CN110978694A - 一种色彩功能型pvb复合膜及其制备方法 - Google Patents

一种色彩功能型pvb复合膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复合膜技术领域，且公开了一种色彩功能型PVB复合膜及其制备方法，包括PVB膜层一，所述PVB膜层一底部设置有TPU膜层一，所述TPU膜层一底部设置有彩色膜层，所述彩色膜层底部设置有TPU膜层二，所述TPU膜层二底部设置有PVB膜层二，所述PVB膜层一与PVB膜层二均为聚乙烯醇缩丁醛与增塑剂制备的膜片，所述TPU膜层一和TPU膜层二材质为脂肪族聚氨酯，密度1.08g/cm3，玻璃化转变温度Tg为‑60℃，硬度70A，所述彩色膜层的材质为PET，所述彩色膜层拉伸强度大于150Mpa。本发明从复合膜材料的设计出发，设计彩色膜层提供特五彩的颜色，同时提高复合膜的机械强度，抵抗风压，提高彩色玻璃的安全性能。

Description

一种色彩功能型PVB复合膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合膜技术领域，具体为一种色彩功能型PVB复合膜及其制备方法。
背景技术
建筑玻璃需要丰富多彩的玻璃才能满足设计师的应用需求，彩色玻璃主要分原片彩色玻璃，彩色镀膜玻璃，彩色胶片夹胶玻璃，彩色膜贴膜玻璃等产品。
原片彩色玻璃的颜色比较单一，中国专利201610986243.6报道，技术上在玻璃配方上使用二氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化镁和氧化铝和染色剂，染色剂为Cr203、氧化铁、氧化亚铁或者氧化铅，所述的二氧化硅在彩色玻璃中的质量百分比为60％～70％，由于玻璃对光学性能要求较高，目前只能生产颜色较简单的玻璃，如蓝色玻璃、绿色玻璃、蓝色玻璃、茶色玻璃、黑色玻璃。
彩色镀膜玻璃，通过磁控溅射工艺使透明玻璃镀上金属层，实现玻璃颜色多样化，这种工艺对特定颜色玻璃可以大批量生产，但是对稀有颜色小批量玻璃进行镀膜成本高，不经济限制了多彩颜色玻璃的市场化。
彩色膜贴膜玻璃，通过彩色膜对透明玻璃进行贴膜，可以实现玻璃颜色的多样化，成本低，适合户主自行改造，但是这种彩色玻璃由于是贴膜，彩色膜在户外禁不起风沙和太阳的暴晒，彩色膜2年左右被环境腐蚀破坏，不能用于建筑设计使用。
彩色PVB夹胶安全玻璃，夹层玻璃在碎裂的情况下将牢固的粘附在彩色的粘结材料上而不飞溅或落下。目前彩色PVB夹层玻璃的应用成为主流，主要是由于夹胶后，玻璃意外碎裂后，碎片将牢固地粘附在透明的粘结材料上，不易伤人。
由于传统彩色PVB是采用了颜料和增塑剂，颜料在增塑剂种容易团聚和析出，造成色差等问题。且近年来台风、飓风、地震等自然灾害出现，传统的彩色PVB膜夹胶玻璃，特别是高层建筑夹胶玻璃抗风压差(抵抗台风时，建筑玻璃随风压方向出现弯曲，变形破裂)，市场对安全玻璃提出了更高的要求，要求彩色玻璃长时间使用颜色鲜艳无色差，无褪色；同时对膜材料提出高强度需求。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种色彩功能型PVB复合膜及其制备方法，达到提高复合膜的机械强度，抵抗风压，提高彩色玻璃的安全性能的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种色彩功能型PVB复合膜，包括PVB膜层一，所述PVB膜层一底部设置有TPU膜层一，所述TPU膜层一底部设置有彩色膜层，所述彩色膜层底部设置有TPU膜层二，所述TPU膜层二底部设置有PVB膜层二。
优选的，所述PVB膜层一与PVB膜层二均为聚乙烯醇缩丁醛与增塑剂制备的膜片。
优选的，所述TPU膜层一和TPU膜层二材质为脂肪族聚氨酯，密度1.08g/cm3，玻璃化转变温度Tg为-60℃，硬度70A。
优选的，所述彩色膜层的材质为PET，所述彩色膜层拉伸强度大于150Mpa。
优选的，所述的PVB膜层一和PVB膜层二的厚度为380-760微米，表面粗糙度Rz＝15-55微米。
优选的，所述的TPU膜层一和TPU膜层二厚度为100-200微米。
一种色彩功能型PVB复合膜制备方法，包括以下步骤：
S1、将彩色透膜层PET依次经过放卷、在彩色膜层PET两面同时涂布厚度1微米的PVB胶水；
S2、将S1获得第一胶水涂层和第二胶水层的彩色膜经干燥烘箱烘干固化、牵引单元的牵引和张力控制、彩色膜PET两面涂胶水层分别与放卷出来的TPU膜层一和TPU膜层二接触，经第一复合单元双面复合TPU膜层，获得半成品复合膜；
S3、将S2获得半成品复合膜分别与放卷出来的PVB膜层一和PVB膜层二接触，经第二复合单元双面复合，复合后加PE保护膜、收卷等工序最终获得产品。
本发明提供了一种色彩功能型PVB复合膜及其制备方法。具备以下有益效果：
(1)、本发明从复合膜材料的设计出发，设计彩色膜层提供特五彩的颜色，同时提高复合膜的机械强度，抵抗风压，提高彩色玻璃的安全性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1PVB膜层一、2TPU膜层一、3彩色膜层、4TPU膜层二、5PVB膜层二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-1，本发明提供一种技术方案：一种色彩功能型PVB复合膜，包括PVB膜层一1，PVB膜层一1底部设置有TPU膜层一2，TPU膜层一2底部设置有彩色膜层3，彩色膜层3底部设置有TPU膜层二4，TPU膜层二4底部设置有PVB膜层二5，PVB膜层一1与PVB膜层二5均为聚乙烯醇缩丁醛与增塑剂制备的膜片，PVB膜层一1和PVB膜层二5的厚度为380-760微米，表面粗糙度Rz＝15-55微米，TPU膜层一2和TPU膜层二4材质为脂肪族聚氨酯，密度1.08g/cm3，玻璃化转变温度Tg为-60℃，硬度70A，的TPU膜层一2和TPU膜层二4厚度为100-200微米，彩色膜层3的材质为PET，彩色膜层3拉伸强度大于150Mpa。
一种色彩功能型PVB复合膜制备方法，包括以下步骤：
S1、将彩色透膜层PET依次经过放卷、在彩色膜层PET两面同时涂布厚度1微米的PVB胶水；
S2、将S1获得第一胶水涂层和第二胶水层的彩色膜经干燥烘箱烘干固化、牵引单元的牵引和张力控制、彩色膜PET两面涂胶水层分别与放卷出来的TPU膜层一2和TPU膜层二4接触，经第一复合单元双面复合TPU膜层，获得半成品复合膜；
S3、将S2获得半成品复合膜分别与放卷出来的PVB膜层一1和PVB膜层二5接触，经第二复合单元双面复合，复合后加PE保护膜、收卷等工序最终获得产品。
PVB树脂为白色粉末，当单独形成膜时十分坚硬，无法用在夹胶安全玻璃的中间膜。它必须与增塑剂混合使用。它与增塑剂的相容性主要取决于PVB树脂的分子构成。适合的增塑剂类型和数量决定膜的特性。特定用途最重要的特性是机械特性、耐寒特性、吸水能力以及膜在玻璃上的粘结力。其中，含6至8个碳原子碳酸的三甘醇酯可广泛应用于高弹性产品的生产。首先是将PVB树脂、增塑剂和一些添加剂注入挤出机，在挤出机中所有成分充分混合并塑化。在这个过程中，均化十分重要，因为不均匀将影响产品的机械和光学性能。通过一个模头挤出上述混合物。为了使整个幅宽达到精确的厚度，使用厚度扫描及厚度自动控制系统，对PVB胶片的厚度进行精密的控制，然后经过拉伸、定型、卷绕成卷。除表面视像检测系统外，目测检查膜是否存在污垢或异物也是非常重要的。卷绕室需装有净化空调并进行湿度控制，避免膜的水分含量发生变化，下卷后要立即包装。
测试方法：
(一)颜色迁移：彩色膜片裁切成5cm*5cm放置于白色A4纸张上，一起放置于100度烘箱中24小时，取出样品室温冷却，肉眼观察A4白纸是否被彩色膜污染，记录是否析出。
(二)拉伸强度：按照国家标准GB/T32020-2015进行拉伸强度测试。
(三)抗弯曲承重量：将色彩功能型PVB复合膜夹于两片2mm玻璃中间(玻璃规格1200mm*800mm)，于145度条件下在8bar压力的高压釜中压制4小时，获得夹胶玻璃，将夹胶玻璃短边(边800mm)夹于工字型实验夹上，6点支持，往玻璃上加载重量砝码，记录玻璃断裂时加载重量砝码的重量。
对比例一：
样品不做复合技术处理，为传统珊瑚红PVB膜，厚度0.76mm，表面粗糙度Rz＝35微米，按照国家标准GB/T32020-2015进行拉伸强度测试，拉伸强28.25Mpa，符合国标要求。
实验例一：
S1、将50微米珊瑚红PET依次经过放卷、在珊瑚红PET两面同时涂布厚度1微米的PVB胶水；
S2、将S1获得第一胶水涂层和第二胶水层的彩色膜经干燥烘箱烘干固化、牵引单元的牵引和张力控制、彩色膜PET两面涂胶水层分别与放卷出来的100微米TPU膜层一2和100微米TPU膜层二4接触，经第一复合单元双面复合TPU膜层，获得半成品复合膜；
S3、将S2获得半成品复合膜，分别与放卷出来的380微米PVB膜层一1和380微米PVB膜层二5接触，经第二复合单元双面复合，复合后加PE保护膜、收卷等工序最终获得产品。按照国家标准GB/T32020-2015进行拉伸强度测试，拉伸强76.67Mpa，符合国标要求。
实验例二：
S1、将150微米蓝色PET依次经过放卷、蓝色PET两面同时涂布厚度1微米的PVB胶水；
S2、将S1获得第一胶水涂层和第二胶水层的彩色膜经干燥烘箱烘干固化、牵引单元的牵引和张力控制、彩色膜PET两面涂胶水层分别与放卷出来的150微米TPU膜层一2和150微米TPU膜层二4接触，经第一复合单元双面复合TPU膜层，获得半成品复合膜；
S3、将S2获得半成品复合膜，分别与放卷出来的380微米PVB膜层一1和380微米PVB膜层二5接触，经第二复合单元双面复合，复合后加PE保护膜、收卷等工序最终获得产品。按照国家标准GB/T32020-2015进行拉伸强度测试，拉伸强152.67Mpa，符合国标要求。
实验例三：
S1、将200微米灰色PET依次经过放卷、灰色PET两面同时涂布厚度1微米的PVB胶水；
S2、将S1获得第一胶水涂层和第二胶水层的彩色膜经干燥烘箱烘干固化、牵引单元的牵引和张力控制、彩色膜PET两面涂胶水层分别与放卷出来的100微米TPU膜层一2和100微米TPU膜层二4接触，经第一复合单元双面复合TPU膜层，获得半成品复合膜；
S3、将S2获得半成品复合膜，分别与放卷出来的380微米PVB膜层一1和380微米PVB膜层二5接触，经第二复合单元双面复合，复合后加PE保护膜、收卷等工序最终获得产品。按照国家标准GB/T32020-2015进行拉伸强度测试，拉伸强162.33Mpa，符合国标要求。
实验例四：
S1、将250微米透明PET依次经过放卷、透明PET两面同时涂布厚度1微米的PVB胶水；
S2、将S1获得第一胶水涂层和第二胶水层的PET膜经干燥烘箱烘干固化、牵引单元的牵引和张力控制、彩色膜PET两面涂胶水层分别与放卷出来的200微米TPU膜层一2和200微米TPU膜层二4接触，经第一复合单元双面复合TPU膜层，获得半成品复合膜；
S3、将S2获得半成品复合膜，分别与放卷出来的380微米PVB膜层一1和380微米PVB膜层二5接触，经第二复合单元双面复合，复合后加PE保护膜、收卷等工序最终获得产品。按照国家标准GB/T32020-2015进行拉伸强度测试，拉伸强172.61Mpa，符合国标要求。
实验结果如下表所示：
Figure BDA0002322156800000071
Figure BDA0002322156800000081
本发明的实验例的拉伸强度是比较例的3倍以上，机械强度大幅提升；按照1200mm*800mm玻璃6点支持实验，本发明抗弯曲性能大幅提升。本发明彩色产品颜色无迁移析出。
综上可得，本发明从复合膜材料的设计出发，设计彩色膜层提供特五彩的颜色，同时提高复合膜的机械强度，抵抗风压，提高彩色玻璃的安全性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种色彩功能型PVB复合膜，包括PVB膜层一(1)，其特征在于：所述PVB膜层一(1)底部设置有TPU膜层一(2)，所述TPU膜层一(2)底部设置有彩色膜层(3)，所述彩色膜层(3)底部设置有TPU膜层二(4)，所述TPU膜层二(4)底部设置有PVB膜层二(5)。
2.根据权利要求1所述的一种色彩功能型PVB复合膜，其特征在于：所述PVB膜层一(1)与PVB膜层二(5)均为聚乙烯醇缩丁醛与增塑剂制备的膜片。
3.根据权利要求1所述的一种色彩功能型PVB复合膜，其特征在于：所述TPU膜层一(2)和TPU膜层二(4)材质为脂肪族聚氨酯，密度1.08g/cm3，玻璃化转变温度Tg为-60℃，硬度70A。
4.根据权利要求1所述的一种色彩功能型PVB复合膜，其特征在于：所述彩色膜层(3)的材质为PET，所述彩色膜层(3)拉伸强度大于150Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种色彩功能型PVB复合膜，其特征在于：所述的PVB膜层一(1)和PVB膜层二(5)的厚度为380-760微米，表面粗糙度Rz＝15-55微米。
6.根据权利要求1所述的一种色彩功能型PVB复合膜，其特征在于：所述的TPU膜层一(2)和TPU膜层二(4)厚度为100-200微米。
7.一种色彩功能型PVB复合膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将彩色透膜层PET依次经过放卷、在彩色膜层PET两面同时涂布厚度1微米的PVB胶水；
S2、将S1获得第一胶水涂层和第二胶水层的彩色膜经干燥烘箱烘干固化、牵引单元的牵引和张力控制、彩色膜PET两面涂胶水层分别与放卷出来的TPU膜层一(2)和TPU膜层二(4)接触，经第一复合单元双面复合TPU膜层，获得半成品复合膜；
S3、将S2获得半成品复合膜分别与放卷出来的PVB膜层一(1)和PVB膜层二(5)接触，经第二复合单元双面复合，复合后加PE保护膜、收卷等工序最终获得产品。
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