BRPI0613036A2

BRPI0613036A2 - composiÇço de tinta em pà

Info

Publication number: BRPI0613036A2
Application number: BRPI0613036-4A
Authority: BR
Inventors: Leedert Jan Molhoek; Renier Henricus Maria Kierkels; Pieter Gijsman; Jasper Hendrik Joahan Dutman
Original assignee: Dms Ip Assets B V
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2010-12-14
Also published as: EA013999B1; WO2007006425A3; EP2096148A1; EP1902105B1; US7893169B2; ATE426645T1; PL1902105T3; DE602006005931D1; PT1902105E; WO2007006425A2; JP2009500506A; EP1743924A1; US20080226827A1; KR20080026164A; ES2322718T3; CN101223250B; CA2614694A1; CN101223250A; EA200800283A1; EP1902105A2

Abstract

COMPOSIÇçO DE TINTA EM Pà. A invenção é direcionada a uma composição para tintas em pó de cura a quente compreendendo uma poliamida amorfa. A poliamida amorfa tem uma temperatura de transição vítrea entre 20<0>C e 200<0>C. A poliamida pode ser uma poliamida carboxila, hidroxila ou amino funcional. Uma poliamida carboxila funcional tem um índice de acidez entre 10 e 150 mg de KOH/g de resina. A invenção também se refere a uma composição para tintas em pó de cura a quente compreendendo uma poliamida amorfa de cura a quente e um aditivo compreendendo um halogeneto de cobre e um outro halogeneto. A invenção adicionalmente se refere a um processo para o revestimento de um substrato em condições de cura a baixa temperatura (CBT), e uma composição apropriada a CBT.

Description

COMPOSIÇÃO DE TINTA EM PÓ

A invenção se refere a uma composição ligante paratintas em pó de cura a quente compreendendo um polímero eum agente reticulante. A invenção também se refere a umacomposição para tintas em pó compreendendo a composiçãoligante e seu uso.

Composições ligantes para tintas em pó de cura aquente são reveladas, de forma geral, por Misev em PowderCoatings, Chemistry and Technology, (1991, John Wiley) naspáginas 42-54, páginas 148 e 224-226. Um polímero preferidoé o poliéster. Uma característica dos revestimentos em póde poliéster é sua muito boa retenção de cor e brilho sobexposição externa. Além disso, pós de poliéster têm muitoboa capacidade de revestimento de arestas, propriedades defluidez, resistência à abrasão, adicionalmente à grandetolerância com respeito à mudança de cor, no caso de umacura excessiva. Além disso, a sua resistência química eraambientes ácidos é boa, menos boa em ambientes alcalinos.

Entretanto, a sua resistência à solventes é limitada. Comomostrado em Surface Coatings Technology (David Howell,Wiley, 2000, SITA Tecnology Limited), quando resinas epóxisão incorporadas a um revestimento, as ligações éterconferem excelente resistência química, entretanto o seuconteúdo altamente aromático é responsável peladeterioração de sua resistência à durabilidade exterior.

É objetivo da presente invenção o fornecimento de umacomposição para tintas em pó de cura a quente, tendomelhorada resistência química a solventes e mantendo orequerido nível de qualidade das outras propriedades.

A composição ligante para tintas em pó de cura aquente, de acordo com a presente invenção, é caracterizadapor ser o polímero uma poliamida amorfa de cura a quente.Uma vantagem adicional, além do já mencionado aumento daresistência química, enquanto mantendo um bom nível dasdemais propriedades, é que a resistência à hidrólise émelhor se comparada a, por exemplo, revestimentos em póbaseados em poliésteres.

Um outro objetivo da invenção é fornecer umacomposição ligante para tintas em pó de cura a quente, quepossa ser usada com temperaturas de cura muito inferioresdo que as comumente usadas com revestimentos em pó,enquanto ainda obtendo excelentes resultados derevestimento curado. 0 objetivo é alcançado por umacomposição ligante compreendendo uma poliamida amorfa ácidofuncional e um ligante à base de epóxi. Esta combinaçãoespecífica de poliamida e ligante será chamada, ora emdiante, de composição de ligante para tintas em pó de curaà baixa temperatura (CBT).

A poliamida amorfa, de acordo com a invenção, podeconter grupamentos funcionais terminais tais como, porexemplo, grupamentos carboxila, grupamentos epóxi,grupamentos anidrido, grupamentos hidroxila, grupamentosamina, grupamentos aceto-acetonato, grupamentos ácidofosfórico, grupamentos ácido fosforoso e/ou grupamentostio. De acordo com uma forma preferida da invenção, apoliamida é uma poliamida carboxila, hidroxila ou aminafuncional, ou tem uma combinação desses grupamentosfuncionais. Mais preferivelmente, a poliamida contémgrupamentos funcionais carboxila. Preferencialmente, estepolímero carboxila funcional tem um índice de acidez abaixode 150 mg de KOH/g de resina (polímero) e, maispreferencialmente, o índice de acidez é menor do que 70 mgde KOH/g de resina. 0 índice de acidez é geralmente, acimade 5 e preferencialmente acima de 10 mg KOH/g de resina.

Para a composição de ligante para tintas em pó de curaà baixa temperatura (CBT), a poliamida amorfa é ácidofuncional. Foi descoberto ser vantajoso, em aplicações CBT,o uso de uma poliamida amorfa ácido funcional comgrupamentos terminais alifáticos, considerando querevestimentos derivados de poliamidas com grupamentosterminais alifáticos tendem a mostrar melhor aparência esão menos propensos a defeitos superficiais como falhas ebolhas.

De acordo com uma forma preferida da invenção emgeral, a temperatura de transição vítrea (Tg) está entre20°C e 200°C. Temperaturas abaixo de 20°C produzem umainaceitável estabilidade física ao sistema e temperaturasacima de 200°C resultam em composições que não podem serprocessadas. Mais preferencialmente, a temperatura detransição vítrea (Tg) está entre 40°C e 100°C, pois destafaixa resulta uma ótima combinação de estabilidade física eprocessabilidade da composição.

O peso molecular (PM) da poliamida não éparticularmente crítico, e pode ser escolhido entre, porexemplo, 1.000 e 10.000 g/mol e, preferencialmente, entre2,000 e 6,000 g/mol. O peso molecular é medido por CFG,contra um padrão de poliestireno.

A composição ligante em pó para tintas de cura aquente de acordo com a invenção resulta em um revestimentotendo as propriedades desejadas com respeito a, porexemplo, resistência química a solventes como, por exemplo,xileno e acetona, resistência à abrasão, estabilidadetérmica e resistência ao impacto. Além disso, a composiçãode acordo com a invenção resulta em uma excelenteestabilidade hidrolitica.

A poliamida amorfa para uso no ligante, de acordo coma invenção, pode compreender o produto (ou resíduo) dareação de policondensação de ao menos um componente diaminae ao menos um componente ácido dicarboxílico. Está claro,para indivíduos versados na arte, que o uso do anidrido (doácido) pode ser feito ao invés de, ou em combinação com, oácido. Ora em diante, o termo "com ácido dicarboxílico"também significará "com o seu anidrido".

A poliamida amorfa, de acordo com a invenção, pode serbaseada em um tipo de amina e um tipo de ácido carboxílico,ou a poliamida pode ser baseada em, por exemplo, um tipo deamina combinada com mais de um tipo de ácido carboxílico,ou pode ser baseada em um tipo de ácido carboxílico commais de um tipo de amina, ou ela pode ser baseada nacombinação de mais de um tipo de amina com mais de um tipode ácido carboxílico. Entretanto, é preferível o uso de umapoliamida baseada em 2 a 4 diaminas e 1 a 3 ácidosdicarboxílicos.

Ácidos dicarboxílicos apropriados incluem, porexemplo, ácidos dicarboxílicos tendo de 3 até cerca de 40átomos de carbono e, mais preferencialmente, ácidosdicarboxílicos selecionados dentre ácidos dicarboxílicosaromáticos preferencialmente tendo de 8 a 14 átomos decarbono, ácidos dicarboxílicos alifáticos preferencialmentetendo de 4 a 12 átomos de carbono, e/ou ácidosdicarboxílicos cicloalifáticos preferencialmente tendo de 8a 12 átomos de carbono. Os ácidos dicarboxílicos podem serramificados, não lineares ou lineares. Preferencialmente,os ácidos dicarboxílicos são ramificados ou não lineares.Exemplos de ácidos dicarboxílicos apropriados são, porexemplo, ácido ftálico, ácido isoftállico, ácidotereftálico, ácido 1,4-ciclohexano-dicarboxílico, ácidonaftaleno-2,6-dicarboxíIico, ácido ciclohexano-diacético,ácido difenil-4,4'-dicarboxílico, ácido fenileno di-oxiacético, ácido sebácico, ácido succínico, ácido adípico,ácido glutárico e/ou ácido azeláico.

A natureza da diamina não é particularmente crítica,desde que a poliamida obtida ao final seja amorfa. Adiamina pode ser, por exemplo, de natureza alifática,cicloalifática, alifática-aromática ou aromática. Ocomponente diamina pode compreender uma diamina alifáticatendo, por exemplo, de 2 a 12 átomos de carbono. As aminasalifáticas também podem conter grupamentos aromáticos emsuas moléculas. Com aminas aromáticas, a temperatura detransição vítrea da poliamida pode ser muito alta. Dessaforma, é preferível o uso de aminas alifáticas ouaromáticas-alifáticas. Por aminas alifáticas entendem-secompostos nos quais o grupamento amina esteja diretamenteligado a uma cadeia alifática. Por aminas aromáticasentendem-se compostos nos quais o grupamento amina estejadiretamente ligado a uma estrutura de anel aromático. Asdiaminas alifáticas também incluem diaminas cicloalifáticastais como, por exemplo, piperazina. Exemplos de aminasalifáticas apropriadas incluem, por exemplo, isoforona-diamina, 1,2-etileno-diamina, 1,3-propileno-diamina, 1,6-hexametileno-amina, 1,12-dodecileno-diamina, 1,4-ciclohexano-bis-etil-amina, piperazina, p-xilileno-diaminae/ou m-xilileno-diamina. O componente amina também podecompreender componentes ramificados, de forma a se obterpoliamidas ramificadas. Exemplos apropriados incluem, porexemplo, di-alqueno-triaminas tais como, por exemplo, di-etileno-triamina, di-alqueno-tetraminas, di-alqueno-pentaminas, di-hexametileno-triamina, ácidos polifuncionais tais como, por exemplo, ácido 1,3,5-benzeno-tricarboxílico, anidrido trimetílico e anidrido pirometílico e aminoácidos poli funcionais tais como, porexemplo, ácido aspártico e ácido glutâmico.

Entende-se por amorfo, ora em diante, que a poliamidaamorfa, aplicada na presente invenção, não apresenta umpico de fusão ou cristalização nitidamente definido em umasegunda varredura de CVD a uma taxa de 5°C/min. Geralmente,um polímero amorfo e/ou uma composição polimérica amorfa écaracterizada por um alto grau de transparência (clareza) ea ausência de um ponto de fusão nitidamente definido. Aquientende-se por amorfo, que o nível de cristalinidade,calculado a partir da medida por CVD, seja menor do que10%, preferencialmente menor do que 5%, e maispreferencialmente menor do que 1%.

A poliamida pode ter, por exemplo, uma estruturalinear ou quase linear, ramificada, em estrela oudendrítica.

A presente invenção não é direcionada ao uso de umapoliéster-amida como o polímero amorfo de cura a quente.Aqui entende-se por poliéster-amida, ora em diante, umpolímero que contenha tanto ligações éster como ligaçõesamida, ao passo que a poliamida, de acordo com a invenção,não contem ligações éster.

Vários tipos de agentes reticulantes podem serempregados em combinação com a poliamida amorfa de cura aquente. Exemplos de combinações de poliamida/agentereticulante apropriadas incluem resina poliamidica saturadacarboxila funcional/triglicidil-isocianurato (TGIC), resinapoliamidica saturada carboxila funcional/resina epóxi,resina poliamidica saturada carboxila funcional/agentereticulante contendo grupamentos hidroxilamina, resinapoliamidica saturada carboxila funcional/oxirano alifático,resina poliamidica saturada carboxila funcional/isocianato,resina poliamidica saturada hidroxila funcional/isocianato,resina poliamidica saturada hidroxila funcional/agentesreticulanets contendo ftalatos de diglicidila, resinapoliamidica saturada hidroxila funcional/hexametoxi-metil-melamina (HMMM), resina poliamidica saturada hidroxilafuncional/derivado de glicol-urila, resina poliamidicasaturada hidroxila funcional/derivado de benzoguanamina,resina poliamidica saturada hidroxila funcional/resinaaminica, resina hidroxílica saturada poliamidafuncional/resina fenólica, resina poliamidica aminofuncional/triglicidil-isocianurato (TGIC), resinapoliamidica amino funcional/resina epóxi, resinapoliamidica amino funcional/isocianato e resina poliamidicaamino funcional/agente reticulante contendo ftalato dediglicidila.

De acordo com uma forma preferencial da invenção, acomposição poliamida/reticulante é uma composiçãocompreendendo resina poliamidica saturada carboxilafuncional/triglicidil-isocianurato (TGIC), resinapoliamidica saturada carboxila funcional/resina epóxi,resina poliamidica saturada carboxila funcional/agentereticulante contendo grupamento hidroxilamida, resinapoliamidica amino funcional/triglicidil-isocianurato(TGIC), resina poliamidica amino funcional/resina epóxi,resina poliamidica amino funcional/isocianato e/ou resinapoliamidica amino funcional/agente reticulante contendoftalato de diglicidila. È preferível usar um agentereticulante de tipo epóxi não bisfenol-A quando se escolherum agente reticulante de tipo epóxi, devido à melhordurabilidade em uso exterior.

0 agente reticulante para uso em combinação com apoliamida amorfa ácido funcional, na aplicação CBT, épreferencialmente escolhido da lista compreendendoAraldite® PT910, Araldite® PT912 e TGIC, maispreferencialmente Araldite® PT912.

Geralmente, a razão das massas poliamida: agentereticulante varia na faixa de 50:50 a 98:2, e maispreferencialmente de 75:5 a 95:5. A escolha desta razãodepende, por exemplo, do agente reticulante selecionado eda aplicação final do revestimento.

A preparação de revestimentos em pó de cura a quente,em geral, e as reações químicas de cura de tintas em pó, deforma a produzir revestimentos em pó curados, são descritospor Misev em Powder Coatings, Chemistry and Technology,(1991, John Wiley) nas páginas 42-54, páginas 148 e 224-226. Procedimentos de testes são descrito nas páginas 284-300. Uma composição ligante para tintas em pó de cura aquente é geralmente definida como a parte resinosa de umacomposição para tintas em pó consistindo em polímero eagente reticulante, e esta composição geralmente contémmais de 50%, em peso, de polímero e menos de 50%, em peso,de agente reticulante.

Além da composição ligante para tintas em pó, acomposição para tintas em pó, de acordo com a invenção,geralmente compreende ao menos um aditivo tal como, porexemplo, pigmento, agente degaseificador, agentefluidificador e/ou estabilizador. Pigmentos apropriadossão, por exemplo, pigmentos inorgânicos, tais como, porexemplo, dióxido de titânio, sulfeto de zinco, óxido deferro e óxido de cromo, e também pigmentos orgânicos taiscom, por exemplo, compostos azo. Cargas apropriadas são,por exemplo, óxidos metálicos, silicatos, carbonatos esulfatos. Antioxidantes primários e/ou secundários,estabilizadores para UV tais como quinonas, compostosfenólicos (estericamente protegidos), fosfonitos, fosfitos,tio-éteres, compostos do tipo HALS (hindered amine lightstabilizers) e aminas aromáticas podem, por exemplo, serusados como estabilizadores. Exemplos de agentesdegaseificadores são bezoína ou bis-benzoato deciclohexano-di-metanol. Agentes fluidificadores incluem,por exemplo, polialquil-acrilatos, fluoro-hidrocarbonetos efluidos siliconados. Outros aditivos apropriados são, porexemplo, aditivos eletrostáticos, tais como aminasterciárias estericamente protegidas, que são descritos emEP-B-371528.

Tintas em pó, de acordo com a invenção, podem seraplicadas a substratos apropriados na maneira usual, porexemplo através da aspersão eletrostática do pó sobre umsubstrato aterrado, e curando a tinta em pó a umrevestimento em pó através da exposição da composição detinta em pó ao calor, a uma temperatura apropriada e por umintervalo de tempo suficiente. O pó aplicado pode ser, porexemplo, aquecido em um forno a gás, ou um forno elétrico,ou por meio de radiação infra-vermelha ou radiação UV.

A invenção também se refere a uma composição ligantepara tintas em pó de cura a quente compreendendo umapoliamida, um agente reticulante e uma composiçãoestabilizadora. Observou-se que algumas vezes ocorriadescoloração quando uma composição para tintas em pó à basede poliamida era curada. Desta forma, foi um objetivo dainvenção fornecer uma composição para tintas em pó,compreendendo uma poliamida que não sofra descoloraçãodurante a cura. A descoloração ocorria mais freqüentementequando a cura era efetuada em um forno.

O objetivo da presente invenção foi atingido atravésda adição de um aditivo compreendendo uma combinação de umhalogeneto de cobre e ao menos um outro halogeneto, àcomposição de tinta em pó à base de poliamida.

A adição do aditivo contendo halogeneto de cobre e aomenos um outro halogeneto pareceu ser vantajosa parapoliamidas amorfas não amino funcionais. 0 aditivo contendohalogeneto de cobre e ao menos um outro halogeneto pareceuespecialmente vantajoso para poliamidas amorfas carboxilafuncionais. A composição compreendendo a poliamida e aomenos um aditivo contendo halogeneto de cobre, e ao menosum outro halogeneto, pode ser combinada com todos os tiposde agentes reticulantes apropriados. Por agente reticulanteapropriado entende-se um agente reticulante que seja capazde reagir com os grupamentos funcionais presentes napoliamida. Dependendo da natureza dos diferentes gruposfuncionais, diferentes agentes reticulantes podem serescolhidos. Exemplos podem ser escolhidos da listaapresentada anteriormente.

0 aditivo, de acordo com a presente invenção,compreende ao menos um halogeneto contendo cobre, e aomenos um outro halogeneto. Exemplos de outros halogenetosapropriados são halogenetos de potássio e sódio, sendo ohalogeneto de potássio preferencialmente usado. A razãoentre halogeneto de cobre e halogeneto de potássio pode serescolhida em amplas faixas. A única restrição é de que ohalogeneto esteja presente em excesso, em relação ao cobre.

O excesso de halogeneto, isto é, a quantidade acima donúmero de moles de cobre, origina-se a partir do halogenetode potássio. O excesso de halogeneto é, preferencialmente,de 200%, preferencialmente de ao menos 600%, maispreferencialmente de ao menos 900%. Por um excesso de 100%,entende-se que quando 1 mol de halogeneto de cobre estápresente, 1 mol do outro halogeneto está presente, o quepode ser representado pela seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 12</formula>

onde:

HE = halogeneto em excesso

HT = halogeneto total

HC = halogeneto de cobre.

O halogeneto pode ser escolhido dentre fluoreto,cloreto, brometo ou iodeto. Preferencialmente são usadosbrometo ou iodeto. Está dentro do escopo da presenteinvenção o uso de diferentes halogenetos para o halogenetode cobre e o outro halogeneto. Também é possível, e dentrodo escopo, usar diferentes tipos de halogeneto de cobre oudiferentes tipos de halogeneto de potássio. Assim, épossível, por exemplo, o uso de cloreto de cobre juntamentea brometo de cobre.

A quantidade de aditivo adicionado à poliamida, deacordo com a invenção, não é particularmente crítica. Aquantidade desejada geralmente dependerá das condições decura e processamento. 0 indivíduo versado na arte podefacilmente determinar a melhor quantidade, apropriada àssuas necessidades. Geralmente, é utilizada uma quantidadeentre 0,05%, em peso, (peso baseado na quantidade total detinta) e 5%, em peso, preferencialmente e de acordo com ainvenção, entre 0,1%, em peso, de aditivo e 3%, em peso,mais preferencialmente entre 0,2%, em peso e 0,6%, em peso.

O aditivo de acordo com a invenção pode ser combinadocom outros aditivos estabilizadores, por exemplo, comantioxidantes primários e/ou secundários, estabilizadorespara UV, por exemplo, quinonas, compostos fenólicos(estericamente protegidos), fosfonitos, fosfitos, tio-éteres, compostos do tipo HALS (hindered amine lightstabilizers) e aminas aromáticas podem, por exemplo, serusados como estabilizadores.

Adicionalmente, a invenção se refere a um processopara o revestimento de substratos com uma composição paratintas em pó de cura a quente, de acordo com a invençãocompreendendo ao menos as seguintes etapas:

a. Pré-tratamento e/ou pré-aquecimento opcional dosubstrato,

b. Aplicação de uma composição para tintas em pó decura a quente, compreendendo uma poliamida amorfa eum agente reticulante, ao substrato,

c. Aquecimento do substrato revestido na etapa b) , auma temperatura tal e por um tal intervalo de tempoque sejam necessários para que o revestimento seja,ao menos, parcialmente curado,

d. Aplicação opcional de uma segunda etapa de cura.

0 processo de acordo com a invenção épreferencialmente usado sem as etapas a) e/ou d). 0processo de acordo com a invenção é vantajosamente usadopara revestir substratos com uma combinação de poliamidaamorfa/agente reticulante, conforme descrito acima.

0 processo de acordo com a invenção pode ser usado comvários regimes de temperatura. 0 indivíduo versado na artepode facilmente determinar que regime de temperatura é omais apropriado para a sua aplicação. 0 processo provou serespecialmente vantajoso para regimes de temperatura onde atemperatura na etapa c) é abaixo de 15 0°C, maspreferencialmente não abaixo de IlO0C. O indivíduo versadona arte também sabe, ou pode facilmente determinar, porquanto tempo a temperatura deve ser mantida para que sejaobtido um revestimento satisfatório. Provou-se servantajoso o uso, como período para a etapa c), de menos de25 minutos, quando a temperatura é abaixo de 150°C.

O processo de acordo com a invenção pode ser usadopara o recobrimento de todos os tipos de substratos,entretanto, o indivíduo versado na arte poderá apreciarque, com esse processo a temperaturas relativamente baixase períodos relativamente curtos, torna-se possível recobrirsubstratos sensíveis ao calor com composições derevestimentos em pó. Exemplos de substratos sensíveis aocalor são plástico, papel, papelão, rolha, madeira sólida,entalhes, pedaços de madeira, materiais compostos demadeira, por exemplo, tábuas aglomeradas, tábuas de fibrasde alta, média e baixa densidade, madeira compensada, eoutros substratos que contenham uma significante quantidadede madeira. Entretanto, a invenção também é apropriada parasubstratos tradicionais resistentes ao calor, por exemplo,metal, aço (galvanizado), ferro fundido, outras ligas,vidros, cerâmicas e tijolos.

A invenção também se refere a substratos total ouparcialmente revestidos com uma composição de acordo com ainvenção, ou obtida por um processo de acordo com ainvenção.

Revestimentos de cura a quente destinados a aplicaçõesindustriais são adicionalmente descritos, numa forma geral,em Powder Coatings, Chemistry and Technology, Misev,páginas 141-173 (1991).

Composições de acordo com a presente invenção podemser usadas em tintas em pó para uso em, por exemplo,substratos de metal, madeira e plástico. 0 substratopreferido é metal. As composições são muito apropriadaspara o uso no campo técnico dos revestimentos interno eexterno de tubos, revestimento de acessórios de refinariase plantas químicas, revestimentos internos de tanques,revestimentos industriais e revestimentos de máquinasoperatrizes e ferramentas. Os revestimentos também sãoapropriados para o uso na indústria automotiva, norevestimento de peças e acessórios, aplicações de usodoméstico e peças para construção civil. Com os sistemas decura a baixa temperatura (CBT), conforme acima, váriasaplicações especiais tornam-se disponíveis, tais como, porexemplo, aplicações em construções pré-montadas comsubstratos sensíveis ao calor. Aplicações especialmentepreferidas são em móveis, portas de armários de cozinha eindústria eletrônica como, por exemplo, placas de circuitosimpressos.

Composições para tintas em pó termoplásticascompreendendo uma poliamida são relatadas, por exemplo, naspáginas 28-34 de Powder Coatings, Chemistry and Technology,Misev, (1991). Entretanto, estas composições para tintas empó termoplásticas são completamente diferentes dascomposições para tintas em pó de cura a quente, de acordocom a presente invenção, entre outras no distinto mecanismode reticulação, na diferente cristalinidade e no diferentepeso molecular. Composições termoplásticas compreendendopoliamidas geralmente resultam em revestimentos que têminsuficiente, ou pelo menos reduzida, dureza.

A invenção será elucidada com referência aos seguintesexemplos não limitantes.

Experimento 1.

A preparação de uma resina poliamidica amino funcional1447 gramas de diamina de isõforona, 357 gramas dediamina de hexano e 700 gramas de água foram carregadas emum balão de ensaios, de 6 litros, equipado com um agitador,borbulhador de nitrogênio, uma unidade controladora detemperatura e vidraria de destilação. A mistura reacionalfoi agitada até que todos os ingredientes fossemdissolvidos. Então foram adicionadas 2021 gramas de ácidosebácico, ao longo de 60 minutos, mantendo-se a reaçãoexotérmica abaixo de 80°C, e após esta adição a mistura foilentamente aquecida a 220°C, enquanto a água era destilada.Após a temperatura de 22O0C ter sido atingida, amostraspara a medida do valor do índice de acidez e do índice deaminas foram retiradas a cada hora. Após alcançar o índicede amina buscado, a mistura foi destilada a vácuo por 3 0minutos, o vácuo foi desfeito e a resina descarregada.

A resina obtida era uma poliamida amorfa,cristalinamente clara, tendo um índice de amina no valor de45 mg de KOH/g de resina, uma Tg de 81°C e um pesomolecular de 2337 g/mol.

Experimento 2.

A preparação de uma resina poliamídica carboxila funcional

A poliamida carboxila funcional foi preparada deacordo com o processo do Experimento 1, através do uso dosseguintes ingredientes:

1266 gramas de diamina de isoforona, 280 gramas de 2-metil-1,5-pentano-diamina, 700 gramas de água e 2305 gramas deácido sebácico.

A resina poliamídica obtida era uma resina clara eamorfa, com um índice de acidez de 50,8 mg de KOH/g deresina, uma Tv de 7 6,5°C e um peso molecular de 2209 g/mol.

Experimento I-11.

A preparação de tintas em pó:

As resinas poliamídicas de acordo com o Experimento 1e de acordo com o Experimento 2 foram usadas para produzira composição para tinta em pó I e a composição para tintaem pó II, através do seguinte procedimento:

Como indicado na Tabela 1, a resina poliamídica deacordo com o Experimento 1 ou Experimento 2, o agentereticulante TGIC (Araldite® PT912 ou Vestagon® BF1430), oaditivo fluidificador (Resiflow® CP77), dióxido de titânio(KRONOS® 2160) o antioxidante (Santowhite®) e o agentedegaseificador (benzoína) foram misturados em uma extrusoraa IlO0C. 0 extrudado foi resfriado, moido e peneirado. Afração com tamanho de partícula inferior a 90 micra foiusada como uma tinta em pó.

Os pós foram apergidos eletrostaticamente sobrepainéis de alumínio. Estes painéis foram curados em umforno a 230°C, por 2 minutos.

A Tabela 1 mostra as quantidades utilizadas, emgramas, e Tabela 2 mostra os resultados dos testes. Osresultados dos testes mostram que, uma composição ligantepara tinta em pó de cura a quente, compreendendo umapoliamida amorfa de cura a quente, resulta em umrevestimento com o nível de propriedades requerido, taiscomo, brilho, aparência e propriedades mecânicas. Aresistência química é excelente.

Métodos de Teste

Os vários métodos de testes foram feitos de acordo com asseguintes marchas:

Impacto Reverso - determinado via ASTM 2794/6 9Aparência - os revestimentos foram observados nareflexão de uma fonte luminosa e comparados visualmente.

Fluidez - a fluidez é visualmente avaliada em painéisrevestidos.

Brilho - determinado via ASTM D 523/70Dureza Kònig - determinada via DIN 53157Gitterschnitt - determinado via DIN 53151Abrasão Taber - determinada via ASTM D 40 60

Testes de resistência química

Um pedaço de algodão é embebido com o reagente químicoespecífico e colocado sobre o revestimento curado. 0 pedaçode algodão é coberto com uma placa de petri para evitar aevaporação do reagente químico. Após 16 horas, a placa depetri é removida e qualquer reagente químico remanescente élimpado. O revestimento é avaliado em uma escala de 1 a 5,dentro de 5 minutos. Os revestimentos também são julgadosapós sua recuperação.

Esfregação dupla de acetona/etanol

Um pedaço de tecido é embebido com o solventerequerido. 0 revestimento curado é esfregado com o pano.Uma combinação de um movimento para a frente e de ummovimento para trás é definido com 1 esfregada. Aesfregação continua até que o revestimento seja totalmenteremovido do substrato ou até que 100 esfregadas sejamfeitas. O revestimento é considerado de muito ruim(revestimento quase totalmente removido) a excelente(revestimento está solto).

Esfregação dupla de etano versus acetona

Revestimentos em pó de poliamidas sempre resistem a100 esfregações de acetona, mesmo que o revestimento nãoesteja curado de todo. Isto é causado pela insolubilidadeda resina poliamídica em acetona. A resina poliamídica ésolúvel em etanol. Desta forma, o uso de etanol ao invés deacetona para testar revestimentos em pó de poliamida,consiste em um teste bem severo para o revestimento curado,que é comparável ao teste de dupla esfregação com acetonapara os revestimentos em pó de poliéster.Tabela 1

<table>table see original document page 20</column></row><table><table>table see original document page 21</column></row><table>

Experimento 3.

A preparação de uma resina poliamídica ácido e aminofuncional

866,27 gramas de diamina de isoforona, 525 gramas de2-metil-l,5-pentano-diamina, 87,36 gramas de bis-hexametiIeno-diamina, 1 grama de hipofosfito de sódio e 500gramas de água desmineralizada foram carregadas em um balãode ensaios, de 6 litros, equipado com um agitador,borbulhador de nitrogênio, uma unidade controladora detemperatura e vidraria de destilação. A mistura reacionalfoi agitada até que todos os ingredientes fossemdissolvidos. Então foram lentamente adicionadas 2378,86gramas de ácido sebácico, ao longo de 60 minutos, mantendo-se a reação exotérmica abaixo de 80°C. Após esta adição amistura foi lentamente aquecida a 220°C, enquanto água eradestilada. Após a temperatura de 220°C ter sido atingida, amistura foi deixada reagir por 2 horas. Valores dos índicesde acidez e de amina foram medidos a cada hora. Apósalcançar os índices de acidez e amina buscados, a misturafoi destilada a vácuo por 1 hora. 0 vácuo foi desfeito e aresina descarregada.

A resina obtida era uma poliamida amorfa,cristalinamente clara, quase sem cor, tendo um índice deacidez no valor de 52 mg de KOH/g de resina e uma Tg de57°C.

Experimento 4-8

A preparação de várias poliamidas amorfas

Outras poliamidas amorfas foram preparadas de acordocom o mesmo método. Os compostos de partida e suasquantidades estão indicados na Tabela 3.

Experimento Comparativo 1

A preparação de uma resina poliéster alifática484,59 gramas de bisfenol A hidrogenado, 8,03 gramasde glicerina, 99,42 gramas de anidrido succínico, 0,75gramas de Fascat® 4101 (catalisador) e 0,75 gramas depenta-difosfito de di-estearila (antioxidante) foramcarregados em um balão de ensaios de 1 litro, equipado comum agitador, um borbulhador de nitrogênio, uma unidadecontroladora de temperatura e vidraria de destilação. Amistura reacional foi aquecida a 150°C para fusão ehomogeneização da mistura. A 150°C, o anidrido succinicofoi adicionado e a mistura foi lentamente aquecida a 220°C,enquanto água era destilada. A mistura foi deixada reagirpor 1 hora, a 200°C, após o que foi resfriada a 150°C. A150°C, 217,36 gramas de ácido adípico foram adicionadas, ea mistura foi lentamente aquecida a 230°C, enquanto águaera destilada. A mistura foi deixada reagir por 1 hora, a230°C. Amostras foram retiradas a cada 3 0 minutos, paramedição do índice de acidez. Após o alcance de um índice deacidez constante, a mistura foi resfriada a 215°C edestilada a vácuo até que o valor meta de acidez foialcançado. A resina foi resfriada a 190°C e descarregada.

A resina obtida foi um poliéster amorfo,cristalinamente claro e sem cor, com um índice de acidez de50 mg de KOH/g de resina, e uma Tg de 4 3°C.

Experimento Comparativo 2

A preparação de uma resina poliéster aromática

Outra resina poliéster foi preparada de acordo com omesmo método do Exemplo Comparativo 1. Os compostos departida e suas quantidades são indicados na Tabela 3.

Exemplos III-VIII e Exemplo Comparativo I-II

A preparação de tintas em pó

As resinas poliamídicas de acordo com Experimentos 3-8foram usadas para produzir composições de tinta em pó, nosExemplos III-VIII. As resinas poliéster para comparação(Experimentos Comparativos 1 e 2) foram usadas paraproduzir composições de tinta em pó, nos ExemplosComparativos I e II. Os ingredientes para a tinta em pó sãopesados e pré-misturados. A pré-mistura é extrudada em umaextrusora Prism TSE 16 PC, a 200 rpm, e torque 80% min, àtemperatura desejada. 0 material extrudado é moido em umRetsch ZM-100, 0,5 mm, a 18.000 rpm. 0 material moído épeneirado e a fração com tamanho de partícula inferior a 90micra é separada e usada como pó. A composição da tinta empó e as condições de preparação estão indicadas na Tabela 4.

A Tabela 5 mostra os resultados dos testes para ascomposições de revestimento, curadas sob condições padrãopara revestimentos em pó. Os resultados dos testes mostramque uma composição para tinta em pó de cura a quente,compreendendo uma poliamida amorfa de cura a quente,resulta em revestimentos com as propriedades desejadas.Comparação com os revestimentos em pó padrão à base depoliéster mostra, por exemplo, propriedades de impactoreverso e resistência química claramente melhoradas.

A Tabela 6 mostra os resultados dos testes paracomposições de revestimento curadas sob condições de baixatemperatura (CBT), seja sob um gradiente de temperaturas ousob uma temperatura fixa de 120°C. Os resultados dos testesmostram que uma composição reticulante para tintas em pó decura a quente, compreendendo uma poliamida amorfa de cura aquente, resulta em revestimentos com as propriedadesrequeridas. Comparação com os revestimentos em pó padrão àbase de poliéster mostra, por exemplo, propriedades deimpacto reverso e resistência química claramentemelhoradas. Estas propriedades melhoradas são, dessa forma,também obtidas sob condições de cura a baixa temperatura, oque é muito surpreendente, especialmente se levado em contaque ela também contém amidas alifáticas. É geralmenteconhecido na arte, que composições para revestimentos em póà base de poliéster, que contêm grupamentos terminaisaromáticos, quando combinadas com um agente reticulante àbase de epóxi, reagem muito mais rápido do que poliésterescom grupamentos terminais alifáticos. Assim, é muitosurpreendente que poliamidas com grupamentos terminaisalifáticos reajam muito rapidamente, mesmo sob baixastemperaturas de cura, enquanto retêm suas propriedadespositivas, tais como resistência química e impacto reverso.

A Tabela 7 mostra os resultados dos testes paracomposições de revestimento curadas sob temperaturasrelativamente elevadas (240°C) . Segue-se dos resultados,como apresentados, que a adição de certos antioxidantes,especialmente de antioxidantes que têm uma combinação dehalogenetos de cobre, e ao menos um outro halogeneto, a umacomposição de revestimento, resulta em melhoradaspropriedades com respeito a aparência, cor e impactoreverso.<table>table see original document page 26</column></row><table><table>table see original document page 27</column></row><table><table>table see original document page 28</column></row><table><table>table see original document page 29</column></row><table><table>table see original document page 30</column></row><table><table>table see original document page 31</column></row><table><table>table see original document page 32</column></row><table>

Claims

1. Composição ligante para tintas em pó de cura aquente compreendendo um polímero e um agente reticulante,caracterizada pelo fato de que o polímero é uma poliamidaamorfa de cura a quente.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a poliamida é uma poliamidacarboxila, hidroxila ou amino funcional.

3. Composição, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que apoliamida tem uma temperatura de transição vítrea entre 20°C e 200°C.

4. Composição, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que opolímero é uma poliamida amorfa ácido funcional e o agentereticulante é um agente reticulante à base de epóxi.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 4,caracterizada pelo fato de que a poliamida amorfa ácidofuncional tem grupos terminais alifáticos.

6. Composição para tintas em pó caracterizada porcompreender uma composição ligante para tintas em pó decura a quente, definida de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, e ao menos um aditivo.

7. Composição para tintas em pó, de acordo com areivindicação 6, caracterizada pelo fato de que um aditivoestá presente e compreende uma combinação de halogeneto decobre e ao menos um outro halogeneto.

8. Composição para tintas em pó, de acordo com areivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o outrohalogeneto é um halogeneto de potássio.

9. Revestimento em pó caracterizado por ser obtidoatravés da cura de uma composição para tintas em pódefinida de acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 7ou 8.

10. Processo para o revestimento de um substrato comuma composição para tintas em pó de cura a quente,caracterizado por compreender ao menos as seguintes etapas:a. Pré-tratamento e/ou pré-aquecimento opcional dosubstrato,b. Aplicação ao substrato de uma composição paratintas em pó de cura a quente, compreendendo uma poliamidaamorfa e um agente reticulante,c. Aquecimento do substrato revestido na etapa b), auma temperatura tal e por um tal intervalo de tempo quesejam necessários para que o revestimento seja, ao menos,parcialmente curado,d. Aplicação opcional de uma segunda etapa de cura.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato da combinação poliamida/agentereticulante consistir em uma resina poliamídica ácidofuncional com um agente reticulante à base de epóxi.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que a temperatura, na etapa c),é menor do que 150°C e o intervalo de tempo, na etapa c), émenor do que 25 minutos.

13. Substrato total ou parcialmente caracterizado porser revestido com uma composição definida de acordo comqualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8,um revestimento em pó definido de acordo com areivindicação 9 ou obtido por um processo definido deacordo com qualquer uma das reivindicações 10, 11 ou 12.

14. Uso de um revestimento da reivindicação 9,caracterizado por ser para o campo técnico de revestimentosinterno e externo de tubos, revestimentos internos detanques, revestimento de acessórios de refinarias e plantasquímicas, revestimentos industriais e revestimentos demáquinas operatrizes e ferramentas.