CN112029431A - 一种汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其包括高强高透光PET膜层、高透光隔热膜层、高透光压敏胶膜层；所述高透光隔热膜层，以质量份数计，由以下原料制成：有机硅改性聚氨酯树脂100份，蓝色纳米氧化钨粉0.5‑1.0份，紫外线吸收剂UV‑P 0.1‑0.3份，聚醚改性硅氧烷0.5‑2份，聚氨酯型高分子分散剂0.03‑0.05份；所述高透光隔热膜层，可在实现75%以上透光率的条件下，达到0.5%以下的紫外线透过率和50%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率，不造成电磁屏蔽，所采用原材料的价格较低，成本较低。

Description

一种汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜
技术领域
本发明属汽车玻璃用隔热防爆膜技术领域，具体涉及一种汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜。
背景技术
隔热防爆膜是汽车玻璃的常用防护品，尤其汽车前风挡玻璃的隔热防爆膜，除了具备较高的强度实现加强和防爆功能，还要在具备如70%以上可见光透光率的前提下，能够将尽可能多的近红外线、红外线、紫外线进行反射，以达到真正达到隔热的目的。隔热防爆膜的高强和防爆功能，主要通过高强度的高透光PET膜层实现，对近红外线、红外线、紫外线的反射功能可通过高透光的隔热膜层实现。
现有技术中，所述隔热膜层对光线的吸收，一部分会转化为热能传递到涂层附着主体或气流，一部分会产生二次辐射。涂料的透光率，是指对可见光的透过率，该涂料应尽可能少地吸收和反射可见光。一般而言，适当配料和制备的膜层，在实现如75%以上透光率的条件下，容易达到如0.5%以下的紫外线透过率，但较难达到如50%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率，或者需要采用价格较高的原材料或制备工艺而导致成本过高。隔热膜层若包含合适厚度的金属膜或其它具有导电能力的膜层，还会造成电磁屏蔽，影响车内手机、导航设备的正常工作。
因而有必要开发一种成本较低、较易制备、不包含金属膜或其它具有导电能力膜层的隔热防爆膜，其不造成电磁屏蔽，不影响车内手机、导航设备的正常工作。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其包括高强高透光PET膜层、高透光隔热膜层、高透光压敏胶膜层；所述高透光隔热膜层，以质量份数计，由以下原料制成：有机硅改性聚氨酯树脂100份，蓝色纳米氧化钨粉0.5-1.0份，紫外线吸收剂UV-P 0.1-0.3份，聚醚改性硅氧烷0.5-2份，聚氨酯型高分子分散剂0.03-0.05份。
该隔热防爆膜成本较低、较易制备，具有70%以上的可见光透光率、0.5%以下的紫外线透过率和50%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率；其不造成电磁屏蔽，不影响车内手机、导航设备的正常工作；所述高透光隔热膜层，不包含金属膜，无导电能力，具有75%以上的可见光透光率、0.5%以下的紫外线透过率和55%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率，所采用原材料的成本较低。
所述有机硅改性聚氨酯树脂为枞阳县三金颜料有限责任公司产品，牌号SJ-5021，树脂含量50%；固化后涂层长期耐紫外光不变色，透光率可保持在90%以上，硬度韧性俱佳，耐划伤。
所述蓝色纳米氧化钨粉，粒径30-35nm，分子式WO2.97，中钨在线（厦门）科技有限公司产；其对红外线、远红外线和紫外线的反射作用较好，具有很好的隔热和防紫外线性能，同时在良好分散时对可见光的吸收率、反射率都较低；且与所述有机硅改性聚氨酯树脂体系较为匹配，在其中较易均匀分散。
所述紫外线吸收剂UV-P，主要成分为2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑，其紫外线吸收能力较高，性能稳定不衰退，且与所述有机硅改性聚氨酯树脂体系极为匹配，在其中极易均匀分散。
所述聚醚改性硅氧烷为流平助剂，如广州纵凌贸易有限公司流平剂产品FC4430，可降低涂料体系的表面张力，使涂层流平均匀，表面平滑有光泽。
所述聚氨酯型高分子分散剂，可为济南长泰化工有限公司产品BYK-163聚氨酯型高分子分散剂，以使所述蓝色纳米氧化钨粉长时间稳定、均匀地分散在涂料中，避免其颗粒的沉降。
所述高透光隔热膜层，在制备或使用过程中，可加入丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)10-20份，作溶剂进行稀释或调整粘度。
所述高透光隔热膜层的制备方法，可包括如下步骤：
(A)先制备透明隔热涂料
剪切机中加入有机硅改性聚氨酯树脂，启动剪切马达，加入蓝色纳米氧化钨粉，处理0.5-2h至蓝色纳米氧化钨粉在有机硅改性聚氨酯树脂中分散混匀，加入紫外线吸收剂UV-P、聚醚改性硅氧烷、聚氨酯型高分子分散剂等配料，混匀，得透明隔热涂料；
(B) 透明隔热膜层制备
通过喷涂、辊涂、印刷等方式，在所述高强高透光PET膜层上形成所需厚度的透明隔热涂料涂层，再加温至50-80℃固化30-200min，固化过程中所含溶剂逐渐挥发，树脂成分逐渐聚合。
固化后的透明隔热膜层，在20-30μm厚度，可达到80%以上的透光率、0.3%以下的紫外线透过率和55%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率；涂层致密光滑，颜色均一，强度、硬度、韧性都较高。所述蓝色纳米氧化钨粉、紫外线吸收剂UV-P在本发明的涂料组合物中表现出了明显的协同组合作用，可从实施例1、对比例1-2的光吸收、反射结果判断得出。
本发明最终制备的隔热防爆膜，可依次包括如一层30-60μm厚度的高强高透光PET膜层、一层20-30μm厚度的高透光隔热膜层、一层5-20μm厚度的高透光压敏胶膜层；优选包括二层如单层厚度20-30μm的高强高透光PET膜层，所述高透光隔热膜层夹制于二层高强高透光PET膜层之间，所述高透光压敏胶膜层设于高强高透光PET膜层之外。所述高透光压敏胶膜层在本发明隔热防爆膜贴合、安装在汽车前风挡玻璃时起粘接固定作用。在本发明隔热防爆膜的高透光压敏胶膜层之外，可制备一层起保护作用的PET离型膜，在安装前撕去，但完全不沾走所述高透光压敏胶膜层。本发明的隔热防爆膜，成本较低，较易制备，具有70%以上的可见光透光率、0.5%以下的紫外线透过率和50%以上的近红外线+红外线+紫外线反射率，几乎是透明无色，在安装于汽车前风挡玻璃后，所述透光、反射效果长期保持。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明技术方案作进一步的说明，但并不构成对本发明的限制。
实施例1
本实施例的透明隔热膜层，以质量份数计，由以下原料制成：有机硅改性聚氨酯树脂100份，蓝色纳米氧化钨粉0.8份，紫外线吸收剂UV-P 0.2份，聚醚改性硅氧烷1份，聚氨酯型高分子分散剂0.04份。
透明隔热膜层制备方法包括如下步骤：
(A)先制备透明隔热涂料
剪切机中加入有机硅改性聚氨酯树脂，启动剪切马达，加入蓝色纳米氧化钨粉，处理1h至蓝色纳米氧化钨粉在有机硅改性聚氨酯树脂中分散混匀，加入紫外线吸收剂UV-P、聚醚改性硅氧烷、聚氨酯型高分子分散剂等配料，混匀，得透明隔热涂料；
(B) 透明隔热膜层制备
通过刮涂方式，在洁净玻璃板上形成所需厚度的透明隔热涂料涂层，再加温至60℃固化60min，固化过程中所含溶剂逐渐挥发，树脂成分逐渐聚合，所得膜层分离，测厚度27μm，可达到82%的透光率、0.3%的紫外线透过率和57%的近红外线+红外线+紫外线反射率；膜层致密光滑，颜色均一，强度、硬度、韧性都较高。该涂层经夏秋季日晒累计1000h后，测试透光率、紫外线透过率和近红外线+红外线+紫外线反射率、强度、硬度、韧性几乎没有变化，涂层致密光滑情况、颜色及均一情况无变化。
所述有机硅改性聚氨酯树脂为枞阳县三金颜料有限责任公司产品，牌号SJ-5021，树脂含量50%；固化后涂层长期耐紫外光不变色，透光率可保持在90%以上，硬度韧性俱佳，耐划伤。所述蓝色纳米氧化钨粉，粒径30-35nm，分子式WO2.97，中钨在线（厦门）科技有限公司产。所述紫外线吸收剂UV-P，主要成分为2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑。所述聚氨酯型高分子分散剂为济南长泰化工有限公司产品，牌号BYK-163。
实施例2
将实施例1制备的透明隔热涂料，通过刮涂方式，在厚度23μm的高强高透光PET膜层上，制备一层厚度27μm透明隔热膜层，固化条件为80℃x30min，再在透明隔热膜层之上叠合另一层厚度23μm的高强高透光PET膜，100℃热压10min；所得复合膜可达到74%的透光率、0.3%的紫外线透过率和55%的近红外线+红外线+紫外线反射率；膜层致密光滑，颜色均一。该复合膜经夏秋季日晒累计1000h后，测试透光率、紫外线透过率和近红外线+红外线+紫外线反射率、强度、硬度、韧性几乎没有变化，无分层，致密情况、颜色及均一情况无变化。
该复合膜对5G手机各频率信号的透过率、对北斗、GPS 导航系统各频率信号的透过率都高于97%，因而不造成电磁屏蔽。
对比例1
基本按实施例1配料和方法制备本对比例1的膜层，区别在于末采用所述蓝色纳米氧化钨粉。所得膜层厚度27μm，其透光率88%，紫外线透过率1.0%，近红外线+红外线+紫外线反射率21%。
对比例2
基本按实施例1配料和方法制备本对比例2的膜层，区别在于末采用所述紫外线吸收剂UV-P。所得膜层厚度27μm，其透光率71%，紫外线透过率7.5%，近红外线+红外线+紫外线反射率37%。
从实施例1、对比例1-2所制得膜层的光吸收、反射结果判断，认为所述蓝色纳米氧化钨粉、紫外线吸收剂UV-P在实施例1的膜层中表现出了明显的协同组合作用。

Claims (7)

1.一种汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其包括高强高透光PET膜层、高透光隔热膜层、高透光压敏胶膜层；所述高透光隔热膜层，以质量份数计，由以下原料制成：有机硅改性聚氨酯树脂100份，蓝色纳米氧化钨粉0.5-1.0份，紫外线吸收剂UV-P 0.1-0.3份，聚醚改性硅氧烷0.5-2份，聚氨酯型高分子分散剂0.03-0.05份。
2.如权利要求1所述的汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其特征在于，所述蓝色纳米氧化钨粉，粒径30-35nm，分子式WO2.97。
3.如权利要求1所述的汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其特征在于，所述高透光隔热膜层的原料还包括丙二醇甲醚醋酸酯10-20份。
4.如权利要求1所述的汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其特征在于，所述高透光隔热膜层的制备方法，包括如下步骤：
(A)先制备透明隔热涂料
剪切机中加入有机硅改性聚氨酯树脂，启动剪切马达，加入蓝色纳米氧化钨粉，处理0.5-2h至蓝色纳米氧化钨粉在有机硅改性聚氨酯树脂中分散混匀，加入紫外线吸收剂UV-P、聚醚改性硅氧烷、聚氨酯型高分子分散剂，混匀，得透明隔热涂料；
(B) 透明隔热膜层制备
通过喷涂、辊涂、印刷方式，在所述高强高透光PET膜层上形成所需厚度的透明隔热涂料涂层，再加温至50-80℃固化30-200min。
5.如权利要求1所述的汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其特征在于依次包括如一层30-60μm厚度的高强高透光PET膜层、一层20-30μm厚度的高透光隔热膜层、一层5-20μm厚度的高透光压敏胶膜层。
6.如权利要求1所述的汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其特征在于包括二层单层厚度20-30μm的高强高透光PET膜层，所述高透光隔热膜层夹制于二层高强高透光PET膜层之间，所述高透光压敏胶膜层设于高强高透光PET膜层之外。
7.如权利要求1所述的汽车前风挡玻璃用隔热防爆膜，其特征在于，在所述高透光压敏胶膜层之外，设一层起保护作用的PET离型膜。
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