CN113563823A - 一种贴合曲面屏的3d保护膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贴合曲面屏的3D保护膜及其制备方法，3D保护膜包括自下而上依次设置的保护膜层、聚氨酯丙烯酸酯硬化层、光学级PET层、二次固化层、OCA层和离型膜层。本发明提供的3D保护膜能够完美贴合于AF曲面屏的表面，贴合性好，不易翘曲，其制备方法生产工艺简洁，生产效率高，成本低。
Description
技术领域
本发明属于保护膜技术领域，具体涉及一种贴合曲面屏的3D保护膜及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展，全面屏手机已成为当前社会的发展潮流，而采用屏下指纹解锁技术的曲面屏手机也越来越多。传统的保护膜与防指纹曲面屏（AF曲面屏）难以贴合，且硬度低、不耐刮伤、抗摔效果差，无法对屏幕起到有效地保护作用。
目前市场上，多采用TPU或亚克力胶与PET复合，需高温热弯塑型，工艺复杂，制造成本高，产品良率低，并且此类保护膜贴合性相较于传统保护膜的差，长时间放置容易变形，影响实际使用效果。
现有专利（CN112011282A）公布了一种3D保护膜的制备方法，其结构自上而下包括：哑膜层、第一OCA胶层、光栅层、自修复TPU膜层、第二OCA层、高粘硅胶层、氟素离型膜。该技术方案涉及以TPU作为基材，经研究发现以下技术问题：1）TPU软段主要通过醚键实现，而氨酯键是赋予TPU更高的模量的主要因素，若超过一定温度，其模量会急剧降低，不利于塑型，甚至出现断裂；2）TPU耐候性差，易黄变，影响使用体验。
现有专利（CN212669605U）公布了一种无基材3D保护膜的制备方法，其结构自上而下包括：保护膜层、双固化UV功能层（自修复层或硬化层），双固化UV定型层、硅胶层、离型膜层。该技术方案在UV定型前，无基材的3D保护膜柔性更大，贴合性更好，UV照射后，定型性好。但经研究发现其UV功能层较厚，最薄为15μm，而UV功能层硬而脆，不具备良好的断裂伸长率，经碰撞或拉伸后，容易碎裂，反而不能对3D曲面屏起到良好的保护作用。
现有专利（CN213060733U）公布了一种3D保护膜的制备方法，其结构，自上而下包括：第一保护层、第二使用层、第三保护层，其中第二使用层包括：上表面硬化层、第一基膜层、下表面硬化层、高黏层、第二基膜层、高黏硅胶层。该技术方案除去上下两个保护层，其使用层采用了六层结构，结构过多，工艺复杂，加工难度过大，成品良率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种贴合曲面屏的3D保护膜及其制备方法，其3D保护膜能够完美贴合于AF曲面屏的表面，贴合性好，不易翘曲，其制备方法生产工艺简洁，生产效率高，成本低。
本发明提供了如下的技术方案：
一种贴合曲面屏的3D保护膜，包括自下而上依次设置的保护膜层、聚氨酯丙烯酸酯硬化层、光学级PET层、二次固化层、OCA层和离型膜层。
进一步的，所述保护膜层的厚度为50-60μm。
进一步的，所述聚氨酯丙烯酸酯硬化层的厚度为1-5μm，水滴角≥108°，动摩擦系数≤0.1。
进一步的，所述光学级PET层的厚度为15-25μm，透光率＞90%，雾度＜1%，热收缩率150℃*0.5H≤1.2% 。
进一步的，所述二次固化层的厚度为40-50μm，3D保护膜进行二次固化后的拉伸强度＞20MPa，断裂伸长率＞25%。
进一步的，所述二次固化层的原料包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
进一步的，所述OCA层为丙烯酸树脂层，厚度为5-15μm，对AF屏的水滴角＞114°，对AF屏的剥离力＞50gf/inch。选用丙烯酸型OCA层贴合屏幕表面，而非硅胶，杜绝了硅胶产生的硅转移，防止造成后续屏幕与非硅体系胶黏剂贴合效果差的问题。
进一步的，所述离型膜层的厚度为50-60μm。
一种所述贴合曲面屏的3D保护膜的制备方法，包括以下步骤：
在光学级PET层的一个表面涂布聚氨酯丙烯酸酯硬化层的原料，然后贴合保护膜层，获得依次设置的保护膜层、聚氨酯丙烯酸酯硬化层和光学级PET层；
在离型膜层的表面涂布OCA层的原料，然后贴合辅助离型膜层，烘烤，熟化，获得依次设置的辅助离型膜层、OCA层和离型膜层；
在光学级PET层的另一个表面涂布二次固化层的原料，然后贴合揭去辅助离型膜层的OCA层，即可获得贴合曲面屏的3D保护膜。
进一步的，涂布聚氨酯丙烯酸酯硬化层的原料时采用微凹辊涂布方式；涂布OCA层的原料时采用逗号辊涂布或狭缝式涂布方式；涂布二次固化层的原料时采用逗号辊涂布或狭缝式涂布方式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明提供的3D保护膜，层数少，结构简单，降低了生产难度，提高了生产效率和产品合格率，结构搭配合理，不仅解决了AF曲面屏难以贴合的问题，还解决了传统保护膜防刮伤效果差的问题；
（2）本发明提供的3D保护膜，厚度可控制在90μm以下，甚至更薄，更易贴合，贴合后不会影响手机使用，用户能够获得更好的使用体验；
（3）本发明提供的3D保护膜包括二次固化层，在涂布时进行第一次固化形成柔软性较高的膜层，对AF曲面屏贴合性好，可重复贴合；使用贴合后进行第二次固化形成硬度适中、塑韧性较好的膜层，不仅能完美贴合曲面屏，不易变形，有效解决贴合后翘起的问题，还能使所有层硬度与韧性大幅提高，更有效的保护屏幕；
（4）本发明提供的3D保护膜选用光学级PET作为基材，而非TPU，与PET相比，TPU耐候性差易黄变，高温条件下模量急剧降低，因此会对后续耐老化测试产生负面影响；另外，所选用的光学级PET柔韧性好，对本3D保护膜拉伸强度与断裂伸长率有增强作用；
（5）本发明提供的3D保护膜的制备方法，只需涂布三次，贴合一次即可，生产工艺简洁，生产效率高，成本低。
附图说明
图1是本发明中3D保护膜的结构示意图；
图中标记为：1、保护膜层；2、聚氨酯丙烯酸酯硬化层；3、光学级PET层；4、二次固化层；5、OCA层；6、离型膜层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种贴合曲面屏的3D保护膜，包括自下而上依次设置的保护膜层1、聚氨酯丙烯酸酯硬化层2、光学级PET层3、二次固化层4、OCA层5和离型膜层6。
保护膜层1的厚度为50μm；聚氨酯丙烯酸酯硬化层2的厚度为3μm；光学级PET层3的厚度为19μm；二次固化层4的厚度为50μm，二次固化层4的原料选用聚氨酯丙烯酸酯预聚物；OCA层5为丙烯酸树脂层，厚度为13μm；离型膜层6的厚度为50μm，透光率＞90%，雾度＜1%，热收缩率150℃*0.5H≤1.2% 。
本实施例还提供一种所述贴合曲面屏的3D保护膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、在光学级PET层的一个表面涂布聚氨酯丙烯酸酯硬化层的原料，然后贴合保护膜层，获得依次设置的保护膜层、聚氨酯丙烯酸酯硬化层和光学级PET层，其中涂布聚氨酯丙烯酸酯硬化层的原料时采用微凹辊涂布方式；
S2、在离型膜层的表面涂布OCA层的原料，然后贴合辅助离型膜层，烘烤，熟化，获得依次设置的辅助离型膜层、OCA层和离型膜层，其中涂布OCA层的原料时采用逗号辊涂布；
S3、在光学级PET层的另一个表面涂布二次固化层的原料，进行第一次热固化，然后贴合揭去辅助离型膜层的OCA层，其中涂布二次固化层的原料时采用逗号辊涂布，即可获得贴合曲面屏的3D保护膜，贴合时二次固化层的第二次固化也采用热固化方式。
实施例2
本实施例中所提供的贴合曲面屏的3D保护膜，层状结构、各层厚度等参数与实施例1中相同。区别是3D保护膜的制备方法的步骤S3中，二次固化层的两次固化选用UV固化。
实施例3
本实施例中所提供的贴合曲面屏的3D保护膜，与实施例1中的层状结构相同，保护膜层的厚度为50μm；聚氨酯丙烯酸酯硬化层的厚度为2μm；光学级PET层的厚度为23μm；二次固化层的厚度为45μm，二次固化层的原料选用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；OCA层为丙烯酸树脂层，厚度为10μm；离型膜层的厚度为50μm，透光率＞90%，雾度＜1%，热收缩率150℃*0.5H≤1.2% 。
本实施例中所提供的贴合曲面屏的3D保护膜的制备方法，步骤S3中，二次固化层的两次固化选用热固化，步骤S2和S3中的涂布方式选择狭缝式涂布方式。
实施例4
本实施例中所提供的贴合曲面屏的3D保护膜，层状结构、各层厚度等参数与实施例3中相同。区别是3D保护膜的制备方法的步骤S3中，二次固化层的两次固化选用UV固化。
实施例1和实施例2所提供的3D保护膜，总厚度较厚，聚氨酯丙烯酸酯硬化层耐磨性能较好，对AF曲面屏贴合性较好。实施例3和实施例4所提供的3D保护膜，在保证对AF曲面屏贴合性以及聚氨酯丙烯酸酯硬化层耐磨性能的前提下，降低了总厚度。
实施例1~4均可保证以下性能：透光率＞91%；雾度＜1%；水滴角＞109°；耐钢丝绒摩擦1000g，500次无任何刮伤；硬度1000g、1H无刮伤；未进行二次固化时对AF屏剥离力＞50gf/inch；高温高湿环境（85℃、85%湿度、8天）屏幕侧边曲面部分无翘曲。
综上，本发明具有以下优势：
（1）结构的设计：不仅简化了产品结构，降低了生产难度，还可使使用层厚度减小，获得更好的使用体验；
（2）结构的搭配：合理的结构搭配，不仅解决了AF曲面屏难以贴合的问题，还解决了传统保护膜防刮伤效果差的问题；
（3）固化条件：选用二次固化，在涂布时进行第一次固化形成一层柔软性较高的膜层，贴合后再进行第二次固化形成硬度适中、塑韧性较好的膜层，解决了目前市场上的3D保护膜对3D曲面屏贴合性差，长时间放置容易变形的问题；
（4）生产工艺：只需涂布三次，贴合一次即可，解决了热弯塑型的保护膜工艺复杂问题；
（5）贴合胶系的选择：选用丙烯酸型OCA贴合屏幕表面，而非硅胶，杜绝了硅胶产生的硅转移，造成后续屏幕与非硅体系胶黏剂贴合效果差的问题。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，包括自下而上依次设置的保护膜层、聚氨酯丙烯酸酯硬化层、光学级PET层、二次固化层、OCA层和离型膜层。
2.根据权利要求1所述的贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，所述保护膜层的厚度为50-60μm。
3.根据权利要求1所述的贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯硬化层的厚度为1-5μm，水滴角≥108°，动摩擦系数≤0.1。
4.根据权利要求1所述的贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，所述光学级PET层的厚度为15-25μm，透光率＞90%，雾度＜1%，热收缩率150℃*0.5H≤1.2% 。
5.根据权利要求1所述的贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，所述二次固化层的厚度为40-50μm。
6.根据权利要求1所述的贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，所述二次固化层的原料包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
7.根据权利要求1所述的贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，所述OCA层为丙烯酸树脂层，厚度为5-15μm，对AF屏的水滴角＞114°，对AF屏的剥离力＞50gf/inch。
8.根据权利要求1所述的贴合曲面屏的3D保护膜，其特征在于，所述离型膜层的厚度为50-60μm。
9.一种权利要求1~8中任一项所述的贴合曲面屏的3D保护膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在光学级PET层的一个表面涂布聚氨酯丙烯酸酯硬化层的原料，然后贴合保护膜层，获得依次设置的保护膜层、聚氨酯丙烯酸酯硬化层和光学级PET层；
在离型膜层的表面涂布OCA层的原料，然后贴合辅助离型膜层，烘烤，熟化，获得依次设置的辅助离型膜层、OCA层和离型膜层；
在光学级PET层的另一个表面涂布二次固化层的原料，然后贴合揭去辅助离型膜层的OCA层，即可获得贴合曲面屏的3D保护膜。
10.根据权利要求9所述的贴合曲面屏的3D保护膜的制备方法，其特征在于，涂布聚氨酯丙烯酸酯硬化层的原料时采用微凹辊涂布方式；涂布OCA层的原料时采用逗号辊涂布或狭缝式涂布方式；涂布二次固化层的原料时采用逗号辊涂布或狭缝式涂布方式。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112175539A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-05 | 江西省台辰新材料有限公司 | 一种uv光固化3d保护膜及其制备方法 |
| CN213060733U (zh) * | 2020-09-22 | 2021-04-27 | 惠州合益创光学材料有限公司 | 一种适用于曲面屏的保护膜 |
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Patent Citations (2)
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