(d)在至少一个表面的所述不透明区和非不透明区两者上涂布一种或更多种抗静电涂层。
20.根据权利要求19所述的方法，其中在步骤(c)中的所述保护涂层是清漆、树脂或者它们的混合物。
21.根据权利要求1至18中任一项的抗静电膜在制造安全文件中的用途。
22.根据权利要求21所述的用途，其中所述安全文件是钞票。
23.一种制品，其包含根据权利要求1至18中任一项所述的膜。
24.根据权利要求23所述的制品，其中所述制品是钞票。
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