ES2600002T3

ES2600002T3 - Dióxido de titanio

Info

Publication number: ES2600002T3
Application number: ES11708556.3T
Authority: ES
Inventors: John L. Edwards; Karl Lowry; Emily Ruth Parnham; Sean Reid; John Robb; Rebecca Louise Tonkin
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: 2017-02-06
Anticipated expiration: 2031-02-11
Also published as: AU2011217003B2; BR112012020387A2; KR20130008552A; GB2477930A; JP2013519780A; WO2011101657A1; US20130048925A1; CN102762670B; KR101867266B1; SI2536792T1; SG183245A1; CA2787625C; CN102762670A; CA2787625A1; MX2012009408A; MY159933A; EP2536792A1; UA107372C2; EP2536792B1; BR112012020387B1

Abstract

Un sistema de color reflectante de la luz solar que comprende: (1) un material particulado con un hábito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamaño medio de partícula entre aproximadamente 0,6 μm y aproximadamente 1,7 μm, en el que el material particulado se selecciona del grupo que consiste en: dióxido de titanio, dióxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos. (2) un pigmento orgánico con un coeficiente de absorción máximo de aproximadamente 5.000 mm-1 o mayor, en la región de luz visible, un coeficiente de dispersión máximo de aproximadamente 500 mm-1 o menor, en la región de luz visible, y un coeficiente de absorción medio de aproximadamente 50 mm-1 o menor en la región infrarroja, en el que el pigmento orgánico es una o más partículas orgánicas sustancialmente insolubles en el medio de aplicación en que se dispersan y que imparte color.

Description

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DESCRIPCION

Dioxido de titanio Campo de la invencion

La presente divulgacion se refiere, en general, a sistemas mejorados de color reflectantes de la luz solar, a composiciones de color que contienen los sistemas de color reflectantes de la luz solar y a diversos usos de tales composiciones de color.

Antecedentes

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 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 rechazan la luz solar y bloquean la transferencia de calor, por lo que se reduce la carga calorlfica del edificio. Por ejemplo, los pigmentos blancos como el dioxido 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 que no sean de color blanco y esten disponibles para su uso es limitada, ya que estos tienden a absorber mas energla solar de lo deseado, lo que desemboca en una reduccion acentuada del efecto descrito anteriormente. Por tanto, se han desarrollado y siguen desarrollandose varios sistemas para proporcionar recubrimientos de color que cuenten con una reflectancia de la luz solar mejorada.

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 de luz infrarroja cercana 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 que 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 y una capa inferior compuesta de una resina sintetica y un pigmento blanco basado en oxido de titanio.

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 que esta recubierto de un colorante de este tipo. El pigmento compuesto se puede utilizar despues 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; la aplicacion de dos o mas capas es costosa, requiere mucho tiempo y puede resultar en un recubrimiento con apariencia parcheada o no uniforme que tiende a aclararse con el tiempo; 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. 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 proporciona un sistema de color reflectante de la luz solar que incluye un material particulado

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con un tamano medio de partlcuia grande y un pigmento organico que se selecciona en base a las siguientes propiedades: (i) debe absorber intensamente en la region de iuz visible; (ii) debe absorber ievemente en la region de iuz infrarroja cercana; y (ii) debe dispersar levemente la luz en la region de luz visible. El sistema reflectante de la luz solar, que se puede utilizar en una composicion de recubrimientos o como una composicion a partir de la que se pueden formar artlculos, muestra un color oscuro e intenso a la vez que proporciona una reflectancia de la luz solar total y mejorada.

Especlficamente, en un primer aspecto, la presente invencion, segun se reivindica, proporciona un sistema de color reflectante de la luz solar que contiene (1) un material particulado que tiene un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula entre aproximadamente 0,6 pm y aproximadamente 1,7 pm, en el que el material particulado se selecciona del grupo que consiste en: dioxido de titanio, dioxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos; y (2) un pigmento organico con un coeficiente de absorcion maximo de aproximadamente 5.000 mm-1 o mayor en la region de luz visible, un coeficiente de dispersion maximo de aproximadamente 500 mm-1 o menor en la region de luz visible y un coeficiente de absorcion medio de aproximadamente 50 mm-1 o menor en la region de luz infrarroja cercana, en el que el pigmento organico es una o mas partlculas organicas sustancialmente insolubles en el medio de aplicacion en el que se dispersa y que imparte color.

En la invencion reivindicada el pigmento organico con las propiedades descritas anteriormente puede ser un pigmento organico unico o una mezcla de pigmentos organicos en la que cada pigmento tiene las propiedades anteriores.

En un segundo aspecto, la invencion reivindicada presenta un metodo para preparar un sistema de color reflectante de la luz solar de acuerdo con la presente invencion, comprendiendo el metodo: mezclar el material particulado descrito anteriormente en el primer aspecto con el pigmento organico definido anteriormente en el primer aspecto.

En otro aspecto, el sistema de color reflectante de la luz solar se puede dispersar en un vehlculo para formar una composicion de color. La composicion de color se puede utilizar posteriormente como recubrimiento monocapa o como una composicion a partir de la que se pueden formar artlculos. En especlfico, y en un tercer aspecto, en la invencion reivindicada proporciona un producto que es (a) una composicion de color o (b) un recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar, comprendiendo el producto: un sistema de color reflectante de la luz solar de acuerdo con la presente invencion y un vehlculo, en el que el material particulado y el pigmento organico se dispersan en dicho vehlculo.

En un cuarto aspecto de la invencion reivindicada se proporciona el uso de la composicion de color segun se ha descrito anteriormente en el tercer aspecto como pintura, tinta o recubrimiento, o como una composicion a partir de la que se puede formar un artlculo.

En un quinto aspecto de la invencion reivindicada se proporciona una estructura en la que: (i) la estructura comprende el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar segun se ha descrito en el tercer aspecto o (ii) una o mas superficies de la estructura se recubren con el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de acuerdo con lo descrito anteriormente en el tercer aspecto.

En un sexto aspecto de la invencion reivindicada se proporciona un metodo de reduccion del consumo energetico de una estructura, comprendiendo el metodo: aplicar el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar descrito anteriormente en el tercer aspecto a una o mas superficies de la estructura, en el que el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar causa la reduccion de la temperatura superficial de la superficie recubierta resultante en relacion con la temperatura superficial de una superficie recubierta con un recubrimiento no reflectante del mismo color, de modo que se requiera menos energla para enfriar el interior de la estructura.

En un septimo aspecto de la invencion reivindicada se proporciona un artlculo que comprende la composicion de color descrita anteriormente en el tercer aspecto, en el que el artlculo tiene un valor de luminosidad L* de 75 o menor.

En un octavo aspecto de la invencion reivindicada se proporciona el uso de la composicion de color descrita anteriormente en el tercer aspecto o el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar descrito anteriormente en el tercer aspecto, como un recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar.

Breve descripcion de las figuras

Para comprender en detalle y apreciar mejor la presente invencion, se debe hacer referencia a la siguiente descripcion detallada de la invencion junto con la figura adjunta.

La Figura 1 es un grafico que representa la reflectancia para RAL 8007 (pardo claro) en diversas longitudes de onda. Muestra la reflectancia de acuerdo con la longitud de onda para RAL 8007 (pardo claro) para un sistema

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comparative y un sistema reflectante de la invencion.

Description de la realization o realizaciones preferidas

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

La expresion “luz visible” se refiere a la radiation electromagnetica con una longitud de onda en el intervalo de 400 nm a 760 nm del espectro electromagnetico.

La expresion “luz infrarroja cercan”» se refiere a la radiacion electromagnetica con una longitud de onda en el intervalo de 760 nm a aproximadamente 2500 nm en el espectro electromagnetico.

La expresion “reflectancia total de la luz solar” o “TSR” se refiere a la fraction de la energla solar incidente (~360 nm-2500 nm) que resulta reflejada por una superficie determinada. Es una relation de energlas entre la 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 “pigmento organico” se refiere a una partlcula o partlculas organicas sustancialmente insolubles en el medio de aplicacion en el que se dispersa y que imparten color.

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

La expresion “estructura” se refiere a cualquier objeto que pudiera estar expuesto al sol, por ejemplo, un edificio, un automovil, un tren, un contenedor, una embarcacion, un conducto, una carretera, un suelo, un acceso, un aparcamiento, una acera, una piscina, una cubierta, un tejido, un avion, un barco, un submarino, un perfil de ventana, un enlucido, una teja, una Tabla de tejado, un plastico agricola o un producto de cristal. El material de la estructura no esta limitado, y por tanto, puede comprender metales, cristales, ceramicas, plasticos, hormigon, asfalto, maderas, azulejos, fibras naturales o artificiales, gomas, etc.

La presente divulgation se refiere en general a sistemas de color reflectantes de la luz solar. Sorprendentemente, se ha encontrado que los sistemas de color reflectantes de la luz solar de la presente invencion permiten que el color se desacople de sus propiedades reflectantes de radiacion infrarroja cercana, es decir, las propiedades fotocatallticas y de reflectancia de infrarrojos cercanos de los sistemas de color se pueden variar independientemente del color. Por este motivo, una vez que se ha logrado el color deseado con determinados pigmentos organicos, las propiedades de reflectancia de la luz solar deseadas, que dependen de la concentration de partlculas, pueden determinarse de manera independiente.

Los sistemas de color reflectantes de la luz solar proporcionan tambien una reflectancia de infrarrojos mejorada en estructuras realizadas con o cubiertas por estos sistemas, a la vez que proporcionan colores y tonos antes inaccesibles, entre los que se incluyen, pero sin limitation, la parte azul del espectro de color. Por ejemplo, la aplicacion del presente sistema de color 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 luz solar aumentada. Esto, a su vez, tiene como resultado una menor temperatura superficial y una menor transferencia de calor a traves de la estructura recubierta. Por tanto, la temperatura interior de la estructura es menor, y por consiguiente, es necesaria 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 y la deformation termica, se ven reducidos significativamente. Por ultimo, el sistema de color reflectante de la luz solar se puede aplicar en un recubrimiento monocapa, lo que reduce el tiempo y los costes necesarios, a la vez que proporciona una coloration consistente a traves de todo el recubrimiento aplicado.

Por consiguiente, en la presente invencion, segun se reivindica, el sistema de color reflectante de la luz solar incluye (1) un material particulado con un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano de partlcula entre aproximadamente 0,6 pm y aproximadamente 1,7 pm, y preferentemente entre aproximadamente 0,7 pm y aproximadamente 1,4 pm, en el que el material particulado se selecciona del grupo que consiste en: dioxido de titanio, dioxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos; y (2) un pigmento organico con un coeficiente de absorcion maximo de aproximadamente 5.000 mm-1 o mayor, preferentemente de aproximadamente 10.000 mm-1 o mayor, y mas preferentemente de aproximadamente 15.000 mm-1 o mayor, en la region de luz visible, un coeficiente de dispersion maximo de aproximadamente 500 mm-1 o menor, preferentemente de aproximadamente 250 mm-1 o menor, y mas preferentemente de aproximadamente 100 mm-1 o menor, en la region de luz visible y un coeficiente

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de absorcion medio de aproximadamente 50 mm-1 o menor, preferentemente de aproximadamente 30 mm-1 o menor y mas preferentemente de aproximadamente 10 mm-1 o menor, en la region de luz infrarroja cercana, en el que el pigmento organico es una o mas partlculas organicas sustancialmente insolubles en el medio de aplicacion en el que se dispersa y que imparten el color.

Como se ha mencionado anteriormente, el material particulado empleado en la invencion reivindicada se selecciona entre aproximadamente dioxido de titanio, dioxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos.

El dioxido de titanio util para la presente invencion es aquel capaz de dispersar la luz infrarroja cercana a la vez que ofrece una dispersion y absorcion bajas de la luz visible. Tales propiedades se pueden obtener cuando el dioxido de titanio tiene un tamano medio de partlcula entre aproximadamente 0,6 pm y aproximadamente 1,7 pm, y mas preferentemente entre aproximadamente 0,7 pm y aproximadamente 1,4 pm. Sorprendentemente, se ha encontrado que dicho dioxido de titanio refleja la luz infrarroja cercana a unos niveles inusualmente altos, a la vez que muestra una reflectancia notablemente disminuida de la luz visible en comparacion con los pigmentos de dioxido de titanio convencionales. Ademas, a diferencia del dioxido de titanio convencional, que es muy reflectante de la luz visible y por tanto acaba atenuando el color de los sistemas de color convencionales en los que se utiliza, el dioxido de titanio de la presente invencion se combina con el pigmento organico sin afectar indebidamente al color del sistema, con lo que se consigue una paleta mas amplia de sistemas de color oscuros y mas intensos.

Como cualquier experto en la materia sabe, el tamano de cristal es diferente del tamano de partlcula. 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 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 es preferentemente igual al tamano de cristal. En otras realizaciones adicionales, el tamano de partlcula del dioxido de titanio es aproximadamente igual al tamano del cristal.

El tamano de cristal y el tamano de partlcula del dioxido de titanio se 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 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.

Debido al Indice refractivo mayor, el material particulado contiene el dioxido de titanio en un habito cristalino sustancialmente de rutilo. Por tanto, y de acuerdo con otra realizacion, mas del 90 % en peso del dioxido de titanio, preferentemente mas del 95 % en peso del dioxido de titanio y mas preferentemente mas del 99 % en peso del dioxido de titanio, basandose en el peso total del material particulado, esta en el habito cristalino de rutilo. En otra realizacion, el material particulado puede contener tambien dioxido de titanio que esta en forma cristalina de anatasa.

Los procesos conocidos para preparar el dioxido de titanio incluyen, pero no se limitan 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 tales procesos conocidos se ve modificado por una o mas de las siguientes condiciones:

(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.

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

Por tanto, por ejemplo, el dioxido de titanio se puede preparar 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.

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(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. En una realizacion, el proceso se ve modificado por la condicion (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 de la presente divulgacion puede ser blanco, translucido o de color. Preferentemente, el dioxido de titanio es blanco. Por tanto, en una realizacion, el dioxido de titanio 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.

Preferentemente, el material particulado contiene mas del 70 % en peso de dioxido de titanio, basandose en el peso total del material particulado. En otra realizacion, el material particulado contiene mas del 80 % en peso, preferentemente mas del 90 % en peso, mas preferentemente mas del 95 % en peso e incluso mas preferentemente mas del 99,5 % en peso de dioxido de titanio, basandose en el peso total del material particulado.

En otra realizacion, el material particulado es dioxido de titanio dopado. De acuerdo con se emplea en el presente documento, el “dioxido de titanio dopado” se refiere al dioxido de titanio de la presente divulgacion pero en condicion de inclusion de uno o mas dopantes incorporados durante la preparacion del dioxido de titanio. Los dopantes, que pueden incorporarse mediante procesos conocidos, podrlan incluir, pero de forma no limitativa, calcio, magnesio, sodio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, nlquel, aluminio, antimonio, fosforo, niobio 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. Por ejemplo, el dopante puede incorporarse en una cantidad de aproximadamente el 0,1 al 30 % en peso, o de aproximadamente el 0,5 al 15 % en peso, o de aproximadamente el 1 al 5 % en peso, en relacion con el peso total del dioxido de titanio. Dado su alto Indice de reflectancia, dicho dioxido de titanio dopado puede reconocerse por estar sustancialmente en un habito cristalino de rutilo. En otras realizaciones, el material particulado puede contener tambien dioxido de titanio dopado en forma cristalina de anatasa.

En otra realizacion adicional, el 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 material particulado podrla dispersarse en agua junto con el agente de recubrimiento. El pH de la solucion puede ajustarse para precipitar el oxido hidratado deseado para formar un recubrimiento en la superficie del material particulado. Tras aplicar el recubrimiento, el 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 superficial organico 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 puede variar de aproximadamente el 0,1 % en peso a aproximadamente el 20 % en peso del oxido inorganico u oxido hidratado en relacion al peso total del dioxido de titanio o dioxido de titanio dopado.

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.

Ademas del material particulado descrito anteriormente, el sistema de color reflectante de la luz solar incluye tambien un pigmento organico. De acuerdo con varias realizaciones, el pigmento organico se puede seleccionar de aproximadamente pigmentos negros, marrones, azules, cianes, verdes, violetas, magentas, rojos, naranjas, amarillos y una mezcla de los mismos. La selection dependera de los pigmentos organicos necesarios para conseguir el color deseado, por ejemplo azules, rojos, marrones o verdes intensos. El pigmento organico puede obtenerse de fuentes comerciales y se selecciona basandose en las siguientes propiedades: (i) se debe absorber intensamente en la region de luz visible; (ii) se debe absorber levemente en la region de luz infrarroja cercana; y (iii) debe dispersar levemente luz en la region de luz visible. Para “absorberse intensamente en la region de luz visible”, el pigmento organico debe tener un coeficiente de absorcion maximo de al menos aproximadamente 5.000 mm-1, preferentemente de al menos aproximadamente 10.000 mm-1 y mas preferentemente de al menos aproximadamente

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15.000 mm-1 en la region de luz visible. Para “absorberse levemente en la region de luz infrarroja cercana”, el pigmento organico debe tener un coeficiente de absorcion medio de menos de aproximadamente 50 mm-1, preferentemente de menos de aproximadamente 30 mm-1, mas preferentemente de menos de aproximadamente 15 mm-1, e incluso mas preferentemente de menos de aproximadamente 10 mm-1 en la region de luz infrarroja cercana. Para “dispersar levemente luz en la region de luz visible” el pigmento organico debe tener un coeficiente de dispersion maximo de menos de aproximadamente 500 mm-1, preferentemente de menos de aproximadamente 250 mm-1 y mas preferentemente de menos de aproximadamente 100 mm-1 en la region de luz visible. Los coeficientes de absorcion y dispersion pueden determinarse por metodos conocidos para los expertos en la materia, por ejemplo los descritos en “Solar Spectral Optical Properties of Pigments - Part 1: Model for Deriving Scattering and Absorption Coefficients From Transmittance and Reflectance Measurements”, R Levinson et al., Solar Energy Materials and Solar Cells 89 (2005) 319-349, cuyos contenidos completos se incorporan aqul como una referencia.

En algunas realizaciones el pigmento organico es un pigmento organico con las propiedades descritas anteriormente, (i), (ii) y (iii). En otras realizaciones, el pigmento organico es una mezcla de mas de un pigmento organico, cada uno de los que tiene las propiedades descritas anteriormente, (i), (ii) y (iii). En otras realizaciones diferentes, el sistema de color reflectante de la luz solar se caracteriza ademas por contener menos de aproximadamente un 5 % en peso, basandose en el peso total del sistema de color reflectante de la luz solar, de uno o mas pigmentos organicos que no tienen las propiedades descritas anteriormente, (i), (ii) y (iii). En otra realizacion diferente, el sistema de color reflectante de la luz solar se caracteriza ademas por contener menos de aproximadamente un 2,5 % en peso, preferentemente menos de en torno al 1 % en peso, basandose en el peso total del sistema de color reflectante de la luz solar, de uno o mas pigmentos organicos que no tienen las propiedades descritas anteriormente, (i), (ii) y (iii). En una realizacion, el sistema de color reflectante de la luz solar contiene del 0 al el 2,5 % en peso, o del 0,1 al 1 % en peso, basandose en el peso total del sistema de color reflectante de la luz solar, de uno o mas pigmentos organicos que no tienen las propiedades descritas anteriormente,

(i), (ii) y (iii).

De acuerdo con una realizacion, el pigmento organico (o cada uno de los mismos), puede ser un pigmento azoico, antraquinona, ftalocianina, perinona/perileno, Indigo/tio-lndigo, dioxacina, quinacridona, isoindolinona, isoindolina, diceto-pirrolo pirrol, azometina o azo-azometina.

El sistema de color reflectante de la luz solar se puede formar mediante la combinacion del material particulado y el pigmento organico. Por tanto, en una realizacion el sistema de color reflectante de la luz solar puede prepararse por un metodo comprendiendo el metodo la mezcla del material particulado y el pigmento organico. La mezcla puede producirse por cualquier metodo conocido. Como se ha mencionado anteriormente, uno de los aspectos de la invencion reivindicada es un metodo de preparacion de un sistema de color reflectante de la luz solar de acuerdo con la presente invencion, que comprende la mezcla del material particulado y el pigmento organico.

En otra realizacion adicional, la presente divulgacion proporciona una composicion de color que contiene el sistema de color reflectante de la luz solar disperso en un vehlculo. Como se ha mencionado anteriormente, en uno de sus aspectos la invencion reivindicada es un producto que es una composicion de color comprendiendo el metodo: un sistema de color reflectante de la luz solar de acuerdo con la presente invencion y un vehlculo, en el que el material particulado y el pigmento organico se dispersan en dicho vehlculo. El vehlculo puede ser cualquier componente o combinacion de componentes dentro del que pueda dispersarse el sistema de color reflectante de la luz solar. La cantidad de sistema de color reflectante de la luz solar incluido en la composicion de color es una cantidad suficiente como para proporcionar de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 20 % en volumen de pigmento organico, basandose en el volumen total de la composicion de color, y aproximadamente del 0,5 % a aproximadamente el 40 % en volumen de material particulado, basandose en el volumen total del composicion de color. Por tanto, en una realizacion la composicion de color comprende de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 20 % en volumen del pigmento organico y de aproximadamente el 0,5 % en volumen a aproximadamente el 40 % en volumen de material particulado, basandose en el volumen total de la composicion de color, disperso en un vehlculo.

De acuerdo con 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 todavla otra realizacion 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.

5

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55

La composicion de color puede incluir tambien uno o mas aditivos habituales. Entre los aditivos aptos para el uso se incluyen, de forma no limitativa, 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 composicion de color puede incluir tambien una o mas partlculas separadoras utiles para separar o servir de apoyo al material que contiene el compuesto. Las partlculas separadoras pueden ser de sllice, silicatos, aluminatos, sulfatos, carbonatos, arcillas o partlculas polimericas en forma de grano hueco o en forma de microesfera.

La composicion de color se puede utilizar como composicion de recubrimiento, por ejemplo como pintura, tinta, recubrimiento llquido, recubrimiento en polvo, etc., o se puede utilizar como una composicion, por ejemplo, como una composicion de moldeado de plastico o pollmeros, a partir de la que puedan crearse artlculos por moldeado, extrusion u otros procesos conocidos. Como se ha mencionado anteriormente, uno de los aspectos de la invencion reivindicada es el uso de la composicion de color de la presente invencion como una pintura, tinta o recubrimiento, o como una composicion a partir de la que se puede formar un artlculo.

Del mismo modo, como se ha mencionado anteriormente, en uno de sus aspectos la invencion reivindicada es un producto que es un recubrimiento de color monocapa comprendiendo el metodo: un sistema de color reflectante de la luz solar de acuerdo con la presente invencion y un vehlculo, en el que el material particulado y el pigmento organico se dispersan en dicho vehlculo. Por tanto, en una realizacion la presente divulgacion presenta un recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar que contiene el sistema de color reflectante de la luz solar disperso en el vehlculo. En otra realizacion, el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar tiene un valor de luminosidad L* (espacio de color CIE L*a*b*) de 75 o menor, preferentemente de 65 o menor, mas preferentemente de 55 o menor e incluso mas preferentemente de 45 o menor.

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

Una vez formulado, el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar se puede aplicar a una o mas superficies de una estructura. Por tanto, en otra realizacion, la presente divulgacion presenta una estructura que contiene el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar. Como se ha mencionado anteriormente, uno de los aspectos de la invencion reivindicada es una estructura que contiene el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de la presente invencion.

En otra realizacion el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar cubre un sustrato que absorbe una proporcion de radiacion infrarroja cercana. El grosor de la capa reflectante es tal que mas del 1 % de la radiacion infrarroja cercana incidente alcanza el sustrato. Como se ha mencionado anteriormente, uno de los aspectos de la invencion reivindicada es una estructura en la que una o mas superficies de la estructura se recubren con el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de la presente invencion.

En otra realizacion adicional, la presente divulgacion proporciona un metodo de reduccion del consumo energetico de una estructura mediante la aplicacion del recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar sobre una o mas superficies de la estructura. El recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar se puede aplicar mediante cualquier metodo conocido, por ejemplo, con brocha, rodillo, spray, por inmersion, etc. Dada su reflectancia mejorada de infrarrojos cercanos, el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar hace que la temperatura superficial de la superficie recubierta resultante se reduzca en relacion con la temperatura superficial de una superficie recubierta con un recubrimiento no reflectante del mismo color. Por tanto, se necesita menos energla para enfriar el interior de la estructura. Como se ha mencionado anteriormente, uno de los aspectos de la invencion reivindicada es un metodo de reduccion del consumo energetico de una estructura, comprendiendo el metodo: aplicar el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de la presente invencion a una o mas superficies de la estructura, en el que el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar causa la reduccion de la temperatura superficial de la superficie recubierta resultante en relacion con la temperatura superficial de una superficie recubierta con un recubrimiento no reflectante del mismo color, de modo que se requiere menos energla para enfriar el interior de la estructura.

El recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar presentado aqul se puede aplicar tambien a la superficie de una estructura tras haber cubierto la estructura con una o mas imprimaciones. Por ejemplo, la superficie de la estructura puede estar recubierta con imprimacion antes de la aplicacion del recubrimiento de color monocapa.

La presente divulgacion proporciona tambien un artlculo que comprende la composicion de color. Como se ha

descrito anteriormente, uno de los aspectos de la invencion reivindicada es un artlcuio que comprende la composicion de color de la presente invencion, y dicho artlcuio tiene un valor de luminosidad L* (espacio de color CIE L*a*b*) de 75 o menor, preferentemente de 65 o menor, mas preferentemente de 55 o menor, e incluso mas preferentemente de 45 o menor.

5 Como se ha mencionado anteriormente, el sistema de color reflectante de la luz solar presenta tambien una reflectancia de la radiacion infrarroja cercana. Por tanto, en una realization el artlculo de la invencion reivindicada tiene una reflectancia total de la luz solar superior al 30 %. En otra realizacion diferente, el artlculo tiene una reflectancia total de la luz solar superior al 35 %, preferentemente superior al 40 % e incluso mas preferentemente superior al 45 %. La reflectancia total de la luz solar puede determinarse de acuerdo con el metodo descrito en la 10 normativa ASTM E903.

La presente invencion se ilustrara mas a fondo mediante la explication de los siguientes ejemplos, que tienen como objetivo servir como modelo de la invencion.

Ejemplos

Ejemplo 1A._Se desarrollo un programa experimental para lograr un color coincidente al RAL 8007 (pardo claro). El 15 objetivo era: L*=39,56, a*=12,20, y b*=18,01. Los pigmentos organicos PB60 (Albion Colours Bricofor Blue 3gRp), PY154 (High Performance Colours PY1540) y PR122 (High Performance Colours PR1220), y los PB60 y PY154 se utilizaron junto con dioxido de titanio con un tamano medio de partlcula de 1,4 pm. A continuation el sistema se comparo con un sistema que contenla la combination de la invencion de los pigmentos organicos PY128 (Ciba 8GNP), PR122 (High Performance Colours PR1220) y PV23 (Ciba Cromophtal Violet Gt) con dioxido de titanio con 20 un tamano medio de partlcula de 1,4 pm.

Se preparo un tinte concentrado de cada uno de los pigmentos especificados (PB60, PY154, PR122, PY128 y PV23) mediante una resina acrllica, un aditivo humectante y dispersante, un solvente y el tinte especificado. Las cantidades de cada componente se especifican en la Tabla 1. Este tinte concentrado se sometio a un proceso de molienda con acero Ballotini.

25 Tabla 1: Componentes del tinte concentrado.

Componente del tinte concentrado: % en peso

60 % resina acrllica (40 % solvente): 78

Solvente: 4

Aditivo humectante y dispersante: 9

Tinte: 9

A continuacion se creo una solution de resina coloreada tomando las cantidades especificadas en la Tabla 2 de cada uno de los tintes concentrados necesarios y mezclandolas vigorosamente durante 2 minutos con la cantidad especificada adicional de resina acrllica.

30 Tabla 2: Composicion de la solucion de resina coloreada.

: Resina coloreada comparativa Resina coloreada de la invencion

Tinte conc. PB60 (g): 1,6 0

Tinte conc. PY154 (g): 26,0 0

Tinte conc. PR122 (g): 5,2 1,5

Tinte conc. PV23 (g): 0 1,0

Tinte conc. PY128 (g): 0 137

60 % resina acrllica (40 % solvente) (g): 0,7 16,6

El dioxido de titanio (cantidad especificada en la Tabla 3) se anadio 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 sometio de nuevo a un proceso de molienda 35 durante 2 minutos adicionales.

Tabla 3: Cantidad de dioxido de titanio anadida a la solucion de resina coloreada.

: Resina coloreada comparativa Resina coloreada de la invencion

TiO2 (g): 7,1 2,75

TiO2 % volumen conc.: 14,5 6

La pintura de prueba se aplico a una carta de opacidad con un aplicador de varillas con espiral del numero 150, cuyo calibre determina el grosor nominal de la pellcula humeda. Se dejo evaporar los disolventes y se horneo el panel a 5 105 °C durante 30 minutos. El proceso se repitio para proporcionar una segunda capa de recubrimiento.

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 - 2500 nm. La reflectancia total de la luz solar se calculo a partir de estos datos y de acuerdo con el metodo descrito en la ASTM E903. Tambien se calcularon L*, a* y b* bajo un iluminante D65 a partir de estos datos.

10 En un intento por alcanzar el mismo % de TSR en el sistema comparativo que en el sistema de la invencion, el PVC de TiO2 tuvo que incrementarse en el sistema comparativo. A pesar de este incremento, siguio sin ser posible alcanzar el % de TSR superior al sistema de la invencion. El color requerido tampoco se pudo conseguir en el sistema comparativo, ya que el pigmento amarillo dispersaba significativamente la luz en la region de luz visible. El pigmento azul mostro una absorcion significativa en la region por encima de los 760 nm, lo que supuso una

15 detraccion del potencial de reflectancia. Esto puede verse claramente en la Figura 1, en la que se ve mucha menos reflectancia despues de los 760 nm en el sistema comparativo. A pesar del dioxido de titanio adicional en el sistema comparativo, el % de TSR es aun menor que en este sistema, en comparacion con el sistema de la invencion, debido a la absorcion en la region infrarroja cercana del pigmento azul. El % de TSR de cada sistema aparece en la Tabla 4 a continuacion.

20 Tabla 4: % TSR para el RAL 8007.

RAL 8007: Sistema comparativo Sistema de la invencion

% TSR sobre el negro: 43,52 44,50

% TSR sobre el blanco: 43,80 49,67

Ejemplo 1B. Se realizo una placa de PVC en color RAL 8007 (pardo claro) con dioxido de titanio con un tamano medio de partlcula de 1,4 pm. Las soluciones madre de PY128 (Ciba 8GNP), PR122 (High Performance Colours PR1220) y PV23 (Ciba Cromophtal Violet Gt) se prepararon mezclando 40 g de cada pigmento con 350 g de acetil 25 tributil citrato.

Tabla 5: Formulacion de PVC.

Componente: gramos por 100 g de resina

Resina de PVC: 100

Acido estearico: 0,5

Lankromark LZB320: 2,5

DIMP: 8,49

Solucion madre PV23: 6,5

Solucion madre PR122: 10,6

Solucion madre PY128: 39,1

TiO2: 34,45

La placa de PVC se preparo de acuerdo con lo siguiente: se preparo una mezcla seca con un mezclador cryptopeerless. A continuacion se utilizo un molino de doble rodillo J.R. Dare (1 rodillo frontal a 40 °C y uno posterior a 35 30 °C) para producir el PVC. El PVC resultante se precalento durante 3 minutos a 165 °C y se prenso durante 2 minutos

a 15 te/in2.

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10

15

20

25

Los espectros de reflectancia se midieron con un espectrofotometro UV/VIS/NIR con una esfera integrada y un intervalo de longitud de onda de aproximadamente 300 nm - 2500 nm. La reflectancia total de la luz solar se calculo a partir de estos datos y de acuerdo con el metodo descrito en la ASTM E903, y se determino que equivalla al 50,87 %.

Ejemplo 2. El sistema de la invention de dioxido de titanio con un tamano medio de partlcula de 1,4 pm y los pigmentos organicos PY180 (Clariant Fast Yellow HG), PR122 (HPC PR1220), PV23 (Ciba Cromophtal Violet Gt), PB15:3 (HPC PB1530), PBlack 32 (BASF Paliogen Black L0086), PO71 (Ciba Irgazin DPP Cosmoray) se utilizaron para crear pinturas de color que se ajustaran a los estandares RAL 6011,7010, 7022 y 7034.

Se preparo un tinte concentrado de cada uno de los pigmentos especificados (PY180, PR122, PV23, PB15:3, PBlack 32 y PO71) mediante una resina acrllica, un aditivo humectante y dispersante, un solvente y el tinte especificado. Las cantidades de cada componente se especifican en la Tabla 6. Este tinte concentrado se sometio posteriormente a un proceso de molienda con acero Ballotini.

Tabla 6: Componentes del tinte concentrado.

-: PV23, PB 15:3, PBlack 32 PR122, PY180, PO 71

Componente del tinte concentrado: % en peso % en peso

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

Solvente: 4 4

Aditivo humectante y dispersante: 9 8

Tinte: 9 16

Se creo una solution de resina coloreada tomando las cantidades especificadas en la Tabla 7 de cada uno de los tintes concentrados necesarios y mezclandolas vigorosamente durante 2 minutos con la cantidad especificada adicional de resina acrllica.

Tabla 7: Composition de la solucion de resina coloreada.

: RAL 6011 (Verde reseda) RAL 7010 (Gris lona) RAL 7022 (Gris sombra) RAL 7034 (Gris amarillento)

Tinte conc. PV23 (g): - 1,19 7,25 -

Tinte conc. PR 122 (g): - - - -

Tinte conc. PY 180 (g): 3,78 - 6,48 0,61

Tinte conc. PO71 (g): - 4,15 - 2,44

Tinte conc. PB 15:3 (g): 0,53 - - -

Tinte conc. PBK32 (g): 10,49 26,85 19,23 4,57

60 % resina acrllica (40 % de solvente) (g): 17,98 1,11 0,38 24,95

El dioxido de titanio se anadio en las cantidades especificadas en la Tabla 8 a 7,50 g de la solucion de resina coloreada para crear una mezcla base que se mezclo a continuation vigorosamente durante 30 segundos. La mezcla base del tinte se aligero con una cantidad adicional de 13 g de resina coloreada. La mezcla base se sometio de nuevo a un proceso de molienda durante 2 minutos adicionales.

Tabla 8: Cantidad de dioxido de titanio anadida a la solucion de resina coloreada.

TiO2 (g): 27,9 25,6 19,1 29,2

TiO2 % volumen conc.: 40,0 41,0 33,5 40,0

La pintura se extendio sobre un sustrato negro con un aplicador de varillas con espiral del numero 6 para dar un grosor de pellcula seca de aproximadamente 28 micrometros. Se dejo evaporar los disolventes y a continuacion se horneo el panel a 105 °C durante 30 minutos. Los espectros de reflectancia se midieron con un espectrofotometro UV/VIS/NIR con una esfera integrada y un intervalo de longitud de onda de aproximadamente 300 nm - 2500 nm. La 5 reflectancia total de la luz solar se calculo a partir de estos datos y de acuerdo con el metodo descrito en la ASTM E903.

El % de TSR se compare con los datos recopilados de los valores de RTSL publicos para sistemas optimizados con pigmentos de color inorganicos complejos. Se informo de los valores de TSR conocidos para calcularlos de acuerdo con la ASTM E903 (ordenadas ponderadas para 300-2500 nm), medidos en la capa exterior y la imprimacion. Por 10 tanto, el sistema de la invencion no resulto optimizado, ya que la reflectancia de la luz solar se midio sobre un sustrato negro. Aun asl, se puede ver a partir de la Tabla 9 que se produjo un incremento significativo en el % de TSR en el sistema de la invencion.

Tabla 9: Valores porcentuales de TSR para varios numeros RAL.

numero RAL: Color % TSR CICP % TSR de la invencion Incremento % de TSR

6011: Verde reseda 35 48 13

7010: Gris lona 37 47 10

7022: Gris sombra 32 45 13

7034: Gris amarillento 44 54 10

15 Ejemplo 3. El RAL 7024 (gris grafito) se consiguio combinando 4 tamanos medios de partlcula de dioxido de titanio diferentes (0,7 micrometres, 1,1 micrometres, 1,4 micrometres y 1,7 micrometres) y los pigmentos organicos PY180 (Clariant Fast Yellow HG), PV23 (Ciba Cromophtal Violet Gt), PBlack 32 (BASF Paliogen Black L0086). Se realizaron tintes concentrados con los pigmentos organicos segun se ha descrito en la Tabla 6 que aparece anteriormente. A continuacion se creo una solucion de resina coloreada tomando las cantidades especificadas en la Tabla 10 de cada 20 uno de los tintes concentrados necesarios y mezclandolas vigorosamente durante 2 minutos con la cantidad especificada adicional de resina acrllica.

Tabla 10: Composicion de la solucion de resina coloreada y cantidad de dioxido de titanio anadida a la solucion de

resina coloreada.

: 0,7 pm TiO2 1,1 pm TiO2 1,4 pm TiO2 1,7 pm TiO2

Tinte conc. PV23 (g): 3,60 1,19 1,03 0,64

Tinte conc. PY180 (g): 0,18 0,04 0,01 0,08

Tinte conc. PBK32 (g): 21,42 7,76 6,86 3,54

60 % resina acrllica (40 % de solvente) (g): 7,9 23,62 24,68 28,2

TiO2 (g): 4,64 4,92 4,80 5,00

25 El dioxido de titanio se anadio a 7,50 g de la solucion de resina coloreada para crear una mezcla base que se mezclo a continuacion vigorosamente durante 30 segundos. Esta mezcla base del tinte se aligero con una cantidad adicional de 13 g de resina coloreada. La mezcla base se sometio de nuevo a un proceso de molienda durante 2 minutos adicionales. Esto produjo como resultado una concentracion de TiO2 del 10 % en volumen en las cuatro pinturas.

30 La pintura se extendio sobre un sustrato con un aplicador de varillas con espiral del numero 150 para dar un grosor de pellcula seca de aproximadamente 77 micrometres. Se dejo evaporar los disolventes y se horneo el panel a 105 °C durante 30 minutos. Los espectros de reflectancia se midieron con un espectrofotometro UV/VIS/NIR con una esfera integrada y un intervalo de longitud de onda de aproximadamente 300 nm - 2500 nm. La reflectancia total de la luz solar se calculo a partir de estos datos y de acuerdo con el metodo descrito en la ASTM E903, y los resultados 35 figuran en la Tabla 11.

Tabla 11: Resultados de TSR para el RAL 7024.

RAL 7024: 0,7 pm TiO2 1,1 pm TiO2 1,4 pm TiO2 1,7 pm TiO2

% TSR sobre el sustrato negro: 47,48 42,85 42,13 35,69

% TSR sobre el sustrato blanco: 49,87 49,67 49,65 48,50

El TiO2 con tamano de partlcula de 0,7 micrometros proporciona el mayor valor de TSR pero requiere una gran cantidad de elementos organicos que anadir para mantener el color, debido al efecto de la pastelizacion del TiO2. El 5 TiO2 de 1,1 y 1,4 micrometros sigue proporcionando un valor alto de TSR pero emplea en torno a 2/3 de la cantidad de elementos organicos en comparacion con el TiO2 con tamano de partlcula de 0,7 micrometros.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

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

(1) un material particulado con un habito cristalino sustancialmente de rutilo y un tamano medio de partlcula entre aproximadamente 0,6 pm y aproximadamente 1,7 pm, en el que el material particulado se selecciona del grupo que consiste en: dioxido de titanio, dioxido de titanio dopado y una mezcla de los mismos.

(2) un pigmento organico con un coeficiente de absorcion maximo de aproximadamente 5.000 mm-1 o mayor, en la region de luz visible, un coeficiente de dispersion maximo de aproximadamente 500 mm-1 o menor, en la region de luz visible, y un coeficiente de absorcion medio de aproximadamente 50 mm-1 o menor en la region infrarroja, en el que el pigmento organico es una o mas partlculas organicas sustancialmente insolubles en el medio de aplicacion en que se dispersan y que imparte color.
2. El sistema de color reflectante de la luz solar de la reivindicacion 1, en el que el pigmento organico tiene:

(a) un coeficiente de absorcion maximo de aproximadamente 10.000 mm-1 o mayor, preferentemente de aproximadamente 15.000 mm-1 o mayor, en la region de luz visible, y/o

(b) un coeficiente de dispersion maximo de aproximadamente 250 mm-1 o menor, preferentemente de aproximadamente 100 mm-1 o menor, en la region de luz visible, y/o

-1

(c) un coeficiente de absorcion medio de aproximadamente 30 mm o menor, preferentemente de aproximadamente 10 mm-1 o menor, en la region infrarroja.
3. El sistema de color reflectante de la luz solar de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el material particulado:

(a) contiene mas del 70 % en peso de dioxido de titanio, basandose en el peso total del material particulado, o

(b) es dioxido de titanio dopado que es titanato de antimonio nlquel, o

(c) es dioxido de titanio dopado que es titanato de antimonio cromo, o

(d) es dioxido de titanio que tiene un tamano medio de partlcula entre aproximadamente 0,7 pm y aproximadamente 1,4 pm.
4. El sistema de color reflectante de la luz solar de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el material particulado es dioxido de titanio recubierto y/o dioxido de titanio dopado recubierto.
5. El sistema de color reflectante de la luz solar de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el pigmento organico se selecciona del grupo que consiste en: pigmentos azoicos, antraquinona, ftalocianina, perinona/perileno, Indigo/tio-lndigo, dioxacina, quinacridona, isoindolinona, isoindolina, diceto-pirrolo pirrol, azometina o azo-azometina.
6. Un metodo para preparar un sistema de color reflectante de la luz solar segun se define en la reivindicacion 1, que consiste en:

mezclar un material particulado segun se define en cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 o 4 con un pigmento organico segun se define en cualquiera de las reivindicaciones 1,2 o 5.
7. Un producto que es (a) una composicion de color o (b) un recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar, comprendiendo el producto: un sistema de color reflectante de la luz solar segun se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y un vehlculo, en el que el material particulado y el pigmento organico se dispersan en dicho vehlculo.
8. La composicion de color de la reivindicacion 7, opcion (a), en la que:

(i) el pigmento organico esta presente en una cantidad de aproximadamente un 0,1 % en volumen a aproximadamente un 20 % en volumen, basandose en el peso total de la composicion de color, y el material particulado esta presente en una cantidad de aproximadamente un 0,5 % en volumen a aproximadamente un 40 % en volumen, basandose en el peso total de la composicion de color.

(ii) el vehlculo es: una resina sintetica o natural que puede ser resina de poliolefina, resina de cloruro de polivinilo, resina de ABS, resina de poliestireno, resina metacrllica, resina de policarbonato, resina de tereftalato de polietileno,

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reina de poliamida, resina aiquldica, resina acrliica, resina de poliuretano, resina de poliester, resina de melamina, fluoropollmero o resina epoxi, o un soporte o aglutinante.

(iii) la composicion comprende tambien uno o mas espesantes, estabilizadores, emulsificantes, texturizadores, promotores de la adherencia, estabilizadores de UV, agentes de deslustre, dispersantes, agentes antiespuma, agentes humectantes, agentes coalescentes, partlculas separadoras o biocidas y fungicidas.
9. Uso de la composicion de color de la reivindicacion 7, opcion (a) o la reivindicacion 8, como una pintura, tinta o recubrimiento, o como una composicion a partir de la que puede formarse un artlculo.
10. El recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de la reivindicacion 7, opcion (b), en el que:

(i) el recubrimiento cubre un sustrato que absorbe una proporcion de radiacion infrarroja cercana y en el que el grosor de la capa es tal que mas del 1 % de la radiacion infrarroja cercana incidente alcanza el sustrato, y/o

(ii) el recubrimiento tiene un valor de luminosidad L* de 75 o menor, preferentemente de 65 o menor, mas preferentemente de 55 o menor e incluso mas preferentemente de 45 o menor, y/o

(iii) el recubrimiento tiene una reflectancia total de la luz solar superior al 30 %, preferentemente superior al 35 %, incluso mas preferentemente superior al 40 % e incluso mas preferentemente superior al 45 %.
11. Una estructura, en la que:

(i) la estructura comprende el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de la reivindicacion 7, opcion (b) o la reivindicacion 10, o

(ii) una o mas superficies de la estructura estan recubiertas con el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de la reivindicacion 7, opcion (b) o la reivindicacion 10.
12. Un metodo de reduccion del consumo energetico de una estructura, que consiste en:

aplicar el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar de la reivindicacion 7, opcion (b) o la reivindicacion 10 a una o mas superficies de la estructura, en el que el recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar causa la reduccion de la temperatura superficial de la superficie recubierta resultante en relacion con la temperatura superficial de una superficie recubierta con un recubrimiento no reflectante del mismo color, de modo que se requiere menos energla para enfriar el interior de la estructura.
13. Un artlculo creado a partir de la composicion de color de la reivindicacion 7, opcion (a) o la reivindicacion 8, en el que el artlculo tiene un valor de luminosidad L* de 75 o menor.
14. El artlculo de la reivindicacion 13, en el que:

(a) el artlculo tiene un valor de luminosidad L* de 65 o menor, preferentemente de 55 o menor, mas preferentemente de 45 o menor, y/o

(b) el artlculo tiene 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 %.
15. El uso de la composicion de color de la reivindicacion 7, opcion (b), o la reivindicacion 8, o el recubrimiento de la reivindicacion 7, opcion (b) o la reivindicacion 10, como recubrimiento de color monocapa reflectante de la luz solar.