保护膜的制作方法
【专利摘要】一种用于贴覆在玻璃表面的保护膜，包含粘附于玻璃表面的粘附层、位于粘附层上的抗冲击层，与连接于抗冲击层上的支撑层。支撑层的构成材料是选自于聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯中的一种，本发明特别的是，抗冲击层组成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，令使用本发明保护膜贴覆的玻璃具有良好的抗冲击性、不易被外物击破、碎裂，且本发明保护膜对于可见光的透光率不小于85%，因此适用于如触控屏幕的玻璃面板、车子的挡风玻璃的表面保护，同时也能提高玻璃材料的使用寿命与安全性。
【专利说明】保护膜
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种保护膜，特别是涉及一种用于贴附在玻璃表面并具有光学性质的保护膜。
【背景技术】
[0002]众所周知，具有功能性的保护膜常用在贴置于欲保护物品的表面，使欲保护物品的表面不受粉尘附着、或脏污、刮伤等影响，而近来由于触控屏幕等3C产品的大幅发展，玻璃平板的使用量也就更大、品质要求也更多样化，也令用于玻璃表面贴覆的保护膜的市场需求大量增加，例如美国大厂ZAGG与Clearplex公司均有针对玻璃使用的保护膜申请的各种专利。
[0003]如美国专利申请号US20110236629 (下称〃629案)提到一种电子产品保护贴，而此保护贴包含一层选自于氨基甲酸酯(urethane)、热塑性弹性体(thermoplasticelastomer)、聚醚胺基甲酸酯(polyether urethane)、聚酯胺基甲酸酯(polyesterurethane),或脂族胺基甲酸酯(aliphaticurethane)的塑料膜,且该塑料膜的萧式硬度在25A?25D，伸长量(elongation)大于400%，拉伸强度大于9000psi (约62MPa)，再以一层粘附层将该塑料膜粘贴于电子产品的表面，而这些主要以胺基酯类构成的塑料膜可以降低使用时电子产品表面的刮伤损害，但"629案欲解决的主要问题是此保护贴在贴附于该电子产品外壳时的平整度。
[0004]再者，另一个美国专利US8172300则提出一种如图1所示的保护膜层100，用于保护一个透明表面102免于刮伤而影响其光学性质，包含有一层粘附层108、一层基板106，及一层抗刮层104。
[0005]该基板106组成分主要是聚酯类或聚碳酸酯，如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚氯乙烯塑化剂(Polyvinyl chloridewithplasticizer)等；该粘附层108是丙烯酸树脂(acrylic resin);而该防刮层104包括至少一个丙烯酸单体(acrylic monomers)与胶态娃(colloidal silica)的混合物。
[0006]该基板106除了可用以维持保护膜层100的结构完整性外，还能分散些许外力对该透明表面102的冲击，借着该保护膜层100的贴覆，使得该透明表面102对外力的抗冲击性明显改善，进一步可使该透明表面102 (如车子的玻璃窗)免于如砂子、小碎石冲撞的影响而碎裂，当然也就能使得车窗的使用寿命增加、维持良好的使用状况。
[0007]所以，针对如今使用更加广泛、频繁的保护膜市场，开发功能性更强且兼具外观品质的产品是本领域技术人员亟欲研究发展的目标之一。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种贴覆在玻璃表面且具有抗冲击性、可保护玻璃不易被外物击破碎裂的保护膜。
[0009]本发明保护膜，用于贴覆在一个玻璃的表面，包含一层粘附层、一层抗冲击层，及一层支撑层，且本发明保护膜对于可见光的透光率不小于85%。
[0010]该粘附层用于粘附于该玻璃的表面。
[0011]该抗冲击层位于该粘附层上，其组成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
[0012]该支撑层连接于该抗冲击层上，其构成材料是选自于聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯中的一种。
[0013]本发明所述保护膜中，该抗冲击层中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，苯乙烯单体含量是10wt%?90wt%。
[0014]本发明所述保护膜中，该抗冲击层中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，苯乙烯单体含量是60wt%?90wt%。
[0015]本发明所述保护膜中，该抗冲击层中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有部份氢化的聚苯乙烯-乙烯的链段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100被％计，苯乙烯单体含量是10wt%?40wt%。
[0016]本发明所述保护膜中，该抗冲击层中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物还具有部份氢化的聚苯乙烯-丙烯的链段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，苯乙烯单体含量是10wt%?20wt%。
[0017]本发明所述保护膜中，该抗冲击层组成分还包括交联剂、抗静电剂、染色剂，且该交联剂是选自聚丙烯、聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、聚碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，或其组合。
[0018]本发明所述保护膜中，以该抗冲击层整体重量为100被％计，该交联剂、该抗静电齐U，及该染色剂的重量比例分别是O?5wt%。
[0019]本发明所述保护膜还包含一层夹设于该抗冲击层与该支撑层间的高分子胶层，且该高分子胶层的成分包括丙烯酸系的塑料。
[0020]本发明所述保护膜中，该高分子胶层的组成分是光学胶，且对于可见光的透光率大于99%，雾度小于2%。
[0021]本发明所述保护膜的厚度范围是50μπι?550μπι，且该抗冲击层的厚度范围30 μ m?350 μ m,该高分子胶层的厚度范围10 μ m?200 μ m。
[0022]本发明所述保护膜还包含一层位于该支撑层上的防刮层，该防刮层的组成材料是选自于硅溶胶、压克力单体，且该支撑层的组成材料是双轴取向的聚对苯二甲酸乙二酯。
[0023]本发明所述保护膜中，该抗冲击层的萧氏硬度为A20?D42，拉伸强度为2MPa?120MPa,伸长率为450%?880%，且对于可见光的透光率在80%?99%，雾度小于3%。
[0024]本发明的有益效果在于:利用该成分以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为主的抗冲击层配合上该支撑层与该粘附层的膜层结构共同形成抗冲击性佳的保护膜，该保护膜在贴覆于玻璃表面时能有效帮助分散外力对于玻璃本身的冲击力，防止玻璃被击碎、破裂。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是说明现有的保护膜层的剖视图；
[0026]图2是说明本发明保护膜的一个第一较佳实施例的剖视图；
[0027]图3是说明本发明保护膜的一个第二较佳实施例的剖视图；
[0028]图4是说明本发明的抗冲击试验方法的立体示意图。【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明:
[0030]参阅图2，本发明保护膜的一个第一较佳实施例包含一层用于贴覆在一个玻璃9的表面900的粘附层2、一层位于该粘附层2上的抗冲击层31、一层连接于该抗冲击层31上的支撑层4，及一层位于该支撑层4表面的防刮层5，且本发明保护膜对于可见光(visiblelight)的透光率大于85%，更佳的是透光率大于90%，且雾度小于7% ;特别是当该玻璃9是用于如电子产品的触控屏幕或车窗玻璃时候，良好的光学性质将使本发明保护膜的贴覆不会阻碍使用者对于屏幕观看的彩度、或车窗玻璃的清晰度。
[0031]该粘附层2对于该玻璃9的表面900的粘度是可选择的，以符合各项产品或使用者的需求，一般常使用成份有硅感压胶、压克力感压胶，而能将本发明保护膜良好地粘附于该玻璃9的表面900。
[0032]该抗冲击层31成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(Styrene-butadiene blockcopolymer, SBC),且以该抗冲击层31整体重量为100wt%计,该苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的含量较佳是在55wt%?70wt%。进一步界定更仔细的实施比例则是，当以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计时,苯乙烯单体的含量范围在于10wt%?90wt%以符合本发明保护膜整体所需的光学性质与物理特性。
[0033]除此之外，本第一较佳实施例中的抗冲击层31对于可见光的透光率在80%?99%、雾度小于3%,且萧氏硬度(Shore hardness)是A20?D42,拉伸强度(Tensile modulus)为2MPa ?120MPa，伸长率(Elongation)则是在 450% ?880%。
[0034]更详细的说，该抗冲击层31中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物还包括具有部份氢化的聚苯乙烯-乙烯的链段、或部份氢化的聚苯乙烯-丙烯的链段中的至少一种，也就是说原苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物经氢化部分丁二烯的嵌段后，会产生如苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(Styrene-ethylene/butylene-styrene, SEBS)的共聚物、或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(Styrene-ethylene/propylene-styrene, SEPS)的共聚物。
[0035]更值得一提的是，当该抗冲击层31中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物未包括部份氢化的链段时，以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100被％计，其中苯乙烯单体的含量大于60wt%为佳,更好的是范围是70wt%?90wt% ;当该抗冲击层31中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物包括有部份氢化的链段时，以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，其中苯乙烯单体的较佳含量是10wt%? 40wt%，将能令本发明保护膜整体的物理性质(即抗冲击性等)有最好的表现。
[0036]更佳的，该抗冲击层31组成分还包括交联剂、避免静电荷累积的抗静电剂，及染色剂，且该交联剂是选自聚丙烯(Polypropylene, PP)、聚乙烯(polyethylene, PE)、甲基丙烯酸甲酯(Methyl methacrylate)、丙烯酸正丁酯(butyl acrylate)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate, EVA),或其组合；更详细的说，以该抗冲击层31整体重量为100被％计，该交联剂、该抗静电剂，及该染色剂的重量比例分别是O?5wt%。
[0037]补充说明的是，苯乙烯-丁二烯的共聚合所得的材料一般是用于车用轮胎等橡胶制品，或用于制造运输皮带、胶管、设备防腐衬里、胶鞋和雨衣等，因为其耐磨性、耐自然老化性、耐水性、气密性等综合性质的优异；或是将苯乙烯-丁二烯的共聚合物与其他高分子配合而用于塑料块材或包装材的使用；另外也常被用于其他高分子材料的改质官能基团等等，因此一般的苯乙烯-丁二烯的共聚合所得的材料在透光性与性质要求都与本案用于玻璃的保护膜不尽相同，且在现今业界的使用上，由于苯乙烯-丁二烯共聚物的特性在成膜上有相当的难度，故在薄膜材料、特别是在玻璃保护膜的应用上仍是非常不普遍，因此也更能突显出本案以苯乙烯-丁二烯共聚物为保护膜组成的技术。
[0038]该支撑层4其构成材料是选自于聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate, PET)、聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride, PVC)中的一种，而补充说明的是，聚对苯二甲酸乙二酯能选择双轴取向的聚对苯二甲酸乙二酯(BOPET)为较佳的实施材料。该支撑层4具有一定的坚韧性使本发明保护膜呈现该有的可挠性与硬度以维持整体结构的完整性，且ΡΕΤ、Β0ΡΕΤ、或PVC的耐磨性好、绝缘性佳，也能进一步提供该抗冲击层31表面更好的保护。
[0039]该防刮层5涂布于该支撑层4的表面，其成份可选自于硅溶胶(Colloidalsilica),或压克力单体(acrylic monomer),虽然该支撑层4已经具有一定的耐磨性,但例如车子挡风玻璃、触控屏幕的平板玻璃对于防刮、防尘等需求有更高的标准，因此，本第一较佳实施例中也使用了不妨碍本发明保护膜的光学性质的防刮层5涂布于表面，提升本发明保护膜防刮伤的效果。
[0040]而顾及本发明保护膜的光学性质与使用美观，本发明保护膜的厚度范围是50 μ m?550 μ m,既能维持该有透光性又能具有一定的抗冲击能力以防止玻璃被外物冲撞碎裂；此外，受限于各膜层的制作难度，各膜层的厚度也就无法做得太薄而使总厚度的最小值有所限制，厚度太厚的话不仅制作成本高且外观也不符现今产品讲求轻薄的趋势。
[0041]本发明保护膜利用该由苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为主要成份的抗冲击层31夹设于该支撑层4与该粘附层2之间，借由成膜状的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物提供了极高抗冲击力，也就是说当具有速度的外物正面朝该贴有本发明保护膜的玻璃9的表面900撞击时，本发明保护膜能有效地将撞击力分散，而使玻璃不会因外物冲撞而碎裂，大幅提高了玻璃产品的使用寿命也间接提升了使用者的安全性。
[0042]参阅图3，本发明保护膜的一个第二较佳实施例与该第一较佳实施例相似，其不同之处仅在于还包含一层夹设于该抗冲击层31与该支撑层4间的高分子胶层32。
[0043]该高分子胶层32主要成分包括丙烯酸系(Acrylic)的塑料(如光学胶0CA)，且该高分子胶层32对于可见光的透光率大于99%,雾度小于2%。
[0044]该由丙烯酸系塑料为主要组成的高分子胶层32，配合该由苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为主要组成的抗冲击层31可使得该第二较佳实施例具有的抗冲击性进一步提升且有加乘的效果，而在本第二较佳实施例中，该抗冲击层31的厚度范围30 μ m?350 μ m,该高分子胶层32的厚度范围10 μ m?200 μ m,能使整体保护膜的抗冲击性有最佳的效能。
[0045]以下，为使本发明保护膜的功效有更清楚的呈现，发明人特别设计相关实验，并以目前市售的保护膜产品为比较，当能使本发明保护膜的特征有进一步的佐证辅助。
[0046]撞击试验
[0047]<试验方法>
[0048]参阅图4，首先在一块固定尺寸的平板玻璃61上贴置保护膜62而成待测样品6。本试验中分别对两种不同材质的玻璃材料做试验:一种是以康宁(Corning)所出产、型号#2947-75X25，尺寸为75mm*25mm，厚度0.9mm~1.1Omm的玻璃板；另一种也是康宁出产、型号为Gorilla,尺寸为50mm*50mm,厚度0.7mm的玻璃板。
[0049]然后将该待测样品6平放，再以固定重量的钢球7由该待测样品6上方预定的高度距离，静止后下坠。其中，该钢球7与该待测样品6的高度距离由Icm开始增加，并记录当下坠的钢球7造成玻璃破裂时的高度为临界高度。
[0050]<试验数据1:本发明与市售保护膜的比较>
[0051]
【权利要求】
1.一种保护膜，用于贴覆在一个玻璃的表面，包含:一层粘附于该玻璃的表面的粘附层、一层位于该粘附层上的抗冲击层，及一层连接于该抗冲击层上的支撑层；其特征在于:该抗冲击层组成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，而该支撑层构成材料是选自于聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯中的一种，且该保护膜对于可见光的透光率不小于85%。
2.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于:该抗冲击层中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，苯乙烯单体含量是10wt%?90wt%
3.如权利要求2所述的保护膜，其特征在于:该抗冲击层中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，苯乙烯单体含量是60wt%?90wt%。
4.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于:该抗冲击层中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有部份氢化的聚苯乙烯-乙烯的链段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，苯乙烯单体含量是10wt%?40wt%。
5.如权利要求4所述的保护膜，其特征在于:该抗冲击层中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物还具有部份氢化的聚苯乙烯-丙烯的链段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整体重量为100wt%计，苯乙烯单体含量是10wt%?20wt%。
6.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于:该抗冲击层组成分还包括交联剂、抗静电齐U、染色剂，且该交联剂是选自聚丙烯、聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、聚碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，或其组合。
7.如权利要求6所述的保护膜，其特征在于:以该抗冲击层整体重量为100wt%计，该交联剂、该抗静电剂，及该染色剂的重量比例分别是O?5wt%。
8.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于:该保护膜还包含一层夹设于该抗冲击层与该支撑层间的高分子胶层，且该高分子胶层的成分包括丙烯酸系的塑料。
9.如权利要求8所述的保护膜，其特征在于:该高分子胶层的成分是光学胶，且对于可见光的透光率大于99%,雾度小于2%。
10.如权利要求8所述的保护膜，其特征在于:该保护膜的厚度范围是50μπι?550 μ m，且该抗冲击层的厚度范围30μπι?350μπι，该高分子胶层的厚度范围10 μ m?200 μ m。
11.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于:该保护膜还包含一层位于该支撑层上的防刮层，该防刮层的组成材料是选自于硅溶胶、压克力单体，且该支撑层的组成材料是双轴取向的聚对苯二甲酸乙二酯。
12.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于:该抗冲击层的萧氏硬度为A20?D42，拉伸强度为2MPa?120MPa，伸长率为450%?880%，且对于可见光的透光率在80%?99%，雾度小于3%。
【文档编号】B32B27/18GK103921517SQ201310012938
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月14日 优先权日:2013年1月14日
【发明者】王靖夫 申请人:王靖夫