Agente limpiador y método de limpieza para evitar la decoloración de materiales de construcción de titanio y aleaciones de titanio.

Un agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción,

de titanio y aleacionesde titanio, que comprende al menos una sal de ácido inorgánico soluble en agua, siendo dicha sal de ácido inorgánicofluoruro de potasio en una cantidad del 0,5 a 5,0% en peso; un ácido orgánico o una sal de ácido orgánico, siendoel contenido de dicho ácido orgánico o sal de ácido orgánico del 2 - 15% en peso; un agente tensioactivo, siendoen contenido de dicho agente tensioactivo del 2 - 10% en peso; un disolvente hidrocarbonado hidrófilo, que contieneoxígeno, siendo el contenido de dicho hidrocarburo hidrófilo, que contiene oxígeno, del 5 - 20% en peso, y agua.

Agente limpiador y método de limpieza para evitar la decoloración de materiales de construcción de titanio y aleaciones de titanio.

La presente se invención se refiere a un agente limpiador que exhibe un efecto de suprimir secciones decoloradas que hay sobre las superficies de materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, usados durante periodos prolongados en aplicaciones al aire libre, tales como tejados, paredes, monumentos, y similares, con el fin de restaurar las superficies hasta una condición anterior a la decoloración, mientras que potencia también la resistencia a la decoloración después de la limpieza.

El titanio se usa como un material para la construcción de estructuras tales como tejados y paredes en áreas costeras debido a su excelente resistencia a la corrosión frente a los cloruros. Han pasado aproximadamente 10 años desde la introducción del titanio para ser usado en tejados y similares, y no se ha informado de un solo caso de corrosión.

No obstante, dependiendo del ambiente que las rodean, las superficies de titanio usadas durante periodos prologados de tiempo, con frecuencia exhiben decoloración dando un color dorado oscuro. Esta decoloración, ocurre debido al crecimiento de una capa de óxido de titanio, de aproximadamente 10 nm de espesor, sobre la superficie de titanio, produciendo la decoloración un efecto amortiguador que limita la decoloración únicamente a la capa superficial más exterior y, por lo tanto, no perjudica el efecto anticorrosión del titanio. Sin embargo, plantea un problema desde el punto de vista estético.

Ya que tal decoloración se produce por el crecimiento de una capa de óxido de titanio, sobre la superficie de titanio, por una lluvia ácida que da como resultado un efecto amortiguador, la supresión de la capa de óxido de titanio puede restaurar la superficie a su condición anterior a la decoloración.

Sin embargo, como el óxido de titanio es un compuesto químicamente estable, únicamente se puede disolver químicamente recubriendo las secciones decoloradas con una solución mixta de ácido nítrico y ácido fluorhídrico, tal como se usa habitualmente para los pasos de limpieza con ácido en los procedimientos de producción de titanio, como se describe en el documento JP-A-08-283970. La restauración a la condición de la superficie anterior a la decoloración es, sin embargo, difícil debido a que la capa base de titanio también se disuelve considerablemente. También existen métodos mecánicos, e incluyen métodos de pulido de las secciones decoloradas usando materiales pulidores, pero debido a que la capa de óxido de titanio, que es responsable de la decoloración, tiene únicamente unas pocas decenas de nanómetros de espesor, la superficie de la capa base de titanio también sufre el pulido, y el aspecto exterior de la superficie se puede, por ello, alterar. Los métodos de la técnica anterior han realizado la supresión de capas decoloradas mediante pulido o limpieza con ácido, con la aceptación de un cierto grado de alteración del aspecto exterior de la base metálica (por ejemplo, Materials and Process, 144th Fall Conference (Materiales y procedimientos, 144ª Conferencia de otoño) , CAMP-ISIJ Vol. 15 (2002) -1306) .

Además, también está presente una capa de carburo de titanio en la superficie de titanio, que es otra causa de decoloración, sobre la capa superficial del sustrato base de titanio que hay bajo la decoloración de la capa base de óxido de titanio. Por lo tanto, como el carburo de titanio permanece sobre la capa superficial de titanio, incluso después de suprimirlo de la capa de óxido de titanio, puede ocurrir todavía la redecoloración tras el uso prolongado, después de la limpieza.

Por eso, la supresión de las secciones decoloradas de los materiales de construcción, de titanio y de aleación de titanio, sigue siendo una tarea difícil, aunque es incluso más difícil potenciar la resistencia a la decoloración después de suprimirlas.

A la luz de estas circunstancias, es un objeto de la presente invención proporcionar un agente limpiador para suprimir secciones decoloradas producidas sobre las superficies de materiales de construcción, de titanio y de aleaciones de titanio, sin afectar al aspecto exterior de las capas base, así como un agente limpiador para suprimir la decoloración y un método de limpieza para suprimir la decoloración, que inhibe la decoloración después de la supresión.

Como resultado de una investigación muy concienzuda dirigida hacia el objeto de hacer que se supriman las capas de óxido de titanio causantes de la decoloración y las capas de depósito de carburo de titanio sobre las superficies de titanio, sin afectar al aspecto exterior de las capas base de titanio, y potenciar la resistencia a la decoloración después de suprimirla, los presentes inventores han hecho el siguiente descubrimiento.

Los presentes inventores han descubierto que, preparando un agente limpiador, como un líquido débilmente ácido con una viscosidad apropiada, es posible suprimir las secciones decoloradas de materiales de construcción, de titanio y aleación de titanio, sin su dispersión durante la aplicación del recubrimiento y limpieza. Los inventores han hallado también que la sequedad de después de efectuar el recubrimiento se puede ajustar añadiendo a la solución limpiadora un hidrocarburo hidrófilo que contenga oxígeno, que tenga la función de controlar el vapor de agua. Se descubrió, además, que incluso se pueden suprimir secciones con decoloración extrema ajustando el tiempo de envejecimiento después de aplicar el recubrimiento. Finalmente, se descubrió que es posible formar una película protectora sobre la superficie de los materiales de construcción de titanio y de aleaciones de titanio mediante una operación de pulido después de aplicar el recubrimiento, y que la decoloración se puede, por ello, inhibir.

Específicamente, basándose en este conocimiento adquirido, los presentes inventores han tenido éxito en el desarrollo de un agente limpiador que exhibe los efectos deseados, que comprende una combinación de una sal de ácido inorgánico soluble en agua, un ácido orgánico o sal de ácido orgánico, un agente tensioactivo y un hidrocarburo hidrófilo que contiene oxígeno y, si es necesario, un espesante, un inhibidor de la decoloración, una resina fluorocarbonada y un material pulidor, así como un método de limpieza que use un agente limpiador.

La presente invención se ha completado basándose en los descubrimientos anteriormente mencionados, y el objeto anterior se puede conseguir mediante las características especificadas en las reivindicaciones.

El agente limpiador supresor de la decoloración, para secciones decoloradas de materiales de construcción de titanio y de aleaciones de titanio, según la invención (de aquí en adelante denominado simplemente “agente limpiador supresor de la decoloración”) , exhibe un poderoso efecto de suprimir la decoloración en los materiales de construcción, de titanio y de aleaciones de titanio, mediante la interacción entre múltiples componentes limpiadores, y la supresión de las secciones decoloradas de los materiales de construcción, de titanio y de aleaciones de titanio, se lleva a cabo mediante la combinación de la sal de ácido inorgánico soluble en agua, un ácido orgánico o sal de ácido orgánico con las secciones decoloradas del material de construcción de titanio y también mediante el poder limpiador del agua y del agente tensioactivo.

El agente limpiador de la invención, supresor de la decoloración, comprende una sal de ácido inorgánico, un ácido orgánico o una sal de ácido orgánico, un agente tensioactivo, un hidrocarburo (disolvente) hidrófilo que contiene oxígeno, y agua. La acidez del agente limpiador tiene, preferiblemente, un pH de 4, 0 – 5, 5 debido a que el efecto limpiador y de supresión de las secciones decoloradas de los materiales de construcción, de titanio o aleaciones de titanio, se maximiza en este intervalo. Si es necesario, la acidez del agente limpiador se puede ajustar para que esté dentro de este intervalo usando una solución acuosa alcalina. Se prefiere agua amoniacal como solución acuosa alcalina, pero también se puede usar sosa caústica, bicarbonato de sodio y soluciones alcalinas similares.

Los componentes del agente limpiador de la invención, supresor de la decoloración, se explicarán ahora.

Una sal de ácido inorgánico usada en el agente limpiador, supresor de la... [Seguir leyendo]

1. Un agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, que comprende al menos una sal de ácido inorgánico soluble en agua, siendo dicha sal de ácido inorgánico fluoruro de potasio en una cantidad del 0, 5 a 5, 0% en peso; un ácido orgánico o una sal de ácido orgánico, siendo el contenido de dicho ácido orgánico o sal de ácido orgánico del 2 – 15% en peso; un agente tensioactivo, siendo en contenido de dicho agente tensioactivo del 2 – 10% en peso; un disolvente hidrocarbonado hidrófilo, que contiene oxígeno, siendo el contenido de dicho hidrocarburo hidrófilo, que contiene oxígeno, del 5 – 20% en peso, y agua

2. El agente limpiador, supresor de la decoloración, según la reivindicación 1, en el que dicho agente limpiador, supresor de la decoloración, tiene un pH de 4, 0 a 5, 5.

3. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho agente limpiador satisface también una de las dos, o ambas, de las siguientes condiciones (1) y (2) :

(1) Dicho agente limpiador comprende uno o más tipos de espesantes;

(2) La viscosidad de dicho agente limpiador (medida a temperatura ambiente con un viscosímetro Brookfield) es de 100 – 10.000 mPa·s.

4. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho agente limpiador satisface también una de las dos, o ambas, de las siguientes condiciones (3) y (4) :

(3) Dicho agente limpiador comprende uno o más tipos de resina fluorocarbonada y uno o más tipos de materiales pulidores;

(4) Dicho agente limpiador comprende uno o más tipos de inhibidores de la decoloración.

5. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el ácido orgánico o la sal de ácido orgánico es, al menos, una seleccionada del grupo consistente en ácido fórmico, ácido oxálico, ácido cítrico, acido málico, ácido láctico, ácido tartárico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido glucónico, ácido hidroxibutírico, ácidoetilenodiaminotetraacético, ácido hidroxietilenodiaminotetraacético, ácido dietilenotriaminopentaacético, ácido hidroxietanodifosfónico, o sales tales como sales de sodio, de potasio y de amonio de estos ácidos orgánicos.

6. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el agente tensioactivo tiene un valor de HLB (balance hidrófilo – lipófilo) de 12 o superior.

7. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el ácido orgánico o la sal de ácido orgánico es, al menos, uno seleccionado del grupo consistente en agentes tensioactivos aniónicos tales como los ácidos poli (oxietilen) -alquil-éter-acético y sus sales de sodio; ácidos poli (oxietileno) -alquil-éter-fosfórico y sus sales de sodio; y ácidos dialquilsulfosuccínico y sus sales de sodio, y agentes tensioactivos no iónicos tales como (oxietileno) alquiléteres, poli (oxietileno) alquilalil-éteres y poli (oxietileno) -poli (oxipropileno) alquil-éteres.

8. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el hidrocarburo hidrófilo, que contiene oxígeno, es al menos uno seleccionado del grupo consistente en etilenglicol, polietilenglcol, propilenglicol, polipropilenglicol de peso molecular inferior, hexilenglicol, 1, 3-butanodiol, glicerina, metildiglicol, metiltriglicol, etildiglicol, etiltriglicol, butildiglicol, butiltriglicol, y N-metilpirrolidona.

9. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, en el que el espesante es, al menos, uno seleccionado del grupo consistente poli (alcohol vinílico) , metil-celulosa, hidroxietil-celulosa, goma guar, goma xantana, un polímero carboxivinílico, poli (óxido de etileno) y polivinilpirrolidona.

10. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en el que el contenido del espesante es de 0, 2 – 1, 5% en peso.

11. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, en el que el inhibidor de la decoloración es, al menos, uno seleccionado del grupo consistente en inhibidores de la decoloración basados en mercaptobenzotiazol, basados en triazol, basados en imidazol, y basados en tiourea.

12. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, en el que el contenido del inhibidor de la decoloración es de 0, 1 – 1, 5% en peso.

13. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 12, en el que la resina fluorocarbonada es, al menos, una seleccionada del grupo consistente en politetrafluoroetileno, copolímero de politetrafluoroetileno-hexafluoropropileno y poli (fluoruro de vinilideno) ,

14. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 13, en el que el contenido de la resina fluorocarbonada es de 0, 3 – 2, 0% en peso.

15. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el agente limpiador, supresor de la decoloración contiene además un material pulidor, en el que el material pulidor es, al menos, uno seleccionado del grupo consistente en diamante, esmeril, granate, corindón, rubí, arena de sílice, carburo de silicio, óxido de aluminio, óxido de cerio, óxido de circonio, ¥ -alúmina, y óxido de cromo.

16. El agente limpiador, supresor de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el contenido del material pulidor es del 10 – 30% en peso.

17. El método de limpieza con supresión de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, en el que las secciones decoloradas de un material de construcción, de titanio o de aleación de titanio, se recubren con el agente limpiador, supresor de la decoloración, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, y se deja que permanezca durante un periodo de tiempo prescrito, y luego dicho agente limpiador se quita de las secciones recubiertas mediante el lavado con agua.

18. El método de limpieza con supresión de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según la reivindicación 17, en el que el agente limpiador, supresor de la decoloración, aplicado sobre las secciones decoloradas del material de construcción, de titanio o de aleación de titanio, se quita mediante lavado con agua a alta presión (aproximadament.

30. 100 kg/cm2, aproximadamente 10 – 50 l/minuto) o mediante lavado con agua rociada a baja presión (igual o inferior a aproximadamente 10 kg/cm2, aproximadament.

5. 30 l/minuto) después de permanecer durante un periodo de tiempo prescrito.

19. El método de limpieza con supresión de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque dichas secciones recubiertas son sometidas a pulido después de dicha aplicación del recubrimiento, si es necesario después de permanecer durante un periodo de tiempo prescrito, antes de lavar con agua.

20. El método de limpieza con supresión de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según la reivindicación 19, en el que el agente limpiador, supresor de la decoloración, se quita mediante lavado con agua después de pulir.

21. El método de limpieza con supresión de la decoloración, para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, en el que la cobertura de la aplicación del agente limpiador, supresor de la decoloración, es de 50 – 200 g/m2.