用于应用到制品的凹形表面形貌的聚合物片及相关方法技术

本发明专利技术的聚合物片包括如下顺序层：顶涂层、聚氨酯基载体层和粘合剂层。基本上不使用分子量为350克/摩尔以下的扩链剂来形成该聚氨酯基载体层，从而导致储能模量相对低的聚合物片。这种聚合物片特别适用于应用到具有凹形形貌的表面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于应用到制品的凹形表面形貌的聚合物片及相关方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月21日提交的美国临时专利申请第62/770，273号的权益，其内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
聚合物膜可用于许多室内和室外应用，例如，运输、建筑和体育用品行业。聚合物膜或包含聚合物膜的层压材料可以有利地应用到需要保护或装饰(例如用涂料)的任何制品的表面的至少一部分上。在众多其他应用中，这些制品包括例如机动车辆和非机动车辆。在其上使用聚合物膜或包含聚合物膜的层压材料的表面例如可以是已涂覆的或未涂覆的。当聚合物膜或包含聚合物膜的层压材料被着色或进行其他时，其本身可用作“膜形式的涂料”(也称为“涂膜贴花”、“涂料替代膜”、“涂料膜”等)。当将聚合物膜或包含聚合物膜的层压材料粘附到表面上主要是为了保护下面的表面上存在的涂料时，通常将其称为涂料保护膜等。通常，聚合物膜或包含聚合物膜的层压材料采用多层聚合物片的形式，即，包括用于将聚合物膜粘附至制品表面的向外暴露的粘合剂层的多层聚合物片。然而，这种聚合物片对具有凹形形貌的表面的粘附通常是不够的。即使初始时聚合物片能够贴合复杂的表面形貌，例如凹形表面形貌，随时间流逝，常规的聚合物片通常也易于不期望的翘起(lift)或与这种表面分离。在使聚合物片拉伸以使其贴合复杂的表面形貌之后，储存在聚合物片中的能量被认为是驱动聚合物片恢复其正常形状的力。当包含聚合物片的材料具有相对较高的储能模量时，驱动力也被认为是相对较高的。该力通常足够高以克服聚合物片对下面的表面的粘附力，从而引起不期望的翘起或分离。已知聚氨酯是用于上述制品的有用的聚合物膜。聚氨酯通常由相对长链的多元醇和相对短链的多元醇(即扩链剂)形成。与具有相对高的储能模量的那些聚氨酯相比，对具有相对低的储能模量的聚氨酯(即“软质”聚氨酯)进行定制和加工可能是困难的。例如，标题为“软质热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法”的PCT专利公开第WO2014/195211A1号描述了用于形成软质聚氨酯的低级扩链剂如何会导致不能接受的特性和不可加工的材料。热塑性聚氨酯(Thermoplasticpolyurethane，TPU)通常由至少一种多元醇(通常为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇)、至少一种多异氰酸酯(通常为有机二异氰酸酯)和至少一种扩链剂配制而成。TPU的硬度/柔软度在很大程度上取决于硬链段(由扩链剂与多异氰酸酯的二异氰酸酯基反应形成)与软链段(由多元醇与多异氰酸酯的二异氰酸酯基反应形成)的比率。为了制备可热成型的聚氨酯，经常需要高分子量的大分子二醇。当形成较软的TPU时，如果减少硬链段的数量而使TPU的硬度低于80ShoreA的值，则所得产品通常发粘、固化差、在注塑过程中表现出较差的脱模性，并表现出严重的收缩。因此，根据常规技术，使用较软的TPU不能确保经济上可接受的注塑成型周期时间。因此，需要用于将聚合物膜和包含聚合物膜的层压材料改进地应用到制品的表面上、特别是具有凹形形貌的表面的那些部分上的方法和设备。
技术实现思路
本专利技术的改进的聚合物片包括如下顺序层：顶涂层、聚氨酯基载体层和粘合剂层。适当和期望的一层或多层附加层可以包括在该顺序层中。例如，在一个实施方式中，在载体层的与顶涂层相对的一侧上或在载体层的与粘合剂层相对的一侧上，邻近聚氨酯基载体层提供着色层。有利地，基本上不使用分子量为350克/摩尔以下的扩链剂来形成该聚氨酯基载体层。通过使用这种载体层，有效地获得了较低储能模量的聚合物片。这种聚合物片特别适用于应用到具有凹形形貌的表面上。附图说明图1是当根据本文所述的应力-时间(松弛)测试方法进行测试时，对比例C以及实施例A和B的应力随时间变化的图；图2是当根据本文所述的应力-应变测试方法进行测试时，对比例C以及实施例A和B的应力随应变变化的图；图3是示出了根据本文所述的弯曲板拉伸测试方法在80℃进行测试后的对比例C以及实施例A和B的样品的黑白照片。具体实施方式常规的聚合物片通常包括相对硬的层和整体构造，用于保护和/或以其他方式覆盖下面的表面，聚合物片粘附地应用到该下面的表面。例如，在一些实施方式中，聚合物片可以保护存在于下面的表面上的涂料，或者聚合物片本身可以提供与其他实施方式中的涂料相差无几的美学品质。相对硬的层通常是通过，例如，使用挤出加工技术来形成层而产生的。挤出形成的层通常由具有相对高的储能模量(即，相对高的杨氏模量)的材料形成。通常在高于室温下加热材料加快了这种材料的回收。因此，当施加热时，相对于下面的表面，这种层的尺寸通常收缩。当下面的表面具有凹形形貌时，该收缩可以转化为粘合剂支持的、包含这种材料的聚合物片从该表面翘起。在根据本专利技术的聚合物片中，载体层介于粘合剂层和顶涂层之间。在一个优选的实施方式中，载体层是聚氨酯基的，优选是聚氨酯。根据示例性实施方式的包括载体层的材料具有相对低的储能模量(即，相对低的杨氏模量)。为了实现相对低的储能模量，根据本专利技术，使在形成聚氨酯基载体层中使用的扩链剂、特别是据悉分子量为350克/摩尔以下的扩链剂的量最小化。在一个优选的实施方式中，在本专利技术的聚氨酯基载体层的形成中不使用分子量为350克/摩尔以下的扩链剂。例如，在这种载体层的形成中不使用丁二醇，其是常用的扩链剂。通过使用任何合适的分析方法，例如核磁共振(NMR)，对所得的载体层进行分析，可以确认不存在扩链剂。另外，根据本专利技术，使通常用于制备可热成型的聚氨酯的相对高分子量的大分子二醇的使用减至最少。在一个实施方式中，在本专利技术的聚氨酯基载体层的形成中不使用分子量为1000克/摩尔以上的多元醇。根据另一个实施方式，在本专利技术的聚氨酯基载体层的形成中使用的多元醇的分子量为约350克/摩尔至约1000克/摩尔。根据另一个实施方式，在聚氨酯基载体层的形成中使用的多元醇的分子量为约350克/摩尔至约450克/摩尔。这种多元醇的一个例子是以商品名CAPA2043出售的聚酯二醇，其可以从Ingevity(NorthCharleston，SC)获得。在一个优选的实施方式中，在形成本专利技术的聚氨酯基载体层中使用的基本上唯一的多元醇是这种二醇。根据本专利技术，使三醇在聚氨酯基载体层的形成中的使用减至最少。优选地，基于多元醇组分的总重量，小于约10wt％的多元醇具有多于两个的羟基部分(例如，三醇)。在这些限制范围内可以使用的多元醇的一个例子是以商品名CAPA3091出售的聚酯三醇，其可以从Ingevity(NorthCharleston，SC)获得。由于用于形成本专利技术的聚氨酯基载体层的可聚合组合物的性质，包含该可聚合组合物的聚合物片有利地具有较低的储能模量。通过使用任何合适的分析方法，例如核磁共振(NMR)，对所得的载体层进行分析，可以确定可聚合组合物的性质。任何合适的材料都可以用于顶涂层。在一个优选的实施方式中，顶涂层在破裂之前表现出相对高的伸长率。根据示例性实施方式的构成顶涂层的材料具有与载体层相当的相对低的储能模量(即，相对低的储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物片，包括如下顺序层：/n顶涂层；/n聚氨酯基载体层，其中在所述聚氨酯基载体层的形成中基本上不使用分子量为350克/摩尔以下的扩链剂；和/n粘合剂层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181121 US 62/770,2731.一种聚合物片，包括如下顺序层：
顶涂层；
聚氨酯基载体层，其中在所述聚氨酯基载体层的形成中基本上不使用分子量为350克/摩尔以下的扩链剂；和
粘合剂层。


2.根据权利要求1所述的聚合物片，其特征在于，所述粘合剂层包含压敏粘合剂。


3.根据权利要求1所述的聚合物片，还包括在所述粘合剂层的外表面上的离型膜。


4.根据权利要求1所述的聚合物片，还包括在所述顶涂层的外表面上的载体膜。


5.根据权利要求1所述的聚合物片，其特征在于，所述载体层是原位聚合的。


6.根据权利要求1所述的聚合物片，其特征在于，在所述聚氨酯基载体层的形成中基本上不使用丁二醇。


7.根据权利要求1所述的聚合物片，其特征在于，在所述聚氨酯基载体层的形成中基本上不使用分子量为1000克/摩尔以上的多元醇。


8.根据权利要求1所述的聚合物片，其特征在于，在所述聚氨酯基载体层的形成中使用的每种多元醇的分子量为约350克/摩尔至约1000克/摩尔。


9.根据权利要求1所述的聚合物片，其特征在于，在所述聚氨酯基载体层的形成中使用的每种多元醇的分子量为约350克/摩尔至约450克/摩尔。


10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·JR·麦奎尔，马修·卡南，
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