CN105419666A - 一种多层结构保护膜及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多层结构保护膜及其制备方法和应用，其包括由上到下依次设置的加硬层、缓冲层、光学膜和硅胶层，所述加硬层为UV光固化涂料层，所述缓冲层为UV光固化涂料层，所述光学膜为PET基膜，所述加硬层、缓冲层、光学膜和硅胶层的厚度比为1:3。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、表面硬度高：本发明新型的保护膜上端的UV加硬层硬度高，抗划伤性能优良，可以更好的保护显示屏。2、抗冲性能好：本发明新型的保护膜，由于光学膜下面具有缓冲层，受到重击或者碰撞时，缓冲作用明显，显示屏不易破碎，且长时间使用边角不会出现碎片，减少对人体的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种多层结构保护膜及其制备方法和应用，属于膜材料技术领域。
背景技术
由于科技的进步，现今的电子设备上通常会具有显示屏，用来显示其运作的状态等，方便使用者操作该电子设备；而这些电子设备屏幕目前的主流则是液晶屏幕，其优点不外乎是薄型、轻便以及具有竞争性的价格等，但液晶屏幕有一个缺点即是其表面不耐刮且容易因为撞击而损坏，所以，通常会利用一屏幕保护膜并将其贴附于屏幕表面上，进而提高屏幕的耐刮性以及防撞击性。
屏幕保护膜已被广泛地应用于手机、相机或可携式多媒体播放器等电子产品上。现有的屏幕保护膜主流主要有两种，一种是用塑料类材质制成的单层结构，具有透光性与柔软性，且在屏幕保护膜的底面都具有一黏着膜，每一个屏幕保护膜的黏着膜都贴合一离型膜，当需要使用屏幕保护膜时，先将离型膜撕离屏幕保护膜，然后再用屏幕保护膜的黏着膜贴附于屏幕上，这样达到保护屏幕的目的，而当屏幕保护膜受到损伤，此时则需重新贴上新的屏幕保护膜，故造成使用者更换上的麻烦，并且还产生许多废弃的离型膜；此外，由于该保护膜为塑料制成的单层结构，其厚度较薄，柔韧性较好，变形度高，而玻璃屏幕变形度低，当受到重击或碰到尖锐物体时，保护膜会将破坏力传递给玻璃屏幕，使得显示屏的屏幕更易破碎而保护膜却完好。另一种屏幕保护膜是钢化玻璃贴膜，一般由4层组成，第一层是特殊涂层，第二层是钢化玻璃，第三层是防爆贴膜，第四层是硅胶涂层。钢化玻璃膜，相比一般的塑料膜，能起到更好的防划作用，由于其高强的硬度，即使手机摔落，也能在一定程度上起到缓冲作用，防止手机显示屏破碎。但是，其缺点是脆性高，使用一段时间后，边角就会出现碎片，反而更容易划伤皮肤，造成人体伤害。而且钢化膜在使用一段时间后，常常会有翘边现象出现。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多层结构保护膜及其制备方法和应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种多层结构保护膜，其包括由上到下依次设置的加硬层、缓冲层、光学膜和硅胶层，所述加硬层为UV光固化涂料层，所述缓冲层为UV光固化涂料层，所述光学膜为PET基膜，所述加硬层、缓冲层的厚度比为1：3。
作为优选方案，所述硅胶层下还设有离型膜。
第二方面，本发明还提供了一种如前述的一种多层结构保护膜的制备方法，其包括如下步骤：
分别制备加硬层和缓冲层所需的紫外光固化涂料组合物；
将用于缓冲层的紫外光固化涂料组合物涂覆于基材上面，经UV光固化后制成缓冲层；
将用于加硬层的紫外光固化涂料组合物涂覆于缓冲层上面，经UV光固化后制成加硬层；
在基材的另一面涂覆硅胶，形成粘合胶层；
在粘合胶层上贴合隔离膜。
作为优选方案，所述用于加硬层的紫外光固化树脂包括按重量百分数计的如下组分：
作为优选方案，所述丙烯酸酯树脂为低官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯甲基丙烯酸酯树脂中的一种或几种；所述单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种；所述光引发剂为二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种；所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、正丁醇、乙醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。所述流平剂为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚二甲基硅氧烷、氟改性丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。
作为优选方案，所述用于缓冲层的紫外光固化树脂包括按重量百分数计的如下组分：
其中，所述弹性光固化树脂为软硬段结构兼具的三官丙烯酸酯类不饱和聚合物。
作为优选方案，所述三官丙烯酸酯类不饱和聚合物是利用迈克尔加成反应，采取室温一锅法制备而得，所述制备方法包括如下步骤：
在室温下，以乙酸乙酯为溶剂，2-苯氧基乙基丙烯酸酯与1，6-己二胺进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯进行反应；待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，用正己烷进行沉淀，再经真空干燥得到100％固含量的三官丙烯酸酯类光固化树脂。
作为优选方案，所述光聚合单体为单官能丙烯酸酯和双官丙烯酸酯单体的混合物，其中，双官丙烯酸酯单体和单官能丙烯酸酯的重量比为(1～2.5)∶1；所述单官能丙烯酸酯包括2-苯氧基乙基丙烯酸酯、苯硫基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)-己基烯酸酯、2-羟基-3-苯基苯乙氧基丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯中的一种或几种，所述双官丙烯酸酯单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基二苯基芴二丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯中的一种或几种；所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、安息香苯甲醚中的一种或几种；所述助剂选自流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或几种。
第三方面，本发明还提供了一种如前述的多层结构保护膜在电子设备显示器保护上的应用。
作为优选方案，所述的电子设备包括手机、笔记本电脑、相机、电子书、冰箱、随身播放器、车载导航仪。
一种如前述的多层结构保护膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
一种如前述的多层结构保护膜在电子设备屏幕保护上的用途。
作为优选方案，所述电子设备包括手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机、电子书、冰箱、随身播放器。
本发明涉及的多层涂层保护膜，在保护膜的最上面涂一层添加了UV加硬层，其硬度高，抗划伤性能优良；在PET基材上面UV加硬层下面添加了缓冲层，在受到重击或碰到尖锐物体时，保护膜上的缓冲层会缓解受到的破坏力，使得显示屏的屏幕受到的破坏力更小；同时，相对传统的保护膜，其使用时间更长，减少了现有屏幕保护膜需要多次更换产生多个废弃的离型膜，更加环保、高效。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、表面硬度高：本发明新型的保护膜最上层的UV加硬层硬度高，抗划伤性能优良，可以更好的保护显示屏。
2、抗冲性能好：本发明新型的保护膜，由于光学膜上面具有缓冲层，受到重击或者碰撞时，缓冲作用明显，显示屏不易破碎，且长时间使用边角不会出现碎片，减少对人体的伤害。
3、环保、高效：本发明新型的保护膜，由于其性能优良，表面不易划伤，受冲击时不易破碎，边角也不易出现碎片，使用时间更长，减少了现有屏幕保护膜需要多次更换产生多个废弃的离型膜。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的多层结构保护膜的结构示意图；
图中：1、光学膜；2、加硬层；3、缓冲层；4、硅胶层；5、离型膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明涉及的一种多层结构保护膜的结构如图1所示，包括由上到下依次设置的加硬层2、缓冲层3、光学膜1和硅胶层4，加硬层2为UV光固化涂料层，缓冲层3为UV光固化涂料层，光学膜1为PET基膜，加硬层1、缓冲层3的厚度比为1：3。
为了便于携带，该多层结构保护膜还包括贴附在硅胶层底部的离型膜5。
加硬层2厚度一般为10～20um，硬度可以达到1000g力3H，耐摩擦次数可以达到1000g力200次，满足保护膜高硬度及耐划伤性的要求，同时，加硬层2具有一定的柔韧性，避免了因为硬而脆的缺陷；此外，加硬层2在缓冲层3上的附着可以达到5B，无法用人工将其撕离。
缓冲层3同样为UV光固化涂层，因为置于光学膜1的上面加硬层2的下面，在受到重击或者碰撞时，缺少置于光学膜1下面时光学膜1所起到均分受力的作用，因此涂层厚度相比更厚，涂层厚度一般为30～40um，回弹时间一般为2～3s，回弹性能好，在受到重击或者碰撞时，起到缓冲作用；同时，缓冲层3在光学膜1上的附着同样可以达到5B。
硅胶层4置于光学膜1的底面，硅胶层4与光学膜1的底面紧密的结合，附着可以达到5B，使得硅胶层4无法用人工撕离的方式与光学膜1分离。同时，该硅胶层4为胶黏式黏着层，当将本发明新型的保护膜撕离显示屏时不会有残胶的特性，且可重复撕贴；且排气性优良，不易包覆空气产生气泡。
离型膜5贴附于保护膜上的硅胶层4的底面。当需要使用本发明的保护膜时，先将离型膜5撕下，再将保护膜的最下面的硅胶层4贴附于电子设备的屏幕上即可；如若电子设备的屏幕与保护膜之间有气泡产生，可利用保护膜重复撕贴的特征，在保护膜与电子设备之间进行重复撕贴的动作，直至气泡消失为止。
步骤1、制备加硬层和缓冲层所需的紫外光固化涂料组合物；
步骤2、将用于缓冲层的紫外光固化涂料组合物涂覆于基材1上面，经UV光固化后制成缓冲层3；
步骤3、将用于加硬层的紫外光固化涂料组合物涂覆于缓冲层3上面，经UV光固化后制成加硬层2；
步骤4、在基材1的另一面涂覆硅胶，形成粘合胶层4；
步骤5、在粘合胶层4上贴合隔离膜5。
其中，缓冲层所用的紫外光固化涂料组合物与加硬层所用的紫外光固化涂料组合物的成分如以下实施例所示：
实施例1
缓冲层涂料组合物包括按重量份数计的如下组分：
其中，所述弹性光固化树脂为软硬段结构兼具的三官丙烯酸酯类不饱和聚合物。
所述三官丙烯酸酯类不饱和聚合物是利用迈克尔加成反应，采取室温一锅法制备而得，所述制备方法包括如下步骤：
在室温下，以乙酸乙酯为溶剂，2-苯氧基乙基丙烯酸酯与1，6-己二胺进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯进行反应；待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，用正己烷进行沉淀，再经真空干燥得到100％固含量的三官丙烯酸酯类光固化树脂。
加硬层涂料组合物包括按重量份数计的如下组分：
实施例2
缓冲层涂料组合物包括按重量份数计的如下组分：
其中，所述弹性光固化树脂为软硬段结构兼具的三官丙烯酸酯类不饱和聚合物。
作为优选方案，所述三官丙烯酸酯类不饱和聚合物是利用迈克尔加成反应，采取室温一锅法制备而得，所述制备方法包括如下步骤：
在室温下，以乙酸乙酯为溶剂，2-苯氧基乙基丙烯酸酯与1，6-己二胺进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯进行反应；待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，用正己烷进行沉淀，再经真空干燥得到100％固含量的三官丙烯酸酯类光固化树脂。
作为优选方案，所述光聚合单体为单官能丙烯酸酯和双官丙烯酸酯单体的混合物，其中，双官丙烯酸酯单体和单官能丙烯酸酯的重量比为(1～2.5)∶1；所述单官能丙烯酸酯包括2-苯氧基乙基丙烯酸酯、苯硫基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)-己基烯酸酯、2-羟基-3-苯基苯乙氧基丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯中的一种或几种，所述双官丙烯酸酯单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基二苯基芴二丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯中的一种或几种；所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、安息香苯甲醚中的一种或几种；所述助剂选自流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或几种。
加硬层涂料组合物包括按重量份数计的如下组分：
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种多层结构保护膜，其特征在于，包括由上到下依次设置的加硬层、缓冲层、光学膜和硅胶层，所述加硬层为UV光固化涂料层，所述缓冲层为UV光固化涂料层，所述光学膜为PET基膜，所述加硬层、缓冲层的厚度比为1：3。
2.如权利要求1所述的一种多层结构保护膜，其特征在于，所述硅胶层下还设有离型膜。
3.一种如权利要求1或2所述的一种多层结构保护膜的制备方法，其特征在于，
分别制备加硬层和缓冲层所需的紫外光固化涂料组合物；
将用于缓冲层的紫外光固化涂料组合物涂覆于基材1上面，经UV光固化后制成缓冲层3；
将用于加硬层的紫外光固化涂料组合物涂覆于缓冲层3上面，经UV光固化后制成加硬层2；
在基材1的另一面涂覆硅胶，形成粘合胶层4；
在粘合胶层4上贴合隔离膜5。
4.如权利要求3所述的多层结构保护膜的制备方法，其特征在于，所述用于加硬层的紫外光固化树脂包括按重量百分数计的如下组分：
5.如权利要求4所述的多层结构保护膜的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯树脂为低官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯丙烯酸酯树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂、脂肪族聚酯甲基丙烯酸酯树脂中的一种或几种；所述单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种；所述光引发剂为二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种；所述溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、异丙醇、正丁醇、乙醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。所述流平剂为聚醚改性有机硅、聚酯改性有机硅、聚二甲基硅氧烷、氟改性丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物中的一种或几种。
6.如权利要求4所述的多层结构保护膜的制备方法，其特征在于，所述用于缓冲层的紫外光固化树脂包括按重量百分数计的如下组分：
其中，所述弹性光固化树脂为软硬段结构兼具的三官丙烯酸酯类不饱和聚合物。
7.如权利要求6所述的多层结构保护膜的制备方法，其特征在于，所述三官丙烯酸酯类不饱和聚合物是利用迈克尔加成反应，采取室温一锅法制备而得，所述制备方法包括如下步骤：
在室温下，以乙酸乙酯为溶剂，2-苯氧基乙基丙烯酸酯与1，6-己二胺进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，向反应体系中加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯进行反应；待反应结束后，向反应体系中加入聚乙二醇-200双丙烯酸酯进行反应，待反应结束后，用正己烷进行沉淀，再经真空干燥得到100％固含量的三官丙烯酸酯类光固化树脂。
8.如权利要求6所述的多层结构保护膜的制备方法，其特征在于，所述光聚合单体为单官能丙烯酸酯和双官丙烯酸酯单体的混合物，其中，双官丙烯酸酯单体和单官能丙烯酸酯的重量比为(1～2.5)∶1；所述单官能丙烯酸酯包括2-苯氧基乙基丙烯酸酯、苯硫基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)-己基烯酸酯、2-羟基-3-苯基苯乙氧基丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯中的一种或几种，所述双官丙烯酸酯单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基二苯基芴二丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯中的一种或几种；所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、安息香苯甲醚中的一种或几种；所述助剂选自流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或几种。
9.一种根据权利要求1或2所述的多层结构保护膜在电子设备显示器保护上的应用。
10.根据权利要求9所述的多层结构保护膜，其特征在于：所述的电子设备包括手机、笔记本电脑、相机、电子书、冰箱、随身播放器、车载导航仪。
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