ES3012257T3 - Coating composition - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una composición aglutinante que contiene 50 - 80 % en peso de un éster acrílico de una resina novolaca epoxi, 20 - 49 % en peso de acrilatos mono-, di- o trifuncionales, 0,1 - 2 % en peso de un iniciador y 0 - 10 % en peso de otros aditivos, en donde la composición aglutinante no tiene sustancialmente ningún componente con un punto de ebullición inferior a 200 °C a presión normal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Composición de recubrimiento
La presente invención se refiere a una composición de aglutinante.
En muchos ámbitos técnicos se utiliza una diversidad de sistemas de resinas reactivas con el fin de conseguir las propiedades deseadas para el respectivo uso.
Un campo de uso de tales sistemas de resinas reactivas es el recubrimiento de superficies frente a disolventes y sustancias químicas oxidantes. Este tipo de sistemas de recubrimiento se utilizan, por ejemplo, en la industria química, en el procesamiento de petróleo, en refinerías, en el tratamiento de aguas residuales, en plantas de procesamiento de minerales, en la protección de aguas, en tanques de almacenamiento de productos químicos, reactores, tuberías, cuencas y fosas colectoras, canales, etc.
Los sistemas típicos son: Asplit VEL, Asplit LF, Asplit LC, todos disponibles en REMA TipTop, Ceilcote Lining 74, Ceilcote Flakeline 232 (222, 282), todos disponibles en International Paint, Chemflake Special, disponible en Jotun, Bücolit V47-36, disponible en GBT-Bücolit y muchos más. Se trata de sistemas producidos a partir de sustancias nocivas para la salud.
Son típicos los ésteres vinílicos diluidos reactivamente con monoestireno, así como el uso de alcohol furfurílico, furfural, formaldehído o fenol.
Como consecuencia, existe riesgo de explosión al aplicar el recubrimiento debido a la evaporación de productos, y a menudo se exige a los empleados que lleven equipos de protección respiratoria para cumplir los requisitos de seguridad y protección laboral.
Aunque existe una multiplicidad de sistemas reactivos adecuados, sigue existiendo la necesidad de sistemas que combinen excelentes propiedades con menores requisitos de protección laboral.
Los requisitos deseables para los recubrimientos correspondientes son:
- una elaborabilidad a entre 5 y 40 °C
- una elaboración sencilla con medios de trabajo usuales
- sin necesidad de medidas de protección contra explosiones
- sin necesidad de equipos de protección respiratoria para los empleados
- alta resistencia a productos químicos orgánicos, álcalis y ácidos
- resistencia a la abrasión
- buena adherencia
- flexibilidad.
El documento US2005/080202A1 divulga una familia de oligómeros de acrilato multifuncionales útiles como vehículos de molienda de pigmentos para su uso en formulaciones de recubrimiento curables por radiación.
El documento WO2012/110802A1 divulga un procedimiento de chorro de tinta en el que se utilizan polímeros de acrilato.
El objetivo de la presente invención era proporcionar sistemas aglutinantes que cumplieran al menos algunos de los requisitos.
El objetivo se consigue mediante una composición de aglutinante que contiene
- de 50 a 70 % en peso de un éster de acrilato de una resina epoxi novolac
- de 30 a 49 % en peso de acrilatos mono-, di- o trifuncionales
- de 0,1 a 2 % en peso de un iniciador
- de 0 a 10 % en peso de coadyuvantes adicionales,
no presentando la composición de aglutinante sustancialmente componentes que tengan un punto de ebullición inferior a 200°C a presión normal.
Según la invención, la composición de aglutinante contiene de 50 a 80 % en peso de un éster de acrilato de una resina epoxi novolac.
Si tales productos se suministran en mezclas, las cantidades indicadas se refieren al contenido en ésteres de acrilato de la resina epoxi novolac sin tener en cuenta las demás sustancias de la mezcla.
Las cantidades preferibles son de 60 a 70%en peso en el aglutinante.
Preferiblemente, el éster de acrilato de la resina epoxi novolac es un éster de triacrilato. Uno de los productos favoritos es Ebecryl® 9138, disponible en Allnex Group.
Además, la composición de aglutinante contiene acrilatos mono-, di- o trifuncionales. Tales productos se seleccionan preferiblemente entre dimetacrilato de 1,4-butanodiol, dimetacrilato de 1,6-hexanodiol, diacrilato de tripropilenglicol, dimetacrilato de glicerol, diacrilato de 1,4-butanodiol, diacrilato de 1,6-hexanodiol, dimetacrilato de polietilenglicol 200, metacrilato de butil diglicol, metacrilato de dicilopenteniloxietilo, acrilato de dihidroxiciclopentadienilo, metacrilato de tetrahidrofurfurilo, metacrilato de etiltriglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano y mezclas de los mismos.
También en este caso, si se ofrecen en mezcla, sólo se tiene en cuenta la proporción de acrilatos mono-, di- o trifuncionales al calcular los porcentajes en peso. Las proporciones preferibles son de 30 a 45 % en peso.
El mencionado Ebecryl® 9138 es una mezcla de 80 % en peso de un éster de acrilato de una resina epoxi novolac y 20 % en peso de diacrilato de 1,4-butanodiol. Si se utiliza Ebecryl® 9138, se añade preferiblemente un acrilato mono , di- o trifuncional adicional.
Además, la composición de aglutinante contiene un iniciador. Como iniciadores adecuados han demostrado ser adecuados, por ejemplo, los iniciadores a base de azo o peróxido, que conducen a una reacción de polimerización en el intervalo de temperatura de elaboración indicado anteriormente. El objetivo es lograr el endurecimiento hasta que la superficie esté libre de pegajosidad en un plazo máximo de 24 horas con tiempos de elaboración de al menos 25 minutos, y el especialista sabe correspondientemente cómo utilizar la cantidad de acelerador o retardador. Es preferible que el iniciador se active térmicamente; en estos casos, tiene sentido combinar el iniciador con los demás componentes poco antes de su uso. Sin embargo, básicamente, también es posible lograr la activación mediante radiación UV o haz de electrones en lugar de iniciadores.
La composición puede contener además coadyuvantes, por ejemplo, aceleradores, retardadores, modificadores de la viscosidad, promotores de adherencia, etc.
Los coadyuvantes en el sentido de esta solicitud son ingredientes que influyen en la reacción de polimerización.
La composición de aglutinante según la invención se usa habitualmente junto con cargas, dando como resultado una composición de recubrimiento. Las cargas son inertes con respecto a la reacción de polimerización, pero pueden tener importantes influencias sobre las propiedades de la composición, en particular sobre la contracción, la impermeabilidad a los reactivos, la dureza, el desgaste y la conductividad. Pueden ser, por ejemplo, copos de vidrio, mica, sulfato de bario o polvo de cuarzo. Otra posibilidad es cubrir la superficie con, por ejemplo, tejidos de fibra de vidrio, esteras de fibra de vidrio, vellones de fibra de vidrio e impregnarlos con el aglutinante. En lugar de fibras de vidrio también pueden utilizarse, por ejemplo, fibras de carbono. Otras cargas son, por ejemplo, pigmentos, barita, cuarzo, sílice, coque, hollín, grafito, carburo de silicio, alúmina y mezclas de los mismos. Tales composiciones de recubrimiento son también objeto de la invención.
Si la asignación de un producto a los coadyuvantes o cargas parece difícil, a pesar de la definición anterior, entonces las sustancias que no pueden disolverse completamente en la composición de aglutinante son cargas. Las sustancias que se disuelven son coadyuvantes.
Al contrario de muchos productos del estado de la técnica, el producto según la invención prácticamente no contiene monoestireno. Por lo tanto, el contenido de monoestireno es preferiblemente < 0,05 % en peso, preferiblemente por debajo del límite de medición.
La composición de aglutinante según la invención no presenta sustancialmente componentes que tengan un punto de ebullición inferior a 200 °C a presión normal. "Sustancialmente" significa que la proporción de ingredientes con un punto de ebullición inferior a 200 °C a presión normal es <1 % en peso con respecto a la composición total del aglutinante, preferiblemente <0,5 % en peso. La presión normal corresponde a 1.013 mbar.
La invención también se refiere a un cuerpo de moldeo que puede obtenerse mediante el curado la composición de aglutinante o la composición de recubrimiento según la invención. Dichos cuerpos de moldeo pueden ser componentes o recubrimientos.
La invención también se refiere al uso de la composición de aglutinante o composición de recubrimiento según la invención como capa protectora sobre sustratos tales como hormigón armado o acero, como recubrimiento de nivelación, relleno o lecho, como masilla de resina sintética para la colocación y el rejuntado de alicatados o mamposterías, como recubrimientos interiores de recipientes o como masas de resina sintética para la fabricación de policoncretos.
Otro objeto de la invención es un procedimiento para recubrir un sustrato que comprende los pasos de - la aplicación de la composición de aglutinante o composición de recubrimiento según la invención para obtener una capa de recubrimiento
- el curado de la capa de recubrimiento.
La aplicación puede efectuarse, por ejemplo, mediante procedimientos de laminación, inmersión, impregnación, espátula, pulverización o rodillo.
La composición de aglutinante o composición de recubrimiento según la invención se mezcla normalmente poco antes de su uso. En una variante sencilla, los ésteres de acrilato de una resina epoxi novolac, los acrilatos mono-, di- o trifuncionales, los coadyuvantes y cargas están premezclados; sólo se añade y mezcla el iniciador. Sin embargo, también se pueden mezclar tres o cuatro componentes in situ.
Preferiblemente no es necesaria la irradiación para el curado, en particular la irradiación con luz ultravioleta. De este modo, los recubrimientos basados en el aglutinante según la invención pueden curarse completamente sobre una gran superficie a temperatura ambiente de forma económica y practicable sin necesidad de complejas medidas de curado adicionales.
La invención se explica con más detalle mediante los siguientes ejemplos adicionales:
Ejemplo 1
66,27 kg de Ebecryl 9138 conteniendo 80 % en peso de éster de acrilato de una resina epoxi novolac y 20 % en peso de diacrilato de 1,4-butanodiol se mezclaron con 22,22 kg de 1,4-BDDMA conteniendo 90 % en peso de dimetacrilato de butanodiol y 11,11 kg de metacrilato de diciclopenteniloxietilo (FA-512 M, Hitachi Chemicals).
En el lugar de uso, a 10 kg de la mezcla antes descrita se añadieron como coadyuvante 20 g de acelerador, Accelerator NL-53 (Akzo), conteniendo 60 a 70% en peso de cobalto II-2-etilhexanoato y se agitó. A continuación, se añadieron 200 g de iniciador a base de peróxido, Peroxan CU-80-L (Pergan), conteniendo 80 a 85 % en peso de hidroperóxido de cumeno.
El resultado fue una masa que podía aplicarse sobre un sustrato previamente limpiado. El grosor de capa era de aproximadamente 0,8 mm. El producto se pudo elaborar durante aprox. 30 minutos y la superficie quedó libre de pegajosidad al cabo de 24 horas. El recubrimiento alcanzó su plena capacidad de carga al cabo de 5 días. Era resistente a los ácidos y álcalis.
Ejemplo 2
Se procedió como en el ejemplo 1, pero después de añadir el iniciador, se añadieron 16 kg de relleno de cuarzo Millisil W4 (Quarzwerke) como relleno, se homogeneizó de nuevo, se agitó y se mezcló bien. El resultado fue una masa que podía aplicarse sobre un sustrato previamente limpiado.
El espesor de capa era de aproximadamente 2 mm. El producto se pudo elaborar durante aprox. 30 minutos y la superficie quedó libre de pegajosidad al cabo de 24 horas.
El producto mostró tensiones de contracción reducidas en comparación con el ejemplo 1.
Ejemplo 3
Se procedió como en el ejemplo 2, pero en lugar del relleno de cuarzo, en la matriz de resina junto con el iniciador, se embebieron 2 esteras de fibras aleatorias con un peso por unidad de superficie de 300 g/m2 respectivamente. La parte de vidrio en la masa total era de 30 %. Tras el curado, se obtuvo un recubrimiento con una mayor estabilidad mecánica.
Claims (13)
1. Composición de aglutinante que contiene
- de 50 a 70 % en peso de un éster de acrilato de una resina epoxi novolac
- de 30 a 49% en peso de acrilatos mono-, di- o trifuncionales
- de 0,1 a 2 % en peso de un iniciador
- de 0 a 10 % en peso de coadyuvantes adicionales,
no presentando la composición de aglutinante sustancialmente componentes que tengan un punto de ebullición inferior a 200°C a presión normal.
2. Composición de aglutinante según la reivindicación 1, en la que el éster de acrilato de una resina epoxi novolac es un éster de triacrilato.
3. Composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 2, en la que los acrilatos mono-, di- o trifuncionales se seleccionan entre dimetacrilato de 1,4-butanodiol, dimetacrilato de 1,6-hexanodiol, diacrilato de tripropilenglicol, dimetacrilato de glicerol, diacrilato de 1,4-butanodiol, diacrilato de 1,6-hexanodiol, dimetacrilato de polietilenglicol 200, metacrilato de butil diglicol, metacrilato de dicilopenteniloxietilo, acrilato de dihidroxiciclopentadienilo, metacrilato de tetrahidrofurfurilo, metacrilato de etiltriglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano y mezclas de los mismos.
4. Composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el iniciador es un iniciador a base de azo o peróxido.
5. Composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que los coadyuvantes se seleccionan entre aceleradores, retardadores, modificadores de la viscosidad, promotores de adherencia o mezclas de los mismos.
6. Composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el contenido de monoestireno es < 0,05 % en peso.
7. Composición de recubrimiento que comprende 30 a 70% en peso de composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 6 y 70 a 30% en peso de cargas.
8. Composición de recubrimiento según la reivindicación 7, en la que las cargas se seleccionan entre fibras de vidrio, tejido de vidrio, fibras de carbono, tejido de carbono y vellones, copos de vidrio, mica, copos de grafito, pigmentos, barita, cuarzos, sílice, coques, hollín, grafito, carburo de silicio, alúmina y mezclas de los mismos.
9. Cuerpo de moldeo que puede obtenerse mediante el curado de la composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 6 o de la composición de recubrimiento según las reivindicaciones 7 u 8.
10. Cuerpo de moldeo según la reivindicación 9, siendo el cuerpo de moldeo un componente o un recubrimiento.
11. Uso de la composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 6 o de la composición de recubrimiento según las reivindicaciones 7 u 8 como capa protectora sobre sustratos tales como hormigón armado o acero, como recubrimiento de nivelación, relleno o lecho, como masilla de resina sintética para la colocación y el rejuntado de alicatados o mamposterías, como recubrimientos interiores de recipientes o como masas de resina sintética para la fabricación de policoncretos.
12. Procedimiento para el recubrimiento de un sustrato, que comprende los pasos de
- la aplicación de la composición de aglutinante según una de las reivindicaciones 1 a 6 o de la composición de recubrimiento según una de las reivindicaciones 7 u 8, para obtener una capa de recubrimiento - el curado de la capa de recubrimiento.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la aplicación se efectúa mediante procedimientos de laminación, inmersión, impregnación, espátula, pulverización o rodillo.
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