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1、(10)申请公布号 CN 102260426 A (43)申请公布日 2011.11.30 CN 102260426 A *CN102260426A* (21)申请号 201010192953.4 (22)申请日 2010.05.28 C09D 7/12(2006.01) C09D 201/00(2006.01) (71)申请人 岱棱科技股份有限公司 地址 中国台湾台南县 (72)发明人 蔡国龙 萧章能 王铭圣 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 韩蕾 (54) 发明名称 抗紫外线、 抗红外线涂料及其制备方法 (57) 摘要 本发明是关于一种抗紫外线、 抗。
2、红外线涂料 及其制备方法。 所述的抗紫外线、 抗红外线涂料是 通过添加具有抗紫外线及抗红外线的纳米粒子， 或其它具此功能的有机无机粉体或染料等添加 物， 与树脂混合调配而成。所述的制备方法包括 ： 分别对抗紫外线粉体、 抗红外线粉体进行湿式分 散研磨与界面改质表面改性表面改性的步骤， 并 在此步骤中加入分散剂与溶剂， 使之分别形成抗 紫外线纳米粒子浆料及抗红外线纳米粒子浆料 ； 以及调配抗紫外线纳米粒子浆料及抗红外线纳米 粒子浆料与树脂的步骤， 使之形成具抗紫外线、 抗 红外线功能性的涂料。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页。
3、 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102260430 A1/1 页 2 1. 一种抗紫外线、 抗红外线涂料的制备方法， 该方法包括 ： (1) 分别对抗紫外线粉体、 抗红外线粉体进行湿式分散研磨与表面改性的步骤， 并在 此步骤中加入分散剂与溶剂， 使之分别形成抗紫外线纳米粒子浆料及抗红外线纳米粒子浆 料 ； (2) 调配抗紫外线纳米粒子浆料及抗红外线纳米粒子浆料与树脂的步骤， 使之形成具 抗紫外线、 抗红外线功能性的涂料。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其中， 所述湿式分散研磨与表面改性的步骤是采用球磨 法， 即将抗紫外线粉体或抗红外线粉体分别置入球磨机中， 并以磨球作球磨分散处理与。
4、表 面改性， 以形成抗紫外线纳米粒子浆料或抗红外线纳米粒子浆料。 3. 一种抗紫外线、 抗红外线涂料， 该涂料是由具抗紫外线与抗红外线的纳米粒子浆料， 或具此特性的有机、 无机添加物， 与树脂混合调配而成。 4. 如权利要求 3 所述的涂料， 其中， 所述抗紫外线纳米粒子浆料由抗紫外线固体粉、 分 散剂及甲乙酮组成。 5. 如权利要求 4 所述的涂料， 其中， 所述抗紫外线固体粉选自氧化锌粉体。 6. 如权利要求 5 所述的涂料， 其中， 用于氧化锌粉体的分散剂， 其羟基值为 20 30mgKOH/g， 所述抗紫外线纳米粒子浆料的用量为 5 15wt。 7. 如权利要求 3 所述的涂料， 其中。
5、， 所述抗红外线纳米粒子浆料由抗红外线固体粉、 分 散剂及甲乙酮组成。 8. 如权利要求 7 所述的涂料， 其中， 所述抗红外线固体粉选自锑锡氧化物粉体、 铟锡氧 化物粉体、 六硼化镧粉体其中之一或二种以上。 9. 如权利要求 8 所述的涂料， 其中， 用于锑锡氧化物粉体的分散剂， 其酸基值为 20 30mgKOH/g， 所述抗红外线固体粉选自锑锡氧化物粉体， 所述抗红外线纳米粒子浆料的用量 为 10 20wt。 10. 如权利要求 8 所述的涂料， 其中， 用于铟锡氧化物粉体的分散剂， 其酸基值为 10 20mgKOH/g， 所述抗红外线固体粉选自铟锡氧化物粉体， 所述抗红外线纳米粒子浆料的。
6、用量 为 10 15wt。 11. 如权利要求 8 所述的涂料， 其中， 所述用于六硼化镧的分散剂， 其酸基值为 15 20mgKOH/g， 所述抗红外线固体粉选自六硼化镧， 所述抗红外线纳米粒子浆料的用量为 5 8wt。 12. 如权利要求 3 所述的涂料， 其中， 所述抗紫外线纳米粒子浆料由抗紫外线固体粉、 分散剂及甲乙酮组成， 所述抗紫外线固体粉选自氧化锌粉体， 所述抗红外线纳米粒子浆料 由抗红外线固体粉、 分散剂及甲乙酮组成， 所述抗红外线固体粉选自锑锡氧化物、 铟锡氧化 物、 六硼化镧， 并于各自与分散剂及甲乙酮混合研磨成纳米粒子浆料后， 再加以混掺， 所述 各纳米粒子浆料的比例为锑。
7、锡氧化物纳米粒子浆料 ： 20 30wt ； 铟锡氧化物纳米粒子浆 料 ： 010wt； 六硼化镧纳米粒子浆料 ： 0.52wt； 氧化锌纳米粒子浆料 ： 0.55wt。 权 利 要 求 书 CN 102260426 A CN 102260430 A1/4 页 3 抗紫外线、 抗红外线涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明是有关于一种抗紫外线、 抗红外线涂料及其制备方法， 尤其是指一种应用 于隔热纸的涂料领域的涂料及其制备方法。 背景技术 0002 隔热纸的制造方式， 可区分为溅 ( 蒸 ) 镀法、 胶染涂布法， 以及纳米粒子隔热涂料 涂布等方式。就纳米粒子涂布方式而言， 其优点是涂层不。
8、会氧化、 不会影响到无线通讯。相 较于纳米粒子涂布， 胶染则是有褪色的缺失， 至于溅 ( 蒸 ) 镀法则有金属镀层氧化、 并会影 响无线电波的缺点。 0003 通常应用于隔热涂料的纳米粒子有锑锡氧化物 (ATO)、 铟锡氧化物 (ITO)， 以及六 硼化镧 (LaB6) 等粉体。这些粉体经过纳米化处理后， 具有优异的可见光穿透率， 以及红外 线的阻隔率。特别是这些粒子依特定比例添加， 可形成相当优异的节能涂料。 0004 虽然上述的纳米粒子有优异的抗红外线特性， 但却无抗紫外线的能力。紫外线 (UV) 占太阳光谱能量的 5， 波长为 380nm 以下。紫外线会造成物体褪色， 并有害于人体， 如。
9、白内障、 皮肤癌等。因此隔热纸除了隔热要求、 阻档红外线的穿透之外， 还要要求紫外线 的阻隔。一般隔热纸， 为阻隔紫外线， 会添加紫外线吸收剂于感压式胶 (PSA) 中。这些紫外 线吸收剂， 通常是有机物， 因此会有老化的问题。 最好的做法是在隔热涂料中添加抗紫外线 的无机添加物， 如纳米氧化锌 (ZnO) 等物质。 0005 阻隔紫外线， 除了可保护人体外， 尚有保护隔热材料的功用。如前文所述， 具隔热 特性的纳米粒子并无阻隔紫外线的能力， 也正因为如此， 这些纳米粒子亦会因为暴露于紫 外线下而变质褪色， 进而失去功能。 0006 本发明针对此项隔热纳米粒子的缺失， 开发出同时兼具抗红外线与。
10、抗紫外线的涂 料， 用意即在于同时保护人体及隔热纳米粒子。 发明内容 0007 本发明的主要目的， 是通过同时结合具抗紫外线与抗红外线的纳米粒子， 或具此 特性的有机、 无机添加物， 以形成一种具抗紫外线与抗红外线的机能性涂料。 0008 本发明所提供的机能性涂料是先分别制备抗紫外线纳米粉体浆料与抗红外线纳 米粉体浆料， 制备时是令抗紫外线固体粉及抗红外线固体粉分别加入分散剂及甲乙酮， 并 分别于球磨机中进行湿式研磨分散与表面改性 ( 界面改质 ) 作业。于完成制备抗紫外线纳 米粉体浆料及抗红外线纳米粉体浆料后， 再加入树脂混合调配而成本发明的涂料。 0009 具体地说， 一方面， 本发明提供。
11、了一种抗紫外线、 抗红外线涂料的制备方法， 该方 法包括 ： 0010 (1) 分别对抗紫外线粉体、 抗红外线粉体进行湿式分散研磨与表面改性的步骤， 并 在此步骤中加入分散剂与溶剂 (Solvent)， 使之分别形成抗紫外线纳米粒子浆料及抗红外 线纳米粒子浆料 ； 说 明 书 CN 102260426 A CN 102260430 A2/4 页 4 0011 (2) 调配抗紫外线纳米粒子浆料及抗红外线纳米粒子浆料与树脂的步骤， 使之形 成具抗紫外线、 抗红外线功能性的涂料。 0012 根据本发明的具体实施方案， 其中， 所述湿式分散研磨与表面改性的步骤是采用 球磨法， 即将抗紫外线粉体或抗红外。
12、线粉体分别置入球磨机中， 并以磨球作球磨分散处理 与表面改性， 以形成抗紫外线纳米粒子浆料或抗红外线纳米粒子浆料。 0013 另一方面， 本发明还提供了一种抗紫外线、 抗红外线涂料， 该涂料是由具抗紫外线 与抗红外线的纳米粒子浆料， 或其他具此特性的有机、 无机添加物， 与树脂混合调配而成。 0014 根据本发明的具体实施方案， 其中， 所述抗紫外线纳米粒子浆料由抗紫外线固体 粉、 分散剂及甲乙酮组成。 0015 根据本发明的具体实施方案， 其中， 所述抗紫外线固体粉选自氧化锌粉体。 0016 根据本发明的具体实施方案， 其中， 用于氧化锌粉体的分散剂， 其羟基值为 20 30mgKOH/g，。
13、 所述抗紫外线纳米粒子浆料的用量为 5 15wt。 0017 根据本发明的具体实施方案， 其中， 所述抗红外线纳米粒子浆料由抗红外线固体 粉、 分散剂及甲乙酮组成。 0018 根据本发明的具体实施方案， 其中， 所述抗红外线固体粉选自锑锡氧化物粉体、 铟 锡氧化物粉体、 六硼化镧粉体其中之一或二种以上。 0019 根据本发明的具体实施方案， 其中， 用于锑锡氧化物粉体的分散剂， 其酸基值为 20 30mgKOH/g， 所述抗红外线固体粉选自锑锡氧化物粉体， 所述抗红外线纳米粒子浆料 的用量为 10 20wt。 0020 根据本发明的具体实施方案， 其中， 用于铟锡氧化物粉体的分散剂， 其酸基值。
14、为 10 20mgKOH/g， 所述抗红外线固体粉选自铟锡氧化物粉体， 所述抗红外线纳米粒子浆料 的用量为 10 15wt。 0021 根据本发明的具体实施方案， 其中， 所述用于六硼化镧的分散剂， 其酸基值为 15 20mgKOH/g， 所述抗红外线固体粉选自六硼化镧， 所述抗红外线纳米粒子浆料的用量 为 5 8wt。 0022 根据本发明的具体实施方案， 其中， 所述抗紫外线纳米粒子浆料由抗紫外线固体 粉、 分散剂及甲乙酮组成， 所述抗紫外线固体粉选自氧化锌粉体， 所述抗红外线纳米粒子浆 料由抗红外线固体粉、 分散剂及甲乙酮组成， 所述抗红外线固体粉选自锑锡氧化物、 铟锡氧 化物、 六硼化。
15、镧， 并于各自与分散剂及甲乙酮混合研磨成纳米粒子浆料后， 再加以混掺， 所 述各纳米粒子浆料的比例为锑锡氧化物纳米粒子浆料 ： 20 30wt ； 铟锡氧化物纳米粒 子浆料 ： 0 10wt ； 六硼化镧纳米粒子浆料 ： 0.5 2wt ； 氧化锌纳米粒子浆料 ： 0.5 5wt。 0023 以上重量百分比均是以所述抗紫外线、 抗红外线涂料的总重为 100计。 附图说明 0024 图 1 为本发明的抗紫外线、 抗红外线涂料的制备方法的流程示意图。 具体实施方式 0025 为令本发明的技术手段创作目的及达成功效有更完整及清楚的揭露， 以下进行详 说 明 书 CN 102260426 A CN 1。
16、02260430 A3/4 页 5 细说明， 并请一并参阅图 1 所示。 0026 本发明的抗紫外线、 抗红外线涂料的成分组成主要包括有 ： 具抗紫外线与抗红外 线的纳米粒子， 或具此特性的有机、 无机添加物， 以及分散剂、 甲乙酮先分别制备成抗紫外 线纳米粉体浆料与抗红外线纳米粉体浆料后， 再与树脂混合调配而成此具抗紫外线与抗红 外线的机能性涂料。其中， 所述具抗紫外线的纳米粒子选自氧化锌 (ZnO) 粉体， 且用于抗紫 外线的纳米粒子的分散剂的羟基值为 20 30mgKOH/g ； 而所述抗红外线的纳米粒子则择选 自锑锡氧化物 (ATO) 粉体、 铟锡氧化物 (ITO) 粉体、 六硼化镧 。
17、(LaB6) 粉体其中之一或二种 以上， 用于该抗红外线的纳米粒子的分散剂的酸基值为 10 30mgKOH/g。 0027 其中， 由所述 ZnO 粉体制备而成的抗紫外线纳米粉体浆料的最佳用量为 5 15wt ； 当抗红外线纳米粉体浆料所选用的抗红外线的纳米粒子为 ATO 粉体时， 其添加的 分散剂酸基值为 20 30mgKOH/g， 所述抗红外线纳米粉体浆料最佳用量为 10 20wt ； 当抗红外线纳米粉体浆料所选用的抗红外线的纳米粒子为 ITO 粉体时， 其添加的分散剂酸 基值为 10 20mgKOH/g， 所述抗红外线纳米粉体浆料最佳用量为 10 15wt ； 当抗红外 线纳米粉体浆料所。
18、选用的抗红外线的纳米粒子为 LaB6时， 其添加的分散剂酸基值为 15 20mgKOH/g， 所述抗红外线纳米粉体浆料最佳用量为 5 8wt。而当所述抗红外线的纳米 粒子浆料由 ATO( 锑锡氧化物 ) 纳米粉体浆料、 ITO( 铟锡氧化物 ) 纳米粉体浆料、 LaB6( 六 硼化镧 ) 纳米粉体浆料混掺时， 其最佳比例为 ATO 纳米粉体浆料 ： 20 30wt； ITO 纳米粉 体浆料 ： 0 10wt； LaB6纳米粉体浆料 ： 0.5 2wt； 此时与所述抗红外线纳米粉体浆料 混合的 ZnO 抗紫外线纳米粉体浆料的用量为 ： 0.5 5wt。 0028 本发明的该抗紫外线、 抗红外线涂。
19、料的制备方法至少包括以下步骤 ： 0029 ( 一 ) 抗红外线纳米粉体湿式分散研磨与表面改性 ： 将抗红外线固体粉、 分散剂及 甲乙酮(MEK， Methyl-Ethyl Ketone)置于球磨机内， 作球磨分散处理与表面改性， 以形成抗 红外线纳米粒子浆料。 0030 ( 二 ) 抗紫外线纳米粉体湿式分散研磨与表面改性 ： 将抗紫外线固体粉、 分散剂及 甲乙酮(MEK， Methyl-Ethyl Ketone)置于球磨机内， 作球磨分散处理与表面改性， 以形成抗 紫外线纳米粒子浆料。 0031 ( 三 ) 涂料混合调配 ： 将分散研磨与表面改性后的抗红外线纳米粒子浆料、 抗紫外 线纳米粒子。
20、浆料与树脂 (resin) 以一定的比例充分混合搅拌， 以得本发明的抗紫外线、 抗 红外线涂料。 0032 以下再针对抗紫外线的纳米粒子较佳选自ZnO(氧化锌)粉体， 以及抗红外线的纳 米粒子较佳选自ATO(锑锡氧化物)粉体、 ITO(铟锡氧化物)粉体、 LaB6(六硼化镧)粉体并 分别制成抗紫外线纳米粒子浆料与抗红外线纳米粒子浆料的具体实施例进一步详细说明。 0033 ( 一 ) 抗紫外线纳米粒子浆料 0034 取100g ZnO粉体(一次粒径为2030nm)， 10克分散剂(分散剂的羟基值为20 30mgKOH/g)， 90 克 MEK， 置于球磨机内， 作球磨分散处理。球磨机内之磨球为 。
21、0.2 0.3mm 的氧化锆磨球， 磨球填充率为 70。磨球转速为 2830rpm， 分散研磨时间为 1 小时。分散后 的浆料， 固含量为 50， 以粒径分析仪量测其粒径分布， 其粒径分布 D(90) 20nm。 0035 ( 二 ) 抗红外线纳米粒子浆料 0036 (1)ATO 粉体 ： 取 100 克 ATO 粉体 ( 一次粒径为 20 40nm)， 10 克分散剂 ( 分散剂 说 明 书 CN 102260426 A CN 102260430 A4/4 页 6 的酸基值为2030mgKOH/g)， 90克MEK， 置于球磨机内， 作球磨分散处理。 球磨机内的磨球 为 0.2 0.3mm 。
22、的氧化锆磨球， 磨球填充率为 70。磨球转速为 2830rpm， 分散研磨时间为 1 小时。分散后的浆料， 固含量为 50， 以粒径分析仪量测其粒径分布， 其粒径分布 D(90) 40nm。 0037 (2)ITO 粉体 ： 取 100 克 ITO 粉体 ( 一次粒径为 20 30nm)， 10 克分散剂 ( 分散剂 的酸基值为1020mgKOH/g)， 90克MEK， 置于球磨机内， 作球磨分散处理。 球磨机内的磨球 为 0.2 0.3mm 的氧化锆磨球， 磨球填充率为 70。磨球转速为 2830rpm， 分散研磨时间为 1 小时。分散后的浆料， 固含量为 50， 以粒径分析仪量测其粒径分布。
23、， 其粒径分布 D(90) 30nm。 0038 (3)LaB6粉体 ： 取 20 克 LaB6粉体 ( 一次粒径为 2 微米 )， 10 克分散剂 ( 分散剂的 酸基值为 15 20mgKOH/g)， 170 克 MEK， 置于球磨机内， 作球磨分散处理。球磨机内的磨球 为 0.2 0.3mm 的氧化锆磨球， 磨球填充率为 70。磨球转速为 2830rpm， 分散研磨时间为 1 小时。分散后的浆料， 固含量为 20， 以粒径分析仪量测其粒径分布， 其 D(90) 60nm。 0039 以上述抗紫外线纳米粒子浆料及抗红外线纳米粒子浆料与树脂 (resin) 调配成 抗紫外线、 抗红外线涂料， 。
24、并分成 A、 B 二组， 其中 A 组为抗红外线纳米粒子浆料但未添加抗 紫外线纳米粒子浆料的涂料， B 组为抗红外线纳米粒子浆料且添加抗紫外线纳米粒子浆料 的涂料。涂料调配完成后， 以线棒 (8 号 ) 涂布于 PET 膜上。PET 膜尺寸为 2030cm， 厚度 为 38m。涂布后置于烘箱中， 以 90的温度烘 1 分钟， 之后再以 UV 灯照射， 使树脂硬化成 膜。验证方式以 UV 光谱仪 (190 2200nm)， 以及 QUV( 紫外光加速耐气候试验机 ) 进行耐 候性测试。QUV 测试的环境条件为 ： 温度 60， 相对湿度 60下以 UV 光 (340nm) 照射 8 小 时， 之。
25、后再降至 50， 照射 4 小时， 一个循环为 12 小时。QUV 总测试时间为 500 小时。 0040 下表为显示 A、 B 二组样品测量的结果 ： 0041 0042 由上表的检测可知， 样品B含1的氧化锌， 使整体的紫外光穿透率由16下降至 3， 其它在可见光及红外光穿透率上则与样品 A 无太大差异， 即在添加氧化锌粉体后， 该 涂料除具有抗红外线 ( 即隔热 ) 效能之外， 同时也具备有抗紫外线功能。 0043 此外， 在 QUV 耐候性测试上， 有添加纳米氧化锌的涂料， 其 E 0.9， 表示目视无 法判定变色。 0044 综上所述， 本发明实施例确能达到所预期的使用功效。 说 明 书 CN 102260426 A CN 102260430 A1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102260426 A 。