一種太陽能隔熱膜及連續製備太陽能隔熱膜的方法
2023-07-14 17:09:26
一種太陽能隔熱膜及連續製備太陽能隔熱膜的方法
【專利摘要】本發明公開了一種太陽能隔熱膜及連續製備太陽能隔熱膜的方法，採用真空鍍膜技術在單面硬化的透明聚乙烯塑料薄膜基材上沉積隔熱功能層，然後再利用高精度塗布工藝，將丙烯酸膠黏劑層、保護膜、紫外吸收劑、離型膜等複合在功能層上。紫外吸收劑：丙烯酸膠黏劑的質量比為0.01～0.05:95～100，隔熱功能層是由多層真空沉積的透明氧化物或氮化物薄膜以及金屬薄膜組成。本發明太陽能隔熱膜對波長為780～1100nm的近紅外光阻隔率70％以上，對波長為380～780nm的可見光的透光率70％以上，對波長為380nm以下的紫外光阻隔率達到99.9％以上，本發明既有良好的隔熱效果，又保證了很高的可見光透過率，同時還具有很好的防紫外線效果。
【專利說明】一種太陽能隔熱膜及連續製備太陽能隔熱膜的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及太陽能隔熱膜領域，特別涉及一種太陽能隔熱膜及連續製備太陽能隔 熱膜的方法。
【背景技術】
[0002] 太陽能隔熱膜是一種廣泛應用於建築玻璃和汽車車窗，選擇性吸收或阻隔太陽光 中的紅外光線和紫外光線的薄膜材料。太陽能隔熱膜具有方便安裝、更換簡單、無汙染和防 爆等優點，因此具有廣闊的市場發展前景。目前國內外已有多種隔熱膜產品，但是不能同時 具有較高透光率、良好的隔熱性能以及阻隔紫外線的性能。由於功能層技術的局限，目前國 內的隔熱膜大致可以分為兩類：一類是塗布紅外和紫外吸收劑的塗布膜，這種隔熱薄膜可 以吸收太陽光線中的紫外線和紅外線，開始幾分鐘確實可以阻隔日光熱量，隨著吸收劑的 熱量飽和，塗布膜不能再吸收更多的紫外線和紅外線的時候，日光中的紫外線和紅外線就 會穿透塗布膜，熱量就會全部傳輸到室內和車內。而且塗布膜本身在熱量飽和之後也會成 為向室內和車內輻射熱量的熱源。另一類隔熱膜是反光膜。這一類隔熱膜使用真空設備沉 積一層金屬膜，可以反射日光中的紅外線，有一定的紫外阻隔效應，但是同時金屬膜對可見 光的反射也很高，如果大面積使用，會造成嚴重的光汙染。
[0003] 由於國外技術的壟斷，國外同類高端產品在中國市場一直保持高價位。國外產品 採用真空設備反應濺射氧化物和金屬薄膜，在生產過程中會遇到金屬層與反應氣體相互作 用而失去隔熱效果的難題，從而需要在生產設備中增加隔離設置或者是在產品中增加隔離 層，這就使得產品的生產成本居高不下。經過檢測發現，國外高端產品很難兼顧可見光透光 率和紅外反射率，可見光透過率可以達到70%以上的產品的紅外阻隔率往往不超過50%， 而紅外阻隔率達到70%以上的產品的可見光透過率往往不超過40%。而且大部分國外產 品都添加了紅外吸收劑，這就使得隔熱膜本身的溫度會升高，從而發生形變，影響產品的壽 命和穩定性。
[0004] 隨著工業化社會的不斷發展，全球變暖，炎熱的夏季，人們對空調、電風扇等製冷 設備的依賴度大幅提升，這就需要消耗巨大的能源，如今全球能源儲量越來越少，價格昂 貴，因此，開發一種兼具較高的可見光透過率和良好的紅外線阻隔率的太陽能隔熱膜是當 務之急。
【發明內容】
[0005] 為解決上述現有技術存在的問題，本發明的第一個目的是：提出一種兼具較高的 可見光透過率和良好的紅外線阻隔率的太陽能隔熱膜。
[0006] 為達到上述目的，本發明的技術方案為：
[0007] -種太陽能隔熱膜，包括：
[0008] 採用真空鍍膜技術，於真空度l(T5pa，在單面硬化層的透明聚乙烯塑料薄膜基材上 沉積的隔熱功能層，及依次複合在隔熱功能層上的丙烯酸膠黏劑層、透明聚乙烯塑料薄膜 基材構成的保護膜層、紫外吸收層、離型膜；所述太陽能隔熱膜各層的排列順序依次為單面 硬化層、透明聚乙烯塑料薄膜基材、隔熱功能層、丙烯酸膠黏劑層、保護膜層、由紫外吸收劑 及丙烯酸膠黏劑構成的紫外吸收層和離型膜。
[0009] 進一步的，所述紫外吸收層的紫外吸收劑：丙烯酸膠黏劑的質量比為0.01? 0. 05:95 ?100。
[0010] 進一步的，隔熱功能層是由多層真空沉積的透明氧化物或氮化物薄膜以及金屬薄 膜組成。
[0011] 進一步的，所述單面硬化層由二氧化矽塗層或矽油塗層組成。
[0012] 進一步的，所述太陽能隔熱膜的厚度為30?488μπι，其中，單面硬化層的厚度為 1?18 μ m;透明聚乙烯塑料薄膜基材的厚度為10?375 μ m;隔熱功能層的厚度為10? 200nm ;丙烯酸膠黏劑層的厚度為2?10 μ m ;透明聚乙烯塑料薄膜基材構成的保護膜層的 厚度為10?50 μ m ;紫外吸收層的厚度為2?10 μ m ;離型膜的厚度為5?25 μ m。
[0013] 進一步的，所述透明聚乙烯塑料薄膜基材的厚度與保護膜層的厚度相同，或者不 同；
[0014] 所述丙烯酸膠黏劑層的厚度與紫外吸收層的厚度相同，或者不同。
[0015] 本發明的第二個目的是：提供一種連續製備太陽能隔熱膜的方法。
[0016] 實現本發明第二個目的的技術方案是：一種連續製備太陽能隔熱膜的方法，具體 製備方法包括如下步驟：
[0017] 步驟一、準備基材
[0018] 準備厚度為10?375 μ m的透明聚乙烯塑料薄膜基材，
[0019] 厚度為10?50 μ m透明聚乙烯塑料薄膜基材的保護膜層、厚度為5?25 μ m的離 型膜；
[0020] 步驟二、塗布單面硬化層
[0021] 用高精度塗布機將二氧化矽或矽油塗層按1?18 μ m的厚度塗布在透明聚乙烯塑 料薄膜基材的一面形成單面硬化層；
[0022] 步驟三、真空沉積隔熱功能層
[0023] 在環境溫度為20?35°C下，真空度l(T5pa，採用真空設備在經過單面硬化的透明 聚乙烯塑料薄膜基材上沉積透明氧化物或氮化物薄膜和金屬薄膜作為隔熱功能層；
[0024] 步驟四、保護膜兩側丙烯酸粘合劑的塗布
[0025] 使用高精度塗布機在保護膜層兩面分別塗布丙烯酸粘合劑和紫外吸收層，並在紫 外吸收層一側覆上離型膜，將塗布之後的保護膜層與步驟三中製備好的帶有隔熱功能層的 單面硬化的透明聚乙烯塑料薄膜基材複合，從而得到多層複合的太陽能隔熱膜。
[0026] 進一步的，所述隔熱功能層的製備方法是真空沉積，或磁控濺射沉積，或電子束蒸 發沉積，或熱蒸發沉積。
[0027] 進一步的，所述太陽能隔熱膜的厚度為30?488 μ m ;單面硬化層的厚度為1? 18 μ m ;隔熱功能層的厚度為10?200nm ;丙烯酸膠黏劑層的厚度為2?10 μ m ;紫外吸收 層的厚度為2?10 μ m。
[0028] 進一步的，所述透明聚乙烯塑料薄膜基材的厚度與透明聚乙烯塑料薄膜基材的厚 度相同，或者不同；
[0029] 所述丙烯酸膠黏劑層的厚度與紫外吸收層的厚度相同，或者不同。
[0030] 相對於現有技術，本發明的有益效果為：本發明技術方案提出了一種具有複合結 構的太陽能隔熱膜，由單面硬化層、透明聚乙烯塑料薄膜基材、隔熱功能層、丙烯酸膠黏劑 層、透明聚乙烯塑料薄膜基材、紫外吸收劑及丙烯酸膠黏劑層和離型膜構成的複合體。各層 之間相互協調，互為支撐，透明聚乙烯塑料薄膜基材本身具有吸收紫外線和反射紅外線的 作用，而丙烯酸膠黏劑層中的紫外吸收劑能使太陽能隔熱膜對波長為380nm以下的紫外線 的阻隔率達到99%以上；隔熱功能層極大的提高了太陽能隔熱膜對紅外線的阻隔效果。實 驗證明，沒有隔熱功能層的隔熱膜對于波長範圍在780nm?IlOOnm之間的紅外線的阻隔率 不超過18%，而具有隔熱功能層的太陽能隔熱膜在波長為780nm?IlOOnm之間的紅外線的 阻隔率達到70%以上，同時在波長為380nm?780nm之間的可見光區的透過率達到70%以 上。這種太陽能隔熱膜既具有較高的透光率，又有良好的隔熱效果，還具有隔絕紫外的保護 作用。本發明的太陽能隔熱膜的製備方法簡單，單面硬化層對整個膜體有加固保護作用，單 面硬化層、紫外吸收劑和丙烯酸膠黏劑層可以在大型精密塗布設備上流水線生產；隔熱功 能層可以在真空鍍膜設備中卷繞式生產，離型膜與兩層透明聚乙烯塑料薄膜基材可以在大 型精密複合設備上流水線複合，便於批量生產。離型膜本身對太陽能隔熱膜有保護作用，使 用時容易剝離。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發明太陽能隔熱膜的結構示意圖。
[0032] 其中，1-單面硬化層，21-透明聚乙烯塑料薄膜基材，22-保護膜層，3-隔熱功能 層，41-丙烯酸膠黏劑層，42-紫外吸收層，5-離型膜。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合附圖及【具體實施方式】對本發明方案做進一步詳細描述，
[0034] 如圖1所示，一種太陽能隔熱膜，包括：
[0035] 採用真空鍍膜技術，於真空度l(T5pa，在單面硬化層1的透明聚乙烯塑料薄膜基材 21上沉積的隔熱功能層3,及依次複合在隔熱功能層3上的丙烯酸膠黏劑層41、透明聚乙烯 塑料薄膜基材構成的保護膜層22、紫外吸收層42、離型膜5 ;所述太陽能隔熱膜各層的排列 順序依次為單面硬化層1、透明聚乙烯塑料薄膜基材21、隔熱功能層3、丙烯酸膠黏劑層41、 保護膜層22、由紫外吸收劑及丙烯酸膠黏劑構成的紫外吸收層42和離型膜5。所述紫外吸 收層42的紫外吸收劑：丙烯酸膠黏劑的質量比為0. 01?0. 05:95?100。隔熱功能層3 是由多層真空沉積的透明氧化物或氮化物薄膜以及金屬薄膜組成。所述單面硬化層1由二 氧化矽塗層或矽油塗層組成。所述太陽能隔熱膜的厚度為30?488 μ m，其中，單面硬化層 1的厚度為1?18 μ m ;透明聚乙烯塑料薄膜基材21的厚度為10?375 μ m ;隔熱功能層3 的厚度為10?200nm ;丙烯酸膠黏劑層41的厚度為2?10 μ m ;透明聚乙烯塑料薄膜基材 構成的保護膜層22的厚度為10?50 μ m ;紫外吸收層42的厚度為2?10 μ m ;離型膜5的 厚度為5?25 μ m。所述透明聚乙烯塑料薄膜基材21的厚度與保護膜層22的厚度相同，或 者不同；所述丙烯酸膠黏劑層41的厚度與紫外吸收層42的厚度相同，或者不同。
[0036] 實施例1 :
[0037] -種連續製備太陽能隔熱膜的方法，
[0038] 具體操作如下：
[0039] 【1】準備基材
[0040] 準備厚度為38 μ m的透明聚乙烯塑料薄膜基材21，
[0041] 厚度為20 μ m透明聚乙烯塑料薄膜基材的保護膜層22、厚度為30 μ m的離型膜5 ;
[0042] 【2】塗布單面硬化層
[0043] 用高精度塗布機將二氧化矽、矽油等塗層按2μπι的厚度塗布在透明聚乙烯塑料 薄膜基材21的一面形成單面硬化層；
[0044] 【3】真空沉積隔熱功能層
[0045] 在環境溫度為20?35°C下，採用真空設備在經過單面硬化的透明聚乙烯塑料薄 膜基材21上沉積透明氧化物或氮化物薄膜和金屬薄膜作為隔熱功能層3 ;
[0046] 【4】保護膜兩側丙烯酸粘合劑的塗布
[0047] 使用高精度塗布機在保護膜層22兩面分別塗布丙烯酸粘合劑41和紫外吸收層 42,並在紫外吸收層42 -側覆上離型膜5,將塗布之後的保護膜與步驟【3】中製備好的帶有 功能層的單面硬化的透明聚乙烯塑料薄膜基材21複合，從而得到多層複合的太陽能隔熱 膜。（如附圖1所示）
[0048] 其中單面硬化層1的厚度為2 μ m ;隔熱功能層3的厚度為20nm ;丙烯酸膠黏劑層 41的厚度為6 μ m ;紫外吸收層42的厚度為3 μ m。
[0049] 上述隔熱功能層的製備方法是真空沉積，或測控濺射沉積，或電子束蒸發沉積，或 熱蒸發沉積。
[0050] 實施例2 :
[0051] 一種連續製備太陽能隔熱膜的方法，
[0052] 具體操作如下：
[0053] 【1】準備基材
[0054] 準備厚度為38 μ m的透明聚乙烯塑料薄膜基材21，
[0055] 厚度為20 μ m透明聚乙烯塑料薄膜基材的保護膜層22、厚度為30 μ m的離型膜5 ;
[0056] 【2】塗布單面硬化層
[0057] 用高精度塗布機將二氧化矽、矽油等塗層按3μπι的厚度塗布在透明聚乙烯塑料 薄膜基材21的一面形成單面硬化層1 ;
[0058] 【3】真空沉積隔熱功能層
[0059] 在環境溫度為20?35°C下，採用真空設備在經過單面硬化的透明聚乙烯塑料薄 膜基材21上沉積透明氧化物或氮化物薄膜和金屬薄膜作為隔熱功能層3 ;
[0060] 【4】保護膜兩側丙烯酸粘合劑的塗布
[0061] 使用高精度塗布機在保護膜層22兩面分別塗布丙烯酸粘合劑41和紫外吸收層 42,並在紫外吸收劑及丙烯酸粘合劑42 -側覆上離型膜5,將塗布之後的保護膜與步驟【3】 中製備好的帶有功能層的單面硬化的透明聚乙烯塑料薄膜基材21複合，從而得到多層復 合的太陽能隔熱膜。（如附圖1所示）
[0062] 其中單面硬化層1的厚度為3 μ m ;隔熱功能層3的厚度為70nm ;丙烯酸膠黏劑層 41的厚度為6 μ m ;紫外吸收層42的厚度為4 μ m。
[0063] 上述隔熱功能層的製備方法是真空沉積，或測控濺射沉積，或電子束蒸發沉積，或 熱蒸發沉積。
[0064] 實施例3 :
[0065] 一種連續製備太陽能隔熱膜的方法，
[0066] 具體操作如下：
[0067] 【1】準備基材
[0068] 準備厚度為38 μ m的透明聚乙烯塑料薄膜基材21，
[0069] 厚度為20 μ m透明聚乙烯塑料薄膜基材的保護膜層22、厚度為30 μ m的離型膜5 ; [0070]【2】塗布單面硬化層
[0071] 用高精度塗布機將二氧化矽、矽油等塗層按4μπι的厚度塗布在透明聚乙烯塑料 薄膜基材21的一面形成單面硬化層1 ;
[0072]【3】真空沉積隔熱功能層
[0073] 在環境溫度為20?35°C下，採用真空設備在經過單面硬化的透明聚乙烯塑料薄 膜基材21上沉積透明氧化物或氮化物薄膜和金屬薄膜作為隔熱功能層3 ;
[0074] 【4】保護膜兩側丙烯酸粘合劑的塗布
[0075] 使用高精度塗布機在透明聚乙烯塑料薄膜基材22兩面分別塗布丙烯酸粘合劑41 和紫外吸收層42,並在紫外吸收層42 -側覆上離型膜5,將塗布之後的保護膜與步驟【3】 中製備好的帶有功能層的單面硬化的透明聚乙烯塑料薄膜基材21複合，從而得到多層復 合的太陽能隔熱膜。（如附圖1所示）
[0076] 其中單面硬化層1的厚度為4 μ m ;隔熱功能層3的厚度為150nm ;丙烯酸膠黏劑層 41的厚度為6 μ m ;紫外吸收層42的厚度為5 μ m。
[0077] 上述隔熱功能層的製備方法是真空沉積，或測控濺射沉積，或電子束蒸發沉積，或 熱蒸發沉積。
[0078] 各實施例的性能數據表：
【權利要求】
1. 一種太陽能隔熱膜，其特徵在於，包括： 採用真空鍍膜技術，於真空度l〇_5pa，在單面硬化層（1)的透明聚乙烯塑料薄膜基材 (21)上沉積的隔熱功能層（3)，及依次複合在隔熱功能層（3)上的丙烯酸膠黏劑層（41)、透 明聚乙烯塑料薄膜基材構成的保護膜層（22)、紫外吸收層（42)、離型膜（5);所述太陽能隔 熱膜各層的排列順序依次為單面硬化層（1)、透明聚乙烯塑料薄膜基材（21)、隔熱功能層 (3)、丙烯酸膠黏劑層（41)、保護膜層（22)、由紫外吸收劑及丙烯酸膠黏劑構成的紫外吸收 層（42)和離型膜（5)。
2. 根據權利要求1所述的太陽能隔熱膜，其特徵在於，所述紫外吸收層（42)的紫外吸 收劑：丙烯酸膠黏劑的質量比為〇. 01?〇. 05:95?100。
3. 根據權利要求1所述的太陽能隔熱膜，其特徵在於，隔熱功能層（3)是由多層真空沉 積的透明氧化物或氮化物薄膜以及金屬薄膜組成。
4. 根據權利要求1所述的太陽能隔熱膜，其特徵在於，所述單面硬化層（1)由二氧化矽 塗層或矽油塗層組成。
5. 根據權利要求1所述的太陽能隔熱膜，其特徵在於，所述太陽能隔熱膜的厚度為 30?488 iim，其中，單面硬化層（1)的厚度為1?18 iim;透明聚乙烯塑料薄膜基材（21)的 厚度為10?375 y m ;隔熱功能層（3)的厚度為10?200nm ;丙烯酸膠黏劑層（41)的厚度 為2?10 y m ;透明聚乙烯塑料薄膜基材構成的保護膜層（22)的厚度為10?50 y m ;紫外 吸收層（42)的厚度為2?10 y m ;離型膜（5)的厚度為5?25 y m。
6. 根據權利要求2所述的太陽能隔熱膜，其特徵在於，所述透明聚乙烯塑料薄膜基材 (21)的厚度與保護膜層（22)的厚度相同，或者不同； 所述丙烯酸膠黏劑層（41)的厚度與紫外吸收層（42)的厚度相同，或者不同。
7. -種連續製備太陽能隔熱膜的方法，其特徵在於，具體製備方法包括如下步驟： 步驟一、準備基材 準備厚度為10?375 y m的透明聚乙烯塑料薄膜基材（21)， 厚度為10?50 y m透明聚乙烯塑料薄膜基材的保護膜層（22)、厚度為5?25 y m的離 型膜（5); 步驟二、塗布單面硬化層 用高精度塗布機將二氧化矽或矽油塗層按1?18 U m的厚度塗布在透明聚乙烯塑料薄 膜基材（21)的一面形成單面硬化層（1); 步驟三、真空沉積隔熱功能層 在環境溫度為20?35°C下，真空度l(T5pa，採用真空設備在經過單面硬化的透明聚乙 烯塑料薄膜基材（21)上沉積透明氧化物或氮化物薄膜和金屬薄膜作為隔熱功能層（3); 步驟四、保護膜兩側丙烯酸粘合劑的塗布 使用高精度塗布機在保護膜層（22)兩面分別塗布丙烯酸粘合劑（41)和紫外吸收層 (42)，並在紫外吸收層（42) -側覆上離型膜（5)，將塗布之後的保護膜層（22)與步驟三中 製備好的帶有隔熱功能層（3)的單面硬化的透明聚乙烯塑料薄膜基材（21)複合，從而得到 多層複合的太陽能隔熱膜。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述隔熱功能層（3)的製備方法是真空沉 積，或磁控濺射沉積，或電子束蒸發沉積，或熱蒸發沉積。
9. 根據權利要求7或8所述的方法，其特徵在於，所述太陽能隔熱膜的厚度為30? 488 y m ;單面硬化層（1)的厚度為1?18 y m ;隔熱功能層（3)的厚度為10?200nm ;丙烯 酸膠黏劑層（41)的厚度為2?10 y m ;紫外吸收層（42)的厚度為2?10 y m。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述透明聚乙烯塑料薄膜基材（21)的厚 度與透明聚乙烯塑料薄膜基材（22)的厚度相同，或者不同； 所述丙烯酸膠黏劑層（41)的厚度與紫外吸收層（42)的厚度相同，或者不同。
【文檔編號】B32B33/00GK104354412SQ201410616433
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月3日 優先權日:2014年11月3日
【發明者】朱瑋 申請人:大連愛瑞德納米科技有限公司