[发明专利]无缺陷聚合物膜以及相关的保护片、制品和方法

说明书

本发明的多层保护片可用于例如运输、建筑和体育用品工业中的一系列室内和室外应用。在一种实施方式中，多层保护片包括至少一个无缺陷载体层。在另一种实施方式中，多层保护片包括原位聚合的载体层。在又一种实施方式中，多层保护片包括载体层，当根据本文所述的损耗因子测试方法，将该载体层作为单独的膜进行测试时，该载体层的峰值损耗因子为至少约0.5。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月11日提交的美国临时专利申请第62/306,646号和2016年9月20日提交的美国临时专利申请第62/396,825号的权益，两者全部内容并入本文供参考。

背景技术

本发明通常涉及用于保护表面的无缺陷聚合物膜、相关的保护片、制造和使用该无缺陷聚合物膜的方法、以及包含该无缺陷聚合物膜的制品。

已知有各种保护片。其中许多基于一个或多个聚氨酯层。聚氨酯化学品通常提供一种或多种特性，包括：耐环境性、耐化学性、耐磨性、耐刮擦性、光学透明性和其它通常所希望的特性。

有许多来自各种供应商例如Argotec公司(马萨诸塞州格林菲尔德)和entrotech公司(俄亥俄州哥伦布)的可商购的单层聚氨酯膜。已发现单层聚氨酯膜作为载体层在多层片材应用中是非常有用的。然而，已发现这样的膜自身在保护某些类型的表面上使用受限。例如，涂漆表面的保护通常需要保留由最近涂漆表面所另外提供的光泽外观。与单层聚氨酯膜相关的问题之一是单层聚氨酯膜通常不足以保持所需的光泽外观。

为了改善膜的特性例如保留光滑和耐环境性，已经尝试过将聚氨酯膜与其他材料以多层保护片的形式结合。在一些情况下，为了赋予这种改善的特性，将外(或顶涂)层施加于聚氨酯载体层。然而，在保护片内包含另外的材料层可能消极地影响其它特性；例如，保护片的柔性通常随着保护片结构中包含更多和更厚的材料层而降低。降低的柔性不仅使得更加难于让保护片充分地贴合以充分地粘合于轮廓表面，而且还会导致保护片在使用过程中边缘过早翘起。另外，相邻层之间的相容性不足会导致这种多层保护片内发生层间分层的可能性。

几种保护片是目前市面上易购得的。例如，在明尼苏达州圣保罗的MinnesotaMining&Manufacturing公司(“3M”)销售在SCOTCHGARD和VENTURESHIELD生产线下的基于聚氨酯的片材“Paint Protection Film”(“涂漆保护膜”)。3M公司的PCT专利公开第WO 02/28636号描述了一种涂膜(finishing film)，其包括具有第一主表面和第二主表面的柔性聚合物片材以及覆盖所述片材的第一主表面的至少一部分的压敏粘合剂层。该涂膜被描述为可以从3M公司以商品名SCOTCHCAL PAINT PROTECTION FILM PUL 0612商购获得，并且包含6密耳聚合物膜，所述聚合物膜包含基于脂族聚己内酯的热塑性聚氨酯弹性体。用于形成其中所描述的聚合物膜的方法的实例为挤压、压延、湿铸塑(wet casting)等。然后，水性聚氨酯涂层在聚合物膜上的一面形成，聚合物膜的另一面层压到丙烯酸压敏粘合剂上。

3M Innovative Properties公司的PCT专利公开第WO 03/002680号描述了一种粘合片，所述粘合片包括柔性基底材料、设置在该基底材料的后表面的粘合剂层和设置在所述基底材料前表面的保护层。其中描述的保护层由亲水性膜制成，所述亲水性膜包含固化树脂和无机氧化物亲水剂。该基底材料包括含有第一聚氨酯树脂的层，该第一聚氨酯树脂具有聚酯多元醇和多官能异氰酸酯化合物反应产物。优选地，该基底材料包括含有第一聚氨酯树脂的下层和设置在该下层和该保护层之间的上层，该上层粘附于保护层并含有第二聚氨酯树脂，该第二聚氨酯树脂具有聚碳酸酯多元醇和多官能异氰酸酯化合物的反应产物。与下层的第一聚氨酯树脂相比，上层优选包含硬质聚氨酯树脂，以使整个基底材料和保护层之间的粘合能够通过上层有效地增加，即使保护层中的固化树脂比较硬，并且具有与基底材料的下层差别很大的低温伸长率。形成下层的第一聚氨酯树脂的聚酯多元醇可以由在主链上具有己内酯二醇的二醇来形成。