DE10160356A1 - IR-Schutz - Google Patents
IR-SchutzInfo
- Publication number
- DE10160356A1 DE10160356A1 DE10160356A DE10160356A DE10160356A1 DE 10160356 A1 DE10160356 A1 DE 10160356A1 DE 10160356 A DE10160356 A DE 10160356A DE 10160356 A DE10160356 A DE 10160356A DE 10160356 A1 DE10160356 A1 DE 10160356A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- greenhouse
- glass
- paint system
- application
- nanoparticles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/24—Electrically-conducting paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
- C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/044—Forming conductive coatings; Forming coatings having anti-static properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/66—Additives characterised by particle size
- C09D7/67—Particle size smaller than 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/66—Additives characterised by particle size
- C09D7/68—Particle size between 100-1000 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
- C03C2217/445—Organic continuous phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
- C03C2217/475—Inorganic materials
- C03C2217/476—Tin oxide or doped tin oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer durchsichtigen IR-Abschirmung, worin ein Träger mit Wirksubstanz versehen wird, um damit im Strahlengang angeordnet zu werden. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Lacksystem, umfassend nanopartikuläre Teilchen und lackübliche Lösemittel, nass auf einem Substrat aufgetragen wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft den Gegenstand des oberbegrifflich Beanspruchten und befasst sich somit mit Infrarotstrahlung abschirmenden Schichten.
- Die Abschirmung von Infrarotstrahlung gewinnt zunehmende Bedeutung auf verschiedenen Gebieten. So ist es bei architektonischen Anwendungen, wie großen Glasflächen an Hochhäusern, oftmals erwünscht, die Einstrahlung von infraroter Strahlung in das Gebäude möglichst gering zu halten, um etwa in südlichen Ländern, eine Aufheizung des Innenraumes zu verhindern, obwohl ein Maximum an Tageslicht eingelassen wird. Gleiches gilt im Bereich der Automobilverscheibungen, wo Verbesserungen der Aerodynamik bei gewünscht gleichbleibenden Sichtverhältnissen eine vergrößerte Verglasung erzwingen. Auch hier ist es gewünscht, die Aufheizung des Innenraumes zu vermeiden. Wird die Wärmestrahlung nicht hinreichend abgeschirmt, so fordern viele Benutzer sowohl in Häusern als auch in Automobilen eine Klimatisierung durch stark kühlende Klimaanlagen. Die zu hohe Wärmeeinstrahlung bewirkt dann einen erhöhten Energieverbrauch.
- Es ist vorgeschlagen worden (EP 0 727 306 A2), ein laminiertes Glas vorzusehen, in welchem zwischen ersten und zweiten transparenten Glasplatten ein Zwischenschichtfilm zwischengesetzt ist, der darin dispergiert funktionelle ultrafeine Teilchen aufweist, welche einen Teilchendurchmesser von bis zu 0,2 µm aufweisen. Der Zwischenfilm soll insbesondere aus plastiziertem PVB (Polyvinylbutyral) oder einem Ethylen- Vinylacetat-Copolymer (EVA) bestehen. Als funktionelle Teilchen werden in der EP 0 727 306 A2 solche vorgeschlagen, die aus der Gruppe bestehend aus Metallen, Metalle enthaltenden Verbindungen und Composite, die Metall enthalten, ausgewählt sind. Die Metalle sollen bestehen aus Sn, Ti, Si, Zn, Zr, Fe, Al, Cr, Co, Ce, In, Ni, Ag, Cu, Pt, Nn, Ta, W, V und Mo. Es werden erwähnt als Metallverbindungen Oxide, Nitride, Oxinitride und Sulfide die Composite sollen mit zumindest einer Substanz dotiert sein und die Verbindung mit der zumindest einen Substanz dotiert. Als Oxide werden genannt SnO2, TiO2, SiO2, ZrO2, ZnO2, Fe2O3, Al2O3, FeO, Cr2O3, Co2O3, CeO2, In2O3, NiO, MnO und CuO. Es wird diskutiert, welche Mengen an Substanz im Ausgangsharz für den Zwischenschichtfilm eingearbeitet werden müssen und es wird diskutiert, dass der erhaltene Film nur eine bestimmte maximale Leitfähigkeit aufweisen darf, um eine zufriedenstellende Radiowellen-Durchlässigkeit aufzuweisen.
- Das vorbekannte Verfahren mag unter speziellen Anwendungen zu passablen Ergebnissen führen, ist aber nicht in jedem Fall voll zufriedenstellend. Dies gilt insbesondere dann, wenn neben einer guten IR-Abschirmung auch Schichten mit verbesserter Leitfähigkeit gewünscht werden, etwa um antistatische Eigenschaften zu erhalten oder ableitfähige Beschichtungen vorzusehen. Überdies ergeben sich Schwierigkeiten bei der Herstellung von Infrarot abschirmenden, komplex geformten Gegenständen, wie besonders stark gebogene Windschutzscheiben oder dergleichen.
- Ein weiteres Verfahren, das im Stand der Technik bekannt ist, ist die Gasphasenbeschichtung von Flachglas, die durch Sputtern, CVD, PVD usw. erfolgen kann. Als Schichtmaterialien können durch das Sputtern ultradünne Schichten aus leitenden oder halbleitend dotierten Oxiden aufgetragen werden, beispielsweise aus ATO (SnO2 : Sb) FTO (SnO2 : F) AZO (ZnO : Al) oder ITO (In2O3 : Sn). Diese Schichten sind in ultradünnem Zustand transparent für sichtbares Licht und vermindern die Transmission von infraroter Strahlung. Als durchgehende Schichten können ableitfähige Schichten verwendet werden. Die zur Auftragung derartiger dichter Schichten verwendeten Anlagen sind allerdings sehr teuer, weshalb sie sich nur bei hohem Durchsatz, also der Beschichtung sehr großer Materialmengen amortisieren. Es wird zudem wesentlich mehr Targetmaterial benötigt, als letztlich auf dem Substrat abgeschieden wird. Der verbleibende Rest lagert sich in der Maschine ab, von wo er typisch entfernt werden muss, was nicht nur wegen der schlechten Ausnutzung der teueren Targets äußerst unerwünscht ist.
- Obwohl derartige Sputter-Anlagen technisch sehr aufwendig sind, ist es dennoch sehr schwierig, mit ihnen komplex geformte Gegenstände in Klein- oder Sonderserien zu beschichten, da jeder Geometriewechsel eine erhebliche Umkonstruktion an wesentlichen Teilen der Anlage erfordert. Der bisherige Versuch, Autoscheiben flach zu besputtern und danach in die gewünschte aerodynamische Form zu biegen, ist bislang gescheitert. Zudem ist eine Beschichtung von Polymeren oder Folien, wie sie oftmals gewünscht ist, allenfalls bedingt möglich.
- Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereit zu stellen.
- Das Ziel wird erreicht mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
- Damit schlägt die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung einer durchsichtigen IR- Abschirmung vor, worin ein Träger mit Wirksubstanz versehen wird, um damit im Strahlengang angeordnet zu werden, bei welchem vorgesehen ist, dass ein bereits ohne nanopartikuläre Teilchen filmbildendes Lacksystem umfassend nanopartikuläre Teilchen und lackübliche Lösemittel nass auf einem Substrat aufgetragen wird.
- Es wurde überraschend erkannt, dass die nanopartikulären Teilchen auch dann, wenn sie für die Einarbeitung in ein Lacksystem, in welchem sie einzuarbeiten sind, ausgerüstet sind, eine gute Infrarot-abschirmende Wirkung ergeben. Dieser Effekt wird ausgenützt, um zu ermöglichen, dass das Lacksystem mit den nanopartikulären Teilchen nass aufgetragen werden kann. Der Vorteil des Nassauftragens besteht dabei darin, dass einerseits ein geringerer technischer Aufwand zum Auftragen selbst erforderlich ist, was eine Vielzahl neuer Anwendungen eröffnet, und zwar auch dann, wenn keine Großserien gefertigt werden sollen, und daß andererseits auch komplexere Geometrien gebildet werden können. Zudem können mehr Materialien, insbesondere Polymere und/oder Folien beschichtet werden als im Stand der Technik möglich.
- Bevorzugt sind die nanopartikulären Teilchen im Lacksystem dispergiert. Dazu können die nanopartikulären Teilchen, die bei der Herstellung des Lacksystems verwendet werden, für die einfache Dispersion beziehungsweise Redispersion im Lacksystem entsprechend ausgerüstet werden. Die Art und Weise, die erwünscht Redispergierbarkeit zu erreichen, ist per se bekannt. Wichtig ist aber vorliegend dabei die Erkenntnis, dass sich durch Anwendung per se bekannter Maßnahme eine gute IR- Abschirmung ergibt.
- Es ist möglich, die Infrarot-abschirmende Wirkung der nanopartikulären Teilchen für eine Vielzahl lacküblicher Lösemittel zu erhalten, was die Anwendungsmöglichkeiten verbreitert, weil insbesondere das Lacksystem optimiert werden kann auf bestimmte Substrate und/oder Anwendunbgsbedingungen, wie eine Anwendung in Innenräumen, auf Außenfassaden unter verschiedenen typischen Witterungsbedingungen wie hoher Luftfeuchtigkeit, häufigen Niederschlägen usw., für Flugzeuge, insbesondere Cockpit-Verglasungen, Automobilen usw. Es kann überdies ein besonders temperaturbeständiges Lacksystem gewählt werden, soll etwa eine Infrarot-Abschirmung im Bereich von Hochtemperatur-Anwendungen erreicht werden, bei denen ein hochtemperierter Innenraum wie ein Ofen oder dergleichen weniger Wärme nach außen abstrahlen soll.
- Es ist möglich, ein Gemisch an unterschiedlichen lacküblichen Lösemitteln zu verwenden, um verschiedene Eigenschaften gleichzeitig zu optimieren, wie beispielsweise Abriebs- und Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Abblättern und Abziehen, Wärmebeständigkeit, UV-Beständigkeit usw.
- Dem Lacksystem kann ein Bindermittel, insbesondere in Form organischer Komponenten zugesetzt werden. Die organischen Komponenten können in monomerer, oligomerer oder polymerer Form zugesetzt werden und es kann sich insbesondere handeln um zumindest eines aus der Polymergruppe Polyacrylate, insbesondere PMMA, Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyvinylbutyral (PVB), Polyvinylalkohole (PVA), Polyethylenglycole, Polyurethane, bisphenolbasierte Polymere, Polyester, sowie Oligomere und/oder Monomere vorgenannter Polymere und/oder Cellulosederivate, insbesondere Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose und/oder Nitrocellulose und/oder metallorganische Verbindungen. Weiter ist es möglich, Silikone und/oder Silane in monomerer, oligomerer und/oder polymerer Form zuzugeben.
- Die nanopartikulären Teilchen liegen typisch in einem Größenbereich zwischen 1 und 200 nm. Damit ist sichergestellt, dass sich einerseits die Fertigungsprozesse gut in den Griff kriegen lassen und andererseits die Eigenschaften des Lacksystems hinreichend präzise definiert sind.
- Wenn die Teilchen kleiner als 200 nm sind, stellt dies sicher, dass keine Beeinträchtigung der Transparenz im sichtbaren Bereich gegeben ist, wobei überdies hohe Anteile von Teilchengrößen um oder unter 100 nm zu einer besonders guten Homogenenität durch die Erhöhung der Gesamtteilchenzahl führen. Als Nanopartikel kommen in Betracht insbesondere die vorstehend bei der Diskussion der EP 0727 306 erwähnten.
- Als Substrate sind neben anorganischen Gläsern, wie Silikatgläsern, die typisch für Flachgläser verwendet werden, insbesondere PMMA, PVB und dergleichen einsetzbar. Dies ermöglicht es, das erfindungsgemäße Lacksystem mit Polymeren einzusetzen, was vorteilhaft ist, um Verglasungen mit verringertem Gewicht zu erzeugen, neue Anwendungsbereiche zu eröffnen usw. So können etwa Getränkeflaschen leicht mit einer Infrarotstrahlungsabschirmenden Beschichtung versehen werden, was Vorteile hat, wenn in der Flasche Getränke gekühlt bleiben sollen.
- Die vorliegende Erfindung ermöglicht den Auftrag durch eine Vielzahl unterschiedlicher Techniken, die allesamt preiswert realisierbar sind. Während Techniken wie das Tauchen eine vollständige Überdeckung ergeben, kann, etwa durch Aufdrucken, auch ein Muster auf dem Gegenstand erzeugt werden, was insbesondere in Verbindung mit der verbesserten Leitfähigkeit vorteilhaft ist. So können etwa auf Automobilscheiben leitfähige, transparente und zugleich IR-abschirmende Antennenbereiche für Radioempfang und/oder Senden und Empfangen von Mobilfunksignalen aufgedruckt werden. Diese Anordnung können zugleich sehr großflächig gestaltet werden.
- Wenn eine Auftragung auf einem sehr kompliziert geformten Gebilde gewünscht ist oder einzelne Muster aufzudrucken sind, die sich von Gegenstand zu Gegenstand nicht wiederholen, oder die nur für eine geringe Anzahl von Produkten identisch sind, wie dies bei Serien-Nummern, Chargen-Nummern oder dergleichen der Fall ist, kann eine Auftragung mit einem Inkjet-Verfahren erfolgen. Da die erzeugten Schichten unsichtbar sind, ist es insbesondere möglich, eine versteckte Codierung vorzunehmen. Dabei kann entweder, bei an der Oberfläche des beschichteten Gegenstandes liegenden Beschichtungen, die unterschiedliche Leitfähigkeit von Bereichen abgetastet werden, zum Beispiel durch Aufsetzen von Elektroden an vorgegebenen Stellen, und/oder es kann die Abtastung der versteckten Informationen durch Einstrahlen von Infrarotstrahlung erfolgen, wobei entweder die Erwärmung auf dem Substrat erfasst wird oder die Transmission hinter dem beschichteten Substrat. In einem solchen Fall kann die Beschichtung auch zwischen zwei Oberflächen eingeschlossen sein, beispielsweise auf der Innenseite einer Thermoverglasung oder dergleichen. Die Kombination vorbestimmter Leitfähigkeiten und IR-Abschirmungen erlaubt überdies eine besonders sichere Echtheitsverifizierung.
- Die Trocknung erfolgt typisch sehr schonend, beispielsweise bei Temperaturen unter 100°C. Eine erste Möglichkeit besteht darin, eine Trocknung bei Raumtemperatur vorzunehmen; alternativ ist es möglich, bei geringfügig erhöhter Temperatur wie 50° bis 70°C zu erwärmen, ohne dass die positiven Eigenschaften der Beschichtung verloren gehen.
- Es sei erwähnt, dass es besonders vorteilhaft ist, mit der Beschichtung auch zumindest antistatische Eigenschaften zu erhalten, oder, bei noch weiter verbesserter Leitfähigkeit der Schicht, eine Ableitung durch sie vorzusehen beziehungsweise eine insgesamt leitfähige Schicht. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn nanopartikuläre Teilchen verwendet werden, die eine hohe Leitfähigkeit haben. Besonderes bevorzugt ist dabei die Verwendung von ITO, insbesondere ITO mit vergleichsweise hoher Leitfähigkeit, als dotiertes ITO. Es sei darauf hingewiesen, dass das teuere ITO-Material hohe Leitfähigkeit in vergleichsweise geringen Mengen und insbesondere unterhalb der Perkolationsgrenze bereits die angestrebte Wirkung entfalten kann.
- Die Erfindung wird im folgenden nun beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:
- Fig. 1a die Transmission durch ein unbeschichtetes Glassubstrat;
- Fig. 1b die Transmission durch ein beschichtetes Glassubstrat;
- Fig. 2a die Transmission durch ein unbeschichtetes PC-Substrat;
- Fig. 2b die Transmission durch ein beschichtetes PC(Polycarbonat-)Substrat;
- Fig. 3a ein unbeschichtetes PMMA-Substrat;
- Fig. 3b das beschichtete PMMA-Substrat;
- Fig. 4a ein unbeschichtetes Borosilikatglas- Substrat;
- Fig. 4b das Borosilikatglas mit Beschichtung;
- Fig. 5 Borosilikatglas mit unterschiedlichen Lacksystemen beschichtet.
- Es wird Indiumzinn-Oxid-Pulver in nanokristalliner Form hergestellt. Eine Größenanalyse ergibt, dass das erhaltene Nanopulver ein Maximum im Größenspektrum bei 100 nm besitzt und dieses Maximum bei 200 nm auf nahezu 0% abgefallen ist, während unterhalb von 1 nm gleichfalls keine ITO-Teilchen mehr vorliegen. Dann wird die Leitfähigkeit des ITO-Pulvers bestimmt, indem ein rundes Wägeglas mit 45 ml Volumen, einem Durchmesser von 35 mm und einer Höhe von 70 mm zur Hälfte mit dem Pulver gefüllt wird, ein passender Preßstempel auf die lockere Pulverschüttung aufgesetzt wird und für 30 Sekunden mit einem Gewicht von 1 kg belastet wird. Der Preßstempel wird entfernt und es werden stiftförmige Messelektroden mit einem Durchmesser von 1,5 mm in einem Abstand von 1 cm 0,7 mm tief in die verdichtete Pulverschüttung eingedrückt. Der elektrische Gleichstromwiderstand zwischen den Elektroden wird bestimmt. Es wird ein Pulver ausgewählt, das mit 30-50 Ohm Pulverschüttungswiderstand eine sehr gute Leitfähigkeit aufweist.
- Das Pulver wird für die Beispiele wie folgt verwendet:
- 50 Gramm einer Dispersion des nanokristallinen ITO in n- Butanol mit einem Feststoffgehalt von 25 Gew.-% werden mit 25 Gramm einer 15 gew.%igen Polymerlösung Paraloid B 72 in Ethylacetat vermischt. Mit dieser Beschichtungslösung wird Glas durch Aufsprühen beschichtet und es wird die resultierende Beschichtung bei 70°C getrocknet. Die Schichtdicke wird zu 1 µm bestimmt. Die Schicht ist klar transparent. Es wird in eine Transmissionskurve aufgenommen. Diese ist in Fig. 1a gezeigt. Die Leitfähigkeit der Schicht wird bestimmt zu 8 × 104 Ω2.
- 50 Gramm einer ethanolischen Dispersion des nanokristallinen ITO-Pulvers mit einem Feststoffgehalt von 25 Gew.-% werden mit 50 Gramm einer 15 Gew.-%igen Polymerlösung Paraloid B 72 in Ethylacetat vermischt. Diese Beschichtungslösung wird auf eine Glasplatte aufgetragen, und zwar durch spin-coating. Danach wird das Glas getrocknet. Die Schichtdicke wird zu 1 µm bestimmt. Die Transmissionskurven ergeben sich aus Fig. 2a. Die Leitfähigkeit der Schicht wird bestimmt zu 105 Ω2.
- Es wird das Lacksystem aus Beispiel 2 verwendet und auf PMMA- Platten aufgesprüht. Wiederum wird eine Dicke von 1 µm eingestellt und bei 70°C getrocknet. Die Transmission ist in Fig. 3 dargestellt. Die Leitfähigkeit wird bestimmt zu 8 × 104 Ω2.
- Beispiel 4
- 50 Gramm einer ethanolischen Dispersion des nanokristallinen ITO mit einem Feststoffgehalt von 25 Gew.-% werden mit 32 Gramm einer 10 Ges.%igen Polymerlösung Polyvinylbutyral (PVB) in Isopropanol vermischt. Diese Beschichtungslösung wird auf Glasplatten aufgerakelt und bei 50°C getrocknet. Die erhaltene Schicht weist eine Dicke von 3 µm auf und ist hochtransparent. Es wird eine Transmissionskurve bestimmt wie aus der Fig. 4 ersichtlich. Die Leitfähigkeit wird bestimmt zu 8 × 103 Ω2.
- Die Figuren zeigen jeweils, dass die Transmission im infraroten Bereich gegenüber unbeschichteten Substraten wesentlich verringert ist.
- Es werden dann an den erhaltenen Schichten Leitfähigkeitsmessungen vorgenommen. Es ergibt sich für Beispiel 2 eine Leitfähigkeit von 2 × 105 Ω2. Für die Beispiele 1 und 3 ergibt sich eine Leitfähigkeit von 8 × 104 Ω2, für das Beispiel 4 ergibt sich eine Leitfähigkeit von 8 × 103 Ω2. Der Vergleich der Beispiele 2 und 4 zeigt, dass der Flächenwiderstand binderabhängig ist. Weiter zeigt eine Betrachtung der in den aufgetragenen Schichten enthaltenen Mengen nanokristallinen ITOs, dass die Konzentration unterhalb der Perkolationsgrenze liegt.
- In einem weiteren Beispiel wird die Transmission von reinem ITO einer Schichtdicke von 1 µm, wie durch Aufsprühen einer wässrigen Dispersion und anschließendes Erwärmen auf 500° erhalten mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung nach Beispiel 1 verglichen. Die erfindungsgemäße Beschichtung, die in der Fig. 5 durchgezogen dargestellt ist, zeigt eine abfallende Transmission bei bereits wesentlich kürzeren Wellenlängen, ergibt also eine bessere Infrarot-Abschirmung.
Claims (21)
1. Verfahren zur Herstellung einer durchsichtigen IR-
Abschirmung, worin ein Träger mit Wirksubstanz versehen
wird, um damit im Strahlengang angeordnet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lacksystem umfassend
nanopartikuläre Teilchen und lackübliche Lösemittel nass auf
einem Substrat aufgetragen wird.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass das Lacksystem durch dispergieren
nanopartikulärer Teilchen gebildet wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als lackübliches Lösemittel
vorgesehen ist wenigstens eines aus Wasser, Alkoholen,
insbesondere Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol und/oder
anderen Alkyl- bzw. Isoalkylalkohole, Ketone, insbesondere
Aceton und/oder MEK, Diketone, Diole, Carbitole, Glycole,
Diglycole, Triglycole, Glycolether, insbesondere Ethoxy,
Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxyethanol-Acetat, Ester,
insbesondere Glycolester, insbesondere Ethylacetat,
Butylacetat, Butoxyethylacetat, Butoxyethoxyethylacetat, Alkane
und/oder alkanhaltige Gemische, Aromate, insbesondere
Tuluol, Xylol.
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass als lackübliches Lösemittel ein
Gemisch aus mehr als einer der aufgeführten Substanzen
verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch
gekennzeichnet, dass das Lacksystem ein Bindermittel
umfasst.
6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bindersystem zumindest eine
organische Komponente umfasst.
7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass als organische Komponente zumindest
vorgesehen ist zumindest eines aus der Polymergruppe
Polyacrylate, insbesondere PMMA, Polyvinylpyrrolidon (PVP),
Polyvinylbutyral (PVB), Polyvinylalkohole (PVA),
Polyethylenglycole, Polyurethane, bisphenolbasierte Polymere,
Polyester, sowie Oligomere und/oder Monomere vorgenannter
Polymere und/oder Cellulosederivate, insbesondere
Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose und/oder Nitrocellulose
und/oder metallorganische Verbindungen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest ein Silikon und/oder Silan
in monomerer, oligomerer und/oder polymerer Form zum
Lacksystem gehört.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass Nanopartikel der Größe > 1 nm
verwendet werden.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass ausschließlich Nanopartikel der Größe
> 1 nm verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass Nanopartikel der Größe
< 200 nm verwendet werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich Nanopartikel
der Größe < 200 nm verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil von > 70%,
insbesondere > 90% der nanopartikulären Teilchen eine
Teilchengröße unter 100 nm aufweist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat PVC
(Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen), PU (Polyurethan), PC
(Polycarbonat), PET (Polyethylenterephthalat), PMMA, PVB
und/oder ein transparenter polymerer Werkstoff und/oder
Verbundwerkstoffe und/oder anorganisches Glas,
insbesondere Silikatglas wie Flachglas gewählt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die nasse Auftragung durch
Drucken, Spindip-Coating, Rakeln, Tauchen und/oder
Sprühen, insbesondere mit einem Inkjet-Verfahren erfolgt.
16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, worin die
nasse Auftragung durch ein Inkjet-Verfahren erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Lacksystem Inkjet-
Applikationen ermöglichende, per se übliche
rheologieverändernde Substanzen zugesetzt werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass nach der Auftragung eine
Trocknung bei Temperaturen unter 100°C erfolgt.
18. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trocknung bei unter 70°C erfolgt.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung bei über 50°C
erfolgt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit zumindest
antistatischen Eigenschaften, bevorzugt als zumindest
ableitende Schicht gebildet wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die nanopartikulären Teilchen
zumindest partiell durch ITO gebildet sind.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine ITO-Menge unterhalb der
Perkolationsgrenze zugegeben wird.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10160356A DE10160356A1 (de) | 2001-12-08 | 2001-12-08 | IR-Schutz |
JP2003551215A JP2005511292A (ja) | 2001-12-08 | 2002-12-09 | 赤外線を反射するラッカー層 |
EP02792641A EP1458823A1 (de) | 2001-12-08 | 2002-12-09 | Infrarotstrahlung reflektierende lackschicht |
PCT/DE2002/004490 WO2003050193A1 (de) | 2001-12-08 | 2002-12-09 | Infrarotstrahlung reflektierende lackschicht |
US10/499,734 US20040251451A1 (en) | 2001-12-08 | 2002-12-09 | Lacquer layer, which reflects infra-red radiation |
AU2002358427A AU2002358427A1 (en) | 2001-12-08 | 2002-12-09 | Lacquer layer, which reflects infra-red radiation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10160356A DE10160356A1 (de) | 2001-12-08 | 2001-12-08 | IR-Schutz |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10160356A1 true DE10160356A1 (de) | 2003-06-26 |
Family
ID=7708511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10160356A Withdrawn DE10160356A1 (de) | 2001-12-08 | 2001-12-08 | IR-Schutz |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040251451A1 (de) |
DE (1) | DE10160356A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1634929A1 (de) * | 2004-09-13 | 2006-03-15 | DSM IP Assets B.V. | Gegenstand mit nicht-isolierender Beschichtung |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8066190B2 (en) | 1999-09-07 | 2011-11-29 | American Express Travel Related Services Company, Inc. | Transaction card |
US8600880B2 (en) * | 2004-03-12 | 2013-12-03 | American Express Travel Related Services Company, Inc. | Method and system for providing point of sale services |
US20060177646A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-10 | Detlef Burgard | Method for producing shatterproof glass panels and casting resin molding |
EP1826232A1 (de) * | 2006-01-24 | 2007-08-29 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Kunststoffkomponente für Hausgeräte |
WO2011024020A1 (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Certainteed Corporation | Thin films including nanoparticles with solar reflectance properties for building materials |
US9862842B2 (en) | 2012-02-29 | 2018-01-09 | Sabic Global Technologies B.V. | Infrared radiation absorbing articles and method of manufacture |
US9923111B2 (en) * | 2013-11-13 | 2018-03-20 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Illumination and radiative cooling |
CN104037068B (zh) * | 2014-07-09 | 2016-08-24 | 中国科学院半导体研究所 | 一种芯片表面污物清洁处理的方法 |
US10400117B1 (en) | 2016-01-14 | 2019-09-03 | University Of South Florida | Ionizing radiation resistant coatings |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000014017A1 (de) * | 1998-09-06 | 2000-03-16 | Institut Für Neue Materialen Gem. Gmbh | Verfahren zur herstellung von suspensionen und pulvern auf basis von indium-zinn-oxid und deren verwendung |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3355733B2 (ja) * | 1992-12-28 | 2002-12-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 低抵抗導電性顔料及びその製造方法 |
KR100214428B1 (ko) * | 1993-06-30 | 1999-08-02 | 후지무라 마사지카, 아키모토 유미 | 적외선차단재와 그것에 사용하는 적외선차단분말 |
US5504133A (en) * | 1993-10-05 | 1996-04-02 | Mitsubishi Materials Corporation | Composition for forming conductive films |
US5691838A (en) * | 1994-06-16 | 1997-11-25 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Infrared-blocking optical fiber |
JP3154645B2 (ja) * | 1995-01-23 | 2001-04-09 | セントラル硝子株式会社 | 自動車用合せガラス |
US6599631B2 (en) * | 2001-01-26 | 2003-07-29 | Nanogram Corporation | Polymer-inorganic particle composites |
JPH11170442A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-06-29 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 透明性赤外線カットオフフィルム |
US6368470B1 (en) * | 1999-12-29 | 2002-04-09 | Southwall Technologies, Inc. | Hydrogenating a layer of an antireflection coating |
JP3679976B2 (ja) * | 2000-05-31 | 2005-08-03 | 株式会社巴川製紙所 | ディスプレイ用貼着フィルム |
-
2001
- 2001-12-08 DE DE10160356A patent/DE10160356A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-12-09 US US10/499,734 patent/US20040251451A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000014017A1 (de) * | 1998-09-06 | 2000-03-16 | Institut Für Neue Materialen Gem. Gmbh | Verfahren zur herstellung von suspensionen und pulvern auf basis von indium-zinn-oxid und deren verwendung |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1634929A1 (de) * | 2004-09-13 | 2006-03-15 | DSM IP Assets B.V. | Gegenstand mit nicht-isolierender Beschichtung |
WO2006031102A1 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Dsm Ip Assets B.V. | Object comprising a non-insulative coating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040251451A1 (en) | 2004-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2803246B1 (de) | Transparente scheibe mit elektrisch leitfähiger beschichtung | |
EP2148899B1 (de) | Transparente barrierefolie und verfahren zum herstellen derselben | |
EP2452227B1 (de) | Elektrochrome schichtstruktur und verfahren zu deren herstellung | |
EP2803245B1 (de) | Transparente scheibe mit elektrisch leitfähiger beschichtung | |
DE60029706T2 (de) | Transparentes leitendes laminat, sein herstellungsverfahren, und anzeigevorrichtung mit transparentem leitendem laminat | |
EP2220170B1 (de) | Optisch variable pigmente mit hoher elektrischer leitfähigkeit | |
WO2003050193A1 (de) | Infrarotstrahlung reflektierende lackschicht | |
EP2931673B1 (de) | Transparente scheibe mit elektrisch leitfähiger beschichtung | |
EP2261185A2 (de) | Solarglas-Scheibe mit Barierrebeschichtung und Verfahren zur Herstellung einer Solarglas-Scheibe | |
DE202008018514U1 (de) | Material | |
EP1503227A1 (de) | Optisches Schichtsystem mit Antireflexeigenschaften | |
DE1093163B (de) | Verfahren zum Herstellen durchsichtiger und elektrisch leitender UEberzuege durch Vakuumbedampfen | |
DE60101912T2 (de) | Zusammensetzung einer schwarzen glasur auf einem glassubstrat | |
DE10160356A1 (de) | IR-Schutz | |
DE102014018464A1 (de) | Thermochrome pigmente, thermochrome beschichtung, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung | |
DE112009003493T5 (de) | Grundierungsschichten, die eine verbesserte Deckschichtfunktionalität verleihen | |
EP4164883A1 (de) | Verbundscheibe | |
EP3394329B1 (de) | Verfahren zur herstellung von leitfähigen strukturen | |
DE19616841B4 (de) | Beschichtete Scheibe aus glasartigem Material mit hoher Lichtdurchlässigkeit, geringem Solarfaktor und neutralem Aussehen bei Reflexion und Verwendung derselben in einer Mehrfachverglasungseinheit | |
DE60011049T2 (de) | Farbeffekt-pigmente und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE102006005019A1 (de) | Hochleitfähige, transparente und mechanisch stabile Metalloxid-Schichten und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE112021004623T5 (de) | Glasgegenstand | |
WO2020094324A1 (de) | Verbundscheibe mit einem funktionselement und abdeckdruck | |
EP1517967B1 (de) | Beschichtungsmaterial | |
EP3909925A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines glasprodukts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NANOGATE ADVANCED MATERIALS GMBH, 66121 SAARBRUECKEN |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS, INC., ALLENTOWN, PA., |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: J?NSSON, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 5 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |