CN103881363A

CN103881363A - 一种夜光的聚氨酯薄膜及其制备方法

Info

Publication number: CN103881363A
Application number: CN201410133255.5A
Authority: CN
Inventors: 巫永裕
Original assignee: KING-TEX TECHNOLOGIES (KUNSHAN) Co Ltd
Current assignee: KING-TEX TECHNOLOGIES (KUNSHAN) Co Ltd
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明公开了一种夜光的聚氨酯薄膜及其制备方法。该聚氨酯薄膜，包含水性聚氨酯树脂，及以水性聚氨酯树脂的质量计，5～20%的荧光粉、1～2%的消光粉、0.4～0.6%的流平剂、0.4～0.6%的助剥剂。本发明的聚氨酯薄膜中包含水性聚氨酯树脂、荧光粉、消光粉、流平剂、助剥剂。以水性聚氨酯树脂为成膜物质，通过在水性聚氨酯树脂中添加荧光粉，实现薄膜的夜光性。此外，添加通过对各原料组分的含量优化，使得聚氨酯薄膜具有较好的防水性及透气性。

Description

一种夜光的聚氨酯薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯薄膜的技术领域，尤其涉及一种夜光的聚氨酯薄膜及其制备方法。

背景技术

近年来聚氨酯薄膜越来越多地应用于成衣和时装的制备，采用透气的聚氨酯薄膜材料制备的服装不仅具有呼吸功能，还能够抗静电；聚氨酯薄膜在运动服装和制品中用制作潜水衣、游泳衣、韵律衣及空气降落衣、充气水床、球内胆、皮划艇、救生圈等面料及内里材料。新开发的形状记忆聚氨酯薄膜，具有良好结晶性，嵌段聚集成微区起物理交联点的作用，控制形状记忆聚氨酯的形状固定和恢复，将这些形状记忆聚氨酯的形状记忆温度定为室温，用于生产复合织物，作为家居服饰面料，在室温以下可以起到保暖作用，在室温以上可以具有良好透湿性能。热塑性聚氨醋薄膜具有柔软手感好，强度高，防风透气，绿色环保等突出特点而广泛应用于纺织复合面料，用于运动休闲，特种防护等领域。

夜光粉又称为荧光粉，是一类是一种在紫外线、可见辐射和电场作用下引起发光的物质。荧光粉主要用于弱照明光源和发光材料。近年来，荧光粉被用于表面装饰材料。例如，包含荧光粉的涂料被涂布于墙等基材的表面，使得基材表面在较弱光线下发光，较在基材表面装饰LED的装饰方式，节能绿色。现有技术的聚氨酯薄膜实现夜光通过在薄膜表面涂布待夜光的涂料。而聚氨酯薄膜本身不具备夜光性。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种夜光的聚氨酯薄膜，该聚氨酯薄膜具有较好的夜光性。

一种夜光的聚氨酯薄膜，包含水性聚氨酯树脂，及以水性聚氨酯树脂的质量计，5～20%的荧光粉、1～2%的消光粉、0.4～0.6%的流平剂、0.4～0.6%的助剥剂和余量的有机溶剂。

其中，包含水性聚氨酯树脂，及以水性聚氨酯树脂的质量计，10%的荧光粉、1.5%的消光粉、0.5%的流平剂、0.5%的助剥剂，与余量的有机溶剂，所述有机溶剂包含以水性聚氨酯树脂的质量计15～25%丁酮、15～25%甲苯和25～35%N,N-二甲基甲酰胺。

其中，所述荧光粉为稀土元素掺杂的碱土硅酸盐、碱土铝酸盐和碱土硅铝酸盐中的一种或多种，其中，稀土元素选自铕、钇、铈和铽中一种或多种。

其中，所述水性聚氨酯树脂的在4～7Mpa的拉伸强度下的断裂伸长率为90～100%。

其中，所述消光粉为OK-412消光粉，所述流平剂为C1～10烷基改性聚有机硅氧烷，所述助剥剂为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷。

以上聚氨酯薄膜的原料组分中，加入的有机溶剂为分散介质，可以理解的是，有机溶剂指溶解能力较强的液体有机化合物。“余量”只足以使消光粉、流平剂、剥离剂和水性聚氨酯充分浸湿或溶解以达到使其充分分散的效果。其具体的量，本领域的技术人员可通过简单的实践得到。

消光粉是降低膜材料的光泽度，使其达到半光或无光的效果。OK-412消光粉是一种白色粉末，以二氧化硅为主要成分，成分高达98%以上，其平均粒径在几微米。它具有易分散、消光性好、增加滑性、悬浮性好的优点。

流平剂是促使胶水在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的膜。C1～10烷基改性聚有机硅氧烷是高分子链中含有烷基的一类含有硅-氧结构单元的聚合物。其中的烷基可提高热稳定性、相容性和不稳泡性，甚至有消泡功能。

助剥剂又称为防粘剂，加入可促使干燥的涂膜易于从涂布基材上被分离。聚醚改性的聚二甲基硅氧烷是采用醚类低聚物与聚二甲基硅氧烷进行缩合反应得到。它既可溶解于油型溶剂，又可溶解于水。它可防粘连，增加耐磨性，增加离型纸得使用次数可明显提高涂层的光泽性、耐候性及鲜艳性，此外能赋予皮革滑爽手感，能有效提高颜料和填料的分散性，改善颜色的均一性；可作为织物涂层的防水加工。

本发明另一方面提供一种制备上述聚氨酯薄膜的方法，该方法得到的聚氨酯薄膜具有较好的防水性和透气性。

一种制备如上述聚氨酯薄膜的方法，包括以下步骤：

（1）将水性聚氨酯树脂同以水性聚氨酯树脂的质量计，0.4～0.6%的流平剂和0.4～0.6%的助剥剂充分混合形成混合树脂，将占水性聚氨酯树脂的质量1～2%的消光粉充分分散于有机溶剂中形成混合液；

（2）向混合树脂中加入混合液，充分混合形成胶水

（3）将胶水置入造泡机中发泡形成水性聚氨酯泡沫；

（4）将水性聚氨酯泡沫涂布于涂布基材上后，对涂布基材进行干燥，得到聚氨酯薄膜。

其中，所述混合液先后按照30%、30%和40%的加入量分三次加入至混合树脂。

其中，步骤（3）所述发泡的发泡比为4～6，优选为5；流量为8～12g/s，优选为10g/s。

其中，步骤（4）所述干燥具体为将涂布基材置入60～150℃的烘箱中并以10～20M/min的速度通过烘箱。

其中，步骤（4）所述涂布的涂布量为140～180g/m²，涂布基材为离型纸。

本发明的聚氨酯薄膜中包含水性聚氨酯树脂、荧光粉、消光粉、流平剂、助剥剂。以水性聚氨酯树脂为成膜物质，通过在水性聚氨酯树脂中添加荧光粉，实现薄膜的夜光性。此外，添加通过对各原料组分的含量优化，使得聚氨酯薄膜具有较好的防水性及透气性。

具体实施方式

下面分别结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

以下实施中所涉及各化工原料来源地如下：

水性聚氨酯树脂为德国拜耳公司成产的DL-1537。流平剂为天津皓普所生产的ZBJ-002。助剥剂为天津皓普所生产的ZBJ-003；OK-412有机硅消光粉为degussa（德固赛）所生产，荧光粉为市售。

实施例1：将水性聚氨酯树脂连同以水性聚氨酯树脂的质量计，0.4%的流平剂和0.4%的助剥剂在转速为1000～1500rpm的搅拌机的搅拌下充分混合形成混合树脂。将以水性聚氨酯树脂的质量计，1%的OK-412消光粉和5%的荧光粉加入去离子水中，在2500～3500rpm的高速搅拌机的搅拌下形成混合液。按照30%、30%和40%的加入量分三次将混合液加入至混合树脂中并在200～500rpm的搅拌机的搅拌得到胶水。接着，胶水置入造泡机中，依照4～6的发泡比及8～12g/s的流量进行发泡若干时间得到水性聚氨酯泡沫。然后，将水性聚氨酯泡沫涂布于离型纸上，置入烘箱中，在60～150℃下，以10～20M/min的速度通过烘箱使得干燥成聚氨酯薄膜。最后，将聚氨酯薄膜从离型纸分离并进行切边，得到最终产品。

实施例2：除了以水性聚氨酯树脂的质量计，0.6%的流平剂、0.6%的助剥剂、2%的OK-412有机硅消光粉及20%的荧光粉外，其他条件同实施例1。

实施例3：除了以水性聚氨酯树脂的质量计，0.45%的流平剂、0.4%的助剥剂1%的OK-412消光粉及7%的荧光粉外，其他条件同实施例1。

实施例4：除了以水性聚氨酯树脂的质量计，0.4%的流平剂、0.45%的助剥剂、1.3%的OK-412消光粉及11%的荧光粉外，其他条件同实施例1。

实施例5：除了以水性聚氨酯树脂的质量计，0.4%的流平剂、0.45%的助剥剂、1.6%的OK-412消光粉及12%的荧光粉外，其他条件同实施例1。

实施例6：除了以水性聚氨酯树脂的质量计，0.55%的流平剂、0.55%的助剥剂、1.8%的OK-412消光粉及15%的荧光粉外，其他条件同实施例1。

实施例7：除了以水性聚氨酯树脂的质量计，0.50%的流平剂、0.50%的助剥剂、1.5%的OK-412消光粉及10%的荧光粉外，其他条件同实施例1。

将根据实施例1～7得到的聚氨酯薄膜吸光10min后，置入黑暗环境下记录其连续发光的时间。按照ASTM D737标准对透气性（以透湿量为指标）进行测试。按照JIS L1099B标准对防水性（以耐静水压为指标）。纵向抗拉强度及横向抗拉强度按照GB/T4757-1997进行测试。上述测试结果如下表：

由上表可以看出，实施例7的持续发光时间为12h，要小于实施例6。实施例7的透湿量及耐静水压均较其他的实施例要大，说明实施7具有较好的透气性和防水性。除此，实施例7的纵向抗拉强度及横向抗拉强度较其他的实施例要大，说明实施7具有较好的抗拉强度。综合考虑，本发明优选实施7为最佳配方，即以水性聚氨酯树脂的质量计，1.5%的荧光粉、1.5%的消光粉、0.5%的流平剂、0.5%的助剥剂。

应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求保护的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种夜光的聚氨酯薄膜，其特征在于，包含水性聚氨酯树脂，及以水性聚氨酯树脂的质量计，5～20%的荧光粉、1～2%的消光粉、0.4～0.6%的流平剂、0.4～0.6%的助剥剂和余量的有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯薄膜，其特征在于，包含水性聚氨酯树脂，及以水性聚氨酯树脂的质量计，10%的荧光粉、1.5%的消光粉、0.5%的流平剂、0.5%的助剥剂，与余量的有机溶剂，所述有机溶剂包含以水性聚氨酯树脂的质量计15～25%丁酮、15～25%甲苯和25～35%N,N-二甲基甲酰胺。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯薄膜，其特征在于，所述荧光粉为稀土元素掺杂的碱土硅酸盐、碱土铝酸盐和碱土硅铝酸盐中的一种或多种，其中，稀土元素选自铕、钇、铈和铽中一种或多种。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯薄膜，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂在4～7Mpa的拉伸强度下的断裂伸长率为90～100%。

5.根据权利要求1所述的聚氨酯薄膜，其特征在于，所述消光粉为OK-412消光粉，所述流平剂为C1～10烷基改性聚有机硅氧烷，所述助剥剂为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷。

6.一种制备如权利要求1所述聚氨酯薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将水性聚氨酯树脂同以水性聚氨酯树脂的质量计，0.4～0.6%的流平剂和0.4～0.6%的助剥剂充分混合形成混合树脂，将以水性聚氨酯树脂的质量计，1～2%的消光粉和5～20%的荧光粉充分分散于有机溶剂中形成混合液；

（2）向混合树脂中加入混合液，充分混合形成胶水；

（3）将胶水置入造泡机中发泡形成水性聚氨酯泡沫；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合液先后按照30%、30%和40%的加入量分三次加入至混合树脂。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述发泡的发泡比为4～6，流量为8～12g/s。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述干燥具体为将涂布基材置入60～150℃的烘箱中并以10～20M/min的速度通过烘箱。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述涂布的涂布量为140～180g/m²，涂布基材为离型纸。