IT202100024560A1 - Composizione per pittura - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo: ?Composizione per pittura?
Campo dell?invenzione
La presente invenzione riguarda una composizione per pittura. L'invenzione ? stata sviluppata con particolare riguardo ad una composizione per una pittura acrilica all'acqua.
Sfondo tecnologico
Nella presente descrizione il termine ?pittura? ? utilizzato per indicare i vari prodotti fluidi utilizzati in vari settori per la decorazione di superfici, come ad esempio smalti lucidi o opachi per legno o metallo, idropitture per pareti, interne o esterne, di tipo lavabile, traspirante, a mano unica, ecc. Sono note svariate formulazioni di pitture. Esse comprendono generalmente i seguenti elementi o gruppi di elementi che ne definiscono le propriet? chimico-fisiche:
- una o pi? sostanze leganti o filmogene, che forniscono alla pittura durata e tenuta sulle superfici finite, come ad esempio resine sintetiche quali resine poliuretaniche, acriliche, epossidiche, alchidiche, fenoliche, stireniche, come pure i derivati della cellulosa come ad esempio nitricellulosa e acetocellulosa; appartengono a questo gruppo anche le resine naturali come ad esempio la copale;
- sostanze di riempimento o ?filler?, come per esempio il carbonato di calcio CaCO3 o il solfato di bario BaSO4, che danno corpo e copertura alla pittura; - diversi additivi, come i composti disperdenti, antifermentanti, siccativi, antipelle, ecc.
I suddetti elementi sono dispersi in un mezzo diluente, che oggi ? principalmente acqua, anche se non mancano pitture che impiegano un solvente minerale o organico.
Le pitture normalmente assumo colorazioni diverse grazie a pigmenti colorati che vi vengono dispersi. Il colorante principalmente utilizzato ? il biossido di titanio TiO2, che fornisce alla pittura una colorazione bianca o che serve a schiarire altre tinte, realizzate ad esempio mediante una miscelazione di pigmenti che forniscono una colorazione gialla, rossa, ciano, nera, ecc.
Le pitture possono essere realizzate in grandi quantit? presso impianti industriali in cui i vari componenti vengono alimentati singolarmente dentro grandi recipienti di miscelazione. In alternativa, le pitture possono essere finite sul punto vendita, ad esempio mediante il noto sistema tintometrico. Questo sistema prevede di mantenere a magazzino un certo numero di contenitori (latte, barattoli, ecc.) riempiti con un prodotto base, generalmente di colore bianco e/o neutro, che viene colorato all'occorrenza mediante una macchina dispensatrice di coloranti posta sul punto vendita. Le macchine dispensatrici di coloranti portano a bordo un certo numero di serbatoi per coloranti, i quali vengono erogati in quantit? predeterminate, a seconda di formulazioni studiate da ciascun produttore di pitture, nei contenitori riempiti col prodotto base, in modo tale da ottenere una pittura finita avente la colorazione desiderata.
Le formulazioni di pitture tradizionali, siano esse utilizzate per la produzione di pitture finite in fabbrica o sul punto vendita, presentano una serie di inconvenienti che possono pregiudicarne la qualit? e le caratteristiche. Ad esempio, risulta particolarmente difficile ottenere pitture brillanti e lucide utilizzando i filler della tecnica nota, che tendono ad opacizzare la pittura. D'altro canto, i medesimi filler non sono nemmeno cos? efficaci per la realizzazione di pitture opache.
Un altro svantaggio delle pitture tradizionali riguarda i coloranti, specialmente ma non solo quelli utilizzati nelle macchine dispensatrici per la realizzazione di pitture finite sul punto vendita. Le recenti normative vietano o riducono drasticamente l'impiego di glicoli nei coloranti, il che rende i coloranti particolarmente secchi e "polverosi", con la conseguenza che le pompe di erogazione tendono a ingolfarsi o, peggio, bloccarsi.
Esposizione dell?invenzione
Uno scopo dell'invenzione ? quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota, proponendo una formulazione di pittura, sia essa una pittura finita o un prodotto base da utilizzare nei sistemi tintometrici, che abbia qualit? superiori in termini di brillantezza o, all'opposto, di opacit?. Un altro scopo ? quello di proporre una formulazione di pittura che in cui possa essere variato in modo semplice l?effetto di satinatura, altrimenti detto ?gloss?. Un altro scopo ? quello di proporre una formulazione di pittura mediante la quale si possano ottenere innumerevoli tonalit? di colori a partire dal nero sino al bianco passando per l?intera gamma cromatica, con la sola aggiunta alla pittura di quantit? predeterminate di tinte. Un altro scopo ? quello di proporre una formulazione di pittura che abbia una buona omogeneit? e stabilit? nel tempo. Un altro scopo ? quello di proporre una formulazione di pittura che abbia una buona resistenza agli agenti atmosferici, ed in particolare che fornisca un certo grado di isolamento termico. Un altro scopo dell'invenzione ? quello di proporre una formulazione di pittura i cui coloranti possano scorre facilmente all'interno delle pompe di erogazione. Un altro scopo dell'invenzione ? quello di proporre una formulazione di pittura che sia economica, facile da realizzare e resistente nel tempo.
Al fine di raggiungere questi scopi, l'invenzione ha per oggetto una formulazione di pittura come indicato nella rivendicazione 1 che segue. Le rivendicazioni ulteriori precisano ulteriori caratteristiche vantaggiose dell'invenzione.
Secondo un primo aspetto, viene descritta una composizione di pittura comprendente una o pi? sostanze leganti o filmogene, una o pi? sostanze di riempimento ed uno o pi? additivi. Questi elementi possono essere dispersi in acqua. Le sostanze di riempimento possono comprendono, preferibilmente in via esclusiva, microsfere di vetro, per la realizzazione di una pittura lucida. In alternativa, le sostanze di riempimento possono comprendere, preferibilmente in via esclusiva, argilla, ad esempio argilla bianca o caolino, per la realizzazione ed una pittura opaca. In alternativa, le sostanze di riempimento possono comprendere sia microsfere di vetro che argilla, preferibilmente una miscela esclusiva delle due, per la realizzazione di una pittura con caratteristiche di satinatura (gloss) intermedie fra le due suddette pitture lucida ed opaca.
Secondo un aspetto particolare, la composizione di pittura pu? comprendere una parte di slurry di biossido di titanio TiO2 per conferire alla pittura una tinta bianca.
Secondo un altro aspetto particolare, l'una o pi? sostanze leganti o filmogene possono essere selezionate nel gruppo comprendente resina poliuretanica, resina acrilica, resina epossidica, resina alchidica, resina fenolica, resina stirenica, nitricellulosa, acetocellulosa, resine naturali, copale.
Secondo un ulteriore aspetto particolare, l'uno o pi? additivi sono selezionati nel gruppo comprendente composti disperdenti, composti antifermentanti, composti siccativi, composti antipelle.
Descrizione dettagliata
Verranno ora presentati esempi particolari, ma non per questo limitativi, di formulazioni di pitture che incorporano caratteristiche della presente invenzione. Le percentuali di componenti delle pitture che sono indicati non devono intendersi come precisamente ed esclusivamente definiti e necessari per l?ottenimento delle pitture descritte, poich? un tecnico del settore che legga la presente descrizione sar? in grado di realizzare pitture dalle caratteristiche analoghe variando le proporzioni dei componenti applicando la propria esperienza alle indicazioni qui di seguito fornite.
Nel seguito si utilizzer? il termine ?pittura? nella sua accezione pi? ampia, indicando con tale termine anche i prodotti coprenti privi di pigmentazione, cosiddette ?pitture neutre? conosciute con tale termine ad esempio nel settore della dispensazione di coloranti per la realizzazione di pitture sul punto vendita.
Esempio 1 ? pittura bianca lucida
Un esempio particolare prevede la realizzazione di una pittura bianca lucida secondo la formulazione seguente. La pittura bianca lucida pu? comprendere circa il 25% in volume di una emulsione, ossia del componente legante che d? adesione alla pittura. L'emulsione ? per esempio basata su omopolimero, copolimero vinile, oppure ? acrilica, stirolo-acrilica, siliconica, silossanica, acril-silossanica, o basata su altri composti di tipo generalmente noto. La pittura bianca lucida pu? inoltre comprendere circa il 25% di biossido di titanio TiO2, che le fornisce la colorazione bianca. La pittura bianca lucida pu? inoltre comprendere circa il 25% di una carica, o "filler", che d? spessore alla pittura. Questa carica ? costituita da microsfere di vetro, che possono essere piene o cave a seconda delle caratteristiche di peso specifico e isolamento termico della pittura finita. Un vantaggio dell'uso delle microsfere di vetro come filler nella presente formulazione di pittura ? il fatto che, a differenza del solfato di bario BaSO4, non assorbono, il che fornisce alla pittura caratteristiche di lucentezza e brillantezza particolarmente elevate. Inoltre, le microsfere di vetro disperse nell'emulsione della pittura fungono da buon isolante termico. La pittura bianca lucida comprende inoltre una piccola percentuale di additivi, compresa ad esempio fra lo 0,1 e 0,4%, selezionati nel gruppo ad esempio comprendente cellulosa, che fornisce pennellabilit? e distensione alla pittura, antibatterici, per una migliore conservazione della pittura, coalescenti, bagnanti e disperdenti. Il tutto ? disperso in acqua.
Esempio 2 ? pittura neutra lucida
Un altro esempio particolare prevede la realizzazione di una pittura neutra lucida, che comprende circa il 35% in volume di emulsione, compatibile, e preferibilmente analoga, all'emulsione della pittura bianca sopra descritta. La pittura neutra comprende inoltre circa il 40% di cariche, anche in questo caso composte da microsfere di vetro, che forniscono alla pittura neutra caratteristiche di lucentezza, brillantezza e isolamento termico come menzionato in precedenza. La pittura neutra comprende inoltre anch'essa una piccola percentuale di additivi, compresa ad esempio fra lo 0,1 e 0,4%, selezionati nel gruppo ad esempio comprendente cellulosa, che fornisce pennellabilit? e distensione alla pittura, antibatterici, per una migliore conservazione della pittura, coalescenti, bagnanti e disperdenti. Il tutto ? disperso in acqua.
Esempio 3 ? pittura bianca opaca
Un altro esempio particolare prevede la realizzazione di una pittura bianca opaca secondo la formulazione seguente. La pittura bianca opaca pu? comprendere circa il 25% in volume di una emulsione, ossia del componente legante che d? adesione alla pittura. L'emulsione ? per esempio basata su omopolimero, copolimero vinile, oppure ? acrilica, stirolo-acrilica, siliconica, silossanica, acril-silossanica, o basata su altri composti di tipo generalmente noto. La pittura bianca opaca pu? inoltre comprendere circa il 25% di biossido di titanio TiO2, che le fornisce la colorazione bianca. La pittura bianca opaca pu? inoltre comprendere circa il 25% di una carica, o "filler", che d? spessore alla pittura. Questa carica ? costituita da argilla, ad esempio argilla bianca o caolino. L'alto potere assorbente di questa carica consente di ottenere una pittura bianca ad elevata opacit?. La pittura bianca opaca comprende inoltre una piccola percentuale di additivi, compresa ad esempio fra lo 0,1 e 0,4%, selezionati nel gruppo ad esempio comprendente cellulosa, che fornisce pennellabilit? e distensione alla pittura, antibatterici, per una migliore conservazione della pittura, coalescenti, bagnanti e disperdenti. Il tutto ? disperso in acqua.
Esempio 4 ? pittura neutra opaca
Un altro esempio particolare prevede la realizzazione di una pittura neutra opaca, che comprende circa il 35% in volume di emulsione, compatibile, e preferibilmente analoga, all'emulsione della pittura bianca sopra descritta nell?Esempio 3. La pittura neutra comprende inoltre circa il 40% di una carica, anche in questo caso composta da argilla, ad esempio argilla bianca o caolino, il cui alto potere assorbente consente di ottenere una pittura neutra ad elevata opacit?. La pittura neutra comprende inoltre anch'essa una piccola percentuale di additivi, compresa ad esempio fra lo 0,1 e 0,4%, selezionati nel gruppo ad esempio comprendente cellulosa, che fornisce pennellabilit? e distensione alla pittura, antibatterici, per una migliore conservazione della pittura, coalescenti, bagnanti e disperdenti. Il tutto ? disperso in acqua.
Esempio 5 ? pittura bianca a gloss intermedia
Un altro esempio particolare prevede la realizzazione di una pittura bianca con una satinatura intermedia fra quella lucida dell?Esempio 1 di cui sopra e quella opaca dell?Esempio 3. Una tale pittura pu? essere realizzata realizzando due pitture come sopra indicato, aventi una stessa emulsione o emulsioni compatibili dal punto di vista chimico/fisico, cio? che non presentino nel tempo fenomeni ad esempio di separazione, precipitazione o altre trasformazioni nella struttura polimerica della pittura. In questo modo, la pittura risultante comprende una miscela delle cariche sopra indicate, ossia di microsfere di vetro e di argilla, specialmente argilla bianca (caolino). A seconda della proporzione di questi due componenti, la satinatura (gloss) della pittura risultante sar? intermedia fra quella lucida dell?Esempio 1 e quella opaca dell?Esempio 3.
Naturalmente, non ? necessario disporre delle pitture degli Esempi 1 e 3 per realizzare la pittura di questo esempio, ma ? possibile realizzare una composizione che comprenda sin dall?inizio circa il 25% in volume di una emulsione come sopra indicato, nonch? circa il 25% di biossido di titanio TiO2, che le fornisce la colorazione bianca, oltre a circa il 25% di una carica, o "filler", che d? spessore alla pittura e che ? costituita da una miscela di microsfere di vetro ed argilla, nelle proporzioni determinate al fine di ottenere l?effetto di satinatura desiderato nella pittura finita. Anche in questo caso la pittura bianca a satinatura determinata pu? comprendere una piccola percentuale di additivi, compresa ad esempio fra lo 0,1 e 0,4%, selezionati nel gruppo ad esempio comprendente cellulosa, che fornisce pennellabilit? e distensione alla pittura, antibatterici, per una migliore conservazione della pittura, coalescenti, bagnanti e disperdenti. Il tutto ? disperso in acqua.
Esempio 6 ? pittura neutra a gloss intermedia
Un altro esempio particolare prevede la realizzazione di una pittura neutra con una satinatura intermedia fra quella lucida dell?Esempio 2 di cui sopra e quella opaca dell?Esempio 4. Una tale pittura pu? essere realizzata realizzando due pitture come sopra indicato, aventi una stessa emulsione o emulsioni compatibili dal punto di vista chimico/fisico, cio? che non presentino nel tempo fenomeni ad esempio di separazione, precipitazione o altre trasformazioni nella struttura polimerica della pittura. In questo modo, la pittura nutra risultante comprende una miscela delle cariche sopra indicate, ossia di microsfere di vetro e di argilla, specialmente argilla bianca (caolino). A seconda della proporzione di questi due componenti, la satinatura (gloss) della pittura risultante sar? intermedia fra quella lucida dell?Esempio 2 e quella opaca dell?Esempio 4.
Naturalmente, non ? necessario disporre delle pitture degli Esempi 2 e 4 per realizzare la pittura neutra di questo esempio, ma ? possibile realizzare una composizione che comprenda sin dall?inizio circa il 35% in volume di una emulsione come sopra indicato oltre a circa il 40% di una carica, o "filler", che d? spessore alla pittura e che ? costituita da una miscela di microsfere di vetro ed argilla, nelle proporzioni determinate al fine di ottenere l?effetto di satinatura desiderato nella pittura finita. Anche in questo caso la pittura neutra a satinatura determinata pu? comprendere una piccola percentuale di additivi, compresa ad esempio fra lo 0,1 e 0,4%, selezionati nel gruppo ad esempio comprendente cellulosa, che fornisce pennellabilit? e distensione alla pittura, antibatterici, per una migliore conservazione della pittura, coalescenti, bagnanti e disperdenti. Il tutto ? disperso in acqua.
Esempio 7
Le pitture descritte negli esempi precedenti possono essere tinte, ossia pigmentate per ottenere tonalit? cromatiche desiderate attraverso l'aggiunta di coloranti. Come indicato in precedenza, l'uso di coloranti privi di glicoli si ? rivelata particolarmente difficile per ottenere pitture tinte di elevata qualit?, specialmente ma non solo nella fabbricazione sul punto vendita attraverso macchine dispensatrici di coloranti, a causa dell'intasamento o blocco delle pompe di colorante dovuto alla scarsa fluidit? dei coloranti privi di glicoli. Si ? quindi vantaggiosamente provveduto a realizzare pitture tinte, a partire ad esempio da una delle pitture bianca o neutra sopra menzionate, utilizzando pigmenti anzich? i noti coloranti universali. In particolare, l?impiego di una pittura neutra come sopra descritto ha consentito di ottenere qualunque tonalit? cromatica dal nero al bianco passando per tutte le altre tinte. I pigmenti possono essere di varia natura, minerale oppure organica, in particolare vegetale. Fra i pigmenti di natura minerale sono compresi materiali quali ad esempio polveri di lapislazzuli, ematite Fe2O3, azzurrite Cu3(CO3)2(OH)2, baritina BaSO4, molibdenite MoS2, orpimento As2S3 ed altri di tipo generalmente noto.
Diversamente dai coloranti, i pigmenti non si sciolgono nei solventi e nemmeno nello stesso substrato. A tale proposito, vantaggiosamente, i pigmenti sono mescolati ad un olio, minerale od organico, preferibilmente un olio inorganico di vaselina. In questo modo si ottiene una buona fluidit? dei pigmenti che consente l'erogazione senza rischi di intasamento o blocco delle pompe.
Le proporzioni indicate negli esempi che precedono sono date a titolo di mero esempio non limitativo, dal momento che il tecnico esperto del settore ha le conoscenze adeguate per utilizzare i componenti indicati nelle proporzioni pi? adatte alla realizzazione di pitture con caratteristiche meccanico/fisiche desiderate, ad esempio per quanto riguarda l'elasticit? o la resistenza o la capacit? coprente. L'uso di microsfere di vetro per la pittura lucida e dell'argilla per la pittura opaca pu? essere calibrato con facilit? in funzione del risultato da ottenere e delle caratteristiche degli altri componenti della pittura, in particolare dell'emulsione, preferibilmente emulsione acrilica, utilizzata. Anche le proporzioni di miscelazione fra i pigmenti coloranti e l'olio, preferibilmente olio di vaselina, possono essere individuate attraverso sperimentazioni ad hoc dipendenti dalle caratteristiche del pigmento utilizzato. Al posto delle microsfere di vetro, o in combinazione con esse, ? possibile utilizzare microsfere di altro materiale inerte, ad esempio un materiale ceramico o un polimero organico.
Naturalmente fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.
Claims (6)
1. Composizione di pittura comprendente una o pi? sostanze leganti o filmogene, una o pi? sostanze di riempimento ed uno o pi? additivi, detti elementi essendo dispersi in acqua, in cui le sostanze di riempimento comprendono microsfere di vetro e/o argilla, per la realizzazione rispettivamente di una pittura lucida ed una pittura opaca, o di una pittura con caratteristiche di satinatura (gloss) intermedie fra le due..
2. Composizione di pittura secondo la rivendicazione 1, comprendente una sola sostanza di riempimento costituita esclusivamente da microsfere di vetro oppure esclusivamente da argilla.
3. Composizione di pittura secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui l'argilla ? argilla bianca o caolino.
4. Composizione di pittura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre una parte di slurry di biossido di titanio TiO2 per conferire alla pittura una tinta bianca.
5. Composizione di pittura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'una o pi? sostanze leganti o filmogene sono selezionate nel gruppo comprendente resina poliuretanica, resina acrilica, resina epossidica, resina alchidica, resina fenolica, resina stirenica, nitricellulosa, acetocellulosa, resine naturali, copale.
6. Composizione di pittura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'uno o pi? additivi sono selezionati nel gruppo comprendente composti disperdenti, composti antifermentanti, composti siccativi, composti antipelle.
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