一种表面保护膜的制作方法

本发明涉及膜，尤其涉及一种表面保护膜。

背景技术：

1、表面保护膜是一种用来保护易受损物体表面的薄膜，其目的是对受保护物体表面在生产、加工、运输和贮存等过程中进行临时性的表面保护。在合成树脂板、金属板、包覆涂装钢板等的加工及运输过程中，为了防止污渍附着或划伤这些产品的表面，通常需要使用表面保护膜。

2、表面保护膜一般由三层及以上结构组成，包括依次设置的粘结层、芯层和表层，表面保护膜在被粘物加工及运输中通过粘结层粘结在被粘物表面进行保护。目前，对于表面保护膜性能的研究主要是粘接性、耐温性、洁净度、残胶和开卷等方面，其中影响粘接性的主要因素来源于粘结层，如粘结层的硬度、适配性和流平性等。表面保护膜需要有合适的性能使其具有更好的贴附效果，以及更较优的透明度，使得便于观测受保护产品的表面状态。

3、现有技术中，已存在多种薄膜应用于物体表面的保护，常用的如自粘型聚乙烯保护膜。自粘型聚乙烯保护膜依靠自粘树脂和pe熔融共挤实现粘合，其原理在于自粘树脂分子的扩散。当自粘型聚乙烯保护膜和被保护面接触时，自粘树脂分子扩散到被保护面表面的微观空洞结构中，实现粘接。但自粘型聚乙烯保护膜作为表面保护膜存在的问题：自粘型聚乙烯保护膜和被保护面接触界面必须经历一段接触时间之后，才能实现相互交叠，从而获得较强的粘接力，若相互交叠时间不够，贴附效果差且易产生气泡。

4、为提高现有表面保护膜的贴附效果，如申请公布号为cn109868080a的专利提供了一种新型高粘保护膜及其制备方法，其提供的保护膜依次包括表层、芯层和粘层，其中，所述表层包括乙烯-丙烯嵌段共聚物55wt％-80wt％，高密度聚乙烯0wt％-30wt％，离型树脂0wt％-20wt％，所述高密度聚乙烯和离型树脂的总量为20wt％-45wt％。该专利通过采用丙烯酸系嵌段共聚物，提供更好的粘附效果和持粘力。但该保护膜仍然存在以下缺陷：①其黏附效果的获得存在等待时间，保护膜和被保护面接触后需要经过一段接触时间才能获得较强的粘接力；②该丙烯酸系嵌段共聚物由聚甲基丙烯酸甲酯作为硬度段，聚丙烯酸丁酯作为软段，共聚物尽管具有较好的贴附效果，但是较柔软，保护膜易发生卷曲，在某些场合，比如需要跟随被贴物一起进行冷热变形的情况，这些保护膜的跟随性差，会产生气泡，甚至蜷缩成一团。

5、综上所述，亟需出现一种新的保护膜，以满足本领域对保护膜性能的高要求。

技术实现思路

1、为了解决上述一个或多个技术问题，本发明提供了一种表面保护膜，通过使表面保护膜的弹性模量为300～550mpa，且粘结层与光学基材表面的初始粘着力不小于4gf/25mm，得到一种贴附时不产生气泡、长时间保存后贴附外观良好的表面保护膜。

2、本发明的具体技术方案为：

3、本发明提供了一种表面保护膜，依次包括粘结层、芯层、表层，所述粘结层贴附于光学基材表面，所述表面保护膜的弹性模量为300～550mpa，所述粘结层与光学基材表面的初始粘着力不小于4gf/25mm。

4、为提高表面保护膜的贴附效果，避免产生气泡，本发明通过使表面保护膜的弹性模量为300～550mpa，且粘结层与光学基材表面的初始粘着力不小于4gf/25mm，得到一种贴附时不产生气泡、长时间保存后贴附外观良好的表面保护膜。

5、具体地，本发明的原理在于：

6、本发明通过控制表面保护膜的弹性模量、初始粘着力，使表面保护膜设置为具备适宜的挺度、适宜的柔软度和具备一定强度的初粘性这3个属性，最终使得表面保护膜在贴附光学基材表面时不产生气泡，长时间保存后贴附外观良好。

7、关于挺度，保护膜的挺度越大，则保护膜的强度和刚度就越高，其能够承受更大的外力作用而不发生破裂或变形，在保护膜的保存过程中，由于挺度的存在，可以使空气不易吹鼓起薄膜，导致气泡的产生。若挺度过大，则保护膜的柔软度过低，保护膜贴附时难以随着光学基材表面结构的变化而变形，贴附性变差，增加了保护膜与光学基材之间的空隙，使空气进入导致气泡的产生。

8、关于柔软度，保护膜的柔软度越大，与光学基材表面的贴附性越好，但柔软度过高会造成抗形变能力变差，保护膜会随着时间的推移和环境的变化发生卷曲，使空气进入保护膜与光学基材之间，产生大量气泡，无法达到优异的保护效果，因此，需要提升保护膜的抗弯曲性能，使保护膜具备一定的挺度，保证保护膜形状的稳定性。

9、因此，当表面保护膜的弹性模量为300～550mpa时，可以平衡保护膜的挺度和柔软度之间的关系。即当弹性模量＞550mpa时，整体保护膜的挺度过高，贴附性差，当弹性模量＜300mpa时，整体保护膜的挺度过低，保护膜易卷曲并且耐热性变差。

10、关于初粘性，当粘结层表面与光学基材的初始粘着力不小于4gf/25mm时，可以在贴附初始阶段缩短保护膜与光学基材的界面接触扩散与交叠时间，迅速排除界面间的空气，避免空气残留在界面之间，防止保护膜与光学基材贴附时气泡的产生。该初始粘着力的设置较为重要，其原因在于，在表面保护膜的弹性模量为300～550mpa的条件下，尽管保护膜具备适宜的柔软度，但在该条件下，保护膜仍然具有一定的挺度，使保护膜在贴附时不易与光学基材表面完全贴附，此时，通过控制表面保护膜的初始粘着力不小于4gf/25mm，在贴附初始阶段缩短保护膜与光学基材的界面接触扩散与交叠时间，先迅速排除界面间的空气，避免空气残留在界面之间，解决了挺度带来的不易贴附的问题，并保证了保护膜在弹性模量300～550mpa下的长时间贴附的稳定性。

11、综上所述，适宜的挺度和适宜的柔软度保证了保护膜形状的稳定性以及保护膜对光学基材表面的贴附性，同时一定强度的初粘性缩短了保护膜与光学基材的界面接触扩散与交叠时间，三者共同的作用下避免了贴附时的气泡产生、长时间保存后贴附外观良好的表面保护膜，如果有任意一个方面不符合，均会使贴附效果有较大程度地降低。

12、作为本发明技术方案的优选，所述芯层包含聚丙烯或/和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。

13、进一步优选，所述聚丙烯的弯曲模量为500～1000mpa。

14、弯曲模量是材料在受到弯曲力作用时的刚度指标。弯曲模量越大，材料在受到弯曲力时的刚度越高，意味着它对弯曲应力的抵抗能力更强。当芯层包含弯曲模量为500～1000mpa的聚丙烯时，可以进一步保证表面保护膜的弹性模量为300～550mpa，使表面保护膜具有适宜的挺度以及柔软度。

15、进一步优选，所述聚丙烯为无规聚丙烯，无规聚丙烯的透明度优异，且易于加工，可以使保护膜具有高洁净度，适用于光学基材的表面保护。

16、进一步优选，所述聚丙烯的密度为0.900～0.910g/cm3，熔融指数为2～15g/10min保证了原料的易加工性。

17、进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的密度为0.880～0.930g/cm3，熔融指数为5～20g/10min。

18、作为本发明技术方案的另一种优选，所述芯层包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚丙烯，两者的质量比为15:85～45:55。

19、作为本发明技术方案的优选，所述粘结层包含聚烯烃弹性体。

20、聚烯烃弹性体(pop/poe)与苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有相似的化学结构和分子链结构，两者之间存在多种分子间作用力，可以增强两者之间的粘附性，提高芯层与粘结层的层间结合力。苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚烯烃弹性体都具有氢键，一方面氢键可以增强两者之间的粘附性，另一方面可以提高表面保护膜的耐高温性能，使表面保护膜常温和50℃经时粘着力与初始粘着力的变化≤5gf/25mm，保证保护膜的易剥离性。同时，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物与聚烯烃弹性体(pop/poe)分子链的柔顺性可以有效提高表面保护膜流平性，从而更好地保护光学基材的表面。

21、聚烯烃弹性体能够在受力后迅速恢复原状，可使保护膜形状的稳定性优异，使保护膜长时间使用不易发生卷曲，提升保护膜的质量。

22、作为本发明技术方案的优选，所述粘结层还包含低密度聚乙烯或/和tpo热塑性弹性体。按重量份计，所述粘结层包含：5～10份聚烯烃弹性体，90～95份低密度聚乙烯或/和tpo热塑性弹性体。

23、低密度聚乙烯密度较低，且具有良好的抗冲击性，能够抵抗一定程度的磨损和划伤，赋予表面保护膜化学稳定性、电绝缘性、柔韧性、耐磨性和抗冲击性等优异性能。

24、tpo热塑性弹性体具有优异的柔韧性和弹性，能够在受力后迅速恢复原状，且在低温下依然保持其性能，适用于温差较大的环境中。在本发明表面保护膜中，可以扩大其应用环境条件。

25、进一步优选，所述低密度聚乙烯的密度为0.910～0.960g/cm3，熔融指数为4～25g/10min；所述tpo热塑性弹性体的密度为0.850～0.920g/cm3，熔融指数为3～20g/10min。

26、进一步优选，所述聚烯烃弹性体的密度为0.850～0.880g/cm3，熔融指数为5～30g/10min。

27、作为本发明技术方案的优选，所述表层包含无规共聚聚丙烯，其密度为0.900～0.930g/cm3，熔融指数为3～20g/10min。

28、上述方案中的密度和熔融指数的选择均是为了原料的易加工性。

29、与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

30、本发明通过使表面保护膜的弹性模量为300-550mpa，且粘结层表面与光学基材的初始粘着力不小于4gf/25mm，可以平衡保护膜的挺度和柔软度的关系，缩短贴附时间，使得保护膜与光学基材贴附时不会产生气泡、长时间保存后贴附外观良好。