CN110234688B - 热塑性聚氨酯膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热塑性聚氨酯膜及其制备方法，所述热塑性聚氨酯膜具有50MPa至80MPa的拉伸断裂强度，并且由于高拉伸断裂强度而具有优异的耐久性。

Description

热塑性聚氨酯膜及其制备方法

技术领域

本说明书要求于2017年3月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0038384号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及具有优异的耐久性的热塑性聚氨酯膜及其制备方法。

背景技术

热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)膜在诸如强度、拉伸特性、韧性和耐磨性的机械特性方面优异，因此主要用于汽车领域。

通常，通过将挤出和模制的聚氨酯丸粒溶解在溶剂中来制备聚氨酯溶液，并通过将该聚氨酯溶液施加至基底上来制备热塑性聚氨酯膜。然而，由于具有高分子量的聚氨酯丸粒无法在溶剂中很好地溶解，因此所制备的聚氨酯溶液的固体内容物的含量为约15％或更低(这是低的值)。由于具有低含量的固体内容物的聚氨酯溶液可能无法施加至基底上以具有预定厚度或更大厚度，因此存在难以制备厚的聚氨酯膜的问题。此外，由于难以对聚氨酯丸粒进行另外的聚合反应，因此存在不容易控制由聚氨酯溶液制备的热塑性聚氨酯膜的物理特性的问题，并且需要使用高毒性溶剂来溶解具有高分子量的聚氨酯丸粒。

此外，在汽车领域需要具有优异的耐久性和使用寿命特性的热塑性聚氨酯膜。

因此，需要能够通过在使用具有高分子量的聚氨酯树脂的同时使用低毒性溶剂制备具有大的厚度和优异的耐久性的热塑性聚氨酯膜的技术。

发明内容

技术问题

本发明致力于提供热塑性聚氨酯膜及其制备方法，所述热塑性聚氨酯膜具有大的厚度并且由于高拉伸断裂强度而具有优异的耐久性。

然而，本发明将解决的技术问题不限于上述问题，并且根据以下描述，本领域技术人员可以清楚地理解未提及的其他问题。

技术方案

本发明的一个示例性实施方案提供了热塑性聚氨酯膜，其包含：聚氨酯树脂组合物的固化产物，所述聚氨酯树脂组合物包含聚氨酯树脂、第一基于异氰酸酯的固化剂、和有机溶剂，其中所述热塑性聚氨酯膜的拉伸断裂强度为50MPa至80MPa。

本发明的另一个示例性实施方案提供了用于制备热塑性聚氨酯膜的方法，所述方法包括：制备聚氨酯树脂组合物，所述聚氨酯树脂组合物包含聚氨酯树脂、第一基于异氰酸酯的固化剂、和有机溶剂；通过将所述聚氨酯树脂组合物施加至基底膜上并对所述聚氨酯树脂组合物进行热处理来形成聚氨酯树脂层；以及使所述聚氨酯树脂层另外固化。

有益效果

根据本发明的一个示例性实施方案的热塑性聚氨酯膜具有50MPa至80MPa的拉伸断裂强度，并因此具有其耐久性优异的优点。

根据本发明的一个示例性实施方案的用于制备热塑性聚氨酯膜的方法可以制备具有优异的耐久性和大的厚度的热塑性聚氨酯膜。

本发明的效果不限于上述效果，并且根据本申请的说明书和附图，本领域技术人员将清楚地理解未提及的效果。

具体实施方式

在本申请的整个说明书中，当一个部分“包含”一个构成要素时，除非另有具体描述，否则这并不意指排除另外的构成要素，而是意指还可以包含另外的构成要素。

在本申请的整个说明书中，当一个构件设置在另一个构件“上”时，这不仅包括一个构件与另一个构件接触的情况，而且包括这两个构件之间存在又一构件的情况。

在本申请的整个说明书中，单位“重量％”可以意指包含在构件中的组分基于构件的总重量的重量比。

在本申请的整个说明书中，单位“重量份”可以意指各组分之间的重量比。

在本申请的整个说明书中，术语“聚合单元”可以意指单体在聚合物中反应的形式，并且具体地，可以意指单体经历聚合反应以形成聚合物骨架(例如，主链或侧链)的形式。

在本申请的整个说明书中，化合物的“重均分子量”和“数均分子量”可以通过使用化合物的分子量和分子量分布来计算。具体地，通过将四氢呋喃(THF)和化合物放入1ml玻璃瓶中来制备化合物浓度为1重量％的样品试样，将标准试样(聚苯乙烯)和样品试样通过过滤器(孔径为0.45mm)过滤，然后通过将试样注入GPC进样器中来比较样品试样的洗脱时间和标准试样的校准曲线，从而获得化合物的分子量和分子量分布。在这种情况下，可以使用Infinity II 1260(由Agilent Inc.制造)作为测量装置，并且流量和柱温可以分别设定为1.00mL/分钟和40.0℃。

在下文中，将对本说明书进行更详细的描述。

本发明的一个示例性实施方案提供了热塑性聚氨酯膜，其包含聚氨酯树脂组合物的固化产物，所述聚氨酯树脂组合物包含聚氨酯树脂、第一基于异氰酸酯的固化剂、和有机溶剂，其中所述热塑性聚氨酯膜的拉伸断裂强度为50MPa至80MPa。

根据本发明的一个示例性实施方案的热塑性聚氨酯膜具有50MPa至80MPa的拉伸断裂强度，并因此具有其耐久性优异的优点。

根据本发明的一个示例性实施方案，热塑性聚氨酯膜的拉伸断裂强度可以为50MPa至80MPa、55MPa至75MPa、60MPa至70MPa、55MPa至62.5MPa、或65MPa至72.5MPa。满足在上述范围内的拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜具有耐久性和对来自外力的冲击的吸收优异的优点。

此外，热塑性聚氨酯膜在100％的伸长率下的拉伸强度可以为7.5MPa或更小。具体地，热塑性聚氨酯膜在100％的伸长率下的拉伸强度可以为2.5MPa至7.5MPa、或3MPa至6MPa。满足在上述范围内的在100％的伸长率下的拉伸强度的热塑性聚氨酯膜可以具有优异的可加工性。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于100重量份聚氨酯树脂，第一基于异氰酸酯的固化剂的含量可以为7.5重量份至15重量份。具体地，基于100重量份聚氨酯树脂，第一基于异氰酸酯的固化剂的含量可以为8重量份至14重量份、或10重量份至13重量份。通过将第一基于异氰酸酯的固化剂的含量调节在上述范围内，可以实现满足在上述范围内的拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜。也就是说，通过将聚氨酯树脂组合物中的第一基于异氰酸酯的固化剂的含量调节在上述范围内，可以实现具有优异的耐久性的热塑性聚氨酯膜。

根据本发明的一个示例性实施方案，第一基于异氰酸酯的固化剂可以包含2至6个异氰酸酯官能团。例如，第一基于异氰酸酯的固化剂可以包括以下中的至少一者：H12MDI，其为由Evonik Industries制造的双官能的基于异氰酸酯的固化剂；MHG-80B，其为由AsahiKasei Chemicals Corporation制造的六官能的基于异氰酸酯的固化剂；MFA-100，其为由Asahi Kasei Chemicals Corporation制造的六官能的基于异氰酸酯的固化剂；和TKA-100，其为由Asahi Kasei Chemicals Corporation制造的三官能的基于异氰酸酯的固化剂。

根据本发明的一个示例性实施方案，聚氨酯树脂可以是混合物的共聚物，所述混合物包含：数均分子量为1,800g/mol至2,200g/mol的多元醇；包含具有4至10个碳原子的二醇的扩链剂；和第二基于异氰酸酯的固化剂。

根据本发明的一个示例性实施方案，聚氨酯树脂可以是包含软链段和硬链段的嵌段共聚物。具体地，聚氨酯树脂的软链段可以包含衍生自多元醇和第二基于异氰酸酯的固化剂的聚合单元，并且聚氨酯树脂的硬链段可以包含衍生自扩链剂和第二基于异氰酸酯的固化剂的聚合单元。

根据本发明的一个示例性实施方案，多元醇的数均分子量可以为1,800g/mol至2,200g/mol、1,950g/mol至2,050g/mol、或1,900g/mol至2,100g/mol。当多元醇的数均分子量在上述范围内时，可以实现具有优异耐久性的热塑性聚氨酯膜。此外，通过将多元醇的数均分子量调节在上述范围内，可以抑制热塑性聚氨酯膜的伸长率降低。

根据本发明的一个示例性实施方案，多元醇可以包括含有两个羟基的二醇。具体地，多元醇可以包括聚碳酸酯二醇、聚己内酯二醇、聚酯二醇和聚醚二醇中的一者或更多者。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于混合物的重量，多元醇的含量可以为50重量％至75重量％。具体地，基于混合物的重量，多元醇的含量可以为55重量％至72.5重量％、65重量％至71重量％、或68重量％至74.5重量％。通过将混合物中多元醇的含量调节在上述范围内，可以制备具有高拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜。此外，通过将多元醇的含量调节在上述范围内，抑制了聚氨酯树脂中包含的硬链段的含量过度增加，使得可以防止热塑性聚氨酯膜的可加工性劣化。

根据本发明的一个示例性实施方案，扩链剂可以包含具有4至10个碳原子的二醇、或具有4至6个碳原子的二醇。包含具有在上述范围内的碳原子的二醇的扩链剂可以使第二基于异氰酸酯的固化剂的链有效地延伸。具体地，扩链剂可以包含以下中的至少一者：1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,10-癸二醇、1,1-环己烷二甲醇和1,4-环己烷二甲醇。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于混合物的重量，扩链剂的含量可以为5重量％至15重量％，具体地，5重量％至8重量％、或6重量％至7.5重量％。通过将混合物中扩链剂的含量调节在上述范围内，可以改善聚氨酯树脂的重均分子量，并且可以抑制热塑性聚氨酯膜的耐久性劣化。

根据本发明的一个示例性实施方案，第二基于异氰酸酯的固化剂可以包含2至6个异氰酸酯官能团。具体地，第二基于异氰酸酯的固化剂可以包含2个异氰酸酯官能团。例如，第二基于异氰酸酯的固化剂可以包括以下中的至少一者：异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基二苯基-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双环己基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、萘-1,5-二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于混合物的重量，第二基于异氰酸酯的固化剂的含量可以为20重量％至37.5重量％。具体地，基于混合物的重量，第二基于异氰酸酯的固化剂的含量可以为20重量％至27.5重量％或21.5重量％至25重量％。通过将第二基于异氰酸酯的固化剂的含量调节在上述范围内，聚氨酯树脂的聚合反应可以稳定地进行，并且可以制备具有高拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜。

根据本发明的一个示例性实施方案，混合物还可以包含催化剂。作为催化剂，可以使用在本领域中使用的催化剂而没有限制，例如，可以使用二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。此外，基于100重量份混合物，催化剂的含量可以为0.005重量份至0.02重量份或0.008重量份至0.015重量份。

根据本发明的一个示例性实施方案，聚氨酯树脂的重均分子量可以为40,000g/mol至70,000g/mol。通过调节聚氨酯树脂的重均分子量，可以容易地控制热塑性聚氨酯膜的物理特性，例如拉伸强度和耐久性。

根据本发明的一个示例性实施方案，有机溶剂可以包括以下中的至少一者：丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己烷、甲苯、二甲苯、乙二醇单甲醚(甲基溶纤剂)和乙二醇单乙醚(乙基溶纤剂)。由于在聚氨酯树脂的聚合期间使用的上述种类的有机溶剂几乎没有毒性，因此通过使用所述有机溶剂可以防止使用者的人体和环境受到有害影响。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于100重量份聚氨酯树脂，有机溶剂的含量可以为30重量份至80重量份。通过将有机溶剂的含量调节在上述范围内，可以控制聚氨酯树脂组合物的固体内容物的含量，并且可以改善聚氨酯树脂组合物的可涂覆性。

根据本发明的一个示例性实施方案，聚氨酯树脂组合物的固体内容物的含量可以为20％至70％，具体地，30％至60％、或40％至55％。在本说明书中，“固体内容物”可以意指在整个溶液中除溶剂之外的溶质或固体物质，具体地，聚氨酯树脂组合物的固体内容物可以统指除有机溶剂之外的聚氨酯树脂、第一基于异氰酸酯的固化剂、和添加剂如催化剂。当聚氨酯树脂组合物的固体内容物的含量在上述范围内时，可以将聚氨酯树脂组合物厚厚地施加至基底上，因此，可以制备具有大厚度的热塑性聚氨酯膜。

根据本发明的一个示例性实施方案，热塑性聚氨酯膜的厚度可以为10μm至250μm。具体地，热塑性聚氨酯膜的厚度可以为20μm至200μm或30μm至180μm。也就是说，与现有的聚氨酯膜相比，热塑性聚氨酯膜可以具有大的厚度。

本发明的另一个示例性实施方案提供了用于制备热塑性聚氨酯膜的方法，所述方法包括：制备聚氨酯树脂组合物，所述聚氨酯树脂组合物包含聚氨酯树脂、第一基于异氰酸酯的固化剂、和有机溶剂；通过将所述聚氨酯树脂组合物施加至基底膜上并对所述聚氨酯树脂组合物进行热处理来形成聚氨酯树脂层；以及使所述聚氨酯树脂层另外固化。

根据本发明的一个示例性实施方案的用于制备热塑性聚氨酯膜的方法可以制备由于高拉伸断裂强度而具有优异的耐久性的热塑性聚氨酯膜。具体地，通过所述用于制备热塑性聚氨酯膜的方法制备的热塑性聚氨酯膜的拉伸断裂强度可以为50MPa至80MPa。满足在上述范围内的拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜具有其耐久性优异的优点。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于100重量份聚氨酯树脂，第一基于异氰酸酯的固化剂的含量可以为7.5重量份至15重量份、8重量份至14重量份、或10重量份至13重量份。通过将第一基于异氰酸酯的固化剂的含量调节在上述范围内，可以有效地增加热塑性聚氨酯膜的拉伸断裂强度。

根据本发明的一个示例性实施方案，聚氨酯树脂组合物的固体内容物的含量可以为20％至70％，具体地，30％至60％、或40％至55％。当聚氨酯树脂组合物的固体内容物的含量在上述范围内时，可以将聚氨酯树脂组合物厚厚地施加至基底上，因此，可以制备具有大厚度的热塑性聚氨酯膜。

根据本发明的一个示例性实施方案，用于制备热塑性聚氨酯膜的方法所使用的聚氨酯树脂可以通过使混合物在有机溶剂中进行共聚反应来制备，所述混合物包含：数均分子量为1,800g/mol至2,200g/mol的多元醇；包含具有4至10个碳原子的二醇的扩链剂；和第二基于异氰酸酯的固化剂。

此外，制备热塑性聚氨酯膜的方法所使用的多元醇、扩链剂、第一基于异氰酸酯的固化剂、第二基于异氰酸酯的固化剂、有机溶剂、催化剂等可以与热塑性聚氨酯膜中的多元醇、扩链剂、第一基于异氰酸酯的固化剂、第二基于异氰酸酯的固化剂、有机溶剂、催化剂等相同。

根据本发明的一个示例性实施方案，构成用作扩链剂的二醇的碳原子数小于构成多元醇的碳原子数，使得混合物中的二醇具有比多元醇的流动性更高的流动性。因此，在混合物中，扩链剂与第二基于异氰酸酯的固化剂的反应可以比多元醇与第二基于异氰酸酯的固化剂的反应更早地发生。具体地，当使用丁二醇作为扩链剂时，丁二醇的两个羟基中的一个羟基与第二基于异氰酸酯的固化剂的异氰酸酯基反应并键合，并且在丁二醇的未反应羟基与第二基于异氰酸酯的固化剂的新的异氰酸酯基键合的过程重复时，可以形成具有长的延伸链结构的第二基于异氰酸酯的固化剂。此后，具有长的延伸链结构的第二基于异氰酸酯的固化剂可以与多元醇反应以形成重均分子量增加的聚氨酯树脂。

根据本说明书的一个示例性实施方案，用于制备聚氨酯树脂的共聚反应可以在50℃至70℃的温度下进行。通过将共聚反应温度调节在上述范围内，可以稳定地聚合聚氨酯树脂，并且可以在相对低的温度下聚合聚氨酯树脂，使得可以使热塑性聚氨酯膜的制备成本和制备时间降低。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于混合物的重量，多元醇的含量可以为50重量％至75重量％、55重量％至72.5重量％、65重量％至71重量％、或68重量％至74.5重量％。通过将混合物中多元醇的含量调节在上述范围内，聚氨酯树脂的聚合反应可以稳定地进行，并且可以制备具有高拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于混合物的重量，扩链剂的含量可以为5重量％至15重量％、5重量％至8重量％、或6重量％至7.5重量％。通过将混合物中扩链剂的含量调节在上述范围内，可以改善聚氨酯树脂的重均分子量，并且可以抑制热塑性聚氨酯膜的耐久性劣化。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于混合物的重量，第二基于异氰酸酯的固化剂的含量可以为20重量％至37.5重量％、20重量％至27.5重量％、或21.5重量％至25重量％。通过将第二基于异氰酸酯的固化剂的含量调节在上述范围内，聚氨酯树脂的聚合反应可以稳定地进行，并且可以制备具有高拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜。

根据本发明的一个示例性实施方案，混合物还可以包含催化剂。通过催化剂，可以促进聚氨酯树脂的聚合反应和聚氨酯树脂与第一基于异氰酸酯的固化剂的反应。基于100重量份混合物，催化剂的含量可以为0.005重量份至0.02重量份或0.008重量份至0.015重量份。通过将催化剂的含量调节在上述范围内，可以有效地促进聚氨酯树脂的聚合反应，并且可以在相对低的温度下聚合聚氨酯树脂。

根据本发明的一个示例性实施方案，聚氨酯树脂的聚合反应可以在有机溶剂中进行。当使用水性溶剂以制备热塑性聚氨酯膜时，需要将氨基甲酸酯颗粒加工成直径为几十纳米至几百纳米的珠粒形式并分散在水性溶剂上。在这种情况下，由于需要使用添加剂如各种表面活性剂和单体以使氨基甲酸酯颗粒有效地分散在水性溶剂上，因此存在制备热塑性聚氨酯膜的过程变得复杂，以及其制备时间和制备成本增加的问题。

相比之下，根据本发明的一个示例性实施方案，由于聚氨酯树脂处于溶解在有机溶剂中的状态，因此不需要向聚氨酯树脂组合物中添加基于分散稳定剂的添加剂例如另外的分散剂和表面活性剂。因此，可以使热塑性聚氨酯膜的制备时间和制备成本降低。

根据本发明的一个示例性实施方案，基于100重量份聚氨酯树脂，有机溶剂的含量可以为30重量份至80重量份。通过将有机溶剂的含量调节在上述范围内，可以抑制在对聚氨酯树脂组合物进行热处理的步骤中聚氨酯树脂组合物快速干燥，使得有机溶剂膨胀的现象，并且可以防止热塑性聚氨酯膜的厚度减小。

根据本发明的一个示例性实施方案，可以通过使混合物在有机溶剂中反应来制备包含聚氨酯树脂和有机溶剂的组合物，并且可以通过向该组合物中添加第一基于异氰酸酯的固化剂来制备聚氨酯树脂组合物。也就是说，聚氨酯树脂组合物的有机溶剂可以是在聚氨酯树脂的制备期间使用并保留的有机溶剂。此外，可以向聚氨酯树脂组合物中添加另外的有机溶剂。

根据本发明的一个示例性实施方案，聚氨酯树脂的重均分子量可以为40,000g/mol至70,000g/mol。通过调节多元醇的数均分子量、用作扩链剂的二醇的碳原子数、混合物中多元醇的含量、扩链剂的含量、第二基于异氰酸酯的固化剂的含量等，可以控制聚氨酯树脂的重均分子量。通过调节聚氨酯树脂的重均分子量，可以容易地控制热塑性聚氨酯膜的物理特性例如拉伸强度和耐久性。

根据本发明的一个示例性实施方案，将聚氨酯树脂组合物施加至基底膜上的方法没有特别限制，例如，可以使用棒涂、刮涂、狭缝模涂覆、喷涂、旋涂和凹版涂覆中的任一种方法。

根据本发明的一个示例性实施方案，可以将聚氨酯树脂组合物在基底膜上施加至20μm至500μm的厚度。通过对施加在基底膜上的聚氨酯树脂组合物进行热处理，可以形成厚度为10μm至250μm的聚氨酯树脂层。在对聚氨酯树脂组合物进行热处理的过程中，所制备的聚氨酯树脂层的厚度可以随着聚氨酯树脂组合物中包含的有机溶剂挥发而减小。因此，考虑到随着有机溶剂挥发而减小的聚氨酯树脂层的厚度，可以调节施加在基底膜上的聚氨酯树脂组合物的厚度。

根据本发明的一个示例性实施方案，可以通过在100℃至150℃的温度下对施加在基底膜上的聚氨酯树脂组合物进行热处理来形成热塑性聚氨酯树脂层。通过在上述温度范围内对聚氨酯树脂组合物进行热处理，可以使聚氨酯树脂组合物中包含的有机溶剂有效地挥发，从而形成半固化的聚氨酯树脂层。此外，通过在上述温度范围内对聚氨酯树脂组合物进行热处理，可以抑制在聚氨酯树脂层中发生黄化现象。

根据本发明的一个示例性实施方案，可以使聚氨酯树脂层在40℃至80℃的温度下另外固化12小时至48小时。由于通过对聚氨酯树脂组合物进行热处理所形成的聚氨酯树脂层处于半固化状态，因此可以通过使聚氨酯树脂层另外固化来制备最终固化的热塑性聚氨酯膜。

在使聚氨酯树脂层另外固化的过程中，聚氨酯树脂层中包含的聚氨酯树脂和第一基于异氰酸酯的固化剂可以彼此反应，或者剩余的少量多元醇、扩链剂、第一基于异氰酸酯的固化剂和第二基于异氰酸酯的固化剂可以彼此反应，从而提供包含重均分子量增加的聚氨酯树脂的热塑性聚氨酯膜。

根据本发明的一个示例性实施方案，通过使聚氨酯树脂层在上述温度和时间条件下另外固化，可以使聚氨酯树脂和第一基于异氰酸酯的固化剂彼此有效地反应。

根据本发明的一个示例性实施方案，热塑性聚氨酯膜的厚度可以为10μm至250μm。具体地，热塑性聚氨酯膜的厚度可以为20μm至200μm、或30μm至180μm。

根据本发明的一个示例性实施方案，该方法还可以包括，在使聚氨酯树脂层另外固化之后除去基底膜。也就是说，通过所述用于制备热塑性聚氨酯膜的方法，可以制备其中热塑性聚氨酯膜层合在基底膜上的层合体，并且通过除去基底膜可以提供具有高拉伸断裂强度的热塑性聚氨酯膜。

发明实施方式

下文中，将参照用于具体描述本发明的实施例详细地描述本发明。然而，根据本发明的实施例可以以各种形式进行修改，并且不应解释为本发明的范围限于以下将描述的实施例。提供本说明书的实施例是为了向本领域技术人员更全面地说明本发明。

实施例1

聚氨酯树脂组合物的制备

准备作为多元醇的数均分子量为2,050g/mol的聚碳酸酯二醇(PCDL，Asahi KaseiChemicals Corporation)、作为扩链剂的1,4-丁二醇(1,4BD，由BASF Industries制造)、作为第一基于异氰酸酯的固化剂的包含2个异氰酸酯官能团的H12MDI(由Evonik Industries制造)、作为第二基于异氰酸酯的固化剂的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，由EvonikIndustries制造)、作为催化剂的二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和作为有机溶剂的甲基乙基酮。此后，制备其中多元醇的含量为约70.03重量％、扩链剂的含量为约6.64重量％、并且第二基于异氰酸酯的固化剂的含量为约23.33重量％的混合物，并且通过将100重量份混合物与约50重量份有机溶剂混合制备混合溶液。

将制备的混合溶液装入反应器中并升温至55℃，并且在保持该温度的同时将0.005重量份催化剂添加至100重量份混合物中。此后，通过使所得混合物在57℃下反应25小时制备包含重均分子量为约52,000g/mol的聚氨酯树脂的组合物。此后，通过向该组合物中添加基于100重量份所制备的聚氨酯树脂约10重量份的第一基于异氰酸酯的固化剂，制备聚氨酯树脂组合物。所制备的聚氨酯树脂组合物的固体内容物的含量为约46％。

热塑性聚氨酯膜的制备

将所制备的聚氨酯树脂组合物施加至作为基底膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上至约200μm的厚度。此后，通过在100℃下对聚氨酯树脂组合物进行热处理，形成聚氨酯树脂层，并通过使聚氨酯树脂层在40℃下另外固化19小时，最终制备厚度为95μm的热塑性聚氨酯膜。

实施例2至4

以与实施例1中相同的方式制备热塑性聚氨酯膜，不同之处在于，为了制备聚氨酯树脂组合物，如下表1中地使用多元醇、扩链剂、第一基于异氰酸酯的固化剂、第二基于异氰酸酯的固化剂和催化剂。在下表1中，TKA-100为由Asahi Kasei Chemicals Corporation制造的三官能的基于异氰酸酯的固化剂。

比较例1至7

以与实施例1中相同的方式制备热塑性聚氨酯膜，不同之处在于，为了制备聚氨酯树脂组合物，如下表1中地使用多元醇、扩链剂、第一基于异氰酸酯的固化剂、第二基于异氰酸酯的固化剂和催化剂。在下表1中，MHG-80B为由Asahi Kasei Chemicals Corporation制造的六官能的基于异氰酸酯的固化剂。

[表1]

热塑性聚氨酯膜的拉伸强度的测量

为了测量热塑性聚氨酯膜的拉伸强度，通过根据ASTM D-638标准对实施例1至4和比较例1至7中制备的热塑性聚氨酯膜进行加工来制造样品。此后，通过使用极限拉伸机(UTM)(型号3343，由INSTRON Corp.制造)，将样品的一端固定并将另一端以300mm/分钟的速度拉动，并测量根据热塑性聚氨酯膜伸长的程度的拉伸强度。

对于实施例1至4和比较例1至7中制备的热塑性聚氨酯膜，根据伸长率的拉伸强度示于下表2中。

[表2]

参见表2，证实比较例1至7中制备的热塑性聚氨酯膜的拉伸断裂强度小于50MPa。相比之下，证实本发明的实施例1至4中制备的热塑性聚氨酯膜虽然具有与比较例1至7中制备的热塑性聚氨酯膜的断裂伸长率相似的断裂伸长率，但是满足50MPa至80MPa的拉伸断裂强度。也就是说，可以看出，根据本发明的一个示例性实施方案的热塑性聚氨酯膜具有优异的耐久性和伸长率特性。

此外，证实本发明的实施例1至4中制备的热塑性聚氨酯膜满足在100％的伸长率下的拉伸强度为7.5MPa或更低，并因此易于加工。

因此，可以看出根据本发明的一个示例性实施方案的热塑性聚氨酯膜具有高拉伸断裂强度，并因此具有优异的耐久性。此外，可以看出根据本发明的一个示例性实施方案的热塑性聚氨酯膜易于加工。

Claims (10)

1.一种热塑性聚氨酯膜，包含：

聚氨酯树脂组合物的固化产物，其包含聚氨酯树脂、第一基于异氰酸酯的固化剂、和有机溶剂，

其中所述热塑性聚氨酯膜的拉伸断裂强度为50MPa至80MPa，

其中基于100重量份所述聚氨酯树脂，所述第一基于异氰酸酯的固化剂的含量为7.5重量份至15重量份，

其中所述聚氨酯树脂是混合物的共聚物，所述混合物包含：数均分子量为1,800g/mol至2,200g/mol的多元醇；包含具有4至10个碳原子的二醇的扩链剂；和第二基于异氰酸酯的固化剂，

其中基于所述混合物的重量，所述扩链剂的含量为6重量％至8重量％。

2.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯膜，其中所述第一基于异氰酸酯的固化剂包含2至6个异氰酸酯官能团。

3.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯膜，其中基于所述混合物的重量，所述多元醇的含量为50重量％至75重量％。

4.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯膜，其中基于所述混合物的重量，所述第二基于异氰酸酯的固化剂的含量为20重量％至37.5重量％。

5.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯膜，其中所述聚氨酯树脂组合物的固体内容物的含量为20％至70％。

6.根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯膜，其中所述热塑性聚氨酯膜的厚度为10μm至250μm。

7.一种用于制备根据权利要求1所述的热塑性聚氨酯膜的方法，所述方法包括：

制备聚氨酯树脂组合物，所述聚氨酯树脂组合物包含聚氨酯树脂、第一基于异氰酸酯的固化剂、和有机溶剂；

通过将所述聚氨酯树脂组合物施加至基底膜上并对所述聚氨酯树脂组合物进行热处理来形成聚氨酯树脂层；以及

使所述聚氨酯树脂层另外固化，

其中基于100重量份所述聚氨酯树脂，所述第一基于异氰酸酯的固化剂的含量为7.5重量份至15重量份，

其中所述聚氨酯树脂通过在有机溶剂中进行混合物的共聚反应来制备，所述混合物包含：数均分子量为1,800g/mol至2,200g/mol的多元醇；包含具有4至10个碳原子的二醇的扩链剂；和第二基于异氰酸酯的固化剂，

其中基于所述混合物的重量，所述扩链剂的含量为6重量％至8重量％。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述热处理在100℃至150℃的温度下进行。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述另外固化在40℃至80℃的温度下进行12小时至48小时。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述共聚反应在50℃至70℃的温度下进行。