BR112020001431A2 - primer aquoso - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um primer aquoso compreendendo: (A) um sol de polissiloxano; e (B) de 0,1 a 30% em peso de um sal de zinco solúvel em água com uma solubilidade em água deionizada de pelo menos 0,5 g/L a 25° C.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “PRIMER AQUOSO”

[001] A presente invenção refere-se a uma nova composição de primer para aplicação em substratos, tal como aço. Em particular, a invenção refere-se a uma composição de primer compreendendo um sol de polissiloxano, um sal de zinco solúvel em água e um pigmento anticorrosivo. O primer da invenção é de cura rápida, resistente à abrasão, tem um baixo conteúdo orgânico volátil (VOC) e, o mais importante, tem resistência inicial à água. Além disso, o primer tem, de preferência, boas propriedades anticorrosivas, cura rápida, baixo VOC e boa resistência à abrasão. Os primers de fabricação são os preferidos. O primer também pode ser sobrerrevestido com camadas de revestimento adicionais, sem pré-tratamento extensivo e sem perda de adesão entre revestimentos.

Fundamentos

[002] São conhecidos sistemas de revestimento com primer à base de solvente orgânico. No entanto, com a crescente conscientização ambiental, existe um forte desejo de desenvolver uma tecnologia melhorada que permita o uso de sistemas de revestimento à base de água como primers e evite soluções à base de solventes orgânicos. A este respeito, uma tecnologia líder de primer à base de água é baseada em silicatos de metais alcalinos.

[003] Falberg (US5580371) propôs um exemplo de um primer contendo zinco que fornece um revestimento durável e resistente à corrosão, combinado com soldabilidade adequada.

O primer compreende zinco, fosfeto de ferro e uma solução aquosa de silicato de potássio.

[004] Mais recentemente, US6468336 propõe um primer de fabricação à base de silicato compreendendo zinco, óxido de ferro micáceo e silicato.

[005] Os primers de fabricação à base de água baseados em aglutinantes de silicato alcalino são, portanto, bem conhecidos no mercado hoje, e possuem tipicamente muitas dos recursos vitais exigidos de um primer, especialmente um primer de fabricação, por exemplo, em termos de baixo conteúdo volátil, tempo de secagem rápido, soldabilidade e assim por diante. No entanto, os primers de fabricação à base de água de silicato de metal alcalino sofrem de um grande problema. Os primers de fabricação de silicato de metal alcalino são baseados em aglutinantes de silicato de sódio, potássio ou lítio que, em solução aquosa, apresentam pH muito alto, usualmente na faixa de pH 11-12. Um pH alto na superfície do substrato fará com que o próximo revestimento, usualmente um tipo de tinta epóxi, perca a adesão e a formação de bolhas quando o sistema é exposto à água. Qualquer aço preparado com primer de fabricação de silicato alcalino deve ser removido completamente ou cuidadosamente lavado repetidamente com água fresca antes do sobrerrevestimento para contornar os problemas mencionados.

[006] Adicionalmente, os silicatos alcalinos requerem equipamentos de produção especializados e equipamentos de aplicação, onde todas as partes em contato com a tinta úmida devem ser feitas de materiais que não são de metal.

[007] Existe, portanto, uma necessidade significativa de desenvolver novos primers à base de água, mas que não dependem de silicatos de metais alcalinos.

[008] É particularmente desejável fornecer um primer que atenda a esses requisitos, além de ser rápido em secagem mesmo sob condições de alta umidade. Em alguns ambientes, pode ser inevitável que o artigo com o primer aplicado sobre ele seja exposto a uma área de alta umidade.

[009] Os presentes inventores desenvolveram um primer à base de água com VOC muito baixo, que é diluível em água e seca rapidamente para dar resistência à água. Um benefício adicional é que a invenção oferece um primer de fabricação que possui excelente soldabilidade, produzindo um mínimo de poros, respingos e fumaça de solda, possui excelente resistência à abrasão e pode ser diretamente sobrerrevestido com a maioria das tintas. O primer também resiste a intempéries, água, produtos químicos e solventes e pode ser aplicado por equipamento convencional, como por meio de pulverização de alta pressão.

[0010] O primer é baseado em um aglutinante aquoso de polissiloxano em conjunto com um sal de zinco solúvel em água, e também pode incluir um pigmento anticorrosivo.

Verificou-se surpreendentemente que a combinação específica de componentes descritos na reivindicação 1 dá origem a uma composição que atende a todos os requisitos para um primer, especialmente um primer de fabricação, em particular em termos de tempo de secagem, resistência a água e química, resistência à abrasão e que permite sobrerrevestimento com novas camadas de tinta sem a necessidade de remover ou lavar repetidamente o primer.

[0011] O aglutinante de polissiloxano utilizado no primer da invenção não é novo e é descrito, inter alia, em US2011/0268899 e US2014/0106176. Estes documentos, no entanto, consideram principalmente a estrutura do aglutinante em vez de visar composições de primers específicas que apresentam desempenho vantajoso. Os presentes inventores complementam o conhecimento nesses documentos, identificando primers específicos que são notavelmente úteis na técnica, particularmente como primers de fabricação.

[0012] Entende-se que alguns compostos, tais como óxido de zinco, são às vezes adicionados aos primers como inibidores de corrosão. A apreciação de que a adição de certos sais de zinco solúveis em água leva a, entre outras coisas, secagem rápida e sobrerrevestimento vantajosos é nova. A secagem rápida pode ser combinada com o uso de microesferas para melhorar a dureza e reduzir a formação de poros e queima reversa.

[0013] A invenção refere-se, em particular, a primers de fabricação. Os contêineres de expedição e outros objetos de metal marinhos são normalmente montados soldando juntos vários componentes de metal individuais. Na construção marítima e industrial, é geralmente desejável pré-pintar o aço com um primer contendo zinco antes da fabricação, e muitas dessas composições de revestimento, conhecidas como primers de fabricação ou primers de pré-construção, são conhecidas. Para evitar corrosão durante a soldagem, os componentes são preparados na superfície (por exemplo, limpos e encrespadas, por exemplo, por jateamento) e depois revestidos com composições de primer de fabricação que fornecem proteção temporária contra a corrosão. Tais composições permitem que os componentes com primer sejam soldados através da camada de primer de fabricação sem ter que remover o revestimento com primer próximo à solda.

[0014] Após a soldagem, o revestimento com primer pode ser sobrerrevestido com uma camada adicional de primer e, opcionalmente, um revestimento de topo para prover proteção estendida à corrosão e a aparência estética desejada.

[0015] Os primers de fabricação podem ser orgânicos ou inorgânicos e podem ser fornecidos em água ou em solvente orgânico. Algumas composições de primer de fabricação incluem pó de zinco em uma resina orgânica, tal como uma resina epóxi, um éster epóxi, um poliuretano, uma resina de poliestireno ou uma resina de silicone. Os revestimentos com base nesses aglutinantes orgânicos não são adequados para o revestimento de aço que, em última análise, deve ser soldado, porque o aglutinante tende a se decompor pelo calor da solda, resultando em poros nas costuras da solda. Os primers de acordo com a presente invenção podem ser particularmente adequados como primers de fabricação.

[0016] US2012/0204762 descreve composições aquosas à base de silano compreendendo sais de metal, que oferecem proteção contra corrosão quando aplicadas como revestimento em substratos de metal. Os revestimentos são exemplificados por composições à base de silano compreendendo 0,5% em peso de nitrato de Cr(III), nitrato de Al(III) ou nitrato de Ce(III), que são usadas para revestir painéis de aço galvanizado. Os painéis revestidos com as composições de revestimento compreendendo um sal de metal mostraram maior resistência à corrosão após o tratamento com névoa de pulverização de sal em comparação com os painéis que não foram tratados, ou comparados com os painéis que foram tratados com um revestimento à base de silano sem um sal de metal. US2012/0204762 não exemplifica composições de silano que compreendem sais de Zn(II), nem descreve a adequação das composições à base de silano como primers de fabricação.

Sumário da invenção

[0017] Assim, vista de um aspecto, a invenção provê um primer aquoso compreendendo: (A) um sol de polissiloxano; e (B) 0,1 a 30% em peso de um sal de zinco solúvel em água tendo uma solubilidade em água deionizada de pelo menos 0,5 g/L a 25°C.

[0018] Em algumas formas de realização, o primer compreende 0 a 95% em peso de pelo menos um pigmento anticorrosivo (C), de preferência 15 a 45% em peso.

[0019] Visto de outro aspecto, a invenção provê um primer aquoso compreendendo: (A) um sol de polissiloxano; (B) 0,1 a 30% em peso de um sal de zinco solúvel em água tendo uma solubilidade em água deionizada de pelo menos 0,5 g/L a 25°C; (C) 15 a 90% em peso de pelo menos um pigmento anticorrosivo; e (D) 0,5 a 20% em peso de um acelerador selecionado de óxido de zinco, fosfato de zinco, fosfossilicato cálcio estrôncio e zinco, hidrogenofosfato de zircônio, fosfeto de ferro, zirconato de cálcio, zirconato de bário, nitreto de zircônio, titanato de zinco ou titanato de ferro(II) ou misturas dos mesmos.

[0020] Visto de outro aspecto, a invenção fornece um kit que compreende pelo menos duas partes; um primeiro componente (I) compreendendo o componente (A) como definido anteriormente e um segundo componente (II) compreendendo o componente (B) e/ou componente (C) como definido anteriormente. As partes do kit são misturadas pouco antes da aplicação em um substrato. Será apreciado que os componentes (I) e (II) e, quando aplicável (III), serão fornecidos separadamente para mistura.

[0021] Visto de outro aspecto, a invenção fornece um processo para proteger um substrato da corrosão, compreendendo a aplicação a esse substrato de uma composição de primer como definida anteriormente na presente invenção e permitindo que o referido primer cure no referido substrato.

[0022] Visto de outro aspecto, a invenção provê um substrato revestido com uma composição de primer curada como definido anteriormente.

[0023] Visto de outro aspecto, a invenção provê o uso de um primer como definido anteriormente na presente invenção para prover proteção temporária contra corrosão a um substrato.

Descrição detalhada da invenção

[0024] A presente invenção refere-se a uma composição de primer que é adequada para aplicação em um substrato para prover proteção corrosiva temporária ao referido substrato.

Os primers da invenção podem ser aplicados por pulverização e possuem baixo VOC e podem ser diluídos com água para alcançar uma viscosidade ideal de aplicação. No entanto, os primers são de secagem rápida e são capazes de suportar abrasão mecânica e tratamento com produtos químicos, água e similares. Os primers da invenção podem ser primers de fabricação e são soldáveis, produzindo um mínimo de poros de solda, respingos de solda, fumaça de solda e queima reversa.

Finalmente, além de serem resistentes à corrosão, os primers são capazes de serem sobrerrevestidos com a maioria dos tipos de tinta sem qualquer pré-tratamento extra do revestimento com primer (exceto limpeza para remover detritos, tais como, poeira, sal e/ou graxa que foram adquiridos após a aplicação do primer e antes da aplicação do próximo revestimento).

[0025] O primer da invenção contém pelo menos um componente A de sol de polissiloxano.

Aglutinante - Componente (A)

[0026] O primer da composição da invenção da invenção contém um componente sol de polissiloxano (também conhecido como componente aglutinante) que é capaz de curar mediante aplicação da composição de revestimento a um substrato, tipicamente um substrato de aço. O componente de sol de polissiloxano é um componente formado pela reação de condensação de pelo menos um silano para formar um sol de polissiloxano altamente ramificado que contém uma pluralidade de funcionalidades de silanol livre. Quando este sol é combinado com os outros componentes da composição de revestimento e aplicado a um substrato, um revestimento é formado e os grupos silanol livres presentes no sol formam ligações para grupos presentes na superfície do substrato.

Esta reação de cura ocorre espontaneamente em temperatura ambiente para formar o primer.

[0027] O sol de polissiloxano é explicitamente um sol e não um gel. Pode ser considerado como uma solução, uma solução coloidal, uma emulsão ou uma suspensão. O polissiloxano está, portanto, presente em uma forma aquosa antes da aplicação. O gel de polissiloxano durante o processo de cura após mistura com os outros componentes do primer.

[0028] O sol de polissiloxano da presente invenção é idealmente derivado de pelo menos um precursor de alcoxissilano que foi submetido à hidrólise para formar o silanol correspondente. Será apreciado que em muitos alcoxissilanos existem múltiplos grupos alcoxi (tipicamente até três desses grupos) e, portanto, existem vários produtos de hidrólise possíveis, dependendo do procedimento de hidrólise. Podem ser formados produtos totalmente hidrolisados e parcialmente hidrolisados. Essa reação de hidrólise resulta na formação de álcool.

[0029] Os silanos hidrolisados/silanos parcialmente hidrolisados podem então ser condensados em conjunto, como é bem conhecido por formar oligômeros/polímeros complexos.

Devido aos vários monômeros diferentes presentes quando uma reação de hidrólise é realizada, forma-se um complexo de sol de polissiloxano que não pode ser facilmente caracterizado por uma fórmula geral. Por exemplo, devido à hidrólise parcial, duas moléculas parcialmente hidrolisadas podem se ligar em uma reação de condensação para formar um siloxano e assim por diante. Esse processo de condensação obviamente causa a formação de álcool e água por produtos.

[0030] Assim, a condensação está associada à formação de uma rede bidimensional ou tridimensional de ligações siloxano [Si–O –Si] acompanhadas pela produção de espécies de água e álcool.

[0031] O sol de polissiloxano da presente invenção é tipicamente provido na forma aquosa no componente (A). Além disso, de preferência, é essencialmente livre de VOC (compostos orgânicos voláteis). Portanto, é fácil remover os álcoois formados por evaporação durante a formação do sol.

É importante ressaltar que, como o sol se apresenta com grupos silanol livres, nenhum outro álcool é liberado na cura, mantendo o conteúdo de VOC baixo.

[0032] O sol é, de preferência, curável em temperatura ambiente.

[0033] É preferido que o sol de polissiloxano da invenção se baseie na condensação de pelo menos um alcoxissilano bis-aminofuncional que esteja submetido à hidrólise ou alcoxissilano epoxi-funcional que esteja submetido à hidrólise. Surpreendentemente, verificou-se que composições aquosas estáveis, substancialmente sem álcool, com base em compostos de silício, podem ser obtidas de alcoxissilanos bis-aminofuncionais ou alcoxissilano epoxifuncional opcionalmente em conjunto com alcoxissilanos organofuncionais. Em particular, a química do sol gel baseia- se em alcoxissilanos bis-aminofuncionais ou alcoxissilanos epoxifuncionais juntamente com alcoxissilanos alquil- funcionais. Os compostos de silano estão idealmente presentes na forma substancialmente completamente hidrolisada, mas também é possível a forma parcialmente hidrolisada. Estas composições reticulam em temperaturas baixas.

[0034] Assim, os materiais de sol de polissiloxano da presente invenção baseiam-se, de preferência, em condensados de alcoxissilanos bis-aminofuncionais, tais como, bis(trietoxissilano)amina ou bis(trimetoxissilano)amina.

Estes monômeros podem ser submetidos à hidrólise para obter análogos total ou parcialmente hidrolisados de alcoxissilanos bis-aminofuncionais, tais como,

bis(trietoxissilano)amina ou bis(trimetoxissilano)amina. Os alcoxissilanos epoxifuncionais podem ser submetidos à hidrólise para obter também análogos total ou parcialmente hidrolisados. Tais silanos incluem 3- glicidiloxipropiltrietoxissilano (GLYEO), 3- glicidiloxipropiltrimetoxissilano (GLYMO).

[0035] Esses monômeros tratados podem ser usados sozinhos ou combinados com outros monômeros para formar o sol. Outros monômeros preferidos incluem bis(trietetoxissilano)amina, bis(trimetoxissilano)amina, n- propiltrietoxissilano, n-propiltrimetoxissilano (PTMO), 3- glicidiloxipropiltrietoxissilano (GLYEO), 3- glicidiloxipropiltrimetoxissilano (GLYMO), 3- aminopropiltrietoxissilano (AMEO), 3- aminopropiltrimetoxissilano (AMMO), metacriloxipropiltrietoxissilano (MEEO), metacriloxipropiltrimetoxissilano (MEMO), N-(n-butil)-3- aminopropiltrietoxissilano, viniltrimetoxissilano (VTMO), N-(n-butil)-3-aminopropiltrimetoxissilano (Dynasylan(R) 1189), 3-mercaptopropiltrimetoxissilano (MTMO), 3- mercaptopropiltrietoxissilano (MTEO), N-2-aminoetil-3- aminopropiltrimetoxissilanos (DAMO), alcoxissilanos funcionalizados com polietileno glicol, tetraetoxissilano (Dysilano A), tetrametoxissilano (Dynasylan M), metiltrietoxissilano (MTES), metiltrimetoxissilano (MTMS),

bis(tretoxetoxissililpropil)tetrassulfano (Si 69),

bis(tretoxissililpropil)dissulfano (Si 266),

bis(trimetoxissililpropil)dissulfano,

bis(trimetoxissililpropil)tetrassulfano,

viniltrietoxissilano (VTEO), 1-aminometiltrietoxissilina,

1-aminometiltrimetoxissilina, 1-

metacriloximetiltrimetoxissilano, 1-

metacriloximetiltrietoxissilano, 1-

mercaptometiltrietoxissilano, 1-

mercaptometiltrimetoxissilano, isobutiltrimetoxissilano,

isobutiltrietoxissilano, octiltrietoxissilano (Dynasylan

(R) OTEO), octiltrimetoxissilano, hexadeciltrietoxissilano,

hexadeciltrimetoxissilano, feniltrimetoxissilano,

feniltrietoxissilano, 2-aminoetil-3-

aminopropilmetildimetoxissilanos, 2-aminoetil-3-

aminopropilmetildietoxissilanos,

ureidopropiltrimetoxissilano, ureidopropiltrietoxissilano,

tridecafluoro-octiltrietoxissilano, tridecafluoro-

octiltrimetoxissilano, Dynasylan(R) 1151 (produto de hidrólise de aminossilano sem álcool), Dynasylan(R) SH 2627

(cocondensado aminossilano e alquilssilano livre de álcool),

Dynasylan(R) HS 2776 (cocondensado aquoso de diaminossilano e alquilssilano sem álcool), Dynasylan(R) HS 2909

(cocondensado aquoso de aminossilano a e alquilssilano sem álcool), Dynasylan(R) HS 2926 (produto aquoso sem álcool à base de epoxissilano) e Dynasylan(R) SIVO 110 (produto aquoso sem álcool de epoxissilano).

[0036] Qualquer um desses monômeros também pode ser submetido à hidrólise para gerar monômeros hidrolisados ou parcialmente hidrolisados para reação com os alcoxissilanos bis-aminofuncionais ou alcoxissilanos epoxifuncionais, que também podem ser hidrolisados ou parcialmente hidrolisados.

É preferido o uso de alcoxissilanos bis-aminofuncionais hidrolisados ou alcoxissilanos epoxifuncionais juntamente com um monômero de alquil alcoxissilano não hidrolisado. Uma opção preferida adicional é alcoxissilanos epoxifuncionais em combinação com alcoxissilanos aminofuncionais.

[0037] Os alcoxissilanos epoxifuncionais de uso na invenção são mais de preferência alcoxissilanos epoxialquilfuncionais.

[0038] O uso de alcoxissilanos epoxifuncionais é especialmente preferido como materiais de partida para a formação de sol. Qualquer grupo alcoxi no sol de polissiloxano da invenção terá de preferência átomos de carbono C1-6, tais como átomos de carbono C1-4, especialmente átomos de carbono C1-3, por exemplo, metila, etila, n- propila, i-propila ou n-butila.

[0039] Em uma forma de realização mais preferida, o sol é formado a partir de um cocondensado com base em um w- glicidiloxialquilalcoxissilano de fórmula I

X—Si(R)x(OR1)3-x (I), em que X é um grupo 2-(3,4-epoxiciclo-hexil)etila, 1- glicidiloximetila, 2-glicidiloxietila, 3-glicidiloxipropila ou 3-glicidiloxiisobutila, cada um de R1 e R é independentemente um grupo alquila linear ou ramificado compreendendo de 1 a 4 átomos de C; e x é 0 ou 1, ou é um bis(alcoxissililalquil)amina de fórmula II (OR1)3Si-A-Si(OR1)3 (II), em que cada R1 é independentemente um grupo alquila linear ou ramificado compreendendo de 1 a 4 átomos de C e A é um grupo bis-amino-funcional da fórmula IIa -(CH2)i—[NH(CH2)f]g-NH[(CH2)f*-NH]g*—(CH2)i*— (IIa), em que cada um de i e i* é independentemente um número inteiro de 1, 2, 3 ou 4, cada um de f e f* é independentemente um número inteiro de 1 ou 2, e cada um de g e g* é independentemente um número inteiro de 0 ou 1.

[0040] Para impedir que qualquer conteúdo de VOC liberado durante a formação de sol gel seja removido por destilação.

[0041] A hidrólise dos alcoxissilanos de partida pode ser realizada usando ácido fórmico ou outro agente hidrolisante suave, por exemplo, como mostrado em US2011/0268899. A reação de condensação é, de preferência,

efetuada a pH baixo, por exemplo, menor que 7, tal como 3 a

5. O tempo de reação é, de preferência, controlado para garantir a formação de um sol ao invés de um gel. O tempo de reação pode ser de até 3 horas. Tempos de reação muito longos podem permitir que uma reação de cura comece. A síntese do sol necessário está resumida em US2011/0268899 ou US2014/0106176.

[0042] Visto, portanto, de outro aspecto, o sol de polissiloxano de uso na invenção é aquele que é obtido por um processo que compreende: (i) hidrolisar pelo menos um alcoxissilano bisaminofuncional ou alcoxissilanos epoxifuncionais; (ii) reagir o produto hidrolisado resultante com pelo menos um alquilalcoxissilano opcionalmente hidrolisado.

[0043] Qualquer álcool formado pode ser removido para que o conteúdo de álcool do sol seja menor que 3% em peso.

[0044] Em vista alternativa, o sol de polissiloxano de uso na invenção é aquele que é obtido por um processo que compreende a hidrólise de um alcoxissilano bisaminofuncional ou alcoxissilano epoxifuncional e permitindo que o produto hidrolisado resultante se condense automaticamente para formar um sol. Qualquer álcool formado pode ser removido de modo que o teor de álcool do sol seja menor que 3% em peso.

[0045] Será apreciado que sóis mais complexos podem ser preparados adicionando adicionalmente reagentes à mistura.

Embora, portanto, deva haver pelo menos um reagente bisaminoalcoxissilano ou alcoxisilano epoxifuncional, como definido anteriormente na presente invenção, outros reagentes possíveis incluem vinilssilanos, alquilssilanos, alcoxissilanos e assim por diante.

[0046] A razão de alcoxissilanos bis-aminofuncionais ou alcoxissilanos epoxifuncionais para alquil alcoxissilanos pode ser de 10:1 a 1:10, tal como 5:1 a 1:5 em peso.

[0047] O sol formado deve ser dispersável em água em temperatura ambiente de 23°C. Por dispersável em água entende-se que o sol pode formar uma emulsão, suspensão ou solução coloidal em água.

[0048] É importante que o sol tenha grupos livres de silanol para que na cura, nenhum álcool adicional seja liberado, mantendo assim os níveis de VOC baixos.

[0049] Enquanto os sóis da invenção são providos em água, os polissiloxanos são frequentemente diluídos com água antes do uso para atingir uma viscosidade ideal de aplicação.

[0050] Notavelmente, os polissiloxanos comercialmente disponíveis para uso nesta invenção estão disponíveis como soluções aquosas.

[0051] O sol de polissiloxano (isto é, incluindo o peso de qualquer água no primer) pode formar 10 a 80% em peso do primer, de preferência, 25 a 80% em peso, tal como 25 a 70% em peso, de preferência 35 a 65% em peso.

[0052] De preferência, a quantidade de água presente no primer da invenção é de 10 a 65% em peso, tal como 20 a 65% em peso de água. O componente A de sol de polissiloxano contém tipicamente 50 a 98% em peso de água, tal como 65 a 95% em peso de água. Frequentemente, o conteúdo de sólidos do sol de polissiloxano é de 2 a 35% em peso, de preferência 5 a 30% em peso. O conteúdo de sólidos do sol é especialmente de 10 a 25% em peso. O sol, que pode ser adquirido de um fornecedor, pode, no entanto, ser diluído pelo usuário como necessário.

[0053] A água usada para a diluição é, de preferência, água deionizada. Qualquer água usada para diluição é, em termos percentuais em peso, considerada parte do sol de polissiloxano na presente invenção. Sempre que as porcentagens de sol são apresentadas no texto, isso se refere ao peso do sol e do total de água no primer.

[0054] Os produtos de condensação formados pela reação de, inter alia, alcoxissilanos bis-aminofuncionais ou alcoxissilanos epoxi funcionais e alquil alcoxissilanos podem ser oligo/poliméricos. Ambos são denominados na presente invenção polissiloxanos. Eles podem ter um tamanho de partícula entre 0,5 e 350 nm, ou de preferência entre 0,5 e 130 nm. O peso molecular médio em peso pode variar de 1000- 150000 g/mol, de preferência entre 4000 a 30000 g/mol, mais de preferência entre 1000 a 50000 g/mol, ainda mais de preferência entre 1000 a 5000 g/mol. A viscosidade do polissiloxano (em água) pode ser de 5 a 20 mPa.s a 20°C.

[0055] O componente polissiloxano é, de preferência, livre de VOC (compostos orgânicos voláteis). Isso significa que ele contém menos de 3% em peso de compostos orgânicos voláteis (de acordo com a ASTM D5201), tal como 2% em peso ou menos, idealmente 1% em peso ou menos. Em alternativa, contém 100 g/L de VOC ou menos, de preferência 40 g/L de VOC ou menos.

[0056] Um sol de polissiloxano não deve liberar álcool adicional na reticulação. A cura do sol deve ser possível a temperaturas que podem ocorrer quando o substrato é revestido, tal como 0 a 40°C.

[0057] O sol de polissiloxano tem, de preferência, um pH de 1,0 a 8,0. Tal como 3,0 a 5,5. O silano pode ter uma faixa de pH de 3,2 - 4,0.

[0058] A formação do sol gera elementos estruturais reticulados, que são de cadeias, cíclicas ou 3D, mas as estruturas são difíceis de definir por meio de fórmula geral devido ao número de estruturas potenciais que se formam.

[0059] O polissiloxano de uso na invenção não é novo e pode ser adquirido de fontes comerciais. Em particular, um polissiloxano de interesse na invenção está disponível sob o nome comercial Dynosylan Sivo 165. O material está disponível na Evonik. É descrito como um sistema sol-gel orgânico-inorgânico (híbrido) à base de água quase livre de VOC que cura em temperatura relativamente baixa.

[0060] O tamanho volumétrico médio das partículas é, de preferência, de 2 a 10 nm, como 5,4 nm.

[0061] A definição do conteúdo do sol de polissiloxano no primer da invenção é difícil, pois as quantidades variam dependendo do conteúdo de água e do conteúdo do material anticorrosivo (é pesado e, portanto, tem uma porcentagem desproporcional do peso do primer). O aglutinante sólido (isto é, o peso de sólidos de polissiloxano que ignoram a água) pode formar 1 a 35% em peso, como 2 a 30% em peso, especialmente 2 a 20% em peso seco do primer. Mais especialmente, o conteúdo de sólidos no primer para o polissiloxano é de 2 a 12% em peso, especialmente de 4 a 10% em peso. Essas porcentagens se referem à quantidade de polissiloxano calculada como o total de todos os componentes misturados, mas ignorando o peso da água (peso seco).

[0062] Qualquer porcentagem de “peso seco” no(as) texto/reivindicações refere-se a porcentagens em peso determinadas ignorando a contribuição da água presente. Se não for especificado explicitamente como “peso seco”, uma porcentagem em peso citada no(as) texto/reivindicações refere-se ao primer incluindo qualquer conteúdo de água, a menos que o contexto permita o contrário.

[0063] O componente (A) está presente no componente (I)

do kit, de preferência, apenas no componente (I) do kit.

Sal de zinco solúvel em água - Componente B

[0064] A presença de um sal de zinco solúvel em água é essencial para prover à composição do primer o tempo de secagem rápido necessário e a resistência à água. O sal de zinco solúvel em água é um que tem uma solubilidade em água deionizada de pelo menos 0,5 g/L a 25°C, de preferência pelo menos 5,0 g/L, tal como pelo menos 10 g/L ou pelo menos 20 g/L. Mais de preferência, a solubilidade em água deve ser de pelo menos 50 g/L. Para evitar qualquer dúvida, como usado na presente invenção, uma solubilidade de, por exemplo, 10 g/L significa que o solubilidade do sal é de 10 g de sal em 1000 g de água a 25°C.

[0065] Os sais de zinco preferidos de acordo com a invenção incluem sais orgânicos de zinco. Tipicamente, o sal terá um peso molecular relativamente baixo, tal como até 600 g/mol. Os sais adequados incluem como butirato, acetato, gluconato, glicerato, glicolato, lactato, propionato, salicilato, citrato, oleato, benzoato, laurato, tartarato, estearato, valerato, formiato, picolinato, ascorbato, bisglicinato, lisinato, malato, mono-L-metionina sulfato, pidolato de zinco e misturas dos mesmos.

[0066] Em algumas formas de realização, o sal de zinco pode ser um hidrato, por exemplo, gluconato de zinco di- hidratado ou citrato de zinco tri-hidratado.

[0067] Também podem ser usados sais inorgânicos de zinco, tal como sulfato de zinco ou haletos de zinco. Um sal de zinco higroscópico, pode ser usado, mas não deve estar presente, no mesmo componente do kit que o pigmento anticorrosivo (C). Assim, quando é usado um sal higroscópico de zinco, este é de preferência adicionado ao sol como parte do componente (I) (com o pigmento anticorrosivo (C) presente como componente separado) ou, de preferência, cada um dos componentes (A), (B) e (C) está presente em componentes separados do kit (Componentes (I), (II) e (III)).

[0068] Se o cloreto de zinco for usado como sal de zinco, cada um do sol, do sal de zinco e, se presente, o pigmento anticorrosivo deve ser provido como componentes separados do kit. No entanto, é preferido que os haletos de Zn estejam ausentes no primer.

[0069] É preferível que o sal de zinco seja orgânico.

É preferido que o ânion orgânico compreenda pelo menos dois grupos carboxila ou contenha pelo menos um grupo carboxila e pelo menos um grupo hidroxila.

[0070] Nos kits de acordo com a invenção, o sal de zinco pode ser incluído como parte do Componente (I) do kit e/ou Componente (II) do kit, de preferência em apenas um dos componentes. É mais preferido que o sal de zinco esteja presente no Componente (II) do kit, isto é, separado do sol (A).

[0071] Nos casos em que o sal de zinco usado é um hidrato ou é higroscópico, é preferível que o sal de zinco não esteja presente no mesmo componente do kit que o pigmento anticorrosivo (C). Assim, onde um hidrato ou sal de zinco higroscópico é usado, este é de preferência adicionado ao sol como parte do componente (I) (com o pigmento anticorrosivo (C) presente como um componente separado) ou cada um dos componentes (A), (B) e (C) estão presentes em componentes separados do kit (Componentes (I), (II) e (III)).

[0072] Nos casos em que o sal de zinco usado não é um hidrato ou higroscópico, o sal de zinco pode estar presente no componente (I) do kit e/ou no componente (II) do kit. O sal de zinco está mais de preferência presente no Componente (II) do kit, de preferência apenas no Componente (II) do kit. Quando o sal de zinco usado não é um hidrato ou higroscópico, o sal de zinco pode estar presente no mesmo componente do kit que o pigmento anticorrosivo (C) (isto é, Componente (II)). Alternativamente, cada um dos componentes (A), (B) e (C) pode estar presente em componentes separados do kit (Componentes (I), (II) e (III)).

[0073] Os sais particularmente preferidos são gluconato de zinco, lactato de zinco e citrato de zinco e os respectivos hidratos dos mesmos. Especialmente preferidos são gluconato de zinco e citrato de zinco.

[0074] Também podem ser usadas misturas de sais de zinco.

[0075] Em um aspecto preferido, o componente (B) não inclui nitrato de zinco ou acetato de zinco. Isto significa que a composição compreende menos que 0,1% em peso de cada um de nitrato de zinco ou acetato de zinco, de preferência menos que 0,05% em peso de cada um de nitrato de zinco ou acetato de zinco, de preferência nenhum nitrato de zinco ou acetato de zinco.

[0076] Em um aspecto preferido, o componente (B) consiste essencialmente em, ou consiste em, gluconato de zinco, citrato de zinco, cloreto de zinco, acetato de zinco ou misturas dos mesmos. É preferido que o componente (B) consiste essencialmente em, ou consiste em, gluconato de zinco, citrato de zinco, cloreto de zinco ou misturas dos mesmos. É ainda preferido que o componente (B) consiste essencialmente em, ou consiste em, gluconato de zinco, citrato de zinco ou misturas dos mesmos.

[0077] O componente de sal de zinco (B) forma 0,1 a 30% em peso do primer como um todo, de preferência 0,1 a 10% em peso, de preferência 0,1 a 5% em peso, tal como 0,2 a 4% em peso, especialmente 0,5 a 2% em peso. Níveis de 1% em peso ± 0,5% em peso são particularmente preferidos. No caso de um hidrato, esses níveis excluem qualquer água associada ao sal. Quando uma mistura de sais de zinco é usada como Componente (B), esses níveis se referem ao nível combinado de sais de zinco.

[0078] Estes níveis de componente (B) descritos acima aplicam-se igualmente à quantidade de sal de zinco presente nos kits da invenção. No caso de kits, as quantidades também são relativas às quantidades combinadas dos componentes do kit (I), (II) e, se presentes (III). Por exemplo, no caso dos Exemplos descritos abaixo, o primer é produzido combinando aproximadamente 44% em peso do componente (I) do kit e 56% em peso do componente (II) do kit (contendo o sal de zinco solúvel em água). O sal de zinco está presente a um nível de 1% em peso do primer (Componente (I) + Componente (II)) e 1,8% em peso do Componente (II) do kit.

[0079] Como descrito nas seções subsequentes, os componentes (II) ou (III) do kit podem incluir um componente de pigmento anticorrosivo (C), tal como zinco, e podem adicionalmente conter um sal de zinco insolúvel em água, tal como óxido de zinco. Para evitar qualquer dúvida, elas não devem ser levadas em consideração na determinação do nível do componente (B).

Pigmento anticorrosivo - Componente opcional C

[0080] Dependendo do objetivo final da composição de primer, as composições de primer da invenção também podem conter um pigmento anticorrosivo. No caso em que o primer é um primer de fabricação, é preferida a inclusão de um pigmento anticorrosivo.

[0081] Quando presente, é importante que o pigmento anticorrosivo não esteja presente no componente sol. Ou seja, o pigmento anticorrosivo não está presente no Componente (I), mas pode estar presente no Componente (II) do kit, por exemplo, juntamente com o componente (B). Alternativamente, o pigmento anticorrosivo pode ser incluído como um componente separado do kit (Componente (III)). Quando presente, o componente (C) é, de preferência, apenas no Componente (II) ou (III) do kit e não em ambos.

[0082] É preferível que o pigmento anticorrosivo seja à base de zinco. O zinco usado na composição pode ser zinco metálico na forma de pó ou flocos, esferas ocas incorporadas com zinco na superfície, minerais incorporados com zinco na superfície, e polímeros incorporados com zinco na superfície. Alternativamente, o zinco pode ser zinco metálico tratado superficialmente quimicamente inerte ao ambiente aquoso. De preferência, o zinco tem um tamanho médio de partícula na faixa de 0,5-20 mícrons, como 1-15 mícrons, de preferência, 2-5 mícrons ou 6-9 mícrons. Em particular, o zinco está na forma de pó de zinco, especialmente nas faixas de tamanhos de partículas indicadas. O uso de pó de zinco como pigmento anticorrosivo é bem conhecido e o seu uso será familiar para a pessoa habilitada na técnica.

[0083] O conteúdo de pigmento anticorrosivo no primer da invenção é de 0 a 90% em peso, tal como 15 a 45% em peso,

tal como 20 a 40% em peso. Em termos de peso seco, o pigmento anticorrosivo pode representar 0 a 95% em peso, 10 a 90% em peso, como 20 a 85% em peso, especialmente 20 a 80% em peso do primer (base de peso seco).

Acelerador - Componente opcional D

[0084] Os primers à base de água da invenção também podem conter um acelerador mineral. Quando presente, esse acelerador é óxido de zinco, fosfato de zinco, fosfossilicato de zinco e estrôncio de cálcio, hidrogenofosfato de zircônio, fosfeto de ferro, zirconato de cálcio, zirconato de bário, nitreto de zircônio, titanato de zinco e titanato de ferro (II).

[0085] Mais especialmente, é óxido de zinco ou hidrogenofosfato de zircônio ou fosfato de zinco.

[0086] Misturas de aceleradores também podem ser usadas. Outros compostos minerais também podem estar presentes em combinação com esses dois aceleradores.

[0087] Os aceleradores acima também podem ser combinados com outros materiais, tais como, acetatos de metal, metafosfatos, titanatos, hexafluorzirconatos, zirconatos e fosfatos de metal. O cátion é tipicamente Al, Zr, Ba, Ca ou Zn.

[0088] Quando presente, a quantidade de acelerador nas composições da invenção pode ser de 0,5 a 20% em peso, tal como 1 a 15% em peso, especialmente 2 a 15% em peso.

[0089] Em termos de peso seco, o componente (D) pode formar 1,5 a 30% em peso seco, como 3 a 20% em peso seco.

[0090] A combinação de hidrogenofosfato de zircônio e fosfato de zinco é uma opção preferida. A combinação de hidrogenofosfato de zircônio e óxido de zinco também é preferida para o componente (D). O uso de óxido de zinco sozinho como o único acelerador é a opção mais preferida.

[0091] Sem querer ser limitado pela teoria, verificou- se que esses aceleradores específicos melhoram adicionalmente mais os excelentes tempos de secagem e a rápida resistência à água alcançada pela inclusão do componente de sal de zinco solúvel em água (B).

[0092] Visto de outro aspecto, a invenção provê um primer aquoso como compreendendo: (A) um sol de polissiloxano; (B) 0,1 a 10% em peso de um sal de zinco solúvel em água com uma solubilidade em água deionizada de pelo menos 0,5 g/L a 25°C; (C) 15 a 45% em peso de pelo menos um pigmento anticorrosivo; e (D) 0,5 a 20% em peso de um acelerador selecionado de óxido de zinco, fosfato de zinco, fosfossilicato de estrôncio e cálcio, hidrogenofosfato de zircônio, fosfeto de ferro, zirconato de cálcio, zirconato de bário, nitreto de zircônio,

titanato de zinco ou titanato de ferro (II) ou misturas dos mesmos.

Microesferas

[0093] O primer também pode conter microesferas para melhorar a dureza e a soldabilidade do revestimento. O termo microsfera refere-se a uma partícula essencialmente esférica tendo um tamanho de partícula D50 de 100 nm a 500 mícrons.

Todos os tipos de microesferas podem ser usados, como aqueles que atendem a pelo menos uma, como todas as especificações fornecidas na tabela abaixo: Possível Mais O mais preferido preferido Dureza (escala Mohs) ≥5 ≥6 ≥7 Esforço de compressão >5000 psi >20.000 psi >60.000 psi (90% de sobrevida) (34,47 (137,89 Mpa) (413,68 Mpa) Mpa)

[0094] O tamanho das partículas pode ser determinado, por exemplo, análise de difração a laser (Malvern).

[0095] De preferência, as esferas têm uma superfície específica de ≤ 7000 cm2/g, de preferência ≤ 6000 cm2/g, de preferência ≤ 5000 cm2/g (método Blaine EN196-6).

[0096] As microesferas preferidas atenderão a todos os requisitos da coluna possível, coluna mais preferida ou a coluna mais preferida. As microesferas são duras. As microesferas reais podem ser feitas de qualquer material polimérico adequado, cerâmica ou vidro. As microesferas são,

de preferência, de cerâmica ou vidro.

[0097] Exemplos de cerâmicas incluem aluminatos, titanatos, zirconatos, silicatos, versões dopadas (por exemplo dopadas com lantanídeo e actinídeo) e combinações dos mesmos.

[0098] Exemplos de microesferas de cerâmica disponíveis comercialmente incluem microesferas ocas de cerâmica comercializadas, por exemplo, pela Sphere One, Inc., Chattanooga, TN, sob o nome comercial “EXTENDOSPHERES” (por exemplo, classes SG, CG, TG, SF-IO, SF-12 , SF-14, SLG, SL- 90, SL-150 e XOL-200); e microesferas de cerâmica sólida comercializadas, por exemplo, pela 3M Company sob o nome comercial “3M MICROFERAS CERÂMICAS” (por exemplo, graus G- 200, G-400, G-600, W-210 e W-410, pela Osthoff Omega Group como Omega-SIL ou Zeeospheres (por exemplo, série G (G200, G400, G600) ou série N (N200, N400, N600)).

[0099] Exemplos de esferas de vidro disponíveis comercialmente incluem S38HS, S38XHS, K46, S60, S60HS, iM30K, iM16K da 3M e microesferas de vidro ocas sob os nomes comerciais Q-Cel e Sphericel da Potters Industries. Tamanho de partícula das micropartículas é, de preferência, 1-110 mícrons, mais de preferência 2-50 mícrons, especialmente 4- 30 mícrons.

[00100] O efeito das microesferas é principalmente adicionar dureza e resistência à abrasão à composição do revestimento. Embora existam melhoradores de dureza alternativos, tais como cargas inorgânicas, essas microesferas de cerâmica têm o benefício adicional em comparação com os melhoradores de dureza alternativos, que proporcionam um grande efeito em quantidades comparativamente pequenas.

[00101] É preferível que o pH das microesferas esteja na faixa de 9 ou menos, de preferência 8,5 ou menos (medido em uma dispersão de 10% em peso das microesferas em água deionizada). O pH é, de preferência, acima de 3. Se o pH for > 9, observamos um encurtamento do prazo de validade da tinta.

[00102] As microesferas podem formar 0,5 a 10% em peso da composição de primer, tal como 1 a 7% em peso, especialmente 2 a 7% em peso. Em algumas formas de realização, pode haver 0,5 a 5% em peso de microesferas.

[00103] Em termos de peso seco, as microesferas podem formar 0,5 a 15% em peso seco, tais como 2 a 10% em peso.

[00104] Em uma forma de realização preferida, as microesferas são microesferas de vidro.

Outros constituintes

[00105] A composição da camada de primer também pode conter vários outros componentes, por exemplo, para intensificar suas propriedades anticorrosivas e assim por diante.

[00106] Em particular, a composição da camada de primer pode compreender cargas, tais como, outros óxidos de metal, carbonatos de metal, feldspato e assim por diante para atuar como materiais anticorrosivos. Em particular, a composição da camada de primer pode compreender cargas para atuar como intensificadores de soldagem. Intensificadores de soldagem adequados incluem dióxido de titânio e espatoflúor.

Surpreendentemente, verificou-se que essas cargas melhoram o soldabilidade do revestimento. O primer que contém essas cargas sofre com menos poros, queima reversa e baixos níveis de fumaça e respingos.

[00107] Quando presentes, as cargas estão, de preferência, presentes na parte do kit (II), de preferência apenas na parte do kit (II).

[00108] A composição de primer como um todo pode compreender 1 a 30% em peso de aditivos de cargas, por exemplo, dióxido de titânio e espatoflúor, tais como 4 a 20% em peso. Em termos de peso seco, as cargas podem formar de 3 a 50% em peso seco, de preferência 8 a 30% em peso seco, mais de preferência 12 a 25% em peso seco. O uso de dióxido de titânio e espatoflúor como cargas verificou-se ser considerado particularmente benéfico, pois esses materiais, em oposição ao talco, proporcionam revestimentos de primers não porosos sem queima reversa, fumaça e respingos. Os primers de fabricação da invenção contêm, de preferência,

dióxido de titânio.

[00109] Também podem estar presentes pigmentos coloridos, de preferência, pigmentos inorgânicos. Exemplos de pigmentos coloridos incluem branco de titânio, óxidos de ferro, óxidos de cromo e negro de carbono.

[00110] Como observado anteriormente, os primers da invenção são projetados para evitar os problemas associados a certos primers de silicato à base de água. Por isso, é preferido que os primers da invenção não contenham silicatos de metais alcalinos, tais como, silicato de lítio, silicato de potássio ou silicato de sódio.

[00111] Também é preferido se o primer estiver sem solvente orgânico.

[00112] A adição de um ou mais de agentes espessantes/agentes tixotrópicos em uma razão de 0,01-10% em peso, tal como 0,01-5% em peso, de preferência 0,05-2% em peso, da composição (úmida) melhora as propriedades anti- sedimentação, formação de película e propriedades de pulverização do primer. Exemplos de agentes espessantes adequados são bentonita, sílica pirogênica/coloidal, espessantes naturais (por exemplo, alginatos), espessantes celulósicos, sacarídeos e polissacarídeos. Quando presentes, os agentes espessantes estão, de preferência, presentes na parte do kit (I), de preferência apenas na parte do kit (I).

[00113] O primer da invenção também pode conter outros aditivos padrão, tais como, conservantes, tais como, benzoato de sódio e modificadores de tensão superficial.

[00114] O teor de água do primer quando estiver pronto para aplicação pode variar de 5 a 20% em peso.

Composição

[00115] Em algumas formas de realização da invenção, a mistura dos componentes (A), (B) e opcionalmente (C) pode ter estabilidade de armazenamento adequada que o primer pode ser fornecido na forma pré-misturada. Este é especialmente o caso quando nenhum componente de pigmento anticorrosivo (C) é incluído.

[00116] No entanto, mais comumente, a composição do primer da invenção é formada pela mistura dos vários componentes logo antes do primer ser aplicado a um substrato para evitar a cura prematura. O primer é, portanto, de preferência fornecido como um kit de dois ou mais componentes para mistura pelo usuário.

[00117] O componente (I) de um kit contém o componente de sol de polissiloxano (A) e, opcionalmente, muitos dos aditivos que estão convencionalmente presentes, tais como, cargas, agentes espessantes, conservantes, intensificadores de solda e microesferas.

[00118] O componente (II) compreende o sal de zinco solúvel em água (componente (B)) e/ou o componente de pigmento anticorrosivo (C) do primer da invenção.

[00119] É preferido que a composição da invenção (isto é, o primer misto) possua um VOC menor que 100 g/L, de preferência menor que 50 g/L, mais de preferência abaixo de menos que 30, por exemplo, menos que 15 g/L. Em uma forma de realização, o primer da invenção é provido na forma aquosa.

Em uma segunda forma de realização, o primer é provido com uma quantidade de água, mas é projetado para ser diluído adicionalmente antes do uso.

[00120] A composição da invenção, quando aplicada, de preferência seca dentro de 10 minutos a 23°C a 50% de UR, de preferência dentro de 2 minutos após os protocolos de teste estabelecidos na seção de testes do pedido.

[00121] Seguindo o protocolo de teste estabelecido abaixo, também é preferível que a composição seque e forneça uma superfície resistente à abrasão mecânica em 20 minutos a 23°C a 50% de UR, de preferência em 5 minutos.

[00122] O primer final da invenção é resistente à água.

[00123] Nesse sentido, é preferível que o primer tenha resistência inicial à água, ou seja, é resistente à água dentro de 24 horas, de preferência 12 horas de tempo de cura a 23°C a 50% de UR, de preferência dentro de 6 horas após os protocolos de teste estabelecidos na seção de testes do pedido (teste de fricção estável com água).

[00124] Os primers da invenção também têm boa resistência à umidade. Os primers de acordo com a invenção são considerados “estáveis” se exibirem uma resistência à umidade de pelo menos 24 horas quando medidos de acordo com o teste de resistência à umidade (ISO 6270-2: 2005). Os primers da invenção têm, de preferência, uma resistência à estabilidade de pelo menos 36 horas, especialmente pelo menos 48 horas.

[00125] Em uma forma de realização preferida, o primer da invenção é um primer de fabricação. É importante que o primer de fabricação possa ser soldado. O principal objetivo do primer de fabricação é prover resistência temporária à corrosão enquanto toda a soldagem das partes ocorra. Os primers de fabricação da invenção podem ser soldados com uma velocidade de pelo menos 70 cm/minuto com MIG ou técnica de soldagem similar, produzindo menos que 125 mm2 de poros a cada 1 metro de solda. Além disso, a soldagem deve produzir um mínimo de respingos de solda, fumaça de solda e queima reversa.

[00126] É um objetivo final e importante que o primer de fabricação possa ser sobrerrevestido sem qualquer pré- tratamento extra do revestimento com primer de fabricação.

Será apreciado que qualquer superfície a ser pintada é limpa antes de sobrerrevestir, por exemplo, para remover poeira, sal e/ou graxa que foram adquiridos após a aplicação do primer e antes da aplicação do próximo revestimento. Essa não é uma etapa de pré-tratamento. Em particular, é possível a aplicação de um primer de epóxi.

[00127] A concentração volumétrica de pigmento (PVC) é um parâmetro importante do primer de fabricação da invenção.

A concentração volumérica crítica também é importante. PVC é a concentração volumétrica de pigmento. CPVC é a concentração volumérica máxima de pigmento totalmente coberto pela resina. PVC/CPVC>1 significa que nem todos os pigmentos são cobertos com resina. A tinta será porosa. A razão é um equilíbrio entre proteção de barreira e proteção catódica. Uma razão muito alta resulta em outros problemas, como estalos e perda de coesão. De preferência, o PVC/CPVC está na faixa de 0,8-1,2, mais de preferência 0,9-1,1, mais de preferência 0,95-1,05.

Kits

[00128] Os primers da invenção são, de preferência, fornecidos como um kit de pelo menos duas partes. Um componente (I) compreendendo o aglutinante (A) e um componente (II) compreendendo o sal de zinco solúvel em água (B) e/ou o pigmento anticorrosivo (C).

[00129] O sal de zinco solúvel em água (B) pode ser provido no componente (I) e/ou componente (II) do aglutinante, de preferência, no componente (II), especialmente de preferência apenas no componente (II).

[00130] Se presente, o pigmento anticorrosivo (C) pode ser provido como um terceiro componente (componente (III)),

mas de preferência, é incluído como parte do componente (II) juntamente com o sal de zinco solúvel em água (B).

[00131] Em uma forma de realização menos preferida, os primers da invenção são fornecidos como um kit de dois componentes: um primeiro componente (I) compreendendo o aglutinante (A) e o sal de zinco solúvel em água (B) e um segundo componente (II) compreendendo o pigmento anticorrosivo (C).

[00132] Em uma forma de realização preferida, os primers da invenção são fornecidos como um kit de dois componentes: um primeiro componente (I) compreendendo o aglutinante (A) e um segundo componente (II) compreendendo o sal de zinco solúvel em água (B) e, se presente, o pigmento anticorrosivo (C).

[00133] Em outra forma de realização preferida, os primers da invenção são fornecidos como um kit de três componentes: um primeiro componente (I) compreendendo o aglutinante (A), um segundo componente (II) compreendendo o sal de zinco solúvel em água (B) e um terceiro componente (III) compreendendo o pigmento anticorrosivo (C).

[00134] Os componentes (I), (II) e, quando presentes (III), são misturados para formar a composição do primer logo antes da aplicação do primer em um substrato. No caso de um kit de três componentes, a ordem de adição não é crítica. Por exemplo, o componente (III) pode ser adicionado a um ou mais dos componentes (I) e (II) antes da combinação dos componentes (I) e (II); ou pode ser adicionado ao mesmo tempo que a combinação dos componentes (I) e (II); ou pode ser adicionado após a combinação dos componentes (I) e (II).

Aplicações

[00135] A composição da invenção é aplicável a todos os tipos de equipamentos de aplicação, como pincel e rolo, pistola de pulverização convencional, pulverização de alta pressão e pulverização de alta pressão com auxílio de ar.

Idealmente, a tinta é aplicada por pulverização de alta pressão para dar origem a um primer que cura espontaneamente quando aplicado no substrato.

[00136] O substrato a ser revestido é, de preferência, um substrato de metal, idealmente um substrato de aço. Esse substrato pode ser usado em um ambiente marinho. Portanto, substratos típicos incluem partes de um navio, contêineres de metal, tais como, contêineres, pontes e assim por diante.

[00137] Após a mistura final, o primer é tipicamente aplicado sobre uma superfície de aço, idealmente, com uma espessura final de 5-150 mícrons, como 50-150 mícrons (espessura da película seca (DFT), como medida de acordo com a seção de métodos de teste). Esse revestimento fornecerá uma proteção temporária para a superfície do aço. Onde o componente (C) está ausente, são preferidas DFTs de 50-150 mícrons. No caso de um primer de fabricação, a espessura final é, de preferência, 5-50 mícrons, como 15-25 mícrons.

[00138] Dito isto, a presente invenção também se refere a um método para proteger temporariamente uma superfície de aço com um revestimento anticorrosivo, o método compreendendo o revestimento da superfície de aço com uma composição de primer como definido na presente invenção.

[00139] As superfícies de aço assim revestidas serão tipicamente armazenadas por 2-40 semanas, tal como até cerca de 6 meses, após as quais as superfícies de aço podem ser usadas na fabricação de construções de aço, onde as superfícies de aço revestidas são superfícies de partes do corpo de aço das quais construção em aço é constituída. A construção de aço é montada por soldagem e, de maneira importante, as partes do corpo de aço revestidas com a composição de acordo com a invenção podem ser prontamente soldadas para prover junções de alta qualidade entre as partes do corpo de aço das construções de aço.

[00140] Assim, a presente invenção também se refere a um método para fabricar uma construção em aço, a referida construção em aço sendo constituída por uma pluralidade de partes do corpo de aço, o referido método compreendendo as etapas de:

[00141] a) revestir pelo menos uma das partes do corpo de aço com uma composição de primer de acordo com a reivindicação 1;

[00142] b) armazenar a(s) parte(s) do corpo de aço assim revestida(s) por um período de 2-40 semanas;

[00143] c) montar pelo menos uma parte da construção de aço soldando em conjunto pelo menos duas partes do corpo de aço, pelo menos uma das referidas pelo menos duas partes do corpo de aço sendo revestida como na etapa (a).

[00144] Etapas e detalhes adicionais na fabricação de uma construção em aço serão óbvios para a pessoa habilitada na técnica.

[00145] O primer pode ser revestido com qualquer tipo de tinta sem qualquer pré-tratamento do revestimento com primer (exceto para limpar para remover poeira, graxa etc.).

[00146] A invenção será agora descrita com referência aos seguintes exemplos não limitativos.

Procedimentos de teste Resistência à umidade

[00147] Os painéis foram testados a 100% de umidade e 40°C, de acordo com a ISO 6270-2:2005. Os painéis foram preparados por aplicação por pulverização (25 µm de DFT) por pulverização convencional em painéis de aço jateados SA2,5.

Os painéis foram colocados na câmara climática (atmosfera constante) e verificados todos os dias por duas semanas. O painel foi friccionado com um dedo e a área friccionada foi inspecionada visualmente. Nenhuma tinta deve ser visível no dedo após a fricção, e nenhum dano deve ser visto na película de tinta.

Teste de fricção com água estável

[00148] O primer foi completamente misturado e aplicado em painéis de aço jateados (7,5x15x3 mm) com uma limpeza de SA2.5 usando um aplicador com 30 µm de espaço. Após 24 horas, os painéis de aço foram colocados em um recipiente com água a 23°C, de modo que metade do painel fosse imersa. Os painéis foram imersos por 5 minutos, antes de um teste padrão de resistência à água ser realizado; um pano tecido de algodão limpo embebido em água foi friccionado para frente e para trás (fricção dupla) com pressão média (pressão manual do polegar) 80 vezes. O revestimento e o pano tecido de algodão foram então avaliados antes de definir um valor de resistência à água de 0 a 5, onde 4 é considerado resistente à água, e 5 é completamente resistente à água ou completamente curado. Para um valor de 4, a área friccionada tem uma aparência polida leve e há uma pequena quantidade de zinco no pano.

Teste de estabilidade

[00149] O componente A foi armazenado em uma lata fechada a 60°C, juntamente com a % em peso de sal de zinco adicionado ao aglutinante nos exemplos abaixo. O conteúdo foi verificado em intervalos (uma vez por semana). A tinta foi agitada manualmente com um bastão de madeira e inspecionada visualmente. Para passar, a tinta deve estar sem grumos, sem alteração significativa de cor e homogênea.

Determinação da espessura da película seca (DFT)

[00150] A espessura da película seca é medida usando um elcometer em um substrato de aço liso.

Determinação do teor de sólidos das composições

[00151] O teor de sólidos nas composições é calculado de acordo com ASTM D5201.

Cálculo do teor de composto orgânico volátil (VOC) das composições de revestimento

[00152] O conteúdo do composto orgânico volátil (VOC) das composições de revestimento é calculado de acordo com a ASTM D5201.

Volume do teor de sólidos das composições

[00153] A medição do volume sólido foi realizada usando o OCCA Monograph no. 4) Exemplos Componentes

[00154] Bentone LT - agente tixotrópico - Elementis Specialties

[00155] VPS SIVO 165 - aglutinante de sol de polissiloxano - Evonik

[00156] Bayferrox preto 318 M - pigmento de óxido de ferro Tabela 1. Resultados do teste.

[00157] % em peso são dados para a composição combinada.

As porcentagens de aglutinante de VPS SIVO 165 são baseadas no peso de sol de polissiloxano real (+ qualquer água de diluição presente).

Ingrediente Ref. Ex.1 Ex.2 Ex.3 Ex.4 Componente I Bentone LT 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 VPS SIVO 165 36,45+6,91 36,09+6,84 36,09+6,84 36,09+6,84 36,08+6,84 Água de 6,91 6,84 6,84 6,84 6,83 diluição Componente

II Pó de zinco 28,62 28,34 28,34 28,34 28,34 Óxido de 5,59 5,54 5,54 5,54 5,54 zinco RED

SEAL Bayferrox 10,07 9,97 9,97 9,97 9,97 preto 318 M Gluconato de 1 zinco Citrato de 1 zinco Cloreto de 1 zinco Acetato de 1 zinco TiO2 11,84 11,73 11,73 11,73 11,73 Benzoato de 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 sódio Ácido 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 oxálico di- hidratado Resistência Dissolve Estável Estável Estável Dissolve à umidade dentro de dentro de 6 h 24 h Teste de 4 4 5 5 5 fricção com água estável após 24 horas

Ingrediente Ref. Ex.1 Ex.2 Ex.3 Ex.4 Teste de ok ok ok Geleificado ok estabilidade após 2 meses

[00158] Os dados mostram que o gluconato de zinco, citrato de zinco, cloreto de zinco e acetato de zinco provêm à composição um melhor equilíbrio entre resistência e estabilidade à umidade (teste de fricção com água) do que o exemplo de referência. O gluconato de zinco, o citrato de zinco e o cloreto de zinco provêm uma resistência à umidade particularmente boa. O acetato de zinco provê um melhor desempenho de umidade do que o exemplo de referência sem um sal de zinco.

[00159] O revestimento do Exemplo 3 era estável quando o cloreto de zinco foi adicionado como um componente separado, isto é, quando preparado a partir de um kit de 3 componentes.

[00160] O armazenamento prolongado de cloreto de zinco no Componente A do Componente (I) do kit levou à geleificação, o que significa que o cloreto de zinco precisa ser incluído como componente separado. Além disso, ZnCl2 + Zn também levam à formação de grumos.

Exemplo Comparativo

[00161] O Exemplo 1 foi repetido usando nitrato de alumínio recebido da Sigma em vez de gluconato de Zn.

Verificou-se que o nitrato de alumínio não se dissolveu bem em Sivo 165, levando a uma composição com vida útil inaceitável.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES

1. Primer aquoso caracterizado pelo fato de que compreende: (A) um sol de polissiloxano; e (B) de 0,1 a 30% em peso de um sal de zinco solúvel em água com uma solubilidade em água deionizada de pelo menos 0,5 g/L a 25° C.

2. Primer aquoso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente de 0 a 95% em peso de pelo menos um pigmento anticorrosivo (C), preferencialmente de 15 a 45% em peso.

3. Primer aquoso, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sol de polissiloxano está presente numa quantidade de 1,0 a 20% em peso (sólidos secos).

4. Primer aquoso, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sol de polissiloxano está presente numa quantidade de 10 a 80, de preferência de 25 a 70% em peso (ou seja, peso combinado de polissiloxano e água).

5. Composição de primer aquoso, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o sol de polissiloxano é aquele que é obtido por um processo que compreende: (i) hidrolisar pelo menos um alcoxissilano bisaminofuncional ou alcoxissilano epoxifuncional; (ii) reagir o produto hidrolisado resultante consigo mesmo, pelo menos um alquilalcoxissilano opcionalmente hidrolisado ou pelo menos um alcoxipolisiloxano aminofuncional opcionalmente hidrolisado.

6. Primer aquoso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o referido sal de zinco solúvel em água é um sal de zinco orgânico, de preferência selecionado a partir de gluconato de zinco, citrato de zinco ou misturas dos mesmos.

7. Composição de primer aquoso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que é isenta de silicato de metal alcalino.

8. Composição de primer aquoso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizada pelo fato de que o pigmento anticorrosivo compreende ou consiste em zinco.

9. Composição de primer aquoso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que compreende um acelerador selecionado de óxido de zinco, fosfato de zinco, fosfosilicato de estrôncio, cálcio e zinco, hidrogenofosfato de zircônio, fosfeto de ferro, zirconato de cálcio, zirconato de bário, nitreto de zircônio, titanato de zinco, titanato de ferro (II) e misturas dos mesmos.

10. Primer aquoso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende: (A) um sol de polissiloxano; (B) de 0,1 a 30% em peso de um sal de zinco solúvel em água com uma solubilidade em água deionizada de pelo menos 0,5 g / L a 25 °C; (C) de 15 a 90% em peso de pelo menos um pigmento anticorrosivo; e (D) de 0,5 a 20% em peso de um acelerador selecionado a partir de óxido de zinco, fosfato de zinco, fosfosilicato de estrôncio, cálcio e zinco, hidrogenofosfato de zircônio, fosfeto de ferro, zirconato de cálcio, zirconato de bário, nitreto de zircônio, titanato de zinco ou titanato de ferro (II) ou misturas dos mesmos.

11. Composição de primer aquoso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que compreende óxido de zinco e/ou dióxido de titânio e/ou espatoflúor e/ou microesferas.

12. Composição de primer aquoso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o primer é um shop primer.

13. Kit caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos duas partes: uma primeira parte (I) compreendendo o componente (A), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12; e uma segunda parte (II) compreendendo o componente (B) e/ou componente (C), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12; e em que o componente (B), como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, está presente em pelo menos uma das partes (I) ou (II), preferencialmente apenas em uma das partes (I) ou (II); de preferência em que o componente (B) está presente na parte (II).

14. Processo para proteger um substrato da corrosão, como descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende a aplicação a esse substrato de um primer e permitindo a cura do referido primer no referido substrato.

15. Substrato caracterizado pelo fato de que é revestido com um primer curado, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.