CN101157829B - 一种隔热聚氯乙烯透明胶布 - Google Patents
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Abstract
一种隔热聚氯乙烯透明胶布，以非涂布加工方式制得，具有遮蔽红外线及紫外线功能；其制备方法是：在制作聚氯乙烯胶布的传统制作过程中，直接使用含有特定配方的聚氯乙烯树脂、增塑剂、无机隔热颗粒及其它添加助剂的混合料，使得所制得的隔热聚氯乙烯透明胶布不仅具有聚氯乙烯既有物性，更兼具透明性、低雾度及优异的红外线及紫外线遮蔽效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔热聚氯乙烯透明胶布，尤其涉及一种以非涂布加工方式制得具有遮蔽红外线及紫外线特性的隔热聚氯乙烯透明胶布。
背景技术
如图1所示的已知的隔热透明胶膜10，是既可容许可见光穿透又可阻隔红外光的隔热透明物品，一般黏贴在建筑物玻璃或汽车玻璃上面，使建筑物玻璃或汽车玻璃达到隔热效果和保持透明的视觉要求。
但，已知的隔热透明胶膜10的紫外光遮蔽效果不佳。为此，建筑玻璃或汽车玻璃的材料中皆会添加紫外光(UV)吸收剂，使建筑玻璃或汽车玻璃具备遮蔽紫外光的能力，以保护人体避免受到紫外光的伤害。
已知的隔热透明胶膜的制法，有干式涂布制法及湿式涂布制法两种，皆在塑胶基材的上面涂布一层隔热膜而制得具有隔热和透明特性的隔热透明胶膜。
如图1所示，以干式涂布加工制成的隔热透明胶膜10，是以真空溅镀或蒸镀方式，将金属或金属氧化物等无机材料12均匀附着在塑胶基材11的上面而形成隔热膜。
如图2所示，以湿式涂布加工制成的隔热透明胶膜20，是将具有隔热功能的无机颗粒22均匀分散在合适的树脂23及溶媒中，经配制成黏度合宜的涂布液后，再涂布在塑胶基材21的上面；经干燥去除溶媒后，无机颗粒22及树脂23就形成附着在塑胶基材21上面的隔热膜。
但，不论是采用干式涂布制法或湿式涂布制法，皆包括两道制作工序，即，必须先制作塑胶基材后，再于所制成的塑胶基材上面涂布一层隔热膜。所以，已知的隔热透明胶布采用干式涂布制法或湿式涂布制法的缺点，就是加工制作工序多，且设备成本高及产速偏低。而且，采用湿式涂布制法还有废溶剂的环保问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种隔热聚氯乙烯透明胶布及其制法，以特定配方的混合料为原料，并直接采用制作聚氯乙烯胶布的传统制作过程，不必使用涂布加工，就可制得具有遮蔽红外线及紫外线特性的隔热聚氯乙烯透明胶布。
其制法为：在制作聚氯乙烯胶布的传统制作过程中，直接使用含有特定配方的聚氯乙烯树脂、增塑剂、无机隔热颗粒及其它添加助剂的混合料，经压延机或T-Die机或吹气成型机，以压延加工或T-Die加工或吹气加工制得一种隔热聚氯乙烯透明胶布。这种隔热聚氯乙烯透明胶布，不仅具有聚氯乙烯既有物性，更兼具透明性、低雾度及优异的红外线及紫外线遮蔽效果。
本发明的隔热聚氯乙烯透明胶布制法，因为直接使用制作聚氯乙烯胶布的传统制作过程，除不必使用涂布加工之外，而且可以省去涂布制法的设备投资、以及可避免湿式涂布制法的废溶剂环保问题。因此，本发明的制法具有制作过程简单、加工成本低廉、产速快及环保的优点。
附图说明
图1是以已知干式涂布加工制得的隔热透明胶膜的断面放大图。
图2是以已知湿式涂布加工制得的隔热透明胶膜的断面放大图。
图3是以非涂布加工制得的本发明具有遮蔽红外线及紫外线效果的隔热聚氯乙烯透明胶布的断面放大图。
图4是本发明的隔热聚氯乙烯透明胶布以多层叠合在一起使用的示意图。
图5是本发明的隔热聚氯乙烯透明胶布与另一片塑胶基材叠合在一起使用的示意图。
附图标记说明：
10......隔热透明胶膜 11......塑胶基材
12......金属或金属氧化物等无机物 20......隔热透明胶膜
21......塑胶基材 22......无机颗粒
23......树脂 30......隔热聚氯乙烯透明胶布
31......聚氯乙烯胶布 32......无机隔热颗粒
40......塑胶基材
具体实施方式
如图3所示，本发明所示的隔热聚氯乙烯透明胶布30，是厚度介于0.02～1.0mm且具有透明性及遮蔽红外线及紫外线特性的透明软质或半硬质或硬质胶布；其结构特征为：以厚度介于0.02～1.0mm的聚氯乙烯胶布31为基材，且所述的聚氯乙烯胶布31的组织中，包含均匀散布的无机隔热颗粒32。
本发明的隔热聚氯乙烯透明胶布30的制法，是以特定配方的混合料为原料，不必使用涂布加工，直接采用制作聚氯乙烯胶布的传统制作过程，就可制得具有遮蔽红外线及紫外线特性的隔热聚氯乙烯透明胶布30，且具有加工制作过程简单，设备成本低廉及产速快的优点。
因此，本发明的隔热聚氯乙烯透明胶布30，是由包括下列步骤的制法所制得：
(1)将聚氯乙烯树脂100PHR、增塑剂0～85PHR、无机隔热颗粒0.3～15PHR、稳定剂0.1～15 PHR、润滑剂0.1～15 PHR、助剂(包括改性剂、表面活性剂、分散剂及紫外线吸收剂)0.3～25 PHR及色料0.0～12 PHR以混合机混合均匀后，引入万马力机均匀混炼；
(2)料温控制在160～180℃，经辊轮机胶化后，将充分反应的混合料，以压延机加工成型厚度控制介于0.05mm～1.0mm的热熔胶布，成型后，随即引入温度在20～85℃的水中冷却硬化，以提高聚氯乙烯胶布的透明性，再经过除水后，引入步骤(3)；或以T-Die机加工成型厚度控制介于0.05mm～1.0mm的热熔胶布，成型后，直接引入步骤(3)；或以吹气成型机加工成型厚度控制介于0.02mm～0.8mm的热熔胶布，成型后，直接引入步骤(3)；
(3)将胶布引入冷却轮组冷却定型，经卷取制成本发明的隔热聚氯乙烯透明胶布30。
在步骤(1)中，所使用的聚氯乙烯树脂，可选自以本体聚合(BulkPolymerization)、溶液聚合(Solution Polymerization)、悬浮聚合(SuspensionPolymerization)或乳液聚合(Emulsion Polymerization)所制得的聚氯乙烯聚合物或共聚物的其中一种或一种以上的组合物。
在步骤(1)中，所使用的增塑剂，可选自磷酸酯类、邻苯二甲酸盐类(Phthalate)、偏苯三酸酯类(Trimellitate)、环氧类、聚酯类、氯化烃类或脂肪族二酸酯类增塑剂的其中一种或一种以上。例如：邻苯二甲酸盐类增塑剂，包括邻苯二甲酸二异壬酯(DINP，Diisononyl Phthalate)增塑剂。
在步骤(1)中，所使用的无机隔热颗粒32，粒径介于0.005～2μm，视透明度、雾度等不同物性的需求，可选自二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化钒(V2O5)、氧化铟(In2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化锡(SnO2)、氧化锑(Sb2O3)、硫化锌(ZnS)、锑锡氧化物(ATO)、铟锡氧化物(ITO)、类似金属氧化物的其中一种或一种以上。
在步骤(1)中，所使用的稳定剂，可选自Ba-Zn系或Ca-Zn系或有机锡等的一种或多种复合稳定剂。
在步骤(1)中，所使用的润滑剂，可以是硬酯酸系、脂肪酸系、脂肪酸酰胺类、酯系、金属石碱类、有机硅系等的润滑剂。可利用上述不同种类的润滑剂其中的一种、多种甚至全部混合使用皆可。
在步骤(1)中，所使用的助剂，可以是偶合剂、表面活性剂、分散剂、高分子聚合物改性剂或紫外线吸收剂的其中一种或一种以上混合而成。添加分散剂及助剂的目的，在于促使所制成的聚氯乙烯胶布31的组织中的无机隔热颗粒32达到均匀分散的目的。
其中，所述的偶合剂，可选自有机硅烷化合物、有机锆铝化合物或有机钛铝化合物的其中一种。所述的分散剂，可选自高分子型的共聚物分散剂、含硅成份分散剂或含氟成份分散剂的其中一种或一种以上混合而成。所述的紫外线吸收剂，可选自羟基苯基苯并***类紫外线吸收剂或羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂的其中一种或一种以上。
在步骤(1)中，所使用的色料，可视产品的色相需求酌予添加，或为有机系色料，或为无机系色料，亦可采用无机、有机色料混合方式。
在使用上，本发明的隔热聚氯乙烯透明胶布30可以单层使用外，还可以如图4所示的以多层叠合在一起使用，或者，如图5所示的与其他种塑胶基材40叠合在一起使用上。
以下，以实施例具体说明以本发明制法所制成的隔热聚氯乙烯透明胶布30的特性，而且，隔热聚氯乙烯透明胶布30各项物性的评估方式，是依据下列的测试方法。
(1)可见光透过率及雾度测试：
采用日商Tokyo Denshoku Co.，Ltd.制造的型号为TC-HIII的光透过率及雾度测试机(Haze Meter)，依JIS K7705测试标准，测试聚氯乙烯胶布的光透过率及雾度值。
测试结果为可见光透过率越高、雾度值越低，则代表聚氯乙烯胶布的透明性越佳。
(2)红外线及紫外线阻隔率测试：
采用日商HOYA制造的型号为LT-3000红外线阻隔率测试机，依JISR3106测试标准，测试聚氯乙烯胶布的红外线阻隔率。
测试结果为红外线阻隔率愈高，代表聚氯乙烯胶布的隔热效果越佳；紫外线穿透率愈低，代表聚氯乙烯胶布的阻隔紫外线(UV)效果越佳。
〔实施例1〕
生产厚度0.2mm软度40PHR的隔热聚氯乙烯透明胶布30，其制法为：
(1)按照表1的特定配方，将聚氯乙烯树脂、增塑剂、无机隔热颗粒、助剂(包括改性剂、表面活性剂、分散剂及紫外线吸收剂)、稳定剂、润滑剂等原物料用混合机混合均匀后，引入万马力机均匀混炼；
(2)料温控制在160～180℃，经辊轮机胶化后，以压延加工将充分反应的混合料制成厚度0.2mm的热熔胶布，随即引入温度在20～85℃的水中冷却硬化；
(3)经过除水后，将胶布引入冷却轮组冷却定型，经卷取即制得厚度0.2mm软度40PHR的隔热聚氯乙烯透明胶布30。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.2mm隔热聚氯乙烯透明胶布30具备良好的透明性、红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔实施例2〕
除厚度为0.3mm外，所制得的隔热聚氯乙烯透明胶布30的原物料配方及制法皆同实施例1。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.3mm隔热聚氯乙烯透明胶布30仍具备良好的透明性、红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔实施例3〕
除使用吹气加工外，按照表1的特定配方，使用实施例1的制法生产厚度0.02mm软度40PHR的隔热聚氯乙烯透明胶布30。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.02mm隔热聚氯乙烯透明胶布30具备良好的透明性、红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔实施例4〕
除厚度为1.0mm外，所制得的隔热聚氯乙烯透明胶布30的原物料配方及制法皆同实施例1。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度1.0mm隔热聚氯乙烯透明胶布30仍具备透明性、且具备相当优异红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔实施例5〕
除使用T-Die加工外，按照表1的特定配方，使用实施例1的制法生产厚度0.2mm软度40PHR的隔热聚氯乙烯透明胶布30。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.2mm隔热聚氯乙烯透明胶布30仍具备透明性、且具备相当优异红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔实施例6〕
除厚度为0.3mm外，所制得的隔热聚氯乙烯透明胶布30的原物料配方及制法皆同实施例5。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.3mm隔热聚氯乙烯透明胶布30仍具备透明性、且具备相当优异红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔实施例7〕
按照表1的特定配方，使用实施例1的制法生产厚度0.2mm软度40PHR的隔热聚氯乙烯透明胶布30。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.2mm隔热聚氯乙烯透明胶布30仍具备透明性、且具备相当优异红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔实施例8〕
除厚度为0.3mm外，所制得的隔热聚氯乙烯透明胶布30的原物料配方及制法皆同实施例7。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.3mm隔热聚氯乙烯透明胶布30仍具备透明性、且具备相当优异红外线遮蔽率及紫外线阻隔率，且加工过程中ATO不会有析出的现象。
〔比较例1〕
生产厚度0.2mm软度40PHR的聚氯乙烯透明胶布，其原物料配方除不含无机隔热颗粒、改性剂、表面活性剂、分散剂外，其制法皆同实施例1。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.2mm聚氯乙烯透明胶布，因为原料配方中不含无机隔热颗粒，在红外线遮蔽率方面较实施例1、5及7所制得的隔热聚氯乙烯透明胶布30劣化许多。
〔比较例2〕
生产厚度0.2mm软度40PHR的聚氯乙烯透明胶布，其原物料配方除不含改性剂、表面活性剂、分散剂外，其余皆同实施例1。
测试结果如表1所示，显示所制得的厚度0.2mm聚氯乙烯透明胶布，因为没有使用改性剂、表面活性剂、分散剂，在红外线遮蔽率及紫外线阻隔率方面皆较实施例1、5及7劣化许多。而且，加工过程中会有析出现象，进而影响聚氯乙烯透明胶布产品的加工性及质量。
〔比较例3〕
以尺寸100mm×100mm×0.3mm的无色透明玻璃为对照对象，测量其光透过率、雾度、红外线遮蔽率及紫外线阻隔率。
测试结果如表1所示，显示无色透明玻璃的红外线遮蔽率及紫外线阻隔率确实不佳，较实施例2、4、6及8相差很多。
表1
| 名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | ||
| 配方 | 基材 | 聚氯乙烯 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | - |
| 玻璃 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 无色透明玻璃 | ||
| 增塑剂 | DINP | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | - | |
| 无机隔热颗粒 | ATO | 2.2 | 2.2 | 0.3 | 2.2 | 6.0 | 6.0 | 15 | 15 | - | 2.2 | - | |
| 稳定剂 | 钡锌系 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | - | |
| 润滑剂 | 硬酯酸 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | - | |
| 助剂 | 改性剂 | 3.2 | 3.2 | 0.44 | 3.2 | 5.73 | 5.73 | 7.18 | 7.18 | - | - | - | |
| 表面活性剂 | 0.82 | 0.82 | 0.11 | 0.82 | 1.24 | 1.24 | 3.59 | 3.59 | - | - | - | ||
| 分散剂 | 0.75 | 0.75 | 0.10 | 0.75 | 0.95 | 0.95 | 2.61 | 2.61 | - | - | - | ||
| 紫外线吸收剂 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | - | ||
| 物性 | 基材厚度(mm) | 0.2 | 0.3 | 0.02 | 1.0 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | |
| 光透过率(％) | 69 | 58 | 85 | 49 | 40 | 26 | 19 | 17 | 86 | 50 | 93 | ||
| 雾度(％) | 2.2 | 2.5 | 1.2 | 3.1 | 8.7 | 10.3 | 10.4 | 12.7 | 1.4 | 12.0 | 0.6 | ||
| 红外线遮蔽率(％) | 43 | 61 | 14 | 70 | 73 | 87 | 92 | 95 | 8 | 29 | 22 | ||
| 紫外线阻隔率(％) | 99 | 99 | 98 | 99 | 99 | 99 | 99 | 99 | 98 | 98 | 27 | ||
| 加工过程ATO是否析出 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 会 | - | ||
配方用量单位为：PHR(每百份重量树脂)。
Claims (3)
1.一种贴在玻璃上作为遮蔽红外线及紫外线用途的隔热聚氯乙烯透明胶布，以厚度介于0.02～1.0mm的聚氯乙烯胶布为基材，且所述的聚氯乙烯胶布的组织中，包含均匀散布的无机隔热颗粒，其特征在于，所述的聚氯乙烯透明胶布由以下组分组成：
聚氯乙烯树脂100PHR，选自以本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合所制得的聚氯乙烯聚合物或共聚物的其中一种或一种以上的组合物；
增塑剂0～85PHR，选自磷酸酯类、邻苯二甲酸盐类、偏苯三酸酯类、环氧类、聚酯类、氯化烃类或脂肪族二酸酯类增塑剂的其中一种或一种以上；
无机隔热颗粒0.3～15PHR，粒径介于0.005～2μm，且选自二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化钒(V2O5)、氧化铟(In2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化锡(SnO2)、氧化锑(Sb2O3)、硫化锌(ZnS)、锑锡氧化物(ATO)或铟锡氧化物(ITO)的其中一种或一种以上；
稳定剂0.1～15PHR；
润滑剂0.1～15PHR；
助剂0.3～25PHR，由紫外线吸收剂与改性剂、表面活性剂、分散剂或偶合剂的其中一种或一种以上混合而成，且所述的紫外线吸收剂，选自羟基苯基苯并***类紫外线吸收剂或羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂的其中一种或一种以上；及
色料0.0～12PHR。
2.如权利要求1所述的隔热聚氯乙烯透明胶布，其特征在于，所述的分散剂，选自高分子型的共聚物分散剂、含硅成份分散剂或含氟成份分散剂的其中一种或一种以上。
3.如权利要求1所述的隔热聚氯乙烯透明胶布，其特征在于，所述的偶合剂选自有机硅烷化合物偶合剂、有机锆铝化合物偶合剂或有机钛铝化合物偶合剂的其中一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20100707 Termination date: 20200921 |