CN107805462A - 一种漆面保护膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种漆面保护膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种漆面保护膜及其制备方法和应用。该漆面保护膜包括聚丙烯酸酯层、聚氯乙烯层和背胶层，所述聚丙烯酸酯层粘合于所述的聚氯乙烯层的主表面上，所述背胶层粘合于所述的聚氯乙烯层的相反主表面上，使得所述的聚氯乙烯层被夹在所述的聚丙烯酸酯层与所述的背胶层之间。本发明的漆面保护膜制备方法简单，且制得的产品耐刮擦性能好，涂层有较佳的疏水疏油性能，耐候性能好，在汽车安全保护膜方面具有广泛的应用前景。

Description

一种漆面保护膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及薄膜制备领域，尤其涉及一种漆面保护膜及其制备方法和应用。
背景技术
目前，市面上销售的汽车漆面保护膜的种类非常多，其大多数结构是采用普通的PVC胶膜铺粘于汽车漆面以保护其不受外界磨擦损伤，但是普通的PVC胶膜具有一定的乳白色半透明状，铺粘后会使其汽车漆面变暗，且耐磨性差，抗热耐寒性能弱，容易出现保护胶膜刮花、起泡、脱落等现象，非常不雅观。
发明内容
本发明涉及一种漆面保护膜及其制备方法和应用。本发明的漆面保护膜制备方法简单，且制得的产品耐刮擦性能好，涂层有较佳的疏水疏油性能，耐候性能好，在汽车安全保护膜方面具有广泛的应用前景。
本发明提供的漆面保护膜包括聚丙烯酸酯层、聚氯乙烯层和背胶层，所述聚丙烯酸酯层粘合于所述的聚氯乙烯层的主表面上，所述背胶层粘合于所述的聚氯乙烯层的相反主表面上，使得所述的聚氯乙烯层被夹在所述的聚丙烯酸酯层与所述的背胶层之间；
其中，所述的聚丙烯酸酯层的原料配方包含下述重量份的组分：丙烯酸酯类软单体10~20份、醋酸乙烯酯硬单体10~15份、功能单体15~20份、交联剂2~5份、引发剂0.1~0.5份、乳化剂0.2~0.8份、促进剂0.5~0.7份、溶剂50~70份；所述的功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯与含有羟基的丙烯酸类单体的混合物，所述的交联剂为二异氰酸酯单体的三聚体。
其中，所述的丙烯酸酯类软单体较佳的为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
其中，所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯与所述的含有羟基的丙烯酸类单体的质量比较佳的为1：1。
其中，所述的含有羟基的丙烯酸类单体较佳的为N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯和甘油1,3-二甘油醇酸二丙烯酸酯中的一种或多种。
其中，所述的乳化剂较佳的为烯丙基磺酸钠和/或壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵。
其中，所述的引发剂较佳的为偶氮二异丁腈。
其中，所述的促进剂较佳的为。
其中，本发明采用二异氰酸酯的三聚体作为交联固化剂，可以保证较高的交联密度，从而赋予漆膜所需的致密度和光滑表面，以实现耐溶剂性和高透外观。同时，通过复配柔软度不同的软硬单体以及功能单体，实现高交联密度的同时，赋予漆膜足够的柔韧性，继而不破坏柔性薄膜本身的柔韧性。所述的二异氰酸酯单体包括，六亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯以及4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷。所述的三聚体指的是上述单体的三聚体，如六亚甲基二异氰酸酯三聚体、二苯甲烷二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷三聚体，和（或），两种及两种以上不同二异氰酸酯单体的三聚体。本发明优选的交联剂采用Covestro（科思创）公司Desmodur N3390BA。
其中，所述的溶剂较佳的为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇、异丙醇、丁醇、甲基异丁基酮、丁酮、乙二醇乙醚和丙二醇乙醚中的一种或多种。
其中，所述的背胶层的原料配方较佳的包括下述重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯5~10份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10~15份、聚乙烯醇缩丁醛1~5份、微晶蜡1~3份、乙酸纤维素3~5份。
本发明还提供了上述漆面保护膜的制备方法，其包括下述步骤：将背胶层与聚氯乙烯层粘合后，再采用辊涂工艺将聚丙烯酸酯层的原料配方涂布于聚氯乙烯层的另一表面上，经过5~10分钟、90~120℃烘烤以后即可收卷复合，随后继续在70~80℃条件下烘烤陈化24~96小时即得。
其中，所述的背胶层与聚氯乙烯层粘合的方法包括下述步骤：将背胶层的原料配方涂覆在聚氯乙烯层表面上，70~80℃烘烤20~30分钟即可。
本发明还提供了上述漆面保护膜作为汽车安全保护膜的应用。
本发明采用直接涂布的辊涂工艺，可以通过液体的自流平性质在交联反应发生前，于背胶聚氯乙烯基材表面形成表面平整的液体膜，从而在固化反应后仍然保持平整的表面，实现较高的光学性质。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明所取得的积极进步效果：本发明的漆面保护膜制备方法简单，且制得的产品耐刮擦性能好，聚丙烯酸酯涂层有较佳的疏水疏油性能，耐候性能好，在汽车安全保护膜方面具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
耐溶剂测试方法：将1ml二甲苯喷至待测材料表面，30秒后用擦拭纸擦干。如果材料外观无明显变化（如溶胀变形、涂层脱落等），则认为耐溶剂测试合格。
光泽感评估方法：将涂覆有自修复涂层的柔性高分子基材粘附于黑色金属板上，分别从正面和侧面（45度）观察材料表面光泽的优劣。表面光滑反光，倒影清晰锐利，则认为光泽感优，反之则认为光泽感差。
耐沾污评估方法：用得力6881黑色油性记号笔在涂层表面做标记，待标记干燥后放置1天后，用擦镜纸直接擦拭或者用擦镜纸蘸满无水酒精擦拭，观察标记的清除情况。如果标记可以被完全擦去，且不留痕迹，则认为耐沾污性为优。如果标记不可擦去，则认为耐沾污性为差。如果标记可以擦去，但是有少量痕迹，则认为耐沾污为良。
断裂伸长率测试方法：将待测材料裁剪成规格为5厘米（长），2厘米（宽）的样条，取中间2厘米长度做好标记，用力向两边拉伸直至出现裂纹，测量此时的做好标记部分的长度L1，然后根据以下公式计算得出断裂伸长率。
断裂伸长率（%）=(L1-2)/2
耐候性测试方法如下：使用Eye Super UV Tester W-151, Iwasaki Electric Co.,Ltd.进行耐候性能测试。一个循环由保持在温度63℃、相对湿度50%、照度50Mw/cm2、和淋雨10秒/小时下5小时，和保持在温度30℃、相对湿度95%下1小时组成。重复上述耐候循环300次后，用裸眼和在显微镜（×250）下观察涂层，如未观察到裂纹或局部剥离，则表明涂层表面良好，耐候性能佳。
配方中各组分均以重量份计。
实施例1
背胶层的原料配方包括下述重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯5份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物11份、聚乙烯醇缩丁醛1份、微晶蜡2份、乙酸纤维素3份。
聚丙烯酸酯层的原料配方包含下述重量份的组分：丙烯酸酯类软单体12份、醋酸乙烯酯硬单体11份、功能单体16份、交联剂2份、引发剂0.1份、乳化剂0.3份、促进剂0.5份、溶剂50份；其中，丙烯酸酯类软单体为丙烯酸乙酯，功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯与N-羟甲基丙烯酰胺按质量比为1:1的混合物，交联剂采用Covestro（科思创）公司DesmodurN3390BA，引发剂为偶氮二异丁腈，促进剂为，乳化剂为烯丙基磺酸钠，溶剂为二甲苯。
漆面保护膜制备方法：将背胶层的原料配方涂覆在聚氯乙烯层表面上，70℃烘烤25分钟即使得背胶层与聚氯乙烯层粘合起来，再采用辊涂工艺将聚丙烯酸酯层的原料配方涂布于聚氯乙烯层的另一表面上，经过8分钟、90℃烘烤以后即可收卷复合，随后继续在70℃条件下烘烤陈化48小时即得。
检测效果如下：
（1）聚丙烯酸酯层与聚氯乙烯层基膜的附着牢度较佳，不易脱落，百格测试达5B；
（2）断裂伸长率达120%；
（3）耐刮擦性能好，0000#号钢丝负载1kg来回摩擦1000次以上无伤痕；
（4）固化后得到的涂层有较佳的疏水疏油性能，水接触角达112度；
（5）耐候性能好，重复耐候循环300次后，聚丙烯酸酯涂层表面仍然未观察到裂纹或局部剥离。
（6）保护膜耐溶剂性能好，耐沾污性能优异，光泽感优。
实施例2
背胶层的原料配方包括下述重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯8份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、聚乙烯醇缩丁醛3份、微晶蜡1份、乙酸纤维素4份。
聚丙烯酸酯层的原料配方包含下述重量份的组分：丙烯酸酯类软单体16份、醋酸乙烯酯硬单体13份、功能单体18份、交联剂3份、引发剂0.3份、乳化剂0.5份、促进剂0.6份、溶剂60份；其中，丙烯酸酯类软单体为丙烯酸丁酯，功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯与甲基丙烯酸羟乙酯按质量比为1:1的混合物，交联剂采用Covestro（科思创）公司DesmodurN3390BA，引发剂为偶氮二异丁腈，促进剂为，乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵，溶剂为醋酸乙酯。
漆面保护膜制备方法：将背胶层的原料配方涂覆在聚氯乙烯层表面上，80℃烘烤20分钟即使得背胶层与聚氯乙烯层粘合起来，再采用辊涂工艺将聚丙烯酸酯层的原料配方涂布于聚氯乙烯层的另一表面上，经过10分钟、100℃烘烤以后即可收卷复合，随后继续在75℃条件下烘烤陈化80小时即得。
检测效果如下：
（1）聚丙烯酸酯层与聚氯乙烯层基膜的附着牢度较佳，不易脱落，百格测试达5B；
（2）断裂伸长率达118%；
（3）耐刮擦性能好，0000#号钢丝负载1kg来回摩擦1000次以上无伤痕；
（4）固化后得到的涂层有较佳的疏水疏油性能，水接触角达115度；
（5）耐候性能好，重复耐候循环300次后，聚丙烯酸酯涂层表面仍然未观察到裂纹或局部剥离。
（6）保护膜耐溶剂性能好，耐沾污性能优异，光泽感优。
实施例3
背胶层的原料配方包括下述重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯10份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、聚乙烯醇缩丁醛5份、微晶蜡3份、乙酸纤维素4份。
聚丙烯酸酯层的原料配方包含下述重量份的组分：丙烯酸酯类软单体20份、醋酸乙烯酯硬单体14份、功能单体19份、交联剂5份、引发剂0.5份、乳化剂0.7份、促进剂0.7份、溶剂70份；其中，丙烯酸酯类软单体为丙烯酸异辛酯，功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯与甘油1,3-二甘油醇酸二丙烯酸酯按质量比为1:1的混合物，交联剂采用Covestro（科思创）公司DesmodurN3390BA，引发剂为偶氮二异丁腈，促进剂为，乳化剂为烯丙基磺酸钠，溶剂为异丙醇。
漆面保护膜制备方法：将背胶层的原料配方涂覆在聚氯乙烯层表面上，80℃烘烤25分钟即使得背胶层与聚氯乙烯层粘合起来，再采用辊涂工艺将聚丙烯酸酯层的原料配方涂布于聚氯乙烯层的另一表面上，经过10分钟、110℃烘烤以后即可收卷复合，随后继续在80℃条件下烘烤陈化48小时即得。
检测效果如下：
（1）聚丙烯酸酯层与聚氯乙烯层基膜的附着牢度较佳，不易脱落，百格测试达5B；
（2）断裂伸长率达122%；
（3）耐刮擦性能好，0000#号钢丝负载1kg来回摩擦1000次以上无伤痕；
（4）固化后得到的涂层有较佳的疏水疏油性能，水接触角达115度；
（5）耐候性能好，重复耐候循环300次后，聚丙烯酸酯涂层表面仍然未观察到裂纹或局部剥离。
（6）保护膜耐溶剂性能好，耐沾污性能优异，光泽感优。

Claims (10)

1.一种漆面保护膜，其包括聚丙烯酸酯层、聚氯乙烯层和背胶层，所述聚丙烯酸酯层粘合于所述的聚氯乙烯层的主表面上，所述背胶层粘合于所述的聚氯乙烯层的相反主表面上，使得所述的聚氯乙烯层被夹在所述的聚丙烯酸酯层与所述的背胶层之间；
其中，所述的聚丙烯酸酯层的原料配方包含下述重量份的组分：丙烯酸酯类软单体10~20份、醋酸乙烯酯硬单体10~15份、功能单体15~20份、交联剂2~5份、引发剂0.1~0.5份、乳化剂0.2~0.8份、促进剂0.5~0.7份、溶剂50~70份；所述的功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯与含有羟基的丙烯酸类单体的混合物，所述的交联剂为二异氰酸酯单体的三聚体。
2.如权利要求1所述的漆面保护膜，其特征在于，所述的丙烯酸酯类软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的漆面保护膜，其特征在于，所述的甲基丙烯酸缩水甘油酯与所述的含有羟基的丙烯酸类单体的质量比较佳的为1：1；
所述的含有羟基的丙烯酸类单体为N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯和甘油1,3-二甘油醇酸二丙烯酸酯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的漆面保护膜，其特征在于，所述的乳化剂为烯丙基磺酸钠和/或壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵；
所述的引发剂为偶氮二异丁腈；
所述的促进剂为 。
5.如权利要求1所述的漆面保护膜，其特征在于，所述的二异氰酸酯单体的三聚体包括，六亚甲基二异氰酸酯三聚体、二苯甲烷二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷三聚体；优选采用科思创公司的Desmodur N3390BA。
6.如权利要求1所述的漆面保护膜，其特征在于，所述的溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙醇、异丙醇、丁醇、甲基异丁基酮、丁酮、乙二醇乙醚和丙二醇乙醚中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的漆面保护膜，其特征在于，所述的背胶层的原料配方包括下述重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯5~10份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10~15份、聚乙烯醇缩丁醛1~5份、微晶蜡1~3份、乙酸纤维素3~5份。
8.一种如权利要求1~7中任一项所述的漆面保护膜的制备方法，其包括下述步骤：将背胶层与聚氯乙烯层粘合后，再采用辊涂工艺将聚丙烯酸酯层的原料配方涂布于聚氯乙烯层的另一表面上，经过5~10分钟、90~120℃烘烤以后即可收卷复合，随后继续在70~80℃条件下烘烤陈化24~96小时即得。
9.如权利要求8所述的漆面保护膜的制备方法，其特征在于，所述的背胶层与聚氯乙烯层粘合的方法包括下述步骤：将背胶层的原料配方涂覆在聚氯乙烯层表面上，70~80℃烘烤20~30分钟即可；所述的背胶层的原料配方包括下述重量份的组分：甲基丙烯酸甲酯5~10份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10~15份、聚乙烯醇缩丁醛1~5份、微晶蜡1~3份、乙酸纤维素3~5份。
10.一种如权利要求1~7中任一项所述的漆面保护膜作为汽车安全保护膜的应用。
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