KR101867266B1

KR101867266B1 - 이산화티탄

Info

Publication number: KR101867266B1
Application number: KR1020127024114A
Authority: KR
Inventors: 존 엘. 에드워즈; 칼 로리; 에밀리 루스 판햄; 션 리드; 존 롭; 레베카 루이스 통킹
Original assignee: 훈츠만 피앤에이 유케이 리미티드
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2018-07-23
Also published as: AU2011217003A1; UA107372C2; BR112012020387B1; JP2013519780A; AU2011217003B2; KR20130008552A; CN102762670B; GB2477930A; SI2536792T1; CN102762670A; GB201002700D0; EP2536792B1; SG183245A1; ES2600002T3; PL2536792T3; EP2536792A1; BR112012020387A2; WO2011101657A1; US20130048925A1; MY159933A

Abstract

본 발명은 (1) 실질적으로 루틸형인 결정 습성을 갖고 평균 입자 크기가 약 0.5 내지 약 2.0㎛인 미립자 물질 및 (2) 가시광 영역에서 최대 흡광 계수가 약 5,000㎜^-1 이상이고, 가시광 영역에서 최대 산란 계수가 약 500㎜^-1이하이고, 적외선 영역에서 평균 흡광 계수가 약 50㎜^-1이하인 유기 안료를 포함하는 착색된 태양열 반사 시스템을 제공한다. 코팅 조성물로서 또는 제품이 형성될 수 있는 조성물로서 사용될 수 있는 상기 태양열 반사 시스템은, 개선된 전체 태양열 반사율을 또한 제공하면서, 어둡고 강한 색을 나타낸다.

Description

이산화티탄 {TITANIUM DIOXIDE}

본 발명은 일반적으로 개선된 착색된 태양열 반사 시스템(colored solar reflective system), 상기 착색된 태양열 반사 시스템을 함유하는 착색된 조성물, 및 상기 착색된 조성물의 다양한 용도에 관한 것이다.

에너지 효율의 개선을 위해 새로운 기술들이 계속 개발되고 있다. 이러한 한 가지 기술은, 건물(또는 다른 대상의) 외관에 위치한 코팅에 적외선 반사 안료를 사용하는 것이다. 알다시피, 태양은 이의 에너지의 약 50%를 근적외선으로 방출한다. 상기 근적외선이 흡광되면, 이는 물리적으로 열로 전환된다. 적외선 반사 안료를 함유하는 코팅은, 일광을 멀리 반사함으로써 그리고 열의 전달을 차단하여 건물에 대한 열 부하를 감소시킴으로써 작용한다. 예를 들면, 태양 에너지의 대부분을 반사시키기 위해, 이산화티탄과 같은 백색 안료가 코팅에 사용되어 왔다. 종종, 미적 이유로, 백색 대신에 착색된 코팅을 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 사용 가능한 비-백색 안료의 선택은 제한되는데, 그 이유는, 상기 안료는 바람직한 것보다 더 많은 태양 에너지를 흡광하여 상기 기술한 효과의 현저한 감소를 유도하는 경향이 있기 때문이다. 따라서, 개선된 태양열 반사율(solar reflectance)을 갖는 착색된 코팅을 제공하기 위한 다양한 시스템이 개발되어 왔으며 계속 개발되고 있다.

예를 들면, 미국 특허 제5,540,998호는 입자 직경이 50㎛ 이하인 2개 이상의 비-백색 안료를 배합하여 명도(lightness)가 낮은 색, 및 특히 무채색 흑색을 수득하는 시스템을 기술하고 있다. 미국 특허 제5,962,143호는 추가로, 하나 이상의 흑색 안료, 하나 이상의 비-백색 안료 및 규산을 함유하는 암색 착색된 코팅을 기술하고 있다.

미국 특허 제6,174,360호에서, 코팅에 복합 무기 착색된 안료(CICP; complex inorganic colored pigment)를 사용하는 것은, 전자기 스펙트럼의 근적외선 영역에서의 반사율과 함께 가시 영역에서 암색의 황갈색을 나타낸다고 교시하고 있다.

미국 특허 제6,336,397호는 원하는 색을 제공하는 수지 및 안료를 함유하는 하나의 층 및 적외선 반사를 제공하는 안료를 함유하는 또 다른 층과 함께 2개 이상의 층을 함유하는 적외선 반사 시스템을 기술하고 있다. 미국 특허공보 제2009/0268278호는 또한 합성 수지와 유기 안료로 이루어진 상부 층 및 합성 수지와 산화티탄계 백색 안료로 이루어진 기저 층을 갖는 2층 시트형 적외선 반사 시스템을 기술하고 있다.

또한, 미국 특허 제6,521,038호는 근적외선 비-흡광 착색제 및 상기 착색제에 의해 코팅되는 백색 안료를 함유하는 근적외선 반사 복합 안료를 교시하고 있다. 이어서, 상기 복합 안료는 코팅에서 착색제로서 사용될 수 있다.

마지막으로, WO 2009/136141은 다양한 비-백색 착색제와 함께 근적외선 복사의 높은 반사 및 가시광의 감소된 반사율을 제공하는 근적외선-산란 미립자 물질의 사용을 기술하고 있다.

각각이 태양열 반사율을 제공함에도 불구하고, 이들 현재 이용 가능한 시스템을 사용함에 있어서의 몇 가지 단점은 다음을 포함한다: 이들은, 목적하는 수준의 태양열 반사를 제공하는데에는 높은 수준의 통상의 이산화티탄이 필요하기 때문에, 비교적 엷은 색을 제공하고; 2개 이상의 층의 도포는 시간 소비 및 비용이 들며, 시간에 따라 밝아지는 경향이 있는 고르지 못하거나 불균일한 외관을 갖는 코팅을 생성할 수 있으며; 이 시스템 내에 함유된 불순물은 태양열 반사율의 감소를 일으키는 스펙트럼의 근적외선 부분에서 흡광을 유도할 수 있다. 또한, 그 외에 달성될 수 있는 것보다 강한 균일한 색 또는 암색의 넓은 범위에서 개선된 태양열 반사율을 나타내는 대안적 시스템이 여전히 상당히 바람직하다.

본 발명은, 평균 입자 크기가 큰 미립자 물질, 및 (i) 가시광 영역에서 강하게 흡광해야 하고; (ii) 근적외선 영역에서는 무시할 정도로 흡광해야 하며; (iii) 가시광 영역에서 빛을 무시할 정도로 산란시켜야 한다는 특성을 기본으로 하여 선택되는 유기 안료를 포함하는 착색된 태양열 반사 시스템을 제공한다. 코팅 조성물에 또는 제품(article)이 형성될 수 있는 조성물로서 사용될 수 있는 상기 태양열 반사 시스템은, 증대된 전체 태양열 반사율을 또한 제공하면서 어두운 강한 색을 나타낸다.

하나의 측면에서, 본 발명은, (1) 실질적으로 루틸형인 결정 습성(crystal habit)을 갖고 평균 입자 크기가 약 0.5 내지 약 2.0㎛인 미립자 물질 및 (2) 가시광 영역에서 최대 흡광 계수가 약 5,000㎜^-1 이상이고 가시광 영역에서 최대 산란 계수가 약 500㎜^-1이하이고 근적외선 영역에서 평균 흡광 계수가 약 50㎜^-1이하인 유기 안료를 함유하는 착색된 태양열 반사 시스템을 제공한다. 몇몇 양태에서, 상기 특성들을 갖는 유기 안료는, 단일 유기 안료이거나, 유기 안료들의 혼합물일 수 있으며, 이때 각각의 안료가 상기 특성들을 갖는다.

또 다른 측면에서, 착색된 태양열 반사 시스템은 착색된 조성물을 형성하기 위해 비히클 내에 분산될 수 있다. 이어서, 착색된 조성물은 1층 코팅으로서 또는 제품이 형성될 수 있는 조성물로서 사용될 수 있다.

본 발명의 상세한 이해 및 더 양호한 평가를 위해, 첨부된 도면과 함께, 본 발명의 하기 상세한 설명을 참조해야 한다.
도 1은 다양한 파장에서 ral 8007(폰 브라운(fawn brown))에 대한 반사율을 도시한 그래프이다. 이는 비교 시스템 및 본 발명의 반사 시스템에 대한 ral 8007(폰 브라운)을 위한 파장에 대한 반사율을 나타낸다.

이어지는 본 명세서 및 특허청구범위에서, 다음의 의미를 갖는 것으로 이해되는 수많은 용어를 참조해야 할 것이다.

용어 "가시광"은 전자기 스펙트럼의 400 내지 760㎚의 범위인 파장을 갖는 전자기 방사선을 의미한다.

용어 "근적외선"은 전자기 스펙트럼의 760 내지 약 2500㎚ 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선을 의미한다.

용어 "전체 태양열 반사율(total solar reflectance)" 또는 "TSR"은 해당 표면에 의해 반사되는 입사 태양 에너지(~360 내지 2500㎚)의 분율을 의미한다. 이는 입사파의 에너지에 대한 반사파 에너지의 비이다. 예를 들면, 0.8의 반사율은, 입사파의 80%의 반사율에 상응한다. 전체 태양열 반사율은 표준 시험법 ASTM E903에 명시된 바와 같이 측정할 수 있으며, 이의 전문은 본 명세서에 참조로 인용된다.

용어 "유기 안료"는 도포 매질에 실질적으로 불용성인 유기 입자(들)을 의미하며, 이것이 분산되어 색을 부여한다.

용어 "에너지 소비"는 통상의 형태의 에너지, 예를 들면, 전기, 기체 등의 사용 또는 소비를 의미한다. 따라서, 구조물에서의 에너지 소비의 감소는, 예를 들면, 구조물에서 전기의 더 낮은 사용과 관련된다.

용어 "구조물"은 일광에 노출될 수 있는 임의의 대상, 예를 들면, 건물, 자동차, 기차, 컨테이너, 용기, 파이핑(piping), 도로, 바닥재, 차도, 주차장, 보도, 수영장, 덱크, 텍스타일, 항공기, 배, 잠수함, 창틀, 사이딩(siding), 루핑용 과립(roofing granules), 지붕용 판재(roofing shingle), 농업용 필름 또는 유리 제품을 의미한다. 구조물의 재료는 한정되지 않으므로, 이는 금속, 유리, 세라믹, 플라스틱, 콘크리트, 아스팔트, 목재, 타일, 천연 또는 인조 섬유, 고무 등을 포함할 수 있다.

본 발명은 일반적으로 착색된 태양열 반사 시스템에 관한 것이다. 놀랍게도, 본 발명의 착색된 태양열 반사 시스템이 색상을 근적외선 반사 특성들과 무관할 수 있도록 하며, 즉, 상기 착색된 시스템의 근적외선 반사율 및 광촉매 특성이 색상과는 독립적으로 변할 수 있음을 발견하였다. 따라서, 원하는 색상을 특정 유기 안료에 의해 달성했다면, 이어서, 미립자 농도에 따라 좌우되는, 목적하는 태양열 반사율 특성을 독립적으로 얻을 수 있다.

착색된 태양열 반사 시스템은 또한, 색상 스펙트럼의 청색 부분을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 이전에는 구할 수 없던 색상 및 색조를 또한 제공하는 한편, 상기 시스템에 의해 제조되거나 상기 시스템에 의해 커버되는 구조물에 개선된 적외선 반사율을 또한 제공한다. 예를 들면, 구조물의 외부 표면, 예를 들면, 벽 또는 지붕에 본 발명의 착색된 태양열 반사 시스템을 도포하면 상기 구조물이 증가된 전체 태양열 반사율을 나타낼 수 있다. 이는, 결국, 코팅된 구조물을 통해 더 낮은 표면 온도 및 열전달을 일으킨다. 따라서, 구조물의 내부 온도는 더 차가워지고, 이에 따라, 구조물의 내부를 냉각시키는데 더 적은 에너지가 필요하게 된다. 또한, 구조물 내에 함유된 임의의 휘발성 성분들의 증발에 의한 잠재적 손실이 감소한다. 더욱이, 열에 의해 유발되는 손상, 예를 들면, 크랙 및 열적 뒤틀림이 상당히 감소하기 때문에, 구조적 완전성이 개선된다. 마지막으로, 착색된 태양열 반사 시스템은, 시간 및 비용을 감소시키면서 단일 층 코팅으로 도포될 수 있으면서, 도포된 코팅을 통해 일관된 착색을 제공한다.

하나의 양태에 따르면, 착색된 태양열 반사 시스템은 (1) 실질적으로 루틸형인 결정 습성을 갖고 평균 입자 크기가 약 0.5 내지 약 2.0㎛, 바람직하게는 약 0.6 내지 약 1.7㎛, 더욱 더 바람직하게는 약 0.7 내지 약 1.4㎛인 미립자 물질 및 (2) 가시광 영역에서 최대 흡광 계수가 약 5,000㎜^-1이상, 바람직하게는 약 10,000㎜^-1 이상, 더욱 바람직하게는 약 15,000㎜^-1 이상이고, 가시광 영역에서 최대 산란 계수가 약 500㎜^-1이하, 바람직하게는 약 250㎜^-1이하, 더욱 바람직하게는 약 100㎜^-1 이하이고, 근적외선 영역에서 평균 흡광 계수가 약 50㎜^-1이하, 바람직하게는 약 30㎜^-1이하, 더욱 바람직하게는 약 10㎜^-1 이하인 유기 안료를 포함한다.

하나의 양태에서, 상기 미립자 물질은 이산화티탄, 도핑된 이산화티탄 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

본 발명에 유용한 이산화티탄은 가시광의 낮은 산란 및 낮은 흡광율을 또한 제공하면서 근적외광을 산란시킬 수 있는 것이다. 이러한 특성은 상기 이산화티탄이 약 0.5 내지 약 2.0㎛의 평균 입자 크기를 갖는 경우에 수득될 수 있다. 또 다른 양태에서, 상기 이산화티탄은 약 0.6 내지 약 1.7㎛, 더욱 바람직하게는 약 0.7 내지 약 1.4㎛의 평균 입자 크기를 갖는다. 놀랍게도, 이러한 이산화티탄이, 통상의 이산화티탄 안료와의 비교시 가시광의 주목할 만하게 감소된 반사율을 또한 나타내면서, 현저하게 높은 수준으로 근적외광을 반사하는 것으로 밝혀졌다. 더욱이, 가시광에 대해 매우 반사성인 통상의 이산화티탄으로서, 이것을 사용하는 통상의 착색된 시스템의 색상을 옅게 하는 상기 통상의 이산화티탄과는 대조적으로, 본 발명의 이산화티탄은 상기 시스템의 색상에 과도한 영향을 끼치지 않고 유기 안료와 배합되어, 어둡거나 보다 강하게 착색된 시스템의 더욱 광범위하게 이용 가능한 팰릿(pallet)을 제공한다.

당업자가 인지하는 바와 같이, 결정 크기는 입자 크기와 구분된다. 결정 크기는 미립자 물질을 구성하는 기본 결정들의 크기에 관한 것이다. 이어서, 이들 결정은 어느 정도 응집되어 더 큰 입자를 형성할 수 있다. 예를 들면, 아나타제 결정 형태인 통상의 이산화티탄이 약 0.10 내지 0.25㎛의 결정 크기 및 약 0.20 내지 0.40㎛의 입자 크기를 갖는 반면, 루틸형인 결정 습성에서 통상의 이산화티탄은 약 0.17 내지 0.29㎛의 결정 크기 및 약 0.25 내지 0.40㎛의 입자 크기를 갖는다. 따라서, 입자 크기는 제조 과정에서 사용된 밀링(milling) 기술, 예를 들면, 건식, 습식 또는 결합 밀링(incorporative milling), 뿐만 아니라 결정 크기와 같은 인자들에 의해 영향을 받는다. 따라서, 몇몇 양태에서, 상기 이산화티탄의 입자 크기는 결정 크기보다 더 크다. 또 다른 양태에서, 상기 이산화티탄의 입자 크기는 결정 크기와 대략 동일하다.

이산화티탄의 결정 크기 및 입자 크기는 당업자에게 널리 공지된 방법에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 결정 크기는 생성된 사진의 영상 분석을 동반한 러빙(rubbing)된 샘플 위에서의 투과 전자 현미경으로 측정할 수 있다. 결정 크기의 결과는 라텍스 NANOSHPHERE™ Size Standards(Thermo Scientific으로부터 입수 가능함)를 사용하여 레퍼런스에 의해 추가로 입증될 수 있다. 이산화티탄의 입자 크기를 측정하는데 사용될 수 있는 방법은 X-선 침강법을 포함한다.

더 높은 굴절율로 인해, 미립자 물질은 실질적으로 루틸형인 결정 습성인 이산화티탄을 함유한다. 따라서, 또 다른 양태에 따르면, 상기 미립자 물질의 총 중량을 기준으로 하여 90중량%를 초과하는 이산화티탄, 바람직하게는 95중량%를 초과하는 이산화티탄, 더욱 더 바람직하게는 99중량%를 초과하는 이산화티탄이 루틸형인 결정 습성으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 상기 미립자 물질은 아나타제 결정 형태로 존재하는 이산화티탄을 추가로 함유할 수 있다.

이산화티탄의 제조에 사용될 수 있는 공지된 공정은 황산염 공정, 염화 공정, 플루오라이드 공정, 열수 공정(hydrothermal process), 에어로졸 공정 및 침출 공정을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 그러나 각각의 상기 공지된 방법은 다음 조건들 중 하나 이상에 의해 개선된다:

(a) 더 높은 온도, 예를 들면, 900℃ 이상에서 처리함;

(b) 더 오랜 기간, 예를 들면, 5시간 이상 동안 처리함;

(c) 상기 공정 과정에서 존재하는 성장 조절제(growth moderator)의 통상의 수준이 증가 또는 감소함; 및

(d) 루틸 씨드(seed)의 통상의 수준이 감소함.

따라서, 예를 들면, 상기 이산화티탄은 일반적으로 다음을 포함하는 황산염 공정에 의해 제조할 수 있다:

(i) 함티탄(titaniferous) 피드스톡을 황산과 반응시켜 고체의 수용성 반응 케이크를 형성하고;

(ii) 상기 반응 케이크를 물 및/또는 약산에 용해시켜 황산티탄 용액을 제조하며;

(iii) 상기 황산티탄 용액을 가수분해하여 황산티탄을 이산화티탄 수화물로 전환시키고;

(iv) 상기 침전된 이산화티탄 수화물을 용액으로부터 분리하고 하소시켜 이산화티탄을 수득하며,

이때 상기 공정은 상기 기술한 조건 (a) 내지 (d) 중 하나 이상에 의해 개선된다. 하나의 양태에서, 상기 공정은 조건 (a)에 의해 개선되고, 또 다른 양태에서, 상기 공정은 조건 (b)에 의해 개선되고, 또 다른 양태에서, 상기 공정은 조건 (c)에 의해 개선되고, 또 다른 양태에서, 상기 공정은 조건 (d)에 의해 개선된다.

본 발명의 이산화티탄은 백색이거나 반투명하거나, 착색될 수 있다. 바람직하게는, 상기 이산화티탄은 백색이다. 따라서, 하나의 양태에서, 상기 이산화티탄은 95를 초과하는 명도 값 L^*(CIE L^*a^*b^*색 공간(color space)), 5 미만의 a^* 값과 5 미만의 b^* 값을 갖는다.

삭제

또 다른 양태에서, 상기 미립자 물질은 도핑된 이산화티탄이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "도핑된 이산화티탄"은 본 발명의 이산화티탄을 의미하지만, 상기 이산화티탄의 제조 과정에서 혼입된 하나 이상의 도펀트를 추가로 포함한다. 공지된 방법에 의해 혼입될 수 있는 도펀트는 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 니켈, 알루미늄, 안티몬, 인, 니오븀 또는 세슘을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 도펀트는, 상기 이산화티탄의 총 중량을 기준으로 하여 30중량% 이하, 바람직하게는 15중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하의 양으로 혼입될 수 있다. 예를 들면, 도펀트는, 상기 이산화티탄의 총 중량에 대해 0.1 내지 30중량%, 또는 0.5 내지 15중량%, 또는 1 내지 5중량%의 양으로 혼입될 수 있다. 상기 도핑된 이산화티탄의 더 높은 굴절율로 인해, 상기 도핑된 이산화티탄은 실질적으로 루틸형인 결정 습성으로 존재함으로써 인식될 수 있다. 다른 양태에서, 상기 미립자 물질은 아나타제 결정 형태인 도핑된 이산화티탄을 추가로 함유할 수 있다.

또 다른 양태에서, 상기 미립자 물질은 코팅제에 의해 당해 분야에 공지된 바와 같이 추가로 처리하여 코팅된 이산화티탄 또는 코팅된 도핑된 이산화티탄을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 미립자 물질은 코팅제와 함께 물에 분산될 수 있다. 이어서, 상기 미립자 물질의 표면 위에 코팅을 형성하기 위해 원하는 수화된 산화물을 침전시키도록, 상기 용액의 pH가 조절될 수 있다. 코팅 후, 상기 미립자 물질은, 예를 들면, 유체 에너지 밀(mill) 또는 초미분쇄기(micronizer)에서 분쇄하기 전에 세척 및 건조되어, 코팅에 의해 함께 달라붙은 입자들이 분리될 수 있다. 이러한 밀링 단계에서, 원하는 경우, 유기 표면 처리가 가해질 수 있다.

사용에 적합한 코팅제는, 입자의 표면 위로 무기 산화물 또는 수화 산화물(hydrous oxide)을 코팅하기 위해 통상 사용되는 것을 포함한다. 통상의 무기 산화물 또는 수화 산화물은 규소, 알루미늄, 티탄, 지르코늄, 마그네슘, 아연, 세륨, 인 또는 주석의 하나 이상의 산화물 및/또는 수화 산화물, 예를 들면, Al₂O₃, SiO₂, ZrO₂, CeO₂, P₂O₅, 규산나트륨, 규산칼륨, 알루민산나트륨, 염화알루미늄, 황산알루미늄 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 상기 이산화티탄 또는 도핑된 이산화티탄의 표면 위로 코팅된 코팅의 양은, 상기 이산화티탄 또는 도핑된 이산화티탄의 총 중량에 대해, 상기 무기 산화물 및/또는 수화 산화물 약 0.1 내지 약 20중량%의 범위 일 수 있다.

밀링 단계에서 도포하기에 적합한 유기 표면 처리제는 폴리올, 아민, 알킬 포스폰산 및 실리콘 유도체를 포함한다. 예를 들면, 유기 표면 처리제는 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 트리에탄올아민, n-옥틸 포스폰산 또는 트리메틸올에탄일 수 있다.

상기 기술한 미립자 물질 이외에도, 착색된 태양열 반사 시스템은 또한 유기 안료를 포함한다. 다양한 양태에 따르면, 유기 안료는 흑색, 갈색, 청색, 시안색, 녹색, 보라색, 마젠타색, 적색, 오렌지색, 황색 안료 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 상기 선택은, 원하는 색상, 예를 들면, 선명한 청색, 적색, 갈색 및 녹색을 달성하는데 필요한 유기 안료에 따라 좌우될 것이다. 유기 안료는 시판중인 공급원으로부터 수득할 수 있고, 다음의 특성들을 근거로 하여 선택된다: (i) 가시광 영역에서 강하게 흡광해야 하고; (ii) 근적외선 영역에서 무시할 정도로 흡광해야 하며; (iii) 가시광 영역에서 무시할 정도로 빛을 산란해야 한다. "가시광 영역에서 강하게 흡광함"은, 유기 안료가 가시광 영역에서 적어도 약 5,000㎜^-1, 바람직하게는 적어도 약 10,000㎜^-1, 더욱 바람직하게는 적어도 약 15,000㎜^-1의 최대 흡광 계수를 가져야 한다. "근적외선 영역에서 무시할 정도로 흡광함"은, 유기 안료가 근적외선 영역에서 약 50㎜^-1미만, 바람직하게는 약 30㎜^-1미만, 더욱 바람직하게는 약 15㎜^-1미만, 더욱 더 바람직하게는 약 10㎜^-1 미만인 평균 흡광 계수를 가져야 한다. "가시광 영역에서 무시할 정도로 빛을 산란함"은, 유기 안료가 가시광 영역에서 약 500㎜^-1미만, 바람직하게는 약 250㎜^-1미만, 더욱 바람직하게는 약 100㎜^-1 미만의 최대 산란 계수를 가져야 한다. 흡광 및 산란 계수는 당업자에게 널리 공지된 방법에 의해, 예를 들면, 이의 전문이 본 명세서에 참조로 인용된 문헌(참조: Solar Spectral Optical Properties of Pigments - Part I: Model for Deriving Scattering and Absorption Coefficients From Transmittance and Reflectance Measurements", R Levinson et al., Solar Energy Materials and Solar Cells 89 (2005) 319-349)에 기술된 것에 의해 측정할 수 있다.

몇몇 양태에서, 유기 안료는 상기 기술한 특성 (i), (ii) 및 (iii)을 갖는 하나의 유기 안료이다. 다른 양태에서, 유기 안료는 각각이 상기 기술한 특성 (i), (ii) 및 (iii)을 갖는, 하나 이상의 유기 안료의 혼합물이다. 또 다른 양태에서, 착색된 태양열 반사 시스템은, 상기 기술한 특성 (i), (ii) 및 (iii)을 갖지 않는 하나 이상의 유기 안료를, 착색된 태양열 반사 시스템의 총 중량을 기준으로 하여 약 5중량% 미만으로 추가로 함유함을 특징으로 한다. 또 다른 양태에서, 착색된 태양열 반사 시스템은, 상기 기술한 특성 (i), (ii) 및 (iii)을 갖지 않는 하나 이상의 유기 안료를 착색된 태양열 반사 시스템의 총 중량을 기준으로 하여 약 2.5중량% 미만, 바람직하게는 약 1중량% 미만으로 추가로 함유함을 특징으로 한다. 하나의 양태에서, 착색된 태양열 반사 시스템은, 상기 기술한 특성 (i), (ii) 및 (iii)을 갖지 않는 하나 이상의 유기 안료를 착색된 태양열 반사 시스템의 총 중량을 기준으로 하여 0 내지 2.5중량%, 예를 들면, 0.1 내지 1중량%로 함유한다.

하나의 양태에 따르면, 상기 (또는 각각의) 유기 안료는 아조, 안트라퀴논, 프탈로시아닌, 페리논/페릴렌, 인디고/티오인디고, 디옥사진, 퀴나크리돈, 이소인돌리논, 이소인돌린, 디케토피롤로피롤, 아조메틴 또는 아조메틴-아조 안료일 수 있다.

착색된 태양열 반사 시스템은 미립자 물질 및 유기 안료를 배합하여 형성할 수 있다. 따라서, 하나의 양태에서, 착색된 태양열 반사 시스템은 미립자 물질을 유기 안료와 혼합함을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 상기 혼합은 임의의 공지된 방법에 의해 발생할 수 있다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 비히클 내에 분산된 착색된 태양열 반사 시스템을 함유하는 착색된 조성물을 제공한다. 상기 비히클은, 그 내부에 착색된 태양열 반사 시스템이 분산될 수 있는 임의의 성분 또는 성분들의 배합물일 수 있다. 착색된 조성물에 포함되는 착색된 태양열 반사 시스템의 양은, 상기 착색된 조성물의 총 용적을 기준으로 하여 약 0.1 내지 약 20용적%의 유기 안료, 및 상기 착색된 조성물의 총 용적을 기준으로 하여 약 0.5 내지 약 40용적%의 미립자 물질을 제공하기에 충분한 양이다. 따라서, 하나의 양태에서, 착색된 조성물은, 비히클 내에 분산된, 상기 착색된 조성물의 총 용적을 기준으로 하여 약 0.1 내지 약 20용적%의 유기 안료 및 약 0.5 내지 약 40용적%의 미립자 물질을 포함한다.

하나의 양태에 따르면, 비히클은 합성 또는 천연 수지이다. 상기 수지는 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, ABS 수지, 폴리스티렌 수지, 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리아미드 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 플루오로중합체 또는 에폭시 수지일 수 있지만 이에 한정되지 않는다.

또 다른 양태에서, 비히클은 담체이다. 상기 담체는 수성 용매, 예를 들면, 물일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 상기 담체는 또한 비수성 용매, 예를 들면, 유기 용매, 예를 들면, 석유 증류물, 알코올, 케톤, 에스테르 및 글리콜 에테르 등일 수 있다.

또 다른 양태에서, 비히클은 결합제이다. 상기 결합제는 금속 규산염 결합제, 예를 들면, 알루미노실리케이트 결합제일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 상기 결합제는 또한 중합체성 결합제, 예를 들면, 아크릴 중합체 또는 공중합체 결합제일 수 있다.

착색된 조성물은 하나 이상의 통상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 사용하기에 적합한 첨가제는 증점제, 안정제, 유화제, 조직화제(texturizer), 접착 촉진제, UV 안정제, 광택 제거제, 분산제, 소포제, 습윤제, 응집제 및 살생물제/살진균제를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

착색된 조성물은 또한 상기 조성물 내에 함유된 물질을 이격시키거나 지지하는데 유용한 하나 이상의 스페이서 입자를 포함할 수 있다. 상기 스페이서 입자는 중공 비드 형태 또는 마이크로스피어(microsphere) 형태인 실리카, 규산염, 알루민산염, 황산염, 탄산염, 점토 또는 중합체성 입자일 수 있다.

착색된 조성물은 코팅 조성물로서, 예를 들면, 페인트, 잉크, 액체 코팅, 분말 코팅 등으로서 사용될 수 있거나, 이는 조성물로서, 예를 들면, 플라스틱 또는 중합체 성형 조성물(이로부터 제품이 성형, 압출 또는 다른 공지된 방법에 의해 형성될 수 있다)로서 사용될 수 있다.

따라서, 하나의 양태에서, 본 발명은 비히클 내에 분산된 착색된 태양열 반사 시스템을 함유하는 1층 태양열 반사 착색된 코팅을 제공한다. 또 다른 양태에서, 1층 태양열 반사 착색된 코팅은 75 이하 또는 바람직하게는 65 이하, 더욱 바람직하게는 55 이하, 더욱 더 바람직하게는 45 이하의 명도 값 L^*(CIE L^*a^*b^*색 공간)을 갖는다.

상기 언급한 바와 같이, 착색된 태양열 반사 시스템은 또한 증대된 근적외선 반사율을 제공한다. 따라서, 또 다른 양태에서, 1층 태양열 반사 착색된 코팅은 30%를 초과하는 전체 태양열 반사율을 갖는다. 또 다른 양태에서, 1층 태양열 반사 착색된 코팅은 35% 초과, 바람직하게는 40% 초과, 더욱 더 바람직하게는 45% 초과의 전체 태양열 반사율을 갖는다.

제형화하는 경우, 1층 태양열 반사 착색된 코팅은 구조물의 하나 이상의 표면에 도포될 수 있다. 따라서, 또 다른 양태에서, 본 발명은 1층 태양열 반사 착색된 코팅을 포함하는 구조물을 제공한다.

또 다른 양태에서, 1층 태양열 반사 착색된 코팅은 기판을 커버하며, 이때 기판은 근적외선의 일부분을 흡광한다. 반사 층의 두께는, 입사된 근적외선의 1%가 넘는 근적외선이 기판에 도달하도록 하는 두께이다.

여전히 또 다른 양태에서, 본 발명은 구조물의 하나 이상의 표면에 1층 태양열 반사 착색된 코팅을 도포함으로써 상기 구조물의 에너지 소비를 감소시키는 방법을 제공한다. 1층 태양열 반사 착색된 코팅은 임의의 공지된 방법에 의해, 예를 들면, 브러싱, 롤링(rolling), 분무, 침지 등에 의해 도포할 수 있다. 1층 태양열 반사 착색된 코팅의 증대된 근적외선 반사율로 인해, 1층 태양열 반사 착색된 코팅은, 생성된 코팅 표면의 표면 온도가, 동일한 색상의 비-반사 코팅으로 코팅된 표면의 표면 온도에 비해 낮아지도록 한다. 따라서, 상기 구조물의 내부를 냉각시키는데 더 적은 에너지가 필요하다.

하나 이상의 프라이머(primer)가 구조물에 도포된 후에, 본 명세서에 제시된 1층 태양열 반사 착색된 코팅이 구조물의 표면에 도포될 수도 있다. 예를 들면, 구조물의 표면은 1층 착색된 코팅의 도포 전에 프라이머로 코팅될 수 있다.

본 발명은 착색된 조성물을 포함하는 제품을 또한 제공한다. 하나의 양태에서, 상기 제품은 75 이하, 바람직하게는 65 이하, 더욱 바람직하게는 55 이하, 더욱 더 바람직하게는 45 이하의 명도 값 L^*(CIE L^*a^*b^*색 공간)을 갖는다.

상기 언급한 바와 같이, 착색된 태양열 반사 시스템은 또한 증대된 근적외선 반사율을 제공한다. 따라서, 또 다른 양태에서, 상기 제품은 30%를 초과하는 전체 태양열 반사율을 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 제품은 35% 초과, 바람직하게는 40% 초과, 더욱 더 바람직하게는 45% 초과의 전체 태양열 반사율을 갖는다. 전체 태양열 반사율은 ASTM E903에 기술된 방법에 따라 측정할 수 있다.

본 발명은 하기 실시예를 고려하여 추가로 설명될 것이고, 이는 본 발명의 예시이고자 한다.

실시예

실시예 1A. ral 8007(폰 브라운) 색상 매치하기 위해 실험 프로그램을 수행하였다. 표적은 L*=39.56, a*=12.20 및 b*=18.01이었다. 유기 안료 PB60(Albion Colours Bricofor Blue 3GRP), PY154(High Performance Colours PY1540) 및 PR122(High Performance Colours PR1220)이었고, 여기서 PB60 및 PY154는 평균 입자 크기 1.4㎛의 이산화티탄과 함께 사용된다. 이어서, 상기 시스템을, 유기 안료 PY128(Ciba 8GNP), PR122(High Performance Colours PR1220) 및 PV23(Ciba Cromophtal Violet Gt)과 평균 입자 크기 1.4㎛의 이산화티탄과의 본 발명의 혼합물을 함유하는 시스템에 대해 비교하였다.

아크릴 수지, 습윤 및 분산 첨가제, 용매 및 명시된 틴트를 사용하여 명시된 안료들(PB60, PY154, PR122, PY128, PV23) 각각에 대해 틴터(tinter) 농축물을 제조하였다. 각각의 성분의 양은 표 1에 명시되어 있다. 이러한 틴트 농축물은 스틸 발로티니(steel ballotini)에 의해 밀링하였다.

이어서, 착색된 수지 용액은, 각각의 필요한 틴터 농축물을 표 2에 명시된 양으로 취하고 이들을 명시된 양의 추가의 아크릴 수지와 함께 2분 동안 강력히 혼합하여, 제조하였다.

이산화티탄(표 3에 명시된 양)을 착색된 수지 용액 7.5g에 첨가하여 밀베이스(millbase)를 생성한 다음, 이를 30초 동안 강력히 혼합하였다. 이어서, 상기 틴트 밀베이스는 추가의 착색된 수지 13g과 함께 렛다운(let down)시켰다. 이어서, 상기 밀베이스를 다시 2분 동안 밀링하였다.

이어서, 시험 페인트는 150호 와이어 권취된 도포기를 사용하여 불투명한 차트에 도포하였으며, 이의 게이지는 공칭 습윤 필름 두께를 측정하였다. 용매를 증발시키고, 패널은 105℃에서 30분 동안 스토빙시켰다. 이어서 이 공정을 반복하여 제2 코팅을 제공하였다.

반사율 스펙트럼은, 적분구(integrating sphere)가 있고 파장 범위가 300 내지 2500㎚인 UV/vis/NIR 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 전체 태양열 반사율은 ASTM E903에 기술된 방법에 따라 이 데이터로부터 계산하였다. D65 발광체하에 L^*, a^* 및 b^*를 이 데이터로부터 또한 계산하였다.

비교 시스템에서, 본 발명의 시스템에서와 같은 동일한 % TSR에 이르기 위한 시도에서, 비교 시스템에서는 TiO₂ PVC가 증가되어야만 했다. 이러한 증가에도 불구하고, 본 발명의 시스템의 최고 % TSR은 여전히 달성할 수 없었다. 비교 시스템에서는 가시광 영역에서의 황색 안료 산란된 상당한 양의 빛 때문에 필요한 색상 또한 달성될 수 없었다. 청색 안료는 760㎚보다 큰 영역에서 상당한 흡광을 나타내어, 반사율 잠재력(reflectance potential)을 손상시켰다. 이는 도 1에서 확실히 알 수 있는데, 여기에서는 비교 시스템에서 760㎚ 이후에 훨씬 적은 반사율이 존재한다. 비교 시스템에서 추가의 이산화티탄에도 불구하고, % TSR은, 청색 안료로부터의 근적외선 영역에서의 흡광으로 인해, 여전히 본 발명의 시스템에 비해 이 비교 시스템에서 훨씬 더 낮다. 각각의 시스템에 대한 % TSR이 하기 표 4에 제공되어 있다.

실시예 1B. 평균 입자 크기 1.4㎛의 이산화티탄을 사용하여 색상 ral 8007(폰 브라운)로 PVC 플라크(plaque)를 제조하였다. 각각의 안료 40g을 아세틸트리부틸 시트레이트 350g과 혼합하여 PY128(Ciba 8GNP), PR122(High Performance Colours PR1220) 및 PV23(Ciba Cromophtal Violet Gt)의 스톡 용액들을 제조하였다.

PVC 플라크는 다음과 같이 제조하였다: 크립토-피어리스(crypto-peerless)형 혼합기를 사용하여 건식 배합물을 제조하였다. 이어서, J.R. Dare 2-롤 밀(140℃ 전면 및 135℃ 배면 롤러)이 PVC의 제조에 사용되었다. 생성된 PVC는 165℃에서 3분 동안 예열한 다음, 15te/in²에서 2분 동안 압축시켰다.

반사율 스펙트럼은, 적분구가 있고 파장 범위가 300 내지 2500㎚인 UV/vis/NIR 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 전체 태양열 반사율은 ASTM E903에 기술된 방법에 따라 이 데이터로부터 계산하며, 50.87%에 상응하는 것으로 측정되었다.

실시예 2. 평균 입자 크기 1.4㎛의 이산화티탄 및 유기 안료 PY180(Clariant Fast Yellow HG), PR122(HPC PR1220), PV23(Ciba Cromophtal Violet Gt), PB15:3(HPC PB1530), PBlack 32(BASF Paliogen Black L0086), PO71(Ciba Irgazin DPP Cosmoray)로 이루어진 본 발명의 시스템을 페인트 시스템에 사용하여, ral 표준 6011, 7010, 7022 및 7034와 매치시키기 위한 착색된 페인트들을 제조하였다.

아크릴 수지, 습윤 및 분산 첨가제, 용매 및 명시된 틴트를 사용하여 명시된 안료(PY180, PR122, PV23, PB15:3, PBlack 32, PO71) 각각에 대해 틴트 농축물을 제조하였다. 각각의 성분의 양은 표 6에 명시되어 있다. 이어서, 이러한 틴트 농축물은 스틸 발로티니에 의해 밀링하였다.

이어서, 각각의 필요한 틴터 농축물을 표 7에 명시된 양으로 취하고 이들을 명시된 양의 추가의 아크릴 수지와 함께 2분 동안 강력히 혼합하여, 착색된 수지 용액을 제조하였다.

이산화티탄을 표 8에 명시된 양으로 착색된 수지 용액 7.50g에 첨가하여 밀베이스를 생성한 다음, 30초 동안 강력히 혼합하였다. 이어서, 상기 틴트 밀베이스를 추가의 착색된 수지 13.00g과 함께 렛다운시켰다. 이어서, 상기 밀베이스를 다시 2분 동안 밀링하였다.

시험 페인트를 6호 와이어 권취된 도포기를 사용하여 흑색 기판에 도포하여 약 28㎛의 건식 필름 두께를 제공하였다. 용매를 증발시킨 다음, 패널을 105℃에서 30분 동안 스토빙시켰다. 이어서 이 공정을 반복하여 제2 코팅을 제공하였다. 반사율 스펙트럼은, 적분구가 있고 파장 범위가 300 내지 2500㎚인 UV/vis/NIR 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 전체 태양열 반사율은 ASTM E903에 기술된 방법에 따라 이 데이터로부터 계산하였다.

% TSR은, 복합 착색 무기 안료를 사용하여 최적화시킨 시스템에 대한 공개적으로 이용 가능한 TSR 값들로부터 수집된 데이터와 비교하였다. 공지된 TSR 값들은 상부 코팅 및 프라이머에 대해 측정된, ASTM E903(300 내지 2500㎚에 대한 등간격 파장)에 따라 계산되어 보고되었다. 따라서, 본 발명의 시스템은 최적화되지 않았는데, 이는 태양열 반사율이 흑색 기판에 대해 측정되었지만, 본 발명의 시스템의 경우 % TSR의 상당한 증가가 여전히 존재함을 표 9로부터 알 수 있기 때문이다.

실시예 3. 4개의 상이한 이산화티탄 평균 입자 크기(0.7㎛, 1.1㎛, 1.4㎛ 및 1.7㎛) 및 유기 안료 PY180(Clariant Fast Yellow HG), PV23(Ciba Cromophtal Violet Gt), PBlack 32(BASF Paliogen Black L0086)를 사용하여 ral 7024(그레파이트 그레이; graphite grey)를 제조하였다. 유기 안료는 상기 표 6에 설명된 바와 같은 틴터 농축물로 제조되었다. 이어서, 각각의 필요한 틴터 농축물을 표 10에 명시된 양으로 취하고 이들을 명시된 양의 추가의 아크릴 수지와 함께 2분 동안 강력히 혼합하여 착색된 수지 용액을 제조하였다.

이산화티탄을 착색된 수지 용액 7.50g에 첨가하여 밀베이스를 생성한 다음, 30초 동안 강력히 혼합하였다. 이어서, 상기 틴트 밀베이스를 추가의 착색된 수지 13.00g과 함께 렛다운시켰다. 이어서, 상기 밀베이스를 다시 2분 동안 밀링하였다. 이는 4개의 모든 페인트에서 10%의 TiO₂ 용적 농도를 생성하였다.

페인트를 150호 와이어 권취된 도포기를 사용하여 기판 위에 도포하여 약 77㎛의 건식 필름 두께를 제공하였다. 용매를 증발시키고, 패널을 105℃에서 30분 동안 스토빙시켰다. 반사율 스펙트럼은, 적분구가 있고 파장 범위가 300 내지 2500㎚인 UV/vis/NIR 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 전체 태양열 반사율은 ASTM E903에 기술된 방법에 따라 이 데이터로부터 계산하였으며, 결과는 표 11에 제공되어 있다.

0.7㎛ 입자 크기 TiO₂는 최고의 TSR 값을 제공하지만, TiO₂로부터 파스텔리제이션(pastelisation)의 효과로 인해 색상을 유지하기 위해 첨가되는 다량의 유기물을 필요로 한다. 1.1㎛ 및 1.4㎛ TiO₂도 여전히 높은 TSR 값을 제공하지만, 0.7㎛ 입자 크기 TiO₂와 비교하는 경우에 상기 유기물 양의 약 2/3를 사용한다.

상기 기술된 주제는 예시로 고려되어야 하고, 제한하는 것으로 고려되지 않아야 하며, 첨부된 특허청구범위는 상기 모든 변형, 개선점 및 다른 양태를 포함하고자 하며, 이는 본 발명의 실제 범위 내에 속한다. 따라서, 법에 의해 허용되는 최대한의 정도까지, 본 발명의 범위는 하기 특허청구범위 및 이들의 등가물의 가장 광의의 허용 가능한 해석에 의해 결정되야 하며, 전술한 상세한 설명에 의해 제한하거나 국한되어서는 안 될 것이다.

Claims

(1) 미립자 물질의 총 중량을 기준으로 하여 90중량%를 초과하여 루틸형인 결정 습성(crystal habit)을 갖고 평균 입자 크기가 0.5 내지 2.0㎛인 미립자 물질 및 (2) 가시광 영역에서 최대 흡광 계수가 5,000㎜^-1이상이고, 가시광 영역에서 최대 산란 계수가 500㎜^-1이하이고, 적외선 영역에서 평균 흡광 계수가 50㎜^-1이하인 유기 안료를 포함하고, 상기 미립자 물질이 이산화티탄, 도핑된 이산화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 착색된 태양열 반사 시스템(colored solar reflective system).
제1항에 있어서, 상기 도핑된 이산화티탄이 니켈 안티몬 티타네이트인, 착색된 태양열 반사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 도핑된 이산화티탄이 크롬 안티몬 티타네이트인, 착색된 태양열 반사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 이산화티탄이 0.7 내지 1.4㎛의 평균 입자 크기를 갖는, 착색된 태양열 반사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 이산화티탄 및/또는 도핑된 이산화티탄이 코팅된 이산화티탄 또는 코팅된 도핑된 이산화티탄인, 착색된 태양열 반사 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유기 안료가 아조, 안트라퀴논, 프탈로시아닌, 페리논/페릴렌, 인디고/티오인디고, 디옥사진, 퀴나크리돈, 이소인돌리논, 이소인돌린, 디케토피롤로피롤, 아조메틴 및 아조메틴-아조 안료로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 착색된 태양열 반사 시스템.
미립자 물질의 총 중량을 기준으로 하여 90중량%를 초과하여 루틸형인 결정 습성을 갖고 평균 입자 크기가 0.5 내지 2.0㎛인 미립자 물질을, 가시광 영역에서 최대 흡광 계수가 5,000㎜^-1이상이고, 가시광 영역에서 최대 산란 계수가 500㎜^-1이하이고, 근적외선 영역에서 평균 흡광 계수가 50㎜^-1이하인 유기 안료와 혼합함을 포함하고, 상기 미립자 물질이 이산화티탄, 도핑된 이산화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 착색된 태양열 반사 시스템의 제조 방법.
비히클 내에 분산된, 미립자 물질의 총 중량을 기준으로 하여 90중량%를 초과하여 루틸형인 결정 습성을 갖고 평균 입자 크기가 0.5 내지 2.0㎛인 미립자 물질, 및 가시광 영역에서 최대 흡광 계수가 5,000㎜^-1이상이고, 가시광 영역에서 최대 산란 계수가 500㎜^-1이하이고, 근적외선 영역에서 평균 흡광 계수가 50㎜^-1이하인 유기 안료를 포함하고, 상기 미립자 물질이 이산화티탄, 도핑된 이산화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 착색된 조성물.
제8항에 있어서, 상기 유기 안료가, 상기 착색된 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 20용적%의 양으로 존재하고, 상기 미립자 물질이, 상기 착색된 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.5 내지 40용적%의 양으로 존재하는, 착색된 조성물.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 비히클이 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지, ABS 수지, 폴리스티렌 수지, 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리아미드 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 플루오로중합체 또는 에폭시 수지를 포함하는 합성 또는 천연 수지인, 착색된 조성물.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 비히클이 담체 또는 결합제인, 착색된 조성물.
제8항 또는 제9항에 있어서, 하나 이상의 증점제, 안정제, 유화제, 조직화제(texturizer), 접착 촉진제, UV 안정제, 광택 제거제(de-glossing agent), 분산제, 소포제, 습윤제, 응집제, 스페이서 입자 또는 살생물제/살진균제를 추가로 포함하는, 착색된 조성물.
제8항 또는 제9항에 있어서, 페인트, 잉크 또는 코팅으로서, 또는 제품(article)이 형성될 수 있는 조성물로서 사용되는, 착색된 조성물.
비히클 내에 분산된, 미립자 물질의 총 중량을 기준으로 하여 90중량%를 초과하여 루틸형인 결정 습성을 갖고 평균 입자 크기가 0.5 내지 2.0㎛인 미립자 물질, 및 가시광 영역에서 최대 흡광 계수가 5,000㎜^-1이상이고, 가시광 영역에서 최대 산란 계수가 500㎜^-1이하이고, 적외선 영역에서 평균 흡광 계수가 50㎜^-1이하인 유기 안료를 포함하고, 상기 미립자 물질이 이산화티탄, 도핑된 이산화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 1층 태양열 반사 착색된 코팅(one layer solar reflective colored coating).
제14항에 있어서, 상기 코팅이 근적외선의 일부분을 흡광하는 기판을 커버하고, 층의 두께는, 입사된 근적외선의 1%가 넘는 근적외선이 상기 기판에 도달하도록 하는 두께인, 1층 태양열 반사 착색된 코팅.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 코팅이 75 이하의 명도 값 L^*을 갖는, 1층 태양열 반사 착색된 코팅.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 코팅이 30% 초과의 전체 태양열 반사율(solar reflectance)을 갖는, 1층 태양열 반사 착색된 코팅.
제14항 또는 제15항에 따르는 1층 태양열 반사 착색된 코팅을 포함하는 구조물.
구조물의 에너지 소비를 감소시키는 방법으로서,
상기 구조물의 하나 이상의 표면에, 제14항 또는 제15항에 따르는 1층 태양열 반사 착색된 코팅을 도포함을 포함하고, 이때 상기 1층 태양열 반사 착색된 코팅은, 생성된 코팅 표면의 표면 온도가, 동일한 색의 비-반사 코팅으로 코팅된 표면의 표면 온도에 비해 낮아지도록 함으로써, 상기 구조물의 내부를 냉각시키는데 더 적은 에너지가 필요하도록 하는, 구조물의 에너지 소비를 감소시키는 방법.
제8항 또는 제9항에 따르는 착색된 조성물을 포함하는 제품(article)으로서, 상기 제품이 75 이하의 명도 값 L^*을 갖는, 제품.
제20항에 있어서, 상기 제품이 30% 초과의 전체 태양열 반사율을 갖는, 제품.
제8항 또는 제9항에 있어서, 1층 태양열 반사 착색된 코팅으로서 사용되는, 착색된 조성물.
구조물로서, 상기 구조물의 하나 이상의 표면이 제14항 또는 제15항에 따르는 1층 태양열 반사 착색된 코팅으로 코팅된, 구조물.
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