Composiciones de revestimiento de control de incrustaciones novedosas.

Una composición de revestimiento de control de incrustaciones que comprende un sistema aglutinante basado en polisiloxano,

un 0,01-20 % en peso en seco de uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y uno o más biocidas, en la que la relación en peso entre el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y el uno o más biocidas está en el intervalo del 1:0,2 a 1:6, y en la que el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo no contienen grupos que pueden reaccionar con el aglutinante o cualquier reticulante.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/070509.

Solicitante: HEMPEL A/S.

Nacionalidad solicitante: Dinamarca.

Dirección: Lundtoftegårdsvej 91 2800 Kongens Lyngby DINAMARCA.

Inventor/es: BLOM, ANDERS, THORLAKSEN,PETER CHRISTIAN WEINRICH, BORK,ULRIK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C09D183/04 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.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). › C09D 183/00 Composiciones de revestimiento a base de compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman, en la cadena principal de la macromolécula, un enlace que contiene silicio con o sin azufre, nitrógeno, oxígeno o carbono; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › Polisiloxanos.
  • C09D5/16 C09D […] › C09D 5/00 Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes. › Pinturas antisuciedad; Pinturas subacuáticas.
  • C09D7/12 C09D […] › C09D 7/00 Características de las composiciones de revestimiento no previstas en el grupo C09D 5/00   (secantes C09F 9/00). › Otros aditivos.

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de revestimiento de control de incrustaciones novedosas Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones de revestimiento de control de incrustaciones novedosas. Antecedentes de la invención

Tradicionalmente, las formulaciones de silicona dependen de medios físicos, siendo éstos principalmente un factor del módulo de elasticidad y de la tensión superficial, para crear una superficie con pocas incrustaciones. Los revestimientos tradicionales de polidimetllsiloxano (PDMS) han mostrado dificultad para resistir las incrustaciones de lodo con el tiempo, disminuyendo de esta manera la ventaja de la reducción de la resistencia aerodinámica.

De esta manera, existe la necesidad de composiciones de revestimiento basadas en polisiloxano para control de incrustaciones que combinen los beneficios de las composiciones de revestimiento de liberación de incrustaciones basadas en polisiloxano convencionales con los beneficios de las composiciones de revestimiento antiincrustaciones basadas en biocidas.

El documento WO 27/53163 desvela un material antl-lncrustaciones que puede incluir uno o más de un número de copolímeros adecuados (por ejemplo, copolímeros de bloques, copolímeros de injerto, etc.) que proporcionan características de liberación de bioclda y/o Incrustaciones. Los copolímeros pueden incluir una estructura básica de polisiloxano con uno o más polímeros Injertados en la estructura básica de polisiloxano. Tales polímeros injertados pueden llevar grupos biocidas.

El documento WO 28/132195 desvela una composición de revestimiento anti-incrustaciones que comprende un polímero curable (por ejemplo, un polímero que contiene organoslloxanos) y un polímero de organosilicona.

El documento WO 28/132196 desvela un procedimiento para detener físicamente las incrustaciones marinas o blolncrustaclones, procedimiento que implica formar sobre el sustrato una composición de revestimiento que comprende poliorganosiloxano curable, copolímeros de bloques de polioxialquileno, un agente de reticulación de organosilicio y/o catalizador. El polioxialquileno se hace reaccionar con el aglutinante de silicona mediante una reacción de adición (vlnllo/hldruro) para formar un copolímero de bloques de polioxialquileno y polisiloxano. El copolímero posteriormente puede terminarse con viniltrimetoxisilano para formar un aglutinante curable por humedad.

El documento US 24/619 desvela una composición de organopolisiloxano curable a temperatura ambiente, que incluye (A) un organopolisiloxano con extremos bloqueados con un grupo hidroxilo, un grupo hidrolizable o ambos de estos tipos de grupos, y (B) un compuesto de organosilicio que contiene un grupo hidrolizable, un producto de condensación por hidrólisis parcial del mismo o una mezcla de los dos, y (C) un polisiloxano con al menos un grupo oxialquileno unido a un átomo de silicio a través de, por ejemplo, una unión C-C-Si.

El documento WO 22/8843 desvela un procedimiento para revestir un sustrato silíceo con una capa que contiene silicio, en el que en una primera etapa se aplica una capa que comprende un biocida.

El documento US 22/19749 A1 desvela una composición basada en polisiloxano anti-incrustaciones curable que comprende sílice hidrófoba posiblemente en combinación con sílice hidrófila. En algunas realizaciones, la composición comprende adicionalmente un aceite de silicona, por ejemplo, aceites que comprenden restos polietilenglicol o propilenglicol. Se prevé adicionalmente que pueden usarse agentes anti-incrustaciones, en particular, cobre y compuestos de cobre inorgánicos.

El documento EP 2 13 655 A1 desvela una composición basada en polisiloxano anti-inscrustaciones curable que comprende un caucho de silicona curable por reacción y una mezcla de organopolisiloxano diseñada particularmente. En algunas realizaciones, la composición comprende adicionalmente un aceite de silicona, por ejemplo, aceite de silicona modificado con poliéter. Se prevé también que pueden usarse agentes antiincrustaciones, en particular cobre y compuestos de cobre inorgánicos.

El documento US 6.613.193 B1, entre otros, desvela una composición que comprende un polidimetil siloxano terminado en silanol, un polidimetil siloxano terminado en dimetiletoxi, polidietoxi siloxano y cloruro de benzoalconio. El polidietoxi siloxano reacciona con los polidimetil siloxanos de manera que el polidietoxi siloxano se convierte en una parte integral de la red del aglutinante.

El documento JP 2 52283 A desvela una composición de revestimiento que comprende un aceite de silicona modificado con poliéter que tiene cadenas laterales de polioxialquileno, un sistema aglutinante de tipo acrílico basado en un macropolímero de polisiloxano y un anti-incrustante.

El documento JP 26 299132 A desvela una composición de revestimiento anti-incrustaciones que está basada en un sistema aglutinante de copolímero de vinilo que incluye cadenas laterales de polisiloxano y que se modifica con

ciertos silanos reactivos y comprende adicionalmente, por ejemplo, un polisiloxano modificado con pol¡(ox¡alqu¡leno). La composición puede incluir también un agente anti-incrustaciones.

Los revestimientos de liberación de incrustaciones basados en silicona han demostrado una ventaja respecto a los revestimientos anti-incrustaciones convencionales que muestran una resistencia aerodinámica significativamente inferior y, de esta manera, un consumo de combustible reducido de las embarcaciones marinas. La diferencia es especialmente obvia siempre y cuando el revestimiento de silicona esté libre de inscrustaciones marinas, incluyendo incrustaciones por lodo. Muchos revestimientos de silicona convencionales hasta ahora solo han sido capaces de mantener una superficie libre de lodo durante un periodo corto.

Algunos biocidas adicionales que contienen revestimientos anti-incrustaciones han demostrado una mayor resistencia a las incrustaciones marinas en comparación con los revestimientos de liberación de incrustaciones basados en silicio, por ejemplo en condiciones estáticas. Sin embargo, las características superficiales de tal revestimiento conducirán a un aumento en la resistencia aerodinámica en comparación con los revestimientos de silicona incluso cuando la superficie está libre de incrustaciones.

El fundamento detrás de la presente invención ha sido prolongar el periodo sin lodo de un revestimiento basado en silicona combinando los componentes biocidas de los revestimientos anti-incrustaciones con un revestimiento de liberación de incrustaciones basado en silicio. Esto proporciona un revestimiento con baja resistencia aerodinámica que permanecerá sin incrustaciones durante un tiempo mayor que los revestimientos de liberación de incrustaciones basados en silicona convencionales.

Sumario de la invención

En vista de las necesidades mencionadas anteriormente, los presentes inventores han desarrollado ahora nuevas composiciones de revestimiento de control de incrustaciones que comprenden biocidas y uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo que facilitan y controlan el lixiviado de los biocidas. De esta manera, las ventajas de la liberación de incrustaciones de silicona se combinan con las de los revestimientos anti-incrustaciones tradicionales, consiguiendo de esta manera una superficie de baja fricción sin incrustaciones con el uso de una cantidad de biocida relativamente pequeña.

Los presentes inventores se han dado cuenta de que el uso de ciertos polisiloxanos modificados con un hidrófilo, en particular polisiloxanos modificados con poli(oxialquileno), (véase adicionalmente más adelante) hace posible obtener un medio para transporte de agua y biocida a través de una película de polisiloxano reticulada, en particular, una película de una composición de revestimiento basada en polisiloxano. La velocidad de lixiviado del biocida puede controlarse, entre otros, mediante la cantidad y la hidrofiIia/restos hidrófilos del polisiloxano o polisiloxanos añadidos.

De esta manera, un primer aspecto de la presente invención se refiere a una composición de revestimiento de control de incrustaciones que comprende un sistema aglutinante basado en polisiloxano, de ,1-2 % en peso en seco de uno o más polisiloxanos hidrófilos y uno o más biocidas, en la que la relación en peso entre el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y el uno o más biocidas está en el intervalo 1:,2 a 1:6, y en la que el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo no contienen grupos que puedan reaccionar con el aglutinante o cualquier reticulante.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a una estructura marina que comprende, en al menos en una parte de la superficie externa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de revestimiento de control de incrustaciones que comprende un sistema aglutinante basado en polisiloxano, un ,1-2 % en peso en seco de uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y uno o más biocidas, en la que la relación en peso entre el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y el uno o más biocidas está en el intervalo del 1:,2 a 1:6, y en la que el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo no contienen grupos que pueden reaccionar con el aglutinante o cualquier reticulante.

2. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la relación en peso relativa entre el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y el uno o más biocidas es de 1:,2 a 1:4.

3. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la relación en peso relativa entre el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y el uno o más biocidas es de 1:,25 a 1:4.

4. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo constituyen un ,5-1 % en peso en seco de la composición de revestimiento.

5. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo constituyen un 2-7 % en peso en seco de la composición de revestimiento.

6. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el uno o más biocidas constituyen un ,1-1 % en peso en seco de la composición de revestimiento.

7. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el al menos un bioclda es un blocida orgánico.

8. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el uno o más biocidas es seleccionado entre 3-(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetilurea (Diuron), A^-ferc-butil-A^-ciclopropil-e-metiltio-I.S.S-triazin^^- diamina (Cybutryne), 4,5-d¡cloro-2-n-octil-4-¡sotiazolin-3-ona (DCOIT, Sea-Nine® 211N), bis(1-hidroxi-2(1H)- piridintionato-,S)-(r-4) cinc (piridintiona de cinc; Piritiona de Cinc), bis(1-hidroxi-2(1H)-piridintionato-,S)-7-4) cobre (piridintiona de cobre; Piritiona de Cobre) y etilen-1,2-bis-ditiocarbamato de cinc (cinc-etilen-A/-A/'-ditiocarbamato; Zineb).

9. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el uno o más biocidas es seleccionado entre piritiona de cinc, piritiona de cobre y 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona (DCOIT, Sea-Nine® 211N).

1. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en la que el al menos un biocida es un complejo de piritiona.

11. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7-1, en la que el uno o más biocidas es un complejo de piritiona.

12. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los grupos hidrófilos tienen un peso molecular promedio en número (Mn) en el intervalo de 4-1. g/mol.

13. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polisiloxano modificado con un hidrófilo tiene un peso molecular promedio en número (Mn) en el intervalo de 5- 5. g/mol.

14. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el peso relativo de los restos hidrófilos del uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo es un 1-7 % del peso total del polisiloxano modificado con un hidrófilo.

15. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de aglutinante basado en polisiloxano constituye al menos un 4 % en peso en seco de la composición de revestimiento.

16. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 15, en la que el sistema de aglutinante basado en polisiloxano constituye un 5-9 % en peso en seco de la composición de revestimiento.

17. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de aglutinante basado en polisiloxano constituye al menos un 4 % en peso en seco de la composición de revestimiento, en la que los polisiloxanos modificados con un hidrófilo constituyen un ,5-1 % en peso en seco de la composición de revestimiento, siendo dicho polisiloxano modificado con un hidrófilo un polisiloxano modificado con poli(oxialquileno), y en la que el uno o más biocidas constituyen un ,1-1 % en peso en seco de la composición de revestimiento, teniendo dicha composición de revestimiento una viscosidad en el intervalo de 2-4. mPa.s medida a 25 °C de acuerdo con ISO 2555:1989, y dicha composición de revestimiento comprende además

pigmentos y/o cargas en una cantidad del -35 % en peso en seco de la composición de revestimiento.

18. Una composición de capa de acabado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende:

(i) 4-7 % en peso en húmedo de la composición total de capa de acabado de un polidiorganosiloxano terminado en silanol y un reticulante;

(ii) ,1-1%, en peso en húmedo de la composición total de capa de acabado de uno o más biocidas, seleccionados preferentemente entre biocidas orgánicos; y

(iii) ,1-1 %, en peso en húmedo de la composición total de capa de acabado de uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo seleccionados entre polisiloxanos modificados con poli(oxialquileno).

19. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el aglutinante basado en polisiloxano es un organopolisiloxano funcional con funcionalidad terminal y/o colgante, siendo dicha funcionalidad grupos hidrolizables o grupos silanol.

2. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de aglutinante basado en polisiloxano comprende (i) un aglutinante y (ii) un agente reticulante, en la que el aglutinante (i) constituye un 2-9 % en peso en seco de la composición de revestimiento, y es un diorganopolisiloxano curable representado por la fórmula general (1):

en la que

cada A1 se selecciona independientemente entre un grupo hidroxilo, un grupo hidrolizable, un grupo amino y un grupo epoxi;

cada A2 se selecciona independientemente entre un grupo alquilo, arilo, alquenilo e hidrolizable; cada A3 y A4 se selecciona independientemente entre alquilo y aril alquenilo; y a = 1-25., b = 1-2.5 y a+b es al menos 3.

21. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 19-2, en la que el organopolisiloxano tiene grupos terminales epoxi o amina y grupos hidrolizables colgantes con funcionalidad alcoxi.

22. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 19-21, en la que dichos grupos hidrolizables se seleccionan entre grupos alcoxi y grupos cetoxima.

23. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el aglutinante basado en polisiloxano comprende un aglutinante basado en polidimetilsiloxano.

24. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de aglutinante comprende un reticulante seleccionado entre tetraetoxisilano; viniltris(metiletiloximo)silano; metiltris(metiletiloximo)silano; viniltrimetoxisilano; metiltrimetoxisilano y viniltriisopropenoxisilano; y productos de hidrólisis-condensación de los mismos.

25. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el carácter hidrófilo de uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo es obtenido por adición de grupos oligoméricos o poliméricos seleccionados entre amidas, ácidos, alcoholes, cetonas, aldehidos, aminas, ásteres, éteres e imidas, incluyendo copolímeros de los mismos.

26. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el polisiloxano modificado con un hidrófilo es un polisiloxano modificado con poli(oxialquileno).

27. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 26, en la que el polisiloxano modificado con poli(oxialquileno) es un polisiloxano que tiene injertadas al mismo cadenas de poli(oxialquileno).

28. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 26, en la que el polisiloxano modificado con poli(oxialquileno) es un polisiloxano que tiene incorporadas en la estructura básica del mismo cadenas de poli(oxialquileno).

29. La composición de revestimiento de acuerdo con la reivindicación 26, en la que el polisiloxano modificado con poli(oxialquileno) es un polisiloxano que tiene incorporadas en la estructura básica del mismo cadenas de

poli(oxialquileno) y que tiene injertadas al mismo cadenas de poli(oxialquileno).

3. La composición de revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17-18 y 25-29, en la que el poli(oxialquileno) es seleccionado entre polioxietileno, polioxipropileno y poli(oxialquileno-co-oxipropileno).

31. Una estructura marina que comprende sobre al menos una parte de la superficie externa de la misma un 5 revestimiento más externo preparado a partir de una composición de revestimiento como se ha definido en una

cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

32. La estructura de acuerdo con la reivindicación 31, en la que al menos como parte de la superficie externa que lleva el revestimiento más externo es una parte sumergida de dicha estructura.

33. Uso de la combinación de uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo no reactivos y uno o más 1 biocidas, en la que la relación en peso entre el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo y el uno o más

biocidas está en el intervalo de 1:,2 a 1:6, y en la que el uno o más polisiloxanos modificados con un hidrófilo no contienen grupos que puedan reaccionar con el aglutinante o cualquier reticulante, para mejorar las propiedades anti-incrustación de una composición de revestimiento basada en polisiloxano.


 

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