CN106553407A - 一种绿色铸造级车膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿色铸造级车膜及其制备方法，其依次设有色层、压敏胶层和离型纸，所述色层和压敏胶层之间设有反射层。其中，所述反射层为白色聚氨酯层或白色聚酯树脂层。该种铸造级车膜主要采用聚氨酯、聚酯树脂等材料，各层经过涂布工艺结合。制得的铸造级车膜弹性良好，贴膜过程不容易出现翘边现象，施工效率高，良品率高。该铸造级车膜的色层另一面上还设有保护层，很好地保护车膜内部结构，可采用胶囊型结构和纳米级材料，自修复性能好、自洁性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种膜，尤其涉及一种绿色铸造级车膜及其制备方法。
背景技术
汽车美容装饰目前已经成为一种新的汽车文化潮流，越来越多人喜欢把自己的爱车改装成个性张扬，而车身改色成为了改装的首选。现有的改色车膜采用多层流延结构：如申请号为201210031553.4名为“装饰用贴膜及其制备方法”的中国发明专利申请公开了一种装饰用贴膜及其制备方法。所述装饰用贴膜包括：作为最上层的透明聚合物薄膜层，所述透明聚合物薄膜层由聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚丙烯、聚二氯乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯中的一种或多种制成；印刷层，所述印刷层与所述透明聚合物薄膜层的背面相邻并且由聚氨酯类油墨，聚丙烯酸酯类油墨，聚酰胺类油墨，聚氯乙烯类油墨或聚异氰酸酯类油墨形成；和胶粘剂层，所述胶粘剂层位于所述印刷层下方。该车膜的最外层保护膜用以保护车膜内部各层的结构；在保护膜下方为色层，用于表现各种图案，美观车身，底层依次为粘胶层和衬纸，便于把车膜固定于车身外侧。
在市售的装饰用车贴膜中，车膜外侧的保护膜多使用PVC、TPU、PE、CPP等材质的薄膜。依照车膜的加工工艺可分为铸造级车膜和压延级车膜。其中，铸造级车膜的工艺流程为将制造保护膜的原材料合成后，经由一种超洁净的透明“铸膜纸”，通过专用设备将原材料“刮平”。而压延级车膜的生产工艺则是将原材料经由“挤压拉伸”后生产出来的。如申请号为“201120347453.3”名为“一种镜面车身贴膜”的中国实用新型专利公开了一种镜面车身贴膜，包括膜层，所述的膜层表面为镜面，镜面由压纹铁轮，底面设有辅助压纹，底面设有涂胶，所述的膜层由聚氯乙烯压延制得。但无论是铸造级车膜还是压延级车膜，混合后的原材料都要经过机械挤出后拉伸成型，这导致车膜成品的刚性增大，不可拉伸或拉伸后容易产生应力回缩，最终导致在贴膜过程中出现翘起现象，施工效率差，不良率高。并且，用作保护膜的PVC等原材料本身的刚性也相对较大，需要在原材料混合时加入小分子或中分子油脂来增强其韧性，而这些小分子或中分子油脂在加工过程高温高压的条件下容易析出，而使保护膜变脆。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不需要经过机械挤出拉伸、弹性良好，韧性高，可干贴、耐黄性好、可自修复的铸造级车膜，以在不同的环境下持久、稳定使用。
本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种绿色铸造级车膜，依次设有色层、压敏胶层和离型纸，所述色层和压敏胶层之间设有功能层。本发明通过在功能层加入功能性材料使得车膜具备如反射、耐黄、耐磨等的功能。
进一步地，所述功能层为反射层，所述反射层为白色聚氨酯层或白色聚酯树脂层或丙烯酸酯层或白色复合层，所述白色复合层为聚氨酯、聚酯树脂和丙烯酸酯复合而成。
设置白色的反射层可以减少铸造级车膜对阳光中红外线的吸收，增强铸造级车膜在光照持续猛烈的条件下保持不褪色；反射层的采用的聚氨酯（简称PU）或聚酯树脂（简称PE）材质本身的弹性较好，在加工过程中不需要添加小分子或中分子油脂增韧，反射层经过高温高压加工仍可以保持良好韧性。
进一步地，所述色层另一面上设有保护层。其中，所述保护层为胶囊型聚氨酯层或胶囊型聚酯树脂层或胶囊型复合层。所述保护层另一面上设有临时保护膜。
设置保护层是为了防止外部环境对铸造级车膜内部结构的损害，提高车膜的耐久性。保护层也是采用聚氨酯（简称PU）或聚酯树脂（简称PE）材质，以提高铸造级车膜本身的韧性，并且保护层可采用纳米级材料，产生“荷叶效应”，提高铸造级车膜的自洁性能，使车膜在持久使用后仍能保持亮洁，易于清洁；同时，保护层采用的是胶囊型聚氨酯层或胶囊型聚酯树脂层。当保护层受到外力冲击而产生破损时，小颗粒的聚氨酯或聚酯树脂能从胶囊中释放，填补破损的空隙，达到自修复的效果。
更进一步地，所述离型纸上设有导气图形。其导气图案的深度为5μm~20μm，以在粘贴车膜过程中方便导气。
所述铸造级车膜的制备方法包括如下步骤：
S1、制备保护层或反射层：将脂肪族聚氨酯或聚酯树脂或丙烯酸酯或三者一起溶解于有机溶剂中，混合功能性材料和助剂后在载膜上进行涂布涂层，涂层后进行强制干燥或复合防粘膜，成膜并热固化后撕去防粘膜；
S2、制备色层：溶融脂肪族聚氨酯、聚酯树脂后加入有机溶剂、着色剂和助剂，在载膜上进行涂布涂层后干燥，然后进行热固化，在热固化完成前撕去载膜并在正反两面分别复合步骤S1制备的保护层和反射层；
S3、制备压敏胶层：溶融脂肪族聚氨酯、丙烯酸酯于溶剂中，加入助剂或固化剂后，在载膜或离型纸或平面上进行涂布涂层，然后粘贴于撕去载膜后的步骤S2中反射层的另一面。
在步骤S1~S3中，保护层、反射层、色层和压敏层采用喷淋、刮涂等方式均匀涂布在载膜或离型纸上，而不通过机械挤出拉伸的过程成型，以避免成品车膜因为刚性大，不可拉伸或拉伸后容易产生应力回缩，导致贴膜过程出现翘起的情况。经涂布工艺加工的铸造级车膜弹性好，贴膜简易、平整，不良率低。
其中，步骤S1肪族聚氨酯、聚酯树脂和丙烯酸酯的质量比为（5~40）：（60~95）：（20~40）；步骤S2中脂肪族聚氨酯和聚酯树脂的质量比为（5~40）：（60~95）。所述保护层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（35~45）：（45~55）：（3~8）：（3~8）；反射层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（25~35）：（35~45）：（3~8）：（20~30）；色层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（35~45）：（35~45）：（3~8）：（10~20）；压敏胶层中肪族聚氨酯、丙烯酸酯、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（20~40）：（30~40）：（2~30）。
优选地，所述溶剂为酮、苯、酯类有机溶剂；保护层加入的功能性材料为胶囊型材料，反射层加入的功能性材料为钛白粉或纳米级红外高反射率色粉。
在反射层中加入钛白粉或纳米级红外高反射率色粉可进一步提高反射层的红外线反射效率，提高铸造级车膜在强光照条件下的耐久性。
优选地，步骤S1中强制干燥的温度为25~160℃，步骤S1或S2中热固化温度为25~80℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明技术方案在铸造级车膜中设置白色的反射层，很好地反射了来自外界的红外线，保护了内部色层在光照条件下稳定不褪色。
（2）该铸造级车膜中的保护层、反射层、色层、压敏胶层均采用的聚氨酯、聚酯树脂、丙烯树脂等材料，其本身的弹性较好，在不添加中低分子油脂的情况下仍能保持高韧性，经测试，其拉伸强度可达1000MPa。同时，铸造级车膜中各层均采用涂布工艺制得，并使得该铸造级车膜在贴膜时易于操作，不出现翘边现象。
（3）该铸造级车膜持久耐用，加工工艺简单，原料来源广泛。其保护层中胶囊型聚氨酯或聚酯树脂在外表破损时能及时释放，修复空隙，使铸造级车膜的抗刮擦能力得到大幅度提升。其保护层中的材料可应用纳米级材料，以降低其表面张力，污染物和水不容易在车膜上附着，提升了铸造级车膜本身的自洁能力。
说明书附图
图 1为本发明实施例1所述铸造级车膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例
1
如图 1是一种绿色铸造级车膜，依次设有色层3、压敏胶层5和离型纸6，所述色层3和压敏胶层5之间设有反射层4。其中，所述反射层4为白色复合层，所述复合层为聚氨酯、聚酯树脂和丙烯酸酯复合而成。
所述色层3另一面上设有保护层2。其中，所述保护层2为胶囊型聚氨酯层。所述保护层2另一面上设有临时保护膜1。所述离型纸6上设有导气图形。其导气图案的深度为10μm。
所述铸造级车膜的制备方法包括如下步骤：
S1、制备保护层或反射层：将脂肪族聚氨酯、聚酯树脂和丙烯酸酯溶解于有机溶剂中，混合功能性材料和助剂后在载膜上进行涂布涂层，涂层后进行在70℃下强制干燥或复合防粘膜，成膜并在50℃下热固化后撕去防粘膜；
S2、制备色层：溶融脂肪族聚氨酯、聚酯树脂后加入有机溶剂、着色剂和助剂，在载膜上进行涂布涂层后干燥，然后在50℃下进行热固化，在热固化完成前撕去载膜并在正反两面分别复合步骤S1制备的保护层和反射层；
S3、制备压敏胶层：溶融脂肪族聚氨酯、丙烯酸酯于溶剂中，加入助剂、固化剂后，在载膜或离型纸或平面上进行涂布涂层制成压敏胶层，然后撕去步骤S2中反射层的载膜，将压敏胶层粘贴于反射层上。
其中，步骤S1脂肪族聚氨酯、聚酯树脂和丙烯酸酯的质量比为30：80:30，步骤S2中脂肪族聚氨酯和聚酯树脂的质量比为30：80。
所述保护层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为40：50：5：5；反射层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为30：40：5：25；色层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为40：40：5：15；压敏胶层中肪族聚氨酯、丙烯酸酯、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为30：35：14。步骤S1中的载膜为保护膜。
所述溶剂为酮、苯、酯类有机溶剂；保护层加入的功能性材料为胶囊型材料，反射层加入的功能性材料为钛白粉。
实施例2 除了步骤S1和S2中脂肪族聚氨酯和聚酯树脂的质量比为5：60；保护层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为35：45：3：3；反射层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为25：35：3：20；色层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为35：35：3：10；压敏胶层中肪族聚氨酯、丙烯酸酯、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为20：30：2；步骤S1中强制干燥的温度为25℃，步骤S1和S2中热固化温度为25℃之外，其他条件同实施例1；
实施例3
除了步骤S1和S2中脂肪族聚氨酯和聚酯树脂的质量比为40： 95；保护层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为45： 55： 8： 8；反射层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为35： 45： 8： 30；色层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为45： 45： 8： 20；压敏胶层中肪族聚氨酯、丙烯酸酯、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为40：40：30；步骤S1中强制干燥的温度为160℃，步骤S1或S2中热固化温度为80℃之外其他同实施例1；
对比例
1
一种装饰用车贴膜，包括透明薄膜层、色层、胶粘剂层。
其中，透明薄膜层由PVC制成；所述色层与所述透明聚合物薄膜层的背面相邻并且由聚氨酯类油墨，聚丙烯酸酯类油墨，聚酰胺类油墨，聚氯乙烯类油墨或聚异氰酸酯类油墨形成；和胶粘剂层，所述胶粘剂层位于所述印刷层下方。
一种制备上述装饰用贴膜的方法，所述方法包括以下步骤：
提供透明聚合物薄膜层：将PVC原材料热熔挤出后，拉伸形成PVC薄膜。
在所述透明聚合物薄膜层的背面侧形成透明吸墨层；
通过印刷技术在所述透明吸墨层的背面侧形成印刷层，和在所述印刷层下方设置胶粘剂层。
对实施例1所述的铸造级车膜和对比例1所述的装饰用车贴膜成品进行以下性能测试：
（1）测试其拉伸强度。
（2）分别进行贴膜，观察其是否平整或出现翘起现象。
（3）耐光性测试：使用氙灯日晒机法测定，利用蓝色羊毛标度判定耐光牢度的等级，以开始褪色的照射时间来评估等级，其中，
合格：开始褪色的照射时间＞ 340hrs，即耐光性＞ 7 级；
不合格：开始褪色的照射时间＜ 340hrs，即耐光性＜ 7 级。
（4）色层结合力测试：准备一把画格刀，用尖锐的部位在印刷层表面划线，大约1/8”间隔，用同样的倾斜角度划出一组平行的划线，然后在另一个交叉的方向划出一组划线，形成交叉影线的格子状；
用刮板将3M610 胶带贴牢固地附于划出的格子表面，确保贴附后基本无气泡。
迅速将贴附的胶带从薄膜表面剥离。剥离需尽可能地迅速，最大程度地将涂布的色层从膜上移除。观察胶带和色层的表面，测出油墨涂布层被揭除的百分比，记录百分比数据，并且根据以下标准进行评价：
合格：0-5％ ；
不合格：6-100％。
（5）车膜耐刮擦能力测试：采用500g 负载砂轮，在膜表面金属干刷，来回20 冲程，再用100℃热风枪在离膜10公分处喷射5s，根据以下标准进行评估：
合格：表面无损坏，无褪色；
不合格：表面有损坏和褪色现象。
（6）环境测试；
（7）耐UV测试；
下表为对两种车膜进行以上性能测试的结果：
从上表的性能测试结果看来，实施例1的拉伸性能明显好过采用PVC膜的对比例1，这也在贴膜效果上可直观看出，实施例1无翘起，而对比例1齐口处翘起；由于汽车很多时候会在阳光底下行驶甚至曝晒，这需要汽车膜具备强耐光性/耐UV，从上表也可看出，实施例1远远好过于对比例1；同样地，在耐刮性能上实施例1也比对比例1好，此外，从上表的环境测试结果来看，实施例1明显更为绿色环保。
Claims (10)
1.一种绿色铸造级车膜，依次设有色层、压敏胶层和离型纸，其特征在于，所述色层和压敏胶层之间设有功能层。
2.根据权利要求1所述的绿色铸造级车膜，其特征在于，所述功能层为反射层。
3.根据权利要求2所述的绿色铸造级车膜，其特征在于，所述反射层为白色聚氨酯层或白色聚酯树脂层或丙烯酸酯层或白色复合层，所述白色复合层为聚氨酯、聚酯树脂和丙烯酸酯复合而成。
4.根据权利要求1所述的绿色铸造级车膜，其特征在于，所述色层另一面上设有保护层。
5.根据权利要求4所述的绿色铸造级车膜，其特征在于，所述保护层为胶囊型聚氨酯层或胶囊型聚酯树脂层或胶囊型复合层。
6.根据权利要求4所述的绿色铸造级车膜，其特征在于，所述保护层另一面上设有临时保护膜。
7.根据权利要求1~6任意一项所述绿色铸造级车膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备保护层或反射层：将脂肪族聚氨酯或聚酯树脂或丙烯酸酯或三者一起溶解于有机溶剂中，混合功能性材料和助剂后在载膜上进行涂布涂层，涂层后进行强制干燥或复合防粘膜，成膜并热固化后撕去防粘膜；
S2、制备色层：溶融脂肪族聚氨酯、聚酯树脂后加入有机溶剂、着色剂和助剂，在载膜上进行涂布涂层后干燥，然后进行热固化，在热固化完成前撕去载膜并在正反两面分别复合步骤S1制备的保护层和反射层；
S3、制备压敏胶层：溶融脂肪族聚氨酯、丙烯酸酯于溶剂中，加入助剂或固化剂后，在载膜或离型纸或平面上进行涂布涂层，然后粘贴于撕去载膜后的步骤S2中反射层的另一面。
8.根据权利要求7所述绿色铸造级车膜的制备方法，其特征在于，步骤S1肪族聚氨酯、聚酯树脂和丙烯酸酯的质量比为（5~40）：（60~95）：（20~40）；步骤S2中脂肪族聚氨酯和聚酯树脂的质量比为（5~40）：（60~95）。
9.根据权利要求7所述绿色铸造级车膜的制备方法，其特征在于，保护层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（35~45）：（45~55）：（3~8）：（3~8）；反射层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（25~35）：（35~45）：（3~8）：（20~30）；色层中聚酯树脂、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（35~45）：（35~45）：（3~8）：（10~20）；压敏胶层中肪族聚氨酯、丙烯酸酯、溶剂、助剂、功能性材料的质量比为（20~40）：（30~40）：（2~30）。
10.根据权利要求7所述绿色铸造级车膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂为酮、苯、酯类有机溶剂；保护层加入的功能性材料为胶囊型材料，反射层加入的功能性材料为钛白粉或纳米级红外高反射率色粉。
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