CN109694489A

CN109694489A - 一种用于车窗保护的可变色近紫外截止tpu薄膜

Info

Publication number: CN109694489A
Application number: CN201711051107.9A
Authority: CN
Inventors: 吴文杰; 严生; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: Suzhou Alcody New Mstar Technology Ltd
Current assignee: Suzhou Alcody New Mstar Technology Ltd
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2019-04-30

Abstract

本发明涉及一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，它包括TPU基材以及固着在基材单表面的可变色近紫外截止层构成，可变色近紫外截止层是由具有反射功能的高分子涂层涂布固着在基材表面上，利用高分子结构组装，控制不同的聚合物单体组合、引发剂用量及引发条件的，形成分子密度梯度差，进而实现高分子聚合物内部高低折射率差，实现高低折射率匹配，达到380‑460nm波段的部分反射，实现近紫外截止的功能。本发明的可变色近紫外截止TPU薄膜价格便宜，工艺简单，只需在基材表面涂布一层高分子涂层，有利于实现产业化；本发明所述的用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其具有高的透明度，优异的耐老化性能、耐候性能。

Description

一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜

技术领域

本发明涉及薄膜领域，具体而言，涉及一种窗膜。

背景技术

聚氨酯弹性体(TPU)是上世纪60年代发展起来的高分子材料，具有较高的力学强度、较优的耐磨性、耐辐射、耐霉菌、低温性能好、耐各类油脂及溶剂的侵蚀以及耐电子辐照等性能备受各行业的关注。

TPU材料保护膜是一种由二异氰酸酯、扩链剂和大分子二醇聚合反应所得到的高分子聚合物，属于新型有机高分子材料，具备其他素材难以比拟的物理性能，其韧性、耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水、耐老化等诸多性能均表现得非常有益，同时还具备良好的高防水性、透湿性、防寒、抗菌、防风、防紫外线等性能，作为环保材料越来越受到广大消费者亲睐。近年来，由于新产品不断的开发，热塑性PU弹性体的用量正持续地增加中，为塑胶加工业者开创低成本、高附加价值的产业新契机。

CN 104262936A公开了一种车窗保护的TPU薄膜及其制备方法。它包括TPU颗粒、聚丙烯、聚氯乙烯、硅烷偶联剂、甲基硅油、触变剂、阻燃剂等，其组分复杂，制备出的TPU薄膜没有高能量波段的截止功能。

本发明涉及一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，可变色近紫外截止层为具有反射功能的高分子涂层固着在基材表面上，利用高分子结构组装，控制不同的聚合物单体组合、引发剂用量及引发条件的，形成分子密度梯度差，进而实现高分子聚合物内部高低折射率差，实现高低折射率匹配，达到380-460nm波段的部分反射，既具有阻隔高能光的作用，同时还可呈现处炫丽的色彩。

发明内容

为了克服现有技术的问题。本发明涉及一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，该可变色近紫外截止TPU薄膜工艺简单，成本低，附着力好，透明度高，可达到380-460nm波段的部分反射且能呈现炫丽的色彩。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于，它包括TPU基材以及固着在基材单表面的可变色近紫外截止层。所述的TPU为聚酯型TPU；所述的可变色近紫外截止层为具有反射功能的高分子涂层；TPU基材的厚度为20-100μm。

如上所述的可变色为从不同的角度可看到不同的颜色，具体为偏蓝色。

如上所述的高分子涂层包括：氢键的给体或受体，非手性可聚合单体、手性可聚合单体和溶剂，通过聚合成为交联聚合物网络；进一步，非手性可聚合单体或手性可聚合单体与TPU基材结构类似；非手性可聚合单体的组分的质量百分比在1～50％wt之间；手性可聚合单体的组分质量百分比在1～70％wt之间；溶剂的组分的质量百分比在1～80％wt之间；进一步，加入组分的质量百分比在0～10％wt之间的引发剂，加快聚合速度；加入组分的质量百分比在0.0001～5％wt之间的润湿流平剂，改善高分子与基材的结合能力及成膜性。

如上所述氢键的给体或者受体，含有氨基、亚胺基、硝基、羟基、羧基、吡啶基、哌啶基、异烟酸中的一个或者多个基团。

如上所述的手性可聚合单体的手性基元为手性异戊醇、手性仲辛醇、手性苯基乙二醇、6-氯-4-甲基-1-己醇、6-溴-4-甲基-1-己醇、异山梨醇、脱水甘露醇和联萘二酚中的一个或多个。

如上所述的非手性可聚合单体或手性可聚合单体具有一个或多个可聚合基团，可聚合基团为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氟丙烯基、氯丙烯基、三氟甲基丙烯基、氧杂环丁烷基、乙烯醚基、乙烯基甲酮基、马来酰亚胺基、苯基马来酰亚胺基、乙烯基、苯乙烯基、二乙酰基和环氧基中的一种或多种。

如上所述引发剂为多官能团引发剂和大分子引发剂，如过乙烯酮硅烷缩醛、氧化苯甲酰、苯偶姻醚类、苯偶酰缩酮类、二芳基碘鎓盐、三芳基锍鎓盐、二苯基碘鎓砷酸盐、苯乙酮类、二苯甲酮类、4-甲氧基苯基苯基碘鎓四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟膦酸盐、4-叔丁基苯基碘鎓二苯基碘鎓六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍鎓四氢膦酸盐、三苯基锍鎓四硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍鎓三氟甲烷磺酸酯、4-苯基苯硫基二苯基锍鎓六氟砷酸盐、苯偶酰二甲基缩酮和双-苯基膦氧化物中的一种或多种。

如上所述的溶剂为四氢呋喃、乙腈、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、环丙酮、环己酮、甲苯环己酮、二氧六环、乙二醇、丙三醇、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺、环己烷、戊烷、己烷、辛烷、乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种。优选对聚合物单体有良好的溶解性能沸点在60℃-200℃之间、无毒或低毒、无腐蚀性、可回收的溶剂。

如上所述的高分子涂布液还包括阻聚剂、消泡剂、稀释剂、紫外线吸收剂、取向剂、表面活性剂、紫外固化胶和热固化胶中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

①本发明的制作工艺简单，只需在基材表面涂布一层高分子涂布液，制备所得的可变色近紫外截止TPU薄膜，具有优异的耐老化性能、耐候性能、透光率高、无毒无害，适用范围广，与挤出、镀膜工艺相比，大大降低了成本；

②本发明所用的聚合物单体有几种成份，可以实现两种或多种分子密度产品，通过手性分子交联在一起，可以实现同一高聚物内高低折射率搭配，达到380-450nm波段的部分反射，实现近紫外截止功能；同时实现不同角度呈现不同颜色的效果。

附图说明

图1为本发明一个实施例子中高分子涂布液中的可聚合单体结构式，其中(a)为手性可聚合单体的一个结构式，(b)为非手性单体聚合单体的一个结构式。

图2为提供的可变色近紫外截止TPU薄膜的投射光谱图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步说明。

1.首先将锡纸过平整的铁板放到烘箱中，烘烤至70-90℃(实际正常为75-80℃)；

2.其次取5％硝基苯胺10份，手性可聚合单体(a)10份，非手性可聚合单体(b)10份，PMMA树脂微球(平均粒径为10微米)20份，引发剂过乙烯酮硅烷缩醛0.6份、0.1份流平剂Solvesso150、环己酮20份、甲苯100份、0.2份固化剂DACH，将上述物料搅拌混合均匀，制得防蓝光高分子涂布液，用RDS4#线棒(湿膜间隙10μm)，控制湿膜厚度为2-20μm均匀涂布在50μm的没有任何HC或primer的TPU上；

3.涂布完成后，将湿膜放到烘箱锡纸或铁板上，烘烤15秒至1min，除去溶剂。由于手性聚合单体与硝基苯胺之间存在氢键作用，手性可聚合单体分子向硝基苯胺层迁移，与其他聚合单体形成浓度梯度，进而形成螺距梯度；

4.最后将膜取出经过40mj/cm²-800mj/cm²的UV固化机，固定螺距梯度，得到防蓝光膜，测试其性能。透射光谱图如图2所示。

最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims

1.本发明涉及一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于，它包括TPU基材以及固着在基材单表面的可变色近紫外截止层，所述的TPU为聚酯型TPU；所述的可变色近紫外截止层为具有反射功能的高分子涂层；TPU基材的厚度为20-100μm。

2.根据权利要求1所述的一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述的可变色为从不同的角度可看到不同的颜色，具体为偏蓝色。

3.根据权利要求1所述的一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述的高分子涂层包括：氢键的给体或受体，非手性可聚合单体、手性可聚合单体和溶剂，通过聚合成为交联聚合物网络；进一步，非手性可聚合单体或手性可聚合单体与TPU基材结构类似；非手性可聚合单体的组分的质量百分比在1～50％wt之间；手性可聚合单体的组分质量百分比在1～70％wt之间；溶剂的组分的质量百分比在1～80％wt之间；进一步，加入组分的质量百分比在0～10％wt之间的引发剂，加快聚合速度；加入组分的质量百分比在0.0001～5％wt之间的润湿流平剂，改善高分子与基材的结合能力及成膜性。

4.根据权利要求3所述一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述氢键的给体或者受体，含有氨基、亚胺基、硝基、羟基、羧基、吡啶基、哌啶基、异烟酸中的一个或者多个基团。

5.根据权利要求3所述一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述手性可聚合单体的手性基元为手性异戊醇、手性仲辛醇、手性苯基乙二醇、6-氯-4-甲基-1-己醇、6-溴-4-甲基-1-己醇、异山梨醇、脱水甘露醇和联萘二酚中的一个或多个。

6.根据权利要求3所述一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述非手性可聚合单体或手性可聚合单体具有一个或多个可聚合基团，可聚合基团为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氟丙烯基、氯丙烯基、三氟甲基丙烯基、氧杂环丁烷基、乙烯醚基、乙烯基甲酮基、马来酰亚胺基、苯基马来酰亚胺基、乙烯基、苯乙烯基、二乙酰基和环氧基中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述引发剂为多官能团引发剂和大分子引发剂，如过乙烯酮硅烷缩醛、氧化苯甲酰、苯偶姻醚类、苯偶酰缩酮类、二芳基碘鎓盐、三芳基锍鎓盐、二苯基碘鎓砷酸盐、苯乙酮类、二苯甲酮类、4-甲氧基苯基苯基碘鎓四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟膦酸盐、4-叔丁基苯基碘鎓二苯基碘鎓六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍鎓四氢膦酸盐、三苯基锍鎓四硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍鎓三氟甲烷磺酸酯、4-苯基苯硫基二苯基锍鎓六氟砷酸盐、苯偶酰二甲基缩酮和双-苯基膦氧化物中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述的溶剂为四氢呋喃、乙腈、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、环丙酮、环己酮、甲苯环己酮、二氧六环、乙二醇、丙三醇、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺、环己烷、戊烷、己烷、辛烷、乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或几种。优选对聚合物单体有良好的溶解性能沸点在60℃-200℃之间、无毒或低毒、无腐蚀性、可回收的溶剂。

9.根据权利要求3所述一种用于车窗保护的可变色近紫外截止TPU薄膜，其特征在于：所述的高分子涂布液还包括阻聚剂、消泡剂、稀释剂、紫外线吸收剂、取向剂、表面活性剂、紫外固化胶和热固化胶中的一种或多种。