专利名称：纳米功能膜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种纳米功能膜，具体为具有隔热效果的纳米功能膜。
背景技术：
目前国内已有建筑面积440亿平方米以上，其中大多建筑是非节能型的。若用镀膜玻璃改造这些非节能建筑，必须替换原有玻璃，势必造成资源和能源的浪费。节能贴膜有效地克服了这个矛盾，既解决了节能的需要，又不用替换原有的玻璃。现有节能贴膜的技术通常有真空镀金属膜如铝膜、磁控溅射多层金属膜如双银膜、多层聚合物拉伸膜、纳米功能膜等。镀金属铝膜投资成本低，但其高的可见光反射率会造成严重的光污染。双银膜和多层聚合物拉伸膜具能兼顾高的可见光透过率和高的太阳能阻隔率，但其投资成本大。纳米功能膜能兼顾可见光透率和太阳能阻隔率，所需投资本成本介于前述两者之间，具有高的性价比。
实用新型内容本实用新型的目的是提供解决上述技术问题的一种使用方便、性价比高、兼顾可见光透率和太阳能阻隔率，耐紫外老化的纳米功能膜。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:一种纳米功能膜，具有层状结构，其特征在于:包括由纳米涂料涂布形成的起到透光隔热效果的功能层、起到支撑作用的基材层、以及由压敏胶涂料涂布形成的起到粘合作用的胶粘层，所述功能层、所述基材层和所述胶粘层相互贴合。优选的，所述纳米功能膜还包括离型材料层，所述离型材料层与所述胶粘层相贴
口 ο优选的，所述离型材料层为在所述基材层上涂布硅油而成的离型膜。优选的，所述离型材料层为玻璃基板、中空玻璃内外玻璃基板、夹层玻璃中间玻璃基板或百叶窗叶片中的一种。优选的，所述纳米功能膜各层的顺序是:功能层一基材层一胶粘层一离型材料层。优选的，所述纳米功能膜还包括一由涂料涂布形成的防刮伤层。优选的，所述纳米功能膜各层的顺序是:防刮伤层一基材层一功能层一胶粘层一离型材料层。本实用新型的纳米功能膜可作为涂层或薄膜直接涂在或覆膜在玻璃基板表面或中空玻璃内外表面或夹层玻璃中间，作为汽车和建筑构建的涂层应用，还可以与百叶窗叶片复合作为阳光控制窗帘用，是一种使用方便、性价比高、兼顾可见光透率和太阳能阻隔率，耐紫外老化的纳米功能膜。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。[0014]图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例1的结构包括功能层202—基材层201—胶粘层203—离型材料层204，如图2所示本实用新型实施例2的结构包括防刮伤层205—基材层201—功能层202—胶粘层203—离型材料层204。其中，功能层202是由纳米涂料单次或多次涂布形成的涂层，其膜层厚度为3-12微米。具体地，纳米涂料是由纳米分散液、光固化树脂和助剂组成，所述纳米分散液包括纳米材料和分散剂，所述分散剂是所述纳米材料重量的5 50 %，所述光固化树脂是所述纳米材料重量的100 600 %。所述助剂至少包括光引发剂、附着促进剂、流平剂和稀释溶齐U。当然，本实用新型不仅仅包括上述助剂，例如还可包括表面耐磨剂和消泡剂等等，这些可以根据需要添加或减少。所述分散剂与光固化树脂形成牢固的化学健结合，所述化学键至少包括酯键、脲键、碳碳键、碳氮键、以及具有-O-、氨基甲酸酯、酰胺、酰亚胺、噁唑烷酮等结构特征的化学结合键，可避免纳米材料在膜中的再次团聚，进而提高纳米功能膜的稳定性、耐候性和使用寿命。包含能与所述光固化树脂形成牢固化学键结合的分散剂的纳米分散液均可用于本实用新型，所述纳米分散液可市购或自制，由于上述纳米分散液种类较多，顾不在此一一列举。其中防刮伤层是由包括光固化树脂和助剂混合而成的涂料涂布形成。具体地，光固化树脂包括双官能团光固化树脂和三官能团及以上光固化树脂，双官能团光固化树脂占所述光固化树脂总量的10 50 %，三官能团及以上光固化树脂占所述光固化树脂总量的50 90 % ;具体地，所述光固化树脂为下述的一种或多种组合:丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯；具体地，所述光固化树脂也可为下述的一种或多种组合:含有和/或羟基基团、和/或羧酸基团、和/或异氰酸酯基团、和/或氟烷基团、和/或硅氧烷基团、和/或羧酸酐基团的丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯。由于采用该不同比例混合匹配的光固化树脂，给本实用新型带来如下优点:1)与分散后的纳米材料有良好的极性匹配，2)良好的耐磨性能，铅笔硬度达到2H以上，3)柔韧性达到3级以上、4)优良的耐候性能，5)长期使用不黄变。光固化树脂具体为下述的一种或多种组合:丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯，具体为丙烯酸异冰片酯、硬脂酸丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙氧基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇五丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯、环氧六丙烯酸酯和聚酯六丙烯酸酯。纳米材料在紫外波段具有很强的吸收，为保证光固化深度，本实用新型的光引发剂包括吸收短紫外光的光引发剂和吸收长紫外光的光引发剂，长紫外光引发剂的引入能利用透过紫外光固化树脂的长波段紫外光能量，其中，吸收短紫外光的光引发剂占所述光引发剂总量的70 95 %，吸收长紫外光的光引发剂占所述光引发剂总量的5 30 %。[0023]具体地，光引发剂具体为下述的一种或多种组合:二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己烷基苯甲酮、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、4-羟基-二苯甲酮、4-乙氧基苯乙酮、对羟基苯乙酮、茴香偶姻、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、对二甲氨基二苯甲酮、四甲基米氏酮、四乙基米氏酮和(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦。所述光引发剂是所述光固化树脂重量的3 12%。具体地，附着促进剂包括丙烯酸甲基丙酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯，所述附着促进剂是所述光固化树脂重量的I 25 %。具体地，流平剂包括丙烯酸酯共聚物、氟改性丙烯酸酯共聚物或硅改性丙烯酸酯共聚物，所述流平剂是所述光固化树脂重量的0.05 5 %。为了进一步地提高光固化树脂的耐磨性，可添加表面耐磨剂。具体的,表面耐磨剂包括纳米增硬耐磨材料如Si02、Ti02、Zr02、Al203，或硅酮改性高分子聚合物，或聚硅氮烷，或腊粉。所述表面耐磨剂是所述光固化树脂重量的0.05 10 %。具体地，稀释溶剂包括酮类、和\或酯类、和\或苯类、和\或醇类，和\或烷烃类的一种或多种组合。稀释溶剂可同一类中的不同种间混合或不同类间混合使用。所述的稀释溶剂具体为下述的一种或多种组合:丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮、环已酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、乙酰丙酮、二丙酮醇、N-甲基吡咯烷酮、正己烷、或环己烷。如丁酮、乙酸乙酯和异丁醇或丁酮与异丁醇的混合。上述纳米涂料的制备方法，其具体步骤如下:步骤一，光固化树脂混合液的制备，按照上述比例选取光固化树脂、附着促进剂、光引发剂和流平剂混合，将混合的混液室温下搅拌均匀制得光固化树脂混合液。步骤二，纳米涂料的制备，按照上述比例将纳米分散液和光固化树脂混合，然后加入稀释溶剂，将混合的混液室温下搅拌均匀制得纳米涂料。具体实施例如下，首先制备光固化树脂混合液:称取丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯烯酸酯30份、聚二季戊四醇五丙烯酸酯70份，附着促进剂:丙烯酸甲基丙酸酯5份，光引发剂:1_羟基环己烷基苯甲酮4份，光引发剂:(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦0.5份，流平剂:丙烯酸酯共聚物0.3份，耐磨剂:氟改性高分子聚合物0.3份，制得光固化树脂混合液。其次制备纳米涂料:将市购的纳米分散液6份(包括25份铟锡氧化物纳米材料、25份甲基异丁酮和5份表面剂)，甲基异丁酮:10.2份，光固化树脂混合液:6.5份混合，室温下搅拌均匀即可制得纳米涂料。上述纳米涂料的具体实施例还可包括六硼化镧、锑锡氧化物、氟锡氧化物和铋锡氧化物不同纳米材料或其组合，具体实施方式
相同，在此不再赘述。胶粘层203是经压敏胶涂料涂布形成，其膜层厚度为6-15微米，其包括压敏胶、溶剂和紫外光吸收剂，还可包括受阻胺光稳定剂。压敏胶涂料的配置具体如下:单组份丙烯酸压敏胶:20份；乙酸乙酯:80份；0.8份苯并三唑。基材层201为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其膜层厚度为15-150微米，所述基材层的内部还可以根据需要植入染料或紫外线吸收剂。离型材料层204是选用在PET膜上涂布有硅油的离型膜，其膜层厚度为15_40微米。[0036]本实用新型实施例1的纳米功能膜采用如下制备方法:步骤一，离型材料层的选取，选取市购的23微米厚的离型膜作为离型材料层；步骤二，基材层的处理，选取市购的25微米基材作为基材层，将基材的第一面经电晕处理后备用，基材具体优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；步骤三，功能层的制备，将纳米涂料涂布在经步骤二处理好的基材层第一面，涂布均匀后将所述纳米涂料烘干，最后在氮气保护的无氧环境下通过光固化所述纳米涂料形成7微米厚干膜。步骤四，胶粘层的制备，将压敏胶涂料涂布在所述基材层的第二面，涂布均匀后将所述压敏胶涂料烘干制得10微米胶粘层，最后胶粘层与离型膜复合制得纳米功能膜。本实用新型实施例2的纳米功能膜采用如下制备方法:步骤一，基材层的处理，选取市购的基材作为基材层，将所述基材的第一面经电晕处理；步骤二，防刮伤层的制备，将光固化树脂和所述助剂混合而成的涂料涂布在步骤一中所述基材层第一面，烘干后在无氧环境下通过光固化制得防刮伤层；步骤三，基材层的二次处理，将基材层的第二面经电晕处理后备用；步骤四，功能层的制备，将纳米涂料涂布在经步骤三处理好的基材层第二面上，涂布均匀后将纳米涂料烘干，最后在二氧化碳保护的无氧环境下通过光固化所述纳米涂料形成干膜；步骤五，胶粘层的制备，将压敏胶涂料涂布在经步骤四制得的功能层表面，涂布均匀后将所述压敏胶涂料烘干制得胶粘层；步骤六，离型材料层的制备，选取离型膜贴合在经步骤五制得的胶粘层相对于功能层的另一表面，制得最终纳米功能膜。上述实施例1和实施例2制得的纳米功能膜在使用时先将离型膜撕掉，然后将纳米功能膜的胶粘层直接覆在玻璃基板表面或中空玻璃内外表面或夹层玻璃中间，作为汽车和建筑构建的涂层应用，还可以与百叶窗叶片复合作为阳光控制窗帘用。也可以将上述实施例1和实施例2的纳米功能膜制备方法中的离型膜直接由玻璃基板、中空玻璃内外玻璃基板、夹层玻璃中间玻璃基板或百叶窗叶片来代替，即在纳米功能膜的制备过程中，可基于玻璃基板、中空玻璃内外玻璃基板、夹层玻璃中间玻璃基板或百叶窗叶片将胶粘层、功能层或防刮伤层依据结构需要逐一涂层在其上。鉴于如上材料的硬度相对较高，完全能达到支撑作用，因此同样起到支撑作用的基材层可以省略涂布。经过测试，本实施例的产品性能，阳光透过本产品的紫外线透过率为1%、可见光透过率为72 %，总太阳能阻隔率为53 %。本实用新型有多种具体的实施方式，凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
权利要求1.一种纳米功能膜，具有层状结构，其特征在于:包括由纳米涂料涂布形成的起到透光隔热效果的功能层、起到支撑作用的基材层、以及由压敏胶涂料涂布形成的起到粘合作用的胶粘层，所述功能层、所述基材层和所述胶粘层相互贴合。
2.根据权利要求1所述的纳米功能膜，其特征在于:所述纳米功能膜还包括离型材料层，所述离型材料层与所述胶粘层相贴合。
3.根据权利要求2所述的纳米功能膜，其特征在于:所述离型材料层为在所述基材层上涂布硅油而成的离型膜。
4.根据权利要求2所述的纳米功能膜，其特征在于:所述离型材料层为玻璃基板、中空玻璃内外玻璃基板、夹层玻璃中间玻璃基板或百叶窗叶片中的一种。
5.根据权利要求2至4所述的任一种纳米功能膜，其特征在于:所述纳米功能膜各层的顺序是:功能层一基材层一I父粘层一尚型材料层。
6.根据权利要求2至4所述的任一种纳米功能膜，其特征在于:所述纳米功能膜还包括一由涂料涂布形成的防刮伤层。
7.根据权利要求6所述的纳米功能膜，其特征在于:所述纳米功能膜各层的顺序是 防刮伤层一基材层一功能层一I父粘层 一尚型材料层。
专利摘要本实用新型提供一种纳米功能膜，具有层状结构，包括相互贴合的起到透光隔热效果的功能层、起到支撑作用的基材层、以及起到粘合作用的胶粘层；所述功能层是由包括光固化树脂、纳米分散液和助剂混合而成的纳米涂料涂布形成；所述胶粘层是由至少包括压敏胶、溶剂和紫外光吸收剂混合而成的压敏胶涂料涂布形成。本实用新型的纳米功能膜可作为涂层或薄膜直接涂在或覆膜在玻璃基板表面或中空玻璃内外表面或夹层玻璃中间，作为汽车和建筑构建的涂层应用，还可以与百叶窗叶片复合作为阳光控制窗帘用，是一种使用方便、性价比高、兼顾可见光透率和太阳能阻隔率，耐紫外老化的纳米功能膜。
文档编号B32B33/00GK202923065SQ201220286138
公开日2013年5月8日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者方官久, 方官乾 申请人:苏州今蓝纳米科技有限公司