ES2276314T3 - Composiciones de copolimero de ester de sililo. - Google Patents
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Abstract
Disolución de copolímero de éster de sililo que tiene un contenido en sólidos de al menos 55 por ciento en peso y una viscosidad a cizallamiento elevado de menos de 20 poises a 25ºC, medida de acuerdo con el estándar ASTM D 4287-00 que comprende un copolímero de éster de sililo que tiene un peso molecular medio ponderado entre 1.500 y 20.000.
Description
Composiciones de copolímero de éster de
sililo.
La presente invención se refiere a disoluciones
de copolímero de ésteres de sililo y a composiciones de
revestimiento antiensuciamiento que comprenden un copolímero de
éster de sililo y un ingrediente que tiene propiedades biocidas
para los organismos acuáticos.
Las estructuras artificiales tales como los
cascos de los barcos, boyas, plataformas de perforación, equipos
para la industria del petróleo, y las tuberías que están sumergidas
en agua son propensas a su ensuciamiento por organismos acuáticos
tales como las algas verdes y pardas lapas, mejillones y los
semejantes. Dichas estructuras son comúnmente de metal, pero pueden
comprender también otros materiales estructurales tales como el
hormigón o la madera. Este ensuciamiento constituye una molestia en
los cascos de los barcos, debido a que el mismo incrementa la
resistencia a la fricción durante el movimiento a través del agua,
siendo la consecuencia velocidades reducidas y costes de
combustible incrementados. Es una molestia sobre las estructuras
estáticas, tales como los puntales de las plataformas de
perforación y los equipos de producción de petróleo, debido en
primer lugar a que la resistencia de las capas gruesas de
ensuciamiento a las olas y a las corrientes pueden dar lugar a
tensiones impredecibles y potencialmente peligrosas en la
estructura, y, en segundo lugar, debido a que ensuciamiento hace
difícil la inspección de la estructura para determinar defectos
tales como la fisuración por tensión y su corrosión. Es una
molestia en las tuberías tales como para la toma y salida de las
aguas de refrigeración, debido a que la superficie de la sección
transversal eficaz se reduce por el ensuciamiento, con la
consecuencia de que se reducen los caudales.
Se conoce el uso de pinturas antiensuciamiento,
por ejemplo como una capa de acabado sobre los cascos de los
barcos, para inhibir la sedimentación y el crecimiento de los
organismos marinos tales como las lapas y las algas, generalmente
mediante la liberación de un biocida para los organismos
marinos.
Tradicionalmente, las pinturas antiensuciamiento
han comprendido un aglomerante relativamente inerte con un pigmento
biocida que se lixivia a partir de la pintura. Entre los
aglomerantes que se han usado están las resinas vinílicas y la
colofonia. Las resinas vinílicas son insolubles en el agua del mar y
las pinturas basadas en las mismas usan una concentración de
pigmento elevada de tal manera que tengan un contacto entre las
partículas del pigmento para asegurar su lixiviación. La colofonia
es una resina quebradiza y dura que es muy ligeramente soluble en
el agua del mar. Las pinturas antiensuciamiento a base de colofonia
se han conocido como pinturas de matriz soluble o de erosión. El
pigmento biocida se lixivia muy gradualmente fuera de la matriz del
aglomerante de colofonia en uso, dejando una matriz estructural de
colofonia, que se separa por lavado de la superficie del casco para
permitir la lixiviación del pigmento biocida desde la parte profunda
dentro de la película de pintura.
Muchas pinturas antiensuciamiento utilizadas con
éxito en los años recientes han sido pinturas "de copolímero
auto-pulimento" basadas en un aglomerante
polimérico al cual están unidos químicamente los restos de biocida
de compuesto tri-orgánico de estaño y a partir del
cual los restos biocidas son hidrolizados gradualmente por el agua
del mar. En dichos sistemas de aglomerante, los grupos secundarios
de una unidad de polímero lineal se separan en una primera etapa
mediante reacción con el agua del mar, y como consecuencia la
estructura de polímero que permanece llega a ser soluble en el agua
o dispersable en el agua. En una segunda etapa, la estructura
soluble en agua o dispersable en agua en la superficie de la capa de
pintura sobre el barco se separa por lavado ó por erosión. Dicho
sistemas de pintura se describen por ejemplo en el Documento
GB-A-1 457 590.
Se han desarrollado sistemas de pintura
antiensuciamiento de auto-pulimento alternativos
basados en copolímeros de éster de sililo. Los copolímeros de éster
de sililo y las composiciones antiensuciamiento que comprenden
estos copolímeros se describen, por ejemplo, en los Documentos WO
00/77102 A1, U.S. 4.593.055, y U.S. 5.436.284. Normalmente, se
prepara una disolución de copolímero de éster de sililo la cual se
usa posteriormente como uno de los ingredientes de la composición
de revestimiento.
El Documento EP 1 127 902 describe aglomerantes
para las composiciones antiensuciamiento. Los aglomerantes
comprenden copolímeros de éster de sililo que se pueden preparar
mediante polimerización por adición en un disolvente orgánico. El
peso molecular de los copolímeros preparados es elevado, es decir,
entre 36.600 y 59.000.
El Documento EP 1 127 925 describe aglomerantes
para las composiciones antiensuciamiento que comprenden dos tipos
de polímeros. Un tipo puede ser un copolímero de éster de sililo. El
copolímero de éster de sililo preparado en los ejemplos tiene un
peso molecular de 37.600.
El Documento EP 0 775 773 A1 describe
composiciones de revestimiento antiensuciamiento que comprenden una
parafina clorada y un copolímero de éster de sililo que tiene un
peso molecular medio ponderado dentro del intervalo de 1.000 a
150.000. La viscosidad del copolímero de éster de sililo en
disolución puede estar entre 30 y 1.000 centipoises a 25ºC en una
disolución al 50 por ciento en peso en xileno. En los ejemplos, se
han preparado disoluciones de copolímero de éster de sililo con un
contenido en sólidos por debajo de 50 por ciento en peso. Las
composiciones de revestimiento preparadas a partir de estas
disoluciones comprenden una cantidad elevada de contenido en
compuestos volátiles. Las composiciones de revestimiento que
comprenden un contenido en compuestos volátiles más bajo no se
describen ni se sugieren.
El Documento EP 0 802 243 A2 describe
composiciones de revestimiento antiensuciamiento que comprenden un
copolímero de éster de sililo que tiene un peso molecular medio
ponderado dentro del intervalo de 1.000 a 150.000. Se menciona que
el contenido en sólidos de una disolución del copolímero de éster de
sililo puede estar entre 5 y 90 por ciento en peso. En los
ejemplos, sin embargo, las disoluciones de copolímeros preparadas
comprenden un contenido en el disolvente del 50% en peso de
compuestos volátiles y las composiciones de revestimiento
preparadas a partir de estas disoluciones comprenden una cantidad
elevada de contenido en compuestos volátiles. No se describe en
este Documento cómo se puede obtener una disolución de copolímero
con contenido elevado en sólidos. No existe tampoco indicación de
cualesquiera intervalos posibles o preferidos para el peso molecular
del copolímero en dicha disolución con contenido elevado en
sólidos. Además, no se describe qué propiedades específicas debe
tener dicha disolución de copolímero con contenido elevado en
sólidos en el caso de que ella se use para la preparación de una
composición de revestimiento antiensuciamiento.
Un inconveniente de las composiciones de
revestimiento que comprenden una cantidad elevada de compuestos
orgánicos volátiles es que se tiene que evaporar una gran cantidad
de esta sustancia, mientras que el nivel de contenido en compuestos
orgánicos volátiles (VOC) está restringido por la legislación
vigente hoy en día en muchos países. Por ejemplo, en los Estados
Unidos de América las regulaciones federales limitan el contenido de
los contaminantes peligrosos en el aire de compuestos orgánicos
volátiles (generalmente sinónimos de los VOC) a menos de 400 gramos
por litro para los revestimientos antiensuciamiento. Existe, de
acuerdo con esto, una necesidad de revestimientos antiensuciamiento
que comprendan un nivel más bajo de compuestos orgánicos volátiles,
y preferiblemente que tengan un contenido en VOC de menos de 400
gramos por litro.
Los medios más comúnmente empleados de
aplicación de un revestimiento antiensuciamiento son mediante
pulverización sin aire, cepillo ó rodillo. Se ha encontrado que
para preparar una composición de revestimiento antiensuciamiento
autopulimento que comprende un copolímero de éster de sililo y que
tiene un contenido en VOC de menos 400 gramos por litro que se
pueda aplicar mediante pulverización sin aire, cepillo, rodillo u
otros métodos de aplicación comunes, es necesario usar una
disolución de copolímero de éster de sililo que tenga un contenido
en sólidos de al menos 55 por ciento en peso y una viscosidad de 20
poises o inferior, y preferiblemente de 10 poises o inferior a
25ºC, o de otro modo la viscosidad del revestimiento es demasiado
elevada para permitir unas propiedades de aplicación satisfactorias
o se debe añadir disolvente adicional en el punto de aplicación de
tal manera que se puedan exceder los límites de contenido en
VOC.
El nivel de contenido de VOC de una composición
se puede medir de acuerdo con el método de referencia EPA 24 en
conjunción con el estándar ASTM D 3960-02 ó se
calcula de acuerdo con el estándar ASTM D 5201-01.
Ambos métodos dan lugar normalmente a resultados similares. Cuando
se da un valor para la viscosidad de una disolución de copolímero o
de una composición de revestimiento de acuerdo con la presente
invención, se hace referencia a la viscosidad a cizallamiento
elevado medida usando un viscosímetro de cono y placa de acuerdo con
el estándar ASTM D 4287-00.
Además de las demandas antes mencionadas para la
composición de revestimiento, los revestimientos antiensuciamiento
que se aplican sobre los barcos deben tener una integridad elevada,
es decir no mostrar casi fisuración y una buena adhesión,
particularmente cuando se aplican sobre aquellas partes de un buque
en las que el revestimiento está alternativamente mojado o seco,
por ejemplo en la línea de flotación. El revestimiento debe ser
suficientemente duro, es decir ni blando ni pegajoso, pero no debe
ser quebradizo, además el revestimiento apenas debe mostrar
cualquier deformación denominada de flujo en frío ó plástica, en
otras palabras la película no se debe ondular cuando el barco se
mueve en el agua. Adicionalmente, la composición de revestimiento
necesita mostrar un tiempo de secado suficientemente breve.
La presente invención se refiere específicamente
a soluciones de copolímero de éster de sililo, a composiciones de
revestimiento que comprenden un copolímero de éster de sililo, y a
substratos y estructuras que tienen un revestimiento curado
preparado a partir de dicha composición de revestimiento. Se
encontró que el ajuste del peso molecular medio ponderado, la
polidispersidad, la temperatura de transición vítrea y la cantidad
de cadenas laterales del copolímero de éster de sililo pueden
ejercer influencia sobre las propiedades de la disolución del
copolímero, las propiedades de la composición del revestimiento, y
las propiedades del revestimiento.
En la presente invención, los pesos moleculares
medios ponderados se proporcionan en términos de peso molecular
medio ponderado según se mide mediante GPC (cromatografía de
permeabilización a través de gel) y se calculan con respecto a
patrones de poliestireno. La polidispersidad (D), referida también
a veces como la distribución del peso molecular, se define como la
relación del peso molecular medio ponderado (M_{w}) al peso
molecular medio numérico (M_{n}) del polímero (D =
M_{w}/M_{n}). La polidispersidad se puede determinar mediante
GPC con tetrahidrofurano (THF) como disolvente y poliestireno como
referencia.
La presente invención se refiere a una
disolución de copolímero de éster de sililo que tiene un contenido
en sólidos de al menos 55 por ciento en peso, preferiblemente de al
menos 60, e incluso más preferiblemente de al menos 65 por ciento
en peso, y una viscosidad de menos de 20 poises, y preferiblemente
de menos de 10 poises, e incluso más preferiblemente de menos de 5
poises a 25ºC. Preferiblemente, el contenido en sólidos de la
disolución no es más del 80 por ciento en peso. El contenido en
sólidos de una composición se puede medir usando el estándar ASTM
1644 ó se puede calcular de acuerdo con el estándar ASTM D
5201-01.
El copolímero de éster de sililo en disolución
tiene preferiblemente un peso molecular medio ponderado de más de
1.500, e incluso más preferiblemente de más de 2.000, siendo
preferiblemente el peso molecular medio ponderado inferior a
20.000, e incluso más preferiblemente inferior a 15.000.
El copolímero tiene preferiblemente una
polidispersidad de 1,1; la polidispersidad preferiblemente es
inferior a 3,0, e incluso más preferiblemente inferior a 2,8. El
copolímero de éster de sililo en disolución tiene preferiblemente
una temperatura de transición vítrea por encima de 5ºC, e incluso
más preferiblemente por encima de 10ºC; preferiblemente, la
temperatura de transición vítrea es inferior a 90ºC, e incluso más
preferiblemente inferior a 60ºC.
Preferiblemente, más del 10 por ciento en peso,
incluso más preferiblemente más del 30 por ciento en peso, y
altamente preferiblemente más del 40 por ciento en peso de dicho
copolímero consiste en bloques estructurales que tienen cadenas
laterales con una funcionalidad de éster de sililo. Preferiblemente
menos del 70 por ciento en peso, e incluso más preferiblemente
menos del 60 por ciento en peso de dicho copolímero consiste en
bloques estructurales que tienen cadenas laterales con una
funcionalidad de éster de sililo.
La presente invención se refiere además a una
composición de revestimiento antiensuciamiento estable que tiene un
contenido en VOC por debajo de 400 gramos por litro y una viscosidad
de menos de 20 poises, preferiblemente de menos de 10 poises, e
incluso más preferiblemente de menos de 5 poises a 25ºC.
Preferiblemente, la composición antiensuciamiento comprende:
- -
- un copolímero de éster de sililo que tiene un peso molecular medio ponderado de más de 1.500, e incluso más preferiblemente de más de 2.000, siendo preferiblemente el peso molecular medio ponderado inferior a 20.000, e incluso más preferiblemente inferior a 15.000, una polidispersidad preferiblemente de más de 1,1, preferiblemente de menos de 3,0, e incluso más preferiblemente de menos de 2,8; una temperatura de transición vítrea preferiblemente por encima de 5ºC, e incluso más preferiblemente por encima de 10ºC, siendo la temperatura de transición vítrea preferiblemente por debajo de 90ºC, e incluso más preferiblemente por debajo de 60ºC, con preferiblemente más del 10, incluso más preferiblemente más del 30, altamente preferiblemente más del 40, y preferiblemente menos del 70, incluso más preferiblemente menos del 60 por ciento en peso de dicho copolímero de éster de sililo consistiendo en cadenas laterales que tienen una funcionalidad de éster de sililo, y
- -
- un ingrediente que tiene propiedades biocidas para los organismos acuáticos.
Las películas preparadas a partir de la
composición de revestimiento de acuerdo con la presente invención
muestran una buena integridad y un flujo en frío bajo.
Durante la preparación de la composición de
revestimiento, la disolución del copolímero de éster de sililo se
añade preferiblemente en una cantidad entre 1 y 60 por ciento en
peso, más preferiblemente entre 5 y 50 por ciento en peso, e
incluso más preferiblemente entre 15 y 45 por ciento en peso, basado
en el peso total de la composición de revestimiento.
En la composición de revestimiento, el
ingrediente que tiene propiedades biocidas para los organismos
acuáticos está presente preferiblemente en una cantidad entre 0,1 y
70 por ciento en peso, más preferiblemente entre 1 y 60 por ciento
en peso, e incluso más preferiblemente entre 2 y 55 por ciento en
peso, basado en el peso total de la composición de
revestimiento.
El copolímero de éster de sililo presente en la
disolución de copolímero de éster de sililo y la composición de
revestimiento de acuerdo con la presente invención es un copolímero
que comprende al menos una cadena lateral que soporta al menos un
grupo terminal de la fórmula (I):
en la que n es 0 ó un número entero
de 1 a 50, y R1, R2, R3, R4, y R5 se seleccionan cada uno
independientemente del grupo que consiste en alquilo
C_{1-20} opcionalmente sustituido, alcoxi
C_{1-20} opcionalmente sustituido, arilo
opcionalmente sustituido, y ariloxi opcionalmente sustituido.
Preferiblemente, al menos uno de los grupos R1-R5
en el copolímero de éster de sililo es metilo, isopropilo,
n-butilo, isobutilo, o fenilo. Más preferiblemente,
n es 0 y R3, R4, y R5 son el mismo o diferente y representan
isopropilo, n-butilo, o
isobutilo.
En el contexto presente, el término alquilo
C_{1-20} representa grupos hidrocarbonados
lineales, ramificados, y cíclicos que tienen desde 1 a 20 átomos de
carbono, tales como metilo, etilo, propilo, isopropilo,
n-butilo, isobutilo, sec-butilo,
terc-butilo, pentilo, hexilo, ciclohexilo, heptilo,
octilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo, tetradecilo,
hexadecilo, octadecilo y eicosilo. La expresión alcoxi
C_{1-20} sustituido significa
alquil-oxi C_{1-20}, tales como
metoxi, etoxi, propoxi, isopropoxi, n-butoxi,
isobutoxi, sec-butoxi, terc-butoxi,
pentoxi, hexoxi, ciclohexoxi, heptoxi, octoxi, nonoxi, decoxi,
undecoxi, dodecoxi, tetra-decoxi, hexadecoxi,
octadecoxi, y eicosoxi. El término arilo se debe entender que
significa un anillo o sistema de anillo carbocíclico aromático,
tales como fenilo, naftilo, bifenilo, y xililo. La expresión
"opcionalmente sustituido" se usa para indicar que el grupo en
cuestión puede estar sustituido con sustituyentes una ó más veces, y
preferiblemente 1 a 5 veces. Estos sustituyentes, pueden ser, por
ejemplo, hidroxi, alquilo, hidroxialquilo, alquilcarboniloxi,
carboxi, alquiloxicarbonilo, alcoxi, alqueniloxi, oxo,
alquilcarbonilo, arilo, amino, alquilamino, carbamoilo,
alquilaminocarbonilo, aminoalquilaminocarbonilo,
alquilcarbonilamina, ciano, guanidino, carbamido, alcanoiloxi,
sulfono, alquilsulfoniloxi, nitro, sulfanilo, alquiltio, y
halógeno.
Un copolímero de éster de sililo que comprende
al menos una cadena lateral que soporta al menos un grupo terminal
de la fórmula (I) antes descrita se puede obtener, por ejemplo,
mediante copolimerización de uno o más monómeros de vinilo
polimerizables con uno o más monómeros que comprenden uno o más
dobles enlaces olefínicos y uno o más de los grupos (I) terminales
descritos anteriormente.
Los ejemplos de monómeros de vinilo
polimerizables que se pueden copolimerizar con uno o más monómeros
que comprenden uno o más dobles enlaces olefínicos y uno o más de
los grupos (I) terminales descritos anteriormente incluyen ésteres
de (meta)acrilato tales como metacrilato de metilo,
metacrilato de etilo, metacrilato de butilo, metacrilato de
2-etil-hexilo, metacrilato de
2-hidroxietilo, y metacrilato de metoxietilo;
ésteres del ácido maleico tales como maleato de dimetilo y maleato
de dietilo; ésteres del ácido fumárico tales como el fumarato de
dimetilo y el fumarato de dietilo; estireno, vinil tolueno,
\alpha-metil-estireno, cloruro de
vinilo, acetato de vinilo, butadieno, acrilamida, acrilonitrilo,
ácido metacrílico, ácido acrílico, metacrilato de isobornilo, ácido
maleico, y mezclas de los mismos. Preferiblemente, se usa una mezcla
de (meta)acrilato de metilo o (meta)acrilato de etilo
con otro monómero de vinilo polimerizable. Es posible ajustar la
intensidad de pulimentado del revestimiento mediante el uso de una
mezcla de un (meta)acrilato hidrofóbico y uno hidrofílico.
Opcionalmente se incluye un comonómero hidrofílico tal como el
(meta)acrilato de metoxi-etilo, o un derivado
de poli(óxido de etileno) superior, tal como (meta)acrilato
de etoxi-etilo, (meta)acrilato de
propoxi-etilo, (meta)acrilato de
butoxi-etilo, un (meta)acrilato del éter
mono-alquílico del
polioxietilen-glicol, tal como el metacrilato del
éter mono-metílico del
polioxietilen-glicol (n = 8), ó la
N-vinil-
pirrolidona.
pirrolidona.
Los ejemplos de monómeros adecuados que
comprenden uno o más enlaces dobles olefínicos y uno o más de los
grupos (I) terminales descritos anteriormente que se pueden
copolimerizar con uno o más monómeros de vinilo polimerizables
incluyen los monómeros que comprenden uno o más de los grupos (I)
terminales en los que n = 0, y que se pueden representar por la
fórmula (II):
en la que R3, R4, y R5 son según se
definieron anteriormente, y X es un grupo (meta)acriloiloxi,
un grupo maleinoiloxi, o un grupo
fumaroiloxi.
La preparación de los monómeros (II) se puede
efectuar, por ejemplo de acuerdo con los métodos descritos en el
Documento EP 0 297 505 ó de acuerdo con los métodos descritos en el
Documento EP 1 273 589 y en las referencias citadas en los mismos.
Los ejemplos de monómeros derivados del ácido (meta)acrílico
adecuados incluyen: (meta)acrilato de trimetilsililo,
(meta)acrilato de trietilsililo,
(meta)-acrilato de
tri-n-propilsililo,
(meta)acrilato de tri-isopropilsililo,
(meta)acrilato de
tri-n-butilsililo,
(meta)-acrilato de
tri-isobutilsililo (meta)acrilato de
terc-butilsililo, (meta)acrilato de
tri-n-amilsililo,
(meta)acrilato de
tri-n-hexilsililo,
(meta)acrilato de
tri-n-octilsililo,
(meta)acrilato de
tri-n-dodecilsililo,
(meta)acrilato de trifenilsililo, (meta)acrilato de
tri-p-metilfenilsililo,
(meta)acrilato de tribencilsililo, (meta)acrilato de
dimetilfenilsililo, (meta)acrilato de
dimetilciclohexilsililo, (meta)acrilato de etildimetilsililo,
(meta)acrilato de n-butildimetilsililo,
(meta)acrilato de terc-butildimetilsililo,
(meta)acrilato de
diisopropil-n-butilsililo,
(meta)acrilato de
n-octildi-n-butilsililo,
(meta)acrilato de diisopropilestearilsililo,
(meta)acrilato de diciclohexilfenilsililo,
(meta)acrilato de t-butildifenilsililo, y
meta)acrilato de laurildifenilsililo. Preferiblemente, se
usan (meta)acrilato de tri-isopropilsililo,
(meta)acrilato de
tri-n-butilsililo, ó
(meta)acrilato de tri-isobutilsililo en la
preparación del copolímero de éster de sililo.
Como se estableció anteriormente, se encontró
que mediante el ajuste de las propiedades del copolímero de éster
de sililo, se pueden influenciar las propiedades de la disolución
del copolímero, las propiedades de la composición de revestimiento,
y las propiedades del revestimiento. Además, se han listado los
intervalos preferidos encontrados para un cierto número de las
propiedades.
En general, la temperatura de reacción tiene una
influencia sobre el peso molecular del copolímero. El peso
molecular se puede ajustar adicional o alternativamente mediante la
cantidad de iniciador usado y/o mediante la adición de un agente de
transferencia de cambio, por ejemplo un tiol. El tipo de iniciador
ejerce influencia sobre el grado de polidispersidad. Por ejemplo,
la polidispersidad se puede reducir mediante la elección de un
iniciador azo, por ejemplo azobis-isobutironitrilo o
azo-bis-metilbutironitrilo.
Alternativamente o adicionalmente, el disolvente en el que tiene
lugar la reacción se puede elegir para ajustar el peso molecular
del copolímero y su polidispersidad. La viscosidad de la disolución
de copolímero de éster de sililo y/o de la composición de
revestimiento se puede ajustar mediante el ajuste del peso molecular
del copolímero y/o mediante el ajuste de su polidispersidad, y/o
mediante el ajuste del contenido en sólidos.
La cantidad de monómeros sin reaccionar y sin
convertir debe ser tan baja como sea posible. Esto es debido a que
el monómero sin reaccionar puede actuar como un disolvente para el
polímero y contribuye a aumentar el contenido en VOC de la
composición de revestimiento. La viscosidad de la disolución de
copolímero y de la composición de revestimiento se ajusta
preferiblemente con disolvente en lugar de con monómeros, ya que la
mayor parte de los disolventes cuestan menos que los monómeros.
Adicionalmente, la exposición a los monómeros se debe mantener en
un mínimo debido a los problemas de salud y de seguridad asociados
con los monómeros. Además, los monómeros libres en una composición
de revestimiento pueden tener un efecto negativo sobre las
propiedades finales de la película. Los monómeros pueden actuar como
plastificantes y/o dar lugar a que entre agua en una película
debido a su naturaleza hidrofílica. El grado de conversión de la
reacción se puede incrementar mediante la adición de un iniciados
potenciador pero esto no es obligatorio. En el procedimiento para la
preparación de una disolución de copolímero de acuerdo con la
presente invención, se usa preferiblemente un iniciador
potenciador, y más preferiblemente se usa un iniciador azo, por
ejemplo, azo-bis-isobutironitrilo o
azobis-metilbutironitrilo, como iniciador
potenciador.
El ingrediente que tiene propiedades biocidas
para los organismos acuáticos que está presente en la composición
de revestimiento de acuerdo con la presente invención puede ser un
pigmento, o una mezcla de pigmentos, que tienen propiedades
biocidas. Los ejemplos de biocidas adecuados son los biocidas
inorgánicos, por ejemplo, óxidos de cobre, tiocianato de cobre,
bronce de cobre, carbonato de cobre, cloruro de cobre, y aleaciones
de cobre-níquel; biocidas de compuestos orgánicos de
metal, por ejemplo pirition cinc (la sal de cinc de
2-piridinetiol-1-óxido), pirition
cobre,
bis(N-ciclohexil-diazenium
dioxi) cobre,
etilen-bis(ditio-carbamato)
de cinc (es decir Zineb), y
etilen-bis(ditiocarbamato) de manganeso
complejado con sal de cinc (es decir mancozeb); y los biocidas
orgánicos, por ejemplo formalde-hído,
monohidrocloruro de dodecilguanidina, tiabendazol,
N-trihalometil tioftalimidas, trihalometil
tiosulfamidas, N-aril-maleimidas,
2-metiltio-4-butilamino-6-ciclopropilami-no-s-triazina,
3-benzo[b]tienil-5,6-dihidro-1,4,2-oxatiazina
4-óxido,
4,5-dicloro-2-(n-octil)-3-(2H)-isotiazolona,
2,4,5,6-tetracloroisoftalonitrilo,
3-yodo-2-propinil-butil
carbamato, piridin trifenilborano, un derivado de
2-triha-lógenometil-3-halógeno-4-ciano
pirrol sustituido en la posición 5 y opcionalmente en la posición
1, tal como el
2-(p-clorofenil)-3-ciano-4-bromo-5-trifluorometil
pirrol, y una furanona, tal como la
3-butil-5-(dibromometiliden)-2(5H)-furanona,
y mezclas de los mismos.
Además del copolímero de éster de sililo y del
ingrediente que tiene propiedades biocidas para los organismos
acuáticos, las composiciones de revestimiento antiensuciamiento de
acuerdo con la presente invención comprenden opcionalmente otra
resina o una mezcla de otras resinas y/o uno o más pigmentos
biocidas y/o aditivos tales como uno o más agentes de espesamiento
o tixotrópicos, uno o más agentes de humectación, cargas, un
vehículo líquido tal como un disolvente orgánico, disolvente no
orgánico o agua etc.
Los ejemplos de resinas que se pueden usar
además del copolímero de éster de sililo en la composición de
revestimiento antiensuciamiento de acuerdo con la presente
invención incluyen polímeros que están libres de grupos de éster de
compuesto triorgánico de sililo y de grupos inorgánicos pero que son
reactivos en el agua de mar, materiales que son ligeramente
solubles o sensibles al agua en agua de mar, y materiales que son
insolubles en agua de mar.
Como ejemplos de polímeros adecuados que están
libres de grupos éster de compuesto tri-orgánico de
sililo y grupos de compuesto tri-orgánico de estaño
pero que son reactivos en agua de mar, se pueden mencionar diversas
resinas. Por ejemplo, una muestra de un polímero adecuado es un
polímero que forma película con grupo funcional ácido los grupos
ácidos del cual están bloqueados por grupos de amonio cuaternario o
grupos de fosfonio cuaternario. Este se describe por ejemplo en el
Documento WO 02/02698. Un polímero reactivo en agua de mar puede ser
alternativamente un polímero que forma película que comprende
grupos de amonio cuaternario y/o grupos de fosfonio cuaternario
unidos (colgantes) a la estructura principal del polímero. Estos
grupos de amonio cuaternario y/o grupos de fosfonio cuaternario
están neutralizados o, en otras palabras, bloqueados o protegidos
terminalmente con iones de carga contraria. Dichos iones de carga
contraria consisten en el resto aniónico de un ácido que tiene un
grupo hidrocarbonado alifático, aromático, o de alcarilo que
comprenden al menos 6 átomos de carbono. Dichos sistemas se
describen por ejemplo en el Documento EP 02255612.0.
Un ejemplo adicional de un polímero reactivo en
agua de mar es un polímero que forma película con funcionalidad de
ácido los grupos ácidos del cual están bloqueados por grupos capaces
de hidrolizarse o de disociarse para dejar un polímero soluble en
agua de mar, seleccionándose los grupos de bloqueo de átomos de
metal divalente unidos a un resto orgánico monovalente, átomos de
metal divalente unidos a un resto de hidroxilo, y grupos de
mono-amina que forman una sal de amina soluble en
disolvente orgánico del polímero, según se describe en el Documento
WO 00/43460. Por ejemplo, dicho polímero que forma película con
grupo funcional ácido y reactivo en agua de mar los grupos ácidos
del cual están bloqueados puede ser un polímero que tiene al menos
una cadena lateral que soporta al menos un grupo terminal de la
fórmula:
en la que X
representa:
M es un metal seleccionado de cinc, cobre, y
telurio; x es un número entero de 1 a 2; R representa un resto
orgánico seleccionado de:
y R1 es un resto orgánico
monovalente, según se describe en el Documento
EP-A-204
456.
Dicho polímero hidrolizable es preferiblemente
un polímero acrílico en el que X representa
M es cobre, y R representa
El polímero acrílico original que tiene un grupo
-COOH en vez de -X-{O-M-R}_{n}
tiene preferiblemente un índice de acidez de 25-350
mg de KOH/g. Lo más preferiblemente, el polímero hidrolizable tiene
un contenido en cobre de 0,3-20 por ciento en peso
y R1 es el resto de un ácido monobásico orgánico de punto de
ebullición elevado. Dichos polímeros hidrolizables se pueden
preparar mediante los procedimientos descritos en los Documentos EP
0 204 456 y EP 0 342 276. El polímero que forma película que
contiene cobre es preferiblemente un copolímero que comprende un
éster acrílico o metacrílico el resto de alcohol del cual incluye un
radical hidrocarbonado voluminoso o un segmento suave, por ejemplo
un éster de alquilo ramificado que tiene 4 ó más átomos de carbono
o un éster de cicloalquilo que tiene 6 ó más átomos, un
mono-acrilato o mono-metacrilato de
poli(alquilen glicol) que tiene opcionalmente un grupo de
alquil-éter terminal o un aducto de acrilato o metacrilato de
2-hidroxietilo con caprolactona, según se describe
en el Documento EP 0 779 304.
Alternativamente, dicho polímero que forma
película con grupo funcional ácido y reactivo con agua de mar los
grupos ácido del cual están bloqueados puede ser un polímero
funcional de ácido carboxílico. Por ejemplo, puede ser un
copolímero de ácido acrílico o metacrílico con uno o más acrilatos o
metacrilatos de alquilo, al menos alguno de los grupos ácidos del
cual se han convertido en grupos de la fórmula
-COO-M-OH, en la que M es un metal
divalente tal como cobre, cinc, cadmio, magnesio o hierro, según se
describe en el Documento GB 2.311.070.
Otro ejemplo de dicho polímero que forma
película con grupo funcional ácido y reactivo con agua de mar los
grupos ácidos del cual están bloqueados es un polímero que es una
sal de una amina. Preferiblemente, es una sal de una amina que
contiene al menos un grupo hidrocarbonado alifático que tiene de 8 a
25 átomos de carbono y un polímero que forma película con grupo
funcional ácido según se describe en el Documento EP 0 529 693,
siendo preferiblemente el polímero con grupo funcional ácido un
copolímero de adición de un ácido carboxílico olefínicamente
insaturado, ácido sulfónico, éster de sulfato ácido, ácido fosfórico
o éster de fosfato ácido y al menos un comonómero olefínicamente
insaturado, siendo el ácido carboxílico insaturado por ejemplo ácido
acrílico o metacrílico, siendo el ácido sulfónico insaturado por
ejemplo ácido
2-acrilamido-2-metil-propano
sulfónico (AMPS), y siendo el polímero que forma película
preferiblemente un copolímero de sulfonato de amina que contiene
unidades de un éster órgano-cíclico según se
describe en el Documento WO 99/37723.
Como ejemplos de polímeros o resinas adecuados
que son ligeramente solubles o sensibles al agua en agua de mar se
pueden mencionar los siguientes compuestos: polivinil metil éter,
polivinil etil éter, resinas alquídicas, resinas alquídicas
modificadas, poliuretanos, resinas de poliéster saturado,
poli(N-vinil-pirrolidonas),
y material de colofonia. Dicho material de colofonia es
preferiblemente colofonia, particularmente colofonia de madera o
alternativamente colofonia de aceite resinoso o colofonia de mieras.
El constituyente químico principal de la colofonia es el ácido
abiético. La colofonia puede ser de cualquiera de las calidades
vendidas comercialmente y preferiblemente la vendida como colofonia
WW (agua blanca). El material de colofonia puede ser
alternativamente un derivado de la colofonia, por ejemplo una
colofonia maleinizada o fumarizada (modificada con ácido maleico o
fumárico), colofonia hidrogenada, colofonia formilada (modificada
con ácido fórmico) o colofonia polimerizada, o una sal de metal de
la colofonia tal como rosinato de calcio, magnesio, cobre o
cinc.
Como ejemplos de polímeros o resinas adecuados
que son insolubles en agua de mar se pueden mencionar los compuestos
siguientes: resinas alquídicas modificadas, polímeros epoxi, epoxi
ésteres, epoxi uretanos, poliuretanos, aceite de linaza, aceite de
ricino, aceite de soja, y los derivados de dichos aceites. Otros
ejemplos de polímeros o de resinas que son insolubles en el agua de
mar son: polímero de éter vinílico, por ejemplo un
poli(vinil alquil éter), tal como el poli(vinil
isobutil éter), o un copolímero de un vinil alquil éter con acetato
de vinilo o cloruro de vinilo, un polímero de éster de acrilato tal
como un homopolímero o copolímero de uno o más acrilatos o
metacrilatos de alquilo que contienen preferiblemente 1 a 6 átomos
de carbono en el grupo alquilo y que pueden contener un
como-nómero tal como acrilonitrilo o estireno, y un
polímero de acetato de vinilo tal como poli(acetato de
vinilo) o un copolímero de acetato de vinilo-cloruro
de vinilo. Alternativamente, los polímeros o resinas insolubles en
el agua de mar pueden ser una poliamida, particularmente una
poliamida que tiene un efecto plastificante tal como una poliamida
de un dímero de ácido graso o la poliamida vendida bajo la marca
comercial "Santiciser".
Además del copolímero de éster de sililo y del
ingrediente que tiene propiedades biocidas para los organismos
acuáticos la composición de revestimiento comprende otra resina o
una mezcla de otras resinas, esta/estas otra(s)
resina(s) pueden constituir hasta un 99 por ciento en peso de
la cantidad total de resinas en la composición de revestimiento.
Preferiblemente, la otra resina es material de colofonia y
constituye hasta un 20 por ciento de las resinas totales en la
composición de revestimiento para obtener un revestimiento
autopulimento de elevada calidad. Alternativamente, preferiblemente
la otra resina es un material de colofonia y constituye 50 a 80 por
ciento de las resinas totales en la composi-
ción de revestimiento para obtener un denominado revestimiento de destrucción controlada o un revestimiento híbrido.
ción de revestimiento para obtener un denominado revestimiento de destrucción controlada o un revestimiento híbrido.
En otra realización, la otra resina es una
mezcla de un material de colofonia y una resina insoluble en el
agua de mar. En ese caso el material de colofonia constituye 20
hasta 80 ó 95 por ciento en peso de la cantidad total de resinas en
la composición de revestimiento. El material de colofonia constituye
preferiblemente al menos 25, más preferiblemente al menos 50, y lo
más preferiblemente al menos 55 por ciento en peso de la cantidad
total de resinas en la composición de revestimiento. El éster de
sililo constituye preferiblemente al menos 30, y lo más
preferiblemente al menos 50, hasta 80 ó 90 por ciento en peso del
peso total de las resinas que no son de colofonia, siendo el resto
la resina insoluble en el agua de mar.
Los ejemplos de pigmentos no biocidas que se
pueden añadir a una composición que comprende el copolímero de
éster de sililo y el ingrediente que tiene propiedades biocidas para
los organismos acuáticos son compuestos no biocidas ligeramente
solubles en el agua de mar tales como el óxido de cinc y el sulfato
de bario y compuestos no biocidas insolubles en el agua de mar
tales como cargas y pigmentos colorantes, por ejemplo, dióxido de
titanio, óxido férrico, compuestos de ftalocianina, y pigmentos
azo.
Los ejemplos de aditivos que se pueden añadir a
una composición que comprende el copolímero de éster de sililo y el
ingrediente que tiene propiedades biocidas para los organismos
acuáticos son agentes de refuerzo, estabilizadores, agentes
tixotropos o de espesamiento, plastificantes, y vehículos
líquidos.
Los ejemplos de agentes de refuerzo adecuados
son fibras, por ejemplo, fibras de carburo, fibras que contienen
silicio, fibras de metal, fibras de carbono, fibras de sulfuro,
fibras de fosfato, fibras de poliamida, fibras de polihidrazida
aromática, fibras de poliéster aromático, fibras de celulosa, fibras
de caucho, fibras acrílicas, fibras de poli(cloruro de
vinilo), y fibras de polietileno. Preferiblemente, las fibras tienen
una longitud media de 25 a 2.000 micrómetros y un espesor medio de
1 a 50 micrómetros con una relación entre la longitud media y el
espesor medio de al menos 5. Los ejemplos de agentes estabilizadores
adecuados son agentes de barrido de la humedad, zeolitas, aminas
alifáticas o aromáticas tales como la
deshidroabietil-amina, ortosilicato de
tetra-etilo y orto-formiato de
trietilo. Los ejemplos de agentes tixotropos o de espesamiento
adecuados son las sílices, bentonas, y las ceras de poliamida.
Los ejemplos de plastificantes adecuados son los
ésteres de ftalato tales como el ftalato de dibutilo, ftalato de
butilo y bencilo o el ftalato de di-octilo, los
tri-ésteres de fosfato tales como el fosfato de
tri-cresilo o de
tris(isopropil)fenilo, o las parafinas cloradas, y las
sulfonamidas tales como la toluen sulfonamida sustituida en N. Los
ejemplos de vehículos líquidos adecuados son los disolventes
orgánicos, disolventes no orgánicos, y agua. Los ejemplos de
disolventes orgánicos adecuados son un hidrocarburo aromático tal
como el xileno, tolueno o trimetil benceno, un alcohol tal como el
n-butanol, un éter alcohol tal como el
butoxi-etanol o metoxi-propanol, un
éster tal como el acetato de butilo o el acetato de isoamilo, un
éter-éster tal como el acetato de etoxi-etilo o el
acetato de metoxi-propilo, una cetona tal como la
metil isobutil cetona o la metil isoamil cetona, un hidrocarburo
alifático tal como el aguarrás de petróleo (white spirit), o una
mezcla de dos o más de estos disolventes. Es posible dispersar el
revestimiento en un disolvente no orgánico para los componentes que
forman película en la composición de revestimiento.
Alternativamente, el revestimiento puede estar basado en agua; por
ejemplo, puede estar basado en una dispersión acuosa.
La invención se aclarará con referencia a los
ejemplos siguientes.
Se prepararon disoluciones de copolímero y
composiciones de revestimiento de acuerdo con la presente invención
y se efectuaron ejemplos comparativos.
Se usan las abreviaturas siguientes:
- TBSMA
- metacrilato de tri-butilsililo
- TiPSA
- acrilato de tri-isopropilsililo
- MMA
- metacrilato de metilo
- NVP
- N-vinil pirrolidona
- MEA
- acrilato de metoxietilo
- TBPEH
- etilhexanoato de terc-butilperoxi
- AIBN
- azobis-isobutironitrilo
- AMBN
- azobis-metil-isobutironitrilo.
La viscosidad a cizallamiento elevado se expresa
en poises. El contenido en sólidos se expresa en porcentaje en
peso. El peso molecular medio numérico (M_{n}) y el peso molecular
medio ponderado (M_{w}) se proporcionan con respecto al
poliestireno.
El contenido en sólidos teórico (en por ciento
en peso o en por ciento de compuestos no volátiles por volumen) se
calculó a partir de la formulación para cada composición de acuerdo
con el estándar ASTM D 5201-01. El contenido real
en sólidos (en por ciento en peso) se determinó de acuerdo con el
estándar ASTM 1644.
El nivel de contenido en VOC teórico (en gramos
por litro) se calculó a partir de la formulación para cada
composición de acuerdo con el estándar ASTM D
5201-01. El nivel de contenido en VOC determinado
(en gramos por litro) se midió de acuerdo con el Método de
Referencia EPA 24 en conjunción con el estándar ASTM D
3960-02.
Ejemplos comparativos 1a y
1b
Se repitió el Ejemplo 10 del Documento EP 1 127
902 para preparar la Disolución de Copolímero Comparativa 1a (Csol
1a) y para otra muestra se siguió parcialmente el Ejemplo, lo que da
lugar a la Disolución de Copolímero Comparativa 1b. Los
ingredientes de las composiciones se presentan en la Tabla 1.
Siguiendo el procedimiento del Ejemplo 10 del
Documento EP 1 127 902, se preparó una mezcla previa de los
monómeros, iniciador y disolvente (xileno) en las proporciones
prescritas y una cantidad adicional de disolvente (xileno) se cargó
a un recipiente de reacción de temperatura controlada equipado con
un agitador, un condensador de reflujo, una entrada de nitrógeno, y
una entrada de la alimentación de la mezcla previa. El recipiente
de reacción se calentó y se mantuvo a 90ºC y la mezcla previa se
cargó al recipiente de reacción a un régimen constante durante 3
horas bajo una atmósfera de nitrógeno. Después de un período
adicional de 30 minutos, se añadieron cinco adiciones posteriores
de TBPEH como iniciador potenciador a intervalos de 45 minutos.
Después de un período adicional de 15 minutos, la temperatura del
recipiente de reacción se incrementó a 120ºC durante 1 hora y a
continuación se enfrió.
Una muestra del producto se diluyó
proporcionalmente con xileno según se describe en el Ejemplo 10 del
Documento EP 1 127 902 para proporcionar la Disolución de
Copolímero Comparativa 1a (CSol 1a). Una muestra adicional no se
diluyó; esto dio lugar a la Disolución de Copolímero Comparativa 1b
(CSol 1b). Las propiedades de las disoluciones que se obtienen se
presentan en la Tabla 2.
Este Ejemplo muestra que sólo reducir la
cantidad de disolventes para obtener una disolución con contenido
en sólidos elevado puede tener un efecto muy grande sobre la
viscosidad de la disolución de copolímero.
Usando los mismos tipos y cantidades de
monómeros según se usan en los Ejemplos Comparativos 1a y 1b, se
preparó la Disolución de Copolímero 2 (Sol 2). La Disolución de
Copolímero 2 es una disolución de acuerdo con la presente
invención. Los ingredientes de la composición se presentan en la
Tabla 3.
\newpage
Se preparó una mezcla previa de los monómeros,
iniciador, y disolvente (xileno) en las proporciones prescritas y
una cantidad adicional de disolvente (xileno) se cargó a un
recipiente de reacción de temperatura controlada equipado con un
agitador, un condensador de reflujo, una entrada de nitrógeno, y una
entrada de la alimentación de la mezcla previa. El recipiente de
reacción se calentó y se mantuvo a 100ºC y la mezcla previa se cargó
al recipiente de reacción a un régimen constante durante 3 horas
bajo una atmósfera de nitrógeno. Después de un período adicional de
30 minutos, se añadieron dos adiciones posteriores de AIBN como
iniciador potenciador como una suspensión en xileno a intervalos de
45 minutos. El recipiente de reacción se mantuvo a 100ºC durante un
período adicional de 1 hora y a continuación se enfrió. Las
propiedades de la disolución de copolímero que se obtiene se
presentan en la Tabla 4.
En comparación con el Ejemplo 1b, la Disolución
de Copolímero 2 tiene un contenido en sólidos más elevado, una
viscosidad más baja, un peso molecular medio ponderado más bajo, y
una polidispersidad más baja. Además, se convirtieron más
monómeros, como es claro a partir de la pequeña diferencia entre el
contenido en sólidos teórico y el determinado.
Ejemplos 3a a
3d
Usando un nuevo conjunto de monómeros, se
prepararon cuatro disoluciones de copolímero de acuerdo con la
presente invención. Los ingredientes de la composición se presentan
en las Tablas 5a y 5b.
Se siguió el procedimiento general descrito en
la preparación del Ejemplo 2 para proporcionar las Disoluciones de
Copolímero 3a a 3d. Las propiedades de las disoluciones de
copolímero que se obtienen se presentan en la Tabla 6.
Ejemplos Comparativos 4a y
4b
Se repitió la preparación del polímero PA4 según
se describe en el Documento EP 1 127 925, siguiendo la descripción
de preparación de los Ejemplos S-1 a
S-6 del Documento EP 0 775 733, para preparar la
Disolución de Copolímero Comparativa 4a. Se efectuó otro
experimento usando menos disolvente, lo que dio lugar a CSol 4b. Los
ingredientes de las composiciones se presentan en la Tabla 7.
Siguiendo la descripción de la preparación de
polímero PA4 en el Documento EP 1 127 925, es decir según se
describe en el Documento EP 0 775 733, se preparó una mezcla previa
de los monómeros e iniciador en las proporciones prescritas y una
cantidad adicional de disolvente (xileno) se cargó a un recipiente
de reacción de temperatura controlada equipado con un agitador, un
condensador de reflujo, una entrada de nitrógeno, y una entrada de
la alimentación de la mezcla previa. El recipiente de reacción se
calentó y se mantuvo a 90ºC y la mezcla previa se cargó al
recipiente de reacción a un régimen constante durante 4 horas bajo
una atmósfera de nitrógeno. La temperatura del recipiente de
reacción se mantuvo a 90ºC durante un período adicional de 4 horas y
a continuación se enfrió. De acuerdo con la descripción de la
preparación de polímero PA4 en el Documento EP 1 127 925, es decir
según se describe en el Documento EP 0 775 733, no se añadió ningún
iniciador potenciador.
Se preparó la Disolución de Copolímero
Comparativa 4a (CSol 4a) usando una cantidad más elevada de
disolvente que la usada en la preparación de CSol 4b. Las
propiedades de las disoluciones de copolímero que se obtienen se
presentan en la Tabla 8.
La velocidad de conversión de ambas muestras es
baja, lo que se puede deber al hecho de que no se usó iniciador
potenciador en la preparación.
Usando alguna de las disoluciones de copolímero
descritas anteriormente, se prepararon composiciones de
revestimiento. Estas composiciones de revestimiento se usaron para
preparar substratos revestidos los cuales se ensayaron para
determinar sus propiedades.
Se prepararon películas de revestimiento para su
ensayo mediante colada de las composiciones de revestimiento sobre
paneles de vidrio desengrasados (aproximadamente 15 cm x 10 cm)
usando un aplicador de barra que tiene una anchura de abertura de
500 micrómetros. Las películas de revestimiento se secaron bajo
condiciones ambiente durante 3 días antes de su ensayo. La dureza
del revestimiento se determinó posteriormente mediante el método de
absorción de energía con péndulo de König descrito en ISO 1522. La
dureza se cuantificó como el número de oscilaciones del péndulo
para amortiguar desde 6º a 3º.
Se prepararon probetas de ensayo mediante colada
de las pinturas con un aplicador de barra (anchura de abertura de
500 micrómetros) sobre paneles de acero o de aluminio (15,2 cm x
10,2 cm) que se habían revestido previamente con un revestimiento
anticorrosivo comercial (Intertuf 203, International Coatings Ltd).
Los paneles se secaron durante al menos 3 días bajo condiciones
ambiente. Los paneles se sumergieron posteriormente en agua de mar
natural a 23ºC durante 24 horas. A continuación los paneles se
separaron del agua de mar y se permitieron secar durante 8 horas.
Después de esto, los paneles se volvieron a sumergir en agua de mar
natural a 23ºC durante 16 horas y se separaron y se secaron durante
8 horas. Este ciclo se repitió cuatro veces. Después del ciclo de
humectación-secado, se evaluó el comportamiento
mecánico, en particular la resistencia a la fisuración, de los
revestimientos de acuerdo con el siguiente esquema de puntuación del
panel.
Puntuación del panel:
- 5:
- Sin fisuración ni otros defectos visibles
- 4:
- Fisuraciones capilares internas, apenas visible a simple vista
- 3:
- Fisuración suave
- 2:
- Fisuración moderada
- 1:
- Fisuración severa
- 0:
- Gran fisuración.
Ejemplo Comparativo
5
Se preparó una Composición de Revestimiento
Comparativa 5(CCoat 5) mediante mezcla de los ingredientes
con un dispositivo de dispersión a velocidad elevada. Los
ingredientes de CCoat 5 se presentan en la Tabla 9, y las
propiedades de la composición y de una capa de revestimiento
preparada con esta composición se presentan en la Tabla 10.
\vskip1.000000\baselineskip
Este Ejemplo muestra que una pintura con
contenido en sólidos elevado con un contenido en VOC de 400 gramos
por litro y una viscosidad de menos de 20 poises no se puede
preparar fácilmente a partir de la Disolución de Copolímero
Comparativa 1b.
Se preparó una Composición de Revestimiento de
acuerdo con la presente invención (Coat 6) mediante mezcla de los
ingredientes con un dispositivo de dispersión a velocidad elevada.
Los ingredientes de Coat 6 se presentan en la Tabla 11, y las
propiedades de la composición y de una capa de revestimiento
preparada con esta composición se presentan en la Tabla 12.
\vskip1.000000\baselineskip
Este Ejemplo muestra que una pintura con
contenido en sólidos elevado con un contenido en VOC de 400 gramos
por litro y una viscosidad de menos de 20 poises se puede preparar
fácilmente a partir de la Disolución de Copolímero 2.
Se preparó una Composición de Revestimiento de
acuerdo con la presente invención (Coat 7) mediante mezcla de los
ingredientes con un dispositivo de dispersión a velocidad elevada.
Los ingredientes de Coat 7 se presentan en la Tabla 13, y las
propiedades de la composición y de una capa de revestimiento
preparada con esta composición se presentan en la Tabla 14.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Ejemplo Comparativo
8
Se determinaron para su comparación las
propiedades de una pintura antiensuciamiento de copolímero de éster
de sililo comercial, Sea Quantum Plus de Jotun Paints (CCoat 8). Las
propiedades de CCoat 8 y de una capa de revestimiento preparada con
esta composición se presentan en la Tabla 15.
Este Ejemplo muestra que las propiedades
mecánicas (dureza y resistencia a la fisuración) de la pintura
antiensuciamiento de copolímero de éster de sililo CCoat 8 son
similares a las de Coata 6 y Coat 7.
Claims (12)
1. Disolución de copolímero de éster de sililo
que tiene un contenido en sólidos de al menos 55 por ciento en peso
y una viscosidad a cizallamiento elevado de menos de 20 poises a
25ºC, medida de acuerdo con el estándar ASTM D
4287-00 que comprende un copolímero de éster de
sililo que tiene un peso molecular medio ponderado entre 1.500 y
20.000.
2. Disolución de copolímero de éster de sililo
de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el
contenido en sólidos de la disolución no es más del 80 por ciento en
peso.
3. Disolución de copolímero de éster de sililo
de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque
ella comprende un copolímero de éster de sililo que tiene un peso
molecular medio ponderado de menos de 20.000, una polidispersidad
de menos de 3,0, una temperatura de transición vítrea por debajo de
90ºC, consistiendo menos del 70 por ciento en peso de dicho
copolímero de éster de sililo de cadenas laterales que tienen una
funcionalidad de éster de sililo.
4. Disolución de copolímero de éster de sililo
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizada porque el copolímero de éster de sililo es un
copolímero que comprende al menos una cadena lateral que soporta al
menos un grupo terminal de la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que n es 0 ó un número entero
de 1 a 50, y R1, R2, R3, R4, y R5 se seleccionan cada uno
independientemente del grupo que consiste en alquilo
C_{1-20} opcionalmente sustituido, alcoxi
C_{1-20} opcionalmente sustituido, arilo
opcionalmente sustituido, y ariloxi opcionalmente
sustituido.
5. Disolución de copolímero de éster de sililo
de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque n =
0 y R3, R4, y R5 son el mismo o diferente y representan metilo,
isopropilo, n-butilo, isobutilo, o fenilo.
6. Composición de revestimiento
antiensuciamiento que tiene un VOC por debajo de 400 gramos por
litro y una viscosidad bajo cizallamiento elevado de menos de 20
poise a 25ºC medida de acuerdo con el estándar ASTM D
4287-00 que comprende un copolímero de éster de
sililo y un ingrediente que tiene propiedades biocidas para los
organismos acuáticos.
7. Composición de revestimiento
antiensuciamiento de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizada porque el copolímero de éster de sililo es un
copolímero de éster de sililo que tiene un peso molecular medio
ponderado de menos de 20.000, una polidispersidad de menos de 3,0,
una temperatura de transición vítrea por debajo de 90ºC,
consistiendo menos del 70 por ciento en peso de dicho copolímero de
éster de sililo de cadenas laterales que tienen una funcionalidad
de éster de sililo.
8. Composición de revestimiento
antiensuciamiento de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7,
caracterizada porque el copolímero de éster de sililo es un
copolímero que comprende al menos una cadena lateral que soporta al
menos un grupo terminal de la fórmula:
en la que n es 0 ó un número entero
de 1 a 50, y R1, R2, R3, R4, y R5 se seleccionan cada uno
independientemente del grupo que consiste en alquilo
C_{1-20} opcionalmente sustituido, alcoxi
C_{1-20} opcionalmente sustituido, arilo
opcionalmente sustituido, y ariloxi opcionalmente
sustituido.
9. Composición de revestimiento
antiensuciamiento de acuerdo con la reivindicación 8,
caracterizada porque n = 0 y R3, R4, y R5 son el mismo o
diferente y representan metilo, isopropilo,
n-butilo, isobutilo, o fenilo.
10. Composición de revestimiento
antiensuciamiento de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque la composición
comprende además uno o más polímeros o resinas seleccionados del
grupo que consiste en compuestos que están libres de grupos de éster
de compuesto tri-orgánico de sililo y de grupos de
compuesto tri-orgánico de estaño pero que son
reactivos en agua de mar, materiales que son ligeramente solubles o
sensibles al agua en agua de mar, y materiales que son insolubles en
agua de mar.
11. Composición de revestimiento
antiensuciamiento de acuerdo con la reivindicación 10,
caracterizada porque la composición comprende un material de
colofonia como el material que es ligeramente soluble o sensible al
agua en agua de mar.
12. Substrato o estructura revestida con una
composición de revestimiento antiensuciamiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11.
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