专利名称：夜视兼容近红外吸收膜材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用具有近红外吸收性能的涂层材料及其制备方法，本发明还涉及 一种具有夜视兼容特性的近红外吸收薄膜材料及其制备方法。属于与夜视成像系统兼容的 飞机内部照明的研究领域。
背景技术：
夜视兼容技术是指通过一定技术手段消除座舱内照明系统发出的干扰夜视仪工 作的光和辐射，从而确保夜视仪的正常工作。采用近红外吸收材料吸收干扰光是实现夜视 兼容技术的重要手段。
根据夜视兼容技术的应用需要，夜视兼容材料应该对红光区及近红外光区 660nm 930nm范围内的光线有强吸收或阻隔作用，同时能够保证400nm 630nm范围内 的光线有足够的透过率。该类材料主要应用于飞行器照明器件，这就要求材料重量轻、强度 高、有优良的耐候性和使用可靠性。
传统的夜视兼容材料主要有以下几类有特殊吸收性能的有色玻璃材料；镀有近 红外线反射膜的光学玻璃；塑料-玻璃层压复合材料。这些材料在光学性能、机械性能还有 待提高，另外这些材料还有制造工艺复杂、价格昂贵、重量大等缺点。
因此，开发一种廉价并且性能良好的夜视兼容材料是非常必要的。近来，一类使用 近红外吸收剂与高分子材料制成的滤光片材料见诸报导，但是未见具有夜视兼容性能的涂 层材料和薄膜材料的相关文献报导。发明内容
本发明的目的是提供一种具有近红外线吸收性能的涂层材料，并提供了该涂层材 料的制备方法；本发明还提供了一种涂覆上述有近红外线吸收性能的涂层材料的夜视兼容 特性的近红外吸收薄膜材料及其制备方法。
本发明的技术方案为一种具有近红外线吸收特性的涂层材料，其原料及原料各 组分质量份如下
近红外线吸收剂 0. 1 0. 5质量份
基体树脂100质量份
树脂固化剂5 20 质量份
有机溶剂 20 50 质量份
原料组分中所述的近红外吸收剂优选为硫代双烯型镍染料、蒽醌染料或多次甲基 菁染料中的一种，且吸收剂的最大吸收峰在650nm IOOOnm波长范围内；优选所述的基体 树脂为丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂或氟碳树脂；优选树脂固化剂为通用型的异氰酸 酯固化剂、脂环胺固化剂或聚醚胺固化剂；有机溶剂应为近红外吸收剂的良溶剂，根据吸收 剂的类型例优选使用氯仿、二氯甲烷、甲苯或丙酮。
本发明还提供了上述涂层材料的制备方法，具体步骤如下
(1)将0. 1 0. 5质量份为近红外吸收剂加入到20 50质量份有机溶剂中，通过 磁力搅拌，得到均一的溶液；
(2)将100质量份基体树脂与5 20质量份树脂固化剂加入到步骤⑴得到的溶 液中，继续使用磁力搅拌器搅拌，体系分散均勻后得到近红外线吸收涂层材料。
本发明还提供了一种夜视兼容近红外吸收膜材料。基本特征为具有双层的薄膜 结构(如附图1所示)，一层为透明薄膜基材，另一层为具有近红外线吸收特性的涂层材料 涂覆形成的近红外线吸收层；其中透明薄膜基材的厚度为0. Olmm 0. 50mm ；涂层材料的涂 布率为0. 01 0. 05ml/cm2 ；夜视兼容近红外吸收膜材料对波长在400nm 630nm内的光 线平均透过率为20 30% ；对波长在660nm 930nm范围内的光线平均透过率为0. 1 0. 2%。
该种材料应用于照明器件能有效吸收照明光源发出的在660nm 930nm波段的干 扰光。而且在可见光区有良好的透过率，从而减少光源的亮度损失。这种近红外吸收膜的 厚度薄、重量轻、强度高并且容易制造和使用。另外提供了所述夜视兼容近红外线吸薄膜材 料的制造方法。
优选所述的透明薄膜基材为聚丙烯酸酯薄膜、聚酯薄膜或聚碳酸酯薄膜。出于透 明性、耐候性、机械强度的考虑，更优选使用对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
本发明还提供了上述夜视兼容近红外吸收膜材料的制备方法方法，具体步骤如 下
(1)将透明基材的表面清洗干净。
(2)将本发明所述的具有近红外吸收涂层材料涂覆在步骤(1)处理过的基材表 面。涂布率为0. 01 0. 05ml/cm2。
(3)将步骤( 涂覆好的薄膜在无尘环境中干燥4 8小时，使涂料中的溶剂挥 发；然后再将薄膜转移至60 90°C的恒温箱中固化2 4小时；即制得夜视兼容近红外吸 收膜材料。
有益效果
本发明的近红外吸收涂层材料制备工艺简单，生产成本较低，适合一定规模的工 业化生产，涂层材料使用方便快捷。
对本发明的近红外线吸收膜使用分光光度计进行光学性能测试，结果表明该种 材料对波长在400nm 630nm内的光线平均透过率为20 30% ；对波长在660nm 930nm 范围内的光线平均透过率为0. 1 0. 2%。是一种具有夜视兼容特性的膜材料。
本发明的近红外线吸收膜厚度薄、重量轻、强度大。
图1是表示本发明近红外吸收膜构成的剖面说明图；其中1为近红外线吸收层，2 为透明薄膜基材；
图2是实施例1制成的样品的透过率曲线图3是实施例2制成的样品的透过率曲线图4是实施例3制成的样品的透过率曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范 围。对于下述实施例的近红外线吸收膜，使用岛津UV-3101PC分光光度计在400nm IOOOnm 波长范围进行了光线透过率的测试评价。
实施例1#
(1)选用对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为透明基材，厚度为0. 1mm。
(2)近红外吸收层的涂层材料组分丙烯酸树脂(昆山东亚树脂，DY8236)，100质 量份；丙烯酸树脂固化剂(德国拜耳，Desmodur-N75)，10质量份；硫代双烯型镍(分子式 C28H2tlNK4;吸收峰Amax = 855nm),0. 25质量份；多次甲基菁染料(分子式C32H36ClN2. I ；吸 收峰λ· = 775nm)，0. 15质量份；二氯甲烷，50质量份。
(3)将O)中所述的两种近红外吸收剂加入到二氯甲烷中，通过磁力搅拌15min， 得到均一的溶液。再将基体树脂与树脂固化剂加入到溶液中，继续使用磁力搅拌器搅拌 30min，体系分散均勻后得到近红外线吸收涂层材料。
(4)将(3)制备的涂料涂覆在PET薄膜的一面，涂布率控制在0. 02ml/cm2。
(5)将(4)中涂覆好的薄膜在无尘室温条件下干燥证，使涂料中的溶剂挥发。然 后再将薄膜转移至80°C的恒温箱中固化池。
近红外线吸收层固化后，得到透明蓝绿色近红外线吸收膜。
将所得的近红外线吸收膜进行了所述的测试评价，样品的透过率曲线如图2所 示，测试结果列于表1中
表 权利要求
1. 一种具有近红外线吸收特性的涂层材料，其原料及原料各组分质量份如下 近红外线吸收剂 0. 1 0. 5质量份
2.根据权利要求1所述的的涂层材料，其特征在于所述的近红外吸收剂为硫代双烯型 镍染料、蒽醌染料或多次甲基菁染料，且近红外吸收剂的最大吸收峰在650nm IOOOnm波 长范围内；所述的基体树脂为丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂或氟碳树脂；所述的树脂 固化剂为异氰酸酯、脂环胺或聚醚胺；所述的有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、甲苯或丙酮。
3.一种制备如权利要求1所述的涂层材料的方法，具体步骤如下(1)将近红外吸收剂加入到有机溶剂中，通过磁力搅拌，得到均一的溶液；(2)将基体树脂与树脂固化剂加入到步骤(1)得到的溶液中，继续使用磁力搅拌 器搅拌，体系分散均勻后得到近红外线吸收涂层材料。
4.一种夜视兼容近红外吸收膜材料，其特征在于具有双层的薄膜结构，一层为透明 薄膜基材，另一层为具有近红外线吸收特性的涂层材料涂覆形成的近红外线吸收层；其中 透明薄膜基材的厚度为0. Olmm 0. 50mm ；具有近红外线吸收特性的涂层材料的涂布率为 0. 01 0. 05ml/cm2 ；夜视兼容近红外吸收膜材料对波长在400nm 630nm内的光线平均透 过率为20 30 %，对波长在660nm 930nm范围内的光线平均透过率为0. 1 0. 2 %。
5.权利要求4所述的夜视兼容近红外吸收膜材料，特征在于所所述的透明薄膜基材为 聚丙烯酸酯薄膜、聚酯薄膜或聚碳酸酯薄膜。
6.一种制备如权利要求4所述的夜视兼容近红外吸收膜材料的方法，其具体步骤如下(1)将透明基材的表面清洗干净；(2)将具有近红外吸收特性的涂层材料涂覆在步骤(1)处理过的基材表面；涂布率为 0. 01 0. 05ml/cm2 ；(3)将步骤( 涂覆好的薄膜在无尘环境中干燥4 8小时，使涂料中的溶剂挥发；然 后再将薄膜转移至60 90°C的恒温箱中固化2 4小时。基体树脂 树脂固化剂 有机溶剂100质量份5 20 质量份 20 50 质量份。
全文摘要
本发明涉及具有夜视兼容特性的近红外吸收薄膜材料及其制备方法。将0.1～0.5质量份为近红外吸收剂加入到20～50质量份有机溶剂中，通过搅拌得到均一的溶液；将100质量份基体树脂与5～20质量份树脂固化剂加入到上述的溶液中，搅拌分散后得到近红外线吸收涂层材料。本发明提供的夜视兼容近红外吸收膜材料，一层为透明薄膜基材，另一层为具有近红外线吸收特性的涂层材料涂覆形成的近红外线吸收层；夜视兼容近红外吸收膜材料对波长在400nm～630nm内的光线平均透过率为20～30％；对波长在660nm～930nm范围内的光线平均透过率为0.1～0.2％。本发明的近红外吸收涂层材料制备工艺简单，生产成本较低，适合一定规模的工业化生产，涂层材料使用方便快捷。
文档编号C09D7/12GK102031047SQ20101054913
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者张其土, 戴 峰, 王丽熙 申请人:南京工业大学