CN107003452A - 电磁能吸收光学产品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种特别有用于汽车和建筑窗膜的电磁能吸收光学产品。所述电磁能吸收光学产品包括聚合基质和复合涂层，所述复合涂层包括各自含有结合基团组分的第一层和第二层，所述结合基团组分一起形成互补的结合基团对。

Description

电磁能吸收光学产品及其制造方法
技术领域
本发明大体上涉及主要用于汽车或建筑窗膜用途的光学产品及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种具有复合涂层的电磁能吸收窗膜，该复合涂层包括含有聚离子粘合剂的第一层和含有电磁能吸收不溶性颗粒的第二层，其中所述第一层及第二层各自包含结合基团组分，所述结合基团组分一起形成互补的结合基团对。
背景技术
通常，通过使用有机染料而赋予诸如汽车和建筑的窗膜等光学产品以颜色。更具体地，当前由聚酯生产染色膜的商业实践涉及在染色工序中使基质的分子结构在热有机溶剂例如乙二醇的浴中溶胀，因为溶胀的聚酯(尤其是PET)膜能够吸收有机染料。这些膜及其制造工序具有许多缺陷。首先，基质需要暴露在有机溶剂及升高的温度下，其同时存在机械及化学挑战，例如环境危害以及与储存原溶剂和处理产生的废弃物有关的成本。另外，溶胀的基质需要特别处理以避免下游延伸而降低产率。其次，在基质膜中的经聚酯提高的工序温度以及干燥后剩余溶剂会制约基质的下游使用及处理，其转而会限制这种染色膜潜在的终端使用用途。在工序方面，现有的方法使用大体积染料浴，这使得商业制造中的快速变色困难。最后，仅有数量有限的有机染料可溶于且在热溶剂溶胀介质中稳定，并且其中很多通常受基质在用于窗膜用途时经受的高能辐射(亚400nm波长)而降解，从而缩短产品的使用寿命。
为了解决这些缺陷，一些膜制造商已转而在基础聚合膜的表面上使用颜料着色层来使聚合膜着色。例如，美国公开申请号2005/0019550A1描述了包括具有至少一个定向热塑性聚合物材料层的单层芯或多层芯的颜色稳定的颜料着色光学体，其中所述定向热塑性聚合物材料中分散有颗粒颜料。如在该公开申请中所注意到的，这些产品可具有各种加工及性能缺陷。例如，这种类型的层通常以薄膜形式施用，并且可采用相对高的颜料浓度以实现所需的着色水平，特别是在所需的变暗水平相对高的汽车窗膜、例如可见光区域中的电磁能透过率(或Tvis)小于50％的那些汽车窗膜中。这些高的颜料浓度难以均匀分散在薄层中。一般而言，即使是在所需的变暗水平相对适中、较低甚至最低的用途(例如建筑窗膜)中，经颜料着色的层也会存在较大的雾浊和透明性的下降。
因此，在本领域中，持续需求满足现有商业窗膜对于雾浊、透明性、UV稳定性以及产品寿命的所有要求，同时还可通过环境友好的、基于水的上色方法(优选在环境温度和压力下进行)制造的光学产品。
发明内容
本发明通过提供一种包括复合涂层的光学产品而满足该持续需求并实现其他良好且有用的益处。所述光学产品的复合涂层包括含有聚离子粘合剂的第一层和含有电磁能吸收不溶性颗粒的第二层。所述第一层和所述第二层各自包含结合基团组分，其一起形成互补的结合基团对。
本发明的其他方面如本文中所公开和主张。
附图说明
以下，将更详细地并参照附图来描述本发明，其中在全部附图中类似的附图标记表示类似的元件，并且其中
图1为本发明的电磁能吸收光学产品的实施方案的示意性横截面图；
图2为本发明的包括多个复合涂层的电磁能吸收光学产品的实施方案的示意性横截面图；
图3为描绘电磁透过率数据的曲线图，该数据产生自对实施例2中制得的电磁能吸收光学产品的分析；
图4为描绘电磁吸收度数据的曲线图，该数据产生自对实施例4中制得的电磁能吸收光学产品的分析；
图5为描绘电磁吸收度数据的曲线图，该数据产生自对实施例4和5中制得的电磁能吸收光学产品的分析；
图6为描绘电磁吸收度数据的曲线图，该数据产生自对实施例4和6中制得的电磁能吸收光学产品的分析；
图7为描绘电磁吸收度数据的曲线图，该数据产生自对实施例4和7中制得的电磁能吸收光学产品的分析，以及
图8为描绘电磁吸收度数据的曲线图，该数据产生自对实施例2、4和8中制得的电磁能吸收光学产品的分析。
具体实施方式
如图1和2所示，本发明一般地涉及一种包括聚合基质15和复合涂层20的电磁能吸收光学产品10。所述复合涂层包括第一层25和第二层30。优选地，第一层25在其第一面28上直接与所述聚合基质20邻接，并且第二层30在其反面32上直接与第一层25邻接。所述第一层25包含聚离子粘合剂，而第二层30包含电磁能吸收不溶性颗粒。层25和30各自包含结合基团组分，其中所述第一层的结合基团组分和所述第二层的结合基团组分构成互补的结合基团对。如本文中所使用，用语“互补的结合基团对”意指在所述复合涂层的第一层的结合基团组分与第二层的结合基团组分之间存在结合相互作用，例如静电结合、氢键结合、范德华力相互作用、疏水相互作用和/或化学诱导共价键。“结合基团组分”为与互补结合基团组分共同建立一种或多种上述的结合相互作用的化学官能团。所述组分从通过其各自电荷产生结合相互作用的意义上来讲是互补的。
所述复合涂层的第一层25包含聚离子粘合剂，其被定义为沿聚合物主链含有多个带正电部分或带负电部分的大分子。具有正电荷的聚离子粘合剂被称为聚阳离子粘合剂，而具有负电荷的聚离子粘合剂被称为聚阴离子粘合剂。另外，普通技术人员应理解，一些聚离子粘合剂可既起到聚阳离子粘合剂又起到聚阴离子粘合剂的作用(取决于诸如pH的因素)并且被称为两性。所述聚离子粘合剂的带电荷部分构成所述第一层的“结合基团组分”。
合适的聚阳离子粘合剂实例包括聚(烯丙胺盐酸盐)、直链或支链聚(乙烯亚胺)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、称为聚季铵盐(polyquaternium或polyquats)的大分子及其各种共聚物。本发明也考虑聚阳离子粘合剂的共混物。合适的聚阴离子阴离子粘合剂的实例包括含羧酸的化合物(例如聚(丙烯酸)和聚(甲基丙烯酸))以及含磺酸盐的化合物(例如聚(苯乙烯磺酸盐))及其各种共聚物。本发明也考虑聚阴离子粘合剂的共混物。聚阳离子和聚阴离子类型的聚离子粘合剂通常均为本领域普通技术人员所熟知，并记载于例如Krogman等的美国公开专利申请号US20140079884中。合适的聚阴离子粘合剂的实例包括聚丙烯酸(PAA)、聚(苯乙烯磺酸盐)(PSS)、聚(乙烯醇)或聚(乙酸乙烯酯)(PVA、PVAc)、聚(乙烯基磺酸)、羧甲基纤维素(CMC)、聚硅酸、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)及其与其他聚合物的组合(例如PEDOT:PSS)、多糖，以及以上所述及的共聚物。合适的聚阴离子粘合剂的其他实例包括三甲氧基硅烷官能化的PAA或PAH或生物分子如DNA、RNA或蛋白质。合适的聚阳离子粘合剂的实例包括聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(PDAC)、壳聚糖、聚(烯丙胺盐酸盐)(PAH)、多糖、蛋白质、直链聚(乙烯亚胺)(LPEI)、支链聚(乙烯亚胺)BPEI，以及以上所述及的共聚物等。可同时起到聚阴离子粘合剂和聚阳离子粘合剂作用的聚离子粘合剂的实例包括两性聚合物如蛋白质，以及上述聚阳离子粘合剂和聚阴离子粘合剂的共聚物。
所述第一层中的聚离子粘合剂的浓度可部分基于其带电荷重复单元的分子量来选择，但基于构成第一层的带电荷重复单元的分子量计通常在0.1mM与100mM之间，更优选在0.5mM与50mM之间且最优选在1mM与20mM之间。优选地，所述聚离子粘合剂为聚阳离子粘合剂，并且更优选该聚阳离子粘合剂为聚烯丙胺盐酸盐。最优选地，所述聚离子粘合剂可溶于水且用于形成第一层的组合物为聚离子粘合剂的水溶液。在聚离子粘合剂为聚阳离子且第一层由水溶液形成的实施方案中，所述水溶液的pH选择为使得5至95％，优选25至75％且更优选大约半数的可电离基团质子化。所述第一层中的其他任选成分包括生物杀灭剂或储存寿命稳定剂。
所述复合涂层20的第二层30包含电磁能吸收不溶性颗粒。用语“电磁能吸收”意指由于颗粒在特定频谱波长或波长范围下优选吸收而将其有目的地选择为光学产品的组分。术语“不溶性”意在反映颗粒基本不溶于用于形成第二层30的组合物且在光学产品结构中作为颗粒存在的事实。所述电磁能吸收不溶性颗粒优选为可见光电磁能吸收剂，例如颜料；然而，不一定呈现出颜色的不溶性颗粒(例如UV吸收剂或IR吸收剂或在电磁频谱各部分中的吸收剂)也在本发明的范围内。所述电磁能吸收颗粒优选以基于第二层的总重量计为30重量％至60重量％的量存在于第二层中。为了达到最终所需的电磁能吸收水平，所述第二层应当由包含0.25重量％至2重量％的不溶性电磁能吸收颗粒的组合物(基于该组合物的总重量计)来形成。
在所述第二层的优选实施方案中，适合用作电磁能吸收不溶性颗粒的颜料为优选具有5与300纳米之间，更优选10与50纳米之间的平均粒径的颗粒颜料，其在本领域中常称为纳米颗粒颜料。甚至更优选地，所述颜料的表面包含第二层的结合基团组分。合适的颜料可自制造商如Cabot、Clariant、DuPont、Dainippon和DeGussa作为胶态稳定水分散液获得。特别合适的颜料包括可自Cabot Corporation以Cab-O-商品名购得的那些，例如250C(蓝绿色)、265M(品红色)、270Y(黄色)或352K(黑色)。为了在水中稳定为胶态分散液，通常对颜料颗粒表面进行处理以赋予其可电离的特性，并由此提供表面上具有所需结合基团组分的颜料。普通技术人员应理解可商业获得的颜料以多种形式例如悬浮液、分散液等出售，并且应注意评估颜料的商业形式并根据需要对其进行改性以确保其与光学产品组分的相容性和性能，特别是在颜料表面还起到第二层的结合基团组分的作用的实施方案中。
可在所述第二层中使用多种颜料以在最终产品中实现特定的色调或明暗或颜色；然而普通技术人员还应理解的是，如果使用多种颜料，则这些颜料应经过仔细选择以确保其与彼此以及与光学产品组分的相容性和性能。这与颜料表面还起到第二层的结合基团组分作用的实施方案尤其相关，因为例如颗粒颜料可因不同的化学改性而呈现不同的表面电荷密度，其可影响相容性。
优选地，所述复合涂层的第二层还包含掩蔽剂。“掩蔽剂”定义为如下添加剂，其通过增加离子强度并降低颗粒间静电排斥，经由改善电磁能吸收不溶性颗粒在第二层中的分散而促进第二层的均匀且可重现的沉积。掩蔽剂通常为本领域普通技术人员所熟知，并且记载于例如Krogman等的美国公开专利申请号US20140079884中。合适的掩蔽剂的实例包括任何低分子量盐，例如卤化盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、氟磷酸盐等。卤化盐的实例包括氯化盐例如LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、NH4Cl等，溴化盐例如LiBr、NaBr、KBr、CaBr2、MgBr2等，碘化盐例如LiI、NaI、KI、CaI2、MgI2等，以及氟化盐例如NaF、KF等。硫酸盐的实例包括Li2SO4、Na2SO4、K2SO4、(NH4)2SO4、MgSO4、CoSO4、CuSO4、ZnSO4、SrSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3。有机盐例如(CH3)3CCl、(C2H5)3CCl等也是合适的掩蔽剂。基于成分的成本，氯化钠通常为优选的掩蔽剂。掩蔽剂的存在及浓度水平可允许电磁能吸收不溶性颗粒具有更高的负载(例如在Tvis不大于50％的光学产品中所需的那些)，并且还可允许电磁能吸收不溶性颗粒具有可定制且可仔细控制的负载，以实现可定制且可仔细控制的光学产品Tvis水平。
合适的掩蔽剂浓度可随盐本身而改变，并且也记载于例如Krogman等的美国公开专利申请号US20140079884中。在一些实施方案中，所述掩蔽剂的浓度可在1mM至1000mM的范围内或10mM至100mM的范围内或30mM至80mM的范围内。在一些实施方案中，所述掩蔽剂浓度大于1mM、10mM、100mM或500mM。
所述复合涂层的第二层还可含有其他成分，例如生物杀灭剂或储存寿命稳定剂。
在一些实施方案中，本发明的电磁能吸收光学产品可包括多个复合涂层。例如，如图2中所描绘地，光学产品10包括第一和第二复合涂层20和20’，其各自具有第一层和第二层，即第一复合涂层20包括第一层25和第二层30且第二复合涂层20’包括第一层25’和第二层30’。该描绘并非旨在以任何方式限制复合涂层的可能数量，并且普通技术人员应当理解该描绘仅是对具有多种或多个复合涂层的实施方案的简单示例及说明。下面的实施例对具有多个复合涂层的实施方案作进一步说明。
对于具有多个复合涂层的实施方案，应当理解的是，可以独立选择用于每个复合涂层中的第二层的电磁能吸收不溶性颗粒，并且这些第二层将组合地提供对于电磁能吸收光学产品的电磁能吸收特性和效果的累加效果(additive effect)。对于图2中所示的实施方案，其意指第一复合涂层20的第二层30和第二复合涂层20’的第二层30’组合地提供对于电磁能吸收光学产品的电磁能吸收特性和效果的累加效果。该累加效果可部分通过凭借所述掩蔽剂的存在而分散于各个第二层中的电磁能吸收颗粒的浓度来进行定制和仔细控制。例如，在电磁能吸收颗粒为颜料的实施方案中，第二层会对所述电磁能吸收光学膜产品组合地提供视觉感知颜色方面的累加效果。在该实施方案中，各个第二层的颜料可具有相同或相似的组成和/或颜色，使得累加效果增加光学产品的视觉感知颜色的强度或深度或暗度，或者换句话说，降低可见光波长范围内的电磁透过率(或Tvis)。在另一个实施方案中，使用炭黑作为至少一个第二层的颜料并使用诸如以上所列的那些颜料作为其他第二层的颜料，使得累加效果为视觉感知变暗的颜色，同样降低可见光波长范围内的电磁透过率(或Tvis)。如以上所讨论地，本发明可用于需要相对高的变暗水平的产品。因此，在特别优选的实施方案中，本发明的光学产品具有不大于50％的Tvis。在又一个实施方案中，用于各个第二层的颜料可具有互补的组成和/或颜色，使得累加效果为不同于单个颜料且由所述单个颜料组合形成的视觉感知颜色，例如通过将蓝色颜料用于一个第二层并将黄色颜料用于另一个第二层而实现累加感知的“绿”颜色。
从最广泛的意义上讲，聚合基质15可为本领域中已知可用作光学产品组分的任何基质。合适的聚合基质通常为挠性聚合膜，更具体为厚度在12μ与375μ之间的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。由于使用染料的现有技术光学产品表现出多种缺陷，因此聚合基质最优选为未染色的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。所述聚合基质还可包含本领域中已知的添加剂来赋予所需的特性。这种添加剂的具体实例为紫外(UV)吸收材料如苯并三唑、羟基二苯甲酮或三嗪。并入有UV吸收添加剂的有用的聚合基质记载于美国专利号6,221,112中，其起先已转让给本发明的前任受让人。
在聚合基质为诸如PET的挠性聚合膜的一个实施方案中，所述光学产品可为窗膜。如本领域中所公知，常规的窗膜经设计和制造而具有基于多种因素(例如产品终端使用市场用途等)来选择的电磁能透过率或反射率水平。在一个实施方案中，本发明的光学产品具有不大于50％，优选不大于45％且更优选不大于40％的可见光透过率或Tvis。在用于特定汽车终端使用用途(例如侧灯)的具有高的变暗水平的窗膜中，经常需要该水平的可见光透过率。在另一个实施方案中，本发明的光学产品具有80至85％的可见光透过率或Tvis。在用于(以政府规定所许可的程度)特定汽车终端使用用途(例如挡风玻璃)的具有相对适中至低的变暗水平(通常还具有红外吸收)的窗膜中，经常需要该水平的可见光透过率。在又一个实施方案中，本发明的光学产品具有不小于85％，优选不小于88％且更优选不小于90％的可见光透过率或Tvis。在用于特定建筑终端使用用途的具有低至最低变暗水平的窗膜中，经常需要该水平的可见光透过率。
所述窗膜可任选地包括窗膜技术领域的普通技术人员已知的层或涂层。涂层例如可包括保护性硬涂层、抗划痕涂层或“SR”涂层、粘结层、保护性离型衬层等。层可包括例如通过溅射或其他已知技术施用的金属层。所述层或涂层可为聚合基质的组分。进一步地，所述聚合基质可为层合或多层结构。
在聚合基质为诸如PET的挠性聚合膜的实施方案中，所述光学产品为用于层合玻璃的复合夹层，并且还包括至少一个安全膜或夹层。所述安全膜可由本领域中已知用于此目的的成膜材料形成，包括例如增塑聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯、乙酸乙烯乙酯等。优选的安全膜为可自Eastman Chemical Company以PVB夹层商业获得的增塑PVB膜或夹层。优选地，所述复合夹层包括包封聚合基质的两个安全膜或一个膜层和一个涂层，例如PVB涂层。这种普通类型的复合夹层为本领域中已知，并且记载于例如美国专利号4.973.511和5,091,258中，其内容通过引用而并入本文中。
另一方面，本发明涉及一种形成电磁能吸收光学产品的方法。本发明的方法包括(a)将第一涂层组合物施用至聚合基质而形成第一层和(b)在所述第一层上施用第二涂层组合物而形成第二层，所述第一层和所述第二层一起构成复合涂层。所述第一涂层组合物包含聚离子粘合剂，所述第二涂层组合物包含至少一种电磁能吸收不溶性颗粒，并且所述第一及第二涂层组合物各自包含结合基团组分，所述结合基团组分一起形成互补的结合基团对。所述第二涂层组合物优选包含如上所定义的掩蔽剂。
在优选的实施方案中，所述第一及第二涂层组合物中的至少一种为水分散液或水溶液，并且最优选第一及第二涂层组合物二者均为水分散液或水溶液。在该实施方案中，施用步骤(a)和(b)二者均在环境温度和压力下进行。
本发明的光学产品优选采用已知的“层叠层”(LbL)方法制造，该方法例如记载于Langmuir,2007,23,3137-3141或美国专利号8,234,998和8,689,726以及美国公开申请US20140079884(由本申请的共同发明人Krogman共同发明)中，其公开内容通过引用而并入本文中。
虽然提供以下实施例来特定和详细地说明本发明的众多方面及优点，但不应将其解释为以任何方式限制本发明的范围。本领域普通技术人员将会容易地理解出自本发明精神的变化、修改和调适。
实施例1
为了产生适于形成本发明复合涂层的第二层的涂层组合物，将66.67gCab-O-Jet352K(电磁能吸收不溶性颗粒的分散液，可自Cabot Corp.商业获得的胶态稳定炭黑颜料)在去离子水中稀释至1wt％炭黑。由于制造商用羧酸根将该炭黑颗粒的表面化学官能化(从而提供结合基团组分)，因此用氢氧化钠将溶液的pH调节至9以确保羧酸根完全去质子化。然后，将2.92g氯化钠加入该溶液(50mM)以掩蔽悬浮颗粒的静电排斥并制备其用于沉积，其中已确定50mM的NaCl将所述炭黑颗粒的表面电荷静电掩蔽而不会引起其自溶液中聚集并沉淀。
实施例2
为了形成本发明的光学产品，如本领域中已知地通过常规电晕处理对一片具有75微米厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(作为基质)进行预处理。然后，在环境压力和温度下，在PET片上通过喷涂第一涂层组合物而形成第一层，所述第一涂层组合物为聚烯丙胺盐酸盐的pH调节至10的20mM溶液(基于带电荷重复单元的分子量)。利用去离子水喷洒冲洗掉过量未被吸收的材料。然后，将在以上实施例1中制备的用于形成第二层的组合物喷洒至第一层的表面上，并以相似方式再次冲洗掉过量材料，并且所述第一层和含电磁能吸收颗粒的第二层构成本发明的复合有色涂层。利用相同过程将另外的复合涂层施用至现有基质，并在施用2、4、6、8、10和15个复合有色涂层后使用BYK HazeGard Pro测量电磁能吸收光学产品的可见光电磁透过率(Tvis)。Tvis测量结果图示性地描绘于图3中。
实施例3
为了产生适于形成本发明复合涂层的第二层的组合物，将100g胶态稳定的彩色颜料样品，例如Cabot Cab-O-Jet 250C蓝绿色、265M品红色或270Y黄色的分散液样品各自在去离子水中稀释至1wt％颜料而形成5份单独的涂层组合物。由于制造商用磺酸根将该颜料颗粒的表面化学官能化(从而提供结合基团组分)，因此用氢氧化钠将溶液的pH调节至9以确保羧酸根完全去质子化。然后，将2.92g氯化钠加入该溶液(50mM)以掩蔽悬浮颗粒的静电排斥并制备其用于沉积，其中已确定50mM的NaCl将炭黑颗粒的表面电荷静电掩蔽而不会引起其自溶液中聚集并沉淀。
实施例4
为了形成本发明的电磁能吸收光学产品，如本领域中已知地通过常规电晕处理对三片具有75微米厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(作为基质)进行预处理。然后，在每个PET片上通过喷涂聚烯丙胺盐酸盐的溶液pH调节至10的20mM溶液(基于带电荷重复单元的分子量)而形成第一层。利用去离子水喷洒冲洗掉过量的第一层材料。然后，将在以上实施例3中制备的涂层组合物各自喷洒至各个经涂覆的片的表面上，并以相似方式再次冲洗掉过量材料。所述第一层和第二层共同构成本发明的复合涂层。在该实施例中，通过对每个基质重复5次上述沉积过程而产生三个独立的电磁能吸收光学产品样品(其各自使用实施例3中产生的涂层组合物之一)，从而在每个基质上沉积5个复合涂层。然后，使用UV/vis光谱仪测量各个样品在不同波长下的电磁吸收度，并将其相对于所述波长图示性地绘制于图4中。
实施例5
为了展示在单一的第二涂层组合物以及相应地第二层中使用多种电磁能吸收不溶性颗粒，通过形成实施例3中所制蓝绿色及黄色颜料组合物的50/50混合物而产生绿色的第二涂层组合物。然后，利用实施例2的过程形成具有实施例2所述的第一层和由上述绿色组合物形成的第二层的电磁能吸收光学产品。对基质重复5次沉积过程，从而在该基质上沉积5个复合涂层。然后，使用UV-vis光谱仪测量样品在不同波长下的电磁吸收度，并将其相对于所述波长图示性地——连同具有蓝绿色和黄色颜料的实施例4样品的曲线图一起——绘制于图5中。
实施例6
为了展示在单一的第二涂层组合物以及相应地第二层中使用多种电磁能吸收不溶性颗粒，通过形成实施例3中所制蓝绿色及品红色组合物的50/50混合物而产生蓝色的组合物。然后，利用实施例2的过程形成具有实施例2所述的第一层和由上述蓝色第二涂层组合物形成的第二层的电磁能吸收光学产品。对基质重复5次沉积过程，从而在该基质上沉积5个复合涂层。然后，使用UV-vis光谱仪测量样品在不同波长下的电磁吸收度，并将其图示性地——连同具有蓝绿色和品红色颜料的实施例4样品的曲线图一起——绘制于图6中。
实施例7
为了进一步展示在单一的第二涂层组合物以及相应地第二层中使用多种电磁能吸收不溶性颗粒，通过形成实施例3中所制黄色及品红色组合物的50/50混合物而产生红色的组合物。然后，利用实施例2的过程形成具有实施例2所述的第一层和由上述红色组合物形成的第二层的有色光学产品。对基质重复5次沉积过程，从而在该基质上沉积5个复合颜料涂层。然后，使用UV/vis光谱仪测量样品在不同波长下的电磁吸收度，并将其相对于所述波长——连同具有品红色和黄色颜料的实施例4样品的曲线图一起——绘制于图7中。
实施例8
通过沉积所需数量的具有炭黑作为吸收不溶性颗粒(实施例2)的复合涂层，其后沉积所需数量的具有蓝绿色、品红色和黄色颜料或其组合(实施例4-7)的复合涂层，可以产生可见光透过率降低且色彩可调的膜。此处，对基质重复沉积过程，在第二层含有炭黑的情况下重复5次，其后在第二层含有蓝绿色颜料的情况下重复5次，从而在该基质上沉积总计10个复合涂层。然后，使用UV/vis光谱仪测量样品在不同波长下的电磁吸收度，并将其相对于所述波长——连同具有5个以实施例2方式产生的复合涂层的含黑色颜料的样品，以及具有5个以实施例4方式产生的复合涂层的含蓝绿色颜料的样品的曲线图一起——绘制于图8中。
本领域技术人员应当认识到，本文中所述的测量为基于通过多种不同特定试验方法可以得到的公开可得的标准和指南的测量。所述试验方法仅代表获得各所需测量的一种可得的方法。
已出于说明和描述的目的而提出了对本发明各种实施方案的在前描述。本发明并非旨在穷举或受限于所公开的精确实施方案。上述教导的电磁能中可能存在许多修改或变化。所讨论的实施方案经选择和描述以提供对本发明原理及其实际应用的最佳说明，从而使得本领域普通技术人员能够将本发明用于各种实施方案中，并在适应预期的特定用途时进行各种修改。所有这些修改和变化都在由所附权利要求依据其被公平、合法、公正授权的广度来进行解释时所确定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种电磁能吸收光学产品，其包括：
a)聚合基质，和
b)复合涂层，所述复合涂层包括含有聚离子粘合剂的第一层和含有电磁能吸收不溶性颗粒的第二层，其中所述第一层和所述第二层各自包含结合基团组分，所述结合基团组分一起形成互补的结合基团对。
2.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述复合涂层具有5nm至300nm的总厚度。
3.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述第一层在其第一面上直接与所述聚合基质邻接，并且所述第二层在其反面上直接与所述第一层邻接。
4.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述电磁能吸收颗粒包含颗粒颜料，该颗粒颜料的表面包含所述第二层的所述结合基团组分。
5.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述光学产品具有不大于50％的Tvis。
6.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述光学产品具有不小于80％的Tvis。
7.根据权利要求1所述的光学产品，其还包括第二复合涂层，所述第二复合涂层包括含有聚离子粘合剂的第一层和含有电磁能吸收颗粒的第二层，其中所述第二复合涂层的所述第一层和所述第二复合涂层的所述第二层包含互补的结合基团对。
8.根据权利要求7所述的光学产品，其中，所述第一复合涂层的所述第二层和所述第二复合涂层的所述第二层组合地提供对于电磁能吸收光学产品的电磁能吸收特性和效果的累加效果。
9.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述聚合基质为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，并且还包含紫外吸收材料。
10.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述聚合基质为未染色的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
11.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述光学产品为窗膜。
12.根据权利要求7所述的光学产品，其中所述第一复合涂层的所述第二层的所述电磁能吸收颗粒和其中所述第二复合涂层的所述第二层的所述电磁能吸收颗粒各自包含颜料。
13.根据权利要求12所述的光学产品，其中，所述第一复合涂层的所述第二层的所述电磁能吸收颗粒和所述第二复合涂层的所述第二层的所述电磁能吸收颗粒对于所述光学产品的视觉感知颜色提供累加效果。
14.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述复合涂层的所述第一层和所述第二层中的至少其一由水溶液形成。
15.一种形成电磁能吸收光学产品的方法，所述方法包括：
a)将第一涂层组合物施用至聚合基质而形成第一层，所述组合物包含聚离子粘合剂；和
b)在所述第一层上施用第二涂层组合物而形成第二层，所述第二涂层组合物包含至少一种颜料；其中所述第一层和所述第二层各自包含结合基团组分，所述结合基团组分一起形成互补的结合基团对。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电磁能吸收颗粒为颜料，并且该颜料的表面包含所述第二层的所述结合基团组分。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一涂层组合物和所述第二涂层组合物中的至少其一为水分散液或水溶液。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，施用步骤a)和b)在环境温度和压力下进行。
19.根据权利要求1所述的光学产品，其中，所述光学产品为用于层合玻璃的复合夹层，并且还包括至少一个安全膜或夹层。
20.根据权利要求19所述的光学产品，其中，所述光学产品包括包封所述聚合基质的两个安全膜或一个膜层和一个涂层。
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