Revestimiento antióxido de poliuretano-poliurea.

Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea premezclado que comprende un conjunto de componentes para la preparación de un agente de revestimiento,

que contiene un aglutinante poco disolvente, es decir un contenido de disolvente inferior al 20 por ciento en volumen, de baja viscosidad, es decir viscosidad inferior a 100 milipascal, así como una carga inorgánica con volumen elevado, es decir concentración en volumen mayor del 25 por ciento en volumen, como agente antióxido mediante la aplicación del agente antióxido sobre una placa de acero o una pieza de construcción de acero, preferentemente por medio de un rodillo o rasqueta en espiral, en la que el conjunto de componentes comprende:

A) un componente de reacción líquido A que contiene el compuesto de polihidroxilo de la parte de aglutinante de poliuretano así como la carga inorgánica;

B) un componente de reacción líquido B que contiene poliisocianato para la reticulación del compuesto de polihidroxilo así como para la formación de la parte de aglutinante de poliurea;

C) un componente líquido C que contiene un compuesto de titanio de fórmula III

i. Ti(OR3)w(OCOR4)y Fórmula III

en la que R3≥ C1-C8; R4 ≥ resto hidrocarburo de C10-C18; w ≥ 1 ó 2; y ≥ 2 ó 3;

w + y ≥ 4; así como un componente independiente del componente C,

D) un compuesto volátil de fórmula IV

ii.**Fórmula**

en la que R5, R6, R7 ≥ resto metilo o etilo

y en la que

mediante la mezcla de los componentes del compuesto de titanio de fórmula III y el compuesto volátil de fórmula IV que contiene el compuesto con anillo de seis miembros quelado con grupos isocianato en exceso y a una humedad del aire superior a 80 - 85%, la velocidad de reacción entre grupos isocianato en exceso y la humedad del aire se reduce, evitando la formación de burbujas y cráteres.

Revestimiento antióxido de poliuretano-poliurea

La presente invención se refiere a la utilización de un agente de poliuretano-poliurea premezclado como revestimiento antióxido para proteger superficies de acero, a un procedimiento de preparación de un revestimiento antióxido de poliuretano-poliurea y a la utilización de conjuntos de componentes para la preparación de un revestimiento antióxido de poliuretano-poliurea de alto rendimiento.

Los agentes de revestimiento de poliuretano-poliurea presentan, frente a los agentes de revestimiento de poliuretano, la ventaja de una mejor estabilidad a la temperatura, mejor adherencia a sustratos metálicos y no metálicos y mejor incorporación de pigmentos, en particular de pigmentos en forma de escamas. Los agentes de revestimiento de poliuretano-poliurea presentan además, frente a los agentes de revestimiento de poliuretano, la ventaja de una mejor resistencia mecánica frente a la abrasión y una resistencia a impactos mejorada.

Un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea que contiene segmentos de poliuretano y poliurea se forma mediante la reacción de un compuesto de polihidroxilo de fórmula I:

HO-R1-OH Fórmula I

con un compuesto de poliisocianato de fórmula II:

R2[NCO](2+z) con 0 < Z Fórmula II

R2 es un resto hidrocarburo aromático, alifático o alicíclico, que puede estar sustituido por alquilo, alcoxi o halógeno.

El compuesto de poliisocianato de fórmula II reacciona al mismo tiempo con la humedad del aire según la ecuación estequiométrica I:

HO-R1-OH + (l + x) R2[NC°](2+2) +x*("1+f)

H20

+x

+ X

("t)

C02

Ecuación estequiométrica I

Como muestra la ecuación estequiométrica I, el segmento de poliurea en el aglutinante del revestimiento se forma solamente cuando X > 0 es decir cuando el compuesto de poliisocianato de fórmula II está presente en exceso. Al mismo tiempo, durante la formación del segmento de poliurea, se produce dióxido de carbono C02 gaseoso que se escapa desde el revestimiento al aire circundante.

El dióxido de carbono liberado origina alteraciones en la superficie durante el curado del revestimiento en forma de cráteres y burbujas, lo cual menoscaba el aspecto y la resistencia antióxido del revestimiento de poliuretano- poliurea.

Es posible suprimir las alteraciones mencionadas anteriormente mediante la utilización conjunta de una alta proporción de disolventes volátiles, siempre que los pigmentos utilizados en el revestimiento tengan forma granular.

Aparte de la mayor emisión de disolvente, el procedimiento recién mencionado no sirve cuando el pigmento en el revestimiento de poliuretano-poliurea se encuentra principalmente en forma de escamas.

La formación, deseada desde el punto de vista de la protección contra la corrosión, de un depósito dirigido de pigmentos en escamas se alterará en gran medida por la producción de dióxido de carbono y con ello se suprime la ventaja de la pigmentación con pigmentos en escamas.

El documento WO 2012/003843 da a conocer un conjunto de componentes para la preparación de un agente de revestimiento de poliuretano curable mediante reacción química con isocianato, que comprende como mínimo:

A) un componente de reacción líquido A que contiene el compuesto de polihidroxilo del aglutinante de poliuretano,

B) un componente de reacción líquido B que contiene poliisocianto para la reticulación del compuesto de polihidroxilo, de manera que

una carga inorgánica está contenida en el componente A y/o B, y de manera que

los componentes de reacción A y/o B contiene/contienen un compuesto volátil de fórmula II

Fórmula II

en la que R2, R3, R4 = significan el resto metilo o etilo, así como C) como un componente C eluyente y catalizador proporcionado por separado, que contiene un compuesto de titanio de fórmula I Ti(OR)x(OCOR1)y, en la que R= resto hidrocarburo de C1 a C8; R1 = resto hidrocarburo de C10-C18; x=1ó2;y = 2ó3;x + y = 4.

El documento WO 2010/057824 se refiere a una composición curable, que contiene los siguientes componentes: A) como mínimo un isocianato, B) como mínimo un aglutinante y C)

como mínimo un oxocomplejo metálico, que contiene como mínimo un metal, que está unido, como mínimo, a cuatro átomos de oxígeno. Además en el documento WO 2010/057824 se da a conocer un conjunto de componentes, que contiene los componentes indicados anteriormente como componentes independientes.

El documento EP 2 236 531 se refiere a un agente de revestimiento que comprende:

A) del 10 al 90% en peso una dispersión de resina acuosa, hidroxi- y/o aminofuncional,

B) del 10 al 90% en peso de un poliisocianato modificado con nanopartículas y

C) del 0 al 60% en peso además, de un auxiliar y aditivo conocido en la tecnología de revestimiento, donde los porcentajes se basan en sólidos respecto a la composición total.

Es un objetivo de la presente invención conseguir, mediante la utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea premezclado que contiene un conjunto de componentes, un curado del agente de revestimiento de poliuretano-poliurea sin alteraciones por burbujas o cráteres en la superficie del revestimiento también cuando se utilizan pigmentos en escamas.

De este modo, la utilización según la presente invención del agente de revestimiento de poliuretano-poliurea con el conjunto de componentes permite la preparación de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea de la forma indicada en la reivindicación 1.

Se ha descubierto que, un aglutinante poco disolvente (por ejemplo contenido de disolvente inferior al 20 por ciento en volumen), de baja viscosidad (por ejemplo viscosidad de menos de 100 milipascal) para un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, que contiene pigmentos en escamas con volumen elevado (por ejemplo concentración en volumen mayor del 25 por ciento en volumen) y que se cura sin alteraciones por burbujas o cráteres en la superficie del revestimiento, comprende:

Un conjunto de componentes utilizados según la presente invención para la preparación de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, que contiene un aglutinante poco disolvente, de baja viscosidad así como una carga inorgánica de volumen elevado, que comprende:

A) un componente de reacción líquido A que contiene el compuesto de polihidroxilo de la parte del aglutinante de

poliuretano así como la carga inorgánica;

B) un componente de reacción líquido B que contiene poliisocianato para la reticulación del compuesto de polihidroxilo así como para la formación de la parte del aglutinante de poliurea;

C) un aditivo anticráteres y antiburbujas líquido como componente C que contiene un compuesto de titanio de fórmula III

Ti(OR3)w(OCOR4)y Fórmula III

en la que R3= C1-C8; R4 = resto hidrocarburo de C10-C18; w=1ó2;y = 2ó w + y = 4; así como un cuarto componente Independiente del componente C, D) un compuesto volátil de fórmula IV

3;

R5

Fórmula

IV

en la que R5, R6, R7 = resto metilo o etilo. Este compuesto volátil incrementa el efecto del Componente C anticráteres y antlburbujas de forma slnérgica y en la que

mediante la mezcla de los componentes del compuesto de titanio de fórmula III y del compuesto volátil de fórmula IV el compuesto con anillo de seis miembros quelado resultante con los grupos isocianato en exceso, es decir X>0, donde la mayor humedad del aire del 80 al 85%, reducirá la velocidad de reacción entre los grupos isocianato en exceso y la humedad del aire, evitando la formación de burbujas y cráteres.

Ventajosamente, la carga inorgánica en el revestimiento de poliuretano-poliurea es un pigmento en escamas. Los revestimientos exclusivamente con pigmentos en escamas presentan una resistencia incrementada a los esfuerzos mecánicos y provocan una protección contra la corrosión incrementada de los sustratos revestidos (por ejemplo, superficies metálicas).

El compuesto volátil de fórmula IV forma, ventajosamente parte del componente A y/o del componente B, de modo que antes de la aplicación del agente de revestimiento, deben mezclarse entre sí solamente los tres componentes A, ByC.

El compuesto volátil de fórmula IV puede no formar parte del componente C puesto que dicha mezcla, tal como se encuentra, no es estable en almacenamiento y el compuesto de titanio de fórmula lll se descompondrá mediante el compuesto volátil de fórmula IV, lo que se refleja en la precipitación de compuestos de titanio poco solubles.

1. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea premezclado que comprende un conjunto de componentes para la preparación de un agente de revestimiento, que contiene un aglutinante poco disolvente, es decir un contenido de disolvente inferior al 20 por ciento en volumen, de baja viscosidad, es decir viscosidad inferior a 100 milipascal, así como una carga inorgánica con volumen elevado, es decir concentración en volumen mayor del 25 por ciento en volumen, como agente antióxido mediante la aplicación del agente antióxido sobre una placa de acero o una pieza de construcción de acero, preferentemente por medio de un rodillo o rasqueta en espiral, en la que el conjunto de componentes comprende:

A) un componente de reacción líquido A que contiene el compuesto de polihidroxilo de la parte de aglutinante de poliuretano así como la carga inorgánica;

B) un componente de reacción líquido B que contiene poliisocianato para la reticulación del compuesto de polihidroxilo así como para la formación de la parte de aglutinante de poliurea;

C) un componente líquido C que contiene un compuesto de titanio de fórmula III

i. Ti(OR3)w(OCOR4)y

Fórmula III

en la que R3= C1-C8; R4 = resto hidrocarburo de C10-C18; w=1ó2;y = 2ó3; w + y = 4; así como un componente independiente del componente C,

D) un compuesto volátil de fórmula IV

Fórmula IV

en la que R5, R6, R7 = resto metilo o etilo y en la que

mediante la mezcla de los componentes del compuesto de titanio de fórmula III y el compuesto volátil de fórmula IV que contiene el compuesto con anillo de seis miembros quelado con grupos ¡socianato en exceso y a una humedad del aire superior a 80 - 85%, la velocidad de reacción entre grupos ¡socianato en exceso y la humedad del aire se reduce, evitando la formación de burbujas y cráteres.

2. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 1, caracterizada porque la carga inorgánica en el componente de reacción A es un pigmento en escamas.

3. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 2, caracterizada porque el compuesto volátil de fórmula IV es parte del componente de reacción A y/o del componente de reacción B.

4. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente de reacción A contiene además un aditivo y un disolvente.

5. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 2, caracterizada porque los pigmentos en escamas constan de metales, preferentemente de aluminio, cinc, níquel o acero inoxidable.

6. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 2, caracterizada porque los pigmentos en escamas constan de pigmentos en escamas de materiales no metálicos, preferentemente vidrio, alúmina y grafito.

7. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto de polihidroxilo del componente de reacción A consta del producto de reacción de bisfenol A de fórmula estructural I

i.

OH

Fórmula estructural

I

con óxido de propileno de fórmula I con grupos hidroxilo principalmente secundarios.

8. Utilización de un agente de revestimiento de polluretano-pollurea, según la reivindicación 1, caracterizada

porque el compuesto de poliisocianato de fórmula II del componente de reacción B presenta la estructura según la siguiente fórmula estructural II

en la que el valor medio de Z = 0,3 a 2.

9. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto de titanio Ti(OR)w(OCOR1)y de fórmula I presenta la estructura según la fórmula estructural 15 III:

10. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 1, caracterizada 20 porque el componente C presenta el 1-10 por ciento en volumen del compuesto de titanio de fórmula III disuelto en

un hidrocarburo volátil, en la que el hidrocarburo volátil tiene preferentemente 7-10 átomos de carbono.

11. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto volátil de fórmula II presenta la estructura según la fórmula estructural IV:

1.

12. Utilización de un agente de revestimiento de poliuretano-poliurea, según la reivindicación 1, caracterizada porque el agente antióxido se cura sobre placa de acero a 22/23°C y el 80/85% de humedad del aire durante 7 días. 5