[发明专利]经热处理的氮化钛膜和制造方法

说明书

公开了经热处理的氮化钛膜，其包括聚合物基材和至少一个氮化钛层。该膜的氮化钛层的特征在于在所述膜的纵向上微观均匀的大致平行的表面裂纹。该膜特别可用作适合施加到曲面透明基材上的阳光控制膜，重影降低或消除。还描述了在施加到透明曲面基材上之前处理氮化钛膜的方法和将氮化钛膜施加到透明曲面基材上的方法。

发明领域

本发明大体上涉及氮化钛膜，更特别涉及主要用于汽车和建筑窗膜用途的氮化钛膜及其制造方法。

发明背景

在曲面窗表面，如挡风玻璃上安装窗膜的传统方法通常涉及使用空气加热枪或类似装置对一片预切膜（被称作坯料（blank））施热以在将其施加到并安装在窗户上之前将该膜坯料成型以匹配窗户的曲率的步骤。例如，美国专利6,304,720大体上描述了在具有复合曲线（compound curves）的汽车玻璃上安装窗膜的方法，其中该膜在玻璃外表面上热成型以平滑地贴合该复合曲线，以随后胶粘施加到内表面上。类似地，美国专利5,294,272描述了将膜施加到曲面（contoured）车窗的表面上的方法，其中在使用粘合剂安装该膜之前，将该膜放置在窗户的外表面上并施以局部加热以使该膜选择性收缩以匹配窗户外形。

如美国专利6,304,720中进一步描述，热成型步骤的细节通常涉及安装工以手动控制的距离和时间在膜表面周围和上方移动加热装置，尝试逐步逐段地以刚好足以使该膜成型为曲面形状的量施加热而不损坏该膜。该安装技术的这一方面要求主要通过试错基本了解横贯的曲线，通常造成显著膜损坏和浪费。

具有陶瓷层的膜，特别是具有氮化钛层的阳光控制窗膜，例如Eastman ChemicalCompany以商标Hϋper Optik^®出售并描述在美国专利6,188,512和8,404,303（它们的公开内容经此引用并入本文）中的那些膜对来自这一热成型步骤的负面影响特别敏感。即使使用适当的热成型技术，已知含陶瓷层的膜，特别是含氮化钛层的膜表现出“重影”或“粉刷（whitewash）”趋势，由此在安装法中的热成型步骤过程中在该膜的某些随机部分上产生浅色发白浑浊。当该膜构造的一个或多个氮化钛层在热成型步骤的过程中破裂时出现“重影”并且认为其由源自不同膜构造层中的各种材料的不均匀收缩的热应力造成。尽管重影不影响该膜用于阳光控制和散热用途时的阳光控制和散热性能，但其是在某些角度可见并因此不合意的外观缺陷。

迄今，安装工已经发现（成功度有限），通过使用相对较低的热成型温度（例如260℃至350℃）和小心控制的施热变量（如空气加热枪距离、角度、运动、鼓风机速度、扩散和依序分区处理）实施热成型步骤，可以减轻重影。遗憾地，这些加工条件的控制极大依赖于安装工技术水平和设备精密度（sophistication），并可能超出许多窗膜安装服务提供商和商店的能力。此外，已经发现甚至在密切监测和控制的加工条件下也出现重影。

在本领域中因此持续需要可以使用多种多样的热成型条件容易并有效地安装在曲面窗表面上并使重影或来自安装方法的其它负面效应的风险最小化的氮化钛膜。本领域中的相关需要是氮化钛膜安装方法，其在将该膜施加到曲面基材上时最小化（如果没有消除）重影和其它负面效应的风险。

发明概述

本发明通过提供适合作为施加到曲面透明基材上的阳光控制膜的经热处理的氮化钛膜解决这一持续需求并实现其它良好和有用的益处。该膜包括聚合物基材和至少一个氮化钛层，所述氮化钛层的特征在于在所述膜的纵向上的微观均匀的大致平行的表面裂纹。

本发明进一步提供一种在施加到透明曲面基材上之前处理氮化钛膜的方法。该方法包括在基本均匀的温度环境中加热所述膜，然后从该环境中取出所述膜。

本发明还包括将氮化钛膜施加到透明曲面基材上的方法。这种方法包括均匀加热所述氮化钛膜以形成经均匀热处理的氮化钛膜；和采用逐步施热使所述氮化钛膜热成型以匹配所述透明曲面基材的外形。

本发明的进一步方面如本文中公开和要求保护。

附图简述