CN1314830C - 柔性低辐射窗膜及其生产实时控制方法 - Google Patents

Abstract

一种柔性低辐射窗膜，它由镀制在透明柔性基材上的多层薄膜构成，该多层薄膜的膜系结构是SiO_x-SSO_x-AgAu-ITO或SiO_x-SSO_x-AgAu-ITO-AgAu-ITO，其中，AgAu膜层为在银中掺入重量比为15%—20%且均匀分布的金所组成的银合金。所述窗膜的实时监控方法是在多靶磁控溅射卷绕镀膜机收料辊一侧沿基膜横向安装多个发光二极管发射-接收探头且这些探头的发射光与所述基膜运行方向垂直，所述光接收探头的输出信号经放大器放大再由模数转换为数字信息送至单片计算机进行比较处理后，通过接口与上位机联接，由其控制靶功率输出，从而实时控制连续多层镀膜的厚度。

Description

柔性低辐射窗膜及其生产实时控制方法

技术领域

本发明涉及可降低热辐射率的薄膜材料膜系结构及生产实时监控方法。

背景技术

现有的低辐射膜系结构一般为S—M—S或S—M—S—M—S(即介质—金属—介质或介质—金属—介质—金属—介质)，其中金属一般采用银、铜、铝等，且主要采用银；介质一般采用钛、锆、锌、铟、锡、钨等的氧化物和钛、硅等的氮化物，这些膜系材料的组合对隔绝紫外光的效果很差。同时，由于银的耐腐蚀性较差，对产品生产过程的控制及产品运输、贮存以及产品的二次加工带来很多不便，对产品的使用寿命亦不利。此外，现有低辐射膜的生产中缺少有效的实时监控手段，导致生产工艺和产品质量不稳定，有待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种柔性低辐射窗膜及其生产实时监控方法，所述柔性低辐射窗膜系在保持低辐射率和高可见光透过率的前提下具有良好的紫外光吸收功能，并且产品耐候性好；所述生产监控方法是指多层连续镀膜的多波长多点实时监控，可在生产过程稳定控制产品质量。

本发明的技术解决方案之一是，所述柔性低辐射窗膜由镀制在透明柔性基材上的多层薄膜构成，该多层薄膜的膜系结构是：SiO_x—SSO_x—AgAu—ITO，或SiO_x—SSO_x—AgAu—ITO—AgAu—ITO；其中，AgAu膜层是在银中掺入重量比为15％—20％且均匀分布的金所组成的银合金。

本发明的技术解决方案之二是，所述生产实时监控方法是，在多靶磁控溅射卷绕镀膜机收料辊一侧沿基膜横向(即宽度方向)并于该基膜一面安装多个(例如四至六个)发光探头且这些探头的发射光与所述基膜运行方向(或运行平面)垂直，而于所述基膜的另一面对应安装(相同波长一对一对应)多个光接收探头，所述光接收探头的输出信号经放大器放大再由模数转换器转换为数字信息送至单片计算机进行比较处理后，通过接口(例如RS232C接口)与上位机联接，由其控制靶功率输出，从而实时控制连续多层镀膜的厚度。

以下对本发明作出进一步说明。

图1是表示本发明一个四层膜系的结构示意图，该四层膜系为SiO_x—SSO_x—AgAu—ITO，而图2是表示一个六层膜系的结构示意图，该六层膜系是在所述四层膜系的ITO膜层上依次增加AgAu层和ITO层而组成的，即SiO_x—SSO_x—AgAu—ITO—AgAu—ITO。其中基材1可采用聚酯薄膜(PET膜)，SiO_x层2为硅的亚氧化物镀层，主要成份是SiO，也含有少量Si和SiO₂(例如Si和SiO₂各含重量比1％—5％)；SSO_x层3是不完全氧化的不锈钢，它们是在欠氧状态下成膜形成的不完全氧化物；AgAu层4是掺了金的银合金镀层，掺金量一般是重量比15％—20％；ITO层5为铟、锡氧化物镀层。

本发明的膜系结构中，SiO_x层和SSO_x层对紫外光都有很强的吸收作用，使本发明的柔性低辐射窗膜具有隔离紫外光的功能，用于汽车、建筑物的窗玻璃效果更好。所述AgAu层的材料中掺金比例控制在一定范围，因而不会影响银的光学性能和电学性能，而对银的耐腐蚀性和耐候性能都有明显改善，这对工艺过程中质量控制、产品的二次加工都有重大的作用。本发明所述膜系的生产(镀制)工艺和设备可采用已有技术。

本发明的生产实时监控方法是通过红外波长透光率判断银合金是否合适，能否达到低辐射率，同时采用几个(例如三个)可见光波长透过率的比较，看在可见光区透过率曲线是否平坦，进一步确认银合金镀层厚度是否合适，它不是直接控制银合金厚度，而是通过控制产品的最终性能参数的一种更直接的实时监控手段，比常规的绝对膜厚监控方法更简单和有效；同样通过几个可见光波长(例如三个)的透光率及其比较，实现各介质层厚度的实时监控，达到多层膜的最佳匹配效果。

由以上可知，本发明为柔性低辐射窗膜及其生产实时监控方法，所述柔性低辐射窗膜具有良好的可见光透过率和隔热、隔离紫外光效果，它为超薄型、可卷绕、可弯曲型产品，可切成任何使用尺寸，可用作贴膜、夹层膜和双中空夹膜(热镜)，广泛应用于汽车、火车、飞船、船舶、建筑隔热玻璃门窗，还有节能、安全、环保效果；所述方法能使整个生产过程得到有效控制，保证了生产过程和产品质量的稳定控制。

附图说明

图1是本发明四层膜系结构示意图；

图2是本发明六层膜系结构示意图；

图3是本发明生产实时监控方法的过程方框图；

图4是本发明实时监控方法在镀膜机上的实施例图示。

在附图中：

1—柔性基材(PET聚酯薄膜)，2—SiO_x层，

3—SSO_x层，              4—AgAu层，

5—ITO层，                8—压辊，

9—中隔板，               10—孪生靶，

11—单靶，                12—阳极板，

13—布气管，              14—隔离墙，

15—冷却管，              16—冷辊，

17—压辊，                18—张力辊，

19—张力控制器，          20—光接收探头，

21—收(放)料辊，          22—真空实体，

23—收(放)料辊，          24—发光探头，

25—观察孔，              26—导向辊，

27—张力辊。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，柔性基材1为PET膜，厚75μm；SiO_x层2厚度25nm，SSO_x层3厚度5nm；AgAu层4厚度14nm，且Ag∶Au＝85∶15(重量比)。产品性能：可见光透过率82％，辐射率0.14，紫外光吸收率95％。

实施例2：如图2所示，柔性基材1为PET膜，厚23μm；SiO_x层2厚度25nm，SSO_x层3厚度2nm；AgAu层4厚度均为9nm，且Ag∶Au＝85∶15(重量比)。ITO层5、7厚度均为85nm。

产品性能：可见光透过率78％，辐射率0.11，紫外光吸收率90％。

实施例3：参见图3和图4，实时监控方法过程如图3框图所示，利用图4所示已有技术的多靶磁控溅射卷绕镀膜机实施，图4中收(放)料辊23顺时针旋转时为收料辊，收(放)料辊21在逆时针旋转时为收料辊，故在该二只辊21、23的一侧均沿基膜1一面横向均布四个发光二极管发射探头(即发光探头24)，并在该基膜1另一面对应设置四个光接收探头20，探头24的发射光与基膜1运行方向(平面)垂直，选取470nm、560nm、660nm、880nm四个波长的透光率进行实时监控，其中880nm波长红外透过率可判断银合金厚度是否合适，同时从所述另三个波长的可见光透过率的比较可进一步确认银合金厚度是否合适；同样地，由470nm、560nm、660nm三个可见光波长的透过率及与设定值的比较，实现各介质厚度的实时监控，达到多层膜的最佳匹配效果。

Claims (3)

1.一种柔性低辐射窗膜，它由镀制在透明柔性基材上的多层薄膜构成，其特征是，该多层薄膜的膜系结构是SiO_x-SSO_x-AgAu-ITO，其中，AgAu膜层为在银中掺入重量比为15％-20％且均匀分布的金所组成的银合金，SSO_X层是不完全氧化的不锈钢，SiO_X的主要成分是SiO，也含有少量Si和SiO₂，Si和SiO₂各含重量比1％-5％。

2.根据权利要求1所述的柔性低辐射窗膜，其特征是，在所述ITO薄膜上依次增加AgAu层和ITO层，构成SiO_x-SSO_x-AgAu-ITO-AgAu-ITO膜系结构。

3.一种如权利要求1或2所述柔性低辐射窗膜生产实时监控方法，其特征是，它是在多靶磁控溅射卷绕镀膜机收料辊一侧沿基膜横向并于该基膜一面安装多个发光探头且这些探头的发射光与所述基膜运行方向垂直，而于所述基膜的另一面对应安装多个光接收探头，所述光接收探头的输出信号经放大器放大再由模数转换器转换为数字信息送至单片计算机进行比较处理后，通过接口与上位机联接，由其控制靶功率输出，发光探头的发射光取470nm、560nm、660nm、880nm四个波长；其中880nm波长红外透过率判断银合金厚度，同时从所述另三个波长的可见光透过率比较进一步确定银合金厚度；由470nm、560nm、660nm三个可见光波长的透过率与设定值比较，从而实时控制连续多层镀膜的厚度。

Images