ES2959651T3 - Composición de revestimiento antisuciedad, película de revestimiento antisuciedad, sustrato con película de revestimiento antisuciedad y método para producirla - Google Patents
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Abstract
La presente invención proporciona: una composición de revestimiento antiincrustante que contiene (A) un organopolisiloxano curable que tiene al menos dos grupos silanol en cada molécula, (B) uno o más agentes reticulantes de organosilicio que se seleccionan entre organosilanos que tienen al menos dos grupos hidrolizables. en cada molécula y productos parciales de hidrólisis-condensación de los organosilanos y (C) un catalizador de curado que contiene un compuesto de metal alcalino; un kit para preparar esta composición de revestimiento antiincrustante; una película de revestimiento antiincrustante que se forma a partir de esta composición de revestimiento antiincrustante; un sustrato con una película de revestimiento antiincrustante; y un método para producir un sustrato con una película de revestimiento antiincrustante. Esta composición de revestimiento antiincrustante exhibe propiedades de curado rápido incluso en un entorno de baja temperatura sin utilizar un catalizador de estaño y un catalizador de bismuto, al tiempo que tiene excelentes propiedades antiincrustantes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Composición de revestimiento antisuciedad, película de revestimiento antisuciedad, sustrato con película de revestimiento antisuciedad y método para producirla
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición de revestimiento antisuciedad, una película de revestimiento antisuciedad y un sustrato con una película de revestimiento antisuciedad y un método para producirla.
Antecedentes de la técnica
Una película de revestimiento antisuciedad basada en organopolisiloxanos que usa un organopolisiloxano curable es ampliamente usada para los fines de prevenir que se produzca la unión de organismos acuáticos a embarcaciones, estructuras sumergidas, materiales de pesca y similares. La película de revestimiento antisuciedad basada en organopolisiloxanos tiene características como tener un valor bajo de energía libre superficial y tener un módulo de elasticidad bajo y, por lo tanto, tiene ventajas que hacen posible prevenir que se produzca la unión y fijación de macroorganismos, como bacterias y moluscos.
Por ejemplo, el documento PTL 1 describe una composición de revestimiento antisuciedad que contiene (A) un diorganopolisiloxano que tiene al menos dos grupos silanol en una molécula, (B) un organosilano que tiene al menos dos grupos hidrolizables en una molécula y/o un condensado parcialmente hidrolizado del mismo y (C) una sal de metal de piritiona.
Lista de documentos citados
El documento PTL 4 describe una composición de revestimiento antisuciedad de organopolisiloxano que incluye un organopolisiloxano curable, una sal de piritiona y óxido de titanio, siendo tratado el óxido de titanio en su superficie con un compuesto que incluye al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en compuestos de silicio, compuestos de circonio y compuestos de zinc.
El documento PTL 5 describe una composición de revestimiento antisuciedad que contiene un organopolisiloxano curable y un polímero que contiene una unidad constituyente derivada de al menos una seleccionada entre el grupo que consiste en un monómero insaturado representado por la fórmula siguiente, un (met)acrilato de tetrahidrofurfurilo, una 4-(met)acriloilmorfolina y una vinilpirrolidona, de modo que en la fórmula R1 representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono; R2 representa un grupo etileno o un grupo propileno; R3 representa un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 4 a 10 átomos de carbono; R4 representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono, m representa un número entero de 1 a 50; n representa un número entero de 0 a 50 y X representa un enlace éster, un enlace amida o un enlace sencillo;
El documento PTL 6 describe una composición hidrófila de organopolisiloxanos que comprende un organopolisiloxano que contiene dos o más grupos silanol (Si-OH) en una molécula; y al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en un compuesto que contiene silicio que tiene un grupo hidrófilo Q unido a un átomo de Si y un grupo funcional X unido a un átomo de Si y que es capaz de una reacción de condensación con el grupo silanol (Si-OH), su hidrolizado parcial y un condensado de estos.
El documento PTL 7 describe una pintura de fluorocarbono de alto rendimiento ara la renovación de dinteles que se prepara a partir de 44 a 52 partes en peso de una resina de fluorocarburo, de 22 a 26 partes en peso de un metacrilato, de 19 a 25 partes en peso de una resina acrílica termoplástica, de 14 a 16 partes en peso de un butil-glicol-éter de 9 a 12 partes en peso de un agente de coalescencia, de 7 a 11 partes en peso de un agente hidrófobo de tamaño nanométrico, de 5 a 8 partes en peso de un dispersante, de 6 a 9 partes en peso de un desespumante, de 4 a 9 partes en peso de un reticulador de siloxano y de 3 a 5 partes en peso de un tensioactivo.
Bibliografía de patentes
PTL 1: WO 2014/077205 A
PTL 2: JP 2011-32473 A
PTL 3: JP 2011-32474 A
PTL 4 WO 2018/123928 A1
PTL 5 WO 2017/209029 A1
PTL 6 JP 2007238820 A
PTL 7 CN 106752 188 A
Sumario de la invención
Problema técnico
La composición de revestimiento antisuciedad basada en organopolisiloxanos curable descrita en el documento PTL 1 contiene adicionalmente un catalizador (G) de curado como ingrediente opcional. Ejemplos de este catalizador incluye catalizadores organometálicos como catalizadores basados en estaño y catalizadores basados en bismuto. Sin embargo, esto supone un aspecto que el catalizador basado en estaño puede ser perjudicial, y la cantidad que puede usarse está regulada por normas medioambientales. Por esa razón, se ha considerado un reto durante un período de tiempo prolongado el uso de un catalizador que sea altamente seguro y versátil como un catalizador alternativo al catalizador basado en estaño. Además, se ha deseado reducir la cantidad usada de catalizador basado en bismuto desde el punto de vista de la escasez de recursos. Los documentos PTL 2 y 3 describen sales metálicas de ácidos carboxílicos orgánicos de litio, sodio, potasio, zinc, estroncio y similares como un catalizador que está contenido en una composición de silicio en un sistema de componente único que es curable a temperatura ambiente (RTV) y es adecuado a aplicaciones como materiales adhesivos y de sellado. Sin embargo, en el caso de que la composición de silicio que es adecuada para las aplicaciones anteriormente mencionadas sea aplicada a una aplicación de revestimiento antisuciedad para los fines de prevenir que se produzca la unión de organismos acuáticos, se puede provocar un fallo en los rendimientos, como la capacidad de curado y, por tanto, hay espacio para una mejora.
Con el fin de resolver el problema anteriormente mencionado, se ha realizado la presente invención que consiste en proporcionar una composición de revestimiento antisuciedad que no use un catalizador basado en estaño o un catalizador basado en bismuto, que tenga una rápida capacidad de curado incluso en un entorno de bajas temperaturas y que tenga también un excelente rendimiento antisuciedad.
Solución al problema
Considerando el problema anteriormente mencionado, los presentes inventores llevaron a cabo investigaciones extensivas e intensivas. Como resultado, se ha encontrado que combinando un organopolisiloxano curable que contiene grupos silanol, al menos un agente reticulante de organosilicio seleccionado entre un organosilano que contiene grupos hidrolizables y un condensado parcialmente hidrolizado del mismo, y un compuesto de metal alcalino como catalizador de curado, se obtiene una composición antisuciedad que no usa un catalizador basado en zinc ni un catalizador basado en bismuto, tiene una rápida capacidad de curado incluso en un entorno de bajas temperaturas y tiene también un excelente rendimiento antisuciedad, conduciendo así a la realización de la presente invención.
La presente invención es una composición de revestimiento antisuciedad que contiene (A) un organopolisiloxano curable que tiene al menos dos grupos silanol en una molécula, (B) al menos un agente reticulante de organosilicio seleccionado entre un organosilano que tiene al menos dos grupos hidrolizables en una molécula y un condensado parcialmente hidrolizado del mismo (C) un catalizador de curado y (H) un disolvente orgánico, de modo que el catalizador (C) de curado contiene un compuesto de metal alcalino que contiene al menos un metal alcalino y el compuesto de metal alcalino es una sal de metal alcalino de un ácido carboxílico que contiene un ácido carboxílico con seis a 24 átomos de carbono.
Otras realizaciones de la composición de revestimiento antisuciedad, un estuche de ensayo para preparar la composición de revestimiento antisuciedad, una película de revestimiento antisuciedad y un sustrato con una película de revestimiento antisuciedad y un método para producir un sustrato con una película de revestimiento antisuciedad de la presente invención se describen a continuación y en las reivindicaciones anejas.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con la presente invención, es posible proporcionar una composición de revestimiento antisuciedad que no use un catalizador basado en estaño o un catalizador basado en bismuto, que tenga una capacidad de curado rápido incluso en un entorno a bajas temperaturas y que tenga también un excelente rendimiento antisuciedad.
Además, de acuerdo con la presente invención, es posible proporcionar un estuche de ensayo para preparar la composición de revestimiento antisuciedad, una película de revestimiento antisuciedad formada por la composición de revestimiento antisuciedad y un sustrato con la película de revestimiento antisuciedad, y un método para producir los mismos.
Descripción de realizaciones
La composición de revestimiento antisuciedad, el estuche de ensayo para preparar una composición de revestimiento antisuciedad, la película de revestimiento antisuciedad y el sustrato con una película de revestimiento antisuciedad y el método para producir los mismos, según la presente invención, se describen en detalle en lo que sigue. Debe comprenderse que la presente invención no está limitada a las siguientes realizaciones y puede ser modificada de varias formas y llevada a cabo dentro del alcance y las características generales de la misma.
Composición de revestimiento antisuciedad
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención (en lo que sigue denominada también simplemente como “composición de revestimiento”) contiene (A) un organopolisiloxano curable que tiene al menos dos grupos silanol en una molécula, (B) al menos un agente reticulante de organosilicio seleccionado entre un organosilano que tiene al menos dos grupos hidrolizables en una molécula y un condensado parcialmente hidrolizado del mismo, (C) un catalizador de curado y (H) un disolvente orgánico.
Organopolisiloxano curable (A)
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contiene (A) un organopolisiloxano curado que tiene al menos dos grupos silanol en una molécula (en lo que sigue referido también simplemente como “organopolisiloxano curable (A)”) con el fin de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad. El organopolisiloxano curable (A) puede ser usado solo o en combinación con dos o más de los mismos.
Ejemplos del organopolisiloxano curable (A) que se usa en la presente invención incluyen aquellos que son curados mediante la formación de una estructura reticulada tridimensional a través de la reacción de grupos reactivos contenidos en su molécula unos con otros, o la reacción de grupos reactivos contenidos en la misma con un grupo reactivo de un agente reticulante (B) de organosilicio como se describe con posterioridad. Ejemplos de la reacción de los grupos reactivos incluyen una reacción de condensación y una reacción de adición y ejemplos de la reacción de condensación incluyen una reacción de desalcoholización, reacción de desoximación y reacción de desacetonación.
El organopolisiloxano curable (A) que tiene grupos reactivos en su molécula es preferentemente uno que forma un caucho de silicona en el momento del curado y, por ejemplo, es preferido un compuesto representado por la siguiente fórmula (A1)
R<11(3-r)>R<12r>SiO-(SiR<132>O)<s>-SiR<11(3-r)>R<12r>... (A1)
En la fórmula (A1), R<11>y R<13>representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 16 átomos de carbono, un grupo alquenilo que tiene de 2 a 16 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 16 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 16 átomos de carbono o un grupo alquilo halogenado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; los R<12>representan cada uno independientemente un grupo hidroxi o un grupo hidrolizables; r representa un número entero de 1 a 3 y s representa de 10 a 10.000, con la condición de que al menos dos de los grupos plurales representados por R<12>representa un grupo hidroxi.
El grupo alquilo que tiene de 1 a 16 átomos de carbono representado por R<11>y R<13>puede ser lineal o ramificado y ejemplos del mismo incluyen un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo, un grupo pentilo, un grupo hexilo un grupo octilo, un grupo decilo, un grupo dodecilo y un grupo hexadecilo.
El grupo alquenilo que tiene de 2 a 16 átomos de carbono representado por R<11>y R<13>puede ser lineal, ramificado o cíclico y ejemplos del mismo incluyen un grupo vinilo, un grupo alilo, un grupo propenilo, un grupo isopropenilo, un grupo butenilo, un grupo isobutenilo, un grupo pentenilo, un grupo hexenilo, un grupo ciclohexenilo, un grupo octenilo, un grupo defenilo y un grupo dodecenilo.
El grupo arilo que tiene de 6 a 16 átomos de carbono representado por R<11>y R<13>puede tener un sustituyente como un grupo alquilo en el anillo aromático del mismo y ejemplos del mismo incluyen un grupo fenilo, un grupo tolilo (grupo metilfenilo), un grupo xililo (grupo dimetilfenilo) y un grupo naftilo.
Ejemplos del grupo aralquilo que tiene de 7 a 16 átomos de carbono representado por R<11>y R<13>incluyen un grupo bencilo, un grupo 2-feniletilo, un grupo naftiletilo y un grupo difenilmetilo.
Ejemplos del grupo alquilo halogenado que tiene de 1 a 16 átomos de carbono representado por R<11>y R<13>incluyen grupos en los que una parte del conjunto de átomos de hidrógeno contenidos en el grupo alilo están sustituidos con un átomo de halógeno como un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo y un átomo de yodo.
De éstos, R<11>es preferentemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 16 átomos de carbono, un grupo alquenilo que tiene de 2 a 16 átomos de carbono o un grupo arilo que tiene de 6 a 16 átomos de carbono, más preferentemente un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo vinilo o un grupo fenilo y, todavía más preferentemente, un grupo metilo.
R<13>es preferentemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 16 átomos de carbono, un grupo alquenilo que tiene de 2 a 16 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 16 átomos de carbono, más preferentemente un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo vinilo, un grupo fenilo, todavía más preferentemente un grupo metilo, un grupo etilo o un grupo fenilo y, todavía más preferentemente, un grupo metilo o un grupo fenilo.
Los grupos plurales representados por R<13>pueden ser iguales o diferentes unos de otros. Además, cuando los R<11>plurales existen, pueden ser iguales o diferentes unos de otros.
Los R<12>en la fórmula (A1) representan cada uno independientemente un grupo hidroxi o un grupo hidrolizable, con la condición de que al menos dos de los grupos plurales representados por R<12>representan un grupo hidroxi.
Ejemplos del grupo hidrolizable representado por R<12>incluyen un grupo oxima, un grupo aciloxi, un grupo alcoxi, un grupo alqueniloxi, un grupo amino, un grupo amido y un grupo aminoxi.
El grupo oxima, representado por R<12>es preferentemente un grupo oxima que tiene de 1 a 10 átomos de carbono y ejemplos del mismo incluyen un grupo dimetil-cetoxima, un grupo metil-etil-cetoxima, un grupo dietilcetoxima y un grupo metil-isopropil-cetoxima.
El grupo aciloxi (RC(=O)O-) representado por R<12>es preferentemente un grupo aciloxi alifático que tiene de 1 a 10 átomos de carbono o un grupo aciloxi que tiene de 7 a 13 átomos de carbono y ejemplos del mismo incluyen un grupo acetoxi, un grupo propioniloxi, un grupo butiloxi y un grupo benzoiloxi.
El grupo alcoxi representado por R<12>es preferentemente un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. En cuanto al grupo alcoxi representado por R<12>, un grupo éter (-O-) puede intervenir entre los enlaces carbono-carbono de la cadena alquilo.
Ejemplos específicos del grupo alcoxi representado por R<12>incluyen un grupo metoxi, un grupo etoxi, un grupo propoxi, un grupo butoxi, un grupo metoxietoxi y un grupo etoxietoxi.
El grupo alqueniloxi representado por R<12>es preferentemente un grupo alqueniloxi que tiene de 3 a 10 átomos de carbono y ejemplos del mismo incluyen un grupo isopropeniloxi, un grupo isobuteniloxi y un grupo 1 -etil-2-metilviniloxi.
El grupo amino representado por R<12>puede ser cualquiera de un grupo amino primario, un grupo amino secundario, un grupo amino terciario, y por encima de todos son preferidos un grupo amino secundario y un grupo amino terciario y es más preferidos un grupo amino que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. Ejemplos preferidos del grupo amino incluyen un grupo N-metilamino, un grupo N-etilamino, un grupo propilamino, un grupo N-butilamino, un grupo N,N-dimetilamino, un grupo N,N-dietilamino y un grupo N-ciclohexilamino. En esta memoria descriptiva, el grupo amino primario significa un grupo representado por -NH<2>, el grupo amino secundario significa un grupo en el que un átomo de hidrógeno de -NH<2>está sustituido con un grupo alquilo o similar y el grupo amino terciario significa un grupo en el que dos átomos de hidrógeno de -NH<2>están sustituidos con un grupo alquilo o similar.
El grupo amido representado por R12 es preferentemente un grupo amido que tiene de 2 a 10 átomos de carbono y ejemplos del mismo incluyen un grupo N-metilacetamido, un grupo N-etilacetamido y un grupo N-metilbenzamido.
El grupo aminoxi representado por R<12>es preferentemente un grupo aminoxi que tiene de 2 a 10 átomos de carbono y ejemplos del mismo incluyen un grupo N,N-dimetilaminoxi y un grupo N,N-dietilaminoxi.
De estos, R<12>es preferentemente un grupo hidroxi, un grupo oxima o un grupo alcoxi, más preferentemente un grupo hidroxi o un grupo oxima y, todavía más preferentemente, un grupo hidroxi. Además, aunque los grupos plurales representados por R<12>pueden tener uno o más grupos hidrolizables además de al menos dos grupos hidroxi, es preferido que todos los grupos plurales representados por R<12>sean un grupo hidroxi.
En la fórmula (A1), r representa un número entero de 1 a 3.
En el caso en que R<12>es un grupo hidroxi, r es preferentemente 1 y en el caso de que R<12>contenga un grupo hidroxi y un grupo hidrolizable, r es preferentemente 2.
En la fórmula (A1), s representa de 10 a 10.000 y preferentemente de 100 a 1.000 y s puede ser apropiadamente regulado de forma que satisfaga el siguiente peso molecular medio ponderal. s significa un número repetido promedio de -(SiR<132>-O)-.
El organopolisiloxano curable (A) que tiene al menos dos grupos silanol en una molécula es preferentemente un compuesto que tiene un grupo hidroxi en los dos extremos del mismo y ejemplos de este compuesto incluyen un compuesto representado por la siguiente fórmula general (A2).
pr \112prx13 pK112
HO—S i-O - f S iO ^-S i—OH ( A2 )
' | ' s " '
R13
En la fórmula (A2), R<11>, R<13>y s son iguales a los de la fórmula (A1) y los ejemplos preferidos de los mismos son también iguales.
Desde el punto de vista del mejorar la capacidad de tratamiento en el momento de la producción de una composición de revestimiento y el punto de vista de mejorar el rendimiento de atomización por pulverización y la capacidad de curado de la composición de revestimiento y la resistencia de la película de revestimiento formada, un peso molecular medio ponderal (Mp) del organopolisiloxano curable (A) es preferentemente 500 o más, más preferentemente 5.000 o más, todavía más preferentemente 10.000 o más, incluso todavía más preferentemente 15.000 o más e incluso todavía más preferentemente 20.000 o más y es preferentemente un millón o menos, más preferentemente 100.000 o menos, todavía más preferentemente 50.000 o menos e incluso todavía más preferentemente 40.000 o menos.
En la presente invención, la expresión “peso molecular medio ponderal (Mp)” del organopolisiloxano curable (A), y un polímero (E) que contiene grupos éter como se menciona con posterioridad, y similares, es uno obtenido a través de una medición mediante GPC (cromatografía de permeación sobre gel) y cálculo que se expresa en términos de poliestireno estándar que tiene un peso molecular ya conocido.
Desde el punto de vista de mejorar la capacidad de tratamiento en el momento de la producción de una composición de revestimiento y el punto de vista de mejorar el rendimiento de atomización por pulverización y la capacidad de curado de la composición de revestimiento y la resistencia de la película de revestimiento, una viscosidad a 23° C del organopolisiloxano curable (A) es preferentemente 20 mPas o más, más preferentemente 100 mPa s o más y, todavía más preferentemente, 500 mPas o más y es preferentemente 100.000 mPas o menos, más preferentemente 10.000 mPas o menos y, todavía más preferentemente, 5.000 mPas o menos.
En esta descripción, la viscosidad a 23°C del organopolisiloxano curable (A) se refiere a una viscosidad medida con un viscosímetro rotatorio de tipo B (por ejemplo, modelo: BM, fabricado por la entidad Tokio Keiki, Inc.).
Desde el punto de vista de mejorar la resistencia de la película de revestimiento, el contenido del organopolisiloxano curable (A) en la composición de revestimiento antisuciedad es preferentemente 10% en peso o más, más preferentemente 20% en peso o más y, todavía más preferentemente, 30% en peso o más y es preferentemente 90% en peso o menos, más preferentemente 80% en peso o menos y, todavía más preferentemente, 70% en peso o menos.
El contenido del organopolisiloxano curable (A) en el contenido sólido de la composición de revestimiento antisuciedad es preferentemente 15% en peso o más, más preferentemente 25% en peso o más y, todavía más preferentemente, 35% en peso o más y es preferentemente 95% en peso o menos, más preferentemente 85% en peso o menos y, todavía más preferentemente, 75% en peso o menos.
En esta memoria descriptiva, “contenido sólido de la composición de revestimiento antisuciedad” se refiere al ingrediente excluyendo un disolvente orgánico (H), como se menciona con posterioridad, y componentes volátiles contenidos como un disolvente en los ingredientes reactivos y la expresión “contenido en el contenido sólido de la composición de revestimiento antisuciedad” se puede calcular como el contenido en el contenido sólido obtenido secando la composición de revestimiento antisuciedad en un secador de aire caliente a 125° C durante 1 hora.
Como el organopolisiloxano curable (A) se puede usar un producto disponible en el comercio. Ejemplos del producto disponible en el comercio incluyen “DMS-S35” fabricado por la entidad Gelest, Inc. Además, se puede usar también uno descrito en el documento JP 2001-139816 A como el organopolisiloxano curable (A).
Agente reticulante (B) de organosilicio
La película de revestimiento antisuciedad de la presente invención y la composición de revestimiento antisuciedad para formar la película de revestimiento antisuciedad que contienen cada una al menos un agente reticulante (B) de organosilicio seleccionado entre un organosilano que tiene al menos dos grupos hidrolizables en una molécula y un condensado parcialmente hidrolizado del mismo (en lo que sigue denominado simplemente como “agente reticulante (B) de organosilicio”) para los fines de mejorar la capacidad de curado de la composición de revestimiento antisuciedad y la resistencia de la película de revestimiento.
El agente reticulante (B) de organosilicio es preferentemente de al menos uno seleccionado entre un compuesto representado por la siguiente fórmula (B1) y un condensado parcialmente hidrolizado del mismo.
R<21d>SiY(<4-d>) ... (B1)
En la fórmula (B1) R<21>representa un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; los Y representan cada uno independientemente un grupo hidrolizable y d representa un número entero de 0 a 2.
R<21>en la fórmula (B1) representa un grupo de hidrocarburo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono y ejemplos del mismo incluyen un grupo alquilo lineal o ramificado, como un grupo metilo, un grupo etilo y un grupo propilo, un grupo alquilo cíclico como un grupo ciclohexilo, un grupo alquenilo como un grupo vinilo y un grupo arilo, como un grupo fenilo. De estos, son preferidos un grupo metilo y un grupo etilo.
Cuando d es 2, entonces los grupos plurales representados por R<21>pueden ser iguales o diferentes unos de otros.
Los Y en la fórmula (B1) representan cada uno independientemente un grupo hidrolizable y ejemplos del grupo hidrolizable incluyen grupos hidrolizables ilustrados por R<12>en la fórmula (A1). De estos, son más preferidos un grupo alcoxi, un grupo oxima, es más preferido un grupo alcoxi y son todavía más preferidos un grupo metoxi y un grupo etoxi. Los grupos plurales representados por Y pueden ser iguales o diferentes unos de otros.
d en la fórmula (B1) representa un número entero de 0 a 2 y es preferentemente 0 desde el punto de vista de mejorar la capacidad de curado de la película de revestimiento antisuciedad y la resistencia de la película de revestimiento.
En la presente invención, la expresión “grupo de hidrocarburo” significa un grupo compuesto solamente por carbono e hidrógeno salvo que se indique específicamente, e incluye un grupo alifático saturado o insaturado, lineal o ramificado, un grupo alicíclico y un grupo aromático.
En el caso de que el agente reticulante (B) de organosilicio sea un condensado parcialmente hidrolizado de un organosilano que tiene al menos dos grupos hidrolizables en una molécula, puede ser un condensado parcialmente hidrolizado de un organosilano o puede ser un condensado parcialmente hidrolizado de dos o más organosilanos.
Como el agente reticulante (B) de organosilicio, se puede usar un producto disponible en el comercio. Como el producto disponible en el comercio, ejemplos de ortosilicato de tetraetilo incluyen ETHYL SILICATE 28", fabricado por la entidad Colcoat Co., Ltd. y "ETHYL ORTHOSILICATE", fabricado por la entidad Tama Chemicals Co., Ltd. Ejemplos de condensado parcialmente hidrolizado del ortosilicato de tetraetilo incluyen “SILICATE 40", fabricado por la entidad Tama Chemicals Co., Ltd., y "WACKER SILICATE TES 40 WN", fabricado por la entidad Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd. Ejemplos de un alquiltrialcoxisilano incluyen “KBM-13", fabricado por la entidad Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
El agente reticulante (B) de organosilicio puede ser usado solo o en combinación de dos o más del mismo.
Desde el punto de vista de controlar la velocidad de curado de la película de revestimiento formada y el punto de vista de mejorar la resistencia de la película de revestimiento, el contenido del agente reticulante (B) de organosilicio en el contenido sólido de la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención es preferentemente 0,2% en peso o más y, más preferentemente 0,4% o más y es preferentemente 20% en peso o menos y, más preferentemente 10% en peso o menos.
El contenido del agente reticulante (B) de organosilicio en la composición de revestimiento puede ser analizado mediante un método de análisis como cromatografía de gases. Por ejemplo, el compuesto de silano puede ser cualitativamente analizado a partir de un modelo de picos de masa detectado por la espectrometría de cromatografía-masas y preparando una curva de calibración con una sustancia patrón, y cada uno de los ingredientes puede ser cuantitativamente analizado.
Catalizador (C) de curado
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contiene un catalizador (C) de curado para los fines de mejorar la velocidad de curado de la película de revestimiento formada y mejorar la resistencia de la película de revestimiento.
El catalizador (C) de curado según la presente invención contiene un compuesto de metal alcalino que contiene al menos un metal alcalino y el compuesto de metal alcalino es una sal de metal alcalino de un ácido carboxílico que contiene un ácido carboxílico que tiene de 6 a 24 átomos de carbono (denominado también en lo sucesivo como “compuesto (C1) de metal alcalino”). Aunque el compuesto (C1) de metal alcalino no está particularmente restringido en la medida en la que es un compuesto que contiene al menos un metal alcalino, es preferentemente un compuesto de litio, un compuesto de sodio o un compuesto de potasio, siendo el más preferido un compuesto de litio desde el punto de vista de la capacidad de curado a bajas temperaturas y la estabilidad en almacenamiento y la capacidad de tratamiento del revestimiento de la composición de revestimiento. Cuando el compuesto (C1) de metal alcalino está contenido como el catalizador (C) de curado, es poco probable que se apliquen restricciones de uso debido a las leyes y normativas como en un catalizador basado en estaño y, por lo tanto, es posible combinar una gran cantidad del catalizador (C) de curado en la composición de revestimiento.
Un tipo o dos o más tipos del compuesto (C1) de metal alcalino pueden estar contenidos en el catalizador (C) de curado.
El compuesto (C1) de metal alcalino es una sal de metal alcalino de ácido carboxílico que contiene el ácido carboxílico que tiene de 6 a 24 átomos de carbono. El ácido carboxílico que tiene de 6 a 24 átomos de carbono es preferentemente un ácido carboxílico de cadena larga. El compuesto (C1) de metal alcalino es de forma especialmente preferida una sal de metal alcalino de un ácido carboxílico de cadena larga. En este caso, la cadena larga en el ácido carboxílico de cadena larga significa una cadena que tiene seis o más átomos de carbono.
En el compuesto (C1) de metal alcalino, el ácido carboxílico que constituye la sal de metal alcalino de ácido carboxílico es preferentemente un ácido monocarboxílico.
Pueden estar contenidos un tipo o dos o más tipos del ácido carboxílico que tiene de 6 a 24 átomos de carbono. Sin embargo, desde el punto de vista de la facilidad de producción de la composición de revestimiento y la mejora del rendimiento antisuciedad, el ácido carboxílico que tiene de 6 a 24 átomos de carbono contiene preferentemente dos o más ácidos carboxílicos. En el caso de que el ácido carboxílico que tiene de 6 a 24 átomos de carbono contenga dos o más ácidos carboxílicos, puede ser una mezcla de isómeros o puede ser una mezcla de ácidos carboxílicos plurales en los que el número de átomos de carbono es diferente de uno a otro. Además, puede ser también una combinación de los mismos.
La cadena de hidrocarburo que constituye el ácido carboxílico puede ser saturada o insaturada, puede ser lineal o ramificada y puede tener una estructura cíclica. En el caso de una estructura ramificada, la longitud de la cadena más larga es preferentemente de 6 o más en términos de un número de átomos de carbono.
El número de átomos de carbono del ácido carboxílico es preferentemente de 6 a 24, más preferentemente de 8 a 22 y todavía más preferentemente de 8 a 16.
Ejemplos específicos del ácido carboxílico incluyen ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido 2-etilhexanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido versático, ácido decanoico, ácido neodecanoico, ácido undecanoico, ácido dodecanoico, ácido tridecanoico, ácido tetradecanoico, ácido pentadecanoico, ácido hexadecanoico, ácido heptadecanoico, ácido octadecanoico, ácido nonadecanoico, ácido eicosanoico, ácido behénico, ácido eruísico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico y ácido nafténico. De estos, son preferidos ácidos carboxílicos de cadena larga que tienen una cadena de hidrocarburo lineal o ramificada; los ácidos carboxílicos de cadena larga que tienen una cadena de alquilo lineal o ramificada son más preferidos; son todavía más preferidos el ácido 2-etilhexanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico y ácido versático; y son incluso todavía más preferidos el ácido 2-etilhexanoico, ácido octanoico y ácido versático. El ácido versático como es referido en la presente memoria descriptiva es una mezcla de ácidos monocarboxílicos compuesta principalmente por un ácido monocarboxílico que tiene 10 átomos de carbono (incluso de una mezcla de isómeros) y una sal de metal alcalino de ácido versático es una sal de metal alcalino de un ácido carboxílico de cadena larga que contiene dos o más ácidos carboxílicos.
En el caso de que el compuesto (C1) de metal alcalino sea al menos 1 seleccionado entre un compuesto de litio, un compuesto de sodio, un compuesto de potasio, sus ejemplos preferidos incluyen 2-etilhexanoato de litio, octanoato de litio, versatato de litio, 2-etilhexanoato de sodio, octanoato de sodio, versatato de sodio, 2-etihexanoato de potasio, octanoato de potasio y versatato de potasio. Por encima de todo, desde el punto de vista de la facilidad de producción de la composición de revestimiento y la mejora del rendimiento antisuciedad son más preferidos versatato de litio, versatato de sodio y versatato de potasio y es especialmente preferido el versatato de potasio.
El catalizador (C) de curado contiene preferentemente un compuesto (C2) de metal distinto del compuesto (C1) de metal alcalino. Ejemplos del metal distintos del metal alcalino que está contenido en el compuesto (C2) de metal incluyen zinc, circonio, bario, calcio y estroncio. De estos, es preferido el zinc.
Desde el punto de vista del rendimiento antisuciedad y la capacidad de curado, el compuesto (C2) de metal es preferentemente un compuesto de zinc y ejemplos del mismo incluyen una sal de zinc de ácido carboxílico y un complejo de zinc de acetilacetona. Por encima de todos, es preferida una sal de zinc de ácido carboxílico.
Ejemplos del ácido carboxílico que constituye la sal de ácido carboxílico incluyen los ácidos carboxílicos anteriormente mencionados que tienen de 6 a 24 átomos de carbono.
Específicamente, ejemplos de la sal de zinc de ácido carboxílico incluyen 2-etilhexanoato de zinc, octanoato de zinc, nonanoato de zinc, decanoato de zinc, naftenato de zinc, estearato de zinc, neodecanoato de zinc y oleato de zinc. De estos, son preferidos octanoato de zinc, nonanoato de zinc y decanoato de zinc.
Pueden estar contenidos un tipo o dos o más tipos del compuesto (C2) de metal.
En cuanto al catalizador (C) de curado, puede ser usado un producto disponible en el comercio. Por ejemplo, en el caso del compuesto de litio, son ejemplos “"K-KAT XK-618" y "K-KAT XK-624", todos los cuales son fabricados por la entidad King Industries, Inc., y "Borchers Deca Lithium 2", fabricado por la entidad OMG Borchers GmbH; en el caso del compuesto de sodio, un ejemplo es “Sodium Hexoate 3%", fabricado por la entidad Toei Chemical Industry Co., Ltd.; y en el caso del compuesto de potasio, son ejemplos "15% Potassium Hex-Cem", fabricado por la entidad OMG Borchers GmbH y "Potassium Hexoate 10%", fabricado por la entidad Toei Chemical Industry Co., Ltd. Todos los catalizadores de curado disponibles en el comercio anteriormente ilustrados son los que contienen una sal de metal alcalino de ácido carboxílico y son los que contienen como el ácido carboxílico dos o más ácidos monocarboxílicos saturados de cadena larga, como una mezcla de isómeros.
Desde el punto de vista de mejorar la velocidad de curado de la película de revestimiento formada y el punto de vista de mejorar un equilibrio entre la velocidad de curado y la vida útil después de preparar las composiciones de revestimiento, el contenido del catalizador (C) en el contenido sólido de la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención es preferentemente 0,001% en peso o más y, más preferentemente, 0,01% en peso o más y es preferentemente 10% en peso o menos, más preferentemente 6% o menos, y todavía más preferentemente, 4% en peso o menos.
El contenido del metal alcalino en el catalizador (C) de curado es preferentemente 50% en peso o más, más preferentemente 70% en peso o más, todavía más preferentemente 85% en peso o más, y todavía más preferentemente, 90% en peso o más con relación a la cantidad total totales en el catalizador (C) de curado. El contenido del metal alcalino es preferentemente 100% en peso o menos. Cuando el contenido del metal alcalino con relación a la cantidad total de metales en el catalizador (C) de curado cae dentro del intervalo anteriormente mencionado, la composición de revestimiento antisuciedad tiene una capacidad de curado rápido incluso en un entorno a bajas temperaturas y es también excedente en cuanto al rendimiento antisuciedad.
En el caso de que el catalizador (C) de curado contenga un componente de zinc, el contenido de zinc en el catalizador (C) de curado es preferentemente 50% en peso o menos, más preferentemente 30% en peso o menos y, todavía más preferentemente 15% en peso con relación a la cantidad total de metales en el catalizador (C) de curado.
El contenido de metal alcalino en la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención es preferentemente 10 mg/kg o más, más preferentemente 130 mg/kg o más, todavía más preferentemente 200 mg/kg o más y, incluso más preferentemente 300 mg/kg o más. Cuando el contenido del metal alcalino en la composición de revestimiento antisuciedad cae dentro del intervalo anteriormente mencionado, la composición de revestimiento antisuciedad tiene una rápida capacidad de curado incluso en un entorno a bajas temperaturas y es también excelente en cuanto al rendimiento antisuciedad.
En lo que se refiere al catalizador (C) de curado, la identificación de los tipos de los diversos elementos metálicos contenidos, la medición de su contenido y la medición de los metales contenidos en la composición de revestimiento puede ser obtenida, por ejemplo, mediante espectroscopía de emisión atómica y CP, cromatografía iónica, el método RBS, el método AES o el método de rayos X fluorescente. De estos, la espectroscopía de emisión atómica y CP es preferida para la medición.
Disolvente orgánico (H)
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contiene un disolvente (H) orgánico para los fines de mejorar la capacidad de trabajo del revestimiento manteniendo baja la viscosidad de la composición de revestimiento, para mejorar el rendimiento de atomización por pulverización.
Ejemplos del disolvente orgánico (H) incluyen un disolvente orgánico basado en hidrocarburos aromáticos, un disolvente orgánico basado en hidrocarburos alifáticos, un disolvente orgánico basado en hidrocarburos alicíclicos, un disolvente orgánico basado en cetonas, un disolvente orgánico basado en alcohol y un disolvente orgánico basado en ésteres. De estos, es preferido que contenga al menos uno seleccionado entre un disolvente orgánico basado en hidrocarburos aromáticos, un disolvente orgánico basado en cetonas y un disolvente orgánico basado en alcohol. Desde el punto de vista de la prolongación de la vida útil, es preferido que contenga un disolvente orgánico basado en alcohol.
Como el disolvente orgánico basado en alcohol, se puede citar como ejemplo un alcohol monohidroxilado, lineal, ramificado o cíclico en el que un grupo éter (-O-) puede intervenir entre enlaces carbono-carbono de la cadena de hidrocarburo. Ejemplos del mismo incluyen metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, alcohol isobutílico, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol y propilenglicol-monometil-éter, además, este disolvente orgánico basado en alcohol puede ser usado solo o en combinación con dos o más del mismo.
El disolvente orgánico basado en alcohol es preferentemente un alcohol monohidroxilado que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, más preferentemente un alcohol lineal que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, todavía más preferentemente un alcohol lineal que tiene de 2 a 4 átomos de carbono y, de forma específicamente preferida, 1-butanol. Cuando el disolvente orgánico (H) es un alcohol monohidroxilado que tiene de 1 a 5 átomos de carbono, especialmente 1-butanol, se obtiene un largo período de vida útil después de mezclar la composición de revestimiento después de mezclar la composición de revestimiento antisuciedad y, además, el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada resulta excelente.
En la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención, específicamente, pueden ser usados los disolventes orgánicos puestos como ejemplos en el documento WO 2018/123928 A distintos del disolvente orgánico basado en alcohol. El disolvente orgánico (H) puede ser usado solo o en combinación de dos o más del mismo.
Aunque el contenido del disolvente orgánico (H) en la composición de revestimiento puede ser apropiadamente regulado dependiendo de la viscosidad de la composición de revestimiento, es preferentemente de 1% en peso o más, más preferentemente 10% en peso o más, todavía más preferentemente 15% en peso o más y, incluso todavía más preferentemente 20% o más y, desde el punto de vista de suprimir los embolsamientos en el momento del revestimiento es preferentemente de 70% o menos y, más preferentemente 40% en peso o menos.
En el caso en el que el disolvente orgánico (H) contenga un disolvente orgánico basado en alcohol, el contenido del disolvente orgánico basado en alcohol en el disolvente orgánico (H) es preferentemente de 8% en peso o más, más preferentemente 12% o más, y todavía más preferentemente, 14% o más y es preferentemente de 60% en peso o menos, más preferentemente 40% en peso o menos y, todavía más preferentemente, 20% o menos.
Ingredientes opcionales
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener, además del organopolisiloxano curable (A) el agente reticulante (B) de organosilicio y el catalizador (C) de curado, un aceite (D) de silicona, un polímero (E) que contiene grupos éter, un material de carga inorgánico (F) un pigmento colorante (G) un agente antisuciedad (I) un agente (J) de acoplamiento de silano, un agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación, una enzima (L) y similares, cuando surja la necesidad. El ingrediente opcional puede ser usado solo o en combinación de dos o más del mismo. En la presente invención, por ejemplo, puede ser puesto como ejemplo preferente una composición de revestimiento que contiene como un ingrediente opcional, al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en aceite (D) de silicona y un polímero (E) que contiene grupos éter.
Aceite (D) de silicona
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener un aceite (D) de silicona con los fines de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada.
El aceite (D) de silicona es preferentemente un aceite de silicona representado por la siguiente fórmula (D1)
R<313>SiOR<33>(SiR<322>OR<33>)<t>SiR<313>(D1)
En la Fórmula (D1) R<31>y R<32>representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo arilo, un grupo aralquilo o un grupo alquilo halogenado, cada uno de los cuales tiene de 1 a 50 átomos de carbono y puede tener un heteroátomo en la estructura del mismo R<33>representa un enlace sencillo o un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 1 a 50 átomos de carbono y que tiene opcionalmente un grupo que tiene un heteroátomo que interviene en el mismo y t representa un número entero de 10 a 1000.
En el caso de que R<31>y R<32>representan cada un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo arilo, un grupo aralquilo o un grupo alquilo halogenado, cada uno de los cuales tiene de 1 a 50 átomos de carbono, pueden ser cada uno independientemente uno que tiene un heteroátomo en su estructura, a saber, uno que contiene un grupo que tiene un heteroátomo en su estructura.
Ejemplos del grupo que tiene un heteroátomo incluyen un grupo éter, un grupo tioéter, un grupo éster, un grupo amido, un grupo amino, un grupo hidroxi, un grupo carboxi y un grupo tiol. La expresión “que contiene un grupo que tiene un heteroátomo en su estructura” significa que, por ejemplo, en el caso de un grupo alquilo, una estructura en la que un grupo que tiene un heteroátomo interviene entre los enlaces carbono-carbono del grupo alquilo, o el átomo de hidrógeno del grupo alquilo está sustituido con un grupo que tiene un heteroátomo. Puede estar contenido un tipo o dos o más tipos del grupo que tiene un heteroátomo.
Los grupos plurales representados por R<31>y R<32>pueden ser iguales o diferentes uno de otro, respectivamente.
Como el aceite (D) de silicona, es preferido uno en el que R<31>y R<32>estén constituidos solamente por un grupo alquilo, o uno en el que R<31>y R<32>esté constituido por un grupo alquilo y un grupo arilo.
EL aceite (D) de silicona en el que R<31>y R<32>están constituidos solamente por un grupo alquilo, es preferentemente uno en el que la totalidad de los grupos plurales representados por R<31>y R<32>está constituida por un grupo metilo, o uno en el que los R<31>y R<32>están constituidos por un grupo metilo y un grupo alquilo distinto de un grupo metilo; y, más preferentemente, uno en el que los R<31>y R<32>están constituidos por un grupo metilo, o uno en el que los R<31>y R<32>están constituidos por un grupo metilo y un grupo alquilo que tiene un grupo éter.
Ejemplos del grupo alquilo que tiene un grupo éter incluyen uno que tiene la siguiente estructura química
-R<34>(C<2>H<4>O)<a>(C<3>H<6>O)<b>R<35>
En la fórmula, R<34>representa un grupo alquileno que tiene de 1 a 20 átomos de carbono; R<35>representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono; a y b representan cada uno un número entero de 0 a 30; y (a b) es un número entero de 1 o más.
En esta memoria descriptiva, el aceite de silicona en el que los R<31>y R<32>están constituidos por un grupo metilo se denomina “polidimetilsiloxano (sin modificar)”. Además, el aceite de silicona en el que los R<31>y R<32>están constituidos por un grupo metilo y un grupo etilo que tienen un grupo éter se denominan “polidimetilsiloxano modificado con éter”.
El aceite (D) de silicona en el que R31 y R32 están constituidos por un grupo alquilo y un grupo arilo es preferentemente uno en el que R31 y R32 están constituidos por un grupo metilo y un grupo fenilo y, más preferentemente uno en el que la proporción del grupo fenilo que ocupa la totalidad de R31 y R32 (tasa de modificación de fenilo) es de 3 a 50%.
En esta memoria descriptiva, el aceite de silicona en el que R31 y R32 están constituidos por un grupo metilo y un grupo fenilo se denomina también “polidimetilsiloxano modificado con fenilo.
R33 en la fórmula (D1) representa un enlace sencillo o un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 1 a 50 átomos de carbono y, opcionalmente, que tiene un heteroátomo que interviene en el mismo. Ejemplos del grupo que tiene un heteroátomo incluyen un grupo representado por -NRa- (Ra representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono), un grupo éter (-O-), un grupo tioéter (-S-), un grupo éster (-C(=O)-O-) y un grupo amido (-C(=O)-NRb, en el que Rb representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono).
Ejemplos del grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 1 a 50 átomos de carbono representado por R33incluyen grupos alquileno lineales, como un grupo metileno, un grupo etileno, un grupo trimetileno, un grupo tetrametileno, un grupo hexametileno, un grupo octametileno, un grupo decametileno, un grupo dodecametileno, un grupo tetradecametileno, un grupo hexadecametileno, un grupo octadecametileno y un grupo icosaleno; y grupos alquilenos ramificados como un grupo propileno, un grupo isopropileno, un grupo isobutileno, un grupo 2-metiltrimetileno, un grupo isopentileno, un grupo isohexileno, un grupo octileno, un grupo etilhexileno y un grupo isodecileno.
Ejemplos del heteroátomo incluyen un átomo de oxígeno, un átomo de nitrógeno y un átomo de azufre.
Los grupos plurales representados por R33 pueden ser iguales o diferentes unos de otros.
R33 es preferentemente un enlace sencillo
En el caso de que R33 represente un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 1 a 50 átomos de carbono y que tiene un grupo que interviene en el mismo, sus ejemplos incluyen uno que tiene la siguiente estructura química
-R36(C2H4O)c(C3H6O)dR37-
En la fórmula, R36 y R37 representan cada uno independientemente un grupo alquileno que tiene de 1 a 10 átomos de carbono; c y d representan cada uno un número entero de 0 a 30 y (c+d) es un número entero de 1 o más.
Como el aceite (D) de silicona se puede usar un producto disponible en el comercio. Ejemplos del producto disponible en el comercio incluyen “KF-96-1,000cs" (fabricado por la entidad Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) a partir del polidimetilsiloxano (sin modificar); “KF-50-1,000cs" (fabricado por la entidad Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., tasa de modificación de fenilo: 5%) para el polidimetilsiloxano modificado con fenilo y “X-22-4272" (un polidimetilsiloxano modificado con éter, en el que una parte de R31 es un grupo alquilo que tiene un grupo éter), “KF-6020" (fabricado por la entidad Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., un polidimetilsiloxano modificado con éter, en el que una parte de R32 es un grupo alquilo que tiene un grupo éter) y “FZ-2203" (fabricado por la entidad Dow Corning Toray Co., Ltd., un polidimetilsiloxano, en el que una parte de R33 es un grupo alquileno que tiene un grupo éter) para el polidimetilsiloxano modificado con éter.
El aceite (D) de silicona puede ser usado solo o en combinación con dos o más del mismo.
Desde el punto de vista de mejorar la capacidad de tratamiento en el momento de producción de una composición de revestimiento y el punto de vista de mejorar el rendimiento de atomización por pulverización y la capacidad de curado de la composición de revestimiento y la resistencia de la película de revestimiento formada, una viscosidad a 23° C de aceite (D) de silicona es preferentemente de 10 mPas o más, más preferentemente 20 mPas o más, todavía más preferentemente 40 mPas o más, todavía más preferentemente 60 mPas o más y, incluso todavía más preferentemente, 80 mPa s o más y es preferentemente de 10.000 mPa s o menos, preferentemente 5.000 mPa s o menos y todavía más preferentemente 4.000 mPa s o menos.
En esta memoria descriptiva, la viscosidad a 23° C del aceite (D) de silicona se refiere a una viscosidad medida con un viscosímetro rotatorio de tipo B.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga el aceite (D) de silicona, desde el punto de vista de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada, el contenido del aceite (D) de silicona en el contenido sólido de la composición de revestimiento es preferentemente 0,1% en peso o más, más preferentemente 1% en peso o más y, todavía más preferentemente, 3% en peso o más y es preferentemente de 50% en peso o menos, más preferentemente 40% en peso o menos y, todavía más preferentemente, 30% en peso o menos.
Polímero (E) que contiene grupos éter
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener un polímero (E) que contiene grupos éter con el fin de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad.
El polímero (E) que contiene grupos éter es preferentemente un polímero que tiene una unidad estructural derivada de un monómero insaturado representado por la siguiente fórmula general (E1).
H<2>C=CR<41>X<1>[(R<42>O)<u>(R<43>O)<v>]R<44>(E1)
En la fórmula (E1), R<41>representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, R<42>representa un grupo etileno o un grupo propileno; R<43>representa un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 4 a 10 átomos de carbono; R<44>representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; u representa un número entero de 1 a 50; v representa un número entero de 0 a 50 y X<1>representa un enlace éster, un enlace amida o un enlace sencillo.
En la fórmula (E1), R<41>representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, y ejemplos del grupo de hidrocarburo monovalente incluyen grupos alquilo, como un grupo metilo y un grupo etilo; grupos alquenilo, como un grupo vinilo, un grupo alilo, un grupo propenilo y un grupo isopropenilo; grupos arilo, como un grupo fenilo, y grupos aralquilo, como un grupo bencilo, siendo preferidos los grupos alquilo; El número de átomos de carbono del grupo de hidrocarburo monovalente es preferentemente de 1 a 6, más preferentemente de 1 a 4, todavía más preferentemente 1 o 2 y es especialmente 1 (a saber, el grupo de hidrocarburo monovalente es un grupo metilo). R<41>es preferentemente un átomo de hidrógeno o un grupo metilo y, más preferentemente, un átomo de hidrógeno.
En la fórmula (E1), R<42>representa un grupo etileno o un grupo propileno. En el caso de que u sea dos o más, los grupos plurales representados por R<42>pueden ser iguales o diferentes unos de otros. En el caso de que u sea 2 o más, se prefiere que tenga al menos un grupo etileno. R<42>es preferentemente un grupo etileno.
R<43>representa un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 4 a 10 átomos de carbono, y ejemplos del mismo de este grupo incluyen grupos alquileno, como un grupo butileno; grupos alquenileno y grupos arileno, como un grupo fenileno. De estos, son preferidos los grupos alquileno y es más preferido un grupo butileno. En el caso de que v sea un número entero de 2 o más, los grupos plurales representados por R<43>pueden ser iguales o diferentes unos de otros.
R<44>representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocaburo monovalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono. Ejemplos del grupo de hidrocarburo monovalente incluyen un grupo de hidrocarburo alifático lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado y un grupo de hidrocarburo aromático y, ejemplos más específicos del mismo incluyen un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo propenilo, un grupo butilo, un grupo hexilo, un grupo ciclohexilo, un grupo fenilo, un grupo octilo, un grupo dodecilo, un grupo octadecilo y un grupo nonilfenilo. R<44>es preferentemente un átomo de hidrógeno o un grupo metilo y, más preferentemente, un grupo metilo.
Considerando el hecho de que R<44>es un sustituyente de este tipo, el polímero (E) que contiene grupos éter exhibe una hidrofilicidad preferida y puede ser conferido un excelente rendimiento antisuciedad a la película de revestimiento obtenida.
En la fórmula (E1), u es un número entero de 1 a 50 y es preferentemente un número entero de 1 a 15.
En la fórmula (E1), v es un número entero de 0 a 50, preferentemente un número entero de 0 a 20 y más preferentemente 0.
En esta memoria descriptiva, el caso en el que dos o más unidades repetidas diferentes son descritas en paralelo una a otra en los corchetes muestra que las unidades repetidas pueden estar repetidas en cualquier forma u orden de una forma aleatoria, una forma alternada y una forma de bloques. A saber, por ejemplo, una fórmula -[X<3>-Y<3>]- (en la que X e Y representan cada una, una unidad repetida) puede estar en una forma aleatoria -XX<y>X<y>Y-, una forma alternada -XYXYXY- y una forma de bloques -XX<x>Y<y>Y- o -YYYXXX.
En la fórmula (E1), X1 representa un enlace éster (-C(=O)O-), un enlace amida (-C(=O)NH- o un enlace sencillo y, preferentemente un grupo éster (-C(=O)O-).
En el caso de que R1 represente un enlace éster o un enlace amida, el carbono del carbonilo está unido preferentemente al átomo de carbono al que está unido R41.
Ejemplos de este monómero insaturado (e1) incluyen (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 2-hidroxipropilo, (met)acrilato de 2-metoxietilo, (met)acrilato de 2-metoxipropilo, mono(met)acrilato de polietilenglicol, mono(met)acrilato de polipropilenglicol, mono(met)acrilato de poli(etilenglicol-propilenglicol), mono(met)acrilato de poli(etilenglicol-butilenglicol), mono(met)acrilato de metoxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de aliloxipoli(etilenglicol-propilenglicol), metacrilato de fenoxipolietilenglicolpolipropilenglicol, mono(met)acrilato de octoxipoli(etilenglicol-propilenglicol), mono(met)acrilato de dodeciloxipolietilenglicol, mono(met)acrilato de octadeciloxipolietilenglicol, acrilato de nonilfenoxipolipropilenglicol, y etilenglicol-monoalil-eter. De estos, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 2-hidroxipropilo, (met)acrilato de 2-metoxietilo, (met)acrilato de 2-metoxipropilo y mono(met)acrilato de metoxipolietilenglicol son preferidos y (met)acrilato de 2-metoxietilo, (met)acrilato de 2-metoxipropilo, y mono(met)acrilato de metoxipolietilenglicol son más preferidos.
En esta memoria descriptiva, la expresión “(met)acrilato” significa “acrilato o metacrilato” y las otras expresiones similares tienen también significados similares.
Como el monómero insaturado (e1), puede ser usado un producto disponible en el comercio. Ejemplos del mismo incluyen NK Ester AM-90G (acrilato de metoxipolietilenglicol n° 400, ), NK éster a M-130 g (actilato de metoxipolietilenglicol n° 550), NK éster M-90 g (metacrilato de metoxipolietilenglicos n° 4000 y NK éster M-230G (metacrilato de metoxipolietilenglicol n° 1000) todos los cuales son fabricados por la entidad Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; acrilato ligero MTG-A (acrilato de metoxitrietilenglicol), acrilato ligero S-A (acrilato de etoxidietilenglicol), acrilato ligero EHDG-AT (acrilato de 2-etilhexildietilenglicol), éster ligero HOA (N) (acrilato de 2-etilhexilo), éster ligero HO-250(N) (metacrilato de 2-hidroxietilo), éster ligero HOP (N) (metacrilato de 2-hidroxipropilo) y éster ligero 041 MA (metacrilato de metoxipolietilenglicol) todos los cuales son fabricado por la entidad Kyoeisha Chemical Co., Ltd.; Blemmer A NP-300 (acrilato de nonil-fenoxipropietilenglicol), fabricado por la entidad NOF Corportation, el en SR504 (acrilato de nonilfenilo etoxilado), fabricado por las entidad Arkema, Inc.; and V iscoat”!”.#SMTG (acrilato de metoxipolietilenglicol) fabricado por la entidad Osaka Organic Chemical Industry, Ltd.
El contenido de la unidad estructural derivada del monómero insaturado (e1) en el polímero (E) que contiene grupos éter es preferentemente de 1% en peso o más, más preferentemente 3% en peso o más, todavía más preferentemente 5% en peso o más e incluso todavía más preferentemente 10% en peso o más y es preferentemente 100% en peso o menos, más preferentemente 80% en peso o menos, todavía más preferentemente 70% en peso o menos e incluso todavía más preferentemente 50% en peso o menos.
Una relación del contenido (peso) de la unidad estructural derivada del monómero insaturada (e1) en el polímero (E) que contiene grupos éter debe asumirse que es igual que una relación de la cantidad introducida (peso) del monómero insaturado (e1) que es usado para la reacción de polimerización.
En la presente invención, el polímero (E) que contiene grupos éter puede ser un homopolímero que tiene una unidad estructural derivada de un tipo del monómero insaturado (e1) o puede ser un copolímero que tiene unidades estructurales derivadas de dos o más tipos del monómero insaturado (e1).
En la presente invención, el polímero (E) que contiene grupos éter es preferentemente un copolímero que tiene una unidad estructural derivada de uno o más tipos del monómero insaturado (e1) y, opcionalmente, una unidad estructural derivada de 1 o más tipos de otro monómero insaturado (e2). Como el otro monómero insaturado (e2), está contenido preferentemente un monómero insaturado (e21) representado por la siguiente fórmula (E2)
H2C=CR45-X2-R46 (E2)
En la fórmula (E2), R45 representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono; R46 representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono y X2 representa un enlace éster, un enlace amida o un enlace sencillo.
En la fórmula (E2), R45 representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. Ejemplos de este grupo incluyen los mismos grupos que los ejemplos anteriormente citados para R41 en la fórmula (E1), siendo preferidos un átomo de hidrógeno y u grupo metilo.
En la fórmula (E2), R46 es un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 50 átomos de carbono. Ejemplos de este grupo incluyen un grupo de hidrocarburo lineal o ramificado como un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo propenilo, un grupo n-butilo, un grupo isobutilo, un grupo terc-butilo, un grupo n-pentilo, un grupo n-hexilo, un grupo n-octilo, un grupo isooctilo, un grupo 2-etilhexilo, un grupo dodecilo y un grupo octadecilo; y un grupo de hidrocarburo cíclico como un grupo ciclohexilo, un grupo fenilo, un grupo bencilo, siendo preferidos un grupo n-butilo, un grupo isobutilo, un grupo 2-etilhexilo.
En la fórmula (E2), X2 representa un enlace éster (-C(=O)O-), un enlace amida (-C(=O)NH-) o un enlace sencillo. De éstos, es preferido un enlace éster.
En el caso de que X2 sea un enlace éster o un enlace amida, el átomo de carbono de carbonilo está unido preferentemente al átomo de carbono al que está unido R45.
Ejemplos del monómero (e21) insaturado incluyen (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de propilo, (met)acrilato de isopropilo, (met)acrilato de n-butilo, (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato de tercbutilo, (met)acrilato de n-pentilo, (met)acrilato de n-hexilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de n-octilo, (met)acrilato de isooctilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de 3,5,5-trimetilhexilo, (met)acrilato de laurilo, (met)acrilato de cetilo, (met)acrilato de estearilo, (met)acrilato de isoestearilo, (met)acrilato de fenilo, y (met)acrilato de bencilo. De estos, está preferentemente contenido (met)acrilato de n-butilo, (met)acrilato de isobutilo, o (met)acrilato de 2-etilhexilo.
Es también preferido que un monómero insaturado (e22) que contiene grupos organopolisiloxano esté contenido como el otro monómero insaturado (e2).
Como el monómero insaturado (e22) que contiene grupos organopolisiloxano, puede ser usado un producto disponible en el comercio. Ejemplos del producto disponible en el comercio incluyen Silaplane TM-0701T (metacrilato de tris(trimetilsililoxi)sililpropilo), Silaplane FM-0711 (dimetilpolisiloxano que contiene grupos metacriloilo, peso molecular medio: 1.000), y Silaplane FM-0721 (dimetilpolisiloxano que contiene grupos metacriloiloxi, peso molecular medio: 5.000), todos los cuales son fabricados por la entidad JNC Corporation.
Cuando el monómero insaturado (e22) que contiene grupos organopolisiloxano está contenido como el otro monómero insaturado (e2), aunque el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad puede ser mejorada, ocasionalmente se reduce la adhesión de la película de revestimiento al material subyacente y, por lo tanto, es necesario prepararlo apropiadamente dependiendo del tipo de material subyacente en el que se forma la película de revestimiento antisuciedad.
En el caso de que el polímero (E) que contiene grupos éter contenga una unidad estructural derivada del otro monómero (e2), el contenido de la unidad estructural derivada del otro monómero (e2) en el polímero € que contiene grupos éter es preferentemente 99% en peso o menos, más preferentemente 97% en peso o menos, todavía más preferentemente 95% en peso o menos y, incluso todavía más preferentemente 90% en peso o menos y es preferentemente de 20% en peso o más, más preferentemente 30% en peso o más y, todavía más preferentemente, 90% en peso o más.
En la presente invención, desde el punto de vista del rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada y la viscosidad, el peso molecular medio ponderal (Mp) del polímero (E) que contiene grupos éter es preferentemente de 1.000 o más, más preferentemente 3.000 o más, todavía más preferentemente 5.000 o más y de forma especialmente preferida 7.000 o más y es preferentemente de 150.000 o menos, más preferentemente 100.000 o menos, todavía más preferentemente 50.000 o menos y, de forma especialmente preferida, 30.000 o menos.
El polímero (E) que contiene grupos éter puede ser usado solo o en combinación con dos o más del mismo.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga el polímero (E) que contiene grupos éter, desde el punto de vista de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada a partir de la composición de revestimiento y desde el punto de vista de retener la resistencia de la película de revestimiento, el contenido del polímero (E) que contiene grupos éter en la composición de revestimiento antisuciedad es preferentemente de 0,1% en peso o más, más preferentemente 0,3% en peso o más y, todavía más preferentemente, 0,5% en peso o más y es preferentemente de 50% en peso o menos, más preferentemente 25% en peso o menos y, todavía más preferentemente 10% en peso o menos.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga el polímero (E) que contiene grupos éter, desde el punto de vista de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada a partir de la composición de revestimiento y desde el punto de vista de retener la resistencia de la película de revestimiento, el contenido del polímero (E) que contiene grupos éter en el contenido sólido de la composición de revestimiento antisuciedad es preferentemente de 0,2% en peso o más, más preferentemente 0,5% en peso o más y, todavía más preferentemente 0,8% en peso o más y es preferentemente de 80% en peso o menos, más preferentemente 50% en peso o menos y, todavía más preferentemente, 20% en peso o menos.
Material de carga inorgánico (F)
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener un material de carga inorgánico (F) para los fines de mejorar la fluidez y la tixotropía de la composición de revestimiento.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga un material de carga inorgánico (F), la fluidez y la tixotropía de la composición de revestimiento antisuciedad son mejoradas como se mencionó anteriormente y se puede formar una película de revestimiento que tiene un grosor suficiente en un pequeño número de operaciones de revestimiento incluso sobre una superficie de revestimiento vertical o similar. Además, las propiedades físicas de la película de revestimiento obtenida, como la dureza, resistencia a la tracción y al alargamiento son mejoradas de una manera bien equilibrada.
Ejemplos del material de carga inorgánico (F) incluyen sílice, mica, carbonato de calcio, carbonato de aluminio, carbonato de magnesio, carbonato de bario, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, silicato de aluminio, silicato de magnesio, feldespato de potasio, óxido de zinc, caolín, alúmina blanca, sulfato de bario, sulfato de calcio, sulfuro de zinc y fibras cortas de vidrio. El material de carga inorgánico (F) puede ser usado solo o en combinación con dos o más del mismo.
De estos, la sílice es preferida como el material de carga inorgánico (F) desde el punto de vista de mejorar las propiedades físicas de la película de revestimiento como la dureza, resistencia a la tracción y alargamiento, de una manera bien equilibrada.
En cuanto a la sílice, por ejemplo, se pueden usar sílice hidrófila (sílice sin tratamiento superficial), como sílice del método en húmedo (sílice hidratada) y sílice del método en seco (sílice de pirólisis y sílice anhidra). Además, se pueden usar sílice hidrófoba obtenida hidrofobando la superficie de la sílice anteriormente mencionada, específicamente sílice hidrófoba del método en húmedo, sílice de pirólisis hidrófoba o similar. Esta sílice puede ser usada sola o en combinación de dos o más de la misma.
Aunque la sílice del método en húmedo no está particularmente restringida, por ejemplo, es más preferida una sílice del método en húmedo que tenga un contenido de agua adsorbida de 4 a 8% en peso, una densidad aparente de 200 a 300 g/l, un diámetro primario de partículas de 10 a 30 pm y un área superficial específica (área superficial BET) de 10 m2/g.
Aunque la sílice del método en seco no está particularmente restringida, por ejemplo, es más preferida una sílice del método en seco que tenga un contenido de agua de 1,5% en peso o menos, una densidad aparente de 50 a 100 g/l, un diámetro de partículas primario de 8 a 20 pm y un área superficial específica de 10 m2/g.
Ejemplos de la sílice de pirólisis hidrófoba incluyen las obtenidas sometiendo la sílice del método en seco a un tratamiento superficial con un compuesto de organosilicio, como metiltriclorosilano, dimetildiclorosilano, hexametildisilazano, hexametilciclotrisiloxano y octametilciclotetrasiloxano. En lo que se refiera a la sílice de pirólisis hidrófoba, la adsorción de agua con el tiempo es baja y el contenido del agua de la misma es preferentemente de 0,3% en peso o menos y, más preferentemente de 0,1 a 0,2% en peso.
Aunque la sílice de pirólisis hidrófoba no está particularmente restringida, por ejemplo, se prefiere una sílice de pirólisis hidrófoba que tenga un diámetro de partículas primario de 5 a 50 nm, una densidad aparente de 50 a 100 g/l y un área superficial específica de 10 m2/g o más. Con respecto a la sílice de pirólisis hidrófoba, en el caso de ser sometida al tratamiento con calor que se describe con posterioridad, ocasionalmente se reduce el contenido de agua adsorbida sobre la superficie de la sílice de pirólisis hidrófoba después del tratamiento con calor. En ese caso, el contenido de agua de la sílice de pirólisis hidrófoba es preferentemente de 0,2% en peso o menos, más preferentemente 0,1% en peso o menos y, todavía más preferentemente 0,05 a 0,1% en peso.
Como este tipo de sílice, puede ser usado un producto disponible en el comercio. Ejemplos del producto disponible en el comercio incluyen "AEROSIL R974", "AER<o>S<i>L RX200", y "AEROSIL 200", todos los cuales son fabricados por la entidad Nippon Aerosil Co., Ltd. Además, pueden ser usados también como sílice las descritas en el documento JP 2001-139816 A.
La sílice puede ser un material tratado con calor obtenido realizando previamente un tratamiento con calor junto con el organopolisiloxano curable (A). Realizando previamente un tratamiento con calor de la sílice y parte o la totalidad del organopolisiloxano curable (A), se mejora la afinidad de ambos ingredientes, con los que se pueden llevar a cabo efectos como la supresión de la agregación de la sílice.
Ejemplos de un método para realizar el tratamiento con calor de la sílice y el organopolisiloxano curable (A) incluyen un método de realizar un tratamiento bajo presión atmosférica o presión reducida a una temperatura preferentemente 100° C o mayor y una temperatura de descomposición del ingrediente de combinación o menor, más preferentemente de l0o a 300° C y, todavía más preferentemente, de 140 a 200° C durante un período preferentemente de 3 a 30 horas.
La sílice puede ser combinada en la composición de revestimiento en la forma de un producto amasado obtenido amasando conjuntamente con el organopolisiloxano curable (A). Usando el producto amasado obtenido amasando el organopolisiloxano curable (A) y la sílice, se puede suprimir un aumento excesivo en la viscosidad de la composición de revestimiento.
Ejemplos de un método para producir un producto amasado de la sílice y el organopolisiloxano curable (A) incluyen el método descrito en el documento JP 2004-182908 A.
En el caso de que la composición de revestimiento de la presente invención contenga el material de carga inorgánico (F), la cantidad de material de carga inorgánico (F) basada en 100 partes en peso del organopolisiloxano curable (A) es preferentemente de 0,5 partes en peso o más, más preferentemente uno parte en peso o más y, todavía más preferentemente, 5 partes en peso o más desde el punto de vista de mejorar la tixotropía de la composición de revestimiento y desde el punto de vista de mejorar la resistencia la película de revestimiento y la dureza de la película de revestimiento y es preferentemente de 100 partes en peso o menos, más preferentemente 50 partes en peso o menos y, todavía más preferentemente 20 partes en peso o menos, desde el punto de vista de suprimir un aumento excesivo de la viscosidad de la composición de revestimiento.
En el caso de que la composición de revestimiento de la presente invención contenga el material de carga inorgánico (F), desde el punto de vista de mejorar la resistencia de la película de revestimiento y la dureza de la película de revestimiento, el contenido del material de carga inorgánico (F) en el contenido sólido de la composición de revestimiento es preferentemente de 0,1% en peso o más y, más preferentemente 1% en peso o más y es preferentemente de 20% en peso o menos y, más preferentemente, 10% en peso o menos.
Pigmento colorante (G)
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener un pigmento colorante (G) exclusivo del material de carga inorgánico (F) para los fines de mejorar la capacidad de diseño y la visibilidad de la composición de revestimiento y de su película de revestimiento.
Ejemplos del pigmento colorante (G) incluyen un pigmento colorante inorgánico como óxido de titanio, negro de carbono, rojo de bengala (óxido de hierro rojo) y óxido de hierro amarillo y un pigmento colorante orgánico como rojo de naftol y azul de ftalocianina. El pigmento colorante puede contener además diversas materias colorantes, como un colorante. El pigmento colorante (G) puede ser usado solo o en combinación con dos o más del mismo.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga el pigmento colorante (G), el contenido del pigmento colorante (G) en el contenido sólido de la composición de revestimiento es preferentemente de 0,5% en peso o más y, preferentemente, 20% en peso o menos.
Agente antisuciedad (I)
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener un agente antisuciedad (I) para los fines de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad. El agente antisuciedad (I) puede ser usado solo o en combinación con dos o más del mismo.
Ejemplos del agente antisuciedad (I) incluyen óxido cuproso, rodamida de cobre, cobre, una sal de piridiona, 4-bromo-2-(4-clorofenil)-5-(trifluorometil)-1H-pirrol-3-carbonitrilo (otro nombre: tralopirilo), 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona, un aducto de base basado en borano-nitrógeno (como piridina-trifenilborano y 4-isopropilpiridina-difenilmetilborano), (+/-)-4-[1-(2,3-dimetilfenil)etil]-1 H-imidazol (otro nombre: medetomidina), N,N-dimetil-N'-(3,4-diclorofenil)urea, N-(2,4,6-triclorofenil)maleimida, 2-metiltio-4-terc-butilamino-6-ciclopropilamino-1,3,5-triazine, 2,4,5,6-tetracloroisoftalonitrilo, etilenobisditiocarbamato de bisdimetilditiocarbamoil-zinc, disulfuro de clorometil-n-octilo, N,N-dimetil-N'-fenil-(N'-fluorodiclorometiltio)sulfamida, a disulfuro de tetraalquiltiuram, dimetilditiocarbamato de zinc, etilenobisditiocarbamato de zinc, 2,3-dicloro-N-(2',6'-dietilfenil)maleimida y 2,3-dicloro-N-(2'-etil-6'-metilfenil)maleimida.
Ejemplos de la sal de piridiona incluye las representadas por la siguiente fórmula general (I)
En la fórmula (I), los R representan cada uno independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 3 a 6 átomos de carbono, un grupo alquenilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono, un grupo fenilo, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 6 átomos de carbono o un grupo alquilo halogenado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; M representa un átomo de metal de Cu, Zn, Na, Mg, Ca, Ba, Fe, o Sr y n es una valencia del átomo metálico M.
De estos, desde el punto de vista de la estabilidad en almacenamiento y la capacidad de curado de la composición de revestimiento antisuciedad y el excelente rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada, se prefieren óxido cuproso, rodamida de cobre, cobre, una sal de piridiona, tralopirilo, 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolin-3-ona y un aducto de base basado en borano-nitrógeno (como piridina-trifenilborano y 4-isopropilpiridina-difenilmetilborano); es más preferida una sal de piridiona representada por la fórmula (I) en la que n es 2; es todavía más preferida una sal de piridiona representada por la fórmula (I) en la que M es Cu o Zn y es incluso todavía más preferida una sal de piridiona representada por la fórmula (I) en la que M es Cu.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga el agente antiespumante (I), desde el punto de vista de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad formada, el contenido del agente antisuciedad (I) en el contenido sólido de la composición de revestimiento es preferentemente de 0,05% en peso o más y, más preferentemente, 1% en peso o más y es preferentemente de 50% en peso o menos y, más preferentemente, de 30% en peso o menos.
Agente de acoplamiento de silano (J)
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener un agente de acoplamiento de silano (J) para los fines de mejorar la adhesión al material subyacente.
Como el agente de acoplamiento de silano (J), por ejemplo, se usa preferentemente un compuesto representado por la siguiente fórmula (J1).
(R51O)<w>R52(3-w)Si-R53-Z (J1)
En la fórmula (J1), R51 y R52 representan cada uno independientemente un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono; R53 representa un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, en el que puede intervenir un grupo que tiene un heteroátomo; Z representa un grupo polar y w representa un número entero de 2 o 3.
En la fórmula (J1), R51 y R52 representan cada uno independientemente un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. Ejemplos del grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono representado por R51 incluyen un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. Ejemplos del grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono representado por R52 incluyen un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alquenilo que tiene de 2 a 10 átomos de carbono y un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono.
Ejemplos del grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono representado por R51 y R52 y el grupo alquenilo que tiene de 2 a 10 átomos de carbono y el grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono representado por R52 incluyen los grupos expuestos como ejemplos para R11 y R13 en la fórmula (A1) que tienen el correspondiente número de átomos de carbono.
R51 en la fórmula (J1) es preferentemente un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo y, más preferentemente un grupo metilo.
Los grupos plurales representados por R51 pueden ser iguales o diferentes unos de otros.
R52 en la fórmula (J1) es preferentemente un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo butilo o un grupo fenilo, más preferentemente un grupo metilo, un grupo etilo o un grupo propilo o un grupo butilo y, todavía más preferentemente, un grupo metilo.
R53 en la fórmula (J1) representa un grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, en el que puede intervenir un grupo que tiene un heteroátomo. Ejemplos del grupo de hidrocarburo divalente que tiene de 1 a 20 átomos de carbono representado por R53 incluyen los grupos expuestos como ejemplos para R33 en la fórmula (D1) que tienen el correspondiente número de átomos de carbono. De estos, es preferido un grupo alquileno que tiene de 3 a 11 átomos de carbono.
Ejemplos del grupo que tiene un heteroátomo incluyen análogamente los grupos ilustrados como ejemplos para R33 en la fórmula (D1). De estos, es preferido un grupo -NRa- y es más preferido un grupo -NH-. Puede estar contenido un tipo o dos o más tipos del grupo que tiene un heteroátomo representado por R53 y, en el caso en que haya grupos plurales que tienen un heteroátomo, los grupos pueden ser iguales o diferentes unos de otros.
En la fórmula (J1), Z representa un grupo polar. El grupo polar es preferentemente un grupo amino, un grupo iminoalquilo (-CRc=NH, en el que Rc representa un átomo de hidrógeno o un grupo de hidrocarburo monovalente que tiene de 1 a 10 átomos de carbono), un grupo glicidoxi, un grupo isocianato, un grupo tiol, un grupo hidrosililo o un grupo (met) acriloxi y, más preferentemente, un grupo amino. El grupo amino representado por Z en la fórmula (J1) puede ser cualquiera de un grupo amino primario, un grupo amino secundario y un grupo amino terciario y, por encima de todos, es preferido un grupo amino primario.
En la fórmula (J1), w representa un número entero de dos o tres y, preferentemente, 3.
Ejemplos del agente (J) de acoplamiento de silano incluyen 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, 3-(2-(2-aminoetilamino)etilamino)propiltrimetoxisilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, 3-isocianatopropiltrimetoxisilano, 3-mercaptopropiltrimetoxisilano y N-fenil-3-aminopropiltrimetoxisilano.
El agente (J) de acoplamiento de silano puede ser un condensado parcialmente hidrolizado del compuesto representado por la fórmula (J1). El agente (J) de acoplamiento de silano puede ser usado solo o en combinación con dos o más del mismo.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga el agente (J) de acoplamiento de silano, desde el punto de vista de mejorar la adhesión de la película de revestimiento antisuciedad al sustrato o la película de revestimiento subyacente, el contenido de agente (J) de acoplamiento de silano en el contenido sólido de la composición de revestimiento es preferentemente de 0,01% en peso o más y, más preferentemente 0,05% en peso o más y es preferentemente de 10% en peso o menos y, más preferentemente 2% en peso o menos.
Agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener un agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación.
Ejemplos del agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación incluyen una cera basada en organoarcilla (tal como una sal de estearato, una sal de lecitina y un alquil-sulfonato de Al, Ca o Zn), una cera orgánica (como una cera de polietileno, una cera de polietileno oxidado, una cera de amida, una cera de poliamida y una cera de aceite de ricino hidrogenado) y una mezcla de una cera basada en organoarcilla y una cera orgánica.
Como el agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación, puede ser usado un producto disponible en el comercio. Ejemplos del producto disponible en el comercio incluyen “Disparlon 305", "Disparlon 4200-20", y "Disparlon A630-20X", todos los cuales son fabricados por la entidad Kusumoto Chemicals, Ltd.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga el agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación, el contenido del agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación en el contenido sólido de la composición de revestimiento es preferentemente de 0,01% en peso o más y, más preferentemente, 0,1 % en peso o más y es preferentemente 10% en peso o menos, y, más preferentemente, 3% en peso o menos.
Enzima (L)
La composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede contener una enzima (L) para los fines de mejorar el rendimiento antisuciedad de la película de revestimiento antisuciedad.
Ejemplos de la enzima (L) incluyen serina proteasa, cisteína proteasa, metaloproteinasa, celulasa, hemicelulasa, pectinasa y glicosidasa.
En el caso de que la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención contenga la encima (L), el contenido de la enzima (L) en el contenido sólido de la composición de revestimiento es preferentemente de 0,00005% en peso o más y, más preferentemente, 0,01% en peso o más y es preferentemente 5% en peso o menos y, más preferentemente, 0,1% en peso o menos.
Estuche de ensayo para preparar la composición de revestimiento
Normalmente, la composición de revestimiento de la presente invención es provista en forma de un material de revestimiento de tipo de paquetes múltiples compuesto por dos o más componentes.
Estos respectivos componentes (respectivos líquidos) contienen cada uno, uno o más ingredientes, están individualmente envasados y seguidamente son almacenados y mantenidos en un estado de ser introducidos en un recipiente como un bote. Cuando el contenido de los respectivos componentes se mezcla en el momento del revestimiento, se prepara la composición de revestimiento. Es decir, en un aspecto, la presente invención es proporcionar un estuche de ensayo compuesto por los componentes anteriormente mencionados para preparar la composición de revestimiento antisuciedad según la presente invención.
En la composición de revestimiento antisuciedad basada en organopolisiloxanos, en general, un componente que contiene el organopolisiloxano que constituye un material principal de la resina aglutinante de la composición de revestimiento antisuciedad es denominado “agente de base” un componente que contiene un compuesto que retícula este organopolisiloxano a través de una reacción con el mismo es denominado “agente de curado” y un componente que contiene un compuesto que reacciona con cualesquiera compuestos contenidos en el componente del agente de base y el componente del agente de curado, como un agente de acoplamiento, es denominado “aditivo”.
Una forma del estuche de ensayo para preparar la composición de revestimiento antisuciedad según la presente invención es una forma de paquetes múltiples que tienen individualmente un componente (X) de agente de base que contiene el organopolisiloxano curable (A) y un componente (Y) de agente de curado que contienen el agente reticulante (B) de organosilicio y el catalizador (C) de curado.
Una forma del estuche del ensayo para preparar la composición de revestimiento antisuciedad según la presente invención es en una forma de tipo de paquetes múltiples que tienen individualmente un componente (X) de agente de base que contiene el organopolisiloxano curable (A), un componente (I) de agente de curado que contiene el agente reticulante (B) de organosilicio y un componente (Z) de aditivo. En esta forma, el agente (C) de curado está contenido en al menos un componente seleccionado entre el grupo que consiste en el componente (Y) de agente de curado y el componente (Z) de aditivo.
El componente (X) de agente de base, en la presente invención contiene el organopolisiloxano curable (A) y, preferentemente, contiene además otro ingrediente opcional. Como se mencionó anteriormente, el organopolisiloxano curable (A) que va a ser combinado con el componente (X) de agente de base puede ser un material tratado con calor con sílice, en el que parte del conjunto del mismo es el material (F) de carga inorgánico o un material amasado obtenido combinando el organopolisiloxano curable (A) y sílice. Ejemplos del ingrediente opcional que puede ser combinado con el componente (X) de agente de base incluyen el aceite (D) de silicona representado por un polidimetilsiloxano modificado con fenilo y un polidimetilsiloxano modificado con éter, el polímero (E) que contiene grupos éter, el material (F) de carga inorgánico, el pigmento colorante (G), el disolvente orgánico (H), el agente antisuciedad (I) representado por una sal de piritiona, agente antiembolsamientos y antisedimentación (K) y la enzima (L).
El componente (Y) de agente de curado en la presente invención contiene preferentemente el agente reticulante (B) de organosilicio representado por ortosilicato de tetraetilo y un ingrediente opcional que tiene una reactividad elevada con el ingrediente contenido en el agente de base. Ejemplos del ingrediente opcional que puede ser combinado con el componente (Y) de agente de curado incluyen el catalizador (C) de curado, el aceite (D) de silicona representado por un polidimetilsiloxano modificado con fenilo y un polidimetilsiloxano modificado con éter, el disolvente orgánico (H) y el agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación. El aceite (D) de silicona y el agente (K) antiembolsamientos y antisedimentación pueden ser combinados en cualquiera de los componentes en la medida en que no provoque una reacción no deseada con los demás ingredientes del componente (X) de agente de base y el componente (Y) de agente de curado.
El componente (Z) de aditivo en la presente invención contiene además preferentemente un ingrediente opcional que tiene una elevada reactividad con los ingredientes contenidos en el componente (X) de agente de base y el componente (Y) de agente de curado. Ejemplos del ingrediente opcional que pueden ser combinados en el componente Z de aditivo incluyen el catalizador (C) de curado y el agente (J) de acoplamiento de silano.
Aunque un método para preparar la composición de revestimiento antisuciedad según la presente invención no está particularmente restringido, por ejemplo, la composición de revestimiento antisuciedad es obtenida añadiendo los respectivos ingredientes que constituyen el material de revestimiento antisuciedad de tipo de paquetes múltiples, a saber, los componentes respectivos anteriormente mencionados del estuche de ensayo, (los contenidos del envase) y, opcionalmente, ingredientes opcionales adicionales de forma sucesiva o simultánea, según el método común y seguidamente mezclarlos.
Película de revestimiento antisuciedad
La película de revestimiento antisuciedad de la presente invención está formada por la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención y es una obtenida mediante el curado de la composición de revestimiento antisuciedad. Específicamente, por ejemplo, la película de revestimiento antisuciedad se puede formar aplicando la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención sobre un sustrato o similar y seguidamente secar.
Ejemplos del método para aplicar la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención incluyen métodos conocidos que usan un cepillo, un rodillo, un pulverizador o similar.
La composición de revestimiento antisuciedad se puede formar secando la composición de revestimiento antisuciedad aplicado mediante el método anteriormente mencionado, por ejemplo, bajo unas condiciones a 25° C durante aproximadamente 0,5 a 7 días. Además, la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención exhibe una rápida capacidad de curado incluso en un entorno a bajas temperaturas y la película de revestimiento antisuciedad se puede formar mediante secado, por ejemplo, bajo unas condiciones a 5° C durante aproximadamente 0,5 a 7 días. El secado de la composición de revestimiento antisuciedad se puede realizar mientras se hace soplar aire bajo calentamiento.
Un grosor de la película de revestimiento antisuciedad de la presente invención después del curado, es, por ejemplo, preferentemente de aproximadamente 100 a 2000 pm desde el punto de vista de mejorar la resistencia de la película de revestimiento. Ejemplos del método para producir la película de revestimiento antisuciedad que tiene este grosor incluyen un método para aplicar una composición de revestimiento una vez o múltiples veces hasta un grosor durante un tiempo de aplicación preferentemente de 30 a 400 pm y, más preferentemente de 50 a 300 pm.
Sustrato con película de revestimiento antisuciedad y método para su producción
El sustrato con una película de revestimiento antisuciedad según la presente invención es uno que incluye la película de revestimiento antisuciedad de la presente invención sobre un sustrato.
Aunque un método para producir en sustrato con una película de revestimiento antisuciedad de la presente invención no está particularmente limitado, ejemplos del mismo incluyen un método que incluye las siguientes etapas (1) y (2) y un método que incluye las siguientes etapas (i) y (ii).
El sustrato con una película de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede ser producido mediante un método que incluye una etapa (1) de aplicar o impregnar un sustrato con la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención, para obtener un material aplicado o un material impregnado; y una etapa (2) de curado de la composición de revestimiento aplicada o impregnada sobre el sustrato, obtenido en la etapa (1), para formar una película de revestimiento.
En la etapa (1), en cuanto al método de aplicación de la composición de revestimiento sobre el sustrato, puede ser adoptado el método de aplicación anteriormente mencionado. Además, el método para preparar la impregnación no está particularmente restringido y puede ser realizado sumergiendo el sustrato en la composición de revestimiento en una cantidad suficiente para conseguir la impregnación. Además, el método para el curado de la composición de revestimiento aplicada o impregnada no está particularmente restringido y la composición de revestimiento puede ser curada mediante el mismo método que el de la producción de la película de revestimiento antisuciedad.
El sustrato con una película de revestimiento antisuciedad de la presente invención puede ser producido mediante un método que incluye una etapa (e) de curado de la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención para formar una película de revestimiento; y una etapa (ii) de adherir la película de revestimiento obtenida en la etapa (i) sobre un sustrato.
En la etapa (i) el método de formación de la película de revestimiento no está particularmente restringido y la película de revestimiento puede ser producida mediante el mismo método que el de la producción de la película de revestimiento.
En la etapa (ii), el método para adherir la composición de revestimiento sobre un sustrato no está particularmente restringido y, por ejemplo, la película de revestimiento puede ser pegada sobre el sustrato usando una cinta adhesiva sensible a la presión que tenga una capa compuesta por una película de revestimiento como en el método descrito en el documento JP 2013-129724 A.
Ejemplos del sustrato incluyen una embarcación (como un caparazón exterior de un casco de un navío, un navío con casco de acero a gran escala, como un navío con un casco de acero a gran escala, como un navío de contenedores y un petrolero, un barco de pesca, un barco FRP, una barca de madera y un yate; y un navío recién construido y un navío reparado a partir del mismo, un material de pesca (como una cuerda, una red de pesca, un aparejo de pesca, un flotador y una boya), una tubería para petróleo, un conducto de agua, una conducción de circulación de agua, un traje de buzo, unas gafas de natación, una bombona de oxígeno, un traje de natación, un torpedo, una estructura sumergida, como un orificio de alimentación y drenaje de agua para una instalación de energía calorífica o energía nuclear, un cable marino, una instalación de utilización de agua de mar (como una bomba de agua de mar), un megaflotador, una carretera costera, un túnel sumergido, una instalación marítima y diversos trabajos de ingeniería civil marina como un canal, una canalización de agua o similar.
De éstos, el sustrato es preferentemente una embarcación, una estructura sumergida o un aparejo de pesca, más preferentemente una embarcación o una estructura sumergida y, todavía más preferentemente, una embarcación.
Método antisuciedad que usa una película de revestimiento antisuciedad
Aunque un método antisuciedad que usa la película de revestimiento antisuciedad de la presente invención no está particularmente limitado, ejemplos del mismo incluyen un método para cubrir un objeto (sustrato) para evitar la aparición de la unión de organismos acuáticos con la película de revestimiento antisuciedad de la presente invención o una película de revestimiento antisuciedad estratificada.
La película de revestimiento antisuciedad estratificada tiene preferentemente la película de revestimiento antisuciedad de la presente invención sobre una película de revestimiento anticorrosiva. Ejemplos de la película de revestimiento anticorrosiva incluyen una película de revestimiento anticorrosiva de un tipo de sistema de resina de tipo de curado por reacción y una película de revestimiento anticorrosiva de un sistema de resina termoplástica y, desde el punto de vista de las propiedades adhesivas, es preferida una película de revestimiento anticorrosiva de un sistema de resina de tipo de curado por reacción. Específicamente, ejemplos de la resina de tipo de curado por reacción incluyen una resina de silicona, una resina epoxídica y una resina de uretano.
La película de revestimiento antisuciedad estratificada puede tener además al menos una película de revestimiento antisuciedad seleccionada entre el grupo que consiste en la película de revestimiento antisuciedad de la presente invención y otra película de revestimiento antisuciedad basada en una resina de silicona de una película de revestimiento antisuciedad de la presente invención.
La película de revestimiento antisuciedad de la presente invención es excelente en su rendimiento antisuciedad y es capaz de suprimir la suciedad con organismos acuáticos de un sustrato cubierto con la película de revestimiento.
Ejemplos
La presente invención se describe a continuación de forma más específica sobre la base de ejemplos, pero debe entenderse que la presente invención no está limitada a estos ejemplos.
Método de evaluación de propiedades físicas.
Contenido sólido (% en peso)
El contenido sólido de cada una de la solución del catalizador (C) de curado, la solución del polímero (E) que contiene grupos éter y la composición de revestimiento antisuciedad se calcularon según el siguiente método.
Se retuvo 1,0 g (X1) de una muestra en una cámara de termostato mantenida bajo unas condiciones de 1 atm y 125° C durante 1 hora y se retiró un componente volátil para obtener un componente no volátil. Se midió la cantidad (X2 (g)) de este componente no volátil y se calculó una relación de contenido (% en peso) del contenido sólido incluido en la muestra según la siguiente expresión.
Contenido sólido (% en peso) = X2/X1 x 100
Viscosidad de la solución del polímero (E) que contiene grupos éter
La viscosidad (unidad: mPas) de la solución del polímero (E) que contiene grupos éter a una temperatura líquida de 25° C se midió con un viscosímetro tipo (E) (TV-25, fabricado por la entidad Toki Sangyo Co., Ltd.). Peso molecular medio ponderal (Mp)
El peso molecular medio ponderal (Mp) de cada polímero (E) que contiene grupos éter y el organopolisiloxano curable (A) se midió por medio de GPC (cromatografía de permeación sobre gel) bajo las siguientes condiciones.
Condiciones de GPC
Instalación: “HLC-8220GPC” (fabricada por la entidad Tosoh Corporation)
Columnas: “TSK gel Super H2000" y "TSK gel Super H4000" conectadas unas con otra (todas las cuales son fabricadas por la entidad Tosoh Corporation, 6 mm de diámetro interno/15 cm de longitud)
Eluyente: tetrahidrofurano (THF)
Caudal: 0,500 ml/min
Detector: RI
Temperatura de la cámara de termostato de la columna: 40° C
Sustancia patrón: poliestireno
Método de preparación de muestras: la solución del polímero (E) que contiene grupos éter del ejemplo de producción 1 o el organopolisiloxano curable (A) se diluyó mediante la adición de THF y seguidamente se filtró con un filtro de membrana. El filtrado obtenido fue designado como una muestra para la medición de GPC. Identificación de tipos y medición de contenidos de diversos elementos metálicos en el catalizador de curado El catalizador de curado fue sometido a un análisis de composición en la espectroscopía de emisión atómica y CP bajos las siguientes condiciones, para determinar los contenidos de metales en el catalizador de curado. La medición se realizó usando un instrumento “SPECTRO CIROS-120 (EOP)" (fabricado por la entidad Rigaku Corporation) mediante el método establecido en la norma JIS K0116:2014.
Como pretratamiento de la muestra, se pesó 1 g del catalizador de curado en un tubo de digestión hecho de polipropileno “DigiTUBEs" (fabricado por la entidad GL Sciences Inc.), se añadieron 25 ml de ácido nítrico (1 1) y se realizó una descomposición con calor con un calentador de bloques. Después de dejar en reposo para enfriar, la materia resultante se puso en 50 ml de agua destilada, para preparar un líquido de ensayo A. El líquido de ensayo A obtenido se diluyó en una proporción opcional con agua destilada y se midió la cantidad del metal en la muestra con un espectrómetro de emisión atómica y CP. Se preparó una curva de calibración usando muestras que tenían cantidades conocidas de iones metálicos restantes en cuatro puntos de 0 ppm, 1 ppm, 2 ppm y 4 ppm. Además, para la longitud de onda de medición del espectro de emisión de cada metal, se adoptaron, respectivamente, 202,548 nm para zinc, 223,061 nm para bismuto 257,139 nm para circonio, 259,941 para hierro, 455,404 nm para bario, 407,771 nm para estroncio, 670 nm para litio, 589,592 nm para sodio y 766,941 nm para potasio.
Producción de solución de polímero (E) que contiene grupos éter
Ejemplo de producción 1
La reacción se realizó a presión atmosférica en una atmósfera de nitrógeno. Se introdujeron 42,86 g de metilamil-cetona en un recipiente de reacción equipado con un agitador, un condensador de reflujo, un termómetro, un tubo de introducción de nitrógeno y un embudo de goteo y se calentó a una temperatura interna de 100° C mientras se agitaba. Mientras se mantenía la temperatura de la metil-amil-cetona en el recipiente de reacción dentro de un intervalo de 100 ± 5° C, se añadió gota a gota una mezcla de monómeros compuesta por 20 g de NK Ester AM-90G (acrilato de metoxipropilenglicol #400 fabricado por la entidad Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) en el recipiente de reacción durante 4 horas. Posteriormente, la mezcla de reacción se agitó durante 2 horas mientras se mantenía el intervalo de temperaturas que antecede, para obtener una solución del polímero (E) que contiene grupos éter. Se midieron las diversas propiedades físicas del polímero (E) que contiene grupos éter y los resultados se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1
Producción de catalizador (C) de curado/solución de versatato de litio
Ejemplo de producción 2
La reacción se realizó a presión atmosférica en una atmósfera de nitrógeno. Se introdujeron 57,33 g de ácido versático, 15,4 g de monohidrato de hidróxido de litio y 28,49 g de butil-cellosolve en un recipiente de reacción equipado con un agitador, un condensador de reflujo, un termómetro y un tubo de introducción de nitrógeno y se calentó a una temperatura interna de 80° C mientras se agitaba. Mientras se mantenía la temperatura del ácido versático en el recipiente de reacción en un intervalo de 80 ± 5° C, la mezcla de reacción se agitó durante 3 horas, para obtener una solución de versatato de litio (contenido sólido: 60% en peso).
Producción de catalizador (C) de curado /versatato de sodio
Ejemplos de producción 3
La reacción se realizó a una presión atmosférica en una atmósfera de nitrógeno. Se introdujeron 34,6 g de ácido versático 8,0 g de hidróxido de sodio y 35,4 g de etanol en un recipiente de reacción equipado con un agitador, un condensador de reflujo, un termómetro y un tubo de introducción de nitrógeno y se calentó a una temperatura interna de 50° C mientras se agitaba. Mientras se mantenía la temperatura del ácido versático en el recipiente de reacción en un intervalo de 50 ± 5° C, la mezcla de reacción se agitó durante 3 horas, para obtener una solución de versatato de sodio (contenido sólido: 50% en peso).
Producción de solución de catalizador (C) de curado/versatato de potasio
Ejemplo de producción 4
La reacción se realizó a una presión atmosférica en una atmósfera de nitrógeno, se introdujeron 34,6 g de ácido versático, 11,22 g de hidróxido de potasio y 38,62 g de etanol en un recipiente de reacción equipado con un agitador, un condensador de reflujo un termómetro y un tubo de introducción de nitrógeno y se calentó a una temperatura interna de 50° C mientras se agitaba. Mientras se mantenía la temperatura del ácido versático en el recipiente de reacción en un intervalo de 50 ± 5° C, la mezcla de reacción se agitó durante 3 horas, para obtener una solución de versatato de potasio (contenido sólido: 50% en peso).
Composición de revestimiento
Ingredientes de combinación
Los ingredientes de combinación que van a ser usado para las composiciones de revestimiento se muestran en las Tabla 2 y 3.
Un material amasado del organopolisiloxano curable (A) y el material de carga inorgánico (F) (sílice) mostrado en la Tabla 2 es obtenido usando el organopolisiloxano curable (A) y sílice como el material (F) de carga inorgánico en las cantidades mostradas en la Tabla 2 y amasando mediante un método conocido.
Tabla 2
Tabla 3
Ejemplos 1 a 13 y ejemplos comparativos 1 a 7: Producción de la composición de revestimiento antisuciedad
Agitando y mezclando según las cantidades de combinación (partes en peso descritas en las Tabla 4 y 5, se prepararon composiciones de revestimiento de tipo de dos paquetes compuestas por el componente (X) de agente de base y el componente Y de agente de curado. En el momento de la aplicación de la composición de revestimiento de tipo de dos paquetes sobre el sustrato, se usó la composición de revestimiento preparada mediante agitación y mezcla a fondo del componente (X) de agente de base y el componente Y de agente de curado usando un dispensador, de forma que se haga uniforme.
Ensayo de propiedades físicas de la composición de revestimiento antisuciedad y la película de revestimiento antisuciedad
Capacidad de curado
El ensayo se realizó mediante el método indicado en la norma ISO 9117-424 y el tipo 1 de instrumento de medición del tiempo de secado de una película de revestimiento de tipo RC (Registrador del tiempo de secado) fabricado por la entidad TP Giken Co., Ltd. Cada una de las composiciones de revestimiento antisuciedad de los ejemplos y ejemplos comparativos fue aplicada sobre una placa de vidrio rectangular de 300 mm x 25 mm usando un aplicador de 0,5 mm; seguidamente se colocó una punta de una aguja sobre la misma; la aguja se dejó que se desplazara linealmente a una velocidad opcional sobre la placa de vidrio y se midió una fase de curado (tiempo de curado) para evaluar la capacidad de curado. La medición se realizó en una cámara a temperatura constante y humedad constante (a 23° C y 50% de humedad relativa) y una cámara de ensayo a baja temperatura (a 5° C y 30% de humedad relativa). Aunque se observa una marca de la aguja sobre la superficie de la película de revestimiento en la fase inicial de curado del revestimiento, cuando el revestimiento está curado hasta un cierto alcance, la marca de la aguja no se observa.
El tiempo de curado de la composición de revestimiento antisuciedad se definió como el tiempo desde la aplicación de la composición de revestimiento antisuciedad como un tiempo desde la aplicación de la composición de revestimiento antisuciedad sobre una placa de vidrio hasta que la marca de la aguja no se observe (unidad: horas).
Vida útil
Después de la preparación de una composición de revestimiento antisuciedad por medio de la mezcla del componente (X) de agente de base y el componente (Y) de agente de curado de la composición de revestimiento antisuciedad, la viscosidad de la composición de revestimiento aumenta con el tiempo debido a la reacción de los ingredientes en la composición de revestimiento unos con otros. La capacidad de tratamiento del revestimiento es disminuida debido al espesamiento de la composición de revestimiento. El tiempo para el que la capacidad de tratamiento del revestimiento se sitúa en un intervalo tolerable se denomina generalmente vida útil (vida útil práctica).
La evaluación de la vida de tratamiento de la composición de revestimiento antisuciedad se realizó como sigue.
A saber, inmediatamente después de preparar cada una de las composiciones de revestimiento antisuciedad de los ejemplos 9 a 13 bajo unas condiciones de 23° C y 50% de humedad relativa, se midió la viscosidad de la composición de revestimiento (viscosidad inicial); posteriormente, se midió la viscosidad de la composición de revestimiento a intervalos de cada 30 minutos; los valores de los cambios de la viscosidad con el tiempo se conectaron con una línea recta en un gráfico; el tiempo hasta que la viscosidad sobrepasó dos veces la viscosidad inicial se determinó a intervalos de cada 10 minutos; y un tiempo (unidad: minuto) hasta justo antes de que la viscosidad sobrepasara dos veces la viscosidad inicial se definió como la vida útil de la composición de revestimiento antisuciedad.
La viscosidad se midió con un viscosímetro de tipo B (modelo: BM, fabricado por la entidad Tokyo Keiki, Inc.) bajo unas condiciones de una velocidad de rotación de 60 rpm. Cuando la vida útil así medida es de 60 minutos o más, se puede decir que la vida de tratamiento de la composición de revestimiento antisuciedad es buena. Rendimiento antisuciedad
Fabricación de un panel de ensayo con película de revestimiento
Sobre un panel tratado con chorro de arena, que tenía una pintura anticorrosiva basada en productos epoxídicos (“BANNOH 500", fabricado por Chugoku Marine Paints, Ltd.) aplicada sobre el mismo, se aplicó una capa de aglutinante basado en silicona (CMP BIOCLEAN TIE COAT, fabricado por la entidad Chugoku Marine Paints, Ltd.) hasta un grosor después de secar (curado) de 100 pm y seguidamente se secó a 5° C durante 5 horas, para formar una película de revestimiento subyacente.
Posteriormente, cada una de las composiciones de revestimiento antisuciedad de los ejemplos y de ejemplos comparativos fue aplicada sobre esta película de revestimiento subyacente hasta un grosor después de secado (curado) de 200 pm a 5° C. Después de dejarlo en reposo durante una semana a 5° C, se proporcionó el panel de ensayo con una película de revestimiento.
Ensayo de rendimiento antisuciedad
El panel de ensayo se sumergió estáticamente en la bahía de Miyajima, prefectura de Hiroshima. Después de 3 meses, se evaluó una relación del área de unión de organismos acuáticos, incluidos lodos, que ocupaban la superficie del panel de ensayo mediante una observación visual. El rendimiento antisuciedad se evalúo mediante la siguiente puntuación de evaluación
Puntuación de evaluación
5: el área de unión de organismos acuáticos es menor que 1% de la superficie de ensayo completa
4: en área de unión de organismos acuáticos es de 1% o más y menos de 10% de la superficie de ensayo completa.
3: el área de unión del organismo acuático es de 10% o más y menos de 30% de la superficie de ensayo completa.
2: El área de unión de organismos acuáticos es de 30% o más y menos de 60% de la superficie de ensayo completa.
1: el área de unión de organismos acuáticos es de 60% o más de la superficie de ensayo completa.
Tabla 4 (2/2)
(continuación)
(continuación)
Tabla 5
(continuación)
Los resultados de los ejemplos y ejemplos comparativos ponen de manifiesto que la composición de revestimiento antisuciedad según la presente invención no usa un catalizador basado en estaño ni un catalizador basado en bismuto, tiene una rápida capacidad de curado incluso en un entorno a bajas temperaturas y es también excelente en el rendimiento antisuciedad.
Además, la composición de revestimiento antisuciedad de la presente invención, considerando el hecho de que el disolvente orgánico basado en alcohol está contenido en el disolvente orgánico (H), es posible asegurar un tiempo suficiente como vida de trabajo después de preparar la composición de revestimiento.
Aplicación industrial
De acuerdo con las presentes realizaciones, es posible preparar una composición de revestimiento antisuciedad que no usa un catalizador basado en estaño ni un catalizador basado en bismuto, tiene una rápida capacidad de curado incluso en un entorno a bajos temperaturas y es también excelente en el rendimiento antisuciedad; un estuche de ensayo para preparar la composición de revestimiento antisuciedad, una película de revestimiento antisuciedad formada por la composición de revestimiento antisuciedad y un método para producirla y un sustrato con una película de revestimiento antisuciedad, en el que la película de revestimiento antisuciedad es proporcionada sobre un sustrato, como una embarcación, una estructura sumergida, un material de pesca y un método para producir los mismos.
Claims (16)
1. Una composición de revestimiento antisuciedad, que comprende (A) un organopolisiloxano curable que tiene al menos dos grupos silanol en una molécula, (B) al menos un agente reticulante de organosilicio seleccionado entre un organosilano que tiene al menos dos grupos hidrolizables en una molécula y un condensado parcialmente hidrolizado del mismo, (C) un catalizador de curado y (H) un disolvente orgánico, de modo que el catalizador (C) de curado contiene un compuesto de metal alcalino que contiene al menos un metal alcalino y el compuesto de metal alcalino es una sal de metal alcalino de ácido carboxílico que contiene un ácido carboxílico que tiene de 6 a 24 átomos de carbono.
2. La composición de revestimiento antisuciedad según la reivindicación 1, en la que el catalizador (C) de curado contiene además un compuesto de zinc.
3. La composición de revestimiento antisuciedad según la reivindicación 1 o 2, en la que el compuesto de metal alcalino es un compuesto de litio.
4. La composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el ácido carboxílico contiene dos o más ácidos carboxílicos.
5. La composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el contenido de metal alcalino en el catalizador (C) de curado es de 50% en peso o más con relación a la cantidad total de metales en el catalizador (C) de curado.
6. La composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el contenido de metal alcalino en la composición de revestimiento antisuciedad es de 100 mg/kg o más.
7. La composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que no comprende un catalizador basado en estaño ni un catalizador basado en bismuto.
8. La composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el peso molecular medio ponderal del organopolisiloxano curable (A) es de 5.000 a 100.000.
9. La composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además al menos uno seleccionado entre el grupo que consiste en (D) un aceite de silicona y (E) un polímero que contiene grupos éter.
10. La composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el disolvente orgánico (H) contiene un disolvente orgánico basado en alcohol que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.
11. Un estuche de ensayo para preparar una composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual
el estuche de ensayo es una forma de tipo de paquetes múltiples que tienen individualmente un componente de agente de base que contiene el organopolisiloxano curable (A) y un componente de agente de curado que contiene el agente reticulante (B) de organosilicio y el catalizador (C) de curado.
12. Un estuche de ensayo para preparar la composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual
el estuche de ensayo es una forma de tipo de paquetes múltiples que tiene individualmente un componente de agente de base que contiene el organopolisiloxano curable (A), un componente de agente de curado que contiene el agente reticulante (B) de organosilicio y un componente de aditivo y
el catalizador (C) de curado está contenido en al menos un componente seleccionado entre el grupo que consiste el componente de agente de curado y el componente de aditivo.
13. Una película de revestimiento antisuciedad formada por la composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
14. Un sustrato con una película de revestimiento antisuciedad, que comprende la película de revestimiento antisuciedad según la reivindicación 13 sobre un sustrato.
15. El sustrato con una película de revestimiento antisuciedad según la reivindicación 14, de modo que el que el sustrato es una embarcación, una estructura sumergida o un apero de pesca.
16. Un método para producir un sustrato con una película de revestimiento antisuciedad que comprende las siguientes etapa (1) y etapa (2), o que comprende las siguientes etapa (i) y etapa (ii):
Etapa (1): una etapa de aplicar o impregnar un sustrato con la composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, para obtener un material aplicado o un material impregnado; y Etapa (2): una etapa de secar el material aplicado o el material impregnado obtenido en la etapa (1), para el curado de la composición de revestimiento antisuciedad y formar una película de revestimiento, o
Etapa (i): una etapa de curado de la composición de revestimiento antisuciedad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, para formar una película de revestimiento; y
Etapa (ii): una etapa de adherir la película de revestimiento obtenida en la etapa (i) sobre un sustrato.
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