BR112014000024B1 - método para produzir um sistema de pintura de cor e/ou de efeito multirevestimento - Google Patents

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Abstract

MÉTODO PARA PRODUZIR UM SISTEMA DE PINTURA DE COR E/OU DE EFEITO MULTIREVESTIMENTO. A presente invenção refere-se a um método para produzir um sistema de tintura de cor e/ou efeito multirrevestimento, por (1) aplicar um revestimento de base aquoso pigmentado a um substrato,(2) formar um filme polimérico a partir do revestimento aplicado no estágio (1), (3) aplicar uma resina de acabamento ao filme de revestimento de base resultante, e, então,(4) curar o filme de revestimento de base junto com o filme de resina de acabamento.O método da invenção compreende usar no estágio (1) um revestimento de base aquoso pigmentado que compreende pelo menos um éster que é caracterizado pela seguinte estrutura : em que R1 é selecionado do grupo de etila e isopropila e R2 é um radical C2 a C8. O pelo menos um éster é usado aqui em uma quantidade de 0,1 % a 5%, em peso, com base no peso total do revestimento de base aquoso aplicado no estágio (1). A invenção fornece adicionalmente os materiais de revestimento correspondentes e o uso dos ésteres em materiais de revestimento aquosos pigmentados.

Description

MÉTODO PARA PRODUZIR UM SISTEMA DE PINTURA DE COR E/OU DE EFEITO MULTIREVESTIMENTO
A invenção se refere um método para produzir um sistema de pintura de cor e/ou efeito multirrevestimento, por
  • (1) aplicar um revestimento de base aquoso pigmentado a um substrato,
  • (2) formar um filme polimérico a partir do revestimento aplicado no estágio (1),
  • (3) aplicar uma resina de acabamento ao filme de revestimento de base resultante, e, então,
  • (4) curar o filme de revestimento de base junto com o filme de resina de acabamento,
A invenção também se refere a materiais de revestimento de base aquosos pigmentados adequados para produzir sistemas de pintura de cor e/ou efeito multirrevestimento.
O método acima descrito é conhecido (conforme, por exemplo, pedido de patente alemão DE 199 48 004 A1, página 17 linha 37 a página 19 linha 22, ou patente alemã DE 100 43 405 C1, coluna 3 parágrafo [0018], e coluna 8 parágrafo [0052], até coluna 9 parágrafo [0057], em conjunto com a coluna 6 parágrafo [0039], até coluna 8 parágrafo [0050]), e está em uso intenso, por exemplo, para acabamento de OEM (acabamento original) e o re-acabamento de estruturas de automóveis.
O método em questão, chamado de método de revestimento de base/resina de acabamento, prossegue por um processo úmido-sobre-úmido para fornecer sistemas de pintura de cor e/ou efeito multirrevestimento. Com estes sistemas de pintura, orifícios visíveis ocorrem com frequência como orifícios muito pequenos na resina de acabamento e no filme de revestimento de base.
O objetivo sobre o qual a presente invenção se baseia é, portanto, o de fornecer um método, do tipo descrito acima, com o qual sistemas de pintura de cor e/ou efeito multirrevestimento podem ser obtidos, os quais são aprimorados em relação aos sistemas de pintura da técnica anterior. Os sistemas de pintura precisam ter, em particular, nenhum ou apenas alguns orifícios, e/ou um limite aumentado de formação de orifícios. O limite de formação de orifícios é a espessura do filme de revestimento de base seco acima da qual ocorrem orifícios.
Este objeto é alcançado, surpreendentemente, pelo uso no estágio (1) do método de revestimento de base/resina de acabamento descrito acima de um revestimento de base aquoso pigmentado que compreende pelo menos um éster que é caracterizado pela seguinte estrutura:
Figure img0001
em que R1 é selecionado do grupo de etila e isopropila e R2 é um radical C2 a C8 . O pelo menos um éster é usado aqui em uma quantidade de 0,1% a 5%, em peso, com base no peso total do revestimento de base aquoso aplicado no estágio (1).
A invenção também fornece os revestimentos aquosos pigmentados descritos acima que podem ser usados no estágio (1) do método de revestimento de base/resina de acabamento.
No estágio (1) do método da invenção é possível, em princípio, usar todos os revestimentos de base aquosos conhecidos contanto que eles contenham ao menos um dentre os ésteres definidos acima em uma quantidade de 0,1% a 5%, em peso, com base no peso total do revestimento de base aquoso. Revestimentos de base são denominados aquosos quando eles contêm 30% a 70%, em peso, de água, com base no peso total do revestimento de base. Os termos "revestimento de base aquoso" e "revestimento de base em dispersão aquosa" são usados neste relatório descritivo como termos sinônimos.
Os revestimentos de base usados de acordo com a invenção compreendem pigmentos de cor e/ou efeito. Tais pigmentos de cor e pigmentos de efeito são conhecidos do versado na técnica e são descritos, por exemplo, em Rõmpp-Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, EUA, 1998, páginas 176 e 451. O teor de pigmento po-de estar, por exemplo, na faixa de 1% a 40%, de preferência, 2% a 20%, com mais preferência, 5% a 15%, em peso, com base no peso total do revestimento de base aquoso pigmentado.
No método da invenção é preferencial usar revestimentos de base que como aglutinantes compreendem aglutinantes curáveis fisicamente, termicamente, ou tanto termicamente quanto com radiação actínica. Com preferência particular há pelo menos um aglutinante de resina de poliuretano saturado ou insaturado presente. Os revestimentos deste tipo que compreendem uma resina à base de poliuretano podem ainda ser tipicamente curados fisicamente, termicamente, ou tanto termicamente quanto com radiação actínica.
No contexto da presente invenção, o termo "cura física" denota a formação de um filme através da perda de solvente a partir de soluções de polímero ou dispersões de polímero. Normalmente, nenhum agente de reti-culação é necessário para este processo.
No contexto da presente invenção, o termo "cura térmica" denota a reticulação iniciada pelo calor de um filme de revestimento, para o qual no revestimento que forma a base, um agente de reticulação presente separadamente ou ainda aglutinantes de autorreticulação é ou são empregados. O agente de reticulação compreende grupos funcionais reativos que são complementares aos grupos funcionais reativos presentes nos aglutinantes. Isto é tipicamente chamado pelos versados na técnica de reticulação externa. Quando os grupos funcionais reativos complementares ou grupos funcionais autorreativos, isto é, grupos que reagem com grupos do mesmo tipo, já estão presentes nas moléculas de aglutinante, os aglutinantes são de autorreticulação. Exemplos de grupos funcionais reativos complementares adequados e grupos funcionais autorreativos são conhecidos a partir do pedido de patente alemão DE 199 30 665 A1, página 7, linha 28 a página 9, linha 24.
No contexto da presente invenção, radiação actínica significa radiação eletromagnética como infravermelho próximo (NIR), radiação UV, mais particularmente, radiação UV, e radiação particulada como feixes de elétrons. A cura por radiação UV é tipicamente iniciada por fotoiniciadores de radicais livres ou catiônicos.
Quando a cura térmica e cura por luz actínica são empregadas juntas, o termo "cura dupla" também é usado.
Na presente invenção, é dada preferência para revestimentos de base que são curáveis termicamente ou tanto termicamente quanto com radiação actínica - através de cura dupla. Particularmente preferenciais são os revestimentos de base que compreendem como aglutinante uma resina à base de poliuretano e compreendem como agente de reticulação uma resina de amino ou um poli-isocianato bloqueado ou não bloqueado, de preferência, uma resina de amino. Dentre as resinas de amino, resinas de melamina são preferenciais, em particular.
De preferência, a resina à base de poliuretano presente pode ser estabilizada hidrofilicamente ionicamente e/ou não ionicamente. Em modalidades preferenciais da presente invenção, a resina à base de poliuretano é estabilizada hidrofilicamente ionicamente. As resinas de poliuretano preferenciais são lineares ou compreendem ramificações. Uma resina à base de poliuretano particularmente preferencial é uma que está conectada com mo-nômeros olefinicamente insaturados. De preferência, como monômeros ole-finicamente insaturados, monômeros contendo grupos acrilato e/ou metacri-lato são fixados à resina à base de poliuretano (A) para formar (met)acrilatos de poliuretano. Com preferência muito particular, a resina à base de poliuretano é um (met)acrilato de poliuretano. De preferência, a resina à base de poliuretano presente é curável fisicamente, termicamente, ou tanto termicamente quanto com radiação actínica. Mais particularmente ela é curável termicamente ou tanto termicamente quanto com radiação actínica. Com preferência particular, a resina à base de poliuretano compreende grupos funcionais reativos que possibilitam reticulação externa.
As resinas de poliuretano saturadas ou insaturadas adequadas são descritas, por exemplo, em
  • - Pedido de patente alemão DE 199 14 896 A1, coluna 1 linhas 29 a 49 e coluna 4 linha 23 a coluna 11 linha 5,
  • - Pedido de Patente Alemã DE 199 48 004 A1, página 4 linha 19 a página 13 linha 48,
  • - Pedido de patente europeu EP 0 228 003 A1, página 3 linha 24 a página 5 linha 40,
  • - Pedido de patente europeu EP 0 634 431 A1, página 3 linha 38 a página 8 linha 9, ou
  • - Pedido de patente internacional WO 92/15405, página 2 linha 35 a página 10 linha 32.
Para preparar a resina à base de poliuretano é preferencial usar poli-isocianatos alifáticos, cicloalifáticos, alifático-cicloalifáticos, aromáticos, alifático-aromáticos e/ou cicloalifático-aromáticos que são conhecidos do versado na técnica.
Como componente alcoólico para preparar as resinas de poliuretano é preferencial usar os polióis saturados e insaturados com massa molecular relativamente mais alta e com massa molecular relativamente baixa, e também, opcionalmente, monoálcoois, assim como, em quantidades menores, que são conhecidos do versado na técnica. Os polióis com baixa massa molecular usado são, em particular, dióis e, em quantidades menores, trióis, de modo a introduzir ramificações. Exemplos de polióis com massa molecular relativamente alta adequados são poliéster polióis e/ou poliéter polióis saturados ou olefinicamente insaturados. Como polióis com massa molecular relativamente alta se faz uso mais particularmente de poliéster polióis, especificamente aqueles com um peso molecular numérico médio de 400 a 5.000 g/mol (medido através de cromatografia de permeação em gel contra um padrão de poliestireno).
Para a estabilização hidrofílica e/ou para aumentar a dispersibili-dade em meio aquoso, a resina à base de poliuretano presente pode compreender, de preferência, certos grupos iônicos e/ou grupos que podem ser convertidos em grupos iônicos (grupos potencialmente iônicos). As resinas de poliuretano deste tipo são chamadas no contexto da presente invenção de resinas de poliuretano estabilizadas hidrofilicamente ionicamente. De modo semelhante, grupos não-iônicos de modificação hidrofílica podem es-tar presentes. Preferência, entretanto, é dada para os poliuretanos estabilizados ionicamente e hidrofilicamente. Mais especificamente, os grupos de modificação são alternativamente
- grupos funcionais que podem ser convertidos em cátions por agentes neutralizantes e/ou agentes quaternizantes, e/ou grupos catiônicos (modificação catiônica)
ou
- grupos funcionais que podem ser convertidos em ânions por agentes neutralizantes, e/ou grupos aniônicos (modificação aniônica)
e/ou
- grupos hidrofílicos não-iônicos (modificação não-iônica).
Como o versado na técnica está ciente, os grupos funcionais para modificação catiônica são, por exemplo, grupos amino primários, secundários e/ou terciários, grupos sulfeto secundários e/ou grupos fosfina terciários, mais particularmente, grupos amino terciários e grupos sulfeto secundários (grupos funcionais que podem ser convertidos por agentes neutralizantes and/ou agentes quaternizantes em grupos catiônicos). Menção pode ainda ser feita aos grupos catiônicos preparados a partir dos grupos funcionais supracitados com o uso de agentes neutralizantes e/ou agentes quaternizantes conhecidos do versado na técnica, como grupos de amónio primário, secundário, terciário e/ou quaternário, grupos de sulfônio terciário e/ou grupos de fosfônio quaternário, mais particularmente, grupos de amónio quaternário e grupos de sulfônio terciário.
Os grupos funcionais para modificação aniônica são conhecidos por incluir, por exemplo, grupos de ácido carboxílico, sulfônico e/ou fosfôni-co, mais particularmente, grupos de ácido carboxílico (grupos funcionais que podem ser convertidos por agentes neutralizantes em grupos aniônicos), e também grupos aniônicos que são preparados a partir dos grupos funcionais supracitados com o uso de agentes neutralizantes conhecidos do versado na técnica, como grupos carboxilato, sulfonato e/ou fosfonato.
Os grupos funcionais para modificação hidrofílica não-iônica são, de preferência, grupos de poli(oxialquileno), mais particularmente, grupos de poli(polietileno).
As modificações ionicamente hidrofílicas podem ser introduzidas na resina à base de poliuretano por monômeros que contêm os grupos (potencialmente) iônicos. As modificações não-iônicas são introduzidas, por exemplo, através da incorporação de polímeros de óxido de poli(etileno) como grupos laterais ou terminais das moléculas de poliuretano. As modificações hidrofílicas são introduzidas, por exemplo, através de compostos que contêm pelo menos um grupo reativo aos grupos tiocianato, de preferência ao menos um grupo hidroxila. Para introduzir a modificação iônica é possível usar monômeros que, assim como, os grupos de modificação, contêm pelo menos um grupo hidroxila. Para introduzir as modificações não-iônicas, é preferencial usar os álcoois de alcóxipoli(oxialquileno) e/ou poliéter dióis que são conhecidos do versado na técnica.
A resina à base de poliuretano pode, de preferência, ser um polímero de enxerto. Mais particularmente, ela é uma resina à base de poliuretano enxertada com compostos olefinicamente insaturados, de preferência, monômeros olefinicamente insaturados. Nesse caso, portanto, o poliuretano é enxertado, por exemplo, com grupos laterais e/ou cadeias laterais que são à base de monômeros olefinicamente insaturados. Mais particularmente, as porções em questão são cadeias laterais à base de poli(met)acrilatos. Po-li(met)acrilatos para os propósitos da presente invenção são polímeros ou radicais poliméricos que compreendem monômeros contendo grupo acrilato e/ou metacrilato, de preferência, sendo compostos por monômeros contendo grupo acrilato e/ou metacrilato. Por cadeias laterais à base de po-li(met)acrilatos entende-se cadeias laterais que são construídas durante o curso da polimerização de enxerto com o uso de monômeros contendo grupo (met)acrilato. Na polimerização de enxerto aqui, de preferência, mais de 50 % em mol, mais particularmente, mais de 75 % em mol, mais particularmente, 100 % em mol, com base na quantidade total dos monômeros usados na polimerização de enxerto, de monômeros contendo grupo (met)acrilato são usados.
As cadeias laterais descritas são introduzidas, de preferência, no polímero após a preparação de uma dispersão de resina à base de poliuretano primária. Nesse caso, a resina à base de poliuretano presente na dispersão primária pode conter grupos insaturados olefinicamente laterais e/ou terminais por meio dos quais a polimerização de enxerto com os compostos olefinicamente insaturados então ocorre. A resina à base de poliuretano para enxertia, portanto, pode ser uma resina à base de poliuretano insaturada (A). A polimerização de enxerto então constitui uma polimerização de radical livre de reagentes olefinicamente insaturados. Também é possível, por exemplo, que os compostos olefinicamente insaturados usados para a polimerização de enxerto contenham pelo menos um grupo hidroxila. Neste caso, pode também haver inicialmente fixação dos compostos olefinicamente insaturados através destes grupos hidroxila pela reação com grupos tiocianato livres da resina à base de poliuretano. Esta fixação ocorre ao invés de ou em adição à reação de radical livre dos compostos olefinicamente insaturados com quaisquer grupos olefinicamente insaturados laterais e/ou terminais presentes da resina à base de poliuretano. Segue-se então, novamente, a polimerização de enxerto através de polimerização de radical livre descrita anteriormente acima. Em qualquer taxa, resinas de poliuretano enxertadas com compostos olefinicamente insaturados, de preferência, monômeros olefinicamente insaturados, são obtidas.
Como compostos olefinicamente insaturados com os quais a resina à base de poliuretano (A) é, de preferência, enxertada, é possível usar virtualmente todos os monômeros polimerizáveis por radicais livres, olefinicamente insaturados, e orgânicos que estejam disponíveis para estes propósitos ao versado na técnica. Inúmeras classes preferenciais de monômeros podem ser citadas a título de exemplo:
  • - ésteres de hidróxi alquila de ácido (met)acrílico ou de outros ácidos carboxílicos alfa, beta-etilenicamente insaturados,
  • - ésteres de alquila e/ou cicloalquila de ácido (met)acrílico tendo até 20 átomos de carbono no radical alquila,
  • - monômeros etilenicamente insaturados contendo pelo menos um grupo ácido, mais particularmente, apenas um grupo carboxila, como ácido (met)acrílico, por exemplo,
  • - ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos alfa-ramificados tendo 5 a 18 átomos de carbono,
  • - os produtos de reação de ácido (met)acrílico com o éster de glicidila de um ácido monocarboxílico alfa-ramificado tendo 5 a 18 átomos de carbono,
  • - outros monômeros etilenicamente insaturados como olefinas (por exemplo, etileno), (met)acrilamidas, hidrocarbonetos vinil aromáticos (por exemplo, estireno), compostos de vinila, como cloreto de vinila e/ou éteres de vinila, como éter etil vinílico.
É dada preferência ao uso de monômeros contendo grupos (met)acrilato, e assim as cadeias laterais enxertadas são cadeias laterais à base de poli(met)acrilato.
Os grupos olefinicamente insaturados laterais e/ou terminais na resina à base de poliuretano, por meio dos quais a polimerização de enxerto com os compostos olefinicamente insaturados pode prosseguir, são introduzidos, de preferência, na resina à base de poliuretano através de monômeros específicos. Estes monômeros particulares compreendem não apenas um grupo olefinicamente insaturado, mas também, por exemplo, pelo menos um grupo reativo com os grupos tiocianato. É dada preferência aos grupos hidroxila e também aos grupos amino primários e secundários. Os grupos hidroxila são especificamente preferenciais.
Naturalmente, os monômeros descritos através dos quais os grupos olefinicamente insaturados laterais e/ou terminais podem ser introduzidos na resina à base de poliuretano podem também ser empregados sem a resina à base de poliuretano ser posteriormente enxertada adicionalmente com compostos olefinicamente insaturados. É preferencial, entretanto, que a resina à base de poliuretano seja enxertada com compostos olefinicamente insaturados.
A resina à base de poliuretano presente pode, de preferência, ser um aglutinante de autorreticulação e/ou de reticulação externa. A resina à base de poliuretano compreende, de preferência, grupos funcionais reati-vos que possibilitam a reticulação externa. Nesse caso, o material de revestimento de base aquoso pigmentado compreende, de preferência, pelo menos um agente de reticulação. Mais particularmente, os grupos funcionais reativos através dos quais a reticulação externa é possível são grupos hidroxila. Para os propósitos do método da invenção é possível usar, com vantagem particular, resinas de poliuretano poli-hidróxi-funcionais. Isto significa que a resina à base de poliuretano contém em média mais de um grupo hidroxila por molécula.
A resina à base de poliuretano é preparada pelos métodos típicos de química de polímeros. Isto significa, por exemplo, a polimerização de poli-isocianatos e polióis em poliuretanos, e a polimerização de enxerto que então ocorre, de preferência, com compostos olefinicamente insaturados. Estas técnicas são conhecidas do versado na técnica e podem ser adaptadas individualmente. Processos de preparação e condições de reação e-xemplificadoras são encontradas no patente europeia EP 0 521 928 B1, página 2, linha 57 a página 8, linha 16.
De preferência, se os revestimentos de base empregados estão presentes sob a forma de sistemas de autorreticulação, então o teor de resina à base de poliuretano é de 50% a 100%, de preferência, 50% a 90%, e com mais preferência 50% a 80%, em peso, com base nos sólidos formadores de filme do revestimento de base.
Por sólidos formadores de filme entende-se a fração de peso não-volátil do revestimento de base, excluindo pigmentos e quaisquer cargas. Os sólidos formadores de filme podem ser determinados da seguinte forma: Uma amostra do material de revestimento de base aquoso pigmentado (aproximadamente 1 g) é misturada com 50 a 100 vezes a quantidade de tetra-hidrofurano e, então, agitada o durante cerca de 10 minutos. Os pigmentos insolúveis e quaisquer cargas são, então, removidos por filtração, e o resíduo é enxaguado com um pouco de THF, e após isso, o THF é removido do filtrado resultante em um evaporador giratório. O resíduo do filtrado é seco a 120°C durante duas horas e o sólido formador de filme resultante nesta operação de secagem é pesado.
No caso de sistemas de reticulação externa, o teor de resina à base de poliuretano está entre 10% e 80%, de preferência entre 15% e 75%, e com mais preferência entre 20% e 70%, em peso, com base em cada caso nos sólidos formadores de filme do revestimento de base.
A resina à base de poliuretano presente possui, de preferência, um peso molecular numérico médio de 200 a 30.000 g/mol, com mais preferência, de 2.000 a 20.000 g/mol. Ela possui ainda, por exemplo, um número de hidroxila de 0 a 250 mg de KOH/g, mas mais particularmente, de 20 a 150 mg de KOH/g. O número ácido da resina à base de poliuretano é, de preferência, 5 a 200 mg de KOH/g, mais particularmente, 10 a 40 mg de KOH/g. O número de hidroxila é determinado de acordo com DIN/ISO 4629, o número ácido de acordo com DIN 53402.
É essencial para a invenção que os revestimentos de base aquosos usados no estágio (1) do método da invenção compreendam pelo menos um éster que é caracterizado pela seguinte estrutura:
Figure img0002
em que R1 é selecionado do grupo de etila e isopropila e R2 é um radical C2 a C8. O pelo menos um éster é usado aqui em uma quantidade de 0,1% a 5%, de preferência, 0,1% a 4,5% e com muita preferência 0,2% a 4% em peso, com base no peso total do revestimento de base aquoso aplicado no estágio (1). Um dos ésteres mencionados acima ou uma mistura dos ésteres mencionados acima pode ser usado aqui.
Se a quantidade dos ésteres substituídos usada de acordo com a invenção ou de uma mistura dos ésteres usada de acordo com a invenção for menor que 0,1%, em peso, o objeto no qual a invenção se baseia não é alcançado. Se a quantidade for maior que 5%, em peso, ocorrerão desvantagens, como uma deterioração na adesão no caso de sistemas pouco cozidos, por exemplo.
R2 é, de preferência, um radical C2 a C6, com mais preferência, um radical C2 a C4. R1 é, de preferência, isopropila. O pelo menos um éster é, de preferência, selecionado do grupo que consiste em isobutirato de iso-butila, isobutirato de etila, propionato de propila, e propionato de butila, com mais preferência, a partir de isobutirato de isobutila e isobutirato de etila.
De preferência, um espessante também está incluído. Os es-pessantes adequados incluem espessantes inorgânicos a partir dos grupos filossilicato. Além dos espessantes inorgânicos, entretanto, também é possível que um ou mais espessantes orgânicos sejam usados. Eles são selecionados, de preferência, dentre o grupo que consiste em espessantes de co-polímero de ácido (met)acrílico-(met)acrilato, como, por exemplo, o produto comercial Viscalex HV30 (Ciba, BASF), e espessantes de poliuretano, como, por exemplo, o produto comercial DSX® 1550 disponível junto a Cognis. Os espessantes de copolímero de ácido (met)acrílico-(met)acrilato são aqueles que assim como o ácido acrílico e/ou ácido metacrílico compreendem também na forma copolimerizada um ou mais ésteres acrílicos (isto é, acrilatos) e/ou um ou mais ésteres metacrílicos (isto é, metacrílatos). Comum aos espessantes de copolímero de ácido (met)acrílico-(met)acrilato é que em um meio alcalino, em outras palavras, em níveis de pH > 7, mais particularmente > 7,5, a formação de sais do ácido acrílico e/ou ácido metacrílico, em outras palavras, a formação de grupos carboxilato, faz com que eles mostrem um aumento brusco na viscosidade. Quando ésteres (met)acrílicos são usados, os quais são formados a partir de ácido (met)acrílico e um C1-C6-alcanol, os produtos são espessantes de copolímero de ácido (met)acrílico-(met)acrilato substancialmente não associativos, como, por exemplo, o produto Viscalex HV30 supracitado. Espessantes de copolímero de ácido (met)acrílico-(met)acrilato substancialmente não associativos também são identificados na literatura como espessantes ASE (para "emulsão ou dispersão solú-vel/intumescível em álcali". Também adequados para uso como espessantes de copolímero de ácido (met)acrílico-(met)acrilato, entretanto, são aqueles conhecidos como espessantes HASE ("emulsões solúveis aniônicas hidrofo-bicamente modificadas [Hydrophobically Modified Anionic Soluble Emulsions]", ou dispersões). Elas são obtidas usando, em adição a ou ao invés dos alcanois C-1-C6-, alcanois que tem um número maior de átomos de carbono, 7 a 30, por exemplo, ou 8 a 20 átomos de carbono. Espessantes HASE são substancialmente associativos em termos de sua ação de espessamento. Por causa de suas propriedades de espessamento, os espessantes de copolímero de ácido (met)acrílico-(met)acrilato que podem ser usados são inadequados como resinas aglutinantes, e portanto, não estão incluídas entre os aglutinantes curáveis fisicamente, termicamente, ou tanto termicamente quanto actinicamente, que são chamados de aglutinantes, e são, portanto, explicitamente diferentes dos aglutinantes à base de poli(met)acrilato que podem ser usados nas composições de revestimento de base da invenção. Por espessantes de poliuretano entende-se os espessantes associativos chamados na literatura de HEUR (modificadores de reologia de óxido de eti-leno uretano hidrofobicamente modificado [Hydrophobically Modified Ethylene Oxide Urethane Rheology Modifiers]). Em termos químicos estes são co-polímeros de bloco não-iônicos, ramificados ou não ramificados compostos por cadeias de óxido polietileno (e em alguns casos, cadeias de óxido de polipropileno) que são ligadas umas às outras através de ligações de uretano e que carregam grupos terminais alquila ou alquileno de cadeia longa tendo 8 a 30 átomos de carbono. Um exemplo de grupos alquila típicos são grupos dodecila ou estearila; um exemplo de a grupo alquenila típica é um grupo oleíla; um grupo arila típico é o grupo fenila; e um exemplo do grupo arila alquilado típico é um grupo nonil fenila. Por causa de suas propriedades de espessamento e estrutura, os espessantes de poliuretano não são adequados como resinas aglutinantes curáveis fisicamente, termicamente, ou tanto termicamente quanto fisicamente. Eles são, portanto, explicitamente diferentes dos poliuretanos que podem ser usados como aglutinantes nas composições de revestimento de base da invenção.
O revestimento de base aquoso pigmentado a ser usado compreende também, de preferência, pelo menos um poliéster, em particular, um poliéster que tem um peso molecular numérico médio de 400 a 5.000 g/mol. Os poliésteres correspondentes são descritos na DE 4009858.
O revestimento de base aquoso pigmentado pode compreender, adicionalmente, pelo menos um aditivo. Exemplos de tais aditivos são sais que podem ser decompostos termicamente sem resíduo, ou substancialmente sem resíduo, resinas aglutinantes que são diferentes de poliuretanos e são curáveis fisicamente, termicamente e/ou com radiação actínica, agentes de reticulação adicionais, solventes orgânicos, diluentes reativos, pigmentos transparentes, cargas, corantes solúveis dispersáveis molecularmente, na-nopartículas, fotoestabilizantes, antioxidantes, agentes desaerantes, emulsi-ficantes, aditivos de deslizamento, inibidores de polimerização, iniciadores de polimerização de radical livre, promotores de adesão, agentes para controle de fluxo, auxiliares formadores de filme, agentes de controle de arque-amento (SCAs), retardadores de chama, inibidores de corrosão, ceras, secantes, biocidas, e agentes de emaranhamento.
Os aditivos adequados dos tipos supracitados são conhecidos, por exemplo, a partir de
  • - Pedido de patente alemão DE 199 48 004 A1, página 14 linha 4 a página 17 linha 5,
  • - Patente alemã DE 100 43 405 C1, coluna 5 parágrafos [0031] a [0033],
Eles são usados nas quantidades usuais e conhecidas.
O teor de sólidos dos revestimentos de base usados de acordo com a invenção pode variar de acordo com as necessidades do caso em questão. O teor de sólidos é guiado principalmente pela viscosidade que é necessária para a aplicação, mais particularmente, aplicação por aspersão e, portanto, pode ser ajustado pelo versado na técnica com base em seu conhecimento geral da técnica, quando apropriado com a ajuda de alguns testes para encontrar o intervalo.
O teor de sólidos dos revestimentos de base é, de preferência, 5% a 70%, com mais preferência, 10% a 65%, e com preferência particular 15% a 60%, em peso.
O teor de sólidos significa a fração de peso que permanece como um resíduo mediante evaporação sob condições definidas. No presente relatório descritivo, os sólidos foram determinados de acordo com DIN EN ISO 3251. A duração da medição foi de 60 minutos a 125°C.
Os revestimentos de base usados de acordo com a invenção podem ser produzidos com o uso de conjuntos de mistura e métodos de mis-turação que são usuais e conhecidos para preparar revestimentos de base.
Os revestimentos de base da invenção podem ser empregados como sistemas de um componente (1K), dois componentes (2K) ou multi-componentes (3K, 4K). Sistemas (1K) são preferenciais.
Em sistemas de um componente (1K), o aglutinante e o agente de reticulação estão presentes juntos, isto é, em um componente. Um pré-requisito para isto é que os dois constituintes reticulem um com o outro apenas em temperaturas relativamente altas e/ou mediante exposição à radiação actínica.
Em sistemas de dois componentes (2K), o aglutinante e o agente de reticulação estão, por exemplo, presentes separadamente em pelo menos dois componentes, que são combinados imediatamente antes da aplicação. Esta forma é selecionada quando o aglutinante e o agente de reticulação reagem um com o outro até mesmo em temperatura ambiente. Os revestimentos deste tipo são empregados, em particular, a substratos de revestimento sensíveis ao calor, particularmente, em reacabamento automotivo.
A aplicação do material de revestimento de base aquoso pigmentado usado de acordo com a invenção a um substrato pode ocorrer em espessuras de filme que são usuais no contexto da indústria de automóveis, na faixa de, por exemplo, 5 a 100 micrômetros, de preferência, 5 a 60 mi-crômetros. Isto é feito empregando, por exemplo, técnicas conhecidas como aspersão, revestimento com faca, escovação, derramamento, imersão, impregnação, gotejamento ou laminação. É dada preferência ao emprego de métodos de aplicação por aspersão, como, por exemplo, aspersão de ar comprimido, aspersão sem ar, rotação em alta velocidade, ou aplicação de aspersão eletrostática (ESTA), sozinhos ou em conjunto com aplicação de aspersão a quente, como aspersão de ar quente, por exemplo.
Após o material do revestimento de base aquoso pigmentado ter sido aplicado, ele pode ser seco por técnicas conhecidas. Por exemplo, ma-teriais de revestimento de base de 1K podem ser submetidos à vaporização à temperatura ambiente durante 1 a 60 minutos e subsequentemente secos, de preferência, em temperaturas opcionalmente ligeiramente elevadas de 30 a 80°C. Vaporização e secagem para os propósitos da presente invenção significam a evaporação de solventes orgânicos e/ou água, pela qual o material de revestimento seca, mas ainda não é curado, ou ainda não há formação de um filme de revestimento completamente reticulado.
Um material de resina de acabamento comercialmente usual é então aplicado de modo semelhante por técnicas comuns, as espessuras do filme novamente estando situadas dentro dos intervalos usuais, como 5 a 100 micrômetros, por exemplo. Os materiais de resina de acabamento deste tipo são conhecidos do versado na técnica.
Após a aplicação do material da resina de acabamento, ele pode ser submetido à vaporização à temperatura ambiente durante 1 a 60 minutos, por exemplo, e opcionalmente seco. O material de resina de acabamento é então curado junto com o material de revestimento de base pigmentado aplicado. Aqui, por exemplo, reações de reticulação ocorrem para produzir um sistema de pintura de cor e/ou efeito multirrevestimento da invenção sobre um substrato. A cura ocorre, de preferência termicamente ou tanto termicamente quanto com radiação actínica, em temperaturas de 80 a 200°C.
O método da invenção pode ser usado para revestir substratos metálicos e não-metálicos, mais particularmente, substratos plásticos, de preferência, estruturas de automóveis ou suas partes.
A invenção também fornece os revestimentos correspondentes e o uso dos ésteres ou misturas de ésteres usados nos revestimentos de base da invenção para aumentar o limite de formação de orifícios e/ou reduzir o número de orifícios em revestimentos pigmentados aquosos.
A invenção é ilustrada abaixo pelos exemplos.
EXEMPLOS 1. Preparação de um revestimento de base em dispersão aquosa prateado 1
Os componentes mencionados sob "fase aquosa" na Tabela A são agitados juntos na ordem estabelecida para formar uma mistura aquosa. Na etapa seguinte, uma mistura orgânica é preparada a partir dos componentes mencionados sob "fase orgânica". A mistura orgânica é adicionada à mistura aquosa. O sistema é então agitado durante 10 minutos e ajustado com o uso água deionizada e dimetanolamina par um pH de 8 e um viscosidade de aspersão de 58 mPas sob uma carga de cisalhamento de 1.000/seg, conforme medido com o uso de um viscosímetro rotacional (instrumento Kheomat RM 180 da Mettler-Toledo) a 23°C.
Figure img0003
Figure img0004
Revestimento de base em dispersão aquosa 11:
preparado pela adição de 1,5 partes, em peso, de isobutirato de isobutila disponível para comercialização ao revestimento de base em dispersão aquosa 1.
Revestimento de base em dispersão aquosa I2:
O revestimento de base em dispersão aquosa da invenção I2 foi preparado pela adição de 1,5 partes, em peso, de isobutirato de etila disponível para comercialização ao revestimento de base em dispersão aquosa 1.
Revestimento de base em dispersão aquosa I3:
O revestimento de base em dispersão aquosa da invenção I3 foi preparado pela adição de 1,5 partes, em peso, de propionato de propila disponível para comercialização ao revestimento de base em dispersão aquosa 1.
Revestimento de base em dispersão aquosa I4:
O revestimento de base em dispersão aquosa da invenção I4 foi preparado pela adição de 1,5 partes, em peso, de propionato de butila disponível para comercialização ao revestimento de base em dispersão aquosa 1.
Tabela 1: Composições de revestimentos de base em dispersão aquosa 11 -I4
Figure img0005
O percentual em peso na Tabela 1 se refere à fração do éster em cada revestimento de base em dispersão aquosa.
Experimento comparativo entre o revestimento de base em dispersão aquosa 1 e os revestimentos de base em dispersão aquosa 11 a I4
Para a determinação do limite de formação de orifícios e da contagem de orifícios, os sistemas de pintura multirrevestimento foram produzidos de acordo com as seguintes instruções gerais:
Um painel de aço revestido com um sistema de pintura de carga e com dimensões de 30 x 50 cm foi fornecido em uma borda longa com uma fita adesiva para permitir que diferenças na espessura do filme sejam determinadas após o revestimento ter ocorrido. O revestimento de base em dispersão aquosa foi aplicado eletrostaticamente em forma de cunha. O filme de revestimento de base em dispersão aquosa resultante foi submetido à vaporização à temperatura ambiente durante um minuto e, então, seco em um forno com circulação forçada de ar a 70°C durante 10 minutos. Sobre o filme de revestimento de base em dispersão aquosa seco, uma resina de acabamento de dois componentes usual foi aplicada. O filme de resina de acabamento resultante foi submetido à vaporização à temperatura ambiente durante 20 minutos. A seguir, o filme de revestimento de base em dispersão aquosa e o filme de resina de acabamento foram curados em um forno com circulação forçada de ar a 140°C durante 20 minutos. Após avaliação visual dos orifícios no sistema de pintura multirrevestimento em formato de cunha resultante, a espessura do filme do limite de formação de orifícios foi verificada. Os resultados são dados na Tabela 2.
Tabela 2: limite de formação de orifícios and contagem de orifícios do revestimento de base em dispersão aquosa 1 e dos revestimentos de base em dispersão aquosa 11 a I4
Figure img0006
Os resultados enfatizam o fato de que o uso dos ésteres da in-venção aumenta o limite de formação de orifícios em comparação ao reves timento de base em dispersão aquosa 1, e reduz simultaneamente a conta gem de orifícios.

Claims (9)

  1. Método para produzir um sistema de pintura de cor e/ou efeito multirrevestimento, por
    • (1) aplicar a um substrato um material de revestimento de base aquoso pigmentado,
    • (2) formar um filme polimérico a partir do material de revestimento aplicado no estágio (1),
    • (3) aplicar um material de resina de acabamento ao filme de revestimento de base resultante, e, então
    • (4) curar o filme de revestimento de base junto com o filme de resina de acabamento,
    caracterizado pelo fato de que no estágio (1) um material de revestimento de base aquoso pigmentado é usado, o qual compreende pelo menos um éster em uma quantidade de 0,1% a 5%, em peso, com base no total peso do material de revestimento de base aquoso aplicado no estágio (1), o pelo menos um éster tendo a seguinte estrutura:
    Figure img0007
    em que R1 é selecionado do grupo de etila e isopropila, e R2 é um radical com C2 a C8.
  2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R2 é um radical de C2 a C6, de preferência, um radical de C2 a C4.
  3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que R1 é isopropila.
  4. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um éster é selecionado do grupo que consiste em isobutirato de isobutila, isobutirato de etila, propionato de propila e propionato de butila, de preferência, isobutirato de isobutila e isobutirato de etila.
  5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a quantidade de éster ou de uma mistura de ésteres no material de revestimento de base usado no estágio (1) é 0,1% a 4,5%, em peso, com base no total peso do material de revestimento de base aquoso.
  6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a quantidade de éster ou de uma mistura de ésteres no material de revestimento de base usado no estágio (1) é 0,2% a 4%, em peso, com base no total peso do material de revestimento de base.
  7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que no estágio (1) um material de revestimento de base aquoso pigmentado é usado, o qual compreende como aglutinante pelo menos uma resina à base de poliuretano saturada ou insaturada.
  8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que no estágio (1) um material de revestimento de base aquoso pigmentado é usado, o qual compreende pelo menos um agente de reticulação selecionado do grupo consistindo em resinas de amino e poli-isocianatos bloqueados ou não bloqueados, de preferência, uma resina de melamina.
  9. Uso de ao menos um éster em materiais de revestimento aquosos pigmentados em uma quantidade de 0,1% a 5%, em peso, caracterizado pelo fato de ser para aumentar o limite de formação de orifícios e/ou para reduzir o número de orifícios em um sistema de tintura de cor e/ou efeito multirrevestimento, com base no peso total do material de revestimento aquoso, o pelo menos um éster com a seguinte estrutura:
    Figure img0008
    em que R1 é selecionado do grupo de etila ou isopropila, e R2 é um radical com C2 a C8.
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