CN101351525A - 用于降低红外线辐射的透射的组合物 - Google Patents

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Abstract

提供一种组合物，其包含具有胆甾醇型近红外反射性能的非胶束扭曲向列型液晶和至少一种近红外吸收性材料。这种组合物降低了近红外辐射的透射。该组合物可以用作层，任选地和聚合物膜、聚合物的片、硬片等相结合来形成多层层压材料。在一些实施方案中，这些多层层压材料作为太阳控制窗或者窗膜来降低冷却结构例如汽车或建筑物内部所需的能耗中是有用的。

Description

用于降低红外线辐射的透射的组合物
背景技术
几乎一个世纪以来玻璃层压产品对社会作出了贡献。除了众所周知的每天用于挡风玻璃的汽车安全玻璃，层压玻璃被用作火车、飞机、轮船和几乎每种其它类型的运输工具的窗子。安全玻璃的特征是抗高冲击和穿透性，并且当打碎时玻璃碎片不散射。
安全玻璃典型的由两个相互结合的玻璃片或者板和聚合物膜或者片夹层的夹层结构组成，所述的聚合物膜或者片位于两个玻璃片之间。玻璃片中的一个或者两个可以用任选的透明硬聚合物片，例如聚碳酸酯材料的片来代替。安全玻璃已经进一步发展成包含与聚合物膜或者片夹层结合在一起的玻璃和聚合物片的多层。
最新的趋势是将玻璃层压产品用于住宅和办公结构的构造中。随着设计师将更多的玻璃表面引入到建筑中，建筑玻璃的应用在近年迅速增加。对于建筑玻璃层压产品，防威胁已经变成不断增加的需要。这些更新的产品被设计成防止天然和人为灾难二者。这些需要的实例包括最近发展的抗飓风玻璃，现在用于易受飓风的领域、防盗玻璃窗和最近设计成保护建筑物和它们的居住者的防爆玻璃层压产品。这些产品中的一些甚至在玻璃层压材料破裂后仍然具有足够大的防止闯入的强度。例如，当玻璃层压材料遭受到疾风和发生在飓风中的飞行碎片的冲击时或者其中被企图闯入车辆或结构的罪犯对玻璃的不断的冲击时。
人类社会还不断的要求层压玻璃产品具有超出上述的安全特性的更多的功能。一种需要的领域是降低层压玻璃应用其中的结构例如汽车或建筑物内部的能耗。到达地球的太阳能在350nm-2100nm的宽的光谱范围内。几乎一半的这样的能量在750nm-2100nm的近红外区域内。除去可见光区域的能量将牺牲窗子的可见光透明性，因此降低了窗子的优点。但是，因为人眼不能感知到近红外区域，因此已经进行了尝试来防止近红外区域的能量通过玻璃层压材料的透射，这样的尝试是通过改变玻璃和/或聚合物夹层，通过加入另外的层或者它们的组合来进行的。
液晶表现出许多不同的形式是已知的，包括近晶型、向列型和扭曲向列型(或胆甾醇型或者螺旋性向列型)。一般的液晶结构的全面说明，特别是扭曲向列型液晶在″The Physics of Liquid Crystals″P.G.deGennes和J.Prost，Oxford University Press，1995中给出。扭曲向列型液晶材料还公开在例如：US3679290、US4637896、US6300454、US6417902、US6486338和其中所公开的参考文献中。液晶材料的螺旋性决定了扭曲向列相的存在。液晶材料中的螺旋性部分的存在包括扭曲向列相的存在。
液晶材料已经被考虑过用于玻璃窗来控制太阳辐射。将胶束液晶材料(液晶材料的离散粒子)混入到基质材料中的设备通常表现出对于透明玻璃窗而言不可接受程度的雾化。液晶材料(非胶束液晶材料)的连续涂层和膜已经公开在US3679290；US5731886、US5506704和US5793456；US6831720；US6630974；US6661486；US6710823；US6656543；和US6800337中。液晶材料同样已经用于窗户玻璃窗元件中，例如描述在US5156452；US5285299；US5940150；US6072549；US6369868；US6473143；和US6633354中。
期望的是具有一种组合物，其降低了近红外辐射的透射，并且其可以用于低雾化玻璃窗元件中，该元件同时也是有效的安全玻璃元件。
发明概述
本发明提供一种用于降低近红外辐射的透射的组合物，其包含：
(a)具有胆甾醇型近红外反射性能的非胶束扭曲向列型液晶的层；和
(b)至少一种近红外吸收性材料。
在一种实施方案中，本发明的组合物被掺入到近红外反射层中。
在另外一种实施方案中，所述的近红外吸收性材料或者扭曲向列型液晶处于至少一种层的形式。优选的，本发明的组合物进一步包含基质材料。
在还一种实施方案中，所述的近红外反射层是在非胶束扭曲向列型液晶层的表面的涂层形式。
在全部的实施方案中，非胶束扭曲向列型液晶的层优选具有大于100nm，优选大于120nm和更优选大于150nm反射带宽。独立的，但是仍然优选的，所述的近红外吸收性材料优选具有大于100nm优选大于120nm和更优选大于150nm的吸收性带宽。
本发明的组合物通过降低不期望的近红外辐射的透射而降低了它们用于其中的或者它们施涂到其上的结构或制品所需的能量。这些组合物特别适用于汽车和建筑结构应用以及其它应用的安全玻璃。
发明详述
除非在具体的实例中另有限制，下面的定义适于用在本说明书全部的术语。
作为此处使用的术语“(甲基)丙烯酸的”，单独的或者组合的形式，例如“(甲基)丙烯酸酯”，指的是丙烯酸的和/或甲基丙烯酸的，例如，丙烯酸和/或甲基丙烯酸，或者丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯。
作为此处使用的术语“大约”意思是所述的量、尺寸、配方、参数和其它数量和特征不是且并不需要精确，但是可以是近似的和/或更大或者更小，如期望的反射公差、变化因素、四舍五入、测量误差等，以及其它本领域技术人员已知的因素。通常，无论是否明确的这样表述，所述量、尺寸、配方、参数或其它数量或特征都是“大约”或者“近似的”。
作为此处使用的术语“或者”是包括的意思；更具体的，措词“A或者B”意思是“A，B，或者A和B二者”。此处排除性的“或者”用术语例如诸如“要么A，要么B”和“A或者B之一”来表示。
此处使用的全部的百分比、份数、比例等是指重量。
此外，此处使用的范围包括它们的端点，除非另有说明。另外，当所述量、浓度或其它值或参数作为范围，一种或者多种优选的范围或者一列上限优选值或下限优选值给出时，这将被理解为具体的公开了全部的由任何的一对任何上限范围或者优选的值和任何下限范围或者优选的值形成的范围，而不管是否个别地公开了这样的一对范围。
非胶束扭曲向列型液晶层在此处还被称为非胶束扭曲向列型液晶膜。
作为此处使用的，太阳控制窗膜，太阳控制玻璃层压材料和太阳控制玻璃指的是一种窗膜，一种玻璃层压材料和玻璃，其降低了近红外辐射的透射并可以用于结构例如汽车或者建筑物。如上所述这样的玻璃典型的由至少两个玻璃片和一种或多种不同的其它层组成。
处于扭曲向列相的液晶材料能够选择性的反射在许多应用中有用的近红外，可见或者紫外线区域的光。当平面偏振或非偏振光的传播方向沿着扭曲向列层的螺旋轴时，最大反射波长λ0用等式λ0＝nap来表示，其中na是n0和ne的平均，n0和ne分别是在传播方向上测量的扭曲向列相的寻常和非寻常折射率，p是螺旋的螺距(螺旋自身重复的距离)。邻近λ0的外部光基本上不受扭曲向列材料的影响。对于具有邻近于波长λ0的波长的光，扭曲向列相表现出对光的选择性反射，使得假如忽略掉吸收，则大约50％的光被反射，大约50％的光被透射，同时反射和透射光束是基本上圆偏振的。右旋螺旋反射右旋圆偏振光并透射左旋圆偏振光。该反射的以大约λ0为中心的波长带的带宽Δλ可以用式Δλ＝λ0·Δn/na来确定，这里Δn＝ne-n0，一种在液晶材料中存在的固有双折射的表示。螺距p可以通过操控螺旋性掺杂剂的量、掺杂剂扭曲能量和向列材料的选择来有效的调谐。螺距对于温度(随着温度变化而展开或上紧)、电场、掺杂剂和其它环境因素是敏感的。因此，在扭曲向列相中，可以用广泛的多种工具来实现操控螺距，并因此操控最大反射波长。此外，反射波长带的带宽Δλ还可以如US5506704和US5793456所公开的来操控。对于常规的材料，可见区典型的带宽小于90nm。
取决于扭曲向列物质螺旋状性能的固有的旋转方向，即无论其是右旋的还是左旋的，所透射的光要么是右旋圆偏振光(RHCPL)，或者是左旋圆偏振光(LHCPL)。所透射光是与物质固有的螺旋状性能相同的偏振方向的圆偏振。因此，具有固有的左旋螺旋结构的扭曲向列型液晶将透射LHCPL，具有右旋螺旋结构的扭曲向列型液晶将透射RHCPL。
下文中，为了符合流行的惯例，扭曲向列型液晶物质将通过在λ0左右的波长区域反射的光种类来确定。当一种层被称为右旋型时，它的意思是它反射RHCPL，当一种层被称为左旋型时，它的意思是它反射LHCPL。右旋的扭曲向列型液晶物质基本上完全在λ0透射LHCPL，这里同样的物质几乎完全反射RHCPL。相反左旋膜在λ0对于RHCPL几乎是透明的并几乎完全反射LHCPL。因为平面偏振或者非偏振光包含等量的RHCPL和LHCPL，因此扭曲向列型液晶膜在λ0对于这些光源是大约50％的透射。
扭曲向列型液晶层具有另外的独特的光学性能。通过镜子反射的光的圆偏振是相反的。这种相同的现象不会发生在通过这些液晶层反射的光。通过这些液晶物质反射的光的圆偏振方向不是相反的，而是保持其与所述的液晶物质接触之前相同。例如，如果具有波长λ0的RHCPL被导向右旋层(对于其而言，λ0＝nap)，其将基本上完全被反射并且在反射之后保持RHCPL。如果相同的光被导向镜子，则被反射的光将是LHCPL。
在太阳控制应用中，优选的是在某些波长的基本上全部的光被反射。这对于给定的组合物的单个层是不可能的，因为其需要在所述的被反射的波长的二种螺旋性。
一种基本上反射全部的在λ0邻近的光的方法是使用双折射的材料，该材料具有足以翻转透射过一个扭曲向列层的光的螺旋性的厚度，一种所谓的半波片或者膜。半波片在书籍：E.Hecht的标题为“Optics”，Addison-Wesley Publishing Company，Inc.出版，1990，第301-303页中进行了详细的讨论。一种优选的使用半波膜的方法是，例如在半波膜的每侧使用类似λ0和相同螺旋性的两个扭曲向列型液晶层。在具有类似于λ0的右旋层用在半波膜两侧的情况中，第一个扭曲向列层反射RHCPL，半波层将透射的LHCPL转化为RHCPL，其随后通过第二个右旋扭曲向列层进行反射。当在其反射之后从第二扭曲向列层反射的RHCPL再次穿过半波层时，它被转化为LHCPL，其然后通过初始的RHCPL膜透射而没有改变。以这种方式基本上全部的具有在λ0邻近波长的入射光将都通过包含两个扭曲向列型液晶层和半波层的层压材料被反射，理论上没有透射。本发明的组合物可以用来代替所述的两个扭曲向列型液晶层之一或二者。
另外一种基本上反射全部的在λ0邻近的光的方法是使用两个具有类似的λ0的扭曲向列型液晶层，一个是右旋型，一个是左旋型。通过第一层透射的在λ0左右区域的光将被第二层反射，这样基本上全部的具有在λ0邻近波长的入射光将都通过包含两个扭曲向列型液晶层的层压材料被反射。此外，本发明的组合物可以用于代替所述的两个扭曲向列型液晶层之一或二者。
这里有多种方式来制造具有大于100nm、120nm或者150nm反射带宽的扭曲向列型液晶层。这样一个层可以是几种扭曲向列型液晶次层的复合材料，每个次层具有不同的λ0，但是这些不同的λ0充分的接近，产生了复合材料层的扩展的大于100nm反射带宽。另外一种可以获得大于100nm的反射带宽的方式是通过使用具有螺距梯度例如具有连续变化的螺距的扭曲向列型液晶层。
对于一些应用，除了反射在750nm-2100nm近红外区域辐射之外，反射在大约650nm-750nm波长范围的辐射也是有利的。对于其它应用，除了反射近红外辐射之外，反射可见光谱中的其它部分的辐射也是有利的。多重扭曲向列膜对于能够在更短的波长以及这些主要感兴趣地方进行反射是有用的。
用在本发明的扭曲向列型液晶层的化合物包含单独的或者作为混合物提供具有胆甾醇型近红外反射性能和在电磁光谱的可见区高透过率的的化合物。原则上，事实上全部已知的扭曲向列单体，单体混合物，聚合物，聚合物混合物或者单体和聚合物混合物可以以最大的反射位于近红外(IR)内的方式通过改变手性组分的含量和组成来调整它们的螺旋超结构的螺距。
定向被用来产生均匀的沿面取向并且对高可见光透过率和低度的雾化很关键。为了制造中心波长完全反射的扭曲向列型液晶层而同时将散射的光保持最小化，需要将液晶膜定向成单域。当无法达到优选的定向时，产生多域层。这样的多域结构被称为焦点圆锥态。焦点圆锥态主要特征在于其由于在胆甾醇型域边界的折射率急剧变化引起的高散布的光散射现象。这种结构不具有单个的光轴，并因此在全部的方向上散射。焦点圆锥结构典型的是乳白色(即白光散射)。如果达到了定向，则可以产生单域。这些被称为定向的垂直和平面态。在向列型液晶的垂直态，分子轴与向列层平面垂直。在扭曲向列材料的平面态，这个螺旋的轴垂直于扭曲向列层的平面。具有与所述螺旋的螺距相匹配的波长的光从该膜的表面被反射并因此该反射的光不通过所述的层。这种域结构因此是最优选的。
这里有几种公知的方式来实现扭曲向列相的平面取向。通过使用其表面被直接擦过(即没有使用定向层)的基质来诱导液晶材料沿面取向是可能的。同样可能的是将液晶材料置于透明的基质上，或者相反，将透明的基质施涂到液晶的空余表面上，并将一种基质相对于另一种滑动，为液晶膜提供少量的剪切。这经常引起定向的平面态，其中该结构的螺旋轴基本上垂直于所述的膜。
液晶膜的定向层可以由聚合物膜组成，该聚合物膜已经进行了机械摩擦，目的是液晶分子的方向使其自身定向为摩擦方向。通常使用的聚合物是聚酰亚胺，其作为聚(酰胺酸)而沉积。该聚(酰胺酸)然后热固化，将所述的材料转化为聚酰亚胺。聚酰胺的硬度通过热固化的量来控制。产生的聚酰亚胺层可以如上进行摩擦。
还可能的是随后沉积的向列型液晶的取向定向可以使用在基质上的气相沉积的二氧化硅层来产生。该基质可以透明玻璃，在其上一种导电体例如氧化铟锡(ITO)的薄的透明层已经预先进行了沉积。基质在沉积过程中移动通过磁电管内嵌式溅射源。在二氧化硅沉积中需要一个或者多个通过，并且所形成的结构具有需要的方向性，只要基质沿着同样的方向前后移动通过溅射源。在二氧化硅层沉积之后，该二氧化硅处理过的基质可以在足够高的温度与醇接触来使得该醇与二氧化硅层的表面的羟基基团进行反应。对基质的醇处理可以在高于100℃，并最典型的在120℃-160℃进行。在醇处理之后，将该液晶和处理过的表面接触并使液晶层采取平面取向。
另外的定向扭曲向列型液晶方法对于本领域那些技术人员是已知的。此外，使用已知的方法，产生在基质上的扭曲向列型液晶层从微小的单个块到连续膜范围的定向是可能的。
这里有许多类型的扭曲向列型液晶材料。扭曲向列可聚合单体(其中手性单体或者单体本身是液晶)是一种通常的种类。这样的材料描述在US5942030，US5780629，US5886242和US6723395中。另外一类是包含至少一种非手性的、向列的、可聚合单体和手性化合物的混合物。这种类型的单体和化合物的实例描述在US5833880，DE-A-4408170和DE-A-4405316中。当和包含另外一种类型的扭曲向列型液晶的手性掺杂剂合并时，可交联的液晶聚有机硅氧烷，环硅氧烷和四烷基二硅氧烷描述在US4388453，US5211877，US6300454，US6486338和US6358574中。另外种类的扭曲向列型液晶包含如描述在DE-A-19713638中的扭曲向列纤维素衍生物，如描述在US5847068中的可交联扭曲向列共聚异氰酸酯，和描述在US6107447中的主链聚酯。这些种类是示例性的而非限制。可以预期任何的提供IR反射性能并且在加工和使用条件下是机械和尺寸稳定的扭曲向列型液晶组合物在此都是有用的，无论其是现在已知的还是以后发展的。
优选的用来形成作为扭曲向列IR反射液晶层有用的聚合物网络的组合物是双(甲基)丙烯酸酯液晶化合物和它们的组合。
一种优选类型的双(甲基)丙烯酸酯化合物具有式(I)：
其中R1和R2彼此独立的选自：H、F、Cl和CH3；n1和n2是相互独立的3-20所包含的的整数；m和p是相互独立的0、1或者2的整数；A是二价基团，其选自：
Figure A20068004969800112
其中R3-R10彼此独立的选自：H，C1-C8直链或支链的烷基，C1-C8直链或支链的烷氧基，F，Cl，苯基，-C(O)CH3，CN和CF3；X2是二价基团，其选自：-O-，-(CH3)C-和-(CF3)2C-；并且每个B1和B2是二价基团，其独立的选自：R11-取代的-1，4-苯基，其中R11是H，-CH3或者-OCH3；2，6-萘基和4，4′-联苯基；条件是当m+p等于3或者4时，至少B1和B2中两个是R11-取代的-1，4-苯基。
另外一种优选类型的双(甲基)丙烯酸酯化合物具有式(II)：
Figure A20068004969800121
其中R1和R2彼此独立的选自：H，F，Cl和CH3；n1和n2是相互独立的3-20所包含的的整数；q和r是相互独立的0、1或者2的整数，条件是q+r≥1；D是二价手性基团，其选自：
Figure A20068004969800122
其中R3是C1-C6直链或支链的烷基基团；并且每个B1和B2是二价基团，其独立的选自：R4-取代的-1，4-苯基，其中R4是H，-CH3或者-OCH3；2，6-萘基和4，4′-联苯基；其中当q+r＝3，至少B1和B2其一是R4-取代的-1，4-苯基；和当q+r＝4，至少B1和B2中两个是R11-取代的-1，4-苯基。在措词″每个B1和B2是二价基团，其独立的选自″中，当q＝2，两个B1单元是独立选择的，即它们可以相同或者不同；当r＝2，两个B2单元是独立选择的，即它们可以相同或者不同。
最优选的用来形成扭曲向列IR反射液晶层的双(甲基)丙烯酸酯化合物是具有式A到E和它们的组合的那些：
一种制造式(I)的化合物的方法，其包括：(a)提供一种或多种有机多羟基化合物(一种或多种)，其中每种多羟基化合物包含至少两个羟基基团和至少两个共价键接的碳原子，每个羟基基团键合到有机多羟基化合物中的不同的碳原子上；(b)将有机多羟基化合物(一种或多种)和足量的一种或多种式(III)的官能化的烷基酰基卤以及第一反应溶剂在第一反应温度进行反应来提供一种或多种多官能化的芳基链烷酸酯(一种或多种)和第一废反应混合物；
其中X是Cl或者Br；X1选自：Cl、Br、I、-OMs(其中Ms是甲烷磺酰基)、-OTs(其中Ts是甲苯磺酰基)和-OTf(其中Tf是三氟甲烷磺酰基)；n是等于3-20的整数；和(c)在足量的相转移催化剂存在下，将一种或多种多官能化的芳基链烷酸酯(一种或多种)和足量的(甲基)丙烯酸盐，以及第二反应溶剂在第二反应温度进行反应；来提供一种或多种聚(甲基)丙烯酸酯-芳基链烷酸酯(一种或多种)和第二废反应混合物。
一种制造式(II)的化合物的方法，其包括：(a)提供手性有机二羟基化合物(二醇或二酚)；(b)将该手性有机二羟基化合物和足量的一种或多种官能化烷基酸或者式(IV)的酰基卤在第一反应溶剂中在第一反应温度进行反应来提供一种或多种多官能烷基酯(一种或多种)和第一废反应混合物：
Figure A20068004969800142
其中X是Cl、Br或者OH；X1选自：Cl、Br、I、-OMs、-OTs和-OTf(其中Ms、Ts和Tf定义同上)；n是等于3-20的整数；(c)在足量的相转移催化剂存在下，将一种或多种多官能烷基酯(一种或多种)和足量的(甲基)丙烯酸盐以及第二反应溶剂在第二反应温度进行反应；来提供一种或多种聚(甲基)丙烯酸酯-烷基酯(一种或多种)和第二废反应混合物。优选地，该方法的步骤(b)进一步包括碱的使用，并且当X是OH时，进一步包括碳二亚胺脱水剂的使用。步骤(c)优选进一步包括使用一种或多种自由基抑制剂。
从本发明的目的而言，可交联的或者交联的意思是聚合物共价地连接或者共价连接的能力。
从本发明的目的而言，可聚合的或者聚合意思是单体化合物的共价地连接或者共价连接来形成聚合物的能力。
用固化表示胆甾醇相的交联、聚合或者闭锁。在本发明中，固化确定了胆甾醇型层中的胆甾醇型分子的均一的定向。
扭曲向列型液晶层和/或组合物可以以任何常规的方式或者非常规的方式来涂覆、粘附或施涂，所述的方式符合此处所述的本发明的目的和设计。合适的用于将扭曲向列型液晶组合物施涂到基质的常规方法包括但不限于层压和使用化学粘合剂。此外，扭曲向列IR反射液晶层可以通过惯例的或新颖的技术被直接施涂到聚合物片基质，聚合物膜基质或者玻璃基质。惯例的技术的实例包括但不限于通过选自挤出或者共挤出；气刀涂覆；棒涂；压涂；浸渍涂覆；逆辊式涂覆；门辊涂覆(transferroll coating)；凹版涂覆；挂胶；浇铸，喷涂；旋转涂覆的技术；或者印刷技术例如凸版印刷，苯胺印刷，凹板印刷，转印法，胶板印刷或者丝网印刷。
所述的IR反射层可以以低粘度或者高粘度混合物的形式施涂到基质上，但优选的是低粘度混合物。为此目的，胆甾醇型混合物可以以在高温未稀释的或者最低限度稀释的形式或者在低温更大程度稀释的形式而施涂到基质上。
扭曲向列型液晶混合物可以在它们施涂到基质之前用任何合适的可聚合稀释剂来稀释。合适的可聚合的稀释剂的实例包括例如丙烯酸2-乙氧基乙酯，二丙烯酸二甘醇酯，二甲基丙烯酸乙二醇酯，二甲基丙烯酸二甘醇酯，二甲基丙烯酸三甘醇酯，二甘醇单甲基醚丙烯酸酯，丙烯酸苯氧基乙酯，二甲基丙烯酸四甘醇酯，四丙烯酸季戊四醇酯和乙氧化的四丙烯酸季戊四醇酯。稀释剂的量应当保持在足以低到不干扰扭曲向列相的程度。
为了调整粘度和和流平行为，胆甾醇型液晶混合物可能和另外的组分相混合。例如，可能使用聚合物粘合剂和/或可以通过聚合转化为聚合物粘合剂的单体化合物。合适的化合物的实例是有机溶剂可溶的聚酯、纤维素酯、聚氨酯和硅氧烷，包括聚醚改性的或者聚酯改性的硅氧烷。特别优选的是使用纤维素酯例如乙酰丁酸纤维素。但是，如果聚合物粘合剂和/或单体化合物被包含于在本发明中有用的组合物中，则期望的是保持扭曲向列型液晶层的非胶束结构来保护层压材料透明和低雾化。加入少量的合适的流平剂也可能是有利的。它们可以基于混合物中的胆甾醇型液晶量的大约0.005-1重量％，特别是0.01-0.5重量％来使用。合适的流平剂的实例是二元醇，硅油并特别的是丙烯酸酯聚合物，例如可以从Byk-Chemie USA，Wallingford，CT在名称Byk361或者Byk358下获得的丙烯酸酯共聚物和从Tego brand of Degussa AG through DegussaGoldschmidt of Hopewell，VA在名称Tego Flow ZFS 460下获得的改性的、无硅氧烷的丙烯酸酯聚合物。
胆甾醇型混合物还可以包含稳定剂来抵消UV和气候的影响。合适的添加剂的实例是2，4-二羟基苯甲酮的衍生物、2-氰基-3，3-丙烯酸二苯基酯的衍生物、2，2′，4，4′-四羟基苯甲酮的衍生物、邻羟基苯基苯并三唑的衍生物、水杨酸酯类、邻羟基苯基-s-三嗪或者空间受阻胺。这些物质可以单独使用，或者优选作为混合物来使用。
被施涂的IR反射层(一种或多种)可以热固化、光化学固化或者通过电子束固化。所述固化优选在所述的材料处于胆甾醇相并保持在胆甾醇相时进行。对于光化学聚合，胆甾醇型混合物可以包含惯例的商业光引发剂。对于电子束固化，不需要这样的引发剂。
在其中施涂两个或多个层，在每种情况下，它们可以各自被施涂，如果期望进行干燥，并固化。但是，同样可能在一个施涂程序中湿对湿的施涂两个或多个或全部的层到待涂制品上，如果期望，来进行一起干燥，然后一起固化。浇铸技术对于同时施涂胆甾醇型层是特别适合的，尤其是刀浇铸或者棒浇铸技术，浇铸膜挤出或者脱模浇铸技术和阶式浇铸(cascade casting)方法。
用于本发明的吸收性材料可以混有无机近红外吸收剂、有机近红外吸收剂或者它们的组合。作为此处使用的近红外吸收性材料表示在750nm和2100nm之间的吸收光谱中具有局部最大值的吸收性材料。本发明的吸收性材料可以包含用来提供期望的光谱吸收性特征的所需用的许多的吸收性组分。
无机近红外吸收性材料的纳米粒子在形成吸收层中是特别有用的。这些无机近红外吸收性粒子具有小于大约200纳米(nm)，优选小于大约100nm，更优选小于大约50nm，更优选小于大约30nm，和最优选在大约1nm-大约20nm范围内的公称粒子尺寸。需要小的粒子尺寸是由于近红外吸收性纳米粒子的高折射率和它们在其此处预期的用途中的与透明性和雾化的关系。无机近红外吸收性粒子可以是用例如硅烷化合物、钛化合物或者氧化锆化合物进行表面处理来提高性能例如耐水性、热氧化稳定性和分散性。
在本发明中有用的无机近红外吸收性纳米粒子的实例包括，但不限于，金属、含有金属的化合物、含有金属的复合材料和它们的混合物。所述的金属优选选自锡，锌，锆，铁，铬，钴，铈，铟，镍，银，铜，铂，锰，钽，钨，钒，锑，镧和钼。含有金属的化合物优选选自金属的氧化物、氮化物、氧氮化物和硫化物。含有金属的复合材料优选选自用至少一种物质掺杂的金属和用至少一种物质掺杂的化合物。用″至少一种物质″表示一种或多种物质，其选自锑，锑化合物，氟，氟化合物，锡，亚锡化合物，钛，钛化合物，硅，硅化合物，铝和铝化合物。
在本发明中有用的无机近红外吸收性纳米粒子另外的实例包括金属硼化物纳米粒子，优选的金属硼化物纳米粒子包含至少一种成分，其选自六硼化镧(LaB6)，六硼化镨(PrB6)，六硼化钕(NdB6)，六硼化铈(CeB6)，六硼化钆(GdB6)，六硼化铽(TbB6)，六硼化镝(DyB6)，六硼化钬(HoB6)，六硼化钇(YB6)，六硼化钐(SmB6)，六硼化铕(EuB6)，六硼化铒(ErB6)，六硼化铥(TmB6)，六硼化镱(YbB6)，六硼化镥(LuB6)，六硼化锶(SrB6)，六硼化钙(CaB6)，硼化钛(TiB2)，硼化锆(ZrB2)，硼化铪(HfB2)，硼化钒(VB2)，硼化钽(TaB2)，硼化铬(CrB和CrB2)，硼化钼(MoB2，Mo2B5和MoB)和硼化钨(W2B5)，和它们的混合物。这些无机近红外吸收性纳米粒子基本上通过吸收近红外能来阻隔近红外能量。
更优选的，无机近红外吸收性纳米粒子选自：锑掺杂的氧化锡(此处也称为氧化锑锡)；锡掺杂的氧化铟(此处也称为氧化铟锡)；六硼化镧(LaB6)；和它们的混合物。对于含有锑的氧化锡纳米粒子，锑含量优选是大约0.1重量％-大约20重量％，更优选大约5重量％-大约15重量％，并最优选大约8重量％-大约10重量％，基于氧化锑锡的总重量。对于含有锡的氧化铟纳米粒子，锡含量优选是大约1-大约15原子％，基于(Sn+In)原子的总和，更优选大约2-大约12原子％，即，以摩尔比Sn/(Sn+In)的锡含量优选是大约0.01-大约0.15，更优选大约0.02-大约0.12。
在本发明中有用的吸收性材料还包含有机近红外吸收剂，其包括但不限于，多次甲基染料、络氨染料(amminium)、络亚氨(imminium)染料、二硫烯型染料和并苯型(rylene-type)、萘酞菁型或者酞菁型染料和颜料，以及它们的组合。
在吸收性材料与扭曲向列反射材料不处于同一层的情况中，优选扭曲向列反射器位于吸收层外侧的层中，其更多的朝向建筑物或者交通工具的外面，目的是在其中辐射的反射和吸收带交叠的情况中，该交叠的带将被反射，而非吸收。这导致通过玻璃窗的能量的量降低，因为玻璃窗将不会像其中吸收剂位于玻璃窗外侧的情况中那样多的升温。
本发明的其中近红外吸收性材料被混入到非胶束扭曲向列型液晶层中的实施方案可以通过加入无机近红外吸收性材料例如近红外吸收性纳米粒子到扭曲向列型液晶前体溶液中来制备。然后将该溶液涂覆到适用于具体应用的基质上。对于用于安全玻璃而言，典型的基质是玻璃片，双轴定向的聚(对苯二酸乙二酯)膜或者聚合物片。然后加工该涂层来产生右旋或者左旋非胶束扭曲向列型液晶层(其中已经混入了近红外吸收性纳米粒子)。相反的螺旋性层可以用一个或两者都混有近红外吸收性材料的层来连续沉积。相同螺旋性的层可以再次用一个或两者都混有近红外吸收性材料的层来涂覆到半波片的相对侧。
本发明的其中吸收性材料是至少一种层的形式的实施方案可以以多种方式来制备。所述的吸收性材料可以被混入或者涂覆到基质来提供吸收性材料的层。当涂覆到基质上时，该无机近红外吸收性粒子可以被混入到基质材料中，该基质材料可以是有机或无机的。基质材料可以包含高聚物，反应性低聚物，反应性预聚物，反应性单体或者它们的混合物。优选的，基质材料是透明的。
涂覆有氧化铟锡的聚合物膜形式的基质材料是从Tomoegawa PaperCompany，Ltd.(日本东京)商业可得的。涂覆有氧化锑锡(ATO)的聚合物膜形式的基质材料是从Sumitomo Osaka Cement Company商业可得的。混有六硼化镧(LaB6)纳米粒子的聚合物膜形式的基质材料是从Sumitomo Metal Mining Company(日本东京)市售的。
在其中吸收性材料是在非胶束扭曲向列型液晶层表面的涂层形式的实施方案中，该涂层可以通过多种方法来施涂。例如，无机近红外吸收性粒子可以如上所述被混入到基质树脂中。
本发明的组合物可以和聚合物片、聚合物膜、硬片、半波片等联合来形成多层层压材料，该层压材料使得近红外辐射的透射最小并提供低雾化玻璃窗元件，其也是有效的安全玻璃元件。这些多层层压材料作为例如汽车和建筑物中的窗子是有用的。
提供下面的实施例来进一步详细描述本发明。这些实施例，其提出了目前可预期实施本发明的优选的方式，目的是说明而非限制本发明。
发明实施例
用于定向层应用的标准方法
玻璃片是通过将它们放在声波浴中的具有水和Micro-90清洗液的溶液的烧杯中。在声波震荡后，将它们用去离子水冲洗并毛巾干燥。
将4g的
Figure A20068004969800191
PI2555和12g的溶剂稀释剂T9039(二者都来自HDMicrosystems)相混合。使用Headway Research PWM32旋涂仪将聚酰亚胺溶液涂覆到该玻璃基质上。在施涂聚酰亚胺溶液之前，将所述的玻璃片用异丙醇冲洗并旋转直至干燥。聚酰亚胺溶液根据下面的程序来施涂和旋转：以500RPM旋转5秒，然后以2000RPM旋转5秒，然后以5000RPM旋转30秒。然后将所述的片放在120℃的电热炉上1min，随后放在150℃的第二个电热炉上1min来温和焙烤聚酰亚胺。该聚酰亚胺最后通过将涂覆的基质放在铝盘中，然后在箱式炉中的空气中处理来固化。该炉子被程序化为以5℃/min从室温升高到200℃，然后在200℃保持30min，然后冷却。在这种处理之后，将该箱式炉用氮气以10slpm的流速进行吹扫，并将该炉子使用下面的程序加热：以4℃/min从室温(RT)到200℃，在200℃保持30min，然后以2.5℃/min从200℃升温到300℃，接着在300℃保持60min。将该玻璃片在炉中冷却2小时10分钟到88℃并从炉中取出。
用于基质摩擦的标准方法
在施涂定向层之后和在施涂涂覆溶液之前，直接在聚(对苯二甲酸乙二酯)膜和玻璃片二者上使用摩擦方法，目的是确保形成平面结构。每个基质在相同的方向使用从Yoshikawa Kako K.K.获得的设置成2.75″×5.5″英寸块的摩擦布YA-25-C在中等手压下摩擦20次。
用于在玻璃上产生定向层的标准方法
在下面的实施例中，当扭曲向列溶液被施涂到玻璃上时，该玻璃基质已经预先用定向层涂覆并摩擦。扭曲向列溶液随后被施涂到定向层。使用这种程序而不管被涂覆的玻璃的类型。
用于在聚(对苯二甲酸乙二酯)膜上产生定向层的标准方法
在下面的实施例中，当扭曲向列溶液被施涂到聚(对苯二甲酸乙二酯)膜上时，该溶液要施涂到其上的膜已经预先被摩擦，并且所述的溶液被施涂到该膜的被摩擦的面上。当基质是聚(烯丙基胺)打底的(primed)聚(对苯二甲酸乙二酯)膜时，该膜仅仅在一个面上打底。将该膜未打底的面进行摩擦，并将扭曲向列溶液施涂到该摩擦过的面上。
用于在
Figure A20068004969800201
Soft
Figure A20068004969800202
和″KH″膜上产生定向层的标准方法
在下面的实施例中，当扭曲向列溶液被施涂到
Figure A20068004969800203
Soft
Figure A20068004969800204
或者″KH″膜上时，将该多层膜的聚(对苯二甲酸乙二酯)面进行摩擦，并将扭曲向列溶液施涂到该摩擦过的面上。该摩擦过的和液晶涂覆面的相对面上涂覆有含有近红外吸收纳米粒子的透明粘合剂。
用扭曲向列层涂覆基质的标准方法
除了在实施例中提到的特定种类之外，扭曲向列膜前体溶液包含溶剂和液晶材料，目的是当除去溶剂时，产生扭曲向列型液晶膜。该形成的膜可以是固体，或者可以是液体，该液体随后可以通过交联转化为固体。
实施例1：
将氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在透明退火过的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例2：
将氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在透明退火过的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例3：
将六硼化镧纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在透明退火过的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例4：
将氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例5：
将氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例6：
将六硼化镧纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在聚(烯丙基胺)打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例7：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在近红外吸收性玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例8：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在
Figure A20068004969800211
绿色玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例9：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光，所述的基质中混入有酞菁型近红外吸收剂材料。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例10：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在近红外吸收剂火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光
实施例11：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在聚(烯丙基胺)打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光，所述的基质中混入有三种不同的酞菁型近红外吸收剂材料的混合物来提供大于100nm的吸收性带宽。
实施例12：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在
Figure A20068004969800221
TFI-5063N膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Osaka Cement Company，Ltd.，Chiba，Japan的一种产品)上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光，该
Figure A20068004969800222
TFI-5063N膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化锑锡。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例13：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在Soft
Figure A20068004969800223
UV/IR25膜(6英寸×12英寸，Tomoegawa Company的产品)上所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光，该Soft
Figure A20068004969800224
UV/IR25膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化铟锡。
实施例14：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在″KH″膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Metal Mining Company的产品)所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光，该″KH″膜涂覆有包含在粘合剂中的六硼化镧。
实施例15：
实施例15包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，将其浸入到酞菁型近红外染料的溶液中，并随后干燥。
实施例16：
实施例16包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自3M Corporation的压敏层压粘合剂8141粘接到近红外吸收性玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上。
实施例17：
实施例17包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自Henkel LoctiteCorporation的Hysol E-30CL环氧树脂配方粘接到绿色玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上。
实施例18：
实施例18包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自GE Company的RTV-108硅氧烷树脂粘接到双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上，所述的基质混入有酞菁型近红外吸收剂材料。
实施例19：
实施例19包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自3M Corporation的压敏层压粘合剂8141粘接到近红外吸收剂火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上。
实施例20：
实施例20包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自Henkel LoctiteCorporation的Hysol E-30CL环氧树脂配方粘接到聚(烯丙基胺)-打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上，所述的基质中混入有三种不同的酞菁型近红外吸收剂材料的混合物来提供大于100nm的吸收性带宽。
实施例21：
实施例21包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自GE Company的RTV-108硅氧烷树脂粘接到
Figure A20068004969800241
TF1-5063N膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Osaka Cement Company，Ltd.，Chiba，Japan的一种产品)上，该TFI-5063N膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化锑锡。
实施例22：
实施例22包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自3M Corporation的压敏层压粘合剂8141粘接到SoftUV/IR25膜(6英寸×12英寸，Tomoegawa Company的产品)上，该Soft
Figure A20068004969800244
UV/IR25膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化铟锡。
实施例23：
实施例23包含一种在玻璃(来自Chelix Technologies Corp.，520Mercury Drive，Sunnyvale，CA94085，USA)上的固化的扭曲向列太阳控制膜，其具有大于100nm的反射带宽，使用来自Henkel LoctiteCorporation的Hysol E-30CL环氧树脂配料粘接到″KH″膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Metalmining Company的产品)上，该″KH″膜涂覆有包含在粘合剂中的六硼化镧。
实施例24：
配制一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使用下面的方法来制造具有大于100nm反射带宽的固化的多层膜。四种涂覆溶液是以表1所示的比例通过合并化合物1和2来制备的。将基于胆甾醇型混合物的0.8重量％浓度的乙酰丁酸纤维素加入到每种所使用的溶液中来提高分层，并将所述的溶液溶解在乙酸丁酯中。将作为光引发剂的2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦以基于胆甾醇型混合物的1.5重量％的浓度加入每种溶液中。溶液1另外的混有氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)。每种溶液用刮墨刀以30微米的湿膜厚度施涂并在施涂后续的层之前使用UV光源进行光化学交联。在这个实施例中，所述的多层堆叠体被涂覆在透明的退过火的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上。
表1
  溶液序号   化合物1   化合物2
  1   .973   .027
  2   .976   .024
  3   .979   .021
  4   .982   .018
Figure A20068004969800251
实施例25：
重复实施例24，除了氧化锑锡纳米粒子被氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)所替代。
实施例26：
重复实施例24，除了氧化锑锡纳米粒子被六硼化镧纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)所替代。
实施例27：
重复实施例24，除了透明的退过火的浮法玻璃片基质被双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))所替代。
实施例28：
重复实施例25，除了透明的退过火的浮法玻璃片基质被火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))所替代。
实施例29：
重复实施例26，除了透明的退过火的浮法玻璃片基质被聚(烯丙基胺)-打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))所替代。
实施例30：
配制一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使用下面的方法来制造具有大于100nm反射带宽的固化的多层膜。四种涂覆溶液是以表2所示的比例通过合并化合物1和2来制备的。将基于胆甾醇型混合物的0.8重量％浓度的乙酰丁酸纤维素加入到每种所使用的溶液中来提高分层，并将所述的溶液溶解在乙酸丁酯中。将作为光引发剂的2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦以基于胆甾醇型混合物的1.5重量％的浓度加入每种溶液中。溶液4另外的混有氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)。每种溶液用刮墨刀以30微米的湿膜厚度施涂并在施涂后续的层之前使用UV光源进行光化学交联。在这个实施例中，所述的多层堆叠体被涂覆在透明的退过火的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上。
表2
  溶液序号   化合物1   化合物2
  1   .973   .027
  2   .976   .024
  3   .979   .021
  4   .982   .018
Figure A20068004969800261
实施例31：
重复实施例30，除了氧化锑锡纳米粒子被氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)所替代。
实施例32：
重复实施例30，除了氧化锑锡纳米粒子被六硼化镧纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)所替代。
实施例33：
重复实施例30，除了透明的退过火的浮法玻璃片基质被双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))所替代。
实施例34：
重复实施例31，除了透明的退过火的浮法玻璃片基质被火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))所替代。
实施例35：
重复实施例32，除了透明的退过火的浮法玻璃片基质被聚(烯丙基胺)-打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))所替代。
实施例36：
配制一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使用下面的方法来制造具有大于100nm反射带宽的固化的多层膜。四种涂覆溶液是以表3所示的比例通过合并化合物1和2来制备的。将基于胆甾醇型混合物的0.8重量％浓度的乙酰丁酸纤维素加入到每种所使用的溶液中来提高分层，并将所述的溶液溶解在乙酸丁酯中。将作为光引发剂的2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦以基于胆甾醇型混合物的1.5重量％的浓度加入每种溶液中。每种溶液用刮墨刀以30微米的湿膜厚度施涂并在施涂后续的层之前使用UV光源进行光化学交联。在这个实施例中，所述的多层堆叠体被涂覆在近红外吸收性玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上。
表3
  溶液序号   化合物1   化合物2
  1   .973   .027
  2   .976   .024
  3   .979   .021
  4   .982   .018
Figure A20068004969800281
实施例37：
重复实施例36，除了近红外吸收性玻璃片基质被
Figure A20068004969800282
绿色玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)所代替。
实施例38：
重复实施例36，除了近红外吸收性玻璃片基质被混入有酞菁型近红外吸收剂材料的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚)所代替。
实施例39：
重复实施例36，除了近红外吸收性玻璃片基质被近红外吸收剂火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚)所代替。
实施例40：
重复实施例36，除了近红外吸收性玻璃片基质被聚(烯丙基胺)-打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚)所代替，所述的基质混入有三种不同的酞菁型近红外吸收剂材料的混合物来提供大于100nm的吸收性带宽。
实施例41：
重复实施例36，除了近红外吸收性玻璃片基质被
Figure A20068004969800283
TFI-5063N膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Osaka Cement Company，Ltd.，Chiba，Japan的产品)所替代，该
Figure A20068004969800284
TFI-5063N膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化锑锡。
实施例42：
重复实施例36，除了近红外吸收性玻璃片基质被Soft
Figure A20068004969800285
UV/IR25膜(6英寸×12英寸，Tomoegawa Company的产品)所替代，该Soft
Figure A20068004969800286
UV/IR25膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化铟锡。
实施例43：
重复实施例36，除了近红外吸收性玻璃片基质被″KH″膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Metal Mining Company的产品)所替代，该″KH″膜涂覆有包含在粘合剂中的六硼化镧。
实施例44：
将氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在透明退火过的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例45：
将氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在透明退火过的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例46：
将六硼化镧纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在透明退火过的浮法玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光并具有大于100nm的反射带宽。
实施例47：
将氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例48：
将氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是被涂覆在火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例49：
将六硼化镧纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是被涂覆在聚(烯丙基胺)打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光并具有大于100nm的反射带宽。
实施例50：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在近红外吸收性玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例51：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在
Figure A20068004969800301
绿色玻璃片基质(6英寸×12英寸×2.5mm厚)上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例52：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。所述的基质中混入有酞菁型近红外吸收剂材料。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光并具有大于100nm的反射带宽。
实施例53：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在近红外吸收剂火焰处理过的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例54：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在聚(烯丙基胺)打底的双轴定向的聚(对苯二甲酸乙二酯)膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光，所述的基质中混入有三种不同的酞菁型近红外吸收剂材料的混合物来提供大于100nm的吸收性带宽。
实施例55：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在
Figure A20068004969800311
TFI-5063N膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Osaka Cement Company，Ltd.，Chiba，Japan的一种产品)上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光，该
Figure A20068004969800312
TFI-5063N膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化锑锡。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光并具有大于100nm的反射带宽。
实施例56：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在Soft
Figure A20068004969800313
UV/IR25膜(6英寸×12英寸，Tomoegawa Company的产品)所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光，该SoftUV/IR25膜涂覆有包含在粘合剂中的氧化铟锡。
实施例57：
配制和加工一种扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在″KH″膜(6英寸×12英寸，Sumitomo Metalmining Company的产品)上所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光，该″KH″膜涂覆有包含在粘合剂中的六硼化镧。
实施例58：
将氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在获自International Polarizer，Inc.Marlborough，MA的Wave Retarder Film半波膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例59：
将氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在获自International Polarizer，Inc.Marlborough，MA的Wave Retarder Film半波膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例60：
将六硼化镧纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在获自International Polarizer，Inc.Marlborough，MA的Wave Retarder Film半波膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。随后，在上述半波膜的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。
实施例61：
将氧化铟锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸20nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在获自International Polarizer，Inc.Marlborough，MA的Wave Retarder Film半波膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。随后，在上述右旋扭曲向列层的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是所形成的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例62：
将氧化锑锡纳米粒子(具有平均粒子尺寸10nm)加入到扭曲向列膜前体溶液中。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在获自International Polarizer，Inc.Marlborough，MA的Wave Retarder Film半波膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光。随后，在上述半波膜的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的固体扭曲向列膜反射右旋圆偏振光并具有大于100nm的反射带宽。
实施例63：
将季并苯四羧基二酰亚胺(quaterrylenetetracarboxylic diimide)近红外吸收剂染料加入到扭曲向列膜前体溶液。配制和加工该扭曲向列膜前体溶液，目的是使涂覆在获自International Polarizer，Inc.Marlborough，MA的Wave Retarder Film半波膜基质(6英寸×12英寸×4密耳厚(0.004英寸))上的所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。随后，在上述半波膜的空余表面顶部涂覆扭曲向列膜前体溶液，配制和加工，目的是使所形成的具有大于100nm反射带宽的固体扭曲向列膜反射左旋圆偏振光。
实施例64-107：
将实施例4-6、9-15、18-23、27-29、33-35、38-43、47-49和52-63的膜的每个表面用加入有UV吸收剂的Gelva 263(一种专卖的含有UV吸收剂的压敏粘合剂产品，商业获自Solutia Company)进行涂覆来提供大约6-10微米的粘合剂层厚度。将该粘合剂涂覆的表面用脱膜纸(paperrelease film)覆盖。
脱膜纸可以除去并且所得到的太阳控制窗膜可以贴在汽车玻璃或者建筑玻璃上。
实施例108-114：
将实施例1、7、17、26、32、44和50的涂覆的玻璃直接用作太阳控制汽车玻璃或者建筑玻璃。
实施例115-121：
将实施例2、8、24、30、36、45和51的涂覆的玻璃通过上述的方法用作太阳控制汽车玻璃层压材料或者建筑玻璃层压材料中的组分。
实施例122-127：
将实施例3、16、25、31、37和46的涂覆的玻璃用作太阳控制建筑玻璃E-玻璃构造中的组分。
虽然上面已经描述和具体例举了本发明的某些优选的实施方案，但是其目的并非将本发明限制于这些实施方案。可以进行多种改变而不脱离本发明下面的权利要求所阐明的范围和主旨。

Claims (19)

1.一种用于降低近红外辐射的透射的组合物，其包含：
(a)具有胆甾醇型近红外反射性能的非胶束扭曲向列型液晶；和
(b)至少一种近红外吸收性材料。
2.权利要求1的组合物，其中所述的至少一种近红外吸收性材料是分散于非胶束扭曲向列型液晶中的。
3.权利要求1的组合物，其具有大于100nm的反射带宽。
4.权利要求1的组合物，其中所述的非胶束扭曲向列型液晶具有大于100nm的吸收性带宽。
5.权利要求1的组合物，其中所述的近红外吸收性材料包含近红外吸收性无机纳米粒子。
6.权利要求5的组合物，其中所述的近红外吸收性无机纳米粒子包含金属、含有金属的化合物、含有金属的复合材料或者它们的混合物，并且其中所述的金属选自锡、锌、锆、铁、铬、钴、铈、铟、镍、银、铜、铂、锰、钽、钨、钒、锑、镧和钼。
7.权利要求6的组合物，其中所述的近红外吸收性材料包含近红外吸收性无机纳米粒子，该纳米粒子选自锑掺杂的氧化锡、锡掺杂的氧化铟、六硼化镧和它们的混合物。
8.权利要求1的组合物，其进一步包含基质材料。
9.权利要求8的组合物，其中所述的近红外吸收性材料包含近红外吸收性无机纳米粒子。
10.权利要求9的组合物，其中所述的近红外吸收性无机纳米粒子包含金属、含有金属的化合物、含有金属的复合材料或者它们的混合物，并且其中所述的金属选自锡、锌、锆、铁、铬、钴、铈、铟、镍、银、铜、铂、锰、钽、钨、钒、锑、镧和钼。
11.权利要求10的组合物，其中所述的近红外吸收性无机纳米粒子选自锑掺杂的氧化锡、锡掺杂的氧化铟、六硼化镧和它们的混合物。
12.一种近红外反射层，其包含权利要求1的组合物。
13.权利要求12的近红外反射层，其中所述的组合物包含近红外吸收性无机纳米粒子。
14.权利要求13的组合物，其中所述的近红外吸收性无机纳米粒子包含金属、含有金属的化合物、含有金属的复合材料或者它们的混合物，并且其中所述的金属选自锡、锌、锆、铁、铬、钴、铈、铟、镍、银、铜、铂、锰、钽、钨、钒、锑、镧和钼。
15.权利要求14的组合物，其中所述的近红外吸收层包含近红外吸收性无机纳米粒子，该纳米粒子选自锑掺杂的氧化锡、锡掺杂的氧化铟、六硼化镧和它们的混合物。
16.一种太阳控制窗膜，其包含权利要求1的组合物。
17.一种太阳控制窗膜，其包含权利要求12的近红外反射层。
18.一种太阳控制玻璃层压材料，其包含权利要求1的组合物。
19.包含权利要求12的近红外反射层的太阳控制玻璃层压材料。
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