CN112853265B - 一种高电阻隔热膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于隔热膜技术领域，公开了一种高电阻隔热膜及其制备方法，高电阻隔热膜包括在PET基底层上依次层叠设置的SiO2层、第一TiN层、第一AL层、第二TiN层和第二AL层。该高电阻隔热膜具有隔热膜系与基材结合力牢固和色中性好的优点。隔热膜系的方块电阻可高达104Ω/□以上，对ETC、GPS及手机5G信号的干扰级小。该高电阻隔热膜作为建筑及汽车窗膜使用时，具有清晰度高，耐候性好，能有效解决现有建筑及汽车窗膜中对ETC、车载导航和手机信号的干扰问题。

Description

一种高电阻隔热膜及其制备方法
技术领域
本发明属于隔热膜技术领域，具体涉及一种高电阻隔热膜及其制备方法。
背景技术
窗膜又叫太阳膜、控光膜，隔热膜，主要以PET薄膜为基底层加上光控层、压敏胶层、防划层等功能层组成，应用于汽车和建筑玻璃表面，使其具有保温、隔热、节能、防爆、防紫外线、美化外观、遮避私密及安全防护等功能。现在市场上的窗膜产品主要包括染色膜，纳米陶瓷膜、镀铝膜、磁控溅射膜等几类产品。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：染色膜采用在压敏胶中添加染色剂的方法制成，可以阻挡太阳光中的可见光部分，但是对近红外部分无阻隔效果。纳米陶瓷膜是采用在压敏胶中添加无机纳米陶瓷浆料(如氧化钨、氧化锑锡等)的方法制成，对近红外具有吸收隔热的效果。但由于纳米浆料的加入，窗膜的清晰度会有所下降。镀铝膜是利用真空热蒸发制备的镀铝层作为隔热层，具有良好的隔热效果，但由于蒸发镀铝层结构不致密，容易发生氧化褪色的问题。磁控溅射膜是利用磁控溅射镀膜技术(在真空环境下，利用等离子体放电产生的正离子，轰击处于负电位的靶材，溅射出靶材原子)，通过卷对卷的生产方式，在柔性基材表面沉积金属(钛、金、银、铝等)、合金、介质化合物等材料制备而成。现在市场上的磁控溅射窗膜产品主要以溅射镍铬、银为主要隔热结构，虽然隔热性能良好，但由于镍铬、银等的电阻率较低，方块电阻通常在100Ω以下，对ETC，车载导航，手机信号等有一定的干扰效果。同时随着使用时间的延长，镍铬、银也会出现透光率上升，银硫化的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明第一目的在于提供一种高电阻隔热膜。
为实现第一目的本发明所采用的技术方案为：
一种高电阻隔热膜，包括在PET基底层上依次层叠设置的SiO2层、第一TiN层、第一AL层、第二TiN层和第二AL层。
优选地，所述第一TiN层和第一AL层之间设有第一TiAlN层，第一AL层和第二TiN层之间设有第二TiAlN层，第二TiN层和第二AL层之间设有第三TiAlN层。
优选地，所述第二AL层上设有AL2O3层。
优选地，所述SiO2层的厚度为1-2nm。
优选地，所述第一TiN层的厚度为5-10nm。
优选地，所述第一AL层的厚度为1-4nm。
优选地，所述第二TiN层的厚度为5-10nm。
优选地，所述第二AL层的厚度为1-2nm。
本发明的第二目的在于提供一种高电阻隔热膜的制备方法。
为实现第二目的本发明所采用的技术方案为：
一种高电阻隔热膜的制备方法，包括以下步骤：
在PET基底层上依次溅射沉积SiO2层、第一TiN层、第一AL层、第二TiN层和第二AL层。
优选地，所述第二AL层自然氧化形成AL2O3层。
本发明的有益效果为：
本发明所提供的一种高电阻隔热膜，具有隔热膜系与基材结合力牢固和色中性好的优点。隔热膜系的方块电阻可高达104Ω/□以上，对ETC、GPS及手机5G信号的干扰级小。该高电阻隔热膜作为建筑及汽车窗膜使用时，具有清晰度高，耐候性好，能有效解决现有建筑及汽车窗膜中对ETC、车载导航和手机信号的干扰问题。
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是本发明高电阻隔热膜的结构示意图。
图2是本发明高电阻隔热膜与无第一AL层调色的隔热膜的ab色坐标图。
图中：1-PET基底层；2-SiO2层；3-第一TiN层；4-第一AL层；5-第二TiN层；6-第二AL层；7-第一TiAlN层；8-第二TiAlN层；9-第三TiAlN层；10-AL2O3层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的说明。
如图1和图2所示，本实施例的一种高电阻隔热膜，
一种高电阻隔热膜，以柔性PET基底层1为基材，其上设置隔热膜系，隔热膜系层包括依次层叠设置有SiO2层2、第一TiN层3、第一AL层4、第二TiN层5和第二AL层6；SiO2层2作为过渡层，由于SiO2化学性质稳定，同时SiO2与PET基底层1结合力高，作为过渡层有效降低后续镀膜层与PET基底层1的剥离问题。TiN化学性质稳定，对近红外具有良好的阻隔效果，同时TiN层电阻率高可达到2×10-3Ωm。AL同样对近红外具有良好的阻隔效果。TiN层的透射颜色为黄色，AL层的透射颜色为蓝色，TiN层与AL层的叠加，调节了膜层的色中性。第二TiN层5可进一步增强隔热膜系的隔热效果。第二AL层6的作用是利用AL与空气中的氧气接触氧化形成致密的AL2O3层10增强膜系的耐候性能，同时增加隔热膜的光泽度，提高产品的美观性。
SiO2层2的厚度为1-2nm。
第一TiN层3的厚度为5-10nm。
第一AL层4的厚度为1-4nm。
第二TiN层5的厚度为5-10nm。
第二AL层6的厚度为1-2nm。
在本实施例中，PET基底层1的厚度为23um，PET基底层1上的SiO2层2、第一TiN层3、第一AL层4、第二TiN层5和第二AL层6的厚度分别为2nm、8nm、1.5nm、8nm、1nm，通过计算其色度坐标a＝-0.8，b＝-2，位于图2中的C(-0.8，-2)。如去掉第一AL层4，PET基底层1上的SiO2层2、第一TiN层3、第二TiN层5和第二AL层6的厚度分别为2nm、8nm、8nm、1nm，计算其色度坐标a＝-0.29，b＝5.47，位于图2中D(-0.29，5.47)。从图2可以看出C点坐标较D点坐标更接近原点，色中性更好。
该高电阻隔热膜具有隔热膜系与基材结合力牢固和色中性好的优点。隔热膜系的方块电阻可高达104Ω/□以上，对ETC、GPS及手机5G信号的干扰级小。该高电阻隔热膜作为建筑及汽车窗膜使用时，具有清晰度高，耐候性好，能有效解决现有建筑及汽车窗膜中对ETC、车载导航和手机信号的干扰问题。
TiN层与AL层的界面上由于相互扩散，形成TiAlN层，进一步增强隔热膜系的化学稳定性。具体的，第一TiN层3和第一AL层4之间形成第一TiAlN层7，第一AL层4和第二TiN层5之间形成第二TiAlN层8，第二TiN层5和第二AL层6之间形成第三TiAlN层9。
一种高电阻隔热膜的制备方法，采用磁控溅射工艺制备，包括以下步骤：在PET基底层1上依次溅射沉积SiO2层2、第一TiN层3、第一AL层4、第二TiN层5和第二AL层6。磁控溅射工艺特点使得隔热膜系清晰度高，结构致密，同时溅射成膜的TiN层电阻率高可达到2×10-3Ωm。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高电阻隔热膜，其特征在于：包括在PET基底层（1）上依次层叠设置的SiO2层（2）、第一TiN层（3）、第一Al 层（4）、第二TiN层（5）和第二Al 层（6）；所述第一TiN层（3）和第一Al层（4）之间设有第一TiAlN层（7），第一Al 层（4）和第二TiN层（5）之间设有第二TiAlN层（8），第二TiN层（5）和第二Al 层（6）之间设有第三TiAlN层（9）；所述第二Al 层（6）上设有Al2O3层（10）；所述SiO2层（2）的厚度为1-2nm；所述第一TiN层（3）的厚度为5-10nm；所述第一Al层（4）的厚度为1-4nm；所述第二TiN层（5）的厚度为5-10nm；所述第二Al 层（6）的厚度为1-2nm。
2.一种如权利要求1所述的高电阻隔热膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
在PET基底层（1）上依次溅射沉积SiO2层（2）、第一TiN层（3）、第一Al 层（4）、第二TiN层（5）和第二Al 层（6）；TiN层与Al 层的界面上由于相互扩散，形成TiAlN层，具体的，第一TiN层（3）和第一Al 层（4）之间形成第一TiAlN层（7），第一Al 层（4）和第二TiN层（5）之间形成第二TiAlN层（8），第二TiN层（5）和第二Al 层（6）之间形成第三TiAlN层（9）；所述第二Al 层（6）自然氧化形成Al2O3 层（10）。
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