AT510371B1 - Farbige, mehrschichtige beschichtungen mit niedriger solarabsorption und hoher thermischer emission - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft: Erstens farbige, mehrschichtige Beschichtungen mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission, die zum Regulieren der Höchsttemperatur beschichteter, direktem Sonnenlicht ausgesetzter Oberflächen einsetzbar sind, Zweitens ein Beschichtungsverfahren und Drittens kühle Oberflächen, die durch Aufbringen dieser Beschichtungen hergestellt werden. Die farbigen Beschichtungszusammensetzungen werden durch Vermischen stark reflektierender, metallischer oder metallisierter Flocken, IR-transparenter oder IR- reflektierender Farbmittel und verschiedener Bindemittel hergestellt, wobei ihre hohe thermische Emission durch Applikation einer transparenten Deckschicht mit hoher thermischer Emission sichergestellt wird. Die Beschichtungen können mittels Sprühbeschichtung oder Coil Coating aufgebracht werden.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft: i) farbige, mehrschichtige Beschichtungen mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission, die zum Regulieren der Höchsttemperatur beschichteter, direktem Sonnenlicht ausgesetzter Oberflächen einsetzbar sind, ii) ein Beschichtungsverfahren und iii) kühle Oberflächen, die durch Aufbringen dieser Beschichtungen hergestellt werden. Die farbigen Beschichtungszusammensetzungen werden durch Vermischen stark reflektierender, metallischer oder metallisierter Flocken, IR-transparenter oder IR-reflektierender Farbmittel und verschiedener Bindemittel hergestellt, wobei ihre hohe thermische Emission durch Applikation einer transparenten Deckschicht mit hoher thermischer Emission sichergestellt wird. Die Beschichtungen können mittels Sprühbeschichtung oder Coil Coating aufgebracht werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[0002] Die Überhitzung von Gebäuden in südlichen Ländern ist ein ernstes Problem, das sich in einem hohen Stromverbrauch für die Kühlung oder Klimatisierung von der Sonne ausgesetzten Gebäuden niederschlägt. Schätzungen zufolge kostet die Kühlung eines Gebäudes drei- bis sechsmal mehr als seine Beheizung. Entsprechend variieren in Mitteleuropa die maximalen Haltetemperaturen von Oberflächen, die der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, von 40°C für weiße bis 65°C für schwarz gestrichene Oberflächen.

[0003] Eine Abschirmung gegen Wärmestrahlung lässt sich nur durch Oberflächen mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission effektiv verwirklichen.

[0004] Die Aufheizung von der Sonne ausgesetzten Oberflächen ist eine Folge der Absorption des Sonnenlichtes durch die Oberfläche. Das Verhältnis zwischen der absorbierten Sonnenstrahlung und der Gesamtsonnenstrahlung wird als Solarabsorption as bezeichnet und lässt sich mathematisch durch folgende Gleichung ausdrücken:

[0005] worin S(λ) für die direkte normale Sonneneinstrahlung und R(A) für den Reflexionsgrad der betrachteten Oberfläche steht. Um die Menge der absorbierten Strahlung zu verringern, sollte die Solarabsorption vermindert werden, d.h. der Reflexionsgrad der Musteroberfläche, der zwischen 0,3 und 2,5 pm liegt, muss erhöht werden. Daher muss die Oberfläche im UV-Vis-NIR-Bereich „weiß“ sein.

[0006] Andererseits geben alle erwärmten Objekte durch IR-Wärmestrahlung Energie ab, d.h. zwischen 2,5-15 pm. Ein Objekt, das die höchstmögliche Energiemenge abstrahlt, wird als „Schwarzkörper“ bezeichnet. Der Sonne ausgesetzte Oberflächen sind jedoch im thermischen IR-Bereich nicht wirklich schwarz. Sie strahlen nur einen Teil der maximalen Strahlung ab. Das gewichtete Verhältnis zwischen der abgegebenen Strahlung 1-R(A) und der Planckschen Schwarzkörperverteilung r(A,T) wird als thermische Emission eT bezeichnet und lässt sich mathematisch ausdrücken als:

[0007] Um den maximalen Energieverlust durch Abstrahlung zu erreichen, muss die Oberfläche im thermischen IR-Bereich des Lichtspektrums schwarz sein, d.h. eine hohe eT aufweisen.

[0008] Im Mittelmeerraum werden Fassaden und Dächer bereits seit einiger Zeit weiß gestrichen, um die Absorption von Solarenergie zu verringern. Wenn andere Farbschattierungen erwünscht sind, muss eine spezielle Beschichtungszusammensetzung verwendet werden. In den letzten Jahren gab es ein zunehmendes Interesse an der Herstellung farbiger Anstrichmittel und Beschichtungen, die einen hohen Sonnenreflexionsgrad aufweisen, um das übermäßige Aufheizen sonnenbestrahlter Oberflächen von Gebäuden zu verhindern. Diese Beschichtungen werden als „Cool Paints“ bezeichnet, da sie bei Sonneneinstrahlung eine niedrigere Temperatur erreichen als herkömmliche Anstrichmittel. Das erste Verfahren zur Herstellung solcher Cool Paints besteht im Einsatz anorganischer IR-reflektierender Pigmente, wie sie in der US 4,424,292 oder in der US 4,624,710 beschrieben sind, oder organischer IR-reflektierender Pigmente, wie in der US 6,989,056. In jüngster Zeit untersuchten Levinson et al. systematisch die IR-reflektierenden Eigenschaften mehrerer Pigemente und setzten sie zur Herstellung von Asphaltdachschindeln ein [Levinson, R., et al. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2007, 91(4): S. 304-314], Verschiedene „Cool-Pigmente“ werden bereits von Pigmentherstellern produziert, wie z. B. von Shepherd Color Co die Produktlinie „Arctic - Infrared Reflective Pigments“ und von Ferro die Produktlinien „Cool Colors“ und „Eclipse“. Um die IR-reflektierenden Eigenschaften nicht-IR-reflektierender, IR-transparenter Pigmente zu verbessern, wurden diese auf weiße, stark reflektierende anorganische Substrate, wie Titan, Aluminium, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Bariumsulfat und Metallflocken, aufgebracht, um neue, IR-reflektierende Pigmente herzustellen, wie sie in den Patentanmeldungen US2002/0129739 und US 2006/015922 beschrieben sind. Um die Wärmeleitfähigkeit von Cool-Beschichtungen zu verringern, wurden hohle Mikrokügelchen verwendet, wie sie in der Patentanmeldung US 2005/0126441 beschrieben sind.

[0009] Am interessantesten ist die Verwendung von Cool Paints für die Beschichtung von Blechen, die zur Herstellung von Fassaden oder Dächern eingesetzt werden. In der Anmeldung US2005/0129964 ist eine Lösung beschrieben, die mehrere Schichten einsetzt, wobei jede Schicht durch einen separaten Applikationsvorgang gebildet wird. In der Sl 22808 wurde eine Cool-Beschichtung durch Zugabe zweier Infrarotreflektierender Oxide, Titan- und Zinkoxid, zu einer üblichen Anstrichzusammensetzung hergestellt. Allerdings sind dort keine Einzelheiten zur Farbstärke angegeben.

[0010] In [Orel, B et al. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2007, 91(2-3): S. 93-118] sind TISS-Beschichtungen (TISS = „thickness insensitive spectrally selective“) beschrieben, die zum Sammeln von Solarenergie in Sonnenwärmekollektoren geeignet sind. Ihre Eigenschaften sind das genaue Gegenteil von Cool Paints, also: hohe Solarabsorption, hohe Absorption im UV-, sichtbaren und NIR-Bereich des Lichtspektrums, d.h. im Bereich von 0,3 bis 2,5 pm, und eine niedrige thermische Emission, d.h. ein hoher Reflexionsgrad im thermischen IR-Bereich des Lichtspektrums, also über 2,5 pm. Sie werden als „Hot Paints“ eingesetzt: ihre Oberfläche heizt sich in der Sonne mehr auf als die Oberflächen herkömmlicher Farben der gleichen Farbschattierung. Es wurde keine Anwendungsmöglichkeit dieses Ansatzes in der Cool-Paints- Technologie vorgeschlagen.

[0011] Als erstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es äußerst wünschenswert, eine Technologie zur Herstellung von Cool Paints aus verschiedenen Farbpigmenten zu entwickeln, ohne diese auf die Oberfläche von weißen, IR-reflektierenden, anorganischen Partikelmaterialien aufzubringen, da das Verfahren zur Herstellung beschichteter Pigmentpartikel zeitaufwändig und teuer ist. Ein zweites Ziel besteht darin, mit diesen Anstrichmitteln kühle Oberflächen zu schaffen. Ein drittes Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens, das für industrielle Anwendungen der hergestellten Anstrichmittel geeignet ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0012] Es wurde festgestellt, dass durch entsprechende Wahl von Pigmenten oder anderen Farbmitteln mit hoher IR-Transparenz oder hoher IR-Reflexion zur Herstellung von TISS-artigen Anstrichmitteln und durch Aufbringen einer transparenten Polymerbeschichtung auf ein solches TISS-artiges Anstrichmittel eine mehrschichtige Beschichtung erhalten werden kann, die eine geringe Solarabsorption, d.h. einen hohen Sonnenreflexionsgrad, und eine hohe thermische

Emission, d.h. einen niedrigen Reflexionsgrad im thermischen IR-Bereich des Lichtspektrums, aufweist. Die mehrschichtige Beschichtung kann auf verschiedene Substrate aufgebracht werden, da ihre Leistungsfähigkeit nicht substratabhängig ist. Das Aufbringen solcher Beschichtungen auf Fassaden oder Dächer vermindert die Überhitzung dieser Oberflächen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0013] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer farbigen, mehrschichtigen Beschichtung auf einem Substrat.

[0014] Fig. 2 stellt die UV-Vis-NIR-IR-Reflexionsspektren A) einer gelben TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT und B) einer gelben, mehrschichtigen Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission dar.

[0015] Fig. 3 zeigt die UV-Vis-NIR-IR-Reflexionsspektren C) einer hellblauen TISS- Beschich tung mit niedriger aS und niedriger eT und D) einer hellblauen, mehrschichtigen Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission.

[0016] Fig. 4 stellt die UV-Vis-NIR-IR-Reflexionsspektren E) einer grünen TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT, F) einer grünen TISS- Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT, zu deren Zusammensetzung Bindemittel zugegeben wurde, und G) eine grüne, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0017] TISS-Beschichtungen mit niedriger aS und niedriger eT sind nicht für solarthermische Anwendungen geeignet. Daher ist es äußerst wünschenswert, sie in Cool- Beschichtungen umzuwandeln. Dies kann dadurch erfolgen, dass sie durch einfaches Aufbringen einer zusätzlichen Schicht, einer klaren Deckschicht, zu einer farbigen, mehrschichtigen Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission verbessert werden. Eine niedrige Solarabsorption ist eine Solarabsorption von weniger als aS = 0,85 und eine hohe thermische Emission ist eine thermische Emission von mehr als eT = 0,85.

[0018] Die farbige, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission, die einen wesentlichen Bestandteil der vorliegenden Erfindung bildet, ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Ziffer 1 steht für das Basismaterial, d.h. das zu beschichtende Substrat. Für das Substrat gibt es keine Einschränkung, da die Kühlwirkung substratunabhängig ist.

[0019] Die Ziffern 2 und 3 in Fig. 1 bezeichnen zwei unterschiedliche Teile eines TISS- Anstrichmittels mit niedriger aS und niedriger eT, das mit der Ziffer 5 bezeichnet ist. Beide Teile des TISS-Anstrichmittels werden in einem einzigen Applikationsschritt erzeugt. Dies ist nicht ohne Herstellung der TISS-Beschichtung möglich. Im Einzelnen stellt die Ziffer 2 den an stark reflektierenden metallischen oder metallisierten Flocken reichen Teil der TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT dar. Die Ziffer 3 bezeichnet den an Farbmittel reichen Teil der TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT. Der niedrige eT-Wert des TISS-Anstrichmittels kann durch Aufbringen einer Deckschicht mit hohem eT-Wert erhöht werden.

[0020] Die Ziffer 4 steht für eine Deckschicht mit hoher Transparenz im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums, hoher thermischer Emission und gegebenenfalls schmutzabweisenden Eigenschaften.

[0021] Die Kombination der zuvor erwähnten Schichten ergibt eine Endbeschichtung mit einer niedrigen aS und einer hohen eT, d.h. eine Cool-Beschichtung. Diese Konfiguration und Zusammensetzung von Schichten stellt eine einzigartige Lösung zum Erzeugen kühler Oberflächen dar. Die Umwandlung der TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT zu Cool Paints ist daher kostengünstig und einfach durchführbar; das Aufbringen der Deckschicht erhöht zusätzlich die Umweltstabilität der vorhandenen Anstrichschichten.

[0022] TISS-Beschichtungen mit niedriger aS und niedriger eT sind gekennzeichnet durch die Verwendung von Farbmitteln mit NIR-reflektierenden oder NIR-transparenten Eigenschaften, die zusätzlich funktionalisiert werden können, um ihre Kompatibilität und Dispergierbarkeit in Harzbindemitteln zu verbessern, und von metallischen oder metallisierten Flocken, Bindemitteln und Additiven. Niedrige aS-Werte sind Werte unter 0,85, niedrige eT-Werte liegen unter 0,60.

[0023] Farbmittel, die hohe NIR-Reflexion oder-Transparenz besitzen sollten, sind insbesondere, aber nicht ausschließlich, ausgewählt aus der Gruppe der löslichen Farbstoffe, umfassend saure Farbstoffe, Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe, Entwicklungsfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Anilinfarbstoffe und Zaponfarbstoffe, aus der Gruppe der organischen Pigmente, umfassend Azopigmente, ausgewählt unter Monoazo-, Disazokondensations-, beta-Naphthol-, Naph-thol-AS-, verlackten Azo-, Benzimidazolon-, Azomethin-, Azomethin-azo-, Isoindolinon- und Isoindolin Phthalocyanin-, Chinacridon-, Perylen- und Perinon-, Thioindigo-, Anthrachinon-, Anthrapyrimidin-, Flavanthron-, Pyranthron-, Anthanthron-, Dioxazin-, Triarylcarbonium-, Chi-nophthalon- und Diketopyrrolopyrrol-Pigmenten, und aus der Gruppe der anorganischen Pigmente, umfassend Metalloxide und -hydroxide von Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer, Cadmium, Bismut, Antimon, Zink, Zinn, Blei, Aluminium, deren Mischungen und Rutil- und Spinell-Mischoxide. Die Oberfläche anorganischer Pigmente kann zusätzlich durch die Applikation von Silanen während des Mahl- oder Dispergiervorgangs modifiziert werden. Während des Applikationsvorgangs bilden die Farbmittel eine farbmittelreiche Schicht auf der aluminiumreichen Schicht. Diese Schicht verleiht der Beschichtung ihre Farbe, d.h. eine gewisse Absorption im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums, und alle anderen Anteile des Sonnenlichtes sollten reflektiert oder zur darunter liegenden Aluminiumschicht durchgelassen werden. Die mit dieser Zusammensetzung erhältlichen Farbschattierungen sind heller und die Menge an eingesetztem Farbmittel ist kleiner als bei herkömmlichen Cool Paints.

[0024] Die Farbmittel werden in einer Menge von 0,5 bis 80 Gew.-% der Trockenmase, vorzugsweise 0,7 bis 70 % und idealerweise 1 bis 65 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung, zur Herstellung derTISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT verwendet.

[0025] Der wichtigste Bestandteil von TISS-Beschichtungen in allen Bereichen des Lichtspektrums sind stark reflektierende metallische oder metallisierte Flocken. Sie können insbesondere, aber nicht ausschließlich, ausgewählt sein unter: Aluminiumflocken, Kupferflocken, Edelstahlflocken, metallisierten Borosilicatflocken und metallisierten Glimmerflocken. Es ist äußerst wünschenswert, dass die Flocken nicht abblättern, so dass sie eine untere Schicht bilden können, deren Eigenschaften denen von gewöhnlichem Blech entsprechen. Daher sollten die Flocken sehr dicht gepackt sein, was durch die Wahl von Flocken mit dem richtigen Durchmesser und flachem Querschnitt erreicht wird. Äußerst wünschenswerter Weise haben die Flocken einen mittleren Durchmesser von mehr als 10 pm, vorzugsweise mehr als 15 pm. Die Verwendung solcher großen Flocken verbessert auch deutlich die Korrosionsbeständigkeit der angestrichenen Gegenstände aufgrund der mehrschichtigen, weniger durchlässigen Struktur des Metallflo-cken-reichen Teils derTISS. Diese Beschichtungen sind daher besonders zum Beschichten von Fassaden- oder Dachelementen geeignet, die rauen, schädigenden Umwelteinflüssen ausgesetzt sind.

[0026] Die stark reflektierende Grundschicht des TISS-Anstrichmittels dient als Spiegel, und das gesamte von den oberen Schichten durchgelassene Licht wird zurückreflektiert, so dass der Reflexionsgrad in allen Bereichen des Spektrums erhöht ist, was zu einer niedrigeren Solarabsorption und thermischer Emission führt. TISS- Beschichtungen mit diesen Eigenschaften lassen sich nicht vernünftig für eine solarthermische Anwendung nutzen, wenn sie nicht mit einer transparenten Beschichtung überzogen sind, welche die thermische Emission erhöht, so dass sie als Cool- Beschichtungen dienen können.

[0027] Die reflektierenden Flocken werden in einer Konzentration von 0,1 bis 60 Gew.-% der Trockenmasse, vorzugsweise 0,5 bis 55 % und idealerweise 1 bis 50 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung zur Herstellung der TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT eingesetzt.

[0028] Ein geeignetes Bindemittel für die Herstellung von TISS-Beschichtungen mit niedriger aS und niedriger eT ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, ausgewählt unter den organischen Harzen, umfassend Acrylate, Methacrylate, Styrolacrylate, Styrolmethacrylate, substituierten Polyolefinen, Polystyrol- und Styrol-Copolymeren, Alkydharzen, gesättigten und ungesättigten Polyestern oder Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyethern, Epoxyharzen, Silikonen, chlorsulfonierten Polyethylenen, fluorierten Polymeren, fluorierten Acryl-Copolymeren oder Fluorsilikonen, Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymeren, Polyvinylpyrrolidon, Polyisopro-pylacrylat, Polyurethanen, Wachsdispersionen auf Basis von Polyethylen, Polypropylen und deren Mischungen.

[0029] Die Bindemittel werden in einer Konzentration von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 78 Gew.-% und idealerweise 20 bis 75 Gew.-%, der Trockenmasse der Gesamtformulierung zur Herstellung der TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT eingesetzt.

[0030] Additive, wie insbesondere, aber nicht ausschließlich, Dispergierhilfsmittel, Fließverbesserer, die Schaumbildung kontrollierende Additive und Füllstoffe, werden in einer Konzentration von 0,01 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 55 Gew.-% und idealerweise 0,5 bis 51 Gew.-%, der Trockenmasse der Gesamtformulierung zur Herstellung der TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT eingesetzt.

[0031] Auf das trockene TISS-Anstrichmittel wird eine Deckschicht aufgebracht, die der mehrschichtigen Beschichtung eine hohe thermische Emission verleiht. Die Deckschicht wird in einer Schicht aufgebracht, die ausreichend dick ist, um die thermische Emission der Mehrschichtzusammensetzung von niedrigen zu hohen Werten von vorzugsweise über 0,9 zu verändern. Die Deckschicht der farbigen, mehrschichtigen Beschichtungszusammensetzungen ist UV-Licht und anderen schädigenden Umwelteinflüssen ausgesetzt und muss daher aus einem stabilen Harz bestehen. Deckschichten, die zum Umwandeln von TISS-Beschichtungen mit niedriger aS und niedriger eT zu Cool-Beschichtungen verwendet werden, enthalten keine Pigmente (keine Streuung), sondern bestehen vorwiegend aus einem polymeren Harzbindemittel, Vernetzungsmitteln, UV-Absorptionsmitteln (für das Fluorpolymer Lumiflon nicht so entscheidend) und Additiven, wie Quarzstaub, Fließverbesserern, die Schaumbildung kontrollierenden Additiven und die Selbstreinigung verbessernden Verbindungen, wie polyfunktionellen, polyedrischen Sil-sesquioxanen. Für Cool Paint-Beschichtungsanwendungen muss man wissen, wie schnell ihre thermische Emission mit der Dicke der aufgebrachten Deckschicht zunimmt, um eT >0,9 zu erreichen. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es nämlich günstig, hohe eT-Werte durch Aufbringen einer möglichst dünnen Lackdeckschicht auf die Oberfläche von TISS- Anstrichbeschichtungen mit niedriger aS und niedriger eT zu erreichen.

[0032] Widerstandsfähige Harzbindemittel für die Herstellung der Deckschicht sind insbesondere, aber nicht ausschließlich, ausgewählt unter: Acrylaten, Methacrylaten, Styrolacrylaten, Sty-rolmethacrylaten, substituierten Polyolefinen, Polystyrol- und Styrol- Copolymeren, Alkydharzen, gesättigten und ungesättigten Polyestern oder Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyethern, Epoxyharzen, Silikonen, chlorsulfoniertem Polyethylen, fluorierten Polymeren, fluorierten Acryl-Copolymeren oder Fluorsilikonen, Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymeren, Polyvinylpyrrolidon, Polyisopropylacrylat, Polyurethanen, Wachsdispersionen auf Basis von Polyethylen, Polypropylen und deren Mischungen. Polyurethanharze, wie Desmophen, und fluorierte Polyurethanharze, wie die Lumiflon-Reihe, kombiniert mit einem geeigneten Vernetzungsmittel, sind besonders geeignet. Die Deckschicht kann auch mehrere Lichtstabilisatoren, wie HALS und UV-Absorptionsmittel, enthalten, um die UV- Stabilität zu verbessern. Wie zu erwarten, absorbieren stärker polare Lacke auf Polyurethanbasis mehr als Fluorpolymer, was darauf hindeutet, dass dünnere Deckschichten des ersteren Lacks benötigt werden, um die gleiche Verbesserung der thermischen Emission der TISS-Grundschicht zu erreichen. Die meisten polymeren Harzbindemittel, die für Lasurlacke verwendet werden, absorbieren thermische Infrarotstrahlung relativ gut, und ihre thermische Emission liegt bei ausreichender Dicke über 0,80.

[0033] Es ist zudem äußerst wünschenswert, dass die Deckschicht Selbstreinigungseigen- schäften aufweist, die von hohen Kontaktwinkeln gegenüber Wasser und Hexadecan herrühren. Diese Eigenschaften können durch Zugabe von polyfunktionellen, polyedrischen Silsesquioxan-verbindungen zur Deckschichtzusammensetzung erreicht werden. Polyfunktionelle, polyedri-sche Silsesquioxane sind dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine freie Aminogruppe oder eine freie Hydroxylgruppe oder eine freie Carboxylgruppe, mindestens eine perfluorierte Alkylgruppe und mindestens eine verzweigte Alkylgruppe pro Silsesquioxanmolekül enthalten. Diese Additive können die statischen Kontaktwinkel für Wasser auf 110° und für Hexadecan auf 40° erhöhen, wenn sie in ausreichender Konzentration zur Anwendung kommen.

[0034] Polyfunktionelle, polyedrische Silsesquioxane werden in einer Konzentration von 0,01 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 12 Gew-% und idealerweise 0,5 bis 10 Gew.-%, der Trockenmasse der Gesamtformulierung zur Herstellung der Deckschicht eingesetzt.

[0035] Für alle zuvor erwähnten Beschichtungen werden organische Lösungsmittel verwendet, die insbesondere, aber nicht ausschließlich, ausgewählt sind unter aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie Hexan, Heptan, Octan und dergleichen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, Toluol, Xylol und dergleichen, Lösungsmitteln vom Alkohol-, Ether-, Ester- oder Keton-Typ, wie Isopropylalkohol, n- Butylalkohol, Isobutylalkohol, Octylalkohol, Cellosolve, Butylcello-solve, Diethylenglykolmonobutylether, Methylisobutylketon, Propylenglykolmonomethylether, Propylenglykolmonopropylether, Propylenglykolmonobutylether, Dipropylenglykolmonomethyl-ether, Dipropylenglykolmonobutylether, Aceton, Diisobutylketon, Ethylacylketon, Methylhexylke-ton, Ethylbutylketon, Ethylacetat, Isobutylacetat, Acylacetat, 2-Ethylhexylacetat, 2-Methoxypro-pylacetat, usw.. Diese organischen Lösungsmittel sind einzeln oder in einer Mischung von zwei oder mehr einsetzbar.

[0036] Kühle Oberflächen lassen sich hersteilen durch Aufbringen der TISS- Beschichtungen mit niedriger aS und niedriger eT, die entweder durch Sprühbeschichten oder ein Coil Coating-Verfahren auf ein entsprechend geformtes Substrat aufgebracht werden, das insbesondere, aber nicht ausschließlich, ausgewählt ist unter Blech, insbesondere, aber nicht ausschließlich, aus Stahl, verzinktem Stahl, verzinktem und aluminisiertem Stahl, und Stahl, der beschichtet ist mit Zinn, Edelstahl, Kupfer, Aluminium und deren Legierungen. Bei dem Substrat kann es sich auch um ein Polymermaterial, Beton oder andere Baumaterialien handeln. Vor dem Aufbringen der Cool-Beschichtung kann das Substrat zusätzlich mit einem geeigneten Primer, der auch zur Haftverstärkung auf dem Substrat dienen kann, vor Korrosion geschützt werden.

[0037] Die sehr hohen Werte der thermischen Emission könnten nicht durch die direkte Zugabe eines Überschusses des Harzbindemittels zur TISS-Beschichtung erreicht werden. Die entsprechende TISS-Anstrichschicht weist nämlich keine hohen thermischen Emissionswerte auf. Die Verwendung des Harzbindemittels ist sinnvoller und wirtschaftlicher, wenn es als dünne Deckschicht aufgebracht wird, da dann weniger Material benötigt wird, um eT >85 zu erreichen. Die vorliegende Erfindung bietet die optimale Lösung zur Herstellung von Cool Paints, wie dies aus den Beispielen 5-7 ersichtlich ist.

[0038] Aus den in Fig. 2-4 dargestellten Spektren ist ersichtlich, dass alle Beschichtungen einen höheren Reflexionsgrad im NIR-Bereich als im UV-Vis-Bereich des Lichtspektrums aufweisen, aber im thermischen IR-Bereich (bei λ = 2,5 pm) auch einen niedrigen Reflexionsgrad besitzen. Dies sind die gewünschten Eigenschaften für die Beschichtungen, die in der Lage sind, eine Überhitzung von der Sonnenstrahlung ausgesetzten, beschichteten Oberflächen zu verhindern.

[0039] Die TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT muss in einer entsprechenden Dicke aufgebracht werden, um eine doppelschichtige Strukturbildung zu erreichen, wie sie in Fig. 1 mit der Ziffer 5 dargestellt ist. Um dieses Ziel zu erreichen, sollte die Auftragsdicke im Bereich von 1 bis 150 pm, vorzugsweise 2 bis 120 pm und idealerweise 3 bis 90 pm, liegen.

[0040] Die Deckschicht mit hoher eT kann entweder durch Sprühbeschichten oder durch ein Coil Coating-Verfahren auf die getrocknete TISS-Beschichtung aufgebracht werden und muss ebenfalls in einer entsprechenden Dicke aufgebracht werden, um hohe eT-Werte zu erreichen.

Die eT ist dickenabhängig. Zum Erzielen einer hohen eT sollte die Auftragsdicke im Bereich von 1 bis 200 gm, vorzugsweise 2 bis 180 gm und idealerweise 3 bis 150 gm, liegen.

BEISPIELE

[0041] Messverfahren: [0042] Die optischen Eigenschaften der Proben wurden anhand der gemessenen IR- Absorptions- und Reflexionsspektren von mindestens 5x5 cm2 großen Proben bestimmt. Die Reflexionsspektren im sichtbaren (VIS) und Nahinfrarot (NIR)-Bereich wurden mit einem Perkin Eimer Lambda 950 UVA/is/NIR mit Integrationskugel (Modul 150 mm) gemessen, während die Spektra im mittleren IR-Spektralbereich mit einem Bruker IFS 66/S-Spektrometer erhalten wurden, der mit einer Integrationskugel (OPTOSOL) versehen war, unter Verwendung einer Goldplatte als Standard für die diffuse Reflexion erhalten wurden. Die Werte der Solarabsorption (aS) und der thermischen Emission (eT) aller Proben wurden gemäß einer Standardprozedur berechnet: M. Kohl, G. Jorgensen, A.W. Czanderna, Performance and Durability Assessment: Optical Materials for Solar Thermal Systems, Elsevier, The Netherlands, 2004 und M.G. Hutchins, Spectrally selective materials for efficient visible, solar and thermal radiation control, in: M. Santamouris (Ed.), Solar Thermal Technologies for Buildings, James & James, London, 2003. Die eT-Werte wurden anhand der Schwarzkörperspektren bei 80 °C berechnet. Die C*-Werte wurden aus den Reflexionsspektren (mit den zuvor erwähnten Maschinen aufgezeichnet) gemäß CIE Technical Report: Colorimetry, 3. Auflage 2004, The International Commission on Illumination, Wien, S. 17 (ISBN 3 901 906 33 9) berechnet.

[0043] Beispiel 1

[0044] Gelbe TISS-Beschichtung mit niedriger aS und niedriger eT

[0045] Zunächst wird eine Gelbpigmentpaste aus den folgenden Bestandteilen hergestellt: [0046] Desmophen® A 365 (Bayer MaterialScience AG) 240 g [0047] Bayferrox 3920 (LAXNESS) 381 g [0048] Bentone® SD-2 (Elementis Specialties, Inc.) 13 g [0049] Disperbyk 131 (BYK) 13 g [0050] Xylol 168 g [0051] n-Butylacetat 91 g [0052] Das Pigment wird unter ständigem Dispergieren nach und nach zu einer Lösung von Desmophen® A 365 und Disperbyk 161 in Xylol gegeben. Nach Abschluss der Zugabe wird das Dispergieren weitere 15 Minuten fortgesetzt, anschließend Bentone® SD-2 unter ständigem Dispergieren zugegeben, und das Dispergieren weitere 15 Minuten fortgesetzt. Die erhaltene Dispersion wird in einer Sandmühle bei etwa 3000 UpM bis zu einer Teilchengröße < 1 pm (ISO 1524) gemahlen. Dabei wird n-Butylacetat unter ständigem Dispergieren zugegeben.

[0053] Die gelbe TISS-Beschichtung wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt: [0054] 45 % Gelbpigmentpaste, hergestellt wie zuvor beschrieben 327 g [0055] Alubright 3100 (Schlenk Metallic Pigments GmbH) 274 g [0056] BYK® 410 (BYK-Chemie GmbH) 10g [0057] 4-Hydroxy-4-methylpentan-2-on 12 g [0058] Desmophen® A 365 (Bayer MaterialScience AG) 220 g [0059] n-Butylacetat 50 g [0060] Xylol 50 g [0061] Additol® XL 186 (Cytec Industries Inc.) 32 g [0062] Desmodur® N 75 (Bayer MaterialScience AG) 112 g [0063] Die wie zuvor beschrieben hergestellte Gelbpigmentpaste wird langsam in Alubright 3100 eingearbeitet, wobei Desmophen® A 365, 4-Hydroxy-4-methylpentan-2-on, n- Butylacetat, Xylol, Additol® XL 186 und BYK® 410 unter ständigem Dispergieren zugegeben werden. Unmittelbar vor dem Aufbringen wird Desmodur® N 75 zugegeben, das Gemisch entsprechend verdünnt und sofort verwendet.

[0064] Eine auf diese Weise hergestellte Beschichtungszusammensetzung kann, entsprechend verdünnt, mittels Coil Coating- oder Sprühbeschichtungsverfahren aufgebracht werden.

[0065] Bei entsprechendem Aufbringen mit dem Sprühbeschichtungsverfahren weist eine auf diese Weise hergestellte Beschichtung mit einer Dicke von 10 bis 100 pm auf einem Stahlsubstrat eine Adhäsion von GtO (ISO 2409) auf, wobei sich ihre Spektralselektivität als aS = 0,50 bei eT= 0,25 und C* = 34,64 ergibt. Die Reflexionsspektren im UV-Vis-NIR-IR-Bereich sind aus Fig. 2 A ersichtlich; diese Beschichtung eignet sich nicht zum Sammeln von solarthermischer Energie.

[0066] Beispiel 2 [0067] Gelbe, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission [0068] Zunächst wird die klare Deckschicht hergestellt durch Vermischen von: [0069] Lumiflon - LF 200 (Asahi Glass Co., Ltd.) 107,8 g [0070] Desmodur® N 75 (Bayer MaterialScience AG) 25,5 g [0071] Unmittelbar vor dem Aufbringen wird Desmodur® N 75 zu dem Lumiflon gegeben, das Gemisch entsprechend verdünnt und sofort verwendet.

[0072] Bei entsprechendem Aufbringen mit dem Sprühbeschichtungsverfahren auf eine wie in Beispiel 1 hergestellte Beschichtung in einer entsprechenden Dicke von 1 bis 80 pm auf einem Stahlsubstrat wurde eine gelbe, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission erhalten, deren Spektralselektivität sich als as = 0,51 bei eT= 0,88 und C* = 32,95 ergibt. Mit dem Aufbringen der Deckschicht ging die thermische Emission gegen 1, so dass die Oberfläche mehr Energie durch erhöhte Strahlung im thermischen IR-Bereich abgeben konnte als die Oberfläche ohne Deckschicht. Die Haltetemperatur ist daher niedriger. Die Reflexionsspektren im UV-Vis-NIR-IR-Bereich sind aus Fig. 2 B ersichtlich; diese mehrschichtige Beschichtung kann als Cool Paint verwendet werden, um das Überhitzen von der Sonne ausgesetzten, angestrichenen Oberflächen zu verhindern.

[0073] Beispiel 3 [0074] Hellblaue TISS-Beschichtung mit niedriger as und niedriger er [0075] Die Beschichtungszusammensetzung und Anstrichproben werden gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Änderung, dass an Stelle von Bayferrox 3920 die gleiche Menge an Helio-gen® Blau L 6700 F für die Beschichtungsherstellung verwendet wird.

[0076] Bei entsprechendem Aufbringen mit dem Sprühbeschichtungsverfahren weist eine auf diese Weise hergestellte Beschichtung mit einer Dicke von 10 bis 100 pm auf einem Stahlsubstrat eine Adhäsion von GtO (ISO 2409) auf, und ihre Spektralselektivität ergibt sich als as = 0,65 bei eT= 0,25 und C* = 38,78. Die Reflexionsspektren im UV-Vis-NIR-IR-Bereich sind aus Fig. 3 C ersichtlich; diese Beschichtung eignet sich nicht zum Sammeln von solarthermischer Energie in unglasierten Kollektoren, da sie eine niedrigere Effizienz als herkömmliche schwarze Farbe aufweist.

[0077] Beispiel 4 [0078] Hellblaue, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission [0079] Die Deckschicht wurde wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Bei entsprechendem Aufbringen durch das Sprühbeschichtungsverfahren auf einer wie in Beispiel 3 hergestellten Beschichtung in einer entsprechenden Dicke von 1 bis 80 pm auf einem Stahlsubstrat wurde eine hellblaue, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission erhalten, deren Spektralselektivität sich als as = 0,51 bei eT= 0,87 und C* = 34,65 ergibt. Mit dem Aufbringen der Deckschicht ging die thermische Emission gegen 1, wodurch die Oberfläche mehr Energie durch erhöhte Strahlung im thermischen IR-Bereich abgeben konnte als die unbeschichtete Oberfläche. Daher ist die Haltetemperatur niedriger. Die Reflexionsspektren im UV-Vis-NIR-IR-Bereich sind aus Fig. 3 D ersichtlich; diese mehrschichtige Beschichtung eignet sich als Cool Paint zum Verhindern einer Überhitzung von der Sonne ausgesetzten, angestrichenen Oberflächen.

[0080] Beispiel 5

[0081] Grüne TISS-Beschichtung mit niedriger as und niedriger eT

[0082] Zunächst wird aus den folgenden Bestandteilen eine Grünpigmentpaste hergestellt: [0083] Xylol 265,80 [0084] Dysperbyk 161 43,94 [0085] PK 4047 (Ferro) 395,27 [0086] Lumiflon 200 (Asahi Glass Co) 161,77 [0087] n-Butylacetat 133,23 [0088] Das Pigment wird unter ständigem Dispergieren nach und nach zu einer Lösung von Lumiflon 200 und Disperbyk 161 in Xylol gegeben. Nach Abschluss der Zugabe wird das Dispergieren weitere 15 Minuten fortgesetzt, dann Bentone® SD-2 unter ständigem Dispergieren zugegeben, und das Dispergieren weitere 15 Minuten fortgesetzt. Die erhaltene Dispersion wird in einer Sandmühle bei etwa 3000 UpM bis zu einer Teilchengröße < 1 pm (ISO 1524) gemahlen. n-Butylacetat wird unter ständigem Dispergieren zugegeben.

[0089] Die grüne TISS-Beschichtung wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt: [0090] 45 % Grünpigmentpaste, wie zuvor beschrieben hergestellt 19,5 g [0091] Alubright 3100 (Schlenk Metallic Pigments GmbH) 4,5 g [0092] BYK® 410 (BYK-Chemie GmbH) 0,12 g [0093] 4-Hydroxy-4-methylpentan-2-on 0,6 g [0094] Lumiflon 200 (Asahi Glass Co) 3,875 g [0095] n-Butylacetat 2,75 g [0096] Xylol 2,5 g [0097] Desmodur® N 75 (Bayer MaterialScience AG) 1,3g [0098] Die wie zuvor beschrieben hergestellte Grünpigmentpaste wird langsam in Alubright 3100 eingearbeitet, wobei Lumiflon LF 200, n-Butylacetat, Xylol und BYK® 410 unter ständigem Dispergieren zugegeben werden. Unmittelbar vor dem Aufbringen wird Desmodur® N 75 zugegeben, das Gemisch entsprechend verdünnt und sofort verwendet.

[0099] Eine auf diese Weise hergestellte Beschichtungszusammensetzung kann, entsprechend verdünnt, mittels Coil Coating- oder Sprühbeschichtungsverfahren aufgebracht werden.

[00100] Bei entsprechendem Aufbringen mit einem 30 pm Handbeschichter ergibt sich die Spektralselektivität einer auf diese Weise hergestellten Beschichtung mit einer Dicke von 10 bis 100 pm auf einem Stahlsubstrat als as = 0,67 bei eT= 0,40. Die Reflexionsspektren im UV-Vis-NIR-IR-Bereich sind aus Fig. 4 E ersichtlich; diese Beschichtung ist nicht zum Sammeln solarthermischer Energie geeignet.

[00101] Beispiel 6

[00102] Versuch zur Herstellung einer grünen TISS-Beschichtung mit niedriger as und hoher eT

[00103] Die an Harzbinder reiche, grüne TISS-Beschichtung wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt: [00104] 45 % Günpigmentpaste, wie zuvor beschrieben hergestellt 19,5 g [00105] Alubright 3100 (Schlenk Metallic Pigments GmbH) 4,5 g [00106] BYK® 410 (BYK-Chemie GmbH) 0,12 g [00107] 4-Hydroxy-4-methylpentan-2-on 0,6 g [00108] Lumiflon 200 (Asahi Glass Co) 12 g [00109] n-Butylacetat 2,75 g [00110] Xylol 2,5 g [00111] Desmodur® N 75 (Bayer MaterialScience AG) 4,6 g [00112] Die Grünpigmentpaste, die wie in Beispiel 5 hergestellt wurde, wird langsam in Alubright 3100 eingearbeitet, wobei Lumiflon LF 200, n-Butylacetat, Xylol und BYK® 410 unter ständigem Dispergieren zugegeben werden. Unmittelbar vor dem Aufbringen wird Desmodur® N 75 zugegeben, das Gemisch entsprechend verdünnt und sofort verwendet.

[00113] Eine auf diese Weise hergestellte Beschichtungszusammensetzung kann, entsprechend verdünnt, mittels Coil Coating- oder Sprühbeschichtungsverfahren aufgebracht werden.

[00114] Bei entsprechendem Aufbringen mittels Handbeschichter, ergibt sich die Spektralselektivität einer auf diese Weise hergestellten Beschichtung mit einer Dicke von 10 bis 100 pm auf einem Stahlsubstrat als as = 0,687 bei eT= 0,46. Die Reflexionsspektren im UV-Vis-NIR-IR-Bereich sind aus Fig. 4 F ersichtlich; diese Beschichtung ist nicht zum Sammeln von solarthermischer Energie geeignet und kann auch nicht zu Cool Paints verarbeitet werden. Die sehr hohen Werte der thermischen Emission sind nicht durch einfache Zugabe eines Bindemittelüberschusses zurTISS- Beschichtung erhältlich.

[00115] Beispiel 7 [00116] Grüne, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission [00117] Die Deckschicht wurde wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Bei entsprechendem Aufbringen mittels Sprühbeschichtungsverfahren auf einer wie in Beispiel 5 hergestellten Beschichtung in einer entsprechenden Dicke von 1 bis 80 pm auf einem Stahlsubstrat wurde eine hellblaue, mehrschichtige Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und hoher thermischer Emission erhalten, deren Spektralselektivität sich ergab als as = 0,64 in eT= 0,89. Mit dem Aufbringen der Deckschicht ging die thermische Emission gegen 1, wodurch die Oberfläche mehr Energie durch erhöhte Strahlung im thermischen IR-Bereich abgeben konnte als ohne Deckschicht. Die Haltetemperatur ist daher niedriger. Die Reflexionsspektren im UV-Vis-NIR-IR-Bereich sind aus Fig 5. G ersichtlich; diese mehrschichtige Beschichtung kann als Cool Paint verwendet werden, um das Überhitzen von der Sonne ausgesetzten, angestrichenen Oberflächen zu verhindern.

[00118] Farbige, mehrschichtige Beschichtungen mit niedriger Solarabsorption und hohen thermischen Emissionswerten gemäß der Erfindung, wobei eine niedrige Solarabsorption klei ner als as = 0,85 und eine hohe thermische Emission größer als er = 0,85, sind dadurch gekennzeichnet, dass sie durch aufeinanderfolgendes, zweistufiges Aufbringen einer TISS-Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und niedriger thermischer Emission als das Substrat kontaktierender erster Schicht und einer transparenten Deckschicht mit hoher thermischer Emission als zweiter Schicht hergestellt werden. Die erste Schicht wird hergestellt unter Verwendung eines Farbmittels mit NIR-Reflexions- oder NIR-Transparenzeigenschaften in einer Menge von 0,5 bis 80 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung, metallischer oder metallisierter Flocken in einer Konzentration von 0,1 bis 60 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung, eines Bindemittels in einer Konzentration von 10 bis 80 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung, von Additiven in einer Konzentration von 0,01 bis 60 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung und von Lösungsmitteln zu deren Herstellung. Die dabei verwendeten Farbmittel sind ausgewählt aus der Gruppe der löslischen Farbstoffe, umfassend saure Farbstoffe, Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe, Entwicklungsfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Anilinfarbstoffe und Zaponfarbstoffe; aus der Gruppe der organischen Pigmente, umfassend Azopigmente, ausgewählt unter Monoazo-, Disazokondensations-, beta-Naphthol-, Naphthol-AS-, verlackten Azo-, Benzimidazolon-, Azomethin, Azomethin-azo-, Isoin-dolinon- und Isoindolin Phthalocyanin-, Chinacridon-, Perylen- und Perinon-, Thioindigo-, Anth-rachinon-, Anthrapyrimidin-, Flavanthron-, Pyranthron-, Anthanthron-, Dioxazin-, Triarylcarboni-um-, Chinophthalon- und Diketopyrrolopyrrol-Pigmenten; und aus der Gruppe der anorganischen Pigmente, umfassend Metalloxide und -hydroxide von Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer, Cadmium, Bismut, Antimon, Zink, Zinn, Blei, Aluminium, deren Mischungen und Rutil- und Spinell-Mischoxide. Die verwendeten metallischen oder metallisierten Flocken haben einen mittleren Durchmesser von mehr als 10 pm und sind ausgewählt unter Aluminiumflocken, Kupferflocken, Edelstahlflocken, metallisierten Borosilicatflocken und metallisierten Glimmerflocken. Das verwendete Bindemittel ist ausgewählt unter den organischen Harzen, umfassend Acrylate, Methacrylate, Styrol a cry I ate, Styrolmethacrylate, unter substituierten Polyolefinen, unter Polystyrol- und Styrol-Copolymeren, Alkydharzen, unter gesättigten und ungesättigten Polyestern oder Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyethern, Epoxyhar-zen, Silikonen, chlorsulfonierten Polyethylenen, fluorierten Polymeren, ausgewählt unter fluorierten Acryl-Copolymeren oder Fluorsilikonen, Vinylpyrrolidon- Vinylacetat-Copolymeren, Po-lyvinylpyrrolidon, Polyisopropylacrylat, Polyurethanen, Wachsdispersionen auf Basis von Polyethylen, Polypropylen und deren Mischungen. Die transparente Deckschicht weist eine hohe thermische Emission auf und wird als zweite Schicht bei der Herstellung einer farbigen Mehrfachbeschichtung unter Verwendung von hochstabilen Harzbindemitteln, Vernetzungsmitteln und Additiven zu deren Herstellung in ausreichender Dicke aufgebracht, so dass die thermische Emission der farbigen Mehrfachbeschichtung größer als 0,85 ist.

[00119] Die Beschichtungen sind gekennzeichnet durch ihre Applikation auf ein Substrat, das insbesondere, aber nicht ausschließlich ausgewählt ist unter: unter Blechen aus Stahl, verzinktem Stahl, verzinktem und aluminisiertem Stahl, mit Zinn beschichtetem Stahl, Edelstahl, Kupfer, Aluminium und deren Legierungen, wobei es sich bei dem Substrat auch um ein Polymermaterial, Beton und andere Baumaterialien handeln kann.

[00120] Die Beschichtungen werden mittels Sprühbeschichtungs- oder Coil Coating- Verfahren in einer Dicke von 1 bis 150 pm und durch Applikation einer Deckschicht mit hoher thermischer Emission in einer Dicke von 1 bis 200 pm aufgebracht.

Claims (10)

1. Patentansprüche 1. Farbige, mehrschichtige Beschichtungen mit niedriger Solarabsorption und hohen thermischen Emissionswerten, wobei die niedrige Solarabsorption kleiner als as = 0,85 und die hohe Wärmemission größer als eT = 0,85 ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch die aufeinanderfolgende Zweistufen-Applikation einer TISS-Beschichtung mit niedriger Solarabsorption und niedriger thermischer Emission als das Substrat kontaktierender erster Schicht und einer transparenten Deckschicht mit hoher thermischer Emission als zweiter Schicht hergestellt werden.
2. 2. Beschichtungen nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht hergestellt wird unter Verwendung eines Farbmittels mit NIR-Reflexions- oder NIR-Transparenzeigenschaften in einer Menge von 0,5 bis 80 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung, von metallischen oder metallisierten Flocken in einer Konzentration von 0,1 bis 60 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung; eines Bindemittels in einer Konzentration von 10 bis 80 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung, und von Additiven in einer Konzentration von 0,01 bis 60 Gew.-% der Trockenmasse der Gesamtformulierung; sowie unter Verwendung von Lösungsmitteln für deren Herstellung.
3. 3. Beschichtungen nach Anspruch 2, wobei die eingesetzten Farbmittel ausgewählt sind aus der Gruppe der löslichen Farbstoffe, umfassend saure Farbstoffe, Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe, Entwicklungsfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Anilinfarbstoffe und Zapon-farbstoffe; aus der Gruppe der organischen Pigmente, umfassend Azopigmente, ausgewählt unter Monoazo-, Disazokondensations-, beta-Naphthol-, Naphthol-AS-, verlackten Azo-, Benzimidazolon-, Azomethin-, Azomethin-azo-, Isoindolinon- und Isoindolin Phtha-locyanin-, Chinacridon-, Perylen- und Perinon-, Thioindigo-, Anthrachinon-, Anthrapyrimi-din-, Flavanthron-, Pyranthron-, Anthanthron-, Dioxazin-, Triarylcarbonium-, Chinophthalon-und Diketopyrrolopyrrol- Pigmenten; und aus der Gruppe der anorganischen Pigmente, umfassend Metalloxide und -hydroxide von Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer, Cadmium, Bismut, Antimon, Zink, Zinn, Blei, Aluminium, deren Mischungen und Rutil- und Spinell-Mischoxide.
4. 4. Beschichtungen nach den Ansprüchen 2 bis 3, wobei die eingesetzten metallischen oder metallisierten Flocken einen mittleren Durchmesser von mehr als 10 pm aufweisen und ausgewählt sind unter Aluminiumflocken, Kupferflocken, Edelstahlflocken, metallisierten Borosilicatflocken und metallisierten Glimmerflocken.
5. 5. Beschichtungen nach den Ansprüchen 2 bis 4, wobei das eingesetzte Bindemittel ausgewählt ist unter den organischen Harzen, umfassend Acrylate, Methacrylate, Styrolacrylate, Styrolmethacrylate, unter substituierten Polyolefinen, unter Polystyrol- und Styrol-Copolymeren, Alkydharzen, unter gesättigten und ungesättigten Polyestern oder Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyethern, Epoxyharzen, Silikonen, chlorsulfonierten Polyethylenen, fluorierten Polymeren, ausgewählt unter fluorierten Acryl-Copolymeren oder Fluorsilikonen, Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymeren, Polyvinylpyrrolidon, Polyisopropy-lacrylat, Polyurethanen, Wachsdispersionen auf Basis von Polyethylen, Polypropylen und deren Mischungen.
6. 6. Beschichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei die transparente Deckschicht eine hohe thermische Emission aufweist und als zweite Schicht bei der Herstellung der farbigen, mehrschichtigen Beschichtung aufgebracht wird, unter Verwendung äußerst widerstandsfähiger Harzbindemittel, Vernetzungsmittel und Additive für deren Herstellung, die in ausreichender Dicke aufgebracht werden, damit die thermische Emission der farbigen, mehrschichtigen Beschichtung größer als 0,85 ist.
7. 7. Beschichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch ihre Applikation auf ein Substrat, das insbesondere, aber nicht ausschließlich, ausgewählt ist unter Blechen aus Stahl, verzinktem Stahl, verzinktem und aluminisiertem Stahl, mit Zinn beschichtetem Stahl, Edelstahl, Kupfer, Aluminium und deren Legierungen; wobei es sich bei dem Substrat auch um ein Polymermaterial, Beton und andere Baumaterialien handeln kann.
8. 8. Beschichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch ihre Applikation mit einem Sprühbeschichtungsverfahren.
9. 9. Beschichtungen nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch ihre Applikation mit einem Coil-Coating-Verfahren.
10. 10. Beschichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Applikation von TISS mit niedriger Solarabsorption und niedriger thermischer Emission in einer Dicke von 1 bis 150 pm und durch die Applikation einer Deckschicht mit hoher thermischer Emission in einer Dicke von 1 bis 200 pm. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen