CN101568609A - 接缝带材和密封窗贴膜接缝的方法 - Google Patents

接缝带材和密封窗贴膜接缝的方法 Download PDF

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Abstract

一种耐腐蚀密封带材，所述密封带材包括能够阻挡选定频率电磁辐射的金属层，所述金属层布置在聚合物基底上并且覆盖有保护所述金属层以及使其免受腐蚀的粘合剂。本发明还公开了一种通过将聚合物薄膜施加到接缝来密封所述接缝的方法，所述接缝位于包括内金属层的两片相邻窗贴膜的相邻边缘之间。

Description

接缝带材和密封窗贴膜接缝的方法
背景技术
本发明整体涉及窗贴膜，更具体地讲，涉及密封包括金属层的窗贴膜相邻边缘之间的接缝。
窗贴膜通常用于商业建筑、居民住宅和汽车应用，以节约能源、改善舒适性、提供紫外线防护、防止高频通信信号从结构中泄漏，并且有助于降低与窗户破裂有关的危险。窗贴膜可以(例如)商品名Scotchtint窗贴膜(Scotchtint window film)从3M公司(St.Paul，MN)商购获得。
许多窗贴膜构造都包括金属层，例如气相沉积的银层。在使用窗贴膜防止高频(如100MHz-6GHz)通信信号从结构中泄漏的情况下，期望金属层具有高传导性。为获得具有高传导性、高透射性和高反射性最佳组合的窗贴膜，对于金属层而言，使用纯银是有利的。
银层在存在诸如水和氯之类的大气元素的情况下极易腐蚀，尤其是在沿窗贴膜的边缘处。也就是说，即使可以通过涂层或层合薄膜来保护窗贴膜的银层，银层沿其边缘处仍会暴露在周围环境的腐蚀性元素中。在存在盐或水分的情况下，腐蚀过程会随环境温度的增加而加速。腐蚀不但使窗贴膜变得不美观，而且还会影响窗贴膜的性能。为使其免受腐蚀，可将银层铸成合金或将银层夹在其他金属层之间，例如夹在铜层或金层之间。然而，这些防止腐蚀的方法会增加窗贴膜的成本、改变窗贴膜的外观和光学透射性，并且会降低金属层的传导性。
在许多情况下，在对近红外光(IR)范围(800nm-2500nm)保持较高程度反射的同时，期望窗贴膜对太阳光谱的可见光部分(400-800nm)具有较低的反射。具有以A/B/A/B…型序列排列的电介质/金属/电介质的多层窗贴膜构造可以通过定制各层的厚度而制成，以使得对可见光范围的反射受到抑制。此类薄膜在(例如)美国专利6,007,901(Maschwitz等人)和6,391,400(Russell等人)中有所描述。
在许多应用中，窗的尺寸超出了可用窗贴膜的尺寸。例如，窗的尺寸可能为84英寸×96英寸，而最宽的可用窗贴膜的宽度通常仅为60英寸。在这种情况下，需要不止一片窗贴膜来覆盖整个玻璃窗格，从而导致产生接缝。窗贴膜包括诸如银层之类的金属层时，未处理过的接缝易受腐蚀的影响，因此必须对其加以保护。在这种情况下，通常使用微珠密封剂来密封接缝。然而，此类密封剂可能会使红外光或其他电磁辐射透过接缝。可以采用吸收红外线辐射的深色密封剂材料来密封接缝，但通常认为密封剂的深色外观会影响美观。
美国专利No.4,645,714(Roche)公开了用于太阳反射器或荧光灯附属装置的耐用镜面反射镜，其形成方法为将银气相沉积在聚酯薄膜上，然后使用含有银腐蚀抑制剂(例如二巯基乙酸乙二醇酯)的透明丙烯酸酯聚合物涂层对其进行保护性覆盖。
美国专利No.6,090,451(Barth等人)公开了对窗贴膜进行封边的方法，该方法为沿着要密封的窗贴膜边缘，以涂搽接触的方式移动充满液态密封剂的多孔涂敷器的顶端，以便将液态密封剂的一部分从饱和的涂敷器顶端转移到窗贴膜边缘。
美国专利No.6,294,233(Barth等人)公开了透明封边的窗贴膜。窗贴膜的边缘优选地由液态溶剂聚合物材料密封，该聚合物材料在固化后会形成固态透明密封，从而显著地使周围环境的降解效果降至最低。
通常存在对这样一种方法的需求，即消除与由包括金属层的窗贴膜相邻边缘形成的接缝相关的腐蚀和/或有害电磁辐射泄漏问题的方法。更具体地讲，对防止与此类接缝相关的腐蚀和有害电磁辐射泄漏的密封带材存在需求。还存在对这样一种方法的需求，即允许将两片单独的窗贴膜薄片施加到窗上，而不会在窗贴膜相邻边缘之间形成易于腐蚀的接缝的方法。也就是说，对将至少两片单独的窗贴膜薄片施加到窗上的方法存在需求，其中窗贴膜中的至少一片包括内金属层，以这种方式在窗贴膜相邻边缘之间形成的接缝受到保护或有耐腐蚀性。还存在对防止红外线辐射从此类接缝中透过的方法的需求。还存在对这样一种快速、方便、低成本和有效方法的需求，即，使窗贴膜相邻边缘之间的接缝具有耐腐蚀性和耐红外光泄漏性，并且不会妨碍窗贴膜的性能和/或外观的方法。
发明内容
本发明总体上提供消除与接缝相关的腐蚀和/或有害电磁辐射泄漏问题的方法，其中接缝是由包括金属层的窗贴膜的相邻边缘形成的。在一个方面，本发明提供可防止与此类接缝相关的腐蚀和有害电磁辐射泄漏的密封带材。
本发明还提供一种方法，即允许将两片单独的窗贴膜薄片施加到窗上，而不会在窗贴膜相交的相邻边缘处形成易于腐蚀的接缝的方法。也就是说，本发明提供将至少两片单独的窗贴膜薄片施加到窗上的方法，其中窗贴膜中的至少一片包括内金属层，以这种方式在窗贴膜相邻边缘之间形成的接缝受到保护或具有耐腐蚀性。
本发明还提供防止红外线辐射从此类接缝中透过的方法。此外，本发明还提供一种快速、方便、低成本和有效的方法，即，使窗贴膜相邻边缘之间的接缝具有耐腐蚀性和耐红外光泄漏性，并且不会妨碍窗贴膜的性能和/或外观的方法。
在一个实施例中，本发明提供耐腐蚀的接缝带材，该接缝带材包括能够阻挡选定电磁辐射频率的金属层。接缝带材包括具有相对的第一和第二主表面以及相对的第一和第二侧边的聚合物基底。接缝带材还包括布置在基底第一主表面上的金属层。金属层具有相对于基底第一和第二侧边以间隔关系布置的第一和第二侧边，由此基底第一主表面包括被金属层覆盖的中心表面部分，还包括一对与中心表面部分每一侧相邻的、未被金属层覆盖的侧面部分。接缝带材还包括布置在金属层上方的基底第一主表面上以及布置在基底侧面部分上方的粘合剂，由此包括金属层第一和第二侧边的金属层以及基底侧面部分的至少一部分均被粘合剂所覆盖。这样，粘合剂包围除端边之外的金属层的所有部分，由此保护金属层不受周围环境中腐蚀性元素的影响，从而防止金属层受到腐蚀。在另一方面，本发明提供对施加到窗上的两片窗贴膜相邻边缘之间的接缝进行密封的方法，其中窗贴膜中的至少一片包括金属层，该方法包括将上述带材施加到接缝上的步骤。
在一个实施例中，金属层为银层。在更具体的实施例中，金属层可以包括布置在一对聚合物层之间的金属层。在另一个实施例中，可以用粘结方法使金属层与基底结合。在又一个实施例中，基底可以为由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的薄膜。
在另一方面，本发明提供通过在接缝上施加聚合物薄膜而对由两片相邻窗贴膜形成的窗贴膜接缝进行密封的方法，其中每片窗贴膜都具有内金属层。在另一方面，该方法还可以包括将密封剂施加到薄膜第一和第二末端的步骤。在具体的方面，密封剂可以为硅酮密封剂。
在该方法更具体的方面，聚合物薄膜可以包括基底、金属层和粘合剂，其中金属层具有与基底相对的主表面、相对的侧边和相对的端边，粘合剂布置为覆盖金属层主表面和相对侧边。
在另一方面，本发明提供将窗贴膜施加到窗上的方法，该方法包括以下步骤：首先将第一片窗贴膜施加到窗的第一部分上，其中该窗贴膜包括与窗的内区域端接的侧边；然后将第二片窗贴膜施加到邻近窗第一部分的窗的第二部分上，其中该第二窗贴膜包括邻近第一片窗贴膜侧边布置的侧边，从而与第一片窗贴膜的侧边形成接缝；接着施加耐腐蚀薄膜的细长条带，其在由第一和第二片窗贴膜的相邻边缘形成的接缝上方具有第一和第二末端。
在更具体的方面，耐腐蚀薄膜可以包括用于防止红外线辐射和高频信号透过接缝的金属层。在更具体的方面，耐腐蚀薄膜包括聚合物基底和金属层，聚合物基底具有相对的第一和第二主表面以及相对的第一和第二侧边，金属层布置在基底的第一主表面上，金属层具有相对于基底第一和第二侧边以间隔关系布置的第一和第二侧边，由此基底第一主表面包括被金属层覆盖的中心部分、未被金属层覆盖的边缘表面部分以及布置在金属层上方的基底第一主表面上和布置在基底边缘表面部分上方的粘合剂，从而金属层、金属层第一和第二侧边以及基底边缘表面部分均覆盖有粘合剂，并且被粘合剂大致包围。
在更具体的方面，可以将金属层设计能为阻挡频率为约100MHz至约6GHz的信号。该方法还可以包括将密封剂施加到密封带材的第一和第二末端，和/或施加到邻近窗框的窗贴膜的整个周边。密封剂可以为(例如)硅酮密封剂。
本发明某些实施例的优点为消除了与由包括金属层的窗贴膜相邻边缘形成的接缝相关的腐蚀和/或有害电磁辐射泄漏问题。本发明的其他优点为提供了一种快速、方便、低成本和有效的方法，即，使窗贴膜相邻边缘之间的接缝具有耐腐蚀性和耐红外光泄漏性，并且不会妨碍窗贴膜的性能和/或外观的方法。
附图说明
结合附图，将对本发明进一步进行描述，其中：
图1为根据本发明一个方面的接缝带材的透视图；
图2为沿图1的线2-2截取的剖视图；
图3为图1接缝带材中可以包括的简化形式的金属薄膜的放大剖视图；
图4为图1接缝带材中可以包括的交替金属薄膜的放大剖视图；以及
图5为具有根据本发明另一方面的密封接缝的窗的平面图。
具体实施方式
现在参见附图，图1和图2示出了可用于密封窗贴膜两个相邻边缘之间接缝的薄膜或带材2。带材2通常旨在密封由具有内金属层的窗贴膜形成的接缝。此类窗贴膜在本领域中已为人所熟知，因此不再做进一步的描述。带材2通常包括聚合物基底4、金属层6以及用粘结方法将带材2结合至基底(例如窗贴膜的表面)的粘合剂8。密封带材2对于防止窗贴膜边缘腐蚀以及防止或减小选定电磁辐射频率透过接缝均有效。
聚合物基底4包括相对的第一和第二主表面4a、4b以及相对的第一和第二侧边4c、4d。聚合物基底4可以由任何合适的聚合物材料形成，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
金属层6布置在基底4的第一主表面4a上。可以使用合适的层合粘合剂10粘结性地将金属层6结合至基底4的第一主表面4a上，或者可以在基底4的第一主表面4a上直接形成金属层6。根据本发明的一个方面，金属层6包括相对于基底4的第一和第二侧边4c、4d，以间隔关系布置的第一和第二侧边6a、6b。以这种方式布置之后，基底4的第一主表面4a包括被金属层6覆盖的中心表面部分12a，以及邻近中心表面部分12a每一侧布置的、未被金属层6覆盖的侧面部分12b、12c。
粘合剂8布置在金属层6上方的基底4的第一主表面4a和基底4的侧面部分12b、12c上。以这种方式布置之后，除带材2的末端2a和2b处之外，金属层6的所有暴露表面(即未与基底4接触的表面)，包括第一和第二侧边6a、6b，均包围或覆盖有粘合剂。这样，粘合剂8会保护金属层6，使其免受周围环境中腐蚀性元素的影响。在图示实施例中，粘合剂8横过基底4的侧面部分12b、12c的整个宽度延伸至基底4的侧边4c、4d，但并非必须如此。
在本发明的一个方面，带材2为光学透明的，或与要施加带材的窗贴膜的外观非常匹配，以尽可能地不被看出来。也就是说，要对基底4、金属层6、粘合剂8以及层合粘合剂10(如果存在)进行选择，使施加到接缝上的带材2的视觉影响降至最低。
现在参见图3，其示出了可取代金属层6而掺入图1和图2中带材2的金属薄膜120。金属薄膜120包括布置在一对聚合物层122、124之间的金属层106。可以通过(例如)层合方法将该金属薄膜120直接附连至基底4，也可以用粘结方法将其结合至基底4。
参见图4，其示出了另一种可取代金属层6而掺入图1和图2中带材2的金属薄膜220。金属薄膜220包括金属层206，该金属层206包括一系列交替的氧化铟(III)(InO)层222a和银(Ag)层222b。可以使用氧化铟锡(ITO)取代InO。与金属层206相邻的是聚合物基底层224。基底层224可以为(例如)两(2)密耳厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层。金属层206和基底层224的组合可限定过滤膜，以用于减小频率范围在100MHz至6GHz以及在120GHz至40THz的电磁波。此类薄膜在(例如)美国专利No.4,613,530(Hood等人)和美国专利No.4,799,745(Meyer等人)中有所描述，这些专利均以引用的方式并入本文。合适的薄膜包括可得自Southwall Technologies(Palo Alto，CA)的EMI/RFI屏蔽膜。适用于金属薄膜220的具体薄膜为可得自SouthwallTechnologies的XEM2.4薄膜。还可以通过(例如)层合方法将该金属薄膜220直接附连至基底4，或可以用粘结方法将其结合至基底4。
现在参见根据本发明另一方面的图5，其示出了密封在施加到窗340的窗贴膜336、338的两个相邻边缘332、334之间形成的接缝330，其中窗贴膜332、334包括内金属层，例如银层。该方法包括将聚合物薄膜342施加到接缝330上的步骤。聚合物薄膜342通常为沿着接缝330整个长度延伸、并且跨接形成接缝330的窗贴膜相邻边缘332、334之间间隙的单个细长带材。
在一个实施例中，聚合物薄膜342可以包括聚合物基底，该聚合物基底在一个表面上具有用于将其粘附至窗贴膜336、338的粘合剂。此类聚合物薄膜342在保护接缝330(或者更具体地讲，形成接缝330的窗贴膜336、338的边缘332、334)不受可导致沿着窗贴膜边缘暴露的金属层受到腐蚀的周围环境条件影响方面是有效的。这样，该实施例便提供了耐腐蚀的接缝330。
在另一个实施例中，聚合物薄膜342可以另外包括金属层。聚合物薄膜342可以为(例如)上述结合图1-4描述的带材/薄膜中的任意一种。也就是说，例如，聚合物薄膜342可以具有带材2的构造，该带材2包括基底4、具有与基底4相对的主表面及相对的侧边和相对的端边的金属层6、以及被布置为覆盖金属层6的主表面和相对侧边的粘合剂8。通过提供包括金属层的聚合物薄膜342，聚合物薄膜342不仅起到保护接缝330免受腐蚀的作用，而且其还能防止有害电磁辐射透过接缝330。
如果聚合物薄膜342包括金属层，聚合物薄膜末端342a、342b处的金属层可能会暴露，从而易受腐蚀。在这种情况下，该方法可以另外包括将密封剂344施加到聚合物薄膜342的第一末端342a和第二末端342b的步骤。如有必要，可以沿着邻近窗框的窗贴膜的整个周边施加密封剂344。合适的密封剂为硅酮密封剂，例如可得自Dow CorningCorporation(Midland，MI)的Dow Corning 995硅酮密封剂(Dow Corning995 silicone sealant)。
根据本发明的另一方面，将窗贴膜施加到窗340上的步骤如下：将第一片窗贴膜336施加到窗340的第一部分。窗贴膜336包括布置在窗340内部区域中的侧边332。接着，将第二片窗贴膜338施加到邻近窗第一部分的窗340的第二部分上，其中第二窗贴膜338包括邻近第一片窗贴膜336的侧边332布置的侧边334，从而与第一片窗贴膜336的边332形成接缝330。然后，将具有第一末端342a和第二末端342b的耐腐蚀薄膜342的细长条带施加到由第一和第二片窗贴膜336、338的相邻边缘332、334形成的接缝330。
在具体实施例中，聚合物薄膜342包括用于防止红外线辐射和高频信号透过接缝330的金属层，例如结合图3和图4示出和描述的金属层106和206。在更具体的实施例中，金属层会阻挡频率为约100MHz至约6GHz的信号，如上所述。
本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明概念的情况下可以对上述本发明进行各种改变和修改。因此，本发明的范围不应限于本专利申请中所描述的结构，本发明的范围仅受权利要求书中描述的结构及其等同结构的限制。

Claims (18)

1.一种包括能够阻挡选定电磁辐射频率的金属层的耐腐蚀接缝带材，包括：
(a)聚合物基底，所述聚合物基底具有相对的第一和第二主表面，以及相对的第一和第二侧边；
(b)金属层，所述金属层布置在所述基底的第一主表面上，所述金属层具有相对于所述基底的第一和第二侧边以间隔关系布置的第一和第二侧边，由此所述基底的第一主表面包括被所述金属层覆盖的中心表面部分，并且还包括一对邻近所述中心表面部分的每一侧、未被所述金属层覆盖的侧面部分；和
(c)粘合剂，所述粘合剂在所述金属层上方布置在所述基底的第一主表面上，还布置在所述基底的侧面部分上，由此所述金属层、所述金属层的第一和第二侧边、以及所述基底的侧面部分的至少一部分被粘合剂所覆盖。
2.根据权利要求1所述的接缝带材，其中所述金属层包括布置在一对聚合物层之间的金属层。
3.根据权利要求1所述的接缝带材，其中所述金属层粘结性地与所述基底结合。
4.根据权利要求1所述的接缝带材，其中所述基底为由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的薄膜。
5.根据权利要求1所述的接缝带材，其中所述金属层基本上由银构成。
6.一种密封由两片相邻窗贴膜形成的窗贴膜接缝的方法，每片所述窗贴膜具有内金属层，所述方法包括将聚合物薄膜施加到所述接缝的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括将密封剂施加到所述薄膜的第一和第二末端的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述密封剂为硅酮密封剂。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述聚合物薄膜包括：基底；具有与所述基底相对的主表面、并具有相对的侧边和相对的端边的金属层；以及被布置为覆盖所述金属层的所述主表面和相对的侧边的粘合剂。
10.一种对施加到窗上的两片窗贴膜的相邻边缘之间的接缝进行密封的方法，其中所述窗贴膜中的至少一片包括金属层，所述方法包括将根据权利要求1所述的带材施加到所述接缝的步骤。
11.根据权利要求6所述的方法，其中所述聚合物薄膜粘结性地结合至所述两片窗贴膜。
12.一种将窗贴膜施加到窗上的方法，包括以下步骤：
(a)将第一片窗贴膜施加到所述窗的第一部分，其中所述窗贴膜包括与所述窗的内部区域端接的侧边；
(b)将第二片窗贴膜施加到邻近所述窗的所述第一部分的所述窗的第二部分，其中所述第二窗贴膜包括邻近所述第一片窗贴膜的所述侧边布置的侧边，从而与所述第一片窗贴膜的侧边形成接缝；以及
(c)将具有第一和第二末端的耐腐蚀薄膜的细长条带施加到所述接缝上，所述接缝由所述第一和第二片窗贴膜的相邻边缘形成。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述耐腐蚀薄膜包括用于防止红外线辐射和高频信号透过所述接缝的金属层。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述耐腐蚀薄膜包括：
(a)聚合物基底，所述聚合物基底具有相对的第一和第二主表面，以及相对的第一和第二侧边；
(b)金属层，所述金属层布置在所述基底的第一主表面上，所述金属层具有相对于所述基底的第一和第二侧边以间隔关系布置的第一和第二侧边，由此所述基底的第一主表面包括被所述金属层覆盖的中心部分，并且还包括未被所述金属层覆盖的边缘表面部分；以及
(c)粘合剂，所述粘合剂在所述金属层上方布置在所述基底的第一主表面上，还布置在所述基底的边缘部分上，由此所述金属层、所述金属层的第一和第二侧边、以及所述基底的边缘表面部分均覆盖或包围有粘合剂。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述金属层阻挡频率为约100MHz至约6GHz的信号。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括将密封剂施加到所述薄膜的第一和第二末端的步骤。
17.根据权利要求16所述的方法，其中沿着所述窗贴膜的周边来施加所述密封剂。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述密封剂为硅酮密封剂。
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