CN105966025A - 一种消光型自粘性表面保护膜及其制造方法 - Google Patents

一种消光型自粘性表面保护膜及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种消光型自粘性表面保护膜，包含自粘层、中间层和防粘层，所述自粘层以超低密度聚乙烯为主料，混合乙烯甲基丙烯酸、软质聚丙烯中的一种或两种而成；所述中间层由低晶点的乙丙共聚物或低晶点的乙丙共聚物与聚乙烯混合组成，所述防粘层包括聚丙烯与高密度聚乙烯或消光母料的混合物。本发明还公开了一种消光型自粘性表面保护膜的制造方法，依次通过原料除尘、原料自动称重计量、加热挤出、高效过滤、共挤成膜、冷却定型、厚度自动控制、切边收卷、分切包装制得。由本发明制得的消光型保护膜晶点少、自粘性好，且不会在被保护产品表面留下残胶或留影。可广泛应用于光学片材、家电、电子产品、不锈钢等产品的表面保护领域。

Description

一种消光型自粘性表面保护膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及自粘性保护膜领域，具体涉及一种消光型自粘性表面保护膜及其制造方法。
背景技术
目前国内保护膜产品主要集中在传统保护膜市场，且多为上胶型保护膜，用于平面显示器和高科技电子业上的自粘性保护膜国内目前还没有产业化生产，仍然依赖于从日本、韩国进口。由于我国逐渐成为世界上最大的液晶显示器生产国，对自粘保护膜的需求量大，仅其中最高端的扩散膜、棱镜膜用的自粘保护膜每年需求量约为6万吨，根据相关机构预测其年增长率为14％以上，因此，具有很大的市场潜力。
国内除了PE型保护膜、涂胶型保护膜有一些公司生产外，自粘型流延PP保护膜鲜有公司研发生产。以CPP为基材的PP型无胶保护膜在各领域的应用非常广泛，如电子类产品、家电、建材、装饰材料等，在半成品和成品装配和物流运输过程中，都要使用到保护膜。特别是光学薄膜的保护、高端金属板材的保护上有着不可替代的优势。目前市场上的自粘性保护膜主要存在如下方面的缺陷：膜面晶点数量多；保护膜撕下后容易有残胶或留影。
塑料加工中最大的障碍是晶点，最难解决的问题也是晶点的消除。特别是多层共挤技术薄膜的加工过程中，解决晶点问题变的尤为突出。晶点的成因复杂，晶点的消除更为困难。共挤薄膜加工过程中，不同的材料，不同加工特性的树脂必须在同一个摸头内、相同的加工条件下成型。原则上有必须遵循低温服从高温这种违背塑料成型加工特性和原理的加工条件处理和成型薄膜，因此产生晶点是多层共挤薄膜最常见也是最难消除的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种消光型自粘性表面保护膜及其制造方法，解决现有自粘性保护膜消光效果差，同时存在的晶点多，剥离后在被保护表面留 残胶或留影的问题。
本发明采用的技术方案是：一种消光型自粘性表面保护膜，所述自粘层以超低密度聚乙烯为主料，混合乙烯甲基丙烯酸、软质聚丙烯中的一种或两种而成；所述中间层由低晶点的乙丙共聚物或低晶点的乙丙共聚物与聚乙烯混合组成，所述防粘层包括聚丙烯与高密度聚乙烯或消光母料的混合物。
优选的，所述自粘层中由质量百分比为85/15～95/10的超低密度聚乙烯与乙烯甲基丙烯酸组成。
优选的，所述自粘层中由质量百分比为70/10/20～85/5/10的超低密度聚乙烯、乙烯甲基丙烯酸和软质聚丙烯组成。
优选的，所述中间层低晶点的乙丙共聚物与聚乙烯的质量百分比为70/30～85/15。所述防粘层中聚丙烯与高密度聚乙烯或消光母料的重量百分比为80/20～95/5。
所述超低密度聚乙烯的熔体流动速率约为3～6/10min，密度为860～910kg/m3，超低密度聚乙烯可以选用但不限于日本三井化学公司的型号为SP0540的超低密度聚乙烯，所述乙烯甲基丙烯酸的熔体流动速率约为3～8/10min，密度为930～950kg/m3，乙烯甲基丙烯酸可以选用但不限于美国杜邦化学公司的型号为AC1125，软质聚丙烯的熔体流动速率约为6～12/10min，密度约为860～900kg/m3，软质聚丙烯可以选用但不限于北欧化工生产的型号为RFG4VM软质聚丙烯。
所述低晶点的乙丙共聚物熔体流动速率约为5～12/10min，密度为890～910kg/m3；低晶点的乙丙共聚物可以选用但不限于博禄新加坡私人有限公司生产的型号为RD208CF的乙丙共聚物，所述聚乙烯的熔体流动速率为3～6/10min，密度约为910～930kg/m3；聚乙烯可以选用但不限于三井化学公司生产的型号为SP2320的聚乙烯。
所述聚丙烯的熔体流动速率约为6～12/10min，密度约为890～910kg/m3； 聚丙烯可以选用但不限于日本聚丙烯公司生产的型号为WFW4的聚丙烯，所述高密度聚乙烯的熔体流动速率为1～3/10min，密度为940～960kg/m3；高密度聚乙烯可以选用但不限于三井化学公司生产的型号为3300F高密度聚乙烯，所述消光母料的熔体流动速率为2～4/10min，密度为920～940kg/m3；消光母料可以选用但不限于德国舒尔曼生产的型号为DUL3636DP17的消光母料。
所述自粘层的厚度为总厚度的10-20％，中间层的厚度为总厚度的60-80％，防粘层的厚度为总厚度的10-20％。
利用上述配料制造消光型自粘性表面保护膜的方法，采用三层共挤流延技术，依次通过以下工艺步骤制得。首先将原料分别输送至除尘、除静电装置中进行除尘、除静电，将原料中可能存在的粉末状杂质清除，避免粉末在挤出机中长时间受热降解导致的晶点。所述除尘、除静电装置为美国PELLETRON公司的原料除尘装置。经除尘、除静电装置出来的原料再通过自动称重系统，通过自动称重计量对每台挤出机的挤出量进行自动控制，保证每个功能层的厚度均匀性一致。经称重计量后的原料输送至加热挤出机内进行熔化挤出，加热挤出机采用带有十字交叉孔均化段的螺杆挤出机，确保原料在挤出过程中塑化均匀，避免因降解而产生晶点。熔融树脂从挤出机挤出后再经过日本NAGASE专利设计的碟片式高效过滤器，对熔体进行过滤，其过滤精度达到30um，能够过滤掉人肉眼可见的杂质，保证薄膜膜面晶点数量控制在标准以内。三台挤出机挤出的熔体通过集料块集合为一个具有三个不同功能层的熔膜，熔膜经冷却辊冷却定型为薄膜。
经该方法制得的薄膜晶点数量少，性能更稳定。下表为本方法制得的薄膜晶点数量大小控制表。
从表中可以看出，本方法制得的薄膜晶点数量远远少于国际平均水平。同时，由该原料及方法制得的薄膜，经实现测得其粘性为3-5g/15mm，消光性为雾度30％，强度为MD/TD 40/30MPa，耐80℃的温度。其主要适用于光学片材、电子产品、不锈钢等产品表面的保护。
本发明的有益效果：通过本发明配方所制得的消光型自粘性表面保护膜具有膜面晶点数量少；保护膜撕下后不会有残胶或留影，消光性能好等优点。所述自粘层中使用超低密度聚乙烯为主配料，其密度在860～910kg/m3之间，与低密度聚乙烯比较，超低密度聚乙烯具有自粘性更高、与被保护膜材料表面的贴合性更好。在自粘层中加入乙烯甲基丙烯酸的作用是提高自粘性保护膜在极性材料表面的粘合牢度。由于乙烯甲基丙烯酸中含有强极性的羟基，能够与极性材料生产的光学片材(如PET、PMMA、PVC等)和金属表面具有良好的结合能力，从而提高保护膜的粘合强度。同时，乙烯甲基丙烯酸中具有乙烯键，可以与聚乙烯非常好的相容。且乙烯甲基丙烯酸与超低密度聚乙烯的相容性非常好，这样可以保证薄膜的自粘性性能更加稳定，另外，还可以在自粘层中加入软质聚丙烯，软质聚丙烯是一种间规聚丙烯，其分子链上的甲基在主链的上下交叉有序排列，这样的规整排列方式保证其结晶状态的稳定。在自粘层中加入软质聚丙烯改善薄膜粘性的稳定性，降低粘性随温度时间变化而变化的幅度。
所述中间层采用低晶点的乙丙共聚物为主料，低晶点乙丙共聚物是一类特殊催化剂催化合成的二元共聚物，由于其具有分子链分布均匀，在加工过程中不容易产生晶点。在低晶点乙丙共聚物中加入聚乙烯，其目的是调节薄膜的柔韧性，使得薄膜在从被保护材料表面剥离时不会发生断裂。
所述防粘层采用聚丙烯与高密度聚乙烯或消光母料的混合物，高密度聚乙烯具有密度高、结晶度高等特点。聚丙烯与高密度聚乙烯都是高结晶聚合 物，且聚丙烯的结晶速度较高密度聚乙烯快，因此，在共混体冷却和相分离的过程中，聚丙烯会先形成晶核并诱发高密度聚乙烯在其上结晶，同时影响了高密度聚乙烯的结晶，对高密度聚乙烯的晶体起到分割和破坏的作用，使得两相结合面孔隙多、缝隙大，表现在外观上的粗糙表面。粗糙表面对光线起到漫反射的作用，产生消光效果。同时，在薄膜收卷后，粗糙表面的微小空隙中会存在空气，这些微量的空气可以起到自粘层与防粘层之间的防粘作用。所述消光母粒也能起到与高密度聚乙烯同等的作用。
本发明的制造方法在生产设备上配套原料除尘装置，确保原料在进入挤出机前通过除静电、除尘装置，将原料中可能存在的粉末状杂质清除，避免粉末在挤出机中长时间受热降解导致的晶点；配套自动称重系统，通过自动称重计量对每台挤出机的挤出量进行自动控制，保证每个功能层的厚度均匀性一致；采用带有十字交叉孔均化段的螺杆挤出机，确保原料在挤出过程中塑化均匀，避免因降解而产生晶点；配套碟片式高效过滤器，使熔融树脂从挤出机挤出后，再经过碟片式高效过滤器对熔体进行过滤，其过滤精度达到30um，能够过滤掉人肉眼可见的杂质，保证薄膜膜面晶点数量控制在标准以内；保证分切设备清洁。
具体实施方式
实施例1：
一种消光型自粘性表面保护膜，包括自粘层、中间层和防粘层，所述自粘层选用超低密度聚乙烯，中间层由低晶点的乙丙共聚物和聚乙烯混合构成，低晶点的乙丙共聚物和聚乙烯的质量百分比为80/20，所述防粘层采用聚丙烯与高密度聚乙烯混合构成，所述聚丙烯与高密度聚乙烯的质量百分比为90/10。
所述自粘层的厚度为总厚度的10％，中间层的厚度为总厚度的75％，防粘层的厚度为总厚度的15％。
实施例2：
一种消光型自粘性表面保护膜，包含自粘层，中间层和防粘层。所述自粘层为超低密度聚乙烯和乙烯甲基丙烯酸混合构成，超低密度聚乙烯和乙烯甲基丙烯酸的质量百分比为80/20；所述中间层由低晶点的乙丙共聚物构成；所述防粘层采用聚丙烯与高密度聚乙烯混合构成，其中聚丙烯与高密度聚乙烯的质量百分比为80/20。
所述自粘层的厚度为总厚度的15％，中间层的厚度为总厚度的70％，防粘层的厚度为总厚度的15％。
实施例3：
一种消光型自粘性表面保护膜，包含自粘层，中间层和防粘层。所述自粘层采用超低密度聚乙烯、乙烯甲基丙烯酸、软质聚丙烯混合构成，超低密度聚乙烯、乙烯甲基丙烯酸、软质聚丙烯的质量百分比为80/10/10。所述中间层低晶点的乙丙共聚物和聚乙烯混合构成，低晶点的乙丙共聚物和聚乙烯的质量百分比为70/30，所述防粘层采用聚丙烯与高密度聚乙烯混合构成，聚丙烯与高密度聚乙烯的质量百分比为95/5。
所述自粘层的厚度为总厚度的10％，中间层的厚度为总厚度的75％，防粘层的厚度为总厚度的15％。
实施例4：
所述自粘层采用超低密度聚乙烯、乙烯甲基丙烯酸、软质聚丙烯混合构成，超低密度聚乙烯、乙烯甲基丙烯酸、软质聚丙烯的质量百分比为70/10/20。所述中间层采用乙丙共聚物、聚乙烯混合构成，乙丙共聚物和聚乙烯的质量百分比为85:15，所述防粘层采用聚丙烯与消光母料混合构成，聚丙烯与消光母料的质量百分比为85:15。
所述自粘层的厚度为总厚度的10％，中间层的厚度为总厚度的70％，防粘层的厚度为总厚度的20％。
实施例5：
性能检测
将上述实施例1至4中制得的消光型自粘性表面保护膜按照国家相应标准对一些具体参数进行测试，具体测试结果如下表：

Claims (8)

1.一种消光型自粘性表面保护膜，包括自粘层、中间层和防粘层，其特征在于：所述自粘层以超低密度聚乙烯为主料，混合乙烯甲基丙烯酸、软质聚丙烯中的一种或两种而成；所述中间层由低晶点的乙丙共聚物或低晶点的乙丙共聚物与聚乙烯混合组成，所述防粘层包括聚丙烯与高密度聚乙烯或消光母料的混合物。
2.如权利要求1所述的消光型自粘性表面保护膜，其特征在于：所述自粘层中由质量百分比为85/15～95/10的超低密度聚乙烯与乙烯甲基丙烯酸组成。
3.如权利要求1所述的消光型自粘性表面保护膜，其特征在于：所述自粘层中由质量百分比为70/10/20～85/5/10的超低密度聚乙烯、乙烯甲基丙烯酸和软质聚丙烯组成。
4.如权利要求1所述的消光型自粘性表面保护膜，其特征在于：所述中间层低晶点的乙丙共聚物与聚乙烯的质量百分比为70/30～85/15。
5.如权利要求1所述的消光型自粘性表面保护膜，其特征在于：所述防粘层中聚丙烯与高密度聚乙烯或消光母料的重量百分比为80/20～95/5。
6.如权利要求4所述的消光型自粘性表面保护膜，其特征在于：所述低晶点的乙丙共聚物熔体流动速率为5～12/10min，密度为890～910kg/m3。
7.如权利要求1所述的消光型自粘性表面保护膜，其特征在于：所述自粘层的厚度为总厚度的10～20％，中间层的厚度为总厚度的60～80％，防粘层的厚度为总厚度的10～20％。
8.一种消光型自粘性表面保护膜的制造方法，依次通过以下工艺步骤制得，依次为原料除尘、原料自动称重计量、加热挤出、高效过滤、共挤成膜、冷却定型、疵点检测、切边收卷、分切包装。
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