COMPOSICION DE REVESTIMIENTO QUE PRESENTA PROPIEDADES DESCONTAMINANTES DE SUPERFICIES.
Composición de revestimiento para la formación de una capa inorgánica sobre la superficie del sustrato,
que comprende:
- una cantidad eficiente de partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio,
- un agente opacificante, seleccionado de entre pigmentos, colorantes y/o rellenos, con la condición de que cuando dichos pigmentos sean pigmentos de dióxido de titanio, no sean fotoactivos,
- partículas de un aglutinante inorgánico,
- un aglutinante orgánico, y
- un solvente,
en la que dichos aglutinante orgánico y partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio están presentes en una relación en peso comprendida entre 0,1 y 6 de dióxido de titanio fotocatalítico/aglutinante orgánico; y en la que el aglutinante inorgánico comprende una o más sustancias amorfas seleccionadas de entre el grupo constituido por silicatos alcalinos, aluminatos alcalinos, circonatos alcalinos, boratos alcalinos, fosfatos alcalinos, fosfonatos alcalinos y sus mezclas
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2005/000131.
Solicitante: MILLENNIUM CHEMICALS UK HOLDINGS LIMITED.
Nacionalidad solicitante: Reino Unido.
Dirección: STALLINGBOROUGH,GRIMSBY NORTH EAST LINCOLNSHIR.
Inventor/es: STRATTON,JOHN, GOODWIN,GRAHAM, MCINTYRE,ROBERT.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 7 de Abril de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08K3/00P5
- C08K3/22 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de sustancias inorgánicas como aditivos de la composición polimérica. › de metales.
- C09D1/04 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 1/00 Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, a base de sustancias inorgánicas. › con aditivos orgánicos.
Clasificación PCT:
- C09D1/00 C09D […] › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, a base de sustancias inorgánicas.
Clasificación antigua:
- C09D1/00 C09D […] › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, a base de sustancias inorgánicas.
Fragmento de la descripción:
Composición de revestimiento que presenta propiedades descontaminantes de superficies.
La presente invención se refiere a una composición de revestimiento útil para la formación de una capa inorgánica de pintura y/o revestimiento antiincrustante y/o descontaminante, de limpieza de la suciedad sobre la superficie de un sustrato.
Los procedimientos convencionales para la realización de la limpieza de suciedades de la superficie de materiales comprende tratar la superficie para proporcionar la capacidad de eliminar manchas o suciedades depositadas en la superficie. En otros procedimientos, la excelente actividad de degradación oxidativa de un fotocatalizador fijado sobre la superficie se utiliza para degradar materia orgánica o manchas o suciedades depositadas en la superficie y también cualquier contaminación gaseosa que entre en contacto con dicha superficie.
En particular, se ha utilizado eficientemente la fotocatálisis heterogénea para oxidar y eliminar así los compuestos indeseados de fluidos, incluyendo agua, y aire. Así, el catalizador iluminado por UV tal como dióxido de titanio absorbe la luz ultravioleta la cual produce electrones y orificios que migran a la superficie del catalizador. En la superficie, los electrones reducen el oxígeno adsorbido mientras que los orificios oxidan los compuestos orgánicos o moléculas de agua adsorbidas.
Sin embargo, no se pueden proporcionar propiedades anticontaminantes satisfactorias con solamente una de tales composiciones de revestimiento fotocatalíticas sencillas durante una vida útil larga, esto es, más de 5 años.
Un objetivo de la presente invención por lo tanto consiste en proporcionar una composición de recubrimiento, la cual independientemente del ambiente, tal como un ambiente de exteriores o de interiores, puede semipermanentemente en un revestimiento sencillo mostrar propiedades anticontaminantes de superficie excelentes, particularmente una actividad de limpieza de suciedades excelente contra manchas grasas, incluyendo hongos mildiu, moho, algas o suciedades y además es resistente a la abrasión.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de revestimiento para la formación de una capa inorgánica sobre la superficie de un sustrato, comprendiendo la composición de revestimiento comprende por lo menos
en la que dichas partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio y el aglutinante orgánico están presentes en una relación en peso de aglutinante orgánico/bióxido de titanio fotocatalítico en el intervalo de 0.1 hasta 6, y en la que el aglutinante orgánico comprende una o más sustancias amorfas seleccionadas de entre el grupo constituido por silicatos alcalinos, aluminatos alcalinos, circonatos alcalinos, boratos alcalinos, fosfatos alcalinos, fosfonatos alcalinos y sus mezclas.
De acuerdo con una forma de realización específica, dicha composición es una pintura de emulsión de silicato.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para proporcionar un revestimiento de limpieza de suciedades y/o anticontaminante sobre un sustrato que comprende por lo menos las etapas que consisten:
- aplicar una composición de revestimiento de acuerdo con la invención sobre una superficie de un sustrato para formar un revestimiento y
- fijar el revestimiento para obtener una capa orgánica sobre la superficie del sustrato.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para prevenir y/o tratar hongos mildiu, moho, algas y/o bacterias sobre un sustrato que comprende por lo menos las etapas que consisten:
- aplicar una composición de revestimiento de acuerdo con la invención sobre una superficie del sustrato para formar un recubrimiento, y
- fijar el revestimiento para obtener una capa inorgánica sobre la superficie del substrato.
Aglutinante inorgánico
Incluye por lo menos una sustancia amorfa seleccionada de entre el grupo constituido por silicatos alcalinos, aluminatos alcalinos, circonatos alcalinos, boratos alcalinos, fosfatos alcalinos, fosfonatos alcalinos y sus mezclas.
Los ejemplos específicos del aglutinante inorgánico preferido incluyen silicatos alcalinos representados por la fórmula
en la que M representa un metal alcalino, y n es 2,0-3,0.
De acuerdo con la presente invención, el aglutinante inorgánico incluye por lo menos un metal seleccionado de entre el grupo constituido por rubidio, potasio, sodio y litio. Los silicatos de metal alcalino preferidos incluyen por ejemplo, silicato de potasio, silicato de sodio y/o silicato de litio.
La utilización combinada de una pluralidad de silicatos de metal alcalino puede mejorar la resistencia al agua, resistencia a los álcalis y resistencia a los ácidos de la capa inorgánica. Los silicatos de metal alcalino comercialmente disponibles en forma de una solución acuosa también son solubles.
La utilización de un silicato de metal alcalino puede formar una capa inorgánica que presenta una buena adhesión incluso a una baja temperatura de aproximadamente 5ºC a la superficie del substrato.
De acuerdo con una forma de realización preferida de la presente invención, la concentración del aglutinante inorgánico y en particular el silicato de metal alcalino en la composición de revestimiento es preferentemente de 0.5 hasta 35% en peso, en particular 1 hasta 30% en peso, más particularmente 2 hasta 25% en peso sobre una base sólida. Tal concentración es ventajosa para obtener una superficie que presente una buena limpieza de suciedades y buena resistencia.
El silicato alcalino en el sistema aglutinante inorgánico se puede curar de maneras diferentes. El curado deseado se puede generar por dióxido de carbono atmosférico.
Asimismo, el revestimiento se puede endurecer por eliminación de agua. Ventajosamente, el revestimiento así obtenido forma una estructura inorgánica que presenta suficientes poros para proporcionar una permeación suficientemente elevada al vapor de agua.
Aglutinante orgánico
Se ha descubierto inesperadamente que dicho compuesto fue particularmente ventajoso para obtener un revestimiento fotocatalíticamente activo que presente una vida útil prolongada.
En el caso de la presente invención, el aglutinante orgánico no se debe descomponer durante la formación del revestimiento esperado. Sin embargo, después de una exposición prolongada a la luz UV, el contenido inicial en el aglutinante orgánico disminuirá lentamente hasta que se degrade totalmente.
Más específicamente, el aglutinante orgánico se puede seleccionar de entre copolímeros de estireno/butadieno y polímeros y copolímeros de ésteres de ácido acrílico y en particular copolímeros de polivinilacrílico y estireno/ésteres acrílicos.
En la presente invención, el copolímero de estireno acrílico incluye copolímeros de ésteres de estireno/acrílico de los mismos.
Dicho efecto se aprecia en particular cuando este compuesto es un copolímero de estireno/acrílico y más particularmente utilizado en una relación en peso de partículas fotocatalíticas de TiO2/aglutinante orgánico y en particular copolímero de estireno/acrílico en el intervalo de 0,3 hasta 4,5, en particular de 0,5 hasta 3,6, más particularmente de 1 hasta 2,5.
En particular, se puede utilizar una emulsión acrílica de estireno tal como ACRONAL 290D de BASF GmbH.
Partículas fotocatalíticas
En la presente invención, el término "partículas fotocatalíticas" como se usa en la presente invención se refiere a partículas a base de un material que, cuando se expone a la luz (luz de excitación) presenta una energía superior (esto es, longitud de onda más corta) que el intervalo de energía entre la banda de conducción y la banda de valencia del cristal, puede provocar la excitación (fotoexcitación) de...
Reivindicaciones:
1. Composición de revestimiento para la formación de una capa inorgánica sobre la superficie del sustrato, que comprende:
en la que dichos aglutinante orgánico y partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio están presentes en una relación en peso comprendida entre 0,1 y 6 de dióxido de titanio fotocatalítico/aglutinante orgánico; y en la que el aglutinante inorgánico comprende una o más sustancias amorfas seleccionadas de entre el grupo constituido por silicatos alcalinos, aluminatos alcalinos, circonatos alcalinos, boratos alcalinos, fosfatos alcalinos, fosfonatos alcalinos y sus mezclas.
2. Composición de revestimiento según la reivindicación 1, en la que el aglutinante orgánico se selecciona de entre el grupo de copolímeros estireno/butadieno y polímeros y copolímeros de ésteres acrílicos.
3. Composición de revestimiento según la reivindicación 1 ó 2, en la que el aglutinante orgánico se selecciona de entre el grupo constituido por polivinilacrílico y copolímeros de estireno/ésteres (meta)acrílicos.
4. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el aglutinante orgánico está presente en una relación en peso de partículas de TiO2 fotocatalíticas/aglutinante orgánico comprendida entre 0,3 y 4,5.
5. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el aglutinante orgánico está presente en una relación en peso de partículas de TiO2 fotocatalíticas/aglutinante orgánico comprendida entre 0,5 y 3,6.
6. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que las partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio son anatasa, rutilo o mezclas de los mismos.
7. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que las partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio comprenden dióxido de titanio del tipo anatasa cristalino.
8. Composición de revestimiento según la reivindicación 7, en la que las partículas de dióxido de titanio cristalino presentan un tamaño medio de entre 5 y 80 nm.
9. Composición de revestimiento según la reivindicación 7, en la que las partículas de dióxido de titanio cristalino presentan un tamaño medio de entre 5 y 50 nm.
10. Composición de revestimiento según la reivindicación 7, en la que las partículas de dióxido de titanio cristalino presentan un tamaño medio de entre 10 y 40 nm.
11. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que las partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio están presentes en una cantidad comprendida entre 0,5 y 20% en peso de la composición total.
12. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que las partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio están presentes en una cantidad comprendida entre 1 y 15% en peso de la composición total.
13. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que las partículas fotocatalíticas de dióxido de titanio están presentes en una cantidad comprendida entre 3 y 12% en peso de la composición total.
14. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que el aglutinante inorgánico comprende por lo menos un silicato de metal alcalino.
15. Composición de revestimiento según la reivindicación 14, en la que el silicato de metal alcalino es silicato de potasio, silicato de sodio o silicato de litio.
16. Composición de revestimiento según la reivindicación 14 ó 15, en la que la concentración del silicato de metal alcalino es 0,5% a 35% en peso sobre una base sólida.
17. Composición de revestimiento según la reivindicación 14 ó 15, en la que la concentración del silicato de metal alcalino es 1% a 30% en peso sobre una base sólida.
18. Composición de revestimiento según la reivindicación 14 ó 15, en la que la concentración del silicato de metal alcalino es 2% a 25% en peso sobre una base sólida.
19. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en la que el solvente comprende agua.
20. Composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en la que el revestimiento es una pintura en emulsión de silicato.
21. Procedimiento para proporcionar un revestimiento descontaminante y/o de limpieza de suciedad sobre un sustrato, que comprende las etapas que consisten en:
a) aplicar una composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 sobre una superficie del sustrato para formar un recubrimiento, y
b) fijar el revestimiento para obtener una capa inorgánica sobre la superficie del sustrato.
22. Procedimiento para evitar y/o tratar hongos mildiu, moho, algas y/o bacterias sobre un sustrato que comprende las etapas que consisten en:
a) aplicar una composición de revestimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 sobre una superficie del sustrato para formar un recubrimiento, y
b) fijar el revestimiento para obtener una capa inorgánica sobre la superficie del sustrato.
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