CN112708369A - 一种具有自修复功能的耐黄变隐形车衣保护膜及其制作工艺 - Google Patents

一种具有自修复功能的耐黄变隐形车衣保护膜及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及功能薄膜领域，尤其涉及一种具有自修复功能的汽车漆面保护膜及其制作工艺。本发明提供了一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层，自修复层，TPU基材层，压敏胶层和PET离型层。该隐形车衣膜自修复层由于采用含氟树脂可以有效地降低自修复层的表面张力，起到易清洁，防涂鸦的功能；并通过分别在自修复层和压敏胶层中添加紫外线吸收剂和抗氧剂可以增加隐形车衣膜的耐黄变和耐气候性能；并且偶联剂的添加可以增加紫外线吸收剂和抗氧剂与基体树脂的相容性，使无机材料不会随着时间的迁移而析出。

Description

一种具有自修复功能的耐黄变隐形车衣保护膜及其制作工艺
技术领域
本发明涉及功能薄膜领域，尤其涉及一种具有自修复功能的汽车漆面保护膜及其制作工艺。
背景技术
随着经济的发展，中国已经成为世界第一大汽车消费国。汽车越来越多的进入千家万户。2017年，我国乘用车销量为2472万辆，为汽车市场的重要组成部分。与汽车消费市场同步兴起的，是汽车保养市场。
漆面保护膜(Paint Protective Film，简称PPF)，又称“车衣膜”或“隐形车衣”等，是黏贴在汽车漆面外，以起到保护车漆、提升外观作用的一种透明保护类胶膜的总称。PPF漆面保护膜可以保护汽车的漆面，防止轻微事故中的刮蹭及行驶中飞溅的石子对漆面的冲击，并且防止外物对车漆的粘污，如酸雨，鸟粪等。同时，漆面保护膜可以提高汽车的外观，提高车漆的亮度和光泽。
目前市场上的隐形车衣膜厂商国外的如3M、龙膜、威固等，国内的如科为、乐凯等。目前绝大部分使用的汽车漆面保护膜以改性PVC为主，但是PVC膜中增塑剂含量高，容易发生增塑剂析出等状况，影响使用性能及使用寿命，而TPU膜不存在增塑剂的问题，而且聚氨酯的种类很多，通过一定的聚合得到的TPU膜能够满足大部分性能，如透明性，软硬度、拉伸强度等。但是TPU材质的基材由于存在易划伤、易黄变、耐气候性能差和成本贵的缺陷也限制了其在漆面保护膜上的应用。而且TPU基材保护膜的胶水大多使用亚克力胶，初粘力低，剥离时车漆表面易出现残胶问题。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种能对汽车原漆保护较好、具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜及其制作工艺。
发明内容
针对上述TPU基材层易划伤、易黄变、耐气候性能差以及使用中胶残留的现象，导致影响隐形车衣膜使用寿命的问题，本发明提供一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜。该隐形车衣膜自修复层由于采用含氟树脂可以有效地降低自修复层的表面张力，起到易清洁，防涂鸦的功能；并通过分别在自修复层和压敏胶层中添加紫外线吸收剂和抗氧剂可以增加隐形车衣膜的耐黄变和耐气候性能；并且偶联剂的添加可以增加紫外线吸收剂和抗氧剂与基体树脂的相容性，使无机材料不会随着时间的迁移而析出。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层，自修复层，TPU基材层，压敏胶层和PET离型层。
进一步的，所述隐形车衣膜依次包括PET保护层，自修复层，TPU基材层，压敏胶层和PET离型层，所述TPU基材层的上表面设置所述自修复层，所述TPU基材层的下表面设置所述压敏胶层。自修复层直接涂覆于TPU基材层的上表面，PET保护层粘合在自修复层上面，而压敏胶层是涂覆在PET离型层的表面，然后以膜转移的方式贴合在TPU基材层的下表面。
进一步的，所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯30-50份、固化剂1-10份、紫外线吸收剂0.5-5份，抗氧剂0.5-5份，偶联剂0.5-3份，乙酸乙酯20-35份，乙酸丁酯20-35份。
进一步地，所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯40-60份，丙烯酸固化剂1-5份，紫外线吸收剂0.5-5份，抗氧剂0.5-5份，偶联剂0.5-3份，乙酸乙酯20-35份，乙酸丁酯20-35份。
再进一步，所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯35-45份、固化剂2-6份、紫外线吸收剂1-3份，抗氧剂1-3份，偶联剂0.5-2份，乙酸乙酯25-32份，乙酸丁酯25-32份。所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯45-55份，丙烯酸固化剂2-4份，紫外线吸收剂1-3份，抗氧剂1-3份，偶联剂0.5-2份，乙酸乙酯25-32份，乙酸丁酯25-32份。
进一步的，所述紫外线吸收剂选自2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，纳米二氧化钛，邻羟基苯并三唑类，受阻胺类光稳定剂中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，亚磷酸酯类，硫代酯类中的一种或至少两种的组合。
优选地，所述自修复层的厚度为5-30μm。
优选地，所述TPU基材层的厚度为50-250μm。
优选地，所述压敏胶层的厚度为15-45μm。
优选地，所述PET保护层的厚度为30-100μm。
优选地，所述PET离型层的厚度为30-100μm。
根据上述的TPU基材的隐形车衣膜，本发明提供了其制作工艺，包括以下步骤：
(1)取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
(2)取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
(3)膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)在本发明中，自修复层由于采用含氟树脂可以有效地降低自修复层的表面张力，起到易清洁，防涂鸦的功能；同时具有优异的防划伤和自修复功能；
(2)通过分别在自修复层和压敏胶层中添加紫外线吸收剂和抗氧剂可以增加隐形车衣膜的耐黄变和耐气候性能；并且偶联剂的添加可以增加紫外线吸收剂和抗氧剂与基体树脂的相容性，使无机材料不会随着时间的迁移而析出；
(3)选用纳米二氧化钛作为紫外线吸收剂中的一种，纳米二氧化钛表面积大，有较强的表面效应，使其对紫外线具有吸收能力和散射能力；并且紫外线吸收剂和抗氧剂两者共同作用，具有协同增效，可明显改善隐形车衣膜耐紫外光老化和耐热氧老化的性能。
(4)无需对TPU基材层表面进行化学预处理，就可以加强压敏胶层膜转移后的结合力；采用的压敏胶与车漆表面结合具有合适的初粘力与持粘力，使车漆面不会残留胶水。
附图说明
图1为本发明提供的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的结构示意图。图中标记，1-PET保护层，2-自修复层，3-TPU基材层，4-压敏胶层，5-PET离型层。
具体实施方式
下面结合图1对本发明作详细说明。
实施例1
本发明提供一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层1，自修复层2，TPU基材层3，压敏胶层4，PET离型层5。
所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯40份、固化剂4份、紫外线吸收剂1份，抗氧剂1份，偶联剂0.5份，乙酸乙酯28份，乙酸丁酯28份。
所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯45份，丙烯酸固化剂2份，紫外线吸收剂1份，抗氧剂1份，偶联剂0.5份，乙酸乙酯25份，乙酸丁酯25份。
所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和纳米二氧化钛的组合。所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸酯类的组合。
所述PET保护层1的厚度为50μm，所述自修复层2的厚度为15μm，所述TPU基材层3的厚度为150μm，所述压敏胶层4的厚度为20μm，所述PET离型层5的厚度为50μm。
一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
(2)取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
(3)膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
实施例2
本发明提供一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层1，自修复层2，TPU基材层3，压敏胶层4，PET离型层5。
所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯50份、固化剂7份、紫外线吸收剂2份，抗氧剂2份，偶联剂2份，乙酸乙酯32份，乙酸丁酯32份。
所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯40份，丙烯酸固化剂2份，紫外线吸收剂1份，抗氧剂1份，偶联剂0.5份，乙酸乙酯25份，乙酸丁酯25份。
所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和纳米二氧化钛的组合。所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和亚磷酸酯类的组合。
所述PET保护层1的厚度为50μm，所述自修复层2的厚度为15μm，所述TPU基材层3的厚度为150μm，所述压敏胶层4的厚度为20μm，所述PET离型层5的厚度为50μm。
一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
(2)取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
(3)膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
实施例3
本发明提供一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层1，自修复层2，TPU基材层3，压敏胶层4，PET离型层5。
所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯35份、固化剂3份、紫外线吸收剂0.5份，抗氧剂0.5份，偶联剂0.5份，乙酸乙酯25份，乙酸丁酯25份。
所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯50份，丙烯酸固化剂3份，紫外线吸收剂1份，抗氧剂1份，偶联剂0.5份，乙酸乙酯29份，乙酸丁酯29份。
所述紫外线吸收剂选自纳米二氧化钛和邻羟基苯并三唑类的组合。所述抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯基和硫代酯类的组合。
所述PET保护层1的厚度为50μm，所述自修复层2的厚度为20μm，所述TPU基材层3的厚度为150μm，所述压敏胶层4的厚度为25μm，所述PET离型层5的厚度为50μm。
一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
(2)取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
(3)膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
实施例4
本发明提供一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层1，自修复层2，TPU基材层3，压敏胶层4，PET离型层5。
所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯55份、固化剂8份、紫外线吸收剂2份，抗氧剂2份，偶联剂1份，乙酸乙酯33份，乙酸丁酯33份。
所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯60份，丙烯酸固化剂5份，紫外线吸收剂2份，抗氧剂2份，偶联剂2份，乙酸乙酯30份，乙酸丁酯30份。
所述紫外线吸收剂选自纳米二氧化钛和邻羟基苯并三唑类的组合。所述抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯基和硫代酯类的组合。
所述PET保护层1的厚度为50μm，所述自修复层2的厚度为20μm，所述TPU基材层3的厚度为150μm，所述压敏胶层4的厚度为25μm，所述PET离型层5的厚度为50μm。
一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
(2)取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
(3)膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
实施例5
本发明提供一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层1，自修复层2，TPU基材层3，压敏胶层4，PET离型层5。
所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯45份、固化剂6份、紫外线吸收剂2份，抗氧剂2份，偶联剂1份，乙酸乙酯32份，乙酸丁酯32份。
所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯55份，丙烯酸固化剂4份，紫外线吸收剂2份，抗氧剂2份，偶联剂1份，乙酸乙酯32份，乙酸丁酯32份。
所述紫外线吸收剂选自纳米二氧化钛和受阻胺类光稳定剂的组合。所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和3,5-二叔丁基-4-羟基苯基的组合。
所述PET保护层1的厚度为50μm，所述自修复层2的厚度为25μm，所述TPU基材层3的厚度为150μm，所述压敏胶层4的厚度为30μm，所述PET离型层5的厚度为50μm。
一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
(2)取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
(3)膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
实施例6
本发明提供一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层1，自修复层2，TPU基材层3，压敏胶层4，PET离型层5。
所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯60份、固化剂8份、紫外线吸收剂2份，抗氧剂2份，偶联剂1份，乙酸乙酯35份，乙酸丁酯35份。
所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯65份，丙烯酸固化剂6份，紫外线吸收剂2份，抗氧剂2份，偶联剂1份，乙酸乙酯35份，乙酸丁酯35份。
所述紫外线吸收剂选自纳米二氧化钛和受阻胺类光稳定剂的组合。所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和3,5-二叔丁基-4-羟基苯基的组合。
所述PET保护层1的厚度为50μm，所述自修复层2的厚度为25μm，所述TPU基材层3的厚度为150μm，所述压敏胶层4的厚度为30μm，所述PET离型层5的厚度为50μm。
一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
(2)取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
(3)膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
表1本发明制备具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的物理性能及光学性能测试结果
Figure BDA0002862918900000071
从表1可以看出，本发明制备具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜具较高的透光率、断裂伸长率和较好的防紫外线效果同时，还具有较好的自修复性能和耐老化性能，具有高寿命高环境稳定性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，包括PET保护层，自修复层，TPU基材层，压敏胶层和PET离型层；所述隐形车衣膜依次包括PET保护层，自修复层，TPU基材层，压敏胶层和PET离型层，所述TPU基材层的上表面设置所述自修复层，所述TPU基材层的下表面设置所述压敏胶层；自修复层直接涂覆于TPU基材层的上表面，PET保护层粘合在自修复层上面，而压敏胶层是涂覆在PET离型层的表面，然后以膜转移的方式贴合在TPU基材层的下表面；其特征在于，所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯30-50份、固化剂1-10份、紫外线吸收剂0.5-5份，抗氧剂0.5-5份，偶联剂0.5-3份，乙酸乙酯20-35份，乙酸丁酯20-35份；所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯40-60份，丙烯酸固化剂1-5份，紫外线吸收剂0.5-5份，抗氧剂0.5-5份，偶联剂0.5-3份，乙酸乙酯20-35份，乙酸丁酯20-35份。
2.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述自修复层的原料包括：含氟丙烯酸树酯35-45份、固化剂2-6份、紫外线吸收剂1-3份，抗氧剂1-3份，偶联剂0.5-2份，乙酸乙酯25-32份，乙酸丁酯25-32份；所述压敏胶层的原料包括；聚丙烯酸酯45-55份，丙烯酸固化剂2-4份，紫外线吸收剂1-3份，抗氧剂1-3份，偶联剂0.5-2份，乙酸乙酯25-32份，乙酸丁酯25-32份。
3.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述紫外线吸收剂选自2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，纳米二氧化钛，邻羟基苯并三唑类，受阻胺类光稳定剂中的一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述抗氧剂为2 ,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，3,5-二叔丁基-4-羟基苯基，亚磷酸酯类，硫代酯类中的一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述自修复层的厚度为5-30μm。
6.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述TPU基材层的厚度为50-250μm。
7.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述压敏胶层的厚度为15-45μm。
8.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述PET保护层的厚度为30-100μm。
9.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜，其特征在于，所述PET离型层的厚度为30-100μm。
10.基于权利要求1-9任一项所述的一种具有自修复功能的耐老化隐形车衣膜的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
取TPU基材层，在所述TPU基材层的上表面均匀涂布自修复胶水，然后进入烘箱在30～130℃的温度下进行烘烤，则在TPU基材层的上表面形成自修复层，然后在自修复层的上表面通过压辊贴合上PET保护膜，得到半成品A；
取PET离型膜，在所述PET离型膜的表面涂布压敏胶，然后进入烘箱在30～140℃的温度下进行烘烤，形成半成品B；
膜转移：将半成品A的TPU基材层下表面通过有纹路的压辊，增大其下表面的比表面积，然后让其与半成品B的压敏胶层通过压辊贴合，使PET离型膜表面的压敏胶转移到TPU基材层的下表面，即制得TPU基材的隐形车衣膜。
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