ES2599160T3

ES2599160T3 - Reflectancia de la luz solar

Info

Publication number: ES2599160T3
Application number: ES11708558.9T
Authority: ES
Inventors: John L Edwards; Karl Lowry; Emily Ruth Parnham; John Robb
Original assignee: Huntsman P&A UK Ltd
Current assignee: Venator Materials UK Ltd
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2017-01-31
Anticipated expiration: 2031-02-11
Also published as: ZA201205809B; EP2536794A1; BR112012020386B8; GB201002704D0; WO2011101659A1; UA107009C2; PL2536794T3; AU2011217005B2; MX2012009271A; KR20130044208A; US9034445B2; CN102762669B; CN102762669A; KR101881728B1; AU2011217005A1; EP2536794B1; GB2477932A; JP2013519550A; SI2536794T1; BR112012020386A2

Abstract

Un sistema de color estratificado reflectante de la luz solar que comprende: (i) una primera capa, en la que la primera capa es una capa que comprende un material particulado y un vehículo, en la que el material particulado tiene un hábito cristalino sustancialmente de rutilo y tiene un tamaño medio de partícula que está dentro de un intervalo de aproximadamente 0,55 μm a aproximadamente 0,95 μm, en la que el vehículo es un componente o combinación de componentes en los que puede dispersarse el material particulado, y en la que el material particulado se dispersa en el vehículo, y (ii) una segunda capa, en la que la segunda capa es una capa situada sobre al menos una porción de la primera capa, comprendiendo esta segunda capa un material particulado, un colorante y un vehículo, en la que el material particulado tiene un hábito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamaño medio de partícula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,0 μm a 1,6 μm, en la que el vehículo es un componente o combinación de componentes en los que se puede dispersar el material particulado y el colorante, en la que el colorante se proporciona para conseguir el color deseado, y en la que el material particulado y el colorante se dispersan en el vehículo.

Description

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DESCRIPCION

Reflectancia de la luz solar Campo de la invencion

La presente divulgacion se refiere en general a sistemas de color reflectantes de la luz solar que ofrecen una reflectancia mejorada de la luz solar, y a diversos usos de tales sistemas de color.

Antecedentes

Las nuevas tecnologlas para mejorar la eficiencia energetica se estan desarrollando continuamente. Una de estas tecnologlas consiste en el uso de pigmentos reflectantes de infrarrojos en recubrimientos colocados en el exterior de los edificios (u otros objetos). Como es sabido, el sol emite en torno al 50 % de su energla en forma de radiacion infrarroja cercana. Al absorberse, esta radiacion infrarroja cercana se convierte flsicamente en calor. Los recubrimientos que contienen pigmentos reflectantes de infrarrojos trabajan rechazando la luz solar y bloqueando la transferencia de calor, por lo que se reduce la carga calorlfica del edificio. Por ejemplo, pigmentos blancos tales como el oxido de titanio se han utilizado en recubrimientos para reflejar la mayor parte de la energla solar. A menudo, y por razones esteticas, es deseable proporcionar un recubrimiento de color en lugar de blanco. Sin embargo, la seleccion de pigmentos disponibles para su uso es limitada, ya que estos tienden a absorber mas energla solar de lo deseado, lo que conlleva a una reduccion acentuada del efecto descrito anteriormente. Por tanto, se han probado y siguen probandose varios sistemas para proporcionar recubrimientos de color que cuenten con una reflectancia mejorada de la luz solar.

Por ejemplo, la patente de Estados Unidos n.° 5.540.998 describe un sistema en el que el que dos o mas pigmentos de un color que no sea el blanco con diametros de partlcula de 50 pm o menos se combinan para obtener un color de baja luminosidad, y especialmente negro acromatico. La patente de Estados Unidos n.° 5.962.143 describe ademas un recubrimiento de color oscuro que contiene uno o mas pigmentos negros, uno o mas pigmentos de un color que no sea el blanco y acido sillcico.

En la patente de Estados Unidos n.° 6.174.360, se ensena el uso de pigmentos de color inorganicos complejos (CICP's) en recubrimientos para exhibir colores oscuros y apagados en la porcion visible junto con la reflectividad en la region infrarroja cercana del espectro electromagnetico.

La patente de Estados Unidos n.° 6.336.397 describe un sistema reflectante de infrarrojos que contiene dos o mas capas, una de las que contiene una resina y un pigmento que proporciona el color deseado, y otra capa contiene un pigmento que proporciona la reflectancia de infrarrojos. La patente publicada de Estados Unidos n.° 2009/0268278 divulga tambien un sistema reflectante de infrarrojos de doble capa y de estructura laminada que tiene una capa superior compuesta de una resina sintetica y un pigmento organico laminado en una capa inferior compuesta de una resina sintetica y un pigmento blanco basado en oxido de titanio. El documento WO 04/094539 divulga ademas un sistema estratificado que tiene una capa de imprimacion con un color mas ligero y mayor reflectancia que la capa de base.

Ademas, la patente de Estados Unidos n.° 6.521.038 ensena un pigmento compuesto reflectante de infrarrojo cercano que contiene un colorante no absorbente de infrarrojo cercano y un pigmento blanco recubierto de dicho colorante. El pigmento compuesto se puede utilizar como agente colorante en los recubrimientos.

Por ultimo, el documento WO 2009/136141 describe el uso de un material particulado dispersor de infrarrojo cercano que ofrece una alta reflectancia de la radiacion infrarroja cercana y una reflectancia disminuida de la luz visible en combinacion con diversos colorantes.

A pesar de que todos ellos proporcionan reflectancia de la luz solar, entre algunas de las desventajas de utilizar estos sistemas disponibles en la actualidad se incluyen las siguientes: ofrecen una coloracion relativamente tenue, ya que se requiere un gran nivel de dioxido de titanio convencional para ofrecer el nivel deseado de reflectancia de la luz solar; las impurezas contenidas en los sistemas pueden producir absorciones en la parte infrarroja cercana del espectro, lo que darla como resultado una reduccion de la reflectancia de la luz solar; y las capas de imprimacion no estan disenadas para ofrecer la maxima reflectancia de la luz solar. Por tanto, es muy deseable lograr sistemas alternativos que aporten una reflectancia mejorada de la luz solar en una amplia gama de colores oscuros o con una uniformidad mas intensa de lo que se puede lograr de otro modo.

Sumario

La presente invencion se refiere a un sistema de color estratificado reflectante de la luz solar que incluye una primera capa de un primer material particulado con un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio

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de partlcuia entre aproximadamente 0,55 pm y 0,95 pm, disperso en un vehlcuio, y una segunda capa que comprende un segundo material particulado con un habito cristaiino sustanciaimente de rutiio y un tamano medio de partlcuia entre aproximadamente 1,0 pm y 1,6 pm y un coiorante, disperso en un vehlcuio. Ei sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar puede apiicarse a una estructura para proporcionar un coior oscuro e intenso y una refiectancia soiar totai mejorada.

Especlficamente, en un primer aspecto, ia presente invencion, segun se reivindica, proporciona un sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar que contiene: (i) una primera capa, en ia que ia primera capa es una capa compuesta por un materiai particuiado y un vehlcuio, en ia que ei materiai particuiado tiene un habito cristaiino sustanciaimente de rutiio y un tamano medio de partlcuia dentro de un intervaio de aproximadamente 0,55 pm a aproximadamente 0,95 pm, en ia que ei vehlcuio es un componente o combinacion de componentes en ios que puede dispersarse ei materiai particuiado, y en ia que ei materiai particuiado se dispersa en ei vehlcuio, y (ii) una segunda capa, en ia que ia segunda capa es una capa situada sobre ai menos una porcion de ia primera capa, comprendiendo esta segunda capa un materiai particuiado, un coiorante y un vehlcuio, en ia que ei materiai particuiado tiene un habito cristaiino sustanciaimente de rutiio y un tamano medio de partlcuia dentro de un intervaio de aproximadamente 1,0 pm a 1,6 pm, en ia que ei vehlcuio es un componente o combinacion de componentes en ios que se puede dispersar ei materiai particuiado y ei coiorante, en ia que ei coiorante se proporciona para conseguir ei coior deseado y en ia que ei materiai particuiado y ei coiorante se dispersan en ei vehlcuio.

Ei sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar se puede utiiizarse para recubrir una estructura, por ejempio un automovii, un edificio, una aeronave o una embarcacion, para permitir que ia estructura muestre un coior profundo, vivo y iiamativo a ia vez que una refiectancia totai de ia iuz soiar.

Por tanto, en un segundo aspecto, ia presente invencion, segun se reivindica, proporciona una estructura que es (a) una estructura recubierta por ei sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar, segun se define en ei primer aspecto, situada sobre una superficie de ia estructura, o (b) una estructura compuesta por ei sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar dei primer aspecto, en ia que ia estructura muestra una refiectancia totai de ia iuz soiar superior ai 30 %.

En un tercer aspecto, ia presente invencion, segun se reivindica, presenta un metodo de (a) producir un sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar, o (b) controiar ei aumento de ia temperatura de una estructura expuesta a ia radiacion infrarroja, comprendiendo ei metodo: (i) apiicar una primera composicion de recubrimiento sobre una estructura para formar una primera capa, y (ii) apiicar una segunda composicion de recubrimiento sobre ai menos una porcion de ia primera capa para formar una segunda capa, en ei que ia primera composicion de recubrimiento contiene un materiai particuiado y un vehlcuio, en ei que ei materiai particuiado tiene un habito cristaiino sustanciaimente de rutiio y un tamano medio de partlcuia dentro de un intervaio de aproximadamente 0,55 pm a aproximadamente 0,95 pm, en ei que ei vehlcuio es un componente o combinacion de componentes en ios que se puede dispersar ei materiai particuiado, y en ei que ei materiai particuiado se dispersa en ei vehlcuio, y en ei que ia segunda composicion de recubrimiento contiene un materiai particuiado, un coiorante y un vehlcuio, en ei que ei materiai particuiado tiene un habito cristaiino sustanciaimente de rutiio y un tamano medio de partlcuia dentro de un intervaio de aproximadamente 1,0 pm a 1,6 pm, en ei que ei vehlcuio es un componente o combinacion de componentes en ios que se pueden dispersar ei materiai particuiado y ei coiorante, en ei que ei coiorante se proporciona para conseguir ei coior deseado y en ei que ei materiai particuiado y ei coiorante se dispersan en ei vehlcuio.

En un cuarto aspecto, ia presente invencion, segun se reivindica, presenta un metodo de reduccion dei consumo energetico de una estructura, comprendiendo ei metodo apiicar ei sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar dei primer aspecto a una o mas superficies de ia estructura, en ei que ei sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar hace que ia temperatura superficiai de ia superficie recubierta resuitante disminuya en reiacion con una temperatura superficiai de una superficie recubierta con un recubrimiento no refiectante dei mismo coior, de tai manera que se requiere de menos energla para enfriar ei interior de ia estructura.

En un quinto aspecto, ia presente invencion, segun se reivindica, proporciona ei uso dei sistema de coior estratificado refiectante de ia iuz soiar dei primer aspecto para: (a) reducir ei consumo energetico de una estructura; o (b) controiar ei aumento de temperatura de una estructura expuesta a radiacion infrarroja.

Descripcion de ia reaiizacion o reaiizaciones preferidas

En esta memoria descriptiva y en ias reivindicaciones siguientes se hara referencia a cierto numero de expresiones que deberan entenderse como teniendo ios siguientes significados.

La expresion “iuz visibie” se refiere a ia radiacion eiectromagnetica con una iongitud de onda en ei intervaio de 400 nm a 760 nm dei espectro eiectromagnetico.

La expresion “iuz infrarroja cercan”» se refiere a ia radiacion eiectromagnetica con una iongitud de onda en ei intervaio de 760 nm a aproximadamente 2500 nm en ei espectro eiectromagnetico.

La expresion “refiectancia totai de ia iuz soiar” o “TSR” se refiere a ia fraccion de ia energla soiar incidente (~360 nm-2500 nm) que resuita refiejada por una superficie determinada. Es una reiacion de energlas entre ia onda

reflejada y la onda incidente. Por ejemplo, una reflectancia de 0,8 equivale a una reflectancia del 80 % de la onda incidente. La reflectancia total de la luz solar se puede determinar de acuerdo con las especificaciones del metodo de pruebas estandar ASTM E903, cuyos contenidos completos se incorporan aqul a modo de referencia.

La expresion “consumo energetico” se refiere al uso o consumo de formas convencionales de energla, por ejemplo 5 electricidad, gas, etc. Por tanto, la reduccion del consumo energetico en una estructura conlleva un menor uso, por ejemplo, de electricidad en la estructura.

La expresion “estructura” o “sustrato” se refiere a cualquier objeto que pudiera estar expuesto al sol, como por ejemplo un edificio, automovil, tren, contenedor, embarcacion, conducto, suelo, cubierta, tejido, aeronave, barco, submarino, perfil de ventana, enlucido, teja, tabla de tejado, plastico agricola, plastico para envolver alimentos o 10 producto de vidrio, incluido el cristal arquitectonico e industrial. El material de la estructura o sustrato no esta limitado, y por tanto puede comprender metales, cristales, ceramicas, plasticos, hormigon, maderas, azulejos, fibras naturales o artificiales, gomas, etc.

La expresion “transparente” se refiere a la capacidad de transmitir la energla, por ejemplo la luz, sin dispersion apreciable.

15 La presente divulgacion se refiere en general a sistemas de color estratificados reflectantes de la luz solar. Los sistemas de color estratificados reflectantes de la luz solar proporcionan una reflectancia de infrarrojos mejorada en estructuras realizadas o cubiertas con estos sistemas, mientras que a la vez presentan colores y tonos previamente inaccesibles. Por ejemplo, la aplicacion del sistema de color estratificado reflectante de la luz solar a una superficie externa de una estructura como un muro o un tejado, permite que la estructura muestre una reflectancia total de la 20 luz solar aumentada. Esto, a su vez, tiene como resultado una menor temperatura en superficie y una menor transferencia de calor por la estructura recubierta. Por tanto, la temperatura interior de la estructura es menor, y correspondientemente se necesita menos energla para enfriar el interior de la estructura. Ademas, la perdida potencial por evaporation de cualquier componente volatil contenido en la estructura se reduce. Es mas, la integridad estructural se ve mejorada, ya que los danos causados por el calor, como las grietas, la deformation 25 termica y la atenuacion del color, se ven reducidos significativamente.

De acuerdo con la invention, segun se reivindica, el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar incluye (i) una primera capa, en la que la primera capa es una capa compuesta por un material particulado y un vehlculo, en la que dicho material particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 0,55 pm a aproximadamente 0,95 pm, preferentemente dentro de un 30 intervalo de aproximadamente 0,6 pm a aproximadamente 0,9 pm, e incluso mas preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,7 pm a aproximadamente 0,8 pm, en la que el vehlculo es un componente o combinacion de componentes en los que se puede dispersar el material particulado, y en la que el material particulado se dispersa en el vehlculo, y (ii) una segunda capa situada sobre al menos una portion de la primera capa, comprendiendo la segunda capa un material particulado, un colorante y un vehlculo, en la que el material 35 particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,0 pm a 1,6 pm, preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 1,2 pm a aproximadamente 1,4 pm, en la que el vehlculo es un componente o combination de componentes en los que se pueden dispersar el material particulado y el colorante, en la que el colorante se proporciona para conseguir el color deseado y en la que el material particulado y el colorante se dispersan en el vehlculo. Para ser concisos, en la 40 memoria descriptiva siguiente, el material particulado que forma parte de la primera capa se denominara «primer material particulado» y el material particulado que forma parte de la segunda capa se denominara «segundo material particulado».

En una realization, el primer material particulado se selecciona de entre dioxido de titanio, dioxido de titanio dopado y una mezcla de ambos.

45 El dioxido de titanio util para la primera capa de la presente invencion es aquel capaz de dispersar el maximo posible de luz infrarroja cercana. Tales propiedades pueden obtenerse si el dioxido de titanio tiene un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 0,55 pm a aproximadamente 0,95 pm. En otra realizacion, el dioxido de titanio de la primera capa tiene un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 0,6 pm a aproximadamente 0,9 pm, y mas preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,7 pm a 50 aproximadamente 0,8 pm. Sorprendentemente, se ha descubierto que este dioxido de titanio refleja la luz infrarroja cercana a un nivel inusualmente alto.

Dado su alto Indice de reflectancia, el dioxido de titanio util en la primera capa de la presente invencion tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo. Por tanto, y de acuerdo con otra realizacion, mas del 90 % en peso del dioxido de titanio en la primera capa, preferentemente mas del 95 % en peso del dioxido de titanio en la primera 55 capa y mas preferentemente mas del 99 % en peso del dioxido de titanio en la primera capa, basandose en el peso total del primer material particulado, esta en habito cristalino de rutilo.

Como cualquier experto en la materia sabe, el tamano de cristal es diferente del tamano de partlcuia. El tamano de cristal se refiere al tamano de los cristales fundamentales que componen el material particulado. Estos cristales pueden combinarse hasta cierto punto para formar partlculas mayores. Por ejemplo, el dioxido de titanio convencional en forma cristalina de rutilo tiene un tamano de cristal de aproximadamente 0,17 pm - 0,29 pm y un 5 tamano de partlcula de aproximadamente 0,25 pm - 0,40 pm, mientras que el dioxido de titanio convencional en forma cristalina de anatasa tiene un tamano de cristal de aproximadamente 0,10 pm - 0,25 pm y un tamano de partlcula de aproximadamente 0,20 pm - 0,40 pm. Por lo tanto, el tamano de partlcula se ve afectado por factores como el tamano del cristal y por las tecnicas de molienda empleadas durante su produccion, tal como la molienda en seco, en humedo o incorporativo. Por consiguiente, el tamano de partlcula del dioxido de titanio de la primera capa 10 es preferentemente igual al tamano de cristal.

El tamano de cristal y el tamano de partlcula del dioxido de titanio en la primera capa pueden determinarse por metodos conocidos para los expertos en la materia. Por ejemplo, el tamano de cristal puede determinarse con un microscopio electronico de transmision en una muestra ultrafina mediante el analisis de imagen de la fotografla resultante. Los resultados del tamano de cristal se pueden validar posteriormente por referencia utilizando los 15 Estandares de Tamano NANOSPHERE™ de latex (disponibles por Thermo Scientific). Uno de los metodos que podrla utilizarse para determinar el tamano de partlcula del dioxido de titanio es la sedimentacion por rayos X.

Entre los procesos conocidos para preparar el dioxido de titanio en la primera capa se incluyen, pero no de forma limitativa, el proceso por sulfato, el proceso por cloro, el proceso por fluor, el proceso hidrotermico, el proceso por aerosol y el proceso por lixiviacion. Sin embargo, cada uno de estos procesos conocidos se ve modificado por una o 20 mas de las siguientes condiciones necesarias para conseguir el tamano medio de partlcula deseado:

(a) tratamiento a altas temperaturas, por ejemplo de 900 °C o mayores.

(b) tratamiento durante un periodo de tiempo prolongado, por ejemplo de 5 horas o mas.

(c) incremento o reduccion de los niveles convencionales de moderadores del crecimiento presentes durante el proceso.

25 (d) reduccion del nivel tlpico de los germenes cristalinos de rutilo.

Por consiguiente, por ejemplo, el dioxido de titanio en la primera capa puede prepararse mediante el proceso por sulfato, que generalmente incluye:

(i) hacer reaccionar una materia prima titanlfera con acido sulfurico para formar una torta de reaccion solida y soluble en agua.

30 (ii) disolver la torta de reaccion en agua o un acido debil para producir una solucion de sulfato de titanio.

(iii) hidrolizar la solucion de sulfato de titanio para convertir el sulfato de titanio en hidrato de dioxido de titanio.

(iv) separar el hidrato de dioxido de titanio precipitado de la solucion y calcinarlo para obtener el dioxido de titanio.

en el que el proceso se ve modificado por una o mas de las condiciones (a)-(d) descritas anteriormente para conseguir el tamano medio de partlcula deseado. En una realizacion, el proceso se ve modificado por la condicion 35 (a); en otra el proceso se ve modificado por la condicion (b); en otra el proceso se ve modificado por la condicion (c);

y en otra el proceso se ve modificado por la condicion (d).

El dioxido de titanio en la primera capa puede ser blanco, translucido o de color. Preferentemente, el dioxido de titanio en la primera capa es blanco. Por tanto, en una realizacion, el dioxido de titanio en la primera capa tiene un valor de luminosidad L* (espacio de color CIE L*a*b*) superior a 95, un valor a* inferior a 5 y un valor b* inferior a 5.

40 En otra realizacion, el primer material particulado es dioxido de titanio dopado. Segun se emplea en la presente memoria, el «dioxido de titanio dopado en la primera capa» se refiere al dioxido de titanio en la primera capa presentado en la presente divulgacion, pero en condicion de inclusion de uno o mas dopantes incorporados durante su preparacion. Los dopantes, que pueden incorporarse mediante procesos conocidos, podrlan incluir, pero de forma no limitativa, calcio, magnesio, sodio, nlquel, aluminio, antimonio, fosforo o cesio. El dopante puede 45 incorporarse en una cantidad no superior al 30 % en peso, preferentemente no superior al 15 % en peso, y mas preferentemente no superior al 5 % en peso basandose en el peso total del dioxido de titanio en la primera capa. Por ejemplo, el dopante puede incorporarse en una cantidad entre el 0,1 y el 30 % en peso, o entre el 0,5 y el 15 % en peso, o entre el 1 y el 5 % en peso, en relacion al peso total del dioxido de titanio. Tal dioxido de titanio dopado puede reconocerse por estar sustancialmente en un habito cristalino de rutilo. Por tanto, y de acuerdo con otra 50 realizacion, mas del 90 % en peso del dioxido de titanio dopado en la primera capa, preferentemente mas del 95 %

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en peso del dioxido de titanio dopado en la primera capa y mas preferentemente mas del 99 % en peso del dioxido de titanio dopado en la primera capa, basandose en el peso total del primer material particulado, esta en habito de rutilo.

En otra realization adicional, el primer material particulado puede tratarse de acuerdo con los metodos conocidos en este campo con un agente de recubrimiento para formar dioxido de titanio recubierto o dioxido de titanio dopado recubierto. Por ejemplo, el primer material particulado podrla dispersarse en agua junto con el agente de recubrimiento. El pH de la solution puede ajustarse para precipitar el oxihidroxido deseado para formar un recubrimiento en la superficie del primer material particulado. Tras aplicar el recubrimiento, el primer material particulado puede lavarse y secarse antes de la molienda, por ejemplo, en un molino de energla de fluido o un micronizador, para separar las partlculas unidas por el recubrimiento. En esta etapa de molienda se puede aplicar tambien un tratamiento organico de superficie si se desea.

Los agentes de recubrimiento adecuados para su uso incluyen los utilizados normalmente para recubrir oxidos inorganicos u oxidos hidratados en la superficie de partlculas. Los oxidos inorganicos y los oxidos hidratados convencionales incluyen uno o mas oxidos u oxidos hidratados de silicio, aluminio, titanio, circonio, magnesio, cinc, cerio, fosforo o estano, por ejemplo, Al2O3, SiO2, ZrO2, CeO2, P2O5, silicato sodico, silicato potasico, aluminato sodico, cloruro de aluminio, sulfato de aluminio o una mezcla de estos. La cantidad de recubrimiento aplicado a la superficie del dioxido de titanio o del dioxido de titanio dopado en la primera capa puede variar de aproximadamente el 0,1 % en peso a aproximadamente el 20 % en peso del oxido inorganico u oxido hidratado en relation al peso total del dioxido de titanio o el dioxido de titanio dopado en la primera capa.

Los tratamientos superficiales organicos adecuados para su aplicacion en la etapa de molienda incluyen polioles, aminas, acidos alquil fosforicos y derivados de la silicona. Por ejemplo, el tratamiento superficial organico puede ser trimetilolpropano, pentaeritritol, trietanolamina, acido n-octil fosfonico o trimetiloletano.

Como se ha observado anteriormente, en la invention reivindicada el primer material particulado se dispersa en un vehlculo. El vehlculo es cualquier componente o combination de componentes dentro del que pueda dispersarse el primer material particulado.

En una realizacion, el vehlculo es una resina sintetica o natural. La resina puede ser, pero no se limita a, resina de poliolefina, resina de cloruro de polivinilo, resina de ABS, resina de poliestireno, resina metacrllica, resina de policarbonato, resina de tereftalato de polietileno, reina de poliamida, resina alquldica, resina acrllica, resina de poliuretano, resina de poliester, resina de melamina, fluoropollmero o resina epoxi.

En otra realizacion, el vehlculo es un soporte. El soporte puede ser, pero no se limita a, un solvente acuoso, por ejemplo el agua. El soporte tambien puede ser un solvente no acuoso, como por ejemplo un solvente organico como un destilado del petroleo, un alcohol, una cetona, un ester, un eter de glicol o similar.

En otra realizacion diferente el vehlculo es un aglutinante. El aglutinante puede ser un aglutinante de silicato de metal, como por ejemplo un aglutinante de aluminosilicato. El aglutinante tambien puede ser un aglutinante polimerico, por ejemplo un pollmero acrllico o un aglutinante copollmero.

La cantidad del primer material particulado disperso en el vehlculo no esta limitada; sin embargo, es preferible una cantidad dentro de un intervalo de aproximadamente el 5 % en volumen a aproximadamente el 40 % en volumen, basandose en el volumen total de componentes de la primera capa.

Se contempla que la primera capa se aplique directamente a una superficie de una estructura o sustrato. Sin embargo, en algunas realizaciones, la estructura o el sustrato puede incluir tambien capas de tratamiento adicionales. Aun asl, se sigue considerando que la primera capa se aplica en la superficie de la estructura en las realizaciones cuando capas adicionales se aplican en la estructura. Por ejemplo, cuando la estructura es un panel de un vehlculo como un automovil o una aeronave, el panel puede incluir tambien una capa de tratamiento por electrorrecubrimiento o una capa de tratamiento por fosfato sobre el mismo. Aunque en este ejemplo la primera capa se aplica realmente sobre la capa de electrorrecubrimiento o fosfato, se sigue considerando que la primera capa se aplica a la superficie de la estructura.

De acuerdo con lo descrito anteriormente, en la invencion reivindicada, la segunda capa se situa sobre al menos una portion de la primera capa. De acuerdo con algunas realizaciones, “al menos una portion” significa que la segunda capa cubre mas del 50 %, preferentemente mas del 90 %, y mas preferentemente mas del 99,99 % de la primera capa. Ademas, en las realizaciones preferidas la segunda capa se situa sobre la primera capa y de manera opuesta a la superficie de la estructura. La segunda capa incluye un segundo material particulado con un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula en el intervalo de aproximadamente1,0 pm a 1,6 pm, preferentemente en el intervalo de aproximadamente 1,2 pm a aproximadamente 1,4 pm, y un colorante y un vehlculo, donde el material particulado y el colorante estan dispersos en el vehlculo.

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De acuerdo con una realization, el segundo material particulado se selecciona de dioxido de titanio, dioxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos.

El dioxido de titanio util en la segunda capa de la presente invention es uno capaz de dispersar la luz infrarroja cercana a la vez que muestra una reflectancia notablemente disminuida de la luz visible en comparacion con el pigmento convencional de dioxido de titanio. A diferencia del dioxido de titanio convencional, que es muy reflectante de la luz visible atenuando por tanto el color de los sistemas de color convencionales en los que se utiliza, el dioxido de titanio de la segunda capa se combina con el colorante sin afectar indebidamente al color de la capa, con lo que se consigue una paleta mas amplia de capas oscuras y mas intensas. Tales propiedades pueden obtenerse si el dioxido de titanio en la segunda capa tiene un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,0 pm a aproximadamente 1,6 pm. En otra realization, el dioxido de titanio de la segunda capa tiene un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,1 pm a aproximadamente 1,5 pm, y mas preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 1,2 pm a aproximadamente 1,4 pm. Sorprendentemente, se ha descubierto que este dioxido de titanio dispersa la luz infrarroja cercana a un nivel inusualmente alto sin ninguna consecuencia sobre la reduction del tinte.

El dioxido de titanio util en la segunda capa de la presente invention tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo. Por tanto, y de acuerdo con otra realization, mas del 90 % en peso del dioxido de titanio en la segunda capa, preferentemente mas del 95 % en peso del dioxido de titanio en la segunda capa y mas preferentemente mas del 99 % en peso del dioxido de titanio en la segunda capa, basandose en el peso total del segundo material particulado, esta en habito cristalino de rutilo.

Como se ha mencionado anteriormente, cualquier experto en la materia sabe que el tamano de cristal es diferente del tamano de partlcula. En funcion de esto, el tamano de partlcula del dioxido de titanio de la segunda capa es preferentemente igual al tamano de cristal.

El tamano de cristal y el tamano de partlcula del dioxido de titanio en la segunda capa pueden determinarse por metodos conocidos para los expertos en la materia, tales como los descritos anteriormente. Por ejemplo, el tamano de cristal puede determinarse mediante un microscopio electronico de transmision, y el tamano de partlcula por sedimentation por rayos X.

Procesos conocidos como los descritos anteriormente se pueden utilizar para preparar el dioxido de titanio en la segunda capa incluyendo, pero sin limitation a, el proceso por sulfato, el proceso por cloro, el proceso por fluor, el proceso hidrotermico, el proceso por aerosol y el proceso por lixiviacion. Sin embargo, cada uno de estos procesos conocidos se ve modificado por una o mas de las condiciones anteriores (a)-(d) necesarias para conseguir el tamano medio de partlcula deseado para el dioxido de titanio en la segunda capa. En una realization, el proceso se ve modificado por la condition (a); en otra el proceso se ve modificado por la condition (b), en otra el proceso se ve modificado por la condition (c); y en otra el proceso se ve modificado por la condition (d).

En algunas realizaciones, el dioxido de titanio en la segunda capa puede ser blanco o translucido o puede ser de color. Preferentemente, el dioxido de titanio en la segunda capa es blanco. Por tanto, en una realization, el dioxido de titanio en la segunda capa tiene un valor de luminosidad L* (espacio de color CIE L*a*b*) superior a 95, un valor a* inferior a 5 y un valor b* inferior a 5.

En otra realization, el segundo material particulado es dioxido de titanio dopado. Segun se emplea en la presente memoria, el “dioxido de titanio dopado en la segunda capa” se refiere al dioxido de titanio en la segunda capa presentado en la presente divulgation pero en condition de inclusion de uno o mas dopantes incorporados durante su preparation. Los dopantes, que pueden incorporarse mediante procesos conocidos, podrlan incluir, pero no se limita a, calcio, magnesio, sodio, vanadio, cromo, nlquel, aluminio, antimonio, niobio, fosforo o cesio. El dopante puede incorporarse en una cantidad no superior al 30 % en peso, preferentemente no superior al 15 % en peso, y mas preferentemente no superior al 5 % en peso basandose en el peso total del dioxido de titanio en la segunda capa. Por ejemplo, el dopante puede incorporarse en una cantidad del 0,1 al 30 % en peso, o del 0,5 al 15 % en peso, o del 1 al 5 % en peso, en relation al peso total del dioxido de titanio.

En otra realization adicional, el segundo material particulado puede tratarse de acuerdo con los metodos conocidos en este campo con un agente de recubrimiento para formar dioxido de titanio recubierto o dioxido de titanio dopado recubierto segun se ha descrito anteriormente.

Los agentes de recubrimiento adecuados para su uso incluyen los utilizados normalmente para recubrir oxidos inorganicos u oxidos hidratados en la superficie de partlculas. Los oxidos inorganicos y los oxidos hidratados convencionales incluyen uno o mas oxidos u oxidos hidratados de silicio, aluminio, titanio, circonio, magnesio, cinc, cerio, fosforo o estano, por ejemplo, A2O3, SiO2, ZrO2, CeO2, P2O5, silicato sodico, silicato potasico, aluminato sodico, cloruro de aluminio, sulfato de aluminio o una mezcla de estos. La cantidad de recubrimiento aplicado a la superficie del dioxido de titanio o del dioxido de titanio dopado puede variar entre aproximadamente el 0,1 % en peso

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y el 20 % en peso del oxido inorganico u oxido hidratado en relacion al peso total del dioxido de titanio o el dioxido de titanio dopado en la segunda capa.

Los tratamientos superficiales organicos adecuados para su aplicacion en la etapa de molienda incluyen polioles, aminas, acidos alquil fosforicos y derivados de la silicona. Por ejemplo, el tratamiento superficial organico puede estar basado en trimetilolpropano, pentaeritritol, trietanolamina, acido n-octil fosfonico o trimetiloletano.

Como se ha mencionado anteriormente, la segunda capa del sistema de color estratificado reflectante de la luz solar reivindicada contiene un colorante. De acuerdo con diversas realizaciones, la segunda capa puede contener un unico colorante o dos o mas colorantes diferentes. El colorante se puede seleccionar entre un pigmento negro, marron, azul, cian, verde, violeta, magenta, rojo, naranja, amarillo o una mezcla de los mismos. La selection dependera de los colorantes necesarios para conseguir el color deseado.

En una realization, el colorante se selecciona de uno o mas colorantes inorganicos, uno o mas colorantes organicos y una mezcla de los mismos. Entre los ejemplos de colorantes inorganicos se incluyen, pero sin limitation, pigmentos de oxidos metalicos con o sin recubrimiento, como el boro, cromo, cobalto, galio, indio, hierro, lantano, manganeso, molibdeno, neodimio, nlquel, niobio, vanadio y pigmentos de sistemas de oxidos metalicos compuestos o pigmentos inorganicos complejos, como los descritos en las patentes de Estados Unidos n.° 6.174.360, 6.416.868 y 6.541.112, cuyos contenidos completos se incorporan a la presente a modo de referencia.

Ejemplos de pigmentos organicos incluyen, pero no se limitan a, la ftalocianina de cobre, ftalocianina de un metal diferente (p. ej., nlquel, cobalto, hierro, etc.), ftalocianina no metalica, ftalocianina clorada, ftalocianina clorada bromada, ftalocianina bromada, antraquinona, pigmento de sistema de quinacridona, pigmento de sistema de diceto- pirrolo pirrol, pigmento de sistema de perileno, pigmento de sistema monoazo, pigmento de sistema diazo, pigmento de sistema azoico concentrado, pigmento de sistema de complejo metalico, pigmento de sistema de quinoftalona, pigmento azul de indantreno, pigmento violeta de dioxadeno, pigmento de sistema de benzimidazolona, pigmento de sistema de perinona, pigmento de sistema de Indigo/tiolndigo, pigmento de sistema de dioxacina, pigmento de sistema de isoindolinona, pigmento de sistema de isoindolina, pigmento de sistema de azometina o azo-azometina.

Como se ha descrito anteriormente, en la invention reivindicada el segundo material particulado y el o los colorantes se dispersan en un vehlculo. El vehlculo puede ser el mismo o diferir del vehlculo de la primera capa. El vehlculo es cualquier componente o combination de componentes dentro del que se puedan dispersar el segundo material particulado y los colorantes. El vehlculo puede incluir una resina sintetica o natural, un soporte y/o un aglutinante. Algunos ejemplos de estas resinas, soportes y aglutinantes se describen en secciones anteriores.

La cantidad del segundo material particulado y del colorante, dispersos en el vehlculo no esta limitada. Sin embargo, es preferible una cantidad de colorante dentro de un intervalo de aproximadamente el 0,1 % en volumen a aproximadamente el 20 % en volumen y una cantidad del segundo material particulado dentro de un intervalo de aproximadamente el 5 % en volumen a aproximadamente el 40 % en volumen, basandose en el volumen total de componentes de la segunda capa.

Preferentemente, la primera y la segunda capa se forman a partir de una primera composition de recubrimiento y una segunda composicion de recubrimiento, respectivamente. Las composiciones de recubrimiento pueden ser llquidos, como una pintura o tinta, o en polvo, o pueden ser una pellcula. Por tanto, en una realizacion, un metodo para suministrar o preparar el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar incluye la aplicacion de la primera composicion de recubrimiento sobre la estructura para formar la primera capa sobre la superficie de la misma, y a continuation la aplicacion de la segunda composicion de recubrimiento sobre al menos una portion de la primera capa, para formar la segunda capa. En otras realizaciones, una o ambas capas (primera y segunda) pueden ser una malla termoestable o de termoplastico extruida a partir de componentes solidos y adherida a la estructura y/o a la primera capa.

El sistema estratificado puede incluir opcionalmente una o mas capas adicionales aplicadas a la segunda capa. Si estan presentes, estas capas adicionales resultan transparentes en la region infrarroja cercana, de modo que la luz infrarroja cercana externa a la estructura se transmite a traves de esta capa o capas adicionales. Por ejemplo, en una realizacion el sistema estratificado podrla contener una tercera capa formada a partir de una composicion de recubrimiento, como una composicion de recubrimiento de barniz. La composicion de recubrimiento de barniz se aplica al menos sobre una porcion de la segunda capa para formar una capa de barniz. La composicion de recubrimiento de barniz puede basarse en solvente, basarse en agua o basarse en polvo, y puede incluir componentes acrllicos, melamina, poliester, carbonatos, silanos, carbamatos, isocianatos y/o poliuretanos, y una mezcla de los mismos.

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El primer, segundo y cualquier otra composicion de recubrimiento opcional, y por tanto las capas respectivas, pueden incluir uno o mas aditivos convencionales. Los aditivos adecuados para su uso incluyen, pero no se limitan a, espesantes, estabilizadores, emulsificantes, texturizadores, promotores de la adherencia, estabilizadores de UV, agentes de deslustre, dispersantes, agentes antiespuma, agentes humectantes, agentes coalescentes y biocidas y fungicidas.

La primera, segunda y cualquier otra composicion de recubrimiento opcional, y por tanto las capas respectivas, pueden incluir tambien una o mas partlculas espaciadoras utiles para separar o servir de apoyo al material que contiene el compuesto. Las partlculas espaciadoras pueden ser de sllice, silicatos, aluminatos, sulfatos, carbonatos, arcillas o partlculas polimericas en forma de grano hueco o en forma de microesfera.

La primera, segunda y cualquier otra composicion de recubrimiento opcional pueden aplicarse por cualquier metodo conocido, por ejemplo por pulverizacion (p. ej. aerea o rotativa/atomizada), inmersion, aplicacion con rodillo, brocha, etc. En una realizacion, la primera composicion de recubrimiento se pulveriza sobre la estructura para formar la primera capa, la segunda composicion de recubrimiento se pulveriza sobre al menos una porcion de la primera capa para formar la segunda capa y opcionalmente la tercera composicion de recubrimiento se pulveriza sobre al menos una porcion de la segunda capa para formar la tercera capa. Estos recubrimientos pueden aplicarse en «humedo sobre humedo» o en «humedo sobre humedo sobre humedo», con o sin tiempos de secado entre las capas. Ademas, tambien podrla ser preferible el paso de endurecer una capa antes de la aplicacion subsiguiente de la proxima. Por tanto, en una realizacion la primera capa se deja endurecer antes de pasar a aplicar la segunda composicion de recubrimiento.

A pesar de que varla en funcion de la aplicacion, en una realizacion el espesor del sistema de color estratificado reflectante de la luz solar es inferior a55 pm, preferentemente es inferior a 50 pm, mas preferentemente es inferior a 45 pm e incluso mas preferentemente es inferior a 40 pm. En otras realizaciones, el espesor de la primera capa esta dentro del intervalo de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 20 pm, y el espesor de la segunda capa esta dentro del intervalo de aproximadamente 5 pm a aproximadamente 35 pm.

En otra realizacion adicional, la primera, segunda y tercera capas opcionales se pueden extrudir a partir de la primera, segunda, y si procede, tercera capa laminada de la estructura.

Como se ha mencionado anteriormente, la presente invencion, segun se reivindica, presenta una estructura recubierta compuesta por el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de la presente invencion situado sobre una o mas de las superficies de la estructura.

En una realizacion, la presente divulgacion puede presentar un sistema de color estratificado reflectante de la luz solar con un valor de luminosidad L* (espacio de color CIE L*a*b*) de 75 o menos, preferentemente de 65 o menos, mas preferentemente de 55 o menos e incluso mas preferentemente de 45 o menos.

Como se ha mencionado anteriormente, el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar tambien presenta una reflectancia de la radiacion infrarroja cercana. Asl, en otra realizacion el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar tiene una reflectancia total de la luz solar superior al 30 %. En otra realizacion diferente, el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar muestra una reflectancia total de la luz solar superior al 35 %, preferentemente superior al 40 % e incluso mas preferentemente superior al 45 %.

Como se ha observado anteriormente, la presente invencion, segun se reivindica, presenta una estructura que contiene el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de la presente invencion y muestra una reflectancia total de la luz solar superior al 30 %, preferentemente superior al 35 %, mas preferentemente superior al 40 % e incluso mas preferentemente superior al 45 %.

Como se ha observado anteriormente, la presente invencion, segun se reivindica, tambien presenta un metodo de reduccion del consumo energetico de una estructura, mediante la aplicacion del sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de la presente invencion sobre una o mas de las superficies de la estructura. Dada su reflectividad mejorada de la luz infrarroja cercana, el sistema estratificado hace que la temperatura superficial de la superficie recubierta resultante sea menor en relacion con la temperatura superficial de una superficie recubierta con un recubrimiento no reflectante del mismo color. Como resultado se necesita menos energla para enfriar el interior de la estructura.

Como se ha observado anteriormente, la presente invencion, segun se reivindica, proporciona tambien el uso del sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de la presente invencion para controlar el aumento de la temperatura en una estructura expuesta a la radiacion infrarroja. Un metodo para controlar el aumento de la temperatura de una estructura expuesta a la radiacion infrarroja se proporciona tambien en la invencion reivindicada. Este metodo incluye (i) aplicar una primera composicion de recubrimiento sobre una estructura para formar una primera capa, y (ii) aplicar una segunda composicion de recubrimiento sobre al menos una porcion de la primera

capa para formar una segunda capa, en el que la primera composition de recubrimiento comprende un material particulado y un vehlculo, en el que el material particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 0,55 pm a aproximadamente 0,95 pm, preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,6 pm a aproximadamente 0,9 pm y mas 5 preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,7 pm a aproximadamente 0,8 pm, en el que el vehlculo es un componente o combination de componentes en los que se puede dispersar el material particulado, y en el que el material particulado se dispersa en el vehlculo, y en el que la segunda composicion de recubrimiento comprende un material particulado, un colorante y un vehlculo, en el que el material particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,0 10 pm a 1,6 pm, preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 1,2 pm a aproximadamente 1,4 pm, y uno o mas colorantes dispersos en un vehlculo, en el que el vehlculo es un componente o combinacion de componentes en los que se pueden dispersar el material particulado y el colorante, en el que el colorante se proporciona para conseguir el color deseado y en el que el material particulado y el colorante se dispersan en el vehlculo.

Sorprendentemente, como se ha descrito en la presente memoria, se ha encontrado que el sistema de color 15 estratificado reflectante de la luz solar de la presente divulgation es especialmente adecuado para la production de colores intensos, brillantes u oscuros que pueden aplicarse a una gran variedad de estructuras o sustratos. La segunda capa absorbe un amplio espectro de la luz visible para obtener el color deseado, mientras ofrece una reflectancia razonable de la luz infrarroja cercana. La primera capa proporciona una reflectancia solar optima sin causar una reduccion sustancial del tono. La combinacion de las dos capas conlleva a una reflectancia de la luz 20 solar sorprendentemente alta, en un sistema de color estratificado que puede aplicarse sobre una estructura o sustrato absorbente. De este modo, la estructura o sustrato recubierto experimenta una reduction en el aumento de su temperatura en comparacion con los sistemas estratificados convencionales, ya que expulsa la luz infrarroja cercana. El sistema de color estratificado reflectante de la luz solar es especialmente util en los recubrimientos para automoviles, los recubrimientos arquitectonicos, los recubrimientos industriales, los recubrimientos aeroespaciales y 25 los recubrimientos flexibles (como los textiles).

La presente invention sera ilustrada mas a fondo mediante la consideration de los siguientes ejemplos, que pretender ser ejemplos de la invencion.

Ejemplos

Ejemplo 1A. Produccion de una pintura blanca de imprimacion concentrada de dioxido de titanio al 30 % en 30 volumen y aplicacion en un sustrato.

Una solution de resina transparente se preparo utilizando una resina acrllica, un agente reticulante y un solvente. Las cantidades de cada componente se especifican a continuation, en la Tabla 1.

Tabla 1: Composicion de la solucion de resina transparente.

Solucion de resina transparente: % en peso

60 % resina acrllica (40 % solvente): 68

Solvente: 9

Agente reticulante: 23

35 Se anadieron 19,57 g de dioxido de titanio con tamano de partlcula de 0,7 micrometres a 7,5 g de la solucion de resina transparente para crear una mezcla base que se mezclo a continuacion vigorosamente durante 30 segundos. La mezcla base tintada se aligero con 15 g mas de resina transparente. La mezcla base se molio nuevo durante 2 minutos adicionales para obtener la pintura de imprimacion blanca. Esta se extendio sobre un panel de acero galvanizado en inmersion en caliente (HDG) con un aplicador de varillas con espiral del numero 3 proporcionando un 40 espesor de pellcula seca de imprimacion de aproximadamente 9,8 micrometres. Se dejo evaporar los disolventes y a continuacion se horneo el panel a 105 °C durante 30 minutos.

Ejemplo 1B. Produccion de pintura coloreada y su aplicacion al panel de acero HDG y a la capa de imprimacion.

Se preparo un tinte concentrado para cada uno de los pigmentos especificados (PY180 Clariant Fast Yellow HG, PR122 HPC PR1220, PV23 Ciba Cromophtal Violet Gt, PBlack 32 BASF Paliogen Black L0086, PO71 Ciba Irgazin 45 DPP Cosmoray, PY128 Ciba 8GNP) utilizando una resina acrllica, un aditivo humectante y dispersante, un solvente y el tinte especificado. Las cantidades de cada componente se especifican en la Tabla 2. El tinte concentrado se molio despues con acero Ballotini.

Tabla 2: Composicion del tinte concentrado.

: PV23 PR122, PY180, PO 71, PY128 PB32

Componente de Tinte Concentrado: % en peso % en peso % en peso

60 % resina acrllica (40 % solvente): 78 71 69

Solvente: 4 4 4

Aditivo humectante y dispersante: 9 8 8

Tinte: 9 16 20

Se puede apreciar que los colores RAL son colores estandar y que el sistema RAL es un sistema de estandarizacion de colores. Se creo una solucion coloreada para RAL 3003 y rAl 8004 tomando las cantidades especificadas en la 5 Tabla 3 de cada uno de los tintes concentrados necesarios y mezclandolas vigorosamente durante 2 minutos con la cantidad especificada adicional de resina acrllica.

Tabla 3: Composicion de la solucion de resina coloreada.

: RAL 3003 RAL 8004

Tinte conc. PR122 (g): 5,33 6,9

Tinte conc. PY128 (g): 18,88 -

Tinte conc. PB32 (g): 0,125 -

Tinte conc. PV23 (g): - 4,1

Tinte conc. PY180 (g): - 32,9

Tinte conc. PO71 (g): - 50,4

60 % resina acrllica (40 % de solvente) (g): 0,725 5,6

A continuacion se anadio dioxido de titanio con tamano de partlcula de 1,4 micrometros (en la cantidad especificada 10 en la Tabla 4) a 7,5 g de la solucion de resina coloreada para crear una mezcla base que se mezclo a continuacion vigorosamente durante 30 segundos. La mezcla base del tinte se aligero con 13 g mas de resina coloreada. La mezcla base se molio de nuevo durante 2 minutos adicionales. La pintura se extendio sobre el panel de acero HDG y la capa de imprimacion (como preparo en el ejemplo 1A) con un aplicador de varillas con espiral del numero 4 para obtener un espesor en seco del recubrimiento final de 22 micrometros. Se dejo evaporar los disolventes y a 15 continuacion se horneo el panel a 105 °C durante 30 minutos. El espesor total de la pellcula fue de 32 micrometros.

Tabla 4: Cantidad de dioxido de titanio anadida a la solucion de resina coloreada.

: RAL 3003 RAL 8004

TiO2 (g): 3,6 13,2

% TiO2 de conc. en volumen: 8 24

Los espectros de reflectancia se midieron con un espectrofotometro UV/VIS/NIR con una esfera integrada y un intervalo de longitud de onda de 300 nm a 2500 nm. La reflectancia total de la luz solar se calculo a partir de estos 20 datos y de acuerdo con el metodo descrito en la normativa ASTM E903. Tambien se calcularon L*, a* y b* bajo un iluminante D65 a partir de estos datos. Se determino que la reflectancia total de la luz solar para RAL 3003 fue del 47 %, mientras que la reflectancia total de la luz solar del RAL 8004 se determino en el 50 %.

Ejemplo 1C. Los resultados del ejemplo 1B se compararon con los datos recogidos de los valores de TSR publicos para los sistemas de pigmentacion estandares bicapa y se muestran a continuacion, en la Tabla 5.

Tabla 5: Valores de TSR de un sistema bicapa convencional en comparacion con el sistema de la invencion.

Numero RAL: % TSR Sistema Convencional % TSR Sistema de la Invencion Aumento del % TSR

3003: 27 47 20

8004: 33 50 17

Claims

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35

40

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de color estratificado reflectante de la luz solar que comprende:

(i) una primera capa, en la que la primera capa es una capa que comprende un material particulado y un vehlculo,

en la que el material particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y tiene un tamano medio de partlcula que esta dentro de un intervalo de aproximadamente 0,55 pm a aproximadamente 0,95 pm,

en la que el vehlculo es un componente o combinacion de componentes en los que puede dispersarse el material particulado,

y en la que el material particulado se dispersa en el vehlculo, y

(ii) una segunda capa, en la que la segunda capa es una capa situada sobre al menos una porcion de la primera capa, comprendiendo esta segunda capa un material particulado, un colorante y un vehlculo,

en la que el material particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,0 pm a 1,6 pm,

en la que el vehlculo es un componente o combinacion de componentes en los que se puede dispersar el material particulado y el colorante,

en la que el colorante se proporciona para conseguir el color deseado, y en la que el material particulado y el colorante se dispersan en el vehlculo.
2. El sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de la reivindicacion 1, en el que el material particulado de la primera capa y el material particulado de la segunda capa:

(a) se seleccionan de forma independiente a partir del grupo que consiste en dioxido de titanio, dioxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos, o

(b) son dioxidos de titanio.
3. El sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de las reivindicaciones 1 o 2, en el que:

(a) el material particulado de la primera capa tiene un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 0,6 pm a aproximadamente 0,9 pm, y preferentemente entro de un intervalo de aproximadamente 0,7 pm a aproximadamente 0,8 pm, y/o

(b) el material particulado de la segunda capa tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,2 pm a aproximadamente 1,4 pm.
4. El sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, donde el colorante es:

(a) seleccionado entre uno o mas pigmentos inorganicos, uno o mas pigmentos organicos y una mezcla de los mismos, o

(b) uno o mas colorantes inorganicos seleccionados entre el grupo de: un pigmento de oxido metalico recubierto o sin recubrimiento, un pigmento de sistema de oxido metalico compuesto y un pigmento inorganico complejo, o

(c) uno o mas pigmentos organicos seleccionados del grupo de: un pigmento de ftalocianina de cobre, un pigmento de ftalocianina de un metal diferente, un pigmento de ftalocianina no metalica, un pigmento de ftalocianina clorada, un pigmento de ftalocianina clorada bromada, un pigmento de ftalocianina bromada, un pigmento de antraquinona, un pigmento de sistema de quinacridona, un pigmento de sistema de diceto-pirrolo pirrol, un pigmento de sistema de perileno, un pigmento de sistema monoazo, un pigmento de sistema diazo, un pigmento de sistema azoico concentrado, un pigmento de sistema de complejo metalico, un pigmento de sistema de quinoftalona, un pigmento azul de indantreno, un pigmento violeta de dioxadeno, un pigmento de sistema de benzimidazolona, un pigmento de sistema de perinona, un pigmento de sistema de Indigo/tiolndigo, un pigmento de sistema de dioxacina, un pigmento de sistema de isoindolinona, un pigmento de sistema de isoindolina o un pigmento de sistema azometina o de azo- azometina.

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5. El sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el vehlculo de la primera capa y el vehlculo de la segunda capa se seleccionan de manera independiente entre una resina sintetica, una resina natural, un soporte, un aglutinante y una mezcla de los mismos.
6. El sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el espesor del sistema de color estratificado reflectante de la luz solar es inferior a 55 pm, preferentemente inferior a 50 pm, mas preferentemente inferior a 45 pm e incluso mas preferentemente inferior a 40 pm.
7. Una estructura que es:

(a) una estructura recubierta y contiene el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 situada sobre la superficie de la estructura, o

(b) una estructura compuesta por el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la estructura exhibe una reflectancia total de la luz solar superior al 30 %, preferentemente superior al 35 %, mas preferentemente superior al 40 % e incluso mas preferentemente superior al 45 %.
8. La estructura recubierta de la reivindicacion 7, opcion (a), en la que:

(i) la superficie comprende metal, vidrio, ceramica, plastico, cemento, asfalto, madera, azulejos, fibras naturales, fibras artificiales o gomas, y/o

(ii) la estructura es un edificio, automovil, tren, contenedor, embarcacion, conducto, suelo, cubierta, tejido, aeronave, barco, submarino, perfil de ventana, enlucido, teja, tabla de tejado, plastico agricola, plastico para envolver alimentos o producto de vidrio.
9. Un metodo para (a) producir el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar, o (b) controlar el aumento de temperatura de una estructura expuesta a la radiacion infrarroja,

comprendiendo el metodo:

(i) aplicar una primera composicion de recubrimiento sobre una estructura para formar una primera capa.

(II) aplicar una segunda composicion de recubrimiento sobre al menos una porcion de la primera capa para formar una segunda capa,

donde la primera composicion de recubrimiento contiene un material particulado y un vehlculo, en el que dicho material particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 0,55 pm a aproximadamente 0,95 pm, preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,6 pm a aproximadamente 0,9 pm y mas preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,7 pm a aproximadamente 0,8 pm, en el que el vehlculo es un componente o combinacion de componentes en los que se puede dispersar el material particulado, y en el que el material particulado se dispersa en el vehlculo, y

en el que la segunda composicion de recubrimiento comprende un material particulado, un colorante y un vehlculo, en el que el material particulado tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula dentro de un intervalo de aproximadamente 1,0 pm a 1,6 pm, preferentemente dentro de un intervalo de aproximadamente 1,2 pm a aproximadamente 1,4 pm, en el que el vehlculo es un componente o combinacion de componentes en los que se pueden dispersar el material particulado y el colorante, en el que el colorante se proporciona para conseguir el color deseado y en el que el material particulado y el colorante se dispersan en el vehlculo.
10. El metodo de la reivindicacion 9, en el que la primera y la segunda composiciones de recubrimiento son:

(a) cada una, una composicion seleccionada de: una pintura, una tinta, un polvo y una pellcula, y/o

(b) aplicadas por pulverizacion, inmersion, con un rodillo, con una brocha o por extrusion.
11. El metodo de las reivindicaciones 9 o 10, comprendiendo ademas el metodo: aplicar una tercera composicion de recubrimiento sobre al menos una porcion de la segunda capa para formar una tercera capa.
12. El metodo de la reivindicacion 11, en el que la primera composicion de recubrimiento es una composicion de

recubrimiento superficial de imprimacion, la segunda composicion de recubrimiento es una composicion de recubrimiento de capa base y la tercera capa es una composicion de recubrimiento de barniz.
13. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en el que el espesor de la primera capa se encuentra en el intervalo de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 20 pm, y el espesor de la segunda capa se encuentra en el

5 intervalo de aproximadamente 5 pm a aproximadamente 35 pm.
14. Un metodo para la reduccion del consumo energetico de una estructura, comprendiendo el metodo aplicar el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de cualquiera de las reivindicaciones 1-6 a una o mas superficies de la estructura, en el que el sistema de color estratificado reflectante de la luz solar causa la reduccion la temperatura superficial de la superficie recubierta resultante en relacion con la temperatura superficial de una

10 superficie recubierta con un recubrimiento no reflectante del mismo color, de tal manera que se requiere de menos energla para enfriar el interior de la estructura.
15. El uso del sistema de color estratificado reflectante de la luz solar de las reivindicaciones 1 a 6 para:

(a) reducir el consumo energetico de una estructura, o

(b) controlar el aumento de la temperatura de una estructura expuesta a la radiacion infrarroja.