用膜浸潤基材的方法
【專利摘要】公開了一種用膜浸潤基材的方法，包括將該膜施加在該基材上，使得在該膜施加于所述基材10秒鐘之內(nèi)，所述膜能夠浸潤90％至100％的基材表面；所述膜包括一層粘合層和一層第二層，所述粘合層包含75-85重量％的金屬茂聚(乙烯-共聚-辛烯)和15-25重量％的低密度聚乙烯；所述第二層包括低密度聚乙烯；所述粘合劑層占所述膜總厚度的10-30％，所述第二層占所述膜總厚度的70-90％；所述粘合劑層從所述基材上的剝離強度大于5g/25mm，但小于10g/25mm。
【專利說明】用膜浸潤基材的方法
[0001] 本發(fā)明申請是2009年3月17日提交的申請?zhí)枮?00910128585. 4、發(fā)明名稱為"具 有改進(jìn)的浸潤性的掩蔽膜"的中國專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本申請涉及用來在制造、運輸或使用過程中保護(hù)基材的掩蔽膜。所述掩蔽膜包含 至少一種金屬茂聚烯烴樹脂，在基材上具有改進(jìn)的浸潤性。所述掩蔽膜可以被施加在平坦 的、織構(gòu)化的或涂覆過的表面上，以及從這些表面上除去。本發(fā)明還涉及制備所述掩蔽膜的 方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 掩蔽膜也被稱為表面保護(hù)膜，通常為基材提供臨時性的物理屏障，以防基材發(fā)生 破壞、污染、刻劃、刮擦或其它損壞。在使用之前的制造、運輸或儲存過程中，掩蔽膜為表面 提供這些保護(hù)。掩蔽膜在許多的應(yīng)用中為表面、特別是較平整的表面、例如丙烯酸類樹脂、 聚碳酸酯、聚酯玻璃、拋光的或涂漆的金屬和上釉的陶瓷的表面提供保護(hù)性覆蓋層。現(xiàn)代光 學(xué)基材要求掩蔽膜能夠保護(hù)表面，可以在不破壞表面的情況下從其上除去，而且除去之后 不會在表面上殘留粘合劑或者其它污染物或顆粒。
[0004] 通常，表面保護(hù)膜包括電暈放電處理過的膜或者涂覆過粘合劑的紙和膜。電暈 放電處理過的膜在靜電放電條件下處理過，使得膜的表面氧化。通過氧化提高了膜的表面 張力以及對極性表面的吸引力。這些電暈放電處理過的膜通常是沒有壓紋的，依賴于非常 窄的電暈放電處理范圍以促進(jìn)粘合性。由于沒有壓紋，使得膜容易產(chǎn)生硬皺紋和膠凝。電 暈放電處理產(chǎn)生的促進(jìn)粘合性的效果還會隨著時間推移而降低。掩蔽膜見述于美國專利第 4, 395, 760 ;5, 100, 709 ;5, 693, 405 ;6, 040, 046 ;6, 326, 081 ;和 6, 387, 484 號，這些專利都 參考結(jié)合入本文中。
[0005] 人們需要具有以下性質(zhì)的掩蔽膜，其不含粘合劑，但是能夠提供與基材足夠的粘 合作用，以提供合適的保護(hù)。對基材的粘合性不應(yīng)隨時間推移而顯著提高。人們還需要具 有以下性質(zhì)的掩蔽膜，其不含粘合劑，但是能夠提供合適程度的對基材的浸潤。掩蔽膜對基 材的浸潤使得在膜/基材界面處能夠順暢地接觸。可能還需要掩蔽膜粘合側(cè)具有低的表面 電阻，以免由于靜電而吸引污染物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括粘合層和第二層的掩蔽膜，所述粘合層主要由金屬 茂聚烯烴和低密度聚乙烯組成，所述第二層由剛性大于粘合層的聚烯烴制成。另外，改進(jìn) 的掩蔽膜可以包括：粘合層，其包含金屬茂聚乙烯共聚物和離聚物樹脂；芯層，其包含拉伸 模量高于內(nèi)部粘合層中的金屬茂聚乙烯的聚合物；以及包含聚合物的外皮層。
[0007] 發(fā)明詳述
[0008] 在本發(fā)明中，除非上下文有明確的不同的描述，單數(shù)形式"一個"、"一種"和"該" 包括復(fù)數(shù)形式。因此，例如，當(dāng)描述"一層"的時候，也包括多個層的情況。
[0009] 所述保護(hù)膜包括粘合層和第二層。所述第二層的剛性大于粘合層，從而為膜提供 剛性、強度和其它所需的性質(zhì)。所述粘合層可以包含金屬茂聚乙烯和低密度聚乙烯的混合 物。所述第二層可以包含低密度聚乙烯。
[0010] 在另一個實施方式中，所述掩蔽膜由粘合層和第二層組成，所述粘合層主要由金 屬茂聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物組成，所述第二層主要由低密度聚乙烯組成。
[0011] 所述掩蔽膜具有改進(jìn)的對基材的浸潤性。浸潤性是用來描述膜的親合性的術(shù)語， 由此可以自發(fā)地使得膜與基材表面親密接觸。浸潤性可以是膜和基材表面之間接觸性的度 量，可以用膜與基材的接觸面積百分?jǐn)?shù)表示。膜的某些區(qū)域可能包括氣囊，或者表面上包含 會阻礙膜與基材的完全接觸的雜質(zhì)。
[0012] 一般來說，使得膜和基材之間具有較高程度的接觸，則粘合性更佳?？梢酝ㄟ^施 加壓力等手段增加膜和基材的接觸。但是，對于精細(xì)或脆弱的基材，如果要通過施加壓力 或者其他的膜操作來改進(jìn)與基材的接觸是不利的，可能會對基材造成破壞。因此，優(yōu)選具有 高度浸潤性的膜。在將本文所揭示的膜施加于基材上之后的10秒之內(nèi)，所述膜能夠浸潤至 少90%的基材表面，更優(yōu)選至少95%，更優(yōu)選100%的基材表面。但是應(yīng)當(dāng)理解，膜的浸 潤能力會隨著特定基材和膜的老化而改變。
[0013] 較佳的是，在所述掩蔽膜的實施方式中，所述膜的一個面是平整的，另一個面是粗 糙或不光滑的表面。在應(yīng)用中，所述平整的一面被施加于被保護(hù)的表面上。粗糙的一面也由 至少一層熱塑性樹脂組成。所述平整面的表面粗糙度（"Ra"）為0-60微英寸，或者更優(yōu) 選0-30微英寸。所述粗糙面可以防止粘連，表面粗糙度為25-600微英寸，更優(yōu)選50-300 微英寸。所述粗糙面可以通過任意合適的方式粗糙化，在優(yōu)選的實施方式中可以通過粗糙 壓紋進(jìn)行。認(rèn)為包括粗糙面的掩蔽膜的實施方式能夠防止膜與自身或者與其它任何表面的 過多表面積發(fā)生接觸，從而防止膜發(fā)生粘連和起皺。
[0014] 粗糙壓紋的擠出法是優(yōu)選的技術(shù)，以使得第二層具有足夠水平的粗糙度。應(yīng)當(dāng)注 意，第二層的表面粗糙化可以通過任意合適的方法完成，包括但不限于空氣沖擊法、空氣噴 射法、水噴射法以及它們的組合。所述粗糙表面會避免掩蔽膜的表面和其它表面之間發(fā)生 親密接觸，從而防止發(fā)生粘連，使得掩蔽膜可以很容易地展開以及/或者從另外的平整的 表面上剝下。這種特征還能防止常規(guī)掩蔽膜經(jīng)常出現(xiàn)的起皺現(xiàn)象。所述多層粗糙壓紋的膜 層還可以結(jié)合機械差異滑動，而非化學(xué)（抗粘連劑）引發(fā)的差異滑動。
[0015] 本文所述的保護(hù)膜不同于涂覆的膜。涂覆的膜包括具有粘合性涂層的基材。粘合 性涂層是一層粘合性組合物，其缺乏自身形成膜所需的足夠的內(nèi)聚強度，因此需要基材作 為支承。在本發(fā)明的膜中，粘合層是自支承材料，能夠獨立于其它膜層而存在。本發(fā)明的掩 蔽膜也不同于壓敏性粘合膜。壓敏性粘合膜從定義上來說是永久性粘性的，容易在其所粘 附的基材上留下殘余物。
[0016] 在本文中，術(shù)語〃膜〃表示通過澆鑄擠出法或吹塑法制備的薄片或織物。本發(fā)明 所述的膜由聚合物制成。所述聚合物可以在輥之間進(jìn)一步加工并冷卻以形成織物。所述多 層膜可以通過共擠出法同時擠出不同的膜層而制得，或者可以通過獨立地形成各個膜層， 然后將單獨的膜粘合或?qū)盈B在一起而制備。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述掩蔽膜的多個 層是使用本領(lǐng)域已知的任何共擠出法共擠出的。通過采用共擠出法，可以較為簡單而容易 地制備不同的層形成的多層掩蔽膜，其中每一個層具有特定的功能。
[0017] 在一些實施方式中，粘合層可能占總膜厚度的10-30%，第二層可以占剩余的 70-90%。在其他的實施方式中，粘合層可以占掩蔽膜總厚度的15-25%，第二層占剩余的 75-85%。在一個更優(yōu)選的實施方式中，所述粘合層占總膜厚度的15-20%。
[0018] 所述掩蔽膜可以具有任意所需的厚度。但是，在某些實施方式中，所述掩蔽膜的總 厚度為25-100微米。
[0019] 本發(fā)明改進(jìn)的掩蔽膜的實施方式包括含有金屬茂聚烯烴樹脂的粘合層。在本文 中，"金屬茂聚烯烴"是通過金屬茂催化的烯烴單體聚合反應(yīng)制得的聚烯烴聚合物或樹脂。 通常所述烯烴單體是乙烯。金屬茂聚烯烴還包括通過金屬茂催化的聚合過程制備的烯烴的 共聚物，例如以下任意烯烴單體的組合形成的共聚物：例如但不限于乙烯、丙烯、丁烯、異 丁烯、戊烯、甲基戊烯、己烯、庚烯、辛烯和癸烯，例如金屬茂聚（乙烯-共聚-辛烯）共聚 物。還可使用金屬茂聚烯烴的混合物，以及金屬茂聚烯烴與其它聚合物的混合物。
[0020] 金屬茂聚烯烴不同于通過其它聚合法制備的聚烯烴，例如用齊格勒-納塔催化劑 制備的聚烯烴。相對于通過其它聚合法制備的聚烯烴，金屬茂聚烯烴的特征是小于2. 0的 窄分子量分布，受控制的聚合物結(jié)構(gòu)，較高的熱穩(wěn)定性，較高的透明度，以及較高的耐沖 擊性?；谶@些性質(zhì)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地辨別金屬茂聚烯烴和通過其它方法制 備的聚烯經(jīng)。金屬茂聚烯經(jīng)可以從陶氏化學(xué)公司（Dow Chemical Corp.)和其它樹脂供應(yīng) 商處購得。一個例子是購自陶氏化學(xué)公司的PL1280G樹脂。
[0021] 制備的金屬茂聚烯烴，包括金屬茂共聚物，可以具有窄的分子量分布。掩蔽膜的 實施方式包括分子量分布（即多分散性）大于I. 〇且小于2. 0的金屬茂聚烯烴。在某些實 施方式中，可優(yōu)選使用分子量分布大于1. 〇且小于1. 7的金屬茂聚烯烴，或者分子量分布 大于I. 0且小于1. 5。用于掩蔽膜的金屬茂聚合物和共聚物可以是無規(guī)聚合物、嵌段聚合 物、接枝聚合物或星形聚合物。
[0022] 在某些實施方式中，所述保護(hù)膜包含密度為0. 85-0. 95克/立方厘米的金屬茂聚 烯烴。在其他的實施方式中，所述金屬茂聚烯烴的密度可以為0.86-0. 92克/立方厘米， 例如金屬茂聚乙烯的密度為0. 86-0. 92克/立方厘米。
[0023] 本發(fā)明的掩蔽膜的實施方式不包含增粘劑。在所述掩蔽膜的實施方式中，所述 膜的粘合層對被掩蔽的基材的剝離強度可小于l〇gf/25mm，在一些應(yīng)用中，剝離強度大于 5gf/25mm 且小于 10gf/25mm。
[0024] 在不影響本發(fā)明的基礎(chǔ)和新穎特性的情況下，本發(fā)明的掩蔽膜的任意的層可以 包含至少一種抗氧化劑、著色劑、顏料、澄清劑和/或成核劑。
[0025] 可以將次要聚合物，例如聚烯烴（均聚物或共聚物），聚乙烯醇，聚氯乙烯，尼 龍，聚酯，苯乙烯，丁烯，聚甲基戊烯和聚甲醒（polyoximethylene),以及它們的混合物 以各種比例與主要聚合物（金屬茂聚烯烴，金屬茂聚乙烯）混合起來，以提供所需水平的 膜粘合性。酸改性的共聚物、酸酐改性的共聚物和酸/丙烯酸酯改性的共聚物都是可用的。
[0026] 在一個實施方式中，所述粘合層包含主要由75-85重量％的金屬茂聚（乙烯-共 聚-辛烯）共聚物和15-25重量％的低密度聚乙烯組成的聚合物混合物。本發(fā)明的這個實 施方式具有特殊的性質(zhì)，使得能夠快速而充分地浸潤低表面能基材，例如，但不限于包括以 下的基材：環(huán)烯烴聚合物（"C0P"）膜，三乙?；w維素（"TAC"）膜，聚酯，聚碳酸酯， 或者在制造液晶顯示器（"LCD"）和其它電子顯示器的時候用作延遲和極化的膜的其它基 材。
[0027] 在某些應(yīng)用中，所述金屬茂聚（乙烯-共聚-辛烯）共聚物可以用金屬茂塑性體 或其它金屬茂聚烯烴代替。TAC膜通常在制造 LCD的時候用作偏振器保護(hù)層。通過溶劑澆 鑄形成的低應(yīng)力TAC聚合物可以得到能夠滿足高度各向同性的LCD覆蓋片的要求的獨特的 聚合物體系。然而，TAC膜是柔軟的膜，當(dāng)制造并卷起的時候，平整的膜前表面和后表面容 易互相粘合或粘連起來，造成很差的卷筒質(zhì)量。這可能會造成LCD組件中的缺陷。本發(fā)明 所述掩蔽膜能夠比掩蔽膜組分和結(jié)構(gòu)的其它組合更好地浸潤TAC膜。因此，當(dāng)TAC膜被本 發(fā)明所述的膜掩蔽的時候，可以更成功、更高效地用于IXD組件。
[0028] 所述掩蔽膜還具有所需的老化性質(zhì)。時間、溫度和濕度都會影響現(xiàn)有技術(shù)的掩蔽 膜的粘合性質(zhì)，造成粘合性增大。因此，已經(jīng)證實，現(xiàn)有技術(shù)的膜在經(jīng)過一段時間之后會難 以除去，這可能會對膜預(yù)期用來保護(hù)的基材的表面造成破壞。本發(fā)明的掩蔽膜不會隨著時 間、溫度或濕度的變化表現(xiàn)出粘合性的任何顯著增加。
[0029] 在許多的應(yīng)用中，人們需要能夠防靜電累積的掩蔽膜。在某些應(yīng)用中，所述掩蔽 膜不僅能夠保護(hù)膜的一些部分免于受到機械損傷、化學(xué)破壞或污染，還能防止其被灰塵之 類的顆粒污染。因此，在某些應(yīng)用中，例如層狀光學(xué)屏幕中，需要掩蔽膜本身不會將灰塵或 其它顆粒傳輸?shù)交牡谋砻妗榱烁倪M(jìn)掩蔽膜的防靜電性質(zhì)，可以將抗靜電劑加入粘合層 中。較佳的是，所述粘合層或外層包含不會遷移到膜表面處，因此不具有造成基材表面的 污染的潛在可能的抗靜電劑，例如離聚物。離聚物是指一種聚合物，其具有由于聚合物組 分的離散區(qū)域的離子性相互作用而帶來的獨特的物理性質(zhì)。大多數(shù)離聚物是具有以下特征 的聚合物：其包含很小但是顯著部分的含有離子性基團(tuán)的組成單體。在一些實施方式中，所 述離聚物可以是樹脂，例如乙烯-甲基丙烯酸共聚物。具體的離聚物樹脂包括購自杜邦內(nèi) 穆爾公司（E.I.du Pont de Nemours and Co.)的 ESX112 或 ESX113。
[0030] 還預(yù)期至少一個芯層可以介于所述熱塑性粘合層和第二層之間。所述芯層可能有 助于為所述多層掩蔽膜提供所需的不透明性和/或顏色、剛性和韌性。本發(fā)明所用的芯層 可以選自很寬范圍內(nèi)的以下許多種材料：熱塑性聚合材料或彈性材料，例如聚乙烯，聚丙 烯，聚氯乙烯，尼龍，聚酯，環(huán)烯烴聚合物等。
[0031] 如果使用一個或多個芯層，粘合層仍占膜總厚度的10-30%，余下的層占 70-90%。在一個實施方式中，粘合層占膜總厚度的10-30%，芯層占60-80%，外層占 10-30%。
[0032] 所述芯層可以改進(jìn)膜的機械性質(zhì)，例如剛性、模量、抗撕性等。例如，可以對芯層 進(jìn)行配制，以減少膜在制造和使用過程中粘合層平坦表面可能造成的破壞，或者提高膜的 模量。在某些實施方式中，掩蔽膜的模量大于15, OOOpsi。在某些實施方式中，掩蔽膜的 模量可以大于15, OOOpsi且小于350, OOOpsi。在某些實施方式中，所述掩蔽層的模量為 240, OOOpsi (± 15% )。需要模量處于這個范圍，以便在不影響掩蔽膜的浸潤特性的情況下 提供對粘合層的保護(hù)。
[0033] 所述芯層可以包含任何合適的聚合物。例如，芯層或者粘合層或外皮層的組分可 以是選自以下的至少一種聚合物：聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，高密度聚 乙烯，中密度聚乙烯，聚丙烯，無規(guī)共聚物聚丙烯，聚丙烯抗沖共聚物（polypropylene impact copolymer),金屬茂線性低密度聚乙烯，塑性體，聚（乙烯-共聚-乙酸乙烯酯）， 聚（乙烯-共聚-丙烯酸），聚（乙烯-共聚-丙烯酸甲酯），環(huán)烯烴聚合物，聚酰胺或聚 (乙烯-共聚-丙烯酸正丁酯）。
[0034] 三層膜實施方式的外皮層提供了易于脫模且防粘連、具有防靜電性質(zhì)、透明且可 印刷的表面。在一些實施方式中，所述外皮層主要由聚乙烯和抗靜電劑（例如離聚物鹽） 組成。
[0035] 掩蔽膜的【具體實施方式】包括粘合層、芯層和外層。在一個實施方式中，所述粘合 層主要由金屬茂聚烯烴以及10-40重量％的離聚物（例如乙烯-甲基丙烯酸共聚物）組成。 所述掩蔽層提供了防靜電保護(hù)、改進(jìn)的浸潤性、粘合性、以及隨老化過程中保持穩(wěn)定的粘合 能力的特性。在本發(fā)明的實施方式中，所述離聚物或表面活性劑可能無法與層中的其它組 分混溶。 實施例
[0036] 根據(jù)本發(fā)明制備了膜，并且將其對各種基材的浸潤能力以及物理性質(zhì)與市售的掩 蔽膜進(jìn)行比較。另外，還評價了這些膜的剝離強度隨老化的變化。
[0037] 實施例1
[0038] 實施例1中的膜是共擠出的雙層膜。所述第一層包含35重量％的低密度聚乙烯 和65重量％的金屬茂聚乙烯的混合物。所述第二層包含15重量％的高密度聚乙烯和85 重量％的低密度聚乙烯的混合物。
[0039] 實施例2
[0040] 實施例2的膜是共擠出的三層膜。第一層包含10重量％的低密度聚乙烯，65重 量％的金屬茂聚乙烯和25重量％的乙烯-甲基丙烯酸共聚物離聚物。中間層是環(huán)烯烴共 聚物層。第三層是低密度聚乙烯層。
[0041]用作參比的膜是購自美國弗吉尼亞州、里士滿市的特萊德加膜產(chǎn)品公司 (Tredegar Film Products Corporation, Richmond, VA.)的 ForceField?1035,這是一種 單分子層掩蔽膜。
[0042] 將所述膜施加于各種基材，比較膜浸潤基材的能力。結(jié)果見表1。
[0043] 表1 -浸潤試驗
[0044] 聚碳酸酯 聚酯 丙烯酸類 對照 良好 良好 _ 實施例1 優(yōu)秀 優(yōu)秀 良好
[0045] 還比較了膜的物理性質(zhì)。結(jié)果列于表2。表2的數(shù)據(jù)顯示，改進(jìn)的浸潤性對其他的 膜性質(zhì)沒有負(fù)面影響。表2中的剝離試驗數(shù)據(jù)是通過以下方式測定的：將膜貼在聚碳酸酯 基材上，然后在23°C保持60分鐘之后，測量除去膜所需的作用力。
[0046] 表2 -物理性質(zhì)
[0047]

【權(quán)利要求】
1. 一種用膜浸潤基材的方法，包括將該膜施加在該基材上，使得在該膜施加于所述基 材10秒鐘之內(nèi)，所述膜能夠浸潤90 %至100 %的基材表面； 所述膜包括一層粘合層和一層第二層，所述粘合層包含75-85重量％的金屬茂聚（乙 烯-共聚-辛烯）和15-25重量％的低密度聚乙烯； 所述第二層包括低密度聚乙烯； 所述粘合劑層占所述膜總厚度的10-30%，所述第二層占所述膜總厚度的70-90% ; 所述粘合劑層從所述基材上的剝離強度大于5g/25mm，但小于10g/25mm。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材選自環(huán)烯烴聚合物膜，三乙酰基纖 維素膜，聚酯，聚碳酸酯，或者在制造液晶顯示器和其它電子顯示器的時候用作延遲和極 化的膜的其它基材
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金屬茂聚（乙烯-共聚-辛烯）的 分子量分布大于1. 〇且小于2. 0。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金屬茂聚（乙烯-共聚-辛烯）的 密度為 〇? 86-0. 92g/cm3。
【文檔編號】C09J123/08GK104388005SQ201410753646
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2009年2月2日
【發(fā)明者】G·M·巴拉克霍夫, R·G·奧斯汀, B·德賽, S·帕特爾 申請人:屈德加薄膜產(chǎn)品股份有限公司