專利名稱：一種光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜的制備方法。
背景技術(shù)：
顧名思義，保護(hù)膜就是一種用來保護(hù)易損害表面的薄膜。保護(hù)膜的功能是防止受保護(hù)基材表面在運送、裝配、或加工過程當(dāng)中受到損害或污染。保護(hù)膜會一直貼在受保護(hù)基材表面，直到產(chǎn)品送達(dá)使用者時才被撕下拋棄。因此，基本的性能要求下適當(dāng)而穩(wěn)定的粘性，容易撕下，保護(hù)膜撕下后無殘膠、不留影，長時間貼合后，不可有氣泡浮起或翹邊，戶外使用時需具有耐候性。許多電器、高檔家具、裝飾材料都用這種保護(hù)膜。依所用粘性材料分類，保護(hù)膜可以分為上膠型保護(hù)膜和自粘性保護(hù)膜。上膠型保護(hù)膜為目前最應(yīng)用最為廣泛的保護(hù)膜，適用范圍包括低價傳統(tǒng)保護(hù)膜及高附加價值的高科技保護(hù)膜。常用的粘著劑系統(tǒng)則有溶劑型橡膠粘著劑(Solvent Type Rubber Based Adhesive)、溶劑型丙烯酸粘著劑(Solvent Type Acrylic Based Adhesive)、水性丙烯酸粘著劑(Aqueous Acrylic Based Adhesive)、以及硅酮粘著劑(Silicone Based Adhesive)。自粘性保護(hù)膜常見于高附加價值且對品質(zhì)要求較高的保護(hù)膜。此類保護(hù)膜通常為兩層以上(或三層)之共擠聚乙烯薄膜，并且在其中一面使用自粘性材料而無需使用粘著劑。常見的自粘性材料包括EVA、超低密度聚乙烯(Ultra Low Density Linear Low Density Polyethylene or ULDPE)、或聚烯烴塑性體樹月旨(Polyolefin Plastomer or POP)。隨著IT、電子類產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和許多新興高科技應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)，對電子產(chǎn)品的保護(hù)膜需求會越來越大。電子領(lǐng)域發(fā)展成為了聚乙烯保護(hù)膜應(yīng)用的一個新的方向。由于聚乙烯固有的經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)上的優(yōu)勢，在電子領(lǐng)域使用聚乙烯保護(hù)膜已是大勢所趨，市場占有率也已日漸提升。然而由于電子產(chǎn)品零部件的表面非常脆弱和敏感，因此對覆蓋在其上面的保護(hù)膜的潔凈度、晶點水平、厚度和表觀質(zhì)量(光潔度)必須有非常嚴(yán)格的要求。保護(hù)膜必須具有很高的潔凈度、超薄的厚度，同時必須具有非常高的透明度，產(chǎn)品必須達(dá)到光學(xué)級的透明度。另外亦要求保護(hù)膜的表面非常平滑，要接近鏡面，只有這樣，才能讓兩者表面之間形成類似真空或負(fù)壓差的壓力，增加貼合力。目前制備的自粘性聚乙烯保護(hù)膜都是通過復(fù)配不同的聚烯烴材料而組成。歐洲專利EP05^913所用到的材料是不飽和的極性單體和烯烴的共聚物。美國專利US6319353 采用的是a-烯烴的共聚物的材料。EP0519278和US5601917用的是聚異丁烯材料制備保護(hù)膜。US4624991描述的是一種冷拉自粘膜，其材料包含乙烯和烯烴共聚物，聚異丁烯，無規(guī)聚丙烯，順丁橡膠和溴化丁基橡膠。法國專利描述的自粘膜石油熱塑性彈性體、聚烯烴、 聚丁二烯或聚丁烯組成，部分酯化的羧酸和多元醇作為添加劑。中國專利200410011040. 2 則采用了共擠吹膜工藝制備出三層膜，其中自粘層采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)來增粘。從上面可以看出，當(dāng)前制備自粘性保護(hù)膜的粘結(jié)性樹脂主要是非極性的聚異丁烯，以及乙烯和極性單體的共聚物，包括聚丙烯酸及酯類以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。聚異丁烯具有很好的自粘性，但是保護(hù)膜的剝離力隨時間有下降的趨勢。而利用乙烯和極性單體的共聚物極性基團(tuán)對電子元件會有所損傷。尤其關(guān)鍵的是，所制備出的保護(hù)膜達(dá)不到光學(xué)級的透明度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜的制備方法。本發(fā)明的目的是提供一種新的茂金屬低密度聚乙烯樹脂提高保護(hù)膜的自粘性，聚乙烯樹脂的塑化擠出工藝采用了超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)來降低膜的晶點，保護(hù)膜的擠出吹膜生產(chǎn)使用了潔凈系統(tǒng)來提高保護(hù)膜的潔凈度，使產(chǎn)品的透明性達(dá)到光學(xué)級別。本發(fā)明制備的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜具體可以通過如下方案實現(xiàn) 本發(fā)明的聚乙烯保護(hù)膜是由三層共擠吹膜制得。其中自粘層占保護(hù)膜總厚度的
109Γ20%，提供自粘膜的粘度，保證保護(hù)膜的粘結(jié)性能；中間層占保護(hù)膜總厚度的609Γ80%， 可以保障自粘層和背材層之間的有效結(jié)合，提高膜的力學(xué)性能；背材層占保護(hù)膜總厚度的 109Γ20%，主要是保證優(yōu)異的成膜性能。自粘層是本發(fā)明的核心內(nèi)容，它主要的組分不同于以前報道的聚異丁烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，采用的是茂金屬低密度聚乙烯和低密度聚乙烯樹脂按來 20/8(T40/60wt%的比例復(fù)配而成，提供保護(hù)膜的自粘性能，調(diào)節(jié)合適的自粘層粘度，防止吹膜加工時自粘層不易剝離。最優(yōu)的低密度聚乙烯和茂金屬低密度聚乙烯的復(fù)配比例是30/70wt%。所用的樹脂是已經(jīng)商業(yè)化的吹膜級樹脂，低密度聚乙烯的熔體流動速率為 1. 8 2. 5g/10min，密度為0. 92(Γθ. 924 kg/m3，低密度聚乙烯可以選用但不限于大慶石化或揚子巴斯夫生產(chǎn)的2420H。茂金屬低密度聚乙烯的熔體流動速率為0. 8-1. 3/lOmin，密度為
0.918kg/m3，茂金屬低密度聚乙烯可以選用但不限于埃克森美孚生產(chǎn)的1018HA。中間層的主要組分是低密度聚乙烯和中密度聚乙烯樹脂按來20/8(T40/60wt%的比例復(fù)配而成，保障自粘層和背材層之間的有效結(jié)合，提高膜的力學(xué)性能。最優(yōu)的低密度聚乙烯和中密度聚乙烯的復(fù)配比例是30/70wt%。所用的樹脂是已經(jīng)商業(yè)化的吹膜級樹脂，所用的低密度聚乙烯的熔體流動速率為1. 8 2. 5g/10min，密度為0. 92(Γθ. 930 kg/m3，低密度聚乙烯可以選用但不限于大慶石化或揚子巴斯夫生產(chǎn)的M20H。中密度聚乙烯的熔體流動速率為0. 3 1. Og/lOmin，密度為0. 93(Γθ. 93mig/m3。中密度聚乙烯可以選用但不限于埃克森美孚生產(chǎn)3505CH。背材層的主要組分是純的低密度聚乙烯組成，主要是保證優(yōu)異的成膜性能。所用的樹脂是已經(jīng)商業(yè)化的吹膜級樹脂，所用的低密度聚乙烯的熔體流動速率為
1.8 2. 5g/10min，密度為0. 92(Γθ. 925 kg/m3，低密度聚乙烯可以選用但不限于大慶石化或揚子巴斯夫生產(chǎn)的M20H。為了降低聚乙烯樹脂的晶點，提高保護(hù)膜的透明度，在聚乙烯樹脂的塑化擠出工藝采用了超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)，降低聚乙烯樹脂的晶點，可以提高保護(hù)膜的透明性。
為了進(jìn)一步提高保護(hù)膜表面的光滑度，提高保護(hù)膜的透明性，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行，在生產(chǎn)過程中使用了潔凈系統(tǒng)，使保護(hù)膜的透明性達(dá)到了光學(xué)級。根據(jù)上述組分、組成以及制備方法制備得到的保護(hù)膜具有優(yōu)異的自粘性和良好的力學(xué)性能，容易加工成型，透明性能夠達(dá)到光學(xué)級別，能夠用于電子領(lǐng)域的精密電子設(shè)備表面的保護(hù)。


圖1是本發(fā)明光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜生產(chǎn)示意圖。圖2是本發(fā)明制得的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜。
具體實施例方式以下通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。在保證力學(xué)性能的前提下，透光率越高和粘性越好，表示材料綜合性能越好。實施例1
取大慶石化生產(chǎn)的低密度聚乙烯2420H作為保護(hù)膜的背材層樹脂；取大慶石化生產(chǎn)的低密度聚乙烯M20H 30份，?？松梨谏a(chǎn)的中密度聚乙烯3505CH 70份作為保護(hù)膜的中間層樹脂；取大慶石化生產(chǎn)的低密度聚乙烯M20H 30份，?？松梨谏a(chǎn)的茂金屬低密度聚乙烯1018HA 70份作為保護(hù)膜的自粘層樹脂。三層樹脂通過三個擠出機共擠出，擠出的時候采用超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)工藝，三臺機均為5段加熱，自機頭到進(jìn)料口 5段的溫度設(shè)置為195°C，180°C，175°C，16(rC， 110°C。擠出后進(jìn)行吹膜得到三層復(fù)合保護(hù)膜，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。所制備得到的保護(hù)膜橫向拉伸強度大于15MPa，縱向拉伸強度大于25MPa，縱向斷裂伸長率大于200%，橫向斷裂伸長率大于400%，保護(hù)膜的透光率為84%，潔凈度達(dá)光學(xué)級。 所得到的保護(hù)膜有足夠的粘性，能夠用于電子器件的表面保護(hù)。實施例2
取揚子巴斯夫生產(chǎn)的低密度聚乙烯2420H作為保護(hù)膜的背材層樹脂；取揚子巴斯夫生產(chǎn)的低密度聚乙烯M20H 30份，?？松梨谏a(chǎn)的中密度聚乙烯3505CH 70份作為保護(hù)膜的中間層樹脂；取揚子巴斯夫生產(chǎn)的低密度聚乙烯M20H 30份，?？松梨谏a(chǎn)的茂金屬低密度聚乙烯1018HA 70份作為保護(hù)膜的自粘層樹脂。三層樹脂通過三個擠出機共擠出，擠出的時候采用超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)工藝，三臺機均為5段加熱，自機頭到進(jìn)料口 5段的溫度設(shè)置為195°C，180°C，175°C，16(rC， 110°C。擠出后進(jìn)行吹膜得到三層復(fù)合保護(hù)膜，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。所制備得到的保護(hù)膜橫向拉伸強度大于15MPa，縱向拉伸強度大于25MPa，縱向斷裂伸長率大于200%，橫向斷裂伸長率大于400%，保護(hù)膜的透光率為85%，潔凈度達(dá)光學(xué)級。 所得到的保護(hù)膜有足夠的粘性，能夠用于電子器件的表面保護(hù)。實施例3 取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E作為保護(hù)膜的背材層樹脂；取?？松梨谏a(chǎn)的低密度聚乙烯100BW30份，英國BP生產(chǎn)的中密度聚乙烯6910AA 70份作為保護(hù)膜的中間層樹脂；取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E 30份，?？松梨谏a(chǎn)的茂金屬低密度聚乙烯1318CA 70份作為保護(hù)膜的自粘層樹脂。三層樹脂通過三個擠出機共擠出，擠出的時候采用超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)工藝，三臺機均為5段加熱，自機頭到進(jìn)料口 5段的溫度設(shè)置為190°C，18(TC，17(rC，155°C， 100°C。擠出后進(jìn)行吹膜得到三層復(fù)合保護(hù)膜，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。所制備得到的保護(hù)膜橫向拉伸強度大于15MPa，縱向拉伸強度大于25MPa，縱向斷裂伸長率大于200%，橫向斷裂伸長率大于500%，保護(hù)膜的透光率為93%，潔凈度達(dá)光學(xué)級。 所得到的保護(hù)膜有極優(yōu)的粘性，具備很好的綜合性能，能夠用于電子器件的表面保護(hù)。實施例4
取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E作為保護(hù)膜的背材層樹脂；取?？松梨谏a(chǎn)的低密度聚乙烯烯100BW20份，英國BP生產(chǎn)的中密度聚乙烯6910AA 80份作為保護(hù)膜的中間層樹脂；取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E 30份，埃克森美孚生產(chǎn)的茂金屬低密度聚乙烯1318CA 70份作為保護(hù)膜的自粘層樹脂。三層樹脂通過三個擠出機共擠出，擠出的時候采用超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)工藝，三臺機均為5段加熱，自機頭到進(jìn)料口 5段的溫度設(shè)置為190°C，18(TC，17(rC，155°C， 100°C。擠出后進(jìn)行吹膜得到三層復(fù)合保護(hù)膜，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。所制備得到的保護(hù)膜橫向拉伸強度大于20MPa，縱向拉伸強度大于30MPa，縱向斷裂伸長率大于150%，橫向斷裂伸長率大于350%，保護(hù)膜的透光率為89%，潔凈度達(dá)光學(xué)級。 所得到的保護(hù)膜有足夠的粘性，能夠用于電子器件的表面保護(hù)。實施例5
取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E作為保護(hù)膜的背材層樹脂；取?？松梨谏a(chǎn)的低密度聚乙烯100BW40份，英國BP生產(chǎn)的中密度聚乙烯6910AA 60份作為保護(hù)膜的中間層樹脂；取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E 30份，?？松梨谏a(chǎn)的茂金屬低密度聚乙烯1318CA 70份作為保護(hù)膜的自粘層樹脂。三層樹脂通過三個擠出機共擠出，擠出的時候采用超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)工藝，三臺機均為5段加熱，自機頭到進(jìn)料口 5段的溫度設(shè)置為190°C，18(TC，17(rC，155°C， 100°C。擠出后進(jìn)行吹膜得到三層復(fù)合保護(hù)膜，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。所制備得到的保護(hù)膜橫向拉伸強度大于lOMPa，縱向拉伸強度大于20MPa，縱向斷裂伸長率大于300%，橫向斷裂伸長率大于500%，保護(hù)膜的透光率為90%，潔凈度達(dá)光學(xué)級。 所得到的保護(hù)膜有非常好的粘性，能夠用于電子器件的表面保護(hù)。實施例6
取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E作為保護(hù)膜的背材層樹脂；取?？松梨谏a(chǎn)的低密度聚乙烯100BW30份，英國BP生產(chǎn)的中密度聚乙烯6910AA 70份作為保護(hù)膜的中間層樹脂；取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E 20份，?？松梨谏a(chǎn)的茂金屬低密度聚乙烯1318CA 80份作為保護(hù)膜的自粘層樹脂。三層樹脂通過三個擠出機共擠出，擠出的時候采用超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)工藝，三臺機均為5段加熱，自機頭到進(jìn)料口 5段的溫度設(shè)置為190°C，18(TC，17(rC，155°C， 100°C。擠出后進(jìn)行吹膜得到三層復(fù)合保護(hù)膜，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。所制備得到的保護(hù)膜橫向拉伸強度大于15MPa，縱向拉伸強度大于25MPa，縱向斷裂伸長率大于200%，橫向斷裂伸長率大于400%，保護(hù)膜的透光率為89%，潔凈度達(dá)光學(xué)級。 所得到的保護(hù)膜有足夠的粘性，能夠用于電子器件的表面保護(hù)。實施例7
取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E作為保護(hù)膜的背材層樹脂；取?？松梨谏a(chǎn)的低密度聚乙烯100BW30份，英國BP生產(chǎn)的中密度聚乙烯6910AA 70份作為保護(hù)膜的中間層樹脂；取陶氏化學(xué)生產(chǎn)的低密度聚乙烯410E 40份，?？松梨谏a(chǎn)的茂金屬低密度聚乙烯1318CA 60份作為保護(hù)膜的自粘層樹脂。三層樹脂通過三個擠出機共擠出，擠出的時候采用超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)工藝，三臺機均為5段加熱，自機頭到進(jìn)料口 5段的溫度設(shè)置為190°C，18(TC，17(rC，155°C， 100°C。擠出后進(jìn)行吹膜得到三層復(fù)合保護(hù)膜，所進(jìn)行的擠出吹膜加工過程均在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。所制備得到的保護(hù)膜橫向拉伸強度大于lOMPa，縱向拉伸強度大于20MPa，縱向斷裂伸長率大于200%，橫向斷裂伸長率大于400%，保護(hù)膜的透光率為90%，潔凈度達(dá)光學(xué)級。 所得到的保護(hù)膜有好的粘性，能夠用于電子器件的表面保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于包含自粘層，自粘層由低密度聚乙烯和茂金屬低密度聚乙烯按照重量比20/8(Γ40/60組成。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于還包含中間層和背材層，中間層由低密度聚乙烯和中密度聚乙烯按重量比20/8(Γ40/60組成；背材層由低密度聚乙烯組成。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于所述自粘層、中間層和背材層分別占保護(hù)膜總厚度的10% 20%、60% 80%和10% 20%。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于所述自粘層使用的低密度聚乙烯的熔體流動速率為1. 8 2. 5g/10min，密度為0. 92(Γθ. 924 kg/m3。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于所述自粘層使用的茂金屬低密度聚乙烯的熔體流動速率為0. 8-1. 3/lOmin，密度為0. 918 kg/m3。
6.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于所述中間層使用的低密度聚乙烯的熔體流動速率為1. 8 2. 5g/10min，密度為0. 92(Γθ. 930 kg/m3。
7.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于所述中間層使用的中密度聚乙烯的熔體流動速率為0. 3 1. Og/lOmin，密度為0. 93(H). 93mig/m3。
8.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于所述背材層使用的低密度聚乙烯的熔體流動速率為1. 8 2. 5g/10min，密度為0. 92(H). 925 kg/m3。
9.如上述任一權(quán)利要求所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜，其特征在于所述自粘層由低密度聚乙烯和茂金屬低密度聚乙烯按照重量比30/70組成；所述中間層由低密度聚乙烯和中密度聚乙烯按重量比30/70組成。
10.一種如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)級自粘性聚乙烯保護(hù)膜的制備方法，采用擠出吹膜加工方法，其特征在于所述擠出吹膜過程采用了超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)，生產(chǎn)在潔凈生產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明屬于光學(xué)級透明度、自粘性聚乙烯保護(hù)膜的制備方法。本發(fā)明的保護(hù)膜由自粘層、中間層和背材層三層組成，通過共擠吹膜得到復(fù)合膜。其中自粘層占復(fù)合膜厚度的10%~20%，中間層占復(fù)合膜厚度的60%~80%，背材層占復(fù)合膜厚度的10%~20%。自粘層由低密度聚乙烯和茂金屬低密度聚乙烯按20/80~40/60wt%的比例復(fù)配而成，中間層由低密度聚乙烯和中密度聚乙烯按20/80~40/60wt%的比例復(fù)配而成，背材層由低密度聚乙烯組成。三臺共擠吹膜機組中均是長徑比為28的單螺桿機，塑化擠出工藝采用了超臨界氮氣流體輸送系統(tǒng)，擠出吹膜過程在無塵潔凈的廠房中進(jìn)行。使用本發(fā)明方法可以制備出光學(xué)級透明的自粘性聚乙烯保護(hù)膜。
文檔編號B29C49/04GK102294867SQ201110195060
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者戴濤 申請人:佛山新長盛塑料薄膜有限公司