SE529327C2 - Sätt att skapa en lågemissiv yta samt användning av en färg för att åstadkomma en lågemissiv yta - Google Patents

Description

25 30 35 i 529 327 2 TlR-cmrådet. inom dessa absorptionsband är ernissiviteten hög, vilket inte är önskvärt enligt utredningen ovan.

Med bl.a. ett utbyte av bindemedel löser uppfinningen det aktuella problemet att skapa en fârg som är làgemissiv i hela TlR-cmràdet. Detta uppnås genom att uppfinningen får den utformning som framgår av det efterföljande självständiga patentkravet. Övriga patentkrav anger fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen.

Uppfinningen kommer i det följande att presenteras närmare bl.a. med hänvisning till ett konkret exempel.

Uppfinningen avser en ny typ av kamouflagefärg där man använder en ledande polymer som bindemedel. Det är känt att vissa polymerer har mycket få och låga absorptionsband. Att emissionen är làg för det nära infraröda området (NlR), 0,7-2 um är också bekant.

Ledande polymerer som kan användas vid uppfinningen inbegriper polyanilin (PANl) och polymerer där en tiofengrupp ingår i kedjan, exempelvis poly(3, 4~etendioxy- tiofen) (PEDOT). l bindemedlet inblandas 0,1 - 25 vikts-% metallpartiklar av godtycklig form. l före~ dragna utföringsformer av uppfinningen inblandas 5-15 vikts-% metallpartiklari bindemedlet. Partiklama kan vara sfärer, flingor, trådar eller utformade på annat sätt. Ett karakteristiskt mått på partiklama, såsom diametem på en sfär eller flinga, bör ligga mellan 0,1 och 100 um.

Metallpartiklarna skall vara av en metall med lägre elektronegativitet än 1,9 men högre än 1,1, exempelvis aluminium (Al), zink (Zn), jäm (Fe), magnesium (Mg) beryllium (Be), titan (Ti), mangan (Mn) gallium (Ga), nickel (Ni) och krom (Cr) eller en blandning av två eller flera av dessa metaller. 'lill följd av tillgång, pris och andra egenskaper är aluminium en mycket lämplig metall.

En inblandning av sådana metallpartiklari en ledande polymer ger upphov till en synergietfekt. En färg enligt uppfinningen har lägre emittans än man kunnat förvänta sig utgående från emittansen för de ingående delama. Traditionell làgemissiv färg, dvs. Al-flingor i traditionellt bindemedel har en emissivitet av ca 50 %, under det att 10 15 20 25 30 35 529 327 a man vid föreliggande uppfinning lätt uppnår en emissivitet runt 30 % i våglängde- intervallet 2,5-25 pm. Som ytterligare jämförelse kan nämnas att vanlig standardfärg ofta har en emissivitet kring 80 %.

För att fungera som màlningsfärg måste färgen på känt sätt för färger, utöver pigment och bindemedel, också innehålla ett lösningsmedel. Lösningsmedlet förångas och det inverkar inte pà egenskapema hos ett torkat färglager. Som i andra färger kan olika kända lösningsmedel användas. Vatten är ett allt mer använt lösningsmedel och kan med fördel användas vid uppfinningen.

En polymer är normalt inte löslig i vatten. När man använder PEDOT vid uppfin- ningen tillsâtter man därför ett ämne som medför att PEDOT tillsammans med till- satsämnet är lösligt i vatten. Ett sådant tillsatsämne är polystyrensulfonat - PSS. Ett blandningsförhällande som har använts med gott resultat är 4 viktdelar PEDOT till 9 viktdelar PSS.

Utöver de angivna komponentema kan det i olika tillämpningar vara lämpligt att på känt sätt vid färgframställning blanda i kända tillsatser för att öka färgens vidhäft~ ning, mekaniska hållbarhet och väderbeständighet. Ett exempel på en tillsats som kan förbättra de mekaniska egenskapema är Acronal, som bl.a. kan köpas frän BASF. Rent generellt är val av lösningsmedel och tillsatsämnen för den lägemissiva färgen utan betydelse för färgens emissivitet sedan den torkat. Fackmannen som framställer färg är väl bekant med olika tänkbara tillsatsmedel och lösningsmedel som används pà samma sätt som i andra färger.

En blandning enligt ovan med hög Al-halt (>5%) har làg emittans också i det visuella váglängdsomràdet. Då summan av emittans och reflektans är 1 förutsatt att ingen transmission genom blandningen förekommer betyder det att blandningen har hög reflektion även i det visuella väglängdsomrädet. Detta är, som inledningsvis angavs, inte önskvärt i en kamouflagefärg och kan avhjälpas genom att man pâ traditionellt sätt blandar i ett pigment som absorberar inom detta område, dvs. av ögat uppfattas som mörkt och matt. Man kan också på detta sätt ge färgen en viss önskad visuell färg. Lämpliga färgpigment är kända frän framställningen av kända kamouflage~ färger. 10 15 529 327 4 En blandning enligt uppfinningen av metallpartiklar i ett bindemedel i form av en ledande polymer kan även ingå som förlustskikt i en radarabsorberande struktur.

EXEMPEL Blanda en mättad vattenlösning av 4 viktsenhet PEDOT 9 viktsenhet PSS 0,08 viktenheter Acronal.

Blanda under omröming i 12 timmar.

'Tillsätt 10 vikts-% Al-flingor med en diameter av 2 um till den mättade lösningen.

Blanda under omröming i 12-timmar.

Måla på aktuell yta. Låt torka. Resultatet har en emittans fràn ytan av ca 30 % i våglängdsíntervallet 2,5-25 pm.

Claims (16)

10 15 20 25 30 35 5291327 Patentkrav:

1. Sättattskapa en lågemissivyta, k ä n n e t e c kn at a v attman på ytan anbringar en làgemissiv färg innefattande metallpartiklar, bindemedel och ett' lösningsmedel, varvid metallpartiklarna välies bestå av en metall med lägre elektro- negativitet än 1,9 men högre än 1,1 eller en blandning av sådana metaller och bindemedlet väljes bestå av polyanilin - PANl - eller en polymer där en tiofengrupp ingåri kedjan.

2. Sätt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att bindemedletväljes bestå av poly(3, 4-etendioxytiofen) - PEDOT .

3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k na t a v att metall- partiklarna väljes bestå av en metall vald ur gruppen aluminium (Al), zink (Zn), järn (Fe), magnesium (Mg) beryllium (Be), titan (Ti), mangan (Mn) gallium (Ga), nickel (Ni) och krom (Cr) eller en blandning av metaller valda ur nämnda grupp.

4. Sätt enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t a v att 0,1 - 25 vikts-% av metallpartiklar blandas med en mättad lösning av bindemedlet. a v att 5-15 vikts-% av metallpartiklar blandas med en mättad lösning av bindemedlet.

5. Sätt enligt patentkravet-i, k ä n n e t e c k n a t

6. Sätt enligt något av patentkravenit-S, k ä n n e t e c k n a t a v att färgen innefattar tillsatsämnen för att göra bindemedlet lösligt i lösningsmedlet.

7. Sätt enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t a v att lösningsmedlet utgörs av vatten. i

8. Sätt enligt patentkravet 2, k ä n n e te c k n a t a v att lösningsmedlet utgörs av vatten och polystyrensulfonat är tillsatt för att göra bindemedlet PEDOT lösligt ivatten. “

9. Användning av en färg innefattande metallpartiklar, bindemedel och ett lös- ningsmedel, där metallpartiklarna består av en metall med lägre elektronegativitet än 1,9 men högre än 1,1 eller en blandning av sådana 'metaller och bindemedlet består 10 15 20 25 529 327 6 av polyanilin - PANl - eller en polymer där en tiofengrupp ingår i kedjan, för åstad- kommande av en làgemissiv yta.

10. Användning enligt patentkravet 9, där bindemedlet består av poly(3, 4-etendioxytiofen) - PEDOT .

11. Användning enligt patentkravet 9 eller 10, där metallpartiklarna består av en metall vald ur gruppen aluminium (Al), zink (Zn), järn (Fe), magnesium (Mg) beryllium (Be), titan (Ti), mangan (Mn) gallium (Ga), nickel (Ni) och krom (Cr) eller en blandning av metaller valda ur nämnda grupp. '

12. Användning enligt något av “patentkraven 9-11, där 0,1 - 25 vikts-% av metall- partiklar är blandade med en mättad lösning av bindemedlet.

13. Användning enligt patentkravet 12, där 5-15 vikts-% av metallpartiklar är blandade med en mättad lösning av bindemedlet.

14. Användning enligt något av patentkraven 9-13, där färgen innefattar tillsats- ämnen för att göra bindemedlet lösligt i Iösningsmedlet.

15. Användning enligt något_av patentkraven 9-14, där lösningsmedlet utgörs av vatten.

16. Användning enligt patentkravet 10, där lösningsmedlet utgörs av vatten och polystyrensulfonat är tillsatt för att göra bindemedlet PEDOT lösligt i vatten.