ES2428073T3

ES2428073T3 - Composiciones de pintura con pigmentos coloreados que presentan un mayor poder de cobertura, una mayor resistencia al rayado y propiedades de limpieza fácil

Info

Publication number: ES2428073T3
Application number: ES08758530T
Authority: ES
Inventors: Stefan Brand; Andreas Dierdorf; Hubert Liebe; Frank Osterod; Markus Mahn; Ken Ryan
Original assignee: Clariant International Ltd; AZ Electronic Materials Luxembourg SARL
Current assignee: Clariant International Ltd; AZ Electronic Materials Luxembourg SARL
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2013-11-05
Anticipated expiration: 2028-05-15
Also published as: WO2008138610A1; EP2158281B1; US20100305245A1; JP2010526925A; SI2158281T1; US8470924B2; DK2158281T3; EP2158281A1; CN101715475B; DE102007023094A1; CN101715475A

Abstract

Una composición de pintura pigmentada con color que comprende un disolvente o una mezcla de disolventes ya.) respecto a la formulación total, del 1% al 80% en peso de un polisilazano de fórmula (1) -(SiRR-NR)n- (1) y b.) respecto a la formulación total del 1% al 15% en peso de uno o más pigmentosdonde R, R y R son iguales o diferentes e independientemente entre sí representan hidrógeno o un restoalquilo, arilo, vinilo o (trialcoxisilil)alquilo dado el caso sustituido, siendo n un número entero y teniendo n unadimensión tal que el polisilazano presenta un peso molecular promedio numérico de 150 a 150.000 g/mol

Description

Composiciones de pintura con pigmentos coloreados que presentan un mayor poder de cobertura, una mayor resistencia al rayado y propiedades de limpieza fácil

Esta invención se refiere a composiciones de pintura que se pueden usar en aplicaciones que requieren una elevada intensidad de color y poder de cobertura, una mayor resistencia al rayado, una mayor estabilidad a la intemperie y unas propiedades de limpieza mejoradas.

Estos tipos de sistemas de pintura se necesitan especialmente para vehículos, tales como vehículos de motor, autobuses, maquinaria para la construcción y ferrocarriles, donde se requiere un sistema de revestimiento duradero, con un color atractivo. Aquí, los requisitos particulares están relacionados con la durabilidad del color y la resistencia al rayado.

En muchos casos, se ha intentado conseguir este perfil de requisitos mediante una estructura multicapa. Por ejemplo, dentro del segmento de la automoción, se emplea una estructura de cuatro capas compuesto por imprimación, aparejo, pintura base y pintura transparente. Para más detalles, se puede consultar Automotive Paints and Coatings, VCH Verlagsgesellschaft: Weinheim (1995).

La ausencia de una pintura transparente se describe por ejemplo en el documento JP 2002080776 (una composición de material de revestimiento). Aquí, sin embargo, se hace referencia a pigmentos de efecto metálico que son estables en la intemperie debido a su naturaleza inorgánica. Además, en este caso no se consigue una mayor resistencia al rayado y propiedades de limpieza fácil, en combinación con las propiedades ópticas descritas.

En otros casos también se conoce la ausencia de una pintura transparente adicional. Sin embargo, estas monocapas son revestimientos de calidad relativamente baja, del tipo usado, por ejemplo, en el sector de las pinturas industriales. Teniendo en cuenta estos perfiles de propiedades, son peores, especialmente en lo relativo a la estabilidad a la intemperie y al aspecto visual.

Habría que señalar aquí que la pintura base contiene los pigmentos coloreados y la pintura transparente es necesaria para proporcionar la resistencia al rayado y la estabilización frente a la radiación UV requeridas.

El daño a la pintura base pigmentada coloreada puede afectar tanto al aglutinante como al pigmento. De la literatura se sabe que los pigmentos de color poseen estados de excitación electrónica (HOMO-LUMO, orbital molecular más ocupado, orbital molecular menos ocupado) que están presentes en la forma de un dirradical. A partir de estas especies, pueden existir reacciones de degradación, especialmente si también está presente el oxígeno.

En muchos casos, se ha intentado aumentar la resistencia al rayado en la pintura transparente incorporando partículas de escala nanométrica. Las nanopartículas de este tipo están presentes parciamente en concentraciones más elevadas en la superficie y como resultado, tan pronto como se produzca un daño en la película transparente superior, la resistencia al rayado ya no es duradera. Los sistemas de este tipo se describen, por ejemplo, en el documento WO 01/009231.

La estrategia de las pinturas transparentes autorreparadoras mediante la reducción de las temperaturas de transición vítrea también debe considerarse críticamente, ya que los revestimientos curados usados aquí muestran un comportamiento de ensuciamiento deficiente.

Además, estos sistemas de pintura transparente contienen disolventes. Sólo los sistemas de poliuretano con disolventes utilizados poseen una densidad de reticulación suficiente con el correspondiente perfil de propiedades. Como resultado de esto, este sistema multicapa también es cuestionable desde un punto de vista ambiental. Los correspondientes sistemas de pintura transparente acuosos son de peor calidad.

Además, puede haber problemas de adhesión a la pintura base, ya que la pintura transparente y la pintura base difieren en términos de sus disolventes, sus estructuras químicas y sus propiedades físicas (coeficientes de expansión, temperaturas de transición vítrea).

Con el fin de garantizar la estabilización de los pigmentos y los aglutinantes de la pintura base frente a la intemperie y la radiación, la pintura transparente aplicada posteriormente debe contener los correspondientes estabilizadores. Además, puede producirse un daño en la pintura base debido a una protección inadecuada de la pintura transparente y también como resultado de la penetración del agua y del oxígeno.

El sistema multicapa actual puede, por consiguiente, tener inconvenientes graves en cuanto al medio ambiente, los costes, la resistencia al rayado, la pigmentación y la estabilidad o durabilidad.

En la bibliografía de patentes japonesa se describe más exhaustivamente el uso de polisilazanos para aumentar la resistencia al rayado. Los documentos WO 2004/039904 A1 y WO 2006/113447, también describen una mayor resistencia al rayado mediante el uso de polisilazanos. Las aplicaciones en cuestión, sin embargo, aunque muestran una elevada resistencia al rayado, son inadecuadas para la incorporación visualmente atractiva de pigmentos coloreados.

Igualmente, el documento WO 2004/011212 describe el uso de polisilazanos. Sin embargo, en este caso, la invención se refiere al uso de polisilazanos como aglutinantes para pinturas transparentes que se pueden usar como revestimientos de llantas. De nuevo, estos no son sistemas con pigmentos de color. El documento WO 2005/085375 describe la incorporación de TiO2 fotocatalíticamente activo, pero este es un sistema bicapa (primera capa: PHPS, segunda capa: PHPS+TiO2). Las capa transparentes bicapa de este tipo tienen desventajas en cuanto a su aplicación y el grosor máximo de capa descrito de 20 micrómetros en el caso de los perhidropolisilazanos (PHPS) son susceptibles de agrietarse.

En la bibliografía se describe además el uso de sistemas de pintura que contienen polisilazanos que contienen pigmentos dispersados. El documento JP 11269432, por ejemplo, describe la incorporación de pigmentos en polisilazanos usando diferentes dispositivos dispersantes. Los sistemas descritos en la presenta memoria, sin embargo, contienen sólo perhidropolisilazanos y están destinados a producir revestimientos finos (aproximadamente 2 ! m), transparentes, translúcidos. Con este material no se pueden fabricar capas más gruesas, ya que serían demasiado frágiles.

El documento JP-A-2005 092 328 describe también la combinación de polisilazanos y pigmentos de color. En este caso, sin embargo, se usa el polisilazano como aditivo (coaglutinante) con el fin de mejorar la adhesión. La pigmentabilidad del sistema descrito en la presente memoria es buena y su adhesión inicial y adhesión a largo plazo son buenas. Debido a su elevado contenido en silicona la dureza es muy baja en este caso.

Los grupos trialcoxisililo para el endurecimiento de las pinturas inducidas por humedad son conocidos y los correspondientes productos se pueden adquirir en la industria (por ej. Gelest). De esta manera es posible formular pinturas, elastómeros y sellantes basados en silicona que se endurecen a temperatura ambiente cuando se exponen a la humedad. En este contexto también hay que mencionar el documento EP 1420947 B1, el cual describe un polisilazano y polisiloxazano endurecidos por la humedad para aplicaciones de capa transparente y aplicaciones anticorrosivas.

El revestimiento de superficies de pigmentos también es conocido y ampliamente utilizado con el propósito de aumentar la compatibilidad con el sistema de aplicación y para garantizar que el pigmento así modificado se puede incorporar más eficazmente. También se sabe que dichos pigmentos pueden revestirse con derivados silazano de masa molecular baja. Ejemplos son los Aerosils R812 y R8200 (Degussa), los cuales están modificados con hexametildisilazano (HMDS). Como resultado del tratamiento con HMDS, la superficie originalmente hidrófila se convierte en hidrófoba. Esta es una carga inorgánica que cambia las propiedades reológicas de la pintura líquida. El HMDS actúa no como un aglutinante, sino como un dispersante.

Las consideraciones teóricas en la bibliografía (R. Walsh, Bond dissociation energy values in silicon containing compounds and some of their implications, Accounts of Chemical Research, 1981, 14, 246-252) muestran que las energías de disociación del enlace Si-N (aproximadamente 85-100 kcal/mol) son más altas en comparación con las energías de los enlaces C-N (70 kcal/mol).

El objetivo es, por consiguiente, eliminar las desventajas anteriormente descritas de los sistemas de pintura descritos en la técnica anterior y proporcionar un sistema de pintura que presente no sólo una capacidad de cobertura elevada y uniforme, sino también una gran dureza y, por consiguiente, una buena resistencia al rayado y que, ventajosamente, permita evitar un sistema de pintura multicapa o la aplicación adicional de una capa de pintura transparente.

Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que, con una elección apropiada de un aglutinante polisilazano y de las cargas, se puede conseguir el objetivo anteriormente indicado.

El sistema de pintura con pigmentos coloreados se distingue por una elevada resistencia al rayado, propiedades de fácil limpieza y tonos de color atractivos. Los elevados grosores de película requeridos son posibles mediante el uso de polisilazanos orgánicos, ya que, en comparación con los perhidropolisilazanos, poseen una elasticidad más elevada en la pintura endurecida. Por consiguiente, también es posible evitar el uso de un coaglutinante, aunque sin descartar el uso de uno de estos coaglutinantes. Por lo tanto, son posibles capas de pintura pigmentada con una elevada capacidad de cobertura. Además, los pigmentos incorporados, en donde la dispersión del pigmento tiene lugar en presencia del aglutinante, son fáciles de dispersar, ya que el propio polisilazano posee propiedades de estabilización del pigmento y los correspondientes grupos de anclaje. Estos grupos funcionales en el polisilazano no son importantes solamente por la pigmentación de color, estos desempeñan un importante papel con respecto a la resistencia al rayado. El sistema de pintura se puede aplicar no sólo a las superficies metálicas, especialmente aluminio, sino también a capas de imprimación o de aparejo. Esto se decidirá en función de la aplicación específica.

La presente invención se refiere, por consiguiente, a una composición de pintura pigmentada con color con una capacidad de cobertura alta, que comprende un disolvente o una mezcla de disolvente y

a.) respecto a la formulación total, del 1% al 80% en peso de un polisilazano de fórmula (1)

-: (SiRm R -NRm )n-(1)

y

b.) respecto a la formulación total del 1% al 15% en peso, especialmente del 2% al 8%, en peso, de uno o más pigmentos

donde Rm, R y Rm son iguales o diferentes e independientemente entre sí representan hidrógeno o un resto alquilo, arilo, vinilo o (trialcoxisilil)alquilo dado el caso sustituido, siendo n un número entero y teniendo n una dimensión tal que el polisilazano tiene un peso molecular promedio numérico de 150 a 150.000 g/mol.

Las capas de pintura obtenidas con la composición de pintura de la invención poseen una elevada intensidad de color, una capacidad de cobertura extraordinaria, una resistencia al rayado mejor y unas propiedades de limpieza fácil. Esto se puede atribuir en particular al hecho de que el aglutinante polisilazano posee estructuras reticulantes, las cuales pueden funcionar también como grupos de anclaje para los pigmentos de color, haciendo posible conseguir una distribución uniforme del aglutinante y del pigmento en el disolvente, un hecho que conduce a una pigmentación uniforme y, debido a la homogeneidad de las capas, a una mayor resistencia al rayado. Las propiedades de limpieza fácil se pueden demostrar, por ejemplo, mediante mediciones de los ángulos de contacto. Estas propiedades se pueden conseguir sólo en el caso de una densidad de reticulación y polaridad adecuada del aglutinante. En particular, las capas de pintura de la invención poseen un ángulo de contacto de al menos 85.

Las composiciones de pintura de la invención se pueden emplear en particular cuando existe un requisito estricto de estabilidad a la intemperie y unas propiedades de limpieza mejoradas de las capas de pintura.

En los ensayos de envejecimiento ambiental acelerado de acuerdo con la norma DIN 11341 (2000 h) realizados en las capas de pinturas producidas con las composiciones de pintura de la invención no se observa entizamiento.

En una forma de realización preferida, se utilizan a este respecto aquellos polisilazanos en los que Rm, R y R m son independientemente entre sí un resto del grupo de hidrógeno, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, tercbutilo, fenilo, tolilo, vinilo o 3-(trietoxisilil)propilo o 3-(trimetoxisililpropilo).

En otra forma de realización preferida, el revestimiento de la invención contiene polisilazanos de la fórmula (2)

-: (SiRmR -NRm )n−(SiR*R**-NR***)p− (2)

donde Rm, R, R m, R*, R** y R*** son independientemente entre sí hidrógeno o un resto alquilo, arilo, vinilo o (trialcoxisilil)alquilo dado el caso sustituido, teniendo n y p unas dimensiones tales que el polisilazano tiene un peso molecular promedio numérico de 150 a 150.000 g/mol.

Son especialmente preferidos los compuestos en los cuales:

Rm, R m y R*** son hidrógeno y R , R* y R** son metilo; Rm, R m y R*** son hidrógeno y R y R* son metilo y R** es vinilo; Rm, R m, R* y R*** son hidrógeno y R y R** son metilo.

Igualmente, se prefieren polisilazanos de fórmula (3)

-: (SiRmR -NR m)n−(SiR*R**-NR***)p-(SiR1,R2-NR3)q− (3)

donde Rm, R, Rm , R*, R**, R***, R1, R2 y R3 son independientemente entre sí hidrógeno o un resto alquilo, arilo, vinilo

o (trialcoxisilil)alquilo dado el caso sustituido, teniendo n, p y q unas dimensiones tales que el polisilazano tiene un peso molecular promedio numérico de 150 a 150.000 g/mol.

Especialmente preferidos son los compuestos en los que Rm, Rm y R*** son hidrógeno y R , R*, R** y R2 son metilo, R3 es (trietoxisilil)propilo y R1 es alquilo o hidrógeno.

En general, la cantidad de polisilazano (3) en la formulación total es de 1% a 80%, preferiblemente de 5% a 70%, más preferiblemente de 20% a 60%, en peso.

El pigmento orgánico puede ser un pigmento del grupo de los pigmentos azoicos, tales como monoazoicos, disazoicos, de naftol, bencimidazolona, pigmentos de complejo metálico o de los pigmentos policíclicos, como pigmentos de isoindolinona, isoindolina, antantrona, tioíndigo, tiaziníndigo, triarilcarbono, quinoftalona, antraquinona, dioxazina, ftalocianina, quinacridona, quinacridonquinona, indantrona, perileno, perinona, pirantrona, dicetopirrolpirrol, isoviolantrona y azometina.

Los pigmentos orgánicos preferidos para los fines de la presente invención son, por ejemplo, C.I. Pigmento amarillo 1 (Nº C.I. 11 680), C.I. Pigmento amarillo 3 (Nº C.I. 11 710), C.I. Pigmento amarillo 12 (Nº C.I. 21 090), C.I. Pigmento amarillo 13 (Nº C.I. 21 100), C.I. Pigmento amarillo 14 (Nº C.I. 21 095), C.I. Pigmento amarillo 17 (Nº C.I. 21 105),

C.I. Pigmento rojo 123 (Nº C.I. 71 145), C.I. Pigmento rojo 149 (Nº C.I. 71 137), C.I. Pigmento rojo 178 (Nº C.I. 71 155), C.I. Pigmento rojo 179 (Nº C.I. 71 130), C.I. Pigmento rojo 190 (Nº C.I. 71 140), C.I. Pigmento rojo 224 (Nº C.I. 71 127), C.I. Pigmento violeta 29 (CA. No. 71 129), C.I. Pigmento naranja 43 (Nº C.I. 71 105), C.I. Pigmento rojo 194

(Nº C.I. 71 100), C.I. Pigmento violeta 19 (CA. No. 73 900), C.I. Pigmento rojo 122 (CA. No. 73 915), C.I. Pigmento rojo 192, C.I. Pigmento rojo 202 (Nº C.I. 73 907), C.I. Pigmento rojo 207, C.I. Pigmento rojo 209 (Nº C.I. 73 905), C.I. Pigmento rojo 206 (CA. No. 73 900/73 920), C.I. Pigmento naranja 48 (Nº C.I. 73 900/73 920), C.I. Pigmento naranja 49 (Nº C.I. 73 900/73 920), C.I. Pigmento naranja 42, C.I. Pigmento amarillo 147, C.I. Pigmento rojo 168 (Nº C.I. 59 300), C.I. Pigmento amarillo 120 (Nº C.I. 11 783), C.I. Pigmento amarillo 151 (Nº C.I. 13 980), C.I. Pigmento marrón 25 (Nº C.I. 12 510), C.I. Pigmento violeta 32 (Nº C.I. 12 517), C.I. Pigmento naranja 64; C.I. Pigmento marrón 23 (Nº

C.I.: 20 060), C.I. Pigmento rojo 166 (Nº C.I. 20 730), C.I. Pigmento rojo 170 (CA. No. 12 475), C.I. Pigmento naranja 38 (Nº C.I. 12 367), C.I. Pigmento rojo 188 (Nº C.I. 12 467), C.I. Pigmento rojo 187 (Nº C.I. 12 486), C.I. Pigmento naranja 34 (Nº C.I. 21 115), C.I. Pigmento naranja 13 (Nº C.I. 21 110), C.I. Pigmento rojo 9 (CA. No. 12 460), C.I. Pigmento rojo 2 (Nº C.I. 12 310), C.I. Pigmento rojo 112 (Nº C.I. 12 370), C.I. Pigmento rojo 7 (Nº C.I. 12 420), C.I. Pigmento rojo 210 (Nº C.I. 12 477), C.I. Pigmento rojo 12 (Nº C.I. 12 385), C.I. Pigmento azul 60 (0.1. No. 69 800),

C.I.: Pigmento verde 7 (CA. No. 74 260), C.I. Pigmento verde 36 (Nº C.I. 74 265), C.I. Pigmento azul 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6 and 15 (Nº C.I. 74 160); C.I. Pigmento azul 56 (Nº C.I. 42 800), C.I. Pigmento azul 61 (Nº C.I. 42 765:1),

C.I.: Pigmento violeta 23 (CA. No. 51 319), C.I. Pigmento violeta 37 (Nº C.I. 51 345), C.I. Pigmento rojo 177 (Nº C.I. 65 300), C.I. Pigmento rojo 254 (Nº C.I. 56 110), C.I. Pigmento rojo 255 (Nº C.I. 58 1050), C.I. Pigmento rojo 264, C.I. Pigmento rojo 270, C.I. Pigmento rojo 272 (Nº C.I. 56 1150), C.I. Pigmento rojo 71, C.I. Pigmento naranja 73, C.I. Pigmento rojo 88 (Nº C.I. 73 312), C.I. Pigmento amarillo 175 (Nº C.I. 11 784), C.I. Pigmento amarillo 154 (Nº C.I. 11 781), C.I. Pigmento amarillo 83 (Nº C.I. 21 108), C.I. Pigmento amarillo 180 (Nº C.I. 21 290), C.I. Pigmento amarillo 181 (CA. No. 11 777), C.I. Pigmento amarillo 74 (CA. No. 11 741), C.I. Pigmento amarillo 213, C.I. Pigmento naranja 36 (Nº C.I. 11 780), C.I. Pigmento naranja 62 (Nº C.I. 11 775), C.I. Pigmento naranja 72, C.I. Pigmento rojo 48:2/3/4 (Nº C.I. 15 865:2/3/4), C.I. Pigmento rojo 53:1 (Nº C.I. 15 585:1), C.I. Pigmento rojo 208 (CA. No. 12 514), C.I. Pigmento rojo 185 (Nº C.I. 12 516), C.I. Pigmento rojo 247 (Nº C.I. 15 915) y C.I. Pigmento rojo 146 (Nº C.I. 12 485).

También pueden usarse más de un pigmento orgánico. También es posible el uso de pigmentos cromáticos inorgánicos y otros pigmentos orgánicos.

También es posible el uso de preparaciones de pigmentos. Ejemplos que se pueden mencionar aquí incluyen preparaciones Sanodospers A y Hostatint de Clariant Produkte (Alemania) GmbH.

En una realización particularmente preferida, los pigmentos usados son Hostaperm rojo D3G70, Hostaperm verde GNX, Hostaperm azul BT627 D (todos productos de Clariant Produkte (Alemania) GmbH).

Mediante el uso de polisilazanos como aglutinante que contiene grupos funcionales, el pigmento se integra en el aglutinante, contribuyendo de esta manera a las propiedades de dureza y facilidad de limpieza de las capas de pintura resultantes. Esta interacción entre pigmento y aglutinante tiene consecuencias beneficiosas para la dureza de la capa de pintura, el comportamiento de migración reducida de los pigmentos y la elasticidad de la capa de pintura y la resistencia al rayado.

La interacción puede ser de naturaleza química o física. Entre los grupos funcionales preferidos en la molécula de aglutinante aquí son de mencionar grupos vinilo y/o trialcoxisililo, en particular grupos trietoxisililo.

Mediante el uso de polisilazanos como aglutinantes, los pigmentos coloreados finamente divididos en el disolvente se protegen en particular del daño causado por los gases y causados por los compuestos muy volátiles. Mediante el uso de polisilazanos con una elevada barrera a los gases, como se describe en el documento WO 2006/056285 A1, por ejemplo, se logra proteger la capa de pintura resultante respecto a procesos de degradación dañinos como consecuencia de los gases ambientales. Cabe mencionar aquí en particular el oxígeno activado por la radiación UV y el vapor de agua.

El disolvente o la mezcla de disolventes usados de acuerdo con la invención no deberían reaccionar con el aglutinante y, por este motivo, deberían evitarse los alcoholes y las aminas. El disolvente o la mezcla de disolventes no deberían ser próticos, y deben proceder preferentemente del grupo de los ésteres, éteres, compuestos aromáticos o alifáticos. Un ejemplo particularmente ventajoso es el acetato de butilo. El correspondiente disolvente debe elegirse aquí de acuerdo con el método de envejecimiento y el tiempo de envejecimiento; el trabajador experto conoce los correspondientes parámetros.

El sistema de pintura puede contener además cargas y aditivos que tengan un efecto beneficioso sobre la reología, viscosidad, nivelación, desaireación, conductividad, etc. Estos parámetros deben ajustarse de acuerdo con el procedimiento de aplicación y de la pintura líquida. Aditivos de este tipo se pueden adquirir, por ejemplo, de compañías como Byk y Tego Chemie Service (ambas de Alemania). Además, pueden mencionarse aquí los productos basados en sílices pirogénica. Aquí se mencionan los siguientes métodos de aplicación: con rodillo, inmersión, pulverización (existen a su vez varios métodos) e impresión. Los requisitos para la pintura específicos para los respectivos procedimientos son conocidos por el trabajador experto y deben ajustarse mediante los correspondientes aditivos.

El sistema de pintura puede contener además compuestos y aditivos que tengan un efecto beneficioso sobre la dureza, uniformidad superficial y comportamiento deslizante. Estos parámetros deben ajustarse en función de los requisitos y de la pintura envejecida. Los aditivos de este tipo se pueden adquirir igualmente de las empresas Byk y

Tego Chemie Service.

La formulación de pintura de la invención se puede aplicar mediante uno de los procesos anteriormente mencionados y el grosor de la película conseguido después del envejecimiento está entre 5 y 300 !m, siendo especialmente adecuado un grosor de capa de entre 10 y 100 !m, muy especialmente entre 25 y 60 !m. Si todo el grosor de película húmedo no se puede aplicar en una operación, se realizará una aplicación adicional después de un período breve de evaporación.

El sistema de pintura se seca a continuación a temperatura ambiente y/o en un horno a humedad atmosférica de 30% a 80%, especialmente de 40% a 70% y temperaturas del horno de <100° C. A esto le puede seguir una operación de secado a temperaturas más elevadas y a una humedad atmosférica inferior.

Ejemplos

Ejemplo 1:

Producción de una formulación de pintura de polisilazano con pigmento rojo

Componente: Masa/g

Premezcla: 50,0

Aditivo Tego: 0,16

Acetato de n-butilo: 12,39

Hostaperm, Rojo D3G 2,45 ML33/C12 35,0

La premezcla se prepara a partir de 90,9 g de acetato de n-butilo y 9,1 g de CAB.

La premezcla se mezcla con Tego Glide y se añade el pigmento rojo. Posteriormente, se añaden para el mezclado las perlas de vidrio y la viscosidad se ajusta usando acetato de n-butilo. Después de 30 minutos se añade el polisilazano ML33/C12 y se agita de forma continua durante 5 a 10 minutos. A continuación, las perlas se eliminan por filtración.

Sustancias usadas:

CAB Acetato butirato de celulosa, Eastman Chemicals Aditivo Tego Tego Chemie Service GmbH, Essen, Alemania Acetato de n-butilo Disolvente, Eastman Chemicals Hostaperm Rojo D3G70 Pigmento, Clariant AG, Muttenz, Suiza Clariant KiON ML33/C12 Polisilazano, Clariant AG, Muttenz, Suiza

De modo análogo, se producen formulaciones de pintura pigmentadas preparando las fórmulas 2-4. Se utilizaron diferentes concentraciones de pigmento.

Ejemplo 2 (Hostaperm Azul 627 D, Clariant)

Concentración de pigmento: 1,75%

Ejemplo 3 (Hostaperm Verde GNX, Clariant)

Concentración de pigmento: 2,45%

Ejemplo 4 Shepered Negro EX 1245, Shepherd Color Company, Cincinnati, EE.UU., Concentración de pigmento: 8,2%

Los Ejemplos 5 a 7 sirven como ejemplos de referencia. Los pigmentos usados eran idénticos. En este caso se utilizaron como aglutinantes, aglutinantes orgánicos.

Ejemplo de referencia 5 (pintura alquídica de aceite de cadena larga secada al aire)

La dispersión del pigmento se realiza con un pintura para mezclado a base de Vialkyd AS 673 (UCB resins). Para aplicar la mano de pintura se utiliza igualmente un sistema de Vialkyd AS 673. El endurecimiento se realiza en primer lugar durante 15 minutos a temperatura ambiente y a continuación durante 60 minutos a 60 ºC.

Ejemplo de referencia 6 (Pintura de secado al horno alquídica-melamina)

La dispersión del pigmento se realiza con una pintura para mezclado al 35% a base de Vialkyd AS 451 (resinas UCB). Para la aplicación se utiliza una mezcla de Vialkyd y Maprenal (UCB Resins). El endurecimiento tiene lugar tras la evaporación a 140 ºC durante 20 minutos.

En el Ejemplo 7 se aplicó además una pintura transparente que poseía los correspondientes estabilizadores UV:

Ejemplo de referencia 7: (pintura de secado al horno alquídica-de melamina + pintura transparente)

Se aplicaron las fórmulas de los ejemplos 1 a 7, se endurecieron y se probaron. En la Tabla 1 se muestran más datos:

Nº: Aglutinante Pigmento Ensayo de envejecimiento ambiental acelerado análogo a la norma DIN ISO 113422, 3000 h

1: ML33/C12 Hostaperm Rojo D3G Sin entizamiento

2: ML33/C12 Hostaperm Azul BT327 D Sin entizamiento

3: ML33/C12 Hostaperm Verde GNX Sin entizamiento

4: ML33/C12 Shepered Negro EX 1245 Sin entizamiento

R5: Resina alquídica de aceite de cadena larga Hostaperm Rojo D3G Entizamiento

R6: Resina alquídica-de melamina Hostaperm Azul BT327 D Entizamiento

R7: Resina alquídica-de melamina (+ pintura transparente) Hostaperm Azul BT327 D Sin entizamiento

Tabla 2

Evaluación colorística de las muestras después de 3000 h en el ensayo de envejecimiento ambiental acelerado (Aparato Atlas CI 5000; método DIN EN ISO 11341);

Ejemplo: Grosor de la capa / μm Dureza

Prueba de dureza del lápiz después de 3000 h en el ensayo de envejecimiento ambiental acelerado

1: 25 4 H

2: 28 6 H

3: 26 4 H

4: 40 2 B

R5: 30 F

R6: 27+30 F

Ejemplo 8 A a E:

Se mezcla una pintura blanca con resina alquídica de aceite de cadena larga 27%/TiO2 (aglutinante Vialkyd AS 673,

10 UCB Resins; TiO2 Kronos 2059) en diferentes proporciones con polisilazano ML33/C12 (KiON, Clariant AG). La mezcla se aplicó sobre vidrio y papel de ensayo recubierto usando un marco de tensado de 100 mm y tras evaporación, se endurecieron durante 1 hora a temperatura ambiente.

Ejemplo Pintura blanca: ML33/C12

8 A:: 10,0 g 0 g

15: B 9,0 g 1,0 g

C: 7,0 g 3,0 g

D: 5,0 g 5,0 g

E: 0,0 g 10,0 g

Ejemplo Dureza con péndulo después de oscilaciones durante 1 d y 14 d Ángulo de contacto (frente a agua)

A 17 (1d) 32 (14d) 92 B 29 (1d) 27 (14d) 97 C 28 (1d) 36 (14d) 98 D 51 (1d) 56 (14d) 99

Instrumentos:

Medidor de la dureza con péndulo. Fabricante: Byk Gardner

5 Medidor del ángulo de contacto. Fabricante Shape Analysis System, DSA 10 Mk2

Ejemplo 9: Aplicación fácil de limpiar

Se pulveriza una capa de pintura roja endurecida sobre un panel Q de aluminio según el ejemplo 1 con una pintura con disolventes (Rust Oleum Painter's Touch, Rust Oleum, Vernon Hills, EE.UU.) y se endurece a temperatura 10 ambiente durante la noche. A la mañana siguiente se elimina la pintura del grafiti con un dispositivo de agua a chorro a alta presión. La pintura del grafiti se puede eliminar sin residuos. No se observa daño en la capa de pintura de polisilazano pigmentada. El mismo sitio de la capa de pintura de polisilazano se puede pulverizar con pintura de grafiti cinco veces y eliminar cinco veces sin residuos. Una capa de pintura a base de poliuretano pulverizada como referencia falló ya durante el primer ciclo de limpieza, no pudiéndose eliminar la pintura del grafiti con un dispositivo

15 de chorro de agua a alta presión.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición de pintura pigmentada con color que comprende un disolvente o una mezcla de disolventes y

a.) respecto a la formulación total, del 1% al 80% en peso de un polisilazano de fórmula (1)

-

(SiRmR -NRm )n-(1)

y b.) respecto a la formulación total del 1% al 15% en peso de uno o más pigmentos

donde Rm, R y Rm son iguales o diferentes e independientemente entre sí representan hidrógeno o un resto alquilo, arilo, vinilo o (trialcoxisilil)alquilo dado el caso sustituido, siendo n un número entero y teniendo n una dimensión tal que el polisilazano presenta un peso molecular promedio numérico de 150 a 150.000 g/mol.
2.

Composición de pintura según la reivindicación 1, caracterizada porque se utilizan aquellos polisilazanos en los que Rm, R y R m representan independientemente entre sí un resto del grupo de hidrógeno, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, tercbutilo, fenilo, tolilo, vinilo o 3-(trietoxisilil)propilo o 3-(trimetoxisililpropilo).
3.

La composición de pintura según la reivindicación 1 y/o 2 caracterizada porque se utilizan polisilazanos de fórmula (2)

-

(SiRmR -NRm )n−(SiR*R**-NR***)p− (2)

donde Rm, R, R m, R*, R** y R*** son independientemente entre sí hidrógeno o un resto alquilo, arilo, vinilo o (trialcoxisilil)alquilo dado el caso sustituido, teniendo n, p y q unas dimensiones tales que el polisilazano presenta un peso molecular promedio numérico de 150 a 150.000 g/mol.
4. Composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se utilizan polisilazanos de fórmula (3)

-

(SiRmR -NR m)n−(SiR*R**-NR***)p-(SiR1,R2-NR3)q− (3)

donde Rm, R, Rm , R*, R**, R***, R1, R2 y R3 son independientemente entre sí hidrógeno o un resto alquilo, arilo, vinilo

o (trialcoxisilil)alquilo dado el caso sustituido, teniendo n, p y q unas dimensiones tales que el polisilazano tiene un peso molecular promedio numérico de 150 a 150.000 g/mol.
5.

Composición de pintura según la reivindicación 4, caracterizada porque Rm, Rm y R*** son hidrógeno y R , R*, R** y R2 representan metilo, R3 representa (trietoxisilil)propil y R1 representa alquilo o hidrógeno.
6.

Composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se utiliza un pigmento orgánico seleccionado del siguiente grupo: pigmentos azoicos, en particular pigmentos monoazoicos, disazoicos, de naftol, de bencimidazolona y de complejo metálico, pigmentos policíclicos, preferentemente pigmentos de isoindolinona, isoindolina, antantrona, tioíndigo, tiaziníndigo, triarilcarbonio, quinoftalona, antraquinona, dioxazina, ftalocianina, quinacridona, quinacridonquinona, indantrona, perileno, perinona, pirantrona, dicetopirrolpirrol, isoviolantrona y azometina.
7.

Composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones anteriores 1 a 15, caracterizada porque se utiliza un pigmento inorgánico o un pigmento orgánico o mezclas de ambas clases de pigmentos.
8.

Composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque este se selecciona del grupo de los ésteres, éteres, compuestos aromáticos o alifáticos.
9.

Composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque esta contiene además aditivos.
10.

Composición de pintura según la reivindicación 9, caracterizada porque se añade un coaglutinante del grupo de los aglutinantes de secado físico o reactivos.
11.

Composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el grosor de capa de la capa de pintura resultante está en el intervalo de 5 y 300 !m.
12.

Capa de pintura obtenida por recubrimiento con una composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque en un ensayo de envejecimiento ambiental acelerado de acuerdo con la norma DIN 11341 (2000 h) no se observa entizamiento
13.

Capa de pintura obtenida por recubrimiento con una composición de pintura según al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la capa de pintura presenta un ángulo de contacto de al menos 85.