可用於夾層玻璃的高透明性聚氨酯熱熔膠片及其製備方法
2023-05-01 04:45:46
專利名稱：可用於夾層玻璃的高透明性聚氨酯熱熔膠片及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種對玻璃、PC板具有良好粘合力的高透明性聚氨酯熱熔膠片，以及
製備這種高透明性聚氨酯熱熔膠片的方法。
背景技術：
夾層玻璃是一種集裝飾與安全性於一體的裝飾玻璃，應用前景廣闊。它不但可以 保護人身及財產安全，而且還保持玻璃的美觀、透明，同時可根據喜好選擇裝飾膜的圖案， 具有很廣泛的應用面。 目前，我國夾層玻璃行業廣泛使用的中間層粘接材料為聚乙烯醇縮丁醛膠片(PVB 膠片)，PVB膠片在很寬的溫度範圍內能有效地粘接無機玻璃，但與聚碳酸酯(PC)板、PET 板等的粘接強度低，並且在低溫下PVB膠片容易發脆，不能同時複合熱膨脹係數相差較大 的無機——有機材料。 聚氨酯膠片是一種新型的中間層粘接材料，它彌補了PVB膠片的不足，從低溫到 高溫，它既能粘接無機玻璃又能粘接聚碳酸酯(PC)板、PET板等透明有機材料。聚氨酯膠 片提供了無機和有機複合的可能性，給市場提供了質量輕、強度高的產品。可以廣泛應用於 建築業、汽車業、航空業、金融行業，特別適合用於防彈玻璃。 專利號CN98110958.6公開了一種用於安全玻璃的膠片，其主要方法是通過分 別將聚氨酯原料、亞克力原料、環氧樹脂加熱熔化後於特定的混合設備中加熱、攪拌、混 合製備而成，其改善了強化玻璃與PC/PET板的粘接，並保持較佳的透視性；中國專利 CN200810079298. 4描述了一種玻璃貼膜，該貼膜主要是通過在溶劑型丙烯酸類壓敏膠粘劑 中添加聚氨酯樹脂混合而成；但這些發明都未涉及如何製備該種聚氨酯原料。在現有技術 中，用於製備具有良好透明性的聚氨酯報導很多，如美國專利US6222999、 US6174984和中 國專利CN200580035278. 1都描述了用於製備具有良好透明性聚氨酯的一些方法，但這些 技術均只涉及採用澆注形式得到透明性的聚氨酯彈性體，未能真正作為膠粘劑使用。
發明內容
本發明的第一個目的在於針對現有技術的不足之處，提供一種可用於夾層玻璃高 透明性聚氨酯熱熔膠片。 本發明的第二個目的在於提供上述聚氨酯熱熔膠片的製備方法。
為達到第一個目的，本發明採用如下技術方案 可用於夾層玻璃的高透明性聚氨酯熱熔膠片，由如下重量百分比的組分組成 聚醚多元醇 40. 0 86. 0% 小分子擴鏈劑 1.5 20. 0% 二異氰酸酯 10. 0 33.0% 催化劑 0. 01% 0. 50% 抗氧化劑 0. 1 1.0%
光學穩定劑 0. 1 1. 0% 偶聯劑 1.0 4. 5%。 為達到第二個目的，本發明採用如下技術方案 高透明性聚氨酯熱熔膠片的製備方法，依次包括以下步驟 1)將聚醚多元醇、小分子擴鏈劑分別在100-12(TC下真空脫水2-3h，使其水分含 量小於0. 05% ; 2)將脫過水的聚醚多元醇與異氰酸酯、部分催化劑(總催化劑用量的 50% -80% )、抗氧化劑和光學穩定劑按重量份加入擠出機中混合、反應；在擠出機中部補 加剩餘催化劑、小分子擴鏈劑和偶聯劑，繼續反應；擠出機的投料區溫度為90-15(TC，反應 區溫度140-25(TC，擠出區溫度160-21(TC，反應時間3-8分鐘；最後擠出冷卻造粒；
3)將步驟2得到的透明粒子在流延機上流延成透明膜。 通過本發明得到的高透明性聚氨酯熱熔膠片，對玻璃、PC板具有良好的粘合力，透 光率高，濁度低，而且生產工藝簡單，容易控制。可廣泛應用於汽車、航空、建築、金融等行 業。
具體實施例方式
本發明所述的高透明性聚氨酯熱熔膠片，系由重量百分比為40. 0 86. 0%的聚 醚多元醇、1. 5 20. 0%的小分子擴鏈劑、10. 0 33. 0%的二異氰酸酯、0. 01% 0. 50%的 催化劑、0. 1 1. 0%的抗氧化劑、0. 1 1. 0%、光學穩定劑和1. 0 4. 5%偶聯劑組成。
其中，所述聚醚多元醇是在含有活潑氫化合物作為起始劑和催化劑的條件下由環 氧化合物開環聚合製得的。聚醚多元醇通常選自數均分子量為500 6000的聚氧化丙烯 二元醇、聚氧化乙烯二元醇、聚四氫呋喃二元醇、聚四氫呋喃_氧化乙烯共聚二元醇和聚四 氫呋喃-氧化丙烯共聚二元醇的任一種或至少兩種的組合，優選數均分子量為1000 3000 的聚四氫呋喃二元醇。 其中，所述小分子擴鏈劑選自甲基丙二醇與乙二醇、二甘醇、丙二醇、l，4-丁二醇、 1， 6-己二醇、1， 3- 丁二醇、1， 5戊二醇、1， 4-環己基二甲醇、氫醌雙[2-羥乙基]醚、一縮二 丙二醇中的任一種組成的混合物，或它們至少兩種的組合。其中甲基丙二醇與1，4-丁二醇 混合是優選的小分子擴鏈劑。 其中，所述二異氰酸酯優選為脂肪(環)族聚異氰酸酯，包括4，4' -二環己基甲 烷二異氰酸酯(RMDI)、l，6-亞己基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、l，4-環 己烷二異氰酸酯(CHDI)和間四甲基二甲苯二異氰酸酯(M-TMXDI)中的任一種或它們至少 兩種的混合物，進一步優選HDI和IPDI，最優選IPDI。 聚氨酯彈性體的生產還需要添加催化劑，以加速其聚合反應。由於該產物的特殊 性能，需要有機錫化合物和叔胺混合才可以達到。有機錫化合物包括二月桂酸二丁基錫 和辛酸亞錫，叔胺優選三乙胺、三亞乙基二胺、三乙醇胺等，有機錫化合物與叔胺的比例為
3 : i i : i。 抗氧化劑的主要作用是阻滯聚氨酯熱氧化作用，阻止由氧誘發的聚合物的斷鏈反 應，並分解生成的過氧化氫。所述的抗氧化劑選自264、 1010、 1076、 1026、245中的任一種或 它們至少兩種的組合。
其中，所述光學穩定劑選自UV-9、 UV-327、 UV_328、 UV_329、 UV-531中的任一種或 它們至少兩種的混合物。 其中，所述偶聯劑選自矽烷偶聯劑y-氨丙基三乙氧基矽烷(KH-550)、 y _縮水 甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷(KH560)、 y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(KH570)、乙 烯基三乙氧基矽烷(A-151)、乙烯基三甲氧基矽烷(A-171)、乙烯基三(13-甲氧基乙氧基) 矽烷(A-172)、N-e-(氨乙基)-y-氨丙基三甲氧基矽烷(KH-900)中的任一種或它們至少
兩種的組合。
實施例1 將lOOKg分子量2000的聚四氫呋喃二醇、50Kg分子量2000的聚氧化丙烯二醇混 合物在12(TC下真空脫水2h，使之水分含量小於0. 05%。 將上述剛脫過水的多元醇混合物與0. 8Kg催化劑(0. 4Kg 二月桂酸二丁基錫和 0. 4Kg三乙胺的混合液)，1Kg抗氧化劑1010， 1Kg光學穩定劑UV328混合均勻後，再與34Kg MDI按4.5 : 1的比例連續不斷地流入雙螺杆擠出機中混合、反應，在物料流經擠出機中部 時，開始按實際流量的10 : 1比例添加含已脫過水的混合擴鏈劑(7Kg甲基丙二醇，7Kgl， 6-己二醇)、2. 4Kg偶聯劑KH560、0. 8Kg催化劑(0. 4Kg 二月桂酸二丁基錫和0. 4Kg三乙胺 的混合液)，螺杆轉速70轉/分，投料區溫度120°C ，反應區溫度190°C ，擠出區溫度205°C 。 最後擠出冷卻造粒備用，粒子再經流延機流延成膜，得到高透明聚氨酯熱熔膠片。產物性能 見表1。 實施例2 將176Kg分子量2000的聚四氫呋喃二醇在12(TC下真空脫水2h，使之水分含量小 於0. 05%。 將上述剛脫過水的多元醇混合物與0. 8Kg催化劑(0. 4Kg 二月桂酸二丁基錫和 0. 4Kg三乙胺的混合液)、1Kg抗氧化劑245， 1Kg光學穩定劑UV9混合均勻後，再與20Kg IPDI按8. 8 : 1的比例連續不斷地流入雙螺杆擠出機中混合、反應，在物料流經擠出機中部 時，開始按實際流量的37. 8 : 1比例添加含已脫過水的混合擴鏈劑(1Kg甲基丙二醇合2Kg 1，6-己二醇)、2Kg偶聯劑KH550、0. 2Kg催化劑(0. 1Kg 二月桂酸二丁基錫和0. 1Kg三乙胺 的混合液)，螺杆轉速80轉/分，投料區溫度120°C ，反應區溫度170°C ，擠出區溫度190°C 。 最後擠出冷卻造粒備用，粒子再經流延機流延成膜，得到高透明聚氨酯熱熔膠片。產物性能 見表1。 實施例3 將80Kg分子量1000的聚氧化丙烯二醇在12(TC下真空脫水2h，使之水分含量小 於0. 05%。 將上述剛脫過水的多元醇混合物與0. 8Kg催化劑(0. 4Kg 二月桂酸二丁基錫和 0. 4Kg三乙胺的混合液)，2Kg抗氧化劑1010， 2Kg光學穩定劑UV327混合均勻後，再與66Kg HDI按1.28 : 1比例連續不斷流入雙螺杆擠出機中混合、反應，在物料流經擠出機中部時， 開始按實際流量的3.0 : 1比例添加含已脫過水的混合擴鏈劑(4Kg甲基丙二醇和36Kg — 縮二丙二醇)、9Kg偶聯劑A-172、0. 2Kg催化劑(0. 1Kg 二月桂酸二丁基錫和0. 1Kg三乙胺 的混合液)，螺杆轉速80轉/分，投料區溫度1 l(TC ，反應區溫度180°C ，擠出區溫度190°C 。 最後擠出冷卻造粒備用，粒子再經流延機流延成膜，得到高透明聚氨酯熱熔膠片。產物性能見表1。 實施例4 將140Kg分子量1500的聚四氫呋喃二醇在12(TC下真空脫水2h，使之水分含量小 於0. 05%。 將上述剛脫過水的多元醇與0. 8Kg催化劑(0. 4Kg 二月桂酸二丁基錫和0. 4Kg三 乙胺的混合液)，1. 0Kg抗氧化劑1010， 1. 0Kg光學穩定劑UV327混合均勻後，再與40Kg IPDI按3.57 : 1比例連續不斷地流入雙螺杆擠出機中混合、反應，在物料流經擠出機中部 時，開始按實際流量的10.6 : 1比例添加含已脫過水的混合擴鏈劑(9Kg甲基丙二醇，5Kg 1，4-丁二醇)、2. 4Kg偶聯劑KH550、0. 8Kg催化劑(0. 4Kg二月桂酸二丁基錫和0. 4Kg三乙胺 的混合液)，螺杆轉速90轉/分，投料區溫度130°C ，反應區溫度175°C ，擠出區溫度195°C 。 最後擠出冷卻造粒備用，粒子再經流延機流延成膜，得到高透明聚氨酯熱熔膠片。產物性能 見表1。 表1產品物理性能結果
實施例斷裂強度 MPa斷裂伸 長率％透光率 %濁度％剝離強度N/25mm軟化點 。C
與PC板 複合與玻璃復 合115.782090.40.4694106143
219.4■92.30.23110122121
321.274089.60.24115130150
420.478091.80.28100115136 從表中可以看出，四個實施例得到的高透明聚氨酯熱熔膠片，均具有透光率高，濁 度低，對玻璃、PC板的粘接強度大，可以大量應用在汽車、航空、建築、金融等行業。
權利要求
可用於夾層玻璃的高透明性聚氨酯熱熔膠片，其特徵在於，由如下重量百分比的組分組成聚醚多元醇 40.0～86.0％小分子擴鏈劑 1.5～20.0％二異氰酸酯 10.0～33.0％催化劑 0.01％～0.50％抗氧化劑 0.1～1.0％光學穩定劑 0.1～1.0％偶聯劑 1.0～4.5％。
1. 可用於夾層玻璃的高透明性聚氨酯熱熔膠片，其特徵在於，由如下重分組成`40. 0 86.0% 1. 5 20. 0% 10. 0 33. 0% 0. 01% 0. 50% 0. 1 1. 0%`0. 1 1. 0%`1. 0 4. 5%。
2. 根據權利要求1所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述聚醚多元醇選自數均分子量為 500 6000的聚氧化丙烯二元醇、聚氧化乙烯二元醇、聚四氫呋喃二元醇、聚四氫呋喃_氧 化乙烯共聚二元醇和聚四氫呋喃-氧化丙烯共聚二元醇的任一種，或它們至少兩種的組 合。
3. 根據權利要求2所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述聚醚多元醇為數均分子量為 1000 3000的聚四氫呋喃二元醇。
4. 根據權利要求1所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述小分子擴鏈劑選自甲基丙二醇 與乙二醇、二甘醇、丙二醇、l，4-丁二醇、l，6-己二醇、l，3-丁二醇、l，5戊二醇、l，4-環己基 二甲醇、氫醌雙[2-羥乙基]醚、一縮二丙二醇中的任一種組成的混合物，或它們至少兩種 的組合。
5. 根據權利要求5所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述二異氰酸酯為脂肪[環]族聚異 氰酸酯，包括4，4' -二環己基甲烷二異氰酸酯、1，6-亞己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰 酸酯、l，4-環己烷二異氰酸酯和間四甲基二甲苯二異氰酸酯中的任一種，或它們至少兩種 的組合。
6. 根據權利要求1所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述催化劑為有機錫化合物和叔胺 的混合物。
7. 根據權利要求1所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述抗氧化劑選自抗氧化劑264、抗 氧化劑1010、抗氧化劑1076、抗氧化劑1026和抗氧化劑245中的任一種，或它們至少兩種 的組合。
8. 根據權利要求1所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述光學穩定劑選自光學穩定劑 UV-9、光學穩定劑UV-327、光學穩定劑UV-328、光學穩定劑UV-329和光學穩定劑UV-531中 的任一種或，它們至少兩種的組合。
9. 根據權利要求l所述的熱熔膠片，其特徵在於，所述偶聯劑為矽烷偶聯劑，包括 Y-氨丙基三乙氧基矽烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷、Y-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三[e-甲氧基乙氧基]矽烷、N-13 -[氨乙基]-Y -氨丙基三甲氧基矽烷中的任一種，或它們至少兩種的組合。
10. 如權利要求1所述高透明性聚氨酯熱熔膠片的製備方法，其特徵在於，依次包括以 下步驟1)將聚醚多元醇、小分子擴鏈劑分別在100-12(TC下真空脫水2-3h，使其水分含量小 於0. 05% ;2) 將脫過水的聚醚多元醇與異氰酸酯、總催化劑用量的50% _80%、抗氧化劑和光學 穩定劑按重量份加入擠出機中混合、反應；在擠出機中部補加剩餘催化齊U、小分子擴鏈劑和 偶聯劑，繼續反應；擠出機的投料區溫度為90-15(TC，反應區溫度140-25(TC，擠出區溫度 160-21(TC，反應時間3-8分鐘；最後擠出冷卻造粒；3) 將步驟2得到的透明粒子在流延機上流延成透明膜。
全文摘要
本發明公開了一種可用於夾層玻璃的高透明性聚氨酯熱熔膠片。該熱熔膠片由如下重量百分比的組分組成聚醚多元醇40.0～86.0％；小分子擴鏈劑1.5～20.0％；二異氰酸酯10.0～33.0％；催化劑0.01％～0.50％；抗氧化劑0.1～1.0％；光學穩定劑0.1～1.0％；偶聯劑1.0～4.5％。還公開了該熱熔膠片的製備方法。通過本發明得到的高透明性聚氨酯熱熔膠片，對玻璃、PC板具有良好的粘合力，透光率高，濁度低，而且生產工藝簡單，容易控制。可廣泛應用於汽車、航空、建築、金融等行業。
文檔編號B32B7/12GK101760143SQ2009102140
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者唐舫成, 歐陽效明, 汪加勝, 靳東傑 申請人:廣州鹿山新材料股份有限公司