BR112020002051A2 - composição de revestimento protetor de superfície curável, processos para sua preparação e aplicação a um substrato metálico e substrato metálico revestido resultante - Google Patents

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Karthikeyan Murugesan
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Abstract

A presente invenção refere-se a uma composição de formação de revestimento protetor de superfície que exibe excelente vida útil (estabilidade no armazenamento) e o desempenho do revestimento curado é derivado de trialcoxissilano e pó de óxido de metal.

Description

“COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO PROTETOR DE SUPERFÍCIE CURÁVEL, PROCESSOS PARA SUA PREPARAÇÃO E APLICAÇÃO A UM SUBSTRATO METÁLICO E SUBSTRATO METÁLICO REVESTIDO RESULTANTE” CAMPO DA INVENÇÃO
[001]A presente invenção se refere ao campo de composições de revestimento protetoras de superfície, por exemplo, revestimentos de conversão e passivação e, mais particularmente, a composições de revestimento curáveis derivadas de alcoxissilanos e a processos para substratos metálicos de revestimento com as mesmas.
HISTÓRICO DA INVENÇÃO
[002]Numerosas composições de revestimento protetoras de superfície foram desenvolvidas ao longo dos anos para a aplicação a vários tipos de superfícies com o propósito de conferir propriedades anticorrosão e/ou antidesgaste à mesma. Por exemplo, revestimentos de conversão de cromo e fosfato de metal pesado foram usados para preparar superfícies de metal antes da pintura. No entanto, preocupações crescentes no que se refere à toxicidade do cromo e aos efeitos poluentes de cromatos, fosfatos e outros metais pesados decarregados nos córregos, rios e outras vias navegáveis como resíduos industriais impulsionaram a busca por alternativas para tais composições de revestimento de metal.
[003]Um tipo de composição de revestimento protetora de superfície que surgiu destes esforços para desenvolver composições de revestimento de metal a base de não cromo, não fosfato e metal não pesado é derivado de alcoxissilanos.
Embora composições de revestimento curáveis derivadas de alcoxissilanos continuem a atrair um alto nível de interesse dentro da indústria de metais com algumas formulações tendo alcançado ampla aceitação comercial, parmanece espaço considerável para melhoria em uma ou mais destas propriedades que continuam a ser de grande importância para fabricantes e processadores de metal, por exemplo, a estabilidade no armazenamento das composições não curadas e a adesão, flexibilidade, resistência à corrosão, resistência à abrasão/desgaste e propriedades de clareza óptica das composições curadas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[004]De acordo com um aspect da invenção, é provida uma composição de formação de revestimento protetor de superfície curável para aplicação para proteger a superfície de um substrato tal como um de metal, liga de metal, parte metalizada, parte de metal ou metalizada possessuindo uma ou mais camadas protetoras, a composição de formação de revestimento compreendendo: (i) pelo menos um alcoxissilano selecionado do grupo que consiste nas Fórmulas A e B: (X-R1)a Si(R2)b (OR3)4-(a+b) Fórmula A (R3O)3Si-R1-Si(OR3)3 Fórmula B em que: X é um grupo organofuncional, mais especificamente um grupo mercapto, acilóxi, glicidoxi, epóxi, epoxiciclo-hexila, epoxiciclo-hexiletila, hidróxi, epissulfeto, acrilato, metacrilato, ureído, tioureído, vinila, alila, -NHCOOR4 ou –NHCOSR4 no qual R4 é um grupo hidrocarbila monovalente contendo de 1 a cerca de 12 átomos de carbono, mais especificamente de 1 a cerca de 8 átomos de carbono, grupo tiocarbamato, ditiocarbamato, éter, tioéter, dissulfeto, trissulfeto, tetrassulfeto, pentassulfeto, hexassulfeto, polissulfeto, xantato, tritiocarbonato, ditiocarbonato ou isocianurato ou outro grupo -Si(OR3) em que R3 é como definido a seguir; cada R1 é um grupo orgânico divalente linear, ramificado ou cíclico de 1 a cerca de 12 átomos de carbono, mais especificamente de 1 a cerca de 10 átomos de carbono, e mais especificamente de 1 a cerca de 8 átomos de carbono, por exemplo, um grupo hidrocarboneto divalente tal como os exemplos não limitantes de grupo metileno, etileno, propileno, isopropileno, butileno, isobutileno, ciclo- hexileno, arileno, aralquileno ou alcarileno e contendo opcionalmente um ou mais heteroátomos tais como os exemplos não limitantes de O, S e NR4 nos quais R4 é hidrogênio ou um grupo alquila de 1 a 4 átomos de carbono;
cada R2 é independentemente grupo alquila, arila, alcarila ou aralquila de
1 a cerca de 16 átomos de carbono, mais especificamente de 1 a cerca de 12 átomos de carbono, e ainda mais especificamente de 1 a 4 átomos de carbono, e contendo opcionalmente um ou mais átomos de halogênio, mais especificamente um átomo de flúor;
cada R3 é independentemente um grupo alquila de 1 a cerca de 12 átomos de carbono, mais especificamente de 1 a cerca de 8 átomos de carbono e ainda mais especificamente de 1 a 4 átomos de carbono;
um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0, 1 ou 2 e a+b é 0, 1 ou 2; e,
a quantidade de alcoxissilano da Fórmula A quando um subscrito é 0 ou
1, b subscrito é 0, 1 ou 2 e a+b é 2 é de 0 a cerca de 8 por cento em peso da composição de formação de revestimento,
a quantidade de alcoxissilano da Fórmula A quando a + b é 0 é de 0 a cerca de 15 por cento em peso da composição de formação de revestimento,
as quantidades combinadas de alcoxissilano da Fórmula A na qual um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0 ou 1 e a+b é 1 e de alcoxissilano da Fórmula B é de cerca de 8 a cerca de 40 por cento em peso, e a quantidade total de alcoxissilano das Fórmulas A e B não excede cerca de 50, preferivelmente cerca de 45, mais preferivelmente cerca de 40 por cento em peso da composição de formação de revestimento;
(ii) pelo menos um óxido de metal na forma particulada, a quantidade de óxido de metal sendo de cerca de 5 a cerca de 50 por cento em peso da composição de formação de revestimento;
(iii) pelo menos um solvente orgânico miscível em água;
(iv) pelo menos um catalisador de hidrólise ácida;
(v) água; e,
(vi) opcionalmente, pelo menos um catalisador de condensação,
a composição de formação de revestimento tendo uma viscosidade a 25°C dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks, mais especificamente de cerca de 4,0 a cerca de 5,5 cStks e ainda mais especificamente de cerca de 4,5 a cerca de 5,0 cStks.
[005]Na presente invenção, a viscosidade é medida a 25°C de acordo com a norma DIN 53015, "Viscometry – Measurement of Viscosity by Means of the Rolling Ball Viscometer by Hoeppler" empregando um viscosímetro de queda de bola de Hoeppler Modelo 356-001 equipado com uma unidade de controle de temperatura Haake DC10 e conjunto de bolas 800-0182, em particular, bola n° 2 tendo um diâmetro de 15.598 mm, um peso de 4.4282 g e uma densidade de
2.229 g/cm3.
[006]Em uma modalidade da invenção, o pelo menos um alcoxissilano (i) selecionado do grupo que consiste nas Fórmulas A e B também pode ser produtos hidrolisados e condensados do mesmo.
[007]Tais produtos oligômeros do alcoxissilano (i) selecionado do grupo que consiste nas Fórmulas A e B e os similares. Eles são preparados por hidrólise e condensação dos alcoxissilanos (i) selecionados do grupo que consiste nas Fórmulas A e B. Ou seja, os grupos alcoxisilila reagem com água, liberando o álcool correspondente e a seguir os grupos hidroxissilila resultantes condensam com a formação de Si-O-Si (grupos siloxano). Os produtos ou oligômeros hidrolisados e condensados resultantes podem ser, por exemplo, polissiloxanos lineares ou cíclicos compreendendo de 2 a 30 unidades silóxi, preferivelmente de 2 a 10 unidades silóxi e os grupos alcoxi restantes.
[008]Deve-se entender que as condições relativas às quantidades dos alcoxissilanos (i), ou seja, a quantidade de alcoxissilano da Fórmula A quando um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0, 1 ou 2 e a+b é 2 é de 0 a cerca de 25 por cento em peso da composição de formação de revestimento,
a quantidade de alcoxissilano da Fórmula A quando a+b é 0 é de 0 a cerca de 15 por cento em peso da composição de formação de revestimento, as quantidades combinadas de alcoxissilano da Fórmula A na qual um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0 ou 1 e a+b é 1 e de alcoxissilano da Fórmula B é de cerca de 8 a cerca de 40 por cento em peso da composição de formação de revestimento, e a quantidade total de alcoxissilano das Fórmulas A e B não excede cerca de 50, preferivelmente cerca de 45, mais preferivelmente cerca de 40 por cento em peso da composição de formação de revestimento, se aplicam também para os oligômeros correspondentes que são derivados do alcoxissilano das Fórmulas A e B.
[009]Exemplos preferidos específicos de tais oligômeros incluem em particular glicidoxipropil-trimetoxissilano oligomérico.
[010]Ainda de acordo com a presente invenção, também é provido um processo para a formação da composição de formação de revestimento protetor de superfície curável anterior compreendendo: a) resfriamento de uma mistura de alcoxissilano(s) (i) e uma porção de catalisador de hidrólise ácida (iv); b) adição de óxido de metal (ii) e água (v) à mistura resfriada da etapa (a); c) adição de solvente miscível em água orgânico (iii) e o restante de catalisador de hidrólise ácida (iv) à mistura resultante da etapa (b); d) envelhecimento da mistura resultante da etapa (c) sob condições de temperatura elevada e por um período de tempo eficaz para prover uma composição de formação de revestimento curável tendo uma viscosidade a 25°C dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks, mais especificamente de cerca de 4,0 a cerca de 5,5 cStks e ainda mais especificamente de cerca de 4,5 a cerca de 5,0 cStks; e e) opcionalmente, adição do catalisador de condensação (vi) em, durante ou após, quaisquer das etapas anteriores.
[011]Este processo é particularmente preferido quando o óxido de metal (ii) é uma suspensão coloidal de pelo menos um óxido de metal selecionado do grupo que consiste em sílica, alumina, titânia, céria, óxido de estanho, zircônia, óxido de antimônio, óxido de índio, óxido de ferro, titânia dopada com óxido de ferro e/ou zircônia e óxido de terras raras, ou quando o óxido de metal (ii) é selecionado de uma mistura de alumina e sílica.
[012]Ainda de acordo com outra modalidade da presente invenção também é provido um processo para a formação da composição de formação de revestimento protetor de superfície curável anterior que compreende: resfriamento de uma mistura do óxido de metal (ii) e o catalisador de hidrólise ácida (iv) preferivelmente até uma temperatura de cerca de -20oC a cerca de 15oC, preferivelmente de cerca de -10 oC a cerca de 10oC, mais preferivelmente de cerca de 0 a cerca de 10 °C, adição do alcoxissilano (i) (ou uma mistura dos mesmos) à mistura resfriada de etapa (b); permissão para que a mistura obtida na etapa c) aqueça até a temperatura ambiente (aproximadamente 25°C) (preferivelmente ao deixá-la alcançar a temperatura ambiente, por exemplo, durante a noite ou menos preferido ao fornecer calor), adição do pelo menos um solvente orgânico miscível em água (iii), e opcionalmente o catalisador de condensação (vi) e opcionalmente um ou mais outros componentes opcionais (vii) à mistura obtida na etapa d) para obter uma composição tendo uma viscosidade dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks a 25 °C. Este processo é particularmente preferido quando o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina. Por exemplo, uma mistura de sílica modificada com partículas de alumina tais como Levasil® 100S/45 (agora: Levasil CS45-58P) (AkzoNobel) e Levasil® 200S/30 (agora: Levasil CS30-516P) (AkzoNobel) e ácido acético (iv) é agitada em um frasco. A mistura é resfriada até 0 – 10°C enquanto os alcoxissilanos (i) são adicionados em gotas dentro de 20 –
50 min. A mistura é agitada enquanto a solução é deixada chegar até a temperatura ambiente. No dia seguinte, os solventes (iii) tais como álcoois, o catalisador (vi) e o aditivo de fluxo (vii) são adicionados. Toda a mistura é agitada por pelo menos 15 min para obter uma composição de formação de revestimento.
[013]De acordo ainda com outro aspecto da invenção, um metal que possui um revestimento protetor de superfície, isto é, um revestimento que confere resistência à corrosão e/ou resistência à abrasão a uma superfície de um metal não revestido ou pré-revestido, é obtido pelo processo de revestimento que compreende ainda: f) aplicação de um revestimento da composição de formação de revestimento anterior a uma superfície não revestida ou pré-revestida de um metal; g) remoção de pelo menos algum solvente (iii) do revestimento aplicado de composição de formação de revestimento; e h) cura do revestimento com depleção de solvente da composição de formação de revestimento para prover um revestimento resistente à corrosão e/ou resistente à abrasão na superfície de metal.
[014]Composições de formação de revestimento curável da invenção possuem excelente estabilidade no armazenamento e revestimentos protetores de superfície curados obtidos delas tendem a exibir uma ou mais propriedades vantajosas funcionalmente tais como altos níveis de corrosão e resistência à abrasão, aderência a superfícies de metal, flexibilidade (resistência à rachadura ou fissura causada pela flexão do metal) e resistência a ácido e/ou alcalina. Em adição, a clareza óptica geralmente excelente dos revestimentos curados aqui permite que a qualidade esteticamente atraente da superfície de substrato subjacente mostre um bom efeito.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[015]No relatório descritivo e reivindicaçõesaqui, os seguintes termos e expressão devem ser entendidos como tendo os significados indicados a seguir.
[016]As formas singulares "um", "uma" e "o/a" incluem o plural, e referência a um valor numérico particular inclui pelo menos aquele valor particular a menos que o contexto dite claramente o contrário.
[017]Exceto nos exemplos de trabalho ou onde indicado de outra forma, todos os números que expressam quantidades de materiais, condições de reação, durações de tempo, propriedades quantificadas de materiais, e assim por diante, definidos no relatório descritivo e reivindicações devem ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo "cerca de".
[018]Todos os métodos descritos aqui podem ser realizados em qualquer ordem adequada a menos que indicado o contrário aqui ou de outra forma claramente contradito pelo contexto. O uso de quaisquer e todos os exemplos ou linguagem exemplar (por exemplo, "tal como") provido aqui é destinado meramente a esclarecer melhor a invenção e não impõe uma limitação sobre o escopo da invenção a menos que reivindicado o contrário.
[019]Nenhuma linguagem no relatório descritivo deve ser interpretada como indicando qualquer elemento não reivindicado como essencial para a prática da invenção.
[020]Como usado aqui, os termos "compreendendo", "incluindo", "contendo", "caracterizado por" e equivalentes gramaticais dos mesmos são termos inclusivos ou abertos que não ecluem elementos não recitados adicionais ou etapas do método, mas também serão compreendidos como incluindo os termos mais restritivos "que consiste em" e "consistindo essencialmente em".
[021]As porcentagens da composição são fornecidas em por cento em peso a menos que indicado o contrário.
[022]Entender-se-á que qualquer faixa numérica recitada aqui inclui todas as subfaixas dentro daquela faixa e qualquer combinação dos vários endpoints de tais faixas ou subfaixas.
[023]Entender-se-á adicionalmente que qualquer composto, material ou substância que é expressamente ou implicitamente revelado no relatório descritivo e/ou recitado em uma reivindicação como pertencendo a um grupo de compostos relacionados estruturalmente, composicionalmente e/ou funcionalmente, materiais ou substâncias inclui representantes individuaisdo grupo e todas as combinações dos mesmos.
[024]A expressão "composição de formação de revestimento" deve ser entendida como significando uma composição, embora não seja por si só uma composição de revestimento prática ou útil, após o processamento como descrito aqui em detalhes forma um revestimento protetor de superfície curável de alta qualidade e termicamente eficaz para a aplicação a uma superfície de metal.
[025]O termo "metal" como usado aqui sdeve ser entendido aqui como aplicado a metais per se, ligas de metal, partes metalizadas e partes de metal ou metalizadas que possuem uma ou mais camadas protetoras não metálicas.
[026]Por "condensado hidroliticamente" entende-se que um ou mais silanos na mistura de formação de composição de revestimento são hidrolisados primeiro seguido pela reação de condensação de produto hidrolisado com ele mesmo ou com outros componentes da mistura hidrolisados e/ou não hidrolisados.
A. COMPONENTES DA COMPOSIÇÃO DE FORMAÇÃO DE REVESTIMENTO ALCOXISSILANO (I)
[027]O alcoxissilano (i) presente na composição de formação de revestimento pode ser um ou mais dialcoxissilano, trialcoxissilano e/ou tetra- alcoxissilano da Fórmula A e/ou um ou mais trialcoxissilano da Fórmula B como descrito acima contanto que pelo menos um tal trialcoxissilano seja incluído nele.
[028]Exemplos de dialcoxissilanos da Fórmula A incluem dimetildimetoxissilano, dietildietoxissilano, dietildimetoxissilano, 3- cianopropilfenildimetoxissilano, difenildimetoxissilano, Difenildietoxissilano, di(p- tolil)dimetoxissilano, bis(dietilamino)dimetoxissilano,
bis(hexametilenoamino)dimetoxissilano, Bis(trimetilsililmetil)dimetoxissilano, vinilfenildietoxissilano e os similares e suas misturas.
[029]Como explicado acima, os alcoxissilanos, incluindo os dialcoxissilanos, também incluem produtos dos mesmos (oligômeros) hidrolisados e condensados.
[030]Exemplos de trialcoxissilanos da Fórmula A incluem metiltrimetoxissilano, metiltrietoxissilano, etiltrimetoxissilano, etiltrietoxissilano, etiltripropoxissilano, n-propiltrimetoxissilano, n-propiltrietoxissilano, n- propiltripropoxissilano, n-propiltributoxissilano, n-butiltrimetoxissilano, isobutiltrimetoxissilano, n-pentiltrimetoxissilano, n-hexiltrimetoxissilano, isoociltrietoxissilano, viniltrimetoxissilano, viniltrietoxissilano, feniltrimetoxissilano, feniltrietoxissilano, octiltrimetoxissilano, trifluoropropiltrimetoxissilano, 3- aminopropiltrimetoxissilano, 3-mercaptopropiltrimetoxissilano, 3- mercaptopropiltrietoxissilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano, 3- glicidoxipropiltrietoxissilano, oligômeros e misturas dos mesmos. Destes, metiltrimetoxissilano, octiltrimetoxissilano e glicidoxipropiltrimetoxissilano são epescialmente vantajosos.
[031]Como explicado acima, os alcoxissilanos, incluindo os trialcoxissilanos, também incluem produtos dos mesmos (oligômeros) hidrolisados e condensados.
[032]Exemplos de tetra-alcoxissilanos (isto é, tetra-alquil ortossílicatos) da Fórmula A incluem tetrametoxissilano, dimetoxidietoxissilano, tetraetoxissilano, metoxitrietoxissilano, tetrapropoxissilano, e os similares, e suas misturas.
[033]Exemplos de trialcoxissilanos da Fórmula B incluem 1,2- bis(trimetoxissilil)etano, 1,2-bis(trietoxissilil)etano, bis(trimetoxissililpropil)dissulfeto, bis(trietoxissililpropil)dissulfeto, bis(trimetoxissililpropil)tetrassulfeto, bis(trietoxissililpropil)tetrassulfeto, bis(3- trietoxissililpropil)amina, bis(3-trimetoxissililpropil)amina, e os similares, e suas misturas.
ÓXIDO DE METAL (II)
[034]O componente óxido de metal (ii) é geralmente provido nna forma de partículas, por exemplo, aproximadamente partículas esféricas ou equiaxiais, variando em tamanho de partícula médio de cerca de 5 nm a cerca de 500 nm, mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 200 nm e ainda mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 60 nm. Os tamanhos de partícula médios são determinados em particular por Dispersão de Luz a Laser em Ângulo Baixo (LALLS) usando a teoria completa de Mie, em particular, usando Mastersizer 2000 ou 3000, Malvern Instruments.
[035]Óxido de metal (ii) é provido vantajosamente como uma dispersão coloidal aquosa dos mesmos, por exemplo, uma dispersão coloidal aquosa de um óxido de metal tal como sílica, alumina, titânia, céria, óxido de estanho, zircônia, óxido de antimônio, óxido de índio, óxido de ferro, titânia dopada com óxido de ferro e/ou zircônia, óxido de terras raras, assim como misturas e óxidos complexos dos mesmos. Alternativmente, óxidos de metal (ii) na forma em pó podem ser dispersos dentro da composição de revestimento.
[036]Um óxido de metal preferido (ii) é sílica coloidal aquosa. Dispersões aquosas de sílica coloidal que podem ser vantajosamente utilizados na presente invenção incluem aquelas tendo um tamanho de partícula médio variando de cerca de 20 a cerca de 150 nm e preferivelmente de cerca de 5 a cerca de 30 nm.
Tais dispersões são conhecidas na técnica, das quais aquelas comercialmente disponíveis incluem, por exemplo, Ludox® (Sigma Aldrich), Snowtex® (Nissan Chemical), e Bindzil® (AkzoNobel) e Nalco® Sílica coloidal (Nalco Chemical Company), Levasil® (AkzoNobel). Tais dispersões estão disponíveis na forma de hidrossóis ácidos e básicos.
[037]Ambas a sílica coloidal ácida e básica podem ser incorporadas na composição de formação de revestimento da presente invenção. As sílicas coloidais tendo um baixo teor de álcali podem prover uma composição de revestimento mais adequada e podem ser, portanto, preferidas. Sílicas coloidais particularmente preferidas incluem Nalco® 1034A (Nalco Chemical Company) e Snowtex® O40, Snowtex ST-033 e Snowtex® OL-40 (Nissan Chemical), Ludox® AS40 e Ludox® HS 40 (Sigma-Aldrich), Levasil 200/30 e Levasil® 200 S/30 (agora Levasil CS30-516P) (AkzoNobel) e Cab-O-Sperse® A205 (Cabot Corporation).
[038]Se o óxido de metal (ii) for como definido nos parágrafos [0025] a
[0028], a quantidade total de alcoxissilano das Fórmulas A e B preferivelmente não excede cerca de 40 por cento em peso da composição de formação de revestimento.
[039]Em uma modalidade da composição de formação de revestimento de acordo com a invenção, o óxido de metal (ii) é selecionado de uma mistura de alumina e sílica. Preferivelmente para a dita mistura, a razão em peso de alumina para sílica (Al2O3/SiO2) é de cerca de 1:99 a cerca de 99:1, preferivelmente de cerca de 5:95 a cerca de 90:10, mais preferivelmente cerca de 5:95 a cerca de 75:25. Tais misturas são preferivelmente preparadas pela mistura de dispersões coloidais aquosas de alumina e sílica. Usando uma mistura de alumina e sílica provê boa adesão à superfície de alumínio, resistência à abrasão muito alta, boa proteção contra a corrosão, resistência ao calor e resistência a ácido e álcali.
[040]Em uma modalidade da composição de formação de revestimento de acordo com a invenção, o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina. Em uma modalidade, tal sílica modificada com alumina pode ser sílica, cuja superfície foi modificada com alumina. Consequentemente, tal sílica modificada com alumina é algumas vezes referida como Al2O3-SiO2 – partículas do tipo núcleo-casca. Da mesma forma, nesta modalidade, o óxido de metal (ii) pode ser provido vantajosamente como uma dispersão coloidal aquosa. O uso de tal sílica modificada com alumina ou Al2O3-SiO2 – partículas do tipo núcleo-casca é particularmente útil para proteger componentes de alumínio anodizado no exterior de automóveis, por exemplo, trilhos de telhado e peças de acabamento e provê alta resistência à corrosão causada por líquidos com alto ou baixo pH, alta resistência a riscos e alta resistência ao calor. O uso de tal sílica modificada com alumina na composição de formação de revestimento de acordo com a invenção provê alta resistência a riscos sob condições ambiente altamente ácidas a longo prazo. Exemplos de sílica modificada com alumina incluem, por exemplo, tipos Levasil tais como Levasil® 100S/45 (agora: Levasil CS45-58P) dispersão (45% em água) contendo partículas de sílica modificadas na superfície com Al2O3 tendo um tamanho de partícula médio de cerca de 30 nm, e Levasil® 200S/30 (agora: Levasil CS30-516P) dispersão (30% em água) contendo partículas de sílica modificadas na superfície com Al2O3 tendo um tamanho de partícula médio de cerca de 17 nm, e um área de superfície de cerca de 85 m²/g (em Levasil® 100S/45) e cerca de 160 m²/g (Levasil® 200S/30).
[041]Em uma modalidade particular usando sílica modificada com alumina, uma mistura compreendendo pelo menos duas sílicas modificadas com alumina tendo diferentes tamanhos de partícula médios pode ser usada. Por exemplo, uma mistura de duas sílicas modificadas com alumina tendo diferentes tamanhos de partícula médios pode ser usada em que a razão em peso da sílica modificada com alumina tendo o menor tamanho de partícula (por exemplo 10 a 25 nm) é maior do que a quantidade da sílica modificada com alumina tendo o maior tamanho de partícula (por exemplo 26 a 40 nm), preferivelmente a razão pequeno/grande é cerca de 10:1 a cerca de 1:2, preferivelmente cerca de 10:1 a cerca de 2:1. Esta medida prove resistências a riscos particularmente altas.
[042]A quantidade de óxido de metal(s) (ii) incorporada na composição de formação de revestimento aqui pode variar, em geral, de cerca de 5 a cerca de 50, mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 40 e ainda mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 30, por cento em peso com base no peso da composição.
SOLVENTE MISCÍVEL EM ÁGUA ORGÂNICO (III)
[043]Ilustrativos de solvente(s) miscível em água (iii) que podem ser incorporados na composição de formação de revestimento da invenção são álcoois tais como metanol, etanol, propanol, isopropanol, n-butanol, terc-butanol,
metoxipropanol, etileno glicol, dietilenoglicol butil éter, e combinações dos mesmos. Outros solventes orgânicos miscíveis em água tais como acetona, metil etil cetona, etileno glicol monopropil éter e 2-butoxi etanol também podem ser utilizados. Tipicamente, estes solventes são usados em combinação com água, a última junto com qualquer água associada com óxido de metal (ii) e/ou outros componente(s) da composição de revestimento providendo parte ou toda a água (v) dos mesmos.
[044]A quantidade total de solvente(s) miscível em água (iii) presente na composição de formação de revestimento pode variar amplamente, por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 80, mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 65, mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 60 e ainda mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 50, por cento em peso com base no peso total dos mesmos. Quando a composição de formação de revestimento compreende como o óxido de metal (ii) sílica modificada com alumina, a quantidade total de solvente(s) miscível em água (iii) presente na composição de formação de revestimento pode variar amplamente, por exemplo, de cerca de 40 a cerca de 70, mais especificamente de cerca de 50 a cerca de 65 por cento em peso com base no peso total dos mesmos.
CATALISADOR DE HIDRÓLISE ÁCIDA (IV)
[045]Quaisquer dos catalisadores de hidrólise ácida até agora empregados para a hidrólise de alcoxissilanos podem ser incorporados na composição de formação de revestimento aqui. Os catalisadores de hidrólise ácida (iv) ilustrativos incluem ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, ácido propanoico, ácido 2-metil propanoico, ácido butanoico, ácido pentanoico (ácido valérico), ácido hexanoico (ácido caproico), ácido 2-etilhexanoico, ácido heptanoico (ácido enântico), ácido hexanoico, ácido octanoico (ácido caprílico), ácido oleico, ácido linoleico, ácido ciclo-hexanocarboxílico, ácido ciclo- hexilacético, ácido ciclo-hexenocarboxílico, ácido benzoico, ácido benzenoacético, ácido propanodioico (ácido malônico), ácido butanodioico (ácido succínico), ácido hexanodioico (ácido adípico), ácido 2-butenodioico (ácido maleico), ácido láurico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido isoanoico, ácido versático, ácido láurico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido isoanoico, aminoácidos e misturas dos mesmos. O catalisador de hidrólise ácida pode ser usado não diluído ou na forma de uma solução aquosa.
[046]O catalisador de hidrólise ácida (iv) estará presente na composição de formação de revestimento da invenção em pelo menos uma quantidade cataliticamente eficaz que na maioria dos casos pode variar de cerca de 0,1 a cerca de 5, mais especificamente de cerca de 0,5 a cerca de 4,5, e mais especificamente de cerca de 2 a cerca de 4, por cento em peso com base no peso total de composição de formação de revestimento. Em certas modalidades, por exemplo, quando a composição de formação de revestimento compreende como o óxido de metal (ii) sílica modificada com alumina, a quantidade do catalisador de hidrólise ácida (iv) também pode variar de cerca de 0,1 a cerca de 2 por cento em peso com base no peso total de composição de formação de revestimento.
ÁGUA (V)
[047]O componente água da composição de formação de revestimento aqui é vantajosamente água deionizada (DI). Alguma ou mesmo toda da água total presente na mistura de formação de composição de revestimento pode ser adicionada como parte de um ou mais outros componentes da mistura, por exemplo, dispersão coloidal aquosa de óxido de metal (ii), solvente miscível em água (iii), catalisador de hidrólise ácida (iv) catalisador de condensação opcional (vi) e/ou outros componentes opcionais (vii) tais como aqueles descrito a seguir.
[048]A quantidade total de água (v) pode variar dentro de limites amplamente variáveis, por exemplo, de cerca de 5 a cerca de 40, mais especificamente de cerca de 5 a cerca de 30 e ainda mais especificamente de cerca de 5 a cerca de 15, por cento em peso com base no peso total de composição de formação de revestimento.
CATALISADOR DE CONDENSAÇÃO OPCIONAL (VI)
[049]O catalisador de condensação opcional (vi) catalisa a condensação de componentes de parcial ou completamente hidrolisados (a) e (b) da composição de formação de revestimento aqui e assim funciona como um catalisador de cura.
[050]Embora a composição de formação de revestimento possa ser curada na ausência de catalisador de condensação opcional (vi), cura eficiente pode exigir condições mais intensas, por exemplo, a aplicação de temperatura elevada (cura térmica) e/ou tempos de cura prolongados, ambos os quais podem ser indesejáveis de um ponto de vista de custo e/ou produtividade. Além de prover um processo de revestimento mais econômico, o uso de catalisador de condensação opcional (vi) resulta geralmente em vida útil melhorada da composição de formação de revestimento.
[051]Ilustrativo de catalisadores de condensação (vi) que podem opcionalmente estar presentes na composição de formação de revestimento aqui são tetrabutilamônio carboxilatos da fórmula [(C4H9)4N]+[OC(O)-R5]- na qual R5 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, grupos alquila contendo de 1 a cerca de 8 átomos de carbono, e grupos aromáticos contendo cerca de 6 a cerca de 20 átomos de carbono. Nas modalidades preferidas, R5 é um grupo contendo cerca de 1 a 4 átomos de carbono, tal como metila, etila, propila, isopropila, butila ou isobutila. Comparado com tipos mais ativos de catalisadores de condensação (v), por exemplo, ácidos minerais e hidróxidos de metal alcalino, os tetrabutilamônio carboxilatos anteriores sendo de alguma forma ais leves em sua ação catalítica tendem a otimizar a visa útil das composições de formação de revestimento contendo-as. Os catalisadores de condensação tetrabutilamônio carboxilato exemplares da fórmula anterior são tetra-n-butilamônio acetato (TBAA), tetrabutilamônio formiato, tetra-n-butilamônio benzoato, tetra-n- butilamônio-2-etilhexanoato, tetra-n-butilamônio-p-etilbenzoato e tetra-n- butilamônio propionato. Em termos de eficácia e adequabilidade para a presente invenção, os catalisadores de condensação preferidos são tetrabutilamônio carboxilato, tetra-n-butilamônio acetato (TBAA), tetra-n-butilamônio formiato, tetra- n-butilamônio benzoato, tetra-n-butilamônio-2-etilhexanoato, tetra-n-butilamônio-p- etilbenzoato e tetra-n-butilamônio propionato, tetrametilamônio acetato, tetrametilamônio benzoato, tetrahexilamônio acetato, dimetilanílio formiato, dimetilamônio acetato, tetrametilamônio carboxilato, tetrametilamônio-2- etilhexanoato, benziltrimetilamônio acetato, tetraetilamônio acetato, tetraisopropilamônio acetato, triethanol-metilamônio acetato, diethanoldimetilamônio acetato, monoetanoltrimetilamônio acetato, etiltrifenilfosfônio acetato, TBD acetato (1,5,7-Triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno (TBD)), assim como combinações de dois ou mais dos mesmos.
[052]Dos catalisadores de condensação tetrabutilamônio carboxilato anteriores, tetra-n-butilamônio acetato e tetra-n-butilamônio formiato são geralmente preferidos com tetra-n-butilamônio acetato sendo mais preferido.
[053]Onde utilizado, o catalisador de condensação (vi) pode estar presente na composição de formação de revestimento aqui em pelo menos uma quantidade cataliticamente eficaz, por exemplo, de cerca de 0,0001 a cerca de 1 por cento em peso com base no peso total dos mesmos.
OUTROS COMPONENTES OPCIONAIS (VII)
[054]Um ou mais outros componentes opcionais (vii) são adequados para a inclusão na composição de formação de revestimento aqui.
[055]Por exemplo, a composição de formação de revestimento também pode incluir um ou mais tensoativos funcionando como agentes de nivelamento ou aditivos de fluxo. Exemplos de tensoativos adequados incluem tensoativos fluorados tais como Fluorad® (3M), poliéteres de silicone tais como Silwet® e CoatOSil® (Momentive Performance Materials, Inc.) e aditivos de superfície de silicone tais como poliéter-silicones modificados, tais como BYK-302 (BYK Chemie USA). A composição de revestimento aqui composição também pode incluir um absorvedor de UV tal como benzotriazol, benzofenonas,
dibenzilresorcinol. Os absorvedores de UV preferidos são aqueles capazes de co- condensar com silanos, cujos exemplos específicos incluem 4-[gama- (trimetoxissilil) propoxil]-2-hidróxi benzofenona, 4-[gama-(trietoxissilil) propoxil]-2- hidróxi benzofenona e 4,6-dibenzoil-2-(3-trietoxissililpropil) resorcinol. Quando os absorvedores de UV preferidos que são capazes de co-condensar com silanos são usados, é importante que o absorvedor de UV co-condense com outras espécies de reação por mistura completa da composição de revestimento termicamente curável aqui antes da aplicação da mesma à superfície de um metal. A co-condensação do absorvedor de UV previne a perda de desempenho do revestimento que pode ser causada pela lixiviação de absorvedores de UV livres para o ambiente durante intemperismo.
[056]A composição de formação de revestimento aqui também pode incluir um ou mais antioxidantes tais como um fenol impedido (por exemplo, Irganox® 1010 (Ciba Specialty Chemicals), corantes tais como verde metileno, azul metileno e os similares), materiais de enchimento tais como dióxido de titânio, fosfato de zinco, baritas, flocos de alumínio, etc. e plastificante tal como dibutilftalato. B. FORMAÇÃO DA COMPOSIÇÃO DE FORMAÇÃO DE REVESTIMENTO.
[057]Na formação da composição de revestimento termicamente curável da invenção, resfriamento de uma mistura de alcoxissilano(s) (i) e uma porção do catalisador de hidrólise ácida (iv), subsequente adição da porção restante de catalisador de hidrólise ácida (iv) e envelhecimento da mistura resultante sob condições predeterminadas de temperatura e tempo elevado leva a uma composição termicamente curável tendo uma faixa de viscosidade de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks, em outra modalidade mais especificamente de cerca de 4,0 a cerca de 5,5 cStks e ainda em outra modalidade mais especificamente de cerca de 4,5 a cerca de 5,0 cStks.
[058]O resfriamento pode ser feito, por exemplo, pelo uso de um banho de gelo, mistura de gelo/NaCl ou mistura seca de gelo/isopropanol. Mais especificamente, os alcoxissilanos (i) e o catalisador de hidrólise ácida (iv) são colocados em uma garrafa de vidro e a seguir colocados em um banho de gelo para resfriar a mistura enquanto monitora a temperatura através de um termômetro externo. O resfriamento da mistura dos alcoxissilanos (i) e do catalisador de hidrólise ácida (iv) é preferivelmente feito até uma temperatura de cerca de -20oC a cerca de 15oC, preferivelmente de cerca de -10 oC a cerca de 10oC, mais preferivelmente de cerca de 0 a cerca de 10 °C.
[059]Em um primeiro estágio do processo de formação da composição de revestimento termicamente curável aqui, uma mistura de trialcoxissilano das Fórmulas A e/ou B, dialcoxissilano opcional e/ou tetra-alcoxissilano da Fórmula A e de cerca de 10 a cerca de 40 por cento da quantidade total de catalisador de hidrólise ácida (iv) é resfriada até dentro de uma faixa de temperatura de cerca de -20oC a cerca de 15oC, e preferivelmente de cerca de -10 oC a cerca de 10oC.
Embora na condição resfriada, óxido de metal (ii), por exemplo, sílica coloidal aquosa, é lentamente adicionado à mistura.
[060]Após a adição de óxido de metal (ii) e com agitação constante durante um período de cerca de 2 a cerca de 10, e mais especificamente de cerca de 5 a cerca de 8, dias, a mistura resfriada é deixada subir em temperatura até ou cerca de ambiente, por exemplo, de cerca de 20oC a cerca de 30oC. Durante este period de agitação contínua, o componente(s) alcoxissilano (i) da mistura sofre um nível inicial de hidrólise seguido por condensação dos hidrolisados resultantes.
[061]Quando o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina, é preferido resfriar estas formulações por algumas horas/durante a noite, por exemplo, por cerca de 2 a cerca de 10 horas.
[062]Em um segundo estágio do processo para a formação da composição de revestimento termicamente curável aqui, solvente(s) miscível em água (iii) e o catalisador de hidrólise ácida restante (iv) são adicionados agora ao meio de reação à temperatura ambiente e sob agitação contínua durante um período de, por exemplo, de cerca de 5 a cerca de 24, e mais especificamente de cerca de 8 a cerca de 15, horas durante as quais hidrólise adicional de silanos e/ou hidrolisados parciais e condensação dos assim formados hidrolisados dos mesmos ocorre.
[063]Quando o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina, é preferido adicionar toda a quantidade do catalisador de hidrólise ácida (iv) diretamente no começo, assim não há adição do catalisador de hidrólise ácida (iv) neste ponto.
[064]A adição de parte do catalisador de hidrólise ácida (iv) no primeiro estágio e a adição do catalisador de hidrólise ácida restante (iv) no segundo estágio resulta em uma composição de revestimento curável dentro da faixa de viscosidade mencionado antes. As taxas de hidrólise e reação de condensação são dependentes da concentração de catalisador de hidrólise ácida (iv) e do pH da mistura de reação. O pH final da mistura de reação é vantajosamente mantido de cerca de 2 a cerca de 7, e mais especificamente de cerca de 4 a cerca de 6. O catalisador de hidrólise ácida (iv) é adicionado em dois estágios a fim de manter o pH em cada estágio. A porção inicial de catalisador de hidrólise ácida (iv) é adicionada de tal maneira, por exemplo, em gotas, a prevenir a aglomeração e precipitação de particulado de óxido de metal (ii) dessa forma permitindo que o componente(s) alcoxissilano (i) sofra hidrólise e funcionalize as partículas de óxido de metal (ii). Com a silanização de particulados de óxido de metal (ii), o pH da mistura se tornará quase neutro.
[065]Quando o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina, usualmente faixas de pH de cerca de 3 a cerca de 4 tal como cerca de 3,5 a cerca de 3,8 são alcançadas com nenhum ajuste de pH adicional.
[066]O catalisador de hidrólise ácida (iv) pode ser adicionado no segundo estágio para manter o pH final da mistura de modo que a condensação de silanol seja controlado e formação de gel seja inibida, dessa forma, provendo vida útil relativamente longa, por exemplo, uma composição de formação de revestimento contendo menos do que cerca de 5, preferivelmente menos do que cerca de 2 e mais preferivelmente menos do que cerca de 1, por cento em peso gel do peso total dos mesmos após o armazenamento sob temperatura ambiente de não menos do que cerca de 15 dias, mais especificamente não menos do que cerca de 20 dias e ainda mais especificamente não menos do que cerca de 30 dias. Em certas modalidades, o armazenamento em temperaturas na faixa de cerca de 0 a cerca de 15 °C preferivelmente em cerca de 5 a cerca de 10°C pode ser apropriado.
[067]Se utilizado, catalisador de condensação opcional (vi) pode ser adicionado em pelo menos uma quantidade cataliticamente eficaz em, durante ou após quaisquer das etapas (a) – (d) de preparação da composição de revestimento curável. As quantidades de catalisador de condensação opcional (v) podem variar amplamente, por exemplo, de cerca de 0,01 a cerca de 0,5, e mais especificamente de cerca de 0,05 a cerca de 0,2, por cento em peso com base no peso total de composição de formação de revestimento.
[068]A quantidade ótima de silanol residual é obtida pela aceleração da reação de condensação durante o envelhecimento como descrito mais completamente abaixo. Uma vez que o nível de viscosidade desejado é obtido, a composição de revestimento curável pode ser aplicada a um substrato desejado para produzir um revestimento uniforme, transparente e duro nele (teste de resistência à abrasão da lã de aço com 1 kg de carga como descrito na Tabela 5 abaixo.
[069]Após este período de hidrólise, catalisador de condensação opcional (v) e um ou mais outros componentes opcionais (vii) podem ser adicionados à mistura de reação, vantajosamente sob agitação contínua por um período de tempo adicional, por exemplo, por de cerca de 1 a cerca de 24 horas. A mistura de reação resultante está agora pronta para o envelhecimento.
[070]O envelhecimento da mistura de formação de composição de revestimento anterior é realizado em temperatura elevada durante um período de tempo que foi determinado experimentalmente para resultar em uma viscosidade dentro da faixa mencionada antes de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks.
[071]Quando o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina, o envelhecimento normalmente não é exigido.
[072]A obtenção de tal viscosidade resulta em uma composição de revestimento curável com propriedades boas a excelentes de revestimento curado. Uma menor viscosidade pode levar à dureza reduzida do filme de revestimento e à pós-cura que pode ocorrer mediante exposição contínua do revestimento. Uma maior viscosidade pode levar à rachadura do filme de revestimento durante condições de cura e subsequente exposição.
[073]Para muitas misturas de formação de composição de revestimento, uma viscosidade dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks pode ser alcançada pelo aquecimento da mistura de formação de revestimento em um forno de ar, por exemplo, até uma temperatura de cerca de 25 a cerca de 100 oC por cerca de 30 min. a cerca de 1 dia, mais especificamente em uma temperatura de cerca de 25 a cerca de 75 oC por cerca de 30 min a cerca de 5 dias e ainda mais especificamente em uma temperatura de cerca de 25 a cerca de 50 oC por cerca de 3 a cerca de 10 dias. O silano hidrolisável contendo hidroxila é parcialmente hidrolisado quando menos do que uma quantidade equivalente de água reage com o grupo silila hidrolisável. O silano é considerado parcialmente hidrolisado quando a hidrólise por centoual está na faixa de cerca de 1 a cerca de 94 por cento. O silano hidrolisável contendo hidroxila é considerado substancial e totalmente hidrolisado quando a hidrólise percentual está na faixa de cerca de 95 a cerca de 100 por cento. O silano hidrolisável contendo hidroxila parcialmente hidrolisado tem melhor estabilidade em uma solução aquosa porque o grupo R1O-Si termina a reação de polimerização da condensação de silanol e mantém uma composição oligomérica com menor peso molecular médio que é derivada do silano hidrolisável contendo hidroxila. A composição oligomérica com menor peso molecular médio adsorve mais uniformemente sobre o substrato de metal resultando em melhor adesão.
C. APLICAÇÃO DE REVESTIMENTO E PROCEDIMENTOS DE CURA
[074]A composição de formação de revestimento da invenção, com ou sem a outra adição de solvente(s) adicionado, terá tipicamente um teor de sólidos de cerca de 10 a cerca de 50, mais especificamente de cerca de 15 a cerca de 40 e ainda mais especificamente de cerca de 20 a cerca de 30, por cento em peso. O pH da composição de revestimento frequentemente se encontrará dentro da faixa de cerca de 3 a cerca de 7, e mais especificamente de cerca de 4 a cerca de 6.
[075]Quando o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina, o pH da composição de revestimento frequentemente se encontrará dentro da faixa de cerca de 3 a cerca de 4 tal como cerca de 3,5 a cerca de 3,8.
[076]A composição de revestimento curável pode ser revestida sobre um substrato de metal com ou sem o uso de um primer e preferivelmente sem um primer.
[077]Os metais adequados incluem aço, aço inoxidável, alumínio, alumínio anodizado, magnésio, cobre, bronze, ligas de cada um destes metais, e os similares, com alumínio anodizado sendo um substrato particularmente desejável devido a sua propriedade de resistência à corrosão inerente e resistência à razão em peso.
[078]A composição de formação de revestimento pode ser aplicada a uma superfície de metal ou outro substrato empregando qualquer técnica conhecida convencional ou de outra forma tal como revestimento por pulverização, esfregação e fluxo. Da mesma forma, o revestimento por imersão é possível. As espessuras do revestimento úmido, isto é, recém aplicado, podem ser feitas para variar acima de uma faixa razoavelmente ampla, por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 150, mais especificamente de cerca de 20 a cerca de 100, e ainda mais especificamente de cerca de 40 a cerca de 80, mícrons. Os revestimentos conforme aplicados de tais espessuras mediante a secagem geralmente proverão revestimentos curados tendo espessuras variando respectivamente de cerca de 3 a 30, mais especificamente de cerca de 5 a cerca de 20 e ainda mais especificamente, de cerca de 10 a cerca de 15 mícrons.
[079]Quando o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina, tipicamente, espessuras de revestimento seco (DFT) de cerca de 2 a cerca de 10 mícrons, preferivelmente cerca de 3 a cerca de 7 mícrons são ajustadas.
[080]À medida que o revestimento seca, o solvente(s) (iii) e quaisquer outros material(s) prontamente voláteis evaporarão e dentro de uma breve passagem de tempo, por exemplo, 15-30 minutos ou algo assim, o revestimento aplicado se tornará livre de aderência ao toque ao que a camada de revestimento/filme pode ser considerada pronta para cura vantajosamente empregando procedimentos de cura térmica conhecidos convencionais ou de outra forma, cujas exigências operacionais são bem-conhecidas na técnica. Por exemplo, a cura termicamente acelerada pode ser realizada dentro de um regime de temperatura de cerca de 80 a cerca de 200 oC durante um período de cerca de 30 a cerca de 90 minutos para prover um revestimento protetor duro, opticamente transparente, curado sobre o substrato de metal.
[081]O revestimento curado obtido da composição de formação de revestimento da invenção pode estar em contato direto com a superfície de metal, pode servir como o revestimento único nele, pode ser superimposto mediante um ou mais outros revestimentos e/ou pode possuir por si só um ou mais outros revestimentos superimpostos nele. A composição de revestimento curada, além de conferir propriedades de resistência à corrosão e/ou abrasão a seu substrato de metal também pode funcionar como um revestimento estético em cujo caso ele constituirá o revestimento único ou mais externo no substrato de metal.
[082]As vantagens da composição de formação de revestimento da invenção sobre as composições de formação de revestimento com base em alcoxi silano conhecidas residem não somente na excepcional estabilidade no armazenamento da primeira, atribuível, acredita-se a combinação particular de componentes de partida e suas quantidades e para o processo único pelo qual a composição de formação de revestimento é obtida, em particular, seu resfriamento separado, adição dividida de catalisador de hidrólise e etapas de envelhecimento, mas na facilidade de sua aplicação a qualquer um de uma variedade de superfícies de metal e metalizadas e as propriedades razoavelmente uniformes do revestimento curado.
[083]Conforme indicado anteriormente, a composição de revestimento curado da invenção exibe excelentes propriedades incluindo um alto nível de adesão a seu substrato de metal, resistência à corrosão, flexibilidade (resistência à rachadura e fissura), resistência à abrasão/desgaste e clareza óptica, a última sendo uma propriedade particularmente procurada onde a composição de revestimento curado é para funcionar adicionalmente como um revestimento decorativo.
EXEMPLOS EXEMPLO COMPARATIVO 1
[084]Os Exemplo Comparativo 1 ilustra uma composição de formação de revestimento curável preparada de acordo com Burger et al. U.S. Patent No.
6.695.904 e aplicada a um painel de alumínio anodizado de 15 cm de comprimento, 4 cm de largura e 4 mm de espessura.
[085]Uma mistura de metiltrimetoxissilano, 62,0 g, tetraetoxissilano, 18,1 g e de sílica coloidal aquosa, 23,13 g (40% em peso de suspensão) foi preparada a qual foi adicionado em gotas a -5oC 1,3 g de 37 por cento em peso de ácido sulfúrico como catalisador de hidrólise ácida. Uma mistura foi agitada continuamente a 20oC por uma hora para prover uma composição de revestimento. Dentro de algumas horas, a mistura de reação geleificou. No entanto, após 1 hora, uma tentativa foi feita para revestir por fluxo a mistura sobre um substrato de alumínio anodizado a temperatura de 23 oC e 40 % de RH até uma espessura uniforme de cerca de 10-15 mícrons. Após o revestimento por fluxo, voláteis foram deixados evaporar durante um tempo de lavagem de 25 minutos, o revestimento foi curado a 130 oC por 1 hora.
[086]O revestimento curado resultante era opaco, exibia rachadura difundida e tinha delaminado indicando pouca se houver qualquer adesão à superfície de alumínio anodizado subjacente.
[087]Uma amostra da composição de revestimento envelhecida a 50oC por 24 horas tinha geleificado completamente e uma amostra da composição de revestimento mantida em cerca de 23 oC tinha geleificado completamente dentro de 24 a 48 horas. Devido a sua instabilidade, a viscosidade da composição de revestimento não pode ser medida.
EXEMPLOS 1-15 (USNDO SÍLICA COLOIDAL COMO ÓXIDO DE METAL (II))
[088]Os Exemplos 1-15 ilustram a preparação de composições de formação de revestimento da invenção e seu desempenho como revestimentos curados sobre painéis de alumínio anodizado de 15 cm de comprimento, 4 cm de largura e 4 mm de espessura e sobre painéis de aço inoxidável de 15 cm de comprimento, 10 cm de largura e 1 mm de espessura.
[089]Os componentes de partida das composições de formação de revestimento curável de Exemplos 1-15 são listados na Tabela 1 abaixo: TABELA 1: MATÉRIAS-PRIMAS Componente Nome químico 1a metiltrimetoxi silano 1b glicidoxipropiltrimetoxi silano 1c glicidoxipropil-trimetoxissilano oligomérico Trialcoxissilano 1d bis(trietoxissililpropil)tetrassulf eto 1e trifluoropropiltrimetoxissilano 1f bis(trietoxissililpropil)dissulfet o tetraetoxissilan 2 tetraetoxissilano (isto é, o opcional tetraetilortossílicato)
3a catalisador de hidrólise de ácido acético Catalisador 3b catalisador de condensação de tetrabutil amônio acetato (TBBA) óxido de metal 4a sílica coloidal aquosa, 40 por cento em peso de sólidos água 5 água deionizada deionizada solvente 6 2-propanol 7 n-butanol aditivo de 8 aditivo de fluxo BYK-302 (1% superfície de em metoxipropanol) silicone
[090]O procedimento geral usado para a formação das composições de formação de revestimento curável dos Exemplos 1-15 é descrito abaixo na Tabela 2: TABELA 2: PROCEDIMENTO PREPARATIVO Etapa Descrição 1 Um recipiente de vidro foi carregado com parte do catalisador de hidrólise de ácido acético e todos os trialcoxissilano(s). 2 Após o resfriamento da mistura da Etapa 1 em um banho de gelo a 0oC, uma mistura de sílica coloidal aquosa e água foi adicionada em gotas à mesma enquanto mantém a temperatura abaixo de 10oC. A mistura foi então agitada por aproximadamente 16 horas durante as quais a temperatura da mistura subiu até a temperatura ambiente. 3 Os álcoois e catalisador de hidrólise de ácido acético restante foram então adicionados e a mistura agitada por aproximadamente 12 horas após a adição de catalisador de condensação de TBAA e aditivo de fluxo. 4 A mistura da Etapa 3 foi envelhecida por aproximadamente 6 dias a 50oC em um forno de ar quente. A viscosidade de cada composição de revestimento curável foi medida e determinada para ficar dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks.
[091]Empregando as matérias-primas listadas na Tabela 1 e o procedimento preparativo geral descrito na Tabela 2, as composições de formação de revestimento curável dos Exemplos 1-15 foram preparadas a partir das misturas indicadas apresentadas na Tabela 3 abaixo: TABELA 3: COMPOSIÇÕES DE FORMAÇÃO DE REVESTIMENTO
CURÁVEL Componente Exemplo (da Tabela 1) Por cento em peso 1a 35,44 3a 2,73 3b 0,104 4a 14,6 Exemplo 1 5 12,6 6 16,63 7 16,42 8 1,82 1a 33,77 2 1,69 3a 2,73 3b 0,105 Exemplo 2 4a 14,27 5 12,62 6 16,63 7 16,42 8 1,82 1a 32,22 2 3,23 3a 2,73 3b 0,104 Exemplo 3 4a 14,26 5 12,71 6 16,63 7 16,42 8 1,82 1a 30,82 2 4,62 Exemplo 4 3a 2,73 3b 0,104
Componente Exemplo (da Tabela 1) Por cento em peso 4a 14,27 5 12,6 6 16,63 7 16,42 8 0,104
1a 29,53 2 5,91 3a 2,73 3b 0,104 Exemplo 5 4a 14,26 5 12,6 6 16,63 7 16,42 8 0,104
1a 33,75 1d 1,69 3a 2,74 3b 0,104 Exemplo 6 4a 14,26 5 12,61 6 16,63 7 16,43 8 1,82
1a 32,24 1d 3,22 3a 2,73 3b 0,105 Exemplo 7 4a 14,26 5 12,6 6 16,64 7 16,42 8 1,82
1a 29,53 1d 5,91 3a 2,73 Exemplo 8 3b 0,104 4a 14,26 5 12,6
Componente Exemplo (da Tabela 1) Por cento em peso 6 16,63 7 16,42 8 1,,82
1a 33,75 1f 1,69 3a 2,73 3b 0,105 Exemplo 9 4a 14,29 5 12,6 6 16,63 7 16,42 8 1,82
1a 32,22 1f 3,22 3a 2,73 3b 0,104 Exemplo 4a 14,26 10 5 12,61 6 16,63 7 16,42 8 1,82
1a 29,53 1f 5,91 3a 2,73 3b 0,104 Exemplo 4a 14,26 11 5 12,6 6 16,63 7 16,42 8 1,82
1a 33,79 1e 1,7 3a 2,74 Exemplo 3b 0,105 12 4a 14,28 5 12,63 6 16,64 7 16,4
Componente Exemplo (da Tabela 1) Por cento em peso 8 1,82 1a 32,27 1e 3,24 3a 2,77 3b 0,105 Exemplo 4a 14,29 13 5 12,63 6 16,65 7 16,43 8 1,82 1a 33,41 1b 1,67 3a 2,7 3b 0,103 Exemplo 4a 14,11 14 5 12,47 6 16,,46 7 16,25 8 1,8 9 2,81 1a 33,75 1c 1,69 3a 2,73 3b 0,104 Exemplo 4a 14,26 15 5 12,6 6 16,63 7 16,42 8 1,82
[092]As viscosidades das composições de formação de revestimento do Exemplo 1, 3 e 15, apresentadas na Tabela 4 abaixo, foram medidas de acordo com a norma DIN 53015, "Viscometry – Measurement of Viscosity by Means of the Rolling Ball Viscometer by Hoeppler" a 25 oC empregando um viscosímetro de queda de bola de Hoeppler Modelo 356-001 equipado com uma unidade de controle de temperatura Haake DC10 e conjunto de bolas 800-0182, em particular, bola n° 2 tendo um diâmetro de 15.598 mm, um peso de 4.4282 g e uma densidade de 2.229 g/cm3. TABELA 4: VISCOSIDADES DE COMPOSIÇÕES DE FORMAÇÃO DE
REVESTIMENTO CURÁVEL Exemplo Viscosidade, cStks 1 4.9936 3 4.8850 15 4.8678
[093]Os procedimentos gerais para a aplicação das composições de formação de revestimento curável dos Exemplos 1-15 aos painéis de alumínio anodizado e aço inoxidável e cura dos revestimentos nelas como a seguir:
PROCEDIMENTO DE REVESTIMENTO
[094]A aplicação de uma camada de revestimento tendo uma espessura aproximada de 10 mícrons pode ser realizada por qualquer meio adequado, por exemplo, por revestimento por imersão, fluxo ou pulverização. O revestimento por imersão foi usado para a aplicação de uma camada com aproximadamente 10 mícrons de espessura da composição de formação de revestimento aos painéis de alumínio anodizado enquanto revestimento por fluxo foi usado para a aplicação de um revestimento desta espessura aos painéis de aço inoxidável.
PROCEDIMENTO DE CURA
[095]Após a aplicação de revestimentos aos substratos de alumínio anodizado e aço inoxidável, voláteis foram evaporados a cerca de 23 oC resultando na formação de camadas de revestimento livres de aderência dentro de cerca de 25 minutos. Os painéis revestidos foram então cozidos em um forno de ar quente a 130oC por 45-60 minutos para produzir um revestimento duro, transparente, completamente curado sobre as superfícies de metal.
[096]O teste dos painéis de metal revestidos foi realizado como descrito abaixo na Tabela 5: TABELA 5: TESTING OF PAINÉIS REVESTIDOS Teste Procedimento Aparência de um A aparência dos painéis foi por inspeção
Teste Procedimento painel visual.
Para passar no teste de aparência, um revestimento tinha que ser liso, brilhante, opticamente transparente e livre de outros defeitos visíveis.
Adesão do O teste de adesão foi realizado de acordo revestimento ao com ASTM D 3359 (5B considerado painel como a melhor adesão, 0B considerado como nenhuma adesão) Resistência a O teste de resistência a riscos/abrasão riscos/abrasão foi realizado usando lã de aço de grau do revestimento 0000, colada com fita adesiva na extremidade de uma barra de 1x1 polegada, pesando 1 kg.
O lado da lã de aço foi esfregado para frente e para trás 10 vezes sobre o revestimento seguido de inspeção visual do revestimento quanto a riscos.
Considerou-se que um painel revestido passou neste teste se não houve quaisquer riscos visíveis.
Resistência ao Os painéis revestidos foram mantidos em calor um forno de ar quente a 160 oC por 24 horas.
Para passar neste teste, não houve perda observável de adesão, delaminação ou rachadura.
Resistência a Os painéis revestidos foram imersos em ácidos alcalinos uma solução de tampão fosfato pH 1,0 HCI/pH 13,5 por 10 minutos.
Os painéis foram então removidos da solução tampão, lavados com água DI e secos à temperatura ambiente (aproximadamente 23 oC). Para passar neste teste, não pode haver amolecimento do filme de revestimento, perda de adesão, delaminação, rachadura ou corrosão.
Resistência à Este teste foi realizado por DIN EN ISO umidade 6270-2-CH.
Para ser aceitável, o revestimento teve que passar 240 horas de acordo com este teste.
Teste de Este teste foi realizado por DIN EN ISO resistência à 9227. Para ser aceitável, o revestimento pulverização de teve que passar 48 horas de acordo com sal acelerado este teste. por cobre (CASS) Teste de Este teste foi realizado por DIN EN ISO resistência à 9227. Para ser aceitável, um
Teste Procedimento pulverização de revestimento teve que passar 480 horas sal neutro (NSS) de acordo com este teste.
[097]Os dados do desempenho do revestimento são apresentados nas Tabelas 6-9 como a seguir: TABELA 6: DESEMPENHO DO REVESTIMENTO SOBRE
SUBSTRATOS DE ALUMÍNIO ANODIZADO Exe Aparência do Adesão Abrasã Resistênci Resist Resistênc mpl revestimento inicial o da lã a ao calor ência ia o de aço ao alcalina ácido 1 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 2 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 3 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 4 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 5 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 6 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 7 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 8 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 9 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 10 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 11 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 12 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 13 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 14 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u 15 Transparente/ Passou 5B Passo Passou Passo Passou Liso/Brilhante u u TABELA 7: DESEMPENHO DO REVESTIMENTO SOBRE SUBSTRATO
DE ALUMÍNIO A GRANEL NÃO POLIDO
Exemplo Aparência do revestimento Adesão Abrasão Resistência ao inicial da lã de calor aço 1 Transparente/Liso/Brilhante Passou 5B Passou Passou 10 Transparente/Liso/Brilhante Passou 5B Passou Passou TABELA 8: DESEMPENHO DO REVESTIMENTO SOBRE AÇO INOXIDÁVEL
SUBSTRATO Abr asã Aparên o da Ex cia do Adesã lã em revesti o de Resistênci plo mento inicial aço a ao calor Transp arente/ Liso/Br Passo Pas 1 ilhante u 5B sou Passou TABELA 9: DESEMPENHO DA CORROSÃO SOBRE SUBSTRATO DE
ALUMÍNIO ANODIZADO Teste de Exe Resistência à Resistência CAS mpl umidade, 240 a NSS, 480 S, 48 o h h h 1 Passou Passou Pass ou EXEMPLOS 16 A 25 (USANDO UMA MISTURA DE PARTÍCULAS DE SÍLICA E ALUMINA COMO O ÓXIDO DE METAL (II)) TABELA-10: MATÉRIAS-PRIMAS Nome químico Nome Faixas (% em comercial/fon peso na te formulação) Trialcoxis 1a metiltrimetoxi silano A-163 35 silano (MTMS) Catalisad 3a catalisador de hidrólise Aldrich 3 or de ácido acético 3b catalisador de TBAA 0,10 condensação de tetrabutil amônio acetato (TBBA) óxido de a Dispersão de SiO2 LUDOX A 3-14 metal (sílica) S40 b Dispersão de Al2O3 Aldrich 1-22 (alumina)
água 5 água DI 13-19 deionizad a Solventes 6 2-propanol Aldrich 0-16 7 n-butanol Aldrich 15-17 Aditivos 8 aditivo de fluxo BYK- BYK-302 2 302 (1% em metoxipropanol) TABELA-11: EXEMPLOS 16-25 (TODAS AS FIGURAS SE REFEREM A % EM PESO COM BASE NA COMPOSIÇÃO TOTAL) Exemplos Ex Ex- Ex-18 Ex- Ex-20 Ex-21 Ex- Ex Ex Ex - 17 19 22 -23 -24 -25 16 Ácido 0,8 0,85 0,85 0,84 0,85 0,85 0,84 0,8 0,8 0,8 acético 4 5 5 4 MTMS 35, 35,1 35,09 35,0 35,09 35,12 35,0 35, 35, 35, 08 0 8 8 08 07 08 Al2O3 1,4 2,27 2,56 2,82 3,12 3,42 4,24 7,1 14, 21, coloidal 2 3 26 40 SiO2 13, 12,9 12,87 12,7 12,57 12,47 12,0 10, 7,1 3,5 coloidal 41 9 0 1 70 3 7 água DI 13, 13,2 13,40 13,4 13,58 13,65 13,8 14, 16, 19, 02 9 5 6 74 09 02 Iso- 15, 14,8 14,62 14,3 14,17 13,97 13,2 10, 5,1 0,0 propanol 62 5 7 6 82 2 0 n-Butanol 16, 16,4 16,42 16,4 16,47 16,47 16,4 16, 16, 15, 43 4 2 2 53 53 94 Ácido 1,8 1,90 1,89 1,89 1,89 1,89 1,90 1,8 1,8 1,8 acético 9 9 9 9 BYK 302 1,8 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,8 1,8 1,8 (1% em 2 2 2 2 MP) TBAA 0,1 0,10 0,104 0,10 0,104 0,104 0,10 0,1 0,1 0,1 04 4 4 4 05 04 05
AS FORMULAÇÕES DE REVESTIMENTO FORAM PREPARADAS POR QUALQUER PROCEDIMENTO A SEGUIR: PROCEDIMENTO EM UMA ÚNICA ETAPA PARA FORMULAÇÕES DE REVESTIMENTO:
[098]Uma garrafa de vidro foi carregada com ácido acético e trialcoxi silano. Após o resfriamento da mistura de reação em um banho de gelo a 0 °C, a mistura de nanopartículas de sílica e água foi adicionada em gotas à mistura resfriada de silanos e ácido acético enquanto mantém a temperatura abaixo de 10 °C. A mistura foi então deixada agitar por aproximadamente 1-2 horas. A dispersão de nanopartícula de alumina foi então adicionada à mistura, e deixada agitar por aproximadamente outras 12-14 horas enquanto a temperatura da solução aumentava lentamente até a temperatura ambiente. A seguir, álcoois e ácido acético restante foram adicionados e agitados por aproximadamente 12 horas após o que o catalisador de TBAA e aditivo de fluxo foram adicionados.
Após isto, as formulações foram envelhecidas aproximadamente por 5 dias a 50 °C em forno de ar quente antes do revestimento sobre a superfície de metal.
PROCEDIMENTO EM DUAS ETAPAS PARA FORMULAÇÕES DE REVESTIMENTO:
[099]Neste método, as soluções de revestimento podem ser preparadas pela reação de alcoxi silano com diferentes nanopartículas separadamente. Este método pode ser uma melhor escolha sobre o procedimento em uma única etapa para as composições onde há uma tendência de nanopartículas assentarem na formulação. No entanto, este método pode ser usado, em geral, para as composições de revestimento tendo quaisquer razões de duas nanopartículas diferentes. Neste método, uma garrafa de vidro foi carregada com ácido acético e trialcoxi silano. Após o resfriamento da mistura de reação em um banho de gelo a 0 °C, a mistura de nanopartículas de sílica e água foi adicionada em gotas à mistura resfriada de silanos e ácido acético enquanto mantém a temperatura abaixo de 10 °C. A mistura foi então deixada agitar por aproximadamente 16 horas enquanto a temperatura da solução subiu lentamente até a temperatura ambiente. Em outra garrafa de vidro, uma porção de alcoxi silano (preferivelmente porcentagem em peso de silano e nanopartícula 1:1) e nanopartícula (alumina) foram misturados juntos e mantidos em agitação aproximadamente 16 h à temperatura ambiente. Após isto, ambas as soluções foram misturadas juntas à temperatura ambiente e mantidas em agitação por 1-2 horas. A seguir, álcoois e ácido acético restante foram adicionados e agitados por aproximadamente 12 horas após o que catalisador de TBAA e aditivo de fluxo foram adicionados. Após isto, as formulações foram envelhecidas aproximadamente por 5 dias a 50 °C em forno de ar quente antes do revestimento sobre a superfície de metal.
PROCEDIMENTO GERAL PARA REVESTIMENTO SOBRE SUPERFÍCIES DE METAL:
[0100]A composição de revestimento é um revestimento protetor opticamente transparente de camada única de cura térmica que foi aplicado diretamente sobre superfícies de alumínio anodizado. A aplicação de revestimento de camada fina de espessura aproximada em torno de 10 mícrons foi alcançada por revestimento por imersão/fluxo/pulverização. Após o revestimento sobre substratos de alumínio, voláteis evaporam em condição ambiente (aproximadamente 20-25 °C, 40±10 %RH) e uma camada de revestimento livre de aderência é formada dentro de 25-30 minutos. Após a lavagem de solvente, os painéis revestidos foram cozidos em forno de ar quente entre 130-200°C por 30-60 minutos para obter revestimento duro, transparente, completamente curado sobre superfície de metal.
MÉTODOS DE TESTE (EXEMPLOS 16-25):
[0101]Aparência do revestimento: Este teste é feito por inspeção visual.
Para passar, o revestimento deve ser liso, brilhante, opticamente transparente e livre de quaisquer defeitos de revestimento.
[0102]Adesão inicial: O teste de adesão Cross Hatch é feito é conforme o procedimento padrão ASTM D 3359. Para ser aceitável, todo o revestimento deve passar 5B.
[0103]Teste de resistência à abrasão por máquina para teste de solidez da cor por fricção tipo máquina para teste de solidez da cor por fricção tipo crockmeter: Este teste é feito por instrumento AATCC Crockmeter CM-5 usando panos verdes com desbotamento por fricção 5 cm x 5 cm (de Atlas) por 10 ciclos (1 ciclo = esfregando para frente e para trás); distância: 100 mm; força: 9 N
(aplicado automaticamente). Para passar neste teste, não deve haver quaisquer riscos visíveis na superfície após o teste.
[0104]Resistência ao calor: Os painéis revestidos são mantidos em um forno de ar quente a 160 °C por 24 h. Para passar, não deve haver perda de adesão, delaminação ou rachadura.
[0105]Teste de resistência a ácido clorídrico: Os painéis revestidos são imersos em uma solução de ácido clorídrico (HCl) pH 1,0 por 10 minutos. Após a exposição, os painéis são tirados da solução, lavados com água DI e secos em condição ambiente. Para passar, não deve haver amolecimento do filme de revestimento, perda de adesão, delaminação, rachadura ou corrosão.
[0106]Teste de resistência alcalina: Os painéis revestidos são imersos em uma solução tampão de hidróxido de sódio pH 13,5 por 10 minutos. A solução tampão é preparada pela mistura de peso apropriado de hidróxido de sódio, dodecaidrato fosfato de sódio, cloreto de sódio e água deionizada. Após a exposição, os painéis são tirados da solução, lavados com água DI e secos em condição ambiente. Para passar, não deve haver amolecimento do filme de revestimento, perda de adesão, delaminação, rachadura ou corrosão.
[0107]Teste de resistência ao ácido sulfúrico: Os painéis revestidos são imersos em uma solução de H2SO4 pH 2,1 por 5 dias. Após a exposição, os painéis são tirados da solução, lavados com água DI e secos em condição ambiente. Para passar, não deve haver amolecimento do filme de revestimento, perda de adesão, delaminação, rachadura ou corrosão.
[0108]Teste de resistência à corrosão - Teste de Kesternich (simulação de chuva ácida): Este teste é feito conforme DIN 50017 até 3 ciclos. Para passar neste teste, o revestimento não deve exibir qualquer amolecimento, delaminação, perda de adesão, mudanças na aparência visual ou quaisquer outros defeitos no revestimento.
TABELA 12: RESULTADOS DO TESTE - EXEMPLOS 16-25 Exe Aparência Ade Teste Resistênc Resistê Resistê Resist mpl são de ia ao ncia ao ncia ao ência o Crockm calor ácido ácido alcalin eter a pH 1,0 pH 3,5 Test HCl H2SO4 pH 13,5 Tampã o de NaOH
16 Transpare 5B Passa Passa Passa Passa Passa nte, Sem defeitos
17 Transpare 5B Passa Passa Passa Passa Passa nte, Sem defeitos
18 Transpare 5B Passa Passa Passa Passa Passa nte, Sem defeitos
19 Transpare 5B Passa Passa Passa Passa Passa nte, Sem defeitos
20 Transpare 5B Passa Passa Passa Passa Passa nte, Sem defeitos
21 Transpare 5B Passa Passa Passa Passa Passa nte, Sem defeitos
22 Transpare 5B Passa Passa Passa Passa Passa nte, Sem defeitos
23 Transpare 5B Poucos Passa Passa Passa Passa nte, Sem riscos defeitos
24 Transpare 5B Poucos Passa Passa Passa Passa nte, Sem riscos defeitos
25 Transpare 5B Poucos Passa Passa Passa Passa nte, Sem riscos defeitos
TESTE DE RESISTÊNCIA À CORROSÃO: TESTE DE KESTERNICH (SIMULAÇÃO DE CHUVA ÁCIDA)
[0109]Os exemplos 19, 23, 24 e 25 foram submetidos ao teste de Kesternich e todos passaram no teste.
[0110]Como evidenciado por estes testes, as composições inventivas dos exemplos 16-25, compreendendo partículas de sílica e alumina, todas proveem boas propriedades de revestimento tais como testes de resistência à adesão, abrasão e pH (solução tampão de HCl e NaOH). Em particular, os exemplos também proveem resultados muito bons no que se refere à resistência a riscos, teste de resistência a pH incluindo resistência ao ácido sulfúrico e nos testes de Kesternich.
EXEMPLOS 26 A 30 (AL2O3-SIO2 – PARTÍCULAS DO TIPO NÚCLEO- CASCA COMO O ÓXIDO DE METAL (II)) TABELA 13: MATÉRIAS-PRIMAS Componente Nome químico 1a metiltrimetoxi silano Trialcoxissilano 1b glicidoxipropiltrimetoxi silano 3a catalisador de hidrólise de ácido acético Catalisador 3b catalisador de condensação de tetrabutil amônio acetato (TBBA) óxido de metal 4c Levasil 100S/45 45 por cento em peso de sólidos óxido de metal 4d Levasil 200S/30 30 por cento em peso de sólidos água deionizada 5 água deionizada solvente 6 isopropanol 7 n-butanol aditivo de 8 aditivo de fluxo BYK-302 superfície de (1% em metoxipropanol) silicone TABELA-14: EXEMPLOS 26-30
(TODAS AS FIGURAS SE REFEREM A % EM PESO COM BASE NA COMPOSIÇÃO TOTAL)
Ex Ex Ex Ex E 26 27 28 29 x 3 0 MT 37, 34,5 33, 26, 1 MS 04 9 90 87 9, 9 6 Glici 0,0 3,84 3,7 13, 1 doxi 0 7 44 0, prop 0 il- 1 trim etox i sila no Lev 7,0 7,33 3,6 4,4 3, asil 6 0 7 3 100 2 S/4 5 Lev 9,2 9,60 4,7 14, 1 asil 6 3 90 2, 200 0 S/3 3 0 Águ 13, 13,8 13, 0,0 0, a 23 3 56 0 0 0 n- 15, 15,7 15, 24, 2 But 18 4 92 43 6, anol 8 7 Isop 15, 15,7 15, 24, 2 ropa 18 4 92 43 6, nol 8 7 Ácid 2,8 2,95 2,8 3,4 0, o 5 9 2 7 acét 7 ico BYK 0,1 0,10 0,1 0,0 0, 302 0 0 5 0 6
TBA 0,1 0,10 0,1 0,1 0, A 0 0 3 1 2
PREPARAÇÃO DAS COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO
[0111]A mistura de partículas do tipo núcleo-casca Levasil 100S/45 e Levasil 200S/30 e ácido acético é agitada em um frasco. A mistura é resfriada até 0 – 10°C enquanto os silanos são adicionados em gotas dentro de 20 – 50 min. A mistura é agitada enquanto a solução é deixada chegar até a temperatura ambiente. No dia seguinte, os álcoois, o catalisador e o aditivo de fluxo são adicionados. Toda a mistura é agitada por pelo menos 15 min.
PROCEDIMENTO DE REVESTIMENTO
[0112]Após a preparação, as composições de revestimento transparentes foram aplicadas diretamente sobre alumínio anodizado com uma espessura da camada de 2 µm a 8 µm. A aplicação das composições de revestimento foi alcançada por dip/flow ou revestimento por pulverização. Após o revestimento dos substratos de alumínio anodizados, a lavagem de solvente leva 2 - 20 min para obter uma camada de revestimento livre de aderência. Os substratos revestidos são então curados em um forno de ar quente a 130°C até 200°C por 30 min até 2 horas para obter a cura completa. TABELA 15: RESULTADOS DO TESTE - EXEMPLOS 26-30
[0113]Os seguintes testes e procedimentos de teste foram realizados em partes de alumínio anodizado.
[0114]O teste laboratorial de SO2 transferido da solução DIN50018 - 2,0S: 0,67% em peso de SO2 em uma garrafa de 5L que é colocada em banho-maria a 40 °C. As amostras revestidas são colocadas com a parte inferior nesta solução, enquanto a parte superior experimenta a atmosfera de SO2. De acordo com a especificação de teste, o revestimento não deve mudar opticamente após cinco dias.
[0115]Resistência alcalina de acordo com TL182: Nenhuma mudança na aparência após a seguinte série de teste no mesmo componente em uma faixa de temperatura de 23°C a 35°C: a) 10 esfregações duplas com 1 kg de carga b) 10 min de imersão em solução pH 1 (0,1 molar de ácido clorídrico) c) Enxágue em água e secagem d) Envelhecimento a 40°C por 1 h, a seguir continua a sequência de teste sem resfriamento e) 10 min de imersão em solução pH 13,5 (12,7 g de soda cáustica, 4,64 g de dodecaidrato fosfato de sódio, 0,33 g de cloreto de sódio; todos dissolvidos em 1 litro de água) 48 h de teste de névoa salina conforme DIN EN ISO 9227 (teste CASS).
[0116]A seguinte tabela sumariza os resultados das diferentes composições de revestimento: TABELA 15 Exemplo Teste Teste de Resistência Teste CASS laboratorial Kesternich alcalina de SO2 26 ok ok ok Ok 27 ok - - - 28 ok - - - 29 ok ok ok ok 30 ok ok ok ok
[0117]Embora a invenção tenha sido descrita acima com referência a modalidades específicas da mesma, é aparente que muitas mudanças, modificações e variações podem ser feitas sem se afastar do conceito inventivo descrito aqui. Consequentemente, ela é destinada a abranger todas tais mudanças, modificações e variações que estejam dentro do espírito e escopo amplo das reivindicações em anexo.

Claims (34)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição de formação de revestimento, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: (i) pelo menos um alcoxissilano selecionado do grupo que consiste nas Fórmulas A e B: (X-R1)a Si(R2)b (OR3)4-(a+b) Fórmula A (R3O)3Si-R1-Si(OR3)3 Fórmula B ou produtos hidrolisados e condensados do mesmo, em que: X é um grupo organofuncional; cada R1 é um grupo orgânico divalente linear, ramificado ou cíclico de 1 a cerca de 12 átomos de carbono contendo opcionalmente um ou mais heteroátomos; cada R2 é independentemente um grupo alquila, arila, alcarila ou aralquila de 1 a cerca de 16 átomos de carbono, contendo opcionalmente um ou mais átomos de halogênio; cada R3 é independentemente um grupo alquila de 1 a cerca de 12 átomos de carbono; a subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0, 1 ou 2 e a+b é 0, 1 ou 2; e, a quantidade de alcoxissilano da Fórmula A quando um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0, 1 ou 2 e a+b é 2 é de 0 a cerca de 25 por cento em peso da composição de formação de revestimento, a quantidade de alcoxissilano da Fórmula A quando a+b é 0 é de 0 a cerca de 15 por cento em peso da composição de formação de revestimento, as quantidades combinadas de alcoxissilano da Fórmula A na qual um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0 ou 1 e a+b é 1 e de alcoxissilano da Fórmula B é de cerca de 8 a cerca de 40 por cento em peso da composição de formação de revestimento, e em que a quantidade total de alcoxissilano das Fórmulas A e B não excede cerca de 50 por cento em peso da composição de formação de revestimento; (ii) pelo menos um óxido de metal na forma particulada, a quantidade de óxido de metal sendo de cerca de 5 a cerca de 50 por cento em peso da composição de formação de revestimento; (iii)pelo menos um solvente orgânico miscível em água; (iv)pelo menos um catalisador de hidrólise ácida; (v) água; e (vi)opcionalmente, pelo menos um catalisador de condensação, a composição de formação de revestimento tendo uma viscosidade dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks a 25 °C.
2. Composição de formação de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade total de alcoxissilano das Fórmulas A e B não excede cerca de 45 por cento em peso da composição de formação de revestimento.
3. Composição de formação de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade total de alcoxissilano das Fórmulas A e B não excede cerca de 40 por cento em peso da composição de formação de revestimento.
4. Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que no alcoxissilano da Fórmula A, a é 1 e grupo organofuncional X é grupo mercapto, aciloxi, glicidoxi, epoxi, epoxiciclo-hexila, epoxiciclo-hexiletila, hidroxi, epissulfeto, acrilato, metacrilato, ureído, tioureído, vinila, alila, -NHCOOR4 ou –NHCOSR4 no qual R4 é um grupo hidrocarbila monovalente contendo de 1 a cerca de 12 átomos de carbono, grupo tiocarbamato, ditiocarbamato, éter, tioéter, dissulfeto, trissulfeto, tetrassulfeto, pentassulfeto, hexassulfeto, polissulfeto, xantato, tritiocarbonato, ditiocarbonato ou isocianurato ou outro grupo -Si(OR3) em que R3 é como definido anteriormente.
5. Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que no alcoxissilano da fórmula B, R1 é um grupo hidrocarboneto divalente contendo pelo menos um heteroátomo selecionado do grupo que consiste em O, S e NR4 no qual R4 é hidrogênio ou um grupo alquila de 1 a cerca de 4 átomos de carbono.
6. Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o pelo menos um alcoxissilano (i) é selecionado de pelo menos um elemento do grupo que consiste em trialcoxissilano da Fórmula A em que um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0 ou 1 e a+b é 1, trialcoxissilano da Fórmula B, e misturas de trialcoxissilanos das Fórmulas A e B.
7. Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um alcoxissilano (i) selecionado de pelo menos um elemento do grupo que consiste em dialcoxissilano da Fórmula A em que um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0, 1 ou 2 e a+b é 2, um tetra-alcoxissilano da Fórmula B em que cada um dos a e b subscritos é 0 e misturas de dialcoxissilano(s) e tetra-alcoxissilano(s) das Fórmulas A e B.
8. Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o trialcoxissilano da Fórmula A é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em metiltrimetoxissilano, metiltrietoxissilano, etiltrimetoxissilano, etiltrietoxissilano,
etiltripropoxissilano, n-propiltrimetoxissilano, n-propiltrietoxissilano, n- propiltripropoxissilano, n-propiltributoxissilano, n-butiltrimetoxissilano, isobutiltrimetoxissilano, n-pentiltrimetoxissilano, n-hexiltrimetoxissilano, isoociltrietoxissilano, viniltrimetoxissilano, viniltrietoxissilano, feniltrimetoxissilano, feniltrietoxissilano, octiltrimetoxissilano, trifluoropropiltrimetoxissilano, 3- aminopropiltrimetoxissilano, 3-mercaptopropiltrimetoxissilano, 3- mercaptopropiltrietoxissilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano e 3- glicidoxipropiltrietoxissilano, e em que o trialcoxissilano da Fórmula B é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em 1,2- bis(trimetoxissilil)etano, 1,2-bis(trietoxissilil)etano, bis(trimetoxissililpropil)dissulfeto, bis(trietoxissililpropil)dissulfeto, bix(trimetoxissililpropil)tetrassulfeto, bis(trietoxissililpropil)tetrassulfeto, bis(3- trietoxissililpropil)amina e bis(3-trimetoxissililpropil)amina.
9. Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é uma suspensão coloidal de pelo menos um óxido de metal selecionado do grupo que consiste em sílica, alumina, titânia, céria, óxido de estanho, zircônia, óxido de antimônio, óxido de índio, óxido de ferro, titânia dopada com óxido de ferro e/ou zircônia e óxido de terras raras.
10.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é selecionado de uma mistura de alumina e sílica.
11.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é selecionado de uma mistura de alumina e sílica, em que a dita mistura tem uma razão em peso de alumina para sílica (Al2O3/SiO2) de 1:99 a 99:1, preferivelmente de 5:95 a 90:10, mais preferivelmente 5:95 a 75:25.
12.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina.
13.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADA pelo fato de que o solvente miscível em água (iii) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em álcool, glicol, glicol éter e cetona.
14.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADA pelo fato de que o pelo menos um catalisador de hidrólise ácida (iv) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, ácido propanoico, ácido 2-metil propanoico, ácido butanoico, ácido pentanoico (ácido valérico), ácido hexanoico (ácido caproico), ácido 2-etilhexanoico, ácido heptanoico (ácido enântico), ácido hexanoico, ácido octanoico (ácido caprílico), ácido oleico, ácido linoleico, ácido ciclo-hexanocarboxílico, ácido ciclo- hexilacético, ácido ciclo-hexenocarboxílico, ácido benzoico, ácido benzenoacético, ácido propanodioico (ácido malônico), ácido butanodioico (ácido succínico), ácido hexanodioico (ácido adípico), ácido 2-butenodioico (ácido maleico), ácido láurico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido isoanoico, ácido versático e aminoácido, e em que a composição de formação de revestimento também contém pelo menos um catalisador de condensação (vi) selecionado do grupo que consiste em tetrabutilamônio carboxilatos da fórmula [(C4H9)4N]+[OC(O)-R5]- na qual R5 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, grupos alquila contendo de 1 a cerca de 8 átomos de carbono e grupos aromáticos contendo cerca de 6 a cerca de 20 átomos de carbono.
15.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADA pelo fato de que o catalisador de condensação (vi) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em tetra-n-butilamônio acetato, tetra-n-butilamônio formiato, tetra-n-butilamônio benzoato, tetra-n-butilamônio-2-etilhexanoato, tetra-n-butilamônio-p-etilbenzoato, tetra-n-butilamônio propionato e TBD-acetato (1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno (TBD)).
16.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 15, CARACTERIZADA pelo fato de ter uma viscosidade dentro da faixa de cerca de 4,0 a cerca de 5,5 cStks a 25 °C.
17.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 11 e 13 a 16, obtida pelo processo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: a)resfriamento de uma mistura de alcoxissilano (i) e catalisador de hidrólise ácida (iv); b)adição de óxido de metal (ii) e água (vi) à mistura resfriada de etapa (a); c)adição de solvente miscível em água (iii) e catalisador de hidrólise ácida adicional (iv) à mistura resultante da etapa (b); d)envelhecimento da mistura resultante da etapa (c) sob condições de temperatura elevada e por um período de tempo determinado para prover uma composição de formação de revestimento curável tendo uma viscosidade dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks a 25 °C; e e)opcionalmente adição do catalisador de condensação (vi) em, durante ou após quaisquer das etapas anteriores.
18.Composição de formação de revestimento, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é como definido nas reivindicações 9 ou 10.
19.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 8 ou 11 a 16, obtida pelo processo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: a) resfriamento de uma mistura do óxido de metal (ii) e do catalisador de hidrólise ácida (iv) preferivelmente até uma temperatura de cerca de -20oC a cerca de 15oC, preferivelmente de cerca de -10 oC a cerca de 10oC, mais preferivelmente de cerca de 0 a cerca de 10 °C, b) adição do alcoxissilano (i) à mistura resfriada de etapa (b); c) permissão para que a mistura obtida na etapa c) chegue a temperatura ambiente (cerca de 25°C), d) adição do pelo menos um solvente orgânico miscível em água (iii) e, opcionalmente, o catalisador de condensação (vi) e opcionalmente um ou mais outros componentes opcionais (vii) à mistura obtida na etapa d) para obter uma composição tendo uma viscosidade dentro da faixa de cerca de 3,0 a cerca de 7,0 cStks a 25 °C.
20.Composição de formação de revestimento, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é como definido na reivindicação 12.
21.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 20, CARACTERIZADA pelo fato de ter uma viscosidade de cerca de 4,0 a cerca de 5,5 cStks a 25 °C.
22.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 21, CARACTERIZADA pelo fato de que o alcoxissilano (i) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em trialcoxissilano da Fórmula A em que um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0 ou 1 e a+b é 1, trialcoxissilano da Fórmula B e mistura de trialcoxissilanos das Fórmulas A e B.
23.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 21, CARACTERIZADA pelo fato de que alcoxissilano (i) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em dialcoxissilano da Fórmula A em que um subscrito é 0 ou 1, b subscrito é 0, 1 ou 2 e a+b é 2, tetra-alcoxissilano da Fórmula B em que cada um dos a e b subscritos é 0 e misturas dos mesmos.
24.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 22, CARACTERIZADA pelo fato de que o trialcoxissilano da Fórmula A é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em metiltrimetoxissilano, metiltrietoxissilano, etiltrimetoxissilano, etiltrietoxissilano, etiltripropoxissilano, n-propiltrimetoxissilano, n-propiltrietoxissilano, n- propiltripropoxissilano, n-propiltributoxissilano, n-butiltrimetoxissilano, isobutiltrimetoxissilano, n-pentiltrimetoxissilano, n-hexiltrimetoxissilano, isoociltrietoxissilano, viniltrimetoxissilano, viniltrietoxissilano, feniltrimetoxissilano, feniltrietoxissilano, octiltrimetoxissilano, trifluoropropiltrimetoxissilano, 3- aminopropiltrimetoxissilano, 3-mercaptopropiltrimetoxissilano, 3- mercaptopropiltrietoxissilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano e 3- glicidoxipropiltrietoxissilano e em que o trialcoxissilano da Fórmula B é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em 1,2- bis(trimetoxissilil)etano, 1,2-bis(trietoxissilil)etano, bis(trimetoxissililpropil)dissulfeto, bis(trietoxissililpropil)dissulfeto, bix(trimetoxissililpropil)tetrassulfeto, bis(trietoxissililpropil)tetrassulfeto, bis(3- trietoxissililpropil)amina e bis(3-trimetoxissililpropil)amina.
25.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 18, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é pelo menos um elemento selecionado de uma suspensão coloidal aquosa de pelo menos um óxido de metal selecionado do grupo que consiste em sílica,
alumina, titânia, céria, óxido de estanho, zircônia, óxido de antimônio, óxido de índio, óxido de ferro, titânia dopada com óxido de ferro e/ou zircônia e óxido de terras raras, em que o solvente miscível em água (iii) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em álcool, glicol, glicol éter e cetona, em que o catalisador de hidrólise ácida (iv) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, ácido propanoico, ácido 2-metil propanoico, ácido butanoico, ácido pentanoico (ácido valérico), ácido hexanoico (ácido caproico), ácido 2-etilhexanoico, ácido heptanoico (ácido enântico), ácido hexanoico, ácido octanoico (ácido caprílico), ácido oleico, ácido linoleico, ácido ciclo-hexanocarboxílico, ácido ciclo- hexilacético, ácido ciclo-hexenocarboxílico, ácido benzoico, ácido benzenoacético, ácido propanodioico (ácido malônico), ácido butanodioico (ácido succínico), ácido hexanodioico (ácido adípico), ácido 2-butenodioico (ácido maleico), ácido láurico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido isoanoico, ácido versático e aminoácidos, e em que a composição de formação de revestimento também compreende o pelo menos um catalisador de condensação (vi) selecionado do grupo que consiste em tetrabutilamônio carboxilatos da fórmula [(C4H9)4N]+[OC(O)-R5]- na qual R5 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, grupos alquila contendo de 1 a cerca de 8 átomos de carbono e grupos aromáticos contendo cerca de 6 a cerca de 20 átomos de carbono.
26.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 19 a 20, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de metal (ii) é selecionado de sílica modificada com alumina, em que o solvente miscível em água (iii) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em álcool, glicol, glicol éter e cetona, em que o catalisador de hidrólise ácida (iv) é pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, ácido propanoico, ácido 2-metil propanoico, ácido butanoico, ácido pentanoico (ácido valérico), ácido hexanoico (ácido caproico), ácido 2-etilhexanoico, ácido heptanoico (ácido enântico), ácido hexanoico, ácido octanoico (ácido caprílico), ácido oleico, ácido linoleico, ácido ciclo- hexanocarboxílico, ácido ciclo-hexilacético, ácido ciclo-hexenocarboxílico, ácido benzoico, ácido benzenoacético, ácido propanodioico (ácido malônico), ácido butanodioico (ácido succínico), ácido hexanodioico (ácido adípico), ácido 2- butenodioico (ácido maleico), ácido láurico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido isoanoico, ácido versático, ácido láurico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido isoanoico e aminoácidos, e em que a composição de formação de revestimento também compreende o pelo menos um catalisador de condensação (vi) selecionado do grupo que consiste em tetrabutilamônio carboxilatos da fórmula [(C4H9)4N]+[OC(O)-R5]- na qual R5 é selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, grupos alquila contendo de 1 a cerca de 8 átomos de carbono e grupos aromáticos contendo cerca de 6 a cerca de 20 átomos de carbono.
27.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 18, CARACTERIZADA pelo fato de que na etapa (a), a mistura é resfriada até uma temperatura de cerca de -20oC a cerca de 15 oC.
28.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 18, CARACTERIZADA pelo fato de que na etapa (a), a mistura contém de cerca de 10 a cerca de 50 por cento em peso da quantidade total de catalisador de hidrólise ácida (iv), com o equilíbrio do catalisador de hidrólise ácida (iv) sendo adicionado na etapa (c).
29.Composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 18, CARACTERIZADA pelo fato de que na etapa (e), a mistura resultante da etapa (d) é envelhecida em uma temperatura de cerca de 20 C a cerca de 100 oC por um período de cerca de 1 a cerca de 60 dias.
30.Processo para o revestimento de uma superfície de um metal para conferir propriedades resistentes à corrosão e/ou resistentes à abrasão a ela, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a aplicação da composição de formação de revestimento, de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 29, a uma superfície não revestida ou pré-revestida de um metal para o qual a resistência à corrosão e/ou resistência à abrasão é desejada e cura da composição de formação de revestimento aplicada para prover um revestimento resistente à corrosão e/ou resistente à abrasão nela.
31.Processo, de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição de formação de revestimento é aplicada a uma superfície de alumínio anodizado, alumínio a granel, magnésio, aço, cobre, bronze ou liga dos mesmos, uma superfície metalizada ou um metal possuindo pelo menos uma camada protetora.
32.Processo para o revestimento de uma superfície de um metal para conferir propriedades resistentes à corrosão e/ou resistentes à abrasão à mesma, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a aplicação de uma composição de formação de revestimento obtida pelo processo, de acordo com quaisquer das reivindicações 17 a 26, a uma superfície não revestida ou pré-revestida de um metal para o qual resistência à corrosão e/ou resistência à abrasão é desejada e cura da composição de formação de revestimento aplicada para prover um revestimento resistente à corrosão e/ou resistente à abrasão nela.
33.Processo, de acordo com a reivindicação 32, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição de formação de revestimento é aplicada a uma superfície de alumínio anodizado, alumínio a granel, magnésio, aço, cobre, bronze ou liga dos mesmos, uma superfície metalizada ou uma parte de metal possuindo pelo menos uma camada protetora.
34.Superfície revestida de um metal, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende o revestimento resistente à corrosão e/ou resistente à abrasão preparado pelo processo, de acordo com a reivindicação 30.
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