BR112021003750A2 - substratos revestidos e métodos de preparação dos mesmos - Google Patents

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Anthony M. Chasser
Brian Edward Woodworth
Justin Jonathan Martin
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Abstract

SUBSTRATOS REVESTIDOS E MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DOS MESMOS. A presente invenção se refere a um substrato tendo: (a) um primeiro material aplicado a pelo menos uma porção do substrato; e (b) uma camada de revestimento depositada a partir de uma composição de revestimento em pó incluindo uma resina formadora de película e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com a resina formadora de película, que está em contato direto com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado. O primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.

Description

SUBSTRATOS REVESTIDOS E MÉTODOS DE PREPARAÇÃO DOS MESMOS CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção se refere a substratos e métodos para tratar substratos, vedar superfícies de substratos, diminuir a resistência à dobra, melhorar a adesão e melhorar a cobertura da borda.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] Os revestimentos são aplicados aos substratos para fornecer várias propriedades, incluindo propriedades protetoras, propriedades decorativas e semelhantes. Normalmente, esses revestimentos são aplicados em toda a superfície dos substratos, incluindo as bordas e cantos. No entanto, as composições que formam esses revestimentos geralmente fluem sobre as bordas e cantos, resultando em baixa formação de película em torno dessas áreas. Como resultado, os revestimentos se afastam das bordas e cantos dos substratos, de modo que as propriedades fornecidas por esses revestimentos não sejam obtidas ou sejam diminuídas nas bordas e cantos. Assim, é desejável fornecer substratos revestidos com cobertura de revestimento melhorada nas bordas e cantos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0003] A presente invenção se refere a um substrato que compreende: (a) um primeiro material aplicado a pelo menos uma porção do substrato; e (b) uma camada de revestimento depositada a partir de uma composição de revestimento em pó compreendendo uma resina formadora de filme e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com a resina formadora de filme, em contato direto com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de filme e / ou o agente de reticulação da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
[0004] Além disso, a presente invenção refere-se a um método para tratar um substrato, vedar uma superfície de um substrato, diminuir a resistência ao derramamento, melhorar a adesão e / ou melhorar a cobertura da borda, compreendendo: (a) colocar pelo menos uma porção do substrato em contato com um primeiro material; e (b) colocar diretamente pelo menos uma porção do substrato em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó compreendendo uma resina formadora de filme e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com a resina formadora de filme; (c) liquefazer a composição de revestimento em pó para formar uma camada de revestimento da composição de revestimento em pó no substrato, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de filme e / ou o agente de reticulação da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
[0005] A presente invenção também se refere a um método de tratamento de uma bobina que compreende: (a) colocar pelo menos uma porção da bobina em contato com um primeiro material; (b) enrolar a bobina; (c) desenrolar a bobina em período posterior de tempo; (d) colocar diretamente pelo menos uma porção da bobina em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó que compreende uma resina formadora de filme e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com a resina formadora de filme; e (e) liquidificar a composição de revestimento em pó para formar uma camada de revestimento da composição de revestimento em pó na bobina, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de filme e / ou o agente de reticulação da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0006] Para os propósitos da descrição detalhada a seguir, deve ser entendido que a invenção pode assumir várias variações alternativas e sequências de etapas, exceto onde expressamente especificado ao contrário. Além disso, exceto em quaisquer exemplos operacionais ou onde indicado de outra forma, todos os números que expressam, por exemplo, quantidades de ingredientes utilizados no relatório descritivo e reivindicações devem ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo "cerca de". Ao final, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser pelo menos interpretado à luz do número de dígitos significativos relatados e pela aplicação de técnicas de arredondamento ordinárias.
[0007] Embora as faixas numéricas e parâmetros que estabelecem o amplo escopo da invenção sejam aproximações, os valores numéricos estabelecidos nos exemplos específicos são reportados tão precisamente quanto possível. Qualquer valor numérico, no entanto, contém inerentemente certos erros que resultam necessariamente da variação padrão encontrada em suas respectivas medidas de teste.
[0008] Além disso, deve ser entendido que qualquer faixa numérica aqui recitada pretende incluir todas as subfaixas nela incluídas. Por exemplo, uma faixa de "1 a 10" pretende incluir todas as subfaixas entre (e incluindo) o valor mínimo repetido de 1 e o valor máximo repetido de 10, ou seja, com um valor mínimo igual ou superior a 1 e um valor máximo igual ou inferior a 10.
[0009] Neste pedido, o uso do singular inclui o plural, a menos que especificamente estabelecido de outra forma. Além disso, neste pedido, o uso de "ou" significa "e / ou", a menos que seja especificamente indicado de outra forma, mesmo que "e / ou" possa ser explicitamente usado em certos casos. Além disso, neste pedido, o uso de "um" ou "uma" significa "pelo menos um", a menos que seja especificado de outra forma. Por exemplo, “um” primeiro material, “uma” composição de revestimento e semelhantes se referem a um ou mais de qualquer um desses itens.
[0010] Conforme descrito anteriormente, a presente invenção se refere a um substrato que compreende: (a) um primeiro material aplicado a pelo menos uma porção do substrato; e (b) uma camada de revestimento depositada a partir de uma composição de revestimento em pó compreendendo uma resina formadora de película e, opcionalmente, um reticulador reativo com a resina formadora de película, que está em contato direto com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado. Ou seja, a composição de revestimento em pó é aplicada diretamente a pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material é aplicado antes da aplicação de quaisquer outras camadas intermediárias. Como usado neste documento, uma "composição de revestimento em pó" se refere a uma composição de revestimento incorporada na forma de partículas sólidas em oposição à forma líquida.
[0011] Reconhece-se que a camada de revestimento depositada a partir da composição de revestimento em pó é formada após a liquefação (isto é, fusão) da composição de revestimento em pó no substrato ao qual o primeiro material foi aplicado. De acordo com a presente invenção, o fluxo interfacial da composição de revestimento em pó liquefeita em contato com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado é inferior ao fluxo interfacial da mesma composição em pó liquefeita nas mesmas condições que está em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado ou com uma porção do mesmo substrato ao qual o primeiro material não foi aplicado. O "fluxo interfacial" se refere ao fluxo da composição de revestimento em pó liquefeita em uma interface do primeiro material e a composição de revestimento em pó liquefeita. A viscosidade da composição de revestimento em pó liquefeita também pode ser maior do que a viscosidade da mesma composição de revestimento em pó liquefeita nas mesmas condições sem contato com o primeiro material.
[0012] O primeiro material da presente invenção pode ser selecionado para interagir com a composição de revestimento em pó desejada. A composição de revestimento em pó é tipicamente uma composição de revestimento em pó curável que compreende um aglutinante. Conforme usado neste documento, os termos "curável", "cura" e semelhantes, como usados em conjunto com uma composição de revestimento em pó, significa que pelo menos uma porção dos componentes que constituem a composição de revestimento em pó são polimerizáveis e / ou reticuláveis incluindo polímeros autorreticuláveis.
[0013] A composição de revestimento e, pó curável da presente invenção pode ser curada com calor, pressão aumentada ou reduzida, quimicamente como com umidade ou com outros meios como radiação actínica e combinações dos mesmos. O termo "radiação actínica" se refere à radiação eletromagnética que pode iniciar reações químicas. A radiação actínica inclui, mas não está limitada a, luz visível, luz ultravioleta (UV), radiação infravermelha, raios X e radiação gama.
[0014] Além disso, um "aglutinante" se refere a um material constituinte que normalmente mantém todos os componentes da composição de revestimento juntos após a cura. O aglutinante compreende uma ou mais resinas formadoras de película que podem ser usadas para formar a camada de revestimento. Conforme usado neste documento, uma "resina formadora de filme" se refere a uma resina que pode formar uma película contínua autossustentável em pelo menos uma superfície horizontal de um substrato após a remoção de quaisquer diluentes ou carreadores presentes na composição e / ou após a cura. O termo "resina" é usado alternadamente com "polímero" e o termo polímero se refere a oligômeros, homopolímeros (por exemplo, preparados a partir de uma única espécie de monômero), copolímeros (por exemplo, preparados a partir de pelo menos duas espécies de monômeros), terpolímeros (por exemplo, preparado a partir de pelo menos três espécies de monômeros) e polímeros de enxerto.
[0015] As composições de revestimento em pó usadas com a presente invenção podem incluir qualquer uma de uma variedade de composições de revestimento em pó de termocura conhecidas na técnica. Como usado neste documento, o termo "termocura" se refere a composições que "curam" irreversivelmente após a cura ou reticulação, em que as cadeias poliméricas dos componentes poliméricos são unidas por ligações covalentes. Esta propriedade está geralmente associada a uma reação de reticulação dos constituintes da composição frequentemente induzida, por exemplo, por calor ou radiação. Uma vez curada, uma resina de termocura não se funde com a aplicação de calor e é insolúvel em solventes.
[0016] As composições de revestimento em pó usadas com a presente invenção também podem incluir composições de revestimento em pó termoplásticas. Como usado neste documento, o termo "termoplástico" se refere a composições que incluem componentes poliméricos que não são unidos por ligações covalentes e, portanto, podem sofrer fluxo de líquido após aquecimento.
[0017] Exemplos não limitativos de resinas formadoras de película adequadas que formam pelo menos uma porção do aglutinante da composição de revestimento em pó incluem resinas de (met) acrilato, poliuretanos, poliésteres, poliamidas, poliéteres, polissiloxanos, resinas epóxi, resinas de vinil, copolímeros dos mesmos, e combinações das mesmas. Conforme usado neste documento, "(met) acrilato" e termos semelhantes se referem tanto ao acrilato quanto ao metacrilato correspondente. Além disso, as resinas formadoras de película podem ter qualquer um de uma variedade de grupos funcionais, incluindo, mas não se limitando a, grupos de ácido carboxílico, grupos amina, grupos epóxido, grupos hidroxila, grupos tiol, grupos carbamato, grupos amida, grupos ureia, grupos isocianato (incluindo grupos isocianato bloqueados), grupos etilenicamente insaturados e combinações dos mesmos. Conforme usado neste documento, "etilenicamente insaturado" se refere a um grupo com pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono. Exemplos não limitativos de grupos etilenicamente insaturados incluem, mas não estão limitados a, grupos (met) acrilato, grupos vinila e combinações dos mesmos.
[0018] As composições de revestimento de termocura compreendem tipicamente um reticulador que pode ser selecionado de qualquer um dos reticuladores conhecidos na técnica para reagir com a funcionalidade de uma ou mais resinas formadoras de película usadas na composição de revestimento em pó. Conforme usado neste documento, o termo "reticulador" se refere a uma molécula que compreende dois ou mais grupos funcionais que são reativos com outros grupos funcionais e que são capazes de ligar dois ou mais monômeros ou polímeros por meio de ligações químicas. Alternativamente, as resinas formadoras de película que formam o aglutinante da composição de revestimento em pó podem ter grupos funcionais que são reativos com eles próprios; desta maneira, tais resinas são autorreticulantes.
[0019] Exemplos não limitativos de reticuladores incluem resinas fenólicas, resinas amino, resinas epóxi, isocianurato de triglicidila, beta- hidróxi (alquil) amidas, carbamatos alquilados, (met) acrilatos, isocianatos, isocianatos bloqueados, poliácidos, anidridos, materiais organometálicos com ácido funcional, poliaminas, poliamidas, aminoplastos, carbodi-imidas, oxazolinas e combinações dos mesmos.
[0020] As composições de revestimento em pó também podem ser substancialmente livres, essencialmente livres ou completamente livres de qualquer uma das resinas formadoras de filme e / ou agentes de reticulação descritos anteriormente. Por exemplo, a composição de revestimento em pó pode ser substancialmente livre, essencialmente livre ou completamente livre de uma resina formadora de filme com funcionalidade hidroxila e / ou um agente de reticulação funcional isocianato. O termo "substancialmente livre", conforme usado neste contexto, significa que a composição de revestimento em pó contém menos de 1.000 partes por milhão (ppm), "essencialmente livre" significa menos de 100 ppm e "completamente livre" significa menos de 20 partes por bilhão (ppb) de uma certa resina formadora de filme e / ou reticulador, tal como uma resina formadora de filme com funcionalidade hidroxila e / ou um agente reticulante funcional isocianato, com base no peso total da composição de revestimento em pó.
[0021] A composição de revestimento em pó também pode incluir outros materiais opcionais. Por exemplo, as composições de revestimento em pó também podem compreender um corante. Como usado neste documento, "corante" se refere a qualquer substância que dê cor e / ou outra opacidade e / ou outro efeito visual à composição. O corante pode ser adicionado ao revestimento em qualquer forma adequada, como partículas, dispersões, soluções e / ou flocos distintos. Um único corante ou uma mistura de dois ou mais corantes pode ser usado nos revestimentos da presente invenção.
[0022] Exemplos de corantes incluem pigmentos (orgânicos ou inorgânicos), tinturas e tonalizantes, como os usados na indústria de tintas e / ou listados na Dry Color Manufacturers Association (DCMA), bem como composições de efeitos especiais. Um corante pode incluir, por exemplo, um pó sólido finamente dividido que é insolúvel, mas umectante nas condições de uso. Um corante pode ser orgânico ou inorgânico e pode ser aglomerado ou não aglomerado. Os corantes podem ser incorporados nos revestimentos, por exemplo, pelo uso de um veículo de trituração, tal como um veículo de trituração de acrílico, cujo uso será familiar para um versado na técnica.
[0023] Pigmentos e / ou composições de pigmento de exemplo incluem, mas não estão limitados a, pigmento bruto de carbazol dioxazina, azo, monoazo, diazo, naftol AS, benzimidazolona, isoindolinona, isoindolina e ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolo- pirrol, tioindolina, indantrona, antrapirimidina, flavantrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbonio, pigmentos de quinoftalona, vermelho diceto pirrolo pirrol ("vermelho DPPBO"), dióxido de titânio, negro de fumo e misturas dos mesmos.
[0024] Os corantes de exemplo incluem, mas não estão limitados a, os que são à base de solvente e / ou aquosa, tais como ftalo verde ou azul, óxido de ferro, vanadato de bismuto, antraquinona e perileno e quinacridona.
[0025] Matizes de exemplo incluem, mas não estão limitados a, pigmentos dispersos em carreadores à base de água ou miscíveis em água, como AQUA-CHEM 896 comercialmente disponível de Degussa, Inc., CHARISMA COLORANTS e MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS comercialmente disponíveis na Accurate Dispersions Division of Eastman Chemical, Inc.
[0026] Outros exemplos não limitativos de componentes que podem ser usados com as composições de revestimento em pó da presente invenção incluem plastificantes, partículas resistentes à abrasão, cargas incluindo, mas não se limitando a, micas, talco, argilas e minerais inorgânicos, óxidos de metal, flocos de metal, vários formas de carbono, antioxidantes, estabilizadores de luz de amina impedida, absorvedores e estabilizadores de luz UV, surfactantes, agentes de controle de fluxo e superfície, agentes tixotrópicos, catalisadores, inibidores de reação, inibidores de corrosão e outros auxiliares habituais. As composições de revestimento em pó também podem estar isentas de qualquer um dos componentes adicionais descritos anteriormente.
[0027] Depois de ser aplicada sobre o substrato ao qual o primeiro material é aplicado, a composição de revestimento em pó pode ser fisissorvida sobre o substrato. Conforme usado neste documento, "fisissorvido", "fisiossorção" e termos semelhantes referem-se a uma adsorção física de uma composição ou material sobre o substrato em que as forças envolvidas são forças intermoleculares. Alternativamente, a composição de revestimento em pó pode ser quimiossorvida no substrato. Como usado neste documento, "quimissorvido", "quimissorção" e termos semelhantes se referem a uma adsorção química de uma composição ou material sobre o substrato no qual as ligações químicas ou iônicas são formadas.
[0028] Conforme indicado, o primeiro material pode ser selecionado para interagir com a composição de revestimento em pó. Tal como aqui utilizado, o termo "interagir" e suas variantes se referem à capacidade do primeiro material de efetuar ou influenciar qualquer aspecto da composição de revestimento em pó, incluindo, por exemplo, sua cura, propriedades físicas / químicas, desempenho, aparência e semelhantes. De acordo com a presente invenção, o primeiro material é selecionado a partir de um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, um componente que é reativo com pelo menos um componente da composição de revestimento em pó e / ou um modificador de reologia que afeta o fluxo da composição de revestimento em pó liquidificada sobre o substrato. O primeiro material pode compreender qualquer combinação dos primeiros materiais selecionados para interagir com a composição de revestimento em pó.
[0029] Conforme usado neste documento, um "catalisador" se refere a um material que aumenta a taxa de reação de um ou mais componentes reativos. Assim, o primeiro material pode compreender um catalisador que aumenta a taxa de reação da(s) resina(s) formadora(s) de película e reticulante(s) opcional(is) que formam um aglutinante para assim catalisar a cura da composição de revestimento em pó. O catalisador usado como todo ou parte do primeiro material pode, portanto, ser selecionado com base nos componentes usados na composição de revestimento em pó. Por exemplo, o aglutinante da composição de revestimento em pó pode compreender um composto funcional de ácido carboxílico e um composto funcional epóxi reativo com o composto funcional de ácido carboxílico e o primeiro material pode compreender um catalisador compreendendo um composto de fosfônio, um composto de haleto de amônio quaternário, composto de amina, um composto de imidazol, um composto de sulfônio, um composto que compreende um metal de transição e / ou metal pós- transição ou qualquer combinação dos mesmos que aumente a taxa de reação entre a funcionalidade ácido e epóxi.
[0030] Um "composto de fosfônio" se refere a um sal que compreende um cátion fosfônio. Exemplos não limitativos de compostos de fosfônio incluem hidróxido de tetrabutilfosfônio e brometo de tetrabutilfosfônio.
[0031] Um "composto de haleto de amônio quaternário" se refere a um sal que compreende um cátion de amônio quaternário e um ânion de halogênio. Exemplos não limitativos de compostos de haleto de amônio quaternário incluem cloreto de dodeciltrimetilamônio, cloreto de benziltrimetilamônio, cloreto de benzildimetiloctilamônio e brometo de hexadeciltrimetilamônio.
[0032] Um "composto de amina" refere-se a um composto que compreende uma ou mais aminas primárias, secundárias e / ou terciárias. Exemplos não limitativos de compostos de amina incluem 1,4- diazabiciclo[2.2.2]octano, 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno, coco alquil amina, benzil dimetil amina e 1,1,3,3-tetrametilguanidina.
[0033] Um "composto de imidazol" se refere a um composto que compreende uma estrutura de imidazol heterocíclica substituída. Exemplos não limitativos de compostos de imidazol incluem 1-metil imidazol e 2-metil imidazol.
[0034] Um "composto de sulfônio" se refere a um sal que compreende um cátion sulfônio. Um exemplo não limitativo de um composto de sulfônio é o iodeto de trimetilsulfônio.
[0035] Um "composto que compreende um metal de transição" se refere a um composto que compreende um elemento de um dos Grupos 3-12 (União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC)) da tabela periódica dos elementos químicos e um "composto que compreende pós- metal de transição” se refere a um composto que compreende um elemento de metal pós-transição de um dos Grupos 13 e 14 (União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC)) da tabela periódica dos elementos químicos. Exemplos não limitativos de compostos que compreendem um metal de transição incluem di-hidroxi bis (lactato (2-)-O1,O2) titanato (2-) e octoato de zinco. Exemplos não limitativos de compostos que compreendem um metal pós-transição incluem 2-etil-hexoato estanoso e oxalato de estanho (II).
[0036] O primeiro material pode compreender um componente que é reativo com pelo menos um componente da composição de revestimento em pó. Por exemplo, o primeiro material pode compreender um componente que é reativo com uma(s) resina(s) formadora(s) de filme e / ou reticulador(es) usado no aglutinante da composição de revestimento em pó. Exemplos não limitativos de tais componentes reativos incluem um reticulante, uma resina tal como uma resina formadora de película, um diluente reativo, um monômero ou qualquer combinação dos mesmos.
[0037] Reconhece-se que a funcionalidade e os tipos de reticuladores, resinas, diluentes reativos e monômeros usados no primeiro material são selecionados para reagir com a funcionalidade de um ou mais componentes da composição de revestimento em pó. Os exemplos não limitativos incluem qualquer uma das resinas e reticuladores descritos anteriormente, desde que as resinas ou reticuladores sejam reativos com a funcionalidade de um ou mais componentes da composição de revestimento em pó. Por exemplo, a composição de revestimento em pó pode compreender uma resina formadora de filme funcional de ácido carboxílico e um reticulador funcional de hidroxila ou epóxi, e o primeiro material pode compreender um reticulador ou outro componente reativo com a funcionalidade de ácido carboxílico, hidroxila e / ou epóxi tal como, por exemplo, um reticulador funcional de oxazolina, um reticulador funcional de policarbodi-imida, um reticulador funcional de isocianato ou isocianato bloqueado, um reticulador de aminoplasto, um reticulador de epóxi, um reticulador de beta-hidroxialquilamida, um reticulador de hidroxialquilureia, glicolurila ou qualquer combinação dos mesmos.
[0038] Conforme descrito anteriormente, o primeiro material pode compreender um modificador de reologia. Conforme usado neste documento, um "modificador de reologia" se refere a um componente que ajusta o comportamento do fluxo de uma composição, aumentando a viscosidade da composição com a qual está em contato. Particularmente, o modificador de reologia usado no primeiro material pode aumentar a viscosidade e ajustar o fluxo da composição de revestimento em pó liquefeita sobre o substrato. Exemplos não limitativos de modificadores de reologia incluem sílica, sílica quimicamente modificada (por exemplo, sílica pirogênica), alumina, alumina quimicamente modificada (por exemplo, alumina pirogênica), um polímero de óxido de etileno hidrofobicamente modificado, um látex de borracha, como, por exemplo, partículas de borracha de estireno-butadieno dispersas em um meio líquido aquoso, ou qualquer combinação dos mesmos.
[0039] O primeiro material, como um catalisador, componente reativo e/ou modificador de reologia, pode estar na forma sólida ou líquida.
O primeiro material também pode ser disperso ou dissolvido em um meio líquido aquoso ou não aquoso. As dispersões e soluções podem compreender componentes adicionais, incluindo, mas não se limitando a, tensoativos e solubilizantes de tensoativos. Reconhece-se ainda que a composição de revestimento em pó também pode incluir um catalisador, componente reativo, como um reticulador e / ou modificador de reologia que é diferente do catalisador, componente reativo e / ou modificador de reologia do primeiro material.
[0040] Conforme usado neste documento, um "meio não aquoso" se refere a um meio líquido que compreende menos de 50% em peso de água, com base no peso total do meio líquido. Esses meios líquidos não aquosos podem compreender menos de 40% em peso de água, ou menos de 30% em peso de água, ou menos de 20% em peso de água, ou menos de 10% em peso de água, ou menos de 5% de água, com base no total peso do meio líquido. Os solventes que constituem mais de 50% em peso do meio líquido incluem solventes orgânicos. Exemplos não limitativos de solventes orgânicos adequados incluem solventes orgânicos polares, por exemplo, solventes orgânicos próticos, tais como glicóis, álcoois de éter de glicol, álcoois; e cetonas, diésteres de glicol, ésteres e diésteres. Outros exemplos não limitativos de solventes orgânicos incluem hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos.
[0041] Em comparação com um meio líquido não aquoso, um "meio aquoso" é um meio líquido que compreende mais do que 50% em peso de água, tal como pelo menos 60% em peso de água, ou pelo menos 70% em peso de água, ou pelo menos 80% em peso % de água, ou pelo menos 90% em peso de água, ou pelo menos 95% em peso de água, com base no peso total do meio líquido.
[0042] Quando disperso ou dissolvido em um meio líquido, o primeiro material compreende pelo menos 0,05% em peso, pelo menos 0,1% em peso ou pelo menos 1% em peso, com base no peso total da dispersão ou solução. O primeiro material pode compreender ainda até 20% em peso, até 15% em peso, até 10% em peso, até 8% em peso, até 5% em peso ou até 3% em peso, com base no peso total da dispersão ou solução. O primeiro material também pode compreender uma quantidade dentro de uma faixa, por exemplo, de 0,05% em peso a 20% em peso, de 0,05% em peso a 10% em peso, de 0,1% em peso a 8% em peso ou de 0,1% em peso a 5% em peso, com base no peso total da dispersão ou solução.
[0043] O primeiro material pode ser aplicado diretamente ao substrato sem nenhuma camada intermediária entre o primeiro material e o substrato. Por exemplo, o primeiro material pode ser aplicado diretamente a um substrato de metal, antes ou depois do substrato ser limpo e / ou tratado como descrito neste documento, mas antes da aplicação de quaisquer camadas de revestimento. O primeiro material também pode ser aplicado durante a limpeza, como um componente do limpador. O primeiro material pode ser aplicado sobre toda a superfície, bordas e cantos do substrato, ou o primeiro material pode ser aplicado sobre porções selecionadas do substrato. Por exemplo, o primeiro material pode ser aplicado seletivamente sobre as bordas e cantos do substrato de modo que a composição de revestimento em pó aplicada posteriormente apenas interaja com o primeiro material sobre as bordas e cantos do substrato. O primeiro material também pode formar uma camada contínua ou semicontínua / descontínua (isto é, não contínua) sobre o substrato, ou o primeiro material pode ser aplicado sobre certos pontos / áreas do substrato, como as bordas e cantos do substrato. Conforme usado neste documento, a área referida como a "borda" irá variar com base no substrato específico, mas pode incluir, por exemplo, a face mais lateral externa do substrato.
[0044] Uma vez aplicado, o primeiro material pode ser fisissorvido no substrato no qual o primeiro material é fisicamente adsorvido sobre o substrato por meio de forças intermoleculares. Alternativamente, o primeiro material é quimicamente adsorvido no substrato no qual o primeiro material é quimicamente adsorvido sobre o substrato por meio de forças de valência ou ligação química.
[0045] O primeiro material também pode ser incorporado em uma composição de pré-tratamento que é aplicada sobre o substrato. Como usado neste documento, uma "composição de pré-tratamento" se refere a uma composição que reage com e altera quimicamente a superfície do substrato alcançando pelo menos um dos seguintes: 1) formação de uma camada protetora; 2) topografia ou reatividade do substrato melhorada para aumentar a adesão do revestimento; ou 3) formação de uma camada protetora com adesão de revestimento melhorada em comparação ao substrato sem pré-tratamento. Exemplos não limitativos de composições de pré-tratamento incluem composições que compreendem fosfato de ferro, fosfato de manganês, fosfato de zinco, um metal de terras raras, permanganato ou manganês, molibdato ou molibdênio, zircônio, titânio, meionio, lantanídeos, um silano, tal como um alcoxissilano, silanos hidrolisados e oligômeros e polímeros de silano, quelatos de metal, cromo trivalente (TCP), silicato, ácidos fosfônicos, revestimento de conversão de cromato, hidrotalcita, hidróxido duplo em camadas, óxidos de metal, outros metais, como metais do Grupo IV, ou qualquer combinação dos mesmos. Exemplos não limitativos de pré-tratamentos orgânicos podem incluir resinas modificadas quimicamente, tais como epóxis fosfatizados, epóxis silanizados e resinas funcionais de amino. O pré-tratamento também pode incluir anodização usando, como por exemplo, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fluorídrico, ácido tartárico e outros métodos de anodização. A composição de pré-tratamento pode estar na forma de um sol-gel, um líquido ou um sólido. Em alguns casos, um pré-tratamento pode conter ou ser selado usando uma solução ou suspensão oligomérica ou polimérica. Em ainda outros casos, uma composição de pré-tratamento pode conter pequenas moléculas orgânicas com funcionalidade reativa ou as que funcionam como inibidores de corrosão.
[0046] Quando a composição de pré-tratamento é aplicada ao substrato e curada ou seca, uma região de superfície da camada de pré- tratamento aplicada ao substrato pode ter uma concentração maior do primeiro material do que uma região em massa da camada aplicada ao substrato. Por exemplo, a tensão superficial do primeiro material pode ser inferior à tensão superficial de outros componentes da composição de pré- tratamento. Como resultado, o primeiro material migra para a superfície da camada de pré-tratamento (ou seja, se move através da região de volume para a região da superfície) de modo que uma maior concentração do primeiro material pode ser encontrada na região da superfície, enquanto a quantidade restante do primeiro material é disperso em toda a região de volume.
[0047] Conforme usado neste documento, a "região de superfície" significa a região que é geralmente paralela à superfície de ar exposta do substrato revestido e que tem espessura geralmente se estendendo perpendicularmente a partir da superfície do revestimento curado sob a superfície exposta. Uma "região de volume" da composição curada significa a região que se estende abaixo da região de superfície e que é geralmente paralela à superfície do substrato revestido.
[0048] A composição de pré-tratamento que inclui o primeiro material pode compreender pelo menos 0,05% em peso, pelo menos 0,1% em peso ou pelo menos 1% em peso do primeiro material, com base no peso total da composição de pré-tratamento. A composição de pré- tratamento pode compreender ainda até 20% em peso, até 15% em peso, até 10% em peso, até 8% em peso, até 5% em peso, ou até 3% em peso do primeiro material, com base no peso total da composição de pré- tratamento. A composição de pré-tratamento também pode compreender uma quantidade dentro de uma faixa, por exemplo, de 0,05% em peso a
20% em peso, de 0,05% em peso a 15% em peso, de 0,05% em peso a 10% em peso, de 0,1% em peso a 8% em peso %, ou de 0,1% em peso a 5% em peso do primeiro material, com base no peso total da composição de pré-tratamento.
[0049] O primeiro material também pode ser aplicado sobre pelo menos uma porção de um substrato que já teve um pré-tratamento e / ou revestimento aplicado. Por exemplo, o primeiro material pode ser aplicado a uma camada de pré-tratamento previamente depositada. Exemplos não limitativos de camadas de pré-tratamento incluem camadas formadas a partir de qualquer uma das composições de pré-tratamento descritas anteriormente. O primeiro material também pode ser aplicado sobre uma camada de base ou outra camada de revestimento aplicada anteriormente.
[0050] O primeiro material pode ser aplicado na ausência de componentes de aglutinante que reagem para formar uma camada de revestimento quando curado, como por meio de reticulação. Ou seja, o primeiro material pode ser aplicado ao substrato ou a um revestimento aplicado anteriormente como uma composição não formadora de película que não forma uma camada de revestimento separada. Assim, o primeiro material pode não estar contido em uma composição de revestimento que pode ser curada para formar uma camada de revestimento que é separada da camada de revestimento formada a partir da composição de revestimento em pó aplicada diretamente sobre o substrato ao qual o primeiro material foi aplicado. A espessura da película seca de qualquer película resultante potencial, mesmo se um ou mais componentes aglutinantes estiverem presentes, pode ser menor do que 2,5 mícrons, menos do que 2 mícrons, menos do que 1,5 mícron, menos do que 1 mícron, ou menos do que 0,5 mícron, ou menos de 0,25 mícron ou menos de 0,1 mícron.
[0051] O primeiro material pode ser aplicado de modo que quaisquer outros componentes opcionais aplicados em conjunto com o primeiro material sejam substancialmente livres, essencialmente livres ou completamente livres de componentes aglutinantes que reagem para formar uma camada de revestimento separada da camada de revestimento em pó quando curada. O termo "substancialmente livre", conforme usado neste contexto, significa que os componentes opcionais aplicados com o primeiro material contêm menos de 1.000 partes por milhão (ppm), "essencialmente livre" significa menos de 100 ppm e "completamente livre" significa menos de 20 partes por bilhão (ppb) de componentes aglutinantes que reagem para formar uma camada de revestimento separada da camada de revestimento em pó quando curada, com base no peso total de todos os componentes. Por exemplo, o primeiro material pode ser aplicado de modo que quaisquer outros componentes opcionais combinados e aplicados em conjunto com o primeiro material sejam substancialmente livres, essencialmente livres ou completamente livres de resinas formadoras de filme autorreticuláveis, uma resina formadora de filme e um agente de reticulação reativa com a resina formadora de filme e / ou uma resina formadora de filme reativa com o primeiro material. O primeiro material também pode ser aplicado de modo que quaisquer outros componentes opcionais combinados e aplicados em conjunto com o primeiro material sejam substancialmente livres, essencialmente livres ou completamente livres de qualquer tipo de uma resina formadora de película. Por exemplo, o primeiro material pode compreender um catalisador, um modificador de reologia e / ou um reticulador conforme previamente descrito e quaisquer outros componentes opcionais combinados e aplicados em conjunto com o primeiro material podem ser substancialmente livres, essencialmente livres ou completamente livres de uma resina formadora de filme incluindo qualquer uma das resinas formadoras de filme anteriormente descritas.
[0052] Um método para aplicar o primeiro material ao substrato compreende mergulhar o substrato em uma solução que contém o primeiro material. A solução pode ser, por exemplo, um banho de pré-tratamento.
Como usado neste documento, um "banho de pré-tratamento" se refere a um banho líquido contendo o primeiro material e que pode conter opcionalmente outros componentes tipicamente encontrados em qualquer tipo de banho de pré-tratamento. Exemplos não limitativos de banhos de pré-tratamento em que o primeiro material pode ser incorporado incluem um banho de limpeza, um banho de desoxidante, um banho de limpeza e revestimento, um banho de condicionador de enxágue, um banho de revestimento de pré-tratamento, um banho de enxágue, um banho de vedação ou um banho de enxágue com água desionizada. Será compreendido que o primeiro material pode ser adicionado a qualquer produto de pré-tratamento comercialmente disponível. Também será compreendido que, quando são usados pré-tratamentos por pulverização, as etapas de imersão podem ser evitadas totalmente.
[0053] Um "banho de limpeza" é um banho que compreende materiais para a remoção de graxa, sujeira ou outras matérias estranhas do substrato. Exemplos não limitativos de materiais para limpar o substrato incluem limpadores alcalinos suaves ou fortes.
[0054] Um "banho desoxidante" é um banho que compreende materiais para remover uma camada de óxido encontrada na superfície do substrato, como desoxidantes à base de ácido. Exemplos não limitativos de desoxidantes à base de ácido incluem ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido nítrico, ácido fluorobórico, ácido sulfúrico, ácido crômico, ácido fluorídrico e bifluoreto de amônio.
[0055] Um “banho de limpeza e revestimento” é um banho que compreende materiais para limpar e revestir o substrato no mesmo estágio. O banho de limpeza e revestimento pode, portanto, limpar o substrato, por exemplo, como com um limpador alcalino suave ou forte, e então revestir o substrato, por exemplo, com um revestimento de pré-tratamento como descrito anteriormente, em uma única etapa. Um exemplo não limitativo de um limpador e revestimento inclui CHEMFOS 51HD, comercialmente disponível de PPG.
[0056] Um "banho condicionador de enxágue" é um banho que compreende agentes de ativação para aumentar o número de locais de ativação na superfície do substrato para reação melhorada com uma composição de pré-tratamento a fim de aumentar a proteção do substrato. Um exemplo não limitativo de um banho condicionador de enxágue é um banho que compreende agentes ativadores que aumentam o número de locais na superfície do substrato onde os cristais de fosfato se formam após a aplicação de um revestimento de fosfato.
[0057] Um "banho de revestimento de pré-tratamento" se refere a um banho que compreende uma composição para formar uma camada protetora sobre a superfície do substrato. Exemplos não limitativos de composições de pré-tratamento incluem qualquer uma das composições de pré-tratamento anteriormente descritas.
[0058] Um "banho de enxágue" é um banho que compreende uma solução de agentes de enxágue para remover qualquer resíduo após a aplicação de uma camada limpadora ou de pré-tratamento, como uma camada de pré-tratamento contendo fosfato. Em alguns exemplos não limitativos, um banho de enxágue pode simplesmente conter água da cidade ou água desionizada.
[0059] Um “banho de vedação” é um banho que compreende uma solução ou dispersão que é capaz de afetar um material depositado sobre um substrato de forma a aumentar suas propriedades físicas e / ou químicas. As composições de selante geralmente utilizam íons metálicos solubilizados e / ou outros materiais inorgânicos para aumentar a proteção (por exemplo, proteção contra corrosão) de substratos pré-tratados. Exemplos não limitativos incluem CHEMSEAL 59 e CHEMSEAL 100, ambos os quais estão comercialmente disponíveis na PPG.
[0060] Um "banho de enxágue com água desionizada" é um banho que compreende água desionizada e pode ser utilizado em vários estágios de um processo de pré-tratamento, como um estágio de enxágue final antes da secagem.
[0061] Outros exemplos não limitativos de métodos de aplicação que podem ser usados para aplicar o primeiro material sobre o substrato incluem: pulverização, tal como incorporando o primeiro material em uma formulação líquida e usando equipamento de pulverização; limpeza onde o primeiro material está contido e / ou em um pano e manualmente ou automaticamente; jateamento de mídia onde o primeiro material é um sólido e é jateado na superfície do substrato; aplicado eletrostaticamente como um pó, tal como depois de ser micronizado em um pó com um tamanho de partícula desejado; escovação ou rolamento do primeiro material sobre o substrato, tal como incorporando o primeiro material em uma formulação (por exemplo, líquido ou gel) que pode ser escovado ou enrolado; deposição de vapor; eletrodeposição onde a formulação é líquida e é eletrorrevestida; ou qualquer combinação dos mesmos. O primeiro material também pode ser aplicado no molde, durante a extrusão, durante uma calandragem ou durante outro processamento de materiais de substrato.
[0062] Conforme descrito anteriormente, o método para aplicar o primeiro material ao substrato pode compreender mergulhar o substrato em uma solução ou dispersão que contém o primeiro material. Compreende-se que a dispersão pode ser formada preparando primeiro o primeiro material na forma sólida, como um pó micronizado e, em seguida, dispersando o primeiro material sólido no meio líquido, de modo a formar uma pasta.
[0063] Os métodos anteriormente descritos de aplicação do primeiro material também podem ser usados na ausência de componentes aglutinantes, conforme descrito anteriormente. Por exemplo, os banhos descritos anteriormente podem ser substancialmente livres, essencialmente livres ou completamente livres de componentes aglutinantes que reagem para formar uma camada de revestimento separada da camada de revestimento em pó quando curada. O termo "substancialmente livre", conforme usado neste contexto, significa que os métodos, tais como os banhos usam ou contêm menos de 1.000 partes por milhão (ppm), "essencialmente livre" significa menos de 100 ppm, e "completamente livre" significa menos de 20 partes por bilhão (ppb) de componentes aglutinantes que reagem para formar uma camada de revestimento separada da camada de revestimento em pó quando curada, com base no peso total dos componentes, como os componentes que formam os banhos.
[0064] O primeiro material pode ser depositado no substrato por um ou mais de qualquer um dos métodos descritos anteriormente. O primeiro material também pode ser aplicado sozinho ou em combinação com outros tratamentos ou processos de revestimento. Por exemplo, o substrato da presente invenção pode ser mergulhado ou submerso em um ou mais de qualquer um dos banhos descritos anteriormente que incluem o primeiro material durante o tratamento do substrato. Por exemplo, o primeiro material pode ser incorporado em: um banho de limpeza para aplicar o primeiro material diretamente sobre o substrato de superfície; um banho de revestimento de pré-tratamento para aplicar o primeiro material sobre o substrato junto com a camada de pré-tratamento; ou um enxágue final com água desionizada para aplicar o primeiro material sobre uma camada de pré-tratamento. Em outro exemplo não limitativo, o substrato é pulverizado ou esfregado com uma solução que compreende o primeiro material após a aplicação de uma camada de pré-tratamento ou camada de base. Em outro exemplo não limitativo, o primeiro material pode estar presente em mais de uma etapas do processo.
[0065] O substrato pode ser submetido a vários tratamentos antes da aplicação do primeiro material. Por exemplo, o substrato pode ser limpo alcalino, desoxidado, limpo mecanicamente, limpo ultrassonicamente,
limpo com solvente, rugoso, limpo com plasma ou gravado, exposto a deposição de vapor químico, tratado com um promotor de adesão, revestido, anodizado, recozido, revestido ou qualquer combinação dos mesmos antes da aplicação do primeiro material. O substrato pode ser tratado usando qualquer um dos métodos descritos anteriormente antes da aplicação do primeiro material, tal como mergulhando o substrato em um limpador e / ou banho de desoxidante antes de aplicar o primeiro material. O substrato também pode ser revestido antes da aplicação do primeiro material. Conforme usado neste documento, "chapeamento" se refere a depositar um metal sobre uma superfície do substrato. O substrato também pode ser impresso em 3D.
[0066] O substrato de acordo com a presente invenção pode ser selecionado a partir de uma ampla variedade de substratos e combinações dos mesmos. Exemplos não limitativos de substratos incluem veículos incluindo automotivos, substratos industriais, substratos marinhos e componentes, como navios, embarcações e instalações on-shore e off- shore, tanques de armazenamento, substratos de embalagem, componentes aeroespaciais, baterias e componentes de bateria, barramento de ônibus, fios de metal, condutores de cobre ou alumínio, pisos e móveis de madeira, fixadores, metais enrolados, trocadores de calor, respiradouros, uma extrusão, telhados, rodas, grades, correias, transportadores, silos de grãos ou sementes, malha de arame, parafusos ou porcas, uma tela ou grade, equipamento HVAC, quadros, tanques, cabos, fios, vestuário, componentes eletrônicos, incluindo caixas e placas de circuito, vidro, equipamentos esportivos, incluindo bolas de golfe, estádios, edifícios, pontes, recipientes, tais como recipientes para alimentos e bebidas e semelhantes.
[0067] Os substratos, incluindo qualquer um dos substratos descritos anteriormente, podem ser metálicos ou não metálicos. Substratos metálicos incluem, mas não estão limitados a, estanho, aço, aço laminado a frio, aço laminado a quente, aço revestido com zinco metálico, compostos de zinco, ligas de zinco, aço eletrogalvanizado, aço galvanizado por imersão a quente, aço galvanizado, galvalume, aço revestido com liga de zinco, aço inoxidável, aço revestido de liga de zinco-alumínio-magnésio, ligas de zinco-alumínio, alumínio, ligas de alumínio, aço revestido de alumínio, aço revestido de liga de alumínio, aço revestido com uma liga de zinco-alumínio, magnésio, ligas de magnésio, níquel, chapeamento com níquel, bronze, placa de estanho, folheados, titânio, latão, cobre, prata, ouro, metais impressos 3D, metais fundidos ou forjados e ligas, ou combinações dos mesmos.
[0068] Substratos não metálicos incluem polímero, plástico, poliéster, poliolefina, poliamida, celulósico, poliestireno, poliacrílico, poli (naftalato de etileno), polipropileno, polietileno, náilon, EVOH, ácido polilático, outros substratos poliméricos "verdes", poli (tereftalato de etileno) (PET), policarbonato, polímeros de engenharia, como poli (eteretercetona) (PEEK), policarbonato acrilobutadieno estireno (PC / ABS), poliamida, madeira, laminado, composto de madeira, aglomerado, aglomerado de fibra de média densidade, cimento, pedra, vidro, papel papelão, têxteis, couro sintético e natural, substratos compostos, como compostos de fibra de vidro ou compostos de fibra de carbono, polímeros impressos 3D e compostos e semelhantes.
[0069] Como usado neste documento, "veículo" ou variações dos mesmos incluem, mas não estão limitados a, aeronaves civis, comerciais e militares e / ou veículos terrestres, como aviões, helicópteros, carros, motos e / ou caminhões. A forma do substrato pode ter a forma de uma folha, placa, barra, haste ou qualquer forma desejada.
[0070] Além disso, uma "embalagem" é qualquer coisa usada para conter outro item, particularmente para envio de um ponto de fabricação até um consumidor e para armazenamento subsequente por um consumidor. Entende-se, portanto, embalagem como algo que é selado de forma a manter seu conteúdo livre de deterioração até ser aberto pelo consumidor. O fabricante frequentemente identifica o período de tempo durante o qual o alimento ou bebida estará livre de deterioração, que normalmente varia de vários meses a anos. Assim, a presente “embalagem” é distinta de uma embalagem de armazenamento ou assadeira em que um consumidor pode fazer e / ou armazenar alimentos; tal embalagem apenas manteria o frescor ou integridade do item alimentar por um período relativamente curto. "Embalagem", conforme usado neste documento, significa a própria embalagem completa ou qualquer componente da mesma, como uma extremidade, tampa, cobertura e semelhantes. Uma embalagem de acordo com a presente invenção pode ser feita de metal ou não metal, por exemplo, plástico ou laminado, e ter qualquer forma. Um exemplo de embalagem adequada é um tubo laminado. Outro exemplo de embalagem adequada é uma lata de metal. O termo "lata de metal" inclui qualquer tipo de lata de metal, embalagem ou qualquer tipo de receptáculo ou porção do mesmo que seja selado pelo fabricante de alimentos / bebidas para minimizar ou eliminar a deterioração do conteúdo até que tal embalagem seja aberta pelo consumidor. As embalagens revestidas com a composição da presente invenção também podem incluir garrafas de plástico, tubos de plástico, laminados e embalagens flexíveis, tais como as feitas de PE, PP, PET e semelhantes.
[0071] Conforme indicado, a composição de revestimento em pó é aplicada diretamente a pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material é aplicado. Ou seja, a composição de revestimento em pó é aplicada diretamente a pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado, de modo que o primeiro material e a composição de revestimento em pó estejam em contato um com o outro sem quaisquer camadas de revestimento intermediárias entre eles. A composição de revestimento em pó pode ser aplicada ao substrato ao qual o primeiro material é aplicado sem quaisquer etapas intermediárias, como as etapas de secagem ou aquecimento. Alternativamente, uma(s) etapa(s) adicional(is) do processo pode(m) ser conduzida(s) antes de aplicar a composição de revestimento em pó, incluindo, mas não se limitando a, secagem ao ar e / ou aquecimento do primeiro material. Por exemplo, o primeiro material pode ser aplicado em um enxágue final com água desionizada ou em uma composição de pré-tratamento e, em seguida, seco ao ar ou calor antes de aplicar a composição de revestimento em pó. O primeiro material também pode ser aplicado ao substrato seguido de uma etapa de enxágue.
[0072] Após a aplicação da composição de revestimento em pó, o primeiro material pode ser localizado na interface ou ponto de contato entre o primeiro material e a composição de revestimento em pó liquefeita. Ou seja, o primeiro material pode estar em contato com a composição de revestimento em pó liquefeita, mas não migra para a composição de revestimento em pó liquefeita. Alternativamente, pelo menos uma porção do primeiro material pode migrar para pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó liquefeita. Por exemplo, o primeiro material pode migrar para uma porção da região de volume da composição de revestimento em pó liquefeita.
[0073] A composição de revestimento em pó pode ser aplicada ao substrato ao qual o primeiro material é aplicado para formar um mono- revestimento. Conforme usado neste documento, um "mono-revestimento" se refere a uma única camada de revestimento que está livre de camadas de revestimento adicionais. Assim, a composição de revestimento em pó pode ser aplicada diretamente a um substrato e curada para formar um revestimento de camada única, isto é, um mono-revestimento.
[0074] O substrato revestido da presente invenção pode compreender ainda uma ou mais camadas de revestimento adicionais, tal como uma segunda composição de revestimento depositada em pelo menos uma porção da primeira composição de revestimento em pó, para formar um revestimento de múltiplas camadas, tal como por aplicação de um revestimento superior. Quando um revestimento de múltiplas camadas é formado, a primeira composição de revestimento em pó pode ser curada antes da aplicação de composições de revestimento adicionais, ou uma ou mais das composições de revestimento adicionais e a primeira composição de revestimento em pó podem ser curadas simultaneamente. Compreende- se que a segunda composição de revestimento e / ou composições de revestimento adicionais podem estar na forma sólida ou líquida.
[0075] Foi observado que a interação entre a composição de revestimento em pó e o primeiro material efetua um ou mais aspectos da composição de revestimento em pó. Por exemplo, a interação entre a composição de revestimento em pó fluidizada e o primeiro material pode causar um fluxo interfacial inferior da composição de revestimento em pó fluidizada em contato com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado do que o fluxo interfacial da mesma composição em pó liquefeita nas mesmas condições que está em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado ou com uma porção do mesmo substrato ao qual o primeiro material não foi aplicado. Como tal, quando a composição de revestimento em pó entra em contato com o primeiro material que foi aplicado ao substrato e é liquefeita, o fluxo da composição de revestimento em pó liquefeita na interface de contato com o primeiro material pode diminuir e é, portanto, menor em comparação com a mesma composição de revestimento em pó liquefeita que não está em contato com o primeiro material. A interação entre a composição de revestimento em pó liquefeita e o primeiro material também pode produzir uma viscosidade mais alta na composição de revestimento em pó liquefeita do que a viscosidade da mesma composição de revestimento em pó liquefeita nas mesmas condições que não estão em contato com o primeiro material. O aumento da viscosidade da composição de revestimento em pó liquefeita pode ser localizado e aumentar na interface do primeiro material ou pode se estender por toda ou parte da composição de revestimento em pó liquefeita.
[0076] A diminuição no fluxo interfacial e o aumento na viscosidade da composição de revestimento em pó liquefeita descritos neste documento podem ser demonstrados através de vários experimentos, incluindo densidade de reticulação e tempos de cura. Por exemplo, os revestimentos da presente invenção têm uma densidade de reticulação mais alta em comparação com um revestimento depositado a partir da mesma composição de revestimento em pó aplicada sobre um substrato que está livre do primeiro material. O primeiro material aplicado ao substrato, portanto, diminui o fluxo interfacial e aumenta a viscosidade da composição de revestimento em pó liquefeita para permitir uma melhor reticulação.
[0077] A densidade da reticulação pode ser testada com fricções duplas de MEK (metiletilcetona) em que o dedo indicador de um testador mantém uma espessura dupla de pano de algodão saturado com MEK em um ângulo de 45 graus em relação à superfície do painel revestido. Cada fricção é realizada com um movimento de distância do testador e um movimento de retorno em direção ao testador. As fricções são realizadas com pressão moderada a uma taxa de cerca de 1 fricção dupla por segundo e têm pelo menos 4” de comprimento. Os panos de algodão são reumedecidos com MEK a cada 25 a 50 fricções para garantir que o aplicador permaneça úmido durante todo o teste. As fricções duplas são realizadas até a ruptura do revestimento onde o revestimento é removido do painel.
[0078] O grau de reticulação também é demonstrado por outros métodos, incluindo, mas não se limitando a, imersão em solvente e análise termomecânica. No teste de imersão em solvente, os substratos revestidos são imersos em um solvente como a acetona, por exemplo, por 24 horas. A espessura do revestimento após imersão em solvente é então comparada com a espessura do revestimento antes da imersão em solvente. Quanto maior for a retenção da espessura do revestimento após imersão em solvente, maior será o grau de reticulação. A espessura do revestimento antes e depois da imersão em solvente é medida usando o macroscópio digital 3D.
[0079] Para análise termomecânica, um analisador termomecânico Q400 da TA Instruments Inc. é utilizado para investigar a estrutura reticulada monitorando o comportamento de penetração controlado pela temperatura. Durante esse teste, uma rampa constante de 10 ° C / min com uma força fixa de 0,1 N pode ser aplicada na faixa de temperatura de 25 °C a 150 °C com a força sendo mantida até que o sistema resfrie abaixo de 25 °C. Uma penetração total de todo o revestimento demonstra um menor grau de reticulação em comparação com o comportamento de penetração parcial ou de penetração parcial em duas etapas.
[0080] A interação com o primeiro material também pode causar uma densidade de reticulação mais alta na interface onde a composição de revestimento em pó entrou em contato com o primeiro material. Por exemplo, o revestimento formado a partir da composição de revestimento em pó pode ter uma densidade de reticulação mais alta em uma porção inferior onde a composição de revestimento em pó entrou em contato com o primeiro material de modo que a densidade de reticulação seja inferior / diminua em uma porção superior do revestimento acima da porção inferior que entrou em contato com o primeiro material.
[0081] Como indicado, a diminuição no fluxo interfacial e o aumento na viscosidade da composição de revestimento em pó também podem ser mostrados testando os tempos de cura que o primeiro material fornece em comparação com os tempos de cura da composição de revestimento em pó sem o primeiro material. Por exemplo, verificou-se que o primeiro material fornece um tempo de gel significativamente mais rápido quando aquecido com os componentes da composição de revestimento em pó em comparação com o tempo de gel da composição de revestimento em pó que está livre do primeiro material.
[0082] Depois de aplicar a composição de revestimento em pó sobre o substrato ao qual o primeiro material foi aplicado, pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó pode ter alta vazão de comprimido, embora também exiba boa aparência de cobertura e revestimento da borda como descrito neste documento. Por exemplo, pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó pode ter uma vazão de comprimido maior do que 30 mm, embora exiba também boa aparência de cobertura e de revestimento da borda. A vazão do comprimido, conforme relatado neste documento, é medida de acordo com ASTM D3451-06 (2017) e ISO 8130-11, em que uma estrutura plana inclinada de 65 ° foi usada para segurar uma placa de vidro de 20 polegadas por 12 polegadas. A placa de vidro e a moldura são aquecidas a 300 °F por 20 minutos antes que os grânulos sejam jogados na placa horizontal e deixados em repouso por um minuto antes de inclinarem em um ângulo de 45 °. A placa revestida é então deixada no forno por 15 minutos antes de puxar a placa de vidro e a moldura para fora do forno e resfriar. O fluxo é medido de cima para baixo e relatado como milímetros de fluxo de comprimidos. Este teste é referido neste documento como o "teste de fluxo de comprimidos".
[0083] Como resultado da interação entre o primeiro material e a composição de revestimento em pó, foi observada a redução da área exposta de metal descoberto nas bordas, bem como uma cobertura de revestimento melhorada nas bordas e cantos do substrato. Isso pode ocorrer, por exemplo, a partir de um fluxo interfacial inferior em uma interface do primeiro material e da composição de revestimento em pó liquefeita, bem como de uma viscosidade mais alta de pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó liquefeita. Por exemplo, os substratos revestidos da presente invenção podem ter espessuras de película seca maiores nas bordas em comparação com espessuras de película seca nas bordas de substratos revestidos com a mesma composição, mas sem o primeiro material. Os substratos revestidos da presente invenção, por exemplo, podem ter uma espessura de película seca em uma borda do substrato de 2 µm ou maior, ou 5 µm ou maior, ou 8 µm ou maior, ou 10 µm ou maior, ou 12 µm ou maior. Os substratos revestidos da presente invenção podem ter uma espessura de película seca em uma borda do substrato de até 25 µm, ou até 20 µm, ou até 15 µm. Os substratos revestidos da presente invenção podem ter uma espessura de película seca em uma borda do substrato dentro de uma faixa, tal como, por exemplo, de 2 µm a 25 µm, ou de 5 µm a 20 µm, ou de 8 µm a 20 µm.
[0084] Os substratos revestidos da presente invenção podem ter uma espessura de película seca mais consistente ou uniforme em toda a superfície do substrato em comparação com substratos revestidos com a mesma composição, mas sem o primeiro material. Ou seja, a espessura da película seca nas bordas dos substratos revestidos da presente invenção pode ser mais consistente com a espessura da película seca em outras porções do substrato em direção ao centro dos substratos, que são historicamente mais fáceis de revestir em comparação com as bordas. Por exemplo, o substrato revestido da presente invenção pode ter uma razão de uma espessura de película seca em uma borda do substrato para uma espessura de película seca de 10 mm de distância da borda em direção ao centro do substrato dentro de uma faixa de 1: 3 a 1:15, ou de 1: 3 a 1:10, ou de 1:4 a 1:12, ou de 1:4 a 1:8.
[0085] O substrato revestido da presente invenção pode ter resistência à corrosão melhorada devido à cobertura de revestimento melhorada sobre as bordas e cantos do substrato. Particularmente, verificou-se que os substratos revestidos da presente invenção podem exibir menos ou igual a 10% de corrosão de borda linear após 20 ou 40 ciclos de acordo com SAE J2334. Durante este teste de corrosão, os substratos revestidos são limpos, secos e mantidos contra um modelo com blocos de 3 mm de largura após a exposição. A porcentagem (%) de corrosão da borda linear do substrato revestido é então determinada pela contagem do número de blocos quadrados marcados nas bordas do substrato que exibem produtos de corrosão, bolhas e falha de adesão. Os defeitos percentuais são calculados tomando o número total de quadrados com defeitos dividido pelo número total de quadrados das bordas avaliadas. Boa cobertura de borda é demonstrada com um valor médio de 3 substratos de teste abaixo de 20% de corrosão de borda linear e excelente cobertura de borda é demonstrada com um valor médio de 5% ou menos corrosão de borda linear. Este teste de corrosão de borda linear é referido neste documento como o "teste de corrosão de borda linear".
[0086] O substrato revestido da presente invenção também pode ter resistência à corrosão filiforme melhorada. Particularmente, verificou-se que os substratos revestidos da presente invenção podem fornecer resistência à corrosão filiforme melhorada (testado de acordo com SAE J2635 "Procedimento de teste de corrosão filiforme para rodas de alumínio pintadas e guarnição de roda de alumínio pintada"), em comparação com substratos revestidos não tratados com o primeiro material.
[0087] O substrato revestido da presente invenção também pode ter resistência à corrosão melhorada. Particularmente, verificou-se que os substratos revestidos da presente invenção podem fornecer resistência à corrosão melhorada quando testados de acordo com ASTM- B117-18 e aplicando um marcador no meio do substrato antes de medir a fluência total do marcador, em comparação com os substratos revestidos não tratados com o primeiro material.
[0088] Conforme indicado, os substratos revestidos podem ter uma boa aparência de revestimento. Particularmente, os substratos revestidos da presente invenção podem ter um valor R, que pode ser usado para medir a aparência do revestimento, que é próximo ou igual a um valor R obtido a partir de um substrato revestido com a mesma composição, mas sem o primeiro material. Por exemplo, verificou-se que os substratos revestidos da presente invenção têm valores R de 75% ou mais, ou 80% ou mais, ou 85% ou mais, ou 90% ou mais, ou 95% ou mais, ou 100%, de um valor R de um substrato revestido com a mesma composição, mas sem o primeiro material.
[0089] Os valores de R dos substratos revestidos, conforme relatado neste documento, são determinados medindo primeiro as ondas longas e curtas do substrato de revestimento usando um ΥΚ Wavescan Plus disponível de BYK-Gardner EUA, que mede a topografia da superfície através de um perfil óptico. O instrumento de varredura de ondas usa uma fonte pontual (ou seja, laser) para iluminar a superfície sobre uma distância predeterminada, por exemplo, 10 centímetros, com um ângulo de incidência de 60°. A luz refletida é medida no mesmo ângulo, mas em ângulo oposto. Conforme o feixe de luz atinge um "pico" ou “vale” da superfície, um sinal máximo é detectado; quando o feixe atinge uma "inclinação" de um pico / vale um sinal mínimo é registrado. A frequência do sinal medido é igual à frequência espacial dupla da topografia da superfície de revestimento. Os dados são divididos em sinais de ondas longas (tamanho da estrutura > 0,6 mm) e ondas curtas (tamanho da estrutura < 0,6 mm) usando uma função de filtro matemático. O valor de R é então determinado dentro de uma escala de 0 a 10,5, com 10,5 significando a melhor aparência. O cálculo para o valor de R é o seguinte: R = 10,5 - 4 * log (a - 0,02 * | b-20 |), onde a = 20 * (10 ^ (Onda longa/ 67)-1) eb = 20 * (10 ^ (onda curta / 67)-1). Se R > 10,5, então R = 10,5. Se |b-20| > 40, então |b-20| = 40. Este teste de aparência é referido neste documento como o "teste de valor de R".
[0090] Os substratos revestidos de acordo com a presente invenção podem ter uma ou mais propriedades melhoradas e / ou podem abordar um ou mais problemas conhecidos na indústria de revestimento. Isso pode incluir, por exemplo: cobertura aprimorada da borda do revestimento; cobertura mais uniforme em toda a superfície de um substrato, incluindo as bordas e / ou cantos; vedação melhorada sobre toda a superfície de um substrato, incluindo as bordas e / ou cantos; aumento da resistência à flexão; adesão melhorada; e / ou resistência ao chip melhorada, como resistência durante o transporte e armazenamento do substrato revestido. Conforme usado neste documento, "escorrimento" se refere ao fluxo indesejável do revestimento em superfícies verticais ou quase verticais que produzem películas de espessura desigual. “Resistência ao escorrimento”, portanto, se refere à resistência do revestimento ao escoamento em superfícies verticais ou quase verticais.
[0091] Reconhece-se que um substrato compreendendo o primeiro material permite a aplicação de vários tipos de camadas de revestimento com propriedades melhoradas, incluindo, mas não se limitando a, um revestimento multicamadas onde pelo menos duas das camadas de revestimento são formadas a partir de composições de revestimento em pó que têm taxas de fluxo de comprimidos iguais ou diferentes. Por exemplo, um revestimento de múltiplas camadas pode ser formado sobre o substrato compreendendo o primeiro material no qual o revestimento de múltiplas camadas é obtido a partir de pelo menos duas composições de revestimento em pó que têm uma vazão de comprimido acima de 40, uma vazão de comprimido abaixo de 40, ou onde uma composição (a primeira ou segunda composição) tem uma vazão de comprimido acima de 40 e a outra composição (a primeira ou segunda composição) tem uma vazão de comprimido abaixo de 40. Um exemplo não limitativo de tal revestimento de múltiplas camadas inclui uma primeira camada de revestimento formada a partir de uma composição em pó com baixas quantidades de modificador de reologia e uma vazão de comprimido acima de 40 ou acima de 50, que é aplicada no substrato tratado, seguido por uma camada de revestimento em pó formada a partir de uma segunda composição em pó com uma vazão de comprimido acima de 40 ou acima de 50, e que pode fornecer formação de película melhorada nas bordas do substrato no revestimento multicamada curado.
[0092] A composição de revestimento aplicada sobre o substrato que compreende o primeiro material também pode ser selecionada com base nas propriedades que o revestimento resultante fornece. Por exemplo, a composição de revestimento em pó pode ser selecionada para formar um revestimento dielétrico sobre o substrato tratado. Um "revestimento dielétrico" se refere a um revestimento que é eletricamente isolante. As composições de revestimento em pó para a preparação de revestimentos dielétricos podem compreender, por exemplo, qualquer um dos componentes descritos anteriormente, desde que o revestimento seja eletricamente isolante.
[0093] A presente invenção também se refere a métodos incluindo, por exemplo, métodos para tratar um substrato, vedar pelo menos uma porção de uma superfície de um substrato, diminuir a resistência ao derramamento e / ou melhorar a cobertura da borda compreendendo: colocar pelo menos uma porção do substrato em contato com o primeiro material; e colocar diretamente pelo menos uma porção do substrato em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó compreendendo uma resina formadora de filme e, opcionalmente, um reticulador reativo com a resina formadora de filme, e liquefazer a composição de revestimento em pó para formar uma camada de revestimento da composição de revestimento em pó no substrato. Os métodos da presente invenção fazem com que a composição de revestimento em pó entre em contato com o primeiro material. A interação resultante entre a composição de revestimento em pó liquefeita e o primeiro material fornecido pelo método da presente invenção afeta um ou mais aspectos da composição de revestimento conforme descrito anteriormente,
incluindo, por exemplo, um fluxo interfacial inferior da composição de revestimento em pó liquefeita e / ou uma maior viscosidade da composição de revestimento em pó liquefeita em comparação com o fluxo interfacial ou viscosidade da mesma composição em pó liquefeita nas mesmas condições que está em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado ou com uma porção do mesmo substrato ao qual o primeiro material não foi aplicado.
[0094] O primeiro material e a composição de revestimento em pó usados nos métodos da presente invenção incluem qualquer um dos primeiros materiais e composições de revestimento em pó descritos anteriormente. O primeiro material também pode ser aplicado ao substrato, tal como diretamente ao substrato sem nenhuma camada intermediária, usando qualquer um dos métodos descritos anteriormente, incluindo, por exemplo, imersão, enxágue, limpeza, pulverização, vapor ou eletrodeposição, escovação, rolamento, ou explosão.
[0095] Os métodos da presente invenção também podem incluir qualquer uma das etapas adicionais descritas neste documento. Por exemplo, os métodos da presente invenção também podem compreender: tratar, galvanizar e / ou aplicar uma composição de pré-tratamento ao substrato antes de aplicar o primeiro material; secar o substrato após a aplicação do primeiro material por ar e / ou calor; e / ou aplicação de uma ou mais composições de revestimento adicionais.
[0096] Os substratos revestidos de acordo com os métodos da invenção podem incluir qualquer um dos substratos e materiais descritos anteriormente. Etapas diferentes podem ser usadas para revestir certos substratos e materiais para aplicações e usos finais específicos. Por exemplo, uma bobina pode ser revestida: colocar pelo menos uma porção da bobina em contato com o primeiro material; enrolar a bobina para armazenamento e / ou transporte; desenrolar a bobina em período posterior de tempo; colocar diretamente pelo menos uma porção da bobina em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó que compreende uma resina formadora de filme e, opcionalmente, um reticulador reativo com a resina formadora de filme; e liquefazer a composição de revestimento em pó para formar uma camada de revestimento da composição de revestimento em pó na bobina. A bobina também pode ser estampada ou formada antes ou depois da aplicação da composição de revestimento em pó.
[0097] Os exemplos a seguir são apresentados para demonstrar os princípios gerais da invenção. A invenção não deve ser considerada como limitada aos exemplos específicos apresentados. Todas as partes e porcentagens nos exemplos estão em peso, a menos que de outra forma indicado. EXEMPLOS 1 a 7 Preparação e aplicação de enxágues com água modificada
[0098] Lavagens com água desionizada contendo um catalisador, reticulador ou modificador de reologia foram primeiro preparadas misturando os componentes listados na Tabela 1 à temperatura ambiente. Tabela 1 Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 Ex. 5 Ex. 6 Componente (gramas) (gramas) (gramas) (gramas) (gramas) (gramas) Hydromax® 300 1 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 TRITON CF-10 2 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 Água desionizada 96,69 92,44 92,44 94,69 96,69 84,4 Brometo de tetrabutil fosfônio 2,00 0 0 0 0 0 EPOCROS K-2030E 3 0 6,25 0 0 0 0 CARBODILITE V-02-L2 4 0 0 6,25 0 0 0 CARDOLITE NX-8101 5 0 0 0 4,00 0 0 ACRYSOL RM-12W 6 0 0 0 0 2,0 0 7 SNOWTEX ST-O 0 0 0 0 0 14,28 1 Um hidrótropo, solubilizante de tensoativo não iônico, e agente eletrostático, comercialmente disponível de Alfa Chemicals. 2 Um tensoativo não iônico comercialmente disponível de DOW.
Copolímero reticulante reativo funcionalizado com base em estireno / acrílico oxazolina, disponível comercialmente de Nippon Shokubai.. 4 Um reticulador à base de policarbodi-imida, comercialmente disponível de Nisshinbo Chemical Inc. 5 Um agente de cura epóxi, comercialmente disponível de Cardolite. 6 Um modificador de reologia de uretano não iônico, disponível comercialmente na Dow Chemical Company. 7 Sílica coloidal, comercialmente disponível de Nissan Chemical.
[0099] Painéis de aço laminados a frio descobertos, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161 foram primeiro limpos com solvente MEK, em seguida, fosfato de ferro pré-tratado com solução de Chemfos® 51HD (um limpador e revestimento projetado para remover sujeira e depositar um revestimento de fosfato, comercialmente disponível de PPG) a 140 °F por 2 minutos. Cada um dos painéis foi a seguir enxaguado com água desionizada. Os painéis foram então mergulhados em enxágues com água desionizada contendo os componentes listados na Tabela 1 por 2 minutos. Todos os painéis foram secos em um forno por 2 minutos a 110 °C e deixados resfriar à temperatura ambiente.
[00100] Além disso, um painel de controle (Exemplo Comparativo 7) também foi preparado mergulhando o painel em uma solução Chemfos® 51HD a 140 °F por 2 minutos e, em seguida, enxaguando com água desionizada. O painel foi seco em um forno por 2 minutos a 110 °C e deixado resfriar à temperatura ambiente. EXEMPLO 8 Preparação de substratos revestidos
[00101] Os substratos de cada um dos Exemplos 1 a 7 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. O revestimento em pó foi aquecido em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos. EXEMPLO 9 Avaliação de substratos revestidos
[00102] Os substratos revestidos do Exemplo 8 foram testados quanto à aparência do revestimento. A aparência do revestimento de cada revestimento foi testada pelo teste de valor de R anteriormente descrito neste documento. Os valores de R resultantes dos revestimentos formados sobre os substratos dos Exemplos 1 a 7 estão listados na Tabela 2. Tabela 2 Substrato revestido Valor de R Exemplo 1 4,8 Exemplo 2 4,6 Exemplo 3 5,2 Exemplo 4 5,4 Exemplo 5 N/A Exemplo 6 N/A Exemplo Comparativo 7 5,0
[00103] Como mostrado na Tabela 2, os valores de R dos substratos revestidos tratados com os enxágues com água desionizada contendo catalisador, reticulador ou modificador de reologia dos Exemplos 1 a 4 apresentaram valores de R semelhantes em comparação com o substrato revestido do Exemplo Comparativo 7 que foi não tratado com os enxágues com água desionizada contendo catalisador, reticulador ou modificador de reologia. EXEMPLOS 10 e 11 Preparação e aplicação de uma solução contendo catalisador
[00104] Um enxágue com água desionizada contendo um catalisador foi primeiro preparado a partir dos componentes listados na Tabela 3. Tabela 3 Exemplo 10 Componentes (gramas) Água desionizada 96,69 Brometo de tetrabutil fosfônio 2 1 TRITON CF-10 0,07 2 Hydromax® 300 1,25
[00105] Painéis de aço laminados a frio descobertos, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161 foram mergulhados em enxágues de água desionizada contendo os componentes listados na Tabela 3 por 2 minutos. Todos os painéis foram secos em um forno por 3 minutos a 110 °C e deixados resfriar à temperatura ambiente. Além disso, um painel não tratado foi selecionado como um controle (Exemplo Comparativo 11). EXEMPLO 12 Preparação de substratos revestidos
[00106] Três substratos de cada um dos Exemplos 10 a 11 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram aquecidos em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos. EXEMPLO 13
Avaliação de substratos revestidos
[00107] Os substratos revestidos do Exemplo 12 foram testados quanto à corrosão de borda linear. A corrosão de borda linear de cada substrato revestido foi testada pelo teste de corrosão de borda linear previamente descrito neste documento. As porcentagens de corrosão de borda linear resultantes dos substratos revestidos estão listadas na Tabela 4. Tabela 4 Substrato revestido % de Corrosão linear Exemplo 10 3,5 Exemplo Comparativo 11 95
[00108] Como mostrado na Tabela 4, os substratos revestidos tratados com o enxágue com água desionizada contendo o catalisador do Exemplo 10 apresentaram baixas porcentagens de corrosão de borda linear em comparação com os substratos revestidos do Exemplo Comparativo 11 que não foram tratados com o enxágue com água desionizada contendo o catalisador. EXEMPLO 14 Aplicação de uma solução contendo catalisador usando diferentes técnicas de aplicação
[00109] A solução contendo o catalisador descrito no Exemplo 10 e mostrado na Tabela 3 foi aplicada a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161, que foram cortados por cisalhamento ao longo dos lados e na parte inferior do painel ~ 1/16 de uma polegada ou menos para fornecer bordas afiadas para teste. Os painéis de teste cortados foram primeiro limpos com solvente MEK, em seguida, fosfato de ferro pré-tratado com solução Chemfos 51HD® a 140 °F por 2 minutos e, finalmente, enxaguados com água desionizada. Cada painel foi então tratado com a solução contendo o catalisador usando diferentes métodos de aplicação na metade inferior dos painéis.
[00110] O primeiro método de aplicação consistia em mergulhar o painel até a metade na solução de tratamento por 20 segundos. O segundo método de aplicação compreendeu a aplicação da solução de tratamento nas bordas umedecendo um cotonete com a solução de tratamento e aplicando a solução uniformemente nas bordas na metade inferior do painel de teste. O terceiro método de aplicação consistia em encher um frasco de pulverização com o tratamento e pulverizar a solução de tratamento na metade inferior do painel de teste. Após a aplicação da solução de tratamento, os painéis foram secos durante 2 minutos a 110 °C e resfriados naturalmente até à temperatura ambiente. EXEMPLO 15 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00111] Os substratos do Exemplo 14 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. O revestimento em pó foi aquecido em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos.
[00112] Os substratos revestidos foram testados pelo teste de valor de R anteriormente descrito neste documento. A cobertura média das bordas de cada substrato revestido também foi testada.
[00113] A cobertura da borda foi testada usando Análise FE- SEM. Para o teste de cobertura de borda, pequenas seções quadradas foram cortadas de uma área de cada painel sem tratamento de superfície
(canto superior direito, canto superior esquerdo) e uma área com tratamento de superfície (bordas inferior direita e esquerda) com um cortador de painel e montado em epóxi durante a noite. Após a cura, as montagens foram lixadas, polidas e colocadas em tocos de alumínio com fita de carbono. As amostras foram então revestidas com Au / Pd por 20 segundos e analisadas em um Quanta 250 FEG SEM sob alto vácuo.. A tensão de aceleração foi definida para 20,00 kV e o tamanho do ponto era 3,0. As amostras foram visualizadas no modo secundário e retroespalhamento, dependendo de qual imagem permitiu o melhor contraste. Três medições de espessura de película seca foram coletadas em torno das bordas do painel frontal e traseiro e foi calculada a média para fornecer medições de cobertura de borda média para cada área. As medições foram feitas na parte mais fina do revestimento na borda do substrato.
[00114] Os resultados de teste do valor R e a cobertura média de borda estão listados na Tabela 5. Tabela 5 µm de µm de Cobertura Valor de R Valor de R Cobertura Método de média da topo não fundo média da aplicação borda do tratado tratado borda superior fundo não tratada tratada Imersão 3,8 3,1 2,8 10,2 Limpar - bordas 3,7 3,7 3,5 9,1 ponta-Q Jato aplicado 3,8 3,0 2,9 6,9
[00115] Como mostrado na Tabela 5, as porções dos substratos revestidos tratados com os diferentes métodos todos apresentaram bons valores de R e cobertura de borda melhorada em comparação com as porções não tratadas dos substratos revestidos. EXEMPLO 16
Aplicação de uma solução contendo catalisador em substratos tratados de maneiras diferentes
[00116] A solução contendo o catalisador descrito no Exemplo 10 e mostrado na Tabela 3 foi aplicada a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161, que foram cortados por cisalhamento ao longo dos lados e na parte inferior do painel ~ 1/16 de uma polegada ou menos para fornecer bordas afiadas para teste. Antes de aplicar a solução de tratamento, os painéis de teste cortados foram primeiro limpos com solvente MEK seguido por um dos três tratamentos de superfície diferentes.
[00117] O primeiro tratamento de superfície foi um tratamento de fosfato de ferro que foi aplicado por meio de Chemfos® 51HD a 140 °F por 2 minutos e, em seguida, enxaguado com água desionizada.
[00118] Para o segundo tratamento, os painéis de pré-tratamento Zircobond foram primeiro limpos com um limpador disponível comercialmente da PPG Industries, ChemKleen SP1, em uma cabine de pulverização de aço inoxidável usando bicos de jato em V a 10 a 15 psi por dois minutos a 49 °C, seguido por um enxágue por imersão em água DI por 15 segundos e pulverização com água DI por mais 15 segundos. Após a limpeza e enxágue, os painéis foram imersos em um banho Zircobond 4200 (pré-tratamento de película fina comercialmente disponível de PPG Industries, Inc.) Uma solução de cinco galões de Zircobond 4200 DM / DR (uma composição de pré-tratamento contendo zircônio comercialmente disponível na PPG Industries) foi preparada de acordo com as instruções do fabricante. A temperatura do banho foi de 80 °F e os painéis foram executados através do banho durante 2 minutos com baixa agitação. Os painéis foram então enxaguados por pulverização durante 15 a 20 segundos com água DI e secos com ar quente usando um secador de cabelo portátil Hi-Velocity feito por Oster® (número do modelo 078302-300-
000) a uma temperatura de cerca de 50 a 55 °C até que os painéis estivessem secos (cerca de 1 a 5 minutos).
[00119] O terceiro tratamento de superfície envolveu a limpeza da superfície do painel usando PPG Chemi Kleen 2010Lp com uma embalagem de tensoativo a 135 ℉. Os painéis foram mergulhados na solução de limpeza por 2 minutos e, em seguida, enxaguados com água DI.
[00120] A metade inferior de cada um dos painéis foi então mergulhada na solução de tratamento por 10 segundos e então deixada secar em um forno a 110 ℃ por dois minutos. EXEMPLO 17 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00121] Os substratos do Exemplo 16 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. O revestimento em pó foi aquecido em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos.
[00122] Os substratos revestidos foram testados pelos testes de valor de R e cobertura média da borda descritos anteriormente neste documento. Os resultados de teste do valor de R e a cobertura média de borda estão listados na Tabela 6. Tabela 6 Pré-tratamento Valor de R Valor de R µm de µm de da superfície topo não fundo Cobertura Cobertura do painel tratado tratado média da média da borda borda do superior não fundo tratada tratada Fosfato de 3,8 3,1 2,8 10,2 Ferro Limpar apenas 3,2 2,6 1,8 7,8 Zircônio 3,8 3,0 7,8 19,7
[00123] Como mostrado na Tabela 6, as porções de cada um dos substratos revestidos tratados com catalisador apresentaram todas bons valores de R e cobertura de borda melhorada em comparação com as porções não tratadas dos substratos revestidos. EXEMPLO 18 Aplicação de uma solução contendo catalisador em diferentes substratos
[00124] A solução contendo o catalisador descrito no Exemplo 10 e mostrado na Tabela 3 foi aplicada a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no ACT item # 10161, e alumínio 3003 H14, acabamento fresado 0,025 "X 4" X 12 "disponível do item A412 do painel Q, que foram cortados por cisalhamento ao longo dos lados e na parte inferior do painel em cerca de 1/16 de polegada ou menos para fornecer bordas afiadas para teste.
[00125] A superfície do painel de aço laminado a frio foi preparada com uma simples limpeza da superfície usando PPG Chemi Kleen 2010Lp com uma embalagem de tensoativo a 135 ℉. Os painéis foram mergulhados na solução de limpeza por 2 minutos e, em seguida, enxaguados com água DI.
[00126] A superfície do painel de alumínio foi limpa com ULTRAX 14 AWS disponível comercialmente a uma concentração de 3,5% a 100 ℉ por 3,5 minutos em um tanque de pulverização. Após a limpeza da metade inferior, cada um dos painéis foi então mergulhado na solução de tratamento por 10 segundos e então deixada secar em um forno a 110 ℃ por dois minutos. EXEMPLO 19
Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00127] Os substratos do Exemplo 18 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram aquecidos em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos.
[00128] Os substratos revestidos foram testados pelos testes de valor de R e cobertura média da borda descritos anteriormente neste documento. Os resultados de teste do valor de R e a cobertura média de borda estão listados na Tabela 7. Tabela 7 µm de µm de Valor de R Valor de R Cobertura Cobertura Substrato topo não fundo média da média da tratado tratado borda superior borda do não tratada fundo tratada aço laminado 3,2 2,6 1,8 7,8 a frio Alumínio 3,8 3,0 5,1 9,6
[00129] Como mostrado na Tabela 7, as porções dos substratos revestidos tratados com catalisador apresentaram bons valores de R e cobertura de borda melhorada em comparação com as porções não tratadas dos substratos revestidos. EXEMPLO 20 Preparação e aplicação de diferentes tratamentos de superfície
[00130] Os tratamentos de superfície contendo diferentes materiais de tratamento foram preparados pela mistura dos componentes listados na Tabela 8 à temperatura ambiente. As soluções contendo a carbodi-imida, o modificador de reologia e o reticulador epóxi foram mantidas sob agitação de barra magnética até o uso. Tabela 8 Exemplo de Exemplo de Exemplo de Exemplo de modificador catalisador reticulador reticulador Componentes de reologia porcentagem porcentagem porcentagem porcentagem total do peso total de peso total de peso total de peso Hydromax® 1,25 1,25 1,25 1,25 3001 TRITON CF- 0,07 0,07 0,07 0,07 102 Água 96,69 92,44 94,69 96,69 desionizada Brometo de tetrabutil 2,00 0 0 0 fosfônio
CARBODILITE 0 6,25 0 0 EO58 Cardolite NX- 0 0 4,00 0 81019 ACRYSOL RM- 0 0 0 2,0 12W6 8 Um reticulador de policarbodi-imida, comercialmente disponível de Nisshinbo Chemical Inc. 9 Um agente de cura epóxi, comercialmente disponível de Cardolite.
[00131] As soluções de tratamento foram aplicadas a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161, que foram cortados por cisalhamento ao longo dos lados e na parte inferior do painel ~ 1/16 de polegada ou menos para fornecer bordas afiadas para teste. Os painéis de teste cortados foram primeiro limpos com solvente MEK, em seguida, fosfato de ferro pré-tratado com solução Chemfos 51HD® a 140 °F por 2 minutos e, finalmente, enxaguados com água desionizada. Cada painel foi então tratado com uma das soluções de tratamento, mergulhando os painéis até a metade na respectiva solução de tratamento por 10 segundos. Os painéis foram então secos durante 2 minutos a 110 °C e resfriados naturalmente até a temperatura ambiente. EXEMPLO 21 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00132] Os substratos do Exemplo 20 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram aquecidos em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos.
[00133] Os substratos revestidos foram testados pelos testes de valor de R e cobertura média da borda descritos anteriormente neste documento. Os resultados de teste do valor de R e a cobertura média de borda estão listados na Tabela 9. Tabela 9 µm de µm de Valor de Valor de Cobertura Cobertura Pré-tratamento da R R média da média da superfície do painel topo não fundo borda borda do tratado tratado superior não fundo tratada tratada Brometo de tetrabutil 3,2 2,6 1,8 7,8 fosfônio CARBODILITE EO5 8 3,4 3,3 3,4 7,8 Cardolite NX-8101 9 3,7 3,2 2,5 6,9 ACRYSOL RM-12W 6 4,1 3,5 1,7 7,4
[00134] Como mostrado na Tabela 9, as porções dos substratos revestidos tratados com catalisador, reticulador ou modificador de reologia apresentaram todas bons valores de R e cobertura de borda melhorada em comparação com as porções não tratadas dos substratos revestidos. EXEMPLO 22 Preparação e aplicação de soluções de tratamentos em diferentes fases
[00135] As soluções de tratamento foram preparadas misturando os componentes listados na Tabela 10 à temperatura ambiente sob mistura de barra de agitação magnética até o uso, exceto para Chemfos® 51HD que foi aquecido a 140 ℉ no momento do uso. Tabela 10 Exemplo de Exemplo de pré- Exemplo de enxágue final tratamento selante Componentes porcentagem porcentagem porcentagem total de peso total de peso total de peso Hydromax® 3001 1,25 0 0 TRITON CF-102 0,07 0 0 Água desionizada 96,69 0 0 Brometo de 2,00 2,0 2,0 tetrabutil fosfônio Chemfos® 0 98 0 51HD10 Chemseal 10011 0 0 98 10 Um enxágue final sem cromo, disponível comercialmente na PPG. 11 Um enxágue de passivação orgânica sem cromo, disponível comercialmente na PPG.
[00136] As soluções de tratamento foram aplicadas a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161, que foram cortados por cisalhamento ao longo dos lados e na parte inferior do painel ~ 1/16 de polegada ou menos para fornecer bordas afiadas para teste.
[00137] Um primeiro conjunto de painéis de teste cortados foi limpo com solvente MEK, em seguida, fosfato de ferro pré-tratado com
Chemfos 51HD® a 140 °F por 2 minutos e, finalmente, enxaguado com um enxágue com água DI contendo catalisador, conforme listado na Tabela 10 como o Exemplo de enxágue final. Cada painel foi seco por 2 minutos a 110 °C e resfriou naturalmente até a temperatura ambiente.
[00138] Um segundo conjunto de painéis de teste cisalhado foi limpo com solvente MEK e, em seguida, fosfato de ferro pré-tratado com catalisador contendo Chemfos 51HD® e outros componentes a 140 °F por 2 minutos mergulhando os painéis na solução, conforme listado na Tabela 10 como o Exemplo de pré-tratamento. Cada painel foi seco por 2 minutos a 110 °C e resfriou naturalmente até a temperatura ambiente.
[00139] Um terceiro conjunto de painéis de teste cisalhado foi limpo com solvente MEK, fosfato de ferro pré-tratado com Chemfos® 51HD a 140 ° F por 2 minutos, enxaguado com água desionizada e finalmente selado com Chemseal 100 contendo catalisador, conforme listado na Tabela 10 como o Exemplo de selante. Cada painel foi seco por 2 minutos a 110 °C e resfriou naturalmente até a temperatura ambiente. EXEMPLO 23 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00140] Os substratos do Exemplo 22 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram aquecidos em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos.
[00141] Os substratos revestidos foram testados pelos testes de valor de R e cobertura média da borda descritos anteriormente neste documento. Os resultados de teste do valor de R e a cobertura média de borda estão listados na Tabela 11. Tabela 11 µm de µm de Valor de R Valor de R Cobertura Cobertura Estágio de topo não fundo média da média da tratamento tratado tratado borda superior borda do não tratada fundo tratada Enxágue Final 3,8 3,1 2,8 10,2 Selante 3,7 3,9 1,9 7,7 Pré-tratamento 3,8 2,9 4,51 10,5
[00142] Como mostrado na Tabela 11, as porções dos substratos revestidos tratados com catalisador todas apresentaram bons valores de R e cobertura de borda melhorada em comparação com as porções não tratadas dos substratos revestidos. EXEMPLO 24 Preparação e aplicação de soluções de tratamento
[00143] As soluções de tratamento foram preparadas misturando os componentes listados na Tabela 12 à temperatura ambiente. Tabela 12 Exemplo de catalisador Exemplo de reticulador Componentes porcentagem total do porcentagem total de peso peso Hydromax® 3001 1,25 1,25 TRITON CF-102 0,07 0,07 Água desionizada 96,69 94,69 Brometo de tetrabutil 2,00 0 fosfônio Cardolite NX-81019 0 4,00
[00144] As soluções de tratamento foram aplicadas a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161, que foram cortados por cisalhamento ao longo dos lados e na parte inferior do painel ~ 1/16 de polegada ou menos para fornecer bordas afiadas para teste. Os painéis de teste cortados foram primeiro limpos com solvente MEK e depois enxaguados com água desionizada. Os painéis foram então submetidos a um enxágue final mergulhando a metade inferior dos painéis por 20 segundos nas soluções e colocados em um forno para secar por 2 minutos a 110 ℃. EXEMPLO 25 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00145] Os substratos do Exemplo 24 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo: (1) um poliéster funcional de ácido carboxílico, reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e carga padrão (referidos como "epóxi ácido"); (2) um polímero funcional de epóxi, reticulador funcional de fenol e aditivos e carga padrão (referidos como "epóxi fenol"); ou (3) um poliéster funcional com ácido carboxílico, reticulador de hidroxilalquilamida e aditivos e carga padrão (referidos como "hidroxialquilamida ácida").
[00146] As composições em pó foram pulverizadas com um sistema de pulverização eletrostática da série Nordson LAD a 35 kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram aquecidos em um forno elétrico (forno elétrico série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para curar e formar os revestimentos.
[00147] Os substratos revestidos foram testados pelos testes de valor de R e cobertura média da borda descritos anteriormente neste documento. Os resultados de teste do valor de R e a cobertura média de borda estão listados na Tabela 13. Tabela 13 Química do pó / Valor de R Fundo µm de µm de tratamento de topo não tratado Cobertura Cobertura superfície tratado com valor média da média da
R borda borda do superior não fundo tratada tratada Epóxi ácido / 3,8 3,1 2,8 10,2 catalisador Epóxi fenol / 3,5 3,3 7,6 12,5 catalisador Ácido hidroxialquilamida / 3,8 3,6 17,8 22,5 agente de reticulação
[00148] Como mostrado na Tabela 13, as porções dos substratos revestidos tratados com catalisador ou reticulador apresentaram bons valores de R e cobertura de borda melhorada em comparação com as porções não tratadas dos substratos revestidos. EXEMPLO 26 Avaliação de densidade de reticulação
[00149] A solução contendo o catalisador descrito no Exemplo 10 e mostrado na Tabela 3 foi aplicada a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161, que foram cortados por cisalhamento ao longo dos lados e na parte inferior do painel ~ 1/16 de uma polegada ou menos para fornecer bordas afiadas para teste. Os painéis de teste cortados foram primeiro limpos com solvente MEK, em seguida, fosfato de ferro pré-tratado com solução Chemfos 51HD® a 140 °F por 2 minutos e, finalmente, enxaguados com água desionizada. A metade inferior de cada painel foi mergulhada na solução de tratamento por 20 segundos, seca por 2 minutos a 110 °C e resfriou naturalmente até a temperatura ambiente.
[00150] Os substratos foram então pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram aquecidos em um forno elétrico (forno elétrico da série Despatch LAD) a 375 °F pelo período de tempo listado na Tabela 14.
[00151] Os substratos revestidos foram testados quanto à densidade de reticulação comparando as fricções duplas de MEK das porções tratadas e as fricções duplas de MEK das porções não tratadas. Os resultados do teste estão listados na Tabela 14. Tabela 14 Área Não Tratada de Área Tratada de Fricção Condições para assar Fricção Dupla de MEK Dupla de MEK 4 min. @ 375℉ 18 Reprovado 282 Reprovado 6 min. @ 375℉ 327 Reprovado 500 Mar sem pausa 9 min. @ 375℉ 500 Mar sem pausa 500 Mar sem pausa
[00152] Como mostrado na Tabela 14, as porções dos substratos revestidos tratados com catalisador apresentaram resistência melhorada a fricções duplas de MEK em períodos de tempo mais curtos em comparação com as porções não tratadas dos substratos revestidos. Os resultados mostram que as porções dos substratos revestidos tratados com catalisador fornecem um fluxo interfacial decrescente da composição de revestimento em pó sobre o substrato tratado devido à reticulação mais rápida do revestimento em pó. EXEMPLO 27 Avaliação da taxa de cura
[00153] Várias soluções foram testadas quanto às taxas de cura. Cada solução foi preparada com a lista de componentes na Tabela 15. Tabela 15 Componentes Exemplo Catalisador Reticulador Reticulador Reticulador Comparativo de de de de (gramas) Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo (gramas) (gramas) (gramas) (gramas)
Componentes de 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 revestimento 12 Brometo de 0 0,04 0 0 0 tetrabutil fosfônio EPOCROS K- 0 0 0,1 0 0 2030E 3 CARBODILITE V- 0 0 0 0,1 0 02-L2 4 Cardolite NX- 0 0 0 0 0,08 81019 12 Um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão.
[00154] Cada solução descrita na Tabela 15 foi medida em um recipiente em uma placa quente de 180 ℃. Os tempos de gel foram medidos misturando o material na placa quente com um depressor de língua até que um gel fosse formado. Um gel foi reconhecido por longas cordas formadas ao puxar a vareta de mistura do material na placa quente. Os tempos de gel de cada solução estão listados na Tabela 16. Tabela 16 Catalisador Reticulador Reticulador Reticulador Exemplo de de de de Comparativo Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo Tempos de gel de placa quente a 142 9 8 7 20 180 ℃ (segundos)
[00155] Como mostrado na Tabela 16, as soluções contendo os reticuladores e catalisador apresentaram tempos de gel mais rápidos em comparação com as soluções sem os reticuladores ou catalisador. Os resultados mostram que as porções dos substratos revestidos tratados com catalisador fornecem reticulação mais rápida do revestimento em pó e, portanto, resultariam em fluxo interfacial diminuído e viscosidade aumentada da composição de revestimento em pó quando aplicada sobre um substrato tratado com o reticulador ou catalisador. EXEMPLO 28 Avaliação de grau de reticulação
[00156] As soluções contendo o catalisador ou reticuladores descritos nos Exemplos 1 a 4 e mostrados na Tabela 1 foram aplicadas a painéis de aço laminados a frio, 4X12X0,32 polegadas disponíveis no item ACT # 10161. Os painéis de teste foram primeiro limpos com solvente MEK, em seguida, fosfato de ferro pré-tratado com solução Chemfos 51HD® a 140 °F por 2 minutos e, finalmente, enxaguados com água desionizada. Os painéis de controle sem tratamentos foram secos por 2 minutos a 110 °C. Dois painéis para cada solução de tratamento foram mergulhados a meio caminho na respectiva solução de tratamento durante 10 segundos. Os painéis foram então retirados da solução, suspensos e depois secos durante 2 minutos a 110 °C e resfriaram naturalmente até a temperatura ambiente.
[00157] Os substratos foram então pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 35kV com fluxo de 9 psi e configurações de fluidização de 10 psi com uma ponta de fenda. As composições de revestimento em pó foram pulverizadas a 40 a 50% de umidade relativa. As composições de revestimento em pó também foram aplicadas na frente e atrás dos substratos com uma espessura de película seco de 50 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram aquecidos em um forno elétrico (forno elétrico da série Despatch LAD) por 20 minutos a 375 °F para um conjunto de painéis e 5 minutos a 375 °F para um segundo conjunto de painéis. Para o teste, os painéis foram cortados em pedaços pequenos (ou seja, menores do que 2 cm × 2 cm) por uma máquina de cisalhamento manual (cisalhamento manual modelo 24, Di- Acro).
[00158] Os substratos revestidos foram primeiro testados quanto ao grau de reticulação por um teste de imersão em solvente. O teste de imersão em solvente foi conduzido em painéis de corte de 2 cm x 2 cm cozido por 5 minutos nos quais a retenção da espessura do revestimento dos substratos revestidos foi avaliada antes da imersão em solvente dos substratos revestidos e após imersão em solvente dos substratos revestidos em acetona por 24 horas à temperatura ambiente. A retenção da espessura do revestimento foi determinada usando um macroscópio digital 3D. Os resultados do teste estão listados na Tabela 17. Tabela 17 Controle Tratamento Carbodi-imida Oxazolina Tratamento (sem com Tratamento14 Tratamento15 com epóxi16 tratamento) catalisador13 % de Peso do revestimento 0% 60,5% 43,8% 33,4% 12,8% de retenção 13 Solução do Exemplo 1. 14 Solução do Exemplo 2. 15 Solução do Exemplo 3. 16 Solução do Exemplo 4.
[00159] Como mostrado na Tabela 17, a remoção completa do revestimento foi observada após encharcar com acetona a amostra de controle não tratada com catalisador ou reticulador. A retenção da espessura do revestimento foi melhor para as amostras tratadas com catalisador e reticulador, demonstrando um maior grau de reticulação em todo o revestimento.
[00160] O grau de reticulação também foi avaliado por meio de análise termomecânica. Para o teste, um analisador termomecânico Q400 da TA Instruments Inc. foi utilizado para investigar a estrutura reticulada monitorando o comportamento de penetração orientado pela temperatura. Uma rampa constante de 10 ° C / min com uma força fixa de 0,1 N foi aplicada na faixa de temperatura de 25 °C a 150 °C. A força foi mantida até o sistema esfriar abaixo de 25 °C.
[00161] No curto tempo de cozimento de 5 min por 375 ° F, a amostra de controle sem tratamento apresentou uma penetração total de todo o revestimento na faixa de temperatura entre 80 °C e 140 °C. Ao contrário, todas as amostras que foram tratadas com catalisador ou reticulador apresentaram penetração parcial ou comportamento de penetração parcial em duas etapas, o que demonstra que as amostras tratadas com catalisador e reticulador levaram a uma maior viscosidade (ou seja, taxa de penetração mais lenta) da composição de revestimento em pó em comparação ao controle devido ao maior grau de reticulação.
[00162] A delaminação também foi avaliada quando as amostras foram cortadas em pequenos pedaços, conforme descrito anteriormente. No curto tempo de cozimento de 5 min por 375 °F, a amostra de controle apresentou delaminação pronunciada após o corte. Ao contrário, nenhuma delaminação foi observada para as amostras tratadas com catalisador e reticulador, o que ilustra ainda mais os níveis mais elevados de reticulação.
[00163] Os traços de penetração de cada amostra também foram preservados e os detalhes dos traços foram avaliados com um macroscópio. Os resultados da análise de imagem mostraram melhor revestimento na borda para o curto tempo de cozimento de 5 min por 375 °F das amostras tratadas com catalisador e reticulador em comparação com a amostra de controle, o que confirma ainda melhor reticulação. EXEMPLO 29 Preparação e aplicação de soluções de tratamento
[00164] As soluções de tratamento foram preparadas misturando os componentes listados na Tabela 18 à temperatura ambiente. Tabela 18 Componentes Quantidade (gramas) Hydromax® 3001 7,5 TRITON CF-102 0,4 CARBODILITE E- 30,0 0517 Água desionizada 559,1 Óxido de alumínio C 18 3,0
Um reticulador à base de policarbodi-imida, comercialmente disponível de Nisshinbo Chemical Inc. 18 Óxido de alumínio pirogênico, comercialmente disponível de Cabot Corporation.
[00165] A solução de tratamento foi aplicada a painéis de aço laminados a frio, 4X12 polegadas disponíveis na ACT (item não polido # 40821) mergulhando os painéis na solução e depois secando os painéis por 3 minutos a 110 ℃. EXEMPLOS 30 e 31 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00166] Parte A: Uma composição de revestimento em pó foi primeiro preparada a partir dos componentes listados na Tabela 19. Tabela 19 Exemplo 30 Exemplo 31 Componentes (gramas) (gramas) RUCOTE 901019 602,4 0 Resina de poliéster20 0 602,4 Primid® XL-55221 31,7 31,7 Benzoína 7,5 7,5 Micro 52022 7,5 7,5 PL-20023 7,9 7,9 Agente anticratera24 7,5 7,5 Powdermate® 542G 25 7,50 7,5 TiO2 270,9 270,9 Óxido de ferro amarelo 4,6 4,6 Barimite 1026 60,0 60,0 Aerosil® 20027 1,0 1,0 19 Poliéster funcional ácido com um número de ácido 28, comercialmente disponível de Stepan Company. 20 Poliéster funcional ácido com índice de acidez 39, produzido internamente pela PPG.
reticulador de hidroxialquilamida, comercialmente disponível de EMS-Primid. 22 Etileno Bis (estearamida), comercialmente disponível de Clariant Corporation. 23 Agente de controle de nivelamento e fluxo de acrílico / sílica, disponível comercialmente na Estron Chemical. 24 Aditivo imida hidroxil uretano, produzido internamente pela PPG. 25 Tensoativo de ureia fenolada modificada com amida, comercialmente disponível de Troy Corporation. 26 Sulfato de bário, comercialmente disponível de Cimbar Performance Minerals. 27 Sílica pirogênica, comercialmente disponível de Evonik Degussa.
[00167] Cada um dos componentes foi pesado em um recipiente e misturado em um misturador de prisma de alta velocidade por 30 segundos a 3.500 RPM para formar uma mistura homogênea seca. A mistura foi então fundida em uma extrusora de parafuso duplo Werner Pfleiderer 19 mm com uma configuração de parafuso agressivo e uma velocidade de 500 RPM. A primeira zona foi fixada em 50 °C, e a segunda, terceira e quarta zonas foram fixadas em 110 °C. A taxa de alimentação foi tal que um torque de 55 a 65% foi observado no equipamento. As misturas foram gotejadas em um conjunto de rolos de resfriamento (35 °F) para resfriar e ressolidificar as misturas em chips sólidos. Os chips foram pesados e 0,1% de Aerosil® 200 foi adicionado antes da moagem em um Moinho Classificador de Ar Mikro ACM®-1 para obter um tamanho de partícula de 5 a 90 mícrons com a maioria das partículas sendo de 20 a 50 mícrons e uma média tamanho de partícula de aproximadamente 27 mícrons. As composições de revestimento resultantes foram composições de revestimento em pó em partículas sólidas de livre escoamento.
[00168] Parte B: As composições de revestimento em pó da Parte A foram aplicadas sobre os substratos tratados no Exemplo 29, bem como sobre substratos não tratados como um controle, com um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 75kV, amperagem restrita a 10mA, atomização de 10 psi e 10 psi transportando ar com fluxo. A espessura do revestimento foi entre 64 µm a 90 µm. O revestimento foi curado a 375 °F durante 20 minutos para formar uma camada de revestimento. O teste de corrosão de acordo com ASTM-B117-18 foi conduzido com uma referência no meio dos painéis de teste. Os painéis foram expostos a 1.000 horas de testes antes de serem removidos de revestimento solto e produtos de corrosão. O deslizamento da referência foi medido como o deslizamento total da referência com base em uma média de 5 leituras e que foi relatada em milímetros. Os resultados do teste são mostrados na Tabela 20. Tabela 20 Exemplo de revestimento Substrato não tratado Substrato tratado 30 6,3 mm 4,3 mm 31 8,0 mm 2,7 mm
[00169] Como mostrado na Tabela 20, a resistência à corrosão melhorada foi obtida a partir dos revestimentos em pó curados aplicados sobre os substratos tratados no Exemplo 29, em comparação com os revestimentos em pó curados aplicados sobre substratos não tratados. EXEMPLO 32 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00170] Um revestimento em pó contendo um poliéster funcional de ácido carboxílico e um reticulador de hidroxialquilamida foi aplicado sobre os substratos tratados no Exemplo 29, bem como sobre substratos não tratados como controle, com um sistema de pulverização eletrostática série LAD Nordson a 75kV, amperagem restrita a 10mA, 10 psi de atomização e fluxo de ar de transporte de 10 psi. O revestimento foi aplicado entre 64 µm e 90 µm. O revestimento foi curado a 375 °F durante 20 minutos para formar uma camada de revestimento. O teste de corrosão de acordo com ASTM-B117-18 foi conduzido com uma referência no meio dos painéis de teste. Os painéis foram expostos a 1.000 horas de testes antes de serem removidos de revestimento solto e produtos de corrosão. O deslizamento da referência foi medido como o deslizamento total da referência com base em uma média de 5 leituras e que foi relatada em milímetros. Os resultados do teste são mostrados na Tabela 21. Tabela 21 Exemplo de Substrato não Substrato tratado revestimento tratado 32 10 mm 2 mm
[00171] Como mostrado na Tabela 21, a resistência à corrosão melhorada foi obtida a partir dos revestimentos em pó curados aplicados sobre os substratos tratados no Exemplo 29, em comparação com os revestimentos em pó curados aplicados sobre substratos não tratados. EXEMPLOS 33 a 35 Preparação de Composições de Tratamento de Superfície Micronizadas
[00172] As composições de tratamento de superfície micronizadas foram preparadas a partir dos componentes listados na Tabela 22. Tabela 22 Exemplo Exemplo Exemplo Componentes 33 34 35 (gramas) (gramas) (gramas) NPES-90328 490,0 0 0 EponTM 200229 0 490,0 0 Brometo de 10,0 10,0 0 tetrabutilfosfônio CARBODILITE HMV-15CA 30 0 0 500,00 28 Resina epóxi, comercialmente disponível em Nan Ya Plastics. 29 Resina epóxi, comercialmente disponível de Hexion Specialty Chemicals.
Um reticulador à base de policarbodi-imida em pó sólido, comercialmente disponível de Nisshinbo Chemical Inc.
[00173] Cada um dos componentes listados na Tabela 22 foi pesado em um recipiente e misturado em um misturador de prisma de alta velocidade por 30 segundos a 3500 RPM para formar uma mistura homogênea seca. A mistura foi então fundida em uma extrusora de parafuso duplo Werner Pfleiderer 19 mm com uma configuração de parafuso agressivo e uma velocidade de 500 RPM. A primeira zona foi fixada em 50 °C, e a segunda, terceira e quarta zonas foram fixadas em 110 °C. A taxa de alimentação foi tal que um torque de 55 a 65% foi observado no equipamento. As misturas foram gotejadas em um conjunto de rolos de resfriamento (35 °F) para resfriar e ressolidificar as misturas em chips sólidos. Os chips foram moídos em um Moinho de Classificação de Ar Mikro ACM®-1 para obter um tamanho de partícula de 5 a 100 mícrons com a maioria das partículas sendo de 20 a 50 mícrons e um tamanho médio de partícula de aproximadamente 27 mícrons. As composições resultantes para cada um dos Exemplos foram composições em partículas sólidas de livre escoamento. EXEMPLOS 36 a 38 Preparação de Composições de Tratamento de Superfície como uma Pasta
[00174] Algumas das composições em pó micronizadas preparadas nos Exemplos 33 a 35 foram dispersas em água com os outros componentes listados na Tabela 23 e misturados para formar pastas. Tabela 23 Exemplo 36 Exemplo 37 Exemplo 38 Componentes (gramas) (gramas) (gramas) Hydromax® 3001 7,5 7,5 7,5 TRITON CF-102 0,4 0,4 0,4 Composição do Exemplo 35 0 0 36,0 Composição do Exemplo 33 36,0 0 0 Composição do Exemplo 34 0 36,0 0
Água desionizada 556,10 556,1 556,1 Óxido de alumínio C 18 3,0 3,0 3,0 EXEMPLO 39 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00175] Parte A: As composições de tratamento de pó micronizadas dos Exemplos 33 a 35 foram aplicadas sobre painéis de aço laminado a frio B1000 P99X DIW padrão # 40821 da ACT. Os painéis foram revestidos usando um sistema de pulverização eletrostática da série Nordson LAD a 75kV, 10mA, atomização de 10 psi e fluxo de ar de transporte de 10 psi em que uma breve passagem de poeira foi conduzida sobre os painéis da frente e de trás. A formação da película foi obtida cozinhando os painéis revestidos com pó por 10 minutos a 375 °F e permitindo que os painéis revestidos esfriassem. A espessura da película seca dos revestimentos variou de 0,4 mils a 0,75 mils.
[00176] Os painéis foram então pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e carga padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série Nordson LAD a 75kV, 10mA, atomização de 10 psi e transporte de 10 psi fluxo de ar. As composições de revestimento em pó foram aplicadas com uma espessura de película seca de 64 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram então curados a 375 °F durante 20 minutos para formar uma camada de revestimento sobre os painéis tratados.
[00177] Parte B: Padrão B1000 P99X DIW não polido item # 40821 painéis de aço laminados a frio da ACT para teste de corrosão, bem como painéis de aço laminado a quente de corte a laser ACT para teste de construção de borda, foram mergulhados em soluções contendo as pastas preparadas nos Exemplos 36 a 38. Os painéis foram então suspensos e secos por 2 minutos a 110 ℃.
[00178] Os painéis foram então pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e carga padrão usando um sistema de pulverização eletrostática série Nordson LAD a 75kV, 10mA, atomização de 10 psi e transporte de 10 psi fluxo de ar. As composições de revestimento em pó foram aplicadas com uma espessura de película seca de 64 mícrons a 100 mícrons. Os revestimentos em pó foram curados a 325 °F durante 20 minutos para formar uma camada de revestimento sobre os painéis tratados.
[00179] Parte C: O teste de corrosão de acordo com ASTM- B117-18 foi conduzido com uma referência no meio dos painéis de teste. Os painéis foram expostos a 1.000 horas de testes antes de serem removidos de revestimento solto e produtos de corrosão. O deslizamento da referência foi medido como o deslizamento total da referência com base em uma média de 5 leituras e que foi relatada em milímetros.
[00180] A construção da película de borda também foi determinada para os painéis revestidos usando análise FE-SEM usando um Quanta 250 FEG SEM sob alto vácuo e que foi baseada na construção de película média de 5 leituras por painel.
[00181] Os resultados do teste são mostrados na Tabela 24. Tabela 24 Teste Controle31 Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. 33 34 35 36 37 38
1.000 horas de pulverização de sal 3 2 2 2 3 1 3 (mm) na Referência total Construção média de película de 0 2,9 0,23 5,9 3,0 4,58 5,69 cobertura de borda 31 Um painel de controle não foi tratado com um primeiro material antes da aplicação com a mesma camada de revestimento e sob os mesmos procedimentos de aplicação dos Exemplos 33 a 38.
[00182] Como mostrado na Tabela 24, os painéis tratados de acordo com a presente invenção com pós micronizados e pastas antes da aplicação da camada de revestimento em pó final apresentaram boa resistência à corrosão e cobertura de borda melhorada em comparação com o painel de controle que não foi tratado antes da aplicação de a camada final de revestimento em pó. EXEMPLOS 40 a 42 Preparação e aplicação de soluções de tratamento
[00183] As soluções de tratamento foram preparadas misturando os componentes listados na Tabela 25 à temperatura ambiente. Tabela 25 Exemplo 40 Exemplo 41 Exemplo 42 Componentes (gramas) (gramas) (gramas) 1 Hydromax® 300 7,5 7,5 7,5 TRITON CF-102 0,4 0,4 0,4 17 CARBODILITE E-05 30,0 30,0 30,0 Água desionizada 562,1 549,1 549,1 TM 32 LIGOS C9504 0 13,0 0 TM 33 LIGOS C3303 0 0 13,0 32 Látex de estireno-butadieno, comercialmente disponível de Trinseo. 33 Látex de estireno butadieno, comercialmente disponível de Trinseo.
[00184] Painéis de aço laminados a frio enrolados, 4X12X polegadas disponíveis na ACT (item # 10161) foram mergulhados nas soluções de água desionizada contendo os componentes listados na Tabela 25. Todos os painéis foram então suspensos, secos em um forno por 3 minutos a 110 °C e resfriaram naturalmente até a temperatura ambiente. EXEMPLO 43 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00185] Os painéis tratados dos Exemplos 40 a 42 foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e cargas padrão usando uma pistola de revestimento em pó Encore Nordson a 75kV, amperagem restrita a 10mA, atomização de 10 psi e fluxo de ar de transporte de 10 psi. A espessura do revestimento foi entre 64 µm e 90 µm. Os revestimentos foram então curados a 375 °F durante 20 minutos para formar camadas de revestimento.
[00186] A construção da película de borda também foi determinada para os painéis revestidos com análise FE-SEM usando um Quanta 250 FEG SEM sob alto vácuo e que foi baseada na construção de película média de 5 leituras por painel. Os resultados do teste são mostrados na Tabela 26. Tabela 26 Exemplo Teste Controle34 Exemplo 40 Exemplo 42 41 Construção média de película 0 3,0 6,6 3,6 de cobertura de borda 34 Um painel de controle não foi tratado com um primeiro material antes da aplicação com a mesma camada de revestimento e sob os mesmos procedimentos de aplicação dos Exemplos 40 a 42.
[00187] Como mostrado na Tabela 26, os painéis tratados de acordo com a presente invenção antes da aplicação da camada de revestimento em pó final apresentaram cobertura de borda melhorada em comparação com o painel de controle que não foi tratado antes da aplicação da camada final de revestimento em pó. Além disso, os painéis revestidos com as composições contendo partículas de látex de carbodi- imida e estireno butadieno demonstraram melhor cobertura de borda do que os painéis revestidos com a composição contendo apenas carbodi- imida. EXEMPLOS 44 a 48 Preparação e avaliação de substratos revestidos de múltiplas camadas
[00188] Parte A: Uma composição de revestimento foi primeiro preparada a partir dos componentes listados na Tabela 27. Tabela 27 Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo Componente 44 45 46 47 48 (gramas) (gramas) (gramas) (gramas) (gramas) SP-6400 35 66,81 67,74 68,67 69,13 69,60 NPES-90328 4,29 4,29 4,29 4,29 4,29 Isocianurato de 5,13 5,20 5,27 5,30 5,34 triglicidila Crelan® EF 4,29 4,29 4,29 4,29 4,29 403 36 Benzoína 0,49 0,49 0,49 0,49 0,49 Benton SD-137 3,46 2,46 1,46 0,96 0,46 PL-20023 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 Agente 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 anticratera24 TiO2 5,22 5,22 5,22 5,22 5,22 Óxido de ferro 8,89 8,89 8,89 8,89 8,89 amarelo ACEMATT® TS 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 10038 35 Poliéster com função ácido, comercialmente disponível de Sun Polymers. 36 Poliuretdiona cicloalipática, comercialmente disponível de Covestro LLC. 37 Derivado orgânico da argila bentonítica, comercialmente disponível de Elementis specialties. 38 Sílica térmica não tratada, comercialmente disponível de Evonic Industries.
[00189] Os componentes listados na Tabela 27, exceto o ACEMATT® TS, foram pesados em um recipiente e misturados em um misturador prisma de alta velocidade por 30 segundos a 3.500 RPM para formar uma mistura homogênea seca. A mistura foi então fundida em uma extrusora de parafuso duplo Werner Pfleiderer 19 mm com uma configuração de parafuso agressivo e uma velocidade de 500 RPM. A primeira zona foi fixada em 50 °C, e a segunda, terceira e quarta zonas foram fixadas em 110 °C. A taxa de alimentação foi tal que um torque de 55 a 65% foi observado no equipamento. As misturas foram gotejadas em um conjunto de rolos de resfriamento (35 °F) para resfriar e ressolidificar as misturas em chips sólidos. Os chips foram pesados e ACEMATT® TS foi adicionado antes da moagem em um Moinho de Classificação de Ar Mikro ACM®-1 para obter um tamanho de partícula de 5 a 90 mícrons com a maioria das partículas sendo de 20 a 50 mícrons e uma média tamanho de partícula de aproximadamente 40 mícrons. As composições de revestimento resultantes foram composições de revestimento em pó em partículas sólidas de livre escoamento.
[00190] Parte B: Os painéis de ferro fosfatado de aço de 1/8 pol de espessura borda cortada a laser de nitrogênio foram primeiro mergulhados na solução preparada no Exemplo 40. Os painéis foram então suspensos e secos por 3 minutos a 110 ℃ para secar e esfriar.
[00191] As composições de revestimento em pó preparadas na Parte A foram então pulverizadas eletrostaticamente sobre os painéis tratados, bem como painéis não tratados, com um sistema de pulverização eletrostática série LAD da Nordson a 75kV, amperagem restrita a 10mA, atomização de 10 psi e fluxo de ar de transporte de 10 psi. A espessura do revestimento foi entre 19 um a 38 um. Os revestimentos em pó foram testados quanto ao fluxo de comprimidos usando o teste de fluxo de comprimidos previamente descrito neste documento. Os resultados estão mostrados na Tabela 28.
[00192] Em seguida, um revestimento superior formado com uma composição de revestimento em pó compreendendo um poliéster funcional de ácido carboxílico, um reticulador de isocianurato de triglicidila e aditivos e carga padrão foi aplicada sobre as primeiras camadas de revestimento de um sistema de pulverização eletrostática série Nordson LAD a 75kV, amperagem restrita a 10mA , atomização de 10 psi e fluxo de ar de transporte de 10 psi. A espessura do revestimento foi entre 51um a 70um. Os revestimentos foram cozidos a 375 °F por 20 minutos para curar ambos os revestimentos em pó juntos.
[00193] Parte C: Os painéis revestidos da Parte B foram medidos quanto ao valor de R e à formação da película de borda. O valor de R foi determinado pelo teste do valor de R e a formação da película da borda foi determinada pela análise FE-SEM, que foram todas descritas anteriormente. Os resultados do teste estão mostrados na Tabela 28. Tabela 28 Substrato Substrato não tratado Substrato Substrato tratado de Fluxo de de tratado não tratado construção Revestimento comprimido construção com valor com valor de película (mm) de película de R de R de borda de borda (um) (um) Exemplo 44 2,0 1,9 15 18,9 13,5 Exemplo 45 2,2 2,4 20 9,4 7,6 Exemplo 46 2,0 2,1 30 8,9 3,5 Exemplo 47 2,6 2,6 35 4,5 1,7 Exemplo 48 3,3 3,0 56 5,4 1,6
[00194] Como mostrado na Tabela 28, os substratos revestidos tratados com catalisador ou reticulador apresentaram bons valores de R e cobertura de borda melhorada em comparação com os substratos revestidos não tratados. Além disso, cada uma das primeiras composições de revestimento em pó apresentou bons valores de R e cobertura de borda usando a primeira composição de revestimento em pó com baixas quantidades do modificador de reologia de argila. EXEMPLO 49 Preparação e aplicação de soluções de tratamento
[00195] Uma solução de tratamento foi preparada misturando os componentes listados na Tabela 29 à temperatura ambiente. Tabela 29
Solução de tratamento Componentes (gramas) 1 Hydromax® 300 0,625 2 TRITON CF-10 0,033 17 CARBODILITE E-05 2,5 Água desionizada 49
[00196] Os painéis de teste de alumínio A-412, adquiridos na ACT, foram primeiro preparados usando produtos de limpeza, soluções desoxidantes e pré-tratamentos disponíveis comercialmente na PPG. Inicialmente, os painéis foram limpos com um limpador alcalino para pulverização Ultrax 14AWS, disponível comercialmente na PPG Industries, por 2 minutos a 100 °F. Após a limpeza, os painéis estavam livres de gotas de água na superfície do alumínio e a superfície estava livre de óleo e contaminantes. Os painéis foram então pulverizados com uma solução desoxidante composta de ácido sulfúrico por 2 minutos a 90 °F. Os painéis foram finalmente pulverizados com pré-tratamento à base de zircônio X- BOND® 4000 (disponível comercialmente na PPG) por 90 segundos a 90 °F. Os painéis foram enxaguados com água desionizada após o pré- tratamento e secos completamente com ar quente.
[00197] Os painéis de alumínio pré-tratados foram então mergulhados na solução de tratamento da Tabela 29. Após a imersão, os painéis foram secos ao ar. EXEMPLO 50 Preparação e avaliação de substratos revestidos
[00198] Os painéis tratados do Exemplo 49, bem como os painéis não tratados, foram pulverizados eletrostaticamente com uma composição de revestimento em pó que compreende uma resina acrílica funcional epóxi, um reticulador funcional de ácido carboxílico e aditivos e cargas padrão usando um pulverizador eletrostático da série Nordson LAD. A composição de revestimento em pó foi aplicada a uma espessura de 50 mícrons a 125 mícrons. O revestimento em pó foi aquecido em um forno a gás (fabricado pela Despatch Industries) por 20 minutos a 177 °C para formar uma camada de revestimento acima dos tratamentos de superfície.
[00199] Os substratos revestidos de 4”x12” foram cortados ao meio e submetidos a testes filiformes realizados de acordo com SAE J2635 (2015) “Procedimento de teste de corrosão filiforme para rodas de alumínio pintado e acabamento de roda de alumínio pintado”. Após o teste filiforme, o comprimento filiforme médio e o comprimento filiforme máximo dos painéis foram medidos (em milímetros) ao longo da referência. Os resultados do teste estão mostrados na Tabela 30. Tabela 30 Filiforme Filiforme Substrato médio máximo Substrato não tratado 1,4 2,0 Substrato tratado com tratamento de 0,7 1,3 superfície
[00200] Como mostrado na Tabela 30, os substratos revestidos tratados com a solução de tratamento da presente invenção apresentaram melhor resistência à corrosão filiforme do que os substratos revestidos não tratados.
[00201] A presente invenção também se refere às seguintes cláusulas.
[00202] Cláusula 1: Um substrato que compreende: (a) um primeiro material aplicado a pelo menos uma porção do substrato; e (b) uma película contínua depositada a partir de uma composição de revestimento em pó curável compreendendo uma resina formadora de película tendo grupos funcionais e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com os grupos funcionais da resina formadora de película, em contato com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
[00203] Cláusula 2: O substrato da cláusula 1, em que um fluxo interfacial da composição de revestimento em pó quando liquefeita e em contato com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado é inferior a um fluxo interfacial da mesma composição em pó liquefeita nas mesmas condições que está em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado.
[00204] Cláusula 3: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, uma viscosidade da composição de revestimento em pó quando liquidificada e mediante e / ou após o contato com o primeiro material é mais alta do que uma viscosidade da mesma composição de revestimento em pó liquidificada nas mesmas condições que é em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado.
[00205] Cláusula 4: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material está localizado na interface onde a composição de revestimento em pó entra em contato com o primeiro material.
[00206] Cláusula 5: O substrato de qualquer uma das cláusulas 1 a 3, em que o primeiro material migra para pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó.
[00207] Cláusula 6: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material é o catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó.
[00208] Cláusula 7: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material é o componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó.
[00209] Cláusula 8: O substrato da cláusula 7, em que o primeiro material compreende um reticulador, uma resina, um diluente reativo, um monômero ou uma combinação dos mesmos que é reativa com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó.
[00210] Cláusula 9: O substrato da cláusula 8, em que o primeiro material compreende um reticulador de policarbodi-imida,
[00211] Cláusula 10: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material é o modificador de reologia.
[00212] Cláusula 11: O substrato da cláusula 10, em que o modificador de reologia compreende sílica, sílica quimicamente modificada, alumina, alumina quimicamente modificada, um polímero de óxido de etileno hidrofobicamente modificado, um látex de borracha ou qualquer combinação dos mesmos.
[00213] Cláusula 12: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material antes da aplicação é disperso ou dissolvido em um meio líquido.
[00214] Cláusula 13: O substrato da cláusula 12, em que o meio líquido é um meio líquido aquoso.
[00215] Cláusula 14: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material é aplicado diretamente sobre pelo menos uma porção do substrato.
[00216] Cláusula 15: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material é incluído em uma composição de pré-tratamento aplicada a pelo menos uma porção do substrato.
[00217] Cláusula 16: O substrato da cláusula 15, em que há uma concentração maior do primeiro material em uma região de superfície da composição de pré-tratamento aplicada a pelo menos uma porção do substrato do que uma região de volume da composição de pré-tratamento aplicada a pelo menos uma porção do substrato.
[00218] Cláusula 17: O substrato de qualquer uma das cláusulas 1 a 13, em que o substrato compreende ainda uma camada de pré- tratamento e o primeiro material é aplicado sobre pelo menos uma porção da camada de pré-tratamento.
[00219] Cláusula 18: Substrato das reivindicações 1 a 13, em que o substrato compreende ainda uma camada de revestimento e o primeiro material é aplicado sobre pelo menos uma porção da camada de revestimento.
[00220] Cláusula 19: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que após a aplicação ao substrato, pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó tem uma vazão de comprimido superior a 30 mm conforme medido pelo teste de fluxo de comprimido.
[00221] Cláusula 20: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a composição de revestimento em pó é fisissorvida no substrato.
[00222] Cláusula 21: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material é fisissorvido no substrato.
[00223] Cláusula 22: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o primeiro material é quimissorvido no substrato.
[00224] Cláusula 23: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo ainda uma segunda composição de revestimento aplicada sobre pelo menos uma porção de um revestimento formado a partir da composição de revestimento em pó de (b).
[00225] Cláusula 24: O substrato da cláusula 23, em que a segunda composição de revestimento é uma composição de revestimento em pó, e em que a primeira composição de revestimento em pó, a segunda composição de revestimento em pó ou ambas têm uma vazão de comprimido superior a 40, conforme determinado pelo teste de fluxo de comprimido.
[00226] Cláusula 25: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o substrato é um metal.
[00227] Cláusula 26: O substrato de qualquer das cláusulas 1 a 24, em que o substrato compreende aço laminado a frio, aço laminado a quente, aço revestido com zinco metálico, compostos de zinco, ligas de zinco, aço eletrogalvanizado, aço galvanizado por imersão a quente, aço galvanizado, aço chapeado com liga de zinco, aço inoxidável, aço revestido de liga de zinco-alumínio-magnésio, alumínio, ligas de alumínio, aço revestido de alumínio, aço revestido de liga de alumínio, magnésio, ligas de magnésio, níquel, latão, cobre, prata, ouro, plástico ou qualquer combinação dos mesmos.
[00228] Cláusula 27: O substrato de qualquer uma das cláusulas anteriores, em que o substrato é um fixador, metal enrolado, um veículo, uma embalagem, um trocador de calor, um respiradouro, uma extrusão, cobertura, piso, uma roda, uma grade, um cinto, um transportador, uma aeronave, um componente de aeronave, uma embarcação, um componente marinho, um veículo, um edifício, um componente elétrico, um silo de grãos ou sementes, malha de arame, uma tela ou grade, equipamento HVAC, uma estrutura, um tanque, um cabo, um fio ou qualquer combinação dos mesmos.
[00229] Cláusula 28: Um método para tratar um substrato: (a) colocar pelo menos uma porção do substrato em contato com um primeiro material; e (b) colocar diretamente pelo menos uma porção do substrato em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó 1compreendendo uma resina formadora de película tendo grupos funcionais e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com os grupos funcionais do resina formadora de película2, e (c) liquefazer a composição de revestimento em pó para formar uma película contínua da composição de revestimento líquida sobre o substrato, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó,
(ii) um componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
[00230] Cláusula 30: O método da cláusula 29, em que o banho compreende um banho de pré-tratamento.
[00231] Cláusula 31: O método da cláusula 30, em que o banho de pré-tratamento é um banho de limpeza, um banho de desoxidante, um banho de limpeza-revestimento, um banho de condicionador de enxágue, um banho de revestimento de pré-tratamento, um banho de enxágue, um banho de vedação ou um banho de enxágue com água desionizada.
[00232] Cláusula 32: O método da cláusula 28, em que o primeiro material está contido sobre e / ou em um lenço e a etapa (a) compreende limpar o substrato.
[00233] Cláusula 33: O método da cláusula 28, em que o primeiro material está contido em uma formulação líquida e a formulação líquida é pulverizada sobre o substrato na etapa (a).
[00234] Cláusula 34: O método da cláusula 33, em que a formulação líquida compreende ainda um tensoativo.
[00235] Cláusula 35: O método da cláusula 28, em que o primeiro material é depositado sobre o substrato por eletrodeposição ou deposição de vapor na etapa (a).
[00236] Cláusula 36: O método da cláusula 28, em que o primeiro material é revestido ou enrolado sobre o substrato na etapa (a).
[00237] Cláusula 37: O método da cláusula 28, em que o primeiro material é um sólido e é jateado sobre o substrato na etapa (a) ou é pulverizado sobre o substrato na etapa (a) como um pó.
[00238] Cláusula 38: O método da cláusula 28, em que o substrato é limpo e revestido com o primeiro material em uma única etapa.
[00239] Cláusula 39: O método da cláusula 28, em que o substrato é revestido com um metal antes da etapa (a).
[00240] Cláusula 40: O método da cláusula 28, em que o substrato compreende um metal anodizado, fundido ou forjado.
[00241] Cláusula 41: O método de qualquer uma das cláusulas 28 a 40, em que o primeiro material é aplicado diretamente ao substrato.
[00242] Cláusula 42: O método de qualquer uma das cláusulas 28 a 40, em que o substrato é tratado antes da etapa (a).
[00243] Cláusula 43: O método da cláusula 42, em que, antes da etapa (a), o substrato é limpo alcalino, desoxidado, limpo mecanicamente, limpo por ultrassom, limpo ou gravado por plasma, exposto a deposição de vapor químico, tratado com um promotor de adesão, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00244] Cláusula 44: O método da cláusula 42, em que o substrato é pré-tratado antes da etapa (a) com uma composição de pré- tratamento.
[00245] Cláusula 45: O método da cláusula 44, em que a composição de pré-tratamento compreende um sol-gel, fosfato de ferro, fosfato de manganês, fosfato de zinco, um metal de terra rara, permanganato, zircônio, titânio, um silano, cromo trivalente (TCP), cromato, óxido de metal, hidrotalcita, ácido fosfônico, hidróxido duplo em camadas ou qualquer combinação dos mesmos.
[00246] Cláusula 46: O método das cláusulas 44 ou 45, em que, após o pré-tratamento, o substrato é enxaguado, pulverizado ou esfregado com uma solução que compreende o primeiro material na etapa (a).
[00247] Cláusula 47: O método de qualquer uma das cláusulas 44 a 46, em que a composição de pré-tratamento é seca após a aplicação.
[00248] Cláusula 48: O método de qualquer uma das cláusulas 28 a 47, compreendendo ainda a etapa (c) colocar pelo menos uma porção do substrato em contato com uma segunda composição de revestimento.
[00249] Cláusula 49: O método de qualquer uma das cláusulas 28 a 48, em que o primeiro material é seco ao ar e / ou calor após a etapa (a).
[00250] Cláusula 50: O método de qualquer uma das cláusulas 28 a 49, em que não há etapa intermediária entre a etapa (a) e a etapa (b).
[00251] Cláusula 51: O método de qualquer uma das cláusulas 28 a 50, em que a espessura da película seca do revestimento formado a partir da composição de revestimento em pó na borda do substrato é 2 µm ou maior.
[00252] Cláusula 52: Um método para tratar uma bobina compreendendo: (a) colocar pelo menos uma porção da bobina em contato com um primeiro material; e (b) enrolar a bobina; (c) desenrolar a bobina; (d) colocar diretamente pelo menos uma porção da bobina em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó compreendendo uma resina formadora de película tendo grupos funcionais e um reticulador que é reativo com os grupos funcionais da resina formadora de película, e (e) liquefazer a composição de revestimento em pó para formar uma película contínua da composição de revestimento em pó na bobina, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
[00253] Embora modalidades particulares desta invenção foram descritas anteriormente para fins de ilustração, será evidente para os versados na técnica que inúmeras variações dos detalhes da presente invenção podem ser feitas sem se afastar da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.

Claims (60)

REIVINDICAÇÕES
1. Substrato, caracterizado pelo fato de que compreende: a. um primeiro material aplicado a pelo menos uma porção de um substrato; e b. uma camada de revestimento depositada a partir de uma composição de revestimento em pó compreendendo uma resina formadora de película e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com a resina formadora de película, em contato direto com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
2. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um fluxo interfacial da composição de revestimento em pó quando liquefeita e em contato com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado é inferior a um fluxo interfacial da mesma composição em pó liquefeita nas mesmas condições que está em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado.
3. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma viscosidade da composição de revestimento em pó quando liquidificada e mediante e / ou após o contato com o primeiro material é mais alta do que uma viscosidade da mesma composição de revestimento em pó liquidificada nas mesmas condições que é em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado.
4. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material está localizado na interface onde a composição de revestimento em pó entra em contato com o primeiro material.
5. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material migra para pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó.
6. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é o catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó.
7. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é o componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó.
8. Substrato, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro material compreende um reticulador, uma resina, um diluente reativo, um monômero ou uma combinação dos mesmos que é reativa com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó.
9. Substrato, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro material compreende um reticulador de policarbodi- imida.
10. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é o modificador de reologia.
11. Substrato, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o modificador de reologia compreende sílica, sílica quimicamente modificada, alumina, alumina quimicamente modificada, um polímero de óxido de etileno hidrofobicamente modificado, um látex de borracha ou qualquer combinação dos mesmos.
12. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material antes da aplicação é disperso ou dissolvido em um meio líquido.
13. Substrato, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o meio líquido é um meio líquido aquoso.
14. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é aplicado diretamente sobre pelo menos uma porção do substrato.
15. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é incluído em uma composição de pré- tratamento aplicada a pelo menos uma porção do substrato.
16. Substrato, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que há uma concentração maior do primeiro material em uma região de superfície da composição de pré-tratamento aplicada a pelo menos uma porção do substrato do que uma região de volume da composição de pré-tratamento aplicada a pelo menos uma porção do substrato.
17. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende ainda uma camada de pré-tratamento e o primeiro material é aplicado sobre pelo menos uma porção da camada de pré-tratamento.
18. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende ainda uma camada de revestimento e o primeiro material é aplicado sobre pelo menos uma porção da camada de revestimento.
19. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que após a aplicação ao substrato, pelo menos uma porção da composição de revestimento em pó tem uma vazão de comprimido superior a 30 mm conforme medido pelo teste de fluxo de comprimido.
20. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento em pó é fisissorvida sobre o substrato.
21. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é fisissorvido no substrato.
22. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é quimissorvido no substrato.
23. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma segunda composição de revestimento aplicada sobre pelo menos uma porção de um revestimento formado a partir da composição de revestimento em pó de (b).
24. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato é um substrato metálico.
25. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende aço laminado a frio, aço laminado a quente, aço revestido com zinco metálico, compostos de zinco, ligas de zinco, aço eletrogalvanizado, aço galvanizado por imersão a quente, aço galvanizado, aço chapeado com liga de zinco, aço inoxidável, aço revestido de liga de zinco-alumínio-magnésio, alumínio, ligas de alumínio, aço revestido de alumínio, aço revestido de liga de alumínio, magnésio, ligas de magnésio, níquel, latão, cobre, prata, ouro, plástico ou qualquer combinação dos mesmos.
26. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato é um fixador, metal enrolado, um veículo, uma embalagem, um trocador de calor, um respiradouro, uma extrusão, cobertura, piso, uma roda, uma grade, um cinto, um transportador, uma aeronave, um componente de aeronave, uma embarcação, um componente marinho, um edifício, um componente elétrico, um silo de grãos ou sementes, malha de arame, uma tela ou grade, equipamento HVAC, uma estrutura, um tanque, um cabo, um fio ou qualquer combinação dos mesmos.
27. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento formada a partir da composição de revestimento em pó aplicada sobre o substrato ao qual o primeiro material foi aplicado tem um valor R de 75% ou mais em comparação com um valor de R de uma camada de revestimento formada da composição de revestimento líquida aplicada sobre um substrato que está livre do primeiro material, onde o valor de R é medido pelo teste do valor de R.
28. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura da película seca da camada de revestimento formada a partir da composição de revestimento em pó em uma borda do substrato é de 2 µm ou mais.
29. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão da espessura da película seca da camada de revestimento formada a partir da composição de revestimento em pó em uma borda do substrato e a 10 mm de distância da borda para o centro é de 1:3 a 1:15.
30. Substrato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato revestido tem 10% ou menos corrosão de borda linear após 40 ciclos, conforme medido pelo teste de corrosão de borda linear.
31. Método para tratar um substrato, vedando pelo menos uma porção de uma superfície de um substrato, diminuindo a resistência ao escorrimento de um revestimento em um substrato, melhorando a adesão de um revestimento a um substrato e / ou melhorando a cobertura da borda de um revestimento em um substrato, caracterizado pelo fato de que compreende: a. colocar pelo menos uma porção de um substrato em contato com um primeiro material; b. colocar diretamente pelo menos uma porção do substrato em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó que compreende uma resina formadora de película e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com a resina formadora de película; e c. liquidificar a composição de revestimento em pó para formar uma camada de revestimento da composição de revestimento em pó no substrato, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com uma resina formadora de película e / ou um reticulador da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
32. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que um fluxo interfacial da composição de revestimento em pó quando liquefeita e em contato com pelo menos uma porção do substrato ao qual o primeiro material foi aplicado é inferior a um fluxo interfacial da mesma composição em pó liquefeita nas mesmas condições que está em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado.
33. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que uma viscosidade da composição de revestimento em pó quando liquidificada e mediante e / ou após o contato com o primeiro material é mais alta do que uma viscosidade da mesma composição de revestimento em pó liquidificada nas mesmas condições que está em contato com um substrato idêntico, com a exceção de que nenhum primeiro material foi aplicado.
34. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) compreende mergulhar o substrato em um banho que compreende o primeiro material.
35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o banho compreende um banho de pré-tratamento.
36. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o banho de pré-tratamento é um banho de limpeza, um banho de desoxidante, um banho de limpeza-revestimento, um banho de condicionador de enxágue, um banho de revestimento de pré-tratamento,
um banho de enxágue, um banho de vedação ou um banho de enxágue com água desionizada.
37. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o primeiro material está contido sobre e / ou em um lenço e a etapa (a) compreende limpar o substrato com o lenço.
38. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o primeiro material está contido em uma formulação líquida e a formulação líquida é pulverizada sobre o substrato na etapa (a).
39. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que a formulação líquida compreende ainda um tensoativo.
40. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é depositado sobre o substrato por eletrodeposição ou deposição de vapor na etapa (a).
41. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é revestido ou enrolado sobre o substrato na etapa (a).
42. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é um sólido e é jateado sobre o substrato na etapa (a) ou é pulverizado sobre o substrato na etapa (a) como um pó.
43. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o substrato é limpo e revestido com o primeiro material em uma única etapa.
44. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o substrato é revestido com um metal antes da etapa (a).
45. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende um metal anodizado, fundido ou forjado.
46. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o substrato é tratado antes da etapa (a).
47. Método, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fato de que, antes da etapa (a), o substrato é limpo alcalino, desoxidado, limpo mecanicamente, limpo por ultrassom, limpo ou gravado por plasma, exposto a deposição de vapor químico, tratado com um promotor de adesão, ou qualquer combinação dos mesmos.
48. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o substrato é pré-tratado antes da etapa (a) com uma composição de pré-tratamento.
49. Método, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que a composição de pré-tratamento compreende um sol-gel, fosfato de ferro, fosfato de manganês, fosfato de zinco, um metal terra rara, permanganato, zircônio, titânio, um silano, cromo trivalente, cromato, um silicato, molibdênio, um lantanídeo, um quelato de metal, um óxido de metal, hidrotalcita, ácido fosfônico, hidróxido duplo em camadas ou qualquer combinação dos mesmos.
50. Método, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que, após o pré-tratamento, o substrato é enxaguado, pulverizado com ou limpo com uma solução que compreende o primeiro material na etapa (a).
51. Método, de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que a composição de pré-tratamento é seca após a aplicação.
52. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa (d), colocar pelo menos uma porção do substrato em contato com uma segunda composição de revestimento.
53. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é seco ao ar e / ou calor após a etapa (a).
54. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que não há etapa intermediária entre a etapa (a) e a etapa (b).
55. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o primeiro material é aplicado diretamente ao substrato.
56. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento em pó, após a cura, tem um valor de R de 75% ou mais em comparação com um valor de R de um revestimento formado a partir da composição de revestimento em pó aplicada sobre um substrato que é livre do primeiro material, onde o valor de R é medido pelo teste do valor de R.
57. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que a espessura da película seca do revestimento formado a partir da composição de revestimento em pó na borda do substrato é de 2 µm ou mais.
58. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que uma razão da espessura da película seca do revestimento formado a partir da composição de revestimento em pó em uma borda do substrato e a 10 mm de distância da borda para o centro é de 1:3 a 1:15.
59. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o substrato revestido tem 10% ou menos corrosão de borda linear após 40 ciclos, conforme medido pelo teste de corrosão de borda linear.
60. Método para tratar uma bobina, caracterizado pelo fato de que compreende: a. colocar pelo menos uma porção de uma bobina em contato com um primeiro material; b. enrolar a bobina; c. desenrolar a bobina; d. colocar diretamente pelo menos uma porção da bobina em contato com o primeiro material com uma composição de revestimento em pó que compreende uma resina formadora de película e, opcionalmente, um reticulador que é reativo com a resina formadora de película; e e. liquidificar a composição de revestimento em pó para formar uma camada de revestimento da composição de revestimento em pó na bobina, em que o primeiro material é (i) um catalisador que catalisa a cura da composição de revestimento em pó, (ii) um componente reativo com a resina formadora de película e / ou o reticulador da composição de revestimento em pó e / ou (iii) um modificador de reologia.
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