[发明专利]可拉伸多层膜、形成和应用方法以及由其形成的制品

说明书

本发明的多层膜包括如下顺序层：顶涂层；边界层；载体层；和粘合剂层。令人惊讶地发现，在顶涂层和载体层之间包含边界层提供了这样一种多层膜：当将膜应用到表面上时，该多层膜在加强拉伸过程中更能抵抗其中损害性缺陷的形成。有利地，边界层通常促进多层膜的拉伸性。本文还描述了包含该多层膜的制品及形成和使用该多层膜的方法。

背景技术

本发明一般涉及用于覆盖表面的多层膜、其制造和使用方法以及包含本发明的应用膜的制品。

已知各种涂料保护膜、涂膜贴花和其他多层膜。其中许多是基于一层或多层聚氨酯层的。聚氨酯化学物质通常提供包括以下的一种或多种性能：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期望的性能。

已经尝试将聚氨酯层与其他材料层以多层膜的形式组合，以改善各个层的性能，例如保光性和耐环境性。在某些情况下，将外层(或顶涂层)应用到聚氨酯载体层上，以赋予这些改善的性能。但是，在多层膜中包含额外的材料层可能会对其他性能产生负面影响。例如，多层膜的柔性通常随着多层膜构造中包括更多和更厚的材料层而降低。降低的柔性不仅会使得更难以使多层膜充分贴合(conform)以充分粘附到波形表面上，而且还会导致在使用过程中多层膜的边缘过早剥离。另外，相邻层之间的相容性不足会导致这种多层膜内潜在的层间分层。

现在市场上已经可以买到几种多层膜用于涂料保护。例如，明尼苏达州圣保罗的明尼苏达矿业及制造公司(“3M”)在SCOTCHGARD和VENTURESHIELD产品线下出售基于聚氨酯的片“涂料保护膜”。PCT专利公开号WO 02/28636描述了一种饰面膜(finishing film)，该饰面膜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片材的第一主表面的至少一部分的压敏粘合剂层。该饰面膜被描述为可从3M公司以商品名SCOTCHCAL PAINTPROTECTION FILM PUL 0612商购，并且包含6密耳聚合物膜，该聚合物膜包含脂族聚己内酯基热塑性尿烷弹性体。其中描述的用于形成聚合物膜的方法的例子是挤出、压延、湿铸造等。随后，在聚合物膜的一侧上形成水性聚氨酯涂层，而聚合物膜的另一侧层压到丙烯酸压敏粘合剂上。

PCT专利公开号WO 03/002680描述了一种粘合剂片，该粘合剂片包括柔性基材、设置在所述基材的背面上的粘合剂层、和设置在基材的正面上的保护层。PCT专利公开号WO03/002680中描述的保护层由含有固化树脂和无机氧化物的亲水剂的亲水膜制成。基材包含第一聚氨酯树脂层，该第一聚氨酯树脂是聚酯多元醇与多官能异氰酸酯化合物的反应产物。优选地，基材包括含有第一聚氨酯树脂的下层和设置在该下层与保护层之间的上层，该上层粘附于该保护层且含有第二聚氨酯树脂，该第二聚氨酯树脂是聚碳酸酯多元醇与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，以使整个基材和保护层之间的粘合能通过上层有效地增强，即使保护层的膜相对较硬且具有低温伸长率，从而在很大程度上与基材的下层不同。形成第一聚氨酯树脂的聚酯多元醇可以由在主链中具有己内酯二醇的二醇形成。

美国专利号8,765,263描述了一种多层保护膜，其包括第一层、第二层和压敏粘合剂(PSA)层。第一层至少包含聚酯基聚氨酯、聚碳酸酯基聚氨酯或两者的组合或共混物。第二层至少包含聚己内酯基热塑性聚氨酯。第一层的一个主表面与第二层的一个主表面粘合，PSA层与第二层的相反的主表面粘合，使得第二层被夹在第一层与PSA层之间。形成第二层的主要方法被描述为在高温下通过模具挤出聚己内酯基热塑性聚氨酯，尽管也描述了铸造和注射成型。

在安装此类膜期间，通常需要拉伸膜以充分贴合非平面基底。例如，当将其安装在汽车的引擎盖上时，通常将膜拉伸约10％，即至约110％的拉伸长度。为了帮助此类膜的拉伸性，通常对膜进行加热。然而，实际上，在整个膜上拉伸量通常是不一致的。例如，当将膜固定(例如，粘附至基底)至太靠近在基底的相邻部分上拉伸的膜的部分时，在膜的该部分中拉伸常常被加强。作为另一个例子，当膜在其被拉伸的区域上没有被均匀地加热时，在较低温度下被拉伸的膜的那些部分中拉伸常常被加强。结果，膜的某些部分受到至少约20％或更多的拉伸，而在其他区域的拉伸要少得多。然而，问题在于，高达约50％的局部拉伸并不少见。