用于隔离热射线的组合物,由此形成的膜以及形成该组合物和膜的方法技术

本发明专利技术公开了热射线隔离组合物、薄膜和它们的使用方法。所述热射线隔离组合物通过将导电纳米颗粒分散在含有酸和分散溶胶的两性溶剂中而制成，由于该两性溶剂适用于任何树脂粘合剂，而无需区分树脂粘合剂的种类（水性或醇性或抗水性），因此可以实现低成本生产热射线隔离薄膜。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于隔离热射线的组合物，由此形成的膜以及形成该组合物和膜的方法
本专利技术涉及用于隔离热射线的组合物，更具体地，本专利技术涉及用于隔离热射线的与水性或醇性以及抗水性树脂粘合剂相容的组合物，由此形成的膜，以及形成所述组合物和膜的方法。
技术介绍
有效隔热的透明薄膜，在与防止集成电路或电子元件故障，或者通过减少由窗户进出房间和汽车的太阳能的量而降低冷却或加热成本的手段相结合方面具有优势。此外，当它们用于各种制品时，如用于光学纤维、遮阳板、PET容器、包装膜、眼镜、纺织品、加热器的窥视孔、加热装置等时，可以提供屏蔽红外线的效果。已经开发了数种薄膜，它们能够传输可见光范围内的380-780nm波长的光，而反射红外线范围附近800-2500nm波长的光，其通过下列方法形成：(1)通过喷涂处理的方法形成具有氧化锡和氧化锑成分的膜(参见JP03-103341)；(2)通过物理气相沉积、化学气相沉积、或溅射的方法在玻璃衬底上形成掺杂锡的氧化铟(下文称为“ITO”)薄膜；以及(3)借助于有机溶剂和有机粘合剂，在衬底上涂覆有机染料类型的近红外吸收剂，如酞菁系列、蒽醌系列、萘醌系列、花青系列、萘菁(naphtaloctannine)系列、稠合偶氮聚合物和吡咯系列，或者将近红外吸收剂转变为涂层。但是，方法(1)中由于膜的隔绝热射线的性能很差，因此需要很厚的膜，从而导致对可见光的透射率很低。方法(2)由于需要将环境控制在高真空度和准确度的装置，因此成本很高，在涂层膜的尺寸和-->形状上受到限制，并且由于批量生产率不高而不利于实施。方法(3)由于对可见光和深色的透射率低，并且仅限于吸收690-1000nm波长的近红外光线，因此不足以提高隔热效率。尽管方法(1)和(2)可以隔绝紫外线和热射线，但是它们不能接收移动电话、电视、或收音机的电波，这是因为它们的材料表面电阻小，即高导电性，因此会反射这些电波。为了克服这些问题，日本专利JP56-156606、JP58-117228和JP63-281837公开了几种技术，其中，它们分别是将掺杂锑的氧化锡(下文中称为“ATO”)与树脂粘合剂混合，将ATO直接加入溶解在有机溶剂中的树脂粘合剂中，以及沉积将有机粘合剂和氧化锡纳米颗粒加入可分解的表面活性剂中而制备的涂层组合物以形成热射线隔离膜。但是仍然需要足够厚的膜来实现红外线隔离功能，该膜对可见光具有很低的透射率从而降低了透明度。另一方面，日本专利JP07-24957、JP07-70363、JP07-70481、JP07-70842、JP07-70445和JP08-41441公开了下列方法：在惰性气氛中处理或制备ITO纳米颗粒来制得具有优异隔绝热射线性能的粉末；通过将有机/无机粘合剂与由不使用有机溶剂而使用水或醇溶剂制得的分散溶胶混合，形成热隔离膜，其在100nm波长的条件下能够隔离超过90％的热射线。然而，由于ITO纳米颗粒的成分是昂贵的铟，并需要在惰性气氛中处理两次得到，因此其由于生产成本高而在实践中受到限制。而且，当ITO纳米颗粒与紫外固化树脂粘合剂混合时它们会导致分层或团聚，并且保存性能差。日本专利JP09-324144、JP09-310031、JP09-316115、JP09-316363、JP10-100310和JP12-169765提出了下列方法：将第一热射线隔离纳米颗粒和第二热射线隔离组合物(近红外吸收剂或6-硼纳米颗粒)的分散溶胶混合，或者混合各自的涂层组合物。然而，在这种情况下，其具有下列缺点：可见光线透射率大大降低，或者在制备第二热射线隔-->离组合物的分散溶胶时不易引起分散，这就使热射线隔离膜无法进行低成本大量生产。日本专利JP06-262717、JP06-316439、JP06-257922、JP08-281860、JP09-108621和JP09-151203，以及公开号为2002/0090507的美国专利公开了下列方法：形成ATO水分散溶胶和有机ATO的有机溶剂分散溶胶(即通过将ATO的亲水表面转化为疏水表面来增强对有机溶剂的共用性(co-usability))，并分别形成水性粘合剂和有机树脂粘合剂的热射线隔离涂层膜。但是，水性ATO溶胶不能充分地与有机树脂粘合剂共用，并且有机ATO溶胶不能充分地与水性树脂粘合剂共用。此外，有机ATO溶胶需要二次处理以将亲水表面转化为疏水表面，这造成了生产成本的增加。因此，希望开发一种改进的、具有优异隔离热射线性能的涂层膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热射线隔离组合物，其具有高透射率和改进的隔离热射线的性能，本专利技术还提供一种通过能有效隔离热射线的导电纳米颗粒形成所述热射线隔离组合物的方法。本专利技术的另一目的是提供一种用有效隔离热射线的导电纳米颗粒通过沉积或常规的制备技术形成涂层膜和成形制品的方法，本专利技术还提供了通过所述方法低成本制得的涂层膜和成形制品。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术的特征在于提供一种热射线隔离组合物，即一种分散溶胶，其无需额外的工艺来处理粉末以将纳米颗粒转变为疏水性条件，而是通过将导电纳米颗粒高浓度的分散于两性溶剂中而形成，有利于工业共用。如此制备的分散溶胶可实现以低成本制备热射线隔离膜和成形制品，所述产品具有优异的稳定性，并具有与水性(hydrolic)或醇性树脂粘合剂以及抗水性(anti-hydrolic)树脂粘合-->剂的共用性。根据本专利技术，通过将疏水性表面的导电纳米颗粒分散于两性溶剂中，克服了与水性或醇性树脂粘合剂以及抗水性树脂粘合剂共用的问题，从而能获得涂层膜、薄膜、或其它成形制品，并增强了可见光透射性、热射线隔离性能、耐用性和耐候性，降低了成本。通过本专利技术改进的组合物保存稳定性好，并且当其沉积于各种膜、塑料制品或玻璃上并固化以后，可提供高可见光透射率和热射线隔离性能。此外，由于导电纳米颗粒，如ITO、ATO和AZO分散于两性溶剂中，因此，即使使用了水性或醇性树脂粘合剂以及有机树脂粘合剂，也很容易通过紫外线或电子射线固化。而且，还可以通过加热或常温固化处理的方式制备薄膜。本专利技术改善了热射线隔离膜与水性或醇性树脂粘合剂以及抗水性树脂粘合剂的共用性，并提供了使涂层组合物适于进行常温固化、热固化、紫外线或电子射线固化处理的两性溶剂。通过向该两性溶剂分散溶胶中添加水性或醇性树脂粘合剂或者抗水溶性树脂粘合剂，可以制备热射线隔离膜或其成形制品。因为不需要为了使用抗水性树脂粘合剂而对水分散溶胶进行二次加工因此生产成本比以前更为低廉。附图说明图1表示由实施例3得到的、含ITO涂层膜的透射光谱图。图2表示由实施例4得到的、含ATO涂层膜的透射光谱图。图3表示由实施例4得到的、有不同比例Sb的含ATO涂层膜的透射光谱图。图4表示由实施例4得到的、含ATO的附着膜的透射光谱图。图5表示由实施例4得到的、含导电纳米颗粒的热射线隔离涂层膜通过扫描电镜(SEM)得到的显微图像。-->具体实施方式[制备两性溶剂分散溶胶]导电纳米颗粒本专利技术的导电纳米颗粒采用具有优异导电性的金属氧化物纳米颗粒，如ATO、ITO和掺杂锑的氧化锌(AZO)。所述金属氧化物纳米颗粒的粒径低于200nm，优选低于100nm，更优选在10-80nm的范围内，并且这些纳米颗粒被分散于两性溶剂中，使超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备热射线隔离膜的组合物，其特征在于含有均匀分散于两性溶剂中的导电纳米颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备热射线隔离膜的组合物，其特征在于含有均匀分散于两性溶剂中的导电纳米颗粒。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述导电纳米颗粒包括ATO、ITO和AZO。3.如权利要求1或2所述的组合物，其中所述导电纳米颗粒的粒径低于200nm，并且在1-80wt％范围内，两性溶剂占20-99wt％。4.如权利要求3所述的组合物，其中所述两性溶剂包括乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚或乙二醇单丁基醚。5.如权利要求1所述的组合物，其中进一步含有用于调节导电纳米颗粒表面电荷的酸，所述酸包括有机酸、无机酸或聚合物酸。6.如权利要求5所述的组合物，其中所述导电纳米颗粒为含5-20wt％Sb的ATO纳米颗粒，以及所述酸的量相对于纳米颗粒为5×10-4-3.5×10-3g。7.如权利要求1-5之一所述的组合物，其中进一步含有用于稳定导电纳米颗粒的分散剂。8.如权利要求7所述的组合物，其中所述分散剂的量为导电纳米颗粒的1-30wt％，分散剂包括含有胺基团的分散剂、含有酸基团的分散剂或中性分散剂。9.如权利要求7所述的组合物，其中进一步包括抗水性树脂粘合剂和水性或醇性树脂粘合剂中的一种以上的树脂粘合剂。10.如权利要求9所述的组合物，其中所述树脂粘合剂在1-95wt％的范围内。11.如权利要求10所述的组合物，其中所述水性树脂粘合剂包括水溶性醇酸树脂、聚乙烯醇、聚丁基醇、丙烯酸、烯丙酰苯乙烯或超酸乙烯；所述醇性树脂粘合剂包括聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇缩乙醛；以及所述抗水性树脂粘合剂包括热固化树脂粘合剂或紫外固化的树脂粘合剂，所述热固化树脂粘合剂包括丙烯酸、聚碳酸酯、聚氯化乙烯、聚氨酯、三聚氰胺、醇酸树脂、聚酯或环氧树脂，所述紫外固化的树脂粘合剂包括环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚氨酯改性的丙烯酸酯。12.如权利要求9所述的组合物，其中所述导电纳米颗粒的粒径低于200nm，并且在1-80wt％范围内，两性溶剂占20-99wt％。13.如权利要求12所述的组合物，其中所述两性溶剂包括乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚或乙二醇单丁基醚。14.如权利要求12所述的组合物，其中所述导电纳米颗粒为含5-20wt％Sb的ATO纳米颗粒，所述酸的量相对于纳米颗粒为5×10-4-3.5×10-3g。15.如权利要求12所述的组合物，其中所述分散剂的量为导电纳米颗粒的1-30wt％，分散剂包括含有胺基团的分散剂、含有酸基团的分散剂、或中性分散剂。16.一种形成用于制备热射线隔离膜的组合物的方法，其特征在于该方法包括将导电纳米颗粒均匀分散于两性溶剂中。17.如权利要求16所述的方法，其中所述导电纳米颗粒的粒径低于200nm，并且在1-80wt％范围内，两性溶剂占20-99wt％。18.如权利要求16或17所述的方法，其中借助于分散剂和用于调节导电纳米颗粒表面电荷的至少一种酸，将所述导电纳米颗粒分散于两性溶剂中。19.如权利要求18所述的方法，其中所述导电纳米颗粒为含5-20wt％Sb的ATO纳米颗粒，所述酸的量相对于纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海旭，朴晋弘，
申请(专利权)人：李海旭，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]