專利名稱：表面保護(hù)涂層用組合物和使用它制備的保護(hù)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，和使用它制備的表面保護(hù)膜。更特別地，本發(fā)明涉及涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物和使用它制備的表面保護(hù)膜，其中該組合物包括以預(yù)定比例結(jié)合的含有導(dǎo)電聚合物的抗靜電劑，和其中丙烯酸酯與氟共聚的特定防污劑，形成一種組分，由此同時(shí)顯示出抗靜電和防污性能。
背景技術(shù)：
通常使用表面保護(hù)膜，通過在其表面上附著光學(xué)膜或片材，同時(shí)在組件上加工它們或者安裝它們來防止劃傷和污染光學(xué)膜或片材。在另一側(cè)上用粘合劑，然后用剝離膜涂布表面保護(hù)膜，修整，以具有合適的偏振角或者所需的相角，然后用一定數(shù)量的層層疊并儲(chǔ)存。
保護(hù)膜所要求的第一性能是抗靜電功能以控制靜電。這是因?yàn)楫?dāng)在完成其表面保護(hù)功能之后，剝離掉它時(shí)產(chǎn)生靜電。
由于常規(guī)的顯示器的尺寸相對(duì)小，來自靜電的電壓不會(huì)產(chǎn)生問題。然而，隨著顯示器的尺寸增加，保護(hù)膜的尺寸也變大。因此，在剝離過程中生成的增加的靜電電壓可破壞電子產(chǎn)品。JP2004-287199、JP2002-00340289和JP2005-200607公開了抗靜電處理用以控制因這種靜電產(chǎn)生的靜電力。
當(dāng)切割表面保護(hù)膜時(shí)，由切割表面產(chǎn)生的粘合劑附著到另一保護(hù)膜上，所述另一保護(hù)膜可妨礙檢查產(chǎn)品或者可引起膜被所產(chǎn)生的粘合劑粘合的問題。因此，開發(fā)了表面保護(hù)膜，其中在它的一側(cè)上用防止污染的層涂布，正如在JP1997-1137269、JP1999-256116、JP2003-41014、JP2000-26817、JP2005-200607和韓國(guó)公布專利No.10-2005-0085025中所公開的。
取決于用途，存在表面保護(hù)膜附著到其上的各種光學(xué)片材，且每一種類的片材具有其產(chǎn)品名稱或者說明軸向，或者具有必需的信息，例如將它們彼此區(qū)分開的條形碼。在光學(xué)片材上附著的這種信息通過油墨噴射給出，或者沖印在表面保護(hù)膜上。然而，由于在表面保護(hù)膜上涂布防污層，因此當(dāng)使用水性油墨和油性油墨二者時(shí)，表面保護(hù)膜的可印刷性差，這使得書寫的信息容易脫落。因此，當(dāng)產(chǎn)品名稱或者軸向說明被擦掉時(shí)，條形碼讀取器常常出現(xiàn)錯(cuò)誤。
因此，重要的是，表面保護(hù)膜具有防水性和防污功能，且在膜上的信息可以書寫且長(zhǎng)時(shí)間段地維持?？赏瑫r(shí)在膜上進(jìn)行抗靜電處理和防污處理，然而，在兩層的情況下，在膜上進(jìn)行涂布，制造產(chǎn)率和生產(chǎn)量將下降，于是使得需要單組分涂布技術(shù)，以提供防污功能和抗靜電功能。
考慮到可通過親水處理離子聚合物或者導(dǎo)電聚合物來實(shí)現(xiàn)抗靜電處理，而可使用氟化化合物或者硅烷化合物，通過疏水處理實(shí)現(xiàn)防污處理，但仍需要開發(fā)同時(shí)提供以單組分形式加工所要求的親水性能和疏水性能這兩種不同的二元處理技術(shù)。
因此，發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，開發(fā)了單組分表面處理組分，它可同時(shí)作為親水抗靜電劑和疏水防污劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中抗靜電劑和防污劑以預(yù)定比例結(jié)合的表面保護(hù)組合物具有優(yōu)良的抗靜電功能和防污功能，且可形成為單組分，這是因?yàn)榭轨o電劑和防污劑可溶于極性非質(zhì)子溶劑和極性質(zhì)子溶劑二者內(nèi)。此處，抗靜電劑由于在其內(nèi)包含的導(dǎo)電聚合物導(dǎo)致具有高的表面電導(dǎo)，和防污劑是具有優(yōu)良防污性能的丙烯酸酯共聚物，它可溶于極性非質(zhì)子溶劑和極性質(zhì)子溶劑二者內(nèi)，這是因?yàn)楸┧狨ズ头簿壑省?br> 本發(fā)明的目的是提供兼有抗靜電和防污功能的單組分表面保護(hù)組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過以1∶1-2的重量比結(jié)合含有導(dǎo)電聚合物的抗靜電劑和用下式1表示的通過共聚得到的含丙烯酸酯的防污劑，提供涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物。
用上式1表示的化合物的平均分子量為5000-100000，其中R是具有1-10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，m/n為1-0.01的摩爾比，和x/y為0.1-10的摩爾比。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案制備的表面保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)(參考標(biāo)記代表1-抗靜電和防污層；2-基礎(chǔ)膜，3-粘合劑，和4-剝離膜)。
圖2示出了隨著在數(shù)種溶劑內(nèi)濃度的變化，用本發(fā)明式1表示的防污劑的接觸角性能。
圖3示出了隨著稀釋的變化，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案制備的抗靜電劑的表面電阻。
圖4示出了隨著防污劑含量的變化，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案制備的防污劑的表面電阻和接觸角。
具體實(shí)施方案以下更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
本發(fā)明涉及兼有抗靜電和防污功能的涂布表面保護(hù)膜的組合物。
一般地，表面保護(hù)所使用的抗靜電劑是親水的，而防污劑是疏水的。因此，由于它們對(duì)溶劑的性能的上述不同導(dǎo)致應(yīng)當(dāng)單獨(dú)處理它們。在膜上進(jìn)行雙層涂布，以便獲得這兩種性能，而這兩種性能將導(dǎo)致不足的加工和下降的粘合性，這是因?yàn)樵撊軇┑谋拘跃哂袑?dǎo)致生產(chǎn)量，例如生產(chǎn)產(chǎn)率下降的兩種不同性能所致。
為了解決常規(guī)方法的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的發(fā)明人深入努力地制造單組分形式的涂料組合物，結(jié)果通過以預(yù)定的比例結(jié)合含有導(dǎo)電聚合物物質(zhì)，例如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等的抗靜電劑，以及如式1所示，其中丙烯酸酯與氟共聚的防污劑，成功地開發(fā)了兼有抗靜電劑和防污劑功能的涂料組合物，所述抗靜電劑和防污劑可溶于極性非質(zhì)子溶劑和極性質(zhì)子溶劑二者內(nèi)。
以下將更詳細(xì)地解釋根據(jù)本發(fā)明的單組分表面保護(hù)涂料組合物。
一般地，在基底膜上涂布表面保護(hù)膜。基底膜包括在本領(lǐng)域中常用的聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯酸酯膜等。盡管在本發(fā)明中使用聚酯膜，但也可使用其它基底膜。
通常由縮聚二羧酸和脂族二元醇，獲得聚酯膜，然而，縮聚不限于常規(guī)的縮聚。在本發(fā)明中，通過聚合本領(lǐng)域中常用的芳族二羧酸和脂族二元醇，從而獲得聚酯膜。
芳族二羧酸的實(shí)例包括對(duì)苯二甲酸，可使用2，6-萘二羧酸。
脂族二元醇的實(shí)例包括乙二醇、二甘醇，可使用1，4-環(huán)亞己基二亞甲基(1，4-cyclohexylene dimethylene)等。
由上述制備的聚酯的實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚2，6-萘二羧酸乙二酯(PEN)等。
要求聚酯膜具有一定厚度，以保護(hù)外部的突出物。聚酯膜的厚度范圍可以是20-50微米，優(yōu)選30-40微米。然而，應(yīng)當(dāng)不超過50微米，以便可容易地剝離該膜并且還粘合到基礎(chǔ)膜上。
更詳細(xì)地解釋單組分表面保護(hù)膜組合物所使用的含導(dǎo)電聚合物的抗靜電劑和式1中丙烯酸酯基防污劑。
聚合物膜通常添加有抗靜電劑，以提供抗靜電性能。常規(guī)的抗靜電劑的實(shí)例是陽離子抗靜電劑，其中包括季銨鹽、吡啶鹽、伯-仲氨基等；具有陰離子官能團(tuán)，例如磺酸基、硫酸酯鹽基、磷酸酯鹽基、磷酸基等的陰離子抗靜電劑；兩親抗靜電劑，例如，氨基酸、氨基硫酸酯等；和具有非離子官能團(tuán)的聚合物抗靜電劑，例如多羥基化合物、聚甘油、聚乙二醇等。
此外，可使用可通過電離輻射聚合且具有叔氨基和季銨基的單體和低聚物，例如聚合物抗靜電劑，如N，N-二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯單體及其季鹽化學(xué)品，和導(dǎo)電聚合物，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。
在它們當(dāng)中，包括銨鹽的陽離子抗靜電劑，和包括陰離子官能團(tuán)的抗靜電劑，容易與具有抗靜電性能的樹脂或溶劑共混。然而，它們的表面電阻值相對(duì)高，因此它們不適合作為保護(hù)膜的抗靜電劑。
相反，希望使用用到導(dǎo)電聚合物，例如聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等的抗靜電劑，這是因?yàn)樗鼈兙哂邢鄬?duì)低的表面電阻值105-109Ω/m2。
以1∶2-20的重量比混合聚3，4-亞乙基二氧基噻吩(PEDOT)作為聚噻吩和聚茋(stillen)磺酸(PSS)，然后與粘合劑樹脂共混。若混合比小于2，則所得混合物的電導(dǎo)率下降，若它超過20，則所得混合物的表面電導(dǎo)率下降。相對(duì)于100重量份粘合劑樹脂，包含該混合物的范圍為1-20重量份。若包含該混合物小于1重量份，則涂布性能下降，而若它超過20重量份，則表面電導(dǎo)率下降。
粘合劑樹脂不限于在本領(lǐng)域中常用的那些。相反，可使用并混合一種或者大于兩種選自聚酯樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂中的混合物。
優(yōu)選相對(duì)于如此生產(chǎn)的抗靜電劑，完全干燥的固體含量為1-10wt％，以維持低的表面電阻值。若在基底膜上以范圍為0.01-1微米涂布它，則它將具有低的表面電阻值105-109Ω/m2，由此提供優(yōu)良的抗靜電性能。
在與粘合劑混合中，干燥固體的濃度和溶劑的選擇是非常重要的。
待使用的溶劑是極性非質(zhì)子溶劑，例如二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亞砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷(NMP)，和極性質(zhì)子溶劑，例如水、乙二醇、甲醇、乙醇和丙醇。
通過將適量溶劑放入粘合劑內(nèi)，以制造具有預(yù)定干燥固體濃度的溶劑，在水溶液中分散導(dǎo)電聚合物，制造具有10-50重量比的導(dǎo)電聚合物水溶液，在粘合劑內(nèi)混合它，以便具有10-50的重量比，然后在室溫下攪拌1-24小時(shí)，從而制備抗靜電劑溶劑。
優(yōu)選在用極性質(zhì)子溶劑，例如水、甲醇、乙醇和丙醇稀釋1-20倍之后，使用由上述工藝獲得的抗靜電劑溶劑，在0.01-1微米范圍內(nèi)進(jìn)行涂布。此處，涂布方法，即施涂方法，可采用選自輥涂方法、照相凹板涂布方法、微型照相凹板涂布方法、逆向輥涂方法、輥刷方法、噴涂方法、氣刀刮涂方法、浸漬方法和幕涂方法中的一種或者混合方法。
在聚苯胺或者聚吡咯用作導(dǎo)電聚合物的情況下，可獲得表面電阻值為105-109Ω/m2的優(yōu)良抗靜電性能。
本發(fā)明的特定特征之一是，通過與抗靜電劑混合以單組分形式形成的防污劑用極性質(zhì)子或者極性非質(zhì)子溶劑活化或者可溶解。
作為防污劑，即抗污劑，希望使用具有長(zhǎng)鏈烷基側(cè)鏈的聚合物。特別地，該聚合物優(yōu)選是丙烯酸酯和丙烯酸的共聚物，或者用聚乙烯醇或者烷基異氰酸酯烷基化的共聚物。
更特別地，可使用由聚乙烯醇和十八烷基異氰酸酯制備的聚乙烯基-N-十八烷基氨基甲酸酯，和由聚乙烯亞胺和十八烷基異氰酸酯制備的聚乙烯亞胺-N-十八烷基氨基甲酸酯。
然而，由于長(zhǎng)的烷基鏈導(dǎo)致這種防污劑不可能溶于抗靜電劑所使用的極性質(zhì)子溶劑或者極性非質(zhì)子溶劑內(nèi)，而是容易結(jié)晶，于是它不可能用于制造均勻的溶劑。
防污劑的進(jìn)一步的實(shí)例是含有氟和硅烷化合物的聚合物。它們可通過增加接觸角來降低表面張力。含有氟的硅烷化合物的實(shí)例是CF3(CF2)5CH2CH2Si(OMe)3、CF3(CF2)5CH2CH2Si(OEt)3、CF3(CF2)5CH2CH2Si(OiPr)3等。
可通過在合適的酸/堿催化劑存在下，交聯(lián)硅烷化合物，在膜上提供防污性能。然而，當(dāng)它們與PEDOT:PSS導(dǎo)電聚合物混合時(shí)，它還影響導(dǎo)電聚合物的離子分布，于是增加表面電阻，即降低抗靜電能力。
與含有長(zhǎng)烷基鏈的材料相比，如上所述含有氟或硅的防污劑通常更加可溶于極性質(zhì)子溶劑或者極性非質(zhì)子溶劑內(nèi)。它們還通過降低在基底表面上的表面張力，顯示出有利的接觸角。然而，如上所述，缺點(diǎn)是，它防止油墨陰滲(smearing)且可容易地剝離。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供用式1表示的特定防污劑的用途，它具有良好的可印刷性和優(yōu)良的防污性能以及優(yōu)良的接觸角性能。
此外，這些防污劑在非極性溶劑、極性質(zhì)子溶劑、極性非質(zhì)子溶劑或者其混合物內(nèi)具有高的溶解度。當(dāng)以0.1％-5％的重量比稀釋之后，將它們涂布在基底上時(shí)，獲得90-110°的接觸角性能，這一數(shù)值代表優(yōu)良的防污性能。
表1示出了隨著在式1內(nèi)溶劑的濃度變化，防污劑的溶解度和接觸角。圖2中示出了在表1中完全溶解的1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇單甲醚、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜、乙腈和N-甲基吡咯烷酮溶劑濃度的接觸角變化。
表1

如圖1所示，當(dāng)溶劑的濃度小于1wt％時(shí)，在DMF溶劑內(nèi)顯示出最好的接觸角；若它大于0.3wt％，則它顯示出大于或等于90°的接觸角；和當(dāng)它大于1wt％時(shí)，接觸角達(dá)到飽和(saturate)至110°。
此外，均勻混合上述溶劑與PEDOT:PSS抗靜電劑的稀釋溶劑。因此，當(dāng)以單組分形式結(jié)合防污劑與抗靜電劑進(jìn)行涂布時(shí)，它們顯示出優(yōu)良的抗靜電性能、防污性能和對(duì)油墨的粘合性能。
在聚酯基底層的一側(cè)上處理以上生產(chǎn)的表面處理劑，并通過粘合劑鋪展機(jī)，將粘合劑施加到該層的相反側(cè)上。然后干燥并纏繞。
為了防止在纏繞工藝過程中粘合，優(yōu)選對(duì)著粘合層附著具有不同性能的不同類型的膜。待使用的膜是其中在厚度為約20-50微米的聚酯膜基底的一側(cè)上施加各種硬化硅樹脂，然后干燥和硬化的那些。
待使用的粘合層包括可加入到其中的各種丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯作為活性組分。然而，希望選擇具有再剝離性能的低粘合劑。
下文參考附帶例舉的實(shí)施方案，更詳細(xì)地描述本發(fā)明，然而，不應(yīng)當(dāng)解釋為限制本發(fā)明的范圍。
將4g聚酯樹脂加入到40g二甲亞砜(DMSO)、40g水、15g N，N-二甲基甲酰胺中，然后在室溫下攪拌1小時(shí)。在65g水內(nèi)稀釋10g聚3，4-亞乙基二氧基噻吩(PEDOT)和15g聚苯乙烯磺酸(PSS)，然后將10gPEDOT/PSS溶液加入到聚酯樹脂溶液中。在室溫下攪拌約2小時(shí)之后，獲得抗靜電劑溶液。
以表2所示范圍，用MeOH稀釋以上生產(chǎn)的抗靜電劑溶液，然后進(jìn)行邁耶爾繞線棒涂布RDS04成具有0.04-0.06微米的厚度。
在涂布之后，在下表2和圖3中示出了通過表面電阻儀DESCO測(cè)量的抗靜電性能結(jié)果(表面電阻Ω/m2)。
表2
如式1所示，防污劑是含有丙烯酸酯和氟的丙烯酸酯共聚物，其中m/n為0.02摩爾比，和x/y為5摩爾比，其中R是具有甲基的聚合物。將10g以上制備的聚合物溶解在90g DMF溶液內(nèi)，并獲得10wt％的防污劑。
實(shí)施例制造單組分表面保護(hù)膜[實(shí)施例1]用30g MeOH稀釋10g制備例1中制備的抗靜電劑，其中添加有1g由制備例2制備的防污劑，在室溫下攪拌2小時(shí)，并在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)基底上進(jìn)行邁耶爾繞線棒涂布RDSO4，接著在120℃下干燥2分鐘。
然后，使用表面電阻儀DESCO，測(cè)量基底的表面電阻值，同時(shí)使用接觸角儀DSA100，測(cè)量接觸角。在下表3和圖4中示出了結(jié)果。
以與實(shí)施例1一樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用表2所示的不同用量的防污劑，在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)基底上進(jìn)行邁耶爾繞線棒涂布RDS04，然后在120℃下干燥2分鐘。
然后，使用表面電阻儀DESCO，測(cè)量基底的表面電阻值，同時(shí)使用接觸角儀DSA100，測(cè)量接觸角。在下表3和圖4中示出了結(jié)果。
表3

如表3和圖4所示，在以一種組分形式結(jié)合抗靜電劑和防污劑，涂布在聚酯基底上的情況下，顯示出范圍為105-109Ω/m2的優(yōu)良抗靜電性能，即表面電阻值，且還顯示出90-110°的接觸角，即優(yōu)良的防污性能。
在30g異丙醇內(nèi)稀釋10g作為陽離子抗靜電劑的聚二芳基二甲基氯化銨，并添加聚乙烯亞胺-N-十八烷基氨基甲酸酯到10wt％的濃度，然后在實(shí)施例1和實(shí)施例3的條件下，制備單組分涂料溶液。在涂布與實(shí)施例1中相同的涂料溶液之后，測(cè)量接觸角和抗靜電性能。下表4中示出了結(jié)果。
以與對(duì)比例1一樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所不同的是通過使用表4所述的不同含量的防污劑，在與實(shí)施例1和實(shí)施例3相同的條件下制備單組分涂料溶液。在與實(shí)施例1一樣涂布之后，測(cè)量接觸角性能和抗靜電性能的結(jié)果，在下表4中示出了結(jié)果。
表4

如表4所示，在對(duì)比例1-4的大多數(shù)情況下，涂料組合物具有差的抗靜電性能，即高的表面電阻值，且與實(shí)施例相比，接觸角性能也低。這是因?yàn)榛旌详栯x子和陰離子抗靜電劑和具有長(zhǎng)鏈脂族的防污劑，和混合硅與包括氟的防污劑沒有很好地發(fā)揮作用。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的表面保護(hù)組合物當(dāng)用于膜時(shí)，兼有抗靜電和防污性能。此外，它的優(yōu)點(diǎn)是，通過使用單組分涂料組合物，進(jìn)行涂布工藝，降低生產(chǎn)成本到約一半，由此提供在工業(yè)上高度有用的優(yōu)良質(zhì)量的表面保護(hù)膜。
權(quán)利要求
1.涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，它包括以1∶1-2的重量比結(jié)合具有導(dǎo)電聚合物的抗靜電劑；和用下式1表示的丙烯酸酯共聚物防污劑 其中用式1表示的化合物的平均分子量為5000-100000，R是具有1-10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，m/n為1-0.01的摩爾比，和x/y為0.1-10的摩爾比。
2.權(quán)利要求1的涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，其中該組合物的表面電阻為105-109Ω/m2，和接觸角為90-1100。
3.權(quán)利要求1的涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，其中導(dǎo)電聚合物選自聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩。
4.權(quán)利要求1的涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，其中抗靜電劑是一種單組分組合物，其中以1∶2-20的重量比混合聚3，4-亞乙基二氧基噻吩和聚芪磺酸。
5.權(quán)利要求1的涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，其中通過涂布單組分表面保護(hù)組合物，制造表面保護(hù)膜。
6.權(quán)利要求5的涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，其中表面保護(hù)膜用于保護(hù)選自偏振板、相差板和寬視角膜的疊層劑的表面。
7.權(quán)利要求5的涂布表面保護(hù)膜的單組分組合物，其中制造表面保護(hù)膜，其方式使得粘合劑和不同類型的膜層疊在聚酯基底的一個(gè)表面上，同時(shí)表面保護(hù)膜層疊在基底的相反表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了通過結(jié)合含導(dǎo)電聚合物的抗靜電劑和其中共聚丙烯酸酯與氟共聚的防污劑制備的單組分表面保護(hù)組合物，由此顯示出抗靜電和防污這兩種功能。
文檔編號(hào)G02B1/10GK101070446SQ200710078910
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者柳漢成, 李范成, 邊基男, 樸岐倫, 鄭尚潤(rùn) 申請(qǐng)人:Skc株式會(huì)社