Composición de revestimiento que comprende un pigmento de silicato laminar y procedimiento para la generación de un revestimiento emisor transparente o translúcido.

Una composición para aplicar un revestimiento emisor transparente o translúcido e incoloro

, que comprende en una dispersión

a) 50 a 300 g/l de al menos uno de sustancias polímeras orgánicas transparentes o translúcidas a) de un aglutinante, que muestran un contenido de al menos un ionómero seleccionado entre el grupo que consiste en acrilatos de etileno y metacrilatos de etileno en un contenido en la composición en el intervalo de 20 a 300 g/l, en que el aglutinante es transparente o translúcido y es incoloro o tiene sólo un ligero color, y

b) 30 a 300 g/l de pigmentos de silicatos laminares b) que tienen un valor TE para la emisividad térmica de acuerdo con la norma ASTM C-1371-04a de al menos 0,40, que tienen una distribución del tamaño de partículas en la que d50 está en el intervalo de 0,3 a 80 μm y que han sido fracturados, disgregados, exfoliados o cualquier combinación de éstos en forma de partículas finas, que tienen un grosor medio de partículas de menos de 10 μm de grosor perpendicular al nivel laminar medido con un analizador del tamaño de partículas Brookhaven Instrument 90Plus.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/068741.

Solicitante: CHEMETALL GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Trakehner Strasse 3 60487 Frankfurt am Main ALEMANIA.

Inventor/es: GRUSZKA,CHARLES J, THOMPSON,AARON, DEEMER,MICHAEL, SMITH,NOEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D5/00 (Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Características de las composiciones de revestimiento... > C09D7/12 (Otros aditivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > C03C17/00 (Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej., de vidrio desvitrificado, que no sea en forma de fibras o filamentos, por recubrimiento)

PDF original: ES-2539162_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Composición de revestimiento que comprende un pigmento de silicato laminar y procedimiento para la generación de un revestimiento emisor transparente o translúcido Campo de la invención Esta mención se refiere a una composición y método para un artículo de vidrio o cualquier ventana de vidrio para 5 aplicar un revestimiento emisor transparente o translúcido especialmente para enfriar elementos de tejados que tienen una superficie metálica.

Antecedentes de la invención El ahorro de energía y la protección medioambiental son un asunto importante en muchos países. Dentro de estos objetivos, el enfriamiento de los tejados de edificios es uno de los campos. En los Estados Unidos de América, se ha 10 desarrollado una diversidad de normas para controlar y medir las pérdidas de energía así como los ahorros de energía.

Los revestimientos emisores muestran una absorción reducida de la radiación electromagnética. Son buscados para reducir la cantidad de transferencia de calor de la irradiación solar mediante absorción para transmisión y aumentar la cantidad de calor que va a ser reflejada. 15

Un tejado frío tiene un elemento de enfriamiento que refleja el calor de la luz solar y emite nuevamente la radiación absorbida a la atmósfera en un grado mayor que el convencional. El elemento frío permite que el elemento frío y el objeto térmicamente protegido, como el tejado enfriado, permanezcan más fríos y reducen la cantidad de calor transferido al objeto térmicamente protegido como un edificio o el espacio interior de una unidad de transporte manteniendo el objeto térmicamente protegido más frío y a una temperatura más constante. Es estimado que si se 20 hubieran usado en todo el país los tejados enfriados en los Estados Unidos, se producirían unos ahorros anuales de aproximadamente mil millones de dólares USA.

Para aprovechar los tejados fríos y elementos fríos similares, se tienen que considerar los siguientes efectos: reflectancia solar, emisividad térmica de energía que es inicialmente absorbida y no reflejada y seguidamente radiada, resistencia térmica para resistir el flujo de calor en el interior, masa térmica, por ejemplo, para absorber 25 energía solar durante el día y emitirla en la noche, algún calor que va a ser absorbido y transferido en el interior, transpiración de agua especialmente de superficies de tejados porosas o con vegetación, convección debido al viento así como a la inclinación del tejado. Adicionalmente, especialmente el tipo de construcción, el tipo de ocupación y la densidad del producto tienen influencia sobre las condiciones térmicas. Estas condiciones pueden ser transferidas a aplicaciones similares como para elementos de enfriamiento o para elementos inflamables o ambos 30 como, por ejemplo, elementos de aviones, de automóviles, de biciclos, de objetos voladores, de barcos, de trenes, de cohetes, de satélites, de antenas exteriores, de elementos arquitectónicos exteriores, de elementos de barandas, de depósitos, de elementos de instalaciones químicos, de elementos textiles, de papeles o papeles para paredes, de elementos que contienen materiales plásticos, de elementos que contienen madera, de otros elementos revestidos, de elementos pintados y con revestimientos emisores, de elementos revestidos hechos de vidrio, materiales 35 metálicos, materiales orgánicos, etc. La reducción de calor en edificios y otros objetos adicionales térmicamente protegidos como medios de transporte puede contribuir a reducir las temperaturas urbanas y la contaminación del aire, por ejemplo, mediante la bruma medioambiental. Por lo tanto, los elementos enfriadores pueden contribuir en diversos aspectos a mejorar la calidad de vida.

La energía solar es normalmente distribuida a aproximadamente 5% de luz ultravioleta de aproximadamente 290-40 400 nm, a aproximadamente 42% de luz visible de aproximadamente 400-700 nm y a aproximadamente 53% de radiación infrarroja de aproximadamente 700-2.500 nm. Esta última parte de la radiación provoca significativamente una influencia térmica.

Las superficies de tejados altamente reflectantes pueden reflejar la energía solar a la atmósfera fuera del interior del edificio y fuera del aire del ambiente que rodea al edificio. La reflectancia puede ser medida en una escala de 0 a 1 o 45 desde 0 a 100% como SR o TSR (respuesta de reflectancia solar total, reflectancia solar total) , por ejemplo, mediante los métodos ASTM C-1549-04, ASTM E 903 y ASTM E 1918. A un valor de 1, el revestimiento y el objeto térmicamente protegido son el máximo de reflectantes.

Además de reflejar la energía solar a la atmósfera, los tejados también irradian (emiten) energía térmica a la atmósfera. Esta parte de energía que es inicialmente absorbida y no reflejada, pero seguidamente emitida, se 50 caracteriza por la emisividad térmica TE. La emisión térmica M es medida en watios por metro cuadro (W/m2) . Pero la emisión térmica y la emisividad térmica son cualidades dependientes del espectro de un material, de un revestimiento o de un objeto para liberar el calor absorbido. La emisividad térmica TE puede ser medida como un factor de escala en una escala de 0 a 1, por ejemplo, mediante el método ASTM C-1371-04a y ASTM E 408. A un valor de 1, el revestimiento y el objeto térmicamente protegido son el máximo de emisores. Se usa junto con la 55 temperatura para calcular la emisión de un material, revestimiento y objeto dado.

El índice de reflectancia solar SRI es una característica de medición más nueva que incorpora tanto el TSR como el TE en un único valor. El SRI cuantifica como de caliente se pondría una superficie con relación a superficies patrones negras y patrones blancas. El SRI es definido de forma que un negro patrón (reflectancia 0, 05, emisión 0, 90) es 0 y un blanco patrón (reflectancia 0, 80, emisión 0, 90) es 100. El patrón blanco tiene efecto sobre TSR y TE mientras que el patrón negro tiene efecto solamente sobre la TE en el cálculo del SRI. El SRI es medido 5 normalmente de acuerdo con la norma ASTM E 1980-01. Los materiales muy calientes tienen datos negativos de SRI, mientras que los materiales muy fríos pueden mostrar datos del SRI de más de 100. Los revestimientos con los valores más elevados del SRI son la elección más fría para aplicaciones exteriores.

De estos datos, el SRI es el más importante, ya que es una característica integral para los demás datos. Las superficies metálicas reflectantes como las superficies metálicas pulidas tienen una emisividad muy baja. El SRI está 10 más afectado por la TSR, ya que la TSR es definida a través de patrones blancos y negros.

Si la TE y/o TSR se varían, el SRI puede variar también. Por otra parte, se pueden seleccionar datos variados de la TE y de la TSR para obtener los mismos valores del SRI: tabla 1. Los valores elevados de TSR y TE para el blanco desvían el SRI hasta la referencia "más brillante", para el blanco.

Los revestimientos emisores con los datos más elevados del SRI absorben la cantidad más pequeña de energía 15 durante la irradiación terrestre solar. Por lo tanto, los revestimientos emisores con los datos más elevados del SRI parece que son la mejor elección para una aplicación exterior.

Las mediciones que implican revestimientos reflectores no envejecidos o nuevos o solamente ligeramente envejecidos pueden ser consideradas relativamente simples en comparación con mediciones similares que implican revestimientos envejecidos. Con revestimientos envejecidos, se han apreciado muchas complejidades. Para la 20 práctica en el alcance de esta solicitud de patente, los datos de TE, TSR y SRI deben ser considerados para revestimientos respectivamente de elementos con revestimientos en un estado nuevo así como en un estado envejecido sin... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición para aplicar un revestimiento emisor transparente o translúcido e incoloro, que comprende en una dispersión a) 50 a 300 g/l de al menos uno de sustancias polímeras orgánicas transparentes o translúcidas a) de un aglutinante, que muestran un contenido de al menos un ionómero seleccionado entre el grupo que consiste en 5 acrilatos de etileno y metacrilatos de etileno en un contenido en la composición en el intervalo de 20 a 300 g/l, en que el aglutinante es transparente o translúcido y es incoloro o tiene sólo un ligero color, y b) 30 a 300 g/l de pigmentos de silicatos laminares b) que tienen un valor TE para la emisividad térmica de acuerdo con la norma ASTM C-1371-04a de al menos 0, 40, que tienen una distribución del tamaño de partículas en la que d50 está en el intervalo de 0, 3 a 80 m y que han sido fracturados, disgregados, exfoliados o cualquier combinación 10 de éstos en forma de partículas finas, que tienen un grosor medio de partículas de menos de 10 m de grosor perpendicular al nivel laminar medido con un analizador del tamaño de partículas Brookhaven Instrument 90Plus.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que se forma una matriz aglutinante a partir de sustancias polímeras orgánicas a) y otras sustancias añadidas excepto los pigmentos de silicatos laminares b) , en la que se forma un revestimiento después de la aplicación y secado de la composición y en la que la matriz aglutinante del 15 revestimiento secado o secado y curado muestra un índice de refracción n en el intervalo de 1, 45 a 1, 70 para que se adapte exactamente al índice de refracción de los pigmentos de silicatos laminares incluidos en la matriz aglutinante.

3. La composición de la reivindicación 1 ó 2, en que la composición contiene al menos un compuesto ionómero, al menos una sustancia acrílica, al menos una sustancia metacrílica, al menos una sustancia epoxídica, al menos una sustancia de uretano, cualesquiera derivados de cualquiera de éstos, cualquier modificación o cualquiera de éstos o 20 cualquier combinación de los mismos.

4. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en que la composición es un sistema alcalino que contiene adicionalmente c) 0, 05 a 30 g/l de al menos una amina.

5. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en que la composición contiene d) 0, 05 a 150 g/l de al menos uno de los aditivos seleccionados entre el grupo que consiste en al menos uno de agentes 25 coalescentes, codisolventes, agentes reticulantes, desespumantes, agentes dispersantes, fotoiniciadores, plastificantes, agentes de deslizamiento, tensioactivos, tixotropos, sustancias absorbedoras UV, ceras y agentes humectantes.

6. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la cual contiene adicionalmente e) 1 a 200 g/l de al menos uno de agentes reticulantes y fotoiniciadores, especialmente seleccionados entre el grupo que consiste en 30 isocianatos, isocianuratos, melaminas y compuestos de circonio, preferentemente un carbonato de circonio-amonio.

7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la cual contiene adicionalmente f) 0, 5 a 50 g/l de al menos uno de agentes quelantes y quelatos, especialmente seleccionados entre el grupo que consiste en al menos uno de tartratos, ácido tartárico y un compuesto de quelato de titanio orgánico soluble en agua o dispersable en agua. 35

8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la cual contiene adicionalmente g) 1 a 100 g/l de al menos un silano, especialmente al menos un silano seleccionado entre el grupo que consiste en alcoxisilanos, epoxisilanos, al menos un grupo que contiene nitrógeno que contiene silanos y silanos oligómeros, calculados como los correspondientes silanos añadidos.

9. Un procedimiento para aplicar un revestimiento emisor transparente o translúcido e incoloro, especialmente para 40 enfriar un tejado sobre una superficie metálica, en el que se aplica una composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 sobre una superficie del sustrato, en que el revestimiento es secado y en que el revestimiento secado tiene un peso de revestimiento en el intervalo de 0, 2 a 2.000 g/m2.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que la composición tiene un potencial zeta en el intervalo de 30 a 70 mV. 45

11. El procedimiento de la reivindicación 9 ó 10, en el que la composición es aplicada sobre la superficie metálica del sustrato mediante cepillado, inmersión, revestimiento con rodillos, revestimiento con rodillos inverso, pulverización o cualquier combinación de los mismos.

12. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que la temperatura pico del metal de la superficie del sustrato recién revestido está en el intervalo de 70 a 170 ºC. 50

13. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que la composición es aplicada sobre superficies de aluminio, aleación de aluminio, cromo, cobre, aleación de cobre, Galvalume®, acero, zinc o aleación de zinc.

14. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que la composición es aplicada sobre una superficie de sustrato previamente tratada.

15. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que la composición es aplicada sobre una superficie de sustrato pintada.

16. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, en el que hay una composición penetrante 5 adicionalmente aplicada antes de la aplicación de la composición para el revestimiento emisor transparente o translúcido e incoloro o casi incoloro.

17. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que la composición penetrante es una composición de pretratamiento.

18. El procedimiento de la reivindicación 16 ó 17, en el que la composición penetrante contiene al menos una amina, 10 al menos un alcohol y al menos un disolvente orgánico.

19. Un revestimiento emisor, preparado con una composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

20. El revestimiento emisor de la reivindicación 19, que tiene un contenido de aglutinante a) y pigmento b) en una relación en peso de pigmento a aglutinante en el intervalo de 0, 3:1 a 1, 2:1.

21. El revestimiento emisor de la reivindicación 19 ó 20, que tiene una emisividad térmica TE de acuerdo con la 15 norma ASTM C-1371-04a de al menos 0, 40, una reflectancia solar total TSR de acuerdo con la norma ASTM C-1549-04 de al menos 0, 55 y un índice de reflectancia solar SRI calculado de acuerdo con la norma ASTM E 1980-01 de al menos 40%.

22. Un elemento frío como un elemento de tejado frío, que comprende un sustrato que tiene una superficie superior así como un revestimiento emisor transparente o translúcido e incoloro sobre al menos una parte de la superficie 20 superior del sustrato, en que el revestimiento es una película secada de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en que el revestimiento emisor tiene una emisividad térmica TE de acuerdo con la norma ASTM C-1371-04a de al menos 0, 40, una reflectancia solar total TSR de acuerdo con la norma ASTM C-1549-04 de al menos 0, 55 y un índice de reflectancia solar SRI calculado de acuerdo con la norma ASTM E 1980-01 de al menos 40%. 25

23. El elemento frío de la reivindicación 22, que tiene un revestimiento emisor con un gradiente hacia la superficie exterior con un contenido creciente de un silano o de un polisiloxano o de un compuesto de flúor o de cualquier combinación de los mismos hacia su superficie o con un gradiente con una hidrofobicidad creciente hacia su superficie o puede ser hidrófobo en sí mismo o cualquier combinación de los mismos.

24. Un método de uso de revestimientos emisores transparentes o translúcidos e incoloros, preparados con una 30 composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 sobre cualesquiera superficies para elementos fríos como elementos de tejados fríos, sobre elementos de aviones, de automóviles, de biciclos, de objetos voladores, de barcos, de trenes, de cohetes, de satélites, de antenas exteriores, de elementos arquitectónicos exteriores, de elementos de barandas, de depósitos y de elementos de instalaciones químicas.

25. Un método de uso de un revestimiento emisor preparado con una composición de cualquiera de las 35 reivindicaciones 1 a 8 sobre cualquier superficie para un elemento frío o para la protección de un material inflamable o ambos, como sobre hojas orgánicas o inorgánicas, sobre papeles o papeles para paredes, sobre materiales de plástico, sobre materiales que contienen fibras, sobre materiales textiles o sobre materiales que contienen madera.

26. Un método de uso de un revestimiento emisor transparente o translúcido e incoloro preparado con una composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, sobre cualquier superficie como un revestimiento 40 transparente o un revestimiento superior, especialmente en un sistema de pintura, como un revestimiento adicional sobre cualquier revestimiento de pintura, como un revestimiento adicional sobre cualquier revestimiento transparente o superior o como un revestimiento reparador, especialmente para una aplicación arquitectónica, para la industria automovilística o para la industria del ocio.

27. Un método de uso de una composición transparente o translúcida e incolora preparada con una composición de 45 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, para generar un revestimiento emisor transparente o translúcido e incoloro sobre cualquier superficie como un revestimiento reparador.

28. El método según la reivindicación 27, en el que la composición del revestimiento emisor es aplicada usando una herramienta como un cepillo, como una esponja, como un tampón, como un bastón, como una bayeta o como un envase de gel o es pulverizada. 50

29. Un método de uso de una composición transparente o translúcida o lechosa e incolora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, para generar un revestimiento emisor transparente o translúcido o lechoso e incoloro sobre cualquier artículo de vidrio o cualquier ventana de vidrio.

30. El método según la reivindicación 29, en el que el revestimiento emisor protege térmicamente un elemento o un espacio detrás de la ventana como una ventana de un edificio, de un avión, de un automóvil, de un barco o de un tren.