一種用于車窗安全保護的tpu薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：TPU顆粒100份、聚丙烯10～30分、聚氯乙烯10～30分、硅烷偶聯(lián)劑5～15份、甲基硅油10～20份、觸變劑5～8份、阻燃劑30～50份。本發(fā)明所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜，其具有高的透明度，優(yōu)異的耐老化性能、耐候性能、耐高低溫性能。而且，所述TPU薄膜可以與粘合劑復(fù)合，如與各種壓敏膠復(fù)合，可以直接貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者不會分離，克服了已有的如PVC膜無法與壓敏膠牢固結(jié)合，容易分離的缺點。
【專利說明】-種用于車窗安全保護的TPU薄膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于車窗安全保護的TPU薄膜及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯材料的正確使用，可以滿足汽車在動力性、舒適性、外觀、內(nèi)飾軟化、輕量 化、使用壽命等方面的高性能要求，是現(xiàn)代汽車制造中不可缺少的重要材料。汽車上除了使 用常見的發(fā)泡聚氨酯材料制作零件外，還大量使用非發(fā)泡聚氨脂材料，如熱塑性聚氨酯彈 性體、聚氨酯灌封材料、聚氨酯涂料和聚氨脂膠粘劑等。這些新型材料的應(yīng)用，使汽車的行 駛安全性和乘坐舒適性都得到了很大程度的提高。
[0003]近年來，由于汽車上大量使用塑料配件，故要求開發(fā)一種能與車身相匹配的塑料 件用涂料，由此誕生了一個新的【技術(shù)領(lǐng)域】--柔感涂料，其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)開始增 長。目前新一代雙組分聚氨酯涂料已經(jīng)問世，它可低溫快速固化而且具有活性期長（l〇d以 上）、固體份高（近50%)的優(yōu)點。
[0004] 汽車保護膜材料的性能要求是：韌性好、耐久性好，不受氣候和溫度變化影響， 即使曝露在戶外陽光下，數(shù)年之后也不泛黃開裂；具有極好的光學(xué)透明度，光透過率高達 94%，而霧濁水平低于1 %，透過保護膜能顯示出油漆的本色。
[0005]聚氨酯薄膜用于包覆汽車發(fā)動機罩前緣、汽車前后保險杠、車門下圍板、鑰匙鎖裝 置、門鎖把手、輪罩邊緣、面漆以及其他需要保護（免受石片擊打、磨損等）的部位。
[0006] CN102199254A公開了一種單組份保護膜用聚氨酯大單體/丙烯酸（酯）共聚乳 液的制備方法。它包括丙烯酸（酯）類聚合物以及（A)含雙鍵的聚氨酯大單體（B)酮肼交 聯(lián)中的一種或兩種，所述合成方法包括聚氨酯大單體/丙烯酸（酯）共聚乳液以及酮肼交 聯(lián)聚氨酯大單體/丙烯酸（酯）共聚乳液的制備方法。由該發(fā)明合成的單組份聚氨酯/丙 烯酸（酯）共聚乳液無需外加交聯(lián)劑，操作工藝簡單，成本較低，壓敏性能好，尤其具有較好 的耐有機溶劑性，防滲透性。該保護膜在60°C下放置48小時，鏡面不銹鋼板表面無殘留。 在無水乙醇、丙酮、甲苯等有機溶劑中浸泡24小時無剝落、起皺、氣泡等現(xiàn)象。
[0007] 但是，已有的聚氨酯保護膜的透明度低，且耐老化性、耐候性能和耐高低溫性能 差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對已有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其具有高的透明度，優(yōu)異的耐老化性能、耐候性能以及耐高低溫性能。而且，該TPU薄 膜可以與粘合劑復(fù)合，如與各種壓敏膠復(fù)合，可以直接貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者 不會分離，克服了已有的如PVC膜無法與壓敏膠牢固結(jié)合，容易分離的缺點。
[0009] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0010] 一種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0011] TPU顆粒 100份 聚丙烯 10?30份 聚氯乙烯 10?30份 硅烷偶聯(lián)劑 5?15份 甲基硅油 10?20份 觸變劑 5?8份
[0012] 阻燃劑 30?50份。
[0013] 本發(fā)明通過采用TPU顆粒、聚丙烯和聚氯乙烯作為基礎(chǔ)成分，利用三者的協(xié)同效 應(yīng)，并配合其他組分，得到用于車窗安全保護的TPU薄膜，其具有高的透明度，優(yōu)異的耐老 化性能、耐候性能以及耐高低溫性能。而且，該TPU薄膜可以與粘合劑復(fù)合，如與各種壓敏 膠復(fù)合，可以直接貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者不會分離，克服了已有的如PVC膜無 法與壓敏膠牢固結(jié)合，容易分離的缺點。
[0014] 所述聚丙烯的含量例如為11份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26 份或28份。
[0015] 所述聚氯乙烯的含量例如為11份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26 份或28份。
[0016] 所述硅烷偶聯(lián)劑的含量例如為6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份或14 份。
[0017] 所述甲基硅油的含量例如為11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或 19份。
[0018] 所述觸變劑的含量例如為5. 3份、5. 6份、5. 9份、6. 2份、6. 5份、6. 8份、7. 1份、7. 4 份或7. 7份。
[0019] 所述阻燃劑的含量例如為32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份或48 份。
[0020] 優(yōu)選地，用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0021] TPU顆粒 100份 聚丙烯 15?25份
[0022] 聚氯乙烯 15?25份 硅烷偶聯(lián)劑 5?15份 甲基硅油 10?20份 觸變劑 5?8份 阻燃劑 30?50份。
[0023] 優(yōu)選地，一種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備 得到：
[0024] TPU顆粒 100份 聚丙烯 20?25份 聚氯乙烯 20?25份 硅烷偶聯(lián)劑 5?15份 甲基硅油 10?20份 觸變劑 5?8份 阻燃劑 30?50份。
[0025] 優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑選自y-(2,3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、Y-氨 丙基二乙氧基娃燒、Y-氛丙基二甲氧基娃燒，N-0 (氛乙基）-氛丙基二乙氧基娃燒、 N-旦（氨乙基）-y-氨丙基二甲氧基娃燒、N-0 (氨乙基）-y-氨丙基甲基二甲氧基娃燒、 N-3 (氨乙基）-Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三 甲氧基娃燒、氛乙基氛乙基氛丙基二甲氧基娃燒、Y_氣丙基二甲氧基娃燒、乙稀基二氣娃 燒、乙稀基二乙氧基娃燒、Y-甲基丙稀醜氧基丙基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙醜氧基娃燒、 Y-巰丙基三甲氧基硅烷或Y-巰丙基三乙氧基硅烷中的任意一種或者至少兩種的組合。
[0026] 優(yōu)選地，所述觸變劑選自氣相白炭黑、納米活性碳酸鈣、膨潤土、硅基聚醚或氫化 蓖麻油中的任意一種或者至少兩種的組合。
[0027] 優(yōu)選地，所述阻燃劑是由膨脹型阻燃劑、無機氫氧化物和聚合物/無機納米材料 三者按比例混合而成，膨脹型阻燃劑：無機氫氧化物：聚合物/無機納米材料的重量比是 1?1. 2:2?3. 5:1。本發(fā)明將膨脹型阻燃劑、無機氫氧化物以及聚合物/無機納米材料作 為復(fù)配阻燃劑用于聚氨酯的阻燃，采用添加形式加入到聚氨酯體系中，滿足了產(chǎn)業(yè)化的需 求。同時，該阻燃劑的加入還協(xié)同提高了彈性體的粘結(jié)強度。
[0028] 本發(fā)明所述的"主要由"，意指其除所述組份外，還可以包括其他組份，這些其他組 份賦予所述聚氨酯不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的"主要由"，還可以替換為封閉式的 "為"或"由……組成"。
[0029] 例如，所述聚氨酯的原料還可以含有各種添加劑，作為具體例，可以舉出抗氧劑、 熱穩(wěn)定劑、抗水解劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、顏料、著色劑或潤滑劑等。這些各種添加劑 可以單獨使用，也可以兩種或者兩種以上混合使用。
[0030] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種如上所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜的制 備方法，包括如下步驟：
[0031] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，得到用于車窗安全保護的TPU薄膜。
[0032] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0033] 本發(fā)明所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜，其具有高的透明度，優(yōu)異的耐老化 性能、耐候性能以及耐高低溫性能。而且，采用該聚氨酯彈性體的TPU薄膜可以與粘合劑復(fù) 合，如與各種壓敏膠復(fù)合，可以直接貼到車窗雙面，而且結(jié)合牢固，兩者不會分離，克服了已 有的如PVC膜無法與壓敏膠牢固結(jié)合，容易分離的缺點。

【具體實施方式】
[0034] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0035] 實施例1
[0036] -種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0037] TPU顆粒 100份 聚丙烯 10份 聚氯乙烯 10份 桂燒偶聯(lián)劑 5汾 甲基硅油 10份 觸變劑 5份 阻燃劑 30份。
[0038] 所述硅烷偶聯(lián)劑選自Y-(2,3_環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，所述觸變劑選自氣 相白炭黑，所述阻燃劑是由膨脹型阻燃劑、無機氫氧化物和聚合物/無機納米材料三者按 比例混合而成，膨脹型阻燃劑：無機氫氧化物：聚合物/無機納米材料的重量比是1:2:1。
[0039] 用于車窗安全保護的TPU薄膜的制備方法，包括如下步驟：
[0040] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，用于車窗安全保護的TPU薄膜。
[0041] 實施例2
[0042] 一種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0043] TPU顆粒 100份 聚丙烯 30份
[0044] 聚氯乙烯 30份 硅烷偶聯(lián)劑 15份 甲基硅油 20份 觸變劑 8份 阻燃劑 50份。
[0045] 所述硅烷偶聯(lián)劑選自Y-氨丙基三乙氧基硅烷和Y-氨丙基三甲氧基硅烷的組 合。所述觸變劑選自氣相白炭黑和納米活性碳酸鈣的組合。所述阻燃劑是由膨脹型阻燃劑、 無機氫氧化物和聚合物/無機納米材料三者按比例混合而成，膨脹型阻燃劑：無機氫氧化 物：聚合物/無機納米材料的重量比是1. 2:3. 5:1。
[0046] 用于車窗安全保護的TPU薄膜的制備方法，包括如下步驟：
[0047] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，用于車窗安全保護的TPU薄膜。
[0048] 實施例3
[0049] 一種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0050] TPU顆粒 100份 聚丙烯 20份 聚氯乙烯 20份 硅烷偶聯(lián)劑 10份 甲基硅油 15份 觸變劑 6汾 阻燃劑 40份。
[0051] 所述硅烷偶聯(lián)劑選自N-P(氨乙基）-Y-氨丙基三乙氧基硅烷。所述觸變劑選自 氣相白炭黑、納米活性碳酸鈣、膨潤土和硅基聚醚的組合。所述阻燃劑是由膨脹型阻燃劑、 無機氫氧化物和聚合物/無機納米材料三者按比例混合而成，膨脹型阻燃劑：無機氫氧化 物：聚合物/無機納米材料的重量比是1. 1:2. 5:1。
[0052] 用于車窗安全保護的TPU薄膜的制備方法，包括如下步驟：
[0053] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，用于車窗安全保護的TPU薄膜。
[0054] 實施例4
[0055] -種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0056] TPU顆粒 100份 聚丙烯 15份 聚氯乙烯 15份 硅烷偶聯(lián)劑 10份 甲基硅油 14份 觸變劑 6份 阻燃劑 35份。
[0057] 所述硅烷偶聯(lián)劑選自苯氨基甲基三乙氧基硅烷，所述觸變劑選自氣相白炭黑、納 米活性碳酸鈣、膨潤土、硅基聚醚和氫化蓖麻油的組合。
[0058] 所述阻燃劑是由膨脹型阻燃劑、無機氫氧化物和聚合物/無機納米材料三者按比 例混合而成，膨脹型阻燃劑：無機氫氧化物：聚合物/無機納米材料的重量比是1. 1:3:1。
[0059] 用于車窗安全保護的TPU薄膜的制備方法，包括如下步驟：
[0060] 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，用于車窗安全保護的TPU薄膜。
[0061] 對比例1
[0062] 其余同實施例1相同，除不含有聚丙烯。
[0063] 對比例2
[0064] 其余同實施例1相同，除不含有聚氯乙烯。
[0065] 對比例3
[0066] 其余同實施例1相同，除聚丙烯的含量為5份。
[0067] 對比例4
[0068] 其余同實施例1相同，除聚丙烯的含量為35份。
[0069] 對比例5
[0070] 其余同實施例1相同，除聚氯乙烯的含量為5份。
[0071] 對比例6
[0072] 其余同實施例1相同，除聚氯乙烯的含量例如為35份。
[0073] 對比例7
[0074] 其余同實施例1相同，除膨脹型阻燃劑：無機氫氧化物：聚合物/無機納米材料 的重量比是1. 5:2. 5:1。
[0075] 對比例8
[0076] 其余同實施例1相同，除膨脹型阻燃劑：無機氫氧化物：聚合物/無機納米材料 的重量比是1. 5:4:1。
[0077] 對實施例1?4和對比例1?8的TPU薄膜進行性能測試。
[0078] 對實施例1?4和對比例1?9的TPU薄膜進行透光率測試，實施例1?4中，TPU 薄膜的透光率為97?99%，而對比例1?6中，TPU薄膜的透光率為85?90%。
[0079] 將玻璃作為基材，將上述實施例和對比例中所得的TPU薄膜貼合，而得到層壓薄 膜，將其在50°C下熟化72小時，得到評價樣品。
[0080] 對熟化處理后的復(fù)合膜進行層間剝離測試，實施例1?4中，聚氨酯膜與玻璃的層 間剝離力均在llN/cm以上,而對比例1?8的層間剝離力均為7?8N/cm。
[0081] 將實施例1?4和對比例1?8的聚氨酯彈性體覆于玻璃上，以強度為15mW/cm2 的紫外光福照3分鐘，測試涂膜在lmw/cm2的紫外光福照下老化30天的黃變指數(shù)。實施例 1?4中，黃變指數(shù)均為1?1. 2,而對比例1?9的黃變指數(shù)均為4?5。
[0082] 對實施例1?4和對比例1?8的聚氨酯彈性體進行耐高低溫性能測試，實施 例1?4的聚氨酯彈性體耐-60?150°C的溫度，而對比例1?8的聚氨酯彈性體僅可以 耐-30?130°C的溫度。
[0083] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局 限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的 技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的 添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到： TPU顆粒 100份 聚丙烯 10?30份 聚氯乙烯 10?30份 硅烷偶聯(lián)劑 5?15份 甲基5圭油 10?20份 觸變劑 5?8份 阻燃劑 30?50份。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下原料 制備得到： TPU顆粒 100份 聚丙烯 15?25份 聚氯乙烯 15?25份 硅烷偶聯(lián)劑 5?15份 甲基硅油 10?20汾 觸變劑 5?8份 阻燃劑 30?50份。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜，其按重量份數(shù)主要由如下 原料制備得到： TPU顆粒 100份 聚丙烯 20?25份 聚氯乙烯 20?25份 硅烷偶聯(lián)劑 5?15份 甲基桂油 10?20份 觸變劑 5?8份 阻燃劑 30?50份。
4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜，所述硅烷偶聯(lián)劑選自 Y -(2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基二甲氧基娃燒、γ -氨丙基二乙氧基娃燒、γ -氨丙基二甲氧基娃 燒，N- β (氛乙基）-γ -氛丙基二乙氧基娃燒、N-β (氛乙基）-γ -氛丙基二甲氧基娃燒、 N-β (氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基娃燒、N-β (氨乙基）-γ-氨丙基甲基二乙氧基娃 烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅 燒、Y -氣丙基二甲氧基娃燒、乙稀基二氣娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、Y-甲基丙稀醜氧基 丙基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙醜氧基娃燒、Y -疏丙基二甲氧基娃燒或Y-疏丙基二乙氧 基硅烷中的任意一種或者至少兩種的組合。
5. 如權(quán)利要求1-4之一所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜，所述觸變劑選自氣相 白炭黑、納米活性碳酸鈣、膨潤土、硅基聚醚或氫化蓖麻油中的任意一種或者至少兩種的組 合。
6. 如權(quán)利要求1-5之一所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜，所述阻燃劑是由膨脹型 阻燃劑、無機氫氧化物和聚合物/無機納米材料三者按比例混合而成，膨脹型阻燃劑：無機 氫氧化物：聚合物/無機納米材料的重量比是1?1. 2:2?3. 5:1。
7. -種如權(quán)利要求1-6之一所述的用于車窗安全保護的TPU薄膜的制備方法，包括如 下步驟： 將配方量的各組分混合，然后熔融擠出，用于車窗安全保護的TPU薄膜。
【文檔編號】C08L23/12GK104262936SQ201410479752
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】何健雄, 王一良 申請人:東莞市雄林新材料科技股份有限公司, 東莞市吉鑫高分子科技有限公司