CN112375437A - 一种离型膜基材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种离型膜基材，包括聚酯薄膜(1)和活化涂层(2)，其中，所述活化涂层(2)包含如下组分：丙烯酸树脂、二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂、乙醇胺表面侵蚀剂、聚季铵盐表面活性杀菌剂、非水溶性碳酸盐、三聚氰胺固化剂以及丙二醇溶剂。通过在本发明的离型膜基材的聚酯薄膜表面形成的多孔的亲水性活化涂层，离型膜基材的表面活性和亲水性大大提高，有利于与硅油类离型剂紧密结合，可以避免离型剂脱离。

Description

一种离型膜基材
技术领域
本发明涉及聚酯薄膜领域，尤其涉及一种专用于离型膜的基材。
背景技术
离型膜，又称剥离膜、隔离膜、分离膜、阻胶膜等，是指表面具有分离性的薄膜。离型膜与特定的材料在有限的条件下接触后不具有粘性，或轻微的粘性。离型膜被广泛的应用于包装、印刷、丝印、移印、铭板、薄膜开关、柔性线路、绝缘制品、线路板、激光防伪、贴合、电子、密封材料用膜、反光材料、防水材料、医药(膏药用纸)、卫生用纸、胶粘制品、模切冲型加工等行业领域。
CN 111393699 A公开了一种阻燃离型膜及其制备方法，所述离型膜包括基膜，离型剂，离型剂包括以下原料：有机硅主体聚合物，交联剂，催化剂，架桥剂，阻燃剂，反光粉，有机溶剂，所述阻燃剂为含醇羟基的磷系阻燃剂。该现有技术通过在离型剂中加入含醇羟基阻燃剂，通过醇羟基与架桥剂中的异氰酸根在加热情况下反应，使阻燃剂成功接枝到与基膜有一定结合力的有机硅聚合物上，使用时可大大降低阻燃剂的迁移、析出，进而达到持久阻燃的效果。该现有技术的离型剂具有阻燃效果，对离型膜的基材没有改进。
CN 111394010 A公开了一种偏光片用离型膜，该现有技术的离型剂按重量份数计，其制备原料包括：主剂100-125份、溶剂550-900份、偶联剂2-5份、金属催化剂10-20份、光稳定剂4-6份、脱模剂10-20份、聚氨酯热熔胶10-20份、流平剂5-15份，其中主剂选自异丙氧基三甲基硅烷、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油中的至少一种，偶联剂选自硅烷偶联剂，该偏光片用离型膜具有较好的离型效果和较好的抵抗硅转移能力，使得偏光片用离型膜较易剥离以及防止出现PSA胶被拉起来的现象。该现有技术的改进也仅在于离型剂，没有涉及离型膜的基材。
CN 111423609 A公开了一种本质型防静电离型膜基膜及其应用，防静电离型膜基膜材质为改性HDPE，所述改性HDPE包括以下原料：烯基化合物和含双键的季铵盐。该现有技术通过在高密度聚乙烯聚合单体中掺杂可聚合的季铵盐制备出可本质型防静电离型膜基膜，季铵盐是优良的阳离子防静电剂，其均匀分散在树脂中，形成通路泄露静电荷，具有防静电功能的基团不会迁移，不会被粘走，发挥本质型防静电的作用。该现有技术中，在改性HDPE的共聚单体中加入了少量的含有两个及以上碳碳双键的季铵盐，其不仅具有提高改性HDPE防静电性能的作用，还预想不到的发现其具有提高离型膜高温高湿环境下的防静电的作用。
CN 111518472 A公开了一种抗静电剂和一种抗静电离型膜及其制备方法。所述抗静电离型膜包括基膜层和功能层，功能层由抗静电剂制得。其中抗静电剂包含如下重量份的组分：导电单体0.05～0.5份，光固化有机硅氧烷树脂20～40份，光固化有机硅离型剂60～80份，光引发剂0.05～0.5份。该现有技术的导电单体优选为乙烯基甲基恶唑烷酮。
现有技术的离型膜，存在离型剂与基材结合不牢固容易脱离的问题，从而会导致移除离型膜的时候，离型剂残留在产品表面，造成产品表面的工作性能发生改变。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种离型膜基材，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本申请提出了一种离型膜基材，包括聚酯薄膜和活化涂层，所述活化涂层包含如下组分：丙烯酸树脂、二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂、乙醇胺表面侵蚀剂、聚季铵盐表面活性杀菌剂、非水溶性碳酸盐、三聚氰胺固化剂以及丙二醇溶剂。
优选地，所述活化涂层包含80-100重量份的丙烯酸树脂、1-2重量份的二甲基甲硅烷基化硅石、10-15重量份的乙醇胺、0.5-0.8重量份的聚季铵盐、5-10重量份的非水溶性碳酸盐、1-2重量份的三聚氰胺以及80-100重量份的丙二醇。
优选地，所述活化涂层的厚度为5-10μm。
优选地，所述非水溶性碳酸盐为碳酸钙或者碳酸镁。
优选地，所述非水溶性碳酸盐的粒径为5-10μm。
优选地，所述聚酯薄膜为三层共挤复合结构的聚酯薄膜，包括表层、底层以及夹持在二者之间的中间层，所述活化涂层形成在所述聚酯薄膜的表层和/或底层的外表面上。
另外还可以优选，所述聚酯薄膜的表层和底层采用相同的聚酯材料制成，其聚酯中均含有二氧化硅和碱土金属硅酸盐以及聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述表层和底层中的二氧化硅采用二氧化硅气凝胶。
优选地，所述所述表层和底层中，二氧化硅的含量为0.3wt％～1.5wt％，碱土金属硅酸盐的含量为0.05wt％～0.5wt％，聚二甲基硅氧烷的含量为0.2wt％～1.2wt％。
另外，本发明还可以提供一种在离型膜基材的聚酯薄膜表面形成活化涂层的步骤，包括：
首先，将80-100重量份的丙烯酸树脂、1-2重量份的二甲基甲硅烷基化硅石、10-15重量份的乙醇胺、0.5-0.8重量份的聚季铵盐、5-10重量份的非水溶性碳酸盐、1-2重量份的三聚氰胺以及80-100重量份的丙二醇均匀混合之后，通过旋涂或者喷涂方式涂覆在聚酯薄膜的外表面，在70-120℃下固化1-2小时，从而在聚酯薄膜1的外表面获得预涂层；
之后，对预涂层进行等离子表面活化处理；
然后，对活化处理之后的预涂层进行酸洗；
最后用水冲洗、烘干，获得活化涂层。
优选，酸洗步骤中采用6-8mol/L的盐酸50-60摄氏度浸泡预涂层10-20分钟。优选，用水冲洗10-20分钟，50-60度烘干30分钟。
通过在本发明的离型膜基材的聚酯薄膜表面形成的多孔的亲水性活化涂层，离型膜基材的表面活性和亲水性大大提高，有利于与硅油类离型剂紧密结合，可以避免离型剂脱离。
附图说明
以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中，
图1显示的是本申请的离型膜的剖面结构分解示意图。
具体实施方式
为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本申请的具体实施方式。
本发明提出了一种改进的离型膜，具体来说是提供了一种改进的离型膜基材，所述离型膜基材的表面可以涂布硅油之类的离型剂，从而制备获得离型膜。本发明的离型膜可应用于包装、印刷、丝印、移印、铭板、薄膜开关、柔性线路、绝缘制品、线路板、激光防伪、贴合、电子、密封材料用膜、反光材料、防水材料、医药(膏药用纸)、卫生用纸、胶粘制品、模切冲型加工等行业领域。
具体的，如图1所示，本发明的离型膜基材10包括聚酯薄膜1和活化涂层2，所述聚酯薄膜1优选由双向拉伸PET薄膜制成，其可以是单层结构，也可以是多层复合结构。在一个具体实施例中，本发明的聚酯薄膜1可以为三层共挤复合结构的聚酯薄膜，例如如图，该三层共挤复合结构的聚酯薄膜可以包括表层11、底层12以及夹持在二者之间的中间层13，所述活化涂层2形成在聚酯薄膜1的表层11和/或底层12的外表面上。离型剂涂覆在活化涂层2的表面形成离型剂层3(图中虚线所示，为了表示清楚，离型剂层3进行了分解表示)。
进一步的，本发明的活化涂层2包含如下组分：丙烯酸树脂、二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂、乙醇胺表面侵蚀剂、聚季铵盐表面活性杀菌剂、非水溶性碳酸盐、三聚氰胺固化剂以及丙二醇溶剂。
其中，乙醇胺表面侵蚀剂可以对聚酯薄膜1的外表面形成一定的降解侵蚀，降低聚酯薄膜1的外表面的平整度，有利于活化涂层2中的亲水成分与聚酯薄膜1形成牢固的结合；而且乙醇胺在涂层固化过程中易于分解出气体，可使得活化涂层2形成蓬松多孔的结构。丙烯酸树脂具有亲水性，通过二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂进一步乳化，且该含硅表面活性剂与聚酯薄膜1可以获得很强的结合力。聚季铵盐表面活性杀菌剂可以降低固化后的涂层表面的表面张力，提高涂层对硅油离型剂的吸附能力，避免离型剂脱离，且聚季铵盐具备杀菌功能，可以使离型剂层长时间保持使用状态。三聚氰胺相对其它固化剂对水分不敏感，且与硅油类离型剂的亲和性更好。非水溶性碳酸盐可以选择碳酸钙或者碳酸镁，需要避免与乙醇胺反应，也要避免溶解在水及其它水溶性成分中。
在一个具体实施例中，本发明的活化涂层2包含80-100重量份的丙烯酸树脂、1-2重量份的二甲基甲硅烷基化硅石、10-15重量份的乙醇胺、0.5-0.8重量份的聚季铵盐、5-10重量份的非水溶性碳酸盐、1-2重量份的三聚氰胺以及80-100重量份的丙二醇。
本发明的上述活化涂层，可以通过如下步骤制备获得。
首先，将80-100重量份的丙烯酸树脂、1-2重量份的二甲基甲硅烷基化硅石、10-15重量份的乙醇胺、0.5-0.8重量份的聚季铵盐、5-10重量份的非水溶性碳酸盐、1-2重量份的三聚氰胺以及80-100重量份的丙二醇均匀混合之后，通过旋涂或者喷涂方式涂覆在聚酯薄膜1的外表面，在70-120℃下固化1-2小时，从而在聚酯薄膜1的外表面获得预涂层。
在一个具体实施例中，所述预涂层的厚度为5-10μm，优选添加的非水溶性碳酸盐为碳酸钙或者碳酸镁，粒径为5-10μm。
之后，对预涂层进行等离子表面活化处理。经表面活化处理，预涂层表面会形成均匀的凸凹粗糙表面，可以将其中的非水溶性碳酸盐部分裸露出来。等离子表面活化处理为本领域常用处理方式，例如可以通过氧气进行活化处理，氧气流量为100sccm，真空度0.1-0.2mbar时间为30s-60s。
然后，对活化处理之后的预涂层进行酸洗。优选采用6-8mol/L的盐酸50-60摄氏度浸泡预涂层10-20分钟。通过酸洗，预涂层上裸露的碳酸盐成分可以部分溶解，可以进一步获得多孔的结构，进一步提高了涂层的表面活性，有利于后续与离型剂的紧密结合。
最后用水冲洗、烘干，获得本发明的活化涂层2。用水冲洗时间10-20分钟，50-60度烘干30分钟。
通过在本发明的离型膜基材的聚酯薄膜表面形成的多孔的亲水性活化涂层，离型膜基材的表面活性和亲水性大大提高，有利于与硅油类离型剂紧密结合，可以避免离型剂脱离。
具有本发明的活化涂层的基材，不但可以用作离型膜基材，而且还可用于各种用作防雾表面的基材，例如防雾镜的防雾基材等。
另外，本发明还提供了一种特定的聚酯薄膜，使得本发明的离型膜基材可以对离型剂层3提供更好的附着力，同时使得本发明中的聚酯薄膜具备优异的加工性能、良好的拉伸强度和透光率以及阻燃性能。
如图，在本发明的一个具体实施例中，本发明的聚酯薄膜1的表层11和底层12采用相同的聚酯材料制成，其聚酯中优选均含有二氧化硅和碱土金属硅酸盐以及聚二甲基硅氧烷。在另一个具体实施例中，表层11和底层12中，二氧化硅的含量为0.3wt％～1.5wt％，碱土金属硅酸盐的含量为0.05wt％～0.5wt％，聚二甲基硅氧烷的含量为0.2wt％～1.2wt％。
中间层13可以只包含普通聚酯以降低成本。在一个具体实施例中，表层11、底层12和中间层13中的聚酯成分优选相同，例如，如果表层11和底层12中的聚酯采用的是PET，则中间层13中的聚酯采用的也是PET；如果表层11和底层12中的聚酯采用的是PETG，则中间层13中的聚酯采用的也是PETG。当然，这也意味着，表层11、底层12和中间层13中的聚酯成分也可以是不同的，二者相容性会略差一些，制备成本也会略高。
表层11和底层12中的二氧化硅可以提高聚酯薄膜的透光性、加工性能以及强度，同时可以与离型剂层3中的硅油成分产生吸附作用，提高离型剂层的附着力。碱土金属硅酸盐可以降低由于聚酯薄膜中二氧化硅含量增高导致的热收缩性，所述碱土金属硅酸盐优选为硅酸镁或者硅酸钙，最优选为硅酸镁。聚二甲基硅氧烷可以提高聚酯中二氧化硅的分散性，避免团聚，有利于减少无机粒子的添加量，提高聚酯薄膜的光学性能，另外，聚二甲基硅氧烷还可以与活化涂层2中的二甲基甲硅烷基化硅石产生更强的附着力。
二氧化硅以及碱土金属硅酸盐的硅原子由于结合了聚二甲基硅氧烷的硅原子，聚二甲基硅氧烷另一端的高分子可以与聚酯的烷烃结合，有利于将二氧化硅和碱土金属硅酸盐均匀分散保持在聚酯内部。碱土金属硅酸盐中的碱土元素易于与聚酯中常用磷类化合物催化剂、稳定剂、阻燃剂等形成具有适当强度的相互作用的络合物，除了可以提高二氧化硅的分散性之外，还可以提高二氧化硅以及碱土金属硅酸盐在聚酯中的结合力，有利于提高聚酯薄膜的光线透过率。另外如前所述，硅酸镁或硅酸钙之类的碱土金属硅酸盐的加入，可以降低聚酯薄膜的收缩率，尤其适用于添加到光学领域聚酯薄膜之中，有利于提高基膜的光学性能。
需要提及的是，由于二氧化硅的添加，制得的聚酯薄膜的收缩率会发生较为明显的变化，对于热收缩薄膜是相当有利的。然而对于离型膜来说，要求薄膜的收缩率保持较低的水平较为理想。本发明中，通过硅酸盐成分与二氧化硅的结合，一方面提高分散性，另一方面利用碱土金属降低添加了二氧化硅的薄膜的收缩率，进而提高薄膜的光学性能。
在一个优选实施例中，表层11和底层12中的二氧化硅优选采用二氧化硅气凝胶。二氧化硅气凝胶是一种具有多孔、无序、具有纳米量级连续网络结构的低密度二氧化硅气凝胶，比表面积比普通二氧化硅大很多，用现有技术的磷酸酯偶联剂、硅烷偶联剂(例如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷等)比普通二氧化硅更加难以分散。由于密度非常低，很容易漂浮，无法分散到聚酯内部。气凝胶的多孔结构可以通过聚二甲基硅氧烷产生强大的结合力，增大了气凝胶的密度，可以使气凝胶沉入聚酯内部。碱土金属硅酸盐的比表面积也很大，疏松多孔特性与气凝胶类似，但是分散性却较好，利用碱土金属硅酸盐的硅元素成分与气凝胶产生的吸附，可以提高气凝胶的分散性，避免团聚。
添加有二氧化硅或二氧化硅气凝胶、碱土金属硅酸盐以及聚二甲基硅氧烷的表层11和底层12，其粘度相对本体聚酯变化很小，有利于保持聚酯薄膜参数的稳定性；还可降低抗粘连粒子的用量；提高了聚酯薄膜的加工性能、拉伸强度、透光率和阻燃性能。另外也可以改善聚酯薄膜的光泽度、耐磨、耐高温、隔热性能。
本领域技术人员应当理解，虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。
以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。

Claims (6)

1.一种离型膜基材，包括聚酯薄膜(1)和活化涂层(2)，其特征在于，所述活化涂层包含如下组分：丙烯酸树脂、二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂、乙醇胺表面侵蚀剂、聚季铵盐表面活性杀菌剂、非水溶性碳酸盐、三聚氰胺固化剂以及丙二醇溶剂。
2.如权利要求1所述的离型膜基材，其特征在于，所述活化涂层(2)包含80-100重量份的丙烯酸树脂、1-2重量份的二甲基甲硅烷基化硅石、10-15重量份的乙醇胺、0.5-0.8重量份的聚季铵盐、5-10重量份的非水溶性碳酸盐、1-2重量份的三聚氰胺以及80-100重量份的丙二醇。
3.如权利要求1所述的离型膜基材，其特征在于，所述活化涂层(2)的厚度为5-10μm。
4.如权利要求3所述的离型膜基材，其特征在于，所述非水溶性碳酸盐为碳酸钙或者碳酸镁。
5.如权利要求4所述的离型膜基材，其特征在于，所述非水溶性碳酸盐的粒径为5-10μm。
6.如权利要求1所述的离型膜基材，其特征在于，所述聚酯薄膜(1)为三层共挤复合结构的聚酯薄膜，包括表层(11)、底层(12)以及夹持在二者之间的中间层(13)，所述活化涂层(2)形成在所述聚酯薄膜(1)的表层(11)和/或底层(12)的外表面上。
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