一种自修复耐黄变型漆面保护膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自修复耐黄变型漆面保护膜及其制备方法，该漆面保护膜自下而上依次由离型膜层I、压敏胶层、TPU基材、自修复涂层和离型膜层II组成。所述自修复涂层为热固化功能化聚氨酯丙烯酸酯树脂，包括功能化单体改性丙烯酸树脂20‑50％、聚合物多元醇10‑30％、稀释溶剂40‑60％、固化剂10‑20％、催化剂0.2‑0.5％以及助剂0.5‑2％，所述TPU基材为光学级脂肪族TPU，所述压敏胶为丙烯酸酯胶黏剂，所述离型膜层为PET硅油离型膜。本发明专利技术制备的漆面保护膜不仅具有优异的耐黄变和自修复性能，而且具有高透明和高光泽度以及极好的抗划痕、耐酸碱和耐雨斑等性能，因此本发明专利技术的自修复耐黄变型漆面保护膜适用于汽车、家具贴膜等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种自修复耐黄变型漆面保护膜及其制备方法
本专利技术涉及功能薄膜
，具体涉及一种自修复耐黄变型漆面保护膜及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着人们生活质量水平的逐渐提高，汽车已如生活必需品一样进入千家万户。然而，汽车在使用过程中避免不了因刮擦碰撞、日晒雨淋、沙尘附着、虫鸟粪便堆积而导致原厂车漆脱落、腐蚀褪色、变脆龟裂等情况发生。为保护原厂车漆，汽车漆面保护膜(PPF)应运而生。随着科技的升级，车衣材质也由原来的PVC、TPH、PU发展到现今的TPU，即热塑性聚氨酯。相较而言，TPU的优点是具有坚韧的抗冲击、防穿刺性能，具有优良的防腐耐污、疏水耐油、抗高温、耐低温以及耐化学药品等性能，且该材料可回收再利用，属于环保材料。由于PPF起源于欧美，尤其是美国在材质的研发方面处于领先地位，导致美国品牌在市场上都价格颇高。目前国内TPU漆面保护膜材质主要来源于美国、日本和本国，而国内起步比较晚，也不像进口材质那样还有严格的全球环保标准，质量良莠不齐。从整个汽车漆面保护膜市场反馈情况来看，纵使整体性能较优的TPU材质漆面保护膜，产品的黄变、抗刮、抗污及修复性能不佳等问题仍较为突出。CN108659517A公开了一种用于TPU高透漆面保护膜基膜，由包括硬度75～90A的TPU80～90份、爽滑剂17531～7份和抗UV-531剂6～12份的原料经流延机处理后得到。通过关键参数如爽滑剂、抗UV助剂、膜与成型辊贴合时高度的优选，得到了一种可以降低气泡同时提高抗老化性的TPU漆面基膜产品。CN109504142A公开了一种漆面保护膜用自修复涂布组合物，包括紫外吸收剂0.1-1％、微胶囊A5-10％、微胶囊B5-10％、交联固化反应性基质12-36％、固化剂0.5-2％、表面活性剂0.1-1％以及溶剂40-75％，将该自修复涂布组合物施涂于基膜并交联固化后，能够提升漆面保护膜的亮度、耐老化、耐黄变、抗冲击、抗划伤等性能，且可以通过微胶囊技术实现刮擦划痕的自我修复，但该微胶囊修复技术仅能够实现同一划痕位置的单次修复。CN110343475A公开了一种低初粘高持粘的漆面保护膜，该保护膜的压敏胶层由以下原料组成：结晶性羟基聚氨酯树脂30-48重量份，多元醇树脂5-32重量份，增粘树脂15-40重量份，交联剂0.5-10重量份，紫外线吸收剂0.5-3重量份，抗氧化剂0.5-3重量份。通过本方法制备的漆面保护膜不仅具有较高的透光率和紫外线吸收率，同时兼具低初粘力和高持粘力等优异性能，有效解决因保护膜压敏胶层初粘力过大不利用贴膜施工，以及压敏胶层因光氧老化而导致的持粘力衰减的问题。综上所述，探索简单高效功能化薄膜制备工艺，按照从头设计策略，由自修复涂层、TPU基材以及压敏胶层原材料选择出发，开发出自修复、抗划伤、耐老化、耐黄变的漆面保护膜产品，具有重要的经济意义和实用价值。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决上述现有技术存在的问题，提供一种自修复耐黄变型漆面保护膜及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种自修复耐黄变型漆面保护膜，包括自下而上依次由离型膜层I、压敏胶层、TPU基材、自修复涂层和离型膜层II组成；所述自修复涂层为功能化聚氨酯丙烯酸酯涂料涂布后经热固化而成，所述功能化聚氨酯丙烯酸酯涂料组份包括：功能化单体改性丙烯酸树脂：20-50％；聚合物多元醇：10-30％；稀释溶剂：40-60％；固化剂：10-20％；催化剂0.2-0.5％；助剂0.5-2％。优选地，所述功能化单体改性丙烯酸树脂为多羟基脲基嘧啶酮改性丙烯酸酯树脂、多羟基氟改性丙烯酸酯树脂、多羟基硅改性丙烯酸酯树脂中的一种或几种，羟值为80～130mgKOH/g。更优选地，所述功能化单体改性丙烯酸树脂选自多羟基脲基嘧啶酮改性丙烯酸酯树脂，羟值为85mgKOH/g左右。优选地，所述聚合物多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇的至少一种；其中所述的聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇的至少一种；所述的聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇中的至少一种；所述聚合物多元醇的分子量为1000～3000g/mol。更优选地，所述聚合物多元醇选自分子量～2000的聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇中的至少一种。优选地，所述稀释溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯中的一种或几种。优选地，所述固化剂为脂肪族二异氰酸酯或其多异氰酸酯，包括异佛尔酮二异氰酸酯、二环己甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其相应三聚体中的一种或几种；更优选地，所述固化剂选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的至少一种。优选地，所述催化剂为有机锡类、钛酸酯类催化剂中的至少一种。优选地，所述助剂包括抗氧剂、光稳定剂、流平剂中的至少一种。更优选地，所述光稳定剂为受阻胺类、二苯甲酮类、苯并三唑类光稳剂中的至少一种；所述抗氧剂为市售受阻酚类、受阻胺类、硫代酯类或亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述流平剂为含氟流平剂、含硅流平剂、氟硅流平剂中的至少一种。优选地，所述热固化自修复涂层厚度为5-20μm。优选地，所述TPU基材为光学级脂肪族TPU，厚度为120-200μm。优选地，所述压敏胶层为光学级丙烯酸酯胶黏剂，厚度为15-50μm。优选地，所述离型膜层I、离型膜层II为PET硅油离型膜，厚度为25-160μm。所述的自修复型漆面保护膜的制备方法，包括如下步骤：(1)采用狭缝式涂布方法，将光学级丙烯酸酯压敏胶水涂布在PET离型膜层I上，于80-110℃温度下烘干后与光学级脂肪族TPU基膜覆合，形成丙烯酸压敏胶层；(2)将聚氨酯丙烯酸酯自修复涂料涂布到步骤(1)所得漆面保护膜半成品的另一面上，涂布方式采用微凹辊进行涂布，接着分五段“80℃/110℃/120℃/110℃/80℃”采用梯度加热的方式烘干固化3分钟后形成自修复涂层，在光学级热固化聚氨酯丙烯酸酯上覆盖一层PET离型膜层II，然后收卷，即得漆面保护膜半成品。(3)将步骤(2)制备得到的半成品放置于50～60℃条件下熟化48～72h，即得到自修复耐黄变型漆面保护膜。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用光学级脂肪族TPU材质作为基膜，本身具有较好的光学性能，自身耐候性、耐黄变性能强，并且具有坚韧的抗冲击、防穿刺性能，具有优良的防腐耐污、抗高温、耐低温等性能。本专利技术中的自修复涂层采用脲基嘧啶酮改性的多羟基丙烯酸树脂与多羟基聚合物二元醇进行复配，经二异氰酸酯热固化后能够形成交联致密的自修复涂层，可赋予保护膜外表面高亮度、抗划伤、耐脏污、耐酸碱腐蚀、耐老化等性能，且利用涂层分子结构中脲基嘧啶酮基团间四重氢键的快速可逆成键作用，表面划痕可通过60～90℃热水或热风加热3s的情况下实现快速修复，且修复次数可达上百次。压敏胶层采用易剥离、持粘性强、耐老化黄变性能优异的丙烯酸酯压敏胶，成本低，施工方便，与原厂车漆表面结合牢固，且移除时无残胶。本专利技术采用的狭缝挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于，包括自下而上依次由离型膜层I、压敏胶层、TPU基材、自修复涂层和离型膜层II组成；所述自修复涂层由功能化聚氨酯丙烯酸酯涂料涂布并热固化而成，所述自修复涂料组成包括：/n功能化单体改性丙烯酸树脂：20-50％；/n聚合物多元醇：10-30％；/n稀释溶剂：40-60％；/n固化剂：10-20％；/n催化剂0.2-0.5％；/n助剂0.5-2％。/n

【技术特征摘要】
1.一种自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于，包括自下而上依次由离型膜层I、压敏胶层、TPU基材、自修复涂层和离型膜层II组成；所述自修复涂层由功能化聚氨酯丙烯酸酯涂料涂布并热固化而成，所述自修复涂料组成包括：
功能化单体改性丙烯酸树脂：20-50％；
聚合物多元醇：10-30％；
稀释溶剂：40-60％；
固化剂：10-20％；
催化剂0.2-0.5％；
助剂0.5-2％。


2.根据权利要求1所述的自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于，所述功能化单体改性丙烯酸树脂为多羟基脲基嘧啶酮改性丙烯酸酯树脂、多羟基氟改性丙烯酸酯树脂、多羟基硅改性丙烯酸酯树脂中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于，所述聚合物多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇的至少一种；其中所述的聚醚二元醇为聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇的至少一种；所述的聚酯二元醇为聚己内酯二醇、聚碳酸酯二醇中的至少一种；所述聚合物多元醇的分子量为1000～3000g/mol。


4.根据权利要求1所述的自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于，所述稀释溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯中的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于，所述固化剂为脂肪族二异氰酸酯或其多异氰酸酯，包括异佛尔酮二异氰酸酯、二环己甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及其相应三聚体中的一种或几种。


6.根据权利要求1所述的自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于，所述催化剂为有机锡类、钛酸酯类催化剂中的至少一种。


7.根据权利要求1所述的自修复耐黄变型漆面保护膜，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：程新峰，赵旭峰，李君君，贾小平，李旭阳，贾佳，白连青，
申请(专利权)人：南阳金牛彩印集团有限公司，南阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41