CN106520005A - 一种棱镜膜用保护膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种棱镜膜用保护膜及其制备方法，所述保护膜由基材层涂布压敏胶而得；其中，压敏胶由丙烯酸系共聚单体、引发剂、交联剂、增塑剂和溶剂制备得到。本发明加工用易贴附、撕除无残胶，制备方法简单，成本低，具有良好的应用前景。

Description

一种棱镜膜用保护膜及其制备方法
技术领域
本发明属于液晶显示器表面保护领域，特别涉及一种棱镜膜用保护膜及其制备方法。
背景技术
保护膜通常是指将压敏胶涂敷在塑料薄膜或牛皮纸上加工而成的一类起保护功能或兼具其他用途的膜状材料，已广泛应用于仪表、电子、家电和汽车等领域。通常，保护膜要求具备易贴覆性、易剥离性、不起翘和不污染材料表面等特性。按照压敏胶的化学成分可将保护膜分为橡胶型和丙烯酸酯型两大类：橡胶型压敏胶的初粘力较好，但涂布工艺较复杂，易老化，国内较少使用；丙烯酸酯类压敏胶的耐热性和耐溶剂性能良好，是保护膜用的主要品种。按照聚合方法和所用溶剂可将丙烯酸酯类压敏胶分为乳液型和溶剂型两类：乳液型丙烯酸酯对环境友好、成本相对较低，但其易污染(耐热性和涂膜外观较差)，并且剥离强度和内聚强度均不如溶剂型。
微棱镜膜是指表面具有微米或纳米量级尺寸的棱镜阵列结构的透明薄膜，可以使入射光线经过微棱镜膜后以预期的角度出射，不同的棱镜顶角会产生不同的光出射角度，同时，使用点光源照射微棱镜膜时，不同角度的入射光也会产生不同的光发散角。
长期以来，在对塑料制品以及金属面板进行加工、搬运等时，为了避免对这些被粘体的表面带来损伤，都会临时粘贴上表面保护膜来实现被粘体的表面保护。
特别是涉及到显示器中棱镜膜保护时，由于棱镜膜具有特殊的光学微结构，在加工、搬运中极易被破坏，必须贴敷上一层表面保护膜保护。同时为了防止表面保护膜不对棱镜膜上精密的丙烯酸树脂棱镜微结构带来光学上的不良影响，这就对这些光学膜片上的表面保护膜用的压敏胶提出了非常高的要求。目前，在光学膜片保护领域通常采用橡胶类压敏胶制成的表面保护膜。但是，由于棱镜膜的表面的微结构尺寸一般都在10μm-50μm之间，相对于普通平整表面，棱镜膜表面与保护膜的接触面积非常小，很难稳定地粘贴于棱镜表面。同时由于橡胶型压敏胶的流动性较好以及耐老化性能较差，在贴附后极容易因为橡胶型压敏胶老化而出现残胶，破坏棱镜膜表面的微结构。对于普通的丙烯酸酯型保护膜，由于其初粘较低，虽然不会出现老化等现象，但又存在着贴附困难的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种棱镜膜用保护膜及其制备方法，该保护膜加工用易贴附、撕除无残胶，制备方法简单，成本低，具有良好的应用前景。
本发明的一种棱镜膜用保护膜，所述保护膜由基材层涂布压敏胶而得；其中，压敏胶由丙烯酸系共聚单体、引发剂、交联剂、增塑剂和溶剂制备得到。
所述基材层由经电晕处理过的聚乙烯PE薄膜组成。
所述丙烯酸系共聚单体按质量份数，由以下组分组成：粘附性单体50-67份，内聚单体10-20份，改性单体1-5份。
所述粘附性单体为丙烯酸-2-乙基己酯2-EHA和/或丙烯酸丁酯BA；所述内聚单体为醋酸乙烯酯VAC和/或丙烯腈AN；所述改性单体为丙烯酸AA、丙烯酸-2-羟乙酯HEA、丙烯酸-2-羟丙酯HPA、N-羟甲基丙烯酰胺N-MAM中的一种或几种。
所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯中的一种或几种；引发剂的用量为丙烯酸系共聚单体的0.2％-0.8％。优选AIBN。
所述交联剂为苯二亚甲基二异氰酸酯交联剂XDI、甲苯二异氰酸酯TDI、1,6-己二异氰酸酯HDI、环氧系列交联剂E-5C中的一种或几种；交联剂的用量为丙烯酸系共聚单体的10-30％。优选E-5C。
所述增塑剂为癸二酸二丁酯DBS、聚酯增塑剂UN610、偏苯三酸三辛酯TOTM中的一种或几种；增塑剂的用量为丙烯酸系共聚单体质量的3-10％。优选TOTM。
所述溶剂为甲苯Tol、二甲苯PX、乙酸乙酯ETAC、乙酸丁酯中的一种或几种；溶剂的用量为每100份丙烯酸系共聚单体加入150-300份，配制成所需溶液。
本发明的一种棱镜膜用保护膜的制备方法，包括：
(1)制备丙烯酸系共聚单体溶液：
将反应单体(包括粘附性单体、内聚单体和改性单体)、90％的溶剂(此处百分比基准为溶剂的总体积)和1/3份引发剂加入到装有搅拌装置、冷凝管的反应釜中，边搅拌边升温至64±1℃，反应110min；然后加入剩余1/3份引发剂和3％的溶剂，边搅拌边升温至76±1℃；加入剩余1/3份引发剂和1％的溶剂，继续保温反应3.5h；停止加热，加入剩余溶剂，调节至聚合物粘度搅拌均匀后得到丙烯酸系共聚单体溶液；
(2)将交联剂和增塑剂加入到上述丙烯酸酯共聚物溶液中，搅拌均匀即得丙烯酸酯压敏胶溶液；其中，交联剂用量为10-30％，增塑剂用量为3-10％；
(3)将制得的丙烯酸酯压敏胶溶液涂敷在经电晕处理过的PE薄膜上，固化，得到棱镜膜用保护膜。
所述步骤(3)中的固化具体为：80℃固化2min、40℃再固化并挥发剩余水分。
由于棱镜膜具有表面微结构，这就要求保护膜在贴附时表面的压敏胶就有良好的润湿流动性能，以便在一定的压力下能快速粘附于棱镜结构表面。同时在撕除表面保护膜时棱镜膜上的微结构应该完好无损，这就要求保护膜上的压敏胶应该具备良好的内聚强度以便撕除时不会出现微结构的损坏、残胶等现象。因此本发明用提高压敏胶的内聚力防止剥离力增加，采用自交联的设计，以防止保护膜移胶。
有益效果
本发明加工用易贴附、撕除无残胶，制备方法简单，成本低，具有良好的应用前景；如，棱镜膜在涂布线上固化收卷时，在收卷处同时覆上本发明所述的保护膜，可以减少收卷、搬运过程中的划伤和灰尘污染，同时该保护膜在裁切时无须撕除，减少了原先裁切加工过程中重新覆膜的过程，节约了成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
丙烯酸系共聚单体的原料按质量份数，由以下组分组成：粘附性单体54份，内聚单体12份，改性单体1.5份。
(1)制备丙烯酸酯共聚物溶液：
取100份反应单体、200份的ETAC和0.6份AIBN，将100份反应单体、180份ETAC，0.2份AIBN加入到装有搅拌装置、冷凝管的反应釜中，边搅拌边升温至64±1℃(升温速率为2℃/min)，反应110min；然后加入剩余0.2份AIBN和6份ETAC的混合溶液，边搅拌边升温至76±1℃(升温速率为2℃/min)；加入剩余0.2份AIBN和6份ETAC的混合溶液(两次引发剂加入间隔为1-1.5h)，继续保温反应3.5h；停止加热，加入剩余ETAC以及适量Tol调节至聚合物粘度在15-30s(涂-4-杯)为止，搅拌均匀后得到无色黏稠状丙烯酸酯共聚物溶液；
(2)将环氧系列交联剂E-5C和TOTM加入到上述丙烯酸酯共聚物溶液中，搅拌均匀即得丙烯酸酯压敏胶溶液；其中，E-5C用量为丙烯酸系共聚物质量的15％，TOTM用量为3％；
(3)将丙烯酸酯压敏胶溶液涂敷在经电晕处理过的PE薄膜上，80℃固化2min、40℃充分固化并挥发剩余溶剂48h后，得到干胶厚度为(10±1)μm的棱镜膜用表面保护膜。
制得的棱镜膜用保护膜按照国家标准测试结果见表1。
实施例2
丙烯酸系共聚单体的原料按质量份数，由以下组分组成：粘附性单体60份，内聚单体15份，改性单体2份。
(1)制备丙烯酸酯共聚物溶液：
取100份反应单体、200份的ETAC和0.6份AIBN，将100份反应单体、180份ETAC，0.2份AIBN加入到装有搅拌装置、冷凝管的反应釜中，边搅拌边升温至64±1℃(升温速率为2℃/min)，反应110min；然后加入剩余0.2份AIBN和6份ETAC的混合溶液，边搅拌边升温至76±1℃(升温速率为2℃/min)；加入剩余0.2份AIBN和6份ETAC的混合溶液(两次引发剂加入间隔为1-1.5h)，继续保温反应3.5h；停止加热，加入剩余ETAC以及适量Tol调节至聚合物粘度在15-30s(涂-4-杯)为止，搅拌均匀后得到无色黏稠状丙烯酸酯共聚物溶液；
(2)将环氧系列交联剂E-5C和TOTM加入到上述丙烯酸酯共聚物溶液中，搅拌均匀即得丙烯酸酯压敏胶溶液；其中，E-5C用量为丙烯酸系共聚物质量的20％，TOTM用量为5％；
(3)将丙烯酸酯压敏胶溶液涂敷在经电晕处理过的PE薄膜上，80℃固化2min、40℃充分固化并挥发剩余溶剂48h后，得到干胶厚度为(10±1)μm的棱镜膜用表面保护膜。
制得的棱镜膜用保护膜按照国家标准测试结果见表1。
实施例3
丙烯酸系共聚单体的原料按质量份数，由以下组分组成：粘附性单体65份，内聚单体17份，改性单体3份。
(1)制备丙烯酸酯共聚物溶液：
取100份反应单体、200份的ETAC和0.6份AIBN，将100份反应单体、180份ETAC，0.2份AIBN加入到装有搅拌装置、冷凝管的反应釜中，边搅拌边升温至64±1℃(升温速率为2℃/min)，反应110min；然后加入剩余0.2份AIBN和6份ETAC的混合溶液，边搅拌边升温至76±1℃(升温速率为2℃/min)；加入剩余0.2份AIBN和6份ETAC的混合溶液(两次引发剂加入间隔为1-1.5h)，继续保温反应3.5h；停止加热，加入剩余ETAC以及适量Tol调节至聚合物粘度在15-30s(涂-4-杯)为止，搅拌均匀后得到无色黏稠状丙烯酸酯共聚物溶液；
(2)将环氧系列交联剂E-5C和TOTM加入到上述丙烯酸酯共聚物溶液中，搅拌均匀即得丙烯酸酯压敏胶溶液；其中，E-5C用量为丙烯酸系共聚物质量的30％，TOTM用量为10％；
(3)将丙烯酸酯压敏胶溶液涂敷在经电晕处理过的PE薄膜上，80℃固化2min、40℃充分固化并挥发剩余溶剂48h后，得到干胶厚度为(10±1)μm的棱镜膜用表面保护膜。
制得的棱镜膜用保护膜按照国家标准测试结果见表1。
表1

Claims (10)

1.一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述保护膜由基材层涂布压敏胶而得；其中，压敏胶由丙烯酸系共聚单体、引发剂、交联剂、增塑剂和溶剂制备得到。
2.根据权利要求1所述的一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述基材层由经电晕处理过的聚乙烯PE薄膜组成。
3.根据权利要求1所述的一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述丙烯酸系共聚单体的原料按质量份数，由以下组分组成：粘附性单体50-67份，内聚单体10-20份，改性单体1-5份。
4.根据权利要求3所述的一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述粘附性单体为丙烯酸-2-乙基己酯2-EHA和/或丙烯酸丁酯BA；所述内聚单体为醋酸乙烯酯VAC和/或丙烯腈AN；所述改性单体为丙烯酸AA、丙烯酸-2-羟乙酯HEA、丙烯酸-2-羟丙酯HPA、N-羟甲基丙烯酰胺N-MAM中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯中的一种或几种；引发剂的用量为丙烯酸系共聚单体质量的0.2％-0.8％。
6.根据权利要求1所述的一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述交联剂为苯二亚甲基二异氰酸酯交联剂XDI、甲苯二异氰酸酯TDI、1,6-己二异氰酸酯HDI、环氧系列交联剂E-5C中的一种或几种；交联剂的用量为丙烯酸系共聚单体质量的10-30％。
7.根据权利要求1所述的一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述增塑剂为癸二酸二丁酯DBS、聚酯增塑剂UN610、偏苯三酸三辛酯TOTM中的一种或几种；增塑剂的用量为丙烯酸系共聚单体质量的3-10％。
8.根据权利要求1所述的一种棱镜膜用保护膜，其特征在于：所述溶剂为甲苯Tol、二甲苯PX、乙酸乙酯ETAC、乙酸丁酯中的一种或几种；溶剂的用量为每100份丙烯酸系共聚单体加入150-300份。
9.一种棱镜膜用保护膜的制备方法，包括：
(1)制备丙烯酸系共聚单体溶液；
(2)将交联剂和增塑剂加入到上述丙烯酸系共聚单体溶液中，搅拌均匀即得丙烯酸酯压敏胶溶液；其中，交联剂用量为10-30％，增塑剂用量为3-10％；
(3)将制得的丙烯酸酯压敏胶溶液涂敷在经电晕处理过的PE薄膜上，固化，得到棱镜膜用保护膜。
10.根据权利要求9所述的一种棱镜膜用保护膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的固化具体为：80℃固化2min、40℃再固化并挥发剩余水分。
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