包括高和低发射率涂覆层的基本透明的基材制造技术

经处理的基材包括在基材上设置的低发射率涂覆层和在低发射率涂覆层上设置的高发射率涂覆层。该低发射率涂覆层由包括银或氧化铟锡、氟掺杂的氧化锡的低发射率涂料组合物形成，而该高发射率涂覆层由包括碳掺杂的氧化硅的高发射率涂料组合物形成。该经处理的基材具有在范围为8微米

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括高和低发射率涂覆层的基本透明的基材
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]这一申请要求2019年7月1日提交的美国专利申请号16/458,881的优先权和所有权益，其公开内容专门通过引用全部并入本文。
[0003]专利技术背景
1.专利

[0004]本专利技术整体上涉及发射率涂覆层，其用于基本透明的基材，并且特别地用于用作被动辐射冷却系统的包括在其上设置的高和低发射率涂覆层的基本透明的基材。
[0005]2.现有技术描述
[0006]透明或基本透明的基材例如在汽车或建筑窗玻璃(或玻璃)中使用的那些本质上是高热发射的。为了改进这些未经处理的基材的热控制(隔绝和太阳光学性质)，可典型地通过热解化学气相沉积或磁控溅射将低发射率涂料组合物的薄膜涂层施加至这样的基材的表面，以形成经处理的基材。当将这些经处理的基材安装在具有内部空间的结构的开口(所述内部空间位于这样的开口附近，例如交通工具的乘客舱或建筑的内部空间)内时，包括低发射率涂覆层通过阻隔(即反射和/或吸收)一定量的IR(红外)辐射和任选地还通过阻隔一定量的紫外(UV)辐射起到最小化这样的结构的内部空间内热累积的作用。
[0007]然而，低发射率涂覆层典型地是具有有限耐久性的软的涂覆层(即涂覆层具有如在肖氏硬度标度上测量的相对低的硬度)。因此，在安装过程中或在随后使用期间，容易损伤这样的低发射率涂覆层。因此，由于可能直接暴露于最终使用者，不能使用一些低发射率涂层材料(例如基于Ag的低发射率涂层材料)。或者，如果使用这样的低发射率涂层，它们的使用被限制为用在不易于由环境引起损伤或者由于任何数量的潜在原因在安装之前、安装过程中或安装之后不易于损伤的基材的朝内的表面上。
[0008]为了改进未经处理的透明或基本透明的基材的被动辐射冷却性能，可将高发射率涂料组合物的薄膜涂层施加至这样基材的表面，以形成经处理的基材。当将这些经处理的基材安装在如以上描述的具有内部空间的结构的开口(所述内部空间位于这样的开口附近)内时，包括高发射率涂覆层起到抽出由于光透射穿过基材并从内部空间离开所致在基材上产生的任何热的作用。除了提供被动辐射冷却性能，这样的高发射率涂覆层还通常比施加至这样的基材的低发射率涂覆层更硬且更耐久(在耐腐蚀性和耐磨损性方面)，但是不提供如以上描述施加至这样的基材的低发射率涂覆层的热控制性质。
[0009]本专利技术寻找解决具有如以上描述在其上设置的低发射率层或高发射率层的经处理的基材的一些缺陷。
[0010]
技术实现思路
和优势
[0011]本专利技术涉及经处理的基材，其包含设置在基材上的低发射率涂覆层和设置在低发射率涂覆层上的高发射率涂覆层，使得所述低发射率涂覆层在所述高发射率涂覆层和所述基材之间。
[0012]低发射率涂覆层由低发射率涂料组合物形成，所述涂料组合物被配置为阻隔(即
反射和/或吸收)一定量的IR(红外)辐射，并在一些实施方案中还配置为阻隔一定量的紫外线(UV)。低发射率涂覆层还被配置为允许可见波长范围内的辐射(即可见光)绝大多数透射通过涂覆层。
[0013]高发射率涂覆层由包含根据式Si
x
O
y
C
z
的碳掺杂的氧化硅的高发射率涂料组合物形成，其中下标x、y和z代表硅、氧和碳原子在所述高发射率涂料组合物中的重量百分比分数，并且其中x范围为10
‑
80重量％，y范围为20
‑
90重量％，和z范围为2
‑
50重量％，并且其中x+y+z之和为100重量％。
[0014]经处理的基材具有在小于6微米的波长下从大于0至0.3的发射率(E
n
)，并还具有在范围为8微米
‑
13微米的波长下从0.7至小于1.0的发射率，其中使用傅里叶变换红外分光光度计测量发射率。经处理的基材还维持按照ASTM D2486
‑
17测试的至少150次测试循环的视觉上可接受的耐机械刷耐久性。
[0015]施加至基本透明的基材的低和高发射率涂覆层的组合起到阻隔直射阳光的红外光辐射和紫外光辐射穿过基材而没有不可接受地影响透过基材的可见光量的作用。特别地，当在交通工具的窗框中包括经处理的基材时，经处理的基材的低发射率层起到阻隔直射阳光的大多数红外光辐射和紫外光辐射进入乘客舱中的作用(并最小化与红外和紫外光透射通过基材相关的基材上的热累积)，同时允许大多数可见光从中穿过。更进一步，高发射率层起到抽出由于光透射通过基材并从乘客舱(即包括安装在开口内的经处理的基材的结构的内部空间)离开所致在基材上产生的任何热量的作用。与经受相同条件的直射阳光的具有未经处理基材的交通工具相比，这个结果是更凉爽的乘客舱。相同的原理允许在非汽车应用例如作为建筑的外窗使用如以上描述的经处理的基材。
[0016]又进一步，包括高发射率层为经处理的基材提供耐久的外层，其保护较软的在下面的低发射率层免于由在安装过程中和在随后使用期间的刮擦等所致的损伤。所包括的高发射率层还允许将经处理的基材安装在根据需要而具有朝向或离开内部空间和外表面的涂覆层的结构中。
[0017]附图简要描述
[0018]当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，本专利技术的优点将变得更好理解，因而将容易被领会。
[0019]图1是按照本专利技术具有经处理的基材的交通工具的透视图。
[0020]图2是按照本专利技术一个实施方案由单个基材层形成的经处理的基材的透视侧视图。
[0021]图3A
‑
3D是用作经处理的基材的层叠的玻璃组件的透视侧视图，其中层叠的玻璃组件包括在根据本专利技术另外的实施方案的第一或第二内透明片之一的向内或向外表面之一上设置的低发射率和高发射率涂层。
[0022]图4是用于评价未经处理的和经处理的基材在测试箱内冷却能力的测试装置的透视图。
[0023]图5是绘制在三小时时间段内具有各种基材的测试木箱内部和外部温度的图。
[0024]专利技术详细描述
[0025]参考本文提供的实施方案，本专利技术涉及可包括在被动辐射冷却系统10内的经处理的基材12。
[0026]按照本专利技术的经处理的基材12包括基材、在基材上设置的低发射率涂覆层和在低发射率涂覆层上设置的高发射率涂覆层。基材可为单层基材30，如在图2中显示，或者替代地可为多层基材，例如层叠的玻璃板组件130，如在图3中显示和以下描述。
[0027]如本文提供的，术语“在...上设置的”用于描述经处理的基材12的相邻层之间的关系。在一些实施方案中，术语“在...上设置的”可简单指代一个相邻层紧挨着另一个相邻层的定位。在更进一步的实施方案中，术语“在...上设置的”可指代其中相邻层例如通过化学键合彼此结合的关系。在更进一步的实施方案中，术语“在...上设置的”可指代其中相邻层以不可被认为是化学键合的另一方式连接，例如通过氢键、酸碱相互作用、摩擦接合或任何另一类型的机械相互作用。
[0028]被动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.经处理的基材，包含：基材；在所述基材上设置的低发射率涂覆层，所述低发射率涂覆层由低发射率涂料组合物形成；和在所述低发射率涂覆层上设置的高发射率涂覆层，使得所述低发射率涂覆层在所述高发射率涂覆层和所述基材之间，所述高发射率涂覆层由包含根据式Si
x
O
y
C
z
的碳掺杂的氧化硅的高发射率涂料组合物形成，其中x、y和z代表硅、氧和碳原子在所述高发射率涂料组合物中的重量百分比分数，其中x范围为10
‑
80重量％，y范围为20
‑
90重量％，且z范围为2
‑
50重量％，并且其中x+y+z之和为100重量％。2.根据权利要求1所述的经处理的基材，其中所述经处理的基材具有在小于6微米的波长下从大于0至0.3的发射率，和在范围为8微米
‑
13微米的波长下从0.7至小于1.0的发射率。3.根据权利要求1或权利要求2所述的经处理的基材，其中所述基材包含具有第一表面和相对的第二表面的玻璃板，并且其中所述低发射率涂覆层设置在所述第一表面和所述高发射率涂覆层之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的经处理的基材，其中所述基材包含层叠的玻璃组件，所述玻璃组件包含：具有向内的表面和相对的向外的表面的第一透明片；具有向内的表面和相对的向外的表面的第二透明片；和在所述第一和第二透明片中每个的所述向内的表面之间设置的聚合物中间层，其中所述低发射率涂覆层设置在所述第一透明片的所述向内的表面或所述向外的表面之一上。5.根据权利要求4所述的经处理的基材，其中所述低发射率涂覆层设置在所述第一透明片的所述向内的表面上和所述高发射率涂覆层在所述低发射率涂覆层和所述中间层之间。6.根据权利要求4所述的经处理的基材，其中所述低发射率涂覆层设置在所述第一透明片的所述向外的表面上，使得所述低发射率涂覆层在所述高发射率涂覆层和所述第一透明片之间。7.根据前述权利要求中任一项所述的经处理的基材，具有按照ASTM D2486
‑
17测试的至少150次测试循环的视觉上可接受的耐机械刷耐久性。8.根据前述权利要求中任一项所述的经处理的基材，其中所述经处理的基材具有在范围为8微米
‑
13微米的波长下从0.8至小于1.0的发射率和在小于6微米的波长下在0和0.1之间的发射率。9.根据前述权利要求中任一项所述的经处理的基材，其中所述低发射率涂覆层具有范围为0.05
‑
0.5微米的厚度。10.根据前述权利要求中任一项所述的经处理的基材，其中所述高发射率涂覆层具有范围为3
‑
50微米的厚度。11.根据前述权利要求中任一项所述的经处理的基材，其中所述低发射率涂料组合物
包含透明的传导性涂料组合物，所述透明的传导性涂料组合物包括氧化银、氧化铟钨或氟掺杂的氧化锡。12.系统，包含：限定内部区域和开口的结构；和根据前述权利要求任一项所述的经处理的基材，设置在所述开口内用于当光在朝向所述内部区域的方向上透过所述经处理的基材时从所述结构的所述内部区域去除热。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述基材包含所述玻璃板，并且其中所述经处理的基材定位在所述开口内使得所述高发射率层与所述内部区域相邻，并且使得所述高发射率层设置在所述内部区域和所述低发射率层之间。14.根据权利要求12所述的系统，其中所述基材包含所述玻璃板，并且其中所述经处理的基材定位在所述开口内使得第二表面与所述内部区域相邻，并且使得所述玻璃基材设置在所述内部区域和所述低发射率涂覆层之间。15.根据权利要求12所述的系统，其中所述基材包含所述层叠的玻璃组件，并且其中所述经处理的基材定位在所述开口内使得所述第一透明片在所述内部区域和所述第二透明片之间。16.根据权利要求12所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：旭硝子北美平板玻璃公司，
类型：发明
国别省市：