CN107513171A - 一种分区域光学调节塑料薄膜、表面保护片及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种分区域光学调节塑料薄膜、表面保护片及其应用，其通过三层结构，具体为：塑料薄膜包括基材层、粘附力增强层和消光涂层区域1和非消光涂层区域2，消光涂层区域1包括基体树脂和消光无机颗粒，非消光涂层区域2包括基体树脂、不包括无机颗粒；其中消光涂层区域1和非消光涂层区域2共同构成完全覆盖粘附力增强层表面的涂层区域，即塑料薄膜一部分具有消光性，一部分不具有消光性，其附着力增强层的设置使两层融为一体，层间作用力很强。在此基础上，在塑料薄膜表面设置合适的粘合剂层，得到一种具有实际应用前景的具有区域光学调节的表面保护片；还提供了塑料薄膜和表面保护片在后视镜中的应用。

Description

一种分区域光学调节塑料薄膜、表面保护片及其应用
技术领域
本发明涉及一种塑料薄膜领域，具体涉及一种具有分区域进行光学调节的塑料薄膜的领域，进一步涉及利用上述薄膜制备表面保护片的领域以及其在镜面保护中的应用。
背景技术
塑料薄膜是现有技术中广泛应用的一种高分子材料，其广泛应用于工业、农业和日常生活中。在实际使用中发现，其具有较强的反光性，在强光照射下，具有强反光，长时间注视会引起眼部的不适，对其进行消光处理成为现有技术中亟待解决的问题，但需要选择合适的组成和消光剂保证塑料薄膜的综合性能。同时，对于部分使用中，还需要薄膜保持其良好的反光性，保证光学强度不降低。对于某些特定领域中，其塑料薄膜需要部分消光、部分不消光，也就是可以进行分区域进行光学调节。
在实际使用中，车辆外后视镜就属于上述情况，其塑料薄膜远离车辆部分在夜间会有强烈的远光灯照射，需要进行消光，而靠近车辆部分，其主要照射车体，需要保持其良好的反射性，不进行消光处理。
表面保护片是一种塑料薄膜和粘合剂组成的膜层材料，其可以同时具有表面保护、消光和透光的性能。这也就要求塑料薄膜具有更佳的、更多的性能需要平衡，并需要考虑塑料薄膜与粘合剂的配合，粘合剂层也不能对消光效果有明显的影响。
为了解决该问题，发明人进行了长期、艰苦的研发，得到一种可以基本满足上述要求的具有分区域光学调节的塑料薄膜和表面保护片。
发明内容
发明目的：本发明中塑料薄膜通过三层结构，具体为：基材层、粘附力增强层和涂层，得到一种具有区域光学调节的薄膜，即一部分具有消光性，一部分不具有消光性，其附着力增强层的设置使两层融为一体，层间作用力很强。
在此基础上，在塑料薄膜表面设置合适的粘合剂层，得到一种具有实际应用前景的具有区域光学调节的表面保护片。
同时，还提供了塑料薄膜和表面保护片在镜面，进一步在后视镜中的应用。
为了达到上述效果，采用了如下的技术方案。
技术概述
方案1.一种分区域光学调节塑料薄膜，包括基材层、粘附力增强层和消光涂层区域1和非消光涂层区域2，消光涂层区域1包括基体树脂和消光无机颗粒，非消光涂层区域2包括基体树脂、不包括无机颗粒；其中消光涂层区域1和非消光涂层区域2共同构成完全覆盖粘附力增强层表面的涂层区域。
方案2.根据方案1所述的分区域光学调节塑料薄膜，所述基材层的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或其混合物，基材层中必须含有1-20wt％的乙烯-辛烯共聚物。
方案3.根据方案1或2所述的分区域光学调节塑料薄膜，所述粘附力增强层为与基材层层材质相同的聚合物、偶联剂、增粘树脂，三者的重量比为100：5-8：25-32。
方案4.根据方案1所述的分区域光学调节塑料薄膜，基体树脂为聚烯烃树脂和聚酯树脂的混合物，所述消光无机颗粒为纳米二氧化钛颗粒或纳米二氧化硅颗粒，优选为纳米二氧化钛颗粒，消光无机颗粒与基体树脂的比例为1:80-85。
方案5.根据方案4所述的分区域光学调节塑料薄膜，所述聚烯烃树脂为基材层层材质相同的聚合物，所述聚酯树脂为PET、PTT或PBT中一种或几种的混合物。
方案6.根据方案1或5所述的分区域光学调节塑料薄膜，所述聚烯烃树脂与聚酯树脂的重量比为1:3-6。
方案7.根据方案1所述的分区域光学调节塑料薄膜，所述消光涂层区域1的面积大于非消光涂层区域2的面积。
方案8.一种表面保护片，其包含基膜和粘合剂层，所述基膜为方案1-7中任一所述的塑料薄膜，所述粘合剂设置在塑料薄膜的基材层一侧。
方案9.根据方案8所述的表面保护片，所述粘合剂为聚氨酯粘合剂、丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂中的一种，所述粘合剂中必须含有2-8wt％的乙烯-辛烯共聚物。
方案10.方案1-7任一所述的塑料薄膜或方案8-9任一所述的表面保护片在镜面表面保护中的应用。
技术详述
本发明主要包含三个主题，分别为塑料薄膜、表面保护片及应用，下面分别进行详细介绍:
塑料薄膜
本发明的塑料薄膜主要包含三个层，分别为基材层、粘附力增强层和和消光涂层区域1和非消光涂层区域2，消光涂层区域1包括基体树脂和消光无机颗粒，消光涂层区域2包括基体树脂、不包括无机颗粒；其中消光涂层区域1和非消光涂层区域2共同构成完全覆盖粘附力增强层表面的涂层区域。
基材层属于基本强度提供，涂层区域属于一个功能涂层，为的是赋予塑料薄膜特定区域以消光，特定区域不具有消光性，由于不同聚合物之间相容性存在一定问题，故进一步设置了附着力增强层，以提高消光涂层在基材层表面的附着力，使三层融为一层，不会分层。
所述基材层的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或其混合物，基材层中必须含有1-20wt％的乙烯-辛烯共聚物。由于本发明需要在较为薄的情况下具有较好的柔韧性，故选择了聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯，为了进一步提高其性能，加入了一定的乙烯-辛烯共聚物，并限定了具体的用量，如果加入乙烯-辛烯共聚物含量小于1％时，则无法实现加入乙烯-辛烯共聚物增柔的技术效果；如果加入乙烯-辛烯共聚物含量大于20％，则增柔效果过大，导致后期塑料薄膜的强度较低，无法满足实际使用的需要。
所述消光涂层区域1由基体树脂和消光无机颗粒组成，其中消光无机颗粒可以是纳米二氧化钛颗粒或纳米二氧化硅颗粒，两者都是较为常见的消光组分，均具有消光效果，对于其用量，消光无机颗粒与基体树脂的比例为1:80-85，消光颗粒过少的话，难以实现其消光效果；消光颗粒过大的话，消光程度过大，会导致在一定条件下，后视镜光线不足，有一定的危险性。
为了提高消光无机颗粒良好的分散性，其基体树脂为聚烯烃树脂和聚酯树脂的混合物，所述聚烯烃树脂为基材层层材质相同的聚合物，所述聚酯树脂为PET、PTT或PBT中一种或几种的混合物。如果仅仅使用聚烯烃或者聚酯树脂，其二氧化钛分散性不好，且与附着力增强层的作用力不能满足要求。作为优选技术方案，所述聚烯烃树脂与聚酯树脂的重量比为1:3-6。在此范围内，二氧化钛分散性和附着力增强剂的效果都是最佳的，属于最优选的技术方案。
非消光涂层区域2使用与消光涂层区域1相同的基体树脂，保证两个消光涂层区域过度顺畅，没有明显的界限。非消光涂层区域2不会光线进行消光。对于两个消光涂层区域面积的设定，由于其使用是在汽车后视镜领域，通常要求消光涂层区域1的面积大于非消光涂层区域2的面积。对于左后视镜，一般要求消光区域面积1为非消光涂层区域的3倍以上5倍以下，对于右后视镜，一般要求消光区域面积非消光涂层面积的1.2倍以上3倍以下，其中非消光涂层区域2是靠近车身一侧设置。
附着力增强层是塑料薄膜中一个重要的组分，所述粘附力增强层为与基材层层材质相同的聚合物、偶联剂、增粘树脂，三者的重量比为100：5-8：25-32。其采用与基材层相同的树脂，提高层间作用力，并进一步采用偶联剂和增粘树脂，可以提高涂层的作用力、与涂层中无机颗粒的作用力，同时满足了基材层与涂层增强作用力的需要。其中偶联剂可以提高涂层无机颗粒的附着力，而增粘树脂具有普遍增粘特性，可以提高涂层聚合物的作用力。
塑料薄膜中各层的设置，主要在于聚合物种类的选择，既要满足单层实际性能的需要，又可以满足层间作用力。
塑料薄膜的三层厚度，基材层、粘附力增强层和消光涂层的厚度分别为50-250μm、10-20μm和25-80μm，在优选范围内，其效果最优。
表面保护片
表面保护片是实际使用的一种形式，其包含基膜和粘合剂层，基膜采用上述塑料薄膜，在塑料薄膜基材层一侧设置粘合剂层，另外一侧可以设置耐磨层，其中耐磨层不含增光效果的组分。
对于粘合剂的组成，没有十分特别的限制，仅要求其对塑料薄膜具有较强的粘接强度，可以为聚氨酯粘合剂、丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂中的一种，而有机硅粘合剂就无法满足需求。
为了进一步提高粘合剂对基材膜的粘接强度，优选其粘合剂中也含有2-8wt％的乙烯-辛烯共聚物。如果不含有2-8wt％的乙烯-辛烯共聚物，其层间粘接强度明显降低。
对于厚度，基材膜和粘合剂层优选为300μm和100-200μm。
应用
本发明的目的都是为了镜面保护，具体为汽车后视镜的镜面保护，塑料薄膜和表面保护片都可以通过各种形式应用于上述领域中。解决镜面光线过强影响使用安全性的问题。
汽车后视镜一般是指车外后视镜，车外后视镜使用中可以进一步设置其他功能涂层。
有益的技术效果
本发明一个发明点在于：在塑料薄膜的结构和组成的选择上，其中塑料薄膜在部分区域设置为消光区域，不分区域设定为非消光区域，设具有基本的消光性能，降低了在高强度下光照塑料薄膜的亮度，满足了实际使用的降低强光影响，同时，其塑料薄膜的各层之间的组分也是经过特定选择的，使其具有良好的层间作用力。
为了扩展其使用，还将塑料薄膜制备了表面保护片，使其使用方便，其中粘合剂特选择的，使其在实际使用中可以延长使用时间。其主要应用是在镜面保护，进而是后视镜保护。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只是用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。以下制备例和实施例各原料的单位为重量份。
【制备例】
树脂1：
100重量份聚乙烯和20重量份的乙烯-辛烯共聚物混合组成；
树脂2:
100重量份聚乙烯和25重量份的乙烯-辛烯共聚物混合组成；
树脂3：
100重量份聚乙烯和1重量份的乙烯-辛烯共聚物混合组成；
【实施例】
实施例1：
该实施例中塑料薄膜具有基材层、粘附力增强层和消光涂层区域；其中基材层由树脂1制成，厚度200μm；粘附力增强层由100重量份树脂1、偶联剂8重量份和增粘树脂32重量份制备得到，厚度20μm；消光涂层区域由树脂1和PET聚酯树脂质量比为1:4组成的基体树脂组成，其中基体树脂和纳米二氧化钛的质量比为80:1，该层厚度为80μm。制备中，粘附力增强层和消光涂层区域依次涂布在基材曾表面。
实施例2-5
实施例2-5分别将实施例1中的树脂1替换为树脂2、树脂3、聚乙烯和聚丁烯，其他用量和组分同实施例1。
实施例6
粘附力增强层中的树脂1替换为聚乙烯，其他组分和用量同实施例1。
实施例7
消光涂层中不采用纳米二氧化钛，其他组分和用量同实施例1。
实施例8和9
消光涂层中树脂1和PET聚酯树脂质量比分别为1:8、1:2，其他组分和用量同实施例1。
实施例10
消光涂层中PET聚酯树脂替换为聚氨酯树脂，其他组分和用量同实施例1。
实施例11
该实施例中塑料薄膜具有基材层、粘附力增强层和涂层区域；其中基材层由树脂1制成，厚度200μm；粘附力增强层由100重量份树脂1、偶联剂8重量份和增粘树脂32重量份制备得到，厚度20μm；涂层区域由消光涂层区域1和非消光涂层区域2组成，两者的面积比为3:1；消光涂层区域1由树脂1和PET聚酯树脂质量比为1:4组成的基体树脂组成，其中基体树脂和纳米二氧化钛的质量比为80:1；非消光涂层区域2除了不含有纳米二氧化钛，其余与消光涂层区域基体树脂相同，该层厚度为80μm。制备中，粘附力增强层和消光涂层区域依次涂布在基材层表面。
实施例12
除了消光涂层区域1与非消光涂层区域2的面积比为1:1，其他与实施例11相同。
实施例13
除了消光涂层区域1与非消光涂层区域2的面积比为10:1，其他与实施例11相同。
实施例A
实施例1中塑料薄膜表面涂覆150μm厚的粘合剂层，粘合剂层为含有2-8wt％的乙烯-辛烯共聚物的聚丙烯酸粘合剂。
实施例B
实施例1中塑料薄膜表面涂覆150μm厚的粘合剂层，粘合剂层为纯聚丙烯酸粘合剂。
实施例C-E
分别采用实施例11-13的塑料薄膜表面涂覆150μm厚的粘合剂层，粘合剂层为含有2-8wt％的乙烯-辛烯共聚物的聚丙烯酸粘合剂。
测试方法：
本发明的涂层附着性是采用GB/T1720-79进行测试；
本发明的消光度为(1-透光率％)进行表征，其中透光率采用GB/T 2410-2008测试得到。
本发明表面保护片采用GB/T 2792-1998进行测试层间剥离强度。
本发明中表面保护片进行实况强光照照射测试，测试方式为：前车左后视镜粘贴实施例中的表面保护片，后车距离30m进行远光灯照射(强光测试)和近光灯照射(暗光测试)，评测人员在驾驶位进行左后视镜观察，记录现象，选三名驾驶员进行评测。
【测试结果】
--表示未进行此项测试
在实际使用中，附着性达到1级或者2级是可以满足基本需要，但达到4级以上，在实际使用效果较差；对于消光度，当大于30％时，会使透光率较低，在光线稍差情况下就无法满足后视镜基本性能需要，而当小于24％时，消光效果不佳，强光下还存在刺激眼睛的问题。同时，还考虑到后视镜反光中，右侧主要是观察到车身，左侧是后方，其对表面保护膜的性能需求有所差异，故进行了分区域的结构设计。
因此，本发明选择的特定选择和用量是可以满足上述对附着性和消光度的双重需要以及分区域光学结构设计的需要，解决了现在技术中没有关注但实际影响使用效果的问题，暂时没有简单相关的技术报道。

Claims (10)

1.一种分区域光学调节塑料薄膜，其特征在于：所述塑料薄膜包括基材层、粘附力增强层和消光涂层区域1和非消光涂层区域2，消光涂层区域1包括基体树脂和消光无机颗粒，非消光涂层区域2包括基体树脂、不包括无机颗粒；其中消光涂层区域1和非消光涂层区域2共同构成完全覆盖粘附力增强层表面的涂层区域。
2.根据权利要求1所述的分区域光学调节塑料薄膜，其特征在于，所述基材层的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或其混合物，基材层中必须含有1-20wt%的乙烯-辛烯共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的分区域光学调节塑料薄膜，其特征在于，所述粘附力增强层为与基材层层材质相同的聚合物、偶联剂、增粘树脂，三者的重量比为100：5-8：25-32。
4.根据权利要求1所述的分区域光学调节塑料薄膜，其特征在于：基体树脂为聚烯烃树脂和聚酯树脂的混合物，所述消光无机颗粒为纳米二氧化钛颗粒或纳米二氧化硅颗粒，优选为纳米二氧化钛颗粒，消光无机颗粒与基体树脂的比例为1:80-85。
5.根据权利要求4所述的分区域光学调节塑料薄膜，其特征在于：所述聚烯烃树脂为基材层层材质相同的聚合物，所述聚酯树脂为PET、PTT或PBT中一种或几种的混合物。
6.根据权利要求4或5所述的分区域光学调节塑料薄膜，其特征在于：所述聚烯烃树脂与聚酯树脂的重量比为1:3-6。
7.根据权利要求1所述的分区域光学调节塑料薄膜，其特征在于：所述消光涂层区域1的面积大于非消光涂层区域2的面积。
8.一种表面保护片，其包含基膜和粘合剂层，其特征在于：所述基膜为权利要求1-7中任一所述的塑料薄膜，所述粘合剂设置在塑料薄膜的基材层一侧。
9.根据权利要求8所述的表面保护片，其特征在于，所述粘合剂为聚氨酯粘合剂、丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂中的一种，所述粘合剂中必须含有2-8wt%的乙烯-辛烯共聚物。
10.权利要求1-7任一所述的塑料薄膜或权利要求8-9任一所述的表面保护片在镜面表面保护中的应用。
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