保護膜的制作方法
【專利摘要】一種用于貼覆在玻璃表面的保護膜，包含粘附于玻璃表面的粘附層、位于粘附層上的抗沖擊層，與連接于抗沖擊層上的支撐層。支撐層的構成材料是選自于聚對苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯中的一種，本發明特別的是，抗沖擊層組成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，令使用本發明保護膜貼覆的玻璃具有良好的抗沖擊性、不易被外物擊破、碎裂，且本發明保護膜對于可見光的透光率不小于85%，因此適用于如觸控屏幕的玻璃面板、車子的擋風玻璃的表面保護，同時也能提高玻璃材料的使用壽命與安全性。
【專利說明】保護膜
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種保護膜，特別是涉及一種用于貼附在玻璃表面并具有光學性質的保護膜。
【背景技術】
[0002]眾所周知，具有功能性的保護膜常用在貼置于欲保護物品的表面，使欲保護物品的表面不受粉塵附著、或臟污、刮傷等影響，而近來由于觸控屏幕等3C產品的大幅發展，玻璃平板的使用量也就更大、品質要求也更多樣化，也令用于玻璃表面貼覆的保護膜的市場需求大量增加，例如美國大廠ZAGG與Clearplex公司均有針對玻璃使用的保護膜申請的各種專利。
[0003]如美國專利申請號US20110236629 (下稱〃629案)提到一種電子產品保護貼，而此保護貼包含一層選自于氨基甲酸酯(urethane)、熱塑性彈性體(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,且該塑料膜的蕭式硬度在25A?25D，伸長量(elongation)大于400%，拉伸強度大于9000psi (約62MPa)，再以一層粘附層將該塑料膜粘貼于電子產品的表面，而這些主要以胺基酯類構成的塑料膜可以降低使用時電子產品表面的刮傷損害，但"629案欲解決的主要問題是此保護貼在貼附于該電子產品外殼時的平整度。
[0004]再者，另一個美國專利US8172300則提出一種如圖1所示的保護膜層100，用于保護一個透明表面102免于刮傷而影響其光學性質，包含有一層粘附層108、一層基板106，及一層抗刮層104。
[0005]該基板106組成分主要是聚酯類或聚碳酸酯，如聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚氯乙烯塑化劑(Polyvinyl chloridewithplasticizer)等；該粘附層108是丙烯酸樹脂(acrylic resin);而該防刮層104包括至少一個丙烯酸單體(acrylic monomers)與膠態娃(colloidal silica)的混合物。
[0006]該基板106除了可用以維持保護膜層100的結構完整性外，還能分散些許外力對該透明表面102的沖擊，借著該保護膜層100的貼覆，使得該透明表面102對外力的抗沖擊性明顯改善，進一步可使該透明表面102 (如車子的玻璃窗)免于如砂子、小碎石沖撞的影響而碎裂，當然也就能使得車窗的使用壽命增加、維持良好的使用狀況。
[0007]所以，針對如今使用更加廣泛、頻繁的保護膜市場，開發功能性更強且兼具外觀品質的產品是本領域技術人員亟欲研究發展的目標之一。

【發明內容】

[0008]本發明的目的在于提供一種貼覆在玻璃表面且具有抗沖擊性、可保護玻璃不易被外物擊破碎裂的保護膜。
[0009]本發明保護膜，用于貼覆在一個玻璃的表面，包含一層粘附層、一層抗沖擊層，及一層支撐層，且本發明保護膜對于可見光的透光率不小于85%。
[0010]該粘附層用于粘附于該玻璃的表面。
[0011]該抗沖擊層位于該粘附層上，其組成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
[0012]該支撐層連接于該抗沖擊層上，其構成材料是選自于聚對苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯中的一種。
[0013]本發明所述保護膜中，該抗沖擊層中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，苯乙烯單體含量是10wt%?90wt%。
[0014]本發明所述保護膜中，該抗沖擊層中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，苯乙烯單體含量是60wt%?90wt%。
[0015]本發明所述保護膜中，該抗沖擊層中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有部份氫化的聚苯乙烯-乙烯的鏈段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100被％計，苯乙烯單體含量是10wt%?40wt%。
[0016]本發明所述保護膜中，該抗沖擊層中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物還具有部份氫化的聚苯乙烯-丙烯的鏈段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，苯乙烯單體含量是10wt%?20wt%。
[0017]本發明所述保護膜中，該抗沖擊層組成分還包括交聯劑、抗靜電劑、染色劑，且該交聯劑是選自聚丙烯、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，或其組合。
[0018]本發明所述保護膜中，以該抗沖擊層整體重量為100被％計，該交聯劑、該抗靜電齊U，及該染色劑的重量比例分別是O?5wt%。
[0019]本發明所述保護膜還包含一層夾設于該抗沖擊層與該支撐層間的高分子膠層，且該高分子膠層的成分包括丙烯酸系的塑料。
[0020]本發明所述保護膜中，該高分子膠層的組成分是光學膠，且對于可見光的透光率大于99%，霧度小于2%。
[0021]本發明所述保護膜的厚度范圍是50μπι?550μπι，且該抗沖擊層的厚度范圍30 μ m?350 μ m,該高分子膠層的厚度范圍10 μ m?200 μ m。
[0022]本發明所述保護膜還包含一層位于該支撐層上的防刮層，該防刮層的組成材料是選自于硅溶膠、壓克力單體，且該支撐層的組成材料是雙軸取向的聚對苯二甲酸乙二酯。
[0023]本發明所述保護膜中，該抗沖擊層的蕭氏硬度為A20?D42，拉伸強度為2MPa?120MPa,伸長率為450%?880%，且對于可見光的透光率在80%?99%，霧度小于3%。
[0024]本發明的有益效果在于:利用該成分以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物為主的抗沖擊層配合上該支撐層與該粘附層的膜層結構共同形成抗沖擊性佳的保護膜，該保護膜在貼覆于玻璃表面時能有效幫助分散外力對于玻璃本身的沖擊力，防止玻璃被擊碎、破裂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是說明現有的保護膜層的剖視圖；
[0026]圖2是說明本發明保護膜的一個第一較佳實施例的剖視圖；
[0027]圖3是說明本發明保護膜的一個第二較佳實施例的剖視圖；
[0028]圖4是說明本發明的抗沖擊試驗方法的立體示意圖。【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明:
[0030]參閱圖2，本發明保護膜的一個第一較佳實施例包含一層用于貼覆在一個玻璃9的表面900的粘附層2、一層位于該粘附層2上的抗沖擊層31、一層連接于該抗沖擊層31上的支撐層4，及一層位于該支撐層4表面的防刮層5，且本發明保護膜對于可見光(visiblelight)的透光率大于85%，更佳的是透光率大于90%，且霧度小于7% ;特別是當該玻璃9是用于如電子產品的觸控屏幕或車窗玻璃時候，良好的光學性質將使本發明保護膜的貼覆不會阻礙使用者對于屏幕觀看的彩度、或車窗玻璃的清晰度。
[0031]該粘附層2對于該玻璃9的表面900的粘度是可選擇的，以符合各項產品或使用者的需求，一般常使用成份有硅感壓膠、壓克力感壓膠，而能將本發明保護膜良好地粘附于該玻璃9的表面900。
[0032]該抗沖擊層31成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(Styrene-butadiene blockcopolymer, SBC),且以該抗沖擊層31整體重量為100wt%計,該苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的含量較佳是在55wt%?70wt%。進一步界定更仔細的實施比例則是，當以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計時,苯乙烯單體的含量范圍在于10wt%?90wt%以符合本發明保護膜整體所需的光學性質與物理特性。
[0033]除此之外，本第一較佳實施例中的抗沖擊層31對于可見光的透光率在80%?99%、霧度小于3%,且蕭氏硬度(Shore hardness)是A20?D42,拉伸強度(Tensile modulus)為2MPa ?120MPa，伸長率(Elongation)則是在 450% ?880%。
[0034]更詳細的說，該抗沖擊層31中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物還包括具有部份氫化的聚苯乙烯-乙烯的鏈段、或部份氫化的聚苯乙烯-丙烯的鏈段中的至少一種，也就是說原苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物經氫化部分丁二烯的嵌段后，會產生如苯乙烯-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，當該抗沖擊層31中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物未包括部份氫化的鏈段時，以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100被％計，其中苯乙烯單體的含量大于60wt%為佳,更好的是范圍是70wt%?90wt% ;當該抗沖擊層31中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物包括有部份氫化的鏈段時，以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，其中苯乙烯單體的較佳含量是10wt%? 40wt%，將能令本發明保護膜整體的物理性質(即抗沖擊性等)有最好的表現。
[0036]更佳的，該抗沖擊層31組成分還包括交聯劑、避免靜電荷累積的抗靜電劑，及染色劑，且該交聯劑是選自聚丙烯(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),或其組合；更詳細的說，以該抗沖擊層31整體重量為100被％計，該交聯劑、該抗靜電劑，及該染色劑的重量比例分別是O?5wt%。
[0037]補充說明的是，苯乙烯-丁二烯的共聚合所得的材料一般是用于車用輪胎等橡膠制品，或用于制造運輸皮帶、膠管、設備防腐襯里、膠鞋和雨衣等，因為其耐磨性、耐自然老化性、耐水性、氣密性等綜合性質的優異；或是將苯乙烯-丁二烯的共聚合物與其他高分子配合而用于塑料塊材或包裝材的使用；另外也常被用于其他高分子材料的改質官能基團等等，因此一般的苯乙烯-丁二烯的共聚合所得的材料在透光性與性質要求都與本案用于玻璃的保護膜不盡相同，且在現今業界的使用上，由于苯乙烯-丁二烯共聚物的特性在成膜上有相當的難度，故在薄膜材料、特別是在玻璃保護膜的應用上仍是非常不普遍，因此也更能突顯出本案以苯乙烯-丁二烯共聚物為保護膜組成的技術。
[0038]該支撐層4其構成材料是選自于聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate, PET)、聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride, PVC)中的一種，而補充說明的是，聚對苯二甲酸乙二酯能選擇雙軸取向的聚對苯二甲酸乙二酯(BOPET)為較佳的實施材料。該支撐層4具有一定的堅韌性使本發明保護膜呈現該有的可撓性與硬度以維持整體結構的完整性，且ΡΕΤ、Β0ΡΕΤ、或PVC的耐磨性好、絕緣性佳，也能進一步提供該抗沖擊層31表面更好的保護。
[0039]該防刮層5涂布于該支撐層4的表面，其成份可選自于硅溶膠(Colloidalsilica),或壓克力單體(acrylic monomer),雖然該支撐層4已經具有一定的耐磨性,但例如車子擋風玻璃、觸控屏幕的平板玻璃對于防刮、防塵等需求有更高的標準，因此，本第一較佳實施例中也使用了不妨礙本發明保護膜的光學性質的防刮層5涂布于表面，提升本發明保護膜防刮傷的效果。
[0040]而顧及本發明保護膜的光學性質與使用美觀，本發明保護膜的厚度范圍是50 μ m?550 μ m,既能維持該有透光性又能具有一定的抗沖擊能力以防止玻璃被外物沖撞碎裂；此外，受限于各膜層的制作難度，各膜層的厚度也就無法做得太薄而使總厚度的最小值有所限制，厚度太厚的話不僅制作成本高且外觀也不符現今產品講求輕薄的趨勢。
[0041]本發明保護膜利用該由苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物為主要成份的抗沖擊層31夾設于該支撐層4與該粘附層2之間，借由成膜狀的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物提供了極高抗沖擊力，也就是說當具有速度的外物正面朝該貼有本發明保護膜的玻璃9的表面900撞擊時，本發明保護膜能有效地將撞擊力分散，而使玻璃不會因外物沖撞而碎裂，大幅提高了玻璃產品的使用壽命也間接提升了使用者的安全性。
[0042]參閱圖3，本發明保護膜的一個第二較佳實施例與該第一較佳實施例相似，其不同之處僅在于還包含一層夾設于該抗沖擊層31與該支撐層4間的高分子膠層32。
[0043]該高分子膠層32主要成分包括丙烯酸系(Acrylic)的塑料(如光學膠0CA)，且該高分子膠層32對于可見光的透光率大于99%,霧度小于2%。
[0044]該由丙烯酸系塑料為主要組成的高分子膠層32，配合該由苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物為主要組成的抗沖擊層31可使得該第二較佳實施例具有的抗沖擊性進一步提升且有加乘的效果，而在本第二較佳實施例中，該抗沖擊層31的厚度范圍30 μ m?350 μ m,該高分子膠層32的厚度范圍10 μ m?200 μ m,能使整體保護膜的抗沖擊性有最佳的效能。
[0045]以下，為使本發明保護膜的功效有更清楚的呈現，發明人特別設計相關實驗，并以目前市售的保護膜產品為比較，當能使本發明保護膜的特征有進一步的佐證輔助。
[0046]撞擊試驗
[0047]<試驗方法>
[0048]參閱圖4，首先在一塊固定尺寸的平板玻璃61上貼置保護膜62而成待測樣品6。本試驗中分別對兩種不同材質的玻璃材料做試驗:一種是以康寧(Corning)所出產、型號#2947-75X25，尺寸為75mm*25mm，厚度0.9mm~1.1Omm的玻璃板；另一種也是康寧出產、型號為Gorilla,尺寸為50mm*50mm,厚度0.7mm的玻璃板。
[0049]然后將該待測樣品6平放，再以固定重量的鋼球7由該待測樣品6上方預定的高度距離，靜止后下墜。其中，該鋼球7與該待測樣品6的高度距離由Icm開始增加，并記錄當下墜的鋼球7造成玻璃破裂時的高度為臨界高度。
[0050]<試驗數據1:本發明與市售保護膜的比較>
[0051]
【權利要求】
1.一種保護膜，用于貼覆在一個玻璃的表面，包含:一層粘附于該玻璃的表面的粘附層、一層位于該粘附層上的抗沖擊層，及一層連接于該抗沖擊層上的支撐層；其特征在于:該抗沖擊層組成分包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，而該支撐層構成材料是選自于聚對苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯中的一種，且該保護膜對于可見光的透光率不小于85%。
2.如權利要求1所述的保護膜，其特征在于:該抗沖擊層中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，苯乙烯單體含量是10wt%?90wt%
3.如權利要求2所述的保護膜，其特征在于:該抗沖擊層中以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，苯乙烯單體含量是60wt%?90wt%。
4.如權利要求1所述的保護膜，其特征在于:該抗沖擊層中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物具有部份氫化的聚苯乙烯-乙烯的鏈段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，苯乙烯單體含量是10wt%?40wt%。
5.如權利要求4所述的保護膜，其特征在于:該抗沖擊層中的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物還具有部份氫化的聚苯乙烯-丙烯的鏈段，且以苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物整體重量為100wt%計，苯乙烯單體含量是10wt%?20wt%。
6.如權利要求1所述的保護膜，其特征在于:該抗沖擊層組成分還包括交聯劑、抗靜電齊U、染色劑，且該交聯劑是選自聚丙烯、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，或其組合。
7.如權利要求6所述的保護膜，其特征在于:以該抗沖擊層整體重量為100wt%計，該交聯劑、該抗靜電劑，及該染色劑的重量比例分別是O?5wt%。
8.如權利要求1所述的保護膜，其特征在于:該保護膜還包含一層夾設于該抗沖擊層與該支撐層間的高分子膠層，且該高分子膠層的成分包括丙烯酸系的塑料。
9.如權利要求8所述的保護膜，其特征在于:該高分子膠層的成分是光學膠，且對于可見光的透光率大于99%,霧度小于2%。
10.如權利要求8所述的保護膜，其特征在于:該保護膜的厚度范圍是50μπι?550 μ m，且該抗沖擊層的厚度范圍30μπι?350μπι，該高分子膠層的厚度范圍10 μ m?200 μ m。
11.如權利要求1所述的保護膜，其特征在于:該保護膜還包含一層位于該支撐層上的防刮層，該防刮層的組成材料是選自于硅溶膠、壓克力單體，且該支撐層的組成材料是雙軸取向的聚對苯二甲酸乙二酯。
12.如權利要求1所述的保護膜，其特征在于:該抗沖擊層的蕭氏硬度為A20?D42，拉伸強度為2MPa?120MPa，伸長率為450%?880%，且對于可見光的透光率在80%?99%，霧度小于3%。
【文檔編號】B32B27/18GK103921517SQ201310012938
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月14日 優先權日:2013年1月14日
【發明者】王靖夫 申請人:王靖夫