BR112016028771B1

BR112016028771B1 - Composição aquosa de revestimento livre de amina, composição aquosa de revestimento antiaderente, métodos para preparar as mesmas, método para produzir um item, e, item

Info

Publication number: BR112016028771B1
Application number: BR112016028771-1A
Authority: BR
Inventors: Barbara Gantillon; Isabelle Joutang; Anne Teissier
Original assignee: Seb S.A.
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2022-08-23
Also published as: US11059981B2; CN106414628B; ES2967261T3; CN106414628A; JP6959713B2; BR112016028771A2; JP2017522436A; JP2017524795A; FR3022552A1; EP3158009C0; FR3022552B1; EP3158009B1; CN106659329B; FR3022551A1; JP6794346B2; WO2015193594A1; WO2015193593A1; US20170152400A1; CN106659329A; EP3158018B1

Abstract

COMPOSIÇÕES AQUOSAS INTERMEDIÁRIAS E DE REVESTIMENTO PRIMÁRIO ANTIADERENTE QUE COMPREENDEM POLÍMEROS AROMÁTICOS A presente invenção se refere a uma composição aquosa de revestimento livre de amina que compreende pelo menos um polímero aromático, distingui-da pelo fato de que o polímero aromático está em forma de pó que tem um d90 menor ou igual a 20 (Mi)m e pelo fato de que a composição aquosa de revestimento compreende adicionalmente solvente aprótico polar a um teor maior que 0%, em peso, e menor ou igual a 25%, em peso. A presente inven- ção também se refere a uma composição aquosa de revestimento antiade-rente livre de amina que compreende tal composição aquosa de revestimento, e os respectivos métodos para produzir a mesma. A presente invenção se refere, adicionalmente, a um método para produzir um item em uma das superfícies de um substrato metálico, a partir de pelo menos uma camada de composição de revestimento ou uma camada de composição de revestimento antiaderente de acordo com a invenção.

Description

[0001] Esta invenção refere-se, em geral, às composições aquosas de revestimento (ou composições intermediárias ou intermediários), assim como às composições aquosas de revestimento antiaderente (ou composições primárias ou primers) que compreendem tais composições de revestimento. As composições de revestimento e as composições de revestimento antiaderente, de acordo com esta invenção, oferecem estabilidade aprimorada em termos de viscosidade ao longo do tempo e formação de película. Além disso, os revestimentos antiaderentes obtidos com base nessas composições oferecem resistência aprimorada à corrosão, altas temperaturas e abrasão, assim como amarelamento reduzido.

[0002] Para os propósitos desta invenção, o termo “composição aquosa” se refere a qualquer composição que compreende principalmente água ou, em outras palavras, pelo menos 50%, em peso, de água, em relação ao peso total da dita composição.

[0003] A invenção se refere ao campo de formulação de revestimento antiaderente intermediário e primário projetado para ser aplicado a itens de aquecimento e, mais especificamente, ferramentas de cozedura ou eletrodomésticos, assim como ao campo de tais revestimentos antiaderentes.

[0004] Exemplos de ferramentas de cozedura que podem ser usados dentro do escopo desta invenção incluem panelas de fritura, panelas de refogar, panelas de molho, caçarolas, panelas de crepe, caldeirão, caldeirão de barro, panelas de pressão, cozedores de ovo e panelas de grelha.

[0005] Exemplos de eletrodomésticos que podem ser usados dentro do escopo desta invenção incluem cubas fritadeiras, caldeirão de fusão ou panelas de molho pesadas para fondue ou raclette, e chapas inteiras de ferro.

[0006] Especialistas no campo sabem que ferramentas de cozedura devem cumprir certos critérios de desempenho em relação a suas propriedades antiaderentes e resistente a arranhões e, mais geralmente, sua resistência às muitas tensões às quais são sujeitas durante o uso.

[0007] Revestimentos à base de polímero fluorado são aqueles que oferecem o melhor compromisso para todas essas propriedades. No entanto, permanece uma dificuldade quanto à adesão desses revestimentos ao substrato da ferramenta, e muitas soluções têm sido propostas.

[0008] Um componente significativo das formulações projetadas para aprimorar a adesão de politetrafluoroetileno (PTFE) é produzido com o uso de uma corresina de adesão. Dentre as resinas mais comumente usadas, encontram-se polímeros aromáticos, tais como poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), polietersulfonas (PES) e sulfetos de polifenileno (PPS). Para uso em combinação com dispersões coloidais de PTFE, essas corresinas de adesão devem necessariamente primeiro ser colocadas em uma fase aquosa, geralmente na presença de um solvente aprótico polar.

[0009] Para os propósitos desta invenção, o termo “polímero aromático” se refere a qualquer polímero com pelo menos um padrão de monômero que compreende pelo menos um sistema cíclico que satisfaz a regra de Hückel de aromaticidade.

[0010] Deve-se observar que a maioria dos solventes apróticos polares são submetidos à marcação como um produto nocivo ou até mesmo tóxico, de acordo com o Regulamento de REACH (Parlamento Europeu e Regulamentação do Conselho sobre o Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos - European Parliament and Council Regulation on the Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals). Como resultado, o impacto ambiental e relacionado à saúde provocado pelo uso de tais solventes não é desprezível.

[0011] Para os propósitos desta invenção, o termo “solvente tóxico ou nocivo” se refere a um solvente que contém produtos químicos de categoria 1A ou 1B considerados carcinogênicos, mutagênicos ou tóxicos para reprodução, e nos quais pictogramas de periculosidade devem ser exibidos para informar aos usuários sobre os ricos e perigos associados a esse tipo de produto (conforme definido no Regulamento EC no 1272/2008 do Parlamento Europeu e o Conselho de 16 de setembro de 2008 e seus ajustes com o progresso científico e técnico).

[0012] O documento de patente no US 5.910.558 descreve uma composição primária com base em um polímero aromático (tal como PES ou PEK) em solução em um solvente aprótico polar que pode ser aplicado às ferramentas de cozedura para formar um revestimento antiaderente uniforme. Em particular, a composição no documento no US 5.910.558 compreende PES ou PEK em forma de pó, que consiste em grãos esféricos, dos quais o tamanho de partícula está entre 2 e 70 μm e, preferencialmente, entre 5 e 50 μm, um solvente aprótico polar tal como NMP e um que pode ser PTFE. Essa composição não contém qualquer base de Lewis, mas tem uma alta proporção de solvente aprótico polar (notavelmente tóxico).

[0013] Entretanto, os métodos e as composições neste documento exigem que partículas regulares sejam obtidas, o que é difícil de implantar, especialmente quando se pretende obter revestimentos finos.

[0014] Além disso, tais composições com uma alta proporção de solvente aprótico polar apresentam as desvantagens bem conhecidas de que as composições obtidas são submetidas à marcação como composições tóxicas, conforme aplicável, e de que as composições obtidas resultam em revestimentos com baixa resistência à abrasão que têm uma tendência a amarelar.

[0015] O documento de Patente no US 6.333.372 descreve composições aquosas primárias para revestimentos fluorados, que compreendem uma resina de flúor, uma polietersulfona e pelo menos uma resina escolhida dentre PAI e PI. O tamanho médio de partícula de PES e PAI/PI é de 8 μm ou menos. O meio de dispersão do primer é água, mas um solvente orgânico, tal como NMP, pode ser adicionado em altas proporções à composição.

[0016] Entretanto, tais composições têm alto teor de solvente aprótico polar, que, ao longo do tempo, resulta em problemas de estabilidade, em termos de viscosidade, nas composições intermediárias e primárias obtidas.

[0017] Para reparar as desvantagens da técnica anterior, o requerente desenvolveu composições aquosas intermediárias e primárias com estabilidade aprimorada ao longo do tempo, e que aprimoram a formação de película das camadas depositadas, e que também tornam possível obter revestimentos com resistência aprimorada à corrosão, às altas temperaturas e à abrasão, assim como amarelamento reduzido.

[0018] Mais especificamente, um objetivo desta invenção é uma composição aquosa de revestimento livre de amina (ou composição intermediária) que compreende:

[0019] - pelo menos um polímero aromático selecionado, a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK), poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK) e derivados dos mesmos; e,

[0020] - um solvente aprótico polar, sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento é maior que 0% e menor ou igual a 25%, em peso, em relação ao peso total da composição de revestimento;

[0021] sendo que os um ou mais polímeros aromáticos estão em forma de pó com um d90 menor ou igual a 20 μm.

[0022] Tal teor de solvente aprótico polar torna possível obter composições intermediárias com boa estabilidade em termos de viscosidade e boas propriedades de formação de película.

[0023] Além disso, tal tamanho de partícula torna possível obter revestimentos finos que são resistentes à abrasão. Além disso, esse tamanho de partícula reduz adicionalmente o efeito de sedimentação na composição intermediária.

[0024] Para os propósitos desta invenção, o termo “d90” se refere ao tamanho no qual 90%, em volume, da população consistem em partículas que são menores do que o dito tamanho.

[0025] Vantajosamente, os um ou mais polímeros aromáticos estão em forma de pó, sendo que também têm um d50 menor ou igual a 10 μm.

[0026] Para os propósitos desta invenção, o termo “d50” se refere ao tamanho no qual 50%, em volume, da população consistem em partículas que são menores do que o dito tamanho (mediana da distribuição de partícula).

[0027] Vantajosamente, os um ou mais polímeros aromáticos estão em forma de pó, sendo que têm um d50 mínimo de cerca de 3 μm e um d90 mínimo de 10 μm.

[0028] Nesta invenção, a composição intermediária é livre de amina.

[0029] Para os propósitos desta invenção, o termo “amina” se refere a qualquer composto nitrogenado que é formalmente derivado de amônia NH3 substituindo-se um ou mais átomos de hidrogênio por grupos carbono, tais como aminas primárias, aminas secundárias, aminas terciárias, aminas heterocíclicas, diaminas alifáticas, oligoaminas alifáticas, eteraminas, etanolaminas, isopropanolaminas e alquilamino álcoois.

[0030] Vantajosamente, a composição intermediária, de acordo com a invenção, compreende entre 0 e 21%, em peso, de solvente aprótico polar, em relação ao peso total da composição intermediária.

[0031] O solvente usado na composição intermediária de acordo com esta invenção pode, preferencialmente, compreender pelo menos um dentre os seguintes: N-formilmorfolina (NFM), sulfóxido de dimetila (DMSO), N-acetilmorfolina (NAM), N-etilpirrolidona (NEP) e N-metilpirrolidona (NMP).

[0032] Para obter composições primárias não marcadas (ou, em outras palavras, não tóxicas), é necessário que a concentração de solvente aprótico polar tóxico (“marcado”) seja tão baixa quanto possível, ou até mesmo zero. Além disso, a adição de somente uma pequena quantidade de tal solvente à composição intermediária limita o amarelamento do revestimento. Além do amarelamento, um alto teor desses solventes apróticos polares tóxicos é desnecessariamente dispendioso.

[0033] Consequentemente, a composição intermediária, de acordo com a invenção, compreende vantajosamente um máximo de 2%, em peso, de solvente aprótico polar tóxico e, preferencialmente, um máximo de 0,3%, em peso, em relação ao peso total da composição intermediária.

[0034] Vantajosamente, o solvente aprótico polar é não tóxico e, preferencialmente, compreende pelo menos um dentre os seguintes: N-formilmorfolina (NFM) e sulfóxido de dimetila (DMSO).

[0035] Vantajosamente, o grau de polimerização dos um ou mais polímeros aromáticos supracitados é maior ou igual a 5. Para os propósitos desta invenção, o termo “grau de polimerização de um polímero” se refere à quantidade de repetições do padrão (ou padrões) de base nesse polímero.

[0036] Em uma modalidade desta invenção, a composição de revestimento, conforme descrita acima, pode compreender adicionalmente pelo menos um polímero heterocíclico, em forma de pó, com um d90 menor ou igual a 20 μm, sendo que o teor relativo de polímero aromático em peso, em relação ao polímero heterocíclico na composição de revestimento, é maior ou igual a 50:50 e menor que 100:0 e, preferencialmente, maior ou igual a 88:12 e menor ou igual a 100:0.

[0037] Para os propósitos desta invenção, o termo “polímero heterocíclico” se refere a qualquer polímero com pelo menos um padrão de monômero que compreende pelo menos um heterociclo. Para os propósitos desta invenção, o termo “heterociclo” se refere a qualquer ciclo que tem pelo menos dois elementos diferentes como átomos no ciclo.

[0038] Os um ou mais polímeros heterocíclicos podem, cada um, ter vantajosamente um valor ácido entre 1 e 200 mg de KOH/g.

[0039] Vantajosamente, esses um ou mais polímeros heterocíclicos são selecionados a partir do grupo que compreende poli-imidas (PI), poliamida-imidas (PAI), polieterimidas (PEI), poliamida-ácidos âmicos e suas misturas. Esses polímeros oferecem um alto nível de resistência à temperatura e boa dureza, que podem ser atribuídas aos padrões aromáticos de sua estrutura.

[0040] Vantajosamente, o grau de polimerização dos um ou mais polímeros heterocíclicos supracitados é maior ou igual a 5.

[0041] Vantajosamente, a combinação de tal polímero heterocíclico com o polímero aromático descrito acima torna possível aprimorar adicionalmente a adesão dos revestimentos obtidos em substratos.

[0042] Outro objetivo desta invenção é uma composição aquosa de revestimento antiaderente livre de amina (ou composição aquosa primária), que compreende uma composição aquosa de revestimento e pelo menos uma resina de fluorocarbono, sendo que a composição de revestimento antiaderente compreende um teor de solvente aprótico polar maior que 0% e menor ou igual a 15%, em peso, em relação ao peso total da composição de revestimento antiaderente.

[0043] A composição aquosa de revestimento usada na composição de revestimento antiaderente compreende:

[0044] - pelo menos um polímero aromático selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK), poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK) e derivados dos mesmos, e que está em forma de pó com um d90 menor ou igual a 20 μm; e conforme aplicável,

[0045] - um solvente aprótico polar, sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento está entre 0% e 25%, em peso, em relação ao peso total da composição de revestimento.

[0046] O polímero aromático é conforme descrito em referência à composição aquosa de revestimento descrita acima.

[0047] Preferencialmente, a composição primária, de acordo com a invenção, compreende entre 8 e 15%, em peso, de solvente aprótico polar, em relação ao peso total da dita composição primária.

[0048] Vantajosamente, o solvente usado na composição aquosa primária compreende, preferencialmente, pelo menos um dentre os seguintes: N-formilmorfolina (NFM), sulfóxido de dimetila (DMSO), N- acetilmorfolina (NAM), N-etilpirrolidona (NEP) e N-metilpirrolidona (NMP).

[0049] A composição primária, de acordo com a invenção, compreende vantajosamente um máximo de 1%, em peso, de solvente aprótico polar tóxico e, preferencialmente, um máximo de 0,3%, em relação ao peso total da composição primária.

[0050] Vantajosamente, o solvente aprótico polar é não tóxico. O solvente aprótico polar pode compreender, preferencialmente, pelo menos um dentre os seguintes: N-formilmorfolina (NFM) e sulfóxido de dimetila (DMSO). A adição de um solvente aprótico polar não tóxico à composição torna possível obter uma composição primária não marcada (ou, em outras palavras, não tóxica).

[0051] Assim, os ricos e perigos ao ambiente e à saúde das pessoas são limitados. Além disso, o uso de formulações não tóxicas é consideravelmente mais fácil, visto que essas formulações podem ser usadas com somente um mínimo de precauções.

[0052] Vantajosamente, as uma ou mais resinas de fluorocarbono são escolhidas a partir do grupo que compreende os seguintes: politetrafluoroetileno (PTFE), copolímeros de tetrafluoroetileno e perfluoropropil vinil éter (PFA), copolímeros de tetrafluoroetileno e hexafluoropropeno (FEP), fluoreto de polivinilideno (PVDF), copolímeros de tetrafluoroetileno e poli(metil vinil éter) (MVA), terpolímeros de tetrafluoroetileno, poli(metil vinil éter) e fluoroalquil vinil éter (TFE/PMVE/FAVE), etileno tetrafluoroetileno (ETFE) e suas misturas.

[0053] Vantajosamente, a resina de fluorocarbono é politetrafluoroetileno (PTFE) ou uma mistura de PTFE e PFA (PTFE/PFA), ou uma mistura de PTFE e FEP (PTFE/FEP).

[0054] Vantajosamente, a resina de fluorocarbono representa de 1 a 99% e, preferencialmente, de 30 a 80%, em peso, do peso seco total da composição primária.

[0055] Caso a composição primária não compreenda um polímero heterocíclico conforme mencionado acima, o teor relativo de polímero aromático em peso, em relação à resina de fluorocarbono, está entre 20:80 e 25:75.

[0056] Caso a composição primária compreenda pelo menos um polímero heterocíclico conforme mencionado acima, o teor relativo total em peso do polímero aromático e do polímero heterocíclico, em relação à resina de fluorocarbono, está entre 20:80 e 25:75.

[0057] Vantajosamente, a composição primária, de acordo com a invenção, também compreende pelo menos uma carga.

[0058] Vantajosamente, a carga representa menos que 40% e, preferencialmente, entre 3 e 20%, em peso, do peso seco total da composição primária.

[0059] Vantajosamente, a carga compreende nanopartículas de sílica e/ou nanopartículas de alumina e/ou nanopartículas de carbureto de silício.

[0060] Outro objetivo desta invenção é um método para preparar uma composição aquosa de revestimento, conforme definido acima, que compreende as seguintes etapas:

[0061] a) o fornecimento de pelo menos um polímero aromático em forma de pó, sendo que o polímero aromático é selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK), poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK) e derivados dos mesmos;

[0062] b) a preparação de uma mistura que compreende água e o pó da etapa (a); e

[0063] c) a moagem da mistura que resulta da etapa (b) para obter uma mistura moída que compreende o polímero aromático em forma de pó que tem um d90 menor ou igual a 20 μm,

[0064] em que o solvente aprótico polar é adicionado durante a preparação da etapa (b) e/ou à mistura moída que resulta da etapa (c), sendo que o teor de aprótico polar na composição de revestimento é maior que 0% e menor ou igual a 25%, em peso, em relação ao peso total da dita composição.

[0065] Em uma modalidade do método para preparar uma composição intermediária de acordo com a invenção, o método compreende adicionalmente uma etapa (a') para fornecer pelo menos um polímero heterocíclico em forma de pó, e em que:

[0066] - a mistura que resulta da etapa (b) compreende adicionalmente o pó da etapa (a'); e

[0067] - a moagem da etapa (c) torna possível obter uma mistura moída que compreende o polímero aromático e o dito polímero heterocíclico em forma de pó que tem um d90 menor ou igual a 20 μm; e

[0068] - o teor relativo de polímero aromático em peso, em relação ao polímero heterocíclico na mistura moída que resulta da etapa (c) é maior ou igual a 50:50 e menor que 100:0.

[0069] Em outra modalidade do método para preparar uma composição intermediária de acordo com a invenção, o método compreende adicionalmente as seguintes etapas:

[0070] a') o fornecimento de pelo menos um polímero heterocíclico em forma de pó;

[0071] b') a preparação de uma mistura que compreende água e o pó da etapa (a');

[0072] c') a moagem da mistura que resulta da etapa (b') para obter uma mistura moída que compreende o dito polímero heterocíclico em forma de pó que tem um d90 menor ou igual a 20 μm; e

[0073] d) a mistura da mistura moída que resulta da etapa (c) e da moída que resulta da etapa (c');

[0074] sendo que o teor relativo de polímero aromático em peso, em relação ao polímero heterocíclico na mistura que resulta da etapa (d), é maior ou igual a 50:50 e menor que 100:0.

[0075] Vantajosamente, no método para preparar uma composição intermediária de acordo com essa outra modalidade, o solvente é adicionado:

[0076] - durante a preparação da etapa (b'); e/ou

[0077] - à mistura moída que resulta da etapa (c'); e/ou

[0078] - à mistura que resulta da etapa (d).

[0079] Outro objetivo desta invenção é um método para preparar uma composição aquosa de revestimento, conforme definido acima, que compreende pelo menos um polímero aromático, sendo que compreende as seguintes etapas:

[0080] a) o fornecimento de pelo menos um polímero aromático selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK), poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK) e derivados dos mesmos, em forma de pó;

[0081] a') o fornecimento de pelo menos um polímero heterocíclico em forma de pó;

[0082] b) a preparação de uma mistura que compreende água e o pó da etapa (a);

[0083] e) a moagem da mistura que resulta da etapa (b) para obter uma mistura moída que compreende o polímero aromático;

[0084] f) a preparação de uma mistura que compreende a mistura moída que resulta da etapa (e) e o pó da etapa (a'); e

[0085] g) a moagem da mistura que resulta da etapa (f) para obter uma mistura moída que compreende o polímero heterocíclico e o dito polímero aromático em forma de pó que tem um d90 menor ou igual a 20 μm,

[0086] sendo que o teor relativo de polímero aromático em peso, em relação ao polímero heterocíclico na mistura que resulta da etapa (g), é maior ou igual a 50:50 e menor que 100:0;

[0087] em que o solvente aprótico polar é adicionado:

[0088] - durante a preparação da etapa (b); e/ou

[0089] - à mistura moída que resulta da etapa (e); e/ou

[0090] - durante a preparação da etapa (f); e/ou

[0091] - à mistura moída que resulta da etapa (g);

[0092] sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento é maior que 0% e menor ou igual a 25%, em peso, em relação ao peso total da dita composição intermediária.

[0093] Outro objetivo desta invenção é outro método para preparar uma composição aquosa de revestimento que compreende pelo menos um polímero aromático, conforme definido acima, sendo que compreende as seguintes etapas:

[0094] a) o fornecimento de pelo menos um polímero aromático selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK), poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK) e derivados dos mesmos, em forma de pó;

[0095] a') o fornecimento de pelo menos um polímero heterocíclico em forma de pó;

[0096] b') a preparação de uma mistura que compreende água e o pó da etapa (a');

[0097] e') a moagem da mistura que resulta da etapa (b') para obter uma mistura moída que compreende o polímero heterocíclico;

[0098] f') a preparação de uma mistura que compreende a mistura moída que resulta da etapa (e) e o pó da etapa (a); e

[0099] g') a moagem da mistura que resulta da etapa (f') para obter uma mistura moída que compreende o polímero heterocíclico e o polímero aromático em forma de pó que tem um d90 menor ou igual a 20 μm;

[00100] sendo que o teor relativo de polímero aromático em peso, em relação ao polímero heterocíclico na mistura que resulta da etapa (g'), é maior ou igual a 50:50 e menor que 100:0;

[00101] em que o solvente aprótico polar é adicionado:

[00102] - durante a preparação da etapa (b'); e/ou

[00103] - à mistura moída que resulta da etapa (e'); e/ou

[00104] - durante a preparação da etapa (f'); e/ou

[00105] - à mistura moída que resulta da etapa (g');

[00106] sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento é maior que 0% e menor ou igual a 25%, em peso, em relação ao peso total da dita composição intermediária.

[00107] Vantajosamente, a moagem, em qualquer um dos métodos para preparar uma composição intermediária de acordo com a invenção, é uma moagem mecânica a temperatura ambiente ou uma moagem ultrassônica.

[00108] Outro objetivo desta invenção é um método para preparar uma composição aquosa de revestimento antiaderente, conforme definido acima, que compreende a mistura de pelo menos uma resina de fluorocarbono com a composição aquosa de revestimento, conforme definido acima, ou conforme preparada de acordo com qualquer um dos métodos para preparar a composição de revestimento, conforme definido acima, ou uma composição aquosa de revestimento que compreende:

[00109] - pelo menos um polímero aromático selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK), poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK) e derivados dos mesmos, em forma de pó, que tem um d90 menor ou igual a 20 μm; e, conforme aplicável,

[00110] - um solvente aprótico polar, sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento está entre 0 e 25%, em peso, em relação ao peso total da composição de revestimento.

[00111] As uma ou mais resinas de fluorocarbono podem estar em forma de pó ou em uma dispersão aquosa.

[00112] Outro objetivo desta invenção é um método para produzir um item que compreende as seguintes etapas:

[00113] i. o fornecimento de um substrato metálico com duas superfícies opostas;

[00114] ii. a aplicação, a uma das superfícies do dito substrato, de pelo menos uma camada de composição aquosa intermediária, conforme definido acima, ou conforme preparada de acordo com qualquer um dos métodos para preparar uma composição de revestimento, conforme definido acima, ou de pelo menos uma camada de composição aquosa primária, conforme definido acima, ou conforme preparada de acordo com o método para preparar uma composição de revestimento antiaderente, conforme definido acima; e, então,

[00115] iii. o cozimento de todo o conjunto a uma temperatura entre 300 °C e 430 °C.

[00116] Vantajosamente, o método para produzir um item, de acordo com a invenção, pode compreender adicionalmente, entre a etapa de aplicação (ii) e a etapa de cozimento (iii), a aplicação, à dita camada de composição intermediária ou à composição primária, de pelo menos uma camada de composição de acabamento que compreende pelo menos uma resina de fluorocarbono.

[00117] Outro objetivo desta invenção é um item que pode ser obtido de acordo com o método para produzir um item, conforme descrito acima.

[00118] O item, de acordo com a invenção, pode ser uma ferramenta de cozedura, da qual uma das superfícies é uma superfície interna côncava projetada para estar em contato com o alimento colocado no interior da dita ferramenta, e a outra superfície é uma superfície externa convexa projetada para estar em contato com uma fonte de calor.

[00119] A invenção é ilustrada em maiores detalhes nos exemplos a seguir.

EXEMPLOS PRODUTOS SUBSTRATOS

[00120] - Substratos de alumínio liso simplesmente desengordurados

COMPOSIÇÕES AQUOSAS INTERMEDIÁRIAS

[00121] - Resinas de polímero:

[00122] • Resina de sulfeto de polifenileno (PPS), com um grau de polimerização de 100;

[00123] • Grau micronizado de resina de polietersulfona (PES) com um grau de polimerização maior que 50;

[00124] - Resina de polímero heterocíclico:

[00125] • Poliamida-ácido âmico em forma de pó úmido aquoso com 35,5% de matéria seca, que contém menos que 5% de N- metilpirrolidona (NMP), em peso, que é de grau alimentício e que tem um grau de polimerização de cerca de 8;

[00126] - Resina acrílica: 30% de solução de polímero acrílico em fase aquosa;

[00127] - Solventes apróticos polares não marcados (ou, em outras palavras, não tóxicos, conforme o termo é definido nesta invenção):

[00128] • N-formilmorfolina (NFM)

[00129] - Hidróxido de amônia NH4OH (d=0,9)

COMPOSIÇÕES AQUOSAS PRIMÁRIAS

[00130] - Solventes apróticos polares não marcados (ou, em outras palavras, não tóxicos, conforme o termo é definido nesta invenção):

[00131] • N-formilmorfolina (NFM)

[00132] - Solventes apróticos polares marcados (ou, em outras palavras, tóxicos, conforme o termo é definido nesta invenção):

[00133] • N-etilpirrolidona (NEP)

[00134] - Carga: sílica coloidal sem modificação de superfície, que tem uma superfície específica de aproximadamente 220 m2/g, e que está na forma de uma dispersão aquosa de nanopartículas com 30% de matéria seca

[00135] - Dispersão de negro de fumo em 25% de matéria seca

[00136] - Dispersão de PTFE em 60% de matéria seca

[00137] - Sistema tensoativo não iônico à base de etoxilato de alquilfenol em 13% de matéria seca

TESTES DETERMINAR A MATÉRIA SECA DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA INTERMEDIÁRIA OU PRIMÁRIA PRINCÍPIO

[00138] A matéria seca de um produto é a porção sólida residual que permanece após a evaporação dos materiais voláteis que contém. A temperatura e a duração de secagem desempenham um papel importante, visto que solventes com um alto ponto de ebulição, frações e monômeros, diluentes reativos e subprodutos de reação (dependendo do seu grau de retenção) são muito lentos para deixar a película que é formada. Portanto, é muito importante definir, de uma maneira bastante convencional, condições de secagem padronizadas que são tão próximas quanto possível das condições reais em prática.

PROCEDIMENTO

[00139] O procedimento para medir essa matéria seca é da seguinte forma:

[00140] - um prato de alumínio é pesado: m0 = massa do prato;

[00141] - 0,5 g a 3 g do produto de teste é colocado nesse prato;

[00142] - o prato cheio é pesado: m1 = massa do prato cheio;

[00143] - o prato é colocado em uma incubadora a 210 °C durante duas horas;

[00144] - após secagem e resfriamento, o prato é pesado: m2 = massa do prato cheio após secagem e resfriamento;

[00145] - a matéria seca é determinada pela fórmula abaixo:

[00146] matéria seca = 100*[(m2-m0)/(m1-m0)]

MEDIÇÃO DO TAMANHO E DISTRIBUIÇÃO DE TAMANHO DAS PARTÍCULAS POR DIFRAÇÃO DE LUZ PARA PÓS EM TAMANHOS ENTRE APROXIMADAMENTE 100 NM E APROXIMADAMENTE 5 MM

[00147] Após a moagem dos produtos desta invenção, o pó moído é coletado e seu tamanho de partícula é distinguido com o uso de um analisador de tamanho de partícula por difração de laser vendido sob o nome comercial Mastersizer pela empresa Malvern.

AVALIAÇÃO DA ADESÃO DE UMA CAMADA INTERMEDIÁRIA OU PRIMÁRIA EM UM SUBSTRATO DE ALUMÍNIO liso

[00148] Um teste de corte transversal é realizado de acordo com o padrão ISO 2409, seguido por uma imersão do item revestido durante 18 horas (que consiste em uma alternância entre três ciclos de 3 horas em água em ebulição e três ciclos de 3 horas em óleo a 200 °C). Então, o revestimento antiaderente é observado para sinais de destacamento.

[00149] A classificação é da seguinte forma:

[00150] - nenhum quadrado deve ser destacado para obter uma classificação de 100 (excelente adesão);

[00151] - em caso de destacamento, o valor de classificação é igual à classificação de 100 menos a quantidade de quadrados destacados.

AVALIAÇÃO DE AMARELAMENTO

[00152] Após o cozimento, as placas revestidas são avaliadas visualmente para amarelamento através de comparação entre as placas.

AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE DE VISCOSIDADE DAS COMPOSIÇÕES INTERMEDIÁRIAS E PRIMÁRIAS

[00153] Essa é uma avaliação da estabilidade da viscosidade das composições intermediárias e primárias aplicadas por aspersão, em que o tempo de fluxo é medido de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125 com o uso de um copo de fluxo de 2,5 mm ou um copo de fluxo de 4 mm.

[00154] • A viscosidade é medida como o tempo de fluxo contínuo, expressado em segundos, do volume do copo de fluxo através do orifício calibrado. O copo de fluxo é escolhido com base na viscosidade presumida do produto.

[00155] • A mudança em viscosidade é monitorada medindo-se o tempo de fluxo contínuo do volume padronizado a temperatura ambiente diretamente após as composições serem preparadas, e monitorando-se a mudança nessa viscosidade ao longo do tempo a temperatura ambiente.

[00156] • Uma vez formuladas, as composições são colocadas em uma incubadora a 40 °C; a mudança em tempo de fluxo e, portanto, na viscosidade (avaliação da estabilidade da emulsão após envelhecimento a 40 °C), é, então, monitorada ao longo do tempo.

[00157] As composições intermediárias e primárias são avaliadas como compatíveis quando as mesmas não mostram sinais de sedimentação e têm uma viscosidade estável ou, em outras palavras, uma viscosidade que não aumenta em mais de 20% ao longo de dois meses de armazenamento a temperatura ambiente.

AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE FORMAÇÃO DE PELÍCULA DAS COMPOSIÇÕES INTERMEDIÁRIAS E PRIMÁRIAS

[00158] As propriedades de formação de película das composições são relacionadas à resistência à corrosão da camada obtida a partir da dita composição. Assim, uma composição com boas propriedades de formação de película revestirá o substrato perfeitamente durante a aplicação e, assim, fornecerá uma camada que oferece bom desempenho em termos de corrosão.

[00159] A resistência à corrosão de um revestimento em um substrato de alumínio jateado com areia é avaliada medindo-se sua resistência à difusão de em direção ao substrato metálico, que se corrói.

[00160] O procedimento para isso é da seguinte forma:

[00161] - o substrato é revestido com uma camada de composição intermediária e primária de acordo com os exemplos e exemplos comparativos abaixo;

[00162] - o substrato, revestido dessa forma, é imerso durante 20 horas em uma solução salina aquosa levada ao ponto de ebulição (essa solução salina compreende 10%, em peso, de cloreto de sódio. O protocolo para esse teste é o definido no padrão AFNOR NF D21-511 $ 3.3.5.);

[00163] - após cada imersão, é realizada uma inspeção visual da aparência final do revestimento, que consistem em observar a presença ou ausência de sinais de corrosão (por uma observação visual a olho nu ou uma lupa binocular). Na prática, é uma questão de detectar quaisquer sinais, tais como bolhas com áreas estendidas, ou marcas brancas abaixo do revestimento;

[00164] - essa observação é seguida por um teste de corte transversal de acordo com o padrão ISO 2409.

[00165] A classificação para o teste de corte transversal é da seguinte forma:

[00166] - nenhum quadrado deve ser destacado para obter uma classificação de 100 (excelente adesão);

[00167] - em caso de destacamento, o valor de classificação é igual à classificação de 100 menos a quantidade de quadrados destacados.

PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO DO MOINHO EM FRASCO (MOAGEM MECÂNICA) PRINCÍPIO

[00168] A moagem de microesfera consiste em carregar um frasco com a amostra a ser moída e microesferas de “moagem”, e girar o frasco em torno do seu eixo geométrico a uma certa velocidade. O frasco é geralmente girado por meio de uma máquina de rolos. A amostra pode ser moída em forma seca ou dispersa em um solvente apropriado (por exemplo, em água ou álcool). A dispersão também pode conter certos adjuvantes (como um agente de dispersão ou um agente antiespumante).

DEFINIÇÃO DOS PRINCIPAIS PARÂMETROS DE MOAGEM - SELEÇÃO DAS MICROESFERAS DE MOAGEM (VOLUME E DIÂMETRO (OU DIÂMETROS))

[00169] O diâmetro médio das microesferas de moagem deve ser apropriado para o tamanho das partículas que são moídas. Quanto mais finas forem as partículas, menor será o diâmetro das microesferas que devem ser usadas. O volume total de microesferas, inclusive os espaços entre as microesferas, representará aproximadamente 50 a 60% do volume interno do frasco. As microesferas de tamanhos diferentes são vantajosamente distribuídas de acordo com a seguinte proporção em peso, em relação ao peso total das microesferas: 25% de microesferas pequenas, 50% de microesferas médias e 25% de microesferas grandes. O tamanho das menores microesferas está entre 2 e 10 mm. Alumina e zircônia estabilizada são comumente usados como material para as microesferas.

- VOLUME DE MATERIAL NO MOINHO

[00170] Para limitar o desgaste nas microesferas de moagem, a carga que é moída deve cobrir a carga de microesferas inteiramente. Em geral, será um volume que corresponde a aproximadamente 25% do volume do frasco.

[00171] Caso a carga a ser moída seja um pó seco, o volume de microesferas será ajustado após alguns minutos de moagem. Visto que a moagem reduz o tamanho das partículas assim como o volume dos espaços entre partículas, é necessário verificar periodicamente se o volume de carga a ser moída é suficiente para cobrir todas as microesferas. Se esse não for mais o caso, é necessário remover o excesso de microesferas para limitar a contaminação do pó, tanto quanto possível.

[00172] A duração da moagem depende da natureza da resina de polímero a ser moída e do tamanho final de partícula desejado.

PRINCÍPIO DE OPERAÇÃO DO MOINHO DE MOAGEM DISCONTIMILL®

[00173] Essa moagem é uma moagem mecânica que consiste em reduzir o tamanho das partículas e dos grãos de diferentes tipos de materiais, durante a qual a suspensão das partículas e grãos é mantida sob refrigeração.

[00174] As operações de moagem são realizadas com um moinho planetário, que consistem em um disco, ao qual dois frascos de moagem são fixados, sendo que cada um tem um volume de 45 ml e tem capacidade para armazenar 7 microesferas de moagem que têm 15 mm de diâmetro. Os frascos e as microesferas de moagem são produzidos a partir de óxido de zircônio, um material conhecido por sua elevada resistência ao impacto e ao desgaste, o que permite a moagem por durações estendidas.

[00175] O sistema de moagem opera girando-se o disco e os frascos ao redor de seus próprios eixos geométricos. A velocidade de rotação é a mesma para a bandeja e os frascos, com variação de 100 rot/min a 800 rot/min. Entretanto, as direções de rotação são opostas, de modo a gerar forças centrífugas opostas.

EXEMPLO 1 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA INTERMEDIÁRIA (SF1):

[00176] A preparação de uma composição aquosa intermediária livre de amina de acordo com a invenção (SF1) com solvente aprótico polar.

[00177] Uma composição aquosa intermediária (SF1) é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00178] Para produzir a composição aquosa intermediária (SF1), um pó de polietersulfona inicial é usado, do qual o tamanho de partícula varia de 20 μm a 10 mm e, mais especificamente, um d90 entre 40 e 60 μm e um d50 entre 20 e 40 μm.

[00179] Colocar o PES em suspensão compreende uma etapa de moagem, sendo que a moagem é feita em um moinho de microesferas de marca Discontimill® em temperatura ambiente durante uma duração que varia de 15 a 30 horas e, preferencialmente, de 12 a 24 horas, para reduzir o tamanho das partículas de PES.

[00180] O processo é da seguinte forma:

[00181] - o pó de polietersulfona é colocado no moinho; então,

[00182] - a água desmineralizada e o solvente aprótico polar são adicionados ao moinho;

[00183] - a seguir, a resina acrílica e, então, a amônia são adicionadas ao moinho; e finalmente;

[00184] - a etapa de moagem é realizada.

[00185] As propriedades da composição aquosa (SF1) obtidas assim são as seguintes:

[00186] - matéria seca teórica: 18,2%

[00187] - matéria seca medida na composição: 18,1%

[00188] - Essa é uma suspensão que tem cor branca opaca.

[00189] - O pH dessa composição está entre 6 e 7.

[00190] - A viscosidade (em um copo de fluxo de 4 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125) > 30 s: após o envelhecimento a 40 °C, a composição (SF1) ainda é estável após 60 dias de armazenamento, e a mudança em viscosidade ao longo do tempo é menor que 20%.

[00191] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio entre 5 e 10 μm e um d90 de 19 μm, que confirma que todo o pó foi colocado em suspensão.

EXEMPLO 2 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA INTERMEDIÁRIA (SF2):

[00192] A preparação de uma composição aquosa intermediária livre de amina (SF2) com solvente aprótico polar.

[00193] Uma composição aquosa intermediária (SF2) é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00194] Para produzir a composição aquosa intermediária (SF2), um pó de polietersulfona inicial é usado, tendo um tamanho de partícula que varia de 20 μm a 10 mm e, mais especificamente, um d90 entre 40 e 60 μm e um d50 entre 20 e 40 μm.

[00195] Colocar o PES em suspensão compreende uma etapa de moagem, sendo que a moagem é feita em um moinho de microesferas de marca Discontimill® em temperatura ambiente durante uma duração que varia de 15 a 30 horas e, preferencialmente, de 12 a 24 horas, para reduzir o tamanho das partículas de PES.

[00196] O processo é da seguinte forma:

[00197] - o pó de polietersulfona é colocado no moinho; então,

[00198] - a água desmineralizada e o solvente aprótico polar são adicionados ao moinho;

[00199] - a seguir, a resina acrílica e, então, a amônia são adicionadas ao moinho; e finalmente,

[00200] - a etapa de moagem é realizada.

[00201] As propriedades da composição aquosa (SF2) obtidas assim são as seguintes:

[00202] - matéria seca teórica: 18,2%

[00203] - matéria seca medida na composição: 18,1%

[00204] - Essa é uma suspensão que tem cor branca opaca.

[00205] - O pH dessa composição está entre 6 e 7.

[00206] - A viscosidade (em um copo de fluxo de 4 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125) > 30 s: após o envelhecimento a 40 °C, a composição (SF2) ainda é estável após 60 dias de armazenamento, e a mudança em viscosidade ao longo do tempo é menor que 20%.

[00207] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio entre 5 e 10 μm e um d90 de 19 μm, que confirma que todo o pó foi colocado em suspensão.

EXEMPLO 3 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA INTERMEDIÁRIA (SF3):

[00208] A preparação de uma composição aquosa intermediária livre de amina de acordo com a invenção (SF3) com solvente aprótico polar.

[00209] Uma composição aquosa intermediária (SF3) é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00210] Para produzir a composição aquosa intermediária (SF3), uma mistura de pó de polietersulfona e sulfeto de polifenileno é usada.

[00211] Colocar essa mistura de pó em suspensão compreende uma etapa de moagem, sendo que a moagem é feita em um moinho de microesferas de marca Discontimill® em temperatura ambiente durante uma duração que varia de 15 a 30 horas e, preferencialmente, de 12 a 24 horas, para reduzir o tamanho das partículas na mistura de resina.

[00212] O processo é da seguinte forma:

[00213] - o pó de polietersulfona e, então, a amônia, são colocados no moinho; então,

[00214] - o pó de sulfeto de polifenileno é colocado no moinho;

[00215] - a água desmineralizada e o solvente aprótico polar são adicionados ao moinho;

[00216] - a resina acrílica é, então, adicionada ao moinho; e finalmente,

[00217] - a etapa de moagem é realizada.

[00218] As propriedades da composição aquosa (SF3) obtidas assim são as seguintes:

[00219] - matéria seca teórica: 18,2%

[00220] - matéria seca medida na composição: 18,3%

[00221] - Essa é uma suspensão que tem cor branca opaca.

[00222] - O pH dessa composição está entre 6 e 7.

[00223] - A viscosidade (em um copo de fluxo de 4 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125) > 30 s: após o envelhecimento a 40 °C, a composição (SF3) ainda é estável após 60 dias de armazenamento, e a mudança em viscosidade ao longo do tempo é menor que 20%.

[00224] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio de 5 a 10 μm e um d90 de 19 μm, que confirma que todo o pó foi colocado em suspensão.

EXEMPLO COMPARATIVO 1 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA INTERMEDIÁRIA (SFC1):

[00225] A preparação de uma composição aquosa intermediária livre de amina (SFC1) sem solvente aprótico polar, mas com um tamanho de partícula d90 maior que 40 μm.

[00226] Uma composição aquosa intermediária (SFC1) é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00227] Para produzir a composição aquosa intermediária (SFC1), um pó de polietersulfona inicial é usado, tendo um tamanho de partícula que varia de 20 μm a 10 mm e, mais especificamente, um d90 entre 40 e 60 μm e um d50 entre 20 e 40 μm.

[00228] O processo é da seguinte forma:

[00229] - o pó de polietersulfona é colocado em um misturador; então,

[00230] - a água desmineralizada é adicionada ao misturador; e finalmente,

[00231] - a etapa de mistura é realizada.

[00232] As propriedades da composição aquosa (SFC1) obtidas assim são as seguintes:

[00233] - matéria seca teórica: 16,0%

[00234] - matéria seca medida na composição: 16,3%

[00235] - Essa é uma suspensão que tem cor branca opaca.

[00236] - O pH dessa composição está entre 6 e 7.

[00237] - A composição obtida (SFC1) sedimenta em menos de um dia.

[00238] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio de aproximadamente 20 μm, assim como um pico principal em d90, centralizado em um diâmetro médio de aproximadamente 48 μm.

EXEMPLO COMPARATIVO 2 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA INTERMEDIÁRIA (SFC2):

[00239] A preparação de uma composição aquosa intermediária livre de amina (SFC2) com solvente aprótico polar.

[00240] Uma composição aquosa intermediária (SFC2) é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00241] Para produzir a composição aquosa intermediária (SFC2), um pó inicial é usado, tendo um tamanho de partícula que varia de 20 μm a 10 mm e, mais especificamente, tendo um diâmetro d90 entre 40 e 60 μm e um diâmetro d50 entre 20 e 40 μm.

[00242] Colocar o PES em suspensão compreende uma etapa de moagem, sendo que a moagem é feita em um moinho de microesferas de marca Discontimill® em temperatura ambiente durante uma duração que varia de 15 a 30 horas e, preferencialmente, de 12 a 24 horas, para reduzir o tamanho das partículas de PES.

[00243] O processo é da seguinte forma:

[00244] - o pó de polietersulfona é colocado no moinho; então,

[00245] - a água desmineralizada é adicionada ao moinho;

[00246] - o solvente é, então, adicionado ao moinho; e finalmente,

[00247] - a etapa de moagem é realizada.

[00248] As propriedades da composição aquosa (SFC2) obtidas assim são as seguintes:

[00249] - matéria seca teórica: 18,0%

[00250] - matéria seca medida na composição: 18,1%

[00251] - Essa é uma suspensão que tem cor branca opaca.

[00252] - O pH dessa composição está entre 6 e 7.

[00253] - A composição (SFC2) sedimenta em menos de um dia. Após retornar as partículas para suspensão sob agitação mecânica, observou-se um aumento aparente em viscosidade maior que 20% em menos de uma semana.

EXEMPLO 4 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA DE ACORDO COM A INVENÇÃO (P1):

[00254] A preparação de uma composição aquosa primária (P1) produzida a partir de uma composição intermediária livre de amina à base de polímero aromático sem solvente aprótico polar.

[00255] Uma composição aquosa intermediária é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

-

[00256] Para produzir essa composição aquosa intermediária, um pó de polietersulfona inicial é usado, tendo um tamanho de partícula que varia de 20 μm a 10 mm e, mais especificamente, um d90 entre 40 e 60 μm e um d50 entre 20 e 40 μm.

[00257] Colocar o PES em suspensão compreende uma etapa de moagem, sendo que a moagem é feita em um moinho de microesferas de marca Discontimill® em temperatura ambiente durante uma duração que varia de 15 a 30 horas e, preferencialmente, de 12 a 24 horas, para reduzir o tamanho das partículas de PES.

[00258] O processo é da seguinte forma:

[00259] - o pó de polietersulfona é colocado no moinho; então,

[00260] - a água desmineralizada é adicionada ao moinho; e finalmente,

[00261] - a etapa de moagem é realizada.

[00262] As propriedades dessa composição aquosa obtidas assim são as seguintes:

[00263] - matéria seca teórica: 16,0%

[00264] - matéria seca medida na composição: 16,2%

[00265] - Essa é uma suspensão que tem cor branca opaca.

[00266] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio de 5 a 10 μm e um d90 de 19 μm, que confirma que todo o pó foi colocado em suspensão.

[00267] Uma composição aquosa primária (P1) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00268] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (P1), o teor de NFM é de 10,0%, em peso, em relação ao peso total da composição (P1).

[00269] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (P1) é de cerca de 63%.

[00270] As propriedades da composição primária (P1) assim obtida são as seguintes:

[00271] - matéria seca teórica na composição: 29,4%

[00272] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 45 segundos

EXEMPLO 5 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA DE ACORDO COM A INVENÇÃO (P2):

[00273] A preparação de uma composição aquosa primária (P2) com base na composição intermediária (SF1) no Exemplo 1.

[00274] Uma composição aquosa primária (P2) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00275] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (P2), o teor de NFM é de 10,1%, em peso, em relação ao peso total da composição (P2).

[00276] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (P2) é de cerca de 63%.

[00277] As propriedades da composição primária (P2) assim obtida são as seguintes:

[00278] - matéria seca teórica na composição: 32,9%

[00279] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 51 segundos

EXEMPLO 6 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA DE ACORDO COM A INVENÇÃO (P3):

[00280] A preparação de uma composição aquosa primária (P3) com base na composição intermediária (SF2) no Exemplo 2.

[00281] Uma composição aquosa primária (P3) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00282] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (P3), o teor de NFM é de 5,0%, em peso, em relação ao peso total da composição (P3).

[00283] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (P3) é de cerca de 63%.

[00284] As propriedades da composição primária (P3) assim obtida são as seguintes:

[00285] - matéria seca teórica na composição: 32,9%

[00286] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 52 segundos

EXEMPLO 7 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA DE ACORDO COM A INVENÇÃO (P4):

[00287] A preparação de uma composição aquosa primária (P4) com base na composição intermediária livre de amina à base de polímero aromático sem solvente aprótico polar e em uma composição intermediária livre de amina à base de polímero heterocíclico sem solvente aprótico polar.

[00288] Uma composição aquosa intermediária à base de polímero aromático é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00289] Essa composição aquosa intermediária é produzida com o uso de um pó de polietersulfona inicial, que tem um tamanho de partícula que varia de 20 μm a 10 mm e, mais especificamente, um d90 entre 40 e 60 μm e um d50 entre 20 e 40 μm.

[00290] Colocar o PES em suspensão compreende uma etapa de moagem, sendo que a moagem é feita em um moinho de microesferas de marca Discontimill® em temperatura ambiente durante uma duração que varia de 15 a 30 horas e, preferencialmente, de 12 a 24 horas, para reduzir o tamanho das partículas de PES.

[00291] O processo é da seguinte forma:

[00292] - o pó de polietersulfona é colocado no moinho; então,

[00293] - a água desmineralizada é adicionada ao moinho; e finalmente,

[00294] - a etapa de moagem é realizada.

[00295] As propriedades da composição aquosa assim obtida são as seguintes:

[00296] - matéria seca teórica: 16,0%

[00297] - matéria seca medida na composição: 16,2%

[00298] - Essa é uma suspensão que tem cor branca opaca.

[00299] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio de 5 a 10 μm e um d90 de 19 μm, que confirma que todo o pó foi colocado em suspensão.

[00300] Uma composição aquosa intermediária à base de polímero heterocíclico é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00301] Para produzir essa composição aquosa intermediária, um sistema de moinho em frasco de 3 litros é usado para obter uma pasta que consiste em uma suspensão estável de partículas de poliamida-ácido âmico em água, das quais o tamanho final de partícula é significativo para o revestimento por aspersão e obtenção de propriedades de adesão no revestimento resultante.

[00302] O processo é da seguinte forma:

[00303] - o pó de poliamida-ácido âmico, do qual o tamanho inicial de partícula varia de algumas centenas de mícrons a mm, é colocado no frasco; então,

[00304] - a água desmineralizada é adicionada;

[00305] - o frasco é mantido a temperatura ambiente com a mistura assim obtida e as microesferas em rolos durante o período necessário para reduzir o tamanho das partículas de poliamida-ácido âmico.

[00306] A proporção de solvente aprótico polar tóxico nessa composição intermediária, que é NMP, é menor que 2,3%, em peso, em relação ao peso total da composição.

[00307] As propriedades dessa composição intermediária aquosa assim obtida são as seguintes:

[00308] - matéria seca teórica: 16,3%

[00309] - matéria seca medida na composição: 16,2%

[00310] - Essa é uma suspensão que tem cor branca cremosa.

[00311] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio entre 5 e 6 μm e um d90 de 19 μm, que confirma que todo o pó foi colocado em suspensão.

[00312] A seguir, uma composição aquosa primária (P4) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00313] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (P4), o teor de NFM é de 10,1%, em peso, em relação ao peso total da composição (P4).

[00314] Em relação aos solventes apróticos polares tóxicos na composição (P4), o NMP está contido em quantidades vestigiais em relação à composição total (P4) (< 0,1%); o NMP vem da composição intermediária à base de polímero heterocíclico.

[00315] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (P4) é de cerca de 63%.

[00316] As propriedades da composição primária (P4) assim obtida são as seguintes:

[00317] - matéria seca teórica na composição: 29,6%

[00318] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 51 segundos

EXEMPLO 8 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA DE ACORDO COM A INVENÇÃO (P5):

[00319] A preparação de uma composição aquosa primária (P5) com base na composição intermediária (SF3) no Exemplo 3.

[00320] Uma composição aquosa primária (P5) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00321] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (P5), o teor de NFM é de 5,0%, em peso, em relação ao peso total da composição (P5).

[00322] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (P5) é de cerca de 63%.

[00323] As propriedades da composição primária (P5) assim obtida são as seguintes:

[00324] - matéria seca teórica na composição: 33,0%

[00325] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 51 segundos

EXEMPLO 9 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA DE ACORDO COM A INVENÇÃO (P6):

[00326] A preparação de uma composição aquosa primária (P6) com base na composição intermediária (SF3) no Exemplo 3 e em uma composição intermediária à base de polímero heterocíclico.

[00327] Uma composição aquosa intermediária à base de polímero heterocíclico é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00328] Para produzir essa composição aquosa intermediária, um sistema de moinho em frasco de 3 litros é usado para obter uma pasta que consiste em uma suspensão estável de partículas de poliamida-ácido âmico em água, das quais o tamanho final de partícula é significativo para o revestimento por aspersão e obtenção de propriedades de adesão no revestimento resultante.

[00329] O processo é da seguinte forma:

[00330] - o pó de poliamida-ácido âmico, do qual o tamanho inicial de partícula varia de algumas centenas de mícrons a mm, é colocado no frasco; então,

[00331] - a água desmineralizada é adicionada;

[00332] - o frasco é mantido a temperatura ambiente com a mistura assim obtida e as microesferas em rolos durante o período necessário para reduzir o tamanho das partículas de poliamida-ácido âmico.

[00333] A proporção de solvente aprótico polar tóxico nessa composição intermediária, que é NMP, é menor que 2,3%, em peso, em relação ao peso total da composição.

[00334] As propriedades dessa composição intermediária aquosa assim obtida são as seguintes:

[00335] - matéria seca teórica: 16,3%

[00336] - matéria seca medida na composição: 16,2%

[00337] - Essa é uma suspensão que tem cor branca cremosa.

[00338] - Uma medição de dimensionamento de partícula por difração de luz que usa o analisador de tamanho de partícula por laser Mastersizer mostra que um pico principal é alcançado em d50, centralizado em um diâmetro médio entre 5 e 6 μm e um d90 de 19 μm, que confirma que todo o pó foi colocado em suspensão.

[00339] A seguir, uma composição aquosa primária (P6) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00340] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (P6), o teor de NFM é de 5,5%, em peso, em relação ao peso total da composição (P6).

[00341] Em relação ao solvente aprótico polar tóxico na composição (P6), o NMP está contido em quantidades vestigiais em relação à composição total (P6) (< 0,1%); o NMP vem da composição intermediária à base de polímero heterocíclico.

[00342] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (P6) é de cerca de 62%.

[00343] As propriedades da composição primária (P6) assim obtida são as seguintes:

[00344] - matéria seca teórica na composição: 32,9%

[00345] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 50 segundos

EXEMPLO COMPARATIVO 3 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA (PC1):

[00346] A preparação de uma composição aquosa primária (PC1) com base em uma composição intermediária livre de amina à base de polímero aromático sem solvente aprótico polar.

[00347] Uma composição aquosa primária (PC1) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00348] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (PC1) é de cerca de 63%.

[00349] As propriedades da composição primária (PC1) assim obtida são as seguintes:

[00350] - matéria seca teórica na composição: 29,4%

[00351] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 48 segundos

EXEMPLO COMPARATIVO 4 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA (PC2):

[00352] A preparação de uma composição aquosa primária (PC2) com base na composição intermediária (SFC1) no Exemplo Comparativo 1.

[00353] Uma composição aquosa primária (PC2) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo: -

[00354] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (PC2), o teor de NFM é de 11,0%, em peso, em relação ao peso total da composição (PC2).

[00355] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (PC2) é de cerca de 63%.

[00356] As propriedades da composição primária (PC2) assim obtida são as seguintes:

[00357] - matéria seca teórica na composição: 29,5%

[00358] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 48 segundos

EXEMPLO COMPARATIVO 5 DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA PRIMÁRIA (PC3):

[00359] A preparação de uma composição aquosa primária (PC3) com base na composição intermediária (SFC2) no Exemplo Comparativo 2.

[00360] Uma composição aquosa primária (PC3) para adesão é produzida com os seguintes componentes, dos quais as respectivas quantidades são listadas abaixo:

[00361] Em relação ao solvente aprótico polar não marcado na composição (PC3), o teor de NFM é de 26,3%, em peso, em relação ao peso total da composição (PC3).

[00362] A proporção de resina fluorada na composição primária seca (PC3) é de cerca de 63%.

[00363] As propriedades da composição primária (PC3) assim obtida são as seguintes:

[00364] - matéria seca teórica na composição: 28,5%

[00365] - viscosidade (em um copo de fluxo de 2,5 mm de acordo com o padrão DIN EN ISO 2433/ASTM D5125): 47 segundos

RESULTADOS DOS TESTES REALIZADOS

[00366] As composições intermediárias e primárias descritas acima são listadas nas Tabelas 1 e 2 abaixo.

[00367] As composições primárias são avaliadas para sua estabilidade em termos de viscosidade.

[00368] Os revestimentos obtidos a partir dessas várias composições são submetidos a testes de adesão da composição primária no substrato, para o teste de coloração e para o teste de resistência à corrosão.

[00369] As composições primárias de acordo com a invenção foram observadas para serem estáveis ao longo do tempo e tornar possível obter revestimentos resistentes à corrosão; portanto, essas composições primárias oferecem boas propriedades de formação de película.

[00370] A coloração do revestimento, avaliada visualmente, torna possível verificar que as fórmulas produzidas de acordo com a invenção mostram aceitavelmente pouco a nenhum amarelamento em comparação às formulações tradicionais que incluem bases de Lewis.

[00371] A adesão de revestimento é garantida quando o tamanho do pó for compatível com a invenção.

Claims

1. Composição aquosa de revestimento livre de amina que compreende: - pelo menos um polímero aromático, selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK) e poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK), e - um solvente aprótico polar, compreendendo pelo menos um dentre N-formilmorfolina (NFM) e sulfóxido de dimetila (DMSO), sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento é maior que 0% e menor ou igual a 25%, em peso, em relação ao peso total da composição de revestimento; CARACTERIZADA pelo fato de que: - o polímero aromático está em forma de pó com um d90 entre 10 μm e 20 μm; - e a composição não compreende N-metilpirrolidona (NMP) ou o teor de NMP é menor que 2,3%, em peso, em relação ao peso total da composição de revestimento.

2. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero aromático apresenta um d50 menor ou igual a 10 μm.

3. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende, adicionalmente, pelo menos um polímero heterocíclico, que está em forma de pó com um diâmetro d90 menor ou igual a 20 μm, sendo que o teor relativo do polímero aromático, em relação ao polímero heterocíclico na composição de revestimento, é maior ou igual a 50:50 e menor que 100:0.

4. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero heterocíclico é selecionado a partir do grupo que compreende poli-imidas (PI), poliamida-imidas (PAI), polieterimidas (PEI), poliamida-ácidos âmicos e suas misturas.

5. Composição aquosa de revestimento antiaderente livre de amina CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma composição aquosa de revestimento e pelo menos uma resina de fluorocarbono, a composição aquosa de revestimento antiaderente compreendendo um teor de solvente aprótico polar maior que 0% e menor ou igual a 15%, em peso, em relação ao peso total da composição de revestimento antiaderente, na qual a composição aquosa de revestimento compreende: - pelo menos um polímero aromático, selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK) e poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK) e que está em forma de pó com um d90 entre 10 μm e 20 μm; e, conforme aplicável, - um solvente aprótico polar compreendendo pelo menos um dentre N- formilmorfolina (NFM) e sulfóxido de dimetila (DMSO), sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento está entre 0 e 25% em peso em relação ao peso total da composição de revestimento e a composição aquosa de revestimento não compreende N- metilpirrolidona (NMP) ou compreende menos que 2,3% em peso de N- metilpirrolidona em relação ao peso total da composição de revestimento.

6. Composição aquosa de revestimento antiaderente livre de aminas, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero aromático apresenta um d50 menor ou igual a 10 μm.

7. Composição de revestimento antiaderente, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um máximo de 1 % em peso de solvente aprótico polar tóxico, em relação ao peso total da composição de revestimento antiaderente.

8. Método para preparar uma composição aquosa de revestimento livre de amina, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende as seguintes etapas: a) fornecimento de pelo menos um polímero aromático em forma de pó, sendo que o polímero aromático é selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK) e poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK); b) preparação de uma mistura que compreende água e o pó da etapa (a); e c) moagem da mistura que resulta da etapa (b) para obter uma mistura moída que compreende o polímero aromático em forma de pó com um d90 entre 10 μm e 20 μm, em que o solvente aprótico polar é adicionado durante a preparação da etapa (b) e/ou à mistura moída que resulta da etapa (c), o solvente aprótico polar compreendendo pelo menos um dentre N-formilmorfolina (NFM) e sulfóxido de dimetila (DMSO), sendo que o teor de solvente aprótico polar não tóxico na composição de revestimento é maior que 0% e menor ou igual a 25% em peso em relação ao peso total da dita composição e no qual a composição não compreende N-metilpirrolidona (NMP) ou compreende menos que 2,3% em peso de N-metilpirrolidona em relação ao peso total da composição de revestimento.

9. Método para preparar uma composição aquosa de revestimento antiaderente livre de amina conforme definida em qualquer uma das reivindicações 5 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende a mistura de uma resina de fluorocarbono com a composição aquosa de revestimento preparada de acordo com o método conforme definido na reivindicação 8 ou uma composição aquosa de revestimento que compreende: - pelo menos um polímero aromático selecionado a partir do grupo que compreende polietersulfonas (PES), poliéter éter sulfonas (PEES), polifenilsulfonas (PPSU), sulfetos de polifenileno (PPS), poliéter éter cetonas (PEEK), poliéter cetonas (PEK), poliéter cetona cetonas (PEKK), poliéter éter cetona cetonas (PEEKK) e poliéter cetona éter cetona cetonas (PEKEKK), e que está em forma de pó com um d90 entre 10 μm e 20 μm; e, conforme aplicável, - um solvente aprótico polar compreendendo pelo menos um dentre N- formilmorfolina (NFM) e sulfóxido de dimetila (DMSO), sendo que o teor de solvente aprótico polar na composição de revestimento está entre 0 e 25% em peso em relação ao peso total da composição de revestimento, - e não compreende N-metilpirrolidona (NMP) ou compreende menos que 2,3%, em peso, de N-metilpirrolidona em relação ao peso total da composição de revestimento.

10. Método para produzir um item CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as seguintes etapas: i. o fornecimento de um substrato metálico com duas superfícies opostas; ii. a aplicação, em uma das superfícies do dito substrato, de pelo menos uma camada de composição de revestimento, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, ou preparada de acordo com o método conforme definido na reivindicação 8 ou de uma camada de composição de revestimento antiaderente, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 5 a 7, ou preparada de acordo com o método conforme definido na reivindicação 9; e, iii. o cozimento de todo o conjunto a uma temperatura entre 300 °C e 430 °C.

11. Item CARACTERIZADO pelo fato de que pode ser obtido através do método, conforme definido na reivindicação 10.

12. Item, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que constitui uma ferramenta de cozedura, da qual uma das superfícies é uma superfície interna côncava projetada para estar em contato com o alimento colocado no interior da dita ferramenta, e a outra superfície é uma superfície externa convexa projetada para estar em contato com uma fonte de calor.