本發(fā)明屬于調光膜技術領域，具體涉及一種彩色超薄調光膜及其制備方法。

背景技術：

智能調光膜又叫PDLC膜屬于新興的節(jié)能環(huán)保材料，是聚合物分散液晶Polymer Dispersed Liquid Crystal的英文簡稱，在其具有高透光率的同時，也能提供便捷有效的隱私保護功能，極低的能耗，以及優(yōu)秀的保溫，阻隔紫外線能力倍受客戶的青睞。其核心技術是該產(chǎn)品內部一種PDLC液晶膜的研制。該膜是將PDLC液晶材料涂布在兩層ITO-PET導電塑膠膜之間，在外加電壓調節(jié)下快速實現(xiàn)從散射態(tài)不透明到透明狀態(tài)的切換，得到的具有電光響應特性的薄膜。PDLC膜實際是一種薄膜顯示元件，通過干法夾層玻璃工藝，將該產(chǎn)品與兩片浮法玻璃及PVB聚乙烯醇縮丁醛膠片疊合在一起，制備為智能調光玻璃產(chǎn)品。也可以通過在PDLC膜一面附著備膠的方式將PDLC膜材附著在玻璃等透明介質表面，制備為智能調光貼膜產(chǎn)品。

PDLC膜系列產(chǎn)品在被研發(fā)出來之后，汽車廠商一直希望其能投入到車用玻璃領域，但是由于汽車玻璃上使用的玻璃厚度比較薄，其不適合采用智能調光玻璃的產(chǎn)品形式。然而普通的PDLC貼膜產(chǎn)品在防水性方面存在著一定缺陷，并且普通PDLC膜，厚度在0.5mm以上，其硬度較高。在實際應用中容易出現(xiàn)腐蝕、以及貼膜后應力集中導致脫落、開膠等問題。而且客戶對于普通PDLC膜材的顏色的滿意度也不高。因此PDLC膜在汽車市場一直能有效推廣。

自從汽車發(fā)明以來，汽車市場一直保持著高速的增長，此市場的潛力巨大。本司一直致力于研究PDLC膜的汽車應用方向，先后研發(fā)了防水調光膜以及高黏車用防爆調光膜等產(chǎn)品，在該領域的技術一直屬于世界領先地位。而然該產(chǎn)品想要拓展汽車領域市場，其顏色多樣性和柔軟性方面必須獲得突破。

柔軟性方面的關鍵點在于必須降低PDLC膜的厚度，而現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝，無論是國內還是國外的，都生產(chǎn)不了50～150um的PDLC膜。

可見，現(xiàn)有技術還存在較大缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種彩色超薄調光膜及其制備方法。達到降低彩色調光膜的厚度，延長其使用壽命的目的。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

一種彩色超薄調光膜，其特征在于，包括上層透明導電ITO薄膜層、下層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層；

所述透明導電ITO薄膜層厚度為20～75um。

進一步的，所述高分子-液晶混合功能層由13～65wt％的高分子中間體、30～82wt％的液晶、1～8wt％的促進劑和0.01～10wt％的顏色填料制成。

進一步的，所述高分子中間體為環(huán)氧丙烯酸脂、聚氨丙烯酸脂中的一種或兩種。

進一步的，所述液晶為膽甾醇壬酸脂。

進一步的，所述促進劑為聚乙烯。

進一步的，所述的顏色填料為分散系染料、直接系染料、硫化染料、活性染料中的一種或幾種，且其顏色具有多樣性，并不局限于某一種單一顏色。

本發(fā)明還提供了上述彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將高分子中間體、液晶和促進劑按比例取料，高速攪拌混合；

2)將步驟1)所得混合物均勻涂布到下層ITO薄膜層上；

3)將步驟2)所得進行紫外光固化，即得成品。

進一步的，所述高速攪拌混合，是在28℃～55℃之間避光通風的環(huán)境中、轉速4500轉/分鐘以上并且持續(xù)時間不少于10小時的充分攪拌。

進一步的，所述均勻涂布是指在10萬或100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在10～20微米、誤差精度不超過1微米的條件下進行的上膠涂覆，然后在厚度為50微米～200微米之間采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一。

進一步的，所述紫外光固化是指在紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在20℃～45℃之間并持續(xù)130～200秒的固化過程。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的彩色超薄調光膜通過改進彩色高分子液晶混合液的配比，結構更合理，使調光膜在保持原有性能的同時，可以具備多種多樣的顏色，突破了顏色多樣性的關鍵點。經(jīng)過實驗性生產(chǎn)，本發(fā)明的彩色超薄調光膜的性能指標完全達到國內外普通產(chǎn)品的質量要求，其成品率高達95％以上，完全符合批量生產(chǎn)的要求；

2、本發(fā)明的彩色超薄調光膜的制備方法適合于自動化更強、生產(chǎn)效率更高的生產(chǎn)線生產(chǎn)，使得彩色超薄調光膜國產(chǎn)化的目的得以實現(xiàn)。

3、本發(fā)明的彩色超薄調光膜通過夾層工藝生產(chǎn)而成，是一種智能環(huán)保節(jié)能便捷的新型科技建材，其透光性隨外加電壓在一定范圍內變化而改變，具有高透光率的同時，也能提供便捷有效的遮蔽性，極低的能耗，以及優(yōu)秀的保溫、阻隔紫外線能力，同時可通過光控、聲控、無線感應等多種感應設備進行控制，操作十分簡單便利。另外通過新工藝的改造，使得其厚度大大降低，柔軟度極大提高，從而使得在汽車車窗三維弧度玻璃上貼合后，能與玻璃很好結合，消除了普通智能調光膜因為三維彎曲所產(chǎn)生的應力集中點，使得彩色超薄調光膜不容易從車窗脫落，并且其色彩多樣化，完全符合車用要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的彩色超薄調光膜的工藝流程示意圖；

圖2是本發(fā)明的彩色超薄調光膜的生產(chǎn)設備示意圖。

附圖標記：1、上放卷輥；2、下放卷輥；3、無應力輥；4、涂覆噴頭；5、混合材料復合輥；6、紫外固化箱；7、光檢箱；8、傳動輥；9、收卷器；10、張緊裝置。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由10～65wt％的高分子中間體、25～82wt％的液晶、1～8wt％的促進劑和0.01～10wt％的顏色填料制成。

所述高分子中間體為環(huán)氧丙烯酸脂、聚氨丙烯酸脂中的一種或兩種。所述液晶為膽甾醇壬酸脂。所述促進劑為聚乙烯。所述的顏色填料為分散系染料、直接系染料、硫化染料、活性染料中的一種或幾種，且其顏色具有多樣性，并不局限于某一種單一顏色。

如圖1所示，為本發(fā)明的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶、促進劑顏色填料在28℃～55℃之間避光通風的環(huán)境中、轉速4500轉/分鐘以上并且持續(xù)時間不少于10小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在10～20微米、誤差精度不超過1微米的條件下進行的上膠涂覆，然后在厚度為50～200微米之間采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一。

3、在紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在20℃～45℃之間并持續(xù)130～200秒的固化，即得。

如圖2所示，為本發(fā)明的生產(chǎn)流程圖。在上、下放卷輥上分別放置25微米～75微米厚的透明導電ITO薄膜，鍍有導電膜層的ITO薄膜分別從上、下放卷輥開始，先進行定位與位置糾正，并通過張緊裝置將薄膜張緊、展平，防止因為膜材柔軟度過高而導致褶皺等問題，涂覆噴頭4進行涂鍍工段，均勻涂鍍15～20微米厚、誤差不大于1微米厚的高分子-液晶混合液；下層透明導電ITO薄膜與上層透明導電ITO薄膜同時進入混合材料復合輥5位置進行輥壓工段，使之形成透明導電ITO薄膜層—高分子-液晶混合功能層—透明導電ITO薄膜層的三層組合結構的半成品。

半成品在傳動輥8的傳動牽引下進入紫外線固化箱6進行輻照工段，從而形成最終產(chǎn)品彩色超薄調光膜，并在產(chǎn)品后端加入光檢箱7與成品收卷器9，對設備細節(jié)的優(yōu)化設計讓整個生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化性能得到更進一步的提升。

實施例1一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由15wt％的環(huán)氧丙烯酸脂單體(高分子中間體)、78wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、2wt％的聚乙烯(促進劑)和5wt％的分散系染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶、促進劑和顏色填料在28℃避光通風的環(huán)境中、轉速4500轉/分鐘并且持續(xù)時間10小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制在涂布厚度18微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到25微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為50微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在20℃，持續(xù)130秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

實施例2一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由59wt％的聚氨丙烯酸脂單體(高分子中間體)、35wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、5wt％的聚乙烯(促進劑)和1wt％直接系染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶、促進劑和顏色填料在55℃避光通風的環(huán)境中、轉速6000轉/分鐘并且持續(xù)時間15小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在15微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到50微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為100微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在45℃，持續(xù)200秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

實施例3一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由42wt％的聚氨丙烯酸脂單體(高分子中間體)、40wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、8wt％的聚乙烯(促進劑)和10wt％的活性染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶、促進劑和顏色填料在40℃避光通風的環(huán)境中、轉速5200轉/分鐘并且持續(xù)時間12小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在10微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到75微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為150微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在30℃，持續(xù)150秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

實施例4一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由30wt％的環(huán)氧丙烯酸脂單體(高分子中間體)、69wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、1wt％的聚乙烯(促進劑)和0.01wt％硫化染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶、促進劑和顏色填料在28℃避光通風的環(huán)境中、轉速5000轉/分鐘并且持續(xù)時間20小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在20微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到75微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為200微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在45℃，持續(xù)180秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

實施例5一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由64wt％的聚氨丙烯酸脂單體(高分子中間體)、25wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、1wt％的聚乙烯(促進劑)和10wt％的分散系染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶和促進劑在55℃避光通風的環(huán)境中、轉速7000轉/分鐘并且持續(xù)時間30小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在10微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到25微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為75微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在20℃，持續(xù)140秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

實施例6一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由20wt％的環(huán)氧丙烯酸脂單體(高分子中間體)、76wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、4wt％的聚乙烯(促進劑)和0.01wt％的直接系染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶和促進劑在35℃避光通風的環(huán)境中、轉速5800轉/分鐘并且持續(xù)時間20小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在10微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到50微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為125微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在35℃，持續(xù)200秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

實施例7一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由42wt％的環(huán)氧丙烯酸脂單體(高分子中間體)、49wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、6wt％的聚乙烯(促進劑)和3wt％的硫化染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶和促進劑在37℃避光通風的環(huán)境中、轉速5100轉/分鐘并且持續(xù)時間48小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在10微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到75微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為175微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在20℃，持續(xù)156秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

實施例8一種彩色超薄調光膜

本實施例的一種彩色超薄調光膜，包括兩層透明導電ITO薄膜層，以及設置于兩層薄膜層之間的高分子-液晶混合功能層，所述高分子-液晶混合功能層由56wt％的環(huán)氧丙烯酸脂單體(高分子中間體)、35wt％的膽甾醇壬酸脂(液晶)、2wt％的聚乙烯(促進劑)和7wt％的活性染料(顏色填料)制成。

本實施例的彩色超薄調光膜的制備方法，包括以下步驟：

1、將高分子中間體、液晶和促進劑在48℃避光通風的環(huán)境中、轉速4800轉/分鐘并且持續(xù)時間24小時的充分攪拌混合；

2、在10萬/100萬級無塵環(huán)境下，使用壓合前張緊裝置，并控制涂布厚度在10微米、誤差精度不超過1微米的條件下，將步驟1中攪拌好的組合混液上膠涂覆到25微米厚的ITO膜材上，然后在厚度為80微米采用混合材料復合輥進行輥壓工作，使兩層透明導電ITO薄膜與高分子-液晶混合功能層形成三層合一，得到合成膜；

3、將步驟2中的合成膜通過傳動輥進入紫外光輻射強度20～28瓦特/平方厘米的光照條件下，固化溫度控制在45℃，持續(xù)168秒固化，即得彩色超薄調光膜；

4、將步驟3中的產(chǎn)品依次通過光檢、成品收卷，便得到最終產(chǎn)品。

本發(fā)明實施例1～8生產(chǎn)所得的彩色超薄調光膜，由于采用了張緊裝置，使得超薄調光膜的生產(chǎn)能避免由于25微米～75微米的ITO膜太薄褶皺而產(chǎn)生的廢品率，從而降低了30％的生產(chǎn)和原料成本，極大的提高了生產(chǎn)自動化能力和成品率，所得膜材性能等同于現(xiàn)階段國內外同等產(chǎn)品質量。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。