CN110746898A - 一种高强度抗冲击保护膜 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子产品屏幕保护膜技术领域，具体涉及一种高强度抗冲击保护膜。通过对PET基材层的组分进行选择优化，在PET颗粒的基础上额外加入了丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和纳米二氧化钛，各组分之间通过协同作用能够明显改善PET保护膜的机械性能，减少了电子显示屏因遭受冲击或碰撞而产生破裂的概率，同时还具有防静电、透明性好、厚度均匀、容易加工等特点，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于电子产品屏幕保护膜技术领域，具体涉及一种高强度抗冲击保护膜。
背景技术
随着高分子科学技术的发展以及生产生活中对产品轻量化的需求，各种薄膜产品已经广泛应用于社会生产生活中的各个领域。PET全称是聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种无色透明、有光泽的薄膜，具有重量轻，强度高，透明性和阻气性好，无毒，无昧等优点，广泛地应用于生产生活中的产品包装膜、农膜、地膜、分离膜等方面。随着近年来电子触控技术的成熟，对电子产品的PET保护膜需求越来越大，因此PET材料也就顺理成章的用到了各种液晶显示屏上，也就是现在的PET保护膜。然而由于电子产品的表面非常脆弱和敏感，为避免使用过程中可能造成的损伤(如跌落、磕碰等)，因此对覆盖在其上面的保护膜的抗冲击强度有非常严格的要求。由于PET薄膜表面能和硬度较低，耐磨性、疏水性、阻隔性、抗静电性较差，故降低了它的使用寿命并限制了其应用范围。因此，通过加工改性而得到一种力学性能好的高强度抗冲击PET保护膜对电子产品屏幕保护膜领域具有重要的积极意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对目前PET保护膜强度不高、抗冲击性能不佳，导致PET保护膜容易磕损、破裂的缺陷，提供一种高强度抗冲击的PET保护膜。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)60-80份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)20-30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)15-25份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)10-20份、纳米二氧化钛2-6份。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是热塑性聚酯中最主要的品种，俗称涤纶树脂。它是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。PET有良好的力学性能，冲击强度是其他薄膜的3-5倍，具有优良的耐高、低温性能。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)综合了三种组分的性能，如丙烯腈的刚性，丁二烯的抗冲击性、耐低温性，苯乙烯的表面高光泽性、尺寸稳定性、易加工性，为综合性能良好的热塑性高分子聚合物。调整ABS三组分的比例，可得到具有不同性能和用途的品种。
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)又名聚四亚甲基对苯二甲酸酯(polytetramethylenene terephthalate)，是通过对苯二甲酸和1，4-丁二醇缩聚制成的聚酯。PBT为乳白色半透明到不透明、半结晶型热塑性聚酯。PBT树脂大部分被加工成配混料使用，经过各种添加剂改性，与其他树脂共混可以获得良好的耐热、阻燃、电绝缘等综合性能及良好的加工性能。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)也称有机玻璃，其密度低、透明性极好；有机玻璃相对分子量大约是200万，是长链的高分子聚合物，因此其强度较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7-18倍。聚甲基丙烯酸甲酯的优良性能使它在防护工业、日用品及光学仪器设备制造、医疗领域均有广泛的应用。
纳米二氧化钛的加入不仅可以提高保护膜的光反射性，还可以提高保护膜的机械强度。
优选地，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)65-75份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)22-28份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)18-22份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)12-16份、纳米二氧化钛3-5份。
优选地，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)70份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)25份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)20份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)15份、纳米二氧化钛4份。
优选地，所述PET基材层的制备方法为：将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)放在真空烘箱中100℃干燥24h，纳米二氧化钛于60℃真空干燥12h；按照重量比例将上述原料混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出；挤出物在冷却后，使用破碎机破碎成颗粒状，随后放入真空烘箱中100℃干燥24h后备用；最后，将干燥后的颗粒在注塑机中注塑成型。
优选地，所述保护层的厚度为20-30μm，抗静电层的厚度为20-30μm，硬化抗刮层的厚度为10-20μm，PET基材层的厚度为50-60μm，剥离层的厚度为60-80μm。
优选地，所述抗静电层由正硅酸乙酯涂料组成。由正硅酸乙酯涂料构成的抗静电涂层具有良好的导电性，能够把剥离膜表面的静电带走，从而达到驱除静电的效果，且效果稳定、良好
优选地，所述硬化抗刮层为紫外线固化型涂料，其抗刮硬度在3H以上，确保所得PET保护膜具有良好的抗刮伤、耐磨和防污性能。
优选地，所述剥离层为涂布氟素剥离剂的PET基材。
优选地，所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂，其贴合性好，粘合性能强，韧性强，脆度低，不易出现开裂、爆边等问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对PET基材层的组分进行选择优化，在PET颗粒的基础上额外加入了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和纳米二氧化钛，使得本发明的PET保护膜的抗冲击强度大大增加，能够抵挡外力的冲击和碰撞，减少了电子显示屏因遭受冲击或碰撞而产生破裂的概率。具体来讲，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的良好刚性、抗冲击性以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)良好的加工流动性弥补了PET材料刚度较低、抗冲击强度差和结晶速率小等缺陷，四者共混后使得保护膜的抗冲击强度、硬度、抗划伤性和耐磨性均得到了较好的改善；此外，纳米二氧化钛的加入不仅可以过滤掉紫外光，还可以提高PET保护膜的机械强度。综上所述，本发明的高强度抗冲击保护膜不仅具有良好的机械性能，还具有防静电、透明性好、厚度均匀、容易加工等特点，大大延长了保护膜的使用寿命，扩大了适用范围，操作方便且成本较低。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)60份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)15份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)20份、纳米二氧化钛6份。
所述PET基材层的制备方法为：将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)放在真空烘箱中100℃干燥24h，纳米二氧化钛于60℃真空干燥12h；按照重量比例将上述原料混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出；挤出物在冷却后，使用破碎机破碎成颗粒状，随后放入真空烘箱中100℃干燥24h后备用；最后，将干燥后的颗粒在注塑机中注塑成型。
所述保护层的厚度为20μm，抗静电层的厚度为30μm，硬化抗刮层的厚度为20μm，PET基材层的厚度为50μm，剥离层的厚度为80μm。
实施例2
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)75份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)28份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)18份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)16份、纳米二氧化钛3份。
所述PET基材层的制备方法为：将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)放在真空烘箱中100℃干燥24h，纳米二氧化钛于60℃真空干燥12h；按照重量比例将上述原料混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出；挤出物在冷却后，使用破碎机破碎成颗粒状，随后放入真空烘箱中100℃干燥24h后备用；最后，将干燥后的颗粒在注塑机中注塑成型。
所述保护层的厚度为26μm，抗静电层的厚度为20μm，硬化抗刮层的厚度为18μm，PET基材层的厚度为55μm，剥离层的厚度为70μm。
实施例3
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)70份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)25份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)20份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)15份、纳米二氧化钛4份。
所述PET基材层的制备方法为：将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)放在真空烘箱中100℃干燥24h，纳米二氧化钛于60℃真空干燥12h；按照重量比例将上述原料混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出；挤出物在冷却后，使用破碎机破碎成颗粒状，随后放入真空烘箱中100℃干燥24h后备用；最后，将干燥后的颗粒在注塑机中注塑成型。
所述保护层的厚度为25μm，抗静电层的厚度为22μm，硬化抗刮层的厚度为15μm，PET基材层的厚度为52μm，剥离层的厚度为65μm。
对比例1
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接所述PET基材层包括如下重量份的原料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)90份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)15份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)20份、纳米二氧化钛6份。
所述保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层和剥离层的厚度同实施例1。
对比例2
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)75份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)30份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)20份、纳米二氧化钛6份。
所述保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层和剥离层的厚度同实施例1。
对比例3
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)80份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)15份、纳米二氧化钛6份。
所述保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层和剥离层的厚度同实施例1。
对比例4
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)66份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)15份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)20份。
所述保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层和剥离层的厚度同实施例1。
对比例5
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)60份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)15份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)30份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)25份、纳米二氧化钛3份。
所述保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层和剥离层的厚度同实施例1。
对比例6
一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)50份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)35份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)10份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)25份、纳米二氧化钛3份。
所述保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层和剥离层的厚度同实施例1。
保护膜的性能测试：
(1)抗冲击性：使用落球冲击试验机MY-LQT-1800进行保护膜的抗冲击性能测试，落球控制方法：直流电磁控制；落球高度：50cm；分别使用100g、150g、200g、250g和300g的测试球进行冲击测试，观察保护膜的破损情况，计算保护膜所能承受的最大冲击能量；
(2)硬度：根据GB/T6739-2006测定保护膜的硬度；
(3)抗划伤性：通过将砂纸放在涂层表面，在砂纸上加载不同的载荷，以出现明显划痕的最小质量来测定涂层的抗划伤性；
(4)耐磨性：通过在摩擦磨损试验机上，以磨损每1000转损失的平均质量来测定保护膜的耐磨性。
本发明对实施例1-3和对比例1-6得到的保护膜进行了性能测试，试验结果如表1所示。
表1.本发明实施例1-3和对比例1-6中的保护膜性能测试结果
通过上述表格可以看出，与PET基材层中分别缺少丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和纳米二氧化钛的对比例1-4相比以及与PET基材层中各组分的用量配比在本发明之外的对比例5-6相比，本发明的高强度抗冲击保护膜实施例1-3在抗冲击性、硬度、抗划伤性和耐磨性等方面均有明显优势，这说明在PET基材层中的PET颗粒的基础上额外加入特定配比的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和纳米二氧化钛，各组分之间通过协同作用能够明显改善PET保护膜的机械性能，同时还具有防静电、透明性好、厚度均匀、容易加工等特点，应用前景广阔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对技术方案做出若干修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高强度抗冲击保护膜，所述保护膜按顺序依次包括保护层、抗静电层、硬化抗刮层、PET基材层、剥离层，各层之间均通过胶粘剂进行连接，其特征在于，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)60-80份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)20-30份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)15-25份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)10-20份、纳米二氧化钛2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)65-75份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)22-28份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)18-22份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)12-16份、纳米二氧化钛3-5份。
3.根据权利要求2所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述PET基材层包括如下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)70份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)25份、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)20份、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)15份、纳米二氧化钛4份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述PET基材层的制备方法为：将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)放在真空烘箱中100℃干燥24h，纳米二氧化钛于60℃真空干燥12h；按照重量比例将上述原料混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融共混挤出；挤出物在冷却后，使用破碎机破碎成颗粒状，随后放入真空烘箱中100℃干燥24h后备用；将干燥后的颗粒在注塑机中注塑成型。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述保护层的厚度为20-30μm，抗静电层的厚度为20-30μm，硬化抗刮层的厚度为10-20μm，PET基材层的厚度为50-60μm，剥离层的厚度为60-80μm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述抗静电层由正硅酸乙酯涂料组成。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述硬化抗刮层为紫外线固化型涂料，其抗刮硬度在3H以上。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述剥离层为涂布氟素剥离剂的PET基材。
9.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度抗冲击保护膜，其特征在于，所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂。
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