CN106753003B - 一种大尺寸屏幕用表面保护膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大尺寸屏幕用表面保护膜，其结构为自上而下依次为：耐磨涂层、聚合物薄膜层、抗蓝光层、粘合剂层和剥离衬垫，其中聚合物薄膜层具有洛氏硬度M 85‑100，厚度约为100‑350μm；所述粘合剂层外边缘区域和内部区域，其中内部区域的面积占粘合剂层面积的80‑90%，所述外边缘区域在表面保护膜外侧形成环状。表面保护膜具有优异的耐磨性、蓝光过滤性、硬度、抗冲击性、耐长期使用、低残留量等优异性能，解决了大尺寸屏幕保护难的问题。

Description

一种大尺寸屏幕用表面保护膜
技术领域
本发明涉及表面保护膜领域，具体涉及一种适用于大尺寸屏幕使用的表面保护膜。
背景技术
随着手机等数码产品在世界范围内普及，屏幕的使用越来越多，对屏幕保护成为一个必然需求。表面保护膜广泛用于手机、平板电脑、液晶电视等领域，表面保护膜基础作用是避免屏幕被磨损和压坏。但随着屏幕尺寸逐年增大，传统的表面保护膜较薄，黏贴保护膜后也经常出现压坏，磨损等情形。故具有适用于大尺寸屏幕保护的表面保护膜成为一个热门课题。
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，对耐磨涂层、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、大尺寸屏幕保护问题；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：
一种大尺寸屏幕用表面保护膜，该表面保护膜自上而下依次为：耐磨涂层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具有洛氏硬度M 85-100，厚度约为100-350μm。
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硬度和厚度的选择影响了表面保护的强度和抗压能力，其中洛氏硬度选择M 85-100，其具有较高的硬度，厚度约为100-350μm。当硬度和厚度不在该范围内，硬度小或者厚度较小时，聚合物薄膜层的难以承受较大的压力，不适合大尺寸屏幕使用，仅仅适合于小屏幕的使用，其中大尺寸为12寸以上屏幕；当厚度较厚或者硬度较大时，其粘附性能较差，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。
所述耐磨涂层1厚度20-80μm，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。
各组分厚度的选择是根据各层性能的选择，并非任意选择的，本发明的表面保护膜的总厚度要求小于550μm以下，厚度太高会影响使用寿命，厚度太小抗压性能较差。
所述聚合物薄膜层2为PET、PBT中任一种。优选为PET。
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80-90％，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。
耐磨层的选择
作为优选技术方案，所述耐磨涂层由耐磨涂料固化得到，所述耐磨涂料包括以下重量份的原料：环氧丙烯酸酯20-40重量份，光引发剂0.1-3重量份，流平剂0.5-2重量份，耐磨剂3-12重量份，偶联剂0.5-4重量份，溶剂50-80重量份。其环氧丙烯酸酯树脂固化后具有较高的强度，耐磨性较高。
所述耐磨剂为片状二氧化钛、球型二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锆的一种或几种。其中优选为片状的二氧化钛，其较其他结构的耐磨剂有更好的耐磨性和涂层表面顺畅性，不对可见光的透过有明显阻碍作用。
耐磨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。
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，对耐磨涂层、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、大尺寸屏幕保护问题；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为耐磨涂层、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.耐磨涂料
耐磨涂料A 耐磨涂料B 耐磨涂料C 耐磨涂料D
环氧丙烯酸酯 30 30 30 0
聚氨酯丙烯酸酯 0 0 0 30
光引发剂 0.5 0.5 0.5 0.5
流平剂 0.7 0.7 0.7 0.7
片状二氧化钛 8 0 0 8
球型二氧化钛 0 8 0 0
纳米氧化锌 0 0 8 0
偶联剂 0.8 0.8 0.8 0.8
溶剂 60 60 60 60
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180μm的PET薄膜2(硬度M95)的正面涂覆耐磨涂料A固化得到50μm厚的耐磨涂层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15％)，内部区域涂覆粘合剂B1，粘合剂层厚度为120μm，粘合剂层表面覆盖剥离衬垫，剥离衬垫厚度为80μm，得到表面保护膜。
实施例2-3
分别采用耐磨涂料B和C替换实施例1中的耐磨涂料A，得到表面保护膜。
对比例1
采用耐磨涂料D替换实施例1中的耐磨涂料A，得到表面保护膜。
对比例2
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3
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4
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5
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6
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7和8
分别采用洛氏硬度M80和M120、厚度180μm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9和10
分别采用厚度80μm和400μm的PET薄膜(洛氏硬度M95)替换实施例1中的PET薄膜，得到表面保护膜。
测试方法
1.耐磨性测试
将实施例或比较例的表面保护片在负载1.5kg的条件下采用耐磨仪进行测试，记录出现明显破损时反复摩擦周期次数。
2.残留污染测试
将实施例或比较例的表面保护片粘贴在具有防反射膜的玻璃上，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。
3.抗冲击性测试
将实施例或比较例的表面保护片贴在15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)。
4.翘起测试
将实施例或比较例的表面保护片贴在15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。
测试结果
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耐磨性、蓝光过滤性、硬度、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刻意的选择和实验得到。
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 (6)

1.一种大尺寸屏幕用表面保护膜，其特征在于：该表面保护膜自上而下依次包括：耐磨涂层（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）具有洛氏硬度M 85-100，厚度为100-350μm；
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80-90%，所述外边缘区域（A）在表面保护膜外侧形成环状；
所述耐磨涂层由耐磨涂料固化得到，所述耐磨涂料包括以下重量份的原料：环氧丙烯酸酯20-40重量份，光引发剂0.1-3重量份，流平剂0.5-2重量份，耐磨剂3-12重量份，偶联剂0.5-4重量份，溶剂 50-80重量份；
耐磨剂为片状二氧化钛。
2.如权利要求1所述的大尺寸屏幕用表面保护膜，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。
3.如权利要求1所述的大尺寸屏幕用表面保护膜，其特征在于：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。
4.如权利要求1所述的大尺寸屏幕用表面保护膜，其特征在于：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。
5.如权利要求1所述的大尺寸屏幕用表面保护膜，其特征在于：所述耐磨涂层（1）厚度20-80μm，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。
6.如权利要求1所述的大尺寸屏幕用表面保护膜，其特征在于：所述聚合物薄膜层（2）为PET薄膜、PBT薄膜的任一种。
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