Composiciones de revestimiento que transmiten radiación infrarroja y exhiben estabilidad de color y sistemas de revestimiento relacionados.

Composición de revestimiento que comprende:

(a) un tinte que tiene una turbidez de no más de un 5 % y que comprende un primer pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible;

y

(b) una dispersión de pigmento que comprende un segundo pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible diferente del primer pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible.

Composiciones de revestimiento que transmiten radiación infrarroja y exhiben estabilidad de color y sistemas de revestimiento relacionados 5

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a composiciones de revestimiento que transmiten radiación infrarroja y exhiben estabilidad de color. La invención también se refiere a revestimientos curados depositados sobre un sustrato, así como a métodos de uso de las composiciones de revestimiento.

Información sobre antecedentes

Para numerosas aplicaciones de revestimiento tales como revestimientos de automóviles, revestimientos aeroespaciales, revestimientos industriales y revestimientos arquitectónicos, los colores oscuros, tales como negro y azul oscuro son particularmente deseables con fines estéticos. Sin embargo, los revestimientos de color oscuro han sido históricamente susceptibles a la absorción de radiación del infrarrojo cercano debido a que a menudo se basan en el uso de pigmentos, tales como negro de humo, que absorben radiación del infrarrojo cercano además de radiación visible. La radiación del infrarrojo cercano, es decir, energía luminosa que tiene una longitud de onda de 700 a 2500 nanómetros, constituye más de un 50 % de la energía solar que alcanza la superficie de la tierra. El calor es una consecuencia directa de la absorción de la radiación del infrarrojo cercano. Como resultado, los revestimientos de color oscuro han sido históricamente susceptibles a un aumento considerable de temperatura, particularmente en los días soleados, lo que a menudo es indeseable por numerosas razones. De ese modo, son deseables revestimientos reflectores del calor solar (infrarrojo cercano) .

En Principles and formulations for organic coatings with tailored infrared properties, Progress in Organic Coatings, 20:1-25 (1992) ("Brady") se describen enfoques de formulaciones para conseguir revestimientos reflectores de la radiación solar. En un enfoque, se emplea un sistema de revestimiento de dos capas en el que la capa superior se colorea con pigmentos que absorben radiación visible pero son transparentes a la radiación del infrarrojo cercano, tales como pigmentos orgánicos de color negro (se mencionan negros de perileno) u otros pigmentos orgánicos (se identifican azules y verdes de ftalocianina y violeta de carbazol dioxazina) , y una subcapa, tal como un revestimiento inferior de color blanco altamente reflector, que refleja la radiación del infrarrojo cercano, y reduce el aumento de temperatura del sistema de revestimiento. También se describe un ejemplo de tal sistema de revestimiento en el documento de Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº 2004/0191540 A1.

Además, los documentos de Patente WO 2012/061209 A1 y US 2010/0047620 A1 se refieren a sistemas de revestimientos reflectores del infrarrojo que incluyen un pigmento transparente al infrarrojo y un pigmento reflector del infrarrojo. El documento de Patente WO 2012/051264 A1 se refiere a una superficie modificada con pigmentos orgánicos de color negro, y a composiciones y productos que incorporan los mismos.

Existen ciertas desventajas asociadas a las versiones anteriores de tales sistemas de revestimiento. Una desventaja reside en la dificultad para conseguir revestimientos que exhiban un color negro intenso. Esto es debido a que los pigmentos orgánicos transparentes al infrarrojo usados en la capa superior tienen la tendencia de dispersar la luz en comparación con el pigmento negro de humo que absorbe el infrarrojo. Este problema se acentúa en las áreas de 45 película delgadas y en los bordes del revestimiento, donde el revestimiento no parece negro en absoluto. Otra desventaja ha sido la incapacidad de conseguir que tales sistemas de revestimiento exhiban "estabilidad" de color en la que el color del revestimiento no cambia apreciablemente después de la exposición a condiciones de exposición a la intemperie.

En consecuencia, sería deseable proporcionar composiciones de revestimiento que puedan producir revestimientos que sean transparentes a la radiación infrarroja y puedan exhibir un color "estable", tal como un color negro intenso, incluso en áreas de película delgadas y bordes del revestimiento. También sería deseable proporcionar sistemas de revestimiento que incluyan revestimientos depositados a partir de tales composiciones.

Sumario de la invención

En ciertos aspectos, la presente invención se refiere a composiciones de revestimiento. Estas composiciones de revestimiento comprenden: (a) un tinte que tiene una turbidez de no más de un 5 % y que comprende un primer pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible; y (b) una dispersión de pigmento que comprende un 60 segundo pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible diferente del primer pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible.

La presente invención también se refiere, por ejemplo, a métodos para usar tales composiciones de revestimiento y a los sustratos revestidos relacionados.

Descripción detallada de la invención

Para los fines de la siguiente descripción detallada, se ha de entender que la invención puede asumir diversas variaciones y secuencias de etapa alternativas, excepto cuando se especifique expresamente lo contrario. Además, a excepción de algunos ejemplos operativos, o cuando se indique de otro modo, todos los números que expresan, por ejemplo, cantidades de ingredientes usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones se entiende que están modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". Por lo tanto, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos expuestos en la siguiente memoria descriptiva y en las reivindicaciones anexas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se han de obtener mediante la presente invención. Cuanto menos, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de los equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico se debería interpretar al menos a la luz del número de cifras significativas informadas y mediante la aplicación de las técnicas de redondeo convencionales.

A pesar de que los intervalos y parámetros numéricos expuestos en el amplio alcance de la invención son aproximaciones, los valores numéricos expuestos en los ejemplos específicos se informan de forma tan precisa como es posible. Sin embargo, cualquier valor numérico contiene inherentemente ciertos errores que resultan necesariamente de la variación estándar encontrada en sus respectivas medidas de ensayo.

Además, se debería entender que cualquier intervalo numérico indicado en el presente documento pretende incluir todos los subintervalos subsumados en los mismos. Por ejemplo, un intervalo de "1 a 10" pretende incluir todos los subintervalos entre (e incluyendo) el valor mínimo indicado de 1 y el valor máximo indicado de 10, es decir, que tienen un valor número mayor o igual que 1 y un valor máximo menor o igual que 10.

Como se usa en el presente documento, la expresión "aglutinante resinoso formador de película" se refiere resinas que pueden formar películas continuas autosoportadas sobre al menos una superficie horizontal de un sustrato tras la retirada de cualquier diluyente o vehículo presente en la composición o tras curado a temperatura ambiente o elevada.

Algunas resinas formadoras de película que se pueden usar en la presente invención incluyen, sin limitación, las que se usan en composiciones de revestimiento OEM de automoción, composiciones de revestimiento de restauración de automoción, composiciones de revestimientos industriales, composiciones de revestimiento arquitectónicas, composiciones de revestimiento de bobinas, composiciones de revestimiento de envasado, composiciones de revestimiento protectoras y marinas, y composiciones de revestimiento aeroespaciales, entre otras.

En ciertas realizaciones, el aglutinante resinoso formador de película incluido en las composiciones de revestimiento que se describen en el presente documento comprende una resina formadora de película termoendurecible. Como se usa en el presente documento, el término "termoendurecible" se refiere a resinas que se "endurecen" irreversiblemente después del curado o la reticulación, en las que las cadenas de polímero de los componentes poliméricos se unen conjuntamente mediante enlaces covalentes. Esta propiedad se asocia habitualmente con una reacción de reticulación de los constituyentes de la composición inducida a menudo, por ejemplo, por calentamiento o radiación. Véase Hawley, Gessner G., The Condensed Chemical Dictionar y , novena edición, página 856; Surface Coatings, vol. 2, Oil and Colour Chemists Association,... [Seguir leyendo]

1. Composición de revestimiento que comprende:

(a) un tinte que tiene una turbidez de no más de un 5 % y que comprende un primer pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible; y (b) una dispersión de pigmento que comprende un segundo pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible diferente del primer pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible.

2. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que la composición produce un revestimiento que tiene un valor de oscuridad de al menos 240, preferentemente de al menos 250.

3. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que el tinte tiene una turbidez de no más de un 3 %.

4. La composición de revestimiento de la reivindicación 3, en la que el tinte tiene una turbidez de no más de un 1 %.

5. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que la dispersión de pigmento tiene una turbidez de al menos un 10 %.

6. La composición de revestimiento de la reivindicación 3, en la que la dispersión de pigmento tiene una turbidez de al menos un 15 %, preferentemente de al menos un 20 %.

7. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que el tinte y la dispersión de pigmento comprenden ambos un pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible que comprende un perileno. 25

8. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que el tinte comprende un pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible que tiene un tamaño medio de partícula principal de no más de 100 nanómetros y en la que preferentemente el tinte está básicamente exento de pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible que tiene un tamaño medio de partícula principal de más de 100 nanómetros.

9. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que la dispersión de pigmento comprende un pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible que tiene un tamaño medio de partícula principal de al menos 200 nanómetros y en la que preferentemente la dispersión de pigmento está básicamente exenta de pigmentos transparentes al infrarrojo que absorben en el visible que tienen un tamaño medio de partícula principal de no más de 100 nanómetros.

10. La composición de revestimiento de la reivindicación 1, en la que la proporción en peso del primer pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible y el segundo pigmento transparente al infrarrojo que absorbe en el visible en la composición de revestimiento es de 10:1 a 1:10 y preferentemente de 1:2 a 1:8.

11. Un método de uso de la composición de revestimiento de la reivindicación 1, que comprende depositar la composición de revestimiento sobre al menos una parte de una capa de revestimiento reflectora del infrarrojo que comprende un aglutinante resinoso formador de película y un pigmento reflector del infrarrojo.