CN116676056A - 一种防爆膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电子膜材领域，更具体地说，它涉及一种防爆膜及其制备方法。包括膜本体，膜本体从上表面至下表面依次设置有第一离型层、防爆层、压敏胶层、第二离型层，压敏胶层由压敏胶水涂布固化得到，压敏胶水由以下重量份的原料组成：丙烯酸酯压敏胶40‑55%、UV阻隔剂8‑13%、固化剂3‑7%、余量为第一溶剂，通过在丙烯酸酯压敏胶加入UV阻隔剂，提高其光稳定性和抗紫外性，并固化剂、第一溶剂的辅助作用下，使得到的压敏胶水涂布固化形成的压敏胶层具有抗紫外性、光稳定、低初粘性以及附着性好，当贴附在手机背板后，能够稳定粘附，且减少防爆膜在使用过程出现老化发黄的现象，进而减少防爆膜出现翘边的现象。
Description
技术领域
本申请涉及电子膜材领域，更具体地说，它涉及一种防爆膜及其制备方法。
背景技术
防爆膜通过指一种具有防爆作用的保护膜，能有效的阻止因外力撞击所导致的玻璃等破碎伤人。因此，防爆膜广泛被应用在电子、电器、建筑等领域。
而用于手机背板上的防爆膜不仅起到防爆作用，而且在防刮花、防磨损等方面也起到作用。用于手机背板的防爆膜一般由离型层、基材层、压敏层组成，而压敏层一般是涂布压敏胶水固化形成，当用于手机背板时，将防爆膜的压敏层贴附在手机背板上，再轻微用力使防爆膜的边沿与手机背板贴合。
但是现有的防爆膜，在使用一段时间后，压敏层容易出现发黄老化，进而导致离型层与手机背板粘接不稳定，从而导致出现翘边的现象，降低防爆膜对手机背板的保护作用。同时发黄也会影响手机背板的美观。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供一种防爆膜及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种防爆膜，采用如下的技术方案：
一种防爆膜，包括膜本体，所述膜本体从上表面至下表面依次设置有第一离型层、防爆层、压敏胶层、第二离型层，所述压敏胶层由压敏胶水涂布固化得到，所述压敏胶水由以下重量份的原料组成：
丙烯酸酯压敏胶40-55％
UV阻隔剂8-13％
固化剂3-7％
余量为第一溶剂。
上述方案中，第一离型层和第二离型层均具有保护作用，第一离型层保护防爆膜的防爆层出现刮花、粘附灰尘的现象，第二离型层保护压敏胶层，减少压敏胶层在运输过程出现沾染灰尘的现象。
第一离型层为重离型膜，其厚度为125mm。第二离型层为轻离型膜，其厚度为25mm。通过轻重两种离型膜进行保护，减少防爆膜在使用时，出现翘边的现象。使得防爆膜的压敏层能够更好贴附于手机背板上。
而压敏胶层，则粘附在防爆层上，使防爆层稳定粘附于手机外壳上。防爆层的材料可以为PET、PBT材料，本申请实施例优选为PET材料。
压敏胶水是一种自胶黏物质，它在较小的作用力下，就能形成比较牢固的粘接。
丙烯酸酯压敏胶是一种以丙烯酸酯为原料的胶水，具有较好粘附性、耐候性、抗老化性。
UV阻隔剂为3638F紫外线阻隔剂，品牌为美国氰特；具有较好的光稳定性和抗紫外性，同时与树脂的相容性好，进而能够进一步提高压敏胶水的涂布得到的压敏胶层的光稳定性和抗紫外性，固化剂能够促进丙烯酸酯压敏胶进行固化，便于压敏胶水进行固化形成压敏胶层，而第一溶剂能够对丙烯酸酯压敏胶进行稀释，降低其粘度，使其压敏胶水容易涂布防爆层上，同时固化后，形成的压敏胶层具有较好的初粘度，能够与手机后壳稳定粘接，同时当其剥离手机后壳时，不会在手机后壳残留粘附物。
综上，本申请通过在丙烯酸酯压敏胶加入UV阻隔剂，提高其光稳定性和抗紫外性，并固化剂、第一溶剂的辅助作用下，使得到的压敏胶水涂布固化形成的压敏胶层具有抗紫外性、光稳定、低初粘性以及附着性好，当贴附在手机背板后，能够稳定粘附，且减少在使用过程出现老化发黄的现象，进而减少防爆膜出现翘边的现象，提高防爆膜的防爆作用，减少变黄而影响手机背板美观的可能性(主要是针对透明的防爆膜)。
本申请的防爆膜的剥离力大于1800g/in，透光率大于92％，雾度小于1％，初粘测试24h后，任然容易撕出，紫外耐老化后的透光率任然高达80％以上，雾度为2％小于。
优选的，丙烯酸酯压敏胶的粘度为7000-15000CPS。
以上粘度范围为本申请较佳范围选择，在该范围下，使压敏胶水获得较好的粘附性和初粘性。进一步提高压敏层与手机背板的粘接性，减少压敏胶层出现翘边的可能性，提高防爆膜对手机的保护作用。
优选的，所述压敏胶水的涂布量为20-30g/in。
以上涂布量，形成的压敏层，更容易贴附在手机背板上，且与手机背板粘接更稳定。
优选的，所述固化剂为金属盐固化剂。
金属盐固化剂具有较好的光稳定性和固化作用，当用于压敏胶水，能够减少压敏胶水出现黄边的现象。
优选的，所述第一溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
为乙酸乙酯或乙酸丁酯均对丙烯酸酯压敏胶具有较好的稀释作用，能够提高压敏胶水涂布的便捷性。
优选的，所述UV阻隔剂由以下重量份的原料制得：
抗UV树脂15-25份
邻羟基苯甲酸苯酯3-5份
有机硅3-8份
第二溶剂20-30份。
进一步地，该UV阻隔剂由以下方法制得：
按照重量份计，称取有机硅、抗UV树脂溶解于第二溶剂，加热至60-70℃，搅拌40-50min，加入邻羟基苯甲酸苯酯，搅拌5-10min，减压蒸馏，除去溶剂，得到抗UV阻隔剂。
邻羟基苯甲酸苯酯是一种紫外吸收剂，且与树脂相容性好，因此容易与抗UV树脂进行相容；而抗UV树脂是具有抗UV的树脂，含有芳香族化合物、酮的官能。
通常含有以下烯烃、炔烃、芳香族化合物、酮以及醛等官团的物质能够对紫外线具体一定的吸收作用，当其用在UV阻隔剂中能够起到抗紫外老化的作用。而有机硅具有耐温性、耐候性等，因此与抗UV树脂复合后，得到的UV阻燃剂兼备较佳的抗紫外效果和抗氧化效果。
而第二溶剂与第一溶剂的原料相同，第二溶剂用于稀释抗UV树脂。
综上，本申请通过有机硅与抗UV树脂复、邻羟基苯甲酸苯酯复配使用，起到协同作用，并在第二溶剂的辅助作用下，使得到的UV阻隔剂不仅具有较好的抗紫外作用，而且其粘附性、抗氧化性等也较佳。
当UV阻隔剂用在压敏胶水中，能进一步提高压敏层的抗氧化性和抗紫外老化性以及初粘附性，使防爆膜用在手机背板上，不易出现发黄，减少防爆膜出现翘边的现象。
优选的，所述抗UV树脂为C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂中的一种或者多种组成。
上述方案中，C5加氢石油树脂具有良好的粘性、相容性、热稳定性和光稳定性，并可以改善胶粘剂的粘接性能。
氢化松香树脂具有抗氧性能好、脆性小、热稳定性高。
萜烯树脂是一些热塑性嵌段共聚物具有高附着力、抗氧化性、热稳定性好、相容性和溶解性好点，特别在丙烯酸胶粘剂中与各种丙烯酸相溶良好、对接着力和凝聚力有明显提高内聚力和良好的初粘性、萜烯树脂系天然松节油加工而成。
因此本申请采用C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂中的一种或者多种组成的抗UV树脂都具有较好的抗紫外作用和抗氧化作用，当用于亚敏胶水后，减少亚敏胶水层出现变黄的可能性，减少亚敏层出现出现翘边的可能性。
优选的，所述C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂的重量份之比为(2.2-3.5)：1：(1.3-1.8)。
当C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂以重量份之比为(2.2-3.5)：1：(1.3-1.8)组成的抗UV树脂兼备较好的抗氧化性、抗紫外以及粘附性，进而能够进一步提高UV阻隔剂的性能，当其用在压敏胶水中，使涂布形成的压敏层的初粘性较好，且抗氧化性和抗紫外性达较佳，进而当防爆膜用在手机背板上，减少出现变黄的可能性，避免出现翘边的现象，提高防爆膜的防爆效果。同时减少出现变黄现象，影响手机后盖的美观。
优选的，所述有机硅为3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷中的一种或者多种组成。
γ-异氰酸丙基三乙氧基硅具有抗老化性能和粘附性能。六甲基二硅氮烷具有较好的粘附性和耐高温性能。3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷是一种硅烷偶联剂，具有较好的耐热稳定性和粘附性。
当3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷以重量份之比为(1.5-2.0):1：(1.2-1.6)复合使用时，该防爆膜的抗氧化性能、抗紫外性能以及初粘力较佳。当用在手机背板上，减少亚敏层出现变黄的可能性，进而减少防爆膜出现翘边的可能性。
优选的，所述防爆层由抗UV层和PET层组成，所述抗UV层由抗UV胶水涂布固化形成。
进一步地，所述抗UV涂料由以下重量百分比的原料组成：
UV阻隔剂1-5％
余量为亚克力胶水。
通常防爆膜上做了表面处理，该处理主要是在PET上进行涂布各种功能膜，比如手机的五颜六色、眩光，会做了纹路处理。而透明的防爆膜，其表面一般不会进行以上的处理。为了进一步减少防爆膜变黄，而影响手机美观，本申请以PET膜为基材，并在其表面进行涂布抗UV胶水，使其形成2-5微米厚度的UV层。
该UV层主要由UV阻隔剂、亚克力胶水组成，其中UV阻隔剂为上述方案中的UV阻隔剂。亚克力胶水具有透明性、快速固化、粘附性、抗紫外老化、抗热氧老化等，通过采用UV阻隔剂与其复合，能够进一步提高UV层的抗紫外老化、抗热氧老化以及粘附性，进而减少防爆膜出现变黄的现象。
第二方面，本申请提供一种防爆膜的制备方法，包括以下步骤：
压敏胶水的制备：按照重量百分比计，称取丙烯酸酯压敏胶、UV阻隔剂、固化剂以及第一溶剂，搅拌10-20min，得到压敏胶水；
将压敏胶水涂布在防爆层的一面，加热至50-60℃，固化3-5min，使防爆层上形成压敏胶层，再将第二离型层与压敏胶层贴合，第一离型层与防爆层远离压敏胶层的一面贴合，得到防爆膜。
通过以上工艺，能够使形成的防爆膜结构稳定，且得到的防爆膜兼备较好的抗紫外老化作用和抗热氧老化作用，当其用在手机背板，能够减少防爆膜的压敏层出现翘边的现象。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过在丙烯酸酯压敏胶加入UV阻隔剂，提高其光稳定性和抗紫外性，并固化剂、第一溶剂的辅助作用下，使得到的压敏胶水涂布固化形成的压敏胶层具有抗紫外性、光稳定、低初粘性以及附着性好，当贴附在手机背板后，能够稳定粘附，且减少在使用过程出现老化发黄的现象，进而减少防爆膜出现翘边的现象，提高防爆膜的防爆作用，减少变黄而影响手机背板美观的可能性；
2、本申请通过水杨酸接枝有机硅，再与抗UV树脂、邻羟基苯甲酸苯酯复合，起到协同作用，并在第二溶剂的辅助作用下，是得到的UV阻隔剂不仅具有较好的抗紫外作用，而且其粘附性、抗氧化性等较佳；
3、本申请采用C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂中的一种或者多种组成的抗UV树脂都具有较好的抗紫外作用和抗氧化作用，当用于亚敏胶水后，减少亚敏胶水层出现变黄的可能性，减少亚敏层出现出现翘边的可能性；
4、当3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷复合使用时，该防爆膜的抗氧化性能、抗紫外性能以及初粘力较佳。当用在手机背板上，减少亚敏层出现变黄的可能性，进而减少防爆膜出现翘边的可能性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
一种防爆膜，包括膜本体，膜本体从上表面至下表面依次设置有第一离型层、防爆层、压敏胶层、第二离型层。
该防爆膜，由以下方法制得：
压敏胶水的制备：称取40％丙烯酸酯压敏胶、8％UV阻隔剂、3％固化剂以及49％第一溶剂，搅拌10min，得到压敏胶水；
将压敏胶水涂布在防爆层的一面，加热至50℃，固化3min，使防爆层上形成压敏胶层，再将第二离型层与压敏胶层贴合，第一离型层与防爆层远离压敏胶层的一面贴合，得到防爆膜。
其中，第一溶剂为乙酸乙酯；压敏胶水的涂布量为30g/in；固化剂为金属盐固化剂，该金属盐固化剂为乙酰丙酮铝；UV阻隔剂为3638F紫外线阻隔剂；丙烯酸酯压敏胶的粘度为15000CPS。防爆层为PET材料。
实施例2
实施料2与实施例1的不同之处在于，该防爆膜，由以下方法制得：
压敏胶水的制备：称取48％丙烯酸酯压敏胶、10％UV阻隔剂、4％固化剂以及38％第一溶剂，搅拌15min，得到压敏胶水；
将压敏胶水涂布在防爆层的一面，加热至50℃，固化3min，使防爆层上形成压敏胶层，再将第二离型层与压敏胶层贴合，第一离型层与防爆层远离压敏胶层的一面贴合，得到防爆膜。
其中，第一溶剂为乙酸丁酯；压敏胶水的涂布量为24g/in；丙烯酸酯压敏胶的粘度为10000CPS。
实施例3
实施料3与实施例1的不同之处在于，该防爆膜，由以下方法制得：
压敏胶水的制备：称取55％丙烯酸酯压敏胶、13％UV阻隔剂、7％固化剂以及25％第一溶剂，搅拌20min，得到压敏胶水；
将压敏胶水涂布在防爆层的一面，加热至60℃，固化5min，使防爆层上形成压敏胶层，再将第二离型层与压敏胶层贴合，第一离型层与防爆层远离压敏胶层的一面贴合，得到防爆膜。
其中，第一溶剂为乙酸乙酯；压敏胶水的涂布量为20g/in；固化剂为金属盐固化剂；UV阻隔剂为3638F紫外线阻隔剂；丙烯酸酯压敏胶的粘度为7000CPS。
实施例4
实施例4与实施例1的不同之处在于，采用的UV阻隔剂由以下方法制得：
称取0.3kg有机硅[3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷]、1.5kg抗UV树脂(C5加氢石油树脂)溶解于2.0kg第二溶剂，装置至真空搅拌机中，加热至65℃，搅拌45min，加入0.3kg邻羟基苯甲酸苯酯，搅拌8min，加热至80℃，开启真空泵，当真空表为-0.1时，进行减压蒸馏，除去第二溶剂，出料，得到抗UV阻隔剂。
其中，第二溶剂为以上乙酸乙酯。
实施例5-6
实施例5-6与实施例4的不同之处在于；原料的用量不同，具体如表1所示；
表1实施例4-6原料的用量(kg)
实施例7
实施例7与实施例5的不同之处在于：UV固化树脂为C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂的重量(kg)之比为3：1：1.5组成。
实施例8
实施例8与实施例5的不同之处在于：有机硅为3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷以重量(kg)之比为1.8:1：1.4组成。
实施例9
实施例9与实施例8的不同之处在于：防爆层由抗UV层和PET层组成，抗UV层由抗UV胶水涂布固化形成，该抗UV涂料由以下方法得到：按照重量百分计，称取3％UV阻隔剂与97％亚克力胶水混合均匀，得到涂布胶水，将涂布胶水涂布在PET层上，加热至40℃，固化2h，在PET层上形成4微米厚度的UV层，得到防爆膜(其余与实施例8相同)。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于：将UV阻隔剂等量替换成丙烯酸酯压敏胶。
对比例2
对比例3与实施例4的不同之处在于：将有机硅等量替换成抗UV树脂。
对比例3
对比例3与实施例4的不同之处在于：将邻羟基苯甲酸苯酯等量替换成抗UV树脂。
性能检测试验
将实施例1-9和对比例1-3得到的防爆膜进行以下性能测试，测试时将第一离型层和第二离型层撕开。
检测方法/试验方法
1、剥离力测试
参国家标准ASTM D3330进行检测剥离力，每组数据测3次，取平均值，具体如表2所示。
2、初粘性测试参考国家标准GB/T 4852-2002，进行检测低初粘，用斜坡滚球侧初粘，30℃的倾斜板，粘贴24h后，容易撕开，为合格，否者为不合格。
3、耐黄变测试
1)参考国家标准GB/T 2410-2008，进行检测透光率和雾度，每组样品测试3次，取平均值；
2)将实施例1-9和对比例1-3得到的防爆膜，用紫外等进行照射7天后，再进行检测雾度和透光率，每组样品测试3次，取平均值；
表2实施例1-9和对比例1-3的实验数据
结合实施例1和对比例1并结合表2可以看出，实施例1的剥离力大于对比例1，且初粘性比对比文件1的好，而经过老化处理后实施例1的雾度和透光率降低幅度小于对比例1的降低幅度，进而说明本申请加入UV阻隔剂具有较好UV阻隔效果，减少压敏胶层出现发黄的现象，进而减少防爆膜出现翘边的可能性。
结合实施例4和对比例2-3，并结合表2可以看出，对比例2-3的剥离力均小于实施例4的剥离力，且经过老化后的雾度和透光率的降低幅度明显比实施例4的大，说明，本申请采用有机硅、抗UV树脂、邻羟基苯甲酸苯酯能够起到协同作用，使其抗紫外效果和抗氧化效果较佳。
对比实施例4、实施例6-7，可以看出，剥离力的大小为实施例4<实施例7<实施例8，而经过老化后的透光率降低幅度为实施例8<实施例7<实施例4，说明本申请采用C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂三种树脂以一定比例复合的抗紫外性和抗氧化性的效果较好，在该基础上，3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷以一定比例进行复合的抗氧化性和抗紫外性进一步提高。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种防爆膜，包括膜本体，所述膜本体从上表面至下表面依次设置有第一离型层、防爆层、压敏胶层、第二离型层，所述压敏胶层由压敏胶水涂布固化得到，其特征在于，所述压敏胶水由以下重量份的原料组成：
丙烯酸酯压敏胶40-55%
UV阻隔剂8-13%
固化剂3-7%
余量为第一溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种防爆膜，其特征在于：丙烯酸酯压敏胶的粘度为7000-15000CPS。
3.根据权利要求1所述的一种防爆膜，其特征在于：所述压敏胶水的涂布量为20-30g/in。
4.根据权利要求1所述的一种防爆膜，其特征在于：所述固化剂为金属盐固化剂。
5.根据权利要求1所述的一种防爆膜，其特征在于：所述第一溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
6.根据权利要求1所述的一种防爆膜，其特征在于，所述UV阻隔剂由以下重量份的原料制得：
抗UV树脂15-25份
邻羟基苯甲酸苯酯3-5份
有机硅3-8份
第二溶剂20-30份。
7.根据权利要求6所述的一种防爆膜，其特征在于：所述抗UV树脂为C5加氢石油树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂中的一种或者多种组成。
8.根据权利要求7所述的一种防爆膜，其特征在于：所述C5加氢石油树脂、氢化松香树脂的重量份之比为（2.2-3.5）：1：（1.3-1.8）。
9.根据权利要求6-8任一项所述的一种防爆膜，其特征在于：所述有机硅为3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷中的一种或者多种组成。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种防爆膜，其特征在于，包括以下步骤：
压敏胶水的制备：按照重量百分比计，称取丙烯酸酯压敏胶、UV阻隔剂、固化剂以及第一溶剂，搅拌10-20min，得到压敏胶水；
将压敏胶水涂布在防爆层的一面，加热至50-60℃，固化3-5min，使防爆层上形成压敏胶层，再将第二离型层与压敏胶层贴合，第一离型层与防爆层远离压敏胶层的一面贴合，得到防爆膜。
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