TWI398498B - 含有乙炔二醇界面活性劑之抗靜電聚酯膜及其製造方法 - Google Patents

Description

含有乙炔二醇界面活性劑之抗靜電聚酯膜及其製造方法

本發明係關於一種抗靜電塗料組成物、使用該抗靜電塗料組成物之抗靜電聚酯膜及其製造方法。更特定言之，本發明係關於一種用於減少塗層缺陷之抗靜電塗料組成物，該組成物含有：導電聚合物樹脂，其賦予極佳之抗靜電效能；聚胺甲酸酯樹脂，其改良膠帶剝離強度(adhesive tape peel strength)；適當之交聯樹脂，其藉由控制交聯密度而改良耐溶劑性及塗層效能；氟樹脂，其改良防汙效能；及另外，乙炔二醇界面活性劑，其使塗層缺陷最小化同時使組成物之塗佈性質易於控制。本發明另外係關於使用該抗靜電塗料組成物之抗靜電聚酯膜及其製造方法。

一般而言，因為聚合物膜具有優良彈性及可撓性且機械性質、耐熱性、透明性及耐化學性極佳，所以其廣泛用於供攝影、製圖、頂部印刷(overhead print，OHP)、電力/電子零件、一般工業材料及包裝材料使用的所有工業領域。

然而，儘管具有該等極佳之性質，但因為聚合物膜具有極高之比電阻，所以會具有膜表面在摩擦時容易起電的問題。當聚合物膜起電時，存在以下問題：諸如灰塵之外來物會藉由靜電黏附於該膜表面且電擊塗覆該膜之產品，因此導致產品故障。

此外，在其中使用諸如有機溶劑之化學物質之膜製造或加工製程中發生放電時，會起火。

用於抑止聚合物膜中產生靜電之已知技術方法包括在製造該等膜期間添加有機磺酸酯或有機磷酸酯化合物之內部添加法；在該膜表面上沈積金屬化合物之金屬沈積法；對該膜表面塗覆導電無機粒子之方法；對該膜表面塗覆陰離子或陽離子單體或聚合物之方法；及其類似方法。此等方法中，內部添加法展示對抗老化之優良穩定性，但具有以下問題：聚合物膜之固有極佳性質及抗靜電效應劣化。金屬沈積法及塗覆導電金屬粒子之方法近來由於極佳抗靜電效應而受到關注，但生產成本極高，且因此僅在需要高抗靜電性質之特定應用中使用。另一方面，塗覆陰離子或陽離子單體化合物之方法已在極廣泛之應用中得以應用且以多種方式研究並開發，因為其具有相對優良之抗靜電效應且就生產成本而言為有利的。

在關於塗覆陰離子或陽離子單體化合物之方法的技術實例中，韓國專利公開公告第2003-0022713號揭示關於抗靜電聚酯膜之技術，其含有聚氯化二芳基二甲銨，亦即聚合四級銨作為抗靜電劑。此外，美國專利第5,925,447號揭示一種技術，其中含有四級銨基連接於其丙烯醯胺端的丙烯酸酯聚合物用作界面活性劑。此外，韓國專利公開公告第2002-0010877號揭示一種抗反射膜，其包含低反射層，其係藉由將含有經陽離子改質之矽化合物的矽化合物(包括氯化四級銨)塗覆於基底膜上，並固化該經塗覆之化合物而形成。

最近，使用上述各種抗靜電劑之產品對抗靜電膜之需要已隨顯示器工業之成長而迅速增加。

抗靜電應用中最常使用之抗靜電劑為陽離子抗靜電劑，且包含導電聚合物之膜為高級膜且現在有售。

總之，在抗靜電聚酯膜領域，需要滿足極佳抗靜電效能且同時具有防汙效能，但藉由在線塗佈製程難以同時達成此等兩種性質。

此外，若抗靜電表面與保護膜之間的剝離強度低，則保護膜將不會釋放或在釋放過程中會不利地影響包含抗靜電表面之產品。為此，需要具有高的膠帶剝離強度之產品。

然而，在先前技術在線塗佈製程中，由於膜塗層表面之高表面張力，因此諸如平整性及濕潤性之塗層性質不足，且由該不足之性質引起之塗層缺陷為生產力及產量減少之主要原因。若增加界面活性劑之含量以解決上述問題，則塗層性質將劣化，且為此極難找到最佳塗料組成物。

因此，本發明者努力解決上述先前技術中存在之問題，且因而藉由在線塗佈製程製造出一種抗靜電聚酯膜，其中該抗靜電聚酯膜由於控制塗料組成物溶液之黏度及表面張力而具有改良之塗層性質，且該膜之塗層性質，諸如抗靜電效能、防汙效能及剝離強度，容易控制，從而完成本發明。

本發明之目的為提供一種用於減少塗層缺陷之抗靜電塗料組成物，其另外含有乙炔二醇界面活性劑以便提供塗層性質容易控制的抗靜電聚酯膜。

本發明之另一目的為提供一種抗靜電聚酯膜，其係藉由在線塗佈製程塗覆抗靜電塗料組成物而製造且透明度及抗靜電性質極佳，同時膠帶剝離強度、防汙效能及塗層性質極佳，且其之物理性質容易控制以使該膜可迅速應付市場變化；及提供一種製造抗靜電聚酯膜之方法。

為達成上述目的，本發明提供一種用於減少塗層缺陷且滿足最佳物理性質的抗靜電塗料組成物，該組成物包含：100重量份之導電聚合物樹脂；100至1,000重量份之水可分散性聚胺甲酸酯樹脂，其由含有至少一個選自由羥基、胺基、烷基及羧基組成之群之官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液組成；100至1,000重量份之交聯樹脂，其藉由使選自由異氰酸酯、羰基醯亞胺、唑啉及三聚氰胺組成之群之單體聚合而獲得；10至100重量份之氟樹脂；及另外，以100重量份之該導電聚合物樹脂、該聚胺甲酸酯樹脂、該交聯樹脂與該氟樹脂計，0.001至1重量份之乙炔二醇界面活性劑。

本發明抗靜電塗料組成物中用來減少塗層缺陷之乙炔二醇界面活性劑為由以下式1表示的化合物：

[式1]

其中R₁ 及R₄ 獨立地為選自由C3-C10直鏈或支鏈烷基及鹵烷基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、鹵素、C3-C10烷氧基、氰基、胺基、羥基、羰基、酯基及羧基組成之群的取代基；R₂ 及R₃ 獨立地為H或C1-C5烷基；且m、n、p及q獨立地為0至20範圍內之整數。

藉由向本發明之抗靜電塗料組成物添加乙炔二醇界面活性劑，該組成物之塗層性質可得以改良而不會使其物理性質劣化。本文中，以100重量份之該導電聚合物樹脂、該聚胺甲酸酯樹脂、該交聯劑樹脂與該氟樹脂計添加0.001至1重量份之量的乙炔二醇界面活性劑。

可用於抗靜電塗料組成物中以減少塗層缺陷之水可分散性聚胺甲酸酯樹脂為含有選自由烯丙胺、乙烯胺(vinylamine、ethyleneamine)、乙烯吡啶、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、氯化二烯丙基二甲基銨、硫酸甲基丙烯醯基氧基乙基三甲基銨及其組合組成之群之重複官能單元的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液。或者，其為含有選自由甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及其組合組成之群之重複官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液。

用於本發明之抗靜電塗料組成物中之導電聚合物樹脂為含有聚陰離子及聚噻吩之水性分散液；或含有聚陰離子衍生物及聚噻吩衍生物之水性分散液。水性分散液含有1wt%至5wt%之聚陰離子。

此外，用於本發明之抗靜電塗料組成物中之氟樹脂為至少一種選自由聚四氟乙烯、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、聚氟乙烯及聚偏二氟乙烯組成之群者。

本發明之抗靜電塗料組成物具有0.5wt%至10.0wt%之固體含量。

本發明亦提供一種抗靜電聚酯膜，其包含藉由將抗靜電塗料組成物塗覆於聚酯膜之一面或兩面而形成之抗靜電層。

本發明之抗靜電聚酯膜，具有大於1,000公克/吋之NITTO #31B膠帶剝離強度及大於100公克/18毫米之3M #244膠帶剝離強度，且具有小於10¹¹ Ω/sq之表面電阻率，表明該聚酯膜具有抗靜電性質。抗靜電聚酯膜具有大於90°之水接觸角，表明其具有極佳防汙效能。

因此，本發明之抗靜電聚酯膜適用於選自由液晶顯示器(liquid display)、電漿顯示器、個人數位助理及導航系統組成之群的光學顯示裝置中。

此外，本發明提供一種藉由在線塗佈製程來製造抗靜電聚酯膜之方法，該方法包含以下步驟：單軸拉伸聚酯膜；將本發明抗靜電塗料組成物塗覆於該經單軸拉伸之聚酯膜之一面或兩面以形成抗靜電層；及再拉伸上面形成有抗靜電層之聚酯膜以獲得雙軸拉伸之聚酯膜。

因此，本發明可提供一種抗靜電聚酯膜，其係藉由在線塗佈製程製造，同時由於控制塗料組成物溶液之黏度及表面張力而具有改良之塗層性質，且其之諸如抗靜電效能、防汙效能及剝離強度的塗層性質容易控制。

如上所述，本發明之抗靜電塗料組成物含有：導電聚合物樹脂，其賦予極佳之抗靜電效能；聚胺甲酸酯樹脂，其改良膠帶剝離強度；適當之交聯劑，其藉由控制交聯密度而改良耐溶劑性及塗層性質；氟樹脂，其改良防汙效能；及乙炔二醇界面活性劑，其使塗層缺陷最小化同時使塗料組成物之物理性質易於控制。

此外，本發明可提供一種抗靜電聚酯膜，其係藉由塗覆該抗靜電塗料組成物至聚酯膜之一面或兩面而製造且透明度及抗靜電性質極佳，同時膠帶剝離強度、防汙效能及塗層性質極佳，且其之物理性質容易控制以使該膜可迅速應付市場變化。

在下文中，將進一步詳細描述本發明。

本發明提供一種用於減少塗層缺陷的抗靜電塗料組成物，該組成物包含：100重量份之導電聚合物樹脂；100至1,000重量份之水可分散性聚胺甲酸酯樹脂，其由含有至少一個選自由羥基、胺基、烷基及羧基組成之群之官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液組成；100至1,000重量份之交聯樹脂，其藉由使選自由異氰酸酯、羰基醯亞胺、唑啉及三聚氰胺組成之群之單體聚合而獲得；10至100重量份之氟樹脂；及另外，以100重量份之該導電聚合物樹脂、該聚胺甲酸酯樹脂、該交聯樹脂與該氟樹脂計，0.001至1重量份之乙炔二醇界面活性劑。

現將詳細描述用於減少塗層缺陷之本發明抗靜電塗料組成物之各組份。

使用用於減少塗層缺陷之本發明抗靜電塗料組成物中所含有之導電聚合物樹脂來賦予極佳抗靜電效能。較佳地，導電聚合物樹脂為含有聚陰離子及聚噻吩之水性分散液；或含有聚陰離子衍生物及聚噻吩衍生物之水性分散液。

本文中，聚陰離子為一種酸性聚合物，其為聚合羧酸、聚合磺酸或聚乙烯磺酸。聚合羧酸之實例包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚順丁烯二酸及其類似物，且聚合磺酸之實例包括聚苯乙烯磺酸及其類似物。

就賦予導電性而言，導電聚合物樹脂中之聚陰離子較佳以相對於聚噻吩或聚噻吩衍生物過量而存在。舉例而言，當使用之聚噻吩或聚噻吩衍生物之量為1wt%時，使用之聚陰離子之量較佳為1wt%至5wt%，且更佳為1wt%至3wt%。因此，在本發明之一具體實例中，使用含有0.5wt%之聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)及0.8wt%之聚苯乙烯磺酸(分子量Mn=150,000)之水性分散液，但本發明之範疇不限於此。

關於本發明用於減少塗層缺陷之抗靜電塗料組成物中所含有之聚胺甲酸酯樹脂，添加本發明中所使用之聚胺甲酸酯樹脂以便增加介於具有抗靜電塗料組成物所塗覆之聚酯膜表面與膠帶之間的剝離強度。

因此，本發明中使用之較佳聚胺甲酸酯樹脂為水性分散液型樹脂，其由含有至少一個選自由羥基、胺基、烷基及羧基組成之取代基之官能取代基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液組成；更特定言之，水可分散性聚胺甲酸酯樹脂包括：含有羥基之陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液；含有選自由烯丙胺、乙烯胺、乙烯吡啶、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、氯化二烯丙基二甲基銨、硫酸甲基丙烯醯基氧基乙基三甲基銨及其組合組成之群之重複官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液；或含有選自由甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及其組合組成之群之重複官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液。

同時，添加之聚胺甲酸酯樹脂之量以100重量份之導電聚合物樹脂計可為100至1,000重量份。若添加之聚胺甲酸酯樹脂之量小於100重量份，則膠帶剝離強度將降低，且若添加之聚胺甲酸酯樹脂之量大於1,000重量份，則膠帶剝離強度得到充分保證，但防汙效能及抗靜電效能將劣化。

關於本發明之抗靜電塗料組成物中所含有之交聯樹脂，本發明中所使用之交聯樹脂係用來控制交聯密度以便改良聚酯膜上形成之抗靜電層之耐溶劑性及塗佈效能。較佳之交聯樹脂可為至少一種選自由異氰酸酯、羰基醯亞胺、唑啉、環氧化合物及三聚氰胺化合物組成之群的樹脂。

同時，添加之交聯樹脂之量以100重量份之導電聚合物樹脂計可為100至1,000重量份。若所添加之交聯樹脂之量小於100重量份，則在一些情況下幾乎不顯示抗靜電效能，及由於低耐溶劑性可發生增白事件。另一方面，若所添加之交聯樹脂之量大於1,000重量份，則透明度優良，但幾乎不顯示抗靜電效能。

在本發明之抗靜電塗料組成物中添加氟樹脂以便改良該抗靜電塗料組成物所塗覆之聚酯膜的防汙效能及耐溶劑性。

氟樹脂之較佳實例包括四氟乙烯、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、聚偏二氟乙烯等等。

添加之氟樹脂之量以100重量份之導電聚合物樹脂計可為10至100重量份。若添加之氟樹脂之量小於10重量份，則防汙效能將劣化，且若添加之氟樹脂之量大於100重量份，則膜之透明度、膠帶剝離強度及抗靜電效能皆將劣化。

本發明之抗靜電塗料組成物含有界面活性劑以便改良該塗料組成物之穩定性、濕潤性及平整性。

一般而言，當在塗料組成物中使用界面活性劑時，塗料組成物之濕潤性及平整性將得以改良，但存在以下缺點：諸如膠帶剝離強度及防汙效能之重要物理性質將會劣化。相反，本發明中，使用乙炔二醇界面活性劑用作抗靜電塗料組成物中之界面活性劑以改良該塗料組成物之濕潤性及平整性，同時維持諸如膠帶剝離強度，防汙效能及其類似性質之重要塗層性質，從而解決先前技術中存在之問題。

即，如下表1中可見，與含有乙炔二醇界面活性劑之本發明抗靜電塗料組成物相比，含有先前技術之丙烯酸酯界面活性劑(比較實施例3)的抗靜電塗料組成物展示不足之防汙性質及降低之濕潤性，特別展示關於市售3M膠帶之低剝離強度。

此外，不含界面活性劑之抗靜電塗料組成物(比較實施例4)展示顯著降低之平整性及濕潤性，其導致塗層缺陷。

因此，抗靜電塗料組成物含有乙炔二醇界面活性劑，且因而達成極佳濕潤性及平整性同時維持重要之塗層性質，諸如膠帶剝離強度及防汙性質，因而減少塗層缺陷。

因此，本發明之抗靜電塗料組成物可用來提供優良品質之高產率光學抗靜電聚酯膜。

本發明抗靜電塗料組成物中用以減少塗層缺陷之乙炔二醇界面活性劑為由以下式1表示的化合物：

[式1]

其中R₁ 及R₄ 獨立地為選自由C3-C10直鏈或支鏈烷基及鹵烷基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、鹵素、C3-C10烷氧基、氰基、胺基、羥基、羰基、酯基及羧基組成之群的取代基；R₂ 及R₃ 獨立地為H或C1-C5烷基；m、n、p及q獨立地為0至20範圍內之整數。

在本發明之較佳具體實例中，將2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇乙氧基化物用作乙炔二醇界面活性劑，但本發明之範疇不限於此。

即，在本發明中可使用含有至少一個選自由三氟甲基、甲基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、鹵素、烷氧基、氰基、胺基、羥基、羰基、酯基及羧基組成之群之官能基的乙炔二醇界面活性劑。

本文中，乙炔二醇界面活性劑在抗靜電塗料組成物中之較佳含量以100重量份之抗靜電塗料組成物計為0.001至1重量份。若添加之界面活性劑之量小於0.001重量份，則由塗料組成物所形成之膜的濕潤性將劣化，且若添加之界面活性劑之量超過1wt%，則會由於塗料組成物中所含有之細小氣泡而出現塗層缺陷。

以100wt%之抗靜電塗料組成物計，上述本發明抗靜電塗料組成物較佳具有0.5wt%至10wt%之固體含量，且更佳具有1.0wt%至5.0wt%之固體含量。若固體含量小於0.5wt%，則組成物將不足以形成塗層並顯示抗靜電功能且若固體含量大於10wt%，則由該組成物形成之膜的透明度將有不利影響。

同時，用於抗靜電塗料組成物中之溶劑為水性塗料溶液，含有水作為主要介質。

此外，為改良本發明抗靜電塗料組成物之塗層性質及透明度，塗料組成物可能含有不損害本發明之作用的一定範圍內之適當有機溶劑。有機溶劑之較佳實例包括異丙醇、丁基賽珞蘇(butyl cellosolve)、第三丁基賽珞蘇、乙基賽珞蘇、丙酮、乙醇、甲醇、及其類似物。

然而，若塗料組成物含有大量有機溶劑，則在乾燥、拉伸及熱處理過程(其在在線塗佈製程之後進行)中存在爆炸之風險。因此，抗靜電塗料組成物中之有機溶劑之內容物限於10wt%或10wt%以下，且較佳5wt%或5wt%以下。

本發明提供一種抗靜電聚酯膜，其包括藉由塗覆抗靜電塗料組成物至聚酯膜之一面或兩面所形成之抗靜電層。

用於本發明之抗靜電聚酯膜的抗靜電塗料組成物為水溶液，其除導電聚合物樹脂、聚胺甲酸酯樹脂、交聯樹脂及氟樹脂之外含有乙炔二醇界面活性劑。用於本發明之抗靜電聚酯膜的抗靜電塗料組成物之組份及內容物與上述抗靜電塗料組成物相同，且因而本文中將省略其之詳細描述。

取決於抗靜電塗料組成物之組份及內容物，本發明之抗靜電聚酯膜可具有想要之物理性質。

特定言之，抗靜電塗料組成物含有：導電聚合物樹脂，其賦予極佳抗靜電效能；聚胺甲酸酯樹脂，其改良膠帶剝離強度；交聯樹脂，其藉由控制交聯密度而改良耐溶劑性及塗層效能；氟樹脂，其改良防汙效能；及乙炔二醇界面活性劑，其防止組成物之塗層性質劣化。

因而，藉由塗覆抗靜電塗料組成物至聚酯膜之一面或兩面所製造的抗靜電聚酯膜具有極佳透明度及抗靜電性質，而該膜之塗層缺陷容易控制且可防止膜之物理性質劣化，特別是由於界面活性劑之性質所致之劣化。

更特定言之，本發明之抗靜電聚酯膜為透明的且同時具有小於1×10¹¹ Ω/sq之表面電阻率且甚至在用諸如乙醇、甲基乙基酮、甲苯或乙酸乙酯之有機溶劑擦拭該膜之表面之後維持小於1×10¹¹ Ω/sq之表面電阻率。因而，本發明之抗靜電聚酯膜具有極佳之耐溶劑性，使得抗靜電聚酯膜之抗靜電層中之抗靜電劑不會被移除或溶解。

此外，本發明之抗靜電聚酯膜展示90°或90°以上之水接觸角，且因而具有極佳之防汙效能。此外，抗靜電聚酯膜具有1,000公克/吋或1,000公克/吋以上之Nitto #31B膠帶剝離強度及100公克/18毫米或100公克/18毫米以上之3M #244膠帶剝離強度。

因此，本發明可提供一種抗靜電聚酯膜，其依靠藉由塗覆抗靜電塗料組成物至聚酯基底膜之一面或兩面而形成之抗靜電層而具有極佳的膠帶剝離強度、防汙效能及耐溶劑性。本發明抗靜電聚酯膜之物理性質並未由於界面活性劑而劣化，且因此抗靜電聚酯膜滿足將來大型LCD面板所需之特定物理性質。

更特定言之，本發明之抗靜電聚酯膜適用於任一種選自由液晶顯示器、電漿顯示器、個人數位助理及導航系統組成之群的光學顯示裝置中。

此外，本發明提供一種藉由在線製程來製造抗靜電聚酯膜之方法，該方法包含以下步驟：

1)單軸拉伸聚酯膜；

2)將本發明之抗靜電塗料組成物塗覆於該經單軸拉伸之聚酯膜之一面或兩面以形成抗靜電層；及

3)再拉伸上面形成有抗靜電層之聚酯膜以製造雙軸拉伸之聚酯膜。

首先，製造抗靜電聚酯膜之方法的步驟1)單軸拉伸聚酯膜將如下所述。

當聚酯膜在步驟1)中拉伸時，可使用任何習知之樹脂而無任何特定限制。如本文中所使用之聚酯膜係指藉由芳族二羧酸與脂族二醇之聚縮合反應而獲得的聚酯。可使用芳族二羧酸、對苯二甲酸、2,6-萘二甲酸或其類似物。此外，可使用間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、己二酸、癸二酸、羥基羧酸(例如對羥基苯甲酸(p-oxybenzoic acid))或其類似物作為共聚合聚酯之芳族二羧酸組份。此外，脂族二醇之實例包括乙二醇、二乙二醇、1,4-環己烷二甲醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇及其類似物。此等二羧酸組份及二醇組份可以兩種或兩種以上之組合來使用。

聚酯膜之典型實例包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯(PEN)及其類似物。含有除聚酯組份之外之第三組份的共聚物亦可用於本發明。

雖然關於利用聚酯樹脂(包括聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephtalate)、聚對苯二甲酸丁二酯及聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate))之特定具體實例描述本發明，但應瞭解本發明之範疇並不限於此。

將上述聚酯在真空中乾燥，於擠壓機中融化並經由T-模具擠壓成片狀。使壓出薄片與壓延鼓(casting drum)在冷卻滾筒中藉由靜電銷住而緊密接觸以使該薄片冷卻且固化。接著，藉由加熱至高於聚酯樹脂之玻璃化溫度之溫度的滾筒之間的速度差使該固化之聚酯薄片單軸拉伸2.5至4.5倍以獲得單向拉伸之聚酯膜。

製造本發明之抗靜電聚酯膜之方法的步驟2)為以下步驟：塗覆本發明之抗靜電塗料組成物至來自步驟1)之經單軸拉伸之聚酯膜的一面或兩面以形成抗靜電層。更特定言之，可藉由梅爾(Meyer)棒塗、凹板印刷式塗佈或其類似方法塗覆抗靜電塗料組成物。在塗覆抗靜電塗料組成物之前，可引入極性官能基，且可對該膜之表面進行電暈放電處理以改良塗層與膜之間的黏著性。

本發明之抗靜電塗料組成物包括：100重量份之導電聚合物樹脂；100至1,000重量份之水可分散性聚胺甲酸酯樹脂，其由含有至少一個選自由羥基、胺基、烷基及羧基組成之群之官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液組成；100至1,000重量份之交聯樹脂，其藉由使選自由異氰酸酯、羰基醯亞胺、唑啉及三聚氰胺組成之群之單體聚合而獲得；10至100重量份之氟樹脂；及另外，以100重量份之導電聚合物樹脂、聚胺甲酸酯樹脂、交聯樹脂與氟樹脂計，0.001至1重量份之乙炔二醇界面活性劑。

本發明之抗靜電塗料組成物含有：導電聚合物樹脂，其賦予極佳抗靜電效能；聚胺甲酸酯樹脂，其改良膠帶剝離強度；交聯樹脂，其藉由控制交聯密度而改良耐溶劑性及塗層效能；氟樹脂，其改良防汙效能；及乙炔二醇界面活性劑，其最小化塗層缺陷同時確保組成物之塗層性質。本發明之抗靜電塗料組成物可用來提供優良品質之高產率光學抗靜電聚酯膜。本發明之製造方法之步驟2)中所使用的抗靜電塗料組成物之組份及內容物與上文所述相同。

製造抗靜電聚酯膜之本發明方法的步驟3)為以下步驟：再拉伸上面形成有抗靜電層之步驟2)的聚酯膜以製造經雙軸拉伸之聚酯膜。

步驟3)中之再拉伸係藉由以垂直於步驟1)中單軸拉伸之方向的方向以較佳3.0至7.0之比率拉伸經單軸拉伸之聚酯膜而進行。在再拉伸過程之後，經雙軸拉伸之聚酯膜可經熱定形、固化及乾燥，從而製造抗靜電聚酯膜。

根據本發明之方法製造出的經雙軸拉伸之聚酯膜具有5-300μm、且較佳10-250μm之厚度。

在下文中，本發明將參考以下實施例進一步詳細描述本發明。然而應理解此等實施例僅出於例示性目的且不欲解釋為限制本發明之範疇。

實施例1

步驟1：製造單軸拉伸之聚酯膜

將固有黏度為0.625dl/g且含有20ppm平均粒徑2.5μm之無晶型球形矽石顆粒的聚對苯二甲酸乙二酯丸粒在160℃下之真空乾燥器中充分乾燥7小時。將乾燥丸粒熔融、擠出且使其藉由靜電銷住經由T-模具與冷卻鼓(cooling drum)緊密接觸以製得無晶型未經拉伸之薄片。將未經拉伸之薄片再次加熱且在95℃下沿膜之移動方向拉伸3.5倍，製得單軸拉伸之聚酯膜。接著，使欲塗覆之膜表面經歷電暈放電處理以製造聚酯膜。

步驟2：製造雙軸拉伸之聚酯膜

將100重量份之導電聚合物樹脂(含有0.5wt%之聚-3,4-伸乙二氧基噻吩及0.8wt%之聚苯乙烯磺酸(分子量Mn=150,000)之水性分散液)、200重量份之聚胺甲酸酯樹脂(含有羥基之陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液)、200重量份之環氧樹脂交聯劑(購自Esprix Technologies之CR-5L)及100重量份之氟樹脂(購自Dupont之ZONYL)在水中相互混合來製備抗靜電塗料溶液。以100份抗靜電塗料溶液計，將0.1重量份之2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇乙氧化物作為乙炔二醇界面活性劑添加至該抗靜電塗料溶液中。本文中，抗靜電塗料溶液具有1.5wt%之固體含量。使用梅爾棒將所製備之抗靜電塗料溶液塗覆於步驟1之經單軸拉伸之聚酯膜的經電暈放電處理之表面上。接著，將塗覆之塗料溶液在105℃至140℃下之拉幅區(tenter zone)中乾燥並在垂直於膜之移動方向的方向上拉伸3.5倍。在240℃下加熱處理該經拉伸之膜歷時4秒，從而製造出厚度為38μm之經雙軸拉伸的抗靜電聚酯膜。

實施例2

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了將100重量份之導電聚合物樹脂(含有0.5wt%之聚-3,4-伸乙二氧基噻吩及0.8wt%之聚苯乙烯磺酸(分子量Mn=150,000)之水性分散液)、400重量份之聚胺甲酸酯樹脂(含有羥基之陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液)、200重量份之環氧樹脂交聯劑(購自Esprix Technologies之CR-5L)及150重量份之氟樹脂相互混合以製備抗靜電塗料溶液，且以100重量份之抗靜電塗料溶液計，將0.15重量份之2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇乙氧化物添加至該抗靜電塗料溶液中，且該抗靜電塗料溶液具有2.0wt%之固體含量。

實施例3

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了使用含有烯丙胺及其重複單元作為聚胺甲酸酯樹脂之官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液。

實施例4

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了使用含有乙基及其重複單元作為聚胺甲酸酯樹脂之官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液。

比較實施例1

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了該抗靜電塗料溶液中不含氟樹脂。

比較實施例2

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了該抗靜電塗料溶液中不含聚胺甲酸酯樹脂。

比較實施例3

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了該抗靜電塗料溶液中使用丙烯酸酯界面活性劑而非乙炔二醇界面活性劑。

比較實施例4

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了該抗靜電塗料溶液中不含乙炔二醇界面活性劑。

比較實施例5

以與實施例1中相同之方式製造雙軸拉伸之聚酯膜，除了該抗靜電塗料溶液含有1.5重量份之乙炔二醇界面活性劑。

測試實施例

評估實施例1至4及比較實施例1至5中所製造之聚酯膜的物理性質，且評估結果展示於下表1中。

1.水接觸角

使用藉由蒸餾離子交換水而獲得之純水藉由固著液滴法用水接觸角測定儀(Kyowa Interface Science有限公司；型號：Dropmaster 300)來量測水接觸角。在不同位置得到5個量測值且記錄平均值。

2.抗靜電效能

根據JIS K7194在23℃及50% RH之相對濕度的條件下用電阻率測定儀(Mitsubishi Chemical公司；型號：MCP-T600)量測樣品之表面電阻率。

3.耐乙醇性

用乙醇潤濕布(商標名「BEMCOT」,Asahi Kasei Fiber公司)，且在0.5kg負荷下以該布與上文所獲得之以抗靜電塗料組成物塗覆之聚酯膜表面相互摩擦10次。接著，根據以下標準評估該經塗覆之表面之狀況：O：抗靜電性質之變化在10¹ 內；△：抗靜電性質之變化在10¹ 至10¹¹ 之範圍內；X：抗靜電性質之變化大於10¹¹ 。

4.膠帶剝離強度-1

使膠帶(膠帶第31B號,Nitto Denko公司；25mm寬)在23±3℃之溫度及50±5%之相對濕度的條件下附著於上文所獲得之各聚酯膜之經塗覆表面上。接著，用2kg之橡膠滾筒將膠帶壓緊，靜置1小時，且接著以0.3MPM之剝離速度以180°之角度剝離，同時用黏著/釋放測試器(AR1000,Cheminstruments公司)量測該膠帶之剝離強度。

5.膠帶剝離強度-2

使膠帶(3M膠帶第244號；18mm寬度)在23±3℃之溫度及50±5%之相對濕度的條件下附著於上文所獲得之各聚酯膜之經塗覆表面上。接著，用2kg之橡膠滾筒將膠帶壓緊，靜置1小時，且接著以0.3MPM之剝離速度以180°之角度剝離，同時用黏著/釋放測試器(購自Cheminstruments公司之AR1000)量測該膠帶之剝離強度。

6.塗層外觀

使用各種光源(包括螢光燈、鹵素燈及白熾燈)以肉眼觀測上文獲得之各聚酯膜之經塗覆表面，且根據以下標準評估未經塗覆部分之尺寸及數目。在1m² 區域上檢查超過1mm×3mm尺寸之未經塗覆的部分。

◎：0至1個未經塗覆之部分；O：2至3個未經塗覆之部分；△：4至10個未經塗覆之部分；及X：大於10個未經塗覆之部分。

如表1中可見，在不含氟樹脂的比較實施例1之抗靜電塗料溶液之情況下，膜之水接觸角較小，指示膜之防汙效能降低。在不含聚胺甲酸酯樹脂的比較實施例2之抗靜電塗料溶液之情況下，膜之膠帶剝離強度顯著較小，指示不能獲得想要之物理性質。在含有丙烯酸酯界面活.性劑而非乙炔二醇界面活性劑的比較實施例3之塗料溶液之情況下，水接觸角及塗料溶液表面張力展示防汙效能不充分且塗層之濕潤性劣化。在此情況下，3M膠帶與該等膜之間的剝離強度特別小，指示不能獲得想要之物理性質。

此外，在不含界面活性劑的比較實施例4之抗靜電塗料組成物之情況下，展示高表面張力，導致平整性及濕潤性降低，從而導致塗層缺陷。此外，含有過量乙炔二醇界面活性劑的比較實施例5之情況下，難以達成最佳塗層外觀品質。

相反，在實施例1及實施例2之情況下，其中使用含有導電聚合物樹脂、聚胺甲酸酯樹脂、交聯樹脂、氟樹脂及乙炔二醇界面活性劑之抗靜電塗料溶液來形成抗靜電層，聚酯膜為透明的且表面電阻率小於1×10¹¹ Ω/sq且甚至在用諸如乙醇、甲基乙基酮、甲苯或乙酸乙酯之有機溶劑擦拭表面之後仍維持小於1×10¹¹ Ω/sq之表面電阻率，表明其具有極佳耐溶劑性，使得抗靜電層中之抗靜電劑不會被移除或溶解。此外，實施例1及實施例2之膜展示大於90°之水接觸角，表明其具有極佳防汙效能。此外，實施例1及實施例2之膜具有1,000公克/吋或1,000公克/吋以上之Nitto #31B膠帶剝離強度及100公克/18毫米或100公克/18毫米以上之3M #244膠帶剝離強度且展示低表面張力值及極佳濕潤效能，表明膜中之塗層缺陷消除或最小化。

如上文所詳述，本發明提供一種抗靜電塗料組成物，其具有最佳想要之物理性質。特定言之，本發明之抗靜電塗料組成物含有：導電聚合物樹脂，其賦予極佳抗靜電效能；聚胺甲酸酯樹脂，其改良膠帶剝離強度；交聯樹脂，其藉由控制交聯密度而改良耐溶劑性及塗層效能；氟樹脂，其藉由含有氟樹脂而改良防汙效能；及乙炔二醇界面活性劑，其改良膠帶剝離強度及塗層性質。

此外，將本發明之抗靜電塗料組成物塗覆於聚酯膜之一面或兩面以提供抗靜電聚酯膜，其具有極佳透明度及抗靜電性質且同時具有改良之膠帶剝離強度及防汙效能，且特別展示減少之塗層缺陷。

此外，藉由在線塗佈製程製造抗靜電聚酯膜之本發明方法可提供一種抗靜電聚酯膜，其具有極佳抗靜電效能；甚至在用諸如乙醇、甲基乙基酮、甲苯或乙酸乙酯之有機溶劑擦拭表面之後仍維持小於1×10¹¹ Ω/sq之表面電阻，且從而具有極佳耐溶劑性，使得聚酯膜之抗靜電層中之抗靜電劑不會被移除或溶解。由本發明之方法所製造之抗靜電聚酯膜具有極佳防汙效能及改良之膠帶剝離強度及塗層性質。

雖然本發明之較佳具體實例已出於例示性目的而描述，但熟習此項技術者應理解在不脫離如隨附申請專利範圍所揭示之本發明之範疇及精神下進行各種修飾、添加及取代皆有可能。

Claims (13)

1. 一種抗靜電塗料組成物，該組成物包含：100重量份之導電聚合物樹脂，該導電聚合物樹脂為含有聚陰離子及聚噻吩之水性分散液；或含有聚陰離子衍生物及聚噻吩衍生物之水性分散液；100至1,000重量份之水可分散性聚胺甲酸酯樹脂，其由含有至少一個選自由羥基、胺基、烷基及羧基組成之群之官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液組成；100至1,000重量份之交聯樹脂，其藉由使選自由異氰酸酯、羰基醯亞胺、唑啉及三聚氰胺組成之群之單體聚合而獲得；10至100重量份之氟樹脂；及另外，以100重量份之上述總組份樹脂計，0.001至1重量份之乙炔二醇界面活性劑。
2. 如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物，其中該乙炔二醇界面活性劑為由以下式1表示的化合物： 其中R₁ 及R₄ 獨立地為選自由C3-C10直鏈或支鏈烷基及鹵 烷基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、苯基、芳基、鹵素、C3-C10烷氧基、氰基、胺基、羥基、羰基、酯基及羧基組成之群的取代基；R₂ 及R₃ 獨立地為H或C1-C5烷基；且m、n、p及q獨立地為0至20範圍內之整數。
3. 如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物，其中該水可分散性聚胺甲酸酯樹脂為含有選自由烯丙胺、乙烯胺(vinylamine、ethyleneamine)、乙烯吡啶、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、氯化二烯丙基二甲基銨、硫酸甲基丙烯醯基氧基乙基三甲基銨及其組合組成之群之重複官能單元的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液。
4. 如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物，其中該水可分散性聚胺甲酸酯樹脂為含有選自由甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及其組合組成之群之重複官能基的陰離子聚醚聚胺甲酸酯分散液。
5. 如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物，其中該水性分散液中所含之該等聚陰離子之量為該水性分散液總重量之1 wt%至5 wt%。
6. 如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物，其中該氟樹脂為至少一種選自由聚四氟乙烯、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、聚氟乙烯及聚偏二氟乙烯組成之群者。
7. 如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物，其中該抗靜電塗料組成物具有0.5 wt%至10.0 wt%之固體含量。
8. 一種抗靜電聚酯膜，其包含藉由將如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物塗覆於聚酯基底膜之一面或兩面而形成之抗靜電層。
9. 如申請專利範圍第8項之抗靜電聚酯膜，其中在用任何一種選自由乙醇、甲基乙基酮、甲苯及乙酸乙酯組成之群的有機溶劑擦拭該抗靜電聚酯膜之表面之後，該抗靜電聚酯膜之表面電阻率小於1×10¹¹ Ω/sq。
10. 如申請專利範圍第8項之抗靜電聚酯膜，其中該抗靜電層與聚酯基底膜之間的NITTO #31B膠帶剝離強度大於1,000公克/吋；且3M #244膠帶剝離強度大於100公克/18毫米。
11. 如申請專利範圍第8項之抗靜電聚酯膜，其中該抗靜電聚酯膜之水接觸角大於90°。
12. 一種製造抗靜電聚酯膜之方法，該方法包含以下步驟：單軸拉伸聚酯膜；將如申請專利範圍第1項之抗靜電塗料組成物塗覆於該經單軸拉伸之聚酯膜之一面或兩面以形成抗靜電層；及再拉伸上面形成有該抗靜電層之該聚酯膜以獲得雙軸拉伸之聚酯膜。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該抗靜電塗料組成物具有0.50 wt%至10 wt%之固體含量。