专利名称：一种新型宽幅遮阳材料的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型宽幅遮阳材料。
背景技术：
近几年各种材料及技术引入到窗帘及遮阳贴膜领域。如隔热保温材料，夏天阻隔室外热量进入，冬天减少室内热量流失；减光、遮光材料，能适应人对光线不同强度的需求，解决太阳光被普通遮阳材料完全遮挡时，室内光线不足的问题。随着消费者审美观念的转变及环保意识的逐渐加强，这两种新型材料受到广大消费者的追捧。然而前述新型材料只具有其中某一个性能，同时具备减光遮光、隔热保温性能的材料还未见报道。
实用新型内容本实用新型目的是:提供一种新型宽幅遮阳材料，其同时具备减光遮光、隔热保温的性能。一种新型宽幅遮阳材料，由基材膜及在基材膜上依次顺序沉积的电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、掺杂VO2膜层、电介质膜层组成。一种新型宽幅遮阳材料，由基材膜及在基材膜上依次顺序沉积的掺杂VO2膜层、电介质膜层、金属膜层、电介质膜层组成。—种新型宽幅遮阳材料，由基材膜及在基材膜上依次沉积的电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、金属膜层、掺杂VO2膜层、电介质膜层组成。其中相邻的金属膜层和电介质膜可以仅沉积一次，也可以重复沉积，即在沉积完一层金属膜层、电介质膜后重复沉积，如在基材膜上依次顺序沉积的电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、掺杂VO2膜层、电介质膜层；在基材膜上依次顺序沉积掺杂VO2膜层、电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、金属膜层、电介质膜层；在基材膜上依次沉积电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、金属膜层、掺杂VO2膜层、电介质膜层。上述依次顺序沉积的若干个膜层称为I个膜层组，基材膜上可沉积一个或一个以上膜层组。基材膜是厚度8um-100um,宽度1000mm-2500mm的柔性连续卷材,材质选自各种塑料薄膜，如PET、EVA、PVC、PP、PE薄膜等；或者非金属材料编织物，如玻璃纤维布，玄武岩纤维布，各种合成纤维布等。金属膜材质选自银、铜、金、招、镍、锌、钥、钛、铬、锡、钼、鹤、钮、银、钽、铟中的一种或任意几种。金属材料优选银、铜或镍铬合金，其最适合用于制作高性价比的红外光线吸收膜。每层膜的厚度5nm-250nm，最佳沉积厚度10nm-80nm。金属层用于吸收红外光线，膜层厚度越厚，红外线吸收率越高。5nm-250nm不同厚度的金属膜能使遮光材料的透光率从12%75%,反光率从5%65%,太阳能总隔断率从40%85%之间调节。电介质膜层材质选自金属氧化物、金属硫化物、金属硼化物、金属碳氮化物、金属氮化物的一种或任意几种。优选金属氧化物如:氧化锌，氧化铝，氧化钛，氧化铟，氧化锆，氧化钽，金属氮化物如:氮化硅，氮化铝，氮化钛，电介质膜层最佳沉积厚度2nm-200nm。电介质层的作用是反射一部分光线，并且能保护金属膜，防止其流失。掺杂VO2膜层是选用掺杂金属与氧化钒材料共同沉积获得的特定温度下的热致变色光学膜，前述固定的金属膜产生特定的红外吸收率，掺杂VO2膜在特定的红外吸收率下再随使用温度来改变红外吸收率。掺杂金属选自金、银、钨、钥、铜、铝或钛，每层膜的沉积厚度在 2nm_50nmo本实用新型提供了一种新型宽幅遮阳材料的制备方法:以厚度8um-100um，宽度1000mm-2500mm的柔性连续卷材为基材，经导向辊平整连续地进入磁控溅射装置反应室内，反应室抽真空，真空度不低于2 X 10_3Pa，采用真空镀膜技术在基材上依次沉积各膜层。基材沉积表面朝下放置，防止基材表面中的杂质或沉积时的杂质进入沉积膜中，并且有利于物理清洗，可有效防止颗粒状的杂质对衬底表面的玷污。所谓真空镀膜就是置待镀膜材料和被镀基材于真空室内，采用一定方法加热待镀膜材料，使之蒸发或升华，并飞行溅射到被镀基板表面凝聚成膜的工艺。在真空条件下成膜有很多优点:可减少蒸发材料的原子、分子在飞向基板过程中于分子的碰撞，减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应(如氧化等)，以及减少成膜过程中气体分子进入薄膜中成为杂质的量，从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与基板的附着力。通常真空镀膜要求成膜室内工作压力等于或低于10_2Pa，对于蒸发源与基板距离较远和薄膜质量要求很高的场合，则要求压力更低。在沉积方式上主要分为:蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。其中溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面，沉积在基材上。溅射镀膜不受膜材熔点的限制，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。溅射化合物膜可用反应溅射法，即将反应气体(O、N、HS、CH等)加入Ar气中，反应气体及其离子与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物TiN，TiC, VO2, SiO (如氧化物、氮化物、碳化物等)而沉积在基材上。本实用新型引入真空镀膜技术在宽幅连续光学薄膜卷材上沉积多种材料的复合纳米结构膜层，使一部分太阳光能穿透到室内，吸收部分红外光，达到遮光减光的目的；并能随环境温度变化而改变对红外光的吸收率(当环境温度〈Tc时VO2膜对红外光具有高透射性，当环境温度>Tc时则对红外光具有高反射性，VO2的这种光学性质随温度有可逆改变的现像称热致变色)，环境温度在20°C _80°C范围内红外光线的透射率将从55%至5%变化可以，基本不再透过，以此达到隔热保温、冬暖夏凉的目的。将此膜与其它功能性柔性材料进行多层复合，以复合粘接层压工艺加工制作成安全节能环保的多功能遮光的卷帘材料或用光学粘合剂将其贴于需遮阳的玻璃或其它透光基材上。这种多功能材料在遮阳材料上的应用目如尚属空白。
图1新型宽幅遮阳材料复合结构图2设备工艺结构图，Irf为基材，2m为膜厚测量器，3a为导向辊，4cr为冷却或加热棍，5ms、6ms、7ms分别为三个主派射祀位(每个含a、b、c三个独立辅助祀位),5is、6is、7is分别为离子源[0020]图3实施例1薄膜红外光吸收率随环境温度变化的曲线具体实施方式
下面通过几种遮阳材料工艺具体阐述本实用新型的制作方法:附图1所示本实用新型的遮阳用纳米复合膜层，是由交替沉积在基材上的金属层和电介质层，热致变光学特性膜构成的多层交替薄膜。在衬底A上自下而上依次沉积电介质层Ia和金属层Ib及Ic电介质层，热致变光学特性层即掺杂VO2膜Id和电介质层If所构成的五层结构的遮阳膜层；在图1中If上重复沉积第二组2a，2b, 2c, 2d, 2f组成的五层结构的遮阳膜层.通过重复不同层数的五层结构层来调节遮阳膜层对太阳光总隔断率，透光率，反光率和热致变光学特性温度点。该膜层镀膜工艺过程参阅(图2)实施例1:A1203/Ag/Al203/V02.W/A1203 薄膜制备方法以厚度为8um，宽度为IOOOmm的光学PET薄膜卷料作衬底材料A，经一组张力控制导向辊3a平整连续地进入磁控溅射装置反应室内，基材沉积表面朝下放置，可有效防止颗粒状的杂质对衬底表面的玷污，反应室真空抽到2X 10_3Pa，在图2中5ms-a靶位以99.99%氧化铝陶瓷为靶材，以Ar作为溅射气体和纯O2作辅助离子增强气体输入反应室，采用直流反应磁控溅射沉积透明Al2O3层。溅射/反应増强气体的流量比Ar:02=1:3，气体压强为1.0Pa，溅射功率为2000W，衬底温度为常温，进行沉积生长。待第一层透明Al2O3层厚度为IOnm沉积结束后，再以Ag金属为祀材放置在图2中5ms-b祀位，以纯Ar作为派射气体输入反应室,采用直流反应磁控派射沉积金属Ag层。气体压强为1.0Pa，溅射功率1800W，衬底温度为常温，进行沉积生长。待第二层金属Ag层溅射沉积8nm厚度后，再以99.99%氧化铝陶瓷为靶材安装在5ms-c靶位，再以Ar作为溅射气体和纯O2作辅助离子增强气体输入反应室，采用直流反应磁控溅射沉积透明Al2O3层。溅射/反应増强气体的流量比Ar:02=1:3，气体压强为1.0Pa，溅射功率为2600W，衬底温度为常温，进行沉积生长。透明Al2O3层厚度为15nm，膜厚有生长时间决定，采用振荡膜厚监控实时监控，并用椭圆偏振仪精确测量。待第三层金属Al2O3层溅射沉积15nm厚度后，再以99.99% 二氧化钒陶瓷为靶材安装在6ms-a靶位，再以Ar作为溅射气体和纯O2作辅助离子增强气体输入反应室，采用直流反应磁控溅射沉积透明VO2层。溅射/反应増强气体的流量比Ar:02=1:3，气体压强为1.0Pa，溅射功率为2800W，衬底温度为常温，进行沉积生长。透明VO2层厚度为10nm，同时在6ms-b靶位安装W钨靶.溅射功率为500W辅助掺杂钨金属.6ms_c靶位安装Al2O3靶材工艺与6ms_a祀位相同。在实施例1薄膜的基础上部分改变材料结构，其余材料结构及制备方法同实施例1，透光性能指标如下:表I
权利要求1.一种新型宽幅遮阳材料，由基材膜及在基材膜上依次顺序沉积的电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、掺杂VO2膜层、电介质膜层组成。
2.一种新型宽幅遮阳材料，由基材膜及在基材膜上依次顺序沉积的掺杂VO2膜层、电介质膜层、金属膜层、电介质膜层组成。
3.一种新型宽幅遮阳材料，由基材膜及在基材膜上依次沉积的电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、金属膜层、掺杂VO2膜层、电介质膜层组成。
4.权利要求1至3任一项所述的宽幅遮阳材料，其特征是基材膜是厚度8um-100um，宽度1000mm-2500mm的柔性连续卷材,材质选自各种塑料薄膜或者非金属材料编织物。
5.权利要求1至3任一项所述的宽幅遮阳材料，其特征是金属膜材质选自银、铜、金、铝、镍、锌、钥、钛、铬、锡、钼、钨、钯、钒、钽、铟中的一种，每层膜的厚度5nm-250nm。
6.权利要求1至3任一项所述的宽幅遮阳材料，其特征是电介质膜层材质选自金属氧化物、金属硫化物、金属硼化物、金属碳氮化物、金属氮化物的一种，电介质膜层沉积厚度2nm-200nmo
7.权利要求1至3任一项所述的宽幅遮阳材料，其特征是掺杂金属选自金、银、钨、钥、铜、铝或钛，掺杂VO2膜的沉积厚度在2nm-50nm。
专利摘要本实用新型涉及一种新型宽幅遮阳材料由基材膜及在基材膜上依次顺序沉积的电介质膜层、金属膜层、电介质膜层、掺杂VO2膜层、电介质膜层组成。该遮阳材料同时具备减光遮光、隔热保温的性能。
文档编号B32B15/04GK202934858SQ201220185479
公开日2013年5月15日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者励征 申请人:蒙特集团(香港)有限公司