CN116656257B - 一种防爆防眩光汽车贴膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防爆防眩光汽车贴膜，自上至下依次包括上保护层，耐刮涂层，透明基材层，UV复合胶层，功能基材层，安装胶层，离型层。本发明可以有效减轻强光照射的炫目感，阻挡99％以上的紫外线，保护驾驶员的眼睛和皮肤健康，提高驾驶的安全性。并且防眩光颗粒还可以增加窗膜的抗爆性能，遇到强力冲击时能够有效防止玻璃碎裂，从而保护车内的人员安全；防眩光颗粒可以均匀地分布在窗膜中，不影响其透光性能，使得车内人员的视野更加清晰明亮；防眩光颗粒与UV复合胶层共同作用，不易脱落，不易磨损，可以使防眩光防爆汽汽车贴膜长期使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种防爆防眩光汽车贴膜及其制备方法，涉及C03C，具体涉及至少两种不同组分的涂层。
背景技术
随着科技的发展，人们生活水平的提高，汽车越来越多地走进人们的生活中，伴随着汽车的普及，汽车的副产品也得到了广泛发展。汽汽车贴膜具有保护隐私和遮光的作用，现有的汽车遮光窗膜是通过加深薄膜的颜色达到遮光的目的，但是深色的汽汽车贴膜尤其是在黑暗环境中会影响驾驶员的驾驶视角，增加驾驶危险。颜色较浅的汽汽车贴膜不能达到良好的遮光效果，驾驶人员与乘车人员在直面阳光时会产生眩目感，影响驾驶安全。并且随着汽车数量的增加，车祸的发生概率也逐渐提高，经撞击后汽车车窗玻璃碎片会对车内人员造成二次伤害，本申请的防爆防眩光汽车贴膜可以在不影响车内人员视物的同时，还具有优异的遮光防炫目效果，并且在遇到强冲击时可以有效防止玻璃碎裂，保护车内人员安全。
中国发明专利CN201710002514.4公开了一种光学防爆膜及其制备方法与应用，通过引入空心微珠和紫外线吸收剂，得到了具有良好的流动性，脱模性能良好，光学透明性好，抗冲击强度高，防紫外线的效果，但是引入的空心微珠粒径过大，会影响空心微珠在防爆膜中的分散，不能起到防眩目的效果，中国发明专利CN201310451736.6公开了一种防眩光隔热膜及其制备方法，通过加入红，蓝，黄，橙四种颜料，利用光线的偏振原理，有效排除和滤除光束中的散射光线，避免花眼、炫目、刺眼等现象，但是制备的薄膜带有颜色，一定程度上会影响驾驶安全视角，增加驾驶危险。
发明内容
为了在不影响透光性能的同时，实现优异的反光达到防炫目的效果，本发明的第一个方面提供了一种防爆防眩光汽车贴膜，自上至下依次包括上保护层，耐刮涂层，透明基材层，UV复合胶层，功能基材层，安装胶层，离型层。
作为一种优选的实施方式，所述上保护层的厚度为23-80μm，所述耐刮涂层的厚度为2-3μm，所述透明基材层的厚度为20-50μm，所述UV复合胶层的厚度为5-15μm，所述功能基材层的厚度为20-50μm，所述安装胶层的厚度为10-25μm，所述离型层的厚度为23-80μm。
作为一种优选的实施方式，所述UV复合胶层的制备原料以重量份计包括：丙烯酸酯单体50-80份，光引发剂0.5-5份，活性剂1-10份，交联剂10-20份，添加剂0-5份。
作为一种优选的实施方式，所述添加剂选自稳定剂、流平剂、消泡剂中的一种或几种的组合；所述光引发剂选自自由基聚合光引发剂或阳离子聚合光引发剂中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述光引发剂选自2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯(TPO-L)、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮(907)、2异丙基硫杂蒽酮(2、4异构体混合物)(ITX)、1-羟基-环已基-苯基甲酮(184)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)、安息香双甲醚(BDK)、邻苯甲酰苯甲酸甲酯(OMBB)、二苯甲酮(BP)、4-氯二苯甲酮(CBP)、4-苯基二苯甲酮(PBZ)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(369)、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)、苯酰甲酸酯类混合物(754)、2-羟基-1-(4-(2-羟基-2-甲基丙酰基苯基)苄基)-2-甲基-1-丙酮(127)、双2,6-二氟-3吡咯苯基二茂钛(784)、4-二甲氨基-苯甲酸乙酯(EDB)中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述活性剂为2-甲基-1-丙烯酸甲酯。
作为一种优选的实施方式，所述交联剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)中的一种或两种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述稳定剂选自对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪、蒽醌中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述流平剂选自有机硅、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、硝化纤维素、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述消泡剂选自磷酸酯、脂肪酸酯、有机硅中的一种或几种的组合。
本申请的UV复合胶层，通过丙烯酸酯单体构建基础聚合物结构，通过交联剂与丙烯酸酯单体聚合，形成致密的交联结构，并且2-甲基-1-丙烯酸甲酯作为活性剂可以调节胶基体的黏度和流动性，促进胶基体与防眩光颗粒分散液的复合，为了进一步改善UV复合胶层的外观，通过加入添加剂，可以减少胶层在制作和使用过程中产生气泡，防止缩孔和真眼的产生，并且UV复合胶层的光泽度高，胶膜平整。申请人进一步发现，加入2,6一二叔丁基甲苯酚可以减少存放时2-甲基-1-丙烯酸甲酯发生聚合，提高了UV复合胶的储存稳定性。
作为一种优选的实施方式，所述UV复合胶层的制备原料还包括防眩光颗粒分散液或防眩光颗粒，防眩光颗粒在UV复合胶层中的质量分数为0.5-3％，所述防眩光颗粒的粒径为3-25nm。
作为一种优选的实施方式，所述防眩光颗粒为无机或有机纳米颗粒，所述无机纳米颗粒选自氧化锆、氧化铝、二氧化硅、氮化硼、磷硅酸钾、硫化铟、硫化镉、磷酸铝铁、硫化镓、氧化锌中的一种或几种的组合。
作为一种优选的实施方式，所述防眩光颗粒为二氧化硅，二氧化硅分散液的制备原料包括硅酸四乙酯，乙醇，氨水；硅酸四乙酯与乙醇的质量比为1：(10-1000)；硅酸四乙酯与水的质量比为1：(0.0001-0.001)。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化硅分散液的制备方法，包括以下步骤：
(1)反应瓶中加入10mL硅酸四乙酯和8500mL乙醇，在搅拌的同时，缓缓滴入5mL氨水作为催化剂；
(2)然后缓慢加入水，控制反应温度为25℃-30℃，不断搅拌充分反应，24h后，得反应混合物；
(3)反应后，将反应混合物在12000r/min离心10min，用乙醇洗涤，然后分散到1500ml乙醇中，得到二氧化硅的纳米分散液。
作为一种优选的实施方式，所述二氧化硅纳米分散液中二氧化硅的粒径为3-25nm。
作为一种优选的实施方式，所述防眩光颗粒为氧化锌纳米颗粒，氧化锌纳米颗粒的制备原料包括：氧化锌粉末，去离子水，药用丙醇，聚乙烯吡咯烷酮。
进一步优选，所述氧化锌粉末的型号选自PZT-15，Paukert中的一种。
作为一种优选的实施方式，所述氧化锌纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：
(1)在1000ml去离子水中加入10g聚乙烯吡咯烷酮(MW＝55000)，并充分溶解，得聚乙烯吡咯烷酮溶液；
(2)将2.5g氧化锌粉末加入到聚乙烯吡咯烷酮溶液中，搅拌均匀，达到均匀分散状态；
(3)转移到加热反应容器中，在180℃下水热反应6小时；
(4)反应完毕后，离心，洗涤沉淀，将沉淀用250mL药用丙醇重新分散，超声处理30min；取沉淀物干燥，得到氧化锌纳米颗粒。
申请人在实验过程中发现，通过引入粒径为3-25nm的防眩光颗粒，可以有效减轻强光照射的炫目感，阻挡99％以上的紫外线，保护驾驶员的视觉，提高驾驶的安全性。猜测可能的原因是：引入的防眩光颗粒对入射光具有一定的反射能力，可以使入射光被反射出去，在UV复合胶基体中形成一层均匀的反光膜，在不影响透光性的同时，达到防炫目的效果。但是申请人进一步发现，采用超出优选粒径的防炫目颗粒，会增加汽车贴膜的雾度，降低汽车贴膜的光学性能，透明度下降。并且防眩光颗粒的加入量需要同时控制在0.5-3％的范围内，超出优选的重量范围，防眩光颗粒不能与UV复合胶的其他组分充分混合，容易引起团聚问题，使汽车贴膜表面不光滑，形成凹凸不平的表观状态，引起光学漫反射，雾度增加。
所述UV复合胶层的制备方法为：将制备原料避光混合均匀即得。
作为一种优选的实施方式，所述耐刮涂层为透明胶层，所述透明胶层为丙烯酸酯型透明胶层。
作为一种优选的实施方式，所述耐刮涂层的制备原料以重量份计包括：甲基丙烯酸甲酯10-20份，丙烯酸甲酯10-20份，甲基甲烷磺酸甲酯10-20份，二甲苯5-10份，丙酮5-10份。
作为一种优选的实施方式，所述耐刮涂层的制备方法包括以下步骤：
(1)在甲苯中加入甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，甲基甲烷磺酸甲酯，混合均匀；
(2)然后加入丙酮搅拌均匀即得。
作为一种优选的实施方式，所述安装胶层为丙烯酸酯型压敏胶，安装胶层的制备原料以重量份计包括：丙烯酸酯共聚物30-40份，甲基丙烯酸酯单体40-60份，丙烯酸单体8-15份，链转移剂3-8份。
作为一种优选的实施方式，所述甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯；所述丙烯酸单体为丙烯酸；所述链转移剂为异丙醇和甲醇的组合，重量比为3：2。
作为一种优选的实施方式，所述安装胶层的制备方法包括以下步骤：
(1)将丙烯酸酯共聚物放入容器中，搅拌至溶解；
(2)将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸逐步加入容器中，搅拌混合均匀；
(3)将异丙醇和甲醇加入容器中，搅拌混合均匀，调整黏度，即可。
作为一种优选的实施方式，所述上保护层为聚酯膜，聚酯膜选自PET、PEN、PBT、PTT中的一种；所述透明基材层选自聚酯膜或聚酰亚胺薄膜中的一种；所述功能基材层选自聚酯膜、聚酰亚胺薄膜、金属磁控溅射膜中的一种。
本发明的第二个方面提供了一种防爆防眩光汽车贴膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在功能基材层的表面涂布安装胶层，然后在安装胶层面复合离型层。
(2)在功能基材层远离安装胶层面涂布UV复合胶层，然后复合透明基材层，在UV辐射下进行固化形成；然后在透明基材层远离UV复合胶层面涂布耐刮涂层，复合上保护层，经过100～120℃烘干，涂层完全干燥和固化，即可。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述防爆防眩光汽车贴膜，采用粒径为3-25nm的防眩光颗粒，并且控制防眩光颗粒在UV复合胶中的加入量为0.5-3％，可以有效减轻强光照射的炫目感，阻挡99％以上的紫外线，保护驾驶员的眼睛和皮肤健康，提高驾驶的安全性。并且防眩光颗粒还可以增加窗膜的抗爆性能，遇到强力冲击时能够有效防止玻璃碎裂，从而保护车内的人员安全；防眩光颗粒可以均匀地分布在窗膜中，不影响其透光性能，使得车内人员的视野更加清晰明亮；防眩光颗粒与UV复合胶层共同作用，不易脱落，不易磨损，可以使防眩光防爆汽汽车贴膜长期使用。
(2)本发明所述防爆防眩光汽车贴膜，安装胶层采用10-25μm的厚度，防爆膜可以更好地附着在玻璃表面，达到事故时玻璃片破碎后颗粒不飞散的防爆效果，并且在10-25μm的厚度下，防爆膜的附着力和拉伸性能优异；在安装胶的基础上再涂覆一层UV复合胶层可以提高防爆膜的抗拉强度和爆炸后的残余强度，从而提高防爆效果；并且控制UV复合胶层的厚度为5-15μm，进一步提高了汽车贴膜的断裂伸长率，安装胶可以为UV复合胶层提供更好的支撑，防爆膜在受到拉力时可以更好地保持形态，从而提高其断裂伸长率。
(3)本发明所述防爆防眩光汽车贴膜，在贴膜配方中加入防眩光颗粒，通过反射光线的方式，有效地减少进入车内的强光，将其添加到聚合物基质中，形成一层均匀的反光膜，可以在不影响透光性能的同时，达到防眩光的效果。
附图说明
图1为本发明防爆防眩光汽车贴膜的结构示意图。
图中：1.上保护层；2.耐刮涂层；3.透明基材层；4.UV复合胶层；5.功能基材层；6.安装胶层；7.离型层。
具体实施方式
实施例1
见图1：一种防爆防眩光汽车贴膜，自上至下依次包括上保护层1，耐刮涂层2，透明基材层3，UV复合胶层4，功能基材层5，安装胶层6，离型层7。
作为一种优选的实施方式，所述上保护层1的厚度为50μm，所述耐刮涂层2的厚度为3μm，所述透明基材层3的厚度为35μm，所述UV复合胶层4的厚度为10μm，所述功能基材层5的厚度为35μm，所述安装胶层6的厚度为15μm，所述离型层7的厚度为50μm。
所述UV复合胶层4的制备原料以重量份计包括：丙烯酸酯单体75份，光引发剂1.5份，活性剂4份，交联剂15份，添加剂3份。
所述丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯；所述光引发剂为2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦；所述活性剂为2-甲基-1-丙烯酸甲酯；所述交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
所述添加剂为稳定剂、流平剂、消泡剂的组合，重量比为1：1：1。所述稳定剂为2,6-二叔丁基甲苯酚；所述流平剂为金锦乐化学有限公司提供聚丙烯酸酯；所述消泡剂为磷酸酯。
所述UV复合胶层4的制备方法为：将制备原料避光混合均匀即得。
所述耐刮涂层2为透明胶层，所述透明胶层为丙烯酸酯型透明胶层，制备原料以重量份计包括：甲基丙烯酸甲酯15份，丙烯酸甲酯10份，甲基甲烷磺酸甲酯15份，二甲苯8份，丙酮5份。
所述耐刮涂层2的制备方法包括以下步骤：
(1)在甲苯中加入甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，甲基甲烷磺酸甲酯，混合均匀；
(2)然后加入丙酮搅拌均匀即得。
所述安装胶层6为丙烯酸酯型压敏胶，安装胶层6的制备原料以重量份计包括：丙烯酸酯共聚物35份，甲基丙烯酸酯单体50份，丙烯酸单体10份，链转移剂5份。
所述丙烯酸酯共聚物购自金锦乐化学有限公司。
所述甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯；所述丙烯酸单体为丙烯酸；所述链转移剂为异丙醇和甲醇的组合，重量比为3：2。
所述安装胶层的制备方法包括以下步骤：
(1)将丙烯酸酯共聚物放入容器中，搅拌至溶解；
(2)将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸逐步加入容器中，搅拌混合均匀；
(3)将异丙醇和甲醇加入容器中，搅拌混合均匀，调整黏度，即可。
所述上保护层1为PET聚酯膜；所述透明基材层3为PET聚酯膜；所述功能基材层5为PET聚酯膜；所述离型层7为PET聚酯膜。购自旭光箔膜科技股份有限公司，型号为BH216。
一种防爆防眩光汽车贴膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)在功能基材层5的表面涂布安装胶层6，然后在安装胶层6面复合离型层7。
(2)在功能基材层5远离安装胶层6面涂布UV复合胶层4，然后复合透明基材层3，在UV辐射下进行固化形成，辐射强度为80W/m2，运行速度为25m/min，每平米照射0.4s；然后在透明基材层3远离UV复合胶层4面涂布耐刮涂层2，复合上保护层1，经过120℃烘干，涂层完全干燥和固化，即可。
实施例2
一种防爆防眩光汽车贴膜，具体步骤同实施例1，不同点在于所述UV复合胶层4中还包括防眩光颗粒，所述防眩光颗粒在UV复合胶层4中的质量分数为1.5％。
所述防眩光颗粒为二氧化硅，二氧化硅分散液的制备原料包括硅酸四乙酯，乙醇，氨水；硅酸四乙酯与乙醇的质量比为1：500；硅酸四乙酯与水的质量比为1：0.0005。
所述二氧化硅分散液的制备方法，包括以下步骤：
(1)反应瓶中加入10mL硅酸四乙酯和5000mL乙醇，在搅拌的同时，缓缓滴入5mL氨水作为催化剂；
(2)然后缓慢加入水，控制反应温度为25℃-30℃，不断搅拌充分反应，24h后，得反应混合物；
(3)反应后，将反应混合物在12000r/min离心10min，用乙醇洗涤，然后分散到1500ml乙醇中，得到二氧化硅的纳米分散液。
所述二氧化硅纳米分散液中二氧化硅的粒径为3-25nm。
实施例3
一种防爆防眩光汽车贴膜，具体步骤同实施例2，不同点在于所述功能基材层5为深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司PI系列聚酰亚胺薄膜。
实施例4
一种防爆防眩光汽车贴膜，具体步骤同实施例3，不同点在于所述防眩光颗粒在UV复合胶层4中的质量分数为3％。
实施例5
一种防爆防眩光汽车贴膜，具体步骤同实施例2，不同点在于所述透明基材层3为聚酰亚胺薄膜；所述功能基材层5为聚酰亚胺薄膜，购自深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司的PI系列。
性能测试
实施例1-5制备的防爆防眩光汽车贴膜的性能测试的方法和数据见表1。
表1
通过表1可以看出加入防眩光颗粒可以增加可见光的反射比，防眩光颗粒的加入量增加会影响透明度，增加车窗膜的雾度。改变车窗膜的基材，影响车窗膜的力学性能。
Claims (6)
1.一种防爆防眩光汽车贴膜，其特征在于，自上至下依次包括上保护层，耐刮涂层，透明基材层，UV复合胶层，功能基材层，安装胶层，离型层；
所述上保护层的厚度为23-80μm，所述耐刮涂层的厚度为2-3μm，所述透明基材层的厚度为20-50μm，所述UV复合胶层的厚度为5-15μm，所述功能基材层的厚度为20-50μm，所述安装胶层的厚度为10-25μm，所述离型层的厚度为23-80μm；
所述UV复合胶层的制备原料还包括防眩光颗粒分散液，防眩光颗粒在UV复合胶层中的质量分数为0.5-3%，所述防眩光颗粒的粒径为3-25nm；
所述防眩光颗粒分散液为二氧化硅分散液，制备原料包括硅酸四乙酯，乙醇，氨水，水；硅酸四乙酯与乙醇的质量比为1：（10-1000）；硅酸四乙酯与水的质量比为1：（0.0001-0.001）；
所述UV复合胶层的制备原料以重量份计包括：丙烯酸酯单体50-80份，光引发剂0.5-5份，活性剂1-10份，交联剂10-20份，添加剂0-5份；
所述活性剂为2-甲基-1-丙烯酸甲酯；
所述添加剂选自稳定剂、流平剂、消泡剂中的一种或几种的组合。
2.根据权利要求1所述防爆防眩光汽车贴膜，其特征在于，所述光引发剂选自自由基聚合光引发剂或阳离子聚合光引发剂中的一种。
3.根据权利要求1所述防爆防眩光汽车贴膜，其特征在于，所述耐刮涂层为透明胶层，所述透明胶层为丙烯酸酯型透明胶层。
4.根据权利要求1所述防爆防眩光汽车贴膜，其特征在于，所述安装胶层为丙烯酸酯型压敏胶，安装胶层的制备原料以重量份计包括：丙烯酸酯共聚物30-40份，甲基丙烯酸酯单体40-60份，丙烯酸单体8-15份，链转移剂3-8份。
5.根据权利要求1所述防爆防眩光汽车贴膜，其特征在于，所述上保护层为聚酯膜，聚酯膜选自PET、PEN、PBT、PTT中的一种；所述透明基材层选自聚酯膜或聚酰亚胺薄膜中的一种；所述功能基材层选自聚酯膜、聚酰亚胺薄膜、金属磁控溅射膜中的一种。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述防爆防眩光汽车贴膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在功能基材层的表面涂布安装胶层，然后在安装胶层面复合离型层；
（2）在功能基材层远离安装胶层面涂布UV复合胶层，然后复合透明基材层，在UV辐射下进行固化形成；然后在透明基材层远离UV复合胶层面涂布耐刮涂层，复合上保护层，经过100~120℃烘干，涂层完全干燥和固化，即可。
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