ES2848054T3 - Procedimiento de fabricación de pintura acrílica termoactiva - Google Patents

Abstract

Procedimiento de fabricación de pintura acrílica termoactiva que contiene cargas, pigmentos, retardantes de llama, agentes activos de superficie, silicatos, copolímeros acrílicos y microesferas de vidrio, caracterizado por que en la primera etapa se fabrica la Premezcla 1 colocando en un mezclador de 46 a 50% en peso de una dispersión de agua al 45-48% de copolímeros acrílicos y mientras se mezcla continuamente con una velocidad de agitador de 120 a 160 rpm, se calienta la dispersión hasta la temperatura de 30ºC a 40ºC y después se añade lo siguiente: - una disolución de agua al 50% de dispersante polimérico en la cantidad de 1.3 a 1.6% en peso, - un agente antiespumante en la cantidad desde 0.75 a 0.85% en peso, - un agente alcanodiol activo de superficie al 100% en la cantidad desde 1.4 a 1.5% en peso, y asimismo un - agente siloxano activo de superficie en la cantidad desde 1.3 a 1.5% en peso y el total se homogeneiza durante 9 a 10 min y a continuación se añaden 19 a 20% en peso de dióxido de titanio (TiO2) y se homogeneiza además de manera dinámica durante 15 minutos por lo menos y después se añade lo siguiente posteriormente: - un carbonato cálcico micronizado en la cantidad desde 12 a 13% en peso, - un caolín micronizado (4SiO2x2Al2O3x4H2O) en la cantidad desde 4.2 a 4.6% en peso, - un coalescente en la cantidad desde 1.4 a 1.5% en peso, - un isopropanol en la cantidad desde 2.2 a 2.4% en peso, - un copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano modificado de manera hidrófoba en la cantidad desde 2.0 a 2.4% en peso, y - un agua desmineralizada en la cantidad desde 4.0 a 4.5% en peso, y el total se mezcla durante 20 a 30 minutos manteniendo la temperatura dentro del intervalo de 30 a 40ºC, y la Premezcla 2 se prepara colocando agua desmineralizada en la cantidad desde 42 a 45% en peso en el mezclador y mientras se mezcla se calienta hasta la temperatura de 30 a 40ºC y a continuación se añade lo siguiente: - un agente siloxano activo de superficie en la cantidad desde 0.4 a 0.5% en peso, - una disolución de agua al 26% de despumante poliétersiloxano con sílice en la cantidad desde 0.8 a 0.9% en peso, - desde 1 a 20 ppm de disolución de agua de nanopartículas de plata metálicas que presentan el tamaño dentro del intervalo entre 3 y 15 nm embebidas sobre una matriz de polifenol, - una disolución de agua al 50% de dispersante polimérico no iónico en la cantidad desde 1 a 1.6% en peso, y el total se mezcla dinámicamente con la velocidad de agitador mantenida a 300 a 500 rpm hasta obtener una mezcla completamente homogeneizada aunque, durante un mínimo de 20 min, a continuación la velocidad de mezclado de agitador se reduce a 30 a 40 rpm y se añade lo siguiente: - un copolímero en polvo de acetato de vinilo y vinil-EDTA con un aditivo de alcohol polivinílico en la cantidad desde 26 a 29% en peso, y - desde 20 a 24% en peso de microesferas de vidrio borosilicato de una densidad de partículas dentro del intervalo desde 0.125 a 0.6 g/ml, un tamaño de partículas medio de 10 a 120 micrómetros, un grosor de pared de 0.5 a 1.5 micrómetros y una resistencia a la compresión de 17 a 1,240 bar, y el total se homogeneiza además durante 10 a 15 minutos y a continuación con el mezclado mantenido continuamente se añaden 3.9 a 4.4% en peso de agente ligante y se continúa el proceso hasta que se obtiene la homogeneización completa dentro de 20 a 30 min, y a continuación, se coloca la Premezcla 1 preparada anteriormente en la cantidad desde 60 a 70% en peso en el mezclador y durante 25 a 35 min, mientras se mezcla continuamente con la velocidad de agitador desde 100 a 120 rpm, se calienta hasta la temperatura de 30 a 40ºC y posteriormente con el mezclado y la temperatura mantenida a 30 a 40ºC, se añade la Premezcla 2 preparada anteriormente en la cantidad desde 30 a 40% en peso y se lleva a cabo el proceso de homogeneización durante 25 a 35 min con la temperatura mantenida dentro del intervalo de 30 a 40ºC y a continuación se reduce la rotación del agitador a 30 a 40 rpm, y con el mezclado continuado el total es homogeneizado todavía durante 10 a 30 min con la temperatura mantenida dentro del intervalo de 30 a 40ºC.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de fabricación de pintura acrílica termoactiva

Un objeto de la presente invención es un procedimiento de fabricación de una pintura acrílica termoactiva que acumule, refleje y disperse ondas electromagnéticas largas en el espectro infrarrojo, que constituya, además, una barrera térmica, para la aplicación en viviendas y espacios industriales, tales como escaleras, sótanos, naves de almacenamiento y producción, etc., y también donde no resulta posible proporcionar otra protección de aislamiento y en espacios expuestos a humedad considerable y a formación de hongos y mohos sobre superficies húmedas frías.

Desde la antigüedad se han buscado soluciones para la utilización en diferentes ramas de la industria y en instalaciones domésticas que limiten los daños que surgen de la pérdida de energía térmica, los efectos perjudiciales de factores químicos y biológicos sobre dichas instalaciones y equipos, y que simultáneamente posean valores estéticos. Es comúnmente conocido que, para proporcionar protección térmica a los edificios, se utilizan diversos revestimientos aislantes basados en lana mineral, poliestireno expandido y diferentes tipos de pinturas de aislamiento térmico que contienen cargas (“fillers”).

Por ejemplo, a partir de una descripción de la solicitud de patente n° CN105670396 (A), se conoce un procedimiento de fabricación de pintura de aislamiento térmico destinada a cubrir paredes interiores; la pintura consiste en: 15 a 20 kg de fibras de amianto, 10 a 15 kg de nano-caolín, 5 a 10 kg de polvos de mica, 10 a 15 kg de nano-óxido de cinc, 5 a 10 kg de retardante de llama, 5 a 10 kg de sal tetra(ácido metilén-fosfónico)sódica de etilendiamina, 5 a 10 kg de agente anticongelante, 5 a 10 kg de fosfato de tributilo, 15 a 20 kg de carboximetilcelulosa y 800 a 100 kg de agua, y la fabricación se lleva a cabo obteniendo el peso prescrito de los ingredientes mencionados y añadiéndolos a un mezclador que contiene agua precalentada a la temperatura de 30°C a 40°C, agitando y calentando la composición hasta una temperatura de 90°C y manteniendo esta temperatura durante 30 minutos, y a continuación se considera que el producto se encuentra preparado para ser utilizado. La pintura fabricada de esta manera no es tóxica, es medioambientalmente respetuosa, resistente al calor y presenta buenas propiedades aislantes y de relleno, y también es resistente al agrietamiento.

Una invención descrita en la solicitud de patente china n° CN105669088 (A) se refiere a la pintura de aislamiento térmico ecológica destinada a pintar paredes de edificios; la descripción da a conocer un procedimiento de fabricación y composición de producto fabricado de esta manera, que es la siguiente: 15 a 20 kg de borato de cinc, 10 a 15 kg de silicato de cinc, 5 a 10 kg de etilcelulosa, 10 a 15 kg de resina de poliéster, 5 a 10 kg de retardante de llama, 5 a 10 kg de ácido poliacrílico, 5 a 10 kg de cascarilla de arroz, 5 a 10 kg de polvo de sílice, 15 a 20 kg de perlita expandida y 800 a 1,000 kg de didisolvente. Tras obtener el peso prescrito de los ingredientes, a continuación se añaden al disolvente precalentado en el mezclador a la temperatura de 30°C a 40°C; a continuación, toda la mezcla se homogeneiza y después se eleva su temperatura a 90°C, y tras 30 minutos de mantenimiento del contenido del tanque a esta temperatura, se considera que el producto está acabado.

Una descripción presentada en la solicitud de patente n° CN105086812 (A) se refiere a un procedimiento de fabricación de una pintura de emulsión de aislamiento térmico de alta calidad, que es medioambientalmente respetuosa y resistente al agrietamiento; la descripción da a conocer una formulación que consiste en: 5 a 7 partes en peso de disolución de sílice, 23 a 26 partes en peso de acrilatos de uretano, 1 a 2 partes en peso de sulfato de aluminio, 1 a 2 partes en peso del agente abrillantador TA, 3 a 5 partes en peso de nano-óxido de cinc, 20 a 22 partes en peso de nano-óxido de titanio, 2 a 4 partes en peso de peróxido de calcio, 2,5 a 4 partes en peso de microbolas de vidrio esféricas, 3 a 5 partes en peso de perlita expandida, 90 a 100 partes en peso de agua y 7 a 9 partes en peso de agente ligante. La pintura de emulsión según la invención presenta excelentes características funcionales que se consiguen mediante la adición de microesferas de vidrio huecas y perlita expandida; de esta manera, se obtiene un excelente rendimiento de aislamiento térmico. La pintura de emulsión según la invención ahorra energía y proporciona aislamiento térmico, presenta una excelente resistencia al agrietamiento, al agua y a la corrosión.

La solicitud de patente de la invención coreana n° KR20000017699 (A) da a conocer un procedimiento de fabricación de una composición de pintura soluble en agua que puede aislar del calor (adiabática), que contiene en su composición sustancias tales como resinas de emulsión de copolímero de estireno-acrílico, que contiene partículas huecas que garantizan una baja conductividad térmica, una excelente resistencia a las condiciones del tiempo y resistencia al agua. En la descripción de la invención, se señala que los compuestos de silicato inorgánico en forma de partículas huecas, por ejemplo, de mica, presentan excelentes propiedades de aislamiento térmico, resistencia química y proporcionan protección frente al óxido. La composición de pintura consiste en: 5% a 40% en peso de la suspensión sólida que presenta poros huecos generados durante el secado, 5% a 20% en peso de silicatos inorgánicos de forma hueca y con espacios vacíos que permiten la reducción de la conductividad térmica. Contiene además 10% a 30% en peso de mica, que presenta buenas propiedades de aislamiento térmico.

En la solicitud de patente china n° CN101085892, se da a conocer una pintura de pared interior de aislamiento térmico y el procedimiento para su preparación. Los ingredientes de la pintura de pared eran los siguientes: emulsión de estireno-acrílica en una cantidad de 28% a 35% con un contenido de materia seca de 48% a 52% m/m, dióxido de titanio en una cantidad de 8% a 13%, carga en una cantidad de 10% a 18%, bolas de borosilicato en una cantidad de 6% a 12%, control de moho en agua en una cantidad de 0.5% a 2%, despumante en una cantidad de 0.3% a 0.5%, agente hidrófilo en una cantidad de 0.15% a 0.25%, agente espesante en una cantidad de 0.25% a 1.0%, agente mejorante de la reología en una cantidad de 0.4% a 0.8%, fungicida en una cantidad de 0.4% a 0.8%, regulador del pH en una cantidad de 0,1% a 0,3%, dispersante en una cantidad de 0.5% a 0.7%, aditivo formador de película en una cantidad de 1,2% 12,0%, agente anticongelante en una cantidad de 2.0% a 3.0% y agua en una cantidad de 18% a 30%.

El procedimiento de producción de la pintura de aislamiento térmico interior presenta etapas de fabricación características:

1. Preparación de la premezcla: 70% a 80% de la cantidad total de agua se añade al tanque de dispersión y a continuación se añaden lo siguiente: agente humectante, dispersante, 1/2 del agente antiespumante, fungicida y espesante. Los ingredientes se añaden al agua y se mezclan durante 10 a 15 minutos a baja velocidad de mezcla, entre 300 y 500 rpm, a fin de obtener una disolución homogénea.

2. Dispersión y trituración: se añade el dióxido de titanio y los componentes de relleno a la disolución homogénea preparada en la etapa 1/ y se dispersan a alta velocidad durante 15 a 20 minutos a una velocidad de mezcla de 1.200 a 1.500 rpm a fin de obtener una suspensión homogénea.

3. Composición de la pintura: la suspensión producida se añade al tanque, así como la emulsión de estirenoacrílica, agente formador de película, agente anticongelante, agentes reológicos y control de moho en agua, y se mezcla la totalidad, y después se añaden microbolas de borosilicato huecas, se divide en 2 a 3 partes, mezclando cada vez a una velocidad de 200 ~ 300 rpm, y al final se añade la cantidad restante de agente antiespumante y agua.

Otra solicitud de patente china, n° CN105153827, describe un revestimiento aislante térmico y un procedimiento de preparación del mismo. Los ingredientes del revestimiento según el documento n° CN105153827 son: emulsión acrílica en una cantidad de 20% a 25%, cera de parafina en una cantidad de 20% a 25%, emulsión de resina epoxiacrílica en una cantidad de 3% a 8%, fibras inorgánicas: lana mineral y fibras de silicato de aluminio en la proporción 1:3 en una cantidad de 5% a 7%, cerámica de malla 200-300 en una cantidad de 3% a 5%, microesferas de vidrio en una cantidad de 2% a 5%, polvo de dióxido de circonio de malla 300-700 en una cantidad de 1% a 5%, espesante en una cantidad de 1% a 3%, despumante en una cantidad de 2%, dióxido de titanio en una cantidad de 5% a 7%, polvo de aluminio en una cantidad de 5% a 10%, codisolvente en una cantidad de 2%, estabilizanteéteres de polioxietileno de alcoholes grasos superiores, polioxipropilenglicol o politetrametilén-1-diol en una cantidad de 1% a 2%, agente ecualizador en una cantidad de 0,5% a 2% y agua desionizada en una cantidad de 12% a 17%.

El revestimiento aislante se fabrica en las etapas siguientes:

1. 20% a 25% de cera de parafina se calentó hasta fundirla y después se añadió 3% a 8% de la emulsión de resina epoxi, mezclando para preparar una dispersión homogénea de emulsión de parafina;

2. en la segunda etapa, se mezcló el látex homogéneo obtenido en la primera etapa (dispersión de cera de parafina con fibras inorgánicas) con 12% a 17% de agua desionizada y a continuación se añadió 3% a 5% de microesferas cerámicas huecas y 3% a 5% de microbolas de vidrio huecas, 1% a 5% de polvo cerámico de dióxido de circonio, 5% a 7% de dióxido de titanio y 5% a 10% de polvo de aluminio;

3. en la tercera etapa, se mezclaron dos soluciones con la emulsión acrílica al 20-25% a una velocidad de 800 a 1.000 rpm y se añadió 1% a 2% del codisolvente y 0,5% a 1% del agente antiespumante. Se llevó a cabo una mezcla adicional durante 10 a 20 minutos y se añadió lo siguiente: 1% a 3% de espesantes, 1% a 2% de estabilizante y 0,5% a 2% de agente igualador. El tiempo de la mezcla a continuación es de 30 a 40 minutos. Se continuó hasta alcanzar la homogeneidad y después se añadió 0,5% a 1% del agente antiespumante.

La patente europea n° EP3006513 describe que la composición de revestimiento acrílica comprende, respecto al peso total de la composición: 50% a 65% de una dispersión acuosa de 50% a 60% de copolímeros acrílicos, 0.1% a 0.5% de dispersantes de poliacrilato, 0.1% a 0.5% de agentes hidratantes, 0.3% a 0.6% de agentes antiespumantes, 0.15% a 0.20% de conservantes, 0.7% a 0.9% de biocidas protectores de película, 0.1% a 0.3% de espesantes y 20% a 35% de una carga, en la que la carga comprende partículas esféricas huecas de vidrio, dióxido de titanio (TO 2), carbonato cálcico (CaCO3) y barita (BaSO4), en un porcentaje en peso respecto al total del componente:

- entre 25% y 30% de las esferas de vidrio hueco;

- entre 32% y 36% de dióxido de titanio;

- entre 32% y 36% de carbonato cálcico, y

- entre 2% y 5% de sulfato de bario.

Además, la composición de revestimiento acrílica contiene componentes utilizados comúnmente en lacas y revestimientos.

La solicitud de patente n° WO2016/176389, título: "Crosslinkable fluorinated urethane additives for durable exterior coatings", da a conocer una composición que comprende entre aproximadamente 95% y 99.98% en peso de una base de revestimiento seleccionada de un revestimiento dispersado en agua, un revestimiento de polímero epoxi, un revestimiento alquídico, un revestimiento de uretano o un revestimiento de poliéster insaturado, y entre aproximadamente 0.02% y 5% en peso de un aditivo reticulable, en el que el compuesto aditivo reticulable contiene el producto de reacción de reactivos que comprende:

(a) por lo menos un compuesto de isocianato que presenta por lo menos 2 grupos isocianato, o una mezcla de dichos compuestos;

(b) por lo menos un monoalcohol perfluoroalquílico de fórmula (I), o una mezcla de dichos monoalcoholes fluorados;

(c) por lo menos un compuesto reactivo con isocianato que presenta un grupo funcional reactivo con isocianato seleccionado de OH, NH2 o SH, y que presenta por lo menos un grupo etilénicamente insaturado;

(d) por lo menos un compuesto reactivo con isocianato que presenta por lo menos un ácido carboxílico terminal y un grupo funcional reactivo con isocianato seleccionado de OH, NH2 o SH, y

(e) opcionalmente, por lo menos un compuesto reactivo con isocianato adicional seleccionado de agua, dioles alcoxilados o compuestos fotoiniciadores de hidroxilo funcional;

con la condición de que, si el compuesto isocianato (a) presenta 2 grupos isocianato, entonces se encuentra presente agua como compuesto reactivo con isocianato adicional (e).

Se utilizan ampliamente en la industria de la construcción diversos tipos de material de aislamiento térmico. Un material de aislamiento térmico es un material cuya conductividad térmica es inferior a 0,05 W/mK. Dicho requisito resulta satisfecho por materiales fabricados a partir de plásticos especialmente espumados, por ejemplo, poliestireno, poliuretano y materiales porosos de origen mineral y orgánico, es decir, basalto, fibras de vidrio y celulosa.

Los productos tradicionales para el aislamiento térmico que se utilizan comúnmente y se encuentran disponibles en el mercado, tales como lana mineral, poliestireno expandido EPS y poliestireno extruido XPS, presentan un coeficiente de conductividad térmica de aprox. 0.03 W/mK. Las planchas de poliestireno tradicionales presentan un coeficiente A de 0.031 a 0.042 W/(mK), y en el caso de las planchas flexibles, una A de 0.042 a 0.043 W/(mK). Las planchas de poliestireno negro que contienen grafito, que incrementa sus propiedades de aislamiento, presentan el mejor valor del coeficiente A, comprendido en el intervalo de 0.032 a 0.033 W/(mK) y una baja densidad. Los gránulos de poliestireno utilizados para el aislamiento de cubiertas planas y áticos presentan propiedades de aislamiento térmico peores que las planchas. En el caso de la lana mineral, el coeficiente de conductividad térmica depende del tipo de producto (blando, dureza intermedia y duro) y se encuentra comprendida en el intervalo de entre 0.030 y 0.045 W/(mk) (fuente: Anna Burkowicz, Expanded Perlite - Thermal-insulation Material, Cracow, año 2016, n° 96, páginas 7 a 22).

El objeto de la invención es un procedimiento de fabricación de una pintura acrílica termoactiva, de secado rápido, de base agua, acumulativa, reflectante, dispersante de ondas electromagnéticas largas en el espectro infrarrojo y que proporciona una barrera térmica.

El procedimiento de fabricación de la pintura acrílica termoactiva consiste en tres etapas e implica la preparación de premezclas (Premezclas 1 y 2) que posteriormente se mezclan entre sí para producir el producto acabado.

En la primera etapa según la presente invención, se prepara la primera premezcla (en adelante en la presente memoria denominada Premezcla 1), en la que 45% a 48% de la dispersión de agua de copolímeros acrílicos en una cantidad de 46% a 50% en peso, preferentemente de 48.6% en peso, se calienta hasta una temperatura de 30°C a 40°C en el procedimiento de agitación dinámica continua; a continuación, se añaden agentes auxiliares, es decir, entre 1.3% y 1.6% en peso, preferentemente 1.5% en peso de disolución de agua al 50% de dispersante poliméri

1. agente antiespumante en una cantidad de 0.75% a 0.85% en peso, preferentemente de 0.85% en peso de disolución de agua al 26% de despumante poliéter-siloxano con sílice;

2. entre 1.4% y 1.5% en peso, preferentemente 1.5% en peso de agente alcanodiol activo de superficie al 100%;

3. entre 1.3% y 1.5% en peso, preferentemente 1.4% en peso de agente siloxano activo de superficie.

La dispersión acrílica se homogeneiza con los agentes auxiliares durante 5 a 10 minutos. A continuación, durante la homogeneización adicional se añade 19% a 20% en peso, preferentemente 19.5% en peso de dióxido de titanio (TO 2) de calidad rutilo y el total se homogeniza dinámicamente durante 15 minutos por lo menos y después se añade lo siguiente: entre 12% y 13% en peso, preferentemente 12,5% en peso, de carbonato cálcico micronizado y entre 4.2% y 4.6% en peso, preferentemente 4,5% en peso, de caolín micronizado (4SiO2x2AhO3x4H2O) y a continuación, se añade lo siguiente:

- entre 1.4% y 1.5% en peso, preferentemente 1.5% en peso, de coalescente en forma de un éster de alcohol, y

- entre 2.2% y 2.4% en peso, preferentemente 2.3% en peso de isopropanol,

- entre 2.0% y 2.4% en peso, preferentemente 2.2% en peso, de copolímero en bloque de óxido de etilenouretano modificado de manera hidrófoba (HEUR),

- entre 4.0% y 4.5% en peso, preferentemente 4.2% en peso, de agua desmineralizada para restituir las pérdidas que se han producido durante la mezcla.

Se mezcla el total durante 20 a 30 minutos, manteniendo la temperatura del procedimiento dentro del intervalo de 30°C a 40°C. El procedimiento de mezcla se lleva a cabo manteniendo la velocidad de rotación dentro del intervalo de 120 a 160 rpm.

La dispersión puramente acrílica utilizada para preparar la Premezcla 1, en forma de una emulsión en agua de polímeros acrílicos, es característica de excelente adhesividad a la superficie, secado rápido, buena dureza, resistencia química y resistencia a las condiciones operativas.

Los tensioactivos, como agentes auxiliares, son responsables de la reducción de la tensión superficial; facilitan la humectación de cargas y pigmentos, y además mejoran la apariencia de los revestimientos de pintura aplicados y evitan la formación de cráteres en los mismos. El aditivo coalescente baja la temperatura a la que el polímero acrílico forma un revestimiento uniformemente reticulado durante el secado físico al aire, y el polímero de uretano mejora la fluidez y evita el goteo. Gracias a ello, se evita la utilización de biocidas protectores.

En la segunda etapa de fabricación según la presente invención, se produce la Premezcla 2: se añade agua desmineralizada en una cantidad de entre 42% y 45% en peso, preferentemente de 44% en peso, al mezclador dotado de un agitador de alta velocidad y se calienta hasta una temperatura comprendida en el intervalo de 30°C a 40°C y se agita intensamente; después, se añade lo siguiente:

- entre 0.4% y 0.5% en peso, preferentemente 0.5% en peso de agente siloxano activo de superficie,

- entre 0.8% y 0.9% en peso, preferentemente 0.8% en peso, de disolución de agua al 26% de despumante poliéter-siloxano con sílice,

- entre 1.2% y 1.6% en peso, preferentemente 1.5% en peso, de disolución de agua al 50% de dispersante polimérico no iónico,

- y preferentemente 1 a 20 ppm de disolución de agua de nanopartículas de plata metálica con un tamaño comprendido en el intervalo de entre 3 y 15 nm, embebidas (“embedded”) sobre una matriz de polifenol.

La velocidad del agitador necesaria para mezclar los productos es de 500 a 600 rpm. Se mezcla el total hasta obtener una mezcla completamente homogeneizada, aunque como por lo menos durante 20 min; después, se reduce la velocidad de rotación del agitador hasta 30 a 40 rpm y se añade a continuación lo siguiente al mezclador:

- entre 26% y 29% en peso, preferentemente 28% en peso, de copolímero en polvo de acetato de vinilo y vinil-EDTA con un aditivo de alcohol polivinílico, y

- entre 20% y 24% en peso, preferentemente 21% en peso de microesferas de vidrio borosilicato, y se continúa la homogeneización del total durante 10 a 15 min, manteniendo una velocidad de rotación baja del agitador, no superior a 30 a 40 rpm.

En la etapa final, manteniendo continuamente la mezcla, se añadió un espesante, es decir, entre 3.9% y 4.4% en peso, preferentemente 4.2% en peso de copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano modificado de manera hidrófoba (HEUR). Se continuó la mezcla sin interrupciones durante 20 a 30 min, manteniendo la temperatura del procedimiento entre 30°C y 40°C. El aditivo de copolímero en bloque de uretano permite obtener una consistencia homogénea de la Premezcla 2, evitando la sedimentación de esferas de vidrio.

El agente siloxano activo de superficie utilizado en la Premezcla 2 reduce la tensión superficial, humecta la superficie de base, mejora la fluidez y evita la formación de cráteres en la capa de pintura. El dispersante polimérico humecta excelentemente los pigmentos orgánicos e inorgánicos y cargas, y el copolímero de acetato de vinilo y vinil-EDTA con alcohol polivinílico y aditivos antiagrietamiento minerales constituyen un ligante para soportar las esferas de vidrio, es decir, bolas de vidrio borosilicato cerradas y huecas, con un grosor de pared apropiado para resistir las fuerzas que se producen durante la agitación y la aplicación del revestimiento. Las bolas de vidrio (microesferas) utilizadas en la presente invención son microbolas huecas realizadas en vidrio borosilicato con densidad de partículas comprendida en el intervalo de entre 0.125 y 0.6 g/ml; tamaño medio de las partículas de 10 a 120 micrómetros, grosor de la pared de 0.5 a 1.5 micrómetros y resistencia a la compresión de 17 a 1,240 bar. Las microesferas de vidrio huecas adicionalmente pueden no contener aire en los espacios cerrados vacíos, lo que permite reducir la conductividad térmica y potenciar la acumulación térmica; pueden servir mejor como aislamiento acústico y reducción del impacto de la densidad de revestimiento de la pintura.

En la tercera etapa del procedimiento según la presente invención, la Premezcla 1 y Premezcla 2 anteriormente preparadas se mezclan entre sí. La Premezcla 1 en una cantidad entre 60% y 70% en peso se introduce en el mezclador provisto de un agitador de baja velocidad; la sustancia se mezcla continuamente mediante el agitador que gira a una velocidad de 100 a 120 rpm; el conjunto se calienta hasta una temperatura de 30°C a 40°C. El procedimiento de homogeneización se lleva a cabo durante 25 a 35 min; después, la velocidad de rotación del agitador se reduce a 30 a 40 rpm, y mientras se lleva a cabo continuamente la mezcla, se introduce en el mezclador la Premezcla 2 en una cantidad entre 30% y 40% en peso, y el conjunto se somete a agitación hasta conseguir la homogeneización completa: durante 10 a 30 minutos manteniendo la temperatura dentro del intervalo de 30°C a 40°C. El producto obtenido de esta manera es una pintura acrílica termoactiva.

Durante numerosas investigaciones y ensayos de las propiedades de aislamiento de la pintura acrílica termoactiva fabricada mediante el procedimiento según la presente invención se observó que la capa de pintura de 6.3 mm de grosor resulta suficiente para sustituir 50 mm de capa de lana mineral o 3.6 mm podían sustituir 60 mm de capa de poliestireno extruido.

Inesperadamente, ha resultado que, gracias a la utilización de una formulación única y una selección especial de componentes, se obtienen unos excelentes resultados en relación a la termoactividad de la pintura, es decir, acumulación térmica, aislamiento y dispersión. El producto obtenido según la presente invención consiste en los componentes siguientes:

a) Premezcla 1: una base acrílica de pigmento en una cantidad de entre 60% y 70% en peso de la composición presentada a continuación:

- 46% a 50% en peso, preferentemente 48.0% en peso de dispersión de agua al 45-48% de copolímeros acrílicos,

- 1.3% a 1.6% en peso, preferentemente 1.5% en peso, de disolución de agua al 50% de dispersante polimérico,

- 0.75% a 0.85% en peso, preferentemente 0.8% en peso, de disolución de agua al 26% de despumante poliéter-siloxano con sílice,

- 1.4% a 1.5% en peso, preferentemente 1.5% en peso. de agente alcanodiol activo de superficie al 100%,

- 1.3% a 1.5% en peso, preferentemente de 1.4% en peso, de agente siloxano activo de superficie,

- 19% a 20% en peso, preferentemente de 19.5% en peso, de dióxido de titanio (TO 2),

- 12% a 13% en peso, preferentemente de 12.5% en peso, de carbonato cálcico,

- 4.2% a 4.6% en peso, preferentemente de 4.5% en peso, de caolín (4SiO2x2AhO3x4H2O),

- 1.4% a 1.5% en peso, preferentemente de 1.5% en peso, de hidroxiéster (de calidad Texanol) -coalescente,

- 2.2% a 2.4% en peso, preferentemente de 2.3% en peso, de isopropanol,

- 2.2% en peso de copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano modificado de manera hidrófoba (HEUR): un agente mejorante de la fluidez y un agente de prevención del goteo,

- 4.0% a 4.5% en peso, preferentemente 4.2% en peso, de agua desmineralizada,

b) Premezcla 2: esferas de vidrio en ligante polivinilo en una cantidad de entre 30% y 40% en peso que presentan la composición siguiente:

- 42% a 45% en peso, preferentemente 44% en peso de agua desmineralizada,

- 0.4% a 0.5% en peso, preferentemente 0.5% en peso, de agente siloxano activo de superficie, - 0.8% a 0.9% en peso, preferentemente 0.8% en peso. de disolución de agua al 26% de despumante poliéter-siloxano con sílice,

- 1.2% a 1.6% en peso, preferentemente 1.5% en peso, de disolución de agua al 50% de dispersante polimérico no iónico,

- preferentemente 1 a 20 ppm de nanopartículas de plata metálica que presentan un tamaño comprendido en el intervalo de entre 3 y 15 nm,

- entre 26% y 29% en peso, preferentemente 28% en peso. de copolímero en polvo de acetato de vinilo y vinil-EDTA con un aditivo de alcohol polivinílico,

- 20% a 24% en peso, preferentemente 21% en peso, de microesferas de vidrio borosilicato con un tamaño de partícula comprendido en el intervalo de entre 10 y 120 micrómetros, un grosor de pared de entre 0.5 y 1.5 micrómetros y resistencia a la compresión de entre 17 y 1.240 bar (hueco interior), - 3.9% a 4.4% en peso, preferentemente 4.2% en peso, de espesante: copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano de manera hidrófoba modificado (HEUR).

La pintura termoactiva producida mediante el procedimiento según la presente invención es una composición química obtenida mediante selección apropiada de ingredientes individuales, su estructura química y su proporción cuantitativa en la composición total.

La pintura termoactiva producida mediante el procedimiento según la presente invención es un agente que, tras aplicarse sobre la pared, mejora la distribución del calor en la habitación y, en caso de utilizarse en exterior, garantiza un excelente aislamiento térmico. Por lo tanto, se pretende que se utilice para pintura y protege todos los tipos de superficie interior y exterior: mineral, metálica, de madera, vidrio y plástico; es medioambientalmente respetuoso, inflamable, no tóxico, permeable al vapor y proporciona protección frente a efectos adversos de factores externos: vapores químicos agresivos, humedad, moho y hongos.

Se recomienda principalmente la utilización del producto obtenido mediante el procedimiento según la presente invención en cualquier caso en que otro tipo de aislamiento térmico no resulte posible, y en espacios expuestos a una humedad elevada y formación de manchas de hongos y mohos en superficies frías y húmedas.

Cualidades de la pintura según la presente invención:

- presenta excelentes propiedades biocidas, inhibe el crecimiento de microorganismos procariotas y eucariotas, incluyendo mohos y hongos,

- una capa de 6.3 mm de grosor según la presente invención presenta propiedades de aislamiento equivalentes a una capa de 50 mm de grosor de lana mineral y una capa de 3,6 mm de pintura sustituye a 60 mm de capa de poliestireno extruido,

- es permeable al vapor, no tóxica, presenta una elevada opacidad, no emite sustancias volátiles perjudiciales, no chorrea, no gotea, es resistente a la intemperie y a vapores de compuestos químicos volátiles, es ligero (densidad aproximada: 0.850 g/cm3), es mezclable con tintes y pigmentos, es de base agua, etc.

Además, en comparación con otros productos en el mercado, la pintura se caracteriza por las cualidades siguientes:

- es ecológica, es decir, no contiene sustancias perjudiciales que pueden ser emitidas al medio ambiente, por ejemplo, compuestos orgánicos volátiles; no contiene fibras de amianto, tal como se indica en la patente n° CN105670396; no contiene compuestos de bario, que se utilizan en algunas formulaciones; no emite formaldehídos, tal como es el caso de la lana mineral, cuya fabricación requiera resinas de ureaformaldehído, y no libera monómero de estireno, tal como ocurre en el caso del poliestireno extruido.

- presenta excelentes propiedades biocidas, inhibe el crecimiento de microorganismos procariotas y eucariotas, incluyendo mohos y hongos,

- es un aislante térmico muy bueno y además presenta propiedades de absorción, reflexión y dispersión de radiación electromagnética dentro del espectro infrarrojo (térmico), por lo que permite una distribución uniforme del calor en toda la habitación, mediante dispersión, y debido a sus propiedades de aislamiento térmico, el calor no se transfiere a la pared fría y, por lo tanto, se incrementa el rendimiento de calentamiento, prácticamente sin ninguna pérdida.

La invención se presenta en la forma de realización siguiente.

Etapa 1: preparación de Premezcla 1.

Se introduce una dispersión pura de polímeros acrílicos (disolución de agua al 45%) en una cantidad de 312.65 kg en un mezclador dotado de un agitador de alta velocidad y se mezcla continuamente la dispersión mientras se calienta hasta una temperatura de entre 30°C y 40°C y después se añaden los agentes auxiliares: 9.75 kg de disolución de agua al 50% de dispersante poliméri

los pigmentos, y después se añade una dosis de agente antiespumante en una cantidad de 5.2o kg de disolución de agua al 26% de despumante de poliéter-siloxano con sílice, 9.75 kg de agente alcanodiol activo de superficie al 100% y después 9.10 kg de agente siloxano activo de superficie. Tras unos cuantos minutos, la dispersión acrílica mezclada con los agentes auxiliares está preparada para la homogeneización con dióxido de titanio y cargas minerales. En primer lugar, se dispersaron intensamente 126.75 kg de dióxido de titanio (TO 2) de calidad rutilo. Tras varios minutos, se comprobó la eficacia de la dispersión mediante medición de la finura de la molienda mediante una barra sobre una placa de vidrio; se lleva a cabo para evaluar el grado en que los granos de pigmento han sido humectados por el medio acuático de la pintura emergente. Después, se mide la finura de la molienda mediante un grindómetro. En el caso de que los resultados sean satisfactorios, se añaden 81.25 kg de carbonato cálcico micronizado y 29.25 kg de caolín micronizado (4SiO2x2AhO3x4H2O) y después coalescente en la cantidad de 9.75 kg de hidroxiéster (de calidad Texanol) y 14.95 kg de isopropanol, y después 14.30 kg de copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano modificado de manera hidrófoba (HEUR) y 27.30 kg de agua desmineralizada para compensar las pérdidas producidas durante la mezcla. El total se mezcla durante aprox. 30 minutos, manteniendo la temperatura dentro del intervalo de 30°C a 40°C.

Etapa 2: preparación de Premezcla 1.

Se introdujo agua desmineralizada en una cantidad de 154.00 kg en un mezclador provisto de un agitador y ajustador de la velocidad de rotación; se activó el calentamiento y el contenido se calentó hasta una temperatura dentro del intervalo de 30°C a 40°C; se activó el agitador y se fijó su velocidad en 600 rpm y después se añadió lo siguiente: 0.175 kg de disolución de agua de nanopartículas de plata metálica incluidas en una matriz de polifenol, 1.75 kg de agente siloxano activo de superficie, 2.80 kg de disolución de agua al 26% de despumante de poliétersiloxano con sílice y 5.25 kg de disolución de agua al 50% de dispersante polimérico no iónico. A continuación, se redujo la rotación del agitador a 30 rpm y se introdujeron en el mezclador 98.0 kg de copolímero en polvo de acetato de vinilo y vinil-EDTA con un aditivo de alcohol polivinílico, y después se añadieron 73.50 kg de microesferas de vidrio borosilicato. En la etapa final se añadió lo siguiente: 14.70 kg de espesante, es decir, copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano modificado de manera hidrófoba (HEUR), obteniendo de esta manera una consistencia homogénea de la Premezcla 2, lo que evita la sedimentación de esferas de vidrio. Tras 30 minutos de mezcla a 30°C y con una velocidad del agitador de 30 rpm, se consideró que el producto intermediario estaba listo para la mezcla con la Premezcla 1.

Etapa 3: mezcla de las premezclas.

Se introdujeron 650 kg de Premezcla 1 en un mezclador dotado de un agitador de baja velocidad; se activó el calentamiento y mientras se sometía a agitación continua a una velocidad de 120 rpm, se calentó el contenido del mezclador hasta una temperatura de 30°C a 40°C. Tras aprox. 30 minutos de mezcla, se redujo la velocidad de rotación del agitador a aprox. 30 rpm y se introdujeron 350.2 kg de Premezcla 2, manteniendo la temperatura dentro del intervalo de 30°C a 40°C y una velocidad de rotación del agitador de 30 rpm. Tras 30 minutos de homogeneización, se consideró que el producto estaba listo para ser envasado.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de fabricación de pintura acrílica termoactiva que contiene cargas, pigmentos, retardantes de llama, agentes activos de superficie, silicatos, copolímeros acrílicos y microesferas de vidrio, caracterizado por que en la primera etapa se fabrica la Premezcla 1 colocando en un mezclador de 46 a 50% en peso de una dispersión de agua al 45-48% de copolímeros acrílicos y mientras se mezcla continuamente con una velocidad de agitador de 120 a 160 rpm, se calienta la dispersión hasta la temperatura de 30°C a 40°C y después se añade lo siguiente: - una disolución de agua al 50% de dispersante polimérico en la cantidad de 1.3 a 1.6% en peso,

- un agente antiespumante en la cantidad desde 0.75 a 0.85% en peso,

- un agente alcanodiol activo de superficie al 100% en la cantidad desde 1.4 a 1.5% en peso, y asimismo un - agente siloxano activo de superficie en la cantidad desde 1.3 a 1.5% en peso y el total se homogeneiza durante 9 a 10 min y a continuación se añaden 19 a 20% en peso de dióxido de titanio (TO 2) y se homogeneiza además de manera dinámica durante 15 minutos por lo menos y después se añade lo siguiente posteriormente:

- un carbonato cálcico micronizado en la cantidad desde 12 a 13% en peso,

- un caolín micronizado (4SiO2x2AhO3x4H2O) en la cantidad desde 4.2 a 4.6% en peso,

- un coalescente en la cantidad desde 1.4 a 1.5% en peso,

- un isopropanol en la cantidad desde 2.2 a 2.4% en peso,

- un copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano modificado de manera hidrófoba en la cantidad desde 2.0 a 2.4% en peso, y

- un agua desmineralizada en la cantidad desde 4.0 a 4.5% en peso,

y el total se mezcla durante 20 a 30 minutos manteniendo la temperatura dentro del intervalo de 30

a 40°C, y la Premezcla 2 se prepara colocando agua desmineralizada en la cantidad desde 42 a 45% en peso en el mezclador y mientras se mezcla se calienta hasta la temperatura de 30 a 40°C y a continuación se añade lo siguiente:

- un agente siloxano activo de superficie en la cantidad desde 0.4 a 0.5% en peso,

- una disolución de agua al 26% de despumante poliétersiloxano con sílice en la cantidad desde 0.8 a 0.9% en peso,

- desde 1 a 20 ppm de disolución de agua de nanopartículas de plata metálicas que presentan el tamaño dentro del intervalo entre 3 y 15 nm embebidas sobre una matriz de polifenol,

- una disolución de agua al 50% de dispersante polimérico no iónico en la cantidad desde 1 a 1.6% en peso, y el total se mezcla dinámicamente con la velocidad de agitador mantenida a 300 a 500 rpm hasta obtener una mezcla completamente homogeneizada aunque, durante un mínimo de 20 min, a continuación la velocidad de mezclado de agitador se reduce a 30 a 40 rpm y se añade lo siguiente:

- un copolímero en polvo de acetato de vinilo y vinil-EDTA con un aditivo de alcohol polivinílico en la cantidad desde 26 a 29% en peso, y

- desde 20 a 24% en peso de microesferas de vidrio borosilicato de una densidad de partículas dentro del intervalo desde 0.125 a 0.6 g/ml, un tamaño de partículas medio de 10 a 120 micrómetros, un grosor de pared de 0.5 a 1.5 micrómetros y una resistencia a la compresión de 17 a 1,240 bar,

y el total se homogeneiza además durante 10 a 15 minutos y a continuación con el mezclado mantenido continuamente se añaden 3.9 a 4.4% en peso de agente ligante y se continúa el proceso hasta que se obtiene la homogeneización completa dentro de 20 a 30 min, y a continuación, se coloca la Premezcla 1 preparada anteriormente en la cantidad desde 60 a 70% en peso en el mezclador y durante 25 a 35 min, mientras se mezcla continuamente con la velocidad de agitador desde 100 a 120 rpm, se calienta hasta la temperatura de 30 a 40°C y posteriormente con el mezclado y la temperatura mantenida a 30 a 40°C, se añade la Premezcla 2 preparada anteriormente en la cantidad desde 30 a 40% en peso y se lleva a cabo el proceso de homogeneización durante 25 a 35 min con la temperatura mantenida dentro del intervalo de 30 a 40°C y a continuación se reduce la rotación del agitador a 30 a 40 rpm, y con el mezclado continuado el total es homogeneizado todavía durante 10 a 30 min con la temperatura mantenida dentro del intervalo de 30 a 40°C.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añaden preferentemente 48.6% en peso de dispersión de agua al 45% de copolímeros acrílicos y 1.5% en peso de disolución de agua al 50% de dispersante polimérico.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añade agente antiespumante, preferentemente disolución de agua al 26% de despumante poliétersiloxano con sílice en la cantidad de 0.8% en peso.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añade el agente alcanodiol activo de superficie al 100% en la cantidad de 1.5% en peso.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añade el agente siloxano activo de superficie en la cantidad de 1.4% en peso.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añade copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano modificado de manera hidrófoba en la cantidad de 2.2% en peso.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añaden dióxido de titanio en la cantidad de 19.5% en peso y carbonato cálcico micronizado en la cantidad de 12.5% en peso.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1, se añade caolín micronizado en la cantidad de 4.5% en peso.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añade preferentemente 1.5% en peso de coalescente - un éster de etileno.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añade isopropanol en la cantidad de 2.3% en peso.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 anteriores, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 1 se añade agua desmineralizada en la cantidad de 4.2% en peso, y a la Premezcla 2 se le añade 44% de agua desmineralizada.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 2 se añade agente siloxano activo de superficie en la cantidad de 0.5% en peso.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 2 se añade la cantidad de 0.8% en peso de disolución de agua al 26% de despumante poliétersiloxano con sílice.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que, para fabricar la Premezcla 2 se añade disolución de agua al 50% de dispersante polimérico no iónico en la cantidad de 1.5% en peso.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 2 se añade copolímero en polvo de acetato de vinilo y vinil-EDTA con un aditivo de alcohol polivinílico en la cantidad de 28% en peso.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 2 se añaden microesferas de vidrio borosilicato en una cantidad de 21% en peso.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que para fabricar la Premezcla 2 se añade espesante, es decir, copolímero en bloque de óxido de etileno-uretano de manera hidrófoba modificado en una cantidad de 4.2% en peso.