BR112021014425A2

BR112021014425A2 - Sistema para eletrorrevestir substratos condutores

Info

Publication number: BR112021014425A2
Application number: BR112021014425-0A
Authority: BR
Inventors: Brent A. Schwartz; Tammy L. Hutchinson; Tod M. Hough; Dennis J. Siefer; Judith A. Bethoski; Mark L. Follet; Irina G. Schwendeman; Amy E. Harrison
Original assignee: Ppg Industries Ohio, Inc.
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2020-01-22
Publication date: 2021-09-21
Also published as: EP3914756A1; MX2021008869A; CN113348272A; WO2020154430A1; KR20210114043A; US20220090288A1

Abstract

sistema para eletrorrevestir substratos condutores. a presente invenção é dirigida a um sistema de eletrorrevestimento compreendendo um tanque compreendendo pelo menos uma parede lateral e configurado para reter uma composição de revestimento eletrodepositável para receber um substrato a ser revestido e um eletrodo móvel posicionado dentro do tanque, em que o eletrodo móvel não se estende através da parede lateral. também são divulgados aqui métodos de revestir substratos, sistemas para revestir um substrato e substratos revestidos.

Description

SISTEMA PARA ELETRORREVESTIR SUBSTRATOS CONDUTORES CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a sistemas de eletrorrevestimento para eletrorrevestir um substrato. A presente invenção também se refere a um sistema para revestir substratos, métodos para revestir substratos e substratos revestidos.

INFORMAÇÃO DE FUNDAMENTO

[0002] A eletrodeposição como método de aplicação de revestimento envolve a deposição de uma composição formadora de película em um substrato condutor sob a influência de um potencial elétrico aplicado. A eletrodeposição ganhou popularidade na indústria de revestimentos porque fornece maior utilização de tinta, resistência à corrosão excepcional e baixa contaminação ambiental comparado com métodos de revestimento não eletroforéticos. No entanto, alguns substratos condutores são mais difíceis de revestir por eletrodeposição devido a inúmeros fatores, incluindo o formato e o tamanho do substrato. Por exemplo, pode ser difícil revestir tanto as superfícies internas quanto externas de substratos com um formato de bolsa aberta, tal como um recipiente ou uma tubulação, usando sistemas de eletrorrevestimento convencionais. Portanto, um sistema de eletrorrevestimento que é capaz de revestir uma ampla faixa de substratos é desejada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0003] É divulgado aqui um sistema de eletrodeposição compreendendo um tanque compreendendo pelo menos uma parede lateral e configurado para conter uma composição de revestimento eletrodepositável para receber um substrato a ser revestido e um eletrodo móvel posicionado dentro do tanque, em que o eletrodo móvel não se estende através da parede lateral.

[0004] Também é divulgado neste documento um método para revestir um substrato compreendendo a aplicar eletroforeticamente uma composição de revestimento eletrodepositável a pelo menos uma porção do substrato usando o sistema de eletrorrevestimento da presente invenção. Este método compreende posicionar o substrato dentro do tanque em que uma superfície do substrato a ser revestido está submersa na composição de revestimento eletrodepositável mantida no tanque; posicionar o eletrodo móvel; acoplar eletricamente o eletrodo móvel e o substrato a polos opostos de uma fonte de energia; e, em seguida, aplicar uma corrente elétrica da fonte de energia para eletrodepositar a composição de revestimento eletrodepositável na superfície do substrato.

[0005] Ainda são divulgados neste documento substratos revestidos pelo método da presente invenção.

[0006] Ainda divulgado neste documento é um sistema para revestir um substrato compreendendo o sistema de eletrorrevestimento da presente invenção, e ainda compreendendo pelo menos um de: um sistema de pré-tratamento para pré-tratar o substrato antes do processamento do substrato no sistema de eletrorrevestimento; um sistema iniciador para aplicar um iniciador ao substrato antes de processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento; e / ou um sistema de cobertura para aplicar um revestimento de cobertura ao substrato após o processamento do substrato no sistema de eletrorrevestimento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] A Figura 1A e 1B é uma vista superior de um sistema de eletrodeposição exemplificativo da presente invenção com um eletrodo móvel em uma primeira posição na Figura 1A e o eletrodo móvel em uma segunda posição na Figura 1B. A Figura 1C e 1D é uma vista lateral de um sistema de eletrodeposição exemplificativo da presente invenção com um eletrodo móvel em uma primeira posição na Figura 1C e o eletrodo móvel em uma segunda posição na Figura 1D.

[0008] A Figura 2A é uma ilustração de um sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da presente invenção com um eletrodo expansível em um primeiro estado em um tanque com um substrato a ser revestido. A Figura 2B é uma ilustração do sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da Figura 2A com o eletrodo expansível em um estado expandido.

[0009] A Figura 3A é uma vista em perspectiva de um sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da presente invenção com um eletrodo expansível em um primeiro estado presente em um tanque. A Figura 3A mostra ainda um primeiro aparelho tendo um braço conectado ao eletrodo expansível e duas pernas posicionadas ao longo de um conjunto de trilhos correndo ao longo de ambos os lados do fundo do tanque, e um segundo aparelho também tendo um segundo braço conectado a outra seção do eletrodo expansível e duas pernas posicionadas ao longo de um segundo conjunto de trilhos correndo ao longo de ambos os lados do fundo do tanque. A Figura 3B é uma vista superior do sistema de eletrorrevestimento exemplificativa mostrado na Figura 3A, e a Figura 3C é uma vista lateral do sistema de eletrorrevestimento exemplificativa mostrado na Figura 3A.

[0010] A Figura 4A é uma vista em perspectiva de um sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da presente invenção com o eletrodo expansível em um estado parcialmente expandido. A Figura 4B é uma vista superior do sistema de eletrorrevestimento exemplificativo mostrado na Figura 4A, e a Figura 4C é uma vista lateral do sistema de eletrorrevestimento exemplificativo mostrado na Figura 4A.

[0011] A Figura 5A é uma vista em perspectiva de um sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da presente invenção com o eletrodo expansível em um estado totalmente expandido. A Figura 5B é uma vista superior do sistema de eletrorrevestimento exemplificativo mostrado na Figura 5A, e a Figura 5C é uma vista lateral do sistema de eletrorrevestimento exemplificativo mostrado na Figura 5A.

[0012] A Figura 6A é uma vista em perspectiva de um sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da presente invenção com um eletrodo expansível enrolado completamente em torno de um carretel e um substrato presente no tanque. A Figura 6B é uma vista em perspectiva que mostra o eletrodo expansível parcialmente inserido através do substrato, com a linha pontilhada indicando que o eletrodo expansível está dentro do substrato. A Figura 6C é uma vista em perspectiva que mostra o eletrodo expansível totalmente expandido através do substrato e fixado a uma parede lateral usando uma âncora, com a linha pontilhada indicando que o eletrodo expansível está dentro do substrato.

[0013] A Figura 6D é uma vista em perspectiva de um eletrodo expansível exemplificativo tendo um espaçador. A Figura 5E é uma vista em linha do eletrodo expansível exemplificativo tendo um espaçador.

[0014] A Figura 6F é uma vista em perspectiva de um sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da presente invenção com um eletrodo expansível tendo um espaçador posicionado dentro de um substrato presente no tanque.

[0015] A Figura 7A é uma ilustração de um sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da presente invenção com um eletrodo expansível posicionado no chão de um tanque em um primeiro estado com um substrato a ser revestido. A Figura 7B é uma ilustração do sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da Figura 7A com o eletrodo expansível em um estado parcialmente expandido. A Figura 7C é uma ilustração do sistema de eletrorrevestimento exemplificativo da Figura 7A com o eletrodo expansível em um estado completamente expandido.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0016] A presente invenção é direcionada a um sistema de eletrorrevestimento para eletrorrevestir um substrato. O presente relatório descritivo também divulga sistemas para revestir um substrato, métodos para revestir substratos, substratos revestidos de acordo com um ou mais dos métodos descritos neste documento e / ou através do uso de um ou mais dos sistemas descritos neste documento. Sistema de Eletrorrevestimento

[0017] Conforme mostrado para fins de ilustração nas Figuras 1A e 1B, a presente invenção é direcionada a um sistema de eletrorrevestimento 10 compreendendo um tanque 100 compreendendo pelo menos uma parede lateral 120 e configurado para conter uma composição de revestimento eletrodepositável 900 para receber um substrato 1000 a ser revestido, e um eletrodo móvel 200 posicionado dentro do tanque 100, em que o eletrodo móvel 200 não se estende através da parede lateral 120. Conforme usado neste documento, o termo "eletrodo móvel" se refere a um eletrodo que está configurado para mudar sua posição e / ou orientação no tanque. O movimento pode ser o movimento real do eletrodo móvel 200 ou por uma mudança na configuração do eletrodo móvel 200. Por exemplo, o eletrodo móvel 200 pode compreender um eletrodo expansível 200, conforme discutido em mais detalhes abaixo. Alternativamente, o eletrodo móvel 200 pode compreender um meio para posicionamento 300 o eletrodo móvel no tanque, e os meios para posicionamento 300 podem permitir o movimento do eletrodo móvel.

[0018] De acordo com a presente invenção, e conforme mostrado nas Figuras, o tanque 100 é configurado para conter uma composição de revestimento eletrodepositável 900. O tanque 100 pode compreender qualquer material conhecido na técnica. Por exemplo, o tanque 100 pode compreender plástico, metal tendo um revestimento isolante, tal como metal tendo um revestimento interno de plástico ou fibra de vidro, ou metal tendo um revestimento isolante. O tanque 100 pode compreender qualquer formato geométrico. Por exemplo, o tanque 100 pode ser geralmente retangular ou geralmente redondo ou esférico. O tanque 100 pode compreender um piso 110 e pelo menos uma parede lateral 120, tal como quatro paredes laterais como no caso da configuração retangular exemplificativa representada, estendendo-se do piso 110 para formar uma cavidade dentro da qual a composição de revestimento eletrodepositável 900 pode ser mantida.

[0019] O eletrodo móvel 200 pode compreender qualquer material condutor adequado conhecido na técnica e o eletrodo móvel 200 pode compreender materiais condutores e não condutores. Por exemplo, o eletrodo móvel 200 pode compreender quaisquer outros materiais que podem compreender o substrato, conforme descrito neste documento, bem como óxido de rutênio. O eletrodo móvel 200 pode opcionalmente compreender ou ser feito de um material não poroso. Conforme usado neste documento, o termo "não poroso" geralmente se refere a materiais que não são permeáveis a fluidos, como água ou ar.

[0020] O eletrodo móvel 200 pode ter qualquer formato de seção transversal. Por exemplo, o eletrodo móvel 200 pode ter a forma de qualquer polígono, como um triângulo, quadrado, retângulo, pentágono e semelhantes, uma placa plana, uma forma de C, uma forma em leque, uma forma anular, bem como uma forma geralmente redonda, tal como eletrodos móveis tubulares tendo uma forma de seção transversal circular ou oval. A forma em seção transversal do eletrodo móvel 200 pode ser selecionada com base em uma série de fatores, tais como, por exemplo, a área de superfície do substrato 1000 a ser eletrorrevestido, a área de superfície relativa do eletrodo móvel 200 em relação à superfície área do substrato 1000 a ser revestido, a distância entre o eletrodo móvel 200 e o substrato 1000 durante o eletrorrevestimento e a forma do substrato 1000.

[0021] A área da seção transversal do eletrodo móvel 200 não é particularmente limitada e pode depender e / ou ser proporcional ao tamanho do substrato 1000 a ser revestido. Por exemplo, o substrato com grandes áreas de seção transversal pode exigir um eletrodo móvel 200 com uma área de seção transversal maior. Além disso, a forma em seção transversal do eletrodo móvel 200 pode ser selecionada com base na forma do substrato 1000 a ser revestido. Por exemplo, um eletrodo móvel 200 pode ter uma forma em seção transversal que espelha a forma em seção transversal do substrato 1000 a ser revestido. Além disso, a área da seção transversal do eletrodo móvel 200 pode ser tal que a superfície externa do eletrodo móvel 200 está a menos de quatro pés da superfície do substrato 1000 a ser revestido. Por exemplo, um eletrodo móvel exemplificativo 200 tendo uma forma de seção transversal quadrada e uma área de seção transversal de pelo menos 19,01 ft2 (1,77 m2) pode ser usado para revestir um substrato exemplificativo 1000 tendo uma forma de seção transversal quadrada e uma área seccional de 100 ft2 (9,29 m2).

[0022] A borda de ataque (ou terminal) do eletrodo móvel 200 pode, opcionalmente, compreender uma ou mais saliências que se estendem a partir da borda de ataque do eletrodo móvel 200. As saliências podem se estender em porções mais difíceis de alcançar do substrato 1000 a ser revestido, como geometrias complexas ou os cantos de um substrato de forma quadrada ou retangular 1000. Isto pode melhorar a densidade de carga da composição de revestimento eletrodepositável 900 em tais cantos e melhorar a deposição da composição de revestimento eletrodepositável 900 em tais cantos.

[0023] O eletrodo móvel 200 pode ser configurado para ser livre de pontos de contato com o substrato 1000 a ser revestido. Conforme usado neste documento, o termo "ponto de contato" com referência ao eletrodo móvel 200 e substrato 1000 se refere ao contato físico entre o eletrodo móvel 200 e substrato 1000 de modo que haja um vazio presente entre o substrato 1000 e o eletrodo móvel 200 que pode ser preenchido com a composição de revestimento eletrodepositável 900. O termo “ponto de contato” exclui explicitamente a comunicação elétrica entre os componentes.

[0024] O eletrodo móvel 200 pode ser posicionado no tanque 100 de modo que todo o eletrodo móvel 200 seja submerso em uma composição de revestimento eletrodepositável 900 quando o tanque 100 estiver pelo menos parcialmente cheio. O eletrodo móvel 200 pode ser configurado de modo que o eletrodo móvel 200 não se estenda através do piso 110 ou de uma parede lateral 120 do tanque 100. Tal como aqui utilizado, o termo "através de" em relação ao piso 100 ou parede lateral 120 do tanque 100 significa que o eletrodo móvel 200 não se estende através de qualquer abertura localizada no piso 110 ou parede lateral 120 do tanque 100 de modo que uma porção do eletrodo móvel 200 está posicionado fora do tanque 100.

[0025] O eletrodo móvel 200 compreende uma superfície e a superfície pode ser essencialmente livre de eletrocatalisador. Conforme usado neste documento, o termo "eletrocatalisador" refere-se aos usados em sistemas de geração eletroquímica de ozônio, como, por exemplo, dióxido de chumbo.

[0026] Como mostrado nas Figuras 1 e 2, os meios para posicionar 300 o eletrodo móvel 200 dentro do tanque 100 podem compreender um ou mais aparelhos 310 posicionados fora do tanque 100, e os aparelhos 310 podem compreender um braço conectado para o eletrodo móvel 200 e configurado para posicionar o eletrodo móvel 200 dentro do tanque 100. O aparelho 310 pode ter qualquer configuração e ser posicionado em qualquer lugar fora do tanque 100, desde que o braço esteja configurado para se estender para dentro do tanque 100 para posicionar o eletrodo móvel 200. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 1A e 1B, o aparelho 310 pode compreender um carrinho 330 e o carrinho 330 pode ser posicionado em pelo menos um trilho 350 de modo que o carrinho seja lateralmente móvel no trilho 350 em relação ao tanque 100. O trilho 350 pode ser posicionado acima, ao lado ou sob o tanque 100. Por exemplo, nas Figuras 1A e 1B, dois trilhos 350 são posicionados no topo das paredes laterais opostas 120 do tanque 100 com cada trilho (350 e 370) suportando um carrinho 330 que está conectado a cada lado do aparelho 310. Os meios para posicionamento 300 o eletrodo móvel 200 nas Figuras 1A e 1B movem o eletrodo móvel 200 de uma primeira posição (Figura 1A) para uma segunda posição (Figura 1B) movendo os carrinhos 330 ao longo dos trilhos 350. Os meios para posicionamento 300 podem compreender quaisquer meios conhecidos na técnica, como, por exemplo, uma cremalheira e pinhão, uma prensa pneumática, uma prensa hidráulica, uma corrente e semelhantes, ou uma combinação dos mesmos. Os meios para posicionar 300 o eletrodo móvel 200 podem compreender ainda meios para mover o eletrodo móvel em uma direção vertical em relação ao tanque (não mostrado). Os meios para movimentação na direção vertical podem compreender quaisquer meios conhecidos na técnica, como, por exemplo, uma cremalheira e pinhão, uma prensa pneumática, uma prensa hidráulica, uma corrente e semelhantes, ou uma combinação dos mesmos.

[0027] O sistema de eletrorrevestimento 10 pode compreender um meio para posicionar e / ou girar o substrato 1000 (não mostrado). Os meios para posicionar e / ou girar o substrato 1000 permitem que o substrato 1000 seja posicionado no tanque 100. Os meios para posicionar e / ou girar o substrato 1000 podem ainda permitir que o substrato 1000 seja inclinado e / ou girado ao longo de seu comprimento, a fim de permitir que qualquer ar preso no substrato 1000 escape de modo que toda ou substancialmente toda a superfície do substrato 1000 está em contato com a composição de revestimento eletrodepositável 900 contida dentro do tanque 100. A inclinação pode ser, por exemplo, cerca de 5 ° em relação ao eixo principal ao longo do comprimento do substrato 1000 e pode ser girada, por exemplo, cerca de 15 ° em torno do eixo principal ao longo do comprimento do substrato 1000. A inclinação e / ou rotação do substrato 1000 pode ocorrer antes da operação do sistema de eletrodeposição 10 ou durante a operação do sistema de eletrorrevestimento 10. Além disso, o eletrodo móvel 200 pode ser configurado para espelhar a rotação do substrato 1000 durante a operação do sistema de eletrodeposição 10 para garantir que o eletrodo móvel 200 mantenha uma distância constante da superfície do substrato 1000 durante a operação.

[0028] Os meios para posicionar e / ou girar o substrato 1000 podem compreender um sistema Roll Over Dip (ou RoDip) em que o substrato 1000 está posicionado em um transportador acima do tanque 100 e o transportador gira o substrato 1000 e permite que ele seja mergulhado (isto é, submerso) na composição de revestimento eletrodepositável 900 mantida dentro do tanque 100 do sistema de eletrodeposição 10. O eletrodo móvel 200 pode ser movido para a posição enquanto o transportador está girando o substrato 1000 e o sistema de eletrodeposição 10 pode, opcionalmente, ser operado com o substrato 1000 sendo girado pelo sistema RoDip e o eletrodo móvel 200 também pode, opcionalmente, ser girado.

[0029] Conforme discutido acima, o eletrodo móvel 200 pode compreender um eletrodo expansível 200. Conforme mostrado para fins de ilustração nas Figuras 2A e 2B, a presente invenção é direcionada a um sistema de eletrodeposição 10 compreendendo um tanque 100 configurado para conter uma composição de revestimento eletrodepositável 900 para receber um substrato 1000 a ser revestido e um eletrodo expansível 200 posicionado dentro do tanque 100. O eletrodo expansível 200 é configurado para expandir de um primeiro estado (Figura 2A) para um estado expandido (Figura 2B).

[0030] De acordo com a presente invenção, e como mostrado nas Figuras 2A e 2B, o sistema de eletrorrevestimento 10 compreende ainda um eletrodo expansível 200 posicionado dentro do tanque 100. O eletrodo expansível 200 pode ser configurado para ser expandido de um primeiro estado, como mostrado na Figura 2A, para um estado expandido, como mostrado na Figura 2B. Conforme usado neste documento, o termo "eletrodo expansível" se refere a um eletrodo com uma dimensão que pode ser aumentada de forma não destrutiva em pelo menos uma direção espacial. Conforme usado neste documento, os termos "expandir", "expansão", "expansível" e semelhantes referem-se a um aumento na dimensão de um corpo em pelo menos uma direção espacial e inclui corpos que aumentam seu comprimento por meio de uma mudança na estrutura (por exemplo, um mecanismo telescópico ou um mecanismo de desenrolamento). O termo “eletrodo expansível” não inclui materiais unitários que podem se expandir devido à aplicação de uma força de energia externa, como, por exemplo, um metal que se expande devido à aplicação de calor. A configuração do eletrodo expansível não é limitada, desde que o eletrodo expansível seja configurado para expandir em comprimento. Uma porção ou substancialmente todo o eletrodo expansível 200 pode compreender um material que se expande por uma mudança na configuração do material, tal como, por exemplo, uma seção telescópica, uma seção semelhante a um acordeão, uma seção em forma de mola e semelhantes. Alternativamente, o eletrodo expansível 200 pode compreender um material flexível capaz de ter seu posicionamento expandido dentro do tanque 100 sem que o comprimento do próprio material de eletrodo expansível mude, tal como, por exemplo, uma configuração de corda ou mangueira que pode ser enrolada em um primeiro estado e desenrolado no tanque 100 para expandir o comprimento do eletrodo expansível 200 para um estado expandido e estruturas semelhantes.

[0031] O eletrodo expansível também pode compreender combinações dos mecanismos descritos acima, incluindo combinações de seções telescópicas, seções configuradas em forma de acordeão, seções em forma de mola e materiais flexíveis. A expansão do eletrodo expansível 200 pode ser ao longo de um caminho geralmente linear, como nas Figuras 2A e 2B, mas a expansão ao longo de um caminho não linear, bem como a ramificação do eletrodo expansível também estão dentro do escopo da invenção. Por exemplo, o eletrodo expansível 200 pode se expandir em um caminho geralmente linear com vários ramos se estendendo para fora da direção de expansão da porção principal do eletrodo expansível 200, tal como em uma direção geralmente perpendicular. Alternativamente, o eletrodo expansível pode se ramificar em duas ou mais direções, como uma configuração de garfo.

[0032] Como mostrado nas Figuras 2A e 2B, o eletrodo expansível 200 pode compreender um eletrodo telescópico 210. O eletrodo telescópico 210 pode compreender seções telescópicas 220 que podem ser aninhadas uma dentro da outra quando o eletrodo expansível 200 não está totalmente expandido. As seções telescópicas 220 podem compreender uma porção ou todo o eletrodo telescópico 210. As seções telescópicas 220 do eletrodo telescópico 210 podem ter, cada uma, um comprimento de expansão substancialmente uniforme, X, e as seções telescópicas 220 podem expandir o comprimento do eletrodo telescópico 210 em até nX - X, em que n é um número inteiro > 1 e igual ao número total de seções telescópicas 220. Conforme usado neste documento, o termo "comprimento de expansão" com respeito a uma seção telescópica 220 se refere à quantidade máxima que uma seção telescópica adicional 220 será capaz de aumentar o comprimento do eletrodo telescópico 210. Embora o comprimento máximo expandido do eletrodo telescópico 210 seja nX, o comprimento expandido na prática pode ser qualquer comprimento maior do que X a nX, dependendo da aplicação desejada e do substrato 1000 a ser revestido pelo sistema de eletrorrevestimento 10. A expansão do eletrodo telescópico 210 pode incluir a expansão das seções telescópicas 220 uma de cada vez, de modo que uma seção telescópica 220 "desaninha" de cada vez, as seções telescópicas 220 podem se mover todas de uma vez, de modo que cada seção telescópica 220 permaneça parcialmente aninhado em um comprimento expandido ou uma combinação dos dois.

[0033] O eletrodo expansível 200 pode ser posicionado de forma fixa inteiramente dentro do tanque de modo que todo o eletrodo expansível 200 seja submerso na composição de revestimento eletrodepositável 900. Conforme usado neste documento, um eletrodo expansível 200 é posicionado fixamente inteiramente dentro do tanque 100 quando o eletrodo expansível 200 é fixado a uma porção do tanque 100 sem outras estruturas localizadas fora do tanque 100 apoiando o posicionamento do eletrodo expansível 200. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 2A e 2B, o eletrodo expansível 200 pode ser posicionado fixamente em uma parede lateral 120 do tanque 100 e pode se expandir em uma direção para longe da parede lateral 120. Alternativamente, como mostrado nas Figuras 7A, 7B e 7C, o eletrodo expansível 200 pode ser posicionado no piso 110 do tanque 100 e pode se expandir em uma direção para longe do piso 110. A configuração do eletrodo expansível 200 pode depender da aplicação e do substrato 1000 a ser revestido pelo sistema de eletrodeposição 10.

[0034] De acordo com a presente invenção, o sistema de eletrorrevestimento 10 pode compreender um meio para posicionar 300 o eletrodo expansível 200 dentro do tanque 100. Os meios para posicionar 300 o eletrodo expansível 200 dentro do tanque 100 geralmente se referem a uma estrutura de suporte conectada ao eletrodo expansível 200 para fornecer suporte que está localizado pelo menos parcialmente fora do tanque 100. Conforme usado neste documento, o termo "pelo menos parcialmente fora do tanque" com respeito a uma estrutura se refere a uma estrutura que não está submersa na composição de revestimento eletrodepositável 900 quando o tanque 100 é cheio até seu nível máximo. Os meios para posicionar 300 o eletrodo expansível 200 dentro do tanque 100 podem compreender um ou mais aparelhos 310 posicionados fora do tanque 100, e os aparelhos 310 podem compreender um braço conectado ao eletrodo expansível 200 e configurado para posicionar o eletrodo expansível 200 dentro do tanque 100. O aparelho 310 pode ter qualquer configuração e ser posicionado em qualquer lugar fora do tanque 100, desde que o braço esteja configurado para se estender para dentro do tanque 100 para posicionar o eletrodo expansível 200. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 3A, 3B, 3C, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B e 5C (coletivamente, "Figuras 3-5"), o aparelho 310 pode compreender um carrinho 330 e o carrinho 330 pode ser posicionado em pelo menos um trilho 350 de modo que o carrinho seja lateralmente móvel no trilho 350 em relação ao tanque

100. O trilho 350 pode ser posicionado acima, ao lado ou sob o tanque 100. Por exemplo, nas Figuras 3-5, dois trilhos (350 e 370) são posicionados na parte inferior das paredes laterais opostas 120 do tanque 100 com cada trilho (350 e 370) suportando uma das duas pernas 380 de um dos carrinhos 330 e 340. Os meios para posicionar o eletrodo expansível 200 dentro do tanque 100 também podem funcionar para expandir pelo menos parcial ou totalmente o eletrodo expansível 200. Por exemplo, nas Figuras 3-5, um primeiro carrinho 330 e um segundo carrinho 340 são configurados para posicionar o eletrodo expansível 200 dentro do tanque 100. Nas Figuras 3-5, o primeiro carrinho 330 e o segundo carrinho 340 compreendem cada um braço 320, com o braço 320 do primeiro carrinho 330 ligado à extremidade do eletrodo expansível 200 e o braço 320 do segundo carrinho 340 ligado a um seção telescópica 220 do eletrodo expansível 200. As Figuras 3A, 3B e 3C mostram vistas em perspectiva, superior e lateral, respectivamente, do primeiro carrinho 330 e do segundo carrinho 340 como posicionados em um primeiro estado (inicial). As Figuras 4A, 4B e 4C mostram vistas em perspectiva, superior e lateral, respectivamente, do eletrodo expansível 200 em um estado parcialmente expandido com o segundo carrinho 340 tendo se movido lateralmente para longe do primeiro carrinho 330 e posicionando o eletrodo expansível 200 mais no tanque 100 em relação ao primeiro estado. A expansão do eletrodo expansível 200 no tanque pode ser pelo menos parcial ou totalmente causada pelo movimento do segundo carrinho 340 se o segundo carrinho 340 fizer com que o comprimento do eletrodo expansível 200 aumente. As Figuras 5A, 5B e 5C mostram em perspectiva, vistas superior e lateral, respectivamente, do primeiro carrinho 330 movido lateralmente em direção ao segundo carrinho 340 para posicionar o eletrodo expansível 200 em um estado totalmente expandido ainda mais para o tanque 100. Os meios para posicionar 300 o eletrodo expansível 200 podem compreender ainda meios para mover o eletrodo expansível em uma direção vertical em relação ao tanque (não mostrado). Os meios para movimentação na direção vertical podem compreender quaisquer meios conhecidos na técnica, como, por exemplo, uma cremalheira e pinhão, uma prensa pneumática, uma prensa hidráulica, uma corrente e semelhantes, ou uma combinação dos mesmos.

[0035] De acordo com a presente invenção, o sistema de eletrorrevestimento 10 pode compreender ainda um meio para expandir 400 o eletrodo expansível 200. Os meios para expandir 400 o eletrodo expansível 200 podem compreender quaisquer meios adequados conhecidos na técnica. Por exemplo, como descrito acima, os meios para expandir 400 podem compreender um aparelho 310 localizado fora do tanque 100 que move o eletrodo expansível 200 para um estado expandido, isto é, aumenta o comprimento do eletrodo expansível 200. Os meios para expandir 400 o eletrodo expansível 200 para um estado expandido podem, alternativamente, compreender um meio de acionamento e os meios de acionamento podem compreender uma cremalheira e pinhão, uma prensa pneumática, uma prensa hidráulica, uma corrente e semelhantes, ou uma combinação dos mesmos. Tais meios para expandir 400 o eletrodo expansível 200 podem ser usados em combinação com qualquer configuração apropriada do eletrodo expansível 200, tal como um eletrodo telescópico, um eletrodo tendo uma configuração semelhante a um acordeão e semelhantes. Os meios para expandir 400 o eletrodo expansível 200 para um estado expandido também podem compreender vários meios para expandir o eletrodo expansível 200. Por exemplo, os meios para expandir 400 o eletrodo expansível 200 podem compreender um aparelho 310 localizado fora do tanque 100 que move o eletrodo expansível 200 para um estado parcialmente expandido, como descrito acima, e o sistema de eletrodeposição 10 pode compreender um meio adicional para expandir 500 o eletrodo expansível 200 que pode compreender uma cremalheira e pinhão, uma prensa pneumática, uma prensa hidráulica e semelhantes, ou uma combinação dos mesmos, que expande o eletrodo expansível 200 em um estado adicional ou totalmente expandido.

[0036] Os meios para expandir 400 o eletrodo expansível 200 também podem compreender meios para mover um material flexível dentro do tanque. Por exemplo, o material flexível pode ser conectado a um braço extensível que pode estender o material do eletrodo expansível 200 no tanque 100. Alternativamente, o material flexível pode ser conectado a um corredor que permite que o material flexível do eletrodo expansível 200 seja transportado para o tanque 100. O material flexível do eletrodo expansível 200 pode ser mantido tenso no tanque 100 por qualquer meio adequado, incluindo, por exemplo, fixação a uma âncora (não mostrada) presente em uma parede lateral oposta 120 do tanque. O material flexível do eletrodo expansível 200 pode ser especialmente adequado para revestir substratos ocos longos, como, por exemplo, um tubo. O material flexível do eletrodo expansível 200 pode ser amarrado através do comprimento do tubo e fixado a uma âncora para segurar o eletrodo expansível 200 a uma distância geralmente uniforme esticada da superfície interna do tubo. Em tal configuração, como mostrado nas Figuras 6A, 6B, 6C e 6F, o eletrodo expansível 200 pode estar presente em um carretel 210 posicionado dentro do tanque 100 e o eletrodo expansível 200 pode ser desenrolado do carretel 210 para se estender através do substrato oco 1000. Uma âncora

220 pode ser posicionada em uma parede lateral 120 do tanque 100 para fixar o eletrodo expansível 200 no lugar.

[0037] O sistema de eletrorrevestimento 10 pode compreender ainda um meio para retrair 600 o eletrodo expansível 200. Qualquer meio adequado para retrair 600 o eletrodo expansível pode ser usado. Por exemplo, os meios para retrair 600 o eletrodo expansível 200 podem compreender o movimento reverso dos meios para expandir 400 o eletrodo expansível 200, tal como inverter a direção da força dos meios de acionamento. Em outro exemplo, como mostrado nas Figuras 3-5, os meios para retrair 600 o eletrodo expandido 200 podem compreender uma cadeia de retorno 610 que aplica uma força para, pelo menos, reduzir parcialmente a expansão do eletrodo expansível 200.

[0038] Como mencionado acima, o eletrodo expansível 200 pode compreender um material flexível capaz de ter seu posicionamento expandido dentro do tanque 100 sem que o comprimento do material de eletrodo expansível mude. Em tal configuração, como mostrado nas Figuras 6A, 6B, 6C e 6F, os meios para retrair 600 o eletrodo expansível 200 podem compreender um mecanismo tal como enrolar o carretel 210 para retrair o eletrodo expansível 200.

[0039] A retração do eletrodo expansível 200 pode ocorrer durante a eletrodeposição de tal modo que o eletrodo expansível 200 aplica uma carga e deposita a composição de revestimento eletrodepositável 900 em uma porção do substrato 1000 conforme o eletrodo expansível 200 se move além da porção do substrato 1000.

[0040] Como mostrado nas Figuras 6D e 6E, o eletrodo expansível 200 pode opcionalmente compreender um espaçador 230 posicionado no eletrodo expansível 200. O espaçador 230 pode ser dimensionado e configurado de tal forma que o eletrodo expansível 200 seja mantido a uma distância constante da superfície interna do substrato

1000. Por exemplo, se o substrato 1000 for um tubo redondo, o espaçador

230 entraria em contato com a superfície interna do substrato 1000 para manter o eletrodo expansível equidistante de cada porção da seção transversal da superfície interna do substrato 1000. Como mostrado nas Figuras 6D, 6E e 6F, a porção carregada 250 do eletrodo expansível 200 pode ser posicionada no término do eletrodo expansível 200 após o espaçador 230 de modo que a carga seja aplicada a porções do substrato 1000 como a porção carregada 250 do eletrodo expansível 200 passa através do substrato durante a eletrodeposição. A porção carregada 250 do eletrodo expansível 200 pode, opcionalmente, ser posicionada atrás do espaçador 230 de modo que a porção carregada 250 forneça uma carga para porções do substrato 1000 e, consequentemente, eletrodeposita a composição de revestimento eletrodepositável 900, após o espaçador 230 ter passado da referida seção do substrato 1000. Esta configuração pode evitar que o espaçador 230 produza defeitos no revestimento aplicado enquanto ele se move através e potencialmente contata a primeira superfície 1010 do substrato 1000.

[0041] O sistema de eletrorrevestimento 10 pode compreender ainda um meio para contrabalancear 700 o eletrodo móvel 200. Qualquer meio adequado para contrabalancear 700 pode ser usado. Por exemplo, os meios para contrabalancear 700 podem compreender uma ou mais bolsas de ar ou materiais de baixa densidade, como espuma, fixados ou localizados dentro do corpo do eletrodo móvel 200 que aumenta a flutuabilidade do eletrodo móvel 200 na composição de revestimento eletrodepositável 900, bem como meios mecânicos para contrabalancear 700 o eletrodo móvel 200, tal como o espaçador 230 aqui descrito. Os meios para contrabalancear 700 do eletrodo móvel 200 se destinam a evitar a flacidez do eletrodo móvel 200 em relação ao substrato 1000 que pode resultar do comprimento do eletrodo móvel 200, incluindo o comprimento do eletrodo expansível 200 em um estado expandido. O contrabalanceamento ajuda a assegurar uma distância uniforme entre a superfície externa do eletrodo móvel 200 e a superfície do substrato 1000 que permite que o substrato 1000 seja revestido de maneira substancialmente uniforme. Por conseguinte, os meios para contrabalancear 700 podem ajudar a melhorar a uniformidade da densidade de carga da composição de revestimento eletrodepositável 900 durante a eletrodeposição, bem como eliminar arcos que podem resultar do contato do eletrodo móvel 200 com o substrato 1000 a ser revestido.

[0042] O tanque 100 também está configurado para conter, pelo menos parcialmente, um substrato 1000 para eletrorrevestimento pelo sistema de eletrorrevestimento 10. O substrato 1000 pode ser um condutor elétrico aterrado e pode geralmente ser configurado substancialmente de uma substância condutora, tal como, por exemplo, uma substância metálica. O substrato 1000 serve como um contraeletrodo em comunicação elétrica com o(s) eletrodo(s) estacionário(s) 800 (se houver) e o(s) eletrodo(s) móvel(ies) 200. O substrato 1000 pode compreender qualquer formato seccional transversal ou múltiplos formatos seccionais transversais se o substrato 1000 não tiver um formato seccional transversal uniforme. O substrato pode compreender quaisquer dimensões. O substrato 1000 pode compreender um formato seccional transversal de polígono aberto, tal como uma bolsa aberta de formato seccional transversal. O formato seccional transversal pode compreender um formato seccional transversal geralmente retangular ou geralmente redondo. O substrato pode compreender uma primeira superfície 1010 e uma segunda superfície 1020. A primeira superfície 1010 pode compreender uma superfície interna do substrato 1000, e a segunda superfície 1020 pode compreender uma superfície externa do substrato 1000. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 2A e 2B, quando o substrato 1000 tem um formato seccional transversal geralmente retangular, a primeira superfície 1010 pode compreender a superfície interna do substrato 1000 e a segunda superfície 1020 pode compreender a superfície externa do substrato 1000. O substrato 1000 pode compreender um recipiente tal como, por exemplo, um recipiente intermodal. Por exemplo, o substrato 1000 pode ter um comprimento externo de cerca de 8 pés (2,44 m) a cerca de 53 pés (16,15 m), tal como 8 pés (2,44 m), 10 pés (3,05 m), 20 pés (6,10 m), 40 pés (12,19 m), 45 pés (13,72 m) ou 53 pés (16,15 m); uma largura externa de cerca de 7 pés (2,13 m) a cerca de 8 pés (2,44 m), tal como 7 pés (2,13 m) ou 8 pés (2,44 m); e uma altura externa de cerca de 7,5 pés (2,29 m) a cerca de 9,5 pés (2,90 m), tal como 7,5 pés (2,29 m), 8,5 pés (2,59 m) ou 9,5 pés (2,90 m). O substrato 1000 pode ter um comprimento de pelo menos 8 pés (2,44 m), tal como pelo menos 10 pés (3,05 m), tal como pelo menos 20 pés (6,10 m), tal como pelo menos 40 pés (12,19 m), como pelo menos 45 pés (13,72 m) ou como pelo menos 53 pés (16,15 m).

[0043] A primeira superfície 1010 do substrato 1000 pode ter uma área de superfície que varia com base no comprimento do substrato

1000. A primeira superfície 1010 do substrato 1000 pode ter uma área de superfície de pelo menos 285 ft2(26,48 m2), tal como pelo menos 340 ft2 (31,59 m2), tal como pelo menos 600 ft2 (55,74 m2), tal como pelo menos 1,145 ft2 (106,37 m2), tal como pelo menos 1,275 ft2 (118,45 m2), tal como pelo menos 1,490 ft2 (138,43 m2). A primeira superfície 1010 do substrato 1000 pode ter uma área de superfície de 285 ft2 (26,48 m2) a 1,890 ft2 (175,59 m2) ou maior. Com relação a um recipiente, a área de superfície pode variar dependendo do comprimento do substrato 1000. Por exemplo, a primeira superfície 1010 de um substrato de 8 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 285 ft2 (26,48 m2) a 400 ft2 (37,16 m2), a primeira superfície 1010 de um substrato de 10 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 340 ft2 (31,59 m2)a 460 ft2 (42,74 m2), a primeira superfície 1010 de um substrato de 20 pés 1000 pode ter uma área superficial de 600 ft2 (55,74 m2)a 795 ft2 (73,86 m2), a primeira superfície 1010 de um substrato de 40 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 1.145 ft2 (106,37m2)a 1.460 ft2 (135,64 m2), a primeira superfície 1010 de um substrato de 45 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 1.275 ft2 (118,45 m2)a 1.620 ft2 (150,50 m2), e a primeira superfície 1010 de um substrato de 53 pés 1000 pode ter uma área superficial de 1.490 ft2 (138,43 m2) a 1.890 ft2 (175,59 m2).

[0044] A segunda superfície 1020 do substrato 1000 pode ter uma área de superfície que varia com base no comprimento do substrato

1000. A segunda superfície 1020 do substrato 1000 pode ter uma área de superfície de pelo menos 330 ft2(30,66 m2), 380 ft2 (35,30 m2), tal como pelo menos 675 ft2 (62,71 m2), tal como pelo menos 1.250 ft2 (116,13 m2), como pelo menos 1.390 ft2 (129,14 m2), tal como pelo menos 1.630 ft2 (151,43 m2). A segunda superfície 1020 do substrato 1000 pode ter uma área de superfície de 330 ft2 (30,66 m2) a 1.750 ft2 (162,58 m2) ou maior. Com relação a um recipiente, a área de superfície pode variar dependendo do comprimento do substrato 1000. Por exemplo, a segunda superfície 1020 de um substrato de 8 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 330 ft2 (30,66 m2) a 440 ft2 (40,88 m2), a segunda superfície 1020 de um substrato de 10 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 380 ft2 (35,30 m2) a 520 ft2 (48,31 m2), a segunda superfície 1020 de um substrato de 20 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 675 ft2 (62,71 m2) a 865 ft2 (80,36 m2), a segunda superfície 1020 de um substrato de 40 pés 1000pode ter uma área de superfície de 1250 ft2 (116,13 m2) a 1.575 ft2 (146,32 m2), a segunda superfície 1020 de um substrato de 45 pés 1000 pode ter uma área de superfície de 1.390 ft2 (129,14 m2) a 1.750 ft2 (162,58 m2), e a segunda superfície 1020 de um substrato de 53 pés 1000 pode ter uma área superficial de 1.630 ft2 (151,43 m2) a 2.030 ft2 (188,59 m2).

[0045] O substrato 1000 pode ter uma área de seção transversal de pelo menos 40 ft2 (3,72 m2), tal como pelo menos 45 ft2 (4,18 m2), tal como pelo menos 50 ft2 (4,65 m2), e não pode ser superior a 100 ft2 (9,30 m2), como no máximo 85 ft2 (7,90 m2), como no máximo 81 ft2 (7,53 m2). O substrato 1000 pode ter uma área transversal de 40 ft2 (3,72 m2) a 100 ft2

(9,30 m2), tal como 45 ft2 (4,18 m2) a 85 ft2 (7,90 m2), tal como 50 ft2 (4,65 m2) a 81 ft2 (7,53 m2). Conforme usado neste documento, a expressão "área de seccional transversal" com relação ao substrato 1000 se refere à maior área seccional transversal do substrato medida perpendicular ao eixo geométrico mais longo do substrato 1000. No que diz respeito a um substrato em formato de recipiente 1000, a área seccional transversal será a largura multiplicada pela altura.

[0046] O substrato 1000 pode compreender qualquer material condutor. Por exemplo, o substrato 1000 pode compreender um metal, liga de metal e / ou materiais que foram metalizados, tal como plástico niquelado. Adicionalmente, o substrato 1000 pode compreender materiais condutores não metálicos, incluindo materiais compósitos, como, por exemplo, materiais compreendendo fibras de carbono ou carbono condutor. O metal ou liga de metal pode compreender, por exemplo, aço laminado a frio, aço laminado a quente, aço revestido com zinco metálico, compostos de zinco ou ligas de zinco, tais como aço eletrogalvanizado, aço galvanizado por imersão a quente, aço galvanizado, aço niquelado, e aço metalizado com liga de zinco. O substrato 1000 pode compreender uma liga de alumínio. Exemplos não limitativos de ligas de alumínio incluem as séries 1XXX, 2XXX, 3XXX, 4XXX, 5XXX, 6XXX, 7XXX ou 8XXX, bem como ligas de alumínio revestidas e ligas de alumínio fundido. O substrato 1000 pode compreender uma liga de magnésio. O substrato 1000 usado na presente invenção também pode compreender outros metais não ferrosos adequados, tais como titânio ou cobre, bem como ligas destes materiais.

[0047] Quando o substrato 1000 está posicionado pelo menos parcialmente dentro do tanque 100, o sistema de eletrodeposição 10 pode ser configurado de modo que o eletrodo móvel 200 possa ser movido para uma posição geralmente mais próxima do substrato 1000. Por exemplo, como discutido acima, a distância entre a superfície externa do eletrodo móvel 200 pode estar a uma distância de quatro pés ou menos da superfície do substrato 1000 a ser revestido. Por exemplo, se o substrato 1000 compreende uma cavidade, como um recipiente ou um tubo, o eletrodo móvel 200 pode ser posicionado (ou expandido) na cavidade do substrato 1000 a ser revestido.

[0048] O sistema de eletrorrevestimento 10 pode compreender ainda pelo menos uma fonte de alimentação (não mostrada) para fornecer uma corrente elétrica ao sistema de eletrorrevestimento 10. A fonte de alimentação pode incluir opcionalmente um retificador. A fonte de energia é eletricamente acoplada ao eletrodo móvel 200, ao substrato 1000 e, se presente, aos eletrodos estacionários 800, com um polo da fonte de energia acoplado ao substrato e o outro polo da fonte de energia acoplado ao móvel eletrodo 200 e, se presente, o(s) eletrodo(s) estacionário(s) 800, de modo que o substrato 1000 sirva como um contraeletrodo para o eletrodo móvel 200 e, se presente, o(s) eletrodo(s) estacionário(s) 800. Por exemplo, se a composição de revestimento eletrodepositável 900 for uma composição de revestimento eletrodepositável catiônica, o substrato 1000 serve como o catodo e o eletrodo móvel 200 e, se presente, o eletrodo estacionário 800 serve como anodos, com as polaridades invertidas para uma composição de revestimento eletrodepositável aniônica. A fonte de alimentação fornece uma corrente elétrica para o sistema de eletrorrevestimento 10 de modo que o eletrodo móvel 200 e, se presente, o eletrodo estacionário 800, forneçam uma carga elétrica para a composição de revestimento eletrodepositável 900 suficiente para propósitos de eletro- revestimento. Especificamente, quando a fonte de energia fornece uma corrente elétrica para o sistema de eletrodeposição 10, a composição de revestimento eletrodepositável 900 é carregada pelo eletrodo móvel 200 e, se presente, o eletrodo estacionário 800, e é atraída para e, se deposita sobre, o substrato oposto carregado 1000. A distribuição de carga igual, ou substancialmente igual, ao longo da composição de revestimento eletrodepositável 900 em torno do substrato 1000 fornecido pelo sistema de eletrodeposição 10 da presente invenção aumenta o processo de eletrodeposição ao fornecer geralmente uma espessura de revestimento substancialmente uniforme da composição de revestimento eletrodepositável 900 depositada sobre toda a superfície do substrato 1000. Por exemplo, mas não a título de limitação, a corrente elétrica fornecida à fonte de alimentação pode ser, mas não está limitada a, cerca de 25 volts a cerca de 600 volts ou mais. O sistema de eletrorrevestimento 10 também pode compreender qualquer circuito elétrico adicional ou outro desejado ou necessário para realizar os propósitos declarados neste documento.

[0049] Como mencionado acima, o sistema de eletrodeposição 10 opcionalmente pode compreender ainda pelo menos um eletrodo estacionário 800 posicionado dentro do tanque 100 para fornecer carga elétrica adicional para a composição de revestimento eletrodepositável 900. O eletrodo estacionário 800 pode compreender qualquer material condutor adequado conhecido na técnica. Por exemplo, o eletrodo estacionário 800 pode compreender uma seção de tubo condutor eletricamente acoplada à fonte de energia. O(s) eletrodo(s) estacionário(s) 800 pode(m) ser sem membrana, ou substancialmente sem membrana, ou substancialmente coberto(s) por uma membrana. O sistema de eletrorrevestimento 10 pode compreender uma pluralidade de eletrodos estacionários 800, e os eletrodos estacionários800 podem ser posicionados ao longo de um comprimento do tanque 100 de modo que a composição de revestimento eletrodepositável 900 seja depositada substancialmente uniforme ao longo do comprimento do substrato 1000 a ser eletrorrevestido. Por exemplo, os eletrodos estacionários 800 podem ser posicionados equidistantes ao longo de um comprimento do tanque 100. O sistema de eletrorrevestimento 10 pode ser configurado de modo que a razão de uma área de superfície total combinada do(s) eletrodo(s) estacionário(s) 800 para a área de superfície da segunda superfície 1020 do substrato 1000 pode ser de 1:7 a 1:1, tal como 1:6 a 1:2, tal como 1:5 a 1:3, tal como 1:4.

[0050] Sem a intenção de ser limitado por qualquer teoria, acredita-se que o uso de um eletrodo estacionário 800 sozinho em um sistema de eletrodeposição não fornecerá uma carga suficiente para a composição de revestimento eletrodepositável 900 para permitir uma deposição uniforme da composição de revestimento eletrodepositável 900 sobre a superfície inteira do substrato 1000 sem o eletrodo móvel 200 também estando presente. Por exemplo, o eletrodo estacionário 800 pode fornecer uma carga suficiente para a composição de revestimento eletrodepositável 900 para depositar um revestimento sobre uma superfície do substrato 1000 localizado perto do eletrodo estacionário 800, tal como, por exemplo, a segunda superfície 1020 do substrato 1000, mas pode não fornecer uma carga suficiente para permitir a deposição de um revestimento contínuo em outras porções do substrato, como, por exemplo, a primeira superfície 1010 do substrato 1000. O sistema de eletrorrevestimento 10 da presente invenção pode permitir uma cobertura substancial ou completa da primeira superfície 1010 do substrato 1000, por exemplo, o sistema de eletrorrevestimento pode resultar em pelo menos 70% da área de superfície total da primeira superfície 1010 do substrato 1000 a ser revestido com um revestimento depositado a partir da composição de revestimento eletrodepositável 900, tal como pelo menos 75%, tal como pelo menos 80%, tal como pelo menos 85%, tal como pelo menos 90%, tal como pelo menos 95%, tal como pelo menos 97%, tal como pelo menos 99%, tal como 100%.

[0051] De acordo com a presente invenção, o sistema de eletrorrevestimento 10 pode estar livre de uma membrana de troca iônica, tal como uma membrana de troca iônica tendo um eletrocatalisador aplicado sobre uma superfície do mesmo.

[0052] A composição de revestimento eletrodepositável 900 pode compreender qualquer composição de revestimento eletrodepositável conhecida na técnica. Conforme usado neste documento, uma "composição de revestimento eletrodepositável" se refere a uma composição que é capaz de ser depositada em um substrato eletricamente condutor sob um impacto de um potencial elétrico aplicado. Por exemplo, conforme mencionado acima, a composição de revestimento eletrodepositável 900 pode compreender uma composição de revestimento eletrodepositável catiônica ou aniônica.

[0053] A composição de revestimento eletrodepositável normalmente compreende um aglutinante formador de película. O aglutinante formador de película pode compreender um polímero formador de película contendo grupo de sal iônico e, opcionalmente, um agente de cura.

[0054] De acordo com a presente invenção, o polímero formador de película contendo grupo de sal iônico pode compreender um polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico. O polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico pode ser usado em uma composição de revestimento eletrodepositável catiônica. Como usado neste documento, o termo "polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico" se refere a polímeros que incluem grupos catiônicos pelo menos parcialmente neutralizados, como grupos sulfônio e grupos amônio, que transmitem uma carga positiva. Conforme usado neste documento, o termo "polímero" abrange, mas não está limitado a oligômeros e tanto homopolímeros quanto copolímeros. O polímero formador de película contendo grupo sal catiônico pode compreender grupos essenciais de hidrogênio ativos. Tal como usado neste documento, o termo "grupos adaptados de hidrogênio ativo" se refere aos grupos que são reativos com isocianatos, conforme determinado pelo teste Zerewitinoff descrito no JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, Vol. 49, página 3181 (1927), e incluem, por exemplo, grupos hidroxila, grupos amino primários ou secundários e grupos tiol. Os polímeros formadores de filme contendo grupo sal catiônico que compreendem grupos funcionais de hidrogênio ativos podem ser referidos como polímeros formadores de filme contendo grupo sal catiônico, contendo hidrogênio ativo.

[0055] Exemplos de polímeros que são adequados para uso como polímero formador de filme contendo grupo sal catiônico na presente invenção incluem, mas não estão incluídos a, polímeros alquídicos, acrílicos, poliepóxidos, poliamidas, poliuretanos, poliureias, poliéteres e poliésteres, entre outros.

[0056] Os grupos de sal catiônico podem ser incorporados no polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico como a seguir: O polímero formador de película pode ser reagido com um formador de grupo de sal catiônico. Por "formador de grupo de sal catiônico" entende-se um material que é reativo com grupos epóxi presentes e que pode ser acidificado antes, durante ou após a reação com os grupos epóxi no polímero formador de película para formar grupos de sal catiônico. Exemplos de materiais adequados incluem aminas, tais como aminas primárias ou secundárias que podem ser acidificadas após a reação com os grupos epóxi para formar grupos de sal de amina, ou aminas terciárias que podem ser acidificadas antes da reação com os grupos epóxi e que após a reação com os grupos epóxi formar grupos de sal de amônio quaternário. Exemplos de outros formadores de grupo de sal catiônico são sulfetos que podem ser misturados com ácido antes da reação com os grupos epóxi e formam grupos de sal sulfônio ternários na reação subsequente com os grupos epóxi.

[0057] Exemplos mais específicos de polímeros formadores de película contendo hidrogênio ativo adequado, grupo de sal catiônico incluem adutos de poliepóxido-amina, tal como o aduto de um éteres poliglicidílicos de um polifenol, tal como Bisfenol A, e aminas primárias e / ou secundárias, tais como conforme descrito na Patente US 4.031.050 na col. 3, linha 27 à col. 5, linha 50, Patente US 4.452.963 na col. 5, linha 58 à col. 6, linha 66 e Patente US 6.017.432, na col. 2, linha 26 à col. 6, linha 26,

sendo estas porções incorporadas neste documento por referência. Uma porção da amina que reage com o poliepóxido pode ser uma cetimina de uma poliamina, conforme descrito na Patente US 4.104.147, na col. 6, linha 23 à col. 7, linha 23, cuja porção citada está incorporada neste documento por referência. Também adequadas são as resinas de poliepóxido- polioxialquilenopoliamina não gelificadas, tais como as descritas na Patente US 4.432.850, na col. 2, linha 60 à col. 5, linha 58, cuja porção citada está incorporada neste documento por referência. Além disso, as resinas acrílicas catiônicas, como as descritas na Patente US 3.455.806 na col. 2, linha 18 à col. 3, linha 61 e Patente US 3.928.157, na col. 2, linha 29 à col. 3, linha 21, cujas porções estão incorporadas neste documento por referência, podem ser usadas.

[0058] Além das resinas contendo grupo de sal de amina, o polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico pode compreender uma resina contendo grupo de sal de amônio quaternário. Conforme usado neste documento, um "grupo de sal de amônio quaternário" se refere a um grupo compreendendo um cátion de amônio quaternário da fórmula NR4+, em que cada grupo R é independentemente um grupo alquila ou arila e um contra ânion. Exemplos dessas resinas são as que são formadas a partir da reação de um poliepóxido orgânico com um sal de ácido aminado terciário. Essas resinas são descritas na Patente US

3.962.165 na col. 2, linha 3 à col. 11, linha 7; 3.975.346 na col. 1, linha 62 à col. 17, linha 25 e Patente US 4.001.156, na col. 1, linha 37 à col. 16, linha 7, sendo estas porções incorporadas neste documento por referência.

[0059] Exemplos de outras resinas catiônicas adequadas incluem resinas contendo grupos de sal de sulfônio ternário, tais como as descritas na Patente US 3.793.278, na col. 1, linha 32 à col. 5, linha 20, sendo esta porção incorporada neste documento por referência. Além disso, as resinas catiônicas que curam através de um mecanismo de transesterificação, como descrito no Pedido de Patente Europeu Nº

12463B1 na pág. 2, linha 1 à pág. 6, linha 25, cuja esta parte está sendo incorporada neste documento por referência, também podem ser empregadas.

[0060] Outros polímeros formadores de película contendo grupo de sal catiônico adequados incluem os que podem formar composições de revestimento eletrodepositáveis resistentes à fotodegradação. Esses polímeros incluem os polímeros que compreendem grupos de sal de amina catiônicos que são derivados de grupos amino pendentes e / ou terminais que são divulgados na Publicação de Pedido de Pedido de Patente US Nº 2003/0054193 A1 nos parágrafos [0064] a [0088], sendo esta parte aqui incorporada por referência. Também adequadas são as resinas contendo grupos de sal catiônico contendo hidrogênio ativo derivadas de um éter poliglicidílico de um fenol poli-hídrico que é essencialmente livre de átomos de carbono alifáticos aos quais estão ligados mais de um grupo aromático, que são descritos na Publicação do Pedido de Patente US Nº 2003/0054193 A1 nos parágrafos [0096] a [0123], sendo esta porção incorporada neste documento por referência.

[0061] O polímero formador de película contendo hidrogênio ativo contendo grupo de sal catiônico é tornado catiônico e dispersível em água por pelo menos neutralização parcial com um ácido. Os ácidos adequados incluem ácidos orgânicos e inorgânicos. Exemplos não limitativos de ácidos orgânicos adequados incluem ácido fórmico, ácido acético, ácido metanossulfônico e ácido láctico. Exemplos não limitativos de ácidos inorgânicos adequados incluem ácido fosfórico e ácido sulfâmico. Por "ácido sulfâmico" entende-se o próprio ácido sulfâmico ou derivados do mesmo, tal como aqueles tendo a fórmula:

R H N S O3 H em que R é hidrogênio ou um grupo alquila tendo 1 a 4 átomos de carbono. As misturas dos ácidos acima mencionados também podem ser utilizadas na presente invenção.

[0062] A extensão da neutralização do polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico pode variar com o polímero particular envolvido. No entanto, ácido suficiente deve ser usado para neutralizar suficientemente o polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico de modo que o polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico possa ser disperso em um meio de dispersão, tal como um meio disperso aquoso. Por exemplo, a quantidade de ácido usada pode fornecer pelo menos 20% de toda a neutralização teórica total. O excesso de ácido também pode ser usado além da quantidade necessária para 100% de neutralização teórica total. Por exemplo, a quantidade de ácido usada para neutralizar o polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico pode ser ≧ 0,1% com base nas aminas totais no polímero formador de película contendo hidrogênio ativo, contendo grupo de sal catiônico. Alternativamente, a quantidade de ácido usada para neutralizar o polímero formador de película contendo hidrogênio ativo, contendo grupo de sal catiônico pode ser ≦ 100% com base nas aminas totais no polímero formador de película contendo hidrogênio ativo, sal catiônico. A quantidade total de ácido usada para neutralizar o polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico pode variar entre qualquer combinação de valores, que foram repetidos nas sentenças anteriores, incluindo os valores repetidos. Por exemplo, a quantidade total de ácido usado para neutralizar o polímero formador de película contendo hidrogênio ativo, grupo de sal catiônico pode ser 20%, 35%, 50%, 60% ou 80% com base nas aminas totais no polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico.

[0063] O polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico pode estar presente na composição de revestimento eletrodepositável catiônica em uma quantidade de pelo menos 40% em peso, tal como pelo menos 50% em peso, tal como pelo menos 60% em peso, e pode estar presente em uma quantidade de não mais que 90% em peso, tal como não mais que 80% em peso, tal como não mais que 75% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável. O polímero formador de película contendo grupo sal catiônico pode, por exemplo, estar presente na composição de revestimento eletrodepositável catiônica em uma quantidade de 40% a 90% em peso, tal como 50% a 80% em peso, tal como 60% a 75% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável. Conforme usado neste documento, os "sólidos de resina" incluem o polímero formador de película contendo grupo de sal iônico, o agente de cura (se presente) e qualquer componente(s) resinoso(s) não pigmentado(s) dispersível(is) em água adicional(is), presente(s) na composição de revestimento eletrodepositável.

[0064] De acordo com a presente invenção, o polímero formador de película contendo grupo de sal iônico pode compreender um polímero formador de película contendo grupo de sal aniônico. Como usado neste documento, o termo "polímero formador de película contendo grupo de sal aniônico" refere-se a um polímero aniônico compreendendo grupos funcionais aniônicos pelo menos parcialmente neutralizados, como grupos ácido carboxílico e ácido fosfórico que conferem uma carga negativa. O polímero formador de película contendo grupo sal aniônico pode compreender grupos funcionais de hidrogênio ativos. Os polímeros formadores de película contendo grupo sal aniônico que compreendem grupos funcionais de hidrogênio ativos podem ser referidos como polímeros formadores de película contendo grupo de sal ativo, aniônico e contendo hidrogênio ativo. O grupo de sal aniônico contendo polímero formador de película pode ser usado em uma composição de revestimento eletrodepositável aniônica.

[0065] O polímero formador de película contendo grupo de sal aniônico pode compreender polímeros formadores de filme contendo grupo de ácido carboxílico, solubilizados em base, tais como o produto da reação ou aduto de um óleo de secagem ou de um éster de ácido graxo semissecante com um ácido dicarboxílico ou anidrido; e o produto da reação de um éster de ácido graxo, ácido insaturado ou anidrido e quaisquer materiais modificadores insaturados adicionais que reagem posteriormente com poliol. Também são adequados os interpolímeros pelo menos parcialmente neutralizados de ésteres hidróxi-alquílicos de ácidos carboxílicos insaturados, ácido carboxílico insaturado e pelo menos um outro monômero etilenicamente insaturado. Ainda outra resina eletrodepositável aniônica adequada compreende um veículo alquídico- aminoplástico, isto é, um veículo contendo uma resina alquídica e uma resina amina-aldeído. Outra composição de resina eletrodepositável aniônica adequada compreende ésteres mistos de um poliol resinoso. Também podem ser utilizados outros polímeros funcionais ácidos, tais como poliepóxido fosfatizado ou polímeros acrílicos fosfatizados. Poliepóxidos fosfatizados exemplificativos são divulgados na Publicação de Pedido de Patente US Nº 2009-0045071 em [0004] - [0015] e Pedido de Patente US 13 / 232.093 em [0014] - [0040], cujas porções citadas estão incorporadas neste documento por referência. Também adequadas são as resinas que compreendem um ou mais grupos funcionais de carbamato pendentes, tais como os descritos na Patente US 6.165.338.

[0066] De acordo com a presente invenção, o polímero formador de película contendo grupo de sal catiônico pode estar presente na composição de revestimento eletrodepositável catiônica em uma quantidade de pelo menos 50% em peso, tal como pelo menos 55% em peso, tal como pelo menos 60% em peso, e pode estar presente em uma quantidade de não mais que 90% em peso, tal como não mais que 80% em peso, tal como não mais que 75% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável. O polímero formador de película contendo grupo sal catiônico pode estar presente na composição de revestimento eletrodepositável catiônica em uma quantidade de 50% em peso a 90% em peso, tal como 55% em peso a 80% em peso, tal como 60% em peso a 75% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável.

[0067] De acordo com a presente invenção, a composição de revestimento eletrodepositável da presente invenção pode compreender ainda um agente de cura. O agente de cura pode ser reativo com o polímero formador de película contendo grupo de sal iônico. O reticulador pode reagir com os grupos reativos, tais como grupos de hidrogênio ativo, do polímero formador de película contendo grupo de sal iônico para efetuar a cura da composição de revestimento para formar um revestimento conforme previamente descrito. Conforme usado neste documento, o termo "cura", "curado" ou termos semelhantes, conforme usado em relação à composição de revestimento eletrodepositável descrita neste documento, significa que pelo menos uma porção dos componentes que formam a composição de revestimento eletrodepositável são reticulados para formar um revestimento. Adicionalmente, a cura da composição de revestimento eletrodepositável se refere a submeter a dita composição a condições de cura (por exemplo, temperatura elevada) levando à reação dos grupos funcionais reativos dos componentes da composição de revestimento eletrodepositável, e resultando na reticulação dos componentes da composição e formação de um revestimento pelo menos parcialmente curado. Exemplos não limitativos de agentes de cura adequados são poli- isocianatos pelo menos parcialmente bloqueados, resinas aminoplastos e resinas fenoplastos, tais como condensados de fenolformaldeído, incluindo derivados de éter alílico dos mesmos.

[0068] Os poli-isocianatos pelo menos parcialmente bloqueados adequados incluem poli-isocianatos alifáticos, poli-isocianatos aromáticos e misturas dos mesmos. O agente de cura pode compreender um poli- isocianato alifático pelo menos parcialmente bloqueado. Os poli-isocianatos alifáticos pelo menos parcialmente bloqueados adequados incluem, por exemplo, poli-isocianatos alifáticos totalmente bloqueados, tais como os descritos na Patente US 3.984.299 na col. 1 linha 57 à col. 3 linha 15, esta porção da qual está incorporada por referência neste documento, ou poli- isocianatos alifáticos parcialmente bloqueados que reagem com a estrutura do polímero, tal como é descrito na Patente US 3.947.338 na col. 2 linha 65 à col. 4 linha 30, esta porção da qual também está incorporada por referência neste documento. Por "bloqueado" entende-se que os grupos de isocianato reagiram com um composto de modo que o grupo de isocianato bloqueado resultante seja estável aos hidrogênios ativos à temperatura ambiente, mas reativo com os hidrogênios ativos no polímero formador de película a temperaturas elevadas, tal como entre 90 °C e 200 °C. O agente de cura de poli-isocianato pode ser um poli-isocianato totalmente bloqueado substancialmente sem nenhum grupo de isocianato livre.

[0069] O agente de cura de poli-isocianato pode compreender um di-isocianato, poli-isocianatos funcionais superiores ou combinações dos mesmos. Por exemplo, o agente de cura de poli-isocianato pode compreender poli-isocianatos alifáticos e / ou aromáticos. Os poli- isocianatos alifáticos podem incluir (i) isocianatos de alquileno, tais como di- isocianato de trimetileno, di-isocianato de tetrametileno, di-isocianato de pentametileno, di-isocianato de hexametileno ("HDI"), di-isocianato de 1,2- propileno, di-isocianato de 1,2-butileno, di-isocianato de 2,3-butileno, 1,3- butileno di-isocianato, etilideno di-isocianato e butilideno di-isocianato, e (ii) isocianatos de cicloalquileno, tais como di-isocianato de 1,3-ciclopentano, di-isocianato de 1,4-ciclo-hexano, di-isocianato de 1,2-ciclo-hexano, di- isocianato de isoforona, di-isocianato de metileno (4-ciclo-hexilisocianato)

("HMDI"), o ciclo-trímero de di-isocianato de 1,6-hexmetileno (também conhecido como o trímero de isocianurato de HDI, disponível comercialmente como Desmodur N3300 da Convestro AG), e di-isocianato de meta-tetrametilxilileno (disponível comercialmente como TMXDI® da Allnex SA). Os poli-isocianatos aromáticos podem incluir (i) isocianatos de arileno, tais como di-isocianato de m-fenileno, di-isocianato de p-fenileno, di-isocianato de 1,5-naftaleno e di-isocianato de 1,4-naftaleno, e (ii) isocianatos de alcarileno, tais como 4,4′- difenileno metano ("MDI"), 2,4- tolileno ou di-isocianato de 2,6-tolileno ("TDI"), ou misturas dos mesmos, di- isocianato de 4,4-toluidina e di-isocianato de xilileno. Tri-isocianatos, tais como trifenil metano-4,4′,4″-tri-isocianato, 1,3,5-tri-isocianato benzeno e 2,4,6-tr-iisocianato tolueno, tetraisocianatos, tais como 4,4′-difenildimetil metano-2,2′,5,5′-tetraisocianato e poli-isocianatos polimerizados, tais como dímeros e trímeros de di-isocianato de tolileno e semelhantes, podem também ser usados. O agente de cura pode compreender um poli- isocianato bloqueado selecionado de um poli-isocianato polimérico, tal como HDI polimérico, MDI polimérico, di-isocianato de isoforona polimérico e semelhantes. O agente de cura também pode compreender um trímero bloqueado de di-isocianato de hexametileno disponível como Desmodur N3300® da Covestro AG. Também podem ser usadas misturas de agentes de cura de poli-isocianato.

[0070] O agente de cura de poli-isocianato pode ser pelo menos parcialmente bloqueado com pelo menos um agente de bloqueio selecionado de um 1,2-alcano diol, por exemplo 1,2-propanodiol; um 1,3- alcanodiol, por exemplo 1,3-butanodiol; um álcool benzílico, por exemplo, álcool benzílico; um álcool alílico, por exemplo, álcool alílico; caprolactama; uma dialquilamina, por exemplo dibutilamina; e misturas dos mesmos. O agente de cura de poli-isocianato pode ser pelo menos parcialmente bloqueado com pelo menos um 1,2-alcanodiol com três ou mais átomos de carbono, por exemplo 1,2-butanodiol.

[0071] Outros agentes de bloqueio adequados incluem alquil monoálcoois alifáticos, cicloalifáticos ou aromáticos ou compostos fenólicos, incluindo, por exemplo, álcoois alifáticos inferiores (por exemplo, C1-C6), tais como metanol, etanol e n-butanol; álcoois cicloalifáticos, tais como ciclo-hexanol; álcoois alquil aromáticos, tais como fenil carbinol e metilfenil carbinol; e compostos fenólicos, tais como o próprio fenol e fenóis substituídos em que os substituintes não afetam as operações de revestimento, tais como cresol e nitrofenol. Glicol éteres e glicol aminas também podem ser usados como agentes de bloqueio. Glicol éteres adequados incluem etilenoglicol butil éter, dietilenoglicol butil éter, etilenoglicol metil éter e propileno glicol metil éter. Outros agentes de bloqueio adequados incluem oximas, tais como metil etil cetoxima, acetona oxima e ciclo-hexanona oxima.

[0072] O agente de cura pode compreender uma resina de aminoplasto. As resinas de aminoplastos são produtos de condensação de um aldeído com uma substância que carrega um grupo amino ou amido. Podem ser usados produtos de condensação obtidos da reação de álcoois e um aldeído com melamina, ureia ou benzoguanamina. No entanto, produtos de condensação de outras aminas e amidas também podem ser empregados, por exemplo, condensados de aldeído de triazinas, diazinas, triazóis, guanidinas, guanaminas e derivados substituídos com alquil e aril de tais compostos, incluindo ureias substituídas com alquil e aril e melaminas substituídas com alquil e aril. Alguns exemplos de tais compostos são N,N′-dimetil ureia, benzoureia, dicianodiamida, formaguanamina, acetoguanamina, amelina, 2-cloro-4,6-diamino-1,3,5- triazina, 6-metil-2,4- diamino-1,3,5-triazina, 3,5-diaminotriazol, triaminopirimidina, 2-mercapto-4,6-diaminopirimidina, 3,4,6-tris(etilamino)- 1,3,5-triazina e semelhantes. Os aldeídos adequados incluem formaldeído, acetaldeído, crotonaldeído, acroleína, benzaldeído, furfural, glioxal e semelhantes.

[0073] As resinas de aminoplastos podem conter metilol ou grupos alquilol semelhantes, e pelo menos uma porção desses grupos alquilol pode ser eterificada por uma reação com um álcool para fornecer resinas solúveis em solvente orgânico. Qualquer álcool mono-hídrico pode ser empregado para este propósito, incluindo álcoois como metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol e outros, bem como álcool benzílico e outros álcoois aromáticos, álcool cíclico, tal como ciclo-hexanol, monoéteres de glicóis, tais como Cello-solves e Carbitols, e halogênio substituído ou outros álcoois substituídos, tais como 3-cloropropanol e butoxietanol.

[0074] Exemplos não limitativos de resinas de aminoplasto comercialmente disponíveis são aquelas disponíveis sob a marca comercial CYMEL® da Allnex Belgium SA / NV, tais como CYMEL 1130 e 1156, e RESIMENE® da INEOS Melaminas, tal como RESIMENE 750 e 753. Exemplos de resinas aminoplásticas adequadas também incluem as descritas na Patente US 3.937.679 na col. 16, linha 3 à col. 17, linha 47, sendo esta porção incorporada por referência neste documento. Conforme é divulgado na porção acima mencionada da patente '679, o aminoplasto pode ser usado em combinação com os éteres metilol fenol.

[0075] As resinas de fenoplasto são formadas pela condensação de um aldeído e um fenol. Aldeídos adequados incluem formaldeído e acetaldeído. Agentes de liberação de metileno e liberação de aldeído, tais como paraformaldeído e hexametileno tetramina, também podem ser utilizados como o agente de aldeído. Vários fenóis podem ser usados, tais como o próprio fenol, um cresol ou um fenol substituído em que um radical hidrocarboneto tendo uma cadeia linear, uma cadeia ramificada ou uma estrutura cíclica é substituído por um hidrogênio no anel aromático. Também podem ser empregadas misturas de fenóis. Alguns exemplos específicos de fenóis adequados são p-fenilfenol, p-terc- butilfenol, p-terc-amilfenol, ciclopentilfenol e fenóis substituídos por hidrocarbonetos insaturados, tais como os monobutenil fenóis contendo um grupo butenila na posição orto, meta ou para, e onde a ligação dupla ocorre em várias posições na cadeia de hidrocarbonetos.

[0076] As resinas de aminoplasto e fenoplasto, como descrito acima, são ainda descritas na Patente US 4.812.215, na col. 6, linha 20 à col. 7, linha 12, cuja porção citada está incorporada neste documento por referência.

[0077] O agente de cura pode estar presente na composição de revestimento eletrodepositável catiônica em uma quantidade de pelo menos 10% em peso, tal como pelo menos 20% em peso, tal como pelo menos 25% em peso, e pode estar presente em uma quantidade de não mais de 60% em peso, tal como não mais de 50% em peso, tal como não mais de 40% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável. O agente de cura pode estar presente na composição de revestimento eletrodepositável catiônica em uma quantidade de 10% a 60% em peso, tal como 20% a 50% em peso, tal como 25% a 40% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável.

[0078] O agente de cura pode estar presente na composição de revestimento eletrodepositável aniônica em uma quantidade de pelo menos 10% em peso, tal como pelo menos 20% em peso, tal como pelo menos 25% em peso, e pode estar presente em uma quantidade de não mais de 50% em peso, tal como não mais de 45% em peso, tal como não mais de 40% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável. O agente de cura pode estar presente na composição de revestimento eletrodepositável aniônica em uma quantidade de 10% a 50% em peso, tal como 20% a 45% em peso, tal como 25% a 40% em peso, com base no total peso dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável.

[0079] A composição de revestimento eletrodepositável de acordo com a presente invenção pode opcionalmente compreender um ou mais componentes adicionais além do aglutinante formador de película e agente de cura descritos acima.

[0080] De acordo com a presente invenção, a composição de revestimento eletrodepositável pode opcionalmente compreender um catalisador para catalisar a reação entre o agente de cura e os polímeros. Exemplos de catalisadores adequados para composições de revestimento eletrodepositável catiônica incluem, sem limitação, compostos de organoestanho (por exemplo, óxido de dibutilestanho e óxido de dioctilestanho) e sais dos mesmos (por exemplo, diacetato de dibutilestanho); outros óxidos de metal (por exemplo, óxidos de cério, zircônio e bismuto) e sais dos mesmos (por exemplo, sulfamato de bismuto e lactato de bismuto); ou uma guanidina cíclica conforme descrito na Patente US 7.842.762 na col. 1, linha 53 à col. 4, linha 18 e col. 16, linha 62 à col. 19, linha 8, cujas partes citadas estão incorporadas por referência neste documento. Exemplos de catalisadores adequados para composições de revestimento eletrodepositáveis aniônicas incluem catalisadores de ácido latente, exemplos específicos dos quais são identificados em WO 2007/118024 no parágrafo [0031] e incluem, mas não estão limitados a, hexafluorantimonato de amônio, sais quaternários de SbF6 (por exemplo, NACURE® XC-7231), sais de t-amina de SbF6 (por exemplo, NACURE® XC-9223), sais de Zn de ácido tríflico (por exemplo, NACURE® A202 e A218), sais quaternários de ácido tríflico (por exemplo, NACURE® XC- A230), e sais de dietilamina de ácido tríflico (por exemplo, NACURE® A233), todos comercialmente disponíveis da King Industries, e / ou misturas dos mesmos. Os catalisadores de ácido latente podem ser formados pela preparação de um derivado de um catalisador de ácido, tal como ácido para-toluenossulfônico (pTSA) ou outros ácidos sulfônicos. Por exemplo, um grupo bem conhecido de catalisadores de ácido bloqueados são sais de amina de ácidos sulfônicos aromáticos, tais como para-toluenossulfonato de piridínio. Tais sais de sulfonato são menos ativos do que o ácido livre na promoção da reticulação. Durante a cura, os catalisadores podem ser ativados por aquecimento.

[0081] De acordo com a presente invenção, a composição de revestimento eletrodepositável pode compreender ainda outros ingredientes opcionais, como uma composição de pigmento e / ou vários aditivos, incluindo enchimentos, plastificantes, antioxidantes, biocidas, absorvedores de e estabilizadores luz UV, estabilizadores de luz de amina impedida, antiespumantes, fungicidas, auxiliares de dispersão, agentes de controle de fluxo, tensoativos, agentes umectantes, ajustadores de pH, agentes de tamponamento ou combinações dos mesmos. Alternativamente, a composição de revestimento eletrodepositável pode ser completamente sem nenhum dos ingredientes opcionais, isto é, o ingrediente opcional não está presente na composição de revestimento eletrodepositável. A composição de pigmento pode compreender, por exemplo, óxidos de ferro, óxidos de chumbo, cromato de estrôncio, pó de carvão, dióxido de titânio, talco, sulfato de bário, bem como pigmentos de cor, tais como amarelo de cádmio, vermelho de cádmio, amarelo de cromo e semelhantes. O teor de pigmento da composição de pigmento, que exclui as partículas eletricamente condutoras descritas acima, pode ser expresso como a razão em peso de pigmento para ligante e pode ser na faixa de 0,03 a 0,1, quando o pigmento é usado. Os outros aditivos mencionados acima podem estar presentes na composição de revestimento eletrodepositável em quantidades de 0,01% a 3% em peso, com base no peso total dos sólidos de resina da composição de revestimento eletrodepositável.

[0082] De acordo com a presente invenção, a composição de revestimento eletrodepositável compreende normalmente um meio de dispersão aquosa compreendendo água e / ou um ou mais solvente(s) orgânico(s). Água pode, por exemplo, estar presente em quantidades de

40% a 90% em peso, tal como 50% a 80% em peso, tal como 60% a 75% com base no peso total da composição de revestimento eletrodepositável. Exemplos de solventes orgânicos adequados incluem solventes orgânicos oxigenados, tais como monoalquil éteres de etilenoglicol, dietileno glicol, propileno glicol e dipropileno glicol que contêm de 1 a 10 átomos de carbono no grupo alquil, tais como os monoetil e monobutil éteres destes glicóis. Exemplos de outros solventes pelo menos parcialmente miscíveis em água incluem álcoois, tais como etanol, isopropanol, butanol e álcool de diacetona. Se usados, os solventes orgânicos podem estar tipicamente presentes em uma quantidade inferior a 10% em peso, tal como inferior a 5% em peso, com base no peso total da composição de revestimento eletrodepositável. A composição de revestimento eletrodepositável pode, em particular, ser fornecida na forma de uma dispersão, tal como uma dispersão aquosa.

[0083] De acordo com a presente invenção, o teor total de sólidos da composição de revestimento eletrodepositável pode ser de pelo menos 1% em peso, tal como pelo menos 10% em peso, tal como pelo menos 20% em peso, e não pode ser mais que 60% em peso, tal como não mais do que 40% em peso, tal como não mais do que 20% em peso, com base no peso total da composição de revestimento eletrodepositável. O teor total de sólidos da composição de revestimento eletrodepositável pode ser de 1% a 60% em peso, tal como 10% a 40% em peso, tal como 20% a 30% em peso, com base no peso total da composição de revestimento eletrodepositável. Método para Revestir um Substrato e Substratos Revestidos

[0084] A presente invenção também se refere a um método para revestir um substrato compreendendo a aplicar eletroforeticamente uma composição de revestimento eletrodepositável 900 a pelo menos uma porção do substrato 1000 usando o sistema de eletro-revestimento 10 descrito acima. O método pode compreender posicionar o substrato 1000 dentro do tanque 100, em que uma superfície do substrato 1000 a ser revestido está pelo menos parcialmente submersa na composição de revestimento eletrodepositável 900; posicionar um eletrodo móvel 200 ; acoplar eletricamente o eletrodo móvel 200 e o substrato 1000 a polos opostos de uma fonte de energia; e, em seguida, aplicar uma corrente elétrica ao sistema de eletrorrevestimento 10 da fonte de energia para eletrodepositar a composição de revestimento eletrodepositável 900 na superfície do substrato 1000. Por exemplo, o substrato 1000 pode ser eletricamente acoplado ao terminal positivo ou negativo de modo que o substrato 1000 funcione como um catodo ou anodo, respectivamente, durante o eletrodeposição, e o eletrodo móvel 200 (e eletrodo estacionário 800 se presente) seja conectado ao polo oposto para servir como um contraeletrodo para o substrato 1000. Uma vez que o eletrodo móvel 200 está em posição, a superfície externa do eletrodo móvel 200 pode estar a uma distância menor ou igual a quatro pés da superfície do substrato 1000 a ser revestido.

[0085] O substrato 1000 usado no método da presente invenção pode compreender uma cavidade. Como discutido acima, o substrato 1000 pode compreender um polígono aberto, polígono ou forma de seção transversal arredondada tendo pelo menos uma extremidade aberta e uma cavidade. Por exemplo, o substrato 1000 pode estar na forma de um recipiente ou tubo tendo pelo menos uma extremidade aberta e uma cavidade interna. No método da presente invenção, o eletrodo móvel 200 pode ser posicionado ou expandido de modo que o eletrodo móvel 200 entre na cavidade do substrato 1000. Como mencionado acima, a superfície externa do eletrodo móvel 200 pode estar a uma distância menor ou igual a quatro pés da superfície do substrato 1000 a ser revestido, tal como menor ou igual a 3,5 pés, tal como menor que ou igual a 3 pés, como menor ou igual a 2,5 pés, como menor ou igual a 2 pés, como menor ou igual a 1,5 pés, como menor ou igual a 1 pé, como menor que ou igual a 0,5 pé.

[0086] Após a submersão de pelo menos uma porção do substrato 1000 na composição de revestimento eletrodepositável 900, uma película aderente da composição de revestimento eletrodepositável 900 é depositada no substrato quando uma tensão suficiente é impressa entre os eletrodos (isto é, o substrato 1000 e o móvel eletrodo(s) 200 e, se houver, eletrodo(s) estacionário(s) 800) pela fonte de alimentação. A tensão aplicada pode variar e pode ser, por exemplo, de um volt a até vários milhares de volts, como entre 25 e 600 volts. A densidade da corrente pode estar entre 0,5 ampere e 15 amperes por pé quadrado.

[0087] A composição de revestimento eletrodepositável que pode ser usada no método da presente invenção pode compreender qualquer uma daquelas conhecidas na técnica, incluindo as descritas acima. Por exemplo, a composição de revestimento eletrodepositável pode compreender uma resina formadora de película catiônica compreendendo grupos sulfônio e / ou grupos amônio, ou a composição de revestimento eletrodepositável pode compreender uma composição de revestimento eletrodepositável aniônica compreendendo uma resina formadora de película compreendendo grupos de ácido carboxílico e / ou ácido fosfórico.

[0088] De acordo com a presente invenção, o método pode ainda compreender, pelo menos parcialmente, a cura da composição do revestimento aplicado eletroforeticamente depositado no substrato. Conforme discutido acima, curar pelo menos parcialmente a composição de revestimento eletrodepositável pode compreender submeter o substrato a temperaturas elevadas. Com relação às composições de revestimento eletrodepositáveis catiônicas, o substrato revestido pode ser aquecido a uma temperatura variando, por exemplo, de 250 °F a 450 °F (121,1 °C a 232,2 °C), tal como de 275 °F a 400 °F (135 °C a 204,4 °C), tal como de 300 °F a 360 °F (149 °C a 180 °C). Com relação às composições de revestimento eletrodepositáveis aniônicas, o substrato revestido pode ser aquecido a uma temperatura variando, por exemplo, de 200 °F a 450 ° F (93 °C a 232,2 °C), tal como de 275 °F a 400 °F (135 °C a 204,4 °C), tal como de 300 °F a 360 °F (149 °C a 180 °C). O tempo de cura pode ser dependente da temperatura de cura, bem como de outras variáveis, por exemplo, a espessura da película do revestimento eletrodepositado, o nível e tipo de catalisador presente na composição, o tipo de agente de cura empregado e semelhantes. Para os propósitos da presente invenção, tudo o que é necessário é que o tempo seja suficiente para efetuar a cura do revestimento no substrato. Por exemplo, o tempo de cura pode variar de 10 minutos a 60 minutos, tal como 20 a 40 minutos. Por exemplo, a espessura do revestimento eletrodepositado curado resultante pode variar de 1 a 50 microns, tal como 15 a 50 microns.

[0089] De acordo com a presente invenção, o método para revestir um substrato pode compreender (a) depositar eletroforeticamente em pelo menos uma porção do substrato 1000 uma composição de revestimento eletrodepositável 900 usando o sistema de eletrorrevestimento 10 da presente invenção e (b) aquecer o substrato revestido a uma temperatura e por um tempo suficiente para curar pelo menos parcialmente a composição de revestimento eletrodepositada 900 no substrato. De acordo com a presente invenção, o método pode opcionalmente compreender ainda (c) aplicar diretamente ao revestimento eletrodepositado pelo menos parcialmente curado uma ou mais composições de revestimento contendo pigmento e / ou uma ou mais composições de revestimento sem pigmento para formar uma camada de revestimento adicional ao longo de pelo menos uma porção do revestimento eletrodepositado pelo menos parcialmente curado, e (d) curar a camada de revestimento adicional permitindo que ela ajuste à temperatura ambiente ou aplicar uma energia suficiente de uma fonte de alimentação externa ao substrato revestido da etapa (c) a uma condição e por um tempo suficiente para curar pelo menos parcialmente a camada de revestimento adicional. Exemplos não limitativos de fontes de alimentação externas incluem energia térmica e radiação, como ultravioleta, infravermelho ou micro-ondas.

[0090] A camada de revestimento adicional opcional pode compreender uma ou mais camada(s) de iniciador e camada(s) de revestimento superior adequada(s) (por exemplo, revestimento de base, camada de revestimento transparente, monorrevestimento pigmentado e composições de compósito de cor mais transparente). Entende-se que as camadas de revestimento adicionais adequadas incluem qualquer uma daquelas conhecidas na técnica, e cada uma, independentemente, pode ser à base de água, à base de solvente, na forma de particulados sólidos (isto é, uma composição de revestimento em pó) ou na forma de uma pasta fluida em pó. As composições de revestimento adicionais podem compreender um polímero formador de película, material de reticulação e, se for um revestimento ou monorrevestimento de base colorida, um ou mais pigmentos. A(s) camada(s) de iniciador pode(m) opcionalmente ser disposta(s) entre a camada de eletro-revestimento e a(s) camada(s) de revestimento superior. Alternativamente, a(s) camada(s) de revestimento superior pode(m) ser omitida(s) de modo que o compósito compreenda a camada de eletro-revestimento e uma ou mais camadas de iniciador.

[0091] Além disso, a(s) camada(s) de revestimento superior pode(m) ser aplicada(s) diretamente sobre a camada de revestimento eletrodepositável. Em outras palavras, o substrato pode não ter uma camada de iniciador de modo que o compósito compreenda a camada de eletro-revestimento e uma ou mais camada(s) de revestimento superior. Por exemplo, uma camada de revestimento de base pode ser aplicada diretamente em pelo menos uma porção da camada de revestimento eletrodepositável.

[0092] Também será entendido que qualquer uma das camadas de revestimento superior pode ser aplicada sobre uma camada subjacente, apesar do fato de que a camada subjacente não foi totalmente curada. Por exemplo, uma camada de revestimento transparente pode ser aplicada sobre uma camada de revestimento de base, ainda que a camada de revestimento de base não tenha sido submetida a uma etapa de cura (úmido sobre úmido). Ambas as camadas podem então ser curadas durante uma etapa de cura subsequente, eliminando por meio disso a necessidade de curar a camada de revestimento de base e a camada de revestimento transparente separadamente.

[0093] De acordo com a presente invenção, ingredientes adicionais, tais como corantes e enchimentos, podem estar presentes nas várias composições de revestimento das quais resultam as camadas de revestimento superior. Quaisquer corantes e enchimentos adequados podem ser usados, tais como os descritos acima. 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. Deve-se notar que, em geral, o corante pode estar presente em uma camada do compósito multicamadas em qualquer quantidade suficiente para conferir a propriedade, visual e / ou efeito de cor desejados.

[0094] Os exemplos de corantes incluem pigmentos (orgânicos ou inorgânicos), tinturas e tonalizantes, como os usados na indústria de tintas e / ou obrigados 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 umectável nas condições de uso. Um corante pode ser orgânico ou inorgânico e pode ser aglomerado ou não aglomerado. Os corantes podem ser incorporados aos revestimentos por moagem ou simples mistura. 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.

[0095] Pigmentos e / ou composições de pigmento de exemplo incluem, mas não estão limitados a, pigmento bruto de carbazol dioxazina, azo, monoazo, disazo, naftol AS, tipo de sal (lagos), benzimidazolona, condensação, complexo de metal, isoindolinona, isoindolina e ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrol pirrol, tioíndigo, antraquinona, indantrona, antrapirimidina, flavantrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbônio, pigmentos de quinoftalona, vermelho de diceto pirrolo pirrol ("DPP BO vermelho"), óxido de antimônio, etc. e pigmentos opacificantes UV orgânicos ou inorgânicos, tais como óxido de ferro, vermelho ou amarelo de óxido de ferro transparente, azul de ftalocianina e misturas dos mesmos. Os termos "pigmento" e "enchimento colorido" podem ser usados indistintamente.

[0096] Os corantes de exemplo incluem, mas não estão limitados a, aqueles que são solventes e / ou de base aquosa, tais como corantes ácidos, corantes azoicos, corantes básicos, corantes diretos, corantes dispersos, corantes reativos, corantes solventes, corantes de enxofre, corantes mordentes, por exemplo, vanadato de bismuto, antraquinona, perileno, alumínio, quinacridona, tiazol, tiazina, azo, indigoide, nitro, nitroso, oxazina, ftalocianina, quinolina, estilbeno e trifenil metano.

[0097] Matizes de exemplo incluem, mas não estão incluídos a, pigmentos dispersos em carreadores à base de água ou miscíveis em água, como AQUA-CHEM 896 comercialmente disponível na Degussa, Inc., CHARISMA COLORANTS e MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS comercialmente disponível na Accurate Dispersions Division of Eastman Chemical, Inc.

[0098] O corante pode ser na forma de uma dispersão incluindo, mas não limitada a, uma dispersão de nanopartícula. As dispersões de nanopartículas podem incluir um ou mais corantes de nanopartículas altamente dispersas e / ou partículas de corantes que produzem uma cor visível e / ou opacidade e / ou efeito visual desejados. Dispersões de nanopartículas podem incluir corantes, tais como pigmentos ou corantes com um tamanho de partícula menor que 150 nm, tal como menor que 70 nm ou menor que 30 nm. Nanopartículas podem ser produzidas por moagem de pigmentos orgânicos ou inorgânicos de base com meios de moagem com um tamanho de partícula inferior a 0,5 mm. Exemplos de dispersões de nanopartículas e métodos para produzi-las são divulgados, por exemplo, na Patente US 6.875.800 B2, 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 resina pode ser usada. Conforme usado neste documento, uma "dispersão de nanopartículas revestidas de resina" se refere a uma fase contínua na qual são dispersas "micropartículas compósitas" distintas que compreendem uma nanopartícula e um revestimento de resina na nanopartícula. Dispersões de exemplo de nanopartículas revestidas de resina e métodos para produzi-las são identificados no Pedido de Patente US Nº de série 10/876.031, depositado em 24 de junho de 2004, que é incorporado neste documento por referência e Pedido de Patente Provisional US Nº de série 60/482.167, depositado em 24 de junho de 2003, que também é incorporado neste documento por referência.

[0099] De acordo com a presente invenção, as composições de efeito especial que podem ser usadas em uma ou mais camadas do compósito de revestimento multicamadas incluem pigmentos e / ou composições que produzem um ou mais efeitos de aparência, tais como refletância, perolização, brilho metálico, fosforescência, fluorescência, fotocromismo, fotossensibilidade, termocromismo, goniocromismo e / ou mudança de cor. Composições de efeito especial adicionais podem fornecer outras propriedades perceptíveis, tais como refletividade, opacidade ou textura. Por exemplo, composições de efeitos especiais podem produzir uma mudança de cor, de modo que a cor do revestimento muda quando o revestimento é visto em ângulos diferentes. Exemplos de composições de efeito de cor são identificados na Patente US 6.894.086, aqui incorporada 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 no material e não por causa do diferencial de índice de refração entre a superfície do material e o ar.

[00100] De acordo com a presente invenção, uma composição fotossensível e / ou composição fotocrômica, que altera reversivelmente sua cor quando exposta a uma ou mais fontes de luz, pode ser usada em várias camadas no compósito multicamadas. Composições fotocrômicas e/ou fotossensíveis podem ser ativadas por exposição à radiação de um comprimento de onda especificado. Quando a composição se torna excitada, a estrutura molecular é mudada e a estrutura alterada exibe uma nova cor que é diferente da cor original da composição. Quando a exposição à radiação é removida, a composição fotocrômica e/ou fotossensível pode retornar para um estado de repouso, no qual a cor original da composição retorna. Por exemplo, 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 diversos minutos, tal como de 20 segundos a 60 segundos. Exemplos de composições fotocrômicas e/ou fotossensíveis incluem corantes fotocrômicos.

[00101] 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. Ao contrário de alguns revestimentos nos quais a composição fotossensível pode migrar para fora do revestimento e cristalizar no 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 a presente invenção têm migração mínima para fora do revestimento. Exemplos de composições fotossensíveis e / ou composições fotocrômicas e métodos para produzi-las são identificados no Pedido de Patente US Nº de série 10/892.919, depositado em 16 de julho de 2004, e incorporado aqui por referência.

[00102] As camadas de revestimento adicionais podem ser aplicadas por um sistema de revestimento superior. O sistema de revestimento superior pode compreender qualquer equipamento e / ou método conhecido na técnica para aplicar uma composição de revestimento de revestimento superior. Por exemplo, o sistema de revestimento superior pode compreender equipamento para aplicar uma composição de revestimento em pó ou uma composição de revestimento líquida. Por exemplo, o sistema de revestimento superior pode compreender uma pistola de pulverização, uma escova, um rolo, um tanque para revestimento de imersão ou combinações dos mesmos. O sistema de acabamento pode opcionalmente compreender ainda uma cabina de pulverização e a cabina de pulverização pode opcionalmente compreender um sistema de ventilação.

[00103] Conforme mencionado acima, a composição de revestimento pode ser uma composição de revestimento em pó. Conforme usado neste documento, "composição de revestimento em pó" se refere a uma composição de revestimento que é completamente sem água e / ou solvente. Consequentemente, a composição de revestimento em pó divulgada neste documento não é sinônimo de composições de revestimento à base de água e / ou transportadas por solvente conhecidas na técnica.

[00104] De acordo com a presente invenção, a composição de revestimento em pó compreende (a) um polímero formador de filme tendo um grupo funcional reativo; e (b) um agente de cura que é reativo com o grupo funcional. Exemplos de composições de revestimento em pó que podem ser usadas na presente invenção incluem a linha ENVIROCRON à base de poliéster de composições de revestimento em pó (disponível comercialmente de PPG Industries, Inc.) ou composições de revestimento em pó híbridas em epóxi-poliéster. Exemplos alternativos de composições de revestimento em pó que podem ser usadas na presente invenção incluem composições de revestimento em pó termoendurecíveis de cura em baixa temperatura compreendendo (a) pelo menos um composto de aminoureia terciária, pelo menos um composto de aminouretano terciário, ou misturas dos mesmos e (b) pelo menos uma resina contendo epóxi formadora de filme e/ou pelo menos uma resina contendo siloxano (tal como aquelas descritas na Patente US 7.470.752, cedida a PPG Industries Ohio, Inc. e aqui incorporada por referência); composições de revestimento em pó curáveis geralmente compreendendo (a) pelo menos um composto de aminoureia terciária, pelo menos um composto de aminouretano terciário, ou misturas dos mesmos e (b) pelo menos uma resina contenso epóxi formadora de filme e / ou pelo menos uma resina contendo siloxano (como as descritas na Patente US 7.432.333, cedida a PPG Industries Ohio, Inc. e aqui incorporada por referência); e aqueles que compreendem uma mistura de partículas sólidas de um polímero contendo um grupo reativo tendo uma Tg de pelo menos 30°C (tal como aqueles descritos na

Patente US 6.797.387, cedida a PPG Industries Ohio Inc. e aqui incorporada por referência).

[00105] Polímeros formadores de filme adequados que podem ser usados na composição de revestimento em pó da presente invenção compreendem um (poli)éster (por exemplo, triglicidil isocianurato), um (poli)uretano, um isocianurato, uma (poli)ureia, um (poli)epóxi, um anidrido, um acrílico, um (poli)éter, um (poli)sulfeto, uma (poli)amina, uma (poli)amida, (poli)cloreto de vinil, (poli)olefina, fluoreto de (poli)vinilideno ou combinações dos mesmos.

[00106] De acordo com a presente invenção, o grupo funcional reativo do polímero formador de filme da composição de revestimento em pó compreende hidroxila, carboxila, isocianato (incluindo (poli)isocianato bloqueado), amina primária, amina secundária, amida, carbamato, ureia, uretano, vinil, éster insaturado, maleimida, fumarato, anidrido, hidroxil alquilamida, epóxi ou combinações dos mesmos.

[00107] Os agentes de cura adequados (agentes de reticulação) que podem ser usados na composição de revestimento em pó da presente invenção compreendem uma resina aminoplástica, um poli-isocianato, um poli-isocianato bloqueado, um poliepóxido, um poliácido, um poliol ou suas combinações.

[00108] Após a deposição da composição de revestimento em pó, o revestimento é frequentemente aquecido para curar a composição depositada. A operação de aquecimento ou de cura é frequentemente realizada a uma temperatura na faixa de 150°C a 200°C, como de 170°C a 190°C, por um período que varia de 10 a 20 minutos. De acordo com a invenção, a espessura da película resultante é de 50 mícrons a 125 mícrons.

[00109] Conforme mencionado acima, a composição de revestimento pode ser uma composição de revestimento líquida. Conforme usado neste documento, "composição de revestimento líquida" se refere a uma composição de revestimento que contém uma porção de água e / ou solvente. Consequentemente, a composição de revestimento líquida divulgada neste documento é sinônimo de composições de revestimento transportadas por água e / ou transportadas por solvente conhecidas na técnica.

[00110] De acordo com a presente invenção, a composição de revestimento líquida pode compreender, por exemplo, (a) um polímero formador de filme tendo um grupo funcional reativo; e (b) um agente de cura que é reativo com o grupo funcional. Em outros exemplos, o revestimento líquido pode conter um polímero formador de filme que pode reagir com oxigênio no ar ou coalescer em um filme com a evaporação de água e / ou solventes. Esses mecanismos de formação de filme podem exigir ou ser acelerados pela aplicação de calor ou algum tipo de radiação, tal como ultravioleta ou infravermelho. Exemplos de composições de revestimento líquido que podem ser usadas na presente invenção incluem a linha SPECTRACRON® de composições de revestimento à base de solvente, a linha AQUACRON® de composições de revestimento à base de água e a linha RAYCRON® de revestimentos curados por UV (todos disponíveis comercialmente na PPG Industries, Inc).

[00111] Polímeros formadores de filme adequados que podem ser usados na composição de revestimento líquida da presente invenção podem compreender um (poli) éster, um alquida, um (poli) uretano, um isocianurato, uma (poli) ureia, um (poli) epóxi, um anidrido, um acrílico, um (poli) éter, um (poli) sulfeto, uma (poli) amina, uma (poli) amida, (poli) cloreto de vinila, (poli) olefina, (poli) fluoreto de vinilideno, (poli) siloxano, ou combinações dos mesmos.

[00112] De acordo com a presente invenção, o grupo funcional reativo do polímero formador de filme da composição de revestimento líquida pode compreender hidroxila, carboxila, isocianato (incluindo (poli)isocianato bloqueado), amina primária, amina secundária, amida,

carbamato, ureia, uretano, vinil, éster insaturado, maleimida, fumarato, anidrido, hidroxil alquilamida, epóxi ou combinações dos mesmos.

[00113] Agentes de cura adequados (agentes de reticulação) que podem ser usados na composição de revestimento líquida da presente invenção podem compreender uma resina aminoplástica, um poli- isocianato, um poli-isocianato bloqueado, um poliepóxido, um poliácido, um poliol ou combinações dos mesmos.

[00114] Além disso, um colorante e, se desejado, vários aditivos, como tensoativos, agentes umectantes ou catalisador, podem ser incluídos na composição do revestimento (eletrodepositável, em pó ou líquida). 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.

[00115] Os exemplos de corantes incluem pigmentos (orgânicos ou inorgânicos), tinturas e tonalizantes, como os usados na indústria de tintas e / ou obrigados 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 umectável 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.

[00116] Pigmentos e / ou composições de pigmento de exemplo incluem, mas não estão incluídos a, pigmento bruto de carbazol dioxazina, azo, monoazo, diazo, naftol AS, benzimidazolona, isoindolinona, isoindolina e ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopolo-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. Os termos “pigmento” e “enchimento colorido” podem ser usados intercambiavelmente.

[00117] Os corantes de exemplo incluem, mas não estão limitados a, os que são à base de solvente e / ou aquosos, tal como ftalo verde ou azul, óxido de ferro, vanadato de bismuto, antraquinona e perileno e quinacridona.

[00118] Matizes de exemplo incluem, mas não estão incluídos a, pigmentos dispersos em carreadores à base de água ou miscíveis em água, como AQUA-CHEM 896 comercialmente disponível na Degussa, Inc., CHARISMA COLORANTS e MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS comercialmente disponível na Accurate Dispersions Division of Eastman Chemical, Inc.

[00119] Como notado acima, colorante pode ser na forma de uma dispersão incluindo, mas não limitada a, uma dispersão de nanopartícula. As dispersões de nanopartículas podem incluir um ou mais corantes de nanopartículas altamente dispersas e / ou partículas de corantes que produzem uma cor visível e / ou opacidade e / ou efeito visual desejados. Dispersões de nanopartículas podem incluir corantes, tais como pigmentos ou corantes com um tamanho de partícula inferior a 150 nm, tal como inferior a 70 nm ou inferior a 30 nm. Nanopartículas podem ser produzidas por moagem de pigmentos orgânicos ou inorgânicos de base com meios de moagem com um tamanho de partícula inferior a 0,5 mm. Exemplos de dispersões de nanopartículas e métodos para produzi-las são divulgados, por exemplo, na Patente US 6.875.800 B2, que é aqui incorporada por referência. Dispersões de nanopartículas também podem ser produzidas por cristalização, precipitação, condensação de fase gasosa e atrito químico (isto é, dissolução parcial). A fim de minimizar a reaglomeração de nanopartículas dentro do revestimento, uma dispersão de nanopartículas revestidas com resina pode ser usada. Conforme usado neste documento, uma "dispersão de nanopartículas revestidas de resina" se refere a uma fase contínua na qual são dispersas "micropartículas compósitas" distintas que compreendem uma nanopartícula e um revestimento de resina na nanopartícula. Dispersões de exemplo de nanopartículas revestidas de resina e métodos para produzi-las são identificados na Publicação de Pedido de Patente US N.º 2005-0287348 A1, depositada em 24 de junho de 2004, Pedido de Patente Provisório US Nº 60/482.167, depositado em 24 de junho de 2003, e Pedido de Patente US Nº de série 11/337.062, depositado em 20 de janeiro de 2006, que também é aqui incorporado por referência.

[00120] Composições de efeito especial de exemplo que podem ser usadas incluem pigmentos e / ou composições que produzem um ou mais efeitos de aparência, tais como refletância, perolização, 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. De acordo com a invenção, composições de efeito especial podem produzir uma mudança de cor, de modo que a cor do revestimento muda quando o revestimento é visto em ângulos diferentes. Exemplos de composições de efeito de cor são identificados na Patente US

6.894.086, aqui incorporada 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 a interferência resulta de um diferencial de índice de refração no material e não por causa do diferencial do índice de refração entre a superfície do material e o ar.

[00121] De acordo com a invenção, uma composição fotossensível e / ou composição fotocrômica, que altera reversivelmente sua cor quando exposta a uma ou mais fontes de luz, pode ser usada. Composições fotocrômicas e/ou fotossensíveis podem ser ativadas por exposição à radiação de um comprimento de onda especificado. Quando a composição se torna excitada, a estrutura molecular é mudada e a estrutura alterada exibe uma nova cor que é diferente da cor original da composição. Quando a exposição à radiação é removida, a composição fotocrômica e/ou fotossensível pode retornar para um estado de repouso, no qual a cor original da composição retorna. De acordo com a invenção, 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 diversos minutos, tal como de 20 segundos a 60 segundos. Exemplos de composições fotocrômicas e/ou fotossensíveis incluem corantes fotocrômicos.

[00122] 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. Ao contrário de alguns revestimentos nos quais a composição fotossensível pode migrar para fora do revestimento e cristalizar no substrato, a composição fotossensível e/ou composição fotocrômica associada com e/ou pelo menos parcialmente ligada a um polímero e/ou componente polimerizável têm migração mínima para fora do revestimento. Exemplos de composições fotossensíveis e / ou composições fotocrômicas e métodos para produzi-las são identificados no Pedido de Patente US Nº de série 10/892.919, depositado em 16 de julho de 2004, incorporado aqui por referência.

[00123] Em geral, o colorante pode estar presente na composição de revestimento em qualquer quantidade suficiente para conferir o efeito visual e / ou de cor desejado. O corante pode compreender de 1% a 65% em peso, tal como de 3% a 40% em peso, ou 5% a 35% em peso, com porcentagem em peso com base no peso total da composição.

[00124] De acordo com a presente invenção, o método pode opcionalmente compreender ainda o pré-tratamento do substrato com uma composição de pré-tratamento antes de aplicar a composição de revestimento eletrodepositável usando o sistema de eletrodeposição. Conforme usado neste documento, a expressão "composição de pré- tratamento" se refere a uma composição que é capaz de reagir e alterar quimicamente a superfície do substrato e se ligar a ela para formar uma película que oferece proteção contra corrosão. Exemplos não limitativos de uma composição de pré-tratamento incluem composições de pré- tratamento de fosfato de zinco, tais como, por exemplo, aquelas descritas nas Patentes US 4.793.867 e 5.588.989, composições de pré-tratamento contendo zircônio, tal como, por exemplo, aquelas descritas nas Patentes US 7.749.368 e 8.673.091, e semelhantes. A composição de pré-tratamento pode ser colocada em contato com o substrato por qualquer uma de uma variedade de técnicas conhecidas, tais como mergulho ou imersão, pulverização, pulverização intermitente, imersão seguida de pulverização, pulverização seguida de imersão, escovação ou revestimento com rolo. De acordo com a invenção, a composição de pré-tratamento quando aplicada ao substrato pode ser a uma temperatura variando de, por exemplo, 40°F a 160°F (4,4°C a 71,1°C), tal como 60°F a 110°F (15,6°C a 43,3°C), como 70°F a 90°F (21,1°C a 32,2°C). Por exemplo, o processo de pré-tratamento pode ser realizado à temperatura ambiente ou do ambiente. O tempo de contato frequentemente é de 1 segundo a 15 minutos, tal como 4 segundos a 10 minutos, tal como 5 segundos a 4 minutos.

[00125] Após o contato com a composição de pré-tratamento, o substrato pode ser opcionalmente seco no local, por exemplo, seco ao ar à temperatura ambiente ou ser seco com ar quente, por exemplo, usando uma faca de ar, evaporando a água por breve exposição do substrato a uma temperatura elevada, tal como secando o substrato em um forno a 15°C a 100°C, tal como 20°C a 90°C, ou em um conjunto de aquecedor usando, por exemplo, calor infravermelho, tal como por 10 minutos a 70°C, ou passando o substrato entre rolos de compressão. A superfície do substrato pode ser parcialmente, ou em alguns casos, completamente seca antes de qualquer contato subsequente da superfície do substrato com qualquer água, soluções, composições ou semelhantes. De acordo com a presente invenção, após o contato com a composição de pré-tratamento, o substrato (tanto úmido quanto seco) pode opcionalmente ser enxaguado com água da torneira, água deionizada e / ou uma solução aquosa de agentes de enxágue para remover qualquer resíduo e, em seguida, opcionalmente pode ser seco, por exemplo, seco ao ar ou seco com ar quente conforme descrito na frase anterior. De acordo com a presente invenção, tais enxagues com água podem ser eliminados e o substrato (úmido ou seco no local) pode ser colocado em contato com composições de tratamento subsequentes.

[00126] A composição de pré-tratamento pode ser aplicada ao substrato por um sistema de pré-tratamento. O sistema de pré-tratamento pode compreender tanques para imersão, escovas, rolos, pistolas de pulverização ou combinações dos mesmos para aplicar a composição de pré-tratamento ao substrato. O sistema de pré-tratamento pode compreender ainda tanques, escovas, rolos, pistolas de pulverização ou combinações dos mesmos para a aplicação de composições de enxágue, tal como água, ao substrato após ele ser contatado com a composição de pré-tratamento.

[00127] De acordo com a presente invenção, o método pode opcionalmente compreender revestimento básico do substrato com uma composição de revestimento básico antes de aplicar a composição de revestimento eletrodepositável usando o sistema de eletrodeposição. A composição de revestimento básico pode ser usada sozinha ou em combinação com a composição de pré-tratamento ou outros tratamentos antes de aplicar a composição de revestimento eletrodepositável. A composição de revestimento básico pode compreender uma composição de revestimento rica em metal. Conforme usada neste documento, a expressão "composição de revestimento rica em metal" se refere a composições formadoras de película que incluem um aglutinante orgânico ou inorgânico e pelo menos 65% em peso de partículas de metal, com base no peso total de sólidos da composição de revestimento. Conforme usada neste documento, a expressão "partículas de metal" se refere a partículas de metal elementar (isto é, zerovalentes) e de liga de metal. Conforme usado neste documento, o termo "partículas" se refere a material na forma de particulado, como pó ou poeira, bem como flocos, e pode ser na forma de qualquer formato tais como, por exemplo, esférico, elipsoidal, cúbico, em forma de haste, em forma de disco, em forma de prisma e semelhantes. O metal pode compreender zinco, alumínio ou ligas dos mesmos. A composição de revestimento básico pode ser colocada em contato com o substrato por qualquer uma de uma variedade de técnicas conhecidas, tais como mergulho ou imersão, pulverização, pulverização eletrostática, pulverização intermitente, imersão seguida de pulverização, pulverização seguida de imersão, escovação ou revestimento com rolo. É apreciado que os revestimentos de iniciadores ricos em metal também podem ser aplicados em formas secas, como pó ou películas. Os revestimentos de iniciadores ricos em metal formados a partir da composição de iniciadores podem ser aplicados a uma espessura de película seca de, por exemplo, 2,5 a 500 mícrons.

[00128] Após a aplicação da composição de revestimento básico ao substrato, uma película formada na superfície do substrato pode ser seca conduzindo o solvente para fora da película por aquecimento ou por um período de secagem ao ar. As condições de secagem adequadas dependerão da composição de revestimento básico e / ou aplicação particular, mas um tempo de secagem exemplificativo de cerca de 1 a 5 minutos a uma temperatura de cerca de 60 a 250°F (15,6 a 121°C), tal como 70 a 212°F (27 a 100°C) pode ser suficiente. Mais de uma camada de revestimento básico pode ser aplicada se desejado. Entre os revestimentos, o revestimento aplicado anteriormente pode ser vaporização instantânea; ou seja, exposto às condições ambientais por um período de tempo desejado.

[00129] Após a aplicação da composição de revestimento básico a um substrato, a composição de revestimento básico aplicada pode ser curada por qualquer meio conhecido na técnica. Por exemplo, o revestimento pode ser submetido a condições de cura suficientes para curar a composição de revestimento básico. Por exemplo, a composição de revestimento pode ser submetida a condições de cura, tais como condições ambientais, conforme discutido acima, por um período de horas ou dias. Alternativamente, o substrato pode ser submetido a condições de cura, tal como radiação (por exemplo, radiação UV) ou aquecido a uma temperatura e por um tempo suficiente para curar o revestimento básico.

[00130] A composição de revestimento básico pode ser aplicada ao substrato por um sistema de revestimento básico. O sistema de revestimento básico pode compreender tanques para imersão, escovas, rolos, pistolas de pulverização ou combinações dos mesmos para aplicar a composição revestimento básico ao substrato. O sistema de revestimento básico pode compreender ainda tanques, escovas, rolos, pistolas de pulverização ou combinações dos mesmos para a aplicar composições de enxágue, tal como água, ao substrato.

[00131] De acordo com a presente invenção, o substrato pode opcionalmente ser submetido a outros tratamentos antes do eletro- revestimento. Por exemplo, o substrato pode ser enxaguado, limpo, desoxidado, limpo e desoxidado, anodizado, decapado com ácido, tratado com plasma, tratado com laser ou tratado com deposição de vapor de íons

(IVD). Pelo menos uma porção da superfície do substrato pode ser limpa por meios físicos e / ou químicos, tais como abrasão mecânica da superfície e / ou limpeza / desengorduramento da superfície com agentes de limpeza alcalinos ou acídicos comercialmente disponíveis que são bem conhecidos pelos versados a técnica. Estes tratamentos opcionais podem ser usados sozinhos ou em combinação com uma composição de pré- tratamento e / ou uma composição de revestimento básico.

[00132] A presente invenção também se refere a um substrato revestido usando o sistema de eletro-revestimento descrito acima. O substrato pode ser opcionalmente ainda revestido usando o sistema de revestimento superior. Consequentemente, o substrato compreende uma camada de eletro-revestimento e uma camada de revestimento superior.

[00133] A presente invenção também se refere a um substrato revestido usando o sistema de pré-tratamento e sistema de eletro- revestimento, ambos conforme descrito acima. O substrato pode ser opcionalmente revestido usando o sistema de revestimento superior. Consequentemente, o substrato pode compreender uma camada de pré- tratamento, uma camada de eletro-revestimento e uma camada de revestimento superior.

[00134] A presente invenção também se refere a um substrato revestido usando o sistema de revestimento básico e sistema de eletro- revestimento, ambos conforme descrito acima. O substrato pode ser opcionalmente revestido usando o sistema de revestimento superior. Consequentemente, o substrato pode compreender uma camada de revestimento básico, uma camada de eletro-revestimento e uma camada de revestimento superior.

[00135] A presente invenção também se refere a um substrato revestido usando o sistema de pré-tratamento, sistema de revestimento básico e sistema de eletro-revestimento, cada qual conforme descrito acima. O substrato pode ser opcionalmente revestido usando o sistema de revestimento superior. Consequentemente, o substrato compreende uma camada de pré-tratamento, uma camada de camada de revestimento básico, uma camada de eletro-revestimento e uma camada de revestimento superior opcional.

[00136] A presente invenção também se refere a um substrato revestido de acordo com o método da presente invenção. Sistema para Revestir um Substrato

[00137] A presente invenção também se refere a um sistema para revestir um substrato compreendendo o sistema de eletro- revestimento conforme descrito acima. O sistema para revestir um substrato pode opcionalmente compreender ainda o sistema de pré- tratamento, o sistema de revestimento básico, o sistema de revestimento superior ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de pré-tratamento para pré-tratar o substrato; o sistema de revestimento básico para o revestimento básico do substrato; o sistema de eletro-revestimento para eletro-revestimento do substrato; e o sistema de revestimento superior para aplicar um revestimento superior ao substrato. O sistema para revestir um substrato pode compreender qualquer combinação dos sistemas discutidos acima aplicados sequencialmente. Por exemplo, o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de pré-tratamento seguido pelo sistema de eletro-revestimento; o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de pré-tratamento seguido pelo sistema de eletro- revestimento seguido pelo sistema de revestimento superior; o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de revestimento básico seguido pelo sistema de eletrorrevestimento; o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de revestimento básico seguido pelo sistema de eletro-revestimento seguido pelo sistema de revestimento superior; o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de pré-tratamento seguido pelo sistema de revestimento básico seguido pelo sistema de eletrorrevestimento; o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de pré-tratamento seguido pelo sistema de revestimento básico seguido pelo sistema de eletro-revestimento seguido pelo sistema de revestimento superior; ou o sistema para revestir um substrato pode compreender o sistema de eletro-revestimento seguido pelo sistema de revestimento superior.

[00138] Em vista do exposto, a presente invenção se refere, assim, inter alia, sem estar limitada aos mesmos, aos seguintes aspectos: Um primeiro aspecto é dirigido a um sistema de eletrorrevestimento compreendendo: um tanque compreendendo pelo menos uma parede lateral e configurado para conter uma composição de revestimento eletrodepositável para receber um substrato a ser revestido e um eletrodo móvel posicionado dentro do tanque, em que o eletrodo móvel não se estende através da parede lateral. Um segundo aspecto é dirigido ao sistema de eletrodeposição de acordo com o primeiro aspecto, compreendendo ainda pelo menos um meio para posicionar o eletrodo móvel dentro do tanque. Um segundo aspecto é dirigido ao sistema de eletrodeposição do segundo aspecto, em que os meios para posicionar o eletrodo móvel dentro do tanque compreendem um aparelho posicionado acima do tanque, o aparelho tendo um braço configurado para posicionar o eletrodo expansível dentro do tanque. Um quarto aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento do terceiro aspecto, em que o aparelho compreende um carrinho posicionado em pelo menos um trilho e é lateralmente móvel no trilho em relação ao tanque. Um quinto aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer dos aspectos anteriores, em que o eletrodo móvel compreende um eletrodo expansível. Um sexto aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento do quinto aspecto, em que o eletrodo expansível está posicionado na parede lateral e está configurado para se expandir para longe da parede lateral. Um sétimo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento do quinto aspecto, em que o tanque compreende ainda um piso e o eletrodo expansível está posicionado no piso, em que o eletrodo expansível está configurado para se expandir para longe do piso e não se estende através do piso do tanque.

Um oitavo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de qualquer um do quinto ao sétimo aspectos, compreendendo ainda pelo menos um meio para posicionar, meio para expandir e / ou meio para retrair o eletrodo expansível dentro do tanque.

Um nono aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um do quinto ao oitavo aspectos, em que os meios para posicionar, meios para expandir e / ou meios para retrair o eletrodo expansível dentro do tanque compreendem um aparelho posicionado acima do tanque, o aparelho tendo um braço configurado para posicionar o eletrodo expansível dentro do tanque.

Um décimo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento do nono aspecto, em que o aparelho compreende um carrinho, em que o carrinho é posicionado em pelo menos um trilho e é lateralmente móvel no trilho em relação ao tanque.

Um décimo primeiro aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento do décimo aspecto, compreendendo ainda um segundo carrinho compreendendo um braço conectado ao eletrodo expansível, em que o primeiro e o segundo carrinho são configurados para expandir pelo menos parcialmente o eletrodo expansível.

Um décimo segundo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento do décimo primeiro aspecto, em que o sistema compreende ainda um meio para expandir ainda mais o eletrodo expansível.

Um décimo terceiro aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um do nono ao décimo segundo aspectos, em que os meios para expandir ou meios para expandir ainda mais o eletrodo expansível compreendem um meio de acionamento, em que o meio de acionamento compreende uma cremalheira e pinhão, uma prensa pneumática, uma prensa hidráulica ou uma combinação dos mesmos.

Um décimo quarto aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que o eletrodo expansível compreende um eletrodo telescópico.

Um décimo quinto aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com o décimo quarto aspecto, em que pelo menos uma porção do eletrodo telescópico é formada por seções telescópicas que podem ser aninhadas uma dentro da outra, em que o eletrodo telescópico compreende n seções telescópicas cada uma tendo um comprimento de X, as seções telescópicas permitem expandir o comprimento do eletrodo telescópico por um comprimento de até nX - X, em que n é um inteiro > 1. Um décimo sexto aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um do quinto ao oitavo aspectos, em que o eletrodo expansível compreende um material flexível compreendendo uma configuração de cabo ou tipo mangueira.

Um décimo sétimo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, compreendendo ainda um meio para contrabalancear o eletrodo expansível em um estado expandido.

Um décimo oitavo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, compreendendo ainda pelo menos um eletrodo estacionário e / ou sendo livre de uma membrana de troca iônica.

Um décimo nono aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um do quinto ao décimo oitavo aspectos, em que o eletrodo expansível compreende ainda um espaçador.

Um vigésimo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que o eletrodo móvel é pelo menos um de: (1) localizado inteiramente dentro do tanque, (2) configurado para ser livre de pontos de contato com o substrato a ser revestido, (3) tendo uma superfície que é livre de eletrocatalisador, (4) compreendendo um material não poroso e / ou (5) completamente submerso na composição de revestimento eletrodepositável.

Um vigésimo primeiro aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que o eletrodo móvel é conectado a um terminal de uma fonte de energia e o substrato a ser revestido é conectado a um terminal de polaridade oposta da fonte de energia.

Um vigésimo segundo aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, compreendendo ainda um meio para inclinar e / ou girar o substrato a ser revestido.

Um vigésimo terceiro aspecto é dirigido ao sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, em que o eletrodo móvel compreende ainda pelo menos uma saliência.

Um vigésimo quarto aspecto é dirigido a um método para revestir um substrato usando o sistema de eletrodeposição de acordo com qualquer um dos aspectos anteriores, o método compreendendo: posicionar o substrato dentro do tanque, em que uma superfície do substrato a ser revestido é submersa na composição de revestimento eletrodepositável mantida no tanque; posicionar o eletrodo móvel; acoplar eletricamente o eletrodo móvel e o substrato a polos opostos de uma fonte de energia; e, em seguida, aplicar uma corrente elétrica da fonte de energia para eletrodepositar um revestimento depositado da composição de revestimento eletrodepositável na superfície do substrato.

Um vigésimo quinto aspecto é dirigido ao método de acordo com o vigésimo quarto aspecto, em que o substrato compreende um recipiente tendo uma cavidade e o eletrodo móvel é posicionado na cavidade.

Um vigésimo sexto aspecto é dirigido ao método de acordo com qualquer um do vigésimo quarto ou do vigésimo quinto aspectos, em que o eletrodo móvel tem uma superfície externa e a superfície externa está a uma distância menor ou igual a quatro pés da superfície do substrato a ser revestido após o posicionamento do eletrodo móvel.

Um vigésimo sétimo aspecto é dirigido a um método para revestir um substrato usando o sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um do quinto ao vigésimo terceiro aspectos, o método compreendendo: posicionar o substrato dentro do tanque, em que uma superfície do substrato a ser revestido é submersa na composição de revestimento eletrodepositável mantida no tanque; expandir o eletrodo expansível; acoplar eletricamente o eletrodo expansível e o substrato a polos opostos de uma fonte de energia; e, em seguida, aplicar uma corrente elétrica da fonte de energia para eletrodepositar um revestimento depositado da composição de revestimento eletrodepositável na superfície do substrato. Um vigésimo oitavo aspecto é dirigido ao método de acordo com o vigésimo sétimo aspecto, em que o substrato compreende um recipiente tendo uma cavidade e o eletrodo expansível é expandido para a cavidade. Um vigésimo nono aspecto é dirigido a um substrato revestido pelo método de acordo com qualquer um do vigésimo quarto ao vigésimo oitavo aspectos. Um trigésimo aspecto é dirigido a um sistema para revestir um substrato compreendendo o sistema de eletrorrevestimento de acordo com qualquer um do primeiro ao vigésimo terceiro aspectos anteriores e ainda compreendendo pelo menos um de (1) um sistema de pré-tratamento para pré-tratar o substrato antes de processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento; (2) um sistema de priming para aplicar primer ao substrato antes de processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento; e / ou (3) um sistema de revestimento superior para aplicar um revestimento superior ao substrato após processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento.

[00139] Para os propósitos da descrição detalhada a seguir, deve ser entendido que a invenção pode assumir várias alternativas e sequências de alternativa, exceto onde expressamente especificado ao contrário. Além disso, exceto em quaisquer exemplos operacionais, ou onde indicado de outra forma, todos os números, tais como aqueles expressando valores, quantidades, porcentagens, faixas, subfaixas e frações, podem ser lidos como se precedidos pela expressão "cerca de", mesmo que o termo não apareça expressamente. Por conseguinte, a menos que indicado o contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no seguinte relatório descritivo e nas reivindicações anexas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas para ser obtidas pela presente invenção. Ao final, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das devidas, cada parâmetro numérico deve ser pelo menos interpretado à luz do número de execução relatados e pela aplicação de técnicos de arredondamento ordinária. Onde é descrito neste documento uma faixa numérica fechada ou aberta, todos os números, valores, quantidades, porcentagens, subfaixas e frações dentro ou abrangidos pela faixa numérica devem ser considerados como especificamente sendo incluídos dentro e pertencendo à divulgação original do presente pedido como se estes números, valores, quantidades, porcentagens, subfaixas e frações tivessem sido escritos explicitamente para fora em sua totalidade.

[00140] Embora faixas numéricas e parâmetros que estabelecem o escopo amplo da invenção sejam aproximações, os valores numéricos especificados nos 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.

[00141] Conforme usado neste documento, a menos que indicado de outra forma, um termo no plural pode abranger sua contraparte singular e vice-versa, a menos que indicado de outra forma. Por exemplo, embora seja feita referência aqui a "um" eletrodo móvel, "uma" seção telescópica, "um" meio para posicionar o eletrodo móvel dentro do tanque, "um" braço, "um" carrinho, "um" trilho, "uma" perna, "um" meio para expandir o eletrodo expansível, "um" meio para retrair o eletrodo expansível, "um" meio para contrabalançar o eletrodo móvel e "um" eletrodo estacionário, uma combinação (isto é, uma pluralidade) desses componentes pode ser usada. Além disso, neste pedido, o uso de "ou"

significa "e / ou", a menos que seja indicado de outra forma, mesmo que "e / ou" possa ser explicitamente usado em certos casos.

[00142] Conforme usados neste documento, "incluindo", "contendo" e termos semelhantes são entendidos no contexto deste pedido como sendo sinônimos de "compreendendo" e, portanto, são abertos e não excluem a presença de elementos, materiais, ingredientes ou etapas de método adicionais não descritas ou não recitadas. Como usado neste documento, "consistindo em" é entendido no contexto deste pedido como excluindo a presença de qualquer elemento, ingrediente ou etapa de método não especificada. Conforme usado neste documento, "consistindo essencialmente em" é entendido no contexto deste pedido como incluindo os elementos, materiais, ingredientes ou etapas do método especificados "e aqueles que não afetam materialmente a(s) característica(s) básica(s) e inédita(s)" do que está sendo descrito.

[00143] Conforme usados neste documento, os termos "em", "sobre", "aplicado em", "aplicado sobre", "formado em", "depositado em", "depositado sobre" significam formados, sobrepostos, depositados ou fornecidos em, mas não necessariamente em contato com a superfície. Por exemplo, uma composição de revestimento eletrodepositável "depositada sobre" um substrato não impede a presença de uma ou mais outras camadas de revestimento intervenientes da mesma ou diferente composição localizada entre a composição de revestimento eletrodepositável e o substrato.

[00144] Embora modalidades específicas da invenção tenham sido descritas em detalhes, será apreciado pelos versados na técnica que várias modificações e alternativas para esses detalhes poderiam ser desenvolvidas à luz dos preceitos gerais da divulgação. Consequentemente, os arranjos particulares divulgados se destinam a ser apenas ilustrativos e não limitativos quanto ao escopo da invenção, ao qual será dada a total amplitude das reivindicações anexas e todos e quaisquer equivalentes das mesmas.

[00145] Será apreciado pelos versados na técnica que numerosas modificações e variações são possíveis à luz da divulgação acima, sem se afastar dos amplos conceitos inventivos descritos e exemplificados neste documento. Consequentemente, portanto, deve ser entendido que a divulgação anterior é meramente ilustrativa de vários aspectos exemplificativos deste pedido e que numerosas modificações e variações podem ser prontamente feitas por versados na técnica que estão dentro do espírito e escopo deste pedido e das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de eletrorrevestimento, caracterizado pelo fato de que compreende: um tanque compreendendo pelo menos uma parede lateral e configurado para reter uma composição de revestimento eletrodepositável para receber um substrato a ser revestido, e um eletrodo móvel posicionado dentro do tanque, em que o eletrodo móvel não se estende através da parede lateral.

2. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um meio para posicionar o eletrodo móvel dentro do tanque.

3. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrodo móvel compreende um eletrodo expansível.

4. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o eletrodo expansível é posicionado na parede lateral e é configurado para expandir para longe da parede lateral.

5. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um piso e o eletrodo expansível está posicionado no piso, em que o eletrodo expansível está configurado para se expandir para longe do piso e não se estende através do piso do tanque.

6. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um meio para expandir e/ou meio para retrair o eletrodo expansível dentro do tanque.

7. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os meios para expandir e / ou os meios para retrair o eletrodo expansível dentro do tanque compreendem um aparelho posicionado acima do tanque, o aparelho tendo um braço configurado para posicionar o eletrodo expansível dentro do tanque.

8. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende um carrinho, em que o carrinho é posicionado em pelo menos um trilho e pode ser movido lateralmente no trilho em relação ao tanque.

9. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de eletrorrevestimento compreende ainda um segundo carrinho compreendendo um braço conectado ao eletrodo expansível, em que o primeiro e o segundo carrinhos são configurados para expandir pelo menos parcialmente o eletrodo expansível.

10. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende ainda um meio para expandir ainda mais o eletrodo expansível.

11. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os meios para expandir e / ou os meios para retrair o eletrodo expansível compreendem um meio de acionamento, em que o meio de acionamento compreende uma cremalheira e pinhão, uma prensa pneumática, uma prensa hidráulica ou uma combinação dos mesmos.

12. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o eletrodo expansível compreende um eletrodo telescópico.

13. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do eletrodo telescópico é formada por seções telescópicas que podem ser aninhadas uma dentro da outra, em que o eletrodo telescópico compreende n seções telescópicas cada uma tendo um comprimento de X, as seções telescópicas permitem expandir o comprimento do eletrodo telescópico por um comprimento de até nX - X, em que n é um inteiro > 1.

14. Sistema de eletrodeposição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o eletrodo expansível compreende um material flexível compreendendo uma configuração de corda ou tipo mangueira.

15. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um meio para contrabalancear o eletrodo móvel.

16. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um eletrodo estacionário.

17. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o eletrodo expansível compreende ainda um espaçador.

18. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrodo móvel está localizado inteiramente dentro do tanque.

19. Sistema de eletrodeposição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrodo móvel está completamente submerso na composição de revestimento eletrodepositável.

20. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrodo móvel tem uma forma de seção transversal de um triângulo, um quadrado, um retângulo, um pentágono, um hexágono, um heptágono, um octógono, uma placa plana, uma forma de C, uma forma em leque ou uma forma anular.

21. Sistema de eletrorrevestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrodo móvel é conectado a um terminal de uma fonte de energia e o substrato a ser revestido é conectado a um terminal de polaridade oposta da fonte de energia.

22. Método para revestir um substrato usando o sistema de eletrorrevestimento da reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: posicionar o substrato dentro do tanque, em que uma superfície do substrato a ser revestido está submersa na composição de revestimento eletrodepositável retida no tanque; posicionar o eletrodo móvel; acoplar eletricamente o eletrodo móvel e o substrato a polos opostos de uma fonte de energia; e depois aplicar uma corrente elétrica da fonte de energia para eletrodepositar a composição de revestimento eletrodepositável na superfície do substrato.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o substrato compreende um recipiente tendo uma cavidade e o eletrodo móvel é posicionado na cavidade.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o eletrodo móvel tem uma superfície externa e a superfície externa está a uma distância menor ou igual a quatro pés da superfície do substrato a ser revestido após o posicionamento do eletrodo móvel.

25. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um de: pré-tratar o substrato antes de processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento; preparar o substrato antes de processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento; e / ou aplicar um revestimento superior ao substrato após processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento.

26. Substrato, caracterizado pelo fato de que é revestido pelo método de acordo com a reivindicação 22.

27. Sistema para revestir um substrato, caracterizado pelo fato de que compreende o sistema de eletrorrevestimento da reivindicação 1 e compreende ainda pelo menos um de: um sistema de pré-tratamento para pré-tratar o substrato antes de processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento; um sistema preparo para preparar o substrato antes de processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento; e / ou um sistema de revestimento superior para aplicar um revestimento superior ao substrato após processar o substrato no sistema de eletrorrevestimento.