WO2023070186A1 - Uv-curable additive powder composition, method for preparing the composition, method for preparing a powder resin, paint or vanish curable by uv radiation, uv-curable powder resin, paint or varnish and use of the composition - Google Patents

Uv-curable additive powder composition, method for preparing the composition, method for preparing a powder resin, paint or vanish curable by uv radiation, uv-curable powder resin, paint or varnish and use of the composition Download PDF

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powder
varnish
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paint
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Geisi DOS SANTOS LUCIANO
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Wekoamérica Latina Equipamentos Industriais Ltda.
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing

Definitions

  • the present invention relates to an additive powder composition for UV curing (through ultraviolet irradiation), in particular an additive composition for transforming resins, paints and varnishes in powder curable by oven time with temperature, into curable products from UV radiation (through ultraviolet irradiation), which has improved attributes with respect to cure ranges, print line speed and quality standard maintenance.
  • the present invention also relates to the process for preparing said powder additive composition, as well as the process for preparing said curable powder resins, paints and varnishes from UV radiation (through ultraviolet irradiation).
  • the present invention also describes resins, paints and powdered varnishes curable from UV radiation (through ultraviolet irradiation) obtained from the processes of the present invention, as well as the use of the powder additive composition.
  • UV radiation UV-curable liquid inks
  • photopolymerization a chemical reaction known as photopolymerization
  • photopolymerization a chemical reaction known as photopolymerization
  • UV curing is performed using mercury lamps as a UV source, but currently there is also the alternative of using LED as an alternative light source.
  • LED is the acronym for Light Emitting Diode, which means “light emitting diode”, and boils down to a semiconductor that produces light when connected to an electric current.
  • UV/LED curable inks have compositions that need to be exposed to UV wavelengths in a defined specific range to initiate photopolymerization.
  • EP2935289 describes photoinitiator compounds and compositions comprising these, which are used as additives for producing UV-curable inks.
  • compositions are available in solid form, which provides an additional challenge in their development, since the resin, paint or powdered varnish normally undergoes a extrusion phase (mechanical process where the mixtures of the components of the formulation are heated and through the equipment they pass through a high temperature to melt), after this process they still go through milling (process where the granulometry of the particles of the formulation is reduced). These processes are necessary for the homogeneity of the formulation and formation of a film without imperfections.
  • a second object of the present invention is to provide a process for preparing the additive composition.
  • the third object of the present invention is to provide a process for preparing a UV-curable powder resin, paint or varnish.
  • the second object is achieved by a process for preparing said powder additive composition for UV curing comprising:
  • the third objective is achieved by a process of preparing a UV-curable powder resin, paint or varnish, which comprises mixing a non-UV radiation curable powder paint or varnish with said UV curing additive composition.
  • the fourth object is achieved by a UV-curable powder resin, paint or varnish, which comprises said UV-curable additive composition or is obtained or obtainable by said process of preparing a powder resin, paint or varnish Curable by UV radiation.
  • the fifth objective of the present invention is achieved by using the additive composition for UV curing, including via LED as a powder additive for mixing with resin, paint or varnish powder for formulating resins, paints or varnishes with UV cure.
  • FIG. 3 Photos of results obtained from the use of WEG standard varnish added with the composition of powder additive applied to stainless steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C per 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • Figure 4 Photos of results obtained from the use of WEG standard varnish added with the composition of powder additive applied to aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C per 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • Figure 5 Photos of results obtained from the use WEG standard varnish added with powder additive composition applied on steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • Figure 6 Photos of results obtained from the use of varnish 5 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • Figure 8 Photos of results obtained from the use of varnish 5 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • Figure 14 Photos of results obtained from the use of varnish 3 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • Figure 20 Photos of results obtained from the use of varnish 2 added with the composition of powder additive applied to steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • FIG. 25 Photos of results obtained from the use of varnish 1 added with the composition of powder additive applied to aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
  • UV ultraviolet
  • LED means Light Emitting Diode, which means “light emitting diode”.
  • a powder additive composition for UV curing comprising:
  • the concentration of the components of the composition may vary according to the resin, paint or varnish to be added, and also depending on the substrate on which said resin, paint or varnish will be applied. It is observed, for example, that a variation of about 5% is usual.
  • the powder additive composition for UV curing described here does not affect the characteristics present in resins, paints or ready-made powder varnishes, leaving them with all specifications unchanged.
  • the additive composition described herein can be added to the powdered resin, paint or varnish already in its final stage, without having to go through the extrusion and grinding phase necessary during the manufacture of the powdered resin, paint or varnish , for the homogenization of its components.
  • the slip additive or viscosity modifier is selected from the group comprising silica, silicone resin, carboxylic acid, a mixture of silicone and epoxy, or a mixture thereof, more preferably silica and/or silicone resin .
  • the silica is fumed silica.
  • the silicone resin is a solid acrylic polymer, preferably the commercial product known as Resiflow®.
  • the photoinitiator is a free radical photoinitiator, more preferably bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, isocyanurate tris(2-hydroxyethyl) triacrylate, C26H2703P CAS - 162881- 26-7, 2-isopropylthioxanthone CAS-5495-84-1, or a mixture thereof.
  • the photosensitive agent is iso-propylthioxanthone and/or benzophenone.
  • the phosphorus derivative is phenyl acetate (2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate and/or benzophenone C13H100 from CAS 119-61-9.
  • the powder additive composition for UV curing comprises:
  • any known milling method capable of achieving the necessary granulometry is applicable to the present process, for example, but not limited to, ball mill, hammer mill, milling by spraying or attrition grinding.
  • any known mixing method capable of providing homogeneity to the composition can be applied, for example, but not limited to, mixing by mechanical stirring, mixing by paddle stirring, stirring by compressed air, etc.
  • the individual components are ground until reaching a granulometry of 100 to 200 mesh, preferably 125 to 175 mesh, even more preferably 150 mesh.
  • a process for preparing a UV radiation curable powder resin, paint or varnish comprises mixing a non-UV radiation curable powder paint or varnish with the powder additive composition for UV cure.
  • the composition is added at a concentration of about 2 to 10% by weight relative to the total weight of the resin, paint or varnish.
  • the concentration of the additive can vary according to several factors, such as the molecular weight of the polymers present in the resins, paints or varnishes, or even their color, being that for varnishes lower concentrations of additive composition are required, and for dark colors higher concentrations of additive composition are required.
  • a UV-curable powder resin, paint or varnish comprising the UV-curable powder additive composition, or a UV-curable powder resin, paint or varnish obtained or obtainable by a process for preparing a UV radiation curable powder resin, paint or varnish as described herein.
  • the UV-curable powder additive composition as a powder additive for mixing with powdered resin, paint or varnish for formulating UV-curable powder resins, paints or varnishes is described.
  • the resins, paints or UV-curable powder varnishes of the present invention can be applied on the most diverse types of substrates, including, but not limited to, glass, metals (such as steel, aluminum, stainless steel), plastics and any other substrates that can be cured by UV radiation, more preferably UV radiation by LED.
  • composition comprising:
  • this composition is provided in tracks because component adjustments in a range of up to 5% are required depending on the desired substrates.
  • the tested substrates were subjected to temperatures of 120°C, 140°C, 160°C and 180°C.
  • the additive composition of the present invention has characteristics that improve the performance of commercial varnishes such as WEG, decreasing the total curing temperature of the formulations.

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Abstract

The present invention relates to an additive powder composition to be UV-cured, in particular to an additive composition to transform powder resins, paints and varnishes that are thermo-curable in an oven, into products that are curable by UV radiation, with improved attributes in respect of curing ranges, printing line speed and quality standard. The present invention also relates to the method for preparing the additive powder composition, and to the method for preparing said powder resins, paints and varnishes that are curable by UV radiation. Finally, the present invention also describes powder resins, paints and varnishes that are curable by UV radiation and produced by the methods according to the present invention, and to the use of the additive powder composition.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção para “COMPOSIÇÃO DE ADITIVO EM PÓ PARA CURA UV, PROCESSO PARA PREPARAR DITA COMPOSIÇÃO, PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE UMA RESINA, TINTA OU VERNIZ EM PÓ CURÁVEL POR RADIAÇÃO UV, RESINA, TINTA OU VERNIZ EM PÓ CURÁVEL POR UV E USO DE DITA COMPOSIÇÃO”. Patent Descriptive Report for "UV CURABLE POWDER ADDITIVE COMPOSITION, PROCESS FOR PREPARING SAID COMPOSITION, PROCESS FOR PREPARING A UV RADIATION CURABLE RESIN, PAINT OR POWDER VARNISH, UV CURABLE RESIN, PAINT OR POWDER VARNISH AND USE OF SUCH COMPOSITION”.
CAMPO DA INVENÇÃO FIELD OF THE INVENTION
[001] A presente invenção refere-se a uma composição aditiva em pó para cura UV (através de irradiação ultravioleta), em especial uma composição aditiva para transformar resinas, tintas e vernizes em pó curáveis por tempo de estufa com temperatura, em produtos curáveis a partir de radiação UV (através de irradiação ultravioleta), a qual apresenta atributos melhorados com relação às faixas de cura, velocidade na linha de impressão e manutenção de padrão de qualidade. [001] The present invention relates to an additive powder composition for UV curing (through ultraviolet irradiation), in particular an additive composition for transforming resins, paints and varnishes in powder curable by oven time with temperature, into curable products from UV radiation (through ultraviolet irradiation), which has improved attributes with respect to cure ranges, print line speed and quality standard maintenance.
[002] A presente invenção também se refere ao processo de preparação de dita composição aditiva em pó, assim como ao processo para preparação de referidas resinas, tintas e vernizes em pó curáveis a partir de radiação UV (através de irradiação ultravioleta). [002] The present invention also relates to the process for preparing said powder additive composition, as well as the process for preparing said curable powder resins, paints and varnishes from UV radiation (through ultraviolet irradiation).
[003] Por fim, a presente invenção também descreve resinas, tintas e vernizes em pó curáveis a partir de radiação UV (através de irradiação ultravioleta) obtidas a partir dos processos da presente invenção, assim como o uso da composição aditiva em pó. [003] Finally, the present invention also describes resins, paints and powdered varnishes curable from UV radiation (through ultraviolet irradiation) obtained from the processes of the present invention, as well as the use of the powder additive composition.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO BACKGROUND OF THE INVENTION
[004] O processo de utilização de cura em tintas foi um grande avanço tecnológico pois permite que ela seja seca instantaneamente, eliminando, portanto, a necessidade de esperar para a tinta de gaseificar, o que permite que as impressões sejam laminadas e enviadas imediatamente. [004] The process of using curing inks was a major technological advance as it allows it to be dried instantly, therefore eliminating the need to wait for the ink to aerate, which allows prints to be laminated and shipped immediately.
[005] Uma das opções mais utilizadas na indústria para cura, é a chamada cura por radiação ultravioleta (UV). [006] Até o presente momento existem tintas líquidas curáveis em UV, nas quais a luz UV é a iniciadora de uma reação química conhecida como fotopolimerização, na qual os elementos se fundem quase que instantaneamente, juntando a tinta ao substrato. Nesta reação, a poli- merização é desencadeada por fotoiniciadores dentro da tinta, os quais produzem radicais livres quando expostos à luz UV. [005] One of the most used options in the industry for curing is the so-called ultraviolet radiation (UV) cure. [006] Until now, there are UV-curable liquid inks, in which UV light is the initiator of a chemical reaction known as photopolymerization, in which the elements melt almost instantly, joining the ink to the substrate. In this reaction, polymerization is triggered by photoinitiators within the ink, which produce free radicals when exposed to UV light.
[007] A cura UV é realizada utilizando-se lâmpadas de mercúrio como fonte UV, porém atualmente também existe a alternativa da utilização de LED como fonte de luz alternativa. [007] UV curing is performed using mercury lamps as a UV source, but currently there is also the alternative of using LED as an alternative light source.
[008] LED é a sigla para Light Emitting Diode, que significa “diodo emissor de luz”, e se resume a um semicondutor que produz luz quando conectado a uma corrente elétrica. [008] LED is the acronym for Light Emitting Diode, which means “light emitting diode”, and boils down to a semiconductor that produces light when connected to an electric current.
[009] Com o advento de LEDs com maior emissão de luz, esta tecnologia está se tornando cada vez mais buscada no mercado, uma vez que a lâmpada de cura UV por LED é até 50% mais econômica em termos de energia, quando comparada à lâmpada de mercúrio tradicional, além de possuir uma vida útil mais longa. [009] With the advent of LEDs with higher light output, this technology is becoming increasingly sought after in the market, since the LED UV curing lamp is up to 50% more energy efficient when compared to the traditional mercury lamp, in addition to having a longer service life.
[010] De modo geral, as tintas curáveis UV/LED possuem composições que necessitam serem expostas a comprimentos de onda UV em uma faixa específica definida para que se inicie a fotopolimerização. [010] In general, UV/LED curable inks have compositions that need to be exposed to UV wavelengths in a defined specific range to initiate photopolymerization.
[011] Atualmente existem aditivos que permitem a fabricação de tintas líquidas curáveis por radiação UV. No meio líquido isto se torna possível pois os aditivos podem ser diluídos facilmente em qualquer um de seus polímeros, oligômeros ou ainda em seus solventes diluentes. O mesmo não acontece para resinas, tintas ou vernizes em forma sólida, onde não há solventes e nem componentes que possam ser adicionados. Uma vez que não há possibilidade de diluição do aditivo em resina, tinta ou verniz em pó, é um grande desafio se encontrar o equilíbrio da aditivação sem alterar as propriedades da resina, tinta ou verniz prontos para uso. [012] Existem no mercado composições que são utilizadas como aditivos para tintas líquidas curáveis. [011] Currently there are additives that allow the manufacture of UV-curable liquid inks. In the liquid medium this becomes possible because the additives can be easily diluted in any of their polymers, oligomers or even in their diluting solvents. The same does not happen for resins, paints or varnishes in solid form, where there are no solvents or components that can be added. Since there is no possibility of diluting the additive in powdered resin, paint or varnish, it is a great challenge to find the balance of additives without changing the properties of the ready-to-use resin, paint or varnish. [012] There are compositions on the market that are used as additives for curable liquid paints.
[013] Por exemplo, o documento EP2935289 descreve compostos fotoiniciadores e composições compreendendo estes, os quais são utilizados como aditivos para produção de tintas curáveis por UV. [013] For example, EP2935289 describes photoinitiator compounds and compositions comprising these, which are used as additives for producing UV-curable inks.
[014] Porém, sabe-se que as composições aditivas para tintas líquidas devem ser ajustadas de acordo com a tinta e o substrato alvo, o que corriqueiramente resulta em alterações na faixa de ativação da fo- topolimerização, o que exige ajustes constantes no equipamento de cura utilizado, quando não a necessidade de troca da lâmpada/LED UV ou do equipamento em si. [014] However, it is known that the additive compositions for liquid paints must be adjusted according to the paint and the target substrate, which routinely results in changes in the photopolymerization activation range, which requires constant adjustments in the equipment. cure used, when not the need to change the lamp/UV LED or the equipment itself.
[015] Assim, permanece a necessidade de desenvolvimento de uma composição aditiva para cura UV/LED para resinas, tintas ou vernizes em pó, que possua como característica a possibilidade de cura em faixas de comprimento de luz UV não fixas, de modo que menos ou nenhum ajuste seja necessário no equipamento de cura, mesmo com a utilização de tintas ou substratos diferentes. [015] Thus, there remains a need to develop an additive composition for UV/LED curing for powdered resins, paints or varnishes, which has as its characteristic the possibility of curing in ranges of length of unfixed UV light, so that less or no adjustments are needed to the curing equipment, even when using different inks or substrates.
[016] Além disso, por questões de praticidade de transporte e manuseio, é desejável que ditas composições estejam disponíveis na forma sólida, o que fornece um desafio a mais em seu desenvolvimento, pois a resina, tinta ou verniz em pó normalmente passa por uma fase de extrusão (processo mecânico onde aquece as misturas dos componentes da formulação e através do equipamento passam por uma temperatura alta para se fundirem), após esse processo ainda passam por moagem (processo onde diminuem-se a granulometria das partículas da formulação). Torna- se necessário esses processos para a homogeneidade da formulação e formação de um filme sem imperfeições. [016] In addition, for reasons of practicality of transport and handling, it is desirable that said compositions are available in solid form, which provides an additional challenge in their development, since the resin, paint or powdered varnish normally undergoes a extrusion phase (mechanical process where the mixtures of the components of the formulation are heated and through the equipment they pass through a high temperature to melt), after this process they still go through milling (process where the granulometry of the particles of the formulation is reduced). These processes are necessary for the homogeneity of the formulation and formation of a film without imperfections.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO OBJECTIVES OF THE INVENTION
[017] Assim, consiste em um primeiro objetivo dá presente invenção prover uma composição de aditivo para cura UV para resinas, tintas ou vernizes em pó, a qual não seja limitada para uma determinada faixa de comprimento de luz UV fixa para início da fotopolimerização, e que ainda provenha alta velocidade na linha de impressão, e manutenção de um padrão de qualidade superior com alto brilho e dureza. [017] Thus, it is a first objective of the present invention to provide an additive composition for UV curing for resins, paints or powder varnishes, which is not limited to a certain length range of fixed UV light for initiation of light curing, and which still provides high print line speed, and maintenance of a superior quality standard with high gloss and hardness.
[018] Um segundo objetivo da presente invenção é prover um processo de preparação da composição de aditivo. [018] A second object of the present invention is to provide a process for preparing the additive composition.
[019] O terceiro objetivo da presente invenção é prover um processo de preparação de uma resina, tinta ou verniz em pó curável por UV. [019] The third object of the present invention is to provide a process for preparing a UV-curable powder resin, paint or varnish.
[020] É ainda um quarto objeto da presente invenção descrever uma resina, tinta ou verniz em pó curável por UV. [020] It is yet a fourth object of the present invention to describe a UV-curable resin, paint or powder varnish.
[021 ] Por fim, é um quinto objetivo da presente invenção descrever os usos da composição de aditivo para cura UV. [021] Finally, it is a fifth objective of the present invention to describe the uses of the additive composition for UV curing.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO SUMMARY OF THE INVENTION
[022] O primeiro objetivo aqui descrito é alcançado por meio de uma composição de aditivo para cura UV compreendendo: [022] The first objective described herein is achieved by means of an additive composition for UV curing comprising:
- 20 a 60% em peso de pelo menos um fotoiniciador; - 20 to 60% by weight of at least one photoinitiator;
- 20 a 40% em peso de pelo menos um agente foto sensível;- 20 to 40% by weight of at least one photosensitive agent;
- 10 a 30% em peso de pelo menos um derivado de fósforo; e- 10 to 30% by weight of at least one phosphorus derivative; It is
- 1 a 25% em peso de pelo menos um aditivo de deslizamento ou modificador de viscosidade, em que o peso é em relação ao peso da composição. - 1 to 25% by weight of at least one slip additive or viscosity modifier, the weight being relative to the weight of the composition.
[023] O segundo objetivo é alcançado por um processo para preparar a referida composição de aditivo em pó para cura UV que compreende: [023] The second object is achieved by a process for preparing said powder additive composition for UV curing comprising:
- moagem individual dos componentes da composição até alcançar a mesma granulometria; e - individual grinding of the components of the composition until reaching the same granulometry; It is
- mistura dos componentes da composição moídos. - mixing the ground composition components.
[024] O terceiro objetivo é alcançado por um processo de preparação de uma resina, tinta ou verniz em pó curável por radiação UV, que compreende a mistura de uma tinta ou verniz em pó não curável por radiação UV com a referida composição de aditivo para cura UV. [024] The third objective is achieved by a process of preparing a UV-curable powder resin, paint or varnish, which comprises mixing a non-UV radiation curable powder paint or varnish with said UV curing additive composition.
[025] O quarto objetivo é alcançado por uma resina, tinta ou verniz em pó curável por UV, que compreende a referida composição de aditivo para cura UV ou é obtida ou obtenível por referido processo de preparação de uma resina, tinta ou verniz em pó curável por radiação UV. [025] The fourth object is achieved by a UV-curable powder resin, paint or varnish, which comprises said UV-curable additive composition or is obtained or obtainable by said process of preparing a powder resin, paint or varnish Curable by UV radiation.
[026] Por fim, o quinto objetivo da presente invenção é alcançado pelo uso da composição de aditivo para cura UV, incluindo via LED como aditivo em pó para mistura com resina, tinta ou verniz em pó para formulação de resinas, tintas ou vernizes com cura UV. [026] Finally, the fifth objective of the present invention is achieved by using the additive composition for UV curing, including via LED as a powder additive for mixing with resin, paint or varnish powder for formulating resins, paints or varnishes with UV cure.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS DESCRIPTION OF FIGURES
[027] Figura 1 - Foto de resultados obtidos a partir da utilização do verniz padrão WEG TINTAS sem aditivação para alumínio, aço e inox com exposição à 200 °C por 15 minutos. [027] Figure 1 - Photo of results obtained from the use of WEG TINTAS standard varnish without additives for aluminum, steel and stainless steel with exposure to 200 °C for 15 minutes.
[028] Figura 2 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz padrão WEG aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em vidro com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [028] Figure 2 - Photos of results obtained from the use of WEG standard varnish added with powder additive composition applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C per 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[029] Figura 3 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz padrão WEG aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em inox com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [029] Figure 3 - Photos of results obtained from the use of WEG standard varnish added with the composition of powder additive applied to stainless steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C per 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[030] Figura 4 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz padrão WEG aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em alumínio com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [030] Figure 4 - Photos of results obtained from the use of WEG standard varnish added with the composition of powder additive applied to aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C per 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[031] Figura 5 -Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz padrão WEG aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em aço com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [031] Figure 5 - Photos of results obtained from the use WEG standard varnish added with powder additive composition applied on steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[032] Figura 6 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 5 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em vidro com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [032] Figure 6 - Photos of results obtained from the use of varnish 5 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[033] Figura 7 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 5 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em inox com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [033] Figure 7 - Photos of results obtained from the use of varnish 5 added with the composition of powder additive applied to stainless steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[034] Figura 8 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 5 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em vidro com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [034] Figure 8 - Photos of results obtained from the use of varnish 5 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[035] Figura 9 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 5 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em alumínio com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [035] Figure 9 - Photos of results obtained from the use of varnish 5 added with the composition of powder additive applied to aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[036] Figura 10 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 4 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em vidro com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [036] Figure 10 - Photos of results obtained from the use of varnish 4 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[037] Figura 11 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 4 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em inox com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [037] Figure 11 - Photos of results obtained from the use of varnish 4 added with powder additive composition applied to stainless steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[038] Figura 12 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 4 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em aço com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [038] Figure 12 - Photos of results obtained from the use of varnish 4 added with the composition of powder additive applied to steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[039] Figura 13 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 4 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em alumínio com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [039] Figure 13 - Photos of results obtained from the use of varnish 4 added with the powder additive composition applied to aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[040] Figura 14 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 3 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em vidro com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [040] Figure 14 - Photos of results obtained from the use of varnish 3 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[041] Figura 15 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 3 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em inox com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [041] Figure 15 - Photos of results obtained from the use of varnish 3 added with the composition of powder additive applied to stainless steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[042] Figura 16 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 3 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em aço com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [042] Figure 16 - Photos of results obtained from the use of varnish 3 added with the composition of powder additive applied to steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[043] Figura 17 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 3 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em alumínio com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [043] Figure 17 - Photos of results obtained from the use of varnish 3 added with the powder additive composition applied on aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[044] Figura 18 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 2 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em vidro com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [044] Figure 18 - Photos of results obtained from the use of varnish 2 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[045] Figura 19 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 2 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em inox com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [045] Figure 19 - Pictures of results obtained from the use of varnish 2 added with the composition of powder additive applied to stainless steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[046] Figura 20 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 2 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em aço com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [046] Figure 20 - Photos of results obtained from the use of varnish 2 added with the composition of powder additive applied to steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[047] Figura 21 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 2 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em alumínio com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [047] Figure 21 - Photos of results obtained from the use of varnish 2 added with the composition of powder additive applied to aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[048] Figura 22 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 1 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em vidro com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [048] Figure 22 - Photos of results obtained from the use of varnish 1 added with the composition of powder additive applied to glass with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[049] Figura 23 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 1 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em inox com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [049] Figure 23 - Photos of results obtained from the use of varnish 1 added with the composition of powder additive applied to stainless steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[050] Figura 24 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 1 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em aço com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [050] Figure 24 - Photos of results obtained from the use of varnish 1 added with the composition of powder additive applied to steel with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
[051] Figura 25 - Fotos de resultados obtidos a partir da utilização do verniz 1 aditivado com a composição de aditivo em pó aplicado em alumínio com exposição a temperaturas de 120 °C, 140 °C, 160 °C e 180°C por 15 minutos e cura UV-LED em comprimento de onda de 385 a 395 nm por 2 a 3 segundos. [051] Figure 25 - Photos of results obtained from the use of varnish 1 added with the composition of powder additive applied to aluminum with exposure to temperatures of 120 °C, 140 °C, 160 °C and 180 °C for 15 minutes and UV-LED curing at a wavelength of 385 to 395 nm for 2 to 3 seconds.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[052] Para fins de referência, o termo ultravioleta será aqui abreviado como UV, a não ser que expressamente dito o contrário. [052] For reference purposes, the term ultraviolet will be abbreviated here as UV, unless expressly stated otherwise.
[053] Além disso, entende-se por LED, Light Emitting Diode, que significa “diodo emissor de luz”. [053] In addition, LED means Light Emitting Diode, which means “light emitting diode”.
[054] Por fim, a não ser que expressamente dito o contrário, todas as porcentagens de componentes aqui descritas se referem a sua porcentagem em peso, em relação ao peso total da composição, resina, tinta ou verniz descrita. [054] Finally, unless expressly stated otherwise, all percentages of components described herein refer to their percentage by weight, in relation to the total weight of the composition, resin, paint or varnish described.
[055] Em uma primeira concretização é descrita uma composição de aditivo em pó para cura UV compreende: [055] In a first embodiment, a powder additive composition for UV curing is described comprising:
- 20 a 60% em peso de pelo menos um fotoiniciador; - 20 to 60% by weight of at least one photoinitiator;
- 20 a 40% em peso de pelo menos um agente foto sensível; - 10 a 30% em peso de pelo menos um derivado de fósforo; e- 20 to 40% by weight of at least one photosensitive agent; - 10 to 30% by weight of at least one phosphorus derivative; It is
- 1 a 25% em peso de pelo menos um aditivo de deslizamento ou modificador de viscosidade, em que o peso é em relação ao peso da composição. - 1 to 25% by weight of at least one slip additive or viscosity modifier, where the weight is relative to the weight of the composition.
[056] Conforme é de conhecimento na área em questão, a concentração dos componentes da composição pode variar de acordo com a resina, tinta ou verniz a ser aditivado, e a depender também do substrato em que referida resina, tinta ou verniz será aplicada. Observa-se, por exemplo, que uma variação de cerca de 5% é usual. [056] As is known in the area in question, the concentration of the components of the composition may vary according to the resin, paint or varnish to be added, and also depending on the substrate on which said resin, paint or varnish will be applied. It is observed, for example, that a variation of about 5% is usual.
[057] A composição de aditivo em pó para cura UV aqui descrita não prejudica as características presentes nas resinas, tintas ou vernizes em pó prontos, deixando-os com todas as especificações inalteradas. [057] The powder additive composition for UV curing described here does not affect the characteristics present in resins, paints or ready-made powder varnishes, leaving them with all specifications unchanged.
[058] Ao contrário do que acontece em produtos líquidos, em resinas, tintas e vernizes em pó, ajustes não se fazem necessários, pois a aditivação dos produtos já prontos é realizada com a calibragem específica de cada usuário, o qual pode optar se vai ser realizado a cura por radiação UV ou não. Camadas de aplicação serão determinadas por substratos, garantindo a qualidade da resina, tinta ou verniz que o usuário optou indiferente ao aditivo que irá promover a cura por radiação UV/LED. [058] Contrary to what happens in liquid products, in powder resins, paints and varnishes, adjustments are not necessary, since the additives of ready-made products are carried out with the specific calibration of each user, who can choose whether to curing by UV radiation or not. Application layers will be determined by substrates, guaranteeing the quality of the resin, paint or varnish that the user has chosen indifferent to the additive that will promote curing by UV/LED radiation.
[059] Além disso, a composição de aditivo aqui descrita pode ser adicionada à resina, tinta ou verniz em pó já em sua fase final, sem precisar passar pela fase de extrusão e moagem necessários durante a fabricação da resina, tinta ou verniz em pó, para homogeneização de seus componentes. [059] In addition, the additive composition described herein can be added to the powdered resin, paint or varnish already in its final stage, without having to go through the extrusion and grinding phase necessary during the manufacture of the powdered resin, paint or varnish , for the homogenization of its components.
[060] Em uma concretização preferida, o aditivo de deslizamento ou modificador de viscosidade é selecionado do grupo compreendendo sílica, silicone resinado, ácido carboxílico, uma mistura de silicone e epóxi, ou uma mistura dos mesmos, mais preferencialmente sílica e/ou silicone resinado. [060] In a preferred embodiment, the slip additive or viscosity modifier is selected from the group comprising silica, silicone resin, carboxylic acid, a mixture of silicone and epoxy, or a mixture thereof, more preferably silica and/or silicone resin .
[061] Em uma concretização preferida, a sílica é sílica pirogênica. [062] Em uma concretização preferida o silicone resinado é um polímero acrílico sólido, preferencialmente o produto comercial conhecido como Resiflow®. [061] In a preferred embodiment, the silica is fumed silica. [062] In a preferred embodiment, the silicone resin is a solid acrylic polymer, preferably the commercial product known as Resiflow®.
[063] Em uma concretização preferida o fotoiniciador é um foto iniciador de radicais livres, mais preferencialmente óxido de bis(2,4,6-tri- metilbenzoil)fenilfosfinas, tris(2-hidroxietil) triacrilato de isocianurato, C26H2703P CAS - 162881-26-7, 2-isopropiltioxantona CAS- 5495-84- 1 , ou uma mistura dos mesmos. [063] In a preferred embodiment, the photoinitiator is a free radical photoinitiator, more preferably bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, isocyanurate tris(2-hydroxyethyl) triacrylate, C26H2703P CAS - 162881- 26-7, 2-isopropylthioxanthone CAS-5495-84-1, or a mixture thereof.
[064] Em uma concretização preferida o agente foto sensível é iso- propilitioxantona e/ou benzofenona. [064] In a preferred embodiment the photosensitive agent is iso-propylthioxanthone and/or benzophenone.
[065] Em uma concretização preferida o derivado de fósforo é acetato de fenil (2,4,6-trimetilbenzoil)fosfinato e/ou benzofenona C13H100 de CAS 119-61-9. [065] In a preferred embodiment the phosphorus derivative is phenyl acetate (2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate and/or benzophenone C13H100 from CAS 119-61-9.
[066] Em uma concretização preferida a composição de aditivo em pó para cura UV compreende: [066] In a preferred embodiment, the powder additive composition for UV curing comprises:
- 40 a 50% em peso de óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil) fenil- fosfinas e/ou tris(2-hidroxietil) triacrilato de isocianurato; - 40 to 50% by weight of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide and/or isocyanurate tris(2-hydroxyethyl) triacrylate;
- 20 a 30% em peso de isopropilitioxantona e/ou benzofenona- 20 to 30% by weight of isopropylthioxanthone and/or benzophenone
- 15 a 25% em peso de acetato de fenil(2,4,6-trimetilbenzoil) fosfinato; e - 15 to 25% by weight of phenyl acetate (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphinate; It is
- 10 a 20% em peso de sílica pirogênica e/ou polímero acrílico sólido, CAS 112926-00-8. em que o peso é em relação ao peso da composição. - 10 to 20% by weight of fumed silica and/or solid acrylic polymer, CAS 112926-00-8. where the weight is relative to the weight of the composition.
[067] Em uma segunda concretização é descrito um processo para preparar uma composição de aditivo em pó para cura UV que compreende: [067] In a second embodiment, a process is described for preparing a powder additive composition for UV curing comprising:
- moagem individual dos componentes da composição até alcançar a mesma granulometria; e - individual grinding of the components of the composition until reaching the same granulometry; It is
- mistura dos componentes da composição moídos. [068] Conforme será prontamente concebido por um técnico no assunto, qualquer método de moagem conhecido capaz de alcançar a gra- nulometria necessária é aplicável ao presente processo, por exemplo, mas não limitado a, moinho de bolas, moinho de martelo, moagem por aspersão ou moagem por atrito. - mixing the ground composition components. [068] As will be readily conceived by a person skilled in the art, any known milling method capable of achieving the necessary granulometry is applicable to the present process, for example, but not limited to, ball mill, hammer mill, milling by spraying or attrition grinding.
[069] Adicionalmente, qualquer método de mistura conhecido capaz de prover homogeneidade à composição pode ser aplicado, por exemplo, mas não limitado a, mistura por agitação mecânica, mistura por agitação por pás, agitação por ar comprimido, etc. [069] Additionally, any known mixing method capable of providing homogeneity to the composition can be applied, for example, but not limited to, mixing by mechanical stirring, mixing by paddle stirring, stirring by compressed air, etc.
[070] Em uma concretização preferida os componentes individuais são moídos até alcançar uma granulometria de 100 a 200 mesh, preferencialmente 125 a 175 mesh, ainda mais preferencialmente 150 mesh. [070] In a preferred embodiment, the individual components are ground until reaching a granulometry of 100 to 200 mesh, preferably 125 to 175 mesh, even more preferably 150 mesh.
[071] Em uma concretização é descrito um processo de preparação de uma resina, tinta ou verniz em pó curável por radiação UV, que compreende a mistura de uma tinta ou verniz em pó não curável por radiação UV com a composição de aditivo em pó para cura UV. [071] In one embodiment, a process for preparing a UV radiation curable powder resin, paint or varnish is described, which comprises mixing a non-UV radiation curable powder paint or varnish with the powder additive composition for UV cure.
[072] Em uma concretização preferida a composição é adicionada em uma concentração de cerca de 2 a 10% em peso em relação ao peso total da resina, tinta ou verniz. [072] In a preferred embodiment, the composition is added at a concentration of about 2 to 10% by weight relative to the total weight of the resin, paint or varnish.
[073] Conforme é prontamente concebido por um técnico no assunto, a concentração da aditivação pode variar de acordo com diversos fatores, tais como o peso molecular dos polímeros presentes nas resinas, tintas ou vernizes, ou até mesmo com a cor dos mesmos, sendo que para vernizes são necessárias concentrações menores de composição aditiva, e para cores escuras são necessárias maiores concentrações de composição aditiva. [073] As is readily conceived by a person skilled in the art, the concentration of the additive can vary according to several factors, such as the molecular weight of the polymers present in the resins, paints or varnishes, or even their color, being that for varnishes lower concentrations of additive composition are required, and for dark colors higher concentrations of additive composition are required.
[074] Em uma concretização é descrita uma resina, tinta ou verniz em pó curável por UV que compreende a composição de aditivo em pó para cura UV, ou uma resina, tinta ou verniz em pó curável por UV obtida ou obtenível por um processo de preparação de uma resina, tinta ou verniz em pó curável por radiação UV como aqui descrito. [074] In one embodiment, a UV-curable powder resin, paint or varnish is described comprising the UV-curable powder additive composition, or a UV-curable powder resin, paint or varnish obtained or obtainable by a process for preparing a UV radiation curable powder resin, paint or varnish as described herein.
[075] Em uma concretização é descrito o uso da composição de aditivo em pó para cura UV como aditivo em pó para mistura com resina, tinta ou verniz em pó para formulação de resinas, tintas ou vernizes em pó com cura UV. [075] In one embodiment, the use of the UV-curable powder additive composition as a powder additive for mixing with powdered resin, paint or varnish for formulating UV-curable powder resins, paints or varnishes is described.
[076] Conforme será concebido por um técnico no assunto, as resinas, tintas ou vernizes em pó com cura UV da presente invenção podem ser aplicados sobre os mais diversos tipos de substratos, incluindo, mas não limitado à, vidros, metais (tais como aço, alumínio, aço inoxidável), plásticos e quaisquer outros substratos passíveis de cura por radiação UV, mais preferencialmente radiação UV por LED. [076] As will be conceived by a person skilled in the art, the resins, paints or UV-curable powder varnishes of the present invention can be applied on the most diverse types of substrates, including, but not limited to, glass, metals (such as steel, aluminum, stainless steel), plastics and any other substrates that can be cured by UV radiation, more preferably UV radiation by LED.
Exemplos Examples
[077] No intuito de se demonstrar a eficiência da invenção aqui descrita, foram realizados testes de diferentes substratos utilizando diferentes resinas (corpo da tinta em pó) aditivadas ou não com a composição de aditivo em pó para cura UV. [077] In order to demonstrate the efficiency of the invention described herein, tests were carried out on different substrates using different resins (powder paint body) added or not with the powder additive composition for UV curing.
[078] Como composição aditiva foi utilizada uma composição compreendendo: [078] As an additive composition, a composition comprising:
- 40 a 50% em peso de óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil) fe- nilfosfinas e/ou tris(2-hidroxietil) triacrilato de isocianurato; - 40 to 50% by weight of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide and/or isocyanurate tris(2-hydroxyethyl) triacrylate;
- 20 a 30% em peso de isopropilitioxantona; - 20 to 30% by weight of isopropylthioxanthone;
- 15 a 25% em peso de acetato de fenil(2,4,6-trimetilbenzoil) fosfinato; - 15 to 25% by weight of phenyl acetate (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphinate;
- 10 a 20% em peso de sílica pirogênica e/ou polímero acrílico sólido; e - 10 to 20% by weight of fumed silica and/or solid acrylic polymer; It is
- 1 a 5% em peso de polímero acrílico, em que o peso é em relação ao peso da composição. - 1 to 5% by weight of acrylic polymer, where the weight is relative to the weight of the composition.
[079] Ainda, conforme mencionado acima, a presente composição é fornecida em faixas pois ajustes dos componentes em uma faixa de até 5% são necessários a depender dos substratos desejados. [079] Also, as mentioned above, this composition is provided in tracks because component adjustments in a range of up to 5% are required depending on the desired substrates.
[080] Como substrato foram utilizados vidro, alumínio, aço e inox. Estes foram aplicados com vernizes comerciais aditivados ou não pela composição da presente invenção, e então avaliados com relação à suas propriedades de resistência à temperatura, umidade e atrito, sem perder suas características e funcionalidades mediante a mistura com as resinas. [080] Glass, aluminum, steel and stainless steel were used as substrate. These were applied with commercial varnishes added or not by the composition of the present invention, and then evaluated in relation to their properties of resistance to temperature, humidity and friction, without losing their characteristics and functionality upon mixing with the resins.
[081] Foram utilizadas as seguintes resinas para formular um verniz em pó, identificados nesta ordem numérica de 1 - 6 para identificação dos substratos: [081] The following resins were used to formulate a powder varnish, identified in this numerical order of 1 - 6 for substrate identification:
Teste 1 - Allnex: UVECOAT 2100 - Poliéster Amorfa e Insa- turada Test 1 - Allnex: UVECOAT 2100 - Amorphous and Unsaturated Polyester
Teste 2 - Adexim - Comexim: ISOCRYL CP 460 - Poliéster e Acrílica sólida Test 2 - Adexim - Comexim: ISOCRYL CP 460 - Polyester and Solid Acrylic
Teste 3 - Reichold: Resina hibrida Poliéster e Epóxi sólidoTest 3 - Reichold: Solid Polyester and Epoxy Hybrid Resin
Teste 4 - Adexim - Comexim: ISOCRYL CP 461 - Epóxi Híbrido e Acrílica sólida Test 4 - Adexim - Comexim: ISOCRYL CP 461 - Hybrid Epoxy and Solid Acrylic
Teste 5 - Adexim - Comexim: ISOCRYL CP 463 - Epóxi Híbrido e Acrílica sólida aditivada Test 5 - Adexim - Comexim: ISOCRYL CP 463 - Hybrid Epoxy and Solid Acrylic Additive
[082] Ainda, como comparativo, foi utilizado um verniz padrão comercial da empresa WEG (utilizando resina hibrida Epóxi e Poliéster) puro e aditivado com intuito de comparação da composição aditiva da presente invenção nas mesmas condições de formulação, determinado como teste “6”. [082] Still, as a comparison, a commercial standard varnish from the company WEG (using Epoxy and Polyester hybrid resin) pure and with additives was used in order to compare the additive composition of the present invention under the same formulation conditions, determined as test "6" .
[083] Os substratos testados foram submetidos a temperaturas de 120°C, 140°C, 160°C e 180°C. [083] The tested substrates were subjected to temperatures of 120°C, 140°C, 160°C and 180°C.
[084] Após cura de luz UV-LED, os testes foram realizados através de: [084] After UV-LED light curing, tests were performed using:
- Lâmina fazendo cortes - para análise de quebradura; - Fita adesiva - para análise de ancoragens; e - Blade making cuts - for breakage analysis; - Adhesive tape - for analysis of anchorages; It is
- Solvente MEC (Metil Etil Cetona) - para análise de reação química. - MEC (Methyl Ethyl Ketone) solvent - for chemical reaction analysis.
[085] Os resultados obtidos estão dispostos nas figuras e tabelas conforme abaixo. [085] The results obtained are displayed in the figures and tables as below.
Tabela 1 - Padrão verniz WEG
Figure imgf000017_0001
Table 1 - WEG varnish standard
Figure imgf000017_0001
[086] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na[086] The results of this test are also illustrated in
Figura 1 . Figure 1 .
Tabela 2 - Padrão weg adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000017_0002
Table 2 - Weg standard added with powder additive composition
Figure imgf000017_0002
[087] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 2. [087] The results of this test are also illustrated in Figure 2.
Tabela 3 - Padrão weg adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000017_0003
[088] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 3.Table 3 - Weg standard added with powder additive composition
Figure imgf000017_0003
[088] The results of this test are also illustrated in Figure 3.
Tabela 4 - Padrão weg adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000018_0001
Table 4 - Weg standard added with powder additive composition
Figure imgf000018_0001
[089] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 4.[089] The results of this test are also illustrated in Figure 4.
Tabela 5 - Padrão Weg adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000018_0002
Table 5 - Weg standard added with powder additive composition
Figure imgf000018_0002
[090] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 5.[090] The results of this test are also illustrated in Figure 5.
Tabela 6 - Verniz 5 adicionado com a composição de aditivo em pó Table 6 - Varnish 5 added with powder additive composition
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
[091] Os resu tados do presente teste também estão ilustrados na Figura 6.[091] The results of this test are also illustrated in Figure 6.
Tabela 7 - Verniz 5 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000019_0002
Table 7 - Varnish 5 added with powder additive composition
Figure imgf000019_0002
[092] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 7. [092] The results of this test are also illustrated in Figure 7.
Tabela 8 - Verniz 5 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000020_0001
Table 8 - Varnish 5 added with powder additive composition
Figure imgf000020_0001
[093] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 8.[093] The results of this test are also illustrated in Figure 8.
Tabela 9 - Verniz 5 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000020_0002
Table 9 - Varnish 5 added with powder additive composition
Figure imgf000020_0002
[094] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 9.[094] The results of this test are also illustrated in Figure 9.
Tabela 10 - Verniz 4 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000020_0003
Table 10 - Varnish 4 added with powder additive composition
Figure imgf000020_0003
[095] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 10.[095] The results of this test are also illustrated in Figure 10.
Tabela 11 - Verniz 4 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000021_0001
Table 11 - Varnish 4 added with powder additive composition
Figure imgf000021_0001
[096] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 11 .[096] The results of this test are also illustrated in Figure 11 .
Tabela 12 - Verniz 4 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000021_0002
Table 12 - Varnish 4 added with powder additive composition
Figure imgf000021_0002
[097] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 12.[097] The results of this test are also illustrated in Figure 12.
Tabela 13 - Verniz 4 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000021_0003
Table 13 - Varnish 4 added with powder additive composition
Figure imgf000021_0003
[098] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 13.[098] The results of this test are also illustrated in Figure 13.
Tabela 14 - Verniz 3 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000022_0001
Table 14 - Varnish 3 added with powder additive composition
Figure imgf000022_0001
[099] Os resu tados do presente teste também estão ilustrados na Figura 14.[099] The results of this test are also illustrated in Figure 14.
Tabela 15 - Verniz 3 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000022_0002
Table 15 - Varnish 3 added with powder additive composition
Figure imgf000022_0002
[100] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 15.[100] The results of the present test are also illustrated in Figure 15.
Tabela 16 - Verniz 3 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000022_0003
Table 16 - Varnish 3 added with powder additive composition
Figure imgf000022_0003
[101] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 16.[101] The results of the present test are also illustrated in Figure 16.
Tabela 17 - Verniz 3 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000023_0001
Table 17 - Varnish 3 added with powder additive composition
Figure imgf000023_0001
[102] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 17.[102] The results of the present test are also illustrated in Figure 17.
Tabela 18 - Verniz 2 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000023_0002
Table 18 - Varnish 2 added with powder additive composition
Figure imgf000023_0002
[103] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 18.[103] The results of the present test are also illustrated in Figure 18.
Tabela 19 - Verniz 2 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000023_0003
Table 19 - Varnish 2 added with powder additive composition
Figure imgf000023_0003
[104] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 19.[104] The results of the present test are also illustrated in Figure 19.
Tabela 20 - Verniz 2 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000024_0001
Table 20 - Varnish 2 added with powder additive composition
Figure imgf000024_0001
[105] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 20[105] The results of this test are also illustrated in Figure 20
Tabela 21 - Verniz 2 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000024_0002
Table 21 - Varnish 2 added with powder additive composition
Figure imgf000024_0002
[106] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 21 .[106] The results of this test are also illustrated in Figure 21 .
Tabela 22 - Verniz 1 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000024_0003
Table 22 - Varnish 1 added with powder additive composition
Figure imgf000024_0003
[107] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 22.[107] The results of the present test are also illustrated in Figure 22.
Tabela 23 - Verniz 1 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000025_0001
Table 23 - Varnish 1 added with powder additive composition
Figure imgf000025_0001
[108] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 23[108] The results of this test are also illustrated in Figure 23
Tabela 24 - Verniz 1 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000025_0002
Table 24 - Varnish 1 added with powder additive composition
Figure imgf000025_0002
[109] Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 24.[109] The results of the present test are also illustrated in Figure 24.
Tabela 25 - Verniz 2 adicionado com a composição de aditivo em pó
Figure imgf000025_0003
Table 25 - Varnish 2 added with powder additive composition
Figure imgf000025_0003
Os resultados do presente teste também estão ilustrados na Figura 25. The results of this test are also illustrated in Figure 25.
[111] Conforme pode ser visto, o verniz comercial WEG, quando comparado seu desempenho com e sem aditivo da presente invenção apresentou as maiores diferenças. [111] As can be seen, the commercial varnish WEG, when compared its performance with and without the additive of the present invention, showed the greatest differences.
[112] O verniz aditivado apresentou melhores resultados quando comparado ao não aditivado (exceto aplicações em vidro), sendo observada a diminuição da temperatura necessária para cura. [112] The varnish with additives showed better results when compared to the non-additive varnish (except glass applications), with a decrease in the temperature required for curing being observed.
[113] Resinas acrílicas obtiveram melhores resultados, comparando com as resinas testadas anteriormente, porém independente da resina, quando adicionado o aditivo ao verniz após a formulação pronta, o resultado obtido foi melhor. [113] Acrylic resins obtained better results, compared with the resins tested previously, but regardless of the resin, when the additive was added to the varnish after the ready formulation, the result obtained was better.
[114] Conclui-se então que a composição aditiva da presente invenção possui características que melhoram o desempenho de vernizes comerciais como o da WEG, diminuindo a temperatura de cura total das formulações. [114] It is then concluded that the additive composition of the present invention has characteristics that improve the performance of commercial varnishes such as WEG, decreasing the total curing temperature of the formulations.
[115] Logo, é possível manter uma alta velocidade na linha de impressão, o que não seria possível, por exemplo, para um verniz de mercado. [115] Therefore, it is possible to maintain a high speed on the printing line, which would not be possible, for example, for a market varnish.
[116] Ainda, estas características possibilitam a manutenção de um padrão de qualidade superior com alto brilho e dureza da tinta, fornecendo melhores resistências químicas do que a tinta e verniz não aditivado. [116] Still, these characteristics make it possible to maintain a superior quality standard with high gloss and hardness of the paint, providing better chemical resistance than paint and varnish without additives.
[117] Tendo sido descrito um exemplo de uma concretização preferida da presente invenção, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras variações possíveis do conceito inventivo descrito, sendo limitadas tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes. [117] Having described an example of a preferred embodiment of the present invention, it should be understood that the scope of the present invention covers other possible variations of the described inventive concept, being limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents.

Claims

25 REIVINDICAÇÕES 25 CLAIMS
1 . Composição de aditivo em pó para cura UV, caracterizada pelo fato de que compreende: 1 . Powder additive composition for UV curing, characterized in that it comprises:
- 20 a 60% em peso de pelo menos um fotoiniciador; - 20 to 60% by weight of at least one photoinitiator;
- 20 a 40% em peso de pelo menos um agente foto sensível;- 20 to 40% by weight of at least one photosensitive agent;
- 10 a 30% em peso de pelo menos um derivado de fósforo; e- 10 to 30% by weight of at least one phosphorus derivative; It is
- 1 a 25% em peso de pelo menos um aditivo de deslizamento ou modificador de viscosidade, em que o peso é em relação ao peso da composição. - 1 to 25% by weight of at least one slip additive or viscosity modifier, the weight being relative to the weight of the composition.
2. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de que o aditivo de deslizamento ou modificador de viscosidade é selecionado do grupo compreendendo sílica, silicone resinado, ácido carboxílico, uma mistura de silicone e epóxi, ou uma mistura dos mesmos. 2. Powder additive composition, according to claim 1, characterized in that the slip additive or viscosity modifier is selected from the group comprising silica, silicone resin, carboxylic acid, a mixture of silicone and epoxy, or a mixture of silicone and epoxy. mix of them.
3. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o aditivo de deslizamento ou modificador de viscosidade é sílica e/ou silicone resinado. 3. Powdered additive composition, according to claim 1 or 2, characterized in that the slip additive or viscosity modifier is silica and/or resined silicone.
4. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que a sílica é sílica pirogênica. 4. Powdered additive composition, according to claim 2 or 3, characterized in that the silica is fumed silica.
5. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o silicone resinado é um polímero acrílico sólido. 5. Powdered additive composition, according to claim 2, characterized by the fact that the silicone resin is a solid acrylic polymer.
6. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de que o fotoiniciador é um fotoiniciador de radicais livres. 6. Powder additive composition, according to claim 1, characterized by the fact that the photoinitiator is a free radical photoinitiator.
7. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o fotoiniciador de radicais livres é óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)fenilfosfinas, tris(2-hidroxietil) triacrilato de isocianurato, C26H2703P CAS - 162881-26-7, 2-isopropiltioxantona CAS- 5495-84-1 , ou uma mistura dos mesmos. 7. Powder additive composition, according to claim 6, characterized in that the free radical photoinitiator is bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, isocyanurate tris(2-hydroxyethyl) triacrylate, C26H2703P CAS-162881-26-7, 2-isopropylthioxanthone CAS-5495-84-1, or a mixture thereof.
8. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de que o agente foto sensível é isopro- pilitioxantona e/ou benzofenona. 8. Powder additive composition, according to claim 1, characterized in that the photosensitive agent is isopropylithioxanthone and/or benzophenone.
9. Composição de aditivo em pó, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada pelo fato de que o derivado de fósforo é acetato de fenil (2,4,6-trimetilbenzoil)fosfinato e/ou benzofenona C13H100 de CAS 119-61-9. 9. Powder additive composition, according to claim 1, characterized in that the phosphorus derivative is phenyl acetate (2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate and/or benzophenone C13H100 from CAS 119-61-9 .
10. Composição de aditivo em pó, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que compreende: 10. Powdered additive composition, according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises:
- 40 a 50% em peso de óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil) fe- nilfosfinas e/ou tris(2-hidroxietil) triacrilato de isocianurato; - 40 to 50% by weight of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide and/or isocyanurate tris(2-hydroxyethyl) triacrylate;
- 20 a 30% em peso de isopropilitioxantona; - 20 to 30% by weight of isopropylthioxanthone;
- 15 a 25% em peso de acetato de fenil(2,4,6-trimetilbenzoil) fosfinato; e - 15 to 25% by weight of phenyl acetate (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphinate; It is
- 10 a 20% em peso de sílica pirogênica e/ou polímero acrílico sólido, em que o peso é em relação ao peso da composição. - 10 to 20% by weight of fumed silica and/or solid acrylic polymer, where the weight is relative to the weight of the composition.
11. Processo para preparar uma composição de aditivo em pó para cura UV, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: 11. Process for preparing a powder additive composition for UV curing, as defined in any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises:
- moagem individual dos componentes da composição até alcançar a mesma granulometria; e - individual grinding of the components of the composition until reaching the same granulometry; It is
- mistura dos componentes da composição moídos. - mixing the ground composition components.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11 , caracterizado pelo fato de que os componentes são moídos individualmente até alcançar uma granulometria de 100 a 200 mesh, preferencialmente 125 a 175 mesh, ainda mais preferencialmente 150 mesh. 12. Process according to claim 11, characterized in that the components are ground individually until reaching a granulometry of 100 to 200 mesh, preferably 125 to 175 mesh, even more preferably 150 mesh.
13. Processo de preparação de uma resina, tinta ou verniz em pó curável por radiação UV, caracterizado pelo fato de que compreende a mistura de uma tinta ou verniz em pó não curável por radiação UV com a composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10. 13. Process of preparing a resin, paint or varnish UV radiation curable powder, characterized in that it comprises mixing a non-UV radiation curable powder paint or varnish with the composition as defined in any one of claims 1 to 10.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que é adicionado de 2 a 10% da composição, em peso em relação ao peso total da resina, tinta ou verniz. 14. Process according to claim 13, characterized in that 2 to 10% of the composition is added, by weight relative to the total weight of the resin, paint or varnish.
15. Resina, tinta ou verniz em pó curável por UV, caracterizado pelo fato de que compreende a composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10. 15. UV-curable powder resin, paint or varnish, characterized in that it comprises the composition as defined in any one of claims 1 to 10.
16. Resina, tinta ou verniz em pó curável por UV, caracterizado pelo fato de que é obtida ou obtenível por um processo, como definido na reivindicação 13 ou 14. 16. UV-curable powder resin, paint or varnish, characterized by the fact that it is obtained or obtainable by a process, as defined in claim 13 or 14.
17. Uso de uma composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que é como aditivo em pó para mistura com resina, tinta ou verniz em pó para formulação de resinas, tintas ou vernizes com cura UV. 17. Use of a composition, as defined in any one of claims 1 to 10, characterized in that it is as a powder additive for mixing with resin, paint or varnish powder for formulating resins, paints or varnishes with UV curing.
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