DE102012215459A1

DE102012215459A1 - Thermoanstrich

Info

Publication number: DE102012215459A1
Application number: DE201210215459
Authority: DE
Inventors: Manfred Grasse; Anke Wendtland
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2014-03-06

Abstract

Es werden ein Baustoff zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, umfassend thermochrome Farbstoffe sowie Latentwärmespeicher, ein Verfahren zur Temperaturregulierung eines Gebäudes durch Beschichten der Außenseite des Gebäudes mit einem Baustoff sowie die Verwendung eines Baustoffes zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, um einen Temperaturregulierungseffekt zu erzeugen, beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Baustoffe und Anstrichmittel. Sie betrifft insbesondere Baustoffe zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zur Temperaturregulierung eines Gebäudes sowie die Verwendung von Baustoffen zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, um einen Temperaturregulierungseffekt zu erzeugen.
Im Baubereich besteht ein kontinuierliches Bedürfnis nach Lösungen für eine wirksame Temperaturregelung. Diese können durch mehr oder minder aufwändige bautechnische Maßnahmen realisiert werden. So ist bei kalten Außentemperaturen eine gute Isolierung zur Verhinderung von Wärmeverlusten erforderlich, um auf diese Weise den Energieverbrauch für Heizmaßnahmen möglichst gering zu halten. Eine solche Isolierung hilft dabei, auch bei hohen Außentemperaturen eine Aufheizung des Gebäudes zu begrenzen. Problematisch ist aber, dass sich in der Regel dennoch eine, wenn auch langsamere Aufheizung des Gebäudes nicht vermeiden lässt, z.B. als Folge des Wärmeeintrages in Form von Sonnenstrahlung durch die Fenster. Dann kann sich eine gute Isolierung sogar abträglich auswirken, denn sie kann womöglich die Auskühlung des Gebäudes in kühleren Perioden, z.B. während der Nacht, behindern.
Aus dem Stand der Technik ist im Zusammenhang mit der wirksamen Temperaturregelung von Gebäuden der Einsatz von thermochromen Farbstoffen bekannt. Dies sind Farbstoffe, die abhängig von der Temperatur reversibel ihre Farbe ändern.
Beispielsweise beschreibt US 7,749,593 B2 den Einsatz von thermochromen Farbstoffen im Baubereich, z.B. in Gestalt von Beschichtungen im Dachbereich. US 5,571,596 beschreibt Dachschindeln, welche mit thermochromen Farbstoffen beschichtet sind. US 7,817,328 B2 beschreibt den Einsatz thermochromer Farbstoffe für Fenstersysteme.
Thermochrome Farbstoffe bieten im Baubereich bei der Gestaltung der Aussenmaterialien eine gute Möglichkeit, der sich verändernden Intensität der Sonnenstrahlung (z.B. Tag-Nacht-Zyklus) oder der sich verändernden Temperatureinwirkung (z. B. Winter-Sommer-Zyklus) Rechnung zu tragen. Dennoch besteht weiterhin ein Bedürfnis nach Lösungen für eine wirksame Temperaturregelung im Baubereich, insbesondere um der Überhitzung oder auch der Unterkühlung von Gebäuden entgegenzuwirken.
Diese Aufgabe wird vom Gegenstand der Erfindung gelöst. Der Gegenstand der Erfindung ist ein Baustoff zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, umfassend thermochrome Farbstoffe sowie Latentwärmespeicher.
Thermochrome Farbstoffe sind dem Fachmann bestens bekannt. Es sind Farbstoffe, die bei einer definierten Temperatur oder innerhalb eines definierten Temperaturintervalls ihre Farbe reversibel ändern, z. B. von schwarz oder rot nach weiß oder transparent. Thermochrome Farbstoffe verfügen insbesondere über thermoaktive Chromophore, die anorganischer oder organischer Natur sein können. Wenn der Farbwechsel in einem Temperaturintervall stattfindet, dann liegt der Temperaturbereich, innerhalb dessen der Farbwechsel vollendet ist, vorzugsweise in einem Bereich von 10 K, vorteilhafterweise innerhalb eines Temperaturintervalls von 5 K und besonders bevorzugt innerhalb eines Temperaturintervalls von 2 K.
Organische, thermoaktive Chromophore werden insbesondere für Farbumschlagtemperaturen unter 80 °C eingesetzt. Für die Erreichung der Farbänderung gibt es mehrere Möglichkeiten. Die Farbänderung kann sich z.B. durch Änderungen der Molekülstruktur bei der Umschlagtemperatur ergeben. Einsetzbar sind insbesondere auch Pigmente in Mikrokapseln. Geeignete beispielhafte Systeme sind aus der Literatur bekannt und umfassen insbesondere einen speziellen Farbstoff und einen chemischen Aktivator, wobei beide zunächst keinen Kontakt miteinander haben, da sie in einem festen Lösemittel dispergiert sind. Ein solches beispielhaftes System hat also einen bestimmten Farbeindruck. Bei Erhitzen schmilzt das Lösemittel und Farbstoff und Aktivator finden zueinander. Durch die chemische Reaktion verliert der Farbstoff seine Farbe oder ändert diese. Die beispielhaften Mikrokapseln werden also transparent oder wechseln die Farbe. Die Farbänderung kann sich auch durch fest-fest-Phasenumwandlung bei organischen Substanzen ergeben, z.B. findet bei Bis(diethylammonium)tetrachlorocuprat(II) bei 53 °C ein Farbumschlag von grün nach gelb statt.
Für Farbumschlagtemperaturen ≥ 80 °C werden vorzugsweise anorganische, thermoaktive Chromophore eingesetzt. Der Farbumschlag erfolgt bei ihnen z.B. durch Änderung des Kristallgitters bei oxidischen Pigmenten bei einer definierten Temperatur oder z.B. durch Wertigkeitswechsel der die Pigmente bildenden polyvalenten Elemente. Beispielhaft zu nennen ist z.B. der bei 80 °C erfolgende bekannte Farbumschlag deckender Titan/Zinn-Emails von weiß nach gelblich.
Thermochrome Farbstoffe, insbesondere in Form von Mikrokapseln, die einen speziellen Farbstoff und einen chemischen Aktivator enthalten, welche beide, ohne Kontakt miteinander, in einem festen Lösungsmittel dispergiert sind, stehen in unterschiedlichsten Farben und mit unterschiedlichsten Temperaturbereichen, in denen ein Farbumschlag oder ein Farbwechsel stattfindet, im Handel zur Verfügung, beispielsweise angeboten von der Sintal Chemie GmbH, Deutschland oder von der Worlée-Chemie GmbH, Deutschland. Die Worlée-Chemie z. B. vermarktet unter der Bezeichnung WorléeTherm, thermochrome Farbstoffe in den Farben Gelb, Orange, Magenta, Rot, Grün, Blau, Violett, Schwarz. Beispielhaft genannt sie hier Worlée Therm LT 31, welche den Farbumschlag von farbig zu farblos bei 31°C zeigt. Weiterhin kann auch auf die aus der Patentliteratur bekannten thermochromen Farbstoffe zurückgegriffen werden.
Latentwärmespeicher funktionieren durch die Ausnutzung der Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen eines Speichermediums, insbesondere nutzen sie die Wärmemengen, die beim Phasenübergang insbesondere flüssig – fest oder gasförmig – flüssig bzw. umgekehrt, abgegeben bzw. aufgenommen werden.
Beispielsweise können beim Aufladen von Latentwärmespeichern, die als Speichermedium vorzugsweise einsetzbaren speziellen Salze oder Paraffine geschmolzen werden. Das Speichermedium nimmt dabei sehr viel Wärmeenergie als sogenannte Schmelzwärme auf. Da dieser Vorgang reversibel ist, gibt das Speichermedium genau diese Wärmemenge beim Erstarren wieder ab. Latentwärmespeicher, insbesondere in Form mikroverkapselter Form, stehen im Handel zur Verfügung, beispielsweise angeboten von der BASF, Deutschland. Beispielhaft kann hier das Produkt Micronal^® PCM genannt werden. Es handelt sich hierbei um einen mikroverkapselten Latentwärmespeicher auf der Basis von Paraffinwachs. Weiterhin kann auch auf die aus der Patentliteratur bekannten Latentwärmespeicher zurückgegriffen werden.
Der erfindungsgemäße Baustoff zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, umfassend thermochrome Farbstoffe sowie Latentwärmespeicher, ermöglicht auf einfache Art eine besonders effektive Temperaturregulierung von Gebäuden. Auch alte Gebäude können ohne weiteres mit dem erfindungsgemäßen Baustoff beschichtet werden und ermöglichen eine verbesserte Temperaturregulierung durch das erfindungsgemäße Zusammenwirken von thermochromen Farbstoffen sowie Latentwärmespeicher.
Die erfindungsgemäße Beschichtung hat den Effekt, dass einerseits, wenn die Umgebungstemperaturen und die Sonneneinstrahlung zunehmen, einer Überhitzung des beschichteten Gebäudes entgegengewirkt wird, und dass andererseits, wenn die Umgebungstemperaturen und die Sonneneinstrahlung abnehmen, Wärme freigegeben wird und Strahlung besser absorbiert wird. Beispielsweise haben übliche weiße Fassaden und Dachanstriche im Winter den Nachteil, dass sie Licht und somit die Wärmeenergie reflektieren, d.h. die Möglichkeit der Wärmespeicherung tagsüber ist reduziert. Dem gegenüber haben z.B. übliche dunkle Dachsteine, -platten und Dachanstriche im Sommer den Nachteil, dass sie sich tagsüber extrem aufheizen. Unsere Erfindung ermöglicht dagegen, je nach Temperatur das Reflexionsvermögen weißer Flächen und das Speichervermögen dunkler Flächen auszunutzen und so eine verbesserte Temperaturregulierung zu erreichen, und darüber hinaus durch das Zusammenwirken mit dem Latentwärmespeicher Temperaturspitzen effektiv abzupuffern. Die Erfindung ermöglicht somit eine gute Temperaturregulierung sowohl über den gesamten Jahresverlauf als auch über den jeweiligen Tagesverlauf.
Bei dem erfindungsgemäßen Baustoff kann es sich um jeden Baustoff handeln, der zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien geeignet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Baustoff um eine Anstrichfarbe, Lack, Putzmörtel, Beschichtungsstoff und/oder eine Dachabdichtung.
Anstrichfarben sind Anstrichmittel, die vorzugsweise farbgebende Substanzen umfassen. Sie bestehen insbesondere aus flüssigen bis pastenförmigen Stoffen oder Gemischen, die auf Oberflächen vorwiegend durch Streichen oder Rollen aufgetragen einen physikalisch oder chemisch trocknenden Anstrich ergeben. Eine erfindungsgemäß einsetzbare Anstrichfarbe enthält neben den zwingenden Komponenten, also thermochrome Farbstoffe sowie Latentwärmespeicher, vorzugsweise weitere Komponenten wie z.B. Bindemittel, Füllstoff, Lösungsmittel, sowie eventuelle Zusatzstoffe wie z.B. Verdickungsmittel, Filmbildner, Dispergiermittel, Trockenstoffe (Sikkative), Weichmacher, Lichtschutzmittel, Fungizide und Konservierungsmittel, sowie ggf. weitere farbgebende Mittel und/oder andere optionale Inhaltsstoffe.
Bevorzugt einsetzbare Bindemittel, Füllstoffe, Weichmacher, Emulgatoren und Entschäumer, die in den Baustoffen Verwendung finden können, werden weiter unten genannt.
Lack ist ein flüssiger oder auch pulverförmiger Beschichtungsstoff, der in der Regel dünn auf Gegenstände aufgetragen wird und durch chemische oder physikalische Vorgänge, wie z.B. Verdampfen des Lösungsmittels, zu einem durchgehenden, festen Film aufgebaut wird. Ein erfindungsgemäß einsetzbarer Lack enthält neben den zwingenden Komponenten, also thermochrome Farbstoffe sowie Latentwärmespeicher, vorzugsweise weitere Komponenten wie Bindemittel, ggf. weitere farbgebende Mittel, Lösemittel, Füllstoffe und Additive. Nach Art des Bindemittels unterscheidet man insbesondere Alkydharz-Lack, Dispersionslackfarbe, Epoxidharz-Lack, Polyurethan-Lack, Acrylharz-Lack sowie Cellulosenitrat-Lack. Alle diese Lacke können erfindungsgemäß eingesetzt werden.
Der Putzmörtel ist ein Baustoff zur Herstellung von Putz. Putz ist ein Belag, der auf Mauerwerk oder Betonflächen insbesondere an Außenwänden, aber auch an Innenwänden sowie Decken aufgebracht werden kann. Herstellung und Verarbeitung von Putzmörtel sind in der DIN V 18 550 geregelt. Der Begriff des Putzmörtels umfasst insbesondere Luftkalkmörtel, Wasserkalkmörtel, Mörtel mit hydraulischem Kalk, Kalkzementmörtel, Zementmörtel, Gipsmörtel, Gipssandmörtel, Gipskalkmörtel sowie Kalkgipsmörtel.
Beschichtungsstoff ist ganz allgemein ein flüssiges, pastenförmiges oder festes, vorzugsweise pulverförmiges, Produkt, das auf einen Untergrund aufgetragen wird, um dort eine Beschichtung mit z.B. schützenden, dekorativen und/oder anderen spezifischen Eigenschaften zu ergeben.
Als Dachabdichtung bezeichnet man die die äußerste Schicht des Dachs als Teil der Dachhaut. Diese äußerste Schicht des Dachs soll das Bauwerk gewöhnlich vor dem Eindringen von Nässe bzw. Niederschlag schützen. Die Dachabdichtung kann z. B. mit Dachsteinen, -platten, -schindeln, Bitumen- oder Kunststoffbahnen oder mit flüssig aufzubringenden Abdichtungen erfolgen.
Der Baustoff kann insbesondere Verdicker umfassen. Als Verdicker können insbesondere anorganische Produkte, niedermolekulare organische Produkte, organische natürliche Verdickungsmittel, abgewandelte Naturstoffe, organische vollsynthetische Verdickungsmittel und/oder Assoziativverdicker eingesetzt werden. Einsetzbare anorganische Produkte sind z.B. Kieselsäure sowie Schichtsilicate. Einsetzbare niedermolekulare organische Produkte sind z.B. Metallseifen, gehärtetes Ricinusöl, modifizierte Fett-Derivate sowie Polyamide. Geeignete organische natürliche Verdickungsmittel sind z.B. Stärke, Gelatine sowie Casein. Abgewandelte Naturstoffe sind z.B. Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose sowie Ethylhydroxyethylcellulose. Einsetzbare organische vollsynthetische Verdickungsmittel sind z.B. Polyvinylalkohole, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäuren sowie deren Salze, Polyacrylamide, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglycole, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate sowie deren Salze, Copolymere und Terpolymere von Acrylsäure und Methacrylsäure. Einsetzbare Assoziativverdicker (assoziative Verdicker) sind z.B. hydrophob modifizierte Polyacrylate, hydrophob modifizierte Celluloseether, hydrophob modifizierte Polyacrylamide, hydrophob modifizierte Polyether. Solche sind dem Fachmann bekannt.
Der Baustoff kann insbesondere Filmbildehilfsmittel umfassen. Bevorzugt einsetzbare Filmbildehilfsmittel sind schwerflüchtige organische Lösemittel. Bevorzugt einsetzbare Filmbildehilfsmittel sind insbesondere 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-1-isobutyrat, Butyldiglykolacetat, 3-Methoxy-1-butanol sowie Butyldiglykol.
Das erfindungsgemäße Mittel kann die thermochromen Farbstoffe grundsätzlicher in jeder Menge beinhalten. Es ist aber im Sinne einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, dass es 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-% thermochrome Farbstoffe enthält. Eine geeignete Mindestmenge für den thermochromen Farbstoff kann z.B. auch bei 0,01 Gew.-% oder 0,001 Gew.-% liegen, eine geeignete Maximalmenge kann z. B. auch bei 50 Gew.-% oder höher liegen. Gew.-% beziehen sich jeweils auf das gesamte Mittel.
Im Falle von lösemittelhaltigen Anstrichmitteln werden die thermochromen Farbstoffe insbesondere in Mengen von 5 bis 30 Gew.-% eingesetzt, im Falle von wässrigen Anstrichmitteln werden die thermochromen Farbstoffe insbesondere in Mengen von 3 bis 15 Gew.-% eingesetzt. Gew.-% beziehen sich jeweils auf das gesamte Mittel.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Mittel solche thermochrome Farbstoffe enthält, welche oberhalb einer bestimmten Umschlagstemperatur oder eines Umschlagstemperaturbereiches heller oder farblos werden und unterhalb dieser bestimmten Umschlagstemperatur oder des Umschlagstemperaturbereiches dunkler oder farbig werden, vorzugsweise dunkelfarbig, insbesondere schwarz sind. Dies entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Im Sinne einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Temperatur des Farbumschlages des thermochromen Farbstoffes im Bereich von –15°C bis 90°C, vorzugsweise 0°C bis 50°C, insbesondere 25°C bis 40°C liegt. Das bedeutet, dass innerhalb des angegeben Bereiches ein Farbumschlag stattfindet.
Wenn das erfindungsgemäße Mittel zumindest einen weiteren Farbstoff umfasst, der nicht thermochrom ist, so liegt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der thermochrome Farbstoff einen schwarzen oder bunten Farbton aufweist und beim Erreichen der Umschlagtemperatur seine Farbigkeit verliert und transparent wird. Bei Anwesenheit eines weiteren Farbstoffes entsteht dann ein anderer, zweiter Farbton.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Mittel 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-% Latentwärmespeicher enthält. Eine geeignete Mindestmenge für den Latentwärmespeicher kann z.B. auch bei 0,01 Gew.-% oder 0,001 Gew.-% liegen, oder z.B. auch bei 15 Gew.-% oder 20 Gew.-%, eine geeignete Maximalmenge kann z. B. auch bei 50 Gew.-% oder höher liegen. Gew.-% beziehen sich jeweils auf das gesamte Mittel.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn der Latentwärmespeicher auf Salz-, Wachs- oder Paraffinbasis vorliegt. Es sind auch Mischungen unterschiedlicher Latentwärmespeicher möglich.
Vorzugsweise sind die Latentwärmespeicher verkapselt, insbesondere mikroverkapselt. Als Material für die Kapseln können insbesondere synthetische Polymere (wie z.B. Polyamide, Polyethylenglycole, Polymethacrylate, Polyurethane, Epoxidharze und andere), aber auch hochmolekulare Verbindungen tierischer oder pflanzlicher Herkunft, z. B. Eiweißverbindungen (wie z.B. Gelatine, Albumin oder Casein), Cellulose-Derivate (wie z.B. Methylcellulose, Ethylcellulose, Celluloseacetat, Cellulosenitrat oder Carboxymethylcellulose) verwendet werden. Besonders bevorzugtes Kapselmaterial ist Polymethacrylat, insbesondere Polymethylmethacrylat, oder Acrylglas.
Die Durchmesser der einsetzbaren Kapseln, insbesondere Mikrokapseln, können vorzugsweise im Bereich von einigen Nanometern bis hin zu Millimetern liegen. Die Mikrokapseln, vorzugsweise mit Polymethacrylat, insbesondere Polymethylmethacrylat, oder Acrylglas als Kapselmaterial, können vorzugsweise Durchmesser im Bereich < 200 µm, vorteilhafterweise < 100 µm, noch vorteilhafter < 50 µm und insbesondere < 20 µm aufweisen, bespielsweise 0,1 bis 10 µm.
Die Kapseln, insbesondere Mikrokapseln mit einem Durchmesser im Bereich < 200 µm können sehr gut und stabil entweder als Dispersion oder Pulver in die Baustoffe, wie z.B. Anstrichfarbe, Putz oder Mörtel eingearbeitet werden. Insbesondere Acrylglaskapseln sind mechanisch sehr widerstandsfähig.
Latentwärmespeicher auf Salzbasis, vorzugsweise Salzhydrat, z.B. Natriumacetat-Trihydrat, werden vorzugsweise in Form von Makrokapseln aus Kunststoff eingesetzt, insbesondere mit einem Durchmesser > 500 µm, z.B. 1 mm bis 10 mm.
Im Sinne der Erfindung haben sich Latentwärmespeicher auf Wachs- oder Paraffinbasis, mikroverkapselt, vorzugsweise in Polymethacrylat, insbesondere Polymethylmethacrylat, oder Acrylglas, mit einem Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 20 µm, vorzugsweise 0,1 bis 10 µm besonders bewährt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das erfindungsgemäße Mittel

– 0,1 bis 40 Gew.-% Latentwärmespeicher auf Wachs- oder Paraffinbasis mikroverkapselt, vorzugsweise in Polymethacrylat, insbesondere Polymethylmethacrylat, oder Acrylglas mit einem Kapseldurchmesser im Bereich von vorzugsweise 0,1 bis 20 µm, sowie
– 0,1 bis 40 Gew.-% thermochrome Farbstoffe, wobei die Temperatur des Farbumschlages des thermochromen Farbstoffes vorzugsweise im Bereich von 25°C bis 50°C liegt, und wobei oberhalb der Umschlagstemperatur oder des Umschlagstemperaturbereiches die Farbe heller oder farblos oder weiß wird und unterhalb der Umschlagstemperatur oder des Umschlagstemperaturbereiches die Farbe dunkler oder farbig, insbesondere schwarz, ist. Dabei handelt es sich insbesondere um eine Anstrichfarbe.

Besonders bevorzugte Baustoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Anstrichfarben. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine Anstrichfarbe, die folgende Komponenten umfasst:

– 3 bis 50 Gew.-% Bindemittel, vorzugsweise ausgewählt aus Epoxidharzen, Polyurethanen, Acrylaten, Styrolacrylate, Silikonpolymeren, Polyesterharzen, natürlichen Harzen, gebranntem Kalk, Zement und/oder Wasserglas,
– 0,1 bis 20 Gew.-% Weichmacher, vorzugsweise ausgewählt aus Phthalsäureestern, Trimellitsäureestern, acyclischen aliphatische Dicarbonsäureestern, Polyestern aus Adipin-, Sebacin-, Azelain- und/oder Phthalsäure mit Diolen, Phosphorsäureester, Fettsäureester und/oder Hydroxycarbonsäureester,
– 0,1 bis 5 Gew.-% Emulgatoren, vorzugsweise ausgewählt aus anionische Emulgatoren, wie z.B. Seifen, Metallseifen, organische Seifen (z. B. Mono-, Di- oder Triethanolaminoleat, -stearat, Diethylethanolaminoleat, -stearat, 2-Amino-2-methylpropan-1-olstearat), sulfurierte Verbindungen (zum Beispiel Natriumdodecylsulfat, Türkischrotöl usw.) und sulfonierte Verbindungen (z. B. Natriumcetylsulfonat), kationische Emulgatoren, wie z.B. quartäre Ammonium-Verbindungen (zum Beispiel Cetyltrimethylammoniumbromid, Benzyllauryldimethylammoniumchlorid usw.), amphotere Emulgatoren (z.B. Lecithine) sowie nichtionische Emulgatoren, wie z.B. Fettalkohole (Lauryl-, Cetyl-, Stearyl- oder Palmitylalkohol), partielle Fettsäureester mehrwertiger Alkohole mit gesättigten Fettsäuren (zum Beispiel Glycerolmonostearat, Pentaerythritolmonostearat, Ethylenglycolmonostearat, Propylenglycolmonostearat), partielle Fettsäureester mehrwertiger Alkohole mit ungesättigten Fettsäuren (zum Beispiel Glycerolmonooleat, Pentaerythritolmonooleat), Polyoxyethylenester von Fettsäuren (z. B. Polyoxyethylenstearat), Polymerisationsprodukte aus Ethylenoxid und Propylenoxid an Fettalkoholen (Fettalkoholpolyglycolether) oder Fettsäuren (Fettsäureethoxylate), Aluminiumhydroxid, Bentonit, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und -trisilicat.
– 0,1 bis 20 Gew.-% nicht thermochrome Pigmente,
– 0,1 bis 40 Gew.-% Latentwärmespeicher, vorzugsweise auf Wachs- oder Paraffinbasis, insbesondere mikroverkapselt in Polymethacrylat bzw. Acrylglas, mit einem Durchmesser im Bereich von vorzugsweise 0,1 bis 20 µm,
– 0,1 bis 40 Gew.-% thermochrome Farbstoffe, wobei die Temperatur des Farbumschlages des thermochromen Farbstoffes vorzugsweise im Bereich von 25°C bis 50°C liegt,
– 0,1 bis 5 Gew.-% Verdicker,
– 1 bis 50 Gew.-% Füllstoffe, vorzugsweise ausgewählt aus Calciumcarbonat, Talkum, Sand, Bariumsulfat und Kaolin,
– 0,1 bis 5 Gew.-% Entschäumer, vorzugsweise Entschäumer auf Silikonbasis, Kohlenwassersoffbasis, hydrophobe pyrogene Kieselsäure, z.B. Compounds aus Silikonölen und darin enthaltener Kieselsäure
– ggf. 0,01 bis 3 Gew.-% Biozide,
– 1 bis 50 Gew.-% Lösungsmittel und/oder Wasser,
– ggf. 0,1 bis 3 Gew.-% Basen oder Säure,
– ggf. 0,1 bis 5 Gew.-% Filmbildehilfsmittel,
– ggf. weitere optionale Bestandteile.

Ein weiterer besonders bevorzugter Baustoff im Sinne dieser Erfindung ist ein Putzmörtel gemäß DIN V 18 550, vorzugsweise mineralisch oder kunstharzgebunden, umfassend thermochrome Farbstoffe sowie Latentwärmespeicher.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Temperaturregulierung eines Gebäudes durch Beschichten der Außenseite des Gebäudes, insbesondere der Bedachung, mit einem erfindungsgemäßen Mittel wie zuvor beschrieben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung liegt in der Verwendung eines erfindungsgemäßen Mittels, wie zuvor beschrieben, zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, um einen Temperaturregulierungseffekt zu erzeugen. Bei den Baumaterialien handelt es sich dabei vorzugsweise um Dachsteine, -platten, -oder -schindeln oder Fassadenplatten oder -schindeln.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung liegt in der Verwendung eines erfindungsgemäßen Mittels, wie zuvor beschrieben, zur Abdichtung von Gebäuden, insbesondere von Dächern, um einen Temperaturregulierungseffekt zu erzeugen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7749593 B2 [0004]
US 5571596 [0004]
US 7817328 B2 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN V 18 550 [0019]
DIN V 18 550 [0038]

Claims

Baustoff zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, umfassend thermochrome Farbstoffe sowie Latentwärmespeicher.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Baustoff um eine Anstrichfarbe, Lack, Putzmörtel, Bindemittel, Beschichtungsstoff und/oder eine Dachabdichtung handelt.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-% thermochrome Farbstoffe enthält.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es thermochrome Farbstoffe enthält, welche oberhalb einer bestimmten Umschlagstemperatur oder eines Umschlagstemperaturbereiches heller oder farblos oder weiß werden und unterhalb dieser bestimmten Umschlagstemperatur oder des Umschlagstemperaturbereiches dunkler oder farbig werden, vorzugsweise dunkelfarbig, insbesondere schwarz sind.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Farbumschlages des thermochromen Farbstoffes im Bereich von –15°C bis 90°C, vorzugsweise 0°C bis 50°C, insbesondere 25°C bis 40°C liegt.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest einen weiteren Farbstoff umfasst, der nicht thermochrom ist.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-% Latentwärmespeicher enthält.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Latentwärmespeicher auf Salz-, Wachs- oder Paraffinbasis vorliegt.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass es – 0,1 bis 40 Gew.-% Latentwärmespeicher auf Wachs- oder Paraffinbasis mikroverkapselt, vorzugsweise in Polymethylmethacrylat oder Acrylglas, mit einem Kapseldurchmesser im Bereich von vorzugsweise 0,1 bis 20 µm, sowie – 0,1 bis 40 Gew.-% thermochrome Farbstoffe, wobei die Temperatur des Farbumschlages des thermochromen Farbstoffes vorzugsweise im Bereich von 25°C bis 50°C liegt, wobei oberhalb der Umschlagstemperatur oder des Umschlagstemperaturbereiches die Farbe heller oder farblos wird und unterhalb der Umschlagstemperatur oder des Umschlagstemperaturbereiches die Farbe dunkler oder farbig, insbesondere schwarz, ist, umfasst.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Anstrichfarbe handelt, umfassend folgende Komponenten: – 3 bis 50 Gew.-% Bindemittel, vorzugsweise ausgewählt aus Epoxidharzen, Polyurethanen, Acrylaten, Styrolacrylaten, Silikonpolymeren, Polyesterharzen, natürlichen Harzen, gebranntem Kalk, Zement und/oder Wasserglas, – 0,1 bis 20 Gew.-% Weichmacher, vorzugsweise ausgewählt aus Phthalsäureestern, Trimellitsäureestern, acyclischen aliphatische Dicarbonsäureestern, Polyestern aus Adipin-, Sebacin-, Azelain- und/oder Phthalsäure mit Diolen, Phosphorsäureester, Fettsäureester und/oder Hydroxycarbonsäureester, – 0,1 bis 5 Gew.-% Emulgatoren, – 0,1 bis 20 Gew.-% nicht thermochrome Pigmente, – 0,1 bis 40 Gew.-% Latentwärmespeicher, – 0,1 bis 40 Gew.-% thermochrome Farbstoffe, – 0,1 bis 5 Gew.-% Verdicker, – 1 bis 50 Gew.-% Füllstoffe, – 0,1 bis 5 Gew.-% Entschäumer, – ggf. 0,01 bis 3 Gew.-% Biozide, – 1 bis 50 Gew.-% Lösungsmittel und/oder Wasser, – ggf. 0,1 bis 3 Gew.-% Basen oder Säure, – ggf. 0,1 bis 5 Gew.-% Filmbildehilfsmittel.
Verfahren zur Temperaturregulierung eines Gebäudes durch Beschichten der Außenseite des Gebäudes, insbesondere der Bedachung, mit einem Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis
Verwendung eines Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Beschichtung von Gebäuden oder Baumaterialien, um einen Temperaturregulierungseffekt zu erzeugen, wobei es sich bei den Baumaterialien um Dachsteine, -platten, -oder schindeln oder Fassadenplatten oder -schindeln handelt.