能够变形的薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有装饰表面的能够变形的薄膜。
【背景技术】
[0002] 用于模制品的装饰表面，特别是由设置有薄膜的塑料材料制成的装饰表面，是非 常熟知的。DE 10 2006 011 159 A1通过示例的方式描述了一种用于生产具有三维结构化 的、冲压的表面的热塑性薄膜的方法。DE 10 2006 019 867 A1进而公开了一种按照阴模冲 压过程（Negativ-Tiefziehverfahren)生产能够热压成型的塑料模制品的方法。
[0003] 该装饰表面主要包括一个涂层，优选一个覆盖层和/或漆层，其中该漆层可以由 一种或多种（最高达六种）相同或不同的配制品组成。这些配制品分别由一种或多种聚合 物树脂、一种或多种消光剂、在一定情况下不同的交联组分以及其他添加剂组成，其他添加 剂例如用于调节耐磨强度、摩擦特性、（触觉）触感、流变性以及耐光性和耐热性。在实际 中通常也加入着色剂组分，例如染料和/或颜料。
[0004] 整个漆层可以由多个相同或不同配制品的层组成，其中不必每个层都包含以上组 分。该装饰表面通常具有一个由底涂层漆和顶涂层漆制成的双层的漆系统，或者还作为一 个由底漆、底涂层漆和顶涂层漆制成的三层漆系统。此处的底漆负责促进在形成该装饰表 面的基底与其上方的漆层之间的粘附连接。该底涂层漆可以具有多种目的：例如提供消光 性、促进基底与顶涂层漆之间的粘附等。总体而言，该顶涂层漆的目的在于根据客户的要求 调节装饰表面的特性。
[0005] 这种类型的配制品例如在DE 10 2007 059 090 A1、W0 01/23482 A1中或在DE 10 2009 049 630 A1中已知。DE 10 2007 059 090 A1描述了用于装饰表面的水性聚合物混 合物用于改进长期功能，而DE 10 2009 049 630 A1描述了水性并且无NMP的聚合物混合 物以及其在装饰表面的薄膜上的应用。W0 01/23482 A1描述了用于弹性体的水性聚氨酯 漆，这些漆包含至少一种具有封端异氰酸酯基的化合物。
[0006] 为了从一种扁平的塑料材料（优选深冲膜）生产三维的装饰表面，该塑料材料必 须经受拉伸。取决于部件的几何形状，可以产生高达500%或更高的部分伸展率。这种类型 的深冲膜在扁平状态下涂覆有一个涂层（优选漆系统），并且这些膜然后通常大多冲压有 装饰印记（Dekornarbe)。在这个生产变体中使用的漆还被称为耐深冲漆。作为替代方案， 这种涂漆的深冲薄膜经受伸展并且在该部件中冲压。
[0007] 在装饰表面上的装饰印记由被称为印记峰的多个突起和被称为印记谷的多个凹 陷组成。在压印该装饰印记的过程中，这种耐深冲漆经受不同程度的伸展。耐深冲漆在印 记谷区域经受比在印记峰区域更大程度的伸展。
[0008] 当该冲压的膜例如通过深冲加工成为部件时，整个装饰表面额外地经受伸展。但 该伸展也不同程度地进行。该耐深冲漆在印记谷区域内比印记峰区域经受更大程度的伸 展。如果超过该耐深冲漆的断裂伸长率，则该装饰表面发生破裂。此外，这种破裂能够以印 记谷内的灰色化和/或光泽斑点（Glanzstellung)的形式识别。这种类型的表面缺陷是不 希望的。
[0009] 目前已知的具有装饰表面的薄膜的缺点总结如下：
[0010] -该装饰表面应具有均匀深度的消光。扁平产品中表现的这种消光性在部件生产 过程中不能在整个最终装饰表面上得到保持。
[0011] -该装饰表面表现出一种依赖于伸展的、不均匀的光泽度增加。因此不能在整个装 饰表面上获得所希望的均匀消光性。
[0012] -在高度伸展的区域，装饰表面表现出由微裂缝或类似物引起的闪光，特别是在印 记谷内。通常还额外地发生装饰表面的灰色化。
[0013] -在汽车内部中由设置有膜的塑料材料制成的模制品的装饰表面的排放一方面就 定量而言（即，过高的排放）并且另一方面定性而言（例如因为存在甲苯），不能满足市场 的要求。
[0014] -使用封端异氰酸酯基的反应所要求的消去温度要求的温度-干燥剂停留时间特 征曲线对于装饰表面膜而言既不能技术上也不能生产成本上实现。封端异氰酸酯基的封闭 剂还额外地产生了所不希望的排放物和气味。
[0015] 在举例提及的出版物中公开的装饰表面因此不再满足目前的市场要求。
【发明内容】
[0016] 因此本发明的目的是提供一种具有装饰表面的能够变形的薄膜，特别是使用在汽 车内部中，其中该装饰表面具有均匀深度的消光度。该消光应能够自由调节。
[0017] 该装饰表面既不会表现出闪光，并且不存在裂缝或微裂缝。同时，包含多个表面并 且具有装饰表面的复合结构是低排放的并且表现出中性的颜色特性，g卩，没有灰色化并且 没有颜色漂移。
[0018] 这个目的以如下方式得以实现，该能够变形的薄膜具有一个包含至少一个涂层的 装饰表面，该涂层包含以下组分：
[0019] a) -种羟基官能的预聚合物的水性分散体，该水性分散体通过至少以下组分的反 应（Umsetzung)可获得：
[0020] i) 一种具有羟基的组分，
[0021] ii) 一种具有羟基的聚酯多元醇，
[0022] iii) -种具有异氰酸酯基的多异氰酸酯，
[0023] iv) -种具有至少两个对异氰酸酯基有反应性的基团并且具有至少一个能够形成 阴离子的基团的化合物，
[0024] v)水，
[0025] 其中这些组分i)至iii)以及组分i)至iii)的比率选择为相对于这些异氰酸酯 基存在过量的羟基，以及
[0026] b)具有从1至lOOOnm的算术平均数粒度的纳米颗粒，以及
[0027] c) -种具有至少两个对羟基有反应性的基团的交联剂。
[0028] 已出人意料地发现在以上述组分的基础上实现了一种涂层，该涂层特别是在深冲 过程之后赋予该能够变形的薄膜在印记谷和印记峰中的完全消光的外观并且同时为低排 放的。
[0029] 因此有可能符合上述的市场要求。
[0030]对异氰酸酯基有反应性的基团按照本发明理解为可以与异氰酸酯基反应形成共 价键的基团。对异氰酸酯基有反应性的基团的实例是羟基和胺基。
[0031] 能够形成阴离子的基团按照本发明理解为可以从分子态转变成阴离子态的基团。 例如二羧酸、羟基一元羧酸或二羟基一元羧酸在此适合作为该基团。
[0032] 适合的二羧酸的实例有邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、 六氢邻苯二甲酸、环己烷二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯邻苯二甲酸、马来 酸、富马酸、亚甲基丁二酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基丁二酸、3, 3-二乙基戊二酸、2, 2-二甲 基丁二酸。这些酸的相应酸酐同样可以是适合的。
[0033] 还有可能使用一元羧酸，例如苯甲酸和正己烷甲酸。此处的先决条件是多元醇的 官能度是大于2。优选的是饱和的脂肪族的或芳香族的酸。这例如是己二酸或间苯二甲酸。 在一定情况下也有可能使用少量的多元羧酸，例如偏苯三酸。
[0034]在聚酯多元醇的生产中用作反应物的羟基羧酸带有末端羟基。这例如是羟基己 酸、羟基丁酸、羟基癸酸、羟基硬脂酸、以及其他相应的酸。适当的内酯例如是己内酯或丁内 酯。
[0035] 按照本发明的第一个优选的实施例，这些纳米颗粒具有1至lOOOnm，优选地2至 500nm并且特别优选5至100nm的算术平均数粒度。
[0036] 该平均粒度通过激光关联能谱法（Laserkorrelationsspektroskopie)测量。
[0037] 同样优选的是纳米颗粒的比面积为100m2/g至1000m 2/g，优选200至500m2/g,并 且特别优选250至400m2/g。
[0038] 这些纳米颗粒的比面积可以通过BET法（DIN ISO 927