Productos basados en polímeros que presentan una reflectancia solar mejorada y protección UV.

Un producto basado en polímero para aplicaciones expuestas a luz que tiene una reflectancia solar mejorada y protección UV que comprende:

(a) un polímero,

(b) un colorante, y

(c) un TiO2 ultrafino que tiene un tamaño mediano de partículas primarias (MPPS) de 70 a 135 nm, determinado por medio de la utilización de micrografías electrónicas de barrido de alta resolución (HRSEM).

Productos basados en polímeros que presentan una reflectancia solar mejorada y protección UV.

Antecedentes de la invención Campo de la invención La invención se refiere a productos basados en polímeros que contienen polvos inorgánicos, en el intervalo de tamaño de partícula ultrafino, en combinación con colorantes tales como pigmentos de color, y más particularmente productos basados en polímeros que presentan una reflectancia solar mejorada y protección UV.

Descripción de la técnica relacionada Los productos basados en polímeros se preparan a partir de productos tales como polímeros termoplásticos y termoestables por medio de técnicas conocidas tales como moldeo por inyección, extrusión con perfil, roto-moldeo, termo-conformado, colada, extrusión en masa fundida y revestimiento por extrusión. En una realización específica, se someten polímeros termoplásticos de elevado peso molecular, por ejemplo, polímeros de hidrocarburos y poliamidas, a extrusión en masa fundida para dar lugar a estructuras conformadas tales como tubos, tuberías, revestimientos para cables o películas, por ejemplo, cubrimientos para tejados fríos, por medio de procedimientos bien conocidos en los cuales un husillo rotatorio empuja una masa fundida polimérica a través de un cilindro del dispositivo de extrusión al interior de un troquel en el que el polímero es conformado hasta obtener la forma deseada, y posteriormente es enfriado y solidificado para dar lugar a un producto, es decir, la fracción sometida a extrusión, que presenta la forma general del troquel.

Se pueden añadir polvos inorgánicos a los polímeros. En particular, se han añadido pigmentos de dióxido de titanio a los polímeros con el fin de conferir blancura y/o opacidad al producto terminado.

En los climas cálidos se gasta una cantidad sustancial de energía para mantener el frío en el interior de los edificios. Una manera de reducir la cantidad de energía empleada consiste en usar revestimientos de ahorro de energía y/o cubrimientos para tejados fríos sobre las edificaciones. Típicamente, estos materiales contribuyen a reducir la ganancia de calor cuando el tiempo es cálido y a reducir la pérdida de calor cuando el tiempo es frío.

Existe necesidad de productos basados en polímeros, tales como cubrimientos para tejados fríos, que presenten un reflectancia solar y protección UV.

Sumario de la descripción En un primer aspecto, la descripción proporciona un producto basado en polímero para aplicaciones expuestas a la luz que presentan una reflectancia solar mejorada y protección UV que comprende:

(a) un polímero;

(b) un colorante; y

(c) TiO2 ultra-fino que presenta un tamaño mediano de partículas primarias (MPPS) de 70 nm a 135 nm y todavía de manera más típica de 90 nm a 120 nm.

Por tamaño mediano de partículas primarias los inventores entienden un tamaño medio de partícula de un mínimo de 500 partículas, observado por medio de microscopia electrónica de barrido de alta resolución.

En el primer aspecto, el polímero puede ser termoplástico o termoestable. Típicamente, el polímero está seleccionado entre el grupo que consiste en poliolefina; poli (cloruro de vinilo) ; acrilonitrilo/butadieno/estireno (ABS) , acrilonitrilo/estireno/acrilato (ASA) ; poliamida; poliéster; policarbonato; poliuretano; epoxi; sustancias fenólicas; y sus mezclas.

En el primer aspecto, el producto basado en polímero es un artículo conformado.

En el primer aspecto, el producto conformado está seleccionado entre el grupo que consiste básicamente en tubos, tuberías, revestimiento para cables, películas tales como materiales para tejados, películas agrícolas, y películas protectoras de envoltura retráctil, frisos, perfiles para ventanas, asientos para estadios, pavimentos, barandillas, materiales de construcción, toldos, tiendas, membrana geo-térmicas y juguetes.

En un segundo aspecto, la invención proporciona una cubierta para tejados que comprende un producto basado en polímero en el que el producto basado en polímero presenta una reflectancia solar mejorada y protección UV y comprende:

(a) un polímero;

(b) un colorante; y

(c) TiO2 ultra-fino que presenta un tamaño mediano de partículas primarias (MPPS) mayor que 70 nm.

Descripción detallada de la descripción Los productos basados en polímero tales como partes de plástico preparados a partir de colorante y las composiciones poliméricas que contienen TiO2 ultrafino presentan una transmisión de luz minimizada en la parte UV del espectro y muestran mejora con respecto a la reflectancia solar total.

Polímero:

El polímero puede ser termoplástico o termoestable. En una realización, el polímero termoplástico puede ser un polímero apto para procesado en masa fundida que se puede emplear junto con el colorante y TiO2 ultrafino que presenta un tamaño mediano de partículas primarias (MPPS) mayor que aproximadamente 70 nm de la presente descripción. Típicamente, el polímero es un polímero de elevado peso molecular y es un termoplástico. "Peso molecular elevado" se usa para describir polímeros que tienen un valor de índice en masa fundida de aproximadamente 0, 01 a aproximadamente 50, típicamente de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, medido según el método ASTM D1238-98. Por "apto para procesado en masa fundida" se entiende un polímero que se puede someter a extrusión o de lo contrario se puede convertir en productos conformados a través de una etapa que implica obtener el polímero en estado fundido.

En otra realización, el polímero es termoestable. Las resinas termoestables son las que, de manera irreversible, se modifican debido al calor o a un catalizador, a partir de un material apto para fusión o soluble para dar un material que no es apto para fusión y es insoluble, por medio de la formación de una red estable térmicamente y reticulada de forma covalente. Las resinas típicas termoestables incluyen epoxi, fenólicas, amino, poliéster insaturado y uretanos (referencia. Libro de texto de Polymer Science, F. W. Billmeyer, Jr, Wiley-Interscience, New York, (1962) ) .

Polímeros que resultan apropiados para su uso en la presente descripción incluyen, a modo de ejemplo pero sin limitarse a, polímeros de monómeros insaturados etilénicamente que incluyen olefinas tales como polietileno, polipropileno, polibutileno, y copolímeros de etileno con olefinas superiores tales como alfa olefinas que contienen de 4 a 10 átomos de carbono o acetato de vinilo; vinilos tales como poli (cloruro de vinilo) , poli (ésteres de vinilo) tales como poli (acetato de vinilo) , poliestireno, homopolímeros acrílicos y copolímeros; compuestos fenólicos; alquidas; amino resinas; resinas epoxi; poliamidas, poliuretanos; resinas fenoxi, polisulfonas; policarbonatos; poliésteres y poliésteres clorados; policetonas; poliéteres; resinas de acetal; poliimidas; y polioxietilenos. Un listado más completo de resinas incluye una resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno, caucho de etileno-propileno, caucho natural, nailon6, nailon-11, nailon-6, 6, nailon-6, 9, nailon-6, 10, nailon-6, 12, poliacetal, poliacrilonitrilo, poli (metacrilato de bencilo) , poli (acrilato de butilo) , poli (tereftalato de butileno) , poli (metacrilato de butilo) , policarbonato, poli (tereftalato de ciclohexanodimetileno) , poli (metacrilato de ciclohexilo) , poliétercetona, poliétercetonacetona, poliéterimida, poliétersulfona, poli (acrilato de etilo) , poliolefina, poli (isoftalato de etileno) , poli (ftalato de etileno) , poli (tereftalato de etileno) , poli (2, 6-naftalendicarboxilato de etileno) , poli (metacrilato de etilo) , poli (metacrilato de hexilo) , poliisobutileno, poli (metacrilato de isobutilo) , poli (acrilato de isopropilo) , poli (metacrilato de isopropilo) , poli (acrilato de metilo) , poli (metacrilato de metilo) , polimetilpenteno, polioximetileno, poli (óxido de fenileno) , poli (sulfuro de fenileno) , poli (metacrilato de fenilo) , polipropileno, poli (metacrilato de propilo) , poliestireno, polisulfona, politetrafluoroetileno, poli (cloruro de vinilideno) , polivinilfluoruro, poli (alcohol vinílico) , poli (cloruro de vinilo) , resina de estireno-acrilonitrilo, copolímero de estireno-anhídrido maleico y acrilonitrilo/estireno/acrilato. También se contemplan las mezclas de polímeros.

Los polímeros apropiados para su uso en la presente divulgación también incluyen varios cauchos y/o elastómeros, ya sean polímeros naturales o polímeros sintéticos, basados en copolimerización, injertados, o mezcla física de varios monómeros de dieno con los polímeros anteriormente mencionados, como se conoce de forma general en la técnica.

Típicamente,... [Seguir leyendo]

1. Un producto basado en polímero para aplicaciones expuestas a luz que tiene una reflectancia solar mejorada y protección UV que comprende:

(a) un polímero,

(b) un colorante, y

(c) un TiO2 ultrafino que tiene un tamaño mediano de partículas primarias (MPPS) de 70 a 135 nm, determinado por medio de la utilización de micrografías electrónicas de barrido de alta resolución (HRSEM) .

2. El producto basado en polímero de la reivindicación 1, en el que el tamaño mediano de partículas primarias (MPPS) es de 90 nm a 120 nm.

3. El producto basado en polímero de la reivindicación 1, en el que el polímero es un polímero termoplástico o un polímero termoestable.

4. El producto basado en polímero de la reivindicación 3, en el que el polímero está seleccionado entre el grupo de polietileno, polipropileno, polibutileno y sus mezclas.

5. El producto basado en polímero de la reivindicación 1, en el que el colorante es un pigmento coloreado, un colorante o un colorante dispersado.

6. El producto basado en polímero de la reivindicación 5, en el que el colorante es un pigmento coloreado.

7. El producto basado en polímero de la reivindicación 5, en el que el colorante se encuentra presente en la cantidad de 0, 1% a 20% en peso, basado en el peso total de los sólidos.

8. El producto basado en polímero de la reivindicación 1, en el que TiO2 ultrafino es de forma poliédrica y presenta una proporción de aspecto de 1 a 3.

9. El producto basado en polímero de la reivindicación 8, en el que TiO2 ultrafino es de forma poliédrica y presenta una proporción de aspecto de 1 a 2.

10. El producto basado en polímero de la reivindicación 1, en el que TiO2 ultrafino es sometido a tratamiento de superficie.

11. El producto basado en polímero de la reivindicación 10, en el que el tratamiento de superficie es con un óxido de metal o mezclas de óxidos de metal.

12. El producto basado en polímero de la reivindicación 10, en el que el tratamiento de superficie está seleccionado entre el grupo que consiste en silano, siloxano, organo-fosfonato, compuesto de ácido organo-fosfórico, fosfato organo ácido, organo-fosfinato, compuesto organo-sulfónico, tratamiento de superficie basado en hidrocarburos y sus mezclas.

13. El producto de polímero de la reivindicación 1, en el que el TiO2 ultrafino se encuentra presente en una cantidad de 0, 1% a 20% en peso, basado en el peso de los sólidos.

14. El producto de polímero de la reivindicación 1, en el que el polímero se encuentra presente en una cantidad de 40% a 99, 8% en peso, basado en el peso total de los sólidos.

15. El producto basado en polímero de la reivindicación 1 que además comprende aditivos seleccionados entre el grupo que consiste en coadyuvante de procesado polimérico; catalizador; iniciador; anti-oxidante; agente de soplado, estabilizador de luz ultravioleta; pigmento orgánico; plastificante; agente anti-formación de bloques; agente de nivelación; modificador de viscosidad; expansor de cadena; retardador de llama y aditivo anti-formación de cráteres.

16. El producto basado en polímero de la reivindicación 15 en el que el coadyuvante de procesado es un fluoropolímero o un fluoroelastómero.

17. El producto basado en polímero de la reivindicación 15, en el que el aditivo de polímero se encuentra presente en la cantidad de 0% a 20% en peso, basado en el peso total de los sólidos.

18. El producto basado en polímero de la reivindicación 1, en el que el producto basado en polímero es un producto conformado.

19. El producto basado en polímero de la reivindicación 18, en el que el producto conformado está seleccionado entre el grupo que consiste en tubos, tuberías, revestimiento para cables, películas tales como materiales para tejados, películas agrícolas, películas protectoras de envoltura retráctil, frisos, perfiles para ventanas, asientos para

estadios, pavimentos, barandillas, materiales de construcción, toldos, tiendas, membrana geo-térmicas y juguetes.

20. Una cubierta para tejados que comprende el producto basado en polímero de acuerdo con la reivindicación 1.