CN111777853A - 一种湿法高硬度tput膜及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种湿法高硬度TPUT膜及制备方法，薄膜包括离型膜以及贴合在所述离型膜上的高硬度延展层；制备方法包括以下步骤：步骤S001，选材；根据需求选择合适厚度和材料的离型膜；步骤S002，配置TPU改性涂液；将TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物、对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂、流平剂和大分子固化剂溶于溶剂中，调节比例后配置成TPU改性涂液；步骤S003，贴合高硬度延展层；通过湿法涂布的方式，将所述TPU改性涂液涂布在所述离型膜上并通过烘箱加热后固化形成高硬度延展层。本发明提供了一种湿法高硬度TPUT膜及制备方法，其薄膜具备高硬度、高模量、高拉伸率、高透过率、低雾度的特性，其制备方法过程简单，生产效率高。

Description

一种湿法高硬度TPUT膜及制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜领域，特别是涉及一种湿法高硬度TPUT膜及制备方法。
背景技术
近几年来，TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)薄膜在很多领域得到了快速的发展，一方面得益于本身具备的高弹性且具有很强的防冲防爆效果，在玻璃、车身的保护中具有很好的改善效果；另一方面得益于其柔软的特性，在复杂结构中也具有很好的贴服性。
但现有的TPU薄膜不论是脂肪族还是芳香族受制于本身的结构，其硬度较低、延展性较差，不能适配后续加工工序，机械加工性差；并且现有的TPU薄膜也存在触感不佳，易划伤等缺陷，易导致其光学性下降，在某些领域造成使用失灵；而且现有的TPU薄膜制备过程繁琐，生产效率低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明所要解决的问题是提供一种湿法高硬度TPUT膜及制备方法，以克服现有TPU薄膜度硬度较低、延展性较差、易划伤以及生产效率低的缺陷。
(二)技术方案
为解决所述技术问题，本发明提供一种湿法高硬度TPUT膜，包括离型膜以及贴合在所述离型膜上的高硬度延展层。本光学薄膜，通过物理或化学接枝的方式，将刚性较强的对苯二甲酸乙二醇基团引入TPU基体中并采用湿法涂布的方式制作成强度媲美PET的TPUT薄膜，本薄膜具备高硬度、高模量、高拉伸率、高透过率、低雾度的特性。
进一步的，所述高硬度延展层由TPU改性涂液固化后形成；以质量百分比计，所述TPU改性涂液的原料组成包括：TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)19％～25％，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂9％～15％，流平剂0.1％～1％，大分子固化剂0.2％～1.5％以及PMA5％～10％、IPA15％～25％和甲苯35％～45％混合后组成的溶剂。其中，所述TPU改性涂液的有效成分占比为26％～33％。
进一步的，所述高硬度延展层由TPU改性涂液经热固后形成；以重量计份，所述TPU改性涂液的原料组成包括：TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)19.2重量份，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂12.8重量份，流平剂0.16重量份，大分子固化剂0.48重量份以及PMA20.4重量份、IPA6.8重量份和甲苯40.8重量份混合后组成的溶剂。
进一步的，所述高硬度延展层的厚度为12-150μm，优选为20-120μm。所述高硬度延展层的上面贴合有保护膜，所述离型膜和所述保护膜均为透明的PET薄膜，二者厚度均为50μm。
本发明提供一种湿法高硬度TPUT膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤S001，选材；根据需求选择合适厚度和材料的离型膜；
步骤S002，配置TPU改性涂液；将TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物、对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂、流平剂和大分子固化剂溶于溶剂中，调节比例后配置成TPU改性涂液；其中，以质量百分比计，所述TPU改性涂液的原料组成包括：TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)19％～25％，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂9％～15％，流平剂0.1％～1％，大分子固化剂0.2％～1.5％以及PMA5％～10％、IPA15％～25％和甲苯35％～45％混合后组成的溶剂。其中，所述TPU改性涂液的有效成分占比为26％～33％。
步骤S003，贴合高硬度延展层；通过湿法涂布的方式，将所述TPU改性涂液涂布在所述离型膜上并通过烘箱加热后固化形成高硬度延展层。其中，烘箱的加热温度为130℃，加热时间为6～8min。
步骤S004，贴合保护膜；将底涂液涂布在所述高硬度延展层上，经固化后形成保护膜。其中，所述离型膜和所述保护膜均为透明的PET薄膜，厚度均为50μm。
进一步的，在所述步骤S002中，以重量计份，先取20.4重量份的PMA、6.8重量份的IPA和40.8重量份的甲苯混合后组成溶剂，然后取19.2重量份的TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)、12.8重量份的对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂、0.16重量份的流平剂以及0.48重量份的大分子固化剂加入到所述溶剂中混合后组成所述TPU改性涂液。
(三)有益效果
本发明提供的一种湿法高硬度TPUT膜及制备方法，本薄膜在能够保持抗冲击效果的同时，只产生少量的拉伸率损耗，并且还具有高模量、高硬度的特性，硬度通过邵氏硬度测试法可达到75D；在耐划性和触感上也具有很好的表现，同时也满足光学使用需求；本薄膜的制备方法，制备过程简单，加工生产快速，加工成本低，能快速实现大批量生产；克服了现有TPU薄膜度硬度较低、延展性较差、易划伤以及生产效率低的缺陷。
附图说明
图1为本发明一种湿法高硬度TPUT膜的结构示意简图；
图2为本发明一种湿法高硬度TPUT膜的制备方法的流程图；
图中各个附图标记的对应的部件名称是：1、离型膜；2、高硬度延展层；3、保护膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：
参阅图1，本发明提供一种湿法高硬度TPUT膜，包括离型膜1以及贴合在离型膜1上的高硬度延展层2，高硬度延展层2的上面贴合有保护膜3。本离型膜用于高硬度延展层2的托底，保护膜3用于保护高硬度延展层2的洁净性和完整性，高硬度延展层2作为最终的功能层并用于下一阶段的使用或加工，在使用时需要将离型膜1和保护膜3剥离去除。本实施例中，离型膜1和保护膜3均为透明的PET(聚对苯二甲酸类塑料)薄膜，二者厚度均为50μm。
高硬度延展层2的厚度为12-150μm，优选为20-120μm。本实施例中，高硬度延展层2的厚度为100μm。高硬度延展层2由TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)改性涂液固化后形成；以质量百分比计，TPU改性涂液的原料组成包括：TDI(甲苯二异氰酸酯)与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)19％～25％，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂9％～15％，流平剂0.1％～1％，大分子固化剂0.2％～1.5％以及PMA(聚丙烯酸甲酯)5％～10％、IPA(异丙醇)15％～25％和甲苯35％～45％混合后组成的溶剂；其中，TPU改性涂液的有效成分占比为26％～33％。本实施例中，高硬度延展层2由TPU改性涂液经热固后形成；以重量计份，TPU改性涂液的原料组成包括：TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)19.2重量份，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂12.8重量份，流平剂0.16重量份，大分子固化剂0.48重量份以及PMA20.4重量份、IPA6.8重量份和甲苯40.8重量份混合后组成的溶剂。
参阅图2，本实施例提供的一种湿法高硬度TPUT膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤S001，选材；根据需求选择合适厚度和材料的离型膜1；其中，离型膜1为透明的PET(聚对苯二甲酸类塑料)薄膜，厚度为50μm。
步骤S002，配置TPU改性涂液；将TDI(甲苯二异氰酸酯)与聚醚多元醇预反应的低聚物、对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂、流平剂和大分子固化剂溶于溶剂中，调节比例后配置成TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)改性涂液；以质量百分比计，TPU改性涂液的原料组成包括：TDI(甲苯二异氰酸酯)与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)19％～25％，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂9％～15％，流平剂0.1％～1％，大分子固化剂0.2％～1.5％以及PMA(聚丙烯酸甲酯)5％～10％、IPA(异丙醇)15％～25％和甲苯35％～45％混合后组成的溶剂；其中，TPU改性涂液的有效成分占比为26％～33％。本实施例中，以重量计份，先取20.4重量份的PMA、6.8重量份的IPA和40.8重量份的甲苯混合后组成溶剂，然后取19.2重量份的TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物(羟基封端)、12.8重量份的对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂、0.16重量份的流平剂以及0.48重量份的大分子固化剂加入到所述溶剂中混合后组成所述TPU改性涂液。
步骤S003，贴合高硬度延展层；通过湿法涂布的方式，将TPU改性涂液涂布在离型膜1上并通过烘箱加热后固化形成高硬度延展层2。其中，烘箱的加热温度为130℃，加热时间为6～8min，高硬度延展层2的厚度为100μm。
步骤S004，贴合保护膜；将底涂液涂布在高硬度延展层2上，经固化后形成保护膜3。其中，保护膜3为透明的PET薄膜，厚度为50μm。
实施例2：
本实施例提供的一种湿法高硬度TPUT膜与实施例1的区别在于：高硬度延展层2的厚度为60μm；
本实施例提供的一种湿法高硬度TPUT膜的制备方法与实施例1的区别在于：在步骤S003中，固化后高硬度延展层2的厚度为60μm。
实施例3：
本实施例提供的一种湿法高硬度TPUT膜与实施例1的区别在于：高硬度延展层2的厚度为80μm。
本实施例提供的一种湿法高硬度TPUT膜的制备方法与实施例1的区别在于：在步骤S003中，固化后高硬度延展层2的厚度为80μm。
对实施例1～3中制备得到的薄膜的主要性能进行测试，结果如表1所示：
表1实施例1至实施例3制备薄膜主要性能的检测数据
Figure BDA0002541156410000061
其中，薄膜厚度采用千分尺进行测量；透光率、雾度采用雾度计进行测试，透过率越高，雾度越低表面光学性能越好；离型膜和保护膜的剥离力采用剥离机进行测试；硬度采用邵氏硬度计进行测试，数据越高，表明所制光学薄膜的硬度越高；模量和拉伸率采用拉力机进行测试，模量越高表明加工性越好。
综上，本实施例提供的一种湿法高硬度TPUT膜及制备方法，通过物理或化学接枝的方式，将刚性较强的对苯二甲酸乙二醇基团引入TPU基体中，并使用湿法涂布的方式制作成强度媲美PET的TPUT薄膜。所制TPUT(聚酰胺类热塑性弹性体)薄膜具备高硬度、高模量、高拉伸率、高透过率、低雾度的特性，机械加工性好；并且具有更加的触感和优异的防划效果，而且制备简单方便，生产效率高，具有很好的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种湿法高硬度TPUT膜，其特征在于：包括离型膜(1)以及贴合在所述离型膜(1)上的高硬度延展层(2)。
2.如权利要求1所述的湿法高硬度TPUT膜，其特征在于：所述高硬度延展层(2)由TPU改性涂液固化后形成；以质量百分比计，所述TPU改性涂液的原料组成包括：TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物19％～25％，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂9％～15％，流平剂0.1％～1％，大分子固化剂0.2％～1.5％以及PMA5％～10％、IPA15％～25％和甲苯35％～45％混合后组成的溶剂。
3.如权利要求1所述的湿法高硬度TPUT膜，其特征在于：所述高硬度延展层(2)由TPU改性涂液经热固后形成；以重量计份，所述TPU改性涂液的原料组成包括：TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物19.2重量份，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂12.8重量份，流平剂0.16重量份，大分子固化剂0.48重量份以及PMA20.4重量份、IPA6.8重量份和甲苯40.8重量份混合后组成的溶剂。
4.如权利要求1所述的湿法高硬度TPUT膜，其特征在于：所述高硬度延展层(2)的厚度为12-150μm。
5.如权利要求1所述的湿法高硬度TPUT膜，其特征在于：所述高硬度延展层(2)的上面贴合有保护膜(3)；所述离型膜(1)和所述保护膜(3)均为透明的PET薄膜，厚度均为50μm。
6.一种湿法高硬度TPUT膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S001，选材；根据需求选择合适厚度和材料的离型膜(1)；
步骤S002，配置TPU改性涂液；将TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物、对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂、流平剂和大分子固化剂溶于溶剂中，调节比例后配置成TPU改性涂液；
步骤S003，贴合高硬度延展层；通过湿法涂布的方式，将所述TPU改性涂液涂布在所述离型膜(1)上并通过烘箱加热后固化形成高硬度延展层(2)。
7.如权利要求6所述的湿法高硬度TPUT膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S002中，以质量百分比计，所述TPU改性涂液的原料组成包括：TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物19％～25％，对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂9％～15％，流平剂0.1％～1％，大分子固化剂0.2％～1.5％以及PMA5％～10％、IPA15％～25％和甲苯35％～45％混合后组成的溶剂。
8.如权利要求6所述的湿法高硬度TPUT膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S002中，以重量计份，先取20.4重量份的PMA、6.8重量份的IPA和40.8重量份的甲苯混合后组成溶剂，然后取19.2重量份的TDI与聚醚多元醇预反应的低聚物、12.8重量份的对苯二甲酸乙二醇酯羟基封端树脂、0.16重量份的流平剂以及0.48重量份的大分子固化剂加入到所述溶剂中混合后组成所述TPU改性涂液。
9.如权利要求6所述的湿法高硬度TPUT膜的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：
步骤S004，贴合保护膜；将底涂液涂布在所述高硬度延展层(2)上，经固化后形成保护膜(3)。
10.如权利要求9所述的湿法高硬度TPUT膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤S001和所述步骤S004中，所述离型膜(1)和所述保护膜(3)均为透明的PET薄膜，厚度均为50μm；在所述步骤S003中，烘箱的加热温度为130℃，加热时间为6～8min。
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