BR122023025296A2 - Composição de revestimento - Google Patents

Abstract

Composições e métodos envolvendo reação de adição de Michael catalisada por base latente são descritos aqui. As composições descritas aqui são derivadas de uma reação de adição de Michael e proveem revestimentos, incluindo revestimentos primários e revestimentos diretos com metal que têm adesão, resistência à corrosão e resposta de cura ótimos quando aplicadas a um substrato e curadas.

Description

FUNDAMENTOS

[001] Revestimentos são frequentemente aplicados a vários substratos, incluindo substratos de metal e aço para prevenir corrosão. Estes revestimentos são frequentemente revestimentos em multicamadas, apresentando um ou mais revestimentos primários com revestimentos finais aplicados sobre eles. Estes revestimentos são econômicos e relativamente fáceis de aplicar. Os revestimentos secam rapidamente e têm boa resistência à corrosão e resistência química, tornando os revestimentos especialmente úteis para revestir componentes de metal a serem usados por longos períodos de tempo e/ou em ambientes corrosivos.

[002] Convencionalmente, revestimentos primários são aplicados a superfícies de metal para prover proteção contra corrosão. Estes revestimentos primários são tipicamente resinas epóxi, resinas de poliuretano resinas e similares. Tipicamente, tais sistemas de revestimento são composições de dois componentes reticuláveis, onde os componentes são armazenados separadamente e misturados antes do uso. Os dois componentes são altamente reativos e vão começar a reticular assim que eles são misturados. É convencional incluir um catalisador em tais revestimento primário sistemas para aumentar a taxa de reação de reticulação entre os dois componentes.

[003] A reação de reticulação pode ser catalisada por base ou catalisada por ácido. Sistemas catalisados por base são às vezes preferidos, porque eles são capazes de cura rápida ou acelerada. Porém, por causa da rápida taxa de cura, estas composições só podem ser usadas por um período de tempo relativamente curto depois que os componentes são misturados, definido como o tempo de vida útil em armazenamento da composição de revestimento. Em alguns sistemas catalisados por base, a viscosidade aumenta tão rapidamente que o revestimento cura antes dele poder ser integralmente aplicado a uma superfície e consequentemente, estes sistemas são de uso prático limitado.

[004] Devido a questões regulatórias com respeito ao uso do uso de compostos orgânicos voláteis (VOC) em revestimentos transportados em solvente, sistemas com altos sólidos com baixo teor de solvente são preferidos. Porém, sistemas de altos sólidos apresentam diversos desafios com respeito a balancear o tempo de vida útil em armazenamento e a velocidade de cura. Por exemplo, uma composição com altos sólidos inclui tipicamente menos solvente que pode evaporar quando o revestimento é aplicado e como resultado, o tempo de vida útil em armazenamento é muito menor do que preferido. Por outro lado, o aumento da taxa de reação quando o revestimento é aplicado é também reduzido com menos solvente no sistema, levando à cura mais lenta. Uma combinação de cura rápida e longo tempo de vida útil em armazenamento é, portanto, difícil de conseguir para sistemas de revestimento convencionais com altos sólidos.

[005] Uma possível solução para o problema de tempo de vida útil em armazenamento reduzido em sistemas catalisados por base é o uso de um catalisador latente. Estes catalisadores só são ativados depois que o revestimento é aplicado e proveem tempo de vida útil em armazenamento mais longo sem comprometer a velocidade de cura. Por exemplo, os use de sais de carbonato substituídos como catalisadores latentes para um sistema catalisado por base é descrito na patente US 8.962.725, incorporada aqui por referência.

[006] Porém, não é sabido se composições de revestimento que usam tais sistemas de catalisador latente podem ser usadas comas composições de revestimento primário. Para ser útil como uma composição de revestimento primário, uma composição de revestimento deve demonstrar uma adesão ótima ao substrato e uma resistência ótima à corrosão. O sistema com um revestimento descrito na patente US 8.962.725 não é conhecido por oferecer resistência à corrosão suficiente quando aplicado diretamente a um substrato metálico. Ademais, quando algumas composições catalisadas por base atualmente conhecidas são aplicadas diretamente a substratos de metal, particularmente substratos ácidos ou tratados com ácido, uma perda de cura e/ou adesão é observada.

[007] Consequentemente, há uma necessidade de sistemas de revestimento primário que demonstrem adesão e resistência ótimos à corrosão, enquanto aproveitam a rápida velocidade de cura e o tempo de vida útil em armazenamento ótimo demonstrados por sistemas catalisados por base latentes que reticulam via reações de adição de Michael para produzir uma composição de revestimento superior.

SUMÁRIO

[008] A presente descrição provê composições e métodos envolvendo uma reação de adição de Michael. As composições descritas aqui são derivadas de uma reação de adição de Michael e proveem revestimentos que têm adesão, resistência à corrosão e resposta de cura ótimas quando aplicadas a um substrato e curadas.

[009] Em uma modalidade, a presente descrição provê uma composição de revestimento incluindo pelo menos uma resina. A composição de resina inclui pelo menos um aceitador de adição de Michael tendo pelo menos um grupo funcional aceitador de adição de Michael. Pelo menos uma porção do aceitador de adição de Michael inclui uma espinha dorsal de epóxi. A composição de resina também inclui um doador de adição de Michael tendo pelo menos um grupo funcional doador de adição de Michael. Pelo menos uma porção do doador de adição de Michael inclui uma espinha dorsal de epóxi. Em um aspecto, pelo menos uma porção da composição de resina total, isto é, a partir de menos do que 1% a 100%, inclui uma espinha dorsal de epóxi, que pode ser derivada do aceitador de adição de Michael, do doador de adição de Michael, ou de uma combinação do aceitador de adição de Michael e do doador de adição de Michael.

[0010] A composição de revestimento inclui adicionalmente um catalisador latente de base e opcionalmente, pelo menos um componente removedor de ácido e pelo menos um componente promotor de adesão. A composição de revestimento é capaz de curar em cerca de 1 a 10 minutos a 65,5°C (150°F) e o revestimento curado formado a partir da composição é resistente à corrosão.

[0011] Em uma outra modalidade, a presente descrição provê uma composição de revestimento incluindo pelo menos uma resina. A resina inclui grupos funcionais tanto de aceitador de adição de Michael quanto de doador de adição de Michael. Pelo menos uma porção do aceitador/doador de adição de Michael inclui uma espinha dorsal de epóxi. A composição de revestimento inclui adicionalmente um catalisador latente de base. A composição de revestimento é capaz de curar em cerca de 1 a 10 minutos a 65,5°C (150°F) e o revestimento curado formado a partir da composição é resistente à corrosão.

[0012] Em ainda uma outra modalidade, a presente descrição provê um método para produzir um revestimento primário resistente à corrosão. O método inclui as etapas de prover um substrato, e aplicar sobre o substrato uma composição de revestimento que inclui uma composição de resina. A composição de resina inclui pelo menos um aceitador de adição de Michael e pelo menos um doador de adição de Michael. O aceitador de adição de Michael, o doador de adição de Michael, ou ambos, podem incluir uma espinha dorsal de epóxi, de maneira tal que pelo menos uma porção da composição de resina total, isto é, a partir de menos do que 1% a 100%, inclui uma espinha dorsal de epóxi. A composição inclui adicionalmente um catalisador latente. Depois que a composição de revestimento é aplicada, a composição de revestimento é curada em um máximo de cerca de 12 horas a temperaturas ambientes para obter um revestimento resistente à corrosão com uma dureza de lápis mínima de H. Se permitida curar a temperaturas mais altas, tais como, por exemplo, a cerca de 48,8°C a 76,6°C (120°F a 170°F), preferivelmente cerca de 65,5°C (150°F), a composição de revestimento pode ser curada em tão pouco tempo quanto 30 segundos a 15 minutos, preferivelmente 1 a 10 minutos para obter um revestimento resistente à corrosão com uma dureza de lápis mínima de H.

[0013] O sumário acima da presente invenção não é destinado a descrever cada modalidade descrita ou cada implementação da presente invenção. A descrição que se segue exemplifica mais particularmente modalidades ilustrativas. Em diversos lugares por todo o pedido, é provido um guia através de listas de exemplos, exemplos estes que podem ser usados em várias combinações. Em cada instância, a lista citada serve apenas como um grupo representativo e não devem ser interpretados como uma lista exclusiva.

[0014] Os detalhes de uma ou mais modalidades da invenção são dados nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características, objetos e vantagens da invenção vão ficar evidentes a partir da descrição e desenhos e a partir das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0015] Figura 1 é uma representação gráfica do efeito de diferentes níveis de epóxi acrilato sobre o desempenho sob intempéries das composições de revestimento final descritas aqui.

DEFINIÇÕES SELECIONADAS

[0016] A menos que especificado de outro modo, os seguintes termos como usados aqui têm os significados providos abaixo.

[0017] Como usado aqui, o termo “grupo orgânico” significa um grupo hidrocarboneto (com elementos opcionais diferentes de carbono e hidrogênio, tais como oxigênio, nitrogênio, enxofre e silício) que é classificado como um grupo alifático, um grupo cíclico, ou combinação de grupos alifático e cíclico (por exemplo, grupos alcarila e aralquila). O termo “grupo alifático” significa um grupo hidrocarboneto saturado ou insaturado linear ou ramificado. Este termo é usado para englobar grupos alquila, alquenila e alquinila, por exemplo. O termo “grupo alquila” significa um grupo hidrocarboneto saturado linear ou ramificado incluindo, por exemplo, metila, etila, isopropila, t-butila, heptila, dodecila, octadecila, amila, 2-etil- hexila e similares. O termo “grupo alquenila” significa um grupo hidrocarboneto insaturado, linear ou ramificado com uma ou mais duplas ligações carbono-carbono, tais como um grupo vinila. O termo “grupo alquinila” significa um grupo hidrocarboneto insaturado, linear ou ramificado com uma ou mais triplas ligações carbono-carbono. O termo “grupo cíclico” significa um grupo hidrocarboneto de anel fechado que é classificado como um grupo alicíclico ou um grupo aromático, ambos os quais podem incluir heteroátomos. O termo “grupo alicíclico” significa um grupo hidrocarboneto cíclico tendo propriedades que se assemelham àquelas de grupos alifáticos. O termo “Ar” se refere a um grupo arila divalente (isto é, um grupo arileno), que se refere a um anel aromático fechado ou sistema de anel tal como fenileno, naftileno, bifenileno, fluorenileno e indenila, assim como grupos heteroarileno (isto é, um hidrocarboneto de anel fechado em que um ou mais dos átomos no anel é um elemento diferente de carbono (por exemplo, nitrogênio, oxigênio, enxofre, etc.)). Grupos heteroarila apropriados incluem furila, tienila, piridila, quinolinila, isoquinolinila, indolila, isoindolila, triazolila, pirrolila, tetrazolila, imidazolila, pirazolila, oxazolila, tiazolila, benzofuranila, benzotiofenila, carbazolila, benzoxazolila, pirimidinila, benzimidazolila, quinoxalinila, benzotiazolila, naftiridinila, isoxazolila, isotiazolila, purinila, quinazolinila, pirazinila, 1-oxidopiridila, piridazinila, triazinila, tetrazinila, oxadiazolila, tiadiazolila e assim por diante. Quando tais grupos são divalente, eles são tipicamente referidos como grupos “heteroarileno” (por exemplo, furileno, piridileno, etc.)

[0018] Um grupo que pode ser o mesmo ou diferente é referido como sendo “independentemente” alguma coisa. A substituição é antecipada sobre os grupos orgânicos dos compostos da presente invenção. Como um meio de simplificar a discussão e a citação de uma certa terminologia usada ao longo de todo este pedido, os termos “grupo” e “unidade” são usados para diferenciar as espécies químicas que permitem substituição ou que podem ser substituídas e daquelas que não permitem ou podem não ser substituídas de mesmo modo. Assim, quando o termo “grupo” é usado para descrever um substituinte químico, o material químico descrito inclui o grupo insubstituído e que se agrupa com átomos de O, N, Si, ou S, por exemplo, na cadeia (como em um grupo alcóxi) assim como grupos carbonila ou outra substituição convencional. Onde o termo “unidade” é usado para descrever um composto químico ou substituinte, apenas um material químico insubstituído é destinado a ser incluído. Por exemplo, a frase “grupo alquila” é destinada a incluir não apenas substituintes de alquila de hidrocarboneto saturado de cadeia aberta puro, tais como metila, etila, propila, t-butila e similares, mas também substituintes de alquila portando outros substituintes conhecidos na técnica, taus como hidróxi, alcóxi, alquilasulfonila, átomos de halogênio, ciano, nitro, amino, carboxila, etc. Assim, “grupo alquila” inclui grupos éter, haloalquilas, nitroalquilas, carboxialquilas, hidroxialquilas, sulfoalquilas, etc. Por outro lado, a frase “unidade alquila” é limitada à inclusão de apenas substituintes de alquila de hidrocarboneto saturado de cadeia aberta puro, tais como metila, etila, propila, t-butila e similares.

[0019] O termo “componente” se refere a qualquer composto que inclui uma característica ou estrutura particular. Exemplos de componentes incluem compostos, monômeros, oligômeros, polímeros e grupos orgânicos neles contidos.

[0020] O termo “dupla ligação” é não limitativo e se refere a qualquer tipo de dupla ligação entre quaisquer átomos apropriados (por exemplo, C, O, N, etc.).

[0021] O termo “tripla ligação” é não limitativo e se refere a qualquer tipo de tripla ligação entre quaisquer átomos apropriados.

[0022] A “adição de Michael”, como usada aqui se refere à adição nucleofílica de um carbânion ou outro nucleófilo e a um composto etilenicamente insaturado deficiente em elétron, tal como um composto carbonila α,β-insaturado, por exemplo. A forma abreviada “MA” é usada intercambiavelmente aqui com o termo “adição de Michael”.

[0023] A reação de adição de Michael segue o esquema geral de reação mostrado aqui:

[0024] No esquema de reação mostrado acima, B é um catalisador latente de base que reage com o doador de adição de Michael (MA) por desprotonação para formar um carbânion para uma subsequente adição com o aceitador de MA.

[0025] O termo “composição de resina”, como usado aqui se refere à porção contendo resina da composição. A composição de resina pode incluir uma ou mais resinas. Exemplos apropriados incluem, sem limitação, doadores de MA, aceitadores de MA, resinas não funcionais e resinas com funcionalidade diferente daquelas requeridas para adição de Michael.

[0026] Por “aceitador de adição de Michael” ou “aceitador de MA” entende-se uma molécula tendo pelo menos um grupo funcional aceitador de MA.

[0027] Por “doador de adição de Michael” ou “doador de MA” entende-se uma molécula tendo pelo menos um grupo funcional doador de MA.

[0028] O termo “espinha dorsal de epóxi” como usado aqui se refere àquela porção de uma resina que é derivada de uma resina epóxi. Se derivada de uma resina epóxi, a espinha dorsal de epóxi pode ser derivada de resinas epóxi ou aromáticas ou alifáticas. Exemplos apropriados de resinas epóxi aromáticas são conhecidas aos versados na técnica e incluem, sem limitação, resinas epóxi derivadas de bisfenol A (BPA), BPF, novolac ou cresol. Além do mais, depois da modificação, grupos funcionais epóxi podem não mais ser parte da espinha dorsal de epóxi.

[0029] Como usado aqui, o termo “aceitador de MA epóxi” se refere a um aceitador de MA como definido aqui que inclui uma espinha dorsal de epóxi.

[0030] O termo “aceitador de MA não epóxi” como usado aqui se refere a um aceitador de MA como definido aqui que não inclui uma espinha dorsal de epóxi.

[0031] Como usado aqui, o termo “doador de MA epóxi” significa um doador de MA como definido aqui que inclui uma espinha dorsal de epóxi.

[0032] Como usado aqui, o termo “doador de MA não epóxi” significa um doador de MA como definido aqui que não inclui uma espinha dorsal de epóxi.

[0033] Por “aceitador de MA/doador” entende-se uma molécula tendo pelo menos um grupo funcional de aceitador de adição de Michael (MA) e pelo menos um grupo funcional de doador de adição de Michael (MA).

[0034] O termo “reticulador” se refere a uma molécula capaz de formar uma ligação covalente entre polímeros ou entre duas regiões diferentes do mesmo polímero.

[0035] O termo “autorreticulável”, quando usado no contexto de um polímero autorreticulável, se refere à capacidade de um polímero de entrar em uma reação de reticulação consigo mesmo e/ou com uma outra molécula do polímero, na ausência de um reticulador externo, para formar uma ligação covalente entre os mesmos. Tipicamente, esta reação de reticulação ocorre através de reação de grupos funcionais reativos complementares presentes sobre o próprio polímero autorreticulável ou duas moléculas separadas do polímero autorreticulável.

[0036] O termo “dispersão” no contexto de um polímero dispersável se refere à mistura de um polímero dispersável e um veículo. O termo “dispersão” é destinado a incluir o termo “solução”.

[0037] O termo “temperatura ambiente”, como usado aqui se refere à temperatura circundante em um típico ambiente interno ou temperatura do recinto, isto é, uma temperatura de cerca de 20°C a 25°C (68°F a 77°F).

[0038] O termo “sobre”, quando usado no contexto de um revestimento aplicado sobre uma superfície ou substrato, inclui revestimentos aplicados ou diretamente ou indiretamente à superfície ou substrato. Assim, por exemplo, um revestimento aplicado a uma camada primária sobrejacente a um substrato constitui um revestimento aplicado sobre o substrato.

[0039] O termo “composto orgânico volátil” (“VOC”) se refere a qualquer composto de carbono, excluindo monóxido de carbono, dióxido de carbono, ácido carbônico, carbonetos ou carbonatos metálicos e carbonato de amônio, que participa de reações fotoquímicas atmosféricas. Tipicamente, compostos orgânicos voláteis têm uma pressão de vapor igual ou superior a 0,1 mm Hg. Como usado aqui, “teor de composto orgânico volátil” (“teor de VOC”) significa o peso de VOC por volume dos sólidos do revestimento e é reportado, por exemplo, como quilogramas (kg) de VOC por litro.

[0040] A menos de indicado de outra maneira, o termo “polímero” inclui tanto homopolímeros quanto copolímeros (isto é, polímeros de dois ou mais monômeros diferentes).

[0041] O termo “compreende” e suas variações não tem um significado limitativo onde estes termos aparecem na descrição e nas reivindicações.

[0042] Os termos “preferido” e “preferivelmente” se referem a modalidades da invenção que podem propiciar certos benefícios, sob certas circunstâncias. Porém, outras modalidades podem também ser preferidas, sob as mesmas ou outras circunstâncias. Além do mais, a citação de uma ou mais modalidades preferidas não implica que outras modalidades não são utilizáveis e não se pretende excluir outras modalidades do escopo da invenção.

[0043] Como usado aqui, “um”, “uma”, “o(a)” “pelo menos um(a)” e “um(a) ou mais” são usados intercambiavelmente. Assim, por exemplo, uma composição de revestimento que compreende “um” aditivo pode ser interpretada como significando que a composição de revestimento inclui “um ou mais” aditivos.

[0044] Também aqui, as citações de faixas numéricas por pontos extremos incluem todos os números agrupados dentro dessa faixa (por exemplo, 1 a 5 inclui 1; 1,5; 2; 2,75; 3; 3,80; 4; 5; etc.). Além do mais, a revelação de uma faixa inclui a revelação de todas subfaixas incluídas dentro da faixa mais ampla (por exemplo, 1 a 5 descreve 1 a 4; 1,5 a 4.5; 1 a 2; etc.).

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0045] A presente descrição provê métodos e composições para revestimentos resistentes à corrosão para uma variedade de substratos incluindo substratos de metal e substratos de aço. Especificamente, a presente descrição provê revestimentos primários resistentes à corrosão para substratos de aço não tratados ou pré-tratados, onde os revestimentos primários são derivados de componentes que curam via uma reação de adição de Michael.

[0046] Em uma modalidade, a presente descrição provê uma composição de revestimento. A composição inclui pelo menos um doador de MA, isto é, uma molécula tendo pelo menos um grupo funcional de doador de MA.

[0047] Exemplos apropriados de doadores de MA incluem, sem limitação, malonatos de dialquila (por exemplo, malonato de dimetila, malonato de dietila e similares), cianoacetatos (por exemplo, cianoacetato de metila, cianoacetato de etila e similares), cloroacetatos, acetoacetatos, acetatos de propionila, malononitrila, acetonitrila, acetilacetona, dipropionil metano e similares e misturas ou combinações dos mesmos. Exemplos preferidos de doadores de MA incluem, sem limitação, grupo malonato ou acetoacetato contendo compostos oligoméricos e poliméricos tais como, por exemplo, poliésteres, poliuretanos, poliacrilatos, resinas epóxi, poliamidas e resinas de polivinila contendo grupos funcionais malonato ou acetoacetato na cadeia principal, pendentes, ou ambos.

[0048] Em uma modalidade, o doador de MA descrito aqui é pelo menos uma resina polimérica tendo grupos funcionais de doador de adição de Michael. Em um aspecto, a espinha dorsal do doador de MA inclui espinha dorsal de epóxi. Em um aspecto preferido, a espinha dorsal de epóxi dos doadores de MA é aromática. Resinas epóxi aromáticas apropriadas que podem ser funcionalizadas para agir como doadores de MA incluem, sem limitação, epóxi bisfenol A e resinas epóxi de novolac. Em um aspecto, as resinas epóxi podem ser funcionalizadas por reação com diceteno, transesterificação com um acetoacetato de alquila ou malonato de dialquila, esterificação da resina epóxi com ácido malônico ou um monoéster ou poliéster malonatado funcional ácido e similares.

[0049] Em uma modalidade, o doador de MA descrito aqui é uma resina que inclui uma espinha dorsal de epóxi aromática que foi funcionalizada com grupos doadores de adição de Michael.

[0050] Em uma modalidade, a presente descrição provê uma composição de revestimento. A composição inclui pelo menos um aceitador de MA, isto é, uma molécula tendo pelo menos um grupo funcional doador de MA.

[0051] Exemplos apropriados de aceitadores de MA incluem, sem limitação, ésteres de ácido (met)acrílico, isto é um composto funcional de (met)acrilato derivado da reação de um composto funcional hidroxila (i) com ácido (met)acrílico ou seus derivados de éster (ii), em que o composto funcional hidroxila pode ser mono-, di-, ou polifuncional e tem como uma espinha dorsal que contém uma cadeia alifática, cicloalifática ou aromática, um (poli)epóxi, (poli)éter, (poli)éster por exemplo (poli)caprolactona, (poli)alquida, (poli)uretano, (poli)amina, (poli)amida, (poli)carbonato, (poli)olefina, (poli)siloxano, (poli)acrilato, halogênio (por exemplo flúor), um derivado de melamina, copolímeros de qualquer um deles e similares e suas misturas e combinações.

[0052] Exemplos apropriados de ácidos que podem ser usados para funcionalizar a espinha dorsal de epóxi aromática incluem, sem limitação, ácido acrílico, ácido metacrílico e similares.

[0053] Exemplos preferidos de tais aceitadores de MA incluem, sem limitação, os derivados de acrilato multifuncionais de resinas epóxi de glicidila (por exemplo, éter diglicidílico de bisfenol A) e resinas epóxi fenólicas de novolac. Em um aspecto particularmente preferido, o aceitador de MA descrito aqui é um epóxi acrilato aromático.

[0054] Em uma modalidade, o aceitador de MA descrito aqui pode ser pelo menos uma resina polimérica tendo grupos funcionais de aceitador de adição de Michael. Em um aspecto, o aceitador de MA é uma resina com uma espinha dorsal de epóxi aromática funcionalizada por reação com um ou mais grupos funcionais de aceitador de MA.

[0055] Em uma modalidade, o aceitador de MA descrito aqui é uma resina que inclui uma espinha dorsal de epóxi aromática tendo grupos funcionais de aceitador de adição de Michael. Em um aspecto, o aceitador de MA é multifuncional, isto é, o aceitador de MA tem uma funcionalidade de preferivelmente 2 ou mais.

[0056] Exemplos apropriados de aceitadores de MA com espinha dorsal de epóxi aromática incluem, sem limitação, resinas epóxi de glicidila acriladas (por exemplo, éter diglicidílico de bisfenol A (BPA)) e resinas epóxi acriladas de novolac. Em um aspecto preferido, o aceitador de MA descrito aqui é um epóxi acrilato BPA difuncional.

[0057] Em uma modalidade, a composição de resina pode incluir um ou mais componentes MA funcionalizados com epóxi e um ou mais componentes MA não funcionalizados com epóxi. Em um aspecto, a espinha dorsal da composição de resina inclui preferivelmente perto de 100%, mais preferivelmente 100% da espinha dorsal de epóxi. Em um outro aspecto, a espinha dorsal da composição de resina pode incluir menos do que 100% da espinha dorsal de epóxi.

[0058] Exemplos apropriados de aceitadores de MA não epóxi incluem, sem limitação, vários ésteres de (met)acrilato de álcoois C1-C15 insubstituídos ou substituídos tais como, por exemplo, tripropileno glicol, álcool isobornilico, álcool isodecilico, álcool fenoxietílico, isocianurato de tris-hidroxietila, trimetilolpropano, etoxilato de ditrimetilolpropano (diTMPTA), hexanodiol, neopentil glicol etoxilado, neopentil glicol propoxilado, fenol etoxilado, polietileno glicol, trimetilolpropano, glicerol propoxilado, pentaeritritol, álcool tetra-hidrofurfurílico, álcool β- carboxietílico, ou combinações dos mesmos. Por exemplo, o monômero olefinico pode ser (met)acrilato de isobornila, (met)acrilato de isodecila, (met)acrilato de fenoxietila, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, di(met)acrilato de ciclo-hexano dimetanol alcoxilado, tri(met)acrilato de etoxilato de trimetilolpropano, di(met)acrilato de dipropileno glicol, di(met)acrilato de tripropileno glicol, di(met)acrilato de hexanodiol, (met)acrilato tetra-hidrofurfurila, tri(met)acrilato de pentaeritritol, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, penta(met)acrilato de di-pentaeritritol, hexa(met)acrilato de di-pentaeritritol, tetra(met)acrilato de di- (trimetiolpropano), tetra(met)acrilato de glicerol propoxilado, (met)acrilato de beta-carboxietila, di(met)acrilato de neopentil glicol etoxilado, di(met)acrilato de neopentil glicol propoxilado, tetra(met)acrilato e di-(trimetiolpropano) ou suas combinações. Em um aspecto preferido, o aceitador de MA de acrilato de não epóxi é tetra-acrilato de di-trimetilolpropano (DTMPTA).

[0059] Em um aspecto, os um ou mais aceitadores de MA de acrilato não epóxi têm uma funcionalidade de preferivelmente pelo menos 2 ou mais.

[0060] Sem limitação à teoria, acredita-se que um doador de MA multifuncional e um aceitador de MA multifuncional vão reagir por meio de uma reação de adição de Michael e desse modo ajudar a melhorar a velocidade de cura, densidade de reticulado e desenvolvimento de dureza para as composições de revestimento descritas aqui. A densidade melhorada de reticulado curado e aumentado vai levar a características de desempenho melhoradas.

[0061] Em uma modalidade, o doador de MA e o aceitador de MA são misturados entre si para obter uma composição de revestimento. Em um aspecto, cada um dentre o doador de MA e o aceitador de MA vai estar independentemente presentes em uma quantidade de cerca de 5 a 50 por cento em peso, preferivelmente 10 a 40 por cento em peso, com base no peso total da composição de revestimento. Em um aspecto, o índice estequiométrico de prótons ácidos de doador de MA para grupos insaturados de aceitador de MA é 10:1 a 0,1:1, preferivelmente 5:1 a 0,2:1, mais preferivelmente 1,5:1 a 0.,7:1.

[0062] Em uma modalidade, a composição de revestimento descrita aqui é uma composição reticulável obtida por uma reação de adição de Michael entre um ou mais doadores de MA e um ou mais aceitadores de MA. A reação de adição de Michael é catalisada por um catalisador de reticulação. Em um aspecto, o catalisador de reticulação é um catalisador latente de base.

[0063] Em uma modalidade, o catalisador latente de base descrito aqui é um sal de carbonato substituído tendo a estrutura de um composto de Fórmula (I): X+é um cátion não ácido. Exemplos apropriados incluem, sem limitação, íon de metal alcalino, íon de metal alcalino-terroso, íon de amônio, íon de fosfônio e similares. Em um aspecto preferido, X+é um íon de lítio, sódio, ou potássio e similares. Mais preferivelmente, X+é um íon de amônio quaternário NR'4 ou um íon fosfônio PR'4, em que R é H, alquila C1-C10 insubstituída, arila, aralquila, alquila C1-C10 substituída, arila, aralquila e misturas ou combinações das mesmas. Em um aspecto preferido, R é um grupo alquila insubstituído tendo 1 a 4 átomos de carbono. Se o grupo R é substituído, os substituintes são selecionados de modo a não interferir substancialmente com a reação de reticulação. Em um aspecto, para evitar interferência com a ação do catalisador de base, substituintes ácidos, tais como, por exemplo, substituintes de ácido carboxílico estão presentes apenas em quantidades não substancias, ou totalmente ausentes.

[0064] Em uma modalidade, o catalisador latente de base descrito aqui é um composto com a estrutura geral mostrada na Fórmula (I), em que o cátion X+ é ligado com o grupo carbonato de Fórmula (I) em uma única molécula, isto é, o catalisador latente de base tem a estrutura geral mostrada na Fórmula (II)

[0065] Em uma outra modalidade, o catalisador latente de base descrito aqui é um composto com a estrutura geral mostrado na Fórmula (I), em que o grupo R é um polímero, e/ou o cátion X+ é um íon amônio quaternário NR'4 ou um íon fosfônio PR'4, em que pelo menos um R' é um polímero.

[0066] Em uma modalidade preferida, o catalisador latente de base descrito aqui é um composto com a estrutura geral mostrada na Fórmula (I), preferivelmente um carbonato de alquil amônio quaternário. Exemplos apropriados incluem, sem limitação, metil carbonato de tetra-hexilamônio, metil carbonato de tetradecil-(isto é, C14)-tri-hexilamônio e metil carbonato de tetradecilamônio, metilcarbonato de tetrabutilamônio, etilcarbonato de tetrabutilamônio, metil carbonato de benziltrimetilamônio ou metil carbonato de tri-hexilmetilamônio ou metil carbonato de trioctilmetilamônio e misturas ou combinações dos mesmos. Em um aspecto preferido, o catalisador latente de base descrito aqui inclui alquil carbonato de tetrabutilamônio.

[0067] Em uma modalidade, a quantidade de catalisador latente de base usado aqui pode variar dependendo das propriedades da composição de revestimento. Preferivelmente, a composição inclui cerca de 0,001 a 1 meq de catalisador por grama de sólidos da resina, mais preferivelmente 0,02 a 0,07 meq por grama de sólidos da resina. Catalisadores latentes deste tipo são conhecidos na técnica. Por exemplo, uma versão comercialmente disponível do catalisador latente descrito aqui é chamada A-CURE 500 (Allnex, Frankfurt, Alemanha).

[0068] Sem limitação à teoria, acredita-se que o catalisador latente de base de Fórmula (I) funciona liberando dióxido de carbono quando o sal de carbonato se decompõe. Isto produz uma base forte, isto é, um hidróxido, um alcóxi, ou uma base de aralquiloxi. Em um pote fechado, esta reação acontece lentamente, permitindo tempo de vida útil em armazenamento estendido. Quando o revestimento é aplicado e a área de superfície aumenta, a base é regenerada rapidamente à medida que dióxido de carbono escapa da superfície, permitindo uma cura mais rápida (isto é, secagem e desenvolvimento de dureza) do revestimento. Consequentemente, o uso de um catalisador latente de base de Fórmula (I) permite um tempo de vida útil em armazenamento, desempenho de cura e tempo de vida útil pós-abertura ótimos para as composições de revestimento reticuláveis descritas aqui.

[0069] Em uma modalidade, um catalisador de base não latente pode ser usado isoladamente ou em combinação com o catalisador latente de base descrito aqui para acelerar a reação de adição de Michael. Exemplos de catalisadores não latentes apropriados incluem, sem limitação, hidróxido de tetrabutil amônio, hidróxido de amônio, DBU (8-Diazabiciclo[5.4.0]undec-7- eno), DBN (1,5-Diazabiciclo[4.3.0]non-5-eno) e TMG (1,1,3,3- tetrametilguanidina).

[0070] Exemplos adicionais apropriados de catalisadores não latentes incluem, sem limitação, sais de cátions não ácidos tais como K+, Na+, Li+, ou cátions fracamente ácidos tais como, por exemplo, espécies protonadas de bases orgânicas fortes tais como, por exemplo, DBU, DBN e similares, ou TMG e similares, emparelhadas com um ânion básico X- proveniente de um composto contendo grupo X-H ácido, onde X é N, P, O, S ou C e o ânion X-é um doador de MA capaz de reação com o aceitador de MA (por exemplo acrilato) e o ânion X- tem um pKa do correspondente ácido X-H que é mais do que duas unidades mais baixo do que o pKa do componente majoritário do doador (por exemplo resina acetoacetato-funcional). Exemplos apropriados de tais sais incluem, sem limitação, sais formados a partir da reação de KOH e benzotriazol, TBAH e benzotriazol, ou KOH e 1,2,4-triazola, incluídos em um nível entre 0,001 e 1 meq/grama sólido de resina. Misturas ou combinações dos acima podem ser usadas. O catalisador não latente preferido é uma solução de benzotriazolida de potássio formada a partir da reação de KOH e benzotriazol em uma razão molar igual em etanol.

[0071] Opcionalmente, para estender o tempo de vida útil em armazenamento e o tempo de vida útil pós-abertura, um ou mais componentes adicionais podem ser incluídos tais como, por exemplo um ou mais grupos X- H ácidos, onde X é N, P, O, S, ou C, onde o ânion X é um doador de MA capaz de reação com o aceitador de MA e o pKa do grupo X-H é mais baixo do que o pKa do doador de MA majoritário (por exemplo resina acetoacetato- funcional), preferivelmente mais do que 2 unidades mais baixo. Exemplos apropriados incluem, sem limitação, etilacetoacetato, benzotriazol, succinimida, acetil acetona, ou 1,2,4-triazolem e misturas ou combinações dos mesmos. Em um aspecto preferido, o componente é benzotriazol, presente em uma quantidade de entre cerca de 0,5 e 5%, mais preferivelmente entre cerca de 0,5% e 1,5%, com base no peso total de sólidos da resina.

[0072] Em uma modalidade, a composição de revestimento descrita aqui inclui um componente removedor de ácido ou de tamponamento de pH-. Exemplos apropriados incluem, sem limitação, óxido metálico (por exemplo, óxido de zinco, óxido de zinco nanoparticulado, óxido de magnésio, óxido de cálcio, óxido de estrôncio, óxido de bário, óxido de lantânio, óxido de itérbio, óxido de zircônio e similares), óxidos de metal mistos (por exemplo, MgO- TiO2 e similares), zeólitas (por exemplo, zeólita trocada com césio, zeólita ocluída com X,Y-Cs e similares), materiais mesoporosos modificados (por exemplo, sílica mesoporosa revestida com MgO (SBA-15), sílica mesoporosa amino-funcionalizada (MCM-41), oxinitreto de silício mesoporoso e similares), hidróxido metálico (por exemplo, hidróxido de cálcio, Na/NaOH/Al2O3, Na/MgO e similares), nitreto metálico, oxinitreto metálico (por exemplo, oxinitreto de silício, oxinitreto de aluminofosfato, oxinitreto de zirconofosfato, NaNO3 calcinado e similares), carbonato metálico (por exemplo, carbonato de cálcio, carbonato de sódio, carbonato de potássio e similares), silicato metálico (por exemplo, silicato de cálcio, borossilicato de cálcio, silicato de magnésio, hidrotalcita de Mg-Al, crisotila e similares), sais de carboxilato metálico (por exemplo, acetilacetato de titânio e similares), compostos de metal orgânicos (por exemplo, zirconato orgânico, titanato de base fraca, titanato de tetraalquila e similares), aminas (por exemplo, guanidina, aziridina, amidina, trietanolamina, DMP30 e similares), imidas (por exemplo, carbodi-imida e similares), compostos diaza-biciclo (por exemplo, DABCO e similares) e misturas ou combinações dos mesmos.

[0073] Consequentemente, em uma modalidade, as composições de revestimento descritas aqui são aplicadas sobre um substrato ácido, tal como por exemplo, um substrato metálico com um pré-tratamento aplicado sobre ele. Exemplos apropriados de pré-tratamento incluem, sem limitação, fosfato de ferro, fosfato de zinco, silano, zircônio e similares. Muitos outros pré- tratamentos são conhecidos na indústria de pré-tratamento de metal. Em um aspecto preferido, o substrato metálico tem um tratamento de fosfato de ferro aplicado sobre ele.

[0074] Em algumas modalidades, as composições de revestimento descritas aqui incluem opcionalmente um ou mais promotores de adesão. Por “promotor de adesão” entende-se um aditivo que é incluído em uma composição de revestimento para formar ligações primárias com ou a superfície do substrato ou com qualquer revestimento ou pré-tratamento previamente aplicado. Como usados aqui, o um ou mais promotores de adesão funcionam para melhorar a adesão a seco, adesão a úmido, ou preferivelmente, ambas, de uma composição de revestimento primário ao substrato.

[0075] Exemplos apropriados de promotores de adesão úteis com as composições de revestimento descritas aqui incluem, sem limitação, silanos, silicones, metais catalíticos e similares. Destes, promotores de adesão ou agentes de copulação de organossilano são preferidos.

[0076] Em uma modalidade, se presente na composição de revestimento, o promotor de adesão está presente em uma quantidade de preferivelmente 2 a 20, mais preferivelmente 5 a 15 e ainda mais preferivelmente 7 a 10 por cento em peso, com base no peso total de sólidos da resina na composição de revestimento.

[0077] A composição de revestimento descrita aqui pode também incluir outros ingredientes opcionais que não afetam adversamente a composição de revestimento ou uma composição de revestimento curada resultando da mesma. Tais ingredientes opcionais são tipicamente incluídos em uma composição de revestimento para realçar a estética do revestimento; para facilitar fabricação, processamento, manipulação e aplicação da composição; e para melhorar ainda mais uma propriedade funcional particular de uma composição de revestimento ou uma composição de revestimento curada resultando da mesma. Por exemplo, a composição descrita aqui pode incluir opcionalmente cargas, catalisadores, lubrificantes, pigmentos, tensoativos, corantes, colorantes, tonalizadores, coalescentes, extensores, agentes anticorrosão, agentes de controle de fluxo, agentes tixotrópicos, agentes dispersantes, antioxidantes, promotores de adesão, light estabilizadores à luz e suas misturas, como requerido para prover as propriedades de filme desejadas. Cada ingrediente opcional é preferivelmente incluído em uma quantidade suficiente para servir à sua finalidade pretendida, mas não em uma quantidade tal a afetar adversamente uma composição de revestimento ou uma composição de revestimento curada resultando dela.

[0078] Em uma modalidade, a composição descrita aqui pode incluir componentes de resina que não sofrem reação de adição de Michael, além dos doadores de MA e aceitadores de MA descritos aqui. Estes componentes de resina adicionais podem não ter nenhum grupo funcional reativo ou ter grupos funcionais reativos que sofrem reações diferentes da reação de adição de Michael.

[0079] Por exemplo, em um aspecto, a composição descrita aqui pode incluir um correagente, tal como, sem limitação, um correagente de amina. A presença de um tal correagente ajuda a melhorar certas características de desempenho da composição descrita aqui, tais como resistência à corrosão. Em um aspecto, onde a composição descrita aqui é uma composição em duas partes, o correagente pode ser incluído na primeira parte (parte A) ou na segunda parte (parte B) da composição. Em um aspecto preferido, o correagente é um correagente de amina presente na parte B da composição. Se presentem o correagente de amina está presente em uma quantidade de cerca de 0,01 a 1 por cento em peso, preferivelmente 0,05 a 0,1 por cento em peso, com base no peso total dos sólidos da resina.

[0080] Em uma modalidade, a composição de revestimento descrita aqui pode incluir um solvente. Solventes apropriados podem ser aquosos, orgânicos ou suas misturas. Exemplos apropriados de solventes orgânicos incluem, sem limitação, solventes alifáticos, solventes aromáticos e/ou aromáticos alquilados (por exemplo, tolueno, xileno e similares), álcoois (por exemplo, isopropanol), ésteres (por exemplo, acetato de metoxi propanol, acetato de butila, acetato de isobutila e similares), cetonas (por exemplo, metil etil cetona, metil amil cetona e similares), éteres de glicol, ésteres éter glicílicos e misturas ou combinações dos mesmos. Em um aspecto, a composição de revestimento descrita aqui tem um baixo teor de composto orgânico volátil (VOC), preferivelmente menos do que 400 g/L, mais preferivelmente menos do que 300 g/L e o mais preferivelmente menos do que 250 g/L.

[0081] Em uma modalidade, a composição de revestimento descrita aqui pode ser usada as um revestimento primário ou pode ser parte de uma formulação de revestimento primário. Quando usado como um revestimento primário ou em uma formulação de revestimento primário, a composição descrita aqui pode ser aplicada sobre um substrato não tratado, um substrato pré-tratado, um substrato com um revestimento temporário aplicado sobre ele e similares. Em um aspecto preferido, a composição descrita aqui é aplicada sobre um substrato metálico com um pré-tratamento ácido, preferivelmente um pré-tratamento com fosfato.

[0082] Em uma modalidade, a composição de revestimento descrita aqui pode ser usada como um revestimento final. Em um aspecto, um primeiro revestimento (tal como um revestimento primário, por exemplo) é aplicado sobre um substrato não tratado, um substrato pré-tratado, um substrato com um revestimento temporário aplicado sobre ele e similares. Então, um segundo revestimento (tal como um revestimento final, por exemplo) é aplicado sobre o revestimento primário. Em um aspecto, o segundo revestimento é aplicado somente depois que o primeiro revestimento secou ou curou completamente. Em um aspecto alternativo, o segundo revestimento é aplicado sobre o primeiro revestimento antes que o primeiro revestimento tenha secado ou curado completamente. Quando a composição de revestimento é destinada a uso exterior e/ou destinada a ser um revestimento sujeito a intempéries, por exemplo como uma aplicação como revestimento final ou direto sobre metal (monorrevestimento), é preferido que a espinha dorsal de resina de todos aceitadores de MA e doadores de MA dentro da composição inclua menos do que 100%, preferivelmente menos do que 75% e mais preferivelmente menos do que 50% da espinha dorsal de epóxi.

[0083] Em uma modalidade, a composição de revestimento descrita aqui pode ser usada como um revestimento primário e qualquer revestimento final pode ser aplicado sobre o revestimento primário descrito. Em um aspecto, a composição de revestimento final é também obtida por uma reação de adição de Michael. O revestimento final derivado por adição de Michael pode ser o mesmo ou diferente do que a composição de revestimento primário derivada por adição de Michael descrita aqui. Em um outro aspecto, a composição de revestimento final pode ser um componente não derivado por uma reação de adição de Michael, mas conhecido na técnica como um material de revestimento final apropriado, tal como as um revestimento final se poliuretano, por exemplo. Revestimentos finais derivados por adição de Michael são conhecidos na técnica, como descrito na patente US 8.962.725, por exemplo, incorporada aqui por referência.

[0084] Convencionalmente, composições de revestimento derivadas por adição de Michael demonstravam resposta de cura melhorada em relação a revestimentos primários tradicionais feitos com poliuretano, epóxi, sistemas não isocianato e similares. Porém, o uso de tais revestimentos derivados por adição de Michael tem sido limitado devido à má adesão a vários substratos e devido a uma falta de resistência à corrosão, particularmente quando aplicados como um revestimento primário ou como um revestimento direto sobre metal (DTM) sobre um substrato metálico, particularmente um substrato de aço pré-tratado.

[0085] Surpreendentemente e em contradição com os preceitos da indústria e conhecimento da técnica, as composições de revestimento derivadas por adição de Michael descritas aqui demonstram a esperada resposta de cura melhorada, mas também mostram adesão e resistência ótimas à corrosão. Consequentemente, estas composições podem ser usadas como composições de revestimento primário ou revestimentos diretos com metal aplicadas a substratos de metal ou substratos de aço pré-tratados.

[0086] As composições descritas aqui também mostram um prazo de durabilidade e tempo de vida útil em armazenamento melhorados em relação aos revestimentos convencionais e o conhecimento de tais revestimentos na técnica. Em um aspecto, as composições descritas aqui têm um prazo de durabilidade ótima e não demonstram nenhuma perda de resposta de cura ou qualquer aumento de viscosidade depois de armazenamento por pelo menos uma semana a temperaturas de cerca de 48,8°C (120°F). Em um outro aspecto, as composições de revestimento descritas aqui também demonstram tempo de vida útil em armazenamento ótima, onde a composição leva preferivelmente mais do que 60 minutos, mais preferivelmente mais do que 120 minutos, para dobrar em viscosidade depois de misturar.

[0087] A composição de revestimento da presente invenção pode ser aplicada a um substrato ou antes, ou depois do substrato ser conformado em um artigo. Em um aspecto, a composição de revestimento descrita aqui pode ser aplicada sobre uma variedade de substratos. Exemplos apropriados incluem, sem limitação, construções naturais e projetadas e materiais de construção, contêineres de carga, materiais de piso, paredes, móveis, outros materiais de construção, veículos a motor, componentes de veículos a motor, componentes de aeronaves, caminhões, vagões ferroviários e motores a explosão, pontes, torres de água, torres de telefone celular, torres eólicas, torres de rádio, acessórios de iluminação, estátuas, suportes para cartazes, cercas, grades de proteção, túneis, tubos, componentes marítimos, componentes de maquinário, laminados, componentes de equipamentos, utensílios e embalagens. Materiais de substrato exemplificativos incluem, sem limitação, madeira, plásticos, termofixos, metais, ligas metálicas, composições, intermetálicas, compósitos contendo metal e combinações destes. Metais de substrato exemplificativos incluem, sem limitação, alumínio, aço, aço para intempéries e aço inoxidável. Em um aspecto preferido, o substrato é aço, preferivelmente aço com um pré-tratamento aplicado sobre ele.

[0088] A composição de revestimento descrita aqui pode ser aplicada por qualquer método conhecida na técnica. Métodos de aplicação padrões incluem, sem limitação, por exemplo por aplicação escova, pulverização, revestimento giratório, revestimento por rolo, revestimento em cortina, imersão, revestimento por gravura, aplicação em campânula e/ou similares. No caso de substratos de termofixos dois componentes, o revestimento pode ser aplicado via processos em molde. Quando a composição de revestimento é aplicada por métodos de pulverização, equipamento de pulverização convencional ou pneumático ou pneumaticamente assistido, ou equipamento de pulverização não pneumático podem ser usados. Equipamentos tanto eletrostáticos quanto não eletrostáticos podem ser usados.

[0089] A espessura do revestimento de uma camada particular e do sistema de revestimento global vai variar dependendo do material de revestimento usado, do substrato, do método de aplicação do revestimento e do uso final para o artigo revestido. Quando usado como um revestimento primário aplicado sobre um substrato metálico não tratado ou pré-tratado, a espessura do filme de revestimento aplicado é preferivelmente cerca de 1,27 a 500 mícrons, mais preferivelmente 10 a 100 mícrons e ainda mais preferivelmente 25 a 70 mícrons).

[0090] Em uma modalidade, a composição descrita aqui provê um revestimento curado com cura e resistência ótimas à corrosão. Em um aspecto, depois que o revestimento é aplicado a um substrato, ele é curado dentro de 1 a 10 minutos a uma temperatura de cozimento de 65,5°C (150°F) , onde o termo “curado” significa pelo menos parcialmente, preferivelmente totalmente, reticulado. Como uma medida de cura ideal, o revestimento curado demonstra uma dureza de lápis de preferivelmente pelo menos H, mais preferivelmente pelo menos 2H, ainda mais preferivelmente pelo menos 5H.

[0091] Em uma modalidade, a composição descrita aqui provê um revestimento curado com cura e resistência ideais à corrosão. Em um aspecto, a resistência à corrosão do revestimento curado é medida depois de exposição a névoa salina por pelo menos 500 horas. Como uma medida de resistência à corrosão, o revestimento curado demonstra fluência do traço de preferivelmente menos do que cerca de 3 mm, mais preferivelmente menos do que cerca de 2 mm e mostra pouca ou nenhuma ferrugem ou bolha por exposição estendida a pulverização de sal, testes de corrosão cíclica ou outros testes de corrosão acelerada comumente usados na indústria.

EXEMPLOS

[0092] A invenção é ilustrada pelos seguintes exemplos. Deve ficar entendido que os exemplos, materiais, quantidades e procedimentos particulares devem ser interpretados amplamente de acordo com o escopo e espirito das invenções como descritas aqui. A menos de indicado de outro modo, todas as partes e porcentagens são em peso e todos pesos moleculares são peso molecular médio em peso.

MÉTODOS DE TESTE

[0093] A menos de indicado de outro modo, foram utilizados os seguintes métodos de teste nos Exemplos que se seguem.

Resistência à Corrosão (Névoa de Sal)

[0094] A resistência à corrosão de revestimentos curados preparados a partir da composição descrita aqui é testada usando o método de névoa salina, como descrito em ASTM B117 (Prática Padrão para Operar Aparelho de Névoa de Sal). Resultados são expressos por grau de formação de bolhas (ASTM D714), ferrugem (ASTM D610) e fluência proveniente de riscos (ASTM D1654-08). A fluência proveniente de riscos é expressa sobre uma escala de 0 a 10, onde 0 indica corrosão extensa no risco e 10 indica que o revestimento é inalterado por exposição ao ambiente corrosivo. As classificações de ferrugem para revestimentos submetidos a exposição a névoa salina em um ambiente úmido são também expressas sobre uma escala de 0 a 10 onde 0 indica ferrugem completa na superfície e 10 indica nenhuma ferrugem na superfície de acordo com ASTM D610. As classificações de formação de bolhas são expressas sobre uma escala de 0 ao 10 onde 0 é formação de bolhas excessiva e 10 é nenhuma formação de bolha de acordo com ASTM D714.

Resistência à Corrosão (Fluência)

[0095] A resistência à corrosão de revestimentos curados preparados a partir da composição descrita aqui é também testada medindo a fluência depois de exposição a um ambiente corrosivo, como descrito em ASTM D 1654-08 (Método de Teste Padrão para Avaliação de Corpos de Prova Pintados ou Revestidos Submetidos a Ambientes Corrosivos). Um revestimento é aplicado a um painel e curado. O painel é então riscado no metal e exposto a névoa salina por um dado período de tempo. A perda de tinta a partis do risco é medida e resultados são expressos como a quantidade de fluência (in mm) a partir do risco. Para revestimentos comercialmente viáveis, fluência a partir de risco de 2 mm ou menos é desejada.

Teste de Dureza de Lápis

[0096] A dureza de revestimentos curados preparados a partir da composição é testada usando o método de dureza de lápis, como descrito em ASTM D3363 (Método de Teste Padrão para Dureza de Filme pelo Teste do Lápis). Lápis de dureza variável, de 6B (o mais macio) até 6H (o mais duro) são usados. Resultados são reportados em termos do lápis o mais duro que não risca ou marca a superfície. Assim, por exemplo, se um revestimento não rompe com um lápis 2H, mas se rompe quando testado com um lápis 3H, o revestimento é reportado como tendo uma dureza de lápis de 2H.

Teste de Intemperismo

[0097] O comportamento em intempéries da composição curada é determinado por exposição a luz de arco de xenônio em um medidor de intemperismo (WOM), como descrito em ASTM G155 (Prática Padrão para Operar Aparelho de Luz de Arco de Xenônio Light para Exposição de Materiais não Metálicos). Composições de revestimento são aplicadas a painéis de teste de alumínio e curadas integralmente. Os painéis são então expostos na câmara de teste por 2000 horas. A retenção de brilho a 20 graus é medida periodicamente através de todo o teste, como descrito em ASTM D523-14 (Método Padrão para Brilho Especular). O comportamento em intempéries é reportado como a porcentagem de brilho a 20 graus retido após um dado período de tempo de exposição.

Exemplo 1. Preparação de composições de revestimento primário

[0098] A fim de determinar o efeito de aceitadores de MA e doadores de MA sobre resposta de cura e resistência à corrosão, formulações de revestimento primário catalisadas 1 e 2 foram preparadas com componentes de resina como indicado na Tabela 1. As quantidades mostradas são porcentagens em peso com base no peso total dos componentes de resina em cada formulação. Além dos componentes de resina listados na Tabela 1, as formulações de revestimento primário 1 e 2 incluem quantidades equivalentes de pigmentos, solventes, promotores de adesão, agentes anti-decantação, tinturas, dispersantes, desespumantes, e/ou outros aditivos convencionalmente usados em formulações de tinta comerciais. As formulações eram preparadas usando equipamento tradicional de confecção de tinta tais como moinhos ou equipamento de mistura a alta velocidade. Tabela 1. Composição de Resina de Revestimento Primário Catalisado

Exemplo 2. Desempenho de Cura e Resistência à Corrosão

[0099] Para testar para desempenho de cura e resistência à corrosão, as formulações de revestimento primário catalisadas do Exemplo 1 foram aplicadas por pulverização a painéis de teste de metal tratados com fosfato de ferro (ACT B1000 P99X) a uma espessura de filme seco (DFT) de cerca de 38,1 a 50.0 μm. Os painéis de teste eram então colocados em uma estufa por 10 minutos a uma temperatura de cerca de 65,5°C (150°F) Depois dos 10 minutos iniciais de cura, cada painel foi removido da estufa e testado para dureza de lápis. Cada painel foi curado por 20 minutos adicionais a 65,5°C (150°F) e então deixados em pós-cura a temperatura ambiente de 20 a 25°C (68 a 77°F) aproximadamente). Cada painel foi então avaliado para resistência à corrosão em seguida a até 504 horas de exposição a pulverização salina. Resultados são mostrados na Tabela 2, onde “passa” para resposta de cura denota uma dureza de lápis de pelo menos H depois de 10 minutos de cura a 65,5°C (150°F)) e “passa” para pulverização salina denota uma classificação mínima ASTM de 10 para formação de bolha, 9 para ferrugem e menos do que 2 mm de fluência média a partir de risco depois raspar com uma espátula de metal. Tabela 2. Desempenho de Cura e Resistência à Corrosão

Exemplo 3. Efeito de Epóxi acrilato sobre Adesão Inter-revestimento

[00100] Formulações de revestimento final catalisadas por adição de Michael A a E foram preparadas, cada uma incluindo cerca de 2,8 por cento em peso de epóxi acrilato, com base no peso total de resina componentes. Além do componente de epóxi acrilato, cada revestimento final A-E inclui diferentes níveis de modificadores de cinética, dispersantes e outros aditivos convencionais encontrados em composições de revestimento final.

[00101] Para testar o impacto de adicionar epóxi acrilato à formulação de revestimento final, cada formulação de revestimento final foi aplicada sobre a Composição Experimental 2 de revestimento primário catalisado do Exemplo 1 já aplicado por pulverização a painéis de teste de metal tratado com fosfato de ferro (ACT B1000 P99X) e curados por 30 minutos a 65,6°C. Os painéis de teste foram então avaliados para adesão de interrevestimento (isto é, adesão entre revestimento primário e revestimento final). Cada formulação de revestimento final apresentou significante melhoria em adesão interrevestimento em relação às mesmas formulações de revestimento final sem o componente de epóxi acrilato.

Exemplo 5. Efeito de Epóxi acrilato sobre Intemperismo

[00102] Para testar o efeito de epóxi acrilato sobre o desempenho de intemperismo do revestimento final, várias formulações de revestimento final catalisado foram preparadas, com cada formulação de revestimento final F a I incluindo diferentes níveis de epóxi acrilato. Cada formulação de revestimento final foi aplicada sobre o revestimento primário catalisado Composição Experimental 2 do Exemplo 1 já aplicado por pulverização a painéis de teste de metal tratado com fosfato de ferro (ACT B1000 P99X) e curado por 30 minutos a 65,5°C. Os painéis de teste foram então avaliados para desempenho de intemperismo medindo brilho a 20 graus a 500, 1000, 1500 e 2000 horas de exposição em um medidor de intemperismo, onde as amostras de teste são expostas a luz de arco de xenônio para simular o efeito de três anos de calor, unidade e luz solar. Resultados são representados como percentagem de retenção brilho a 20 graus depois um de um dado período de exposição e mostrados na Figura 1.

[00103] A descrição completa de todas patentes, pedidos de patente, e publicações e material eletronicamente disponível citados aqui é incorporada por referência. A descrição detalhada e exemplos acima foram dados por clareza de compreensão apenas. Nenhuma limitação desnecessária deve ser inferida a partir disso. A invenção não é limitada aos detalhes exatos mostrados e descritos, pois variações óbvias a um versado na técnica serão incluídas dentro da invenção definida pelas reivindicações. A invenção ilustrativamente descrita aqui apropriadamente pode ser posta em prática, em algumas modalidades, na ausência de qualquer elemento que não é especificamente descrito aqui.

Claims (11)

1. Composição de revestimento, caracterizadapelo fato de que compreende: uma composição de resina, da qual pelo menos uma porção inclui uma espinha dorsal de epóxi, a composição de resina compreendendo: pelo menos um aceitador de adição de Michael (aceitador de MA); e pelo menos um doador de adição de Michael (doador de MA); um catalisador, em que o aceitador de MA, o doador de MA, ou uma combinação do aceitador de MA e do doador de MA provê a porção de espinha dorsal de epóxi da composição de resina e em que a composição de revestimento é capaz de cura em cerca de 1 a 10 minutos a 65,5°C (150°F) ou a composição de revestimento é curada em cerca de 12 horas ou menos em temperatura ambiente, e em que um revestimento curado formado a partir da composição de revestimento é resistente à corrosão.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a porção de espinha dorsal de epóxi do aceitador de MA é uma espinha dorsal de epóxi aromática e/ou em que a porção de espinha dorsal de epóxi do doador de MA é uma porção de espinha dorsal de epóxi aromática.

3. Composição de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a porção de espinha dorsal de epóxi aromática do aceitador de MA e/ou do doador de MA é derivada de bisfenol-A, bisfenol-F, epóxi novolac, epóxi cresol, ou misturas dos mesmos.

4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que cada um dentre o aceitador de MA e o doador de MA independentemente tem uma funcionalidade de pelo menos cerca de 2.

5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que o catalisador é um catalisador latente incluindo um sal de carbonato substituído tendo a estrutura de um composto de Fórmula (I): em que X+ é um cátion não ácido; e R é H, alquila, arila, aralquila C1-C10 insubstituída, alquila, arila, aralquila C1-C10 substituída ou combinações das mesmas.

6. Composição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o catalisador é incluído em uma quantidade de 0,001 a 1,0 meq/grama, com base no peso dos sólidos da resina.

7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que o catalisador é o catalisador não latente incluindo um sal de um ânion básico X- proveniente de um composto contendo grupo X-H ácido, em que X é N, P, O, S ou C e em que o catalisador não latente está presente em uma quantidade entre 0,001 e 1 meq/g, com base no peso dos sólidos da resina.

8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que inclui adicionalmente um componente que estende o tempo de vida útil em armazenamento ou o tempo de vida útil pós-abertura, com um ou mais compostos contendo grupo X’-H ácido, em que X’ é N, P, O, S, ou C e em que o componente que estende o tempo de vida útil em armazenamento ou o tempo de vida útil pós-abertura está presente em uma quantidade de cerca de 0,5% a 1,5%, com base no peso dos sólidos da resina.

9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que inclui adicionalmente um componente promotor de adesão selecionado a partir de um organossilano, um zircoaluminato ou combinações dos mesmos.

10. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que inclui adicionalmente um componente removedor de ácido selecionado a partir de óxido metálico, hidróxido metálico, nitreto metálico, oxinitreto metálico, carbonato metálico, silicato metálico, sais de carboxilato metálico, compostos orgânicos metálicos, metal mesoporoso, aminas, imidas, compostos diaza-biciclo ou combinações dos mesmos.

11. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que o substrato é um substrato metálico pré-tratado.