TWI556963B - 聚酯薄膜及其製造方法 - Google Patents

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Description

聚酯薄膜及其製造方法
本發明係關於一種抗靜電之塗層組成物、一種利用該塗層組成物所製造的聚酯薄膜及其製造方法。特別的是，本發明係關於一種具低摩擦係數、優異表面電阻與優異抗靜電特性之抗靜電的塗層組成物，以及利用該塗層組成物所製造的聚酯薄膜及其製造方法。
近來關於靜電產生所造成之設備損害，在各產業，例如電子、電氣設備、資訊通訊設備以及家用產品，已有逐漸增加的趨勢。舉例來說，在製造或處理薄膜時若有靜電存在，雜質或粉塵就會吸附而造成放電，則當使用有機溶劑時，將使薄膜被火花點燃或造成火災危險之機率變高。此外，當電子材料或電子元件等產品上存有靜電時，也可能造成產品的缺陷，因此，產品具抗靜電性能的需求愈來愈高。
抗靜電性係利用適當方法將累積在絕緣體表面之電荷加以放電，為達此目的，累積在產品表面之電荷需以在產品表面形成抗靜電層的方式加以放電。
一般情形下，聚合物薄膜由於具有優異的機械性能、耐熱性、透明度與耐化學性，以及優異的彈性而可彎曲，可被廣泛應用於相片、圖畫、投影機(OHP)、電子與電氣元件、一般產業、包裝等所使用的材料上。
儘管具有前述優異的物理特性，聚合物薄膜卻存在著表面具有極大電阻的問題，使其表面於摩擦後相當容易帶電。在這情形下，當由聚合物聚合的薄膜帶電時，一些雜質，例如粉塵等，就會因為靜電而吸附 到薄膜表面，並且當該薄膜加工至產品上時，即會因電擊的產生而造成產品的缺陷。尤其，在製造或處理薄膜的過程中，若有放電情形，則於使用有機溶劑或相類溶劑等化學材料時，將導致火災之發生。尤其，在現今顯示面板尺寸愈來愈大，而使用於保護的薄膜也愈大的趨勢下，其所累績的靜電會比現有的多，而有更多前述問題的產生。
關於前述薄膜靜電產生的抑制方法的例子，可包括：在製造薄膜同時加入有機磺酸鹽、有機磷酸鹽等化合物的內加法；將金屬化合物沉積在表面的金屬沉積法；將導電無機粒子塗佈在表面的方法；將含有表面活性劑的陽離子或陰離子化合物塗佈在表面的方法；或其他相類似的方法。在上述方法中，內加法可提供長時間優秀的穩定性，但是在其獨特優秀物理性質背後，卻有著抗靜電效果惡化的問題，另外，含有表面活性劑的抗靜電劑其抗靜電表現深受濕度所影響。亦即，抗靜電劑在高濕度的環境下有著優秀的抗靜電表現，但在乾燥的環境下，其抗靜電表現卻大幅滑落。此外，雖然金屬沉積法與將導電無機粒子塗佈在表面的方法能夠提供優秀的抗靜電性，但當薄膜塗層較薄時或拉伸率提高時，抗靜電性也可能會惡化。因此，有需要研發一種能夠面對濕度變化仍有穩定抗靜電表現的抗靜電塗層組合物，以及改善的優良物理性質的薄膜與抗靜電表現，以及具有前述特性的聚酯薄膜。
除此之外，將含有表面活性劑的陽離子或陰離子化合物塗佈在表面的方法中，抗靜電劑會有轉移至塗層背表面的問題。
尚且，陰離子高分子抗靜電劑可能會增加薄膜的磨擦係數，而使其對周遭環境濕度變化敏感，因而當濕度高時，耐受性表現良好，但當濕度低時，耐受性就會惡化。
本發明的一具體實施例提供一種能夠減少抗靜電劑被轉移至塗層背表面的薄膜，其包含兩性抗靜電劑而具有較小的磨擦係數。
本發明的另一具體實施例提供一種對於濕度耐受性變化率 小，而能確保耐受性一致性的薄膜。
本發明的一態樣中，提供一種聚酯樹脂，包括：一基層，係由聚酯樹酯所形成；以及一抗靜電層，係層疊在該基層之一表面或二表面上；其中，該抗靜電層係塗佈一抗靜電組成物並乾燥後所形成，該抗靜電組成物包括：(A)一選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物；(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子、陰離子，以及水。
本發明的一態樣中，提供一種製造聚酯薄膜的方法，其步驟包括：a)熔融並擠壓一聚酯樹脂以形成一基膜；b)對該基模進行縱向拉伸；c)於縱向拉伸後之該基模之一表面或二表面上塗佈一抗靜電組成物以形成一抗靜電層後，將該基模進行橫向拉伸，該抗靜電組成物包括：(A)一選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物、(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子與陰離子，及水；以及d)熱定型該橫向拉伸後之該基模。
以下將詳細說明本發明。以下實施例係以示例方式說明本發明，因此本發明的概念可充分為所屬技術領域中具有通常知識之人士所了解。關於技術或科學術語，除非另有定義，其為所屬技術領域中具有通常知識人士所了解的意義。對於以下說明會有影響之已知功能或成分，其不必要的細節將被省略。
在一具體實施例中，本發明提供一種聚酯薄膜，包括：一基層，係由聚酯樹酯所形成；以及一抗靜電層，係層疊在該基層之一表面或 二表面上；其中，該抗靜電層係塗佈一抗靜電組成物並乾燥後所形成，該抗靜電組成物包括：(A)一選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物；(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子、陰離子，以及水。
在本發明的一具體實施例中，該抗靜電組成物可進一步包括至少一選自由以下所組成之群組的添加劑：(C)重均分子量為300,000至350,000g/mol之矽型水性分散體、(D)封閉異氰酸酯固化劑，以及(E)矽型潤濕劑。
在本發明的一具體實施例中，該丙烯酸水性分散體可包括：25至35重量%的丙烯酸聚合物，該丙烯酸聚合物係甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、丙烯酸乙酯(ethyl acrylate)與丙烯醯胺(acrylamide)的共聚物；5至15重量%的甲氧基甲基羥甲基三聚氰胺(methoxymethyl methylol melamine)；0.1至20重量%的辛基苯氧基聚乙氧基乙醇(octylphenoxy polyethoxyethanol)；0.6至1.0重量%的甲醇；0.25至0.5重量%的甲醛；以及45至70重量%的水。
在本發明的一具體實施例中，該聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體可包括：10至15重量%的聚酯樹脂，該聚酯樹脂的重均分子量為2,000至5,000g/mol，酸值為50至60mgKOH/g，以及玻璃轉移溫度為40至50℃；10至15重量%的丙烯酸樹脂，該丙烯酸樹脂以環氧樹脂為其反應基，且其玻璃轉移溫度為85至95℃；以及70至80重量%的水。
在本發明的一具體實施例中，該抗靜電劑(B)係一水性分散體，可包括：3至7重量%的大豆乙基銨乙基硫酸二甲酯(soya dimethyl ethyl ammonium ethyl sulfate)、15至20重量%的烷基磷酸酯鉀鹽(alkyl phosphate potassium salt)、2至3重量%的乙二醇(ethylene glycol)，以及70至80重量%水。
在本發明的一具體實施例中，該抗靜電組成物係一水性分散體，並具有8至12重量%之固體含量，該抗靜電組成物可包括：1至5重量%的水性分散體聚合物(A)、5至10重量%的抗靜電劑(B)，以及其餘加總至100 重量%的水。
在本發明的一具體實施例中，該抗靜電組成物係一水性分散體，並具有8至12重量%之固體含量，該抗靜電組成物可包括：1至5重量%的水性分散體聚合物(A)、5至10重量%的抗靜電劑(B)、0.1至0.5重量%的矽型水性分散體(C)、3至6重量%的封閉異氰酸酯固化劑(D)、0.1至0.5重量%的矽型潤濕劑(E)，以及其餘加總至100重量%的水。
在本發明的一具體實施例中，該抗靜電層在製造薄膜時可以在線式(in-line)塗佈方法進行塗佈。
在本發明的一具體實施例中，該聚酯薄膜之總厚度可為10至300μm。
在本發明的一具體實施例中，塗佈以該抗靜電組成物並乾燥後所形成之該抗靜電層之厚度可為10至300nm。
此外，根據本發明的另一具體實施例，提供一種製造聚酯薄膜的方法，其步驟包括：a)熔融並擠壓一聚酯樹脂以形成一基膜；b)對該基模進行縱向拉伸；c)於縱向拉伸後之該基模之一表面或二表面上塗佈一抗靜電組成物以形成一抗靜電層後，將該基模進行橫向拉伸，該抗靜電組成物包括：(A)一選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物、(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子與陰離子，及水；以及d)熱定型該橫向拉伸後之該基模。
在本發明製造聚酯薄膜的方法之一具體實施例中，該抗靜電組成物可進一步包括至少一選自由以下所組成之群組的添加劑：(C)重均分子量為300,000至350,000g/mol之矽型水性分散體、(D)封閉異氰酸酯固化劑，以及(E)矽型潤濕劑。
在本發明製造聚酯薄膜的方法之一具體實施例中，該抗靜電組成物係一水性分散體，並具有8至12重量%之固體含量，該抗靜電組成物可包括：1至5重量%的水性分散體聚合物(A)、5至10重量%的抗靜電劑(B)、 0.1至0.5重量%的矽型水性分散體(C)、3至6重量%的封閉異氰酸酯固化劑(D)、0.1至0.5重量%的矽型潤濕劑(E)，以及其餘加總至100重量%的水。
以下將對本發明所揭露之內容為更詳細地描述。
本發明的聚酯薄膜，其中該基層可利用聚酯樹酯製造，較佳為聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇(polyethylene naphthalate)薄膜等。更佳地，可為固有黏度為0.6至0.7的聚乙烯對苯二甲酸酯，以增加耐候性以及耐水解性。
此外，包含抗靜電層的聚酯薄膜之總厚度較佳為10至300μm，以能改善生產率並實現不同的層疊結構。
製造聚酯薄膜時，該抗靜電層可以在線式(in-line)塗佈方法進行塗佈。
該抗靜電層乾燥後較佳具有10至300nm的厚度以及108至1011Ω/sq的表面電阻。當抗靜電層的厚度小於10nm時，表面電阻將增加，而當抗靜電層的厚度大於300nm時，則可能增加製造成本、增加黏度，使加工性變差。當表面電阻低於108Ω/sq時，將過度耗費原料而增加成本，但當表面電阻高於1011Ω/sq時，可能無法獲得足夠的抗靜電性。
此外，該抗靜電層在轉移評價後的表面電阻可為1012Ω/sq以上。前述轉移評價係指抗靜電層轉移至塗層背表面程度的測量，測量方法是將層疊有數片薄膜後之塗層置於溫度為30至60℃、壓力為30至100g/cm2之環境下2至5天後，測量塗層背表面之表面電阻值。當表面電阻低於1012Ω/sq時，該塗層背表面的物理特性，例如適印性、附著力等，可能產生改變。
再者，該抗靜電層可具有0.1至0.4的動摩擦係數以及0.1至0.4的靜摩擦係數。當動摩擦係數與靜摩擦係數皆小於0.1時，製造過程中的加工性將可能降低，而當動摩擦係數與靜摩擦係數皆大於0.4時，則可能使後處理過程中的加工性降低。
正如研究結果所顯示，形成抗靜電層可以滿足所有的物理特 性，而本發明發現將特定的黏合劑樹脂與兩性抗靜電劑混合，再以在線式(in-line)塗佈方法製造出具有抗靜電層的聚酯薄膜，正能夠滿足所有的物理特性。
換句話說，本發明中形成抗靜電層之抗靜電組成物可包括：(A)一選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物；(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子、陰離子，以及水。
特別地，該抗靜電組成物係一水性分散體，並具有8至12重量%之固體含量，該抗靜電組成物包括：1至5重量%的水性分散體聚合物(A)、5至10重量%的抗靜電劑(B)、以及其餘加總至100重量%的水。
於本發明中，水性分散體聚合物係作為將兩性抗靜電劑固定附著在聚酯薄膜的黏合劑，而該水性分散體聚合物較佳為選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成的群組。之所以使用丙烯酸水性分散體或聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體，在於其能提供優異的光學特性，例如：霧度、光透射率總量等。此外，丙烯酸水性分散體或聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體與本發明中所使用之低分子量抗靜電劑間有極佳之相容性，因此能夠增加其與聚酯薄膜的黏著緊密度。
前述丙烯酸水性分散體可包括25至35重量%的丙烯酸聚合物以及水，特別地，前述丙烯酸水性分散體可包括：25至35重量%的丙烯酸聚合物，該丙烯酸聚合物係甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、丙烯酸乙酯(ethyl acrylate)與丙烯醯胺(acrylamide)的共聚物；5至15重量%的甲氧基甲基羥甲基三聚氰胺(methoxymethyl methylol melamine)；0.1至20重量%的辛基苯氧基聚乙氧基乙醇(octylphenoxy polyethoxyethanol)；0.6至1.0重量%的甲醇；0.25至0.5重量%的甲醛；以及45至70重量%的水。
其中，丙烯酸聚合物係用於形成塗層並提供黏著力，當其含量為25至35重量%時，塗層具有較佳的平滑度表現。此外，甲氧基甲基羥甲基三聚氰胺則作為一交聯劑，用於塗層形成後之熱處理過程中產生交聯反 應，其較佳含量為5至15重量%。辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、甲醇與甲醛係作為將聚酯薄膜進行水分散的水分散劑。
前述聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體可包括：10至15重量%的聚酯樹脂、10至15重量%的丙烯酸樹脂，以及水。其中，聚酯樹脂較佳為具有2,000至5,000g/mol的重均分子量、50至60mgKOH/g的酸值以及40至50℃的玻璃轉移溫度。聚酯樹脂於前述條件下與抗靜電劑有較高的相容性且具有優異的光學特性。此外，丙烯酸樹脂較佳為具有5,000至150,000g/mol的重均分子量，以環氧樹脂為其反應基，且其玻璃轉移溫度為85至95℃。丙烯酸樹脂於前述條件下與抗靜電劑有較高的相容性以及具有優異的光學特性
本發明中，抗靜電組成物中的丙烯酸水性分散體比例較佳為1至5重量%，更佳為占3至4重量%，以形成水性分散體聚合物。當丙烯酸水性分散體使用量低於1重量%時，抗靜電劑可能無法固定附著在薄膜表面上，而當其使用量高於5重量%時，塗佈的情況會惡化因而可能增加成本。
本發明中，抗靜電劑(B)由於同時具有陽離子與陰離子，與水性分散體聚合物間具有極佳的親和性，因而能使薄膜減少抗靜電劑轉移至塗層背表面的情形。本發明所使用的抗靜電劑其摩擦係數低，而且是使用重均分子量為100至5,000g/mol的低分子量抗靜電劑。雖然本發明所使用的是低分子量抗靜電劑，但抗靜電劑的轉移現象仍可因為其與水性分散體聚合物間具有極佳的親和性而減少。
特別的是，同時具有陽離子與陰離子的抗靜電劑(B)為一水性分散體，並可包括：3至7重量%的大豆乙基銨乙基硫酸二甲酯(soya dimethyl ethyl ammonium ethyl sulfate)、15至20重量%的烷基磷酸酯鉀鹽(alkyl phosphate potassium salt)、2至3重量%的乙二醇(ethylene glycol)以及70至80重量%的水。大豆乙基銨乙基硫酸二甲酯與烷基磷酸酯鉀鹽係可產生抗靜電性的成分，而乙二醇則是可維持原料分布以形成塗層的成分。
本發明中的抗靜電組成物較佳為含有8至12重量%固體含量的水性分散體。當抗靜電組成物以前述所含固體含量範圍進行在線式塗佈 程序時，可形成厚度具一致性的塗層。
此外，抗靜電組成物可進一步包括至少一選自由以下所組成之群組的添加劑：(C)重均分子量為300,000至350,000g/mol之矽型水性分散體、(D)封閉異氰酸酯固化劑，以及(E)矽型潤濕劑。
更特別的是，抗靜電組成物可進一步包括：0.1至0.5重量%的矽型水性分散體(C)、3至6重量%的封閉異氰酸酯固化劑(D)，以及0.1至0.5重量%的矽型潤濕劑(E)。
矽型水性分散體(C)係用於減小摩擦係數，較佳為其重均分子量為300,000至350,000g/mol。當重均分子量低於300,000g/mol時，抗靜電劑將可能轉移至塗層的背表面，而當其高於350,000g/mol時，塗層外觀會出現斑點。矽型水性分散體(C)較佳可含有40至50重量%之固體含量，並在抗靜電組成物中占0.1至0.5重量%。當所含矽型水性分散體(C)低於0.1重量%，其產生的作用可能不足，但當其高於0.5重量%時，塗層外觀也會出現斑點。
封閉異氰酸酯固化劑(D)係用於加入矽型水性分散體(C)後阻擋其轉移至塗層的背表面，其具體的例子可為XC-105K(Takemoto公司，日本)等。在抗靜電組成物中，所含封閉異氰酸酯固化劑(D)比例較佳為3至6重量%。當封閉異氰酸酯固化劑的比例低於3重量%，其產生的作用可能不足，但當其高於6重量%時，塗層外觀會出現斑點，而塗佈的薄膜表面也會出現裂紋。
矽型潤濕劑(E)係用於改善可塗佈性以及黏附性，具體的例子可為Q2-5212(Dow Corning公司，日本)等。在抗靜電組成物中，所含矽型潤濕劑(E)比例較佳為0.1至0.5重量%。當矽型潤濕劑的比例低於0.1重量%，其產生的作用可能不足，但當其高於0.5重量%時，塗佈的薄膜可能剝離。
其次，依據本發明的製造聚酯薄膜的方法，其步驟可包括：a)熔融並擠壓一聚酯樹脂以形成一基膜；b)對該基模進行縱向拉伸；c)於縱向拉伸後之該基模之一表面或二表面上塗佈一抗靜電組成物以形成一抗靜電層後，將該基模進行橫向拉伸，該抗靜電組成物包括：(A)一選自由丙烯 酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物、(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子與陰離子，以及水；以及d)熱定型該橫向拉伸後之該基模。
在步驟c)中，抗靜電組成物較佳係利用在線式方法塗佈以形成抗靜電層，且所使用之抗靜電組成物係一水分散乳液。此處，經過拉伸後所塗佈的抗靜電組成物，於乾燥後所形成的抗靜電層厚度可為10至300nm。抗靜電層於塗佈抗靜電組成物後則進行橫向拉伸。此處，較佳係利用拉幅機進行橫向拉伸。
接著，較佳係移除抗靜電層中的水分、固化抗靜電層，以及進行乾燥與熱定型步驟以避免薄膜收縮。
此外，如果需要，在將塗層組合物塗布之前或進行黏著後處理時，可於當作基層的聚酯薄膜表面進行電暈處理。
以下將以實施例詳細說明本發明，但本發明範圍並不限於所述之實施例。
(1)表面電阻
本發明中的抗靜電層的表面電阻係在25℃、50%Rh、500V、10秒之條件下，以Hiresta-Up MCP-HP450(三菱化學公司，日本)測試機進行測量。
(2)摩擦係數
係測量本發明中抗靜電層與經電暈處理之表面間之摩擦係數。抗靜電層與經電暈處理之表面間之摩擦係數之測量，係將電暈處理之薄膜以下層表面方向裝設至測試機上，使經電暈處理之表面該面成為向上表面，將薄膜的向上表面與滑座上的抗靜電層表面相靠觸，使經電暈處理之表面與抗靜電層表面相接觸，然後移動該滑座以產生摩擦。此處，靜摩擦係數係指該向上表面上的滑座開始移動時所測得的施力值，而動摩擦係數則是指滑座移動中所測得的施力平均值。於此，係以摩擦測試機TR(Toyo Seiki，日本)進行量測。摩擦係數量測之條件為：下層的表面樣本具有100mm x 200mm的面積，而上層的表面樣本的面積則為63mm x 63mm，測量速率為300mm/min，測量長度為150mm，滑座重量為200g，而負荷力是10N。
(3)經過轉移評價的表面電阻
係對本發明中抗靜電層經轉移評價後的表面電阻進行測量。為進行轉移評價，因此對塗層背表面之表面電阻進行測量，測量時係在薄膜上方施加50g/cm2的重力，使抗靜電表面與塗層背表面相接觸，之後並使該薄膜維持在40℃ 3天。塗層背表面之表面電阻係在25℃、50%Rh、500V、10秒之條件下，以Hiresta-Up MCP-HP450(三菱化學公司，日本)測試機進行測量。
下述表1中，「超出」係指表面電阻值為1014Ω/sq以上，表示電流是無法導通的狀態。
(4)重均分子量的計算
乳化液係水與聚合物混合後之分散體。因此，水與聚合物要分開才能計算聚合物的分子量。首先將乳化液加入非溶劑的甲醇和丙酮，使乳化液中的聚合物沉澱。然後再以溶劑潤洗10次，以獲得固狀聚合物。所獲的固狀聚合物原料係利用多角度光散射型凝膠滲透層析儀系統(Multi Angle Light Scattering，GPC-MALS，Wyatt Technology公司，美國)計算重均分子量，該系統參數如下：
-GPC：Water 1525 Binary HPLC Pump
-RI檢測器：Wyatt Optilab rex
-MALS：Wyatt Dawn 8+
-管柱：PLgel 5μm Mixed-C(7.5mmΦ×300mm)×2(Polymer Laboratories)
-流動相：DMF(50mM LiCl)
-流速：0.5mL/min
-溫度：50℃
-進樣量：0.5%,500μl
實施例1
抗靜電組成物(1)之製備
抗靜電組成物(1)的製備係將以下化合物混合後來製備：4重量%由聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體(ATX-060，日本Takamatsu製造，其固體含量：25重量%)、5.41重量%的兩性抗靜電劑(UNISTA 3PN，韓國Shin Young Chemical製造，其重均分子量：2,000至3,000g/mol；固體含量：18.5重量%)以及90.59重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2,000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(1)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備薄膜的物理特性如下述表1所示。
實施例2
抗靜電組成物(2)之製備
抗靜電組成物(2)的製備係將以下化合物混合後來製備：2.27重量%丙烯酸水性分散體(Primal-3208，Rohm and Haas Chemical Co.製造，其固體含量：44重量%)、5.41重量%的兩性抗靜電劑(UNISTA 3PN，韓國Shin Young Chemical製造，其重均分子量：2，000至3，000g/mol；固體含量：18.5重量%)以及92.32重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2，000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(2)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備薄膜的物理特性如下述表1所示。
實施例3
抗靜電組成物(3)之製備
抗靜電組成物(3)的製備係將以下化合物混合後來製備：4重量%由聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體(ATX-060，日本Takamatsu製造，其固體含量：25重量%)、5.41重量%的兩性抗靜電劑(UNISTA 3PN，韓國Shin Young Chemical製造，其重均分子量：2,000至3,000g/mol；固體含量：18.5重量%)、0.2重量%的矽型助滑劑(CHALINE R-170EM，日本Shinetsu Co.製造，其重均分子量：300,000至350,000g/mol；固體含量：45重量%)、0.2重量%的矽型潤濕劑(Q2-5212，日本Dow Corning Co.製造)以及90.19重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2,000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(3)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備薄膜的物理特性如下述表1所示。
實施例4
抗靜電組成物(4)之製備
抗靜電組成物(4)的製備係將以下化合物混合後來製備：4重量%由聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體(ATX-060，日本Takamatsu製造，其固體含量：25重量%)、5.41重量%的兩性抗靜電劑(UNISTA 3PN，韓國Shin Young Chemical製造，其重均分子量：2,000至3,000g/mol；固體含量：18.5重量%)、0.4重量%的矽型助滑劑(CHALINE R-170EM，日本Shinetsu Co.製造，其重均分子量：300,000至350,000g/mol；固體含量：45重量%)、0.2重量%的矽型潤濕劑(Q2-5212，日本Dow Corning Co.製造)以及89.99重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2,000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(4)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備薄膜的物理特性如下述表1所示。
實施例5
抗靜電組成物(5)之製備
抗靜電組成物(5)的製備係將以下化合物混合後來製備：4重量%由聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體(ATX-060，日本Takamatsu製造，其固體含量：25重量%)、5.41重量%的兩性抗靜電劑(UNISTA 3PN，韓國Shin Young Chemical製造，其重均分子量：2,000至3,000g/mol；固體含量：18.5重量%)、0.2重量%的矽型助滑劑(CHALINE R-170EM，日本Shinetsu Co.製造，其重均分子量：300,000至350,000g/mol；固體含量：45重量%)、4重量%的封閉異氰酸酯固化劑(XC-105K，日本Takemoto Co.製造)、0.2重量%的矽型潤濕劑(Q2-5212，日本Dow Corning Co.製造)以及86.19重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2,000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(5)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備薄膜的物理特性如下述表1所示。
實施例6
抗靜電組成物(6)之製備
抗靜電組成物(6)的製備係將以下化合物混合後來製備：4重量%由聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體(ATX-060，日本Takamatsu製造，其固體含量：25重量%)、5.41重量%的兩性抗靜電劑(UNISTA 3PN，韓國Shin Young Chemical製造，其重均分子量：2,000至3,000g/mol；固體含量：18.5重量%)、0.4重量%的矽型助滑劑(CHALINE R-170EM，日本Shinetsu Co.製造，其重均分子量：300,000至350,000g/mol；固體含量：45重量%)、4重量%的封閉異氰酸酯固化劑(XC-105K，日本Takemoto Co.製造)、0.2重量%的矽型潤濕劑(Q2-5212，日本Dow Corning Co.製造)以及85.99重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2,000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(6)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備 薄膜的物理特性如下述表1所示。
比較實施例1
抗靜電組成物(7)之製備
抗靜電組成物(7)的製備係將以下化合物混合後來製備：5.18重量%丙烯酸水性分散體(ATX-014，日本Takamatsu Co.製造，其固體含量：40重量%)、9.0重量%的陰離子高分子量抗靜電劑(ICP-323，韓國Jinbo Co.製造，其重均分子量：100,000g/mol以上；固體含量：25.5重量%)以及85.82重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2,000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(7)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備薄膜的物理特性如下述表1所示。
比較實施例2
抗靜電組成物之製備(8)
抗靜電組成物(8)的製備係將以下化合物混合後來製備：5.04重量%由聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體(CARBOSET CR-781，Noveon Inc.製造，其固體含量：42重量%)、3.78重量%的陰離子低分子量抗 靜電劑(MST-75，韓國Morechem製造，其重均分子量：2,000至3,000g/mol；固體含量：30重量%)、0.2重量%的矽型助滑劑(Q8-8211，日本Dow Corning Co.製造)、0.2重量%的矽型潤濕劑(WET-250，Tego製造)、5重量%的異丙醇以及85.78重量%的水。
抗靜電聚酯薄膜之製備
將聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate)碎片去除水分使其濕度小於100ppm後，將其裝入熔融擠壓機並使其融化，然後經過T型模具擠壓，再迅速以表面溫度為20℃的鑄造鼓輪進行冷卻與固化，即製備出厚度為2,000μm的聚乙烯對苯二甲酸酯片料。
將所製備的聚乙烯對苯二甲酸酯片料於110℃下，進行縱向(machine direction，MD)拉伸3.5次後，冷卻至室溫。之後，將抗靜電組成物(8)以棒狀塗佈法塗佈於該聚乙烯對苯二甲酸酯片料的一表面上，再將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於140℃下預熱並乾燥，然後進行橫向(transverse direction，TD)拉伸3.5次。接著，將該聚乙烯對苯二甲酸酯片料於拉幅機中以235℃進行熱處理，再於200℃下，於縱向與橫向上回縮10%，最後進行熱定型，即可製備出具有在一表面上形成一黏著層的雙軸向拉伸薄膜(12μm)。經過拉伸、塗佈與乾燥程序後，黏著層的厚度為50nm。前述所製備薄膜的物理特性如下述表1所示。
如表1所示，可發現根據本發明的實施例其摩擦係數低、表面電阻優異，且經過轉移評價後，抗靜電層並未轉移至塗層的背表面。
根據本發明比較實施例1，可發現使用陰離子高分子量抗靜電劑時，其摩擦係數高，而根據本發明比較實施例2，使用陰離子低分子量抗靜電劑時，經過轉移評價，抗靜電層會轉移至塗層的背表面。
根據本發明的聚酯薄膜，對於濕度變化之敏感性低，因此具有極佳之抗靜電穩定性。
此外，由於抗靜電層並不會轉移至塗層的背表面，此薄膜可用做食品用的薄膜，也因為具有低摩擦係數，能夠提供優秀的後處理加工性。
根據本發明製造聚酯薄膜的方法，製造過程能被簡化並減少成本，能夠帶來許多經濟上的獲益。

Claims (12)

  1. 一種聚酯薄膜，包括：一基層，係由聚酯樹酯所形成；以及一抗靜電層，係層疊在該基層之一表面或二表面上；其中，該抗靜電層係塗佈一抗靜電組成物並乾燥後所形成，該抗靜電組成物包括：(A)一選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物；(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子、陰離子，以及水；以及其中，該抗靜電組成物係一水性分散體，並具有8至12重量%之固體含量，該抗靜電組成物包括：1至5重量%的水性分散體聚合物(A)、5至10重量%的抗靜電劑(B)、以及其餘加總至100重量%的水。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聚酯薄膜，其中該抗靜電組成物進一步包括至少一選自由以下所組成之群組的添加劑：(C)重均分子量為300,000至350,000g/mol之矽型水性分散體、(D)封閉異氰酸酯固化劑，以及(E)矽型潤濕劑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之聚酯薄膜，其中該丙烯酸水性分散體包括：25至35重量%的丙烯酸聚合物，該丙烯酸聚合物係甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、丙烯酸乙酯(ethyl acrylate)與丙烯醯胺(acrylamide)的共聚物；5至15重量%的甲氧基甲基羥甲基三聚氰胺(methoxymethyl methylol melamine)；0.1至20重量%的辛基苯氧基聚乙氧基乙醇(octylphenoxy polyethoxyethanol)；0.6至1.0重量%的甲醇；0.25至0.5重量%的甲醛；以及45至70重量%的水。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之聚酯薄膜，其中該聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體包括：10至15重量%的聚酯樹脂，該聚酯樹脂的酸值為50至60mgKOH/g，以及玻璃轉移溫度為40至50℃；10至15重量%的丙烯酸樹脂，該丙烯酸樹脂以環氧樹脂為其反應基，且其玻璃轉移溫度為85 至95℃；以及70至80重量%的水。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之聚酯薄膜，其中該抗靜電劑係一水性分散體，包括：3至7重量%的大豆乙基銨乙基硫酸二甲酯(soya dimethyl ethyl ammonium ethyl sulfate)、15至20重量%的烷基磷酸酯鉀鹽(alkyl phosphate potassium salt)、2至3重量%的乙二醇(ethylene glycol)，以及70至80重量%的水。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之聚酯薄膜，其中該抗靜電組成物係一水性分散體，並具有8至12重量%之固體含量，該抗靜電組成物包括：1至5重量%的水性分散體聚合物(A)、5至10重量%的抗靜電劑(B)、0.1至0.5重量%的矽型水性分散體(C)、3至6重量%的封閉異氰酸酯固化劑(D)、0.1至0.5重量%的矽型潤濕劑(E)，以及其餘加總至100重量%的水。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之聚酯薄膜，其中該抗靜電層在製造薄膜時係以在線式(in-line)塗佈方法進行塗佈。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之聚酯薄膜，其中該聚酯薄膜之總厚度為10至300μm。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之聚酯薄膜，其中塗佈該抗靜電組成物並乾燥後所形成之該抗靜電層之厚度為10至300nm。
  10. 一種製造聚酯薄膜的方法，其步驟包括：a)熔融並擠壓一聚酯樹脂以形成一基膜；b)對該基模進行縱向拉伸；c)於縱向拉伸後之該基模之一表面或二表面上塗佈一抗靜電組成物以形成一抗靜電層後，將該基模進行橫向拉伸，該抗靜電組成物包括：(A)一選自由丙烯酸水性分散體以及聚酯樹脂與丙烯酸樹脂混合之水性分散體所組成之群組的水性分散體聚合物、(B)一抗靜電劑，其重均分子量為100至5,000g/mol，並同時具有陽離子與陰離子，以及水；以及d)熱定型該橫向拉伸後之該基模。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之製造聚酯薄膜的方法，其中該抗靜電組成物進一步包括至少一選自由以下所組成之群組的添加劑：(C)重均分子量為300,000至350,000g/mol之矽型水性分散體、(D)封閉異氰酸酯固化劑，以及(E)矽型潤濕劑。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之製造聚酯薄膜的方法，其中該抗靜電組成物係一水性分散體，並具有8至12重量%之固體含量，該抗靜電組成物包括：1至5重量%的水性分散體聚合物(A)、5至10重量%的抗靜電劑(B)、0.1至0.5重量%的矽型水性分散體(C)、3至6重量%的封閉異氰酸酯固化劑(D)、0.1至0.5重量%的矽型潤濕劑(E)，以及其餘加總至100重量%的水。
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