CN114989746A - 一种手机防爆膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手机防爆膜，包括从上往下依次设有PET基材层和胶黏层，胶黏层包括如下重量份的组分：软单体55‑75份、硬单体5‑10份、第一功能单体1‑5份、第二功能单体1‑3份、第三功能单体0.5‑1份、硬化剂0.8‑1份、引发剂0.5‑1份、溶剂50‑70份。本发明采用丙烯酸酯压敏胶作为手机防爆膜的胶黏层，通过对丙烯酸酯压敏胶中软硬单体、功能单体的选择及用量设计，使得手机防爆膜具有较低的初粘性和较高的粘附性，有利于降低手机防爆膜贴膜时的返工难度，避免手机防爆膜因撕除难度大而浪费。本发明还涉及一种手机防爆膜的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及手机防爆膜技术领域，特别是涉及一种手机防爆膜及其制备方法。
背景技术
如今很多的高端手机都已经开始使用玻璃材质的后盖，为了提高视觉效果和手机的手感，玻璃材质已经被广泛应用在手机玻璃后盖上。
玻璃材质的手机后盖上设置防爆膜可以有效缓冲撞击防止玻璃爆裂，或在手机不慎撞击时可防止玻璃的破碎飞散，减少玻璃的隐性伤害，保障用户安全；除此之外，防爆膜还可以维持玻璃特有的光泽、质感及提高玻璃的表面硬度。
现有的手机防爆膜所采用的胶黏剂层的初粘强度和终粘强度都非常高，在贴膜过程中一旦出现偏差(如贴歪)，撕除返工的难度较大，容易造成手机防爆膜的浪费；同时，现有的手机防爆膜对市面上的UV转印胶及油墨的附着性差，容易造成手机防爆膜的外观不良。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，一方面，本发明提供一种手机防爆膜，包括从上往下依次设有PET基材层和胶黏层，所述胶黏层包括如下重量份的组分：软单体55-75份、硬单体5-10份、第一功能单体1-5份、第二功能单体1-3份、第三功能单体0.5-1份、硬化剂0.8-1份、引发剂0.5-1份、溶剂50-70份。
进一步地，所述胶黏层包括如下重量份的组分：丙烯酸丁酯40-50份、丙烯酸异辛酯15-25份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸羟丙酯1-5份、马来酸二丁酯1-3份、丙烯酸月桂酯0.5-1份、甲苯二异氰酸酯0.8-1份、偶氮二异丁腈0.5-1份、乙酸乙酯50-70份。
手机防爆膜属于保护膜，目前保护膜用的压敏胶主要有橡胶型压敏胶和丙烯酸酯型压敏胶两大类，由于丙烯酸酯型压敏胶具有良好的耐老化、耐光、耐溶剂性能，并且无色透明，故称为了保护膜用压敏胶的首选胶种。丙烯酸酯压敏胶是由具有不饱和双键的丙烯酸酯类单体和其他烯类单体在引发剂作用下进行自由基聚合反应制得。丙烯酸酯压敏胶共聚合成时所采用的烯类单体主要有三大种类：软单体、硬单体、功能单体(也称交联单体)。
软单体又称粘性单体，是制备丙烯酸酯压敏胶的主要单体，软单体的共聚物具有较低的玻璃化转变温度(Tg)，可为压敏胶提供初粘性能。业内常选择碳原子数为4-8的丙烯酸烷基酯作为软单体，常用的软单体有丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等，本发明中选用常用的丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯组合作为软单体，丙烯酸异辛酯的分子链较长，其与其他单体共聚后能显著提高聚合物的柔软性，从而有利于提高丙烯酸酯压敏胶的润湿性(表现为对基材的粘附性)。另一方面，丙烯酸异辛酯也会影响丙烯酸酯压敏胶的初粘力、180°剥离强度和持粘力，具体地，丙烯酸异辛酯的用量增大，丙烯酸酯压敏胶的初粘力、180°剥离强度和持粘力也会增大，但持粘力会下降，故综合考虑，丙烯酸异辛酯的量为15-25重量份。
硬单体又称内聚单体，硬单体的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)较高并能与软单体共聚。硬单体在丙烯酸酯压敏胶中为辅助单体，主要作用是与软单体共聚后能产生具有较好内聚强度的共聚物(内聚强度表现为压敏胶具有的持粘性)，同时，硬单体能改善丙烯酸酯压敏胶的耐水性、粘接强度、透明度等性能。常用的硬单体有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯等，本发明中选用常用的甲基丙烯酸甲酯作为硬单体。甲基丙烯酸甲酯的用量增加可降低初粘力、增强持粘力，但同时其用量过多也会降低180°剥离强度，故综合考虑，甲基丙烯酸甲酯的量为5-10重量份。
功能单体是指具有多种官能团的单体，可与软、硬单体发生共聚也可进行二次反应。功能单体的加入使得丙烯酸酯压敏胶带有一定数量的官能团，正式这个引入的官能团为共聚物提供了可进行各种机理反应的交联点，从而进行化学交联。常用的功能单体有丙烯酸、马来酸和马来酸酐、丙烯酰胺、丙烯酸β-羟乙酯和丙烯酸β-羟丙酯、衣康酸、丙烯酸缩水甘油酯等，本发明中选用常用的丙烯酸羟丙酯作为第一功能单体，丙烯酸羟丙酯的用量过多会同时降低初粘力和180°剥离强度，故综合考虑，丙烯酸羟丙酯的用量为1-5重量份。在第一功能单体的基础上，发明人意外发现，当在聚合体系中加入马来酸二丁酯作为第二功能单体、丙烯酸月桂酯作为第三功能单体参与共聚反应，可有效地降低丙烯酸酯压敏胶的初粘性，并且能维持较高的粘附性能。
一般丙烯酸酯压敏胶中常加入硬化剂(固化剂)以增强其综合性能(如耐高温性能、持粘性等)，常用异氰酸酯作为硬化剂，包括六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯等，本发明采用甲苯二异氰酸酯作为硬化剂，适量地增加硬化剂的量可降低初粘力、提升持粘力和180°剥离强度，故综合考虑，硬化剂的用量为0.8-1重量份。
本发明中选用偶氮二异丁腈为引发剂，乙酸乙酯为溶剂。
进一步地，所述PET基材层为PET薄膜，所述PET薄膜包括本体和吸附层，所述吸附层位于所述本体上远离所述胶黏层的一侧。
进一步地，所述吸附层的成分包括附着力促进剂。
本发明中采用的附着力促进剂为PET附着力促进剂，购自华晶思公司。
另一方面，本发明提供一种手机防爆膜的制备方法，包括：
S1:提供PET薄膜，在所述PET薄膜上涂覆附着力促进剂形成PET基材层；
S2:制备丙烯酸酯压敏胶，将所述丙烯酸酯压敏胶涂覆在所述PET基材层上远离所述附着力促进剂的一侧形成胶黏层。
进一步地，在步骤S1中，在所述PET薄膜上涂覆附着力促进剂包括：采用湿法涂布在所述PET薄膜上涂覆厚度为3-5微米的所述附着力促进剂，并在温度为100-150℃的条件下进行干燥形成吸附层。
进一步地，在步骤S2中，所述胶黏层包括如下重量份的组分：丙烯酸丁酯40-50份、丙烯酸异辛酯15-25份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸羟丙酯1-5份、马来酸二丁酯1-3份、丙烯酸月桂酯0.5-1份、甲苯二异氰酸酯0.8-1份、偶氮二异丁腈0.5-1份、乙酸乙酯50-70份。
进一步地，所述丙烯酸酯压敏胶的制备包括：
S201:将40-50重量份所述丙烯酸丁酯、15-25重量份所述丙烯酸异辛酯、5-10重量份所述甲基丙烯酸甲酯、1-5重量份所述丙烯酸羟丙酯、1-3重量份所述马来酸二丁酯、0.5-1重量份所述丙烯酸月桂酯、0.1-0.5重量份所述偶氮二异丁腈、40-50重量份所述乙酸乙酯混合均匀得到第一混合液；
S202:将所述第一混合液中加入反应釜中，在搅拌、80-82℃条件下反应30-40min，滴入0.4-0.5重量份所述偶氮二异丁腈后，升温至83-85℃继续反应2-3h制得所述丙烯酸酯压敏胶；
进一步地，在步骤S202中，反应釜中通有氮气，氮气流量为10-15L/min，所述偶氮二异丁腈的滴入时间为1.5-2.5h。
进一步地，在步骤S2中，将所述丙烯酸酯压敏胶涂覆在所述PET基材层上远离所述附着力促进剂的一侧形成胶黏层，包括：将80-85重量份所述丙烯酸酯压敏胶、0.8-1重量份所述甲苯二异氰酸酯、10-20重量份所述乙酸乙酯混合均匀后涂覆在所述PET基材层上远离所述附着力促进剂的一侧。
相比于现有技术，本发明的技术方案至少存在以下有益效果：
1.本发明采用丙烯酸酯压敏胶作为手机防爆膜的胶黏层，通过对丙烯酸酯压敏胶中软硬单体、功能单体的选择及用量设计，使得手机防爆膜具有较低的初粘性和较高的粘附性，有利于降低手机防爆膜贴膜时的返工难度，避免手机防爆膜因撕除难度大而浪费；
2.对手机防爆膜的PET基材层进行了改进和优化，在PET薄膜上涂覆了附着力促进剂，有利于改善PET基材层对UV转印胶及油墨的附着力。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为一实施例提供的手机防爆膜的结构示意图。
附图标记说明：100-手机防爆膜、1-PET基材层、11-吸附层、12-PET薄膜、2-胶黏层。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一实施例提供的一种手机防爆膜，如图1所示，从上到下依次设有PET基材层1和胶黏层2，PET基材层1包括吸附层11和PET薄膜12，吸附层11的成分为附着力促进剂，胶黏层2包括如下重量份的组分：丙烯酸丁酯40-50份、丙烯酸异辛酯15-25份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸羟丙酯1-5份、马来酸二丁酯1-3份、丙烯酸月桂酯0.5-1份、甲苯二异氰酸酯0.8-1份、偶氮二异丁腈0.5-1份、乙酸乙酯50-70份。
手机防爆膜100的制备步骤包括：
步骤一：制备PET基材层1
提供PET薄膜12，采用湿法涂布在PET薄膜12上涂覆厚度为3-5微米的附着力促进剂，并在温度为100-150℃的条件下进行干燥形成吸附层11，制得PET基材层1；
步骤二：制备丙烯酸酯压敏胶
将40-50重量份丙烯酸丁酯、15-25重量份丙烯酸异辛酯、5-10重量份甲基丙烯酸甲酯、1-5重量份丙烯酸羟丙酯、1-3重量份马来酸二丁酯、0.5-1重量份丙烯酸月桂酯、0.1-0.5重量份偶氮二异丁腈、40-50重量份乙酸乙酯混合均匀得到第一混合液；
将第一混合液中加入反应釜中，在反应釜中通入氮气，氮气流量为10-15L/min，在搅拌、80-82℃条件下反应30-40min，滴入0.4-0.5重量份偶氮二异丁腈，滴入时间为1.5-2.5h，随后升温至83-85℃继续反应2-3h制得丙烯酸酯压敏胶；
步骤三：将丙烯酸酯压敏胶涂覆在PET基材层1上形成胶黏层2
将80-85重量份丙烯酸酯压敏胶、0.8-1重量份甲苯二异氰酸酯、10-20重量份乙酸乙酯混合均匀后涂覆在PET基材层上远离吸附层11的一侧，制得手机防爆膜。
实施例1-4所提供的手机防爆膜中胶黏层的组分见表1，各组分按重量份数计；对比例1-5所提供的手机防爆膜中胶黏层的组分见表2，各组分按重量份数计。
表1.实施例1-4所提供的手机防爆膜中胶黏层的组分表
在表1中，实施例1-3，各组分的量是逐渐增大的，从表3的测试数据来看，实施例2中的180°钢板剥离力、环形初粘力测试数据均优于实施例1、实施例3，在实施例2的基础上对各组分进行调整及优化得到实施例4，实施例4的钢板剥离力、环形初粘力测试数据优于实施例2，即在实施例1-4中，实施例4的测试结果最佳，具体地，180°钢板剥离力为2179g/25mm、环形初粘力为122g/25mm、达因值为42，故以实施例4为参照进行对比例1-5的设计及测试。
表2.对比例1-5所提供的手机防爆膜中胶黏层的组分表
备注：对比例5与实施例4唯一的区别在于对比例5的PET基材层上没有吸附层
将上述实施例1-4及对比例1-5所制得的胶黏层涂覆在PET基材层制得手机防爆膜并进行以下测试：
1.180°钢板剥离力测试
检测依据：GB/T2792-2014
检测设备：电脑式拉力试验机(型号KJ-1065B)
检测步骤：用2KG橡胶滚轮将测试胶带粘贴在钢板上(材质SUS304，表面粗糙度0.05um)，来回压滚动三次；静置20min后测试胶带从钢板上以180°角度、300mm/min速度剥离时所需要的力。(测试环境：温度21-25℃、湿度50％-65％)
检测要求(判定标准)：180°钢板剥离力≥1700g/25mm。
2.环形初粘测试
检测依据：GB/T 31125-2014
检测设备：电脑式拉力试验机(型号KJ-1065B)
检测步骤：将不锈钢材质的T状环形初粘力测试板安装在拉力试验机的下夹具中，并保持实验夹具水平；将制备好的样品(长100mm、宽25mm)胶面朝外，两端通过覆盖胶带紧固的环形胶粘带试样环的尾部夹在上夹具上；启动拉力试验机，上夹具以300mm/min的速度向下移动，使试样环的中间部分完全接触T状测试板的中央25mm×25mm面积，保持3s以上；上夹具以300mm/min的速度上行，试验结果为试样环脱离测试板所需的最大拉力。
检测要求(判定标准)：环形初粘测试≤500g/25mm。
3.达因值测试
检测依据：GB/T 14216-2008
检测设备：达因值测试笔(型号Cuiyuan)
检测步骤：选择一个估计的达因号的笔，将达因笔垂直于被测物表面，均匀的画上一条直线(5～10cm)；2～3秒后，观察是笔迹否发生收缩并凝聚成水珠点，如有收缩成水珠，则换低一级数值的达因笔再画直线，直至不收缩、没有水珠点，来确定物件的表面张力值；如果笔迹很平滑，则换高一级数值的达因笔再重复操作，直到笔迹发生收缩，则上一个数值的达因笔号就是被测物表面的达因值。(检测环境条件：温度23±2℃；相对湿度50±5％RH；试样在检测环境条件互不重叠放置2h以上。)
检测要求(判定标准)：达因值≥40Dyn。
上述测试结果见表3。
表3实施例1-4及对比例1-4所制得的胶黏层涂覆在PET基材层制得的手机防爆膜的测试结果
| 测试项目 | 180°钢板剥离力 | 环形初粘力 | 达因值(Dyn) |
| 实施例1 | 1865g/25mm | 172g/25mm | 42 |
| 实施例2 | 2054g/25mm | 133g/25mm | 42 |
| 实施例3 | 1988g/25mm | 154g/25mm | 42 |
| 实施例4 | 2179g/25mm | 122g/25mm | 42 |
| 对比例1 | 1775g/25mm | 325g/25mm | 42 |
| 对比例2 | 1801g/25mm | 289g/25mm | 42 |
| 对比例3 | 1700g/25mm | 312g/25mm | 42 |
| 对比例4 | 1634g/25mm | 333g/25mm | 42 |
| 对比例5 | 2170g/25mm | 120g/25mm | 38 |
备注：对比例5与实施例4唯一的区别在于对比例5的PET基材层上没有吸附层；
判定标准：180°钢板剥离力≥1700g/25mm、环形初粘测试≤500g/25mm、达因值≥40Dyn。
从表3的测试结果可知，对比例5中，180°钢板剥离力为2170g/25mm、环形初粘力为120g/25mm、达因值为38Dyn，而实施例1-4及对比例1-4中达因值均为42Dyn，说明在PET薄膜上涂覆附着力促进剂形成吸附层可以改善手机防爆膜的上色性能和被粘附性能，并且吸附层的增加对手机防爆膜的180°钢板剥离力和环形初粘力的影响较小，手机防爆膜仍具有较好的粘附力。
对比例1与实施例4相比缺少第二功能单体和第三功能单体，对比例2与实施例4相比缺少第三功能单体，对比例3与实施例4相比缺少第二功能单体，对比例4与实施例相比缺少第一功能单体，从表3中可以看到，对比例1-4的180°钢板剥离力、环形初粘力测试数据均低于实施例4，这说明三种功能单体共同影响手机防爆膜的初粘性能和粘附性能，在三种功能单体的共同作用下，手机防爆膜具有较低的初粘性和较好的粘附性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种手机防爆膜，其特征在于，包括从上往下依次设有PET基材层和胶黏层，所述胶黏层包括如下重量份的组分：软单体55-75份、硬单体5-10份、第一功能单体1-5份、第二功能单体1-3份、第三功能单体0.5-1份、硬化剂0.8-1份、引发剂0.5-1份、溶剂50-70份。
2.根据权利要求1所述的手机防爆膜，其特征在于，在所述胶黏层中，所述软单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯，所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯，所述第一功能单体包括丙烯酸羟丙酯，所述第二功能单体包括马来酸二丁酯，所述第三功能单体包括丙烯酸月桂酯，所述硬化剂包括甲苯二异氰酸酯，所述引发剂包括偶氮二异丁腈，所述溶剂包括乙酸乙酯。
3.根据权利要求2所述的手机防爆膜，其特征在于，所述胶黏层包括如下重量份的组分：丙烯酸丁酯40-50份、丙烯酸异辛酯15-25份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸羟丙酯1-5份、马来酸二丁酯1-3份、丙烯酸月桂酯0.5-1份、甲苯二异氰酸酯0.8-1份、偶氮二异丁腈0.5-1份、乙酸乙酯50-70份。
4.根据权利要求1所述的手机防爆膜，其特征在于，所述PET基材层为PET薄膜，所述PET薄膜包括本体和吸附层，所述吸附层位于所述本体上远离所述胶黏层的一侧。
5.根据权利要求4所述的手机防爆膜，其特征在于，所述吸附层的成分包括附着力促进剂。
6.一种手机防爆膜的制备方法，其特征在于，包括：
S1:提供PET薄膜，在所述PET薄膜上涂覆附着力促进剂形成PET基材层；
S2:制备丙烯酸酯压敏胶，将所述丙烯酸酯压敏胶涂覆在所述PET基材层上远离所述附着力促进剂的一侧形成胶黏层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，在所述PET薄膜上涂覆附着力促进剂包括：采用湿法涂布在所述PET薄膜上涂覆厚度为3-5微米的所述附着力促进剂，并在温度为100-150℃的条件下进行干燥形成吸附层。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述胶黏层包括如下重量份的组分：丙烯酸丁酯40-50份、丙烯酸异辛酯15-25份、甲基丙烯酸甲酯5-10份、丙烯酸羟丙酯1-5份、马来酸二丁酯1-3份、丙烯酸月桂酯0.5-1份、甲苯二异氰酸酯0.8-1份、偶氮二异丁腈0.5-1份、乙酸乙酯50-70份。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯压敏胶的制备包括：
S201:将40-50重量份丙烯酸丁酯、15-25重量份丙烯酸异辛酯、5-10重量份甲基丙烯酸甲酯、1-5重量份丙烯酸羟丙酯、1-3重量份马来酸二丁酯、0.5-1重量份丙烯酸月桂酯、0.1-0.5重量份偶氮二异丁腈、40-50重量份乙酸乙酯混合均匀得到第一混合液；
S202:将所述第一混合液中加入反应釜中，在搅拌、80-82℃条件下反应30-40min，滴入0.4-0.5重量份所述偶氮二异丁腈后，升温至83-85℃继续反应2-3h制得所述丙烯酸酯压敏胶。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，将所述丙烯酸酯压敏胶涂覆在所述PET基材层上远离所述附着力促进剂的一侧形成胶黏层，包括：将80-85重量份所述丙烯酸酯压敏胶、0.8-1重量份甲苯二异氰酸酯、10-20重量份乙酸乙酯混合均匀后涂覆在所述PET基材层上远离所述附着力促进剂的一侧。
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