CN102765224A

CN102765224A - 一种防紫外高隔热窗膜

Info

Publication number: CN102765224A
Application number: CN2012102856690A
Authority: CN
Inventors: 秦长喜; 牛娟妮; 许亮; 高超
Original assignee: Lucky Film Co Ltd
Current assignee: Lucky Film Co Ltd
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2032-08-13
Also published as: CN102765224B

Abstract

一种防紫外高隔热窗膜，它具有抗划伤层、透明薄膜基材层、隔热层、紫外阻隔层、压敏胶粘胶层和离型膜层，其中，抗划伤层紫外光固化在透明薄膜基材层的一个表面，隔热层紫外光固化在透明薄膜基材层的另一个表面，紫外阻隔层热固化在隔热层的外表面，压敏胶粘胶层热固化在紫外阻隔层的外表面，离型膜层复合在压敏胶粘胶层的外表面；所述的隔热层由紫外光固化涂料和纳米金属氧化物组成的涂布液涂布后经干燥、固化而形成。本发明制备工艺简单、紫外光阻隔率高、隔热效率高，可应用于建筑物窗户或汽车车窗。

Description

一种防紫外高隔热窗膜

技术领域

本发明涉及一种防紫外高隔热窗膜。

背景技术

窗膜由于无污染、方便安装而具有广阔的市场发展前景，大多应用于汽车车窗和建筑物窗户，具有隔热节能、抗紫外线、美观舒适、安全防爆四个基本特性。

窗膜自开始生产使用至今经历了四个时代：第一代：涂布与复合工艺膜，它的主要的功能是用于遮挡强烈的太阳光，该产品不具备隔热作用，仅用于遮光，清晰度极差；第二代：染色膜，采用深层染色工艺，加注吸热剂成份，吸收太阳光中的红外线达到隔热的效果，该产品存在可见光穿透率低、隔热功能衰减快、容易褪色等缺点；第三代：真空热蒸发膜，它采用真空蒸发工艺，将铝层蒸发于PET基材上，达到一定的隔热效果，但它的弱点在于清晰度低、反光较高，容易引起视觉疲劳并引发事故；第四代：磁控溅射膜：采用真空磁控溅射工艺，与前三代技术相比，采用该技术制备的窗膜有了质的飞跃，其缺点是制备工艺复杂，产品成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制备工艺简单、紫外光和红外线阻隔率高、隔热效率高的防紫外高隔热窗膜。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种防紫外高隔热窗膜，它具有抗划伤层、透明薄膜基材层、隔热层、紫外阻隔层、压敏胶粘胶层和离型膜层，其中，抗划伤层紫外光固化在透明薄膜基材层的一个表面，隔热层紫外光固化在透明薄膜基材层的另一个表面，紫外阻隔层热固化在隔热层的外表面，压敏胶粘胶层热固化在紫外阻隔层的外表面，离型膜层复合在压敏胶粘胶层的外表面；所述的隔热层由紫外光固化涂料和纳米金属氧化物组成的涂布液涂布后经干燥、固化而形成。

上述窗膜，所述纳米金属氧化物为粒径在10~50nm之间、粒径分布为0.1~0.6的纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡或它们的组合物。

上述窗膜，所述纳米金属氧化物为 0.1~0.2的纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡或它们的组合物。

上述窗膜，所述纳米氧化物之间的重量比为1：3~5。

上述窗膜，所述抗划伤层的厚度为2~5um，隔热层的厚度为5~15um，紫外阻隔层的厚度为1~3um，压敏胶粘胶层的厚度为5~15um，离型膜层的厚度为20~40um。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明结构简单。

2.本发明的隔热层通过合理选取纳米金属氧化物的种类、粒径及粒径分布、不同粒径纳米纳米金属氧化物的组合使用，使窗膜不仅具有良好的隔热性能，而且具有良好的可见光透过率、高的红外线阻隔率，能有效兼顾可见光透过率和红外线阻隔率。

3.本发明采用涂布的方法将相关各功能层涂覆在基材上，其制备工艺简单方便，成本低廉；各功能层的涂层厚度均匀、表观性能良好，使窗膜产品具有高的可见光透过率和良好的表观质量。

附图说明

图1是本发明产品的结构示意图。

图中各标号表示为：1、抗划伤层，2、透明薄膜基材层，3、隔热层，4、紫外阻隔层，5、压敏胶粘胶层，6、离型膜层。

具体实施方式

如附图所示，本发明提供的窗膜具有抗划伤层1、透明薄膜基材层2、隔热层3、紫外阻隔层4、压敏胶粘胶层5和离型膜层6。

抗划伤层的作用是避免窗膜在应用中因擦拭而将窗膜表面划伤，造成窗膜的美观性降低。抗划伤层由紫外光固化涂料、光引发剂和稀释剂按照一定的比例组成的涂布液涂布在透明薄膜基材层的一个表面，经干燥、光固化而形成，其涂层厚度优选2~5um。抗划伤层中所用原料均为公知的市售产品，适合本发明中的抗划伤层可以选用下述配方但不限于此：多官能聚氨酯丙烯酸酯预聚物30~35%，多官能丙烯酸酯15~25%，光引发剂4~6%，溶剂40~60%，流平剂0.5~1%。

透明薄膜基材层可以选用聚酯塑料薄膜或聚乙烯塑料薄膜，厚度优选12~188 um的PET薄膜。

为了获得高的可见光透过率和高红外线阻隔率，即高的隔热效率，本发明采用在透明薄膜基材层2的另一个表面设置隔热层，该隔热层由紫外光固化涂料和纳米金属氧化物组成的涂布液涂布后经干燥、光固化而形成，隔热层的厚度优选5~15um。

本发明的隔热层通过合理选取纳米金属氧化物的种类、粒径及粒径分布、不同粒径纳米金属氧化物的组合使用，使隔热层既可以高效阻止红外线的透过，又可以使可见光充分透过，即使窗膜具有可见光高透过率和红外线高阻隔率。另外，由于使用单一粒径的纳米金属氧化物，在涂层中因氧化物颗粒的堆积排列问题，容易造成要达到一定的红外线阻隔率时，涂层厚度要稍大一些，这样可见光透过率必然会有一定的降低的问题，因此，本发明了采用两种不同粒径的纳米金属氧化物的组合使用，有效提高了颗粒的堆积密度，这样在确定一定的红外线阻隔率时，涂层可以适当减薄，有效地提高了可见光的透过率，即，在适当减薄隔热层厚度的同时，能有效兼顾可见光透过率和红外线阻隔率。

本发明隔热玻璃窗膜的隔热层选用的纳米金属氧化物为掺锑氧化锡（ATO）、掺铟氧化锡（ITO）或它们的组合物，颗粒粒径优选10~50nm、粒径分布0.1~0.6范围内，以保证涂层细腻均匀，优选使用15、30nm两种粒径、粒径分布0.1~0.2的ATO、ITO或它们的组合物，它们间的使用比例优选为1：3~5，得到的窗膜表观均匀，可见光透过率高、红外线阻隔率高。

隔热层由上述纳米金属氧化物的一种或混合物以及光固化涂料组成的涂布液涂布在透明薄膜基材层的一面而形成。光固化涂料为公知的市售产品，如聚氨酯丙烯酸酯预聚物树脂、环氧丙烯酸酯预聚物树脂、聚酯丙烯酸酯预聚物树脂，多官能基丙烯酸酯活性稀释剂，光引发剂以及涂料助剂等，适合本发明中的隔热层可以选用下述配方但不限于此：纳米氧化锡锑或纳米氧化铟锡10~30%，高分子润湿分散剂1~6%，流平剂及消泡助剂1~2%，溶剂40~60%，光固化涂料体系20~40%。

本发明中的紫外线阻隔层、压敏胶粘胶层可以是各自单独的涂层也可以是具有防紫外线作用的压敏胶层，其原料由市售的紫外吸收剂、固化剂、稀释剂、压敏胶组成。

离型膜层是市售的涂覆硅油的PET离型膜。

所述防紫外高隔热窗膜，是将UV固化抗划伤涂层液、由上述纳米金属氧化物配制成的纳米隔热涂层液、紫外线屏蔽涂层液和压敏胶涂层液，通过精密涂布设备涂布于聚酯薄膜（PET薄膜）两侧制造而成，涂布方式采用凹版涂布、网纹辊涂布等精密涂布方式。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于此。

实施例1

抗划伤涂布液制备：

多官能聚氨酯丙烯酸酯预聚物30%、多官能丙烯酸酯25%、光引发剂4%、溶剂40 %、流平剂1%，上述物质混合均匀，粘度5~10cpa，得到抗划伤涂布液。

隔热层涂布液制备：

纳米氧化锡锑（ATO）粉体30%（总重量），其中3/4的ATO粉体、高分子润湿分散剂6%（粉体重量）、流平剂及消泡助剂1%（总重量）、溶剂为粉体重量的2倍混合均匀，使用砂磨机研磨至氧化锡锑平均粒径在30nm分布0.102的浆料，另外1/4的ATO粉体研磨成平均粒径15nm，粒径分布0.15的浆料。将各种浆料混合后加入光固化涂料体系23%（总重量），混合搅拌均匀，得到隔热层涂布液。

紫外阻隔层涂布液制备：

在10%的丙烯酸树脂的乙酸乙酯溶液中，溶入1%（重量百分数）的紫外吸收剂，搅拌均匀，加入光固化涂料，得到紫外阻隔层涂布液。

压敏胶粘胶层涂布液制备：

将选用的丙烯酸压敏胶或有机硅压敏胶，按照比例加入固化剂及催化剂，加入相应的溶液搅拌均匀，配置成20%的涂布液待用。

窗膜的制备：

在聚酯薄膜（PET薄膜）的一侧凹版涂布抗划伤涂布液，湿涂布量5g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚3um的抗划伤层；在（PET薄膜）的另一侧凹版涂布隔热层涂布液，湿涂布量15g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚10um的隔热层；在隔热层上凹版涂布紫外阻隔层涂布液，湿涂布量5g/m²左右，干燥后紫外线固化，得到干膜厚2um的紫外阻隔层；在紫外线阻隔层上凹版涂布压敏胶粘胶层涂布液，湿涂布量7g/m²左右，干燥后热固化，得到干膜厚8um的压敏胶粘胶层，在收卷前在压敏胶粘胶层表面复合20um的PET离型膜层，得到防紫外线高隔热窗膜。

实施例2

隔热层涂布液制备：

纳米粉体30%（总重量），其中3/4氧化锡锑ATO粉体（总纳米粉体重量），高分子润湿分散剂6%（粉体重量）、流平剂及消泡助剂1%（总重量）、粉体重量的2倍的溶剂混合均匀，使用砂磨机研磨至氧化锡锑平均粒径在30nm分布0.201的浆料，另外将纳米氧化铟锡ITO粉体1/4（总纳米粉体重量）粉体研磨成平均粒径15nm，粒径分布0.110的浆料。将各种浆料混合后加入光固化涂料体系23%（总重量），混合搅拌均匀，得隔热层涂料。

抗划伤层涂布液、紫外阻隔层涂布液、压敏胶粘胶层涂布液配制同实施例1。

窗膜的制备：

在聚酯薄膜（PET薄膜）的一侧网纹辊涂布抗划伤涂布液，湿涂布量3g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚2um的抗划伤层；在（PET薄膜）的另一侧网纹辊涂布隔热层涂布液，湿涂布量20g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚15um的隔热层；在隔热层上网纹辊涂布紫外阻隔层涂布液，湿涂布量4g/m²左右，干燥后紫外线固化，得到干膜厚1um的紫外阻隔层；在紫外线阻隔层上网纹辊涂布压敏胶粘胶层涂布液，湿涂布量5g/m²左右，干燥后热固化，得到干膜厚5um的压敏胶粘胶层，在收卷前在压敏胶粘胶层表面复合40um的PET离型膜层，得到防紫外线高隔热窗膜。

实施例3

隔热层涂布液制备：

纳米粉体20%（总重量），其中4/5纳米纳米氧化铟锡ITO粉体（总纳米粉体重量），高分子润湿分散剂6%（粉体重量）、流平剂及消泡助剂1%（总重量）、粉体重量的2倍的溶剂混合均匀，使用砂磨机研磨至氧化锡锑平均粒径在30nm分布0.162的浆料，另外将1/5氧化铟锡ITO粉体（总纳米粉体重量）粉体研磨成平均粒径15nm，粒径分布0.186的浆料。将各种浆料混合后加入光固化涂料体系23%（总重量），混合搅拌均匀，得隔热层涂料。

窗膜的制备：

在聚酯薄膜（PET薄膜）的一侧网纹辊涂布抗划伤涂布液，湿涂布量8g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚5um的抗划伤层；在（PET薄膜）的另一侧网纹辊涂布隔热层涂布液，湿涂布量6g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚5um的隔热层；在隔热层上网纹辊涂布紫外阻隔层涂布液，湿涂布量6g/m²左右，干燥后紫外线固化，得到干膜厚3um的紫外阻隔层；在紫外线阻隔层上网纹辊涂布压敏胶粘胶层涂布液，湿涂布量10g/m²左右，干燥后热固化，得到干膜厚10um的压敏胶粘胶层，在收卷前在压敏胶粘胶层表面复合25um的PET离型膜层，得到防紫外线高隔热窗膜。

实施例4

隔热层涂布液制备：

纳米粉体10%（总重量），其中5/6纳米氧化锡锑ATO粉体（总纳米粉体重量），高分子润湿分散剂6%（粉体重量）、流平剂及消泡助剂1%（总重量）、溶剂粉体重量的2倍混合均匀，使用砂磨机研磨至氧化锡锑平均粒径在30nm分布0.165的浆料，另外将纳米氧化铟锡ITO粉体1/6（总纳米粉体重量）粉体研磨成平均粒径15nm，粒径分布0.112的浆料，将各种浆料混合后加入光固化涂料体系23%（总重量）混合搅拌均匀，的隔热层涂料。

窗膜的制备：

在聚酯薄膜（PET薄膜）的一侧凹版涂布抗划伤涂布液，湿涂布量6g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚3.5um的抗划伤层；在（PET薄膜）的另一侧凹版涂布隔热层涂布液，湿涂布量13g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚11um的隔热层；在隔热层上凹版涂布紫外阻隔层涂布液，湿涂布量5g/m²左右，干燥后紫外线固化，得到干膜厚2.5um的紫外阻隔层；在紫外线阻隔层上网纹辊涂布压敏胶粘胶层涂布液，湿涂布量20g/m²左右，干燥后热固化，得到干膜厚15um的压敏胶粘胶层，在收卷前在压敏胶粘胶层表面复合35um的PET离型膜层，得到防紫外线高隔热窗膜。

实施例5

隔热层涂布液制备：

纳米氧化锡锑ATO粉体10%（总重量）、高分子润湿分散剂6%（粉体重量）、流平剂及消泡助剂1%（总重量）、溶剂粉体重量的2倍混合均匀，使用砂磨机研磨至氧化锡锑平均粒径在50nm分布0.16，加入光固化涂料体系23%（总重量）混合搅拌均匀，得到隔热层涂布液。

窗膜的制备：

在聚酯薄膜（PET薄膜）的一侧凹版涂布抗划伤涂布液，湿涂布量7g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚4um的抗划伤层；在（PET薄膜）的另一侧涂布隔热层涂布液，湿涂布量10g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚7um的隔热层；在隔热层上涂布紫外阻隔层涂布液，湿涂布量5g/m²左右，干燥后紫外线固化，得到干膜厚2.5um的紫外阻隔层；在紫外线阻隔层上涂布压敏胶粘胶层涂布液，湿涂布量20g/m²左右，干燥后热固化，得到干膜厚15um的压敏胶粘胶层，在收卷前在压敏胶粘胶层表面复合35um的PET离型膜层，得到防紫外线高隔热窗膜。

实施例6

隔热层涂布液制备：

纳米氧化铟锡ITO粉体20%（总重量）、高分子润湿分散剂6%（粉体重量）、流平剂及消泡助剂1%（总重量）、溶剂粉体重量的2倍混合均匀，使用砂磨机研磨至氧化铟锡平均粒径在10nm分布0.103，加入光固化涂料体系23%（总重量）混合搅拌均匀，得到隔热层涂布液。

窗膜的制备：

在聚酯薄膜（PET薄膜）的一侧涂布抗划伤涂布液，湿涂布量5g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚3um的抗划伤层；在（PET薄膜）的另一侧凹版涂布隔热层涂布液，湿涂布量10g/m²，干燥后紫外线固化，得到干膜厚7um的隔热层；在隔热层上涂布紫外阻隔层涂布液，湿涂布量5g/m²左右，干燥后紫外线固化，得到干膜厚2.5um的紫外阻隔层；在紫外线阻隔层上涂布压敏胶粘胶层涂布液，湿涂布量20g/m²左右，干燥后热固化，得到干膜厚10um的压敏胶粘胶层，在收卷前在压敏胶粘胶层表面复合35um的PET离型膜层，得到防紫外线高隔热窗膜。

比较例：

PET薄膜一面采用磁控真空溅射工艺制作金属隔热层，在PET薄膜的另一面涂布实施例1制备的抗划伤层涂布液，涂层厚度3um。在金属隔热层上涂布实施例1制备的紫外阻隔层涂布液、压敏胶粘胶层涂布液，厚度分别为2um和10um，复合2 5 um的离型膜得到隔热窗膜。

各实施例的性能数据表：

	抗划伤层表面铅笔硬度	紫外线透过率（%）	可见光透过率（%）	红外线阻隔率（%）
					实施例1	3H	0.3	62	65
实施例2	3H	0.4	66	68
					实施例3	3H	0.2	66	71
实施例4	3H	0.2	64	70
					实施例5	3H	0.3	60	69
实施例6	3H	0.3	62	67
					比较例	3H	0.3	48	50

Claims

1.一种防紫外高隔热窗膜，其特征在于，它具有抗划伤层（1）、透明薄膜基材层（2）、隔热层（3）、紫外阻隔层（4）、压敏胶粘胶层（5）和离型膜层（6），抗划伤层（1）紫外光固化在透明薄膜基材层（2）的一个表面，隔热层（3）紫外光固化在透明薄膜基材层（2）的另一个表面，紫外阻隔层（4）热固化在隔热层（3）的外表面，压敏胶粘胶层（5）热固化在紫外阻隔层（4）的外表面，离型膜层（6）复合在压敏胶粘胶层（5）的外表面；所述的隔热层（3）由紫外光固化涂料和纳米金属氧化物组成的涂布液涂布后经干燥、固化而形成。

2.根据权利要求1所述的窗膜，其特征在于，所述的纳米金属氧化物为粒径在10~50nm之间、粒径分布为0.1~0.6的纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡或它们的组合物。

3.根据权利要求2所述的窗膜，其特征在于，所述的纳米金属氧化物为粒径15nm和30nm、粒径分布为0.1~0.2的纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡或它们的组合物。

4.根据权利要求3所述的窗膜，其特征在于，所述的纳米金属氧化物之间的重量比为1：3~5。

5.根据权利要求4所述的窗膜，其特征在于，所述的抗划伤层（1）的厚度为2~5um，隔热层（3）的厚度为5~15um，紫外阻隔层（4）的厚度为1~3um，压敏胶粘胶层（5）的厚度为5~15um，离型膜层（6）的厚度为20~40um。