CN116970204B - 一种具有光学颜色效果的tpu高低温膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及TPU技术领域，具体涉及一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜及其制备方法。具有光学颜色效果的TPU高低温膜由上至下依次包括光学镀膜层、纹理层、TPU载体层和热熔胶层，所述纹理层采用聚氨酯UV胶涂料制成。本发明的TPU高低温膜质量稳定，该TPU高低温膜具有优异抗拉性能、耐紫外老化性、耐水解和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性和耐老化性，使用方便。TPU高低温膜的制备方法工艺简单，操作易控，有利于工业化大生产。而且在生产过程中，不产生废物、废水、废气等，对环境没有污染，有利于人类的环境保护。

Description

一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及TPU技术领域，具体涉及一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜及其制备方法。
背景技术
TPU高低温膜目前已经得到了广泛的应用，其具有柔软、弹性好、力学性能优异等特点，可应用于服饰、箱包、帐篷、鞋材、等各种面料以及其他产品中。TPU高低温膜的两面具有不同的熔点，主要包括熔点较高的高温层和熔点较低的低温层，低温层主要用于与其他材料粘接，高温层可作为载体或面层，应用于产品表面，提高产品的性能。现有的TPU高低温膜为了满足消费者的需求，制备出光彩四射的光学膜层，令人眼前一亮，但是现有的光学膜层使用久了之后附着力差，容易掉粉，且生产过程有废气废水产生，会对环境造成破坏。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜和具有光学颜色效果的TPU膜，该TPU高低温膜具有优异抗拉性能、耐紫外老化性、耐水解和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性，使用方便。
本发明的另一目的在于提供一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜的制备方法，该方法工艺简单，操作易控，有利于工业化大生产，制得的TPU高低温膜具有优异抗拉性能、耐紫外老化性和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性，同时综合性能优越。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜，包括从上至下依次设置的光学镀膜层、UV纹理层和TPU载体层，所述纹理层采用聚氨酯UV胶涂料制成。
本发明的具有光学颜色效果的TPU高低温膜和TPU膜结构简单，所述TPU载体层与纹理层连接稳固，TPU高低温膜具有优异抗拉性能、耐紫外老化性、耐水解和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性。
进一步的，所述光学镀膜层的厚度为1-2μm；所述纹理层的厚度为4-6μm；所述TPU高低温膜的厚度为0.5-1.5cm。
进一步的，所述纹理层为光栅结构层，所述光栅结构层包括多个连续排列的柱状透镜，所述柱状透镜的上端与光学镀膜层连接，所述柱状透镜的下端与TPU载体层连接。
进一步的，所述具有光学颜色效果的TPU高低温膜还包括热熔胶层以及设于热熔胶层上端的图案层，所述图案层位于UV纹理层的下端，所述所述图案层包括由上至下依次设置的第一图案层、高透明材料层和第二图案层，所述第一图案层分为多个间隔设置的第一图案单元，相邻的所述第一图案单元之间设有第一间隙，相邻的所述第一图案单元和第一间隙位于单个柱状透镜的下端，所述第二图案层分为多个间隔设置的第二图案单元，相邻的所述第二图案单元之间设有第二间隙，每个所述第二图案单元位于对应的第一间隙的下端，每个所述第二间隙位于对应的第一图案层的下端。
进一步的，所述聚氨酯UV胶涂料包括如下重量份的原料：聚氨酯预聚物30-36份、双马来酰亚胺树脂22-28份、活性稀释剂45-55份、光引发剂4-6份。
进一步的，所述聚氨酯UV胶涂料的制备方法包括如下步骤：室温下，将聚氨酯预聚物和双马来酰亚胺树脂加入反应容器中，再加入活性稀释剂和光引发剂混合均匀，制得聚氨酯UV胶涂料。
本发明通过对采用上述制备方法制备聚氨酯UV胶涂料，各原料实现良好的配合，TPU高低温膜具有优异抗拉性能、耐紫外老化性、耐水解和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性，与TPU载体层的附着力强。
进一步的，所述光引发剂为Irgacure2959、Irgacure1173或Irgacure184中的至少一种；所述活性稀释剂是由1,6-己二醇二丙烯酸酯和4-丙烯酰吗啉复配而成。所述1,6-己二醇二丙烯酸酯和4-丙烯酰吗啉的质量比为1:1-2。
进一步的，所述聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：
(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂A加入反应容器中，升温至60-80℃，滴加聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇，反应2.5-3.5h，降温到20-30℃加入二羟基丙酸，升温至85-95℃反应1-2h，降温至室温缓慢滴加二乙胺中和，得到产物A；
(2)氮气保护下，在产物A中加入改性环氧树脂，升温至85-95℃并持续搅拌2.5-3.5h，降温即得所述聚氨酯预聚物。
优选的，所述聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇在反应前需要在高温(100-110℃)或者4A分子筛真空干燥除水5-10h，真空度为0.01-0.05，优选的为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇在110℃、真空度为0.01下脱水干燥5h。
进一步的，所述聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1：(1-2)；所述改性环氧树脂的加入量为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的总质量的20-30％。
进一步的，所述二羟基丙酸的加入量为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的总质量的10-14％。
进一步的，所述催化剂A为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的至少一种。所述催化剂A的加入量为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的总质量的3％。
进一步的，所述改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
(1)将环氧树脂溶解于丙烯酸丁酯，再加入聚四氢呋喃醚二醇250、阻聚剂和催化剂B，升温至80-100℃反应3-4h，得到产物C；
(2)将体系温度降至90-100℃，在产物C中缓慢滴加α-甲基丙烯酸继续反应1-2h，再继续保温反应1-2h，得到改性环氧树脂。
进一步的，所述催化剂B为四丁基溴化铵和三乙胺中的一种。所述催化剂B的加入量为环氧树脂和聚四氢呋喃醚二醇250的总质量的2％。
进一步的，所述聚四氢呋喃醚二醇250与环氧树脂摩尔比为0.3-0.4：1。
进一步的，所述阻聚剂采用对羟基苯甲醚，用量为环氧树脂和聚四氢呋喃醚二醇250的总质量的0.04-0.06％。
进一步的，所述α-甲基丙烯酸的加入量与环氧树脂摩尔比为0.6-0.8：1。
进一步的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或氢化双酚A型环氧树脂。
本发明还提供所述具有光学颜色效果的TPU高低温膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)室温下，将聚氨酯UV胶涂料涂覆在TPU载体层的上表面，形成UV胶层；
(2)使用压花滚筒以392-490kpa的压力滚压UV胶层，UV胶层上表面形成凹凸不平的纹理结构，制得预制纹理层；
(3)通过UV机对预制纹理层进行紫外光照射固化，得到预制TPU高低温膜；
(4)利用电子束物理气相沉积技术(e-beam PVD)在纹理层表面沉积纳米金属薄膜，形成光学镀膜层，制得具有光学颜色效果的TPU高低温膜。
进一步的，所述TPU载体层采用广东中鼎科技发展有限公司型号为ZD-135CM*85A的透明TPU薄膜，厚度为0.5-1.2mm
进一步的，所述纳米金属薄膜包括从上至下依次设置的纳米二氧化硅粒子层、纳米二氧化钛粒子层以及纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层。所述纳米二氧化硅粒子层包括纳米二氧化硅粒子；所述纳米二氧化钛粒子层包括纳米二氧化钛粒子；所述纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层包括纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子。
进一步的，所述纳米二氧化硅粒子层、纳米二氧化钛粒子层和纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层的厚度比为0.2-0.4：(0.2-0.4)：(0.5-0.7)。
进一步的，所述纳米二氧化硅粒子的粒径为200-260nm；纳米二氧化钛粒子的粒径为150-180nm；纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子的粒径为280-350nm。
进一步的，所述金属膜层的制备方法包括如下步骤：
(1)清水超声清洗上述预制TPU高低温膜3-4h，无水乙醇脱水，乙酸丁酯脱脂，在真空干燥器中干燥5-6h，装于基片卡具上装炉；
(2)使用纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子作为金属靶，将金属靶放置于靶材托架上，用小功率激光束调整激光束斑的位置和尺寸，对镀膜室抽真空，使其真空度达6.6-6.8×10-3Pa，再通入氩气控制真空度为2.5-2.9×10-3Pa，将基片加热到160-190℃，启动激光器并逐渐增加激光束功率至350-380W，同时匀速转动金属靶，使其稳定蒸发，在预制TPU高低温膜上表面沉积形成纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层；
(3)使用纳米二氧化钛粒子作为金属靶，重复上述步骤(2)，在纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层上表面沉积形成纳米二氧化钛粒子层；
(4)使用纳米二氧化硅粒子作为金属靶，重复上述步骤(2)，在纳米二氧化钛粒子层上表面沉积形成纳米二氧化硅粒子层，最终制得金属膜层。
进一步的，所述纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子的制备方法如下：
(1)称取1-3g上述纳米二氧化硅粒子，分散在1-2L乙醇中超声分散均匀，加入20-30mL体积分数为2-3％的APTES乙醇溶液和45-55mL去离子水，在室温下低速搅拌2-3小时，将所得产物用去离子水洗涤两次后再用乙醇洗涤3-4次，即得预处理二氧化硅粒子；
(2)将预处理二氧化硅粒子分散于20-30mL戊二醛稀释液，搅拌反应3-4h，再用去离子水和乙醇先后洗涤两次后分散到15-25mL乙醇中得到A液；
(3)将A液体系置于75-85℃水浴中，每隔15-25min分三次将7-8mL锌氨溶液加入A液中，最后一次滴加完毕后持续反应18-22min，用乙醇离心洗涤三次后即可得纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子。
进一步的，所述戊二醛稀释液的制备方法如下：用水溶解无水磷酸二氢钠1.2g和氢氧化钠0.156g，并搅拌均匀，制得0.1mol/L的磷酸盐缓冲液，用0.1mol/L的磷酸盐缓冲液稀释戊二醛溶液至体积分数为5％，得到戊二醛稀释液。
进一步的，所述锌氨溶液的制备方法如下：用蒸馏水将氨水稀释至体积分数为2％，用去离子水将氯化锌固体配成0.1mol/L的氯化锌溶液。取一定量的氯化锌溶液倒入烧杯中，边搅拌边将稀释好的氨水溶液逐滴缓慢加入直至沉淀恰好消失。
本发明TPU高低温膜的制备方法工艺简单，操作易控，有利于工业化大生产，制得的TPU高低温膜质量稳定，具有优异抗拉性能、耐紫外老化性、耐水解和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性，综合性能优越。
本发明的有益效果在于：本发明的具有光学颜色效果的TPU高低温膜结构简单，，所述TPU载体层与纹理层连接稳固，所述光学镀膜与纹理层稳固连接，TPU高低温膜有利于工业化大生产。具有优异抗拉性能、耐紫外老化性和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性。TPU高低温膜的制备方法工艺简单，操作易控，而且，在生产过程中，没有废水废气产生，没有对环境造成污染，对人类环境保护，起到很好的作用。
附图说明
图1为本发明的产品图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
本实施例中，一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜，包括从上至下依次设置的光学镀膜层、UV纹理层和TPU载体层；所述纹理层采用聚氨酯UV胶涂料制成，所述TPU载体层与纹理层连接稳固，所述光学镀膜与纹理层稳固连接，TPU高低温膜具有优异抗拉性能、耐紫外老化性、耐水解和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性。
进一步的，所述纹理层为光栅结构层，所述光栅结构层包括多个连续排列的柱状透镜，所述柱状透镜的上端与光学镀膜层连接，所述柱状透镜的下端与TPU载体层连接。
本发明的具有光学颜色效果的TPU高低温膜结构简单，所述TPU载体层与纹理层连接稳固，所述光学镀膜与纹理层稳固连接，TPU高低温膜具有优异抗拉性能、耐紫外老化性、耐水解和耐水煮性的同时，其光学镀膜层也具有良好的附着力、耐水解、耐水煮性、耐用性和耐老化性，使得制得的具有光学颜色效果的TPU高低温膜质量稳定。
实施例2
所述具有光学颜色效果的TPU高低温膜还包括热熔胶层以及设于热熔胶层上端的图案层，所述图案层位于UV纹理层的下端，所述所述图案层包括由上至下依次设置的第一图案层、高透明材料层和第二图案层，所述第一图案层分为多个间隔设置的第一图案单元，相邻的所述第一图案单元之间设有第一间隙，相邻的所述第一图案单元和第一间隙位于单个柱状透镜的下端，所述第二图案层分为多个间隔设置的第二图案单元，相邻的所述第二图案单元之间设有第二间隙，每个所述第二图案单元位于对应的第一间隙的下端，每个所述第二间隙位于对应的第一图案层的下端。
实施例3
本实施例中，所述聚氨酯UV胶涂料包括如下重量份的原料：聚氨酯预聚物30份、双马来酰亚胺树脂22份、活性稀释剂48份、光引发剂5份。
进一步的，所述聚氨酯UV胶涂料的制备方法包括如下步骤：室温下，将聚氨酯预聚物和双马来酰亚胺树脂加入反应容器中，再加入活性稀释剂和光引发剂混合均匀，制得聚氨酯UV胶涂料。
进一步的，所述双马来酰亚胺树脂采用华翔科洁CAS号为13676-54-5的双马来酰亚胺树脂。
进一步的，所述光引发剂为Irgacure184；所述活性稀释剂是由1,6-己二醇二丙烯酸酯和4-丙烯酰吗啉复配而成。所述1,6-己二醇二丙烯酸酯和4-丙烯酰吗啉的质量比为1:1。
进一步的，所述聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：
(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂A加入反应容器中，升温至75℃，滴加聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇，反应3h，降温到25℃加入二羟基丙酸，升温至90℃反应1.5h，降温至室温缓慢滴加二乙胺中和，得到产物A；
(2)氮气保护下，在产物A中加入改性环氧树脂，升温至90℃并持续搅拌3h，降温即得所述聚氨酯预聚物。
需要进一步说明的是，聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇在110℃、真空度为0.01下脱水干燥5h。
进一步的，所述聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1：1，所述改性环氧树脂的加入量为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的总质量的25％。
进一步的，所述二羟基丙酸的加入量为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的总质量的12％。
进一步的，所述聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇采用上海凯茵化工的CAS号为68954-10-9的聚四氢呋喃二醇。
进一步的，所述催化剂A为二月桂酸二丁基锡。所述催化剂A的加入量为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的总质量的3％。
进一步的，所述改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
(1)将氢化双酚A型环氧树脂溶解于丙烯酸丁酯，再加入聚四氢呋喃醚二醇250、阻聚剂和催化剂B，升温至90℃反应3h，得到产物C；
(2)将体系温度降至95℃，在产物C中缓慢滴加α-甲基丙烯酸继续反应1h，再继续保温反应1h，得到改性环氧树脂。
进一步的，所述催化剂B为四丁基溴化铵。所述催化剂B的加入量为氢化双酚A型环氧树脂和聚四氢呋喃醚二醇250的总质量的2％。
进一步的，所述聚四氢呋喃醚二醇250与氢化双酚A型环氧树脂摩尔比为0.4：1。
进一步的，所述阻聚剂采用对羟基苯甲醚，用量为氢化双酚A型环氧树脂和聚四氢呋喃醚二醇250的总质量的0.05％。
进一步的，所述α-甲基丙烯酸的加入量与氢化双酚A型环氧树脂摩尔比为0.7：1。
进一步的，所述氢化双酚A型环氧树脂采用上海络合高新材料有限公司环氧值为0.46的氢化双酚A型环氧树脂。
本发明还提供所述具有光学颜色效果的TPU高低温膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)室温下，将聚氨酯UV胶涂料涂覆在TPU载体层的上表面，形成UV胶层；
(2)使用压花滚筒以420kpa的压力滚压UV胶层，UV胶层上表面形成凹凸不平的纹理结构，制得预制纹理层；
(3)通过UV机对预制纹理层进行紫外光照射固化，得到预制TPU高低温膜；
(4)利用电子束物理气相沉积技术(e-beam PVD)在纹理层表面沉积纳米金属薄膜，形成光学镀膜层，制得具有光学颜色效果的TPU高低温膜。
进一步的，所述TPU载体层采用广东中鼎科技发展有限公司型号为ZD-135CM*85A的透明TPU薄膜，厚度为1.2mm。
进一步的，所述纳米金属薄膜包括从上至下依次设置的纳米二氧化硅粒子层、纳米二氧化钛粒子层以及纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层。所述纳米二氧化硅粒子层包括纳米二氧化硅粒子；所述纳米二氧化钛粒子层包括纳米二氧化钛粒子；所述纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层包括纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子。
进一步的，所述纳米二氧化硅粒子粒径为230nm；纳米二氧化钛粒子粒径为167nm。
进一步的，所述纳米二氧化硅粒子层、纳米二氧化钛粒子层和纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层的厚度比为0.3：0.3：0.6。
进一步的，所述金属膜层的制备方法包括如下步骤：
(1)清水超声清洗预制TPU高低温膜4h，无水乙醇脱水，乙酸丁酯脱脂，在真空干燥器中干燥6h，装于基片卡具上装炉；
(2)使用纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子作为金属靶，将金属靶放置于靶材托架上，用小功率激光束调整激光束斑的位置和尺寸，对镀膜室抽真空，使其真空度达6.7×10-3Pa，再通入氩气控制真空度为2.7×10-3Pa，将基片加热到180℃，启动激光器并逐渐增加激光束功率至360W，同时匀速转动金属靶，使其稳定蒸发，在预制TPU高低温膜上表面沉积形成纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层；
(3)使用纳米二氧化钛粒子作为金属靶，重复上述步骤(2)，在纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层上表面沉积形成纳米二氧化钛粒子层；
(4)使用纳米二氧化硅粒子作为金属靶，重复上述步骤(2)，在纳米二氧化钛粒子层上表面沉积形成纳米二氧化硅粒子层，最终制得金属膜层。
进一步的，所述纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子的制备方法如下：
(1)称取2g上述纳米二氧化硅粒子，分散在2L乙醇中超声分散均匀；
(2)加入25mL体积分数为2％的APTES乙醇溶液和50mL去离子水，在室温下低速搅拌2小时，将所得产物用去离子水洗涤两次后再用乙醇洗涤3次，即得预处理二氧化硅粒子；
(3)将预处理二氧化硅粒子分散于25mL戊二醛稀释液，搅拌反应3h，再用去离子水和乙醇先后洗涤两次后分散到20mL乙醇中得到A液；
(4)将A液体系置于80℃水浴中，每隔20min分三次将6mL锌氨溶液加入A液中，最后一次滴加完毕后持续反应20min，用乙醇离心洗涤三次后即可得纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子。
需要进一步说明的是，采用差速离心法将沉淀物与上清液分离，低速离心和高速离心交替进行，各种沉降系数不同的纳米氧化锌包覆二氧化硅颗粒被分别沉降下来，将产物体系中过大或过小粒径的纳米氧化锌包覆二氧化硅微球去除。
进一步的，测得制得纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子粒径为310nm。
进一步的，所述戊二醛稀释液的制备方法如下：用水溶解无水磷酸二氢钠1.2g和氢氧化钠0.156g，并搅拌均匀，制得0.1mol/L的磷酸盐缓冲液，用0.1mol/L的磷酸盐缓冲液稀释戊二醛溶液至体积分数为5％，得到戊二醛稀释液。
进一步的，所述锌氨溶液的制备方法如下：用蒸馏水将氨水稀释至体积分数为2％，用去离子水将氯化锌固体配成0.1mol/L的氯化锌溶液。取一定量的氯化锌溶液倒入烧杯中，边搅拌边将稀释好的氨水溶液逐滴缓慢加入直至沉淀恰好消失。
需要进一步说明的是，采用差速离心法将沉淀物与上清液分离，低速离心和高速离心交替进行，各种沉降系数不同的纳米颗粒被分别沉降下来，将产物体系中过大或过小粒径的微球去除。
本实施例的其余内容与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，所述改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
(1)将双酚A型环氧树脂溶解于丙烯酸丁酯，再加入聚四氢呋喃醚二醇250、阻聚剂和催化剂B，升温至90℃反应3h，得到产物C；
(2)将体系温度降至95℃，在产物C中缓慢滴加α-甲基丙烯酸继续反应1h，再继续保温反应1h，得到改性环氧树脂。
进一步的，所述聚四氢呋喃醚二醇250与双酚A型环氧树脂摩尔比为0.4：1。
进一步的，所述α-甲丙烯酸的加入量与双酚A型环氧树脂摩尔比为0.7：1。
进一步的，所述双酚A型环氧树脂采用上海络合高新材料有限公司环氧值为0.46的双酚A型环氧树脂。
本实施例的其余内容与实施例3相同。
实施例5
本实施例中，所述聚氨酯UV胶涂料包括如下重量份的原料：聚氨酯预聚物33份、双马来酰亚胺树脂25份、活性稀释剂48份、光引发剂5份。
进一步的，室温下，将聚氨酯预聚物和双马来酰亚胺树脂加入反应容器中，再加入活性稀释剂和光引发剂混合均匀，制得聚氨酯UV胶涂料。
本实施例的其余内容与实施例4相同。
实施例6
本实施例中，所述聚氨酯UV胶涂料包括如下重量份的原料：聚氨酯预聚物36份、双马来酰亚胺树脂28份、活性稀释剂52份、光引发剂5份。
进一步的，室温下，将聚氨酯预聚物和双马来酰亚胺树脂加入反应容器中，再加入活性稀释剂和光引发剂混合均匀，制得聚氨酯UV胶涂料。
本实施例的其余内容与实施例4相同。
对比例1
本对比例与实施例3的不同之处在于：所述聚氨酯预聚物的制备方法中，采用氢化双酚A型环氧树脂替换改性环氧树脂。
进一步的，氢化双酚A型环氧树脂采用上海络合高新材料有限公司环氧值为0.46的氢化双酚A型环氧树脂。
对比例2
对比例与实施例3的不同之处在于：将纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子替换成粒径相同的纳米二氧化硅粒子。
性能测试
对实施例3-6和对比例1制得的纹理层控制其厚度为6μm，制得的光学镀膜层控制其厚度为1.5μm，对制得的具有光学颜色效果的TPU高低温膜进行性能测试。测试TPU高低温膜的拉伸强度以及相应的光学镀膜层在不同状况下在纹理层表面的附着力，测试数据如下表1所示：
表1
其中，拉伸强度测试按GB/T 1040.3-2006进行，拉伸速率为100mm/min。
附着力测试采用GB/T 9286-1998；
耐水解测试采用QB/T 2888：在30℃中用体积分数为10％的氢氧化钠溶液浸泡24小时；
耐水煮测试中，水煮处理条件为80℃水煮8小时；
耐老化性测试采用QUV340nm处理1000小时，光照强度为0.8W/cm2。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜，其特征在于：包括从上至下依次设置的光学镀膜层、UV纹理层和TPU载体层，所述纹理层为光栅结构层，所述光栅结构层包括多个连续排列的柱状透镜，所述柱状透镜的上端与光学镀膜层连接，所述柱状透镜的下端与TPU载体层连接；所述纹理层采用聚氨酯UV胶涂料制成；
所述聚氨酯UV胶涂料包括如下重量份的原料：聚氨酯预聚物30-36份、双马来酰亚胺树脂22-28份、活性稀释剂45-55份、光引发剂4-6份；
所述聚氨酯预聚物的制备方法包括如下步骤：
（1）将异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂A加入反应容器中，升温至60-80℃，滴加聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇，反应2.5-3.5h，降温到20-30℃加入二羟基丙酸，升温至85-95℃反应1-2h，降温至室温缓慢滴加二乙胺中和，得到产物A；
（2）氮气保护下，在产物A中加入改性环氧树脂，升温至85-95℃并持续搅拌2.5-3.5h，降温即得所述聚氨酯预聚物；
所述聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1：(1-2)；所述改性环氧树脂的加入量为聚(乙烯-co-1,2-丁烯)二醇和异佛尔酮二异氰酸酯的总质量的20-30%；
所述改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
（1）将环氧树脂溶解于丙烯酸丁酯，再加入聚四氢呋喃醚二醇250、阻聚剂和催化剂B，升温至80-100℃反应3-4h，得到产物C；
（2）将体系温度降至90-100℃，在产物C中缓慢滴加α-甲基丙烯酸继续反应1-2h，再继续保温反应1-2h，得到改性环氧树脂；
所述聚四氢呋喃醚二醇250与环氧树脂摩尔比为0.3-0.4：1；
所述光学镀膜层为纳米金属薄膜，所述纳米金属薄膜包括从上至下依次设置的纳米二氧化硅粒子层、纳米二氧化钛粒子层以及纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层；所述纳米二氧化硅粒子层包括纳米二氧化硅粒子；所述纳米二氧化钛粒子层包括纳米二氧化钛粒子；所述纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层包括纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子；
所述纳米二氧化硅粒子层、纳米二氧化钛粒子层和纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子层的厚度比为0.2-0.4：（0.2-0.4）：（0.5-0.7）；
所述纳米二氧化硅粒子的粒径为200-260nm；纳米二氧化钛粒子的粒径为150-180nm；纳米氧化锌包覆二氧化硅粒子的粒径为280-350nm。
2.根据权利要求1所述的具有光学颜色效果的TPU高低温膜，其特征在于：还包括热熔胶层以及设于热熔胶层上端的图案层，所述图案层位于UV纹理层的下端，所述图案层包括由上至下依次设置的第一图案层、高透明材料层和第二图案层，所述第一图案层分为多个间隔设置的第一图案单元，相邻的所述第一图案单元之间设有第一间隙，相邻的所述第一图案单元和第一间隙位于单个柱状透镜的下端，所述第二图案层分为多个间隔设置的第二图案单元，相邻的所述第二图案单元之间设有第二间隙，每个所述第二图案单元位于对应的第一间隙的下端，每个所述第二间隙位于对应的第一图案层的下端。
3.根据权利要求1所述的具有光学颜色效果的TPU高低温膜，其特征在于：所述聚氨酯UV胶涂料的制备方法包括如下步骤：室温下，将聚氨酯预聚物和双马来酰亚胺树脂加入反应容器中，再加入活性稀释剂和光引发剂混合均匀，制得聚氨酯UV胶涂料。
4.根据权利要求1所述的一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜，其特征在于：所述活性稀释剂是由1,6-己二醇二丙烯酸酯和4-丙烯酰吗啉复配而成。
5.根据权利要求1所述的一种具有光学颜色效果的TPU高低温膜，其特征在于：所述催化剂A为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的至少一种。
6.一种权利要求1-5任意一项所述具有光学颜色效果的TPU高低温膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）室温下，将聚氨酯UV胶涂料涂覆在TPU载体层的上表面，形成UV胶层；
（2）使用压花滚筒以392-490kpa的压力滚压UV胶层，UV胶层上表面形成凹凸不平的纹理结构，制得预制纹理层；
（3）通过UV机对预制纹理层进行紫外光照射固化，得到预制TPU高低温膜；
（4）利用电子束物理气相沉积技术在纹理层表面沉积纳米金属薄膜，形成光学镀膜层，制得具有光学颜色效果的TPU高低温膜。
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