Una composición de imprimación.

Una composición de revestimiento de imprimación para un sustrato metálico, que comprende un aglutinante orgánico adecuado

, en que el aglutinante orgánico se selecciona entre un aglutinante de resina alquídica, de poliéster, uretano, acrílica o epoxi, caracterizada porque hay al menos un fotocatalizador semiconductor eficaz para efectuar al menos parcialmente una degradación fotocatalítica del aglutinante orgánico dispersado por toda la composición de revestimiento de imprimación

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/055761.

Solicitante: PPG B.V.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: AMSTERDAMSEWEG 14 1422 AD UITHOORN PAISES BAJOS.

Inventor/es: GILLARD, MICHEL, GEELS,GERARD, BROEK,ALBERT DIRK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas,... > C09D5/08 (Pinturas anticorrosivas)

PDF original: ES-2517599_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Una composición de imprimación

La presente invención se refiere a nuevas composiciones de imprimación, un nuevo proceso que usa estas imprimaciones, el uso de fotocatalizadores semiconductores, un sistema de revestimiento de dos capas y nuevos sustratos revestidos.

Los revestimientos epoxi como los basados en glicidil-éteres aromáticos que han reaccionado, por ejemplo, con poliamidas, poliaminas o aductos de poliamidas, estando basados los aductos en productos de reacción de glicidil- éteres y poliaminas o poliamidas, o revestimientos epoxi basados glicidil-éteres modificados de bisfenol A (DGEBA), por ejemplo, DGEBA modificados con ácidos grasos, son usados normalmente en revestimientos protectores y revestimientos marinos. Estos revestimientos tienen una fuerte adherencia a los sustratos metálicos y tienen buenas propiedades anti-corrosivas así como resistencia a ciertos productos químicos.

Los revestimientos de imprimación aplicados tienen un intervalo de recubrimiento mínimo y máximo que depende de la naturaleza de la imprimación y las condiciones atmosféricas. El tiempo de recubrimiento máximo es el tiempo permitido antes de que tenga lugar una adherencia inaceptable entre las capas. La exposición del revestimiento de imprimación a condiciones atmosféricas, particularmente la luz solar, puede reducir el tiempo de recubrimiento máximo y, por tanto, provocar la desestratificación. El prolongar el periodo de recubrimiento sería ventajoso, particularmente en aplicaciones en las que los componentes imprimados se dejan expuestos durante varios meses, como en construcción naval en la fase de bloques.

Los problemas de desestratificación asociados con la exposición a UV de revestimientos de imprimación basados en compuestos epoxi han conducido también a la necesidad de una limpieza con álcali y/o lijado mecánico de la imprimación superior epoxi antes de recubrir con la capa superior. Alternativamente, la capa superior resistente a UV puede ser aplicada en la fase bloques. Esta capa resistente a UV es normalmente un revestimiento de poliuretano. La aplicación de esta capa resistente a UV como la capa de imprimación superior en la fase de bloques está destinada a prevenir la desestratificación de la capa superior final a partir de la capa de imprimación superior bajo condiciones húmedas. Sin embargo, la poliuretano resistente a UV tiene propiedades anticorrosivas más escasas que las imprimaciones basadas en productos epoxi, por lo que no es aceptable aplicar una única capa de imprimación de poliuretano al sustrato metálico antes del revestimiento superior ya que no es aceptable aplicar una única capa de imprimación epoxi en la fase de bloques seguida de un revestimiento superior en la fase del casco. Por lo tanto se emplea un sistema ineficaz de al menos tres capas (imprimación epoxi, capa intermedia de poliuretano resistente a UV y capa superior).

Los fotocatalizadores semiconductores son conocidos y se usan en capas superiores que requieren propiedades de anti-suciedad y facilidad de limpieza. Son también conocidos en aplicaciones de purificación de aire. Se ha informado su uso potencial cuando se necesita un aislamiento eléctrico mediante la capa superior (Conferencia FATIPEC 26.VII.P-1 Manerov et al., INFLUENCE OF TITANIUM DIOXIDE ON THE HARDENING OF EPOXY OLIGOMERS WITH THE AMINE HARDENERS). El uso de fotocatilizadores semiconductores como óxidos metálicos fotocatalíticos en capas de imprimación no es conocido porque las capas de imprimación que están cubiertas por una capa adicional, en uso, no necesitan propiedades anti-suciedad, facilidad de limpieza o aislantes.

El uso de metales fotocatalíticos es conocido en composiciones que incluyen revestimientos no imprimados ((Xiandai Tuliao Yu Tuzhuang (26), 9(9), 12-13, Zeng, Fan-hui et. al.; CN 1743362A;JP26143815 A2; Trends in Air Pollution Research (25), Hidaka, Hisao et. al; KR 2313139 A; y Materials Science (New York)(Translation of Fiziko-Khimichna Mekhanika Materialiv) (1999), 35(1), 125-128.

Un objeto de la presente invención es superar uno o más de los problemas anteriores.

Según un primer aspecto de la presente invención se proporciona una composición de revestimiento de imprimación para un metal, preferentemente un sustrato de acero, según la reivindicación 1.

Preferentemente, puede estar presente también un agente anticorrosión en la composición de revestimiento de imprimación, a un nivel adecuado, para prevenir la corrosión.

Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para revestir una superficie metálica, preferentemente de acero, según la reivindicación 2.

Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona el uso de una composición de imprimación según el primer aspecto de la presente invención como una imprimación.

Según un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona el uso de un fotocatalizador semiconductor como una capa superior para un favorecedor de la adherencia de la imprimación o como una imprimación para un inhibidor de la desestratificación de la capa superior en una composición de revestimiento de imprimación.

El fotocatalizador semiconductor está normalmente en forma de partículas, preferentemente, dispersado en la composición de imprimación. El semiconductor se puede seleccionar entre cualquier fotocatalizador semiconductor. Los fotocatalizadores semiconductores adecuados pueden ser calcogenuros metálicos y semiconductores convencionales. Los calcogenuros adecuados incluyen óxidos de metales fotocatalíticos y sulfuras de metales fotocatalíticos.

Los óxidos metálicos fotocatalíticos adecuados incluyen, por ejemplo, rutilo Ti2, anastasa Ti2, brookita Ti2, Ti2 amorfo, titanato de estroncio (SrTi3), óxido de estaño (IV) (Sn2), óxido de zinc (II) (ZnO), óxido de hierro (II) (FeO), trióxido de dibismuto (Bi23), óxido de cobre (I) (Cu2), óxido de hierro (III) (Fe23), pentóxido de di-vanadio (V) (V25), dióxido de manganeso (Mn2), óxido de plata (I) (Ag2), óxido de cadmio (II) (CdO), trióxido de indio (III) (ln23), trióxido de wolframio (W3) y dióxido de wolframio (W2). Preferentemente, el óxido metálico fotocatalítico se selecciona entre el grupo que consiste en los ejemplos anteriormente mencionados.

Los sulfuras metálicos fotocatalíticos adecuados incluyen sulfuro de cobre (I) (Cu2S), sulfuro zinc (ZnS), sulfuro de indio (ln2S3), sulfuro de plomo (PbS), sulfuro molibdeno (MoS3), sulfuro de antimonio (Sb2S3) o (Sb3S3), sulfuro de bismuto (Bi3S3) o (Bi2S3), sulfuro de zinc-cadmio (ZnCdS2), sulfuro de wolframio (WS2) o sulfuro de cadmio (CdS).

Otros calcogenuros metálicos fotocatalíticos adecuados incluyen otros compuestos metálicos, típicamente binarios, de calcógenos del grupo 16 como seleniuro de wolframio (WSe3), seleniuro de plomo (PbSe), seleniuro de cadmio (CdSe), seleniuro de indio (ln2Se3) y telururo de cadmio (CdTe).

Los semiconductores convencionales adecuados que pueden actuar como fotocatalizadores incluyen arseniuro de galio (GaAs), silicio (Si), selenio (Se), fosfuro de cadmio (Cd2P3) y fosfuro de zinc (Zn2P3).

Preferentemente, el fotocatalizador semiconductor es anastasa Ti2.

Se puede seleccionar un único fotocatalizador semiconductor o una mezcla de dos o más fotocatalizadores semiconductores. Los fotocatalizadores semiconductores preferidos son química y biológicamente inertes, fácilmente disponibles y sencillos de usar. Es especialmente preferido que el fotocatalizador semiconductor se active por la luz solar.

Un grupo preferido de fotocatalizadores es el de los óxidos metálicos fotocatalíticos, más preferentemente, un óxido metálico seleccionado entre óxido de zinc (II) o un Ti2. Si se selecciona Ti2, se puede seleccionar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de revestimiento de imprimación para un sustrato metálico, que comprende un aglutinante orgánico adecuado, en que el aglutinante orgánico se selecciona entre un aglutinante de resina alquídica, de poliéster, uretano, acrílica o epoxi, caracterizada porque hay al menos un fotocatalizador semiconductor eficaz para efectuar al menos parcialmente una degradación fotocatalítica del aglutinante orgánico dispersado por toda la composición de revestimiento de imprimación.

2. Un proceso para revestir una superficie metálica, que comprende las siguientes etapas:

a) aplicar una imprimación de acuerdo con la reivindicación 1 al sustrato metálico;

b) exponer la imprimación a radiación UV, preferentemente luz solar, para efectuar al menos parcialmente la degradación fotocatalítica del aglutinante orgánico;

c) opcionalmente, lavar la superficie de la capa de imprimación expuesta; y

d) aplicar una capa superior directamente a la superficie de la capa de imprimación fotocatalíticamente degradada y, opcionalmente, lavada.

3. Uso de un fotocatalizador semiconductor como una capa superior para un favorecedor de la adhesión de la imprimación o como un inhibidor de la desestratificación de una imprimación a una capa superior en una composición de revestimiento de imprimación.

4. Una composición de revestimiento de imprimación según la reivindicación 1, en la que el fotocatalizador semiconductor está en la forma de partículas.

5. Uso según la reivindicación 3, en la que el aglutinante orgánico se selecciona entre un aglutinante de resina alquídica, de poliéster, uretano, acrílica o epoxi, preferentemente un aglutinante epoxi.

6. Una composición de revestimiento de imprimación según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4, en la que el fotocatalizador semiconductor en la composición está en el intervalo de 1-4% p/p de la composición en seco total.

7. Un sustrato revestido, que comprende un sustrato metálico, una capa de imprimación inicial según la reivindicación 1 y, colocada sobre el sustrato, al menos una capa superior.

8. Un sustrato revestido que comprende un sustrato y una serie de revestimientos en al menos una superficie del sustrato, que incluye uno o más revestimientos internos y un revestimiento externo, siendo al menos uno de dichos revestimientos internos de acuerdo con la reivindicación 1.

9. Un proceso según la reivindicación 2, en el que dicha capa de imprimación es aplicada directamente a un sustrato metálico no imprimado de forma que se aplican así solamente dos capas, la capa de imprimación y la capa superior, al sustrato metálico.

1. Un sistema de revestimiento de dos capas para un sustrato metálico como el casco de un barco que comprende o, preferentemente, que consiste en una primera capa de imprimación según cualquiera de las reivindicaciones 1,4 ó 6 y una segunda capa superior en la que la capa superior es:

a) una capa superior basada en un compuesto epoxi,

b) una capa superior basada en poliuretanos,

c) una capa superior basada en resina alquídica/poliéster, o

d) una capa superior basada en resina acrílica.

11. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que después de la etapa de secado de la imprimación, transcurre un intervalo de exposición de 1-5 días, normalmente de exposición en el exterior, antes de la aplicación de la capa superior.

12. Uso de una composición de imprimación según cualquiera de las reivindicaciones 1,4 ó 6 como una imprimación que tiene una inhibición de la desestratificación mejorada de imprimación a capa superior o de la adhesión de la imprimación a la capa superior.

13. Una composición de revestimiento de imprimación según cualquiera de las reivindicaciones 1,4 ó 6, en la que el fotocatalizador semiconductor se puede seleccionar entre cualquier óxido metálico fotocatalítico, por ejemplo,

anastasa TÍO2, brookita ÜO2, titanato de estroncio, óxido de estaño, óxido de zinc (II) y óxido de hierro o una mezcla de dos cualesquiera o más óxidos metálicos fotocatalíticos.

14. Uso de una composición de imprimación según cualquiera de las reivindicaciones 1, 3-6 ó 13 como una imprimación.

15. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 2, 9 ó 11, en el que el fotocatalizador semiconductor está en la forma de partículas.

16. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 3, 5, 12 ó 14, en el que el fotocatalizador semiconductor está en la forma de partículas.

17. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 2, 9, 11 ó 15 en el que el fotocatalizador semiconductor en la composición está en el intervalo de 1-4% p/p de la composición en seco total.

18. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 3, 5, 12, 14 ó 16, en el que el fotocatalizador semiconductor en la composición está en el intervalo de 1 -4% p/p de la composición en seco total.

19. Un sistema de revestimiento de imprimación según la reivindicación 1, en el que el fotocatalizador semiconductor se selecciona entre cualquier óxido metálico fotocatalítico, por ejemplo, anastasa TÍO2, brookita TÍO2, titanato de estroncio, óxido de estaño, óxido de zinc (II) y óxido de hierro o una mezcla de dos cualesquiera o más óxidos metálicos fotocatalíticos.

2. Un sustrato revestido según cualquiera de las reivindicaciones 7 ó 8, en el que el fotocatalizador semiconductor se selecciona entre cualquier óxido metálico fotocatalítico, por ejemplo, anastasa Ti2, brookita HO2, titanato de estroncio, óxido de estaño, óxido de zinc (II) y óxido de hierro o una mezcla de dos o más óxidos metálicos fotocatalíticos.

21. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 3, 5, 12, 14, 16 ó 18, en el que el fotocatalizador semiconductor se selecciona entre cualquier óxido metálico fotocatalítico, por ejemplo, anastasa Ti2, brookita Ti2, titanato de estroncio, óxido de estaño, óxido de zinc (II) y óxido de hierro o una mezcla de dos cualesquiera o más óxidos metálicos fotocatalíticos.

22. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 2, 9, 11, 15 ó 17, en el que el fotocatalizador semiconductor se selecciona entre cualquier óxido metálico fotocatalítico, por ejemplo, anastasa HO2, brookita TÍO2, titanato de estroncio, óxido de estaño, óxido de zinc (II) y óxido de hierro o una mezcla de dos cualesquiera o más óxidos metálicos fotocatalíticos.