CN104449437A

CN104449437A - 透明隔热压敏型功能膜的制备方法

Info

Publication number: CN104449437A
Application number: CN201310424862.2A
Authority: CN
Inventors: 叶强; 陆连法; 程志彦
Original assignee: ZHEJIANG TIANYUAN ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Energy and Nuclear Technology Application Research Institute; Zhejiang Tianyuan Energy Technology Co., Ltd.
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: CN104449437B

Abstract

本发明涉及一种压敏型功能膜。透明隔热压敏型功能膜的制备方法：在反应瓶中加入80-100份高分子树脂溶液；再加入具有隔热功能的功能性辅料3-20份，在搅拌均匀的情况下，加入由醇改性的调节剂2-10份以及稀释剂甲苯5-30份，硬化剂2-10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液；然后制成压敏胶带，立即复以PET膜，最后构成具有透明隔热功能的膜材料。本发明采用的纳米金属氧化物（不会干扰GPS讯号），采用涂料涂布的方法制成贴膜，设备费用较低，整个制作成本就不高，对透光率、红外阻隔率以及紫外阻隔率可根据用户要求适当加以调整。

Description

透明隔热压敏型功能膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种压敏型功能膜。

背景技术

目前，应用于门窗节能的主要是LOW-E玻璃，又称低辐射涂膜玻璃，采用离线真空溅射和在线高温热解沉积法，将具有对红外光阻隔和反射功能的材料镀布于玻璃表面，这种生产线设备投资巨大，且必须做成双层中空，使脆弱易损的镀膜层不暴露在空气中，以维持其节能功效，而门窗采用双层玻璃后，其建筑物承重增加，造价增大，不利于大面积推广。

目前，少数发达国家，美国、德国、日本等国已研发出将半导体功能材料通过真空溅射法镀布在PET薄膜上制备成隔热膜，也叫玻璃贴膜，这些产品在国内汽车业首先得到推广应用，慢慢在向建筑玻璃延伸。

目前国内市场真正具有隔热功能的贴膜，主要从国外进口，但普遍价格较高，一般每平方米100~300元之间，主要用在汽车及高档写字楼，民用建筑还极少用到。

近年来己开始把玻璃贴膜应用到建筑隔热上，如上海人民广场天棚、黄埔中心医院和北京国际机场。作为中国经济首都的上海市政府对使用玻璃贴膜非常重视，上海市建委、科委、建材办等单位，组织召开了对“节能安全玻璃贴膜”专题研究会，对玻璃贴膜的抗冲击强、耐老化性能、光学性能、防紫外线性能等进行了对比测试，同时选用了贴膜的房间和普通玻璃的房间对隔热、节能性能进行了对比测试。研究结果表明，玻璃贴膜可以阻挡95%以上的太阳紫外线，还可以增强玻璃韧性和抗冲击强度，减少了玻璃对人造成的无故伤害，隔热节能结果表明，在室外温度为38~39度时，用玻璃贴膜的房间比用普通玻璃的房间室温降低了3~5度，节能效果非常明显，我省人民大会堂也应用了隔热贴膜。虽然我国对玻璃贴膜的应用已日趋成熟，但对玻璃贴膜的研发生产相对欠缺，目前市场供应的玻璃贴膜基本上都是国外品牌，可见光透过率≥60%，红外阻隔率≥80%的高性能隔热膜，国内还未见能自主生产此类产品的相关报道及产品，除原装进口膜外，个别企业已在引进国外功能膜基片，在国内进行复合组装，即在进口具有隔热功能的功能膜基片上，再复上一层保护膜、施工胶等工艺，形成自主品牌的隔热膜，这在完全依靠进口的基础上迈出了坚实的一步，但其核心技术还是在别人手里。

将高纯ITO、ATO等纳米氧化合金粉体，通过分散技术将其分散在水或有机溶剂中，然后再将其配制成涂料而制得具有隔热、耐磨、屏蔽紫外、耐候等多种功能与一体的纳米涂料，并将这种涂料经过高精度涂布设备涂布于PET基膜上，目前美国、德国、日本在该项技术处于领先的地位，韩国和台湾紧随其后。

目前市场上的透明隔热玻璃贴膜基本都是采用贵金属如银、镍、钛、金等，利用真空磁控溅射的方法镀于光学级PET膜上，由于是采用金属暴露在空气中容易发生氧化以及防止镀层脱落，因而需再采用涂有压敏胶的PET膜使之相互复合，然后在PET的外表层涂上耐刮擦涂层，在另一面涂上安装胶（压敏胶），复上保护膜，最后完成一张完整的贴膜。此类贴膜透明性好、隔热效果好，但工艺繁杂，价格很高，一次性设备投资很大。

发明内容

本发明研制的贴膜其创新点在于采用的纳米金属氧化物（不会干扰GPS讯号），采用涂料涂布的方法制成贴膜，设备费用较低，整个制作成本就不高，对透光率、红外阻隔率以及紫外阻隔率可根据用户要求适当加以调整。例如若要求可见光透过率不小于50%，则红外阻隔率可达90%，若要求可见光透过率不小于60%，则红外阻隔率可达80%，而紫外阻隔率可在80%~99%之间作任意调整。

本发明的具体技术路线是：

透明隔热压敏型功能膜的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤:

在反应瓶中加入80-100份高分子树脂溶液，开动搅拌；

再加入具有隔热功能的功能性辅料3-20份，在搅拌均匀的情况下，再加入由醇改性的调节剂2-10份以及稀释剂甲苯5-30份，硬化剂2-10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液；

然后制成压敏胶带，立即复以PET膜，最后构成具有透明隔热功能的膜材料；

所述高分子树脂为聚氨酯甲苯溶液或聚丙烯酸酯溶液；所述功能性辅料选自氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡的一种或其混合物；

以上涉及组分为重量份。

优化地，所述制备方法包括以下步骤:

在反应瓶中加入80-100份聚氨酯甲苯溶液，开动搅拌；

再加入氧化铟锡3-20份，在搅拌均匀的情况下，再加入由醇改性的调节剂602A 2-10份以及稀释剂甲苯5-30份，硬化剂2-10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。

另一种优化方案，所述制备方法包括以下步骤:

采用聚丙烯酸酯溶液80-100份，开动搅拌，再加入氧化铟锡3-15份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602B 2-10份，以及稀释剂乙酸乙酯5-20份，硬化剂2-10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。

作为本发明的最优方案，所述制备方法包括以下步骤:

采用聚丙烯酸酯溶液100 份，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化铟锡3份、氧化锡锑5份、氧化锌8份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602B 10份，以及稀释剂乙酸乙酯20份，硬化剂10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。发明人研究结果表明，在上述三种金属氧化物在此配比下，具有最佳的隔热效果及透光率，其原理可能是该配比下的金属氧化物在涂布成膜后形成分子层面的互补，具有良好的隔热和透光效果。

本专利申请以高分子树脂为基料，配以功能性辅料，添加适当的特种调节剂，以组成压敏胶型料液，然后采用常规方法制成压敏胶带，立即复以PET膜，最后构成具有透明隔热功能的膜材料。

进一步叙述：所采用的高分子树脂可以用聚酯或聚醚多元醇与异氰酸酯反应而得到聚氨酯预聚体，再进一步处理得到所需要的树脂溶液。或采用丙烯酸酯类单体进行共聚合反应而得到所需要的树脂溶液；所采用的调节剂可以是用醇、酸类有机化合物进行改性得到。例如：用硬脂酸、乙二醇、丙二醇等采用其中的一种进行改性得到，从而得到性能非常优异的压敏性调节剂；而所采用的功能性辅料可以是氧化锌、氧化锡锑或氧化铟锡，并采用其中的一种或二种加以复配而成。

602A即二乙二醇单丁醚，602B即硬脂酸与聚乙二醇-200的改性物。

聚氨酯甲苯溶液采用粘度为1500MPS的聚氨酯原液（30%乙酸乙酯溶液），聚丙烯酸酯溶液采用粘度为3000MPS的聚丙烯酸酯原液（45%的乙酸乙酯溶液）进行调配。

为达到涂布工艺要求，所研制的ATO水性涂料其固体含量要达到40%以上（目前一般水平在30%以下）

采用对基膜PET进行底涂的方法以提高ATO水性涂料的附着力（国内外市场未见有此类产品）。

附图说明

图1为本发明功能膜技术路线图。

图2为本发明功能贴膜技术路线图。

具体实施方式

实施例一

在反应瓶中加入80-100份自制的聚氨酯甲苯溶液，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化锡锑5-20份，在搅拌均匀的情况下，再加入由醇改性的调节剂602A 2-10份以及稀释剂甲苯5-30份，硬化剂2-10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。

聚氨酯甲苯溶液采用粘度为1500MPS的聚氨酯原液（30%乙酸乙酯溶液）。

由例一得到的压敏胶液涂布于PET膜所得到的功能膜测得的光学性能如下：

可见光透过率大于50-70%，

红外阻隔率大于80-95%。

实施例二

采用自制的聚丙烯酸酯溶液80-100份，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化铟锡3-15份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602B 2-10份，以及稀释剂乙酸乙酯5-20份，硬化剂2-10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。

聚丙烯酸酯溶液采用粘度为3000MPS的聚丙烯酸酯原液（45%的乙酸乙酯溶液）进行调配。

将所得到的压敏胶液以常规方法涂布在PET基膜上，然后烘干，立即将它与PET基膜复合，即制成了具有透明、隔热功能的功能膜。以此功能膜为基膜，可以进一步制成汽车贴膜、窗膜等不同用途的膜制品材料，用途广泛，前途无限。

由例二得到的压敏胶液涂布于PET膜所得到的功能膜测得的光学性能如下：

可见光透过率大于50-75%，

红外阻隔率大于85-95%。

实施例三

采用自制的聚丙烯酸酯溶液90份，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化铟锡8份、氧化锡锑2份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602B 5份，以及稀释剂乙酸乙酯10份，硬化剂6份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。聚丙烯酸酯溶液采用粘度为3000MPS的聚丙烯酸酯原液（45%的乙酸乙酯溶液）进行调配。

由例三得到的压敏胶液涂布于PET膜所得到的功能膜测得的光学性能如下：

可见光透过率72%，

红外阻隔率91%。

实施例四

采用自制的聚氨酯甲苯溶液85份，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化铟锡4份、氧化锌5份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602A 2.5份，以及稀释剂乙酸乙酯5份，硬化剂2份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。

由例四得到的压敏胶液涂布于PET膜所得到的功能膜测得的光学性能如下：

可见光透过率55%，

红外阻隔率大于87%。

实施例五

采用自制的聚丙烯酸酯溶液100份，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化铟锡9份、氧化锌1份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602B 8份，以及稀释剂乙酸乙酯5、份，硬化剂10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。聚丙烯酸酯溶液采用粘度为3000MPS的聚丙烯酸酯原液（45%的乙酸乙酯溶液）进行调配。

得到的压敏胶液涂布于PET膜所得到的功能膜测得的光学性能如下：

可见光透过率66%，

红外阻隔率88%。

实施例六

在反应瓶中加入80份自制的聚氨酯甲苯溶液，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化锡锑5份，在搅拌均匀的情况下，再加入由醇改性的调节剂602A 2份以及稀释剂甲苯30份，硬化剂10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。聚氨酯甲苯溶液采用粘度为1500MPS的聚氨酯原液（30%乙酸乙酯溶液）。

可见光透过率大于77%，

红外阻隔率大于89%。

实施例七

在反应瓶中加入 100份自制的聚氨酯甲苯溶液，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化锡锑 10份、氧化铟锡9份，在搅拌均匀的情况下，再加入由醇改性的调节剂602A 2-10份以及稀释剂甲苯5-30份，硬化剂2-10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。

可见光透过率72%，

红外阻隔率89%。

实施例八

在反应瓶中加入 100份自制的聚氨酯甲苯溶液，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化锡锑 10份、氧化锌9份，在搅拌均匀的情况下，再加入由醇改性的调节剂602B 10份以及稀释剂甲苯15份，硬化剂8份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。

可见光透过率73%，

红外阻隔率93%。

实施例九

采用自制的聚丙烯酸酯溶液100 份，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化铟锡3份、氧化锡锑5份、氧化锌8份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602B 10份，以及稀释剂乙酸乙酯20份，硬化剂10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。聚丙烯酸酯溶液采用粘度为3000MPS的聚丙烯酸酯原液（45%的乙酸乙酯溶液）进行调配。

可见光透过率75%，

红外阻隔率95%。

Claims

1.透明隔热压敏型功能膜的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤:

在反应瓶中加入80-100份高分子树脂溶液，开动搅拌；

以上涉及组分为重量份。

2.根据权利要求1所述的透明隔热压敏型功能膜的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤:

在反应瓶中加入80-100份聚氨酯甲苯溶液，开动搅拌；

3.根据权利要求1所述的透明隔热压敏型功能膜的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的透明隔热压敏型功能膜的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤:

采用聚丙烯酸酯溶液100 份，开动搅拌，再加入具有隔热功能的金属氧化物氧化铟锡3份、氧化锡锑5份、氧化锌8份，在搅拌均匀的情况下，再加入由酸改性的调节剂602B 10份，以及稀释剂乙酸乙酯20份，硬化剂10份，反应1小时即得到所需要的压敏胶料液。