[发明专利]无色、透明和耐热的聚氨酯膜以及制备所述膜的方法

说明书

本发明涉及聚氨酯组合物及其膜，所述膜表现出高透明性、高热稳定性和良好的耐化学品性能，本发明还涉及制备所述膜的方法。所述聚氨酯膜可被广泛用于主要对高透明性、高耐热性和良好的耐化学品性有要求的电子工业。具体地讲，这些膜可被用作导电涂层和阻挡涂层的基体。这些功能性涂布的膜特别适用于诸如触摸面板或光伏电池等应用。

EP-A 2410004公开了使用聚氨酯涂层和如氧化铟锡(ITO)的导电材料制备透明抗静电多层叠层(stack)的方法。

DE-A 102008054981公开了用于木质纸、纺织工业用革等的可辐射固化聚氨酯涂料组合物，这与本发明不同，本发明公开了制备具有所需性能的游离聚氨酯膜的组合物和方法。

同样，US-A 5939188公开了用于提高耐环境性的透明保护涂层，但不是具有所需机械性能、热性能和光学性能的游离聚氨酯膜。

聚合物膜已经成为柔性电子器件不可或缺的部分。它们可为显示器的部分或为触摸面板的部分。希望这些膜表现出诸如柔韧性、透明性、颜色中性以及耐热、光和物理和/或化学应力的性能组合。所用的这些膜大多为热塑性，并根据它们的玻璃化转变温度(Tg)或熔融温度(Tm)以及聚合物材料的热稳定性，通过熔体挤出或溶液浇注法制备。对于低玻璃转变温度或熔融温度聚合物，熔体挤出法为优选的方法，原因是制造成本低。对于高Tg(Tm)聚合物，熔体挤出会在膜中产生光学问题，因为在高温挤出过程中形成凝胶的缘故。另外，熔体挤出的膜通常表现出高的光程差(optical retardation)。溶剂浇注为用于那些不能采用熔体挤出法的材料的方法。溶剂浇注法的成本通常高于挤出法的成本。用于电子工业的主要透明塑料膜包括聚酯、聚碳酸酯和纤维素衍生物。所有这些膜具有相对较低玻璃化转变温度，且通常需要涂层来提高其耐化学品性能。此外，低的玻璃化转变温度限制了应用范围，因为在这些膜上的导电层的涂布过程中产生(included)热应力(thermal stress)。

因此，本发明提供了用于制备热固性聚氨酯的组合物，所述组合物包含异氰酸酯，和包含选自脂环族、芳族化合物和支化聚酯的化合物的二元醇和/或三元醇。

本发明的组合物可以制备热固性聚氨酯(例如膜)，所述聚氨酯表现出足够高的Tg，使得所述膜可被用作透明导电氧化物(TCO)的基体。除了Tg之外，所述聚氨酯可表现出所需的性能，诸如柔韧性、透明性和某些耐化学品性能。

本发明的多元醇优选为表现出一定刚性的化合物，即分子不具有高柔韧性。因此，本发明的多元醇选自脂环族和/或芳族化合物和支化聚酯。

用于本发明的术语“多元醇”具有本领域中的常规含义，即描述具有至少两个羟基部分的化合物。因此，本发明的术语“多元醇”包括二元醇、三元醇以及四元醇等。

在以下将通过优选的技术方案来描述本发明。除非另外明确声明，否则所述优选的技术方案可被自由组合。

优选用于本发明的多元醇为二元醇、三元醇或四元醇，它们优选选自以下化合物(a)至(l)：

(l)支化聚酯多元醇。

优选所述多异氰酸酯选自四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基二异氰酸酯、2，2，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸基环己烷、3-异氰酸基甲基-3，3，5-三甲基环己基异氰酸酯、4，4′-二异氰酸基二环己基甲烷、4，4′-二异氰酸基-3，3′-二甲基二环己基甲烷、4，4′-二异氰酸基-2，2-二环己基丙烷及其三聚体、氨基甲酸酯、缩二脲、脲基甲酸酯或脲二酮(uretdione)。

特别优选的是异佛尔酮二异氰酸酯，优选异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体。特别是，当与化合物(a)至(l)的至少一种结合时，可得到具有高Tg的聚氨酯薄膜。特别是，可由本发明的组合物得到表现出所需高Tg的聚氨酯膜，在所述组合物中，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，优选异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体，所述二元醇和/三元醇为化合物(c)、(d)、(f)、(g)、(j)和(k)中的一种。

本发明的组合物可容易地被转化成聚氨酯膜。因此，本发明还提供得自本发明的组合物的聚氨酯膜。