IT202000013237A1 - Kit comprendente una composizione isolante - Google Patents

Description

Titolo: " KIT COMPRENDENTE UNA COMPOSIZIONE ISOLANTE"

La presente invenzione si riferisce a un kit comprendente una composizione isolante e una composizione verniciante basata sulla chimica della "Real Michael Addition", al suo utilizzo e a un metodo per la verniciatura di un substrato utilizzando detto kit.

Una sfida centrale nello sviluppo di sistemi di rivestimento, in particolare di sistemi che si induriscono a temperature da basse a moderate, ? quella di ottenere un buon equilibrio tra una rapida reticolazione durante l'applicazione (indicata anche come "polimerizzazione" o "essiccazione") e il mantenimento di una lunga "pot life" o durata utile, cio? la capacit? di lavorare con la vernice senza problemi per un ragionevole periodo di tempo dopo la preparazione, almeno per un'ora, ma preferibilmente per tempi molto pi? lunghi.

Questa sfida ? significativamente pi? rilevante per i sistemi ad alto contenuto di solidi, che contengono meno solvente da evaporare dopo l'applicazione, rispetto ai sistemi a basso o medio contenuto di solido, contenenti una maggiore quantit? di solvente volatile.

I rivestimenti per applicazioni decorative, per carrozzeria, metallo, plastica, marino o protettivo, ad esempio, richiedono diverse ore di durata utile per consentire all'applicatore di portare la composizione della vernice su un substrato in un modo ben controllato. La viscosit? e il basso contenuto di solvente per sistemi vernicianti ad alto contenuto di solidi costringono il progettista di resine a selezionare resine di pi? basso peso molecolare e/o temperature di transizione vetrose pi? basse che richiedono maggiore reticolazione per aumentare la Tg del prodotto dopo reticolazione a livelli corrispondenti a un film secco.

La minore quantit? di solvente utilizzata creer? meno effetti "fisici" di essiccamento del film (si riduce l'indurimento fisico a causa della perdita di solvente) rispetto a vernici che utilizzano maggiore quantit? di solventi volatili e anche l'aumento della velocit? della reazione che porta dalla vernice al rivestimento finale ? inferiore, poich? l'aumento della concentrazione dei gruppi reattivi attraverso la perdita di solvente ? meno marcato. Tutti questi fenomeni portano al problema che, per i sistemi ad alto contenuto di solido, una combinazione di essiccazione rapida e lunga durata utile o "pot-life" ? molto difficile da conseguire, soprattutto rispetto a quanto si ottiene nel caso di sistemi a medio o basso contenuto di solidi.

In risposta ai problemi sopra riportati, sono stati recentemente sviluppati dei rivestimenti vernicianti basati sulla chimica della Real Michael Addition (RMA) per esempio in EP2556106B1, EP2556108B1, EP2764038B1, EP2985308B1, EP2984133B1, EP3283583A1, EP3283556A1, EP3283557A1 e EP3283558A1. I rivestimenti vernicianti descritti in questi documenti presentano numerosi vantaggi rispetto ai rivestimenti pi? comuni per quanto riguarda la facilit? d?uso, le resistenze e la sicurezza.

Innanzitutto, dette composizioni sono molto facili da utilizzare. I prodotti vernicianti basati sulla RMA possono restare utilizzabili molto a lungo dopo essere stati preparati per l?applicazione, cio? hanno una lunga "pot-life", e, allo stesso tempo, possono essiccare e reticolare molto rapidamente dopo l?applicazione. La combinazione di lunga "pot life" e rapidit? di reticolazione ? particolarmente vantaggiosa e difficilmente riscontrata nei prodotti noti.

Ancora pi? significativo ? il fatto che questi due parametri possono essere regolati indipendentemente. Tale capacit? rende preferibili i prodotti vernicianti basati sulla RMA rispetto a quelli basati su altre tecnologie bicomponenti, per le quali ci si aspetta una proporzionalit? approssimativa tra "pot life" e velocit? d?essiccazione.

Dal punto di vista dell?utilizzatore, questi prodotti garantiscono due vantaggi finora disponibili solo alternativamente l?uno all?altro, oppure disponibili solo compromettendo altre caratteristiche prestazionali, o richiedendo grossi investimenti in nuovi impianti produttivi.

Tali vantaggi sono la maggiore rapidit? di verniciatura, specialmente quando pi? di uno strato ? necessario con carteggiature intermedie, e l?assenza di sprechi di prodotto verniciante gi? catalizzato e non utilizzabile per l?applicazione.

In secondo luogo, i rivestimenti finali ottenuti con prodotti vernicianti basati sulla RMA possiedono grande resistenza meccanica e chimica. Queste propriet? li rendono superiori a qualsiasi prodotto verniciante monocomponente. La resistenza meccanica e quella chimica sono globalmente superiori a quelle ottenibili con prodotti acrilici, dispersioni poliuretaniche all?acqua, prodotti nitro o ureaformaldeide a solvente, prodotti a catalisi acida pre- o post-catalizzati, persino prodotti poliuretanici o resine epossidiche a solvente. Infatti, le resistenze dei prodotti vernicianti basati sulla RMA sono piuttosto simili alle resistenze che si possono ottenere con prodotti che vengono reticolati con esposizione a radiazioni, ma senza i limiti geometrici e i costi che queste tecnologie comportano.

Infine, il miglioramento pi? significativo offerto dai rivestimenti vernicianti basati sulla RMA ? il fatto che le prestazioni sopra descritte vengono raggiunte senza l?uso di isocianati, poli-isocianati, melammina o formaldeide. Tali composti non sono utilizzati n? generati in tutta la catena di valore, cio? sono assenti nella sintesi dei componenti, nella preparazione delle composizioni, nella fase di applicazione e nei prodotti finali. Nel complesso, sono quindi assenti composti particolarmente insidiosi, perch? pericolosi per inalazione, a vantaggio sia degli operatori di produzione sia degli utilizzatori finali del prodotto verniciante.

La differente composizione chimica garantisce, quindi, un miglioramento significativo della salute e della sicurezza dei lavoratori coinvolti e un migliore impatto ecologico complessivo. Pertanto, i rivestimenti vernicianti basati sulla RMA sono chiaramente superiori a qualsiasi pittura o vernice bicomponente, in particolare alle pitture e vernici poliuretaniche che sono attualmente le migliori dal punto di vista qualitativo tra quelle disponibili.

Infatti, la possibilit? di ottenere rivestimenti vernicianti, disponibili con diversi gradi di opacit?, aventi alta resistenza, molto trasparenti e privi di isocianati, melammina o formaldeide, sarebbe una caratteristica molto apprezzabile nel settore legno.

Un?alternativa, costituita dai sistemi che reticolano per esposizione a radiazioni, non pu? essere usata dagli artigiani o piccole industrie, che costituiscono una grande percentuale del settore della verniciatura del legno, ma solo da grandi industrie e, anche in questo caso, quasi esclusivamente per pezzi piatti.

Per?, come discusso nei brevetti sopra riportati, la chimica RMA ? molto sensibile a interazioni con, o alla presenza di, qualsiasi specie acida, compresa nelle formulazioni stesse o derivante dal substrato, e persino alla CO2 dell?aria, in casi estremi (vedere per esempio EP2556106B1 par. [0010]).

Bench? siano stati proposti numerosi approcci per ridurre l?impatto delle specie acide, nessuno di questi ? senza effetti collaterali negativi. In particolare, qualsiasi approccio che prevede un eccesso di catalizzatore basico per limitare l?impatto inibitore delle specie acide, comporta i seguenti svantaggi:

- pu? rimanere del catalizzatore in eccesso che non ha reagito, con effetti sulla stabilit? e sull?aspetto del rivestimento;

- la stessa reazione del catalizzatore con le specie acide forma composti con un impatto estetico poco gradevole o fuori controllo (colori indesiderati, precipitati, incorporazione di gas con formazione di bolle e cos? via);

- infine, le specie acide sono aggiunte volontariamente per ottenere un particolare effetto estetico o funzionale e la reazione con il catalizzatore in eccesso cancella queste funzionalit?.

Queste problematiche sono particolarmente importanti nel campo dei rivestimenti per legno, in cui:

? l?aspetto, la trasparenza, la nitidezza, il colore e il tocco morbido di una vernice sono particolarmente importanti;

? i molti composti naturalmente presenti nei diversi tipi di legno possono anch?essi essere causa di interazioni poco controllabili con i componenti dei rivestimenti vernicianti basati sulla RMA;

? la tinteggiatura del legno con prodotti tinteggianti che non formano pellicole continue e robuste ? una tecnica molto importante e la stabilit? di tali rivestimenti colorati meccanicamente deboli deve essere assicurata dall'applicazione di ulteriori strati pi? esterni;

? la superficie del legno presenta spesso una composizione molto variabile, con l?interno di un poro che ?, per esempio, molto diverso dal durame, con conseguente inomogeneit? estetica dovuta alle diverse reazioni del catalizzatore basico con le specie acide presenti in punti diversi.

Anche l'utilizzo degli isolanti noti nell?arte come strato tra il substrato di legno e la composizione verniciante basata sulla RMA presenta una serie di svantaggi. Gli isolanti a solvente sono basati su polimeri che essiccano solo fisicamente ed esercitano una semplice azione di barriera, oppure su sistemi reticolanti basati su isocianati o formaldeide. I primi non sono sufficientemente efficaci, poich? non impediscono completamente l?interazione tra le specie acide nel substrato e gli strati vernicianti basati su RMA.

L?uso degli isolanti del secondo tipo farebbe, ovviamente, perdere uno dei vantaggi principali dei sistemi basati sulla RMA, cio? l?assenza di isocianati, poliisocianati, melammina e formaldeide.

Gli isolanti all?acqua, principalmente basati su ossidi e specie cationiche che dovrebbero reagire con le specie acide mobili presenti nel supporto ligneo, sono anch?essi incapaci di bloccare completamente la comunicazione con gli strati vernicianti basati sulla RMA, oltre ad avere altri effetti collaterali negativi, per esempio costringere a un ulteriore passaggio di carteggiatura o il fatto di essere colorate e coprenti, quindi non utilizzabili in cicli trasparenti.

Uno scopo della presente invenzione ? quello di superare gli svantaggi sopra illustrati in modo generale nel caso di un substrato ligneo, cellulosico e, in generale, nel caso di un substrato avente gruppi acidi sulla superficie.

Nello specifico, un obiettivo della presente invenzione ? quello di individuare un rivestimento verniciante multistrato che comprenda una composizione verniciante reticolabile basata sulla RMA e permetta di ottenere superfici legnose rivestite che presentano adesione eccellente tra gli strati e con il substrato, e grande resistenza meccanica e chimica.

Un ulteriore obiettivo della presente invenzione ? quello di individuare un rivestimento verniciante multistrato capace di fornire superfici legnose rivestite con un aspetto omogeneo e controllato e una piacevole sensazione tattile, senza cambiamenti indesiderati di colore o dell'aspetto del substrato.

Un ulteriore obiettivo della presente invenzione ? quello di individuare un rivestimento verniciante multistrato per substrati lignei che abbia una lunga "pot life" e tempi di essiccazione e reticolazione molto brevi.

Un ulteriore obiettivo della presente invenzione ? quello di individuare un rivestimento verniciante multistrato adatto a substrati legnosi che permetta di ottenere tutti i vantaggi sopra illustrati, senza l?uso di isocianati, poli-isocianati, melammina o formaldeide nella catena di valore, cio? n? nei prodotti finali, n? nella loro applicazione, n? nella loro preparazione o nella sintesi dei loro componenti.

Forma oggetto della presente invenzione un kit comprendente almeno le seguenti composizioni adatte all'uso per formare un rivestimento verniciante multistrato: a) una composizione isolante adatta per formare un rivestimento verniciante multistrato comprendente almeno un agente filmogeno, almeno un solvente e almeno uno tra un silano, un silossano o un'ammina, o loro miscele, e;

b) una composizione verniciante reticolabile tramite Real Michael Addition. Forma inoltre oggetto della presente invenzione l'uso del kit come sopra definito per la verniciatura di un substrato, preferibilmente di un substrato, come una superficie o un oggetto tridimensionale, in legno o in un altro materiale avente sulla superficie gruppi acidi.

Forma oggetto della presente invenzione, inoltre, un metodo per la verniciatura di un substrato, come una superficie o un oggetto tridimensionale, con il kit come sopra definito, comprendente i seguenti passaggi:

i. applicazione sulla superficie o sull'oggetto da verniciare di almeno uno strato della composizione isolante a);

ii. asciugatura dello strato di composizione isolante a) applicato nel passaggio i., per esposizione all'aria o tramite l'utilizzo di mezzi essiccanti;

iii. applicazione di almeno uno strato della composizione verniciante reticolabile tramite Real Michael Addition b) alle parti del substrato ricoperte dello strato di composizione isolante a) asciugata nel passaggio ii.;

iv. reticolazione dello strato applicato nel passaggio iii.

La presente invenzione fornisce, inoltre, un oggetto tridimensionale almeno parzialmente verniciato, o una superficie almeno parzialmente verniciata, ottenibile tramite detto metodo.

Se non diversamente indicato, nell?ambito della presente invenzione, le percentuali e le quantit? di un componente in una miscela sono da riferirsi al peso di tale componente rispetto al peso totale della miscela.

Se non diversamente specificato, nell'ambito della presente invenzione, l?indicazione che una composizione ?comprende? uno o pi? componenti o sostanze significa che altri componenti o sostanze possono essere presenti oltre a quello, o quelli, specificamente indicati.

Se non diversamente specificato, nell'ambito della presente invenzione, un intervallo di valori indicato per una grandezza, ad esempio il contenuto in peso di un componente, include il limite inferiore e quello superiore dell'intervallo. Ad esempio, se il contenuto in peso o in volume di un componente A ? indicato come "da X a Y", dove X e Y sono valori numerici, A pu? essere X o Y o uno qualsiasi dei valori intermedi.

Nell'ambito della presente invenzione, le definizioni "composizione verniciante reticolabile tramite Real Michael Addition" e "composizione verniciante basata sulla RMA" sono definizioni alternative rappresentative della medesima composizione verniciante.

Nell?ambito della presente invenzione, con "strato" o ?strati? si indica il risultato dell?applicazione successiva di aliquote di formulazioni vernicianti che possono restare completamente distinte dopo l?essiccazione e/o reticolazione, o combinarsi cos? da diventare indistinguibili.

La presente invenzione comprende l?uso di un isolante formulato specificatamente per essere sia impervio alle specie acide, come i tannini del legno o i pigmenti delle tinte, sia perfettamente compatibile con, e stabile verso, gli uno o pi? strati di composizione verniciante basata sulla RMA, che sono applicati sopra detto isolante.

Anche tale isolante ? formulato senza isocianati, poli-isocianati, melammina e formaldeide, come tutti i componenti di un ciclo di verniciatura basato sulla RMA secondo la presente invenzione. Il risultato complessivo della combinazione di un tale isolante con gli altri strati di composizione verniciante basata sulla RMA ? quello di ottenere tutte le caratteristiche sopra descritte per i rivestimenti vernicianti basati sulla RMA, su qualsiasi substrato ligneo, con controllo completo della omogeneit? del colore e dell'adesione.

Nel contesto della presente invenzione, per rivestimento verniciante a base di "Real Michael Addition" o RMA si intende il rivestimento ottenibile a partire da una composizione reticolabile come descritta nei documenti EP2556106B1, EP2556108B1, EP2764038B1, EP2985308B1, EP2984133B1, EP3283583A1, EP3283556A1, EP3283557A1 e EP3283558A1, che vengono qui incorporati per riferimento, e nei documenti ivi citati.

Sorprendentemente, la presente invenzione risolve i problemi tecnici sopra indicati tramite la combinazione di detta specifica composizione isolante a) con le composizioni vernicianti reticolabili tramite RMA. Senza detta specifica composizione isolante a), o con un isolante di natura diversa, i rivestimenti vernicianti non riescono a fornire le prestazioni necessarie sotto uno o pi? aspetti, e non sono utilizzabili per applicazioni industriali nel campo della verniciatura del legno.

La composizione isolante a) pu? essere applicata a spruzzo, pennello, rullo, straccio, immersione, velo, spugna o con qualsiasi altro metodo noto nell?arte. Pu? essere applicata in uno o pi? strati, che possono essere uguali o diversi in composizione, con o senza altri particolari trattamenti noti nell?arte, come per esempio essiccazione o carteggiatura, tra uno strato e l?altro e/o prima dell?applicazione della composizione verniciante b) basata sulla RMA.

La composizione isolante a) comprende almeno le seguenti componenti:

- almeno un agente filmogeno;

- almeno un composto selezionato tra silani, silossani o ammine;

- almeno un solvente.

Preferibilmente, l'almeno un agente filmogeno nella composizione a) della presente invenzione ? scelto tra vinil acrilati, nitrato di cellulosa, alcol polivinilico, polivinil eteri, polivinil esteri, tra cui preferibilmente polivinil acetato, acetato butirrato di cellulosa, acetato propionato di cellulosa, polivinil pirrolidone, acrilati, metacrilati, acrilamidi, i loro copolimeri o qualsiasi altro agente filmogeno noto nell?arte.

Particolarmente preferiti sono l?acetato propionato e l?acetato butirrato di cellulosa e i loro copolimeri, cio? esteri propilici o butirrici della cellulosa, un polisaccaride lineare, come a titolo di esempio non limitativo, i prodotti CAB 381-x della Eastman Chemicals (acetato butirrato di cellulosa).

Tale almeno un agente filmogeno ? presente, preferibilmente, ma senza limitazioni, nella composizione isolante a) in quantit? che varia da 0,1% a 10% in peso, preferibilmente da 0,5 a 5% in peso rispetto al peso totale della composizione a).

Preferibilmente, nella composizione a) secondo la presente invenzione, il silano ha la seguente formula generale

Si(R1X1)(R2X2)(R3X3)(R4X4) (I)

dove

R1, R2, R3 e R4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o catene alchiliche, ariliche, poliestere, polietere, policarbonato o polisilile, saturi o insaturi, lineari o ramificati, con numero di elementi di catena tra 1 e 18, e X1, X2, X3 e X4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o un gruppo reattivo tra ciano, isociano, alcol, carbonile, carbossile, epossi, ammina, ammide, vinile, acrile, metacrile, cloruro, bromuro, ioduro, nitruro, fosfato, silano, silossano, e/o

il silossano ha la seguente formula generale

X1R1Si(OR2X2)(OR3X3)(OR4X4) (II)

dove

R1, R2, R3 e R4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o una o pi? catene alchiliche, ariliche, poliestere, polietere, policarbonato o polisilile, saturi o insaturi, lineari o ramificati, con numero di elementi di catena tra 1 e 18, e X1, X2, X3 e X4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o un gruppo reattivo tra ciano, isociano, alcol, carbonile, carbossile, epossi, ammina, ammide, vinile, acrile, metacrile, cloruro, bromuro, ioduro, nitruro, fosfato, silano, silossano, e/o

l'ammina ha la seguente formula generale

N(R1X1)(R2X2)(R3X3) (III)

dove

R1, R2 e R3, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o una o pi? catene alchiliche, ariliche, poliestere, polietere, policarbonato o polisilile, saturi o insaturi, lineari o ramificati, con numero di elementi di catena tra 1 e 18, e X1, X2 e X3, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o un gruppo reattivo tra ciano, isociano, alcol, carbonile, carbossile, epossi, ammina, ammide, vinile, acrile, metacrile, cloruro, bromuro, ioduro, nitruro, fosfato, silano, silossano.

Particolarmente preferite sono le ammine in cui la funzione amminica ? presente insieme alla funzione silanica o silossanica, in cui, cio?, nella formula (III) almeno uno tra X1, X2 e X3 ? un silano o un silossano.

Preferibilmente, nel kit della presente invenzione ciascuno di detti silano, silossano o ammina ? presente in una quantit? che varia dallo 0,1 al 10% in peso, pi? preferibilmente dallo 0,5 al 5% in peso rispetto al peso della composizione a). La composizione isolante a) dell?invenzione pu? inoltre comprendere, per esempio, altri leganti o polimeri noti nell?arte, che possono appartenere alle classi chimiche degli acrilati, metacrilati, vinili, carbonati, olefine, uretani, urea, alchidiche, esteri, eteri, siliconi, fosfati, aminoacidi, ammidi, o composti fluorurati, come molecole o polimeri di qualsiasi peso molecolare, copolimeri che combinano qualsiasi composto citato o una loro miscela.

La composizione isolante a) dell?invenzione pu? inoltre comprendere uno o pi? additivi scelti tra coalescenti, pigmenti, coloranti, cariche organiche o inorganiche, disperdenti, surfattanti, agenti opacanti organici o inorganici, agenti reologici organici o inorganici, agenti scivolanti, livellanti, agenti bagnanti, catalizzatori, stabilizzanti, siliconi, cere, particelle di polimero, assorbitori UV e qualsiasi altro additivo impiegato nell?arte.

In una forma di realizzazione, la presente invenzione ? relativa a un kit comprendente almeno le seguenti composizioni adatte all'uso come rivestimento verniciante multistrato:

a) una composizione isolante comprendente almeno un agente filmogeno, almeno un solvente, almeno uno tra un silano, un silossano o un'ammina, o loro miscele come sopra definita, e;

b) una composizione verniciante reticolabile tramite Real Michael Addition (RMA).

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto kit comprende inoltre almeno una composizione c) comprendente una tinta.

La composizione c), opzionale, pu? essere una qualsiasi tinta di quelle note nell?arte, e pu? essere indifferentemente all?acqua o a solvente, basata su pigmenti o coloranti, applicata a spruzzo, pennello, rullo, straccio, immersione, velo, spugna o con qualsiasi altro metodo noto nell?arte.

In generale, la tinta c) opzionale ? una soluzione di colorante, una dispersione di pigmenti o una loro combinazione in un solvente, che pu? essere acqua, un solvente organico o una combinazione, eventualmente in presenza di altre componenti opzionali che comprendono disperdenti, agenti bagnanti, agenti protettivi della composizione o del substrato, agenti reologici, agenti livellanti, modificatori d?acidit? o di forza ionica, agenti filmogeni, antischiuma e tutti gli altri additivi noti nell?arte.

Scopo principale della componente c) ? quello di cambiare e rendere pi? uniforme il colore del substrato ligneo. La composizione c) ? applicata quindi prima della composizione isolante a), pu? essere applicata in uno o pi? strati, che possono essere uguali o diversi in composizione, con o senza altri particolari trattamenti noti nell?arte, come per esempio essiccazione o carteggiatura, tra uno strato e l?altro e/o prima dell?applicazione della composizione isolante a).

In una forma di realizzazione preferita, nel kit secondo l'invenzione, la composizione verniciante reticolabile b) comprende:

b1) almeno un componente con 2 protoni acidi (gruppi donatori C-H) in gruppi metilene o metino attivati;

b2) almeno un componente con 2 insaturazioni (gruppi accettori C=C attivati), dove detti gruppi donatori C-H del componente b1) e detti gruppi accettori C=C del componente b2) possono essere presenti nella stessa molecola

b3) almeno una base o base latente;

b4) opzionalmente, almeno un componente adatto a regolare la velocit? di reazione di reticolazione, un componente che comprende un gruppo X-H dove X ? N, P, O S o dove X ? C in un gruppo metile, in cui il componente b4 ha acidit?, misurata come pKa in ambiente acquoso, inferiore di almeno una unit? all'acidit? del gruppo C-H nel componente b1), preferibilmente in cui il pKa del componente b4) ? tra 7 e 13, e pi? preferibilmente dove b4) ? selezionato tra 1,2,4-triazolo e 1,2,3-triazolo, sostituiti o non sostituiti, succinimmide, etosuccimide, 5, 5-dimetilidantoina, benzotriazolo, benzenesulfonammide, nitrometano, isatina, uracile, 4-nitro-2-metilimidazolo e fenolo;

b5) opzionalmente almeno un solvente.

Come esempio non limitativo, la composizione verniciante reticolabile b) comprende:

1. almeno un componente con 2 protoni acidi (gruppi donatori C-H) in gruppi metilene o metino attivati, per esempio quelli descritti in EP2556106B1; particolarmente preferiti sono i malonati (R1OOCCH2COOR2) e gli acetoacetati (CH3COCH2COOR3) e i polimeri, particolarmente poliesteri, contenenti tali gruppi;

2. almeno un componente con 2 insaturazioni (gruppi accettori C=C) attivati, per esempio quelli descritti in EP2556106B1 (le componenti 1 e 2 possono anche trovarsi combinate in una molecola di tipo 1-2); particolarmente preferiti sono tutti i monomeri, oligomeri e polimeri acrilici e metacrilici insaturi ed i poliesteri insaturi impiegati, per esempio, nelle formulazioni vernicianti reticolabili per irradiazione o per via ossidativa ossidativamente;

3. almeno una base o base latente, per esempio i catalizzatori basici latenti descritti in EP2556106B1 o i sali descritti in EP2984133B1; particolarmente preferiti sono gli alchil carbonati descritti in EP2556106B1

4. componenti opzionali adatti a regolare la rapidit? di reazione, per esempio quelli descritti nei paragrafi da 0027 a 0033 di EP2764038B1, cio? componenti che comprendono un gruppo X-H dove X ? N, P, O, S oppure dove X ? C in un gruppo metile, in cui tale componente b4 ha acidit?, misurata come pKa in ambiente acquoso, inferiore di almeno una unit? all'acidit? del gruppo C-H nel componente b1), preferibilmente in cui il pKa del componente b4) ? tra 7 e 13, e pi? preferibilmente dove b4) ? scelto tra 1,2,4-triazolo e 1,2,3-triazolo, sostituiti o non sostituiti, succinimmide, etosuccimide, 5, 5-dimetilidantoina, benzotriazolo, benzenesulfonammide, nitrometano, isatina, uracile, 4-nitro-2-metilimidazolo e fenolo;

5. solventi opzionali.

La composizione verniciante reticolabile b) basata sulla chimica della Real Michael Addition (RMA) pu? essere applicata a spruzzo, pennello, rullo, straccio, immersione, velo, spugna o con qualsiasi altro metodo noto nell?arte. Detta composizione verniciante reticolabile b) pu? essere applicata in uno o pi? strati, che possono essere uguali o diversi in composizione, con o senza altri particolari trattamenti noti nell?arte, come per esempio essiccazione o carteggiatura, tra uno strato e l?altro e/o dopo l?applicazione di tutto il rivestimento verniciante multistrato.

I componenti della composizione reticolabile b) basata sulla RMA si possono combinare al momento dell?applicazione, per cui sono possibili formulazioni in cui le varie componenti sono fornite come parti separate. In particolare, ? spesso vantaggioso separare le componenti di tipo 3, cio? le basi o basi latenti, da quelle di tipo 1, cio? quelle che contengono i gruppi donatori CH, fino al momento dell?applicazione per ottenere la massima durata in latta del sistema.

I solventi che possono essere impiegati nelle composizioni vernicianti reticolabili b) basate sulla RMA secondo la presente invenzione, come anche nella composizione isolante a), comprendono acqua, benzene, toluene, xilene e qualsiasi altro solvente aromatico, acetato d?etile, acetato di propile, acetato di butile, acetato d?isobutile e qualsiasi altro acetato, acetone, metil etil chetone e qualsiasi altro chetone, etanolo, propanolo, isopropanolo e qualsiasi altro alcol, qualsiasi glicole o glicol etere, pirrolidone e pirrolidone sostituiti e qualsiasi altro solvente usato nell?arte o qualsiasi loro combinazione. Particolarmente preferiti sono gli alcoli, glicoli e glicoli eteri, acetati e chetoni.

La composizione verniciante reticolabile b) basata sulla RMA nel kit secondo l?invenzione pu? inoltre comprendere uno o pi? coalescenti, pigmenti, coloranti, cariche organiche o inorganiche, disperdenti, surfattanti, agenti opacanti organici o inorganici, agenti reologici organici o inorganici, agenti scivolanti, livellanti, agenti bagnanti, catalizzatori, stabilizzanti, siliconi, cere, particelle di polimero, assorbitori UV e qualsiasi altro additivo impiegato nell?arte.

In una forma di realizzazione, la presente invenzione ha come oggetto l'utilizzo del kit come sopra descritto per la verniciatura di un substrato, preferibilmente di un substrato, come una superficie o un oggetto tridimensionale, in legno o in un altro materiale avente sulla superficie gruppi acidi.

In una forma di realizzazione, la presente invenzione fornisce un metodo per la verniciatura di un substrato, come una superficie o un oggetto tridimensionale, con il kit come sopra descritto, dove detto metodo comprende i seguenti passaggi: i. applicazione sulla superficie o sull'oggetto da verniciare di almeno uno strato della composizione isolante a);

ii. asciugatura dello strato di composizione isolante a) applicato nel passaggio i., per esposizione all'aria o tramite l'utilizzo di mezzi essiccanti;

iii. applicazione di almeno uno strato della composizione verniciante reticolabile tramite Real Michael Addition b) alle parti del substrato ricoperte dello strato di composizione isolante a) asciugata nel passaggio ii.;

iv. reticolazione dello strato applicato nel passaggio iii.

L?essiccazione dei singoli strati e dell?intero rivestimento verniciante multistrato pu? essere ottenuta per semplice esposizione a condizioni e temperatura ambiente, cio? da 20 a 30?C circa, per essiccazione in forno, per ventilazione forzata, per esposizione a lampade IR o con qualsiasi altro metodo noto nell?arte. Grazie alla presenza di componenti con insaturazioni attive, possono essere anche aggiunti e combinati processi di reticolazione stimolata da radiazioni, con o senza l?aggiunta di composti fotoiniziatori, di reticolazione ossidativa, con o senza l?aggiunta di catalizzatori siccativi o sinergisti e/o l?aggiunta di perossidi, come noto nell?arte. Secondo la presente invenzione, detto rivestimento verniciante multistrato pu? essere applicato come rivestimento a un substrato che comprende un materiale cellulosico o ligneo tramite un metodo di preparazione di un rivestimento basato su tali composizioni vernicianti, che comprende i seguenti passaggi:

- il rivestimento verniciante multistrato dell?invenzione viene applicato a un substrato strato per strato nell?appropriata sequenza, con la composizione isolante a) applicata sempre prima della composizione verniciante reticolabile b), che reticola per RMA; e

- i singoli strati del rivestimento verniciante multistrato filmano o coalescono prima che sia applicato lo strato successivo; e

- gli strati di composizione verniciante reticolabile b) possono reticolare prima o dopo l'applicazione dello strato successivo.

In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, sono applicati uno o pi? strati, pi? preferibilmente due o pi? strati, di una tinta prima dell?applicazione di uno o pi? strati di composizione isolante a) secondo l?invenzione e di uno o pi? strati di composizioni vernicianti reticolanti b) basate sulla RMA.

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, non viene applicata una tinta prima dell?applicazione di uno o pi? strati di composizione isolante a) secondo l?invenzione e di uno o pi? strati di composizioni vernicianti reticolanti b) basate sulla RMA..

In un'altra forma di realizzazione preferita dell?invenzione, vengono applicati due o pi? strati di composizione isolante a) secondo l?invenzione e di uno o pi? strati di composizioni vernicianti reticolanti b) basate sulla RMA.

In un'ulteriore forma di realizzazione preferita dell?invenzione, gli strati di composizioni vernicianti reticolanti b) basate sulla RMA hanno tutti la stessa composizione.

In un?ulteriore forma di realizzazione preferita dell?invenzione, vengono applicati almeno due strati di composizioni vernicianti reticolanti b) basate sulla RMA, e in cui almeno uno strato ? diverso dall'altro per almeno una componente.

In un?ulteriore forma di realizzazione preferita dell?invenzione, vengono applicati pi? di due strati di composizione verniciante reticolante b) basata sulla RMA, dei quali almeno due hanno la stessa composizione e almeno uno ? diverso da detti strati per almeno una componente.

Costituisce una forma di realizzazione della presente invenzione un oggetto tridimensionale o una superficie almeno parzialmente verniciata ottenibile tramite detto metodo. Tipici esempi di oggetti e superfici che possono essere utilmente verniciati secondo la presente invenzione sono: mobili e componenti di mobili, arredi, parquet, rivestimenti per muri e pannellature, infissi di porte e finestre, elementi decorativi o portanti in legno a vista, soprammobili, battiscopa e profilati, cofani mortuari, inserti in legno per automobili o altri veicoli, interni o esterni di imbarcazioni, ecc.

I seguenti esempi sono forniti per illustrare alcune forme di realizzazione dell'invenzione, senza limitarne lo scopo.

Tutte le formulazioni vernicianti degli esempi sono state applicate su rovere, un tipo di legno con pori aperti ben definiti e che contiene una quantit? significativa di composti chimici mobili, in particolare di tannini.

Lo schema generale delle composizioni vernicianti usate negli esempi (dove gli esempi 1-3 e 5 sono comparativi, mentre gli esempi 4 e 6 sono secondo l'invenzione) e la sequenza dell'applicazione delle composizioni vernicianti sono riportate qui di seguito

Tabella 1 ? cicli vernicianti esemplificativi e relativa valutazione estetica

Le composizioni dei prodotti vernicianti degli esempi sono sotto descritte e le concentrazioni sono sempre indicate come percentuali in peso rispetto al peso totale della composizione.

La tinta, quando utilizzata, ? stata applicata a straccio, cio? pressando sul substrato un pezzo di tessuto imbevuto nella tinta, lasciando che la composizione penetri nel substrato e rimuovendo il liquido in eccesso. Gli strati superiori sono stati applicati dopo 4 ore, per permettere l?essiccazione completa e l?evaporazione del solvente.

La tinta degli esempi ? una normale formulazione commerciale della serie CIT della Milesi, comprendente le seguenti componenti:

? 8% pigmenti

? 88% solventi glicoleterei

? 3% leganti poliestere

? 1% disperdenti e agenti reologici

Gli isolanti sono stati tutti applicati a spruzzo, in una quantit? uguale a 100 g/m<2>. Prima dell?applicazione degli strati superiori, si ? sempre lasciato il tempo necessario per l?essiccazione e la filmazione dell?isolante, precisamente gli strati superiori sono stati applicati 2 ore dopo avere applicato l?isolante all?acqua (WB, esempio 2) e l'isolante a base di isocianato (NCO) (esempio 3). Vantaggiosamente, gli strati superiori possono essere applicati solo 1 ora dopo l?applicazione dell?isolante dell?invenzione (esempi 4 e 6).

L?isolante all?acqua (WB) comprende:

? 60% Neocryl? XK30 della DSM, una resina ?stain locking? a base di un'emulsione di copolimeri acrilici

? 4% Texanol? della Eastman Chemical (estere di acido isobutirrico con 2,2,4-trimetil-1,3-pentandiolo), cosolvente e coalescente

? acqua per raggiungere 100%

? pH aggiustato a 7 con monoetanolammina

L?isolante basato su isocianato (NCO) ? anch?esso un prodotto commercialmente disponibile, TF23 di Ilva, un prodotto poliuretanico bicomponente a solvente comprendente:

? 14% leganti poli-isocianici basati su TDI, toluene diisocianato

? 9% leganti poliestere ossidrilati basati su anidride ftalica e trimetilolpropano con acidi grassi

? 77% solventi

L?isolante secondo la presente invenzione comprende:

? 92% solvente butil acetato

? 4% acetato butirrato di cellulosa

? 4% gamma-amminopropil trietossisilano

La composizione reticolante per RMA impiegata negli esempi ? stata preparata sulla base dell'esempio 9 del citato brevetto EP2556108B1.

Una formulazione avente un contenuto di solidi del 75% ? stata preparata tramite miscelazione sequenziale di:

? 100 g di soluzione di poliestere che comprende gruppi malonato

? 30 g di Dowanol? PMA (1-metossi-2-propanolo)

? 6 g di tetrabutilammonio bicarbonato

? 50,0 g di TMPTA (trimetilolpropano trimetacrilato).

La concentrazione del catalizzatore era di 0,029 meq/g di solidi.

Un primo strato ? stato applicato a spruzzo in una quantit? uguale a 80 g/m<2>; dopo un?ora si ? carteggiato con carta vetrata da 320, e, successivamente, si ? applicato a spruzzo un secondo strato sempre in una quantit? uguale a 80 g/m<2>.

La composizione complessiva che ? stata applicata ? la seguente

? 34% poliestere malonato

? 19% trimetilol propano triacrilato

? 1% bicarbonato di tetrabutilammonio

? 35% acetato di butile

? 11% alcol primario

Nelle figure allegate si riportano esempi di legno non trattato, trattato secondo la presente invenzione e trattato secondo lo stato dell'arte e precisamente:

FIGURA 1: rovere: area verniciata in presenza dell'isolante secondo l'invenzione (esempio 4 della Tabella 1), area non trattata e area verniciata senza isolante (esempio 1 della Tabella 1)

FIGURA 2: rovere: area tinta e verniciata, in presenza dell'isolante secondo l'invenzione (esempio 6 della Tabella 1) e area tinta e verniciata senza isolante (esempio 5 della Tabella 1).

L?effetto dell?interazione tra i tannini contenuti nel legno e i rivestimenti che reticolano per RMA viene evidenziato in Figura 1, che mostra un pannello impiallacciato in rovere verniciato nella zona a sinistra con il ciclo dell'esempio 1 di tabella 1 e nella parte a destra con il ciclo dell'esempio 4 di tabella 1, mentre la striscia centrale non ? stata verniciata per avere un campione comparativo.

La striscia a sinistra e la striscia a destra sono state quindi trattate con cicli identici che non comprendono una tinta e differiscono solo nel fatto che il ciclo dell'esempio 1 a sinistra non comprende isolante, mentre il ciclo dell'esempio 4 a destra comprende l?isolante dell?invenzione.

Si ? verificato che l?area verniciata con il ciclo dell'esempio 1 ? molto pi? scura dell?area verniciata con il ciclo dell'esempio 4, che mantiene invece praticamente inalterato il colore naturale del legno con un buon ravvivamento.

Questi risultati mostrano che l'utilizzo dell'isolante nella composizione secondo l'invenzione permette di mantenere il colore del legno senza alterazioni cromatiche dovute al trattamento.

Complessivamente, i risultati estetici dei cicli di verniciatura dell?esempio sono riassunti nella quinta colonna della tabella 1 da cui risulta che l?isolante dell?invenzione ottiene lo stesso livello qualitativo e la stessa efficacia isolante di un isolante a base di isocianati, che ? il migliore tra quelli attualmente in uso, evitando, naturalmente, la presenza di isocianati o poli-isocianati, e permettendo quindi di sfruttare appieno i vantaggi per salute e sicurezza dei rivestimenti basati su RMA.

L?effetto dell?interazione tra i tannini contenuti nel legno e i rivestimenti che reticolano per RMA in presenza di una tinta viene evidenziato in Figura 2, che mostra un pannello impiallacciato in rovere verniciato nella met? a sinistra con il ciclo dell'esempio 5 di tabella 1 (comparativo), e con il ciclo dell'esempio 6 di tabella 1 (secondo la presente invenzione) nella met? a destra.

La met? a sinistra e la met? a destra sono state quindi trattate con cicli identici che comprendono la tinta e che differiscono solo nel fatto che il ciclo dell'esempio 5 (a sinistra) non comprende isolante mentre il ciclo dell'esempio 6 (a destra) comprende l?isolante dell?invenzione.

L?area verniciata con il ciclo dell'esempio 5 ? di colore evidentemente meno brillante, meno vivo, per la presenza di una componente nera o grigia che rende il colore pi? neutro, dell?area verniciata con il ciclo dell'esempio 6: in questo caso, la reazione tra tannini e composizione RMA porta ad un evidente cambiamento del colore della tinta.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI

1. Un kit comprendente almeno le seguenti composizioni adatte all'uso per formare un rivestimento verniciante multistrato:

a) una composizione isolante adatta per formare un rivestimento verniciante multistrato comprendente almeno un agente filmogeno, almeno un solvente e almeno uno tra un silano, un silossano o un'ammina, o loro miscele, e;

b) una composizione verniciante reticolabile tramite Real Michael Addition e, opzionalmente, almeno

c) una composizione comprendente una tinta.

2. Il kit secondo la precedente rivendicazione, in cui l'agente filmogeno della composizione isolante a) ? selezionato tra vinil acrilati, nitrato di cellulosa, polivinil eteri, polivinil esteri, polivinil acetato, acetato butirrato di cellulosa, acetato propionato di cellulosa, polivinil pirrolidone, acrilati, metacrilati, acrilamidi, i loro copolimeri e loro miscele.

3. Il kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui

il silano ha la seguente formula generale

Si(R1X1)(R2X2)(R3X3)(R4X4) (I)

dove

R1, R2, R3 e R4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o catene alchiliche, ariliche, poliestere, polietere, policarbonato o polisilile, saturi o insaturi, lineari o ramificati, con numero di elementi di catena tra 1 e 18, e X1, X2, X3 e X4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o un gruppo reattivo tra ciano, isociano, alcol, carbonile, carbossile, epossi, ammina, ammide, vinile, acrile, metacrile, cloruro, bromuro, ioduro, nitruro, fosfato, silano, silossano, e/o

il silossano ha la seguente formula generale

X1R1Si(OR2X2)(OR3X3)(OR4X4) (II)

dove

R1, R2, R3 e R4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o una o pi? catene alchiliche, ariliche, poliestere, polietere, policarbonato o polisilile, saturi o insaturi, lineari o ramificati, con numero di elementi di catena tra 1 e 18, e X1, X2, X3 e X4, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o un gruppo reattivo tra ciano, isociano, alcol, carbonile, carbossile, epossi, ammina, ammide, vinile, acrile, metacrile, cloruro, bromuro, ioduro, nitruro, fosfato, silano, silossano, e/o

l'ammina ha la seguente formula generale

N(R1X1)(R2X2)(R3X3) (III)

dove

R1, R2 e R3, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o una o pi? catene alchiliche, ariliche, poliestere, polietere, policarbonato o polisilile, saturi o insaturi, lineari o ramificati, con numero di elementi di catena tra 1 e 18, e X1, X2 e X3, uguali o diversi tra loro in qualsiasi combinazione, sono scelti tra H o un gruppo reattivo tra ciano, isociano, alcol, carbonile, carbossile, epossi, ammina, ammide, vinile, acrile, metacrile, cloruro, bromuro, ioduro, nitruro, fosfato, silano, silossano, preferibilmente dove almeno uno tra X1, X2 e X3 ? un silano o silossano.

4. Il kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno di detto silano, detto silossano o detta ammina ? presente in una quantit? che varia dallo 0,1 al 10% in peso, preferibilmente dallo 0,5 al 5% in peso rispetto al peso della composizione a), e/o l'agente filmogeno ? presente in una quantit? che varia dallo 0,1 al 10% in peso, preferibilmente dallo 0,5 al 5% in peso rispetto al peso della composizione a).

5. Il kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la composizione verniciante reticolabile b) comprende:

b1) almeno un componente con 2 protoni acidi (gruppi donatori C-H) in gruppi metilene o metino attivati;

b2) almeno un componente con 2 insaturazioni (gruppi accettori C=C) attivati), dove detti gruppi donatori C-H del componente b1) e detti gruppi accettori C=C del componente b2) possono essere presenti nella stessa molecola b3) almeno una base o base latente;

b4) opzionalmente, almeno un componente utile per regolare la velocit? di reazione di reticolazione, un componente che comprende un gruppo X-H dove X ? N, P, O S o dove X ? C in un gruppo metile, in cui il componente b4 ha acidit?, misurata come pKa in ambiente acquoso, inferiore di almeno una unit? all'acidit? del gruppo C-H nel componente b1), preferibilmente in cui il pKa del componente b4) ? tra 7 e 13, e pi? preferibilmente dove b4) ? selezionato tra 1,2,4-triazolo e 1,2,3-triazolo, sostituiti o non sostituiti, succinimmide, etosuccimide, 5, 5-dimetilidantoina, benzotriazolo, benzenesulfonammide, nitrometano, isatina, uracile, 4-nitro-2-metilimidazolo e fenolo;

b5) opzionalmente almeno un solvente.

6. Il kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il solvente nella composizione isolante a) e/o nella composizione verniciante reticolabile b) comprende, o consiste di acqua, benzene, toluene, xilene e qualsiasi altro solvente aromatico, acetato d?etile, acetato di propile, acetato di butile, acetato d?isobutile e qualsiasi altro acetato, acetone, metil etil chetone e qualsiasi altro chetone, etanolo, propanolo, isopropanolo e qualsiasi altro alcol, qualsiasi glicole o glicol etere, pirrolidone, pirrolidone sostituiti e loro miscele.

7. Uso del kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti per la verniciatura di un substrato, preferibilmente di un substrato, come una superficie o un oggetto tridimensionale, in legno o in un altro materiale avente sulla superficie gruppi acidi.

8. Un metodo per la verniciatura di un substrato, come una superficie o un oggetto tridimensionale, con il kit secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, comprendente i seguenti passaggi:

i. applicazione sulla superficie o sull'oggetto da verniciare di almeno uno strato della composizione isolante a);

ii. asciugatura dello strato di composizione isolante a) applicato nel passaggio i., per esposizione all'aria o tramite l'utilizzo di mezzi essiccanti;

iii. applicazione di almeno uno strato della composizione verniciante reticolabile tramite Real Michael Addition b) alle parti del substrato ricoperte dello strato di composizione isolante a) asciugata nel passaggio ii.;

iv. reticolazione dello strato applicato nel passaggio iii.

9. Un oggetto tridimensionale almeno parzialmente verniciato o una superficie almeno parzialmente verniciata ottenibile tramite il metodo della rivendicazione 8.