一种隔紫外聚氨酯多层膜及其制备方法与流程

本发明涉及薄膜制备领域，尤其涉及一种隔紫外聚氨酯多层膜及其制备方法。

背景技术：

1、目前，市面上销售的tpu(聚氨酯弹性体)汽车保护膜主要用于汽车漆表面。其具有优良的力学性能和耐久性，在保护车漆免受外界环境破坏的同时，还可以进一步提升车漆乃至汽车的外观水平。

2、而目前，市面上销售的汽车玻璃膜常用的薄膜主体则是光学级硬质pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，其光学性能优异，雾度低，不影响视线。在使用时，与tpu汽车漆面保护膜不同，pet膜均贴附在玻璃的内侧(即朝向车内的一侧)。而内贴的一个弊端是pet窗膜产品配方以及生产制造过程形成的voc(挥发性有机化合物)，如压敏胶中的残余溶剂和单体容易长期滞留在汽车内部，造成汽车室内污染。如果能改成外贴，则可以规避这个问题。但是pet薄膜本身的耐紫外老化和耐水解性能差，即使外贴也不能长期使用。同时pet薄膜不具备抵御外部力学损伤的能力(如划伤)，这也进一步限制了pet外贴的可能性。而tpu(聚氨酯弹性体)膜具有热修复性以及优异的耐候性，可以避免使用pet膜导致的耐久性差的问题。然而tpu(聚氨酯弹性体)保护膜在外贴汽车玻璃时最大的问题是透明性不好，主要体现在透射雾影度高，会影响车内人员的视线。尤其当其用于前档玻璃表面时，由于前档玻璃与驾驶人员视线有一定角度，透射雾影度高的缺点会在夜间视线不佳的情况下放大，严重影响了产品的实际应用。因此，需要一种透射雾影度低，修复性能优异同时户外耐久性良好的薄膜来取代现有的pet膜和tpu膜，从而实现汽车玻璃膜外贴的应用。

技术实现思路

1、本发明涉及一种隔紫外聚氨酯多层膜及其制备方法。

2、本发明采用溶液法制备得到的多层薄膜具有很高的透明性，且利用聚氨酯弹性体实现了很好的自修复功能，并且增加了隔紫外材料层使得薄膜具有很好的隔紫外效果。

3、发明人经过研究发现，采用溶液法制得的tpu薄膜作为基膜，可以取代pet作为窗膜基体并可以达到pet的光学性能，同时具备修复和冲击功能。

4、一种隔紫外聚氨酯多层膜的制备方法，其包括下述步骤：

5、(1)惰性气氛下，将柠檬酸和聚乙二醇600混合均匀，加热搅拌，加入酸性催化剂，搅拌反应直至体系重量无变化，得到聚酯多元醇；

6、(2)在溶剂中，在催化剂作用下，将聚酯多元醇、聚乳酸多元醇混合均匀后加入多异氰酸酯，加热搅拌反应得到前聚体；

7、(3)加入扩链剂，搅拌反应得到聚氨酯弹性体溶液；

8、(4)将聚氨酯弹性体溶液涂布在pet离型膜上，烘干后得到第一tpu基膜和第二tpu基膜；

9、(5)在第一tpu基膜表面涂覆隔紫外涂层，再覆盖第二tpu基膜，固化，在两基膜中间形成隔紫外层；所述的隔紫外涂层配方包括下列重量份的组分：成膜物72～83份，紫外吸收剂0.5～5份，光稳定剂0.5～3份；

10、(6)剥去第二tpu基膜的离型膜并在所述的第二基膜上涂覆自修复保护涂层；

11、(7)剥去第一tpu基膜的离型膜并在所述第一tpu基膜背面涂覆压敏胶层，烘烤干燥即可。

12、其中，步骤(1)中，所述的酸性催化剂较佳的为对甲苯磺酸、浓硫酸、浓盐酸中的一种或多种；所述的溶剂较佳的为dmf、dmso、thf、甲基异丁基酮中的一种或多种。

13、步骤(1)中，所述的惰性气氛较佳的为氮气气氛。

14、其中，步骤(2)中，所述的催化剂较佳的为二丁基锡二月桂酸酯、有机铋类催化剂、有机锌类催化剂、或叔胺类催化剂。

15、步骤(2)中，所述的前聚体的重均分子量较佳的为1000～20000。

16、步骤(4)中，所述的将聚氨酯弹性体溶液涂布在pet离型膜上较佳的采用辊涂方法或喷涂方法或浸渍方法涂布。

17、本发明中，当采用紫外光固化时，所述的成膜物包括稀释剂50～55份，低聚物20～25份，引发剂2～3份；所述的稀释剂较佳的为1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)或二缩三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)；所述的低聚物较佳的为聚氨酯丙烯酸酯；引发剂优选使用igm公司的irgacure系列引发剂产品；当采用烘烤热固化时，所述的成膜物为聚丙烯酸酯或聚氨酯；紫外吸收剂优选basf公司的tinuvin系列紫外吸收剂产品，光稳定剂优选basf公司的tinuvin系列光稳定剂产品。

18、其中，所述的多异氰酸酯优选选自二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、五亚甲基二异氰酸酯(pdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)(hmdi)及其混合物。

19、步骤(3)中，所述的聚氨酯弹性体的重均分子量较佳的为10000～200000。

20、其中，所述的聚乳酸多元醇优选采购于安徽淮海生物科技有限公司，型号为hpb500或hpb1000。

21、其中，所述的扩链剂优选选自乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇和己烷-1,6-二醇、二甘醇、三甘醇中的一种或多种。

22、步骤(5)中，所述的固化优选为烘烤固化或uv固化，更优选烘烤固化。

23、步骤(6)中，涂覆自修复保护涂层可采用本领域常规的保护涂层的方法，优选采用cn201710820811.x的方法。

24、本发明还提供了由上述制备方法制得的隔紫外聚氨酯多层膜。

25、本发明的隔紫外聚氨酯多层膜，其包括自下而上依次由压敏胶层、第一基膜、隔紫外层、第二基膜、自修复保护涂层叠合复合而成。

26、较佳的，所述的压敏胶层的厚度为5～50微米，优选8～30微米。

27、较佳的，所述的第一基膜、第二基膜的厚度为5～300微米，优选10～50微米。

28、较佳的，所述的隔紫外层的厚度为1～30微米，优选2～20微米。

29、较佳的，所述的自修复保护涂层的厚度为2～30微米，优选5～15微米。

30、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

31、本发明所用试剂和原料均市售可得。

32、本发明所取得的积极进步效果：本发明得到的复合多层薄膜具有很高的透明性，且利用聚氨酯弹性体实现了很好的自修复功能，此外在基膜表面再形成一自修复保护涂层，更好的实现了多层复合薄膜的自修复功能。

技术特征：

1.一种隔紫外聚氨酯多层膜的制备方法，其包括下述步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的酸性催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、浓盐酸中的一种或多种；所述的溶剂为dmf、dmso、thf、甲基异丁基酮中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、有机铋类催化剂、有机锌类催化剂、或叔胺类催化剂；

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的多异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)及其混合物；

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的扩链剂选自乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇和己烷-1,6-二醇、二甘醇、三甘醇中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的固化为烘烤固化或uv固化，优选烘烤固化。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当采用紫外光固化时，所述的成膜物包括稀释剂50～55份，低聚物20～25份，引发剂2～3份；所述的稀释剂较佳的为1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯；所述的低聚物较佳的为聚氨酯丙烯酸酯；当采用烘烤热固化时，所述的成膜物为聚丙烯酸酯或聚氨酯。

8.一种由如权利要求1～7中任一项制备方法制得的隔紫外聚氨酯多层膜。

技术总结本发明公开了一种隔紫外聚氨酯多层膜及其制备方法。包括下述步骤：将聚酯多元醇、聚乳酸多元醇混合均匀后加入多异氰酸酯，加热搅拌反应得到前聚体；加入扩链剂，搅拌反应得到聚氨酯弹性体溶液；将聚氨酯弹性体溶液涂布在PET离型膜上，烘干后得到第一TPU基膜和第二TPU基膜；在第一TPU基膜表面涂覆隔紫外涂层，再覆盖第二TPU基膜，固化；在两基膜中间层形成隔紫外层；剥去第二TPU基膜的离型膜并在所述第二TPU基膜上涂覆自修复保护涂层，剥去第一TPU基膜的离型膜并在所述第一TPU基膜背面涂覆压敏胶层，烘烤干燥即可。本发明得到的多层复合薄膜具有很高的透明性，且利用聚氨酯弹性体实现了很好的自修复功能。技术研发人员：魏勇,张红生,张汉成,巫鑫明受保护的技术使用者：浙江世窗光学薄膜制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4