Nuevo sistema de revestimiento de bajo contenido en VOC y ultraalto de sólidos de curado rápido para entornos corrosivos agresivos.

Un sistema de revestimiento que consiste en:

(i) una primera capa de una composición de imprimación que comprende un sistema de aglutinante basado en epoxi,

teniendo dicha composición de imprimación un % en volumen de sólidos de al menos el 82%; y

(ii) una segunda capa de composición de revestimiento superior que comprende un sistema de aglutinante basado en poliurea, teniendo dicha composición de revestimiento superior un % en volumen de sólidos de al menos el 82%;

en el que el % en volumen de sólidos promedio ponderado del sistema de revestimiento es de al menos el 84%;

en el que el sistema de revestimiento tiene un espesor de película seca total de 120-400 m,

y en el que el volumen de sólidos se determina de acuerdo con ISO 3233 con la modificación de que el secado se realiza a 23 ºC y una humedad relativa del 50% durante 7 días

Nuevo sistema de revestimiento de bajo contenido en VOC y ultraalto de sólidos de curado rápido para entornos corrosivos agresivos.

Campo de la invención La presente invención se refiere a nuevos sistemas de revestimiento de curado rápido que consisten en una imprimación de epoxi y un revestimiento superior de poliurea. Los sistemas de revestimiento tienen un tiempo de secado mejorado y un bajo contenido en VOC (compuestos orgánicos volátiles) y aún mantienen una excelente resistencia a la deformación por oxidación. La presente invención proporciona un tiempo de secado mejorado y bajo contenido en VOC usando un revestimiento superior de poliurea con contenido ultraalto de sólidos encima de la imprimación de epoxi. Los sistemas de revestimiento de la presente invención son composiciones no termoestables.

Antecedentes de la invención Los revestimientos de epoxi se usan principalmente como parte de un sistema de revestimiento anticorrosivo sobre sustratos de acero debido a la extraordinaria resistencia química y frente a la corrosión.

Las composiciones de revestimiento de epoxi típicamente son productos de uno o dos componentes. Si el producto es bicomponente, el componente uno normalmente consiste en una base de epoxi y el componente dos consiste en un agente de curado. Si la epoxi es una epoxi de cinc, el cinc normalmente estará presente en la composición base.

Las epoxis de cinc son mejores que las epoxis convencionales respecto a las propiedades anticorrosivas debido a su función como ánodo de sacrificio aplicado directamente encima de la superficie de acero limpia. Cuando la capa de revestimiento se daña, el cinc protegerá el daño mediante un procedimiento galvánico. La función es similar a la del acero galvanizado.

Las epoxis pueden usarse como una imprimación, es decir, una primera capa de revestimiento en los sistemas de revestimiento múltiples con capas posteriores de tipos genéricos de revestimientos adecuados, o como un revestimiento intermedio con revestimientos adecuados posteriores, por ejemplo, poliuretano o poliurea, o como un revestimiento superior. Sin embargo, las pinturas de epoxi también pueden usarse como sistemas de un único revestimiento.

La poliurea es el término general usado para revestimientos basados en aminas que se han hecho reaccionar con isocianatos o poliisocianatos. La reacción de polimerización entre amina e isocianatos es, en general, extremadamente rápida. En los revestimientos de poliurea se usan isocianatos tanto aromáticos como alifáticos. Sin embargo, solo son los isocianatos alifáticos los que dan una durabilidad en exterior aceptable.

Los ésteres del ácido poliaspártico son un tipo especial de aglutinante de poliurea en el que una amina se hace reaccionar previamente con maleato de dietilo. La funcionalidad amina mediante esta reacción previa resulta parcialmente con impedimentos estéricos. La velocidad de reacción depende de la amina usada.

Los ésteres poliaspárticos están disponibles en diferentes velocidades de reacción, desde polímeros de reacción rápida a lenta.

Se sabe bien que los revestimientos superiores de poliurea basados en ésteres del ácido poliaspártico dan una durabilidad en exterior excelente con excelente brillo y estabilidad de color. Los ésteres poliaspárticos pueden diseñarse para dar un curado rápido en condiciones ambiente y, con los impedimentos estéricos parciales de la amina, la velocidad de reacción da una vida útil razonable para manipularlos en un equipo de aplicación de dos componentes o en un equipo de pulverización sin aire convencional.

Los sistemas de pintura de epoxi y poliurea normalmente se usan cuando es necesaria una protección frente a la corrosión superior y un tiempo de procedimiento rápido. Tales sistemas de pintura están diseñados para ser usados en entornos corrosivos agresivos, tales como plataformas marítimas, torres eólicas, chimeneas de acero, centrales eléctricas, puentes de acero, grúas, etc. en entornos costeros, marítimos o industriales, aunque también en áreas de zonas con influencia de mareas donde se requiere una rápida resistencia a la humedad salada.

Los entornos corrosivos se clasifican de acuerdo con ISO 12944 en una escala de C2 a C5, siendo C2 moderadamente corrosivo y siendo C5 un entorno agresivamente corrosivo.

En los últimos años han aparecido productos de curado más rápido. El curado rápido reduce el tiempo de procesamiento global y se ha convertido en un parámetro muy importante para los aplicadores y contratistas de pintura. Sin embargo, hasta ahora solo ha sido posible disminuir el tiempo de curado en un cierto nivel si las propiedades de trabajabilidad y corrosión tenían que conservarse.

El procedimiento de curado empieza sobre la superficie del revestimiento. Cuando el curado es demasiado rápido la parte no curada blanda del revestimiento no tendrá resistencia suficiente para "soportar" la tensión acumulada durante el curado y se desarrollarán defectos sobre la superficie conduciendo a una pérdida posterior de adhesión, problemas de cohesión y corrosión.

Otro parámetro importante es el contenido de Compuestos Orgánicos Volátiles (VOC) de un sistema de revestimiento. Las emisiones de VOC influyen en el medio ambiente de una manera negativa. En los últimos años ha habido un enfoque en aumento sobre los aspectos medioambientales y la consciencia y análisis del efecto invernadero. Por lo tanto, es un parámetro importante mantener los VOC de un sistema de revestimiento a un mínimo absoluto.

Hasta ahora, la solución de revestimiento para las áreas de aplicación mencionadas habían sido revestimientos con contenido medio de sólidos usados en dos o tres sistemas de revestimiento con programas de secado/curado relativamente largos, que daban como resultado un tiempo de procedimiento largo y con emisiones de VOC relativamente altas.

El documento WO 2006/119770 A se refiere a composiciones de revestimiento de pintura epoxi. En las tablas 2 y 9, se desvelan composiciones que comprenden sistemas de aglutinante basado en epoxi. Además, el documento WO 2006/119770 A sugiere el uso de fibras de cinc (véase la página 8 línea 32) . Los paneles de acero están revestidos con un revestimiento que tiene un espesor de película seca de 300 m. Todas las composiciones del documento WO 2006/119770 A tienen un % en volumen de sólidos (porcentaje de los constituyentes sólidos en la composición) como máximo del 70, 2%. Adicionalmente, no se usa un sistema de aglutinante basado en poliurea encima de la imprimación de epoxi.

El documento US 5 987 727 A desvela piezas del automóvil lacadas con un sistema de revestimiento. La primera capa del revestimiento comprende una resina epoxi basada en bisfenol A mientras que la segunda capa del revestimiento comprende un ácido sulfónico bloqueado con amina y un poliisocianato bloqueado que conduce a una poliurea (véase el ejemplo 1) . Las composiciones del documento US 5 987 727 A tienen un % en volumen de sólidos (porcentaje de los constituyentes sólidos en la composición) como máximo del 70% (véase la columna 5, I.39-40) . Además, el sistema de revestimiento tiene un espesor de película seca total como máximo de 45

El documento EP 0 257 513 A desvela una composición de imprimación de epoxi que tiene un % en volumen de sólidos del 87%. En el documento EP 0 257 513 A no se usa un revestimiento superior que comprenda un sistema de aglutinante basado en poliurea. Además, el espesor de la película en el ejemplo A del documento EP 0 257 513 A es solo de 7, 6

El documento US 5 126 170 A desvela en los ejemplos 7 y 8 sistemas de aglutinante basados en poliurea que tienen un % en volumen de sólidos del 90%. En el documento US 5 126 170 A no se usa una imprimación que comprenda un sistema de aglutinante basado en epoxi. Además, en el documento US 5 126 170 A no se desvela el espesor de la película.

Por tanto, hay una necesidad de un sistema de revestimiento para entornos corrosivos agresivos, que posibilite un procesamiento más rápido y menor contenido de VOC.

Sumario de la invención Se ha descubierto ahora sorprendentemente que es posible proporcionar un sistema de revestimiento no termoestable que consiste en una composición de imprimación de epoxi y una composición de capas de revestimiento superior de poliurea que reduce significativamente el tiempo de procesamiento y con un bajo contenido de VOC, que aún proporciona la gran protección necesaria para las clases de corrosión agresivas.

La presente invención proporciona un sistema de revestimiento de alto contenido de sólidos que consiste en una imprimación de epoxi y un revestimiento superior, que posibilita un tiempo... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de revestimiento que consiste en:

(i) una primera capa de una composición de imprimación que comprende un sistema de aglutinante basado en epoxi, teniendo dicha composición de imprimación un % en volumen de sólidos de al menos el 82%; y

(ii) una segunda capa de composición de revestimiento superior que comprende un sistema de aglutinante basado en poliurea, teniendo dicha composición de revestimiento superior un % en volumen de sólidos de al menos el 82%;

en el que el % en volumen de sólidos promedio ponderado del sistema de revestimiento es de al menos el 84%; en el que el sistema de revestimiento tiene un espesor de película seca total d.

12. 400 10 y en el que el volumen de sólidos se determina de acuerdo con ISO 3233 con la modificación de que el secado se realiza a 23 ºC y una humedad relativa del 50% durante 7 días.

2. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la composición de imprimación comprende e.

2. 35% en volumen de sólidos de cinc.

3. El sistema de revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en el que el espesor de película 15 seca de la primera capa es mayor que el espesor de película seca de la segunda capa.

4. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de aglutinante basado en poliurea comprende un componente reactivo con isocianato de fórmula (I) :

en la que X representa un grupo orgánico que tiene una valencia de n y que es inerte hacia los grupos isocianato a temperaturas de hasta 100 ºC; cada uno de R1 y R2 se selecciona independientemente entre grupos orgánicos que son inertes hacia los grupos isocianato a temperaturas de hasta 100 ºC; cada uno de R3 y R4 se selecciona independientemente entre hidrógeno y grupos orgánicos que son inertes hacia los grupos isocianato a temperaturas de hasta 100 ºC; y

n es un número entero de al menos 2.

5. El sistema de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tiempo de "secado hasta poder manipularlo" es menor de 11 horas a 20 ºC, en el que el tiempo de "secado hasta poder manipularlo" se determina mediante paneles recién pintados (DFT típicament.

12. 400 m) a los que se aplica una presión de 100 kg/cm2 durante 3 minutos después de la aplicación del revestimiento de pintura más externo; un bloque de acero revestido de teflón (área base 3, 14 cm2) se presiona hacia la superficie pintada mediante una máquina de compresión neumática con un brazo móvil; si la pintura no está "seca hasta poder manipularlo" la pintura goteará por debajo del bloque de presión dando una como resultado una marca de indentación visible.

6. El sistema de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la deformación por oxidación del sistema de revestimiento seco según se determina de acuerdo con ISO 12944-6 es 35 como máximo 1 mm.

7. Un sistema de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que es adecuado para entornos corrosivos agresivos, que consiste en:

(i) una primera capa de composición de imprimación de cinc que comprende un sistema de aglutinante basado en epoxi y e.

2. 40% en volumen de sólidos de la composición de imprimación de cinc, teniendo dicha 40 composición de imprimación un % en volumen de sólidos de al menos el 82%; y

(ii) una segunda capa de composición de revestimiento superior que comprende un sistema de aglutinante basado en poliurea, teniendo dicha composición de revestimiento superior un % en volumen de sólidos de al menos el 82%, y comprendiendo dicho sistema de aglutinante un componente reactivo con isocianato de fórmula (I) : en la que X representa un grupo orgánico que tiene una valencia de n y que es inerte hacia los grupos isocianato a temperaturas de hasta 100 ºC; cada uno de R1 y R2 se selecciona independientemente entre grupos orgánicos que son inertes hacia los grupos isocianato a temperaturas de hasta 100 ºC; cada uno de R3 y R4 se selecciona independientemente entre hidrógeno y grupos orgánicos que son inertes hacia los grupos isocianato a temperaturas de hasta 100 ºC; y n es un número entero de al menos 2; en el que el % en volumen de sólidos promedio ponderado del sistema de revestimiento es de al menos el 84%; y en el que el espesor de película seca de la primera capa es mayor que el espesor de película seca de la segunda capa, teniendo dicha primera capa un espesor de película seca de al menos 100 y en el que el volumen de sólidos se determina de acuerdo con ISO 3233 con la modificación de que el secado se realiza a 23 ºC y una humedad relativa del 50% durante 7 días.

8. Un sistema de revestimiento que consiste en:

(i) una primera capa de una composición de imprimación que comprende un sistema de aglutinante basado en epoxi, teniendo dicha composición de imprimación un % en volumen de sólidos de al menos el 86%; y

(ii) una segunda capa de composición de revestimiento superior que comprende un sistema de aglutinante basado en poliurea, teniendo dicha composición de revestimiento superior un % en volumen de sólidos de al menos el 78%;

en el que el % en volumen de sólidos promedio ponderado del sistema de revestimiento es de al menos el 82%; en el que el sistema de revestimiento tiene un espesor de película seca total d.

12. 400 y en el que el volumen de sólidos se determina de acuerdo con ISO 3233 con la modificación de que el secado se realiza a 23 ºC y una humedad relativa del 50% durante 7 días.

9. Una estructura revestida que lleva sobre al menos una parte de su superficie un sistema de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en forma seca.

10. Un procedimiento para el establecimiento de una estructura revestida usando un sistema de revestimiento que consiste en una composición de imprimación y una composición de revestimiento superior, comprendiendo dicha composición de imprimación un sistema de aglutinante basado en epoxi y comprendiendo dicha composición de revestimiento superior un sistema de aglutinante basado en poliurea, comprendiendo dicho procedimiento:

(i) aplicar la composición de imprimación sobre una parte predeterminada de la superficie de la estructura formando de esta manera una película de imprimación curable sobre dicha superficie,

(ii) dejar que dicha película de imprimación curable se cure al menos parcialmente formando de esta manera un revestimiento de imprimación de epoxi,

(iii) aplicar la composición de revestimiento superior sobre el revestimiento de imprimación de epoxi formando de esta manera una película de revestimiento superior curable sobre dicho revestimiento de imprimación de epoxi, y

(iv) dejar que dicha película de revestimiento superior curable se cure y, si fuera necesario, permitir que dicho revestimiento de imprimación de epoxi se cure totalmente, formando de esta manera un sistema de revestimiento curado que consiste en el revestimiento de imprimación de epoxi y un revestimiento superior de poliurea;

en el que la composición de imprimación tiene un % en volumen de sólidos de al menos el 82%, dicha composición de revestimiento superior tiene un % en volumen de sólidos de al menos el 82%; y el % en volumen de sólidos promedio ponderado del sistema de revestimiento es de al menos el 84% o en el que dicha composición de imprimación tiene un % en volumen de sólidos de al menos el 86%, dicha composición de revestimiento superior tiene un % en volumen de sólidos de al menos el 78%; y el % en volumen de sólidos promedio ponderado del sistema de revestimiento es de al menos el 82%; en el que el sistema de revestimiento se aplica a un espesor de película seca total d.

12. 400 y en el que el volumen de sólidos se determina de acuerdo con ISO 3233 con la modificación de que el secado se realiza a 23 ºC y una humedad relativa del 50% durante 7 días.

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la composición de imprimación comprende el 2035% en volumen de sólidos de cinc.