自粘性保护膜的应用综述

1、自粘性保护膜的应用综述自粘性保护膜的应用综述 2011年01月20日顾名思义，保护膜就是一种用来保护易损害表面的薄膜。其目的是防止受保护基材表面在运送、装配、或加工过程当中受到损害或污染。保护膜会一直贴在受保护基材表面，直到产品送达使用者时才被撕下抛弃。因此，基本的性能要求下： - 适当而稳定的粘性 - 容易撕下 - 保护膜撕下后无残胶、不留影 - 长时间贴合后，不可有气泡浮起或翘边 - 户外使用时需具有耐候性 - 不可有晶点 以下则就保护膜的分类、常用自粘性材料、以及各种自粘性材料的优缺点比较来做进一步的探讨。并依照不同的市场需求所常见的薄膜结构加以讨论。 保护膜的分类保护膜产品可以依照市场

2、应用、及所用粘性材料来做分类。且常因应用领域的不同而使用不同的基材。常见的基材包括opp 薄膜、pvc薄膜、pet薄膜、pe薄膜、以及牛皮纸。 依市场应用分类1. 传统保护膜：如镀锌钢板保护膜、彩色钢板保护膜、玻璃板或塑料片材保护膜等。此类传统保护膜多属附加价值较低之应用，对性能及晶点要求较低，且多为上胶型保护膜。 2. 平面显示器用保护膜：应用范围包括平面显示器、tft lcd 模块、背光模块、玻璃基板、及各种光学组件如偏光板、彩色滤光片等。此类保护膜对粘度及晶点的控制有极高的要求，属高附加价值、高技术门坎之应用。 3. 高科技电子业用保护膜：如干膜(dry film) 用或晶圆研磨制程所用

3、之保护膜。此类保护膜通常需要于无尘室内生产，且对晶点的要求极为严苛。仅有极少数保护膜厂商具备足够的技术能力来达到这些要求。 依所用粘性材料分类1. 上胶型保护膜：为目前最应用最为广泛的保护膜，适用范围包括低价传统保护膜及高附加价值的高科技保护膜。 常用的粘着剂系统则有溶剂型橡胶粘着剂(solvent type rubber based adhesive)、溶剂型丙烯酸粘着剂(solvent type acrylic based adhesive)、水性丙烯酸粘着剂(aqueous acrylic based adhesive)、以及硅酮粘着剂(silicone based adhesive)。

4、 2. 自粘性保护膜：常见于高附加价值且对品质要求较高的保护膜。此类保护膜通常为两层以上(或三层) 之共挤pe薄膜，并且在其中一面的表层使用自粘性材料而无需使用粘着剂。常见的自粘性材料包括eva、超低密度聚乙烯(ultra low density linear low density polyethylene or uldpe)、或聚烯烃塑性体树脂(polyolefin plastomer or pop) 。 陶氏化学公司 (the dow chemical company) 所生产的attane*超低密度聚乙烯(attane ultra low density polyethylene re

5、sins) 以及茂金属催化剂的affinity* 聚烯烃塑性体树脂(affinity polyolefin plastomers) ，以其优异的机械性能以及自粘性，已被广泛应用于自粘性保护膜。 attane 超低密度聚乙烯attane 超低密度聚乙烯是1987年由陶氏化学公司推向市场的。它是继dowlex 线性低密度聚乙烯后又一系列采用传统齐格勒纳塔催化剂，并使用辛烯作为共聚单体，采用液相法生产的线性聚乙烯。这一系列产品的密度在0.900.92之间，低于传统线性低密度聚乙烯的范畴，因此被称为超低密度聚乙烯。 与传统线性低密度聚乙烯相比，attane超低密度聚乙烯具有一系列优良的性能： 1优良的

6、韧性 attane超低密度聚乙烯的韧性有多强呢？与传统聚乙烯相比，它的落镖冲击性能、抗撕裂性能和抗刺穿性能都有大幅提高。优良的韧性使材料具有优异的吸收外界破坏能量的性能。以常温下的落镖冲击强度为例，使用attane 4203的50微米厚的薄膜，其落镖冲击强度大于830克，是使用dowlex 2045的相同厚度薄膜的3倍多，亦高于与va含量在912之间的eva。另外，attane超低密度聚乙烯在低温，同样具有优异的韧性。 2一定的自粘性 attane超低密度聚乙烯具有较低的密度，因此产品的结晶度也较低。由于聚合物中有大量的非晶区存在，使attane超低密度聚乙烯能提供更好的自粘性，这一性能被广泛

7、应用于缠绕膜中作为粘层。 3良好的柔性和延伸性 attane超低密度聚乙烯具有高的最大拉伸强度和较低的模量，因此其柔性和延伸性其佳，这一特性使最终产品在适用范围上有了更广泛的选择。 4优良的光泽度 透明性和光泽度对于很多应用是必须的。attane超低密度聚乙烯具有优异的透明性、高的45光泽度和低的雾度，使它可以广泛应用于包装领域。 综上所述，与传统线性低密度聚乙烯和va含量在912的eva相比，attane超低密度聚乙烯具有优良的韧性，高光泽度和其它一些综合性能，它被广泛应用于很多不同的领域，如： 低温冷冻包装 用于缠绕膜作为粘层 用于商业和工业包装中，提高韧性和透明性 用于对柔软度有要求的食

8、品和卫生包装中 适用于不同金属和非金属表面的保护膜 用于共挤薄膜中，可减薄薄膜的厚度，但维持韧性 affinity聚烯烃塑性体树脂 随着聚乙烯生产制造技术的日益发展，使用茂金属催化剂生产的新一代高性能聚乙烯树脂于上世纪90年代开始陆续推向市场。陶氏化学生产的affinity聚烯烃塑性体树脂于1993年正式投放市场。它使用陶氏化学专利的insite*技术，同样采用辛烯作为共聚单体和液相法的生产工艺。由于采用了新技术，使聚乙烯的分子结构和组成更加均一，聚合物的密度和熔融指数可在更宽的跨度中选择。与传统使用齐格勒纳塔催化剂的线性聚乙烯相比，affinity pop的分子量分布和共聚单体分布更窄，其韧

9、性，透明性、热封性和其它一些关键性能有了显着提高。同时，由于引入了独一无二的“长支链”技术，大大改善了affinity pop树脂的熔体强度和流动性，使它的加工性优于其它茂金属产品，与传统线性聚乙烯的加工性相当。 affinity pop树脂具有如下优越性能： 1极佳的韧性 使用affinity pop树脂的产品具有很好的机械性能。无论在使用和运输过程中，均可抵御由于摔跌、挤压而可能引起的破损。它的抗刺穿强度是传统eva树脂和离子聚合物的三倍，甚至超过以抗刺穿性能见长的超低密度聚乙烯。它同时还具有优异的落镖冲击强度。这些最终产品的减薄提供的新的方向，降低了产品的成本。 2优异的光学性能 aff

10、inity pop树脂具有极佳的光学性能，它的雾度低于超低密度聚乙烯，并且光泽度更好。其总体光学性能与聚丙烯薄膜相当。 3气味和残留 与传统eva所带有的酸性和刺鼻的气味相比，affinity树脂完全没有这些恼人的气味，并且其析出分极低。对于对气体和残留有高要求的食品行业和一些特殊行业来说，使用affinity pop树脂将消除由于气味和残留所带来的质量问题。 4极佳的粘性 通过引入较多的共聚单体，可以生产出密度远低于0.90的聚乙烯树脂。这些树脂中存有大量的非晶区，因此可以提供很好的粘性。由于其密度普遍低于超低密度聚乙烯，因此粘性也较高。另外，由于这种粘性是由原料本身的结构决定的，因此它不会

11、随温度、湿度等环境因素的变化而变化，并且可长时间保持。 5杰出的热封性能 通过使用affinity pop树脂，您可大幅提高包装的热封性能，包括热封强度、热粘强度和抗污染热封性能。这能大大提高包装速度，降低由于包装外表在热封时受热过度而产生的收缩，提高封口完整性。因此，使用affinity pop树脂的薄膜被广泛采用于各式自动包装在线。 正由于affinity pop树脂所具有的这些优异性能，它被广泛应用与以下领域： 作为多层包装袋的热封层 贴体包装 适用于不同金属和非金属表面的保护膜 个人卫生用品 收缩薄膜 用于工业和商业包装中提高机械性能 自粘性材料的比较 若从保护膜的粘着层型式区分则上胶

12、型(上胶型薄膜) 与自粘性(inherent cling) 薄膜，表一是一般常见上胶型保护膜种类与其规格。 自粘性保护膜一般是以共挤的方式生产，而其自粘层一般为eva、超低密度聚乙烯或聚烯烃塑性体树脂为主，此种结构形式亦渐渐成为市场的主流，因为它较上胶型具有较多的优点(见表二与表三)，如无残胶、提供稳定的粘着力、降低使用者成本以及对保护膜制造商创造较高利润。而陶氏则在自粘性材料上能提供客户相当多且广的选择，尤其以超低密度聚乙烯与聚烯烃塑性体树脂更是广泛被利用于保护膜的应用。表四列出了陶氏affinity pop对不同基材与不同环境温度下的粘着力。 另外，上胶型一般又以不同粘着剂的种类有以下几种

13、：溶剂型橡胶粘着剂、溶剂型丙烯酸粘着剂、水性丙烯酸粘着剂、以及硅酮粘着剂。，其中又以水性丙烯酸粘着剂是最普遍应用此类产品，它可容易调整粘着力，并且透明性和耐候性佳。 表一 上胶型薄膜 种类 膜厚() 典型粘着力(g/cm) 宽度(cm) 长度(m) 透明无色 30255 6-246 250265 250 乳白色/棕色 黑白双色 透明着色 表二 上胶型保护膜与自粘性保护膜之比较 保护膜种类 加工程序 残胶 成本 上胶型 制膜/上胶/烘干 容易 较高 自粘性 制膜 不会 较低 表三 陶氏affinity pop与eva自粘性比较 自粘层种类 晶点 透明性 挤出加工范围 气味 粘性控制 热稳定性 e

14、va 不易控制 较差 较窄 易残留酸性和刺鼻味 不易 较差 affinity pop 容易控制 较佳 较宽 较无气味 容易 较佳 表四 一般affinity pop对不同被保护基材的粘着力 产品 基材 粘着力(n) 测试环境温度(oc) pop 1* pet 0.70.9 80 pet 0.81.05 常温 铝挤型材 0.320.5 常温 玻璃 0.40.5 常温 pop 2* pet 1.452.05 80 pet 1.451.6 常温 铝挤型材 0.8 常温 玻璃 0.550.65 常温 * 产品结构为厚度为50微米的吹塑薄膜，粘层的厚度占薄膜总厚度的25% 。用流延法生产的薄膜其粘性会更

15、高。 应用实例 如上所述，自粘性保护膜通常为共挤聚乙烯薄膜，厚度一般来说介于50 至100 微米之间。典型结构如下： 表五 自粘性保护膜典型结构 滑爽层 中间层 自粘层 常用材料 高压聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯 高压聚乙烯、线性低密度聚乙烯 pop、超低密度聚乙烯、eva 厚度比 1525% 5075% 1025% 以下则就应用于玻璃片材、铝挤型材、及塑料片材之保护膜的典型结构做较深入的探讨。 玻璃片材包括阴极射线管(crt)、平面显示器本身，以及所用的玻璃基板。厚度介于40 至70 微米。性能要求包括： - 粘度低且稳定 - 不可有残胶及留影 - 低晶点 典型结构如下：

16、表六 玻璃片材保护膜典型结构 滑爽层 中间层 自粘层 常用材料 中密度聚乙烯 高压聚乙烯或线性低密度聚乙烯 affinity pop 树脂 厚度（微米） 1015 2535 520 说明 密度0.925 g/cm3 以上的线性聚乙烯，如dowlex 2049g，dowlex 2036p 可使用一般通用的聚乙烯或线性低密度聚乙烯，如dowlex 2045g或dowlex 2256g 可用affinity pop树脂，如affinity pl1880g 或affinity eg 8100g 铝挤型材以铝挤型窗框用的保护膜为例，厚度介于60 至80 微米。性能要求包括： - 中粘度 - 不可有残胶

17、- 无大晶点 - 耐候性 典型结构如下： 表七 铝挤型窗框保护膜典型结构 滑爽层 中间层 自粘层 常用材料 中密度聚乙烯 c8 线性低密度聚乙烯 affinity pop 树脂 厚度（微米） 1520 3545 515 说明 密度0.925 g/cm3 以上的线性聚乙烯，如dowlex 2049g，dowlex 2036p dowlex 2045g或dowlex 2256g 可用affinity pop树脂，如affinity vp8770 或affinity eg8100g 塑料片材塑料片材方面，包括pvc 板、ps板、pc板、pet板、及pmma板等都需要用到保护膜。常见厚度则介于30 至

18、60 微米。性能要求包括： - 低粘度 - 不可有残胶或留影 - 低晶点 以 一般光学薄膜用的保护膜为例，典型结构如下： 表八 铝挤型窗框保护膜典型结构 滑爽层 中间层 自粘层 常用材料 中密度聚乙烯 c8 线性低密度聚乙烯 affinity pop 树脂 厚度（微米） 1020 2035 515 说明 密度0.925 g/cm3 以上的线性聚乙烯，如dowlex 2049g 线性聚乙烯，或dowlex 2038.68g 线性聚乙烯 dowlex 2045g或dowlex 2256g 可以使用affinity pop树脂，如affinity pf1140g 或affinity eg8100g 结论 较之上胶型保护膜，自粘性保护膜有成本低、无残胶留影、