DE3884603T2

DE3884603T2 - Sonnenwärmeisolierungsanstrichzusammensetzung und damit angestrichene strukturen.

Info

Publication number: DE3884603T2
Application number: DE88909612T
Authority: DE
Inventors: Hatsuo Inagaki; Hironobu Kawasaki; Kazumasa Kobayashi; Naofusa Yamada
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2008-11-05
Also published as: DE3884603D1; WO1989004351A1; US5154768A; EP0340313B1; EP0340313A4; EP0340313A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung und ein überzogenes Gebilde, welches diese Anstrichschicht aufweist. Genauer gesagt, betrifft sie eine Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung, welche auf die Außenflächen von im Freien verwendeten Gebilden, wie in der Schiffahrt verwendeten Gebilden, beispielsweise Decks und Tanks von Tankern und anderen Schiffen, sowie an Land verwendeten Gebilden, beispielsweise zylindrischen oder kugelförmigen Tanks für Erdöl, etc., Konstruktionen von Häusern, Gebäuden, Lagerhäusern oder Turnhallen, Autos, Tanklastwagen, Kühlbehältern, und ähnlichen aufgebracht werden kann, wodurch die Erhöhung der Innentemperatur durch direkte Sonneneinstrahlung verhindert wird und die Luftkühlung- oder Kühlwirkung verbessert wird, um Energieeinsparungen zu erreichen, und welche geeignet ist, das Verdampfen von Erdöl oder anderen flüchtigen Komponenten zu verhindern. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein mit dem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde, welches eine Anstrichschicht aus obiger Anstrich-Zusammensetzung als die äußerste Überzugsschicht des Gebildes aufweist.

STAND DER TECHNIK

Bislang gab es große Nachfrage nach Einsparungen bei den Ausgaben für die Klimatisierung zur Verhinderung des Anstiegs der Innentemperatur im Innern von Gebilden durch direkte Sonneneinstrahlung, Verhinderung der Verdunstung und Verlusten von flüchtigen Komponenten im Innern von Tankern, Erdgas transportierenden Schiffen und auf dem Land befindlichen Tanks durch Überziehen der äußeren Oberfläche solcher Gebilde, sowie nach Verbesserung der Kühlwirkung von Tanks und elektrischen Haushaltsgeräten. Beispielsweise ist der durch Verdunstung der flüchtigen Bestandteile bedingte Verlust an Rohöl in Tankern beträchtlich, und es wird gesagt, daß der Verlust durch Verdunstung zwischen 0,2 bis 0,5% der gesamten Ladung pro Fahrt vom Mittleren und Nahen Osten bis Japan beträgt.
Um dieses Problem zu bewältigen, wurde bislang ein weißes Pigment wie Titandioxid oder ein farbiges Pigment als Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung verwendet. Während die Sonnenwärme abschirmende Wirkung im Falle eines weißen Pigments bis zu einem gewissen Grad vorhanden ist, ist im Fall eines farbigen Pigments diese Wirkung im extremen Maße herabgesetzt. Demgemäß bestand der Wunsch nach der Entwicklung einer Anstrich-Zusammensetzung, welche in jeder gewünschten Farbe eine vor Sonnenwärme abschirmende Wirkung aufweist.
Andererseits war bislang eine Aluminiumanstrich-Zusammensetzung mit plättchenförmigem Aluminiumpulver als Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung für die Oberseite von Gebilden oder die äußeren Oberflächen von Tanks bekannt. Aber auch für eine solche Aluminiumanstrich-Zusammensetzung sind die Farben begrenzt und die Zusammensetzung weist lediglich eine unbefriedigende wärmeabschirmende Wirkung auf. Darüber hinaus ist die Abriebfestigkeit des resultierenden Anstrichs ungenügend und daher kann diese Zusammensetzung nicht auf Gebilden verwendet werden, auf denen gelaufen wird.
Vor diesem Hintergrund wurde ein Wärme reflektierender Überzug, welcher Antimontrioxid, Antimondichromat oder ein Alkalimetalldichromat enthält, zur Bewältigung der Probleme vorgeschlagen (Japanische Offenlegungsschrift Nr. 56-109257) Dieser ist jedoch unter umweltschutzgesichtspunkten nicht günstig, da der Überzug ein Schwermetall enthält. Darüber hinaus konnte eine ausreichende Wirkung durch Beschichtung mit einem solchen Überzug nicht erreicht werden.
Eine Emulsions-Anstrich-Zusammensetzung mit feinen Glaskugeln einer Korngröße von 20 bis 350 um, eine Anstrich-Zusammensetzung mit weißem Pigment, welches synthetische Siliciumdioxid- Körnchen mit einer Korngröße von 300 um oder weniger aufweist, ein Verfahren zur Herstellung einer Metallplatte, welche mit einer Anstrich-Zusammensetzung mit feinen Glasperlen einer Korngröße von 5 bis 300 um überzogen ist, sowie eine Metallplatte, überzogen mit einer Anstrich-Zusammensetzung, die ein aus feinen Teilchen einer farblosen oder schwach gefärbten anorganischen Verbindung mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis 300 um zusammengesetztes Sonnenwärme reflektierendes Material enthält, wobei die vorzugsweise verwendeten Pigmente Titandioxid, ZnS, SbO und ZnO einschließen, wurden in der Japanischen Patentschrift Nr. 55-33828, beziehungsweise in den Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 55-120669, 55-74862 und 55-71548 vorgeschlagen. Obwohl diese eine ausgezeichnete Sonnenwärme abschirmende Wirkung aufweisen, sind die überzogenen Oberflächen rauh und besitzen eine schlechte Schmutzbeständigkeit, so daß die Sonnenwärme abschirmende Wirkung der überzogenen Oberflächen sich im Laufe der Zeit stark verringert. Demgemäß ist es durch diese Maßnahme schwierig, eine Anstrich-Zusammensetzung oder ein überzogenes Gebilde, welches in jeder gewünschten Farbe eingefärbt werden kann, und die hervorragende Sonnenwärme abschirmende Wirkung für lange Zeit beibehält, zu erhalten.
Die Kombination eines anorganischen Stoffes, wie CoCr&sub2;O&sub7;, K&sub2;SO&sub4;, SiN&sub4;, K&sub2;SO&sub3;, SiO&sub2;, Al&sub2;SiO&sub5; oder ähnlichen oder einer organischen Verbindung, wie eines Vinylfluorid-Vinylidenfluorid-Copolymers, Polyoxypropylen, Polypropylen, Polyvinylidendifluorid, Polyethylenchloridtrifluorid, Polyethylentetrafluorid oder ähnlichen und Rutil wurde ebenfalls vorgeschlagen (Japanische Offenlegungsschrift Nr. 60-86173). Jedoch besitzen die anorganischen Verbindungen CoCr&sub2;O&sub7;, K&sub2;SO&sub4; und K&sub2;SO&sub3; eine schlechte Haltbarkeit und sind kaum in der Lage, eine ausreichende Sonnenwärme abschirmende Wirkung für lange Zeit aufrecht zu erhalten. Man nimmt an, daß der Grund für die schlechte Beständigkeit der anorganischen Verbindungen in ihrer schlechten Haftung an Bindemitteln liegt. Darüber hinaus besitzen die genannten anorganischen Verbindungen keine ausreichende Sonnenwärme abschirmende Wirkung.
Die gleichen Probleme treten bei dem Überzug gemäß der US-PS Nr. 4272291 auf. Diese Patentschrift betrifft einen Wärme reflektierenden Überzug, welcher ein Pigment enthält, das das Produkt einer thermischen Umsetzung zwischen Titandioxid oder Metatitansäure, einer Nickelverbindung, welche thermisch zersetzt wurde, um Nickeloxid zu gewinnen, Antimontrioxid und Ammoniumdichromat oder einem Alkalimetalldichromat ist.
In Anbetracht dieser Situation haben die Erfinder umfangreiche und wiederholte Studien zur Überwindung der obigen Probleme betrieben. Es wurde gefunden, daß eine Anstrich-Zusammensetzung, welche, in einem Anteil von 2 bis 60 Gewichtsprozent des Feststoffgehalts, ein Sonnenwärme abschirmendes Pigment mit ausgeprägtem Reflexionsvermögen für die Wärmestrahlung der Sonne im Ultraviolett- und nahen Infrarotbereich und einer Korngröße von 20 um oder weniger enthält, ausgezeichnete Langzeitbeständigkeit aufweist und zusätzlich in jeder gewünschten Farbe ohne Umweltschutzprobleme eingefärbt werden kann. So wurde die vorliegende Erfindung bereitgestellt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung zum Überziehen der Außenflächen von im Freien befindlichen, dem direkten Sonnenlicht ausgesetzten Gebilden, wie verschiedenen an Land befindlichen oder in der Seefahrt verwendeten Gebilden, Schiffen, Gebäuden, elektrischen Haushaltsgeräten, etc., und somit zur Vermeidung einer Erhöhung der Innentemperatur der so beschichteten Gebilde beiträgt. Sie zeigt ferner ausgeprägte Wirkung bei Energieeinsparungen, beispielsweise durch Herabsetzung der Ausgaben zur Klimatisierung und reduziert zusätzlich den Verlust und die Verdunstung des Inhalts in Erdöltanks und Ähnlichen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung, welche eine ausgezeichnete Langzeitbeständigkeit aufweist, keine Umweltschutzprobleme bereitet und in jeder gewünschten Farbe gefärbt werden kann und so ein schönes äußeres Erscheinungsbild ergibt.
Ferner lag eine Aufgabe der Erfindung im Zurverfügungstellen eines mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenen Gebildes zur Verwendung im Freien, welches auf dem Gebilde als äußerste Überzugsschicht eine mindestens aus der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung hergestellte Anstrichschicht aufweist. Der genannte Überzugsanstrich verhindert den Anstieg der Innentemperatur im Inneren des so überzogenen Gebildes und zeigt ausgezeichnete Wirkung bei Energieeinsparungen, beispielsweise durch Herabsetzung der Kosten für die Klimatisierung und bei der Herabsetzung des Verlusts und der Verdunstung des Inhalts in Erdöltanks und Ahnlichen.
Weiterhin wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde, welches auf dem Gebilde als äußerste Überzugsschicht eine mindestens aus der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung hergestellte Anstrichschicht aufweist, welche eine ausgezeichnete Langzeitbeständigkeit besitzt, keine Umweltschutzprobleme ergibt und in jeder gewünschten Farbe eingefärbt werden kann, so daß ein schönes Aussehen erhalten wird.
Weiterhin wird ein mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde bereitgestellt, welches auf dem Gebilde als äußerste Überzugsschicht eine aus der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung hergestellte Anstrichschicht und zusätzlich eine Unterschicht mit ausgezeichneten Wärmeisolations-Eigenschaften, Haftvermögen und Korrosionsbeständigkeit besitzt, und welches eine ausgezeichnete Sonnenwärme abschirmende Wirkung bei der direkten Bestrahlung mit Sonnenlicht besitzt und zusätzlich exzellente Langzeitbeständigkeit besitzt, keine Umweltschutzprobleme hervorruft und in jeder gewünschten Farbe eingefärbt werden kann, wodurch ein schönes Aussehen erhalten wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Genauer gesagt, stellt die vorliegende Erfindung eine Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung bereit, welche ein Bindemittel und ein Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einer der folgenden Gruppen A, B oder C ausgewählt ist:
(A) einem Mitglied ausgewählt unter Acrylharzen, Silicon-modifizierten Polyesterharzen, Alkydharzen, Silicon-modifizierten Alkydharzen und Fluor enthaltenden Harzen oder einer Mischung aus zwei oder mehreren dieser, und gegebenenfalls zusätzlich einem ausgewählt unter Hexamethylendiisocyanat oder Addukten desselben, Isophorondiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Xylylendiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Dicyclohexylmethandiisocyanat oder Addukten desselben und Tetramethylxylylendiisocyanat oder Addukten desselben, oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, oder
(B) einem Acrylharz mit Carboxylgruppen und/oder Aminogruppen und gegebenenfalls zusätzlich einer Verbindung mit Glycidylgruppen, oder
(C) einem Mitglied ausgewählt unter Polyesterharzen, Siliconmodifizierten Polyesterharzen, Fluor enthaltenden Harzen und Acrylharzen oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, sowie gegebenenfalls zusätzlich einem verkappten Isocyanat und/oder einem Melaminharz, und daß das Pigment als Teil oder Ganzes des genannten Pigments ein Sonnenwärme abschirmendes Pigment mit einer Korngröße von 20 um oder weniger in einem Anteil von 20 bis 60 Gewichts-% des Feststoffgehalts der Zusammensetzung enthält, wobei das Sonnenwärme abschirmende Pigment ausgewählt ist unter Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und Indiumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser.
Die Erfindung stellt darüber hinaus eine Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung bereit, welche ein Bindemittel und ein Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einer der folgenden Gruppen A, B oder C ausgewählt ist:
(A) einem Mitglied ausgewählt unter Acrylharzen, Silicon-modifizierten Polyesterharzen, Alkydharzen, Silicon-modifizierten Alkydharzen und Fluor enthaltenden Harzen oder einer Mischung aus zwei oder mehreren dieser, und gegebenenfalls zusätzlich einem ausgewählt unter Hexamethylendiisocyanat oder Addukten desselben, Isophorondiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Xylylendiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Dicyclohexylmethandiisocaynat oder Addukten desselben und Tetramethylxylylendiisocyanat oder Addukten desselben, oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, oder
(B) einem Acrylharz mit Carboxylgruppen und/oder Aminogruppen und gegebenenfalls zusätzlich einer Verbindung mit Glycidylgruppen, oder
(C) einem Mitglied ausgewählt unter Polyesterharzen, Siliconmodifizierten Polyesterharzen, Fluor enthaltenden Harzen und Acrylharzen oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, sowie gegebenenfalls zusätzlich einem verkappten Isocyanat und/oder einem Melaminharz, und daß das Pigment als Teil oder Ganzes des genannten Pigments ein Sonnenwärme abschirmendes Pigment mit einer Korngröße von 20 um oder weniger in einem Anteil von 2 bis 60 Gewichtsprozent des Feststoffgehalts der Zusammensetzung enthält, wobei das Sonnenwärme abschirmende Pigment eine anorganische Pigment- Basis ist, welche mit einem 0,01 bis 1 um dicken Siliconharzfilm oder einem anorganischen Film ausgewählt unter Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und Indiumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser überzogen ist.
Ferner wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde, welches auf dem Gebilde als äußerste Überzugsschicht eine aus der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung gemäß der Erfindung hergestellte Anstrichschicht enthält, vorgesehen.
In der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung gemäß der Erfindung bezeichnet der Ausdruck "Feststoffgehalt" Substanzen, welche selbst unter Wärme aus der Anstrich- Zusammensetzung weder verdampfen noch verdunsten. Im Allgemeinen bezieht sich der Ausdruck auf die Komponenten, welche die Überzugsschicht bilden. Beispielsweise schließt er Pigmente, Harzanteile im Bindemittel und andere Zusatzstoffe ein.
Das in der Anstrich-Zusammensetzung gemäß der Erfindung verwendete Sonnenwärme abschirmende Pigment ist wünschenswerterweise ein solches, welches ein Reflexionsvermögen von 90% oder mehr in den außerhalb des sichtbaren Strahlungsbereiches liegenden Bereichen von 380 nm oder weniger und 780 nm oder mehr, sowie ein Reflexionsvermögen von 85% oder mehr, vorzugsweise 87% oder mehr, im Gesamtbereich von 350 nm bis 2100 nm bezogen auf das Reflexionsvermögen für Sonneneinstrahlung, aufweist, welches berechnet wird aus dem spektralen Reflexionsvermögen (R·λi), wie es für Wärmestrahlen abschirmende Schichten oder die Streuung durch Glas verhindernde Schichten für Gebilde in der JIS A 5759 definiert ist. Weiterhin ist es wünschenswert, daß das Pigment unter Umweltschutzgesichtspunkten sicher ist, eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Wasser und Wetterfestigkeit aufweist und die ausgezeichnete Wärme abschirmende Wirkung für eine lange Dauer beibehält.
Als Verbindungen mit solchen Eigenschaften können Zirkoniumoxid, Yttriumoxid oder Indiumoxid oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser, sowie Verbindungen, welche durch Überziehen der Oberfläche von verschiedenen Pigmentbasen mit einem organischen oder einem unter Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und Indiumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser ausgewählten anorganischen Film in einer Dicke von 0,01 um oder mehr, vorzugsweise von 0, 01 bis 1 um, gebildet werden. Wenn ein Überzug, welcher aus den oben erwähnten Zirkoniumoxid, Yttriumoxid oder Indiumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser als anorganischer Film verwendet wird, wird unabhängig von der Art der verwendeten Pigment-Basis der gleiche Sonnenwärme abschirmende Effekt und die gleiche Wetterbeständigkeit erreicht, wie wenn die genannten Metalloxide selbst als Sonnenwärme abschirmende Pigmente verwendet werden. In diesem Fall ist die Pigment- Basis, welche überzogen wird, in keiner Weise begrenzt. Sie schließt beispielsweise plättchenförmige Pigmentpulver wie Glimmer-Pulver oder Aluminium-Pulver ebenso wie Metalloxide, wie Titanoxid, Magnesiumoxid, Bariumoxid, Calciumoxid, Zinkoxid, oder Mischungen von zwei oder mehreren dieser ein.
In Fällen, in denen Magnesiumoxid, Bariumoxid, Calciumoxid und/oder Zinkoxid, unter diesen Verbindungen verwendet werden, besitzen diese ungenügende Beständigkeit gegen Wasser, obwohl diese Oxide an sich eine ausgezeichnete anfängliche Wärme abschirmende Wirkung besitzen. Deshalb würden diese Oxide, wenn sie als Sonnenwärme abschirmende Pigmente, so wie sie sind, verwendet würden bei der Verwendung auf einem überzogenen Gebilde über einen längeren Zeitraum hinweg sich durch das in der Überzugsschicht absorbierte Wasser chemisch verändern und letztendlich Verfärbung und Herabsetzung der Wärme abschirmenden Wirkung des Überzugs hervorrufen. Demzufolge ist es bevorzugt, daß solche Verbindungen mit einem organischen oder einem anorganischen Film, wie oben definiert, in einer Dicke von 0,01 um oder mehr, vorzugsweise 0,01 bis 1 um, welcher optisch relativ durchsichtig ist und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Wasser aufweist, überzogen werden, wodurch die eigentliche Wärme abschirmende Wirkung in effektiver Weise aktiviert werden kann und der Anstrich-Überzug eine ausgezeichnete Wärme abschirmende Funktion ausübt. Der für diesen Zweck verwendete organische oder anorganische Film ist nicht weiter begrenzt, vorausgesetzt, daß er, wie erwähnt, optisch relativ transparent ist. Dennoch ist beispielsweise der organische Überzug vorzugsweise aus einem Siliconharz, Melaminharz oder einem Urethanharz, und der anorganische Überzug aus Siliciumdioxid oder Titandioxid hergestellt.
Die oben erwähnten verschiedenen Sonnenwärme abschirmenden Pigmente können alleine oder, falls erwünscht, in Form einer Mischung von zwei oder mehreren dieser eingesetzt werden.
Die Korngröße der Sonnenwärme abschirmenden Pigmentteilchen beträgt 50 um oder weniger, vom Standpunkt der Beständigkeit gegen Verschmutzung vorzugsweise 20 um oder weniger. Bei einer Korngröße von mehr als 50 um weist der aus der Pigment enthaltenden Anstrich-Zusammensetzung gebildete Überzug feine Erhebungen und Vertiefungen auf seiner Oberfläche auf, was zur Anhaftung von insbesondere Staub oder Schmutz in den Vertiefungen und dadurch zu einer Verschmutzung der Oberfläche des Anstrich-Überzugs führen würde, wodurch die Sonnenwärme abschirmende Wirkung herabgesetzt würde.
Was den Gehalt des Sonnenwärme abschirmenden Pigmentes in der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft, so ist es nötig, daß dieser bei 2 bis 60 Gewichts-% des Feststoffgehalts der das Pigment enthaltenden Anstrich- Zusammensetzung beträgt. Bei einem Pigmentgehalt von weniger als 2 Gewichts-% läßt sich die angestrebte ausreichende Sonnenwärme abschirmende Wirkung nicht erreichen. Bei einem Gehalt von mehr als 60 Gewichts-% ist der Pigmentgehalt in dem resultierenden Anstrich-Überzug zu hoch und dessen Kreidefestigkeit verschlechtert sich, wodurch im Ergebnis das Problem einer schlechten Wetterfestigkeit auftritt.
Die Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedes andere Pigment zusätzlich zu dem Sonnenwärme abschirmenden Pigment enthalten. Diese zusätzlichen Pigmente, die für diesen Zweck eingesetzt werden können, sind in keiner Weise beschränkt, sie schließen jedoch beispielsweise weiße Pigmente wie Rutil ebenso wie herkömmliche farbige Pigmente, die bislang im allgemeinen in diesem technischen Gebiet verwendet wurden, wie Mangandioxid oder Ruß ein.
Das die Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung gemäß der Erfindung bildende Bindemittel besitzt vorzugsweise ausgezeichnete Vergilbungsbeständigkeit, Beibehaltung von Farbe und Glanz, Kreidefestigkeit und lange Beständigkeit. Es behält die Wärme abschirmende Wirkung über einen langen Zeitraum hinweg bei. Die Bindemittel schließen solche, welche bei Raumtemperatur getrocknet werden können und andere, welche für die Trocknung durch Erwärmen geeignet sind, ein. Als Beispiele für solche Bindemittel, welche bei Raumtemperatur getrocknet werden können, sind Mischungen, welche im wesentlichen aus einem oder mehreren Acrylharzen, Siliconmodifizierten Polyesterharzen, Alkydharzen, Silicon-modifizierten Alkydharzen und Fluor enthaltenden Harzen und gegebenenfalls zusätzlich einem oder mehreren ausgewählt unter Hexamethylendiisocyanat oder Addukten desselben, Isophorondiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Xylylendiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Dicyclohexylmethandiisocyanat oder Addukten desselben und Tetramethylxylylendiisocyanat oder Addukten desselben, sowie Mischungen, welche im wesentlichen aus einem Acrylharz mit Carboxylgruppen und/oder Aminogruppen und gegebenenfalls zusätzlich einer Verbindung mit Glycidylgruppen bestehen, zu nennen. Als Beispiel für das Bindemittel, welches geeignet ist zur Trocknung unter Erwärmen, können Mischungen, welche im wesentlichen aus einem oder mehreren Polyesterharzen, Silicon-modifizierten Polyesterharzen, Fluor enthaltenden Harzen und Acrylharzen, sowie gegebenenfalls zusätzlich einem verkappten Isocyanat und Melaminharz bestehen, genannt werden.
Die aus den oben genannten Komponenten zusammengesetzte Anstrich-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem organischen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert und im Zeitpunkt der tatsächlichen Verwendung der Zusammensetzung auf eine für das Anstreichen angemessene Viskosität eingestellt. Das für diesen Zweck verwendete organische Lösungsmittel kann unter Berücksichtigung der Anstrich- und Trocknungseigenschaften unter verschiedenen organischen Lösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Etheralkoholen, Ethern, Estern, Esteralkoholen und Ketonen ausgewählt werden.
Die Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls ein Oberflächen glättendes Mittel, ein Absorptionsmittel für ultraviolette Strahlung, ein die Viskosität einstellendes Mittel, einen Härtungskatalysator, ein Dispergiermittel für Pigmente, ein das Ausfallen der Pigmente verhindernde Mittel und ein die Trennung von Farben verhinderndes Mittel enthalten, falls dies erwünscht ist.
Die so hergestellte Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung wird anschließend auf das Gebilde aufgestrichen, wobei sie mindestens den äußersten Überzug auf dem Gebilde bildet, wodurch ein mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde erhalten wird.
Grundlage für das mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogene Gebilde kann jedes im Freien verwendete Gebilde, welches direktem Sonnenlicht ausgesetzt ist und welches mit der Anstrich-Zusammensetzung über zogen werden kann, sein. Beispielsweise können, wie bereits vorstehend beschrieben, in der Schiffahrt verwendete Gebilde, beispielsweise in Tankern und anderen Schiffen verwendete Decks und Tanks, sowie zu Lande verwendete Gebilde, beispielsweise zylindrische oder kugelförmige Tanks für Erdöl, etc., Konstruktionen von Häusern, Gebäuden, Lagerhäusern oder Turnhallen, sowie Personenkraftwagen, Tanklastwagen, Kühlbehälter und ähnliche, genannt werden.
Die Dicke der auf der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzung gebildeten Überzugsschicht, welche die äußerste Schicht des Gebildes darstellt, beträgt im allgemeinen 1 um oder mehr, vorzugsweise 10 um oder mehr. Bei einer Dicke von weniger als 1 um ist der Einfluß des Gebildes an sich oder der unter der Anstrichschicht gebildeten Grundierschicht so stark, daß die Sonnenwärme abschirmenden Wirkung oder andere Wirkungen des Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Überzugs in manchen Fällen nicht ausreichend zur Geltung kommen können. Die Obergrenze der Filmdicke der Schicht ist in keiner Weise begrenzt und die Wirkung kann selbst bei recht großer Dicke erreicht werden. Dennoch beträgt die Filmdicke geeigneterweise etwa 10 bis 100 um, da die Wirkung einer Sättigung unterliegt, wenn die Dicke oberhalb des notwendigen Bereiches liegt.
Es ist bevorzugt, auf das mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogene Gebilde gemäß der vorliegenden Erfindung eine Grundierschicht mit ausgezeichneten Wärmeisolier-Eigenschaften, Haftvermögen und/oder Korrosionsbeständigkeit zwischen der aus der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich- Zusammensetzung gemäß der Erfindung bestehenden äußersten Überzugsschicht und dem Gebilde als solchem aufzubringen, wodurch die Sonnenwärme isolierende Wirkung der Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Überzugsschicht verstärkt werden kann, die Haftung der Überzugsschicht auf dem Gebilde an sich vergrößert wird, und zusätzlich die Wirkung des Überzugs-Anstrichs bezüglich der Korrosionsbeständigkeit besser erreicht werden kann.
Die Grundierschicht, welche für diesen Zweck aufgebracht wird, besteht vorzugsweise im wesentlichen aus einem Füllstoff mit ausgezeichneten Wärmeisolier-Eigenschaften und einem Bindemittel mit ausgezeichnetem Haftvermögen und Korrosionsbeständigkeit. Als Füllstoff mit ausgezeichneten Wärmeisolieren-Eigenschaften, welcher in der Grundierung enthalten sein sollte, sind plättchenförmige Substanzen und/oder hohlkugelförmige Substanzen bevorzugt. Als Bindemittel sind zu nennen Epoxyharze, Epoxy-modifizierte Harze, Phenol-modifizierte Butyralharze, Acrylharze, Siliconmodifizierte Polyesterharze, Alkydharze, Fluor enthaltende Harze und Urethanharze. Diese können alleine oder als Mischung von zwei oder mehreren dieser verwendet werden. Als plättchenförmige Substanzen, welche als Füllstoffe in der Grundierung eingesetzt werden können, sind beispielsweise plättchenförmige metallhaltige Substanzen, wie flockenförmige Gläser, Glimmer, sowie Plättchen aus rostfreiem Stahl und Aluminiumfolie zu nennen. Flockenförmige Gläser und Glimmer sind in Anbetracht ihrer thermischen Leitfähigkeit bevorzugt. Die Größe der plättchenförmigen Substanzen kann 50 um oder weniger, vorzugsweise 20 um oder weniger betragen. Bei einer Größe der plättchenförmigen Substanzen von mehr als 50 um ist die Oberfläche der gebildeten Grundierung rauh mit Erhebungen oder Vertiefungen, was in gewissem Maße einen schlechten Einfluß auf die Sonnenwärme abschirmende Anstrichschicht, welche darüber gebildet wird, hat. Als Ergebnis hätte die Sonnenwärme abschirmende Anstrichschicht ebenfalls die entsprechenden Erhebungen und Vertiefungen, wodurch die Widerstandsfähigkeit gegen Verschmutzung und die Sonnenwärme abschirmende Wirkung herabgesetzt würden. Zusätzlich wären die Wärme isolierende und Korrosionsbeständigkeit-Wirkung ebenfalls geringer. Insbesondere in Fällen, in denen die Größe der plättchenförmigen Substanz 20 um oder weniger beträgt, sind die Flocken nahezu parallel zu der beschichteten Oberfläche angeordnet, wenn der Anteil der plättchenförmigen Substanzen zum Bindemittel so ausgewählt ist, daß er innerhalb eines angemessenen Bereichs liegt, wodurch sich eine feine Schicht ausbildet und die Strecke für das Eindringen von Wasser verlängert wird. So wird eine sogenannte Labyrinth-Wirkung erreicht, und daher die Korrosionsbeständigkeit und die Wärmeisolier-Wirkung verbessert.
Als hohlkugelförmige Substanzen, welche als Füllstoff für die Grundierung eingesetzt werden können, sind beispielsweise Glashohlkugeln, Silastic-Hohlkugeln, sowie Harz-Hohlkugeln, wie Polystyrol-Hohlkugeln zu nennen, deren Größe vorzugsweise 1 bis 50 um beträgt. Bei einer Größe der hohlkugelförmigen Substanz von mehr als 50 um treten dieselben Probleme wie bei den plättchenförmigen Substanzen auf. Bei einer Größe von weniger als 1 um tritt eine Verringerung der Wirkung des Hohlraums, bzw. der Wärmeisolations-Wirkung ein.
In der Grundierung liegen der Gehalt des Füllstoffs vorzugsweise im Bereich von 2-60 Gewichts-% des Überzugs und der Gehalt des Bindemittels vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60 Gewichts-% des Überzugs. Bei einem Gehalt des Füllstoffs von weniger als 2 Gewichts-% kann die Wärmeisolations-Wirkung nicht erreicht werden. Bei einem Gehalt von mehr als 60 Gewichts-% ist das Haftvermögen der Grundierung geringer und von daher hätte die Grundierung einen schlechten Einfluß auf die darüber liegende gegen Sonnenwärme isolierende Anstrichschicht. Bei einem Gehalt des Bindemittels in der Grundierung von weniger als 20 Gewichts-% ist das Haftvermögen der Überzugsschicht ungenügend. Bei einem Gehalt von mehr als 60 Gewichts-% verringern sich die Wärmeisolations-Wirkung und die Korrosionsbeständigkeit.
In dem mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenen Gebilde gemäß der Erfindung kann die Grundierung, welche zwischen der Sonnenwärme abschirmenden Anstrichschicht und dem Gebilde an sich aufgetragen wird, aus nur einer Schicht oder aus zwei oder mehreren Schichten zusammengesetzt sein. Zusätzlich kann eine Voranstrichschicht zwischen der Grundierung und dem Gebilde an sich aufgebracht werden, so daß die Grundierung besser auf der Oberfläche des Gebildes an sich haftet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht einer Testapparatur zur Messung der Temperatur der Rückseite von Oberflächen von Teststücken, welche in den folgenden Beispielen oder Vergleichsbeispielen erhalten wurden, zur Bestimmung der Sonnenwärme abschirmenden Wirkung dieser Teststücke.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Die Erfindung wird konkret anhand der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert.

BEISPIELE 1 BIS 9 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 8:

(1) Herstellung der die Zusammensetzung bildenden Komponenten:

(Sonnenwärme abschirmende Pigmente)

(A) Es wurde Zirkoniumoxid mit einer mittleren Korngröße von 4,2 um hergestellt, welches Pigment (A) ist. Die Substanz besitzt ein Reflexionsvermögen von 94% im Bereich außerhalb des sichtbaren Strahlungsbereichs und ein Reflexionsvermögen für die Strahlung des Sonnenlichts von 93% im gesamten Bereich von 350 nm bis 2100 nm.
(B) Titandioxid mit einer mittleren Korngröße von 1 um wurde mit Zirkoniumbutoxid beschichtet, um ein Titandioxid, welches mit einem Zirkoniumoxid-Film einer Dicke von 0,05 um beschichtet war, herzustellen. Dies ist Pigment (B) . Die Substanz hatte ein Reflexionsvermögen von 92% im Bereich außerhalb des sichtbaren Strahlungsbereichs und ein Reflexionsvermögen für die Strahlung des Sonnenlichts von 93% im gesamten Bereich.
(D) Zur Herstellung von Glimmer, welcher mit einem Zirkoniumoxidfilm eine Dicke von 0,01 um beschichtet war, wurde Glimmer-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 10 um mit Zirkoniumbutoxid beschichtet. Dies ist Pigment (D) . Die Substanz besitzt ein Reflexionsvermögen von 92% im Bereich außerhalb des sichtbaren Strahlungsbereichs und ein Reflexionsvermögen für die Strahlung des Sonnenlichts von 89% im gesamten Bereich.
(E) Magnesiumoxid mit einer mittleren Korngröße von 2,2 um wurde in eine wäßrige 10%-ige Lösung von Indiumchlorid eingetaucht, zur Trockne eingedampft und bei 800ºC gebrannt, um einen Indiumoxidfilm mit einer Filmdicke von 0,05 um darauf zu bilden. Die so erhaltene Substanz ist Pigment (E) . Die Substanz besitzt ein Reflexionsvermögen von 93% im Bereich außerhalb des sichtbaren Strahlungsbereichs und ein Reflexionsvermögen für die Strahlung des Sonnenlichts von 92% im gesamten Bereich.
Titandioxid (CR-95, Handelsname der Ishihara Sangyo KK) wurde als weißes Pigment verwendet. Die Substanz besitzt ein Reflexionsvermögen von 95% im Bereich außerhalb des sichtbaren Strahlungsbereichs und ein Reflexionsvermögen für die Strahlung des Sonnenlichts von 91% im gesamten Bereich.

(2) Herstellung der Anstrich-Zusammensetzung:

(1) Ein Acrylpolyol (Acrydick A-801, Handelsname der Dai-Nippon Ink & Chemical Co.) wurde als Bindemittel verwendet. Dieses wurde mit dem oben genannten Sonnenwärme abschirmenden Pigment und dem farbigen Pigment zusammen mit Siliciumdioxid- Pulver (SiO&sub2; Pulver, Maschenzahl 300 [mesh]) und Aluminiumsilicat (Al&sub2;O&sub3;·2SiO&sub2;·2H&sub2;O) in Anteilen, welche in Tabelle 2 untenstehend gezeigt sind, gemischt. Dieser Mischung wurde Ruß (Carbon MA-100, Handelsname der Mitsubishi Kasei Corp.) zugegeben, so daß die resultierende Mischung einen vorbestimmten Farbton ergab. Diese wurde anschließend in einem Mischlösungsmittel von Xylol und Methylisobutylketon (1/1) 20 Minuten lang dispergiert und auf eine Viskosität von 20 bis 30 ps eingestellt. Unmittelbar vor dem Überziehen wurde der Zusammensetzung ein Hexamethylendiisocyanat-Addukt (Takenate D-170N, Handelsname der Takeda Chemical Industries Co.) in einem molaren Verhältnis (NCO/OH) von 1/1 zugegeben. So wurden die Anstrich-Zusammensetzungen Nr. 1 bis Nr. 5, Nr. 9 bis Nr. 11, Nr. 15 und Nr. 16 hergestellt.
(2) Als Bindemittel wurde Acrylpolyol (Acrydick A-910, Handelsname der Dai-Nippon Ink & Chemical Co.) verwendet. Diese wurde mit dem oben genannten Sonnenwärme abschirmenden Pigment und einem farbigen Pigment in Anteilen, wie in der untenstehenden Tabelle 1 gezeigt, gemischt. Dieser Mischung wurde Ruß (Carbon MA-100, Handelsname der Mitsubishi Kasei Corp.) zugegeben, so daß die resultierende Mischung einen vorbestimmten Farbton ergab. Diese wurde in einem Mischlösungsmittel von Toluol und Methylisobutylketon (1/1) 20 Minuten lang dispergiert und auf eine Viskosität von 20 bis 30 ps eingestellt. Unmittelbar vor dem Überziehen wurde zur Zusammensetzung Sorbitolpolyglycidylether (Decanol EX-612, Handelsname der Nagase Kasei Kogyo KK) in einem molaren Verhältnis ([-COOH + -N(R)&sub2;]/Epoxidgruppe) von 1/1 zugegeben. So wurde Anstrich-Zusammensetzung Nr. 6 hergestellt.
(3) Als Bindemittel wurde eine Mischung, welche 70 Teile eines Polyesterharzes (Bailon 56CS, Handelsname der Toyo Spinning Co.) und 30 Teile eines Melaminharzes (SAIMERU 327, Handelsname der Mitsui Toatsu Chemicals Co.) enthielt, verwendet. Diese wurde mit einem Sonnenwärme abschirmenden Pigment und einem farbigen Pigment in den in der untenstehenden Tabelle 1 gezeigten Anteilen gemischt. Dieser Mischung wurde Ruß (Carbon MA-100, Handelsname der Mitsubishi Kasei Corp.) zugegeben, so daß die resultierende Mischung einen vorbestimmten Farbton ergab. Diese wurde anschließend in einem Mischlösungsmittel von Cyclohexanon und Petrolether 30 Minuten lang dispergiert und auf eine Viskosität von 10 bis 20 ps eingestellt. So wurden die Anstrich-Zusammensetzungen Nr. 7, Nr. 8, Nr. 13 und Nr. 14 hergestellt.
(4) Als Bindemittel wurde eine Mischung, welche 70 Teile eines Chlorkautschuks (CR-20, Handelsname der Asahi Denka Kogyo KK) und 30 Teile eines Paraffinchlorids (Empara 40, Handelsname der Ajinomoto Co.) enthielt, verwendet. Diese wurde mit einem Farbpigment in dem in Tabelle 1 gezeigten Anteil gemischt. Zu dieser Mischung wurde Ruß (Carbon MA-100, Handelsname der Mitsubishi Kasei Corp.) zugegeben, so daß die resultierende Mischung einen vorbestimmten Farbton ergab. Diese wurde dann in einem Mischlösungsmittel von Xylol und Petrolether 30 Minuten lang dispergiert und auf eine Viskosität von 10 bis 20 ps eingestellt. So wurde die Anstrich- Zusammensetzung Nr. 12 hergestellt.

(3) Herstellung von Teststücken und Testtanks:

(Teststücke)

Die wie oben hergestellten Anstrich-Zusammensetzungen Nr. 1 bis 6, Nr. 9 bis 12, Nr. 15 und Nr. 16 wurden verwendet. Eine von diesen wurde auf eine Platte aus Weichstahl einer Größe von 150 mm · 70 mm · 1 mm durch Sprühbeschichtung aufgebracht, wodurch ein Überzug mit einer Dicke nach dem Trocknen von 50 um gebildet wurde. Nach der Trocknung bei 20ºC, 2 Wochen lang, wurden Teststücke hergestellt.
Ferner wurden die Anstrich-Zusammensetzungen Nr. 7, 8, 13 und 14 ebenfalls verwendet, und eine dieser wurde auf eine 6 mm starke Zink-beschichtete Stahlplatte mittels einer Schieberbeschichtungsvorrichtung aufgebracht, wodurch ein Überzug mit einer Dicke nach Trocknung von 20 um gebildet wurde. Nach der Trocknung unter Erwärmung auf 230ºC, 60 Sekunden lang, wurden Teststücke hergestellt.

(Testtanks)

Ein Epoxyharz-Voranstrich wurde auf einen 10-Liter-Stahltank in einer Dicke von 20 um aufgetragen und anschließend eine der Anstrich-Zusammensetzungen Nr. 1 bis 6, Nr. 9 bis 12, Nr. 15 und Nr. 16 durch Sprühbeschichtung auf diese aufgetragen, wodurch eine Überzugsschicht mit einer Dicke nach Trocknung von 50 um gebildet wurde. Nach Trocknung und Aushärtung bei Raumtemperatur, 2 Wochen lang, wurden Testtanks hergestellt.

(4) Prüfmethode:

Zum Prüfen der Teststücke wurde die in Fig. 1 gezeigte Prüfvorrichtung verwendet, worin eine Glühlampe, die mit dem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich beschichtete Seite der Oberfläche des Teststücks anstrahlte. Die Temperatur der Rückseite der Oberfläche des Teststücks wurde gemessen. So wurde die Sonnenwärme abschirmende Wirkung der auf das Teststück aufgetragenen Anstrich-Zusammensetzung überprüft.
Die Prüf-Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird nun genauer beschrieben. Die Stahlplatte (2) (Teststück) mit der Überzugsschicht (1) wurde in die Form (3) aus Polystyrol, welche eine Dicke von t = 30 mm besitzt, mit der Überzugsschicht (1) nach oben eingebracht. Die Glühlampe (4) (500 Watt Photoreflektorlampe) wurde in einer Entfernung von h = 370 mm über der Überzugsschicht (1) angebracht und mit einer Stromquelle (5) verbunden. Die Rückseite der Oberfläche der Stahlplatte (2) wurde mit einem Temperaturfühler (6) versehen, welcher mit einem Temperaturaufzeichnungsgerät (7) verbunden war. Nachdem dieser Aufbau fertiggestellt war, wurde die Raumtemperatur auf 20 ± 1ºC eingestellt und die Spannung der Stromquelle auf 70 ± 1 V eingestellt. Bei diesen Bedingungen wurde die Glühlampe (4) eingeschaltet und die Temperatur an der Stelle des Temperaturfühlers (6) mit dem Temperaturaufzeichnungsgerät (7) aufgezeichnet.
Ferner wurde jeder der wie oben erwähnt hergestellten Testtanks mit eine Öffnung versehen und die entsprechenden Tanks mit 1,1,2-Trichlorethan befüllt. Diese Tanks wurden im Freien unter direktem Sonnenlicht 7 Tage lang stehen gelassen und der Grad der Verminderung des Inhalts (1,1,2-Trichlorethan) gemessen.
Die Testergebnisse sind in der untenstehenden Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Nr. der Anstrichzusammensetzung Anteil am Fettstoffgehalt Bindemittel Sonnenwärme abschirmendes Pigment Titandioxid Quarzpulver Al-silikat Farbton Prüfergebnisse (Anfang) (nach einjährigem Aussetzen) Temperatur der Rückseite der Oberfläche Verminderung des Tankinhalts Beispiel Vergleichsbeispiel

BEISPIELE 9 BIS 13 UND VERGLEICHSBEISPIELE 9 BIS 13:

(1) Herstellung der die Zusammensetzung bildenden Komponenten:

(Sonnenwärme abschirmende Pigmente)

(F) Yttriumoxid mit einer mittleren Korngröße von 3 um wurde hergestellt, welches Pigment (F) ist.
(G) Glimmer einer mittleren Korngröße von 10 um wurde mit einer ethanolischen Lösung von Zirkoniumtetrabutoxid oberflächen-behandelt, um einen Zirkoniumoxidfilm mit einer Dicke von 0, 1 um auf diesem zu bilden. Das ist Pigment (G)
(H) Indiumoxid einer mittleren Korngröße von 2,5 um wurde mit einer ethanolischen Lösung von Titantetrabutoxid oberflächenbehandelt, so daß sich ein Titandioxid-Film einer Dicke von 0,1 um darauf bildete. Dies ist Pigment (H).
(I) Magnesiumoxid einer mittleren Korngröße von 2 um wurde mit einem Siliconharz oberflächenbehandelt, so daß sich ein Siliconharz-Film einer Dicke von 0,1 um darauf bildete. Dies ist Pigment (I).
(K) Eine Zinkoxid und Zirkoniumoxid (Molverhältnis 1/1) enthaltende Mischung wurde bei 1400ºC gebrannt und die resultierende Verbindung wurde auf eine mittlere Korngröße von 4 um pulverisiert, so daß ein Zinkoxid/Zirkoniumoxid- Pulver erhalten wurde.
Ferner wurde Yttriumoxid einer mittleren Korngröße von 3 um mit einer ethanolischen Lösung von Zirkoniumtetrabutoxid oberflächenbehandelt, um ein Zirkoniumoxid beschichtetes Yttriumoxid-Pulver herzustellen, wobei die Dicke des Zirkoniumoxid-Films 0,1 um betrug. Die beiden so hergestellten Pulver wurden in einem Gewichtsverhältnis von 1/1 gemischt. Die resultierende Mischung ist Pigment (K).
(L) Magnesiumoxid einer mittleren Korngröße von 2 um wurde hergestellt, welches Pigment (L) ist.
(M) Quarzpulver einer mittleren Korngröße von 5 bis 10 um wurde hergestellt, welches Füllstoff (N) ist.
(N) Hohlkugeln aus Glas mit einer mittleren Korngröße von 3 um wurden hergestellt, welche Füllstoff (N) sind.
(O) Silastic-Hohlkugeln einer mittleren Korngröße von 3 um wurden hergestellt, welche Füllstoff (O) sind.

(2) Herstellung der Anstrich-Zusammensetzungen:

Die oben genannten Pigmente (F) bis (L), Bindemittel, Harze (UP: Urethanharz, SP: Siliconharz, PE: Polyesterharz, AP: Acrylharz, FP: Fluor enthaltendes Harz) und Titandioxid als weißes Pigment wurden gemischt, so daß die aufgetragenen und getrockneten Filme (äußerste Überzugsschicht) die in untenstehender Tabelle 2 gezeigte Zusammensetzung erhielten. Diesen wurde Ruß zugegeben, so daß die Filme einen vorbestimmten Farbton von N 9,5 bis N 6 aufwiesen. Den Mischungen wurde ein Lösungsmittel zugegeben, so daß die gezeigten Anstrich-Zusammensetzungen erhalten wurden.
Zur Herstellung der Grundierungs-Zusammensetzung wurden die oben genannten Füllstoffe (M) bis (O), die Bindemittelharze und Titandioxid vermischt, so daß die aufgezogenen und getrockneten Filme (Grundierungen) die in untenstehender Tabelle 2 angezeigte Zusammensetzungen besaßen. Ein Lösungsmittel wurde dieser Mischung zugegeben, wobei die gezeigte Grundierungs-Zusammensetzung erhalten wurde.

(3) Herstellung von Teststücken und Testtanks:

(Teststücke)

In der gleichen Art und Weise wie in den oben genannten Beispielen 1 bis 8 wurde ein Epoxyharz-Voranstrich auf eine Platte aus Weichstahl aufgebracht, so daß ein Voranstrich- Überzug einer Dicke von 20 um gebildet wurde. Anschließend wurde die Grundierungs-Zusammensetzung darüber aufgebracht, so daß eine Grundierungsschicht mit einer Dicke nach Trocknung von 150 um gebildet wurde. Abschließend wurde die Überzugs- Anstrich-Zusammensetzung zur Bildung eines äußersten Überzugs einer Filmdicke nach Trocknung von 50 um aufgebracht. So wurden Teststücke hergestellt.

(Testtanks)

Ein Epoxyharz-Voranstrich wurde auf einen 10-Liter Stahltank zur Bildung eines Voranstrich-Überzugs einer Dicke nach Trocknung von 20 um aufgebracht und die oben genannte Zusammensetzung für die Grundierungsschicht sowie die Anstrich-Zusammensetzung für die Überzugsschicht wurden in entsprechender Reihenfolge auf die Voranstrichschicht aufgebracht. Die Filmdicke nach Trocknung der Grundierungsschicht betrug 150 um, und die der äußersten Überzugsschicht betrug 50 um. Nach Trocknung und Aushärtung wurden Testtanks hergestellt.

(4) Prüfverfahren:

In der gleichen Art und Weise wie in den oben erwähnten Beispielen 1 bis 8 wurden die hergestellten Prüfstücke und Testtanks zur Bestimmung der Sonnenwärme abschirmenden Wirkung und der Verminderung des Tankinhalts (1,1,2-Trichlorethan) getestet. Die Resultate sind in untenstehender Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Überzugsschicht Sonnenwärme abschirmendes Pigment Bindemittel Art Anteil Titandioxid Farbton Grundierung Füllstoff Bindemittel Prüfergebnisse (Anfang) (nach einjährigem Aussetzen) Temperatur der Rückseite der Oberfläche Verminderung des Tankinhalts Beispiel Vergleichsbeispiel
In Tabelle 2 werden Beispiel 9, bei dem Pigment (F) in der äußersten Schicht verwendet wurde, und Vergleichbeispiel 9, bei dem die äußerste Schicht kein Sonnenwärme abschirmendes Pigment enthielt, miteinander verglichen. Obwohl die anderen Komponenten in beiden Proben identisch sind, können Unterschiede zwischen ihnen bezüglich der Temperatur der Rückseite der Oberfläche von 6ºC und bei der Verminderung des Tankinhalts von 1,0 bis 1,3% festgestellt werden. Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 10, bei denen die äußerste Anstrichschicht identisch war, aber Unterschiede bezüglich des Füllstoffes in der Grundierungsschicht bestanden, wurden miteinander verglichen. Dabei zeigten sich Unterschiede zwischen diesen in der Temperatur der Rückseite der Oberfläche von 2 bis 3ºC und bei der Verminderung des Tankinhalts von 0,2 bis 0,3%. Beispiel 10 und Vergleichsbeispiel 11, bei denen der Farbton (N 8) und die Grundierungsschicht gleich waren, aber das vorgenannte Pigment (G) enthielt und das letztgenannte Beispiel kein Sonnenwärme abschirmendes Pigment enthielt, wurden verglichen. Es konnten Unterschiede zwischen diesen bezüglich der Temperatur der Rückseite der Oberfläche von 8 bis 9ºC und bei der Verminderung des Tankinhalts von 1,7 bis 1,8% festgestellt werden. Beispiel 11, welches Pigment (H) enthielt, zeigte die gleiche Wirkung wie Beispiel 10. Beispiel 12 und Vergleichsbeispiel 12, bei denen das erstgenannte Pigment (I) enthielt, aber das letztgenannte nicht behandeltes Magnesiumoxid enthielt, wurden miteinander verglichen. Obwohl die Prüfergebnisse am Anfang (bezüglich der Temperatur der Rückseite der Oberfläche und der Verminderung des Tankinhalts) identisch waren, konnten zwischen ihnen Unterschiede bei den Prüfergebnissen nach einjähriger Aussetzung festgestellt werden, genauer gesagt, bei der Temperatur der Rückseite der Oberfläche Unterschiede von 8ºC und bei der Verminderung des Tankinhalts Unterschiede von 2,3% festgestellt werden. (Es wird angenommen, daß dies auf die Verschlechterung der Eigenschaften des Magnesiumoxids in Gegenwart von Wasser, welches nach der Aussetzung im überzogenen Anstrich-Film absorbiert war, wodurch der Anstrich-Film verschlechtert wird und ermüdet, zurückzuführen ist.) Beispiel 13 enthielt Pigment (K) und ein Fluor enthaltendes Harz als Bindemittel. Es wurde festgestellt, daß die Proben gemäß Beispiel 13 keinerlei Verschlechterung, selbst nach der Aussetzung, unterlagen und immer noch ausgezeichnete Eigenschaften aufwiesen.
Aus den Ergebnissen der oben genannten Beispiele und Vergleichsbeispiele wird deutlich , daß die Sonnenwärme abschirmenden Anstrich-Zusammensetzungen und die mit einem Anstrich überzogenen Gebilde der vorliegenden Erfindung hervorragende Sonnenwärme abschirmende Wirkung besitzen. Im Vergleich mit Proben, welche denselben Farbton aufwiesen, wurde der Temperaturanstieg der Rückseite der Oberfläche der Prüfstücke und der Verlust des Testtank-Inhalts im Falle der Proben gemäß der vorliegenden Erfindung deutlich verringert. Demgemäß kann die Anstrich-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wirkungsvoll auf die äußeren Oberflächen von Schiffen und verschiedenen Gebilden, welche direktem Sonnenlicht ausgesetzt sind, aufgebracht werden, wodurch die so überzogenen äußeren Oberflächen von Sonnenwärme über einen langen Zeitraum hinweg abgeschirmt werden, so daß der Anstieg der Innentemperatur verhindert werden kann, die Ausgaben zur Klimatisierung herabgesetzt werden können und die Verminderung des Inhalts in den so beschichteten Behältern durch Verdunstung verhindert werden kann. Demgemäß zeigt die vorliegende Erfindung eine ausgeprägte Wirkung bei der Energieeinsparung.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung auf die Oberfläche von Gebilden an sich aufgebracht, um eine äußerste Überzugsschicht darauf zu bilden. Demgemäß kann ein Gebilde mit einer äußersten Überzugsschicht, welche mindestens eine Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung enthält, im Rahmen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Das so überzogene Gebilde besitzt eine ausgezeichnete Sonnenwärme abschirmende Wirkung, wenn es im Freien verwendet wird. Darüber hinaus besitzt das Gebilde eine ausreichende Langzeitbeständigkeit ohne Probleme bezüglich Umweltverschmutzung. Der Überzug des Gebildes kann ferner in jeder gewünschten Farbe gefärbt werden, wodurch ein schönes Aussehen erhalten wird. Die überzogenen Gebilde gemäß der vorliegenden Erfindung sind gut verwendbar als im Freien verwendbare Gebilde, beispielsweise in der Schiffahrt verwendete Gebilde, wie Decks oder Tanks von Schiffen, ebenso wie auf dem Lande verwendete Gebilde, wie Konstruktionen von Erdöltanks, Häusern, Gebäuden, Lagerhäusern oder Turnhallen, sowie Personenkraftwagen, Tanklastzügen und Kühlbehältern.

Claims

1. Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung, welche ein Bindemittel und ein Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einer der folgenden Gruppen A, B oder C ausgewählt ist:

(A) einem Mitglied ausgewählt unter Acrylharzen, Silicon-modifizierten Polyesterharzen, Alkydharzen, Silicon-modifizierten Alkydharzen und Fluor enthaltenden Harzen oder einer Mischung aus zwei oder mehreren dieser, und gegebenenfalls zusätzlich einem ausgewählt unter Hexamethylendiisocyanat oder Addukten desselben, Isophorondiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Xylylendiisocyanat oder Addukten desselben, hydriertem Dicyclohexylmethandiisocyanat oder Addukten desselben und Tetramethylxylylendiisocyanat oder Addukten desselben, oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, oder

(B) einem Acrylharz mit Carboxylgruppen und/oder Aminogruppen und gegebenenfalls zusätzlich einer Verbindung mit Glycidylgruppen, oder

(C) einem Mitglied ausgewählt unter Polyesterharzen, Siliconmodifizierten Polyesterharzen, Fluor enthaltenden Harzen und Acrylharzen oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, sowie gegebenenfalls zusätzlich einem verkappten Isocyanat und/oder einem Melaminharz, und daß das Pigment als Teil oder Ganzes des genannten Pigments ein Sonnenwärme abschirmendes Pigment mit einer Korngröße von 20 um oder weniger in einem Anteil von 2 bis 60 Gewichtsprozent des Feststoffgehalts der Zusammensetzung enthält, wobei das Sonnenwärme abschirmende Pigment ausgewählt ist unter Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und Indiumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser.

2. Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung, welche ein Bindemittel und ein Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einer der folgenden Gruppen A, B oder C ausgewählt ist:

(C) einem Mitglied ausgewählt unter Polyesterharzen, Siliconmodifizierten Polyesterharzen, Fluor enthaltenden Harzen und Acrylharzen oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, sowie gegebenenfalls zusätzlich einem verkappten Isocyanat und/oder einem Melaminharz, und daß das Pigment als Teil oder Ganzes des genannten Pigments ein Sonnenwärme abschirmendes Pigment mit einer Korngröße von 20 um oder weniger in einem Anteil von 2 bis 60 Gewichtsprozent des Feststoffgehalts der Zusammensetzung enthält, wobei das Sonnenwärme abschirmende Pigment eine anorganische Pigment-Basis ist, welche mit einem 0.01 bis 1 um dicken Siliconharzfilm oder einem anorganischen Film ausgewählt unter Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und Indiumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser überzogen ist.

3. Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, in welcher die anorganische Pigment-Basis eine Verbindung ist, die aus einem Oxid, ausgewählt unter Zirkoniumoxid, Indiumoxid und Titanoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, und einem Oxid, ausgewählt unter Magnesiumoxid, Yttriumoxid, Bariumoxid und Calciumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, zusammengesetzt ist.

4. Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, in welcher die Sonnenwärme abschirmenden Pigmente eine Korngröße von 5 um oder weniger besitzen.

5. Mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde, welches auf dem Gebilde als äußerste Überzugsschicht eine aus der Sonnenwärme abschirmende Anstrich-Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellte Anstrichschicht enthält.

6. Mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde gemäß Anspruch 5, welches eine einen wärmeisolierenden Füllstoff, ein Haftmittel und ein korrosionsbeständiges Bindemittel enthaltende Grundierung aufweist.

7. Mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde gemäß Anspruch 5 oder 6, in welchem das in der äußersten Überzugsschicht enthaltene Sonnenwärme abschirmende Pigment eine Substanz darstellt, welche mit einem anorganischen Film (einer Filmdicke von 0.01 um oder mehr), der ausgewählt ist unter Zirkoniumoxid, Yttriumoxid und Indiumoxid oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, überzogen ist.

8. Mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde gemäß Anspruch 5 oder 6, in welchem das in der äußersten Überzugsschicht enthaltene Sonnenwärme abschirmende Pigment mit einem 0.01 bis 0.1 um dicken Film aus einem Siliconharz, einem Melaminharz, einem Urethanharz, Siliciumdioxid oder Titandioxid überzogen ist.

9. Mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde gemäß Anspruch 5 oder 6, in welchem der in der Grundierung enthaltene Füllstoff eine flockige Substanz und/oder eine hohlkugelförmige Substanz ist.

10. Mit einem Sonnenwärme abschirmenden Anstrich überzogenes Gebilde gemäß Anspruch 5 oder 6, in welchem das in der Grundierung enthaltene Bindemittel im wesentlichen eine Verbindung, ausgewählt unter Epoxydharzen, Epoxyd-modifizierten Harzen, Phenol-modifizierten Butyralharzen, Acrylharzen, Silicon-modifizierten Polyesterharzen, Silicon-modifizierten Alkylharzen, Fluor enthaltenden Harzen und Urethanharzen oder einer Mischung von zwei oder mehreren dieser, enthält.