具有優(yōu)良的光學(xué)和太陽(yáng)能性能的復(fù)合膜的制作方法
【專利摘要】本公開內(nèi)容涉及透明的紅外(IR)反射和/或低發(fā)射率復(fù)合膜，其包括ALD金屬氧化物基層。本公開內(nèi)容的具體實(shí)施例涉及包括下述的IR反射復(fù)合膜：包含聚合物的透明基質(zhì)層；一個(gè)或多個(gè)金屬基層；一個(gè)或多個(gè)銀基層；一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層；和ALD金屬氧化物基層。
【專利說明】
具有優(yōu)良的光學(xué)和太陽(yáng)能性能的復(fù)合膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開內(nèi)容涉及紅外反射透明復(fù)合材料，并且更具體而言，涉及包括ALD金屬氧化 物基層的紅外反射透明復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 反射紅外光譜中的輻射同時(shí)傳遞可見光譜中的輻射的復(fù)合材料具有重要應(yīng)用，例 如作為應(yīng)用于建筑物或車輛中的窗戶的覆蓋物。
[0003] 對(duì)于此類復(fù)合膜，可見光透射率必須很高，并且反射率和吸收率必須很低。在美 國(guó)，例如，汽車擋風(fēng)玻璃必須具有至少70%的可見光透射率。然而，在紅外線中，窗戶必須具 有高反射率并且因此紅外線中的透射率和吸收率必須很低。理想地，反射率在光譜的近紅 外線部分(780nm-2500nm)中必須很高，以阻止來自日光的加熱，并且在遠(yuǎn)紅外線（8μηι-50μ m)中很高，以在冬季使熱保持在車內(nèi)。后面一個(gè)特點(diǎn)也稱為"低發(fā)射率"。這些組合特點(diǎn)在溫 帶氣候下尤其是非常重要的。
[0004]已知在復(fù)合膜中使用薄銀層來反射紅外輻射;然而，此類銀層具有低穩(wěn)定性、低耐 久性以及弱耐潮濕性和耐氣候性。另外，可以加入復(fù)合材料中的其他層一般負(fù)面影響其他 特性，例如可見光透射率、霧度和泛黃。例如本領(lǐng)域必須使用除標(biāo)準(zhǔn)基質(zhì)之外的"反基質(zhì)"， 以?shī)A心且保護(hù)銀層。由于銀層被化學(xué)試劑例如CKS及其他腐蝕，此類反基質(zhì)是必要的。然 而，使用反基質(zhì)限制復(fù)合材料的光學(xué)和能量性能。例如，它減少可見光部分中的光透射，并 且完全壓制低發(fā)射率特點(diǎn)。
[0005]像這樣，存在復(fù)合材料的需要，所述復(fù)合材料具有在近紅外線和遠(yuǎn)紅外線兩者中 優(yōu)良的組合紅外反射性能，并且具有優(yōu)良的可見光透射復(fù)合材料，同時(shí)維持或改善對(duì)腐蝕 和風(fēng)化的耐久性和抵抗性。
【附圖說明】
[0006] 實(shí)施例通過舉例的方式示出且并不限于附圖中。
[0007] 圖1包括根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合膜的圖示。
[0008] 圖2包括根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)復(fù)合膜的圖示。
[0009] 圖3包括根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)復(fù)合膜的圖示。
[0010] 圖4包括根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)復(fù)合膜的圖示。
[0011] 技術(shù)人員應(yīng)了解附圖中的元件是為了簡(jiǎn)單和清楚而示出，并且不一定按比例標(biāo) 繪。例如，附圖中的一些元件的尺寸可相對(duì)于其他元件放大，以幫助改善本發(fā)明的實(shí)施例的 理解。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 本發(fā)明提供了與附圖組合的下述說明書，以幫助理解本文公開的教導(dǎo)。下文討論 將集中于教導(dǎo)的具體實(shí)現(xiàn)和實(shí)施例。提供該重點(diǎn)以幫助描述教導(dǎo)且重點(diǎn)不應(yīng)解釋為對(duì)教導(dǎo) 的范圍或適用性的限制。然而，基于如本申請(qǐng)中公開的教導(dǎo)可使用其他實(shí)施例。
[0013] 術(shù)語"包含"、"包括"、"具有"或它們的任何其他變體旨在涵蓋非排他性的包括。例 如，包括一系列特征的方法、制品或裝置不必僅限于那些特征，而是可包括未明確列出的或 該方法、制品或裝置所固有的其他特征。此外，除非明確相反指出，"或"指包括性的或，而非 排他性的或。例如，條件A或蚰如下任一者滿足:A為真(或存在)且B為假(或不存在），A為假 (或不存在)且B為真(或存在），以及A和B均為真(或存在）。
[0014] 另外，"一種"或"一個(gè)"的使用用于描述本文描述的元件和部件。這僅為了便利，并 提供本發(fā)明的范圍的一般含義。該描述應(yīng)理解為包括一種、至少一種、或還包括復(fù)數(shù)的單 數(shù)，或反之亦然，除非其明確具有相反含義。例如，當(dāng)單個(gè)項(xiàng)目在本文中得到描述時(shí)，超過一 個(gè)項(xiàng)目可代替單個(gè)項(xiàng)目使用。類似地，當(dāng)超過一個(gè)項(xiàng)目在本文中得到描述時(shí)，單個(gè)項(xiàng)目可替 代超過一個(gè)項(xiàng)目。
[0015] 除非另有定義，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語均具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普 通技術(shù)人員通常理解相同的含義。材料、方法和例子僅是舉例說明性的并且不意在為限制 性的。就本文未描述的程度而言，關(guān)于具體材料和處理動(dòng)作的許多細(xì)節(jié)是常規(guī)的，并且可在 陽(yáng)光控制膜領(lǐng)域內(nèi)的教課書及其他來源中找到。
[0016] 本公開內(nèi)容描述了復(fù)合膜和制備復(fù)合膜的方法，其中所述復(fù)合膜包括ALD金屬氧 化物基層。本發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn)在陽(yáng)光控制膜中添加 ALD金屬氧化物基層提供了顯著改善 的性能例如可見光透射率、太陽(yáng)能總阻隔、太陽(yáng)能熱增益系數(shù)、光太陽(yáng)能增益比、可見光反 射率、低發(fā)射率、耐磨等級(jí)和耐降解性/耐風(fēng)化性/耐久性，且特別是這些性能的組合。該概 念考慮到下述實(shí)施例將得到更佳理解，所述實(shí)施例舉例說明而不是限制本發(fā)明的范圍。
[0017] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合膜10的橫截面。復(fù)合膜10可包括基質(zhì) 層20，一個(gè)或多個(gè)金屬基層30、32、34、36，一個(gè)或多個(gè)銀基層40、42，一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物 基層25、26、27，以及六〇)金屬氧化物基層60。應(yīng)理解圖1中所示的復(fù)合膜10是舉例說明性實(shí) 施例。并非需要顯示的所有層，并且任何數(shù)目的另外的層或比所示更少的層在本公開內(nèi)容 的范圍內(nèi)。
[0018] 基質(zhì)層20可由任何數(shù)目的不同材料組成。在某些實(shí)施例中，基質(zhì)層20可為透明層。 基質(zhì)層20還可為柔性的。合適的透明材料包括聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯例如聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯(PET)、三乙酸纖維素(TCA或TAC)、聚氨基甲酸酯、含氟聚合物、玻璃或其組合。 在特定實(shí)施例中，基質(zhì)層20可含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0019] 基質(zhì)層20可具有至少約0.1微米、至少約1微米、或甚至至少約10微米的厚度。在進(jìn) 一步的實(shí)施例中，基質(zhì)層20可具有不大于約1000微米、不大于約500微米、不大于約100微 米、或甚至不大于約50微米的厚度。此外，基質(zhì)層20可具有在上述最大值和最小值中任意者 的范圍內(nèi)，例如約0.1微米至約1000微米、約1微米至約100微米、或甚至約10微米至約50微 米內(nèi)的厚度。在其他實(shí)施例中，當(dāng)使用剛性基質(zhì)例如玻璃時(shí)，基質(zhì)層20可具有更大厚度，例 如1毫米至50毫米、或甚至1毫米至20毫米。
[0020] 當(dāng)用作應(yīng)用于剛性表面例如窗戶的復(fù)合膜時(shí)，基質(zhì)層20可適合鄰近待由膜覆蓋的 表面設(shè)置。例如，當(dāng)附接至例如窗戶（未示出）時(shí)，基質(zhì)層20可比ALD金屬氧化物基層60更接 近窗戶。此外，如下文更詳細(xì)地討論的，粘接層可鄰近基質(zhì)層20設(shè)置且適合粘附待由復(fù)合材 料覆蓋的窗戶或其他表面。
[0021] 再次參考圖。復(fù)合材料還可包括一個(gè)或多個(gè)金屬基層30、32、34、36。任何數(shù)目的金 屬基層均可包括在復(fù)合材料中。一般地，金屬基層可直接鄰近銀基層的一個(gè)或兩個(gè)主表面 設(shè)置。像這樣，當(dāng)存在超過一個(gè)銀基層時(shí)，金屬基層可設(shè)置在任何銀基層的每一個(gè)可用主表 面上。例如本文描述的薄的基本上透明的金屬基層可提供含有銀的層增加的穩(wěn)定性和耐久 性，并且避免在銀基層和金屬氧化物基層的界面處的互混。
[0022] 再次參考圖1，在本公開內(nèi)容的特定實(shí)施例中，復(fù)合材料可包括直接接觸第一銀基 層40的相對(duì)主表面的第一金屬基層30和第二金屬基層32。如圖1中進(jìn)一步示出的，復(fù)合材料 可另外包括直接接觸第二銀基層42的相對(duì)主表面的第三金屬基層34和第四金屬基層36。應(yīng) 理解金屬基層可直接鄰近任何數(shù)目的銀基層的一個(gè)或兩個(gè)主表面設(shè)置，所述任何數(shù)目的銀 基層可存在于復(fù)合材料中。
[0023] 本文描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可基本上由金屬組成。如本文使用 的，短語"基本上由金屬組成"指至少95原子％的金屬。此外，在特定實(shí)施例中，本文描述的 一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可含有基本上純的金屬，或在其他實(shí)施例中，金屬合金。 如本文使用的，"基本上純的金屬"指具有以小于約5原子％的量的可能雜質(zhì)的金屬。在其他 實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可含有金屬合金，例如含有基于金屬基層的 總重量，以至少約70原子％濃度的主要金屬和以小于約30原子％濃度的次要金屬。
[0024] 本文描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可含有金屬，包括金、鈦、鋁、鉑、 鈀、銅、銦、鋅或其組合。在某些實(shí)施例中，本文描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任何一個(gè)均 可含有金。在其他特定實(shí)施例中，金屬基層可基本上不含金。如本文使用的，短語"基本上不 含金"指金屬基層含有小于約10原子％金。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，金屬基層可含有小于約5 原子％金、小于約2原子％金、小于約1原子％金。
[0025]如1].5.7,709,095中所述，金是選擇為使銀基層免于氧化而不降低透明度的金屬。 然而，金是非常昂貴的金屬，并且希望減少金的使用，以減少?gòu)?fù)合材料的成本。本發(fā)明人已 驚訝地發(fā)現(xiàn)通過例如包括ALD金屬氧化物基層，金屬基層中的一個(gè)或多個(gè)或甚至全部可基 本上不含金，并且仍等價(jià)執(zhí)行通常僅可通過使用純金或相對(duì)純的金實(shí)現(xiàn)的組合的腐蝕保護(hù) 和透明度功能。
[0026] 上文描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可具有允許金屬基層基本上透明 且對(duì)銀基層提供足夠保護(hù)的厚度。在特定實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可 為連續(xù)的，使得層完全覆蓋鄰近層，例如銀基層。例如，上文描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中 的任一個(gè)均可具有至少約0.1納米、至少約0.5納米、或甚至至少約1納米的厚度。此外，上文 描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可具有不大于約100納米、不大于約55納米、不大 于約5納米、或甚至不大于約2納米的厚度。此外，上文描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一 個(gè)均可具有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如約0.05納米至約5納米、或甚至 約0.1納米至約1納米內(nèi)的厚度。
[0027] 上文描述的一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的任一個(gè)均可具有相同厚度或可具有不同厚 度。在特定實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)金屬層各自具有基本上相同的厚度。如本文使用的，"基本 上相同的厚度"指在彼此20%內(nèi)的厚度。
[0028] 金屬基層可通過任何已知技術(shù)例如真空沉積技術(shù)例如通過濺射或蒸發(fā)來形成。
[0029] 如上所述，復(fù)合材料可包括一個(gè)或多個(gè)銀基層。銀基層可為復(fù)合材料提供反射在 近紅外線和遠(yuǎn)紅外線兩者中的紅外輻射的能力。在特定實(shí)施例中，例如，如所示的，在圖I 中，復(fù)合材料包括設(shè)置在ALD金屬氧化物基層60和基質(zhì)層20之間的第一銀基層40。如所示 的，第一銀基層40可直接接觸一個(gè)或多個(gè)金屬基層，例如第一金屬基層30和第二金屬基層 50 〇
[0030]此外，在某些實(shí)施例中，復(fù)合材料可包括另外的銀基層，例如第二銀基層42。當(dāng)存 在時(shí)，每個(gè)另外的銀基層可具有直接接觸另外的銀基層的主表面的金屬基層。例如，如圖1 中所示，第二銀基層42可直接接觸第三金屬基層34和第四金屬基層36。此外，第二銀基層42 可比第一銀基層40更接近ALD金屬氧化物基層60?？砂ㄈ魏螖?shù)目的銀基層和相應(yīng)的金屬 層。在特定實(shí)施例中，復(fù)合材料可包括不超過2個(gè)銀基層。在其他實(shí)施例中，復(fù)合材料可包括 不超過3個(gè)銀基層、或甚至不超過4個(gè)銀基層。本公開內(nèi)容的某些實(shí)施例的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)是 在包括不超過2個(gè)銀基層的復(fù)合材料中實(shí)現(xiàn)本文描述的性能特性的能力。
[0031 ]上文描述的一個(gè)或多個(gè)銀基層中的任一個(gè)均可含有銀，并且在特定實(shí)施例中，可 基本上由銀組成。如本文使用的，短語"基本上由銀組成"指銀基層含有至少約95原子％銀。 在其他實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)銀基層可具有不大于約30原子％、不大于約20原子％、或甚至 不大于約10原子％的另一種金屬，例如金、鉑、鈀、銅、鋁、銦、鋅或其組合。
[0032] -個(gè)或多個(gè)銀基層中的任一個(gè)均可具有至少約0.1納米、至少約0.5納米、或甚至 至少約1納米的厚度。此外，一個(gè)或多個(gè)銀基層40中的任一個(gè)均可具有不大于約100納米、不 大于約50納米、不大于約25納米、或甚至不大于約20納米的厚度。此外，一個(gè)或多個(gè)銀基層 40中的任一個(gè)均可具有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如約0.5納米至約25 納米、或甚至約1納米至約20納米內(nèi)的厚度。
[0033]在特定實(shí)施例中，第二銀基層42可具有比第一銀基層40更大的厚度。例如，第二銀 基層42的厚度與第一銀基層40的厚度的比率可為至少約1、至少約1.5、至少約2、或甚至至 少約3。
[0034] 銀基層可通過任何已知技術(shù)例如真空沉積技術(shù)例如通過濺射或蒸發(fā)來形成。
[0035] 根據(jù)本公開內(nèi)容的各個(gè)實(shí)施例，復(fù)合材料還可包括一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層。 例如，參考圖1，復(fù)合材料可包括第一金屬氧化物基層25、第二金屬氧化物基層26和第三金 屬氧化物基層27。一般地，金屬氧化物基層可鄰近或甚至直接接觸相對(duì)銀基層的金屬基層 主表面設(shè)置。
[0036] 上文討論的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層中的任一個(gè)均可包括金屬氧化物例如氧 化鈦、氧化鋁、8丨02、？13〇、他0、311211〇、311〇 2、3丨02或其組合。在特定實(shí)施例中，金屬氧化物基層 可包括氧化鈦，并且甚至可基本上由氧化鈦組成。在其他實(shí)施例中，金屬氧化物基層可包括 氧化鋁，并且甚至可基本上由氧化鋁組成。
[0037] 此外，一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層中使用的金屬氧化物可具有高折射率。例如，金 屬氧化物可具有在510納米或550納米處至少約2.3、至少約2.4、至少約2.5的折射率。例如， 主要由金紅石相組成的氧化鈦具有在510nm處2.41的折射率，BiO 2具有在550納米處2.45的 折射率，并且PbO具有在550納米處2.55的折射率。
[0038] 在某些實(shí)施例中，本文討論的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層可通過真空沉積技術(shù)例 如通過濺射或蒸發(fā)來形成。例如，金屬氧化物基層可通過DC磁控管、脈沖DC、雙脈沖DC或雙 脈沖AC濺射，使用可旋轉(zhuǎn)的陶瓷金屬氧化物靶來形成。這些靶可具有足夠的導(dǎo)電性以用作 DC磁控濺射過程中的陰極。此外，如下文更詳細(xì)地描述的，本文討論的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化 物基層中的任何一個(gè)或全部可通過原子層沉積技術(shù)來形成。
[0039] 當(dāng)金屬氧化物基層由濺射或蒸發(fā)技術(shù)來形成時(shí)，金屬氧化物基層可具有至少約 0.5納米、至少約1納米、或甚至至少約2納米的厚度。此外，上文討論的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化 物基層中的任一個(gè)均可具有不大于約100納米、不大于約50納米、不大于約20納米、或甚至 不大于約10納米的厚度。此外，上文討論的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層中的任一個(gè)均可具 有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如約0.5納米至約100納米、或甚至約2納米 至約50納米內(nèi)的厚度。
[0040] 當(dāng)金屬氧化物基層由濺射或蒸發(fā)技術(shù)來形成時(shí)，一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層可具 有不同厚度。例如，在一個(gè)特定實(shí)施例中，比其他金屬氧化物基層更接近基質(zhì)層20設(shè)置的第 一金屬氧化物基層25可具有小于任何其他金屬氧化物基層，例如第二金屬氧化物基層26或 第三金屬氧化物基層27的厚度。在某些實(shí)施例中，第二金屬氧化物基層26或第三金屬氧化 物基層27的厚度與第一金屬氧化物基層25的厚度的比率可為至少1、至少1.5、至少2、至少 2.5、至少3、至少4、至少5、或甚至至少6。
[0041] 再次參考圖1，金屬氧化物基層中的一個(gè)或多個(gè)或甚至全部可為原子層沉積的 (ALD)金屬氧化物基層。本發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn)通過包括通過原子層沉積技術(shù)形成的金屬氧 化物基層，復(fù)合材料可顯示出極佳的腐蝕保護(hù)、光學(xué)性能和太陽(yáng)能性能，而不犧牲耐久性。 此外，本發(fā)明人還驚訝地發(fā)現(xiàn)通過使用通過原子層沉積技術(shù)形成的金屬氧化物基層允許與 通過常規(guī)濺射技術(shù)形成的金屬氧化物基層等價(jià)至優(yōu)良的性能，同時(shí)使用更薄的層且因此使 用更少的材料。
[0042] 再進(jìn)一步地，本發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn)通過包括通過原子層沉積技術(shù)形成的金屬氧化 物基層，復(fù)合材料不需要反基質(zhì)層以實(shí)現(xiàn)所需的腐蝕保護(hù)，所述反基質(zhì)層在傳統(tǒng)上鄰近銀 基層和相對(duì)的基質(zhì)層20設(shè)置，使得兩個(gè)基質(zhì)層將夾心一個(gè)或多個(gè)銀基層。例如通過引用并 入本文的美國(guó)專利號(hào)7,709,095中公開的傳統(tǒng)IR反射復(fù)合膜需要第二基質(zhì)層，以由此夾心 在兩個(gè)基質(zhì)層之間的銀基層、金屬基層和金屬氧化物基層。當(dāng)包括通過原子層沉積技術(shù)形 成的金屬氧化物基層時(shí)，此類反基質(zhì)不是必要的，并且復(fù)合材料維持等價(jià)或優(yōu)良的耐腐蝕 性和耐久性。此外，反基質(zhì)的不存在可允許極低發(fā)射率。例如，本發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn)通過包 括通過原子層沉積技術(shù)形成的金屬氧化物基層，可獲得顯著改善的發(fā)射率。本發(fā)明人驚訝 地發(fā)現(xiàn)獲得復(fù)合材料的能力，所述復(fù)合材料具有比美國(guó)專利號(hào)7,709,095中公開的小幾乎 一個(gè)數(shù)量級(jí)的發(fā)射率，同時(shí)不犧牲其他性能例如耐腐蝕性和耐風(fēng)化性。
[0043] 甚至再進(jìn)一步地，本發(fā)明人驚訝地發(fā)現(xiàn)通過包括通過原子層沉積技術(shù)形成的金屬 氧化物基層，與根據(jù)美國(guó)專利號(hào)7,709,095制備的復(fù)合材料相比較，可獲得顯著優(yōu)良的光學(xué) 性能，而無耐久性的任何犧牲。
[0044] 如圖1中所示，復(fù)合材料可包括設(shè)置為最高的金屬氧化物基層(最接近于最外層） 的ALD金屬氧化物基層60。應(yīng)理解金屬氧化物基層中的一個(gè)、一些或全部可為ALD金屬氧化 物基層。在某些實(shí)施例中，如圖2中特別示出的，復(fù)合材料可包括超過一個(gè)ALD金屬氧化物基 層，例如第二ALD金屬氧化物基層62。第二ALD金屬氧化物基層62可鄰近一個(gè)或多個(gè)銀基層 且相對(duì)第一 ALD金屬氧化物基層設(shè)置，使得第一 ALD金屬氧化物基層和第二ALD金屬氧化物 基層夾心在其間的一個(gè)或多個(gè)銀基層(和甚至鄰近的金屬層）。在特定實(shí)施例中，第一ALD金 屬氧化物層可直接接觸第三金屬基層34，并且第二ALD金屬氧化物基層62可直接接觸第一 金屬氧化物基層26。
[0045] -個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層中的任一個(gè)均可包含上文討論的金屬氧化物中的 任一種，并且特別可包含氧化鈦和/或氧化鋁。在特定實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物 基層可基本上由氧化鋁組成。在其他特定實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層可基本 上由氧化鈦組成。一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層中的每個(gè)可為相同或不同的。在特定實(shí)施 例中，最外面的ALD金屬氧化物基層可包含氧化鈦或氧化鋁，且優(yōu)選氧化鈦。內(nèi)部ALD金屬氧 化物基層可優(yōu)選包含氧化鈦，用于使光學(xué)利益達(dá)到最大。
[0046] -個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層可具有的厚度小于通過蒸發(fā)濺射技術(shù)形成的金屬 氧化物層的厚度。例如，一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層可具有至少約1納米、至少約2納米、 至少約5納米、或甚至至少約10納米的厚度。此外，一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層可具有不 大于約200納米、不大于約100納米、不大于約50納米、或甚至不大于約30納米的厚度。此外， 一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層可具有在上述最小值和最大值中任意者的范圍內(nèi)，例如約1 納米至約200納米、或甚至約10納米至約30納米內(nèi)的厚度。
[0047]在特定實(shí)施例中，第一ALD金屬氧化物基層60可具有的厚度大于第二ALD金屬氧化 物基層62的厚度。此外，在其他實(shí)施例中，第一ALD金屬氧化物基層60可具有的厚度小于第 二ALD金屬氧化物基層62的厚度。在該實(shí)施例中，第一ALD金屬氧化物基層60可比第二ALD金 屬氧化物基層62更遠(yuǎn)離基質(zhì)層20設(shè)置。
[0048] 在某些實(shí)施例中，ALD金屬氧化物基層可具有比由濺射技術(shù)形成的金屬氧化物層 更低的厚度。例如，由濺射技術(shù)形成的金屬氧化物層與ALD金屬氧化物基層的厚度比率可大 于1、至少1.1、至少1.5、至少1.8、至少2.0、或甚至至少2.5。
[0049] 復(fù)合材料還可包括一個(gè)或多個(gè)粘附層。參考圖1，在某些實(shí)施例中，復(fù)合材料可包 括鄰近基質(zhì)層，并且特別是直接接觸基質(zhì)層設(shè)置的粘附層24。粘附層24可適合將復(fù)合材料 粘附至待覆蓋的材料例如窗戶、遮陽(yáng)板等等的表面。在某些實(shí)施例中，粘附層24可為壓敏粘 附層。
[0050] 粘附層可具有至少約50微米、至少約100微米、或甚至至少約200微米的厚度。此 外，粘附層可具有不大于約2000微米、不大于約1000微米、或甚至不大于約500微米的厚度。 此外，粘附層可具有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如約50微米至約2000微 米、或甚至約200微米至約500微米內(nèi)的厚度。
[0051] 在本公開內(nèi)容的進(jìn)一步實(shí)施例中，復(fù)合材料還可包括一個(gè)或多個(gè)另外的保護(hù)層。 [0052] 例如，如圖3中所示，復(fù)合材料可包括鄰近相對(duì)一個(gè)或多個(gè)銀基層40、42的ALD金屬 氧化物基層60設(shè)置的氟硅烷基保護(hù)層70。氟硅烷基保護(hù)層可提供抗污性能和低摩擦性能。 例如，氟硅烷基層可降低復(fù)合材料的表面能和低摩擦系數(shù)，并且因此增強(qiáng)復(fù)合材料的機(jī)械 阻力。
[0053]在進(jìn)一步特定的實(shí)施例中，如圖4中所示，復(fù)合材料可包括代替或優(yōu)選除了氟硅烷 基保護(hù)層的進(jìn)一步的保護(hù)層74。進(jìn)一步的保護(hù)層74可含有Si0x、Si0xNy或SiN。在特定實(shí)施 例中，進(jìn)一步的保護(hù)層74可含有SiN且優(yōu)選基于SiN。此類進(jìn)一步的保護(hù)層74可為復(fù)合材料 提供機(jī)械保護(hù)。
[0054]應(yīng)理解復(fù)合材料可包括保護(hù)層，例如氟硅烷基層和SiN基層的組合。
[0055] 一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層中的任一個(gè)均可具有至少約0.05微米、至少約0.1微米、或甚至 至少約0.5微米的厚度。此外，一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層中的任一個(gè)均可具有不大于約20微米、不 大于約10微米、或甚至不大于約5微米的厚度。此外，一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層中的任一個(gè)均可具 有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如約0.05微米至約20微米、或甚至約0.5微 米至約5微米內(nèi)的厚度。
[0056]在進(jìn)一步特定的實(shí)施例中，如圖1中所示，復(fù)合材料還可包括設(shè)置在基質(zhì)層20和第 一金屬氧化物基層25之間的硬涂布層22。硬涂布層22可提供耐磨損性中的改善。
[0057]在某些實(shí)施例中，硬涂布層22可含有交聯(lián)丙烯酸酯、含丙烯酸酯納米顆粒例如 Si02或其組合。
[0058] 硬涂布層22可具有至少約0.05微米、至少約0.1微米、或甚至至少約0.5微米的厚 度。此外，硬涂布層22可具有不大于約20微米、不大于約10微米、或甚至不大于約5微米的厚 度。此外，硬涂布層22可具有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如約0.05微米至 約20微米、或甚至約0.5微米至約5微米內(nèi)的厚度。
[0059] 現(xiàn)在將根據(jù)其性能描述復(fù)合膜的特定優(yōu)點(diǎn)。參數(shù)包括可見光透射率、太陽(yáng)能總阻 隔、太陽(yáng)能熱增益系數(shù)、光太陽(yáng)能增益比、可見光反射率、發(fā)射率、耐磨等級(jí)和耐降解性/耐 風(fēng)化性/耐久性。
[0060] 可見光透射率指透射穿過復(fù)合材料的可見光譜(380至780納米）的百分比?？梢姽?透射率可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 9050進(jìn)行測(cè)量。盡管ISO 9050指窗玻璃，但相同程序可對(duì)于粘貼或 以其他方式粘附至玻璃窗戶的膜使用。本公開內(nèi)容的特定優(yōu)點(diǎn)是尤其與本文描述的其他參 數(shù)組合，獲得本文描述且在下文實(shí)例中示出的可見光透射率值的能力。在本公開內(nèi)容的實(shí) 施例中，復(fù)合材料可具有至少約60 %、至少約65 %、或甚至至少約70 %的可見光透射率。此 外，復(fù)合材料可具有不大于100%、不大于95%、或甚至不大于90 %的可見光透射率。此外， 復(fù)合材料可具有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如在約60%至約100%、或甚 至約70%至約100%的范圍內(nèi)的可見光透射率。
[0061] 太陽(yáng)能總阻隔是被膜阻隔的總能量的量度，其為陽(yáng)光直接反射率和朝向外側(cè)的二 次熱傳遞阻隔因子的總和，后者起因于對(duì)流傳熱和入射太陽(yáng)輻射的該部分的長(zhǎng)波IR輻射， 所述部分已通過膜吸收。太陽(yáng)能總阻隔可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 9050進(jìn)行測(cè)量。本公開內(nèi)容的特定 優(yōu)點(diǎn)是尤其與本文描述的其他參數(shù)組合，獲得本文描述且在下文實(shí)例中示出的太陽(yáng)能總阻 隔值的能力。在本公開內(nèi)容的特定實(shí)施例中，復(fù)合材料可具有至少30 %、至少約40 %、至少 約50 %、至少約52 %、至少約55 %、或甚至至少約59 %的太陽(yáng)能總阻隔。此外，復(fù)合材料可具 有不大于約90%、不大于約80%、或甚至不大于約70%的太陽(yáng)能總阻隔。此外，復(fù)合材料可 具有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如在約30%至約90%、約50%至約90%、 或甚至約59%至約90%內(nèi)的太陽(yáng)能總阻隔。
[0062] 光太陽(yáng)能熱增益比指不同復(fù)合材料類型在透射目光同時(shí)阻斷熱增益中的相對(duì)效 率的測(cè)量。比率越高，房間越明亮，而不增加過量的熱量。光太陽(yáng)能熱增益比可通過下式進(jìn) 行測(cè)定：
[0063] LSHGR= (VLT)/(I-TSER)
[0064] 其中VLT是上文確定的可見光透射率。本公開內(nèi)容的特定優(yōu)點(diǎn)是尤其與本文描述 的其他參數(shù)組合，獲得本文描述且在下文實(shí)例中示出的光太陽(yáng)能熱增益比值的能力。在本 公開內(nèi)容的特定實(shí)施例中，復(fù)合材料可具有至少約1.15、至少約1.3、至少約1.60、至少約 1.70、或甚至至少約1.80的光太陽(yáng)能增益比。此外，復(fù)合材料可具有不大于1.95、不大于 1.92、或甚至不大于1.90的光太陽(yáng)能增益比。此外，復(fù)合材料可具有在上述最大值和最小值 中任意者的范圍內(nèi)，例如約1.15至約1.95、約1.60至約1.95、或甚至1.80至約1.90內(nèi)的光太 陽(yáng)能熱增益比。
[0065]可見光反射率是由窗玻璃反射的總可見光的量度?？梢姽夥瓷渎士筛鶕?jù)ISO 9050 進(jìn)行測(cè)量。本公開內(nèi)容的特定優(yōu)點(diǎn)是尤其與本文描述的其他參數(shù)組合，獲得本文描述且在 下文實(shí)例中示出的可見光反射率值的能力。在本公開內(nèi)容的特定實(shí)施例中，復(fù)合材料可具 有至少約0.5%、至少約1%、或甚至至少約2%的可見光反射率。此外，復(fù)合材料可具有不大 于約10%、不大于約8%、或甚至不大于約6%的可見光反射率。此外，復(fù)合材料可具有在上 述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如在約0.5%至約10%或甚至約2%至約6%的范 圍內(nèi)的可見光反射率。
[0066] 發(fā)射率是在遠(yuǎn)紅外線(8μπι-50μπι)中的反射率的量度，其指示復(fù)合材料捕獲熱的能 力。發(fā)射率可根據(jù)ISO 9050進(jìn)行測(cè)量。本公開內(nèi)容的特定優(yōu)點(diǎn)是尤其與本文描述的其他參 數(shù)組合，獲得本文描述且在下文實(shí)例中示出的發(fā)射率值的能力。在本公開內(nèi)容的特定實(shí)施 例中，復(fù)合材料可具有不大于約〇 .9、不大于約0.8、不大于約0.7、不大于約0.6、不大于約 0.5、不大于約0.4、不大于約0.3、不大于約0.2、或甚至不大于約0.1的發(fā)射率。此外，復(fù)合材 料可具有至少〇. 〇〇 1、至少〇. 005、或甚至至少0.01的發(fā)射率。此外，復(fù)合材料可具有在上述 最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如在約0.005至約0.8、或甚至約0.01至約0.5的范圍 內(nèi)的發(fā)射率。
[0067] 耐磨等級(jí)是窗玻璃經(jīng)受住磨損的能力的量度。耐磨等級(jí)可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN1096-2進(jìn)行 測(cè)量。本公開內(nèi)容的特定優(yōu)點(diǎn)是尤其與本文描述的其他參數(shù)組合，獲得本文描述且在下文 實(shí)例中示出的耐磨等級(jí)值的能力。在本公開內(nèi)容的特定實(shí)施例中，復(fù)合材料可具有至少約 50的耐磨等級(jí)。此外，復(fù)合材料可具有不大于約10 000的耐磨等級(jí)。此外，復(fù)合材料可具有 在上述最大值和最小值中任意者的范圍內(nèi)，例如在約500的范圍內(nèi)的耐磨等級(jí)。
[0068] 許多不同方面和實(shí)施例是可能的。這些方面和實(shí)施例中的一些在下文描述。在閱 讀本說明書后，技術(shù)人員應(yīng)理解這些方面和實(shí)施例僅是舉例說明性的，并且不限制本發(fā)明 的范圍。實(shí)施例可與如下文列出的項(xiàng)目中的任何一個(gè)或多個(gè)一致。
[0069] 項(xiàng)目1.一種基本上透明和紅外（IR)反射的復(fù)合膜，其包括ALD金屬氧化物基層。
[0070] 項(xiàng)目2 · -種復(fù)合膜，其包括：
[0071] a.包含聚合物的透明基質(zhì)層；
[0072] b. -個(gè)或多個(gè)金屬基層；
[0073] c. 一個(gè)或多個(gè)銀基層；
[0074] d. -個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層;和 [0075] e. ALD金屬氧化物基層。
[0076]項(xiàng)目3 · -種復(fù)合膜，其包括：
[0077] a.包含聚合物的透明基質(zhì)層；
[0078] b.-個(gè)或多個(gè)銀基層；
[0079] c.直接接觸所述一個(gè)或多個(gè)銀基層的一個(gè)或多個(gè)金屬基層，其中所述一個(gè)或多個(gè) 金屬基層中的至少一個(gè)基本上不含金;和 [0080] d. ALD金屬氧化物基層。
[0081 ]項(xiàng)目4. 一種復(fù)合膜，其包括：
[0082] a.包含聚合物的透明基質(zhì)層；
[0083] b.-個(gè)或多個(gè)銀基層；
[0084] c.直接接觸所述一個(gè)或多個(gè)銀基層的一個(gè)或多個(gè)金屬基層；
[0085] d. ALD金屬氧化物基層;和
[0086] e.其中所述膜復(fù)合材料不包括反基質(zhì)層。
[0087]項(xiàng)目5 · -種復(fù)合膜，其包括：
[0088] a.包含聚合物的透明基質(zhì)層，
[0089] b.-個(gè)或多個(gè)銀基層，和 [0090] c. 一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層，
[0091] d.其中所述復(fù)合材料具有下述特征中的至少兩個(gè)：
[0092] i.至少70 %的可見光透射率(VLT);
[0093] ii .大于1.15的光太陽(yáng)能熱增益比；和/或
[0094] iii.不大于0.9的發(fā)射率。
[0095]項(xiàng)目6. -種形成復(fù)合膜的方法，其包括：
[0096] a.提供包含聚合物的透明基質(zhì)層；
[0097] b.形成一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物層；
[0098] c ·形成一個(gè)或多個(gè)金屬層；
[0099] d.形成一個(gè)或多個(gè)銀基層;和
[0100] e.通過原子層沉積形成ALD金屬氧化物基層。
[0101] 項(xiàng)目7.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其包括包含聚合物的透明基質(zhì)層。
[0102] 項(xiàng)目8.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述透明基質(zhì)層包含聚碳酸 酯、聚丙烯酸酯、聚酯、三乙酸纖維素(TCA或TAC)、聚氨基甲酸酯或其組合。
[0103] 項(xiàng)目9.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述透明基質(zhì)層包含聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯(PET)。
[0104] 項(xiàng)目10.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述透明基質(zhì)層具有至少約 0.1微米、至少約1微米、或甚至至少約10微米的厚度;不大于約1000微米、不大于約500微 米、不大于約100微米、或甚至不大于約50微米的厚度;或在約0.1微米至約1000微米的范圍 內(nèi)、或甚至在約10微米至約50微米的范圍內(nèi)的厚度。
[0105] 項(xiàng)目11.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括一個(gè)或多 個(gè)金屬基層。
[0106] 項(xiàng)目12.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第一金屬 基層和第二金屬基層，并且其中所述第一金屬基層和所述第二金屬基層直接接觸一個(gè)或多 個(gè)銀基層之一。
[0107] 項(xiàng)目13.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第一銀基 層、第二銀基層、第三金屬基層和第四金屬基層，并且其中所述第三金屬基層和所述第四金 屬基層直接接觸所述第二銀基層。
[0108] 項(xiàng)目14.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層基 本上由金屬組成。
[0109] 項(xiàng)目15.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層包 含基本上純的金屬或金屬合金。
[0110] 項(xiàng)目16.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層包 含選自金、鈦、鋁、鉑、鈀、銅、銦、鋅及其組合的金屬。
[0111] 項(xiàng)目17.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層基 本上不含金。
[0112] 項(xiàng)目18.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層具 有至少約0.1納米、至少約0.5納米、或甚至至少約0.8納米的厚度;其中所述包含金屬的層 具有不大于約50納米、不大于約5納米、不大于約2納米、或甚至不大于約1納米的厚度;或其 中所述包含金屬的層具有在約〇. 1納米至約50納米的范圍內(nèi)、或甚至在約0.5納米至約1納 米的范圍內(nèi)的厚度。
[0113] 項(xiàng)目19.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括一個(gè)或多 個(gè)銀基層。
[0114] 項(xiàng)目20.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第一銀基 層和第二銀基層。
[0115] 項(xiàng)目21.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)銀基層基本 上由銀組成。
[0116] 項(xiàng)目22.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)銀基層具有 至少約0.5納米、或甚至至少約1納米的厚度;不大于約100納米、不大于約50納米、不大于約 25納米、或甚至不大于約20納米的厚度;或在約0.05納米至約100納米的范圍內(nèi)、或甚至在 約1納米至約20納米的范圍內(nèi)的厚度。
[0117] 項(xiàng)目23.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括一個(gè)或多 個(gè)金屬氧化物基層。
[0118] 項(xiàng)目24.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物 基層中的每個(gè)直接接觸所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層中的每個(gè)。
[0119] 項(xiàng)目25.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第一金屬 氧化物基層和第二金屬氧化物基層。
[0120] 項(xiàng)目26.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第一金屬 氧化物基層、第二金屬氧化物基層和第三金屬氧化物基層。
[0121] 項(xiàng)目27.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第一金屬 氧化物基層、第二金屬氧化物基層和第三金屬氧化物基層，并且其中所述第一金屬氧化物 層直接接觸金屬基層和粘附層，其中所述第二金屬氧化物基層直接接觸兩個(gè)金屬基層，并 且其中所述第三金屬氧化物基層直接接觸金屬基層和ALD金屬氧化物基層。
[0122] 項(xiàng)目28.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物 基層包含氧化鋁、氧化鈦、BiO2、PbO或其組合。
[0123] 項(xiàng)目29.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物 基層具有至少約0.5納米、至少約1納米、至少約2納米、或甚至至少約20納米的厚度;不大于 約100納米、不大于約50納米、不大于約20納米、或甚至不大于約10納米的厚度;或在約0.5 納米至約100納米的范圍內(nèi)、或在約2-10納米的范圍內(nèi)、或甚至在約20-100納米的范圍內(nèi)的 厚度。
[0124] 項(xiàng)目30.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括一個(gè)或多 個(gè)ALD金屬氧化物基層。
[0125] 項(xiàng)目31.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括鄰近所述 一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層之一設(shè)置的第一 ALD金屬氧化物基層。
[0126] 項(xiàng)目32.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述第一ALD金屬氧化物基層 比所述一個(gè)或多個(gè)銀基層、所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層和所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層中 的任一個(gè)更遠(yuǎn)離所述基質(zhì)層設(shè)置。
[0127] 項(xiàng)目33.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第一銀基 層和第二銀基層、第一 ALD金屬氧化物基層和第二ALD金屬氧化物基層，其中所述第一 ALD金 屬氧化物基層和所述第二ALD金屬氧化物基層夾心所述第一銀基層和所述第二銀基層。
[0128] 項(xiàng)目34.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述ALD金屬氧化物基層包含 氧化錯(cuò)、氧化鈦、Bi〇2、PbO或其組合。
[0129] 項(xiàng)目35.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述ALD金屬氧化物基層包含 氧化鋁。
[0130] 項(xiàng)目36.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述ALD金屬氧化物基層包含 氧化鈦。
[0131] 項(xiàng)目37.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述ALD金屬氧化物基層包含 氧化鋁和/或氧化鈦。
[0132] 項(xiàng)目38.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中最外面的ALD金屬氧化物基層 包含氧化鋁，并且其中內(nèi)部ALD金屬氧化物基層包含氧化鈦。
[0133] 項(xiàng)目39.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述ALD金屬氧化物基層包含 與所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層中包含的不同的主要金屬氧化物。
[0134] 項(xiàng)目40.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述ALD金屬氧化物基層具有 至少約1納米、至少約2納米、至少約5納米、或甚至至少約10納米的厚度;不大于200納米、不 大于100納米、不大于50納米、或甚至不大于30納米的厚度;或在約1納米至約200納米的范 圍內(nèi)、在約5納米至約50納米的范圍內(nèi)、或在約10納米至約30納米的范圍內(nèi)的厚度。
[0135] 項(xiàng)目41.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料包括第二粘附 層，其直接接觸所述基質(zhì)層且適合接觸待由復(fù)合材料覆蓋的表面例如玻璃層。
[0136] 項(xiàng)目42.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述粘附層具有至少約50微 米、至少約100微米、或甚至至少約200微米的厚度;不大于2000微米、不大于1000微米、或甚 至不大于500微米的厚度;或在約50微米至約2000微米的范圍內(nèi)、或在約200微米至約500微 米的范圍內(nèi)的厚度。
[0137] 項(xiàng)目43.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其還包括一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層。
[0138] 項(xiàng)目44.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其還包括鄰近所述ALD金屬氧化物 基層設(shè)置的第一保護(hù)層。
[0139] 項(xiàng)目45.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層包含 氟硅烷。
[0140] 項(xiàng)目46.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層包含 SiN0
[0141] 項(xiàng)目47.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層包含 氣娃fei層和SiN層。
[0142] 項(xiàng)目48.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層具有 至少約0.1微米、或甚至至少約0.2微米的厚度;不大于10微米、不大于5微米、或甚至不大于 2微米的厚度;或在約0.05微米至約10微米的范圍內(nèi)、或在約0.2微米至約2微米的范圍內(nèi)的 厚度。
[0143] 項(xiàng)目49.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其還包括硬涂布層。
[0144] 項(xiàng)目50.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其還包括鄰近所述ALD金屬氧化物層設(shè)置 的硬涂布層。
[0145] 項(xiàng)目51.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中所述硬涂布層包含交聯(lián)丙烯酸酯。
[0146] 項(xiàng)目52.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中所述硬涂布層具有至少約0.05微米、 至少約0.1微米、或甚至至少約0.5微米的厚度;不大于20微米、不大于10微米、或甚至不大 于5微米的厚度;或在約0.05微米至約20微米的范圍內(nèi)、或在約0.5微米至約5微米的范圍內(nèi) 的厚度。
[0147] 項(xiàng)目53.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有至少約 60%、至少約65%、或甚至至少約70%的可見光透射率。
[0148] 項(xiàng)目54.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有不大于 100%、不大于95%、或甚至不大于90%的可見光透射率。
[0149] 項(xiàng)目55.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料的太陽(yáng)能總阻 隔為至少約30%、至少約40%、至少50%、至少約52%、至少約55%、或甚至至少約59%。
[0150] 項(xiàng)目56.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料的太陽(yáng)能總阻 隔不大于90%、不大于80%、或甚至不大于70%。
[0151] 項(xiàng)目57.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有至少約 0.30、至少約0.32、或甚至至少約0.35的太陽(yáng)能熱增益系數(shù)。
[0152] 項(xiàng)目58.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有不大于約 0.7、不大于約0.5、不大于約0.48、或甚至不大于約0.45的太陽(yáng)能熱增益系數(shù)。
[0153] 項(xiàng)目59.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有至少約 1.15、至少約1.60、至少約1.70、或甚至至少約1.80的光太陽(yáng)能增益比。
[0154] 項(xiàng)目60.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有不大于 1.95、不大于1.92、或甚至不大于1.90的光太陽(yáng)能增益比。
[0155] 項(xiàng)目61.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有至少 0.5%、至少1 %、或甚至至少2%的可見光反射率。
[0156] 項(xiàng)目62.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有不大于 10%、不大于8%、或甚至不大于6%的可見光反射率。
[0157] 項(xiàng)目63.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有不大于約 0.9、不大于約0.8、不大于約0.7、不大于約0.6、不大于約0.5、不大于約0.4、不大于約0.3、 不大于約0.2、或甚至不大于約0.1的發(fā)射率。
[0158] 項(xiàng)目64.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有至少 0.001、至少0.005、或甚至至少0.01的發(fā)射率。
[0159] 項(xiàng)目65.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的方法，其中形成所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層包括濺射 過程。
[0160] 項(xiàng)目66.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的方法，其中形成所述一個(gè)或多個(gè)銀基層包括濺射過 程。
[0161] 項(xiàng)目67.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的方法，其中形成所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層包 括濺射過程。
[0162] 項(xiàng)目68.前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層通過 原子層沉積過程形成。
[0163] 實(shí)例
[0164] 將樣品A、B、C和D制備、測(cè)試且比較，以顯示包括ALD金屬氧化物基層的顯著和驚訝 的改善。樣品A是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合材料層壓件，其中所述復(fù)合材料包括 作為最外層設(shè)置的ALD氧化鈦層。樣品B是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合材料層壓 件，其中所述復(fù)合材料包括作為最外面的金屬氧化物層的ALD氧化鈦層，和作為最外層設(shè)置 在氧化鈦層頂上的氟硅烷保護(hù)層。樣品C是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合材料層壓 件，其中所述復(fù)合材料包括作為在復(fù)合材料內(nèi)的內(nèi)層的ALD金屬氧化物層。其為比較實(shí)例的 樣品D在商品名稱熱反射器LX70下，由SolarGard(Saint_Gobain Performance Plastics的 分公司）商購(gòu)可得。特別地，樣品D不包括ALD層，所有層均由濺射過程形成。
[0165] 所有樣品均就性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，所述性能參數(shù)包括:如上文詳細(xì)描述的可見光 透射率、太陽(yáng)能總阻隔、太陽(yáng)能熱增益系數(shù)、光太陽(yáng)能增益比、可見光反射率、發(fā)射率、耐磨 等級(jí)和耐久性。光學(xué)測(cè)量和太陽(yáng)能測(cè)量根據(jù)ISO 9050執(zhí)行。盡管ISO 9050涉及窗玻璃，但相 同程序和方法對(duì)于粘貼或以其他方式粘附至玻璃窗戶的復(fù)合膜使用。結(jié)果在下表1中提供：
[0166] 表1:
[0167] I ... 耐磨等 耐久 樣品 VLT TSFR I LSHGR VLR 發(fā)射率 _ I 級(jí) 性 A I (具有頂部 i ' t 74.4% 53.7% ! 1.61 9.7 -4% 艮好 艮好 TiOx ALD i 層)___j_^____ B j (具有頂部 I TiOx ALD 74,4% 53.7% | IM 9.7 ~4% 極佳 良好 層+氣石圭 j c I (具有中間： I 74.4% 53.7% I IJl 9.7 -4% 良好 良好 TiOx ALD j 層） j D j (比較- I LX70-無 72% 54,6% | 1,6 11,5 ~89 % 良好 良好 AJLD金屬氧 j 化物層)___j____
[0168] 如上所示，樣品A_C，ALD金屬氧化物層，導(dǎo)致更佳的光學(xué)性能和太陽(yáng)能性能，同時(shí) 出乎意料地維持極佳的耐久性且提供低發(fā)射率。
[0169] 將樣品E、F和G制備、測(cè)試且比較，以顯示包括ALD金屬氧化物基層在耐久性中的顯 著和驚訝的改善。樣品E是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的復(fù)合材料層壓件，其中所述復(fù)合 材料包括作為最外層設(shè)置的ALD氧化鈦層。其為比較實(shí)例的樣品F是復(fù)合材料層壓件，其與 樣品E相同，除了它不包括作為最外層設(shè)置的ALD氧化鈦層之外。其也為比較實(shí)例的樣品G是 復(fù)合材料層壓件，其與樣品F相同，但具有加入疊中的反基質(zhì)層。
[0170] 所有樣品均就性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，所述性能參數(shù)包括:如上文詳細(xì)描述的可見光 透射率、太陽(yáng)能總阻隔、太陽(yáng)能熱增益系數(shù)、光太陽(yáng)能增益比、可見光反射率、發(fā)射率、耐磨 等級(jí)和耐久性。所有樣品均在使用〇天后和在使用21天后進(jìn)行測(cè)試。光學(xué)測(cè)量和太陽(yáng)能測(cè)量 根據(jù)ISO 9050執(zhí)行。盡管ISO 9050涉及窗玻璃，但相同程序和方法對(duì)于粘貼或以其他方式 粘附至玻璃窗戶的復(fù)合膜使用。耐久性根據(jù)EN1096-2使用Neutral Salt Spray測(cè)試進(jìn)行測(cè) 試。結(jié)果在下表2中提供：
[0171]表2:
[0173] 如上所示，樣品E證實(shí)當(dāng)與樣品F相比較時(shí)改善的耐久性，以及當(dāng)與樣品G相比較時(shí) 可比較的耐久性。特別地，樣品F顯示經(jīng)過21天時(shí)期比樣品E大得多的發(fā)射率變化。此外，如 樣品E包括ALD層顯示提供與如樣品G包括反基質(zhì)層可比較的耐久性，且提供低發(fā)射率。
[0174] 應(yīng)當(dāng)指出并非需要上文一般描述或?qū)嵗忻枋龅乃谢顒?dòng)，特定活動(dòng)的一部分可 能是不需要的，并且除所述那些之外，可執(zhí)行一種或多種另外的活動(dòng)。再進(jìn)一步地，活動(dòng)列 出的次序不一定是它們執(zhí)行的次序。
[0175] 益處、其他優(yōu)點(diǎn)和問題解決方案已在上文就具體實(shí)施例而言進(jìn)行描述。然而，所述 益處、優(yōu)點(diǎn)、問題解決方案和可引起任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案發(fā)生或變得更顯著的任何一 個(gè)或多個(gè)特征不應(yīng)解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、所需或基本特征。
[0176] 本文描述的實(shí)施例的詳述和例證預(yù)期提供各個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一般理解。詳述和 例證不旨在充當(dāng)儀器和系統(tǒng)的所有元件和特征的窮舉和廣泛描述，所述儀器和系統(tǒng)使用本 文描述的結(jié)構(gòu)或方法。分開的實(shí)施例還可在單個(gè)實(shí)施例中組合提供，并且相反，為了簡(jiǎn)潔起 見，在單個(gè)實(shí)施例的背景下描述的各個(gè)特征也可分開或以任何子組合提供。此外，提及以范 圍陳述的值包括該范圍內(nèi)的每個(gè)和每一個(gè)值。僅在閱讀本說明書后，許多其他實(shí)施例對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員可為顯而易見的。其他實(shí)施例可使用且來源于本公開內(nèi)容，使得可作出結(jié) 構(gòu)替換、邏輯替換或另一種變化，而不背離本公開內(nèi)容的范圍。相應(yīng)地，本公開內(nèi)容應(yīng)視為 舉例說明性的而不是限制性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基本上透明和紅外（IR)反射的復(fù)合膜，所述復(fù)合膜包括ALD金屬氧化物基層。2. -種復(fù)合膜，其包括： a. 包含聚合物的透明基質(zhì)層， b. -個(gè)或多個(gè)銀基層，和 c. 一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層， d. 其中復(fù)合材料具有下述特征中的至少兩個(gè)： i. 至少70 %的可見光透射率(VLT); ii. 大于1.6的太陽(yáng)能熱增益系數(shù);和/或 iii. 不大于0.9的發(fā)射率。3. -種形成復(fù)合膜的方法，所述方法包括： a. 提供包含聚合物的透明基質(zhì)層； b. 形成一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物層； c. 形成一個(gè)或多個(gè)金屬層； d. 形成一個(gè)或多個(gè)銀基層;和 e. 通過原子層沉積形成ALD金屬氧化物基層。4. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述透明基質(zhì)層包含聚碳酸酯、聚 丙烯酸酯、聚酯、三乙酸纖維素(TCA或TAC)、聚氨基甲酸酯或其組合。5. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述透明基質(zhì)層包含聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯（PET)。6. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述透明基質(zhì)層具有至少約0.1微 米且不大于約1000微米的厚度。7. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬基層基本上不 含金。8. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層包 含氧化錯(cuò)、氧化鈦、Bi〇2、PbO或其組合。9. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物基層具 有至少約0.5納米且不大于約100納米的厚度。10. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述ALD金屬氧化物基層包含氧化 鋁、氧化鈦、Bi02、Pb0或其組合。11. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料的太陽(yáng)能總阻隔為 至少約50%且不大于90%。12. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有至少約1.60且 不大于1.95的光太陽(yáng)能增益比。13. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的復(fù)合材料或方法，其中所述復(fù)合材料具有至少0.5%且不 大于10 %的可見光反射率。14. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中形成所述一個(gè)或多個(gè)銀基層包括濺射過程。15. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)ALD金屬氧化物基層通過原子 層沉積過程形成。
【文檔編號(hào)】B32B7/04GK105849597SQ201480070937
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日
【發(fā)明人】C·萊德爾, A·達(dá)爾, C·圖姆瑪澤特
【申請(qǐng)人】美國(guó)圣戈班性能塑料公司