CN106497447B - 一种温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜，其特征在于：该表面保护膜自上而下依次包括：亲水防雾涂层（1）、聚合物薄膜层（2）、抗蓝光层（3）、粘合剂层（4）和剥离衬垫（5），其中聚合物薄膜层（2）厚度在100‑350μm的PET薄膜或PBT薄膜，进一步优选厚度范围为120‑200μm，亲水防雾膜（1）不与聚合物薄膜层（2）接触一侧的表面粗糙度为以十点平均粗糙度(Rz)计为3‑7μm。本发明解决了抗蓝光性、在温差较大环境下屏幕表面结雾的问题，同时达到了稳定粘结、无粘合剂残留的技术效果。

Description

一种温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜
技术领域
本发明涉及表面保护膜领域，具体涉及一种温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜。
背景技术
随着手机等数码产品在世界范围内普及，手机使用率越来越高，但在冬天或者低温的确，在室内外使用过程中，易发生屏幕表面产生白雾的现象，影响正常使用。这一天在中国东北、内蒙以及俄罗斯大部分的确影响较大，现有技术中没有发现温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜。同时，随着科技的发展，人们认识到屏幕产生的蓝光对长期使用手机、电脑上班族的危害。数据显示，2006年至2008年因蓝光、辐射每年导致全球超过30000人失明，并在2009年底发出橙色预警：“蓝光、辐射对人类的潜在隐性威胁将远远超过苏丹红、三聚氰胺、SASI、HINI的破坏性，无形中吞噬人的双眼”。故具有抗蓝光性能的表面保护膜也是一个热门研究课题。本发明就是为了同时解决上述两个问题而做出大量的研究，得到本发明的技术方案。
发明内容
发明目的：为了解决上述问题，本发明通过结构的改造，对亲水防雾涂层、聚合物薄膜层、抗蓝光层、粘合剂层的厚度的选择、组成的选择，解决了抗蓝光性和在温差较大环境下屏幕表面结雾的问题；同时，粘合剂层根据使用边缘区域和内部区域的不同需要，选择具有不同特定的组成以及内外侧尺寸的选择，还达到了稳定粘结、无粘合剂残留的技术效果。
解决上述技术问题的技术方案如下：
一种温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜，该表面保护膜自上而下依次包括：亲水防雾涂层1、聚合物薄膜层2、抗蓝光层3、粘合剂层4和剥离衬垫5，其中聚合物薄膜层2厚度在100-350μm的PET薄膜或PBT薄膜，进一步优选厚度范围为120-200μm，亲水防雾膜1不与聚合物薄膜层2接触一侧的表面粗糙度为以十点平均粗糙度(Rz)计为4-10μm。
聚合物膜层选择
该表面保护膜结构的选择实现了良好的优异性能，其中聚合物薄膜层2的厚度和材质选择会影响表面保护膜的铺贴性能、粘结性能。聚合物薄膜层2厚度在100-350μm的PET薄膜或PBT薄膜，当厚度不在该范围，其或是强度过低或是强度过高，如果薄膜过薄，在铺贴中易发生折曲，影响表面性能，如果薄膜过厚，其强度较高，在铺贴中可操作性降低，同时，膜层过厚的话，抗冲击性能也会受到影响，粘附性能较差，在使用过程中易剥离，在使用中大力的碰撞或者摩擦容易使其翘起，不适合长期使用。聚合物薄膜层的厚度进一步优选范围为120-200μm。
对于聚合物薄膜层的材质，其可以为PET薄膜或PBT薄膜，最优选的为PET薄膜。该厚度和材质的选择是与其他层的组成和厚度相关的，其他层的组成和厚度不同的话，其厚度选择的考虑因素不同。
粘合剂层的选择
作为优选技术方案，所述粘合剂层4根据结构设置为外边缘区域A和内部区域B，其中内部区域B的面积占粘合剂层4面积的60-75％，所述外边缘区域A在表面保护膜外侧形成环状。
本发明的一个核心发明点在于，粘合剂层内外侧选择不同组成的粘合剂层，其中外边缘区域A对玻璃的粘附性能好，可以避免使用过程中偶尔的碰撞就翘边，提高使用时长；内部区域B对玻璃的粘附力较小，保证与玻璃可以紧密贴合，不产生气泡，由于粘附力较小，基本无残留。
作为优选技术方案，所述粘合剂层4外边缘区域A使用粘合剂A涂覆得到，所述粘合剂A包括：聚氨酯丙烯酸酯20-50重量份，含羟基的丙烯酸酯15-30重量份，交联剂1-5重量份，偶联剂5-15重量份，光引发剂0.2-0.8重量份，流平剂0.5-2重量份，溶剂30-100重量份。偶联剂用量进一步优选12-15重量份。
边缘区域A使用的得粘合剂A使用了高粘附力，其主要是通过高含量的偶联剂，其可以提高粘合剂与玻璃的粘附力。同时，由于粘合力的组成选择，其具有较高的内聚力，在测试过程中，残留量也极低。
作为进一步优选技术方案，所述粘合剂层4内部区域B使用粘合剂B涂覆得到，所述粘合剂B包括：聚氨酯丙烯酸酯10-30重量份，含羟基的丙烯酸酯10-15重量份，交联剂1-5重量份，偶联剂1-3重量份，光引发剂0.2-0.8重量份，流平剂0.5-2重量份，溶剂30-100重量份。该组成的粘合剂B具有适中的内聚力和与基材的粘附力，在保持与玻璃紧密粘接的同时也不会存在任何残留。
亲水防雾层的选择
作为优选技术方案，所述亲水防雾涂层由亲水防雾涂料固化得到，所述亲水防雾涂料包括以下重量份的原料：2-羟基乙基丙烯酸酯20-40重量份，丙烯酰胺15-30重量份，异丙基丙烯酰胺10-18重量份，光引发剂0.1-3重量份，交联剂0.5-3重量份，流平剂0.5-2重量份，偶联剂0.5-4重量份，溶剂50-80重量份。
为了赋予亲水防雾涂层以高的亲水性，对其组成进行了特定的选择，2-羟基乙基丙烯酸酯中含有亲水性羟基，丙烯酰胺和异丙基丙烯酰胺均含有亲水性氨基，其都可以赋予涂层以亲水性，在接触水时，可以迅速使水分铺展在涂层表面，当水分含量较大时，涂层会发生一定程度的溶胀反应，吸收水分。由于单体和交联剂、光引发剂的作用，其在吸水后形成了凝胶性层。当水分吸收过多，涂层的耐磨强度会下降较多，在单体选择过程中，选择了具有热敏性的异丙基丙烯酰胺，吸收水分后溶胀较明显的薄膜在热风的作用性，发生收缩，排出水分，涂层或薄膜恢复到最初的状态，不影响二次使用。
作为一个优选技术方案，亲水防雾膜1不与聚合物薄膜层2接触一侧的表面粗糙度为以十点平均粗糙度(Rz)计为3-7μm。本发明在厚度选择过程中，最初选择了具有一定的粗糙度，在水分铺展过程中，孔洞有助于铺展同时更重要的作用是有利于水分被快速吸收，以及热风吹拂过程中水分的快速释放。如果粗糙度过低，其水分快速吸收和释放效果不明显；如果粗糙度过高，表面保护膜的透光性受到影响。
亲水防雾层外侧也可以根据需要设置一层可剥离衬垫。
抗蓝光层的选择
作为优选技术方案，所述抗蓝光层3由抗蓝光涂料固化组成，所述抗蓝光涂料包括以下重量份的原料：聚氨酯丙烯酸酯18-38重量份，蓝光吸收剂欧稳德TM473-15重量份，光引发剂0.1-3重量份，流平剂0.5-2重量份，偶联剂0.5-4重量份，溶剂50-80重量份。该蓝光吸收剂是经过定向选择，主要用以吸收蓝光。
各层厚度的选择
作为优选技术方案，所述亲水防雾涂层1厚度50-100μm，所述聚合物薄膜层2厚度为150-200μm，所述抗蓝光层3厚度为20-80μm，所述粘合剂层4厚度为100-200μm。
作为进一步优选，亲水防雾涂层厚度较厚，是为了提高吸水性能，但如果过厚，在热风作用下，水分难以快速释放。
提高界面作用力
为了增强各层之间的组合，抗蓝光层和粘合剂层之间都是采用了聚氨酯丙烯酸酯，其在制备过程中界面粘合力很好，避免的分层。本发明也可以通过对聚合物薄膜层进行电晕处理，提高界面之间的作用力。
有益的技术效果
本发明通过结构的改造，对亲水防雾涂层、聚合物薄膜层、抗蓝光层、粘合剂层的厚度的选择、组成的选择，解决了抗蓝光性、在温差较大环境下屏幕表面结雾的问题；同时，粘合剂层根据使用内侧和外侧的需要，选择具有不同特定的组成以及内外侧尺寸的选择，还达到了稳定粘结、无粘合剂残留的技术效果。
附图说明：
图1为表面保护膜的剖面图，
其中，1为亲水防雾涂层、2为聚合物薄膜层、3为抗蓝光层、4为粘合剂层、5为剥离衬垫。
图2为粘合剂层的俯视图，
其中，A为边缘区域，B为内部区域。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只是用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。以下制备例和实施例各原料的单位为重量份。
制备例
1.亲水防雾涂料
2.粘合剂
粘合剂A1 粘合剂A2 粘合剂B1 粘合剂B2
聚氨酯丙烯酸酯 30 40 25 30
含羟基的丙烯酸酯 15 5 10 5
交联剂 2 2 3 3
偶联剂 15 15 2 2
光引发剂 0.5 0.5 0.5 0.5
流平剂 1.5 1.5 1.5 1.5
溶剂 36 36 58 58
3.抗蓝光涂料
抗蓝光涂料A：聚氨酯丙烯酸酯30重量份，蓝光吸收剂欧稳德TM4710重量份，光引发剂1.5重量份，流平剂1.5重量份，偶联剂2重量份，溶剂55重量份。
抗蓝光涂料B：环氧丙烯酸酯30重量份，蓝光吸收剂欧稳德TM4710重量份，光引发剂1.5重量份，流平剂1.5重量份，偶联剂2重量份，溶剂55重量份。
实施例
实施例1
在厚度160μm的PET薄膜2的正面涂覆亲水防雾涂料A固化得到80μm厚的亲水防雾涂层1，在反面涂覆抗蓝光涂料A固化得到50μm厚的抗蓝光层3，在抗蓝光层3表面外圈涂覆粘合剂A1(外圈面积占薄膜层面积的30％)，内部区域涂覆粘合剂B1，粘合剂层厚度为160μm，粘合剂层表面覆盖剥离衬垫，剥离衬垫厚度为100μm，得到表面保护膜。
实施例2
分别采用亲水防雾涂料B替换实施例1中的亲水防雾涂料A，得到表面保护膜。
对比例1-3
采用亲水防雾涂料C-E分别替换实施例1中的亲水防雾涂料A，得到表面保护膜。
对比例4
采用粘合剂A2替换实施例1中的粘合剂A1，得到表面保护膜。
对比例5
采用粘合剂B2替换实施例1中的粘合剂B1，得到表面保护膜。
对比例6
采用粘合剂B1替换实施例1中的粘合剂A1，得到表面保护膜。
对比例7
采用粘合剂A1替换实施例1中的粘合剂B1，得到表面保护膜。
对比例8
采用抗蓝光涂料B替换实施例1中的抗蓝光涂料A，得到表面保护膜。
对比例9和10
分别采用厚度80μm和400μm的PET薄膜替换实施例1中的PET薄膜，得到表面保护膜。
对比例11和12
分别采用厚度40μm和120μm的亲水防雾涂层替换实施例1中的80μm的亲水防雾涂层，得到表面保护膜。
测试方法
1.亲水性测试
将实施例或比较例的表面保护片使用接触角测定仪分别测定与水的接触角，并分别做记录。
2.防雾时间测试
将实施例或比较例的表面保护片粘贴在玻璃上，将玻璃片至于50℃水浴锅水面上方10cm处，亲水防雾涂层面向水面，记录目测50％面积出现水雾的时间(min)。
3.残留污染测试
将实施例或比较例的表面保护片粘贴在玻璃片上，在160℃放置1小时后，在23℃放置30分钟返回室温后，在23℃剥离表面保护片，目测确认在玻璃上的粘接剂的残留所造成的污染的有无。
A：在表面保护片剥离后没有确认到在玻璃上的粘接剂残留造成的污染。
B：在表面保护片剥离后部分区域确认到在玻璃上的粘接剂少量残留造成的少量污染。
C：在表面保护片剥离后大部分区域确认到在玻璃上的粘接剂残留造成的污染。
D：在表面保护片剥离后确认到在玻璃上的粘接剂严重残留造成严重污染。
4.抗冲击性测试
将实施例或比较例的表面保护片贴在5寸的玻璃屏幕上，采用150g进行自由落体击打在贴有表面保护膜的玻璃屏幕中心位置上，记录发生玻璃破裂时的高度(cm)。
5.翘起测试
将实施例或比较例的表面保护片贴在5寸的玻璃屏幕上，采用50g从10cm高度进行自由落体击打在贴有表面保护膜的玻璃屏幕的边缘，滴落20次后，查看是否有翘起。
A：观察不到翘起
B：观察到不明显翘起；
C：观察到明显的翘起。
6.恢复性能测试
将实施例或比较例的表面保护片粘贴在6寸玻璃上，将玻璃片至于50℃水浴锅水面上方10cm处吸水，吸水5min记录增重量m(吸，5min)，置于100℃烘干5min，记录增重量m(烘，5min)，同时观察烘干后表面是否存在裂痕。
A：观察不到裂痕
B：观察到不明显裂痕；
C：观察到明显的裂痕。
测试结果如下：
由上述数据可以发现，本发明保护的表面保护膜具有优异的亲水防雾性、蓝光过滤性、抗冲击性、耐长期使用、低残留量等优异性能，各组分的选择和参数的选择都是创造性的选择和实验得到。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜，其特征在于：该表面保护膜自上而下依次包括：亲水防雾涂层（1）、聚合物薄膜层（2）、抗蓝光层（3）、粘合剂层（4）和剥离衬垫（5），其中聚合物薄膜层（2）厚度在100-350μm的PET薄膜或PBT薄膜，亲水防雾涂层（1）不与聚合物薄膜层（2）接触一侧的表面粗糙度为以十点平均粗糙度(Rz)计为3-7μm；
所述粘合剂层（4）分为外边缘区域（A）和内部区域（B），其中内部区域（B）的面积占粘合剂层（4）面积的60-75%，所述外边缘区域（A）在表面保护膜外侧形成环状；
所述粘合剂层（4）外边缘区域（A）使用粘合剂A涂覆得到，所述粘合剂A包括：聚氨酯丙烯酸酯20-50重量份，含羟基的丙烯酸酯15-30重量份，交联剂1-5重量份，偶联剂5-15重量份，光引发剂0.2-0.8重量份，流平剂0.5-2重量份，溶剂30-100重量份；
所述粘合剂层（4）内部区域（B）使用粘合剂B涂覆得到，所述粘合剂B包括：聚氨酯丙烯酸酯10-30重量份，含羟基的丙烯酸酯10-15重量份，交联剂1-5重量份，偶联剂1-3重量份，光引发剂0.2-0.8重量份，流平剂0.5-2重量份，溶剂30-100重量份；
所述亲水防雾涂层由亲水防雾涂料固化得到，所述亲水防雾涂料包括以下重量份的原料：2-羟基乙基丙烯酸酯20-40重量份，丙烯酰胺15-30重量份，异丙基丙烯酰胺10-18重量份，光引发剂0.1-3重量份，交联剂0.5-3重量份，流平剂0.5-2重量份，偶联剂0.5-4重量份，溶剂 50-80重量份。
2.如权利要求1所述的温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜，其特征在于：所述聚合物薄膜层（2）厚度范围为120-200μm。
3.如权利要求1所述的温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜，其特征在于：所述抗蓝光层（3）由抗蓝光涂料固化组成，所述抗蓝光涂料包括以下重量份的原料：聚氨酯丙烯酸酯18-38重量份，蓝光吸收剂欧稳德TM47 3-15重量份，光引发剂0.1-3重量份，流平剂0.5-2重量份，偶联剂0.5-4重量份，溶剂 50-80重量份。
4.如权利要求1所述的温差较大环境下手机屏幕用表面保护膜，其特征在于：所述亲水防雾涂层（1）厚度50-100μm，所述聚合物薄膜层（2）厚度为150-180μm，所述抗蓝光层（3）厚度为20-80μm，所述粘合剂层（4）厚度为100-200μm。
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