一种改色膜的制作方法

1.本发明属于膜技术领域，具体涉及一种改色膜。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，生活质量这一需求不断被提出，应运而成的改色技术基于自身良好的赋色改色性能得到广泛关注。改色膜作为改色技术中最为常用的手段，具有改色方便等优势，得到广泛使用。目前的改色膜根据材质可以分为两大类：pvc改色膜和tpu改色膜。pvc改色膜使用一年后极易出现发黄现象，拉伸回弹性差，不方便贴膜施工，同时pvc材质固有的塑化剂析出问题，导致pvc改色膜耐污性能差，贴膜后残胶等问题。tpu改色膜是在tpu基材里面添加色母粒子来改色，这种技术颜色单一，一次生产量必须很大才能摊平成本，难以满足小批量个性化的改色膜生产。基于上述的问题，市场亟需一种性能优异的改色膜。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的问题，本发明提供一种改色膜，解决了现有改色膜易损、耐候性差的问题，利用耐污自修复层有效的提升耐候性和机械性能，实现改色膜的自我修复效果，延长了使用寿命。
4.为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
5.一种改色膜，由上至下由离型膜层、安装胶层、颜色遮蔽层、改色层、tpu层、耐污自修复层、保护膜层组成。
6.所述离型膜层采用pet硅离型膜，起到保护安装胶层的作用。
7.所述安装胶层采用高耐候性丙烯酸类胶黏剂，采用的是不黄变、抗塑化剂型丙烯酸类压敏胶，所述安装胶层具体采用ashland951055，henkel loctite duro-tak8087，领固np-59中的一种。
8.所述颜色遮蔽层采用白色不透明薄膜或黄色不透明薄膜，起到遮蔽底色的作用，且所述颜色遮蔽层采用脂肪酸聚己内酯型tpu薄膜或聚氯乙烯薄膜。
9.所述改色层是将改色胶黏剂涂布在颜色遮蔽层上，经改色胶黏剂干燥固化后形成改色层。所述改色胶黏剂采用含有高耐候性纳米色浆的聚氨酯系胶黏剂，且所述改色胶黏剂的质量配比如下：聚氨酯胶黏剂88-92份、金属粉1-2份；色浆4-6份、紫外吸收剂3-4份。所述改色胶黏剂是将上述组分按比例称量后充分搅拌均匀得到。
10.在聚氨酯系胶黏剂中，m为氰酸酯，多元醇,扩链剂的混合物，且m中的异氰酸(-nco)与羟基(-oh)摩尔比为0.9-1.3；在聚氨酯系胶黏剂中，m、催化剂和溶剂的质量比为82:0.04:18。所述聚氨酯系胶黏剂是将催化剂和溶剂称量后与m混合而成。所述聚氨酯系胶黏剂的原材料含水量低于0.05％。
11.所述聚氨酯系胶黏剂在改色层中不仅起到粘合作用，还具有优良的回弹性能，即，改色膜拉伸过程中改色层也同比例拉伸，不会出现拉伸断裂、发白等问题。
12.进一步的，所述聚氨酯系胶黏剂中，所述异氰酸酯采用hdi三聚体，hdi二聚体，hdi缩二脲，ipdi三聚体中的一种或几种；多元醇采用聚碳酸酯二醇，聚己内酯多元醇中一种或者几种；扩链剂采用小分子多元醇，优选为丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、一缩乙二醇、乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇中的一种；催化剂采用异辛酸锌，二月桂酸二丁基锡或者异辛酸铋的一种或几种；溶剂采用乙酸乙酯，乙酸丁酯，丙二醇甲醚醋酸酯(简称pma)的一种或几种。
13.所述金属粉在改色层中表现出金属反光的效果，且所述金属粉采用tap-7606d铝银浆，该材料来自于山东银箭金属颜料有限公司。
14.所述色浆选用纳米级耐光不褪色色浆，粒径d90＝100nm，在整个改色层中起到改色效果。所述色浆根据不同的颜色需求，采用不同的色浆。黑色选用炭黑色浆，蓝色采用酞青蓝色浆，红色选用氧化铁红色浆或颜料红170色浆，黄色采用氧化铁黄色浆或耐晒黄色浆。
15.所述紫外吸收剂采用苯并三唑型紫外线吸收剂或三嗪类紫外吸收剂，在改色层中起到抗紫外线老化作用。所述苯并三唑型紫外线吸收剂采用uv571、uvp、uv328中的一种，所述三嗪类紫外吸收剂采用紫外线吸收剂三嗪-5。
16.所述tpu层，采用耐黄变的脂肪酸聚己内酯型tpu薄膜，比如浙江凯阳生产的smm301型tpu薄膜，argotec生产的49510-60dv-am型tpu薄膜。
17.所述耐污自修复层采用自修复聚氨酯树脂涂布并干燥固化而成。所述自修复聚氨酯树脂以异氰酸酯和多元醇为原料，通过扩链剂、催化剂、抗污助剂、溶剂、耐候材料和润湿助剂，制备而成，所述异氰酸酯中的异氰酸与多元醇的羟基摩尔比为0.9-1.3，优选为1.2，所述催化剂的加入量是原料总量的0.01-0.1％，所述自修复聚氨酯树脂的固含量为30-50％。
18.进一步的，为保证自修复聚氨酯树脂不老化不黄变，满足户外阳光的暴晒，所述异氰酸酯采用异佛尔酮二异氰酸酯，脂肪族聚异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种；所述多元醇采用聚四甲基醚二醇、聚碳酸酯二元醇，聚氧化丙烯二醇，聚己二酸丁二醇酯二醇，聚己二醇己二酸醇酯二醇，聚四氢呋喃二醇中的一种；所述扩链剂采用小分子多元醇，优选为丁二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、一缩乙二醇、乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇中的一种；催化剂采用二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡的一种；为了保证自修复聚氨酯树脂具有耐污性能，抗污助剂采用有机氟硅，如kx-501，加入量是原料总量的3-5％；所述溶剂采用乙酸乙酯或乙酸丁酯；所述耐候材料采用紫外吸收剂uv292，所述润湿助剂采用byk370。自修复聚氨酯树脂所有组分含水率必须低于0.05％。
19.在自修复聚氨酯树脂中，m为氰酸酯，多元醇,扩链剂的混合物，且m中的异氰酸(-nco)与羟基(-oh)摩尔比为0.9-1.3，优先为1.2；在自修复聚氨酯树脂中，m:催化剂:抗污助剂:溶剂:耐候材料:润湿助剂＝82:0.02:3-5:10-12:3:0.5。按照上述配比称量后即可得到自修复聚氨酯树脂。
20.所述保护膜层采用pet薄膜或者表面涂布有硅油的pet薄膜，在生产过程中起到保护耐污自修复层外观的作用。
21.所述改色膜的制备方法，包括如下步骤：
22.步骤1，先按照上述聚氨酯胶黏剂的制备方法，制备聚氨酯胶黏剂，然后按照如下
配比搅拌制备改色胶黏剂：聚氨酯胶黏剂88-92份、金属粉1-2份；色浆4-6份、紫外吸收剂3-4份。其中，从制备聚氨酯胶黏剂到改色胶黏剂涂布用完，时间要控制在4小时以内，否则改色胶黏剂会失效，无法涂布。
23.步骤2，在颜色遮蔽层表面涂布改色胶黏剂，涂层干厚度20-50μm，在85-120℃下干燥2-5分钟，然后与tpu薄膜层复合。
24.步骤3，步骤2完成后的复合膜，放置在气温为40-60℃的空间内静置48-96小时，待改色胶黏剂充分熟化后进入下一道工序；
25.步骤4，在步骤3完成后，在pet硅离型膜上涂布安装胶，干胶厚度为15-60μm，100-130℃下干燥2-5分钟，然后表面与复合薄膜的颜色遮蔽层表面复合；
26.步骤5，按照上述自修复聚氨酯树脂的制备方法，制备自修复聚氨酯树脂。其中，从自修复聚氨酯树脂制备好开始，到自修复聚氨酯树脂涂布结束，时间要控制在4小时以内，否则自修复聚氨酯树脂会失效无法使用。
27.步骤6，在步骤4的复合薄膜的tpu层表面涂布耐污自修复聚氨酯涂层，干胶厚度为3-15μm，85-150℃下干燥2-5分钟，然后与保护膜复合；
28.步骤7，将步骤6的复合薄膜在40-80℃温度下放置48-96h，待自修复聚氨酯树脂充分熟化后，得到改色膜。
29.进一步的，所述离型膜层采用pet硅离型膜，离型力大小为200-400g/25mm,且pet硅离型膜上有用模具压印的导气槽。导气槽离型膜所起的作用是：由于pet硅离型膜表面存在模具压印出来的独特导气槽设计，于此同时，改色膜的制备步骤4中，离型膜与安装胶层复合后，离型膜上导气槽纹路会在安装胶上印出肉眼就能到网格状或者蜂窝状的凹陷纹路，于是在安装胶上形成的导气槽。导气槽深度不能过大，至少小于安装胶的干胶厚度的三分之一，导气槽纹路深度一般小于10μm，导气槽宽度2-3μm，导气槽之间间隔大概0.7-1.2mm。在施工阶段贴合使用时，可通过纹路凹槽导出空气，不产生气泡，便于施工，节省时间与人力成本，且贴膜表面光滑、平整。
30.从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
31.1.本发明解决了现有改色膜易损、耐候性差的问题，利用耐污自修复层有效的提升耐候性和机械性能，实现改色膜的自我修复效果，延长了使用寿命；同时各层材料如：安装胶层、颜色遮蔽层、改色层、tpu层、耐污自修复层都在上述的配方中或者材料本身都使用了不易黄变老化的材料。
32.2.本发明提供的自修复层是在聚氨酯树脂内加入氟硅共聚树脂，将氟硅共聚树脂自身的低表面能特性延续至聚氨酯涂层，从而达到良好的抗粘污效果；与此同时，聚氨酯内的树脂分子间距比较大，树脂中含有的氨基甲酸酯，脲基之间的氢键密度大，彼此间以氢键互相作用，受力情况下氢键因挤压而断裂，当外力消失时，氢键会重新结合在一起，实现划痕修复。
33.3.本发明采用多层涂布的方式贴合形成改色膜，基础材料：颜色遮蔽层、tpu层都是常规可批量生产的材料，改色膜的颜色改变仅通过改色层的变化即可完成，生产方便可靠，可实现小批量多颜色的生产。
附图说明
34.图1是本发明提供的改色膜的结构示意图；
35.其中，1是离型膜层、2是安装胶层、3是颜色遮蔽层、4是改色层、5是tpu层、6是耐污自修复层、7是保护膜层。
具体实施方式
36.结合图1，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
37.实施例1
38.如图1所示，一种改色膜，由上至下由离型膜层、安装胶层、颜色遮蔽层、改色层、tpu层、耐污自修复层、保护膜层组成，如下表所示：
[0039][0040]
所述改色膜的制备方法，包括如下：
[0041]
步骤1，配置聚氨酯系胶黏剂，按照如下表配比称量，并充分搅拌，得到聚氨酯胶黏剂；
[0042][0043]
然后，按照如下表的配比称量，并充分搅拌，制成黑色改色胶黏剂：
[0044][0045]
步骤2，在颜色遮蔽层表面涂布改色胶黏剂，在85℃下干燥2分钟，然后与tpu薄膜层复合。
[0046]
步骤3，步骤2完成后的复合膜，放置在气温为40℃的空间内静置48小时，待改色胶黏剂充分熟化后进入下一道工序。
[0047]
步骤4，在步骤3完成后，在pet硅离型膜上涂布安装胶，100℃下干燥2分钟，然后表面与复合薄膜的颜色遮蔽层表面复合；
[0048]
步骤5，按照如下表配比称量，并搅拌均匀得到自修复聚氨酯树脂：
[0049][0050]
步骤6，在步骤4的复合薄膜的tpu层表面涂布耐污自修复聚氨酯涂层，85℃下干燥2分钟，然后与保护膜复合；
[0051]
步骤7，将步骤6的复合薄膜在40℃温度下放置48h，待自修复聚氨酯树脂充分熟化后，得到改色膜。
[0052]
实施例2
[0053]
一种改色膜，由上至下由离型膜层、安装胶层、颜色遮蔽层、改色层、tpu层、耐污自修复层、保护膜层组成，如下表所示：
[0054]
[0055][0056]
所述改色膜的制备方法，包括如下：
[0057]
步骤1，配置聚氨酯系胶黏剂，按照如下表配比称量，并充分搅拌，得到聚氨酯胶黏剂2；
[0058][0059]
然后，按照如下表的配比称量，并充分搅拌，制成黑色改色胶黏剂：
[0060][0061]
步骤2，在颜色遮蔽层表面涂布改色胶黏剂，在120℃下干燥5分钟，然后与tpu薄膜层复合。
[0062]
步骤3，步骤2完成后的复合膜，放置在气温为60℃的空间内静置96小时，待改色胶黏剂充分熟化后进入下一道工序。
[0063]
步骤4，在步骤3完成后，在pet硅离型膜上涂布安装胶，130℃下干燥5分钟，然后表面与复合薄膜的颜色遮蔽层表面复合；
[0064]
步骤5，按照如下表配比称量，并搅拌均匀得到自修复聚氨酯树脂：
[0065][0066]
步骤6，在步骤4的复合薄膜的tpu层表面涂布耐污自修复聚氨酯涂层，150℃下干燥5分钟，然后与保护膜复合；
[0067]
步骤7，将步骤6的复合薄膜在80℃温度下放置96h，待自修复聚氨酯树脂充分熟化后，得到改色膜。
[0068]
实施例3
[0069]
一种改色膜，由上至下由离型膜层、安装胶层、颜色遮蔽层、改色层、tpu层、耐污自修复层、保护膜层组成，如下表所示：
[0070][0071]
所述改色膜的制备方法，包括如下：
[0072]
步骤1，配置聚氨酯系胶黏剂，按照如下表配比称量，并充分搅拌，得到聚氨酯胶黏剂2；
[0073]
[0074][0075]
然后，按照如下表的配比称量，并充分搅拌，制成黑色改色胶黏剂：
[0076][0077]
步骤2，在颜色遮蔽层表面涂布改色胶黏剂，在110℃下干燥4分钟，然后与tpu薄膜层复合。
[0078]
步骤3，步骤2完成后的复合膜，放置在气温为50℃的空间内静置72小时，待改色胶黏剂充分熟化后进入下一道工序；
[0079]
步骤4，在步骤3完成后，在pet硅离型膜上涂布安装胶，120℃下干燥4分钟，然后表面与复合薄膜的颜色遮蔽层表面复合；
[0080]
步骤5，按照如下表配比称量，并搅拌均匀得到自修复聚氨酯树脂：
[0081][0082]
步骤6，在步骤4的复合薄膜的tpu层表面涂布耐污自修复聚氨酯涂层，120℃下干燥5分钟，然后与保护膜复合；
[0083]
步骤7，将步骤6的复合薄膜在60℃温度下放置72h，待自修复聚氨酯树脂充分熟化后，得到改色膜。
[0084]
性能检测
[0085]
以实施例1-3的产品作为测试例，按照如下要求测试：
[0086]
抗污性测试：晨光双杰记号笔涂鸦，3分钟后，用纸巾擦拭。
[0087]
quv老化：astm g153,≥2000小时，
△
e≤2.0
[0088]
划痕修复性：用铜刷在自修复层表面刷出非穿透划痕，用不同温度的水进行冲刷，看划痕能否修复。
[0089]
断裂拉伸率:astm d638-10
[0090]
耐化学溶剂性:astm d7244,astm d6279正庚烷、己烷、甲苯、异丙醇
[0091]
抗碎石性能：sae j400
[0092]
测试结果如下表：
[0093] 实施例1实施例2实施例3颜色黑色红色蓝色抗污性能擦掉能擦掉能擦掉划痕修复性60℃水冲刷后能修复60℃水冲刷后能修复60℃水冲刷后能修复quv老化测试通过通过通过断裂拉伸率90％90％100％耐化学溶剂性通过通过通过抗碎石性能通过通过通过
[0094]
实施例4
[0095]
一种改色膜，由上至下由离型膜层、安装胶层、颜色遮蔽层、改色层、tpu层、耐污自修复层、保护膜层组成，如下表所示：
[0096][0097]
所述改色膜的制备方法，包括如下：
[0098]
步骤1，配置聚氨酯系胶黏剂，按照如下表配比称量，并充分搅拌，得到聚氨酯胶黏剂2；
[0099][0100]
然后，按照如下表的配比称量，并充分搅拌，制成黑色改色胶黏剂：
[0101][0102]
步骤2，在颜色遮蔽层表面涂布改色胶黏剂，在110℃下干燥4分钟，然后与tpu薄膜层复合。
[0103]
步骤3，步骤2完成后的复合膜，放置在气温为50℃的空间内静置72小时，待改色胶黏剂充分熟化后进入下一道工序；
[0104]
步骤4，在步骤3完成后，在pet硅离型膜表面压印形成导气槽，并在pet硅离型膜上涂布安装胶，120℃下干燥4分钟，然后表面与复合薄膜的颜色遮蔽层表面复合；导气槽纹路深度为8μm，导气槽宽度2μm，导气槽之间间隔为1.2mm；
[0105]
步骤5，按照如下表配比称量，并搅拌均匀得到自修复聚氨酯树脂：
[0106][0107]
步骤6，在步骤4的复合薄膜的tpu层表面涂布耐污自修复聚氨酯涂层，120℃下干燥5分钟，然后与保护膜复合；
[0108]
步骤7，将步骤6的复合薄膜在60℃温度下放置72h，待自修复聚氨酯树脂充分熟化后，得到改色膜。
[0109]
比对实验
[0110] 实施例3实施例4颜色蓝色蓝色抗污性能擦掉能擦掉划痕修复性60℃水冲刷后能修复60℃水冲刷后能修复quv老化测试通过通过断裂拉伸率100％100％耐化学溶剂性通过通过抗碎石性能通过通过
[0111]
上述比对可以看出，导气槽的设置并未对改色膜的使用造成影响，依然保持良好的抗污性与修复性。
[0112]
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。