[发明专利]耐候性外部用膜复合体

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2012年3月29日申请的美国专利申请序号13/433920的继续申请并要求其权益和优选权，后者又要求了2011年4月27日申请的美国临时专利申请序号61/479531的权益和优选权。全部上述文献的整个内容通过引用并入本文。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及外窗膜复合体，其粘附于窗玻璃的外侧，且通常粘附于建筑物的窗玻璃，但不排除其它。

2.相关技术的说明

出于多种不同的原因将窗膜附着于窗户的外侧。例如，该附着膜可以保护窗户且可以在窗户受到冲击时防止玻璃散落。窗膜还可以用于日光控制的目的，以反射或者吸收特定波长的光线。如同在例如美国专利6773778号中所公开的，窗膜通常包含基膜或膜层合体，在其外表面上提供有硬膜（hard coat）层。

如果需要，施加有硬膜层的膜表面可以另外经受通过氧化法或粗化法进行的表面处理，其目的是改进膜表面和提供在其表面上的硬膜层之间的附着力。

但是，当根据ASTM G155在Atlas Xenon老化测试机中循环时，外窗膜例如美国专利6773778号中所述的那些通常会在600-900小时内失效，原因是如通过根据如下文所述改进的ASTM D3359进行的带测试测量地，硬膜和基膜材料间的粘附性丧失。这等价于大约18-24个月的膜使用寿命，在该点时膜会由于硬膜对基材的粘附性的丧失而失效。换句话说，该保护性硬膜破裂并开始从基片上剥离。结果，整个窗膜必须更换，这会是一个繁重的过程，特别是当附着于高空的窗户时。

WO2009/087575[美国专利公开2011/0027553号]描述了窗膜，其具有提供在基底材料的一个面上的非常厚的基于丙烯酸的底漆或者底涂层，并且在该底漆或者底涂层上施涂有聚氨酯丙烯酸酯低聚物硬膜。这些窗膜与以前的窗膜相比具有提高的耐候性，但是这些窗利用了昂贵的双涂层体系且通常在加速耐候测试过程中仅能持续大约2700小时-3000小时，其等价于大约4年的使用寿命。

美国专利公开2003/0036604号描述了一种基于可双固化的（dual-curable）树脂的底涂层，该底涂层包含丙烯酸酯多异氰酸酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯共聚物。但是，这个涂层不耐刮擦，并且得到了耐候性小于大约1800小时的窗膜。

出于对于改进效率和降低成本的无止境的需求，本领域所需的是这样的外窗膜层合体，其具有提高的硬膜对基片的粘附性和改进的耐候性和使用寿命，并且其消除了对于双涂层体系的需求，即其在基片上仅仅包含硬膜材料的单涂层。

发明内容

因为本领域中的这些和其他问题，除其他外，本文描述了一种耐候性膜复合体，其包含：基片；和布置在该基片上的固化的硬膜层。该固化的硬膜层由如下组合物形成，该组合物包含：多官能丙烯酸酯；具有异氰酸酯官能团的脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂（urethane acrylate resin）；具有羟基官能团的脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂；紫外光稳定剂；和光引发剂。

在某些实施方案中，该多官能丙烯酸酯是单体或者低聚丙烯酸酯，其选自：二季戊四醇五丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，环己烷二甲醇二丙烯酸酯，二氧杂环己烷二醇二丙烯酸酯及它们的组合。在这些实施方案的一些中，所述多官能丙烯酸酯包含二季戊四醇五丙烯酸酯。在其他实施方案中，在基片和硬膜之间的粘附性丧失之前，该膜复合体具有超过3000小时的耐候性。所述硬膜还可具有通过Taber磨耗测试测得的小于大约4%的磨损△雾度（delta haze）。

在一些实施方案中，该硬膜的干膜厚度是大约6微米至大约14微米。在其他实施方案中，该硬膜的干膜厚度是大约9微米至大约12微米。

所述基片可以包括至少一个包含聚对苯二甲酸乙二醇酯或由其组成的膜。该基片还可以包含紫外光吸收剂。在某些实施方案中，该硬膜组合物包含至多大约3.5重量%的有机紫外光稳定剂。在其他实施方案中，该3.5重量%的有机紫外光稳定剂包括至多大约2重量%的有机紫外光吸收剂。在其他实施方案中，该膜复合体被施用到窗户的外表面。在其他实施方案中，该硬膜组合物可以进一步包含至多大约4重量%的疏水材料。该膜复合体还可以具有大约5%至大约85%的可见光透射率。