KR20200015689A

KR20200015689A - 금속 기판용 멀티레이어드 마감

Info

Publication number: KR20200015689A
Application number: KR1020207000010A
Authority: KR
Inventors: 외르크 회네; 세실리아 슈바거
Original assignee: 노벨리스 인크.
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2020-02-12
Also published as: EP4219025A3; KR102432674B1; JP2020522403A; US20180354234A1; AU2018281918A1; WO2018226415A1; EP3634651A1; SA519410660B1; CN110709173A; EP4219025A2; BR112019025389A2; CA3066372A1

Abstract

본 명세서에는 멀티레이어드 마감재들을 제조하기 위한 코팅 시스템들, 멀티레이어드 마감 코팅 기판들 및 멀티레이어드 마감재들을 기판들에 적용하는 방법들이 설명된다. 멀티레이어드 마감재들을 제조하기 위한 코팅 시스템은 베이스 코팅 성분 및 일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함하는 투명 코팅 성분을 포함한다. 색소 입자들의 색 강도는 광에 노출 시 감소된다.

Description

금속 기판용 멀티레이어드 마감

관련 출원 상호 참조

본 출원은 2017년 6월 7일에 출원된 미국 가 출원 번호 62/516,268의 이익을 주장하며, 이는 그 전체가 참고로 본원에 통합된다.

기술분야

본 개시는 코팅, 재료 과학, 재료 화학, 야금, 알루미늄 합금, 스틸 분야 및 관련 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 예를 들어, 건설 응용 분야 및 코일 코팅을 비롯한 다양한 응용 분야에 사용될 수 있는 금속 기판용 신규 멀티레이어드 마감재를 제공한다.

유색 금속 제품들이 건설 산업에서 광범위하게 사용된다. 예를 들어, 알루미늄 재료들은 주거용 건설 산업에서 지붕 및 기타 재료들에 대한 다양한 미적 옵션을 제공한다.

본 발명의 다뤄지는 실시 예들은 이 발명의 내용이 아니라, 청구범위에 의해 정의된다. 이 발명의 내용은 본 발명의 다양한 양태의 상위 수준의 개요이고 아래 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 섹션에서 더 설명되는 개념들 중 일부를 소개한다. 이 발명의 내용은 청구된 주제의 주요한 또는 본질적인 특징들을 확인하려는 것도, 청구된 주제의 범위를 결정하기 위해 별도로 사용되기 위한 것도 아니다. 주제는 전체 명세서, 임의의 또는 모든 도면 및 각 청구항의 적절한 부분들을 참조하여 이해되어야 한다.

본 명세서에는 멀티레이어드 마감 코팅 기판들, 멀티레이어드 마감재들을 제조하기 위한 코팅 시스템들 및 멀티레이어드 마감재들을 기판들에 적용하는 방법들이 설명된다. 멀티레이어드 마감 코팅 기판은 기판, 상기 기판에 접착되는 베이스 코팅층 및 일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함하는 투명 코팅층(clear coating layer)으로서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 감소되는, 상기 투명 코팅층을 포함한다. 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 10%(예를 들어, 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 50%, 최소 약 75% 또는 최소 약 90%)만큼 감소될 수 있다. 선택적으로, 상기 내광성이 없는 색소 입자들은 광에 노출 후 실질적으로 무색이다. 상기 내광성이 없는 색소 입자들은 염료, 안료, 첨가제 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 내광성이 없는 색소 입자들은 적어도 하나의 올레핀기를 포함한다.

상기 기판은 알루미늄 기판 또는 스틸 기판과 같은 금속 기판을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 알루미늄 기판은 지붕 패널 또는 코일을 포함한다. 상기 베이스 코팅층은 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 베이스 코팅층은 인쇄 패턴을 포함한다. 선택적으로, 상기 투명 코팅층은 상기 베이스 코팅층에 접착될 수 있다.

일부 예에서, 상기 멀티레이어드 마감 코팅 기판은 제3 층을 포함할 수 있다. 상기 제3 층은 선택적으로 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 제3 층은 인쇄 코팅(예를 들어, 나뭇결 효과(wood-grain effect), 파티나 효과(patina effect) 또는 애니멀 프린트 효과(animal print effect)를 갖는 코팅)을 포함한다. 일부 예에서, 상기 제3 층은 상기 베이스 코팅층에 접착될 수 있고 상기 투명 코팅층은 상기 제3 층에 접착될 수 있다.

선택적으로 본 명세서에 설명된 바와 같은 멀티레이어드 마감재들을 제조하는 데 사용하기 위한 코팅 시스템이 또한 제공된다. 본 명세서에 설명되는 바에 따른 코팅 시스템은 베이스 코팅 성분 및 일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함하는 투명 코팅 성분을 포함한다. 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 감소된다. 선택적으로, 상기 투명 코팅 성분 내 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 농도는 약 0.01 wt. % 내지 약 30 wt. %이다.

또한 기판 표면에 멀티레이어드 마감을 적용하는 방법들이 본 명세서에 설명된다. 기판 표면에 멀티레이어드 마감을 적용하는 방법은 베이스 코팅 성분을 상기 기판 표면에 적용시키는 단계, 베이스 코팅층을 형성하기 위해 상기 베이스 코팅 성분을 건조시키는 단계, 투명 코팅 성분을 적용시키는 단계 및 투명 코팅층을 형성하기 위해 상기 투명 코팅 성분을 건조시키는 단계를 포함한다. 선택적으로, 상기 투명 코팅 성분은 일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 베이스 코팅층의 두께는 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛일 수 있다. 선택적으로, 상기 투명 코팅층의 두께는 약 3 ㎛ 내지 약 50 ㎛일 수 있다. 상기 방법은 제3 코팅 성분을 적용시키는 단계 및 제3 코팅층을 형성하기 위해 상기 제3 코팅 성분을 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 코팅 성분을 적용시키는 단계 및 상기 제3 성분을 건조시키는 단계는 상기 베이스 코팅을 건조시키는 단계 이후 상기 투명 코팅을 적용시키는 단계 이전에 수행될 수 있다. 선택적으로, 상기 제3 코팅 성분은 인쇄 코팅 성분을 포함한다.

추가로 본 명세서에는 금속 기판, 베이스층 및 안료를 포함하는 코팅층을 포함하는 코팅 금속 기판들이 설명된다. 상기 금속 기판은 코일 또는 지붕 패널일 수 있다. 상기 안료는 약 400 nm 내지 약 700 nm 파장의 전자기 방사선을 흡수하고 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 통과시킨다. 일부 경우에서, 상기 베이스층은 상기 금속 기판에 접착될 수 있다. 그 다음 상기 코팅층은 상기 베이스 층에 접착될 수 있다. 일부 경우에서, 상기 코팅층은 상기 금속 기판에 접착될 수 있다. 선택적으로 상기 금속 기판은 알루미늄 기판 또는 스틸 기판을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 금속 기판은 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 반사하는 표면을 포함한다.

상기 코팅층은 흑색을 보일 수 있다. 일부 예에서, 상기 코팅층에서의 상기 안료는 페릴렌 블랙과 같은 유기 흑색 안료이다. 상기 코팅 금속 기판은 최소 50 (예를 들어, 최소 75)의 SRI(solar reflective index)를 가질 수 있다. 상기 코팅 금속 기판은 제어 코팅 금속 기판보다 최소 15 ℃ 더 낮은 최종 온도를 가질 수 있으며, 상기 제어 코팅 금속 기판은 카본 블랙 안료들을 포함하는 금속 기판 및 코팅층을 포함한다. 상기 최종 온도는 대략 1 시간 일광에 노출 후 측정된다. 선택적으로, 상기 최종 온도는 상기 제어 코팅 금속 기판보다 최소 20 ℃ 더 낮거나 최소 25 ℃ 더 낮다.

그 외 다른 목적들, 양태들 및 이점들은 비제한적인 예들 및 도면들의 하기 구체적인 내용을 고려하여 명백해질 것이다.

도 1a는 500 시간, 750 시간 및 1000 시간 동안 자외선-A(UVA) 및 자외선-B(UVB) 광에 노출 후 알루미늄 샘플의 변색을 보여준다. 도 1b는 아연에서 오래된 아연으로 샘플의 변색을 보여준다.
도 2는 505 시간 또는 1000 시간 동안 UVB 광에 노출 후 투명 코팅층에 폴리에스테르 레진(VP 100) 및 투명 코팅층에 폴리비닐리덴 플루오라이드 레진(PVDF)을 포함하는 변색 마감재로 코팅된 알루미늄 샘플들의 변색을 보여준다.
도 3은 일광에 1시간 노출 후 흰색이 밑칠된 표준 샘플(왼쪽 패널)과 흰색이 밑칠된 온도 제어 코팅 금속 기판(오른쪽 패널)의 사진들을 보여준다.
도 4는 일광에 1시간 노출 후 표준 샘플(왼쪽 패널)과 흰색이 밑칠된 온도 제어 코팅 금속 기판(오른쪽 패널)의 사진들을 보여준다.
도 5는 일광에 1시간 노출 후 흰색이 밑칠된 온도 제어 코팅 금속 기판(왼쪽 패널)과 회색이 밑칠된 온도 제어 코팅 금속 기판(오른쪽 패널)의 사진들을 보여준다.
도 6은 일광에 1시간 노출 후 다양하게 온도 제어 코팅된 온도 제어 코팅 금속 기판들의 사진들을 보여준다.

본 명세서에는 멀티레이어드 마감 코팅 기판들, 멀티레이어드 마감재들을 제조하기 위한 코팅 시스템들 및 멀티레이어드 마감재들을 기판들에 적용하는 방법들이 제공된다. 본 명세서에 설명되는 코팅 시스템들 및 마감재들은 마감재들이 적용되는 기판들에 변색 효과를 제공한다. 광에 노출 시, 유색 투명 코팅층(멀티레이어드 마감재에서 최외층일 수 있음)에 내광성이 없는 색소 입자들을 함유하는 예들에서, 색소 입자들은 색 강도가 변질 및 감소될 것이다. 그러한 색 강도의 감소는 최외층을 무색 또는 실질적으로 무색으로 만들 수 있으며, 그 결과 하지층의 색(예를 들어, 제3 층의 또는 베이스층의 색)을 보인다. 본 명세서에서 사용될 때, "실질적으로 무색"이라는 용어는 원래 색 강도의 10% 미만이 남는 것을 의미한다(예를 들어, 5% 미만, 4% 미만, 3% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 0.5% 미만, 0.1% 미만, 0.05% 미만 또는 0.01% 미만). 색 강도 및 색 강도의 변화는 예를 들어, 분광 광도계 또는 색도계를 사용하여 측정될 수 있다. 색 강도는 국제 조명 위원회(즉, 국제 조명 협회 또는 CIE) 좌표계를 사용하여 평가될 수 있다.

본 명세서에 설명되는 마감재들로 코팅하기에 적합한 기판들은 금속 기판들(예를 들어, 알루미늄 또는 스틸 기판들)을 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때, 기판은 마감 성분이 기판의 표면의 적어도 일 부분과 접촉될 때 코팅되는 것으로 고려된다. 선택적으로, 기판의 전체 표면이 본 명세서에 설명되는 바와 같이 마감 성분으로 코팅될 수 있다. 선택적으로, 기판의 하나보다 많은 표면이 본 명세서에 설명되는 바와 같이 마감 성분으로 코팅될 수 있다. 적합한 기판들은 자동차 산업(예를 들어, 차량 패널들), 캔 산업(예를 들어, 캔 뚜껑 스톡), 건설 산업(예를 들어, 지붕 패널들) 또는 임의의 그 외 다른 적합한 산업에서의 기판들을 포함한다.

정의 및 설명

본 명세서에서 사용될 때, 용어들 "발명", "상기 발명", "이 발명" 및 "본 발명"은 본 특허 출원 및 아래 청구항들의 대상의 전부를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 이러한 용어들을 포함하는 표현들은 본 출원에 설명된 대상을 제한하거나 아래 특허 청구항들의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 설명에서, 알루미늄 산업 지정자들, 이를테면 "시리즈" 또는 "3xxx"로 식별되는 합금들이 언급된다. 알루미늄 및 그것의 합금들을 명명하고 식별하는 데 가장 보편적으로 사용되는 번호 지정 체계의 이해를 위해, 알루미늄 협회(The Aluminum Association)에 의해 발행된, "가공용 알루미늄 및 가공용 알루미늄 합금들에 대한 국제 합금 지정 및 화학 조성 제한(International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys)" 또는 "주물 및 잉곳 형태의 알루미늄 합금들에 대한 알루미늄 협회 합금 지정 및 화학 조성 제한의 등록 기록(Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot)" 양자를 참조한다.

본 명세서에서 사용될 때, 단수 표현 및 "상기"의 의미는 문맥이 분명히 다르게 구술하지 않는 한 단수 및 복수의 언급 대상을 포함한다.

본 명세서에 개시되는 모든 범위는 그 안에 포함되는 임의의 그리고 모든 부분 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 언급된 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이의 임의의 그리고 모든 하위 범위; 즉, 1 이상의 최소값으로 시작하는(예를 들어, 1 내지 6.1), 그리고 10 이하의 최대값으로 끝나는(예를 들어, 5.5 내지 10) 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 간주되어야 한다.

코팅 시스템 및 코팅 기판들

본 명세서에는 기판 상에 코팅들 및 멀티레이어드 마감재들을 제조하기 위해 사용될 수 있는 코팅 시스템들이 설명된다. 일부 예에서, 코팅 시스템들은 최외층에 내광성이 없는 색소 입자들을 포함할 수 있고 그에 따라 변색 마감재들을 생산할 수 있다. 그 외 다른 예들에서, 코팅 시스템들은 선택적으로 흡수성 안료들을 포함할 수 있고 그에 따라 온도 제어 코팅재들을 생산할 수 있다. 변색 마감재들 및 온도 제어 코팅재들은 그러한 마감재들로 코팅된 기판들과 함께, 더 후술된다.

변색 마감재 및 코팅 기판

변색 마감재는 베이스 코팅 성분 및 투명 코팅 성분을 포함하는 코팅 시스템으로부터 제조될 수 있다. 베이스 코팅 성분은 아크릴 폴리머 또는 폴리에스테르와 같은 폴리머를 비롯한 베이스 코팅 조성에 종래 사용되었던 임의의 성분을 포함할 수 있다. 선택적으로, 베이스 코팅 성분은 하나 이상의 가교제를 포함할 수 있다. 베이스 코팅 성분은 또한 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 베이스 코팅 성분은 수용성 또는 용제형 캐리어와 같은 캐리어를 더 포함할 수 있다.

투명 코팅 성분은 제1 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때, 내광성이 없는 색소 입자들은 광에 노출 시 분해되어, 탈색되는 불안정한 색소 입자들을 지칭한다. 색소 입자들의 색 강도는 광에 노출 시 제2 색 강도로 감소될 수 있다. 선택적으로, 광은 자외선 광 또는 방사선, 이를테면 일광에 포함되는 자외선 광 또는 방사선이다.

투명 코팅 성분은 또한 아크릴 폴리머 또는 폴리에스테르와 같은 하나 이상의 폴리머를 포함할 수 있다. 선택적으로, 투명 코팅 성분은 하나 이상의 가교제를 포함할 수 있다. 투명 코팅 성분은 또한 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 투명 코팅 성분은 수용성 또는 용제형 캐리어와 같은 캐리어를 포함할 수 있다. 투명 코팅 성분 내 내광성이 없는 색소 입자들의 농도는 투명 코팅 성분의 중량을 기준으로 약 0.01 wt. % 내지 약 30 wt. %일 수 있다. 예를 들어, 내광성이 없는 색소 입자들의 농도는 약 0.05 wt. % 내지 약 25 wt. %, 약 0.1 wt. % 내지 약 20 wt. %, 약 0.5 wt. % 내지 약 15 wt. %, 약 1 wt. % 내지 약 10 wt. % 또는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %일 수 있다. 농도는 선택적으로 약 0.01 wt. %, 약 0.02 wt. %, 약 0.03 wt. %, 약 0.04 wt. %, 약 0.05 wt. %, 약 0.06 wt. %, 약 0.07 wt. %, 약 0.08 wt. %, 약 0.09 wt. %, 약 0.1 wt. %, 약 0.2 wt. %, 약 0.3 wt. %, 약 0.4 wt. %, 약 0.5 wt. %, 약 0.6 wt. %, 약 0.7 wt. %, 약 0.8 wt. %, 약 0.9 wt. %, 약 1.0 wt. %, 약 1.5 wt. %, 약 2.0 wt. %, 약 2.5 wt. %, 약 3.0 wt. %, 약 3.5 wt. %, 약 4.0 wt. %, 약 4.5 wt. %, 약 5.0 wt. %, 약 5.5 wt. %, 약 6.0 wt. %, 약 6.5 wt. %, 약 7.0 wt. %, 약 7.5 wt. %., 8.0 wt. %, 약 8.5 wt. %, 약 9.0 wt. %, 약 9.5 wt. %, 약 10.0 wt. %, 약 10.5 wt. %, 약 11.0 wt. %, 약 11.5 wt. %, 약 12.0 wt. %, 약 12.5 wt. %, 약 13.0 wt. %, 약 13.5 wt. %, 약 14.0 wt. %, 약 14.5 wt. %, 약 15.0 wt. %, 약 15.5 wt. %, 약 16.0 wt. %, 약 16.5 wt. %, 약 17.0 wt. %, 약 17.5 wt. %, 약 18.0 wt. %, 약 18.5 wt. %, 약 19.0 wt. %, 약 19.5 wt. %, 약 20.0 wt. %, 약 20.5 wt. %, 약 21.0 wt. %, 약 21.5 wt. %, 약 22.0 wt. %, 약 22.5 wt. %, 약 23.0 wt. %, 약 23.5 wt. %, 약 24.0 wt. %, 약 24.5 wt. %, 약 25.0 wt. %, 약 25.5 wt. %, 약 26.0 wt. %, 약 26.5 wt. %, 약 27.0 wt. %, 약 27.5 wt. %, 약 28.0 wt. %, 약 28.5 wt. %, 약 29.0 wt. %, 약 29.5 wt. % 또는 약 30.0 wt. %일 수 있다.

코팅 시스템은 기판에 적용되어 멀티레이어드 마감 코팅 기판을 형성할 수 있다. 일부 예에서, 멀티레이어드 마감 코팅 기판은 기판, 베이스 코팅층 및 투명 코팅층을 포함한다.

베이스 코팅층은 본 명세서에 설명되는 베이스 코팅 성분으로부터 제조된다. 구체적으로, 베이스 코팅층은 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 코팅층은 산화 금속들(예를 들어, 이산화 타이타늄, 산화 아연 및 산화 철), 카본 블랙 또는 유기 안료들 및 염료들, 금속 플레이크 안료들, 필러 안료들 및 실리카를 포함할 수 있다. 선택적으로, 베이스 코팅층은 인쇄 패턴을 포함할 수 있다.

투명 코팅층이 베이스 코팅층에 접착될 수 있어, 투명 코팅층이 마감재의 최외층(즉, 환경에 노출되는 마감재의 층)이 된다. 투명 코팅층은 투명 코팅 성분으로부터 제조되고 내광성이 없는 색소 입자들을 포함한다. 내광성이 없는 색소 입자들은 일정 색 강도를 가지며, 색소 입자들의 색 강도는 광에 노출 시 감소된다. 색소 입자들의 색 강도는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 10% 정도만큼 감소될 수 있다. 예를 들어, 색소 입자들의 색 강도는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 50%만큼(예를 들어, 최소 55 %, 최소 60 %, 최소 65 %, 최소 70 %, 최소 75 %, 최소 80 %, 최소 85 %, 최소 90 %, 최소 95 %, 최소 96 %, 최소 97 %, 최소 98 %, 최소 99 % 또는 100 %) 감소될 수 있다. 선택적으로, 색소 입자들은 광에 노출 후 실질적으로 무색이다.

상기 내광성이 없는 색소 입자들은 염료, 안료 및/또는 첨가제를 포함할 수 있다. 적합한 염료들은 유기 염료들(예를 들어, 안트라퀴논 염료들, 안트라센 염료들, 아조 염료들, 피라졸론 염료들 및 퀴논 염료들)을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 적합한 안료는 예를 들어, 다른 것들 중에서도, 산염화 비스무트, 카민, 산화 아연, 산화 제2철, 산화 제1철, 카올린, 울트라마린 바이올렛-3519, 울트라 마린 블루, 산화 크롬, 수산화 크롬, 실리카, 망간 바이올렛, 탈크, 마이카 및 이산화 타이타늄을 포함한다. 내광성이 없는 색소 입자들로 사용하기에 적합한 첨가제들은 자외선(UV) 흡수제들 및 보호제들을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 선택적으로, 색소 입자들은 적어도 하나의 올레핀기(즉, 적어도 하나의 이중 결합)를 포함한다. 이론에 구속되지 않고, 색소 입자들은 광 및 산소를 가르는 이중 결합들을 포함하여, 염료를 탈색시킨다.

건조된 투명 코팅층은 약 0.01 wt. % 내지 약 30 wt. %의 내광성이 없는 색소 입자들을 포함한다. 예를 들어, 건조된 투명 코팅층 내 내광성이 없는 색소 입자들의 농도는 약 0.05 wt. % 내지 약 25 wt. %, 약 0.1 wt. % 내지 약 20 wt. %, 약 0.5 wt. % 내지 약 15 wt. %, 약 1 wt. % 내지 약 10 wt. % 또는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %일 수 있다. 농도는 선택적으로 약 0.01 wt. %, 약 0.02 wt. %, 약 0.03 wt. %, 약 0.04 wt. %, 약 0.05 wt. %, 약 0.06 wt. %, 약 0.07 wt. %, 약 0.08 wt. %, 약 0.09 wt. %, 약 0.1 wt. %, 약 0.2 wt. %, 약 0.3 wt. %, 약 0.4 wt. %, 약 0.5 wt. %, 약 0.6 wt. %, 약 0.7 wt. %, 약 0.8 wt. %, 약 0.9 wt. %, 약 1.0 wt. %, 약 1.5 wt. %, 약 2.0 wt. %, 약 2.5 wt. %, 약 3.0 wt. %, 약 3.5 wt. %, 약 4.0 wt. %, 약 4.5 wt. %, 약 5.0 wt. %, 약 5.5 wt. %, 약 6.0 wt. %, 약 6.5 wt. %, 약 7.0 wt. %, 약 7.5 wt. %, 약 8.0 wt. %, 약 8.5 wt. %, 약 9.0 wt. %, 약 9.5 wt. %, 약 10.0 wt. %, 약 10.5 wt. %, 약 11.0 wt. %, 약 11.5 wt. %, 약 12.0 wt. %, 약 12.5 wt. %, 약 13.0 wt. %, 약 13.5 wt. %, 약 14.0 wt. %, 약 14.5 wt. %, 약 15.0 wt. %, 약 15.5 wt. %, 약 16.0 wt. %, 약 16.5 wt. %, 약 17.0 wt. %, 약 17.5 wt. %, 약 18.0 wt. %, 약 18.5 wt. %, 약 19.0 wt. %, 약 19.5 wt. %, 약 20.0 wt. %, 약 20.5 wt. %, 약 21.0 wt. %, 약 21.5 wt. %, 약 22.0 wt. %, 약 22.5 wt. %, 약 23.0 wt. %, 약 23.5 wt. %, 약 24.0 wt. %, 약 24.5 wt. %, 약 25.0 wt. %, 약 25.5 wt. %, 약 26.0 wt. %, 약 26.5 wt. %, 약 27.0 wt. %, 약 27.5 wt. %, 약 28.0 wt. %, 약 28.5 wt. %, 약 29.0 wt. %, 약 29.5 wt. % 또는 약 30.0 wt. %일 수 있다. 투명 코팅층에서의 색소 입자들의 양은 제품에서 목적하는 효과를 달성하도록 조절될 수 있다. 투명 코팅층에서의 내광성이 없는 색소 입자들의 목표량을 선택함으로써, 변색 마감 효과가 달성될 수 있다. 입자들이 탈색됨에 따라, 입자들이 기본적으로 전부 탈색될 때까지 전이 기간 동안 마감층들 아래가 보이게 될 수 있고 그 다음에는 주로 투명 코팅 아래 마감층이 보일 수 있다.

제품의 하나 이상의 표면의 색은 “Hunter L, a, b Versus CIE 1976 L*a*b*,” Application Notes, Insight on Color Vol. 13, No. 2 (2008)에 설명된 바와 같이, “CIE-LAB*” 색 스케일을 사용하여 비색 측정에 의해 정량화될 수 있다. CIE-LAB* 색 스케일은 대응색 이론(Opponent-Colors Theory)에 기초하며, 이는 사람 눈의 수용체들이 다음과 같은 대응 쌍으로 색을 인지할 수 있다고 가정한다: 명-암("L* 값"), 적-녹(“a* 값") 및 황-청(“b* 값”).

L* 값은 제품 표면의 밝음 또는 어둠을 지칭한다. 100의 L* 값은 가장 밝은 색을 나타내고 0의 L* 값이 가장 어두운 색을 나타낸다. a* 값은 제품 표면의 빨간색 또는 초록색을 지칭한다. 양의 a* 값은 제품 표면의 빨간색을 지칭하는 반면, 음의 a* 값은 제품 표면의 초록색을 지칭한다. b* 값은 제품 표면의 노란색 또는 파란색을 지칭한다. 양의 b* 값은 제품 표면의 노란색을 지칭하는 반면, 음의 b* 값은 제품 표면의 파란색을 지칭한다.

예를 들어, 마감재는 처음 적용될 때 새로운 금속성 구리인 것처럼 보인 다음 자외선 방사선에 노출 시 녹색 마감재로 보이게 변할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이 그리고 아래 CIE-LAB* 값들로 설명될 바와 같이, 알루미늄 샘플의 원래 마감재는 갈색/구리색이다. 알루미늄 샘플의 원래 마감재(즉, 갈색/구리색 마감재)는 36.15의 L* 값 및 19.38의 a* 값 및 15.01의 b* 값을 가졌다. 500 시간 동안 자외선-B 방사선에 노출 후, 샘플 색은 갈색/구리색에서 얼룩이 있는 녹색 파티나 색으로 전이되었다. 자외선-B 방사선에 1000 시간 노출 후, 갈색/구리색은 더 이상 보이지 않고; 단지 파티나가 인쇄층과 녹색의 베이스층들만 보인다. 자외선-B 방사선에 1000 시간 노출 후, L* 값은 64.06으로 달라졌고, a* 값은 -12.60으로 달라졌으며, b* 값은 0.27로 달라졌다. a* 값의 양에서 음으로의 변화는 적색 빛깔을 갖는 것에서 녹색 빛깔을 갖는 것으로의 전이를 나타내, 구리의 산화처럼 보였다.

다른 예에서, 마감재는 처음 적용될 때 새로운 금속성 아연인 것처럼 보인 다음 자외선 방사선에 노출 시 오래된 아연(즉, 일정 시간 기간 동안 광에 노출되었던 아연과 유사하게 보이는 풍화된 아연)으로 보이게 변할 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 일정 시간 기간 동안 광에 노출 후, 샘플 색은 오래된 아연으로 보이게 전이되었다.

일부 예에서, 마감재는 다중 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마감재는 유색 베이스 코팅이 제1 층인 2-층 시스템일 수 있다. 투명 코팅에서의 색소 입자들이 탈색될 때, 유색 베이스 코팅이 보이게 된다.

그 외 다른 예들에서, 마감재는 3-층 시스템일 수 있다. 다시 말해, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이 선택적으로 제3 층을 포함할 수 있다. 제3 층은 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제3 층은 인쇄 코팅을 포함할 수 있다. 인쇄 코팅은 예를 들어, 나뭇결 효과(wood-grain effect), 파티나 효과(patina effect) 또는 애니멀 프린트 효과(animal print effect)를 포함할 수 있다. 제3 층은 베이스 코팅층에 접착될 수 있다. 선택적으로, 제3 층은 베이스 코팅층에(일측상에) 그리고 투명 코팅층에(타측상에) 모두에 인접해 있다. 다시 말해, 제3 층은 베이스 코팅층과 투명 코팅층 사이에 끼워질 수 있다. 일부 예에서, 유색 베이스 코팅은 기판과 접촉하는 층일 수 있고, 투명 코팅은 최외층일 수 있으며, 제3 층이 베이스 코팅과 투명 코팅 사이에 존재할 수 있다. 선택적으로, 제3 층은 유색 베이스 코팅을 부분적으로 커버할 수 있다. 투명 코팅에서의 색소 입자들이 탈색될 때, 제2 층 및 제1 층의 보이는 부분이 보이게 될 수 있다. 추가 예들에서, 마감재는 4-층 이상일 수 있다.

투명 코팅에 사용되는 폴리머는 마감재의 변색 효과에 영향을 미칠 수 있다. 레진 시스템에서의 폴리머의 UV-흡수는 마감재에서의 목적하는 변색율을 달성하기 위해 마감재에 맞춰 매칭될 수 있다. 일부 예에서, 투명 코팅은 폴리에스테르 레진 시스템을 사용할 수 있다. 일부 예에서, 투명 코팅은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 레진 시스템을 포함할 수 있다.

마감재는 기판을 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 선택적으로, 기판은 알루미늄 기판 또는 스틸 기판과 같은 금속 기판을 포함한다. 예를 들어, 마감재는 지붕 패널, 코일 또는 그 외 다른 적합한 알루미늄 또는 스틸 제품들에 적용될 수 있다. 선택적으로, 알루미늄 기판은 1xxx 시리즈 알루미늄 합금, 2xxx 시리즈 알루미늄 합금, 3xxx 시리즈 알루미늄 합금, 4xxx 시리즈 알루미늄 합금, 5xxx 시리즈 알루미늄 합금, 6xxx 시리즈 알루미늄 합금, 7xxx 시리즈 알루미늄 합금 또는 8xxx 시리즈 알루미늄 합금을 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 1xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA1050, AA1060, AA1070, AA1100, AA1100A, AA1200, AA1200A, AA1300, AA1110, AA1120, AA1230, AA1230A, AA1235, AA1435, AA1145, AA1345, AA1445, AA1150, AA1350, AA1350A, AA1450, AA1370, AA1275, AA1185, AA1285, AA1385, AA1188, AA1190, AA1290, AA1193, AA1198 및 AA1199를 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 2xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA2001, A2002, AA2004, AA2005, AA2006, AA2007, AA2007A, AA2007B, AA2008, AA2009, AA2010, AA2011, AA2011A, AA2111, AA2111A, AA2111B, AA2012, AA2013, AA2014, AA2014A, AA2214, AA2015, AA2016, AA2017, AA2017A, AA2117, AA2018, AA2218, AA2618, AA2618A, AA2219, AA2319, AA2419, AA2519, AA2021, AA2022, AA2023, AA2024, AA2024A, AA2124, AA2224, AA2224A, AA2324, AA2424, AA2524, AA2624, AA2724, AA2824, AA2025, AA2026, AA2027, AA2028, AA2028A, AA2028B, AA2028C, AA2029, AA2030, AA2031, AA2032, AA2034, AA2036, AA2037, AA2038, AA2039, AA2139, AA2040, AA2041, AA2044, AA2045, AA2050, AA2055, AA2056, AA2060, AA2065, AA2070, AA2076, AA2090, AA2091, AA2094, AA2095, AA2195, AA2295, AA2196, AA2296, AA2097, AA2197, AA2297, AA2397, AA2098, AA2198, AA2099 및 AA2199를 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 3xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA3002, AA3102, AA3003, AA3103, AA3103A, AA3103B, AA3203, AA3403, AA3004, AA3004A, AA3104, AA3204, AA3304, AA3005, AA3005A, AA3105, AA3105A, AA3105B, AA3007, AA3107, AA3207, AA3207A, AA3307, AA3009, AA3010, AA3110, AA3011, AA3012, AA3012A, AA3013, AA3014, AA3015, AA3016, AA3017, AA3019, AA3020, AA3021, AA3025, AA3026, AA3030, AA3130 및 AA3065를 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 4xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA4004, AA4104, AA4006, AA4007, AA4008, AA4009, AA4010, AA4013, AA4014, AA4015, AA4015A, AA4115, AA4016, AA4017, AA4018, AA4019, AA4020, AA4021, AA4026, AA4032, AA4043, AA4043A, AA4143, AA4343, AA4643, AA4943, AA4044, AA4045, AA4145, AA4145A, AA4046, AA4047, AA4047A 및 AA4147을 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 5xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA5005, AA5005A, AA5205, AA5305, AA5505, AA5605, AA5006, AA5106, AA5010, AA5110, AA5110A, AA5210, AA5310, AA5016, AA5017, AA5018, AA5018A, AA5019, AA5019A, AA5119, AA5119A, AA5021, AA5022, AA5023, AA5024, AA5026, AA5027, AA5028, AA5040, AA5140, AA5041, AA5042, AA5043, AA5049, AA5149, AA5249, AA5349, AA5449, AA5449A, AA5050, AA5050A, AA5050C, AA5150, AA5051, AA5051A, AA5151, AA5251, AA5251A, AA5351, AA5451, AA5052, AA5252, AA5352, AA5154, AA5154A, AA5154B, AA5154C, AA5254, AA5354, AA5454, AA5554, AA5654, AA5654A, AA5754, AA5854, AA5954, AA5056, AA5356, AA5356A, AA5456, AA5456A, AA5456B, AA5556, AA5556A, AA5556B, AA5556C, AA5257, AA5457, AA5557, AA5657, AA5058, AA5059, AA5070, AA5180, AA5180A, AA5082, AA5182, AA5083, AA5183, AA5183A, AA5283, AA5283A, AA5283B, AA5383, AA5483, AA5086, AA5186, AA5087, AA5187 및 AA5088을 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 6xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA6101, AA6101A, AA6101B, AA6201, AA6201A, AA6401, AA6501, AA6002, AA6003, AA6103, AA6005, AA6005A, AA6005B, AA6005C, AA6105, AA6205, AA6305, AA6006, AA6106, AA6206, AA6306, AA6008, AA6009, AA6010, AA6110, AA6110A, AA6011, AA6111, AA6012, AA6012A, AA6013, AA6113, AA6014, AA6015, AA6016, AA6016A, AA6116, AA6018, AA6019, AA6020, AA6021, AA6022, AA6023, AA6024, AA6025, AA6026, AA6027, AA6028, AA6031, AA6032, AA6033, AA6040, AA6041, AA6042, AA6043, AA6151, AA6351, AA6351A, AA6451, AA6951, AA6053, AA6055, AA6056, AA6156, AA6060, AA6160, AA6260, AA6360, AA6460, AA6460B, AA6560, AA6660, AA6061, AA6061A, AA6261, AA6361, AA6162, AA6262, AA6262A, AA6063, AA6063A, AA6463, AA6463A, AA6763, A6963, AA6064, AA6064A, AA6065, AA6066, AA6068, AA6069, AA6070, AA6081, AA6181, AA6181A, AA6082, AA6082A, AA6182, AA6091 및 AA6092를 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 7xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA7019, AA7020, AA7021, AA7039, AA7072, AA7075, AA7085, AA7108, AA7108A, AA7015, AA7017, AA7018, AA7019A, AA7024, AA7025, AA7028, AA7030, AA7031, AA7035, AA7035A, AA7046, AA7046A, AA7003, AA7004, AA7005, AA7009, AA7010, AA7011, AA7012, AA7014, AA7016, AA7116, AA7122, AA7023, AA7026, AA7029, AA7129, AA7229, AA7032, AA7033, AA7034, AA7036, AA7136, AA7037, AA7040, AA7140, AA7041, AA7049, AA7049A, AA7149, AA7249, AA7349, AA7449, AA7050, AA7050A, AA7150, AA7250, AA7055, AA7155, AA7255, AA7056, AA7060, AA7064, AA7065, AA7068, AA7168, AA7175, AA7475, AA7076, AA7178, AA7278, AA7278A, AA7081, AA7181, AA7185, AA7090, AA7093, AA7095 및 AA7099를 포함한다.

알루미늄 기판으로 사용하기에 적합한 8xxx 시리즈 알루미늄 합금들은 예를 들어, AA8005, AA8006, AA8007, AA8008, AA8010, AA8011, AA8011A, AA8111, AA8211, AA8112, AA8014, AA8015, AA8016, AA8017, AA8018, AA8019, AA8021, AA8021A, AA8021B, AA8022, AA8023, AA8024, AA8025, AA8026, AA8030, AA8130, AA8040, AA8050, AA8150, AA8076, AA8076A, AA8176, AA8077, AA8177, AA8079, AA8090, AA8091 및 AA8093을 포함한다.

온도 제어 코팅 및 코팅 기판

온도 제어 코팅은 안료를 포함하는 코팅 시스템으로부터 제조될 수 있다. 코팅 시스템에 사용하기 위한 안료는 약 400 nm 내지 약 700 nm(예를 들어, 약 450 nm 내지 약 650 nm) 파장의 전자기 방사선을 흡수한다. 예를 들어, 안료는 약 400 nm, 약 450 nm, 약 500 nm, 약 550 nm, 약 600 nm, 약 650 nm 또는 약 700 nm 파장의 전자기 방사선(예를 들어, 광)을 흡수한다. 안료는 또한 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 통과시킨다. 예를 들어, 안료는 약 700 nm 내지 약 2500 nm 파장의 전자기 방사선(예를 들어, 근적외선)을 통과시킨다. 코팅 시스템 내 안료의 농도는 약 0.01 wt. % 내지 약 30 wt. %일 수 있다. 예를 들어, 코팅 시스템 내 안료의 농도는 약 0.05 wt. % to 약 25 wt. %, 약 0.1 wt. % 내지 약 20 wt. %, 약 0.5 wt. % 내지 약 15 wt. %, 약 1 wt. % 내지 약 10 wt. % 또는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %일 수 있다. 농도는 선택적으로 약 0.01 wt. %, 약 0.02 wt. %, 약 0.03 wt. %, 약 0.04 wt. %, 약 0.05 wt. %, 약 0.06 wt. %, 약 0.07 wt. %, 약 0.08 wt. %, 약 0.09 wt. %, 약 0.1 wt. %, 약 0.2 wt. %, 약 0.3 wt. %, 약 0.4 wt. %, 약 0.5 wt. %, 약 0.6 wt. %, 약 0.7 wt. %, 약 0.8 wt. %, 약 0.9 wt. %, 약 1.0 wt. %, 약 1.5 wt. %, 약 2.0 wt. %, 약 2.5 wt. %, 약 3.0 wt. %, 약 3.5 wt. %, 약 4.0 wt. %, 약 4.5 wt. %, 약 5.0 wt. %, 약 5.5 wt. %, 약 6.0 wt. %, 약 6.5 wt. %, 약 7.0 wt. %, 약 7.5 wt. %, 약 8.0 wt. %, 약 8.5 wt. %, 약 9.0 wt. %, 약 9.5 wt. %, 약 10.0 wt. %, 약 10.5 wt. %, 약 11.0 wt. %, 약 11.5 wt. %, 약 12.0 wt. %, 약 12.5 wt. %, 약 13.0 wt. %, 약 13.5 wt. %, 약 14.0 wt. %, 약 14.5 wt. %, 약 15.0 wt. %, 약 15.5 wt. %, 약 16.0 wt. %, 약 16.5 wt. %, 약 17.0 wt. %, 약 17.5 wt. %, 약 18.0 wt. %, 약 18.5 wt. %, 약 19.0 wt. %, 약 19.5 wt. %, 약 20.0 wt. %, 약 20.5 wt. %, 약 21.0 wt. %, 약 21.5 wt. %, 약 22.0 wt. %, 약 22.5 wt. %, 약 23.0 wt. %, 약 23.5 wt. %, 약 24.0 wt. %, 약 24.5 wt. %, 약 25.0 wt. %, 약 25.5 wt. %, 약 26.0 wt. %, 약 26.5 wt. %, 약 27.0 wt. %, 약 27.5 wt. %, 약 28.0 wt. %, 약 28.5 wt. %, 약 29.0 wt. %, 약 29.5 wt. % 또는 약 30.0 wt. %일 수 있다.

코팅 시스템은 금속 기판에 적용되어 코팅 금속 기판을 형성할 수 있다. 일부 예에서, 코팅 금속 기판은 금속 기판 및 코팅층을 포함한다. 일부 예에서, 코팅 금속 기판은 금속 기판, 백색 베이스층 및 코팅층을 포함한다.

금속 기판은 알루미늄(예를 들어, 상술한 바와 같이, 알루미늄 합금) 또는 스틸로 만들어질 수 있다. 일부 예에서, 금속 기판은 코일 또는 지붕 패널 형태일 수 있다. 일부 예에서, 금속 기판은 평활 표면을 가질 수 있다. 그 외 다른 예들에서, 금속 기판은 주름진 표면을 가질 수 있다. 금속 기판은 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 반사하는 적어도 하나의 표면을 포함할 수 있다.

백색 베이스층은 금속 기판에 접착되고 코팅층은 백색 베이스층에 접착된다. 코팅층은 상술된 코팅 시스템으로부터 제조된다. 구체적으로, 코팅층은 상술한 바와 같이, 약 400 nm 내지 약 700 nm 파장의 전자기 방사선을 흡수하는 안료를 포함하고 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 통과시킨다. 안료는 예를 들어, 페릴렌 블랙과 같은 유기 흑색 안료일 수 있다. 추가적으로 코팅층은 그 외 다른 안료들, 염료들 및 적합한 첨가제들(예를 들어, 흡수제들)을 포함할 수 있다.

건조된 코팅층은 약 0.01 wt. % 내지 약 30 wt. %의 안료를 포함한다. 예를 들어, 건조된 코팅층 내 안료의 농도는 약 0.05 wt. % 내지 약 25 wt. %, 약 0.1 wt. % 내지 약 20 wt. %, 약 0.5 wt. % 내지 약 15 wt. %, 약 1 wt. % 내지 약 10 wt. % 또는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %일 수 있다. 농도는 선택적으로 약 0.01 wt. %, 약 0.02 wt. %, 약 0.03 wt. %, 약 0.04 wt. %, 약 0.05 wt. %, 약 0.06 wt. %, 약 0.07 wt. %, 약 0.08 wt. %, 약 0.09 wt. %, 약 0.1 wt. %, 약 0.2 wt. %, 약 0.3 wt. %, 약 0.4 wt. %, 약 0.5 wt. %, 약 0.6 wt. %, 약 0.7 wt. %, 약 0.8 wt. %, 약 0.9 wt. %, 약 1.0 wt. %, 약 1.5 wt. %, 약 2.0 wt. %, 약 2.5 wt. %, 약 3.0 wt. %, 약 3.5 wt. %, 약 4.0 wt. %, 약 4.5 wt. %, 약 5.0 wt. %, 약 5.5 wt. %, 약 6.0 wt. %, 약 6.5 wt. %, 약 7.0 wt. %, 약 7.5 wt. %, 약 8.0 wt. %, 약 8.5 wt. %, 약 9.0 wt. %, 약 9.5 wt. %, 약 10.0 wt. %, 약 10.5 wt. %, 약 11.0 wt. %, 약 11.5 wt. %, 약 12.0 wt. %, 약 12.5 wt. %, 약 13.0 wt. %, 약 13.5 wt. %, 약 14.0 wt. %, 약 14.5 wt. %, 약 15.0 wt. %, 약 15.5 wt. %, 약 16.0 wt. %, 약 16.5 wt. %, 약 17.0 wt. %, 약 17.5 wt. %, 약 18.0 wt. %, 약 18.5 wt. %, 약 19.0 wt. %, 약 19.5 wt. %, 약 20.0 wt. %, 약 20.5 wt. %, 약 21.0 wt. %, 약 21.5 wt. %, 약 22.0 wt. %, 약 22.5 wt. %, 약 23.0 wt. %, 약 23.5 wt. %, 약 24.0 wt. %, 약 24.5 wt. %, 약 25.0 wt. %, 약 25.5 wt. %, 약 26.0 wt. %, 약 26.5 wt. %, 약 27.0 wt. %, 약 27.5 wt. %, 약 28.0 wt. %, 약 28.5 wt. %, 약 29.0 wt. %, 약 29.5 wt. % 또는 약 30.0 wt. %일 수 있다.

베이스층에 코팅층의 적용 시, 코팅층은 흑색 또는 암색을 보일 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 암색은 요인들(CIE-LAB*, 광원: D65, 관찰자: 10°, 기하학적 구조: 45°/0° 정반사 제외)에 따라 측정될 때, 40보다 낮은 명도(L*)를 갖는 색상을 지칭한다. 본 명세서에서 사용될 때 베이스층 및 코팅층을 포함하는 코팅 금속 기판은 흰색 안료의 것과 유사한 SRI(solar reflective index)를 갖는다. 예를 들어, 코팅 금속 기판은 최소 약 50(예를 들어, 최소 약 51, 최소 약 52, 최소 약 53, 최소 약 54, 최소 약 55, 최소 약 56, 최소 약 57, 최소 약 58, 최소 약 59, 최소 약 60, 최소 약 61, 최소 약 62, 최소 약 63, 최소 약 64, 최소 약 65, 최소 약 66, 최소 약 67, 최소 약 68, 최소 약 69, 최소 약 70, 최소 약 71, 최소 약 72, 최소 약 73, 최소 약 74, 최소 약 75, 최소 약 76, 최소 약 77, 최소 약 78, 최소 약 79, 최소 약 80, 최소 약 81, 최소 약 82, 최소 약 83, 최소 약 84 또는 최소 약 85)의 SRI를 갖는다. 그에 따라, 코팅 금속 기판은 일광에 노출 후 흰 안료로 코팅되는 금속 기판의 것과 유사한 온도를 보이고 이는 카본 블랙 안료들로 코팅된 금속 기판에 의해 보인 것보다 상당히 낮다. 카본 블랙 안료들로 코팅된 금속 기판은 본 명세서에서 제어 코팅 금속 기판으로 지칭된다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 코팅 금속 기판은 두 기판이 일광에 대략 1 시간 노출된 후 제어 코팅 금속 기판보다 최소 15 ℃ 더 낮은 최종 온도를 가질 수 있다. 최종 온도는 제어 코팅 금속 기판보다 최소 20 ℃ 더 낮거나 최소 25 ℃ 더 낮을 수 있다.

마감재들을 적용하는 방법

본 명세서에 금속 기판(예를 들어, 알루미늄 또는 스틸 기판)에 변색 마감재를 적용시키기 위한 방법들이 또한 설명된다. 일부 예에서, 상기 방법은 기판의 표면에 베이스 코팅 성분을 적용시키는 단계를 포함한다. 베이스 코팅 성분은 침지(dipping) 및/또는 분무(spraying)를 비롯한 임의의 기술을 사용하여 적용될 수 있다. 베이스 코팅 성분은 건조되어 베이스 코팅층을 형성할 수 있다. 베이스 코팅층은 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛(예를 들어, 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 또는 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛) 범위의 두께를 갖는다. 일부 예에서, 베이스 코팅층은 약 3 ㎛, 약 4 ㎛, 약 5 ㎛, 약 6 ㎛, 약 7 ㎛, 약 8 ㎛, 약 9 ㎛, 약 10 ㎛, 약 11 ㎛, 약 12 ㎛, 약 13 ㎛, 약 14 ㎛, 약 15 ㎛, 약 16 ㎛, 약 17 ㎛, 약 18 ㎛, 약 19 ㎛, 약 20 ㎛, 약 21 ㎛, 약 22 ㎛, 약 23 ㎛, 약 24 ㎛ 또는 약 25 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

그 다음 일부 예에서, 투명 코팅 성분이 베이스 코팅 성분에 또는 사이에 오는 층에 적용될 수 있다. 투명 코팅 성분은 불균질 또는 균질 혼합물에 내광성이 없는 색소 입자들을 포함할 수 있다. 그 다음 투명 코팅 성분은 건조되어 투명 코팅층을 형성할 수 있다. 투명 코팅층은 약 3 내지 약 50 ㎛(예를 들어, 약 5 ㎛ 내지 약 40 ㎛ 또는 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛) 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 예에서, 투명 코팅층은 약 3 ㎛, 약 4 ㎛, 약 5 ㎛, 약 6 ㎛, 약 7 ㎛, 약 8 ㎛, 약 9 ㎛, 약 10 ㎛, 약 11 ㎛, 약 12 ㎛, 약 13 ㎛, 약 14 ㎛, 약 15 ㎛, 약 16 ㎛, 약 17 ㎛, 약 18 ㎛, 약 19 ㎛, 약 20 ㎛, 약 21 ㎛, 약 22 ㎛, 약 23 ㎛, 약 24 ㎛, 약 25 ㎛, 약 26 ㎛, 약 27 ㎛, 약 28 ㎛, 약 29 ㎛, 약 30 ㎛, 약 31 ㎛, 약 32 ㎛, 약 33 ㎛, 약 34 ㎛, 약 35 ㎛, 약 36 ㎛, 약 37 ㎛, 약 38 ㎛, 약 39 ㎛, 약 40 ㎛, 약 41 ㎛, 약 42 ㎛, 약 43 ㎛, 약 44 ㎛, 약 45 ㎛, 약 46 ㎛, 약 47 ㎛, 약 48 ㎛, 약 49 ㎛ 또는 약 50 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 제3 코팅 성분을 적용시키는 단계 및 제3 층을 형성하기 위해 상기 제3 코팅 성분을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제3 코팅 성분을 적용시키는 단계 및 상기 제3 코팅 성분을 건조시키는 단계는 상기 베이스 코팅을 건조시키는 단계 이후 상기 투명 코팅을 적용시키는 단계 이전에 수행될 수 있다. 선택적으로, 상기 제3 코팅 성분은 인쇄 코팅 성분을 포함한다. 인쇄 코팅층은 약 0.5 내지 약 30 ㎛(예를 들어, 약 1 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 또는 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛) 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 예에서, 인쇄 코팅층은 약 0.5 ㎛, 약 1 ㎛, 약 2 ㎛, 약 3 ㎛, 약 4 ㎛, 약 5 ㎛, 약 6 ㎛, 약 7 ㎛, 약 8 ㎛, 약 9 ㎛, 약 10 ㎛, 약 11 ㎛, 약 12 ㎛, 약 13 ㎛, 약 14 ㎛, 약 15 ㎛, 약 16 ㎛, 약 17 ㎛, 약 18 ㎛, 약 19 ㎛, 약 20 ㎛, 약 21 ㎛, 약 22 ㎛, 약 23 ㎛, 약 24 ㎛, 약 25 ㎛, 약 26 ㎛, 약 27 ㎛, 약 28 ㎛, 약 29 ㎛ 또는 약 30 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

본 명세서에 금속 기판(예를 들어, 알루미늄 또는 스틸 기판)에 온도 제어 코팅을 적용시키기 위한 방법이 추가로 설명된다. 일부 예에서, 상기 방법은 기판의 표면에 백색 베이스층을 적용시키는 단계를 포함한다. 백색 베이스층은 침지(dipping) 및/또는 분무(spraying)를 비롯한 임의의 기술을 사용하여 적용될 수 있다. 백색 베이스층은 건조되어 베이스 코팅층을 형성할 수 있다. 백색 베이스층은 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛(예를 들어, 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 또는 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛) 범위의 두께를 갖는다. 일부 예에서, 백색 베이스층은 약 3 ㎛, 약 4 ㎛, 약 5 ㎛, 약 6 ㎛, 약 7 ㎛, 약 8 ㎛, 약 9 ㎛, 약 10 ㎛, 약 11 ㎛, 약 12 ㎛, 약 13 ㎛, 약 14 ㎛, 약 15 ㎛, 약 16 ㎛, 약 17 ㎛, 약 18 ㎛, 약 19 ㎛, 약 20 ㎛, 약 21 ㎛, 약 22 ㎛, 약 23 ㎛, 약 24 ㎛ 또는 약 25 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

그 다음 일부 예에서, 코팅 성분이 백색 베이스층에 적용될 수 있다. 코팅 성분은 상술한 바와 같이, 약 400 nm 내지 약 700 nm 파장의 전자기 방사선을 흡수하는 안료 입자를 포함할 수 있고 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 통과시킨다. 안료 입자들은 불균질 또는 균질 혼합물로 있을 수 있다. 그 다음 코팅 성분은 건조되어 코팅층을 형성할 수 있다. 코팅층은 약 3 내지 약 50 ㎛(예를 들어, 약 5 ㎛ 내지 약 40 ㎛ 또는 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛) 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 예에서, 코팅층은 약 3 ㎛, 약 4 ㎛, 약 5 ㎛, 약 6 ㎛, 약 7 ㎛, 약 8 ㎛, 약 9 ㎛, 약 10 ㎛, 약 11 ㎛, 약 12 ㎛, 약 13 ㎛, 약 14 ㎛, 약 15 ㎛, 약 16 ㎛, 약 17 ㎛, 약 18 ㎛, 약 19 ㎛, 약 20 ㎛, 약 21 ㎛, 약 22 ㎛, 약 23 ㎛, 약 24 ㎛, 약 25 ㎛, 약 26 ㎛, 약 27 ㎛, 약 28 ㎛, 약 29 ㎛, 약 30 ㎛, 약 31 ㎛, 약 32 ㎛, 약 33 ㎛, 약 34 ㎛, 약 35 ㎛, 약 36 ㎛, 약 37 ㎛, 약 38 ㎛, 약 39 ㎛, 약 40 ㎛, 약 41 ㎛, 약 42 ㎛, 약 43 ㎛, 약 44 ㎛, 약 45 ㎛, 약 46 ㎛, 약 47 ㎛, 약 48 ㎛, 약 49 ㎛ 또는 약 50 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

다음 실례들 및 예들은 동시에, 그러나, 임의의 제한이 되는 것으로 여겨지지 않고, 본 발명을 더 예시하는 역할을 할 것이다. 그와는 반대로, 본 출원에서의 설명을 읽은 후, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 그것들 자체를 제시할 수 있는, 다양한 실시예, 그것들의 변형예 및 균등물에 의지될 수 있다는 것이 명백하게 이해되어야 한다. 다음 예들에서 설명된 연구 동안, 다르게 서술되지 않는 한, 종래 방법들을 따랐다. 종래 방법들 중 몇몇이 예시적인 목적들로 아래에 설명된다.

실례들

실례 1은 멀티레이어드 마감 코팅 기판으로서, 기판; 상기 기판에 접착되는 베이스 코팅층; 및 일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함하는 투명 코팅층으로서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 감소되는, 상기 투명 코팅층을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 2는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도가 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 10%만큼 감소되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 3은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도가 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 50%만큼 감소되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 4는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도가 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 75%만큼 감소되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 5는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도가 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 90%만큼 감소되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 6은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들이 광에 노출 후 실질적으로 무색인, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 7은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들이 염료 또는 안료 중 적어도 하나를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 8은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들이 적어도 하나의 올레핀기를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 9는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 기판이 금속 기판을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 10은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 금속 기판이 알루미늄 기판을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 11은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 알루미늄 기판이 지붕 패널 또는 코일을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 12는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 금속 기판이 스틸 기판을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 13은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 베이스 코팅층이 안료 또는 염료를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 14는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 베이스 코팅층이 인쇄 패턴을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 15는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 투명 코팅층이 상기 베이스 코팅층에 접착되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 16은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 제3 층을 더 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 17은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 제3 층이 안료 또는 염료를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 18은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 제3 층이 인쇄 코팅을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 19는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 인쇄 코팅이 나뭇결 효과(wood-grain effect), 파티나 효과(patina effect) 또는 애니멀 프린트 효과(animal print effect)를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 20은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 제3 층이 상기 베이스 코팅층에 접착되고 상기 투명 코팅층이 상기 제3 층에 접착되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판이다.

실례 21은 코팅 시스템으로서, 베이스 코팅 성분; 및 일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함하는 투명 코팅 성분을 포함하며, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 감소되는, 코팅 시스템이다.

실례 22는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 투명 코팅 성분 내 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 농도가 약 0.01 wt. % 내지 약 30 wt. %인, 코팅 시스템이다.

실례 23은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 따른 기판 표면에 멀티레이어드 마감을 적용하는 방법으로서, 베이스 코팅 성분을 상기 기판 표면에 적용시키는 단계; 베이스 코팅층을 형성하기 위해 상기 베이스 코팅 성분을 건조시키는 단계; 투명 코팅 성분을 적용시키는 단계; 및 투명 코팅층을 형성하기 위해 상기 투명 코팅 성분을 건조시키는 단계를 포함하는, 방법이다.

실례 24는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 투명 코팅 성분이 일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함하는, 방법이다.

실례 25는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 베이스 코팅층의 두께가 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛인, 방법이다.

실례 26은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 투명 코팅층의 두께가 약 3 ㎛ 내지 약 50 ㎛인, 방법이다.

실례 27은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 제3 코팅 성분을 적용하는 단계 및 제3 코팅층을 형성하기 위해 상기 제3 코팅 성분을 건조시키는 단계를 더 포함하는, 방법이다.

실례 28은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 제3 코팅 성분을 적용시키는 단계 및 상기 제3 코팅 성분을 건조시키는 단계가 상기 베이스 코팅을 건조시키는 단계 이후 상기 투명 코팅을 적용시키는 단계 이전에 수행되는, 방법이다.

실례 29는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 제3 코팅 성분이 인쇄 코팅 성분을 포함하는, 방법이다.

실례 30은 코팅 금속 기판으로서, 코일 또는 지붕 패널인 금속 기판; 상기 금속 기판에 접착되는 백색 베이스층; 및 약 400 nm 내지 약 700 nm 파장의 전자기 방사선을 흡수하고 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 통과시키는 안료를 포함하는 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층이 상기 백색 베이스층에 접착되는, 코팅 금속 기판이다.

실례 31은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 금속 기판이 알루미늄 기판 또는 스틸 기판을 포함하는, 코팅 금속 기판이다.

실례 32는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 금속 기판이 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 반사하는 표면을 포함하는, 코팅 금속 기판이다.

실례 33은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 코팅층이 흑색을 보이는, 코팅 금속 기판이다.

실례 34는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 안료가 유기 흑색 안료인, 코팅 금속 기판이다.

실례 35는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 유기 흑색 안료는 페릴렌 블랙(perylene black)인, 코팅 금속 기판이다.

실례 36은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 코팅 금속 기판이 최소 50의 SRI(solar reflective index)를 갖는, 코팅 금속 기판이다.

실례 37은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 SRI가 최소 75인, 코팅 금속 기판이다.

실례 38은 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 코팅 금속 기판이 1 시간 노출 후 제어 코팅 금속 기판보다 최소 15 ℃ 더 낮은 최종 온도를 갖고, 상기 제어 코팅 금속 기판은 카본 블랙 안료들을 포함하는 금속 기판 및 코팅층을 포함하는, 코팅 금속 기판이다.

실례 39는 선행 또는 후속하는 임의의 실례에 있어서, 상기 최종 온도가 상기 제어 코팅 금속 기판보다 최소 20 ℃ 더 낮은, 코팅 금속 기판이다.

실례 40은 선행하는 임의의 실례에 있어서, 상기 최종 온도가 상기 제어 코팅 금속 기판보다 최소 25 ℃ 더 낮은, 코팅 금속 기판이다.

예들

예 1 : 대표적인 색소들

테스트된 대표적인 내광성이 없는 색소들이 아래 표 1에 나열된다.

	번호	색상	명칭
1	C-0001		Keyacid Fluorescein 019187
2	C-1000	흑색	Keyfast Spirit Black X51 106 027 50
3	C-1100	황색	Keyplast Yellow 6G 80220150
4	C-1101	황색	Keyplast FL YellowGreen 7G　40600580
5	C-1102	황색	Keyolast FL Yellow R　80604350
6	C-1103	황색	Keyfast Spirit Yellow 4G　80604250
7	C-1104	황색	Keyfast Spirit Yellow 2GN 80608250
8	C-1105	황색	Keyfast Spirit Yellow GSB　80602852
9	C-1300	적색	Keyfast Spirit Fire Red GLS 606-089-50
10	C-1301	적색	Keyfast Red FB　60206065
11	C-1302	적색	Keyplast Red A
12	C-1303	적색	Keyplast Vat Red V
13	C-1304	적색	Keyazine Red 4G
14	C-1305	적색	Keyacid Red XB 400%
15	C-1306	적색	Keyfast Spirit red 2BK 60600850
16	C-1307	적색	Kesstone Oil red A 60602451
17	C-1500	청색	Keyplast Blue BGL 20206080
18	C-1501	청색	Keyplast Blue 6G SS Mic. 20607075
19	C-1502	청색	Keyfast Spirit Royal Blue 20640350
20	C-1503	청색	Kestone Oil Blue A
21	C-1600	녹색	Keyplast Green B 40600350
22	C-1800	갈색	Keyfast Spirit Dark Brown 5R 306 402 51
23	C-1801	갈색	Keyacid Tartrazine WX Conc　80102371

예 2 : 변색 마감재

상술된 변색 코팅 시스템으로 코팅되고 투명 코팅층에 폴리에스테르 레진(VP100) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 레진을 포함하는 금속 기판들을 505 시간 또는 1000 시간 동안 자외선 광에 노출시켰다. 폴리에스테르 레진이 바람직한 결과들을 냈다. 그러나 PVDF 레진은 폴리에스테르 레진과 비교하여 더 큰 자외선(UV) 안정성을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, PVDF는 갈-주황색에서 녹색 파티나로 색이 느리게 변했다. 505 시간 테스트 및 1000 시간 테스트 둘 다에서, PVDF 샘플은 VP100 샘플과 비교하여 UV-B 방사선에 노출 후 변색을 더 보였다.

예 3 : 온도 제어 코팅

일광에 1시간 노출 후 흰색이 밑칠된 온도 제어 코팅 기판의 온도를 제어 코팅 금속 기판(즉, 흰색이 밑칠된 표준 안료 코팅 기판)의 온도와 비교했다. 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 온도 제어 코팅 기판은 1 시간 노출 후 온도 제어 코팅 기판은 표준 코팅 금속 기판보다 더 낮은 온도를 보였다. 도 3에서, 흰색이 밑칠된 본 명세서에 설명된 코팅 금속 기판은 두 기판이 일광에 1 시간 노출된 후 흰색이 밑칠된 제어 금속 기판 샘플보다 27 ℃ 더 낮은 최종 온도를 가졌다. 온도 제어 코팅 기판의 SRI는 72인 반면, 표준 코팅 금속 기판의 SRI는 0이었다. 도 4에서, 흰색이 밑칠된 본 명세서에 설명된 코팅 금속 기판은 두 기판이 일광에 1 시간 노출된 후 제어 금속 기판 샘플보다 26 ℃ 더 낮은 최종 온도를 가졌다. 온도 제어 코팅 기판의 SRI는 68인 반면, 표준 코팅 금속 기판의 SRI는 0이었다. 도 5에서, 흰색이 밑칠되어 조합된 본 명세서에 설명된 코팅 금속 기판(왼쪽)은 두 기판이 일광에 1 시간 노출된 후 회색이 밑칠되어 조합된 본 명세서에 설명된 코팅 금속 기판(오른쪽)보다 30.3 ℃ 더 낮은 최종 온도를 가졌다. 본 명세서에 설명된 온도 제어 코팅과 조합되는 흰색 베이스 코팅은 1 시간 노출 후 상당히 더 낮은 온도를 보였다.

예 4 : 온도 제어 코팅

각각 일광에 1시간 노출 후, 다양한 코팅재들이 코팅된 온도 제어 코팅 기판들의 온도들을 제어 코팅 금속 기판(즉, 흰색이 밑칠된 표준 안료 코팅 기판)의 온도와 비교했다. 온도 제어 코팅 기판들은 도 6에 제시된다. 온도 제어 코팅 기판들 및 제어 코팅 금속 기판의 측정된 비색 값들, 반사도 값 및 온도들은 표 2에 상세히 기재된다.

온도 제어 코팅의 색은 위에서 그리고 “Hunter L, a, b Versus CIE 1976 L*a*b*,” Application Notes, Insight on Color, Vol. 13, No. 2 (2008)에 설명된 바와 같이, CIE-LAB* 색 스케일을 사용하여 비색 측정에 의해 정량화되었다. CIE-LAB* 색 스케일은 대응색 이론(Opponent-Colors Theory)에 기초하며, 이는 사람 눈의 수용체들이 다음과 같은 대응 쌍으로 색을 인지할 수 있다고 가정한다: 명-암("L* 값"), 적-녹(“a* 값") 및 황-청(“b* 값”). 상술한 바와 같이, L* 값은 온도 제어 코팅의 밝음 또는 어둠을 지칭한다. 100의 L* 값은 가장 밝은 색을 나타내고 0의 L 값이 가장 어두운 색을 나타낸다. 표 2에 제시된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 온도 제어 코팅들은 CIE-LAB* 색 스케일에 의해 측정될 때, 약 29 내지 약 39의 L* 값을 실증했다. 또한 표 2에 제시된 바와 같이, 통제 샘플은 CIE-LAB* 색 스케일에 의해 측정될 때, 약 27의 L* 값을 가졌다.

a* 값은 온도 제어 코팅의 빨간색 또는 초록색을 지칭한다. 양의 a* 값은 온도 제어 코팅의 빨간색을 지칭하는 반면, 음의 a* 값은 온도 제어 코팅의 초록색을 지칭한다. 표 2에 제시된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 온도 제어 코팅들은 CIE-LAB* 색 스케일에 의해 측정될 때, 온도 제어 코팅의 인지되는 색에 따라 변하는 a* 값을 실증했다. 예를 들어, 청-회색 샘플 1은 더 녹색이 도는 a* 값(예를 들어, -3.78)으로 측정되었고 갈색 샘플 6은 더 적색이 도는 a* 값(예를 들어, 1.27)으로측정되었다.

b* 값은 온도 제어 코팅의 노란색 또는 파란색을 지칭한다. 양의 b* 값은 온도 제어 코팅의 노란색을 지칭하는 반면, 음의 b* 값은 온도 제어 코팅의 파란색을 지칭한다. 표 2에 제시된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 온도 제어 코팅들은 CIE-LAB* 색 스케일에 의해 측정될 때, 온도 제어 코팅의 인지되는 색에 따라 변하는 b* 값을 실증했다. 예를 들어, 청-회색 샘플 1은 더 청색이 도는 b* 값(예를 들어, -7.14)으로 측정되었고 회-갈색 샘플 5는 더 황색이 도는 b* 값(예를 들어, 1.46)으로 측정되었다.

R 값은 온도 제어 코팅의 반사도를 지칭한다. 1의 반사도 값(R 값)은 100% 반사를 나타내고 0의 R 값은 100% 흡수를 나타낸다. 표 2 에 제시된 바와 같이, 통제 코팅 샘플 8은 0.44에서 0.584에 이르는 범위의 반사도를 가져, 온도 제어 코팅 샘플들과 비교할 때 상당히 더 낮은 반사도(예를 들어, 0.058)를 보였다.

표 2에 제시된 바와 같이, 온도 제어 코팅 기판들은 1 시간 노출 후 표준 코팅 금속 기판(예를 들어, 82.1 ℃)보다 더 낮은 온도를 보였다(예를 들어, 56 ℃ 내지 63.4 ℃). 온도 제어 코팅 기판들의 SRI는 50에서 70에 이르는 범위인 반면, 표준 코팅 금속 기판의 SRI는 1이었다. 흥미롭게, 통제 샘플(예를 들어, 무연탄, 샘플 4 및 샘플 8 참조)과 동일한 색 및 유사한 명도(L*)를 갖는 온도 제어 코팅 샘플은 1시간 햇빛에 노출 후 통제 샘플(샘플 8)보다 20 ℃ 넘게 더 차가웠다.

가장 두드러지게, 명도(L* 값) 및 색과 관계 없이 1 시간 일광 노출 후 온도 제어 코팅 샘플들은 더 낮은 온도들을 제공했다. 표 2에 제시된 바와 같이, a* 값 및/또는 b* 값과 무관하게 1 시간 일광 노출 후 온도 제어 코팅 샘플들은 개선된 SRI 값들 및 상당히 더 낮은 온도들을 실증했다. 그에 따라, 보다 어두운 온도 제어 코팅들(예를 들어, L* 값 < 50을 갖는)은 직사광에 노출되어 더 낮은 기판 온도들을 유지하기 위해 태양 복사를 상당히 반사한다.

위에서 인용된 모든 특허, 간행물 및 초록은 그 전체가 참고로 본원에 통합된다. 본 발명의 다양한 실시예가 본 발명의 다양한 목적을 이행하여 설명되었다. 이러한 실시 예들은 단지 본 발명의 원리들의 예시인 것으로만 인식되어야 한다. 이의 많은 변형 예들 및 적응 예들이 다음 청구범위에 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 용이하게 명백할 것이다.

Claims

멀티레이어드 마감 코팅 기판으로서,
기판;
상기 기판에 접착되는 베이스 코팅층; 및
일정 색 강도를 갖는 내광성이 없는 색소 입자들을 포함하는 투명 코팅층(clear coating layer)으로서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 감소되는, 상기 투명 코팅층을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 10%만큼 감소되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 상기 색 강도는 광에 노출 시 상기 내광성이 없는 색소 입자들의 원래 색 강도와 비교하여 최소 약 75%만큼 감소되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들은 광에 노출 후 실질적으로 무색인, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들은 염료 또는 안료 중 적어도 하나를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내광성이 없는 색소 입자들은 적어도 하나의 올레핀기를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 알루미늄 기판을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 7에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 지붕 패널 또는 코일을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 코팅층은 안료, 염료 또는 인쇄 패턴을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 상기 베이스 코팅층에 접착되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 제3 층을 더 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 11에 있어서, 상기 제3 층은 안료, 염료 또는 인쇄 코팅을 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 12에 있어서, 상기 인쇄 코팅은 나뭇결 효과(wood-grain effect), 파티나 효과(patina effect) 또는 애니멀 프린트 효과(animal print effect)를 포함하는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 층은 상기 베이스 코팅층에 접착되고 상기 투명 코팅층은 상기 제3 층에 접착되는, 멀티레이어드 마감 코팅 기판.
코팅 금속 기판으로서,
금속 기판으로서, 코일 또는 지붕 패널인, 상기 금속 기판;
상기 금속 기판에 접착되는 백색 베이스층; 및
약 400 nm 내지 약 700 nm 파장의 전자기 방사선을 흡수하고 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 통과하는 안료를 포함하는 코팅층을 포함하며,
상기 코팅층은 상기 백색 베이스층에 접착되는, 코팅 금속 기판.
청구항 15에 있어서, 상기 금속 기판은 약 700 nm를 초과하는 파장의 전자기 방사선을 반사하는 표면을 포함하는, 코팅 금속 기판.
청구항 15 또는 청구항 16에 있어서, 상기 코팅층은 흑색을 보이는, 코팅 금속 기판.
청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 금속 기판은 최소 50의 SRI(solar reflective index)를 갖는, 코팅 금속 기판.
청구항 18에 있어서, 상기 SRI는 최소 75인, 코팅 금속 기판.
청구항 15 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 금속 기판은 1 시간 노출 후 제어 코팅 금속 기판보다 최소 15 ℃ 더 낮은 최종 온도를 갖고, 상기 제어 코팅 금속 기판은 카본 블랙 안료들을 포함하는 금속 기판 및 코팅층을 포함하는, 코팅 금속 기판.