CN115851158A - 一种小曲率半径曲面保护的自粘膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其包括自粘层、芯层及背层，所述自粘层、芯层及背层由上向下复合而成；所述芯层组分包括非晶态α‑烯烃共聚物和氢化苯乙烯弹性体。本发明所做的产品能够满足半径75mm以内小曲率半径的曲面构件表面保护，贴附边缘长期使用不会浮起，不起泡，无残留。
Description
技术领域
本发明涉及小曲率半径曲面保护的自粘膜技术领域，具体涉及一种小曲率半径曲面保护的自粘膜。
背景技术
目前市场所提供的曲面保护膜，主要针对电脑、智能手机等曲面显示器件的屏幕终端保护，此类保护膜一般采用TPU或PET为基材，进行表面涂覆光学胶、压敏胶或硬化层等功能层，并贴合离型膜。
针对各类材质无论金属或非金属的曲面构件，用曲面显示器件TPU或PET复合型的保护膜，亦或采用PP或PE基材再进行涂胶形成的保护膜，工艺都相对复杂，制造成本较高，对环境不友好，且保护膜在撕除后存在残留。如CN112574685A提出一种曲面玻璃制程或出货用复合PE保护膜，包括PE基材层及其下表面设置有光学级亚克力胶层。
另外一方面，现有共挤的方式提供的自粘性保护膜，采用聚烯烃及聚烯烃共聚物作为主要材料，对平面被贴物或曲率较大的表面能够实现贴附，但对曲率半径小于75mm的曲面构件，譬如汽车密封条的表面贴附则无法满足。如CN110546002A提出一种用于树脂基板在加热下实施热弯曲加工时贴附于所述基板的保护膜，其构成为：将以聚烯烃系树脂为主要材料的基材，经由以聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物等作为主要材料的粘接层共挤出。
此外，保护膜在贴附曲面时，受制于自身挺度的影响，有恢复自身平整度的趋势，容易产生浮起的现象；另外，保护膜在贴附曲面时，存在一定程度的延伸变形，并有恢复自身拉伸变形的趋势，产生浮起的现象；再次，众所周知，常规的聚乙烯、聚丙烯及烯烃类共聚物是半结晶材料，保护膜在贴附曲面后，由于材料自身后结晶和重结晶，自身的形变会产生贴合气泡。曲面曲率半径越小，保护膜在曲面上的弯曲程度、拉伸程度越大，越容易产生浮起；同时结晶产生的形变程度也越大，越容易产生气泡。现有市面上的自粘保护膜对曲率半径较大曲面能起到相应的保护作用，而对小曲率半径特别是曲率半径小于75mm的曲面，则容易产生浮起亦或气泡，最终无法保护被贴曲面。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供一种针对曲率半径小于75mm自粘性曲面保护膜，该材料由三层结构组成：自粘层、芯层和背层，由于芯层和背层采用特殊的聚合物材料，其硬度、拉伸模量和结晶度通过特定的选择和设计，有效克服保护膜浮起和气泡问题，并由于是是自粘性保护膜，残留性也较之于涂布性保护膜大大降低。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，其包括自粘层、芯层及背层，所述自粘层、芯层及背层由上向下复合而成；
其中，所述芯层组分包括非晶态α-烯烃共聚物和氢化苯乙烯弹性体。
进一步的，基于所述芯层组分总重量计，所述氢化苯乙烯弹性体重量占比30％～70％，所述非晶态α-烯烃共聚物重量占比20％～80％，且上述组分总和为100％。
进一步的，所述氢化苯乙烯弹性体重量占比40％～60％，所述非晶态α-烯烃共聚物重量占比40％～60％，且上述组分总和为100％。
进一步的，所述背层组分包括EVA弹性体和非晶态α-烯烃共聚物。
进一步的，所述背层还包括防粘剂。
进一步的，所述防粘剂为二氧化硅母粒、氟树脂、硅氧烷与烯烃共聚物中的至少一种。
进一步的，基于所述背层组分总重量计，所述EVA弹性体重量占比30％～70％，所述非晶态α-烯烃共聚物按重量占比30％～80％，所述防粘剂重量占比0-5％，且上述组分总和为100％。
进一步的，基于所述背层组分总重量计，所述EVA弹性体重量占比35％～50％，所述非晶态α-烯烃共聚物按重量占比40％～60％，所述防粘剂重量占比1-3％，且上述组分总和为100％。
进一步的，所述非晶态α-烯烃共聚物的数均分子量Mn为10000～20000。
进一步的，所述EVA弹性体采用VA含量为40％～80％的EVA弹性体。
进一步的，所述EVA弹性体采用VA含量为50％～60％的EVA弹性体。
进一步的，所述自粘层包括氢化苯乙烯弹性体、增粘剂及粘性抑制剂。
进一步的，所述自粘膜总厚度为20～100um。
进一步的，所述自粘层、芯层及背层三层结构厚度比例为1：3：1至1：10：1。
一种小曲率半径曲面保护的自粘膜的制备方法，所述自粘层、芯层及背层分别通过三台挤出机熔融后，得自粘层、芯层和背层组合物，经由分配器和T型模头共挤成膜制得，三台挤出机加工温度均在160℃～200℃。
有益效果
本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明提供一种用于曲率半径小于75mm的曲面构件保护膜，可以在常温条件下进行表面贴附。保护膜和被贴物表面贴附后，不起泡，边缘长时间不会浮起，撕除之后不会残留。所满足贴附的曲面构件可以是非金属，如PC、PET、PMMA和玻璃等等，亦或是金属物体，如不锈钢、铝材等等，该曲面构件表面可以经过电镀、溅射等等表面处理。
(2)芯层中，SEBS质量分数高于75％时，共混材料结晶度偏高，所生产的保护易产生气泡；SEBS质量分数低于20％时，则共混材料挺度过高，保护膜容易浮起。在此体系中APAO主要作用调整共混材料的结晶水平。此外，EVA弹性体比例过高，则共混材料结晶度偏高；EVA弹性体比例过低，则共混材料挺度过高。
(3)对比现有技术，本发明所做的产品能够满足半径75mm以内小曲率半径的曲面构件表面保护，贴附边缘长期使用不会浮起，不起泡，无残留。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
非晶态α-烯烃共聚物，简称APAO；氢化苯乙烯弹性体，简称SEBS。
一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其包括自粘层、芯层及背层，所述自粘层、芯层及背层由上向下复合而成；所述芯层组分包括非晶态α-烯烃共聚物和氢化苯乙烯弹性体。
作为上述技术方案的优选，基于所述芯层组分总重量计，所述氢化苯乙烯弹性体重量占比30％～70％，所述非晶态α-烯烃共聚物重量占比20％～80％，且上述组分总和为100％。
在上述技术方案中，SEBS比例过高，则共混材料结晶度偏高，所生产的保护易产生气泡；SEBS比例过低，则共混材料挺度过高，保护膜容易浮起。在此体系中APAO主要作用调整共混材料的结晶水平。
作为上述技术方案的优选，所述氢化苯乙烯弹性体重量占比40％～60％，所述非晶态α-烯烃共聚物重量占比40％～60％，且上述组分总和为100％。
作为上述技术方案的优选，所述背层组分包括EVA弹性体和非晶态α-烯烃共聚物。
作为上述技术方案的优选，所述背层还包括防粘剂。
作为上述技术方案的优选，所述防粘剂为二氧化硅母粒、氟树脂、硅氧烷与烯烃共聚物中的至少一种。
作为上述技术方案的优选，基于所述背层组分总重量计，所述EVA弹性体重量占比30％～70％，所述非晶态α-烯烃共聚物按重量占比30％～80％，所述防粘剂重量占比0-5％，且上述组分总和为100％。
作为上述技术方案的优选，基于所述背层组分总重量计，所述EVA弹性体重量占比35％～50％，所述非晶态α-烯烃共聚物按重量占比40％～60％，所述防粘剂重量占比1-3％，且上述组分总和为100％。
在上述技术方案中，EVA弹性体比例过高，则共混材料结晶度偏高；EVA弹性体比例过低，则共混材料挺度过高。
作为上述技术方案的优选，所述非晶态α-烯烃共聚物的数均分子量Mn为10000～20000。Mn过小对后续加工会造成困难，Mn过大则材料硬度增加，不符合控制材料挺度的要求。
上述技术方案中，APAO的数均分子量Mn选取10000～20000之间，Mn过小、树脂流动性过高对后续加工会造成困难，Mn过大、树脂流动性过低则材料硬度增加，导致材料挺度增加，不利于曲面贴合。优选的德国赢创德固赛公司的VESTOPLAST 708或VESTOPLAST751，Mn分别为11500和18800，邵氏硬度分别67和43。
作为上述技术方案的优选，所述氢化苯乙烯弹性体，优选300％定伸模量小于4Mpa。
在上述技术方案中，对于SEBS的选择，其拉伸300％时应力小于3Mpa、其邵氏硬度小于50A时，保护膜在曲面上拉伸回复不足以产生浮起；而当其拉伸300％时应力大于5Mpa、其邵氏硬度大于60A时，材料挺度过大，导致保护膜服贴性不佳而浮起。
作为上述技术方案的优选，所述EVA弹性体采用VA含量为40％～80％的EVA弹性体。
作为上述技术方案的优选，所述EVA弹性体采用VA含量为50％～60％的EVA弹性体。VA含量过高不利于薄膜加工，VA含量过低则树脂硬度偏高。
作为上述技术方案的优选，所述自粘层包括氢化苯乙烯弹性体、增粘剂及粘性抑制剂。
在上述技术方案中，所述增粘剂为萜烯酚醛树脂。
所述粘性抑制剂为乙撑双硬脂酸酰胺(EBS树脂)。
作为上述技术方案的优选，所述自粘膜总厚度为20～100um。
作为上述技术方案的优选，所述自粘层、芯层及背层三层结构厚度比例为1：3：1至1：10：1。
一种小曲率半径曲面保护的自粘膜的制备方法，所述自粘层、芯层及背层分别通过三台挤出机熔融后，得自粘层、芯层和背层组合物，经由分配器和T型模头共挤成膜制得，三台挤出机加工温度均在160℃～200℃。
(一)自粘膜制备
实施例及对比例：
一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其包括自粘层、芯层及背层，所述自粘层、芯层及背层由上向下复合而成；
其中，所述芯层组分包括非晶态α-烯烃共聚物和氢化苯乙烯弹性体；基于所述芯层组分总重量计，非晶态α-烯烃共聚物和氢化苯乙烯弹性体的重量占比详见下表；
所述背层组分包括EVA弹性体、非晶态α-烯烃共聚物、防粘剂。基于所述背层组分总重量计，EVA弹性体、非晶态α-烯烃共聚物、防粘剂的重量占比详见下表。其中，所述防粘剂采用大金氟化工的内添母粒TG-PP20PS；EVA弹性体选用ARLANXEO公司的LEVAMELT500，其VA含量50％，树脂结晶度为5％。
所述自粘层包括氢化苯乙烯弹性体、增粘剂及粘性抑制剂。基于自粘层组分总重量计，氢化苯乙烯弹性体、增粘剂及粘性抑制剂的重量占比详见下表。其中，所述增粘剂为萜烯酚醛树脂，实施例和对比例中均选用日本安原化学株式会社的YS POLYSTER TH130。所述粘性抑制剂为乙撑双硬脂酸酰胺(EBS树脂),实施例和对比例中选用日本花王株式会社的KAO WAX EB-G。
其中，芯层和背层中的非晶态α-烯烃共聚物(APAO)选用德国赢创德固赛公司的VESTOPLAST708，Mn分别为11500，邵氏硬度分别67；芯层和自粘层中的氢化苯乙烯弹性体(SEBS)选用美国科腾公司的G1657,其300％定伸模量为2.7Mpa，邵氏硬度47。
所述自粘层、芯层及背层分别通过三台挤出机熔融后，得自粘层、芯层和背层组合物，经由分配器和T型模头共挤成膜制得，三台挤出机加工温度均在180℃。
实施例与对比例的各层组合物组成：
(二)产品性能测试
实施例1-3及对比例1-3性能测试结果如下表所示：
由上表测试结果可知，芯层中，SEBS质量分数高于75％时，共混材料结晶度偏高，所生产的保护易产生气泡；SEBS质量分数低于20％时，则共混材料挺度过高，保护膜容易浮起。在此体系中APAO主要作用调整共混材料的结晶水平。此外，EVA弹性体比例过高，则共混材料结晶度偏高；EVA弹性体比例过低，则共混材料挺度过高。
本发明中，由于SEBS自身存在较强的自粘性，不能用于自粘膜的背层，否则自粘层与背层相互粘黏，造成自粘膜不易解卷而影响使用。同时EVA弹性体相对于SEBS，硬度和拉伸模量较大，不适合用于芯层。
另外，将本发明自粘膜贴付于市售密封汽车车门EPDM密封条上(曲率半径小于75mm)，在常温30℃和60℃的烘箱中分别放置，持续观察30天，目视自粘膜有无浮起，自粘膜和被贴物之间有无气泡。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，其包括自粘层、芯层及背层，所述自粘层、芯层及背层由上向下复合而成；所述芯层组分包括非晶态α-烯烃共聚物和氢化苯乙烯弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，基于所述芯层组分总重量计，所述氢化苯乙烯弹性体重量占比30％～70％，所述非晶态α-烯烃共聚物重量占比20％～80％，且上述组分总和为100％。
3.根据权利要求1所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，所述背层组分包括EVA弹性体和非晶态α-烯烃共聚物。
4.根据权利要求3所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，所述背层还包括防粘剂，所述防粘剂为二氧化硅母粒、氟树脂、硅氧烷与烯烃共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，基于所述背层组分总重量计，所述EVA弹性体重量占比30％～70％，所述非晶态α-烯烃共聚物按重量占比30％～80％，所述防粘剂重量占比0-5％，且上述组分总和为100％。
6.根据权利要求5所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，所述EVA弹性体采用VA含量为40％～80％的EVA弹性体。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，所述非晶态α-烯烃共聚物的数均分子量Mn为10000～20000。
8.根据权利要求1所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，所述自粘层包括氢化苯乙烯弹性体、增粘剂及粘性抑制剂。
9.根据权利要求1所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜，其特征在于，所述自粘膜总厚度为20～100um，且所述自粘层、芯层及背层三层结构厚度比例为1：3：1至1：10：1。
10.如权利要求1所述的一种小曲率半径曲面保护的自粘膜的制备方法，其特征在于：所述自粘层、芯层及背层分别通过三台挤出机熔融后，得自粘层、芯层和背层组合物，经由分配器和T型模头共挤成膜制得，三台挤出机加工温度均在160℃～200℃。
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2022
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