CN109306248A - 一种低差值硅系离型膜及其制备方法 - Google Patents

一种低差值硅系离型膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低差值硅系离型膜及其制备方法,该低差值硅系离型膜包括基膜层和离型层,所述基膜层为25~150μm的透明膜,在所述基膜层的表面填充有白炭黑,所述基膜层的外表面涂布贴合有离型层,该低差值硅系离型膜的离型层的中的平流剂采用异氟尔硫酮;所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:10~30份甲苯、40~80份D120溶剂油、5~20份有机硅油XA‑08、0.5~2份偶联剂、1~10份辅料、1~5份异氟尔硫酮、1~5份固化剂。该低差值硅系离型膜成本低、离型力性能更加稳定。

Description

一种低差值硅系离型膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及离型膜技术领域,涉及一种低差值硅系离型膜及其制备方法。
背景技术
离型膜,通常情况下为了增加塑料薄膜的离型力,会将塑料薄膜做等离子处理,或涂氟处理,或涂硅(silicone)离型剂于薄膜材质的表层上,如PET、PE、OPP,等等;让它对于各种不同的有机压感胶(如热融胶、亚克力胶和橡胶系的压感胶)可以表现出极轻且稳定的离型力。由于离型膜具有隔离、填充、保护、易于剥离等优点,因此被广泛的应用于各种电子、通信、机械等领域中。
硅系离型膜是硅油均匀涂布在PET膜表面上,表层形成厚度为0.1-10μm之间的硅系层结构,其暴露空气的部分为Si-H键和Si-O-Si键,由于Si-H键在常温下不稳定的性质,易于双键发生加成反应,使其有良好的粘合性能。同时控制Si-H键的含量,使其剥离力不至于过大,便于离型。硅系离型模是一款主要应用于保护电子产品的屏幕保护膜,现在主流的硅系统保护膜是PET硅胶屏幕保护膜,硅系保护膜不溶于水和绝大多数溶剂,吸附性能高,排气速度快、热稳定性好、化学性质稳定,有较高的机械强度,不容易掉粉,抗高低温(-50~120℃);在现行技术中,硅涂层的硅氢键在放置过程中会逐渐从涂层中间转向涂层表面,所以其24h剥离力会比20min剥离力大30-50%左右,并且随着老化时间增加,其剥离力差值也会逐渐变大。
在硅系涂层内部,硅氢键不是固定的,而是可以在一定范围内运动,一旦运动到其表层,硅氢键就与测试胶带的碳碳双键发生加成反应,从而增加剥离力。
现行技术主要是利用提高熟化温度/延长熟化时间的方法来减小常温剥离力和老化剥离力之间的差别。此技术在应用上有很大限制,除了增加能源开支外,还需要很大的熟化场地,对现行生产压力很大。
因此有必要开发一种经济性能更好且能使常温下的离型力性能的更加稳定的低差值硅系离型膜及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种经济性能更好且能使常温下的离型力性能的更加稳定的低差值硅系离型膜。
为解决上述技术问题,本发明采用的设计方案是,该低差值硅系离型膜,包括基膜层和离型层,所述基膜层为25~150μm的透明膜,在所述基膜层的表面填充有白炭黑,所述基膜层的外表面涂布贴合有离型层;该低差值硅系离型膜的离型层的中的平流剂采用异氟尔硫酮。
采用上述技术方案,在基膜选材上,使用乐凯材料提供的透明膜,厚度在25或36或50或75或100或125或150μm,其表层有经过白炭黑填充,增加其耐磨性能;硅系离型膜的硅系物质由于硅氢键存在,便于与含双键的涂层进行粘合,从而做到粘合作用;本发明采用新型平流剂异氟尔硫酮来增加其内部硅氢键流动的速度,使其大部分硅氢键在20min内就能运动到硅系层表面,从而减小其常温剥离力与老化剥离力之间的差值;在应用上,可以满足不同客户对剥离力类型的不同要求;平流剂采用异氟尔酮的替代产品异氟尔硫酮,平流效果更佳,更具有分子小便于流动的特性,使得硅氢键的流动更加易于进行。
本发明进一步改进在于,所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:10~30份甲苯、40~80份D120溶剂油、5~20份有机硅油XA-08、0.5~2份偶联剂、1~10份辅料、1~5份异氟尔硫酮、1~5份固化剂。
作为本发明的优选技术方案,所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:20份甲苯、60份D120溶剂油、10份有机硅油XA-08、1份偶联剂、5份辅料、2份异氟尔硫酮、2份固化剂。
作为本发明的优选技术方案,所述D120溶剂油为从原油中提取,沸点低于120℃。D120溶剂油是原油蒸馏过程中,沸点低于120℃的馏分,是混合物,基本性质除了沸点低于120℃外,还有都是易燃成分,密度基本在0.6~0.7之间;主要成分包括有环己烷、环戊烷、环庚烷中的一种或多种混合,即C5-C7的脂肪环烷烃中的一种或多种混合。
作为本发明的优选技术方案,所述基膜层的材质为PET树脂或/和聚乙烯PE。
作为本发明的优选技术方案,所述PET基膜层为透光率在95%以上,雾度为1.6~1.8%的PET膜体。
作为本发明的优选技术方案,所述有机硅油XA-08中含氢硅烷,分子式为CH3(SiHCH3)m(SiOHCH3)nCH3,分子量为2500-3500;所述异氟尔硫酮的结构式为:异氟尔硫酮的系统命名法:3,5,5-三甲基-2-环已烯-1-硫酮)纯度70%,杂质主要是3,5,5-三甲基-2-环已烯-1-酮。
本发明还要解决的技术问题是提供一种性能更加稳定,经济性能更好的低差值硅系离型膜。
为解决上述技术问题,本发明采用的设计方案是,该低差值硅系离型膜的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备异氟尔硫酮:将异氟尔酮进行硫化,备用;具体的硫化过程为:将异氟尔酮放置在硫代硫酸钠的水溶液,温度不高于60℃,PH为7~9,反应1~5h后,加入乙醇,其不溶于乙醇,会被分层,异氟尔硫酮在下层,醇水混合物在上层,过滤并离心得到异氟尔硫酮;
(2)配制溶剂:将甲苯和D120溶剂油按比例混合均匀,制备得溶剂;
(3)配制离型液:在步骤(2)中制备的溶剂中加入有机硅油XA-08搅拌15~30分钟,投入偶联剂,并持续搅拌投入辅料、异氟尔硫酮和固化剂,搅拌均匀,制得离型涂布液;
(4)在基膜层上涂布步骤(3)所配制的离型涂布液,涂布完成后在100~150℃烘干,收卷成型,制得低差值硅系离型膜。
采用上述技术方案,异氟尔硫酮采用异氟尔酮硫化而制备,由于其共轭双键的存在,其电子离域存在,而硫元素与酮基双键又存在δ-π超共轭效应的存在,硫元素体积大又加大了这种趋势。由于电子离域的存在,使其与PET膜上的酯基双键形成部分连续共轭,使得硅系涂层的双键和PET双键结合的更加紧密,并通过电子离域传达到硅系涂层的表层,从而达到稳定其离型力的目标;其中步骤(1)中的离心速度为1000rpm,步骤(3)中的搅拌速度一般为300~400rpm,要求不能大于600rpm,速度过大会在搅拌时候产生气泡,添加消泡剂会对涂布液产生不可预知的影响,从而使涂布液在涂布过程中无法做到均均涂布。
本发明进一步改进在于,所述基膜层在涂布离型涂布液之前需要进行电晕,即制得低差值硅系离型膜。
作为本发明的优选技术方案,所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂。
相比现有技术,本发明的有益效果:本发明选用了正丁醇/甲苯体系(沸点117℃/111℃),甲苯使得硅油在涂布液中分散性好,正丁醇可以改善涂布液水滴角,分散其涂布后的表面张力,防止基膜层即原膜起皱和收缩;同时实现常温固化;而低差值硅系离型膜,首先其不需要在固化阶段施加能量,可以减少一部份能源开支,其次由于其固化时间长而且缓慢,其内外层交联变得更加平均,在这种情况下生产的低差值硅系离型膜,性能更加稳定,经济性能更好;经实验测试,其剥离力变化小;在与测试胶带贴合后,室温放置24h,剥离力变化不大于15%;70℃下放置24h,冷却2h,其剥离力变化不大于30%。
具体实施方式
实施例1:该低差值硅系离型膜,包括基膜层和离型层,所述基膜层为25~150μm的透明膜,在所述基膜层的表面填充有白炭黑,所述基膜层的外表面涂布贴合有离型层;该低差值硅系离型膜的离型层的中的平流剂采用异氟尔硫酮;所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:20份甲苯、60份D120溶剂油、10份有机硅油XA-08、1份偶联剂、5份辅料、2份异氟尔硫酮、2份固化剂;所述D120溶剂油为从原油中提取,沸点低于120℃;所述基膜层的材质为PET树脂或/和聚乙烯PE;所述PET基膜层为透光率在95%以上,雾度为1.6~1.8%的PET膜体;所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂;所述有机硅油XA-08中含氢硅烷,分子式为CH3(SiHCH3)m(SiOHCH3)nCH3,分子量为2500-3500;所述异氟尔硫酮的结构式为:
实施例2:该低差值硅系离型膜,包括基膜层和离型层,所述基膜层为25~150μm的透明膜,在所述基膜层的表面填充有白炭黑,所述基膜层的外表面涂布贴合有离型层;该低差值硅系离型膜的离型层的中的平流剂采用异氟尔硫酮;所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:10份甲苯、40份D120溶剂油、5份有机硅油XA-08、0.5份偶联剂、1份辅料、1份异氟尔硫酮、1份固化剂;所述D120溶剂油为从原油中提取,沸点低于120℃;所述基膜层的材质为PET树脂或/和聚乙烯PE;所述PET基膜层为透光率在95%以上,雾度为1.6~1.8%的PET膜体;所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂;所述有机硅油XA-08中含氢硅烷,分子式为CH3(SiHCH3)m(SiOHCH3)nCH3,分子量为2500-3500;所述异氟尔硫酮的结构式为:
实施例3:该低差值硅系离型膜,包括基膜层和离型层,所述基膜层为25~150μm的透明膜,在所述基膜层的表面填充有白炭黑,所述基膜层的外表面涂布贴合有离型层;该低差值硅系离型膜的离型层的中的平流剂采用异氟尔硫酮;所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:30份甲苯、80份D120溶剂油、20份有机硅油XA-08、2份偶联剂、10份辅料、5份异氟尔硫酮、5份固化剂;所述D120溶剂油为从原油中提取,沸点低于120℃;所述基膜层的材质为PET树脂或/和聚乙烯PE;所述PET基膜层为透光率在95%以上,雾度为1.6~1.8%的PET膜体;所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂;所述有机硅油XA-08中含氢硅烷,分子式为CH3(SiHCH3)m(SiOHCH3)nCH3,分子量为2500-3500;所述异氟尔硫酮的结构式为:
上述实施例1~3的低差值硅系离型膜及其制备方法的制备方法如下实施例4~6。
实施例4:该低差值硅系离型膜的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备异氟尔硫酮:将异氟尔酮进行硫化,备用;具体的硫化过程为:将异氟尔酮放置在硫代硫酸钠的水溶液,温度不高于60℃,PH为7~9,反应3h后,加入乙醇,其不溶于乙醇,会被分层,异氟尔硫酮在下层,醇水混合物在上层,过滤并离心得到异氟尔硫酮;离心速度为1000rpm;
(2)配制溶剂:将甲苯和D120溶剂油按比例混合均匀,制备得溶剂;
(3)配制离型液:在步骤(2)中制备的溶剂中加入有机硅油XA-08搅拌15分钟,搅拌速度为400rpm,投入偶联剂,并持续搅拌投入辅料、异氟尔硫酮和固化剂,搅拌均匀,制得离型涂布液;所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂;
(4)先对基膜层的表面进行电晕,然后在基膜层上涂布步骤(3)所配制的离型涂布液,涂布完成后在120℃烘干,收卷成型,制得低差值硅系离型膜。
经实验测试,其剥离力变化小;在与测试胶带贴合后,室温放置24h,剥离力变化不大于15%;70℃下放置24h,冷却2h,其剥离力变化不大于30%。
实施例5:该低差值硅系离型膜的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备异氟尔硫酮:将异氟尔酮进行硫化,备用;具体的硫化过程为:将异氟尔酮放置在硫代硫酸钠的水溶液,温度不高于60℃,PH为7~9,反应1h后,加入乙醇,其不溶于乙醇,会被分层,异氟尔硫酮在下层,醇水混合物在上层,过滤并离心得到异氟尔硫酮;离心速度为1000rpm;
(2)配制溶剂:将甲苯和D120溶剂油按比例混合均匀,制备得溶剂;
(3)配制离型液:在步骤(2)中制备的溶剂中加入有机硅油XA-08搅拌30分钟,搅拌速度为300rpm,投入偶联剂,并持续搅拌投入辅料、异氟尔硫酮和固化剂,搅拌均匀,制得离型涂布液;所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂;
(4)先对基膜层的表面进行电晕,然后在基膜层上涂布步骤(3)所配制的离型涂布液,涂布完成后在150℃烘干,收卷成型,制得低差值硅系离型膜。
实施例6:该低差值硅系离型膜的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)制备异氟尔硫酮:将异氟尔酮进行硫化,备用;具体的硫化过程为:将异氟尔酮放置在硫代硫酸钠的水溶液,温度不高于60℃,PH为7~9,反应5h后,加入乙醇,其不溶于乙醇,会被分层,异氟尔硫酮在下层,醇水混合物在上层,过滤并离心得到异氟尔硫酮;离心速度为1000rpm;
(2)配制溶剂:将甲苯和D120溶剂油按比例混合均匀,制备得溶剂;
(3)配制离型液:在步骤(2)中制备的溶剂中加入有机硅油XA-08搅拌22分钟,搅拌速度为400rpm,投入偶联剂,并持续搅拌投入辅料、异氟尔硫酮和固化剂,搅拌均匀,制得离型涂布液;所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂;
(4)先对基膜层的表面进行电晕,然后在基膜层上涂布步骤(3)所配制的离型涂布液,涂布完成后在100℃烘干,收卷成型,制得低差值硅系离型膜。
表1低差值硅系离型膜的性能测试数据
经实验测试,如表1所示,所制得的低差值硅系离型膜的在常温下和升高温度下剥离力变化小;在与测试胶带贴合后,室温放置24h,剥离力变化不大于15%;70℃下放置24h,冷却2h,其剥离力变化不大于30%。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,例如某个材料的改变;均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低差值硅系离型膜,包括基膜层和离型层,所述基膜层为25~150μm的透明膜,在所述基膜层的表面填充有白炭黑,所述基膜层的外表面涂布贴合有离型层;其特征在于,该低差值硅系离型膜的离型层的中的平流剂采用异氟尔硫酮。
2.根据权利要求1所述的低差值硅系离型膜,其特征在于,所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:10~30份甲苯、40~80份D120溶剂油、5~20份有机硅油XA-08、0.5~2份偶联剂、1~10份辅料、1~5份异氟尔硫酮、1~5份固化剂。
3.根据权利要求2所述的低差值硅系离型膜,其特征在于,所述离型层的涂布液成份按重量份数配比为:20份甲苯、60份D120溶剂油、10份有机硅油XA-08、1份偶联剂、5份辅料、2份异氟尔硫酮、2份固化剂。
4.根据权利要求2所述的低差值硅系离型膜,其特征在于,所述D120溶剂油为从原油中提取,沸点低于120℃。
5.根据权利要求4所述的低差值硅系离型膜,其特征在于,所述基膜层的材质为PET树脂或/和聚乙烯PE。
6.根据权利要求5所述的低差值硅系离型膜,其特征在于,所述PET基膜层为透光率在95%以上,雾度为1.6~1.8%的PET膜体。
7.根据权利要求5所述的低差值硅系离型膜,其特征在于,所述有机硅油XA-08中含氢硅烷,分子式为CH3(SiHCH3)m(SiOHCH3)nCH3,分子量为2500-3500;所述异氟尔硫酮的结构式为:
8.一种低差值硅系离型膜的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)制备异氟尔硫酮:将异氟尔酮进行硫化,备用;具体的硫化过程为:将异氟尔酮放置在硫代硫酸钠的水溶液,温度不高于60℃,PH为7~9,反应1~5h后,加入乙醇,其不溶于乙醇,会被分层,异氟尔硫酮在下层,醇水混合物在上层,过滤并离心得到异氟尔硫酮;
(2)配制溶剂:将甲苯和D120溶剂油按比例混合均匀,制备得溶剂;
(3)配制离型液:在步骤(2)中制备的溶剂中加入有机硅油XA-08搅拌15~30分钟,投入偶联剂,并持续搅拌投入辅料、异氟尔硫酮和固化剂,搅拌均匀,制得离型涂布液;
(4)在基膜层上涂布步骤(3)所配制的离型涂布液,涂布完成后在100~150℃烘干,收卷成型,制得低差值硅系离型膜。
9.根据权利要求7所述的低差值硅系离型膜的制备方法,其特征在于,所述基膜层在涂布离型涂布液之前需要进行电晕,即制得低差值硅系离型膜。
10.根据权利要求8所述的低差值硅系离型膜及其制备方法的制备方法,其特征在于,所述偶联剂为KH560;所述辅料包括附着剂XC-01和填充剂纳米级硅粉;固化剂为氯铂酸催化剂。
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