TW200909535A - Coating composition for electrostatic dissipation and manufacturing method for electrostatic dissipation coating film using said composition - Google Patents
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Description
200909535 九、發明說明: t赛卜明所雇技疗領域3 技術領域 本發明係有關於一種防止帶電塗料組成物,特別a 磨損性與耐溶劑性優異,同時可充分抑制靜電產生, 使耐 久可靠性無變化且防止帶電性能優異之防止帶電塗料纟且成 物、及利用該組成物之防止帶電塗佈膜之製造方法。
I:先前技術:J / 10 15 20 背景技術 隨著資訊化產業的發展,靜電於眾多電子零件中產生 了許多問題。靜電會於製造電子製品時吸引損害製σ性< 之灰塵等污染物質。又,現代電子裝置因放出靜電而受2 暫時或永久損害之情形相當地多。特別是,於製造液曰辱 示裝置時,為將偏光板附著於液晶單元而於黏著劑層Ζ離 不規則形狀薄膜後會產生靜電,且如此產生之靜電:影2 液晶顯不裝置内部之液晶配向,而引發不良。 表面保護薄膜係附著於基材表面上,以保護基材表 面。此種薄膜代表性的用途係用以進行偏光板之 直到偏光板之出貨、保管、附加加工,此時,除了°基本: 光特性及薄膜剝離時之帶電防止性之外,於偏光板之α新 檢查時為防止損傷TAC(tei_acetyl eellulGse:三乙酸纖維素貝 薄膜,亦要求因外部衝擊之耐磨損性(耐刮痕性)與耐化與性 (而才溶劑性)。 千 曰本 賦予防止帶電效果的眾所周知技術,可舉例如: 5 200909535 三菱化學聚酯薄膜公司揭示了,使用以下專利文獻1之以聚 氣化二烯丙基二甲基銨作為防止帶電劑;此處為提高與基 材之附著力,使用丙烯酸樹脂及聚乙烯醇作為黏合劑;及 為具有对溶劑性使用三聚氰胺樹脂作為硬化劑的防止帶電 5 性聚S旨薄膜。然而,如前述專利所使用之防止帶電劑,陽 離子性或陰離子性之高分子型防止帶電劑作為保護薄膜用 帶電防止劑雖可充分發揮低電阻特性,但仍具有問題。 另一方面,以多種化合物作為防止帶電層所使用之防 止帶電劑是已知的,其中以下專利文獻2揭示了以使噻吩衍 10 生物聚合反應所得之導電性高分子體作為防止帶電劑。業 經揭示之導電性高分子具有高電導性,同時具有透明性, 可輕易地調節電導性,有不使基底材料之物理特性變化之 特徵,特別是,不產生雜質,即使經過數年仍可維持永久 不變之電導性為其最大優點。然而,相較於一般使用之低 15 分子型或高分子型防止帶電劑,此種導電性高分子價格 高,且有具有吸收可見光區域之光的性質使透光率下降, 故不適合作為光學薄膜的缺點。 又,以下專利文獻3揭示了使用4級銨系高分子型防止 帶電劑作為構成防止帶電層之防止帶電劑所製造的保護薄 20 膜。高分子型帶電防止劑之防止帶電層的耐久性高,有藉 防止帶電劑之表層移動,減少霾度增加、或阻隔產生的優 點,但一般之高分子型防止帶電劑之延伸性不佳,有於使 用直列塗佈(in-line coating)製造防止帶電薄膜時,塗料塗膜 產生細微裂縫而無防止帶電性的缺點。 200909535 【專利文獻1】大韓民國專利申請案第2002-54251號 【專利文獻2】日本公開專利第2000-26817號 【專利文獻3】日本公開專利第2000-168015號 L發明内容3 5 發明揭示 發明所欲解決之課題 為解決前述習知技術問題,本發明提供一種具有優異 防止帶電性、透明性、及對基材之附著力的防止帶電塗料 組成物。 10 又,本發明之目的係藉由使用水系黏合劑樹脂中塗膜 特性高之丙浠酸黏合劑樹脂,提供对磨損性及对溶劑性優 異之防止帶電塗料組成物、及防止帶電塗佈膜的製造方法。 解決課題之手段 為達成前述目的,本發明係提供一種防止帶電塗料組 15 成物,包含有:1至30重量%之導電性高分子水分散液;5 至15重量%之以下化學式1表示的水溶性丙烯酸黏合劑樹 脂;0.5至1.5重量%之交聯劑;10至30重量%之酒精溶劑;5 至30重量%之有機溶劑;及剩餘重量之水。 [化學式1] 7 200909535
CH2-CH—h-f-CH2-CH -1~h〇H2-CH
c=o c =〇 c 二ο 〇 从2 OH R I 1 OH 前述化學式1中,以莫耳比含量為基準,X係30〜60%, y係30〜60%,z係0.1〜10%,R係碳數1至10之烷基,A分別獨 立地為氫或取代物。 5 又,本發明係提供一種防止帶電塗佈膜之製造方法, 包含有:將含有前述防止帶電塗料組成物的塗佈液塗佈於 基材之步驟;及使前述被塗佈之塗佈液乾燥之步驟。 發明效果 本發明之防止帶電塗料組成物、及利用前述塗料組成 10 物之塗佈膜,不僅具有優異之防止帶電性、透明性、及對 基材之附著力,藉由使用塗膜硬度優異之丙烯酸黏合劑樹 脂,耐磨損性及耐溶劑性均優異。又,本發明之防止帶電 塗料組成物係單成分型塗料組成物,不僅可縮短製程時 間、提升製程之生產性,且亦因由水溶性溶劑組成,對環 15 境亦佳。 C實施方式3 實施發明之最佳形態 200909535 以下,詳細說明本發明。 本發明之防止帶電塗料組成物包含有:1至30重量。/〇< 導電性高分子水分散液;5至15重量%之以下化學式1表乐 的水溶性丙烯酸黏合劑樹脂;〇.5至15重量%之交聯劑;1〇 5至30重量%之酒精溶劑;5至30重量%之有機溶劑;及剩餘 重量之水。 本發明之防止帶電塗料組成物所使用之導電性高分子 亦可使用市面上流通之導電性高分子水分散液、或將導電 性高分子化合物分散於水中後使用。前述導電性高分子化 10合物可使用聚噻吩系 '聚吡咯系、聚苯胺系高分子化合物 或該等之混合物,且以聚嘴吩系為佳,較佳者是,聚二氧 乙烯嘍吩(PEDOT)。可較佳地,使用前述導電性高分子水 分散液内之導電性高分子含量為〇·01至20重量%者。 具體之一例係前述聚二氧乙烯噻吩(PED〇T),可使用 15 德國之H.C. Starck公司之商品名 Baytron-P、Baytron-PH 等, 作為商業上市售之製品。Baytron-P係於水中分散有經摻雜 劑處理聚苯乙浠確酸之聚二氧乙稀嚷吩(PEdqt)的製品, I聚二氧乙烯嗔吩之含量係約1.4重量%。因前述ped〇T更 與水 '酒精或介電常數大之機能性溶劑充分混合,故與此 20 種溶劑溶劑稀釋,可輕易地塗佈。 本發明之防止帶電塗料組成物中,導電性高分子水分 月欠液以1至30重量%為佳。若前述導電性高分子之使用量小 於1重里/。,塗佈膜之表面電阻增加,而有防止帶電性能下 降的問題。若大於3〇重量%,則防止帶電性能不會特別上 200909535 升,且有對基材之塗佈性能下降的問題。 本發明所使用之黏合劑樹脂,具有提升導電性高分子 之分散性、提升生成之塗佈膜的均勻性、附著性及膜硬度 (包含耐磨損性及耐溶劑性)之功能。本發明中使用之水溶性 5 黏合劑樹脂係以下化學式1表示之化合物。 [化學式1]
C =〇 C =〇 0 na2
OH
R 1
OH 前述化學式1中以莫耳比含量為基準,X係30〜60%,y 係30〜60%,z係0.10〜10%,R係碳數1至10之烷基,A係分別 10 獨立之氫或取代物,且前述A之取代物,以氫、li素元素、 CH3、CH2CH3為佳,較佳者是,前述R為乙基,A為氫。 前述化學式1表示之黏合劑樹脂,可將具有羥基、醯胺 基、羧基之單體共聚合製造。以將以下單體聚合製造為佳, 前述單體係:包含甲基丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、 15 丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯等羥基的單體;包含丙烯醯 胺、N-羥甲基丙烯醯胺等醯胺基的單體;或包含丙烯酸、 甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸酐等羧基的單體。 10 200909535 此外’可更添加丙稀酸甲醋、丙稀酸乙醋、N_丙稀酸 丁酯、2-丙烯酸乙基己酯、曱基丙稀酸甲酯、曱基丙烯酸 乙酯、甲基丙烯酸異丁酯、2-曱基丙烯酸乙基己酯等疏水 性單體,以製造黏合劑樹脂。 5 本發明之防止帶電組成物中,前述水溶性黏合劑樹脂 之含量以5至15重量%為佳。若前述水溶性黏合劑樹脂之含 量小於5重:g: % ’會有塗佈薄膜之均勻性、附著力及膜硬度 (包含耐磨損性及耐溶劑性)下降的問題,若大於15重量%, 則有導電性高分子之分散性下降的問題。 10 本發明之防止帶電塗料組成物包含交聯劑。前述交聯 劑與水溶性黏合劑樹脂具有相溶性,可提升對防止帶電塗 料組成物之基材的塗膜硬度(hardness/耐溶劑性)及附著性 能,可使用三聚氰胺系、尿素系、環氧系、異氰酸酯系、 碳二醯亞胺、噚唑啉系、或矽烷耦合劑系化合物作為交聯 15 劑,且以三聚氰胺系化合物為佳。 相對於本發明之防止帶電塗料組成物,前述交聯劑之 含量以0.5至1.5重量%為佳。若前述使用量小於〇 5重量%, 將無法充分提升塗佈膜之硬度及附著性能特性,若大於丄5 重量%,則有塗佈膜之表面電阻增加、塗佈時產生斑點之 20 頻率增加的問題,而不佳。 又,本發明中為得到前述交聯劑之硬化特性,則加快 硬化速度,為降低硬化溫度,可更含有單獨或混合2種以上 之磷酸酯系化合物、對甲苯磺酸系化合物、十二烷基苯磺 酸系化合物或三氟甲磺酸系化合物等。特別地,以磷酸酯 200909535 系化口物為佳。以交聯劑之固體含量100重量份為基準,前 述觸媒^以0.5至3重量份為佳,若前述使用量大於3重量 h會成為塗料組成物之分散穩定性下降的原因故不佳。 本發明之防止帶電塗料組成物包含10至30重量%的酒 5精溶劑。前述酒精溶劑係具有提升塗料組成物之乾燥性等 塗佈性功忐者,可廣泛地使用防止帶電塗料組成物通常使 用之酒精化合物,作為前述酒精溶劑,以選擇使用碳數工至 5之酒精為佳,較佳者是使用混合製造有5至20重量份之乙 醇與1至2G4量份之異丙醇的酒精溶劑混合物等。 10 相對於防止帶電塗料組成物,若前述酒精溶劑之含量 小於1〇重量%,有乾燥性及分散性下降之疑慮,若大於30 重量/°,導電性高分子之分散性雖佳,但有表面電阻上升 的問題。 本發明之防止帶電塗料組成物包含與前述酒精溶劑同 15樣具有提升塗料組成物之溶解性、分散性、乾燥性、膜均 勻性等塗佈性的機能性有機溶劑。前述機能性有機溶劑可 使用·二甲亞砜(DMSO)、丙二醇甲醚(PGME)、N_曱基吡 咯啶綱(NMP)、乙基-3-乙氧基丙酸酯(EEP)、丙二醇一甲基 醚乙酸輻(PGMEA)、丁卡必醇(BC)、及n_ 丁卡必醇乙酸酯 2〇 (BCA)或該等之混合物等,特別是,以使用二曱亞碾(DMSO) 為佳。 相對於全體塗料組成物,前述機能性有機溶劑之含量 係5至3〇重量%,以1〇至3〇重量%為佳。若前述有機溶劑之 3量】於5重量%,塗料組成物之分散性及塗佈性會下降, 12 200909535 升塗的問題,若大於3°重量%,則無法特別提 Γ:乾燥性下降的問題。 水H明、之導電性塗料組成物的殘餘成分係水(去離子 1〇至5〇η%γγπ塗料組成物’前述水之使用量以 田於砒述範圍内時,可更提升塗佈性。 έ且祕本1月提供於基材上塗佈包含前述防止帶電塗料 組成物之塗佈液, ‘ 、吏,、乾燥的防止帶電塗佈膜之製造方 於月^基材有由例如:聚@旨、祕亞胺、聚醢胺、聚碳 10 ^ 聚乙烯、聚丙烯等有機高分子構成之 :其、’以棒式塗佈、凹板塗佈、旋轉塗佈等方法,於前 述基板進行塗佈。 义、务月之防止帶電塗佈薄膜之製造方法中,可使用將 =述防止▼電塗料組成物更稀釋於水(D.I.W)及乙醇之混合 .中的塗佈液進行塗佈。可使用水與乙醇之混合比為將 乙醇稀釋成1 : 1至1 : 1G之重量比的稀釋溶液,經如此 稀釋;谷液與防止帶電塗料組成物一同,可將防止帶 電塗料組成物:稀釋溶液稀釋成1: 1至1:5之重量比使用。 ^塗佈薄膜之乾燥條件係選擇適合各塗佈法的條件,通 Μ彳使用之條件係以6〇至12〇。〇之溫度實施$至⑶秒,且以⑽ •至120C之溫度實施1〇至刚秒為佳,較佳者是,於塗佈後, 以80 C之溫度條件乾燥1分鐘。 以下,藉由實施例及比較例更具體地說明本發明,但 本么明並未党以下實施例所限定。以下實施例及比較例中 右無特別提及百分率及混合比,則以重量為基準。 13 200909535 [實施例1] 將水19重量份、二甲亞碾24.985重量份、乙醇1〇重量 份、異丙醇15重量份加入混合容器中,攪拌1小時。此處, 於添加前述化學式1中,X係45%,y係45%,z係10%,且R 5 係乙基,A係氫之水溶性丙烯酸樹脂(巨名公司,F/K# 147-1)10重量份與三聚氰胺系樹脂(pSytec公司, CYMEL385)1重量份後,再攪拌1小時。之後,添加聚二氧 乙烯噻吩(PEDOT)水分散液(固體含量1.4重量%,H.C. Starck公司,Baytron-P)20重量份後,又再授拌1小時。將如 10 此製造之塗料組成物更稀釋於純水(D.I.W)及乙醇之混合溶 劑(水:乙醇之重量比=1 : 3),製造出最終防止帶電塗料組 成物(防止帶電塗料組成物:稀釋溶劑之重量比=1 : 3)。 利用棒式塗佈器將前述製造之塗料組成物塗佈於PET 薄膜上,並於80°C之熱板上乾燥1分鐘後,得到塗佈薄膜。 15 [實施例2] 除了更加使用填酸酯系酸觸媒(Psytec公司’ CYCAT296-9)〇.〇 15重量份以外’以與前述實施例1相同之方 法進行製造,得到塗佈薄膜。 [實施例3] 20 除了使用前述實施例1所使用之水分散液16重量份、水 溶性丙烯酸樹脂為14重量份以外,以與前述實施例1相同之 方法進行製造,得到重佈薄膜。 [比較例1] 除了使用前述化學式1中’ X係50%,y係50%,z係〇 ’ 14 200909535 且R係乙基,A係氫之水溶性丙烯酸樹脂(巨名公司,F/K# 147-2)10重量份以外,以與前述實施例2相同之方法進行製 造,得到塗佈薄膜。 [比較例2] 5 除了使用聚二氧乙烯噻吩(PEDOT)水分散液(H c
Starck公司,Baytron-P)16重量份、前述比較例1之水溶性丙 稀酸樹脂(巨名公司,F/K# 147-2)14重量份以外,以與前述 實施例2相同之方法進行製造,得到塗佈薄膜。 [比較例3] 10 除了使用水溶性胺甲酸乙酯樹脂(N〇veon公司,
Sancure-777)10重量份與三聚氰胺系樹脂(bASF公司, Luwipal073)l重量份以外,以與前述實施例1相同之方法進 行製造,得到塗佈薄膜。 [比較例4] 15 除了使用聚二氧乙烯噻吩(PEDOT)水分散液(H c
Starck公司,Baytron-P)16重量份、水溶性胺甲酸乙酿樹脂 (Noveon公司,Sancure-777)14重量份、及三聚氰胺系樹脂 (BASF公司,Luwipal073)l重量份以外,以與前述實施例1 相同之方法進行製造,得到塗佈薄膜。 20 依據以下之基準,對前述實施例1至3及比較例1至4所 製造之防止帶電塗佈薄膜的特性進行評價。 (1)表面電阻(Ω/口) 使用SIMCO公司之表面電阻測定器ST-3,將試料設置 於溫度23。(:,相對溼度5〇%RH之環境下,測定表面電阻。 15 200909535 (2)财磨損性 邊將棉棒之肖度維持於45度,邊賴前述塗佈處理之 薄膜面25cm (5cmx5cm) ’以5cm之長度、5cm/sec之速度往 返各10次進行測試,並依據以下之基準評價塗佈面之狀態。 5 〇:防止帶電性幾無變化,無刮痕。 △:防止帶電性稍下降,有些許刮痕。 X .無防止帶電性、或塗佈面剝落。 (3) 耐溶劑性 以乙醇將棉棒沾濕後,邊維持棉棒之角度於45度,邊 10對經前述塗佈處理之薄膜面25cm2(5cmx5cm),以5cm之長 度、5cm/sec之速度往返各1〇次進行測試,依據以下之基準 評價塗佈面之狀態。 〇:防止帶電性幾無變化,無刮痕。 △:防止帶電性稍下降,有些許刮痕。 15 x :無防止帶電性、或塗佈面剝落。 (4) 透光率 使用Otsuka公司之光譜分析器MCPD-3000,以經抽樣 之大小lOcmxlOcm的聚酯薄膜為基準,將前述實施例及比 較例所製造之塗佈膜作為試片,測定使具有4〇〇〜700nm波 20 長之光通過後所顯示之值。 (5) 附著力 以ASTMD3359法測定附著力。 於以下表1顯示對前述實施例1至3及比較例1至4中製 造之防止帶電塗佈薄膜各評價項目的評價結果。 16 200909535 [表l] 區分 実施例 比較例 1 2 3 1 2 3 4 表面電阻 (Ω/口) 1·9χ105 2χ105 3χ106 lxlO6 6χ107 4χ105 ΙχΙΟ6 对磨損性 Δ 〇 〇 Δ Δ X X 财溶劑性 Δ 〇 〇 Δ Δ X X 透光度 (%) 99.5 99.5 99.8 99.0 99.2 98.9 99.0 附著力 5Β 5Β 5Β 5Β 5Β 4Β 4Β 由前述表1可知,本發明之實施例1至實施例3之塗佈薄 膜的防止帶電性、透明度、耐溶劑性及附著性能,均同時 較比較例1至4之塗佈薄膜優異,特別是,可確認透光度、 5 财磨損性及财溶劑性顯著地優異。 【圖式簡單說明3 無。 【主要元件符號說明】 無。 17
Claims (1)
- 200909535 十、申請專利範圍: 1. 一種防止帶電塗料組成物,包含有: 1至30重量%之導電性高分子水分散液; 5至15重量%之以下化學式1表示的水溶性丙烯酸 5 黏合劑樹脂; 0.5至1_5重量%之交聯劑; 10至30重量%之酒精溶劑; 5至30重量%之有機溶劑;及 剩餘重量之水; 10 [化學式1]C=〇 C =〇 0 na2OH R 1 OH 前述化學式1中,以莫耳比含量為基準,x係 30〜60%,y係30〜60%,Z係0.1〜10%,R係碳數1至10之 烷基,A分別獨立地為氫或取代物。 15 2.如申請專利範圍第1項之防止帶電塗料組成物,其中前 述導電性高分子水分散液係選自於由聚噻吩系高分子 化合物、聚吡咯系高分子化合物、聚苯胺系高分子化合 18 200909535 物或該等高分子化合物之混合物所構成之群之物質的 水分散液。 3. 如申請專利範圍第1項之防止帶電塗料組成物,其中前 述交聯劑係選自於由三聚氰胺系化合物、尿素系化合 5 物、環氧系化合物、異氰酸酯系化合物、碳二醯亞胺化 合物、崎唾琳系化合物、石夕烧麵合劑系化合物所構成之 群之1種以上。 4. 如申請專利範圍第1項之防止帶電塗料組成物,其中相 對於前述交聯劑100重量份,更包含有0.5至3重量份之 10 攝酸S旨系化合物、對甲苯石黃酸系化合物、十二烧基苯石黃 酸系化合物或三氟曱石黃酸系化合物。 5. 如申請專利範圍第1項之防止帶電塗料組成物,其中前 述酒精溶劑係乙醇與異丙醇之混合物。 6. 如申請專利範圍第1項之防止帶電塗料組成物,其中前 15 述有機溶劑係選自於由二甲亞砜(DMSO)、丙二醇甲醚 (PGME)、N-甲基吼咯啶酮(NMP)、乙基-3-乙氧基丙酸 酉旨(EEP)、丙二醇一曱基乙酸S旨(PGMEA)、丁卡必醇 (BC)、及η-丁卡必醇乙酸酯(BCA)所構成之群之1種以 上。 20 7. —種防止帶電塗佈膜之製造方法,包含有:將含有申請 專利範圍第1項之防止帶電塗料組成物的塗佈液塗佈於 基材之步驟;及使前述被塗佈之塗佈液乾燥之步驟。 8_如申請專利範圍第7項之防止帶電塗佈膜之製造方法, 其中前述塗佈液係將前述防止帶電塗料組成物使用水 19 200909535 與乙醇以1 : 1至1 : 10之重量比混合之稀釋溶液,以1 : 1至1 : 5之重量比稀釋而成者。 9.如申請專利範圍第7項之防止帶電塗佈膜之製造方法, 其中前述乾燥係以60至120°C之溫度實施5至120秒。 20 200909535 七、指定代表囷: (一) 本案指定代表圖為:第(無)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 益 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:
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