一种耐高温压敏涂层材料、制备方法及保护膜与流程

[0001]
本发明涉及显示屏保护膜技术领域，具体涉及一种耐高温压敏涂层材料、制备方法及保护膜。


背景技术：

[0002]
有技术为了避免电子产品屏幕表面受到刮伤或磨损，影响使用效果，一般会在电子产品的屏幕表面贴卜屏幕保护膜。保护膜一般由基材层和涂覆在该基材层上的胶粘剂层构成。这对粘胶剂的要求较高，能够耐高温、耐强酸强碱等要求，以能够在制造工序中很好的保护智能手机的局部位置。
[0003]
现有技术，在压敏涂布液制备过程中，会向丙烯酸酯压敏胶中加入异氰酸酯交联剂(具有反应活性很高的异氰酸酯基团(-nco))，异氰酸酯交联剂的活性官能团可与丙烯酸酯压敏胶中的羧酸和羟基基团反应交联。但往往交联不充分，仍含有未完全反应的羧酸和羟基基团，导致由该丙烯酸酯压敏涂布液所制备得到的保护膜稳定性较差，如不能耐高温、耐湿热及耐酸碱。


技术实现要素：

[0004]
本发明所要解决的技术问题是：常规的聚丙烯酸酯类压敏胶保护膜稳定性较差，如耐高温、耐湿热、耐酸碱等性能较差，本发明提供了解决上述问题的一种耐高温压敏涂层材料及保护膜。
[0005]
本发明通过下述技术方案实现：
[0006]
一种耐高温压敏涂层材料，压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：聚丙烯酸酯压敏胶：50％～65％；交联剂：0.5％～6％；溶剂：10％～30％；助剂：5％～20％；所述交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物以及二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒；所述中空颗粒的外径为1mm～80mm；所述助剂采用乙醇。
[0007]
现有技术在丙烯酸酯压敏胶中加入具有反应活性很高的异氰酸酯基团(-nco)的异氰酸酯交联剂，可与丙烯酸酯压敏胶中的羧酸和羟基基团反应交联，但往往交联不充分，仍含有未完全反应的羧酸和羟基基团，导致由该丙烯酸酯压敏胶所制备得到的保护膜耐高温、耐酸碱性差。
[0008]
现有技术中，为了克服上述技术问题，通常通过改进交联剂克服交联不充分问题，如在异氰酸酯交联剂基础上加入其它交联剂，或者选用其它类型的交联剂；或者通过改进聚丙烯酸酯压敏胶的原料及合成方法，以提高最终保护膜的稳定性。本发明提供了一种耐高温压敏涂层材料，区别于现有技术，而是通过改进异氰酸酯交联剂的加入组合物种类、加入状态，并加入助剂、调整压敏涂层材料原料总体配比关系，使得聚丙烯酸酯压敏胶与异氰酸酯交联剂充分接触、充分发生交联反应，获得同时具备良好的耐高温、耐湿热和耐酸碱的保护膜。
[0009]
进一步优选，所述中空颗粒的外径为5mm～20mm。
[0010]
进一步优选，所述六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯三者的质量比为：1:1:5。
[0011]
进一步优选，所述助剂的加入质量为聚丙烯酸酯压敏胶质量的20％～30％。
[0012]
进一步优选，所述溶剂采用乙酸乙酯或丁酮。
[0013]
一种耐高温压敏涂层材料的制备方法，用于制备上述的一种耐高温压敏涂层材料，其特征在于，包括以下步骤：
[0014]
步骤a，将聚丙烯酸酯压敏胶加入溶剂中，进行搅拌混合，作为混合液a；
[0015]
步骤b，将六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物加入混合液a中，搅拌混合，作为混合液b；
[0016]
步骤c，将二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂加入混合液b中，搅拌混合，获得压敏胶涂液。
[0017]
进一步优选，所述步骤a中，搅拌时间为3min～5min；所述步骤b中，搅拌时间为5min～10min；所述步骤c中，搅拌时间为1min～2min。
[0018]
本发明先将聚丙烯酸酯压敏胶溶解在溶剂中，然后加入六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯进行混合均匀，再将二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂加入进一步混合均匀，这些操作都在常温下进行，搅拌时间及搅拌速度以将所有物料搅拌均匀为最优条件。
[0019]
一种耐高温压敏涂层保护膜，采用上述的一种耐高温压敏涂层材料，或者采用上述的一种耐高温压敏涂层材料的制备方法制备的压敏胶涂液，通过以下方法制备获得：
[0020]
步骤1，先将由耐高温压敏涂层材料制备的压敏胶涂布液涂覆在基材表面，升温至45℃-50℃进行热处理；
[0021]
步骤2，升温至100℃～120℃温度条件下烘干处理；
[0022]
步骤3，将离型膜覆盖在压敏胶表面进行熟化处理，获得压敏胶保护膜。
[0023]
本发明提供的压敏胶涂层材料包括聚丙烯酸酯压敏胶、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒、溶剂和助剂乙醇；先快速升温至45℃-50℃后，二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒会溶解，放出内部空气，空气温度高于环境温度，部分会上升脱离胶体起到一定搅拌作用；待二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒大部分溶解后，继续升温至交联反应温度，此时，乙醇也会快速挥发，起到搅动的同时，会携带中空颗粒释放的空气快速上浮，这样促使对聚丙烯酸酯压敏胶与交联剂起到非常好的搅动作用，进行均匀、充分反应，获得同时具备良好的耐高温、耐湿热和耐酸碱的保护膜。
[0024]
进一步优选，所述步骤1中，升温速率为5℃/min-10℃/min，热处理时间为5min-20min；所述步骤2中，升温速率为5℃/min-10℃/min，烘干处理时间为：20min-40min。
[0025]
进一步优选，所述基材的厚度为30～100μm，所述压敏胶涂布液的涂覆厚度为10～40μm，所述离型膜的厚度为20～50μm。
[0026]
本发明具有如下的优点和有益效果：
[0027]
1、本发明提供了一种耐高温压敏涂层材料，区别于现有技术，而是通过改进异氰酸酯交联剂的加入组合物种类、配比、加入状态，并加入助剂、调整压敏涂层材料原料总体配比关系，使得聚丙烯酸酯压敏胶与异氰酸酯交联剂充分接触、充分发生交联反应，获得同时具备良好的耐高温、耐湿热和耐酸碱的保护膜。
[0028]
2、本发明提供的压敏胶涂层材料包括聚丙烯酸酯压敏胶、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒、溶剂和助剂乙醇，其中二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂乙醇起到“潜伏催化剂”的作用；先快速升温至45℃-50℃后，二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒会溶解，放出内部空气，空气温度高于环境温度，部分会上升脱离胶体起到一定搅拌作用；待二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒大部分溶解后，继续升温至交联反应温度，此时，乙醇也会快速挥发，起到搅动的同时，会携带中空颗粒释放的空气快速上浮，这样促使对聚丙烯酸酯压敏胶与交联剂起到非常好的搅动作用，进行均匀、充分反应，获得同时具备良好的耐高温、耐湿热和耐酸碱的保护膜。
具体实施方式
[0029]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0030]
实施例1
[0031]
本实施例提供了一种耐高温压敏涂层保护膜，通过以下步骤制备获得：
[0032]
步骤1，压敏涂层材料的原料组成：
[0033]
压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：
[0034]
聚丙烯酸酯压敏胶：50％；交联剂：1％；溶剂：30％；助剂：19％；
[0035]
所述交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物以及二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒；六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯三者的质量比为：1:1:5。
[0036]
所述助剂采用乙醇，助剂的加入质量为聚丙烯酸酯压敏胶质量的38％。
[0037]
所述中空颗粒的外径为10mm。
[0038]
所述溶剂采用乙酸乙酯。
[0039]
步骤2，制备压敏胶涂液：
[0040]
步骤2-1，将聚丙烯酸酯压敏胶加入溶剂中，进行搅拌混合，搅拌时间为3min～5min；作为混合液a；
[0041]
步骤2-2，将六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物加入混合液a中，搅拌混合，搅拌时间为5min～10min；作为混合液b；
[0042]
步骤2-3，将二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂加入混合液b中，搅拌混合，搅拌时间为1min～2min；
[0043]
步骤a到步骤c中，搅拌速度均为60r/min。
[0044]
步骤3，制备压敏涂层保护膜：
[0045]
步骤3-1，先将由耐高温压敏涂层材料制备的压敏胶涂布液涂覆在基材表面，以10℃/min的升温速率升温至45℃进行热处理10min；
[0046]
步骤3-2，以5℃/min的升温速率升温至120℃温度条件下烘干处理30min；
[0047]
步骤3-3，将离型膜覆盖在压敏胶表面进行熟化处理，获得压敏胶保护膜。
[0048]
所述基材采用pet薄膜，厚度为50μm；压敏胶涂布液的涂覆厚度为10μm；离型膜采用聚酯离型膜，厚度为40μm。
[0049]
实施例2
[0050]
本实施例提供了一种耐高温压敏涂层保护膜，通过以下步骤制备获得：
[0051]
步骤1，压敏涂层材料的原料组成：
[0052]
压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：
[0053]
聚丙烯酸酯压敏胶：65％；交联剂：5％；溶剂：20％；助剂：10％；
[0054]
所述交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物以及二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒；六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯三者的质量比为：1:1:5。
[0055]
所述助剂采用乙醇，助剂的加入质量为聚丙烯酸酯压敏胶质量的15％。
[0056]
所述中空颗粒的外径为10mm。
[0057]
所述溶剂采用乙酸乙酯。
[0058]
步骤2，制备压敏胶涂液：
[0059]
步骤2-1，将聚丙烯酸酯压敏胶加入溶剂中，进行搅拌混合，搅拌时间为3min～5min；作为混合液a；
[0060]
步骤2-2，将六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物加入混合液a中，搅拌混合，搅拌时间为5min～10min；作为混合液b；
[0061]
步骤2-3，将二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂加入混合液b中，搅拌混合，搅拌时间为1min～2min；
[0062]
步骤a到步骤c中，搅拌速度均为60r/min。
[0063]
步骤3，制备压敏涂层保护膜：
[0064]
步骤3-1，先将由耐高温压敏涂层材料制备的压敏胶涂布液涂覆在基材表面，以10℃/min的升温速率升温至45℃进行热处理10min；
[0065]
步骤3-2，以5℃/min的升温速率升温至120℃温度条件下烘干处理30min；
[0066]
步骤3-3，将离型膜覆盖在压敏胶表面进行熟化处理，获得压敏胶保护膜。
[0067]
所述基材采用pet薄膜，厚度为50μm；压敏胶涂布液的涂覆厚度为10μm；离型膜采用聚酯离型膜，厚度为40μm。
[0068]
实施例3
[0069]
本实施例提供了一种耐高温压敏涂层保护膜，通过以下步骤制备获得：
[0070]
步骤1，压敏涂层材料的原料组成：
[0071]
压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：
[0072]
聚丙烯酸酯压敏胶：56％；交联剂：2％；溶剂：29％；助剂：13％；
[0073]
所述交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物以及二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒；六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯三者的质量比为：1:1:5。
[0074]
所述助剂采用乙醇，助剂的加入质量为聚丙烯酸酯压敏胶质量的23％。
[0075]
所述中空颗粒的外径为10mm。
[0076]
所述溶剂采用乙酸乙酯。
[0077]
步骤2，制备压敏胶涂液：
[0078]
步骤2-1，将聚丙烯酸酯压敏胶加入溶剂中，进行搅拌混合，搅拌时间为3min～
5min；作为混合液a；
[0079]
步骤2-2，将六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物加入混合液a中，搅拌混合，搅拌时间为5min～10min；作为混合液b；
[0080]
步骤2-3，将二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂加入混合液b中，搅拌混合，搅拌时间为1min～2min；
[0081]
步骤a到步骤c中，搅拌速度均为60r/min。
[0082]
步骤3，制备压敏涂层保护膜：
[0083]
步骤3-1，先将由耐高温压敏涂层材料制备的压敏胶涂布液涂覆在基材表面，以10℃/min的升温速率升温至45℃进行热处理10min；
[0084]
步骤3-2，以5℃/min的升温速率升温至120℃温度条件下烘干处理30min；
[0085]
步骤3-3，将离型膜覆盖在压敏胶表面进行熟化处理，获得压敏胶保护膜。
[0086]
所述基材采用pet薄膜，厚度为50μm；压敏胶涂布液的涂覆厚度为10μm；离型膜采用聚酯离型膜，厚度为40μm。
[0087]
实施例4
[0088]
本实施例提供了一种耐高温压敏涂层保护膜，通过以下步骤制备获得：
[0089]
步骤1，压敏涂层材料的原料组成：
[0090]
压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：
[0091]
聚丙烯酸酯压敏胶：56％；交联剂：2％；溶剂：29％；助剂：13％；
[0092]
所述交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物以及二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒；六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯三者的质量比为：1:1:5。
[0093]
所述助剂采用乙醇，助剂的加入质量为聚丙烯酸酯压敏胶质量的23％。
[0094]
所述中空颗粒的外径为5mm。
[0095]
所述溶剂采用乙酸乙酯。
[0096]
步骤2，制备压敏胶涂液：
[0097]
步骤2-1，将聚丙烯酸酯压敏胶加入溶剂中，进行搅拌混合，搅拌时间为3min～5min；作为混合液a；
[0098]
步骤2-2，将六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物加入混合液a中，搅拌混合，搅拌时间为5min～10min；作为混合液b；
[0099]
步骤2-3，将二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂加入混合液b中，搅拌混合，搅拌时间为1min～2min；
[0100]
步骤a到步骤c中，搅拌速度均为60r/min。
[0101]
步骤3，制备压敏涂层保护膜：
[0102]
步骤3-1，先将由耐高温压敏涂层材料制备的压敏胶涂布液涂覆在基材表面，以10℃/min的升温速率升温至45℃进行热处理10min；
[0103]
步骤3-2，以5℃/min的升温速率升温至120℃温度条件下烘干处理30min；
[0104]
步骤3-3，将离型膜覆盖在压敏胶表面进行熟化处理，获得压敏胶保护膜。
[0105]
所述基材采用pet薄膜，厚度为50μm；压敏胶涂布液的涂覆厚度为10μm；离型膜采用聚酯离型膜，厚度为40μm。
[0106]
实施例5
[0107]
本实施例提供了一种耐高温压敏涂层保护膜，通过以下步骤制备获得：
[0108]
步骤1，压敏涂层材料的原料组成：
[0109]
压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：
[0110]
聚丙烯酸酯压敏胶：56％；交联剂：2％；溶剂：29％；助剂：13％；
[0111]
所述交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物以及二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒；六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯三者的质量比为：1:1:5。
[0112]
所述助剂采用乙醇，助剂的加入质量为聚丙烯酸酯压敏胶质量的23％。
[0113]
所述中空颗粒的外径为20mm。
[0114]
所述溶剂采用乙酸乙酯。
[0115]
步骤2，制备压敏胶涂液：
[0116]
步骤2-1，将聚丙烯酸酯压敏胶加入溶剂中，进行搅拌混合，搅拌时间为3min～5min；作为混合液a；
[0117]
步骤2-2，将六亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯的液体混合物加入混合液a中，搅拌混合，搅拌时间为5min～10min；作为混合液b；
[0118]
步骤2-3，将二苯甲烷二异氰酸酯中空颗粒和助剂加入混合液b中，搅拌混合，搅拌时间为1min～2min；
[0119]
步骤a到步骤c中，搅拌速度均为60r/min。
[0120]
步骤3，制备压敏涂层保护膜：
[0121]
步骤3-1，先将由耐高温压敏涂层材料制备的压敏胶涂布液涂覆在基材表面，以10℃/min的升温速率升温至45℃进行热处理10min；
[0122]
步骤3-2，以5℃/min的升温速率升温至120℃温度条件下烘干处理30min；
[0123]
步骤3-3，将离型膜覆盖在压敏胶表面进行熟化处理，获得压敏胶保护膜。
[0124]
所述基材采用pet薄膜，厚度为50μm；压敏胶涂布液的涂覆厚度为10μm；离型膜采用聚酯离型膜，厚度为40μm。
[0125]
对比例1
[0126]
基于实施例3的技术方案，区别在于：压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：聚丙烯酸酯压敏胶：75％；交联剂：3％；溶剂：15％；助剂：7％。
[0127]
对比例2
[0128]
基于实施例3的技术方案，区别在于：压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：聚丙烯酸酯压敏胶：40％；交联剂：0.5％；溶剂：39％；助剂：20.5％。
[0129]
对比例3
[0130]
基于实施例3的技术方案，区别在于：交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯液、二环己基甲烷二异氰酸酯液和二苯甲烷二异氰酸酯固体，即二苯甲烷二异氰酸酯为实心固体颗粒。
[0131]
对比例4
[0132]
基于实施例3的技术方案，区别在于：所述六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯三者的质量比为1:1:0.8。
[0133]
对比例5
[0134]
基于实施例3的技术方案，区别在于：压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：聚丙烯酸酯压敏胶：63％；交联剂：3％；溶剂：34％；无乙醇助剂。
[0135]
对比例6
[0136]
基于实施例3的技术方案，区别在于：压敏涂层材料的原料按质量百分含量计包括：聚丙烯酸酯压敏胶：63％；交联剂：3％；溶剂：34％；交联剂采用六亚甲基二异氰酸酯液、二环己基甲烷二异氰酸酯液和二苯甲烷二异氰酸酯固体，即无乙醇助剂，且二苯甲烷二异氰酸酯为实心固体颗粒。
[0137]
性能测试
[0138]
1、测试方法
[0139]
(1)光学性能测试：将保护膜样品剥离掉离型膜，用雾度仪/wgt-s测试保护膜样品的全光透光率及雾度。
[0140]
(2)剥离强度测试：参照标准gb/t2792-1998，测定保护膜样品180
°
剥离力。
[0141]
(3)耐高温性能测试：将保护膜样品用2kg滚轮来回滚动3次贴合于洁净的玻璃板上，在160℃下放置2h，然后取出，自然降温至常温，从玻璃板上剥离保护膜样品，在暗室强光灯下观察保护膜样品剥离后玻璃板表面的污染情况。
[0142]
(4)耐湿热性能测试：将保护膜样品用2kg滚轮来回滚动3次贴合于洁净的玻璃板上，放入湿热老化箱中，湿度条件为90％rh，温度条件为60℃，老化时间为6d。
[0143]
(5)耐酸碱性能测试：将保护膜样品用2kg滚轮来回滚动3次贴合于洁净的玻璃板上，将玻璃板放置于强酸(ph＝2)或强碱(ph＝13)中浸泡1h后，取出用洁净水冲洗干净，常温干燥后，从玻璃板上剥离保护膜样品，在暗室强光灯下观察保护膜样品剥离后玻璃板表面的污染情况。
[0144]
2、测试结果
[0145]
表1实施例1-实施例5制备的保护膜样品的性能测试结果
[0146]
项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5透光率90.891.291.091.291.1雾度1.00.90.90.90.9剥离强度
#1
1516211918剥离强度
#2
1315201916耐高温性能无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染耐湿热性能无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染耐酸碱性能无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染无残胶、污染
[0147]
表2对比例1-对比例6提供的保护膜的性能测试结果
[0148]
项目对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5对比例6透光率90.389.990.290.190.290.2雾都0.90.80.90.90.90.9剥离强度
#1
191518201720剥离强度
#2
115101098耐高温性能有污染有污染有污染无有污染有污染
耐湿热性能有污染有污染有污染有污染有污染有污染耐酸碱性能无有污染无无有污染有污染
[0149]
备注：表1和表2中，剥离强度
#1
表示湿热处理前，剥离强度
#2
表示湿热处理后，两者的单位都为g/25mm；表1中，所述“污染”是指鬼影、白雾等污染现象。
[0150]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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