專利名稱：抗紫外線、抗紅外線涂料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種抗紫外線、抗紅外線涂料及其制備方法，尤其是指一種應用于隔熱紙的涂料領域的涂料及其制備方法。
背景技術：
隔熱紙的制造方式，可區(qū)分為濺(蒸)鍍法、膠染涂布法，以及納米粒子隔熱涂料涂布等方式。就納米粒子涂布方式而言，其優(yōu)點是涂層不會氧化、不會影響到無線通訊。相較于納米粒子涂布，膠染則是有褪色的缺失，至于濺(蒸)鍍法則有金屬鍍層氧化、并會影響無線電波的缺點。通常應用于隔熱涂料的納米粒子有銻錫氧化物(ATO)、銦錫氧化物(ITO)，以及六硼化鑭(LaB6)等粉體。這些粉體經(jīng)過納米化處理后，具有優(yōu)異的可見光穿透率，以及紅外線的阻隔率。特別是這些粒子依特定比例添加，可形成相當優(yōu)異的節(jié)能涂料。雖然上述的納米粒子有優(yōu)異的抗紅外線特性，但卻無抗紫外線的能力。紫外線 (UV)占太陽光譜能量的5%，波長為380nm以下。紫外線會造成物體褪色，并有害于人體， 如白內(nèi)障、皮膚癌等。因此隔熱紙除了隔熱要求、阻檔紅外線的穿透之外，還要要求紫外線的阻隔。一般隔熱紙，為阻隔紫外線，會添加紫外線吸收劑于感壓式膠(PSA)中。這些紫外線吸收劑，通常是有機物，因此會有老化的問題。最好的做法是在隔熱涂料中添加抗紫外線的無機添加物，如納米氧化鋅(SiO)等物質(zhì)。阻隔紫外線，除了可保護人體外，尚有保護隔熱材料的功用。如前文所述，具隔熱特性的納米粒子并無阻隔紫外線的能力，也正因為如此，這些納米粒子亦會因為暴露于紫外線下而變質(zhì)褪色，進而失去功能。本發(fā)明針對此項隔熱納米粒子的缺失，開發(fā)出同時兼具抗紅外線與抗紫外線的涂料，用意即在于同時保護人體及隔熱納米粒子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是通過同時結(jié)合具抗紫外線與抗紅外線的納米粒子，或具此特性的有機、無機添加物，以形成一種具抗紫外線與抗紅外線的機能性涂料。本發(fā)明所提供的機能性涂料是先分別制備抗紫外線納米粉體漿料與抗紅外線納米粉體漿料，制備時是令抗紫外線固體粉及抗紅外線固體粉分別加入分散劑及甲乙酮，并分別于球磨機中進行濕式研磨分散與表面改性(界面改質(zhì))作業(yè)。于完成制備抗紫外線納米粉體漿料及抗紅外線納米粉體漿料后，再加入樹脂混合調(diào)配而成本發(fā)明的涂料。具體地說，一方面，本發(fā)明提供了一種抗紫外線、抗紅外線涂料的制備方法，該方法包括(1)分別對抗紫外線粉體、抗紅外線粉體進行濕式分散研磨與表面改性的步驟，并在此步驟中加入分散劑與溶劑(Solvent)，使之分別形成抗紫外線納米粒子漿料及抗紅外線納米粒子漿料；
(2)調(diào)配抗紫外線納米粒子漿料及抗紅外線納米粒子漿料與樹脂的步驟，使之形成具抗紫外線、抗紅外線功能性的涂料。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，所述濕式分散研磨與表面改性的步驟是采用球磨法，即將抗紫外線粉體或抗紅外線粉體分別置入球磨機中，并以磨球作球磨分散處理與表面改性，以形成抗紫外線納米粒子漿料或抗紅外線納米粒子漿料。另一方面，本發(fā)明還提供了一種抗紫外線、抗紅外線涂料，該涂料是由具抗紫外線與抗紅外線的納米粒子漿料，或其他具此特性的有機、無機添加物，與樹脂混合調(diào)配而成。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，所述抗紫外線納米粒子漿料由抗紫外線固體粉、分散劑及甲乙酮組成。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，所述抗紫外線固體粉選自氧化鋅粉體。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，用于氧化鋅粉體的分散劑，其羥基值為20 30mgK0H/g，所述抗紫外線納米粒子漿料的用量為5 15wt%。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，所述抗紅外線納米粒子漿料由抗紅外線固體粉、分散劑及甲乙酮組成。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，所述抗紅外線固體粉選自銻錫氧化物粉體、銦錫氧化物粉體、六硼化鑭粉體其中之一或二種以上。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，用于銻錫氧化物粉體的分散劑，其酸基值為 20 30mgK0H/g，所述抗紅外線固體粉選自銻錫氧化物粉體，所述抗紅外線納米粒子漿料的用量為10 20wt%。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，用于銦錫氧化物粉體的分散劑，其酸基值為 10 20mgK0H/g，所述抗紅外線固體粉選自銦錫氧化物粉體，所述抗紅外線納米粒子漿料的用量為10 15wt%。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，所述用于六硼化鑭的分散劑，其酸基值為 15 20mgK0H/g，所述抗紅外線固體粉選自六硼化鑭，所述抗紅外線納米粒子漿料的用量為5 8wt%。根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，其中，所述抗紫外線納米粒子漿料由抗紫外線固體粉、分散劑及甲乙酮組成，所述抗紫外線固體粉選自氧化鋅粉體，所述抗紅外線納米粒子漿料由抗紅外線固體粉、分散劑及甲乙酮組成，所述抗紅外線固體粉選自銻錫氧化物、銦錫氧化物、六硼化鑭，并于各自與分散劑及甲乙酮混合研磨成納米粒子漿料后，再加以混摻，所述各納米粒子漿料的比例為銻錫氧化物納米粒子漿料20 30wt% ；銦錫氧化物納米粒子漿料0 IOwt % ；六硼化鑭納米粒子漿料0. 5 2wt% ；氧化鋅納米粒子漿料0. 5 5wt%。以上重量百分比均是以所述抗紫外線、抗紅外線涂料的總重為100%計。


圖1為本發(fā)明的抗紫外線、抗紅外線涂料的制備方法的流程示意圖。
具體實施例方式為令本發(fā)明的技術手段創(chuàng)作目的及達成功效有更完整及清楚的揭露，以下進行詳細說明，并請一并參閱圖1所示。本發(fā)明的抗紫外線、抗紅外線涂料的成分組成主要包括有具抗紫外線與抗紅外線的納米粒子，或具此特性的有機、無機添加物，以及分散劑、甲乙酮先分別制備成抗紫外線納米粉體漿料與抗紅外線納米粉體漿料后，再與樹脂混合調(diào)配而成此具抗紫外線與抗紅外線的機能性涂料。其中，所述具抗紫外線的納米粒子選自氧化鋅(aio)粉體，且用于抗紫外線的納米粒子的分散劑的羥基值為20 30mgK0H/g ；而所述抗紅外線的納米粒子則擇選自銻錫氧化物(ATO)粉體、銦錫氧化物(ITO)粉體、六硼化鑭(LaB6)粉體其中之一或二種以上，用于該抗紅外線的納米粒子的分散劑的酸基值為10 30mgK0H/g。其中，由所述ZnO粉體制備而成的抗紫外線納米粉體漿料的最佳用量為5 15wt% ；當抗紅外線納米粉體漿料所選用的抗紅外線的納米粒子為ATO粉體時，其添加的分散劑酸基值為20 30mgK0H/g，所述抗紅外線納米粉體漿料最佳用量為10 20wt% ； 當抗紅外線納米粉體漿料所選用的抗紅外線的納米粒子為ITO粉體時，其添加的分散劑酸基值為10 20mgK0H/g，所述抗紅外線納米粉體漿料最佳用量為10 15wt% ；當抗紅外線納米粉體漿料所選用的抗紅外線的納米粒子為LaB6時，其添加的分散劑酸基值為15 20mgK0H/g，所述抗紅外線納米粉體漿料最佳用量為5 8wt%。而當所述抗紅外線的納米粒子漿料由ATO(銻錫氧化物)納米粉體漿料、ITO(銦錫氧化物)納米粉體漿料、LaB6(六硼化鑭)納米粉體漿料混摻時，其最佳比例為ATO納米粉體漿料20 30Wt%;IT0納米粉體漿料0 IOwt % ；LaB6納米粉體漿料0. 5 2wt% ；此時與所述抗紅外線納米粉體漿料混合的ZnO抗紫外線納米粉體漿料的用量為0. 5 5wt%。本發(fā)明的該抗紫外線、抗紅外線涂料的制備方法至少包括以下步驟(一 )抗紅外線納米粉體濕式分散研磨與表面改性將抗紅外線固體粉、分散劑及甲乙酮(MEK，Methyl-Ethyl Ketone)置于球磨機內(nèi)，作球磨分散處理與表面改性，以形成抗紅外線納米粒子漿料。( 二)抗紫外線納米粉體濕式分散研磨與表面改性將抗紫外線固體粉、分散劑及甲乙酮(MEK，Methyl-Ethyl Ketone)置于球磨機內(nèi)，作球磨分散處理與表面改性，以形成抗紫外線納米粒子漿料。(三)涂料混合調(diào)配將分散研磨與表面改性后的抗紅外線納米粒子漿料、抗紫外線納米粒子漿料與樹脂(resin)以一定的比例充分混合攪拌，以得本發(fā)明的抗紫外線、抗紅外線涂料。以下再針對抗紫外線的納米粒子較佳選自SiO(氧化鋅)粉體，以及抗紅外線的納米粒子較佳選自ATO (銻錫氧化物)粉體、ITO (銦錫氧化物)粉體、LaB6 (六硼化鑭)粉體并分別制成抗紫外線納米粒子漿料與抗紅外線納米粒子漿料的具體實施例進一步詳細說明。(一 )抗紫外線納米粒子漿料取IOOg ZnO粉體(一次粒徑為20 30nm)，10克分散劑(分散劑的羥基值為20 30mgK0H/g), 90克MEK，置于球磨機內(nèi)，作球磨分散處理。球磨機內(nèi)之磨球為0. 2 0. 3mm 的氧化鋯磨球，磨球填充率為70%。磨球轉(zhuǎn)速為^30rpm，分散研磨時間為1小時。分散后的漿料，固含量為50%，以粒徑分析儀量測其粒徑分布，其粒徑分布D(90) = 20nm。( 二)抗紅外線納米粒子漿料(1) ATO粉體取100克ATO粉體(一次粒徑為20 40nm)，10克分散劑(分散劑的酸基值為20 30mgK0H/g)，90克MEK，置于球磨機內(nèi)，作球磨分散處理。球磨機內(nèi)的磨球為0. 2 0. 3mm的氧化鋯磨球，磨球填充率為70%。磨球轉(zhuǎn)速為^30rpm，分散研磨時間為 1小時。分散后的漿料，固含量為50%，以粒徑分析儀量測其粒徑分布，其粒徑分布D (90) =40nmo(2) ITO粉體取100克ITO粉體(一次粒徑為20 30nm)，10克分散劑(分散劑的酸基值為10 20mgK0H/g)，90克MEK，置于球磨機內(nèi)，作球磨分散處理。球磨機內(nèi)的磨球為0. 2 0. 3mm的氧化鋯磨球，磨球填充率為70%。磨球轉(zhuǎn)速為^30rpm，分散研磨時間為 1小時。分散后的漿料，固含量為50%，以粒徑分析儀量測其粒徑分布，其粒徑分布D(90) =30nmo(3) LaB6粉體取20克LaB6粉體(一次粒徑為2微米)，10克分散劑(分散劑的酸基值為15 20mgK0H/g)，170克MEK，置于球磨機內(nèi)，作球磨分散處理。球磨機內(nèi)的磨球為0. 2 0. 3mm的氧化鋯磨球，磨球填充率為70%。磨球轉(zhuǎn)速為^30rpm，分散研磨時間為 1小時。分散后的漿料，固含量為20%，以粒徑分析儀量測其粒徑分布，其D(90) = 60nm。以上述抗紫外線納米粒子漿料及抗紅外線納米粒子漿料與樹脂(resin)調(diào)配成抗紫外線、抗紅外線涂料，并分成A、B 二組，其中A組為抗紅外線納米粒子漿料但未添加抗紫外線納米粒子漿料的涂料，B組為抗紅外線納米粒子漿料且添加抗紫外線納米粒子漿料的涂料。涂料調(diào)配完成后，以線棒(8號)涂布于PET膜上。PET膜尺寸為20 X 30cm，厚度為38 μ m。涂布后置于烘箱中，以90°C的溫度烘1分鐘，之后再以UV燈照射，使樹脂硬化成膜。驗證方式以UV光譜儀(190 2200nm)，以及QUV(紫外光加速耐氣候試驗機)進行耐候性測試。QUV測試的環(huán)境條件為溫度60°C，相對濕度60%下以UV光(340nm)照射8小時，之后再降至50°C，照射4小時，一個循環(huán)為12小時。QUV總測試時間為500小時。下表為顯示A、B 二組樣品測量的結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種抗紫外線、抗紅外線涂料的制備方法，該方法包括(1)分別對抗紫外線粉體、抗紅外線粉體進行濕式分散研磨與表面改性的步驟，并在此步驟中加入分散劑與溶劑，使之分別形成抗紫外線納米粒子漿料及抗紅外線納米粒子漿料；(2)調(diào)配抗紫外線納米粒子漿料及抗紅外線納米粒子漿料與樹脂的步驟，使之形成具抗紫外線、抗紅外線功能性的涂料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述濕式分散研磨與表面改性的步驟是采用球磨法，即將抗紫外線粉體或抗紅外線粉體分別置入球磨機中，并以磨球作球磨分散處理與表面改性，以形成抗紫外線納米粒子漿料或抗紅外線納米粒子漿料。
3.一種抗紫外線、抗紅外線涂料，該涂料是由具抗紫外線與抗紅外線的納米粒子漿料， 或具此特性的有機、無機添加物，與樹脂混合調(diào)配而成。
4.如權(quán)利要求3所述的涂料，其中，所述抗紫外線納米粒子漿料由抗紫外線固體粉、分散劑及甲乙酮組成。
5.如權(quán)利要求4所述的涂料，其中，所述抗紫外線固體粉選自氧化鋅粉體。
6.如權(quán)利要求5所述的涂料，其中，用于氧化鋅粉體的分散劑，其羥基值為20 30mgK0H/g，所述抗紫外線納米粒子漿料的用量為5 15wt%。
7.如權(quán)利要求3所述的涂料，其中，所述抗紅外線納米粒子漿料由抗紅外線固體粉、分散劑及甲乙酮組成。
8.如權(quán)利要求7所述的涂料，其中，所述抗紅外線固體粉選自銻錫氧化物粉體、銦錫氧化物粉體、六硼化鑭粉體其中之一或二種以上。
9.如權(quán)利要求8所述的涂料，其中，用于銻錫氧化物粉體的分散劑，其酸基值為20 30mgK0H/g，所述抗紅外線固體粉選自銻錫氧化物粉體，所述抗紅外線納米粒子漿料的用量為 10 20wt%。
10.如權(quán)利要求8所述的涂料，其中，用于銦錫氧化物粉體的分散劑，其酸基值為10 20mgK0H/g,所述抗紅外線固體粉選自銦錫氧化物粉體，所述抗紅外線納米粒子漿料的用量為 10 15wt%。
11.如權(quán)利要求8所述的涂料，其中，所述用于六硼化鑭的分散劑，其酸基值為15 20mgK0H/g，所述抗紅外線固體粉選自六硼化鑭，所述抗紅外線納米粒子漿料的用量為5 8wt%。
12.如權(quán)利要求3所述的涂料，其中，所述抗紫外線納米粒子漿料由抗紫外線固體粉、 分散劑及甲乙酮組成，所述抗紫外線固體粉選自氧化鋅粉體，所述抗紅外線納米粒子漿料由抗紅外線固體粉、分散劑及甲乙酮組成，所述抗紅外線固體粉選自銻錫氧化物、銦錫氧化物、六硼化鑭，并于各自與分散劑及甲乙酮混合研磨成納米粒子漿料后，再加以混摻，所述各納米粒子漿料的比例為銻錫氧化物納米粒子漿料20 30wt% ；銦錫氧化物納米粒子漿料0 IOwt % ；六硼化鑭納米粒子漿料0. 5 2wt% ；氧化鋅納米粒子漿料0. 5 5wt%。
全文摘要
本發(fā)明是關于一種抗紫外線、抗紅外線涂料及其制備方法。所述的抗紫外線、抗紅外線涂料是通過添加具有抗紫外線及抗紅外線的納米粒子，或其它具此功能的有機無機粉體或染料等添加物，與樹脂混合調(diào)配而成。所述的制備方法包括分別對抗紫外線粉體、抗紅外線粉體進行濕式分散研磨與界面改質(zhì)表面改性表面改性的步驟，并在此步驟中加入分散劑與溶劑，使之分別形成抗紫外線納米粒子漿料及抗紅外線納米粒子漿料；以及調(diào)配抗紫外線納米粒子漿料及抗紅外線納米粒子漿料與樹脂的步驟，使之形成具抗紫外線、抗紅外線功能性的涂料。
文檔編號C09D7/12GK102260426SQ20101019295
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者王銘圣, 蕭章能, 蔡國龍 申請人:岱棱科技股份有限公司