JP2021075679A

JP2021075679A - 降温塗料及びその調製方法

Info

Publication number: JP2021075679A
Application number: JP2020090726A
Authority: JP
Inventors: 栄貴楊; Ronggui Yang; 宇龍楊; Yulong Yang; 孝行陳; Xiaoxing Chen; 錦岳黄; Jinyue Huang; 容兵万; Rongbing Wan; 明輝王; Ming-Hui Wang
Original assignee: Ningbo Radi Cool Advanced Energy Technologies Co Ltd
Current assignee: Ningbo Radi Cool Advanced Energy Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2040-05-25
Also published as: CN110713782A; JP7001761B2; CN110713782B

Abstract

【課題】低い赤外線透過及び高い遠赤外線窓放射の透明降温塗料を提供する。【解決手段】８０−８５重量の水性ポリウレタン樹脂分散体と、０．３−０．５重量の第１分散剤と、０．３−０．５重量の第２分散剤と、０．５−１．０重量の消泡剤と、０．５−２重量の増稠剤と、２−６重量のナノセシウム・タングステンブロンズと、０．２−１重量のマイクロシリカと、０．１−２重量のナノシリカと、０．２−０．５重量のカップリング剤と、８−１８重量の蒸留水とを含む透明降温塗料。【選択図】なし

Description

本発明は、降温塗料の分野に関し、特に低い赤外線透過及び高い遠赤外線窓放射の透明降温塗料に関する。

エネルギー消費の激化、激しい地球温暖化、エアコンの莫大なエネルギー消費に従って、様々な断熱ガラスと塗料が精力的に開発された。透明断熱塗料の断熱原理は、透明断熱塗料によって形成された塗層が可視光帯域の光を透過し、太陽エネルギーの割合が高い７００ｎｍから２５００ｎｍの近赤外線帯域で高い阻隔（反射と吸収を含む阻隔）性能を有し、さらに、被遮蔽物の内部の熱が低減され、透明な断熱の目的が達成される。

伝統な透明断熱塗料は、断熱の目的を達成するために透明断熱塗料によって形成された塗層の８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外線帯域エネルギーの吸収にのみ依存しているが、透明断熱塗層の熱吸収は自己発熱を引き起こして２次熱伝導も引き起こし、断熱効率を低下させ、透明な断熱塗層の放射率は大気輻射窓口帯域（８μｍ−１３μｍ）で低く、輻射によって自己降温できないため、塗層温度が高すぎると透明な断熱塗層の破裂を引き起こす可能性があり、塗料の耐用年数に影響を与える。

既存の透明断熱塗料は、ナノスズ酸化物アンチモンまたは高価なインジウムスズ酸化物で形成されており、これらの透明断熱塗料によって形成された透明断熱塗層は、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外帯域での吸収率と反射率はどちらも低いため、このような透明断熱塗料は、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外線帯域での遮断率が低くなる。

本発明が解决しようとする課題は、低い赤外線透過及び高い遠赤外線窓放射の透明降温塗料を提供し、先に述べた塗料冷却効果を良好にし、そのコストを下げることである。

透明降温塗料は、８０−８５重量の水性ポリウレタン樹脂分散体と、０．３−０．５重量の第１分散剤と、０．３−０．５重量の第２分散剤と、０．５−１．０重量の消泡剤と、０．５−２重量の増稠剤と、２−６重量のナノセシウム・タングステンブロンズと、０．２−１重量のマイクロシリカと、０．１−２重量のナノシリカと、０．２−０．５重量のカップリング剤と、８−１８重量の蒸留水とを含む。

上記の技術案において、さらには、前記水性ポリウレタン樹脂分散体は、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、粒子径は１０ｎｍ−６０ｎｍである。

上記の技術案において、さらには、前記第１分散剤は、アニオン高分子分散剤である。

上記の技術案において、さらには、前記第２分散剤は、アニオン性ナトリウム塩分散剤である。

上記の技術案において、さらには、前記カップリング剤は、２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤である。

上記の技術案において、さらには、前記増稠剤は、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤、ヒドロキシエチルセルロース増稠剤の一つである。

上記の技術案において、さらには、前記透明降温塗料の塗−４カップ粘度は、３０ｓ−８０ｓである。

上記の技術案において、さらには、前記ナノセシウム・タングステンブロンズの粒子径は、２０ｎｍ−８０ｎｍである。好適な粒子径のナノセシウム・タングステンブロンズを選択して塗料に断熱効果と透明度を増加させることができる。

上記の技術案において、さらには、前記ナノシリカの粒子径は、１５ｎｍ−３５ｎｍである。

上記の技術案において、さらには、前記マイクロシリカの粒子径は、４μｍ−１５μｍである。

上記の技術案において、さらには、前記ナノシリカ、前記マイクロシリカ、前記ナノセシウム・タングステンブロンズの形状は、いずれも球状や楕球状である。従って、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体は、ナノセシウム・タングステンブロンズ、ナノシリカ、マイクロシリカとの相溶性がよりよい。

粒子径の１５ｎｍ−３５ｎｍのナノスケールシリカと粒子径の４μｍ−１５μｍのマイクロスケールシリカとの相乗作用により、ナノスケールシリカとマイクロスケールシリカとが水性ポリウレタン樹脂分散体におけるフォノンが強化されフロイントリッヒ共振が強化され、透明降温塗料が全体の大気透過窓口（８μｍ−１３μｍ）での放射率（９０％以上）を向上し、透明降温塗料が可視光での光透過率とヘーズ（曇り度）に影響を与えない。

前記透明降温塗料の調製方法は、各成分は比重に従って計量されるステップ（１）と、前記蒸留水、前記第１分散剤、前記第２分散剤、前記カップリング剤、及び７０％重量の前記消泡剤を第１攪拌速度で添加するステップ（２）と、前記ステップ（２）において、前記ナノセシウム・タングステンブロンズと前記ナノシリカを添加し続け、均一に攪拌してから、サンドグラインダーに入れて1時間研磨して、混合物Ａを形成するステップ（３）と、引き続き３−５重量蒸留水と前記増稠剤を第１攪拌速度で前記水性ポリウレタン樹脂に添加して均一に分散させて、混合物Ｂを形成するステップ（４）と、混合物Ａと混合物Ｂを第２攪拌速度で混合させ、前記マイクロシリカと残りの３０％重量の前記消泡剤を添加し均一に分散させてから、透明降温塗料を得るステップ（５）とを含む。

上記の技術案において、さらには、ステップ（２）において、前記第１攪拌速度は、３００ｒ／ｍｉｎ−４００ｒ／ｍｉｎである。上記の技術案において、さらには、ステップ（３）において、１〜３重量の沈降防止剤をさらに含む。

上記の技術案において、さらには、ステップ（５）において、前記第２攪拌速度は、４００ｒ／ｍｉｎ−６００ｒ／ｍｉｎである。低速攪拌は、マイクロスケールシリカ微小球の破裂を効果的に防止することができる。

透明降温塗層において、前記透明降温塗層は技術案１−１０に記載の透明降温塗料がシャワーコーティングやブレードコーティングの方式により形成され、前記透明降温塗層の厚さは、６μｍ−２０μｍであり、前記透明降温塗層は、８μｍ−１３μｍの放射率が９０％より大きく、近赤外波長域の阻隔率は、７５％より大きく、可視光波長域の光透過率は、７５％より大きく、ヘーズは、１５％より小さい。

以往の技術と比べて、本発明は、以下の有益な効果を奏することができる。本発明は、前記塗料にはナノセシウム・タングステンブロンズ微粒が添加され、伝統な断熱塗料ＡＴＯとＩＴＯに対して、コストが低く、本発明に記載の塗料からなる塗層の降温効果がよりよい。

具体的には、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体の表面には、アミド基（−ＮＣＯ−）とエステル基（−ＣＯＯ−）があるため、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体の粒子径、ナノセシウム・タングステンブロンズ粉末、マイクロシリカ、ナノシリカの寸法を制御して、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体とナノセシウム・タングステンブロンズ、ナノシリカ、マイクロシリカとの相溶性がよりよい。ナノ粒子の凝集がヘーズの増加と可視光波長域の光透過率の減少につながることと比べて、本願は、さらにナノセシウム・タングステンブロンズ粉末、マイクロシリカ、ナノシリカがポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体に均一且つ安定に分散される。前記透明降温塗料のスペクトル応答は、０．３μｍ−２５μｍの波長で２単位数段に亘る。さらには、ナノセシウム・タングステンブロンズ粉末、マイクロシリカ、ナノシリカがポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体でのフォノンが強化されフロイントリッヒが共振する。本発明の透明降温塗料は、全体大気透過窓口（８μｍ−１３μｍ）において非常に強い放射率（９０％以上）を有し、近赤外波長域において高い阻隔率（７５％以上）を有し、そして可視光波長域の光透過率は７５％より大きく、ヘーズは１５％より小さく、アプリケーションシナリオがさらに広くなっている。

本発明における前記透明降温塗料の調製方法のフローチャートである。本発明における実施例４と比較例３の太陽光波長域での光透過率のグラフである。本発明における実施例４と比較例３の大気ウィンドウ（８μｍ−１３μｍ）波長域での放射率のグラフである。

実施例と図面を合わせて本発明を以下にさらに説明する。

本発明の前記透明降温材料の組成は、以下のようになる。

本発明の前記透明降温材料の組成は、８０−８５重量の水性ポリウレタン樹脂分散体と、０．３−０．５重量の第１分散剤と、０．３−０．５重量の第２分散剤と、０．５−１．０重量の消泡剤と、０．５−２重量の会合型ポリウレタン増稠剤と、２−６重量のナノセシウム・タングステンブロンズと、０．２−１重量のマイクロシリカと、０．１−２重量のナノシリカと、０．２−０．５重量のカップリング剤と、８−１８重量の蒸留水とを含む。

前記ナノセシウム・タングステンブロンズは、酸素八面体という特殊な構造を有する。好ましくは、前記水性ポリウレタン樹脂分散体は、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、その表面には、アミド基（−ＮＣＯ−）とエステル基（−ＣＯＯ−）がある。このアミド基とエステル基は、酸素八面体の特殊な構造を有するナノセシウム・タングステンブロンズが、前記水性ポリウレタン樹脂分散体に均一且つ安定に分散される。

好ましくは、前記水性ポリウレタン樹脂分散体の粒子径は、１０ｎｍ−６０ｎｍである。

前記ナノセシウム・タングステンブロンズ、前記ナノシリカ、前記マイクロシリカをよりよく分散させるために、好ましくは、前記第１分散剤はアニオン高分子分散剤であり、具体的にはポリアクリルアミド／マレイン酸アンモニウムカルバメートコポリマーである。前記アニオン高分子分散剤には前記ナノセシウム・タングステンブロンズ、前記ナノシリカ、前記マイクロシリカ表面に吸着したアンカー基と溶媒化鎖を有し、前記アンカー基とは、前記ナノセシウム・タングステンブロンズ、前記ナノシリカ、前記マイクロシリカと極性も構造も似ているグループであるので、すぐに解膠でき、前記溶媒化鎖は立体障害を提供するので、前記第１分散剤の存在は、前記ナノセシウム・タングステンブロンズ、前記ナノシリカ、前記マイクロシリカが前記水性ポリウレタン樹脂分散体での分散をより安定させる。

好ましくは、前記第２分散剤はアニオン性ナトリウム塩分散剤であり、具体的にはアクリル酸ナトリウム塩分散剤であり、前記アニオン性ナトリウム塩分散剤はよりよい解膠効果を有し、且つ電荷反発を提供して前記ナノセシウム・タングステンブロンズ、前記ナノシリカ、前記マイクロシリカを前記水性ポリウレタン樹脂分散体に安定させる。

好ましくは、前記カップリング剤は２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤であり、前記２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤のアルコキシ基が加水分解されてシラノールを形成して、前記ナノセシウム・タングステンブロンズ、前記ナノシリカの表面に吸着されて縮合カップリングして親油化処理を施して、それを前記水性ポリウレタン樹脂分散体とのよりよい相溶性及び保存安定性を有させ、前記２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤は、塗料と透明基板（例えば、ガラス）とがカップリングを形成することを促進でき、透明基板との附着力を増加させ、耐候性を向上する。

前記第１分散剤、前記第２分散剤、前記カップリング剤の三つの材料は、前記ナノセシウム・タングステンブロンズ、前記ナノシリカ、前記マイクロシリカの間に立体障害及び電荷反発が存在して、それを前記水性ポリウレタン樹脂分散体に安定に分散させる。

好ましくは、前記消泡剤は、ポリエーテルシロキサンコポリマーである。

好ましくは、前記ナノセシウム・タングステンブロンズの粒子径は、２０ｎｍ−８０ｎｍである。

好ましくは、前記ナノシリカの粒子径は、１５ｎｍ−３５ｎｍである。

好ましくは、前記マイクロシリカの粒子径は、４μｍ−１５μｍである。

好ましくは、前記増稠剤は、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤、ヒドロキシエチルセルロース増稠剤の一つである。

好ましくは、前記増稠剤は非イオン型会合型ポリウレタン増稠剤であり、前記増稠剤は０．８−１．５重量であり、透明降温塗料における水の含有量が大きいため、流動性も大きく、増稠剤を添加して塗料の粘度を調整でき、施工する時の透明降温塗料の垂れ現像をさらに防止し、施工する時のレベリング性が保証され、平坦の塗層を形成し、そして透明降温塗料に優れた保存安定性を与えることができ、また増稠剤は透明降温塗料により形成された塗層が可視光波長域での光透過率に影響を与えることができる。

好ましくは、前記透明降温塗料の塗−４カップ粘度は３０ｓ−８０ｓである。透明降温塗料の塗−４カップ粘度は３０ｓ−８０ｓである時に、透明降温塗料は施工する時のレベリング性がよく垂れが現れないことが保証され、透明降温塗料により形成された塗層が可視光波長域での光透過率に影響を与えない。

好ましくは、塗料には不凍剤がさらに含まれ、この不凍剤は、例えばエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどのアルコールから選ばれる少なくとも1つであり、５℃未満または０℃未満で保存した時に塗料が凝固する現像が現れない。好ましくは、塗料には沈降防止剤が含まれ、例えば変性ポリ尿素溶液であり、塗料における粒子物は保存する時に良好な懸濁性を保持し沈殿を避ける。前記沈降防止剤の用量は１−３重量である。

本発明においてナノセシウム・タングステンブロンズＣｓ_０．３ＷＯ_３粉末を用い、セシウム・タングステンブロンズは正六面体構造であり、この実施例が採用するセシウム・タングステンブロンズの粒子径は２０ｎｍ−８０ｎｍであり、その断熱効果と透明度がより優れる。セシウム・タングステンブロンズは、８００ｎｍ−１０００ｎｍ波長域での平均赤外阻隔率は９０％と高く、赤外放射率が高く粒子径範囲が１５ｎｍ−３５ｎｍであるナノシリカ粉と粒子径範囲が４μｍ−１５μｍであるマイクロスケールＳｉＯ_２微小球を選択することにより、８μｍ−１３μｍ赤外放射率は９０％以上と高い。本発明に記載の塗料は極めて高い近赤外阻隔率を有し、ＡＴＯ、ＩＴＯ断熱塗料と比べて、断熱効果は１０％−１５％増加した。そして、１５ｎｍ−３５ｎｍのナノシリカと４μｍ−２５μｍマイクロスケールシリカ微小球を添加して、可視光とヘーズの影響が小さい条件で、大気ウィンドウ８μｍ−１３μｍの赤外放射を増加させ、その冷却効果を増加させる。

透明降温塗料の調製方法は、
各成分が、比重に従って計量されるステップ（１）と、
蒸留水、アニオン高分子分散剤、アクリル酸ナトリウム塩分散剤、水性シランカップリング剤ＫＨ４５０、７０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを３００ｒ／ｍｉｎ−４００ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で添加するステップ（２）と、
ステップ（２）において、ナノセシウム・タングステンブロンズとナノシリカを添加し続けて均一に攪拌してから、サンドグラインダーに入れて1時間研磨して、混合物Ａを形成するステップ（３）と、
３−５重量蒸留水と増稠剤を３００ｒ／ｍｉｎ−４００ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で水性ポリウレタン樹脂分散体に添加して均一に分散させて、混合物Ｂを形成するステップ（４）と、
混合物Ａと混合物Ｂを４００ｒ／ｍｉｎ−６００ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で混合させ、マイクロシリカと残りの３０％重量の消泡剤を添加して均一に分散させてから、透明降温塗料を得るステップ（５）とを含む。

塗料における成分含有量に対して、幾つかの実施例を以下に示す。

実施例１：
８０重量で粒子径は３０ｎｍのポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、０．３重量のアニオン高分子分散剤であり、０．３重量のアクリル酸ナトリウム塩分散剤であり、０．５重量のポリエーテルシロキサンコポリマーであり、０．５重量の非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤であり、２重量で粒子径は２０ｎｍのナノセシウム・タングステンブロンズであり、０．２重量で粒子径は４μｍのマイクロシリカであり、０．１重量で粒子径は１５ｎｍのナノシリカであり、０．２重量の２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤であり、８重量の蒸留水である。

ステップ（１）：各成分が、比重に従って計量される。

ステップ（２）：蒸留水、アニオン高分子分散剤、アクリル酸ナトリウム塩分散剤、水性シランカップリング剤ＫＨ４５０、７０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを３５０ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で添加する。

ステップ（３）：ステップ（２）において、ナノセシウム・タングステンブロンズ、ナノシリカを添加し続けて均一に攪拌してから、サンドグラインダーに入れて1時間研磨して、混合物Ａを形成する。

ステップ（４）：蒸留水、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤を３５０ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で水性ポリウレタン樹脂分散体に添加して均一に分散させて、混合物Ｂを形成する。

ステップ（５）：混合物Ａと混合物Ｂを５５０ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で混合させ、マイクロシリカと残りの３０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを添加して均一に分散させてから、透明降温塗料を得る。

前記透明降温塗料により形成された塗層の厚さは６μｍである。

実施例２：
８２重量で粒子径は１０ｎｍのポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、０．４重量のアニオン高分子分散剤であり、０．４重量アクリル酸ナトリウム塩分散剤であり、０．７重量のポリエーテルシロキサンコポリマーであり、０．９重量の非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤であり、４重量で粒子径は４０ｎｍのセシウム・タングステンブロンズであり、０．５重量で粒子径は６μｍのマイクロシリカであり、０．５重量で粒子径は２０ｎｍのナノシリカであり、０．３重量の２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤であり、１０重量の蒸留水である。

ステップ（１）：各成分が、比重に従って計量される。

ステップ（２）：蒸留水、アニオン高分子分散剤、アクリル酸ナトリウム塩分散剤、水性シランカップリング剤ＫＨ４５０、７０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを３００ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で添加する。

ステップ（４）：蒸留水、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤を３００ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で水性ポリウレタン樹脂分散体に添加して均一に分散させて、混合物Ｂを形成する。

ステップ（５）：混合物Ａと混合物Ｂを５００ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で混合させ、マイクロシリカと残りの３０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを添加して均一に分散させてから、透明降温塗料を得る。

前記透明降温塗料により形成された塗層の厚さは、１０μｍである。

実施例３：
８３重量で粒子径は５０ｎｍのポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、０．４重量のアニオン高分子分散剤であり、０．４重量アクリル酸ナトリウム塩分散剤であり、０．８重量のポリエーテルシロキサンコポリマーであり、１．１重量の非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤であり、５重量で粒子径は６０ｎｍのセシウム・タングステンブロンズであり、０．９重量で粒子径は１０μｍのマイクロシリカであり、０．８重量で粒子径は２５ｎｍのナノシリカであり、０．４重量の２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤であり、１４重量の蒸留水である。

ステップ（１）：各成分が、比重に従って計量される。

ステップ（２）：蒸留水、アニオン高分子分散剤、アクリル酸ナトリウム塩分散剤、水性シランカップリング剤ＫＨ４５０、７０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを３８０ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で添加する。

ステップ（３）：ステップ２において、ナノセシウム・タングステンブロンズ、ナノシリカを添加し続けて均一に攪拌してから、サンドグラインダーに入れて1時間研磨して、混合物Ａを形成する。

ステップ（４）：蒸留水、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤を３８０ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で水性ポリウレタン樹脂分散体に添加して均一に分散させて、混合物Ｂを形成する。

ステップ（５）：混合物Ａと混合物Ｂを４２０ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で混合させ、マイクロシリカと残りの３０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーに添加して均一に分散させてから、透明降温塗料を得る。

前記透明降温塗料により形成された塗層の厚さは１５μｍである。

実施例４：
８５重量で粒子径は６０ｎｍのポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、０．５重量のアニオン高分子分散剤であり、０．５重量のアクリル酸ナトリウム塩分散剤であり、１．０重量のポリエーテルシロキサンコポリマーであり、２重量の非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤であり、６重量で粒子径は８０ｎｍのセシウム・タングステンブロンズであり、１重量で粒子径は１５μｍのマイクロシリカであり、２重量で粒子径は３５ｎｍのナノシリカであり、０．５重量の２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤であり、１８重量の蒸留水である。

ステップ（１）：各成分が、比重に従って計量される。

ステップ（２）：蒸留水、アニオン高分子分散剤、アクリル酸ナトリウム塩分散剤、水性シランカップリング剤ＫＨ４５０、７０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを３６０ｒ／ｍｉｎの攪拌速度で添加する。

ステップ（４）：蒸留水、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤を３６０ｒ／ｍｉｎの攪拌で水性ポリウレタン樹脂分散体に添加して均一に分散させて、混合物Ｂを形成する。

ステップ（５）：混合物Ａと混合物Ｂを４８０ｒ／ｍｉｎ攪拌速度で混合させ、マイクロシリカと残りの３０％重量のポリエーテルシロキサンコポリマーを添加して均一に分散させてから、透明降温塗料を得る。

前記透明降温塗料により形成された塗層の厚さは２０μｍである。

実施例５：
実施例５は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、カーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体の粒子径が５ｎｍであることだけである。

実施例６：
実施例６は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、カーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体の粒子径が７０ｎｍであることだけである。

実施例７：
実施例７は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、分散体がポリエステル型水性ポリウレタン樹脂であることだけである。

実施例８：
実施例８は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、分散体がポリエーテル型水性ポリウレタン樹脂であることだけである。

本発明は、以下のような比較例を提供する。

比較例１：
比較例１は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、水性ポリウレタン樹脂分散体が７５重量であり、ナノセシウム・タングステンブロンズが１重量であることだけである。

比較例２：
比較例２は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、水性ポリウレタン樹脂分散体が８８重量であり、ナノセシウム・タングステンブロンズが７重量であることだけである。

比較例３：
比較例３は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、第１分散剤を含有していないことだけである。

比較例４：
比較例４は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、マイクロシリカが２重量であり、ナノシリカが３重量であることだけである。

比較例５：
比較例５は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、マイクロシリカとナノシリカを含有していないことだけである。

比較例６：
比較例６は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、ポリエーテルシロキサンコポリマーを含有していないことだけである。

この透明降温塗料の相溶性はよくなく、凝集現像がある。

比較例７：
比較例７は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体を採用せず、水性アクリレート乳液を分散体として採用することだけである。

この透明降温塗料の相溶性はよくなく、凝集現像がある。

上記の実施例及び比較例により得られた塗料を透明基材に塗布されて塗層サンプルを形成するとともに、各塗層サンプルの可視光の光透過率、ヘーズ、近赤外阻隔率、大気ウィンドウ放射率をテストする。

塗−４カップ粘度のテスト：国家際準ＧＢ／Ｔ１７２３用塗−４カップ粘度計法に従って、塗料の塗−４カップ粘度を測定する。

表１：実施例１−８と比較例１−７の性能テスト

表１から分かるように、比較例１−７塗料に対して、実施例１−８塗料は、全体大気透過窓口での放射率が、いずれも９０％以上であり、近赤外波長域での阻隔率が、いずれも７５％以上であり、可視光波長域での光透過率が、いずれも７５％より大きく、ヘーズが１５％より小さい。さらには、実施例１−４が採用する水性ポリウレタン樹脂分散体は、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、粒子径は１０ｎｍ−６０ｎｍである時に、この塗料の対応する放射率、阻隔率、光透過率、ヘーズは、いずれもより優れており、比較例６−７から分かるように、透明降温塗料の相溶性はよくなく、輻射降温塗料により形成された塗層の可視光の光透過率とヘーズに影響を与える。

比較例８：
比較例８は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、増稠剤を含有していないことだけである。

比較例９：
比較例９は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、増稠剤がアルカリ膨潤アクリル増稠剤であることだけである。

比較例１０：
比較例１０は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、増稠剤が変性尿素溶液増稠剤であることだけである。

比較例１１：
比較例１１は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、増稠剤が０．３重量であることだけである。

比較例１２：
比較例１２は、実施例２と基本的に同じである。異なるのは、増稠剤が２．３重量であることだけである。

表２：実施例１、２、４と比較例８−１２の性能テスト

表２から分かるように、比較例８の塗料に対して、実施例２において増稠剤を添加する時に、塗料の塗−４カップ粘度が高く、施工する時に垂れ現像がない。比較例９において、増稠剤はアルカリ膨潤アクリル増稠剤である時に、アルカリ膨潤アクリル増稠剤は分散剤と類似する構造を有し、そのうち酸性基はナノセシウム・タングステンブロンズ、マイクロシリカ、ナノシリカに強く作用し、分散剤におけるアンカー基とナノセシウム・タングステンブロンズ、マイクロシリカ、ナノシリカに対する競合的吸着を形成することにより、橋式凝こうを引き起こして、ナノセシウム・タングステンブロンズ、マイクロシリカ、ナノシリカが塗料での安定に影響を与え、塗−４カップ粘度が高く、レベリング性が悪く、塗料の成膜効果と塗料により形成された塗層が可視光波長域での光透過率に影響を与える。比較例１０において、増稠剤は変性尿素溶液増稠剤である時に、この増稠剤が分散剤との相溶性が悪く、塗料において相溶が形成されなく、塗層光透過率が低下してしまい、塗料の塗−４カップ粘度が高く、レベリング性が悪く、塗料の成膜効果と塗料により形成された塗層が可視光波長域での光透過率に影響を与える。以上の分析から分かるように、本発明において、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤を採用することが好ましい。

実施例１、２、４と比較例８、１１、１２によれば、本発明における増稠剤の添加量は０．５−２重量であることが好ましいことが検証され、この時にその塗−４カップ粘度とレベリング性がよい。これは、増稠剤添加量が少なすぎる（０．５重量より低い）と、塗料の塗−４カップ粘度が低すぎて、施工する時に垂れ易く、増稠剤添加量が多すぎる（２重量より高い）と、塗料の塗−４カップ粘度が高すぎて、施工する時にレベリング性が悪く、塗料の成膜効果と塗料により形成された塗層が可視光波長域での光透過率に影響を与えるためである。

最後に、上記は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を限定することを意図するものではない。本発明は、前述の実施例を参照して詳細に説明されたが、当業者にとって、それらは前述の実施例に記載の技術案を依然として修正することができ、またはそのうちの一部の技術的特徴を同等に置き換えることができ、本発明の精神および原則内で行われるいかなる修正、同等の置換、改良なども、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

Claims

８０−８５重量の水性ポリウレタン樹脂分散体と、
０．３−０．５重量の第１分散剤と、
０．３−０．５重量の第２分散剤と、
０．５−１．０重量の消泡剤と、
０．５−２重量の増稠剤と、
２−６重量のナノセシウム・タングステンブロンズと、
０．２−１重量のマイクロシリカと、
０．１−２重量のナノシリカと、
０．２−０．５重量のカップリング剤と、
８−１８重量の蒸留水とを含む、ことを特徴とする透明降温塗料。
前記水性ポリウレタン樹脂分散体は、ポリカーボネート型水性ポリウレタン樹脂分散体であり、粒子径は１０ｎｍ−６０ｎｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記第１分散剤は、アニオン高分子分散剤である、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記第２分散剤は、アニオン性ナトリウム塩分散剤である、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記カップリング剤は、２,３−エポキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤である、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記増稠剤は、非イオン性会合性ポリウレタン増稠剤、ヒドロキシエチルセルロース増稠剤の一つである、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記透明降温塗料の塗−４カップ粘度は、３０ｓ−８０ｓである、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記ナノセシウム・タングステンブロンズの粒子径は、２０ｎｍ−８０ｎｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記ナノシリカの粒子径は、１５ｎｍ−３５ｎｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
前記マイクロシリカの粒子径は、４μｍ−１５μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の透明降温塗料。
請求項１に記載の透明降温塗料の調製方法であり、
各成分が、比重に従って計量されるステップ（１）と、
前記蒸留水、前記第１分散剤、前記第２分散剤、前記カップリング剤、及び７０％重量の前記消泡剤を第１攪拌速度で添加するステップ（２）と、
前記ステップ（２）において、前記ナノセシウム・タングステンブロンズと前記ナノシリカを添加し続けて均一に攪拌してから、サンドグラインダーに入れて1時間研磨して、混合物Ａを形成するステップ（３）と、
引き続き３−５重量蒸留水と前記増稠剤を第１攪拌速度で水性ポリウレタン樹脂に添加して均一に分散させて、混合物Ｂを形成するステップ（４）と、
混合物Ａと混合物Ｂを第２攪拌速度で混合させ、前記マイクロシリカと残りの３０％重量の前記消泡剤を添加して均一に分散させてから、透明降温塗料を得るステップ（５）とを含む、ことを特徴とする透明降温塗料の調製方法。
ステップ（２）において、前記第１攪拌速度は、３００ｒ／ｍｉｎ−４００ｒ／ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項１１に記載の透明降温塗料の調製方法。
ステップ（５）において、前記第２攪拌速度は、４００ｒ／ｍｉｎ−６００ｒ／ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項１１に記載の透明降温塗料の調製方法。
透明降温塗層であって、
当該透明降温塗層は、請求項１−１０のいずれか1項に記載の透明降温塗料がシャワーコーティングやブレードコーティングの方式により形成され、
当該透明降温塗層の厚さは、６μｍ−２０μｍであり、
当該透明降温塗層は、８μｍ−１３μｍの放射率が９０％より大きく、
近赤外波長域の阻隔率は、７５％より大きく、
可視光波長域の光透過率は、７５％より大きく、
ヘーズは、１５％より小さい、ことを特徴とする透明降温塗層。