KR20160099601A - 코팅재 및 저 탁도 열 차단 복합체 - Google Patents

코팅재 및 저 탁도 열 차단 복합체 Download PDF

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Abstract

코팅재는 결합재 시스템 및 결합재 시스템에 분산되는 입자들을 포함한다. 복합체는 기재 및 코팅층을 포함하고, 코팅층은 결합재 시스템 및 결합재 시스템에 분산되는 입자들을 포함한다. 코팅재, 또는 코팅층을 가지는 복합체 제조 방법은, 결합재 시스템 제공 단계 및 결합재 시스템에 입자들을 분산시키는 단계를 포함한다.

Description

코팅재 및 저 탁도 열 차단 복합체{COATING MATERIALS AND LOW HAZE HEAT REJECTION COMPOSITES}
본 개시는 적외선-감쇠 입자들 기반의 코팅물 및 더욱 상세하게는 이러한 코팅물을 포함하는 태양열 차단 복합체에 관한 것이다.
근 적외선 스펙트럼 (800-2500 nm)에서 태양복사를 감쇠하면서도 가시 스펙트럼 복사를 투과하는 복합체는, 예를들면 건물 또는 차량의 창문에서 중요하게 사용된다. 그러나, 이러한 복합체는 가시광선 투과율이 높아야 하고, 따라서 가시광선의 반사율 및 흡수율은 낮아야 한다. 예를들면, 일부 국가에서, 자동차 창문의 가시광선 투과율은 적어도 70%이어야 한다.
이러한 필요성에 부응하여, 적외선 단 및 장 파장 모두를 반사하는 유리 및 투명 고분자 재료에 코팅되는 금속층, 예컨대 은 또는 알루미늄 기반의 소정의 복합체가 개발되었다. 그러나, 이러한 복합체 제조는 예컨대 마그네트론-스퍼터링 방법을 통해 금속층을 적층하는 고비용으로 인하여 고가이다.
보다 저렴한 해결책으로, 적외선을 감쇠하는 입자들, 예컨대 나노입자들을 포함한 코팅물 기반의 복합체가 개발되었다. 그러나, 입자들은 기재 및 결합재 (binder)와 작용하여 빛을 산란시켜, 기재 자체의 탁도 (haze)보다 더욱 높은 탁도가 생긴다. 입자 코팅물의 탁도 기여는 파장이 짧을수록 현저하다.
따라서, 복합체 전체 탁도에 보다 낮은 탁도가 기여되는 입자 코팅물에 대한 필요성이 존재한다. 또한 우수한 가시광선 투과 특성을 가지는 입자 코팅물을 포함하는 복합체에 대한 필요성도 존재한다.
도면들과 함께 하기 상세한 설명은 본원의 교시의 이해를 위하여 제공된다. 하기 논의는 본 발명의 특정 구현예들 및 실시태양들에 집중될 것이다. 이러한 논의는 본 교시를 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위 또는 적용 가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그러나, 다른 실시태양들이 본원에 개시된 교시들을 바탕으로 적용될 수 있다.
실시태양들은 실시예로 설명되고 첨부도면에 제한되지 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시태양에 의한 코팅재를 도시한 것이다.
도 2는 본 개시의 일 실시태양에 의한 복합체를 도시한 것이다.
도 3은 본 개시의 실시예 1에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
도 4는 본 개시의 실시예 2에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
도 5는 본 개시의 실시예 3에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
도 6은 본 개시의 실시예 4에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
도 7은 본 개시의 실시예 5에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
도 8-10은 본 개시의 실시예 6에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
도 11은 본 개시의 실시예 7에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
도 12는 본 개시의 실시예 8에 기재된 복합체의 탁도 프로파일을 보이는 그래프이다.
당업자들은 도면들에서 요소들이 단순하고 간결하게 도시되며 반드시 척도에 따라 도시된 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 예를들면 도면들에서 일부 요소들의 치수는 본 발명 실시태양들에 대한 이해를 돕기 위하여 다른 요소들보다 과장될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "구성한다(comprises)", "구성하는(comprising)", "포함한다(includes)", "포함하는(including)", "가진다(has)", 가지는(having)" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하기 위한 것이다. 예를들면, 특징부들의 목록을 포함하는 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 이러한 특징부들에만 한정될 필요는 없으며 명시적으로 열거되지 않거나 이와 같은 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 특징부들을 포함할 수 있다. 게다가, 명시적으로 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 의미의 "또는"을 가리키며 배타적인 의미의 "또는"을 가리키지 않는다. 예를들면, 조건 A 또는 B는 다음 중의 어느 하나에 의해 만족된다: A가 참이고 (또는 존재하고) B는 거짓이며 (또는 존재하지 않으며), A가 거짓이고 (또는 존재하지 않고) B는 참이며 (또는 존재하며), A와 B 모두가 참 (또는 존재한다)이다.
또한, "하나의 (a)" 또는 "하나의 (an)"은 여기에서 설명되는 요소들과 구성요소들을 설명하는데 사용된다. 이는 단지 편의성을 위해 그리고 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 부여하기 위해 행해진다. 이 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 읽혀져야 하며, 다르게 의미한다는 것이 명백하지 않다면 단수는 또한 복수를 포함한다. 예를들면, 단일 사항이 본원에 기재되면, 하나 이상의 사항이 단일 사항을 대신하여 적용될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 사항이 본원에서 기재되면, 단일 사항이 하나 이상의 사항을 대신할 수 있는 것이다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 재료, 방법 및 실시예들은 예시적인 것일 뿐이고 제한적이지 않다. 본원에 기재되지 않는 한, 특정 재료 및 공정과 관련된 많은 상세 사항들은 통상적이고 태양광 조절 필름 분야의 교과서 및 기타 자료들에서 발견될 수 있다.
본 개시는 적외선-감쇠 코팅재 및 적외선-감쇠 코팅재를 포함하는 복합체를 기술한다. 또한 적외선-감쇠 코팅재를 포함하는 적외선-감쇠 코팅재 및 복합체 형성 방법을 기술한다. 이하 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 본원에 기재된 코팅재의 소정의 실시태양들은 입자들 및 결합재 및/또는 기재와의 상호작용으로 인한 탁도를 감소시킬 수 있다.
태양광 조절 필름에서, 투과된 가시광선의 투명도 (clarity)는 필름 자체 품질 측도일 수 있다. 투과된 가시광선의 투명도 감소 정도는 때로 탁도라고 칭하며 %로 나타낸다. 태양광 조절 필름의 탁도는 기재 유발 탁도 및 코팅재 유발 탁도를 포함한다. 코팅재 유발 탁도는 빛을 산란시키는 입자들 및 기재 및/또는 결합재 시스템 간의 상호 작용의 결과이다.
코팅재 내의 입자들이 광 파장의 1/10 이하이면, 산란은 레일리 (Rayleigh) 산란으로 설명된다. 그러나, 더욱 큰 입자들에 대한 산란은 미 (Mie) 산란으로 더욱 잘 설명된다. 코팅재 내의 대부분의 입자들이 특정 광파장 (특히 적색 스펙트럼에서) 보다 작으면, 산란 현상은 레일리 산란에 적합하다. 광파장이 청색 스펙트럼에 접근하면, 레일리 산란은 산란 과정을 설명하기에 충분하지 않고 미 산란 영역이 더욱 적절할 수 있다. 정리하면, 태양광 조절 필름에서 광-산란 현상을 언급하는 것은 복잡하다는 것이다.
놀랍게도, 결합재 시스템의 굴절률 및 입자들의 굴절률 간의 불일치 (mismatch)를 줄이면 광 산란을 감소시킬 수 있고, 따라서, 코팅재에 의해 유발되는 탁도를 줄일 수 있다. 결합재 시스템 및 입자들의 굴절률 불일치 감소는 단점들 예컨대 경도 불량 또는 접착 불량을 가져올 수 있지만, 소정의 고-굴절률 코팅물은, 특히 가시광선 스펙트럼 단파장에서 탁도를 낮추고, 이러한 단점들을 최소화하거나 피할 수 있다. 물론, 코팅재가 유발시키는 탁도를 감소시키면 태양광 필름의 전체 탁도를 줄일 수 있다. 본 발명을 설명하지만 범위를 제한하지 않는 하기 실시태양들을 참조하면 개념이 더욱 잘 이해될 것이다.
코팅재는 주어진 기재에 도포될 때 유발시키는 탁도 정도로 기술될 수 있다. 본 개시 목적으로, 코팅재에 의해 유발되는 탁도 정도를 탁도 기여라고 언급할 수 있다. 주어진 파장에서 코팅재의 탁도 기여도 (HC코팅)는 상기 파장에서 다음 측도들에 기초하여 결정된다: 복합체 (H복합체)의 총 탁도 및 기재 단독 탁도 (H기재). 예를들면, 390 nm에서 코팅재 실시태양의 탁도 기여는 다음 식으로 결정될 수 있다:
H 390 nn에서 복합체 = HC390 nn에서 코팅재 + H390 nn에서 기재.
소정의 실시태양들에서, 코팅재의 탁도 기여도는 20% 이하, 15% 이하, 12% 이하, 또는 10% 이하, 9% 이하, 또는 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 또는 3% 이하이다. 추가 실시태양들에서, 코팅재의 탁도 기여도는 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 또는 0.5% 이상이다. 더욱이, 코팅재의 탁도 기여도는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대, 약 0.1% 내지 약 20%, 0.5% 내지 10%, 1% 내지 8%, 또는 2% 내지 5%일 수 있다. 코팅 층의 탁도 기여도 값은 390 nm에서 분광광도계로 측정된 값이다.
코팅재의 탁도 기여는 코팅재가 배치되는 기재에 따라 달라진다. 즉, 하나의 기재에 도포될 때 소정의 코팅재 실시태양들의 탁도 기여도는 다른 기재에 도포될 때 동일 코팅재의 탁도 기여도보다 높거나 낮을 수 있다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재의 탁도 기여도는 복합체의 가시광선 투과율 (VLT)에 따라 변할 수 있다. VLT는 가시 스펙트럼 (380 내지 780 나노미터) 중 복합체를 투과하는 광량으로 전형적으로 백분율로 표기된다. VLT는 표준 ISO 9050에 따라 측정된다. ISO 9050은 판유리에 관한 것이지만, 동일 절차를 투명 기재에 테이핑 또는 달리 부착하는 필름에 대하여도 적용될 수 있다.
특정 실시태양들에서, 코팅재의 탁도 기여도는 기재 복합체의 VLT가 증가할수록 감소한다. 예를들면, VLT 40%인 기재에 배치되는 코팅재의 탁도 기여는 약 10%이고, VLT 66%인 기재에 배치되는 동일 코팅 층의 탁도 기여는 약 5%이다. 기재의 VLT 에 대한 코팅재의 탁도 기여 (HCvlt)는 다음 식으로 결정될 수 있다:
HCvlt = (HC코팅재)/(1-VLT).
상기된 바와 같이, 코팅재 성능은 바람직한 굴절률 값들을 가지는 입자들 및 결합재 시스템을 제공함으로써 개선될 수 있다. 본원에 나열되는 굴절률 값들은, 달리 언급되지 않는 한, 타원편광법으로 계산된다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재 내의 입자들의 굴절률은 2.0 이상, 2.05 이상, 2.1 이상, 2.15 이상, 2.2 이상, 2.25 이상, 또는 2.3 이상이다. 추가 실시태양들에서, 코팅층은 2.8 이하, 2.75 이하, 2.7 이하, 2.65 이하, 또는 2.6 이하의 굴절률을 가지는 입자들을 포함한다. 더욱이, 입자들의 굴절률은 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 이러한 굴절률의 범위는 2.0 내지 2.8, 또는 2.1 내지 2.75, 또는 2.2 내지 2.7, 또는 2.3 내지 2.65, 또는 2.4 내지 2.6이다.
소정의 실시태양들에서, 결합재 시스템의 굴절률은 1.50 이상, 1.51 이상, 1.52 이상, 또는 1.53 이상이다. 추가 실시태양들에서, 결합재 시스템의 굴절률은 1.60 이하, 1.59 이하, 1.58 이하, 또는 1.57 이하이다. 더욱이, 결합재 시스템의 굴절률은 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 1.50 내지 1.60, 1.50 내지 1.59, 1.51 내지 1.58, 1.52 내지 1.57, 또는 1.53 내지 1.56이다.
특히, 소정의 실시태양들에서, 결합재 시스템의 굴절률 및 입자들의 굴절률 간의 불일치를 감소시키면 코팅재의 탁도 기여를 줄일 수 있다. 결합재 시스템의 굴절률과 입자들의 굴절률 일치의 긴밀성 측도는 굴절률 차이로 언급된다. 예를들면, 코팅재 입자들은 굴절률 A를 가지고 코팅재의 결합재 시스템은 굴절률 B를 가지면, 굴절률 차이는 A 및 B 간의 차이로 결정된다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재의 굴절률 차이는 1.5 이하, 1.4 이하, 1. 이하 3, 1.2 이하, 또는 1.1 이하이다. 추가 실시태양들에서, 굴절률 차이는 0.1 이상, 0.2 이상, 0.3 이상, 0.4 이상, 또는 0.5 이상이다. 더욱이, 코팅재의 굴절률 차이는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 0.1 내지 1.5, 0.3 내지 1.3, 또는 0.5 내지 1.1이다.
코팅재는 조성물로 기술될 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시태양에 따른 적외선-감쇠 코팅재 (5)의 단면도를 도시한 것이다. 코팅재 (5)는 결합재 시스템 (15) 및 입자들 (25)을 포함한다. 도 1에 도시된 코팅재 (5)는 예시적 실시태양이라는 것을 이해하여야 한다. 임의 개수의 추가 성분들, 또는 도시된 것보다 더욱 적은 성분들을 가지는 실시태양들이 본 개시의 범위에 속하는 것이다.
소정의 실시태양들에서, 코팅층의 입자들 함량은 1 wt.% 이상, 2 wt.% 이상, 3 wt.% 이상, 4 wt.% 이상, 5 wt.% 이상, 6 wt.% 이상, 7 wt.% 이상, 8 wt.% 이상, 또는 9 wt.% 이상이다. 추가 실시태양들에서, 코팅층의 입자들 함량은 50 wt.% 이하, 40 wt.% 이하, 30 wt.% 이하, 20 wt.% 이하, 또는 15 wt.% 이하이다. 더욱이, 코팅층의 입자들 함량은 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 1 wt.% 내지 약 30 wt.%, 약 5 wt.% 내지 약 20 wt.%, 또는 약 9 wt.% 내지 약 15 wt.%이다. 상기 값들은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 계산된 함량들이다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재의 입자들은 바람직한 크기를 가진다. 예를들면, 입자들은 미세 입자들 또는 나노입자들일 수 있다. 본원에서 사용되는, 용어 “미세 입자들”이란 직경 500 nm 이하의 나노입자들을 언급하는 것이다. 특정 실시태양들에서, 입자들의 직경은 300 nm 이하, 200 n 이하 m, 150 nm 이하, 또는 100 nm 이하이다. 추가 실시태양들에서, 입자들의 직경은 1 nm 이상, 20 nm 이상, 30 nm 이상, 또는 40 nm 이상이다. 더욱이, 입자들의 직경은 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 20 nm 내지 200 nm, 30 nm 내지 150 nm, 또는 40 nm 내지 100 nm이다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재의 입자들은 바람직한 적외선 감쇠 및 가시 범위에서의 투과를 보인다. 예를들면, 코팅재는 바람직한 적외선 감쇠 및 가시 범위에서 바람직한 투과를 가지는 미세 입자 분산체를 포함한다.
특정 실시태양들에서, 코팅재의 VLT는 10% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 또는 85% 이상이다. 추가 특정 실시태양들에서, 코팅재의 VLT는 99% 이하, 95% 이하, 또는 90% 이하이다. 더욱이, 코팅재의 VLT는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 10% 내지 99%, 70% 내지 95%, 또는 75% 내지 90%이다.
추가 실시태양들에서, 코팅재는 적외선, 예컨대 1000 nm 또는 더욱 긴 파장 범위의 적외선을 흡수한다. 특정 실시태양들에서, 코팅재의 적외선 투과율은 50% 이하, 40% 이하, 30% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 5% 이하이다. 추가 특정 실시태양들에서, 코팅재의 적외선 투과율은 0.1% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상, 2% 이상, 또는 3% 이상이다. 더욱이, 코팅재의 적외선 투과율은 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 0.1 내지 20%, 또는 0.5% 내지 15%, 또는 1% 내지 10%이다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재의 입자들은 바람직한 조성을 포함한다. 특정 실시태양들에서, 입자들은 무기 화합물, 산화물, 또는 금속산화물을 포함한다. 더욱 특정한 실시태양들에서, 입자들은 산화텅스텐, 안티몬 주석산화물, 인듐 주석산화물, 및 란탄6붕화물을 포함한다. 매우 특정 실시태양들에서, 입자들은 산화텅스텐을 포함한다.
추가 실시태양들에서, 입자들은 복합 금속 질화물을 포함한다. 본원에서 사용되는, 용어 “복합 금속 질화물”이란 금속 및 질소를 함유하는 금속 질화물을 의미한다. 금속은 Ti, Ta, Zr, Hf, 또는 임의의 이들 조합을 포함한다.
추가 실시태양들에서, 입자들은 복합 금속 6붕화물을 포함한다. 본원에서 사용되는, 용어 “복합 금속 붕화물”이란 금속 및 붕소를 함유한 금속 붕화물을 의미한다. 금속은 La, Ho, Dy, Tb, Gd, Nd, Pr, Ce, Y, Sm, 또는 임의의 이들 조합을 포함한다.
추가 실시태양들에서, 입자들은 복합 금속산화물을 포함한다. 본원에서 사용되는, 용어 “복합 금속산화물”이란 금속, 산소, 및 적어도 하나의 추가 원소를 함유하는 금속산화물을 칭한다. 특정 실시태양들에서, 복합 금속산화물에서 적어도 하나의 추가 원소는 H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I, 또는 임의의 이들 조합을 포함한다. 더욱 특정한 실시태양들에서, 복합 금속산화물 중 적어도 하나의 원소는 Cs, Na, Rb, Ti, 또는 임의의 이들 조합일 수 있다.
더욱이, 소정의 실시태양들에서, 입자들은 산화텅스텐 복합 입자들을 포함한다. 특정 실시태양들에서, 산화텅스텐 복합 입자들의 일반식은 MxWyOz이고, 식 중 M은 Cs, Na, Rb, Ti, 또는 임의의 이들 조합을 포함한다. 더욱 특정한 실시태양에서, M은 Cs이다. 예를들면, 입자들의 일반식은 CsxWyOz이고, 식 중 x 값 범위는 0.1 내지 0.5, 0.12 내지 0.45, 0.13 내지 0.4, 0.14 내지 0.35, 또는 내지 0.15 내지 0.33이다. 아주 특정한 실시태양들에서, x 값 범위는 0.15 내지 0.33이다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재 중 결합재 시스템 함량은 99 wt.% 이하, 98 wt.% 이하, 97 wt.% 이하, 93 wt.% 이하, 94 wt.% 이하, 93 wt.% 이하, 92 wt.% 이하, 또는 91 wt.% 이하이다. 추가 실시태양들에서, 코팅층의 결합재 시스템 함량은 15 wt.% 이상, 20 wt.% 이상, 25 wt.% 이상, 30 wt.% 이상, 35 wt.% 이상, 또는 40 wt.% 이상이다. 더욱이, 코팅재의 결합재 시스템 함량은 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 약 99 wt.% 내지 70 wt.%, 또는 95 wt.% 내지 80 wt.%, 또는 91 wt.% 내지 85 wt.%이다. 상기 함량 값들은 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 계산된 값들이다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재의 결합재 시스템은 바람직한 조성을 가진다. 특정 실시태양들에서, 결합재 시스템은, 예를들면, 단량체 또는 올리고머, 예컨대 자외선 (UV)-경화 단량체 또는 올리고머를 포함한다. 특정 실시태양들에서, 결합재 시스템에 함유되는 단량체 또는 올리고머는, 예를들면, 방향족 단량체 또는 올리고머일 수 있다. 추가 특정 실시태양들에서, 단량체 또는 올리고머는 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머, 예컨대 에폭시 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머, 예컨대 방향족 에폭시 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머, 예컨대 부분-아크릴화 비스페놀 A 에폭시 단량체 또는 올리고머, 2관능성 비스페놀 A 계 에폭시 아크릴레이트 및 글리세릴 프로폭시 트리아크릴레이트의 블렌드, 또는 브롬화 방향족 아크릴레이트 올리고머를 포함한다. 더욱 특정 실시태양들에서, 결합재 시스템은 아크릴 수지, 아크릴레이트 단량체 및 아크릴 수지의 혼합물, 아크릴 에스테르 올리고머를 포함한다. 소정의 실시태양들에서, 결합재 시스템은 상기 올리고머 및 단량체의 임의의 조합일 수 있다.
굴절률 외에도, 결합재 시스템 선택에 있어서 고려하여야 할 많은 중요한 특성이 존재한다. 이들 특성은 기재에 대한 높은 부착성, 코팅재의 높은 내스크래치성 및 경도, 결합재 색상에 대한 중립성 (neutrality), 높은 내화학성, 높은 내열성, 높은 유연성, 높은 내수성, 높은 UV 경화 응답 속도, 높은 UV 내분해성 및 결합재와 관련된 기타 화학적 위험성을 포함한다. 이러한 최종 생성물 특성 외에도, 많은 특징들이 결합재 시스템의 가공성에 영향을 미치며, 점도, 표면장력, 밀도, 및 시스템 중 다른 재료와의 상용성을 포함한다. 하나 이상의 상기 특성 또는 특징은 주어진 적용에 있어서 코팅재 성능에 영향을 미칠 수 있다.
논의된 바와 같이, 코팅재는 기재에 적용되어 복합체를 형성한다. 도 2는 본 개시의 일 실시태양에 의한 적외선-감쇠 복합체 (10)의 단면을 도시한 것이다. 복합체 (10)는 기재층 (20) 및 코팅층 (30)을 포함한다. 예를들면, 도 2를 참조하면, 코팅층 (30)은 기재층 상부에 배치된다. 일반적으로, 코팅층은 기재층의 주면에 인접하거나, 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 복합 필름 (10)은 예시적 실시태양이라는 것을 이해하여야 한다. 임의의 개수의 추가 층, 또는 도시된 것보다 적은 층들은 본 개시 범위에 속하는 것이다.
소정의 실시태양들에서, 복합체는 복합 필름, 예컨대 태양광 필름, 또는 낮은 탁도 태양광 필름일 수 있다. 특정 실시태양들에서, 복합체는 기재 상에 배치되는 낮은 탁도 태양광 필름일 수 있다. 견고한 표면, 예컨대 창문에 적용되는 태양광 필름으로 사용될 때, 기재층은 필름으로 덮히는 표면에 인접하게 배치될 수 있다. 예를들면, 창문에 부착될 때, 기재층은 코팅층보다 창문에 더욱 가까이 있다. 더욱이, 접착층이 기재층에 인접하게 배치되고 복합체로 덮히는 창문 또는 다른 표면에 부착될 수 있다. 복합체는 이하 더욱 상세히 설명된다.
복합체의 특정 이점은 성능과 관련하여 설명된다. 파라미터들은 탁도, 가시광선 투과율, 총 태양에너지 차단율 (rejection), 태양열 획득계수, 광 대 일사 (solar 이득 비율을 포함한다.
본원에 기재된 탁도 값들은 필름 샘플에서 ATSM D1003으로 측정된다. 가시광선 투과율 (VLT) 값들은 분광광도계에서 측정되고 550 nm에서 VLT로 특정된다. 총 태양에너지 차단율 (TSER), 태양열 획득계수 (SHGC), 총 태양에너지 투과율, 총 태양에너지 반사율, 및 광 대 태양열 획득계수 (LSHGC)는 Window6 및 Lawrence Berkeley National Lab에서 무료로 입수될 수 있는 Optics6 소프트웨어 패키지를 이용하여 계산된다. Perkin Elmer Lambda 950 분광광도계를 이용하여 300 nm내지 2500 nm의 투과도, 필름 일측에서 300 nm 내지 2500 nm의 반사도 및 필름 타측에서 300 nm 내지 2500 nm의 반사도를 측정한다. 이어 데이터를 Optics6 소프트웨어에 입력하면 Optics 파일이 생성된다. Optics 파일을 Window6 소프트웨어에 입력하고 환경 조건 NFRC 100-2001, 단일 층, 및 경사 90도로 파라미터를 계산한다.
상술한 바와 같이, 복합체는 탁도 감소 개선을 보인다. 소정의 실시태양들에서, 복합체의 탁도는 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 또는 3% 이하이다. 추가 실시태양들에서, 복합체의 탁도는 0.1% 이상, 0.5% 이상, 또는 1% 이상이다. 더욱이, 복합체의 탁도는 임의의 상기 최대값 및 최대값의 범위, 예컨대 0.1% 내지 10%, 0.5% 내지 8%, 또는 1% 내지 3%일 수 있다. 본 개시의 특정 이점은 특히 하기 다른 파라미터와 조합하여 본원에 기재되고 이하 실시예에서 설명되는 탁도 (및 탁도 기여) 값들을 획득할 수 있다는 것이다.
복합체는 바람직한 VLT를 보인다. 소정의 실시태양들에서, 복합체의 VLT는 10% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 68% 이상, 70% 이상, 73% 이상, 또는 75% 이상이다. 추가 실시태양들에서, 복합체의 VLT는 100%, 예컨대 95% 이하, 90% 이하, 88% 이하, 86% 이하, 84% 이하, 82% 이하, 80% 이하이다. 예를들면, 복합체의 VLT는 임의의 상기 최대값 및 최대값의 범위, 예컨대 30% 내지 50%, 50% 내지 70%, 또는 60% 내지 80%이다.
복합체는 바람직한 총 태양에너지 차단율 (TSER)을 보인다. TSER은 필름에 의해 차단된 총 에너지 측도이고 이는 태양 직접 반사율 및 외향 2차 열전달 차단 인자의 합으로, 후자는 필름에 의해 감쇠되는 입사 태양 복사 부분의 대류 및 장파 IR-복사에 의한 열전달의 결과이다. 총 태양에너지 차단율은 표준 ISO 9050에 의거하여 측정된다. 본 개시의 특정 이점은 특히 본원에 기재된 다른 파라미터와 조합하여 본원에 기재되고 이하 실시예에서 설명되는 총 태양에너지 차단율 값들을 획득할 수 있다는 것이다.
본 개시의 특정 실시태양들에서, 복합체의 TSER은 35% 이상, 52% 이상, 55% 이상, 또는 59% 이상이다. 또한, 복합체의 총 태양에너지 차단율은 90 이하 %, 80% 이하, 또는 70% 이하이다. 더욱이, 복합체의 총 태양에너지 차단율은 상기 임의의 최대 및 최소값들의 범위, 예컨대 약 50% 내지 약 90%, 또는 약 59% 내지 약 80%이다.
복합체는 바람직한 광 대 태양열 획득계수 (LSHGC)를 보인다. LSHGC는 일광투과 동시에 열 획득 차단에 있어서 상이한 복합체 타입의 상대 효율에 대한 측도이다. 비율이 높을수록, 추가 열량 없이 실내는 더욱 밝아진다. 광 대 태양열 획득계수는 다음 식으로 결정된다:
LSHGC = (VLT)/(TSER*100)
식 중 VLT 및 TSER은 상술한 바와 같이 결정된다.
본 개시의 특정 실시태양들에서, 분광광도계로 측정되고 Windows 소프트웨어로 계산될 때 복합체의 LSHGC는 적어도 1, 예컨대 적어도 1.1, 예컨대 적어도, 1.2, 예컨대 적어도, 1.3, 예컨대 적어도 1.4, 예컨대 적어도 1.5, 예컨대 적어도 1.6이다. 또한, 복합체의 LSHGC는 1.95 이하, 1.92 이하, 또는 1.90 이하이다. 더욱이, 복합체의 LSHGC는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 약 1.60 내지 약 1.95, 또는 1.80 내지 약 1.90이다.
총 태양에너지 흡수율 (TSEA)은 복합체에 의해 흡수되는 태양에너지량이다. TSEA는 다음 식으로 결정된다:
TSEA = 100-(총 태양에너지 투과율)-(총 태양에너지 반사율), 식 중 태양에너지 투과율 및 태양에너지 반사율은 Window6 및 Lawrence Berkeley National Lab에서 무료로 입수되는 Optics6 소프트웨어 패키지로 계산된다. Perkin Elmer Lambda 950 분광광도계를 이용하여 300 nm내지 2500 nm의 투과도, 필름 일측에서 300 nm 내지 2500 nm의 반사도 및 필름 타측에서 300 nm 내지 2500 nm의 반사도를 측정한다. 이어 데이터를 Optics6 소프트웨어에 입력하면 Optics 파일이 생성된다. Optics 파일을 Window6 소프트웨어에 입력하고 환경 조건 NFRC 100-2001, 단일 층, 및 경사 90도로 파라미터를 계산한다
본 개시 특정 실시태양들에서, 분광광도계로 측정되고 Window 소프트웨어로 계산될 때 복합체의 TSEA는 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 또는 70% 이상이다. 추가 실시태양들에서, 복합체의 TSEA는 100%, 또는 95% 이하, 또는 90% 이하, 또는 85% 이하이다. 더욱이, 더욱 특정한 실시태양들에서, 복합체의 TSEA는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 30% 내지 100%, 또는 40% 내지 95%, 또는 70% 내지 90%일 수 있다.
복합체의 기재층은 바람직한 조성을 가진다. 기재는 임의의 개수의 상이한 재료들로 구성될 수 있다. 소정의 실시태양들에서, 기재층은 고분자를 포함한다. 특정 실시태양들에서, 기재층은 폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 불소고분자, 셀룰로오스 트리아세테이트 고분자, 또는 임의의 이들 조합을 포함한다. 아주 특정한 실시태양들에서, 기재층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)를 포함한다. 추가 특정 실시태양들에서, 기재층은 유리 기재를 포함한다.
복합체의 기재층은 바람직한 강성율을 가진다. 기재는 강성 또는 반-강성이다. 본원에서 사용되는, 용어 “강성”이란 재료의 영률 값이 500 MPa 보다 큰 조건을 의미하고 용어 “반-강성”이란 재료의 영률 값 범위가 10 MPa 내지 500 MPa인 조건을 의미한다.
복합체의 기재층은 바람직한 VLT를 가진다. 소정의 실시태양들에서, 기재층은 투명 기재를 포함한다. 본원에서 사용되는, “투명”이란 재료의 VLT가 5% 이상인 조건을 의미한다. 특정 실시태양들에서, 투명 기재의 VLT는 10% 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 또는 70% 이상이다. 추가 특정 실시태양들에서, 투명 기재의 VLT는 100%, 또는 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 또는 75% 이하이다. 더욱이, 투명 기재의 VLT는 상기 임의의 최고값 및 최소값의 범위, 예컨대 40% 내지 85% 또는 50% 내지 85%이다.
소정의 실시태양들에서, 기재층은 고-VLT 기재를 포함한다. 본원에서 사용되는, 용어 “고-VLT 기재”란 VLT가 60% 이상인 기재를 의미한다. 소정의 실시태양들에서, 고-VLT 기재의 VLT는 65% 이상, 68% 이상, 또는 70% 이상이다. 추가 특정 실시태양들에서, 고-VLT 기재의 VLT는 80% 이하, 85% 이하, 90% 이하, 95% 이하, 또는 100%까지이다. 더욱이, 고-VLT 기재의 VLT는 상기 임의의 최고값 및 최소값의 범위, 예컨대 60% 내지 85 % 또는 65% 내지 80%이다. 아주 특정한 실시태양들에서, 기재의 VLT 범위는 65% 내지 75%이다.
특정 실시태양들에서, 기재층은 저-VLT 기재를 포함한다. 본원에서 사용되는, 저-VLT 기재는 VLT가 60% 미만인 기재를 의미한다. 특정 실시태양들에서, 저-VLT 기재의 VLT는 58% 이하, 또는 55% 이하, 또는 53% 이하, 또는 50% 이하이다. 추가 특정 실시태양들에서, 저-VLT 기재의 VLT는 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 또는 40% 이상이다. 더욱이, 저-VLT 기재의 VLT는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 30% 내지 55% 또는 35% 내지 50%이다. 적합한 저-VLT 기재는, 예를들면, 염색, 금속화, 또는 압출 기재를 포함한다.
복합체의 기재층은 바람직한 두께를 가진다. 소정의 실시태양들에서, 기재층의 두께는 적어도 약 0.1 미크론, 적어도 약 1 미크론, 또는 적어도 약 10 미크론이다. 추가 실시태양들에서, 기재층의 두께는 약 1000 미크론 이하, 약 500 미크론 이하, 약 100 미크론 이하, 또는 약 50 미크론 이하이다. 더욱이, 기재층의 두께는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대, 약 0.1 미크론 내지 약 1000 미크론, 약 1 미크론 내지 약 100 미크론, 또는 약 10 미크론 내지 약 50 미크론이다.
추가 실시태양들에서, 기재층은 더욱 두꺼운 두께, 예컨대 1 밀리미터 내지 50 밀리미터, 또는 1 밀리미터 내지 20 밀리미터를 가질 수 있다. 다른 실시태양들에서, 기재의 두께는 적어도 0.001 인치, 적어도 0.01 인치, 적어도 0.1 인치, 적어도 일 인치, 또는 적어도 10 인치일 수 있다. 예를들면, 이러한 기재층은 강성의 기재, 예컨대 유리를 포함할 수 있다.
추가 실시태양들에서, 기재층은 적외선 반사 기재를 포함한다. 특정 실시태양들에서, 적외선 반사 기재는 적외선 반사 필름을 포함한다. 더욱 특정한 실시태양들에서, 적외선 반사 필름은 기재층에 포함되어 코팅층 실시태양들의 적외선 반사 및 적외선 흡수를 조합시킨다.
소정의 실시태양들에서, 코팅층의 두께는 50 미크론 이하, 20 미크론 이하, 또는 10 미크론 이하이다. 추가 실시태양들에서, 코팅층의 두께는 50 nm 이상, 100 nm 이상, 200 nm 이상, 300 nm 이상, 400 nm 이상, 또는 500 nm 이상이다. 더욱이, 코팅층의 두께는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대, 약 200 nm 내지 20 미크론, 500 nm 내지 15 미크론, 또는 1 미크론 내지 10 미크론이다.
특정 실시태양들에서, 복합체는 추가 층들, 예컨대 보호층 또는 경질 코트층을 포함한다. 이러한 층들은 당업자들에 의해 이해될 수 있다.
논의된 바와 같이, 본원에 코팅재 제조 및 복합체 제조 방법이 기재된다.
소정의 실시태양들에서, 코팅재 제조 방법은 결합재 시스템 제공 단계, 입자들 제공 단계, 및 결합재 시스템에 입자들 분산 단계를 포함한다. 특정 실시태양들에서, 방법은 본 개시에 기재된 코팅재의 하나 이상의 특징을 가지는 코팅재 제조를 포함한다. 추가 특정 실시태양들에서, 방법은 결합재 시스템과 입자들, 예컨대 본원에 기재된 입자들을, 용매, 예컨대 메틸 이소부틸 케톤에서 혼합하는 단계를 포함한다. 추가 특정 실시태양들에서, 방법은 입자들의 굴절률과 가까이 일치하는 굴절률을 가지는 결합재 시스템을 제공하는 단계를 포함한다.
소정의 실시태양들에서, 복합체 제조 방법은 기재 제공 단계, 코팅재 제공 단계, 및 코팅재를 기재에 적용하는 단계를 포함한다. 특정 실시태양들에서, 코팅재 제공 단계는 본원에 기재된 코팅재 제조 방법을 포함한다. 예를들면, 코팅재는 본 개시에 기재된 코팅재의 하나 이상의 특징을 가진다. 추가 실시태양들에서, 방법은 코팅재를 기재에 도포하여 바람직한 두께, 예컨대 본원에 개시된 두께를 가지는 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 개시는 본 분야의 기술 상태로부터 진보된 것이다. 특히, 지금까지는 특징적 성능, 특히 본원에 기재된 특징적 성능의 조합을 제공하는 적외선-감쇠 코팅재를 제공하는 방법이 알려지지 않았다. 예를들면, 본 개시는 유전체층 및 금속층을 가지는 다양한 전극을 설명한다. 본원에 상술된 이러한 구성은 예기치 못하게 지금까지 달성할 수 없었던 상당히 더 낮은 탁도 기여도를 보인다는 것을 알았다.
많은 상이한 양태들 및 실시태양들이 가능하다. 일부 양태들 및 실시태양들이 하기된다. 본 명세서를 읽은 후, 당업자들은 이들 양태들 및 실시태양들은 단지 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 실시태양들은 임의의 하나 이상의 하기 항목들에 의한다.
항목 1. 적외선-감쇠 코팅재로서,
굴절률 2 이상의 입자들; 및
굴절률 1.53 이상의 결합재 시스템을 포함하는, 적외선-감쇠 코팅재.
항목 2. 투명 기재에 적용되고 파장 390 nm에서 측정될 때 탁도 기여도가 20% 이하인, 적외선-감쇠 코팅재.
항목 3. 적외선-감쇠 코팅재로서, 입자들 및 결합재 시스템을 포함하고, 입자들 및 결합재 시스템의 굴절률 차이는 1.5 이하인, 적외선-감쇠 코팅재.
항목 4. 복합체로서,
기재; 및
적외선-감쇠 코팅재를 포함하고, 상기 코팅재는
(a) 결합재 시스템 및 결합재 시스템에 분산되는 입자들을 포함하고, 입자들의 굴절률은 2 이상이고 결합재 시스템의 굴절률은 1.53 이상이고,
(b) 투명 기재에 적용되고 파장 390 nm에서 측정될 때 탁도 기여도가 20% 이하이고, 또는
(c) 입자들 및 결합재 시스템을 포함하고, 입자들 및 결합재 시스템의 굴절률 차이는 1.5 이하인, 복합체.
항목 5. 적외선-감쇠 코팅재 형성 방법으로서,
입자들 및 결합재 시스템 제공 단계; 및
입자들 및 결합재 시스템을 혼합하여 코팅재를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 코팅재는,
(a) 결합재 시스템 및 결합재 시스템에 분산되는 입자들을 포함하고, 입자들의 굴절률은 2 이상이고 결합재 시스템의 굴절률은 1.53 이상이고,
(b) 투명 기재에 적용되고 파장 390 nm에서 측정될 때 탁도 기여도가 20% 이하이고, 또는
(c) 입자들 및 결합재 시스템을 포함하고, 입자들 및 결합재 시스템의 굴절률 차이는 1.5 이하인, 방법.
항목 6. 복합체 형성 방법으로서,
기재, 입자들, 및 결합재 시스템 제공 단계;
입자들 및 결합재 시스템을 혼합하여 코팅재를 형성하는 단계, 상기 코팅재는,
(a) 결합재 시스템 및 결합재 시스템에 분산되는 입자들을 포함하고, 입자들의 굴절률은 2 이상이고 결합재 시스템의 굴절률은 1.53 이상이고,
(b) 투명 기재에 적용되고 파장 390 nm에서 측정될 때 탁도 기여도가 20% 이하이고, 또는
(c) 입자들 및 결합재 시스템을 포함하고, 입자들 및 결합재 시스템의 굴절률 차이는 1.5 이하이고; 및
기재에 상기 적외선-감쇠 코팅재를 코팅하는 단계를 포함하는, 방법.
항목 7. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재의 탁도 기여도는 20% 이하, 15% 이하, 12% 이하, 또는 10% 이하, 9% 이하, 또는 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 또는 3% 인하인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 8. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재의 탁도 기여도는 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 또는 0.5% 이상인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 9. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재의 탁도 기여도 범위는 약 0.1% 내지 약 20%, 0.5% 내지 10%, 1% 내지 8%, 또는 2% 내지 5%인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 10. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 고-VLT 기재에 적용될 때, 코팅재의 탁도 기여도 범위는 0.1% 내지 5%, 0.5% 내지 4%, 또는 1% 내지 3%인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 11. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 저-VLT 기재에 적용될 때, 코팅재의 탁도 기여도 범위는 1% 내지 10%, 4% 내지 9%, 또는 6% 내지 8%인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 12. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 굴절률 차이는 1.4 이하, 1.3 이하, 1.2 이하, 또는 1.1 이하인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 13. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 굴절률 차이는 0.1 이상, 0.2 이상, 0.3 이상, 0.4 이상, 또는 0.5 이상인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 14. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 굴절률 차이는 0.1 내지 1.5, 0.3 내지 1.3, 또는 0.5 내지 1.1인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 15. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 산화텅스텐, 안티몬 주석산화물, 인듐 주석산화물, 란탄 6붕화물, 또는 임의의 이들 조합을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 16. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 일반식 MxWyOz의 산화텅스텐 복합체 입자들을 포함하고, 식 중 M은 Cs, Na, Rb, Ti, 또는 임의의 이들 조합인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 17. 항목 7에 있어서, M은 Cs인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 18. 항목 7 또는 8에 있어서, x 값의 범위는 0.1 내지 0.5, 0.12 내지 0.45, 0.13 내지 0.4, 0.14 내지 0.35, 또는 0.15 내지 0.33인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 19. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 복합 금속 질화물을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 20. 항목 19에 있어서, 복합 금속 질화물의 금속은 Ti, Ta, Zr, Hf, 또는 임의의 이들 조합을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 21. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 복합 금속 6붕화물을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 22. 항목 21에 있어서, 복합 금속 6붕화물의 금속은 La, Ho, Dy, Tb, Gd, Nd, Pr, Ce, Y, Sm, 또는 임의의 이들 조합을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 23. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들의 굴절률은 2.0 이상, 2.05 이상, 2.1 이상, 2.15 이상, 2.2 이상, 2.25 이상, 또는 2.3 이상인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 24. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들의 굴절률은 2.8 이하, 2.75 이하, 2.7 이하, 2.65 이하, 또는 2.6 이하인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 25. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들의 굴절률 범위는 2.0 내지 2.8, 또는 2.1 내지 2.75, 또는 2.2 내지 2.7, 또는 2.3 내지 2.65, 또는 2.4 내지 2.6인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 26. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 나노입자들을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 27. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 직경이 500 nm 이하, 예컨대 300 nm 이하, 200 nm 이하, 150 nm 이하, 또는 100 nm 이하의 나노입자들인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 28. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 직경이 1 nm 이상, 20 nm 이상, 30 nm 이상, 또는 40 nm 이상인 나노입자들인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 29. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들은 직경 범위가 20 nm 내지 200 nm, 30 nm 내지 150 nm, 또는 40 nm 내지 100 nm인 나노입자들인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 30. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 결합재 시스템은 단량체 또는 올리고머 또는 UV 경화 단량체 또는 올리고머를 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 31. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 결합재 시스템은 방향족 단량체 또는 올리고머를 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 32. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 결합재 시스템은 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머, 방향족 에폭시 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머, 부분-아크릴화 비스페놀 A 에폭시 단량체 또는 올리고머, 2관능성 비스페놀 A 계 에폭시 아크릴레이트 및 글리세릴 프로폭시 트리아크릴레이트의 블렌드, 또는 브롬화 방향족 아크릴레이트 올리고머를 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 33. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 결합재 시스템은 아크릴 수지, 아크릴레이트 단량체 및 아크릴 수지의 혼합물, 또는 아크릴 에스테르 올리고머를 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 34. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 결합재 시스템의 굴절률은 1.50 이상, 1.51 이상, 1.52 이상, 또는 1.53 이상인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 35. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 결합재 시스템의 굴절률은 1.65 이하, 1.62 이하, 1.61 이하, 또는 1.60 이하인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 36. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 결합재 시스템의 굴절률 범위는 1.50 내지 1.65, 1.53 내지 1.62, 또는 1.55 내지 1.60인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 37. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재는 적외선-감쇠 코팅재 총 중량 기준으로 적어도 1 wt.%, 예컨대 약 1 wt.% 내지 약 30 wt.%, 예컨대 약 5 wt.% 내지 약 20 wt.%, 예컨대 약 9 wt.% 내지 약 15 wt.%의 입자들을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 38. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재는 99 wt.% 이하, 98 wt.% 이하, 97 wt.% 이하, 93 wt.% 이하, 94 wt.% 이하, 93 wt.% 이하, 92 wt.% 이하, 또는 91 wt.% 이하의 결합재 시스템을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 39. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재는 15 wt.% 이상, 20 wt.% 이상, 25 wt.% 이상, 30 wt.% 이상, 35 wt.% 이상, 또는 40 wt.% 이상의 결합재 시스템을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 40. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재는 약 99 wt.% 내지 70 wt.%, 또는 95 wt.% 내지 80 wt.%, 또는 91 wt.% 내지 85 wt.%의 결합재 시스템을 포함하는, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 41. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들의 굴절률 및 결합재 시스템의 굴절률 간의 차이는 1.5 이하, 1.4 이하, 1.3 이하, 1.2 이하, 또는 1.1 이하인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 42. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들의 굴절률 및 결합재 시스템의 굴절률 간의 차이는 1.5 이하, 1.4 이하, 1.3 이하, 1.2 이하, 또는 1.1 이하인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 43. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들의 굴절률 및 결합재 시스템의 굴절률 간의 차이는 0.1 이상, 0.2 이상, 0.3 이상, 0.4 이상, 또는 0.5 이상인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 44. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 입자들의 굴절률 및 결합재 시스템의 굴절률 간의 차이는 0.1 내지 1.5, 0.3 내지 1.3, 또는 0.5 내지 1.1인, 코팅재, 복합체 또는 방법.
항목 45. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 가시광선 투과율은 분광광도계로 측정될 때 65% 이상, 예컨대 68% 이상, 예컨대 70% 이상, 예컨대 73% 이상, 예컨대 75% 이상, 예컨대 78% 이상, 예컨대 80% 이상인, 복합체 또는 방법.
항목 46. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 광 대 태양열 획득계수 (LSHGC)는 분광광도계로 측정되고 윈도우 소프트웨어로 계산될 때 적어도 1, 예컨대 적어도 1.1, 예컨대 적어도, 1.2, 예컨대 적어도, 1.3, 예컨대 적어도 1.4, 예컨대 적어도 1.5, 예컨대 적어도 1.6인, 복합체 또는 방법.
항목 47. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 광 대 태양열 획득계수 (LSHGC)는 1.95 이하, 1.92 이하, 또는 1.90 이하인, 복합체 또는 방법.
항목 48. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 광 대 태양열 획득계수 (LSHGC) 범위는 1.60 내지 1.95 또는 1.80 내지 약 1.90인, 복합체 또는 방법.
항목 49. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 탁도는 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 또는 3% 이하인, 복합체 또는 방법.
항목 50. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 탁도는 0.1% 이상, 0.5% 이상, 또는 1% 이상인, 복합체 또는 방법.
항목 51. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 탁도 범위는 0.1% 내지 10%, 0.5% 내지 8%, 또는 1% 내지 3%인, 복합체 또는 방법.
항목 52. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅층의 탁도 기여도는 15% 이하, 12% 이하, 10% 이하, 또는 9% 이하, 또는 8% 이하인, 복합체 또는 방법.
항목 53. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅층의 탁도 기여도는 0.1% 이상, 0.2% 이상, 0.3% 이상, 0.4% 이상, 또는 0.5% 이상인, 복합체 또는 방법.
항목 54. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅층의 탁도 기여도 범위는 약 0.1% 내지 약 15%, 0.5% 내지 10%, 또는 1% 내지 8%인, 복합체 또는 방법.
항목 55. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 총 태양에너지 차단율 (TSER)은 35% 이상, 52% 이상, 55% 이상, 또는 59% 이상인, 복합체 또는 방법.
항목 56. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 총 태양에너지 차단율 (TSER)은 90% 이하, 80% 이하, 또는 70% 이하인, 복합체 또는 방법.
항목 57. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 총 태양에너지 차단율 (TSER) 범위는 50% 내지 90%, 또는 59% 내지 90%인, 복합체 또는 방법.
항목 58. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 총 태양에너지 흡수율 (TSEA)은 분광광도계로 측정되고 윈도우 소프트웨어로 계산될 때 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 또는 70% 이상인, 복합체 또는 방법.
항목 59. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 총 태양에너지 흡수율 (TSEA)은 100%, 또는 95% 이하, 또는 90% 이하, 또는 85% 이하인, 복합체 또는 방법.
항목 60. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 복합체의 총 태양에너지 흡수율 (TSEA) 범위는 30% 내지 100%, 또는 40% 내지 95%, 또는 70% 내지 90%인, 복합체 또는 방법.
항목 61. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서,
복합체의 총 태양에너지 차단율 (TSER) 및 총 태양에너지 반사율 (TSER) 범위는 50% 내지 90%, 또는 59% 내지 80%이고,
복합체의 총 태양에너지 흡수율 (TSEA) 범위는 분광광도계로 측정되고 윈도우 소프트웨어로 계산될 때, 30% 내지 100%, 또는 40% 내지 95%, 또는 70% 내지 90%이고, 및
코팅층의 탁도 기여도 범위는 약 0.1% 내지 약 15%, 0.5% 내지 10%, 또는 1% 내지 8%인, 복합체 또는 방법.
항목 62. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 기재는 고분자, 예컨대 유연성 고분자, 예컨대 투명 고분자인, 복합체 또는 방법.
항목 63. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 기재는 VLT가 35% 이상인 염색, 금속화, 또는 압출 기재인, 복합체 또는 방법.
항목 64. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 기재는 유리인, 복합체 또는 방법.
항목 65. 항목 28에 있어서, 고분자는 폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 불소고분자, 셀룰로오스 트리아세테이트 고분자, 또는 임의의 이들 조합인, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 66. 항목 28에 있어서, 기재의 VLT는 상기 임의의 최대 및 최소 값들의 범위, 예컨대 30% 내지 65% 또는 35% 내지 60%인, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 67. 항목 28에 있어서, 기재의 VLT 범위는 예컨대 60% 내지 85 % 또는 65% 내지 80%, 또는 65% 내지 75%인, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 68. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 기재는 적외선 반사 기재를 포함하는, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 69. 항목 55에 있어서, 적외선 반사 기재는 적외선 반사 필름을 포함하는, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 70. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재는 기재의 주면에 코팅되는, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 71. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재 두께는 50 미크론 이하, 20 미크론 이하, 또는 10 미크론 이하인, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 72. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재 두께는 50 nm 이상, 100 nm 이상, 200 nm 이상, 300 nm 이상, 400 nm 이상, 또는 500 nm 이상인, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
항목 73. 상기 항목들 중 어느 하나의 항목에 있어서, 코팅재 두께 범위는 약 200 nm 내지 20 미크론, 500 nm 내지 15 미크론, 또는 1 미크론 내지 10 미크론인, 복합체 또는 복합체 형성 방법.
이들 및 기타 예기치 못하고 우수한 특징들이 하기 실시예에 설명되고, 이들은 예시적인 것이고 어떠한 방식으로 본원에 기재된 실시태양들에 제한되지 않는다.
실시예들
하기 실시예들에 있어서, 특정 재료들이 함께 혼합되고, 기재에 도포되고, UV-경화된다. 각각의 실시예를 측정하여 코팅층의 탁도 기여도를 결정하였다. ASTM D1003 방법으로 탁도 값들을 측정하였다.
실시예 1
실시예 1에서 2개의 상이한 고-굴절률 단량체들, 하나는 에폭시 아크릴레이트 (Ebecryl 3605, RI=1.56) 및 다른 하나는 아크릴레이트 단량체 및 아크릴 수지의 혼합물 (Cytec Ex 15039, RI=1.59)을 이용하고 각각을 세슘 텅스텐 산화물 (RI=2.5-2.6) 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)와 대략 50% 결합재 및 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 혼합물을 Mayer 로드 코팅을 이용하여 슈퍼클리어 PET 필름에 VLT가 대략 77%가 되는 두께로 코팅하고 UV-경화하였다. 이들 2 단량체들에 대하여 파장 함수로서의 탁도를 상기와 동일 방식으로 그러나 상이한 낮은 굴절률 시스템들: CN2920 (RI = 1.48) 및 CN9006 (RI = 1.49)을 이용한2 샘플들에 대한 파장 함수로서의 탁도와 비교하였다.
태양광 성능 데이터를 표 1에 요약한다.
결합재 기재 LT TSER LSHGC TSEA
Ebecryl 3605 투명 PET 6 3 1.33 1
Cytec Ex 15039 투명 PET 9 9 1.29 3
CN2920 투명 PET 8 1 1.33 8
CN9006 투명 PET 8 1 1.31 7
도 3에 도시된 바와 같이, 탁도는 높은 굴절률 단량체 코팅재에 대하여 더욱 낮고, 특히 더욱 짧은 광파장에 대하여 그러하다. 표 2에 제시된 HCvlt 값들은 높은 굴절률을 가지는 결합재 시스템에 대하여 HCvlt 가 상당히 낮다는 것을 보인다.
결합재 HC vlt
CN2920 14.9
CN9006 9.1
Ebecryl 3605 2.9
Cytec Ex. 15039 1.9
실시예 2
실시예 2에서 3 상이한 높은 굴절률 결합재들을 이용하였다. 첫 번째는 2관능성 비스페놀 A 계 에폭시 아크릴레이트 및 글리세릴 프로폭시 트리아크릴레이트의 블렌드 (CN104D80, RI = 1.54)이다. 두 번째는 브롬화 방향족 아크릴레이트 올리고머 (CN2601, RI = 1.57)이다. 세 번째는 아크릴 에스테르 올리고머 (CN2603, RI = 1.55)이다. 이들 높은 굴절률 결합재 시스템을 포함한 코팅층을 가지는 복합체를 낮은 굴절률 결합재들을 포함한 코팅층을 가지는 2 복합체들과 비교하였다. 첫 번째 낮은 굴절률 결합재는 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (CN2920, RI = 1.48)이고 두 번째 낮은 굴절률 결합재는 6 관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (CN9006, RI = 1.49)이다. 연구 목적으로, 각각의 결합재 시스템을 세슘 텅스텐 산화물 나노입자 (RI = 2.5-2.6) 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)와 50% 결합재 대 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 혼합물을 슈퍼클리어 PET 필름에 VLT가 대략 77%가 되는 두께로 코팅하고 UV-경화하였다.
태양광 성능 데이터는 표 3에 요약된다.
결합재 기재 LT SER LSHGC TSEA
CN104D80 투명 PET 78 41 1.32 50
CN2601 투명 PET 76 43 1.34 52
CN2603 투명 PET 77 41 1.31 49
CN2920 투명 PET 78 41 1.33 48
CN9006 투명 PET 78 41 1.31 47
도 4에 도시된 바와 같이, 상이한 코팅재들에 대한 파장 함수로서의 탁도는 높은 굴절률 결합재를 가지는 코팅재에 대하여 탁도가 낮다는 것을 보인다. 표 4는 본 실시예에서 코팅재들에 대한 HCvlt 값들을 제시한다. 낮은 굴절률 결합재보다 높은 굴절률 결합재에 대하여 HCvlt 값들은 상당히 낮다.
결합재 HC vlt
CN2920 14.9
CN9006 9.1
CN104D80 3.1
CN2601 2.6
CN2603 3.5
실시예 3
실시예 3에서 에폭시 아크릴레이트 높은 굴절률 결합재 CN2602 (RI = 1.56) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트 낮은 굴절률 결합재 CN2920 (RI = 1.48)를 사용하였다. 각각을 세슘 텅스텐 산화물 (RI = 2.5-2.6) 나노입자 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)와 50% 결합재 및 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 혼합물을 Mayer 로드 코팅을 이용하여 유리에 가시광선 투과율이 대략 40%가 되는 두께로 코팅하고 UV-경화하였다.
태양광 성능 데이터는 표 5에 요약된다.
결합재 기재 VLT TSER LSHGC TSEA
CN2602 유리 36 61 0.93 80
CN2920 유리 38 60 0.96 81
도 5에 도시된 바와 같이, 높은 굴절률 결합재를 가지는 코팅재의 탁도는 단파장에서 낮은 굴절률 결합재를 가지는 것보다 더욱 낮았다. CN2602-기반의 코팅재에 대한 HCvlt 는 11.95이고 CN2920-기반의 코팅재에 대하여는 15.97이었고, 이는 낮은 굴절률 결합재 시스템보다 높은 굴절률 결합재 시스템에 있어서 탁도 기여도가 더욱 낮아진다는 것을 보인다.
실시예 4
실시예 4에서 2개의 상이한 결합재 시스템들 적용하였다. 각각을 세슘-도핑 산화텅스텐 나노입자 시스템 (나노입자 굴절률, RI=2.5-2.6)과 혼합하였다. 첫 번째는 SR444/SR399 블렌드 (펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트의 블렌드) UV-경화 결합재 (RI = 대략 1.48)이다. 두 번째는 표준 코팅 결합재보다 높은 에폭시 아크릴레이트 기반의 UV-경화 결합재 (CN2602, RI = 1.56) 이다. 각각의 결합재 시스템에 있어서, 세슘-도핑 산화텅스텐 나노입자 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)를 UV 경화 결합재와 대략 50% 결합재 및 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 대략 77%의 VLT를 획득하도록 용액을 Mayer 로드 코팅 방법으로 PET 기재에 도포하고 UV 경화하였다. 태양광 성능 데이터는 표 6에 요약된다.
결합재 기재 VLT TSER LSHGC TSEA
SR444/SR399 투명 PET 77 44 1.35 52
CN2602 투명 PET 77 44 1.35 54
PET 기재의 고유 탁도는 390 nm에서 대략 2.2%이므로, HC코팅재 심사는 아주 중요하다. 도 6에 도시된 바와 같이, 높은 굴절률 결합재 시스템의 탁도 프로파일은 더욱 낮은 굴절률 결합재 시스템보다 단파장에서 더욱 낮은 탁도를 보인다. SR444/SR399 결합재 시스템에 있어서, HCvlt = 4.7% 및 CN2602 결합재 시스템에 있어서, HCvlt = 1.6%, 상당히 더욱 낮은 값이다.
실시예 5
실시예 5의 샘플들을 에폭시 아크릴레이트 높은 굴절률 결합재 (CN2602, RI = 1.56) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트 낮은 굴절률 결합재 (CN2920, RI = 1.48)를 이용하여 제조하였다. 각각을 세슘 텅스텐 산화물 (RI = 2.5-2.6) 나노입자 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)와 대략 50% 결합재 및 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 혼합물을 Mayer 로드 코팅을 이용하여 슈퍼클리어 PET에 가시광선 투과율이 대략 66%가 되는 두께로 코팅하고 UV-경화하였다.
태양광 성능 데이터는 표 7에 요약된다.
결합재 기재 VLT TSER LSHGC TSEA
CN2602 투명 PET 65 51 1.32 64
CN2920 투명 PET 68 50 1.34 64
도 7에 도시된 바와 같이, 높은 굴절률 결합재를 가지는 코팅재의 탁도는 낮은 굴절률 결합재를 가지는 것보다 더욱 낮아진다. CN2602기반의 코팅재에 대한 HCvlt 는 6.3이고, CN2920-기반의 코팅재에 대한 HCvlt 는 12.4이고, 탁도 기여도는 낮은 굴절률 결합재 시스템보다 높은 굴절률 결합재 시스템에서 더욱 낮아진다는 것을 나타낸다.
실시예 6
실시예 6의 샘플들을 에폭시 아크릴레이트 높은 굴절률 결합재 (CN2602, RI = 1.56) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트 낮은 굴절률 결합재 (CN2920, RI = 1.48)을 이용하여 제조하였다 각각을 세슘 텅스텐 산화물 (RI = 2.5-2.6) 나노입자 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)와 대략 50% 결합재 및 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 혼합물을 Mayer 로드 코팅을 이용하여 2개의 상이한 염색 PET 필름에 가시광선 투과율이 대략 40-50%가 되는 두께로 코팅하고 UV-경화하였다. 침염 필름 1의 고유 가시광선 투과율은 50%이고, 침염 필름 2의 고유 가시광선 투과율은 70%이고, 침염 필름 3의 고유 가시광선 투과율은 52%이다. 코팅된 필름의 전체 가시광선 투과율은 코팅된 침염 필름 1, 침염 필름 2, 및 침염 필름 3 각각40%, 50%, 및 48%이다.
태양광 성능 데이터는 표 8에 요약된다.
결합재 기재 VLT TSER LSHGC TSEA
CN2602 침염 필름 1 41 58 0.97 77
CN2920 침염 필름 1 43 57 1.00 76
CN2602 침염 필름 2 51 55 1.14 72
CN2920 침염 필름 2 51 56 1.15 71
CN2602 침염 필름 3 48 56 1.11 74
CN2920 침염 필름 3 48 56 1.12 73
도 8-10에 도시된 바와 같이, 3 경우 모두에서 높은 굴절률 결합재를 가지는 코팅재의 탁도는 낮은 굴절률 결합재를 가지는 것보다 더욱 낮았다. 6종의 상이한 코팅 샘플들의 탁도 기여도를 표 9에 제시한다. HCvlt 값들은 낮은 굴절률 결합재 (CN2920)보다 높은 굴절률 결합재 (CN2602)를 가지는 코팅재에 대하여 훨씬 낮다.
기재 결합재 HC vlt
침염 필름 1 CN2920 10.85
침염 필름 2 CN2920 16.49
침염 필름 3 CN2920 12.50
침염 필름 1 CN2602 4.22
침염 필름 2 CN2602 3.69
침염 필름 3 CN2602 5.42
실시예 7
실시예 7의 샘플들을 에폭시 아크릴레이트 높은 굴절률 결합재 (CN2602, RI = 1.56) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트 낮은 굴절률 결합재 (CN2920, RI = 1.48)를 이용하여 제조하였다. 각각을 세슘 텅스텐 산화물 (RI = 2.5-2.6) 나노입자 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)와 대략 50% 결합재 및 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 혼합물을 Mayer 로드 코팅을 이용하여 금속화 PET 필름에 가시광선 투과율이 대략 45%가 되는 두께로 코팅하고 UV-경화하였다. 금속화 필름의 고유 가시광선 투과율은 55%이다. 코팅 필름의 전체 가시광선 투과율은 45%이었다.
태양광 성능 데이터는 표 10에 요약된다.
결합재 기재 VLT TSER LSHGC TSEA
CN2602 금속화 필름 45 56 1.03 75
CN2920 금속화 필름 45 60 1.13 62
도 1에 도시된 바와 같이 1, 높은 굴절률 결합재를 가지는 코팅재의 탁도는 낮은 굴절률 결합재를 가지는 것보다 더욱 낮아진다. 금속화 필름 상의 CN2920에 대한 HCvlt 는 12.50이고 금속화 필름 상의 CN2602에 대하여는 4.25이고, 탁도 기여도는 낮은 굴절률 결합재 시스템보다 높은 굴절률 결합재 시스템에서 더욱 낮아진다는 것을 나타낸다.
실시예 8
실시예 8의 샘플들을 에폭시 아크릴레이트 높은 굴절률 결합재 (CN2602, RI = 1.56) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트 낮은 굴절률 결합재 (CN2920, RI = 1.48)를 이용하여 제조하였다. 각각을 세슘 텅스텐 산화물 (RI = 2.5-2.6) 나노입자 분산체 (Sumitomo Metal Mining, YMF-02A)와 대략 50% 결합재 및 50% 분산체 비율로 혼합하고 개시제를 첨가하였다. 혼합물을 어두운, 압출-염색 PET 필름에 도포하였다. 압출-염색 필름의 고유 가시광선 투과율은 48%이다. 코팅 필름의 전체 가시광선 투과율은 36%이다.
태양광 성능 데이터는 표 11에 요약된다.
결합재 기재 VLT TSER LSHGC TSEA
CN2602 압출-염색 필름 37 58 0.88 76
CN2920 압출-염색 필름 38 56 1.03 75
도 12에 도시된 바와 같이, 높은 굴절률 결합재를 가지는 코팅재의 탁도는 낮은 굴절률 결합재를 가지는 것보다 더욱 낮아진다. 압출-염색 필름 상의CN2920에 대한 HCvlt 는 7.27이고 압출-염색 필름 상의 CN2602에 대하여는 2.62이고, 탁도 기여도는 낮은 굴절률 결합재 시스템보다 높은 굴절률 결합재 시스템에서 더욱 낮아진다는 것을 나타낸다.
포괄적인 설명 또는 실시예들에서 상기되는 모든 작용들이 요구되지는 않으며, 특정한 작용의 일부는 요구되지 않을 수 있으며, 하나 이상의 다른 작용이 기술된 것들에 추가하여 실행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 게다가, 작용들이 나열되는 순서가 반드시 이들이 실행되는 순서일 필요는 없다.
장점들, 다른 이점들, 및 문제점들에 대한 해결방안이 특정한 실시태양들과 관련하여 상기되었다. 그러나, 장점들, 이점들, 문제들에 대한 해결방안, 및 임의의 장점, 이점, 또는 해결방안을 발생하게 하거나 더 현저하게 할 수 있는 임의의 특징(들)이 청구항들의 일부 또는 전부의 중요하거나, 요구되거나, 또는 필수적인 특징으로 해석되지 말아야 한다.
명세서 및 본원에 기재된 실시태양들 설명은 다양한 실시태양들의 구조에 대한 포괄적 이해를 제공할 의도이다. 명세서 및 설명들은 본원에 기재된 구조 또는 방법들을 이용하는 모든 요소들 및 장치 및 시스템의 특징부들에 대한 전적이고 종합적인 설명으로 기능하지 않을 수 있다. 개별 실시태양들은 단일 실시태양의 조합으로도 제공되고, 반대로, 간결성을 위하여 단일 실시태양에 기재된 다양한 특징부들은, 개별적 또는 임의의 부조합으로도 제공될 수 있다. 또한, 범위 값들에 대한 언급은 범위에 속하는 각각 및 모든 값들을 포함한다. 본 명세서를 읽은 후 당업자들에게 많은 기타 실시태양들이 명백할 수 있다. 기타 실시태양들이 적용될 수 있고 본 발명에서 유래될 수 있고, 따라서 구조적 치환, 논리적 치환, 또는 다른 변형은 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 가능하다. 따라서, 본 발명은 제한적이 아닌 단지 예시적으로 간주된다.

Claims (15)

1. 적외선-감쇠 코팅재로서,
굴절률 2 이상의 입자들; 및
굴절률 1.53 이상의 결합재 시스템을 포함하는, 적외선-감쇠 코팅재.
투명 기재에 적용되고 파장 390 nm에서 측정될 때 탁도 기여도가 20% 이하인, 적외선-감쇠 코팅재.
적외선-감쇠 코팅재로서, 입자들 및 결합재 시스템을 포함하고, 입자들 및 결합재 시스템의 굴절률 차이는 1.5 이하인, 적외선-감쇠 코팅재.
적외선-감쇠 코팅재 형성 방법으로서,
입자들 및 결합재 시스템 제공 단계; 및
입자들 및 결합재 시스템을 혼합하여 코팅재를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 코팅재는,
(a) 결합재 시스템 및 결합재 시스템에 분산되는 입자들을 포함하고, 입자들의 굴절률은 2 이상이고 결합재 시스템의 굴절률은 1.53 이상이고,
(b) 투명 기재에 적용되고 파장 390 nm에서 측정될 때 탁도 기여도가 20% 이하이고, 또는
(c) 입자들 및 결합재 시스템을 포함하고, 입자들 및 결합재 시스템의 굴절률 차이는 1.5 이하인, 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 코팅재의 탁도 기여도 범위는 약 0.1% 내지 약 20%인, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 저-VLT 기재에 적용될 때, 코팅재의 탁도 기여도 범위는 1% 내지 10%인, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 굴절률 차이는 0.1 내지 1.5인, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 입자들은 산화텅스텐, 안티몬 주석산화물, 인듐 주석산화물, 란탄 6붕화물, 또는 임의의 이들 조합을 포함하는, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 입자들은 일반식 MxWyOz을 가지는 산화텅스텐 복합체 입자들을 포함하고, M은 Cs, Na, Rb, Ti, 또는 임의의 이들 조합인, 코팅재 또는 방법.
제9항에 있어서, x 값의 범위는 0.1 내지 0.5인, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 입자들은 직경이 500 nm 이하인 나노입자들인, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 입자들은 직경이 1 nm 이상인 나노입자들인, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 코팅재는 99 wt.% 이하의 결합재 시스템을 포함하는, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 코팅재는 15 wt.% 이상의 결합재 시스템을 포함하는, 코팅재 또는 방법.
제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 입자들의 굴절률 및 결합재 시스템의 굴절률의 차이는 0.1 이상인, 코팅재 또는 방법.
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