一种抗刮抗污TPU车身保护膜及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种抗刮抗污TPU车身保护膜，包括基材层和设于基材层下部的胶层，其特征在于：所述基材层为TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有抗刮抗污涂层，该抗刮抗污涂层的组成及质量分数为：主体树脂50~85份；引发剂或/和交联剂0.01~5份；填料5~50份；助剂0~20份；溶剂0~30份；所述填料包括自主组装成微纳米簇的纳米高分子微珠；所述主体树脂为聚酯型聚氨酯或/和丙烯酸树脂的组合物。本发明专利技术通过对抗刮抗污涂层中配方的改进形成一种新型的抗刮抗污TPU车身保护膜，该发明专利技术中抗刮抗污涂层使得该TPU车身保护膜相较现有的保护膜而言，能够同时兼具抗刮和抗污的作用。

A scratch-resistant and pollution-resistant TPU body protective film and its production process

The invention discloses a scratch-resistant and anti-fouling TPU body protective film, which comprises a base material layer and a rubber layer at the lower part of the base material layer. Its characteristics are as follows: the base material layer is TPU film, and the upper surface of the TPU film is provided with a scratch-resistant and anti-fouling coating. The composition and mass fraction of the scratch-resistant and anti-fouling coating are 50 to 85 copies of the main resin, 0.01 to 5 copies of initiator or cross-linking agent, 5 to 50 copies of filler, and 0 to 20 copies of additives. The filler comprises Nanopolymer microspheres self-assembled into micro-nanoclusters, and the main resin is a combination of polyester polyurethane or/or acrylic resin. The invention forms a new scratch and anti-fouling TPU body protective film by improving the formula of the scratch and anti-fouling coating. The scratch and anti-fouling coating in the invention enables the TPU body protective film to have both scratch and anti-fouling effects compared with the existing protective film.

【技术实现步骤摘要】
一种抗刮抗污TPU车身保护膜及其生产工艺
本专利技术涉及保护膜，特别是一种抗刮抗污TPU车身保护膜及其生产工艺。
技术介绍
TPU是一种高分子弹性材料，被称为二十一世纪的新型环保材料。TPU的特殊分子结构决定了他具有优良的物理特性，如：高弹性、耐磨性、高强度、强硬度、易延展性和优良的温度适应性；并且无毒性、防水、透气、耐油、耐水、耐霉菌。而且耐温性好，可在-60℃—200℃范围内长期保持弹性。因此TPU材料在越来越多的行业受到青睐，以TPU为基材的车身贴越来越多被应用在汽车行业内。随着材料行业的不断发展，单纯的TPU结构已不足以满足广大的消费市场对于保护膜的功能需求。TPU薄膜具有一定的韧性，但是薄膜本身较为柔软，容易因强度较高的力导致刮痕，甚至刮伤。并且汽车的外表易受外界环境污染，难以保持长久洁净的状态，因此许多人为了让自己的爱车看起来干净美观，会频繁地对车身进行清洗，除油污油渍，然后对车身打蜡、封釉等。打蜡和封釉可以使车身光亮，不易污染，耐划伤，易清洗。但这些举措的保护期并不长久，如打蜡的周期为7~15天；封釉的周期为3~6个月；清洗的周期更短。另外，每进行一次这样的车身维护都会对车身表面带来一次损伤，如频繁地清洗擦拭会使车表面出现痕迹；车蜡中含有的碱性成份会使车身变乌；封釉前必须对车身抛光，一次抛光会使漆面变薄3~5微米。专利号为201510645557.5的专利技术专利公开了一种含有防刮伤涂层的TPU保护膜，包括基材层、胶层、附底层，基材层为TPU薄膜，TPU薄膜表面含有防刮伤涂层，防刮伤涂层按质量分数包括以下成分：六官能团聚氨酯丙烯酸树脂、三官能团聚氨酯丙烯酸树脂、二官能团聚氨酯丙烯酸树脂硅树脂、丙烯酸单体、成膜助剂、增塑剂、光引发剂、流平助剂、附着力促进剂。该专利技术增加了抗刮伤涂层，增加了TPU表面的抗刮伤性能，同时保证了增加TPU薄膜抗刮伤性能的同时又不降低TPU薄膜的高韧性。但其中的防刮伤涂层不能同时具备抗污能力，仍需对车身进行经常性清洗以保持车身干净度，从而也间接影响了防刮伤涂层的使用寿命。
技术实现思路
一种抗刮抗污TPU车身保护膜，包括基材层和设于基材层下部的胶层，所述基材层为TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有抗刮抗污涂层，该抗刮抗污涂层的组成为：主体树脂50~85份；引发剂或/和交联剂0.01~5份；填料5~50份；助剂0~20份；溶剂0~30份；所述填料包括自主组装成微纳米簇的纳米高分子微珠，如PMMA微珠，以及二氧化硅和/或三氧化二铝；所述主体树脂为聚酯型聚氨酯和/或丙烯酸树脂的组合物；其中聚酯型聚氨酯为聚碳酸酯型聚氨酯或氟碳改性聚酯型聚氨酯，所述丙烯酸树脂的组合物包括六官能团聚氨酯丙烯酸树脂、三官能团聚氨酯丙烯酸树脂和二官能团聚氨酯丙烯酸树脂；优选的，抗刮抗污涂层的组成为：主体树脂60~80份；引发剂或/和交联剂1~5份；填料20~30份；助剂10~20份；溶剂20~30份；优选的，对于光固化体系，选用引发剂，所述引发剂为α-羟烷基苯酮类引发剂、α-胺烷基苯酮类引发剂或酰基磷氧化物类引发剂；其中α-羟烷基苯酮类引发剂像1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-甲基=苯基丙烷-1-酮，α-胺烷基苯酮类引发剂像2-苯基苄-2-二甲基胺-1-（4-吗啉苄苯基）丁酮，酰基磷氧化物类引发剂像2,4,6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化磷、双（2,4,6——三甲基苯甲酰基）-苯基氧化磷。对于热固化体系，选用交联剂，所述交联剂为氮丙啶、有机硅交联剂、环氧硅烷偶联剂或多功能聚碳化二亚胺交联剂。对于光固化和热固化相结合的体系，选用引发剂和交联剂的混合物，其中引发剂和交联剂的配比在1:1到1:5的范围内。优选的，所述聚酯型聚氨酯为聚碳酸酯型聚氨酯或氟碳改性聚酯型聚氨酯。优选的，所述丙烯酸树脂的组合物还包括四官能团聚氨酯丙烯酸树脂和/或三点五官能团聚氨酯丙烯酸树脂。优选的，所述助剂为流平剂、成膜助剂、附着力促进剂、消泡剂中的一种或多种。优选的，所述流平剂为丙烯酸酯、聚硅氧烷或有机氟烷中的一种或几种，所述成膜助剂为醇酯类或醇醚类成膜助剂，所述附着力促进剂为磷酸酯促进剂，所述消泡剂为有机硅树脂。在光固化体系中，无需溶剂。在水体系中，所述溶剂为水。在油性体系中，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、邻苯二甲酸二甲酯、二丙二醇甲醚中一种或多种，优选为乙酸乙酯和邻苯二甲酸二甲醚的混合物，配比为乙酸乙酯:邻苯二甲酸二甲醚=30:20。优选的，所述胶层下部设有离型膜。离型膜与TPU薄膜通过胶层贴合，所述抗刮抗污涂层上设有保护层。离型膜为PET离型膜、PC离型膜、PS离型膜、PMMA离型膜、PP离型膜、PVC离型膜、PE离型膜或PA离型膜。其底面为机械拉丝面、物理磨砂面或磨砂涂层。收卷时，所述抗污抗刮涂层表面设有低粘合性的保护层。从而使保护膜收卷时能够通过粗糙表面排出空气，达到平整无气泡的收卷效果，并且保护层能够防止压紧状态下粗糙的底面对涂层的损伤。一种如权利要求1所述抗刮抗污TPU车身保护膜的生产工艺，步骤为将TPU膜进行高压电晕处理；通过网纹涂布、转移涂布、夹缝式挤压涂布中的任意一种方式在TPU膜的电晕处理面上涂布抗刮抗污涂层，涂布量为10~20g/m2，涂层的粘度控制在300~400cps；通过热风烘干、光固化中的任意一种方式或两者结合对抗刮抗污涂层进行固化，所述热风烘干的温度控制为80~105℃，所述光固化的光波长为340~370nm；对含有抗刮抗污涂层的TPU膜进行分切、包装。所述网纹涂布，具体为圆网涂布，是采用直径为45~55mm，目数为50~60，深度为100~300μm的微凹辊将抗刮抗污涂层涂布到TPU膜上。还包括对TPU膜通过压敏胶层进行贴覆离型膜的过程，该步骤可在TPU膜进行高压电晕处理之前进行，也可在抗刮抗污涂层固化后，并且在分切前进行。还包括在抗刮抗污涂层上贴覆保护层，该步骤可在抗刮抗污涂层固化后，并且在分切前进行，也可与分切同时进行。在TPU膜通过压敏胶层与离型膜贴合后，先在抗刮抗污涂层上贴覆保护层，再进行TPU膜的分切、包装。本专利技术通过对抗刮抗污涂层中配方的改进形成一种新型的抗刮抗污TPU车身保护膜，该专利技术中抗刮抗污涂层使得该TPU车身保护膜相较现有的保护膜而言，能够同时兼具抗刮和抗污的作用。具体体现在以下方面：1）高分子纳米微珠、二氧化硅、二氧化铝可以在涂层的表面组装成微纳米簇结构，降低涂层的表面能，形成类似荷叶表面，使油污水污很难在其上润湿平铺，大大提高保护膜涂层的抗污性，且这些高分子微珠聚集在涂层表面还能提高涂层的抗刮性能。高分子纳米微珠、二氧化硅、二氧化铝可以存在于涂层的内部，可作为触点连接不同的树脂链段，提高涂层的延展性和柔韧性2）采用具有低表面能的聚酯型聚氨酯和/或丙烯酸树脂，其中聚氨酯树脂具有较高的弹性和自修复性，丙烯酸树脂具有较强的硬度，这些改性的树脂赋予涂层低表面能以及一定的硬弹性，从而能够提高涂层的抗污能力。以聚碳酸酯型聚氨酯作为主体树脂，能够兼顾聚碳酸酯的硬度和聚氨酯的柔弹性，保证涂层具有一定抗刮能力和一定的刮痕修复能力。氟碳改性的聚碳酸酯型聚氨酯也具有低表面能，保证涂层的抗污性。以多官能团聚氨酯丙烯酸树脂的组合物作为主体树脂，经过交联固化形成网络结构。采用六官能团、三官能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗刮抗污TPU车身保护膜，包括基材层和设于基材层下部的胶层，其特征在于：所述基材层为TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有抗刮抗污涂层，该抗刮抗污涂层的组成为：主体树脂50~85份；引发剂或/和交联剂0.01~5份；填料5~50份；助剂0~20份；溶剂0~30份；所述填料包括自主组装成微纳米簇的纳米高分子微珠以及二氧化硅和/或三氧化二铝；所述主体树脂为聚酯型聚氨酯和/或丙烯酸树脂的组合物；其中聚酯型聚氨酯为聚碳酸酯型聚氨酯或氟碳改性聚酯型聚氨酯，所述丙烯酸树脂的组合物包括六官能团聚氨酯丙烯酸树脂、三官能团聚氨酯丙烯酸树脂和二官能团聚氨酯丙烯酸树脂；所述引发剂为α‑羟烷基苯酮类引发剂、α‑胺烷基苯酮类引发剂或酰基磷氧化物类引发剂；所述交联剂为氮丙啶、有机硅交联剂、环氧硅烷偶联剂或多功能聚碳化二亚胺交联剂。

【技术特征摘要】
1.一种抗刮抗污TPU车身保护膜，包括基材层和设于基材层下部的胶层，其特征在于：所述基材层为TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有抗刮抗污涂层，该抗刮抗污涂层的组成为：主体树脂50~85份；引发剂或/和交联剂0.01~5份；填料5~50份；助剂0~20份；溶剂0~30份；所述填料包括自主组装成微纳米簇的纳米高分子微珠以及二氧化硅和/或三氧化二铝；所述主体树脂为聚酯型聚氨酯和/或丙烯酸树脂的组合物；其中聚酯型聚氨酯为聚碳酸酯型聚氨酯或氟碳改性聚酯型聚氨酯，所述丙烯酸树脂的组合物包括六官能团聚氨酯丙烯酸树脂、三官能团聚氨酯丙烯酸树脂和二官能团聚氨酯丙烯酸树脂；所述引发剂为α-羟烷基苯酮类引发剂、α-胺烷基苯酮类引发剂或酰基磷氧化物类引发剂；所述交联剂为氮丙啶、有机硅交联剂、环氧硅烷偶联剂或多功能聚碳化二亚胺交联剂。2.如权利要求1所述的抗刮抗污TPU车身保护膜，其特征在于：所述丙烯酸树脂的组合物还包括四官能团聚氨酯丙烯酸树脂和/或三点五官能团聚氨酯丙烯酸树脂。3.如权利要求1所述的抗刮抗污TPU车身保护膜，其特征在于：所述助剂为流平剂、成膜助剂、附着力促进剂、消泡剂中的一种或多种；所述流平剂为丙烯酸酯、聚硅氧烷或有机氟烷中的一种或多种，所述成膜助剂为醇酯类或醇醚类成膜助剂，所述附着力促进剂为磷酸酯促进剂，所述消泡剂为有机硅树脂。4.如权利要求1所述的抗刮抗污TPU车身保护膜，其特征在于：所述溶剂为水，乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、邻苯二甲酸二甲酯、二丙二醇甲醚中一种或多种。5.一种如权利要求1所述抗刮抗污TPU...

【专利技术属性】
技术研发人员：游爱国，王宪委，
申请(专利权)人：上海纳尔数码喷印材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31