非可见光遮蔽剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种非可见光遮蔽剂，由下述重量百分含量的物质构成：透明树脂46.37-73.8%、二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液3.69-7.03%、苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂4.43-8.27%、氧化铟锡17.71-40.01%、亚胺类色素0.37-1.32%；及其制备方法。本发明做成涂膜，在光线透过后，可以使得可视光基本上不下降，而紫外线、800nm～1200nm的近红外线以及远红外线被有效而容易地被遮蔽。
【专利说明】非可见光遮蔽剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光线遮蔽【技术领域】，尤其是一种非可见光遮蔽剂，及其制备方法。
【背景技术】
[0002]作为住宅、写字楼等建筑物以及汽车的窗户玻璃，都没有遮蔽紫外线和红外线的功效，造成近红外线提升室内和车内的温度，紫外线灼伤皮肤。而从空调节能的观点看，让可视光有效地摄入同时遮蔽近红外线的材料被期待着。作为这种技术，现有在玻璃中加入某些物质来阻隔近红外线及紫外线或采用贴膜的方法，但效果不是很好，同时浪费资源。对既有建筑显然往玻璃中加入物质不可能，而贴膜施工复杂、成本高、起到的效果也有限。
[0003]用传统技术要解决阻隔红外线和紫外线，如果提高阻隔率，但可视光的透过率也低了，得不到清晰的视野。如果提高可视光透过率，而红外线和紫外线阻隔效果又不理想。因此，用传统技术不能简单地解决对红外线及紫外线有效的阻隔问题。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提出一种非可见光遮蔽剂，阻隔性能好，成分组合巧妙。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案:一种非可见光遮蔽剂，由下述重量百分含量的物质构成:
透明树脂46.37-73.8%
二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液 3.69-7.03%
苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂4.43-8.27%
氧化铟锡17.71-40.01%
亚胺类色素0.37-1.32%。
[0006]优选的，各物质的重量百分含量分别为:
透明树脂52.21-65.18%
二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液 4.32-6.22%
苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂5.27-7.15%
氧化铟锡11.34-34.79%
亚胺类色素0.61-1.02%。
[0007]更优选的，各物质的重量百分含量分别为:
透明树脂58.68%
二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液 5.87%
苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂 6.46%
氧化铟锡28.17%
亚胺类色素0.82%。
[0008]优选的，二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液的重量含量范围为8-13%。
[0009]本发明还提供了一种如上所述非可见光遮蔽剂的制备方法，包括以下过程:按重量百分含量分别称取各物质，溶于异丙醇和二甲苯混合液中，混合均匀，除去异丙醇和二甲苯，即得到该遮蔽剂。
[0010]优选的，异丙醇和二甲苯的混合液中，两者的摩尔比为1:1。
[0011]优选的，异丙醇和二甲苯的除去方法为自然风干。
[0012]与现有技术相比，本发明具有以下优点:做成涂膜，在光线透过后，可以使得可视光基本上不下降，而紫外线、80011！11?120011！11的近红外线以及远红外线被有效而容易地被遮蔽。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明遮蔽剂使用效果对比图；其中八线代表没有涂布任何东西的玻璃板(4501118线代表涂敷上述有机溶液后而形成膜状物的玻璃板
图2为本发明遮蔽剂的测量装置的结构示意图；
图3为照射时间和温度关系的对比示意图；
图4为本发明遮蔽剂的测量装置的另一结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
[0015]将丙烯酸树脂218，二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液况(二月桂酸-二丁基锡占重比为10%),氧化铟锡10。苯并三唑类紫外线吸收剂(如:^326 ；^327 ；^328 ；-329) 2.28，香豆素类紫外线吸收剂(如:7-羟基-4-甲基香豆素；2，4- 二羟基二苯甲酮；香豆内酯)0.038，亚胺类色素(如:1，8萘酰亚胺；1，8萘酐；乙烯基吡啶)0.38，有机溶剂异丙醇228、二甲苯32.478放在一起，混合均匀，做成有机混合溶液，均匀地涂敷在玻璃(450^350111^5111111)上，涂敷的膜厚平均为10皿，室温下干燥一周，然后测试200-2100咖的光线透过率。
[0016]结果如图1所示，4线表明，虽然可视光透过率很高但300-4001^的紫外线和800-140011111的红外线绝大部分可以透过。8线表明，300-40011111的紫外线完全不能透过，而400-80011111的可视光透过率没有太大变化，可达到80%左右，800-140011111的红外线透过率降至20%以下。由此可以看出，本遮蔽剂可以有效而容易地遮蔽紫外线及红外线，而对可视光的透过率基本不降低。
[0017]本发明将金属氧化物与近红外线和紫外线吸收剂，放在对可视光透明的合成树脂里混合均匀，用有机溶剂溶解所有成分，充分混合后，涂敷于玻璃表面，待有机溶剂干燥后，在玻璃表面形成的均匀膜状物。能吸收远红外线、近红外线、紫外线，太阳光中只有可视光线(40011111?80011111)能透过，红外线和紫外线基本上都被遮断。因此，这种物质涂敷到建筑物及汽车的窗户玻璃上后，可以阻断无论是对皮有害的紫外线、还是带来热量的近红外线，从而起到防止晒伤和节约空调能量的作用。另外，冬天，因为暖气不容易散发而具有保温效果。
[0018]理论解释如下:金属氧化物具有吸收红外线的效果，具体化合物有氧化铟锡、氧化锡锑等，从透明上讲，氧化铟锡更好一些。近红外线吸收剂具有吸收近红外线的效果，具体化合物有铝类色素、聚甲炔类色素、亚胺类色素等。紫外线吸收剂有吸收紫外线的效果，具体化合物有苯甲酮类、苯并三唑类、香豆素类吸收剂。作为对可视光透明的合成树脂有聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、氯乙烯、氟树脂等。
[0019]本发明可以克服传统固态膜要剪裁成一块一块的往窗户玻璃上贴的麻烦，还可以克服传统固态膜无法施工的地方(如玻璃上有固定钢梁的地方)，因此能够缩短工期和降低成本。
[0020]根据实际需求，要将各成分相对合成树脂的比例限制在一定范围内(一般而言，对于100份合成树脂，金属氧化物加入10-70份，近红外线吸收剂0.05-3份，紫外线吸收剂1-15份),这样，可以防止红外线吸收剂‘紫外线吸收剂太少而不能获得对紫外线 ? 红外线的遮蔽效果、相反的红外线吸收剂丨紫外线吸收剂过多而可视光透过率减少、成本升高等不良状态。
[0021]具体的配方范围如下:
透明树脂46.37-73.8%
二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液 3.69-7.03%
苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂4.43-8.27%
氧化铟锡17.71-40.01%
亚胺类色素0.37-1.32%。
[0022]上述组成范围内的遮蔽剂均能达到上述遮蔽效果。
[0023]如图2所示实验装置，1为试验玻璃板，放在深为30(3111的木盒子上，3为数字温度计，在盒子的正上方30(30的位置用30(^的白织灯4照射，这样的试验装置准备2组，分别放上涂有遮蔽物的玻璃板和裸玻璃板，测量数字温度计3所示的内部温度变化，结果如图3所示。
[0024]由图3可以看出，裸玻璃箱内的温度急剧上升，而试验玻璃箱内的温度缓慢上升。这是因为加热效果最大的800=0?1200=0的近红外线以及远红外线有效地被阻断，热能侵入大幅度减少所带来的。图3中白织灯4照射60分钟后，与裸玻璃达到的53度相比，实验玻璃达到40度，低了 13度，可以证明涂有本实验的遮蔽物具有优越的热阻断效果。
[0025]遮蔽物热线阻断效果(冬天暖气的节能所示的试验装置来说明。
[0026]先用铝板组装前面开口的盒子6，在中央插入厚1.5皿铝板作为隔断7，盒子6的内层覆盖1挪厚的隔热材料，在左右的分隔断的空间内分别放着碘钨灯8。于是，在盒子6的前面左侧试验的涂膜的玻璃板(30(^^27.5(311^5.)，右侧放置同尺寸的不涂布任何东西的玻璃板，在距前面5挪的地方分别插入数字温度计，测量地板面的温度。测量开始1个小时后的温度，左侧的温度约1001，右侧约751，温差达到251。因此，可以证明涂有本实验的遮蔽物可以阻断近红外线的外溢，从而达到保温效果。
[0027]对于上述的各实验，作为对可视光透明的基材用了玻璃板，但雅克力板、?7(:板等，各种各样的透明体都可以用。
[0028]对于上述各实验，作为对可视光透明的合成树脂用了丙烯酸硅树脂，不仅限于此，实际上可以在各种各样透明的合成树脂中混合，所以作为各种生活用品可以广范围应用。
[0029]对于紫外线丨红外线遮蔽物的其他部分的构成、形状、数量、材质、大小、连接关系等，不限于上述各实施形态。
[0030]根据以上说明，这些金属氧化物和近红外线吸收剂及紫外线吸收剂在对可视光透明的合成树脂里均匀混合后形成的膜状物，对可视光透明的合成树脂成为膜的基材，因为金属氧化物吸收包含远红外线的红外线、近红外线吸收剂吸收近红外线、紫外线吸收剂吸收紫外线，所以太阳光线中只有可视光线(约400=0?800=0)能透过，红外线和紫外线基本上被遮断。因此，这种膜贴在建筑物和汽车的窗户玻璃上，对皮肤有害的紫外线和带来热量的近红外线都被阻断，可以得到防止晒伤和空调节能的效果。
[0031]如此，成为可视光线透过率基本不下降，紫外线、800鹽?1200鹽的近红外线以及远红外线被有效而容易地遮蔽的紫外线丨红外线遮蔽物。可以得到防止晒伤和空调节能的效果，以及冬天保温的效果。
[0032]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种非可见光遮蔽剂，由下述重量百分含量的物质构成: 透明树脂46.37-73.8% 二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液 3.69-7.03% 苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂4.43-8.27% 氧化铟锡17.71-40.01% 亚胺类色素0.37-1.32%。
2.如权利要求1所述非可见光遮蔽剂，其特征在于:各物质的重量百分含量分别为: 透明树脂52.21-65.18% 二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液 4.32-6.22% 苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂5.27-7.15% 氧化铟锡11.34-34.79% 亚胺类色素0.61-1.02%。
3.如权利要求2所述非可见光遮蔽剂，其特征在于:各物质的重量百分含量分别为: 透明树脂58.68% 二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液 5.87% 苯并三唑类或香豆素类紫外线吸收剂 6.46% 氧化铟锡28.17% 亚胺类色素0.82%。
4.如权利要求1、2或3所述非可见光遮蔽剂，其特征在于:二月桂酸-二丁基锡的二甲苯溶液的重量含量范围为8-13%。
5.一种如权利要求1、2或3所述非可见光遮蔽剂的制备方法，包括以下过程:按重量百分含量分别称取各物质，溶于异丙醇和二甲苯混合液中，混合均匀，除去异丙醇和二甲苯，即得到该遮蔽剂。
6.如权利要求5所述制备方法，其特征在于:异丙醇和二甲苯的混合液中，两者的摩尔比为1:1。
7.如权利要求5所述制备方法，其特征在于:异丙醇和二甲苯的除去方法为自然风干。
【文档编号】C09D5/32GK104292929SQ201410527613
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】胡力游, 马玉龙 申请人:北京燮元科技有限公司