專(zhuān)利名稱(chēng)：低熱導(dǎo)率、降低的密度和低日光吸收的暗色扁平元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種暗色扁平元件，優(yōu)選由塑料、噴漆涂層或纖維材料 制成，具有降低的密度、低熱導(dǎo)率和低日光吸收。出于美觀(guān)或技術(shù)原因染成或涂成暗色并暴露于日曬的表面一般在 曰光影響下具有，視顏色強(qiáng)度而定，或多或少變熱的不愉快性質(zhì)。暗色表面因日曬變熱令人感到極為不快，特別是在較小的空間里， 像在車(chē)輛內(nèi)，不管它是轎車(chē)、卡車(chē)、/>共汽車(chē)抑或火車(chē)車(chē)廂的內(nèi)部。暗 色表面，依據(jù)其對(duì)日光的吸收程度會(huì)或多或少地強(qiáng)烈變熱，并且以熱輻 射形式和通過(guò)空氣對(duì)流放出所吸收的熱量到車(chē)內(nèi)。轎車(chē)在夏季的太陽(yáng)下停上幾個(gè)小時(shí)后，其方向盤(pán)會(huì)加熱到超過(guò)80。C。太陽(yáng)能一旦被車(chē)輛內(nèi)的暗色表面吸收，便不能直接離開(kāi)車(chē)輛，因?yàn)?車(chē)輛的玻璃窗在5~50 fxm長(zhǎng)波紅外熱輻射范圍是不透明的并且又被以正常方式封閉在存放或停著的車(chē)輛中，以致也不能發(fā)生任何空氣交換。 車(chē)輛中表面被著成暗色部分地是出于技術(shù)的原因，因?yàn)槔鐪\色前車(chē)廂將被反射到擋風(fēng)玻璃中，從而對(duì)從車(chē)?yán)锵蛲饪串a(chǎn)生不利的影響。 座椅表面出于美觀(guān)和實(shí)際的原因優(yōu)選地著暗色，因?yàn)闇\色表面將很快變臟。這些暗色表面的相對(duì)高的儲(chǔ)熱容量也對(duì)車(chē)內(nèi)變熱的缺點(diǎn)作出貢 獻(xiàn)。材料的熱容量和熱導(dǎo)率越高，在材料中可以存儲(chǔ)的太陽(yáng)能就越多。 隨后，將通過(guò)熱輻射和通過(guò)空氣的對(duì)流緩慢散熱。雖然加熱的空氣可通 過(guò)在行駛期間敞開(kāi)車(chē)窗較快地交換出去，然而乘員勢(shì)必將暴露于輻射熱 之下，直至存儲(chǔ)的熱從，例如，前車(chē)廂或儀表盤(pán)底座"散完"即，變冷 為止。此熱輻射只能在車(chē)輛行駛期間通過(guò)空調(diào)來(lái)補(bǔ)償。缺點(diǎn)是行駛期間 即便現(xiàn)代空調(diào)也將使車(chē)輛的燃料消耗增加約10%。除了高吸熱之外，這 些表面還因?yàn)槠渲亓慷鴮?duì)車(chē)輛的燃料消耗作出貢獻(xiàn)，正因?yàn)槿绱?，要?較低的重量，例如，通過(guò)降低堆積密度。暗色表面的另 一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是例如住房的塑料鞘和塑料窗框，正如 在，尤其是美國(guó)普遍使用的那樣。雖然此種鞘和這些窗框著色得不是極
端暗，而是趨于平均色調(diào)，但它們?nèi)匀槐憩F(xiàn)出驚人高的吸日光能力。因 此，它們?cè)谌展庥绊懴聫?qiáng)烈變燙，從而導(dǎo)致材料迅速疲勞和老化。它們 的熱導(dǎo)率太高，以致它們不能對(duì)建筑物的隔熱做出有益的貢獻(xiàn)。另一個(gè)々頁(yè)域是屋面，它，例如，在美國(guó)，通常由瀝青屋頂板組成， 或者還有混凝土屋頂板。這些屋面頂板大多保持暗綠色、灰色和紅色調(diào) 而且其日光吸收作用一般都大于80%。這里依然，高日光吸收導(dǎo)致材料 的迅速疲勞，尤其是瀝青屋頂板，由于這樣的原因，極端的天氣情況， 例如，雹災(zāi)，它們將不再能提供對(duì)住房的任何保護(hù)作用。況且，這些屋 面覆蓋物的熱阻也太低，因此它們不能對(duì)屋頂?shù)母魺嶙龀鲇幸娴呢暙I(xiàn)。一種熱反射涂層描述在專(zhuān)利US 4,272,291 ( Shtern等人)中，據(jù)稱(chēng) 用于抵御天氣的影響并減少金屬表面，尤其是燃料箱表面的曬熱。這據(jù) 稱(chēng)是通過(guò)含基料涂料制劑中無(wú)機(jī)金屬化合物之間的相互作用達(dá)到的。然 而缺點(diǎn)是，此種涂層不具有隔熱效果。一種具有隔熱效果的涂層已知于日本待審查專(zhuān)利申請(qǐng)JP 11 -323197 (申請(qǐng)?zhí)朖P 10- 130742),它也具有良好的發(fā)射性能和相對(duì)于 熱輻射的良好長(zhǎng)波性能，因此它相對(duì)于大熱效應(yīng)具有絕緣性能。該涂層 具有透明或透光的真空球，該球由陶瓷材料和結(jié)構(gòu)保持的輔助材料制 成，該輔助材料據(jù)稱(chēng)能保證陶瓷泡緊密斂集以及在涂料施涂成膜以后使 它們平坦地排列。丙烯酰胺衍生物、聚乙烯蠟、膨潤(rùn)土和二氧化硅顆粒 據(jù)稱(chēng)適合作為此種輔助材料。然而，纖維素、丙烯酸聚合物和聚乙烯醇 也適合。此種涂料由30~60%所提到的中空泡組成。一種建i義用于保護(hù)以4氐雄卩熱效應(yīng)的涂沖牛還7>開(kāi)在日本待審查專(zhuān)利 申請(qǐng)JP 2000 - 129172 (申請(qǐng)?zhí)?0-305968)中。特殊的顏料與具有優(yōu) 異耐天候能力的載體材料彼此結(jié)合。據(jù)稱(chēng)，由于這樣的原因，生成一種 具有在近紅外范圍顯著反射性能的熱保護(hù)涂層，即便當(dāng)整個(gè)涂層被制成 黑色或暗色時(shí)也相對(duì)地僅僅很少曬熱。為此所采用的顏料能吸收可見(jiàn)區(qū) 域的光并反射近紅外范圍的光。丙烯酸樹(shù)脂被用作載體材料。在此種工 況中依然，所描述的涂層不具有隔熱效果。從該文獻(xiàn)中也無(wú)法推測(cè)出所 描述的涂層的密度和熱導(dǎo)率的數(shù)值。一種在熱輻射波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有低發(fā)射或高反射能力的涂料公開(kāi)在 DE-A 1 44 18 214中。該涂料包含一種基料，其在熱輻射范圍，尤其是 在3~50 iiim波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高透明度，還包括一種顆粒，其在該波長(zhǎng) 范圍具有高透明度并且在熱輻射波長(zhǎng)范圍折光指數(shù)不同于基料的折光 指數(shù)。具有在2個(gè)波長(zhǎng)范圍的反射性質(zhì)和在第3波長(zhǎng)范圍的吸收性質(zhì)的涂料公開(kāi)在EP 0 804 513 Bl中。該涂料主要包含這樣一種基料，其在 0J8 - 0.75 fim (第一波長(zhǎng)范圍)和在5 ~ 100 pm波長(zhǎng)范圍(第3波長(zhǎng)范 圍)的透明度大于40%并且折光指數(shù)n<2.0。該基料中包含具有規(guī)定密 度和面積，并且在第3波長(zhǎng)范圍的反射能力R〉40。/o的層狀顆粒。該基料 還包含第二顆粒，它部分地覆蓋第一層狀顆粒并且，在第一和第3波長(zhǎng) 范圍透明度>40%而且，在0.8-2.5 jim(第二波長(zhǎng)范圍)的波長(zhǎng)范圍吸 收>20%，還在第一波長(zhǎng)范圍具有規(guī)定的折光指數(shù)。該涂料可用作墻壁、 屋頂或正面的建筑用漆或者容器用漆。一種適用于住房和建筑物節(jié)能，并能能吸收室內(nèi)外區(qū)域中的太陽(yáng)能 而不在熱-紅外長(zhǎng)波區(qū)間重新直接發(fā)射它的涂料/>開(kāi)在EP 0 942 954 Bl中。該涂料由高透明度基料、在尤其是熱紅外波長(zhǎng)范圍反射的第一 薄片狀顆粒，以及在熱紅外波長(zhǎng)范圍反散射并具有在這一波長(zhǎng)范圍規(guī)定 透射率的第 一球形顆粒，和/或在干態(tài)具有空洞并且在熱紅外范圍具有規(guī) 定透射率和在熱紅外波長(zhǎng)范圍具有反散射和/或能反射的第二球形顆 粒。該涂料還包含第二顆粒，它在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍反射和/或反散射并在 熱紅外波長(zhǎng)范圍具有規(guī)定透射率并以單晶形式存在。附加的組分包括: 在熱紅外具有規(guī)定透射率并在干態(tài)具有空洞的聚合物顏料、導(dǎo)電并在熱 紅外范圍具有有限吸收作用的第三球形顆粒，以及涂料中普遍使用的其 它7>-口的添力口劑。歐洲專(zhuān)利EP 1 137 722 Bl涉及一種特別選擇的涂料，它在紅外范圍 不太強(qiáng)烈地吸收太陽(yáng)能并具有低熱發(fā)射程度。該涂料特別適合車(chē)輛前車(chē) 廂表面并由3種組分表征，其中涉及種近紅外波長(zhǎng)范圍具有規(guī)定透射率 并在熱紅外波長(zhǎng)范圍也具有規(guī)定透射率的基料。第二組分代表第一顏 料，它在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍吸收，并在近紅外具有至少40%的反散射和在 熱紅外波長(zhǎng)范圍具有等于或小于60%的吸收。最后，第三組分代表第二 顏料，它在熱紅外波長(zhǎng)范圍具有>40%的反散射和/或反射。一種低日光吸收涂料公開(kāi)在US 2004/0068046 Al中。該涂料主要由 4種組分構(gòu)成，其中包括基料、第一顏料、第二顏料和/或第三顏料，以 及填料?；辖M分必須具有:在紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍以及在近紅外范
圍>60%的透明度，還具有在熱紅外范圍<70%的透明度。第一顏料的特 征在于，在300 ~ 2,500 nm波長(zhǎng)范圍〉70。/。的透明度，其粒度選擇為使其 在近紅外波長(zhǎng)范圍的反散射達(dá)>70%。第二顏料必須在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍 光譜選擇地吸收，具有在近紅外范圍>50%的透明度和在熱紅外范圍 〉40%的吸收。第三顏料也必須在可見(jiàn)光光譜選擇范圍吸收，和/或在可 見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍吸收50%,并且在近紅外范圍反射。使用的填料據(jù)稱(chēng)能降 低基料基質(zhì)的折光指數(shù)，其中基質(zhì)由充填以氣體或空氣并具有規(guī)定粒度 的中空微球組成。此種涂料特別適合出于技術(shù)或美觀(guān)的原因著暗色，但 同時(shí)暴露于日光致使變得極熱的表面。一種扁平建筑元件，由金屬制成，其外表面具有涂層，以便在近紅 外范圍反射日光，并且其內(nèi)表面對(duì)熱輻射具有低發(fā)射程度，公開(kāi)在德國(guó) 專(zhuān)利DE 102 04 829 Cl。該扁平建筑元件在其第一外表面?zhèn)溆械谝煌?層，它保護(hù)金屬不受腐蝕并在320 ~ 1,200 nm波長(zhǎng)范圍反射日光，平均 達(dá)60%。其第一外表面?zhèn)溆械诙繉?，該涂層在可?jiàn)光波長(zhǎng)范圍具有 <60%的反射并在近紅外波長(zhǎng)范圍具有〉60%的反射。建筑元件的第二內(nèi)表面?zhèn)溆械谝煌繉?，它保護(hù)金屬不受腐蝕，并且第二內(nèi)表面具有第二涂 層，它在熱紅外波長(zhǎng)范圍為低發(fā)射性的并具有<0.75。的發(fā)射程度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是構(gòu)造用于上述應(yīng)用領(lǐng)域的普通，尤其是較暗表面， 以便使它們較少吸收日光和較少變熱。按照本發(fā)明，這是由一種具有低熱導(dǎo)率、降低的密度和低日光吸收 暗色、扁平元件解決的，其特征在于，a)它具有載體材料與其中所包含的組分的至少一種組合，其中b) 該組合a)具有小于0.4[W/m . K]的熱導(dǎo)率以及c)低于1.4g/cm3的堆積密度，d)該元件在400-700 nm可見(jiàn)光波 長(zhǎng)范圍的平均反射小于50%,并且e)該元件在700 ~ 1,000 nm近紅外 波長(zhǎng)范圍的平均反射大于50%。本發(fā)明的有利進(jìn)一步方案從所附權(quán)利要求書(shū)便可清楚地看出。在本發(fā)明元件的大量應(yīng)用領(lǐng)域中，現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)， 一種材料的熱 導(dǎo)率和密度同時(shí)都低，與材料表面在不可見(jiàn)、近紅外范圍盡可能高的反 射的組合提供幾種協(xié)同效應(yīng)。譬如，較暗的物體，例如，轎車(chē)方向盤(pán)，
當(dāng)該物體的表面在近紅外反射時(shí)將顯著地較少曬熱；例如，汽車(chē)在曰曬 之下停留得足夠久，其方向盤(pán)將因?qū)α鞫儫嶂淋?chē)內(nèi)空氣的水平。然 而，由于方向盤(pán)的熱導(dǎo)率和密度同時(shí)地降低，它將不如此快地變熱，因 此人們能抓握而沒(méi)有問(wèn)題，盡管周?chē)臻g內(nèi)主導(dǎo)溫度很高。令人驚奇的協(xié)同效應(yīng)還通過(guò)，按照本發(fā)明，表面在近紅外范圍的高 反射與整個(gè)排列的低熱導(dǎo)率和密度的組合，而在建筑技術(shù)領(lǐng)域的典型應(yīng) 用而取得。譬如，由pvc制成的具有本發(fā)明元件特征的墻板變得不如 普通PVC墻板那樣熱；另一方面，由于板的熱導(dǎo)率和密度較低，以任 何方式被吸收掉的太陽(yáng)能中較少部分借助熱傳導(dǎo)引入到建筑物中。另 外，較低的表面溫度和減慢的溫度變化減少了整個(gè)排列因熱所引起的材 料疲勞。涉及塑料、噴漆涂層、纖維材料、水硬性基料和/或復(fù)合材料的載體 材料已證明特別有利?，F(xiàn)在來(lái)看以塑料作為載體的情況，該材料應(yīng)選自 下面的系列:聚酰胺、聚乙酸酯、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴，像例如聚乙 烯、聚丙烯和聚異丙烯，選自苯乙烯聚合物，像例如丙烯腈/丁二烯/苯 乙烯ABS、聚苯乙烯、苯乙烯/丁二烯、苯乙烯/丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯 /丙烯酸酯，選自硫聚合物，像例如聚砜、聚醚砜、聚苯砜，選自氟塑料， 像例如PTFE(聚四氟乙烯)和PVDF(聚偏二氟乙烯)、選自聚酰亞胺、 聚甲基丙烯酸曱酯PMMA,像例如聚氯乙烯，選自硅氧烷，像例如硅橡 膠，環(huán)氧樹(shù)脂，選自聚合物共混物，像例如聚苯氧、聚碳酸酯-ABS， 以及選自三聚氰胺-酚醛樹(shù)脂和聚氨酯及其合適的混合物?？梢允欠磻?yīng) 性交聯(lián)塑料也可以是熱塑性塑料的載體材料已證明特別有利。如果噴漆涂層準(zhǔn)備作為本發(fā)明元件中載體材料的組分a),則它應(yīng)由一種基料構(gòu)成，后者選自水性基料系列，優(yōu)選水溶性基料，選自醇酸 樹(shù)脂、聚酯、聚丙烯酸酯、環(huán)氧和環(huán)氧酯、水分散體和乳液，優(yōu)選基于 丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸酯、 乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸異丙 酯、聚氨酯、硅氧烷和聚醋酸乙烯的分散體和乳液，蠟分散體，優(yōu)選基 于聚乙烯、聚丙烯、Teflon 、合成蠟、氟化聚合物、氟化丙烯酸共聚物 的水溶液、氟石圭氧烷，例如，它選自末端和側(cè)《連和/或《連內(nèi)氟-改性的聚 氨酯樹(shù)脂，優(yōu)選聚氨酯分散體和聚氨酯聚合物混雜分散體及其混合物。 然而，噴漆涂層也可由這樣的基料構(gòu)成，后者選自含溶劑基料的系 列，優(yōu)選丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯、聚乙烯基、聚氯乙烯、聚苯乙 烯和苯乙烯共聚物，醇酸樹(shù)脂、飽和及不飽和聚酯、羥基-官能聚酯、 三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、多異氰酸酯樹(shù)脂、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、氟聚合物 和硅氧烷、氯磺化聚乙烯、氟化聚合物、氟化丙烯酸共聚物、氟硅氧烷、塑性溶膠、PVDF(聚偏二氟乙烯)，例如，它選自末端和側(cè)鏈和/或鏈內(nèi)氟-改性的聚氨酯樹(shù)脂，優(yōu)選聚氨酯分散體和聚氨酯-聚合物混雜分 散體及其混合物。含有基于全氟(亞)烷基和/或聚六氟氧化丙烯基團(tuán)的 末端和/或側(cè)鏈和/或在主鏈中的聚合物結(jié)構(gòu)元素的氟-改性聚合物可優(yōu) 選用術(shù)語(yǔ)"末端和側(cè)鏈和/或鏈內(nèi)氟-改性聚氨酯樹(shù)脂"來(lái)表征。 關(guān)于載體材料，本發(fā)明另 一種變體在于在元件中作為纖維材料采用動(dòng)物皮革。本發(fā)明想法的另 一種有利的修改方案由以下事實(shí)給出該水硬性基 料是基于水泥、硫酸鈣或硬石膏的混合物，優(yōu)選是混凝土、灰泥或石膏。關(guān)于復(fù)合材料，它應(yīng)包含那些特別是合成和/或天然纖維，優(yōu)選合成 纖維，選自塑料和/或陶瓷，尤其是玻璃和/或碳和/或天然纖維，選自羊 毛、棉花、劍麻、大麻和纖維素。最后，載體材料中包含的成分可選自以下類(lèi)別a)無(wú)機(jī)和/或有機(jī)輕質(zhì)填料，它優(yōu)選能降低載體材料的密度和熱導(dǎo) 率，b)氣體，像例如空氣、氮?dú)?、二氧化碳、稀有氣體，它們能在載 體材料內(nèi)生成空洞并降低載體材料的密度和熱導(dǎo)率，以及c)染料，其 能在400 - 700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍以光譜選擇性的方式反射并且在 700~ 1000nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均透明度大于50%，和/或d)第一顏 料，其能在400 ~ 700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍以光譜選擇性的方式反射并且 在700- 1000 nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均透明度大于50%,和/或e )第 二顏料，其能在400 ~ 700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍以光譜選擇性的方式反射 并且在700 1000nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均反射大于50。/Q, f)無(wú)機(jī)和 /或有機(jī)納米材料，它們可以是表面處理的或者是表面涂布的。術(shù)語(yǔ)"納米材料"或者亦稱(chēng)為"納米顆粒" 一般應(yīng)理解為所有的尺 寸皆小于100 nm,下限不規(guī)定，的大致球體幾何形狀的顆粒。納米材料， 一般由納米顆粒組成或包含占大多數(shù)的納米顆粒，就其粒度而論占據(jù)原 子與連續(xù)宏觀(guān)結(jié)構(gòu)之間的過(guò)渡范圍內(nèi)某 一 位置。無(wú)機(jī)納米顆粒的典型例 子是納米級(jí)二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、硅溶膠、水玻璃、金屬膠體 和顏料，它們也可以是官能化的。分散體，尤其是細(xì)顆粒分散體，聚氨 酯分散體和芯殼分散體，但還有顏料、樹(shù)枝狀大分子，以及任選官能化 的高支化聚合物，是有機(jī)納米材料的典型代表。在目前情況下，由Degussa公司生產(chǎn)的Aerosil系列的填料已證明特別適合作為無(wú)機(jī)納米材 料。然而，任何填料，只要在可見(jiàn)和近紅外范圍不吸收并且其粒度低于 100 nm， 一般都合適。載體材料中包含的成分，尤其是上面提到的成分c) -e)的選擇一 般可通過(guò)各種技術(shù)方法實(shí)施。表面，還有顏料和填料的反射， 一般用分 光計(jì)，像例如PC 2000 PC -插入式分光計(jì)，由Avantes公司制造來(lái)測(cè)定， 其光語(yǔ)感光性介于320 ~ 1,100 nm，以便覆蓋從紫外(高于可見(jiàn)范圍) 到近紅外范圍的范圍。表面的半球反散射是用Ulbricht球連接分光計(jì)， 然后測(cè)定反射來(lái)測(cè)定的。這里，采用硫酸鋇板作為參照物，它代表幾乎 等于100%的反射。為測(cè)定粉末形式的顏料和填料，將它們充填到聚乙 烯袋中，袋子對(duì)所提到的波長(zhǎng)范圍是透明的。為能區(qū)分層的反射與該層 的透射，在吸光的，即，黑背景上測(cè)定層一次，并在100%反射，即， 白背景上測(cè)定一次。具體地說(shuō)，輕質(zhì)填料應(yīng)是那些密度低于0.5g/cn^的。 認(rèn)為這樣一種元件特別有利:其組分a)包括一種載體材料，后者包括，作為其所含成分的中空微球，由陶瓷材料、玻璃或塑料制成，其中 由玻璃構(gòu)成的中空微球或其它陶瓷材料的密度低于0.4g/cm3，而由塑料 構(gòu)成的中空微球的密度應(yīng)低于0.2 g/cm3。本發(fā)明想法的一種有利實(shí)施方案表現(xiàn)在以下事實(shí)，即，輕質(zhì)填料是 塑料顆粒，當(dāng)載體材料被加熱至80-16(TC的溫度時(shí)它們才形成密度低 于0.2g/cm3的中空微球。在本發(fā)明中，優(yōu)選考慮這樣的染料，它們是水溶性染料，選自酸性 染料、直接染料、堿性染料、顯色染料、硫化染料和苯胺染料，或者溶 解于溶劑的染料類(lèi)的染料或zapon (硝基清漆)染料的染料。第一顏料將有利地選自有才幾顏料系列，優(yōu)選地選自偶氮顏料， <象例 如，單偶氮、雙偶氮、ex-萘酚、萘酚-AS、色淀的偶氮、苯并咪唑酮、 雙偶氮縮合物、金屬絡(luò)合物、異二氬吲哚酮和異二氫吲哚顏料，選自多 環(huán)顏料，優(yōu)選酞菁、p套吖咬酮、菲和perinone、碌u靛、蒽醌、蒽素嘧咬、 黃蒽酮、皮蒽酮、欷蒽醌、蒽嵌蒽二酮(Anthanthron) 、 二喁溱、三芳
基碳镥(triarylcarbonium )、壹啉并一phthalon、 二酮基一 p比口各并一p比口各 顏料。關(guān)于第二顏料，本發(fā)明考慮這樣一種變體，其中涉及無(wú)機(jī)顏料，選 自金屬氧化物和一氫氧化物系列，選自鎘、鉍、鉻、群青藍(lán)顏料，涂布 的、薄片狀云母顏料，尤其是金紅石和尖晶石的混合相顏料。最后，本發(fā)明還建議，附加的顆?？梢氲捷d體材料中，只要它們 在400 ~ 1,000 nm波長(zhǎng)范圍的反射大于70%。這些附加顆粒尤其應(yīng)選自 無(wú)機(jī)顏料類(lèi)、金屬氧化物、金屬硫酸鹽、金屬硫化物、金屬氟化物、金 屬硅酸鹽、金屬碳酸鹽類(lèi)，及其混合物。附加顆粒也可選自可降解材料類(lèi)；然而，碳酸鉤、碳酸鎂、滑石粉、硅酸鋯、氧化鋯、氧化鋁、天然辟u(mài)酸鋇及其混合物也可包括。扁平元件的重要特征表現(xiàn)在載體材料與其中所包括的成分的組合 的熱導(dǎo)率。就此而論，優(yōu)選考慮使整個(gè)元件的熱導(dǎo)率小于0.3[W/m .K]， 尤其優(yōu)選小于0.2[W/m . K]的那些。有利的還包括使整個(gè)元件的堆積密度低于1.2g/cm3,尤其優(yōu)選低于 1.0 g/cm3。本發(fā)明的另 一重要特征表現(xiàn)在元件在400 ~ 700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍 的平均反射。該數(shù)值尤其應(yīng)小于40%。本發(fā)明要求保護(hù)的元件的有利實(shí)施方案由以下事實(shí)給出，即，它在 700 ~ 1,000 nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均反射大于60%。本發(fā)明還考慮這樣的輕質(zhì)填料，如果它增加元件在700- 1,000 nm 近紅外范圍的反射高達(dá)10%。按照本發(fā)明，組合a)必須具有特征b)(熱導(dǎo)率)和c)(堆積密 度)。然而，載體材料與其所包括的成分的此種組合，除了熱導(dǎo)率和堆 積密度特征之外還可具有元件的特征d)和/或e)。按照本發(fā)明元件本身可由至少2層組成，其中在此種工況中，至少 一層應(yīng)由組合a)構(gòu)成。組合a)也可與不含所包含成分的載體材料的層組合，這也是本發(fā) 明所考慮的。認(rèn)為也特別有利的是，假如相同或不同的元件實(shí)施方案可在至少2 層內(nèi)4皮此組合。該元件還可備有附加噴漆涂層，優(yōu)選為透明形式的。 關(guān)于該元件，它可與支撐基材結(jié)合成為某種排列、器件或?qū)拥男?br> 式，于是它在其中便可代表，本身作為整體， 一種支撐排列。總之，現(xiàn)已確認(rèn)，本發(fā)明要求保護(hù)的暗色、扁平元件必須由載體材 料與它包括的成分的組合構(gòu)成，其中該組合具有規(guī)定的熱導(dǎo)率和特殊堆積密度。因此，該元件可唯一地由該組合a)構(gòu)成，但是雖不必須但也可包含附加成分。因此，元件本身可以是例如特殊處理的皮革、塑料模 具，例如，用于車(chē)廂內(nèi)部零配件，或者也可以是貼面板或屋頂板。根據(jù)施涂到其上的組合a)組成。然而，總地說(shuō)，該整個(gè)扁平元件必須是暗 色的，這一點(diǎn)由重要特征d)規(guī)定，即，在400~700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范 圍的平均反射低到<50%的地步。從表征本發(fā)明實(shí)際目的的權(quán)利要求1 的表述很清楚，本發(fā)明具有各種各樣的可能性，因?yàn)樗粌H僅局限于貼 面或涂層，而是還包括各種組合，由底板或支撐結(jié)構(gòu)或底漆層以及坐落 在它們上面的、由載體材料和它包括的成分組成的各種組合。 下面的實(shí)施例說(shuō)明剛才描述的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例附1、 3和4顯示流過(guò)實(shí)施例中描述的材料樣品的熱流。 一種通用 熱通量傳感器F-035 -2,尺寸25 x 25 mm,由Wuntronic/>司(慕尼 黑)制造，被用于該測(cè)量，該傳感器發(fā)出與熱通量相當(dāng)?shù)碾妷?。圖2和 5~11顯示，作為測(cè)定結(jié)果，對(duì)應(yīng)實(shí)施例中的樣品在400 980 nm波長(zhǎng) 范圍的光譜反射。 一種PC插入式分光計(jì)PC 2000，由Avantes公司制造， 具有在320 ~ 1,100 nm的光譜感光性，作為測(cè)定^義器^f吏用， 一種Ulbricht 球與它相連以測(cè)定表面的半球反散射。實(shí)施例1轎車(chē)座椅用皮革的調(diào)色和涂布一塊皮革用染料Sella Cool黑10286,由TFL Ledertechnik， Basel公司，提供，染成黑色。 制備以下黑涂料
15,00 g Roda Cool Black Pigmentpr&paration der TFL L/edertechnik Basel60,00 g Roda Car B32 der TFL Ledertechnik Basel 10,00 g Roda Car P64 der TFI< Ledertechnik Basel 10,00 g Wasser01,20 g Expancel 091 DE Mikrohohlkugeln der Firma Akzo Nobel涂料以刮刀施涂3次，層厚度100 |um并在每層涂布后在實(shí)驗(yàn)室烘 箱內(nèi)干燥。如此涂布的黑皮革連同同樣大小的、以標(biāo)準(zhǔn)方式染色和涂布的皮革 一起放入到實(shí)驗(yàn)室烘箱內(nèi)，并加熱到80。C。從烘箱中取出兩塊皮革并測(cè) 定在室溫下從皮革樣品流入到1 kg重的鉛塊中的熱通量。采用一種通用 熱通量傳感器F- 035 -2，尺寸25 x 25 mm，由Wuntronic公司(慕尼 黑)制造。

圖1顯示，標(biāo)準(zhǔn)整理的皮革(1;對(duì)比例)的熱通量，以及 曲線(xiàn)(2)顯示按照本發(fā)明涂布的皮革樣品的熱通量，低了約500 W/m2。 這一差異在用手放在皮革樣品上時(shí)也清楚地察覺(jué)到。測(cè)定了樣品在400-980 nm波長(zhǎng)范圍的光譜反射(測(cè)定儀器:一種 PC插入式分光計(jì)PC2000,由Avantes公司制造，具有在320 ~ 1，100 nm 的光譜感光性，它與一種Ulbricht球相連以測(cè)定表面的半球反散射)； 測(cè)定結(jié)果顯示在圖2;曲線(xiàn)(1)顯示按照本發(fā)明涂布的黑皮革在近紅外范圍明顯較高的 反射。標(biāo)準(zhǔn)參照皮革(2)的反射低于10%,也在近紅外范圍。將2塊 黑色皮革樣品放在Styr叩or板上并暴露于約800 W/n^強(qiáng)烈日光輻射 下。標(biāo)準(zhǔn)皮革的表面溫度升高到90°C,而另一方面，按照本發(fā)明的皮革 卻僅到62。C。按照本發(fā)明涂布的皮革的密度為0.85 g/cm3,同時(shí)熱導(dǎo)率 為0.12 W/mK。標(biāo)準(zhǔn)涂布的皮革的密度為1.1 g/cm3,同時(shí)其熱導(dǎo)率為0.15 W/mK。因此，按照本發(fā)明涂布的皮革的密度，與按照現(xiàn)有技術(shù)涂布的標(biāo)準(zhǔn) 皮革相比，小23%，同時(shí)熱導(dǎo)率小20%。實(shí)施例2皮革密度和熱導(dǎo)率的降低將皮革樣品放在水浴中。在水浴中加入20 wt。/。(相對(duì)于皮革重量而
言)未發(fā)泡的Expancel 820SL80型中空微球，Akzo Nobel公司提供，并 在鞣革廠(chǎng)按照普通方法將之結(jié)合到皮革中。隨后，皮革用染料Sella Cool 黑10286,由TFL Ledertechnik公司，Basel,提供，染成黑色。將皮革放入到約iocrc的烘箱內(nèi)，直至中空微球在熱的作用下發(fā)泡并充滿(mǎn)皮革 內(nèi)部分空洞的空間。一塊按照本發(fā)明如此生產(chǎn)的皮革放到54。C的熱板上，借助熱通量傳 感器F- 035 - 2測(cè)定從熱板通過(guò)皮革到水溫度7.5。C的1 kg重水燒杯的 傳熱。以黑色標(biāo)準(zhǔn)皮革(對(duì)比例)重復(fù)同一程序。通過(guò)皮革樣品的熱通量的時(shí)間曲線(xiàn)表示在圖3中，單位為W/m2。 這里，曲線(xiàn)(1)顯示流過(guò)標(biāo)準(zhǔn)皮革(對(duì)比例)的熱通量。流過(guò)按照本 發(fā)明生產(chǎn)的黑皮革樣品(2)的熱通量則低了約200 W/m2。按照本發(fā)明 加工的皮革的密度為0.85 g/cm3，熱導(dǎo)率是0.1W/mK。按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的皮 革的密度為1.1 g/cm3，熱導(dǎo)率，0.14W/mK。因此按照本發(fā)明加工的皮 革的密度要比按照標(biāo)準(zhǔn)方式生產(chǎn)的對(duì)比例皮革低23%,并且熱導(dǎo)率低 28%。實(shí)施例3按照實(shí)施例1生產(chǎn)的涂層與按照實(shí)施例2生產(chǎn)的皮革樣品的組合 實(shí)施例1的涂料在實(shí)施例2生產(chǎn)的皮革上施涂3次，層厚度100 ium 并進(jìn)行干燥。本發(fā)明皮革被置于維持在58。C的熱板上，并采用熱通量傳 感器F - 035 - 2測(cè)定從熱板通過(guò)皮革傳到水溫度0°C (冰水)的1 kg重 水燒杯中的熱通量。針對(duì)黑色、涂布的標(biāo)準(zhǔn)皮革(對(duì)比例)重復(fù)同一程 序。圖4顯示流過(guò)黑色標(biāo)準(zhǔn)皮革(對(duì)比例)的熱通量曲線(xiàn)(1)。流過(guò) 按照本發(fā)明生產(chǎn)的皮革(2)的熱通量顯著較低。這兩種黑色皮革樣品的光譜反射按照實(shí)施例1所述測(cè)定，與圖2中 的曲線(xiàn)相同。圖2中的曲線(xiàn)(1)顯示按照本發(fā)明生產(chǎn)的皮革的光譜反 射，而曲線(xiàn)(2)則顯示標(biāo)準(zhǔn)皮革(對(duì)比例)的。按照本發(fā)明生產(chǎn)的皮 革與涂層的組合的密度為0.82 g/cm3,而熱導(dǎo)率為0.09 W/mK。按標(biāo)準(zhǔn) 方式生產(chǎn)的皮革的密度為1.1 g/cm3,而熱導(dǎo)率是0.15 W/mK。因此，本 發(fā)明的組合的密度比按標(biāo)準(zhǔn)方式生產(chǎn)的對(duì)比皮革低25%,而熱導(dǎo)率低 40%。 實(shí)施例4低熱導(dǎo)率和高日光反射的聚丙烯組分 2種基于聚丙烯的汽車(chē)內(nèi)部零配件樣品按照以下配方生產(chǎn)a. )SOQ,OO g聚丙》希"t刀庫(kù)立040,00 g SilCell 300輕質(zhì)填料，F(xiàn)irma Chemco 050,00 g Hombitan R610K, 二氧化欲，F(xiàn)irma Sachtleben 010,00 g Aerosil TTS00 , Firma Degussa 020,00 g Hos仁aperm Blau R5R， Firma Clariant 010,00 g Paliogen Schwarz L0086, Firma BASF采用實(shí)驗(yàn)室擠塑機(jī)生產(chǎn)深藍(lán)色樣品板。b. ) SOO,OO g聚丙烯切粒030,00 g Hombitan R610K, 二氧化妖,Pirraa Sachtleben 010,00 g Aerosil TT600， Firma Degussa 020,00 g Hostaperm Blau R5R， Firma Clariant 010,00 g Paliogen Schwarz L0086， Firma'BASF該混合物在擠塑機(jī)中以二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行發(fā)泡。生產(chǎn)出深藍(lán)色樣品板。該樣品板a)的密度是0.79 g/cm3,樣品板b)的是0.74g/cn^;樣 品板a)的熱導(dǎo)率是0.15 W/mK,而樣品板b )的是0.13 W/mK。標(biāo)準(zhǔn)零 配件(對(duì)比例)的密度是1.05 g/cm3，熱導(dǎo)率是0.24 W/mK。因此，樣 品板a)的密度比標(biāo)準(zhǔn)零配件的密度低25%,而樣品板b)的密度則低 29.5%。樣品板a)的熱導(dǎo)率比標(biāo)準(zhǔn)零配件的熱導(dǎo)率低37.5%,而樣品板 b)的則低46%。樣品板a)和b)，以及一塊同樣著深藍(lán)色的標(biāo)準(zhǔn)零配 件(對(duì)比例)的光譜反射，采用實(shí)施例1中描述的分光計(jì)在400 ~ 980 nm 波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了測(cè)定。圖5顯示測(cè)定結(jié)果。曲線(xiàn)(1)顯示樣品板a)的反射，曲線(xiàn)(2) 顯示樣品板b)的，而曲線(xiàn)(3)顯示標(biāo)準(zhǔn)零配件在從700nm (開(kāi)始的) 近紅外波長(zhǎng)范圍的反射僅低于10%。樣品被置于Styr叩or板上并暴露于 800 W/m2日光輻射。在此種條件下，標(biāo)準(zhǔn)板的表面溫度升高至85°C, 按照本發(fā)明的樣品板的表面溫度為60°C。 實(shí)施例5按照本發(fā)明由環(huán)氧樹(shù)脂制備的樣品板以及對(duì)比例板的制備按照以下配方生產(chǎn)著深無(wú)煙煤色的由環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成的樣品板(本發(fā)明)45,00 g 環(huán)氧樹(shù)月旨L160 Fa. MGS Kunstharzprodukte GmbH, Stuttgart 03,00 g輕質(zhì)填料Silcell 300 Fa. Chemco Chemieprodukte GmbH 01,00 g 二氧化欲Hombitan R610K Fa. Sachtleben 02,00 g Paliogen Schwarz L0086 Fa. BASFIS, 00 g H1S0固化劑Fa. MGS Kunstharzprodukte GmbH, Stuttgart該樣品板的密度是0.8 g/cm3，而熱導(dǎo)率是0.2 W/mK。 按照下列配方用標(biāo)準(zhǔn)顏料制備著深無(wú)煙煤色的環(huán)氧樹(shù)脂板作為對(duì) 比例45,00 g 環(huán)氧樹(shù)月旨 L160 Fa, MGS Kunstharzprodukte GmbH, Stuttgart05, 00 g市售黑氧化纟失10,00 g 滑石粉，F(xiàn)a. Wema Nihrnberg00,50 g 二氧化鈥，Hoinbitan R610K Fa. Sachtleben15,00 g H160固化劑,Fa. MGS Kunstharzprodukte GmbH, Stuttgart標(biāo)準(zhǔn)制備的板的密度是1.3 g/cm3，而熱導(dǎo)率是0.3 W/mK。 因此，本發(fā)明板的密度比標(biāo)準(zhǔn)制備的對(duì)比例板低38%,而熱導(dǎo)率則 低33%。2種樣品板的光譜反射利用實(shí)施例1中描述的分光計(jì)在400-980 nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了測(cè)定。圖6的圖中的曲線(xiàn)(1)顯示按照本發(fā)明的環(huán) 氧樣品板的光譜反射，而曲線(xiàn)(2)則顯示對(duì)比例的樣品板的反射。按 照本發(fā)明的樣品板的反射在從700nm (開(kāi)始)的近紅外范圍，與在可見(jiàn) 光區(qū)域相同顏色的對(duì)比例樣品板相比，明顯較高，這意味著，它吸收的 日光較少。樣品被置于Styr叩or板上并暴露于800 W/m2日光輻射。在 此種條件下，按照本發(fā)明的樣品板的溫度僅升高至60°C,而對(duì)比例的則 升高至85°C。實(shí)施例6
由軟P VC制備本發(fā)明薄膜與對(duì)比例按照以下配方制備黑色軟PVC薄膜:200,00 g含i曾塑劑的市售PVC012,00 g輕質(zhì)填料SilCell 300 Fa. Chemco Chemieprodukte GmbH 003,50 g 二氧化欲，Hombitan R610K Fa. Sachtleben 007,50 g Paliogen Schwarz Fa. BASF本發(fā)明PVC薄膜的密度是0.95 g/cm3,而熱導(dǎo)率是0.12W/mK。市 售對(duì)比薄膜的密度是1.3 g/cm3，而熱導(dǎo)率是0.18 W/mK。因此，按照本 發(fā)明的PVC薄膜的密度比市售對(duì)比薄膜低27%,而熱導(dǎo)率則低33%。 PVC薄膜的光譜反射利用實(shí)施例1中描述的分光計(jì)在400 ~ 980 nm波長(zhǎng) 范圍進(jìn)行了測(cè)定。 一種市售黑色軟PVC薄膜被用作對(duì)比例。測(cè)定結(jié)果 示于圖7。曲線(xiàn)(1 )顯示按照本發(fā)明生產(chǎn)的薄膜在近紅外范圍提高的反 射，而曲線(xiàn)(2)顯示市售黑色薄膜的反射。樣品被置于Styropor板上 并暴露于800 W/m2日光輻射。在此種條件下，市售薄膜的溫度升高到 90。C，而按照本發(fā)明的薄膜則僅到60°C。實(shí)施例7兩面涂布的用于擋板的紡織品的制備一種用于窗簾系列Plaza Plus的基礎(chǔ)紡織品，由Hunter Douglas Australia/>司提供，在一面按照以下配方涂布底涂層70,00 g基料Acronal 18D der Fa. BASF 15,00 g ;f頁(yè)對(duì)牛^齊ij Hostatint WeilS Fa. Hoechst 05,00 g輕質(zhì)填料Expancel 55薦20干燥后，著無(wú)煙煤顏色的罩面涂層被施涂到該底涂層上，呈漆黑的 色調(diào)，由Plaza Plus, Hunter Douglas公司，提供。罩面涂層
10,00 g水10,00 g ;f頁(yè)津牛寺'J齊J Roda Cool Black Fa. TFL Ledertechnik 40,00 g基料 Acronal 18D der Fa. BASF 05,00 g水01,00 g Hostatint WeiS Fa. Hoechst紡織品的黑色一側(cè)用白色底涂層涂布2遍。按照本發(fā)明的紡織品的密度是1.1 g/cm3，而熱導(dǎo)率是0.15 W/mK。 市售對(duì)比例的密度是1.3 g/cm3，而熱導(dǎo)率是0.22 W/mK。因此，按照本發(fā)明的紡織品的密度比市售對(duì)比例低15%，而熱導(dǎo)率 低32%。紡織品的無(wú)煙煤-涂布正面的光譜反射用實(shí)施例1中描述的分 光計(jì)在400-980 nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了測(cè)定。圖8中的曲線(xiàn)(1 )顯示按 照本發(fā)明制備的紡織品的光譜反射，而曲線(xiàn)(2)則顯示選自Hunter Douglas Australia />司提供的窗簾系列Plaza Plus的原來(lái)窗簾材料 ebony的反射。后者的反射低于10%,如在可見(jiàn)光范圍測(cè)定。樣品被置 于Styropor板上并暴露于900 W/m2日光輻射。在此種條件下，對(duì)比窗 簾材料的正面被加熱到90°C;另一方面，本發(fā)明的則僅到52°C。本發(fā) 明材料作為擋板使用期間，通過(guò)窗簾進(jìn)入空間的熱通量在以下條件下比 對(duì)比材料低30%:曰光輻射900 W/m2外面溫度2'5。C室溫21°C。實(shí)施例8用于具有暗色表面的PVC窗框型材的樣品板的制備20 wt。/。由3M公司提供的類(lèi)型S38HS中空微球被加入到生產(chǎn)窗框型 材的市售著白色的PVC切粒中。5mm厚的樣品板在實(shí)驗(yàn)室擠塑機(jī)中制 成。另外，3 wt%,相對(duì)于PVC切粒數(shù)量而言，Hostaperm Blue R5R， 來(lái)自Clariant公司，和1.5 wt%Paliogen Schwarz L0086,來(lái)自BASF公司, 被加入到生產(chǎn)PVC薄膜用的市售透明PVC切粒中，并在實(shí)驗(yàn)室擠塑機(jī) 中進(jìn)行熔融和混合。生產(chǎn)出300 pm厚深藍(lán)色薄膜。該薄膜在壓力下利 用透明熱熔膠粘劑粘合到白色PVC板上。該窗框型材(本發(fā)明)用深藍(lán)色試樣的密度是1.18 g/cm3,而熱導(dǎo)
率是0.14 W/mK。市售PVC窗框型材(對(duì)比例)的密度是1.6 g/cm\ 而熱導(dǎo)率是0.2 W/mK。因此，按照本發(fā)明的樣品的密度比市售對(duì)比型 材低26%,而熱導(dǎo)率低30%。板的光鐠反射利用實(shí)施例1中描述的分光 計(jì)在400 ~ 980 nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了測(cè)定，并與 一部分市售深藍(lán)色窗框型 材進(jìn)行比較。測(cè)定結(jié)果示于圖9。曲線(xiàn)(1 )顯示按照本發(fā)明生產(chǎn)的PVC 窗框型材樣品在近紅外范圍顯著較高的反射。在市售PVC窗框型材的 深藍(lán)色部分中，在近IR的反射保持低于10%。讓板暴露于900 W/m2曰 光下。市售板的表面達(dá)到了 9(TC的溫度并輕微變形。按照本發(fā)明的板的 表面溫度只有60。C，并且看不出任何變形。采用本發(fā)明PVC窗框型 材，在以下條件下曰光輻射900 W/m2室外溫度25 。C室溫2rc,透過(guò)窗框進(jìn)入到室內(nèi)的熱通量比標(biāo)準(zhǔn)材料低35%。實(shí)施例9低熱導(dǎo)率褐色混凝土屋面瓦的制備按照以下配方制備屋面瓦的樣品板(本發(fā)明) 35.00 g普通水泥，由Lugato公司提供05.00 g 二氧化鈥Rutil Hombitan R210,由Sachtleben />司提供 10.00 g輕質(zhì)填料SilCell 300，由Chemco公司提供 向混合物中加入水，直至達(dá)到可流動(dòng)稠度，然后將混合物引入到模具中并在爐內(nèi)進(jìn)行干燥。該千屋面瓦備有泛深紅色-褐色以下配方的涂層140,00 g Acronal 18D der Firma BASF010,00 g Langdopec Rot 30000 der Firma SLMC010,00 g Ferro PK 4047 Griin der Firma Ferro007,50 g Sylowhite SM 405 der Firma Grace000,60 g消泡劑Byk 024 der Firma Byk000,60 g顏料分散劑N der Firma BASF000,40 ,g增稠劑Acrysol TT 615 der Firma Rohm and HaasOIS,OO g水
泛深紅色-褐色混凝土屋面瓦的光譜反射利用實(shí)施例1中描述的分光計(jì)在400 980nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了測(cè)定。作為對(duì)比例，使用由Kubota 公司(日本)提供的深褐色調(diào)的色C C021市售混凝土屋面瓦。測(cè)定結(jié) 果示于圖10。曲線(xiàn)(1)顯示按照本發(fā)明生產(chǎn)的混凝土屋面瓦在近紅外 范圍的反射明顯增加，而曲線(xiàn)(2)則顯示，市售混凝土屋面瓦在近紅 外的反射甚至比在可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的更低一些。屋面瓦以850 W/m2日光加熱期間，市售混凝土屋面瓦的表面被加 熱到87°C，而按照本發(fā)明的瓦則僅到51°C。按照本發(fā)明的屋面瓦的密 度是0.7g/cm3,而熱導(dǎo)率是0.16 W/mK。市售混凝土屋面瓦的密度是1.6 g/cm3,而熱導(dǎo)率是0.87 W/mK。因此，按照本發(fā)明的屋面瓦的密度比市 售混凝土屋面瓦低56%,而熱導(dǎo)率低82%。釆用按照本發(fā)明的混凝土屋面瓦在以下條件下曰光輻射850 W/m2室外溫度25 °C室溫21。C，透過(guò)屋面進(jìn)入到屋面空間內(nèi)的熱流量比標(biāo)準(zhǔn)材料低45%。 實(shí)施例10室外用石膏與日光反射外墻漆的組合2 cm厚板，由室外用石膏制成,后者由Colfirmit Rajasil公司以商 品名"Ultraleichtputz"供應(yīng)，被涂以按照以下配方的淺綠色外墻漆。200,00 g Acrylor FS Weij5 , Firma Relius Coatings010,00 g |貞4+制劑Roda Cool Black, Fa. TFL Iiedertechni)c作為比較， 一種由Sonneborn />司(美國(guó))供應(yīng)的著色Drumhill Grey 458 -M的外墻漆纟皮涂布到2cm厚市售石膏^反上。這兩種石膏板的光譜反射利用實(shí)施例1中描述的分光計(jì)在400 ~ 980 nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了測(cè)定。測(cè)定結(jié)果示于圖ll。曲線(xiàn)(1 )顯示，一 種按照本發(fā)明生產(chǎn)的室外用石膏與日光反射外墻漆的組合在近紅外區(qū) 域的反射高于按標(biāo)準(zhǔn)方式涂布的石膏板在近紅外的反射，正如曲線(xiàn)(2) 所示。
按照本發(fā)明的組合的總密度是0.9 g/cm3。標(biāo)準(zhǔn)組合的總密度是2.2 g/cm3。按照本發(fā)明的輕質(zhì)石膏與日光反射漆的組合的熱導(dǎo)率是0.12 W/mK,標(biāo)準(zhǔn)組合的是0.87 W/mK。因此，按照本發(fā)明的組合的總密度 比標(biāo)準(zhǔn)組合的低59%,而熱導(dǎo)率低86%。當(dāng)按照本發(fā)明的組合在以下條件下被用于20 cm厚混凝土墻時(shí)曰光輻射800 W/m2室外溫度25 °C室溫21°C，透過(guò)墻進(jìn)入到住房?jī)?nèi)的熱通量比標(biāo)準(zhǔn)材料低42%。
權(quán)利要求
1.低熱導(dǎo)率、降低的密度和低日光吸收的暗色、扁平元件，其特征在于，a)它具有載體材料與其中所包含的成分的至少一種組合，其中b)組合a)的熱導(dǎo)率小于0.4(W/m·K)，并且c)堆積密度低于1.4g/cm3，d)該元件在400～700nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍的平均反射小于50％，并且e)該元件在700～1,000nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均反射大于50％。
2. 權(quán)利要求l的元件，其特征在于，載體材料是塑料、噴漆涂層、 纖維材料、水硬性基料和/或復(fù)合材料。
3. 權(quán)利要求2的元件，其特征在于，該塑料選自下面的系列:聚酰 胺、聚乙酸酯、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴，像例如聚乙烯、聚丙烯和聚 異丙烯，選自苯乙烯聚合物，像例如丙烯腈/丁二烯/苯乙烯ABS、聚苯 乙烯、苯乙烯/丁二烯、苯乙烯/丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯，選自 疏聚合物，像例如聚砜、聚醚砜、聚苯砜，選自氟塑料，像例如PTFE 和PVDF、選自聚酰亞胺、聚曱基丙烯酸甲酯PMMA，像例如聚氯乙烯， 選自硅氧烷，像硅橡膠，環(huán)氧樹(shù)脂，選自聚合物共混物，像例如聚苯氧、 聚碳酸酯-ABS，以及選自三聚氰胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂和聚氨酯及其合適 的混合物。
4. 權(quán)利要求2或3之一的元件，其特征在于，載體材料可以是反 應(yīng)性交聯(lián)塑料和熱塑性塑料。
5. 權(quán)利要求2的元件，其特征在于，噴漆涂層由基料構(gòu)成，后者 選自水性基料系列，優(yōu)選水溶性基料，選自醇酸樹(shù)脂、聚酯、聚丙烯酸 酯、環(huán)氧和環(huán)氧酯、水分散體和乳液，優(yōu)選基于丙烯酸酯、苯乙烯-丙 烯酸酯、乙烯-丙烯酸共聚物、曱基丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮-醋酸 乙烯共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸異丙酯、聚氨酯、硅氧烷和 聚醋酸乙烯的分散體和乳液，蠟分散體，優(yōu)選基于聚乙烯、聚丙烯、 Teflon 、合成蠟、氟化聚合物、氟化丙烯酸共聚物的水溶液、氟硅氧烷， 以及末端和/或側(cè)鏈和/或鏈內(nèi)氟-改性的聚氨酯樹(shù)脂，優(yōu)選聚氨酯分散 體和聚氨酯聚合物混雜分散體及其混合物。
6. 權(quán)利要求2的元件，其特征在于，噴漆涂層由基料構(gòu)成，基料 選自含溶劑基料的系列，優(yōu)選丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯、聚乙烯基、 聚氯乙烯、聚苯乙烯和苯乙烯共聚物，醇酸樹(shù)脂、飽和及不飽和聚酯、 羥基-官能聚酯、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、多異氰酸酯樹(shù)脂、聚氨酯、環(huán) 氧樹(shù)脂、氟聚合物和硅氧烷、氯磺化聚乙烯、氟化聚合物、氟化丙烯酸共聚物、氟硅氧烷、塑性溶膠、PVDF和末端和/或側(cè)鏈和/或鏈內(nèi)氟-改 性的聚氨酯樹(shù)脂，優(yōu)選聚氨酯分散體和聚氨酯-聚合物混雜分散體及其 混合物。
7. 權(quán)利要求5或6之一的元件，其特征在于，末端和側(cè)鏈和鏈內(nèi) 氟-改性的聚氨酯樹(shù)脂是這樣的氟-改性聚合物，它包含在末端和/或側(cè) 鏈和/或主鏈中的基于全氟(亞)烷基和/或聚六氟氧化丙烯基團(tuán)的聚合 物結(jié)構(gòu)元素。
8. 權(quán)利要求2的元件，其特征在于，該纖維材料是動(dòng)物皮革。
9. 權(quán)利要求2的元件，其特征在于，水硬性基料是基于水泥、硫 酸鈣或石更石膏的混合物，優(yōu)選混凝土、灰泥或石膏。
10. 權(quán)利要求2的元件，其特征在于，復(fù)合材#包含合成和/或天然 纖維，優(yōu)選選自塑料和/或陶瓷，尤其是玻璃和/或碳的合成纖維，和/或 選自羊毛、棉、劍麻、大麻和纖維素的天然纖維。
11. 權(quán)利要求1 ~ IO之一的元件，其特征在于，載體材料中包含的 組分選自以下類(lèi)別a) 無(wú)機(jī)和/或有機(jī)輕質(zhì)填料，它能優(yōu)選地降低載體材料的密度和熱 導(dǎo)率，b) 氣體，像例如空氣、氮?dú)狻⒍趸?、稀有氣體，它們能在載體材料內(nèi)生成空洞并降低載體材料的密度和熱導(dǎo)率，以及c) 染料，能在400-700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍以光語(yǔ)選擇性的方式 反射并且在700 ~ 1000 nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均透明度大于50%，和/ 或d) 第一顏料，能在400-700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍以光譜選擇性的 方式反射并且在700 ~ 1000 nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均透明度大于 50%,和/或e) 第二顏料，能在400 - 700 nm可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍以光譜選擇性的 方式反射并且在700 ~ 1000 nm近紅外波長(zhǎng)范圍的平均反射大于50%,f) 無(wú)機(jī)和/或有機(jī)納米材料，它們可以是表面處理的或者是表面涂布的。
12. 權(quán)利要求11的元件，其特征在于，輕質(zhì)填料是密度低于0.5 g/cm3 的那些。
13. 權(quán)利要求11或12之一的元件，其特征在于，涉及中空微球，后者由陶瓷材料、玻璃或塑料制成，其中由玻璃或其它陶瓷材料構(gòu)成的 中空微球的密度低于0.4 g/cm3，而塑料中空微球的密度低于0.2 g/cm3。
14. 權(quán)利要求11 ~ 13之一的元件，其特征在于，輕質(zhì)填料是塑料 顆粒，當(dāng)載體材料被加熱至80- 16(TC的溫度時(shí)它們僅形成密度低于0.2 g/cm3的中空微球。
15. 權(quán)利要求11的元件，其特征在于，染料是水溶性染料，選自 酸性染料、直接染料、堿性染料、顯色染料、硫化染料和苯胺染料，或 者選自溶解于溶劑的染料類(lèi)的染料，選自zapon (硝基清漆)染料。
16. 權(quán)利要求11的元件，其特征在于，第一顏料選自有機(jī)顏料系 列，優(yōu)選地選自偶氮顏料，像例如，單偶氮、雙偶氮、a-萘酚、萘酚 -AS、色淀的偶氮、苯并咪唑酮、雙偶氮縮合物、金屬絡(luò)合物、異二氫 吲哚酮和異二氫吲哚顏料，選自多環(huán)顏料，優(yōu)選酞菁、喹吖啶酮、茈和 perinone、硫靛、蒽醌、蒽素嘧咬、黃蒽酮、皮蒽酮、鈹蒽醌、蒽嵌蒽 二酮、二喝溱、三芳基碳鏡、喹啉并-phthalon、 二酮基-吡咯并-吡咯 顏料。
17. 權(quán)利要求11的元件，其特征在于，第二顏料是無(wú)機(jī)顏料，選 自金屬氧化物和一氫氧化物系列，選自鎘、4it、 #■、群青藍(lán)顏料，涂布 的、薄片狀云母顏料，尤其是金紅石和尖晶石的混合相顏料。
18. 權(quán)利要求1-17之一的元件，其特征在于，在載體材料中包括 附加顆粒，其在400~ 1,000 nm波長(zhǎng)范圍的反射大于70°/0。
19. 權(quán)利要求18的元件，其特征在于，附加顆粒選自無(wú)機(jī)顏料類(lèi)， 選自金屬氧化物、金屬硫酸鹽、金屬硫化物、金屬氟化物、金屬硅酸鹽、 金屬碳酸鹽及其混合物。
20. 權(quán)利要求18或19之一的元件，其特征在于，附加顆粒選自可 降解材料，選自碳酸鈣、碳酸鎂、滑石粉、硅酸鋯、氧化鋯、氧化鋁、 天然^L酸鋇及其混合物。
21. 權(quán)利要求1 20之一的元件，其特征在于，元件的熱導(dǎo)率小于 0.3[W/m.K],尤其優(yōu)選小于0.2[W/m . K]。
22. 權(quán)利要求1 22之一的元件，其特征在于，元件的堆積密度低 于1.2 g/cm3,尤其優(yōu)選低于1.0 g/cm3。
23. 4又利要求1 ~22之一的元件，其特征在于，它在400 700 nm 可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍的平均反射小于40%。
24. ;K利要求1-23之一的元件，其特征在于，它在700 ~ 1,000 nm 近紅外波長(zhǎng)范圍的平均反射大于60%。
25. 權(quán)利要求1 ~24之一的元件，其特征在于，輕質(zhì)填料使元件在 700 ~ 1,000 nm近紅外范圍的反射增加最高10%。
26. 權(quán)利要求1 ~25之一的元件，其特征在于，組合a)另外還具 有元件的特征d)和/或e)。
27. 權(quán)利要求1 26之一的元件，其特征在于，它由至少兩層組成， 其中至少一層由組合a)構(gòu)成。
28. 權(quán)利要求1 27之一的元件，其特征在于，組合a)與不含加 入了組分的載體材料層相結(jié)合。
29. 權(quán)利要求1 28之一的元件，其特征在于，元件的相同或不同 實(shí)施方案可4皮此組合成至少兩層。
30. 權(quán)利要求1-29之一的元件，其特征在于，它備有附加噴漆涂 層，該層優(yōu)選是透明噴漆涂層。
31. 權(quán)利要求1 30之一的元件，其特征在于，它與一種支撐基材 組合成一種排列、器件或?qū)拥男问健?br> 32. 權(quán)利要求1 31之一的元件，其特征在于，它是一種自支撐排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種暗色、扁平元件，優(yōu)選由塑料、噴漆涂層或纖維材料制成，具有降低的密度、低熱導(dǎo)率和低日光吸收。該扁平元件在電磁波譜的近紅外范圍具有相對(duì)高的反射，以便減少在近紅外區(qū)間日光的加熱作用，盡管染成可見(jiàn)范圍的暗色。尤其是，通過(guò)在扁平元件中摻入輕質(zhì)填料而獲得低密度和低熱導(dǎo)率。與通常暗色表面相比，所述扁平元件可用于這樣的場(chǎng)合，其中出于美觀(guān)或技術(shù)的原因表面著暗色但不應(yīng)在日光下變燙并在被手或其它身體部分觸及時(shí)放熱很少。其它應(yīng)用領(lǐng)域包括除了上面提到的特性之外還應(yīng)具有隔熱作用的表面。
文檔編號(hào)C04B41/48GK101115805SQ200580047748
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者G·雨果 申請(qǐng)人:建筑研究及技術(shù)有限責(zé)任公司