CN202986257U

CN202986257U - 一种新型隔热陶瓷窗膜

Info

Publication number: CN202986257U
Application number: CN 201220730121
Authority: CN
Inventors: 徐杰; 王传广; 龙汉平
Original assignee: WUHAN LIYANG TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: WUHAN LIYANG TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-12-27

Abstract

本实用新型涉及一种新型隔热陶瓷窗膜。所述新型隔热陶瓷窗膜具备如下结构：在取向的热塑性聚合物薄膜层2的一边涂布有超硬防刮涂层1，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的另外一边有涂布压敏胶层3，在压敏胶层3的另外一边涂布有压敏胶层4，纳米陶瓷颗粒7分散于压敏胶层4中，在压敏胶层4的另一边有涂布压敏胶层5，在压敏胶层5的另一边复合离型膜层6。还可在压敏胶层5和离型膜层6之间复合热塑性聚合物薄膜层8，热塑性聚合物薄膜层8上涂布压敏胶9。本实用新型制备方法简单易行；成本低廉；不仅具有良好的隔热性能，还有良好的可见光透过率、紫外线阻隔率；耐老化性能和耐溶剂性能有显著提升。

Description

一种新型隔热陶瓷窗膜

技术领域

本实用新型涉及一种新型隔热陶瓷窗膜。

背景技术

窗膜作为节能环保产品，因其无污染、方便安装而具有广阔的市场发展前景，大多应用于汽车车窗和建筑物窗户，具有隔热节能、抗紫外线、私密美观、安全防爆四个基本特性。

目前，市场上窗膜种类有如下四类：第一类，有色膜，表面染色膜和原色膜经过涂布与复合工艺与离型膜构成窗膜产品，它的主要的功能是用于遮挡强烈的太阳光，该产品不具备隔热作用，仅用于遮光，清晰度极差；第二类，金属膜，采用真空蒸发工艺或磁控溅射工艺，将金属或金属合金层蒸发于PET 基材上，经过涂布与复合工艺与离型膜构成产品，达到一定的隔热效果，但它的弱点在于清晰度低、反光较高，容易引起视觉疲劳并引发事故；第三类，金属复合膜，将透明膜或有色膜、金属膜、超硬防刮涂层多层塑料膜经过涂布与复合工艺与离型膜构成窗膜产品，该类窗膜在隔热效果、视觉性能上有很大的改善，但是产品中用到的金属膜制备复杂，成本较高，金属膜氧化后隔热效果降低，而且金属膜对WIFI、GPS、无线电信号、手机信号有一定的屏蔽作用；第四类，陶瓷复合膜，将透明膜或有色膜、陶瓷膜、超硬防刮涂层多层塑料膜经过涂布与复合工艺与离型膜构成窗膜产品，该类窗膜隔热性能极佳，可见光透过率很高，而且不会屏蔽WIFI、GPS、无线电信号、手机信号，目前主要用作汽车前挡贴膜。

有色膜主要通过吸收来控制可见光的透射，因此能够减弱强光。然而，有色膜通常不会阻挡近红外区的太阳能，因此它作为太阳能控制膜并不是完全有效的。有色膜还常常会随着暴露于太阳光的时间的延长而褪色。此外，当薄膜采用多种染料染色时，各染料会以不同的速度褪色，从而导致窗膜在使用期限内出现不期望的颜色变化。

金属膜主要为灰色金属(例如不锈钢、铬镍铁合金、蒙乃尔合金、铬或尼克洛姆镍铬耐热合金)通过真空沉积或磁控溅射工艺的加工而成。沉积或溅射后得到的灰色金属膜对太阳光光谱的可见光区和红外光区的透射程度大约相同，它以太阳光反射和太阳光吸收两种方式来阻挡光透射。因此，在太阳能控制方面，灰色金属薄膜比有色膜有所改进。灰色金属膜在暴露于光线、氧气和/或水分时相对稳定，氧化后，通常查觉不到颜色的变化。金属膜灰色金属层氧化后，透射率增加，隔热效果下降。而且金属膜对WIFI，GPS，无线电信号，手机信号有一定的屏蔽作用。

陶瓷膜的主要制备方法有陶瓷靶材磁控溅射独立成层，纳米陶瓷颗粒直接分散于取向的热塑性聚合物薄膜中成层，纳米陶瓷颗粒直接分散于压敏胶中成层。前面两种方法成本较高，实施困难；最后一种方法成本较低，但是该方法会影响压敏胶与取向的热塑性聚合物薄膜之间的粘结力，从而影响窗膜的耐候性及耐溶剂性能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种新型隔热陶瓷窗膜。该新型陶瓷膜窗膜制备方法简单易行；成本低廉；不仅具有良好的隔热性能，还有良好的可见光透过率、紫外线阻隔率；耐老化性能和耐溶剂性能有显著提升。为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种新型隔热陶瓷窗膜。所述新型隔热陶瓷窗膜至少具备以下结构：在取向的热塑性聚合物薄膜层2的一边涂布有超硬防刮涂层1，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的另外一边有涂布压敏胶层3，在压敏胶层3的另外一边涂布有压敏胶层4，纳米陶瓷颗粒7分散于压敏胶层4中，在压敏胶层4的另一边有涂布压敏胶层5，在压敏胶层5的另一边复合离型膜层6。还可在压敏胶层5和离型膜层6之间复合热塑性聚合物薄膜层8，热塑性聚合物薄膜层8上涂布压敏胶9。

所述窗膜制备方法如下：在涂布机系统中，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的一边涂布超硬防刮涂层1，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的另外一边涂布压敏胶层3，在压敏胶层3的另外一边涂布分散有纳米陶瓷颗粒的压敏胶层4，在压敏胶层4的另一边涂布压敏胶层5，在压敏胶层5的另一边或复合离型膜层6；或复合取向的热塑性聚合物薄膜层8，取向的热塑性聚合物薄膜层另一边涂布有压敏胶层9，压敏胶层另外一边复合有离型膜层6.

上述窗膜，超硬防刮涂层1为紫外固化型聚氨酯聚丙烯酸酯类胶水经干燥、紫外线固化后所得，厚度为1~5微米。

上述窗膜，取向的热塑性聚合物薄膜层2为聚酯类高分子薄膜，可以为聚萘二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚碳酸酯、聚芳酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、或上述材料相互之间或与其他聚合物形成的共混物和共聚物。可以为无色透明、染色或原色透明薄膜中的一种，厚度为12~100微米；

上述窗膜，压敏胶层3为树脂类压敏胶，优选丙烯酸酯类、聚氨酯类压敏胶，可以含有紫外线吸收剂或者不含，其厚度为2~10微米；

上述窗膜，压敏胶层4为树脂类压敏胶，优选丙烯酸酯类、聚氨酯类压敏胶，可以与压敏胶层3相同或不相同；

上述窗膜，纳米陶瓷颗粒7可以为粉末或浆料形态，通过搅拌、球磨方式，均匀分散于压敏胶层4中。

上述窗膜，压敏胶层4中均匀分散有纳米陶瓷颗粒7，纳米陶瓷颗粒可以为优先吸收红外线辐射的金属氧化物、金属氮化物、金属硼化物及其组合物，优选氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化镓、氧化铝、氧化铟锡（ITO）、氧化锡锑（ATO）、氧化锌铝（AZO）、氧化锌镓（GZO）、氮化钛、六硼化镧或它们的组合物。

上述窗膜，压敏胶层4可以含有颜料或者不含，颜料以粉末或浆料形态，通过搅拌、球磨方式，均匀分散于压敏胶层4中；

上述窗膜，压敏胶层4可以含有紫外吸收剂或者不含；

上述窗膜，压敏胶层4厚度为5~20微米；

上述窗膜，压敏胶层5为树脂类压敏胶，优选丙烯酸酯类、聚氨酯类压敏胶，可以与压敏胶3、压敏胶层4相同或不同，可以含有紫外吸收剂或者不含，厚度为2~10微米；

上述窗膜，离型膜层6基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），离型类型可以为硅油型、非硅油型的一种，厚度为12~50微米；

上述窗膜，取向的热塑性聚合物薄膜层8为聚酯类高分子薄膜，可以为聚萘二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚碳酸酯、聚芳酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、或上述材料相互之间或与其他聚合物形成的共混物和共聚物，可以与取向的热塑性聚合物薄膜层2相同或者不同，可以为无色透明膜、染色或原色膜、真空蒸镀或磁控溅射金属膜中的一种，厚度为12~100微米；

上述窗膜，压敏胶层9为树脂类压敏胶，优选丙烯酸酯类、聚氨酯类压敏胶，可以与压敏胶3、压敏胶层4、压敏胶层5相同或不同，可以含有紫外线吸收剂或者不含，厚度为5~20微米。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：1.本实用新型所述隔热陶瓷窗膜方法上简单易行，只需要用到目前比较成熟的涂布技术和复合技术；2.本实用新型所述隔热陶瓷窗膜，与传统纳米陶瓷浆料涂布相比，在功能压敏胶层两边各添加了一层压敏胶层，避免了功能压敏胶层与取向的热塑性聚合物薄膜或玻璃的直接粘结，从而阻止了粘接力不牢、容易老化起泡、耐溶剂性能差等问题的出现；3.本实用新型所述隔热陶瓷窗膜成本低廉，与行业内其他用陶瓷靶材磁控溅射获得的陶瓷窗膜相比，本实用新型制备的隔热陶瓷窗膜在成本上远低于对方，性能上与对方接近；4.本实用新型所述的隔热陶瓷窗膜通过合理选取纳米陶瓷的种类、粒径及粒径分布，控制成膜厚度，使窗膜不仅具有良好的隔热性能，而且具有良好的可见光透过率、高的红外线阻隔率，能有效兼顾可见光透过率和红外线阻隔率；5.本实用新型所述隔热陶瓷窗膜，采用涂布与复合工艺，将各个功能膜层复合在一起，其制备工艺简单方便，成本低廉，各功能层的涂层厚度均匀、表观性能良好，使窗膜产品具有高的可见光透过率和良好的表观质量，同时，具备良好的耐老化性能和耐溶剂性能，拥有高达99%的紫外线阻隔率及60%以上红外线阻隔率，某些情况下可满足可见光透过率大于75%的需求。

附图说明

附图1为本实用新型所述隔热陶瓷窗膜结构示意图；

附图2为本实用新型所述隔热陶瓷窗膜另外一种结构示意图；

图中各标号表示为：1.超硬防刮涂层1；2.取向的热塑性聚合物薄膜层2；3.压敏胶层3；4.压敏胶层4；5.压敏胶层5；6.离型膜层6；7.纳米陶瓷颗粒7；8.取向的热塑性聚合物薄膜层8；9.压敏胶层9。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型提供的窗膜具备如下结构：在取向的热塑性聚合物薄膜层2的一边涂布有超硬防刮涂层1，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的另外一边涂布有压敏胶层3，在压敏胶层3的另外一边涂布有分散有纳米陶瓷颗粒的压敏胶层4，在压敏胶层4的另一边涂布有压敏胶层5，在压敏胶层5的另一边复合有离型膜层6。超硬防刮涂层1厚1~5微米，热塑性聚合物薄膜层2厚12~100微米，压敏胶层3厚2~10微米，压敏胶层4厚5~20微米，压敏胶层5厚2~10微米，离型膜层6厚12~50微米。

制备方法为：在涂布机系统中，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的一侧凹版涂布超硬防刮涂布液，干燥后紫外线固化，得到超硬防刮涂层1；在取向的热塑性聚合物薄膜层2的另一侧凹版涂布压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到压敏胶层3；在压敏胶层3上凹版涂布分散有纳米陶瓷颗粒的压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到压敏胶层4；在压敏胶层4上凹版涂布压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到压敏胶层5，在收卷前在压敏胶层5表面复合离型膜，得到高隔热陶瓷窗膜。

如附图2所示，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的一边涂布有超硬防刮涂层1，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的另外一边涂布有压敏胶层3，在压敏胶层3的另外一边涂布有分散有纳米陶瓷颗粒的压敏胶层4，在压敏胶层4的另一边涂布有压敏胶层5，压敏胶层5表面复合有热塑性聚合物薄膜层8，热塑性聚合物薄膜层8上涂布有压敏胶层9，压敏胶层9复合有离型膜6。超硬防刮涂层1厚1~5微米，热塑性聚合物薄膜层2厚12~100微米，压敏胶层3厚2~10微米，压敏胶层4厚5~20微米，压敏胶层5厚2~10微米，离型膜层6厚12~50微米，热塑性聚合物薄膜层8厚12~100微米，压敏胶层9厚5~20微米。

制备方法为：在涂布机系统中，在取向的热塑性聚合物薄膜层2的一侧凹版涂布超硬防刮涂布液，干燥后紫外线固化，得到超硬防刮涂层1；在取向的热塑性聚合物薄膜层2的另一侧凹版涂布压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到压敏胶层3；在压敏胶层3上凹版涂布分散有纳米陶瓷颗粒的压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到压敏胶层4；在压敏胶层4上凹版涂布压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到压敏胶层5；上述多层膜通过复合设备与取向的热塑性聚合物薄膜层8复合，在取向的热塑性聚合物薄膜层8另一侧凹版涂布压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到压敏胶层9，在收卷前在压敏胶层9表面复合离型膜层6，得到高隔热陶瓷窗膜。

本实用新型中，超硬防刮涂层由市售的超硬紫外光固化涂料和稀释剂按照一定的比例组成的涂布液涂布在取向的热塑性聚合物薄膜的一个表面，经干燥、光固化而形成，稀释剂为乙酸乙酯，甲苯，甲基乙基酮中的一种或混合物。适用于本实用新型的超硬紫外光固化涂料可以选用下述配方但不限于此：多官能聚氨酯丙烯酸酯预聚物30~35%，多官能丙烯酸酯15~25%，光引发剂4~6%，溶剂40~60%，流平剂0.5~1%.

取向的热塑性聚合物薄膜层为聚酯类高分子薄膜，聚萘二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚碳酸酯、聚芳酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、或上述材料相互之间或与其他聚合物形成的共混物和共聚物。本实用新型具体实施例中采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)加以说明。

压敏胶层由市售丙烯酸酯类、聚氨酯类压敏胶和稀释剂按照一定的比例组成的涂布液涂布在取向的热塑性聚合物薄膜的一个表面，经干燥、固化而形成，稀释剂为乙酸乙酯，甲苯，甲基乙基酮中的一种或混合物。适用于本实用新型的丙烯酸酯类压敏胶可以选用下述配方但不限于此：丙烯酸酯单体30~40%，功能单体1~5%，可聚合表面活性单体1~5%，引发剂0.1~1%，溶剂55~65%.聚氨酯类压敏胶可选用Henkel Liofol溶剂型聚氨酯压敏胶。

纳米陶瓷颗粒以粉末或浆料的形式与压敏胶通过搅拌或球磨方式混合，混合后的粒子均匀分散于压敏胶中。

颜料以粉末或浆料的形式与压敏胶通过搅拌或球磨方式混合，混合后的粒子均匀分散于压敏胶中。

离型膜为市售的涂覆硅油或非硅油型的PET 离型膜。

本实用新型中所述窗膜，可以将市售的紫外线吸收剂按照一定比例添加到压敏胶或者取向的热塑性聚合物薄膜中，添加比例为压敏胶固含量0.5~3%或取向的热塑性聚合物薄膜的0.5~3%.紫外线吸收剂可以为二苯酮类、苯并三唑类、三嗪类、水杨酸酯类一种或多种搭配使用。

本实用新型中所述窗膜，超硬防刮涂层、压敏胶均采用精密涂布设备进行涂布。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型并不限于此，如无特殊说明，以下实施例中百分比均为质量百分数。

实施例

在23微米厚无色透明取向的热塑性聚合物薄膜层2-PET薄膜的一侧凹版涂布超硬防刮涂布液，干燥后紫外线固化，得到干膜厚为2微米的超硬防刮涂层1；在上述热塑性聚合物薄膜层2-PET薄膜的另一侧凹版涂布压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到干膜厚为3微米的压敏胶层3；在压敏胶层3上凹版涂布分散有平均粒径为30纳米，质量比氧化铟：氧化锡=1:9的氧化铟锡(ITO)陶瓷颗粒，同时添加有1.5%紫外线吸收剂的压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到干膜厚为10微米的压敏胶层4；在压敏胶层4上凹版涂布添加有1%紫外线吸收剂的压敏胶涂布液，通过烘道干燥后，得到干膜厚为3微米的压敏胶层5，在收卷前在压敏胶层5表面复合25微米的PET离型膜，得到防紫外线高隔热陶瓷窗膜。

经有关测试，本实用新型具备高达99%的紫外线阻隔率及60%以上红外线阻隔率，某些情况下可满足可见光透过率大于75%的需求。

Claims

1.一种新型隔热陶瓷窗膜，其特征在于，在取向的热塑性聚合物薄膜层2一面涂布有超硬防刮涂层1；另一面涂布有压敏胶层3；压敏胶层3与压敏胶层5之间有压敏胶层4，压敏胶层4中分散有纳米陶瓷颗粒7；压敏胶层5另外一面复合有离型膜层6。

2.一种新型隔热陶瓷窗膜，其特征在于，在取向的热塑性聚合物薄膜层2一面涂布有超硬防刮涂层1；另一面涂布有压敏胶层3；压敏胶层3与压敏胶层5之间有压敏胶层4，压敏胶层4中分散有纳米陶瓷颗粒7；压敏胶层5另外一面复合有热塑性聚合物薄膜层8，热塑性聚合物薄膜层8上涂布有压敏胶层9，压敏胶层9另一面复合有离型膜层6。

3.根据权利要求1、2所述的窗膜，其特征在于，超硬防刮涂层1厚度为1~5微米、取向的热塑性聚合物薄膜层2厚度为12~100微米、压敏胶层3厚度为2~10微米、压敏胶层4厚度为5~20微米、压敏胶层5厚度为2~10微米、离型膜层6厚度为12~50微米、取向的热塑性聚合物薄膜层8厚度为12~100微米、压敏胶层9厚度为5~20微米。

4.根据权利要求1、2中所述的窗膜，其特征在于，取向的热塑性聚合物薄膜层2、取向的热塑性聚合物薄膜层8为聚酯类高分子薄膜，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。

5.根据权利要求1、2所述的窗膜，其特征在于，取向的热塑性聚合物薄膜层2可以为无色透明薄膜、原色或染色透明薄膜中的一种，取向的热塑性聚合物薄膜层2可以为无色透明薄膜、原色或染色透明薄膜、真空蒸镀或磁控溅射金属膜中的一种。

6.根据权利要求1、2所述的窗膜，其特征在于，压敏胶层3、压敏胶层4、压敏胶层5、压敏胶层9中可以添加一种或多种紫外线吸收剂，压敏胶层4中还可以添加颜料。

7.根据权利要求1、2所述的窗膜，其特征在于，压敏胶层4中分散有隔热纳米陶瓷颗粒，粒径为1~100纳米。

8.根据权利要求1、2所述的窗膜，其特征在于，压敏胶层4中隔热纳米陶瓷颗粒可以为优先吸收红外线辐射的金属氧化物、金属氮化物、金属硼化物及其组合物，优选氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化镓、氧化铝、氧化铟锡（ITO）、氧化锡锑（ATO）、氧化锌铝（AZO）、氧化锌镓（GZO）、氮化钛、六硼化镧或它们的组合物。