專(zhuān)利名稱：太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液及使用該涂層溶液的太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液以及太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，該溶液包括溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液以及納米級(jí)金屬氧化物油墨，其中溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶劑包括溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂以及溶劑，溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂由丙烯酸聚合物樹(shù)脂以及作為無(wú)機(jī)陶瓷的溶膠-凝膠硅酸鹽的混合物組成，且其中納米級(jí)金屬氧化物油墨包括納米級(jí)金屬氧化物、能夠有效地分散所述納米級(jí)金屬氧化物的分散劑以及油墨溶劑。本發(fā)明還涉及一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品，該產(chǎn)品通過(guò)在玻璃上直接涂布涂層溶液，而不是通過(guò)本領(lǐng)域中常用的將涂層溶液形成薄膜來(lái)制造，以實(shí)現(xiàn)良好的太陽(yáng)熱屏蔽性能。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)輻射根據(jù)波長(zhǎng)可分為Y-射線、X-射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波、無(wú)線電波。我們視覺(jué)感知為光的波長(zhǎng)在可見(jiàn)區(qū)內(nèi)，且我們?cè)谌粘Ｉ钪懈兄獮樘?yáng)熱的波長(zhǎng)在紅外區(qū)內(nèi)，該紅外區(qū)的波長(zhǎng)比可見(jiàn)區(qū)的要長(zhǎng)。典型玻璃只反射一小部分的紅外線。由于這種不完全反射，來(lái)自太陽(yáng)的輻射熱量進(jìn)入室內(nèi)，在夏季會(huì)增加房間溫度，以及在冬季，室內(nèi)加熱器中發(fā)射的紅外線選出至外面，導(dǎo)致房間內(nèi)的溫度降低。因此，冷卻器和加熱器的效率變差并因此增加能耗。針對(duì)這以情況，需要能夠阻止太陽(yáng)熱進(jìn)入室內(nèi)且阻止室內(nèi)熱量逸出至外面的優(yōu)選的玻璃產(chǎn)品。也就是，強(qiáng)烈需要一種可提供卓越熱屏蔽性能以及保溫性能的優(yōu)選的玻璃產(chǎn)品。太陽(yáng)能反射玻璃產(chǎn)品因?yàn)槠鋬?yōu)異的熱屏蔽性能已經(jīng)被使用。然而，太陽(yáng)能反射玻璃產(chǎn)品的可見(jiàn)光透過(guò)率低至40 %且阻止大部分可見(jiàn)光進(jìn)入室內(nèi)。因此，在冬季，需要更多的能量用于房間取暖。為了改善熱屏蔽性能的目的，還利用粘合劑將薄膜粘附在玻璃上。然而，在這種情況下，當(dāng)粘合劑失去粘合強(qiáng)度時(shí)，薄膜易于從玻璃上脫離。此外，在去除薄膜后，粘合劑可能會(huì)遺留在薄膜上，使得薄膜難于重復(fù)利用。此外，難以控制透過(guò)率以及薄膜的反射系數(shù)，這是因?yàn)楸∧さ念伾话闶鞘芟薜?。具有改善的保溫效果的低輻射玻璃產(chǎn)品已被引入市場(chǎng)。這種低輻射玻璃產(chǎn)品通過(guò)濺射涂層來(lái)制造。然而，低輻射玻璃產(chǎn)品應(yīng)該以涂層插入多個(gè)玻璃板之間以防止氧化，且玻璃板之間填充有惰性氣體的方式構(gòu)建。該構(gòu)建過(guò)程復(fù)雜且需要用于生產(chǎn)多個(gè)玻璃產(chǎn)品的邊緣剝離設(shè)備(edge striping equipment),因此在生產(chǎn)和處理中麻煩，需要相當(dāng)大的制造成本。本申請(qǐng)人遞交的韓國(guó)專(zhuān)利號(hào)10-0909976描述了包括分散的納米級(jí)顏料和添加劑的透明色涂層組合物以及制備該組合物的方法。具體地，涂層組合物制備如下混合納米級(jí)有機(jī)顏料、分散劑和溶劑以制備分散體，其中有機(jī)顏料以納米級(jí)穩(wěn)定分散；以及將顏料分散體與作為粘合劑的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂溶液混合。在玻璃上涂布該涂層組合物可提供透明色的玻璃產(chǎn)品，其中有機(jī)顏料以納米級(jí)穩(wěn)定分散。在該專(zhuān)利中，溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂溶液用作有效地將顏料分散體粘合至所需對(duì)象的粘合劑，其中，納米級(jí)有機(jī)顏料被穩(wěn)定地分散。溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂溶液作為粘合劑的使用改善了涂層組合物硬度、粘附性以及耐溶劑性。本申請(qǐng)人嘗試制備進(jìn)一步包括金屬氧化物的透明色的涂層組合物，以獲得改善的熱屏蔽性能，但是在呈現(xiàn)優(yōu)選的有效組成中遇到巨大困難。JP56-156606、JP58-117228 和 JP63-281837 公開(kāi)了通過(guò)將摻雜銻的氧化錫(‘ΑΤ0’ )與粘合劑樹(shù)脂在有機(jī)溶劑中混合或?qū)TO直接添加至樹(shù)脂粘合劑的溶液中而制備的涂層組合物，通過(guò)混合有機(jī)粘合劑、氧化錫微粒、有機(jī)溶劑和表面活性劑而制備的涂層組合物，以及通過(guò)涂布該涂層組合物形成太陽(yáng)光阻擋涂層的方法。然而，該涂層應(yīng)該足夠厚以確保符合要求的紅外線阻擋性能，且因此，該涂層的透明度不可避免地變差，顯示為低可見(jiàn)光透過(guò)率。水性樹(shù)脂粘合劑、醇樹(shù)脂粘合劑、無(wú)水樹(shù)脂粘合劑、功能性涂層組合物、利用涂層組合物生產(chǎn)的薄膜、制備粘合劑的方法、制備涂層組合物的方法以及形成薄膜的方法在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在?，F(xiàn)有技術(shù)的組合物包括均勻分散在兩性溶劑中的功能性微粒以及用于調(diào)節(jié)該功能性微粒的表面電荷的酸。然而，功能性微粒的分散程序復(fù)雜，并且并未詳細(xì)說(shuō)明 用于更穩(wěn)定地粘合功能性微粒的粘合劑的組成樹(shù)脂，這就從樹(shù)脂的模制溫度、聚合條件和固化條件上限制了樹(shù)脂的交聯(lián)條件。因此，需要持續(xù)地進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于常規(guī)太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液以及使用該涂層溶液的技術(shù)的問(wèn)題而進(jìn)行。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，所述太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液消除了 通過(guò)進(jìn)一步將金屬氧化物加入到包括用作粘合劑的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液和有機(jī)顏料分散體的涂層溶液中而在太陽(yáng)熱屏蔽透明色涂層組合物的制備中遇到的問(wèn)題；在分散包括均勻分散在兩性溶劑中的功能性微粒以及用于調(diào)節(jié)功能性微粒的表面電荷的酸的功能性涂層組合物中的困難；以及由于未詳細(xì)說(shuō)明用于更穩(wěn)定地粘合功能性微粒的樹(shù)脂而由樹(shù)脂的模制溫度、聚合條件和固化條件引起的構(gòu)成粘合劑的樹(shù)脂的交聯(lián)條件的限制。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供通過(guò)直接在玻璃上涂布該涂層溶液而生產(chǎn)的涂層玻璃產(chǎn)品O為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，包括10-97Wt%的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液以及3-90wt %的納米級(jí)金屬氧化物油墨，其中溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液包括50-80wt %的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂以及20-50wt %的溶劑，所述溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂由丙烯酸樹(shù)脂和作為無(wú)機(jī)陶瓷的溶膠-凝膠硅酸鹽的混合物組成，以及其中納米級(jí)金屬氧化物油墨包括l_70wt %的具有粒徑在10-200nm之間的納米級(jí)金屬氧化物、l-10wt%的分散劑以及25-90wt%的油墨溶劑。本發(fā)明還提供了一種通過(guò)在玻璃上涂布所述涂層溶液而制造的太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品。本發(fā)明提供有以下效果。本發(fā)明的涂層溶液提供了一種用于屏蔽太陽(yáng)熱的優(yōu)選的組合物。當(dāng)本發(fā)明的涂層溶液涂布在對(duì)象(待涂布的目標(biāo))上時(shí)，其顯示出對(duì)于外部天氣比如空氣和水改善的耐性，這是常規(guī)太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液的問(wèn)題。此外，本發(fā)明的涂層溶液可克服在分散包括在兩性溶劑中均勻分散的功能性微粒以及用于調(diào)節(jié)功能性微粒的表面電荷的酸的功能性涂層組合物中的困難。此外，本發(fā)明的涂層溶液可消除由于未詳細(xì)說(shuō)明用于更穩(wěn)定地粘合功能性微粒的樹(shù)脂而由樹(shù)脂的模制溫度、聚合條件和固化條件引起的構(gòu)成粘合劑的樹(shù)脂的交聯(lián)條件的限制。而且，本發(fā)明的涂層溶液可涂布至較小厚度，同時(shí)維持透明度，具有高可見(jiàn)光透過(guò)率，紅外光阻擋率以及硬度，且顯示出良好的耐侯性、耐溶劑性以及粘附性。由于這些優(yōu)點(diǎn)，能夠屏蔽太陽(yáng)熱的涂層玻璃產(chǎn)品可通過(guò)在玻璃上直接涂布本發(fā)明的涂層溶液，而不是通過(guò)本領(lǐng)域中常用的將涂層溶液形成薄膜來(lái)制造。


圖I為表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液的組分的框圖；以及圖2示出了未處理玻璃、實(shí)施例I的涂層玻璃產(chǎn)品以及實(shí)施例2的涂層玻璃產(chǎn)品的 UV-VIS-NIR 光譜。
具體實(shí)施方式

現(xiàn)將詳細(xì)描述本發(fā)明。本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，包括10-97Wt%的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液以及3-90wt%的納米級(jí)金屬氧化物油墨，其中溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液包括50-80Wt%的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂以及20-50Wt%的溶劑，該溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂是由丙烯酸樹(shù)脂和作為無(wú)機(jī)陶瓷的溶膠-凝膠硅酸鹽的混合物組成；且其中納米級(jí)金屬氧化物油墨包括1_70 1:%的粒徑在10-200nm之間的納米級(jí)金屬氧化物、I-IOwt%的分散劑以及25-90wt%的油墨溶劑。本發(fā)明還涉及一種通過(guò)在玻璃上涂布上述涂層材料生產(chǎn)的太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃
女口
廣叩ο以下，將參照附圖I和2，具體解釋本發(fā)明。<太陽(yáng)熱能屏蔽涂層溶液>本發(fā)明的涂層溶液包括用作粘合劑的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂，其具有高鉛筆硬度、良好的粘附性以及良好的耐溶劑性。已知的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂由有機(jī)丙烯酸共聚物樹(shù)脂以及通過(guò)金屬溶膠與硅烷的反應(yīng)合成的作為無(wú)機(jī)陶瓷的溶膠-凝膠硅酸鹽的混合物組成。溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液通過(guò)混合50_80wt %的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂以及20-50wt%的溶劑來(lái)制備，該樹(shù)脂由丙烯酸聚合物樹(shù)脂和作為無(wú)機(jī)陶瓷的溶膠-凝膠硅酸鹽的混合物組成。該溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液允許包括納米級(jí)金屬氧化物的納米級(jí)金屬氧化物油墨均勻分散在對(duì)象上，且能夠使納米級(jí)金屬氧化物油墨有效且穩(wěn)定地粘合在對(duì)象上?？紤]到納米級(jí)金屬氧化物油墨與待涂布的對(duì)象(例如玻璃)的粘附性以及納米級(jí)金屬氧化物油墨的可塑性，溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液是高度透明的，且改善了涂層溶液的物理強(qiáng)度(例如硬度、粘附性、耐溶劑性)。具體地說(shuō)，溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液包括用于稀釋溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂的溶劑。溶劑的選擇和混合比可考慮指觸干燥時(shí)間、缺陷的發(fā)生例如流動(dòng)性、涂層的熔融粘合、干裂的形成等來(lái)適當(dāng)確定。溶劑可為至少一種選自由二乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚乙酸酯、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、環(huán)氧丙酸、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、甲乙酮、環(huán)己酮、丁醇、乙醇、甲醇和異丙醇所組成的組中的有機(jī)溶劑。溶劑優(yōu)選為非極性溶劑和極性溶劑的混合物，這是因?yàn)楸┧峋酆衔飿?shù)脂為疏水性的而作為無(wú)機(jī)陶瓷的溶膠-凝膠硅酸鹽化合物是親水性的?，F(xiàn)有技術(shù)的溶膠-凝膠無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合粘合劑與在圍繞納米級(jí)有機(jī)顏料的分散劑中存在的官能團(tuán)反應(yīng)。由于該反應(yīng)可降低有機(jī)顏料的分散穩(wěn)定性，故分散劑限于具有低或無(wú)胺值，這樣有利于在有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂溶液中均勻且穩(wěn)定地分散顏料分散體，而沒(méi)有有機(jī)顏料的聚集。與此相反，考慮到包括納米級(jí)金屬氧化物的納米級(jí)金屬氧化物油墨對(duì)玻璃的粘附性以及納米金屬氧化物油墨的可塑性，本發(fā)明中所使用的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液有助于改善涂層溶液的物理強(qiáng)度(例如硬度、粘附性和耐溶劑性)。本發(fā)明還涉及一種制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液的方法，該太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液包括
10-97wt%的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液以及3-90wt%的納米級(jí)金屬氧化物油 墨。如果納米級(jí)金屬氧化物油墨的存在量低于3wt%,該涂層溶液不能表現(xiàn)出令人滿意的紅外線阻擋性能且納米級(jí)金屬氧化物分散得不充分。這種不充分的分散導(dǎo)致納米級(jí)金屬氧化物的粒徑增加并導(dǎo)致混濁的發(fā)生，使得待涂布涂層溶液的玻璃不透明。同時(shí)，如果納米級(jí)金屬氧化物油墨的存在量高于90wt%，涂層溶液的物理性能(例如粘附性)由于相對(duì)低含量的粘合劑而降低。因此，優(yōu)選地限制納米級(jí)金屬氧化物油墨的含量在上述定義的范圍內(nèi)。在有效分散納米級(jí)金屬氧化物的分散劑的存在下，通過(guò)混合納米級(jí)金屬氧化物與油墨溶劑制備納米級(jí)金屬氧化物油墨。具體地說(shuō)，優(yōu)選納米級(jí)金屬氧化物油墨包括l-70wt%的納米級(jí)金屬氧化物、I-IOwt %的分散劑以及25-90wt %的油墨溶劑。如果納米級(jí)金屬氧化物的存在量低于lwt%，納米級(jí)金屬氧化物的紅外線阻擋性能并未充分展示。同時(shí)，如果納米級(jí)金屬氧化物的存在量超過(guò)70wt %,需要更多的時(shí)間來(lái)控制納米級(jí)金屬氧化物的粒徑，且在適宜地分散納米級(jí)金屬氧化物中存在困難。因此，優(yōu)選地限制納米級(jí)金屬氧化物的含量在上述定義的范圍內(nèi)。作為納米級(jí)金屬氧化物油墨的主要材料的納米級(jí)金屬氧化物具有在紅外區(qū)中阻擋陽(yáng)光的能力。納米級(jí)金屬氧化物并未具體限制，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)納米級(jí)金屬氧化物具有規(guī)則結(jié)構(gòu)，其中分子間的間距是常數(shù)，從而，由于金屬鍵的存在而阻擋紅外區(qū)中的大部分光。納米級(jí)金屬氧化物優(yōu)選氧化錫、氧化銦錫(ITO)、氧化銻錫(ΑΤ0)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO2)、或它們的混合物。更優(yōu)選地，納米級(jí)金屬氧化物是ΙΤ0，其中相對(duì)于銦含量，錫的存在量是5_20wt%或其中錫的存在量為5-30%的ΑΤ0。具有上述組成的ITO或ATO在粘合至樹(shù)脂時(shí)，不會(huì)引起紅外線阻擋效果的實(shí)質(zhì)性降低，且在維持高水平的可見(jiàn)光透過(guò)率的同時(shí)，可阻擋覆蓋從近紅外線區(qū)接近可見(jiàn)區(qū)的寬范圍的波長(zhǎng)的紅外線。納米級(jí)金屬氧化物的粒徑對(duì)涂層溶液的太陽(yáng)熱屏蔽效果不具有顯著的影響。如果將包括粒徑小于IOnm的納米級(jí)金屬氧化物的涂層溶液涂布在玻璃上，納米級(jí)金屬氧化物不易分散。同時(shí)，如果將包括粒徑大于200nm的納米級(jí)金屬氧化物的涂層溶液涂布在玻璃上，可發(fā)生混濁。這種混濁降低涂層的可見(jiàn)光透過(guò)率，且使得涂層表面不均勻。因此，優(yōu)選地限制納米級(jí)金屬氧化物的粒徑在10-200nm范圍內(nèi)。
有助于有效地分散納米級(jí)金屬氧化物的分散劑是2-[2-(2_甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸、5-甲氧基戊氧基乙酸、3，6，9_三氧雜癸酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、聚丙烯酸的鈉鹽、十二烷基苯磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉(SDS)或它們的混合物。分散劑通常為由吸附至納米級(jí)金屬氧化物的至少一個(gè)官能團(tuán)以及鍵合至官能團(tuán)的至少一個(gè)碳鏈組成的表面活性劑。該官能團(tuán)選自羧酸(R-COOH)、羧酸鹽(R-C00-)、醇(R-OH)、二醇(R-(OH)2)、氨合物(R-NH3+) (ammoniate)、鈉鹽(R-Na+)、磺酸鹽(R_S03_)、以及硫酸鹽(SO/-)。碳鏈選自烷基(-R)以及烷氧基(-0R)。具有上述結(jié)構(gòu)的分散劑的官能團(tuán)具有對(duì)納米級(jí)金屬氧化物表面的親和力。該親和力允許納米級(jí)金屬氧化物被吸附至分散劑的表面，確保了納米級(jí)金屬氧化物在溶劑中的有效分散。碳鏈例如烷基(-R)或烷氧基(-0R)有助于在溶劑中穩(wěn)定吸附的納米級(jí)金屬氧化物。由于這種分子結(jié)構(gòu)，分散劑相比于普通分散劑在分散性和穩(wěn)定性上是有利的。納米級(jí)金屬氧化物油墨的制備所使用的溶劑可為由R1-0-R2或R1-C0-R2表示的化合物，例如，水、甲醇、丁基乙二醇、異丙基乙二醇(isopropyl glycol)、芳基二醇(arylglycol)、乙酸乙酯、二丁醚、甲乙酮或二甲基甲酰胺。溶劑的類(lèi)型考慮到油墨的特性例如分 散性、穩(wěn)定性、毒性、粘性、化學(xué)穩(wěn)定性、易于薄膜涂層以及干燥條件來(lái)確定。隨著取代基Rl和R2的碳原子數(shù)固增加，溶劑的分子體積增加且在溶劑中的電子數(shù)目增加。因此，在溶劑的分子中電子分布的不對(duì)稱性增加，導(dǎo)致極化的發(fā)生。這種極化增加了油墨溶劑分子的分散能力并誘導(dǎo)納米級(jí)金屬氧化物和油墨溶劑分子的靜電效應(yīng)，從而引起分子的聚集。這種現(xiàn)象阻礙了納米級(jí)金屬氧化物顆粒在納米級(jí)金屬氧化物油墨中的有效分散。鑒于上述情況，優(yōu)選地，溶劑的取代基Rl和R2應(yīng)各自獨(dú)立地為氫原子、Cl-ClO的正烷基、異烷基、雜芳基或芳基、或者被Cl-ClO烷基取代的醚、酯或酰胺基。具有這種取代結(jié)構(gòu)的溶劑具有通過(guò)組成分子的分散能力而不會(huì)引起納米級(jí)金屬氧化物顆粒聚集的取代基的體積和電子。為了在溶劑中更好地分散納米級(jí)金屬氧化物，可使用機(jī)械加工如珠磨、球磨或超聲波研磨。該機(jī)械加工由于納米級(jí)金屬氧化物顆粒間的吸引力而防止染料聚集，從而實(shí)現(xiàn)更有效且均勻的分散。<太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品>本發(fā)明的太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品通過(guò)用涂層溶液涂布玻璃表面來(lái)生產(chǎn)。具體地，本發(fā)明涂層玻璃產(chǎn)品通過(guò)以下步驟生產(chǎn)。I.制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液-在該步驟中，制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液。以上描述了太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液的細(xì)節(jié)，在此省略其重復(fù)說(shuō)明。2.在玻璃表面涂布太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液-在該步驟中，將步驟I中制備的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液涂布在玻璃表面上。適用于在玻璃表面涂布涂層溶液的技術(shù)實(shí)例包括但不特別限于噴涂、浸涂、狹縫式擠壓涂布(slotdie coating)、流涂、旋涂和噴墨涂(inkjet coating)。通過(guò)上述涂布技術(shù)中的一種涂布涂層溶液能夠以幾納米到幾百微米的均勻厚度形成納米級(jí)金屬氧化物，使得在可見(jiàn)光透過(guò)率和紅外線阻擋率方面可得到所需的物理性能。優(yōu)選涂布涂層溶液至1-10 μ m的厚度。包括低于20wt%的納米級(jí)金屬氧化物的涂層溶液涂布至小于I μ m的厚度在阻擋紅外線中并不是有效的。同時(shí)，涂層溶液涂布至大于ΙΟμπι的厚度在透明度和可見(jiàn)光透過(guò)率方面是不可取的。由于厚度小于 ο μ m的涂層與厚度大于10 μ m的涂層之間在可見(jiàn)光阻擋效果中沒(méi)有顯著的不同，所以優(yōu)選地限制涂層厚度在上述定義范圍內(nèi)。3.干燥涂布有涂層溶液的玻璃-在該步驟中，干燥步驟2中涂布的玻璃。適用于干燥涂層玻璃的技術(shù)實(shí)施例包括但不限于NIR干燥、熱風(fēng)干燥以及熱板干燥。在250°C或更高的溫度下快速干燥涂布在玻璃表面的涂層溶液可導(dǎo)致涂層溶液產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定，且因此，可觀察到物理性能上的改變，例如涂層表面的彎曲以及表面裂縫。在50°C或更低溫度下緩慢干燥涂層溶液會(huì)在涂層溶液中產(chǎn)生核，且因此，雜質(zhì)可圍繞核聚集而形成晶體，這將引起混濁。鑒于上述情況，優(yōu)選在50-250°C的溫度下干燥涂層溶液的10-60分鐘。通過(guò)使用溶膠-凝膠有機(jī)_無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液，涂層溶液的干燥和固化能同時(shí)通過(guò)加熱干燥進(jìn)行，從而有利于簡(jiǎn)化生產(chǎn)程序。因此，可以低成本生產(chǎn)涂層玻璃。 以下，將參照下述實(shí)施例和對(duì)比例解釋本發(fā)明的涂層溶液和涂層玻璃產(chǎn)品。本發(fā)明的涂層溶液的組成總結(jié)在表I中。提供這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明目的，而并不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。[實(shí)施例I]I.混合15. 2g的丙烯酸聚合物樹(shù)脂(MI0-Y067G)、3· 8g的溶膠-凝膠硅酸鹽(EC)(作為無(wú)機(jī)陶瓷)以及19克的PGMEA (作為溶劑)以制備38g的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液?；旌?9. 2g的具有70nm平均粒徑的ITO (作為納米級(jí)金屬氧化物)、I. 2g的5-甲氧基戊氧基乙酸(作為分散劑)以及25. 7g的丁基乙二醇(作為溶劑)以制備46. Ig的納米級(jí)金屬氧化物油墨?；旌先苣z-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液和納米級(jí)金屬氧化物油墨以制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液。2.將涂層溶液填充至噴涂機(jī)，然后在之前擦凈的6mm厚透明玻璃的一個(gè)表面上旋涂至3μπι的厚度。3.將涂布有涂層溶液的玻璃放入180°C的烘爐中，并干燥30分鐘以生產(chǎn)太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品。[實(shí)施例2]I.混合15. 2g的丙烯酸聚合物樹(shù)脂(MI0-Y067G)、3· 8g的溶膠-凝膠硅酸鹽(EC)(作為無(wú)機(jī)陶瓷)以及19克的PGMEA (作為溶劑)以制備38g的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液。混合9. 2g的具有70nm平均粒徑的ITO (作為納米級(jí)金屬氧化物)、0. 2g的5-甲氧基戊氧基乙酸(作為分散劑)以及5. Ig的丁基乙二醇(作為溶劑)以制備9. Ig的納米級(jí)金屬氧化物油墨。混合溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液和納米級(jí)金屬氧化物油墨以制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液。2.以與實(shí)施例I. 2中相同的方式將涂層溶液被涂布在玻璃表面。3.以與實(shí)施例I. 3中相同的方式，干燥涂布有涂層溶液的玻璃以生產(chǎn)太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品。[實(shí)施例3]I.以與實(shí)施例2. I中相同的方式制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液。2.將涂層溶液填充至噴涂機(jī)，然后在之前擦凈的6mm厚透明玻璃的一個(gè)表面上旋涂至O. 8μπι的厚度。3.以與實(shí)施例I. 3中相同的方式，干燥涂布有涂層溶液的玻璃以生產(chǎn)太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品。[實(shí)施例4]I.以與實(shí)施例I. I中相同的方式制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液。2.將涂層溶液填充至噴涂機(jī)，然后在之前擦凈的6mm厚透明玻璃的一個(gè)表面上旋涂至10. 5μπι的厚度。3.以與實(shí)施例I. 3中相同的方式，干燥涂布有涂層溶液的玻璃以生產(chǎn)太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品。[對(duì)比例I]I.將從M公司購(gòu)買(mǎi)的熱屏蔽薄膜附著于之前擦凈的6mm厚透明玻璃的一個(gè)表面上。[對(duì)比例2]I.將從T公司購(gòu)買(mǎi)的熱屏蔽薄膜附著于之前擦凈的6mm厚透明玻璃的一個(gè)表面上。表I
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，包括10-97wt%的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液以及3-90wt%的納米級(jí)金屬氧化物油墨，其中所述溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液包括50-80wt %的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂以及20-50wt %的溶劑，所述溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂由丙烯酸樹(shù)脂和溶膠-凝膠硅酸鹽的混合物組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，其中，所述納米級(jí)金屬氧化物油墨包括l_70wt%的粒徑在10-200nm范圍內(nèi)的納米級(jí)金屬氧化物、I-IOwt %的分散劑以及25-90wt%的油墨溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，其中，所述分散劑是由至少一個(gè)能夠吸附至所述金屬氧化物的官能團(tuán)以及至少一個(gè)烷基(-R)和烷氧基(-0R)的碳鏈組成的表面活性劑，所述官能團(tuán)選自羧酸(R-COOH)、羧酸鹽(R-C00-)、醇(R-OH)、二醇(R-(OH)2)、氨合物(R-NH3+)、鈉鹽(R-Na+)、磺酸鹽(R_S03_)和硫酸鹽(S042_)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，其中，所述分散劑為2-[2-(2_甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸、5-甲氧基戊氧基乙酸、3，6，9_三氧雜癸酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、聚丙烯酸的鈉鹽、十二烷基苯磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉(SDS)中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，其中，所述納米級(jí)金屬氧化物為氧化錫、氧化銦錫(ITO)、氧化鋪錫(ΑΤ0)、氧化招(Al2O3)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO2)中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，其中，所述油墨溶劑為由R1-0-R2或R1-C0-R2表示的化合物，其中所述取代基Rl和R2各自獨(dú)立地具有氫原子、Cl-ClO的正烷基、異烷基、雜芳基或芳基、或被Cl-Cio的烷基取代的醚、酯或酰胺基。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，其中，所述油墨溶劑為水、甲醇、丁基乙二醇、異丙基乙二醇、芳基二醇、乙酸乙酯、二丁醚、甲乙酮、二甲基甲酰胺中的至少一種。
8.一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品，所述太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品通過(guò)下列步驟制造 制備太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液，所述太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液包括10_97wt %的溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液以及3-90wt%的納米級(jí)金屬氧化物油墨； 在玻璃的表面涂布所述涂層溶液至預(yù)定厚度；以及 干燥涂布有所述涂層溶液的所述玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品，其中，所述涂層溶液涂布至1-10 μ m的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品，其中，所述涂層玻璃通過(guò)NIR干燥、熱風(fēng)干燥和熱板干燥的至少一種干燥方法在50-250°C的溫度下干燥10-60分鐘。
全文摘要
公開(kāi)了一種太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液。所述太陽(yáng)熱屏蔽涂層溶液包括溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液以及納米級(jí)金屬氧化物油墨。溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合粘合劑溶液包括溶膠-凝膠有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合樹(shù)脂以及溶劑，該樹(shù)脂由丙烯酸聚合物樹(shù)脂和作為無(wú)機(jī)陶瓷的溶膠-凝膠硅酸鹽的混合物組成。納米級(jí)金屬氧化物油墨包括納米級(jí)金屬氧化物、能夠有效分散納米級(jí)金屬氧化物的分散劑、以及溶劑。涂層溶液在玻璃上可被涂布較低的厚度同時(shí)維持透明度。另外，涂層溶液也具有高可見(jiàn)光透過(guò)率、紅外阻擋率以及硬度，并顯示出良好的耐侯性、耐溶劑性以及粘附性。由于這些優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)在玻璃上直接涂布該涂層溶液，而不是通過(guò)本領(lǐng)域中常用的將涂層溶液形成薄膜，可生產(chǎn)出能夠屏蔽太陽(yáng)熱的涂層玻璃產(chǎn)品。進(jìn)一步公開(kāi)了通過(guò)在玻璃上直接涂布該涂層溶液生產(chǎn)的太陽(yáng)熱屏蔽涂層玻璃產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C09D133/08GK102869733SQ201080063781
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者黃勛, 樸智惠, 金奉圭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 納沛斯 Rigmah