CN109554132A - 一种隔热tpu保护膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热TPU防护膜包括基材层和设于基材层下部的胶层，基材层为TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有隔热涂层，该隔热涂层的组成为隔热填料20~50份；聚氨酯丙烯酸树脂 50~80份；交联剂 0.01~6份；金属氧化物 0.01~10份；其中隔热填料为中空玻璃微珠或/和高分子微球。本发明所提供可TPU膜具有良好的力学性能、耐热性、隔热性以及抗油污性能，尤其适用于厨房用具及建筑外窗。

Description

一种隔热TPU保护膜
技术领域
本发明涉及防护膜，特别是一种隔热TPU防护膜。
背景技术
PVC膜或PET膜作为防护膜被广泛运用与生产生活的各个领域，其中建筑外窗以及厨房用防护膜要求不仅对需要保护的材料本身起到一定的抗刮抗磨作用外，建筑外窗贴膜由于长期暴露在室外需要抵抗高温及多变的环境，而厨房用防护膜用于高温并且油污较重的环境中，因此对防护膜的抗污以及耐高温性能有着较高的要求，并且针对不同外形的结构进行防护需要防护膜具有较强的延展性及柔韧性。另外，建筑外窗对材料的透光度也有较高的要求。
传统的PVC膜中一般需要加入增塑剂来增加其柔韧性，多数增塑剂含有苯环，不环保，容易产生毒性。而PET膜柔韧性较差，一般只能作为平面保护膜。并且PVC膜的耐热温度为40℃，PET膜的耐热温度为120，而且两种保护膜的隔热性能以及抗污能力都有限，难以抵御长时间的暴晒以及高温环境，使得其使用寿命较短，需要经常更换，成本较高，并且不易操作。而在保证具有抗污、耐高温等多种特性的情况下，还要保证较高的透光度，这对于市面上现有的产品都是较难实现的。
发明内容
为了解决传统防护膜力学性能不足，适用范围有限，以及耐热性能、隔热性能以及抗污能力不足的问题，本发明提供了一种隔热TPU防护膜。
一种隔热TPU防护膜，包括基材层和设于基材层下部的胶层，所述基材层为TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有隔热涂层，该隔热涂层的组成为：
隔热填料20~50份；
聚氨酯丙烯酸树脂 50~80份；
交联剂 0.01~6份；
金属氧化物 0.01~10份。
其中一种优选方案的隔热涂层组成为：
隔热填料20~50份；
聚氨酯丙烯酸树脂 50~80份；
交联剂 0.01~6份；
金属氧化物 0.01~10份。
其中隔热填料为中空玻璃微珠或/和高分子微球。
所述聚氨酯丙烯酸树脂为高官能团聚氨酯丙烯酸树脂和低官能团聚氨酯丙烯酸树脂的混合物，高官能团聚氨酯丙烯酸树脂是六官能团聚氨酯丙烯酸树脂，低官能团聚氨酯丙烯酸树脂为三官能团聚氨酯丙烯酸树脂、三点五官能团聚氨酯丙烯酸树脂或/和二官能团聚氨酯丙烯酸树脂。
进一步的，所述隔热涂层上还设有一层抗污涂层，该抗污涂层包括有机硅树脂或氟碳类树脂。
进一步的，所述交联剂为异氰酸酯类交联剂、2、4、6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化磷、1-羟基-环己基-苯基甲酮中的一种或多种。
进一步的，所述有机硅树脂为纯硅树脂或改性硅树脂，该改性硅树脂为丙烯酸改性硅树脂、醇酸改性硅树脂或环氧改性硅树脂。
进一步的，所述中空玻璃微珠高分子微球为粒径0.01~25μm的PMMA微球或PS微球。
进一步的，所述隔热填料还包括金属氧化物，该金属氧化物为粒径20~50nm的纳米氧化锡锑，氧化铝、氧化锡、氧化锌、氧化钛或氧化铟锡。
进一步的，所述隔热涂层还包括稀释剂0~60份，所述稀释剂是水、酯类、醇类、醚类、苯类中的一种或多种。
进一步的，所述隔热涂层可以通过网纹涂布、转移涂布或夹缝式挤压涂布方式涂刮到TPU膜上，抗污涂层通过网纹涂布、转移涂布或夹缝式挤压涂布涂刮到隔热涂层上，隔热涂层和抗污涂层的固化方式为UV固化、热固化或UV固化和热固化的结合。
进一步的，所述隔热涂层和抗污涂层的总厚度为5~30μm。
进一步的，所述胶层下部设有离型膜。该离型膜为PET离型膜、PC离型膜、PMMA离型膜、PP离型膜或PE离型膜。
本发明采用TPU膜代替传统的PVC膜以及PET膜，用于厨房保护膜中。TPU是一种高分子弹性材料，TPU的特殊分子结构决定了他具有优良的物理特性，利用其高弹性、耐磨性、高强度、强硬度、易延展性 和优良的温度适应性，使其能够用于各种形状的厨具中。并且无毒性、防水、透气、耐油、耐水、耐霉菌，使用寿命长。同时，TPU自身的耐温性好，可在-60℃—200℃范围内长期保持弹性，适用于厨房的高温环境。
本发明的技术方案中在TPU防护膜上添加了隔热涂层，能够有效减少热传递，起到有效的隔热、阻燃作用。
在上述隔热涂层外，还可在第一层隔热涂层的表面再涂刮一层抗污涂层并且具有低表面能的有机硅树脂或氟碳树脂作为主体树脂，与隔热涂层相互配合，在保证在不降低防护膜的隔热性能的同时，赋予防护膜表面抗污自洁功能，能够满足高污染环境下的防护要求，并且使防护膜的使用寿命得以延长。
以多功能团聚氨酯丙烯酸树脂作为隔热涂层的主体树脂，有利于该隔热涂层在TPU膜上的附着，并且能够提高整体双涂层在TPU膜上的附着能力。利用高官能团聚氨酯丙烯酸树脂的高交联能力和低官能团聚氨酯丙烯酸树脂的低交联能力，配合本发明中特定的交联剂，在涂层内部形成介于一定孔隙率和一定致密性的网络结构。同时，隔热涂层中添加具有隔热能力的填料，如中空玻璃微珠、PMMA微球、PS微球，还有耐高温的金属氧化物，这些隔热填料全都充盈在涂层内部的网络结构中，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃以及耐磨效果。
由于隔热涂层中含有较高含量的隔热填料，这些隔热填料具有较高粒径，如果这些填料聚集于涂层的界面上会带来光散射、光折射等问题，从而降低涂层的光泽度和透光性，尤其是使用于建筑外窗中，影响视觉效果并且材料本身的光泽与色彩不能完整呈现，因此本发明在隔热涂层上涂刮的抗污涂层具有较好的流平性，能提高涂层表面的平整性，从而提高整体涂层的光泽度和透明度，能够提升视觉上的效果，反应材料特质，并且双涂层整体厚度不超过30μm，使防护膜轻薄实用。
另外，通过测试可知，本发明中所提供的TPU膜的耐热温度可达300℃，并且断裂伸长率达143%~157%，拉伸强度为98~102N/25mm，具有良好的力学性能及耐热性能。
具体实施方式
实施例一
隔热TPU防护膜包括TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有隔热涂层，TPU薄膜下设有压敏胶层，并且粘贴有一层PET离型膜。其中隔热涂层的组成为：
六官能团聚氨酯丙烯酸树脂 20份
三点五官能团聚氨酯丙烯酸树脂 30份
二官能团聚氨酯丙烯酸树脂 20份
10μm粒径的中空玻璃微珠 25份
50nm粒径的纳米氧化锡锑 4.5份
光交联剂 1-羟基-环己基-苯基甲酮0.5份
采用网纹涂布涂刮至TPU膜的表层，并且采用光固化方式对隔热涂层进行固化，光固化的波长为350nm ，固化后涂层厚度为20μm。
通过测试可知，该TPU膜断裂伸长率为145% ，拉伸强度为98N/25mm。
实施例二
隔热TPU防护膜包括TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有隔热涂层，TPU薄膜下设有压敏胶层，并且粘贴有一层PET离型膜。其中隔热涂层的组成为：
六官能团聚氨酯丙烯酸树脂 30份
三官能团聚氨酯丙烯酸树脂 30份
800nm粒径的PMMA微球 30份
异氰酸酯类交联剂 0.2份
30nm粒径的纳米氧化锡锑 1.0份
酯类稀释剂 8.8份
通过网纹涂布将隔热涂层涂刮到TPU膜上，采用热固化使涂层固化，固化温度控制为90~120℃。
待隔热涂层固化以后，再通过转移涂布将抗污涂层涂刮至隔热涂层的表面，抗污涂层中至少包含环氧改性有机硅树脂和氟碳树脂的混合物。
整体的涂层厚度为15μm。
通过测试可知，该TPU膜的断裂伸长率为154% ，拉伸强度为101N/25mm。
实施例三
隔热TPU防护膜包括TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有隔热涂层，隔热涂层表面设有一层抗污涂层，TPU薄膜下设有压敏胶层，并且粘贴有一层PET离型膜。其中底层隔热涂层的组成为：
六官能团聚氨酯丙烯酸树脂 30份
二官能团聚氨酯丙烯酸树脂20份
1μm 粒径的PMMA微球 40份
15nm粒径的纳米氧化钛 0.4份
20nm粒径的纳米氧化铟锡0.5份
热固化交联剂 2、4、6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化磷 0.08份
光固化交联剂 1-羟基-环己基-苯基甲酮混合物 0.02份
稀释剂为酯类和醚类以1:1的混合溶剂 9份
采用网纹涂布当时将隔热涂层涂刮到TPU膜的表面，并先后采用热固化和光固化相结合的方式对涂层进行固化，固化后涂层的厚度为15μm，待涂层固化以后，采用夹缝式挤压涂布方式在隔热涂层上继续涂刮一层抗污涂层，抗污涂层中至少含有丙烯酸改性有机硅树脂。
固化后涂层的整体厚度为12μm。
通过测试可知，该TPU膜断裂伸长率为157% ，拉伸强度为102N/25mm。
对本发明产品进行测试，将样品黏贴在钢板上，并放置在200℃的高温中1小时，样品表面涂层不融化，冷却后，样品恢复原状。
上述描述已经详细阐述了发明的说明和描述。它不是为了将本发明限制为所披露的形式和方式。按照以上的方式，可以进行相应的修改或更改。讨论实例是为了更好地说明本发明的原理及其实用性,从而利用本发明进行各种修改并满足其它特定的需求。所有这些修改和变化当依照公平和合法的权利解读，并且根据附加权利要求，这些修改和变化都属于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种隔热TPU防护膜，包括基材层和设于基材层下部的胶层，其特征在于，所述基材层为TPU薄膜，TPU薄膜的上表面设有隔热涂层，该隔热涂层的组成为：
隔热填料20~50份；
聚氨酯丙烯酸树脂 50~80份；
交联剂 0.01~6份；
金属氧化物 0.01~10份；
其中隔热填料为中空玻璃微珠或/和高分子微球;
所述聚氨酯丙烯酸树脂为高官能团聚氨酯丙烯酸树脂和低官能团聚氨酯丙烯酸树脂的混合物，高官能团聚氨酯丙烯酸树脂是六官能团聚氨酯丙烯酸树脂，低官能团聚氨酯丙烯酸树脂为三官能团聚氨酯丙烯酸树脂、三点五官能团聚氨酯丙烯酸树脂或/和二官能团聚氨酯丙烯酸树脂。
2.如权利要求1所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述隔热涂层上还设有一层抗污涂层，该抗污涂层包括有机硅树脂或氟碳类树脂。
3.如权利要求1或2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述交联剂为异氰酸酯类交联剂、2、4、6（三甲基苯甲酰基）二苯基氧化磷、1-羟基-环己基-苯基甲酮中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述有机硅树脂为纯硅树脂或改性硅树脂，该改性硅树脂为丙烯酸改性硅树脂、醇酸改性硅树脂或环氧改性硅树脂。
5.如权利要求1或2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述高分子微球为粒径为0.01~25μm的PMMA微球或PS微球。
6.如权利要求1或2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述隔热填料还包括金属氧化物，该金属氧化物为粒径为20~50nm的纳米氧化锡锑，氧化铝、氧化锡、氧化锌、氧化钛或氧化铟锡。
7.如权利要求1或2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述隔热涂层还包括稀释剂0~60份，所述稀释剂是水、酯类、醇类、醚类、苯类中的一种或多种。
8.如权利要求1或2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述隔热涂层和抗油污涂层的固化方式为UV固化、热固化或UV固化和热固化的结合。
9.如权利要求2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述隔热涂层和抗污涂层的总厚度为5~30μm。
10.如权利要求1或2所述的隔热TPU防护膜，其特征在于：所述胶层下部设有离型膜，该离型膜为PET离型膜、PC离型膜、PMMA离型膜、PP离型膜或PE离型膜。
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