CN112592680A - 一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法及染色窗膜 - Google Patents

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Abstract

本申请提出了一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法，所述染色窗膜至少包括外聚酯层和内聚酯层，外聚酯层和内聚酯层之间设置有所述染色胶粘剂层；所述染色胶粘剂层由染色剂、胶粘剂、溶剂以及固化剂配制而成的染色配液固化而成。本申请通过染色配液的配方的改进以及配液工序的研究，通过先加入染色剂，然后加入溶剂，之后加入胶粘剂，最后加入固化剂，可以较为彻底地解决染色配液絮凝的问题。另外本申请还提供了包含上述方法制备的染色窗膜。

Description

一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法及染色窗膜
技术领域
本申请涉及粘贴在建筑物的窗户玻璃或汽车的车窗玻璃表面上的窗膜技术领域，尤其涉及一种具有颜色的染色窗膜，特别涉及一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法及染色窗膜。
背景技术
基于遮阳、防爆、防紫外线、装修等需要，车辆和建筑物的门窗玻璃表面通常会粘帖各种功能的窗膜，例如遮阳窗膜、深色防爆窗膜等等。其中，各种具有颜色的染色窗膜的应用范围较为广泛。
现有技术制备染色窗膜，有些是直接在薄膜原料中添加染料或者色母料进行热熔挤出，以制备具有颜色的芯膜。例如，CN 108045041 A公开了一种窗膜用隔热聚酯薄膜，所述薄膜为ABA型三层构造薄膜，其中芯层为透明或有色层，芯层两侧为隔热层，所述芯层的原料按质量百分比由0％-15％的色母粒和85％-100％的光学级PET切片组成，所述隔热层的原料按重量百分比由3％-39％的红外线吸收母粒和61％-97％的光学级PET切片组成。
另外，CN106061729A的背景技术提及采用一种或多种颜色染料染色基膜的方法，其通常是将透明的聚酯薄膜浸入在热染料载体的液浴中，该液浴通常由具有相对较低的分子量的多元醇诸如乙二醇组成，通常在约130℃-150℃下，热的液体多元醇浴含有一种或多种溶解的染料，染料扩散到透明的聚酯薄膜中，从而向该膜赋予颜色，然后用合适的溶剂洗涤染色膜，然后在重新卷绕成卷之前在烘箱中干燥。当然，该现有技术的实施例部分也提及了在原料中添加染料进行热熔挤出的方法。
上述现有技术制备的染色窗膜，浸染的方法工艺复杂，染料扩散到聚酯薄膜中的速度很慢，影响生产效率。而染料添加到聚酯原料中热熔挤出的缺陷是染料难以像溶液中那样均匀散布，导致薄膜的颜色容易产生色差。
在本申请人之前申请的CN 109016767 A中，公开了一种抑菌染色窗膜，依次由抑菌涂层、第一透明聚酯或聚酰亚胺塑料薄膜基材、第一染色丙烯酸胶粘剂层、第二透明聚酯或聚酰亚胺塑料薄膜基材、第二丙烯酸胶粘剂层和离型膜构成且各层复合为一体。其中，窗膜的颜色由第一染色丙烯酸胶粘剂层所决定。而第一染色丙烯酸胶粘剂层由染色剂添加到丙烯酸胶粘剂、固化剂、4-甲基-2-戊酮、丁酮中制备获得，染色剂可以是各种类型的无机染色剂，例如氧化铜或氧化铬产生绿色；氧化钴产生蓝色；二氧化锰产生紫色；二氧化锡或氟化钙产生乳白色；铀化合物产生黄绿荧光等。也可以是有机染色剂，例如偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料等。
然而在研发染色窗膜的过程中发现，生产时胶粘剂的染色配液过程很容易出现不同程度、不同频次的絮凝现象，导致配制的染色胶粘剂颜色不均而报废，浪费很大。现在临时采用防止絮凝的方法是增加溶剂量，或者添加苯系溶剂，对环境的污染很大，即便如此，生产过程中仍然存在不同程度的絮凝等不稳定状态。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法及染色窗膜，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本申请提出了一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法，所述染色窗膜至少包括外聚酯层和内聚酯层，外聚酯层和内聚酯层之间设置有所述染色胶粘剂层；所述染色胶粘剂层由染色剂、胶粘剂、溶剂以及固化剂配制而成的染色配液固化而成，其中，所述方法通过如下步骤防止配制而成的染色配液发生絮凝，所述步骤包括：将染色剂加入容器，搅拌25分钟；在容器中加入溶剂，搅拌25分钟；在容器中进一步加入胶粘剂，搅拌25分钟；最后在容器中加入固化剂，搅拌25分钟；最后获得粘度为80～300厘泊的染色配液。
优选地，所述胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，所述溶剂为丙烯酸乙酯，所述固化剂为三聚氰胺，所述染色剂为有机染色剂或无机染色剂。
优选地，配制而成的染色配液的各组分的质量比分别是，染色剂：胶粘剂：溶剂：固化剂为15：100：100：(1.4～1.8)。
优选地，所述方法进一步包括如下步骤：通过所述染色配液将所述外聚酯层和内聚酯层粘接在一起，在温度80～150℃下烘干30～100秒后固化形成所述染色粘剂层。
本申请还提供了一种包含前述方法获得的染色窗膜，至少包括外聚酯层和内聚酯层，外聚酯层和内聚酯层之间设置有所述染色胶粘剂层；其中，所述染色胶粘剂层由染色剂、胶粘剂、溶剂以及固化剂配制而成的染色配液固化而成，所述染色配液的各组分的质量比分别是，染色剂：胶粘剂：溶剂：固化剂为15：100：100：(1.4～1.8)，其中，所述胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，所述溶剂为丙烯酸乙酯，所述固化剂为三聚氰胺，所述染色剂为有机染色剂或无机染色剂。
优选地，在紧邻染色胶粘剂层的两侧的外聚酯层的内侧和内聚酯层的外侧，分别形成了一层助粘涂层。
优选地，所述助粘涂层包含如下组分：丙烯酸树脂、二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂、聚季铵盐表面活性杀菌剂、三聚氰胺固化剂以及丙二醇溶剂。
优选地，所述助粘涂层包含80-100重量份的丙烯酸树脂、1-2重量份的二甲基甲硅烷基化硅石、0.5-0.8重量份的聚季铵盐、1-2重量份的三聚氰胺以及80-100重量份的丙二醇。
优选地，将助粘涂层包含的成分物料均匀混合之后，通过旋涂或者喷涂方式涂覆在聚酯薄膜的表面，在70-120℃下烘干固化1-2小时，即可在聚酯薄膜的表面获得助粘涂层。
本申请通过染色配液的配方的改进以及配液工序的研究，通过先加入染色剂，然后加入溶剂，之后加入胶粘剂，最后加入固化剂，可以较为彻底地解决染色配液絮凝的问题。
附图说明
以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中，
图1显示的是根据本申请的一个具体实施例的染色窗膜的基本结构；
图2a～2d分别显示的是实施例1～4配制的配液的未溶颗粒物情况；
图3a～3d分别显示的是实施例5～8获得的胶粘剂层的絮凝情况；
图4显示的是本申请的另一个具体实施例的染色窗膜的结构示意图。
具体实施方式
为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是一种染色窗膜的基本结构，至少包括外聚酯层2和内聚酯层4，外聚酯层2和内聚酯层4之间设置有染色胶粘剂层3，外聚酯层2的外侧可以根据需要具有功能涂层1，例如抑菌涂层、防雾涂层等等，或者根据需要也可以不具有功能涂层1。内聚酯层4的外侧(图1所示下方)可以通过静电的方式直接贴附在窗玻璃(图中未示出)上，或者可以在内聚酯层4的外侧涂覆一层胶粘剂，通过粘接剂粘贴在窗玻璃上，并且根据需要，还可以在内聚酯层4的外侧的胶粘剂外侧再贴附一层离型膜进行保护。
在一个具体实施例中，所述外聚酯层2和内聚酯层4均采用现有的PET聚酯薄膜制成，厚度均为23～100μm。所述染色胶粘剂层3的厚度优选为6～25μm。
本申请的染色胶粘剂层3与CN 109016767 A中公开的第一染色丙烯酸胶粘剂层具有一定的近似性，因而本申请全文引用该现有技术作为参考，本领域技术人员可以根据该现有技术公开的内容理解本申请，因此，本申请着重介绍相对该现有技术的改进之处，相同或近似的内容将简略或省略说明。
在本申请的一个具体实施例中，所述染色胶粘剂层3由染色剂、胶粘剂、溶剂以及固化剂配制而成的染色配液固化而成，其中，所述胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，溶剂为丙烯酸乙酯，固化剂为三聚氰胺，所述染色剂可以为有机染色剂或无机染色剂。
正如背景技术部分所述，现有技术的染色配液容易絮凝，导致固化形成的染色胶粘剂层的颜色不均，因而本申请对染色配液的成分进行了调整，尤其是将固化剂改成了三聚氰胺。三聚氰胺对于水分不敏感，可以消除由于染色剂含水导致的絮凝现象，同时对丙烯酸胶粘剂的固化效果也很好。
当然，配制染色配液的时候，固化剂是最后投入的，因而确保染色剂与丙烯酸胶粘剂和溶剂不发生絮凝也很重要。当然，选择污染相对较少的非苯系溶剂是一个需要考虑的原则，另外也需要尽量减少溶剂的用量，以避免浪费。然而在实际操作的过程中，总会出现偶然的絮凝现象。发明人在偶然的情况下发现，采用特定的步骤可以减少或消除絮凝情况的发生。
下面采用具体实施例详细说明本发明的染色配液的配制步骤，通过本申请的如下配制步骤，可以防止配制而成的染色配液发生絮凝。
实施例1
胶粘剂选用西安航天三沃化学有限公司生产的SAA1451丙烯酸胶粘剂，固体含量40％～45％质量。染色剂选用ORIENT公司的蓝色氧化钴无机固体染色剂，氧化钴含量60～75％。溶剂为丙烯酸乙酯。
在烧杯中加入100g胶粘剂，搅拌15分钟，然后加入15g染色剂，搅拌15分钟，最后加入100g溶剂，搅拌15分钟。静置1小时。将配液滴加到玻片上。图2a显示的是实施例1配制的配液在玻片上观察的未溶颗粒情况，显示其中的未溶颗粒物较多。
实施例2
胶粘剂选用西安航天三沃化学有限公司生产的SAA1451丙烯酸胶粘剂，固体含量40％～45％质量。染色剂选用ORIENT公司的蓝色氧化钴无机固体染色剂，氧化钴含量60～75％。溶剂为丙烯酸乙酯。
在烧杯中加入15g染色剂，搅拌15分钟，然后加入100g胶粘剂，搅拌15分钟，最后加入100g溶剂，搅拌15分钟。静置1小时。将配液滴加到玻片上。图2b显示的是实施例2配制的配液在玻片上观察的未溶颗粒情况，显示其中的未溶颗粒物较多。
实施例3
胶粘剂选用西安航天三沃化学有限公司生产的SAA1451丙烯酸胶粘剂，固体含量40％～45％质量。染色剂选用ORIENT公司的蓝色氧化钴无机固体染色剂，氧化钴含量60～75％。溶剂为丙烯酸乙酯。
在烧杯中加入15g染色剂，搅拌15分钟，然后加入100g溶剂，搅拌15分钟，最后加入100g胶粘剂，搅拌15分钟。静置1小时。将配液滴加到玻片上。图2c显示的是实施例3配制的配液在玻片上观察的未溶颗粒情况，显示其中的未溶颗粒物较少。
实施例4
胶粘剂选用西安航天三沃化学有限公司生产的SAA1451丙烯酸胶粘剂，固体含量40％～45％质量。染色剂选用ORIENT公司的蓝色氧化钴无机固体染色剂，氧化钴含量60～75％。溶剂为丙烯酸乙酯。
在烧杯中加入15g染色剂，搅拌25分钟，然后加入100g溶剂，搅拌25分钟，最后加入100g胶粘剂，搅拌25分钟。静置1小时。将配液滴加到玻片上。图2d显示的是实施例4配制的配液在玻片上观察的未溶颗粒情况，显示其中不含未溶颗粒物。
通过上述四个实施例的对比结果，可以发现，对于各配制物料成分进行充分的搅拌，可以减少絮凝，而较为关键的是，各配制物料的添加次序影响到了絮凝的发生，优选的情况下，应当是先加入染色剂，然后加入溶剂，最后加入胶粘剂，并且每种物料加入之后，均搅拌25分钟或以上，防止絮凝的效果会最优。
进一步地，在前述四个实施例的基础上，进一步添加固化剂，以观察固化后形成的胶粘剂层的絮凝情况。
实施例5
在实施例4的基础上，进一步添加0.8g的三聚氰胺固化剂(西安航天三沃化学有限公司生产，固含量50％)，添加后继续搅拌25分钟，获得粘度为80厘泊的染色配液。
将配制的染色配液，在23微米的PET薄膜上，使用实验涂布棒涂布；在烘箱内在温度80℃下烘干100秒，干燥厚度8微米成膜。
图3a显示的是实施例5获得的胶粘剂层的絮凝情况，显示该剂量固化剂会引发严重的絮凝。
实施例6
在实施例4的基础上，进一步添加1.2g的三聚氰胺固化剂(西安航天三沃化学有限公司生产，固含量50％)，添加后继续搅拌50分钟，获得粘度为300厘泊的染色配液。
将配制的染色配液，在100微米的PET薄膜上，使用实验涂布棒涂布；在烘箱内在温度150℃下烘干30秒，干燥厚度10微米成膜。
图3b显示的是实施例6获得的胶粘剂层的絮凝情况，显示该剂量固化剂会引发严重的絮凝。
实施例7
在实施例4的基础上，进一步添加1.4g的三聚氰胺固化剂(西安航天三沃化学有限公司生产，固含量50％)，添加后继续搅拌40分钟，获得粘度为210厘泊的染色配液。
将配制的染色配液，在60微米的PET薄膜上，使用实验涂布棒涂布；在烘箱内在温度100℃下烘干60秒，干燥厚度9微米成膜。
图3c显示的是实施例7获得的胶粘剂层的絮凝情况，显示该剂量固化剂没有引发絮凝。
实施例8
在实施例4的基础上，进一步添加1.8g的三聚氰胺固化剂(西安航天三沃化学有限公司生产，固含量50％)，添加后继续搅拌30分钟，获得粘度为151厘泊的染色配液。
将配制的染色配液，在50微米的PET薄膜上，使用实验涂布棒涂布；在烘箱内在温度120℃下烘干50秒，干燥厚度7微米成膜。
图3d显示的是实施例8获得的胶粘剂层的絮凝情况，显示该剂量固化剂没有引发絮凝。
对于实施例5-8的胶粘剂层，进一步使用溶剂乙酸乙酯滴在涂层表面，6秒之后，使用一次性棉签刮在溶剂浸润的部分，观察刮开之后涂层表观状态，结果表明，实施例5和6的涂层易于从PET基材脱开，涂层结合牢固性较差差。实施例7和8的涂层的结合牢固性相对要更好一些。
以上仅为部分示意性实施例，发明人还对不同染色剂均进行了实验，包括其它无机染色剂以及有机染色剂。所述无机染色剂可以是例如氧化铜或氧化铬产生绿色；氧化钴产生蓝色；二氧化锰产生紫色；二氧化锡或氟化钙产生乳白色；铀化合物产生黄绿荧光等。也可以是有机染色剂，例如偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料等。
通过更换不同的染色剂，均获得了与实施例1-8类似的结果，也就是物料的添加次序优选为先加入染色剂，然后加入溶剂，之后加入胶粘剂，最后加入固化剂，并且每种物料加入之后，均搅拌25分钟或以上，优选固化剂的投放量以实施例7和8的用量为最佳，考虑到成本，以较小固化剂投放量效果最优。实验总结配制而成的染色配液的各组分的质量比分别是，染色剂：胶粘剂：溶剂：固化剂为15：100：100：(1.4～1.8)。
进一步地，通过实施例1～8，本申请可以总结获得一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法，其可以通过配方的改进以及配液工序的研究，解决染色配液絮凝的问题。
亦即，如前所述，染色窗膜至少包括外聚酯层2和内聚酯层4，外聚酯层2和内聚酯层4之间设置有染色胶粘剂层3；染色胶粘剂层3由染色剂、胶粘剂、溶剂以及固化剂配制而成的染色配液固化而成。其中，染色配液的各组分可优化为：胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，溶剂为丙烯酸乙酯，固化剂为三聚氰胺，染色剂可以为有机染色剂或无机染色剂。配制而成的染色配液的各组分的质量比具体可以分别是，染色剂：胶粘剂：溶剂：固化剂为15：100：100：(1.4～1.8)。
而配液的工序可以调整为如下步骤，以防止配制而成的染色配液发生絮凝，具体步骤包括：将染色剂加入容器，搅拌25分钟；在容器中加入溶剂，搅拌25分钟；在容器中进一步加入胶粘剂，搅拌25分钟；最后在容器中加入固化剂，搅拌25分钟；最后获得粘度为80～300厘泊的染色配液。配制后的染色配液可以保存备用。在窗膜的最终粘接步骤中，可以通过染色配液将外聚酯层2和内聚酯层4粘接在一起，在温度80～150℃下烘干30～100秒后固化形成所述染色粘剂层3。
图4显示的是本申请的另一个具体实施例的染色窗膜的结构示意图。图4显示在图1结构的基础上，可以在紧邻染色胶粘剂层3的两侧的外聚酯层2的内侧和内聚酯层4的外侧，分别形成了一层助粘涂层5，用以提高染色粘接层3的附着力。当然，从成本考虑，外聚酯层2的内侧和内聚酯层4的外侧的助粘涂层5的成分是相同的，因而用同样的附图标记进行表示。
增设助粘涂层5的主要原因是，由于环保的原因，无法采用含苯溶剂，且溶剂的用量需尽量减少，再加上染色剂的因素，导致染色胶粘剂层3的粘接力会有一定程度的降低，窗膜容易分层脱离。由于进一步改变胶粘剂配方的成本太高，因而本实施例采用了设置助粘涂层5的方式进行优化。
具体地，所述助粘涂层5可以包含如下组分：丙烯酸树脂、二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂、聚季铵盐表面活性杀菌剂、三聚氰胺固化剂以及丙二醇溶剂。其中，丙烯酸树脂具有亲水性，通过二甲基甲硅烷基化硅石表面活性剂进一步乳化，且该含硅表面活性剂与聚酯薄膜可以获得很强的结合力。聚季铵盐表面活性杀菌剂可以降低固化后的涂层表面的表面张力，提高涂层对染色胶粘剂层3的吸附能力，避免染色胶粘剂层3脱离，且聚季铵盐具备杀菌功能，可以使染色胶粘剂层3长时间保持粘接状态。
在一个具体实施例中，本发明的助粘涂层5包含80-100重量份的丙烯酸树脂、1-2重量份的二甲基甲硅烷基化硅石、0.5-0.8重量份的聚季铵盐、1-2重量份的三聚氰胺以及80-100重量份的丙二醇。制备涂层时，将助粘涂层5包含的成分物料均匀混合之后，通过旋涂或者喷涂方式涂覆在聚酯薄膜的表面，在70-120℃下烘干固化1-2小时，即可在聚酯薄膜的表面获得助粘涂层5。
综上所述，本申请通过染色配液的配方的改进以及配液工序的研究，通过先加入染色剂，然后加入溶剂，之后加入胶粘剂，最后加入固化剂，可以较为彻底地解决染色配液絮凝的问题。另外，本申请还可以通过在紧邻染色胶粘剂层的两侧的外聚酯层的内侧和内聚酯层的外侧，分别形成一层助粘涂层，提高了染色胶粘剂层的附着力，避免了窗膜分层脱离。
本领域技术人员应当理解，虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。
以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于染色窗膜的染色胶粘剂层的制备方法，所述染色窗膜至少包括外聚酯层(2)和内聚酯层(4)，外聚酯层(2)和内聚酯层(4)之间设置有所述染色胶粘剂层(3)；所述染色胶粘剂层(3)由染色剂、胶粘剂、溶剂以及固化剂配制而成的染色配液固化而成，其特征在于，所述方法通过如下步骤防止配制而成的染色配液发生絮凝，所述步骤包括：将染色剂加入容器，搅拌25分钟；在容器中加入溶剂，搅拌25分钟；在容器中进一步加入胶粘剂，搅拌25分钟；最后在容器中加入固化剂，搅拌25分钟；最后获得粘度为80～300厘泊的染色配液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，所述溶剂为丙烯酸乙酯，所述固化剂为三聚氰胺，所述染色剂为有机染色剂或无机染色剂。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，配制而成的染色配液的各组分的质量比分别是，染色剂：胶粘剂：溶剂：固化剂为15：100：100：(1.4～1.8)。
4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括如下步骤：通过所述染色配液将所述外聚酯层(2)和内聚酯层(4)粘接在一起，在温度80～150℃下烘干30～100秒后固化形成所述染色粘剂层(3)。
5.一种包含权利要求1-4之一所述的方法获得的染色窗膜，至少包括外聚酯层(2)和内聚酯层(4)，外聚酯层(2)和内聚酯层(4)之间设置有所述染色胶粘剂层(3)；其特征在于，所述染色胶粘剂层(3)由染色剂、胶粘剂、溶剂以及固化剂配制而成的染色配液固化而成，所述染色配液的各组分的质量比分别是，染色剂：胶粘剂：溶剂：固化剂为15：100：100：(1.4～1.8)，其中，所述胶粘剂为丙烯酸胶粘剂，所述溶剂为丙烯酸乙酯，所述固化剂为三聚氰胺，所述染色剂为有机染色剂或无机染色剂。
6.如权利要求5所述的染色窗膜，其特征在于，在紧邻染色胶粘剂层(3)的两侧的外聚酯层(2)的内侧和内聚酯层(4)的外侧，分别形成了一层助粘涂层(5)。
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