防眩光隔热膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种防眩光隔热膜及其制备方法。防眩光隔热膜包括依次复合在一起的抗磨层、陶瓷隔热层、偏光层、保护层及具有防UV功能的胶粘层。本发明通过多层功能膜复合而成的防眩光隔热膜，眩光指数小于10（眩光指数10，眩光标准分类为勉强感到眩光），远优于眩光指数19（眩光指数19，眩光标准分类为眩光临界值）左右的采用电镀工艺的防眩光汽车贴膜。本发明不但具有汽车贴膜的诸多优点，如增加美观、安全防爆、降低空调省耗、隔除紫外线、营造私密空间、隔热防晒，还提高行车安全性；另外，本发明的防眩光隔热膜不仅用于汽车贴膜，亦可用于建筑玻璃贴膜。

权利要求

1.一种防眩光隔热膜，其特征在于包括依次复合在一起的抗磨层、陶瓷隔热层、偏光层、保护层及胶粘层；

所述抗磨层是由PET薄膜涂布一层由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂构成；

所述陶瓷隔热层是应用纳米技术将耐高温极稳定的陶瓷材料均匀溅射到高张力的基材层上；

所述偏光层是采用具有优良的耐湿耐热耐晒性能的染系偏光膜，其透过率大于33%，偏光率大于99%；

所述的保护层为光学级的PET或PA或PMMA或PC或TAC中的一种，其光轴偏差小于5度，位相差值小于20；

所述胶粘层为安装胶粘剂PSA胶，其由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成；并在胶中均匀混合UV吸收剂，可阻隔99%的紫外线。

2.一种制备如权利要求1所述防眩光隔热膜的方法，以高强度、高透明PET聚酯膜为安全基层，在其一面利用纳米技术将耐高温极稳定的氮化钛陶瓷材料溅射在基材层上形成纳米级的陶瓷层，从而制得隔热层，起到隔热作用；向上，在安全基层的另一面复合上一层抗磨层，向下，在陶瓷隔热层上依次复合上偏光层、保护层及具有防UV功能的胶粘层，其特征在于，所述抗磨层的是采用涂布方式在PET薄膜材料上涂上一层由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂，硬度高达4H，其制备方法如下：步骤1.1，在PET薄膜表面涂上一层薄薄的乙酸乙酯来充当PET与强化剂间的架桥；

步骤1.2，在上述涂布面再涂布上由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂；

步骤1.3，预烘干，采用分段式预烘干方法，即分三段预烘干，温度分别为60℃，70℃及

80℃，烘干时间分别为10S，20S及30S；

步骤1.4，固化，所用的强化剂为UV固化型，预烘干后进入UV生成系统固化，UV生成系2

统采用卤素灯，UV波长集中在265nm，强度为250~300mJ/cm；

所述隔热层的制备步骤如下：

步骤2.1，将高分子材料环氧树脂，纳米级氮化钛，粒径范围为20-80nm，改性聚硅氧烷，水或乙醇及改性胺类聚合物按如下的质量份数通过机械共混的方法制备成涂料；

环氧树脂 50~70纳米级氮化钛 3~7

水/乙醇 20~28改性聚硅氧烷 0.5~1.5改性胺类聚合物 3~7

步骤2.2，通过磁控溅射方法将涂料均匀涂覆在透明安全基层上，涂层厚度10~50um；

步骤2.3，干燥，温度50-130℃，干燥时间1-2小时；

所述偏光层的制备步骤如下：

步骤3.1是膨润，使用25℃-35℃的纯水膨润，膨润时间4-10分钟；

步骤4.2是染色，偶氮偏光染料分为红色，蓝色，黄色及橙色四种，根据所需的颜色将各色染料按一定比例配成染液，温度35℃-50℃，染色时间2-6分钟；

步骤4.3是交联，交联药液配方为3%~5%的碘化钾及2%~4%的硼酸，温度为30℃-50℃，交联时间5-15分钟；

步骤2.4是补色，补色药液配方为3%~5%的碘化钾及1.5%~3.5%的硼酸，温度为

30℃-50℃，补色时间1-3分钟；

步骤4.5是干燥，烘箱温度40℃-80℃，干燥时间2-10分钟；

所述胶粘层为安装胶粘剂PSA胶，其由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成；并在胶中均匀混合UV吸收剂，可阻隔99%的紫外线；其与保护层的复合方式如下：步骤5.1，将由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成的PSA胶液涂布在PET离型膜上，根据胶黏剂的固含量控制好涂布层厚度，确保干燥后胶的厚度为7~10um；

步骤5.2，在80℃温度条件下烘干2min后转贴于表面经电火花处理的保护层上；

步骤5.3，于常温下放置一天熟成。

说明书

防眩光隔热膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于隔热膜领域，更具体地，涉及一种防眩光隔热膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 1984年北美照明工程学会对眩光的定义为：在视野内由于远大于眼睛可适应的照明而引起的烦恼、不适或丧失视觉表现的感觉。眩光的光源分为直接的，如太阳光、太强的灯光等，和间接的，如来自光滑物体表面（高速公路路面或水面等）的反光。它会刺激驾驶者的眼睛，使驾驶员视觉机能降低，产生烦躁心理，造成行驶中的紧张疲劳。特别是在夜间行驶中，强烈刺眼的眩光容易对驾驶者视野产生干扰，影响其对周围环境的判断，看不清路况，可能导致交通事故。由於眩光对驾驶的影响甚深，在“国际玻璃贴膜协会（IWFA）”的技术手册上，防眩光功能已被看做是“汽车膜所有性能中最重要的指标”。

[0003] 目前市场上汽车行业的防眩光主要有两种：一种是电动防眩光反光镜，是利用液晶在不同电压下变色的原理。当光线感应器感觉到光线强时即增加电压让后视镜整体变暗，达到防眩光的效果。但如果光线非常强烈可能造成后视镜极暗而无法看到灯光外的其他环境，且仅车内可用，安装更换复杂、价格较贵；另一种是在汽车玻璃贴膜上涂布上一层防眩材料，但效果一般。

发明内容

[0004] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种防眩光隔热膜及其制备方法，由此解决提高防眩光效果的技术问题。

[0005] 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种防眩光隔热膜，包括依次复合在一起的抗磨层、陶瓷隔热层、偏光层、保护层及胶粘层。

[0006] 优选地，所述抗磨层是由PET薄膜涂布一层由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂构成；

[0007] 所述陶瓷隔热层是应用纳米技术将耐高温极稳定的陶瓷材料均匀溅射到高张力的基材层上；

[0008] 所述偏光层是采用具有优良的耐湿耐热耐晒性能的染系偏光膜，其透过率大于33%，偏光率大于99%；

[0009] 所述的保护层为光学级的PET或PA或PMMA或PC或TAC中的一种，其光轴偏差小于5度，位相差值小于20；

[0010] 所述胶粘层为安装胶粘剂PSA胶，其由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成；并在胶中均匀混合UV吸收剂，可阻隔99%的紫外线。

[0011] 根据本发明的另一个方面，提供了一种制备防眩光隔热膜的方法，以高强度、高透明PET聚酯膜为安全基层，在其一面利用纳米技术将耐高温极稳定的氮化钛陶瓷材料溅射在基材层上形成纳米级的陶瓷层，从而制得隔热层，起到隔热作用；向上，在安全基层的另一面复合上一层抗磨层，向下，在陶瓷隔热层上依次复合上偏光层、保护层及具有防UV功能的胶粘层，

[0012] 所述抗磨层的是采用涂布方式在PET薄膜材料上涂上一层由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂，硬度高达4H，其制备方法如下：

[0013] 步骤1.1，运用转运涂布方式在PET薄膜表面涂上一层薄薄的乙酸乙酯来充当PET与强化剂间的架桥。

[0014] 步骤1.2，在上述涂布面再涂布上由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂，由于溶剂挥发后涂层会变薄，所以要根据所用强化剂的固含量，调整好强化剂的涂布厚度，确保固化后强化层的厚度为4～7um。

[0015] 步骤1.3，预烘干，预烘干温度过高时容易使强化层产生气泡等品质问题，温度不够高时强化剂中的溶剂排除不充分，会影响固化效果及最终强化层的抗刮性，故采用分段式预烘干方法，即分三段预烘干，温度分别为60℃，70℃及80℃，烘干时间分别为10S，20S及30S。

[0016] 步骤1.4，固化，所用的强化剂为UV固化型，预烘干后进入UV生成系统固化，UV生2
成系统采用卤素灯，UV波长集中在265nm，强度为250～300mJ/cm。

[0017] 所述隔热层的制备步骤如下：

[0018] 步骤2.1，将高分子材料环氧树脂，纳米级氮化钛，粒径范围为20-80nm，改性聚硅氧烷，水或乙醇及改性胺类聚合物按如下的质量份数通过机械共混的方法制备成涂料；

[0019]

[0020] 步骤2.2，通过磁控溅射方法将涂料均匀涂覆在透明安全基层上，涂层厚度10～50um。

[0021] 步骤2.3，干燥，温度50-130℃，干燥时间1-2小时；

[0022] 所述偏光层的制备步骤如下：

[0023] 步骤3.1是膨润，使用25℃-35℃的纯水膨润，膨润时间4-10分钟。

[0024] 步骤4.2是染色，偶氮偏光染料分为红色，蓝色，黄色及橙色四种，根据所需的颜色将各色染料按一定比例配成染液，温度35℃-50℃，染色时间2-6分钟。

[0025] 步骤4.3是交联，交联药液配方为3%～5%的碘化钾及2%～4%的硼酸，温度为30℃-50℃，交联时间5-15分钟。

[0026] 步骤2.4是补色，补色药液配方为3%～5%的碘化钾及1.5%～3.5%的硼酸，温度为30℃-50℃，补色时间1-3分钟。

[0027] 步骤4.5是干燥，烘箱温度40℃-80℃，干燥时间2-10分钟。

[0028] 所述胶粘层为安装胶粘剂PSA胶，其由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成；并在胶中均匀混合UV吸收剂，可阻隔99%的紫外线。其与保护层的复合方式如下：

[0029] 步骤5.1，将由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成的PSA胶液涂布在PET离型膜上，由于溶剂挥发后涂层会变薄，所以要根据胶黏剂的固含量控制好涂布层厚度，确保干燥后胶的厚度为7～10um。

[0030] 步骤5.2，在80℃温度条件下烘干2min后转贴于表面经电火花处理的保护层上，由于PET离型膜表面光滑，胶没办法附着于其上，撕开时胶就会转而附着于保护层上。

[0031] 步骤5.3，于常温下放置一天熟成。

[0032] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于本发明通过多层功能膜复合而成的防眩光隔热膜，其有效利用光线的偏振原理，即光的振动平面和偏振轴平行时，光才能透过。

[0033] 从而本发明能够取得下列有益效果：可以有效地排除和滤除光束中的散射光线，避免花眼、炫目、刺眼等现象，使视线变得清晰柔顺；本发明不但具有汽车贴膜的诸多优点，如增加美观、安全防爆、降低空调省耗、隔除紫外线、营造私密空间、隔热防晒，还提高行车安全性；另外，本发明的偏光隔热膜不仅用于汽车贴膜，亦可用于建筑玻璃贴膜。

附图说明

[0034] 图1是本发明的防眩光隔热膜结构示意图；

[0035] 图2是线偏光传播示意图；

[0036] 图3是椭圆偏光传播示意图。

具体实施方式

[0037] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0038] 此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0039] 如图1所示，本发明揭示了一种防眩光隔热膜，包括依次复合在一起的抗磨层1（膜层一）、陶瓷隔热层2（膜层二）、偏光层3（膜层三）、保护层4（膜层四）及胶粘层5（膜层五）；抗磨层是由PET薄膜涂布一层由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂构成；陶瓷隔热层是应用纳米技术将耐高温极稳定的陶瓷材料均匀溅射到高张力的基材层上；偏光层是采用具有优良的耐湿耐热耐晒性能的染系偏光膜，其透过率大于33%，偏光率大于
99%；保护层为光学级的PET或PA或PMMA或PC或TAC中的一种，其光轴偏差小于5度，位相差值小于20；胶粘层为安装胶粘剂PSA胶，其由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成；并在胶中均匀混合UV吸收剂，可阻隔99%的紫外线。

[0040] 本发明的防眩光隔热膜制备方法如下：以高强度、高透明PET聚酯膜为安全基层，在其一面利用纳米技术将耐高温极稳定的氮化钛陶瓷材料溅射在基材层上形成纳米级的陶瓷层，从而制得隔热层2，起到隔热作用。向上，在安全基层的另一面复合上一层抗磨层1，向下，在陶瓷隔热层上依次复合上偏光层3、保护层4及具有防UV功能的胶粘层5。

[0041] 所述抗磨层1是采用涂布方式在PET等薄膜材料11上涂上一层由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂12，硬度高达4H，其制备方法如下：

[0042] 步骤一，运用转运涂布方式在PET薄膜表面涂上一层薄薄的乙酸乙酯来充当PET与强化剂间的架桥。

[0043] 步骤二，在上述涂布面再涂布上由聚氨酯丙烯酸酯低聚物调配而成的UV强化剂，由于溶剂挥发后涂层会变薄，所以要根据所用强化剂的固含量，调整好强化剂的涂布厚度，确保固化后强化层的厚度为4～7um。

[0044] 步骤三，预烘干，预烘干温度过高时容易使强化层产生气泡等品质问题，温度不够高时强化剂中的溶剂排除不充分，会影响固化效果及最终强化层的抗刮性，故采用分段式预烘干方法，即分三段预烘干，温度分别为60℃，70℃及80℃，烘干时间分别为10S，20S及30S。

[0045] 步骤四，固化，所用的强化剂为UV固化型，预烘干后进入UV生成系统固化，UV生2
成系统采用卤素灯，UV波长集中在265nm，强度为250～300mJ/cm。

[0046] 所述的隔热层2是利用纳米技术将耐高温极稳定的氮化钛陶瓷材料溅射在基材层上形成纳米级的陶瓷层，涂层厚度10～50um，其制备步骤如下：

[0047] 步骤一，将高分子材料环氧树脂，纳米级氮化钛（粒径范围为20-80nm），改性聚硅氧烷，水或乙醇及改性胺类聚合物按如下的质量份数通过机械共混的方法制备成涂料。

[0048]

[0049] 步骤二，通过磁控溅射方法将涂料均匀涂覆在透明安全基层上，涂层厚度10～50um。

[0050] 最后是干燥，温度50-130℃，干燥时间1-2小时。

[0051] 相对于其他隔热材料，氮化钛是具有最佳红外反射最低红外吸收的物质。此种陶瓷隔热膜综合了染色膜的低反光和金属膜的高隔热特性，更加强了光谱选择性，对无线电无任何干扰，同时具备陶瓷本身优良的耐候性、抗氧化性及化学稳定性，其总太阳能阻隔率最高达可达85%，大大高于目前市场上的最高70%，透光率可达71%，可见光反射率低至9%。

[0052] 所述的偏光层3是采用染料系偏光膜，其作用是起到防眩光，使视线变得清晰柔顺。本发明的染系偏光膜基材为PVA，其制备步骤如下：

[0053] 步骤一是膨润，使用25℃-35℃的纯水膨润，膨润时间4-10分钟。

[0054] 步骤二是染色，偶氮偏光染料分为红色，蓝色，黄色及橙色四种，根据所需的颜色将各色染料按一定比例配成染液，温度35℃-50℃，染色时间2-6分钟。

[0055] 步骤三是交联，交联药液配方为3%～5%的碘化钾及2%～4%的硼酸，温度为30℃-50℃，交联时间5-15分钟。

[0056] 步骤四是补色，补色药液配方为3%～5%的碘化钾及1.5%～3.5%的硼酸，温度为30℃-50℃，补色时间1-3分钟。

[0057] 最后是干燥，烘箱温度40℃-80℃，干燥时间2-10分钟。

[0058] 本发明的偏光膜透过率可大于33%，偏光率大于99%。本发明首次将碘化钾用于PVA的交联，大大提高了偏光膜耐热耐湿耐寒耐晒等性能，且经大量的实验发现，当碘化钾的溶度低于3%时，其对偏光膜性能的提高有限，当碘化钾的溶度高于5%时，容易使偏光膜变脆，不利于偏光膜的后续加工使用，所以碘化钾的最佳溶度为3%～5%。

[0059] 表1为本发明偏光膜与传统偏光膜耐温耐湿耐寒性能的对比，可看出在测试条件下，本发明的偏光膜具有更好的透偏光及颜色的稳定性。

[0060] 另本发明的偏光膜耐晒等级可达到最高的5级，优于传统偏光膜的4级。

[0061]

[0062] 表1

[0063] 所述的保护层为光学级的PET或PA或PMMA或PC或TAC中的一种，其光轴偏差小于5度，位相差值小于20。偏光分为线偏光（其光传播示意图如图2所示）和椭圆偏光（其光传播示意图如图3所示），线偏光防眩光的效果最好，而圆偏光防眩效果最差。太阳光先进入保护层再进入偏光层，当保护层的光轴与偏光层的吸收轴平行或垂直时，不管保护层的位相差值有多大，其产生的是线偏光，防眩效果最好；当保护层的光轴与偏光层的吸收轴不平行也不垂直且位相差值足够大时，产生的是椭圆偏光，防眩效果随着二者的夹角的增大而变差，当二者成45度是产生圆偏光，防眩效果最差。而传统的隔热膜使用的PET，其生产工艺决定了其具有高位相差值且光轴在30到60度之间，其大大影响了偏光膜的防眩效果。

[0064] 所述胶粘层5是为安装胶粘剂PSA胶，其由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成；并在胶中均匀混合UV吸收剂，可阻隔99%的紫外线，其与保护层的复合方式如下：

[0065] 步骤一，将由耐候性良好高透明的丙烯酸酯胶粘剂组成的PSA胶液涂布在PET离型膜上，由于溶剂挥发后涂层会变薄，所以要根据胶黏剂的固含量控制好涂布层厚度，确保干燥后胶的厚度为7～10um。

[0066] 步骤二，在80℃温度条件下烘干2min后转贴于表面经电火花处理的保护层上，由于PET离型膜表面光滑，胶没办法附着于其上，撕开时胶就会转而附着于保护层上。

[0067] 步骤三，于常温下放置一天熟成。。

[0068] 本发明通过多层功能膜复合而成的防眩光隔热膜，其有效利用光线的偏振原理，即光的振动平面和偏振轴平行时，光才能透过，可以有效地排除和滤除光束中的散射光线，避免花眼、炫目、刺眼等现象，使视线变得清晰柔顺；本发明不但具有汽车贴膜的诸多优点，如增加美观、安全防爆、降低空调省耗、隔除紫外线、营造私密空间、隔热防晒，而且还可以避免眩光，降低驾驶者的疲劳强度，提高安全性，视线清晰距离明显提高，有效缩短驾驶者的反应时间，降低行车事故风险；夜间驾驶时，如遇远光灯或是双车交汇，可明显降低车灯光对视线的影响，大幅提高行车安全性。本发明除可用于汽车贴膜，也可用于建筑玻璃贴膜。

[0069] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。