高反射率聚酯涂层制造技术

本发明专利技术涉及高反射率照明装置，包括一个涂布过的反射器和一个光源。该反射器涂覆有一种组合物，该组合物中包括含有一个脂环族基团的聚酯树脂和一种颜料。本发明专利技术还提供了可用于要求高反射率的其他物体的涂料组合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求将2002年3月4日提交的，名称为“高反射率聚酯涂层”的美国专利申请60/361511的优先权，此专利申请结合于此作为参考。
技术介绍
许多照明产品都利用涂布过的基片作为光反射器。比如，通常利用涂覆有白色涂层的金属反射片来制造荧光灯。这种涂层能保护基片防止老化(比如，腐蚀)同时作为光反射器。因此，获得高反射率涂层是长期追求的目标。总的来说，涂层的颜料负载(比如，白色涂层时的TiO2负载)会影响反射率，颜料负载高时能获得更高水平的反射率。遗憾的是，这些颜料是相当昂贵的，而且传统涂层中对提高负载水平的要求使这种涂层变得更昂贵。到目前为止，制造商仍然无法以合理的成本获得高反射率。制造了具有高反射率和/或白度的许多其他种类涂布过的物体(比如，遮光帘，檐沟和落水管)。在檐沟和落水管中，大部分产品都是白色的。但是，这些产品在暴露于室外条件之后，通常会失去其宜人的白色外观。而且，初始反射率也低于要求(即，反射率值低于要求值)或者获得这种反射率的成本太高(即，颜料负载对制造商而言太昂贵)。在遮光帘中(比如，软百叶窗)，通常使用涂布过的金属基片作为挡板。在提高从颜色光谱中可获得的颜色范围方面具有强烈的要求。特别是，需要“更亮”的颜色。遗憾的是，因为现有涂层反射率的限制，无法获得更亮的颜色。由此可知，现有技术所需要的是一种在应用于基片时具有特别高的反射率的涂层(优选是一种低成本涂层)。本申请公开和申请了这种涂层，用这些涂层制造的物体，以及制备这种涂层和物体的方法。专利技术概述本专利技术一个实施例中提供了一种固定照明装置，它包括一个涂布过的反射器和一个光源。该反射器包括涂覆有一种涂料组合物的基片。在优选实施例中，该组合物包括(i)粘合剂，其中包含小于40重量％的含芳香基团化合物，并包含含有一种脂环族基团的聚酯树脂，和(ii)颜料。颜料对粘合剂的重量比大于0.9∶1为宜，而且当该粘合剂中混有固体量为50重量％的金红石TiO2，且涂覆至0.00254厘米的干膜厚度时，较好的具有至少85.5的Y值。本专利技术另一个实施例中提供了具有高反射率的涂布过的基片。本专利技术另一个实施例中提供了一种涂料组合物，它包含(i)粘合剂，包含小于40重量％的含芳香基团化合物，且包含含有一种脂环族基团的聚酯树脂，和(ii)颜料。颜料对粘合剂的重量比大于0.9∶1为宜，而且当该粘合剂中混有固体量为50重量％的金红石TiO2而且被涂覆至0.00254厘米的干膜厚度时，较好具有至少85.5的Y值。定义术语“有机基团”是指链中除了碳和氢之外，可任选具有氧，氮，硫，和硅元素的烃基，可以分为脂肪族基团，环基，或脂肪族和环基的混合(比如，烷芳基和芳烷基)。术语“脂肪族基团”是指一种饱和或不饱和的线形或支链烃基。用这个术语来包括烷基，烯基，和炔基。术语“烷基”是指一种饱和的线形或支链烃基，比如包括甲基，乙基，异丙基，叔丁基，庚基，十二烷基，十八烷基，戊基，2-乙基己基，和类似基团。术语“烯基”是指一种具有一个或多个碳碳双键的不饱和直链或支链烃基，比如乙烯基。术语“炔基”是指一种具有一个或多个碳碳三键的不饱和直链或支链烃基。术语“环基”是指一种封闭的环烃基，可以分为脂环族基团，芳香族基团，或杂环基团。术语“脂环族基团”是指一种具有类似于脂肪族基团性质的环烃基。术语环状族基团”是指一种脂环族基团，但是不包括芳香基。术语“芳香基”或芳基是指一个单，双，或多核芳香烃基。术语“杂环基团”是指一种封闭的环烃，环中的一个或多个原子不是碳(比如，是氮，氧，硫，等)。用于本专利技术涂料组合物的聚酯的有机基团上可以具有取代基。为了简化本申请中的讨论和描述，用术语“基团”和“部分”来区分允许取代或可以被取代和那些不允许取代或不可以被如此取代的化学物种。因此，使用术语“基团”描述化学取代基时，所述化学物质包括未取代基团和具有O，N，Si或S原子的基团，比如，在链中(如在烷氧基中)以及羰基或其他习用取代基中。而用术语“部分”描述一种化合物或取代基，只包括未取代的化学物质。比如，术语“烷基”不仅包括纯的开链饱和烃烷基取代基，比如甲基，乙基，丙基，叔丁基，和类似基团，还包括现有技术中已知的带其他取代基的烷基取代基，比如羟基，烷氧基，烷基磺酰基，卤原子，氰基，硝基，氨基，羧基，等。因此，“烷基基团”包括醚基，卤代烷基，硝烷基，羧烷基，羟烷基，磺烷基等。另一方面，词组“烷基部分”只包括纯的开链饱和烃烷基取代基，比如甲基，乙基，丙基，叔丁基，和类似基团。术语“烃基部分”是指只含氢和碳的未被取代的有机部分。本专利技术提供了具有高反射率的照明装置和其他涂布过的物体。该装置和物体中包括一个涂覆有一种组合物的基片。该涂料组合物包含一种粘合剂和一种颜料。该粘合剂中包括一种含有脂环族基团的聚酯树脂，该脂环族基团优选位于该树脂主链中，还包括可任选的交联剂或其他可任选的添加剂(比如，流动改性剂，粘度调节剂，等)。在一个实施方案中，该聚酯树脂可以通过反应具有活性官能团的化合物而形成，比如具有醇，酸，酸酐，酰基或酯官能团的化合物。已知醇官能团能在适当的条件下与酸，酸酐，酰基或酯官能团反应，形成聚酯键。适用于形成该聚酯树脂的化合物包括单，双，和多官能团化合物。目前双官能化合物是优选的。适用化合物包括具有单种活性官能团的化合物(比如，一元，二元，或多官能醇；或一元，二元，或多官能酸)以及具有两种或多种不同种类官能团的化合物(比如，同时具有酸酐和酸基团的化合物，或同时具有醇或酸基团的化合物，等)。用于形成聚酯树脂的至少部分化合物包含一种脂环族基团。虽然没有理论支持，但是据信树脂主链中包含一个脂环族基团能有助于提高反射率和/或提高UV稳定性(与室外耐候稳定性相关)。关于反射率，据信使用含脂环族基团的化合物代替含芳香基的化合物，能使熟化粘合剂的折射指数更小，从而增加涂层中无机颜料(比如，TiO2)与粘合剂之间的折射指数差别。这种差别据信会影响光线散射和涂层的整体反射率。可以使用适当的光谱仪测量反射率，记录涂布过的物体的Y值。虽然涂布过的物体可能由不同基片和/或不同涂层厚度所形成，但是应该使用此处所规定的条件对涂料组合物进行比较。适用于本专利技术的含脂环族基团的化合物包括(i)具有一个或多个，优选是两个或多个酸官能团的化合物；(ii)具有一个酸酐基团的化合物；(iii)具有一个或多个，优选是两个或多个酯官能团的化合物和(iv)具有一个或多个，优选是两个或多个酰基官能团的化合物。这些化合物可以依次与含醇的化合物反应(也可以是含有脂环族基团的)，形成树脂主链中具有脂环族基团的聚酯树脂。虽然本专利技术并未如此限定，但是为了讨论方便起见，用多元醇和多元酸(或酸酐)化合物反应形成聚酯来进行举例，其中部分多元酸(或酸酐)化合物包含一个脂环族基团。能够理解，该脂环族基团可以通过另一个化合物(比如，多元醇和/或可任选的交联剂组分)被引入该聚酯中。适用于本专利技术的含脂环族基团的酸，酯和酸酐化合物包括环脂族聚羧酸，酯和酸酐，比如，环己烷二羧酸，酯和酸酐。适用化合物包括1，2-，1，3-和1，4-环己烷二羧酸及其甲基酯；1，2-异构酸酐(比如，六氢化酞酸酐(HHPA))；和每种物质的衍生物，比如，其中一个或多个有机基团连接于环脂族环的衍生物。目前优选的化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定照明装置，包括：反射器和光源，所述反射器包括一个涂覆有一种涂料组合物的基片，所述涂料组合物包含：粘合剂，包含含有一种脂环族基团的聚酯树脂，其中该粘合剂包含小于４０重量％的含芳香族基团的化合物，和颜料， 其中，颜料对粘合剂的重量比大于０．９∶１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GB海耶斯，TJ梅尔尼克，
申请(专利权)人：威士伯来源有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]