CN104789141A - 一种增光片专用聚丙烯保护膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种增光片专用聚丙烯保护膜，其按重量份计，由以下组份配比组成：聚丙烯70～85份；氢化苯乙烯热可塑性弹性体1～5份；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物10～18份；α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物1.5～5份；硅酮类开口剂1～3份；抗氧化剂0.1～0.3份。本发明制备得到的保护膜只需轻按即可贴合于增光片，且产品具有持久牢靠的粘结力、足够的内聚力和弹性，在模切和运输过程中都能很好的保护增光片，且制备得到的保护膜耐温性好，在-10℃～80℃的模拟运输条件下处理8～10天，保护膜与增光片贴合性好，无气泡、褶皱、变形等现象出现，且保护膜剥离后无残胶。

Description

一种增光片专用聚丙烯保护膜

技术领域

本发明涉及保护膜，更具体地说，本发明涉及一种增光片专用聚丙烯保护膜。

背景技术

增光片又称棱镜片，其可将分散光集中于一定的角度范围内出射，从而增强该范围内光的亮度，其是液晶显示器背光模块中的重要组件。在加工或运输过程中，为防止增光片表面被刮伤、粘附异物、被油、化学品污染等，增光片的表面一般贴附有保护膜。

目前，增光片应用最为广泛的是涂胶膜，但在涂胶膜生产的过程中一般会添加松香树脂型的增粘树脂来提高粘性，这类树脂会缓慢得释放出酸性物质，逐步腐蚀增光片的表面，或者导致涂胶膜在被剥离时残留在产品的表面，影响了增光片的质量等级和成品率。此外，涂胶膜尤其是溶剂型涂胶膜在合成阶段需要使用有机溶剂进行反应，制成的成品胶中会残留有大量的甲苯或甲苯与其他有机溶剂的混合溶剂，不但涂胶膜会残留有刺激性气味，且会对人体造成伤害。

在夏季，运输集装箱内部的温度较高，甚至可以达到50℃，高温高湿更进一步加剧了上述问题，在运输过程中，残留溶剂挥发，粘结面形成气泡，由于涂胶膜大多耐温性差，粘结层开始软化，涂胶膜翘曲变形收缩，剥离力发生变化，增光片表面残留胶现象严重。

因此，提供一种耐温性好，粘性稳定，在整个运输过程中不脱落、变形、褶皱等，且剥离后无残胶的保护膜，克服现有技术中存在的缺陷，是目前业界亟待解决的问题。

发明内容

作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，以聚丙烯为基材，利用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物作为自粘层，并添加氢化苯乙烯热可塑性弹性体和α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物提高自粘层的粘度和耐温性，可解决涂布保护膜残胶、三层共挤保护膜粘度低及耐温性差等问题。基于这种发现，完成了本发明。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种增光片专用聚丙烯保护膜，其能够保证在长时间运输过程中，保护膜与增光片于高温环境下的稳定粘着力，无气泡突起或翘边现象，户外使用耐候性好，且保护膜撕下后无残胶现象。

为了实现根据本发明的这些目的和优点，提供了一种增光片专用聚丙烯保护膜，按重量份计，其由以下组份配比组成：

聚丙烯70～85份；

氢化苯乙烯热可塑性弹性体1～5份；

苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物10～18份；

α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物1.5～5份；

硅酮类开口剂1～3份；

抗氧化剂0.1～0.3份。

优选的是，其中，所述聚丙烯由质量分数分别为50～80％的无规共聚聚丙烯和20～55％的等规聚丙烯组成，聚丙烯具有良好的耐热性和耐压强度，但其在透明性、抗冲击韧性方面性能较差，而在无规共聚聚丙烯的聚合物链上，由于其共聚单体分子无规则地插在丙烯分子中间，阻碍了聚合物的结晶排列，降低了其结晶度，使其晶粒微细化，可提高聚合物的透明度和力学性能。无规共聚聚丙烯通过与等规聚丙烯以合适的比例共混挤出，可明显提高产品的透明性、抗冲击性能和高温抗蠕变性能。

优选的是，其中，所述无规共聚聚丙烯为丙烯和乙烯的二元共聚物，其中所述乙烯的质量分数为2.1～3.6％，共聚单体乙烯可有效改善链结构、降低熔融温度，提高产品的光学性能和物理机械性能。在制备得到的聚丙烯厚度为30um时，与全部使用聚丙烯作为基材相比，添加质量分数为2.1～3.6％乙烯的可使保护膜的透光率提高到10～15％。但乙烯的含量不能过高，较高的乙烯含量会导致熔体粘度的增大，当添加的乙烯含量超过4.8％时，会造成明显的粘釜现象，影响正常的工艺生产。

优选的是，其中，所述聚丙烯保护膜依次由基材层、中间层及自粘层组成，所述基材层按重量份计包括8～10份的无规共聚聚丙烯、5～8份的等规聚丙烯、0.1～0.3份的抗氧化剂及0.2～0.5份的硅酮类开口剂；

所述中间层按重量份计包括35～39的无规共聚聚丙烯、20～23份的等规聚丙烯及4～7份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物及0.8～2.5份的硅酮类开口剂；

所述自粘层包括质量分数分别为2～5份的无规共聚聚丙烯、6～11份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、1～5份的氢化苯乙烯热可塑性弹性体及1.5～5份的α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物。

优选的是，其中，所述聚丙烯保护膜的厚度为20～60um，保护膜需要一定的厚度以确保保护膜抗冲击的能力，但也不能太厚，否则会影响保护膜的透明度。

优选的是，其中，所述硅酮开口剂中有机硅的质量含量为67％，硅酮剂开口剂的添加可提高保护膜的表面的爽滑性和光洁度，且有机硅分子间的作用强于高分子和无机物，在一定程度上可改善无机物与高分子之间的相容性，提高保护膜的抗冲击性能，但有机硅的含量不能过高，当有机硅的质量含量高于70％时，反而会影响保护膜表面的爽滑质感。

优选的是，其中，所述抗氧化剂包括质量分数分别为21％的硫代二丙酸二月桂酯、32％的硫代双酚及47％的2，4，6-三叔丁基苯酚。酚类抗氧化剂由于在羟基邻位和对位含有较大的位阻基团和给电子取代基，可抑制自由基链式反应，本发明采用合适比例的双酚型换和单酚型结构抗氧化剂，再加上可阻止新自由基形成的硫代二丙酸二月桂酯的协同作用，具有明显的抗氧化效果。在50℃条件下增光片的运输模拟实验中，经老化30天后，添加本发明所述氧化剂的保护膜的冲击强度为2.87kJ/m²，而仅添加硫代二丙酸二月桂酯和2，4，6-三叔丁基苯酚的保护膜的冲击强度已下降到1.95kJ/m²。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明以聚丙烯为基材，利用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物作为自粘层，并分别添加氢化苯乙烯热可塑性弹性体提高产品的初粘力，添加α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物提高自粘层的粘度，制备得到的保护膜只需轻按即可贴合于增光片，且产品具有持久牢靠的粘结力、足够的内聚力和弹性，在模切和运输过程中都能很好的保护增光片；

(2)本发明的中间层采用合适比例的无规共聚聚乙烯、等规聚乙烯及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物进行共混挤出，改变了聚丙烯脆性高、韧性差等缺点，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物与聚丙烯相容性好，适当比例的添加可进一步促进了聚丙烯结晶度的降低、晶粒细化，并在一定程度上降低了聚丙烯链与链缠结，改善了产品的加工流动性，提高了保护膜的透明度和力学性能；

(3)本发明制备得到的保护膜耐温性好，在-10℃～80℃的模拟运输条件下处理8～10天，保护膜与增光片贴合性好，无气泡、褶皱、变形等现象出现，且保护膜剥离后无残胶。

本发明的其它优点、目标和特征部分将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本发明所使用的诸如“具有”、“包含”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

<实例1>

一种增光片专用聚丙烯保护膜，其厚度为20um，其按重量份计，其总配比组成为：聚丙烯78.4份；氢化苯乙烯热可塑性弹性体1.5份；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物17份；α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物1.5份；硅酮类开口剂1.5份；抗氧化剂0.1份。其中，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的市售产品均可满足使用要求，其嵌段的分布、排列和比例影响不大。其中，所述聚丙烯由质量分数分别为60.46％的无规共聚聚丙烯和39.54％的等规聚丙烯组成，所述无规共聚聚丙烯为丙烯和乙烯的二元共聚物，所述乙烯的质量分数为2.1％。其中，所述硅酮开口剂中有机硅的质量含量为67％。

所述保护膜依次包括基材层、中间层及自粘层，其中，所述基材层按重量计包括无规共聚聚丙烯8份、等规聚丙烯8份、抗氧化剂0.1份及硅酮类开口剂0.5份；所述中间层按重量份计包括无规共聚聚丙烯35份、等规聚丙烯23份及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物6份及硅酮类开口剂1份；所述自粘层按重量份计包括无规共聚聚丙烯4.4份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物11份、氢化苯乙烯热可塑性弹性体1.5份及α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物1.5份。其中，所述抗氧化剂包括质量分数分别为21％的硫代二丙酸二月桂酯、32％的硫代双酚及47％的2，4，6-三叔丁基苯酚。

分别将所述基材层、所述中间层及所述自粘层中各组分混合均匀，通过三层共挤流延设备，经螺杆熔融挤出贴合在一起，冷却成型，制备得到所述聚丙烯保护膜。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

<实例2>

一种增光片专用聚丙烯保护膜，其厚度为60um，其按重量份计，其总配比组成为：聚丙烯77份；氢化苯乙烯热可塑性弹性体5份；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物12份；α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物3.5份；硅酮类开口剂2.2份；抗氧化剂0.3份。其中，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的市售产品均可满足使用要求，其嵌段的分布、排列和比例影响不大。其中，所述聚丙烯由质量分数分别为67.53％的无规共聚聚丙烯和32.47％的等规聚丙烯组成，所述无规共聚聚丙烯为丙烯和乙烯的二元共聚物，所述乙烯的质量分数为3.6％。其中，所述硅酮开口剂中有机硅的质量含量为67％。

所述保护膜依次包括基材层、中间层及自粘层，其中，所述基材层按重量计包括无规共聚聚丙烯10份、等规聚丙烯5份、抗氧化剂0.3份及硅酮类开口剂0.2份；所述中间层按重量份计包括无规共聚聚丙烯39份、等规聚丙烯20份及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物4份及硅酮类开口剂2份；所述自粘层按重量份计包括无规共聚聚丙烯3份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物8份、氢化苯乙烯热可塑性弹性体5份及α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物3.5份。其中，所述抗氧化剂包括质量分数分别为21％的硫代二丙酸二月桂酯、32％的硫代双酚及47％的2，4，6-三叔丁基苯酚。

分别将所述基材层、所述中间层及所述自粘层中各组分混合均匀，通过三层共挤流延设备，经螺杆熔融挤出贴合在一起，冷却成型，制备得到所述聚丙烯保护膜。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

<实例3>

一种增光片专用聚丙烯保护膜，其厚度为40um，其按重量份计，其总配比组成为：聚丙烯79份；氢化苯乙烯热可塑性弹性体3份；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物12份；α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物4份；硅酮类开口剂1.8份；抗氧化剂0.2份。其中，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的市售产品均可满足使用要求，其嵌段的分布、排列和比例影响不大。其中，所述聚丙烯由质量分数分别为60.76％的无规共聚聚丙烯和39.24％的等规聚丙烯组成，所述无规共聚聚丙烯为丙烯和乙烯的二元共聚物，所述乙烯的质量分数为2.6％。其中，所述硅酮开口剂中有机硅的质量含量为67％。

所述保护膜依次包括基材层、中间层及自粘层，其中，所述基材层按重量计包括无规共聚聚丙烯8份、等规聚丙烯8份、抗氧化剂0.2份及硅酮类开口剂0.4份；所述中间层按重量份计包括无规共聚聚丙烯35份、等规聚丙烯23份及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物5份及硅酮类开口剂1.4份；所述自粘层按重量份计包括无规共聚聚丙烯5份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物7份、氢化苯乙烯热可塑性弹性体3份及α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物4份。其中，所述抗氧化剂包括质量分数分别为21％的硫代二丙酸二月桂酯、32％的硫代双酚及47％的2，4，6-三叔丁基苯酚。

分别将所述基材层、所述中间层及所述自粘层中各组分混合均匀，通过三层共挤流延设备，经螺杆熔融挤出贴合在一起，冷却成型，制备得到所述聚丙烯保护膜。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

<实例4>

一种增光片专用聚丙烯保护膜，其厚度为30um，其按重量份计，其总配比组成为：聚丙烯75.5份；氢化苯乙烯热可塑性弹性体4份；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物15份；α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物3份；硅酮类开口剂2.3份；抗氧化剂0.2份。其中，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的市售产品均可满足使用要求，其嵌段的分布、排列和比例影响不大。其中，所述聚丙烯由质量分数分别为61.59％的无规共聚聚丙烯和38.41％的等规聚丙烯组成，所述无规共聚聚丙烯为丙烯和乙烯的二元共聚物，所述乙烯的质量分数为3.3％。其中，所述硅酮开口剂中有机硅的质量含量为67％。

所述保护膜依次包括基材层、中间层及自粘层，其中，所述基材层按重量计包括无规共聚聚丙烯9份、等规聚丙烯7份、抗氧化剂0.2份及硅酮类开口剂0.3份；所述中间层按重量份计包括无规共聚聚丙烯35.5份、等规聚丙烯22份及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物6份及硅酮类开口剂2份；所述自粘层按重量份计包括无规共聚聚丙烯2份、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物9份、氢化苯乙烯热可塑性弹性体4份及α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物3份。其中，所述抗氧化剂包括质量分数分别为21％的硫代二丙酸二月桂酯、32％的硫代双酚及47％的2，4，6-三叔丁基苯酚。

分别将所述基材层、所述中间层及所述自粘层中各组分混合均匀，通过三层共挤流延设备，经螺杆熔融挤出贴合在一起，冷却成型，制备得到所述聚丙烯保护膜。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

为了说明本发明的效果，发明人提供比较例实验如下：

<比较例1>

在实例2制备增光片专用聚丙烯保护膜的过程中，自粘层中不添加氢化苯乙烯热可塑性弹性体，其余参数与实例2中的完全相同，工艺过程也完全相同。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

<比较例2>

在实例2制备增光片专用聚丙烯保护膜的过程中，自粘层中添加9份的氢化苯乙烯热可塑性弹性体，其余参数与实例2中的完全相同，工艺过程也完全相同。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

<比较例3>

在实例3制备增光片专用聚丙烯保护膜的过程中，自粘层中不添加α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物，其余参数与实例3中的完全相同，工艺过程也完全相同。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

<比较例4>

在实例4制备增光片专用聚丙烯保护膜的过程中，中间层中不添加苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，其余参数与实例4中的完全相同，工艺过程也完全相同。制备得到的聚丙烯保护膜的各项性能参数见表1和表2。

对上述各实例和比较例制备得到的保护膜，分别按照GB/T 4582-2002测定其初粘力，按照GB/T 2792-1998测定其180°剥离强度，按照GB/T2410-2008测定其透光率，根据GB/T 1843-2008测定冲击强度，根根据GB/T1040-1992测定保护膜的拉伸性能；

另外，上述各实例和比较例制备得到的保护膜的耐高温性测试条件为：将制备得到的各保护膜粘贴在增光片上，于80℃条件下烘烤72h，冷却至室温后，观察保护膜是否变形及保护膜剥离后是否有残胶痕迹。

表1 聚丙烯保护膜的各项性能参数

表2 聚丙烯保护膜的耐高温性能

	耐高温性能
		实例1	没有残胶、无褶皱无形变
实例2	没有残胶、无褶皱无形变
		实例3	没有残胶、无褶皱无形变

实例4	没有残胶、无褶皱无形变
		比较例1	轻微残胶、保护膜变形现象明显、边缘有点起边
比较例2	残胶现象严重，无褶皱无形变
		比较例3	没有残胶、但经高温处理后保护膜基本没有粘性
比较例4	没有残胶、边缘轻微收缩

由比较例1和实例2对比可以看出，实例2中自粘层氢化苯乙烯热可塑性弹性体的添加明显提高了保护膜的初粘力，以保证只需轻按即可将保护膜贴合于增光片，且比较例1经高温试验后有变形及轻微残胶现象，这说明氢化苯乙烯热可塑性弹性体的添加可提高保护膜的耐高温性能；

由比较例2和实例2对比可以看出，氢化苯乙烯热可塑性弹性体的添加量不能过高，若自粘层中氢化苯乙烯热可塑性弹性体的添加量超过7份，剥离时可能会出现残胶，如比较例2中所示，自粘层中氢化苯乙烯热可塑性弹性体的添加量为9份，制备得到的保护膜剥离时有轻微残胶，尤其是经高温处理后，残胶现象严重；

由比较例3和实例3对比可以看出，α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物可提高自粘层的粘度，比较例3制备得到的保护膜的剥离强度仅为1.2N/25mm，经高温处理后基本没有粘性，无法确保在高温运输过程中增光片与保护膜之间的贴合性；

由比较例4和实例4对比可以看出，中间层中添加苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物后，保护膜的透光率、冲击强度及断裂伸长率都有了明显的提高；

可见，本发明以聚丙烯为基材，利用苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物作为自粘层，并分别添加氢化苯乙烯热可塑性弹性体提高产品的初粘力及耐高温性能，添加α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物提高自粘层的粘度，制备得到的保护膜只需轻按即可贴合于增光片，且产品具有持久牢靠的粘结力、足够的内聚力和弹性，在模切和运输过程中都能很好的保护增光片；

本发明的中间层采用合适比例的无规共聚聚乙烯、等规聚乙烯及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物进行共混挤出，改变了聚丙烯脆性高、韧性差等缺点，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物与聚丙烯相容性好，适当比例的添加可进一步促进了聚丙烯结晶度的降低、晶粒细化，并在一定程度上降低了聚丙烯链与链缠结，改善了产品的加工流动性，提高了保护膜的透明度和力学性能。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (7)

1.一种增光片专用聚丙烯保护膜，其特征在于，按重量份计，由以下组份配比组成：

聚丙烯 70～85份；

氢化苯乙烯热可塑性弹性体 1～5份；

苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 10～18份；

α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物 1.5～5份；

硅酮类开口剂 1～3份；

抗氧化剂 0.1～0.3份。

2.如权利要求1所述的增光片专用聚丙烯保护膜，其特征在于，所述聚丙烯由质量分数分别为59％～69％的无规共聚聚丙烯和30％～42％的等规聚丙烯组成。

3.如权利要求2所述的增光片专用聚丙烯保护膜，其特征在于，所述无规共聚聚丙烯为丙烯和乙烯的二元共聚物，其中所述乙烯的质量分数为2.1～3.6％。

4.如权利要求3所述的增光片专用聚丙烯保护膜，其特征在于，所述聚丙烯保护膜依次由基材层、中间层及自粘层组成，

所述基材层按重量份计包括8～10份的无规共聚聚丙烯、5～8份的等规聚丙烯、0.1～0.3份的抗氧化剂及0.2～0.5份的硅酮类开口剂；

所述中间层按重量份计包括35～39的无规共聚聚丙烯、20～23份的等规聚丙烯及4～7份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物及0.8～2.5份的硅酮类开口剂；

所述自粘层包括质量分数分别为2～5份的无规共聚聚丙烯、6～11份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、1～5份的氢化苯乙烯热可塑性弹性体及1.5～5份的α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物。

5.如权利要求1所述的增光片专用聚丙烯保护膜，其特征在于，所述聚丙烯保护膜的厚度为20～60um。

6.如权利要求1所述的增光片专用聚丙烯保护膜，其特征在于，所述硅酮开口剂中有机硅的质量含量为67％。

7.如权利要求1所述的增光片专用聚丙烯保护膜，其特征在于，所述抗氧化剂包括质量分数分别为21％的硫代二丙酸二月桂酯、32％的硫代双酚及47％的2，4，6-三叔丁基苯酚。