MXPA01005220A - Composicion de revestimiento de alta reflectancia solar.. - Google Patents

Abstract

Un metodo para inhibir la perdida de reflectividad solar a traves del tiempo de una composicion de revestimiento elastomerico para exteriores que comprende un aglutinante organico y al menos un aditivo inorganico que comprende: reemplazar al menos una parte del al menos un aditivo inorganico con un polimero organico solido particulado que tiene una Tg mayor de 70°C. Se describe tambien una composicion de revestimiento elastomerico para exteriores mejorada.

Description

COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO DE ALTA REFLECTANCIA SOLAR Campo de la Invención La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento exterior elastomérico mejoradas, más específicamente, a composiciones de revestimiento exterior elastomérico que tienen reflectancia solar a largo plazo, mejorada. M?TECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existe una conciencia y preocupación creciente sobre el efecto "isla urbana de calor" que se esta creando en ciudades . Una de las mayores contribuciones para este efecto son los techos negros que absorben fuertemente la energía solar proveniente del sol . Mediante la colocación de un revestimiento blanco sobre un techo, es posible reducir significativamente la temperatura del techo y reducir grandemente los requerimientos de enfriamiento de la construcción. Obviamente, mientras mejor sea la reflectividad solar y más larga la vida reflectiva del techo, mayor será el beneficio para los propietarios de la construcción y la comunidad. Muchos techos se elaboran de materiales a base de asfalto o a base de hule y estos materiales se degradan con el tiempo (i.e. se agrieta, se hace quebradizo, etc.) .

Mediante la disminución de la cantidad de energía solar que es absorbida y la temperatura del techo, es posible disminuir la tasa de degradación y con esto extender la vida del techo. Al utilizar un revestimiento de techo altamente reflectivo, es posible para arquitectos y contratistas, reducir la cantidad de aislamiento requerido bajo el techo de la construcción. Esto podría representar un ahorro substancial de costo y ya se ha incorporado en el Georgia Building Code (Código para la Construcción en Georgia) . Sin embargo, la reflectividad solar de las composiciones de revestimiento de techo convencionales se degrada a través del tiempo y se disminuyen los beneficios de una inicialmente alta reflectividad solar. La patente de los E.U. No. 5,688,853 describe revestimientos resistentes a la suciedad transportada por el agua. En particular, se proporciona una composición de revestimiento acuosa que comprende una mezcla de una dispersión polimérica acuosa de baja Tg y una dispersión polimérica acuosa de alta Tg caracterizada en que: el PVC de la composición de revestimiento según se mide por la opacidad es menor que el PVC crítico, la dispersión polimérica con una baja Tg tiene una Tg de menos de 0°C, la dispersión polimérica con una elevada Tg no forma película y tiene una Tg de al menos 35 °C y la proporción de volumen de la dispersión polimérica de baja Tg a la dispersión polimérica de alta Tg es desde 0.4:1 hasta 1.4:1. Como se nota en la col. 6, líneas 50-64: "La proporción relativa de las dispersiones de Tg bajas y altas es más importante para el trabajo de la presente invención y requerimos que la proporción de volumen de la dispersión polimérica de baja Tg a la dispersión polimérica de alta Tg sea desde 0.4:1 hastl.4:l. Esto se calcula por supuesto sobre una base no volátil. En la práctica existe usualmente poca diferencia entre las proporciones peso y volumen. Si las partículas se basan en los mismos monómeros, es conveniente utilizar las proporciones de peso ya que las densidades de las partículas, son esencialmente las mismas. En proporciones por arriba del límite superior 1.4:1 la resistencia a la suciedad de las películas de pintura se vuelve inaceptablemente pobre. Como se demuestra más tarde en ejemplos comparativos la resistencia a la suciedad en una proporción de 1.5:1 es muy pobre. En proporciones inferiores a 0.4:1 las propiedades de la película tal como la capacidad para coalescerse satisfactoriamente a bajas temperaturas se afectan de manera adversa" . La patente de los E.U. No. 5,731,377 describe una mezcla de polímero de al menos dos polímeros en emulsión, útiles como un aglutinante en una composición de revestimiento acuoso no conteniendo coalescente, en donde la mezcla de polímero comprende de aproximadamente 20 hasta aproximadamente 60 por ciento por peso de un polímero en emulsión duro, que tiene una temperatura de transición vitrea (Tg) mayor a aproximadamente la temperatura ambiente y desde aproximadamente 80 hasta aproximadamente 40 por ciento por peso de un polímero en emulsión suave, que tiene una temperatura de transición vitrea (Tg) menor a aproximadamente 15 °C. La mezcla de polímero es particulartemte útil en la preparación de una composición de revestimiento acuoso que puede aplicarse a bajas temperaturas mientras se proporciona buena resistencia de bloqueo, como por ejemplo en la preparación de pinturas semi-brillantes para interiores. Como se nota en la col.4, línea 66, a la col .5 , línea 14: "El polímero suave debe tener una Tg tal que el polímero forme una película cuando se aplica a un substrato. El polímero suave debe tener una Tg tan baja como aproximadamente menos 20 grados Centígrados hasta aproximadamente la temperatura ambiente, aproximadamente más 20 grados Centígrados. Preferentemente el polímero suave debe tener una Tg en el rango de desde aproximadamente menos 5 grados Centígrados hasta aproximadamente más 10 grados Centígrados, y más preferentemente desde aproximadamente 0°C hasta aproximadamente más 5 grados Centígrados. El polímero duro se requiere para estar presente en la mezcla para proporcionar la película con las propiedades físicas deseadas, tal como por ejemplo dureza y resistencia de bloqueo. La Tg del polímero duro debe ser mayor que la temperatura ambiente, preferentemente mayor a aproximadamente 25 grados Centígrados, y más preferentemente en el rango de aproximadamente 25 hasta aproximadamente 65 grados Centígrados". La patente de los E.U No. 5,990,228 describe composiciones de revestimiento acuoso que contienen al menos dos componentes poliméricos que proporcionan adhesión y durabilidad mejorada según se midió mediante retención de brillo mejorado o resistencia a recoger suciedad en revestimientos secos elaborados a partir de las composiciones de revestimiento. En particular, las composiciones de revestimiento acuoso comprenden un polímero en emulsión preparado a partir de al menos un monómero etilénicamente insaturado, siempre que el monómero no sea un alqueno o un dieno, el polímero en emulsión que tiene: de 40% a 90% por peso de un primer polímero que tiene una Tg de desde 0°C hasta 60 °C; y de 10% hasta 60% por peso de un segundo polímero que tiene una Tg de desde 10 °C hasta 100 °C, siempre que la Tg del segundo polímero sea al menos 10 °C mayor que la Tg del primer polímero y siempre que el primer polímero sea mayor en peso molecular que el segundo polímero, de tal manera que cuando ambos polímeros se combinan, de 5 a 40% por peso del polímero total tiene un peso molecular mayor a 225,000 y mayor a 30% por peso del polímero total, que tiene un peso molecular menor a 52,000. La patente de los E.U. No. 6,020,416 describe mezclas acuosas de polímeros coloidalmente dispersos para utilizarlos en la elaboración de revestimientos orgánicos que son duros y dúctiles a temperatura ambiente y que permanecen rígidos y elásticos a temperaturas muy arriba de su formación de película o temperaturas de secado. En particular, se describen mezclas de alto peso molecular, polímeros termoplásticos que son capaces de desarrollar estas propiedades mecánicas sin las cantidades convencionales de auxiliares de coalescencia orgánicas volátiles y sin la necesidad de curado químico. Más particularmente, se describe una dispersión acuosa que comprende una mezcla de componentes poliméricos cada uno en la forma de partículas coloidales que tienen diámetros hidrodinámicos promedio menores a aproximadamente lOOOnm y preferentemente menores a aproximadamente 200nm, comprendiendo los componentes poliméricos: un primer componente de polímero que comprende de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% por volumen del contenido total polimérico y que exhibe una medida de Tg de mayor que o igual a 49 °C; un segundo componente de polímero que comprende de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 50% por volumen del contenido total polimérico y que exhibe una medida de Tg menor a 49 °C y mayor a 24 °C; y un tercer componente de polímero que comprende de 0% hasta aproximadamente 35% por volumen del contenido total polimérico y que exhibe una medida de Tg menor a 24 °C; siendo la suma de todos los tres polímeros 100% por volumen; en donde el primero, segundo y tercero componentes poliméricos cada uno tiene un peso molecular mayor a aproximadamente 80,000 Daltones y son mutuamente adherentes; y en donde la dispersión acuosa tiene un contenido orgánico volátil menor a aproximadamente 20% por peso del contenido total polimérico. La Solicitud de Patente Europea Publicada No. 0 761 778 Al describe un método para proporcionar control de brillo en una película deshidratada a partir de un revestimiento acuoso. Se afecta un nivel específico de brillo por la adición de partículas duras de polímero de látex a partículas de látex de polímero suaves que forman película. Al ajustar los parámetros de cantidad de la partícula dura y el tamaño de partícula relativa, puede lograrse el brillo deseado de la película. Además, se describe una composición de revestimiento acuoso que comprende partículas de polímero duras y partículas de polímero suaves, en donde las partículas de polímero duras y suaves se encuentran en el rango de desde 30nm hasta l,000nm de tamaño; en donde las partículas duras se encuentran presentes en una cantidad de desde 1% hasta 60% por peso de sólidos del polímero, no forman película y tienen una Tg de desde 35 °C hasta 160 °C; y en donde las partículas blandas que se encuentran presentes en una cantidad de desde 40% hasta 99% por peso de sólidos de polímero, forman películas y tienen una Tg en el rango de desde -30°C hasta +75°C, siempre que la Tg de las partículas duras sea mayor que la Tg de las partículas suaves. La Patente de los E.U. No. 4,774,291 describe una composición de polímero obtenida al mezclar, en un estado de emulsión: (A) desde 20 hasta 90% por peso (como contenido de sólidos del polímero) de una emulsión del componente A del polímero que es un polímero de un monómero de vinilo y tiene una temperatura de transición vitrea mayor a 20 °C, un contenido de gel no mayor a 10% y un parámetro de solubilidad de desde 8.0 hasta 11.0 (cal/cc)1/2 y que tiene un peso molecular promedio, en base al poliestireno, de al menos 1.5 x 105; y (B) desde 10 hasta 80% por peso (como contenido de sólidos del polímero) de una emulsión de componente B del polímero que es un homopolímero de un monómero de acrilato, un copolímero de monómeros de acrilato o un copolímero de un monómero de acrilato con otro monómero copolimerizable y tiene una temperatura de transición vitrea no mayor de 20 °C, un contenido de gel no mayor a 70% y un parámetro de solubilidad de desde 8.4 hasta 9.8 (cal/cc)1 2 y entonces separar el polímero de la mezcla de emulsión. La Solicitud de Patente Europea Publicada No. 0 778 296 Al describe polímeros resistentes a la suciedad y métodos para su manufactura. Estos polímeros son polímeros en emulsión acuosa adecuados para utilizarse en revestimientos para exteriores, tales como revestimientos elastoméricos de pared, impermeabilizantes y revestimientos para techo. Estos polímeros exhiben resistencia mejorada a recoger suciedad durante la exposición exterior mientras que mantienen una adhesión y resistencia apropiada a la fisuración. En particular, se describe un polímero en emulsión acuosa que comprende, como unidades polimerizadas, (a) desde 50 hasta 99.8 por ciento por peso de al menos un alquil (met) acrilato, (b) desde 0.2 hasta 20 por ciento por peso de un alquilestireno, en donde el grupo alquilo se substituye en el anillo, (c) desde 0 hasta 10 por ciento por peso de al menos un ácido o anhídrido carboxílico monobásico o dibásico a,ß-etilenicamente insaturado del mismo y (d) desde 0 hasta 49.8 por ciento por peso de al menos un monómero a,ß-etilenicamente insaturado diferente a (a) , (b) y (c) ; en donde la Tg del polímero en emulsión es menor a 0°C La Patente de los E.U. No. 4,283,320 describe una composición de pintura de dispersión acuosa de látex la cual coalesce a una temperatura de coalescencia ambiente en una película de pintura continua endurecida de semi-brillo, la pintura de látex que tiene aproximadamente 30% hasta 70% por peso del total de sólidos y que comprende en una base de volumen de sólidos secos: 55% hasta 70% de un aglutinante de látex que forma película que tiene una mayor porción de peso de partículas de polímero entre aproximadamente 500D y 5000D y tiene una temperatura de transición vitrea de al menos aproximadamente 5°C por debajo de la temperatura de coalescencia mediante lo cual las partículas del aglutinante coalescerán en una matriz de unión, siendo las partículas de unión un copolímero de vinilo que comprende por peso al menos 40% de monómeros insaturados de vinilo polimerizado; de 10% hasta 25% de partículas de polímero que no forman película, no-celulares sólidas, que tienen un diámetro promedio ponderado entre aproximadamente 1000D y 5000D y que tiene una temperatura de transición vitrea de al menos aproximadamente 30 °C arriba de la temperatura de transición vitrea del aglutinante, siendo las partículas de polímero que no forman película monómeros polimerizados etilenicamente insaturados que contienen entre 0.2% y 2% del monómero de ácido copolimerizado seleccionado a de ácido acrílico o ácido metacrilico; de 5% hasta 20% de pigmento opacificante que tiene un índice refractivo de al menos aproximadamente 1.8; de 0% hasta 15% de pigmento no opacificante; y la pintura de látex tiene un contenido de volumen de pigmento (PVC) entre aproximadamente 30% y 45% de PVC pero menor al PVC crítico según se midió por la opacidad. La Patente de E.U. No. 5,541,239 describe un barniz líquido para formar una película substancialmente clara que consiste esencialmente de un sistema de polímero líquido que ll - forma barniz claro y partículas suspendidas en el mismo de polímero claro no degradado que tiene un diámetro promedio menor a 200µm que contiene un absorbente ultravioleta disuelto. Gozdan, et al., "Confirming The Exterior Durability Of Ropaque® OP-62 Opaque Polymer" ("Confirmando la Durabilidad en Exteriores del Polímero Opaco Ropaque® OP-62, Resin Review (A Rohm And Haas Company Publication) (Una Publicación de la Compañía Rohm And Haas) Vol. XXXIX, No 2, pp. 15-24 (1989) describe que la prueba de exposición ha revelado que las pinturas de látex para exteriores formuladas con polímero opaco Ropaque® OP-62 agregado poseen virtualmente la misma durabilidad que sus contrapartes formuladas con pigmentos convencionales . Persival, et al., "Ropaque® Opaque Polymer Improved Dirt Pickup Resistence" ("Resistencia Mejorada a Recoger Suciedad del Polímero Opaco Ropaque®") Brush Strokes (A Rohm And Haas Company Publication) (Una Publicación de la Compañía Rohm And Haas) Vol. V, No 2 , pp . 17-22 (1997) describe que el uso del aditivo de encubrimiento de polímero opaco Ropaque® puede promover la resistencia a recoger suciedad en las pinturas de látex de exteriores. En particular, los estudios indican que en pinturas que contienen una suficiente concentración de polímero opaco agregada, la superficie de la película de pintura contiene suficientes partículas de aditivo para bloquear la suciedad transportada por el aire, de la comparativamente suave, viscosa resina de unión. "EC Technology For Elastomeric Roof Coatings-Rhoplex® EC-1791 100% Acrylic" ("EC Technology para Revestimientos Elastoméricos para Techos-Rhoplex® EC-1791 100% Acrílico) (Rohm and Haas Company, Diciembre, 1989) describe que los polímeros diseñados para revestimientos elastoméricos para techos combinan la flexibilidad inherente de los polímeros manejables de baja Tg con resistencia a largo plazo a recoger suciedad. Sin resistencia a recoger suciedad, los revestimientos de techo se oscurecerían rápidamente con el envejecimiento. Debido a que los materiales obscuros tienden a absorber calor, el recoger suciedad puede incrementar de manera significativa las temperaturas de las superficies de techo, lo cual a su vez incrementa las temperaturas interiores y los costos de energía. Sin embargo, los revestimientos a base de Rhoplex® EC se considera que son resistentes a recoger suciedad y retienen su apariencia reflectiva, blanca. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Sin embargo, el problema abordado por la presente invención es la pérdida inevitable, a través del tiempo, de la reflectividad solar de las composiciones de revestimiento elastoméricas para exteriores, especialmente de las composiciones elastoméricas de revestimiento para techo. Se ha encontrado ahora que la pérdida de reflectividad solar, a través del tiempo, puede inhibirse mediante el reemplazo de al menos una porción de los aditivos inorgánicos normalmente encontrados en composiciones de revestimiento elastomérico para exteriores con polímeros orgánicos particulados que tienen una Tg mayor a 70 °C. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En un primer aspecto de la invención, se proporciona una composición de revestimiento elastomérico para exteriores mejorada que comprende un aglutinante orgánico, que tiene una Tg menor a -20°C, y al menos un aditivo inorgánico en donde la mejora comprende remplazar al menos una parte del al menos un aditivo inorgánico con un polímero orgánico sólido particulado que tenga una Tg mayor a 70°C. En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método de inhibir la pérdida de reflectividad solar a través del tiempo de una composición de revestimiento elastomérico para exteriores que comprende un aglutinante orgánico que tiene una Tg menor a -20 °C, y al menos un aditivo inorgánico, comprendiendo el método, remplazar al menos una parte de el al menos un aditivo inorgánico con un polímero orgánico sólido particulado que tenga una Tg mayor a 70 °C. Típicamente, la pérdida de reflectividad solar se inhibe para extender los periodos de tiempo, e.g., 3-10 años o mas. Las dispersiones acuosas de polímero de látex insoluble en agua que pueden utilizarse en la presente invención se preparan por polimerización por emulsión. Las técnicas de polimerización por emulsión son bien conocidas en la técnica y se tratan en D.C. Blackley, Emulsión Polymerization (Polimerización por Emulsión) (Wiley, 1975) . Cualquier mezcla de monómeros que produzca látex de polímero insoluble en agua que es dispersable en agua puede utilizarse para preparar polímeros de látex para las presentes composiciones. Por ejemplo, puede emplearse el acetato de vinilo, el cual por si mismo tiene apreciable solubilidad en agua como un monómero, ya que los homopolímeros de acetato de vinilo son insolubles en agua . Se prefieren los monómeros acrílicos tales como los de alquil esteres de ácido acrílico y el ácido metacrílico. Ejemplos de monómeros acrílicos que pueden utilizarse para preparar los polímeras de látex de la presente invención incluyen los C?-18alquil esteres de ácido acrílico y los Ci-ißalquil esteres de ácido metacrílico, tal como metil metracrilato, metil acrilato, etil acrilato, etil metacrilato, n-butil metacrilato, n-butil acrilato, 2-etilhexil acrilato, n-octil acrilato, sec-butil acrilato, isobutil acrilato y ciclopropil acrilato. También pueden utilizarse menores cantidades de monómeros a, ß-etilénicamente insaturados con apreciable solubilidad en agua, tal como el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el ácido itacónico, el ácido citracónico, sodio estiren sulfonato, acrilamida y metacrilamida, al preparar los polímeros por emulsión utilizados en las composicciones de la presente invención. Como es bien sabido en la técnica, la copolimerización de tales monómeros solubles en agua con monómeros insolubles en agua con frecuencia confieren propiedades deseables en el copolímero resultante, tal como estabilidad del látex a largo plazo, dispersibilidad, adhesión incrementada a substratos específicos y los similar. Los monómeros acídicos que pueden utilizarse para preparar las emulsiones empleadas en la presente invención son ácidos a, ß-monoetilénicamente insaturados tales como ácidos maléico, fumárico, aconítico, crotónico, citracónico, acriloxipropiónico y oligómeros más elevados de ácidos acrílicos, metacrílicos e itacónico. Ejemplos adicionales de monómeros acídicos monoetilénicamente insaturados que pueden copolimerizarse para formar los polímeros de adición insolubles en agua de la presente invención son esteres parciales de ácidos dicarboxílicos alifáticos insaturados y particularmente, los esteres de mitad alquílica de tales ácidos. Ejemplos de tales esteres parciales son esteres de mitad alquílica de ácido itacónico, ácido fumárico y ácido maléico en donde el grupo alquilo contiene de 1 a 6 átomos de carbono. Los miembros representativos de este grupo de compuestos incluyen ácido de metilo, itaconato, itaconato de ácido de butilo, fumarato de ácido de etilo, fumarato de ácido de butilo y maleato de ácido de metilo. Los polímeros por emulsión empleables en la presente invención pueden contener un monómero aromático a,ß-etilénicamente insaturado, tal como estireno, vinil tolueno, 2-bromo-estireno, o-bromo-estireno, p-cloro-estireno, 0-metoxi-estireno, p-metoxi-estireno, alifenil éter, aliltolil éter y a-metilestireno. Los polímeros por emulsión empleables en la presente invención pueden contener un monómero hidrofílico no ionogénico polar o polarizable, que incluye nitrilos tales como acrilonitrilo, metacrilonitrilo, cis- y tans-crotonitrilo, a-cianoestireno y a-cloroacrilonitrilo; vinil éteres tales como etil vinil éter, isopropil vinil éter, isobutil vinil éter, butil vinil éter, dietilen glicol vinil éter y decil vinil éter; hidroxialquil (met) acrilatos tales como 2-hidroxietil metacrilato, 2-hidroxietil acrilato, 3-hidroxipropil metacrilato, butanediol acrilato, 3 -cloro-2-hidroxipropil acrilato, 2-hidroxipropil acrilato y 2-hidroxipropil metacrilato; y vinil tioles tales como 2-mercaptopropil metacrilato, 2-sulfoetil metacrilato, metil vinil sulfuro y propil vinil sulfuro. Los polímeros por emulsión empleables en la presente invención pueden contener vinil éster monomérico en el cual el residuo de ácido del éster se selecciona a partir de ácidos aromáticos y Ci-iß alifáticos. Ejemplos de tales ácidos incluyen ácidos fórmico, acético, propionico, n-butirico, n-valerico, palmitico, esteárico, fenil acético, benzoico, cloro acético, dicloro acético, ?-clorobutirico, 4-clorobenzoico, 2 , 5-dimetilbenzoico, o-toluídico, 2,4,5-trimetoxibenzoico, ciclobutanocarboxílico, cilcohexanocarboxilico, 1- (p-metoxifenil) ciclohexanocarboxílico, 1- (p-tolil) ciclopentanocarboxilico, hexanoico, mirístico y p-toluídico La mezcla de monómeros también pueden incluir monómeros multifuncionales tales como alil metacrilato, divinil benzeno, dimetacrilato de dietilen glicol, dimetacrilato de etilen glicol, diacrilato de 1, 6-hexanediol, dimetacrilato de 1,3-butilen glicol, triacrilato de trimetilol propano, trimetacrilato de trimetilol propano, dialil ftalato y lo similar. Pueden utilizarse técnicas de polimerización por emulsión convencionales para preparar los polímeros empleados en las composiciones de esta invención. Así, los monómeros pueden emulsificarse con un agente de dispersión aniónico o no iónico, aproximadamente 0.1% hasta 10% del mismo puede utilizarse en base al peso total de los monómeros. Los monómeros acídicos son solubles en agua y por tanto sirven como agentes de dispersión que ayudan en la emulsificación de los otros monómeros utilizados. Un iniciador de la polimerización del tipo radical libre, tal como persulfato de amonio, sodio o potasio, puede utilizarse solo o en conjunto con un acelerador, tal como metabisulfito de potasio o tiosulfato de sodio. El iniciador y acelerador, comúnmente referidos como catalizadores pueden utilizarse en proporciones de 0.02% hasta 2% cada uno en base al peso total de los monómeros a polimerizarse. Pueden utilizarse los procesos térmico y redox. La temperatura de polimerización puede ser desde temperatura ambiente hasta 90 °C, o mas, como es convencional. Pueden utilizarse procesos discontinuos, de adición gradual, continuos y de etapas múltiples. Ejemplos de emulsionantes que son adecuados para el proceso de polimerización de emulsiones utilizados en la presente invención incluyen metal alcalino y sales de amonio de alquil-, aril-, alcaril- y aralquil sulfonatos, sulfatos y poliéter sulfatos; los fosfatos y fosfonátos correspondientes; ácidos grasos alcoxilados, esteres, alcoholes, aminas y amidas; y alquilfenoles . También pueden utilizarse los surfactantes polimerizables tales como por ejemplo sodio alquil sulfosuccinato o disodio sulfosuccinato. Son con frecuencia deseables los agentes de transferencia de cadena, incluyendo mercaptanos, polimercaptanos y compuestos de polialogeno en la mezcla de polimerización para controlar el peso molecular del polímero. Como se utiliza en la presente especificación y reivindicaciones, la frase "temperatura de transición vitrea " o "Tg" significa la temperatura a la cual o por arriba de la cual un polímero vitreo sufrirá movimiento segmental de la cadena polimérica y este es un criterio convencional de la dureza del polímero (Flory, "Principies of Polymer Chemistry" ("Principios de la Química del Polímero"), pp. 56 y 57, Cornell University Press (1953) ; "Polymer Handbook" ("Manual de polímeros"), Brandrup and Immergut, Sec. III, pp. 61-63, Interscience (1966)). Tg, como se usa en la presente, puede calcularse de la ecuación Fox (Bull. Am. Phys . Soc . 1,3, pg 123 (1956)) como sigue: (1/Tg) = (w(l) /Tg (1) ) + (w(2) /Tg (2) ) Para un copolímero, w(l) y (2) se refiere a la fracción de peso de los dos comonómeros, respectivamente, y Tg(l) y Tg (2) se refiere a las temperaturas de transición vitrea, en grados Kelvin (°K), de los dos homopolímeros correspondientes. (Nota: Tg(°C) = Tg(°K) - 273.15) Para polímeros que contienen 3 o más monómeros, se agregan términos adicionales, w(n)/Tg(n). Ejemplos de homopolímeros y la Tg inherente de los mismos que permite tales cálculos son como sigue : Homopolimero de Tg n-octil acrilato -80°C n-decil metacrilato -60°C 2-etilhexil acrilato -70°C n-butil acrilato -56°C octil metacrilato -20°C n-tetradecil metacrilato -9°C metil acrilato 9°C n-tetradecil acrilato 20°C t-butil acrilato 43°C metil metacrilato 105°C ácido acrílico 106°C estireno 100°C ácido metacrílico 185 °C Estos u otros monómeros se mezclan para dar la Tg deseada del copolímero. El aglutinante orgánico de la presente invención se caracteriza por una Tg de menos de -20 °C, preferentemente menor a -30 °C, más preferentemente menor a -30 °C, por ejemplo, -40 "C. El tamaño de partícula del aglutinante orgánico no se considera crítico, pero estaría típicamente en el rango de 50 a 1300nm, por ejemplo, en el rango de 100 a lOOOnm. Preferentemente, el polímero del aglutinante orgánico comprende una mayor proporción (mas del 50%) de unidades de al menos un éster de ácido acrílico con un alcanol que contiene de 1 a 4 átomos de carbono y una proporción menor (menos del 50%) de unidades de 1 o más de al menos un éster de ácido metacrilico con un alcanol que contiene de 1 a 4 átomos de carbono, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, ácido acrílico y ácido metacrílico. Los aglutinantes orgánicos adecuados se encuentran comercialmente disponibles a partir de varios vendedores. Se prefiere RHOPLEX® EC - 1791 (Rohm and Haas Company, Filadelfia, PA) . El polímero orgánico sólido particulado de la presente invención, se caracteriza por otra parte por una Tg mayor a 70 °C, preferentemente mayor a 80 °C, más preferentemente mayor a 90 °C, más preferentemente mayor a 100 °C, por ejemplo, 120 °C. El polímero orgánico sólido particulado de la presente invención puede producirse por las mismas técnicas que las descritas anteriormente para el aglutinante orgánico, mientras se haga una selección adecuada de monómero (s) para lograr la Tg deseada. Puede hacerse mención como monómeros preferidos de el metil metacrilato, acrilonitrilo y estireno. Adicionalmente, el polímero orgánico sólido particulado también puede producirse al triturar un polímero orgánico que tiene una Tg adecuada por métodos convencionales en la técnica.

El tamaño de partícula del polímero orgánico sólido particulado de la presente invención tampoco se considera crítico pero estaría típicamente en el rango de 50 a 1300nm, por ejemplo, en el rango de 100 a lOOOnm. Como se utiliza en la presente especificación y reivindicaciones, la frase "aditivo (s) inorgánico (s) " denota materiales inorgánicos que se utilizan para impartir cualidades estéticas y funcionales, e.g. pigmentos tales como rutilo y dióxido de titanio de anatasa y materiales inorgánicos que se utilizan para rellenar las composiciones, e.g. rellenos tales como carbonato de calcio. Los aditivos inorgánicos se encuentran convencionalmente presentes en una cantidad de desde 10% hasta 90% por peso de los sólidos totales en la composición dependiendo de la consistencia deseada, la presencia o ausencia de agentes espesantes, la cantidad e identidad del solvente utilizado, y así sucesivamente. Los aditivos inorgánicos adecuados incluyen, por ejemplo, rutilo y dióxido de titanio de anatasa, calcita, piedra caliza, mica, talco, fibra o polvo de asbesto, tierras diatomaceas, baritina, alúmina, fluoro de pizarra, silicato de calcio, arcilla , sílice coloidal, carbonato de magnesio, silicato de magnesio, óxido de zinc y así sucesivamente. Los aditivos inorgánicos utilizados en las composiciones de esta invención pueden dispersarse utilizando equipo de dispersión de alta velocidad tal como un dispersador Co les. Un dispersante anionico, tal como poliacrilato o polifosfato, puede utilizarse como un auxiliar de dispersión y para estabilizar la dispersión. Se prefieren como dispersantes los copolímeros de ácido acrílico y/o ácido metacrílico con acrilatos de alquilo inferiores . Puede utilizarse tripolifosfato de potasio u otros tipos de fosfatos "condensados" , es decir, ortofosfato deshidratado polimerizado en el cual la proporción H2o a P2O5 es menor a 3 hasta 1. Pueden utilizarse, los polímeros sulfonados, incluyendo naftaleno-formaldeido sulfonados policondensados, polimaleatos, productos naturales-dispersantes derivados, tales como taninos, ligninas, alginatos, gluconatos, glucósidos y fosfonatos orgánicos que incluyen metilen fosfonatos. El tipo y cantidad particular de dispersante empleado puede depender de los tipos de aditivo inorgánico y grados seleccionados, y los grados particulares de ciertos pigmentos, por ejemplo, el dióxido de titanio se encuentra comercialmente disponible en forma pre-dispersa. La cantidad del dispersante utilizado depende del área de superficie del aditivo inorgánico empleado por volumen de unidad de la composición. La cantidad es fácilmente determinable por aquellos expertos en la técnica de revestimientos mediante técnicas convencionales . Las composiciones de la presente invención pueden espesarse utilizando espesantes de revestimiento convencionales según se desee. Por ejemplo, pueden utilizarse espesantes celulósicos tales como metil celulosa e hidroxietil celulosa. Pueden utilizarse otros tipos de espesantes y modificadores de la reología, tales como las emulsiones solubles alcalinas hidrofóbicas asociativas. La cantidad del espesante empleado depende del tipo de producto de revestimiento a prepararse, la proporción pigmento/aglutinante de la composición, el tipo y grado del espesante utilizado, la técnica de aplicación a utilizarse, etc. Las composiciones de la presente invención también pueden incluir ingredientes de revestimiento convencionales tales como conservadores para latas, agentes antimicrobia os , fungicidas, agentes anticongelantes, coalescentes, agentes antiespumantes, colorantes, tintas, co-solventes, plastificantes, estabilizadores de UV y promotores de la adhesión. De acuerdo con la presente invención, un polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C renueva al menos una porción de los aditivos inorgánicos encontrados normalmente en una composición de revestimiento elastomérico exterior. Preferentemente, el valor del PVC de la composición de revestimiento elastomérico para exteriores se mantiene a un valor constante. Ya que el polímero orgánico sólido particulado se considera parte de la porción "pigmento/diluyente" que no forma película del volumen del revestimiento, manteniendo la constante del PVC, en esta forma, significará que para la mayor parte, la flexibilidad y otras propiedades dependientes del aglutinante del revestimiento no cambiarán. (La concentración del volumen del pigmento (PVC) se define como sigue : PVC= ( (Vp+Ve) / (Vp+Ve+Vb) ) lOO Donde Vp = volumen del pigmento Vb = volumen del aglutinante Ve = Volumen del diluyente Esencialmente, la PVC es la proporción del volumen del pigmento y del diluyente para el volumen total de sólidos de la formulación del revestimiento) . En una modalidad preferida, el polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C se utiliza para reemplazar los aditivos inorgánicos en una composición de revestimiento elastomérico para exteriores a fin de que se encuentre presente en una cantidad tal que la proporción de volumen del aglutinante orgánico al polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70°C se encuentre en el rango de 1.6:1 a 95:1, preferentemente 1.6:1 a 25:1, más preferentemente 1.6:1 a 9:1, más preferentemente 1.6:1 a 4:1.

EJEMPLOS Los polímeros acrílicos acuosos reticulados 1 y 2 se prepararon por técnicas de polimerización por emulsión convencionales. Las propiedades físicas de los reticulados se establecen en la Tabla 1. Tabla 1 Las mezclas de Látex 1 y 2 se formaron a partir de los retículos 1 y 2 como se establece en la Tabla 2. Tabla 2 Preparación del Ejemplo 1 Se preparó una formulación de revestimiento de techo elastomérico convencional como se establece en la Tabla 3. Tabla 3 (1) Sal de amonio de un ácido carboxílico polimérico (35%) en agua (Rohm and Haas Company, Filadelfia, PA) (2) Tripolifosfato de potasio (3) Derivados de petróleo (Diamond Shamrock Corporation, Morristown, NJ) (4) Carbonato de calcio (Thompson-Weiman & Co . , Cartesville, GA) (5) Dióxido de titanio de rutilo (E.l. du Pont de Nemours & Co., Inc., Wilmington, DE) (6) Hidroxietilcelulosa (Hercules, Inc., Wilmington, DE) (7) Eastman Kodak, Rochester, NY (8) Rohm and Haas Company, Filadelfia, PA (9) 28% de solución de amoniaco acuosa Preparación del Ejemplo 2 Se preparó una formulación de revestimiento de techo elastomérica como se establece en la Tabla 4. Tabla 4 (1) Sal de amonio de un ácido carboxílico polimérico (35%) en agua (Rohm and Haas Company, Filadelfia, PA) (2) Tripolifosfato de potasio (3) Derivados de petróleo (Diamond Shamrock Corporation, Morristown, NJ) (4) Carbonato de calcio (Thompson-Weiman & Co., Cartesville, GA) (5) Dióxido de titanio de rutilo (E.l. du Pont de Nemours & Co., Inc., Wilmington, DE) (6) Hidroxietilcelulosa (Hercules, Inc., Wilmington, DE) (7) Eastman Kodak, Rochester, NY (8) Rohm and Haas Company, Filadelfia, PA (9) 28% de solución de amoniaco acuosa (a) Nota: El polímero orgánico sólido particulado con una Tg mayor a 70 °C es material inorgánico de reemplazo.

Preparación del Ejemplo 3 Se preparó una formulación de revestimiento para techo elastomérica como se establece en la Tabla 5. Tabla 5 (1) Sal de amonio de ácido carboxílico polimérico (35%) en agua (Rohm and Haas Company, Filadelfia, PA) (2) Tripolifosfato de potasio (3) Derivados de petróleo (Diamond Shamrock Corporation, Morristown, NJ) (4) Carbonato de calcio (Thompson-Weiman & Co., Cartesville, GA) (5) Dióxido de titanio de rutilo (E.l. du Pont de Nemours & Co., Inc., Wilmington, DE) (6) Hidroxietilcelulosa (Hercules, Inc., Wilmington, DE) (7) Eastman Kodak, Rochester, NY (8) Rohm and Haas Company, Filadelfia, PA (9) 28% de solución de amoniaco acuosa (a) Nota: El polímero orgánico sólido particulado con una Tg Mayor a 70 °C es material inorgánico de reemplazo. Las propiedades físicas del revestimiento de película seca por volumen de las formulaciones de revestimiento elastomérico para techos de la preparación del ejemplo 1 (PE 1) , de la preparación del ejemplo 2 (PE 2) y de la preparación del ejemplo 3 (PE 3) se establecen en la Tabla 6.

Tabla 6 Propiedad PE 1 PE 2 PE 3 Concentraciones de Volumen (%) Material Inorgánico Rutilo Ti02 4.24 4.24 4.24 Oxido de Zinc 1.97 1.96 1.97 Carbonato de Calcio 36.46 29.18 21.86 Inorgánico Total 42.67 35.38 28.07 Material Orgánico Látex 1 57.33 57.35 57.35 Látex 2 (Tg>70°C) 7.27 14.58 Orgánico Total 57.33 64.62 71.93 Total de PVC (%) 42.67 42.65 42.65 Total de Concentraciones de 100.00 100.00 100.00 Volumen (%) Ejemplo de la Exposición Se recubrieron respectivamente paneles de aluminio revestidos de teflón con las formulaciones de revestimiento para techo elastoméricas de la Preparación del Ejemplo 1 (PE 1) , de la Preparación del Ejemplo 2 (PE 2) y de la Preparación del Ejemplo 3 (PE 3) . Los estiramientos de la película fueron a aproximadamente 40 milésimas de pulgada en húmedo. Los así llamados paneles se expusieron en Spring House, PA y Filadelfia P.A. en la posición horizontal boca arriba. Las mediciones de reflectancia se hicieron a través del curso de las exposiciones y los resultados se establecen en la Tabla 7, para las exposiciones en Spring House, PA y en la Tabla 8 para las exposiciones en Filadelfia, PA. Tabla 7 Tiempo de Reflectancia (1) Reflectancia Solar (2) exposición (meses 0 PE 1 PE 2 PE 3 PE 1 PE 2 PE 3 0 93 93 93 0.87 0.87 0.87 18 57 66.8 74.9 0.48 0.58 0.66 24 52.2 67.3 75.5 0.43 0.58 0.67 30 50.5 64.6 77.3 0.41 0.55 0.69 36 47.9 57.8 72 0.39 0.48 0.63 48 35.5 41.5 47.9 0.28 0.33 0.39 60 47.2 53.3 57.8 0.38 0.44 0.48 72 46.5 50.7 56.1 0.38 0.42 0.47 84 43.5 44.3 53 0.35 0.36 0.44 96 45 41.3 51.1 0.36 0.33 0.42 108 45.4 42.7 51.9 0.37 0.34 0.43 (1) La reflectancia visible difusa (%) se midió con un reflectómetro portátil Gardner Colorgard II 45°/0°. (2) Un conjunto de calibraciones de los paneles blanco a gris similares en tipo a los expuestos, se midieron tanto con un Reflectómetro de Espectro Solar Modelo SSR-ER (Devices & Services Co.) para obtener los valores de reflectancia solar (SR) y con el reflectómetro Gardner Colorgard II 45°/0° para obtener los valores de reflectancia visible difusa (V) . Para estos tipos de revestimientos la relación entre la reflectancia difusa visible (V) y la reflectancia solar (SR) se estimó, con un alto grado de seguridad para ser dada por la ecuación: SR = 0.0116097 + 0.0065362V + 0.0000286V2 Tabla 8 Tiempo de Reflectancia (1) Reflectancia Solar (2) exposición (meses) PE 1 PE 2 PE 3 PE 1 PE 2 PE 3 0 93 93 93 0.87 0.87 0.87 18 37.6 51 63.5 0.30 0.42 0.54 24 38.2 52.9 63.8 0.30 0.44 0.55 30 41.9 55.5 65.7 0.34 0.46 0.56 36 40.2 56 65.8 0.32 0.47 0.57 48 40.2 53.1 59.8 0.32 0.44 0.50 60 46.7 55.1 62.1 0.38 0.46 0.53 72 44.9 51.6 57.3 0.36 0.43 0.48 (1) La reflectancia visible difusa (%) se midió con un reflectómetro portátil Gardner Colorgard II 45°/0°. (2) Un conjunto de calibraciones de paneles blanco a gris similares en tipo a los expuestos, se midieron tanto con un Reflectómetro de Espectro Solar Modelo SSR-ER (Devices & Services Co.) para obtener los valores de reflectancia solar (SR) y con el reflectómetro Gardner Colorgard II 45° /0o para obtener los valores de reflectancia visible difusa (V) . Para estos tipos de revestimientos la relación entre la reflectancia difusa visible (V) y la reflectancia solar (SR) se estimó, con un alto grado de seguridad para ser dada por la ecuación: SR = 0.0116097 + 0.0065362V + 0.0000286V2

Claims (1)

REIVINDICACIONES 1. Una composición de revestimiento elastomérico para exteriores mejorada que comprende un aglutinante orgánico, que tiene una Tg menor de -20 °C y al menos un aditivo inorgánico en donde la mejora comprende reemplazar al menos una parte del al menos un aditivo inorgánico con un polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70°C. 2. La composición de revestimiento elastomérico mejorada de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el al menos un aditivo inorgánico se selecciona del grupo que consiste de pigmentos, diluyentes y mezclas de los mismos. 3. La composición de revestimiento elastomérico mejorada de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C se presenta en una cantidad tal que una proporción de volumen del aglutinante orgánico al polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C, se encuentra en el rango de 1.6:1 a 95:1. 4. La composición de revestimiento elastomérico mejorada de acuerdo a la reivindicación 3, en donde la proporción de volumen del aglutinante orgánico al polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C, se encuentra en el rango de 1.6:1 a 9:1. 5. Un método para inhibir la pérdida de reflectancia solar a través del tiempo de una composición de revestimiento elastomérico para exteriores que comprende un aglutinante orgánico, que tiene una Tg menor de -20 °C y al menos un aditivo inorgánico, el método comprende reemplazar al menos una parte del al menos un aditivo inorgánico con un polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70°C. 6. El método de acuerdo a la reivindicación 5, en donde el al menos un aditivo inorgánico se selecciona del grupo que consiste de pigmentos, diluyentes y mezclas de los mismos. 7. El método de acuerdo a la reivindicación 5, en donde el polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C se encuentra presente en una cantidad tal que una proporción de volumen del aglutinante orgánico al polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C se encuentra en el rango de 1.6:1 a 95:1. 8. El método de acuerdo a la reivindicación 7, en donde la proporción de volumen del aglutinante orgánico al polímero orgánico sólido particulado que tiene una Tg mayor de 70 °C, se encuentra en el rango de

1.6:1 a 9:1.