CN104228252A - 超亲水性防雾膜及其生产方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防雾材料领域，具体涉及一种超亲水性防雾膜及其生产方法和应用。所述防雾膜包括6层，从下往上依次是剥离层、胶层、第一聚酯薄膜层、复合层、第二聚酯薄膜层、防雾涂层。本发明的超亲水防雾膜具有良好的防雾功能，同时克服传统电加热式防雾膜的能耗缺点，同时发明中添加了传统防雾膜没有的隔热、防紫外线、抗氧化等优点；而且，本发明采用了多层涂布复合技术，从而使薄膜具备了优秀的防爆功能；同时本发明采用的防雾涂层具有容易清洁，不易吸潮等优点。

Description

超亲水性防雾膜及其生产方法和应用

技术领域

本发明涉及防雾材料领域，具体涉及一种超亲水性防雾膜及其生产方法和应用。 

背景技术

玻璃在工业生产和日常生活中有着广泛的用途。但是，当其相互隔开的两侧出现一定的温差，温度低的表面水分的饱和蒸汽压低于周围环境的蒸汽压时，水汽就向物体表面聚集，并以微小的水珠形式析出形成雾，微小露珠对光线形成漫射，从而显著降低了玻璃的透光率。建筑物的玻璃窗、浴室镜子、眼镜发生雾化都会给生活带来很大的不便；冬天车辆挡风玻璃生雾，给行车安全带来严重的危害。从行业来说，防雾现象发生于汽车挡风玻璃、宾馆浴室镜、高级住宅门窗玻璃、眼镜镜片、摩托车头盔等。其中，以汽车挡风玻璃和眼镜片这两个行业对防雾产品的需求最为迫切和广泛。 

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种透光率高的超亲水性防雾膜及其生产方法和应用。 

为实现上述目的，本发明提供一种超亲水性防雾膜，所述防雾膜包括6层，从下往上依次是剥离层、胶层、第一聚酯薄膜层、复合层、第二聚酯薄膜层、防雾涂层，其中复合层、防雾涂层、胶层是我们自己制备，其余层可以通过购买得到。 

进一步的，所述剥离层、第一聚酯薄膜层、第二聚酯薄膜层采用透光率在92％以上的光学级聚酯薄膜。 

优选的，所述聚酯薄膜采用日本TOYOBO公司TA101。 

进一步的，所述剥离层的厚度为0.016mm-0.019mm，所述第一聚酯薄膜层、第二聚酯薄膜层的厚度为23um。 

进一步的，所述胶层的选自丙烯酸压敏胶、硅树脂类压敏胶、TPU类压敏胶中的任意一种。 

其中所述丙烯酸压敏胶为丙烯酸树脂和醋酸乙酯按照质量百分比2～3∶3～2制备而成；所述硅树脂类压敏胶是由二甲基硅油和NQ树脂按照质量百分比2∶3配制后，与稀释剂按照质量百分比0.5～1.5∶3.5～4.5稀释而成，其中所述稀释剂可以为甲苯或者环己烷；所述TPU类压敏胶是由弹性聚氨酯树脂 与稀释剂按照质量百分比3∶7稀释而成，其中所述的稀释剂可以为醋酸乙酯。醋酸丁酯或者异丙醇。 

进一步的，所述胶层的厚度为0.01mm。 

进一步的，所述复合层是复合胶水、抗氧化剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂、红外线吸收剂按照百分含量为1∶0.05-0.5∶0.1-0.5∶0.05-0.6∶0.06-0.18复合而成。 

进一步的，所述复合层的厚度为0.005mm-0.01mm。 

进一步的，所述防雾涂层由纳米二氧化钛与聚氨酯类光固化树脂按照质量百分比1∶4组成。 

优选的，纳米二氧化钛的粒径为30-40nm。 

进一步的，所述防雾涂层的厚度为不大于0.01mm。 

制备如上所述的超亲水性防雾膜，包括如下步骤： 

(1)选择原材料：选择透光率92％以上的聚酯薄膜，本发明中采用日本TOYOBO公司TA101； 

(2)配料：按所述比例分别称取复合层和防雾涂层所需的原料组份； 

(3)搅拌：分别搅拌至物料分散均匀，控制各个物料在基体中的浓度变化，控制搅拌过程的温度不得高于30℃； 

(4)涂布：从下往上依次粘贴剥离层、胶层、第一聚酯薄膜层，在第一聚酯薄膜层上采用狭缝式涂布工艺，将搅拌均匀的复合层涂料，均匀的涂布在第一聚酯薄膜层表面，然后通过冷压方式依次复合第二聚酯薄膜层、防雾涂层； 

(5)收卷：牵引速度控制为10m/min-15m/min。 

本发明的超亲水性防雾膜主要可用于玻璃表面，主要用于汽车玻璃窗和建筑玻璃、镜片等制造领域。 

本发明的有益效果为：本发明的超亲水防雾膜具有良好的防雾功能，同时克服传统电加热式防雾膜的能耗缺点，同时发明中添加了传统防雾膜没有的隔热、防紫外线、抗氧化等优点；而且，本发明采用了多层涂布复合技术，从而使薄膜具备了优秀的防爆功能；同时本发明采用的纳米超亲水防雾涂层具有容易清洁，不易吸潮等优点；本发明还提供所述的超亲水防雾膜的生产方法，所述方法可生产各种不同功能的薄膜，且具有很高的加工精度，同时又能保持最佳的尺寸精度，所制得的复合薄膜具有优良的光学性能和厚薄均 匀度。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

1-防雾涂层；2-第二聚酯薄膜层；3-复合层；4-第一聚酯薄膜层；5-胶层；6-剥离层 

图2为本发明的亲水原理示意图。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释。 

实施例1： 

本发明实施例所述的一种超亲水性防雾膜，如图1所示，所述防雾膜包括6层，从下往上依次是剥离层6、胶层5、第一聚酯薄膜层4、复合层3、第二聚酯薄膜层2、防雾涂层1。 

优选的，所述剥离层6、第一聚酯薄膜4层、第二聚酯薄膜层2采用透光率在92％以上的光学级聚酯薄膜。 

进一步的，所述剥离层6的厚度为0.016mmmm，所述第一聚酯薄膜层4、第二聚酯薄膜层2的厚度为23um。 

优选的，所述复合层3是复合胶水、抗氧化剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂、红外线吸收剂按照百分含量为1∶0.05∶0.1∶0.05∶0.06复合而成，所述复合层3的厚度为0.005mm。 

进一步的，所述防雾涂层1由纳米二氧化钛与聚氨酯类光固化树脂按照质量百分比1∶4组成，所述防雾涂层1的厚度为不大于0.01mm。 

所述超亲水性防雾膜的制备方法，包括如下步骤： 

(1)选择原材料：选择透光率92％以上的聚酯薄膜，本发明中采用日本TOYOBO公司TA101； 

(2)配料：按所述比例分别称取复合层3和防雾涂层1所需的原料组份； 

(3)搅拌：分别搅拌至物料分散均匀，控制各个物料在基体中的浓度变化，控制搅拌过程的温度不得高于30℃； 

(4)涂布：从下往上依次粘贴剥离层6、胶层5、第一聚酯薄膜层4，在第一聚酯薄膜层4上采用狭缝式涂布工艺，将搅拌均匀的复合层3涂料，均匀的涂布在第一聚酯薄膜层4表面，然后通过冷压方式依次复合上第二聚酯薄膜层2、防雾涂层1； 

(5)收卷：牵引速度控制为10m/min。 

将得到的超亲水性防雾膜进行相关的性能测试，测试结果如表一所示： 

表一：超亲水性防雾膜的性能测试结果 

从以上结果可以看出，采用本实施例所述的配比及其方法制备的超亲水性防雾膜，可见光透射率高达90％，可见光透射变化率为5％，说明其具有较高的、稳定的透光率；紫外线阻隔率为100％，紫外线阻隔率变化率为3％，说明所制备的超亲水性防雾膜可以完全阻隔紫外线的照射，并且比较稳定；红外线阻隔率为90％，红外线阻隔率变化率为2％，说明所制备的超亲水性防雾膜具有较佳的隔热效果；水滴接触角仅为3°，低于标准的5°，是一种超亲水性防雾膜。 

本发明防雾涂层中含有纳米氧化物因此可进一步降低表面张力，采用的是光催化纳米TiO₂防雾材料，纳米TiO₂可使薄膜表面附着的水滴迅速扩散成均匀的水膜，表面不会产生会发生光散射的雾，可维持高度的透明性，此防雾薄膜具有良好的耐磨损、耐擦伤、耐溶剂性。在玻璃基材表面贴敷本发明产品，不仅能提高玻璃制品的自清洁防雾功能，而且能显著降低薄膜的润湿角，超亲水性状态可以保持很长时间。 

实施例2： 

本发明实施例所述的一种超亲水性防雾膜，与实施例1基本相同，不同之处在于： 

所述剥离层6的厚度为0.019mm； 

优选的，所述复合层3是复合胶水、抗氧化剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂、红外线吸收剂按照百分含量为1∶0.5∶0.5∶0.6∶0.18复合而成，所述复合层3的厚度为0.01mm。 

一种超亲水性防雾膜的制备方法，包括如下步骤： 

(1)选择原材料：选择透光率92％以上的聚酯薄膜，本发明中采用日本TOYOBO公司TA101； 

(2)配料：按所述比例分别称取复合层和防雾涂层所需的原料组份； 

(3)搅拌：分别搅拌至物料分散均匀，控制各个物料在基体中的浓度变化，控制搅拌过程的温度不得高于30℃； 

(4)涂布：从下往上依次粘贴剥离层、胶层、第一聚酯薄膜层，在第一聚酯薄膜层上采用狭缝式涂布工艺，将搅拌均匀的复合层涂料，均匀的涂布在第一聚酯薄膜层表面，然后通过冷压方式依次复合第二聚酯薄膜层、防雾涂层； 

(5)收卷：牵引速度控制为10m/min-15m/min。 

将得到的超亲水性防雾膜进行相关的性能测试，测试结果如表二所示： 

表二：超亲水性防雾膜的性能测试结果 

从以上结果可以看出，采用本实施例所述的配比及其方法制备的超亲水性防雾膜，可见光透射率高达97％，可见光透射变化率为3％，说明其具有较高的、稳定的透光率；紫外线阻隔率为100％，紫外线阻隔率变化率为2％，说明所制备的超亲水性防雾膜可以完全阻隔紫外线的照射，并且比较稳定；红外线阻隔率为94％，红外线阻隔率变化率为2％，说明所制备的超亲水性防雾膜具有较佳的隔热效果；水滴接触角仅为2°，低于标准的5°，是一种超亲水性防雾膜。 

本发明中采用的纳米超亲水防雾涂层能降低水的表面张力，将其能均匀地涂布在薄膜上，形成一层均匀透明的涂层，改善水的润湿性，使空气中的水分吸附到薄膜表面上后呈均匀分布，以达到防雾的效果。 

超亲水表面的形成大多数都是光催化物质存在，光催化物质包括锐钛型(Anatase)二氧化钛，金红石(Rutile)二氧化钛、氧化锌、三氧化钨、满载金属(金、铂、银、钯)的二氧化钛和改性聚丙烯腈(PAN)聚合物等。具体的亲水原理如下：在紫外光照射下TiO₂内米颗粒表面生成电子空穴对，如图2所示，电子对与Ti⁴⁺反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别生成Ti3+和氧空位，空气中的水解离，吸附在氧空位中，成为化学吸附水(表面羟基)，化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层，这样在氧空位周围形成了亲水微区，而表面剩余区仍保持疏水性。TiO₂表面的纳米结构特性反应进一步加强，在TiO₂表面构成了均匀分布的纳米尺度的亲水微区和疏水微区，类似于二维毛细管结构。由于水溶液的液滴尺寸远大于这些微区面积，所以宏观上TiO₂表面表现出亲水特性。滴下的水被微区所吸附，从而浸润表面。表面上的这层物理吸附水可阻止污染物与玻璃表面接触，污物漂浮在此水面上，很容易被雨水冲洗掉，使表面能在较长时间内保持清洁和易于清洗。停止紫外光照后，化学吸附的经基被空气中的氧所取代，又回到疏水的状态。 

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士。在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。 

Claims (10)

1.一种超亲水性防雾膜，其特征在于：所述防雾膜包括6层，从下往上依次是剥离层、胶层、第一聚酯薄膜层、复合层、第二聚酯薄膜层、防雾涂层。

2.根据权利要求1所述的超亲水性防雾膜，其特征在于：所述剥离层、第一聚酯薄膜层、第二聚酯薄膜层采用透光率在92％以上的光学级聚酯薄膜。

3.根据权利要求2所述的超亲水性防雾膜，其特征在于：所述剥离层的厚度为0.016mm-0.019mm。

4.根据权利要求2所述的超亲水性防雾膜，其特征在于：所述第一聚酯薄膜层、第二聚酯薄膜层的厚度为23um。

5.根据权利要求1所述的超亲水性防雾膜，其特征在于：所述复合层是复合胶水、抗氧化剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂、红外线吸收剂按照百分含量为1∶0.05-0.5∶0.1-0.5∶0.05-0.6∶0.06-0.18复合而成。

6.根据权利要求5所述的超亲水性防雾膜，其特征在于：所述复合层的厚度为0.005mm-0.01mm。

7.根据权利要求1所述的超亲水性防雾膜，其特征在于：所述防雾涂层由纳米二氧化钛与聚氨酯类光固化树脂按照质量百分比1∶4组成。

8.根据权利要求7所述的超亲水性防雾膜，其特征在于：所述防雾涂层的厚度为不大于0.01mm。

9.一种如上任意一项权利要求书所述的超亲水性防雾膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择原材料：选择透光率92％以上的聚酯薄膜，本发明中采用日本TOYOBO公司TA101；

(2)配料：按所述比例分别称取复合层和防雾涂层所需的原料组份；

(3)搅拌：分别搅拌至物料分散均匀，控制各个物料在基体中的浓度变化，控制搅拌过程的温度不得高于30℃；

(4)涂布：从下往上依次粘贴剥离层、胶层、第一聚酯薄膜层，在第一聚酯薄膜层上采用狭缝式涂布工艺，将搅拌均匀的复合层涂料，均匀的涂布在第一聚酯薄膜层表面，然后通过冷压方式依次复合第二聚酯薄膜层、防雾涂层；

(5)收卷：牵引速度控制为10m/min-15m/min。

10.超亲水性防雾膜在汽车玻璃窗和建筑玻璃、镜片中的应用。