CN108707432A - 一种耐高温耐紫外线保护膜及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温耐紫外线保护膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温耐紫外线保护膜及其制备方法，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：丙烯酸酯类树脂25～35份；乙酸乙酯55～70份；异氰酸酯类固化剂1～2份；紫外线吸收剂0.1～0.5份；自由基捕捉剂0.4～0.7份。与现有技术相比，本发明的方法原料配比合理、制备工艺简单，所提供的保护膜的剥离力在7～9N/m的范围。在经高温和紫外长时间照射后，保护膜的剥离力变化在±35％以内，且寄给紫外长时间照射后无褶皱出现，无脱胶、残胶，无色差。可用于电脑、电视、手机、等电子产品中背光显示器表面保护；对背光显示器叠加出货运输过程的保护。

Description

一种耐高温耐紫外线保护膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐高温耐紫外线保护膜及其制备方法。
背景技术
对于一些产品，比如：普通玻璃、钢化玻璃，LCD、LED，导光板生产，扩散膜，PC、PMMA、PET光面板材、高光注塑件等等，他们在运输时会被放入集装箱或者露天摆放，在这个过程中可能会在集装箱里产生高温，温度甚至可以达到60℃。而露天摆放会直接收到紫外线的照射。
普通保护膜在UV照射时，形成的自由基会让PE薄膜的内聚力下降，使聚乙烯与丙烯酸胶水的碳长链断裂，从而使得胶水失去其作用，剥离力下降，外观颜色发生变化等各种问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐高温耐紫外线保护膜及其制备方法。通过在PE薄膜的表面涂覆耐高温耐紫外线压敏胶胶水形成胶层，从而使得到的保护膜具有耐高温耐紫外线的特性。
本发明采取的技术方案为：
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：丙烯酸酯类树脂25～35份；乙酸乙酯55～70份；异氰酸酯类固化剂1～2份；紫外线吸收剂0.1～0.5份；自由基捕捉剂0.4～0.7份。
所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：丙烯酸酯类树脂30份；乙酸乙酯60份；异氰酸酯类固化剂1.5份；紫外线吸收剂0.3份；自由基捕捉剂0.5份。
所述PE基膜层和胶层的厚度分别为40～60μm和1～3μm。
所述丙烯酸酯类树脂选自聚2-甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸甲酯中的一种或多种；优选为聚2-甲基丙烯酸甲酯。
所述异氰酸酯类固化剂选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种；优选为甲苯二异氰酸酯。
所述紫外线吸收剂选自邻羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂、邻羟基苯并三唑类紫外线吸收剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂中的一种或者多种；优选为邻羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂。
所述自由基捕捉剂选自受阻胺光稳定剂HALS。
进一步地，所述压敏胶胶水优选为包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯30份；乙酸乙酯60份；甲苯二异氰酸酯1.5份；邻羟基二苯甲酮0.3份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.5份。
本发明还提供了所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法，包括以下步骤：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，经55～80℃分段烘干即可得到所述耐高温耐紫外线保护膜。
所述分段烘干工艺具体包括：依次经过55～65℃、13～17Hz风量；65～75℃、18～22Hz风量；70～80℃、22～26Hz风量、70～80℃、26～30Hz风量；65～75℃、22～26Hz风量；55～65℃、18～22Hz风量的烘箱进行烘干；所述烘箱的长度均为4m，线速度均为35～45m/min。采用分段烘干工艺对涂覆了压敏胶胶水后的PE基膜进行烘干，可在不同的温度和风量下达到最好的溶剂挥发效果与胶层原料中的丙烯酸酯类树脂与异氰酸酯类固化剂的交联反应效果，提高胶层在基膜层上的附着力，从而使保护膜具备不脱胶、不起雾、整体性良好的特性。
本发明提供的耐高温耐紫外线保护膜，通过在PE薄膜表面涂布上一层丙烯酸酯压敏胶水后，增加了PE薄膜的弹性模量，在PE保护膜受到高温时，它的收缩能力被削弱，阻止了保护膜的高温变形。并在压敏胶胶水的配方中，添加紫外线吸收剂，其可吸收波长为290～410nm特定波长处的紫外线，此外还添加了自由基捕捉剂，它能捕获在UV照射下高分子中所产生的活性自由基，从而抑制自由基裂解PE薄膜与压敏胶胶水，达到抗UV作用。
本发明提供的压敏胶胶水的配方中，没有额外添加催化剂，在分段烘干工艺进行的同时实现丙烯酸酯类树脂和异氰酸酯类固化剂的交联。且丙烯酸酯类树脂和异氰酸酯类固化剂两者的用量会直接影响到保护膜的剥离力，丙烯酸酯类树脂的用量越高，保护膜的剥离力越高，耐高温能力越强；异氰酸酯类固化剂占丙烯酸酯类树脂树脂的用量越小，保护膜的剥离力越大，因此为了确保保护膜在剥离后无残胶并具有较高的耐高温能力，本发明将丙烯酸酯类树脂和异氰酸酯类固化剂的用量分别限定在25～35份、1～2份。而紫外线吸收剂及自由基捕捉剂主要影响保护膜的抗紫外线能力，两者的用量越高，保护膜的抗紫外线能力越强，但是用量较高的话会影响胶水的涂覆性能与流平性，且成本较高，因此本发明中将两者的用量分别限定在0.1～0.5份、0.4～0.7份。
与现有技术相比，本发明的方法原料配比合理、制备工艺简单，所提供的保护膜的剥离力在7～9N/m的范围。在经高温和紫外长时间照射后，保护膜的剥离力变化在±35％以内，且经紫外长时间照射后无褶皱出现，无脱胶、残胶，无色差。可用于电脑、电视、手机、等电子产品中背光显示器表面保护；对背光显示器叠加出货运输过程的保护。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯30份；乙酸乙酯60份；甲苯二异氰酸酯1.5份；邻羟基二苯甲酮0.3份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.5份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过60℃、15Hz风量；70℃、20Hz风量；75℃、24Hz风量、75℃、28Hz风量；70℃、24Hz风量；60℃、20Hz风量的烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为40m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为7.8N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.1％，剥离力下降到7.1N/m，剥离力变化值为-8.97％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到6.6N/m，剥离力变化值为-15.38％，并且无褶皱，不脱胶，无胶、膜分离，也无明显色差。
实施例2
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚甲基丙烯酸甲酯26份；乙酸乙酯58份；异佛尔酮二异氰酸酯1.2份；三嗪类紫外线吸收剂0.3份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.5份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过55℃、17Hz风量；65℃、22Hz风量；70℃、26Hz风量、70℃、30Hz风量；65℃、26Hz风量；55℃、22Hz风量的烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为35m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为8.0N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.3％，剥离力下降到7.2N/m，剥离力变化值为-10％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到6.9N/m，剥离力变化值为-13.75％，并且无褶皱，不脱胶，无胶、膜分离，也无明显色差。
实施例3
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：环氧丙烯酸甲酯34份；乙酸乙酯68份；二环己基甲烷二异氰酸酯1.9份；邻羟基苯并三唑类紫外线吸收剂0.1份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.4份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过65℃、13Hz风量；75℃、18Hz风量；80℃、22Hz风量、80℃、26Hz风量；75℃、22Hz风量；65℃、22Hz风量的烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为43m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为7.4N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.0％，剥离力下降到6.6N/m，剥离力变化值为-10.81％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到5.3N/m，剥离力变化值为-28.38％，并且无褶皱，不脱胶，无胶、膜分离，也无明显色差。
实施例4
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯22份、聚甲基丙烯酸甲酯12份；乙酸乙酯65份；苯基甲烷二异氰酸酯0.5、二环己基甲烷二异氰酸酯0.6份；邻羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂0.3、邻羟基苯并三唑类紫外线吸收剂0.2份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.7份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过60℃、17Hz风量；70℃、20Hz风量；75℃、24Hz风量、75℃、28Hz风量；70℃、24Hz风量；60℃、20Hz风量的烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为40m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为8.5N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-0.9％，剥离力下降到7.6N/m，剥离力变化值为-10.59％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到7.9N/m，剥离力变化值为-7.06％，并且无褶皱，不脱胶，无胶、膜分离，也无明显色差。
比较例1
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯30份；乙酸乙酯60份；甲苯二异氰酸酯0.5份；邻羟基二苯甲酮0.3份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.5份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过温度和风量均为70℃、20Hz的五段烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为40m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为10.7N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.1％，剥离力下降到9.7N/m，剥离力变化值为-9.35％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到9.1N/m，剥离力变化值为-14.95％，并且无褶皱，不脱胶，无胶、膜分离，也无明显色差。
比较例2
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯30份；乙酸乙酯60份；甲苯二异氰酸酯2.5份；邻羟基二苯甲酮0.3份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.5份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过温度和风量均为70℃、20Hz的五段烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为40m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为5.9N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.1％，剥离力下降到5.3N/m，剥离力变化值为-10.17％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到5.1N/m，剥离力变化值为-13.56％，并且无褶皱，不脱胶，无胶、膜分离，也无明显色差。
比较例3
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯30份；乙酸乙酯60份；甲苯二异氰酸酯1.5份；邻羟基二苯甲酮0.05份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.4份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过温度和风量均为70℃、20Hz的五段烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为40m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为7.8N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.1％，剥离力下降到6.4N/m，剥离力变化值为-17.95％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到4.7N/m，剥离力变化值为-39.74％，并且无褶皱，有轻微脱胶，无胶、膜分离，也无明显色差。
比较例4
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯30份；乙酸乙酯60份；甲苯二异氰酸酯1.2份；邻羟基二苯甲酮0.1份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.2份。
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过温度和风量均为70℃、20Hz的五段烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为40m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为8.0N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.2％，剥离力下降到6.8N/m，剥离力变化值为-15.0％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到4.9N/m，剥离力变化值为-38.75％，并且无褶皱，有部分脱胶，无胶、膜分离，有轻微色差。
比较例5
一种耐高温耐紫外线保护膜，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯28份；乙酸乙酯59份；甲苯二异氰酸酯1.2份；
所述耐高温耐紫外线保护膜的制备方法为：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，依次经过温度和风量均为70℃、20Hz的五段烘箱进行烘干，所述烘箱的长度均为4m，线速度均为40m/min。
根据本实施例中的方法得到的保护膜的剥离力为7.9N/m；在60℃环境中放置100小时后，保护膜尺寸变化为-1.1％，剥离力下降到6.5N/m，剥离力变化值为-17.72％；以0.85W/(m2﹒nm)能量，340nm波长的紫外线照射240h后，保护膜的剥离力下降到3.7N/m，剥离力变化值为-53.16％，并且出现褶皱，有脱胶现象，胶、膜部分分离，有严重色差。
上述参照实施例对一种耐高温耐紫外线保护膜及其制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，包括PE基膜层和胶层，所述胶层由耐热耐紫外线的压敏胶胶水涂布在PE基膜层的表面经烘干而形成，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：丙烯酸酯类树脂25～35份；乙酸乙酯55～70份；异氰酸酯类固化剂1～2份；紫外线吸收剂0.1～0.5份；自由基捕捉剂0.4～0.7份。
2.根据权利要求1所述的耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：丙烯酸酯类树脂30份；乙酸乙酯60份；异氰酸酯类固化剂1.5份；紫外线吸收剂0.3份；自由基捕捉剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，所述PE基膜层和胶层的厚度分别为40～60μm和1～3μm。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，所述丙烯酸酯类树脂选自聚2-甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸甲酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，所述异氰酸酯类固化剂选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自邻羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂、邻羟基苯并三唑类紫外线吸收剂、水杨酸酯类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂中的一种或者多种。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，所述自由基捕捉剂选自受阻胺光稳定剂HALS。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的耐高温耐紫外线保护膜，其特征在于，所述压敏胶胶水包括以下重量份的原料：聚2-甲基丙烯酸甲酯30份；乙酸乙酯60份；甲苯二异氰酸酯1.5份；邻羟基二苯甲酮0.3份；受阻胺光稳定剂(HALS)0.5份。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的耐高温耐紫外线保护膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方量将各原料混合均匀配制压敏胶胶水，在PE基膜层的表面涂覆压敏胶胶水，经55～80℃分段烘干即可得到所述耐高温耐紫外线保护膜。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述分段烘干工艺具体包括：依次经过55～65℃、13～17Hz风量；65～75℃、18～22Hz风量；70～80℃、22～26Hz风量、70～80℃、26～30Hz风量；65～75℃、22～26Hz风量；55～65℃、18～22Hz风量的烘箱进行烘干。
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