PT1709125E

PT1709125E - Composiães de revestimento possuindo propriedades despoluentes de superfcie

Info

Publication number: PT1709125E
Application number: PT05702293T
Authority: PT
Inventors: Graham Goodwin; John Stratton; Robert Mcintyre
Original assignee: Millennium Chemicals Uk Holdin
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2010-07-07
Also published as: EP1709125A1; TW200540227A; AR047586A1; PL1709125T3; US20070167551A1; CN1942532A; EP1709125B1; MXPA06008479A; DK1709125T3; BRPI0507239A; JP2007519799A; ATE463540T1; JP2012149258A; WO2005083013A1; SG149887A1; SI1709125T1; BRPI0507239B1; WO2005083014A1; ES2344066T3; DE602005020418D1

Description

DESCRIÇÃO

COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO POSSUINDO PROPRIEDADES DESPOLUENTES DE SUPERFÍCIE A presente invenção refere-se a uma composição de revestimento utilizável para a formação de uma camada inorgânica de tinta e/ou limpeza de impureza, revestimento despoluidor e/ou anti-incrustações sobre a superfície de um substrato.

Os métodos convencionais para tornar a superfície de materiais limpa de impurezas compreendem o tratamento da superfície para conferir a capacidade de remover manchas ou impurezas depositadas sobre a superfície. Em outros métodos, uma excelente actividade de degradação oxidativa de um foto-catalisador fixado sobre a superfície é usado para degradar o material orgânico ou manchas ou impurezas depositadas sobre a superfície e também qualquer poluição gasosa que entra em contacto com a referida superfície.

Em particular, a fotocatálise heterogénea tem sido usada com eficiência para oxidar e, assim, remover os compostos indesejados de fluidos, incluindo água, e ar. Assim, o catalisador iluminado por UV, como dióxido de titânio, absorve luz UV, que produz electrões e furos que migram para a superfície do catalisador. Na superfície, os electrões reduzem o oxigénio absorvido, enquanto os furos oxidam os compostos orgânicos ou moléculas de água absorvidas.

No entanto, propriedades de despoluição satisfatórias podem não ser providas com apenas esta composição única de revestimento fotocatalítico durante um tempo de vida longo, isto é, acima de 5 anos.

Consequentemente, é um objecto da presente invenção fornecer uma composição de revestimento, que independentemente do meio ambiente, como meio interior ou exterior, pode semi-permanentemente ou num único revestimento demonstrar excelentes propriedades de despoluição de superfície, Em particular excelente actividade de limpeza de impureza contra manchas gordurosas, incluindo míldios, bolor, algas ou impurezas e, além disso, é resistente à abrasão.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, providencia-se uma composição de revestimento para a formação de uma camada inorgânica sobre a superfície de um substrato, compreendendo a referida composição de revestimento pelo menos uma quantidade eficaz de partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio, um agente opacificante, partículas de um aglutinante inorgânico, um aglutinante orgânico, e um solvente, em que referidas partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio e aglutinante orgânico estão presentes numa relação em peso de dióxido de titânio fotocatalítico/ aglutinante orgânico na faixa de 0,1 a 6 e em que o aglutinante inorgânico compreende uma ou mais substâncias amorfas seleccionadas do grupo que consiste em silicatos alcalinos, aluminatos alcalinos, zircornatos alcalinos, boratos alacalinos, fosfatos alcalinos, fosfatos alcalinos e suas misturas.

De acordo com uma forma de realização específica, a referida composição é uma tinta de emulsão de silicato.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, providencia-se um processo para fornecer um revestimento de despoluição e/ou limpeza de impurezas sobre um substrato, compreendendo pelo menos as etapas de: - aplicação de uma composição de revestimento de acordo com a invenção sobre uma superfície de substrato para formar um revestimento , e - fixação do revestimento para obter uma camada inorgânica sobre a superfície do substrato.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, providencia-se um processo para evitar e/ou tratar míldios, bolores, algas e/ou bactérias sobre um substrato compreendendo pelo menos as etapas de: - aplicação de uma composição de revestimento de acordo com a invenção sobre uma superfície do substrato para formar um revestimento, e - fixação do revestimento para obter uma camada inorgânica sobre a superfície do substrato.

Aglutinante inorgânico:

Inclui pelo menos um óxido de metal amorfo, seleccionado de entre o grupo que consiste em silicatos alcalinos, aluminatos alcalinos, zirconatos alcalinos, boratos alcalinos, fosfatos alcalinos, fosfonatos alcalinos e suas misturas.

Os exemplos específicos de aglutinante inorgânico preferido incluem silicatos alcalinos, representados pela fórmula M20. nSi02 em que M representa um metal alcalino, e n sendo 2.0-3.0.

De acordo com a presente invenção, o aglutinante inorgânico inclui pelo menos um metal seleccionado de entre o grupo consistindo de rubidio, potássio, sódio e litio. Os silicatos de metal alcalino incluem, por exemplo silicato de potássio, silicato de sódio e/ou silicato de litio. O uso combinado de uma pluralidade de silicatos de metal alcalino pode melhorar a resistência a água, resistência a álcali, e resistência a ácido da camada inorgânica. Os silicatos de metal alcalino comercialmente disponíveis na forma de uma solução aquosa são também solúveis. O uso de um silicato de metal alcalino pode formar uma camada inorgânica tendo boa adesão mesmo em baixa temperatura de cerca de 5°C na superfície do substrato.

De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, a concentração do aglutinante inorgânico e em particular do silicato de metal alcalino na composição de revestimento é preferivelmente de 0,5 a 35% em peso, Em particular 1 a 30% em peso, mais em particular 2 a 25% em peso, numa base em sólidos. Esta concentração é vantajosa para obter uma superfície com uma boa resistência e boa capacidade de limpeza de impurezas. 0 silicato alcalino no sistema de aglutinante inorgânico pode ser curado em diferentes modos. A cura desejada pode ser ocasionada por dióxido de carbono atmosférico.

Também, o revestimento pode ser endurecido por eliminação de água. De modo vantajoso, o revestimento assim obtido forma uma estrutura inorgânica que tem poros suficientes para conferir uma permeação de vapor de água suficientemente elevada .

Aglutinante orgânico:

Os inventores verificaram de modo inesperado que este composto era Em particular vantajoso para obter um revestimento fotocataliticamente activo tendo um tempo de vida prolongado.

No caso da presente invenção, o aglutinante orgânico não precisa ser decomposto durante a formação do revestimento esperado. No entanto, após exposição prolongada a luz UV, o teor inicial em aglutinante orgânico irá lentamente diminuir até ficar totalmente degradado.

Mais especificamente, o aglutinante orgânico pode ser escolhido de entre copolímeros de estireno/butadieno, e polímeros e copolímeros de ésteres de ácido acrílico e em particular copolímeros de ésteres polivinil acrílicos e estireno/acrílico.

Na presente invenção, o copolímero estireno acrílico inclui copolímeros de estireno/ ésteres acrílicos dos mesmos.

Este efeito foi notado em particular onde este composto é um copolímero estireno/acrílico e mais em particular usado numa relação em peso de partículas de TÍO2 fotocatalí-ticas/aglutinante orgânico e em particular copolímero estireno/acrílico na faixa de 0,3 a 4,5, em particular de 0,5 a 3,6, mais Em particular de 1 a 2,5.

Em particular, uma emulsão acrílica de estireno como ACRONAL 290D da BASF GmdH pode ser usada.

Partículas fotocatalíticas:

Na presente invenção, o termo “partículas fotocatalíticas" usado refere-se a partículas baseadas num material que, quando exposto a luz (luz de excitação) tendo mais energia (isto é, comprimento de onda mais curto) do que o intervalo de energia entre a banda de condução e a banda de valência do cristal, pode provocar excitação (fotoexcitação) de electrões na banda de valência para produzir um electrão de banda de condução e deixando um furo na banda de valência.

Mais em particular, as partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio são seleccionadas do grupo consistindo de óxido de titânio que pode ser de qualquer tipo, por exemplo anatase ou rutilo, apesar do óxido de titânio contendo anatase ser especialmente preferido pela sua maior fotoactividade.

Para as partículas de dióxido de titânio do revestimento, a natureza da partícula é, preferivelmente, predominantemente a forma cristalina anatase. “Predominantemente" significa que o nível de anatase nas partículas de composição de revestimento é maior do que 50% em massa. As partículas de composição de revestimento preferivelmente demonstram um nível de anatase de mais do que 80%. O grau de cristalização e a natureza da fase cristalina são medidos por difração de raios-X.

As partículas de dióxido de titânio cristalinas incorporadas no revestimento demonstram um tamanho médio na faixa 5 e 80 nm, preferivelmente na faixa entre 5 e 50 nm, mais preferivelmente ainda entre 10 e 40 nm. Os diâmetros são medidos por microscopia electrónica de transmissão (TEM) e também XRD.

As partículas fotocatalisadoras preferidas têm uma área de superfície por grama, por exemplo, superior a 30 m2/g, preferivelmente superior a 50 m2/g, e mais preferivelmente superior a cerca de 100 m2/g, tal como medido pelo método BET.

Particularmente conveniente para a invenção, são as partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas vendidas sob o nome PC 105 por Millenium Inorganic Chemicals Ltd. A presente invenção também pode envolver um pigmento de dióxido de titânio revestido. Este pode incluir partículas de dióxido de titânio, um primeiro depósito de um composto fosfato contíguo com as partículas de Ti02 de base, opcionalmente um depósito de um composto de sílica denso contíguo com o depósito de fosfato, opcionalmente um segundo depósito de um composto de fosfato contíguo com o composto de sílica denso, e opcionalmente um depósito de um composto de alumina contíguo com o segundo depósito de fosfato.

Na forma de realização alternativa, as partículas de dióxido de titânio podem ser revestidas com um composto de zircónio ao invés de composto de sílica.

Preferivelmente, o composto de fosfato é formado a partir de um composto de fosfato solúvel em água, como por exemplo pirofosfato tetrapotássico, polifosfato de sódio, pirofosfato de tetrassódio, (Tetron™), tripolifosfato de sódio, tripolifosfato de potássio, hexametafosfato de sódio (Calgon ™), ácido fosfórico, e outros. Mais preferivelmente, o composto fosfato solúvel em água é hexametafosfato de sódio. A percentagem em peso de composto fosfato pode variar dependendo da camada depositada sobre a base de dióxido de titânio. Não é necessário que o composto de fosfato forme um revestimento em cada partícula de dióxido de titânio, mas somente que algum fosfato seja depositado sobre a partícula.

Preferivelmente, o composto de fosfato na primeira camada é depositado numa quantidade de cerca de 0,05% a cerca de 1,0%, mais preferivelmente de cerca de 0,05% a cerca de 0,75% e mais preferivelmente de cerca de 0,05% a cerca de 0,5%, com base no peso de base de dióxido de titânio. 0 teor de sílica percentual em peso pode variar dependendo da camada depositada sobre a primeira camada de fosfato. Os compostos de sílica apropriados para uso na presente invenção incluem silicatos de metal alcalino solúveis em água. Os silicatos de metal alcalino preferidos incluem silicato de sódio, silicato de potássio e outros. Mais preferivelmente, o composto de sílica é silicato de sódio. Preferivelmente, o composto de sílica é depositado numa quantidade de cerca de 0,5 % a cerca de 5,0 % em peso de sílica com base no peso total da base de dióxido de titânio.

Os compostos de zircónio apropriados para uso na presente invenção incluem os sais ácidos de zircónio, como oxicloreto de zircónio, sulfato de zirconilo, e outros. Mais preferivelmente, o composto de zircónio é o oxicloreto de zircónio ou sulfato de zirconilo. Preferivelmente, o composto zircónio é depositado numa quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 5,0 % em peso de zircónio com base no peso total de base de dióxido de titânio.

As partículas tendo uma actividade fotocatalítica estão presentes numa quantidade de 0,5 a 20%, preferivelmente 1 a 15%, e mais preferivelmente 3 a 12% em peso de peso total da composição.

Numa forma de realização da invenção, a combinação de partículas fotocatalíticas pequenas (1-8 nm) com maiores partículas não fotocatalíticas (aproximadamente 250- 350 nm), e mais preferivelmente partículas de Ti02 não fotocatalíticas fazem numa composição de tinta de auto-limpeza utilizável.

As partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio podem ser introduzidas na composição como um solução preparada por dispersão num dispersante, como uma pasta contendo água ou solvente, ou como um pó. Os exemplos preferidos do dispersante usado para preparar uma solução incluem água, álcoois como metanol, etanol, isopropanol, n-butanol e isobutanol, e acetonas tais como metil etil acetona, e metil isobutil acetona. A composição de acordo com a presente invenção pode incluir pelo menos um solvente.

Os exemplos de solvente utilizáveis aqui incluem água, um solvente orgânico e um solvente misto composto de água e um solvente orgânico. Água, um álcool ou um solvente misto composto de água e um álcool é Em particular preferido. A adição de água como o solvente é com frequência preferida.

Agentes opacificantes

De acordo com a invenção, o agente opacificante inclui qualquer composto orgânico ou inorgânico capaz de fornecer uma força de encobrimento ao revestimento. Ele inclui pigmentos, colorantes e/ou cargas como abaixo. Mais preferivelmente, inclui pelo menos um composto inorgânico como dióxido de titânio.

Estes pigmentos de dióxido de titânio que não são fotoactivos são descritos na US 6 342 099 (Millennium Inorganic Chemicals Inc.).

Em particular, o pigmento de dióxido de titânio pode ser de partículas de Tiona 595 vendidas por Millennium Inorganic Chemicals Ltd.

Se necessário, vários outros compostos podem ser adicionados à composição da invenção, desde que esta adição não comprometa a vida útil na prateleira, durabilidade em UV, ou propriedades de não formação de manchas do revestimento resultante.

Os exemplos destes compostos adicionais incluem carga(s) como quartzo, calcita, argila, talco, barita e/ou silicato Na-Al, pigmentos como Ti02, litopona e outros pigmentos inorgânicos, dispersantes como polifosfatos, poliacrilatos, fosfonatos, nafteno e sulfonatos de lignina; agentes humectantes com tensoativos aniónicos, catiónicos, anfotéricos e não iónicos, anti-espumantes como emulsões de silício, hidrocarbonetos, álcoois de cadeia longa, ...; estabilizadores como os compostos principalmente catiónicos; agentes coalescentes, como ésteres estáveis em álcali, glicóis, hidrocarbonetos; aditivos reológicos, como derivados de celulose (carboximetilcelulose CMC, hidroxietilcelulose HEC), goma xantana, poliuretano, poliacrilato, amido modificado, bentone e outros silicatos lamelares; repelentes à água, como siliconatos de alquila, siloxanos, emulsão de cera, sais de Li de ácido gordo e fungicidas ou biocidas convencionais.

Como evidente, nenhum dos aditivos deve ser saponificável ou de outra forma instável para a alcalinidade do revestimento acabado (valores de pH de cerca de 11,5). A presente invenção também providencia um processo para a produção de um substrato revestido fotocataliticamente activo, que compreende depositar um revestimento de composição num material por contacto de uma superfície do material com a referida composição. A composição da presente invenção pode ser aplicada sobre a superfície do material em qualquer método apropriado, e exemplos de métodos apropriados incluem revestimento por pulverização, revestimento com imersão, revestimento com fluxo, revestimento com rotação, revestimento com rolete, revestimento com pincel, e revestimento com esponja. A composição após a aplicação sobre a superfície do substrato é então fixada, geralmente por secagem ou cura para formar uma camada inorgânica, geralmente sob a forma de uma película fina. 0 termo "secado ou curado" como usado aqui significa que os aglutinantes contidos na composição, de acordo com a presente invenção, são convertidas numa película. Assim, a secagem pode ser realizada por secagem ao ar.

De modo vantajoso, a formação do revestimento não requer um tratamento térmico em altas temperaturas como 50-450°C durante várias horas. A composição de acordo com a presente invenção pode ser aplicada sobre uma superfície de vários materiais. 0 material não é em particular limitado, e exemplos do mesmo incluem metais, cerâmicas, vidros, madeiras, cimentos, concretos e combinações dos materiais acima e laminados dos materiais acima. Os exemplos específicos aos quais a composição pode ser aplicada incluem alojamentos, materiais de construção, exterior de construções, interior das construções, caixilhos de janelas ou portas, vidraças, materiais estruturais, exterior de máquinas e artigos; coberturas e revestimento à prova de poeira, e películas, folhas e vedações.

Na preparação das formas de realização preferidas da presente invenção, várias alternativas podem ser usadas para facilitar os objectivos da invenção.

Os seguintes exemplos são apresentados para ajudar na compreensão da presente invenção e não se destinam, e nem devem ser interpretado de modo a limitar a invenção de qualquer modo. Todas as alternativas, modificações e equivalentes que se podem tornar óbvios para os versados na técnica aquando de uma leitura da presente descrição são incluídos no espírito e âmbito da invenção. A presente invenção será descrita em maiores detalhes com referência aos seguintes exemplos, apesar de não ser limitada a estes exemplos apenas.

Exemplo 1:

Três composições de revestimento de acordo com a invenção são preparadas com os seguintes componentes: dióxido de titânio fotocatalítico : PC 105 (30% T1O2 em peso em água contendo 1% de hexametafosfato de sódio) de Millennium Inorganic Chemicals, pigmentos de dióxido de titânio : Tiona 595 de Millennium Inorganic Chemicals, carbonato de cálcio (carga): Omyacarb 5GU e Setacarb 850 OG de Omya UK, látex de copolímero estireno acrílico (aglutinante orgânico) : Acronal 290D (50 % em peso em água seca) de BASF, solução silicato de potássio (aglutinante inorgânico): relação molar > 3.2: betolin P35 de Woellner Silikat

GmbH, ácido tetra-acético de etilenodiamina tetrapotássico : Betolin AI1 de Woellner Silikat GmbH, - ésteres de ácido graxo insaturado (agente anti-espumante): Foamex K3 de Tego, hidroxietil celulose (agente espessante) Natrosolução 250 MR de Hercules, heteropolissacarídeo (agente espessante) : Betolin V30 de Woellner Silikat GmbH., sal alcalino de ácido fosfônico especial: Sapetin D20 de Woellner Silikat GmbH, e composto de alquil amónio quaternário : Quart 25 de Woellner Silikt GmbH. stes compostos foram usados com as seguintes quantidades.

Parte A % em peso Água 18.4

Dispersante 0.2

Heteropolissacarídeo 0.1

Hidroxietilcelulose 0.4

Estabilizador de viscosidade 0.4

Agente anti-espumante 0.2

Pigmentos de dióxido de titânio 7.9

Carbonato de cálcio 28.1

Parte B % em peso Como requerido 6.4 0.1 0.3 15.9

Dióxido de titânio fotocatalítico Água

Estireno acrílico (50%)

Agente anti-espumante Texanol

Aglutinante inorgânico Ácido tetra-acético de 0.9 etilenodiamina de tetrapotássio

As tintas foram preparadas em duas partes.

Para parte A, os seguintes foram sucessivamente adicionados a água, o sal alcalino de ácido fosfônico especial, agentes espessantes, o estabilizador de viscosidade e o agente anti-espumante, a mistura resultante sendo misturada durante 2 min são então adicionados com T595 (Ti02), seguido por carbonato de cálcio.

Os componentes são misturados sob alto cisalhamento durante 20 min. A água é adicionada ao dióxido de titânio fotocatalitico seguido por adição de látex de copolimero estireno acrílico, 0 agente anti-espumante, o Texanol, o aglutinante inorgânico e ácido tetra-acético de etilenodiamina tetrapotássio. Os componentes são misturados durante 5 min para formar parte B. A parte A é então misturada com parte B sob mistura com elevado cisalhamento.

As tintas assim obtidas foram testadas pela sua eficácia. A tinta testada foi aplicada a uma cobertura de 770 g/ m2 sobre a superfície de um substrato e o substrato revestido submetido aos seguintes testes. 1 - Determinação de remoção de NO/NQ2 por revestimentos O NOx que é usado é NO a 450 ppm. Após a medida inicial, as películas de tinta foram irradiadas com 55 W/m2 UV na faixa de 300 a 400 nm durante 18 h usando uma fonte de luz Xenon filtrada. Para as medidas de NOx, as amostras são irradiadas com um tubo fluorescente UV que emite 10 W/m2 UV na faixa de 300 a 400 nm. 1. Equipamento

Analisador de óxidos de Nitrogénio Modelo ML9841 B ex Monitor Europe Lâmpada UV de modelo VL 6LM comprimento de onda de 365 &

312 nanômetros ex BDH câmara de amostra estanque a ar Misturador de gás 3 canais ex Brooks Instruments, Holanda 2. Gases NO óxido nítrico N02 dióxido de nitrogénio NOx mistura NO e N02

Ar comprimido contendo vapor de água. 3. Método

Os resultados de NOx foram obtidos por primeiro lavagem das películas de tinta durante 2 horas para remover o carbonato de potássio solúvel que é formado entre o hidróxido de potássio em excesso no silicato de potássio e o dióxido de titânio da atmosfera. O método de medida é como se segue: 1. Comutar analisador e bomba de exaustão. Assegurar que o tubo de exaustão vai para a atmosfera. 2. Deixar aquecer. Vários componentes internos precisam alcançar a temperatura de operação antes de o analisador começar a operar. 0 processo irá, tipicamente, levar 60 min do inicio frio e a mensagem "START UP SEQUENCE ACTIVE" será mostrada até as condições de operação serem alcançadas. 3. Após aquecer, ligar o ar e o suprimento de gás de teste para o misturador de gás. 4. Calibrar o analisador no suprimento de gás de teste apenas (fixar o canal de ar para zero no misturador de gás), de acordo com as instruções dos fabricantes. 5. Após calibrar, desligar o suprimento de gás de teste no misturador de gás. 6. Colocar a amostra de teste na câmara de teste e vedar a câmara. 7. Ligar tanto o ar como o gás de teste e ajustar cada até o nivel requerido de gás de teste ser alcançado, mostrado pela saida do analisador. REGISTRAR o nivel. 8. Ligar a lâmpada de UV quando os níveis de gás de teste estão num ponto desejado. 9. Deixar o valor de amostra irradiada alcançar equilíbrio, tipicamente até 5 min. 10. REGISTRAR o valor mostrado no analisador. 11. Registar "valor inicial", isto é, sem UV, "valor final" após exposição a UV para o período de ajuste, valor Δ, isto é, inicial, final e % de redução, isto é, valor Δ / valor inicial x 100.

Os resultados são mostrados na tabela seguinte. II - Método para determinar a fotoactividade do revestimento para azul-de-metileno A irradiação de dióxido de titânio com luz ultra-violeta resulta na produção de furos e electrões que são então capazes de formar espécies reactivas como iões peróxido, hidroperóxido e hidroxilo. Estes são então capazes de oxidar moléculas orgânicas como azul-de-metileno em água, espécies contendo dióxido de carbono e nitrogénio com a perda associada de calor. 0 nível de fotoactividade é monitorizado por medida do valor L* (brilho) e b* (azul/ amarelecimento). 0 método é mais apropriado para revestimentos que são molhados com água como tintas em emulsão ou látex. A porosidade dos revestimentos irá afectar a quantidade de mancha que as películas irão adquirir mas isto é minimizado pela adição de um espessante para a solução de azul-de-metileno. Eles também podem ser mudanças de cor para o azul devido aos efeitos do pH.

Preparação de solução de azul-de-metileno 0 azul-de-metileno é primeiro dissolvido em água desmineralizada a uma concentração de 0,05% em peso. Usando agitação em velocidade lenta, o equivalente de 1% de Natrasol MR ® (hidroxietilcelulose) é então adicionado. A fim de o Natrasol hidrate, o pH é elevado a aproximadamente 8,0 com amónia diluída. Isto requer somente algumas gotas. A solução é agitada durante outra hora para hidratar completamente o Natrosol.

Película de tinta de coloração A película de tinta a ser testada é super-revestida com uma película da solução de azul-de-metileno espalhando uma película usando uma barra enrolada em espiral. A película de teste foi previamente preparada por aplicação de uma película de tinta húmida numa folha de Melinex ou Mylar de 30 microns de espessura. As barras enroladas em espiral são especificadas para dar várias espessuras de película mas as dando 25 a 50 microns de película húmida são geralmente empregadas. Os revestimentos sao deixados secar a 23oC, 50% de humidade relativa durante a noite.

Medida.

Uma área de tamanho apropriado dos revestimentos é cortada da película e as medidas L* e b* são feitas usando um Espectrofotômetro. As películas de tinta são então expostas a luz de uma máquina Atlas Suntest fixada para dar uma produção de luz de 550 W/M2 de 250 a 765 nm. As películas de tinta são re-medidas a 18 h. A diferença em L* e b* entre os resultados não expostos e expostos é uma medida da fotoactividade do revestimento para auto-limpeza.

Os dados são providenciados na seguinte tabela. III Método para a determinação da durabilidade A durabilidade dos revestimentos foi avaliada por preparação de revestimentos sobre painéis de aço inoxidável e expondo os mesmos a condições de intempéries do tempo simuladas numa máquina projectada para esta aplicação. A quantidade de peso que o revestimento perde durante a exposição foi uma medida de sua durabilidade.

Os painéis de aço inoxidável medem 75 por 150 mm e tinham 0,75 mm de espessura. Os painéis foram pesados a 0,0001 g antes e após aplicação da película de tinta de modo que o peso do revestimento pode ser calculado.

Os painéis podem ser revestidos por qualquer meio conveniente incluindo pincel, pulverização, rotação ou por aplicador de barra espiral. Somente a superfície a ser exposta foi revestida. A espessura da película seca estava tipicamente na faixa de 20 a 50 microns.

Os revestimentos foram deixados secar durante 7 dias antes da exposição no Weatherometer. 0 Weatherometer usado para a exposição foi CÍ65A feito por Atlas Electric Devices, Chicago. A fonte de luz foi uma fonte de Xenon 6,5 kW, emitindo 0,5 W/m2 UV a 340 nm. A temperatura do painel preto foi de 63oC. A pulverização com água foi aplicada durante 18 min a cada 120 min e não se teve ciclo no escuro.

Os valores assim obtidos são submetidos na seguinte tabela. Eles mostram que somente cerca de 60 % em peso do peso total inicial da tinta de acordo com a invenção foi eficazmente perdida após 760 h de exposição.

Tabela

Formulação % remoção de NO Teste de coloração de película lavada Durabilidade % perda peso após 760 h -X <3 Ab* exposição Comparativo (0% fotocatalisador) 0 1,2 OO k·. O F1 (5% p/p fotocatalisador)* 6,3 1,4 1,2 65 F2 (10% p/p fotocatalisador)* 8,9 2,0 1,8 68 * A quantidade é expressa em quantidade de produto comercial, isto é, solvente e material seco. IV- Resistência a míldios A tinta testada foi aplicada a uma cobertura de 300 g/m2 sobre a superfície de um substrato com base em alumínio e exposta durante três meses de acordo com o método internacional ASTM D3274-95. A resistência foi comparada a uma tinta de controlo em branco, isto é, isenta de fotocatalisador. Os resultados assim obtidos mostram que o substrato tratado de acordo com a invenção demonstra uma resistência pelo menos duas vezes tão grande como o substrato tratado pela tinta comparativa. 30-06-2010

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Composição de revestimento para a formaçao de uma camada inorgânica sobre a superfície de um substrato, compreendendo - uma quantidade eficaz de partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio, - um agente opacificante, - partículas de um aglutinante inorgânico, - um aglutinante orgânico, e - um solvente, em que referidas partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio e aglutinante orgânico estão presentes numa relação em peso de dióxido de titânio fotocatalítico/aglutinante orgânico na faixa de 0,1 a 6; e em que o aglutinante inorgânico compreende uma ou mais substâncias amorfas seleccionadas do grupo que consiste em silicatos alcalinos, aluminatos alcalinos, zircornatos alcalinos, boratos alacalinos, fosfatos alcalinos, fosfatos alcalinos e suas misturas.
2. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, em que o aglutinante orgânico é seleccionado de entre o grupo consistindo de copolímeros estireno/butadieno e polímeros e copolímeros de ésteres acrílicos.
3. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o aglutinante orgânico é seleccionado dentre o grupo consistindo de polivinilacrílico e copolímeros de estireno/ésteres (met)acrílicos. 1
4. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que o aglutinante orgânico está presente numa relação em peso de partículas de TiCq fotocatalíticas/aglutinante orgânico na faixa de 0.3 a 4.5.
5. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que o aglutinante orgânico está presente numa relação em peso de partículas de TÍO2 fotocatalíticas/aglutinante orgânico na faixa de 0.5 a 3.6.
6. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que as partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio são anatase, rutilo ou misturas das duas.
7. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações da 1 à 6, em que as partículas de dióxido de titânio fotocatalíticas compreendem dióxido de titânio do tipo anatase cristalino.
8. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 7, em que as partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio cristalinas exibem um tamanho médio entre 5 e 80 nm.
9. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 7, em que partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio cristalinas exibem um tamanho médio entre 5 e 50 nm.
10. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 7, em que partículas fotocatalíticas de dióxido de titânio cristalinas exibem um tamanho médio entre 10 e 40 nm. 2
11. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações da 1 à 10, em que as partículas de dióxido de titânio fotocataliticas se encontram presente numa quantidade compreendida entre 0.5 a 20% por peso da composição total.
12. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações da 1 à 10, em que as partículas de dióxido de titânio fotocataliticas se encontram presente numa quantidade compreendida entre 1 a 15% por peso da composição total.
13. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações da 1 à 10, em que as partículas de dióxido de titânio fotocataliticas se encontram presente numa quantidade compreendida entre 3 a 12% por peso da composição total.
14. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, em que o aqlutinante inorqânico compreende pelo menos um silicato de metal alcalino.
15. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 14, em que o silicato de metal alcalino é silicato de potássio, silicato de sódio ou silicato de lítio.
16. Composição de revestimento de acordo com as reivindicações 14 ou 15, em que a concentração de silicato de metal alcalino é de 0.5% para 35% em peso numa base sólida.
17. Composição de revestimento de acordo com as reivindicações 14 ou 15, em que a concentração de silicato de metal alcalino é de 1% para 30% em peso numa base sólida. 3
18. Composição de revestimento de acordo com as reivindicações 14 ou 15, em que a concentração de silicato de metal alcalino é de 2% para 25% em peso numa base sólida.
19. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações da 1 à 18, em que o solvente compreende água.
20. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações da 1 à 19, em que o revestimento é uma tinta de emulsão de silicato.
21. Processo para providenciar o despoluidor e/ou um revestimento de limpeza de impurezas de um substrato, compreendendo as etapas de: a) aplicação de uma composição de revestimento de acordo com a invenção sobre uma superfície de substrato para formar um revestimento , e b) fixação do revestimento para obter uma camada inorgânica sobre a superfície do substrato.
22. Processo para prevenir e/ou tratar míldio, bolor, algas e/ou bactérias num substrato compreendendo as etapas de: a) aplicação de uma composição de revestimento de acordo com a invenção sobre uma superfície de substrato para formar um revestimento , e b) fixação do revestimento para obter uma camada inorgânica sobre a superfície do substrato. 30-06-2010 4