一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜及其制备方法。所述TPU薄膜包括基材层和设置在所述基材层上的TPU层，所述TPU层上印制有激光全息防伪图像；所述TPU层包括如下质量份数的原料组分：15‑30份异氰酸酯、15‑30份异硫氰酸酯、80‑120份低聚物二元醇、10‑20份扩链剂和2‑5份催化剂。所述TPU薄膜是通过先聚合生成聚氨酯弹性体，然后与基材层的材料通过双层共挤吹膜机吹塑成膜，最后将激光全息防伪图像印制于TPU层上的方法制备得到。本发明专利技术提供的TPU薄膜具有较高的透光度和折射率，激光全息防伪图像明亮清晰，方便辨认。

TPU film capable of being used for anti-counterfeiting of documents and preparation method thereof

The invention provides a TPU film which can be used for anti-counterfeiting of documents and a preparation method thereof. The TPU film includes a substrate layer and a TPU layer set on the substrate layer, and the TPU layer is printed with a laser holographic anti-counterfeit image, and the TPU layer includes a raw material component of the following mass fraction: 15 extracts of 30 isocyanates, 15 extracts, 30 isothiocyanates, 80 120 copies of oligomers, 20 portion of the chain extender, 10 chain extender and 2 liquid catalysis. Agent. The TPU film is prepared by first polymerization to generate polyurethane elastomer, and then the material of the substrate layer is blown into a film by a double coextrusion blow film machine. Finally, the laser holographic anti-counterfeit image is printed on the TPU layer. The TPU film provided by the invention has higher transmittance and refractive index, and the laser holographic anti-counterfeiting image is bright and clear, and is convenient for identification.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜及其制备方法
本专利技术属于激光全息防伪
，具体涉及一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜及其制备方法。
技术介绍
全息防伪是应用激光全息技术发展起来的一种新型防伪技术，又称激光全息防伪。传统的激光全息防伪膜一般使用镀铝的聚酯膜经过模压而成，也可以用聚酯薄膜经过模压再镀铝。镀铝的作用是增加反射光的强度，使再现图像更加明亮。由于照明光和观察方向都在观察者这一侧，因此这样的激光全息防伪膜是不透明的。当将这种防伪膜用于印刷品或证件上时，会影响到对印刷图案的观察，特别是当全息图像面积比较大时，这种激光全息防伪膜并不适用。透明激光全息防伪膜是在传统的防伪膜基础上的改进，取消了镀铝层，而将全息图像直接模压在透明、高折射率的材料上。典型的透明激光全息防伪膜包括有机薄膜基层、反射层和防伪标识。反射层是涂布于有机薄膜层上的一层高折射率的有机树脂；防伪标识层是在该有机树脂反射层上印制形成的激光全息图案的光栅；薄膜基层的材料可以选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)等。有机树脂反射层可以采用能起单层高折射作用的聚氨酯弹性体(TPU)、聚苯树脂或氨基树脂等。但是，普通的聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等热塑性塑料的折射率较低，只有1.5-1.6，而且透明度不佳，限制了其在透明激光全息防伪膜中的应用。因此，在本领域期望进一步提高反射层材料的折射率和透光率，以改善透明激光全息防伪膜的可辨识度。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜及其制备方法。该TPU薄膜具有较高的透光度和折射率，有助于提高激光全息防伪图像的明亮度和清晰度，方便辨认。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜，包括基材层和设置在所述基材层上的TPU层，所述TPU层上印制有激光全息防伪图像；所述TPU层包括如下质量份数的原料组分：15-30份(例如15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等)异氰酸酯、15-30份(例如15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等)异硫氰酸酯、80-120份(例如80份、82份、85份、88份、90份、92份、95份、98份、100份、102份、105份、108份、110份、112份、115份、118份或120份等)低聚物二元醇、10-20份(例如10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等)扩链剂和2-5份(例如2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份或5份等)催化剂。本专利技术通过采用异硫氰酸酯在TPU材料中引入硫原子，提高了材料的折射率，异硫氰酸酯与其他原料的合理搭配，提高了材料的透明度。作为本专利技术的优选技术方案，所述异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯。优选地，所述芳香族二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)中的一种或至少两种的组合；所述组合典型但非限制性实例有：TDI与MDI的组合、TDI与XDI的组合、MDI与XDI的组合等。作为本专利技术的优选技术方案，所述异硫氰酸酯为对苯二异硫氰酸酯和/或对苯二甲酰二异硫氰酸酯。作为本专利技术的优选技术方案，所述低聚物二元醇的数均分子量为1500-3000；例如可以是1500、1800、2000、2200、2500、2800或3000等。优选地，所述低聚物二元醇由20-40wt％(例如20wt％、22wt％、23wt％、25wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、33wt％、35wt％、36wt％、38wt％或40wt％等)的聚四氢呋喃二醇、20-40wt％(例如20wt％、22wt％、23wt％、25wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、33wt％、35wt％、36wt％、38wt％或40wt％等)的聚碳酸酯二醇和30-50wt％(例如30wt％、32wt％、33wt％、35wt％、36wt％、38wt％、40wt％、42wt％、43wt％、45wt％、46wt％、48wt％或50wt％等)的巯基聚乙二醇组成。本专利技术通过选择特定组成的低聚物二元醇与异氰酸酯、二异氰酸酯配合，能够明显提高TPU材料的透明度，且巯基聚乙二醇的引入也有助于进一步提高材料的折射率。当低聚物二元醇中聚四氢呋喃二醇和聚碳酸酯二醇的含量过多或过少时，均会导致材料的透光率明显下降。作为本专利技术的优选技术方案，所述扩链剂由30-70wt％(30wt％、32wt％、35wt％、38wt％、40wt％、42wt％、45wt％、48wt％、50wt％、52wt％、55wt％、58wt％、60wt％、62wt％、65wt％、68wt％或70wt％等)的均苯三硫酚和30-70wt％(30wt％、32wt％、35wt％、38wt％、40wt％、42wt％、45wt％、48wt％、50wt％、52wt％、55wt％、58wt％、60wt％、62wt％、65wt％、68wt％或70wt％等)的四溴双酚A双(2-羟乙基)醚组成。扩链剂作为TPU材料的硬段，对材料的折射率影响较为明显，本专利技术选择均苯三硫酚和四溴双酚A双(2-羟乙基)醚相配合，不仅在TPU材料中引入大量高折射率的苯环结构，而且硫原子和溴原子相配合，能够明显提高材料的折射率；此外均苯三硫酚为三官能度，能使TPU材料发生部分交联，降低结晶度，有助于提高材料的透光率。作为本专利技术的优选技术方案，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡。作为本专利技术的优选技术方案，所述基材层的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(Pp)、聚氯乙烯(PVC)、聚醋酸乙烯酯(EVA)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。优选地，所述TPU层的厚度为1-5μm；例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或5μm等。另一方面，本专利技术提供一种上述TPU薄膜的制备方法，包括如下步骤：(1)按配方将异氰酸酯、异硫氰酸酯、低聚物二元醇和催化剂混合，反应生成预聚物；(2)将步骤(1)得到的预聚物与扩链剂混合，反应生成聚氨酯弹性体；(3)将步骤(2)得到的聚氨酯弹性体与基材层的材料通过双层共挤吹膜机吹塑成膜，形成具有基材层与TPU层的复合薄膜；(4)将激光全息防伪图像印制于步骤(3)得到的复合薄膜的TPU层上，得到所述可用于证件防伪保护的TPU薄膜。作为本专利技术的优选技术方案，步骤(1)中所述反应是在真空条件下进行。优选地，所述真空条件的真空度为-0.9～-0.95MPa。优选地，步骤(1)中所述混合的的方法是：在200-500r/min(例如200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min或500r/min等)的速率下搅拌10-20min(例如10min、11min、12min、13min、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜包括基材层和设置在所述基材层上的TPU层，所述TPU层上印制有激光全息防伪图像；所述TPU层包括如下质量份数的原料组分：15‑30份异氰酸酯、15‑30份异硫氰酸酯、80‑120份低聚物二元醇、10‑20份扩链剂和2‑5份催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种可用于证件防伪保护的TPU薄膜，其特征在于，所述TPU薄膜包括基材层和设置在所述基材层上的TPU层，所述TPU层上印制有激光全息防伪图像；所述TPU层包括如下质量份数的原料组分：15-30份异氰酸酯、15-30份异硫氰酸酯、80-120份低聚物二元醇、10-20份扩链剂和2-5份催化剂。2.根据权利要求1所述的TPU薄膜，其特征在于，所述异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯；优选地，所述芳香族二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的TPU薄膜，其特征在于，所述异硫氰酸酯为对苯二异硫氰酸酯和/或对苯二甲酰二异硫氰酸酯。4.根据权利要求1-3任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述低聚物二元醇的数均分子量为1500-3000；优选地，所述低聚物二元醇由20-40wt％的聚四氢呋喃二醇、20-40wt％的聚碳酸酯二醇和30-50wt％的巯基聚乙二醇组成。5.根据权利要求1-4任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述扩链剂由30-70wt％的均苯三硫酚和30-70wt％的四溴双酚A双(2-羟乙基)醚组成。6.根据权利要求1-5任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡。7.根据权利要求1-6任一项所述的TPU薄膜，其特征在于，所述基材层的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或至少两种的组合；优选地，所述TPU层的厚度为1-5μm。8.根据权利要求1-7任一项所述的TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)按配方将异氰酸酯、异硫氰酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建雄，王一良，杨博，
申请(专利权)人：东莞市雄林新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44