CN112143016A - 用于手机玻璃屏幕的隔热tup膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，包括载体层，所述载体层的表面固定连接有中间层，所述中间层的表面固定连接有功能层，所述功能层的表面固定连接有保护层，所述载体层包括以下质量组分的原料：TPU母粒65‑85份、聚碳酸酯5‑20份。本发明通过材质中的TPU母粒本身优异的抗张强度、韧性、自愈合以及耐低温性能赋予防爆隔热TPU膜优异的防爆及抗刮擦特性，生产过程中稳定性极佳，加入有效的隔热材料纳米氧化钴，解决其在有机聚合物中的分散性问题，使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能，酰胺基有机硅热塑性弹性体可以提高薄膜的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和耐磨性能。

Description

用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及保护膜技术领域，具体为用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法。
背景技术
随着触摸屏市场的快速发展，对触摸屏的外观要求越来越高，但是由于现有的触摸屏的外表面一般都是钢化玻璃，在钢化玻璃四周非视窗区域无法完成图案复杂、效果特殊的个性化外观印刷，于是市场上出现了一种贴在触摸屏外表面上的防爆膜，通过在防爆膜四周非视窗区域印刷各种图案，可以满足消费者的个性化要求，同时防爆膜还可以防止触摸屏因外部撞击而产生碎片飞散，手机保护膜又称手机美容膜或手机膜，是可用于装裱手机机身外表面、屏幕外表面及其他位置的一种冷裱膜，手机膜种类繁多，根据其用途可分为：手机屏幕保护膜或手机机身保护膜等，其中手机屏幕保护膜尤为受到广大用户喜爱，TPU薄膜是以TPU材料为主要原材料制成的薄膜制品，是一种新型的高性能环保薄膜材料，传统TPU材料制成保护膜的表面能低，其功能性使用较弱，无法满足日常生活的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，具备功能性较好的优点，解决了传统TPU材料制成保护膜的表面能低，其功能性使用较弱，无法满足日常生活的使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，包括载体层，所述载体层的表面固定连接有中间层，所述中间层的表面固定连接有功能层，所述功能层的表面固定连接有保护层；
所述载体层包括以下质量组分的原料：TPU母粒65-85份、聚碳酸酯5-20份、改性纳米氧化钴5-8份、抗氧剂0.3-0.6份；
所述中间层包括以下质量组分的原料：聚氯乙烯2-8份、聚乙烯对苯二甲酸酯5-10份、硬脂酸1-6份、色母粒2-6份、钡锌复合稳定剂2-8份、纳米氧化铝5-15份；
所述功能层包括以下质量组分的原料：酰胺基有机硅热塑性弹性体20-60份、增塑剂5-10份、无机抗菌剂0.5-1份、纳米二氧化硅5-8份；
所述保护层包括以下质量组分的原料：聚丙烯酸酯树脂80-85份、紫外光吸收剂2-5份、纳米金属铝10-20份，隔热剂5-10份。
优选的，所述功能层中无机抗菌剂为氧化锌、氧化银、氧化铜、碳酸锂中的一种或几种的组合，所述载体层中改性纳米氧化钴为纳米氧化钴经硅烷偶联剂进行硅烷化改性制得，其粒径为300-400nm。
优选的，所述保护层中紫外线吸收剂采用纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米二氧化铈中的一种或多种，紫外线吸收剂的二次平均粒径为30-50nm。
优选的，所述保护层中隔热剂为纳米粉体，纳米粉体的粒径为1-100nm。
优选的，其制备方法包括如下工艺：
步骤一：载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型；
步骤二：中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层；
步骤三：功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料；
步骤四：保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料；
步骤五：将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
优选的，所述步骤一中高速混炼机的搅拌速度为300-500转/min，搅拌时间持续4h。
优选的，所述步骤三中槽形混合机的转速为300-600转/min，加入聚酯树脂后转速升高至400-800转/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过材质中的TPU母粒本身优异的抗张强度、韧性、自愈合以及耐低温性能赋予防爆隔热TPU膜优异的防爆及抗刮擦特性，生产过程中稳定性极佳，加入有效的隔热材料纳米氧化钴，解决其在有机聚合物中的分散性问题，使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能，酰胺基有机硅热塑性弹性体可以提高薄膜的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和耐磨性能。
2、本发明通过保护层具有优异的韧性、耐化学性和耐磨性，无机抗菌剂安全性、耐热性、耐久性较好，其在缓释长效性、耐热性、安全性、广谱性和加工性等方面较天然、有机抗菌剂有明显优势。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，包括载体层，载体层的表面固定连接有中间层，中间层的表面固定连接有功能层，功能层的表面固定连接有保护层；
载体层包括以下质量组分的原料：TPU母粒65-85份、聚碳酸酯5-20份、改性纳米氧化钴5-8份、抗氧剂0.3-0.6份；
中间层包括以下质量组分的原料：聚氯乙烯2-8份、聚乙烯对苯二甲酸酯5-10份、硬脂酸1-6份、色母粒2-6份、钡锌复合稳定剂2-8份、纳米氧化铝5-15份；
功能层包括以下质量组分的原料：酰胺基有机硅热塑性弹性体20-60份、增塑剂5-10份、无机抗菌剂0.5-1份、纳米二氧化硅5-8份；
保护层包括以下质量组分的原料：聚丙烯酸酯树脂80-85份、紫外光吸收剂2-5份、纳米金属铝10-20份，隔热剂5-10份。
实施例一：
载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型，中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层，功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料，保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料，将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
实施例二：
在实施例一中，再加入下述步骤：
功能层中无机抗菌剂为氧化锌、氧化银、氧化铜、碳酸锂中的一种或几种的组合，载体层中改性纳米氧化钴为纳米氧化钴经硅烷偶联剂进行硅烷化改性制得，其粒径为300-400nm。
载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型，中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层，功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料，保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料，将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
实施例三；
在实施例二中，再加入下述步骤：
保护层中紫外线吸收剂采用纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米二氧化铈中的一种或多种，紫外线吸收剂的二次平均粒径为30-50nm。
载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型，中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层，功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料，保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料，将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
实施例四：
在实施例三中，再加入下述步骤：
保护层中隔热剂为纳米粉体，纳米粉体的粒径为1-100nm。
载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型，中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层，功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料，保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料，将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
实施例五：
在实施例四中，再加入下述步骤：
步骤一中高速混炼机的搅拌速度为300-500转/min，搅拌时间持续4h。
载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型，中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层，功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料，保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料，将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
实施例六：
在实施例五中，再加入下述步骤：
步骤三中槽形混合机的转速为300-600转/min，加入聚酯树脂后转速升高至400-800转/min。
载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型，中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层，功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料，保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料，将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
实施例七：
在实施例六中，再加入下述步骤：
步骤四中采用搅拌机搅拌的转速为200-400转/min，加入抗菌剂后转速为300-600转/min。
载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型，中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层，功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料，保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料，将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，包括载体层，其特征在于：所述载体层的表面固定连接有中间层，所述中间层的表面固定连接有功能层，所述功能层的表面固定连接有保护层；
所述载体层包括以下质量组分的原料：TPU母粒65-85份、聚碳酸酯5-20份、改性纳米氧化钴5-8份、抗氧剂0.3-0.6份；
所述中间层包括以下质量组分的原料：聚氯乙烯2-8份、聚乙烯对苯二甲酸酯5-10份、硬脂酸1-6份、色母粒2-6份、钡锌复合稳定剂2-8份、纳米氧化铝5-15份；
所述功能层包括以下质量组分的原料：酰胺基有机硅热塑性弹性体20-60份、增塑剂5-10份、无机抗菌剂0.5-1份、纳米二氧化硅5-8份；
所述保护层包括以下质量组分的原料：聚丙烯酸酯树脂80-85份、紫外光吸收剂2-5份、纳米金属铝10-20份，隔热剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，其特征在于：所述功能层中无机抗菌剂为氧化锌、氧化银、氧化铜、碳酸锂中的一种或几种的组合，所述载体层中改性纳米氧化钴为纳米氧化钴经硅烷偶联剂进行硅烷化改性制得，其粒径为300-400nm。
3.根据权利要求1所述的用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，其特征在于：所述保护层中紫外线吸收剂采用纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米二氧化铈中的一种或多种，紫外线吸收剂的二次平均粒径为30-50nm。
4.根据权利要求1所述的用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，其特征在于：所述保护层中隔热剂为纳米粉体，纳米粉体的粒径为1-100nm。
5.根据权利要求1所述的用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，其特征在于：其制备方法包括如下工艺：
步骤一：载体层的制备，将TPU母粒、聚碳酸酯、改性纳米氧化钴、抗氧剂置于高速混炼机中，混合后，加入双螺杆挤出机进行挤出造粒，真空干燥后，通过流延机的进料口流延到流延辊辊面上，薄膜随流延辊及牵引设备移动冷却，进而成膜定型；
步骤二：中间层的制备，将聚氯乙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯、硬脂酸、色母粒、钡锌复合稳定剂、纳米氧化铝混合后，充分搅拌1-2h后，加入钡锌复合稳定剂，升温至60-80°C，继续搅拌反应1-4h，静置15-24h后得到中间层；
步骤三：功能层的制备，将酰胺基有机硅热塑性弹性体、增塑剂、无机抗菌剂、纳米二氧化硅加入槽形混合机中搅拌1-3h，再加入聚酯树脂搅拌20-30min后，得到功能层材料；
步骤四：保护层的制备：将聚丙烯酸酯树脂、紫外光吸收剂、纳米金属铝、隔热剂混合搅拌均匀，40-50°C搅拌1-1.5h后，加入无机抗菌剂，温度升高至60-70°C继续搅拌反应2-3h，冷却静置8-12h得到保护层材料；
步骤五：将中间层材料均匀涂布于载体层的一面，将制备的功能层材料均匀涂布于中间层的表面，将制备的保护层材料涂布于功能层的表现，涂布的线速为5-20m/s，涂布厚度为1-6μm，涂布完成后在120-130°C烘烤30-40min，进而得到该隔热膜产品。
6.根据权利要求5所述的用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤一中高速混炼机的搅拌速度为300-500转/min，搅拌时间持续4h。
7.根据权利要求5所述的用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤三中槽形混合机的转速为300-600转/min，加入聚酯树脂后转速升高至400-800转/min。
8.根据权利要求5所述的用于手机玻璃屏幕的隔热TUP膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤四中采用搅拌机搅拌的转速为200-400转/min，加入抗菌剂后转速为300-600转/min。
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