BRPI0821560B1

BRPI0821560B1 - Revestimentos de acrílico modificados com alfa-silano de cura por umidade

Info

Publication number: BRPI0821560B1
Application number: BRPI0821560-0A
Authority: BR
Inventors: Richard F. Tomko; Wai-Kwong Ho
Original assignee: The Sherwin-Williams Company
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2019-02-26
Also published as: EP2222803B1; US7943698B2; BRPI0821560A2; WO2009085121A1; EP2222803A1; PT2222803E; PL2222803T3; US20090163645A1; ATE524528T1; CA2708630C; CA2708630A1; AR069853A1

Abstract

"revestimentos de acrílico modificados com alf a-silano de cura por umidade". a presente invenção refere-se a uma composição para revesti- menta de cura em temperatura ambiente, compreendendo o produto da rea- ção de reticulação de: (a) um composto aminofuncional, em que o composto aminofuncional é uma bis-sililamina da fórmula geral: (r2)b(r1y)asi -q1 -nh- q2- (nh - q3)n- si(yr1)a(r2)b, n maior ou igual a 0, a= 3-b e b = o, 1, 2, todo y é independentemente um heteroátomo, selecionado a partir de o, n; se y for n, então, a valência de y é 2; se y for o, então, a valência de y é 1; todo r1 é inde- pendentemente um radical monovalente (por exemplo, hidrogênio, hidrocar- boneto incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificado), cicloalquila, ari- la, alila ou aralquila. de preferência, r1 é um alquila tendo 1 - 10 átomos de carbono. todo r1 pode ser igual ou diferente; r2 é um radical monovalente, e pode incluir heteroátomos (por exemplo, oxigênio, nitrogênio, enxofre) não diretamente ligados ao átomo do silicone, incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificado), cicloalquila, arila, alila ou aralquila. todo r2 pode ser igual ou diferente. q1, q2, q3 é um grupo ligante diva lente, incluindo, entre outros, alquileno, porém sendo, de preferência, c1-c12 alquileno, e pode ser ramificado ou cíclico; todo q pode ser igual ou diferente; e (b) um polímero acrílico contendo grupos a-silanos organofuncionais pendentes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para REVESTIMENTOS DE ACRÍLICO MODIFICADOS COM ALFA-SILANO DE CURA POR UMIDADE.

Este pedido de patente reivindica o benefício do pedido de pa5 tente U.S. N° de série 61/015.848, depositado em 21 de dezembro de 2007, cujo conteúdo é aqui incorporado em sua totalidade por referência neste pedido de patente.

A presente invenção refere-se a muitas composições de revestimento de alto desempenho e alto teor de sólidos na técnica que têm como 10 base sistemas poliméricos constituídos por polióis à base de poliéster ou à base de poliacrílicos e por agentes reticulantes dos mesmos. Estes revestimentos são geralmente supridos em forma de sistemas de dois componentes ou dois-pacotes. Em um sistema típico do tipo dois pacotes, o agente reticulante é combinado um pouco antes da aplicação, com a cura sendo 15 conduzida em temperatura ambiente ou em elevadas. Enquanto sistemas do tipo dois pacotes proporcionem com frequência propriedades de alto desempenho, como resistência à corrosão, resistência à umidade e resistência a solventes, estas propriedades estão acentuadamente limitadas em sistemas do tipo um pacote. Sistemas dois pacotes utilizando isocianato como agente 20 reticulante requerem condições especiais de manuseio e armazenamento para prevenir reação precoce com a umidade e evitar exposição humana. Ademais, os componentes dos sistemas dois pacotes somente podem ser misturados antes do uso e, uma vez misturados, precisam ser utilizados e finalmente descartados. Outra desvantagem de sistemas reticulados com 25 isocianato é a de que a qualidade do revestimento é comprometida pela formação de bolhas durante a aplicação de películas espessas. Uma composição mais desejável é a de um sistema do tipo um pacote ou um componente de cura em ambiente, na qual todos os ingredientes do revestimento são combinados em uma única mistura estável quando armazenada. Ao mesmo 30 tempo, o sistema do tipo um pacote deve exibir as mesmas propriedades de película com alto desempenho que as de um sistema do tipo dois pacotes e ser livre de isocianato.

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A composição de revestimento da presente invenção é um sistema acrílico de um pacote que possui as propriedades desejadas de película de revestimentos de poliuretano de dois pacotes, tais como resistência à corrosão e a umidade, tempos curtos de secagem, resistência química, boa resistência ao ultravioleta e alto potencial de brilho. O revestimento é curável por umidade, livre de isocianato e VOC (composto orgânico volátil) compatível, com alto teor de sólidos (>70% por peso) e VOC baixo (< 3 libras por galão (< 359 gramas por litro)). Ao ser exposta à umidade, a composição da invenção de aplicação em revestimento é um produto da reação de reticulação de bis-sililamina e um polímero acrílico com grupos α-silanos organofuncionais pendentes.

A técnica anterior mostra revestimentos curáveis por umidade, formados a partir de polímeros de (meta)acrilato contendo grupos alcóxi silila pendentes. Estes estão descritos nas Patentes U.S. N^os 3 453 136, 3 453 230, 4 603 064, 4 614 777, 5 017 688 e 5 705 651. A Patente U.S. N° 5 399 607 expõe uma mistura de resinas acrílicas com copolímeros contendo hidroxila e alcóxi silila para produção de revestimentos curáveis.

A Patente U.S. N° 4 789 710 retrata resinas silanizadas reagidas com amino-silanos e reagidas ainda com alcoxissilano funcional isocianato. A Patente U.S. N° 5 017 668 descreve um monômero amino-silano de cadeia longa, copolimerizado para produzir um polímero silano acrílico curável. A Patente U.S. N° 5 459 209 expõe um processo para produzir revestimentos mais flexíveis à base de resinas curáveis por umidade com grupamentos longos pendentes contendo silanos. Estas resinas são preparadas a partir de macromonômeros contendo silano com monômeros convencionais. Os macromonômeros podem conter grupamentos amino-silano; no entanto, os revestimentos requerem cozimento a 60°C com catalisador de estanho.

O Pedido de Patente U.S. 2002/0040102 descreve uma composição de revestimento de cura em temperatura ambiente compreendendo um polisiloxano, um polímero acrílico alcóxi-silila funcional e um catalisador de cura. A invenção relata ainda o preparo de um polímero acrílico alcóxi silila funcional.

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A Patente U.S. N° 7 074 856 descreve composições de revestimento compreendendo o produto da reação de reticulação de um composto aminofuncional, tal como bis-sililamina, com um polímero acrílico contendo grupos alcoxissilano (e opcionalmente, epóxi) pendentes.

Constatamos que revestimentos compostos pelos polímeros acrílicos silanos funcionais e aminas, conforme estão descritos na técnica anterior acima, carecem da resistência desejada a solventes de revestimentos de uretano do tipo dois pacotes ou exibem vida útil reduzida, especialmente em temperaturas elevadas, ou exibem tempos lentos de secagem e cura. Aminossilanos primários, como aminopropiltrimetoxissilano, quando reagidos com polímeros acrílicos silanos funcionais oferecem alguma resistência melhorada a solventes. De acordo com esta invenção, foi constatado que revestimentos, compostos por α-silanos incorporados à cadeia principal de polímeros acrílicos, quando reagidos com aminossilanos secundários, tais como bis-sililaminas, exibem vida útil prolongada e tempos de secagem e de cura bastante melhorados em temperaturas ambientes.

Sumário da invenção

Uma composição para revestimento de cura em temperatura ambiente, compreendendo o produto da reação de reticulação de:

(a) um composto aminossilano funcional, em que o composto aminossilano funcional é uma bis-sililamina da fórmula geral:

(R²)b(R¹Y)aSi -Q¹ -NH - Q² -(NH - Q³)n -Si(YR¹)a(R²)b n > 0 a = 3-b b = 0, 1,2 cada Y é independentemente um heteroátomo, selecionado a partir de O, N; se Y for N, então, a valência de Y é 2; se Y for O, então, a valência de Y é 1; todo R¹ é independentemente um radical monovalente (por exemplo, hidrogênio, hidrocarboneto incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificado), cicloalquila, arila, alila ou aralquila. De preferência, R¹ é um alquila tendo 1 10 átomos de carbono. Cada R¹ pode ser igual ou diferente; R² é um radical monovalente, e pode incluir heteroátomos (por exemplo, oxigênio, nitrogênio,

4/17 enxofre) não diretamente ligados ao átomo do silicone, incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificada), cicloalquila, arila, alila ou aralquila. Todo R² pode ser igual ou diferente. Q¹, Q², Q³ é um grupo ligante divalente, incluindo, entre outros, alquileno, porém sendo, de preferência, Ci-C₁₂ alquileno, e pode ser ramificado ou cíclico; todo Q pode ser igual ou diferente; e (b) um polímero acrílico contendo grupos α-silanos organofuncionais pendentes.

Esta invenção refere-se também a artigos contendo as composições curadas de revestimento reivindicadas acima em pelo menos uma de suas superfícies.

Descrição detalhada da invenção

A composição de revestimento do tipo um pacote curável por umidade desta invenção compreende um produto da reação de reticulação de uma bis-sililamina e um polímero acrílico compreendendo grupos a-silanos pendentes.

O bis-sililamina desta invenção possui geralmente a fórmula: (R²)b(R¹Y)aSi - Q¹ - NH - Q² - (NH - Q³)_n - Si(YR¹)a(R²)b Fórmula I n >0 a = 3-b b = 0, 1,2 cada Y é independentemente um heteroátomo, selecionado a partir de O, N; se Y for N, então, a valência de Y é 2; se Y for O, então, a valência de Y é 1; todo R¹ é independentemente um radical monovalente (por exemplo, hidrogênio, hidrocarboneto incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificado), cicloalquila, arila, alila ou aralquila. De preferência, R¹ é um alquila tendo 1 10 átomos de carbono. Todo R1 pode ser igual ou diferente; R² é um radical monovalente, e pode incluir heteroátomos (por exemplo, oxigênio, nitrogênio, enxofre) não diretamente ligados ao átomo do silicone, incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificado), cicloalquila, arila, alila ou aralquila. Cada R² pode ser igual ou diferente. Q¹, Q², Q³ é um grupo ligante divalente, incluindo, entre outros, alquileno, porém sendo, de preferência, C1-C12 alquileno, e pode ser ramificado ou cíclico; cada Q pode ser igual ou diferente;

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Para fins da presente invenção, uma bis-sitilamina possui geralmente a Fórmula I descrita acima. Por exemplo, em geral, uma bis-sililamina pode ser uma bis-(trialcoxissililaquil)amina. Exemplos específicos destas bissililaminas são bis-(3-trimetoxissililpropil)amina, bis-(3-trietoxissililpropil) amina, bis-(3-trimetoxissilil-2-metilpropil)amina e bis-(3-triisopropoxissililpropil) amina. Estão incluídas também sililaminas secundárias assimétricas, como N-(3trietoxissililpropil)-N-(5-trietoxissililpentil)amina. Uma bis-sililamina, a saber, N(3-trimetoxissililpropil)amina, sob o nome comercial SILQUEST® A-1170, é disponibilizada pela Momentive Corporation. Esta e bis-sililaminas semelhantes podem ser produzidas de acordo com os métodos conhecidos na arte, por exemplo, conforme ensinado na Patente U.S. N° 4 526 996 (consultar a coluna 5, linha 54, até a coluna 11, linha 26) e a Patente U.S. N° 5 101 055.

Outros exemplos de bis-sililaminas podem incluir bis-sililaminas modificadas com alcoóis de cadeia longa, alcoóis ramificados, alcoóis cíclicos, aralquil alcoóis, como benzil alcoóis. Geralmente, a troca do álcool pode ser conseguida pela reação de bis-sililamina com um álcool em temperatura elevada na presença de um catalisador adequado. Por exemplo, SILQUEST® A-1170 pode acomodar a troca de até seis moles de álcool, de preferência de um a quatro moles, mais preferivelmente, de 2,5 moles de álcool. Em um processo preferido para produção de uma bis-sililamina modificada, a bis-sililamina, o álcool apropriado e um catalisador adequado são carregados no reator sob purga de nitrogênio e aquecidos até 80°C. A reação pode ser seguida por destilação do álcool e/ou espectroscopia no infravermelho. O catalisador preferido é metóxido de sódio, de 0,01% a 0,1% por peso sobre a carga total.

A quantidade de bis-sililamina ou bis-sililamina modificada presente na composição aglutinante pode ser de aproximadamente 1% em peso a aproximadamente 35% em peso com base no peso total de sólidos aglutinantes. Sólidos aglutinantes incluem o agente reticulante bis-sililamina, o polímero acrílico com grupos alcóxi silanos pendentes e qualquer diluente reativo.

As bis-sililaminas ou bis-sililaminas modificadas são misturas

6/17 com um polímero acrílico contendo grupos α-silanos organofuncionais pendentes. Os polímeros acrílicos α-silanos podem ser formados por polimerização adicional de pelo menos dois monômeros diferentes etilenicamente insaturados, de acordo com o qual, pelo menos um dos monômeros é um asilano organofuncional. Exemplos de monômeros etilenicamente insaturados incluem ésteres acrílicos, tais como (met)acrilato de butila, (met)acrilato de etila(met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de propila, (met)acrilato de n-hexila, iso(met)acrilato de propila, (met)acrilato de isobutila, (met)acrilato de 2-etil-hexila, (met)acrilato de ciclo-hexila, (met)acrilato de 2,2,5-trimetilciclo-hexila, (met)acrilato de isobornila, (met)acrilato de laurila, metacrilonitrila e compostos vinílicos, como estireno, acrilonitrila, α-metil estireno, vinil tolueno e acetato de vinila, em que a notação (met)acrilato significa acrilato ou metacrilato. Ademais, monômeros contendo grupos funcionais reativos, como monômeros epóxi funcionais, como metacrilato de glicidila ou monômeros silano funcionais, como 3-((met)acrilóxi)propriltrimetoxissilano (como Dow Corning® Z-6030) ou qualquer outro monômero funcional, possibilitaria uma formulação estável de revestimento conforme pode ser contemplado por qualquer técnico versado na técnica.

α-silanos organofuncional pode ser, em geral, qualquer silano com ponte metileno entre o átomo do silicone e o grupo funcional, geralmente da fórmula a seguir:

(R⁴)^

X-CC^XR⁶) — Si — (R³)_m em que

X = O, N ou S, substituído ou não substituído, e em que X é um grupo funcional; por exemplo, -X pode ser uma ligação tipo éster, como -OC(O)-(C(CH₃)=CH_2t -NCO, -NH_2i etc.;

R³ representa um grupo hidrolisável;

R⁴ representa um hidrocarboneto monovalente;

R⁵ e R⁶ representam, independentemente, hidrogênio ou alquila; m representa independentemente, em cada ocorrência, um número inteiro de 1 a 3.

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Exemplos de monômeros α-silanos organofuncionais para polimerização induzida por radicais livres são (metacriloximetil) metildimetoxissilano, (metacriloximetil)trimetoxissilano, (metacriloximetil)metildietoxissilano e (metacriloximetil)trietoxissilano. Como produtos comerciais, a série GENIO5 SIL® XL-30, como GENIOSIL® XL32, XL-33, XL-34 e XL-36, fabricados pela Wacker Chemíe AG, podem ser utilizados. De acordo com esta invenção, como outro método de formação de um polímero acrílico contendo grupos alfa silanos pendentes, a funcionalidade X do a-silano organofuncional reage com uma funcionalidade complementar do polímero acrílico.

A quantidade de α-silano organofuncional presente na composição de polímero acrílico pode ser de aproximadamente 1% a aproximadamente 50% por peso, de preferência, de 2% a 25% por peso e, o mais preferível, de 5% a 15% por peso do peso total de monômeros.

A polimerização ou outra modificação do polímero acrílico com grupos α-silanos organofuncionais pode ser conduzida em solvente volátil não funcional, como xileno, tolueno e outros aromáticos, acetato de t-butila, acetato de n-butila e outros solventes ésteres. Em geral, solventes adequados ou diluentes reativos incluem aqueles que não se polimerização com os monômeros e que não reagiram com o agente de cura bis-sililamina ou a 20 organofuncionalidade do α-silano. Poluentes aéreos não perigosos (não HAPs), compostos orgânicos não voláteis (não VOC), solventes aromáticos halogenados, como Oxsol 100 (Occidental Chemical) podem também ser utilizados como solventes voláteis não funcionais.

A título de exemplo, o solvente é carregado no reator e os mo25 nômeros, o monômero contendo α-silano, o agente iniciador e de transferência de cadeia, podem ser misturados juntos, em uma alimentação, e em seguida polimerizados e cinzelados com solvente e iniciador adicionais. Por exemplo, o solvente pode ser aquecido para uma temperatura em torno de 90°C, e os monômeros, iniciador e agente de transferência de cadeia podem 30 ser adicionados por um período de 3-4 horas, de preferência em 3 horas, enquanto a temperatura da solução é mantida durante a adição e pelo período adicional de 0,5 a 4 horas após a adição. A temperatura pode ser então

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aumentada para aproximadamente 100°C e, em seguida, outra carga de iniciador pode ser adicionada durante este período adicional para reduzir o nível de monômero não reagido. No entanto, é possível também reduzir este nível por destilação do monômero não reagido, presente na mistura da rea5 ção.

Alternativamente, o solvente pode ser carregado no reator e aquecido até uma temperatura em torno de 90°C, e os monômeros e o agente de transferência de cadeia podem ser misturados juntos, em uma alimentação, e o iniciador e solvente opcional podem ser adicionados em alimenta10 ção separada.

Polimerização induzida por radicais livres é frequentemente empregada no setor de revestimentos para produzir uma ampla variedade de polímeros. Resinas com distribuições estreitas de peso molecular (polidispersidade) são desejáveis pela diminuição em viscosidade ocasionada por 15 número menor de cadeias de alto peso molecular. A polimerização convencional induzida por radicais livres em solução produz resinas exibindo 2 ou valor mais alto de polidispersidades, uma vez que a terminação de radicais por acoplamento de cadeias leva a cadeias com peso molecular mais alto, ampliando a distribuição do peso molecular e aumentando a viscosidade da 20 solução polimérica. Agentes para polimerização radicalar controlada podem ser utilizados para produzir resinas de polidispersidade mais baixa ou viscosidade mais baixa ou copolímeros ou polímeros em bloco, em que cada cadeia do polímero exibe a mesma composição de monômero. Geralmente, qualquer um dos iniciadores de radicais livres conhecidos na arte podem ser 25 utilizados. Iniciadores de radicais livres adequados incluem qualquer um dentre os peróxidos de alquila, como peróxidos de terc-amila e terc-butila, peróxido de di-terc-butila, perésteres, como perbenzoato de terc-butila, peroxi-3,5,5-trimetil-hexanoato de terc-butila, 2,5-bis(2-etil-hexanoil-peróxi)-2,5dimetil-hexano ou peroctoato de butila terciária, e quaisquer dos vários inici30 adores azo conhecidos ou 2,2'-azo-bis-isobutironitrila. Especialmente preferidos são 2,2'-azo-bis-isobutironitrila ou 2,2'-azo-bis(2-metilbutironitrila) (Vazo 67 da Dupont). Por exemplo, o peso do iniciador de radical livre utilizado (em

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peso com base em monômeros) é geralmente de pelo menos 0,5%. Um agente de transferência de cadeia, como agente de transferência de cadeia do tipo mercaptosilano (por exemplo, (3-mercaptopropil)trimetoxissilano, Silquest® A-189, disponibilizado pela Momentive Corporation), pode ser utiliza5 do durante a polimerização induzida por radicais livres da invenção. Adicionalmente, outros agentes de transferência de cadeia poderíam ser utilizados com o A-189, como alquil tióis (por exemplo, dodecantiol) e os similares. A quantidade utilizada de agente de transferência de cadeia (em peso com base em monômeros) é geralmente de pelo menos 0,5%, de preferência, de 10 1a 10%, ou um nível de 0,5 a 7% de iniciador pode ser utilizado em conjunto com 1 a 10% de agente de transferência de cadeia.

O polímero acrílico, contendo grupos α-silanos organofuncionais pendentes, compreende uma mistura de (a) 1% a 50% por peso de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados, de acordo com o qual, pelo 15 menos um dos monômeros insaturados pode ser um éster acrílico, como (met)acrilato de butila, (met)acrilato de etila(met)acrilato de metila, (met) acrilato de etila, (met)acrilato de propila, (met)acrilato de n-hexila, (met)acrilato de isoproprila, (met)acrilato de isobutila, (met)acrilato de 2-etil-hexila, (met) acrilato de ciclo-hexila, (met)acrilato de 2,2,5-trimetilciclo-hexila, (met)acrilato 20 de isobornila, (met)acrilato de laurila, 3-((met)acrilóxi) propiltrimetoxissilano, em que a notação (met)acrilato significa acrilato ou metacrilato. Outros monômeros insaturados podem incluir compostos vinílicos, como estireno, acrilonitrila, oc-metil estireno; e (b) 1% a 50% por peso de um monômero com asilano organofuncional.

Em uma concretização, a composição do polímero acrílico compreende de 1% por peso a 35% por peso do α-silano organofuncional do peso total de polímero acrílico contendo os grupos α-silanos organofuncionais pendentes.

A composição de revestimento, produzida a partir da mistura de 30 um polímero acrílico contendo os grupos α-silanos organofuncionais pendentes e bis-sililamina, é curada por umidade ambiente. Não é preciso um agente secundário de cura para iniciar a reação de cura. As composições de re-

10/17 vestimenta da invenção geralmente se curam em temperaturas ambientes, por exemplo, de 0°C a 30°C. As composições de revestimento da invenção podem ser alternativamente curadas em temperaturas elevadas, por exemplo, de 30°C a 130°C, para acelerar a cura. O valor de VOC dos revestimentos descritos nesta invenção é abaixo de 3,0 libras/galão ou menos de 359 gramas/litro.

Dependendo do campo de aplicação, as composições de revestimento da invenção podem compreender ainda um ou mais ingredientes adicionais comuns para o setor de tintas. Podem compreender um ou mais pigmentos, como dióxido de titânio, agentes corantes, como óxido de ferro amarelo ou vermelho ou pigmento de ftalocianina, agentes dispersantes de pigmentos, estabilizantes de luz, agentes tixotrópicos e/ou mais pigmentos reforçadores como óxido de ferro micáceo ou sílica cristalina e/ou um ou mais pigmentos anticorrosivos, como zinco metálico, fosfato de zinco, wollastonita e/ou um pigmento de preenchimento como baritas, talco ou carbonato de cálcio. A composição pode compreender um agente espessante, como sílica dimensionada em partículas finas, argila bentonita, óleo de mamona hidrogenada, ou uma cera de poliamida.

As composições de revestimento da invenção podem ser utilizadas, em geral, como revestimentos de acabamento e/ou revestimentos de iniciador. As composições de revestimento para acabamento exibem alto brilho, o qual é retido acentuadamente bem em intempéries climáticas e exposição ao UV. São especialmente adequadas para substratos revestidos, expostos às condições climáticas por longos períodos. Os níveis mais altos de brilho podem ser atingidos se a composição de revestimento incluir um solvente orgânico como xileno. A composição de revestimento pode conter também um álcool, por exemplo, metanol, etanol ou outros alcoóis, o qual agrega o beneficio de melhorar a estabilidade.

Uma composição de acabamento, de acordo com a invenção, pode ser aplicada sobre várias superfícies revestidas com ou sem iniciador. A composição de revestimento pode ser utilizada como uma cobertura de acabamento sobre concreto, prédios, estruturas de aço, automóveis, aero11/17 naves e outros veículos, máquinas industriais em geral, plástico e madeira. A cobertura de acabamento pode ser pigmentada ou clara (não pigmentada). A composição de revestimento pode ser aplicada diretamente também a substratos metálicos, como Bonderite, aço laminado a frio, aço galvanizado, aço de imersão a quente, aço jateado, e alumínio.

A composição de revestimento da invenção pode ser utilizada alternativamente como revestimento iniciador de proteção, especialmente sobre superfícies de aço, por exemplo, pontes, tubulação, unidades industriais ou prédios, instalações de óleo e gás ou navios. Para esse uso, contém geralmente pigmentos anticorrosivos. As composições de revestimento iniciador, de acordo com a invenção, podem ser utilizadas como revestimentos de manutenção e reparo sobre superfícies irregulares, como aço jateado envelhecido, aço preparado manualmente com desgaste provocado por exposição ao tempo e revestimentos envelhecidos. Estas composições de revestimento como iniciador podem ser rapidamente recobertas, especialmente com os revestimentos desta invenção com boa aderência entre películas.

A invenção pode ser elucidada com referência aos exemplos a seguir. Estes se destinam a ilustrar a invenção, porém não devem ser interpretados como uma limitação em maneira alguma à sua abrangência. Exemplos

Exemplos de resina

A tabela 1 ilustra oito aglutinantes de resina acrílica modificada com α-silano, preparadas usando o procedimento a seguir e percentuais de peso de monômeros, com base no peso total dos monômeros, e com aditivos:

12/17

Tabela 1.

Exemplo 8 % em peso

l 1

00 LO σ>

20,77 |

20,17 I

13,06 |

CM O X“

3,83

1 1

1 t

7,66

| 0fr‘l· |

I 0,43 |

1 1

1 9,28 |

1 68,0 |

Exemplo 7 % em peso

1 1

co LO oí

bbo~ CM

20,17 |

13,06 |

3,83

3,83 i

1 •

1 i

7,66

O ’Μ' v~

I 0,43

1 t

1 9,28

1 68,5

Exemplo 6 % em peso

1 1

19,58 |

20,77 |

bo CM

13,06 |

£9'0

1 1

3,83

1 1

997

I 1,40

I 0,43

1 1

1 9,28

1 69,5

Exemplo 5 % em peso

t 1

25,28 |

20,77 |

20,17 I

13,06 |

1 1

7,66

1 l

7,66

O

I 0,43

í

1 3,57

1 69,5

Exemplo 4 % em peso

25,98 1

21,28 |

20,71 |

σ> co CO

1 1

10,49

2,79

CO_

I 0,25

I l

1 3,76

1 69,4

Exemplo 3 % em peso

25,33 |

r- T— CM

21,16 |

13,68 |

5,36

4,41

1 1

CD CO cm

I 1,37

I 5,10

1 3,85

1 1

1 69,2

Exemplo 2 % em peso

25,39 1

21,80 |

21,21 |

13,71 |

9,53

2,86

I 1,38

I 3,86

1 0,26

| 69,9

Exemplo 1 % em peso

25,98 |

oo CM_ V” CM

20,71 |

13,39 |

10,49

1 1

2,79

co

[ 0,25

1 3,76

Γ 69,2

Componente

Xileno

acetato de t-butila

Metil metacrilato I

2-etilhexil acrilato

Estireno |

Metacriloxipropriltrimetoxissilano (Dow Corning® Z-6030)

(Metacriloxi-metil)metildimetoxissilano (Genosil® XL-32)

Metacriloximetil-trimetoxissilano (Genosil® XL-33)

Metacriloximetiltrietoxissilano (Genosil® XL-36)

(3-mercaptopropil)trimetoxissilano (Silquest® A189)

| Vazo 67

| Xileno

| acetato de t-butila

| NVM*

05 CT ίΟί O

Monômeros

Agente de transferência de cadeia

I Iniciador

I Cinzel

Material não volátil.

13/17

Carregar o xileno ou acetato de t-butila no reator e aquecer até 90°C sob nitrogênio. Introduzir, em alimentação, monômeros, agente de transferência de cadeia e iniciar por 3 horas, sob agitação, e manter por uma hora. Aquecer até 95°C e introduzir o cinzel por 3 horas. Aquecer até 99°C e 5 manter por uma hora. Resfriar e filtrar a resina através de um filtro em bolsa de 150 micra.

Exemplos de tinta

As composições de revestimento a seguir foram preparadas utilizando as resinas dos Exemplos 1-8 acima. Para tintas com pigmentos (e10 xemplos 9 a 12), o processo compreende uma fase de moagem e uma fase de completagem Na fase de moagem, uma lâmina de alto cisalhamento, como Cowles, é utilizada. A resina é carregada em razão entre pigmento.aglutinante de 2 a 2,5 com base nos sólidos presentes na resina. O dispersante de pigmentos (como A-1230) é adicionado, em seguida, e mistura 15 em velocidade média por 5 minutos. O pigmento dióxido de titânio (como

CR-828) é adicionado à mistura e misturado em alta velocidade por pelo menos 25 minutos até ser atingida finura de moagem Hegman de 6. Na fase de completagem, sob agitação lenta com propulsor ou lâmina de turbina, o resto da resina é adicionado à pasta moída, seguido pela bis-sililamina (co20 mo Silquest A-1170). A quantidade apropriada de solvente (como xileno) é adicionada como agente redutor para ser obtida a viscosidade apropriada à aplicação. Para formulações claras (como nos exemplos 13 a 16), o processo compreende carregar toda a resina e a bis-sililamina e misturar sob baixa agitação até ser obtida homogeneidade com a lâmina propulsora.

14/17

LO

15/17

Tabela 3

CM o

28 dias I

LO t'-’ CD

82,2 I

2 Η I

O

I Resistência química: Resistência química pontual em 24 horas |

LO

LD

LO

CM

CO

LO

10

LO

CO

10

LO

E φ X UJ

7 dias I

4,065 |

l·-

00

3 H |

o ^4·

CO

LO

X“

10

LO

LD

CM

co

LO

LD

co

LO

_o

28 dias |

2,69 I

76,5 I

87,9 |

3 H |

40

LO

V

10

LO

LD

LO

CM

co

LD

LO

10

LO

IO

LO

E φ X UJ

7 dias |

3,12 |

78,2 I

89,2 |

I

38

-

LO

X”

-

LO

LD

CM

co

X^-

X“

co

LO

CM

o o

28 .dias I

2,73 |

rco

73,1 |

4 Η I

xr CN

LO

-

Tf

LD

LO

LD

CM

LO

CD

LD

LO

E φ X LU

7 dias I

3,04 |

CO co Xt

73,6 |

2 H |

36

in

LO

in

CM

M-

χ—

LO

10

CO

LO

CO

10

CD O CL E Φ X LU

28 dias I

2,904 |

CM 00 r-

| 68

3 Η I

CD CO

LO

-

CM

LD

LO

LD

CM

CO

CM

to

LO

10

LO

7 dias I

2,975 J

x~ o co

89,7 I

X

34

-

CO

X~

CM

LD

IO

LO

CM

co

-

x~

CD

-

LO

05 O Φ OT 05 O O Φ CL Φ σ 05 2 co U) Φ Q. ω LU

Brilho a 20° |

Brilho a 60°

ω 'o. o Ό 05 N Φ ί- Ο i^Q

Resistência a impacto direto (poleqadas-libras)

ω 05 C O <4—» (D O Ξ5 -Q O ω CD

I Etanol I

iTolueno

| Metil etil cetona (MEK)

1 Fórmula 409

σ' O X” Xj- 0 ω CM X

I Ácido cítrico 10%

I Ácido acético 10%

I Fluído de freio

| Butil acetato

Z < s 05 C O Φ O Ê 05 Φ

| Óleo de motor

| Gasolina sem chumbo

I NaCI 25%

'-Ç 0^ 0 •3· 0 ω (M -aX z

|NaOH 10%

o*· 0 X^- CO O Z X

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Chave para classificações quanto à resistência química pontual: Contato por 24 horas com substância química, secagem e classificação visual imediatamente depois.

= Delaminação (esfoliação)

2 = Formação de bolhas (blistering) = Descoloração = Leve alteração visual = Sem alteração.

Tabela 4.

	Exemplo 13	Exemplo 13C	Exemplo 14	Exemplo 15	Exemplo 16
Espessura de película seca	1,82	1,675	2,045	1,885	1,58
Brilho a 20°	82,6	70,4	92,3	91,3	91,5
Brilho a 60°	108	110	110	109	111
Tempos de secagem (em temperatura ambiente)
Seca ao toque	10 min	15 min	30 min	3 h	2 h
Tack free (pega livre)	15 min	1 h	1 h	4 h	3,5 h
Secagem completa	45 min	4,5 h	3 h	9,25	8 h

Dureza do lápis
1 dia	B	H	2 B	3 B	2 B
2 dias	2 H	2 H	2 H	HB	2 H
3 dias	3 H	2 H	3 H	HB	2 H
4 dias	3H	2 H	3 H	H	H
9 dias	3 H	3 H	3 H	3 H	2 H
10 dias	3 H	3 H	3 H	2 H	2 H
11 dias	3 H	3H	3 H	3 H	3 H
14 dias	4 H	3 H	3H	3 H	3H
22 dias	4H	3H	3H	3H	3 H
28 dias	4 H	3 H	3 H	3 H	3 H

Comparação de viscosidades dos Exemplos 13 (com bis-sililamina) e 13C (com aminossilano):

Viscosidade: Brookfield Spindle n° 3
	Exemplo 13	Exemplo 13C
Temperatura ambiente:
Inicial (cps)*	230	228
1 hora	254	252
2 horas	262	260
3 horas	262	264
4 horas	262	300
24 horas	230	280

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Continuação

Viscosidade: Brookfield Spindle n° 3
	Exemplo 13	Exemplo 13C
Estufa 120°F(48,89°C)
9 dias	304	460
14 dias	380	640
22 dias	680	1500
28 dias	1174	30.000

* Viscosidade medida em centipoise (cps) em Viscosímetro Brookfield LVT, spindle (fuso) n° 3 a 30 rpm e 25°C.

Portanto, os revestimentos desta invenção diminuíram a viscosi5 dade quando do armazenamento, especialmente em temperaturas elevadas, em relação aos revestimentos utilizando a resina de aminossilano.

Tendo, por conseguinte, descrito concretizações exemplares da presente invenção, deve ser notado por aqueles versados na técnica que as exposições no presente pedido de patente são somente exemplares e que 10 várias outras adaptações e modificações alternativas poderão ser efetuadas dentro do escopo da presente invenção.

Consequentemente, a presente invenção não se limita às concretizações específicas conforme ilustradas nesta exposição, porém é limitada somente pelas reivindicações seguintes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição para revestimento de cura em temperatura ambiente, caracterizada pelo fato de que compreende o produto da reação de reticulação de:

(a) um composto aminofuncional, em que o composto aminofuncional é uma bis-sililamina da fórmula geral:

(R²)b(R¹Y)aSi - Q¹ - NH - Q² - (NH - Q³)n - Si(YR¹)_a(R²)b em que n > 0 a = 3 - b b = 0, 1,2 cada Y é independentemente um heteroátomo, selecionado a partir de O, N; se Y for N, então, a valência de Y é 2; se Y for O, então, a valência de Y é 1;

cada R¹ é independentemente um radical monovalente, por exemplo, hidrogênio, hidrocarboneto incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificada), cicloalquila, arila, alila ou aralquila; de preferência, R¹ é um alquila tendo 1-10 átomos de carbono; cada R¹ pode ser igual ou diferente;

R² é um radical monovalente e pode incluir heteroátomos (por exemplo, oxigênio, nitrogênio, enxofre) não diretamente ligados ao átomo do silicone, incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificada), cicloalquila, arila, alila ou aralquila; cada R² pode ser igual ou diferente;

Q¹, Q², Q³ é um grupo ligante divalente, incluindo, entre outros, alquileno, porém sendo, de preferência, C1-C12 alquileno, e pode ser ramificado ou cíclico; cada Q pode ser igual ou diferente; e (b) um polímero acrílico contendo grupos α-silano organofuncionais pendentes.
2. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a bis-sililamina representa pelo menos um por cento em peso da composição total de revestimento.
3. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a bis-sililamina representa entre 1 por cento

Petição 870180128247, de 10/09/2018, pág. 6/12

2/3 em peso e aproximadamente 35 por cento em peso da composição de revestimento.
4. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição compreende de aproximadamente 1 por cento em peso a aproximadamente 35 por cento em peso da bissililamina e de aproximadamente 25 por cento em peso a aproximadamente 99 por cento em peso do polímero acrílico contendo grupos α-silano organofuncionais pendentes.
5. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero acrílico contendo grupos a-silano organofuncionais pendentes compreende de aproximadamente 1% em peso a aproximadamente 35% em peso de α-silano organofuncional, com base no peso total do polímero acrílico contendo grupos α-silano organofuncionais pendentes.
6. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a bis-sililamina é uma bis-(trialcoxissililalquil)amina.
7. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a bis-sililamina é selecionada a partir do grupo formado por bis-(3-trimetoxissililpropil)amina, bis-(3-trietoxissililpropil)amina, bis-(3-trimetoxissilil 2-metilpropil)amina e bis(3-triisopropoxissililpropil)amina e N-(3-trietoxissililpropil)-N-(5-trietoxissililpentil)amina.
8. Processo para a preparação de uma composição de revestimento, caracterizado pelo fato de que compreende:

(a) fornecer um composto aminofuncional, em que o composto aminofuncional é uma bis-sililamina da fórmula geral:

(R²)b(R¹Y)aSi - Q¹ - NH - Q² - (NH - Q³)n - Si(YR¹)_a(R²)b em que n > 0 a = 3 - b b = 0, 1,2

Petição 870180128247, de 10/09/2018, pág. 7/12

3/3 cada Y é independentemente um heteroátomo, selecionado a partir de O, N; se Y for N, então, a valência de Y é 2; se Y for O, então, a valência de Y é 1;

cada R¹ é independentemente um radical monovalente, porexem5 pio, hidrogênio, hidrocarboneto incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificada), cicloalquila, arila, alila ou aralquila; de preferência, R¹ é um alquila tendo 1-10 átomos de carbono; cada R¹ pode ser igual ou diferente;

R² é um radical monovalente e pode incluir heteroátomos (por exemplo, oxigênio, nitrogênio, enxofre) não diretamente ligados ao átomo do 10 silicone, incluindo, entre outros, alquila (linear ou ramificada), cicloalquila, arila, alila ou aralquila; cada R² pode ser igual ou diferente;

Q¹, Q², Q³ é um grupo ligante divalente, incluindo, entre outros, alquileno, porém sendo, de preferência, C1-C12 alquileno, e pode ser ramificado ou cíclico; cada Q pode ser igual ou diferente; e

15 (b) combinar a bis-sililamina com um polímero acrílico contendo grupos α-silano organofuncionais pendentes.
9. Substrato revestido, caracterizado pelo fato de que o referido substrato é revestido com a composição como definida na reivindicação 1.