[發明專利]紅外線吸收涂布液和紅外線吸收玻璃及其制造方法

有效

• 申請號: 201710718571.2
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN108299925B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 孫煒;陳紹木;柯城;郭善濟;張燦忠;李彌滋
• 申請（專利權）人: 福耀玻璃工業集團股份有限公司
• 主分類號: C09D5/32
• 分類號: C09D5/32;C09D183/04;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65;C03C17/00
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本發明涉及透明吸熱涂層技術領域，特別是涂覆在玻璃表面的紅外線吸收涂層，具體地提供一種能夠形成紅外線吸收涂層的涂布液和紅外線吸收玻璃及其制造方法。該紅外線吸收涂布液包含可水解硅烷化合物的水解縮合物和紅外線吸收納米顆粒，還包含除Si外的、可與O形成三角形配位或者四面體配位的非金屬元素，可水解硅烷化合物的水解縮合物原位包裹紅外線吸收納米顆粒形成紅外核殼結構。本發明能夠保證了紅外線吸收涂層的硬度和耐摩擦性能；能夠提高紅外線吸收涂層的耐高溫和耐久性能；最終能夠制造透明性好、涂層厚度在4～6微米時涂層紅外線吸收率大于50％、硬度高、耐摩擦性能、耐高溫和耐久性能優良的紅外線吸收玻璃。

技術領域：

本發明涉及透明吸熱涂層技術領域，特別是涂覆在玻璃表面的紅外線吸收涂層，具體地提供一種能夠形成紅外線吸收涂層的涂布液，以及設置有該紅外線吸收涂層的紅外線吸收玻璃，同時還提供一種制備該紅外線吸收玻璃的方法。

背景技術：

在烈日下行車時，紅外線能夠透過車窗進入車內使車內溫度升高而悶熱以及照射到人體時產生讓人不適的灼燒感，從而迫使駕駛員打開汽車空調，這樣勢必增加車輛油耗，特別是對于電動汽車來說，開啟汽車空調則會顯著降低其續航能力。因此，在提倡節能減排、低碳駕駛的社會環境下，為了降低汽車的空調能耗以及提高駕駛員和乘客的舒適度，開發能夠隔紅外線的汽車隔熱玻璃受到消費者的歡迎。目前，能夠隔紅外線的汽車隔熱玻璃主要是通過反射紅外線或吸收紅外線等方式實現的，例如能夠反射紅外線的Low-E鍍膜，例如添加紅外線吸收成分的熱塑性樹脂膜片，常用的有PVB中間膜和PET貼膜；其中，Low-E鍍膜和添加紅外線吸收成分的PVB中間膜多用于夾層玻璃，主要用作汽車前擋玻璃，價格較高；而添加紅外線吸收成分的PET貼膜多用于側窗玻璃，雖然能一定程度上起到隔熱效果，但是PET貼膜容易被刮花，且貼膜玻璃的可見光透過率通常低于50％，應用車型較少。

隨著技術的發展，現有技術還可以通過溶膠-凝膠方法在玻璃表面制備含有無機紅外線吸收成分的紅外線吸收涂層，其具有性價比較高等優點。在現有技術中，紅外線吸收涂層的成膜主體物質以有機高分子材料為主，例如中國專利CN1563231A公開了一種納米透明隔熱復合涂料，其包括高分子樹脂和納米隔熱粉體濕漿，其中的納米隔熱粉體濕漿為納米氧化錫銻(ATO)水性濕漿或納米氧化銦錫(ITO)濕漿；又例如中國專利CN101108946A公開了一種納米透明隔熱涂料，包含由無機納米隔熱粉體與高分子樹脂通過原位聚合方式合成的具有核/殼結構的無機納米粒子雜化高分子樹脂；還有中國專利CN102277023A公開了一種玻璃透明隔熱涂料，其含有銫鎢青銅粉體，并以聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇或火棉膠作為成膜劑；這些以有機高分子材料為成膜主體物質的技術方案在實際產品上應用時存在硬度低、耐老化性和耐磨性差等缺點。

當然，現有技術中也越來越多地公開了以氧化硅溶膠為成膜主體物質的技術方案，例如中國專利CN102153948A公開了一種汽車玻璃納米隔熱材料，其包含納米改性有機硅溶膠、納米氧化硅溶膠和納米氧化銦錫漿料；又例如中國專利CN102676049A公開了一種納米透明隔熱防曬汽車玻璃材料，其包含納米改性有機硅溶膠、納米氧化鋁溶膠和納米氧化銦錫漿料；這些技術方案中，將納米功能顆粒與硅溶膠混合，這樣通過簡單引入納米功能顆粒的方式，在納米功能顆粒添加量低的情況下，所制備涂層的硬度和耐摩擦性能尚能滿足要求，但所得到的紅外線吸收涂層在厚度為5微米左右時的紅外線吸收率小于30％；如果要進一步地提高涂層的紅外線吸收率，則必須增加涂布液中納米功能顆粒的含量，而隨著納米功能顆粒添加量的增加，隨之引入的有機分散劑含量亦隨之增加，有機分散劑會阻隔硅溶膠中溶膠顆粒間的粘接，降低所制備涂層的硬度和耐摩擦性能，也就是說大量分散劑的引入會使所制備的涂層因硬度和耐摩擦性能差而失去實用價值。此外，目前技術中通過溶膠-凝膠方法在玻璃表面制備的含有氧化硅的紅外線吸收涂層耐高溫性能差，在太陽光的暴曬下容易龜裂，對于紅外線吸收涂層來說，會因吸收紅外線而顯然處于溫度較高狀態，故其還存在耐久性差的問題。

發明內容：