ITVI20100203A1 - Composto chimico di rivestimento per la protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno - Google Patents
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Description
Composto chimico di rivestimento per la protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno
L'attuale invenzione si inquadra nel campo delle nanotecnologie di protezione e concerne un composto chimico di rivestimento per la protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno.
La presente invenzione riguarda altresì l'uso di tale composto chimico di rivestimento per la formazione di una pellicola (o patina) trasparente ed invisibile, adatta alla protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno, ad esempio vetrate di edifici, pannelli solari, pannelli fotovoltaici e pale eoliche tanto per citare i principali campi applicativi, alle quali la pellicola trasparente viene stabilmente accoppiata.
Come noto, recentemente, nel campo dei prodotti chimici è stato sviluppato ed ottenuto un composto chimico a base di silicio, utilizzabile vantaggiosamente per il ricoprimento e la conseguente protezione di superfici vetrose quali tipicamente i vetri delle automobili. Il composto chimico di ricoprimento in questione è oggetto della domanda di brevetto europeo pubblicata come EP 1634933.
Tale composto chimico di ricoprimento, quando uniformemente spalmato sul vetro dell'automobile, forma una pellicola trasparente, invisibile e sottilissima che, in virtù della propria formulazione chimica, favorisce lo smaltimento e lo scivolamento di moscerini, escrementi di uccelli, impurità o polveri di qualsiasi natura o genere, in tal modo impedendo che essi si attacchino in modo stabile e permanente al vetro che viene di conseguenza mantenuto pulito.
La suddetta pellicola trasparente si rileva indubbiamente estremamente efficace per la funzione appena descritta, quando accoppiata alla superficie vetrose installata sulla carrozzeria dell'automobile. Tuttavia, per tale composto chimico di ricoprimento o la pellicola trasparente che da esso si forma permangono alcuni riconosciuti inconvenienti, legati principalmente al tempo elevato richiesto affinché il composto chimico di ricoprimento, una volta adagiato sulla faccia esterna della superficie vetrosa, asciughi ed indurisca per trasformarsi nella pellicola trasparente.
Un altro inconveniente del composto chimico di ricoprimento dell'arte nota qui considerato deriva dal fatto che l'asciugatura e l'indurimento di tale composto, una volta applicato alla superficie vetrosa di base, deve necessariamente essere eseguita in un forno industriale di essiccazione.
Ciò comporta un inevitabile e, per quanto limitato, pur sempre indesiderato consumo energetico, direttamente proporzionale alla velocità di asciugamento impostata. L'attuale invenzione intende ovviare agli inconvenienti dello stato attuale della tecnica testé citati.
Più in dettaglio, scopo primario della presente invenzione è fornire un composto chimico di rivestimento che, una volta applicato a copertura della faccia della superficie vetrosa esposta all'ambiente esterno, presenti un tempo di asciugatura e di indurimento pressoché immediato e comunque ridotto rispetto a composti chimici equivalenti di tipo noto. E' un secondo scopo dell'invenzione ideare un composto chimico di rivestimento di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno che solidifichi in tempi rapidi e, in aggiunta, in modo pressoché spontaneo o, in ogni caso, senza la necessità di essere introdotto in un forno industriale di essiccazione o asciugatura, come previsto invece per analoghi composti oggigiorno reperibili in commercio.
Nell'ambito di tale scopo, è compito dell'invenzione ridurre rispetto all'arte nota i consumi energetici da sostenere per applicare in modo efficace una pellicola trasparente di rivestimento ad una generica superficie vetrosa rendendola repellente a qualsiasi tipo di impurità che entra in contatto con essa.
E' un altro compito dell'attuale invenzione semplificare in rapporto alla tecnica anteriore le attività che il produttore deve mettere in atto per rendere una superficie vetrosa, la cui faccia da esporre all'ambiente esterno è rivestita con una pellicola trasparente protettiva, definitivamente e concretamente repellente a qualsivoglia tipo di impurità che entra in contatto con essa.
Gli scopi detti vengono raggiunti mediante un composto chimico di rivestimento per la protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno come alla rivendicazione 1 allegata, cui si rinvia per brevità. Oggetto della presente invenzione è anche l'uso di detto composto chimico di rivestimento come pellicola trasparente protettiva spalmata su superfici vetrose esposte all'ambiente esterno, quali vetrate di edifici, pannelli solari, pannelli fotovoltaici e pale eoliche, secondo la rivendicazione 11 qui annessa, cui ancora si rimanda per semplicità espositiva.
Vantaggiosamente, grazie alla sua particolare formulazione, il composto chimico di rivestimento oggetto dell'invenzione, una volta applicato ad uniforme copertura della faccia della superficie vetrosa esposta all'ambiente esterno, si asciuga ed indurisce in tempi pressoché immediati e comunque più rapidamente rispetti a composti chimici simili noti. Ancora vantaggiosamente, il composto chimico di rivestimento dell'invenzione applicato alla superficie vetrosa di base forma una pellicola trasparente che solidifica completamente nei tempi stretti di cui si è detto ma in maniera pressoché spontanea, senza richiedere che l'assieme formato debba essere introdotto in un forno industriale di essiccazione o asciugatura .
Altrettanto vantaggiosamente, ciò consente di limitare rispetto alla tecnica nota i consumi energetici da sostenere per applicare in modo efficace ad una generica superficie vetrosa una pellicola trasparente che si produce per effetto dell'asciugatura del composto chimico di rivestimento spalmato sulla superficie vetrosa stessa per rendere quest'ultima repellente a qualsiasi tipo di impurità (moscerini, escrementi di uccelli, polveri e così via).
In maniera vantaggiosa, inoltre, l'invenzione rende più agevole rispetto allo stato dell'arte le operazioni da implementare per rendere una superficie vetrosa efficacemente repellente a qualsivoglia tipo di impurità che entra in contatto con essa nella modalità appena accennata.
Ulteriori caratteristiche e peculiarità dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, relativa ad un esempio di realizzazione esemplificativo e preferito, ma non limitativo, del composto chimico di rivestimento, qui rivendicato in esclusiva, adatto alla protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno .
Tale composto chimico di rivestimento comprende biossido di silicio (o silice, SÌO2come formula bruta o molecolare) in percentuale compresa tra 0,3÷2% circa e generalmente allo stato amorfo.
In accordo con l'invenzione, il composto chimico comprende anche i seguenti componenti chimici:
alcool di isopropile (2-propanolo, 03ΗΒ0 come formula bruta o molecolare, isomero strutturale del propanolo) in percentuale compresa tra 60÷70% circa; - l-methoxy-2-propanolo (C4H10O2come formula bruta o molecolare) in percentuale compresa tra 15÷25% circa;
- etanolo (C2H5OH come formula bruta o molecolare) in percentuale compresa tra 0,5÷3,5% circa;
silicato di etile (Si(OC2H5)4come formula bruta o molecolare) in percentuale compresa tra 0,1÷1%.
Il composto chimico di rivestimento qui descritto presenta inoltre le seguenti proprietà fisico-chimiche: - punto di infiammabilità in vaso aperto pari a 1 5.5<0>C;
punto di fusione pari a -90°C;
- punto di ebollizione di 82.5°C;
- rapporto di evaporazione (inteso come rapporto tra la temperatura di evaporazione di un dato materiale e quella di un materiale specifico di riferimento) pari a 2,88;
densità specifica (o relativa, intesa come rapporto tra la densità di una data sostanza e quella di una sostanza specifica di riferimento) pari a 0,8 a temperatura ambiente;
- pressione di vapore (aria = 1) pari a 4,4 KPa ad una temperatura di 20°C;
- densità di vapore relativa pari a 2.1 ad una temperatura di 15°C.
In particolare, il rapporto di evaporazione è utile per valutare i rischi per la salute ed il pericolo d'incendio di un materiale.
Il composto chimico di rivestimento oggetto della presente invenzione è sostanzialmente incolore o trasparente e presenta un odore di caratteristico alcool dolce.
Inoltre, tale composto chimico presenta una viscosità compresa tra circa 50-100 KU (Unità KREBS) ad una temperatura di 20°C, misurata con il metodo ASTM D562 mediante viscosimetri di tipo STROMER.
Forma oggetto della presente invenzione anche l'uso del composto chimico di rivestimento precedentemente descritto come pellicola trasparente protettiva, spalmata su superfici vetrose esposte all'ambiente esterno, quali vetrate di edifici, pannelli solari, pannelli fotovoltaici e pale eoliche.
Più specificatamente, la pellicola trasparente protettiva viene formata asciugando ed indurendo il composto chimico di rivestimento stesso mantenuto precedentemente allo stato liquido.
Da tale stato, il composto chimico viene applicato: - su superfici esistenti, già in opera, mediante pistole di spruzzatura con ugello 1.0/1.2, deumidificatore in linea d'aria con manometro per standardizzare la pressione dell'aria a 5 atmosfere al calcio;
- in linea, direttamente durante il processo di fabbricazione delle superfici vetrose da posizionare, con sistema di spruzzatura industriale, in qualsiasi momento prima dell'imballo.
Il composto chimico di rivestimento in questione, quando allo stato liquido, presenta un tempo di asciugatura alquanto rapido - pari 120 minuti a 10°C, 60 minuti a 20°C e 30 minuti a 30°C - che rende il composto chimico stesso estremamente vantaggioso ed efficace rispetto a composti equivalenti di tipo noto. Infatti, il composto chimico dell'invenzione, grazie alla sua particolare formulazione, si aggrega e si reticola immediatamente ed automaticamente, appena spalmato, al quarzo che tipicamente costituisce la superficie vetrosa cui è applicato, otturandone i pori. Il pezzo ottenuto dalla semplice aggregazione della suddetta pellicola trasparente alla superficie vetrosa preesistente, è già un prodotto finito, pronto ad essere installato, dopo un intervallo di tempo contenuto e non un semilavorato che, per raggiungere in tempi consoni la configurazione finale, deve essere introdotto in un forno di essiccazione, come avviene nell'arte nota equivalente.
Tale obiettivo viene raggiunto senza minimamente inficiare la capacità della pellicola trasparente di impedire a qualsiasi tipo di impurità, quali polveri di varia natura, moscerini, escrementi di uccelli e così via, di rimanere ad essa attaccati.
La pellicola trasparente ottenuta dall'asciugatura e dall'indurimento del composto chimico di rivestimento dell'invenzione è, altresì, resistente alle radiazioni ultraviolette UV-A e UV-B, in particolare rispetto alle radiazioni UV-A contribuisce alla schermatura della fascia compresa tra 280 e 400 nm (nanometri), risultando quindi, oltre che inattaccabile all'ozono e alla luce solare, anche un'efficace protezione per i processi di ingiallimento e opacizzazione della superficie vetrosa.
Preferibilmente ma non necessariamente, la pellicola trasparente presenta di preferenza uno spessore di 0,8 μπι (micrometri).
L'applicazione del composto chimico di rivestimento su superfici vetrose esposte all'ambiente esterno, quali vetrate di edifici, pannelli solari, pannelli fotovoltaici e pale eoliche, consente di ottenere un prodotto finale con garanzia di 10 anni.
In funzione di quanto sopra detto, il composto chimico di rivestimento dell'invenzione, quando in uso allo stato solido, forma una pellicola trasparente sulla superficie vetrosa cui è applicata garantendo la conservazione di elevatissimi livelli di pulizia per tempi lunghi e conseguentemente un aumento della trasmittanza dovuto all'assetto molecolare del silicio che, in ultima analisi, si riflettono in:
un recupero del flusso di cassa per costi di manutenzione non sostenuti pari a circa il 60%;
- un notevole risparmio energetico dovuto al mantenimento costante delle performance.
In base a quanto sopra esposto, si comprende, pertanto, che il composto chimico di rivestimento per la protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno, oggetto dell'attuale invenzione, raggiunge gli scopi e realizza i vantaggi precedentemente menzionati. E' chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate al composto chimico in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva qui espressa, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali citati potranno essere, a seconda delle esigenze, sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Composto chimico di rivestimento per la protezione di superfici vetrose esposte all'ambiente esterno comprendente biossido di silicio, in percentuale compresa tra 0,3÷2% circa, caratterizzata dal fatto di comprendere i seguenti componenti chimici: - alcool di isopropile (2-propanolo) in percentuale compresa tra 60÷70% circa; - l-methoxy-2-propanolo in percentuale compresa tra 15÷25% circa; etanolo in percentuale compresa tra 0,5÷3,5% circa; - silicato di etile in percentuale compresa tra 0,1÷1%.
- 2. Composto chimico come alla rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto di presentare un punto di infiammabilità in vaso aperto pari a 15.5°C.
- 3. Composto chimico come alla rivendicazione 1) o 2) caratterizzato dal fatto di presentare un punto di fusione pari a -90°C.
- 4. Composto chimico come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare un punto di ebollizione pari a 82.5°C.
- 5. Composto chimico come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare un rapporto di evaporazione pari a 2,88.
- 6. Composto chimico come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare una densità specifica (o relativa) pari a 0,8 a temperatura ambiente.
- 7. Composto chimico come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare una pressione di vapore pari a 4,4 KPa ad una temperatura di 20°C e una densità di vapore relativa pari a 2.1 ad una temperatura di 15°C.
- 8. Composto chimico come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare un odore di caratteristico alcool dolce.
- 9. Composto chimico come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare una viscosità compresa tra circa 50-100 KU (Unità KREBS) ad una temperatura di 20°C, misurata con il metodo ASTM D562 mediante viscosimetri di tipo STROMER.
- 10. Composto chimico come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare un tempo di asciugatura di 120 minuti a 10°C, 60 minuti a 20°C e 30 minuti a 30°C.
- 11. Uso del composto chimico di rivestimento di cui alla rivendicazione 1) come pellicola trasparente protettiva spalmata su superfici vetrose esposte all'ambiente esterno, quali vetrate di edifici, pannelli solari, pannelli fotovoltaici e pale eoliche.
- 12. Uso come alla rivendicazione 11) caratterizzato dal fatto che detta pellicola trasparente presenta uno spessore pari a 0,8 μπι (micrometri).
- 13. Uso come alla rivendicazione 11) o 12) caratterizzato dal fatto che detta pellicola trasparente è resistente alle radiazioni ultraviolette UV-A e UV-B risultando inattaccabile all'ozono e alla luce solare ed un'efficace protezione per i processi di ingiallimento e opacizzazione di detta superficie vetrosa .
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