本發(fā)明涉及復(fù)合式隔熱膜，尤其涉及一種具有高紫外阻隔性能的隔熱膜，以及這種復(fù)合膜的制備方法，屬于復(fù)合膜加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

陽光膜也稱隔熱膜，廣泛應(yīng)用于汽車和建筑玻璃窗。隔熱膜的主要功能是阻隔陽光中的紫外和紅外能量，前者可減少紫外對皮膚和室內(nèi)裝飾的傷害，并提高隔熱膜本身的使用壽命；后者可減少進(jìn)入室內(nèi)的陽光能量，進(jìn)而降低夏天空調(diào)能耗。

陽光中的紫外能量主要集中在200nm～400nm波段范圍，分為uvc(200nm～280nm)、uvb(280nm～315nm)和uva(315nm～400nm)等波段，其中uvc波段光子能量最高，對人的傷害最大，但在到達(dá)地球表面前，基本被大氣層吸收。人體皮膚長期曝曬于uvb波段，嚴(yán)重者可引起鱗狀細(xì)胞癌；uva波段對人的傷害盡管沒有uvb波段大，但也會導(dǎo)致黑素瘤和光照性皮炎。目前市售的隔熱膜大多能阻隔uvb波段紫外光，但在uva波段的阻隔有些不足，透過率一般大于10％。

中國專利文獻(xiàn)cn101831126a和cn105295279a公開了一種通過植入阻隔uvb波段的苯甲酮或苯并三唑類紫外吸收劑和阻隔uva波段的熒光增白劑于聚合物中，進(jìn)一步熔融且拉伸制成可阻隔全波段紫外的聚合物膜。中國專利文獻(xiàn)cn103725218a公開一種在兩張基膜間復(fù)合一層含有復(fù)合膠、吸收uvb波段的二苯甲酮類或納米二氧化鈦材料和吸收uva波段的黃色偶氮染料的全波段紫外阻隔膜。中國專利文獻(xiàn)cn103935098a公開了一種用于電子產(chǎn)品屏幕保護(hù)的全波段紫外阻隔膜，其紫外阻隔層復(fù)合于兩張基膜間，紫外阻隔層包含有壓敏膠、阻隔uvb波段的苯并三唑類紫外吸收劑uv-p，以及吸收uva波段的熒光增白劑、色精、珠光粉或熒光粉。

本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用以上技術(shù)方案均存在一較大不足，即：產(chǎn)品經(jīng)一年曝曬，uva波段阻隔效率會產(chǎn)生嚴(yán)重衰減，且不能滿足光學(xué)級窗膜霧度小于0.3％的要求。因此，有必要對其作進(jìn)一步研究改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種具有高紫外阻隔性能的隔熱膜，以及這種復(fù)合膜的制備方法，使隔熱膜在具有良好隔熱效果的同時，能有效阻隔uva長波段紫外能量，且兼具高清晰度和高耐候性能。

本發(fā)明技術(shù)解決方案是：一種具有高紫外阻隔性能的隔熱膜，該隔熱膜是一種復(fù)合膜，剖面具有層狀結(jié)構(gòu)，所述層狀結(jié)構(gòu)依次包括抗刮層、基膜、紫外阻隔復(fù)合層、基膜、紫外阻隔安裝膠層和離型膜。

優(yōu)選地，所述抗刮層的厚度為1.5～5.0微米，兩層基膜的厚度均為19～100微米，紫外阻隔復(fù)合層及紫外阻隔安裝膠層的厚度為4.5～12.5微米，離型膜的厚度為19～25微米。

更優(yōu)選地，所述抗刮層的厚度為1.8～4.5微米，兩層基膜的厚度均為23～36微米，紫外阻隔復(fù)合層及紫外阻隔安裝膠層的厚度為5.5～8.5微米。

再優(yōu)選地，兩層基膜選自經(jīng)電暈處理或預(yù)涂處理的透明pet基膜、原色pet基膜或鍍金屬pet基膜。

本發(fā)明還提供了一種具有高紫外阻隔性能的隔熱膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，選取經(jīng)電暈或預(yù)涂處理的內(nèi)部霧度小于0.3％的光學(xué)級聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜作為基膜；

步驟二，紫外阻隔復(fù)合層的制備：用微凹涂布方式將紫外吸收涂料涂布在步驟一選擇的第一張基膜任何一面，涂層烘干后與步驟一選擇的第二張基膜的任何一面復(fù)合形成紫外吸收復(fù)合膜；

步驟三，紫外阻隔安裝膠層的制備：用微凹涂布方式將紫外吸收涂料涂布在步驟二未使用的基膜面，涂層烘干后與離型膜的硅油面復(fù)合；

步驟四，抗刮層的制備：將光固化涂料或光固化納米隔熱涂料涂布在步驟三未使用的基膜面，經(jīng)烘干后且在氮?dú)獗Ｗo(hù)的無氧環(huán)境下紫外光固化形成抗刮層。

其中：

(1)步驟二和步驟三當(dāng)中，所述紫外吸收涂料至少包括紫外光吸收劑、壓敏膠和溶劑，所述紫外光吸收劑的用量是壓敏膠的35％～55wt％，所述壓敏膠是單組份丙烯酸酯類或雙組份丙烯酸酯類壓敏膠。

優(yōu)選地，所述紫外光吸收劑為苯甲酮類、苯并三唑類或羥苯三嗪類的紫外光吸收劑，當(dāng)使用量為0.5g/m²時，其360nm紫外光透過率小于0.5％；所述溶劑是乙酸乙酯、丁酮、異丁醇、甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯或二丙酮醇的一種或多種；當(dāng)所述溶劑包含乙酸乙酯時，乙酸乙酯占溶劑總重量的百分含量不低于85％。

(2)步驟四當(dāng)中，所述光固化涂料或光固化納米隔熱涂料至少包括光固化樹脂和助劑；所述光固化樹脂包括雙官能團(tuán)光固化樹脂和/或六官能團(tuán)光固化樹脂，雙官能團(tuán)光固化樹脂占所述光固化樹脂總量的0～20％，六官能團(tuán)光固化樹脂占所述光固化樹脂總量的80～100％；所述助劑包括光引發(fā)劑、流平劑和稀釋溶劑，其中，所述光引發(fā)劑是所述光固化樹脂重量的4～10％，所述流平劑是所述光固化樹脂重量的1.0～2.5％。

所述光固化納米隔熱涂料包括納米分散液、光固化樹脂和助劑，所述納米分散液至少包括納米材料和分散劑；其中，所述納米材料選用粒徑為30～80nm的摻雜氧化鎢、或銦錫氧化物、或六硼化鑭，所述分散劑是所述納米材料重量的50～120％。

(3)上述具有高紫外阻隔性能的隔熱膜的制備方法當(dāng)中，所述光固化樹脂為下述的一種或多種組合：二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯烯酸酯、三縮丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙氧基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、聚二季戊四醇五/六丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、族聚氨酯六丙烯酸酯。

(4)上述具有高紫外阻隔性能的隔熱膜的制備方法當(dāng)中，所述光引發(fā)劑為下述的一種或多種組合：2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己烷基苯甲酮、2-羥基-4′-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮、4-羥基-二苯甲酮和(2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明提供的紫外吸收復(fù)合層和紫外吸收安裝膠層中，在紫外吸收劑比例高達(dá)35％以上的情況下，紫外吸收劑與壓敏膠匹配良好，沒有產(chǎn)生紫外吸收劑析出問題，所以清晰度和穩(wěn)定性良好。

2、本發(fā)明提供的紫外吸收劑成分單一，不會產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)存在的復(fù)雜成分間的匹配難題，更沒有使用熒光增白劑所帶來的清晰度降低和使用壽命縮短等問題。

3、本發(fā)明提供的高耐候高清晰度高紫外阻隔的隔熱膜：紅外阻隔率大于85％，霧度小于0.1％，清晰度達(dá)到光學(xué)級；紫外阻隔穩(wěn)定性好，在100mw/cm²的紫外強(qiáng)度(約為陽光紫外強(qiáng)度60倍)照射7小時后，阻隔性能基本沒變；uva波段紫外阻隔率達(dá)到99％以上，完全不用擔(dān)心皮膚被紫外傷害，是不褪變的防曬霜，具有節(jié)能、護(hù)膚和安全等良好的綜合效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1、2和3的產(chǎn)品光譜圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1產(chǎn)品的紫外耐候測試光譜圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3產(chǎn)品的紫外耐候測試光譜圖。

其中，圖1當(dāng)中各個標(biāo)記的含義為：101-抗刮層，102-基膜，103-紫外阻隔復(fù)合層，104-基膜，105-紫外阻隔安裝膠層，106-離型膜；

圖2當(dāng)中的樣品1、2和3分別對應(yīng)于實(shí)施例1、2和3；

圖3和圖4耐候測試過程中，紫外照射強(qiáng)度為100mw/cm²，該強(qiáng)度是陽光中紫外能量的60倍。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種高耐候、高清晰度和高紫外阻隔的隔熱膜，該隔熱膜是一種包含兩層基膜的復(fù)合膜，其層狀結(jié)構(gòu)如圖1所示，依次包括：抗刮層101，基膜102，紫外阻隔復(fù)合層103，基膜104，紫外阻隔安裝膠層105，離型膜106。

基膜102和104兩者可以相同，也可以不同，具體可采用市購的經(jīng)電暈處理或預(yù)涂處理的透明pet基膜、原色pet基膜或鍍金屬pet基膜；基膜的厚度一般為19～100微米，優(yōu)先選擇23～36微米；離型膜106采用市購的涂布硅油的pet基膜，厚度優(yōu)選19～25微米，剝離強(qiáng)度為15～25克/英寸。

根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案，抗刮層101是由光固化涂料或光固化納米隔熱涂料涂布形成，所述光固化涂料或光固化納米隔熱涂料至少包括光固化樹脂和助劑；紫外阻隔復(fù)合層103和紫外阻隔安裝膠層105是由紫外吸收涂料涂布形成，所述紫外吸收涂料至少包括紫外光吸收劑、壓敏膠和溶劑。

具體實(shí)施時，所述光固化涂料中的光固化樹脂包括雙官能團(tuán)光固化樹脂和/或六官能團(tuán)光固化樹脂，雙官能團(tuán)光固化樹脂占所述光固化樹脂總量的0～20％，六官能團(tuán)光固化樹脂占所述光固化樹脂總量的80～100％。光固化涂料中使用的助劑包括：光引發(fā)劑、流平劑和稀釋溶劑，其中，光引發(fā)劑的用量是光固化樹脂重量的4～6％，流平劑的用量是光固化樹脂重量的1.0～2.5％。用這樣的光固化涂料涂布形成的抗刮層101，其厚度一般控制在1.5～2.5微米，優(yōu)選控制在1.8～2.2微米范圍之內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述光固化涂料還可加入納米分散液形成光固化納米隔熱涂料。所述光固化納米隔熱涂料包括納米分散液、光固化樹脂和助劑，其中，光固化樹脂包括雙官能團(tuán)光固化樹脂和六官能團(tuán)光固化樹脂，雙官能團(tuán)光固化樹脂占所述光固化樹脂總量的0～10％，六官能團(tuán)光固化樹脂占所述光固化樹脂總量的90～100％；所述納米分散液至少包括納米材料和分散劑，其中，所述納米材料選用粒徑為30～80nm的摻雜氧化鎢、或銦錫氧化物、或六硼化鑭，優(yōu)先選擇摻雜氧化鎢，所述分散劑是所述納米材料重量的50～120％；所述光固化樹脂是所述納米材料重量的400～800％；所述助劑包括光引發(fā)劑、流平劑和稀釋溶劑，其中，光引發(fā)劑的用量是光固化樹脂重量的5～10％，流平劑的用量是所述光固化樹脂重量的1.0～2.5％。用這樣的光固化納米隔熱涂料涂布形成的抗刮層101，其厚度一般控制在2.5～5.0微米，優(yōu)選控制在3.5～4.5微米范圍之內(nèi)。

無論是普通的光固化涂料，還是加入了納米分散液的光固化納米隔熱涂料，其所用到的光固化樹脂可以是下述一種或多種之組合：二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯烯酸酯、三縮丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙氧基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、聚二季戊四醇五/六丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、族聚氨酯六丙烯酸酯；所用到的光引發(fā)劑具體可為下述一種或多種之組合：2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己烷基苯甲酮、2-羥基-4′-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮、4-羥基-二苯甲酮、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，光引發(fā)劑的用量是光固化樹脂重量的4～10％，且，短紫光引發(fā)劑和長紫外光引發(fā)劑組合使用，可以提高紫外能量的利用效率，保證深層固化。

另外，所述紫外光吸收劑是所述壓敏膠重量的35％～55％，所述紫外光吸收劑包括苯甲酮類、苯并三唑類或羥苯三嗪類的紫外光吸收劑，優(yōu)先選擇當(dāng)使用量為0.5g/m²時其360nm紫外光透過率小于0.5％的紫外吸收劑，特別是具有高耐候性能的羥苯三嗪類紫外光吸收劑；所述壓敏膠是單組份丙烯酸酯類或雙組份丙烯酸酯類；所述溶劑是乙酸乙酯、丁酮、異丁醇、甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯或二丙酮醇的一種或多種，優(yōu)選：乙酸乙酯與上述其它物質(zhì)作為混合溶劑，且乙酸乙酯占溶劑總重量的百分含量不低于85％(其他溶劑占溶劑總重比例小于15％)。

紫外阻隔復(fù)合層103和紫外阻隔安裝膠層105的厚度一般控制在4.5～12.5微米，優(yōu)選控制在5.5～8.5微米范圍之內(nèi)，這樣可避免因厚度太薄引起的低剝離強(qiáng)度和厚度太厚產(chǎn)生的涂布缺陷。如此，可以保證所述紫外阻隔復(fù)合層103和紫外阻隔安裝膠層105的uva波段平均透過率小于1％。

根據(jù)以上技術(shù)思路和要求，結(jié)合以下具體步驟即可制得具有高紫外阻隔性能的隔熱膜：

步驟一，選取經(jīng)電暈或預(yù)涂處理的內(nèi)部霧度小于0.3％的光學(xué)級聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜作為基膜；

步驟二，紫外阻隔復(fù)合層的制備：用微凹涂布方式將紫外吸收涂料涂布在步驟一選擇的第一張基膜任何一面，涂層烘干后與步驟一選擇的第二張基膜的任何一面復(fù)合形成紫外吸收復(fù)合膜；

步驟三，紫外阻隔安裝膠層的制備：用微凹涂布方式將紫外吸收涂料涂布在步驟二未使用的基膜面，涂層烘干后與離型膜的硅油面復(fù)合；

步驟四，抗刮層的制備：將光固化涂料或光固化納米隔熱涂料涂布在步驟三未使用的基膜面，經(jīng)烘干后且在氮?dú)獗Ｗo(hù)的無氧環(huán)境下紫外光固化形成抗刮層。

下面以具體實(shí)例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述，以使其更易于理解和掌握。需要說明的是，以下列舉僅是本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。

【實(shí)施例1】

1、配料

1.1紫外吸收涂料a的制備：先稱取4.20份紫外吸收劑羥基苯酚三嗪，28.45份cytec單組份丙烯酸壓敏膠1159(45％固含量)，59.46份乙酸乙酯，3.32份丁酮，4.57份二丙酮醇，然后在室溫下混合攪拌45分鐘。

1.2光固化涂料制備：稱取雙季戊四醇五/六丙烯酸酯20.10份，己二醇二丙烯酸酯3.54份，乙酸乙酯74.96份，光引發(fā)劑“1-羥基環(huán)己烷基苯甲酮”0.83份，光引發(fā)劑“(2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦”0.12份，流平劑“tegorad2100反應(yīng)型聚硅氧烷丙烯酸酯”0.45份，混合攪拌30分鐘制得光固化涂料。

2、制膜。按以下步驟制備高耐候高清晰度高紫外阻隔的隔熱膜：

步驟一，選取厚度為23微米且雙面經(jīng)預(yù)涂處理的光學(xué)級聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜作為基膜102和基膜104，內(nèi)部霧度小于0.3％。

步驟二，紫外阻隔復(fù)合層103的制備，用微凹涂布方式將紫外吸收涂液a以20米/分的速度涂布在基膜104任何一面，涂層經(jīng)100度烘箱烘干后得到5.8微米厚的涂層，最后與基膜102復(fù)合。

步驟三，紫外阻隔安裝膠層105的制備，用微凹涂布方式將紫外吸收涂液a以20米/分的速度涂布在步驟二未使用的基膜104的表面，涂層經(jīng)100度烘箱烘干后得到5.8微米厚的涂層，最后與離型膜106的硅油面復(fù)合。所選離型膜106為市購的23微米厚的單面涂有硅油的pet膜，離型力15克/英寸。

步驟四，抗刮層101的制備，將光固化抗劃傷樹脂涂液以25米/分的速度涂布在步驟三未使用的基膜102的表面，經(jīng)80度烘箱烘干后且在氮?dú)獗Ｗo(hù)的無氧環(huán)境下紫外光固化所述涂層形成2微米厚干膜。

實(shí)施例1制得的成品為樣品1，經(jīng)檢測，樣品1的uva波段紫外透過率0.92％(見表1和圖2)，霧度0.07％(見表1)，且在100mw/cm²紫外光照射7小時后性能無明顯變化(見圖3)，實(shí)現(xiàn)了高清晰度、高紫外阻隔和高耐候等綜合性能。而且，其抗刮層在負(fù)載500g往返摩擦100次無明顯劃痕，附著力為0級。

【實(shí)施例2】

1、配料

1.1紫外吸收涂料a的制備：與實(shí)施例1相同。

1.2光固化納米隔熱涂料制備：稱取納米分散液71.2份，脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯25.12，乙酸乙酯1.76份，光引發(fā)劑“1-羥基環(huán)己烷基苯甲酮”0.94份，光引發(fā)劑“(2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦”0.50份，流平劑“tegorad2100反應(yīng)型聚硅氧烷丙烯酸酯”0.30份，流平劑“tegorad2300反應(yīng)型聚硅氧烷丙烯酸酯”0.18份，混合攪拌45分鐘制得光固化納米隔熱涂料。所述納米分散液包括：分散劑8.37份，乙酸乙酯73.47份，直徑為50nm的摻雜氧化鎢納米材料18.16份。

2、制膜。本實(shí)施的制備方法及流程與實(shí)施例1的步驟一、步驟二和步驟三相同，不同的是步驟四是用光固化納米隔熱涂料替代光固化涂料，具體如下：

步驟四，抗刮層101的制備，將光固化納米隔熱涂料以20米/分的速度涂布在步驟三未使用的基膜102表面，經(jīng)80度烘箱烘干后且在氮?dú)獗Ｗo(hù)的無氧環(huán)境下紫外光固化所述涂層形成2微米厚干膜。

實(shí)施例2制得的成品為樣品2，其性能見表1和圖2。

【實(shí)施例3】

實(shí)施例3的制備方法和流程與所述的實(shí)施案例2相同，不同的是實(shí)施案例2的基膜104被平均可見光透過率為15％的原色膜替代。制得的成品為樣品3，其性能見表1、圖2和圖4。

【比較例1】

紫外吸收涂料b制備：先稱取4.20份紫外吸收劑羥基苯酚三嗪，28.45份cytec單組份丙烯酸壓敏膠1159(45％固含量)，67.35份乙酸乙酯，然后在室溫下混合攪拌45分鐘。

所述紫外吸收涂料b與所述紫外吸收涂料a的區(qū)別是紫外吸收涂料b沒有加入二丙酮醇和丁酮，這樣導(dǎo)致涂液相容性低，進(jìn)而粘度高。用所述紫外吸收涂料b涂布而成的膜(比較樣品1)產(chǎn)生嚴(yán)重的涂布斜紋且表面粗糙，不能滿足光學(xué)膜的要求(其性能參數(shù)見表1，下同)。

【比較例2】

紫外吸收涂料c制備：先稱取1.26份紫外吸收劑羥基苯酚三嗪，44.97份cytec單組份丙烯酸壓敏膠1159(45％固含量)，53.77份乙酸乙酯，然后在室溫下混合攪拌45分鐘。

所述紫外吸收涂料c中的紫外吸收劑是所述紫外吸收涂料b的30％，紫外吸收涂料c溶液的匹配性明顯提高，與紫外吸收涂料a差不多。用所述紫外吸收涂料c涂布而成的膜為比較樣品2。

【比較例3】

紫外吸收涂料d制備：先稱取4.20份紫外吸收劑羥基苯酚三嗪，28.45份長興單組份丙烯酸壓敏膠7052(45％固含量)，59.46份乙酸乙酯，3.32份異丁酮，4.57份二丙酮醇，然后在室溫下混合攪拌45分鐘。

所述紫外吸收涂料d與所述紫外吸收涂料a的區(qū)別是單組份壓敏膠不同，此時，紫外吸收涂料c的相容性完全破壞，溶液本身嚴(yán)重發(fā)霧。用所述紫外吸收涂料d涂布而成的膜為比較樣品3。

表1：實(shí)施例及比較例制膜性能對比