[发明专利]一种双波段反射的聚酯膜

说明书

本发明公开了一种兼具近红外和紫外波段阻隔性能的聚酯膜，属于光学功能技术领域。本发明中的聚酯膜是由热塑性树脂A，热塑性树脂B和热塑性树脂C中的两种或三种作为主成分的层进行交替层叠20层以上所形成的膜，其在波长300‑2000纳米范围内产生两个反射波段，另外聚酯膜的膜层结构，采用ABCBA膜层结构，实现一级和四级反射两个反射波段。聚酯膜的膜层也可以由壹号大块和贰号大块两部分构成，壹号大块内膜层结构采用AB结构，实现一级和三级反射，同时抑制二级和四级反射，贰号大块内膜层结构采用ABCBA膜层结构，实现一级和四级反射，同时抑制二级和三级反射。

技术领域

本发明涉及一种兼具近红外和紫外波段阻隔性能的聚酯膜，属于光学功能聚酯膜技术领域，该聚酯膜的膜层结构可以同时实现两个光谱波段的反射。

背景技术

热塑性树脂，特别是经双向拉伸的聚酯薄膜具有优异的力学机械性能、电学性能、尺寸稳定性、光学透明性和耐化学性能，因而在汽车窗膜、光学显示领域、建筑玻璃贴膜、包装薄膜等众多领域得到广泛应用。近年来，功能化、薄型化和低成本化的潮流快速发展，对各种聚酯薄膜的性能提出了更高要求。

美国陶氏化学公司在专利US3711176提出将两种折射率指数不同(彼此相差0.05以上)的树脂经熔融共挤出的方式形成厚度方向上均匀平行的交替层叠的多层薄膜，当相邻两层材料的光学厚度与光波长的1/2相当时，由于光干涉的原理会产生光反射现象。通过膜层厚度的控制，可以实现反射波段出现在紫外，可见光或红外区域。在此基础上，通过不同材料的选择和膜层设计，许多具有不同光学功能的薄膜陆续被发明。

在很多建筑玻璃用薄膜和汽车车窗用薄膜的使用中，近红外区域和紫外区域的光线被认为是不利的，前者在夏天高温天气中容易引起车内气温升高，令驾驶者产生不适感，后者被通常认为对人体皮肤是不利的，因此都希望被尽可能阻隔掉。

一种早为行业内熟知的方法是在薄膜基底上镀制一层以上的金属例如银或铝膜来实现对红外区域的高反射，但是镀制金属膜层通常对可见光波段也有一定的阻隔作用，同时需要高真空条件下生产，设备要求高，成本也较高，另外金属膜层对通信信号有一定的阻隔作用，存在一定的不足。

另一种为业内所熟知的方法是通过在制膜过程中添加高浓度的紫外吸收剂来实现对紫外区域光线的高阻隔作用，但首先紫外吸收剂随着时间的推移通常会逐渐衰减，其次紫外吸收剂一般对380纳米以下的紫外性作用显著，对380-400纳米波段的紫外线效果会差一些，而400纳米左右的吸收剂又很难避免出现可见光区域的着色。另外高浓度的紫外吸收剂使用量通常会让严苛的可靠性试验发生吸收剂向膜层表面析出引起的品质降低变得显著。

专利CN108136745A通过两种聚酯树脂的叠层膜设计，在紫外区域实现高反射，同时结合添加紫外吸收剂等手段，在紫外区域实现高阻隔。但此设计只是在紫外区域实现一级反射，未考虑到红外区域的阻隔。

专利US3247392设计了一种光学涂层来实现红外和紫外区域的反射，但这必须通过复杂的真空沉积方法精密控制金属氧化物和含卤素介电材料来实现，成本高昂，而且所得的膜层无法弯曲和从基底材料上剥离使用，使用范围很受限制。

专利US101031407A设计了一种叠层膜设计实现红外区域的高反射，但在可见光区域有高级反射峰。

专利CN107383574A通过在聚烯烃共挤薄膜中添加掺杂铜离子成分来实现对紫外和红外区域的屏蔽，但添加重金属离子的方法不利于环保，而且易在可见光波段产生颜色。

美国陶氏化学公司在专利US3711176提出将两种折射率指数不同(彼此相差0.05以上)的树脂A和B经熔融共挤出的方式形成厚度方向上均匀平行的交替层叠(AB结构)的多层薄膜，当相邻两层材料的光学厚度与光波长的1/2相当时，由于光干涉的原理会产生光反射现象。通过膜层厚度的控制，可以实现反射波段出现在紫外，可见光或红外区域。其反射峰的中心位置由以下公式决定：