CN116925658A - 用于曲面成型的复合膜 - Google Patents

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杨哲
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Abstract

本发明提供一种曲面贴合用复合膜，其叠构自上而下依次包括保护层、PET层、热熔胶体系的透明光学胶层和离型膜。本发明通过采用热熔胶体系的透明光学胶层和离型膜，使得本发明的复合膜可以提高曲面贴合时的良率，改善现有曲面贴合中的四角褶皱或气泡等外观不良问题。

Description

用于曲面成型的复合膜
技术领域
本发明提供了一种用于曲面成型的复合膜，其叠构自上而下包括保护层、PET层、热熔胶体系的透明光学胶层及离型膜。利用此复合膜组件可以在满足高端产品设计的印刷效果的同时，提高曲面贴合良率，改善现有曲面贴合中的四角褶皱或气泡等外观不良问题。
背景技术
随着大众审美的变化，3D背盖手机因为其出色的颜值和手感逐渐成为主流设计趋势。由于5G时代的到来，手机3D背盖材料基本脱离了金属，目前主要以玻璃、塑胶和陶瓷为主。玻璃由于其材质特性、成本、手感及加工成型性，目前在非金属类背盖材料中应用最广泛。
防爆膜是应用于手机及其他消费电子上的装置粘合膜，同时还要承载背盖的纹理印刷装饰效果。现用的常规3D玻璃贴合工艺，由于防爆膜基材延展性和曲面成型追踪性不足，或存在光学胶层的物理性质和成型工艺条件匹配的问题，普遍容易出现贴合后四角褶皱和气泡等外观不良，严重影响了贴合后的良率。特别是近年来异型玻璃贴合部品的弯折曲率逐渐提高，开始从3D向3.5D/4D迈进。因此，如何提高曲面玻璃贴合时的成型性是目前的一个重要课题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于曲面成型装饰的复合膜，贴合于曲面部品表面后既能提供防爆保护的效果，又能保证外观服帖没有褶皱气泡等不良问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种可用于曲面成型的复合膜，其叠构自上而下依次包括保护层、PET层、热熔胶体系的透明光学胶层和离型膜。
在上述技术方案中，优选所述保护层的厚度为25-50μm，其材质包括但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，此部分保护膜会在印刷加工前剥离，对雾度和光线透过率无特别要求，但要保证膜面平整光滑无晶点。
在上述技术方案中，优选所述PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层的厚度为30-60μm。例如，通过使所述PET层的厚度在所述厚度范围，能够使曲面成型时的追踪性良好，不易发生气泡等覆盖不良的问题。所述PET层的杨氏模量满足2.0Gpa以上5.0Gpa以下，优选范围为2.5Gpa-4.5Gpa；其雾度在2.0％以下，由此，本发明的复合膜的光学性能优异而不影响印刷纹理的加饰效果。
在上述技术方案中，优选所述透明光学胶层的厚度为20-35μm，雾度在1.0％以下。例如，通过使所述透明光学胶层厚度在所述厚度范围，能够使最终成品的厚度适当，叠构和产品设计效果良好。所述透明光学胶层的组分为热熔胶体系，其组分包括但不限于乙烯及其共聚物、聚烯烃类、苯乙烯及其嵌段共聚物等。通过采用热熔胶体系的透明光学胶层，可以在曲面贴合过程中实现逐步排泡，不易出现由于胶层固化过早导致的排气不良问题。且受热后粘合力提升，与曲面制品附着性能优良，无脱层风险。
在上述技术方案中，优选所述离型膜包括离型膜基材和胶粘层两部分，且所述离型膜使用能够承受95℃或更高温度加热制程的基材，热稳定性较差的基材会在印刷/电镀阶段发生尺寸变化而产生翘曲、脱落的问题。其中胶粘层优选为非硅胶体系，离型膜与上层透明光学层的初始剥离力优选范围为15～25g/10mm，90℃加热30分钟后的剥离力优选范围在25g/10mm以下，上述两个范围的剥离力既可以避免盖底印刷时，烘烤制程(80-90℃、1-2小时)期间的气泡和脱层问题，又便于在贴合加工前不留残胶地撕去离型膜，进一步保证整个贴合加工过程的外观，提高加工良率。另外，优选所述离型膜的厚度为40-65μm。
附图说明
图1为本发明中用于曲面贴合的复合膜结构示意图。
图1中各层说明：1、保护层；2、PET层；3、透明光学胶层；4、离型膜。
图2为曲面加饰贴合工艺的一般加工流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例及附图对本发明中的技术方案做进一步阐述。
后面部分的格式常规如下：
原料：
<保护膜>
保护膜A：东丽公司“东丽特克”PE膜，厚度为40um，杨氏模量满足5.5Gpa以上6.0Gpa以下，其雾度在20％以下。
<基膜>
PET膜i：东丽公司“露米勒”PET膜，厚度为50um，杨氏模量满足2.5Gpa以上4.5Gpa以下；其雾度在2.0％以下。
<胶层>
透明光学胶层a：日本Panac凡纳克公司，透明光学胶，厚度为25um，组分为苯乙烯及其嵌段共聚物类，常温下对玻璃的贴合强度≧12N/10mm，雾度在1.0％以下。
透明光学胶层b：日本Panac凡纳克公司，透明光学胶，厚度为35um，组分为苯乙烯及其嵌段共聚物类，常温下对玻璃的贴合强度≧12N/10mm，雾度在1.0％以下。
透明光学胶层c：日本Panac凡纳克公司，透明光学胶，厚度为30um，组分为丙烯酸及丙烯酸酯，常温下与玻璃贴合强度≧10N/10m，雾度在1.0％以下。
透明光学胶层d：日本Panac凡纳克公司，透明光学胶，厚度为30um，组分为丙烯酸及丙烯酸酯，常温下与玻璃贴合强度≧15N/10mm，雾度在1.0％以下。
<离型膜>
离型膜Ⅰ：东丽公司离型膜PJ271，氟素型胶粘层(非硅胶系)，对透明光学胶a和b的剥离力数据见表1。
离型膜II：东丽公司离型膜22，氟素型胶粘层(非硅胶系)，对透明光学胶a的剥离力数据见表1。
离型膜III：东丽公司离型膜TKA09，硅胶型胶粘层，对透明光学胶c的剥离力数据见表1。
实施例1～4、对比例1～4
将熟化后的保护膜A和PET膜i母卷送入多轴贴合机，开展双层贴合，得到没有气泡的保护膜/PET膜复合结构卷样。
按照下表1的组成，通过逗号涂布辊在相应牌号离型膜的胶粘面涂布相应牌号透明光学胶(确保无尘室环境)，涂布时的湿厚在50um以上，然后在120℃的条件下干燥1-2分钟后得到目标厚度的透明光学胶层，再将上述结构与离型膜复合，并在45℃烘箱条件中熟化48以上得到三层复合结构的薄膜卷样。
将上述三层结构卷样一侧离型膜撕去，得到透明光学胶层/离型膜复合结构，将上述两层结构与保护膜/PET膜复合膜母卷送入多轴贴合机，开展双层覆膜贴合加工，得到实施例1～4、对比例1～4的复合膜。
表1为实施例和对比例所使用的薄膜，按照各部分物性不同予以区别。表2为实施例和对比例中各复合膜的成型效果和外观评价结果。本发明涉及曲面加饰贴合工艺的一般加工流程(图2)，所以实施例和对比例以加工过程为主进行说明。
针对上述实施例1～4、对比例1～4，进行以下实验测试，结果示于表1和表2中。
剥离力(常温23℃、湿度50±10％)：用拉伸试验机测试。取1inch宽幅、15inch长度的复合膜样品，撕开一侧的部分离型膜后，用拉伸机分别夹持撕开的剩余侧薄膜和离型膜或玻璃侧，以200mm/min的速度进行剥离，测试剥离力；n＝3，取平均值并进行单位换算。
剥离力(高温90℃、湿度50％±10％)：取A4规格复合膜样品一张，悬挂于90℃、50％±10％RH条件的恒温烘箱中静置等待30分钟。随后从烘箱中取出复合膜样品，用拉伸试验机测试。取1inch宽幅、15inch长度的复合膜样品，撕开一侧的部分离型膜后，用拉伸机分别夹持撕开的剩余侧薄膜和离型膜，以200mm/min的速度进行剥离，测试剥离力。n＝3，取平均值并进行单位换算。
装饰膜加工贴合流程：取图1构成的复合膜(实施例1～4、对比例1～4)，将保护膜撕去后进行纹理印刷加工，此步骤油墨一般采用紫外固化；之后在已处理的纹理印刷面进行真空电镀，此步骤条件参数：真空度-2，实施次数1次，时长30分钟；电镀环节结束后需要进行盖底印刷(黑色)，此步骤印刷后需要用烘箱进行干燥，常规条件为80-90℃、2小时。上述所有加工处理完成后会对已加工的装饰复合膜进行裁切，裁切后尺寸为180mm×90mm，以匹配R6mm弧形倒角的曲面被贴物，随后撕去离型膜进行最终的曲面贴合加工。
曲面贴合方法：采用硅胶模具压合方式进行贴合。首先将R6mm弧形倒角的曲面形状被贴物(玻璃或其他材质)固定在机座上，其后将裁切后且撕去离型层的复合膜剩余一侧固定在被贴物所在机座正下方的治具上，复合膜结构中透明光学胶层要位于曲面被贴物下方。通过调节治具下方硅胶模具和升降台完成复合膜和曲面被贴物的对位贴合。贴合过程中根据设备情况可进行80℃±10℃的加热升温。最后肉眼观察实施例1～4、对比例1～4与曲面被贴物贴合后制品的外观(平面部、倒角处、内外侧)，进行评价。通过对纹理印刷、电镀工艺、盖底印刷、贴合加工及最终产品外观五个方面进行评价。统计后将结果统计后计入表2。
纹理印刷：平整性良好判断为〇，平整性差为×。
电镀工艺：镀层外观良好为〇，外观不好为×。
盖底印刷：印刷表面均一性良好且离型膜不脱落为〇，印刷均一性差或离型膜脱落起翘发生其中一种情况为△，印刷均一性差且存在离型膜脱落发生为×。
贴合加工：延展性和曲面追踪性良好为〇，延展性欠佳仅存在个别小气泡为△，曲面追踪性较差大面积产生气泡为×。
最终产品：2D面平整四角无褶皱无气泡为〇，2D面平整但四角存在褶皱或气泡其中一项情况为△，四角褶皱且气泡问题同时发生为×。
表1复合膜和部分物性说明
表2实施例与对比例结果对比
纹理印刷 电镀工艺 盖底印刷 贴合加工性 外观
实施例1 〇 〇 〇 〇 〇
实施例2 〇 〇 〇 〇 〇
实施例3 〇 〇 〇 〇 〇
实施例4 〇 〇 〇 〇 〇
对比例1 〇 〇 △ △ △
对比例2 〇 〇 △ × ×
对比例3 〇 〇 × × ×
对比例4 〇 〇 △ × ×

Claims (7)

1.一种用于曲面成型的复合膜，其叠构自上而下依次包括保护层、PET层、热熔胶体系的透明光学胶层和离型膜。
2.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述保护层的厚度为25-50μm。
3.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述PET层的厚度为30-60μm。
4.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述热熔胶体系的透明光学胶层为选自乙烯及其共聚物、聚烯烃类、苯乙烯及其嵌段共聚物中的一种及以上。
5.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述透明光学胶层的厚度为20-35μm。
6.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于：所述离型膜由离型膜基材和胶粘层两部分组成，所述胶粘层为非硅胶体系；所述离型膜与上层所述透明光学胶层的初始剥离力范围为15～25g/10mm，90℃加热30分钟后的剥离力在25g/10mm以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的复合膜，其特征在于，所述离型膜的厚度为40-65μm。
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