ES2885754T3

ES2885754T3 - Sistema de recubrimiento que exhibe un color oscuro frío

Info

Publication number: ES2885754T3
Application number: ES08728911T
Authority: ES
Inventors: Eldon L Decker; Robert E Jennings; Calum H Munro; Noel R Vanier
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2028-02-04
Also published as: CN101605614A; TW200848169A; RU2414307C1; US8822025B2; KR20090105962A; CA2677255A1; WO2008097895A3; CA2677255C; JP2010517817A; KR101106893B1; AR065192A1; AU2008213967A1; US20080187708A1; WO2008097895A2; BRPI0806450A2; UA95511C2; AU2008213967B2; TWI340669B; JP2013177006A; BRPI0806450B8

Abstract

Un sistema de recubrimiento en capas que muestra un color oscuro que exhibe un valor de intensidad de color de al menos 240 que comprende: una primera capa reflectante de IR que comprende pigmentos reflectantes de IR en un aglutinante resinoso; y una segunda capa absorbente de radiación visible que muestra un color oscuro que exhibe un valor de intensidad de color de al menos 240 y es sustancialmente transparente a la radiación IR, dicha segunda capa comprende un tinte libre de negro de humo en un aglutinante resinoso, dicho tinte tiene una turbidez máxima de 10 % y comprende pigmentos de tamaño nanométrico que tienen un tamaño promedio de partícula primaria de hasta 100 nm.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de recubrimiento que exhibe un color oscuro frío

Campo de la invención

La presente invención se refiere a sistemas de recubrimiento que exhiben un color oscuro y absorben mínimamente la radiación en el espectro del infrarrojo cercano.

Antecedentes de la invención

Para muchas aplicaciones de recubrimiento, tales como recubrimientos para automóviles, recubrimientos aeroespaciales, recubrimientos industriales y recubrimientos arquitectónicos, los colores oscuros, como el negro y el azul oscuro, son particularmente convenientes para fines estéticos. Sin embargo, los vehículos y edificios de colores oscuros (u otros espacios cerrados) son susceptibles a la absorción de radiación infrarroja (IR). Estas estructuras de color oscuro reflejan cantidades insignificantes de radiación IR. Como resultado, las estructuras presentan temperaturas elevadas y llegan a ser bastante calientes, particularmente en los días soleados, haciéndolas incómodas para sus ocupantes. Además, dichos vehículos o edificios son entonces más costosos de operar ya que se requieren niveles más altos de aire acondicionado para mantenerlos cómodamente, en comparación con estructuras que tienen colores más claros con alta reflectividad, tales como vehículos que están recubiertos con composiciones de recubrimiento blancas o plateadas.

Las composiciones de recubrimiento de color oscuro han usado convencionalmente negro de humo como pigmento. El negro de humo absorbe un amplio espectro de radiación visible y proporciona un color negro oscuro conveniente (negro azabache) cuando se usa en una composición de recubrimiento. Sin embargo, este amplio espectro también incluye radiación fuera del intervalo visible. En consecuencia, los recubrimientos negros que contienen negro de humo tienen una tendencia a aumentar de temperatura a medida que la energía de la radiación no visible se absorbe junto con la radiación visible.

Una solución para evitar la carga térmica experimentada por los recubrimientos negros que contienen negro de humo han sido para proporcionar un sistema de dos capas. Una capa superior contiene un pigmento negro orgánico o una mezcla de pigmentos orgánicos que absorben la radiación visible para presentar un color oscuro pero que son sustancialmente transparentes a la radiación IR, y una capa inferior incluye una composición que refleja la radiación IR. Mientras que la capa inferior reflectante de IR refleja la radiación IR y minimiza el aumento de temperatura del sistema de recubrimiento, la capa de pigmento orgánico superpuesta contiene pigmentos que dispersan sustancialmente la luz en comparación con el pigmento de negro de humo bien disperso. En consecuencia, la capa de pigmento negro orgánico no alcanza un verdadero color negro y puede parecer gris o marrón.

En otro enfoque, las composiciones reflectantes de IR incluyen un pigmento negro como colorante y un pigmento reflectante para reflejar la radiación IR. De nuevo, tales composiciones de recubrimiento no presenta típicamente un color intenso como el negro azabache.

El documento GB 2420995 describe el recubrimiento de un sustrato metálico con una imprimación de color oscuro y luego la aplicación de una suspensión que comprende un pigmento de hojuelas y el curado de la suspensión JP H04 246478 A describe un sistema de recubrimiento en capas que comprende una primera capa reflectante de IR que comprende pigmentos reflectantes IR en un aglutinante resinoso; y una segunda capa absorbente de radiación visible que muestra un color oscuro y es sustancialmente transparente a la radiación IR, comprendiendo dicha segunda capa comprende un tinte en un aglutinante resinoso.

Resumen de la invención

La presente invención se dirige a un sistema de recubrimiento en capas que muestra un color oscuro que exhibe una intensidad de color de al menos 240 que incluye una primera capa reflectante de IR que comprende pigmentos reflectantes de IR en un aglutinante resinoso y una segunda capa absorbente de radiación visible que muestra un color oscuro que presenta una intensidad de color de al menos 240 y es sustancialmente transparente a la radiación IR, la segunda capa comprende un tinte libre de negro de humo en un aglutinante resinoso, el tinte tiene una turbidez máxima del 10 % y comprende pigmentos de tamaño nanométrico que tienen un tamaño promedio de partícula primaria de hasta 100 nm. La presente invención incluye además un método para controlar el aumento de temperatura de un sustrato expuesto a radiación infrarroja que comprende aplicar una composición de recubrimiento reflectante de IR como una primera capa sobre un sustrato y aplicar una composición de recubrimiento absorbente de radiación visible que es sustancialmente transparente a la radiación IR sobre la primera capa para formar una segunda capa, en donde la segunda capa comprende un tinte libre de negro de humo en un aglutinante resinoso de manera que la segunda capa muestra un color oscuro, el tinte tiene una turbidez máxima del 10 % y comprende pigmentos de tamaño nanométrico que tienen un tamaño promedio de partícula primaria de hasta 100 nm. En la presente invención se incluye además un sistema de recubrimiento que incluye una primera capa reflectante de IR que comprende pigmentos reflectantes de IR en un aglutinante resinoso y una segunda capa absorbente de radiación visible que muestra un color oscuro y es sustancialmente transparente a la radiación IR, dicha segunda capa que comprende un tinte en un aglutinante resinoso, el tinte que comprende pigmentos de tamaño nanométrico, en donde los pigmentos tienen un tamaño de hasta 100 nm, el tinte presenta una turbidez máxima del 1 % y el sistema de recubrimiento tiene una intensidad de color de al menos 240.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una representación sistemática de un sistema de recubrimiento en capas de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se dirige a un sistema de recubrimiento que muestra colores oscuros que presentan una intensidad de color oscuro de al menos 240 (como el negro azabache) y experimenta un aumento de temperatura sustancialmente reducido, en comparación con los recubrimientos que contienen negro de humo, cuando se expone a un amplio espectro de radiación como la luz solar. Una composición de recubrimiento de color oscuro, un sistema de recubrimiento o similar significa que la composición o sistema muestra un color oscuro tal como negro azabache o sustancialmente negro o suficientemente coloreado a fondo para presentar una intensidad de color como se define de aquí en adelante. Por aumento de temperatura sustancialmente reducido en comparación con los recubrimientos de negro de humo, se entiende que un artículo que porta el sistema de recubrimiento de la presente invención experimenta un aumento de temperatura debido a la absorción de radiación que se detecta fácilmente (tal como al tacto) como menor que el aumento de temperatura de los recubrimientos de negro de humo. Como se describe en la presente descripción, la radiación IR se refiere a la radiación IR solar, que incluye la radiación en el espectro electromagnético a longitudes de onda de aproximadamente 700 nm a 2500 nm. En la presente descripción se considera que la radiación visible incluye radiación en el espectro electromagnético a longitudes de onda de aproximadamente 400 nm hasta 700 nm.

La Figura 1 muestra el sistema de recubrimiento 2 de la presente invención se aplica a un sustrato 4 y se incluye una capa reflectante de IR 6 y una capa absorbente de radiación visible 8. El sustrato 4 puede tomar numerosas formas y producirse a partir de una variedad de composiciones, incluidos componentes de un automóvil, incluidos paneles de metal, áreas de asientos de cuero o tela, componentes de plástico como tableros de o volantes, y/u otras superficies interiores de un vehículo; componentes aeroespaciales que incluyen paneles exteriores de aeronaves (que pueden ser de metal o producidos a partir de materiales compuestos o similares), áreas de asientos y paneles interiores de cuero, plástico o tela, que incluyen paneles de control y similares; componentes de construcción que incluyen paneles exteriores y materiales para techos; y componentes industriales. Estos Ejemplos no pretenden ser limitantes. Cualquier artículo recubierto, particularmente los artículos que están recubiertos con composiciones de recubrimiento oscuro, puede ser adecuado para su uso con la presente invención con el fin de aplicar una composición de recubrimiento oscuro que experimenta un aumento insustancial de temperatura cuando se expone a un amplio espectro de radiación, como la luz solar, y en particular, refleja la radiación infrarroja.

El sistema de recubrimiento 2 de la presente invención incluye una capa reflectante de IR 6 que incluye pigmentos reflectantes de IR en un aglutinante resinoso. Los aglutinantes resinosos adecuados son acuosos o basados en solventes e incluyen los que se usan en composiciones OEM automotrices, composiciones de acabado automotriz, recubrimientos industriales, recubrimientos arquitectónicos, recubrimientos eléctricos, recubrimientos de bobinas de polvo y recubrimientos aeroespaciales. Dichos aglutinantes resinosos adecuados pueden incluir una composición de recubrimiento curable que contiene componentes tales como copolímeros acrílicos que contienen hidroxilo o ácido carboxílico y polímeros y oligómeros de poliéster que contienen hidroxilo o ácido carboxílico y polímeros de poliuretano que contienen isocianato o hidroxilo o poliureas que contienen amina o isocianato que pueden mejorar la velocidad de curado, apariencia y otras propiedades físicas del recubrimiento curado. En una modalidad, la capa reflectante de IR 6 incluye componentes para reflejar la radiación infrarroja tales como polvo de óxido de hierro, polvo de óxido de titanio, polvo de aluminio escamoso, polvo de acero inoxidable y polvo de mica (que puede estar recubierto con óxido de titanio) como son convencionales. Como tal, la capa reflectante de IR 6 puede ser una capa de color claro (por Ejemplo, puede ser blanca) que refleja la radiación IR. Alternativamente, la capa reflectante de IR 6 también puede incluir pigmentos que no absorben IR. Pueden proporcionarse pigmentos que no absorben IR de modo que la capa reflectante de IR 6 tenga algo de color y no sea esencialmente de color claro. Los Ejemplos no limitantes de pigmentos que no absorben IR son Pigmento Amarillo 138, Pigmento Amarillo 139, Pigmento Rojo 179, Pigmento Rojo 202, Pigmento Violeta 29, Pigmento Azul 15:3, Pigmento Verde 36, pigmentos negros de Paliogen y Lumogen de BASF. En el caso de que la capa 8 que absorbe la radiación visible se dañe y exponga la capa reflectante de IR 6 durante el uso del sistema de recubrimiento 2, la capa reflectante de IR 6 que tiene algo de color no presenta un color claro que "pasa a través" del sistema de recubrimiento dañado 2. Además, la capa reflectante IR 6 también puede incluir pigmentos negros reflectantes IR convencionales, como el Color Cerámico AG235 Negro y Color Cerámico AB820 Negro (Kawamura Chemical), Negro V-780 IR y Negro V-799 IR y Negro Eclipse 10201 y Negro Eclipse 10202 y Negro Eclipse 10203 (Pigmentos Ferrosos), Negro 411A (Shepherd) y Negro Sicopal K 0095 (BASF).

Se contempla que la capa reflectante de IR 6 se aplique directamente a un sustrato 4 de un artículo para el que el aumento de temperatura es un problema. Debe entenderse que el sustrato 4 también puede incluir capas de tratamiento adicionales y que todavía se considera que la primera capa 6 se aplica sobre el sustrato 4 cuando se aplican capas adicionales sobre el sustrato 4. Por Ejemplo, cuando un sustrato 4 es el panel de un vehículo (como un automóvil o una aeronave), el panel del vehículo también puede incluir una capa de tratamiento electrorrecubierta o una capa de tratamiento de fosfato sobre el mismo. En este caso, la primera capa se aplica realmente a la capa de electrorrecubrimiento o similar, sin embargo, de acuerdo con la invención, se considera todavía que la primera capa 6 se aplica sobre el sustrato 4.

La segunda capa 8 para absorber la radiación visible a una longitud de onda deseada para presentar un color deseado se aplica sobre la capa reflectante de IR 6 e incluye pigmentos de tamaño nanométrico dispersos en un aglutinante resinoso. El aglutinante resinoso puede ser el mismo o diferente que el aglutinante resinoso de la capa reflectante de IR 6 y puede incluir los componentes poliméricos descritos anteriormente. Los pigmentos de tamaño nanométrico en la capa absorbente de radiación visible 8 son sustancialmente transparentes en longitudes de onda de radiación IR, de manera que la radiación IR externa al sustrato 4 se transmite sustancialmente a través de la segunda capa 8. Por sustancialmente transparente, se entiende que los pigmentos de tamaño nanométrico en la capa absorbente de radiación visible 8 transmiten la energía de la radiación infrarroja sin una dispersión o absorción apreciables de la misma. En consecuencia, la radiación IR es reflejada fuera del sustrato 4 por los pigmentos reflectantes IR en la capa reflectante de IR 6. Tras la reflexión de la radiación IR por la capa reflectante de IR 6, el sustrato 4 y cualquier componente subyacente presenta un aumento de temperatura sustancialmente reducido en comparación con los recubrimientos oscuros convencionales (por Ejemplo, recubrimientos de negro de humo) debido a la absorción reducida de radiación IR.

Los pigmentos de tamaño nanométrico contenidos en la capa absorbente de radiación visible pueden estar compuestos de un solo componente como el pigmento negro Lumogen® disponible en BASF (un pigmento negro a base de perileno) o una pluralidad de pigmentos que se seleccionan con el fin de lograr un color deseado. Por tamaño nanométrico, se entiende que los pigmentos tienen un tamaño de partícula primaria promedio (para partículas individuales o aglomerados de las mismas) de menos de 100 nm, o hasta aproximadamente 50 nm, tal como hasta aproximadamente 30 nm.

Para preparar la capa absorbente de radiación 8, en una modalidad de la invención, los pigmentos de tamaño nanométrico se añaden al aglutinante resinoso en forma de tintes. Por tinte se entiende una composición de pigmento en un dispersante, que puede ser un material resinoso (polimérico) compatible con aglutinantes resinosos basados en solventes o que puede ser compatible con sistemas de recubrimiento acuosos.

En una modalidad, los tintes que contienen pigmentos de tamaño nanométrico se producen a partir de pigmentos convencionales de diversos colores, incluidos rojo, verde, violeta, amarillo y azul. Los Ejemplos no limitantes de pigmentos adecuados incluyen Pigmento Amarillo 138, Pigmento Amarillo 139, Pigmento Rojo 179, Pigmento Rojo 202, Pigmento Violeta 29. Pigmento Azul 15:3 y Pigmento Verde 36. Los tintes que contienen pigmentos de tamaño nanométrico se pueden preparar moliendo pigmentos orgánicos a granel con medios de molienda que tienen un tamaño de partícula de menos de aproximadamente 0,5 mm, preferentemente menos de 0,3 mm y con mayor preferencia aproximadamente 0,1 mm o menos. Los tintes que contienen partículas de pigmento se muelen para reducir el tamaño de partícula primaria del pigmento a tamaños de nanopartículas en un molino de alta energía en un sistema de solvente orgánico, tal como acetato de butilo mediante el uso de un dispersante, con una resina de molienda polimérica opcional.

Los dispersantes adecuados incluyen copolímeros acrílicos producidos por polimerización de radicales por transferencia de átomos y que tienen una porción de cabeza y una porción de cola en la que la porción de cabeza presenta afinidad por los pigmentos (como los grupos aromáticos), y la porción de la cola es compatible con aglutinantes resinosos de composiciones de recubrimiento (como como grupos acrílicos), teniendo el polímero un peso molecular promedio en peso de 1000 a 20 000. Por Ejemplo, el dispersante puede incluir un copolímero de bloques que tiene un primer bloque que comprende un monómero funcional de oxirano que reacciona con un ácido carboxílico aromático policíclico y uno o más bloques adicionales que comprenden ésteres alquilícos de ácido (met)acrílico. En una modalidad, el primer bloque incluye un (met)acrilato de glicidilo que reacciona con un ácido naftoico y un segundo y tercer bloque que son diferentes entre sí, cada uno incluye ésteres alquílicos de ácido (met)acrílico. Un Ejemplo de tal dispersante se puede encontrar en SAC8R61, un recubrimiento disponible comercialmente de PPG Industries, Inc.

Otros dispersantes adecuados incluyen Solsperse® 32 500 disponible por Lubrizol Corporation of Wickliffe, Ohio, Disperbyk 2050 disponible por Byk Additives & Instruments of Wesel, Alemania, o Solsperse® 27 000 (usado en sistemas acuosos) disponible de Lubrizol Corporation.

De acuerdo con la presente invención, los tintes tienen una turbidez máxima del 10 %, tal como una turbidez máxima del 5 % o una turbidez máxima del 1 %, como se describe en la Patente de los Estados Unidos Núm. 6,875,800. La turbidez es una medida de la transparencia de un material y está definida por ASTM D1003. Los valores de turbidez descritos en la presente descripción se determinan mediante el uso de un espectrofotómetro X-Rite 8400 en modo de transmitancia con una celda de 500 micrones de longitud de trayectoria sobre pigmentos dispersos en un solvente adecuado tal como acetato de n-butilo. Debido a que el por ciento de turbidez de una muestra líquida depende de la concentración (y, por lo tanto, de la transmitancia de la luz a través del líquido), el por ciento de turbidez se describe en la presente descripción con una transmitancia de aproximadamente 15 % a aproximadamente 20 % (así como al 17,5 %) en la longitud de onda de máxima absorbancia.

Otros métodos adecuados para producir pigmentos de tamaño nanométrico en tintes incluyen cristalización, precipitación, condensación en fase gaseosa y desgaste químico (es decir, disolución parcial). Los tintes que contienen pigmentos de tamaño nanométrico se pueden mezclar con el fin de obtener el color oscuro deseado.

Con el fin de minimizar la reaglomeración de nanopartículas dentro del recubrimiento, puede usarse una dispersión de nanopartículas recubiertas de resina. Como se usa en la presente, una "dispersión de nanopartículas recubiertas con resina" se refiere a una fase continua en la que se dispersan "micropartículas compuestas" discretas que comprenden una nanopartícula y un recubrimiento de resina sobre la nanopartícula. Ejemplos de dispersiones de nanopartículas recubiertas de resina y métodos para fabricarlas se identifican en la publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos 2005/0287348 A1, presentada el 24 de junio de 2004 y la publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos 2006/0251896, presentada el 20 de enero de 2006.

En una modalidad de la invención, el sistema de recubrimiento presenta un color negro azabache. La intensidad de un color es una medida de la oscuridad del color. La intensidad de color se puede cuantificar obteniendo datos de color de un espectrofotómetro y mediante el uso de la siguiente fórmula como se describe en K. Lippok-Lohmer, Farbe+Lack, 92, página 1024 (1986):

Intensidad de color = 100*(log10 (Xn/X) - log10 (Yn/Y) - log10 (Zn/Z)).

En consecuencia, un sistema de recubrimiento negro conveniente tiene un alto valor de intensidad de color. En una modalidad de la invención, el valor de la intensidad de color es de al menos 240. Para lograr un alto valor de intensidad de color, los tintes pueden usarse individualmente o en combinación para producir un color oscuro al sistema de recubrimiento de la presente invención. En particular, se ha descubierto que se utilizan una pluralidad de tintes (sin que ninguno de tales tintes sea un pigmento de negro de humo) se usan en combinación en una composición de recubrimiento para lograr un color negro azabache, es decir, que tenga un valor de intensidad de color de al menos 240.

Se ha descubierto que el sistema de recubrimiento en capas de la presente invención es particularmente adecuado para producir colores oscuros fríos en una composición de recubrimiento para su aplicación a una variedad de sustratos. La capa absorbente de radiación visible absorbe un amplio espectro de radiación visible para lograr un color oscuro pero es transparente a la radiación IR. Las partículas de pigmento de tamaño nanométrico evitan la dispersión de la luz incidente para que se perciba, un color limpio y oscuro. La radiación IR que pasa a través de la capa absorbente de radiación visible es reflejada por la capa reflectante IR subyacente. De esta manera, el sistema de recubrimiento no absorbe la radiación IR de modo que un artículo recubierto con el mismo experimenta un aumento de temperatura reducido en comparación con los recubrimientos de negro de humo convencionales mediante expulsión de la radiación IR. El sistema de recubrimiento de la presente invención es particularmente útil en recubrimientos para automóviles, recubrimientos arquitectónicos, recubrimientos industriales, recubrimientos aeroespaciales (como en aeronaves) y recubrimientos flexibles (como en calzado).

La invención se describirá además por referencia a los siguientes Ejemplos específicos:

Ejemplos

Ejemplos 1-7: Dispersiones de pigmentos

Ejemplo 1

El pigmento amarillo 138 (PY 138) se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 1, en un Supermolino QM-1 QMAX (Molino Principal, Equipo de Proceso SPX) mediante el uso de medios de molienda YTZ de 0,3 mm hasta el % final de turbidez que se muestra en Tabla 2.

Ejemplo 2

El pigmento amarillo 139 (PY 139) se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 1, en un Supermolino QM-1 QMAX (Molino Principal, Equipo de Proceso SPX) mediante el uso de medios de molienda YTZ de 0,3 mm hasta el % final de turbidez que se muestra en Tabla 2.

Ejemplo 3

El Pigmento Rojo 179 (PR 179) se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 1, en un Supermolino QM-1 QMAX (Molino Principal, Equipo de Proceso SPX) mediante el uso de medios de molienda YTZ de 0,3 mm hasta el % final de turbidez que se muestra en Tabla 2.

Ejemplo 4

El pigmento violeta 29 (PV 29) se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 1, en un Supermolino QM-1 QMAX (Molino Principal, Equipo de Proceso SPX) mediante el uso de medios de molienda YTZ de 0,3 mm hasta el % final de turbidez que se muestra en Tabla 2.

Ejemplo 5

El pigmento azul 15:3 (PB 15:3) se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 1, en un Supermolino QM-1 QMAX (Molino Principal, Equipo de Proceso SPX) mediante el uso de medios de molienda YTZ de 0,3 mm hasta el % final de turbidez que se muestra en Tabla 2.

Ejemplo 6

Lumogen Negro FK 4280 se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 1, en un Supermolino QM-1 QMAX (Molino Principal, Equipo de Proceso SPX) mediante el uso de medios de molienda YTZ de 0,3 mm hasta el % final de turbidez que se muestra en Tabla 2.

Ejemplo comparativo 7

Una dispersión de pigmento convencional de Lumogen Negro FK 4280 se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 1 mediante el uso de un dispersador modelo Dispersador CN F2 unido al Dispersador TML 1 (molino de cesta), mediante el uso de un medio de molienda Zirconox de 1,2-1,7 mm, hasta un Hegman de 6. El valor final del % de turbidez se muestra en la Tabla 2.

Tabla 1

*Se preparó un polímero acrílico como se describe generalmente en la patente de EE.UU. Núm. 6,365,666 mediante técnicas de polimerización por radicales por transferencia de átomos a partir de los siguientes monómeros en base al peso: acrilato de butilo 19,9 %, metacrilato de butilo 21,5 %, metacrilato de glicidilo 20,5 % y metacrilato de hidroxipropilo 38,1 %. Las unidades de metacrilato de glicidilo en el polímero se funcionalizaron con ácido 3-hidroxi-2 naftoico. El polímero tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 9300

Tabla 2

*Para análisis, los tintes finales se diluyeron con solvente. El % de turbidez se midió con un espectrofotómetro X-Rite 8400 en modo de transmitancia con una celda de 500 micrones de longitud de trayectoria. El % de turbidez que se informa aquí tiene una transmitancia de aproximadamente 17,5 % a la longitud de onda de la absorbancia máxima.

Ejemplos 8-12: Composiciones de recubrimiento

Ejemplo 8

La pintura se formuló mediante el uso de 7,15 g de recubrimiento claro para automóviles de PPG Industries, Inc. (Recubrimiento de diamante, DCT5002HC/DCT5001B) y 2,96 g de una mezcla de tintes que consiste de: 10,14 % en peso de tinte del Ejemplo 1, 6,17 % en peso de tinte del Ejemplo 2, 12,21 % en peso de tinte del Ejemplo 3, 33,40 % en peso de tinte del Ejemplo 4 y 38,08 % en peso de tinte del Ejemplo 5. La cantidad de pigmento en la pintura fue del 6 % en peso del total de no volátiles en la pintura, y el porcentaje en peso de cada pigmento individual sobre el contenido total de pigmento fue 10 % de Pigmento Amarillo 138, 6 % de Pigmento Amarillo 139, 12 % de Pigmento Rojo 179, 34 % de Pigmento violeta 29, y 38 % de pigmento Azul 15:3. Esta pintura se elaboró mediante el uso de una Varilla de alambre embobinado para extendidos #40 (PA-4140, Byk-Gardner) sobre un panel blanco recubierto en espiral de aluminio aTRU 04x12x038, tratado y sin pulir (APR33700, Paneles de Prueba a Ct ). Se midió el valor de la intensidad de color de la película de pintura curada, el por ciento de reflectancia solar total y la acumulación de calor del panel y se informa en la Tabla 3.

Ejemplo comparativo 9

Se repitió el Ejemplo 8 para producir un panel pintado, excepto que la mezcla de tinte se produjo a partir de una mezcla de tintes convencionales, donde el porcentaje en peso de los pigmentos en la pintura final fue el mismo que en el Ejemplo 8, específicamente, 6% en peso de pigmentos no volátiles en total, de los cuales 10 % son Pigmento Amarillo 138, 6 % Pigmento Amarillo 139, 12 % Pigmento Rojo 179, 34 % Pigmento Violeta 29 y 38 % Pigmento Azul 15:3. El panel se probó en cuanto a intensidad de color, el % de TSR y la acumulación de calor como se informa en la Tabla 3. El Ejemplo 8 mostró una intensidad de color significativamente mejorada en comparación con el Ejemplo comparativo 9.

Ejemplo 10

La pintura se formuló mediante el uso de 7,15 g de recubrimiento claro para automóviles de PPG Industries, Inc. (Recubrimiento de diamante, DCT5002HC/DCT5001B) y 2,89 g del tinte del Ejemplo 6. La cantidad de pigmento en la pintura fue del 6 % en peso del total de no volátiles en la pintura. Esta pintura se elaboró sobre un panel como en el Ejemplo 8 y se probó para determinar la intensidad de color, el % de TSR y acumulación de calor como se informa en la Tabla 3.

Ejemplo comparativo 11

Se repitió el Ejemplo 10 excepto que se usaron 2,78 g del tinte del Ejemplo Comparativo 7 en lugar del tinte del Ejemplo 6. La cantidad de pigmento en la pintura fue del 6 % en peso del total de no volátiles en la pintura. Esta pintura se elaboró sobre un panel como en el Ejemplo 10 y se probó para determinar la intensidad de color, el % de TSR y la acumulación de calor como se informa en la Tabla 3. El Ejemplo 10 mostró una intensidad de color significativamente mejorada en comparación con el Ejemplo 11.

Ejemplo Comparativo 12

Como Ejemplo comparativo con los Ejemplos 8-11, se formuló una pintura que contenía negro de humo mediante el uso de un recubrimiento claro para automóviles de PPG Industries, Inc. (Recubrimiento de diamante, DCT5002HC/DCT5001B) y un tinte negro convencional. La cantidad de pigmento de negro de humo en la pintura fue del 6 % en peso del total de no volátiles en la pintura. Esta pintura se elaboró sobre un panel como en los Ejemplos 8 11 y se probó para determinar la intensidad de color, % de TSR y la acumulación de calor como se informa en la Tabla Los Ejemplos 8, 9, 10 y 11 mostraron un % de TSR significativamente mejorado y un aumento de temperatura significativamente menor por encima de la temperatura ambiente que el Ejemplo 12.

Tabla 3

* La intensidad de color se midió obteniendo los datos de color de un espectrofotómetro (XRite MA68, mediante el uso de datos de color de 75°) y mediante el uso de la siguiente fórmula: Intensidad de color = 100*(log1ü(Xn/X) - log10 (Yn/Y) - log10 (Zn/Z)) como se analiza en K. Lippok-Lohmer, Farbe+Lack, 92, página 1024 (1986).

** El por ciento de reflectancia solar total (% de TSR) se calculó mediante el uso de los métodos de ASTM E 903 y ASTM E 891 a partir de datos medidos con un espectrofotómetro Cary 500 (Varian) en el intervalo de longitud de onda o 300 - 2500 nm.

*** La acumulación de calor se cuantificó mediante el aumento de temperatura por encima de la temperatura ambiente en el laboratorio bajo una lámpara de calor como se describió en ASTM D 4803-97.

Ejemplos 13-14: Dispersiones de pigmentos

Ejemplo 13

Lumogen Negro FK 4280 se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 4, con Duraspheres, esferas de vidrio de borosilicato de 40-80 micras (GL-0179, de Corporación MoSci) en un matraz de acero inoxidable de 1,25 cuartos de galón enfriado con agua mediante el uso de un Dispersador de laboratorio(Modelo 2000, Molino Principal) a partículas de tamaño nanométrico con el % final de valor de turbidez que se muestra en la Tabla 5.

Ejemplo Comparativo 14

Lumogen Negro FK 4280 se molió y se dispersó en la fórmula base del molino que se muestra en la Tabla 4, en un recipiente de 8 oz., mediante el uso de un medio de molienda Zirconox de 0,7-1,2 mm, en un agitador Red Devil durante 30 minutos, a un Hegman de 8, y alcanzando el valor de % final de turbidez que se muestra en la Tabla 5.

Tabla 4

Tabla 5

Ejemplos 15-16: Composiciones de recubrimiento

Ejemplo 15

La pintura se formuló mediante el uso de 5,72 g de recubrimiento claro para automóviles de PPG Industries, Inc. (Recubrimiento de diamante, DCT5002HC/DCT5001B) y 4,32 g del tinte del Ejemplo 13. La cantidad de pigmento en la pintura fue del 6 % en peso del total de no volátiles en la pintura. Esta pintura se estiró mediante el uso de una Varilla de alambre embobinado para extendidos #60 (PA-4140, Byk-Gardner) sobre un panel blanco recubierto en espiral de Aluminio TRU 04x12x038, tratado y sin pulir (APR33700, Paneles de Prueba ACT). La intensidad de color, el % de TSR y la acumulación de calor del panel se muestran en la Tabla 6.

Ejemplo Comparativo 16

Como Ejemplo comparativo con el Ejemplo 15, se formuló una pintura mediante el uso de 5,72 g de recubrimiento claro para automóviles de PPG Industries, Inc. (Recubrimiento de diamante, DCT5002HC/DCT5001B) y 2,55 g del tinte del Ejemplo comparativo 14. La cantidad de pigmento en la pintura fue del 6 % en peso del total de no volátiles en la pintura. Esta pintura se elaboró mediante el uso de una Varilla de alambre embobinado para extendidos #60 (PA-4140, Byk-Gardner) sobre un panel blanco recubierto en espiral de Aluminio TRU 04x12x038, tratado y sin pulir (APR33700, Paneles de Prueba ACT). La intensidad de color, el % de TSR y la acumulación de calor del panel se muestran en la Tabla 6. El Ejemplo 15 mostró una intensidad de color significativamente mejorada en comparación con el Ejemplo comparativo 16.

Tabla 6

*La intensidad de color se midió obteniendo los datos de color de un espectrofotómetro (X-Rite MA68, 75°) y mediante el uso de la siguiente fórmula: Intensidad de color = 100*(log1ü(Xn/X) - log10 (Yn/Y) - log10 (Zn/Z)) como se analiza en K. Lippok-Lohmer, Farbe+Lack, 92, página 1024 (1986).

** El % de reflectancia solar total (% de TSR) se calculó mediante el uso de los métodos de ASTM E 903 y ASTM E 891 a partir de datos medidos con un espectrofotómetro Cary 500 (Varian) en el intervalo de longitud de onda o 300 -2500 nm.

*** La acumulación de calor (ATIu) se cuantificó mediante el aumento de temperatura por encima de la temperatura ambiente en el laboratorio bajo una lámpara de calor como se describió en ASTM D 4803-97.

Ejemplo comparativo 17: Panel blanco

Como Ejemplo comparativo a los paneles recubiertos de los Ejemplos 8-12, 15 y 16, se midió la intensidad de color, el % de reflectancia solar total (% de TSR) y la acumulación de calor (ATIu) en un panel blanco recubierto como se usa en esos Ejemplos, específicamente aTRU Aluminio 04x12x038, panel blanco tratado sin pulir con recubrimiento de bobina (APR33700, Paneles de Prueba ACT). El valor de intensidad de color fue 11, el % de TSR fue 73,3 y ATIu fue de 95 °F.

Los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que se pueden realizar modificaciones a la invención sin apartarse de los conceptos descritos en la descripción anterior. Dichas modificaciones deben considerarse incluidas dentro de las siguientes reivindicaciones a menos que las reivindicaciones, por su idioma, se indiquen expresamente de cualquier otra manera. En consecuencia, las modalidades particulares descritas en detalle en la presente descripción son solo ilustrativas y no limitan el alcance de la invención a la que se le dará la amplitud completa de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de recubrimiento en capas que muestra un color oscuro que exhibe un valor de intensidad de color de al menos 240 que comprende:

- una primera capa reflectante de IR que comprende pigmentos reflectantes de IR en un aglutinante resinoso; y

- una segunda capa absorbente de radiación visible que muestra un color oscuro que exhibe un valor de intensidad de color de al menos 240 y es sustancialmente transparente a la radiación IR, dicha segunda capa comprende un tinte libre de negro de humo en un aglutinante resinoso, dicho tinte tiene una turbidez máxima de 10 % y comprende pigmentos de tamaño nanométrico que tienen un tamaño promedio de partícula primaria de hasta 100 nm.

2. El sistema de recubrimiento en capas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos pigmentos de tamaño nanométrico tienen un tamaño promedio de partícula primaria de hasta 50 nm o hasta 30 nm.

3. El sistema de recubrimiento en capas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho tinte tiene una turbidez máxima de 1 %.

4. El sistema de recubrimiento en capas de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende una pluralidad de dichos tintes.

5. Un artículo recubierto que comprende el sistema de recubrimiento en capas de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 3 colocado sobre una superficie del artículo.

6. El artículo recubierto de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicha superficie es metal, un material compuesto, tela, cuero o plástico.

7. El artículo recubierto de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho artículo es un componente de aeronave.

8. Un método para controlar el aumento de temperatura de un sustrato expuesto a radiación infrarroja que comprende:

- aplicar una composición de recubrimiento reflectante de IR como una primera capa sobre el sustrato; y - aplicar una composición de recubrimiento absorbente de radiación visible que es sustancialmente transparente a la radiación IR sobre la primera capa para formar una segunda capa, en la que la segunda capa comprende un tinte libre de negro de humo en un aglutinante resinoso de manera que la segunda capa muestra un color oscuro que exhibe una valor de intensidad de color de al menos 240, el tinte tiene una turbidez máxima de 10 % y comprende pigmentos de tamaño nanométrico que tienen un tamaño promedio de partícula primaria de hasta 100 nm.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que los pigmentos de tamaño nanométrico tienen un tamaño promedio de partícula primaria de hasta 50 nm o hasta 30 nm.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el sistema de recubrimiento en capas exhibe un valor de intensidad de color de al menos 240.

11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 o 10, en el que el tinte tiene una turbidez máxima de 1 %.