CN111440556B - 一种保护膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及保护膜材料领域，尤其是涉及一种保护膜及其制备方法。为了解决现有保护膜从光学膜上撕下过程中，保护膜的粘层与光学膜表面之间容易产生大量静电的问题，本发明提供一种保护膜及其制备方法。所述保护膜自上至下依次包括表层、芯层和粘层；所述表层包括聚丙烯树脂97‑99.5％，和开口剂0.5‑3％；所述芯层包括聚丙烯树脂100％；所述粘层包括苯乙烯类热塑性弹性体60‑82％、聚烯烃树脂15‑39％，和抗静电剂1‑3％；所述抗静电剂选自聚醚酯酰胺和甘油酯的混合物；所述百分含量为重量百分含量。本发明提供的保护膜即时撕保静电小，撕保后静电耗散速度快，且不存在析出问题，适合用于有低静电要求的光学保护膜。

Description

一种保护膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及保护膜材料领域，尤其是涉及一种保护膜及其制备方法。
背景技术
近年来，随着电子产业的快速发展，对光学薄膜用保护膜的覆保要求也越来越高，目前生产的光学保护膜主要以聚丙烯材质为主，由于聚丙烯薄膜具有良好的电绝缘性，一旦因摩擦带电后则很难消除，因此，在将保护膜从光学膜上撕下的过程中，保护膜的粘层与光学膜表面之间容易产生大量静电，导致光学膜产品表面吸附灰尘而影响性能，同时也会对产线组装人员造成静电伤害。为了解决上述问题，目前主要是通过制备抗静电薄膜来实现防静电的效果，通常需要把薄膜的表面电阻做到1010Ω·cm以下，这就需要添加较多份数的抗静电剂，在增加材料成本的同时，也会对材料的物理性能造成影响，由于抗静电剂与薄膜基材的相容性较差，在经过一定温度和时间下，也容易发生抗静电剂析出等问题。因此，有必要开发一种低成本、无析出和从光学膜上撕下时低静电的保护膜以满足光学保护膜的应用。
发明内容
为了解决现有保护膜从光学膜上撕下过程中，保护膜的粘层与光学膜表面之间容易产生大量静电的问题，本发明提供一种保护膜及其制备方法。本发明提供的保护膜通过在粘层配方里添加抗静电组份实现保护膜从光学膜上撕下过程中，保护膜的粘层与光学膜表面之间产生静电少(简述为撕保静电小)，静电耗散速度快，物理性能优良，且解决了现有保护膜抗静电剂析出严重的问题，该保护膜的粘层不存在抗静电剂析出等问题。本发明提供的保护膜适合用于有低静电要求的光学保护膜。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现：
本发明提供一种保护膜，所述保护膜自上至下依次包括表层、芯层和粘层，所述表层包括聚丙烯树脂97-99.5％，和开口剂0.5-3％；所述芯层包括聚丙烯树脂100％；所述粘层包括苯乙烯类热塑性弹性体60-82％、聚烯烃树脂15-39％，和抗静电剂1-3％；所述抗静电剂选自聚醚酯酰胺和甘油酯的组合。所述百分含量为重量百分含量。
现有抗静电保护膜是在表层中添加抗静电剂来制备抗静电保护膜，而本发明则是通过在粘层中添加少量抗静电组份来实现保护膜从光学膜上撕下过程中，保护膜的粘层与光学膜表面之间产生静电少、和撕开后静电快速消散的目的。
本发明通过选择与粘层相容性较好的、热稳定性好的抗静电剂来解决抗静电剂析出的问题。进一步的，所述抗静电剂的分子量较大。
本发明提供的保护膜也称为低撕保静电压保护膜。
进一步的，所述保护膜依次由表层、芯层和粘层组成。
进一步的，所述表层含有开口剂有利于解卷，降低撕膜产生的静电，同时防止薄膜制品粘连在一起。
进一步的，所述的表层的聚丙烯树脂选自乙烯-丙烯嵌段共聚物。
进一步的，所述开口剂选自油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺或硬脂酸酰胺中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述开口剂选自硬脂酸酰胺。
进一步的，所述表层的乙烯-丙烯嵌段共聚物的密度在0.90-0.91g/cm3之间。所述表层的乙烯-丙烯嵌段共聚物的熔融指数在4.0-9.0g/10min之间。
进一步的，所述开口剂硬脂酸酰胺的酰胺含量≥98％。
进一步的，所述芯层的聚丙烯树脂选自乙烯-丙烯嵌段共聚物，其密度在0.90-0.91g/cm3之间，熔融指数在4.0-9.0g/10min之间。
进一步的，所述的粘层的苯乙烯类热塑性弹性体选自氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，聚烯烃树脂选自乙烯-辛烯共聚物。
进一步的，所述粘层的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的苯乙烯含量为10％-18％。氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的苯乙烯含量过低，容易出现初粘大，增粘严重等现象；而含量过高，会影响粘层的柔软性，无法确保足够的粘着力。
进一步的，所述粘层的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的苯乙烯含量为13％。
进一步的，所述粘层的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的密度在0.90-0.94g/cm3之间。乙烯-辛烯共聚物的密度在0.86-0.90g/cm3之间，熔融指数在5.0-9.0g/10min之间。
进一步的，所述粘层的抗静电剂聚醚酯酰胺和甘油酯的重量比例为1:1。上述原料均可通过市售获得。
进一步的，在所述保护膜中，所述粘层中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的含量为60％-82％，乙烯-辛烯共聚物的含量为15％-39％，聚醚酯酰胺和甘油酯混合物的含量为1％-3％；百分含量为重量百分含量。
所述的保护膜的总厚度为40-50μm，其中表层的厚度占总厚度的比例为15％-20％，芯层的厚度占总厚度的比例为60％-70％，粘层的厚度占总厚度的比例为15％-20％。
进一步的，所述表层中乙烯-丙烯嵌段共聚物的含量为97％-98.5％，硬脂酸酰胺的含量为1.5％-3％；粘层中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的含量为65％-79％，乙烯-辛烯共聚物的含量为19％-33％，聚醚酯酰胺和甘油酯混合物的含量为2％，聚醚酯酰胺和甘油酯的重量比例为1：1；百分含量为重量百分含量。前述技术方案对应实施例2和实施例5。
进一步的，所述的保护膜的总厚度为40μm，其中表层的厚度占总厚度的比例为15％，芯层的厚度占总厚度的比例为65％，粘层的厚度占总厚度的比例为20％。
本发明提供的保护膜，以三层共挤流延的方式制成。
本发明提供的保护膜，撕保即时静电小，静电耗散速度快，物理性能优良，剥离力稳定，且不存在抗静电剂析出等问题。
与现有保护膜相比，本发明的有益效果在于本发明提供的保护膜可以解决保护膜从光学膜上撕下的过程中，保护膜粘层与光学膜表面产生静电大、静电耗散速度慢、光学膜产品表面因静电吸附灰尘等问题。本发明提供的保护膜通过在粘层中添加部分少量抗静电组份，在控制成本的同时有效地改善了保护膜的撕保静电(即，从光学膜上撕下的过程中，保护膜粘层与光学膜表面不会产生大量静电，改善了产生静电的情况)，加快了静电耗散速度，并保持良好的物理性能，也不存在抗静电剂析出等问题，比较适合用于有低静电要求的光学保护膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于这些实施例。
对于保护膜的性能测试方法如下：
(1)撕保静电测试
测试人员需佩戴抗静电手套，裁切一张30cm×100cm覆有保护膜的光学膜样品，以不小于30cm/s的速度撕开保护膜，并用FMX-004静电仪距离光学膜表面25mm处分别进行瞬间静电峰值(表2中的即时撕保静电)和放置30s后的静电值测试(表2中的放置30s静电)。撕保指从光学膜上撕下保护膜。即时撕保静电的电压值越低越好，表示撕保过程产生的静电量低。放置30s静电的电压值可以反映静电耗散速度。即时撕保静电的电压值与放置30s静电的电压值的差越大，表示静电耗散速度越快。
(2)拉伸强度、断裂伸长率测试
采用美国Instron万能试验机，参照标准为GB/T 1040.3。
(3)抗静电剂析出实验
将保护膜贴合在玻璃板，用2kg FINAT标准滚轮以300mm/min速度滚压贴合的薄膜，然后在50℃烘箱中放置3d，取出撕开保护膜后在灯光下观察玻璃板上的残留情况，没有残留记为“○”，有轻微残留记为“△”,有严重残留记为“×”。该测试表示保护膜粘层中的抗静电剂是否会析出。没有残留为优，有轻微残留为合格，有严重残留即为不合格。
实施例1
本发明提供的保护膜，依次包括表层、芯层和粘层。表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物与硬脂酸酰胺按重量比99.5:0.5的比例复配而成。其中乙烯-丙烯嵌段共聚物的密度为0.90g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
芯层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物，密度为0.90g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-辛烯共聚物与抗静电剂(聚醚酯酰胺和甘油酯的混合物)按重量比60:39:1的比例复配而成。其中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的苯乙烯含量为13％，密度为0.90g/cm3。乙烯-辛烯共聚物的密度为0.86g/cm3，熔融指数为5.0g/10min。聚醚酯酰胺和甘油酯的重量比例为1:1。
表层的厚度为6μm，芯层的厚度为26μm，粘层的厚度为8μm。
实施例2
如实施例1提供的保护膜，不同之处在于：
表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物与硬脂酸酰胺按重量比98.5:1.5的比例复配而成。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-辛烯共聚物与抗静电剂(聚醚酯酰胺和甘油酯)的混合物按重量比65:33:2的比例复配而成。
实施例3
如实施例1提供的保护膜，不同之处在于：
表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物与硬脂酸酰胺按重量比98:2的比例复配而成。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-辛烯共聚物与抗静电剂(聚醚酯酰胺和甘油酯的混合物)按重量比68:29:3的比例复配而成。
实施例4
如实施例1提供的保护膜，不同之处在于：
表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物与硬脂酸酰胺按重量比97:3的比例复配而成。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-辛烯共聚物与抗静电剂(聚醚酯酰胺和甘油酯的混合物)按重量比75:24:1的比例复配而成。其中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中苯乙烯的含量为10％，密度为0.94g/cm3。乙烯-辛烯共聚物的密度为0.90g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
实施例5
如实施例1提供的保护膜，不同之处在于：
表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物与硬脂酸酰胺按重量比97:3的比例复配而成。乙烯-丙烯嵌段共聚物的密度为0.91g/cm3，熔融指数为4.0g/10min。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-辛烯共聚物与抗静电剂(聚醚酯酰胺和甘油酯的混合物)按重量比79:19:2的比例复配而成。其中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中苯乙烯的含量为10％，密度为0.94g/cm3。乙烯-辛烯共聚物的密度为0.90g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
实施例6
如实施例1提供的保护膜，不同之处在于：
表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物与硬脂酸酰胺按重量比97:3的比例复配而成。乙烯-丙烯嵌段共聚物的密度为0.91g/cm3，熔融指数为4.0g/10min。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-辛烯共聚物与抗静电剂(聚醚酯酰胺和甘油酯的混合物)按重量比82:15:3的比例复配而成。其中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中苯乙烯的含量为10％，密度为0.94g/cm3。乙烯-辛烯共聚物的密度为0.90g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
对比例1
一种保护膜，依次包括表层、芯层和粘层。表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物制备而成。乙烯-丙烯嵌段共聚物的密度为0.91g/cm3，熔融指数为4.0g/10min。
芯层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物，密度为0.90g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与乙烯-辛烯共聚物按重量比60:40的比例复配而成。其中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中苯乙烯的含量为18％，密度为0.92g/cm3，乙烯-辛烯共聚物的密度为0.86g/cm3，熔融指数为5.0g/10min。
对比例1提供的技术方案中，表层不含开口剂，粘层不含抗静电剂。
对比例2
如对比例1提供的保护膜，依次包括表层、芯层和粘层。表层采用乙烯-丙烯嵌段共聚物和聚醚酯酰胺按重量比97:3比例制备而成。乙烯-丙烯嵌段共聚物的密度为0.90g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
粘层采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与乙烯-辛烯共聚物按重量比80:20的比例复配而成。其中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中苯乙烯的含量为10％，密度为0.9g/cm3，乙烯-辛烯共聚物的密度为0.9g/cm3，熔融指数为9.0g/10min。
对比例1提供的技术方案中，粘层不含抗静电剂。
表1本发明实施例1-6和对比例1-2提供的保护膜表层和粘层的配方
Figure BDA0002220708330000071
表2本发明实施例1-6和对比例1-2提供的保护膜撕保静电和物理性能测试结果
Figure BDA0002220708330000081
对上述各实施例与对比例得到的保护膜通过压辊贴合在玻璃板上测得抗静电剂析出情况。具体测试结果见表3。
表3本发明实施例1-6和对比例1-2提供的保护膜粘层抗静电剂析出结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例1 对比例2
○ ○ △ ○ ○ △ ○ ○
通过比较对比例和实施例的测试结果可以得出，本发明采用聚醚酯酰胺和甘油酯复配的方案可以有效地降低保护膜撕保瞬间静电压，并加快了静电耗散速度，同时保持了良好的物理性能。考虑到保护膜粘层抗静电剂的析出情况和撕保后静电大小(一般静电超过10kV容易对产线组装人员造成静电伤害)，优选实施例2和5用于有低静电要求的光学保护膜：产生静电压低，且抗静电剂不析出。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种保护膜，其特征在于，所述保护膜自上至下依次包括表层、芯层和粘层；所述表层包括聚丙烯树脂97-99.5％，和开口剂0.5-3％，所述的表层的聚丙烯树脂为乙烯-丙烯嵌段共聚物；所述芯层包括乙烯-丙烯嵌段共聚物100％；所述粘层由苯乙烯类热塑性弹性体60-82％、聚烯烃树脂15-39％，和抗静电剂1-3％组成；所述粘层的苯乙烯类热塑性弹性体为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，聚烯烃树脂为乙烯-辛烯共聚物；所述抗静电剂选自聚醚酯酰胺和甘油酯的组合；所述百分含量为重量百分含量。
2.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述开口剂选自油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺或硬脂酸酰胺中的一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求2所述的保护膜，其特征在于，所述表层的乙烯-丙烯嵌段共聚物的密度在0.90-0.91g/cm3之间，熔融指数在4.0-9.0g/10min之间。
4.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述粘层中氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中苯乙烯含量为10％-18％。
5.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述粘层的氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的密度在0.90-0.94g/cm3之间；乙烯-辛烯共聚物的密度在0.86-0.90g/cm3之间，熔融指数在5.0-9.0g/10min之间。
6.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述聚醚酯酰胺和甘油酯的重量比例为1：1。
7.一种制备权利要求1-6中任一项所述的保护膜的方法，其特征在于，所述方法包括：以三层共挤流延的方式制备所述的保护膜。
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