一种汽车玻璃复合膜的制作方法

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1.本实用新型涉及一种汽车玻璃膜，特别是一种汽车玻璃复合膜。

背景技术：

2.汽车玻璃通过贴附玻璃膜能够实现防紫外线和耐刮擦等效果，同时还可以在发生意外的时候，将玻璃碎片黏贴在一起，防止碎片四溅伤害到车主。
3.但是，现有技术中汽车玻璃膜为实现上述效果目的，其需要多层功能层相复合才能实现，并且由于表面所用的硬质涂层比较薄（2um左右），在长时间的使用过程中容易磨损，在表面产生划痕，影响驾驶安全及外在美观。另外，目前多采用溶剂性硬质涂层，挥发的溶剂对环境有损害，需要添加焚烧装置做进一步的处理。
4.故，提出了本实用新型。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种层状结构相对简单的汽车玻璃复合膜，表面采用了一种水性的可修复涂层，绿化环保，并具备高硬度及低紫外线透过率等优点。
6.为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种汽车玻璃复合膜，包括依次复合的基材层、压敏胶层和离型膜层，其中，在基材层的背离压敏胶层的一侧表面上涂覆有中空二氧化硅微球通过化学键接方式掺杂改性的水性聚氨酯涂层，且中空二氧化硅微球的掺杂量为0.5%-2%，中空二氧化硅微球的粒径为150nm-200nm；所述压敏胶层内含玻璃纤维长丝组织；所述玻璃纤维长丝的单丝直径≤3μm，长度10
㎜‑
20
㎜
；相对于压敏胶100重量份，玻璃纤维长丝2-5重量份。
7.上述复合膜，其结构中的中空二氧化硅（sio2）微球与水性聚氨酯分散体（水性聚氨酯涂层的未固化形态）具有良好的相容性和协同增强效应。中空二氧化硅微球的掺杂改性不仅能够提高聚氨酯涂膜的耐热性能, 显著提高水性聚氨酯涂膜的硬度和抗冲击性, 同时该掺杂聚氨酯涂膜还具有优异的阻隔紫外光能力。另外，所述压敏胶层内含玻璃纤维长丝组织，压敏胶因玻璃纤维长丝组织会产生更好的互相牵制作用力，使得压敏胶层的整体性会更好，复合膜粘贴汽车玻璃上后再剥离时，就不易发生胶粘剂残余物残留在玻璃表面上的情况。
8.上述水性聚氨酯涂层的厚度优选择为5μm-25μm，进一步优选择为10μm-12μm，该厚度适中，产生微小划痕后，在加热条件（70℃左右）下因聚氨酯材质特性，能够自我修复，即聚氨酯涂层具备自修复性能。
9.上述基材层优选择为pet膜或pc膜，厚度为50μm-150μm，进一步优选择为75μm-125μm。
10.上述压敏胶层优选择为丙烯酸压敏胶层或聚氨酯压敏胶层，厚度为10μm
ꢀ‑
50μm，进一步优选择为25μm-35μm，可见光透过率优选择为90%以上。
11.上述离型膜层优选择为pet离型膜层，进一步优选择为透明pet离型膜层，厚度优选择为23μm-100μm，进一步优选择为36μm-76μm，雾度优选择为1%以下，离型力优选择为20g/inch以内。
12.与现有技术相比较，本实用新型得到的一种汽车玻璃复合膜，其具备以下的技术优点：
13.1、复合膜的耐磨性及低紫外线透过率等功能集结于同一功能层（即中空二氧化硅微球通过化学键接方式掺杂改性的水性聚氨酯涂层），使得复合膜的层状结构简单，膜生产成本相对较低，进而能够提升膜生产企业的经济效益。
14.2、复合膜的粘贴及剥离性能佳，能够非常容易得粘贴（粘附）于汽车玻璃表面，或从汽车玻璃表面上剥离，且不易发生胶粘剂残余物残留在玻璃表面上的情况。
15.3、复合膜具备自修复性能，修复膜的表面产生微小划痕后，在加热条件（70℃左右）下能够自我修复，进而延长复合膜的使用稳定性及使用寿命。
附图说明
16.图1是一种汽车玻璃复合膜的层状结构示意图。
17.图中：水性聚氨酯涂层1、基材层2、压敏胶层3、离型膜层4。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例1：
20.如图1所示，作为本实用新型的一种实施方式，本实施例中提供的一种汽车玻璃复合膜，包括依次复合的基材层2、压敏胶层3和离型膜层4。
21.本实施例中在基材层2的背离压敏胶层3的一侧表面上涂覆有中空二氧化硅微球通过化学键接方式掺杂改性的水性聚氨酯涂层1，且中空二氧化硅微球的掺杂量为2%，厚度为5μm；其中，前述中空二氧化硅微球的粒径为150nm-200nm。
22.本实施例中所述压敏胶层3内含玻璃纤维长丝组织；所述玻璃纤维长丝的单丝直径≤3μm，长度10
㎜‑
20
㎜
；相对于压敏胶100重量份，玻璃纤维长丝2重量份。
23.本实施例中所述基材层2采用pet膜（仪化东丽uv34），厚度为50μm。
24.本实施例中所述压敏胶层3采用丙烯酸压敏胶（henkel，loctite 8087），固化厚度为10μm，可见光透过率为90%。
25.本实施例中所述离型膜层4采用透明pet离型膜（南亚特殊膜），厚度为23μm，雾度为0.8%，离型力为16g/inch。
26.上述一种汽车玻璃复合膜的制备方法，具体包括以下的步骤：
27.步骤1、中空sio2微球掺杂的聚氨酯水性分散体乳液的制备
28.1.1、中空二氧化硅（sio2）微球的制备及改性
29.采用表面带正电荷的聚苯乙烯微球为模板球，然后通过氨水刻蚀的方法
30.来制备内外表面均带有羟基基团的中空sio2微球。具体实验步骤如下：将1. 5g聚乙烯基吡咯烷酮经水溶解后，加入0. 39g偶氮二异丁脒盐酸盐（a iba）和3g苯乙烯，通氮气60min后加热至70℃，继续搅拌反应24h，制得聚苯乙烯乳液，经透析袋透析12h后待用；在250ml四口烧瓶中，加入上述5g聚苯乙烯乳液和40ml乙醇，氮气保护30min后升温至50℃，加入15ml氨水，搅拌10min后，最后迅速加入2g正硅酸乙酯，反应4h，将制备的乳液离心后，用乙醇和去离子水洗涤多次，即得内外表面带羟基的中空sio2微球；将上述5g中空sio2微球、2gkh-550、40ml乙醇和1g乙二胺加入四口烧瓶中，50-60℃ 下反应4h，将乳液离心后，用乙醇和去离子水洗涤多次，即得内外表面带胺基的中空sio2微球，真空干燥后待用。
31.1.2、中空sio2微球掺杂的聚氨酯水性分散体乳液的合成
32.将1.15g的胺基化改性的中空sio2微球、36. 0g聚酯多元醇、3. 83g dmpa
33.和50ml丙酮加入四口烧瓶中，搅拌均匀后，加热至60℃后加入13. 26g ipdi及0. 23g二丁基二月桂酸锡，反应后得到预定nco含量的聚氨酯预聚体；在上述聚氨酯预聚体中加入1.77g扩链剂1, 4-丁二醇，60℃温度下反应2h；温度调至55℃，加入2. 56g三乙胺，中和反应30min；温度调至45~ 50℃，将108ml去离子水缓慢加入到反应物中，同时加快搅拌速度进行高速乳化，滴加完毕后，继续反应20min；35℃下真空抽滤丙酮完全后，出料，得到白乳液，固含量约为35%，中空sio2微球的掺杂量为2%。
34.步骤2、压敏胶涂布液的制备
35.将2份玻璃纤维长丝添加到100份丙烯酸压敏胶（henkel，loctite 8087）中，充分搅拌30min，混合均匀以备用。
36.步骤3、涂布压敏胶层3
37.将透明丙烯酸压敏胶液涂布在50μm的pet膜（仪化东丽uv34）的一侧面上，干燥条件110℃，2min，形成干胶10μm厚的压敏胶层3。然后将23μm的透明pet离型膜（南亚特殊膜）覆盖在压敏胶表面。
38.步骤4、涂布水性聚氨酯层
39.在步骤3中pet膜的另一面涂布步骤1中制得的中空sio2微球掺杂的聚氨酯水性分散体乳液，固化条件80℃，2min，干燥后厚度为5μm，至此得到复合膜半成品。
40.步骤5、熟化
41.将步骤4中的半成品放入50℃熟化室中，经过72h，即可得到本实用新
42.型复合膜。
43.实施例2：
44.作为本实用新型的第二种实施方式，本实施例中提供一种汽车玻璃复合膜，其大体结构与实施例1相一致。
45.本实施例中在基材层2的背离压敏胶层3的一侧表面上涂覆有中空二氧化硅微球通过化学键接方式掺杂改性的水性聚氨酯涂层1，且中空二氧化硅微球的掺杂量为1%，厚度为15μm。
46.本实施例中所述压敏胶层3内含玻璃纤维长丝组织；所述玻璃纤维长丝的单丝直径≤3μm，长度10
㎜‑
20
㎜
；相对于压敏胶100重量份，玻璃纤维长丝3.5重量份。
47.本实施例中所述基材层2采用pet膜（仪化东丽uv34），厚度为100μm。
48.本实施例中所述压敏胶层3采用丙烯酸压敏胶（henkel，loctite 8087），固化厚度
为30μm，可见光透过率为90%。
49.本实施例中所述离型膜层4采用透明pet离型膜（南亚特殊膜），厚度为50μm，雾度为0.8%，离型力为17g/inch。
50.本实施例中一种汽车玻璃复合膜的制备方法，其具体步骤与上述实施例1相一致。
51.本实施例的步骤1中制得中空sio2微球掺杂的聚氨酯水性分散体乳液的中空sio2微球的掺杂量为1%。
52.本实施例的步骤2中制得压敏胶涂布液的玻璃纤维长丝与丙烯酸压敏胶的重量份比为3.5∶100。
53.实施例3：
54.作为本实施例的第三种实施方式，本实施例中提供一种汽车玻璃复合膜，其大体结构与实施例1相一致。
55.本实施例中在基材层2的背离压敏胶层3的一侧表面上涂覆有中空二氧化硅微球通过化学键接方式掺杂改性的水性聚氨酯涂层1，且中空二氧化硅微球的掺杂量为0.5%，厚度为25μm。
56.本实施例中所述压敏胶层3内含玻璃纤维长丝组织；所述玻璃纤维长丝的单丝直径≤3μm，长度10
㎜‑
20
㎜
；相对于压敏胶100重量份，玻璃纤维长丝5重量份。
57.本实施例中所述基材层2采用pet膜（仪化东丽uv34），厚度为150μm。
58.本实施例中所述压敏胶层3采用丙烯酸压敏胶（henkel，loctite 8087），固化厚度为50μm，可见光透过率为90%。
59.本实施例中所述离型膜层4采用透明pet离型膜（南亚特殊膜），厚度为100μm，雾度为0.85%，离型力为18g/inch。
60.本实施例中一种汽车玻璃复合膜的制备方法，其具体步骤与上述实施例1相一致。
61.本实施例的步骤1中制得中空sio2微球掺杂的聚氨酯水性分散体乳液的中空sio2微球的掺杂量为0.5%。
62.本实施例的步骤2中制得压敏胶涂布液的玻璃纤维长丝与丙烯酸压敏胶的重量份比为5∶100。
63.本实用新型复合膜，中空sio2微球通过化学键接方式与水性聚氨酯分散体结合后具有良好的物理相容性和包覆效果，优于通过物理方式掺杂改性的聚氨酯涂膜。该掺杂聚氨酯乳液具有较好的成膜性能和可加工性，随着中空sio2微球掺杂量的增加，聚氨酯乳液的粘度也随之增大。由于中空sio2微球与水性聚氨酯分散体良好的化学结合能力，中空sio2微球的掺杂改性能够显著提高水性聚氨酯涂膜的硬度和抗冲击性等基本力学性能。
64.同时，中空sio2微球掺杂的聚氨酯涂膜具有优异的阻隔紫外光性能，在紫外光区（250-350nm）, 掺杂量为0.5-2%的水性聚氨酯涂膜的光学透过率在1%以内，即隔紫外线性能好。
65.下表为实施例1-3中样品的水性聚氨酯涂层1的性能测试数据。
66.中空sio2微球掺杂量（%）光学透过率（紫外光区）（%）抗冲击性铅笔硬度附着力0.50.83合格hb0级10.85合格2h0级20.90合格3h0级
67.表中各项性能的测试方法如下：
68.1、附着力
69.根据《gb/t 9286-1998 漆和清漆漆膜的划格试验》在水性聚氨酯涂层表面划出100个格子，用符合要求的胶带测试涂层脱落情况，试验结果分为0到5级，0级最好，5级最差，共6个等级。
70.2、铅笔硬度
71.涂膜硬度的测试，采用铅笔硬度法，其硬度从6b至6h，以6b最软，6h最硬。
72.3、紫外光透过率
73.选取一张复合膜，撕除离型膜，贴在3mm透明玻璃上，使用uv/vis紫外可见光分光光度计（lambda 1050+）测试250-350nm波长的紫外光并计算紫外光透过率。
74.4、抗冲击性
75.根据国家标准gb/t 9639.1-2008 塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法，使用济南赛成电子科技有限公司研发的落镖冲击试验仪bmc-h对复合膜进行抗冲击性测试。
76.本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种汽车玻璃复合膜，包括依次复合的基材层、压敏胶层和离型膜层，其特征在于：在基材层的背离压敏胶层的一侧表面上涂覆有中空二氧化硅微球通过化学键接方式掺杂改性的水性聚氨酯涂层。2.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃复合膜，其特征在于：上述水性聚氨酯涂层的厚度为5μm-25μm。3.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃复合膜，其特征在于：上述基材层为pet膜或pc膜，厚度为50μm-150μm。4.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃复合膜，其特征在于：上述压敏胶层为丙烯酸压敏胶层或聚氨酯压敏胶层，厚度为10μm
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50μm。5.根据权利要求1所述的一种汽车玻璃复合膜，其特征在于：上述离型膜层为pet离型膜层，厚度为23μm-100μm。

技术总结

本实用新型公开了一种汽车玻璃膜，特别是一种汽车玻璃复合膜，包括依次复合的基材层、压敏胶层和离型膜层，在基材层的背离压敏胶层的一侧表面上涂覆有中空二氧化硅微球通过化学键接方式掺杂改性的水性聚氨酯涂层，且中空二氧化硅微球的掺杂量为0.5%-2%，中空二氧化硅微球的粒径为150nm-200nm；所述压敏胶层内含玻璃纤维长丝组织；所述玻璃纤维长丝的单丝直径≤3μm，长度10