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微粒二氧化鈦在降低近紅外輻射的透射率中的應用_3

文檔序號:9915341閱讀:來源:國知局
m、 還更優(yōu)選至少80化m,且任選至多1100加1、優(yōu)選至多1000加1、更優(yōu)選至多90化111、甚至更優(yōu)選 至多800加1、還更優(yōu)選至多700加1、優(yōu)選至多650加1、更優(yōu)選至多600nm并且甚至更優(yōu)選至多 550nm的平均粒徑。運帶來的優(yōu)點是:進一步降低了太陽光譜的NIR區(qū)中福射的透射率,和/ 或進一步增強了微粒材料在實現技術效果(根據本發(fā)明的應用的目的)中的有效性。
[0057] 在本發(fā)明的實施方式中,至少30wt%的該微粒材料顆粒具有至少400nm且至多 1000皿的粒徑,優(yōu)選至少40wt%、更優(yōu)選至少50wt%、甚至更優(yōu)選至少60wt%、還更優(yōu)選至 少70wt%、優(yōu)選至少80wt%、更優(yōu)選至少90wt%的該微粒材料顆粒具有在該特定范圍內的 粒徑,并且優(yōu)選地,該粒徑范圍為至多900nm、更優(yōu)選至多800nm。運帶來的優(yōu)點是:進一步降 低了太陽光譜的NIR區(qū)中福射的透射率,和/或進一步增強了微粒材料在實現技術效果(根 據本發(fā)明的應用的目的)中的有效性。
[005引在本發(fā)明的實施方式中,至少60wt %的該微粒材料顆粒具有至多1000 nm的粒徑, 優(yōu)選至少70wt%、更優(yōu)選至少80wt%、甚至更優(yōu)選至少90wt%并且還更優(yōu)選至少95wt%的 該微粒材料顆粒具有至多1000 nm的粒徑。運帶來的優(yōu)點是:進一步降低了太陽光譜的NIR區(qū) 中福射的透射率并且增加了透過的可見光的漫射,和/或進一步增強了微粒材料在實現技 術效果(根據本發(fā)明的應用的目的)中的有效性。
[0059] 在本發(fā)明的實施方式中,至少2. Owt %的該微粒材料顆粒具有小于400nm且至少 280皿的粒徑,優(yōu)選至少3. Owt %、更優(yōu)選至少4. Owt %、甚至更優(yōu)選至少5. Owt %、優(yōu)選至少 7.Owt%、更優(yōu)選至少IOwt%、甚至更優(yōu)選至少15wt%的顆粒具有在該特定范圍內的粒徑, W及任選地至多35wt %、優(yōu)選至多30wt %、更優(yōu)選至多25wt %、優(yōu)選至多20wt %、更優(yōu)選至 多15wt%并且還更優(yōu)選至多1〇¥1%的該顆粒具有在28〇111]1至40〇]11]1的特定范圍內的粒徑。運 帶來的優(yōu)點是:增加了太陽福射光譜的可見光的漫射,同時保持了可見光的高透射率,特別 是保持了對于植物光合作用所需的PAR部分的高透射率。
[0060] 在本發(fā)明的實施方式中,在使用之前,對該微粒材料顆粒已經過處理而選擇性地 去除特定尺寸級分,優(yōu)選去除具有粒徑為至少5000加1、優(yōu)選至少3000nm的所有顆粒,優(yōu)選 地,該顆粒通過離屯、處理來去除。運帶來的優(yōu)點是:減少和/或避免了微粒材料中有效性較 低的顆粒,從而增強了該微粒材料在實現其所期望的技術效果的整體有效性。
[0061] 在本發(fā)明的實施方式中,二氧化鐵具有至少80wt%、優(yōu)選至少85wt%、更優(yōu)選至少 90wt%、優(yōu)選至少92wt%、更優(yōu)選至少93wt%的Ti化含量。運帶來的優(yōu)點是:該微粒材料對 實現其所期望的效果來說更有效。
[0062] 在本發(fā)明的實施方式中,為了防止聚合物膜的過早地降解,聚合物制品含有至多 100重量卵m、優(yōu)選至多80重量ppm、更優(yōu)選至多60重量卵m、甚至更優(yōu)選至多40重量ppm、還更 優(yōu)選至多20重量ppm、優(yōu)選至多10重量ppm、更優(yōu)選至多5重量ppm、甚至更優(yōu)選至多1重量卵m 的Fe2〇3。
[0063] 在本發(fā)明的實施方式中,至少50wt%、優(yōu)選至少60wt%、更優(yōu)選至少70wt%、甚至 更優(yōu)選至少80wt%、優(yōu)選至少90wt%、更優(yōu)選至少95wt%、甚至更優(yōu)選至少99wt%、還更優(yōu) 選至少99.5wt%的Ti化晶體為金紅石晶型。運帶來的優(yōu)點是:金紅石型提供更高的折射率, 從而該微粒材料顆粒在實現其所期望的效果中更有效。進一步的優(yōu)點是:在實現對NI時畐射 的所需水平的透射阻礙W及實現所需水平的可見光的透射率時,需要的微粒材料較少。當 優(yōu)化時,運帶來的優(yōu)點是:實現的效果更明顯。
[0064] 在本發(fā)明的實施方式中,二氧化鐵具有至少400nm且至多1200nm,優(yōu)選大于400nm、 更優(yōu)選為至少45化m、甚至更優(yōu)選至少50化m、優(yōu)選至少600皿、更優(yōu)選為至少700皿、還更優(yōu) 選至少SOOnm,且任選至多1 lOOnm、優(yōu)選至多l(xiāng)OOOnm、更優(yōu)選至多900nm、甚至更優(yōu)選至多 800皿、還更優(yōu)選至多700皿、優(yōu)選至多650皿、更優(yōu)選至多600皿并且甚至更優(yōu)選至多550皿 的平均晶粒尺寸。申請人已發(fā)現,該特征帶來的優(yōu)點是:進一步降低了太陽光譜的NIR區(qū)中 福射的透射率并且增加了透過的可見光的漫射,和/或進一步增強了微粒材料在實現技術 效果(根據本發(fā)明的應用的目的)中的有效性。
[0065] 在本發(fā)明的實施方式中,二氧化鐵大體上為白色的,優(yōu)選地,該微粒材料在CIE L* a*b*色彩空間中具有大于80,優(yōu)選至少85、更優(yōu)選至少90、甚至更優(yōu)選至少95的亮度值L*, 其中,a*的絕對值小于5,且b*的絕對值小于5。申請人已發(fā)現在與一定量的粒徑小于400nm 的顆粒結合中,該特征使在所有范圍的可見光中透過制品的可見光的漫射增強,從而有效 地降低了由于入射日光導致的該制品所遮蓋的任何物體上局部過熱的風險。CIE L相帥*色 彩空間描述了對人眼可見的所有顏色,并被用作基準的與設備無關的模型。CIELAB的S個 坐標表示顏色的亮度化* = 〇產生黑色,而L*=100表示漫射白色;鏡面白色甚至可能會更 高),其被表示在紅色/洋紅色與綠色之間的位置(a*,負值表示綠色,而正值表示洋紅色)W 及黃色和藍色之間的位置(b*,負值表示藍色,正值表示黃色)。1>值為80則表示亮白色的顏 色,而值為95則表示非常淺的顏色。與較深的顏色相比,較淺的顏色顯示出較低的熱量吸 收。因此,該膜將由于該特性而吸收較少的熱量,并且因此由于老化過程的減緩而可能具有 更長的使用壽命。
[0066] 在本發(fā)明的實施方式中,相對于該微粒材料顆粒的總重量,該涂層占0.50wt%至 20wt %;相對于該微粒材料顆粒的總重量,該涂層優(yōu)選占至多15wt %、更優(yōu)選占至多 10訊*%、甚至更優(yōu)選占至多5巧*%、還更優(yōu)選占至多:^*%。我們已發(fā)現,運些水平在實現降 低光催化活性的所需效果W及與涂層相關的其它益處方法是有效的。涂層的有效性可取決 于所選擇的材料。因此,與包含相似濃度的Al2〇3的涂層相比,包含Si化的涂層可能是更有效 的,因此可W涂覆得更薄并且相對于微粒材料顆粒的總重量所占重量更低。
[0067] 在本發(fā)明的實施方式中,該涂層包含一種或多種氧化物材料。我們已發(fā)現,運些材 料在降低微粒材料顆粒的光催化活性方面尤其有效。
[0068] 在本發(fā)明的實施方式中,氧化物材料為一種元素或多種元素的氧化物和/或水合 氧化物(即,氨氧化物),參見2007年6月22日IUPAC的周期表,所述一種或多種元素:
[0069] 選自Ti、Zr和化中的第4族和第12族過渡金屬;和/或
[0070] 選自Si、A1、P和Sn的第13族至第15族P區(qū)元素;和/或
[0071] 銅系元素,
[00巧優(yōu)選地,該材料選自Al203、Si02、化02、Ce化、P205,W及它們的組合,更優(yōu)選地,該氧 化物材料包括P2化,更優(yōu)選地包括Al203和/或Si化的組合。我們已發(fā)現,運些化合物在降低微 粒材料顆粒的光催化活性方面尤其有效。
[0073] 在本發(fā)明的實施方式中,優(yōu)選利用選自W下項的化合物對微粒材料顆粒進行有機 表面處理:多元醇、胺、鏈燒醇胺、硅烷和硅烷衍生物(諸如=乙氧基辛基硅烷)、娃酬衍生 物、=徑甲基丙烷、季戊四醇、=乙醇胺、烷基麟酸、正辛基麟酸、=徑甲基乙燒及其混合物。 我們已發(fā)現,該處理改善了微粒材料顆粒在圍繞其的基質中的分散性。
[0074] 在本發(fā)明的實施方式中,該制品是聚合物膜,優(yōu)選為聚締控膜,優(yōu)選為基于具有乙 締作為至少一種單體的聚合物的膜,更優(yōu)選基于具有至少一種a締控的乙締的共聚物或乙 締醋共聚物的膜,甚至更優(yōu)選基于選自由W下物質組成的列表中的聚合物:聚乙締、高密度 聚乙締化D陽)、低密度聚乙締(LD陽)、線性低密度聚乙締化LD陽)、茂金屬線性低密度聚乙 締(m化DPE)、乙締-乙酸乙締醋共聚物、乙締-乙酸下締醋共聚物、乙締乙締醇共聚物 化V0H)、聚對苯二甲酸乙二醇醋共聚物(PET)、聚碳酸醋(PC)、聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)、聚 丙締(PP) W及它們的混合物。我們已發(fā)現,運些聚合物尤其適合于作為由一層或多層組成 的農用膜或片的基礎材料。
[0075] 在本發(fā)明的實施方式中,該制品的聚合物進一步包含本領域已知的至少一種添加 劑,諸如選自由W下物質組成的列表中的至少一種添加劑:UV吸收劑、近IR吸收劑、遠IR吸 收劑、近IR反射劑、遠IR反射劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、加工助劑、抗靜電劑、著色劑、無機鹽、珍 珠光澤顏料、NIR反射物質、抗霧化劑、填料、防結塊劑、光穩(wěn)定劑、增滑劑、UV阻斷劑、擴散劑 W及它們的組合。據發(fā)現,運樣的添加劑為制品提供了互補的特性和/或增強了本發(fā)明所提 供的效果。
[0076] 在根據本發(fā)明的聚合物組合物的應用的實施方式中,該聚合物組合物含有濃度為 500重量ppm至70wt%的微粒材料。我們已發(fā)現,運些水平有效地實現了所需的效果。根據濃 度水平,可進一步影響不同效果的實現水平。較高的濃度產生對NIR福射透射的更有效的阻 礙,W及更高的霧度W及透過的可見光的更高程度的漫射;而另一方面,較低的濃度水平可 增加可見光的透射率,尤其是其PAR部分的透射率。因此,在炎熱晴朗的氣候下,使用較高濃 度的微粒材料將有利于發(fā)揮根據本發(fā)明的應用;而在更溫和的氣候下,由于較高的PAR透射 率W及其對于植物生長相關的益處,較低的微粒材料濃度可更容易地被接受,甚至是更可 取的。
[0077] 在本發(fā)明的實施方式中,聚合物組合物為色母粒組合物,優(yōu)選地,該色母粒組合物 基于聚締控,更優(yōu)選基于具有乙締作為至少一種單體的聚合物,更優(yōu)選基于具有至少一種a 締控的乙締的共聚物或乙締醋共聚物,甚至更優(yōu)選基于選自由W下物質組成的列表中的聚 合物:聚乙締、高密度聚乙締、低密度聚乙締、線性低密度聚乙締、茂金屬線性低密度聚乙締 (m化DPE)、乙締-乙酸乙締醋共聚物、乙締-乙酸下締醋共聚物、乙締乙締醇共聚物、聚對苯 二甲酸乙二醇醋共聚物(PET)、聚碳酸醋(PC)、聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)、聚丙締(PP) W及 它們的混合物。
[007引在本發(fā)明的實施方式中,該色母粒組合物含有2.Owt%至70wt%的微粒材料,優(yōu)選 至多60wt%、更優(yōu)選至多50wt%、甚至更優(yōu)選至多40wt%、還更優(yōu)選至多30wt%、優(yōu)選至多 25wt%、更優(yōu)選至多20wt%、甚至更優(yōu)選至多15wt%并且還更優(yōu)選至多l(xiāng)Owt%、優(yōu)選至多 5.Owt%、更優(yōu)選至多3.Owt%的微粒材料。我們已發(fā)現,運些濃度所提供的色母粒諸如在制 造由一層或多層組成的農用聚合物膜或片中非常適用于進一步的下游使用。
[0079] 在根據本發(fā)明的聚合物膜組合物應用的實施方式中,相對于該組合物的總重量, 該聚合物膜組合物含有濃度為500重量ppm至3. Owt %的微粒材料,優(yōu)選地,至少1000重量 ppm、更優(yōu)選至少1500重量ppm、甚至更優(yōu)選至少2000重量ppm并且仍更優(yōu)選至少2500重量 ppm,且任選地至多2.Owt%、優(yōu)選至多1 .Owt%、更優(yōu)選至多8000重量ppm、甚至更優(yōu)選至多 7000重量ppm、仍更優(yōu)選至多6000重量ppm,優(yōu)選至多5000重量ppm的微粒材料,在制造聚合 物膜中,用于降低近紅外福射的透射率并提高可見光穿過該聚合物膜的透射率,優(yōu)選還用 于提高可見光穿過該聚合物膜的漫射。我們已發(fā)現,運些水平有效地實現了所需的效果。根 據濃度水平,可進一步影響不同效果的實現水平。較高的濃度產生對NIR福射透射的更有效 的阻礙,W及更高的霧度W及透過的可見光的更高程度的漫射;而另一方面,較低的濃度水 平可增加可見光的透射率,尤其是
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