CN104553202B - 一种窗膜及其制作方法、以及窗膜固定结构及固定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种窗膜及其制作方法、以及窗膜固定结构及固定方法，该窗膜包括：一聚酯薄膜；第一金属氧化物层，镀在聚酯薄膜的上表面；金属层，镀在第一金属氧化物层的上表面；第二金属氧化物层，镀在金属层的上表面；氮化硅层，镀在第二金属氧化物层的上表面。该窗膜固定结构包括：上述窗膜，双面透明胶带及单面透明胶带；其中，双面透明胶带设置于窗膜中聚酯薄膜下表面的四个角或周边，用于将窗膜固定在玻璃上；单面透明胶带设置于窗膜中氮化硅层的上表面周边，用于将窗膜的周边封在所述玻璃上。本发明可将热风空调和暖气释放的热量波段反射到室内，实现冬季保暖的目的，还具有稳定地反射太阳光线中红外线的功能，达到夏季隔热的目的。

Description

一种窗膜及其制作方法、以及窗膜固定结构及固定方法
技术领域
本发明涉及玻璃窗膜生产领域，特别涉及一种窗膜及其制作方法、以及窗膜固定结构及固定方法。
背景技术
近年来，国内的磁控溅射窗膜行业刚刚兴起，高端磁控溅射窗膜的结构多以单层银，或双层银，或三层银为基础核心层，基础核心层为四层银或者四层银以上的窗膜产品因造价过于昂贵，而不适于大量生产。这类磁控溅射窗膜原理在于，纳米金属层具有稳定地反射太阳光线中红外线的功能，尤其反射波长在850nm至2500nm范围内的红外线。当建筑玻璃贴上此类磁控溅射窗膜后，在夏季，阳光中80％以上的热量被阻隔在室外，从而有效降低玻璃的遮蔽系数，降低室内温度并减少夏季空调的使用量，这对建筑节能改造具有重要意义。但是此类窗膜在冬季并不适合玻璃门窗的保暖，这是因为冬季热风空调和暖气释放的热量波长集中在2500nm至25μm波段，普通结构的磁控溅射窗膜由于表面复合多层的聚酯薄膜(PET)和压敏胶，对于这一波段的热量会有大量吸收并辐射，从而失去反射功效，不具备保温功能。目前，玻璃门窗节能产品中比较先进和得到广泛认同的是low-E双层玻璃产品，但是这样的节能产品价格非常昂贵，并且不利于已有建筑的门窗节能改造。
发明内容
为克服以上技术问题，本发明提供一种窗膜及其制作方法、以及窗膜固定结构及固定方法。
本发明一方面提供一种窗膜，所述窗膜包括：一聚酯薄膜；第一金属氧化物层，镀在所述聚酯薄膜的上表面；金属层，镀在所述第一金属氧化物层的上表面；第二金属氧化物层，镀在所述金属层的上表面；氮化硅层，镀在所述第二金属氧化物层的上表面。
在一实施例中，所述聚酯薄膜的厚度为20～200μm。
在一实施例中，所述第一金属氧化物层的厚度为20～70nm。
在一实施例中，所述金属层的厚度为5～25nm。
在一实施例中，所述第二金属氧化物层的厚度为20～70nm。
在一实施例中，所述氮化硅层的厚度为40～150nm。
本发明另一方面提供一种所述窗膜的制作方法，包括：
向卷绕式磁控溅射镀膜机的第一腔室通入流量比为49:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第一腔室中设置的一第一金属氧化物旋转靶，在一聚酯薄膜的上表面匀速沉积一第一金属氧化物层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第二腔室通入纯氩气，通过溅射第二腔室中设置的一金属旋转靶，在所述第一金属氧化物层的上表面匀速沉积一金属层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第三腔室通入流量比为49:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第三腔室中设置的一第二金属氧化物旋转靶，在所述金属层的上表面匀速沉积一第二金属氧化物层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第四腔室通入流量比为4:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第四腔室中设置的两个硅旋转靶，在所述第二金属氧化物层的上表面匀速沉积一第一氮化硅层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第五腔室通入流量比为4:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第五腔室中设置的两个硅旋转靶，在所述第一氮化硅层的上表面匀速沉积一第二氮化硅层；
其中，所述第一腔室至第五腔室的真空度均设置为10-6Torr，气压均设置为0.5～1Pa，温度均控制在30℃以下。
在一实施例中，所述聚脂薄膜的厚度为20～200μm。
在一实施例中，所述第一金属氧化物层的厚度为20～70nm。
在一实施例中，所述金属层的厚度为5～25nm。
在一实施例中，所述第二金属氧化物层的厚度为20～70nm。
在一实施例中，所述第一氮化硅层与所述第二氮化硅层的总厚度为40～150nm。
本发明还提供一种窗膜固定结构，包括上述的窗膜，双面透明胶带及单面透明胶带；其中，所述双面透明胶带设置于所述窗膜中聚酯薄膜下表面的四个角或周边，用于将所述窗膜固定在玻璃上；所述的单面透明胶带设置于所述窗膜中氮化硅层的上表面周边，用于将所述窗膜的周边封在所述玻璃上。
本发明还提供一种将所述窗膜固定在玻璃上的方法，所述的方法包括：
将所述窗膜按照窗户内边框尺寸进行裁剪，并且所述窗膜的周边到所述窗户内边框之间留有一定宽度；在所述窗膜的聚酯薄膜下表面的四个角设置双面透明胶带，将所述窗膜的四个角固定在玻璃上；在所述窗膜的氮化硅层上表面周边设置单面透明胶带，将所述窗膜的周边封在所述玻璃上。
本发明具有稳定地反射太阳光线中红外线的功能，当建筑玻璃贴上该窗膜后，夏季阳光中约有80％的热量被阻隔在室外，有效降低玻璃的遮蔽系数，降低室内温度并减少夏季空调的使用量；并可将冬季热风空调或暖气释放的集中在2500nm～25μm波段内的热量波长反射回室内，达到冬季保暖的目的。本发明对建筑节能改造具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例窗膜的结构示意图；
图2为本发明实施例窗膜制作方法的流程图；
图3为本发明实施例窗膜固定结构的示意图；
图4为本发明实施例窗膜固定结构剖面A-A的示意图；
图5为本发明实施例窗膜固定方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种采用磁控溅射工艺制作的窗膜1，其结构示意图如图1所示。该窗膜1包括五层结构：聚酯薄膜11、第一金属氧化物层12、金属层13、第二金属氧化物层14以及氮化硅层15。其中，聚酯薄膜11为基底层，其上表面镀有第一金属氧化物层12，金属层13镀在第一金属氧化物层12的上表面，第二金属氧化物层14 镀在金属层13的上表面，氮化硅层15镀在第二金属氧化物层14的上表面。
本发明提供的窗膜具有稳定地反射太阳光线中红外线的功能，当建筑玻璃贴上该窗膜后，夏季阳光中约有80％的热量被阻隔在室外，有效降低了玻璃的遮蔽系数，降低了室内温度并减少夏季空调的使用量，这对建筑节能改造具有重要意义。并且由于冬季热风空调或暖气释放的热量波长集中在2500nm～25μm波段内，普通结构的窗膜由于表面复合多层聚酯薄膜和压敏胶，对这一波段的热量会有大量吸收并辐射，从而失去反射功效，不具备保温功能。本发明提供的窗膜排除了多层聚酯薄膜及压敏胶复合的结构，采用单层聚酯薄膜上面镀上金属层、金属氧化物层以及氮化硅层的结构将此波段的热量反射回室内，达到了良好的保温效果。
在一实施例中，聚酯薄膜11的厚为20～200μm，本发明不以此为限。
在一实施例中，第一金属氧化物层12的厚度为20～70nm，本发明不以此为限。
在一实施例中，金属层13的厚度为5～25nm，本发明不以此为限。
在一实施例中，第二金属氧化物层14的厚度为20～70nm，本发明不以此为限。
在一实施例中，氮化硅层15的厚度为40～150nm，本发明不以此为限。
在一实施例中，第一金属氧化物层12的材质为氧化锌或者三氧化二铝，本发明不以此为限。
在一实施例中，金属层13的材质为银、铝、铜三者其中之一，本发明不以此为限。
在一实施例中，第二金属氧化物层14的材质为氧化锌或者三氧化二铝，可以与第一金属氧化物层12的材质相同，也可以不同。
本发明还提供一种制作上述窗膜的方法，该方法的流程图如图2所示。在本实施例中使用五腔室卷绕式磁控溅射镀膜机来制作上述窗膜，也可以使用超过或少于五腔室的卷绕式磁控溅射镀膜机来制作该窗膜，本发明并不以此为限。下面以具体的例子进行说明：
制作该窗膜之前，先准备基底材料——聚酯薄膜，取一面积为30cm×30cm、厚度为50μm的聚酯薄膜11，在将该聚脂薄膜11放入卷绕式磁控溅射镀膜机的第一腔室前，先清洗一遍，去除灰尘等污渍。在上述五腔室卷绕式磁控溅射镀膜机的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室以及第五腔室中依次设置一第一金属氧化物旋转靶、一金属旋转靶、一第二金属氧化物旋转靶、两个硅旋转靶、两个硅旋转靶。
具体实施时，向卷绕式磁控溅射镀膜机的第一腔室通入流量比为49:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射第一腔室中设置的第一金属氧化物旋转靶，在聚酯薄膜11上表面匀速沉积一第一金属氧化物层12，如图2中的步骤201所示。在完成步骤201后，将沉积第一金属氧化物层12后的聚酯薄膜11放置到第二腔室，向上述卷绕式磁控溅射镀膜机的第二腔室内通入纯氩气，通过溅射第二腔室中设置的金属旋转靶，在第一金属氧化物层12的上表面匀速沉积一金属层13，如图2中的步骤202所示。之后，将沉积第一金属氧化物层12及金属层13后的聚酯薄膜11放置到第三腔室，向上述卷绕式磁控溅射镀膜机的第三腔室内通入流量比为49:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射第三腔室中设置的第二金属氧化物旋转靶，在金属层13的上表面匀速沉积一第二金属氧化物层14，如图2中的步骤203所示。完成步骤203后，将沉积第一金属氧化物层12、金属层13及第二金属氧化物层14后的聚酯薄膜11放置到第四腔室，向上述卷绕式磁控溅射镀膜机的第四腔室通入流量比为4:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射第四腔室中设置的两个硅旋转靶，在所述第二金属氧化物层14的上表面匀速沉积一第一氮化硅层。之后，将沉积第一金属氧化物层12、金属层13、第二金属氧化物层14及第一氮化硅层后的聚酯薄膜11放置到第五腔室，再向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第五腔室通入流量比为4:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第五腔室中设置的两个硅旋转靶，在所述第一氮化硅层的上表面匀速沉积一第二氮化硅层。上述第一氮化硅层、第二氮化硅层共同组成氮化硅层15。
在镀膜过程中，第一腔室至第五腔室的真空度均可以设置为10-6Torr，气压均设置为0.5～1Pa，腔室内温度保持恒定且均控制在30℃以下，防止磁控溅射过程中产生的热量导致聚酯薄膜11变形，严格控制镀膜过程中对聚酯薄膜11的拉伸力，防止造成聚酯薄膜11起皱和镀膜不均。第一金属氧化物层12的材质为氧化锌或三氧化二铝。金属层13的材质为银、铝、铜其中之一。第二层金属氧化物层14的材质为氧化锌或三氧化二铝，可以选择与第一金属氧化物层12的材质相同，也可以不同。在镀膜过程中，通过控制卷绕式磁控溅射镀膜机的电源功率，使上述第一金属氧化物层12、金属层13、第二金属氧化物14层沉积的厚度分别分布在以下范围内：20～70nm，5～25nm，20～70nm，使第一氮化硅层与第二氮化硅层组成的氮化硅层15的沉积厚度在40～150nm范围内，本发明不以此为限。
本发明提供的窗膜制作方法从磁控溅射工艺本身进行改进，通过在聚酯薄膜11 上镀上纳米级的金属层、金属氧化物层以及氮化硅层，使该窗膜可长久暴露于空气中。采用本方法制作的窗膜具有冬季保暖、夏季隔热的功能。
本发明另一方面还提供一种窗膜固定结构，如图3所示。该窗膜固定结构包括：窗膜1，双面透明胶带2及单面透明胶带3；其中，双面透明胶带2设置于窗膜1中聚酯薄膜下表面的四个角或周边，用于将窗膜1固定在玻璃上；单面透明胶带3设置于窗膜1中氮化硅层的上表面周边，单面透明胶带3与窗膜1部分重叠，用于将窗膜1的周边封在玻璃上，其剖面A-A的示意图如图4所示。双面透明胶带2可以为长条状，将窗膜1的四条边固定在玻璃上，本发明仅以方块状双面透明胶带2为例，并不以此为限。
该窗膜固定结构可以稳固的贴于玻璃上，并且由于采用了双面透明胶带2和单面透明胶带3，可使该结构与玻璃之间不会进入灰尘等杂质，并且不会影响玻璃的透光。
本发明另一方面还提供了一种将窗膜1固定在玻璃上的方法，其流程图如图5所示。该方法包括以下步骤：
步骤501、将窗膜1按照待贴窗膜的窗户内边框尺寸进行裁剪，并且窗膜1的周边到窗户内边框之间留有一定宽度；
步骤502、在窗膜1的聚酯薄膜下表面的四个角设置双面透明胶带2，将窗膜1的四个角固定在玻璃上；
步骤503、在窗膜1的氮化硅层上表面周边设置单面透明胶带3，单面透明胶带3与窗膜1部分重叠，将窗膜1的周边封在所述玻璃上。
具体实施时，步骤501中窗膜1的周边到窗户内边框之间可留有0.5～1cm的空隙，以便用单面透明胶带3将窗膜1的周边封在玻璃上。
采用本方法将窗膜1贴在玻璃上时，玻璃无需清洗晾晒，用户可用双面透明胶带2及单面透明胶带3自行完成安装，节约施工成本。
本发明仅以将形状为矩形的窗膜1为例进行说明，但不以此为限，具体实施时，可根据待贴膜窗户的形状的不同而进行适应性改变。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种窗膜的制作方法，其特征在于，所述窗膜包括：一聚酯薄膜；第一金属氧化物层，镀在所述聚酯薄膜的上表面；金属层，镀在所述第一金属氧化物层的上表面；第二金属氧化物层，镀在所述金属层的上表面；氮化硅层，镀在所述第二金属氧化物层的上表面；
所述的制作方法包括：
向卷绕式磁控溅射镀膜机的第一腔室通入流量比为49:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第一腔室中设置的一第一金属氧化物旋转靶，在一聚酯薄膜的上表面匀速沉积一第一金属氧化物层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第二腔室通入纯氩气，通过溅射第二腔室中设置的一金属旋转靶，在所述第一金属氧化物层的上表面匀速沉积一金属层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第三腔室通入流量比为49:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第三腔室中设置的一第二金属氧化物旋转靶，在所述金属层的上表面匀速沉积一第二金属氧化物层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第四腔室通入流量比为4:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第四腔室中设置的两个硅旋转靶，在所述第二金属氧化物层的上表面匀速沉积一第一氮化硅层；
向所述卷绕式磁控溅射镀膜机的第五腔室通入流量比为4:1的氩气和氧气的混合气体，通过溅射所述第五腔室中设置的两个硅旋转靶，在所述第一氮化硅层的上表面匀速沉积一第二氮化硅层；
其中，所述第一腔室至第五腔室的真空度均设置为10-6Torr，气压均设置为0.5～1Pa，温度均控制在30℃以下。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述聚酯薄膜的厚度为20～200μm。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一金属氧化物层的厚度为20～70nm。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金属层的厚度为5～25nm。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二金属氧化物层的厚 度为20～70nm。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一氮化硅层与所述第二氮化硅层的总厚度为40～150nm。
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