一种隔热调光膜的制作方法

1.本实用新型涉及调光膜技术领域，具体涉及一种隔热调光膜。


背景技术：

2.随着技术的进步以及科学技术的发展，人们的生活水平也不断的在提升，也有了更高标准的生活舒适度的体验。尤其在出行方面，希望尽可能的避开紫外、红外以及蓝光等有害健康的光照。
3.全球近百年来，由于人类工业化的快速进程，人类对全球能源的开采使用成指数级增长，温室气体的巨量排放正在使全球气温上升，使得气候变化无常。国家提出全面倡导碳中和政策，节能减排，发展新能源。为实现碳中和目标，在出行方面，国家积极推进新能源汽车的发展。例如在建筑玻璃和汽车车窗用智能调光玻璃需具有一定的隔热和遮热性能，即阻隔掉大部分热线红外光，减少对车内以及室内空调的依赖，达到节能增加里程的目的。
4.随着调光膜的不断发展，性能不断提升，应用场景也越来越多。普通pet的ito镀膜调光膜基本不具备阻隔红外的功能，ito是纳米铟锡金属氧化物(氧化铟锡)；在普通pet的ito镀膜上覆合具有抗紫外及红外的功能膜层或者在覆合胶水中添加紫外及红外阻隔的助剂，不仅制备工艺复杂、有效期较短且大幅增加调光膜的厚度，性能不稳定，并不具有量产应用特点。


技术实现要素：

5.为了解决现有调光膜隔热性能差以及结构复杂的问题，本实用新型提供了一种隔热调光膜。该调光膜具有结构简单、厚度可控、隔热效率高，解决了现有调光膜结构复杂及隔热效果差的问题。本实用新型提供的调光膜具有结构设计简单、稳定性高、工艺简单、成本较低，可快速实现工业化量产及规模化应用。
6.为了解决以上技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
7.本实用新型提供一种调光膜，所述调光膜自上至下依次包括第一基材层、第一导电层、pdlc层、第二导电层及第二基材层。
8.进一步的，所述的第一基材层的材质为pet,第一基材层的厚度为50-125μm。
9.所述的第一基材层为千层膜。
10.所述的第二基材层为千层膜。
11.所述千层膜为透光薄膜。
12.所述千层膜包括若干高折射率pet层和低折射率pet层，所述高折射率pet层和低折射率pet层交替排布。
13.所述高折射率pet层和低折射率pet层的总层数至少为800层。
14.所述高折射率pet层的折射率为1.63-1.65。所述低折射率pet层的折射率比高折射率pet层的折射率低0.01-0.02。
15.所述千层膜也称为多层复合pet膜。
16.多层复合膜具体为一层纳米级高折射率和一层纳米级低折射率的pet材料交替复合堆积而成，这样的层数有近千层。
17.进一步的，所述的第二基材层可以和第一基材层的材质相同。
18.创新点在于：在千层膜上进行镀上银隔热导电层，做成调光膜产品，可实现更高效的隔热效果。
19.进一步的，所述的pet基材层为日本东丽光学膜公司所生产的纳米多层积层千层薄膜系列。
20.进一步的，所述的纳米多层积层千层薄膜系列，优选的型号为picasus77qp6a。
21.进一步的，所述千层膜型号picasus77qp6a的基本光学参数为：可见光透过率为70％-90％，850nm-1300nm波长反射率≥60％，遮蔽系数为0.5-0.7，热吸收率为40％-60％。
22.进一步的，所述的第二基材层的材质为pet，所选pet基材的厚度为50-125μm。
23.进一步的，所述的pet基材层为日本东丽光学膜公司所生产的纳米多层积层千层薄膜系列。
24.进一步的，所述的纳米多层积层千层薄膜系列，优选的型号为picasus77qp6a。
25.第一基材层和第二基材层所采用的功能性纳米多层积层千层薄膜，具有高红外反射率、可见光透过率高、厚度薄及热吸收率高的特点，应用于汽车天窗调光夹胶玻璃具有非常好的遮热和隔热效果。根据所设置的调光膜结构，应用时将两层膜进行叠合可以起到更好的遮热及隔热效果。在高温时反射红外降低车内温度，低温时反射车内热量保持车内温度，可以减少对车内空调的依赖，起到良好的节能减排的作用，并可以增加行车里程。
26.第一基材层和第二基材层叠加复合实现更好的隔热及遮热效果的同时，相比于其他隔热复合调光膜总厚度更薄。应用于3d汽车天窗大弧度多维曲面调光夹胶玻璃的时候，更容易弯曲和拉伸。
27.进一步的，所述的第一导电层包括uc层(简称为涂布层)、内ito层、ag层及外表面ito层，厚度为4-5μm。
28.导电层含有银层，附加有隔热功能。
29.进一步的，所述的uc层的固化方式为热固化或紫外固化，厚度为3-4μm，为下一步镀层提供良好的接着性及平整性。
30.进一步的，所述的内ito层为导电层，厚度为20-60nm。
31.进一步的，所述的ag层为导电层，厚度为3-8nm。
32.进一步的，所述的外表面ito层为导电层，厚度为20-50nm，保护ag层不被空气及水汽所侵蚀。
33.进一步的，所述的内ito层为导电层，厚度为25-30nm。
34.进一步的，所述的ag层为导电层，厚度为6-8nm。
35.进一步的，所述的外表面ito层为导电层，厚度为40nm。
36.进一步的，所述的第二导电层包括uc层(涂布层)、内ito层、ag层及外表面ito层，厚度为4-5μm。
37.进一步的，所述的第二导电层中，所述的uc层为聚氨酯树脂层、环氧树脂层、丙烯酸树脂层、聚酯树脂层或聚醚树脂层，uc层优选聚氨酯树脂。
38.进一步的，所述的第二导电层中，所述的uc层的固化方式为热固化或紫外固化，厚
度为3-4μm，为下一步镀层提供良好的接着性及平整性。
39.进一步的，所述的第二导电层中，所述的内ito层为导电层，厚度为20-60nm，为ag层提供接着层，保护ag层不被侵蚀氧化。
40.进一步的，所述的第二导电层中，所述的ag层为导电层及红外反射隔热层，厚度为3-8nm，同时提供低方阻。
41.进一步的，所述的第二导电层中，所述的外表面ito层为导电层，厚度为20-50nm，保护ag层不被空气及水汽所侵蚀。
42.在所述的第一基材层、第二基材层的第一表面，先通过精密微凹涂布技术涂布一层uc层，再通过pvd真空磁控溅射技术依次镀上内ito层、ag层及外表面ito层。由此所制得的透明导电薄膜(包括基材和导电层)方阻为6ω/
□
～12ω/
□
，可见光透过率为65-86％，红外波长780nm～1900nm，反射率为75-90％，热吸收率为25-45％，雾度为0.8-1.5％。
43.由此可见，本实用新型通过精密涂布以及pvd真空磁控溅射工艺，使用具有红外反射隔热功能的纳米多层积层薄膜，结合具有反射红外及隔热功能的ag镀层，更进一步的提高了对红外的反射，使得隔热和遮热效率更高，应用于汽车天窗智能调光夹胶玻璃时，会更加节能高效。
44.因此本实用新型提供了一种基于透明纳米多层积层高效隔热千层膜，并结合先进的pvd真空磁控溅射工艺，纳米银复合金属氧化物镀膜技术方案，通过千层膜和纳米银镀膜对红外光的反射原理高效率实现了800nm～1900nm波长热光线的高效率反射。应用于汽车天窗智能调光玻璃，不仅隔热及遮热效率高，具备高拉伸，降低产品厚度，量产工艺简单且稳定性高。
45.所述的pdlc层为液晶层。
46.进一步的，所述的pdlc层为聚合物分散液晶层，固化方式为紫外固化，固化温度为25-32℃，固化时间为3-5min。
47.本实用新型提供了所述该隔热调光膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一：制备反射红外隔热的透明导电膜；透明导电膜的制备方法包括在第一基材层的第一表面涂布uc层，在uc层表面镀上第一导电层得到第一透明导电膜，在第二基材层的第二表面涂布uc层，在uc层表面镀上第二导电层得到第二透明导电膜；步骤二：将第一透明导电膜、pdlc层和第二透明导电膜叠合，固化后制得反射红外线的隔热调光膜。
48.本实用新型提供的调光膜制备方法中，选用东丽透明纳米多层积层千层红外反射pet膜作为基材层，实现反射红外的隔热效果。然后在该多层pet基膜上镀上具有红外阻隔的纳米银及导电金属氧化物制成导电膜，进一步实现对红外的阻隔，起到更好的隔热效果；最后再制备夹有pdlc层的三明治结构的调光膜，制备方法简单。
49.进一步的，在步骤二中，采用卷对卷的方式将第一透明纳米积层多层导电膜、pdlc层和第二透明纳米积层多层导电膜叠合；固化为紫外线固化，固化温度为25℃～32℃，固化光强为12mw/cm2～40mw/cm2，固化时间为3-5min。
50.本实用新型的调光膜可以通过卷对卷的方式连续生产，生产效率高。固化方式为紫外线固化，节能环保高效。
51.本实用新型提供的调光膜对紫外和红外阻隔性能好、遮热、隔热性能好的调光膜，并可以提高薄膜耐辐照性能，耐日光老化性能好，不易变色，对可见光透过率影响小。
附图说明
52.图1是本实用新型调光膜的结构示意图；
53.图2是本实用新型调光膜的导电层的结构示意图。
具体实施方式
54.以下结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
55.如图1所示，本实用新型提供的调光膜包括第一基材层10，第一导电材料层(第一导电层)20，pdlc层30，第二导电材料层(第二导电层)40，第二基材层50。
56.如图2所示，本实用新型提供的调光膜的第一导电层自上至下包括uc层101、内ito层102、ag镀层103、和外表面ito层104。
57.本实施例的调光薄膜的制备方法如下：
58.步骤一：选用东丽picasus型号为picasus77qp6a，厚度为75μm，可见光透过率为85％，780nm～1300nm红外反射率为85％，雾度为1.1％的纳米多层基层pet透明膜。该透明膜在调光膜中作为第一基材层和第二基材层。
59.步骤二：在基材层的一面涂布uc层，之后用真空磁控溅射方式依次镀上内ito层、ag层和外表面ito层，uc层、内ito层、ag层和外表面ito层合在一起为导电层。其中内ito层为第一介质层，ag镀层为隔热功能层，ag镀层上的外表面ito层为导电层并保护ag层。所得导电层的方阻为10ω，可见光透过率为83％，红外热能总透射比为2％，紫外线阻隔率为30％。
60.步骤三：将第一透明导电膜(包括第一基材层和第一导电层)、聚合物分散液晶和第二透明导电膜(包括第二基材层和第二导电层)采用卷对卷连续式贴合，并经固化设备，使得聚合物分散液晶中的聚合物固化，其中固化温度为29℃，固化光强为20mw/cm2，固化时间为3min，将其生产为隔热调光膜。聚合物分散液晶夹在两层导电层之间，形成聚合物分散液晶层即pdlc层。
61.步骤四：制作电极，进行光电性能测试。
62.其中，隔热调光膜测试评价方法如下：
63.1、全光透过率(即可见光透过率)及雾度：使用日本ndk雾度仪，型号为ndh7000,按照iso标准测试。关态雾度越高视觉遮蔽性越好。开态雾度越低越好，视角也会更好。
64.2、红外线透过率：使用分光光度计测试。红外线主要产生热量，红外透过率数值越低越好，表明隔热效果也会更好。
65.3、色差变化
△
e：使用标准功率的氙灯恒温老化箱进行耐辐照测试，使用色度仪测试老化前后的色差。分别测试老化前l1、a1、b1及老化后l2、a2、b2值，然后计算
△
e＝[﹙l1-l2)2 (a1-a2)2 (b1-b2)2]1/2。色差变化
△
e数值越小表明耐黄变越好。
[0066]
4、红外热能总透射比测试：在测试样品的正上方规定距离放置标准热辐射光源，样品的正下方规定距离放置标准的热接受平面板材，打开光源照射30min，使用红外热像测试仪测试平面板材的温度及没有测试样品时的温度，分别计算照射前后的温差
△
t(有样品)＝t1(照射后)-t2(照射前)，
△
t(无样品)＝t3(照射后)-t4(照射前)，根据比热容公式计算辐射能量，q＝cm
△
t，公式中c代表标准平面板材的比热容，m代表板材的质量。然后计算无放置样品的能量比值q(有样品)/q(无样品)，即为热能透射比。透射比数值越低隔热性
能越好。
[0067]
实施例1
[0068]
本实用新型提供一种隔热调光膜，依次包括第一基材层10，第一导电层20，pdlc层30，第二导电层40和第二基材层50；所述第一导电层自上至下包括uc层101、内ito层102、ag镀层103、和外表面ito层104。其中，第一基材层的厚度50μm，第二基材层的厚度50μm，第一导电层的厚度为4-5μm，方阻为10ω/
□
，第二导电层的厚度为4-5μm,方阻为10ω/
□
，pdlc层的厚度为15μm。所述第一导电层中内ito层的厚度为25nm，ag层的厚度为6nm，外表面ito层的厚度为40nm。所述uc层为聚氨酯树脂，厚度为3-4μm。所述第二导电层与第一导电层相同。
[0069]
实施例2
[0070]
如实施例1提供的隔热调光膜，其中，第一基材层的厚度75μm,第二基材层的厚度75μm,第一导电层的厚度为4-5μm,方阻为10ω/
□
，第二导电层的厚度为4-5μm,方阻为10ω/
□
，pdlc层的厚度为15μm。所述第一导电层中内ito层的厚度为25nm，ag层的厚度为6nm，外表面ito层的厚度为40nm。所述第二导电层与第一导电层相同
[0071]
实施例3
[0072]
如实施例1提供的隔热调光膜，其中，第一基材层的厚度100μm,第二基材层的厚度100μm,第一导电层的厚度为4-5μm,方阻为6ω/
□
，第二导电层的厚度为4-5μm,方阻为6ω/
□
，pdlc层的厚度为15μm。所述第一导电层中内ito层的厚度为30nm，ag层的厚度为8nm，外表面ito层的厚度为40nm。所述第二导电层与第一导电层相同
[0073]
实施例4
[0074]
如实施例1提供的隔热调光膜，其中，第一基材层的厚度125μm,第二基材层的厚度125μm,第一导电层的厚度为4-5μm,方阻为6ω/
□
，第二导电层的厚度为4-5μm,方阻为6ω/
□
，pdlc层的厚度为15μm。所述第一导电层中内ito层的厚度为30nm，ag层的厚度为8nm，外表面ito层的厚度为40nm。所述第二导电层与第一导电层相同
[0075]
表1实施例1-4提供的隔热调光膜的性能检测结果
[0076]
[0077][0078]
由表1检测的调光膜性能测试数据，本实用新型所提供的隔热调光膜，具有驱动电压低，关态下雾度高，视觉表现为遮蔽性优，红外热能透射比低，红外透过率低，耐黄变性能优异，具有优异的隔热效果。本实用新型提供的实施例4各方面性能均衡，优于其他实施例。
[0079]
最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的护范围之内。