TWI478952B

TWI478952B - 導電聚酯膜

Info

Publication number: TWI478952B
Application number: TW099112460A
Authority: TW
Inventors: Shih En Chiu
Original assignee: Shinkong Synthetic Fibers Corp
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2015-04-01
Also published as: TW201136960A

Description

導電聚酯膜

本發明係關於一種導電聚酯膜，詳言之，係關於一種藉由在聚酯膜的至少一面上形成含有導電性聚合物的導電層之導電聚酯膜。

隨著近年來工業化的發展，在各種不同的應用領域中，如電子及電的裝置、數位通訊裝置、以及一般家用設備中，越來越多因為靜電而產生損害的問題。因此，在這些裝置及工業場所中避免產生靜電就變得很重要。尤其是，對於使用絕緣材料薄膜(例如：聚酯膜)來進行包裝之製品而言，由於在製造過程以及薄膜處理期間發生的放電，會讓雜質與灰塵很輕易地黏附在該薄膜上。再者，放電也可能會對於製品中之電子元件產生靜電損害，因此有必要讓該薄膜具備抗靜電特性。

抗靜電特性代表著藉由適當的方法，將累積在絕緣材料表面上的電荷進行放電的特性。為了改良抗靜電特性，一般而言可在絕緣材料表面上形成抗靜電層或導電層，或是在絕緣材料中加入導電或抗靜電物質(例如：金屬、碳粉、抗靜電劑等)，以使累積在表面上的電荷有效地進行放電。

一般而言，提供抗靜電特性的方法係形成一層抗靜電塗層。用來形成該抗靜電塗層之抗靜電劑，係為一種界面活性劑或者是一般會展現其抗靜電特性的陰離子/陽離子聚合物。所使用的抗靜電劑會依大氣中的濕度而發揮抗靜電功能。惟目前大多數離子型抗靜電劑仍有不耐水洗且抗靜電值範圍小之缺點。

為了克服上述問題，本發明之目的為提供一種具備抗靜電層之導電聚酯膜，其中係藉由塗佈方法於聚酯膜上形成一層導電層，因此達到絕佳的抗靜電特性以及經濟上的效益。

根據本發明用來達成以上目的之一個方面，係提供了一種導電聚酯膜，其包括一層聚酯膜、至少一層導電層，該導電層係藉由塗佈方法而形成在該聚酯膜之一個或二個表面上。

該塗佈方法較佳為一種選自於由Mayer棒塗佈、凹版塗佈、逆輥塗佈、擠製模具塗佈、輪上刮刀塗佈、以及滾壓塗佈所組成之群組中的一種塗佈方法。

本發明於聚酯膜的兩面或一面上形成一層塗層的前述導電層為包含：(A)0.5至99重量%的導電性聚合物；以及(B)1至60重量%的結合劑樹脂。

前述導電性聚合物為聚苯胺、聚吡咯及聚噻吩，較佳為將聚陰離子及聚噻吩或其衍生物聚合而製得。

前述結合劑樹脂較佳為包含擇自下列所構成群中任一種以上的官能基：羰基、羥基、丙烯酸基、胺基甲酸酯基、羧基、醯胺基、醯亞胺基、羧酸、馬來酸及馬來酸酐。

前述導電層較佳為含有固體成分0.5~10重量%。

前述結合劑樹脂較佳為含有固體成分0.3~5.0重量%。

前述聚酯膜的厚度較佳為以50~1500μm構成。

依照本發明之導電聚酯膜，使用在各種包裝膜時，由於優異的導電功能，可消除剝離時所發生的靜電造成的缺陷。

以下，詳細地說明本發明。

本發明之導電聚酯膜包含：聚酯膜；以及導電層，其係形成於前述聚酯膜的一面或兩面上，並包含用以抗靜電的導電性聚合物。

首先，說明導電層。

本發明之導電層係用於防止在聚酯膜上發生靜電者，該導電層較佳為包含：導電性聚合物、結合劑樹脂及溶劑，再者，前述導電層較佳為：包含導電性聚合物5~60重量份，包含結合劑樹脂10重量份。

前述導電層所含之導電性聚合物，為了賦予抗靜電性，係在聚陰離子中混合聚噻吩或其衍生物而使用。具體而言，將下述通式1及通式2表示的化合物混合。

上述通式1中，R1、R2各表示氫原子、C1－12的脂肪族烴基、脂環族烴基或芳香族烴基，具體而言，例如有：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基及苯基等。

上述通式2中，n為1~4的整數。

前述聚陰離子為酸性聚合物，為高分子羧酸或高分子磺酸、聚乙烯基磺酸等。高分子羧酸有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸等，高分子磺酸有聚苯乙烯磺酸等。

另一方面，本發明使用含有聚(3,4－乙烯二氧噻吩)及聚苯乙烯磺酸(分子量Mn=150000)的聚合物的水分散體(型號：Clevios P；H.C.Starck公司製)。

前述導電層所含的結合劑樹脂為水分散性或水溶性結合劑樹脂，係為一種水分散性或水溶性之樹脂，其係作為一層基底層，以用於改良該導電層與該聚酯膜之間的黏著性，以使導電層與作為基材膜之聚酯膜間的密合性提高，相對於導電性聚合物100重量份係添加10重量份之結合劑樹脂。

前述結合劑樹脂包含擇自下列所構成群之中任一種以上的官能基：羰基、羥基、丙烯酸基、胺基甲酸酯基、羧基、醯胺基、醯亞胺基、羧酸、馬來酸及馬來酸酐。含有前述官能基的結合劑樹脂可使用下列之中一種以上：聚丙烯酸系、聚胺基甲酸酯系、環氧系、聚酯系、乙烯基樹脂、醯胺樹脂。前述化合物的各骨架構造，可經由共聚合等而具有實質的複合構造，具有該複合構造的結合劑例如有：丙烯酸樹脂接枝聚酯、丙烯酸樹脂接枝聚胺基甲酸酯、乙烯基樹脂接枝聚酯、乙烯基樹脂接枝聚胺基甲酸酯等。

本發明導電層也加入常用的各種添加劑，例如滑劑、界面活性劑等。

前述導電層，係以溶劑稀釋成相對於總重量其固體成分含量為0.5~10.0重量%後，塗佈於聚酯膜上。前述溶劑只要是能溶解本發明的固體成分而可塗佈在聚酯膜上即可，種類不限，但較佳為使用異丙醇。另一方面，如果前述固體成分的含量低於0.5重量%，則會有塗佈層之成膜性不佳與抗靜電功能之展現不充分的問題，如果超過10.0重量%，則會有膜透明性降低的問題。

形成在前述基材膜(聚酯膜)上的導電層，係在基材膜(聚酯膜)的至少一面上塗佈將導電性聚合物、結合劑樹脂之組成物以異丙醇稀釋成的塗佈液而形成。前述塗佈液的塗佈方法可使用一般方法，例如照相凹版印刷輥(gravure roll)或逆轉輥(reverse roll)等使用輥的塗佈法，使用梅爾棒(mayer bar)的塗佈法、使用氣刀(air knife)的塗佈法等，較佳為於塗佈前進行電暈放電處理，在膜表面上導入極性基使表面張力提高，提高組成物的塗佈性，並提高組成物與聚酯膜間的黏著力。

本發明之導電層，與一般離子型的抗靜電劑之機制不同，一般抗靜電劑之機制為利用與大氣水分進行離子鍵結而實現抗靜電功能，本發明係利用導電性聚合物的電子傳導的機制而實現抗靜電效果。

以下透過實施例來更詳細說明本發明。本實施例係具體說明本發明，惟本發明之範圍不限於該等實施例。

[實施例1]

於導電層的製造階段，以固體成分計，將導電性聚合物(型號：Clevios P；H.C.Starck公司製；含有聚3,4－乙烯二氧噻吩及聚苯乙烯磺酸的水分散體，固體成分1.3重量%)60重量份、結合劑樹脂(固體成分10重量%)10重量份、異丙醇20重量份、滑劑(即界面活性劑)和高沸點溶劑10重量份加以混合而製成導電塗佈液。於此時，固體成分的含量，相對於全體導電塗佈液為1.78重量%。將導電塗佈液塗佈在聚酯膜上。於塗佈後，將被塗佈的塗佈液於70℃乾燥，得到厚度為300~1000μm的未拉伸導電聚酯膜。

[實施例2]

於導電層的製造階段，以固體成分計，將導電性聚合物(型號：Clevios P；H.C.Starck公司；含有聚3,4－乙烯二氧噻吩及聚苯乙烯磺酸的水分散體，固體成分1.3重量%)45重量份、結合劑樹脂(固體成分10重量%)10重量份、異丙醇35重量份、滑劑(即界面活性劑)和高沸點溶劑10重量份加以混合而製成導電塗佈液。調製成全體固體成分含量為1.585重量%，除此以外，與前述實施例1以同樣方法進行。

[實施例3]

於導電層的製造階段，以固體成分計，將導電性聚合物(型號：Clevios P；H.C.Starck公司；含有聚3,4－乙烯二氧噻吩及聚苯乙烯磺酸的水分散體，固體成分1.3重量%)15重量份、結合劑樹脂(固體成分10重量%)3重量份、異丙醇72重量份、滑劑(即界面活性劑)和高沸點溶劑10重量份加以混合而製成導電塗佈液。調製成全體固體成分含量為0.495重量%，除此以外，與前述實施例1以同樣方法進行。

[比較例1]

於導電層的製造階段，以固體成分計，將導電性聚合物(型號：Clevios P；H.C.Starck公司；含有聚3,4－乙烯二氧噻吩及聚苯乙烯磺酸的水分散體，固體成分1.3重量%)45重量份、結合劑樹脂(固體成分35重量%)10重量份、異丙醇35重量份、滑劑(即界面活性劑)和高沸點溶劑10重量份加以混合而製成導電塗佈液，調製成全體固體成分含量為4.085重量%，除此以外，與前述實施例1以同樣方法進行。

[比較例2]

於導電層的製造階段，不添加導電性聚合物，而添加銨鹽類抗靜電劑(型號：CYSTAT 609；Cytec公司製)100重量份，除此以外，與前述實施例1以同樣方法進行，以製造導電聚酯膜。

對於前述實施例1~3及比較例1~2製造的導電聚酯膜，以如下方法進行物性評價，結果如表2所示。

[抗靜電性]

使用抗靜電測定機(WIDE RANGE Resistance meter；型號Model 873)，於室溫下，測定表面電阻。

上述各實施例及比較例的表面電阻率是在室溫環境下所量測的，經延伸後對本發明抗靜電膜之表面電阻率的影響，如表2所示，結果為延伸50%後，本發明導電膜的表面電阻可維持在10⁶ Ω~10⁷ Ω，而比較例1導電液，經存放數週後，會呈現溶膠狀，比較例2經水洗後，表面電阻消失，幾乎無抗靜電性，而各實施例經水洗及存放數月後，表面電阻差異不大，顯示本發明抗靜電膜的使用性有其優勢。

本發明僅對上述實施例加以詳細說明，但熟悉該項技術者應可明白，在本發明的技術思想範圍內可作多樣的變形及修飾，該變形及修飾當然包含於申請專利範圍內。

Claims

一種導電聚酯膜，其特徵為包含：聚酯膜；以及導電層，其係形成於該聚酯膜的一面或兩面上，並含有導電性聚合物，該導電性聚合物係將聚苯胺、聚吡咯、聚陰離子及聚噻吩或其衍生物聚合而製得，其中，在該導電層中，相對於導電性聚合物0.5~99重量份，係含有結合劑樹脂1~60重量份，且其中該導電性聚合物之含量係高於該結合劑樹脂之含量。
如申請專利範圍第1項之導電聚酯膜，其中，該導電層進一步含有結合劑樹脂。
如申請專利範圍第2項之導電聚酯膜，其中，該結合劑樹脂含有選自羰基、羥基、丙烯酸基、胺基甲酸酯基、羧基、醯胺基、醯亞胺基、羧酸、馬來酸及馬來酸酐所構成群中任一種以上的官能基。
如申請專利範圍第1項之導電聚酯膜，其中，該導電層之固體成分含量為0.5~10重量%。
如申請專利範圍第2項之導電聚酯膜，其中，該結合劑樹脂之固體成分含量為0.3~5重量%。
如申請專利範圍第1項之導電聚酯膜，其中，該聚酯膜的厚度為50~1500μm。
如申請專利範圍第1項之導電聚酯膜，其中該導電層係藉由滾輪、Mayer棒塗佈、凹版塗佈、逆輥塗佈、擠製模具塗佈、輪上刮刀塗佈、以及滾壓塗佈所組成之群組中的一種塗佈方法，而被層合在該聚酯膜之一個或二個表面上。