Dióxido de titanio.

Una composición que confiere capacidad de protección ante la luz UV,

comprendiendo la composición: un material particulado revestido que tiene sustancialmente el hábito cristalino del rutilo y un tamaño de partícula medio mayor o igual a 0,5 μm, y

un medio, en donde el medio es un componente o combinación de componentes en los cuales se puede dispersar el material particulado revestido,

en donde el material particulado está disperso en el medio en una concentración que se encuentra en el intervalo desde el 1 % hasta el 40 % en volumen, en base al volumen total de la composición,

en donde el material particulado está seleccionado de entre el dióxido de titanio, el dióxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos, y

en donde el material particulado está revestido con uno o más revestimientos de pigmentos inorgánicos que pueden utilizarse para conferir efectos.

Dióxido de titanio Campo de ¡a invención

Esta divulgación se refiere, en general, a composiciones atenuantes de la luz UV que contienen cantidades elevadas de material particulado con revestimiento efectivo y al uso de este material para proporcionar protección ante la luz UV a diversos sustratos expuestos a la radiación solar.

Antecedentes

Se sabe bien que la luz ultravioleta (UV) (-10 nm-400 nm) del sol aumenta la probabilidad de daño en la piel. Pero además la luz UV también puede dañar muchos otros elementos expuestos al sol como pinturas, plásticos, revestimientos y caucho, lo que puede causar que dichos elementos se descoloren, destiñan y/o resquebrajen. El daño sustancial puede causar incluso que el elemento se disgregue. Si tal daño por luz UV pudiera atenuarse, la vida útil y/o durabilidad de dichos elementos expuestos al sol aumentaría. Esta es una característica muy deseable para revestimientos exteriores de color y plásticos de color dado que una vida útil incrementada puede conducir a costes de reemplazo disminuidos.

Entre los medios actuales para atenuar los efectos de la luz UV en superficies exteriores expuestas al sol se encuentra el uso de absorbentes de luz UV, como el negro de carbón, o estabilizadores ligeros como las aminas impedidas. Los absorbentes orgánicos de luz UV también pueden utilizarse para inhibir la fotodegradación en pinturas y plásticos, pero dado que dichos absorbentes actúan de forma sacrificial, ofrecen protección limitada. Ciertas formas de dióxido de titanio, como el dióxido de titanio ultrafino (tamaño medio de partícula <100 nm) y el dióxido de titanio convencional (tamaño medio de partícula de entre 0,1 y 0,4 micrómetros) se han empleado para absorber la luz UV. Sin embargo, no se absorbe de forma beneficiosa la totalidad de la luz UV. Por ejemplo, parte de la luz UV absorbida por tal dióxido de titanio excita a los electrones hacia un nivel energético mayor, lo que provoca que aparezcan "agujeros" positivos. Los electrones y los agujeros son móviles y si alcanzaran la superficie de las partículas del dióxido de titanio, podrían formar radicales libres, que a su vez podrían reaccionar para descomponer la materia orgánica. Mientras que este tipo de efecto fotocatalítico podría ser positivo en algunas aplicaciones, no lo es en otras: por ejemplo, en aplicaciones en las que una superficie o elemento expuesto al sol se beneficiaría de una vida útil larga. Además, el dióxido de titanio convencional también provoca blanqueamiento lo que en muchas ocasiones no es deseable, como es el caso de las composiciones de color, los barnices y donde el esmalte es un problema.

Por tanto, existe una necesidad de un material que se pueda emplear para aumentar la capacidad protectora ante la luz UV de un elemento expuesto al sol sin incrementar también los efectos fotocatalíticos activados por luz UV descritos anteriormente.

Sumario

La presente invención proporciona una composición para conferir capacidad de protección ante la luz UV e incluye un material particulado revestido efectivo disperso en un medio tal que la concentración del particulado revestido efectivo en la composición es de una condición elevada comparado con las composiciones de protección frente a luz UV del estado de la técnica. Donde se haga referencia al material particulado revestido de forma efectivo se quiere decir que dicho material particulado está revestido con uno o más pigmentos inorgánicos que pueden utilizarse para producir un efecto.

En particular, la invención, tal y como se reivindica, proporciona, en un aspecto, una composición que ofrece capacidad de protección UV, comprendiendo la composición: un material particulado revestido que tiene sustancialmente el hábito cristalino del rutilo y un tamaño medio de partícula mayor o igual que aproximadamente 0,5 pm y un medio, en el que el medio es un componente o una combinación de componentes en los cuales el material particulado revestido puede estar disperso y en el que el material particulado está disperso en el medio a una concentración desde aproximadamente el 1 % en volumen hasta aproximadamente el 40 % en volumen, en base al volumen total de la composición y en el que el material particulado se selecciona de dióxido de titanio, dióxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos y en el que el material particulado está revestido con uno o más revestimientos de pigmentos inorgánicos que pueden utilizarse para conferir efectos.

La composición puede ser de color o incolora y aplicarse sobre una o más superficies de un sustrato para proporcionar protección ante la luz UV sin incrementar los efectos fotocatalíticos activados por la luz UV que se observan generalmente.

La composición puede utilizarse en una diversidad de aplicaciones, como en pintura, un barniz, una tinta o revestimiento, que se pueden aplicar a una o más superficies de una diversidad de materiales o sustratos expuestos a la radiación solar para atenuar los efectos de la luz UV. La composición puede ser también una composición independiente a partir de la cual se podría formar un artículo para atenuar los efectos de cualquier luz UV a los que pudiera exponerse el artículo formado.

En particular, la invención según se reivindica, aporta, en otro aspecto, el uso de la composición de la presente invención en una pintura, tinta, barniz o revestimiento o como una composición a partir de la cual se puede formar un artículo. En otro aspecto, la Invención reivindicada proporciona un procedimiento de atenuar los efectos de la luz UV en un sustrato expuesto a la radiación solar, donde el procedimiento comprende aplicar la composición de la presente invención sobre una superficie del sustrato. En otro aspecto, la Invención reivindicada proporciona un sustrato revestido con, o formado por, la composición de la presente Invención.

En otro aspecto, la invención reivindicada proporciona el uso de la composición de la presente Invención para atenuar los efectos de la luz UV en un sustrato expuesto a la radiación solar.

Descripción breve de ios dibujos

El gráfico 1 representa los valores de luminosidad de los paneles pintados antes y después de la exposición a la luz UV tras un periodo determinado.

Descripción detaiiada

En la siguiente descripción detallada de las formas de realización se hace referencia a los dibujos que las acompañan que forman una parte de ellas y que muestran a modo de ilustración realizaciones específicas en las que puede llevarse a la práctica la invención. Otras ¡lustran los procedimientos específicos de realización en los que se pueden poner en práctica la invención. Se pueden utilizar otras formas de realización y se pueden realizar cambios sin desviarse del alcance de la presente Invención. El alcance de la Invención es como se expone en las reivindicaciones.

La presente divulgación, en general, se refiere a composiciones atenuantes de la luz UV que contienen cantidades elevadas de un material particulado con revestimiento efectivo. En particular, la presente divulgación mantiene el uso de un material particulado con revestimiento efectivo en composiciones a volúmenes 120 %-500 % mayores que los conocidos previamente usando material particulado convencional. El uso de tales niveles altos de materiales particulados convencionales utilizados hasta el momento. El uso de niveles tan altos de material particulado en composiciones se facilitado por baja dispersión visible y demanda medio-baja y permite que los materiales o sustratos revestidos con o fabricados con las composiciones muestren durabilidad/longevldad mejorada a exposición a la luz UV.

Además, aunque los materiales ultraflnos o nano materiales, como el dióxido de titanio (con un tamaño medio de partícula < 100 nm) pueden absorber la luz UV de manera eficiente, son notablemente fotoactivos, a pesar del tratamiento con niveles altos (10 % en peso-50 % en peso) de revestimiento inorgánico. También es complicado Incorporar dichos materiales ultraflnos a composiciones ya que tienden a aglomerarse y por tanto la claridad de las composiciones se reduce. Por comparación, se ha descubierto sorprendentemente que el material particulado con revestimiento efectivo de la presente Invención es relativamente fotoinerte incluso cuando se trata con niveles bajos de revestimientos inorgánicos y se puede Incorporar fácilmente en composiciones para proporcionar un equilibrio ventajoso de apastelamiento, baja reducción pigmentaria y propiedades fotoactivas reducidas.

Por tanto, en un aspecto, la presente Invención según se reivindica proporciona un compuesto que imparte capacidades protectoras ante la luz UV e incluye un material particulado revestido que tiene un... [Seguir leyendo]

1. Una composición que confiere capacidad de protección ante la luz UV, comprendiendo la composición:

un material particulado revestido que tiene sustancialmente el hábito cristalino del rutilo y un tamaño de partícula medio mayor o Igual a 0,5 pm, y

un medio, en donde el medio es un componente o combinación de componentes en los cuales se puede dispersar el material particulado revestido,

en donde el material particulado está disperso en el medio en una concentración que se encuentra en el intervalo desde el 1 % hasta el 40 % en volumen, en base al volumen total de la composición,

en donde el material particulado está seleccionado de entre el dióxido de titanio, el dióxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos, y

en donde el material particulado está revestido con uno o más revestimientos de pigmentos inorgánicos que pueden utilizarse para conferir efectos.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que el material particulado está revestido con uno o más revestimientos de pigmentos inorgánicos que confieren un efecto seleccionado de entre: dispersabilidad, carácter fotocatalítico inerte, estabilidad del color y fotoestabilidad.

3. La composición de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en la que el material particulado que tiene el revestimiento muestra capacidad de protección ante la luz UV Incrementada, actividad fotocatalítlca reducida y dispersabilidad mejorada en comparación con el dióxido de titanio de tamaño de cristal pigmentario convencional.

4. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el material particulado está revestido con uno o más revestimientos de pigmentos Inorgánicos seleccionados de entre: sílice, sílice amorfa densa, zirconia, fosfato de aluminio, óxido de titanio, estaño, antimonio, manganeso y cerlo.

5. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el material particulado tiene un revestimiento de sílice densa, un revestimiento de alúmina, un revestimiento de zirconia o una combinación de los mismos.

6. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la proporción entre el tamaño de partícula medio frente al tamaño de cristal medio del material particulado es < 1,4.

7. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el material particulado es dióxido de titanio.

8. La composición de la reivindicación 7, en la que el material particulado está revestido con un revestimiento de sílice densa.

9. La composición de la reivindicación 8, en la que la cantidad de revestimiento con sílice densa es mayor o igual a aproximadamente un 0,2 % en peso y menor o igual a aproximadamente un 7 % en peso, en relación al peso total del dióxido de titanio.

10. La composición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluye adicionalmente un pigmento de color.

11. La composición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el medio es una resina, vehículo, aglutinante o mezcla de los mismos.

12. Uso de la composición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes en una pintura, tinta, barniz o revestimiento o como una composición a partir de la cual se puede formar un artículo.

13. Un procedimiento para atenuar los efectos de la luz UV en un sustrato expuesto a la radiación solar que comprende aplicar la composición de la reivindicación 1, o de cualquiera de las reivindicaciones de la 2 a la 11, a una superficie del sustrato.

14. Un sustrato revestido con, o formado por, una composición, en el que dicha composición es una composición que confiere capacidad de protección ante la luz UV según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

15. Uso de la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para atenuar los efectos de la luz UV en un sustrato expuesto a la radiación solar.