CN109694663B - 一种高透光率保护膜及其制备方法 - Google Patents

一种高透光率保护膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种高透光率保护膜及其制备方法，保护膜包括基底层和功能层，基底层为离型膜层，功能层包括依次层叠的压敏硅胶层、PC基膜层和防刮涂层，压敏硅胶层贴附于离型膜层之上，基底层可与功能层分离；其中，PC基膜层采用流延成型的PC薄膜。本发明实施例通过采用流延成型的PC薄膜作为基膜，提高了保护膜的透光率，避免了电子设备在使用保护膜的情况下，屏下指纹识别反应慢的问题。

Description

一种高透光率保护膜及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及领域材料技术领域，特别是涉及一种高透光率保护膜及其制备方法。
背景技术
随着全面屏的流行，屏下指纹的应用越来越普遍，屏下指纹识别技术，也叫隐形指纹技术，是通过屏幕玻璃下方完成指纹识别解锁过程的新技术，主要利用超声波、光学等穿透技术，可以穿透各种不同的材质，从而达到识别指纹的目的。
现市场大部分屏幕保护膜都是以PET薄膜为基膜，PET薄膜多为拉伸挤出，由于内应力的存在，使得透光率降低。而屏下指纹技术是通过光反射成像技术来识别，保护膜的存在减慢了屏下指纹识别的反应速度，现有的PET基材的保护膜越来越不能适应市场。
发明内容
本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种高透光率保护膜及其制备方法，通过采用流延成型的PC薄膜作为基膜，提高了保护膜的透光率，避免了电子设备在使用保护膜的情况下，屏下指纹识别反应慢的问题。
本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种高透光率保护膜，包括基底层和功能层，所述基底层为离型膜层，所述功能层包括依次层叠的压敏硅胶层、PC基膜层和防刮涂层，所述压敏硅胶层贴附于所述离型膜层之上，所述基底层可与所述功能层分离；
其中，所述PC基膜层采用流延成型的PC薄膜。
可选地，所述PC基膜层的表面经过电晕处理，其表面达因值≥32。
可选地，所述防刮涂层是经紫外线固化的硬化涂层，所述防刮涂层的原料包括：5-10份的表面活性剂、0.5-1份的纳米银分散液、30-50份的丙烯酸树脂、0.5-3份的光引发剂、以及100份的溶剂,所述纳米银分散液的浓度为0.5％，所述溶剂为乙醇和/或异丙醇。
在一些实施例中，所述防刮涂层的表面硬度≥750g 3H，水接触角≥105°。
在一些实施例中，所述高透光率保护膜还包括保护层，所述保护层包括保护胶层和保护基层，所述保护胶层贴附于所述防刮涂层之上，所述保护层可与所述功能层分离。
可选地，所述压敏硅胶层的厚度为10-50μm；
所述PC基膜层的厚度为75-190μm；
所述防刮涂层的厚度为3-6μm。
可选地，所述功能层的透光率≥90％，雾度≤1％。
本发明实施例还提供一种如上所述的高透光率保护膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用流延成型的PC薄膜作为基膜层，在所述基膜层的一面均匀涂布防刮涂料，所述防刮涂料经预干燥和紫外线固化后形成一层防刮涂层；
(2)在所述基膜层的另一面均匀涂布并成型一层压敏硅胶层；
(3)将离型膜贴合在所述压敏硅胶层上，形成保护膜结构。
可选地，在所述步骤(1)之前，所述方法还包括：
将所述PC薄膜的表面经过电晕处理，使其表面达因值≥32。
可选地，所述防刮涂料的原料包括：5-10份的表面活性剂、0.5-1份的纳米银分散液、30-50份的丙烯酸树脂、0.5-3份的光引发剂、以及100份的溶剂,所述纳米银分散液的浓度为0.5％，所述溶剂为乙醇和/或异丙醇。
本发明实施例的有益效果是：本发明实施例的保护膜包括基底层和功能层，基底层为离型膜层，功能层包括依次层叠的压敏硅胶层、PC基膜层和防刮涂层，压敏硅胶层贴附于离型膜层之上，基底层可与功能层分离；其中，PC基膜层采用流延成型的PC薄膜。本发明实施例通过采用流延成型的PC薄膜作为基膜，提高了保护膜的透光率，避免了电子设备在使用保护膜的情况下，屏下指纹识别反应慢的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的一种高透光率保护膜的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种高透光率保护膜的结构示意图，保护膜包括基底层和功能层，基底层为离型膜层10，功能层包括依次层叠的压敏硅胶层20、PC基膜层30和防刮涂层40，压敏硅胶层20贴附于离型膜层10之上，基底层可与功能层分离；其中，PC基膜层30采用流延成型的PC薄膜。
PC薄膜与PET薄膜相比具有更好的透光性，而流延成型的PC薄膜与普通PC薄膜相比，结晶度更低，透光性更优，因此，本实施例通过采用流延成型的PC薄膜作为基膜，可提高保护膜的透光率。
离型膜层10可以采用PET离型膜、PE离型膜、PMMA离型膜等，起到与压敏硅胶层20保持防粘隔离的作用。具体实施时，离型膜层10的厚度为25-75μm。
作为优选地方案，PC基膜层30的表面经过电晕处理，其表面达因值≥32，在制备过程中，方便涂布涂料，同时增加PC基膜层30与压敏硅胶层20之间、与防刮涂层40之间的粘附力。
作为优选地方案，防刮涂层40是经紫外线固化的硬化涂层，防刮涂层40的原料包括：5-10份的表面活性剂、0.5-1份的纳米银分散液、30-50份的丙烯酸树脂、0.5-3份的光引发剂、以及100份的溶剂,纳米银分散液的浓度为0.5％，溶剂为乙醇和/或异丙醇，所述份数为重量分数。
纳米银即为粒径为纳米级的金属银单质，对常见的大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，通过在防刮涂层40中加入纳米银粒子，使得保护膜还具有很好的抗菌效果，满足用户对于安全性的需求。纳米银可以采用市售的粒径在25-50nm之间的纳米银，为便于保存，其通常制成浓度为0.5％的纳米银分散液。
表面活性剂的加入能够使纳米银在溶剂体系中均匀分散，可以采用常见的硅烷偶联剂A151(乙烯基三乙氧基硅烷)、A171(乙烯基三甲氧基硅烷)、或者其他类型的表面活性剂。
防刮涂层40的表面硬度≥750g 3H，水接触角≥105°，耐磨度达到500g负重0000#钢丝绒100次往返无划痕。
高透光率保护膜还包括保护层，保护层包括保护胶层50和保护基层60，保护胶层50贴附于防刮涂层40之上，保护层可与功能层分离。在保护膜上设置一层保护层，能够保护保护膜在流水线上或运输过程中不容易出现划伤和碰坏，待使用时可再将保护层剥离。
保护胶层50可以采用压敏硅胶、亚克力胶等，保护基层60可以采用PET基材、PP基材或PE基材。具体实施时，保护胶层50的厚度为5-15μm，保护基层60的厚度为15-75μm，以确保保护层的离型力在合适的范围内，方便剥离。
作为优选的方案，保护胶层50与保护基层60的厚度之比为1:3-5。
在上述实施例中，压敏硅胶层20的厚度为10-50μm，压敏硅胶层20太薄，与待粘物体的表面粘合力不够，而太厚则排气性能变差，容易产生气泡，服帖性差，其厚度设置在10-50μm最为合适。
结合制造工艺以及用户的使用手感，PC基膜层30的厚度为75-190μm，防刮涂层40的厚度为3-6μm。例如，当PC基膜层30的厚度小于75μm，制造难度较大，当PC基膜层30的厚度大于190μm，膜材较厚；而当防刮涂层40的厚度低于3μm，在涂布时容易涂覆不均匀。
压敏硅胶层20、PC基膜层30和防刮涂层40三者复合即形成保护膜的功能层，整体上看，功能层的透光率≥90％，雾度≤1％。
需要说明的是，本实施例的保护膜不仅可用于手机屏幕上，作为屏幕保护膜，还可以用于其他行业或其他物品，如贴附于铝板、亚克力板、PC板等上。
本发明实施例还提供上述高透光率保护膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用流延成型的PC薄膜作为基膜层，在基膜层的一面均匀涂布防刮涂料，防刮涂料经预干燥和紫外线固化后形成一层防刮涂层；
(2)在基膜层的另一面均匀涂布并成型一层压敏硅胶层；
(3)将离型膜贴合在压敏硅胶层上，形成保护膜结构。
PC薄膜与PET薄膜相比具有更好的透光性，而流延成型的PC薄膜与普通PC薄膜相比，结晶度更低，透光性更优，因此，本实施例通过采用流延成型的PC薄膜作为基膜，可提高保护膜的透光率。
具体地，在步骤(1)中，选用网纹辊的精密涂布头将防刮涂料涂布在PC薄膜上，可以精密控制涂层厚度和外观的均匀性。预干燥的温度为60-80℃，固化区域的紫外线照射条件：380-550MJ/cm2，固化时间：1-3s，其中单位面积照射能量越大，所需的固化时间越短。
在一实施例中，在步骤(1)之前，制备方法还包括：将PC薄膜的表面经过电晕处理(如，500Wmin/m2)，使其表面达因值≥32，方便涂布涂料，同时增加PC薄膜与压敏硅胶层之间、与防刮涂层之间的粘附力。
作为优选地方案，防刮涂料的原料包括：5-10份的表面活性剂、0.5-1份的纳米银分散液、30-50份的丙烯酸树脂、0.5-3份的光引发剂、以及100份的溶剂,纳米银分散液的浓度为0.5％，溶剂为乙醇和/或异丙醇，所述份数为重量分数。通过在防刮涂层中加入纳米银粒子，使得保护膜还具有很好的抗菌效果，满足用户对于安全性的需求。
在一实施例中，在步骤(3)之后，制备方法还包括：在防刮涂层上贴合一层保护层，保护层包括保护胶层和保护基层，保护胶层贴附于防刮涂层之上，保护层可与功能层分离。在保护膜上设置一层保护层，能够保护保护膜在流水线上或运输过程中不容易出现划伤和碰坏，待使用时可再将保护层剥离。
为了体现本发明高透光率保护膜的突出的实质性特点和显著的进步，对上述实施例进行抽样，并设置对比样品，样品1-4与对比1-4的制备方法相同，不同之处仅在于功能层的相关参数设置，特别的，对比4的基膜层选用未经过电晕处理的PET薄膜，详见表1。
表1
Figure BDA0001892936000000061
分别对样品1-4与对比1-4的部分指标进行测试，结果见表2：
表2
表面硬度 耐磨性 水接触角 透光率 雾度 涂层百格测试
样品1 3H 100次 105° 91％ 0.7％ 无脱落
样品2 3H 100次 106° 90％ 0.8％ 无脱落
样品3 4H 200次 106° 90％ 0.8％ 无脱落
样品4 5H 200次 107° 90％ 1％ 无脱落
对比1 2H 80次 105° 90％ 0.7％ 无脱落
对比2 3H 100次 106° 90％ 0.8％ 有脱落
对比3 4H 200次 106° 88％ 1.8％ 无脱落
对比4 4H 150次 106° 89％ 1.5％ 有脱落
注：表面硬度测试采用750g负重，耐磨性测试采用500g负重0000#钢丝绒往返摩擦。
通过上述分析可知，对比1与样品1的区别在于防刮涂层40的原料组成不一样，在此区别的基础上，对比1的表面硬度和耐磨性差于样品1，由此可见，防刮涂层40的原料组成对于保护膜保护功能的实现至关重要。
对比2与样品2的区别在于PC基膜层30未经过预处理，其表面达因值较低，使得对比2的层结构之间附着力不够，在涂层百格测试中，出现脱落的现象。
通过上表进一步可知，对比3与样品4的区别仅在于膜层厚度超出了本发明限定的范围，结果使得保护膜的透光率较低，雾度较高，可见本发明保护膜的各层的厚度关系到保护膜的整体光学性能，部分膜层厚度过高或者过低都会对本发明保护膜的光学性能产生负面效果。
对比4与样品3的区别为基膜层的材质不一样，当采用PET薄膜作为基膜时，保护膜的透光率较低，雾度较高，同时耐磨性也出现了下降，在涂层百格测试中，也出现了脱落的现象，可见，本发明实施例通过采用流延成型的PC薄膜作为基膜层，不仅可以提高保护膜的透光率，还加强了保护膜的力学性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高透光率保护膜，其特征在于，包括基底层和功能层，所述基底层为离型膜层(10)，所述功能层包括依次层叠的压敏硅胶层(20)、PC基膜层(30)和防刮涂层(40)，所述压敏硅胶层(20)贴附于所述离型膜层(10)之上，所述基底层可与所述功能层分离；
所述压敏硅胶层(20)的厚度为10-50μm,所述PC基膜层(30)的厚度为75-190μm,所述防刮涂层(40)的厚度为3-6μm；
其中，所述PC基膜层(30)采用流延成型的PC薄膜,所述PC基膜层(30)的表面经过电晕处理，其表面达因值≥32；
所述防刮涂层(40)是经紫外线固化的硬化涂层，所述防刮涂层(40)的原料包括：5-10份的硅烷偶联剂、0.5-1份的纳米银分散液、30-50份的丙烯酸树脂、0.5-3份的光引发剂、以及100份的溶剂,所述纳米银分散液的浓度为0.5％，所述溶剂为乙醇和/或异丙醇；
以上份均为重量份。
2.根据权利要求1所述的高透光率保护膜，其特征在于，
所述防刮涂层(40)的表面硬度≥750g 3H，水接触角≥105°。
3.根据权利要求1所述的高透光率保护膜，其特征在于，
所述高透光率保护膜还包括保护层，所述保护层包括保护胶层(50)和保护基层(60)，所述保护胶层(50)贴附于所述防刮涂层(40)之上，所述保护层可与所述功能层分离。
4.根据权利要求1所述的高透光率保护膜，其特征在于，
所述功能层的透光率≥90％，雾度≤1％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的高透光率保护膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采用流延成型的PC薄膜作为基膜层，在所述基膜层的一面均匀涂布防刮涂料，所述防刮涂料经预干燥和紫外线固化后形成一层防刮涂层,所述防刮涂料的原料包括：5-10份的硅烷偶联剂、0.5-1份的纳米银分散液、30-50份的丙烯酸树脂、0.5-3份的光引发剂、以及100份的溶剂,所述纳米银分散液的浓度为0.5％，所述溶剂为乙醇和/或异丙醇，以上份均为重量份；
(2)在所述基膜层的另一面均匀涂布并成型一层压敏硅胶层；
(3)将离型膜贴合在所述压敏硅胶层上，形成保护膜结构；
其中，在所述步骤(1)之前，所述方法还包括：
将所述PC薄膜的表面经过电晕处理，使其表面达因值≥32。
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