太阳反射涂层和涂层体系制造技术

公开了一种红外反射涂料组合物和在基底上沉积的固化涂层，以及多组分复合涂层体系。该涂料组合物包括红外透明颜料和红外反射颜料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及涂料组合物和在基底上沉积的固化的涂层，以及多组分复合涂层体系。固化的涂层和多组分复合涂层显示出所需的颜色且反射太阳光。背景信息对于许多涂层应用，例如机动车涂层，航天涂层，エ业涂层和建筑涂层来说，深色，例如黒色和暗蓝色对于美学目的来说是尤其理想的。深色的涂层历史上(historically)对吸收近红外辐射线敏感，这是因为它们常常依赖于使用诸如碳黑之类的顔料，这些颜料除了吸收可见辐射以外，还吸收近红外辐射。近红外辐射，即波长为700-2500nm的光能占到达地球表面太阳能的约45%。热是吸收近红外辐射的直接結果。结果，深色的涂层在历史上对显著増加的温度敏感，尤其在睛天敏感，由于许多原因，这常常是非所需的。因此，期望太阳热(近红外)反射涂层。在具有所需红外性能的有机涂层的原理和配方,Progress in Organic Coatings,20:1-25(1992) (“Brady”)中，公开了实现太阳热反射涂层的配制方法。在ー种方法中，使用两层涂层体系，其中上层用吸收可见辐射但对近红外辐射透明的顔料，例如有机黑色颜料(提及了茈黑)或其它有机顔料(确定了酞菁蓝和绿以及咔唑ニ噁嗪紫)着色，和下层，例如高度反射的白色内涂层反射近红外辐射，降低涂层体系的升温。在美国专利申请公布No. 2004/0191540A1中也公开了这种涂层体系的实例。 Brady文献提及这一方法具有ー些缺点。首先,根据Brady文献,外涂层必须尽可能薄，因为它总是具有一定程度的近红外吸收。第二，Brady文献述及对于均匀的视觉外观来说，外涂层必须具有一致的膜厚，这不可能是容易的。Brady文献没有提及的额外的缺点是成本，和在一些应用中，例如航天和/或机动车应用来说，两层涂层体系的重量可能是非所需的。在Brady文献提及的另一方法中，红外反射和红外透明颜料在单ー涂层内掺混。然而，利用这一方法的难度是，在实现改进的红外反射性能的同时，匹配所需颜色，尤其深色的能力。换句话说，添加红外反射顔料，特别是在可见光波长范围内(400-700纳米)不透明的那些颜料到含红外透明顔料的涂料组合物中会引起所得固化涂层颜色不接受的变化。结果，期望提供太阳光反射涂层和涂层体系，同时仍然能实现与涂层的所选颜色(它显著地较少地反射太阳光)，包括吸引人的深色，其中包括黑色相类似的顔色。鉴于前述需求，做出了此处所述的专利技术。专利技术概述在ー些方面中，本专利技术涉及涂料组合物，所述涂料组合物包括(a)成膜树脂；(b)着色和/或不透明的红外反射顔料；和(C)红外透明顔料。这些涂料组合物当形成为固化涂层时，显示出(1)根据ASTM E 903-96测量的总太阳光反射率为至少15% ;和(2)当与对照涂层的颜色相比时，角度依赖的颜色变化不大于5 ΛE単位。在其它方面中，本专利技术涉及涂料组合物，所述涂料组合物包括(a)成膜树脂；(b)薄的片状金属或金属合金红外反射顔料；(C)最大雾度为10%的红外透明顔料；和(d)聚合物顔料分散剂。聚合物顔料分散剂可包括含下述链段的三嵌段共聚物(i)含红外透明颜料亲合基团(affinic groups)的第一链段；(ii)含极性基团的第二链段；和(iii)不同于第一链段和第二链段的第三链段。 在再一方面中，本专利技术涉及适合于例如用作在另ー涂层下方的底层的涂料组合物，所述涂料组合物包括(a)成膜树脂；(b)红外反射金属和/或金属合金的薄的片状颜料；和(C)红外反射无机氧化物顔料，其中在涂料组合物中(b)和(C)之和占组合物重量不大于10%，基于组合物的总固体重量。在再一方面中，本专利技术涉及多组分复合涂层，它包括(a)第一涂层，所述第一涂层显示出CIELAB L*值不大于50和根据ASTM E 903-96测量的总太阳光反射率至少15%且由包含下述组分的组合物沉积(i)成膜树脂；(ii)红外反射顔料；(iii)红外透明顔料；和(iv)顔料分散剂；和(b)在第一涂层的至少一部分之下沉积的第二涂层，其中第二涂层由包括下述组分的组合物沉积(i)成膜树脂；(ii)红外反射片状颜料；和(iii)红外反射无机氧化物顔料。本专利技术还尤其涉及涂布基底的相关方法和涂布的基底。专利技术实施方案的详细说明为了以下详细描述的目的，要理解，本专利技术可认可各种替代的变化和步骤顺序，除非明确相反地规定的例外。而且，除了在任何操作例中或者另有说明的以外，例如表达说明书和权利要求书中所使用的各成分用量的所有数值要理解为在所有情况下用术语“约”来修正。因此，除非另有说明，在下述说明书和所附权利要求中列出的数值參数是近似值，它可随本专利技术要获得的所需性能而变化。最起码且没有尝试限制应用与权利要求范围等价的原则，每ー数值參数至少应当鉴于所报道的有效数字的数值且通过应用常规的近似技术来解释。尽管列出本专利技术宽范围的数值范围和參数是近似值，但在具体实施例中列出的数值则尽可能精确地报道。然而，任何数值固有地包含在它们各自的测试测量中出现的必然来自于标准偏差的某些误差。此外，应当理解，本专利技术引证的任何数值范围打算包括其内包含的所有子范围。例如，范围“1-10”拟包括在所引证的最小值I和所引证的最大值10之间的所有子范围(包括I和10)，也就是说，最小值等于或大于I且最大值等于或小于10。在本申请中，使用単数包括复数和复数包括単数，除非另有具体说明。另外，在本申请中，使用“或”是指“和/或”，除非另外具体地说明，即使在一些情况下明确地使用了“和/或”。正如所述的，本专利技术的一些实施方案涉及涂料组合物。在一些实施方案中，该涂料组合物包括(a)成膜树脂；(b)红外反射顔料；(C)红外透明顔料；和(d)聚合物顔料分散齐U。在一些实施方案中，聚合物顔料分散剂包括含下述链段的三嵌段共聚物(i)含红外透明颜料亲合基团的第一链段；(ii)含极性基团的第二链段；和(iii)不同于第一链段和第ニ链段的第三链段。本专利技术所使用的术语“成膜树脂”是指当除去组合物中存在的任何稀释剂或载体时，或者当在环境温度或者升高温度下固化时，可在基底的至少水平表面上形成自支撑连续膜的树脂。可在本专利技术中使用的成膜树脂没有限制地，尤其包括在机动车OEM涂料组合物，机动车整修涂料组合物，エ业涂料组合物，建筑涂料组合物，线圈涂料组合物，包装涂料组合物，防护和海洋涂料组合物和航天涂料组合物中使用的那些。在一些实施方案中，在本专利技术所述的涂料组合物内包括的成膜树脂包括热固性成膜树脂。本专利技术所使用的术语“热固性”是指当固化或交联时不可逆地“硬化(set)”的树月旨，其中该聚合物组分中的聚合物链通过共价键连接在一起。这ー性能通常与，例如常常通过热或福射诱导的组合物成分的交联反应有关。參见Hawley,Gessner G. ,The CondensedChemical Dictionary,第九版，第 856 页；Surface Coatings, vol.2, Oil and ColourChemists1 Association,澳大利亚，TAFE Educational Books(1974)。也可在环境条件下进行固化或交联反应。一旦固化或交联，则当施加热量时，热固性树脂不会熔融且在溶剂中不可溶。在其它实施方案中，在本专利技术所述的涂料组合物内包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.28 US 12/607,6811.一种涂料组合物，它包括 (a)成膜树脂； (b)着色和/或不透明的红外反射颜料；和 (C)红外透明颜料； 其中该涂料组合物当形成为固化涂层时，显示出 (1)根据ASTME 903-96测量的总太阳光反射率为至少15% ;和 (2)当与对照涂层的颜色相比时，角度依赖的颜色变化不大于5AE单位。2.权利要求I的涂料组合物，其中固化的涂层进一步显示出在25°的观察角下，角度依赖的CIELAB L*值不大于50。3.权利要求2的涂料组合物，其中角度依赖的CIELABL*值不大于25。4.权利要求I的涂料组合物，其中总太阳光反射率为至少25%。5.权利要求I的涂料组合物，进一步包括颜料分散剂。6.权利要求5的涂料组合物，其中颜料分散剂包括三嵌段共聚物。7.权利要求6的涂料组合物，其中三嵌段共聚物包括 (a)含红外透明颜料亲合基团的第一链段； (b)含极性基团的第二链段；和 (C)不同于第一链段和第二链段的第三链段。8.权利要求7的涂料组合物，其中红外透明颜料亲合基团包括芳基。9.权利要求7的涂料组合物，其中第三链段基本上是非极性的且基本上不含红外透明颜料亲合基团。10.权利要求5的涂料组合物，其中颜料分散剂具有用下述通式表示的聚合物链结构fr— (G) p— (W),— (Y) —T 其中 (a)G是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；(b)W和Y是至少一种可自由基聚合烯属不饱和单体的残基；且W和Y彼此不同； (c)攀是引发剂的疏水残基或者衍生于引发剂的疏水残基，且不含引发剂的可自由基转移基团； (d)T是或者衍生于引发剂的可自由基转移基团；和 (e)p，q和s各自独立地选择，以便颜料分散剂的数均分子量为至少250。11.权利要求5的涂料组合物，其中颜料分散剂包括三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物包含 (i)含与羧酸反应的环氧烷官能单体的第一嵌段； (ii)含(甲基)丙烯酸烷基酯的第二嵌段；和 (iii)含(甲基)丙烯酸烷基酯的第三嵌段。12.权利要求I的涂料组合物，其中红...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·L·德克尔，S·D·赫尔灵，S·G·麦夸恩，B·A·明奇，N·R·范尼尔，W·D·珀克，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：