吸光反射涂料及运用该吸光反射涂料的薄膜的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸光反射涂料及运用该吸光反射涂料的薄膜，其技术方案采用以下材料配比：环氧树脂、丙烯酸、稀释剂、铝粉、珠光粉、磁粉、金属络合物粉；经过混合制成吸光反射涂料，将这种涂料均匀的涂抹于薄膜上形成涂层，当温度较高时对强光进行反射处理，当温度较低时将光源进行吸收使温度升高，通过该涂料有效处理太阳光对建筑或车体等的光照强弱关系，提高人体舒适度的同时也提高对能源的有效利用。
【专利说明】
吸光反射涂料及运用该吸光反射涂料的薄膜
技术领域
[0001] 本发明涉及涂料配方领域，更具体地说，它涉及一种吸光反射涂料及运用该吸光 反射涂料的薄膜。
【背景技术】
[0002] 建筑、车窗等玻璃，其暴晒在阳光下，室内或车内的人员能受到较强的光线刺激， 这将影响室内人员的正常工作、休息或影响车内人员的正常开车而引发事故；目前，绝大部 分的车窗均有反光膜保护，其可减少紫外线进入，但目前市面上的反光膜效果参差不齐。
[0003] 公开号为CN104149451A的中国专利公开了一种，包括PET复合膜和ETFE膜层，并且 所述PET复合膜与所述ETFE膜层之间涂覆有防紫外线隔热浆料，所述防紫外线隔热浆料与 两层膜之间涂布有黏胶。
[0004] 现有技术的不足之处在于，这种防紫外线隔热汽车膜虽然可以利用防紫外线隔热 浆料来减少紫外光进入室内，但其采用的方式同时也将太阳能削弱，导致太阳能损失。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在较热的强光下将光源折 射削弱且储存太阳能，在温度较低的情况下将储存的太阳能转化为热能来对室内供热的吸 光反射涂料。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： 一种吸光反射涂料，按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂50-80份，丙烯酸10-20份， 稀释剂5-15份，铝粉2-5份，珠光粉0.5-0.8份，磁粉0.5-0.9份，金属络合物粉0.1-0.3份。 [0007]如此设置，环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的化合物，以分 子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结 构，具有良好的物理、化学性能，它对该涂料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变 形收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，在此作为该 涂料的基础原料。
[0008] 丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单 体，在发明中用于将原料混合时，提高其混合后的性能，同时丙烯酸是水溶性聚合物的重要 原料之一，也作为涂料制备的基础。
[0009] 稀释剂也叫"填充剂"，把原药加工成粉剂时，或为了使其便于喷施所加入的进行 稀释的惰性物质，加入稀释剂可以降低涂料的粘度而便于进一步加工，同时用于降低胶粘 剂黏度，使胶粘剂有好的浸透力，改进工艺性能，从而延长胶粘剂的使用期的化合物;为了 便于涂胶常采用稀释剂来溶解粘料并调节所需要的黏度;对热塑性树脂来说，因稀释剂的 加入可作为降低聚合物粘度的临时措施，以便把聚合物加工成制品，合适的稀释剂可以溶 接聚合物而起粘合作用、聚合物的溶液可作涂料用，加入溶剂的目的主要提高该发明工艺 上的要求。
[0010]铝粉，俗称"银粉"，即银色的金属颜料，以纯铝箱加入少量润滑剂，经捣击压碎为 鳞状粉末，再经抛光而成;铝粉质轻，漂浮力高，遮盖力强，能反射可见光、紫外光和红外光 的60%-90%，用含有铝粉的涂料涂装物体，其表面银白光亮，具有良好反射光线的性能。 [0011]珠光粉的颜料横断面具有类似于珍珠的物理结构；内核是低光学折射率的云母， 包裹在外层的是高折射率的金属氧化物，在理想状况下应用，珠光颜料均匀地分散于该涂 料里，而且平行于物质表面形成多层分布，同在珍珠中一样，入射光线会通过多重反射，干 涉体现出珠光效果，且达到折射散热的效果。
[0012] 磁粉，一种硬磁性的单畴颗粒;它与粘合剂、溶剂等制成磁浆，在磁浆中有高的分 散性和填充性，当居里温度要达到某一数值以上，使磁化强度随温度变化较缓慢，当室内会 车内温度较低时，有该涂层对光源进行吸光，达到温度升高的效果。
[0013] 金属络合物粉如二茂铁、二硫二茂铁或降冰片二稀具有独特的性能，降冰片二稀 在阳光的照射下吸收光能，异构化为高能态的四环烷，将太阳能以化学能的方式储存下来， 室温下四环烷很稳定，但与一些过渡金属络合物催化剂接触后，四环烷重新异构化为低能 态的降冰片二稀，同时释放大量的热能。
[0014] 该发明涂料以环氧树脂以及丙烯酸作为涂料制备的为主要基础原料，再用稀释剂 来溶解粘料并调节至所需要的黏度，其中铝粉为该涂料作为反射可见光、紫外光以及红外 光的主要原料，当温度高时将强光反射，同时在加上珠光粉，将其均匀地分散于涂层里且平 行于物质表面形成多层分布，将入射光线会通过多重反射，达到将强光分散，从而降低室内 温度的作用；而金属络合物可帮助本发明的涂料在阳光的照射下吸收光能，将太阳能以化 学能的方式储存下来，当室内或车内的温度较低时，金属络合物发生反应异构化为高能态 的四环烷，四环烷重新异构化为低能态的降冰片二稀，同时释放大量的热能，提高室内的温 度;通过在较热的强光下将光源折射削弱，从而降低室内因强光照射导致温度过高的目的， 在天气较冷的状态下，将强光储存下来的太阳能转化为热能供给温度较低的室内场所，从 而提高室内温度，实现屋内的冬暖夏凉的效果，有效利用及调节太阳能产生的温度变化同 时提高室内人体的舒适度。
[0015]进一步设置:所述涂料按重量份数计，包括下列原料：环氧树脂60-80份，丙烯酸 13-20份，稀释剂8-15份，铝粉3-5份，珠光粉0.6-0.8份，磁粉0.6-0.9份，金属络合物粉 0.13-0.3份。
[0016]进一步设置:所述涂料按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂70份，丙烯酸15份， 稀释剂1 〇份，铝粉3.5份，珠光粉0.65份，磁粉0.7份，金属络合物粉0.15份。
[0017]如此设置，在该范围内的配比下，有效的提高该发明涂料的吸光反射性能。
[0018] 进一步设置:所述稀释剂采用甲基乙炯、甲基丙炯、DMF以及醋酸乙酯中的一种或 多种。
[0019] 如此设置，环氧树脂常加的非活性稀释剂有丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲 苯、正丁醇、苯乙烯等;DMF即二甲基甲酰胺，既是一种用途极广的化工原料，也是一种用途 很广的优良的溶剂，醋酸乙酯作为工业溶剂，用于涂料、粘合剂、具有优异的溶解性、快干 性，用途广泛，是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂;上述几种稀释剂较为常 见、且具有适应性强、经济有效、在同样的效果下有效的节约生产成本的作用，合适的稀释 剂可以溶接聚合物而起粘合作用。
[0020] 此外，本发明的另一个目的在于，提供一种运用上述吸光反射涂料的薄膜。
[0021] -种薄膜，从内到外依次包括聚酯薄膜、PE层、铝箱层、以及上述的吸光反射涂料 制成的吸光反射涂层，所述吸光反射涂层与铝箱层通过连接层连接。
[0022]如此设置，将聚酯层放在内层，直接与屋顶或车窗粘接面接触；由于屋顶的建筑等 接触面材料一般比较粗糙，而聚酯层高强度和耐腐蚀的特点可以延长使用寿命，并起到对 其他层的保护作用;PE层起到增强膜的化学稳定性，而将PE层设置在铝箱层和复合层之间， 可避免PE层直接与光线接触;铝箱层能够起到良好的导热效果，当涂层吸光放热时，能够把 吸光反射涂层的热量传递到屋顶并进一步传递到屋内，当吸光反射涂层折射散光散热时， 能够将照射与吸光反射涂层上的强光折射消散，降低因强光照射时产生温度的增加;而铝 箱层位于吸光反射涂层和PE层之间，基本与大气隔绝，避免发生氧化而颜色变暗;吸光反射 涂层能够起到对PE层良好的保护效果，该吸光反射涂层具有吸光放热和折射散光的双重效 果，将其设置在最外层，可直接与光线接触，充分利用涂料的性能。
[0023]进一步设置:所述连接层由环氧树脂、丙烯酸、抗氧化剂以及粘合树脂混合制成。 [0024]如此设置，其中抗氧化剂具有能防止或延缓材料的氧化，提高材料的稳定性以及 使用寿命，粘合树脂具有坚韧、柔软性、结合力强、耐磨、耐油、耐水、抗酶菌特点；该连接层 以环氧树脂为基体，丙稀酸作为制备的基础，加上抗氧化剂可以提尚其抗氧化能力，在加上 粘合树脂增加其粘合强度，使涂料通过连接层与铝箱层连接，且粘接与连接层上，达到折射 反光的效果。
[0025]进一步设置:所述聚酯薄膜与PE层之间设置有阻燃发泡层。
[0026] 如此设置，在聚酯薄膜与PE层之间设置有阻燃发泡层可以提高该薄膜的一定的阻 燃效果，一定程度上降低薄膜在高温状态下的安全隐患。
[0027] 进一步设置:所述聚酯薄膜、阻燃发泡层、PE层和铝箱层两两之间均通过胶黏层连 接。
[0028] 如此设置，通过在两两之间通过胶黏层连接，可以增加整体的结实度，同时胶层既 有一定柔性，使该薄膜便于弯折，提高薄膜的使用性能。
[0029] 进一步设置:所述胶黏层采用EVA热熔胶。
[0030] 如此设置，EVA热熔胶是一种不需溶剂、不含水分、100 %的固体可熔性的聚合物， 在常温下为固体，加热熔融到一定程度变为能流动且有一定粘性的液体粘合剂，其熔融后 为浅棕色半透明体或本白色；热熔胶主要成分是乙烯与醋酸乙烯在高压下共聚而成的，再 配以增粘剂、粘度调节剂、抗氧剂等制成热熔胶;在和其他层粘接时具有固化快、公害低、粘 着力强的特点，同时连接后整体既保持着一定柔性、硬度、又有一定的韧性，同时还可以再 加热熔融，重新变为胶粘体再与被粘物粘接，具有一定的再粘性等特点。
[0031] 进一步设置:所述聚酯薄膜的厚度为12-40微米，所述PE层的厚度为40-150微米， 所述铝箱层的厚度为7-15微米，所述连接层的厚度为2-10微米，所述涂层的厚度为2-20微 米。
[0032] 如此设置，由于薄膜通过多种层粘合后具有一定厚度，设置各个层的厚度使薄膜 的整体厚度在一个合适的范围，在不影响使用及效果的前提下保证该薄膜的使用。
[0033] 通过采用上述技术方案，本发明相对现有技术相比：通过将环氧树脂、丙烯酸、稀 释剂、铝粉、珠光粉、磁粉、金属络合物粉按一定的比例混合，制成吸光反射涂料，再将这种 涂料均匀的涂抹于薄膜上形成涂层，当温度较高时对强光进行反射处理，当温度较低时将 光源进行吸收使温度升高，通过该涂料有效处理太阳光对建筑室内或车体室内等的光照强 弱关系，既具有较高红外反射性能，同时达到冬暖夏凉的效果，提高人体舒适度的同时也提 高对能源的有效利用。
【附图说明】
[0034] 图1为薄膜侧边的剖面图。
[0035] 图中：1、聚酯薄膜;2、PE层;3、铝箱层;4、吸光反射涂层;5、连接层;6、阻燃发泡层； 7、胶黏层。
【具体实施方式】
[0036] 如下对吸光反射涂料及运用该吸光反射涂料的薄膜做进一步说明。
[0037]实施例1:吸光反射涂料，按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂50份，丙烯酸10 份，甲基乙炯5份，铝粉2份，珠光粉0.5份，磁粉0.5份，二茂铁0.1份。
[0038]实施例2:吸光反射涂料，按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂55份，丙烯酸12 份，甲基丙炯6.5份，铝粉2.5份，珠光粉0.55份，磁粉0.55份，二硫二茂铁0.12份。
[0039]实施例3:吸光反射涂料，按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂60份，丙烯酸13 份，醋酸乙酯8份，错粉3份，珠光粉0.6份，磁粉0.6份，降冰片二稀0.13份。
[0040]实施例4:吸光反射涂料，按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂70份，丙烯酸15 份，10份DMF，错粉3.5份，珠光粉0.65份，磁粉0.7份，降冰片二稀0.15份。
[0041 ]实施例5:吸光反射涂料，按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂75份，丙烯酸18 份，甲基乙炯5份，醋酸乙酯8份，错粉4份，珠光粉0.7份，磁粉0.8份，二硫二茂铁0.2份。 [0042]实施例6:吸光反射涂料，按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂80份，丙烯酸20 份，甲基乙炯4份，醋酸乙酯6份，5份DMF，错粉5份，珠光粉0.8份，磁粉0.9份，二茂铁0.3份。 [0043]实施例7:连接层5按重量份数计，包括下列原料:环氧树脂35份、丙烯酸45份、抗氧 化剂10份、粘合树脂10份混合制成。
[0044] 实施例8:如图1所示，一种薄膜，从内到外依次包括聚酯薄膜1、阻燃发泡层6、PE层 2、 铝箱层3、实施例1所述的吸光反射涂料制成的吸光反射涂层4以及实施例7所述的连接层 5〇
[0045] 实施例9: 一种薄膜，从内到外依次包括聚酯薄膜1、阻燃发泡层6、PE层2、铝箱层3、 实施例2所述的吸光反射涂料制成的吸光反射涂层4以及实施例7所述的连接层5。
[0046] 实施例10:-种薄膜，从内到外依次包括聚酯薄膜1、阻燃发泡层6、PE层2、铝箱层 3、 实施例3所述的吸光反射涂料制成的吸光反射涂层4以及实施例7所述的连接层5。
[0047]实施例11: 一种薄膜，从内到外依次包括聚酯薄膜1、阻燃发泡层6、PE层2、铝箱层 3、实施例4所述的吸光反射涂料制成的吸光反射涂层4以及实施例7所述的连接层5。
[0048]实施例12:-种薄膜，从内到外依次包括聚酯薄膜1、阻燃发泡层6、PE层2、铝箱层 3、实施例5所述的吸光反射涂料制成的吸光反射涂层4以及实施例7所述的连接层5。
[0049]实施例13:-种薄膜，从内到外依次包括聚酯薄膜1、阻燃发泡层6、PE层2、铝箱层 3、实施例6所述的吸光反射涂料制成的吸光反射涂层4以及实施例7所述的连接层5。
[0050] 如实施例8-13中，所述聚酯薄膜1、阻燃发泡层6、PE层2和铝箱层3其中在两两之间 均通过胶黏层7连接，且胶黏层7采用EVA热熔胶方式粘合;PE层2采用HDPE;所述聚酯薄膜1 的厚度为25微米;PE层2的厚度为75微米;铝箱层3的厚度为12微米;连接层5的和厚度为7微 米;涂层的厚度为12微米。
[0051] 实施例14:吸光反射性能测试试验 试验对象：以上述实施例8-13中的薄膜为试验样，以【背景技术】中的防紫外线隔热汽车 膜为对比例15作为对照样。
[0052]试验内容:将每个薄膜剪裁成同样大小(50cm*5〇Cm)的方块，将裁剪好的薄膜分别 粘贴于同等条件下的车窗玻璃上(采用单一变量法，其变量为采用的薄膜）；并且根据国家 标准(GB/T3978-94)规定的方法:先控制车外温度为45°C且车内温度为25°C，采用相同的光 照均匀照射在不同薄膜上，照射3小时后测定车内的温度、吸光反射薄膜的吸光率及反射 率;再控制车外温度为15°C，采用相同的光照均匀照射在原经高温照射后的薄膜上，照射3 小时后测定车内的温度、吸光反射薄膜的吸光率及反射率。
[0053]试验结果:经高温(车外温度45°C)光照后的车内的温度、薄膜的吸光率及反射率 如表1所示;低温状态下经(初始状态车内外温度均15°C)光照后的车内的温度、薄膜的吸光 率及反射率如表2所示。
从表1和表2中可以得出，在车外处于相同高温(45°C)状态且采用同样光照作用于车子 时，与对比例15相比，实施例8 -13中的车内温度显然更低，此时薄膜的吸光率比对比例15 低，薄膜折射率壁对比例15高，薄膜主要进行一个反射作用，达到高温状态下降低车内温度 的效果；由此可看出，本发明的薄膜可以在温度较高的时候对光进行反射，达到降低车内温 度的目的。
[0055] 在车外处于相同低温（15°C)状态时，对比例15与实施例8-13相比，对比例15中车 内温度显然低于各实施例中的车内温度，其中对比例15的薄膜的吸光率均低于实施例的薄 膜的吸光率，而薄膜的折射率均高于实施例中的薄膜的折射率，此时薄膜主要进行一个吸 光的作用，达到低温状态下提高车内温度的效果；由此可看出，本发明的薄膜可以在温度较 低的时候对光进行吸收放热，达到提高车内温度的目的；原因在于此时吸光反射涂料经进 行光能转换反应，如式I所示：
式I。
[0056] 由式I可看出，在车外温度较低的情况下使用该涂料制成的薄膜，其薄膜的吸光率 较高，而薄膜的折射率比较低，通过将强光吸收转化为热能达到提高车内温度的目的。 [0057]同时在研究本发明的过程中，进行了一些探索试验，为了验证本发明组分的可靠 性，以实施例11为对照，在研究中省去了相应的组分，其结果与效果非常明显，因此说明本 发明提供的组分具有很好的对应性，下面进行具体的过程概述。
[0058]与此同时，参考表1和表2可得，在相同高温的情况下，实施例11比其他实施例中吸 光率最低而折射率最高，通过对光照的反射达到降低温度的作用，其效果为实施例中最佳， 在相同低温的情况下，实施例11比其他实施例中，吸光率最高而折射率最低，通过吸收光照 来达到升温的目的，其吸光后转换为热量的效果最佳。
[0059]以实施例11为例，在制备吸光反射涂料的过程中，没有加入铝粉，其他组分与实施 例11相同，对该薄膜进行高温(车外温度45°c)光照3h后，车内的温度低于对比例15,而又高 于实施例10,同时薄膜的反射率高于对比例15,而低于实施例10,因此表明铝粉对于薄膜的 反射率性能具有重要作用。
[0060]以实施例11为例，在制备吸光反射涂料的过程中，没有加入珠光粉，其他组分与实 施例11相同，对该薄膜进行高温(车外温度45°C)光照3h后，车内的温度低于对比例15,而又 高于实施例10,同时薄膜的反射率高于对比例15,而低于实施例10,因此表明珠光粉对于薄 膜的反射率性能具有重要作用，同时也表明铝粉和珠光粉相互配合时，反射效果更加明显。 [0061 ]以实施例11为例，在制备吸光反射涂料的过程中，没有加入磁粉，其他组分与实施 例11相同，对该薄膜进行低温(车外温度15°C)光照3h后，车内的温度高于对比例15,而又低 于实施例10,同时薄膜的吸光率高于对比例15,而低于实施例10,因此表明磁粉对于薄膜的 吸光率性能具有重要作用。
[0062]以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种吸光反射涂料，其特征在于:所述涂料按重量份数计，包括下列重量份的原料： 环氧树脂50-80份，丙烯酸10-20份，稀释剂5-15份，铝粉2-5份，珠光粉0.5-0.8份，磁粉0.5-〇. 9份，金属络合物粉0.1-0.3份。2. 根据权利要求1所述的吸光反射涂料，其特征在于:所述涂料按重量份数计，包括下 列重量份的原料:环氧树脂60-80份，丙稀酸13-20份，稀释剂8_15份，错粉3-5份，珠光粉 0.6-0.8份，磁粉0.6-0.9份，金属络合物粉0.13-0.3份。3. 根据权利要求1所述的吸光反射涂料，其特征在于:所述涂料按重量份数计，包括下 列重量份的原料:环氧树脂70份，丙烯酸15份，稀释剂10份，铝粉3.5份，珠光粉0.65份，磁粉 〇. 7份，金属络合物粉0.15份。4. 根据权利要求1或2或3所述的吸光反射涂料，其特征在于：所述稀释剂采用甲基乙 炯、甲基丙炯、DMF、醋酸乙酯中的一种或多种。5. -种薄膜，其特征在于:从内到外依次包括聚酯薄膜（1)、PE层(2)、铝箱层(3)、以及 如权利要求1-4任意一项所述的吸光反射涂料制成的吸光反射涂层(4)，所述吸光反射涂层 (4)与铝箱层(3)通过连接层(5)连接。6. 根据权利要求5所述的薄膜，其特征在于:所述连接层(5)由环氧树脂、丙烯酸、抗氧 化剂以及粘合树脂混合制成。7. 根据权利要求5所述的薄膜，其特征在于:所述聚酯薄膜（1)与PE层(2)之间设置有阻 燃发泡层(6)。8. 根据权利要求7所述的薄膜，其特征在于:所述聚酯薄膜（1)、阻燃发泡层（6)、PE层 (2)和铝箱层(3)两两之间均通过胶黏层(7)连接。9. 根据权利要求8所述的薄膜，其特征在于:所述胶黏层(7 )采用EVA热熔胶。10. 根据权利要求5所述的薄膜，其特征在于:所述聚酯薄膜（1)的厚度为12-40微米，所 述PE层(2)的厚度为40-150微米，所述铝箱层(3)的厚度为7-15微米，所述连接层(5)的厚度 为2-10微米，所述吸光反射涂层(4)的厚度为2-20微米。
【文档编号】B32B27/08GK106046883SQ201610405675
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】胡广全
【申请人】杭州科能新材料科技有限公司