Composiciones de revestimiento con resistencia a la corrosión y apariencia mejoradas.

Una composición de revestimiento que comprende: a) una resina formadora de película que comprende,

al menos, un polímero que contiene un grupo reactivo funcional y, al menos, un agente de curado que tiene grupos funcionales reactivos con el grupo funcional del polímero; y b) una pluralidad de partículas dispersadas en dicha resina, que tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 5 a 1000 nanómetros y se seleccionan entre silicato de aluminio y vidrio de borosilicato, estando la relación en peso de (b) respecto a (a) en el intervalo de 0,2 a 2,0.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/042015.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SCHNEIDER, JOHN R..

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K3/00 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de sustancias inorgánicas como aditivos de la composición polimérica.
  • C09D5/00 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes.
  • C09D7/00 C09D […] › Características de las composiciones de revestimiento no previstas en el grupo C09D 5/00 (secantes C09F 9/00 ); Procesos para la incorporación de ingredientes en composiciones de revestimiento.

PDF original: ES-2300876_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composiciones de revestimiento con resistencia a la corrosión y apariencia mejoradas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento que proporcionan una resistencia a la corrosión mejorada, y a procedimientos para el uso de las mismas. Más específicamente, la resistencia mejorada se alcanza por la adición de una resina que forma película.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de revestimiento "color-más-transparente" que implican la aplicación de un revestimiento base coloreado o pigmentado a un sustrato, seguida por la aplicación de un revestimiento de superficie transparente o claro sobre el revestimiento base, se han hecho crecientemente populares como acabados originales para distintos productos de consumo que incluyen, por ejemplo, revestimientos de coches y suelos, tales como azulejos cerámicos y suelos de madera. Los sistemas de revestimiento color-más-transparente tienen unas propiedades de apariencia destacables, que incluyen brillo y nitidez de imagen, debido en gran parte al revestimiento transparente.

Los sistemas de revestimiento "monocapa", que comprenden una capa de revestimiento de color, se aplican ellos mismos como el revestimiento superior. Los sistemas de revestimiento monocapa se usan frecuentemente para electrodomésticos del hogar, equipo para el césped y jardinería, dispositivos interiores de fijación y similares. Los mono-revestimientos tienen también unas buenas propiedades de apariencia, que incluyen brillo y nitidez de imagen.

Estos sistemas de revestimiento, depositados y curados sobre un sustrato, pueden estar sometidos a deterioro ambiental. Por ejemplo, puede ocurrir corrosión de un sustrato metálico revestido cuando éste se expone al oxígeno y al agua presentes en la atmósfera. Se conoce en la técnica que una capa de revestimiento de "imprimación" se requiere cuando estos sistemas de revestimiento se aplican sobre sustratos metálicos, para proteger al sustrato de la corrosión. La capa de imprimación se aplica al sustrato metálico directamente y contiene pigmentos, conocidos en la técnica, para prevenir la corrosión Normalmente, se requieren altas concentraciones de estos pigmentos para una actuación efectiva y podrían afectar adversamente al brillo y la nitidez de imagen del revestimiento de imprimación curado, de forma que se requerirían adicionalmente revestimientos de color-más-transparente o monocapa para mejorar la apariencia.

Se conoce también en la técnica que la adición de partículas a una resina formadora de película puede mejorar la resistencia a la uña y a los arañazos del revestimiento curado. Por ejemplo, la adición de bajas concentraciones de partículas a una composición de revestimiento transparente puede mejorar la resistencia a la uña y a los arañazos de la composición transparente de revestimiento, sin afectan a la apariencia adversamente. A medida que aumenta la concentración de partículas, la apariencia del revestimiento curado se puede ver adversamente afectada.

El documento EP-A-1 512 729 describe partículas en escamas que contienen micropartículas que tienen un tamaño medio de partícula de 5-500 μm y un índice de refracción alto, incorporadas en un cosmético o en una composición de revestimiento.

El documento EP-A-1 512 728 describe un material de revestimiento fotocatalítico que comprende partículas de óxido fotocatalíticas, que tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 5-50 nm, y una emulsión de resina hidrofóbica en la que las partículas de la emulsión de resina tienen un tamaño en el intervalo de 80 a 300 nm. Pero esta referencia no se refiere ni al silicato de aluminio o al vidrio de borosilicato, ni revela la combinación de una resina formadora de película que tenga, al menos, un grupo funcional reactivo con, al menos, un agente de curado que tenga grupos funcionales reactivos con el grupo funcional del polímero.

El documento US-B1-6.376.616 se refiere a un revestimiento de electrodepósito aniónico, que tienen un tamaño de partícula máximo de 0,1-10 μm, pero en él no se menciona ni al silicato de aluminio ni al vidrio de borosilicato.

El documento EP-A-718 378 revela pigmentos de color que contienen óxido de hierro, no brillante, en los que plaquetas de pigmento, que tienen un tamaño de partícula de 1-150 μm, están revestidas con óxido de hierro.

El documento EP-A-659 843 se refiere a composiciones de revestimiento, pero en él no se revelan ni la cantidad relativa de partículas inorgánicas y resina formadora de película, ni el uso de silicato de aluminio o vidrio de borosilicato.

El documento EP-A-625 541 revela una composición de revestimiento que comprende un polímero de látex formador de película, así como partículas de dióxido de titanio.

El documento US-A-5.358.982 se refiere a micropartículas de polímero reticuladas que se pueden usar como pigmentos orgánicos, en sustitución del dióxido de titanio, en una composición de electrorrevestimiento.

Por el documento DE-A1-37 31 733 se conoce una composición de revestimiento que comprende una dispersión acuosa de un polímero y pigmentos inorgánicos, en la que los pigmentos inorgánicos tienen un tamaño de partícula medio de 7-70 nm, pero la dispersión del polímero no es una combinación de una resina formadora de película funcional con un agente de reticulado.

El documento EP-A-139 187 se refiere a aplicaciones de revestimiento de color-más-transparente, en las que tanto en el revestimiento base como en el revestimiento superior se incluyen micropartículas inorgánicas que tienen un tamaño de 1-150 nm. Las micropartículas inorgánicas preferidas son partículas de sílice.

El documento US-A-4.504.614 revela un procedimiento de composiciones acuosas de látex espesantes, en las que se usa, como agente espesante, un sílice ahumado que tiene un tamaño de partícula medio de 7-16 nm.

El documento EP-A-106-707 revela una composición de revestimiento que comprende partículas abrasivas seleccionadas entre diamante, nitruro de boro cúbico y carburo de boro.

El documento US-A-4.385.138 se refiere a composiciones de revestimiento de suspensiones en polvo. Aunque la composición base de los ejemplos menciona dióxido de titanio y rutilo en una cantidad de 50 partes, referida a 100 partes de la resina formadora de película y el agente de curado combinados, no hay revelación respecto al tamaño de partícula del rutilo.

El documento US-A-4.442.244 revela, en el ejemplo 1, la incorporación de 0,2 partes en peso de dióxido de silicona finamente dividido, que tiene un tamaño de partícula medio de 7 nm, en una resina formadora de película.

El documento EP-A-035 609 se refiere a composiciones de revestimiento transparentes, resistentes a la abrasión, que comprenden un agente dispersante inorgánico y un componente silanol parcialmente condensado, pero esta referencia no revela la combinación de una resina formadora de película que tiene grupos funcionales, con un agente de reticulado, ni menciona al vidrio de borosilicato o al silicato de aluminio.

Así, existe una necesidad, entre los revestimientos de la técnica, de revestimientos de superficie que tengan buena resistencia a la corrosión cuando se aplican directamente en un sustrato metálico, y que mantengan a la vez una buena apariencia, similar a la de un revestimiento aplicado sobre una capa de imprimación. Esto eliminaría la necesidad de una capa de imprimación adicional en el proceso de pintura.

Resumen de la invención

La presente invención se dirige a composiciones de revestimiento que comprenden:

a) una resina formadora de película que comprende, al menos, un polímero que contiene un grupo reactivo funcional y, al menos, un agente de curado que tiene grupos funcionales reactivos con el grupo funcional del polímero; y
b) una pluralidad de partículas dispersadas en dicha resina, que tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 5 a 1000 nanómetros y se seleccionan entre silicato de aluminio y vidrio de borosilicato,

estando la relación en peso de (b) respecto a (a) en el intervalo de 0,2 a 2,0, y a un sustrato revestido directamente con la composición de revestimiento anterior, conteniendo la composición de revestimiento una relación en peso del pigmento negro de carbón... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de revestimiento que comprende:

a) una resina formadora de película que comprende, al menos, un polímero que contiene un grupo reactivo funcional y, al menos, un agente de curado que tiene grupos funcionales reactivos con el grupo funcional del polímero; y
b) una pluralidad de partículas dispersadas en dicha resina, que tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 5 a 1000 nanómetros y se seleccionan entre silicato de aluminio y vidrio de borosilicato,

estando la relación en peso de (b) respecto a (a) en el intervalo de 0,2 a 2,0.

2. La composición de revestimiento de la Reivindicación 1, en la que las partículas tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 5 a 700 nanómetros.

3. La composición de revestimiento de la Reivindicación 1, en la que las partículas tienen un área de superficie en el intervalo de 5 a 150 metros cuadrados por gramo.

4. La composición de revestimiento de la Reivindicación 1, en la que dicha pluralidad de partículas es una mezcla de partículas de distintos tamaños.

5. La composición de revestimiento de la Reivindicación 4, en la que la mezcla comprende del 10 al 50 por ciento en peso de partículas que tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 5 hasta 400 nanómetros y de 50 a 90 por ciento en peso de partículas que tienen un tamaño de partícula en el intervalo de 400 a 1000 nanómetros.

6. La composición de revestimiento de la Reivindicación 1, en la que dichas partículas son esféricas.

7. La composición de revestimiento de la Reivindicación 1, en la que dichas partículas no tienen una morfología uniforme.

8. La composición de revestimiento de la Reivindicación 1, en la que dichas partículas son similares a placas.

9. La composición de revestimiento de la Reivindicación 1, en la que el polímero se selecciona entre en grupo constituido por polímeros acrílicos, polímeros de poliéster, polímeros de poliuretano y polímeros de poliéter.

10. La composición de revestimiento de la Reivindicación 9, en la que los grupos funcionales reactivos se seleccionan entre el grupo constituido por grupos epoxi, grupos ácido carboxílico, grupos hidroxilo, grupos isocianato, grupos amida, grupos carbamato, grupos carboxilato y mezclas de los mismos.

11. Un sustrato revestido directamente con la composición de la Reivindicación 1; la composición de revestimiento que contiene una relación en peso del pigmento negro de carbón respecto a la resina formadora de película de, al menos, 0,04 y una relación en peso de partículas respecto a la resina formadora de película de, al menos, 0,2; el revestimiento curado depositado a partir de la composición de revestimiento que tiene un grado de brillo 20 de, al menos, 75 unidades y, al menos, un 10 por ciento más de resistencia a la corrosión tras 250 horas de exposición a sal pulverizada, en comparación con un revestimiento similar sin partículas.

12. El sustrato de la Reivindicación 11, en el que resistencia a la corrosión es, al menos, un 50 por ciento mayor.

13. El sustrato de la Reivindicación 11, en el que dicho sustrato es metálico.

14. El sustrato de la Reivindicación 13, en el que dicho sustrato metálico se selecciona entre el grupo constituido por aluminio, acero galvanizado y acero sin tratar.

15. El sustrato de la Reivindicación 14, en el que dicho sustrato metálico es acero sin tratar.

16. El sustrato de la Reivindicación 11, en el que el revestimiento curado tiene un espesor de, al menos, 12,7 μm.

17. El sustrato de la Reivindicación 16, en el que el revestimiento curado tiene un espesor entre 12,7 a 127 μm.

18. Un procedimiento para mejorar la resistencia a la corrosión de un sustrato que comprende la aplicación a, al menos, una porción del sustrato de la composición de revestimiento de la Reivindicación 1.

19. El sustrato revestido de la Reivindicación 11, en el que el revestimiento curado resultante no varía en más de un 15 por ciento en el grado de brillo 20 y en el DOI, en comparación con un revestimiento similar sin partículas.

20. El sustrato revestido de la Reivindicación 11, en el que el revestimiento curado resultante cuando se deposita directamente sobre un sustrato de acero sin tratar tiene, al menos, un 10 por ciento más resistencia a la corrosión, en comparación con un revestimiento similar sin partículas.

21. El sustrato revestido de la Reivindicación 20, en el que la resistencia a la corrosión es, al menos, un 50 por ciento mayor.


 

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