涂層材料和低霧度熱阻隔復合材料制造技術

本發明專利技術提供了涂層材料，其包括粘合劑系統和在粘合劑系統中分散的顆粒。復合材料包括基質和涂料層，所述涂料層包含粘合劑系統和在粘合劑系統中分散的顆粒。本發明專利技術提供了用于制造涂層材料或具有涂料層的復合材料的方法，其包括提供粘合劑系統且在粘合劑系統中分散顆粒。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開內容涉及基于紅外衰減顆粒的涂層，并且更具體而言，涉及包含此類涂層的陽光熱阻隔復合材料。
技術介紹
衰減近紅外光譜(800-2500nm)中的太陽輻射同時傳遞可見光譜中的輻射的復合材料具有重要應用，例如作為建筑物或車輛中的窗戶。然而，此類復合材料可能需要可見光透射率很高，并且因此可見光的反射率和吸收率必須很低。例如，在一些國家，汽車擋風玻璃必須具有至少70％的可見光透射率。響應該需要，已開發基于在玻璃和透明聚合物材料上涂布的金屬層例如銀或鋁的某些復合材料，其反射短和長紅外波長兩者。然而，由于通過方法例如磁控濺射沉積金屬層的高成本，制造此類復合材料可為昂貴的。作為更低成本的解決方案，已開發了基于包括顆粒例如納米顆粒的涂層的復合材料，所述顆粒衰減紅外輻射。然而，顆粒可與基質和粘合劑相互作用，以引起光散射，導致比基質自身的霧度更大的霧度。顆粒涂層的霧度貢獻在更短的光波長下可更顯著。像這樣，存在對復合材料的總體霧度貢獻更少霧度的顆粒涂層的需要。還存在包含顆粒涂層的復合材料的需要，所述顆粒涂層還具有優良的可見光透射率性質。附圖說明實施例通過舉例的方式示出并且并不限于附圖。圖1包括根據本公開內容的一個實施例的涂層材料的圖示。圖2包括根據本公開內容的一個實施例的復合材料的圖示。圖3包括顯示本公開內容的實例1中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。圖4包括顯示本公開內容的實例2中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。圖5包括顯示本公開內容的實例3中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。圖6包括顯示本公開內容的實例4中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。圖7包括顯示本公開內容的實例5中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。圖8-10包括顯示本公開內容的實例6中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。圖11包括顯示本公開內容的實例7中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。圖12包括顯示本公開內容的實例8中所述的復合材料的霧度概況的曲線圖。技術人員應了解附圖中的元件是為了簡單和清楚而示出，并且不一定按比例標繪。例如，附圖中的一些元件的尺寸可相對于其他元件放大，以幫助改善本專利技術的實施例的理解。具體實施方式本專利技術提供了與附圖組合的下述說明書，以幫助理解本文公開的教導。下文討論將集中于教導的具體實現和實施例。提供該重點以幫助描述教導且不應解釋為對教導的范圍或適用性的限制。然而，基于如本申請中公開的教導可使用其他實施例。術語“包含”、“包括”、“具有”或它們的任何其他變體旨在涵蓋非排他性的包括。例如，包括一系列特征的方法、制品或裝置不必僅限于那些特征，而是可包括未明確列出的或該方法、制品或裝置所固有的其他特征。此外，除非明確相反指出，“或”指包括性的或，而非排他性的或。例如，條件A或B由如下任一者滿足：A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)，以及A和B均為真(或存在)。另外，“一種”或“一個”的使用用于描述本文描述的元件和部件。這僅為了便利，并提供本專利技術的范圍的一般含義。該描述應理解為包括一種、至少一種、或還包括復數的單數，或反之亦然，除非其明確具有相反含義。例如，當單個項目在本文中得到描述時，超過一個項目可代替單個項目使用。類似地，當超過一個項目在本文中得到描述時，單個項目可替代超過一個項目。除非另有定義，否則本文使用的所有技術和科學術語均具有與本專利技術所屬領域普通技術人員通常理解相同的含義。材料、方法和例子僅是舉例說明性的并且不意在為限制性的。就本文未描述的程度而言，關于具體材料和處理動作的許多細節是常規的，并且可在陽光控制膜領域內的教課書及其他來源中找到。本公開內容描述了紅外衰減涂層材料和包含紅外衰減涂層材料的復合材料。本專利技術還描述的是用于形成紅外衰減涂層材料和包含紅外衰減涂層材料的復合材料的方法。如下文更詳細地說明的，本文描述的涂層材料的某些實施例可減少起因于顆粒和粘合劑和/或基質之間的相互作用的霧度。在陽光控制膜中，可見透射光的透明度可為膜本身質量的量度。透射的可見光的透明度減少的量通常被稱為霧度，并且可表示為百分比。陽光控制膜的霧度可包括由基質引起的霧度和由涂層材料引起的霧度。由涂層材料引起的霧度可為使光散射的顆粒和基質和/或粘合劑系統之間的相互作用的結果。當涂層材料中的顆粒小于1/10光波長時，散射可通過瑞利散射進行描述。然而，關于更大顆粒的散射通過米氏散射得到更佳描述。如果涂層材料中的大多數顆粒小于特定光波長(尤其是在紅色光譜中)，則散射現象可與瑞利散射相容。當光波長接近藍色光譜時，瑞利散射可能不足以說明散射過程，并且米氏散射機制可能更適當。簡言之，解釋陽光控制膜中的光散射現象可為復雜的。令人驚訝的是，減少粘合劑系統的折射率和顆粒的折射率之間的錯配可減少光散射，并且因此減少由涂層材料引起的霧度。盡管減少粘合劑系統和顆粒的折射率錯配可具有缺點例如弱硬度或弱粘附力，但某些高折射率涂層特別是在可見光譜的短波長中引起更少霧度，同時使此類缺點降到最低或得到避免。當然，由涂層材料引起的霧度中的減少可導致陽光膜的總體霧度中的減少。該概念考慮到下述實施例將得到更佳理解，所述實施例舉例說明而不是限制本專利技術的范圍。涂層材料可按照當它應用于給定基質時引起的霧度量進行描述。為了本公開內容的目的，由涂層材料引起的霧度量指它的霧度貢獻。在給定波長處涂層材料的霧度貢獻(HC涂層)可基于在該波長處的下述測量進行測定：復合材料的總霧度(H復合材料)和單獨的基質霧度(H基質)。例如，涂層材料的一個實施例在390nm處的霧度貢獻可根據下式進行測定：H在390nn處的復合材料＝HC在390nn處的涂層+H在390nn處的基質。在某些實施例中，涂層材料可具有不大于20％、不大于15％、不大于12％、或不大于10％、不大于9％、或不大于8％、不大于7％、不大于6％、不大于5％、不大于4％、或甚至不大于3％的霧度貢獻。在進一步的實施例中，涂層材料可具有不小于0.1％、不小于0.2％、不小于0.3％、不小于0.4％、或不小于0.5％的霧度貢獻。此外，涂層材料可具有在上述最大值和最小值中任意者的范圍內，例如在約0.1％至約20％、0.5％至10％、1％至8％、或2％至5％內的霧度貢獻。關于涂料層的霧度貢獻的值是根據分光光度計在390nm處測量的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紅外衰減涂層材料，其包含：具有2或更大的折射率的顆粒；和具有1.53或更大的折射率的粘合劑系統。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.12.23 US 61/9199271.一種紅外衰減涂層材料，其包含：
具有2或更大的折射率的顆粒；和
具有1.53或更大的折射率的粘合劑系統。
2.一種紅外衰減涂層材料，當應用于透明基質且在390nm的波長處測
量時，所述紅外衰減涂層材料具有不大于20％的霧度貢獻。
3.一種包含顆粒和粘合劑系統的紅外衰減涂層材料，所述顆粒和所述
粘合劑系統具有不大于1.5的折射率差異。
4.一種形成紅外衰減涂層材料的方法，所述方法包括：
提供顆粒和粘合劑系統；和
將所述顆粒和所述粘合劑系統混合，以形成涂層材料，所述涂層材料
(a)包含粘合劑系統和在所述粘合劑系統中分散的顆粒，所述顆粒具
有2或更大的折射率，并且所述粘合劑系統具有1.53或更大的折射率，
(b)當應用于透明基質且在390nm的波長處測量時，具有不大于
20％的霧度貢獻，或
(c)包含顆粒和粘合劑系統，所述顆粒和所述粘合劑系統具有不大于
1.5的折射率差異。
5.根據權利要求1、2、3和4中任一項所述的涂層材料或方法，其中
所述涂層材料具有在約0.1％至約20％范圍內的霧度貢獻。
6.根據權利要求1、2、3和4中任一項所述的涂層材料或方法，其中
當應用于低VLT基質時，所述涂層材料具有在1％至10％范圍...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B·K·貝特曼，A·M·法米利亞，C·H·賴，R·穆克爾克，M·卡馬斯，
申請(專利權)人：美國圣戈班性能塑料公司，
類型：發明
國別省市：美國;US