BR112017011336B1

BR112017011336B1 - Composição de resina epóxi curável

Info

Publication number: BR112017011336B1
Application number: BR112017011336-8A
Authority: BR
Inventors: Yue Shen; Lei Yan; Ray E. Drumright; Liang Hong
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2021-09-08
Also published as: TWI670289B; EP3227356B1; AU2014413257A1; EP3227356A4; TW201625707A; AU2014413257B2; US10266640B2; SG11201703924SA; CN107001588A; CN107001588B; KR20170093153A; WO2016086401A1; BR112017011336A2; KR102266740B1; EP3227356A1; US20170327628A1

Abstract

uma resina epóxi avançada incluindo um produto de reação de (a) pelo menos uma resina epóxi; (b) pelo menos um líquido de castanha de caju; e (c) pelo menos um ácido carboxílico multifuncional; uma composição de resina epóxi curável preparada utilizando a resina epóxi avançada acima; e o uso da composição de resina epóxi curável acima para preparar um revestimento.

Description

CAMPO

[1] A presente invenção se refere a uma composição de resina epóxi curável e mais especificamente, a presente invenção se refere a uma composição de revestimento de resina epóxi curável tendo uma viscosidade baixa que é útil em aplicações de revestimento.

FUNDAMENTOS

[2] Revestimento de bobina é um processo conhecido para fornecer revestimento de tinta ou filme para tiras de metais, tais como aço ou alumínio, numa base contínua. As tiras de metais são tipicamente revestidas com várias camadas sobre ambas as superfícies da tira de metal; e uma das camadas é uma camada de revestimento corpo de apoio.

[3] Normalmente, uma resina modificada com epóxi foi usada em aplicações de revestimento de apoio de bobina. Por exemplo, uma resina epóxi “tipo 9” tem sido amplamente utilizada para modificar um poliéster curado com hexa-metoximetilmelamina (HMMM); e tal resina de poliéster modificada com epóxi foi usada para aplicações de revestimento de apoio de bobina. Juntos, a resina epóxi do tipo 9, e a resina de poliéster curada alcançam um bom equilíbrio de desempenho para o revestimento de apoio de bobina em termos de resistência térmica (durante a cura), resistência química, flexibilidade, e uma boa adesão à espuma de poliuretano (PU). No entanto, a combinação da resina epóxi tipo 9 e a resina de poliéster curado tem uma desvantagem na medida em que tanto a resina epóxi tipo 9 quanto a resina de poliéster são produtos de elevado peso molecular (por exemplo, maior do que [>] 3.800) que exibem viscosidades muito elevadas (por exemplo, > 4600 mPa-s a 25°C).

[4] Assim, tintas formuladas feitas usando a resina de poliéster modificada com epóxi acima conhecida tem baixo teor de sólidos em peso (por exemplo, menos do que [<] 60% em peso e cerca de 40% em volume) e elevado teor (por exemplo, > cerca de 420 g/L) de compostos orgânicos voláteis (VOC). Tipicamente, o teor de sólidos em peso da resina de poliéster modificada com epóxi acima conhecida é normalmente menor do que 50 por cento em volume (% em volume), e o teor de VOC da resina de poliéster modificada com epóxi acima conhecida é normalmente maior do que 420 g/L. Em vista de correntes esforços e regulamentos de proteção ambiental, a demanda do mercado para revestimentos com alto teor de sódios (por exemplo, maior do que 50% em volume) com baixo VOC (por exemplo, menos de 420 g/L está se tornando mais importante na indústria.

[5] Até agora, algumas tentativas têm sido feitas para desenvolver revestimentos sólidos elevados (por exemplo, > 50% em volume) satisfatórios com baixo VOC (por exemplo, <420 g/L) para aplicações de revestimento de apoio de bobina. Por exemplo, CN102993422A descreve uma resina poliéster saturada modificada com epóxi para uma camada interna de um revestimento de bobina. A resina de poliéster saturada modificada com epóxi inclui os seguintes componentes, em partes por peso: 50-80 partes de metilpropanodiol, 100-140 partes de resina epóxi 609, 110-150 partes de ácido isoftálico, 110-150 partes de ácido hexanodioico, 105-145 partes de neopentil glicol, 0,1-0,6 parte de estanho orgânico, 20-40 partes de dimetilbenzeno, 380-500 partes de solvente S-150# oleoso e 30-60 partes de éter monometílico de propileno glicol.

[6] EP0748830A2 divulga uma resina epóxi modificada que pode ser obtida por reação de uma resina epóxi com até um equivalente mol por grupo epóxi de um grupo alquil ou alquenil substituído, ácido aromático substituído com hidroxi, mais particularmente, pela reação de uma resina epóxi à base de bisfenol A com um ácido salicílico alquilado.

[7] A Patente US 7.812.101 divulga uma resina epóxi modificado que compreende o produto da reação de um cicloalifático, um policíclico e/ou um composto derivado de biomassa aromática e uma resina epóxi. As dispersões aquosas e revestimentos que compreendem os produtos de reação são também divulgados. Os compostos de biomassa podem incluir uma mistura de compostos, tais como ácido abiético e cardanol que é o principal componente líquido de casca de noz de caju (CNSL).

[8] Um artigo por Sultania et al., “Studies on the synthesis and curing of epóxidized novolac vinyl ester resin from renewable resource material”, European Polymer Journal 46 (2010) 2019-2032, divulga a síntese de uma resina de éster vinílico novolac epoxidada à base de cardanol (CNEVER) por reação de uma resina novolac epoxidada à base de cardanol (CNE) e ácido metacrílico (MA) (CNE: proporção molar MA 1:0,9) na presença de trifenilfosfina como catalisador a 90°C. A resina CNE é preparada por reação de uma resina fenólica tipo novolac à base de cardanol (CFN) e epicloridrina num meio básico a 120°C. O artigo acima ensina utilizando um ácido monofuncional (tal como MA) durante o processo de síntese divulgada.

SUMÁRIO

[9] De acordo com a presente invenção, é altamente desejável produzir uma composição de resina epóxi curável avançada, em que a composição apresenta as propriedades requeridas para várias aplicações e, em particular, para utilização na produção de um revestimento de apoio para aplicações de bobina. Portanto, é desejável preparar uma composição de resina epóxi avançada que apresenta um bom equilíbrio das propriedades de desempenho, tais como um elevado desempenho de resistência mecânica, um desempenho em alta temperatura, e um desempenho em elevada resistência química de tal modo que a composição de resina epóxi possa ser utilizada na produção de um revestimento de apoio para bobina.

[10] Um dos objetivos da presente invenção é proporcionar uma resina epóxi modificada com poliéster útil para a preparação de um revestimento de apoio com alto teor de sólidos para a bobina. Outro objeto da presente invenção consiste em modificar uma resina epóxi utilizando uma combinação de um ácido carboxílico multifuncional, tal como um ácido dicarboxílico líquido e líquido de castanha de caju (CNSL); e, em seguida, utilizar tal resina epóxi modificada em um revestimento de bobina. Quando uma fração líquida da castanha de caju é introduzida na estrutura de resina epóxi avançada da presente invenção, a resistência química do artigo curado obtido a partir da estrutura pode ser melhorada. A composição de resina epóxi avançada da presente invenção tem uma estrutura diferente das estruturas divulgadas na técnica anterior acima.

[11] Por conseguinte, uma modalidade da presente invenção é dirigida a uma resina epóxi avançada incluindo um produto de reação de (A) pelo menos uma resina epóxi, (B) pelo menos um de líquido de castanha de caju; e (C) pelo menos um ácido carboxílico multifuncional.

[12] Outra modalidade da presente invenção é dirigida a um processo para preparar a composição de resina epóxi avançada acima.

[13] Ainda uma outra modalidade da presente invenção é dirigida a uma composição de resina epóxi curável que compreende (A) a composição de resina epóxi avançada acima, e (B) um endurecedor. Opcionalmente, a composição curável pode incluir um catalisador de cura e/ou outros aditivos.

[14] Ainda outra modalidade da presente invenção é dirigida a um processo para preparar a composição de resina epóxi curável acima.

[15] Ainda uma outra modalidade da presente invenção inclui um produto curado produzido utilizando a composição de resina epóxi curável acima.

[16] De um modo vantajoso, a composição de revestimento de bobina da presente invenção e o processo proporcionam um meio de revestimento de tira de metais antes da fabricação de componentes acabados que é altamente eficiente, e que fornece um revestimento de apoio para a bobina tendo um acabamento de superfície de alta qualidade reprodutível e uniforme.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[17] Para a finalidade de ilustrar a presente invenção, os desenhos mostram uma forma da presente invenção, que é atualmente preferida. No entanto, deve ser entendido que a presente invenção não está limitada às modalidades mostradas nos desenhos.

[18] A Figura 1 é um desenho esquemático de uma estrutura de revestimento de bobina que mostra os componentes em camadas da estrutura de revestimento de bobina.

[19] A Figura 2 é uma fotografia de três diferentes amostras de filme de revestimento que mostram o desempenho de cada uma das amostras de filme de revestimento quando submetidas a teste de esfregaço duplo em metil etil cetona (MEK), tal como descrito nos Exemplos aqui apresentados abaixo.

[20] A Figura 3 é uma fotografia das mesmas três amostras de filme de revestimento diferentes da Figura 2 que mostram o desempenho de cada uma das amostras de filme de revestimento quando submetidas a teste de adesão, como descrito nos Exemplos aqui apresentados abaixo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[21] Uma ampla modalidade da presente invenção inclui uma resina epóxi de baixa viscosidade reagida com uma CNSL e um ácido carboxílico multifuncional proporcionando uma resina epóxi avançada para aplicações de revestimento de bobina. Numa modalidade preferida, a resina de epóxi avançada inclui um produto de reação de (A) pelo menos uma resina epóxi, (B) pelo menos, uma CNSL; e (C) pelo menos um ácido carboxílico multifuncional. Outros aditivos opcionais podem ser incluídos na composição acima, para formar a resina epóxi avançada tal como, por exemplo, um solvente e outros aditivos para várias aplicações de uso final.

[22] As resinas epóxi, componente (A), úteis na preparação da resina epóxi avançada da presente invenção podem incluir uma grande variedade de compostos de epóxido. Por exemplo, os compostos de epóxi ou poliepóxidos podem ser alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos, heterocíclicos e suas misturas. Numa modalidade, os compostos de epóxi úteis na presente invenção contêm desejavelmente, em média, um ou mais grupos oxirano reativos. As resinas epóxi úteis nas modalidades aqui descritas podem incluir, por exemplo, resinas epóxi monofuncionais, resinas epóxi multi- ou poli-funcionais de epóxi e suas combinações. As resinas e epóxi úteis na presente invenção e a preparação de tais resinas epóxi são divulgadas, por exemplo, em Lee, H. and Neville, K., Handbook of Epoxy Resins, McGraw-Hill Book Company, Nova Iorque, 1967, Capítulo 2, páginas 2-1 a 2-27, aqui incorporada por referência.

[23] Em uma modalidade preferida, uma resina epóxi líquida é usada na presente invenção. O termo “resina epóxi líquida” se refere a uma resina epóxi em um estado líquido, sem a adição de qualquer solvente. Geralmente, o peso equivalente de epóxi (EEW) da resina epóxi líquida útil na presente invenção está na faixa de desde cerca de 150 a cerca de 250 numa modalidade, a partir de cerca de 170 a cerca de 220, em outra modalidade, e de cerca de 175 a cerca de 200 em ainda outra modalidade.

[24] Os exemplos adequados da resina epóxi líquida, o componente (A), úteis na presente invenção incluem, mas não estão limitados a, D.E.R.TM 331; D.E.R.TM 354; D.E.R.TM 332; D.E.R.TM 330; e D.E.R.TM 383, que são comerciais produtos disponíveis a partir de The Dow Chemical Company; e suas misturas.

[25] Geralmente, a quantidade de resina epóxi usada na presente invenção pode estar na faixa de cerca de 40% em peso (% em peso) a cerca de 80% em peso com base no peso total dos componentes formadores da resina da composição numa modalidade, de cerca de 50% em peso a cerca de 75% em peso, em uma outra modalidade, e de 60% em peso a cerca de 70% em peso, em ainda outra modalidade.

[26] Outro componente útil para a preparação da resina epóxi avançada da presente invenção inclui um composto líquido da castanha de caju (CNSL) como componente (B). A CNSL pode compreender, por exemplo, cardanol, cardol, ou suas misturas. O termo “cardanol” aqui se refere a uma mistura de fenóis, em que os fenóis contêm um grupo hidroxil e em que os fenóis diferem uns dos outros no número de ligações C = C na cadeia lateral alifática na posição meta do fenol.

[27] Numa modalidade, por exemplo, cardanol inclui um fenol que ocorre naturalmente fabricado a partir de CNSL. Cardanol é um fenol monofuncional com uma cadeia de hidrocarboneto longa na posição meta. Por exemplo, o cardanol útil na presente invenção é um componente da CNSL, um óleo isolado a partir da casca da castanha de caju. Em geral, a estrutura química de cardanol é um fenol que contém um grupo hidroxil, e uma cadeia lateral alifática a partir de 15 átomos de carbono na posição meta. Cardanol pode ser geralmente ilustrado, por exemplo, pela seguinte fórmula química:

em que R pode ser, por exemplo, C15H31-n, e n pode ser, por exemplo, um número inteiro de 0, 2, 4, ou 6. Algumas cadeias laterais específicas, R, de cardanol podem incluir, por exemplo -C15H25, - C15H27, ou -C15H29.

[28] “Cardol” é um resorcinol substituído e pode ser ilustrado mais especificamente, por exemplo, pela seguinte fórmula química:

em que R pode ser o mesmo R descrito acima com referência ao cardanol.

[29] Em geral, a CNSL utilizada na presente invenção pode ser, com base no peso total de componentes formadores da resina da composição, de cerca de 5% em peso a cerca de 60% em peso numa modalidade, de cerca de 5% em peso a cerca de 40% em peso em outra modalidade, e de cerca de 10% em peso a cerca de 30% em peso, em ainda outra modalidade.

[30] Em geral, numa modalidade, a concentração de cardanol no CNSL pode ser, por exemplo, maior do que cerca de 5% em peso; maior do que cerca de 10% em peso, em uma outra modalidade, maior do que cerca de 50% em peso, em ainda outra modalidade, maior do que cerca de 60% em peso em ainda outra modalidade, maior do que cerca de 80% em peso, ainda em outra modalidade; e maior do que cerca de 90% em peso, ainda em outra modalidade. Em outras modalidades, o cardanol na CNSL pode ser, por exemplo, menos do que cerca de 95% em peso numa modalidade, menos do que cerca de 90% em peso, em uma outra modalidade, e menos do que cerca de 80% em peso, em ainda outra modalidade. Geralmente, a concentração de cardanol na CNSL pode ser, por exemplo, na faixa de cerca de 5% em peso a cerca de 95% em peso numa modalidade, de cerca de 10% em peso a cerca de 95% em peso, em uma outra modalidade, de cerca de 50% em peso a cerca de 90% em peso, em ainda outra modalidade, de cerca de 60% em peso a cerca de 95% em peso, em ainda outra modalidade; e de cerca de 80% em peso a cerca de 95% em peso, ainda em outra modalidade.

[31] O composto útil como componente (C) para a preparação da resina epóxi avançada da presente invenção pode incluir pelo menos um composto de ácido carboxílico multifuncional, mas é, pelo menos, um ácido carboxílico difuncional, isto é, pelo menos um ácido dicarboxílico. Numa modalidade, o ácido carboxílico multifuncional contém de 2 a cerca de 34 átomos de carbono em frações alifáticas ou aromáticas e 2 grupos carboxil. O ácido carboxílico multifuncional utilizado na presente invenção pode incluir de preferência um ou mais ácidos carboxílicos multifuncionais. Por exemplo, o ácido carboxílico multifuncional da presente invenção pode ser um ou mais ácidos carboxílicos multifuncionais selecionados a partir do grupo que consiste em ácido ftálico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido adípico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido dicarboxílico ciclo-hexano, ácido trimelítico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido dímero, e suas misturas.

[32] Geralmente, a quantidade de ácido carboxílico multifuncional utilizado na presente invenção pode estar na faixa de cerca de 0,001% em peso a cerca de 45% em peso com base no peso total dos componentes formadores da resina avançada da composição numa modalidade, de cerca de 5% em peso a cerca de 35% em peso, em uma outra modalidade, de 5% em peso a cerca de 25% em peso, em ainda outra modalidade, e de 5% em peso a cerca de 15% em peso, em ainda outra modalidade.

[33] Uma modalidade preferida da presente invenção inclui uma composição de resina epóxi avançada nova derivada da reação de uma resina epóxi com um ácido carboxílico difuncional e CNSL para formar resinas que compreendem a estrutura química geral:

em que n pode ser 1 a 20; A pode ser uma fração tendo de 2 a cerca de 50 átomos de carbono, tais como, por exemplo, A pode ser uma fração divalente selecionada a partir de isopropilideno difenileno, fenileno, bifenileno, -(CH2)4-, -(CH2)6-, -CH2CH2-, ciclo-hexano dimetileno, ou suas combinações; R é um alquil de cadeia linear com 15 átomos de carbono contendo de 0 a 3 ligações duplas de carbono-carbono (C = C), tal como por exemplo R pode ser selecionado a partir de -C15H31, C15H29, C15H27 e -C15H25; e R' pode ser uma fração tendo de 2 a cerca de 34 átomos de carbono, tais como, por exemplo R' pode ser um grupo bivalente possuindo um alifático (-(CH2)x-), em que x pode ser estrutura 2 a 34, uma estrutura de polioxialquileno, estrutura cicloalifática, ou uma estrutura policíclica aromática, e outros semelhantes.

[34] A composição de resina epóxi avançada da presente invenção tem uma baixa viscosidade (por exemplo, <56.000 mP-s a 70°C) em comparação com uma resina epóxi tipo 9. As avaliações de desempenho mostram que a composição de resina epóxi avançada da presente invenção podem ajudar a atingir até um teor de sólido de 50% em volume do revestimento com equilíbrio das propriedades de desempenho, tais como a resistência térmica (durante a cura), resistência química, flexibilidade e adesão, tal como, por exemplo, adesão aumentada para um material de poliuretano. Além disso, a composição de resina epóxi da presente invenção é feita facilmente e economicamente.

[35] Um composto opcional que pode ser adicionado aos componentes acima para produzir a resina epóxi avançada da presente invenção pode incluir um catalisador. Este catalisador é usado para promover a reação da resina epóxi, componente (A), a funcionalidade OH fenólico do composto CNSL, componente (B), e o composto de ácido, o componente (C).

[36] Numa modalidade, o catalisador opcional útil na presente invenção pode preferencialmente incluir um ou mais catalisadores. Por exemplo, o catalisador adequado para uso na presente invenção pode ser um ou mais catalisadores do grupo que consiste em etil trifenol acetato de fosfônio, hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio (KOH), imidazol, trietilamina e suas misturas.

[37] Geralmente, a quantidade de composto opcional, quando utilizada na presente invenção, pode estar na faixa de 0% em peso a cerca de 3% em peso com base no peso total dos componentes formadores da resina avançada da composição numa modalidade, de cerca de 0,01 % em peso a cerca de 2% em peso, em outra modalidade, de 0,1% em peso a cerca de 1,5% em peso, em ainda outra modalidade, e de cerca de 0,1% em peso a cerca de 1,0% em peso, em ainda outra modalidade.

[38] Outros compostos opcionais úteis para a preparação da resina epóxi avançada da presente invenção e que podem ser adicionados à composição de produtos da reação podem incluir, por exemplo, solventes. Um solvente pode ser utilizado durante o processo de síntese para reduzir a viscosidade dos produtos resultantes. Os solventes úteis na presente invenção são solventes orgânicos e podem incluir, por exemplo, mas não estão limitados a, n-butil acetato, xileno, (mono) propileno glicol (mono) metil éter(PM), acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, e suas misturas. Solventes aromáticos, tais como Solvesso-100 e Solvesso-150, comercialmente disponíveis a partir de ExxonMobil Chemical, também podem ser usados como o solvente.

[39] Outros compostos opcionais que podem ser utilizados durante o processo de síntese podem incluir, por exemplo, um composto de fenol, tais como bisfenol A (BPA), para ajustar a dureza da resina epóxi avançada, um acelerador, um catalisador, outros aditivos, e as suas misturas.

[40] Geralmente, a quantidade de composto opcional, quando utilizado na presente invenção, pode estar na faixa de 0% em peso a cerca de 50% em peso com base no peso total de componentes formadores da resina avançada da composição numa modalidade, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 40% em peso, em uma outra modalidade, de 0,1% em peso a cerca de 30% em peso, em ainda outra modalidade, e de cerca de 0,1% em peso a cerca de 20% em peso, em ainda outra modalidade.

[41] O processo para a preparação da resina epóxi avançada da presente invenção inclui misturar: uma resina epóxi, CNSL, um ácido carboxílico multifuncional, e, opcionalmente, quaisquer aditivos opcionais desejados. Por exemplo, a preparação da resina epóxi avançada inclui a preparação de uma mistura de reação por misturando, em equipamento de mistura conhecido, o composto epóxi, CNSL, ácido carboxílico multifuncional, e, opcionalmente, quaisquer outros aditivos desejáveis.

[42] Na preparação da resina epóxi avançada, as quantidades relativas dos três componentes acima (A), (B) e (C) podem ser medidas em termos de proporções molares. Por exemplo, a proporção molar da resina epóxi, CNSL e o ácido carboxílico multifuncional pode estar na faixa de cerca de 1:0,05:0,05 a cerca de 1:1:0,5 em uma modalidade, e de cerca de 1:0,25:0,1 a cerca de 1:0,75:0,3, em outra modalidade.

[43] Todos os compostos para preparar a resina epóxi avançada são tipicamente misturados e dispersos a uma temperatura de reação que permite a preparação de uma resina epóxi avançada eficaz. Por exemplo, a temperatura de reação durante a mistura de todos os componentes pode ser geralmente de cerca de 100°C a cerca de 200°C em uma modalidade, de cerca de 130°C a cerca de 170°C em outra modalidade, e 140°C a cerca de 160°C em ainda outra modalidade.

[44] Numa modalidade preferida, o método para a preparação da resina epóxi avançada pode ser realizada utilizando as seguintes etapas: (a) carregar CNSL, ácido carboxílico multifuncional e a resina epóxi como uma mistura de reação em um reator com agitação; (b) aquecer a mistura de reação no reator a uma primeira temperatura de cerca de 130°C; (c) adicionar um catalisador, tal como catalisador etil trifenil fosfônio acetato no reator, com agitação, e (d) aquecer a mistura de reação a uma segunda temperatura elevada de cerca de 140°C a cerca de 170°C. A reação acima é interrompida após cerca de 2 horas, quando o peso equivalente de epóxido alvo do produto da reação é alcançado. Geralmente, o tempo de reação pode ser, por exemplo, de cerca de 5 minutos (min) a cerca de 24 horas (h) em uma modalidade, de cerca de 30 min a cerca de 8 h, em outra modalidade; e de cerca de 60 min a cerca de 4 h em ainda outra modalidade.

[45] A preparação do epóxi avançado da presente invenção e/ou qualquer uma das etapas da mesma, pode ser um processo de lote ou contínuo. O equipamento de mistura utilizado no processo pode ser qualquer recipiente e equipamento auxiliar bem conhecidos dos especialistas na técnica.

[46] Algumas das vantagens da utilização do epóxi avançada da presente invenção para produzir um produto final podem incluir, por exemplo, os produtos finais que contêm um teor de sólidos de elevado peso e um teor baixo de compostos orgânicos voláteis (VOC).

[47] O uso da resina epóxi avançada da presente invenção proporciona um produto final que exibe um bom equilíbrio das propriedades de desempenho, como um alto desempenho de resistência mecânica, um desempenho em alta temperatura, e um desempenho alto de resistência química. O uso da resina epóxi avançada da presente invenção também fornece uma resina de produto final que exibe as propriedades requeridas para várias aplicações. Por exemplo, a resina epóxi avançada da presente invenção é especialmente desejável para a preparação de uma composição de resina útil para o apoio de aplicações de revestimento de bobina.

[48] Uma das propriedades benéficas da resina epóxi avançada pode ser uma viscosidade reduzida ou baixa viscosidade tal que a viscosidade de uma resina epóxi avançada da presente invenção pode ser, por exemplo, em geral, menos do que cerca de 60.000 mPa-s numa modalidade, menos do que cerca de 50.000 mPa-s, em outra modalidade, menos do que cerca de 40.000 mPa-s em ainda outra modalidade, e menos do que cerca de 30,000mPa-s em ainda outra modalidade, as viscosidades acima medidas a 70°C. Geralmente, a viscosidade da resina epóxi avançada pode estar na faixa de cerca de 20.000 mPa-s a cerca de 60.000 mPa-s em uma modalidade, de cerca de 25.000 mPa-s a cerca de 55.000 mPa-s, em outra modalidade, e de cerca de 30.000 mPa-s e cerca de 50.000 mPa-s, em ainda outra modalidade, as viscosidades acima medidas a 70°C.

[49] Outra propriedade benéfica da resina epóxi avançada pode ser uma alta temperatura de decomposição (Td) de tal modo que a Td da resina epóxi avançada da presente invenção pode ser, por exemplo, geralmente maior do que cerca de 300°C em uma modalidade, maior do que cerca de 310°C em outra modalidade, maior do que cerca de 320°C em ainda outra modalidade, e maior do que cerca de 330°C em ainda outra modalidade. Geralmente, a Td da resina epóxi avançada pode estar, por exemplo, na faixa de cerca de 300°C a cerca de 350°C em uma modalidade, entre cerca de 310°C a cerca de 345°C em outra modalidade, e de cerca de 320°C a cerca 340°C em ainda outra modalidade.

[50] Outra ampla modalidade da presente invenção é dirigida ao fornecimento de uma formulação de resina epóxi curável ou composição incluindo: (I) a resina epóxi avançada acima descrita, e (II) um endurecedor. Outros aditivos opcionais conhecidos dos especialistas na técnica podem ser incluídos na composição curável como, por exemplo, um catalisador de cura e outros aditivos para várias aplicações de uso final.

[51] A resina epóxi avançada descrita acima pode ser usada como componente (I) da composição de resina epóxi curável da presente invenção. A resina epóxi avançada pode ser usada sozinha ou em combinação com um ou mais outros compostos epóxi (“segundo epóxi”) diferente da resina epóxi avançada. O segundo composto epóxi pode incluir, por exemplo, qualquer um dos compostos de epóxido anteriormente descritos com referência à resina epóxi avançada. Por exemplo, algumas das resinas epóxi comercialmente disponíveis que podem ser usadas como a segunda resina epóxi de acordo com a presente invenção podem incluir, por exemplo, D.E.R.TM 331, D.E.N.TM438, D.E.R. 671, D.E.R. 852, disponíveis a partir da The Dow Chemical Company, e suas misturas.

[52] Geralmente, a quantidade do segundo composto de resina epóxi, quando utilizado na presente invenção, pode estar na faixa de cerca de 30% em peso a cerca de 90% em peso, com base no peso total dos componentes formadores da resina da composição numa modalidade, de cerca de 35% em peso a cerca de 80% em peso, em uma outra modalidade, e de 40% em peso a cerca de 70% em peso, em ainda outra modalidade.

[53] A composição de resina epóxi curável da presente invenção é feita curável por inclusão na composição de um composto endurecedor. Em geral, o endurecedor (também referido como um agente de cura ou agente de reticulação), componente (II), é misturado com o epóxi avançado para preparar a composição curável da presente invenção.

[54] O endurecedor da presente invenção pode incluir, por exemplo, qualquer endurecedor convencional conhecido na técnica útil para a inclusão em uma composição de resina epóxi curável. O endurecedor útil na composição curável pode ser selecionado a partir de, por exemplo, entre outros, resinas de amino, anidridos, ácidos carboxílicos, compostos de amina, compostos fenólicos, ou suas misturas. Numa modalidade preferida, o endurecedor útil na presente invenção pode ser selecionado a partir de, por exemplo, resinas de melamina-formaldeído, resinas de ureia-formaldeído, resinas glicoluril-formaldeído, resinas de met-acrilamida- formaldeído, aminoplastos, poli-isocianatos, incluindo isocianatos bloqueados, poliepóxidos, beta-hidroxialquilamidas, poliácidos, anidridos, materiais funcionais de ácido organometálico, poliaminas, poliamidas, e misturas de qualquer um dos anteriores.

[55] Geralmente, a quantidade de endurecedor utilizado na presente invenção pode estar, por exemplo, na faixa de cerca de 5% em peso a cerca de 25% em peso com base no peso total de componentes formadores da resina da composição numa modalidade, entre cerca de 10% em peso a cerca de 20% em peso, em uma outra modalidade, e de 12% em peso a cerca de 18% em peso, em ainda outra modalidade.

[56] Um catalisador de cura pode ser opcionalmente adicionado à composição de resina epóxi curável da presente invenção como componente (III) para acelerar o processo de cura da composição de resina epóxi curável. Exemplos de catalisador adequados úteis para a composição de resina epóxi curável podem incluir tris(dimetilaminometil)-fenol, bis(dimetilaminometil)fenol, ácido salicílico, ácido maleico, ácido cítrico, ácido fosfórico, bisfenol A, ácido sulfônico p-tolueno, ou misturas dos mesmos.

[57] Geralmente, a quantidade do catalisador de cura opcional descrito acima, quando utilizado na presente invenção, pode estar na faixa de 0% em peso a cerca de 5% em peso com base no peso total de componentes formadores da resina da composição numa modalidade, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 3% em peso, em uma outra modalidade, e de 0,1% em peso a cerca de 2% em peso, em ainda outra modalidade.

[58] A composição de resina epóxi curável da presente invenção pode incluir outros compostos opcionais. Os compostos opcionais que podem ser adicionados à composição curável da presente invenção podem incluir compostos que são normalmente utilizados em formulações de resinas conhecidas dos especialistas na técnica para a preparação de composições curáveis e termofixos. Por exemplo, os outros compostos opcionais que podem ser adicionados à composição de resina epóxi curável da presente invenção podem incluir aditivos, geralmente conhecidos como sendo úteis para a preparação, armazenamento, aplicação e cura de composições de resina epóxi.

[59] Por exemplo, outros aditivos opcionais habitualmente utilizados em composições de resina epóxi podem ser adicionados à composição de resina epóxi da presente invenção, incluindo, por exemplo, um ou mais dos seguintes compostos: agentes antiespuma, agentes de fluidez, solventes, pigmentos, extensores, agentes fosqueantes, agentes de enchimento, assistentes de nivelamento e semelhantes, ou suas misturas. O solvente pode ser selecionado a partir de, por exemplo, cetonas, éteres, hidrocarbonetos aromáticos, éteres de glicol, ciclo-hexanona e suas combinações.

[60] Geralmente, a quantidade dos aditivos opcionais descritos acima, quando utilizados na presente invenção, podem estar na faixa de 0% em peso a cerca de 50% em peso numa modalidade, com base no peso total da componentes formadores de resina da composição em uma modalidade, de cerca de 0,001% em peso a cerca de 40% em peso, em uma outra modalidade, entre cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, em ainda outra modalidade, entre cerca de 0,01% em peso a cerca de 3% em peso, em ainda outra modalidade, e de 0,1 % em peso a cerca de 2% em peso, ainda em outra modalidade.

[61] O processo para preparar a composição de resina epóxi curável da presente invenção inclui misturar: a resina epóxi avançada da presente invenção e outras segundas resinas epóxi opcinais, um endurecedor, e, opcionalmente, um catalisador de cura e/ou outros aditivos opcionais. Por exemplo, a preparação da formulação de resina epóxi curável da presente invenção é conseguida através da mistura, em equipamento de mistura conhecido, o composto epóxi avançado, o agente de cura, e opcionalmente, quaisquer outros aditivos desejáveis. Qualquer um dos aditivos opcionais acima mencionados, por exemplo, um catalisador, pode ser adicionado à composição curável durante a mistura ou antes da mistura para formar a composição curável.

[62] Todos os compostos da formulação curável são normalmente misturados e dispersos em uma temperatura que permite a preparação de uma composição de resina epóxi curável eficaz. Por exemplo, a temperatura durante a mistura de todos os componentes pode ser geralmente de cerca de 0°C a cerca de 80°C em uma modalidade, e de cerca de 15°C a cerca de 60°C em outra modalidade. Temperaturas de mistura mais baixas ajudam a minimizar a reação do epóxido e do endurecedor na composição para maximizar a vida útil da composição.

[63] A preparação da formulação curável da presente invenção, e/ou qualquer uma das etapas da mesma, pode ser um processo de lote ou contínuo. O equipamento de mistura utilizado no processo pode ser qualquer recipiente ou equipamento auxiliar bem conhecido dos especialistas na técnica.

[64] Algumas das vantagens da composição de resina epóxi curável da presente invenção incluem, por exemplo, propriedades melhoradas, tais como (1) um elevado teor de sólido em peso, (2) uma viscosidade reduzida, e (3) uma adesão melhorada.

[65] Por “teor de sólidos em peso elevado” aqui significa um teor de sólidos da composição de resina epóxi curável de geralmente mais do que cerca de 60% de teor de sólidos, em peso, numa modalidade, mais do que cerca de 65% de teor de sólidos, em peso, em outra modalidade, mais do que cerca de 70% de teor de sólidos, em peso, em ainda outra modalidade, e mais do que cerca de 75% de teor de sólidos, em peso, em ainda outra modalidade.

[66] Geralmente, o teor de sólidos da composição de resina epóxi curável pode estar na faixa de cerca de 60% de teor de sólidos em peso a cerca de 75% de teor de sólidos em peso, numa modalidade, de cerca de 60% de teor de sólidos em peso para cerca de 70% de teor de sólidos em peso, em uma outra modalidade, e de cerca de 60% de teor de sólidos em peso para cerca de 65%, de teor de sólidos em peso, em ainda outra modalidade.

[67] Por “viscosidade reduzida” ou “baixa viscosidade” entende-se aqui a viscosidade de uma composição de resina epóxi curável da presente invenção é mais baixa do que uma resina epóxi que é tipicamente utilizada num revestimento de apoio, como, por exemplo, quando em comparação com a viscosidade de D.E.R. 669. Por exemplo, a viscosidade de D.E.R. 669 a 25°C é de cerca de 4.600 mPa.s para cerca de 14.800 mPa.s a 40% em éter de dietileno glicolmonobutil (DB). O ponto de amolecimento de D.E.R. 669 é de 130°C a 170°C.

[68] Geralmente, a viscosidade da composição de resina epóxi curável da presente invenção pode ser menos do que cerca de 60.000mPa-s em uma modalidade, menos do que cerca de 50.000 mPas, em outra modalidade, menos do que cerca de 40.000 mPa-s, em ainda outra modalidade, e menos do que cerca de 30.000 mPa-s, em ainda outra modalidade, as viscosidades medidas a 70°C. Em outra modalidade, a viscosidade da composição de resina epóxi curável pode estar na faixa de cerca de 20.000mPa-s a cerca de 60.000 mPas, de cerca de 25.000 mPa-s a cerca de 55.000 mPa-s, em ainda outra modalidade, e de cerca de 30.000 mPa-s a cerca de 50.000 mPa-s, em ainda outra modalidade, as viscosidades medidas a 70°C.

[69] A composição curável pode ter um VOC baixo, tal como, por exemplo, geralmente, menos do que cerca de 420 g/L, em uma modalidade, e na faixa de entre cerca de 350 g/L a cerca de 420 g/L em outra modalidade, de cerca de 370 g/L a cerca de 420 g/L, em outra modalidade, e de cerca de 400 g/L a cerca de 420 g/L, em ainda outra modalidade.

[70] Outra modalidade da presente invenção inclui um processo para curar a composição de resina epóxi curável descrita acima, para formar uma composição termoendurecida ou curada. Por exemplo, a composição de resina epóxi curável ou formulação da presente invenção pode ser curada sob condições de processamento convencionais para formar um filme, um revestimento, ou um sólido. Curar a composição curável pode ser realizada em condições de reação de cura, incluindo uma temperatura predeterminada e durante um período predeterminado de tempo suficiente para curar a composição. As condições de cura podem ser dependentes de vários componentes utilizados na composição curável, tais como o endurecedor utilizado na formulação.

[71] As condições de reação de cura incluem, por exemplo, realizar a reação sob uma temperatura, geralmente na faixa de cerca de 120°C a cerca de 300°C em uma modalidade, de cerca de 150°C a cerca de 250°C em outra modalidade; e de cerca de 200°C a cerca de 250°C em ainda outra modalidade.

[72] Para aplicações de revestimento de apoio de bobina, a composição de resina epóxi curável é aplicada aos substratos por barra de puxada de tinta, rolo, faca ou outro método convencional praticado na indústria de bobina; e, em seguida, curada nas temperaturas de cura descritas anteriormente em um forno convencional.

[73] O produto curado (ou seja, o produto reticulado feito a partir da composição curável) da presente invenção apresenta várias propriedades melhoradas sobre resinas epóxi curadas convencionais. Por exemplo, o produto ou o compósito curado da presente invenção pode, vantajosamente, apresentar (1) uma boa adesão para espuma de poliuretano (PU); (2) um bom desempenho mecânico tal como um bom equilíbrio de desempenho de dureza e flexibilidade; e (3) boa resistência química como bons esfregaços duplos sob MEC.

[74] O desempenho de adesão do termoendurecível curado da presente invenção é medido pelo teste de adesão com impacto de acordo com a ASTM D3359 como descrito em mais detalhes aqui abaixo; e aplicando a escala de classificação de “0B” para “5B” descrita em ASTM D3359. Usando a escala de classificação de “0B” para “5B” para o teste de adesão, o termoendurecível curado apresenta um valor de taxa de adesão de pelo menos “4B” com base na escala de classificação. O desempenho de adesão acima do revestimento de apoio se refere com a adesão do revestimento de apoio para materiais de PU, utilizando um teste com impacto para obter os resultados quantificáveis definidos acima.

[75] O desempenho de flexibilidade do termoendurecível curado da presente invenção é medido pelo método de flexibilidade de flexão em T de acordo com a ISO17132; e aplicar a escala de classificação de “0T” para “4T” descrita em ISO17132. Usando a escala de classificação acima, a flexibilidade de um termoendurecível curado feito a partir da composição de resina epóxi da presente invenção pode ser geralmente menos do que cerca de 4T em uma modalidade, menos do que cerca de 2T em outra modalidade, e menos do que cerca de 1T em ainda outra modalidade tal como medido pelo teste de flexão em T. Em geral, a flexibilidade do termoendurecível curado pode estar na faixa de cerca de 0T a cerca de 3T em uma modalidade, de cerca 0T a cerca de 2T em outra modalidade, e de cerca 0T a cerca de 1T em ainda outra modalidade, conforme medido pelo teste de flexão em T.

[76] A dureza é uma outra propriedade que pode ser medida sobre o produto de revestimento. A dureza do termoendurecível curado pode ser realizada de acordo com o método de dureza de lápis de ASTM D3363 como descrito em mais detalhes aqui abaixo, e aplicando a escala de classificação alfanumérica descrita em ASTM D3363. Usando a escala de classificação acima, a dureza de um termoendurecível curado feito a partir da composição de resina epóxi da presente invenção pode ser geralmente na faixa de cerca de 1 h a cerca de 4H em uma modalidade, de cerca de 2H a cerca de 4H em outra modalidade, e de cerca de 3H a cerca 4H em ainda numa outra modalidade, conforme medido pelo teste de dureza de lápis.

[77] A resistência química ou a resistência a solventes é ainda uma outra propriedade que pode ser medida sobre o produto de revestimento. A resistência química do termoendurecível curado pode ser realizada de acordo com teste de duplos esfregões em MEK descrito em ASTM D5402. Usando metil etil cetona como um solvente, o teste de duplos esfregões em MEK mede o número de duplos esfregões que leva para degradar ou delaminar (conforme determinado por observação visual) uma amostra de filme. Os esfregões duplos em MEK de um termoendurecível curado feito a partir da composição de resina epóxi da presente invenção pode ser geralmente maior do que cerca de 50 em uma modalidade, maior do que cerca de 100, em outra modalidade, e maior do que cerca de 150, em ainda outra modalidade. Geralmente, os esfregões duplos em MEK do termoendurecível curado podem estar na faixa de cerca de 50 a cerca de 200 numa modalidade, de cerca de 100 a cerca de 200, em outra modalidade, e de cerca de 150 a cerca de 200, em ainda outra modalidade.

[78] O produto curado feito a partir da composição curável vantajosamente apresenta uma combinação e equilíbrio das propriedades acima mencionadas, incluindo, por exemplo, capacidade de processamento, Tg, desempenho mecânico, comportamento térmico, resistência química, e semelhantes.

[79] Numa modalidade preferida, por exemplo, a composição de resina epóxi curável da presente invenção é especialmente desejável para a preparação de um apoio de revestimento para a bobina com adesão melhorada ou um bom desempenho de adesão entre o revestimento de apoio e espuma de PU para a fabricação de materiais de construção em sanduíche.

[80] Como uma ilustração da presente invenção, mas não deve ser limitado a esta, um produto de revestimento da presente invenção apresenta, preferencialmente, as seguintes propriedades de tal modo que o revestimento pode ser usado como um produto de revestimento de apoio da bobina: uma flexão em T (sem take off [NTO]) de 4T; um esfregaço duplo em MEK maior do que ou igual a (>) 50; uma dureza de lápis de >F; e uma adesão da formação de espuma de poliuretano >4B.

[81] Opci onalmente, o revestimento de apoio também pode apresentar uma resistência ao impacto reversa de >7J como medido por AS 2728-1984: “Prepainted and Organic Film/metal Laminate Products - Performance Requirements for Interior/exterior Applications in Buildings”. Em alguns casos brilho também pode ser uma propriedade de revestimento de apoio a ser medida; e o brilho pode ser ajustado utilizando um agente de fosqueamento.

[82] A composição de resina epóxi curável da presente invenção inclui uma resina epóxi avançada que, vantajosamente, proporciona propriedades únicas para o produto curado resultante. Como referido acima, a composição de resina epóxi curável da presente invenção pode ser usada para preparar um revestimento de apoio para aplicações de bobina. A presente composição de resina epóxi da invenção pode também ser usada para um iniciador de bobina.

[83] Como uma ilustração da presente invenção, mas não deve ser limitado a esta, um revestimento de bobina é mostrado na Figura 1. Com referência à Figura 1, é mostrada uma estrutura em camadas de uma estrutura de revestimento de bobina, geralmente indicada pelo número de referência 10. As várias camadas do revestimento de bobina incluem uma camada de revestimento de apoio de bobina 11 e uma camada de revestimento superior 12 com várias camadas nesse intervalo de apoio 11 e revestimento superior 12 incluindo, por exemplo, uma primeira camada de iniciador 13, uma primeira camada de pré-tratamento 14, uma primeira camada de zinco (galvanização por imersão a quente [HDG]) ou de zinco-alumínio 15, uma camada de aço laminada a frio 16, uma segunda camada de zinco (HDG) ou de zinco-alumínio 17, e uma segunda camada de pré-tratamento 18, e uma segunda camada de iniciador 19 .

[84] O processo de fabricação da estrutura de revestimento de bobina 10, incluindo a montagem das várias camadas, incluindo a camada de revestimento de apoio de bobina 11, a espessura das camadas, e o número de camadas podem ser facilmente determinados por aqueles especialistas na técnica. Por exemplo, o processo descrito em “Coil Coating: Sustainable Process Sustainable Products” por Environmental Statistics of the European Coil Coating Industry (ECCA), pode ser utilizado na presente invenção para fabricar a estrutura de revestimento de bobina 10.

EXEMPLOS

[85] Os exemplos que se seguem ilustram ainda mais a presente invenção em detalhes, mas não devem ser interpretados como limitando o seu escopo. Todas as partes e percentagens são em peso, salvo indicação em contrário.

[86] Vários termos, denominações e materiais utilizados nos exemplos seguintes estão descritos na Tabela I. Tabela I - Matérias-Primas

[87] Nos Exemplos seguintes, equipamento de análise padrão e os métodos são usados, tais como por exemplo:

Viscosidade

[88] A viscosidade da composição curável é medida utilizando Brookfield CAP-2000+ com fuso #6 de acordo com o método da norma ASTM D445.

Equivalente em peso de Epóxi (EEW)

[89] O peso equivalente em epóxido (EEW) do composto de resina epóxi usado na composição curável é determinado usando Titulador Mettler Toledo T70 de acordo com o método de ensaio da norma ASTM D1652.

Temperatura de decomposição (Td)

[90] A temperatura de decomposição (Td) é medida utilizando TGA Q50 de TA Instruments de acordo com o método do IPC-TM-650

Espessura do filme

[91] A espessura do filme é medida usando um medidor de espessura de filme seco BYK. Um mínimo de 5 leituras é feito usando o medidor de espessura de filme seco BYK; e os resultados das leituras 5 são calculados.

Resistência ao solvente - Esfregaços duplos em MEK

[92] ASTM D5402 usando metil etil cetona é usado para determinar a resistência ao solvente. O número de esfregaços duplos é registrado quando é observada a degradação ou delaminação do filme.

Dureza de lápis

[93] A dureza de lápis é medida de acordo com o método de teste da norma ASTM D3363. A dureza do lápis é utilizada para determinar a dureza relativa de um filme de revestimento curado em termos de lápis de desenho de durezas diferentes sobre a superfície do filme de revestimento. Por exemplo, uma série de lápis fornece uma ampla faixa de graus de dureza de 9H, 8H, ..., 2H, H, F, HB, B, 2B, ..., 8B, 9B, em que “9H” é o mais duro usando o grafite mais duro e em que “9B” é o mais macio usando o grafite mais macio.

[94] A dureza de lápis pode ser realizada num laboratório utilizando o procedimento seguinte: (a) Colocar um painel de teste plano sobre o topo da bancada. (b) Escolher o lápis que representa o limite superior (dureza) aceitável e desejado. (c) expor 1/8 de polegada (3 mm) do grafite. (d) afiar a ponta do grafite, esfregando o mesmo em papel de #400 grãos em traços lineares de ida e volta, segurando o lápis perpendicular ao papel. (e) Manter o lápis sobre o painel num ângulo de 45° e trazer o grafite em contato com o filme de tinta. (f) Empurrar o lápis entre o painel de teste para uma distância de cerca de 25 mm (1 polegada), tentando arranhar o filme de tinta e aplicando uma pressão mais descendente quanto possível, sem quebrar o grafite. (g) Rodar o lápis 180° expondo uma aresta de corte fresca do grafite, e repetir as etapas (e) e (f). (h) Se o filme de tinta é cortado pelo grafite a uma distância de pelo menos 1/8 de polegada (3 mm) o teste é considerado reprovado para o grafite utilizado. Se o teste for reprovado, selecionar o lápis seguinte mais macio e repetir as etapas (f) a (h). Continuar este processo até que um resultado de aprovação seja conseguido. Se o teste passar, seguir para a próxima etapa (i). (i) Se o teste na etapa (h) passar, selecionar o próximo lápis mais duro e repetir as etapas (f) a (h). Continuar esse processo até que uma falha ser alcançada. (j) Registar os resultados.

Flexibilidade em flexão em T

[95] A flexibilidade em flexão em T é determinada de acordo com o método de ISO17132.

Adesão com impacto

[96] O método utilizado para determinar o desempenho de adesão de um produto curado é realizado como se segue:

[97] Etapa 1: aplicar um revestimento de PU para um filme de revestimento de apoio curado; e

[98] Etapa 2: avaliar a adesão do revestimento de PU para o revestimento de apoio de acordo com a ASTM D3359.

[99] O teste de adesão com impacto é utilizado para avaliar a adesão de um revestimento de PU para um filme de revestimento de apoio. A avaliação pode ser conduzida de acordo com o procedimento seguinte: (a) Colocar um painel de teste plano sobre o topo da bancada. (b) Colocar uma lâmina crosshatch no painel de teste e fazer um corte de cerca de 50 mm (2 polegadas) de comprimento, em um movimento constante usando uma pressão suficiente sobre a lâmina a cortar o filme de revestimento de apoio. (c) Fazer um segundo corte 90° em relação ao primeiro na etapa (b). O segundo corte deve cruzar o primeiro por volta do meio da escriba. (d) Escovar o filme suavemente com um pano limpo para remover quaisquer flocos ou fitas separadas do revestimento, causados pelos cortes. (e) Colocar o centro de uma fita sobre a grade feita pelos cortes e alisar no lugar sobre essa área com um dedo. (f) Pegar na aba da fita e remover a fita do painel com um movimento rápido até a um ângulo de 180°. (g) inspecionar visualmente a área da grade para qualquer remoção de revestimento de PU a partir do revestimento de apoio. (h) classificar a adesão de acordo com a seguinte escala: • 5B = As extremidades dos cortes estão completamente lisas, e nenhum dos quadrados na grade é destacado. • 4B = pequenas lascas de revestimento são destacadas nas intersecções, e menos do que 5% da área é afetada. • 3B = pequenas lascas de revestimento são destacadas ao longo das bordas e nas intersecções dos cortes, e a área é de 5% a 15% da grade. • 2B = O revestimento lascou ao longo das bordas e nas partes dos quadrados, e a área afetada é de 15% a 35% da grade. • 1B = O revestimento lascou ao longo das bordas dos cortes em grandes fitas e quadrados inteiros se destacaram, e a área afetada é de 35% a 65% da grade. • 0B = lascamento e descolamento pior do que grau 1B. (i) Registrar os resultados.

[100] Uma vez que o produto curado está sobre um substrato de espuma de PU a adesão do produto de revestimento curado é dada em uma classificação a partir da escala de classificação descrita na norma ASTM D3359 baseada na adesão com impacto dos revestimentos medidos de acordo com ASTM D3359.

Exemplo 1 - Síntese de Epóxi Avançada

[101] A resina epóxi D.E.R. 383 (72,0 g), ácido adípico (14,6 g) e CNSL (HD-F170, cardanol> 85%, 18,0 g) foram carregados num reator em frasco de vidro de quatro gargalos equipado com um agitador mecânico, um tubo de condensação, e um adaptador de carregamento de nitrogênio. Depois de elevar lentamente a temperatura do reator para 130°C, a temperatura foi mantida constante durante 5 min. Em seguida, 500 partes por milhão (ppm) de etil trifenil fosfônio acetato (solução a 70% em metanol) foi carregado no frasco. Em seguida, a temperatura de reação da mistura de reação foi aumentada para 160°C. O EEW da mistura de reação foi monitorado durante a reação. A reação foi parada após 2 h. O produto resultante, por observação visual, pareceu para ser claro e viscoso. O EEW do produto resultante foi medido como sendo de 799 g/eq.

Exemplo 2 - Síntese de Epóxi Avançada

[102] O mesmo procedimento descrito no Exemplo 1 foi utilizado neste Exemplo 2, exceto que 72,0 g de resina epóxi D.E.R. 383, 14,6 g de ácido adípico e 22,5 g de CNSL (HD-F170, cardanol> 85%) foram introduzidos a um reator em frasco de vidro de 4 gargalos. O produto resultante claro e viscoso deste Exemplo 2 tinha um EEW de 1,047 (g/eq).

Comparação de viscosidade

[103] A viscosidade da composição de resina epóxi avançada preparada nos Exemplos 1 e 2 foram medidas de acordo com o método de medição da viscosidade descrito acima. A Tabela II descreve as viscosidades dos produtos de resina epóxi avançada preparados no Exemplo 1 e no Exemplo 2, em comparação com as viscosidades de uma resina epóxi líquida (por exemplo, D.E.R. 383) e vários produtos de resina epóxi sólida (por exemplo, D.E.R. 671, D.E.R. 664 e D.E.R. 669). As resinas epóxi avançadas dos Exemplos 1 e 2 a 70°C estão no estado líquido com viscosidades de 56.230 e 28.875 respectivamente. Enquanto isso, os produtos de resina epóxi comerciais: D.E.R. 671 (uma resina epóxi do tipo 1), D.E.R. 664 (uma resina epóxi do tipo 4) e D.E.R. 669 (uma resina epóxi tipo 9) estão no estado sólido a 70°C. (“Tipo 1”, etc. é um termo comum da indústria de epóxi para caracterizar as resinas epóxi com base no peso molecular das resinas [Mw]). Tabela II - Comparação de Viscosidade de resinas epóxi

*A 70°C, D.E.R. 671, D.E.R. 664 e D.E.R. 669 são sólidos e, portanto, não são mensuráveis.

Avaliação de Análise Gravimétrica Térmica (TGA)

[104] A temperatura de decomposição (Td) da composição de resina epóxi avançada preparada nos Exemplos 1 e 2 foram medidas de acordo com o método de medição de Td descrito acima. A Tabela III descreve o Exemplo 1 e Exemplo 2, tendo uma Td maior do que uma resina epóxi do tipo 1 (D.E.R. 671) e uma resina epóxi líquida (D.E.R. 383) - uma resina bisfenol A do tipo epóxi. Tabela III - Comparação de Td

Exemplo 3 e Exemplos Comparativos A e B - Formulações de Revestimento

[105] A resina epóxi avançada sintetizada no Exemplo 1, poliéster RP1619, e D.E.R. 669 foram ingredientes utilizados para formular uma formulação de revestimento de bobina de apoio (Exemplo 3), como descrito na Tabela IV. A formulação de revestimento do Exemplo 3 com o material do Exemplo 1 foi comparada com as formulações de revestimento de bobinas de apoio (Exemplo Comparativo A e o Exemplo Comparativo B), sem o material do Exemplo 1 como descrito na Tabela IV.

[106] Como descrito na Tabela IV, a formulação de revestimento do Exemplo 3 tem um teor de sólidos de 70% em peso em comparação com as duas formulações de revestimento comparativas do Exemplo Comparativo A e o Exemplo Comparativo B, cujos conteúdos em sólido são de 50% em peso cada. Tal como descrito na Tabela V, apesar de ter sólidos mais elevados, a formulação de revestimento do Exemplo 3 (70% em peso de teor de sólidos) tem uma viscosidade inicial mais baixa em comparação com as formulações de revestimento do Exemplo Comparativo A e o Exemplo Comparativo B, 50% em peso de teor de sólidos). Os resultados descritos na Tabela IV mostram que a presente formulação de revestimento do Exemplo 3 da invenção facilita formulações de baixo VOC. Tabela IV - Formulações de revestimento de apoio

Exemplo 4 e Exemplos Comparativos C e D - Revestimentos

[107] As formulações de revestimento de apoio de bobina descritas na Tabela IV acima foram revestidas em bobina e curadas para formar os filmes de revestimento. Os revestimentos foram curados a 150°C durante 30 min antes do teste. Exemplo-4 é um revestimento preparado usando a formulação do Exemplo-3, e Exemplos Comparativos C e D são revestimentos preparados utilizando as formulações dos Exemplos Comparativos A e B, respectivamente.

[108] Os resultados dos testes de desempenho administrados para os filmes de revestimento de bobinas de apoio preparadas neste Exemplo estão descritos na Tabela V. Por exemplo, os resultados dos testes de flexibilidade de flexão em T e dureza ao lápis do filme de revestimento do Exemplo 4 são comparáveis com os resultados dos filmes de revestimento dos Exemplos comparativos C e D.

[109] Com referência à Figura 2, é mostrado o desempenho de resistência ao solvente dos filmes revestidos do Exemplo 4, Exemplo Comparativo C, e Exemplo Comparativo D em vários locais da superfície dos filmes revestidos. Por observação visual, o filme de revestimento do Exemplo 4 tem um desempenho melhor, no que diz respeito à resistência ao solvente, do que os filmes de revestimento dos Exemplos Comparativos C e D.

[110] A fim de medir a adesão de PU, um revestimento superior de material PU foi aplicado na parte superior de cada um dos filmes revestidos do Exemplo 4, Exemplo Comparativo C, e Exemplo Comparativo D. Depois do revestimento superior ter sido curado em temperatura ambiente (cerca de 25°C) por um período de 1 dia, o teste de adesão com impacto descrito acima foi realizado nas camadas superiores de PU. Com referência à Figura 2, é mostrado o desempenho de adesão dos filmes revestidos do Exemplo 4, Exemplo Comparativo C, e Exemplo Comparativo D em vários locais da superfície dos filmes revestidos. Por observação visual e baseado na escala de classificação de “0B” para “5B” para a adesão, onde “5B” é uma boa adesão e “0B” é fraca adesão, o revestimento do Exemplo 4 tem uma melhor adesão ao PU em comparação com a adesão dos revestimentos dos Exemplos comparativos C e D. Tabela V - Resultados de desempenho de Revestimento

Claims

1. Resina epóxi avançada, caracterizada pelo fato de que compreende um produto de reação de (A) pelo menos uma resina epóxi; (B) pelo menos um líquido de castanha de caju; e (C) pelo menos um ácido carboxílico multifuncional.

2. Resina epóxi avançada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a pelo menos uma resina epóxi, componente (A), é uma resina epóxi líquida derivada de bisfenol A.

3. Resina epóxi avançada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um líquido de castanha de caju, componente (B), tem um teor em cardanol maior do que 85 por cento em peso.

4. Resina epóxi avançada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um ácido carboxílico multifuncional, componente (C), é ácido adípico.

5. Resina epóxi avançada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a proporção molar da resina epóxi para o líquido de castanha de caju para o ácido carboxílico multifuncional está na faixa de 1:0,05:0,05 a 1:1:0,5.

6. Composição de resina epóxi avançada, de acordo com a reivindicação 1, incluindo ainda (D) um catalisador.

7. Composição de resina epóxi avançada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o produto de reação formado compreende a seguinte estrutura química:

em que n é 1 a 20; A é uma fração tendo de 2 a 50 átomos de carbono; R é um alquil de cadeia linear com 15 carbonos contendo de 0 a 3 ligações duplas de carbono-carbono (C=C) e R’ é uma fração tendo de 2 a 34 átomos de carbono.

8. Composição de resina epóxi curável, caracterizada pelo fato de que compreende uma mistura de: (I) resina epóxi avançada da reivindicação 1, (II) um endurecedor; e (III) opcionalmente, um catalisador de cura; em que a composição de resina epóxi curável tem uma concentração de composto orgânico volátil de menos do que 420 g/L.

9. Composição curável, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o endurecedor é hexametoximetilol melamina metilado.

10. Composição curável, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a concentração da resina epóxi avançada é de 30 por cento em peso a 60 por cento em peso baseado no peso de todos os componentes na composição de resina epóxi curável.

11. Composição de resina epóxi curável, de acordo com a reivindicação 8, incluindo ainda um catalisador de cura; e em que o catalisador de cura é ácido p- tolueno sulfúrico.

12. Artigo termoendurecido curado, caracterizado pelo fato de que é preparado da composição da reivindicação 8.

13. Processo para preparar uma composição de resina epóxi curável, caracterizado pelo fato de que compreende misturar: (I) resina epóxi avançada da reivindicação 1 e (II) um endurecedor; em que a composição tem uma viscosidade de 20.000 mPa-s a 60.000 mPa-s e uma Td de 300 °C a 350 °C.

14. Processo para preparar um termoendurecível, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) fornecer uma mistura de: (I) resina epóxi avançada, de acordo com a reivindicação 1, e (II) um endurecedor; em que a composição tem um VOC de menos do que 420 g/L; e (b) curar a composição curável da etapa (a).

15. Revestimento, caracterizado pelo fato de que é preparado da composição curável da reivindicação 13.