專利名稱：：一種透明抗紫外線隔熱復合膜及制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種隔熱膜及其制備方法，特別涉及一種含有納米氧化物的透明抗紫外線隔熱復合膜及制備方法，此種抗紫外線隔熱膜不僅擁有良好的隔熱性、吸收紫外線性而且具有良好的"透明性"，可廣泛應用于汽車車窗、建筑物窗戶、玻璃幕墻等場合。
背景技術：
：現有技術中，玻璃的隔熱通常采用隔熱貼膜或玻璃鍍膜的方法解決，而隔熱貼膜綜合性能優良，從而得到了較為廣泛的應用。根據資料顯示，在玻璃表面實現隔熱玻璃功能膜層均采用濺射的方法或沉積的方法來實現，其制備方法相對復雜、成本高。例如，中國專利申請93110358.4公開了"玻璃透明隔熱膜的制備方法及專用噴頭"，采用常壓化學汽相沉積工藝在玻璃表面形成透明隔熱薄膜；中國專利申請200310111067.4公開了一種透明隔熱薄膜，其特征在于采用化學沉積或超聲噴霧熱解沉積的方法將F、Mn元素共摻雜在玻璃表面沉積納米SnO，從而得到透明隔熱薄膜。中國專利申請98100128.9公開了一種"隔熱、除霜鍍膜玻璃的制備方法"，將錮錫合金陶瓷靶材濺射到加熱至260—350'C的透光率大于80%的玻璃表面，經表面高溫化學反應生成具有隔熱性能的透明導電膜(ITO膜)。在汽車或建筑玻璃隔熱貼膜上國外產品一般均采用在塑料薄膜表面濺射金屬膜和無機氧化物膜來制造，該方法設備復雜且設備和產品成本都很髙。中國專利公開號1951985A先制備納米透明隔熱功能涂料，然后把涂料通過噴涂和刷涂的方式涂覆在透明薄膜基片表面，干燥固化后，得到透明隔熱膜。其制備方法較為簡便，成本低廉，制得的透明隔熱膜，同時具有良好的透明性和優異的隔熱效果，但產品涂布工藝厚度可控性差，采用的水性樹脂固化后在水浸泡下易溶化造成與基膜剝離等缺點。
發明內容本發明的目的是提供一種透明抗紫外線隔熱復合膜及制備方法，主要解決透明薄膜和玻璃表面成膜技術存在的成本高、質量差等技術問題。本發明獲得的復合膜擁有優異隔熱性、吸收紫外線性、透明性和耐磨擦性能。本發明的技術方案為一種透明抗紫外線隔熱復合膜，為二層或三層復合結構，二層結構時，底層為高透明薄膜或玻璃基材，表層為納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂層；三層復合結構時，底層為高透明薄膜或玻璃基材，中間層為納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂層，表層為高透明薄膜或玻璃基材，其中所述的納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂虔的組份及重量百分比(%)如下光固化樹脂(或壓敏膠)50—94、納米粉體(1-300nm)3—9表面張力助劑0.2—1稀釋劑2—35分散劑0.8—5其中所述的涂層中光固化樹脂為光固化丙烯酸樹脂、光固化不飽和樹脂或光固化聚氨酯樹脂中的一種或者幾種；壓敏膠為感壓固化丙烯酸膠或感壓固化聚酯膠；納米粉體為含有紅外半導體陶瓷粉或氧化錮錫(ITO)無機氧化物中的一種或兩種與至少含有紅外半導體陶瓷粉或氧化錮錫(ITO)，和四氧化三鐵(Fe304)、二氧化鈦(Ti02)、二氧化硅(Si02)或氧化鋅(ZnO)中的任意一種或任意兩種無機氧化物組合，粒徑范圍為1—300nm;或者為耐候性8級的有機納米透明顏料(l一型酞箐藍；涂料助劑至少包括分散劑、表面張力助劑、稀釋劑的一種。所述的分散劑為一種高分子羧酸聚合物(聚羧酸鈉鹽，HT-5040);表面張力助劑為非離子聚合型含氟表面活性劑(全氟垸基乙基磺酸基鹽，FSN—100);稀釋劑為醋酸乙酯(C2H402)或無水乙醇(C2H60);涂布基材為透明PVC、PVB、PC、PE、OPP及PET各類塑料薄膜或玻璃。本發明所述的透明隔熱膜可以由一層透明薄膜基片和一層光固化涂料層組成或由兩層透明薄膜基片和一層透明隔熱壓敏膠層組成其中基片表面隔熱涂層厚度為110|jm;納米粒子的特殊功能作用使得制得的隔熱膜不僅在可見光區達到85%以上透過率，而且對于近紅外光區光的屏蔽率達到60%以上，紫外光則幾乎全部吸收屏蔽。透明抗紫外線隔熱復合膜的制備方法包括以下兩種方式51、根據上述配比先通過機械共混的方法制備出納米透明隔熱功能光固化涂料，然后用網紋輥轉移涂布的方法在高透明薄膜或玻璃表面涂布納米透明隔熱功能光固化涂料(亦可復合上另一層高透明薄膜或玻璃形成夾膜)，再用紫外燈照射固化成膜。使得制成的膜不僅具有良好的隔熱性能，而且優異的耐磨性，可用于汽車玻璃、建筑玻璃等場合。涂布有納米透明隔熱功能光固化涂料的基材在60120'C的溫度預熱12min，再用紫外線固化裝置固化130s。2、根據上述配比先通過機械共混的方法制備出納米透明隔熱功能壓敏膠涂層或納米透明隔熱功能光固化涂料層，然后用網紋輥轉印涂布的方法在透明薄膜或玻璃表面涂布納米透明隔熱功能壓敏膠涂層或納米透明隔熱功能光固化涂料層，再用烘箱烘干后受壓復合上另一層透明薄膜或玻璃。烘箱溫度控制在60120'C，加熱揮發溶劑12min。即在高透明薄膜或玻璃基材表面上采用網紋輥轉印涂布納米透明隔熱功能光固化涂料或涂布納米透明隔熱功能壓敏膠再復合薄膜基材的方式，制造出擁有優異隔熱性、吸收紫外線性、透明性和耐磨擦性能的玻璃保護薄膜，其制備方法較為簡便、實用及高效。相關測試數據顯示，這種新型透明隔熱膜的可見光透過率均可達85%以上，并且對于紫外線幾乎全部吸收；對于占太陽光50%的近紅外光，也能達到60—80%的阻隔。本發明有益效果1、本發明采用了光固化樹脂或壓敏膠使涂層具有了耐磨擦性大幅提高、透視率好、膜層間附著力好，再加上采用網紋輥轉印涂布的技術在透明薄膜或玻璃表面涂布，使得涂布原料節省、成膜均勻及速度大幅提高。2、本發明所述的透明隔熱膜不僅具有良好的隔熱性能，而且在可見光區具有良好的透光率。參照有關國家標準，對本發明透明隔熱薄膜的基本性能進行測定，結果證明本發明所述透明隔熱薄膜其可見光透過率均在75%以上，同時具有60%以上的近紅外屏蔽率，98%以上的紫外光屏蔽率。因此本發明透明隔熱膜具有透明、屏蔽紫外線、屏蔽紅外線、耐磨擦、防靜電及防眩目等特性，其綜合性能優良。3、本發明透明薄膜基片上采用網紋輥轉印涂布的技術增加一層隔熱層來制備透明隔熱薄膜，其制備方法較為簡便，成本低。圖1:為本發明透明隔熱膜結構示意圖，其中1、納米透明隔熱功能光固化涂層；2、透明薄膜基片。圖2:為本發明透明隔熱膜結構示意圖，其中1、透明薄膜基片；2、納米透明隔熱功能壓敏膠涂層；3、透明薄膜基片。圖3:為本發明透明隔熱膜結構示意圖，其中1、納米透明隔熱功能光固化涂層；2、透明玻璃基片。圖4:為本發明透明隔熱膜結構示意圖，其中1、透明玻璃基片；2、納米透明隔熱功能壓敏膠涂層或納米透明隔熱功能光固化膠；3、透明薄膜(玻璃)基片。具體實施例方式下面結合實施例和有關圖表對本發明進行詳細描述。但是本發明不限于所給出的例子。實例1:PET基透明隔熱膜，參照圖1，由透明薄膜基片2和納米透明隔熱功能光固化涂層1組成，涂層的厚度為10ijm。隔熱膜組成及結構見下表1:透明隔熱涂層的成份及膜結構形式<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再通過專用光學薄膜涂布機將PET薄膜放巻張緊、除塵、除靜電并電暈處理后，經網紋輥轉移涂布將透明隔熱涂料涂布在PET基片表面經分段烘箱100'C預熱1min，再經紫外線固化裝置固化1-30s即構成PET基材的納米透明隔熱功能光固化薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其透光率達80%，紅屏蔽率達63%,抗紫外線達98%。實例2:PVC基透明隔熱膜，參照圖1，由透明薄膜基片2和納米透明隔熱功能光固化涂層1組成，涂層的厚度為10iJm。隔熱膜組成及結構見下表2:透明隔熱涂層的成份及膜結構形式結構形式組份原料名稱規格、廠家重量百分比%采用25ymPVC基材加10pm納米透明隔熱功能光固化涂層光固化樹脂聚氨酯光固化樹脂0PT-12，哈爾濱德陽化工有限公司50.0納米粉體B—型酞箐藍TTB-2，寧波化工原料公司9.0稀釋劑醋酸乙酯工業純、臺州市居康化工有限公司35.0分散劑聚羧酸鈉鹽HT-5040，寧波洪大進出口有限公司5.0表面張力助劑全氟烷基乙基磺酸基鹽FSN—100，美國杜邦公司1.0先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再通過專用光學薄膜涂布機將PVC薄膜放巻張緊、除塵、除靜電并電暈處理后，經網紋輥轉移涂布將透明隔熱涂料涂布在PVC基片表面經分段烘箱100'C預熱1.5min，再經紫外線固化裝置固化15s即構成PET基材的納米透明隔熱功能光固化薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其透光率達85%。實例3:OPP基透明隔熱膜，參照圖1，由透明薄膜基片2和納米透明隔熱功能光固化涂層1組成，涂層的厚度為5pm。隔熱膜組成及結構見下表3:透明隔熱涂層的成份及膜結構形式<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再通過專用光學薄膜涂布機將OPP薄膜放巻張緊、除塵、除靜電并電暈處理后，經網紋輥轉移涂布將透明隔熱涂料涂布在OPP基片表面經分段烘箱100'C預熱1.3min，再經紫外線固化裝置固化30s即構成PET基材的納米透明隔熱功能光固化薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率可見光區透光率可達7.8%,近紅外區光的屏蔽率達80%,綜合性能優良。實例4:PVB基透明隔熱膜，參照圖1，由透明薄膜基片2和納米透明隔熱功能光固化涂層1組成，涂層的厚度為10pm。隔熱膜組成及結構見下表4:透明隔熱涂層的成份及膜結構形式結構形式組份原料名稱規格重量百分比％采用15iJmPVB基材加l(Hjm納米透光固化樹脂丙烯酸光固化樹脂UV-1000寧波洪大進出口有限公司50.0<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再通過專用光學薄膜涂布機將PVB薄膜放巻張緊、除塵、除靜電并電暈處理后，經網紋輥轉移涂布將透明隔熱涂料涂布在PVB基片表面經分段烘箱100預熱2min，再經紫外線固化裝置固化10s即構成PET基材的納米透明隔熱功能光固化薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其可見光區透光率可達80%，近紅外區光的屏蔽率達65%，其紫外光屏蔽率達98%，綜合性能優良。實例5:PET基透明隔熱膜，參照圖2，由透明薄膜基片1、納米透明隔熱功能壓敏膠涂層2、透明薄膜基片3復合而成，涂層的厚度為10ym。隔熱膜組成及結構見下表5:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再通過專用光學薄膜涂布機將PET薄膜放巻張緊、除塵、除靜電并電暈處理后，經網紋輥轉移涂布將納米透明隔熱功能壓敏膠涂布在PET基片表面，再經分段烘箱在80'C的溫度加熱揮發溶劑15min，再受壓復合上另一層PET透明薄膜或透明離型薄膜構成納米透明隔熱功能復合型薄膜。這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其透光率達80%，紅屏蔽率達63%。實例6:PE基透明隔熱膜，參照圖1，由透明薄膜基片2和納米透明隔熱功能光固化涂層1組成，涂層的厚度為5um。隔熱膜組成及結構見下表6:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再通過專用光學薄膜涂布機將PET薄膜放巻張緊、除塵、除靜電并電暈處理后，經網紋輥轉移涂布將透明隔熱涂料涂布在PET基片表面經分段烘箱100'C預熱16min，再經紫外線固化裝置固化20s即構成PET基材的納米透明隔熱功能光固化薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其可見光區透光率可達78%，近紅外區光的屏蔽率達60%，其紫外光屏蔽率達95%，綜合性能優良。實例7:透明玻璃隔熱膜，參照圖3'，由透明玻璃基片2和納米透明隔熱功能光固化涂層1組成，涂層的厚度為5pm。隔熱膜組成及結構見下表7:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再將玻璃清洗烘干后通過專用光學玻璃涂布機用網紋輥轉移涂布將透明隔熱涂料涂布在透明玻璃基片2表面，并經烘箱100°C預熱1min,用紫外線固化裝置固化25s即構成玻璃基材的納米透明隔熱功能光固化薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其可見光區透光率可達78%，近紅外區光的屏蔽率達60%，其紫外光屏蔽率達95。/。，綜合性能優良。并且以上其他實施例配方均可用本例所訴方法在玻璃基材上實施，這里不再詳訴。實例8:透明玻璃隔熱膜，參照圖4，由透明玻璃基片1、納米透明隔熱功能壓敏膠涂層2、透明薄膜(玻璃)基片3復合組成，涂層的厚度為10[jm。隔熱膜組成及結構見下表8:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表面張力助劑全氟烷基乙基磺酸基鹽FSN—100美國杜邦公司0.3先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再將玻璃清洗烘干后通過專用光學玻璃涂布機用網紋輥轉移涂布將納米透明隔熱功能壓敏膠涂層2布在透明玻璃基片1表面，再經烘箱在80'C的溫度加熱揮發溶劑2min，再受壓復合上另一層PET透明薄膜構成納米透明隔熱功能復合型薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其可見光區透光率可達78%，近紅外區光的屏蔽率達60%,其紫外光屏蔽率達95%，綜合性能優良。并且1-8實施例配方均可用本例所訴方法在玻璃基材上實施，這里不再詳訴。實例9:透明玻璃隔熱膜，參照圖4，由透明玻璃基片1、納米透明隔熱功能光固化膠2、透明薄膜(玻璃)基片3復合組成，涂層的厚度為10pm。隔熱膜組成及結構見下表8:透明隔熱涂層的成份及膜結構形式結構形式組份原料名稱規格重量百分比％采用5(jm玻璃基材加10iJm納米透明隔熱功能壓敏膠涂層23(jmPET基材光固化樹脂丙烯酸光固化樹脂UV-IOOO寧波洪大進出口有限公司62.0納米粉體紅外半導體陶瓷粉5-100nm安徽巢東水泥股份有限公司6.0納米粉體5-60nm清苑縣增旺化工有限公司2.0稀釋劑醋酸乙酯工業純、臺州市居康化工有限公司25.0分散劑聚羧酸鈉鹽HT-5040、寧波洪大進出口有限公司4.7表面張力助劑全氟烷基乙基磺酸基±卜FSN—100美國杜邦公司0.3先將以上原料通過真空攪拌器消泡攪拌后經砂磨機砂磨分散后備用，再將玻璃清洗烘千后通過專用光學玻璃涂布機用網紋輥轉移涂布將納米透明隔熱功能光固化膠2布在透明玻璃基片1表面，再經烘箱在80°C的溫度加熱揮發溶劑2min，再受壓復合上另一層PET透明薄膜構成納米透明隔熱功能復合型薄膜，這種隔熱膜具有良好的隔熱性能和可見光透過率，經過相關測試和計算其可見光區透光率可達78o/。，近紅外區光的屏蔽率達60%,其紫外光屏蔽率達95%,綜合性能優良。并且1-8實施例配方均可用本例所訴方法在玻璃基材上實施，這里不再詳訴。權利要求1、一種透明抗紫外線隔熱復合膜，其特征是為二層或三層復合結構，二層結構時，底層為高透明薄膜或玻璃基材，表層為納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂層；三層復合結構時，底層為高透明薄膜或玻璃基材，中間層為納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂層，表層為高透明薄膜或玻璃基材，其中所述的納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂層的組份及重量百分比％如下光固化樹脂或壓敏膠50.0-94.0納米粉體3.0-9.0表面張力助劑0.2-1.0稀釋劑2.0-35.0分散劑0.8-5.0。2、根據權利要求1所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜，其特征是其中所述的光固化樹脂為光固化丙烯酸樹脂、光固化不飽或樹脂或光固化聚氨酯樹脂中的一種；壓敏膠為感壓固化丙烯酸膠或感壓固化聚酯膠。3、根據權利要求1所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜，其特征是納米粉體為含有紅外半導體陶瓷粉與四氧化三鐵、二氧化鈦、二氧化硅或氧化鋅中的任意一種或任意兩種無機氧化物組合；或氧化錮錫無機氧化物與四氧化三鐵、二氧化鈦、二氧化硅或氧化鋅中的任意一種或任意兩種無機氧化物組合；或紅外半導體陶瓷粉和氧化錮錫與四氧化三鐵、二氧化鈦、二氧化硅或氧化鋅中的任意一種或任意兩種無機氧化物組合；或耐候八級的有機納米透明顏料有機鈦氰蘭。4、根據權利要求1或3所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜，其特征是納米粉體粒徑范圍為1~300nm。5、根據權利要求1所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜，其特征是所述的分散劑為聚羧酸鈉鹽；表面張力助劑為全氟烷基乙基磺酸基鹽；稀釋劑為醋酸乙酯或無水乙醇。6、根據權利要求1所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜，其特征是所述的高透明薄膜為透明PVC、PVB、PC、PE、OPP或PET塑料薄膜中的一種，所述的隔熱復合膜由一層透明薄膜基片和一層光固化涂料層組成或由兩層透明薄膜基片和一層透明隔熱壓敏膠層組成，其中基片表面隔熱涂層厚度為1~10pm。7、權利要求1所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜的制備方法，其將征是包括以下步驟:將光固化樹脂、納米粉體、表面張力助劑、稀釋劑和分散劑按配比通過機械共混的方法制備出納米透明隔熱功能光固化涂料，然后用網紋輥轉移涂布的方法在高透明薄膜或玻璃表面涂布納米透明隔熱功能光固化涂料，再用紫外燈照射固化成膜。8、根據權利要求7所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜的制備方法，其特征是涂布有納米透明隔熱功能光固化涂料的基材在60120°C的溫度預熱12min，再用紫外線固化裝置固化1^30s。9、權利要求1所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜的制備方法，其特征是包括以下步驟:將壓敏膠或光固化樹脂、納米粉體、表面張力助劑、稀釋劑和分散劑按配比通過機械共混的方法制備出納米透明隔熱功能壓敏膠涂層或納米透明隔熱功能光固化涂料層，然后用網紋輥轉印涂布的方法在透明薄膜或玻璃表面涂布納米透明隔熱功能壓敏膠涂層或納米透明隔熱功能光固化涂料層，再用烘箱烘干后受壓復合上另一層透明薄膜-或玻璃。10、根據權利要求9所述的一種透明抗紫外線隔熱復合膜的制備方法，其特征是烘箱溫度控制在60~120'C，加熱揮發溶劑12min。全文摘要本發明涉及一種含有納米氧化物的透明抗紫外線隔熱復合膜及制備方法，主要解決透明薄膜和玻璃表面成膜技術存在的成本高、質量差等技術問題。本發明的技術方案為一種透明抗紫外線隔熱復合膜，底層為高透明薄膜或玻璃基材，表層為納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂層；其中所述的納米透明隔熱功能光固化涂料層或納米透明隔熱功能壓敏膠涂層的組份及重量份數如下光固化樹脂或壓敏膠50-94，納米粉體3-9，表面張力助劑0.2-1.0，稀釋劑2.0-35.0，分散劑0.8-5.0。本發明隔熱復合膜不僅擁有良好的隔熱性、吸收紫外線性而且具有良好的“透明性”，可廣泛應用于汽車車窗、建筑物窗戶、玻璃幕墻等場合。文檔編號C09D133/00GK101323191SQ200810043670公開日2008年12月17日申請日期2008年7月28日優先權日2008年7月28日發明者金國華申請人:金國華