JP2004507386A - 低輻射率フルオロポリマー層を有する低輻射率物品 - Google Patents
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Abstract
本発明は、内部空間にとって所望の温度を維持するために必要な冷却または加熱量を減らすための低輻射率層として、その中に赤外線吸収粒子が分散されたフルオロポリマー層を提供する。本発明はまた、少なくとも1つの主要な面上に少なくとも2つの層を有する基材を含み、かつその最外層がその中に分配された状態のフルオロポリマーとフレーク形態のIR吸収粒子とを含む低輻射性物品を提供する。本発明はさらに、低輻射率コーティングを生産するための組成物であって、フルオロポリマーとフレーク形態のIR吸収粒子との分散体を含む組成物を提供する。
Description
【0001】
1.分野
本発明は、その中に赤外線吸収粒子が分散されたフルオロポリマーを含む低輻射率層(低e層)を含む工業上の膜に関する。本発明はさらに低e層を含む屋根、壁またはテントに関する。
【0002】
2.背景
建物の建設において、膜の使用が益々普及しつつある。かかる膜は工業膜とも言われ、典型的には、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレンまたはシリコーン樹脂で被覆されたガラス繊維またはポリエステル繊維ウェブ、例えばガラス繊維布を含む。かかる膜は、例えばフットボールスタジアムや飛行場ホールのような大きな面積をカバーするための屋根として使用することができる。この様な膜は、それらの低重量が軽量の屋根建造物を作ることを可能にするために、この目的に特に好適である。例えば、多層の屋根膜層を有するPuchheimシティホールは、主として不燃性の軽量膜材料で作られており、TechTextil 1999で布建築物に対する国際賞の第3位の栄誉を与えられた。断熱は幾つかの層の間に組み込まれた砂によって行われた。同様に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)で被覆されたガラス繊維膜と多層安全ガラスとの組合せから作られた屋根を有するミュンヘン空港センター(MAC)ウエストの公共広場にも賞が与えられた。
【0003】
また典型的には、これらの膜はほこりをはじく特性を有し、かつ高い耐腐敗性を有する。好ましくは、これらの膜は光透過性、すなわち半透明であり、かつ耐火性である。不燃性材料がDE−A2315259に開示され、それはガラスビーズ・テトラフルオロエチレンポリマー混合物で被覆された不燃性の布を記載している。しかしながら、この布は気候順応効果を持たない。DE−A19740 163によれば、好ましくはシリコーンゴム、ラテックスミルクまたはフタレート樹脂接着剤から作られた接着剤層がガラス繊維布に塗布され、その上からガラスビーズが接着剤層中に押し込められている。この材料は、高い機械的引張強さと引裂強さ、高い光反射性、満足のいく断熱性および光透過性、高度の耐火性、耐摩耗性、耐気候性、耐汚染性および耐害虫性、ならびに極めて気持ちのよい美的効果を提供することが意図されている。しかしながら、これらの特性、特に断熱性および耐火性を改善することが注目されている。
【0004】
暑い気候を経験する地域では特に、工業膜が外部と内部空間との間の伝熱を減少できることが望ましい。熱は、暖かい場所と冷たい場所との間で幾つかの方法により伝わることができる。かかる方法には、対流、熱伝導ならびに輻射による伝熱が含まれる。
【0005】
輻射による伝熱には、より高温の物体が、より低温の物体に対して電磁線を放射することが関与する。この輻射の強さは2つの物体間の温度差に依存する。輻射する能力すなわち輻射力は次式によって与えられる。
W=εσT 4
前記式中、Wは輻射力を表し、εは輻射率を表し、そしてσはStephan−Boltzman定数である。輻射率は0と1との間の値であり、同一温度でのある表面からの輻射とその完全黒体からの輻射との対比である。
【0006】
このタイプの伝熱は全伝熱の90%になる。特にスペクトルの赤外部における輻射は加熱に寄与し、そのうえ人にとって不快なものとして経験される。例えば、同じ周囲温度で、赤外線輻射レベルの低下は、より大きな快適さを与えるであろう。さらに、赤外線輻射レベルが低下し、または最小になった場合、快適レベルを犠牲にすることなく、より高い周囲温度を許容できることが研究によって分かってきた。従って、赤外線放出を減らすことによって、より高い部屋温度を許容することができ、それによって部屋を冷やすコストを節減することができる。
【0007】
EP1053867は、改質PTFEで被覆された、いわゆる低eコーティングが提供されたガラス繊維ウェブを含む工業膜を開示している。EP1053867は、この低eコーティングの組成に関してそれほど詳細を示していないが、この低eコーティングは明らかに真空蒸着によって被覆されている。しかしながら、これは、例えばそれにより屋根を建造する時に、またはクリーニングする間に低eコーティングが損傷する傾向があり、さらに腐食する傾向があるという欠点を有する。従って、低eコーティング上に保護コーティングを使用することが教示されている。不幸にも、これは低eコーティングの有効性を低下させる。
【0008】
WO99/39060は同様に低eコーティングを含む工業膜を教示している。この低eコーティングの組成に関して何の詳細も示されていない。WO99/39060は、さらに防音性を備えるために、防音壁層上に工業膜を配置することを教示している。またWO99/39060は、清掃中の摩耗に対して保護層により低eコーティングを保護したいという希望も教示している。
例えばEP927328では、布用の金属粉塗料もまた電磁線隠蔽材料として使用されている。
【0009】
他方、布上に金属粒子を含有するフルオロポリマーコーティングの使用が、様々な理由のために当技術分野で実施されてきた。例えば特開平05−318659号公報は、液体および気体に対するバリヤー性、さらに熱または光の反射性を提供するために、アルミニウム粒子を含有するフルオロポリマーコーティングによりガラス繊維布を被覆することを教示している。米国特許第3709721号は、耐熱性および耐摩耗性材料を提供するために、例えばアルミニウムなどの堅い微粒子充填材を含むポリテトラフルオロエチレン(PTFE)コーティングを教示している。WO96/05360は、アルミニウム粒子を有するフルオロポリマー層が中間層として配置された多層布複合体を教示している。その布複合体は、例えば商業食品調理工程において高温で使用されるコンベヤベルトでの使用について教示されている。しかしながら、これらの教示のどれもが、金属粒子を含有するフルオロポリマー層で得られうる低輻射率特性を評価していない。
【0010】
3.発明の概要
従って本発明者らは、工業膜に使用して電磁線輻射、特に赤外線輻射を効果的に減少させることができる改善された低e層を見いだすことが望ましいと判断した。かかる低eコーティングが良好な耐摩耗性を有し、かつ保護層の使用を必要としないことがさらに望ましい。燃焼しにくい低輻射性材料、すなわちDIN4102に従って難燃性材料または不燃性材料として分類される材料を見いだすことがさらに望ましい。DIN4102に従って不燃性材料または難燃性材料として分類される要件の1つによれば、DIN51900に従って測定された時に、その材料は4200J/g未満の発熱量を有するべきである。
【0011】
本発明では、その中に赤外線吸収(IR吸収)粒子が分散されたフルオロポリマー層が低e層として使用できること、すなわち、かかる層が低い輻射率(0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下)を有し、内部空間を所望の温度に維持するために必要な加熱または冷却の量を減らすために使用できることが分かった。内部空間とは、例えば建物の部屋またはホールのような、屋根および/または壁によって囲まれた空間を意味する。低e層は、赤外線輻射に対するバリヤー層として使用することができ、室内での赤外線量を減らすために使用することができる。
【0012】
本発明の特定の態様において、低e層は、低輻射性物品において0.6以下の輻射率を達成するために、低輻射性物品、例えば工業膜の最外層として配置される。
【0013】
さらに別の態様において、本発明は、少なくとも1つの主要な面上に少なくとも2つの層を有する基材を含み、その最外層が、その層中に分配された状態でフルオロポリマーとフレーク形態のIR吸収粒子とを含む、低輻射性物品を提供する。IR吸収粒子は、25μm未満、典型的には15μm未満、好ましくは3μm未満、より好ましくは0.8μm以下の平均粒子サイズを典型的に有する。IR吸収粒子は、少なくとも10重量%、より好ましくは少なくとも16重量%の量で最外層中に好ましくは分配される。用語「平均粒子サイズ」は、粒子が実質的に非球形状を有する場合には、粒子の最大長の平均を示す。
【0014】
別の態様において、本発明は、低輻射率コーティングを生み出すためのコーティング組成物であって、フルオロポリマーとフレーク形態の金属粒子との分散体を含むコーティング組成物を提供する。
【0015】
1つの態様において本発明はまた、その中に赤外線吸収粒子が分散されたフルオロポリマーの低輻射率層を含む屋根、壁またはテントを提供する。
【0016】
4.発明の詳細な説明
本発明では、その中にIR吸収粒子が分散されたフルオロポリマーのコーティングが、低輻射率コーティングとして、すなわち輻射、特に赤外線輻射による伝熱に対しバリヤー層として有効に使用できることを確認した。低eコーティングは、高い耐ひっかき性と耐摩耗性とを有する。さらに低eコーティングを含む物品、例えば工業膜は、輸送および取り扱いが容易であり、便利でかつ費用効果的な方法で製造することができる。本発明に従った低eコーティングは、典型的には0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下の輻射率を有する。この低eコーティングは典型的にIR線をただゆっくりと輻射するに過ぎない。従って、部屋の内部空間に向けて配置された場合、低eコーティングは、より少量のIR線を部屋へ輻射し、よって部屋を冷却するのを助けるであろう。さらに部屋があまりにも冷えすぎる夜間には、低eコーティングの低輻射率は、部屋が冷えることを防ぐのを助けるであろう。
【0017】
低eコーティングはフルオロポリマーを含有する。低eコーティングでの使用に好適なフルオロポリマーは、典型的にはフッ素化された炭素骨格を有するフルオロポリマーである。好ましくはフルオロポリマー骨格は少なくとも50重量%フッ素化されている。部分的にフッ素化されたフルオロポリマー骨格は、フッ素に加えて水素または塩素を含有してもよい。低eコーティングでの使用のためのフルオロポリマーはまた、パーフルオロポリマー、すなわち完全にフッ素化された、すなわちパーフッ素化された骨格を有するポリマーを含む。低eコーティングで使用できるフルオロポリマーの例として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ならびにフッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、エチレン、プロピレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ素化ビニルエーテル、例えばパーフルオロビニルエーテル、例えばパーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロ(メトキシエチルビニル)エーテル、パーフルオロ(プロピルビニル)エーテル、パーフルオロ(2−(n−プロポキシ)プロピルビニル)エーテルおよびパーフルオロ(エトキシエチルビニル)エーテルなどから誘導される1つ以上の単位を含むポリマーが挙げられる。低eコーティングでの使用のためのフルオロポリマーにはさらに、PTFEに加えて、例えばヘキサフルオロプロピレンまたはパーフルオロビニルエーテルにより修飾されたPTFE、ならびにテトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンおよび/または1つ以上のパーフルオロビニルエーテルの共重合体のような溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーなどが含まれる。同様に、フルオロポリマーの混合物、例えばPTFEと溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーとの混合物が使用されうることが、当業者には明らかであろう。
【0018】
低eコーティングでの使用のための赤外線吸収粒子は、好ましくは金属粒子、例えば表面に金属コーティングが提供された粒子、例えばその表面が金属化されたガラス微小球である。この金属粒子は、表面が酸化されていてもよい。金属粒子は、IR線を吸収することができ、かつ低い輻射率を有する。
【0019】
好適な金属粒子の例として、銀または金のような貴金属、並にアルミニウム、銅、亜鉛などのその他の金属、およびかかる金属の組合せ、例えば合金が挙げられる。IR吸収粒子の平均粒子サイズは典型的には、25μm未満、好ましくは3μm未満、より好ましくはコロイド状粒子のオーダー、すなわち800nm以下である。より小さい粒子を用いることによって、低輻射率を維持しながら、上記コーティングの光透過率を最適化することができる。この粒子の形状は、球形または実質的に球形、例えば楕円形でよい。しかし、好ましい実施態様では、この粒子はフレーク形態であり、その最大長の測定において25μm以下、好ましくは20μm以下の平均粒子サイズを有すること、かつ0.01μm〜1μm、好ましくは0.05μm〜0.5μmの平均厚さを有することが好ましい。フレーク形態のIR吸収粒子は、コーティング中に、粒子量が少なくても効果的な低輻射率を得ることができるような配向が可能であるという利点を提供しうる。
【0020】
IR吸収粒子の量は、典型的には、固形分総重量を基準にして少なくとも約2重量%、好ましくは少なくとも5〜6重量%、より好ましくは少なくとも10重量%、最も好ましくは少なくとも約15〜16重量%である。IR吸収粒子の量の典型的な範囲は、2〜70重量%、好ましくは10〜50重量%である。
【0021】
低e層の厚さは、より高い光透過率を提供するために、好ましくは最小に保持される。典型的には、低e層の厚さは0.3mm以下、好ましくは0.05mm以下である。
【0022】
低eコーティングは、ガラス球、雲母顔料、セラミックスまたは二酸化チタンなどの不燃性充填材のような追加成分を含有してもよい。かかる充填材は例えば低eコーティング中に2〜80重量%の量で含まれうる。
【0023】
低輻射性材料を提供するために、特に工業膜、例えば光半透明膜を提供するために、低eコーティングを使用することができる。低eコーティングを含む低輻射性材料は、典型的には0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下の輻射率を有する。所望の輻射率は、当業者によって日常的な実験により選択することができ、一般的には、低eコーティングの厚さ、低輻射性材料の層パッケージにおける低eコーティングの位置、低eコーティング中のIR吸収粒子の量、およびIR吸収粒子のサイズと形状などの因子に依存する。低輻射性材料において、低eコーティングは、好ましくは低輻射性材料の表面にできるだけ近くに、最も好ましくは最外層として提供される。この材料の光透過率は、アニーリングやUV照射のような漂白工程によって増加させることができる。この低輻射性材料は、少なくとも0.5%、好ましくは少なくとも0.8%、より好ましくは少なくとも1%の光透過率を、好ましくは有する。本発明の低輻射性材料により、2%以上、例えば9%以上の光透過率さえも達成することができる。ここで、少なくとも2%の光透過率で、室内での十分な光量を既に提供しうることが注目されるべきである。
【0024】
特定の実施態様において、低輻射性材料は、低eコーティングが提供された基材、例えば平らな基材を含む。好ましくは、この基材は、基材をコーティングするための高温での使用を可能にする耐高温性を有する。好適な基材の例として、ガラス繊維ウェブまたは布、例えばUV抵抗性であるガラス繊維クロス、商標名KEVLARで市販されているポリパラフェニレンテレフタルアミドのような有機材料、金属繊維布、ガラスウールおよびロックウールのフェルトおよびマットのような鉱物繊維材料が挙げられる。この様な布基材は織布であっても不織布であってもよい。好ましくは、低輻射性材料は、基材上に少なくとも2つの層を含み、そのうちの最外層は低eコーティングである。多層性低輻射性材料の1又は複数のさらなる層は、フルオロポリマー、特にポリテトラフルオロエチレンのさらなる層を含んでもよい。かかるさらなる層は一般的には低eコーティングのIR吸収粒子を含まない。かかる1又は複数のさらなる層は、例えば、低輻射性材料における低eコーティングの基材への接着を増大させるために提供されてもよい。
【0025】
上記の1又は複数のさらなる層は、ガラス球、雲母顔料、セラミックスまたは二酸化チタンなどの不燃性充填材のような追加成分を含有してもよい。かかる充填材は例えば、上記のさらなる層中に2〜80重量%の量で含まれうる。
【0026】
かかる低輻射性材料は、低eコーティングを有する半透明工業膜として、部屋の内部に向けて配置された最外層として提供されてよい。低輻射率レベルと赤外線吸収とのために、その室内は冷やされ、さらに部屋内の赤外線の減少のために、その中の環境はより快適に感じられるであろう。さらに、外部温度が低下する時に、低輻射性材料からの赤外線放出は、部屋が冷えるのを防ぐのに貢献する。従って低輻射性材料は、日中に日射によってチャージされ、夜間に蓄えたエネルギーをゆっくりと放出する蓄熱器として働きうる。従って低輻射性材料は、熱帯のような暑い気候や砂漠気候を有する地域での使用に特に好適である。
【0027】
フルオロポリマーとIR吸収粒子とを含むコーティング組成物により基材、例えばガラス繊維布を被覆することによって、低輻射性材料が得られうる。典型的には、フルオロポリマーとIR吸収粒子との水性分散液がコーティング組成物として使用される。このコーティング組成物は、濃密なコーティングと滑らかな表面とを提供するために、DE19726802に教示されたようにフルオロポリマーの多様式粒子分配体(multimodal particle distributions)を含有してよい。好ましいコーティング組成物はIR吸収粒子、例えばアルミニウムなどの金属粒子を少なくとも10重量%の量で含有してよい。低eコーティング組成物は、例えば浸漬塗装によって塗布されてよい。さらに低eコーティングを施す前に、先ず基材を、IR吸収粒子を含有しない1つ以上のフルオロポリマー層、例えばポリテトラフルオロエチレンにより被覆してもよい。好適なガラス繊維のコーティング方法が、例えばDE2315259および米国特許第2731068号に開示されており、それらを、好ましくは最終コーティングが、低e層を提供するために使用されるコーティング組成物であるように改変する。
【0028】
低輻射性材料は、典型的には、6000J/g以下、好ましくは4200J/g未満の、DIN51900に従った発熱量を有する。従って低輻射性材料は、難燃性である。
【0029】
低eコーティングは、屋根、壁またはテントに使用されてよい。かかる屋根、壁またはテントは、EP1053867およびWO99/39060に開示されている。典型的には、かかる屋根、壁またはテントは、少なくとも一方の面上に、フルオロポリマーコーティング、例えばポリテトラフルオロエチレンコーティングと、好ましくは最外層として低eコーティングとが提供された基材、例えば上記した基材を含む半透明工業膜を含む。低eコーティングは、典型的には部屋の内側に向けて配置され、それにより部屋を冷却するために必要なエネルギー量を減らす。低eコーティングが外側に向けて配置される場合、低eコーティングは、外部への放射による熱の損失を抑え、それにより必要とされる加熱量を減らす。両面に低eコーティングを提供することによって、改善された断熱材が得られる。
【0030】
低eコーティングを有する半透明工業膜は、例えば本明細書に参照により引用するWO99/39060に開示されてように、防音壁層などの他の層とさらに組み合わせられてもよい。この刊行物に開示されているように、光透過性防音壁層は、低eコーティングを含有する工業膜の外層とは離して配置される。この刊行物にさらに開示されているように、工業膜の基材、例えばガラス繊維布は、音および光がその工業膜を通過して光透過性防音壁に達するように、好ましくはその中に開口部を有する。
【0031】
屋根、壁またはテントに低eコーティングを使用する他に、低eコーティングはまた、太陽光線の貫通から部屋を覆うために典型的に使用される他の材料にも使用されうる。かかる材料には、特に日除け材、例えばブラインド、オ−ニング、巻き下ろしシャッター、カーテン、ジェラシー(jealousies)、ラメラ(lamella)などの可動式日除け材が含まれる。かかる日除け材は、部屋の温度調節を減らすために独立に使用してもよいし、または低eコーティングを有する屋根または壁と組み合わせて使用してもよい。
【0032】
実施例
次の実施例は、本発明をさらに例示するのに役立つが、本発明をそれに限定する意図はない。
試験方法:
次の実施例における材料の輻射率は、Devices and Services Co.(Dallas,Texas,USA)製のEmissionmeter Model AE(エミッションメーターモデルAE)を用いて、同機械の製造業者によって定められた手順に従って測定した。このエミッションメーターは、輻射検出器として示差熱電対列を備えていた。輻射検出器は82℃に加熱され、熱波長(3〜30μm)に対してほぼ一定の応答性を有する。高輻射率(0.93)を有する標準と低輻射率(0.04)を有する標準とを用いて先ず装置を較正した。その後、高輻射率を有する標準と対照して、未知の試料を測定した。
【0033】
略語:
PTFE:ポリテトラフルオロエチレン。
FEP:DyneonTM FEP X6300として市販されているテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体。
PFA:DyneonTM PFA 6900Nとして市販されているテトラフルオロエチレンとパーフルオロ−(n−プロピルビニル)エーテルとの共重合体。
【0034】
比較例
442g/m2という単位面積当たりの重量を有するリネン織りのガラスクロスを、両面とも4回塗りで659g/m2のコーティング材料で被覆した。PTFEの50重量%分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX5060から希釈した)を使用して最初のコーティングを塗布し、ガラス微小球を含有するDyneonTM TFX5041として市販されている62重量%PTFE分散液を使用して第2および第3塗りを行った。60重量%のPTFE分散液(DyneonTM TFX5060として市販されている)を使用して第4コーティングを50g/m2のPTFEの割合で塗布した。
IR吸収粒子なしでPTFEコーティングのみを含有するこのガラス繊維クロスは、0.88の輻射率を有する。
【0035】
実施例1
比較例において実施した通りコーティング手順を繰り返したが、DyneonTM TFX5060の最終塗りの代わりに、PTFE固体重量に対して10重量%のアルミニウムペーストを含有し、かつ62重量%の総固形量を有するPTFE分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX5060から希釈した)を塗布した。アルミニウムペーストは、水中に平均サイズ13μm、厚さ0.2μmを有するアルミニウムフレークを65重量%で含んでいた。このアルミニウム含有コーティングを、約5.9%のアルミニウムを含有する42.5g/m2の量で塗布した。被覆された材料の輻射率は0.60であり、光透過率は0.1%であった。
【0036】
実施例2
比較例において実施した通りコーティング手順を繰り返して、総量656g/m2のコーティング材料を被覆したが、DyneonTM TFX5060の最終塗りの代わりに、その固体重量に対して30重量%の実施例1で使用したアルミニウムペーストを含有し、かつ52重量%の総固形量を有するPTFE分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX5060から希釈した)を塗布した。このアルミニウム含有コーティングを、約18.2%のアルミニウムを含有する22g/m2の量で塗布した。被覆された材料の輻射率は0.50であり、光透過率は0.4%であった。
【0037】
実施例3
実施例2による材料を12時間250℃でアニールした。それによって透過率は1%に増加した。輻射率は0.5で変化しなかった。
【0038】
実施例4
比較例において実施した通りコーティング手順を繰り返して、総量663g/m2のコーティング材料を被覆したが、DyneonTM TFX5060の最終塗りの代わりに、その固体重量に対して30重量%の実施例1のアルミニウムペーストを含有し、かつ42重量%の総固形量を有するPTFE分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX 5060から希釈した)を塗布した。このアルミニウム含有コーティングを、約16.7%のアルミニウムを含有する30g/m2の量で塗布した。被覆された材料の輻射率は0.50であり、光透過率は1%であった。
この低輻射性材料の発熱量は、DIN51900のパート1に従って測定したところ4041J/gであった。
【0039】
実施例5
実施例4による材料を12時間280℃でアニールした。透過率は1.7%に増加した。輻射率は0.5で変化しなかった。
【0040】
実施例6
実施例4の手順を繰り返したが、アルミニウム含有PTFE分散液の代わりに、同量のPTFEとPFAとの混合物を含有するフルオロポリマー分散液を使用した。このフルオロポリマー分散液はさらに、水中に65重量%のアルミニウムを含有する実施例1のアルミニウムペーストを50重量%含有していた。分散液中の総固形量は65重量%であり、このコーティングを最終塗りとして54g/m2(乾燥重量)で低輻射性材料の一方の面に塗布した。このコーティング中のアルミニウム量は約33重量%であった。輻射率は0.45であり、光透過率は0.7%、そしてDIN51900に従った発熱量は4015J/gであった。
【0041】
実施例7
実施例4の手順を繰り返したが、アルミニウム含有PTFE分散液の代わりに、同量のPTFEとFEPとの混合物を含有するフルオロポリマー分散液を使用した。このフルオロポリマー分散液はさらに、水中に65重量%のアルミニウムを含有するアルミニウムペーストを100重量%含有していた。分散液中の総固形量は30重量%であり、このコーティングを最終塗りとして12g/m2(乾燥重量)で低輻射性材料の一方の面に塗布した。このコーティング中のアルミニウム量は、固形分を基準にして約40重量%であった。輻射率は0.33であり、光透過率は0.7%であった。
【0042】
実施例8
100g/m2の単位面積当たりの重量を有するリネン織りのガラスクロスを、DyneonTM TFX5060を用いる3回塗りで44.9g/m2のコーティング材料で被覆した。一方の面に最終塗りとして、20重量%の総固形分を含有し、かつ同量のPTFEとFEPと、水中に65重量%のアルミニウムを含有する実施例1のアルミニウムペーストとを含有する分散液を1.1g/m2(乾燥重量)で塗布した。分散液中のアルミニウム量は、固形分を基準にして約40重量%であった。光透過率は9%、輻射率は0.45であった。
1.分野
本発明は、その中に赤外線吸収粒子が分散されたフルオロポリマーを含む低輻射率層(低e層)を含む工業上の膜に関する。本発明はさらに低e層を含む屋根、壁またはテントに関する。
【0002】
2.背景
建物の建設において、膜の使用が益々普及しつつある。かかる膜は工業膜とも言われ、典型的には、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレンまたはシリコーン樹脂で被覆されたガラス繊維またはポリエステル繊維ウェブ、例えばガラス繊維布を含む。かかる膜は、例えばフットボールスタジアムや飛行場ホールのような大きな面積をカバーするための屋根として使用することができる。この様な膜は、それらの低重量が軽量の屋根建造物を作ることを可能にするために、この目的に特に好適である。例えば、多層の屋根膜層を有するPuchheimシティホールは、主として不燃性の軽量膜材料で作られており、TechTextil 1999で布建築物に対する国際賞の第3位の栄誉を与えられた。断熱は幾つかの層の間に組み込まれた砂によって行われた。同様に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)で被覆されたガラス繊維膜と多層安全ガラスとの組合せから作られた屋根を有するミュンヘン空港センター(MAC)ウエストの公共広場にも賞が与えられた。
【0003】
また典型的には、これらの膜はほこりをはじく特性を有し、かつ高い耐腐敗性を有する。好ましくは、これらの膜は光透過性、すなわち半透明であり、かつ耐火性である。不燃性材料がDE−A2315259に開示され、それはガラスビーズ・テトラフルオロエチレンポリマー混合物で被覆された不燃性の布を記載している。しかしながら、この布は気候順応効果を持たない。DE−A19740 163によれば、好ましくはシリコーンゴム、ラテックスミルクまたはフタレート樹脂接着剤から作られた接着剤層がガラス繊維布に塗布され、その上からガラスビーズが接着剤層中に押し込められている。この材料は、高い機械的引張強さと引裂強さ、高い光反射性、満足のいく断熱性および光透過性、高度の耐火性、耐摩耗性、耐気候性、耐汚染性および耐害虫性、ならびに極めて気持ちのよい美的効果を提供することが意図されている。しかしながら、これらの特性、特に断熱性および耐火性を改善することが注目されている。
【0004】
暑い気候を経験する地域では特に、工業膜が外部と内部空間との間の伝熱を減少できることが望ましい。熱は、暖かい場所と冷たい場所との間で幾つかの方法により伝わることができる。かかる方法には、対流、熱伝導ならびに輻射による伝熱が含まれる。
【0005】
輻射による伝熱には、より高温の物体が、より低温の物体に対して電磁線を放射することが関与する。この輻射の強さは2つの物体間の温度差に依存する。輻射する能力すなわち輻射力は次式によって与えられる。
W=εσT 4
前記式中、Wは輻射力を表し、εは輻射率を表し、そしてσはStephan−Boltzman定数である。輻射率は0と1との間の値であり、同一温度でのある表面からの輻射とその完全黒体からの輻射との対比である。
【0006】
このタイプの伝熱は全伝熱の90%になる。特にスペクトルの赤外部における輻射は加熱に寄与し、そのうえ人にとって不快なものとして経験される。例えば、同じ周囲温度で、赤外線輻射レベルの低下は、より大きな快適さを与えるであろう。さらに、赤外線輻射レベルが低下し、または最小になった場合、快適レベルを犠牲にすることなく、より高い周囲温度を許容できることが研究によって分かってきた。従って、赤外線放出を減らすことによって、より高い部屋温度を許容することができ、それによって部屋を冷やすコストを節減することができる。
【0007】
EP1053867は、改質PTFEで被覆された、いわゆる低eコーティングが提供されたガラス繊維ウェブを含む工業膜を開示している。EP1053867は、この低eコーティングの組成に関してそれほど詳細を示していないが、この低eコーティングは明らかに真空蒸着によって被覆されている。しかしながら、これは、例えばそれにより屋根を建造する時に、またはクリーニングする間に低eコーティングが損傷する傾向があり、さらに腐食する傾向があるという欠点を有する。従って、低eコーティング上に保護コーティングを使用することが教示されている。不幸にも、これは低eコーティングの有効性を低下させる。
【0008】
WO99/39060は同様に低eコーティングを含む工業膜を教示している。この低eコーティングの組成に関して何の詳細も示されていない。WO99/39060は、さらに防音性を備えるために、防音壁層上に工業膜を配置することを教示している。またWO99/39060は、清掃中の摩耗に対して保護層により低eコーティングを保護したいという希望も教示している。
例えばEP927328では、布用の金属粉塗料もまた電磁線隠蔽材料として使用されている。
【0009】
他方、布上に金属粒子を含有するフルオロポリマーコーティングの使用が、様々な理由のために当技術分野で実施されてきた。例えば特開平05−318659号公報は、液体および気体に対するバリヤー性、さらに熱または光の反射性を提供するために、アルミニウム粒子を含有するフルオロポリマーコーティングによりガラス繊維布を被覆することを教示している。米国特許第3709721号は、耐熱性および耐摩耗性材料を提供するために、例えばアルミニウムなどの堅い微粒子充填材を含むポリテトラフルオロエチレン(PTFE)コーティングを教示している。WO96/05360は、アルミニウム粒子を有するフルオロポリマー層が中間層として配置された多層布複合体を教示している。その布複合体は、例えば商業食品調理工程において高温で使用されるコンベヤベルトでの使用について教示されている。しかしながら、これらの教示のどれもが、金属粒子を含有するフルオロポリマー層で得られうる低輻射率特性を評価していない。
【0010】
3.発明の概要
従って本発明者らは、工業膜に使用して電磁線輻射、特に赤外線輻射を効果的に減少させることができる改善された低e層を見いだすことが望ましいと判断した。かかる低eコーティングが良好な耐摩耗性を有し、かつ保護層の使用を必要としないことがさらに望ましい。燃焼しにくい低輻射性材料、すなわちDIN4102に従って難燃性材料または不燃性材料として分類される材料を見いだすことがさらに望ましい。DIN4102に従って不燃性材料または難燃性材料として分類される要件の1つによれば、DIN51900に従って測定された時に、その材料は4200J/g未満の発熱量を有するべきである。
【0011】
本発明では、その中に赤外線吸収(IR吸収)粒子が分散されたフルオロポリマー層が低e層として使用できること、すなわち、かかる層が低い輻射率(0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下)を有し、内部空間を所望の温度に維持するために必要な加熱または冷却の量を減らすために使用できることが分かった。内部空間とは、例えば建物の部屋またはホールのような、屋根および/または壁によって囲まれた空間を意味する。低e層は、赤外線輻射に対するバリヤー層として使用することができ、室内での赤外線量を減らすために使用することができる。
【0012】
本発明の特定の態様において、低e層は、低輻射性物品において0.6以下の輻射率を達成するために、低輻射性物品、例えば工業膜の最外層として配置される。
【0013】
さらに別の態様において、本発明は、少なくとも1つの主要な面上に少なくとも2つの層を有する基材を含み、その最外層が、その層中に分配された状態でフルオロポリマーとフレーク形態のIR吸収粒子とを含む、低輻射性物品を提供する。IR吸収粒子は、25μm未満、典型的には15μm未満、好ましくは3μm未満、より好ましくは0.8μm以下の平均粒子サイズを典型的に有する。IR吸収粒子は、少なくとも10重量%、より好ましくは少なくとも16重量%の量で最外層中に好ましくは分配される。用語「平均粒子サイズ」は、粒子が実質的に非球形状を有する場合には、粒子の最大長の平均を示す。
【0014】
別の態様において、本発明は、低輻射率コーティングを生み出すためのコーティング組成物であって、フルオロポリマーとフレーク形態の金属粒子との分散体を含むコーティング組成物を提供する。
【0015】
1つの態様において本発明はまた、その中に赤外線吸収粒子が分散されたフルオロポリマーの低輻射率層を含む屋根、壁またはテントを提供する。
【0016】
4.発明の詳細な説明
本発明では、その中にIR吸収粒子が分散されたフルオロポリマーのコーティングが、低輻射率コーティングとして、すなわち輻射、特に赤外線輻射による伝熱に対しバリヤー層として有効に使用できることを確認した。低eコーティングは、高い耐ひっかき性と耐摩耗性とを有する。さらに低eコーティングを含む物品、例えば工業膜は、輸送および取り扱いが容易であり、便利でかつ費用効果的な方法で製造することができる。本発明に従った低eコーティングは、典型的には0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下の輻射率を有する。この低eコーティングは典型的にIR線をただゆっくりと輻射するに過ぎない。従って、部屋の内部空間に向けて配置された場合、低eコーティングは、より少量のIR線を部屋へ輻射し、よって部屋を冷却するのを助けるであろう。さらに部屋があまりにも冷えすぎる夜間には、低eコーティングの低輻射率は、部屋が冷えることを防ぐのを助けるであろう。
【0017】
低eコーティングはフルオロポリマーを含有する。低eコーティングでの使用に好適なフルオロポリマーは、典型的にはフッ素化された炭素骨格を有するフルオロポリマーである。好ましくはフルオロポリマー骨格は少なくとも50重量%フッ素化されている。部分的にフッ素化されたフルオロポリマー骨格は、フッ素に加えて水素または塩素を含有してもよい。低eコーティングでの使用のためのフルオロポリマーはまた、パーフルオロポリマー、すなわち完全にフッ素化された、すなわちパーフッ素化された骨格を有するポリマーを含む。低eコーティングで使用できるフルオロポリマーの例として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ならびにフッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、エチレン、プロピレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ素化ビニルエーテル、例えばパーフルオロビニルエーテル、例えばパーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロ(メトキシエチルビニル)エーテル、パーフルオロ(プロピルビニル)エーテル、パーフルオロ(2−(n−プロポキシ)プロピルビニル)エーテルおよびパーフルオロ(エトキシエチルビニル)エーテルなどから誘導される1つ以上の単位を含むポリマーが挙げられる。低eコーティングでの使用のためのフルオロポリマーにはさらに、PTFEに加えて、例えばヘキサフルオロプロピレンまたはパーフルオロビニルエーテルにより修飾されたPTFE、ならびにテトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンおよび/または1つ以上のパーフルオロビニルエーテルの共重合体のような溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーなどが含まれる。同様に、フルオロポリマーの混合物、例えばPTFEと溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマーとの混合物が使用されうることが、当業者には明らかであろう。
【0018】
低eコーティングでの使用のための赤外線吸収粒子は、好ましくは金属粒子、例えば表面に金属コーティングが提供された粒子、例えばその表面が金属化されたガラス微小球である。この金属粒子は、表面が酸化されていてもよい。金属粒子は、IR線を吸収することができ、かつ低い輻射率を有する。
【0019】
好適な金属粒子の例として、銀または金のような貴金属、並にアルミニウム、銅、亜鉛などのその他の金属、およびかかる金属の組合せ、例えば合金が挙げられる。IR吸収粒子の平均粒子サイズは典型的には、25μm未満、好ましくは3μm未満、より好ましくはコロイド状粒子のオーダー、すなわち800nm以下である。より小さい粒子を用いることによって、低輻射率を維持しながら、上記コーティングの光透過率を最適化することができる。この粒子の形状は、球形または実質的に球形、例えば楕円形でよい。しかし、好ましい実施態様では、この粒子はフレーク形態であり、その最大長の測定において25μm以下、好ましくは20μm以下の平均粒子サイズを有すること、かつ0.01μm〜1μm、好ましくは0.05μm〜0.5μmの平均厚さを有することが好ましい。フレーク形態のIR吸収粒子は、コーティング中に、粒子量が少なくても効果的な低輻射率を得ることができるような配向が可能であるという利点を提供しうる。
【0020】
IR吸収粒子の量は、典型的には、固形分総重量を基準にして少なくとも約2重量%、好ましくは少なくとも5〜6重量%、より好ましくは少なくとも10重量%、最も好ましくは少なくとも約15〜16重量%である。IR吸収粒子の量の典型的な範囲は、2〜70重量%、好ましくは10〜50重量%である。
【0021】
低e層の厚さは、より高い光透過率を提供するために、好ましくは最小に保持される。典型的には、低e層の厚さは0.3mm以下、好ましくは0.05mm以下である。
【0022】
低eコーティングは、ガラス球、雲母顔料、セラミックスまたは二酸化チタンなどの不燃性充填材のような追加成分を含有してもよい。かかる充填材は例えば低eコーティング中に2〜80重量%の量で含まれうる。
【0023】
低輻射性材料を提供するために、特に工業膜、例えば光半透明膜を提供するために、低eコーティングを使用することができる。低eコーティングを含む低輻射性材料は、典型的には0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下の輻射率を有する。所望の輻射率は、当業者によって日常的な実験により選択することができ、一般的には、低eコーティングの厚さ、低輻射性材料の層パッケージにおける低eコーティングの位置、低eコーティング中のIR吸収粒子の量、およびIR吸収粒子のサイズと形状などの因子に依存する。低輻射性材料において、低eコーティングは、好ましくは低輻射性材料の表面にできるだけ近くに、最も好ましくは最外層として提供される。この材料の光透過率は、アニーリングやUV照射のような漂白工程によって増加させることができる。この低輻射性材料は、少なくとも0.5%、好ましくは少なくとも0.8%、より好ましくは少なくとも1%の光透過率を、好ましくは有する。本発明の低輻射性材料により、2%以上、例えば9%以上の光透過率さえも達成することができる。ここで、少なくとも2%の光透過率で、室内での十分な光量を既に提供しうることが注目されるべきである。
【0024】
特定の実施態様において、低輻射性材料は、低eコーティングが提供された基材、例えば平らな基材を含む。好ましくは、この基材は、基材をコーティングするための高温での使用を可能にする耐高温性を有する。好適な基材の例として、ガラス繊維ウェブまたは布、例えばUV抵抗性であるガラス繊維クロス、商標名KEVLARで市販されているポリパラフェニレンテレフタルアミドのような有機材料、金属繊維布、ガラスウールおよびロックウールのフェルトおよびマットのような鉱物繊維材料が挙げられる。この様な布基材は織布であっても不織布であってもよい。好ましくは、低輻射性材料は、基材上に少なくとも2つの層を含み、そのうちの最外層は低eコーティングである。多層性低輻射性材料の1又は複数のさらなる層は、フルオロポリマー、特にポリテトラフルオロエチレンのさらなる層を含んでもよい。かかるさらなる層は一般的には低eコーティングのIR吸収粒子を含まない。かかる1又は複数のさらなる層は、例えば、低輻射性材料における低eコーティングの基材への接着を増大させるために提供されてもよい。
【0025】
上記の1又は複数のさらなる層は、ガラス球、雲母顔料、セラミックスまたは二酸化チタンなどの不燃性充填材のような追加成分を含有してもよい。かかる充填材は例えば、上記のさらなる層中に2〜80重量%の量で含まれうる。
【0026】
かかる低輻射性材料は、低eコーティングを有する半透明工業膜として、部屋の内部に向けて配置された最外層として提供されてよい。低輻射率レベルと赤外線吸収とのために、その室内は冷やされ、さらに部屋内の赤外線の減少のために、その中の環境はより快適に感じられるであろう。さらに、外部温度が低下する時に、低輻射性材料からの赤外線放出は、部屋が冷えるのを防ぐのに貢献する。従って低輻射性材料は、日中に日射によってチャージされ、夜間に蓄えたエネルギーをゆっくりと放出する蓄熱器として働きうる。従って低輻射性材料は、熱帯のような暑い気候や砂漠気候を有する地域での使用に特に好適である。
【0027】
フルオロポリマーとIR吸収粒子とを含むコーティング組成物により基材、例えばガラス繊維布を被覆することによって、低輻射性材料が得られうる。典型的には、フルオロポリマーとIR吸収粒子との水性分散液がコーティング組成物として使用される。このコーティング組成物は、濃密なコーティングと滑らかな表面とを提供するために、DE19726802に教示されたようにフルオロポリマーの多様式粒子分配体(multimodal particle distributions)を含有してよい。好ましいコーティング組成物はIR吸収粒子、例えばアルミニウムなどの金属粒子を少なくとも10重量%の量で含有してよい。低eコーティング組成物は、例えば浸漬塗装によって塗布されてよい。さらに低eコーティングを施す前に、先ず基材を、IR吸収粒子を含有しない1つ以上のフルオロポリマー層、例えばポリテトラフルオロエチレンにより被覆してもよい。好適なガラス繊維のコーティング方法が、例えばDE2315259および米国特許第2731068号に開示されており、それらを、好ましくは最終コーティングが、低e層を提供するために使用されるコーティング組成物であるように改変する。
【0028】
低輻射性材料は、典型的には、6000J/g以下、好ましくは4200J/g未満の、DIN51900に従った発熱量を有する。従って低輻射性材料は、難燃性である。
【0029】
低eコーティングは、屋根、壁またはテントに使用されてよい。かかる屋根、壁またはテントは、EP1053867およびWO99/39060に開示されている。典型的には、かかる屋根、壁またはテントは、少なくとも一方の面上に、フルオロポリマーコーティング、例えばポリテトラフルオロエチレンコーティングと、好ましくは最外層として低eコーティングとが提供された基材、例えば上記した基材を含む半透明工業膜を含む。低eコーティングは、典型的には部屋の内側に向けて配置され、それにより部屋を冷却するために必要なエネルギー量を減らす。低eコーティングが外側に向けて配置される場合、低eコーティングは、外部への放射による熱の損失を抑え、それにより必要とされる加熱量を減らす。両面に低eコーティングを提供することによって、改善された断熱材が得られる。
【0030】
低eコーティングを有する半透明工業膜は、例えば本明細書に参照により引用するWO99/39060に開示されてように、防音壁層などの他の層とさらに組み合わせられてもよい。この刊行物に開示されているように、光透過性防音壁層は、低eコーティングを含有する工業膜の外層とは離して配置される。この刊行物にさらに開示されているように、工業膜の基材、例えばガラス繊維布は、音および光がその工業膜を通過して光透過性防音壁に達するように、好ましくはその中に開口部を有する。
【0031】
屋根、壁またはテントに低eコーティングを使用する他に、低eコーティングはまた、太陽光線の貫通から部屋を覆うために典型的に使用される他の材料にも使用されうる。かかる材料には、特に日除け材、例えばブラインド、オ−ニング、巻き下ろしシャッター、カーテン、ジェラシー(jealousies)、ラメラ(lamella)などの可動式日除け材が含まれる。かかる日除け材は、部屋の温度調節を減らすために独立に使用してもよいし、または低eコーティングを有する屋根または壁と組み合わせて使用してもよい。
【0032】
実施例
次の実施例は、本発明をさらに例示するのに役立つが、本発明をそれに限定する意図はない。
試験方法:
次の実施例における材料の輻射率は、Devices and Services Co.(Dallas,Texas,USA)製のEmissionmeter Model AE(エミッションメーターモデルAE)を用いて、同機械の製造業者によって定められた手順に従って測定した。このエミッションメーターは、輻射検出器として示差熱電対列を備えていた。輻射検出器は82℃に加熱され、熱波長(3〜30μm)に対してほぼ一定の応答性を有する。高輻射率(0.93)を有する標準と低輻射率(0.04)を有する標準とを用いて先ず装置を較正した。その後、高輻射率を有する標準と対照して、未知の試料を測定した。
【0033】
略語:
PTFE:ポリテトラフルオロエチレン。
FEP:DyneonTM FEP X6300として市販されているテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体。
PFA:DyneonTM PFA 6900Nとして市販されているテトラフルオロエチレンとパーフルオロ−(n−プロピルビニル)エーテルとの共重合体。
【0034】
比較例
442g/m2という単位面積当たりの重量を有するリネン織りのガラスクロスを、両面とも4回塗りで659g/m2のコーティング材料で被覆した。PTFEの50重量%分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX5060から希釈した)を使用して最初のコーティングを塗布し、ガラス微小球を含有するDyneonTM TFX5041として市販されている62重量%PTFE分散液を使用して第2および第3塗りを行った。60重量%のPTFE分散液(DyneonTM TFX5060として市販されている)を使用して第4コーティングを50g/m2のPTFEの割合で塗布した。
IR吸収粒子なしでPTFEコーティングのみを含有するこのガラス繊維クロスは、0.88の輻射率を有する。
【0035】
実施例1
比較例において実施した通りコーティング手順を繰り返したが、DyneonTM TFX5060の最終塗りの代わりに、PTFE固体重量に対して10重量%のアルミニウムペーストを含有し、かつ62重量%の総固形量を有するPTFE分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX5060から希釈した)を塗布した。アルミニウムペーストは、水中に平均サイズ13μm、厚さ0.2μmを有するアルミニウムフレークを65重量%で含んでいた。このアルミニウム含有コーティングを、約5.9%のアルミニウムを含有する42.5g/m2の量で塗布した。被覆された材料の輻射率は0.60であり、光透過率は0.1%であった。
【0036】
実施例2
比較例において実施した通りコーティング手順を繰り返して、総量656g/m2のコーティング材料を被覆したが、DyneonTM TFX5060の最終塗りの代わりに、その固体重量に対して30重量%の実施例1で使用したアルミニウムペーストを含有し、かつ52重量%の総固形量を有するPTFE分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX5060から希釈した)を塗布した。このアルミニウム含有コーティングを、約18.2%のアルミニウムを含有する22g/m2の量で塗布した。被覆された材料の輻射率は0.50であり、光透過率は0.4%であった。
【0037】
実施例3
実施例2による材料を12時間250℃でアニールした。それによって透過率は1%に増加した。輻射率は0.5で変化しなかった。
【0038】
実施例4
比較例において実施した通りコーティング手順を繰り返して、総量663g/m2のコーティング材料を被覆したが、DyneonTM TFX5060の最終塗りの代わりに、その固体重量に対して30重量%の実施例1のアルミニウムペーストを含有し、かつ42重量%の総固形量を有するPTFE分散液(市販のPTFE分散液DyneonTM TFX 5060から希釈した)を塗布した。このアルミニウム含有コーティングを、約16.7%のアルミニウムを含有する30g/m2の量で塗布した。被覆された材料の輻射率は0.50であり、光透過率は1%であった。
この低輻射性材料の発熱量は、DIN51900のパート1に従って測定したところ4041J/gであった。
【0039】
実施例5
実施例4による材料を12時間280℃でアニールした。透過率は1.7%に増加した。輻射率は0.5で変化しなかった。
【0040】
実施例6
実施例4の手順を繰り返したが、アルミニウム含有PTFE分散液の代わりに、同量のPTFEとPFAとの混合物を含有するフルオロポリマー分散液を使用した。このフルオロポリマー分散液はさらに、水中に65重量%のアルミニウムを含有する実施例1のアルミニウムペーストを50重量%含有していた。分散液中の総固形量は65重量%であり、このコーティングを最終塗りとして54g/m2(乾燥重量)で低輻射性材料の一方の面に塗布した。このコーティング中のアルミニウム量は約33重量%であった。輻射率は0.45であり、光透過率は0.7%、そしてDIN51900に従った発熱量は4015J/gであった。
【0041】
実施例7
実施例4の手順を繰り返したが、アルミニウム含有PTFE分散液の代わりに、同量のPTFEとFEPとの混合物を含有するフルオロポリマー分散液を使用した。このフルオロポリマー分散液はさらに、水中に65重量%のアルミニウムを含有するアルミニウムペーストを100重量%含有していた。分散液中の総固形量は30重量%であり、このコーティングを最終塗りとして12g/m2(乾燥重量)で低輻射性材料の一方の面に塗布した。このコーティング中のアルミニウム量は、固形分を基準にして約40重量%であった。輻射率は0.33であり、光透過率は0.7%であった。
【0042】
実施例8
100g/m2の単位面積当たりの重量を有するリネン織りのガラスクロスを、DyneonTM TFX5060を用いる3回塗りで44.9g/m2のコーティング材料で被覆した。一方の面に最終塗りとして、20重量%の総固形分を含有し、かつ同量のPTFEとFEPと、水中に65重量%のアルミニウムを含有する実施例1のアルミニウムペーストとを含有する分散液を1.1g/m2(乾燥重量)で塗布した。分散液中のアルミニウム量は、固形分を基準にして約40重量%であった。光透過率は9%、輻射率は0.45であった。
Claims (15)
- 内部空間にとって望ましい温度を維持するために必要な冷却または加熱量を減らすための低輻射率層として、その中に赤外線(IR)吸収粒子が分散されたフルオロポリマー層の使用。
- 前記IR吸収粒子が金属粒子を含む、請求項1に記載の使用。
- 前記金属粒子がアルミニウム粒子である、請求項2に記載の使用。
- 前記IR吸収粒子が25μm以下の平均粒子サイズを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用。
- 前記IR吸収粒子がフレーク形態である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。
- 低輻射性材料において、前記のフルオロポリマーとIR吸収粒子との層が、その低輻射性材料の一方または両方の面上に最外層として配置されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の使用。
- 少なくとも1つの主要な面上に少なくとも2つの層を有する基材を含んで成り、その最外層が、その層中に分配された状態でフルオロポリマーとフレーク形態のIR吸収粒子とを含んで成る、低輻射性物品。
- 前記IR吸収粒子が金属粒子を含む、請求項7に記載の低輻射性物品。
- 前記IR吸収粒子が25μm以下の平均粒子サイズおよび0.01μm〜1μmの厚さを有する、請求項7または8に記載の低輻射性物品。
- 前記基材がガラス繊維布を含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載の低輻射性物品。
- 少なくとも1つの面上に最外層として、その層中に分配された状態でフルオロポリマーとIR吸収粒子とを含んで成る層を含んで成り、かつ0.6以下の輻射率を有する低輻射性物品。
- 低輻射率コーティングを生産するためのコーティング組成物であって、フルオロポリマーとフレーク形態のIR吸収粒子との分散体を含んで成る組成物。
- 前記IR吸収粒子が金属粒子を含む、請求項12に記載のコーティング組成物。
- 層中に分散された状態でフルオロポリマーとIR吸収粒子とを含んで成る低輻射率層を含んで成る屋根、壁、テントまたは日除け材。
- 金属粒子を含み、かつ0.6以下の輻射率を有する、請求項14に記載の屋根、壁、テントまたは日除け材。
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