将聚合物膜施加到基底的方法和所得物品技术

一种聚合物膜组件，包括在聚合物膜或包含该聚合物膜的层压体上的第一固化中间层，该第一固化中间层与下层物品的表面的至少一部分接触以提供例如所需的表面特性。当如此接触时，第一固化中间层的至少一部分变成位于聚合物膜和物品表面之间的软化中间层。然后将软化中间层转化成第二固化中间层，该第二固化中间层可以是与初始提供的第一固化中间层不同的形式或相同的形式，用于将聚合物膜粘附到物品的表面的至少一部分。便于容易地去除和/或修复如此施加的聚合物膜和包含聚合物膜的层压体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将聚合物膜施加到基底的方法和所得物品相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月27日提交的美国临时专利申请No.62/577,960的优先权，该申请的全部内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及一种将聚合物膜施加到基底的方法和所得物品。
技术介绍
聚合材料(在本文中也简称为“聚合物”)用于许多应用中，通常为膜形式。“膜”通常被理解为相对薄的、连续的、单层材料。相反，许多常规施加的“涂层”不在下层基底上形成连续或均匀的材料层。因此，与聚合物膜不同，涂层通常不能与其上形成涂层的支撑基底物理分离，使得它们可以用作独立的层或在另一种应用中用作多层中的一层。因此，涂覆技术具有其局限性，并且通常不同于与聚合物膜相关的技术。聚合物膜通常能够在其预期的应用中赋予所需的性质，而不需要涂覆多层或将多层膜层压在一起，并且广泛用于许多应用中。聚合物膜是否适合于预期的应用取决于例如其物理性质，例如强度、弹性、透明度、颜色、耐久性等。然而，即使当聚合物膜的性质被优化时，由于将这种膜施加到下层表面的常规方法，这些益处通常也没有完全实现，该方法通常导致在聚合物膜和下层表面之间的空气截留-可视为缺陷。该问题及其解决方案描述于美国专利公开US-2015-0183198-A1中。如美国专利公开US-2015-0183198-A1中所述，涂漆表面通常用于许多不同类型的应用中。涂漆表面不仅可以改善美学性质，而且它们还可以或替代地改善下层表面的功能性并帮助保护该下层表面。一种这样的应用是在运输业中，在运输业中，外部涂漆表面通常暴露于各种环境，其中一些环境对表面可能非常苛刻。在运输业中具有这种涂漆表面的物品的示例包括提供在陆地上、在水中和在空中运输的车辆。这种交通工具包括飞机和陆基机动交通工具，如汽车和卡车。在这种表面上的涂料可以起到保护下层表面免受由于暴露而造成的破坏的作用。然而，涂料本身也必须是耐用的，以承受反复暴露于这种破坏性环境。最近，已经开发了膜形式的涂料以作为传统涂料的替代物施加到这种表面，该传统涂料通常是基于液体的并且以其液体形式施加到表面。膜形式的涂料基于至少一种聚合物膜，并且在本文中也称为“聚合物膜”或“聚合物涂料膜”。这种聚合物涂料膜的示例描述于标题为“涂料替代膜、由其制成的复合材料及相关方法”的美国专利公开US-2010-0059167-A1中。但是，如同将其它聚合物膜施加到表面，特别是那些具有复杂形貌的表面一样，在界面处的足够的粘合性和聚合物膜与下层表面之间截留的空气的有效去除已被证明是一个挑战。例如，在许多情况下，当粘附聚合物膜的粘合剂附着到下层表面时，该粘附不一定沿着均匀的前部进行，特别是当下层表面的形貌复杂性增加时(即，其包含显著的凸部和凹部)，空气通常在聚合物膜和下层表面之间的界面处被截留。由于粘合剂存在于前进的前部处，在该前部之外是截留的空气，因此随着聚合物膜的粘附的进行，空气变得越来越难以完全去除。因此，已经研究了用于促进从这种界面排气的机制。许多常规的排气机构依赖于使用结构化的粘合剂层来去除截留的空气。例如，参见美国专利公开2011/0111157和美国专利7,332,205。另一种已知在施加后有利于结构和下层表面之间的排气的基于聚合物膜的结构包括微结构化表面，例如美国专利5,897,930中所述的微结构化表面。虽然在许多应用中是有效的，但已发现这种微结构在某些应用中使光学清晰度模糊。例如，在将聚合物膜施加到下层表面之后，来自粘合剂层的结构通常仍然可见(包括对人肉眼可见)。当聚合物膜的厚度降低和/或聚合物膜的透明度增加时，可见度甚至更加明显。容易理解的是，这对于去除截留的空气的问题而言是一种不太理想的解决方案。此外，能够有效地施加到物品表面上的聚合物膜的类型受到与存在这种微结构化表面相关的约束的限制。当选择用于光学和其它应用的材料时，聚合物材料的光学透明度是一个重要的考虑因素，在这些应用中，与施加到物品上的聚合物膜的外观有关的特定表面美观性可能是期望的。表面美观性可以替代地或还涉及聚合物膜所施加到的物品的下层表面的性质的保持或提高。当在所施加的聚合物膜下面的表面包括复合材料时，在下层表面中存在的截留的空气和其它固有缺陷更普遍，但是当试图保持或提高其美观性时，下层表面通常更容易受到损坏。在复合材料(例如，纤维增强复合材料)的情况下，获得期望的表面美观性而不影响复合材料表面的物理性质通常存在挑战，考虑到复合材料在期望轻质材料和材料的强度或刚度的相关折衷可能成问题的应用中的使用越来越多，这些挑战的重要性日益增加。许多复合材料也可用于期望耐腐蚀性的应用中，因为与替代材料相比，复合材料更经常表现出优异的耐腐蚀性。已知有多种复合材料。在纤维增强复合材料的情况下，聚合物树脂基质和纤维增强材料通常一起形成复合材料。各种材料可用于聚合物树脂基质和纤维增强组分中的每一种。例如，可用于纤维增强的材料包括碳纤维、硼纤维和玻璃纤维。此外，可用于聚合物树脂基质的材料的示例包括热塑性塑料(例如，尼龙)和热固性塑料(例如，环氧树脂和酚醛树脂)。由于它们的有益性质，各种专用运动器具和其它物品正越来越多地由复合材料制成。例如，复合材料越来越多地用于基于杆身的运动器具(即，具有通常细长部分的那些运动器具，其可以是或可以不是中空的或在整个厚度和形状上是均匀的)和类似物品。这种物品包括，例如，高尔夫球杆、自行车车架、曲棍球棒、长曲棍球棒、滑雪板、滑雪杖、钓鱼竿、网球拍、箭、马球棍和球棒。作为一个示例，使用复合材料使高尔夫球杆制造商能够生产具有不同程度的强度、柔性和扭转刚度的杆身。此外，运输和能源工业中的各种物品越来越多地由复合材料制成。例如，复合材料通常用于制造各种航空航天部件，例如机翼和叶片部件，包括直升机和专用军用飞机上的那些。此外，复合材料通常用于制造内部和外部的各种汽车部件，包括车身面板、车顶、门、换档手柄、座椅框架、方向盘等。在能源工业中，复合材料用于制造风车叶片，例如，通过使用碳纤维增强复合材料，大型风力涡轮机叶片被更有效地制造。实际上，复合材料的目前和潜在应用的数量是广泛的。有利地，复合材料提供强度、刚度、耐腐蚀性和重量减轻的提高。这些有益性质通常与耐磨性和抗冲击性方面的竞争性相对弱点相平衡。此外，由于许多复合物品是通过将多个单独的复合材料层分层来获得所需的性质而制成的，因此这种复合物品容易发生层间分层，特别是在受到冲击时。对于碳纤维增强复合材料(也称为“CFR复合材料”)尤其如此。当发生层间分层时，这种物品的结构完整性受损，有时使复合物品如预期的那样无用。此外，在复合物品破裂的极端情况下，可能导致尖锐的断裂表面(即，增强纤维从其随意地延伸)，这不仅影响物品的实用性，而且也影响使用这类物品的和它们周围的那些人的安全性。因此，防止断裂和密闭也是重要的设计因素。为了提高复合物品的某些性质，常规上使用凝胶涂层或类似的保护涂层。凝胶涂层通常赋予光泽的外观并改善物品的其它美学性质。此外，凝胶涂层可以提供耐磨性的一些提高(尽管有限)。凝胶涂层或类似的保护涂层常规地被施加到通过模制形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将聚合物膜施加到物品的表面的至少一部分的方法，所述方法包括以下步骤：/n提供所述聚合物膜或包含所述聚合物膜的层压体；/n将第一固化中间层施加到所述聚合物膜的表面或包含所述聚合物膜的所述层压体的表面，以形成与所述物品的所述表面的所述部分接触的聚合物膜组件；/n通过使所述第一固化中间层与所述物品的所述表面接触，将所述聚合物膜组件施加到所述物品的所述表面的至少一部分上，使得所述第一固化中间层的至少一部分变成位于所述聚合物膜和所述物品的所述表面之间的软化中间层；以及/n将所述软化中间层转化成第二固化中间层，所述第二固化中间层是与初始提供的所述第一固化中间层不同的形式或相同的形式，以将所述聚合物膜粘附到所述物品的所述表面的至少一部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 US 62/577,9601.一种将聚合物膜施加到物品的表面的至少一部分的方法，所述方法包括以下步骤：
提供所述聚合物膜或包含所述聚合物膜的层压体；
将第一固化中间层施加到所述聚合物膜的表面或包含所述聚合物膜的所述层压体的表面，以形成与所述物品的所述表面的所述部分接触的聚合物膜组件；
通过使所述第一固化中间层与所述物品的所述表面接触，将所述聚合物膜组件施加到所述物品的所述表面的至少一部分上，使得所述第一固化中间层的至少一部分变成位于所述聚合物膜和所述物品的所述表面之间的软化中间层；以及
将所述软化中间层转化成第二固化中间层，所述第二固化中间层是与初始提供的所述第一固化中间层不同的形式或相同的形式，以将所述聚合物膜粘附到所述物品的所述表面的至少一部分。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物膜是基于聚氨酯的。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物品的所述表面的所述部分是基于纤维的。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软化中间层的布氏粘度小于约10,000厘泊。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软化中间层的布氏粘度小于约5,000厘泊。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软化中间层的布氏粘度小于约2,000厘泊。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软化中间层的布氏粘度小于约1,500厘泊。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软化中间层的布氏粘度小于约50厘泊至约1,500厘泊。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一固化中间层的布氏粘度大于约20,000泊。

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·斯特兰奇，
申请(专利权)人：安特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US