BRPI0717606A2 - Composição melhorada do revestimento despoluente - Google Patents
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"COMPOSIÇÃO MELHORADA DO REVESTIMENTO DESPOLUENTE" Esse pedido reivindica prioridade ao pedido de Patente seriada U.S. N°11/582,763 depositada em 18 de outubro de 2006, os conteúdos dos quais são incorporados por este meio como referência em sua totalidade.
AREA DA INVENÇÃO
Esta invenção está relaciona a uma composição de revestimento melhorada e útil para a formação de um revestimento despoluente e/ou anti-crustante.
ANTECEDENTE DA INVENÇÃO
Os métodos convencionais para fabricação da superfície dos materiais dos produ- tos de limpeza de solo compreendem o tratamento da superfície para conferir a habilidade para remoção das manchas do solo depositadas na superfície. Em métodos, de excelente atividade de degradação oxidativa de um fotocatalísador na superfície é depositado usado para degradar a matéria orgânica ou manchas ou solos da superfície e também qualquer poluição gasosa que entra em contato com a superfície. Em particular, fotocatalísador heterogêneo foi usado eficientemente para oxidação e
desse modo remover os compostos indesejáveis dos líquidos, incluindo a água e o ar. As- sim, o catalisador de iluminação UV1 tal como o dióxido titânio, absorve a luz UV1 que produz elétrons a base de orifícios que migram para a superfície do catalisador. Na superfície, os elétrons reduzem o oxigênio absorvido, enquanto os orifícios oxidam os compostos orgâni- cos ou moléculas de água absorvidas.
Entretanto, as propriedades despoluentes satisfatórias não podem ser fornecidas com somente a composição de revestimento fotocatalítico único para um prazo de validade longa, isto é mais de 5 anos.
Conseqüentemente, é um objeto da presente invenção fornecer uma composição do revestimento que, independentemente do meio ambiente, tal como o meio ambiente in- terno ou meio ambiente externo, pode semi - permanentemente e em um único revestimen- to exibir excelentes propriedades despoluentes de superfície, atividade particularmente ex- celente da limpeza do solo de manchas oleosas incluindo o mofo, algas ou solos.
Por várias razões, incluindo o custo e propriedades desejadas, há sempre uma ne- cessidade de desenvolver novas e melhores composições de revestimento do despoluente.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A invenção é uma composição do revestimento que compreende partículas de dió- xido de titânio fotocatalíticas, um agente opacificante, um composto de silicone, partículas de-HN03.
Microesferas da cavidade de resina do estireno, e um solvente. As composições do
revestimento demonstram a opacidade inesperada melhorada e a durabilidade comparadas aos revestimentos que não contêm uma combinação de um composto de silicone e de mi- croesferas de cavidade de resina de estireno.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A composição do revestimento da invenção compreende a partícula de dióxido titâ- nio fotocatalítica. Na presente invenção, o termo "partículas de dióxido titânio fotocatalíticas" como usado na presente invenção refere às partículas de dióxido titânio que, quando expos- tas à luz de qualquer comprimento de onda, podem causar excitação (foto-excitação) dos elétrons na faixa de Valência para produzir elétrons da banda e orifícios da fuga na faixa e valência.
As partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas pode ser qualquer tipo de dióxido de titânio. Preferivelmente1 partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas são anatase, nutilio ou suas misturas. Mais preferivelmente as partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas são predominante anatase, como determinado por padrões de difração de raios-X. Predominan- temente pelo anatase, isto significa que as nano partículas são no mínimo 80% de anatase, e mais preferivelmente maior 95% de anatase. A anatase do dióxido titânio é especialmente de preferência para a maior fotocidade. As partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas podem ser preferivelmente modificadas pela adição de outros elementos da tabela periódica para intensificar a fotocidade em cumprimentos de onda maiores e na parte visível do es- pectro.
As partículas cristalinas anatase de dióxido de titânio preferivelmente possuem en- tre 2 e 100 nm, mais preferivelmente entre 5 e 50 nm, e mais preferivelmente entre 5 e 40 nm. Os diâmetros podem ser medidos através de microscopia de elétron de transmissão (TEM) e também difração de raio X (XRD).
Preferivelmente, as partículas fotocatalíticas têm uma área grande de superfície maior do que 30 m2/g, mais preferivelmente acima de 50 m2/g, e mais do que aproximada- mente 100 m2/g, conforme medido pelo método BET.
As partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas apropriadas preferivelmente adqui- ridas na empresa Millennium Inorganic Chemicals Ltd. (PC série do produto), Degussa Cor- poration (por exemplo, Aeroxide® P25), Sachtleben Chemie GmbH (por exemplo Hombikat 100 UV), Tayca Corporation (por exemplo, AMT - 600), ou Ishlhara Corporation (series ST de produtos). As partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas podem ser preparadas através de qualquer processo conhecido na área.
Processos para preparação de partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas são bem conhecidas na área. Consultar, por exemplo, U.S. -Pat. No. 4.012.338, que esta incor- porada como referencia.
As partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas na presente invenção estão prefe-
rivelmente presentes em uma quantidade de 0.5 ate 20%, mais preferivelmente de 1 ate 15%, e mais preferivelmente de 1 ate 12%, por peso do peso total da composição. As partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas podem ser introduzidas na compo- sição como uma solução preparada por dispersão em um dispersante, como uma pasta de água ou como um pó. Os exemplos contendo de preferência do dispersante usado para preparar uma solução incluindo água, alcoóis tais como metanol, etanol, Isopropanol, n- butanol e isobutanol, e cetonas tais como metil etil cetona e metil isobutil cetona.
A composição de revestimento da invenção compreende também um agente opaci- ficante. O agente opacificante apropriado para a invenção inclui qualquer composto orgânico ou inorgânico que pode fornecer a capacidade de estar oculto da opacidade incluindo pig- mentos, corantes e/ou excipientes. Mais preferivelmente o agente é dióxido titânio. O dióxido de titânio pigmentado tem preferivelmente um tamanho de partícula na escala de 0.2 ate 0.5 pm, dessa forma é assim significativamente maior no tamanho de partícula comparado com as partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas. Os pigmentos de dióxido Titânio que com a sua fotoatividade reduzida pelo tratamento de superfície são divulgados em, por exemplo, Pat. U.S. No. 6.342.099. O pigmento de dióxido titânio disponível comercialmente apropria- do inclui Tiona® 595 (um produto da empresa Millennium Inorganic Chemicals Itd ) ou algum pigmento de dióxido de Titânio recomendado para aplicações em tintas a base de emulsão.
O dióxido de titânio pigmentado pode ser dióxido titânio não tratado. Entretanto, é preferivelmente um dióxido titânio revestido que tratado com pelo menos um revestimento inorgânico de óxido, tal como óxido de alumínio, dióxido de silicone, óxido de zircônio, e se- melhantes. Os processos para deposito de óxidos metálicos em dióxido de titânio são bem conhecidos àqueles versados na técnica. Preferivelmente, os óxidos metálicos são adicio- nados pelo tratamento úmido ou pelo depósito em fase gasosa. As técnicas apropriadas de úmido são informadas na Pat. U.S. Nos. 3.767.455, 4.052.223, e 6.695.906. As informações que são incorporadas na presente invenção como referência. As técnicas apropriadas de deposito em fase gasosa são informadas em Pat. U.S. Nos. 5.562.764 e 6.852.306, as in- formações que são incorporadas na presente invenção como referência.
Um revestimento de dióxido de silicone na superfície de dióxido de titânio pigmentá- rio é formado pela adição de um composto de sílica. Os compostos adequados de sílica in- cluem silicatos de metal alcalino solúveis em água. Os silicatos do metal alcalinos de refe- rencia incluem o silicato de sódio, silicato do potássio e semelhantes. Mais preferivelmente composto de silicone é silicato de sódio.
Um revestimento de dióxido de zircônio é formado pela adição de um composto de zircônio. Os compostos de zircônio apropriados para o uso na presente invenção incluem os sais ácidos de zircônio tais como oxicloridato de zircônio, sulfato do zirconila e semelhantes. De forma similar as formas hidratadas ou hidróxidos de alumínio podem ser precipitados dos sais tais como sulfato de alumínio ou ao de sódio, tipicamente na escala de 0.5 a 10%. Adicionalmente, o pigmento revestido de dióxido de titânio pode ser tratado com os polialcoóis tais como o trimetiletano e o trimetilpropane, alcanolaminas tais como o trietano- lamina, fosfatos, e suas misturas. Preferivelmente1 o composto de fosfato é formado de um composto a base de fosfato solúvel em água, como por exemplo, pirofosfato de tetra potás- sio, polifosfato de sódio, pirofosfato tetrasodico (Tetron), tripolifosfato de sódio, tripoIifosfato de potássio, hexametafosfato do sódio (Calgon), ácido fosfórico, e mais. Mas preferencial- mente, o composto a base de fosfato solúvel de água é hexametafosfato de sódio.
Em um exemplo, o dióxido de titânio pode primeiramente ser tratado com a deposi- ção de um composto de fosfato para formar uma camada contígua na base T1O2, seguido pela deposição de um composto contíguo denso de sílica com o depósito de fosfato, opcio- nalmente uma segunda deposição de um composto contíguo de fosfato com o composto denso de sílica, e finalmente pela deposição de um composto da alumina. Alternativamente, o dióxido de titânio pode ser revestido com um composto de zircônio ao invés do composto de sílica. A porcentagem do peso do fosfato pode variar dependendo da camada depositada na base de dióxido de titânio. Se o fosfato é depositado enquanto a primeira camada no dió- xido de titânio, o fosfato é depositado em uma quantidade de aproximadamente 0.05% ate aproximadamente 1.0%, preferencialmente de aproximadamente 0.05% ate aproximada- mente 0.75% e mais preferencialmente, de aproximadamente 0.05% ate aproximadamente 0.5% com base no peso da base de dióxido de titânio. A porcentagem de peso de sílica de- positada está preferencialmente em uma quantidade de peso aproximadamente 0.5% a a- proximadamente 15% por peso de sílica com base no total da base do dióxido titânio.
Preferencialmente, o dióxido de zircônio é depositado em uma quantidade de apro- ximadamente 0.1% ate aproximadamente 5.0% por peso de dióxido de zircônio com base no peso total da base de dióxido de titânio. A quantidade de agente opacificante na composição do revestimento é preferencialmente de 0.05 ate 25%, e mais preferencialmente de 0.1 ate 15%, por peso (expressado em matéria seca) do peso total da composição do revestimento. A composição de revestimento da invenção igualmente compreende um composto de silico- ne. O composto de silicone é qualquer material com base em sílica ou suas misturas, que podem fornecer um filme a base de silicone conveniente para revestimento. Preferencial- mente o composto de silicone inclui pelo menos um derivado de polisiloxano. Os polisiloxa- nos preferidos têm a seguinte fórmula:
r
R1-Sl-
I
Ri
Γ
Si-
l
Γ
O-Sl-R4
1 Onde η é de aproximadamente 10 ate 2000, e R1 e um R2 são grupos C1-20 alqui- Ia ou arila. Os radicais R1 e R2 ilustrativos de alquila (por exemplo, metila, etil, propila, butí- la, 2-etilbutila, octila), grupos cicloalquila (por exemplo, cycloexila, cyclopentila), grupos al- kenila (por exemplo;, vinil, hexenila, alila), grupos acrílicos do aralila (por exemplo, fenila, totila, xilila, naftila, difenila) (por exemplo, benzila, feniletila), qualquer dos grupos nos quais alguns ou todos os hidrogênios ligados aos carbonos foram substituídos (como com átomos de halogênio ou ciano), ou grupos substitutos com ou contendo, por exemplo, os grupos amino, grupos éter (-0-), grupos carbonila (- CO-), grupos carboxila (-COOH) grupos sulfoni- Ia (-SO2-) (exemplo chlorometila, trifluoropropila, 2-cianoetila, 3- cianopropila). Os polysíloxanes apropriados incluem Silres® BS 45 (um produto de WACKER-
Chemie GmbH).
A quantidade de composto de silicone na composição de revestimento é preferen- cialmente 0.05 a 20%, mais preferencialmente de 0.1 a 16%, por peso seco no peso total da composição de revestimento. Um polímero orgânico pode ser opcionalmente Adicionado além do composto de silicone. Os polímeros orgânicos apropriados in-
cluem polímeros, acetatos de polivinil, ou butadienos. Os polímeros acrílicos incluem os po- límeros os copolímeros de ácido acrílico, ácido metacrilico, os ésteres de ácido acrílico, áci- do metacrilico, incluindo resinas estireno-acrílico.
A composição de revestimento da invenção compreende partículas de-NH03. As partículas de NHO3 são qualquer material que seja também capaz de remover o HN03 oxi- dadas, formado fotocataliticamente a partir de NOx.
As partículas apropriadas de HNO3 incluem os compostos básicos, em particular quaisquer carbonatos insolúveis tais como carbonato de cálcio, carbonato de zinco, carbo- nato de magnésio e suas misturas. Preferencialmente partículas de NHO3 incluem o carbo- nato de cálcio. A quantidade de partículas de HNO3 na composição de revestimento é prefe- rencialmente 0.05 a 40%, e mais preferencialmente 0.1 a 15%, por peso (expressado em material seco) do peso total da composição de revestimento.
A proporção de partículas de HNO3ZparticuIas fotocatalíticas é preferencialmente de 0.01 ate 50, preferencialmente de 0.1 ate 2.0, e mais de 0.2 ate 5. A composição de revestimento da invenção também compreende microesferas de
cavidade de estireno. As microesferas de resina de cavidade interna e tem tipicamente um diâmetro externo de microesferas de 10 pm. Preferencialmente, as microesferas de diâmetro externo em uma faixa de aproximadamente 0.1 pm ate aproximadamente 2 μιτι, mais prefe- rencialmente de 0.2 μιη aproximadamente 1 μιη. As resinas apropriadas de estireno para as microesferas de cavidade de resina incluem o poliestireno, poli- a- metilestireno, e resinas acrílicas do copolímero do estirene. As resinas de copolímero estireno-acrilico são particu- larmente as de preferência. As microesferas de cavidade de resina de estireno acrílico de estireno apropriadas incluem Ropaque® Ultra-E (um produto de empresa Rohm and Haas) e Dow® HS 3000NA.
A quantidade de microesferas de cavidade de resina de estireno de 0.1% ate 20%, e mais preferencialmente de 2 ate 15%, por peso (expressado em material seco) do peso total da composição de revestimento.
A composição de revestimento da invenção também compreende um solvente. Os solventes apropriados incluem água, e uma mistura de solvente composta de água e um solvente orgânico. A água e um éster, éter ou dióus com alta temperatura de ebulição são particularmente de preferência, os últimos solventes orgânicos sendo conhecidos como coa- Iescentes ou solventes de coalescencia.
A composição de revestimento da invenção pode compreender opcionalmente ou- tros compostos, fornecida tal adição que não compromete a vida útil, a durabilidade UV, ou as propriedades despoluentes fornecidas do revestimento resultante.
Os exemplos de tais compostos adicionais incluem excipientes (s) como quartzo, calcita, argila, talco, barita e/ou o Na-AI-silicato; dispersantes como dos polifosfatos, poliacri- latos, fosfonatos, nafteno e sulfonatos de lignina; os agentes umidificantes como surfactan- tes aniônicos, catiônicos, anfostericos e não-iônicos, anti-espumantes como emulsões de silicone, hidrocarbonetos e alcos de cadeia longa; estabilizantes como na maior parte com- postos cationicos; agentes de coalescência como ésteres alcalinos estáveis, glicois, hidro- carbonetos; aditivos reológicos como derivados da celulose (carboximetilcelulose celulose celulose CMC, hydroxietilcelulose HCE), goma xantano, poliuretano, poliacrilato, amido mo- dificado, bentona e outros silicatos lamelares; os repelentes a base de água como silicona- tos de alquila, siloxanos, emulsão da cêra, sais de Li de ácido graxo e fungicida ou biocida convencional.
Naturalmente nenhum dos aditivos deve ser saponificável ou de outra forma instá-
veis à alcalinidade do revestimento final (valores de pH aproximadamente 7.5 até 10).
Um substrato revestido ativo fotocataliticamente é formado por um processo que compreende o depósito da composição de revestimento em um material de substrato da superfície do material de substrato com a composição do revestimento. A composição do revestimento da invenção pode ser aplicada na superfície do material de substrato através do método apropriado. Os exemplos de métodos apropriados incluem revestimento em for- ma de spray, revestimento de imersão, revestimento de fluxo, revestimento de rotação, re- vestimento de rolo, revestimento de escova, e revestimento de esponja.
A composição de revestimento após a aplicação na superfície é então fixada, ge- ralmente de secagem ou cura para uma camada orgânica, geralmente na forma de um filme fino. "O termo "secagem ou cura" usado na presente invenção significa que os Iigantes na composição, de acordo com a invenção, são convertidos em um filme. Preferencialmente, a secagem é executada pela secagem com ar. Vantajosamente, a formação do revestimento não exige tratamento térmico sob altas temperaturas, por exemplo, 50-450°C durante horas.
A composição de revestimento da presente invenção pode ser aplicada na superfí- cie de vários materiais de substrato. Os materiais de substrato incluem, mas não estão Iimi- tados aos metais, cerâmicas, vidros, madeiras, pedras, cimentos, concretos, e combinações dos materiais e laminados acima dos materiais acima.
Exemplos específicos para os quais a composição pode ser aplicada incluem estru- turas materiais de construção; a parte externa dos edifícios; a parte interna dos edifícios; caixilhos; vidros; materiais estruturais; a parte externa das máquinas e artigos; tampas e parte interna revestimentos; e filmes, folhas e selos.
Os seguintes exemplos meramente ilustram a invenção. Os versados na técnica i- rão reconhecer muitas variações que estão dentro do espírito da invenção e do escopo das reivindicações.
EXEMPLO 1: COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO Varias composições de revestimento são preparadas usando os seguintes materi-
ais: (a) dióxido de titânio fotocatalítico PC105 da empresa Millenium Inorganic Chemicals;
(b) dióxido de titânio pigmentado Tiona ® 595 da empresa Millenium Inorganic Chemicals;
(c) carbonato de cálcio Snowcal 60 da empresa Omya; (d) hidroxietil celulose - Natrosol® 250 MR da empresa Hercules; (e) antiespumante Foamaster® NXZ da empresa Cognis cor-
poration; (f) sal sódico de um ácido poliacrílico - AdiprezN40 da empresa Ciba Speciality Chemicals; (g) látex polímero polisiloxano Silres® BS45 da empresa Wacker Chemie GmbH; (h) polímero de emulsão estireno - acrílico - Acronal® 290D de empresa BASF AG; (i) mi- croesferas de cavidade de resina - Ropaque® Ultra E da empresa Rohm Hass Company; Q) Monoisobutirato 2,2,4 trimetil-1,3 pentanodiol - Texanol® da empresa Eastman Chemical Company; (k) fungicida Acticida® SPX da empresa Thor Specialities.
O revestimento é preparado usando Dispemat® AE01 dispersador de alta velocida- de manufaturado por VMA Getzman GMBH. A dispersão é realizada em uma vasilha de aço de 500 ml stainlees em direção de 3.000 rpm com uma dispersão de 50 milímetros do diâ- metro 5.
A anti-espuma Foamaster NXZ e Adiprex N40 são adicionadas a uma solução a-
quosa de Natrosol 250MR (solução de 3% na água) sob o ponto baixo - apresse o stirring em 500 rpm. Então, o PC105M, Tiona 595 e Snowcal 60 são adicionadas com aumento ace- leram a 3.000 rpm. Os pigmentos são dispersos por 10 minutos e a velocidade é reduzida então a 1.000 rpm antes de adicionar a água seguida pelo polímero do emulsão Acronal 290D ou polímero polisiloxane de Silres BS45, Texanol, e Acticida SPX. Para as pinturas que contêm microsfera da cavidade da resina acrílica do styrene, o Ropaque Ultra E é adi- cionado por último. A pintura é agitada por mais 5 minutos a 1.000 rpm e, então, para um recipiente selado apropriado.
As composições dos revestimentos 1-8 são mostradas na Tabela 1.
O revestimento comparativo #1 é um polisiloxano revestimento (PVC) concentração de volume de pigmento de 40%, mas nenhuma microesfera com de cavidade de resina de estireno Ropaque Ultra E. Revestimento #2 é polisiloxano contendo revestimento de PVC a 40%.
O revestimento comparativo #3 é um polisiloxano do revestimento de PVC a 60%, Ropaque Ultra Ε. O revestimento #4 é contendo um polisiloxano Ropaque Ultra E.
O revestimento comparativo #5 é um revestimento que contem Arconal 290D (polí- mero de látex acrílico estireno) no lugar do polisiloxano, mas de PVC ao 40% não contem Ropaque Ultra E. Revestimento comparativo #6 é um revestimento que contem Arconal 290 D no lugar do polisiloxano e também contem Ropaque Ultra E.
O revestimento comparativo #7 é um revestimento que contem Arconal 290D no lu- gar do polisiloxano, mas não contem Ropaque Ultra Ε. O revestimento de PVC ao 60% comparativo # 8 é revestimento de PVC a 60% contem Arconal 290 D no lugar do polisiloxa- no também contem Ropaque Ultra E.
EXEMPLO 2: TESTE DE DURABILIDADE DE REVESTIMENTO
Revestimentos 1-8 são testados para durabilidade através da preparação de prepa- ração de painéis do aço inoxidável e exposição das mesmas condições simuladas em simu- lação de intempérie. A quantidade de peso que o revestimento perde durante a exposição é uma medida de sua durabilidade.
Os painéis do aço inoxidável (75x150 mm; 0.75 mm de intempérie) são pesados ate 0.0001 g antes e depois da aplicação do filme da tinta a fim de calcular o peso do revesti- mento. Os painéis são revestidos através de qualquer meio conveniente, incluindo escova- ção, rotação, pulverizando, ou através de aplicador com haste espiral. Somente a superfície a ser expor exposta e revestida. A espessura está tipicamente na faixa de 20 ate 50 mí- crons.
Os revestimentos são deixados para secagem por 7 dias antes da exposição no equipamento Wathermeter, um Atlas CI65A - Weather-Ometer® fabricado pela empresa Atlas elétric devices localizada em Chicago. A fonte luminosa é uma fonte de Xénon de 6.5 Kw que emite-se 0.5 W/m2 UV a 340 nm.
A temperatura do painel preto é de 63°C, o spray de água é aplicado durante 18 minutos a cada 120 minutos, e não houve nenhum ciclo na escuridão. Os resultados são mostrados na Tabela 2.
Os resultados demonstram que revestimentos com base em polisiloxano são mais
duráveis do que aqueles com base em um polímero acrílico estireno convencional (Arconal 290D). Também é mostrado que a adição de microesferas de cavidade de resina de estireno (Ropaque Ultra Ε) resulta em porcentagem de perda de peso muito menor ao longo do tem- po para revestimentos com base em polisiloxano conforme comparado com as resinas com base em polímero acrílico estireno convencional. De fato, o Revestimento # 2 com 40% de PVC apresenta uma perda de peso que é menor, ou dos casos equivalentes ao Revestimen- to # 1 que não contêm microesferas de cavidade de resina de estireno.
EXEMPLO 3: TESTE DE OPACIDADE
A opacidade dos Revestimentos 1-8 é determinada pela medição de coeficiente de dispersão (medida em mils"1). Os filmes de tinta são preparados pelo desenho na direção inferior de um revestimento com um aplicador de ferimentos na forma de espiral em filme de poliéster transparente Melinex® (possuindo uma espessura de 30 até 40 microns) até uma espessura de filme seco de aproximadamente 25 microns. As reflectâncias do revestimento são medidas utilizando um espectrofotômetro Byk-Gardner Color-view®, primeiro com o fil- me em contato com uma telha branca e segundo em contato com uma telha preta. O bom contato ótico é feito entre o filme de tinta e a telha pela aplicação de um revestimento de um líquido com o mesmo índice refratário como o filme de poliéster, tal como Shellsol T (um produto da empresa Shell Chemicals).
A espessura do filme do revestimento do revestimento é, então, determinada pelo corte de uma área de filme de tinta de aproximadamente 15 cm2, correspondendo à mesma área na qual as reflectâncias são determinadas. O revestimento mais o substrato de poliés- ter é, então, pesado até dentro de 0.1 mg. O revestimento é, então, removido do substrato pela imersão e limpeza em acetona e o peso do filme de poliéster é determinado. A diferen- ça entre os dois pesos é o peso do filme de tinta. A espessura do filme do revestimento é determinada a partir do seu peso, sua área conhecida, e a densidade do revestimento. Os coeficientes de dispersão são, então, calculados utilizando as equações de Kubela-Monk. Os resultados são mostrados na Tabela 3.
Os resultados demonstram que a combinação de polisiloxano e microesferas de cavidade de resina de estireno resulta inesperadamente em um aumento significativo na opacidade comparado com sistemas com base em resinas a base de polímero acrílico esti- reno convencional.
EXEMPLO 4: TESTE DE DeNOx
Revestimentos 1-4 são testados para a sua habilidade para remover NOx através do seguinte procedimento. Os filmes de tinta, preparados conforme no Exemplo 3, são pri- meiro irradiados com 0.5 W/m2 UV em 340 nm durante 7 dias utilizando uma fonte de luz Xenon filtrada (Atlas Weather-Ometer C165A) antes da realização do teste. Isso ou ativa ou aumenta, a atividade dos revestimentos sobre e acima dos revestimentos não expostos.
O NOx que é utilizado nos testes é NO a 450 ppb em nitrogênio misturado com um volume equivalente de ar em 50% de humidade para fornecer 225 ppb de NO. NOx é medido utilizando um Monitor Europe ML® e Analisador de Óxidos de Nitrogênio 9841. Para as me- dições de NOx, as amostras são irradiadas as amostras são irradiadas com um tubo fluores- cente UV que emite 10 W/m2 UV na faixa de 300 - 400 nm.
A amostra de filme de tinta é posicionada na câmara de teste do analisador dos ó- xidos de nitrogênio e a câmara é selada. O gás de teste NO é conduzido dentro da câmara de teste e o valor inicial de NOx na câmara é analisado. A lâmpada UV é, então, ligada e a amostra irradiada é deixada em repouso até alcançar o equilíbrio (tipicamente até 3 minutos) antes do valor final de NOx na câmara ser analisado. A % de remoção de NOx é calculada pelo (valor inicial - valor final) / valor inicial * 100. Os resultados são mostrados na Tabela 4.
Os resultados mostram que os revestimentos que contêm Ropaque são ativos con-
tra NOx, embora sua eficácia tenha reduzido comparado com os revestimentos que não con- têm Ropaque.
TABELA 1: FORMULAÇÃO DE REVESTIMENTO
Revestimento # Componente 1* 2 3* 4 5* 6* 7* 8* Tiona®595 (% peso) 14.58 10.29 12.62 8.91 14.58 10.29 12.62 8.91 PC 105 (% peso) 9.71 6.85 8.42 5.94 9.71 6.85 8.42 5.94 Snowcal 60 (% peso) 9.84 6.95 19.88 14.03 9.84 6.95 19.88 14.03 3% Natrosol 250 MR (% peso) 16.63 11.74 16.67 11.76 16.63 11.74 16.67 11.76 Adiprex N40 (% peso) 0.7 0.5 0.61 0.43 0.7 0.5 0.61 .43 Ropaque (% peso) - 29.42 - 29.42 - 29.42 - 29.42 Polímero (% peso) 31.49 22.23 18.17 12.83 31.49 22.23 18.17 12.83 Texanol (% peso) 1.57 1.11 .91 .64 1.57 1.11 .91 .64 Agua (% peso) 15.29 10.93 22.52 15.84 15.29 10.93 22.52 15.84 Acticide (% peso) 0.2 0.2 0.2 .02 0.2 0.2 0.2 0.2
Exemplo comparativo Polímero e látex de polímero polisilosxane (silres BS45) para revestimentos 1,2,3, & 4 e polímero de emulsão estireno - acrílico (Acronal 290D) para revestimentos 5,6,7 & 9.
TABELA 2: RESULTADOS DE DURABILIDADE
Revestimen- to Perda de peso (%) no período 580 h 1096 h 2051 h 4040 h 6072 h 7981 h 1* 12.3 13.2 14.2 15.7 16.7 17.4 2 6.8 8.4 10.1 14 16.1 18.2 3* 8.5 10.4 14 21.3 28.6 38.7 4 7.3 11.5 17.1 42.1 80.4 >100 5* 20.4 30.8 40.9 64.3 >100 >100 6* 22.7 34.1 46 80.7 >100 >100 T 28.4 40.6 50.4 77.5 >100 >100 8* 37 53.6 71.7 >100 >100 >100
Exemplo comparativo TABELA 3: RESULTADOS DE OPACIDADE
Revestimento Coeficiente de dispersão (mil -1) 1* 5.7 2 11.1 3* 7.9 4 11.2 5* 4.1 6* 4.6 T 3.9 8* 9.6
Exemplo comparativo TABELA 4: RESULTADOS DE DENOx - Percentagem de redução em NO
Revestimento Exposição de Atlas durante 7 dias V 44.6 2 8.8 3* 85.5 4 45.6
Claims (14)
1. Composição de revestimento, CARACTERIZADA pelo fato de compreender: (a) partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas; (b) um agente opacificante; (c) um composto a base de silicone; (d) partículas de de-HN03; (e) microesferas de cavidade de resina de esti- reno; e (f) um solvente.
2. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato das partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas serem anata- se, rutílio ou suas misturas.
3. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato das partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas serem pre- dominantemente anatase.
4. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato das partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas possuírem um tamanho médio de partícula entre 2 e 100 nm.
5. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato das partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas estarem pre- sentes em uma quantidade que varia de 0.5 até 20%, por peso da composição total.
6. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do agente opacificante ser dióxido de titânio pigmentado.
7. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do composto de silicone ser um polisiloxano.
8. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato das partículas de de-HN03 serem selecionadas do grupo que consiste de carbonato de cálcio, carbonato de zinco, carbonato de magnésio, e suas mistu- ras.
9. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato das partículas de de-HN03 serem carbonato de cálcio.
10. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato das microesferas de cavidade de resina de estireno serem se- lecionadas do grupo que consiste de poliestireno, poli-a-metilestireno, e resinas de copolí- mero acrílico-estireno.
11. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato das microesferas de cavidade de resina de estireno serem re- sinas de copolímero acrílico-estireno.
12. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do solvente compreender água.
13. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de também compreender um polímero orgânico.
14. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADA pelo fato do polímero orgânico ser selecionado do grupo que consiste de polímeros acrílicos, acetatos polivinílicos, e estireno-butadienos.
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