CN107323021A - 一种抗氧化耐划环保型保护膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗氧化耐划环保型保护膜,保护膜为表层和底层双层结构,其表层由线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯和改性纳米二氧化硅制备而成,可提高保护膜的硬度,增强其抗划性能;其底层为镀铝聚乙烯薄膜,所述表层与底层之间涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,所述底层的底面涂布水性丙烯酸酯压敏胶。所述镀铝聚乙烯薄膜具有三层结构,其每层结构原料中都添加了0.3%的抗氧化剂,以提高保护膜的抗氧化性能。本发明还提供了一种制备上述保护膜的方法,该方法操作简单,节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及保护膜技术领域,具体涉及一种抗氧化耐划环保型保护膜及其制备方法。
背景技术
随着电子产品科技的快速发展,使更多的人拥有了电子产品,保护膜不但能美容电子产品,而且能延长电子产品寿命,因此,更多消费者愿意使用保护膜。
传统的高硬度保护膜的涂层材料为镀铝聚酯薄膜或聚酯、丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等紫外线固化型丙烯酸类硬质涂层物质,由于使用的丙烯酸酯本身交联密度小,为了提高使用层的UV涂料的硬度,往往采取多次涂覆、反复涂覆UV涂料的方法,通常是涂覆两种硬度不同的UV胶,先在基材正面反面各涂覆一层软胶,防止基材在紫外光固化过程中发生翘曲,然后在基材正面涂覆一层软胶一层硬胶后,再将基材反面涂覆一层硬胶,总共涂覆5层的UV胶水,加工费时费力,而且基材容易发生翘曲,基材总厚度太厚导致透光率降低,硬度低,抗刮划性性能差,易被氧化,影响使用。但是此镀铝类结构保护膜较之前的同类产品,无论从外观上还是阻隔性方面都得到了很大的提高,但此类结构的保护膜产品不易降解,不易回收,不仅污染环境、浪费资源,且无法满足提倡环保、绿色低碳理念的市场发展需求。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷,本发明要解决的技术问题是提供一种抗氧化耐划环保型保护膜,该保护膜硬度高,抗氧化,且容易降解,低碳环保;另外本发明还提供一种制备上述抗氧化耐划环保型保护膜的方法,该方法简单易操作,节约成本。
鉴于上述要解决的技术问题,本发明提供如下的技术解决方案:一种抗氧化耐划环保型保护膜,所述保护膜为表层和底层双层结构,所述表层由如下重量份原料组成:65-75%线性低密度聚乙烯、10-20%低密度聚乙烯、10-13%聚丙烯和2-5%改性纳米二氧化硅制备而成;所述底层为镀铝聚乙烯薄膜,所述表层与底层之间涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,所述底层的底面涂布水性丙烯酸酯压敏胶。
优选的,所述镀铝聚乙烯薄膜具有三层结构。
优选的,所述镀铝聚乙烯薄膜的内层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;所述镀铝聚乙烯薄膜的中层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;所述镀铝聚乙烯薄膜的底层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按5:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得。
优选的,所述改性纳米二氧化硅由如下方法制得:将纳米二氧化硅经450-550℃活化3-7h,然后加入硅烷偶联剂,直至硅烷偶联剂被纳米二氧化硅充分吸收,得到中间混合物,将中间混合物分散于分散剂中,搅拌,超声波分散5-8h,加热回流,制得改性纳米二氧化硅。
优选的,所述纳米二氧化硅和硅烷偶联剂的质量体积之比为(10-100):(2000-3000)g/ml,中间混合物和分散剂的质量比为(2-3):(3-4)。
优选的,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570和硅烷偶联剂KH-580中的一种或一种以上按任意比例混合的混合物。
优选的,所述分散剂为甲苯溶液、丙酮、丁酮、酒精、乙酸乙酯中的一种或一种以上按任意比例制得的混合物。
本发明还提供一种制备上述抗氧化耐划环保型保护膜的方法,包括如下步骤:
(1)制备保护膜的底层:
A、将镀铝聚乙烯薄膜的外层、中层及底层按上述原料分别放入混料机中混合均匀;
B、将步骤A中所得的各层的混合原料,分别投入三层共挤吹膜机上对应的进料口;
C、将步骤B中的三层共挤吹膜机的温度调至160-180℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为25-50μm的中密度聚乙烯薄膜;
(2)制备保护膜的表层:
将线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯和改性纳米二氧化硅按重量比放入混料机中混合均匀,然后投入共挤吹膜机中,将共挤吹膜机的温度调至160-180℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为25-50μm的低密度聚乙烯薄膜;
(3)粘合保护膜的底层和表层:
在保护膜的底层一面涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,将保护膜的表层贴在涂有双组份酯溶性复合胶黏剂的底层一面,烘干,经UV灯照射后将表层固化在底层表面;
(4)在保护膜底层的另一面涂布水性丙烯酸酯压敏胶,经过烘箱烘烤2-3min,烘箱温度为130-200℃制得所需保护膜。
优选的,所述步骤(3)中的涂布采用的网纹辊目数为120-150,线速度为5-13m/min,干燥温度为60-90℃,时间为2-5min,紫外灯线功率为80-100W/cm,固化时间为3-5s。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明利用了聚乙烯材料易降解、易回收利用的优点,不仅极大降低了生产成本,减少了资源浪费,且得到了环保型保护膜,顺应了市场可持续发展的需求;
(2)本发明在制备中密度聚乙烯薄膜的过程中,通过每层都加入0.3%的抗氧化剂,增强了保护膜的抗氧化、抗老化性能。
(3)本发明在保护膜的表层原料中加入改性纳米二氧化硅,显著提高薄膜的硬度,成品薄膜可达到8-9H铅笔硬度,耐磨性也大大提高。
(4)本发明中的制备方法与现有技术中的高硬度薄膜制备方法相比,可一次成膜,工艺简单,生产成本低,稳定性良好,安全环保,有利于实现工业化。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
本发明中的抗氧化耐划环保型保护膜,分为表层和底层双层结构,表层由如下重量份原料组成:65-75%线性低密度聚乙烯、10-20%低密度聚乙烯、10-13%聚丙烯和2-5%改性纳米二氧化硅制备而成;底层为镀铝聚乙烯薄膜,表层与底层之间涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,底层的底面涂布水性丙烯酸酯压敏胶。
聚乙烯是由乙烯聚合而成之聚合物,产品发展至今已有60年左右历史,全球聚乙烯产量居五大泛用树脂之首。聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同,分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。
低密度聚乙烯俗称高压聚乙烯,因密度较低,材质最软,主要用在塑胶袋、农业用膜等。
高密度聚乙烯俗称低压聚乙烯,有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性,此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好,主要应用于吹塑、注塑等领域。
线型低密度聚乙烯,则是乙烯与少量高级α-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。其透明性较差些,表面光泽好,具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性,低温下抗冲击强度较佳等优点。
本发明中的所述保护膜底层的镀铝聚乙烯薄膜,有三层结构,其内层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;其中层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;其底层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按5:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得。使得保护膜的抗氧化性能增加。
实施例1
一种抗氧化耐划环保型保护膜,保护膜为表层和底层双层结构,表层由如下重量份原料组成:65%线性低密度聚乙烯、20%低密度聚乙烯、10%聚丙烯和5%改性纳米二氧化硅制备而成;底层为镀铝聚乙烯薄膜,表层与底层之间涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,底层的底面涂布水性丙烯酸酯压敏胶。
其中镀铝聚乙烯薄膜具有三层结构,其镀铝聚乙烯薄膜的内层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;其中层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;其底层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按5:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得。
其中改性纳米二氧化硅由如下方法制得:将纳米二氧化硅经450℃活化3h,然后加入硅烷偶联剂KH-560,直至硅烷偶联剂被纳米二氧化硅充分吸收,得到中间混合物,其中纳米二氧化硅和硅烷偶联剂KH-560的质量体积之比为10:2000g/ml,将中间混合物分散于分散剂中,搅拌,超声波分散5h,加热回流,制得改性纳米二氧化硅,其中分散剂是甲苯溶液、丙酮和丁酮的混合物,所述中间混合物和分散剂的质量比为2:3。
本实施例还提供一种制备上述抗氧化耐划环保型保护膜的方法,包括如下步骤:
(1)制作保护膜的底层:
A、将镀铝聚乙烯薄膜的外层、中层及底层按上述原料分别放入混料机中混合均匀;
B、将步骤A中所得的各层的混合原料,分别投入三层共挤吹膜机上对应的进料口;
C、将步骤B中的三层共挤吹膜机的温度调至160℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为25μm的中密度聚乙烯薄膜;
(2)制作保护膜的表层:
将线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯和改性纳米二氧化硅按重量比放入混料机中混合均匀,然后投入共挤吹膜机中,将共挤吹膜机的温度调至160℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为25μm的低密度聚乙烯薄膜;
(3)粘合保护膜的底层和表层:
在保护膜的底层一面涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,将保护膜的表层贴在涂有双组份酯溶性复合胶黏剂的底层一面,烘干,经UV灯照射后将表层固化在底层表面,其中涂布采用的网纹辊目数为120,线速度为5m/min,干燥温度为60℃,时间为2min,紫外灯线功率为80W/cm,固化时间为3s;
(4)在保护膜底层的另一面涂布水性丙烯酸酯压敏胶,经过烘箱烘烤2min,烘箱温度为130℃制得所需保护膜。
实施例2
一种抗氧化耐划环保型保护膜,所述保护膜为表层和底层双层结构,所述表层由如下重量份原料组成:75%线性低密度聚乙烯、10%低密度聚乙烯、13%聚丙烯和2%改性纳米二氧化硅制备而成;所述底层为镀铝聚乙烯薄膜,所述表层与底层之间涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,所述底层的底面涂布水性丙烯酸酯压敏胶。
其中镀铝聚乙烯薄膜具有三层结构,其内层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;其中层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;其底层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按5:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得。
其中改性纳米二氧化硅由如下方法制得:将纳米二氧化硅经550℃活化7h,然后加入硅烷偶联剂KH-570和硅烷偶联剂KH-580的混合物,其中纳米二氧化硅与硅烷偶联剂KH-570和硅烷偶联剂KH-580混合物的质量体积之比为100:3000g/ml,直至硅烷偶联剂被纳米二氧化硅充分吸收,得到中间混合物,将中间混合物分散于酒精与乙酸乙酯的混合物中,搅拌,超声波分散8h,加热回流,制得改性纳米二氧化硅,中间混合物和分散剂的质量比为3:4。
本实施例还提供一种制备上述抗氧化耐划环保型保护膜的方法,包括如下步骤:
(1)制备保护膜的底层:
A、将镀铝聚乙烯薄膜的外层、中层及底层按上述原料分别放入混料机中混合均匀;
B、将步骤A中所得的各层的混合原料,分别投入三层共挤吹膜机上对应的进料口;
C、将步骤B中的三层共挤吹膜机的温度调至180℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为50μm的中密度聚乙烯薄膜;
(2)制备保护膜的表层:
将线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯和改性纳米二氧化硅按重量比放入混料机中混合均匀,然后投入共挤吹膜机中,将共挤吹膜机的温度调至180℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为50μm的低密度聚乙烯薄膜;
(3)粘合保护膜的底层和表层:
在保护膜的底层一面涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,将保护膜的表层贴在涂有双组份酯溶性复合胶黏剂的底层一面,烘干,经UV灯照射后将表层固化在底层表面,其中涂布采用的网纹辊目数为150,线速度为13m/min,干燥温度为90℃,时间为5min,紫外灯线功率为100W/cm,固化时间为5s;
(4)在保护膜底层的另一面涂布水性丙烯酸酯压敏胶,经过烘箱烘烤3min,烘箱温度为200℃制得所需保护膜。
上述实施例1和实施例2制得的保护膜的各项性能检测指标如下所示:
以上所述实施方式,只是本发明的较佳实施方式,并非来限制本发明实施范围,故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.一种抗氧化耐划环保型保护膜,其特征在于:所述保护膜为表层和底层双层结构,所述表层由如下重量份原料组成:65-75%线性低密度聚乙烯、10-20%低密度聚乙烯、10-13%聚丙烯和2-5%改性纳米二氧化硅制备而成;所述底层为镀铝聚乙烯薄膜,所述表层与底层之间涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,所述底层的底面涂布水性丙烯酸酯压敏胶。
2.根据权利要求1所述的抗氧化耐划环保型保护膜,其特征在于:所述镀铝聚乙烯薄膜具有三层结构。
3.根据权利要求2所述的抗氧化耐划环保型保护膜,其特征在于:所述镀铝聚乙烯薄膜的内层由低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;所述镀铝聚乙烯薄膜的中层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按1:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得;所述镀铝聚乙烯薄膜的底层由低密度聚乙烯和高密度聚乙烯按5:1的比例,并加入0.3%的抗氧化剂制备而得。
4.根据权利要求1所述的抗氧化耐划环保型保护膜,其特征在于:所述改性纳米二氧化硅由如下方法制得:将纳米二氧化硅经450-550℃活化3-7h,然后加入硅烷偶联剂,直至硅烷偶联剂被纳米二氧化硅充分吸收,得到中间混合物,将中间混合物分散于分散剂中,搅拌,超声波分散5-8h,加热回流,制得改性纳米二氧化硅。
5.根据权利要求4所述的抗氧化耐划环保型保护膜,其特征在于:所述纳米二氧化硅和硅烷偶联剂的质量体积之比为(10-100):(2000-3000)g/ml,中间混合物和分散剂的质量比为(2-3):(3-4)。
6.根据权利要求4所述的抗氧化耐划环保型保护膜,其特征在于:所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570和硅烷偶联剂KH-580中的一种或一种以上按任意比例混合的混合物。
7.根据权利要求4所述的抗氧化耐划环保型保护膜,其特征在于:所述分散剂为甲苯溶液、丙酮、丁酮、酒精、乙酸乙酯中的一种或一种以上按任意比例制得的混合物。
8.一种制备如权利要求1至7中任一项所述的抗氧化耐划环保型保护膜的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备保护膜的底层:
A、将镀铝聚乙烯薄膜的外层、中层及底层按上述原料分别放入混料机中混合均匀;
B、将步骤A中所得的各层的混合原料,分别投入三层共挤吹膜机上对应的进料口;
C、将步骤B中的三层共挤吹膜机的温度调至160-180℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为25-50μm的中密度聚乙烯薄膜;
(2)制备保护膜的表层:
将线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯和改性纳米二氧化硅按重量比放入混料机中混合均匀,然后投入共挤吹膜机中,将共挤吹膜机的温度调至160-180℃,通过塑化剂出、吹胀牵引、风环冷却、人字夹板、牵引辊牵引、电晕处理、收卷制得厚度为25-50μm的低密度聚乙烯薄膜;
(3)粘合保护膜的底层和表层:
在保护膜的底层一面涂布双组份酯溶性复合胶黏剂,将保护膜的表层贴在涂有双组份酯溶性复合胶黏剂的底层一面,烘干,经UV灯照射后将表层固化在底层表面;
(4)在保护膜底层的另一面涂布水性丙烯酸酯压敏胶,经过烘箱烘烤2-3min,烘箱温度为130-200℃制得所需保护膜。
9.根据权利要求8所述的制备抗氧化耐划环保型保护膜的方法,其特征在于:所述步骤(3)中的涂布采用的网纹辊目数为120-150,线速度为5-13m/min,干燥温度为60-90℃,时间为2-5min,紫外灯线功率为80-100W/cm,固化时间为3-5s。
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