BR112021005294A2 - composição de revestimento fornecendo elevada adesão e/ou durabilidade a uv a um substrato - Google Patents

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Brian E. Woodworth
Anthony M. Chasser
Susan F. Donaldson
Meredith L. Muskovich
John C. Reising
John R. Schneider
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Ppg Industries Ohio, Inc.
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Abstract

COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO FORNECENDO ELEVADA ADESÃO E/OU DURABILIDADE A UV A UM SUBSTRATO. Uma composição de revestimento incluindo um fluoropolímero e um polímero acrílico fosfatado é divulgada, bem como um substrato pelo menos parcialmente revestido com a composição de revestimento. Uma composição de revestimento incluindo: um fluoropolímero, um polímero acrílico e um promotor de adesão incluindo: uma argila aniônica, uma argila catiônica, um agente quelante, um composto contendo zinco, um composto contendo magnésio, um composto contendo manganês ou alguma combinação dos mesmos é também divulgada, assim como um substrato pelo menos parcialmente revestido com a composição de revestimento.

Description

COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO FORNECENDO ELEVADA ADESÃO E/OU DURABILIDADE A UV A UM SUBSTRATO CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção se refere a uma composição de revestimento e um substrato pelo menos parcialmente revestido com uma composição de revestimento exibindo adesão e/ou durabilidade a UV melhoradas.
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO
[0002] Substratos revestidos com composições de revestimento podem ser expostos a condições externas adversas, tal como aquelas experimentadas por substratos expostos a ambientes climáticos da costa marítima. Exposição prolongada às condições adversas pode levar à degradação do revestimento curado. Por exemplo, o revestimento curado pode formar bolhas e ser filiforme, levando à falha do revestimento por causa das condições adversas. Um revestimento melhor capaz de suportar condições ambientais adversas é, portanto, desejável.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0003] A presente invenção é dirigida a uma composição de revestimento incluindo um fluoropolímero e um polímero acrílico fosfatado.
[0004] A presente invenção também é dirigida a uma composição de revestimento incluindo: um fluoropolímero, um polímero acrílico e um promotor de adesão incluindo: uma argila aniônica, uma argila catiônica, um agente quelante, um composto contendo zinco, um composto contendo magnésio, um composto contendo manganês ou alguma combinação dos mesmos.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0005] Para os propósitos da seguinte descrição detalhada, será entendido que a invenção pode assumir várias variações alternativas e sequências de etapas, exceto onde expressamente especificado em contrário. Mais ainda, diferente de quaisquer exemplos de operação, ou onde indicado de outra forma, todos os números expressando, por exemplo, quantidades de ingredientes usados no relatório descritivo e nas reivindicações serão entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo “cerca de”. Consequentemente, a menos que indicado em contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no seguinte relatório descritivo e nas reivindicações anexas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas a serem obtidas pela presente invenção. No mínimo, 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.
[0006] Embora as faixas numéricas e os parâmetros estabelecendo o amplo escopo da invenção sejam aproximações, os valores numéricos estabelecidos nos exemplos específicos são relatados tão precisamente quanto possível. Qualquer valor numérico, no entanto, contém inerentemente certos erros resultando necessariamente do desvio padrão encontrado em suas respectivas medições de teste.
[0007] Além disso, deve ser entendido que qualquer faixa numérica recitada neste documento se destina a incluir todas as subfaixas compreendidas na mesma. Por exemplo, uma faixa de “1 a 10” se destina a incluir todas as subfaixas entre (e incluindo) o valor mínimo recitado de 1 e o valor máximo recitado de 10, isto é, tendo um valor mínimo igual ou superior a 1 e um valor máximo igual ou inferior a 10.
[0008] Neste pedido, o uso do singular inclui o plural e o plural engloba o singular, a menos que especificamente indicado de outra forma. Além disso, neste pedido, o uso de “ou” significa “e/ou”, a menos que especificamente declarado de outra forma, muito embora “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 especificamente declarado de outra forma. Por exemplo, “um" polímero acrílico, "um” fluoropolímero e semelhantes se referem a um ou mais desses itens. Além disso, como aqui utilizado, o termo “polímero” se refere a pré-polímeros, oligômeros e ambos homopolímeros e copolímeros. O termo “resina” é usado de forma intercambiável com “polímero”.
[0009] Como aqui utilizado, o termo de transição “compreendendo” (e outros termos comparáveis, por exemplo, “contendo” e “incluindo”) é “de extremidade aberta” e aberto à inclusão de matéria não especificada. Embora descrito neste documento como “compreendendo”, os termos “consistindo essencialmente em” e “consistindo em” também estão dentro do escopo da invenção.
[0010] A presente invenção é dirigida a uma composição de revestimento incluindo um fluoropolímero e um polímero acrílico fosfatado. A presente invenção é dirigida a uma composição de revestimento incluindo um fluoropolímero, um polímero acrílico e um promotor de adesão.
[0011] Como aqui utilizado, o termo “fluoropolímero” se refere a um polímero preparado de um monômero compreendendo flúor. Exemplos incluem, mas não estão limitados a, copolímero de perfluoroalcóxi tetrafluoroetileno (PFA), etilenoclorotrifluoroetileno (E-CTFE), etilenotetrafluoroetileno (E-TFE), poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF), poli(tetrafluoroetileno), poli(fluoreto de vinil), poli(trifluoroetileno), poli(clorotrifluoroetileno) (CTFE), poli(hexafluoropropileno) e/ou misturas dos mesmos. Misturas de dois ou mais fluoropolímeros adequados podem ser usados, como podem copolímeros, terpolímeros e semelhantes de fluoropolímeros adequados. A quantidade de fluoropolímero na composição de revestimento pode variar de 30 a 70 por cento em peso da composição de revestimento com base em sólidos totais, tal como 35 a 65 por cento em peso. A quantidade de fluoropolímero na composição de revestimento pode compreender até 70 por cento em peso da composição de revestimento com base em sólidos totais, tal como até 65 por cento em peso, até 60 por cento em peso, até 55 por cento em peso, até 50 por cento em peso, até 45 por cento em peso, ou até 40 por cento em peso. A quantidade de fluoropolímero na composição de revestimento pode compreender pelo menos 30 por cento em peso da composição de revestimento com base em sólidos totais, tal como pelo menos 35 por cento em peso, pelo menos 40 por cento em peso, pelo menos 45 por cento em peso, pelo menos 50 por cento em peso, pelo menos 55 por cento em peso ou pelo menos 60 por cento em peso.
[0012] O polímero acrílico pode incluir um polímero dispersível compatível com o fluoropolímero. Como aqui utilizado, “compatível” significa que o fluoropolímero é capaz de dispersar no polímero dispersível sem cair da solução ou gelificar toda a solução. O polímero acrílico pode ser dispersível em água ou dispersível em solvente. Monômeros acrílicos adequados para formar o polímero acrílico incluem um ou mais de t- butilamino metil (met)acrilato, ácido (met)acrílico, metil (met)acrilato, etil (met)acrilato, butil (met)acrilato, hidroxietil (met)acrilato, hidroxibutil (met)acrilato, hidroxipropil (met)acrilato e misturas dos mesmos. Será apreciado que “(met)acrilato” e termos semelhantes se referem tanto a metacrilato quanto acrilato, como é convencional na técnica.
[0013] Em certas modalidades, o polímero inclui um polímero acrílico dispersível em água tendo funcionalidade ácida. Como aqui utilizado, o termo “dispersível em água” significa que o polímero é um polímero ou oligômero que é solubilizado, parcialmente solubilizado e/ou disperso em alguma quantidade de água com ou sem solventes solúveis em água adicionais. Em certas modalidades, a solução é substancialmente de 100 por cento de água (pelo menos 99 por cento de água). Em outras modalidades, a solução pode ser de 50 por cento de água e 50 por cento de cossolvente, 60 por cento de água e 40 por cento de cossolvente, 70 por cento de água e 30 por cento de cossolvente, 80 por cento de água e 20 por cento de cossolvente, ou 90 por cento de água e 10 por cento de cossolvente. Cossolventes adequados incluem, por exemplo, glicol éteres, glicol éter-ésteres, álcoois, éter-álcoois, N-metil pirrolidona, plastificantes de ftalato e/ou misturas dos mesmos. Em certas aplicações, pode ser desejável limitar a quantidade de cossolvente.
[0014] O polímero acrílico pode ser dispersível em solvente. Como aqui utilizado, o termo “dispersível em solvente” significa que o polímero é um polímero ou oligômero que é solubilizado em um solvente diferente de água. Solventes adequados incluem, mas não estão limitados a, hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos aromáticos, cetonas, ésteres, glicóis, éteres, éter ésteres, glicol éteres, glicol éter ésteres, álcoois, éter álcoois, plastificantes de ftalato, N-metil pirrolidona e/ou misturas adequadas dos mesmos. Plastificantes de ftalato incluem ésteres ftalato, tal como ftalato de dietilhexil, ftalato de di-isononil, ftalato de di-isodecil, ftalato de dioctil e ftalato de butil benzil.
[0015] O polímero acrílico pode incluir um polímero acrílico fosfatado. O polímero acrílico fosfatado pode ser preparado de uma mistura de reação incluindo um monômero acrílico fosfatado. Como aqui utilizado, o termo “monômero acrílico fosfatado” se refere a um monômero incluindo um grupo funcional adequado para formar um polímero acrílico e incluindo um grupo fosfato. Exemplos não limitativos de monômeros acrílicos fosfatados incluem: ésteres fosfato de monômeros acrílicos fosfatados de polipropileno glicol mono(met)acrilato sob o nome comercial SIPOMER (de Solvay S.A. (Bélgica, Bruxelas)), tal como SIPOMER PAM 100, 200, 300, 4000, 5000; monômeros acrílicos fosfatados disponíveis de Polysciences, Inc. (Warrington, PA); e Monoacriloxietil fosfato Cas#32120-16-4 (disponível de Alfa Chemistry (Ronkonkoma, NY)). O monômero acrílico fosfatado pode ter um grupo polimerizável fixado a um extensor fixado ao grupo fosfato. O grupo reativo pode compreender metacrilato, acrilato, éter alílico e/ou alguma combinação dos mesmos. O extensor pode ser hidrofílico ou hidrofóbico.
[0016] Monômeros acrílicos não fosfatados adequados para formar o polímero acrílico incluem qualquer monômero adequado para formar o polímero acrílico, não incluindo um grupo fosfato, tal como um ou mais de t-butilamino metil (met)acrilato, ácido (met)acrílico, metil (met)acrilato, etil (met)acrilato, butil (met)acrilato, hidroxietil (met)acrilato, hidroxibutil (met)acrilato, hidroxipropil (met)acrilato e misturas dos mesmos.
[0017] O polímero acrílico pode ser preparado de uma mistura de reação de uma pluralidade de monômeros acrílicos descritos acima. Por exemplo, o polímero acrílico pode ser preparado de uma mistura de reação incluindo pelo menos um monômero acrílico fosfatado e pelo menos um monômero acrílico não fosfatado.
[0018] O monômero acrílico fosfatado pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 0,5 por cento em peso na mistura de reação com base no peso de monômeros acrílicos incluídos na mistura de reação (por exemplo, monômeros acrílicos fosfatados e monômeros acrílicos não fosfatados), tal como pelo menos 1 por cento em peso, pelo menos 3 por cento em peso, ou pelo menos 5 por cento em peso. O monômero acrílico fosfatado pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 0,2 por cento em peso na composição de revestimento com base nos sólidos totais da composição de revestimento, tal como pelo menos 0,5 por cento em peso, ou pelo menos 1,0 por cento em peso.
[0019] O polímero acrílico, tal como o polímero acrílico fosfatado, pode ter um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a
30.000, tal como inferior a 27.000, inferior a 25.000, inferior a 22.000, inferior a 20.000, inferior a 17.000, ou inferior a 15.000. O Mw do polímero acrílico, tal como o polímero acrílico fosfatado, pode variar de 10.000-
30.000, tal como de 10.000-25.000, de 10.000-20.000, de 15.000-30.000, de 15.000-25.000, ou de 15.000-20.000. Como aqui usado, Mw e peso molecular médio numérico (Mn) são medidos por cromatografia de permeação de gel utilizando um padrão de poliestireno de acordo com
ASTM D6579-11 (cromatografia de permeação de gel utilizada para caracterizar as amostras de polímero, foi realizada utilizando um módulo de separação Waters 2695 com um refratômetro diferencial Waters 2414 (detector de RI); tetra-hidrofurano (THF) foi utilizado como o eluente a uma taxa de fluxo de 1 ml/min. e duas colunas PLgel Mixed-C (300×7,5 mm) foram utilizadas para separação; Mw e Mn de amostras poliméricas podem ser medidas por cromatografia de permeação de gel em relação a padrões de poliestireno linear de 800 a 900.000 Da).
[0020] O fluoropolímero pode ser um polímero termoplástico. Por “polímero termoplástico” queremos dizer incluir polímeros que sofrem fluxo de líquido mediante aquecimento e/ou podem ser solúveis em certos solventes. Um polímero termoplástico pode ser aquecido para ficar maleável ou moldável e ressolidificar mediante resfriamento.
[0021] O polímero acrílico pode ser um polímero termoplástico. No entanto, em outros exemplos, o polímero acrílico pode ser um polímero termoendurecível. Por “polímero termoendurecível” quremos dizer um polímero tendo grupos funcionais que são reativos entre si e/ou um agente de reticulação, e mediante tal reação (referida como cura), o polímero forma ligações covalentes irreversíveis (“assenta”). Uma vez curado ou reticulado, um polímero termoendurecível não derreterá mediante aplicação de calor e é insolúvel em solventes.
[0022] A composição de revestimento pode incluir um fluoropolímero termoplástico e um polímero acrílico termoplástico (tal como um polímero acrílico fosfatado termoplástico), de modo que a composição de revestimento resultante seja uma composição de revestimento termoplástica. A composição de revestimento pode incluir um fluoropolímero termoplástico e um polímero acrílico termoendurecível (tal como um polímero acrílico fosfatado termoendurecível), de modo que a composição de revestimento resultante, quando incluindo ainda um agente de reticulação, possua características de uma composição de revestimento termoendurecível e uma composição de revestimento termoplástico, de modo que a composição de revestimento tenha algum grau de reticulação química. Dessa forma, a composição de revestimento resultante pode ter características tanto de um termoplástico quanto de um termoendurecível, tal como a flexibilidade e a resistência à corrosão de um termoplástico e uma resistência intesificada de um termoendurecível.
[0023] A composição de revestimento pode ainda incluir polímeros dispersíveis adicionais compatíveis com o fluoropolímero. Exemplos não limitativos de polímeros dispersíveis adicionais podem incluir poli(acetato de vinil), poli(vinil metil cetona), polibutadieno, poli(uretano) e combinações dos mesmos.
[0024] A composição de revestimento pode ainda incluir um isocianato bloqueado. Em certas composições de revestimento, o isocianato bloqueado não reage como um reticulador. Ao não reagir na composição de revestimento de uma maneira a funcionar como um reticulador, queremos dizer que o isocianato bloqueado pode reagir na composição de revestimento, mas ele não reage com grupos funcionais do fluoropolímero, do polímero acrílico ou de outros polímeros dispersíveis adicionais. O isocianato bloqueado pode, em vez disso, reagir com grupos funcionais no substrato ao qual a composição de revestimento é aplicada, umidade residual na composição de revestimento ou em si mesma, mas não reage com o fluoropolímero, o polímero acrílico ou outros polímeros dispersíveis adicionais da composição de revestimento para reticular a composição de revestimento.
[0025] O isocianato bloqueado incluído na composição de revestimento, mas não necessariamente funcionando como um reticulador, pode ser incluído na composição de revestimento em uma quantidade de até 20 por cento em peso com base nos sólidos totais da composição de revestimento, tal como até 15 por cento em peso, até 10 por cento em peso, ou até 5 por cento em peso. Exemplos não limitativos de tal isocianato bloqueado incluem: aqueles isocianatos bloqueados disponíveis sob o nome comercial VESTAGON, disponíveis de Evonik Industries (Essen, Alemanha), isocianatos bloqueados disponíveis de Covestro AG (Leverkusen, Alemanha) sob o nome comercial CRELAN, e isocianatos bloqueados TRIXINE disponíveis de Baxenden Chemicals (Baxenden, Reino Unido)) (por exemplo, BI-7641, BI-7642, BI-7986, BI-7987, BI-7950, BI-7951, BI-7960, BI-7961, BI-7963, BI-7981, BI-7982, BI-7984, BI-7990, BI- 7991, BI-7992).
[0026] O isocianato bloqueado pode incluir um isocianato orgânico bloqueado. A menos que indicado em contrário neste documento, o termo "isocianato orgânico bloqueado" se refere a um composto de isocianato bloqueado que é livre de átomos de silício, isto é, um isocianato bloqueado isento de silano. Isocianatos orgânicos bloqueados adequados utilizados nas composições de revestimento têm pelo menos um grupo isocianato bloqueado. Os isocianatos orgânicos bloqueados podem ser poli- isocianatos, isto é, compostos tendo mais de um grupo funcional isocianato, tal como di-isocianatos, tri-isocianatos, etc. Exemplos não limitativos de isocianatos orgânicos bloqueados adequados incluem poli-isocianatos bloqueados com base em um hexametileno di-isocianato (HDI); isoforona di-isocianato (IPDI); ciclo-hexileno di-isocianatos bloqueados, tal como 1,4- ciclo-hexileno di-isocianatos; diciclo-hexilmetano di-isocianatos bloqueados, tal como 4,4’-di-isocianato-diciclo-hexilmetanos; xilileno di-isocianatos (XDI); tetrametilxileno di-isocianatos (TMXDI); tolueno di-isocianatos (TDI); naftaleno di-isocianatos (NDI); fenileno di-isocianatos; toluidina di- isocianatos (TODI); difenilmetano di-isocianatos (MDI); quaisquer di- isocianatos derivados dos anteriores, tri-isocianatos e combinações dos mesmos. Poli-isocianatos bloqueados com base em HDI e IPDI são considerados poli-isocianatos alifáticos bloqueados e podem ser incluídos quando isocianatos orgânicos bloqueados são usados na composição de revestimento. Exemplos comerciais de isocianatos orgânicos bloqueados com base em HDI incluem DESMODUR BL 3175A, DESMODUR BL 3370, TRIXENE BI 7960, TRIXENE BI 7961, TRIXENE BI 7982 e TRIXENE BI 7984 (onde os produtos DESMODUR estão disponíveis de Bayer MaterialScience (Leverkusen, Alemanha) e os produtos TRIXENE estão disponíveis de Baxenden Chemicals (Baxenden, Reino Unido)). Exemplos comerciais de isocianatos orgânicos bloqueados com base em IPDI incluem DESMODUR BL 3370 (de Bayer MaterialScience) e TRIXENE BI 7950 (de Baxenden Chemicals). Agentes bloqueadores adequados usados para bloquear os isocianatos orgânicos bloqueados incluem agentes bloqueadores ativos do tipo metil, do tipo lactama, do tipo álcool, do tipo oxima e do tipo fenólico. Exemplos não limitativos de agentes de bloqueio incluem dimetilpirazol (DMP), isto é, 3,5-dimetilpirazol; metiletilcetoxima (MEKO); dietil malonato (DEM); e semelhantes.
[0027] A composição de revestimento pode ainda incluir um promotor de adesão. O promotor de adesão pode incluir: uma argila (por exemplo, uma argila aniônica, uma argila catiônica), um agente quelante, um composto contendo zinco, um composto contendo magnésio, um composto contendo manganês ou alguma combinação dos mesmos.
[0028] Como aqui utilizado, o termo “agente quelante” se refere a um ligando polidentado que forma duas ou mais ligações coordenadas separadas com um único átomo central. Como aqui utilizado, o termo “argila aniônica” pode se referir a um material contendo camadas carregadas positivamente com ânions nas intercamadas. Como aqui utilizado, o termo “argila catiônica” pode se referir a um material contendo camadas carregadas negativamente com cátions nas intercamadas. A argila aniônica pode incluir uma hidrotalcita ou um composto semelhante a hidrotalcita. Como aqui utilizado, o termo “hidrotalcita” se refere a um mineral natural de fórmula Mg6Al2CO3(OH)16·4(H2O), que é um membro da família de hidróxido duplo em camadas de argilas aniônicas. Como aqui utilizado, o termo “composto semelhante a hidrotalcita” se refere a um hidróxido duplo em camadas tendo variações na estrutura de hidrotalcita, tal como variações em relação à razão Mg/Al ou à escolha de metal divalente e/ou ânion de intercamada. Compostos semelhantes a hidrocalcita podem incluir argilas aniônicas em camadas com água e íons carbonato. A água pode ser ligada a hidrogênio com os íons carbonato (hidrogênios em uma ligação de hidrogênio de molécula de água com íons carbonato e oxigênios nas outras moléculas de água), e as moléculas de carbonato podem estar fracamente ligadas levando a propriedades de troca aniônica. Como mencionado anteriormente, o promotor de adesão pode incluir argilas catiônicas. As argilas catiônicas podem incluir um grupo de esmectita. Como mencionado anteriormente, o promotor de adesão pode incluir um composto contendo zinco, tal como acetilacetonato de zinco (ZnAc) hidratado, flocos de zinco e fosfato de zinco.
[0029] Exemplos não limitativos de promotores de adesão adequados como argilas aniônicas ou catiônicas são mostrados na Tabela 1 abaixo. Tabela 1 Nome do mineral Nome Químico Fórmula Química Huntita - Mg3Ca(CO3)4 hidróxido de carbonato de magnésio tetra- Mg4(CO3)4 · Mg(OH)2 · Hidromagnesita hidratado 4(H2O) hidróxido de carbonato de Artinita magnésio hidratado MgCO3 · Mg(OH)2 · 3(H2O) hidróxido de carbonato de magnésio penta- Mg4(CO3)4 · Mg(OH)2 · Dipingita hidratado 5(H2O)
nesqueonita - MgCO3 · 3(H2O) Carbonato de Magnésio Carbonato de Hidratado Magnésio Hidratado MgCO3 · n(H2O) Carbonato de Carbonato de Magnésio Magnésio MgCO3 Carbonato de Carbonato de Manganês Manganês MnCO3 Carbonato de Manganês Carbonato de Hidratado Manganês Hidratado MnCO3 · n(H2O) n Hidrotalcita - Mg6Al2CO3(OH)16 · 4(H2O) (Na,Ca)0.33 (Al,Mg)2 Montmorilonita - (Si4O10) (OH)2 · n(H2O) Crisótilo Serpentina (amianto) - Mg3(Si2O5)(OH)4 Barringtonita - MgCO3 · 2(H2O) Nesqueonita - MgCO3 · 3(H2O) Lansfordita - MgCO3 · 5(H2O) Artinita - MgCO3 · Mg(OH)2 · 3(H2O) Mg4(CO3)4 · Mg(OH)2 · Hidromagnesita - 4(H2O) Mg4(CO3)4 · Mg(OH)2 · Dipingita - 5(H2O) Brugnatelita - Mg6Fe3+(CO3)(OH)13 · 4H2O Coalingita - Mg10Fe3+2(OH)24[CO3] · 2H2O Cualstibita - Cu2Al(OH)6[Sb5+(OH)6]
Omsita - Ni2Fe3+(OH)6[Sb(OH)6] Zincalstibita - Zn2Al(OH)6[Sb5+(OH)6] Grupo Fougèrite - - Fe2+4Fe3+2(OH)12[CO3]·3H2 Fougèrite
O Mössbauerite - Fe3+6O4(OH)8[CO3] · 3H2O - Fe2+2Fe3+4O2(OH)10CO3·3 Trébeurdenita H2 O Grupo - Glaucocerinite - [(Ni1-xAlx)(OH)2][SO4]x/2 · Carrboydite nH2O - (Zn1-xAlx)(OH)2(SO4)x/2 · Glaucocerinite nH2O - (Ni1-xFe3+x)(OH)2[SO4]x/2 · Hydrohonessite nH2O - [(Mg1-xFe3+x)(OH)2][SO4]x/2 Mountkeithite · nH2O Zincaluminite - Zn6Al6(SO4)2(OH)16 · 5H2O Grupo - Hidrocalomita - Ca4Al2(OH)12(Cl,CO3,OH)2 Hidrocalomita · 4H2O Kuzelita - Ca4Al2(OH)12[SO4] · 6H2O Grupo - Mg6R3+2(OH)16CO3·4H2O, Hidrotalcita onde R3+ = Al, Cr ou Fe - Mg6Mn3+2(OH)16[CO3] · Desautelsita 4H2O Droninoita - Ni6Fe2+3(OH)16Cl2 · 4H2O Hidrotalcita - Mg6Al2(OH)16[CO3] · 4H2O
UM1965-08- - Fe-Mg-Ni-O-H OH:FeMgNi Iowaite - Mg6Fe3+2(OH)16Cl2 · 4H2O Meixnerite - Mg6Al2(OH)16(OH)2 · 4H2O - Mg6Fe3+2(OH)16[CO3] · Piroaurita 4H2O - Ni6Fe3+2(OH)16(CO3) · Reevesita 4H2O - Mg6Cr3+2(OH)16[CO3] · Stichtite 4H2O Takovite - Ni6Al2(OH)16[CO3] · 4H2O Woodallite - Mg6Cr2(OH)16Cl2 · 4H2O Muskoxite - Mg7Fe4O13 · 10H2O Grupo Quintinite - - Fe2+4Al2(OH)12[CO3] · Caresite 3H2O - Mn2+4Al2(OH)12[CO3] · Charmarite 3H2O - Mg4Al2(OH)12Cl2 · 3H2O Clormagaluminita Comblainite - Ni4Co2(OH)12[CO3] · 3H2O Quintinite - Mg4Al2(OH)12[CO3] · 3H2O Zaccagnaite - Zn4Al2(OH)12[CO3] · 3H2O UM1987-05- - Mg4Al2(OH)12(CO3,SO4)•3 OH:AlCMg H2 O Grupo - Wermlandite - Mg18Al9(OH)54Sr2(CO3)9(H2 Karchevskyite O)6 (H3O)5 Motukoreaite - Mg6Al3(OH)18[Na(H2O)6][S
O4]2 · 6H2O - Zn6Al3(OH)18[Na(H2O)6](S Natroglaucocerini O4)2•6H2O te - Fe2+6Al3(OH)18[Na(H2O)6][ Nikischerite SO4]2 · 6H2O - Mn6Al3(OH)18[Na(H2O)6][S Shigaite O4]2 · 6H2O - Mg7Al2(OH)18[Ca(H2O)6][S Wermlandite O4]2 · 6H2O Grupo - Woodwardite - (Ni1-xFe3+x)(OH)2[SO4]x/2 · Honessite nH2O - Cu1-xAlx(OH)2[SO4]x/2 · Woodwardite nH2O - Zn1-xAlx(OH)2[SO4]x/2 · Zincowoodwardit nH2O e - Ca0.2Mg6((Si,Al)8O20)(OH)4 Aliettite · 4H2O - (Na,Ca0.5)0.3Al2((Si,Al)4O10) Beidellite (OH)2 · nH2O Montmorilonita - cálcica - Ca0.3(Fe2+,Mg,Fe3+)3((Si,Al) Ferrosaponita 4O10)(OH)2 · 4H2O - Na0.3(Mg,Li)3(Si4O10)(F,OH Hectorita )2 Montmorilonita - (Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)
(OH)2 · nH2O - Na0.3Fe2((Si,Al)4O10)(OH)2 Nontronita · nH2O Pimelita - Ni3Si4O10(OH)2·4H2O Saliotita - (Li,Na)Al3(AlSi3O10)(OH)5 - Ca0.25(Mg,Fe)3((Si,Al)4O10)( Saponita OH)2 · nH2O - Na0.3Zn3((Si,Al)4O10)(OH)2 Sauconita · 4H2O - (Ca,Na)xMg3- Stevensite x(Si4O10)(OH)2 - Li(Al,Li,Mg)4((Si,Al)4O10)2( Swinefordite OH,F)4 · nH2O - Ca0.3(Cr,Mg,Fe)2((Si,Al)4O1 Volkonskoite 0)(OH)2 · 4H2O - (Ca,Na)0.5(Cu,Fe,Mg)2(Si4 Yakhontovite O10)(OH)2 · 3H2O Zincsilite - Zn3(Si4O10)(OH)2 · 4H2O
[0030] Combinações de qualquer dos promotores de adesão descritos acima podem ser incluídas na composição de revestimento.
[0031] O promotor de adesão pode ser incluído na composição de revestimento numa quantidade de até 10 por cento em peso com base nos sólidos totais da composição de revestimento, tal como até 7 por cento em peso, até 5 por cento em peso ou até 1 por cento em peso. A quantidade do promotor de adesão incluído na composição de revestimento pode variar de 1-10 por cento em peso com base nos sólidos totais da composição de revestimento, 1-7 por cento em peso, 1-5 por cento em peso, 5-10 por cento em peso, 5-7 por cento em peso, ou 7-10 por cento em peso.
[0032] A composição de revestimento pode ainda incluir um reticulador. O reticulador pode ser qualquer reticulador adequado para reação com um grupo funcional do fluoropolímero, o polímero acrílico ou outros polímeros dispersíveis adicionais. O reticulador pode estar na forma sólida ou líquida. Exemplos não limitativos de reticuladores adequados incluem hidroxialquil amidas, tal como aquelas comercialmente disponíveis de EMS-Griltech (Domat/Ems, Suíça) sob o nome comercial PRIMID, acrílicos funcionais de glicidil, triglicidilisocianurato, carbodi-imidas, tal como aquelas comercialmente disponíveis de ANGUS Chemical Co. (Sterlington, LA) sob o nome comercial UCARLINK, melaminas, tal como asquela disponíveis de Allnex (Frankfurt, Alemanha) sob o nome comercial CYMEL, isocianatos bloqueados, tal como aqueles disponíveis de Covestro AG (Leverkusen, Alemanha) sob o nome comercial CRELAN, aqueles isocianatos bloqueados disponíveis sob o nome comercial VESTAGON, disponíveis de Evonik Industries (Essen, Alemanha) e isocianatos bloqueados TRIXINA disponíveis de Tri-iso Tryline (Cardiff by the Sea, CA) (por exemplo, BI-7641, BI-7642, BI-7986, BI-7987, BI-7950, BI-7951, BI- 7960, BI-7961, BI-7963, BI-7981, BI-7982, BI-7984, BI-7990, BI-7991, BI- 7992).
[0033] Em um exemplo não limitativo, a composição de revestimento pode incluir o fluoropolímero, o polímero acrílico fosfatado, o isocianato bloqueado e o promotor de adesão, como divulgado acima, em combinação.
[0034] A composição de revestimento pode estar na forma de uma composição de revestimento em pó. A composição de revestimento em pó pode ser produzida misturando o fluoropolímero com o polímero acrílico. O polímero acrílico pode ser fornecido em uma dispersão (aquosa) de modo que o fluoropolímero seja misturado na dispersão de polímero acrílico para formar uma mistura. O isocianato bloqueado e/ou o promotor de adesão podem ainda ser adicionados à mistura. A mistura pode ser alcançada por qualquer meio padrão na técnica, tal como usando um misturador Cowles, um moinho de meio, um moinho rotor-estator e semelhantes, até que o tamanho de partícula desejado de adições de pigmento e do fluoropolímero seja alcançado. A mistura pode ser misturada até que a mistura seja substancialmente homogênea. A mistura pode ser seca de acordo com qualquer meio conhecido na técnica, tal como por secagem por pulverização, secagem em bandeja, liofilização, secagem em leito fluido, secagem em tambor simples e duplo, secagem instantânea, secagem em redemoinho e inúmeras outras técnicas de evaporação, cujo uso será familiar para aqueles versados na técnica.
[0035] A mistura seca pode, então, ser moída até um tamanho de partícula desejado para formar a composição de revestimento em pó. A moagem pode ser realizada por qualquer meio conhecido na técnica, tal como através do uso de um moinho de classificação. O tamanho de partícula mediano do pó pode ser de até 100 mícrons, tal como até 90 mícrons, até 80 mícrons, até 70 mícrons, até 60 mícrons ou até 50 mícrons. Como aqui utilizado, tamanho de partícula mediano significa o tamanho de partícula mediano de volume, a menos que indicado em contrário. O tamanho de partícula mediano foi determinado usando análise de difração de laser, a menos que indicado em contrário. Tamanhos de partícula medianos de 20 a 50 mícrons podem ser desejados para certas aplicações, tal como 30 a 40 mícrons.
[0036] Em outros exemplos, a composição de revestimento pode ser preparada como uma composição de revestimento líquida incluindo os componentes descritos acima misturados em um solvente. Neste exemplo, o polímero acrílico pode ser preparado em água e/ou DOWANOL PM, acetato de DOWANOL PM (ou outro solvente) e, em seguida, sólidos adicionais podem ser adicionados ao polímero acrílico e misturados usando uma pá de Cowles.
[0037] Pode ser preparada uma composição de revestimento pigmentada em pó ou líquida que inclui a composição de revestimento acima descrita. A composição de revestimento pigmentada pode incluir misturar uma primeira dispersão que inclui a composição de revestimento acima descrita e uma segunda dispersão incluindo um pigmento. Uma mistura de dispersão da primeira dispersão e da segunda dispersão pode ser seca. A mistura de dispersão seca pode, então, sofrer moagem. A secagem e moagem são como descrito anteriormente. A mistura da primeira dispersão e da segunda dispersão pode ser feita por qualquer meio conhecido na técnica, tal como a mistura com um misturador de baixo cisalhamento ou por agitação. Em certas modalidades, a primeira e/ou a segunda dispersão podem ser dispensadas automaticamente de um sistema de dispensação computadorizado. Por exemplo, à primeira dispersão pode ser adicionada à segunda dispersão, ou uma combinação de segundas dispersões de pigmento, para atingir a cor desejada. A quantidade e o tipo desejados da(s) segunda(s) dispersão(ões) de pigmento para adicionar à primeira dispersão podem ser determinados, por exemplo, por uso de correspondência de cor e/ou software de computador gerador de cor conhecido na técnica.
[0038] A segunda dispersão incluindo um pigmento pode incluir o mesmo polímero dispersível (tal como um dos polímeros acrílicos descritos acima) que a primeira dispersão, ou pode incluir um polímero dispersível diferente. Se diferentes polímeros dispersíveis forem usados, eles devem ser selecionados de modo a serem compatíveis entre si e com o fluoropolímero. Tanto a primeira quanto a segunda dispersões podem ser à base de água, ou ambas à base de solvente, ou uma da primeira dispersão e da segunda dispersão pode ser à base de água, enquanto a outra pode ser à base de solvente. Como aqui utilizado, o termo “à base de água” se refere a uma dispersão que inclui um polímero dispersível em água. Como aqui utilizado, o termo “à base de solvente” se refere a uma dispersão que inclui um polímero dispersível em solvente.
[0039] O pigmento pode ser adicionado à segunda dispersão da mesma maneira que o fluoropolímero é adicionado à dispersão acrílica (descrita acima). A quantidade de pigmento na segunda dispersão pode ser qualquer quantidade que transmita uma cor desejada, tal como de 1 a 50 por cento em peso, com base no peso de sólidos totais da dispersão.
[0040] Quaisquer pigmentos adequados podem ser incluídos na composição de revestimento pigmentada de acordo com a presente invenção. Como aqui utilizado, “pigmento” e termos semelhantes se referem geralmente a qualquer coisa que confira cor a uma composição; “pigmento” e termos semelhantes incluem, portanto, todos os corantes, tal como pigmentos, corantes e matizes incluindo, mas não se limitando àqueles utilizados na indústria de tintas e/ou listados na Dry Color Manufacturers Association (DCMA), bem como composições de efeito especial. Um pigmento pode incluir, por exemplo, um pó sólido finamente dividido que é insolúvel, mas umectável sob as condições de uso. Um pigmento pode ser orgânico ou inorgânico e pode ser aglomerado ou não aglomerado.
[0041] Pigmentos adequados que podem ser utilizados de acordo com a presente invenção incluem, mas não estão limitados a, óxidos metálicos inorgânicos, compostos orgânicos, flocos metálicos e pigmentos de mica para cores de efeito “metálico”, pigmentos extensores ou de enchimento e tipos de pigmentos inibidores de corrosão, tal como cromatos, sílicas, silicatos, fosfatos e molibdatos. Exemplos de pigmentos orgânicos e/ou composições de pigmentos incluem, mas não estão limitados a, pigmento bruto de carbazol dioxazina, azo, monoazo, disazo, naftol AS, tipo de sal (lagos), benzimidazolona, condensação, complexo metálico, isoindolinona, isoindolina e ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolo pirrol, tioíndigo, antraquinona, indantrona,
antrapirimidina, flavantrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbônio, pigmentos de quinoftalona, diceto pirrolo pirrol vermelho (“DPPBO vermelho”) e/ou misturas dos mesmos. Exemplos de pigmentos inorgânicos adequados incluem dióxido de titânio, negro de fumo, óxidos de ferro e/ou óxidos metálicos mistos calcinados. Extensores ou pigmentos de enchimento incluem caulim, talco, carbonato de cálcio, terra de diatomácea, silicatos de cálcio sintéticos, perlita, fibras de celulose, sílica moída, argilas calcinadas, microesferas, sílica defumada, sílicas defumadas tratadas, dióxido de titânio, micas moídas úmidas, fibras sintéticas, argila snobrita, argila de bentonita, micas micronizadas, argilas de atapulgita e/ou alumina tri-hidratada. Além disso, alumínio e micas folheados e não folheados podem ser incorporados com ou sem outros pigmentos. Qualquer quantidade de pigmento adequada para conferir a cor desejada pode ser usada.
[0042] Pigmentos adequados podem incluir pigmentos de agitação, tal como aqueles comercialmente disponíveis de The Shepherd Color Company (Cincinnati, OH).
[0043] Corantes exemplares incluem, mas não estão limitados a, aqueles que são de base aquosa e/ou solvente, tal como ftalo verde ou azul, óxido de ferro, vanadato de bismuto, antraquinona, perileno, alumínio e quinacridona.
[0044] Matizes de exemplo incluem, mas não estão limitadas a, pigmentos dispersos em transportadores à base de água ou miscíveis em água, tal como AQUA-CHEM 896, comercialmente disponíveis de Evonik Industries (Essen, Alemanha), CHARISMA COLORANTS, comercialmente disponíveis de Accurate Dispersions (Holanda do Sul, IL) e MAXITONER Industrial Colorants, comercialmente disponíveis de Accurate Dispersions (Holanda do Sul, IL).
[0045] O pigmento pode estar na forma de uma dispersão incluindo, mas não limitada a, uma dispersão de nanopartículas. Dispersões de nanopartículas podem incluir uma ou mais pigmentos de nanopartículas altamente dispersos ou partículas de pigmento que produzem uma cor visível desejada e/ou opacidade e/ou efeito visual. Dispersões de nanopartículas podem incluir pigmentos ou corantes tendo um tamanho de partícula inferior a 150 nm, tal como inferior a 70 nm, ou inferior a 30 nm. As nanopartículas podem ser produzidas por moagem de pigmentos orgânicos ou inorgânicos de estoque com meios de moagem tendo um tamanho de partícula inferior a 0,5 mm. Dispersões de nanopartículas de exemplo e métodos para fazê-las são identificados na Patente US 6.875.800, col. 3 l. 25 - col 5 l. 11 e col. 9, l. 14 - col. 14 l. 53, que é aqui incorporada por referência. Dispersões de nanopartículas também podem ser produzidas por cristalização, precipitação, condensação de fase de gás e atrito químico (isto é, dissolução parcial). A fim de minimizar a reaglomeração de nanopartículas dentro do revestimento, uma dispersão de nanopartículas revestidas com polímero pode ser usada. Como aqui utilizado, uma “dispersão de nanopartículas revestidas com polímero” se refere a uma fase contínua na qual são dispersas "micropartículas compósitas” discretas que compreendem uma nanopartícula e um revestimento de polímero na nanopartícula. Dispersões de exemplo de nanopartículas revestidas com polímero e métodos para fazê-las são identificados na Patente US
7.438.972, referência completa, que é incorporada neste documento por referência.
[0046] Exemplos de composições de efeito especial que podem ser usadas na composição de revestimento pigmentada da presente invenção incluem pigmentos e/ou composições que produzem um ou mais efeitos de aparência, tal como refletância, perolescência, brilho metálico, fosforescência, fluorescência, fotocromismo, fotossensibilidade, termocromismo, goniocromismo e/ou mudança de cor. Composições de efeito especial adicionais podem fornecer outras propriedades perceptíveis, tal como opacidade ou textura. Em uma modalidade não limitativa,
composições de efeito especial podem produzir um desvio de cor, de modo que a cor do revestimento mude quando o revestimento é visto em ângulos diferentes. Composições de efeito de cor de exemplo são identificadas na Patente US 6.894.086, referência inteira, incorporada neste documento por referência. Composições de efeito de cor adicionais podem incluir mica revestida transparente e/ou mica sintética, sílica revestida, alumina revestida, um pigmento de cristal líquido transparente, um revestimento de cristal líquido e/ou qualquer composição em que interferência resulta de um diferencial de índice de refração dentro do material e não por causa do diferencial de índice de refração entre a superfície do material e o ar.
[0047] Uma composição fotossensível e/ou composição fotocrômica, que altera reversivelmente sua cor quando exposta a uma ou mais fontes de luz, pode ser usada na composição de revestimento pigmentada da presente invenção. Composições fotocrômicas e/ou fotossensíveis podem ser ativadas por exposição à radiação de um comprimento de onda especificado. Quando a composição de revestimento pigmentada se torna excitada, a estrutura molecular é mudada e a estrutura alterada exibe uma nova cor que é diferente da cor original da composição de revestimento pigmentada. Quando a exposição à radiação é removida, a composição fotocrômica e/ou fotossensível pode retornar a um estado de repouso, no qual a cor original da composição retorna. Em uma modalidade não limitativa, a composição fotocrômica e/ou fotossensível pode ser incolor em um estado não excitado e exibir uma cor em um estado excitado. Mudança de cor completa pode aparecer dentro de milissegundos a vários minutos, tal como de 20 segundos a 60 segundos. Exemplos de composições fotocrômicas e/ou fotossensíveis incluem corantes fotocrômicos.
[0048] Em uma modalidade não limitativa, a composição fotossensível e/ou composição fotocrômica pode estar associada e/ou pelo menos parcialmente ligada a, tal como por ligação covalente, um polímero e/ou materiais poliméricos de um componente polimerizável. Em contraste com alguns revestimentos nos quais a composição fotossensível pode migrar para fora do revestimento e cristalizar para o substrato, a composição fotossensível e/ou composição fotocrômica associada com e/ou pelo menos parcialmente ligada a um polímero e/ou componente polimerizável de acordo com uma modalidade não limitativa da presente invenção, têm migração mínima para fora do revestimento. Composições fotossensíveis e/ou composições fotocrômicas de exemplo e métodos para fazê-las são identificadas na Patente US 8.153.344, referência completa, que é incorporada neste documento por referência.
[0049] Como descrito acima, qualquer uma ou ambas a primeira e a segunda dispersões podem ser à base de água. Da mesma forma, o fluido de dispersão de qualquer um ou ambos pode ser substancialmente 100 por cento água, ou pode ser 50 por cento água e 50 por cento cossolvente, 60 por cento água e 40 por cento cossolvente, 70 por cento água e 30 por cento cossolvente, 80 por cento água e 20 por cento cossolvente, ou 90 por cento água e 10 por cento cossolvente, como descrito acima.
[0050] Pode ser desejado neutralizar parcialmente ou totalmente qualquer funcionalidade ácida no polímero dispersível (por exemplo, a dispersão acrílica descrita acima) da primeira dispersão e/ou da segunda dispersão. Neutralização pode auxiliar na preparação de uma dispersão à base de água. Qualquer agente neutralizante adequado pode ser usado, tal como trietil amina, trietanol amina, dimetil etanolamina, metil dietanolamina, dietil etanolamina, di-isopropil amina, hidróxido de amônio e combinações dos mesmos.
[0051] Um reticulador pode ser incluído em qualquer uma ou ambas a primeira e a segunda dispersões. Qualquer dos reticuladores descritos acima pode ser usado.
[0052] Determinar se a cor desejada para a composição de revestimento pigmentada foi alcançada pode ser realizada produzindo, por exemplo, uma extração ou pulverização para fora da composição de revestimento pigmentada para ver se a cor apropriada é obtida. Se não, mais da primeira dispersão e/ou da segunda dispersão pode ser adicionada para ajustar a cor em conformidade. A composição de revestimento pigmentada ajustada pode, então, ser seca, ou ela pode ser testada adicionalmente para confirmar que a cor desejada é alcançada. Será apreciado que os presentes métodos fornecem maneiras eficientes de realizar correspondência de cor, particularmente em comparação com métodos tradicionais para preparação de revestimento em pó.
[0053] Quaisquer aditivos padrão na técnica de revestimentos podem ser adicionados à composição de revestimento acima descrita ou à composição de revestimento pigmentada. Isso inclui, por exemplo, enchimentos, extensores, absorvedores de UV, estabilizadores de luz, plastificantes, surfactantes, agentes umectantes, desespumantes e combinações dos mesmos.
[0054] A composição de revestimento pode, mediante cura, formar um revestimento transparente. Um revestimento transparente será entendido como um revestimento que é substancialmente transparente ou translúcido. Um revestimento transparente pode, portanto, ter algum grau de cor, desde que ele não torne o revestimento transparente opaco ou de outra forma afete, em qualquer grau significativo, a capacidade de ver o substrato subjacente. Os revestimentos transparentes da presente invenção podem ser usados, por exemplo, em conjunto com um revestimento de base pigmentado. O revestimento transparente pode ser formulado como é conhecido na técnica de revestimentos.
[0055] A composição de revestimento e/ou a composição de revestimento pigmentada, uma vez preparada, pode ser aplicada a pelo menos uma porção de um substrato e curada para formar um revestimento.As composições de revestimento da presente invenção podem ser aplicadas a um substrato em qualquer número de maneiras, tal como por pulverização eletrostática. Outros métodos padrão para aplicação de revestimento também podem ser empregados, tal como eletrorrevestimento, imersão, laminação, escovação e semelhantes. O revestimento curado pode ter qualquer espessura de filme seco desejada. Por exemplo, a espessura de filme seco pode variar de 0,5 a 4 mils (12,7 µm a 101,6 µm), tal como 2 a 3 mils (50,8 µm a 76,2 µm).
[0056] A composição de revestimento e/ou a composição de revestimento pigmentada podem ser aplicadas a um substrato feito de qualquer material adequado. Por exemplo, o substrato pode ser metálico ou não metálico e pode ser submetido a condições externas durante longos períodos de tempo.
[0057] O substrato metálico pode incluir alumínio ou alumínio tratado com cromo. Os substratos metálicos podem incluir, mas não estão limitados a, estanho, aço (incluindo aço inoxidável, aço eletrogalvanizado, aço laminado a frio e aço galvanizado por imersão a quente, dentre outros), ligas de alumínio, ligas de zinco-alumínio, aço revestido com uma liga de zinco-alumínio ou aço revestido com alumínio. Os substratos metálicos também podem incluir ainda um revestimento de pré-tratamento de metal, também referido como um revestimento de conversão. Exemplos de composições de pré-tratamento adequadas incluem, mas não estão limitados a, composições que contêm fosfato de zinco, fosfato de ferro ou componentes contendo cromo. Outros exemplos de revestimentos de pré- tratamento adequados incluem, mas não estão limitados a, revestimentos de pré-tratamento de filme fino, que incluem composições, tal como componentes contendo zircônio ou titânio. O revestimento de pré- tratamento de metal também pode incluir um vedante, tal como um vedante de cromato ou não cromato. Os substratos metálicos também podem ser revestidos com um primer, tal como um primer de eletrorrevestimento catiônico.
[0058] O substrato pode ser não metálico. Substratos não metálicos podem incluir materiais poliméricos. Materiais poliméricos adequados para o substrato podem incluir plástico, poliéster, poliolefina, poliamida, celulose, poliestireno, poliacrílico, poli(etileno naftalato), polipropileno, polietileno, náilon, EVOH, ácido polilático, outros substratos poliméricos “verdes”, poli(etilenotereftalato) (PET), policarbonato, policarbonato acrilonitrila butadieno estireno (PC/ABS) ou poliamida. Outros substratos não metálicos podem incluir vidro, madeira, folha de madeira, compósito de madeira, painel de partículas, placa de fibra de densidade média, cimento, pedra, papel, papelão, têxteis, couro, tanto sintético quanto natural e semelhantes. Substratos não metálicos também podem incluir um revestimento de tratamento que é aplicado antes da aplicação do revestimento, o que aumenta a adesão da composição de revestimento ao substrato.
[0059] Substratos metálicos podem ser expostos a condições ambientais adversas, tal como aquelas condições ambientais experimentadas por substratos em ambientes costeiros. Materiais adequados para tais substratos metálicos incluem alumínio e aço. O alumínio pode ser alumínio nu ou pré-tratado (cromado, livre de cromo, etc.). Os substratos de aço podem ser aço nú ou aço que é pré-tratado (zircobond, fosfato, etc.).
[0060] Quando a composição de revestimento e/ou a composição de revestimento pigmentada é aplicada ao substrato e curada para formar um revestimento, o revestimento curado pode exibir adesão intensificada ao substrato (em comparação com composições de revestimento preparadas não incluindo o polímero acrílico fosfatado e/ou o promotor de adesão). Quando a composição de revestimento é aplicada ao substrato e curada para formar um revestimento, o revestimento curado pode exibir resistência à corrosão melhorada e/ou durabilidade em UV melhorada (em comparação com composições de revestimento preparadas não incluindo o polímero acrílico fosfatado e/ou o promotor de adesão).
[0061] A composição de revestimento e/ou a composição de revestimento pigmentada podem ser aplicadas ao substrato como a única camada de revestimento, de modo que a composição de revestimento seja a única camada de revestimento aplicada ao substrato. Como aqui utilizado, o termo “camada de revestimento” se refere a um filme contínuo formado pela aplicação de uma composição de revestimento que, uma vez curada, forma a camada de revestimento. A única camada de revestimento pode ser aplicada ao substrato em combinação com um tratamento. Como aqui utilizado, o termo “tratamento” se refere a um material aplicado sobre o substrato que, uma vez curado, não forma um filme contínuo sobre o mesmo, tal como os pré-tratamentos anteriormente descritos.
[0062] A composição de revestimento e/ou a composição de revestimento pigmentada podem ser usadas em combinação com uma ou mais outras composições de revestimento, para formar um sistema de revestimento de múltiplas camadas tendo duas ou mais camadas de revestimento. Por exemplo, a composição de revestimento da presente invenção pode ou não incluir um pigmento e pode ser usada como um primer, revestimento de base e/ou revestimento superior. Por exemplo, a composição de revestimento pode ser um revestimento superior transparente para aplicação sobre outro revestimento termoplástico ou termoendurecível. As composições de revestimento da presente invenção podem ser aplicadas sobre uma camada de primer para proporcionar melhor adesão ao substrato, resistência à corrosão melhorada e/ou durabilidade em UV melhorada. A composição de revestimento pode ser aplicada como uma camada de revestimento mais externa de um sistema de revestimento de múltiplas camadas. A composição de revestimento pode ser diretamente ao próprio substrato, por exemplo, direta ao metal.
EXEMPLOS
[0063] Os seguintes exemplos são apresentados para exibir os princípios gerais da invenção. A invenção não deve ser considerada como limitada aos exemplos específicos apresentados. Todas as partes e porcentagens nos exemplos são em peso, a menos que indicado em contrário. EXEMPLO 1 Preparação de um Polímero Acrílico Fosfatado
[0064] Um polímero acrílico fosfatado foi preparado misturando os componentes nas quantidades listadas na Tabela 2. Tabela 2 Ingredientes Partes em peso DOWANOL PM1 1.755,6 LUPEROX 5752 72,6 Etil Acrilato 261,8 Metil Metacrilato 1.760,0 PAM 2003 68,2 Ácido Metacrílico 110,0 t-Dodecil Mercaptano 13,2 1 Um polipropileno glicol monometil éter, disponível de Dow Chemical Company (Midland, MI) 2 Um t-amil peróxi 2-etil hexanoato, disponível de Arkema, Inc. (Colombes, França) 3 Um éster fosfato de polipropileno glicol monometacrilato, disponível de Solvay S.A. (Bruxelas, Bélgica)
[0065] A solução de polímero acrílico fosfatado resultante assim obtida tinha um valor de ácido teórico de 22 mg de KOH/g em solução, um Mw aproximado 14.200 e um Mn aproximado 5.150 com um teor de sólidos medido de 57,8%. O teor de sólidos, tal como aqui relatado, do polímero foi determinado a 110°C por uma hora de acordo com ASTM D2369-93.
EXEMPLO 2 Preparação de uma Dispersão de Polímero Acrílico Fosfatado
[0066] Uma dispersão de polímero acrílico fosfatado foi preparada utilizando os componentes listados na Tabela 3 como se segue: Tabela 3 Ingredientes Partes em peso Carga #1 Solução acrílica do 3.990,4 Exemplo 1 Carga #2 Dimetiletanolamina 124,5 Água deionizada 73,3 Carga #3 Água deionizada 3.646,0 BYK-0114 0,10 4 Um desespumante à base de polímero sem silicone, disponível de BYK Additives and Instruments (Wesel, Alemanha)
[0067] A carga #1 foi adicionada a um frasco de 5 litros 4 gargalos equipado com uma pá de agitação de aço acionada por motor, um termopar, uma entrada de nitrogênio e um condensador refrigerado a água. A solução foi aquecida até ~95°C, por uma manta controlado pelo termopar via um dispositivo de controle de feedback de temperatura. Em um frasco separado de 12 litros 4 gargalos equipado com uma pá de agitação de aço acionada por motor, um termopar, uma entrada de nitrogênio e um condensador refrigerado a água, a Carga #3 foi adicionada e aquecida até 60°C por termopar controlado por manta via dispositivo de controle de feedback de temperatura. Quando a Carga #1 atingiu 95°C, a Carga #2 foi adicionada gota a gota ao longo de 10 minutos e a mistura foi agitada por 15 minutos. Após a retenção, a solução acrílica no frasco de 5 litros foi dispersa na solução aquosa no frasco de 12 litros durante 30 minutos. Após a adição estar completa, a dispersão de polímero acrílico fosfatado resultante foi resfriada e o teor de sólidos foi medido em 30,4% (como descrito no Exemplo 1). Um adicional de 672 g de água desionizada foi adicionado para ajustar o teor de sólidos final para 27,6%. Os miliequivalentes (meq) de ácido na dispersão final foram medidos como 0,187 e o meq de base foi medido como 0,165 com base em ASTM D4370. Os únicos desvios feitos para ASTM D4370 foram desvios dos pesos de amostra e do volume de solvente. ASTM D4370 sugere o uso de 5 mL de amostra e 40 mL de solvente. No entanto, a medição de meq do presente pedido utilizou 0,3 dividido pelo valor teórico para o peso de amostra para determinar gramas de amostra a usar e 70 mL de solvente foram usados. EXEMPLOS 3-11 Composições de Revestimento Pretas Preparadas com Polímero Acrílico tendo um Mw de ~25.000 - 30.000
[0068] Para os Exemplos 3-39 e 41-44, pelo menos um dos seguintes testes foi realizado em um revestimento formado pela aplicação e cura de uma composição de revestimento. Uma descrição de cada teste é fornecida a seguir.
[0069] Testes de Adesão a Seco (Al, Cr, livre de Cromo): As composições de revestimento preparadas foram aplicadas sobre três materiais de substrato diferentes (um substrato de alumínio nu, um substrato de alumínio pré-tratado com Cr e um substrato de alumínio pré- tratado com ECLPS 2100QC (alternativa não cromada), respectivamente) por Pulverização de Pó Eletrostática Nordson e curadas para formar um revestimento. A amostra foi deixada resfriar até a temperatura ambiente. Testes de adesão a seco foram realizados no substrato revestido preparado de acordo com a AAMA 2605-13 Voluntary Specification, Performance Requirements and Test Procedures for Superior Performing Organic Coatings on Aluminum Extrusions and Panels usando fita especificada em ASTM D3359. Os testes de adesão a seco são uma indicação de adesão direta ao metal no substrato sobre o qual a composição de revestimento foi aplicada.
[0070] Testes de Adesão à Água Fervente (Al, Cr, livre de Cromo): As composições de revestimento preparadas foram aplicadas sobre três materiais de substrato diferentes (um substrato de alumínio nu, um substrato de alumínio pré-tratado com Cr e um substrato de alumínio pré-tratado com ECLPS 2100QC (alternativa não cromada), respectivamente) por Pulverização de Pó Eletrostática Nordson e curadas para formar um revestimento. A amostra foi deixada resfriar até a temperatura ambiente. Testes de adesão de água fervente foram realizados no substrato revestido preparado de acordo com a AAMA 2605-13 Voluntary Specification, Performance Requirements and Test Procedures for Superior Performing Organic Coatings on Aluminum Extrusions and Panels usando fita especificada em ASTM D3359. Os testes de adesão de água fervente são uma indicação de adesão a longo prazo do direto ao metal no substrato sobre o qual a composição de revestimento foi aplicada.
[0071] Teste WOM: A composição de revestimento foi aplicada sobre um painel de alumínio de ACT Test Panels LLC (Hillsdale, MI). O Teste WOM foi realizado por SAE J2527 com filtro interno de borossilicato e filtro externo de borossilicato (Atlas ci65A Weather-o-meter).
[0072] Teste QUV B: A composição de revestimento foi aplicada sobre um painel de alumínio de ACT Test Panels LLC (Hillsdale, MI). O Teste QUV B foi realizado de acordo com ISO 16474-3 com irradiância a 0,49 W/m2, temperatura de ciclo de luz de 70°C por 8 horas, temperatura de ciclo escuro de 50°C por 4 horas (Q-Panel Lab Products, QUV/se).
[0073] Composições de revestimento de cor preta para os Exemplos Comparativos 3 e 4 e Exemplos 5-11 foram preparadas usando os componentes listados na Tabela 4 (quantidades em gramas). Os resultados de teste para revestimentos formados a partir dessas composições de revestimento são fornecidos na Tabela 5.
[0074] As composições de revestimento para os Exemplos Comparativos 3 e 4 e os Exemplos 5-11 foram preparadas pelo seguinte protocolo. Toda a dispersão de polímero acrílico foi adicionada a um recipiente, os pigmentos e enchimentos foram, então, adicionados e misturados. O fluoropolímero, na sua totalidade, foi, então, adicionado à mistura acrílica com agitação. A mistura foi, então, moída até que uma leitura de 4,5 em um Medidor Hegman fosse alcançada. A mistura resultante foi, então, seca.
[0075] Uma vez que a mistura foi seca, ela foi moída usando um Moinho Classificador de Ar de modo que o tamanho de partícula mediano não fosse maior que 88 mícrons. Ela foi, então, pulverizada sobre o substrato usando pulverização eletrostática de pó. A composição de revestimento foi, então, curada por 25 minutos a 425°F (218,3°C) para formar um revestimento. Tabela 4 Ex. Ex. Componente Comp. 3 Comp. 4 Ex. 5 Ex. 6 Ex. 7 Ex. 8 Ex. 9 Ex. 10 Ex. 11 5 Fluoropolímero 600 203 150 150 150 600 150 600 600 Polímero Acrílico Não Fosfatado6 943 316 234 234 234 936 234 936 - Polímero PAM 17 - - - - - - - - 938,4 MONARCH 13008 (Preto) 29,6 10 7,4 7,4 7,4 29,6 7,4 29,6 29,6 9 MICRO MICA W1 - - - 7 7 29,6 7,4 29,6 29,6 Isocianato Bloqueado10 - - 14,8 15 15 59,2 14,8 59,2 59,2 Sulfato de Bário11 - 35 - - - - 14,8 59,2 59,2 12 TINUVIN 144 - 2 1,5 1,5 1,5 6 1,5 6 6 13 BYK-012 - 3 2,2 2,2 2,2 8,8 2,2 8,8 8,8 Argila Aniônica14 - - 7,4 3,7 7,4 29,6 7,4 29,6 29,6 5 KYNAR 711, uma forma de pó de fluoreto de polivinilideno, disponível de Arkema, Inc. (Colombes, França) 6 Um polímero acrílico não fosfatado tendo 27,3% de sólidos e um Mw de 30.000, preparado dos seguintes monômeros: 74% de metil metacrilato (MMA), 22% de etil acrilato (EA) e 4% de ácido metacrílico (MAA) em um solvente de água/DOWANOL PM
Um polímero acrílico fosfatado tendo 27,4% de sólidos e um Mw de
25.000, preparado dos seguintes monômeros: 80% MMA, 11,9% EA, 5% MAA e 3,1% SIPOMER PAM 200 em um solvente de água/DOWANOL PM 8 Um pigmento de negro de fumo disponível de Cabot Corporation (Boston, MA) 9 Uma mica disponível de Imerys Performance Materials (Roswell, GA) 10 Um isocianato bloqueado 11 BLANK FIXE, disponível de Solvay S.A. (Bruxelas, Bélgica) 12 Um estabilizador de luz, disponível de BASF (Ludwigshafen, Alemanha) 13 Uma mistura de polímeros, sem silicone, disponível de BYK Additives and Instruments (Wesel, Alemanha) 14 Material semelhante a hidrotalcita Tabela 5 Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Teste Ex. 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Adesão Al 5 0 - - - 5 - 5 5 Al Água Fervente 0 0 2 5 5 5 5 4 5 Adesão Cr 5 0 - - - 5 - 5 5 Cr Água Fervente 0 0 5 5 5 5 5 5 5 Adesão Pré- tratamento livre de cromo - - - - - 5 - 5 5 Água fervente de pré-tratamento livre de cromo - - - 4+ 5 5 - 5 5 QUV B, 6.500 h (% de retenção de brilho) - - - - - 30 - 30 66 WOM, 5.500 h (% - - - - - 44 - 38 68 de retenção de brilho) EXEMPLOS 12-20 Composições de Revestimento Preto Preparadas com Polímero Acrílico Fosfatado tendo um Mw de ~20.000
[0076] Composições de revestimento de cor preta para os Exemplos 12-20 foram preparadas usando os componentes listados na Tabela 6 (quantidades em gramas). Os resultados de teste para revestimentos formados a partir dessas composições de revestimento são fornecidos na Tabela 7.
[0077] As composições de revestimento para os Exemplos 12- 20 foram preparadas como descrito nos Exemplos Comparativos 3 e 4 e nos Exemplos 5-11. Tabela 6 Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Componente 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Fluoropolímero5 203 150 150 150 150 150 150 150 150 Polímero PAM 215 303 224 224 224 224 224 226 224 224 MONARCH 13008 (Preto) 10 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 MICRO MICA W19 10 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 - 7,4 - Isocianato 14, 14, 14, 14, 14, 14, 14, 14, Bloqueado10 20 8 8 8 8 8 8 8 8 14, 14, 14, 14, 14, 14, 14, Sulfato de Bário11 20 8 8 8 8 8 8 8 - TINUVIN 14412 2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 BYK-01213 3 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 ácido 1,6- hexanodiamina 13, 13, hexanoico16 - 3 3 - - - - - -
Argila Aniônica14 - - - - - - 1,1 7,4 7,4 NUBIROX 10617 - 7,4 - - - - - - Fosfato de Zn18 - - 7,4 - - - - - - Floco de Zn19 - - - 7,4 - - - - - Inibidor de Corrosão20 - - - - 7,4 - - - - Antioxidante21 - - - - - 7,4 - - - 15 Um polímero acrílico fosfatado tendo aproximadamente 29% de sólidos e um Mw de 20.000, preparado a partir dos seguintes monômeros: 80% MMA, 10% EA, 5% MAA e 5% SIPOMER PAM 200 em um solvente de água/DOWANOL PM 16 Um agente de controle de afundamento 17 Fosfato de zinco organofilizado e pigmento de molibdato de zinco disponíveis de The Cary Company (Addison, IL) 18 Fosfato de Zinco ZP 10, disponível de Heubach GmbH (Langelsheim, Alemanha) 19 Floco de Zn Premium Z45B, disponível de Metal Flake Technologies LLC, (Clarksville, TN) 20 HALOX Z-PLEX 250 disponível de Advanced Additives (Hammond, Indiana) 21 SONGSTAB SZ-210 disponível de Songwon Industrial Co., Ltd. (Ulsan, Coreia do Sul) Tabela 7 Ex.
Ex.
Ex.
Ex.
Ex.
Ex.
Ex.
Ex.
Ex.
Teste 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Adesão Al 5 - - - - - - - - Al Água Fervente 3 0 0 5 0 0 0 5 5 Cr Água Fervente 0 3 3 5 5 4 4 5 5 EXEMPLOS 21-26
Composições de Revestimento Pretas Preparadas com Polímero Acrílico Fosfatado tendo um Mw de ~15.000
[0078] Composições de revestimento de cor preta para Exemplos 21-26 foram preparadas usando os componentes listados na Tabela 8 (quantidades em gramas). Os resultados de teste para revestimentos formados dessas composições de revestimento são fornecidos na Tabela 9.
[0079] As composições de revestimento para os Exemplos 21- 26 foram preparadas como descrito nos Exemplos Comparativos 3 e 4 e nos Exemplos 5-11. Tabela 8 Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Componente 21 22 23 24 25 26 Fluoropolímero5 150 150 150 150 600 600 Polímero PAM 322 224 224 224 224 931,7 931,7 MONARCH 13008 (Preto) 7,4 7,4 7,4 7,4 29,6 29,6 MICRO MICA W19 7 - 7 7 29,6 29,6 Isocianato Bloqueado10 - 15 15 15 59,2 59,2 Sulfato de Bário11 - - - - - 59,2 TINUVIN 14412 1,5 1,5 1,5 1,5 6 6 BYK-01213 2,2 2,2 2,2 2,2 8,8 8,8 Argila Aniônica14 7,4 7,4 3,7 5,54 29,6 29,6 22 O polímero acrílico fosfatado do Exemplo 2 tendo um Mw de
14.200 Tabela 9 Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Ex. Teste 21 22 23 24 25 26 Adesão Al - - - - 5 5
Al Água Fervente 0 5 4 4 5 5 Adesão Cr - - - - 5 5 Cr Água Fervente 4- 5 4+ 4+ 5 5 Adesão Pré- tratamento livre de cromo - - - - 5 5 Água fervente de pré- tratamento livre de cromo 0 5 4 4+ 5 5 QUV B, 6.500 h (% de retenção de brilho) - - - - 65 63 WOM, 5.500 h (% de retenção de brilho) - - - - 70 71 EXEMPLOS 27-31 Composições de Revestimento Brancas Preparadas com Polímero Acrílico tendo um Mw de ~25.000
[0080] Composições de revestimento de cor branca para o Exemplo Comparativo 27 e Exemplos 28-31 foram preparadas usando os componentes listados na Tabela 10 (quantidades em gramas). Os resultados de teste para revestimentos formados dessas composições de revestimento são fornecidos na Tabela 11.
[0081] As composições de revestimento para o Exemplo Comparativo 27 e Exemplos 28-31 foram preparadas como descrito nos Exemplos Comparativos 3 e 4 e Exemplos 5-11. Tabela 10
Ex. Com Ex. Ex. Ex. Ex. Componente p. 27 28 29 30 31 15 Fluoropolímero5 203 0 600 600 600 Polímero Acrílico Não 23 Fosfatado6 316 4 936 936 - Polímero PAM 938, 17 - - - - 4 Dióxido de Titânio23 120 65 260 260 260
MICRO MICA W19 - 7 29,6 29,6 29,6 Isocianato Bloqueado10 - 15 59,2 59,2 59,2 Sulfato de Bário11 35 - - 59,2 59,2 TINUVIN 14412 2 1,5 6 6 6 BYK-01213 3 2,2 8,8 8,8 8,8 Argila Aniônica14 - 3,7 29,6 29,6 29,6 23 TI-PURE R-960 disponível de DuPont (Wilmington, DE) Tabela 11 Ex. Comp. Ex. Ex. Ex. Ex. Teste 27 28 29 30 31 Adesão Al 5 - 5 5 5 Al Água Fervente 0 5 5 5 5
Adesão Cr 5 - 5 5 5 Cr Água Fervente 4 5 5 5 5 Adesão Pré- tratamento livre de cromo - - 5 5 5 Água fervente de pré- tratamento livre de cromo - 4,5 5 5 5 QUV B, 6.500 h (% de retenção de brilho) - - 48 52 96 WOM, 5.500 h (% de retenção de brilho) - - 57 55 82 EXEMPLOS 32 e 33 Composições de Revestimento Brancas Preparadas com Polímero Acrílico Fosfatado tendo um Mw de ~15.000
[0082] Composições de revestimento de cor branca para os Exemplos 32 e 33 foram preparadas usando os componentes listados na Tabela 12 (quantidades em gramas). Os resultados de teste para revestimentos formados dessas composições de revestimento são fornecidos na Tabela 13.
[0083] As composições de revestimento para os Exemplos 32 e 33 foram preparadas como descrito nos Exemplos Comparativos 3 e 4 e nos Exemplos 5-11. Tabela 12 Ex. Ex. Componente 32 33
Fluoropolímero5 600 600 Polímero PAM 931, 931, 322 7 7 Dióxido de Titânio23 260 260
MICRO MICA W19 29,6 29,6 Isocianato Bloqueado10 59,2 59,2 Sulfato de Bário11 - 59,2 TINUVIN 14412 6 6 BYK-01213 8,8 8,8 Argila Aniônica14 29,6 29,6 Tabela 13 Ex. Ex. Teste 32 33 Adesão Al 5 5 Al Água Fervente 5 5 Adesão Cr 5 5 Cr Água Fervente 5 5 Adesão Pré- tratamento livre de cromo 5 5 Água fervente de pré- tratamento livre 5 5 de cromo QUV B, 6.500 h (% de retenção de brilho) 93 86 WOM, 5.500 h (% de retenção de brilho) 86 82 EXEMPLOS 34-39
[0084] Composições de revestimento não pigmentadas para Exemplo Comparativo 34 e Exemplos 35-39 foram preparadas usando os componentes listados na Tabela 14 (quantidades em gramas). Resultados de teste para revestimentos formados dessas composições de revestimento são fornecidos na Tabela 15.
[0085] As composições de revestimento para o Exemplo Comparativo 34 e Exemplos 35-39 foram preparadas como descrito nos Exemplos Comparativos 3 e 4 e Exemplos 5-11. Tabela 14 Ex. Ex. Comp. Ex. 36 Ex. Ex. Ex. Componente 34 35 37 38 39 Fluoropolímero5 150 150 150 150 150 150 Polímero Acrílico Não Fosfatado6 234 234 234 - - - Polímero PAM 322 - - - 233,2 233,2 233,2 Isocianato Bloqueado9 - - 14,8 14,8 - 14,8 Argila Aniônica14 - 7,4 7,4 - 7,4 7,4 Tabela 15 Ex. Teste Comp. Ex. 35 Ex. 36 Ex. 37 Ex. 38 Ex. 39
Adesão Al 5 5 5 5 5 5 Al Água Fervente 0 1 5 1 0 5 Adesão Cr 5 5 5 5 5 5 Cr Água Fervente 0 4 5 3 4 5 EXEMPLO 40 Preparação de um Polímero Acrílico Fosfatado
[0086] Um polímero acrílico fosfatado foi preparado misturando os componentes nas quantidades listadas na Tabela 16. Tabela 16 Ingredientes Partes em peso DOWANOL PM Acetato24 1.431,7 TRIGONOX 13125 49,7 Etil Acrilato 392,8 Metil Metacrilato 1.027,3 PAM 2003 49,3 Ácido Metacrílico 39,5 Acrilato de Hidroxietil 82,4 TINUVIN 12326 16,6 Dimetil etanolamina 49,7 24 Acetato DOWANOL PM é propileno glicol monometil éter acetato, disponível de Dow Chemical Company (Midland, MI) 25 TRIGONOX 131 é terc-amil peróxi 2-etilhexil carbonato, disponível de Akzo Nobel Chemicals (Arnhem, Holanda) 26 TINUVIN 123 é um estabilizador de luz de amina impedida. É a massa de reação de: bis(2,2,6,6-tetrametil-1-octiloxipiperidin-4-il)-1,10- decanodioato; 1,8-bis[(2,2,6,6-tetrametil-4-((2,2,6,6-tetrametil-1-
octiloxipiperidin-4-il)-decan-1,10-dioil)piperidin-1-il)oxi]octano e está disponível de BASF (Ludwigshafen, Alemanha)
[0087] A solução final de polímero acrílico obtida tinha um valor ácido de 13,7 mg de KOH/g de solução, um Mw aproximado de 18.700 e um Mn aproximado de 3.250 com sólidos a 110°C medidos de 51,9%. EXEMPLOS 41-44 Composições de Revestimento Líquidas
[0088] Composições de revestimento líquidas pigmentadas para o Exemplo Comparativo 41 e Exemplos 42-44 foram preparadas usando os componentes listados na Tabela 17 (quantidades em gramas).
[0089] As composições de revestimento para o Exemplo Comparativo 41 e os Exemplos 42-44 foram preparados pelo seguinte protocolo. Acrílico, fluoropolímero e uma porção do solvente foram adicionados a um recipiente e misturados e, em seguida, pigmento foi adicionado com mistura e disperso até uma leitura 5 em um Medidor Hegman fosse alcançada. O restante dos ingredientes foi subsequentemente adicionado com mistura. Tabela 17 Ex. Comp. Ex. Ex. Ex. Componente 41 42 43 44 Fluoropolímero27 67,44 - 67,44 - Polímero Acrílico Não Fosfatado28 52,51 - - - Polímero PAM 429 - - 50,94 - Isoforona30 40,9 - 36,63 - Pigmento31 35 - 35 - CYMEL 30332 5 - 5 - NACURE 541433 0,5 - 0,5 - Aditivo de fluxo 0,67 - 0,67 - CYASTAT SN34 0,20 - 0,20 -
DOWANOL PM Acetato24 41,8 - 41,14 - 107,1 Composição do Exemplo 41 - 7 - - 106,8 Composição do Exemplo 43 - - - 6 Argila Aniônica14 - 0,40 - 0,49 27 HYLAR 5000, uma forma de pó de fluoreto de polivinilideno, disponível de Solvay S.A. (Bruxelas, Bélgica) 28 Um polímero acrílico não fosfatado tendo 50,4% de sólidos em solvente de DOWANOL PM Acetato e um Mw de 15.500, preparado dos seguintes monômeros: 64,6% de metil metacrilato (MMA), 27,8% de etil acrilato (EA), 5,2% de 2-hidroxietil acrilato e 2,5% de ácido metacrílico (MAA) 29 Polímero acrílico fosfatado como descrito no Exemplo 40 30 Solvente disponível de Dow Chemical (Midland, MI) 31 Pigmento Amarelo 25 disponível de The Shepherd Color Company (Cincinnati, OH) 32 Hexametoximetil melamina disponível de Allnex (Frankfurt, Alemanha) 33 Catalisador disponível de King Industries, Inc. (Norwalk, CT) 34 Agente antiestático comercialmente disponível de Cytec Industries, Inc. (Woodland Park, NJ)
[0090] As composições de revestimento da Tabela 17 foram aplicadas a substratos via uma barra de extração e cozidas a temperatura de metal de pico de 465°F (240,6°C) por 30 segundos para atingir uma espessura de filme seco de 0,7 - 0,8 mil (17,78 µm a 20,32 µm). Resultados de teste para revestimentos formados dessas composições de revestimento são fornecidos na Tabela 18. Tabela 18 Teste Ex. Comp. 41 Ex. 42 Ex. 43 Ex. 44
Adesão Al 5 5 5 5 Al Água Fervente 0 2 5 5 Adesão Cr 5 5 5 5 Cr Água Fervente 5 5 5 5
[0091] A partir dos exemplos descritos acima, pode ser visto que a inclusão de um polímero de PAM intensifica durabilidade em UV de uma composição de revestimento curada e a inclusão de um promotor de adesão (opcionalmente com um isocianato bloqueado) intensifica a adesão de uma composição de revestimento curada a um substrato.
[0092] A presente invenção inclui ainda a matéria das seguintes cláusulas.
[0093] Cláusula 1: Uma composição de revestimento compreendendo: um fluoropolímero; e um polímero acrílico fosfatado.
[0094] Cláusula 2: A composição de revestimento da cláusula 1, compreendendo ainda um isocianato bloqueado
[0095] Cláusula 3: A composição de revestimento da cláusula 1 ou 2, compreendendo ainda um promotor de adesão compreendendo: uma argila aniônica, uma argila catiônica, um agente quelante, um composto contendo zinco, um composto contendo magnésio, um composto contendo manganês ou alguma combinação dos mesmos.
[0096] Cláusula 4: A composição de revestimento de qualquer das reivindicações anteriores, em que o polímero acrílico fosfatado é preparado de uma mistura de reação de pelo menos um monômero acrílico não fosfatado e pelo menos um monômero acrílico fosfatado, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 0,5 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
[0097] Cláusula 5: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 2-4, em que o isocianato bloqueado está presente em uma quantidade de até 20 por cento em peso, com base em sólidos totais
[0098] Cláusula 6: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 3-5, em que o promotor de adesão está presente em uma quantidade de até 10 por cento em peso com base em sólidos totais.
[0099] Cláusula 7: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas anteriores, em que a composição de revestimento compreende o isocianato bloqueado e o promotor de adesão.
[00100] Cláusula 8: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas anteriores, em que o polímero acrílico fosfatado tem um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a 30.000.
[00101] Cláusula 9: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas anteriores, em que o polímero acrílico fosfatado tem um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a 20.000.
[00102] Cláusula 10: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 2-9, em que a composição de revestimento compreende o isocianato bloqueado e em que o isocianato bloqueado não reage com o polímero acrílico fosfatado para reticular a composição de revestimento.
[00103] Cláusula 11: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas anteriores, compreendendo ainda um reticulador.
[00104] Cláusula 12: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 1-10, em que a composição de revestimento compreende um polímero termoplástico.
[00105] Cláusula 13: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas anteriores, compreendendo ainda mica.
[00106] Cláusula 14: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 4-13, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 1 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
[00107] Cláusula 15: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 4-14, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 3 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
[00108] Cláusula 16: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 4-15, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 5 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
[00109] Cláusula 17: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 4-16, em que a quantidade reagida de monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 0,2 por cento % em peso da composição de revestimento, com base em sólidos totais.
[00110] Cláusula 18: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 4-17, em que a quantidade reagida de monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 0,5 por cento % em peso da composição de revestimento, com base em sólidos totais.
[00111] Cláusula 19: Um substrato pelo menos parcialmente revestido com a composição de revestimento de qualquer das cláusulas anteriores.
[00112] Cláusula 20: O substrato da cláusula 19, em que a composição de revestimento é aplicada diretamente ao substrato.
[00113] Cláusula 21: O substrato da cláusula 19 ou 20, em que a composição de revestimento é a única camada de revestimento aplicada ao substrato.
[00114] Cláusula 22: O substrato da cláusula 20, em que uma camada de revestimento de primer é disposta entre a composição de revestimento e o substrato.
[00115] Cláusula 23: O substrato de qualquer das cláusulas 20- 22, em que o substrato compreende metal.
[00116] Cláusula 24: Uma composição de revestimento compreendendo: um fluoropolímero; um polímero acrílico; e um promotor de adesão compreendendo: uma argila aniônica, uma argila catiônica, um agente quelante, um composto contendo zinco, um composto contendo magnésio, um composto contendo manganês ou alguma combinação dos mesmos.
[00117] Cláusula 25: A composição de revestimento da cláusula 24 compreendendo ainda um isocianato bloqueado e em que o isocianato bloqueado não reage com o polímero acrílico para reticular a composição de revestimento.
[00118] Cláusula 26: A composição de revestimento da cláusula 24 ou 25, em que o polímero acrílico compreende um polímero acrílico fosfatado.
[00119] Cláusula 27: A composição de revestimento de qualquer uma das cláusulas 24-26, em que a composição de revestimento compreende até 10 por cento em peso do promotor de adesão, com base em sólidos totais.
[00120] Cláusula 28: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 25-27, em que a composição de revestimento compreende até 20 por cento em peso do isocianato bloqueado, com base em sólidos totais.
[00121] Cláusula 29: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 26-28, em que o polímero acrílico fosfatado tem um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a 30.000.
[00122] Cláusula 30: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 24-29, compreendendo ainda um reticulador.
[00123] Cláusula 31: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 24-29, em que a composição de revestimento compreende um polímero termoplástico.
[00124] Cláusula 32: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 26-31, em que o polímero acrílico fosfatado tem um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a 20.000.
[00125] Cláusula 33: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 26-32, em que o polímero acrílico fosfatado é preparado de uma mistura de reação de pelo menos um monômero acrílico não fosfatado e pelo menos um monômero acrílico fosfatado, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 0,5 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico não fosfatado fosfatado.
[00126] Cláusula 34: A composição de revestimento da cláusula 33, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 1 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
[00127] Cláusula 35: A composição de revestimento da cláusula 33 ou 34, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 3 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
[00128] Cláusula 36: A composição de revestimento de qualquer das cláusulas 30-32, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 5 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
[00129] Cláusula 37: Um substrato pelo menos parcialmente revestido com a composição de revestimento de qualquer das cláusulas 24-
36.
[00130] Cláusula 38: O substrato da cláusula 37, em que o substrato compreende metal.
[00131] Cláusula 39: O substrato da cláusula 37 ou 38, em que a composição de revestimento é a única camada de revestimento aplicada ao substrato.
[00132] Cláusula 40: O substrato de qualquer das cláusulas 37- 39, em que a composição de revestimento é aplicada diretamente ao substrato.
[00133] Cláusula 41: O substrato da cláusula 37 ou 38, em que uma camada de revestimento de primer é disposta entre a composição de revestimento e o substrato.
[00134] Considerando que modalidades particulares desta invenção foram descritas acima para fins de ilustração, será evidente para aqueles versados na técnica que inúmeras variações dos detalhes da presente invenção podem ser feitas sem afastamento da invenção como definido nas reivindicações anexas.

Claims (26)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição de revestimento, caracterizada pelo fato de que compreende: um fluoropolímero; e um polímero acrílico fosfatado.
2. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um isocianato bloqueado e/ou um promotor de adesão compreendendo: uma argila aniônica, uma argila catiônica, um agente quelante, um composto contendo zinco, um composto contendo magnésio, um composto contendo manganês ou alguma combinação dos mesmos.
3. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero acrílico fosfatado é preparado de uma mistura de reação de pelo menos um monômero acrílico não fosfatado e pelo menos um monômero acrílico fosfatado, em que o monômero acrílico fosfatado compreende pelo menos 0,5 por cento % em peso da mistura de reação, com base no peso do monômero acrílico não fosfatado e do monômero acrílico fosfatado.
4. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende o isocianato bloqueado e o promotor de adesão, em que o isocianato bloqueado está presente em uma quantidade de até 20 por cento em peso, com base em sólidos totais; e o promotor de adesão está presente em uma quantidade de até 10 por cento em peso, com base em sólidos totais.
5. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero acrílico fosfatado tem um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a 30.000.
6. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero acrílico fosfatado tem um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a 20.000.
7. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende o isocianato bloqueado e em que o isocianato bloqueado não reage com o polímero acrílico fosfatado para reticular a composição de revestimento.
8. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um reticulador.
9. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende um polímero termoplástico.
10. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um enchimento de mica.
11. Substrato, caracterizado pelo fato de que é pelo menos parcialmente revestido com a composição de revestimento da reivindicação
1.
12. Substrato, caracterizado pelo fato de que é pelo menos parcialmente revestido com a composição de revestimento da reivindicação
4.
13. Substrato, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento é aplicada diretamente ao substrato.
14. Substrato, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento é a única camada de revestimento aplicada ao substrato.
15. Substrato, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que uma camada de revestimento de primer é disposta entre a composição de revestimento e o substrato.
16. Substrato, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende metal.
17. Composição de revestimento, caracterizada pelo fato de que compreende: um fluoropolímero; um polímero acrílico; e um promotor de adesão compreendendo: uma argila aniônica, uma argila catiônica, um agente quelante, um composto contendo zinco, um composto contendo magnésio, um composto contendo manganês ou alguma combinação dos mesmos.
18. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um isocianato bloqueado e em que o isocianato bloqueado não reage com o polímero acrílico para reticular a composição de revestimento.
19. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o polímero acrílico compreende um polímero acrílico fosfatado.
20. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende até 10 por cento em peso do promotor de adesão com base em sólidos totais.
21. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende até 20 por cento em peso do isocianato bloqueado com base em sólidos totais.
22. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o polímero acrílico fosfatado tem um peso molecular médio ponderal (Mw) inferior a 30.000.
23. Composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende um polímero termoplástico.
24. Substrato, caracterizado pelo fato de que é pelo menos parcialmente revestido com a composição de revestimento da reivindicação
17.
25. Substrato, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende metal.
26. Substrato, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento é a única camada de revestimento aplicada ao substrato.
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