一种多层复合隔热膜及其制备方法
一种多层复合隔热膜及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种多层复合隔热膜及其制备方法，通过如下方法制备；提供基材；采用离子化物理气相沉积工艺（IPVD）在基材表面沉积钛层；在钛层表面沉积氮化钛层；将上述半成品烘干；采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积一层具有优良隔热效果的金属镀膜层；烘干；在金属镀膜层上沉积一层二氧化硅电介质层；在电介质层表面涂布一层具有抗冲击性的抗刮层；经过干燥，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。该隔热膜包括所方法获得的多层复合隔热膜可见光区透光率可以达到80%以上，近红外区光的屏蔽率达60%以上，使用寿命较普通的隔热膜长3倍以上。
【专利说明】一种多层复合隔热膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多层复合隔热膜及其制备方法，该隔热膜可以广泛应用于汽车车窗、建筑物门窗等领域。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，隔热膜通常采用隔热层与其他的功能层经过粘结而成，通常层与层之间结合不够牢固，并且目前市场上的隔热膜大都隔热效果不好，易褪色，使用寿命短。
[0003]申请号为93110358.4的名称为“玻璃透明隔热膜的制备方法及专用喷头”的专利申请中，采用了化学气相沉积法在玻璃表面形成透明隔热膜。
[0004]申请号为200610096832.3的名称为“一种透明隔热膜及制备方法”的专利申请中，通过机械共混的方法制备涂料，然后将含有纳米粒子的透明隔热涂层均匀涂覆在透明薄膜基片上加热固化得到。
[0005]申请号为201110044636.2的名称为“纳米陶瓷隔热膜及其制备方法”的专利申请中，通过涂布的方法得到多层结构的纳米陶瓷隔热膜。
【发明内容】
[0006]为了解决【背景技术】中存在的以上问题，本发明提供一种透光性能优良、红外和紫外反射率均较高、制备工艺简单，经久耐用的多层复合隔热膜及其制备方法。
[0007]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]一种多层复合隔热膜的制备方法，包括以下步骤:
[0009]( I)提供基材；
[0010](2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积过程中对沉积表面施加一个方向控制电场，使得钛层晶粒沉积方向一致；
[0011](3)在钛层表面沉积氮化钛层；
[0012](4)将步骤(3)制得的半成品烘干；
[0013](5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积一层具有优良隔热效果的金属镀膜层；
[0014](6)将步骤(5)制得的半成品烘干；
[0015](7)在金属镀膜层上沉积一层二氧化硅电介质层；
[0016](8)在电介质层表面涂布一层具有抗冲击性的抗刮层；
[0017](9)经过干燥，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
[0018]优选的，基材为碳纤维膜；厚度为10-80微米。
[0019]优选的，在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列；钛层的厚度为30-50nm。
[0020]优选的，在钛层表面沉积氮化钛层采用物理气相沉积工艺；氮化钛层的厚度为30_50nm。[0021]优选的，所述金属镀膜层为Ni或Cr的金属镀层；金属镀层的厚度为10_20nm。
[0022]优选的，所述的多层复合隔热膜为PET保护膜；厚度为30-50微米。
[0023]优选的，离子化物理气相沉积工艺(IPVD)的沉积温度为50-100°C，沉积时间为0.5-lh。
[0024]优选的，步骤(7)电介质层沉积采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺进行沉积。其中第一阶段的等离子变频功率为300-400瓦，第二阶段的等离子变频功率为450-500瓦，沉积温度均为200-300°C ;二氧化硅电介质层的厚度为60_100nm。
[0025]优选的，所述烘干温度为80_110°C，烘干时间为2_3h;所述干燥温度为120-140°C，干燥时间为3-4h。
[0026]本发明还保护根据上述方法制备得到的多层复合隔热膜。
[0027]本发明可以达到的有益效果如下:
[0028]( I)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，与传统的工艺不同的是，在钛离子沉积到基材表面时，受到方向控制电场的影响，使得钛层晶粒规则排布，钛晶粒之间的紧凑性和方向性都有了显著的提高，膜的牢固性增强，透光性能良好。
[0029](2)钛层与氮化钛层结合的使用使得增透作用增强，隔热膜的整体性能更佳。
[0030](3)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积金属镀膜层，该方法利用电磁场的相关原理进行镀膜，涂覆效果优于普通的涂布技术和沉积技术，获得隔热效果和透光率也更佳。
[0031](4)增加电介质沉积层，并且采用分阶段等离子变频功率增强的方法进行电介质层沉积，减少沉积过程中应力对隔热膜的影响，获得的隔热膜在可见光区透光率以及近红外区光的屏蔽率效率更高，使用寿命更长。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]下面结合附图对本发明进一步说明
[0033]图1为本发明的多层复合隔热膜的结构图；
[0034]图2为本发明的制备工艺图；
[0035]图中:1、PET保护膜；2、电介质层；3、金属镀膜层；4、氮化钛层；5、钛层；6、基材。【具体实施方式】
[0036]下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步描述:
[0037]实施例1
[0038]一种多层复合隔热膜，由以下步骤制备得到:
[0039](I)提供碳纤维膜；
[0040](2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积温度为80°c，沉积时间为lh，在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列；
[0041](3)在钛层表面采用物理气相沉积工艺沉积氮化钛层；
[0042](4)将步骤(3)制得的半成品烘干，烘干温度为80°C，烘干时间为2h ；
[0043](5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积Cr的金属镀层；[0044](6)将步骤(5)制得的半成品烘干，烘干温度为80°C，烘干时间为2h ；
[0045](7)采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺在金属镀膜层与抗刮层之间沉积二氧化硅电介质层，其中第一阶段的等离子变频功率为300瓦，第二阶段的等离子变频功率为450瓦，沉积温度为250°C ；
[0046](8)在电介质层表面涂布一层PET保护膜；
[0047](9)最后经过干燥，干燥温度为120°C，干燥时间为3h，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
[0048]将所得到的隔热膜进行相关测试和计算得到，其可见光区透光率可以达到87%，近红外区光的屏蔽率达70%，使用寿命较普通的隔热膜长4倍以上。
[0049]实施例2
[0050]一种多层复合隔热膜，由以下步骤制备得到:
[0051](I)提供碳纤维膜；
[0052](2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积温度为100°c,沉积时间为Ih,在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列；
[0053](3)在钛层表面采用物理气相沉积工艺沉积氮化钛层；
[0054](4)将步骤(3)制得的半成品烘干，烘干温度为100°C，烘干时间为3h ；
[0055](5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积氧化镍金属镀膜层；
[0056](6)将步骤(5)制得的半成品烘干，烘干温度为100°C，烘干时间为3h ；
[0057](7)采用电介质沉积工艺在金属镀膜层与抗刮层之间沉积二氧化硅电介质层；
[0058](8)在电介质层表面涂布一层PET保护膜；
[0059](9)最后经过干燥，干燥温度为140°C，干燥时间为3h，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
[0060]将所得到的隔热膜进行相关测试和计算得到，其可见光区透光率可以达到80%，近红外区光的屏蔽率达60%，使用寿命较普通的隔热膜长3倍以上。
[0061]从上述实施例还可以看出，对于采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺的步骤的使用，会使得隔热膜的整体性能提高更多，但是采用本领域普通的电介质沉积工艺获得的隔热膜也能达到相比于现有技术突出的技术效果。
[0062]显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种多层复合隔热膜的制备方法，包括以下步骤: (1)提供基材； (2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积过程中对沉积表面施加一个方向控制电场，使得钛层晶粒沉积方向一致； (3)在钛层表面沉积氮化钛层； (4)将步骤(3)制得的半成品烘干； (5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积一层具有优良隔热效果的金属镀膜层； (6)将步骤(5)制得的半成品烘干； (7)在金属镀膜层上沉积一层二氧化娃电介质层； (8)在电介质层表面涂布一层具有抗冲击性的抗刮层； (9)经过干燥，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于基材为碳纤维膜，厚度为10-80微米。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在钛层表面沉积氮化钛层采用物理气相沉积工艺，氮化钛层的厚度为30-50nm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述金属镀膜层为Ni或Cr的金属镀层，金属镀层的厚度为10-20nm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的多层复合隔热膜为PET保护膜，厚度为30-50微米。
7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于离子化物理气相沉积工艺(IPVD)的沉积温度为50-100°C，沉积时间为0.5-lh。
8.根据权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于步骤(7)电介质层沉积采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺进行沉积，其中第一阶段的等离子变频功率为300-400瓦，第二阶段的等离子变频功率为450-500瓦，沉积温度均为200-300°C。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述烘干温度为80-110°C，烘干时间为2-3h ;所述干燥温度为120-140°C，干燥时间为3-4h。
10.根据前述权利要求1-9所述的方法制备得到的多层复合隔热膜。
【文档编号】C23C14/14GK103434208SQ201310393520
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月1日 优先权日:2013年9月1日
【发明者】毛秀惠 申请人:慈溪市科创电子科技有限公司
【专利摘要】本发明提供一种多层复合隔热膜及其制备方法，通过如下方法制备；提供基材；采用离子化物理气相沉积工艺（IPVD）在基材表面沉积钛层；在钛层表面沉积氮化钛层；将上述半成品烘干；采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积一层具有优良隔热效果的金属镀膜层；烘干；在金属镀膜层上沉积一层二氧化硅电介质层；在电介质层表面涂布一层具有抗冲击性的抗刮层；经过干燥，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。该隔热膜包括所方法获得的多层复合隔热膜可见光区透光率可以达到80%以上，近红外区光的屏蔽率达60%以上，使用寿命较普通的隔热膜长3倍以上。
【专利说明】一种多层复合隔热膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多层复合隔热膜及其制备方法，该隔热膜可以广泛应用于汽车车窗、建筑物门窗等领域。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，隔热膜通常采用隔热层与其他的功能层经过粘结而成，通常层与层之间结合不够牢固，并且目前市场上的隔热膜大都隔热效果不好，易褪色，使用寿命短。
[0003]申请号为93110358.4的名称为“玻璃透明隔热膜的制备方法及专用喷头”的专利申请中，采用了化学气相沉积法在玻璃表面形成透明隔热膜。
[0004]申请号为200610096832.3的名称为“一种透明隔热膜及制备方法”的专利申请中，通过机械共混的方法制备涂料，然后将含有纳米粒子的透明隔热涂层均匀涂覆在透明薄膜基片上加热固化得到。
[0005]申请号为201110044636.2的名称为“纳米陶瓷隔热膜及其制备方法”的专利申请中，通过涂布的方法得到多层结构的纳米陶瓷隔热膜。
【发明内容】
[0006]为了解决【背景技术】中存在的以上问题，本发明提供一种透光性能优良、红外和紫外反射率均较高、制备工艺简单，经久耐用的多层复合隔热膜及其制备方法。
[0007]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]一种多层复合隔热膜的制备方法，包括以下步骤:
[0009]( I)提供基材；
[0010](2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积过程中对沉积表面施加一个方向控制电场，使得钛层晶粒沉积方向一致；
[0011](3)在钛层表面沉积氮化钛层；
[0012](4)将步骤(3)制得的半成品烘干；
[0013](5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积一层具有优良隔热效果的金属镀膜层；
[0014](6)将步骤(5)制得的半成品烘干；
[0015](7)在金属镀膜层上沉积一层二氧化硅电介质层；
[0016](8)在电介质层表面涂布一层具有抗冲击性的抗刮层；
[0017](9)经过干燥，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
[0018]优选的，基材为碳纤维膜；厚度为10-80微米。
[0019]优选的，在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列；钛层的厚度为30-50nm。
[0020]优选的，在钛层表面沉积氮化钛层采用物理气相沉积工艺；氮化钛层的厚度为30_50nm。[0021]优选的，所述金属镀膜层为Ni或Cr的金属镀层；金属镀层的厚度为10_20nm。
[0022]优选的，所述的多层复合隔热膜为PET保护膜；厚度为30-50微米。
[0023]优选的，离子化物理气相沉积工艺(IPVD)的沉积温度为50-100°C，沉积时间为0.5-lh。
[0024]优选的，步骤(7)电介质层沉积采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺进行沉积。其中第一阶段的等离子变频功率为300-400瓦，第二阶段的等离子变频功率为450-500瓦，沉积温度均为200-300°C ;二氧化硅电介质层的厚度为60_100nm。
[0025]优选的，所述烘干温度为80_110°C，烘干时间为2_3h;所述干燥温度为120-140°C，干燥时间为3-4h。
[0026]本发明还保护根据上述方法制备得到的多层复合隔热膜。
[0027]本发明可以达到的有益效果如下:
[0028]( I)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，与传统的工艺不同的是，在钛离子沉积到基材表面时，受到方向控制电场的影响，使得钛层晶粒规则排布，钛晶粒之间的紧凑性和方向性都有了显著的提高，膜的牢固性增强，透光性能良好。
[0029](2)钛层与氮化钛层结合的使用使得增透作用增强，隔热膜的整体性能更佳。
[0030](3)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积金属镀膜层，该方法利用电磁场的相关原理进行镀膜，涂覆效果优于普通的涂布技术和沉积技术，获得隔热效果和透光率也更佳。
[0031](4)增加电介质沉积层，并且采用分阶段等离子变频功率增强的方法进行电介质层沉积，减少沉积过程中应力对隔热膜的影响，获得的隔热膜在可见光区透光率以及近红外区光的屏蔽率效率更高，使用寿命更长。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]下面结合附图对本发明进一步说明
[0033]图1为本发明的多层复合隔热膜的结构图；
[0034]图2为本发明的制备工艺图；
[0035]图中:1、PET保护膜；2、电介质层；3、金属镀膜层；4、氮化钛层；5、钛层；6、基材。【具体实施方式】
[0036]下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步描述:
[0037]实施例1
[0038]一种多层复合隔热膜，由以下步骤制备得到:
[0039](I)提供碳纤维膜；
[0040](2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积温度为80°c，沉积时间为lh，在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列；
[0041](3)在钛层表面采用物理气相沉积工艺沉积氮化钛层；
[0042](4)将步骤(3)制得的半成品烘干，烘干温度为80°C，烘干时间为2h ；
[0043](5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积Cr的金属镀层；[0044](6)将步骤(5)制得的半成品烘干，烘干温度为80°C，烘干时间为2h ；
[0045](7)采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺在金属镀膜层与抗刮层之间沉积二氧化硅电介质层，其中第一阶段的等离子变频功率为300瓦，第二阶段的等离子变频功率为450瓦，沉积温度为250°C ；
[0046](8)在电介质层表面涂布一层PET保护膜；
[0047](9)最后经过干燥，干燥温度为120°C，干燥时间为3h，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
[0048]将所得到的隔热膜进行相关测试和计算得到，其可见光区透光率可以达到87%，近红外区光的屏蔽率达70%，使用寿命较普通的隔热膜长4倍以上。
[0049]实施例2
[0050]一种多层复合隔热膜，由以下步骤制备得到:
[0051](I)提供碳纤维膜；
[0052](2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积温度为100°c,沉积时间为Ih,在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列；
[0053](3)在钛层表面采用物理气相沉积工艺沉积氮化钛层；
[0054](4)将步骤(3)制得的半成品烘干，烘干温度为100°C，烘干时间为3h ；
[0055](5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积氧化镍金属镀膜层；
[0056](6)将步骤(5)制得的半成品烘干，烘干温度为100°C，烘干时间为3h ；
[0057](7)采用电介质沉积工艺在金属镀膜层与抗刮层之间沉积二氧化硅电介质层；
[0058](8)在电介质层表面涂布一层PET保护膜；
[0059](9)最后经过干燥，干燥温度为140°C，干燥时间为3h，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
[0060]将所得到的隔热膜进行相关测试和计算得到，其可见光区透光率可以达到80%，近红外区光的屏蔽率达60%，使用寿命较普通的隔热膜长3倍以上。
[0061]从上述实施例还可以看出，对于采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺的步骤的使用，会使得隔热膜的整体性能提高更多，但是采用本领域普通的电介质沉积工艺获得的隔热膜也能达到相比于现有技术突出的技术效果。
[0062]显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种多层复合隔热膜的制备方法，包括以下步骤: (1)提供基材； (2)采用离子化物理气相沉积工艺(IPVD)在基材表面沉积钛层，沉积过程中对沉积表面施加一个方向控制电场，使得钛层晶粒沉积方向一致； (3)在钛层表面沉积氮化钛层； (4)将步骤(3)制得的半成品烘干； (5)采用偏压磁控溅射方法在氮化钛层上沉积一层具有优良隔热效果的金属镀膜层； (6)将步骤(5)制得的半成品烘干； (7)在金属镀膜层上沉积一层二氧化娃电介质层； (8)在电介质层表面涂布一层具有抗冲击性的抗刮层； (9)经过干燥，一体成型得到所述的多层复合隔热膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于基材为碳纤维膜，厚度为10-80微米。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在沉积过程中对沉积表面施加一个竖直方向控制电场，使得钛层晶粒呈竖条状排列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在钛层表面沉积氮化钛层采用物理气相沉积工艺，氮化钛层的厚度为30-50nm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述金属镀膜层为Ni或Cr的金属镀层，金属镀层的厚度为10-20nm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的多层复合隔热膜为PET保护膜，厚度为30-50微米。
7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于离子化物理气相沉积工艺(IPVD)的沉积温度为50-100°C，沉积时间为0.5-lh。
8.根据权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于步骤(7)电介质层沉积采用分阶段的等离子变频功率增强的电介质沉积工艺进行沉积，其中第一阶段的等离子变频功率为300-400瓦，第二阶段的等离子变频功率为450-500瓦，沉积温度均为200-300°C。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述烘干温度为80-110°C，烘干时间为2-3h ;所述干燥温度为120-140°C，干燥时间为3-4h。
10.根据前述权利要求1-9所述的方法制备得到的多层复合隔热膜。
【文档编号】C23C14/14GK103434208SQ201310393520
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月1日 优先权日:2013年9月1日
【发明者】毛秀惠 申请人:慈溪市科创电子科技有限公司
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