CN116736565A - 一种遮光型隔热双控调光薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种遮光型隔热双控调光薄膜及其制备方法,该遮光型隔热双控调光薄膜,其包括依次设置的第一基材层、第一导电层、热致调光层、阻隔层、电致调光层、第二导电层和第二基材层。该遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率调节范围宽。

Description

一种遮光型隔热双控调光薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及调光膜技术领域,具体涉及一种遮光型隔热双控调光薄膜及其制备方法。
背景技术
聚合物分散液晶(PDLC)薄膜是一种新型功能性光电薄膜,又称电控液晶调光膜,通过外加电场的控制,便可实现调光膜在无色透明与乳白色不透明两种状态之间的快速变换。目前,PDLC产品主要是调节雾度,可见光透过率调节范围较窄,随着PDLC产品广泛应用于汽车天幕,对薄膜的隔热和遮光性能提出了更高的要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的第一目的是提供一种遮光型隔热双控调光薄膜,该遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率调节范围宽。
本发明的第二目的是提供上述遮光型隔热双控调光薄膜的制备方法。
为实现本发明的目的,本发明提供了一种遮光型隔热双控调光薄膜,其包括依次设置的第一基材层、第一导电层、热致调光层、阻隔层、电致调光层、第二导电层和第二基材层。
在本发明的一些实施例中,所述热致调光层包括60wt%~80wt%的热致变色微胶囊和20wt%~40wt%的第一紫外线固化胶粘剂,所述电致调光层包括50wt%~80wt%的染料液晶微胶囊和20wt%~50wt%的第二紫外线固化胶粘剂。
在本发明的一些实施例中,所述第一紫外线固化胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂。
在本发明的一些实施例中,所述热致变色微胶囊可以为液晶类、有机类或无机类。
在本发明的一些实施例中,所述热致调光层还包括第一间隔子,所述第一间隔子的用量为0.3wt%~0.5wt%。
在本发明的一些实施例中,所述热致变色微胶囊的变色温度为30℃~60℃;基于工作温度低于变色温度,所述热致调光层的可见光透过率≥50%;基于工作温度高于变色温度,所述热致调光层的可见光透过率≤20%。
在本发明的一些实施例中,所述热致变色微胶囊尺寸为0.2μm~0.6μm。
在本发明的一些实施例中,所述第二紫外线固化胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂。
在本发明的一些实施例中,所述染料液晶微胶囊含有二色性染料和向列相液晶。
在本发明的一些实施例中,所述电致调光层还包括第二间隔子,所述第二间隔子的用量为0.3wt%~0.5wt%。
在本发明的一些实施例中,所述染料液晶微胶囊的凝固点≤-40℃,清亮点为100℃~130℃。
在本发明的一些实施例中,基于所述第一导电层和所述第二导电层通电,所述电致调光层的可见光透过率≥50%,雾度≤3%;基于所述第一导电层和所述第二导电层断电,所述电致调光层的可见光透过率≤10%,雾度≥90%。
在本发明的一些实施例中,所述染料液晶微胶囊为球形,尺寸为1μm~5μm。
在本发明的一些实施例中,所述热致变色微胶囊和所述染料液晶微胶囊分别由原位聚合法或乳液聚合法制得,所述热致变色微胶囊和所述染料液晶微胶囊表面进行了UV阻隔处理。
在本发明的一些实施例中,所述电致调光层的折射率为1.5~1.6,所述热致调光层的折射率为1.5~1.6,所述阻隔层的折射率大于1.7。
在本发明的一些实施例中,所述热致调光层的厚度为5μm~10μm,所述电致调光层的厚度为5μm~10μm,所述阻隔层的厚度为5μm~10μm。
在本发明的一些实施例中,所述阻隔层为氧化物薄膜层,所述氧化物为五氧化二铌和/或二氧化钛。
在本发明的一些实施例中,所述第一基材层和所述第二基材层分别为PET薄膜。
在本发明的一些实施例中,所述的第一基材层的厚度为50μm~188μm,可见光透过率≥90%,UV阻隔率≥99%,雾度≤1%。
在本发明的一些实施例中,所述第二基材层的厚度为50μm~188μm,可见光透过率≥70%,雾度≤1%。
在本发明的一些实施例中,所述第一导电层和所述第二导电层分别为透明导电层。
在本发明的一些实施例中,所述第一导电层和所述第二导电层分别为ITO导电薄膜。
在本发明的一些实施例中,所述第一导电层的折射率为1.7~1.8,所述第二导电层的折射率为1.7~1.8。
在本发明的一些实施例中,所述第一导电层的方块电阻为50Ω~150Ω,所述第二导电层的方块电阻为50Ω~150Ω。
在本发明的一些实施例中,由所述第一基材层和所述第一导电层构成的第一导电膜的可见光透过率为≥80%,雾度≤1%。
在本发明的一些实施例中,由所述第二基材层和所述第二导电层构成的第二导电膜的可见光透过率为≥60%,雾度≤1%。
在本发明的一些实施例中,所述遮光型隔热双控调光薄膜的UV阻隔率≥99%,红外阻隔率≥70%。
在本发明的一些实施例中,基于工作温度低于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层断电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≤5%且>2%,雾度≥90%;基于工作温度低于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层通电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≥40%,雾度≤4%;基于工作温度高于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层断电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≤2%,雾度≥90%;基于工作温度高于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层通电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≥6%且<40%,雾度≤4%。
为实现本发明的第二目的,本发明提供了上述遮光型隔热双控调光薄膜的制备方法,其包括以下步骤:
准备由所述第一基材层和所述第一导电层构成的第一导电膜和由所述第二基材层和所述第二导电层构成的第二导电膜;
在所述第一导电膜上涂布所述热致调光层并进行紫外光固化;
在所述热致调光层上涂布所述阻隔层并进行紫外光固化;
在所述阻隔层上涂布所述电致调光层,在所述电致调光层上覆盖所述第二导电膜,并进行紫外光固化。
在本发明的一些实施例中,采用卷对卷的方式连续生产所述遮光型隔热双控调光薄膜。
在本发明的一些实施例中,各个所述紫外光固化的固化温度分别为18℃~28℃,固化光强为4mw/cm2~40mw/cm2
与现有技术相比,本发明能够取得以下有益效果:
本发明的遮光型隔热双控调光薄膜包含热致调光层和电致调光层,通过热致调光层的随温度变色和电致调光层的通断电变色,实现了可见光透过率的宽调整范围,从而具备遮光性,改善了隔热性能。
进一步地,本发明的热致调光层采用热致变色微胶囊,电致调光层采用染料液晶微胶囊,有利于染料掺杂型液晶微滴的分散稳定,在空间限域与聚合物界面锚定效应共同作用下,有效减缓了染料与向列相液晶之间相分离现象,提高了其循环使用稳定性。
进一步地,本发明采用特定折射率的第一导电层、热致调光层、阻隔层、电致调光层和第二导电层,从而实现通电态的高透过率,进一步增大了可见光透过率的变化幅度。本发明还采用特定尺寸的热致变色薄膜微胶囊与电致变色薄膜微胶囊,形成光谱选择性多孔薄膜,也是一种满足太阳光全波段反射要求的分级多孔膜,满足太阳光全波段反射要求。通过不同折射率梯度和微胶囊大小可以实现可见光透过率变化幅度最大化。
附图说明
图1是本发明遮光型隔热双控调光薄膜实施例的结构示意图。
以下结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
如图1所示,本发明的实施例提供了一种遮光型隔热双控调光薄膜,其包括依次层叠设置的第一基材层1、第一导电层2、热致调光层3、阻隔层4、电致调光层5、第二导电层6和第二基材层7。在本发明的一些实施例中,遮光型隔热双控调光薄膜由第一基材层1、第一导电层2、热致调光层3、阻隔层4、电致调光层5、第二导电层6和第二基材层7组成,不包含第一基材层1、第一导电层2、热致调光层3、阻隔层4、电致调光层5、第二导电层6和第二基材层7以外的其他层。调光薄膜具有简单的结构。
其中,热致调光层3可以在其变色温度以下具有较高的可见光透过率,在其变色温度以上具有较低的可见光透过率。当热致调光层3的工作温度在其变色温度以下或以上时,能够进一步控制第一导电层2和第二导电层6的通断电,使得电致调光层5呈现不同的透光率,从而在不同工作温度条件下进一步调节可见光透过率。因此,基于工作温度低于或高于变色温度,并且基于是否通断电,能够得到四种不同可见光透过率的工作模式,扩宽了可见光透过率的调整范围,从而更好地根据实际需要调整薄膜的遮光性,改善了隔热性能。遮光型隔热双控调光薄膜使用时第一基材层1可以作为外层,第二基材层7可以作为内层,环境的温度、光线先经过热致调光层3再经过电致调光层5,热致调光层3能够更敏捷地随环境温度变色。
在一些示例中,热致调光层3包括热致变色微胶囊和第一紫外线固化胶粘剂,具体地,热致调光层3可以包括60wt%~80wt%的热致变色微胶囊和20wt%~40wt%的第一紫外线固化胶粘剂。电致调光层5包括染料液晶微胶囊和第二紫外线固化胶粘剂,具体地,电致调光层5包括50wt%~80wt%的染料液晶微胶囊和20wt%~50wt%的第二紫外线固化胶粘剂。热致调光材料和电致调光材料均采用微胶囊的方式分散于紫外线固化型胶粘剂中,微胶囊通常具有胶囊壁和包裹在胶囊壁中的内容物,胶囊壁可以是聚合物,内容物为对应的热至变色的物质和电致变色的物质。热致调光材料和电致调光材料分别采用微胶囊的方式,有利于热致变色材料和染料掺杂型液晶微滴的分散稳定,对于电致调光材料,在胶囊壁的空间限域与胶粘剂聚合物界面锚定效应共同作用下,有效减缓了染料与向列相液晶之间相分离现象,提高了其循环使用稳定性,还能够提高染料液晶的耐候性。
热致调光层3中,热致调光层3中,热致变色微胶囊的质量百分数可以是60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%等,第一紫外线固化胶粘剂的质量百分数可以是20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、40wt%等。热致调光层3的热致变色微胶囊用量在60wt%~80wt%范围内、第一紫外线固化胶粘剂用量在20wt%~40wt%范围内时,能够保持热致调光层3中热致变色微胶囊的较高用量,且在第一紫外线固化胶粘剂中能够很好地分散和锚定。
在一些示例中,热致调光层3中,第一紫外线固化胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂,丙烯酸酯类胶粘剂具有良好的紫外线固化性能,其紫外线固化反应条件温和,容易固化完全,并且固化后的产物具有合适的折射率,从而保证合适的可见光透过率。
在一些示例中,热致变色微胶囊可以为液晶类、有机类或无机类,能够在不同温度下实现可逆的热至变色。液晶类的热致变色微胶囊中的内容物可以是现有的热致变色液晶材料,例如胆甾相液晶、向列形液晶等,可以混合有二向性染料,热致变色液晶材料在不同温度下可以有不同的取向或者在取向或无序中变化,从而实现热致变色,热致调光层3在不同温度下呈现不同的可见光透过率。有机类热致变色微胶囊中的内容物可以是现有的热致变色有机化合物,例如三芳甲烷类、荧烷类、螺吡喃类、席夫碱类等,热致变色有机化合物可以在不同温度下发生分子异构从而实现热至变色。无机类热致变色微胶囊中的内容物可以是现有的热致变色无机材料,例如碘化物、配合物、有机金属化合物等,热致变色无机材料可以在不同温度下发生化合物或配合物的分解或键合、络合,从而实现随温变色。
在一些示例中,热致调光层3还包括第一间隔子,第一间隔子的用量为0.3wt%~0.5wt%。第一间隔子可以是玻璃微珠等,起到维持热致调光层3的层间距的作用。相对于热致变色微胶囊、第一紫外线固化胶粘剂和第一间隔子的总用量为100wt%,第一间隔子的用量为0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%等。在另一些示例中,也可以不采用第一间隔子,可以由涂布方式和精度决定是否采用。
在一些示例中,热致变色微胶囊的变色温度为30℃~60℃,例如30℃~45℃等,例如30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃等。热致变色微胶囊的变色温度可以根据实际需要进行选择,并通过选择合适的热致变色来实现。基于工作温度低于变色温度,热致调光层3的可见光透过率≥50%,即低温时可见光透过率高。基于工作温度高于变色温度,热致调光层3的可见光透过率≤20%,即高温时可见光透过率低,有利于在高温时更好地遮光。
在一些示例中,热致变色微胶囊尺寸(例如平均粒径)为0.2μm~0.6μm,例如可以是0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm等,热致变色微胶囊尺寸与可见光波长范围相当,热致变色微胶囊分散于第一紫外线固化胶粘剂中,当其处于高温变暗状态时,微观结构的颗粒物对可见光能够有更好的散射作用,提高遮光效果。
在一些示例中,电致调光层5的第二紫外线固化胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂,丙烯酸酯类胶粘剂具有良好的紫外线固化性能,其紫外线固化反应条件温和,容易固化完全,并且固化后的产物具有合适的折射率,从而保证合适的可见光透过率。
在一些示例中,电致调光层5中染料液晶微胶囊含有二色性染料和向列相液晶。二色性染料和向列相液晶存在宾主关系,在存在电场的情况下,具有极性的向列相液晶分子发生取向,并带动二色性染料分子取向,实现电致调光层5的可见光透过率增加;在撤去电场的情况下,向列相液晶无序排列,带动二色性染料无序排列,二色性染料分子等阻挡可见光通过,实现电致调光层5的可见光透过率减少。
在一些示例中,电致调光层5还包括第二间隔子,第二间隔子的用量为0.3wt%~0.5wt%。第二间隔子可以是玻璃微珠等,起到维持热致调光层3的层间距的作用。相对于染料液晶微胶囊、第二紫外线固化胶粘剂和第二间隔子的总用量为100wt%,第二间隔子的用量为0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%等。在另一些示例中,也可以不采用第二间隔子,可以由涂布方式和精度决定是否采用。
在一些示例中,染料液晶微胶囊的凝固点≤-40℃,清亮点为100℃~130℃,使其低温工作温度<-30℃,高温工作温度≥100℃,避免电致调光层5在低温、高温的工作温度时失效。
在一些示例中,基于第一导电层2和第二导电层6通电,电致调光层5的可见光透过率≥50%,雾度≤3%;基于第一导电层2和第二导电层6断电,电致调光层5的可见光透过率≤10%,雾度≥90%。电致调光层5在通断电情况下的透过率和雾度可以根据实际需要进行选择,并通过选择不同重量和/或用量的二色性染料和向列相液晶来实现。
在一些示例中,染料液晶微胶囊为球形,尺寸例如平均粒径为1μm~5μm,染料液晶微胶囊容易制备,且能够更好地反射光线,提高遮光效果。平均粒径例如可以是1μm、2μm、3μm、4μm、5μm等。染料液晶微胶囊的尺寸与热致变色微胶囊的尺寸不同,染料液晶微胶囊在断电情况下变暗时,与热致变色微胶囊对不同波长的光线进行散射,从而两者配合能够更好地遮光。
在一些示例中,热致变色微胶囊和染料液晶微胶囊分别由原位聚合法或乳液聚合法制得,热致变色微胶囊和染料液晶微胶囊表面进行了UV阻隔处理。原位聚合法是将热致变色或电致变色材料分散于聚合物单体中,聚合物单体聚合形成包裹热致变色或电致变色材料的胶囊壁,聚合物单体聚合后将各个微胶囊分开即可得到相应的微胶囊。乳液聚合法是将热致变色或电致变色材料和聚合物单体借助乳化剂和机械搅拌分散到溶剂中,并引发单体在热致变色或电致变色材料液滴表面聚合,形成胶囊壁。可以根据热致变色或电致变色材料的性质选择原位聚合法或乳液聚合法。热致变色微胶囊和染料液晶微胶囊成型时或成型后,还可以在其表面进行了UV阻隔处理,例如可以在微胶囊壁聚合的后期加入抗紫外线阻隔剂、紫外吸收剂等。
在一些示例中,电致调光层5的折射率为1.5~1.6,热致调光层3的折射率为1.5~1.6,阻隔层4的折射率大于1.7,阻隔层4的折射率例如可以是大于1.7且小于等于1.8,通过选择各层的合适的折射率,提高了电致调光层5通电态的可见光透过率,可进一步增大可见光透过率的变化幅度。
在一些示例中,热致调光层3的厚度为5μm~10μm,电致调光层5的厚度为5μm~10μm,阻隔层4的厚度为5μm~10μm。热致调光层3、电致调光层5和阻隔层4较薄,有利于获得轻薄型薄膜,并降低成本。本发明的热致调光层3和电致调光层5以阻隔层4隔开,阻隔层4较薄,热致调光层3和电致调光层5之间无需用基材层间隔开,避免增加基材层影响可见光透过率。
在一些示例中,阻隔层4为氧化物薄膜层,氧化物为五氧化二铌和/或二氧化钛。阻隔层4例如可以是含有氧化物的聚合物薄膜层,五氧化二铌、二氧化钛可以提高阻隔层的折射率和色散性能,改善遮光性能。
在一些示例中,第一基材层1和第二基材层7分别为PET薄膜,PET薄膜具有透明性,并且具有良好的力学性能,能够为调光薄膜提供更好的支撑。
在一些示例中,第一基材层1的厚度为50μm~188μm,可见光透过率≥90%,UV阻隔率≥99%,雾度≤1%,第一基材层1具有良好的力学性能和光学性能,减少基材对薄膜透光性、雾度的影响。
在一些示例中,第二基材层7的厚度为50μm~188μm,可见光透过率≥70%,雾度≤1%,第二基材层7具有良好的力学性能和光学性能,减少基材对薄膜透光性、雾度的影响。
在一些示例中,第一导电层2和第二导电层6分别为透明导电层,避免影响透光薄膜的可见光透过率。
在一些示例中,第一导电层2和第二导电层6分别为ITO导电薄膜,ITO具有良好的导电性,并且透明,不影响薄膜的透光性、雾度。
在一些示例中,第一导电层2的折射率为1.7~1.8,第二导电层6的折射率为1.7~1.8,与电致调光层5、热致调光层3、阻隔层4的折射率相互配合,从而实现通电态的高透过率,进一步增大了可见光透过率的变化幅度。通过不同折射率梯度和微胶囊大小可以实现可见光透过率变化幅度最大化。
在一些示例中,第一导电层2的方块电阻为50Ω~150Ω,第二导电层6的方块电阻为50Ω~150Ω,具有良好的导电性。
在一些示例中,由第一基材层1和第一导电层2构成的第一导电膜的可见光透过率为≥80%,雾度≤1%;由第二基材层7和第二导电层6构成的第二导电膜的可见光透过率为≥60%,雾度≤1%。靠近外部环境的第一导电膜可以具有更高的可见光透过率。
在一些示例中,遮光型隔热双控调光薄膜的UV阻隔率≥99%,红外阻隔率≥70%,减少调光薄膜透过的紫外线和红外线,更有利于保护人体皮肤。UV阻隔率和红外阻隔率可以通过在薄膜各层例如基材层中添加UV吸收剂、红外吸收剂等实现。
在一些示例中,基于工作温度低于热致调光层3的变色温度且第一导电层2和第二导电层6断电,此时热致调光层3为亮态,电致调光层5为黑色雾化状态,遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≤5%且>2%,雾度≥95%。
基于工作温度低于热致调光层3的变色温度且第一导电层2和第二导电层6通电,此时热致调光层3为亮态,电致调光层5为无色透明状态,遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≥40%,雾度≤4%。
基于工作温度高于热致调光层3的变色温度且第一导电层2和第二导电层6断电,此时热致调光层3为暗态,电致调光层5为黑色雾化状态,遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≤2%,雾度≥90%。
基于工作温度高于热致调光层3的变色温度且第一导电层2和第二导电层6通电,此时热致调光层3为暗态,电致调光层5为无色透明状态,遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≥6%且<40%,雾度≤4%。
由上可见,本实施例的遮光型隔热双控调光薄膜能够实现至少4种不同的透光或遮光模式,调节范围更广。
在一些示例中,本实施例的遮光型隔热双控调光薄膜的制备方法包括以下步骤:
准备由第一基材层1和第一导电层2构成的第一导电膜和由第二基材层7和第二导电层6构成的第二导电膜;
在第一导电膜上涂布热致调光层3并进行紫外光固化;
在热致调光层3上涂布阻隔层4并进行紫外光固化;
在阻隔层4上涂布电致调光层5,在电致调光层5上覆盖第二导电膜,并进行紫外光固化。
可见,本实施例的遮光型隔热双控调光薄膜制备步骤简单。
在一些示例中,采用卷对卷的方式连续生产遮光型隔热双控调光薄膜,提高生产效率。具体地,可以先将第一导电膜卷绕呈卷、将第二导电膜卷绕呈卷,然后将第一导电膜从卷中拉出依次涂布热致调光层3、阻隔层4并分别固化,再涂覆电致调光层5与从卷中拉出的第二导电膜卷复合并固化,得到长条形的调光薄膜,调光薄膜可以卷绕呈卷保存和运输,使用时再根据实际需要进行裁切,使用方便。
在一些示例中,各个紫外光固化的固化温度分别为18℃~26℃,固化光强为4mw/cm2~30mw/cm2,常温下即可固化,固化条件温和即可满足充分固化。
以下将通过具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例的遮光型隔热双控调光薄膜制备方法包括以下步骤:
步骤a,选取一款透明、中心厚度为188微米的PET1基膜,紫外线阻隔率为99.5%,全光线透过率为90%,雾度0.5%;再选取一款灰色透明、中心厚度为188微米的PET2基膜,全光线透过率为70%,雾度0.6%。
步骤b,采用磁控溅射的方式在两款PET基膜上溅镀ITO薄膜,方阻为120Ω,形成导电膜1和导电膜2。
步骤c,准备热致调光材料:75%热致变色微胶囊(染料液晶型),24.7%UV胶水和0.3%的9μm间隔子,充分搅拌均匀脱泡后得到最终热致调光材料,等待涂布施工。其中热致变色微胶囊是球形的,直径为0.5微米,染料液晶型,变色温度为35摄氏度,温度大于变色温度时呈黑色透明状态,小于变色温度时呈无色透明状态。
步骤d,准备电致调光材料:78%染料液晶微胶囊,21.7%UV胶水和0.3%的9μm间隔子,充分搅拌均匀脱泡后得到最终电致调光材料,等待涂布施工。其中微胶囊是球形的,直径为3微米,其中染料液晶断电态为黑色,通电态为无色透明,凝固点≤-40℃,清亮点120℃。
步骤e,在导电膜1上涂布9μm厚的热致变色层,然后固化,固化温度为25℃,UV光强为22mw/cm2,固化时间是150s。
步骤f,在热致变色层上涂布阻隔层4五氧化二铌层,厚度为9微米,然后固化,固化温度为25℃,UV光强为22mw/cm2,固化时间是150s。
步骤g,在阻隔层4上涂布9μm厚的电致变色层,并将导电膜2复合在电致变色层上,然后固化,固化温度为25℃,UV光强为22mw/cm2,固化时间是180s。
步骤h,制作样品,当温度为25℃时,断电态可见光透过率为4%,雾度为97%,通电态可见光透过率为45%,雾度为2.5%,紫外阻隔率为99.9%,红外阻隔率为82%;当温度为40℃时,断电态可见光透过率为0.9%,通电态可见光透过率为8%,紫外阻隔率为99.9%,红外阻隔率为84%。
实施例2
本实施例的遮光型隔热双控调光薄膜制备方法包括以下步骤:
步骤a,选取一款透明、中心厚度为50微米的PET1基膜,紫外线阻隔率为99.0%,全光线透过率为93%,雾度0.3%;再选取一款灰色透明、中心厚度为50微米的PET2基膜,全光线透过率为80%,雾度0.5%。
步骤b,采用磁控溅射的方式在两款PET基膜上溅镀ITO薄膜,方阻为80Ω,形成导电膜1和导电膜2。
步骤c,准备热致调光材料:65%热致变色微胶囊(染料液晶型),34.7%UV胶水和0.3%的9μm间隔子,充分搅拌均匀脱泡后得到最终热致调光材料,等待涂布施工。其中热致变色微胶囊是球形的,直径为0.3微米,染料液晶型,变色温度为40摄氏度,温度大于变色温度时呈黑色透明状态,小于变色温度时呈无色透明状态。
步骤d,准备电致调光材料:60%染料液晶微胶囊,39.7%UV胶水和0.3%的9μm间隔子,充分搅拌均匀脱泡后得到最终电致调光材料,等待涂布施工。其中微胶囊是球形的,直径为1微米,其中染料液晶断电态为黑色,通电态为无色透明,凝固点≤-40℃,清亮点110℃。
步骤e,在导电膜1上涂布6μm厚的热致变色层,然后固化,固化温度为25℃,UV光强为25mw/cm2,固化时间是150s。
步骤f,在热致变色层上涂布阻隔层4二氧化钛层,厚度为6微米,然后固化,固化温度为25℃,UV光强为25mw/cm2,固化时间是150s。
步骤g,在阻隔层4上涂布6μm厚的电致变色层,并将导电膜2复合在电致变色层上,然后固化,固化温度为25℃,UV光强为25mw/cm2,固化时间是180s。
步骤h,制作样品,当温度为25℃时,断电态可见光透过率为5%,雾度为96%,通电态可见光透过率为50%,雾度为2%,紫外阻隔率为99.7%,红外阻隔率为80%;当温度为45℃时,断电态可见光透过率为1.5%,通电态可见光透过率为10%,紫外阻隔率为99.7%,红外阻隔率为80%。
对比例1
本对比例的遮光型隔热双控调光薄膜与实施例1基本相同,区别在于:染料液晶微胶囊的直径为0.5微米。当温度为25℃时,断电态可见光透过率超过5%;当温度为40℃时,断电态可见光透过率大于2%,遮光性能有所下降。
对比例2
本对比例的遮光型隔热双控调光薄膜与实施例1基本相同,区别在于:热致变色微胶囊的直径为3微米。当温度为25℃时,断电态可见光透过率超过5%;当温度为40℃时,断电态可见光透过率大于2%,遮光性能有所下降。
最后需要强调的是,以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于包括依次设置的第一基材层、第一导电层、热致调光层、阻隔层、电致调光层、第二导电层和第二基材层。
2.根据权利要求1所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于:
所述热致调光层包括60wt%~80wt%的热致变色微胶囊和20wt%~40wt%的第一紫外线固化胶粘剂,所述电致调光层包括50wt%~80wt%的染料液晶微胶囊和20wt%~50wt%的第二紫外线固化胶粘剂。
3.根据权利要求2所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于:
所述第一紫外线固化胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂;
和/或,所述热致变色微胶囊可以为液晶类、有机类或无机类;
和/或,所述热致调光层还包括第一间隔子,所述第一间隔子的用量为0.3wt%~0.5wt%;
和/或,所述热致变色微胶囊的变色温度为30℃~60℃;基于工作温度低于变色温度,所述热致调光层的可见光透过率≥50%;基于工作温度高于变色温度,所述热致调光层的可见光透过率≤20%;
和/或,所述热致变色微胶囊尺寸为0.2μm~0.6μm。
4.根据权利要求2所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于:
所述第二紫外线固化胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂;
和/或,所述染料液晶微胶囊含有二色性染料和向列相液晶;
和/或,所述电致调光层还包括第二间隔子,所述第二间隔子的用量为0.3wt%~0.5wt%;
和/或,所述染料液晶微胶囊的凝固点≤-40℃,清亮点为100℃~130℃;
和/或,基于所述第一导电层和所述第二导电层通电,所述电致调光层的可见光透过率≥50%,雾度≤3%;基于所述第一导电层和所述第二导电层断电,所述电致调光层的可见光透过率≤10%,雾度≥90%;
和/或,所述染料液晶微胶囊为球形,尺寸为1μm~5μm。
5.根据权利要求2至4任一项所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于:
所述热致变色微胶囊和所述染料液晶微胶囊分别由原位聚合法或乳液聚合法制得,所述热致变色微胶囊和所述染料液晶微胶囊表面进行了UV阻隔处理。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于:
所述电致调光层的折射率为1.5~1.6,所述热致调光层的折射率为1.5~1.6,所述阻隔层的折射率大于1.7;
和/或,所述热致调光层的厚度为5μm~10μm,所述电致调光层的厚度为5μm~10μm,所述阻隔层的厚度为5μm~10μm;
和/或,所述阻隔层为氧化物薄膜层,所述氧化物为五氧化二铌和/或二氧化钛。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于:
所述第一基材层和所述第二基材层分别为PET薄膜;
和/或,所述的第一基材层的厚度为50μm~188μm,可见光透过率≥90%,UV阻隔率≥99%,雾度≤1%;
和/或,所述第二基材层的厚度为50μm~188μm,可见光透过率≥70%,雾度≤1%;
和/或,所述第一导电层和所述第二导电层分别为透明导电层;
和/或,所述第一导电层和所述第二导电层分别为ITO导电薄膜;
和/或,所述第一导电层的折射率为1.7~1.8,所述第二导电层的折射率为1.7~1.8;
和/或,所述第一导电层的方块电阻为50Ω~150Ω,所述第二导电层的方块电阻为50Ω~150Ω;
和/或,由所述第一基材层和所述第一导电层构成的第一导电膜的可见光透过率为≥80%,雾度≤1%;
和/或,由所述第二基材层和所述第二导电层构成的第二导电膜的可见光透过率为≥60%,雾度≤1%;
和/或,所述遮光型隔热双控调光薄膜的UV阻隔率≥99%,红外阻隔率≥70%。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜,其特征在于:
基于工作温度低于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层断电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≤5%且>2%,雾度≥90%;
基于工作温度低于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层通电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≥40%,雾度≤4%;
基于工作温度高于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层断电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≤2%,雾度≥95%;
基于工作温度高于所述热致调光层的变色温度且所述第一导电层和所述第二导电层通电,所述遮光型隔热双控调光薄膜的可见光透过率≥6%且<40%,雾度≤4%。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
准备由所述第一基材层和所述第一导电层构成的第一导电膜和由所述第二基材层和所述第二导电层构成的第二导电膜;
在所述第一导电膜上涂布所述热致调光层并进行紫外光固化;
在所述热致调光层上涂布所述阻隔层并进行紫外光固化;
在所述阻隔层上涂布所述电致调光层,在所述电致调光层上覆盖所述第二导电膜,并进行紫外光固化。
10.根据权利要求9所述的一种遮光型隔热双控调光薄膜的制备方法,其特征在于采用卷对卷的方式连续生产所述遮光型隔热双控调光薄膜;
和/或,各个所述紫外光固化的固化温度分别为18℃~26℃,固化光强为4mw/cm2~30mw/cm2
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