抗靜電膜的制作方法
【專利摘要】具有抗靜電性能的膜，所述膜包括透明的聚合物基底，所述基底在至少一個表面上部分不透明從而提供不透明區(qū)和非不透明區(qū)，并且，其中不透明區(qū)和非不透明區(qū)兩者都在至少一個表面上涂布有抗靜電涂層，所述涂層具有高于70％的透射率。特別是用作包含透明窗口區(qū)的聚合物鈔票上的透明抗靜電涂層。
【專利說明】抗靜電膜

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及抗靜電膜及其制備方法。所述膜可用于鈔票的制造等用途。

【背景技術】
[0002] 基于不透明聚合物的膜被廣泛地用于工業(yè)中，例如，在鈔票的制造中。聚合物來源 的鈔票往往具有大的清晰窗口或者邊對邊窗口形式的非不透明區(qū)。這些清晰的窗口可包含 重要的安全特征。在處理基于聚合物的膜的過程中，這些非不透明區(qū)引起靜電積累，將導致 出現(xiàn)問題。在基于網絡的紙張?zhí)幚磉^程中，可能發(fā)生堵塞。在遞紙過程和自動取款機（ATM) 中，可能發(fā)生重復遞紙和堵塞。這些代表重大的問題，因為該過程的效率可能會受到影響。
[0003]為了解決這個問題，ATM供應商和鈔票印刷者可在他們的機器中使用抗靜電棒，然 而，這僅僅是對當前使用的特定窗口的解決方案。過去已經在切紙機上使用了抗靜電棒，但 當處理具有大窗口的膜時，還沒有成功的解決方案。
[0004] 此外，靜電隨著濕度的降低而增加使得該問題更加復雜。這可能會加劇基于聚合 物的鈔票的處理問題。
[0005] 雖然抗靜電劑可被直接用作不透明層的一部分，但是他們不能用在窗口上，因為 這些抗靜電劑沒有足夠的透明度，因此影響了窗口的透明度。
[0006] 需要提供允許對具有清晰窗口的不透明膜進行有效地處理的改良的抗靜電涂層。
【發(fā)明內容】

[0007] 根據第一方面，提供了具有抗靜電性能的膜，所述膜包括透明的聚合物基底，所 述基底具有第一表面和第二表面，所述基底部分不透明從而提供不透明區(qū)和非不透明區(qū)， 并且，其中不透明區(qū)和非不透明區(qū)兩者都在至少一個表面上涂布有一種或更多種抗靜電涂 層，所述涂層具有高于70%的透射率，優(yōu)選高于80%的透射率，更優(yōu)選高于90%的透射率。
[0008] 可通過使基底的一個或兩個表面的選定區(qū)涂布有不透明涂層來使聚合物基底部 分不透明?？墒┘右环N或更多種不透明涂層?？赏ㄟ^印刷或通過本領域已知的任何其他手 段來施加不透明涂層。不透明涂層可包含顏料?？商娲鼗蝾~外地，可通過向基底添加一 種或更多種成孔隙劑（voidingagent)以使聚合物基底部分地不透明。成孔隙劑可在基底 的制造過程中加入或者其可在基底的加工過程中加入。或者，可在制造和加工兩個過程中 都加入成孔隙劑。
[0009] 可替代地或額外地，可通過將透明聚合物材料的基底夾在紙或其他部分或基本不 透明的材料的不透明層之間來實現(xiàn)不透明化，隨后可以通過印刷或其他方式將標記施加于 所述不透明層上。
[0010] 聚合物基底的部分不透明化導致在所得的膜中產生一個或更多個窗口或者一個 或更多個半窗口?；蛘撸僧a生一個或更多個窗口和一個或更多個半窗口兩者。
[0011] 在優(yōu)選的實施方案中，聚合物基底的不透明區(qū)和非不透明區(qū)在基底的兩個表面都 涂布有抗靜電涂層。
[0012] 優(yōu)選地，抗靜電涂層是無色的。
[0013] 本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，可用具有高透明度的靜電涂層涂布具有部分不透明表面 和透明窗口和/或半窗口的基于聚合物基底的膜，并在加工過程中顯示出提高的抗靜電 性能。因為清晰的窗口和/或半窗口往往含有安全裝置，例如全息圖或者衍射光學元件 (DOE)，那么使用高透明度的抗靜電涂層使操作這些裝置的干擾最小化。
[0014] 應該理解的是，對于包含一個或更多個透明窗口的膜，優(yōu)選將靜電涂層施加到基 底的兩個表面上。在其中膜僅包含半窗口的情況下，可僅在具有非不透明區(qū)的基底表面施 加抗靜電涂層以提高抗靜電性。
[0015] 在一些實施方案中，膜可涂布有保護涂層。在一些實施方案中，保護涂層可包括透 明清漆。清漆是指形成持久保護層的材料。示例性的透明清漆是，但不限于，硝化纖維素和 乙?；∷崂w維素。優(yōu)選在施加抗靜電涂層之前施加清漆。
[0016] 在另一個實施方案中，膜可任選涂布有一種或更多種可輻射固化的樹脂，例如，可 通過光化輻射（例如UV輻射）、X-射線或者電子束固化的樹脂。在一個實施方案中，樹脂 是基于丙烯酸的UV固化的材料。優(yōu)選在施加抗靜電涂層之前施加所述樹脂。
[0017] 可以使用清漆和樹脂的混合物。
[0018] 合適的聚合物基底可包括，例如由以下材料制成的那些：聚烯烴（例如聚丙烯和 聚乙烯）、聚酰胺（以尼龍例證）、聚酯（例如聚對苯二甲酸乙二醇酯）、聚縮醛、聚碳酸酯、 聚氯乙烯等或者兩種或更多種材料的復合材料，例如紙和至少一種聚合物材料的層合體 (laminate)或兩種或更多種聚合物材料的層合體。
[0019] 此外，聚合物基底可包括聚合物層合體，這樣的層合體包括聚合物-聚合物層合 體如聚酯-聚烯烴或者聚酯-粘合劑-聚烯烴，聚合物-金屬的層合體例如聚酯-鋁，或者 聚合物_紙或聚合物-粘合劑_紙的層合體。也可使用經涂布的聚合物膜或膜層合體。
[0020] 優(yōu)選地，聚合物基底包括選自以下的聚合物：乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯和丙 烯的共聚體以及乙烯或丙烯與一種或更多種C4-C1(la-烯烴的共聚體以及它們的混合物。 [0021 ] 在一個優(yōu)選的實施方案中，聚合物基底包括雙向拉伸聚丙烯。
[0022] 根據應用需求，聚合物基底可以有多種厚度。例如，其可為約5至約250微米厚， 優(yōu)選約10至約120微米厚，更優(yōu)選約12至100微米厚，且最優(yōu)選約15至約80微米厚。
[0023] 在一些實施方案中，抗靜電涂層包括選自以下的化合物：長鏈脂肪胺或酰胺、季胺 鹽、聚乙二醇酯和多元醇。
[0024] 在另一些的實施方案中，抗靜電涂層包含一種或更多種金屬氧化物或類金屬氧化 物。合適的金屬氧化物或類金屬氧化物包括：鋁氧化物、銻氧化物、鋇氧化物、鉍氧化物、鎘 氧化物、鈣氧化物、鈰氧化物、銫氧化物、鉻氧化物、鈷氧化物、銅氧化物、鏑氧化物、鉺氧化 物、釓氧化物、鍺氧化物、鉿氧化物、鈥氧化物、銦氧化物、銥氧化物、鐵氧化物、鑭氧化物、鉛 氧化物、鋰氧化物、镥氧化物、鎂氧化物、錳氧化物、鉬氧化物、釹氧化物、鎳氧化物、鈮氧化 物、鈀氧化物、鉀氧化物、鐠氧化物、銠氧化物、銣氧化物、釕氧化物、釤氧化物、鈧氧化物、硅 氧化物、銀氧化物、鈉氧化物、鍶氧化物、鉭氧化物、鋱氧化物、鉈氧化物、錫氧化物、鈦氧化 物、鎢氧化物、釩氧化物、鐿氧化物、釔氧化物、鋯氧化物以及它們的混合物。
[0025] 特別優(yōu)選的金屬氧化物是銦錫氧化物。
[0026] 在一些實施方案中，一種或更多種金屬氧化物分散在一種或更多種樹脂或者一種 或更多種溶劑中。也可以使用樹脂和溶劑的混合物。
[0027] 樹脂可為一種或更多種可輻射固化的樹脂，例如可通過光化輻射（例如UV-輻 射）、X-射線或電子束固化的樹脂。在一個實施方案中，樹脂包括基于丙烯酸的UV固化的 材料。
[0028] 在另一些實施方案中，抗靜電涂層包括一種或更多種導電聚合物。導電聚合物可 選自以下：聚芴、聚亞苯基、聚芘、聚.革、聚萘、聚吡略、聚咔挫、聚卩引噪、聚氮雜.革、聚苯胺、 聚噻吩、聚（3,4-亞乙基二氧噻吩）、聚（對苯硫醚）、聚（乙炔）和聚（對苯亞乙烯）。
[0029] 在一些實施方案中，可使用兩種或更多種任何上述抗靜電材料的混合物。
[0030] 在一些實施方案中，抗靜電涂層具有約0.001微米至約10微米的干涂層厚度。優(yōu) 選地，抗靜電涂層具有約0. 01微米至約10微米的干涂層厚度。更優(yōu)選的，抗靜電涂層具有 約0. 1微米至約6微米的干涂層厚度。最優(yōu)選地，抗靜電涂層具有約1微米至約6微米的 干涂層厚度。
[0031] 在一些實施方案中，抗靜電涂層具有小于1X101(I歐姆/平方、優(yōu)選小于1X108歐 姆/平方的表面電阻率。
[0032] 根據應用需求，抗靜電膜可以有多種厚度。例如，其可為約5至約250微米厚，優(yōu) 選約10至約120微米厚，更優(yōu)選約12至約100微米厚，最優(yōu)選約15至約80微米厚。
[0033] 根據這個方面的膜可包含聚合物膜制造領域中已知的一種或更多種添加劑材料。 添加劑可包括顆粒添加劑。
[0034] 在一個實施方案中，所述膜是安全文件。在另一個實施方案中，所述膜是鈔票。
[0035] 根據第二個方面，提供了一種制造具有抗靜電性能的膜的方法，所述方法包括：
[0036] (a)提供具有不透明區(qū)和非不透明區(qū)的聚合物基底，所述基底具有第一表面和第 二表面；
[0037](b)任選在一個或更多個不透明區(qū)上進行印刷；
[0038] (c)任選在至少一個表面上涂布保護涂層；和
[0039] (d)在至少一個表面的不透明區(qū)和非不透明區(qū)兩者上涂布一種或更多種抗靜電涂 層。
[0040] 在優(yōu)選的實施方案中，聚合物基底的不透明區(qū)和非不透明區(qū)在基底的兩個表面都 涂布有抗靜電涂層。
[0041] 優(yōu)選地，抗靜電涂層是無色的。
[0042] 在一些實施方案中，步驟（c)中任選的保護涂層可包括透明清漆。清漆是指形成 持久保護層的材料。示例性的透明清漆是，但不限于，硝化纖維素和乙?；∷崂w維素。
[0043] 在另一個實施方案中，步驟（d)中任選的涂層可包括一種或更多種可輻射固化的 樹脂，例如可通過光化輻射（例如UV輻射）、x-射線或者電子束固化的樹脂。在一個實施 方案中，樹脂是基于丙烯酸的UV固化的樹脂。
[0044] 可以使用清漆和樹脂的混合物。
[0045] 用于上述方法的合適的聚合物基底可包括，例如，由以下材料制成的那些：聚烯烴 (例如聚丙烯和聚乙烯）、聚酰胺（以尼龍例證）、聚酯（例如聚對苯二甲酸乙二醇酯）、聚 縮醛、聚碳酸酯、聚氯乙烯等或者兩種或更多種材料的復合材料，例如紙和至少一種聚合物 材料的層合體或兩種或更多種聚合物材料的層合體。
[0046] 此外，聚合物基底可包括聚合物層合體，這樣的層合體包括聚合物-聚合物層合 體如聚酯-聚烯烴或者聚酯_粘合劑_聚烯烴，聚合物-金屬的層合體例如聚酯-鋁，或者 聚合物_紙或聚合物-粘合劑_紙的層合體。也可使用經涂布的聚合物膜或膜層合體。
[0047] 優(yōu)選地，聚合物基底包括選自以下的聚合物：乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯和丙 烯的共聚體以及乙烯或丙烯與一種或更多種C4-C1(la_烯烴的共聚體以及它們的混合物。
[0048] 在一個優(yōu)選的實施方案中，聚合物基底包括雙向拉伸聚丙烯。
[0049] 根據應用需求，用于上述方法的聚合物基底可以有多種厚度。例如，其可為約5至 約250微米厚，優(yōu)選約10至約120微米厚，更優(yōu)選約12至100微米厚，最優(yōu)選約15至約80 微米厚。
[0050] 在一些實施方案中，在以上方法中使用的抗靜電涂層包括選自以下的化合物：長 鏈脂肪胺或酰胺、季胺鹽、聚乙二醇酯和多元醇。
[0051] 在另一些實施方案中，在上述方法中使用的抗靜電涂層包括一種或更多種金屬氧 化物或類金屬氧化物。合適的金屬氧化物或類金屬氧化物包括：鋁氧化物、銻氧化物、鋇氧 化物、鉍氧化物、鎘氧化物、鈣氧化物、鈰氧化物、銫氧化物、鉻氧化物、鈷氧化物、銅氧化物、 鏑氧化物、鉺氧化物、釓氧化物、鍺氧化物、鉿氧化物、鈥氧化物、銦氧化物、銥氧化物、鐵氧 化物、鑭氧化物、鉛氧化物、鋰氧化物、镥氧化物、鎂氧化物、錳氧化物、鉬氧化物、釹氧化物、 鎳氧化物、鈮氧化物、鈀氧化物、鉀氧化物、鐠氧化物、銠氧化物、銣氧化物、釕氧化物、釤氧 化物、鈧氧化物、硅氧化物、銀氧化物、鈉氧化物、鍶氧化物、鉭氧化物、鋱氧化物、鉈氧化物、 錫氧化物、鈦氧化物、鎢氧化物、釩氧化物、鐿氧化物、釔氧化物、鋯氧化物以及它們的混合 物。
[0052] 特別優(yōu)選的金屬氧化物是銦錫氧化物。
[0053] 在一些實施方案中，一種或更多種金屬氧化物可分散在一種或更多種樹脂或者一 種或更多種溶劑中以促進涂布過程。也可以使用樹脂和溶劑的混合物。
[0054] 樹脂可以是一種或更多種可輻射固化的樹脂，例如可通過光化輻射（例如UV-輻 射）、X-射線或電子束固化的樹脂。在一個實施方案中，樹脂包括基于丙烯酸的UV固化的 材料。
[0055] 在另一些實施方案中，在上述方法中使用的抗靜電涂層包括一種或更多種導電聚 合物。導電聚合物選自以下：聚芴、聚亞苯基、聚芘、聚.革、聚萘、聚吡略、聚咔挫、聚吲哚、 聚氮雜.革、聚苯胺、聚噻吩、聚（3,4_亞乙基二氧噻吩）、聚（對苯硫醚）、聚（乙炔）和聚 (對苯亞乙烯）。
[0056] 在一些實施方案中，可使用兩種或更多種任何上述抗靜電材料的混合物。
[0057] 在一些實施方案中，在上述方法中使用的抗靜電涂層具有約0. 001微米至約10微 米的干涂層厚度。優(yōu)選地，抗靜電涂層具有約0.01微米至約10微米的干涂層厚度。更優(yōu) 選的，抗靜電涂層具有約〇. 1微米至約6微米的干涂層厚度。最優(yōu)選地，抗靜電涂層具有約 1微米至約6微米的干涂層厚度。
[0058] 在一些實施方案中，在上述方法中使用的抗靜電涂層具有小于IX101(1歐姆/平 方、優(yōu)選小于1X108歐姆/平方的表面電阻率。
[0059] 根據應用需求，通過該方法制備的抗靜電膜可以有多種厚度。例如，其可為約5至 約250微米厚，優(yōu)選約10至約120微米厚，更優(yōu)選約12至約100微米厚，且最優(yōu)選約15至 約80微米厚。
[0060] 根據這個方面制備的膜可包括聚合物膜制造領域中已知的一種或更多種添加劑 材料。添加劑可包含顆粒添加劑。
[0061] 在一個實施方案中，通過本方法制備的膜是安全文件。在另一個實施方案中，所述 膜是鈔票。
[0062] 根據第三個方面，提供了如上文所述的抗靜電膜在安全文件制造中的用途。優(yōu)選 地，安全文件是鈔票。
[0063] 根據第四個方面，提供了一種制造的制品，其包含根據上述實施方案中的任一項 的膜。在一個實施方案中，所述制品是安全文件，優(yōu)選為鈔票。
[0064] 貫穿本說明書，術語"包括"或"包含"或者其語法變體的使用應該被理解為指明 所述特征、整數(shù)、步驟或組分的存在但并不排除沒有明確提及的一種或更多種其他特征、整 數(shù)、步驟、組分或其群體的存在或加入。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0065] 現(xiàn)在將參照附圖來描述優(yōu)選的實施方案，其中：
[0066] 圖1示意性示出了其上具有抗靜電涂層的部分不透明聚合物基底。

【具體實施方式】
[0067]
[0068] 安全裝置或特征
[0069] 如本文所使用的術語"安全裝置或特征"包括大量安全裝置、元件或特征中的任何 一種，其旨在保護安全文件或標志不被偽造、復制、修改、或篡改?？稍诎踩募幕字谢?基底上或者可在施加到底部基底的一個或更多個層中或層上提供安全裝置或特征，并且可 采取多種形式，例如嵌入安全文件層中的安全線；防偽油墨例如熒光油墨、冷光油墨和磷光 油墨、金屬油墨、閃光油墨、光致變色油墨、熱致變色油墨、感濕油墨或壓致變色油墨；印制 和軋花特征，包括浮雕結構；干涉層；液晶裝置；鏡頭和透鏡結構；光學可變器件（OVD)，例 如衍射器件（包括衍射光柵、全息圖和衍射光學元件OOE))。
[0070] 衍射光學元件OOE)
[0071] 如本文所用的術語"衍射光學元件"是指數(shù)值型衍射光學元件（DOE)。數(shù)值型衍 射光學元件0)〇E)依賴于在遠場（或重建平面）重建二維強度圖案的復雜數(shù)據的映射。因 此，當基本上準直的光（例如來自點光源或激光）入射到DOE上時，產生的干涉圖案在重建 平面生成投影圖像，當將合適的觀察面設置在重建平面中或者當在重建平面透射觀察DOE 時，該投射影像是可見的。兩個平面之間的轉換可通過快速傅里葉變換（FFT)來估計。因 此，包括振幅和相位信息在內的復雜數(shù)據必須物理地編碼到DOE的微結構中。可以通過執(zhí) 行所需重建（即在遠場中所需強度圖案）的逆FFT轉換來計算該DOE數(shù)據。
[0072] DOE有時被稱為計算機產生的全息圖，但是他們與其他類型的全息圖（例如彩虹 全息圖、菲涅耳全息圖和體積型反射全息圖）不同。
[0073] 透明窗口和半窗口
[0074] 如本文所用的術語窗口是指與施加了印刷的基本上不透明的區(qū)域相比，安全文件 中透明的或半透明的區(qū)域。窗口可以是完全透明的，以允許光的透射基本不受影響，或者窗 口可以是部分透明的或半透明的，允許光進行部分透射但不允許通過窗口區(qū)清楚地看到對 象。
[0075] 可通過在形成窗口的區(qū)域省略至少一個不透明層來在聚合物安全文件內形成窗 口區(qū)，其中所述聚合物安全文件具有至少一個透明聚合物材料層和施加到透明聚合物基底 的至少一側的一個或更多個不透明層。如果不透明層被施加到透明基底的兩側，則可通過 在透明基底兩側的窗口區(qū)省略不透明層來形成完全透明的窗口。
[0076] 部分透明或半透明區(qū)，下文稱為"半窗口"，可在具有兩面不透明層的聚合物安全 文件內，通過僅在安全文件的一側的窗口區(qū)省略不透明層而形成，所以"半窗口"是不完全 透明的，但是允許一些光通過，但不允許通過半窗清楚地看到對象。
[0077] 或者，基底有可能從基本上不透明的材料（例如紙或纖維材料）形成，在紙或纖維 質基底的切口或凹部插入透明塑料材料的插入件，以形成透明的窗口或半透明的半窗口。
[0078] 不透明層
[0079] 可將一個或更多個不透明層施加到透明基底上以增加安全文件的不透明度。不透 明層是這樣的：LT< U，其中U是入射到文件上的光的量，LT是透過文件的光的量。不透明 層可包括多種不透明涂層的任何一種或更多種。例如，不透明涂層可包括分散在熱活化的 可交聯(lián)聚合物材料的粘合劑或載體中的顏料，例如二氧化鈦。或者，透明塑料材料的基底可 被夾在紙或其它部分地或基本上不透明的材料之間，隨后可以印刷或以其他方式將標記施 加到不透明的材料上。
[0080] 也可以通過例如在基底制造期間，在基底中加入成孔隙劑來實現(xiàn)不透明化。
[0081] 現(xiàn)在將適宜地參照具體的實施方案和實施例說明本發(fā)明。這些實施方案和實施例 僅是說明性的，并且不應被解釋為限制本發(fā)明的范圍。應該理解的是，對所描述的發(fā)明進行 的變化對于本領域技術人員來說是明顯的，并且包括在本發(fā)明的范圍內。類似地，本發(fā)明能 夠應用于未在本文件中被明確列舉的區(qū)域，并且未對一些應用進行具體描述這個事實不應 當被認為是對本發(fā)明全部適用性的限制。
[0082] 關于附圖，膜（10)包括聚合物基底（11)，聚合物基底在其每個表面都部分地涂布 有不透明層（12)。產生窗口（13)。部分不透明的聚合物基底在每個面都涂布有抗靜電涂 層（14)。
[0083] 聚合物基底
[0084] 本文提到的基底一般是片狀材料，并且可提供為單獨的片材，或者為網狀材料，其 隨后可被加工（例如通過模切）以提供片材形狀材料。除非另有明文規(guī)定，否則當本說明 書中提到"基底"時，其意指包括片狀或網狀形式的膜。
[0085] 基底可包括聚烯烴膜，例如聚乙烯、聚丙烯、其混合物和/或其他已知的聚烯烴。 可通過本領域已知的任何方法（包括但不限制于：鑄片、鑄膜或吹膜）制備聚合物膜。膜 或片材可以是單層或多層結構。如果膜或片材是多層結構，那么在其中具有至少一個芯層。 在單層結構的情況下，單層即是芯層。膜可包括雙向拉伸聚丙烯（BOPP)膜，可使用基本上 相等的縱向和橫向的拉伸比將其制備為平衡的膜，或者可為不平衡的膜，其中膜顯著更多 定向在一個方向（MD或TD)上?？梢允褂庙樞蚶欤渲屑訜彷佊绊懺撃ぴ诳v向上的拉伸， 而之后使用的拉幅機爐則影響其在橫向上的拉伸?；蛘撸瑫r拉伸，例如，使用所謂的氣泡 方法，或者可以使用同時拉動拉幅機進行拉伸。
[0086] 膜可包括一種或更多種添加材料。添加劑可包括：染料；顏料、著色劑；鍍有金屬 和/或偽金屬的涂層（例如鋁）；潤滑劑、抗氧化劑、表面活性劑、硬化劑、光澤改良劑、預降 解劑、UV衰減材料（例如UV光穩(wěn)定劑）；密封性添加劑；增粘劑、抗粘連劑、改善油墨附著 力和/或適印性的添加劑、交聯(lián)劑；粘合劑層（例如壓敏粘合劑）。另外的添加劑包括可減 少摩擦系數(shù)（COF)的那些，例如三元共聚物。
[0087] 另外的添加劑包括常規(guī)的惰性顆粒添加劑，優(yōu)選具有的平均顆粒尺寸為約0.2微 米至約5微米，更優(yōu)選約0.7微米至約3.0微米。減少顆粒尺寸可提高膜的光澤度。摻入 該層或每層的添加劑（優(yōu)選球狀的）的量，理想的是多于按重量計約〇. 05 %，優(yōu)選按重量計 約0. 1 %至約0. 5%，例如，按重量計約0. 15%。合適的惰性顆粒添加劑可包括無機的或有 機的添加劑，或者兩種或更多種這些添加劑的混合物。
[0088] 合適的顆粒無機添加劑包括無機填料，例如滑石，以及特別是金屬或類金屬氧化 物，如氧化鋁和二氧化硅。也可以使用實心的或空心的、玻璃的或陶瓷的微珠或微球。合適 的有機添加劑包括含丙烯酸和/或甲基丙烯酸聚合物或共聚物的丙烯酸和/或甲基丙烯酸 樹脂的顆粒（優(yōu)選球狀的）。
[0089] 可將上面列的所需添加劑的一些或全部加到一起作為組合物來涂布本發(fā)明的膜 和/或形成本身可被涂布的新層（即形成最終的多層片材的內層之一）和/或可形成片材 的外層或表層。或者任選在片材形成期間和/或形成之前將前述添加劑的一些或全部分別 加入和/或直接摻入大量的片材中（例如，通過任何合適的手段（例如組合、共混和/或注 射）摻入以作為原始聚合物組合物的一部分），從而可能會也可能不會形成這樣的層或涂 層。
[0090] 可在膜制成之前將這樣的添加劑加到聚合樹脂，或者可作為涂層或其他層施加到 已制成的膜上。如果添加劑加到樹脂，則通過通常使用的技術（例如輥磨、在Banbury型混 合器中混合或在擠出機筒體中混合等）將添加劑混合到熔融的聚合物中來完成添加劑混 入樹脂中?？赏ㄟ^使添加劑與未加熱的聚合物顆?；旌弦詫崿F(xiàn)試劑在大量聚合物中基本上 平均分布來縮短混合的時間，因此減少了在熔融溫度下進行充分混合所需的時間量。最優(yōu) 選的方法是在雙螺桿擠出機中將添加劑和樹脂混合以形成濃縮物，然后在擠出之前立即將 該濃縮物與膜結構的樹脂共混。
[0091] 制造聚丙烯膜的三個主要的方法是拉幅機方法、鑄造方法和氣泡方法。
[0092] 在鑄造方法和拉幅機方法中，聚合物片通常放置在擠出機中并加熱以便擠出物能 從縫隙模具中壓出到冷卻輥上以形成膜（在鑄造方法的情況下）或者形成厚的聚合物帶 (在拉幅機方法的情況下）。在拉幅機的方法中，然后將厚的聚合物帶再加熱，然后長度方 向（稱為"縱向"）拉伸和寬度方向（稱為"橫向"）拉伸以形成膜。
[0093] 在氣泡方法中，聚合物不是通過縫隙模具而是通過環(huán)形模具擠出，以形成相對厚 的擠出物（以其中吹過空氣的空心圓柱體的形式）。環(huán)形模具位于裝置的頂部，通常相當于 幾層樓那么高（例如40至50米）。擠出物向下移動并連續(xù)加熱，所以其擴大形成了氣泡。 氣泡然后分裂成兩個半氣泡，每個可單獨用作"單網"膜；或者兩個半氣泡可被夾住并層壓 在一起以形成雙層厚度的膜（或氣泡可塌陷以形成雙層厚度的膜）。通常在模具處有三個 同心環(huán)，所以空心圓柱體是三層的擠出物。例如，可能存在在一側具有三元共聚物表層和在 另一側也具有三元共聚物表層的聚丙烯的芯層。在這種情況下，單網可由三層組成，中間具 有聚丙烯，而雙網由五層組成，因為中間層是與每個半氣泡相同的表層（三元共聚物）。許 多其他可能的排列和組成是可能的，例如在環(huán)形的數(shù)目、表層的類型、芯層的類型等方面。
[0094] 因此氣泡方法通過形成氣泡而形成薄膜（例如10至100微米厚）而拉幅機方法 是通過拉伸材料而形成薄膜。氣泡方法形成的均勻拉伸膜與拉幅膜不同且對于某些目的而 言其優(yōu)于拉幅膜。雙向拉伸聚丙烯（BOPP)膜通常是由氣泡方法制備的。除了聚丙烯，其他 聚合物（例如LLDPE、聚丙烯/ 丁烯共聚物）也可通過使用氣泡方法形成薄膜。
[0095] 包括一種或更多種附加層和/或涂層的聚烯烴膜（如本文所述的任選定向和任選 熱定形）的形成容易地由任何本領域技術人員已知的層壓或涂布技術實現(xiàn)。
[0096] 例如，可通過共擠出技術將層或涂層施加到另外的底部層上，其中每層的聚合物 組分共擠出至密切接觸而各自仍然是熔融的。優(yōu)選地，共擠出物受到多通道環(huán)形模具的影 響，使得模具內構成多層膜各自單獨層的熔融聚合物組分在其邊界融合以形成單個復合結 構，然后以管狀擠出物的形式從共用?？跀D出。
[0097] 還可以利用常規(guī)的涂布技術用在合適的溶劑或分散劑中的添加劑溶液或分散體 對聚烯烴膜涂布本文所述的一種或更多種添加劑。
[0098] 可將涂層和/或層施加到聚烯烴膜的任一個或兩個表面上?？蓪⒁粋€或每個涂層 和/或層順序、同時和/或隨后施加到任一或全部的其他涂層或層上。
[0099] 額外地或可替代地，可通過經多環(huán)模具共擠出在聚烯烴膜中提供另外的層，在離 開模具的共擠出物中產生例如兩個、三個、四個或更多個層。
[0100] 也可以使用上述將添加劑和/或其組分施加到聚烯烴膜上的方法中的多于一種 方法的組合。例如在制備膜之前可將一種或更多種添加劑摻入到樹脂中并且可將一種或更 多種其他添加劑涂布到膜表面。
[0101] 不透明層
[0102] 基底具有至少一個與周邊基底相比其上具有降低的不透明度的區(qū)域?？赏ㄟ^用油 墨在一個或兩個表面上進行印刷使聚合物基底變得不透明。油墨的顏色通常為白色，但是 也可為不同的顏色。
[0103] 可替代地或額外地，基底的不透明性可至少部分地由基底上存在的孔隙（或空 洞）區(qū)提供。可通過例如向基底提供至少一種成孔隙劑來產生這樣的孔隙區(qū)。帶孔隙的 膜的產生是本領域公知的，并且可以使用任何適合的成孔隙劑。成孔隙劑一般是顆粒材 料并且可選自有機的、無機的、或聚合物材料。美國專利No. 4, 377, 616描述了這些中的 若干。成孔隙劑在性質上是大體的球形顆粒，或者可具有高的縱橫比。例如，也可使用 W0-A-03/033574中描述的成孔隙劑。
[0104] 可使用傳統(tǒng)的平版印刷、凹版印刷和凸版印刷的方法在不透明區(qū)內對不透明聚合 物基底進行印刷。
[0105] 抗靜電涂層
[0106] 抗靜電涂層可包括選自以下的化合物：長鏈脂肪胺或酰胺、季胺鹽、聚乙二醇酯和 多元醇。
[0107] 可替代地或額外地，抗靜電涂層包括一種或更多種金屬氧化物。合適的金屬氧化 物包括鋁氧化物、銻氧化物、鋇氧化物、鉍氧化物、鎘氧化物、鈣氧化物、鈰氧化物、銫氧化 物、鉻氧化物、鈷氧化物、銅氧化物、鏑氧化物、鉺氧化物、釓氧化物、鍺氧化物、鉿氧化物、鈥 氧化物、銦氧化物、銥氧化物、鐵氧化物、鑭氧化物、鉛氧化物、鋰氧化物、镥氧化物、鎂氧化 物、錳氧化物、鉬氧化物、釹氧化物、鎳氧化物、鈮氧化物、鈀氧化物、鉀氧化物、鐠氧化物、銠 氧化物、銣氧化物、釕氧化物、釤氧化物、鈧氧化物、硅氧化物、銀氧化物、鈉氧化物、鍶氧化 物、鉭氧化物、鋱氧化物、鉈氧化物、錫氧化物、鈦氧化物、鎢氧化物、釩氧化物、鐿氧化物、釔 氧化物、鋯氧化物等。
[0108] 可替代地或額外地，抗靜電涂層包括一種或更多種導電聚合物。導電聚合物選自 以下：聚芴、聚亞苯基、聚芘、聚」萆、聚萘、聚吡略、聚咔唑、聚吲噪、聚氮雜.革、聚苯胺、聚噻 吩、聚（3,4-亞乙基二氧噻吩）、聚（對苯硫醚）、聚（乙炔）和聚（對苯亞乙烯）。
[0109] 可以以任何合適的方式（例如通過凹版印刷、輥涂、棒涂、浸漬、噴霧和/或使用涂 布棒）將抗靜電涂層施加到基底的表面上。根據需要，在這些過程中也可使用溶劑、稀釋劑 和佐劑?？赏ㄟ^任何合適的手段（例如壓榨輥、刮刀和/或氣刀）移除過量的液體（例如 水溶液）。通常施加這樣量的涂層組合物：使得在干燥后沉積厚度為約0. 01至約10微米， 優(yōu)選約1至約6微米的光滑均勻分布的層。通常，所施加的涂層的厚度使得其足夠給予基 底片材所需的特性。
[0110] 在用于抗靜電涂層材料的多種透明且導電的金屬氧化物中，氧化銦錫（ITO)是可 提供良好物理性能的具有吸引力的材料。ITO薄膜可以用于既需要可見光區(qū)光透明度和 又需要高導電性的多種應用中。存在可用于使ITO膜沉積到基底表面的多種技術，包括化 學氣相沉積、物理氣相沉積、電子束蒸發(fā)和濺射。然而，由于需要額外的裝置（例如真空設 備），這些方法并不是很適合于涂層膜的大規(guī)模生產。然而，如果使用濕涂布法可在具有大 的表面區(qū)的基底上形成具有均勻厚度的涂層。在這種方法中，可通過浸涂或旋涂技術使得 包含ITO前體或ITO納米顆粒的涂層溶液沉積到基底上。
[0111] 涂布方法
[0112] 不透明聚合物基底的在線涂布（in-linecoating)(其中在膜制造過程中施加抗 靜電涂層）是用于本文所公開抗靜電涂層的優(yōu)選方法。
[0113] 除了在線涂布之外，可以使一種或更多種抗靜電涂層離線涂布（off-line coated)。因此，涂布也旨在用于以下情況：例如生產了基礎聚合物膜，隨后用一種或更多種 涂層進行離線涂布。或者，在線施加一種或更多種涂層，剩余的離線施加。常規(guī)的離線涂布 方法包括：輥涂、反向輥涂、凹版輥涂、反向凹版輥涂、刷涂、繞線棒涂布、噴涂、氣刀涂布、彎 月面涂布（meniscuscoating)或浸漬。
[0114] 鑒于上述情況，本文提供了控制部分不透明化聚合物基底上的靜電形成的優(yōu)選方 法。優(yōu)選地，部分不透明化聚合物基底的一個或兩個表面涂布有抗靜電涂層。任選地，如果 只有一個表面涂布有抗靜電涂層，該涂布可在用替代涂層對聚合物基底的相反表面進行涂 布之前、之后或同時發(fā)生。該抗靜電涂層優(yōu)選不被另外的涂層覆蓋。這樣的頂部涂層會限 制抗靜電涂層防止靜電的能力。
【權利要求】
1. 具有抗靜電性能的膜，所述膜包括透明的聚合物基底，所述基底具有第一表面和第 二表面，所述基底在至少一個表面上部分不透明從而提供不透明區(qū)和非不透明區(qū)，并且，其 中所述不透明區(qū)和所述非不透明區(qū)兩者都在至少一個表面上涂布有抗靜電涂層，所述涂層 具有高于70 %的透射率。
2. 根據權利要求1所述的膜，其中所述抗靜電涂層具有高于80%的透射率。
3. 根據權利要求1所述的膜，其中所述抗靜電涂層具有高于90%的透射率。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的膜，其中所述聚合物基底包括選自以下的 聚合物：乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯和丙烯的共聚體、乙烯或丙烯與一種或更多種 C4-CltlCi-烯烴的共聚體、聚酰胺、聚醋、聚縮醛、聚碳酸醋、聚氯乙烯以及它們的混合物。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的膜，其中所述聚合物基底在兩個表面上部分不 透明。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的膜，其中所述不透明區(qū)是通過使所述透明聚合 物基底涂布有不透明涂層、在所述膜中包含一個或更多個不透明層、或者在所述基底中包 含成孔隙劑，或者它們的組合得到的。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的膜，其中兩個表面的不透明區(qū)和非不透明區(qū)都 涂布有抗靜電涂層。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的膜，其中所述抗靜電涂層是無色的。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的膜，其中所述聚合物基底包括雙向拉伸聚丙烯。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的膜，其中所述抗靜電涂層包括選自以下的化合 物：長鏈脂族胺或酰胺、季銨鹽、聚乙二醇酯和多元醇。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的膜，其中所述抗靜電涂層包括選自以下的一 種或更多種金屬或類金屬氧化物：鋁氧化物、銻氧化物、鋇氧化物、鉍氧化物、鎘氧化物、鈣 氧化物、鈰氧化物、銫氧化物、鉻氧化物、鈷氧化物、銅氧化物、鏑氧化物、鉺氧化物、釓氧化 物、鍺氧化物、鉿氧化物、鈥氧化物、銦氧化物、銥氧化物、鐵氧化物、鑭氧化物、鉛氧化物、鋰 氧化物、镥氧化物、鎂氧化物、錳氧化物、鉬氧化物、釹氧化物、鎳氧化物、鈮氧化物、鈀氧化 物、鉀氧化物、鐠氧化物、銠氧化物、銣氧化物、釕氧化物、釤氧化物、鈧氧化物、硅氧化物、銀 氧化物、鈉氧化物、鍶氧化物、鉭氧化物、鋱氧化物、鉈氧化物、錫氧化物、鈦氧化物、鎢氧化 物、釩氧化物、鐿氧化物、釔氧化物和鋯氧化物。
12. 根據權利要求11所述的膜，其中所述金屬氧化物包括銦錫氧化物。
13. 根據權利要求12所述的膜，其中所述一種或更多種金屬氧化物分散在樹脂中。
14. 根據權利要求1至13中任一項所述的膜，其中所述抗靜電涂層包括一種或更多種 導電聚合物。
15. 根據權利要求14所述的膜，其中所述導電聚合物選自以下：聚芴、聚亞苯基、聚芘、 聚革、聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚氮雜革、聚苯胺、聚噻吩、聚（3,4-亞乙基二氧噻 吩）、聚（對苯硫醚）、聚（乙炔）和聚（對苯亞乙烯）。
16. 根據權利要求1至15中任一項所述的膜，其中，所述抗靜電涂層具有約0. 001微米 至約10微米的干涂層厚度。
17. 根據權利要求16所述的膜，其中所述抗靜電涂層具有約1微米至約6微米的干涂 層厚度。
18. 根據權利要求1至17中任一項所述的膜，其中所述抗靜電涂層具有小于IX10 1(1歐 姆/平方、優(yōu)選小于IXIO8歐姆/平方的表面電阻率。
19. 一種制造具有抗靜電性能的膜的方法，所述方法包括： (a) 提供具有不透明區(qū)和非不透明區(qū)的聚合物基底，所述基底具有第一表面和第二表 面； (b) 任選在一個或更多個所述不透明區(qū)上進行印刷； (c) 任選在至少一個表面上涂布保護涂層；和 (d) 在至少一個表面的所述不透明區(qū)和非不透明區(qū)兩者上涂布一種或更多種抗靜電涂 層。
20. 根據權利要求19所述的方法，其中在步驟（c)中的所述保護涂層是清漆、樹脂或者 它們的混合物。
21. 根據權利要求1至18中任一項的抗靜電膜在制造安全文件中的用途。
22. 根據權利要求21所述的用途，其中所述安全文件是鈔票。
23. -種制品，其包含根據權利要求1至18中任一項所述的膜。
24. 根據權利要求23所述的制品，其中所述制品是鈔票。
【文檔編號】B42D25/00GK104507701SQ201380034431
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權日:2012年6月28日
【發(fā)明者】加里·費爾利斯·鮑爾, 邁克爾·哈德威克 申請人:伊諾維亞安全有限公司