ES2583683T3 - Agente de limpieza y método de limpieza para librar de la decoloración al titanio y a las aleaciones de titanio - Google Patents

Agente de limpieza y método de limpieza para librar de la decoloración al titanio y a las aleaciones de titanio Download PDF

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Abstract

Un agente limpiador supresor de la decoloración para materiales de construcción, de titanio y aleaciones de titanio, que comprende al menos una sal de ácido inorgánico soluble en agua, un ácido orgánico o una sal de ácido orgánico, un agente tensioactivo, un disolvente hidrocarbonado hidrófilo que contiene oxígeno, un material pulidor, una resina fluorocarbonada y agua, donde el pH del agente limpiador es 4,0 a 5,5.

Description

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DESCRIPCION
Agente de limpieza y metodo de limpieza para librar de la decoloracion al titanio y a las aleaciones de titanio
La presente se invencion se refiere a un agente limpiador que exhibe un efecto de suprimir secciones decoloradas que hay sobre las superficies de materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, usados durante periodos prolongados en aplicaciones al aire libre, tales como tejados, paredes, monumentos, y similares, con el fin de restaurar las superficies hasta una condicion anterior a la decoloracion, mientras que potencia tambien la resistencia a la decoloracion despues de la limpieza.
El titanio se usa como un material para la construccion de estructuras tales como tejados y paredes en areas costeras debido a su excelente resistencia a la corrosion frente a los cloruros. Han pasado aproximadamente 10 anos desde la introduccion del titanio para ser usado en tejados y similares, y no se ha informado de un solo caso de corrosion.
No obstante, dependiendo del ambiente que las rodean, las superficies de titanio usadas durante periodos prologados de tiempo, con frecuencia exhiben decoloracion dando un color dorado oscuro. Esta decoloracion, ocurre debido al crecimiento de una capa de oxido de titanio, de aproximadamente 10 nm de espesor, sobre la superficie de titanio, produciendo la decoloracion un efecto amortiguador que limita la decoloracion unicamente a la capa superficial mas exterior y, por lo tanto, no perjudica el efecto anticorrosion del titanio. Sin embargo, plantea un problema desde un punto de vista estetico.
Ya que tal decoloracion se produce por el crecimiento de una capa de oxido de titanio, sobre la superficie de titanio por una lluvia acida que da como resultado un efecto amortiguador, la supresion de la capa de oxido de titanio puede restaurar la superficie a su estado anterior a la decoloracion.
Sin embargo, como el oxido de titanio es un compuesto qmmicamente estable, unicamente se puede disolver qmmicamente recubriendo las secciones decoloradas con una solucion mixta de acido mtrico y acido fluorfffdrico, tal como se usa habitualmente para los pasos de limpieza con acido en los procedimientos de produccion de titanio. La restauracion a la condicion de la superficie anterior a la decoloracion es, sin embargo, diffcil debido a que la capa base de titanio tambien se disuelve considerablemente. Tambien existen metodos mecanicos, e incluyen metodos de pulido de las secciones decoloradas usando materiales pulidores, pero debido a que la capa de oxido de titanio, que es responsable de la decoloracion, tiene unicamente unas pocas decenas de nanometros de espesor, la superficie de la capa base de titanio tambien sufre el pulido, y el aspecto exterior de la superficie se puede, por ello, alterar. Los metodos de la tecnica anterior han realizado la supresion de capas decoloradas mediante pulido o limpieza con acido, con la aceptacion de un cierto grado de alteracion del aspecto exterior de la base metalica (por ejemplo, Materials and Process, 144th Fall Conference (Materiales y procedimientos, 144a Conferencia de otono), CAMP-ISIJ Vol. 15 (2002) -1306).
Ademas, tambien esta presente una capa de carburo de titanio en la superficie de titanio, que es otra causa de decoloracion, sobre la capa superficial del sustrato base de titanio que hay bajo la decoloracion de la capa base de oxido de titanio. Por lo tanto, como el carburo de titanio permanece sobre la capa superficial de titanio, incluso despues de suprimirlo de la capa de oxido de titanio, puede ocurrir todavfa la redecoloracion tras el uso prolongado, despues de la limpieza.
Por eso, la supresion de las secciones decoloradas de los materiales de construccion, de titanio y de aleacion de titanio, sigue siendo una tarea diffcil, aunque es incluso mas diffcil potenciar la resistencia a la decoloracion despues de suprimirlas.
Los documentos US 5.741.770 A y US 5.723.431 A describen una composicion detergente de cristal lfquido que contiene un abrasivo usado para la mejora de la limpieza de las superficies duras tales como superficies de plasticos, vftreas y metalicas que tienen un acabado brillante, suelos ensuciados por aceites, motores de automocion, y otros motores. Particularmente, la composicion detergente descrita en el documento US 5.741.770 A esencialmente consiste en: (a) un tensioactivo no ionico, (b) una sal soluble en agua de un tensioactivo tipo alquilo de C8-18-eter etoxilado, (c) un abrasivo de silica abrasiva, (d) un co-tensioactivo tipo glicol eter soluble en agua, (e) un compuesto organico insoluble en agua, y (f) agua.
El documento US 3.957.529 A describe un metodo para limpiar y pasivar una superficie metalica, el cual se usa para suprimir los residuos de hidrocarbonos y la materia particulada de una superficie metalica, por ejemplo de una aleacion de hierro y mquel.
El documento JP-A-8-283970 describe un metodo para decapar una lamina fina de titanio, en el cual una disolucion mixta de acido mtrico y acido fluorfffdrico, preferiblemente con peroxido de hidrogeno, se usa para suprimir la costra formada durante el recocido.
A la luz de estas circunstancias, es un objeto de la presente invencion proporcionar un agente limpiador para suprimir secciones decoloradas producidas sobre las superficies de materiales de construccion, de titanio y de
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aleaciones de titanio, sin afectar al aspecto exterior de las capas base, asf como un agente limpiador para suprimir la decoloracion y un metodo de limpieza para suprimir la decoloracion, que inhibe la decoloracion despues de la supresion.
Como resultado de una investigacion muy concienzuda dirigida hacia el objeto de hacer que se supriman las capas de oxido de titanio causantes de la decoloracion y las capas de deposito de carburo de titanio sobre las superficies de titanio, sin afectar al aspecto exterior de las capas base de titanio, y potenciar la resistencia a la decoloracion despues de suprimirla, los presentes inventores han hecho el siguiente descubrimiento.
Los presentes inventores han descubierto que, preparando un agente limpiador, como un lfquido debilmente acido con una viscosidad apropiada, es posible suprimir las secciones decoloradas de materiales de construccion, de titanio y aleacion de titanio, sin su dispersion durante la aplicacion del recubrimiento y limpieza. Los inventores han hallado tambien que la sequedad de despues de efectuar el recubrimiento se puede ajustar anadiendo a la solucion limpiadora un hidrocarburo hidrofilo que contenga oxfgeno, que tenga la funcion de controlar el vapor de agua. Se descubrio, ademas, que incluso se pueden suprimir secciones con decoloracion extrema ajustando el tiempo de envejecimiento despues de aplicar el recubrimiento. Finalmente, se descubrio que es posible formar una pelfcula protectora sobre la superficie de los materiales de construccion de titanio y de aleaciones de titanio mediante una operacion de pulido despues de aplicar el recubrimiento, y que la decoloracion se puede, por ello, inhibir.
Espedficamente, basandose en este conocimiento adquirido, los presentes inventores han tenido exito en el desarrollo de un agente limpiador que exhibe los efectos deseados, que comprende una combinacion de una sal de acido inorganico soluble en agua, un acido organico o sal de acido organico, un agente tensioactivo y un hidrocarburo hidrofilo que contiene oxfgeno y, si es necesario, un espesante, un inhibidor de la decoloracion, una resina fluorocarbonada y un material pulidor, asf como un metodo de limpieza que usa el agente limpiador.
La presente invencion se ha completado basandose en los descubrimientos anteriormente mencionados.
El objeto anterior puede conseguirse mediante las caractensticas definidas en las reivindicaciones.
El agente limpiador supresor de la decoloracion, para secciones decoloradas de materiales de construccion de titanio y de aleaciones de titanio, segun la invencion (de aqrn en adelante denominado simplemente “agente limpiador supresor de la decoloracion”), exhibe un poderoso efecto de suprimir la decoloracion en los materiales de construccion, de titanio y de aleaciones de titanio, mediante la interaccion entre multiples componentes limpiadores, y la supresion de las secciones decoloradas de los materiales de construccion, de titanio y de aleaciones de titanio, se lleva a cabo mediante la combinacion de la sal de acido inorganico soluble en agua, un acido organico o sal de acido organico con las secciones decoloradas del material de construccion de titanio y tambien mediante el poder limpiador del agua y del agente tensioactivo.
El agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, comprende una sal de acido inorganico, un acido organico o una sal de acido organico, un agente tensioactivo, un hidrocarburo (disolvente) hidrofilo que contiene oxfgeno, un material pulidor, una resina fluorocarbonada y agua. La acidez del agente limpiador tiene un pH de 4,0 - 5,5 debido a que el efecto limpiador y de supresion de las secciones decoloradas de los materiales de construccion, de titanio o aleaciones de titanio, se maximiza en este intervalo. Si es necesario, la acidez del agente limpiador se puede ajustar para que este dentro de este intervalo usando una solucion acuosa alcalina. Se prefiere agua amoniacal como solucion acuosa alcalina, pero tambien se puede usar sosa caustica, bicarbonato de sodio y soluciones alcalinas similares.
Los componentes del agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, se explicaran ahora.
Una sal de acido inorganico usada en el agente limpiador, supresor de la decoloracion, tiene la funcion de suprimir la decoloracion en los materiales de construccion, de titanio o aleaciones de titanio, y es preferiblemente una sal de compuesto inorganico de fluor (sal de sodio, sal de potasio, sal de amonio) que reacciona con las secciones decoloradas. Como ejemplos de sales de compuestos inorganicos de fluor pueden mencionarse fluoruro de sodio, fluoruro de potasio, fluoruro de amonio, borofluoruro de amonio, silicofluoruro de amonio, y similares, las cuales pueden usarse solas o en combinaciones de mas que una. El contenido de sales de compuestos de fluor en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, dependera del grado de decoloracion de las secciones decoloradas del material de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, pero es preferiblemente 0,5 - 5,0% en peso y, mas preferiblemente, de 0,7 - 3,0% en peso. Preferiblemente no es inferior a 0,5% en peso porque el efecto de suprimir la decoloracion se debilitara, aunque tampoco es preferiblemente superior al 5,0% en peso porque se reducira la solubilidad en agua.
Las sales de acido inorganico y acido organico usadas en el agente limpiador, de la invencion, supresor de la decoloracion, tienen la funcion de convertir el calcio incluido en la capa de oxido de titanio de las secciones decoloradas del material de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, en sales de calcio y disolverlas o dispersarlas en el agente limpiador, y sirven como adyuvantes para suprimir la decoloracion. Como ejemplos de acidos organicos se pueden mencionar el acido formico, acido oxalico, acido dtrico, acido malico, acido lactico, acido tartarico, acido sucdnico, acido fumarico, acido gluconico, acido hidroxibutmco, acido
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etilenodiamenotetraacetico, acido hidroxietilenodiaminotetraacetico, acido dietilenotriaminopentaacetico y acido hidroxietanodifosfonico, mientras que las sales de sodio, potasio y amonio se pueden mencionar como sus sales. Se puede usar uno o mas de estos acidos organicos y sales de acido organico.
El contenido de acidos organicos y sales de acidos organicos en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, dependera del grado de decoloracion de las secciones decoloradas del material de construccion de titanio o de aleacion de titanio, pero es preferiblemente del 2 - 15% en peso y, mas preferiblemente, 3 - 10%. Preferiblemente no es inferior al 2% en peso porque el poder de suprimir el calcio se debilitara, aunque preferiblemente no es superior al 15% en peso porque la solubilidad en agua se reducira.
Un agente tensioactivo usado en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, mejora la permeabilidad y la mojabilidad del agente limpiador en las secciones decoloradas de los materiales de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, reduciendo la tension interfacial del agente limpiador y exhibe, por ello, una funcion eficaz de maximizacion del efecto limpiador. Son eficaces agentes tensioactivos anionicos y no ionicos, y el HLB (balance hidrofilo - lipofilo) es, preferiblemente, 12 o mas grande. No se prefiere un valor de HLB inferior a 12 porque da como resultado una pobre solubilidad en agua.
Como ejemplos de agentes tensioactivos anionicos se pueden mencionar los acidos poli(oxietilen)-alquil-eter-acetico y sus sales de sodio; acidos poli(oxietileno)-alquil-eter-fosforico y sus sales de sodio; y acidos dialquilsulfosuccmico y sus sales de sodio, y como ejemplos de agentes tensioactivos no ionicos se pueden mencionar los poli(oxietileno)alquil-eteres, poli(oxietileno)alquilalil-eteres y poli(oxietileno)-poli(oxipropileno)alquil-eteres. Se puede usar uno o mas de estos agentes tensioactivos anionicos o no ionicos.
El contenido de agente tensioactivo en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, es preferiblemente del 2 - 10% en peso y, mas preferiblemente, 3 - 6% en peso. Es preferible no salir de este intervalo porque se hara diffcil conseguir el efecto deseado como agente tensioactivo.
Un hidrocarburo hidrofilo que contiene oxfgeno (disolvente hidrocarbonado que contiene oxfgeno) usado en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, tiene la funcion de controlar la evaporacion del agua, y la adicion de un hidrocarburo soluble en agua, que contiene oxfgeno, ajusta la propiedad de secado despues de aplicar el agente limpiador mientras que mejora tambien la compatibilidad con diversos ingredientes compuestos y proporciona una funcion anticongelante. Como ejemplos de hidrocarburos hidrofilos que contienen oxfgeno se puede mencionar el etilenglicol, polietilenglicol, propilenglicol, poli(propilenglicol) de bajo peso molecular, hexilenglicol, 1,3- butanodiol, glicerina, metildiglicol, metiltriglicol, etildiglicol, etiltriglicol, butildiglicol, butiltriglicol, y N-metilpirrolidona. Se puede usar uno o mas de los tipos de estos hidrocarburos hidrofilos que contienen oxfgeno. El contenido de hidrocarburos hidrofilos, que contienen oxfgeno, en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, es preferiblemente del 5 - 20% en peso y, mas preferiblemente, del 10 - 15% en peso. Es preferible no salir de este intervalo porque se hara diffcil conseguir la funcion deseada de controlar el vapor de agua.
El agua usada en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, funciona como un disolvente, y se puede usar agua corriente, agua tratada por intercambio ionico, agua destilada u otros tipos de agua purificada.
El agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, puede contener tambien, si es necesario, uno o mas de los siguientes componentes como aditivos ademas de la composicion descrita anteriormente.
Un espesante usado en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, permite el ajuste de la viscosidad mediante la cantidad que se anade al agente limpiador supresor de la decoloracion, y exhibe un efecto contra la dispersion y el goteo. Como ejemplos de espesantes se puede mencionar el poli(alcohol vimlico), metil- celulosa, hidroxietil-celulosa, goma guar, goma xantana, un poffmero carboxivimlico, poli(oxido de etileno) y polivinilpirrolidona. Se puede usar uno o mas tipos de estos espesantes. El contenido del espesante en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion es, preferiblemente, del 0,2 -1,5% en peso, y mas preferiblemente del 0,3 -1,0% en peso. Es preferible no salir de este intervalo porque se hara diffcil conseguir el efecto deseado como espesante.
La viscosidad del agente limpiador de la invencion supresor de la decoloracion es preferiblemente de 100 - 10.000 mPas (medida a temperatura ordinaria con un viscosfmetro Brookfield, a 30 rpm). Dentro de este intervalo, es posible producir una peffcula aplicada sin dispersion de la solucion por las areas circundantes durante su aplicacion, y mientras que se evita el goteo de la solucion, especialmente cuando se aplica a los materiales de construccion, de titanio y de aleaciones de titanio, que estan dispuestos verticalmente; esto ayudara a la funcion del agente limpiador supresor de la decoloracion.
Como inhibidores de la decoloracion que se van a usar en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, se puede mencionar inhibidores de la decoloracion basados en mercaptobenzotiazol, basados en triazol, basados en imidazol, y basados en tiourea, que son inhibidores de la decoloracion, para materiales de construccion de titanio y de aleaciones de titanio. Como ejemplos espedficos se puede mencionar el acido mercaptobenzotriazolpropionico, el acido mercaptobenzotriazolsuccmico, benzotriazol, metilimidazol, metilmercaptotetrazol, tiourea, dimetiltiourea, sal de sodio de la trimercapto-S-triazina, y similares, que se pueden
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usar solos o en combinaciones de dos o mas. El contenido de inhibidores de la decoloracion en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion es, preferiblemente, del 0,1 - 1,5% en peso, y mas preferiblemente del 0,3 - 1,0% en peso. Es preferible no salir de este intervalo porque se hara diffcil conseguir el efecto deseado como inhibidor de la decoloracion.
El agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, puede funcionar tambien como un inhibidor de la decoloracion mediante la adicion de una resina fluorocarbonada y un material pulidor, y sometiendo las secciones decoloradas a un pulido despues de su limpieza, puede producir una pelfcula de resina fluorocarbonada sobre la superficie de las secciones decoloradas e impedir, por ello, una decoloracion adicional.
Ejemplos ffpicos de resinas fluorocarbonadas que se van a usar en la invencion incluyen politetrafluoroetileno, copolfmero de politetrafluoroetileno-hexafluoropropileno y poli(fluoruro de vinilideno), y una resina fluorocarbonada adecuada para la invencion es politetrafluoroetileno de bajo peso molecular que tiene baja energfa superficial y puede impedir de forma eficaz la produccion de sustancias decolorantes sobre las superficies de los materiales de construccion, de titanio y de aleaciones de titanio. El politetrafluoroetileno de bajo peso molecular se puede producir mediante algun metodo tal como la telomerizacion o molecularizacion mediante escision por radiacion. El politetrafluoroetileno de bajo peso molecular, preferiblemente tiene un peso molecular de 2.000 - 500.000 y mas preferiblemente 2.000 - 25.000. El politetrafluoroetileno de bajo peso molecular puede consistir tambien en politetrafluoroetileno solo, de bajo peso molecular, o puede ser un producto comercial suyo, tal como una dispersion diluida (por ejemplo, una dispersion con un contenido del 10 - 20% en peso), y cualquier producto comercial, son adecuados para su uso.
El contenido de la resina de fluorocarbono en el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion es, preferiblemente, del 0,5 - 3,0% en peso y, mas preferiblemente, del 0,3 - 2,0% en peso.
Los materiales pulidores que se van a usar en la presente invencion se pueden seleccionar de entre parffculas finas inorganicas, de tipo, dureza y tamano fino de parffcula eficaz para suprimir la decoloracion de las secciones decoloradas de los materiales de construccion, de titanio y de aleaciones de titanio. Como ejemplos se pueden mencionar diamante, esmeril, granate, corindon, rubf, arena de sflice, carburo de silicio, oxido de aluminio, oxido de cerio, oxido de circonio, y-alumina, y oxido de cromo. La dureza del material pulidor es, preferiblemente, 7 o superior (dureza Mohs) y mas preferiblemente 8 o superior (dureza Mohs). No se prefiere una dureza inferior a 7 porque hara mas diffcil de conseguir el efecto de material pulidor. Se puede usar uno o mas tipos de materiales pulidores, y sus tamanos medios de parffcula son, preferiblemente, de 1 - 100 pm y, mas preferiblemente, de 30 - 50 pm. Los tamanos medios de parffcula preferiblemente no estan fuera de este intervalo porque esto puede hacer diffcil conseguir el efecto como material pulidor. El contenido de material pulidor en el agente limpiador de la invencion, que suprime la decoloracion es, preferiblemente, del 10 - 30% en peso, y mas preferiblemente del 15 -25% en peso. Es preferible no salir de este intervalo porque el efecto deseado como material pulidor se hace diffcil de conseguir.
Ahora se explicara un metodo de limpieza que emplea el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion.
El agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, se aplica sobre las secciones decoloradas de los materiales de construccion, de titanio y de aleaciones de titanio, y luego se deja que penetre en las secciones decoloradas, de manera que se pueda llevar a cabo facilmente la retirada de las secciones mediante lavado con agua.
El metodo de recubrimiento puede ser cualquier procedimiento deseado que permita que el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, se aplique sobre las secciones decoloradas, pero los metodos preferidos son la aplicacion del recubrimiento con un cepillo de cerdas y la aplicacion del recubrimiento con un rodillo de esponja, un rodillo para pintar o similares.
Se deja que el agente limpiador, supresor de la decoloracion, aplicado sobre las secciones decoloradas del material de construccion, de titanio o aleacion de titanio, permanezca durante un periodo de tiempo descrito y luego se retira y se limpia lavando con agua, tal como, por ejemplo, lavado con agua a alta presion (aproximadamente 30 - 100 kg/cm2, aproximadamente 10-50 L/minuto), o lavado con agua rociada a baja presion (igual o inferior a aproximadamente 10 kg/cm2, aproximadamente 5 - 30 L/minuto).
Un periodo de tiempo prescrito para permanecer despues de la aplicacion del agente limpiador, supresor de la decoloracion, es eficaz para la penetracion y disolucion de la solucion limpiadora en las secciones decoloradas, y permite que la retirada de secciones fuertemente decoloradas se lleve a cabo mas eficazmente. El tiempo de permanencia se puede seleccionar como apropiado por el espesor de la seccion decolorada y la fuerza ligada. Por ejemplo, un tiempo corto de permanencia (aproximadamente 10 - 15 minutos, por ejemplo) puede ser suficiente en ambientes con temperaturas del aire mas altas (aproximadamente 25 - 35°C), mientras que se puede requerir un tiempo de permanencia mas largo (aproximadamente 30 minutos, por ejemplo) en ambientes con temperaturas del aire mas bajas (aproximadamente 0 - 15°C).
El secado despues del lavado con agua no esta particularmente restringido siempre que no afecte negativamente a
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la superficie del material de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, pero se prefiere el secado natural a temperatura ordinaria.
Un agente limpiador, supresor de la decoloracion, que contiene una resina fluorocarbonada y un material pulidor segun la invencion, se puede aplicar tambien con un cepillo de cerdas o con un rodillo de esponja, rodillo para pintar o similares. En este caso, el agente limpiador no requerira un tiempo de permanencia despues de su aplicacion, y el pulido se puede llevar a cabo usando un tejido para pulir como por ejemplo un tejido resinoso sin tejer, tanto manualmente como con una pulidora electrica, permitiendo por ello que la supresion de secciones fuertemente decoloradas se lleve a cabo eficazmente en periodos de tiempo mas cortos.
El lavado con agua despues del pulido puede ser una limpieza mediante lavado con agua como tal, por ejemplo lavado con agua a presion (aproximadamente 30 - 100 kg/cm2, aproximadamente 10 - 50 L/minuto) o lavado con agua rociada a baja presion (igual o menor que aproximadamente 10 kg/cm2, aproximadamente 5 - 30 L/minuto). El secado despues del lavado con agua no esta particularmente restringido siempre que no afecte negativamente a la superficie del material de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, pero se prefiere el secado natural a temperatura ordinaria. Las aguas de desague obtenidas a partir del lavado con agua se pueden neutralizar con cal apagada acuosa y sometida a tratamiento para la separacion del precipitado, usando un agente floculante o similares.
La cobertura de la aplicacion del agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, dependera del grado de decoloracion de las secciones decoloradas del material de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, y puede ser de 50 - 200 g/m , por ejemplo, y preferiblemente es de 80 - 150 g/m .
Ejemplos
La presente invencion se explicara ahora con mas detalle basandose en los siguientes ejemplos, que unicamente son ilustrativos y no restringen en modo alguno la invencion.
Ejemplo 1 de composicion (Ejemplo de composicion de referencia)
Se preparo un agente limpiador, supresor de la decoloracion, usando los componentes mostrados en la Tabla 1. Tabla 1
Componente
Contenido (% en peso)
Fluoruro de sodio
(Morita Chemical Industries Co., Ltd.) 1,0
Fluoruro de potasio
(Morita Chemical Industries Co., Ltd.) 0,9
Citrato de amonio
(Fuso Chemical Co., Ltd.) 5,0
Acido hidroxiacetico (70% en peso)
U.S. DuPont Corp.) 4,0
Etilenodiaminatetraacetato de tetrasodio
(Chelest Corp.) 1,0
Acido hidroxietanodifosfonico
(Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.) 1,0
Poli(oxietileno)-lauril-eter
(Lion Corp.) 3,0
Acetato de poli(oxietileno)-lauril-eter
(Lion Corp.) 2,0
Acido mercaptobenzotiazolsuccmico
(Ciba-Geigy Specialty Chemicals Corp.) 0,3
Dimetiltiourea
(Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) 0,2
Polietilenglicol # 400
(NOF Corp.) 15.0
Agua purificada
66,6
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En un recipiente A de polietileno se puso el fluoruro de sodio, fluoruro de potasio, citrato de amonio, acido hidroxiacetico, etilenodiaminatetraacetato de tetrasodio y acido hidroxietanodifosfonico, pesados en las proporciones listadas en la Tabla 1, se anadio la cantidad total de agua purificada y se efectuo una agitacion para lograr la
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completa disolucion de la porcion solida.
A continuacion, en un recipiente B de polietileno se puso el poli(oxietileno)-lauril-eter, acetato de poli(oxietileno)- lauril-eter, acido mercaptobenzotiazolsuccmico y dimetiltiourea, pesados en las proporciones listadas en la Tabla 1, se anadio el polietilenglicol # 400, y se efectuo una agitacion para completar la disolucion.
El contenido del recipiente B se anadio luego al recipiente A de polietileno y se agito para preparar una solucion mixta uniforme.
La solucion resultante despues de mezclar tema una viscosidad (medida a temperature ordinaria con un viscosfmetro Brookfield, a 30 rpm) de 80 mPas, y un pH de 4,0. Se anadio luego una pequena cantidad de agua amoniacal al 28% en peso para ajustar el pH a 5,0 para usarlo como un agente limpiador, supresor de la decoloracion (agente limpiador 1).
Ejemplo 2 de composicion (Ejemplo de composicion de referencia)
Se preparo un agente limpiador, supresor de la decoloracion, usando los componentes mostrados en la Tabla 2. Tabla 2
Componente
Contenido (% en peso)
Borofluoruro de amonio
(Morita Chemical Industries Co., Ltd.) 0,5
Fluoruro de sodio
(Morita Chemical Industries Co., Ltd.) 1,0
Citrato de amonio
(Fuso Chemical Co., Ltd.) 5,0
Acido hidroxiacetico (70% en peso)
U.S. DuPont Corp.) 4,0
Etilenodiaminatetraacetato de tetrasodio
(Chelest Corp.) 1,0
Acido hidroxietanodifosfonico
(Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.) 1,0
Poli(oxietileno)-lauril-eter
(Lion Corp.) 3,0
Acetato de poli(oxietileno)-lauril-eter
(Lion Corp.) 2,0
Acido mercaptobenzotiazolsuccmico
(Ciba-Geigy Specialty Chemicals Corp.) 0,3
Trimercapto-S-triazina de sodio
(Sankyo Kasei Co., Ltd.) 0,2
Polietilenglicol # 300
(NOF Corp.) 15,0
Goma xantano
(CP Kelco Aps) 0,4
Agua purificada
66,6
100
En un recipiente C de polietileno se pusieron el fluoruro de sodio, borofluoruro de amonio, citrato de amonio, acido hidroxiacetico, etilenodiaminatetraacetato de tetrasodio y acido hidroxietanodifosfonico, pesados en las proporciones listadas en la Tabla 2, se anadio la cantidad total de agua purificada y se efectuo una agitacion para lograr la completa disolucion de la porcion solida.
A continuacion, en un recipiente D de polietileno se pusieron el poli(oxietileno)-lauril-eter, acetato de poli(oxietileno)- lauril-eter, acido mercaptobenzotiazolsuccmico y trimercapto-S-triazina de sodio, pesados en las proporciones listadas en la Tabla 2, se anadieron el polietilenglicol # 300 y la goma xantano y se efectuo una agitacion para obtener una dispersion uniforme.
La dispersion del recipiente D de polietileno se anadio luego al recipiente C de polietileno y despues de la adicion de la cantidad total se agito a 200 rpm durante 3 horas para obtener un lfquido viscoso.
El lfquido tema una viscosidad (medida a temperatura ordinaria con un viscosfmetro Brookfield, a 30 rpm) de 700 mPas, y un pH de 4,0. Se anadio luego una pequena cantidad de agua amoniacal al 28% en peso para ajustar el
pH a 5,0 para usarlo como un agente limpiador, supresor de la decoloracion (agente limpiador 2).
Ejemplo 3 de composicion
Se preparo un agente limpiador supresor de la decoloracion de la invencion usando los componentes mostrados en la Tabla 3.
5 Tabla 3
Componente
Contenido
(% en peso)
Fluoruro de sodio
(Morita Chemical Industries Co., Ltd.) 1,0
Citrato de amonio
(Fuso Chemical Co., Ltd.) 5,0
Acido hidroxiacetico (70% en peso)
U.S. DuPont Corp.) 4,0
Etilenodiaminatetraacetato de tetrasodio
(Chelest Corp.) 1,0
Acido hidroxietanodifosfonico
(Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.) 1,0
Poli(oxietileno)-lauril-eter
(Lion Corp.) 3,0
Acetato de poli(oxietileno)-lauril-eter
(Lion Corp.) 2,0
Acido mercaptobenzotiazolsuccmico
(Ciba-Geigy Specialty Chemicals Corp.) 0,3
Trimercapto-S-triazina de sodio
(Sankyo Kasei Co., Ltd.) 0,2
Polietilenglicol # 300
(NOF Corp.) 15,0
Goma xantano
(CP Kelco Aps) 0,4
Polvo fino de alumina
(Showa Denko K.K.) 20,0
Politetrafluoroetileno (dispersion al 15% en peso)
(U.S. DuPont Corp.) 6,0
Agua purificada
41,1
100
En un recipiente E de polietileno se pusieron el fluoruro de sodio, citrato de amonio, etilenodiaminatetraacetato de tetrasodio, acido hidroxiacetico, y acido hidroxietanodifosfonico, pesados en las proporciones listadas en la Tabla 3, se anadio la cantidad total de agua purificada y se efectuo una agitacion para lograr la completa disolucion de la
10 porcion solida.
A continuacion, en un recipiente F de polietileno se pusieron el poli(oxietileno)-lauril-eter, acetato de poli(oxietileno)- lauril-eter, acido mercaptobenzotiazolsuccmico y el polietilenglicol # 300, pesados en las proporciones listadas en la Tabla 3 y se agitaron hasta formar una disolucion mixta uniforme, y se anadio la goma xantano en pequenas proporciones a la vez para obtener una dispersion uniforme.
15 La dispersion del recipiente F de polietileno se anadio luego al recipiente E de polietileno mientras se agitaba, y despues de la adicion de la cantidad total, la dispersion de politetrafluoroetileno se anadio adicionalmente y se efectuo una agitacion a 200 rpm durante 6 horas para obtener un lfquido viscoso. A continuacion, se anadieron las partfculas finas de alumina pesadas en la cantidad listada al recipiente E de polietileno en pequenas porciones a la vez, y despues de la adicion se efectuo una agitacion a 200 rpm durante 2 horas para obtener un lfquido viscoso
20 uniforme.
El lfquido tema una viscosidad (medida a temperatura ordinaria con un viscosfmetro Brookfield, a 30 rpm) de 3200 mPas, y un pH de 4,5. Se anadio luego una pequena cantidad de agua amoniacal al 28% en peso para ajustar el pH a 5,0 para usarlo como un agente limpiador supresor de la decoloracion (agente limpiador 3).
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Ejemplo 1
Se preparo una muestra de ensayo usando un material de construccion, de titanio TP270C, laminado en fno, segun JIS H4600, con acabado superficial mediante recocido en una atmosfera de gas argon, y que tiene la superficie recocida con acabado mate realizado por laminado con un rodillo rugoso. Este material que ha estado expuesto a un ambiente al aire libre durante 7 anos, se corto en muestras con dimensiones de 1,2 mm de espesor, 60 mm de anchura y 80 mm de longitud, segun JIS K2246 4.2.1. La tonalidad de cada una de las muestras de ensayo era negra luminosa con un matiz purpura-dorado, y el espesor de la tonalidad era de 70 - 80 nm (medido usando un espectrometro de electrones con sondeo de JEOL Co., Ltd.). Se uso el mismo material de construccion de titanio sin exposicion al aire libre para la base de la evaluacion mediante el siguiente examen visual.
Los agentes limpiadores, supresores de la decoloracion, preparados en los Ejemplos 1 y 2 de composicion (agentes limpiadores 1 y 2), se usaron para un ensayo de limpieza por supresion sobre las secciones decoloradas de las muestras anteriormente mencionadas. Las muestras fueron recubiertas uniformemente con los agentes limpiadores 1 y 2, supresores de la decoloracion, usando un cepillo de cerdas. La cobertura de la aplicacion del agente 1 fue de 65 - 70 g/m2 y la cobertura de la aplicacion del agente 2 fue de 95 - 100 g/m2. Los agentes limpiadores se lavaron con agua usando agua corriente para los tiempos de envejecimiento de 15, 30 y 45 minutos, despues de la aplicacion y luego se seco, y se examinaron visualmente los cambios en las secciones decoloradas de la muestras.
Como un ejemplo comparativo, se realizo tambien un ensayo de limpieza usando un agente neutralizador que se puede conseguir comercialmente (Mama Lemon, producto de Lion Corp.), produciendo los resultados mostrados como Ejemplo comparativo 1. Se uso una esponja para recubrir uniformemente una muestra de ensayo, y se uso tambien una esponja para limpiar la superficie de la muestra de ensayo bajo agua corriente fluyente, con tiempos de envejecimiento de 15, 30 y 45 minutos despues de aplicar el recubrimiento.
Las secciones decoloradas de las muestras de ensayo limpiadas se evaluaron visualmente por, al menos, cinco evaluadores. Casi todos los evaluadores confirmaron que las muestras tratadas, despues de un tiempo de envejecimiento de 30 minutos, usando el agente limpiador 1 o 2 eran comparables a la muestra de ensayo no expuesta.
La tabla 4 muestra los resultados del ensayo de supresion de la decoloracion. Se evaluo la proporcion de decoloracion suprimida usando un area de medida de 50 x 50 mm de la chapa de medida, segun JIS K2246 Salt Spray Test (Ensayo de rociado salino) 4.3.4. La evaluacion se realizo en una escala de 3 niveles, A, B y C, con evaluacion de A para una muestra de ensayo que no tiene decoloracion comparada con el material no expuesto, evaluacion de B para una muestra de ensayo con una escasa decoloracion remanente (que permanece sobre mas del 0% y menos del 10% del area), y la evaluacion C para una muestra de ensayo con una decoloracion remanente sobre el 10 - 20% del area. Los valores entre parentesis a la derecha de las letras de las evaluacion A-C son los resultados de la medida de la diferencia de color antes y despues del ensayo de limpieza, y se uso la diferencia de color [AE = {(L*2 - L*-i)2 + (a*2 - a*1)2 + (b*2 - b*1)2}1/2] antes y despues del ensayo como la base para evaluar la resistencia a la decoloracion. Aqrn, L*1, a*1 y b*1 representan los resultados de las medidas para la tonalidad antes del ensayo de decoloracion, y L*2, a*2 y b*2 representan los resultados de las medidas para la tonalidad despues del ensayo de decoloracion, basado en el mdice de color L*a*b* especificado en el metodo de JIS Z8729.
Tabla 4
Tiempo de envejecimiento despues de aplicar el agente limpiador (temperatura ordinaria)
Despues de 15 minutos Despues de 30 minutos Despues de 45 minutos
Muestra de decoloracion recubierta con el Ej. de comp. 1
C (AE = 25,4) C (AE = 24,7) C (AE = 23,8)
Muestra de decoloracion recubierta con agente limpiador 1 (ejemplo de referencia)
C (AE = 14,3) A (AE = 3,4) A (AE = 3,2)
Muestra de decoloracion recubierta con agente limpiador 2 (ejemplo de referencia)
B (AE = 8,3) A (AE = 2,8) A (AE =2,7)
Muestra de decoloracion recubierta con agente limpiador 3
B (AE = 7,9) A (AE = 2,6) A (AE =2,5)
Ejemplo 2
Se preparo una muestra de ensayo usando un material de construccion de titanio TP270C laminado en fno, conforme a JIS H4600, acabado superficialmente por recocido en una atmosfera de gas argon, y se expuso a un
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ambiente exterior durante 7 anos. El material se corto en muestras con dimensiones de 1,2 mm de espesor, 60 mm de anchura y 80 mm de longitud. A continuacion, se recubrio con el agente limpiador 3 usando un rodillo de esponja para pintar. La cobertura de la aplicacion fue 110-120 g/m2
Despues de recubrir, la muestra se sometio inmediatamente a un pulido con movimientos repetidos de 10, 30 y 50 golpes usando una herramienta de pulido con un tejido no tejido de uretano y a continuacion se limpio con agua del grifo, despues de lo cual la proporcion de decoloracion se examino visualmente. Casi todos los cinco o mas evaluadores que llevaron a cabo el examen confirmaron que la muestra de ensayo sometida a 30 golpes de pulido fue comparable a la muestra de ensayo no expuesta.
Tabla 5
Numero de golpes de pulido con tejido no tejido de uretano despues de recubrir con el agente limpiador
10 golpes
30 golpes 50 golpes
Muestra decolorada recubierta con agente limpiador 3
C A B
La tabla 5 muestra los resultados del ensayo de supresion de la decoloracion. La evaluacion se llevo a cabo en una escala de 3 niveles de A, B y C, con evaluacion de A para una muestra de ensayo sin ninguna decoloracion comparada con el material no expuesto, evaluacion de B para una muestra de ensayo sin ninguna decoloracion pero con ligeras raspaduras sobre el 5-10% del area, y evaluacion de C para una muestra de ensayo con ligera decoloracion que permanece sobre el 10-20% del area.
El agente limpiador, supresor de la decoloracion, para secciones decoloradas de materiales de construccion de titanio, segun la presente invencion, es aplicable industrialmente debido a sus numeros efectos que incluyen los siguientes (1) a (4).
(1) Se proporciona un agente limpiador, supresor de la decoloracion, que permite la supresion de las secciones decoloradas en materiales de construccion, de titanio y de aleaciones de titanio, mediante lavado con agua.
(2) El agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, proporciona proteccion libre de decoloracion durante periodos prolongados debido a la funcion de una pelfcula de resina fluorocarbonada y un inhibidor de la decoloracion que imparte una excelente resistencia a la decoloracion a areas de los materiales de construccion de titanio y aleaciones de titanio que han sido limpiadas mediante una simple operacion. Es decir, proporciona una propiedad anti-decoloracion que persiste hasta la siguiente limpieza, incluso bajo condiciones de contacto con ambientes muy polucionados tales como grandes ciudades.
(3) En la operacion de limpieza que usa el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, no se requiere una experiencia especial para la supresion de las secciones decoloradas producidas sobre las superficies de los materiales de construccion de titanio o de aleaciones de titanio que han estado en uso durante periodos prolongados, tales como tejados y paredes al aire libre, mientras que se exhibe un excelente efecto supresor de la decoloracion.
(4) La operacion de limpieza que usa el agente limpiador de la invencion, supresor de la decoloracion, se puede llevar a cabo sobre tejados y sus paredes adyacentes que estan hechas de materiales de construccion de titanio y aleaciones de titanio, en un ambiente de trabajo satisfactorio sin dispersion ni goteo del agente limpiador, supresor de la decoloracion. El agua de drenaje obtenido a partir del agua de lavado se puede neutralizar con cal apagada acuosa y ser sometida a tratamiento para la separacion del precipitado usando un agente floculante o similares.

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Un agente limpiador supresor de la decoloracion para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, que comprende al menos una sal de acido inorganico soluble en agua, un acido organico o una sal de acido organico, un agente tensioactivo, un disolvente hidrocarbonado hidrofilo que contiene oxfgeno, un material pulidor, una resina fluorocarbonada y agua, donde el pH del agente limpiador es 4,0 a 5,5.
  2. 2. El agente limpiador supresor de la decoloracion para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, segun la reivindicacion 1, en el que el material pulidor es, al menos, uno seleccionado del grupo consistente en diamante, esmeril, granate, corindon, rubf, arena de sflice, carburo de silicio, oxido de aluminio, oxido de cerio, oxido de circonio, y-alumina, y oxido de cromo.
  3. 3. El agente limpiador, supresor de la decoloracion, para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, segun las reivindicaciones 1 o 2, en el que el contenido del material pulidor es del 10 - 30% en peso.
  4. 4. Un metodo de limpieza con supresion de la decoloracion, para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, en el que las secciones decoloradas de un material de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, se recubren con el agente limpiador, supresor de la decoloracion, segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y se deja que permanezca durante un periodo de tiempo prescrito, y luego dicho agente limpiador se quita mediante el lavado con agua de las secciones recubiertas.
  5. 5. El metodo de limpieza con supresion de la decoloracion, para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, segun la reivindicacion 4, en el que el agente limpiador, supresor de la decoloracion, aplicado sobre las secciones decoloradas del material de construccion, de titanio o de aleacion de titanio, se quita mediante lavado con agua a alta presion (aproximadamente 30 -100 kg/cm2, aproximadamente 10 - 50 L/minuto) o mediante lavado con agua rociada a baja presion (igual o inferior a aproximadamente 10 kg/cm2, aproximadamente 5-30 L/minuto) despues de permanecer durante un periodo de tiempo prescrito.
  6. 6. El metodo de limpieza con supresion de la decoloracion, para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado porque dichas secciones recubiertas son sometidas a pulido despues de dicho recubrimiento, si es necesario despues de permanecer durante un periodo de tiempo prescrito, antes de lavar con agua.
  7. 7. El metodo de limpieza con supresion de la decoloracion, para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, segun la reivindicacion 6, en el que el agente limpiador, supresor de la decoloracion, se quita mediante lavado con agua despues de pulir.
  8. 8. El metodo de limpieza con supresion de la decoloracion, para materiales de construccion, de titanio y aleaciones de titanio, segun una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el que la cobertura de la aplicacion del agente limpiador, supresor de la decoloracion, es de 50 - 200 g/m2.
ES10179250.5T 2002-09-30 2003-09-24 Agente de limpieza y método de limpieza para librar de la decoloración al titanio y a las aleaciones de titanio Expired - Lifetime ES2583683T3 (es)

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