ES2198817T3 - Composicion de pintura contra la incrustacion. - Google Patents
Composicion de pintura contra la incrustacion.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DE UNA PINTURA ANTISUCIEDAD DE LOS FONDOS DE BUQUES QUE COMPRENDE UN SISTEMA AGLUTINANTE Y FIBRAS. A MENUDO, LAS PINTURAS TENDRAN, EN AUSENCIA DE LAS FIBRAS, DEBIDO A LA COMPOSICION DEL SISTEMA AGLUTINANTE, EJ. UN ALTO CONTENIDO DE GOMORRESINA O EQUIVALENTES DE COLOFONIA O UNA ALTA TENSION SUPERFICIAL, DEFICIENCIAS MECANICAS O DEBILIDADES QUE, POR EJEMPLO, APARECERAN COMO UNA TENDENCIA DE LA PELICULA DE PINTURA A CUARTEARSE CUANDO SE LE EXPONE A LA INTEMPERIE, CUANDO SE ESTIRA O DOBLA, O AL CHOCAR CON UN OBJETO. NO OBSTANTE, LAS FIBRAS, QUE PUEDEN SER ORGANICAS O INORGANICAS, CONTRARRESTAN LAS DEFICIENCIAS MECANICAS O DEBILIDADES, O REFUERZAN LA PINTURA ANTISUCIEDAD. LA COMPOSICION DE PINTURA PUEDE COMPRENDER ADEMAS OTROS COMPONENTES TALES COMO AGENTES BIOLOGICAMENTE ACTIVOS, AGENTES ANTISUCIEDAD, O BIOCIDAS, PIGMENTOS, SUSTANCIAS DE RELLENO, ADITIVOS, COLORANTES Y DISOLVENTES. LAS PINTURAS QUE CONTIENEN FIBRAS SE UTILIZAN EN LA PREPARACION DE REVESTIMIENTOS EROSIONABLES CON EL AGUA DE MAR O REVESTIMIENTOS AUTOPULIDORES PARA ESTRUCTURAS SUBMARINAS TALES COMO CASCOS DE EMBARCACIONES.
Description
Composición de pintura contra la
incrustación.
La presente invención se refiere a estructuras
para el agua, en particular a estructuras marinas sumergidas, que
tienen un revestimiento externo contra la incrustación biológica
sobre la parte de la estructura que se sumerge en el agua, así
como a composiciones de pintura contra la incrustación biológica que
impiden unirse a organismos de incrustaciones biológicas no
deseados y crecer sobre las estructuras sumergidas que vienen a
estar en contacto con el agua, especialmente el agua de mar, por
ejemplo navíos (incluyendo, pero no limitado a barcos, yates,
motoras, lancha a motor, transatlánticos, remolcadores,
petroleros, portacontenedores y otros buques de carga, submarinos,
y navíos de todos los tipos), tuberías, maquinaria de orilla y
exterior, construcciones y objetos de todos los tipos tales como
muelles de embarque, amontonamientos, subestructuras de puente,
estructuras de pozos de petróleos submarinos, redes y otras
instalaciones acuáticas de cultivo, y boyas etc.
Sobre las estructuras submarinas y sobre los
cascos de barcos que se exponen al mar y/o al agua dulce, la unión
y el crecimiento de organismos marítimos tales como algas verdes,
tales como Enteromorpha spp. y Ulva spp., diatomeas,
tales como Amphora spp., gusanos marinos, percebes tales como
Balanus spp., ascidias, esponjas, hidroideos, etc. causan
graves pérdidas económicas debido a la fricción aumentada (y el
consumo aumentado por lo tanto de combustible), o a la resistencia
aumentada a las olas o a las corrientes (para estructuras
estáticas tales como aparejos en el exterior), y debido al tiempo
disminuido de inatraco.
Para solucionar el problema de la incrustación
biológica, se han desarrollado varias tecnologías de pintura contra
la incrustación biológica. Algunas tecnologías se basan en el
principio de incorporación de agentes biológicamente activos en la
pintura. Sin embargo, para obtener una incorporación satisfactoria y
un control de liberación apropiado de los agentes biológicamente
activos, pueden reducirse las propiedades mecánicas de la pintura
contra la incrustación biológica, por ejemplo la resistencia
mecánica de la pintura y la capacidad de la pintura para adherirse a
otras pinturas.
Otra tecnología de pintura contra la incrustación
biológica que se ha investigado durante varios años, es el uso de
composiciones de pintura auto-abrillantadora contra
la incrustación biológica en las que el polímero del sistema
aglomerante es un derivado de trialquiltin de un polímero que
contiene grupos de ácido carboxílico en los segmentos de monómero,
siendo situados los grupos de alquiltin sobre los grupos de ácido
carboxílico. Sin embargo, el problema creciente de la contaminación
con compuestos de estaño, por ejemplo, en los puertos ha conducido
a intensivos esfuerzos de investigación para proporcionar pinturas
auto-abrillantadoras sin estaño contra la
incrustación biológica.
La búsqueda de sistemas aglomerantes para
pinturas auto-abrillantadoras contra la
incrustación biológica sin estaño, que tienen por un lado
propiedades auto- abrillantadoras inherentes y que exhiben buenas
capacidades para la incorporación de agentes biológicamente
activos, y de otra forma que tienen la capacidad de poseer buena
resistencia mecánica de la película de pintura, hasta ahora ha sido
una tarea difícil.
Un modo de obtener sistemas aglomerantes para
pinturas contra la incrustación biológica, tales como para pinturas
auto-abrillantadoras contra la incrustación
biológica sin estaño, es emplear sustancias tales como resina o
equivalentes de resina como parte del sistema aglomerante. La
resina o los equivalentes de resina tienen un número de
propiedades sumamente deseables para usar en pinturas contra la
incrustación biológica; debido a su solubilidad en agua es capaz
de liberar agentes biológicamente activos en agua a una velocidad
controlada. También, es compatible con un gran número de
componentes aglomerantes; esto facilita la formulación de un
producto de revestimiento final. Además, está fácilmente
disponible, es relativamente barata y proviene de una fuente
natural renovable. En principio, la solubilidad en agua da la
oportunidad de obtener una alta velocidad de abrillantamiento en
una pintura que contiene resina si se incorpora una alta
proporción de resina o equivalente de resina. Sin embargo, la
inclusión de una alta proporción de resina o equivalentes de
resina para asegurar una velocidad de abrillantamiento óptima con
objetivos prácticos conduce a una pintura contra la incrustación
biológica que tiene graves carencias mecánicas, tales como
tendencias al agrietamiento y pobre resistencia al desgaste.
Por lo tanto, debido a las carencias mecánicas
inherentes de tales sistemas aglomerantes
auto-abrillantadores, no pueden mostrarse totalmente
sus propiedades de abrillantamiento.
La presente invención proporciona una pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina que comprende un sistema aglomerante y
preferiblemente al menos un agente biológicamente activo, estando
presente el sistema aglomerante en la pintura en tal cantidad y
teniendo tal composición que la pintura tendería a agrietarse o de
otra forma sería mecánicamente débil en ausencia de cualquier
principio que neutralice tal deficiencia, conteniendo la pintura
además fibras que, cuando se incorporan a la pintura, causarían un
refuerzo de las propiedades mecánicas. Por lo tanto, la invención
se refiere a una pintura contra la incrustación biológica marina que
comprende un sistema aglomerante, estando presente el sistema
aglomerante en la pintura en tal cantidad y teniendo tal
composición que la pintura
- cuando se analiza mediante el Ensayo de Elongación sin Película en esta invención da un resultado de 0, o
- cuando se analiza mediante el Ensayo de Agrietamiento de Laboratorio en esta invención da un resultado inferior a 5, o
- cuando se analiza mediante el Ensayo Atmosférico de Agrietamiento en este documento después de la exposición al desgaste durante 3 meses da un resultado inferior a 4, o
- cuando se analiza mediante el Ensayo de Elongación con panel de Acero en esta invención muestra micro- o macro-agrietamiento cuando se alarga 4 mm, o
- cuando se analiza mediante el Ensayo de Mandrel en esta invención muestra deterioro usando un mandrel que tiene un diámetro de 20 mm, o
- cuando se analiza mediante el Ensayo de Impacto Directo en esta invención muestra deterioro cuando se golpea por el peso estándar dejado caer desde una altura de 40 cm;
en ausencia de cualquier principio que neutralice
la deficiencia mecánica, conteniendo la pintura además fibras que,
cuando se incorporan en la Pintura Modelo A (como se describe en
el Ejemplo 1 y se analiza mediante el Ensayo de Agrietamiento de
Laboratorio en esta invención), causa un agrietamiento de la Pintura
Modelo A de al menos 1 unidad de clasificación mayor que la
clasificación de agrietamiento de la Pintura Modelo A sin las
fibras.
La pintura contra la incrustación biológica
marina de acuerdo con la presente invención es una pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica.
En una realización preferida, la pintura contra
la incrustación biológica marina de acuerdo con la invención es
una pintura contra la incrustación biológica marina que comprende
un sistema aglomerante hidrófilo y preferiblemente al menos un
agente biológicamente activo, teniendo dicho sistema aglomerante
tal composición que la pintura tendería a agrietarse o de otra
forma sería mecánicamente débil, y sin embargo, siendo esta
deficiencia reparada en parte o totalmente por la incorporación de
las fibras.
En una realización más preferida, la pintura
contra la incrustación biológica marina de acuerdo con la
invención es una pintura contra la incrustación biológica marina
que comprende como parte del sistema aglomerante una resina o
equivalente de resina y preferiblemente al menos un agente
biológicamente activo, teniendo incorporado dicho sistema
aglomerante tal cantidad de resina o equivalente de resina que la
pintura tendería a agrietarse o de otra forma sería mecánicamente
débil, y sin embargo, siendo esta deficiencia reparada en parte o
totalmente por la incorporación de las fibras.
La presente invención proporciona una pintura
contra la incrustación biológica que puede contener una alta
proporción de un sistema aglomerante de abrillantamiento, que
contienen resina o equivalente de resina como parte del sistema
aglomerante, tal como una proporción del 15% en volumen de sólidos
de la pintura o incluso más, tal como hasta 80% en volumen de
sólidos de la pintura, pero que, al mismo tiempo, tiene propiedades
mecánicas satisfactorias que hacen apropiado emplear tal pintura con
objetivos corrientes e incluso que requieran de pintura contra la
incrustación biológica, tales como la exposición a la luz del sol
durante períodos prolongados de tiempo, o siendo expuesta a ciclos
de exposición de inmersión/luz del sol como pasa en la línea de
agua de un barco.
Por lo tanto, la invención hace posible utilizar
las propiedades beneficiosas deseadas de resina y equivalentes de
resina en las pinturas contra la incrustación biológica, y
aumentar el contenido de resina o equivalentes de resina, con
retención completa o sustancialmente completa de las propiedades
contra la incrustación biológica cruciales de las pinturas, y
hasta la mejora de las propiedades contra la incrustación
biológica debido a la incorporación de cantidades mayores de resina
y/o o equivalente(s) de resina. Esto fue originalmente
sorprendente, debido a que se pensaba que la incorporación de
fibras en cantidades que podrían ser para cualquier uso en lo que
concierne a la mejora de las propiedades mecánicas de la pintura, al
mismo tiempo, reduciría considerablemente las propiedades de
abrillantamiento y hubiera perjudicado el funcionamiento contra la
incrustación biológica en un grado considerable.
En el presente contexto, los términos
"auto-abrillantador" y "abrillantamiento"
pretenten significar que el revestimiento en cuestión, en las
condiciones de ensayo descritas en el Ensayo de Velocidad de
Abrillantamiento en esta invención, está sujeto a una reducción
del espesor del revestimiento de al menos 1 \mum por 10.000
millas Náuticas (18.520 kilómetros) de movimiento relativo entre la
superficie revestida y el medio acuoso circundante debido a la
eliminación de material de revestimiento de la superficie del
revestimiento.
En el presente contexto, la expresión
"mecánicamente débil" se refiere a una pintura que, cuando se
analiza mediante el Ensayo de Elongación Sin Película en esta
invención, da un valor de tensión de 0.
De forma alternativa, la debilidad mecánica o la
deficiencia de una pintura también pueden ser identificadas
ensayando la pintura con uno de los otros ensayos descritos en
esta invención. Por ejemplo, en el Ensayo de Agrietamiento de
Laboratorio, una clasificación inferior a 5 indica que la pintura
en cuestión es mecánicamente débil o tiene carencias mecánicas. Lo
mismo se aplica para una pintura dada en una clasificación
inferior a 4 mediante el Ensayo Atmosférico de Agrietamiento cuando
se expone al desgaste durante 3 meses; mostrando una pintura
analizada mediante el Ensayo de Elongación con panel De Acero en
esta invención una micro- o macro-agrietamiento
cuando se alarga 4 mm; mostrando una pintura analizada mediante el
Ensayo de Mandrel en esta invención deterioro usando un mandrel
que tiene un diámetro de 20 mm; o analizada mediante el Ensayo de
Impacto Directo en esta invención mostrando deterioro cuando se
golpea por el peso estándar dejado caer desde una altura de 40
cm.
En el presente contexto, el término "marino"
se refiere a cualquier clase de ambiente acuoso tal como agua
salada, dulce o salobre. El término "sumergido" se refiere a
estructuras que se ponen en contacto con tal ambiente marítimo.
En el presente contexto, la expresión "% en
volumen de sólidos" pretende significar el porcentaje
en
\breakvolumen/volumen de materia seca de la pintura.
En el presente contexto, la expresión "fibras
solubles en agua" pretende significar que las fibras, como
constituyente principal, comprenden un material que tiene una
solubilidad en agua de al menos aproximadamente 1 mg/kg a 25ºC como
se determina por la norma ASTM, Designación 1148. Los ejemplos no
restrictivos de tales fibras solubles en agua son fibras de óxido
de cinc, fibras de poli(alcohol vinílico), fibras de
proteína, fibras de ácido acrílico, fibras de celulosa. etc. Cuando
se incorporan fibras solubles en agua en revestimientos de pintura
auto-abrillantadora, la superficie del
revestimiento de pintura que contiene fibras solubles en agua puede
ser más lisa que la de un revestimiento que contiene fibras
insolubles en agua, porque los componentes aglomerantes así como
las fibras se erosionan simultáneamente.
Las fibras para uso en la invención, en
principio, pueden ser cualquier fibra que sea capaz de incorporar
en una pintura contra la incrustación biológica que tiene
carencias mecánicas, pero preferiblemente, las fibras son fibras que
mejorarán la resistencia mecánica de una pintura contra la
incrustación biológica analizada mediante el Ensayo de
Agrietamiento de Laboratorio en esta invención. Más
preferiblemente, las fibras son capaces de incorporarse en una
composición de pintura contra la incrustación biológica que
comprende un sistema aglomerante hidrófilo tal como un sistema
aglomerante que tiene un alto contenido de resina o de
equivalente(s) de resina.
En el presente contexto, el término "fibras"
pretende significar cualquier fibra dentro de los grupos de fibras
inorgánicas, fibras orgánicas naturales, fibras orgánicas
sintéticas, y fibras metálicas. Además, el término "fibras"
pretende abarcar monofilamentos, fibras partidas, y fibras estables
de cualquier corte transversal. Por lo tanto, el término también
comprende escamas, cintas, agujas, pelos, y tiras. Las fibras
pueden o no haberse tratado o revestido superficialmente.
Los ejemplos de fibras inorgánicas son fibras de
carburo tales como fibras de carburo de silicio, fibras de carburo
de boro, fibras de carburo de niobio; fibras de nitruro tales como
fibras de nitruro de silicio; fibras que contienen boro tales como
fibras de boro, fibras de boruro; fibras que contienen silicio
tales como fibras de silicio, fibras de
alúmina-boro-sílice, fibras de
vidrio E (aluminoborosilicato no alcalino), fibras de vidrio C
(cal-aluminoborosilicato de soda no alcalina o
alcalina inferior), fibras de vidrio A (cal-silicato
de soda alcalina), fibras de vidrio S, fibras de vidrio CEMFIL,
fibras de vidrio ARG, fibras de vidrio-mineral,
fibras de alumosilicato de magnesia no alcalinas, fibras de cuarzo,
fibras de ácido silícico, fibras de sílice, fibras de sílice
superior, fibras de sílice superior y alumina, fibras de
alumosilicato, fibras de silicato de aluminio, fibras de
alumosilicato de magnesia, fibras de borosilicato de soda, fibras
de silicato de soda, fibras de policarbosilano, fibras de
poli(titanio-carbosilano), fibras de
polisilazano, fibras de hidruro de polisilazano, fibras de
tobermorita, fibras de silicato de samario, fibras de wollastonita,
fibras de silicato de aluminio y potasio; fibras metálicas tales
como fibras de hierro, fibras de aluminio, fibras de bismuto,
fibras de antimonio, fibras de volframio, fibras de molíbdeno,
fibras de cromo, fibras de cobre, fibras de germanio, fibras de
rodio, fibras de berilio, y sus fibras de aleaciones metálicas
tales como fibras de bronce, fibras de aleaciones de níquel y
aluminio, fibras de aleaciones de estaño y cobre, fibras de acero;
fibras de óxido tales como fibras de zirconia, fibras de alúmina,
fibras de magnesia, fibras de óxido de cinc, fibras de óxido de
indio, fibras de óxido de titanio, fibras de óxido de berilio,
fibras de óxido de níquel, fibras de óxido de torio, fibras de óxido
de itrio, fibras de titanato de potasio; fibras de carbono tales
como fibras de carbono puras, fibras de grafito, fibras de lana de
escoria, fibras al carbón; fibras de sulfuro tales como fibras de
sulfuro de cinc, fibras de sulfuro de cadmio; fibras de fosfato
tales como fibras de hidroxiapatito, fibras de hidrogenofosfato de
calcio (apatito), fibras de pentafosfato de neodimio, y fibras de
fosfato de plata; fibras de sulfato de calcio; fibras de yoduro de
estaño; fibras de yodato de calcio; fibras de fluoruro de calcio;
fibras de mica tales como fibras de moscovita, fibras de
flogopita, fibras de biotita; fibras de hidroxicarbonato de
aluminio y sodio; fibras de lana mineral tales como fibras de lana
mineral puras y fibras de lana mineral basálticas; fibras
minerales tratadas de lana mineral; fibras de montmorillonita;
fibras de atapulgita; fibras de bauxita calcinadas; etc.;
modificadas por cualquier sustancia química o procesos físicos; y
cualquier mezcla de las mismas.
Los ejemplos de fibras orgánicas naturales y
sintéticas son fibras de poliamida aromáticas tales como fibras de
poli(p-benzamida), fibras de
poli(p-fenilen-tereftalamida), fibras de
poli(p-fenilen-2,6-naftalamida),
fibras de
poli(3,4'-difenileter-tereftalamida),
fibras de
poli(p-fenilen-(p-benzamida)-tereftalamida),
fibras de poli
(p-benhidrazida-tereftalamida), fibras de
poli(m-fenilen-isoftalamida), fibras de
poli(N,N'-m-fenilen-bis-(m-benzamida)-tereftalamida),
fibras de
poli(N,N'-m-fenilen-bis-(m-benzamida)-2,6-naftalamida),
fibras de poli
(N,N'-m-fenilen-bis-
\break(m-benzamida)-4,4'-bifenil-dicarboxamida), fibras de poli(4,4'-bis-(p-aminofenil)-2,2'-bitiazol-isoftalamida), fibras de poli(2,5-bis-(p-amino-fenil)-1,3,4-oxa-diazol-isoftalamida), fibras de poli(4,4'-diaminobenzanilida-isoftalamida), fibras de poli (2-metil-p-fenilen-2,6-naftalamida), fibras de poli (2,6-dicloro-p-fenilen-2,6-naftalamida); fibras aromáticas de polihidrazida tales como fibras de poli(tereftalic-m-fenilen-hydrazida), fibras de poli(tereftalic-hidrazida), fibras de poli(p-fenilen-N-metil-hidrazida); fibras de poliéster aromático tales como fibras de poli (cloro-1,4-fenilen-etilen-dioxi-4,4'-benzoato-co-tereftalato), fibras de poli(cloro-1,4-fenilen-4,4'-oxidibenzoato), fibras de poli(metil-1,4-fenilen-4,4'-oxidibenzoato), fibras de poli(clorofenilen-hexahidrotereftalato); fibras aromáticas de poliazometino tales como fibras de poli (nitrilo-(2-metil-1,4-fenilen)-nitrilometilidin-1,4-fenilenmetilidin); fibras de poliimida aromáticas tales como fibras aromáticas de polipirromelitimida, fibras aromáticas de politrimelitimida, fibras de imida-poliéster, fibras de poli (4,4'-difenil-eter-piromelitimida); fibras poliméricas heterocíclicas aromáticas tales como fibras de polibenzimidazol tales como fibras de poli-(2,2'-(m-fenilen)-5,5'-bi-bencimidazol), fibras de polibenzotiazol tales como fibras de poli (2-(1,4 fenilen)-2'-(6,6'-bi-benzotiazol)) y fibras de poli(2-(1,3-fenilen)-2'-(6,6'-bi-benzotiazol)), fibras de polibenzoxazol tales como fibras de poli((1,7-dihidrobenzo-(1,2-d:4,5-d')-dioxazol-2,6-di-il)-1,4- fenileno) y fibras de poli((benzo-(1,2-d:4,5-d')-bisoxazol-2,6-di-il)-1,4-fenilen), fibras de polioxadiazol tales como fibras de poliarilen-1,3,4-oxadiazol; fibras de celulosa tales como fibras de alfa-celulosa, fibras de beta-celulosa, fibras de celulosa mineral, fibras de metilcelulosa, fibras de papel de seda, fibras de celulosa regenerada (rayón), fibras de acetato de celulosa, fibras de yute, fibras de algodón, fibras de lino, fibras de ramio, fibras de sisal, fibras de hemo, fibras de lino, fibras de celulosa cianoetiladas, fibras de celulosa acetiladas; fibras de madera tales como pino, picea y fibras de madera de abeto, fibras de lignina y fibras de derivados de lignina; fibras de caucho y fibras de derivados de caucho; fibras de poliolefina tales como fibras de polietileno, fibras de polipropileno, fibras de politetrafluoroetileno, fibras de polibutadieno; fibras de poliacetileno; fibras de poliéster; fibras acrílicas y fibras acrílicas modificadas tales como fibras de ácido acrílico, fibras de estirol/acrilato; fibras de acrilonitrilo tales como fibras de acrilonitrilo y fibras de poliacrilonitrilo; fibras elastoméricas; fibras de proteína tales como fibras de caseína, fibras de proteína de maíz, fibras de proteína de soja, fibras de proteína de cacahuete; fibras de alginato; fibras de poli(tereftalato de etileno); fibras de poli(alcohol vinílico); fibras de poliamida alifáticas tales como fibras de nilón, por ejemplo fibras de nilón 6,6, fibras de nilón 6, fibras de nilón 6,10; fibras de poli(sulfuro de fenileno); fibras de poli(cloruro de vinilo); fibras de policloroeteno; fibras de poli(bis-bencimidazobenzofenantrolina); fibras de polioximetileno; fibras de poliuretano; fibras poliméricas de vinilo; fibras viscosas; etc.; modificadas por cualquier procedimiento químico o físico; y cualquiera de sus mezclas.
Ejemplos preferidos de fibras son fibras que
contienen silicio; fibras metálicas; fibras de óxido; fibras de
carbono; fibras de lana mineral; fibras minerales tratadas de lana
mineral; fibras de montmorillonita; fibras de atapulgita; fibras
calcinadas de bauxita; fibras aromáticas de poliamida; fibras
aromáticas de poliéster; fibras aromáticas de poliimida; fibras de
celulosa; fibras de madera; fibras de caucho y fibras de derivados
de caucho; fibras de poliolefina; fibras de poliacetileno; fibras
de poliéster; fibras acrílicas y fibras acrílicas modificadas;
fibras de acrilonitrilo; fibras elastoméricas; fibras de proteína;
fibras de alginato; fibras de poli(tereftalato de etileno);
fibras de poli(alcohol de vinilo); fibras alifáticas de
poliamida; fibras de poli(cloruro de vinilo); fibras de
poliuretano; fibras poliméricas de vinilo; y fibras viscosas;
modificadas por cualquier procedimiento químico o físico; y
cualquiera de sus mezclas.
Las fibras especialmente preferidas son fibras de
vidrio E (aluminoborosilicato no alcalino); fibras de vidrio C
(cal-aluminoborosilicato de soda no alcalina o
alcalina inferior); fibras de vidrio minerales; fibras de
wollastonita; fibras de silicato de aluminio y potasio; fibras de
óxidos metálicos; fibras de lana mineral; fibras minerales tratadas
de lana mineral; fibras calcinadas de bauxita y fibras de bauxita;
fibras aromáticas de poliamida; fibras aromáticas de poliéster;
fibras de celulosa; fibras de madera; fibras de caucho y fibras de
derivados de caucho; fibras de poliolefina; fibras de poliacetileno;
fibras de poliéster; fibras de acrilonitrilo; fibras alifáticas de
poliamida; y fibras de poli(cloruro de vinilo); fibras de
cerámica; fibras de silicona, y fibras de aramida; modificadas por
cualquier procedimiento químico o físico; y cualquiera de sus
mezclas.
La superficie de las fibras puede o no haber sido
modificada por la sustancia química o procedimientos físicos. Los
ejemplos de tales procedimientos de modificación usados para
mejorar los efectos beneficiosos de las fibras son carbonización;
sililación; grabado al agua fuerte tal como el tratamiento con
hidróxido de metal alcalino, tratamiento con ácido fluorhídrico;
revestimiento; atrapamiento polielectrolítico en estructuras de
superficies porosas; procedimientos de adsorción; procedimientos
por enlace de hidrógeno; procedimientos de esterificación;
procedimientos por enlace catiónico; procedimientos por enlace
aniónico; procedimientos de polimerización; procedimientos de
entrecruzamiento; etc., así como cualquier procedimiento de
modificación incluido en la fabricación de fibras.
Las fibras preferidas para uso de acuerdo con la
invención parecen ser las fibras que son bastante más gruesas que
los productos de fibra antes usados tales como cargas o aditivos de
pintura en las pinturas contra la incrustación biológica. Sin que
la presente invención se limite con cualquier teoría particular, se
cree que hasta una concentración en volumen relativamente baja de
tales fibras bastante más gruesas será capaz de neutralizar el
micro-agrietamiento durante las fases tempranas del
secado/endurecimiento de la pintura, y que por lo tanto la
concentración inferior de micro-grietas permite una
concentración relativamente baja del dominio de las fibras
relativamente gruesas para neutralizar el
macro-agrietamiento eficazmente. Si realmente esto
se aplica o no, lo que es más notable -y extremadamente valioso- es
que es posible neutralizar la conocida debilidad mecánica de la
resina y materiales similares con la concentración de las fibras
que no perturban la incrustación biológica o (cuando sea
aplicable) las propiedades auto-abrillantadoras de
la pintura.
Las fibras preferidas tienen una longitud media
de 5-2000 \mum y un espesor medio de
1-50 \mum con una relación entre la longitud media
y el espesor medio de al menos 5, especialmente una longitud media
de 10-500 \mum y un espesor medio de
1-25 \mum con una relación entre la longitud
media y el espesor medio de al menos 10, particularmente una
longitud media de 40-300 \mum y un espesor medio
de 2-10 \mum con una relación entre la longitud
media y el espesor medio de al menos 20. También, las fibras que
tienen una longitud media de 80-200 \mum y un
espesor medio de 2-20 \mum con una relación
entre la longitud media y el espesor medio de al menos 10 pueden
usarse ventajosamente.
La concentración de las fibras está normalmente
en el intervalo de 0,1-30% en volumen de sólidos de
la pintura, tal como 0,5-10% en volumen de sólidos
de la pintura. Las concentraciones de fibras especialmente
relevantes, por supuesto dependen del tipo y del tamaño de las
fibras, pudiendo ser 2-10%, tal como
2-7%, o 3-10%, tal como
3-8% en volumen de sólidos de la pintura.
Las fibras preferidas de acuerdo con la invención
son las que, cuando se incorporan en la Pintura Modelo A y se
analiza mediante el Ensayo de Agrietamiento de Laboratorio en esta
invención, causan en una clasificación de agrietamiento al menos 1
unidad de clasificación mayor que la clasificación de agrietamiento
de la pintura sin las fibras, preferiblemente 2 unidades de
clasificación mayores que la clasificación de la pintura sin las
fibras, especialmente 3 unidades de clasificación mayores que la
clasificación de la pintura sin las fibras.
En el presente contexto, la expresión ``sistema
aglomerante'' pretende significar la fase de aglomerante de una
pintura, que consiste en uno o varios componentes aglomerantes
individuales.
Los ejemplos de tales componentes aglomerantes
son:
resina y equivalentes de resina;
aceite de linaza y sus derivados; aceite de
ricino y sus derivados; aceite de soja y sus derivados; resinas de
poliéster saturadas; poli(acetato de vinilo),
poli(butirato de vinilo),
poli(cloruro-acetato de vinilo), copolímeros
de acetato de vinilo y vinil-isobutil-éter; cloruro
de vinilo; copolímeros de cloruro de vinilo y
vinil-isobutil-éter, de
poli(vinil-metil-éter),
poli(vinil-isobutil-éter),
poli(vinil-etil-éter); resinas alquídicas o
resinas alquídicas modificadas; resinas de hidrocarburo tales como
condensados de fracciones del petróleo; poliolefinas tratadas con
cloro tales como caucho tratado con cloro, polietileno tratado con
cloro, polipropileno tratado con cloro; copolímeros de estireno
tales como copolímeros de estireno/butadieno, copolímeros de
estireno/metacrilato y estireno/acrilato; resinas acrílicas tales
como homopolímeros y copolímeros de metacrilato de metilo,
metacrilato de etilo, metacrilato de n-butilo,
metacrilato de isobutilo y metacrilato de isobutilo; copolímeros de
hidroxi-acrilato; resinas de poliamida tales como
poliamida basada en ácidos superiores dimerizados de aceites
grasos; cauchos ciclados; ésteres de epoxi; uretanos de epoxi;
poliuretanos; polímeros de epoxi; resinas de hidroxipoliéter;
resinas de poliamina; etc., así como sus copolímeros.
Los componentes aglomerantes individuales pueden
ser autobrillantadores o no solubles.
En el presente contexto, el término "resina"
pretende significar resina de caucho; resina de madera de
calidades B, C, D, E, F, FF, G, H, I, J, K, L, M, N,
W-G, W-W (como se definen por la
norma ASTM D509); resina virgen; resina dura; resina de inmersión
amarilla; resina de madera NF; ácido resínico de
tall-oil; o colofonia o colofonio; así como
cualquiera de los constituyentes individuales de las resinas
naturales, por ejemplo, ácido abiético, ácido abietínico, ácido
dihidroabiético, ácido tetrahidroabiético, ácido deshidroabiético,
ácido neoabiético, ácido pimárico, ácido laevopimárico, ácido
isopimárico, ácido sandaracopimárico, ácido palústrico, ácido
dextro-pimárico, ácido
isodextro-pimárico, dextropimarinal,
isodextropimarinal, xantoperol, tatarol, ácido podocárpico,
filocladen, sugiol, ferruginol, himokiol, manool, óxido de manoilo,
óxido de cetomanoilo, ácido cativínico, ácido eperuánico y todos
los otros componentes de resina basados en estructura de diterpeno
de ácido abiético; por lo tanto como cualquiera de sus
mezclas.
En el presente contexto, la expresión
"equivalentes de resina" pretende significar todos los tipos
de resina (como se define anteriormente) derivatizadas de acuerdo
con cualquiera de las siguientes reacciones químicas o
procedimientos: hidrogenación; maleinización; polimerización;
esterificación; formación de sal metálica, formación de resinatos
metálicos; descarboxilación;
deshidrogenación-hidrogenación/desproporcionación;
adición; oxidación; isomerización; acilación; alquilación;
amidación; arilación; reacciones de Dies-Alder;
adición 1,3-dipolar; epoxidación; formilación;
hidrocarboxilación; hidroboración; halogenación; hidratación;
hidroformilación; hidroxilación; hidrometalación; oxiaminación;
reducción; sulfonación; aminometilación; descarbalcoxilación;
ozonólisis; así como sus mezclas. La expresión "equivalentes de
resina" también incluye cualquier producto de reacción formado
por reacción entre la resina o el equivalente de resina contenido
en la composición y cualquier otro de los componentes de una
composición de pintura, por ejemplo resinato de cobre que es un
producto de reacción de óxido cuproso y resina.
En una realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica marina de acuerdo con la invención, el
sistema aglomerante está presente en la pintura en una cantidad de
15-80%, preferiblemente de 20-70%,
tal como 25-60%, en particular de
35-60%, tal como 40-60%.
En una realización más preferida de la pintura
contra la incrustación biológica de acuerdo con la invención, el
sistema aglomerante comprende una resina o un equivalente de
resina, preferiblemente la cantidad de resina o equivalente de
resina está en el intervalo de 15-80% en volumen
de sólidos de la pintura, más preferiblemente 20- 70%, tal como
20-60% en volumen de sólidos de la pintura, en
particular de 25-60%, tal como
25-50% en volumen de sólidos de la pintura.
En otra realización preferida de la pintura
contra la incrustación biológica marina de acuerdo con la
invención, la cantidad de resina o equivalente de resina excede el
30%, tal como 40% o más, en volumen de sólidos del sistema
aglomerante, en particular más de 50%, tal como más de 60%, en
volumen de sólidos del sistema aglomerante, o aún mayor, tal como
más de 70% en volumen de sólidos del sistema aglomerante.
En una realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica marina de acuerdo con la presente
invención, el sistema aglomerante es de una clase hidrófila o se
hace hidrófilo por unos procedimientos físicos o químicos (por
ejemplo por hidrólisis y complejación) cuando se incorpora a la
composición de pintura o cuando se pone en contacto con el
ambiente marítimo (por ejemplo por hidrólisis, intercambio iónico,
o erosión mecánica). Por la inherencia o por uno o varios de estos
procedimientos, la pintura contra la incrustación biológica se
hace auto-abrillantadora en global.
En el presente contexto, la expresión "sistema
aglomerante hidrófilo" pretende significar que el componente en
cuestión se caracteriza por tener una tensión superficial en el
intervalo de 30-80 mN/m, tal como
30-70 mN/m, preferiblemente 40-80
mN/m, especialmente 50-80 mN/m, tal como
60-80 mN/m.
En el presente contexto, la expresión "agente
biológicamente activo" pretende significar cualquier compuesto
químico o mezcla de compuestos químicos que tienen capacidad de
suprimir el asentamiento de organismos marinos de cualquier
sustrato que contiene al agente biológicamente activo. La supresión
puede llevarse a cabo por cualquier mecanismo mortal para los
organismos, por cualquier mecanismo que causa la fuerza de
disuasión y/o repelencia de los organismos con o sin causar
mortalidad o por cualquier mecanismo que inhibe el asentamiento de
los organismos causando o no mortalidad.
Los ejemplos de agentes biológicamente activos
son:
organometales tales como sales de trialquiltin
tales como hidroxitrifenilestannano,
dibutilbis-estannano
(1-oxododecloxi), fluorotrifenilestannano,
clorotrifenilestannano, tributilfluoroestannano, y maleato de
tributiltin; hexabutildiestannoxano; copolímeros de trialquiltin
tales como resinato de tributiltin, copolímero de acrilato de
tributiltin, y copolímero de metacrilato de tributiltin;
metalo-ditiocarbamatos tales como
bis-(dimetilditiocarbamato)-cinc,
etilen-bis-(ditiocarbamato)-cinc,
etilen-bis-(ditiocarbamato)-manganeso,
y sus complejos;
bis-(1-hidroxi-2(1H)-piridintionato-O,S)-(T-4)-cobre;
acrilato de cobre; bis-(1-hidroxi-2
(1H)-piridintionato-O,S)-(T-4)-cinc;
dicloruro de fenil-(bispiridil)-bismuto; óxido de
tributiltin; fluoruro de tributiltin; fluoruro de trifeniltin;
biocidas metálicos tales como cobre, aleaciones
metálicas de cobre tales como aleaciones de níquel y cobre; óxidos
metálicos tales como óxido cuproso y óxido cúprico; sales metálicas
tales como tiocianato cuproso, metaborato de bario, y sulfuro de
cobre;
compuestos de nitrógeno heterocíclicos tales como
3a,4,7,7a-tetrahydro-2-((triclorometil)-tio)-1H-isoindol-1,3(2H)-diona,
piridin-trifenilborano,
1-(2,4,6-triclorofenil)
-1H-pirrol-2,5-diona-2,3,5,6-tetracloro-4-metilsulfonil)-piridina,
2-metiltio-4-terc-butilamino-6-ciclopropilamina-s-triazin,
y derivados de quinolina;
compuestos heterocíclicos de azufre tales como
2-(4-tiazolil)-bencimidazol,
4,5-dicloro-2-octil-3-(2H)-isotiazolona,
4,5-dicloro-2-octil-3-(2H)-isotiazolina,
1,2-bencisotiazolin-3-ona,
y 2-(tiocianatometiltio)-benzotiazol;
derivados de urea tales como
N-(1,3-bis-(hidroximetil)-2,5-dioxo-4-imidazolidinil)-N,N'-bis-(hidroximetil)-
urea, y
3-(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetil
urea;
amidas o imidas de ácidos carboxílicos; ácidos
sulfónicos y ácidos sulfénicos tales como
1,1-dicloro-N-
\break((dimetilamino)-sulfonil)-1-fluoro-N-(4-metilfenil)metano-sulfenamida, 2,2-dibromo-3-nitrilo-propionamida, N-(di-
\breakclorofluorometiltio)- ftalimida, N,N-dimetil-N'-fenil-N'-(diclorofluorometiltio)-sulfamida, y N-metilol formamida;
sales o ésteres de ácidos carboxílicos tales como
2-((3-yodo-2-propinil)-oxi)-etanol
fenilcarbamato y
N,N-didecil-N-metil-poli-(oxietil)-amonio
propionato;
aminas tales como deshidroabietilaminas y
cocodimetilamina;
metano sustituido tales como
di-(2-hidroxi-etoxi)-metano,
5,5'-dicloro-2,2'-dihidroxidifenilmetano
y metilen-bistiocianato;
benceno sustituido tales como
2,4,5,6-tetracloro-1,3-bencenodicarbonitrilo,
1,1-dicloro-N-((dimetilamino)-sulfonil)-1-fluoro-N-fenilmetanosulfenamida,
y 1-((diyodometil)
sulfonil)-4-metil-benceno;
halogenuros de
tetra-alquil-fosfonio tales como
cloruro de
tri-N-butil-tetradecil-fosfonio;
derivados de guanidina tales como hidrocloruro de
N-dodecilguanidina;
\newpage
disulfuros tales como
bis-(dimetiltiocarbamoil)-disulfuro, disulfuro de
tetrametiltiuram;
y sus mezclas.
En la composición de pintura contra la
incrustación biológica, la cantidad total de agente(s)
biológicamente activo(s) puede estar en el intervalo de
2-50%, tal como 3-50% en volumen
de sólidos de la pintura, preferiblemente de
\break5-50%, tal como 5-40% en volumen de sólidos de la pintura. Dependiendo del tipo y de la actividad específica del agente biológicamente activo, la cantidad total del agente biológicamente activo, por ejemplo, puede ser de 5-15% o de 10-25% en volumen de sólidos de la pintura.
Una realización preferida de pintura contra la
incrustación biológica marina de acuerdo con la presente invención
es una pintura caracterizada porque el sistema aglomerante tiene
una velocidad de abrillantamiento de al menos 1 \mum, tal como de
al menos 2 \mum por 10,000 millas Náuticas (18.520 kilómetros),
preferiblemente de al menos 3 \mum, tal como al menos 5 \mum
por 10,000 millas Náuticas (18.520 kilómetros), especialmente al
menos de 10 \mum, tal como al menos de 15 \mum por 10,000
millas Náuticas (18.520 kilómetros), tal como al menos de 30 \mum
por 10,000 millas Náuticas (18.520 kilómetros), cuando se
incorpora a una pintura modelo:
50%, en volumen de sólidos, del sistema
aglomerante
10%, en volumen de sólidos, de fosfato de
tricresilo
26%, en volumen de sólidos, de óxido de cinc
10%, en volumen de sólidos, de óxido cuproso
4%, en volumen de sólidos, de bentonita
tixotrópica
y se analiza con el ensayo de Velocidad de
abrillantamiento en esta invención.
Otra realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica marina de acuerdo con la presente
invención es una pintura auto-abrillantadora en la
que la velocidad de abrillantamiento se conserva en un grado de al
menos 10%, tal como de al menos 20%, comparada con la misma
pintura sin las fibras, cuando se analiza con el ensayo de
Velocidad de abrillantamiento en esta invención. En la mayor parte
de las realizaciones prácticas de la invención, la velocidad de
abrillantamiento se conserva en un grado aún mayor, por ejemplo de
50%, tal como de 70%. En una realización especialmente interesante,
por ejemplo cuando se usan fibras solubles en agua, la velocidad
de abrillantamiento puede ser sustancialmente la misma (dentro de la
inexactitud del método) comparada con la misma pintura sin las
fibras.
Una composición típica de pintura contra la
incrustación biológica marina de acuerdo con la invención comprende
un sistema aglomerante, al menos un agente biológicamente activo, y
fibras. Además, la pintura contra la incrustación biológica puede
comprender uno o varios componentes seleccionados entre pigmentos,
cargas, tintes, disolventes y aditivos.
Los ejemplos de pigmentos son calidades de
dióxido de titanio, rojo de óxido de hierro, óxido de cinc, negro
de carbono, grafito, amarillo de óxido hierro, rojo de molibdato,
amarillo de molibdato, sulfuro de cinc, óxido de antimonio,
sulfosilicatos de aluminio y sodio, quinacridonas, azul de
ftalocianina, verde de ftalocianina, dióxido de titanio, negro de
óxido de hierro, grafito, azul de indantreno, óxido de aluminio y
cobalto, violeta de carbazol-dioxazina, óxido de
cromo, naranja de isoindolina,
bis-acetoacet-o-tolidiol,
bencimidazolon, amarillo de quinaftalona, amarillo de isoindolina,
tetracloroisoindolinona, amarillo de quinoftalona. Tales materiales
se caracterizan porque dan un revestimiento de pintura de final no
transparente y no translúcida. Los pigmentos además pueden
seleccionarse de ingredientes del tipo pigmento tales como cargas.
Los ejemplos de cargas son carbonato de calcio, dolomita, talco,
mica, sulfato de bario, caolín, sílice, perlita, óxido de
magnesio, calcita y harina de cuarzo, etc. Estos materiales se
caracterizan porque no dan la pintura no translúcida y por lo tanto
no contribuyen significativamente en ocultar cualquier material
debajo del revestimiento de la composición de pintura de la
invención.
En una realización preferida de la presente
invención, la composición de pintura tiene un contenido de
pigmento total (pigmento e ingredientes del tipo pigmento) en el
intervalo de 10-60%, preferiblemente de
15-50%, en particular de 25-50%, tal
como de 20-40% en volumen de sólidos de la
composición de pintura.
Los ejemplos de tintes son
1,4-bis-(butilamino)-antraquinona y
otros derivados de antraquinona; tinte de
\breaktoluidina, etc.
Los ejemplos de disolventes en los que los
componentes de la pintura contra la incrustación biológica se
disuelven, dispersan o emulsionan son agua; alcoholes tales como
metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol y
alcohol bencílico; mezclas de alcohol/agua tales como mezclas de
etanol/agua; hidrocarburos alifáticos, cicloalifáticos y
aromáticos tales como bencino mineral, ciclohexano, tolueno, xileno
y disolvente de nafta; cetonas tales como
metil-etil-cetona, acetona,
metil-isobutil-cetona,
metil-isoamil-cetona,
diacetona-alcohol y ciclohexanona; alcoholes-éter
tales como 2-butoxietanol,
propilenglicol-monometil-éter y
butil-diglicol; ésteres tales como acetato de
metoxipropilo, acetato de n-butilo y acetato de
2-etoxietilo; hidrocarburos clorados tales como
cloruro de metileno, tetracloroetano y tricloroetileno; y sus
mezclas.
Ejemplos de aditivos son:
plastificantes tales como parafina clorado;
polibuteno de bajo peso molecular; ftalatos tales como ftalato de
dibutilo, ftalato de bencilbutilo, ftalato de dioctilo, ftalato de
di-isononilo y ftalato de
di-isodecilo; ésteres de fosfato tales como fosfato
de tricresilo, fosfato de nonilfenol, fosfato de
octiloxipoli-(etileneoxi)-etilo, fosfato de
tributoxietilo, fosfato de iso-octilo y fosfato de
2-etilhexil-difenilo; sulfonamidas
tales como
N-etil-p-toluensulfonamida,
alquil-p-toluen-sulfonamida;
adipatos tales como adipato de bis-(2-etilhexilo)),
adipato de di-isobutilo y adipato de dioctilo;
éster de trietilo del ácido fosfórico;
poli(vinil-etil-éter); acrilato
polimerizado; estearato de butilo; trioleato de sorbitan; aceite de
soja epoxidado; plastificantes de acrilato polimerizados;
poli(vinil-metil-éter); y
poli(vinil-etil-butil-éter);
tensioactivos tales como derivados de óxido de
propileno u óxido de etileno, tales como condensados de
alquilfenol-óxido de etileno; monoetanolamidas etoxiladas de ácidos
grasos insaturados tales como monoetanolamidas etoxiladas del ácido
linoleico; dodecil-sulfato de sodio;
alquilfenol-etoxilados; y lecitina de soja;
agentes espumantes tales como aceites de
silicona;
catalizadores tales como catalizadores de
polimerización e iniciadores, por ejemplo azobisisobutironitrilo,
persulfato de amonio, peróxido de dilaurilo, peróxido de
di-t-butilo, hidroperóxido de
cumeno, ácido p-toluensulfónico; secantes, por
ejemplo octoatos de metal y naftenatos de metal; y activadores, por
ejemplo ácido salicílico y alcohol bencílico;
estabilizadores tales como estabilizadores contra
la luz y el calor, por ejemplo
2-hidroxi-4-metoxibenzofenona,
2-(5-cloro-(2H)-benzotriazol-2-il)-4-metil-6-(terc-butil)-fenol,
2,4-diterc-butil-6-(5-clorobenzotriazol-2-il)fenol;
estabilizadores contra la humedad tales como
tamices moleculares o secuestrantes de agua;
estabilizadores contra la oxidación tales como
hidroxianisol butilado; hidroxitolueno butilado; propilgallato;
tocoferoles; palmitato de L-ascorbilo; carotenos;
vitamina A;
inhibidores de polimerización, por ejemplo
para-benzoquinona, hidroquinona y
metil-hidroquinona;
inhibidores contra la corrosión tales como
aminocarboxilatos, silicofosfato de calcio, benzoato de amonio,
sales de bario/calcio/cinc/magnesio de ácidos
alquilnaftalen-sulfónicos, fosfato de cinc;
metaborato de cinc;
agentes coalescentes tales como glicoles; y
espesadores y agentes
anti-sedimentación tales como sílice coloidal,
silicato de aluminio hidratado (bentonita), triestearato de
aluminio, aluminio de monoestearato, aceite de ricino, goma de
xantano, ácido salicílico, crisotil, sílice pirogénica, aceite de
ricino hidrogenado, y arcillas
organo-modificadas.
Una realización preferida de la pintura contra la
incrustación biológica marina de acuerdo con la invención es una
pintura, que además comprende uno o varios pigmentos y uno o
varios disolventes.
La composición de pintura contra la incrustación
biológica puede prepararse por cualquier técnica adecuada que se
usa comúnmente dentro del campo de la producción de pintura. Por
lo tanto, pueden mezclarse varios componentes juntos usando una
alta velocidad de dispersador, un molino de bola, un molino de
perla, un molino de tres rollos, etc.
La composición de pintura contra la incrustación
biológica de acuerdo con la invención puede aplicarse a la
estructura marina que se va proteger mediante cualquiera de las
técnicas habituales usadas dentro del campo de pintura tales como
mediante un cepillo, un rodillo, una almohadilla, por baño, por
pulverización, etc. La técnica exacta escogida depende del objeto
que se va proteger y también de la composición particular (tal
como su viscosidad, etc.) y de la situación particular. Las técnicas
de aplicación preferidas son mediante pulverización y mediante un
cepillo o un rodillo.
La composición de pintura contra la incrustación
biológica de acuerdo con la invención puede aplicarse a la
estructura marina que se va a proteger en una o varias capas
sucesivas, típicamente de 1 a 5 capas, preferiblemente de 1 a 3
capas. El espesor total de la película seca (DFT) del
revestimiento aplicado por capa será típicamente de 10 a 300
\mum, preferiblemente de 20 a 250 \mum, tal como de 40 a 200
\mum. Por lo tanto, el espesor del revestimiento típicamente será
de 10 a 900 \mum, preferiblemente de 20 a 750 \mum, en
particular de 40 a 600 \mum, tal como de 80 a 400 \mum.
La estructura marina a la que puede aplicarse la
composición de pintura de acuerdo con la invención puede ser
cualquiera de una amplia variedad de objetos sólidos que entran en
contacto con el agua, por ejemplo navíos (incluyendo, pero no
limitado con barcos, yates, motoras, lanzamotoras, transatlánticos,
remolcadores, petroleros, portacontenedores y otros buques de
carga, submarinos (tanto nucleares como convencionales), y barcos
navales de todos los tipos); tuberías; maquinaria de orilla y
exterior, construcciones y objetos de todos los tipos tales como
muelles de embarque, amontonamientos, subestructuras de puente,
dispositivos de flotación, estructuras de pozos de petróleo
submarinos etc.; redes y otras instalaciones de cultivo marítimo;
plantas de refrigeración; y boyas; y es especialmente aplicable a
los cascos de barcos y a barcos y a tuberias.
Antes de la aplicación de una composición de
pintura de la invención a una estructura marina, la estructura
marina primero puede revestirse con un sistema de imprimación que
puede comprender varias capas y puede ser cualquiera de los
sistemas de imprimación convencionales usados en relación con la
aplicación de pinturas contra la incrustación biológica en
estructuras marinas. Por lo tanto, el sistema de imprimación puede
incluir una primera capa de un alquitrán o una composición de betún
seguida de una capa de una de imprimación que potencie la
adherencia. En una realización preferida, el sistema de imprimación
es una composición que tiene una velocidad de abrillantamiento de
menos de
\break1 \mum por 10,000 millas Náuticas (18.520 kilómetros).
Otra realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica marina de acuerdo con la presente
invención es una pintura que cuando se analiza mediante el Ensayo
de Elongación con panel De Acero en esta invención es capaz de
alargarse 5 mm, preferiblemente 6 mm, en particular 7 mm, tal como
8 mm, sin mostrar ninguna tendencia ni a
micro-agrietarse, ni a
macro-agrietarse.
Otra realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica de acuerdo con la presente invención es
una pintura, que después de la exposición al desgaste durante 1
mes, tal como se describe mediante el Ensayo Atmosférico de
Agrietamiento en esta invención, tiene una clasificación de
densidad de macro-agrietamiento de al menos 1
unidad de clasificación superior, preferiblemente al menos 2
unidades de clasificación superiores, especialmente de al menos 3
unidades de clasificación superiores, en particular 4 unidades de
clasificación superiores, comparado con la pintura sin las
fibras.
Otra realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica marina de acuerdo con la presente
invención es una pintura, que después de la exposición al desgaste
durante 3 meses, tal como se describe mediante el Ensayo Atmosférico
de Agrietamiento en esta invención, tiene una clasificación de
densidad de macro-agrietamiento de al menos 1 unidad
superior de clasificación, preferiblemente de al menos 2 unidades
superiores de clasificación, especialmente de al menos 3 unidades
superiores de clasificación, en particular 4 unidades superiores de
clasificación, comparado con la pintura sin las fibras.
Otra realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica marina de acuerdo con la presente
invención es una pintura, que después de la exposición al desgaste
durante 6 meses, tal como se describe mediante el Ensayo Atmosférico
de Agrietamiento en esta invención, tiene una clasificación de
densidad de macro-agrietamiento de al menos 1 unidad
superior de clasificación, preferiblemente de al menos 2 unidades
superiores de clasificación, especialmente de al menos 3 unidades
superiores de clasificación, en particular 4 unidades superiores de
clasificación, comparado con la pintura sin las fibras.
Otra realización preferida de la pintura contra
la incrustación biológica de acuerdo con la invención es una
pintura, que no muestra ningún deterioro cuando se analiza
mediante el Ensayo de Mandrel en esta invención usando un mandrel
que tiene un diámetro de al menos 16 mm, preferiblemente de al
menos 12 mm, tal como de 10 mm, en particular de 8 mm, tal como de
6 mm.
Una realización todavía más preferida de la
pintura contra la incrustación biológica marina de acuerdo con la
invención es una pintura, que no muestra ningún deterioro cuando
se analiza mediante el Ensayo de Impacto Directo en esta invención
usando el peso estándar dejado caer de una altura de al menos 50
cm, preferiblemente de al menos 60 cm, tal como de al menos 70 cm
o hasta de al menos 90 cm.
Un aspecto más de la presente invención concierne
a una composición de pintura contra la incrustación biológica
marina que comprende:
- 1)
- un sistema aglomerante que contiene 15-80%, tal como 20-70%, especialmente 20-60%, tal como 25-60%, en particular 25-50% en volumen de sólidos de la pintura, de resina o equivalente(s) de resina;
- 2)
- fibras; y
- 3)
- opcionalmente uno o varios agente(s) biológicamente activo(s),
donde las expresiones "sistema aglomerante",
"volumen de sólidos", "resina", "equivalentes de
resina", "agente biológicamente activo", y "fibras" se
pretende que signifiquen como se definen anteriormente. Las fibras
preferidas son las descritas anteriormente en lo que concierne a
composición, dimensiones,
etc.
Aún otro aspecto de la presente invención
concierne a una composición de pintura contra la incrustación
biológica marina que comprende:
- 1)
- un sistema aglomerante que contiene más de 30%, tal como más de 40%, preferiblemente más de 50%, tal como más de 60%, de resina o equivalente(s) de resina basado en el volumen de sólidos del sistema aglomerante;
- 2)
- fibras; y
- 3)
- opcionalmente uno o varios agente(s) biológicamente activo(s),
donde las expresiones "sistema aglomerante",
"volumen de sólidos", "resina", "equivalentes de
resina", "agente biológicamente activo", y "fibras" se
pretende que signifiquen como se definen anteriormente. Las fibras
preferidas son las descritas anteriormente en lo que concierne a
composición, dimensiones,
etc.
Aún un aspecto más de la presente invención
concierne a una composición de pintura contra la incrustación
biológica marina que comprende:
- 1)
- un sistema aglomerante que constituye 15-80%, preferiblemente 20-70%, tal como 25-60%, en particular 35-60%, tal como 40-60% en volumen de sólidos de la composición de pintura;
- 2)
- fibras que constituyen 0,1-30%, tal como 0,5-10% en volumen de sólidos de la composición de pintura;
- 3)
- uno o varios agente(s) biológicamente activo(s) que constituyen 2-50%, tal como 3-50%, en volumen de sólidos de la composición de pintura, preferiblemente 5-50%, tal como 5-20% en volumen de sólidos de la composición de pintura; y
- 4)
- uno o varios pigmentos que constituyen 10-60%, preferiblemente 15-50%, en particular 25-50%, tal como 20-40%, del volumen de sólidos de la composición de pintura.
donde las expresiones "sistema aglomerante",
"volumen de sólidos", "resina", "equivalentes de
resina", "agente biológicamente activo", "pigmento" y
"fibras" se pretende que signifiquen como se definen
anteriormente. Las fibras preferidas son las descritas
anteriormente en lo que concierne a composición, dimensiones,
etc.
La pintura de ensayo se aplicó a un panel de
acero (10 x 15 cm^{2}) mediante un aplicador a mano (del tipo
rasqueta) con un espesor de película seca (DFT) de aproximadamente
200 +/- 30 \mum. El panel se secó durante dos días en una estufa
a 60ºC.
El funcionamiento de
anti-agrietamiento se evaluó en una escala de 0 a
10:
- 0
- 10-100% del área del panel de acero muestra macro-agrietamiento.
- 1
- Se observa macro-agrietamiento en un porcentaje de área inferior a 10, y/o se observa micro-agrietamiento en 50-100% del área del panel.
- 2
- Se observa micro-agrietamiento en menos de 50% del área del panel.
- 3-4
- No se observa ni macro- ni micro-agrietamiento, pero la película de pintura es muy frágil cuando se corta con un cuchillo afilado.
- 5-6
- No se observa ningún agrietamiento. La película de pintura seca muestra algunas propiedades cohesivas cuando se corta con un cuchillo afilado.
- 7-8
- No se observa ningún agrietamiento. La película de pintura seca muestra algunas propiedades cohesivas cuando se corta con un cuchillo afilado. El recorte de la muestra de la película de 1 x 1 cm^{2} puede realizarse sin que se agriete o se rompa la muestra.
- 9-10
- No se observa ningún agrietamiento. La película de pintura seca muestra buenas propiedades cohesivas cuando se corta con un cuchillo afilado. Una película sin corte de 1 x 1 cm^{2} muestra alguna flexibilidad y dureza.
El macro-agrietamiento
corresponde a un agrietamiento de tamaño de malla de tipo medio y
grande descrito en la circular TNO 92.
El micro-agrietamiento
corresponde a un agrietamiento de tamaño de malla de tipo pequeño
y del orden de micras descrito en la circular TNO 92.
Se revistió un panel acrílico de ensayo (15 x 20
cm^{2}) con 80 \mum (DFT) de una imprimación de vinilo
comercial (Hempanyl Tar 16280 ex Hempel's Marine Paints A/S)
aplicado por pulverización neumática. Después de un mínimo de 24
horas de secado en el laboratorio a temperatura ambiente, se
aplicó la pintura de ensayo mediante un aplicador a mano (del tipo
rasqueta) a una DFT de aproximadamente 200 +/-30 \mum. El panel se
secó durante 48 horas en el laboratorio a temperatura ambiente antes
de la exposición al desgaste natural.
El panel de ensayo se montó en una rejilla en el
exterior en un sitio de ensayo en Polinya (Noreste de España, 2ºE,
41,3ºN). La rejilla se orientó al sur formando un ángulo de 45º
con la tierra.
El funcionamiento se evaluó en intervalos de
2-4 semanas. En cada inspección, el panel se tasó
para la densidad de macro-agrietamiento en una
escala de 0 a 5:
0 = 50-100% del área de
revestimiento por agrietamiento
1 = 26-49% del área de
revestimiento por agrietamiento
2 = 6-25% del área de
revestimiento por agrietamiento
3 = 3-5% del área de
revestimiento por agrietamiento
4 = 0-2% del área de
revestimiento por agrietamiento
5 = ningún agrietamiento
Cuanto más alta era la clasificación, mejores
eran las propiedades mecánicas.
Un panel de acero (15 x 3 x 0,1 cm^{3}) se
revistió con 125 \mum (DFT) de una imprimación de epoxi de
alquitrán de hulla comercial (Hempadur Tar Epoxy 15130 ex Hempel's
Marine Paints A/S) aplicado por pulverización neumática. Después de
12-36 horas secando en el laboratorio a temperatura
ambiente, se aplicó un segundo revestimiento en 80 \mum DFT de
una imprimación de vinilo comercial (Hempanyl Tar 16280 ex
Hempel's Marine Paint A/S) aplicado por pulverización neumática.
Después de un mínimo 24 horas de secado en el laboratorio a
temperatura ambiente, se aplicó la pintura de ensayo por
pulverización neumática en dos revestimientos en una DFT de
aproximadamente 100 \mum por revestimiento (DFT de pintura modelo
total: 200 \mum). Intervalo del nuevo revestimiento entre dos
revestimientos de la pintura de ensayo: 24 horas. El panel se secó
durante 1 mes en el laboratorio a temperatura ambiente antes de
los ensayos.
El panel de ensayo se analizó en un equipo
Instron (Instron 4507), por triplicado, de la manera siguiente. El
panel de acero se sujetó con abrazaderas en sostenedores de la
muestra. Un sostenedor de la muestra tenía una posición fija y el
otro se alejó a una velocidad constante de 5 mm por minuto. El
sistema de pintura completo y el panel de acero se alargaron hasta
que la película de pintura se rompió (agrietó), y se midió la
elongación. A mayor elongación, mejores propiedades mecánicas.
La pintura de ensayo se aplicó en papel de
parafina mediante un aplicador a mano (del tipo rasqueta) en una
DFT de aproximadamente 200 +/ -30 \mum. La pintura y el papel de
parafina se secaron durante dos días en una estufa a 60ºC.
Las muestras sin película (2 x 9 cm) se cortaron
y se separaron del papel de parafina usando un cuchillo afilado.
Las muestras de ensayo se analizaron en un equipo Adamel Lhomargy,
(Adamel Lhomargy DY34), por triplicado, de la manera siguiente. Las
muestras de pintura se sujetaron en sostenedores de la muestra. Un
sostenedor de la muestra tenía una posición fija y el otro se
alejó a una velocidad constante de 5 mm por minuto. La muestra de
pintura se alargó hasta que la tensión (fuerza/área) que era
necesaria alargar (tirar) la muestra alcanzó un valor constante
(fuerza de rendimiento), y el valor fue registrado. A más alto
valor de tensión, mejor dureza.
Si las muestras de pintura de ensayo se
agrietaron al retirarlas del papel de parafina o al sujetarlas a
los sostenedores de la muestra, es decir, antes de que las
muestras fueran sometidas a cualquier tensión controlada por el
aparato, se les dió un valor de tensión de 0 MPa.
Por definición, las pinturas de ensayo que tienen
un valor de tensión de 0 MPa fueron consideradas como
"mecánicamente débiles".
Un panel acrílico de ensayo (13,5 x 7 cm^{2})
con una curvatura correspondiente a la de un tambor cilíndrico con
un diámetro de 1 m se revistió primero con 80 \mum (DFT) de una
imprimación de vinilo comercial (Hempanyl Tar 16280 ex Hempel's
Marine Paints A/S) aplicada por pulverización neumática. Después
de un mínimo de 24 horas secando en el laboratorio a temperatura
ambiente, la pintura de ensayo se aplicó por pulverización
neumática en dos revestimientos en una DFT de aproximadamente 100
\mum por revestimiento (DFT de pintura de ensayo total: 200
\mum). Intervalo del nuevo revestimiento entre dos revestimientos
de pintura de ensayo: 24 horas. Después de al menos 48 horas
secando el último revestimiento de pintura de ensayo, las cintas de
anchura 1 cm de un revestimiento contra la incrustación biológica
de vinilo comercial, no erosionable (Classic 76550 ex Hempel's
Marine Paints A/S) se aplicaron a lo largo de cada borde
longitudinal por inmersión. Como consecuencia de esto, la parte
central con una anchura de 5 cm no quedo revestida por el
revestimiento no erosionable. El panel se secó durante al menos 1
semana en el laboratorio a temperatura ambiente antes de los
ensayos.
El panel de ensayo se fijó a la superficie
convexa de un tambor cilíndrico de 1 m de diámetro y se hizo girar
en agua de mar con una salinidad en el intervalo de
37-38 partes por mil a una temperatura media de
26ºC en un sitio de ensayo en el puerto de Villanova y La Geltrú
en el Noreste de España que está situado a una longitud 41,2ºN
(véase también Morale, E. y Arias, E., Rev. Iber. Corros. y
Prot., vol XIX (2), 1988, págs. 91-96). El
rotor se hizo girar a una velocidad periférica de 15 nudos (27,75
km/h) a una distancia relativa de 33,100 millas Náuticas (61.301,2
kilómetros).
Cada 3-5 semanas, las astillas de
pintura (1,0 x 0.5 cm^{2}) se recogieron del panel de ensayo de
tal modo que su superficie comprendía ambos una parte revestida del
revestimiento experimental sólo, así como una parte revestida tanto
del revestimiento experimental como del revestimiento no
erosionable. Las astillas se enterraron en cera de parafina y se
cortaron con un microtomo. Los cortes transversales del
revestimiento experimental se examinaron con un microscopio.
Comparado con la parte revestida del revestimiento no erosionable,
el revestimiento experimental mostró una disminución de la DFT de
la capa externa (velocidad de abrillantamiento).
Se revistieron paneles de acero (15 x 10 x 0,5
cm^{3}) con 40 \mum (DFT) de una imprimación de
epoxi-vinilo comercial (Hempadur 47190, de Hempel's
Marine Paints A/S) aplicada por pulverización neumática. Después
de 12-36 horas secando en el laboratorio a
temperatura ambiente, se aplicaron las pinturas modelos
experimentales por pulverización neumática en un revestimiento, con
una DFT de aproximadamente 100 \mum. Los paneles se secaron
durante 1 día en el laboratorio a temperatura ambiente más un día
en una estufa a 60ºC antes de los ensayos.
Los paneles de ensayo se analizaron usando un
mandrel cilíndrico de acuerdo con la norma ASTM Designación D522
que usa mandreles cilíndricos. Se doblaron los paneles de acero
usando mandreles de diámetros diferentes y se inspeccionaron para
el agrietamiento. Disminuyendo gradualmente el diámetro de mandrel,
se determinó el punto al que ocurría el deterioro. A diámetro más
pequeño, mejores propiedades mecánicas. Se usaron mandreles de los
diámetros siguientes (32, 25, 20, 19, 16, 13, 12, 10, 8, 6, 5, 4, y
3 mm).
Se revistieron paneles de acero (15 x 10 x 0,8
cm^{3}) con 40 \mum (DFT) de una imprimación de vinilo de
epoxi comercial (Hempadur 47190, de Hempel's Marine Paints A/S)
aplicado por pulverización neumática. Después de
12-36 horas secando en el laboratorio a temperatura
ambiente, se aplicaron las pinturas modelos experimentales por
pulverización neumática en un revestimiento, en una DFT de
aproximadamente 100 \mum. Los paneles se secaron durante 1 día en
el laboratorio a temperatura ambiente más un día en una estufa a
60ºC antes de los ensayos.
Se analizaron paneles de ensayo para la
resistencia al impacto directo de acuerdo con la norma ASTM
Designación D 2794. El peso estándar (100 g; diámetro de penetrador
20 mm) se dejó caer desde una altura para golpear un penetrador que
deformó el revestimiento y el sustrato. Aumentando gradualmente la
altura desde que el peso se dejo caer, se determinó el punto al
que ocurría el deterioro. A mayor distancia, mejores propiedades
mecánicas. Altura inicial 10 cm. La altura se aumentó 10 cm cada
vez hasta que se observó deterioro visual.
La tabla 1 da una descripción de los diferentes
tipos de fibra analizados en los Ejemplos 1-7.
| Muestra de fibra | Tipo de fibra | Longitud de fibra | Espesor de fibra |
| promedio (\mum) | promedio (\mum) | ||
| 1 | Fibra mineral sintética | 140 | 4 |
| 2 | |||
| 3 | |||
| 4 | 160 | ||
| 5 | 160 | ||
| 6 | 200 | ||
| 7 | 300 |
| Muestra de fibra | Tipo de fibra | Longitud de fibra | Espesor de fibra |
| promedio (\mum) | promedio (\mum) | ||
| 8 | Fibra de roca volcánica | 125 | 5 |
| 9 | 650 | ||
| 10 | Poliamida | 500 | 15-30 |
| 11 | |||
| 12 | 15-35 | ||
| 13 | Poliacrilonitrilo | 500 | - |
| 14 | Poliéster/poliamida | 500 | 10-20 |
| 15 | Polipropileno | 500 | 21 |
| 16 | Algohodón | 400 | 3-12/10-40 |
| 17 | Celulosa de papel | 400 | 20-100 |
| 18 | Poliacrilonitrilo preoxidado | 500 | 10-12 |
| 19 | Yute | 500 | 30-500 |
| 20 | Vidrio E | 230 | 9-14 |
| 21 | 150 | ||
| 22 | 400 | ||
| 23 | 250 | ||
| 24 | 150 | ||
| 25 | Vidrio mineral | 500 | 4,4 |
| 26 | Lana mineral | 500 | 5 |
| 27 | Cerámica | 500 | 2,8 |
| 28 | Polietileno | 200 | - |
| 29 | 400 | - | |
| 30 | Polietileno + | 400 | - |
| 31 | Sílice | 100 | - |
| 32 | Celulosa | 30 | 18 |
| 33 | 60 | 20 | |
| 34 | Celulosa | 120 | 20 |
| 35 | 700 | ||
| 36 | Celulosa | 200 | 20 |
| 37 | Conífera | 70-150 | - |
| 38 | 150-250 | - |
| Muestra de fibra | Tipo de fibra | Longitud de fibra | Espesor de fibra |
| promedio (\mum) | promedio (\mum) | ||
| 39 | Celulosa | 65% < 90 \mum | - |
| 40 | 80% < 90 \mum | - | |
| 41 | 95% < 90 \mum | - | |
| 42 | 65% < 32 \mum | - | |
| 43 | - | - | |
| 44 | Silicona | 1-15 | - |
| 45 | 1-10 | - | |
| 46 | Acrilonitrilo | - | - |
| 47 | Wollastonita | - | - |
| 48 | - | - | |
| 49 | 3 | - | |
| 50 | Caucho | 60 | - |
| 51 | Silicato de Aluminio y Potasio | 7,0 | - |
| 52 | Bauxita calcinada | 8,3 | - |
| 53 | Vidrio C | - | - |
| 54 | - | - | |
| 55 | 820 | 5 | |
| 56 | 250 | ||
| 57 | 175 | ||
| 58 | 100 | ||
| 59 | 175 | ||
| 60 | |||
| 61 | Aramida | 800 | 12 |
| 62 | 1200 |
Las muestras de fibra en la Tabla 1 corresponden
a los siguientes tipos de producto:
1. Inorphil 061-10 ex
Lax\ring{a} Bruk Flojo AB (Suecia)
2. Inorphil 161-10 ex
Lax\ring{a} Bruk Flojo AB (Suecia)
3. Inorphil 361-10 ex
Lax\ring{a} Bruk Flojo AB (Suecia)
4. Inorphil 061-20 ex
Lax\ring{a} Bruk Flojo AB (Suecia)
5. Inorphil 461-20 ex
Lax\ring{a} Bruk Flojo AB (Suecia)
6. Inorphil 061-30 ex
Lax\ring{a} Bruk Flojo AB (Suecia)
7. Inorphil 061-60 ex
Lax\ring{a} Bruk Flojo AB (Suecia)
8. RF 5104 ex Lapinus Fibres BV (Países
Bajos)
9. RF 5118 ex Lapinus Fibres BV (Países
Bajos)
10. F PA 222/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
11. F PA 240/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
12. F PA 230/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
13. PAC de f 238/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
14. F PES 231/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
15. F PP 261/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
16. FB 1/035 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
17. FZ 320/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
18. FPAC O 245/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
19. F 501/050 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
20. FG 400/060 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
21. FG 400/030 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
22. FG 400/300 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
23. FG 400/100 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
24. FG 440/040 ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
25. F 550/1 S ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
26. F 554/1 SR ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
27. F 580/1 S ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
28. Hostapulp ex Schwarzwälder
Textil-Werke (Alemania)
29. Sylothix 51 ex Grace AB (Alemania)
30. Sylothix 52 ex Grace AB (Alemania)
31. Sylothix 53 ex Grace AB (Alemania)
32. Arbocel BE 600-30 ex J.
Rettenmaier y Söhne GmbH + Co. (Alemania)
33. Arbocel BE 600 ex J. Rettenmaier y Söhne GmbH
+ Co. (Alemania)
34. Arbocel BE 00 ex J. Rettenmaier y Söhne GmbH
+ Co. (Alemania)
35. Arbocel BC 1000 ex J. Rettenmaier y Söhne
GmbH + Co. (Alemania)
36. Arbocel BWW-40 ex J.
Rettenmaier y Söhne GmbH + Co. (Alemania)
37. Lignocel C 120 ex J. Rettenmaier y Söhne GmbH
+ Co. (Alemania)
38. Lignocel C 250 A ex J. Rettenmaier y Söhne
GmbH + Co. (Alemania)
39. Technocel 300 ex C. F. F.
Cellulose-Füllstoff-Fabrik
(Alemania)
40. Technocel 200 ex C. F. F.
Cellulose-Füllstoff-Fabrik
(Alemania)
41. Technocel 150 DU ex C. F. F.
Cellulose-Füllstoff-Fabrik
(Alemania)
42. Technocel 90 DU ex C. F. F.
Cellulose-Füllstoff-Fabrik
(Alemania)
43. Technocel 400 C ex C. F. F.
Cellulose-Füllstoff-Fabrik
(Alemania)
44. DC 22 ex Dow Corning Chemical Co.
(EE.UU.)
45. DC 23 ex Dow Corning Chemical Co.
(EE.UU.)
46. Ricen PC ex Montefibre (Italia)
47. Vansil G ex Vanderbilt (EE.UU.)
48. Nyad G ex Nyco Minerals (EE.UU.)
49. Wollastocoat AS & ES ex Nyco Minerals
(EE.UU.)
50. M 40 ex Mesalles (España)
51. Lanco Mikal 00180 ex Langer (Alemania)
52. Portalum A-25 ex Poorter
(Países Bajos)
53. Tixal 102 ex Tixal (Alemania)
54. Tixal 202 ex Tixal (Alemania)
55. RCF-600 ex Sumitomo
(Japón)
56. RCF-160 ex Sumitomo
(Japón)
57. RCF-140 ex Sumitomo
(Japón)
58. RCF-015 ex Sumitomo
(Japón)
59. RCF-140G ex Sumitomo
(Japón)
60. RCF-140N ex Sumitomo
(Japón)
61. Kevlar Txp (6F542) ex Du Pont (Suiza)
62. Kevlar Txp (6F539) ex Du Pont (Suiza)
La invención se ilustra con los Ejemplos
siguientes no limitantes. En los Ejemplos 1-4, se
analizan el impacto de las fibras en la tendencia de agrietamiento
de modelos de pinturas, en el Ejemplo 5 se analiza la velocidad de
abrillantamiento de pinturas modelos con y sin fibras, y en el
Ejemplo 6 y 7 se analiza la resistencia mecánica de pinturas
modelos.
La resina es un material muy frágil. Las pinturas
formuladas con resina como componente principal aglomerante o
exclusivo muestran una tendencia muy pronunciada de agrietarse. Se
analizaron un número de fibras mediante el Ensayo de Agrietamiento
de Laboratorio para analizar su capacidad en prevención al
agrietamiento y mejorar la integridad de película de una pintura
modelo basada en resina.
Se prepararon las pinturas modelo A con las
siguientes composiciones:
60 partes en volumen de resina de goma
natural
10 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum
26 partes en volumen de óxido de cinc con un
tamaño de partículas medio de aproximadamente 0,2 \mum
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex NL Chemicals)
opcionalmente 4 partes en volumen de fibras
(véase la Tabla 1) 20-30% en peso de pintura total
húmeda de xileno
Generalmente, las pinturas modelo se prepararon
como sigue:
Se introdujeron 200 ml de la composición de
revestimiento mezclada a fondo en un recipiente cerrado metálico de
0,5 L de capacidad junto con 100 ml (volumen en bruto) de perlas
de vidrio con un diámetro de 2-3 mm. El recipiente
entonces se agitó durante 45 minutos en un agitador mecánico. La
composición de revestimiento se separó de las perlas de vidrio por
filtración.
En cada serie de ensayo se incluyó una pintura de
referencia, sin ningún contenido de fibras. En la Tabla 2 se
muestran los resultados de los ensayos.
| Muestra de fibra | Evaluación de las propiedades mecánicas |
| 1 | 8 |
| 4 | 9 |
| 5 | 9 |
| 6 | 9 |
| 7 | 9 |
| 8 | 8 |
| 9 | 8 |
| 10 | 7 |
| 11 | 8 |
| 12 | 8 |
| 13 | 8 |
| 14 | 8 |
| 15 | 8 |
| 16 | 8 |
| 17 | 7 |
| 18 | 8 |
| 19 | 5 |
| 20 | 5 |
| 21 | 0 |
| 22 | 1 |
| 23 | 5 |
| 24 | 5 |
| 25 | 8 |
| 26 | 6 |
| 27 | 6 |
| Muestra de fibra | Evaluación de las propiedades mecánicas |
| 28 | 1 |
| 29 | 8 |
| 30 | 7 |
| 31 | 3 |
| 32 | 3 |
| 33 | 5 |
| 34 | 5 |
| 35 | 3 |
| 36 | 3 |
| 37 | 7 |
| 38 | 5 |
| 39 | 8 |
| 40 | 8 |
| 41 | 7 |
| 42 | 5 |
| 43 | 2 |
| 44 | 3 |
| 45 | 1 |
| 46 | 9 |
| 47 | 0 |
| 48 | 6 |
| 49 | 0 |
| 50 | 1 |
| 51 | 0 |
| 52 | 0 |
| 53 | 3 |
| 54 | 3 |
| 55 | 7 |
| 56 | 6 |
| 57 | 6 |
| Muestra de fibra | Evaluación de las propiedades mecánicas |
| 58 | 0 |
| 59 | 6 |
| 60 | 6 |
| 61 | 4 |
| 62 | 3 |
| Referencia | 0 |
Además de sus malas propiedades mecánicas, la
resina tiene una alta tendencia a oxidarse, especialmente cuando se
expone al desgaste natural. Por lo tanto, las pinturas formuladas
con resina como componente aglomerante principal o exclusivo
muestran una tendencia muy pronunciada de agrietarse con el desgaste
natural. El procedimiento de oxidación conduce a un aumento del
volumen de la película de pintura, que entonces se debilitará
mecánicamente y eventualmente se agrietará.
Se analizaron varias fibras mediante el Ensayo
Atmosférico de Agrietamiento para analizar su capacidad en
prevención del agrietamiento y mejorar la integridad de la
película en una pintura modelo basada en resina expuesta al desgaste
natural.
Las Pinturas Modelos A se prepararon tal como se
describe en el Ejemplo 1 (para la memoria descriptiva de la muestra
de fibra usada véase la Tabla 3).
En la Tabla 3 se muestran los resultados de los
ensayos después de tres meses de exposición atmosférica.
| Muestra de fibra | Evaluación de las propiedades mecánicas (0-5) |
| Macro-agrietamiento | |
| 4 | 5 |
| 20 | 5 |
| 21 | 5 |
| 22 | 5 |
| 35 | 5 |
| 36 | 5 |
| Referencia | 0 |
Las pinturas formuladas con resina como
componente aglomerante principal o exclusivo muestran una tendencia
muy pronunciada a agrietarse. Se analizaron varias fibras mediante
el Ensayo de Elongación con Panel De acero para analizar su
capacidad en prevención al agrietamiento y mejorar la integridad de
la película en pinturas modelos que contienen resina expuestas a
un ensayo de tensión/tirantez.
\newpage
Se prepararon pinturas modelos con las siguientes
composiciones:
Pinturas Modelo
B
10 partes en volumen de una resina de vinilo
(Laroflex MP25 ex BASF)
10 partes en volumen de fosfato de tricresilo
40 partes en volumen de resina de goma
natural
10 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum.
26 partes en volumen de óxido de cinc con un
tamaño de partículas medio de aproximadamente 0,2 \mum
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex NL Chemicals)
opcionalmente 4 partes en volumen de fibras
(véase la Tabla 4) 20-30% en peso de pintura húmeda
total de xileno
Pinturas Modelo
C
10 partes en volumen de una resina de poliamida
(Eurelon 940 ex Witco)
10 partes en volumen de fosfato de tricresilo
40 partes en volumen de resina de goma
natural
10 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum
26 partes en volumen de óxido de cinc con un
tamaño de partículas medio de aproximadamente 0,2 \mum
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex NL Chemicals)
opcionalmente 4 partes en volumen de fibras
(véase la Tabla 4) 20-30% en peso de pintura húmeda
total de xileno
Pintura Modelo
B1
40 partes en volumen de resina de goma
natural
10 partes en volumen de Laroflex MP25
10 partes en volumen de fosfato de tricresilo
31 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum
5 partes en volumen de dióxido de titanio
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex NL Chemicals)
opcionalmente 5 partes en volumen de fibras
(véase Tabla 4) 20-30% en peso de pintura húmeda
total de xileno
Las pinturas modelos se prepararon tal como se
describe en el Ejemplo 1.
En la Tabla 4, se muestran los resultados de los
ensayos.
| Pintura modelo | Muestra de fibra | Cantidad de fibra - % en | Elongación mínima para |
| volumen de sólidos | agrietamiento (mm) | ||
| A | - | 0 | 3,2 |
| A | 4 | 4 | 6,1 |
| B | - | 0 | 2,8 |
| B | 4 | 4 | 5,7 |
| B1 | - | 0 | 3,6 |
| B1 | 4 | 5 | 6,6 |
| B1 | 21 | 5 | 4,6 |
| B1 | 28 | 5 | 5,0 |
| B1 | 30 | 5 | 9,3 |
| B1 | 44 | 5 | 6,0 |
| B1 | 48 | 5 | 4,5 |
| B1 | 51 | 5 | 3,7 |
| B1 | 57 | 5 | 6,0 |
Las pinturas formuladas con resina como
componente aglomerante principal o exclusivo tienen, además de
tendencias muy pronunciadas a agrietarse, muy bajas propiedades
cohesivas. Una muestra de fibra seleccionada se analizó mediante el
Ensayo de Elongación sin Película para analizar su capacidad de
mejorar las propiedades cohesivas (dureza) en una resina que
contiene pintura modelo expuesta a un ensayo de
tensión/tirantez.
Las Pinturas Modelo D con las composiciones
siguientes se prepararon con:
10 partes en volumen de una resina de vinilo
(Laroflex MP25 ex BASF)
10 partes en volumen de polivinilmetiléter
40 partes en volumen de resina de goma
natural
10 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum
26 partes en volumen de óxido de cinc con un
tamaño de partículas medio de aproximadamente 0,2 \mum
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex Chemicals NL)
opcionalmente 4 partes en volumen de fibras
(véase la Tabla 5) 20-30% en peso de pintura húmeda
total de xileno
Las pinturas se prepararon tal como se describe
en el Ejemplo 1.
En la Tabla 5, se muestran los resultados del
ensayo.
| Pintura modelo | Muestra de fibra | Cantidad de fibra - % en volumen de sólidos | Tensión (MPa) |
| D | - | 0 | 0 |
| D | 4 | 5 | 8,2 |
| D | 21 | 5 | 1,8 |
| D | 28 | 5 | 0 |
| D | 30 | 5 | 0 |
| D | 44 | 5 | 0 |
| D | 48 | 5 | 1,8 |
| D | 51 | 5 | 0 |
| D | 57 | 5 | 0 |
Las figuras más altas se obtuvieron cuando se
aplicó la tensión en la dirección donde se orientaban la mayoría de
las fibras.
La pintura formulada con mezclas de resina y
otros componentes aglomerantes que forman película (con o sin
plastificantes adicionales) muestra aceptables propiedades
mecánicas, pero baja velocidad de abrillantamiento. Se analizaron
varias pinturas modelos mediante el ensayo de rotor dinámico para
determinar si la incorporación de fibras tenía algún efecto sobre
la velocidad de abrillantamiento.
Se prepararon pinturas modelos con las siguientes
composiciones:
Pinturas Modelo
E
4 partes en volumen de una resina de vinilo
(Laroflex MP25 ex BASF)
35 partes en volumen de resina de goma
natural
8 partes en volumen de fosfato de tricresilo
38 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum
5 partes en volumen de dióxido de titanio
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex Chemicals NL)
opcionalmente 6 partes en volumen de fibras
(véase Tabla 6) 20-30% en peso de pintura húmeda
total de xileno
Pinturas Modelo
F
10 partes en volumen de una resina de vinilo
(Laroflex MP25 ex BASF)
32 partes en volumen de resina de goma
natural
8 partes en volumen de fosfato de tricresilo
35 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum
5 partes en volumen de dióxido de titanio
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex NL Chemicals)
opcionalmente 6 partes en volumen de fibras
(véase Tabla 6) 20-30% en peso de pintura húmeda
total de xileno
Pinturas modelo
G
44 partes en volumen de resina de goma
natural
16 partes en volumen de fosfato de tricresilo
31 partes en volumen de óxido cuproso con un
tamaño de partículas medio de 2-4 \mum
5 partes en volumen de dióxido de titanio
4 partes en volumen de bentonita tixotrópica
(Bentone 38 ex NL Chemicals)
opcionalmente 5 partes en volumen de fibras
(véase Tabla 6) 20-30% en peso de pintura húmeda
total de xileno
Las pinturas modelos se prepararon tal como se
describe en el Ejemplo 1.
En la Tabla 6, se muestran los resultados de los
ensayos.
| Pintura modelo | Muestra de fibra | Cantidad de fibra - % en | Disminución de DFT después de |
| volumen de sólidos | 33.100 millas Náuticas (\mum) | ||
| E | - | 0 | 35 |
| E | 4 | 6 | 40 |
| F | - | 0 | 15 |
| F | 4 | 6 | 20 |
| Disminución de DFT después de | |||
| 20.000 millas Náuticas (\mum) | |||
| G | - | 0 | 65 |
| G | 4 | 5 | 68 |
| G | 11 | 5 | 63 |
| G | 14 | 5 | 55 |
| G | 16 | 5 | 41 |
| G | 18 | 5 | 65 |
| G | 25 | 5 | 64 |
Las pinturas formuladas con resina como
componente aglomerante principal o exclusivo forman un
revestimiento de pintura muy rígido que muestra una tendencia muy
pronunciada de agrietarse cuando se doblan ligeramente. Se
analizaron varias fibras mediante el Ensayo de Mandrel para
analizar su capacidad en prevención al agrietamiento y mejorar la
flexibilidad de película en pinturas modelos que contienen
resina.
En la Tabla 7, se muestran los resultados de los
ensayos.
| Pintura modelo | Muestra de fibra | Cantidad de fibra - % en | Diámetro del primer mandrel que |
| volumen de sólidos | muestra agrietamiento (mm) | ||
| B1 | - | 0 | 25 |
| B1 | 4 | 5 | 8 |
| B1 | 21 | 5 | 10 |
| B1 | 28 | 5 | 8 |
| B1 | 30 | 5 | 6 |
| B1 | 44 | 5 | 5 |
| B1 | 48 | 5 | 8 |
| B1 | 51 | 5 | 8 |
| B1 | 57 | 5 | 5 |
Las pinturas formuladas con resina como
componente aglomerante principal o exclusivo son mecánicamente
débiles y muestran una tendencia significativa a agrietarse con
impactos. Se analizaron varias fibras mediante el Ensayo de Impacto
Directo para analizar su capacidad en prevención al agrietamiento
y mejorar la integridad de la película en pinturas modelos que
contienen resina.
En la Tabla 8, se muestran los resultados de los
ensayos.
| Pintura modelo | Muestra de fibra | Cantidad de fibra - % en | Altura en la que ocurre |
| volumen de sólidos | el deterioro (cm) | ||
| B1 | - | 0 | 30 |
| B1 | 4 | 5 | 90 |
| B1 | 21 | 5 | 70 |
| B1 | 28 | 5 | 50 |
| B1 | 30 | 5 | 90 |
| B1 | 44 | 5 | 60 |
| B1 | 48 | 5 | 70 |
| B1 | 51 | 5 | 30 |
| B1 | 57 | 5 | 30 |
Claims (13)
1. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina que comprende:
1) un sistema aglomerante que contiene
15-80% en volumen de sólidos de la pintura de
resina y/o equivalente(s) de resina;
2) fibras; y
3) opcionalmente uno o varios agente(s)
biológicamente activo(s).
2. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el
sistema aglomerante contiene 25-60% en volumen de
sólidos de la pintura de resina y/o equivalente(s) de
resina.
3. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina que comprende:
1) un sistema aglomerante que contiene más de 30%
de resina y/o equivalente(s) de resina basado en el volumen
de sólidos del sistema aglomerante;
2) fibras; y
3) opcionalmente uno o varios agente(s)
biológicamente activo(s).
4. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el
sistema aglomerante contiene más de 50% de resina y/o
equivalente(s) de resina basado en el volumen de sólidos del
sistema aglomerante.
5. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el
sistema aglomerante contiene más de 60% de resina y/o
equivalente(s) de resina basado en el volumen de sólidos del
sistema aglomerante.
6. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina que comprende:
1) un sistema aglomerante que constituye
15-80% en volumen de sólidos de la composición de
pintura;
2) fibras que constituyen 0,1-30%
en volumen de sólidos de la composición de pintura;
3) uno o varios agente(s) biológicamente
activo(s) que constituye(n) 2-50% en
volumen de sólidos de la composición de pintura; y
4) uno o varios pigmento(s) que
constituye(n) 10-60% de volumen de sólidos de
la composición de pintura.
7. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1-6, en la que las fibras son fibras inorgánicas,
fibras orgánicas naturales o sintéticas, o sus mezclas.
8. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con la reivindicación 7, en la que las
fibras son fibras inorgánicas.
9. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con la reivindicación 7, en la que las
fibras son fibras orgánicas naturales o sintéticas.
10. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1-9, en la que las fibras tienen una longitud media
de 5-2000 \mum, un espesor medio de
1-50 \mum, y una relación entre la longitud media
y el espesor medio de al menos 5.
11. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con la reivindicación 10, en la que las
fibras tiene una longitud media de 80-200 \mum,
un espesor medio de 2-20 \mum, y una relación
entre la longitud media y el espesor medio de al menos 10.
12. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1-11, en la que la concentración de las fibras está
en intervalo de 0,1-30% en volumen de sólidos de la
pintura.
\newpage
13. Una composición de pintura
auto-abrillantadora contra la incrustación
biológica marina de acuerdo con la reivindicación 12, en la que la
concentración de las fibras está en intervalo de
0,5-10% en volumen de sólidos de la pintura.
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