CN1483571A - 用于透明导电基板的表面保护膜和具有表面保护膜的透明导电基板 - Google Patents

用于透明导电基板的表面保护膜和具有表面保护膜的透明导电基板 Download PDF

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Abstract

提供一种具有足够的透明度和耐热性的用于透明导电基板的表面保护膜，并且在表面保护膜附着在透明导电基板的情况下，即使将其置于加热的环境中，也不出现白浊化。一种用于透明导电基板的表面保护膜，其保护与导电薄膜相对一侧的表面或透明导电基板导电薄膜一侧的表面，其中，在基材膜的一侧形成粘合层，在另一侧形成抗静电层。

Description

用于透明导电基板的表面保护膜和具有表面保护膜的透明导电基板
技术领域
本发明涉及一种用于透明导电基板的表面保护膜和具有表面保护膜的透明导电基板，所述基板广泛地用于透明电极等领域，如液晶显示器、等离子体显示板、触板、传感器和太阳能电池。
背景技术
通常，透明导电基板有这样一种结构，即含有ITO等的导电薄膜2b形成于含有膜如聚酯，或玻璃的基板2a的一侧上，而硬涂层2c(或防眩层)形成于另一侧上，如图3所示。在此透明导电基板2中，表面保护膜一般用于导电薄膜2b对侧的硬涂层2c或防眩层上，以防止杂质或污物的附着。关于上述表面保护膜，例如，使用通过复合挤压方法得到的包含聚乙烯/乙烯乙酸乙烯酯共聚物(PE/EVA)的双层带。
当使用由上述表面保护膜的粘合体组成的透明导电基板时，例如，用于制造触板，将对其提供一个印在其上的银色油墨，并在多个过程中通过加热处理对其进行干燥，以在制造过程中形成一个电极。加热条件是温度范围为90-150℃，并且每次干燥处理的停留时间为10-30分钟，总的时间约为1小时。但是，在这种用加热方法干燥的过程中，由于上述表面保护膜被熔化或严重变形，因此不能用于上述加热过程。
因此，已检验了具有高耐热性、聚对苯二甲酸乙二醇酯等作为原料组分的表面保护膜，但已显示出这样的趋势，即由于存在于基材膜中的低聚物在基材膜表面上沉淀和结晶，导致加热干燥后，基材膜白浊化。因此，存在以下问题：
1)难以目测透明导电基板；
2)在检查透明导电基板过程中，由于低聚物分离导致在可使用性方面显著降低；和
3)甚至在加工过程中，由于低聚物分离，可能污染透明导电基板。
由于传统的表面保护膜具有上述问题，可在加热处理前后使用表面保护膜，但是难以在加热过程中使用表面保护膜。因此，在加热过程中，不能保护透明导电基板使之免受刮擦或污染，并且在加热过程中进一步需要附着和更换表面保护膜也造成大量复杂的工作，从而导致工作效率和产率降低，也导致制造成本升高。
发明内容
发明概述
本发明的目的是提供一种用于透明导电基板的表面保护膜，该保护膜有足够的透明度和耐热性的，并且不出现白浊化，在保护膜作为粘合体附着于透明导电基板上的情况下，即使将其置于加热的环境中，也对随后的加工而言提供了优异的可使用性。本发明的另一目的在于，提供具有表面保护膜的透明导电基板。
作为本发明人全心研究的结果，发现了在表面保护膜的基材膜的一侧形成抗静电层可以解决上述问题，导致了本发明的完成。
即，本发明的用于透明导电基板的表面保护膜是一种膜，该膜保护透明导电基板的导电薄膜对侧的表面或导电薄膜的表面，其中，在基材膜的一侧形成粘合层，在另一侧形成抗静电层。
另一方面，本发明的具有表面保护膜的透明导电基板包含在基材膜表面的一侧的导电薄膜，和在另一侧的硬涂层或防眩层，同时，上述用于透明导电基板的表面保护膜的粘合层附着到上述硬涂层，防眩层的表面上或附着到导电薄膜的表面上。此外，本发明的另一种具有表面保护膜的透明导电基板包含在基板一侧的导电薄膜，和同时，上述用于透明导电基板的表面保护膜的粘合层附着到基板另一侧的表面上或附着到导电薄膜一侧的表面上。
功能和效果
本发明的用于透明导电基板的表面保护膜(以下简称为“表面保护膜”)通过在该处形成抗静电层而具有抗静电作用，而且它具有特别显著的作用，即，即使在加热的环境下，也能控制存在于基材膜中的低聚物对基材膜表面的沉积。因此，表面保护膜不出现白浊化，并且即使在加热过程后也保持足够的透明度，因此使得目测透明导电基板更容易，并防止低聚物在透明导电基板的检查过程和加工过程中分离。此外，在加热过程中可保护透明导电基板使之免受刮擦或污染。尽管在常规方法中需要时间和努力以在加热过程前后附着和更换表面保护膜，但表面保护膜可以以附着在透明导电基板上的状态经受随后的加热过程。因此，可以节约附着和更换表面保护膜需要的时间和努力，从而导致可使用性显著改善。
此外，在本发明中，优选用于表面保护膜的基材膜是包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚萘二甲酸乙二醇酯的膜。使用这些聚合物，可以获得事实上足够的透明度和事实上足够的强度和耐热性。
附图简述
图1是表示使用状态的本发明用于透明导电基板的表面保护膜的一个实例的剖视图；
图2是表示使用状态的本发明用于透明导电基板的表面保护膜的另一个实例的剖视图；和
图3是表示未使用表面保护膜的透明导电基板的一个实例的剖视图；
具体实施方式
优选实施方案的描述
以下，参考附图，将给出本发明的实施方案的描述。图1是表示使用状态的本发明用于透明导电基板的表面保护膜的一个实例的剖视图；图2是使用状态的另一个实例的剖视图。
如图1所示，在本发明的表面保护膜中，粘合层1b在基材膜1a的一侧形成，而抗静电层1c在另一侧形成。本发明的表面保护膜保护与透明导电基板的导电薄膜相对的表面，或导电薄膜一侧的表面。图1显示的实施方案表示的是，其中表面保护膜1附着在透明导电基板2的硬涂层2c(或上述防眩层)的表面上的实例。图2显示的实施方案表示的是，其中表面保护膜1附着在透明导电基板2的基板2a的一个表面上的实例。
对基材膜1a不作特别限制，只要是具有意图用于光学实际所需的耐热性和透明度的膜，例如，聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚亚苯基硫醚(PPS)，聚碳酸酯类，聚酰胺类，聚酰亚胺类，聚砜类，聚醚砜类等可被提及。
在本发明中，考虑到透明度，耐热性和强度，优选基材膜1a是包括PET和/或PEN的膜，就低价格和高通用性而言，特别优选PET。
对基材膜1a的厚度不作特别限制，优选约为10-200μm，更优选约为15-100μm，再更优选约为20-70μm。厚度过分小，使得在分离表面保护膜1时有强度不够的倾向和表面保护功能差的倾向。另一个方面，厚度过分大，在操作性能或成本方面存在不利的倾向。在基材膜1a中，考虑到在粘合层1b和抗静电层1c间的锚定性能，优选在基材膜的表面上进行电晕放电、电子束放射、喷镀方法等的处理和加强粘合的处理。
对于形成粘合层1b的粘合剂，没有特别限制，可使用通常使用的适于再剥离的粘合剂(丙烯酸类基，橡胶材料基，合成橡胶基等)。优选根据组成可以容易控制其粘合力的丙烯酸基粘合剂。
丙烯酸基粘合剂的原料聚合物的重均分子量优选约为300,000-2,500,000。各种(甲基)丙烯酸烷基酯可以作为丙烯酸基聚合物的单体使用，所述丙烯酸基聚合物作为丙烯酸基粘合剂的原料聚合物。作为(甲基)丙烯酸烷基酯的实例，可提及的有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等，而且，它们可以单独使用或组合使用。
对于丙烯酸基粘合剂，将一种共聚物用作原料聚合物，在所述共聚物中，含有官能团的单体共聚到上述丙烯酸基聚合物中，优选地，可掺合与含有官能团单体的官能团进行交联的交联剂。
对于含有官能团的单体，可提及的有含有羧基、羟基、环氧基、氨基等的单体。
对于具有羧基的单体，可提及的有丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、衣康酸等。
对于具有羟基的单体，可提及的有：(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯和N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等和对于含有环氧基的单体，可提及的有(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
含有N元素的单体也可以与上述丙烯酸基聚合物共聚合。对于含N元素的单体，可以提及的有：(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰吗啉、(甲基)乙腈、乙烯基吡咯烷酮、N-环己基马来酰亚胺、衣康酰亚胺、N，N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺等。此外，在不削弱粘合剂性能的范围内，乙酸乙烯酯、苯乙烯等也可另外用于丙烯酸基聚合物。这些单体可以单独使用，也可以两种或多种结合使用。
尽管不特别限制上述可共聚合的单体在丙烯酸基聚合物中的百分比，但相对于100重量份(甲基)丙烯酸烷基酯，优选约为0.1-12重量份，更优选约为0.5-10重量份。
对于交联剂，可提及的有环氧基交联剂、异氰酸酯基交联剂、亚胺基交联剂、金属螯合物基交联剂等。此外，对于交联剂，可提及的有聚胺化合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、环氧树脂等。在交联剂中，优选环氧基交联剂。尽管不特别限制交联剂对丙烯酸基聚合物的混合百分比，但相对于100重量份丙烯酸基聚合物(固体含量)，优选交联剂(固体含量)的量约为0.01-10重量份。为了得到高密度的交联，优选将上述交联剂的混合百分比设置为不少于3重量份。
此外，如果需要的话，增粘剂、增塑剂、填料、抗氧化剂、UV吸收剂、硅烷偶联剂可以适当地用于上述粘合剂。
不特别限制形成粘合层1b的方法，可提及的有下面的方法：(转移法)将粘合剂涂在硅化聚酯膜上，干燥后转移到基材膜1a上的方法；(直接法)将粘合剂组合物直接涂在基材膜1a上，然后干燥的方法；和利用共挤出方法的方法。
尽管对粘合层1b的厚度不作特别限制，但优选约为3-100μm，更优选约为5-40μm。粘合层1b的厚度过分小使得难以形成涂布层，并且存在有待证实的粘合力不足的倾向。厚度过分大，具有提供过分高粘合力的倾向，这导致产生不利于成本的倾向。
此外，在本发明的表面保护膜1中，上述粘合层1b也可以通过隔离物而得到保护。
可以用下面的方法形成抗静电层1c；一种方法，其中抗静电剂如表面活性剂、导电的碳和金属粉末与通常使用的聚合物如聚酯混合，然后在基材膜1a上形成抗静电层；一种方法，其中将表面活性剂和导电树脂涂在基材膜1a上，然后干燥；和一种方法，其中在基材膜1a上涂布、汽相沉积、或镀敷导电基材，如金属和导电的金属氧化物。
对于抗静电剂，只要证实了需要的抗静电作用，并且在加热的环境下，可防止由存在于基材膜中的低聚物的表面沉积而导致形成的白浊化，可以使用任何上述抗静电剂。
对于上述表面活性剂，具体地，可提及下述实例：阴离子或两性化合物，如羧酸基化合物、磺酸基化合物，和磷酸基盐；阳离子基化合物，如胺基化合物或季铵盐类；非离子化合物，如脂肪酸多元醇酯基化合物或聚氧乙烯加成产物；和高聚物基化合物如聚丙烯酸衍生物。
此外，优选抗静电剂包括在其主链中含有pyrrolidium环的聚合物。对于在其主链中含有pyrrolidium环的聚合物，例如，可提及由Dai-IchiKogyo Seiyaku Co.，Ltd.制备的“SHALLOL”等。
除此之外，为了增加基材膜与抗静电层之间的粘合，也优选使用通过将作为粘合剂的聚乙烯醇基聚合物与阳离子基化合物如季铵基盐类混合而得到的抗静电剂。对于这类基材膜，例如，可提及的有由MitsubishiChemical Polyester Film Co.，Ltd.制备的“T100G”等。
对于导电树脂，可提及的有：在聚合物中有导电填料如锡锑基填料和氧化铟基填料的树脂。
作为涂布、汽相沉积或镀敷的导电基材的实例包括氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化钛、金属铟、金属锡、金、银、铂、钯、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴，碘化铜，和上述物质的合金或混合物。此外，它们可以单独使用，也可以结合使用。对于上述汽相沉积或镀敷的类型，可以提及的有：真空淀积、喷镀、离子镀敷、化学真空淀积、喷雾热解、化学镀敷、电镀等。
尽管不特别限制抗静电层1c的厚度，但优选约0.005-5μm，更优选约0.01-1μm。
另一方面，用本发明的表面保护膜1保护的透明导电基板2示于图1或2中。即，如图1所示，具有本发明表面保护膜的透明导电基板包含在基板2a的一侧的导电薄膜2b，和在另一侧的硬涂层2c(或防眩层)，和同时，附着在硬涂层2c(或防眩层)表面上的表面保护膜1的粘合层1b。备选地，具有本发明表面保护膜的透明导电基板包含在基板2a的一侧的导电薄膜2b，和同时，附着于基材2a另一侧表面上的表面保护膜1的粘合层1b。此外，具有本发明表面保护膜的透明导电基板可以包含附着在导电薄膜2b一侧表面上的上述表面保护膜1的粘合层1b。
导电薄膜2b用金属氧化物如ITO(铟和锡的氧化物)，锡-锑、锌、锡的氧化物等的薄膜，和金属如金、银、铂和铝的超薄膜形成。这些是用真空沉积法、离子束沉积法、喷镀法和离子电镀法等形成的。尽管对导电薄膜2b的厚度不作特别限制，但通常不小于50，优选100-2,000。
对于基板2a，常常使用含有透明材料的膜或玻璃。对于膜的实例，例如聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯；聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯基聚合物，如聚苯乙烯和丙烯腈苯乙烯共聚物(AS树脂类)；聚碳酸酯等可以被提及。被提及的还有：聚乙烯类、聚丙烯类、有环状或降冰片烯结构的聚烯烃；如乙烯丙烯共聚物的聚烯烃；氯乙烯基聚合物；酰胺基聚合物，如尼龙和芳香类聚酰胺；亚酰胺基聚合物；砜基聚合物；聚醚砜基聚合物；聚醚醚酮基聚合物；聚苯乙烯硫化物基聚合物；乙烯醇基聚合物；偏二氯乙烯基聚合物；基于乙烯基丁醛的聚合物；基于烯丙基的聚合物；聚甲醛基聚合物；环氧基聚合物；和上述聚合物的混合物。
尽管对基板2a的厚度不作特别限制，但通常约为10-1,000μm，优选20-500μm。
对于硬涂层2c，除了只具有硬涂层功能的层外，还可以是同时具有防眩功能的层，和可在硬涂层2c表面上形成防眩层的层。
对于用到的硬涂层剂，可以使用的有紫外线(UV)和电子射线固化型的表面盖覆剂、硅氧烷基硬涂层剂和磷腈树脂基硬涂层剂等，考虑到材料成本、易于加工和自由选择组合物等，优选UV固化型的表面盖覆剂。UV固化型的表面盖覆剂包括乙烯基可聚合型，多硫醇-多烯型、环氧型和氨基醇酸型，根据预聚物的类型，它们也可以分类为醇酸、聚酯、聚醚、丙烯酸、氨基甲酸乙酯和环氧类型，可以使用它们中的任何类型。
此外，防眩层表示具有如防目眩和防反射功能的层。具体地，例如，可以提及的有，利用层间折射率不同的层，利用所包含的细粒和聚合物形成层间折射率不同的层，在其表面上具有微小凹凸形状的层。
本发明的透明导电基板2可以用于新的显示方法，如液晶显示器、等离子体显示板和场致发光显示器，用于触板、传感器、太阳能电池等的透明电极，还用于防止透明物品起电，阻断电磁波等。
[实施例]
以下，将描述显示本发明具体组成和效果的实施例。
[丙烯酸基粘合剂的制备]
用常用的方法，将丙烯酸丁酯(100重量份)和丙烯酸(6重量份)在乙酸乙酯中共聚合，得到具有600,000(以聚苯乙烯换算)重均分子量的丙烯酸基共聚物溶液(固体含量为30％重量)。向100重量份(固体含量)丙烯酸共聚物中加入6重量份作为环氧基交联剂的TETRAD C(由Mitsubishi GasChemical Company Inc制备)，得到粘合剂组合物。
实施例1
用涂覆机将上述丙烯酸基粘合剂组合物涂到具有抗静电层的聚酯膜(由Mitsubishi Chemical Polyester Film Corporation制备，T100G，厚度为38μm)的非抗静电表面上，所述抗静电层附着在该聚酯膜的一侧，以便干燥后的厚度可以为20μm，然后干燥以获得表面保护膜。
比较例1
用涂覆机将上述丙烯酸基粘合剂组合物涂在聚酯膜(由Teijin Du PontFilms Japan Limited制备，类型：S，厚度为38μm)一侧上，以便干燥后的厚度可以为20μm，然后干燥以获得表面保护膜。
比较例2
对低密度聚乙烯膜(厚度：38μm，密度：0.92g/cm3(基于JIS K7112))的一侧进行电晕放电处理，然后用涂覆机将上述丙烯酸基粘合剂组合物涂在电晕放电处理的面上，以便干燥后的厚度可以为20μm，然后干燥以获得表面保护膜。
利用在实施例和比较例中获得的表面保护膜进行下述评估试验。
[评估试验]
(1)浊度评估
基于JIS K7136，测定得到的表面保护膜在热处理前和在150℃下热处理1小时后的浊度值。表1显示结果。
(2)白浊化评估
通过目测，观察得到的表面保护膜在热处理前和在150℃下热处理1小时后的颜色变化，并基于下述标准进行评估。表1显示结果。
○：未观察到变化
×：比热处理前观察到的白浊化多
[表1]
浊度(％) 白浊化
热处理前 热处理后
实施例1  3.3  3.4 ○
比较例1  4.0  12.0 ×
比较例2  6.5  - ×
如表1的结果所示，由于在本发明的表面保护膜中形成了抗静电层，即使在150℃下热处理1小时后，表面保护膜的透明度几乎没有变化，并且基材膜未出现白浊。在比较例2中，在热处理后，基材膜被熔化，这在外观上是不理想的。

Claims (4)

1、一种用于透明导电基板的表面保护膜，其保护与所述透明导电基板导电薄膜的一侧相对的表面或在所述导电薄膜一侧上的表面，其中，在基材膜的一侧上形成粘合层，在另一侧上形成抗静电层。
2、根据权利要求1的用于透明导电基板的表面保护膜，其中所述基材膜是包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚萘二甲酸乙二醇酯的膜。
3、一种具有表面保护膜的透明导电基板，其包含在基板一侧上的导电薄膜和在另一侧上的硬涂层或防眩层，同时包含根据权利要求1或2的用于所述透明导电基板的表面保护膜的粘合层，所述粘合层附着在所述硬涂层或防眩层的表面上或附着在所述导电薄膜一侧的表面上。
4、一种具有表面保护膜的透明导电基板，其包含在基板一侧上的导电薄膜，同时，根据权利要求1或2的用于透明导电基板的表面保护膜的粘合层附着在所述基板另一侧的表面上或附着在所述导电薄膜的一侧的表面上。
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