无缺陷聚合物膜以及相关的保护片、制品和方法技术

本发明专利技术的多层保护片可用于例如运输、建筑和体育用品工业中的一系列室内和室外应用。在一种实施方式中，多层保护片包括至少一个无缺陷载体层。在另一种实施方式中，多层保护片包括原位聚合的载体层。在又一种实施方式中，多层保护片包括载体层，当根据本文所述的损耗因子测试方法，将该载体层作为单独的膜进行测试时，该载体层的峰值损耗因子为至少约0.5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无缺陷聚合物膜以及相关的保护片、制品和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年3月11日提交的美国临时专利申请第62/306,646号和2016年9月20日提交的美国临时专利申请第62/396,825号的权益，两者全部内容并入本文供参考。
技术介绍
本专利技术通常涉及用于保护表面的无缺陷聚合物膜、相关的保护片、制造和使用该无缺陷聚合物膜的方法、以及包含该无缺陷聚合物膜的制品。已知有各种保护片。其中许多基于一个或多个聚氨酯层。聚氨酯化学品通常提供一种或多种特性，包括：耐环境性、耐化学性、耐磨性、耐刮擦性、光学透明性和其它通常所希望的特性。有许多来自各种供应商例如Argotec公司(马萨诸塞州格林菲尔德)和entrotech公司(俄亥俄州哥伦布)的可商购的单层聚氨酯膜。已发现单层聚氨酯膜作为载体层在多层片材应用中是非常有用的。然而，已发现这样的膜自身在保护某些类型的表面上使用受限。例如，涂漆表面的保护通常需要保留由最近涂漆表面所另外提供的光泽外观。与单层聚氨酯膜相关的问题之一是单层聚氨酯膜通常不足以保持所需的光泽外观。为了改善膜的特性例如保留光滑和耐环境性，已经尝试过将聚氨酯膜与其他材料以多层保护片的形式结合。在一些情况下，为了赋予这种改善的特性，将外(或顶涂)层施加于聚氨酯载体层。然而，在保护片内包含另外的材料层可能消极地影响其它特性；例如，保护片的柔性通常随着保护片结构中包含更多和更厚的材料层而降低。降低的柔性不仅使得更加难于让保护片充分地贴合以充分地粘合于轮廓表面，而且还会导致保护片在使用过程中边缘过早翘起。另外，相邻层之间的相容性不足会导致这种多层保护片内发生层间分层的可能性。几种保护片是目前市面上易购得的。例如，在明尼苏达州圣保罗的MinnesotaMining&Manufacturing公司(“3M”)销售在SCOTCHGARD和VENTURESHIELD生产线下的基于聚氨酯的片材“PaintProtectionFilm”(“涂漆保护膜”)。3M公司的PCT专利公开第WO02/28636号描述了一种涂膜(finishingfilm)，其包括具有第一主表面和第二主表面的柔性聚合物片材以及覆盖所述片材的第一主表面的至少一部分的压敏粘合剂层。该涂膜被描述为可以从3M公司以商品名SCOTCHCALPAINTPROTECTIONFILMPUL0612商购获得，并且包含6密耳聚合物膜，所述聚合物膜包含基于脂族聚己内酯的热塑性聚氨酯弹性体。用于形成其中所描述的聚合物膜的方法的实例为挤压、压延、湿铸塑(wetcasting)等。然后，水性聚氨酯涂层在聚合物膜上的一面形成，聚合物膜的另一面层压到丙烯酸压敏粘合剂上。3MInnovativeProperties公司的PCT专利公开第WO03/002680号描述了一种粘合片，所述粘合片包括柔性基底材料、设置在该基底材料的后表面的粘合剂层和设置在所述基底材料前表面的保护层。其中描述的保护层由亲水性膜制成，所述亲水性膜包含固化树脂和无机氧化物亲水剂。该基底材料包括含有第一聚氨酯树脂的层，该第一聚氨酯树脂具有聚酯多元醇和多官能异氰酸酯化合物反应产物。优选地，该基底材料包括含有第一聚氨酯树脂的下层和设置在该下层和该保护层之间的上层，该上层粘附于保护层并含有第二聚氨酯树脂，该第二聚氨酯树脂具有聚碳酸酯多元醇和多官能异氰酸酯化合物的反应产物。与下层的第一聚氨酯树脂相比，上层优选包含硬质聚氨酯树脂，以使整个基底材料和保护层之间的粘合能够通过上层有效地增加，即使保护层中的固化树脂比较硬，并且具有与基底材料的下层差别很大的低温伸长率。形成下层的第一聚氨酯树脂的聚酯多元醇可以由在主链上具有己内酯二醇的二醇来形成。授予3MInnovativeProperties公司的美国专利第8,765,263号描述了包括第一层、第二层和压敏粘合剂(PSA)层的多层保护膜。第一层至少包含基于聚酯的聚氨酯、基于聚碳酸酯的聚氨酯、或两者的组合或共混物。第二层至少包含基于聚己内酯的热塑性聚氨酯。第一层的一个主表面与第二层的一个主表面粘合，PSA层与第二层的相反主表面粘合，使得第二层被夹在第一层和PSA层之间。形成第二层的主要方法被描述为将基于聚己内酯的热塑性聚氨酯在升高的温度下通过模具挤出，尽管也描述了铸塑和注射制模。由于基于聚己内酯的聚氨酯具有优于其所属种类内其它脂族聚酯聚氨酯的流变特性和粘弹特性，并且它们能够赋予所生产的聚氨酯良好的耐水、耐油、耐溶剂和耐氯的能力，因此该基于聚己内酯的聚氨酯通常用于保护片中。在描述基于聚己内酯的聚氨酯的这种用途的三件前述3M专利公开文件的每一件中，该基于聚己内酯的聚氨酯层均与粘合剂层相邻。然而，已知可商购的涂漆保护膜产品在使用后从表面上除去时容易在表面上留下不太理想的量的粘合剂残留物。粘合剂残留物在待保护表面上的存在与保护片的概念相悖。因此，仍然需要替代性的保护片配置以进一步改善其特性。由于通常用于形成保护片中常规使用的基底/载体膜的制造方法通常涉及挤出以及用于从已经聚合的组合物形成膜的其它方法，这样的膜的化学和物理特性受到限制。美国专利第8,828,303号描述了这些限制中的一些。例如，一些聚合物化学品由于其相对高的分子量和/或存在交联而不能进行热熔加工，这两者都使得难以(即使并非不可能)在低于形成膜的聚合物组合物或基底降解温度的温度下热熔加工组合物的预制粒料(正如通常根据使用热熔加工形成聚合物膜的常规方法所做的那样)。湿铸塑聚合物膜形成方法也具有其缺陷。无论该体系是溶剂性还是水性的，必须首先将其涂覆到所需的基材上，然后干燥以除去溶剂化或分散的介质(分别即有机溶剂或水)，以形成聚合物膜。因此，使用湿铸塑方法形成足够厚度的聚合物膜可能是有问题的。另外，由于这些聚合物或其成分在常规溶剂和分散介质中缺乏足够的溶解度，使用湿铸塑方法一些聚合物化学品不能形成至聚合物膜内。因此，常规制造的聚合物膜的特性受限于那些可以使用常规方法形成膜的特定聚合物化学品，此外该方法通常还涉及挤出和其它由已经聚合的组合物形成膜的方法。由于形成它们的方法的缘故，常规制造的聚合物膜通常遭受由凝胶化、压模线和规线中的至少一种引起的瑕疵。由于它们对例如最终产品的视觉特性的负面影响，瑕疵的普遍性使得需要对形成的聚合物膜进行穷举式的测试和分析，以确保该聚合物膜适合于预期的应用。凝胶化导致最终产品中存在凝胶颗粒(也称为“凝胶”)。“凝胶”通常被理解为粘性组合物，其在聚合物加工中可以是例如至少部分聚合的组合物，具有相对高分子量的组合物，和/或含有大量夹带气体的组合物(例如，空气或反应副产物，如二氧化碳)。凝胶可以以各种形式表现出来并且通常由聚合组合物加工成聚合物膜期间的过热所造成。例如，凝胶可以采取交联形式，凝胶由滞留的催化剂或其他有机或无机残留物和/或挤出过程中的树脂死区所导致，由氧化相关的降解(例如，由水分导致的二氧化碳气泡)导致，或者源于供应链。凝胶化可使得难以形成均匀的聚合物材料层(例如，膜)。无论它们的来源如何，缺陷都会导致聚合物膜中的薄弱点和破裂，并且通常会损害适用于许多应用的聚合物膜。因此，在整个供应链中穷尽努力来确定缺陷的存在和程度。当用肉眼观察时，很容易检测到许多缺陷。也可以使用其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层保护片，包括如下顺序的层：可选地，顶涂层；原位聚合的载体层；以及粘合剂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 US 62/306,646;2016.09.20 US 62/396,8251.一种多层保护片，包括如下顺序的层：可选地，顶涂层；原位聚合的载体层；以及粘合剂层。2.一种多层保护片，包括如下顺序的层：可选地，顶涂层；载体层，当根据本文所述的损耗因子测试方法，将所述载体层作为单独的膜进行测试时，该载体层的峰值损耗因子为至少约0.5；以及粘合剂层。3.权利要求1、2或22所述的片，包括顶涂层。4.权利要求1、2或22所述的片，其特征在于，所述顶涂层是基于聚氨酯的。5.权利要求1、2或22所述的片，其特征在于，所述载体层基本上不含未反应的溶剂。6.权利要求1或22所述的片，其特征在于，当根据本文所述的损耗因子测试方法，将所述载体层作为单独的膜进行测试时，所述载体层的峰值损耗因子为至少约0.5。7.权利要求1、2或22所述的片，其特征在于，当根据本文所述的损耗因子测试方法，将所述载体层作为单独的膜进行测试时，所述载体层的峰值损耗因子为至少约0.8。8.权利要求1、2或22所述的片，其特征在于，当根据本文所述的损耗因子测试方法，将所述载体层作为单独的膜进行测试时，所述载体层的峰值损耗因子为至少约1.2。9.权利要求1或22所述的片，其特征在于，当根据本文所述的损耗因子测试方法，将所述载体层作为单独的膜进行测试时，所述载体层的峰值损耗因子出现在约35℃的温度下。10.根据权利要求1、2或22所述的片，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·JR·麦奎尔，A·斯特兰奇，马修·卡南，格雷戈里·布思，
申请(专利权)人：安特科技有限公司，J·JR·麦奎尔，A·斯特兰奇，马修·卡南，格雷戈里·布思，
类型：发明
国别省市：美国,US