CN110713802B - 一种无胶静电保护膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保护膜技术领域，特别涉及一种无胶静电保护膜及其制备方法。所述无胶静电保护膜包括自内而外依次设置的内层、中间层和外层；所述内层包括以下重量份的组分：EVA 40‑50份、SEBS 40‑50份；所述中间层包括以下重量份的组分：PE 60‑65份、茂金属聚乙烯30‑40份；所述外层包括以下重量份的组分：PE 55‑60份、PP 30‑35份、开口剂10‑15份。本申请的无胶静电保护膜通过共挤出一体成型，使得内层、中间层和外层之间稳定粘接，具有工序简单、操作方便的特点。制得的无胶静电保护膜具有优异的抗静电性、粘着力和柔韧性。

Description

一种无胶静电保护膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种保护膜技术领域，特别涉及一种无胶静电保护膜及其制备方法。
背景技术
目前，手机屏幕、液晶显示屏等电子元件的结构精密、价格也比较昂贵。为防止电子元件在运输和使用过程中被刮伤或者其他损伤，通常在上述电子元件的表面粘贴一层静电保护膜。该静电保护膜既用于保护电子元件的安全，有用于防止静电对电子元件等造成伤害。
这种保护电子元件的静电保护膜依靠自身静电吸附而粘附于物品上起到保护作用，其主要是在内部填充有如聚对苯二甲酸二乙酯等抗静电剂。然而，添加有聚对苯二甲酸二乙酯等抗静电剂形成的静电保护膜的表面电阻率较高，所以抗静电保护的效果并不稳定，同时还会影响静电保护膜基材的柔韧性，对电子元件的保护效果并不明显。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种无胶静电保护膜，其具有稳定的抗静电性和优异的柔韧性，对电子元件具有良好的保护作用。
本发明的第二个目的在于提供一种无胶静电保护膜的制备方法，其通过共挤出技术一步加工成型，具有操作方便、静电保护膜结构稳定的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种无胶静电保护膜，包括自内而外依次设置的内层、中间层和外层；
所述内层包括以下重量份的组分：EVA 40-50份、SEBS 40-50份；
所述中间层包括以下重量份的组分：PE 60-65份、茂金属聚乙烯30-40份；
所述外层包括以下重量份的组分：PP 55-60份、PE 30-35份、开口剂10-15份。
通过采用上述技术方案，EVA是乙烯-醋酸乙烯共聚物，与基材具有优良的附着力，使得其自身带有静电吸附效果，达到抗静电的作用，并具有一定的粘性；SEBS是以聚苯乙烯为末端段、以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，具优异的可塑性和高弹性，能够增加内层的柔韧性；EVA和SEBS相容性较好，由此制得的内层能够稳定性的粘附在电子元件上，对电子元件具有良好的保护作用。
中间层中的茂金属聚乙烯为一种新颖的热塑性塑料，将其与PE复合使用，在提高中间层韧性的同时降低其生产成本；内层中EVA与茂金属聚乙烯和PE同样具有优异的相容性，再配合EVA的粘性，由此使得内层与外层之间具有优良的结构稳定性。
外层作为电子元件的第一道保护屏障，其利用PP的高耐冲击性和抗吸湿性，将其与PE复合使用，使得外侧兼具高柔韧性、高耐冲击和抗静电性，同时为中间层和内层提供良好的防护作用。另外，外层和中间层中均添加有PE，以此促使外层与内层之间能够稳定粘接，有助于提高无胶静电保护膜的结构稳定性。
综上，本申请的无胶静电保护膜在不添加抗静电剂和粘接剂的前提下，依旧具备优良的抗静电性，并能稳定的粘附于电子元件上，与此同时，其优异的柔韧性还能为电子元件提供良好的保护作用。
进一步地，所述内层中，EVA在190℃/2.16kg的条件下熔融指数为1.2-1.4g/min。
通过采用上述技术方，选用在190℃/2.16kg的条件下熔融指数为1.2-1.4g/min的EVA，该EVA在无胶静电保护膜制备过程具有良好的流动性和粘性，有助于促使内层与中间层稳定粘接。
进一步地，所述内层中，EVA为马来酸酐接枝EVA树脂。
通过采用上述技术方案，EVA上接枝马来酸酐，有助于增加EVA对极性材料的粘接强度，同时还能有效增加了其静电吸附能力，使得其制得的内层牢固的吸附在电子元件上，对电子元件加以抗静电保护。
进一步地，所述马来酸酐接枝EVA树脂按以下步骤制备而成：
①、将EVA原料、石蜡、增塑剂和抗氧剂按90:5:2:3的重量比加入到搅拌罐中，加热搅拌至完全熔化，得到熔融料；
②、往熔融料中加入马来酸酐单体，在300-350r/min的转速下以8-10℃/min的速度升温至200℃，得到预混料；
③、在熔融状态下搅拌30-40min后，将预混料注入至挤出机中，挤出冷却造粒，得到最终的马来酸酐接枝EVA树脂。
通过采用上述技术方案，由于SEBS与石蜡具有优异的相容性，石蜡能够对SEBS进行充油以提高其柔韧性。因此，马来酸酐接枝EVA树脂按照上述制备方法制备时，由于石蜡的添加，一方面能够有助于提高马来酸酐单体的接枝率，另一方面有助于增加内层的柔韧性。整个制备方法工序简单、操作方便，有助于提高马来酸酐接枝EVA树脂的生产效率。
进一步地，所述马来酸酐接枝EVA树脂中，马来酸酐单体的添加量为EVA原料的2.0-2.5％。
通过采用上述技术方案，当马来酸酐单体的添加量为EVA原料的2.0-2.5％时，其具有较高的接枝率，以此制得的马来酸酐接枝EVA树脂具有更为优异的抗静电性能和粘着力。
进一步地，所述中间层和外层中的PE为LLDPE。
进一步地，所述中间层和外层中的PE为LL6101RQ、LL6101XR、LL1002YB中的一种或几种的混合物。
通过采用上述技术方案，LLDPE为线型低密度聚乙烯，具有低温韧性、抗弯曲和耐应力开裂性，由此制得的无胶静电保护膜具有优异的韧性，为电子元件提供良好的保护作用。其中，LL6101RQ、LL6101XR、LL1002YB在本申请中使用时，其改善效果最为明显，因此作为优选。
进一步地，所述开口剂由油酸酰胺和二氧化硅按1：3的重量比复配而成。
通过采用上述技术方案，油酸酰胺为有机开口剂，其自身能够较好的分散于外层的PP和PE中，起到润滑的作用；二氧化硅为无机开口剂的，其分散于外层中能够减低外层的粘性，减少脱模时的粘接。当油酸酰胺和二氧化硅按1：3的重量比复配时，无胶静电保护膜的脱模效果能够明显改善，因此将其作为优选。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种无胶静电保护膜的制备方法，包括以下步骤：
a、薄膜的熔融：在200-220℃的温度下，分别对内层、中间层和外层进行熔融塑化1.5-2min，分别得到熔体Ⅰ、熔体Ⅱ和熔体Ⅲ；
b、熔体的压制：将熔体Ⅰ、熔体Ⅱ和熔体Ⅲ分别以0.6-1.0m/s的挤出速度形成坯体，将坯体固定在拉伸膜分配器中，通过拉伸膜分配器进行三层分配，得到粘度为800-1000mPa·s的流延熔体；
c、流延熔体的吹塑固化：将流延熔体在1.6-1.8MPa的气压下进行挤出吹塑，熔体Ⅲ位于内侧，控制吹胀比为(4-6)：1、长径比为(20-25)：1，使用冷却水以40-60L/min的流速进行冷却固化，得到粗品；
d、初品的分切：将粗品通过分切机组按产品规格要求进行分切，即得最终的无胶静电保护膜。
通过采用上述技术方案，本申请的无胶静电保护膜通过共挤出一体成型，使得内层、中间层和外层之间稳定粘接，同时有助于提高无胶静电保护膜的生产效率，具有工序简单、操作方便的特点。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本申请的无胶静电保护膜在不添加抗静电剂和粘接剂的前提下，依旧具备优良的抗静电性，并能稳定的粘附于电子元件上，与此同时，其优异的柔韧性还能为电子元件提供良好的保护作用；
2、本申请使用自制的马来酸酐接枝EVA树脂，能够进一步改善无胶静电保护膜的抗静电性能和粘着力；
3、本申请的无胶静电保护膜通过共挤出一体成型，使得内层、中间层和外层之间稳定粘接，具有工序简单、操作方便的特点。
附图说明
图1为制备马来酸酐接枝EVA树脂的工艺图；
图2为制备无胶静电保护膜的工艺图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
1、原料准备
1.1、EVA
自制：马来酸酐接枝EVA树脂，参见图1，以下步骤制备而成：
①、将EVA原料、石蜡、增塑剂和抗氧剂按90:5:2:3的重量比加入到搅拌罐中，加热搅拌至完全熔化，得到熔融料；
②、往熔融料中加入马来酸酐单体，马来酸酐单体的添加量为EVA原料的2.0-2.5％，在300-350r/min的转速下以8-10℃/min的速度升温至200℃，得到预混料；
③、在熔融状态下搅拌30-40min后，将预混料注入至挤出机中，挤出冷却造粒，得到最终的马来酸酐接枝EVA树脂。
制得的马来酸酐接枝EVA树脂在190℃/2.16kg的条件下熔融指数为1.2-1.4g/min。
1.2、SEBS：美国科腾，牌号为E1830。
1.3、PE
LLDPE(线性低密度聚乙烯)：埃克森美孚，牌号有LL6101RQ、LL6101XR、LL1002YB、LL3003；
HDPE(高密度聚乙烯)：埃克森美孚，牌号为23TH185。
1.4、茂金属聚乙烯：埃克森美孚，牌号为1018EA。
1.5、PP：埃克森美孚，牌号为7684KN。
1.6、油酸酰胺：江西智联科技源头厂家，含量≥98％。
1.7、二氧化硅：潍坊三佳纳米新材料科技有限公司，型号为SJ-65摩擦型。
2.实施例
2.1、实施例1
一种无胶静电保护膜，包括自内而外依次设置的内层、中间层和外层；
内层包括以下重量份的组分：马来酸酐接枝EVA树脂45份、SEBS 50份；
中间层包括以下重量份的组分：LL6101RQ 60份、茂金属聚乙烯40份；
外层包括以下重量份的组分：LL6101RQ 60份、PP 30份、由油酸酰胺和二氧化硅按1：3的重量比复配而成的开口剂10份。
上述无胶静电保护膜的制备方法，包括以下步骤：
a、薄膜的熔融：在200℃的温度下，分别对内层、中间层和外层进行熔融塑化1.5min，分别得到熔体Ⅰ、熔体Ⅱ和熔体Ⅲ；
b、熔体的压制：将熔体Ⅰ、熔体Ⅱ和熔体Ⅲ分别以0.8m/s的挤出速度形成坯体，将坯体固定在拉伸膜分配器中，通过拉伸膜分配器进行三层分配，得到粘度为900mPa·s的流延熔体；c、流延熔体的吹塑固化：将流延熔体在1.7MPa的气压下进行挤出吹塑，熔体Ⅲ位于内侧，控制吹胀比为5：1、长径比为20：1，使用冷却水以40L/min的流速进行冷却固化，得到粗品；
d、初品的分切：将粗品通过分切机组按产品规格要求进行分切，即得最终的无胶静电保护膜。
2.2、实施例2-4
实施例2-4均在实施例1的方法基础上，对马来酸酐接枝EVA树脂的参数加以调整，具体调整情况参见下表一。
表一实施例1-4的马来酸酐接枝EVA树脂的参数表
Figure GDA0003234962680000061
Figure GDA0003234962680000071
2.3、实施例5-11
实施例5-11均在实施例1的方法基础上，对无胶静电保护膜各层的参数加以调整，具体调整情况参见下表二。
表二实施例1及实施例5-11的无胶静电保护膜的参数表
Figure GDA0003234962680000072
2.4、实施例12-13
实施例12-13均在实施例1的方法基础上，对无胶静电保护膜各层的制备参数加以调整，具体调整情况参见下表三。
表三实施例1及实施例12-13的无胶静电保护膜的制备参数表
实施例1 实施例12 实施例13
熔融温度/℃ 200 210 220
塑化时间/min 1.5 2.0 1.8
挤出时间/m/s 0.8 0.6 1.0
粘度/mPa·s 900 1000 800
气压/MPa 1.7 1.6 1.8
吹胀比 5:1 4:1 6:1
长径比 20:1 25:1 22:1
冷却水流速/L/min 40 50 60
厚度/mm 0.05 0.05 0.05
3、对比例
3.1、对比例1
购自东莞市浪淘沙电子有限公司，L-8007系列，厚度为0.07mm。
3.2、对比例2
购自佛山市南海区华欣包装材料厂，主要材质为PE，厚度为0.05mm。
4、性能测试
将上述实施例1-13以及对比例1-2的静电保护膜进行如下性能测试，测试结果参见下表四。
4.1、电阻率：按照GB/T 13541的标准进行测定。
4.2、剥离强度：按照ASTM D429-81的方法B标准进行测定。
4.3、拉伸率和拉伸强度：按照GB/T1040.3的方法进行测定。
4.4、脱模效果：目测。其中A+表示脱模效果优良，表面光滑平整无缺损；A表示脱模效果良好，表面平整度差于A+；A-表示脱模效果一般，表面有少量小凹坑，但不影响其正常使用。
表四实施例1-13及对比例1-2的静电保护膜的制备参数表
Figure GDA0003234962680000081
Figure GDA0003234962680000091
参见表四，从实施例1-13与对比例1-2的检测结果中，可以得到，相对于目前市售的静电保护膜，本申请的无胶静电保护膜在不添加抗静电剂和粘接剂的前提下，依旧具备优良的抗静电性(用电阻率表示，电阻率越高，抗静电效果越好)，并能稳定的粘附于电子元件上(用玻璃强度表示)，以免其在使用时从电子产品上脱落；与此同时，其优异的柔韧性(用拉伸率和拉伸强度表示)还能为电子元件提供良好的保护作用。
从实施例1-4以及实施例7-8的检测结果中，可以得到，本申请采用自制的马来酸酐接枝EVA树脂，能够进一步改善无胶静电保护膜的抗静电性能和粘着力。
从实施例1、5-6、9-10的检测结果中，可以得到，本申请的PE采用LLDPE时有助于提高无胶静电保护膜的柔韧性和脱模效果，而且，当其进一步优选为LL6101RQ、LL6101XR、LL1002YB中的一种或几种的混合物时，其改善效果较为明显。
从实施例1、11的检测结果中，可以得到，使用由油酸酰胺和二氧化硅按1：3的重量比复配而成的开口剂，能够有效提高无胶静电保护膜的脱模效果。此外，还能在一定程度上增加其柔韧性。
从实施例1、12-13的检测结果中，可以得到，本申请在制备无胶静电保护膜时通过共挤出一体成型，使得内层、中间层和外层之间稳定粘接，具有工序简单、操作方便的特点。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种无胶静电保护膜，其特征在于，包括自内而外依次设置的内层、中间层和外层；
所述内层包括以下重量份的组分：EVA 40-50份、SEBS 40-50份；
所述中间层包括以下重量份的组分：PE 60-65份、茂金属聚乙烯30-40份；
所述外层包括以下重量份的组分：PP 55-60份、PE 30-35份、开口剂10-15份；
所述内层中，EVA为马来酸酐接枝EVA树脂，所述马来酸酐接枝EVA树脂按以下步骤制备而成：
①、将EVA原料、石蜡、增塑剂和抗氧剂按90:5:2:3的重量比加入到搅拌罐中，加热搅拌至完全熔化，得到熔融料；
②、往熔融料中加入马来酸酐单体，马来酸酐单体的添加量为EVA原料的2.0-2.5%，在300-350r/min的转速下以8-10℃/min的速度升温至200℃，得到预混料；
③、在熔融状态下搅拌30-40min后，将预混料注入至挤出机中，挤出冷却造粒，得到最终的马来酸酐接枝EVA树脂。
2.根据权利要求1所述的一种无胶静电保护膜，其特征在于，所述内层中，EVA在190℃/2.16kg的条件下熔融指数为1.2-1.4g/min。
3.根据权利要求1所述的一种无胶静电保护膜，其特征在于，所述中间层和外层中的PE为LLDPE。
4.根据权利要求3所述的一种无胶静电保护膜，其特征在于，所述中间层和外层中的PE为LL6101RQ、LL6101XR、LL1002YB中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种无胶静电保护膜，其特征在于，所述开口剂由油酸酰胺和二氧化硅按1：3的重量比复配而成。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种无胶静电保护膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、薄膜的熔融：在200-220℃的温度下，分别对内层、中间层和外层进行熔融塑化1.5-2min，分别得到熔体Ⅰ、熔体Ⅱ和熔体Ⅲ；
b、熔体的压制：将熔体Ⅰ、熔体Ⅱ和熔体Ⅲ分别以0.6-1.0m/s的挤出速度形成坯体，将坯体固定在拉伸膜分配器中，通过拉伸膜分配器进行三层分配，得到粘度为800-1000mPa·s的流延熔体；
c、流延熔体的吹塑固化：将流延熔体在1.6-1.8MPa的气压下进行挤出吹塑，熔体Ⅲ位于内侧，控制吹胀比为（4-6）：1、长径比为（20-25）：1，使用冷却水以40-60L/min的流速进行冷却固化，得到粗品；
d、粗 品的分切：将粗品通过分切机组按产品规格要求进行分切，即得最终的无胶静电保护膜。
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