Composición de recubrimiento acuosa y método para impedir la herrumbre usando dicha composición de recubrimiento acuosa.

Composición de recubrimiento acuosa que comprende un aglutinante (A) y agua (B);

comprendiendo dicho aglutinante (A) un condensado de hidrólisis obtenido sometiendo una materia prima de silano (a) que comprende un compuesto de silano (a1) representado por la siguiente fórmula general (I) a reacción de hidrólisis y reacción de condensación en las condiciones de pH de 0,4 a 8,0;

R1aSiR2aR3a-(Ym-SiR4aR5a)p-R6a (I)

en la que R1a a R6a son cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquenilo de 2 a 5 átomos de carbono, un grupo arilo de 6 a 12 átomos de carbono, Z-R7a- (Z es un átomo de halógeno, un grupo hidroxilo, un grupo epoxi, un grupo acriloxilo, un grupo metacriloxilo o un grupo polioxialquileno representado por RaO-(RbO)c- (Ra es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, Rb es un grupo alquileno de 2 a 4 átomos de carbono, y c es un número entero de 1 a 15), y R7a es un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono), u -OR8a (R8a es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono o un grupo alquenilo de 1 a 10 átomos de carbono),

al menos uno de R1a a R6a es un átomo de halógeno,

Y es un átomo de oxígeno o un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono,

m es 0 ó 1, y

p es un número entero de no menos de 0,

en la que dicha materia prima de silano (a) comprende un compuesto de silano (a2) representado por la siguiente fórmula general (II) además del compuesto de silano (a1);

R1bSiR2bR3b-(Y'm'-SiR4bR5b)p'-R6b (II)

en la que R1b a R6b son cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquenilo de 2 a 5 átomos de carbono, un grupo arilo de 6 a 12 átomos de carbono, Z-R7b- (Z es un grupo hidroxilo, un grupo epoxi, un grupo acriloxilo, un grupo metacriloxilo o un grupo polioxialquileno representado por Ra'O-(Rb'O)c'- (Ra' es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, Rb' es un grupo alquileno de 2 a 4 átomos de carbono, y c' es un número entero de 1 a 15), y R7b es un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono), -OR8b (R8b es un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono o un grupo alquenilo de 1 a 10 átomos de carbono), un grupo hidroxilo o un grupo acilo,

al menos uno de R1b a R6b es un grupo hidroxilo, un grupo -OR8b (R8b es un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono), Z-R7b- (Z es un grupo epoxi, y R7b es un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono), o un grupo acilo,

Y' es un átomo de oxígeno o un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono,

m' es 0 ó 1, y

p' es un número entero de no menos de 0, y

en la que el agua (B) se mezcla en una cantidad de 100 a 10.000 partes en peso basándose en 100 partes en peso del aglutinante (A).

Composición de recubrimiento acuosa y método para impedir la herrumbre usando dicha composición de recubrimiento acuosa

Campo técnico

La presente invención se refiere a composición de recubrimiento acuosa, y más particularmente a una composición de recubrimiento acuosa (composición de aglutinante acuosa) , que es una composición de aglutinante, o una composición de recubrimiento acuosa (composición de recubrimiento antiherrumbre acuosa) , que es una composición de recubrimiento antiherrumbre.

Además, la presente invención se refiere a un método de recubrimiento para impedir la herrumbre para una base tal como un material de acero, usando la composición de recubrimiento acuosa tal como una composición de recubrimiento antiherrumbre acuosa.

Antecedentes de la técnica Las composiciones de recubrimiento basadas en disolvente convencionales incluyen diversos disolventes orgánicos volátiles (disolventes orgánicos) con el fin de mejorar la dispersabilidad de un aglutinante tal como un polímero o con el fin de controlar las viscosidades de las composiciones. En la preparación de un componente basado en polímero de un aglutinante, a veces se usa un disolvente orgánico como disolvente. En este sentido, a veces se incluye el disolvente orgánico junto con el componente basado en polímero que es un aglutinante en las composiciones de recubrimiento.

Además, en composiciones de recubrimiento que incluyen un condensado de hidrólisis (poliorganosiloxano) de un compuesto de silano o un óxido metálico como aglutinante, las composiciones basadas en disolvente son las composiciones de recubrimiento convencionales. Por ejemplo, se conoce una composición de recubrimiento antiherrumbre basada en disolvente que incluye silicato de tetraetilo (aglutinante) , polvo de zinc (pigmento antiherrumbre) y una gran cantidad de un disolvente orgánico.

En una composición de recubrimiento basada en disolvente de este tipo, el disolvente orgánico puede disolver el aglutinante de manera homogénea, y por tanto, puede reducirse el espesamiento excesivo o la aparición de una sustancia no disuelta (gel) . Es decir, se cree que el disolvente orgánico contribuye a inhibir la reacción de deterioro local o reacción de descomposición de la composición de recubrimiento, siendo probable que dicha reacción tenga lugar en la parte excesivamente espesada o la sustancia no disuelta (gel) . Por tanto, el disolvente orgánico puede estabilizar químicamente la composición de recubrimiento. Además, el disolvente orgánico tiene la función de mantener la baja viscosidad de la composición en virtud del efecto de dilución, y por tanto, la aplicación de la composición puede llevarse a cabo fácilmente usando diversos métodos conocidos públicamente. Además, cuando se aplica la composición de recubrimiento basada en disolvente a una base, el disolvente orgánico se vaporiza de manera eficaz de la composición aplicada, y por tanto, la composición de recubrimiento se cura en un tiempo relativamente corto para formar una película de recubrimiento.

Las composiciones de recubrimiento basadas en disolvente que incluyen un condensado de hidrólisis de un compuesto de silano como aglutinante se usan de manera favorable como composiciones aglutinantes basadas en disolvente o composiciones de recubrimiento antiherrumbre basadas en disolvente. Los usos de estas composiciones se extienden con muchas divergencias.

Los ejemplos de usos principales de las composiciones aglutinantes basadas en disolvente incluyen usos como agentes de recubrimiento usados para superficies de bases, tales como placa de mica, hoja laminada de vidrio, manga de vidrio, caucho, plástico y cuero, aglutinantes para amianto, agentes de curado antidispersión o agentes de refuerzo de superficie para materiales de pulverización que contienen amianto, agentes de curado primario antidispersión usados en la eliminación de materiales de pulverización que contienen amianto, pigmentos antiherrumbre basados en metal o inhibidores de la contaminación o agentes protectores de superficie, agentes de tratamiento antiincrustación basados en material de piedra o agentes hidrófugos, materiales de recubrimiento resistentes al calor, aditivos para los mismos, y aglutinantes y aditivos para diversos materiales de recubrimiento.

Los ejemplos de usos principales de las composiciones de recubrimiento antiherrumbre basadas en disolvente que incluyen un aglutinante incluyen usos como composiciones de recubrimiento para composiciones de recubrimiento de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso y antiherrumbre primaria (grosor de la película seca: por ejemplo, de 50 a 200 μm) .

Las composiciones de recubrimiento antiherrumbre primaria se usan para el fin de impedir temporalmente la herrumbre sobre la superficie de acero usado para automóviles, electrodomésticos, grandes estructuras de acero (barcos, puentes, plantas, etc.) , contenedores para transporte, tanques de tierra, etc., durante la fabricación o construcción. Los ejemplos de las composiciones de recubrimiento antiherrumbre primaria incluyen composiciones

de recubrimiento antiherrumbre primaria orgánicas, tales como imprimación primaria, imprimación de resina epoxídica sin zinc e imprimación rica en zinc de resina epoxídica, y composiciones de recubrimiento antiherrumbre primaria de zinc inorgánico. De éstas, se usan ampliamente composiciones de recubrimiento antiherrumbre primaria de zinc inorgánico que tienen excelente soldabilidad.

Las composiciones de recubrimiento de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso se usan para tanques de carga y tanques de lastre de barcos tales como barcos y buques cisterna para productos químicos para uso exclusivo de metanol. Se requiere que estos tanques de carga y tanques de lastre tengan resistencia a cargas tales como productos químicos y productos de refino de petróleo, resistencia a la corrosión por el agua de lavado del tanque (agua dulce, agua de mar) , propiedades mecánicas que pueden hacer frente de manera suficiente a esfuerzos de una placa de acero provocados por la presión del agua durante el vertido de agua de lastre o dilatación y contracción de un material de acero provocadas por un cambio de temperatura, etc., y las composiciones de recubrimiento de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso ejercen estas propiedades excelentes. Las composiciones de recubrimiento de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso se usan de manera favorable particularmente para tanques de lastre que se requiere que tengan resistencia a la corrosión a largo plazo por el agua de mar. Las composiciones de recubrimiento de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso basadas en disolvente que incluyen poliorganosiloxano son inferiores a composiciones de recubrimiento basadas en resina epoxídica en cuanto a la trabajabilidad, propiedades tales como fuerza y flexibilidad de la película de recubrimiento, y características tales como resistencia a la corrosión a largo plazo. En este sentido, las composiciones de recubrimiento basadas en resina epoxídica se usan ampliamente como las composiciones de recubrimiento de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso en la actualidad.

También se usan las composiciones de recubrimiento basadas en disolvente que incluyen un óxido metálico como aglutinante, como diversos agentes de recubrimiento aunque no se usan tanto como las composiciones de recubrimiento que incluyen poliorganosiloxano como aglutinante Por otro lado, se han requerido recientemente contramedidas para COV (reducción del impacto ambiental) en muchos países. En este sentido, se han deseado composiciones de recubrimiento de bajo contenido en disolvente o sin disolvente.

Como medio para obtener composiciones de recubrimiento de bajo contenido en disolvente o sin disolvente, se ha propuesto, por ejemplo, una técnica para obtener composiciones de recubrimiento de alto contenido en disolvente, tal como el aumento en el contenido en sólidos de un aglutinante tal como un polímero o el uso de un monómero reactivo como diluyente.

Además, se ha estudiado una técnica para obtener composiciones de recubrimiento acuosas utilizando un método de uso, como diluyente, de agua o un agente tensioactivo en lugar de un disolvente orgánico (método de dispersión en agua, tal como método de emulsionamiento o método de suspensión) . En este método, el agente tensioactivo tiene las funciones de facilitar la dispersión un aglutinante en agua y mantener de manera favorable el estado disperso durante un determinado periodo de tiempo. La composición de recubrimiento obtenida dispersando el aglutinante en agua mediante un método compulsivo tal como un método de uso de presión mecánica en presencia de un agente... [Seguir leyendo]

1. Composición de recubrimiento acuosa que comprende un aglutinante (A) y agua (B) ;

5 comprendiendo dicho aglutinante (A) un condensado de hidrólisis obtenido sometiendo una materia prima

de silano (a) que comprende un compuesto de silano (a1) representado por la siguiente fórmula general (I)

a reacción de hidrólisis y reacción de condensación en las condiciones de pH de 0, 4 a 8, 0;

R1aSiR2aR3a- (Ym-SiR4aR5a) p-R6a (I)

en la que R1a a R6a son cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, un

15 grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquenilo de 2 a 5 átomos de carbono, un grupo arilo de 6 a 12 átomos de carbono, Z-R7a- (Z es un átomo de halógeno, un grupo hidroxilo, un grupo epoxi, un grupo acriloxilo, un grupo metacriloxilo o un grupo polioxialquileno representado por RaO- (RbO) c- (Ra es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, Rb es un grupo alquileno de 2 a 4 átomos de carbono, y c es un número entero de 1 a 15) , y R7a es un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono) , u -OR8a (R8a es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono o un grupo

alquenilo de 1 a 10 átomos de carbono) ,

al menos uno de R1a a R6a es un átomo de halógeno,

Y es un átomo de oxígeno o un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono,

m es 0 ó 1, y

25

p es un número entero de no menos de 0,

en la que dicha materia prima de silano (a) comprende un compuesto de silano (a2) representado por la

siguiente fórmula general (II) además del compuesto de silano (a1) ;

R1bSiR2bR3b- (Y’m’-SiR4bR5b) p’-R6b (II)

en la que R1b a R6b son cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de 1 a 10

35 átomos de carbono, un grupo alquenilo de 2 a 5 átomos de carbono, un grupo arilo de 6 a 12 átomos de carbono, Z-R7b- (Z es un grupo hidroxilo, un grupo epoxi, un grupo acriloxilo, un grupo metacriloxilo o un grupo polioxialquileno representado por Ra’O- (Rb’O) c’- (Ra’ es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, Rb’ es un grupo alquileno de 2 a 4 átomos de carbono, y c’ es un número entero de 1 a 15) , y R7b es un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono) , -OR8b (R8b es un grupo alquilo de 1 a

10 átomos de carbono o un grupo alquenilo de 1 a 10 átomos de carbono) , un grupo hidroxilo o un grupo

acilo,

al menos uno de R1b a R6b es un grupo hidroxilo, un grupo -OR8b (R8b es un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono) , Z-R7b- (Z es un grupo epoxi, y R7b es un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono) , o un

grupo acilo,

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Y’ es un átomo de oxígeno o un grupo alquileno de 1 a 10 átomos de carbono,

m’ es 0 ó 1, y

p’ es un número entero de no menos de 0, y

en la que el agua (B) se mezcla en una cantidad de 100 a 10.000 partes en peso basándose en 100 partes

en peso del aglutinante (A) .

55 2. Composición de recubrimiento acuosa según la reivindicación 1, en la que dicho aglutinante (A) comprende

un condensado de hidrólisis y un óxido metálico representado por la siguiente fórmula química (III) ,

obteniéndose dicho condensado de hidrólisis sometiendo la materia prima de silano (a) a reacción de

hidrólisis y reacción de condensación en presencia de un sol de óxido metálico (C) que comprende el óxido

metálico;

MpOr (III)

en la que M es Si, Al o Ti, y p y r son cada uno independientemente un número entero de 1 a 3.

65 3. Composición de recubrimiento acuosa según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además un pigmento,

y la razón ( (PVC) / (CPVC) ) de la concentración de pigmento en volumen (PVC) con respecto a la

concentración crítica de pigmento en volumen (CPVC) en la composición de recubrimiento acuosa es mayor de 1.

4. Composición de recubrimiento acuosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además un pigmento antiherrumbre (D) .

5. Composición de recubrimiento acuosa según la reivindicación 4, en la que dicho pigmento antiherrumbre

(D) comprende polvo de zinc y/o polvo de aleación de zinc que tiene un diámetro medio de partícula de 2 a 20 μm.

6. Composición de recubrimiento acuosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además molibdeno metálico y/o un compuesto de molibdeno como inhibidor de herrumbre blanca (E) .

7. Uso de la composición de recubrimiento acuosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, como composición de aglutinante.

8. Uso de la composición de recubrimiento acuosa según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, como composición de recubrimiento antiherrumbre.

9. Uso según la reivindicación 8, que es para antiherrumbre primaria.

10. Uso según la reivindicación 8, que es como composición de recubrimiento de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso.

11. Método de recubrimiento para impedir la herrumbre primaria para un material de acero, que comprende aplicar la composición de recubrimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 a una superficie de un material de acero y entonces curar la composición de recubrimiento aplicada para formar una película de recubrimiento antiherrumbre primaria.

12. Método de recubrimiento para impedir la herrumbre para un material de acero, que comprende aplicar la composición de recubrimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 a una superficie de un material de acero y entonces curar la composición de recubrimiento aplicada para formar una película de recubrimiento antiherrumbre de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso.

13. Estructura de acero que tiene, sobre una superficie de un material de acero, una película de recubrimiento antiherrumbre primaria formada a partir de la composición de recubrimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6.

14. Estructura de acero que tiene, sobre una superficie de un material de acero, una película de recubrimiento antiherrumbre de zinc inorgánico del tipo de recubrimiento espeso formada a partir de la composición de recubrimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6.