BRPI0613204A2 - revestimento, substrato revestido, método para melhorar a resistência ao arranhamento e/ ou estrago de um substrato e método para preparar um revestimento em pó - Google Patents

Abstract

REVESTIMENTO, SUBSTRATO REVESTIDO, METODO PARA MELHORAR A RESISTêNCIA AO ARRAINHAMENTO E/OU ESTRAGO DE UM SUESTRATO E MéTODO PARA PREPARAR UM REVESTIMENTO EM Pó. é divulgado um revestimento formado a partir de uma composição compreendendo uma resina formadora de película e uma pluralidade de presente dispersas na resina. O tamanho médio de partícula é de 0,1 a 50 micra, e as partículas têm uma dureza suficiente para conferir maior resistência a estragos e/ou arranhamentos ao revestimento comparativamente com um revestimento onde nenhuma partícula estiver presente. Também, a diferença entre o índice de refração da resina e o índice de refração das partículas é de 1 a 1,5. Também é provido um método para preparar um revestimento em pó incluindo as partículas.

Description

"REVESTIMENTO, SUBSTRATO REVESTIDO, MÉTODO PARA MELHORARA RESISTÊNCIA AO ARRANHAMENTO E/OU ESTRAGO DE UMSUBSTRATO E MÉTODO PARA PREPARAR UM REVESTIMENTO EM PÓ".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a composições derevestimento que provejam resistência melhorada aestragos ("mar") e/ou arranhamentos e a métodos para usaros mesmos. Mais especificamente, a resistência melhoradaé alcançada adicionando partículas a uma resina formadorade película.

Antecedentes da invenção

Nos anos· recentes, revestimentos em pó têm-se tornadocrescentemente populares devido a esses revestimentosserem inerentemente baixos em teor de orgânicos voláteis(VOC), significativamente reduzindo emissões ao ardurante entre processos de aplicação e cura. Entretantorevestimentos líquidos ainda são usados em muitossistemas. Por exemplo, o revestimento de automóveis,incluindo peças automotivas elastoméricas,eletrodomésticos e assoalhos é freqüentemente feitousando revestimentos líquidos. Revestimentos superiores,tais como o revestimento incolor transparente em sistemasde revestimento cor-mais-incolor para aplicaçõesautomotivas e/ou outros revestimentos protetores edecorativos tais como eletrodomésticos, estão sujeitos adefeitos que ocorrem durante o processo de montagem edanos tanto ambientais quanto em uso normal do produtofinal. Defeitos de pintura que ocorrem durante a montagempodem incluir a camada de tinta ser muito fina ouespessa, "olhos de peixe" ou crateras, e tintas sub-curadas ou sobre-curadas; estes defeitos poderão afetar acor, o brilho, a resistência a solventes e desempenho deestrago e arranhamento do revestimento. Fatoresambientais danosos incluem precipitação ácida, exposiçãoà radiação ultravioleta da luz do sol, alta umidaderelativa e altas temperaturas; estes fatores tambémpoderão resultar em desempenho comprometido. 0 uso normalde produtos de consumo tais como eletrodomésticos eassoalhos poderá conduzir a estragos, arranhamentos e/oulascamento da superfície devido ao contato com objetosduros, contato como escovas e/ou produtos de limpezaabrasivos durante procedimentos normais de limpeza, esemelhantes.

Daí, existe uma necessidade de revestimentos tendo boaresistência ao estrago e arranhamento, enquanto quemantendo outras propriedades de desempenho e aparência.

Sumário da invenção

A presente invenção é dirigida a um revestimento formadoa partir de uma composição compreendendo uma resinaformadora de película, e uma pluralidade de partículastendo um tamanho médio de partícula 0,1 a 50 micradispersas na resina. As partículas tendo uma durezasuficiente para conferir maior resistência ao estragoe/ou arranhamento ao revestimento comparativamente com orevestimento onde nenhuma partícula esteja presente, e adiferença entre o índice de refração da resina e o índicede refração das partículas varie de 1 a 1,5.

A presente invenção também é direcionada a um método paramelhorar a resistência ao estrago e/ou ao arranhamento deum revestimento e um método para preparar um revestimentoem pó.

Descrição detalhada da invenção

De outro modo nos exemplos operacionais, ou quandoindicado ao contrário, todos os números expressandoquantidades de ingredientes, condições de reação e assimpor diante usados no descritivo e reivindicações deverãoser entendidos como estando precedidos do termo "cercade", mesmo que o termo não apareça expressamente.Consequentemente, salvo indicação em contrário, osparâmetros numéricos apresentados no seguinte descritivoe reivindicações apensas são aproximações que poderãovariar dependendo das propriedades que se deseje obterpela presente invenção. No mínimo, e não numa tentativade limitar a aplicação da doutrina de equivalentes àabrangência das reivindicações, cada parâmetro numéricodeverá ser entendido pelo menos à luz do número dedígitos significativos reportados e aplicando técnicascomuns de arredondamento.

Não obstante as faixas numéricas e o ajuste de parâmetrospara abrangência ampla da invenção serem aproximações, osvalores numéricos mostrados nos exemplos específicos sãoreportados o mais especificamente quanto possível.

Entretanto, quaisquer valores numéricos contêminerentemente certos erros necessariamente resultantes dodesvio padrão encontrado nas suas respectivas medições deensaio.

Também, deverá ser entendido que qualquer faixa numéricaapresentada aqui pretende incluir todas as sub-faixassubentendidas nas mesmas. Por exemplo, uma faixa de "1 a10" pretende incluir todas as sub-faixas entre (eincluindo) o valor mínimo apresentado de 1 e o valormáximo apresentado de 10, isto é, tendo um valor mínimoigual a ou maior que 1 e um valor máximo igual a ou menorque 10.

A presente invenção é dirigida a um revestimento formadoa partir de uma composição compreendendo uma resinaformadora de película e uma pluralidade de partículas(descritas em detalhe abaixo) dispersas na resina.

As partículas têm um tamanho médio de partícula variandode 0,001 a 50 micra. As partículas têm uma dureza tal queelas confiram ao revestimento resistência ao estrago e/ouarranhamento comparativamente com um revestimento ondenenhuma partícula esteja presente. Também, a diferença oíndice de refração da resina e o índice de refração daspartículas varia de 1 a 1,5.

Qualquer resina que forme uma película poderá ser usadade acordo com os presentes métodos, na ausência deproblemas de compatibilidade. Por exemplo, resinasadequadas tanto para composições de revestimento em póquanto líquidas poderão ser empregadas.

As composições em pó e/ou líquidas poderão sercomposições termoplásticas ou termofixas. As composiçõestermofixas são composições curáveis que poderão sercuradas a temperaturas ambiente (22°C a 2 8°C à pressãoatmosférica), ou curadas termicamente a uma temperaturaelevada, ou curável por radiação conforme discutidoabaixo.

A composição termofixa poderá compreender um liganteresinoso ou um sistema ligante resinoso compreendendo umpolímero tendo pelo menos um tipo de grupo funcionalreativo e um agente de cura tendo grupos funcionaisreativos com o grupo funcional do polímero. 0 polímeropoderá ser selecionado dentre, por exemplo, acrílico,poliéster, poliéter, ou poliuretano, e/ou polissiloxanoe/ou copolímeros destes podendo conter grupos funcionaistais como grupos funcionais hidroxila, ácido carboxílico,carbamato, isocianato, epóxi, amino amida e/oucarboxilato. No caso de composições termofixas curáveispor radiação, o ligante resinoso poderá conter materiaistendo grupos funcionais com grupos vinila ou insaturaçãoetilênica.

A resina formadora de película descrita acima estarágeralmente presente nas composições de revestimento em póem uma quantidade maior que cerca de 50 por cento empeso, tal como maior que cerca de 60 por cento em peso, emenor que cerca de 90 por cento em peso, com o percentualem peso sendo baseado no peso total da composição. Porexemplo, o peso percentual de resina poderá ser entre 60e 70 por cento em peso. Quando um agente de cura forusado, ele geralmente estará presente em uma quantidadeentre cerca de 10 e 40 por cento em peso, este percentualem peso também sendo baseado no peso total da composiçãode revestimento.

Conforme mencionado anteriormente, as presentescomposições poderão compreender resinas formadoras depelícula que estejam na forma líquida, isto é, sistemasbase água ou base solvente. Partículas orgânicas e/ouinorgânicas poderão ser adicionadas à resina de acordocom a presente invenção. Em uma concretização particularda presente invenção, as composições das quais orevestimento é formado compreendem partículas orgânicas.

Exemplos de partículas orgânicas adequadas poderãoincluir, mas não estão limitadas a, partículas dediamante, tais como partículas de pó de diamante, epartículas formadas a partir de materiais de carbeto;exemplos de partículas de carbeto incluem, mas não estãolimitados a, carbeto de titânio, carbeto de silício ecarbeto de boro.

Em uma concretização da presente invenção, partículasinorgânicas poderão ser usadas. Partículas orgânicasadequadas poderão incluir, mas não estão limitadas a,sílica; alumina; silicato de alumina; aluminossilicatosalcalinos; vidro de borossilicato; nitretos incluindonitreto de boro e nitreto de silício; óxidos, incluindodióxido de titânio. Misturas de quaisquer das partículasacima poderão ser utilizadas, incluindo diferentescombinações de partículas orgânicas, partículasinorgânicas, ou ambas. A sílica poderá estar em qualquerforma adequada, tal como cristalina, amorfa, ouprecipitada; a sílica cristalina é particularmenteadequada para aplicações de revestimento único. A aluminapoderá ser usada em qualquer das suas formas, tais comoalumina alfa, beta, gama, delta, teta, tabular esemelhantes e poderá ser fundida ou calcinada, e casocalcinada, moída ou não moída. A alfa alumina tendo umaestrutura cristalina é particularmente adequada pararevestimentos incolores usados na indústria automotiva.

As partículas listadas acima estão comercialmentedisponíveis amplamente. Por exemplo, a sílica cristalinaestá comercialmente disponível da Reade AdvancedMaterials; sílicas amorfa e precipitada da PPGIndustries, Inc.; partículas de liga cerâmica de sílicaalumina, ZEESPHERES, da 3M Corporation; sílica alumina,tal como G-200, G-400, G-600, da 3M Corporation; aluminasilicato alcalino, tal como W-210, W-410 e W-610, da 3MCorporation; vidro de borossilicato, vendido comoSUNSPHERES, da MoSci Corporation; e quartzo e nefelinasienita da Unimin, Inc. A alumina está comercialmentedisponível da Micro Abrasives Corporation como WCA3S eWCA3T0, e da Alcoa como T64-20. Zircônio, budeluíta eeudialita estão comercialmente disponíveis da Aran IslesCorporation, e nitreto de boro está comercialmentedisponível da Carborundum, Inc. como SHP-605 e HPP-325.Também será apreciado que muitos produtos comercialmentedisponíveis são de fato compósitos ou ligas de um ou maismateriais; tais partículas estão igualmente dentro daabrangência da presente invenção.

Em algumas concretizações, poderá ser desejável pré-tratar as partículas. Em uma concretização, as partículassão pré-tratadas antes de serem incorporadas às presentescomposições. Um tratamento térmico poderá ser realizado,por exemplo, aquecendo as partículas até uma temperaturaentre cerca de 350°C e 2000°C, tal como 600°C e IOOO0Cdurante um período de tempo de duas a três horas. Em umaoutra concretização, as partículas poderão ser tratadasou modificadas com um composto tal como um silano. Aspartículas poderão ser preparadas pelo processo de solgel. Também, as partículas poderão ser calcinadas ouminadas, ou preparadas por qualquer processo de refinaçãoadequado.

As partículas usadas na presente invenção poderão ter umtamanho de partícula médio de cerca de 0,1 a 50 micra,tal como de 0,1 a 20 micra, ou de 1 a 12 micra, ou de 1 a10 micra, ou de 3 a 6 micra. 0 tamanho de partícula médiodas partículas poderá variar entre qualquer um destesvalores dentro das faixas de acordo com a presenteinvenção. Em uma concretização, o tamanho médio departícula é de 10 micra ou menos, ou 6 micra ou menos. Emuma concretização da presente invenção, as partículascompreendem partículas de carbeto de silício tendo umtamanho de partícula médio de 2 0 micra ou menos, tal como15 micra ou menos. Misturas de diversas partículaspoderão ser usadas, bem como combinações de partículascom tamanhos de partículas variáveis. Por exemplo, em umaconcretização da presente invenção, a pluralidade departículas compreende uma mistura de partículas umaporção da qual tem um tamanho de partícula médio de 10micra ou menos, e uma porção da qual tem um tamanho departícula médio de 15 micra ou mais.

Em uma concretização, as partículas compreendem carbetode silício, alumina calcinada e/ou alumina tendo umtamanho de partícula mediano de 10 micra ou menos, ou 6micra ou menos, ou 5,5 micra ou menos, ou 3 micra oumenos. Em uma concretização as partículas são aluminacalcinada não moída tendo um tamanho de cristalitomediano de menos que 5,5 micra, tal como 2 micra.

"Tamanho de partícula médio" refere-se ao tamanho decerca de 50 por cento ou mais das partículas em umaamostra. "Tamanho de partícula mediano" refere-se aotamanho de partícula no qual a metade da distribuição émaior e a metade é menor; "tamanho de cristalito mediano"é semelhantemente definido, porém usando o tamanho decristalito ao invés do tamanho de partícula.

0 tamanho de partícula poderá ser determinado porqualquer método conhecido na técnica, tal como poranalisador de tamanho de partícula convencional. Porexemplo, onde o tamanho médio de partícula for maior que1 mícron, poderão ser empregadas técnicas de dispersão alaser, e para tamanhos médios de partícula menores que 1mícron, poderá ser usada a microscopia eletrônicatransmissional ("TEM").

O formato ou morfologia das partículas poderá variardependendo do tipo de partícula ou partículasselecionado. Por exemplo, partículas geralmenteesféricas, tais como materiais cristalinos, contassólidas, microcontas, ou esferas ocas, poderão serusados, bem como o poderão partículas que sejam em formade placa, cúbicas ou aciculares (isto é, alongadas oufibrosas). As partículas também têm uma morfologiaaleatória ou não-uniforme. Adicionalmente, as partículaspoderão ter uma estrutura interna que seja oca, porosa,ou isenta de vazios, ou qualquer combinação, tal como umcentro oco com paredes porosas ou sólidas. Deverá serapreciado que diferentes formatos de partículas poderãoser mais adequados para uma aplicação relativamente aoutra. Por exemplo, quando usadas com revestimentosincolores automotivos, partículas tendo uma morfologia emforma de placas poderão apresentar melhor resistência aoestrago que aquelas tendo formas esféricas ou outras nãoesféricas. Entretanto, o formato de partícula poderá serirrelevante para outras aplicações. Será apreciado quecombinações de partículas tendo diferentes morfologiaspoderão ser usadas para dar as desejadas característicasao revestimento final. Em uma concretização da invenção,as partículas poderão ser esféricas, em forma de placa,não-uniformes, cristalinas (incluindo estruturas mono- oumulti-cristalinas), e/ou morfologia amorfa.

As partículas deverão ter uma dureza suficiente paraconferir maior proteção contra estragos e/ouarranhamentos do que seria alcançada com um revestimentopreparado a partir da mesma resina ou sistema deligamento resinoso, porém carecendo das partículas. Porexemplo, as partículas poderão ter um valor de durezamaior que o valor de dureza de materiais que possamestragar ou arranhar um revestimento curado, tais comosujeiras, areia, pedras, vidro, limpadores abrasivos,escovas para lava-rápidos, e semelhantes. 0 valor dedureza das partículas e materiais que podem arranhar ouestragar um revestimento poderão ser determinados porqualquer método de medição de dureza convencional, porémé tipicamente determinada de acordo com a escala dedureza de Mohs. A escala de Mohs é uma escala empíricapara a dureza de minerais ou materiais mineraláceos, eindica a resistência relativa ao arranhamento dasuperfície de um material. A escala de Mohs originalconsistia de valores variando de 1 a 10, com o talcotendo um valor de 1 e o diamante tendo o valor de 10. Aescala foi recentemente expandida de um valor máximo de10 para um valor máximo de 15, para acomodar a adição dealguns materiais sintéticos. Todos os valores de durezaMohs discutidos aqui, entretanto, são baseados na escalaoriginal de 1 a 10.

Os valores de dureza Mohs de diversas partículas dentroda abrangência da invenção são dados na tabela A abaixo.

Tabela A

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Tipicamente, as partículas usadas de acordo com apresente invenção terão uma dureza Mohs de 4,5 ou maior,tal como 5 ou maior ou 8 ou maior. Para revestimentosincolores para automóveis, partículas tendo dureza Mohsde 9 ou 10 poderão ser adequadas. Em uma concretização, adureza Mohs das partículas é entre 4,5 e 8, tal comoentre 4,5 e 7,5 ou 4,5 e 7.

Será apreciado que muitas partículas, particularmente aspartículas inorgânicas, de acordo com a presenteinvenção, têm uma dureza na sua superfície que poderá serdiferente da dureza das porções internas da partícula. Adureza da superfície é tipicamente a dureza relevante àpresente invenção.

A incorporação das partículas acima mencionadas na resinaformadora de película ou sistema ligante resinoso poderáresultar em revestimentos tendo resistência ao estrago earranhamento intensificada comparativamente com os mesmosrevestimentos sem estas partículas. De acordo com apresente invenção, revestimentos poderão ser formuladoscom estas características melhoradas de estrago e/ouarranhamento sem afetar a aparência ou outraspropriedades mecânicas dos revestimentos.

"Estrago" e "arranhão" referem-se aqui a deformaçõesfísicas resultantes de abrasão mecânica e/ou química."Resistência a estragos" é uma medida da habilidade de ummaterial de resistir à degradação de aparência causadapor tensões mecânicas de pequena escala. "Resistência aoarranhamento" é a habilidade de um material de resistir adanos mais severos que possam conduzir a sulcos maisfundos ou mais largos, visíveis. Daí, arranhões sãogeralmente considerados como sendo mais severos que o queé referido na técnica como um estrago, e os dois sãoconsiderados na técnica como sendo diferentes. Conformenotado acima, estragos e arranhões poderão resultar defatores fabris e ambientais, bem como do uso normal.Apesar de estragos e arranhões serem em muitos aspectosgraus diferentes de uma mesma coisa, um revestimento quemelhora a resistência a estragos poderá não ser eficaz emmelhorar a resistência ao arranhamento, e vice-versa.

Daí, será apreciado que um único tipo de partícula ou,alternativamente, combinações de partículas poderá(ão)ser empregado(s) para dar ao revestimento final ascaracterísticas desejadas. Por exemplo, uma partícula queofereça particularmente boa resistência a estragos poderáser acoplada com uma que ofereça resistência aoarranhamento particularmente boa.

Conforme notado acima, as partículas ou combinações departículas usadas na presente invenção deverão geralmenteter uma dureza suficiente para conferir proteçãomelhorada contra estragos ou arranhões comparativamentecom nenhuma partícula estando presente. Consequentemente,as composições da presente invenção, quando curadas,terão maior resistência a estragos e arranhamentos do quecontrapartidas sem as partículas. Percentagens deretenção de brilho seguindo ensaios para estragos e/ouarranhões variando de 20 por cento até próximo de 100 porcento são alcançadas, tal como uma retenção de 10 porcento ou maior, uma retenção de 50 por cento ou maior, ouuma retenção de 7 0 por cento ou maior, ou uma retenção de90 por cento ou maior. Para determinar se uma resistênciamelhorada a estragos e arranhamentos está sendo obtidacom uma partícula ou combinação de partículas emparticular, duas composições de revestimento poderão serformuladas, com a única diferença sendo que uma contenhaas presentes partículas e a outra não as contenha. Osrevestimentos poder ao ser testados para resistência aestragos e arranhões (i. é, "ensaios de estragos earranhões") por qualquer meio padronizadamente conhecidona técnica, tal como aqueles descritos na seção deexemplos abaixo. Será entendido por aquela pessoamedianamente entendida no assunto que o teste de estragose arranhões usado será apropriado para o uso final nosubstrato revestido, p. ex. , um revestimento superiorautomotivo poderá ser testado por um método diferente deum revestimento de assoalho, incluindo assoalhos devinila e madeira. Os resultados para as composiçõescontendo partículas e não contendo partículas poderão sercomparados para determinar se foi obtida uma resistênciamelhorada quando as partículas selecionadas sãoadicionadas. Mesmo um pequeno melhoramento em qualquerdestes ensaios constitui um melhoramento de acordo com ainvenção. Será apreciado que a resistência a estragos earranhamento, e métodos para testá-la, são distintos depropriedades testadas de "desgaste", perda de peso oupelícula em massa ("bulk-film") e que tais ensaios sãotipicamente relevantes para produtos diferentes daquelesda presente invenção.

As partículas poderão estar presentes nas composições derevestimento da presente invenção em uma quantidadevariando de 0,01 a 25,0 por cento em peso, tal como de0,01 a 20 por cento em peso, ou de 0,01 a 10 por cento empeso, ou de 0,05 a 8 por cento em peso, ou de 1 a 3 porcento em peso, com o percentual em peso sendo baseado nopeso da composição de revestimento. Em uma concretização,as partículas estarão presentes em uma concentração demais que 5 por cento em peso, tal como maior que 5 até 2 0por cento em peso. Enquanto quantidades de 2 0 por centoem peso ou menos são tipicamente adequadas, quantidadesainda maiores que 2 0 por cento em peso também poderão serusadas.

Será apreciado que o aumento na resistência a estragos earranhamentos aumentará na medida em que aumente aconcentração de partículas. Os ensaios descritos na seçãode exemplos abaixo poderão ser usados por aquelesentendidos no assunto para determinar que peso percentualou "carga" de partículas dará o desejado nível deproteção. As partículas serão dispersas de maneirarazoavelmente uniforme no revestimento curado, isto é,não haverá tipicamente uma concentração aumentada departículas em uma porção do revestimento curadocomparativamente com outra.

Tanto o tamanho das partículas usadas quanto a cargapoderão afetar não apenas o nível de resistência aestrago e/ou arranhamento, mas também a aparência dacomposição curada. Daí, o tamanho de partícula e a cargadeverão ser otimizados pelo usuário com base na aplicaçãoparticular, tendo em conta, por exemplo, o nível deturvação aceitável, o nível de resistência a estrago e/ouarranhamento, a espessura do revestimento e semelhantes.

Onde a aparência for particularmente relevante, tal comoem um revestimento incolor automotivo, poderá ser usadauma carga e tamanho de partícula relativamente baixos.

Por exemplo, uma carga de 5 por cento em peso ou menor,ou 1 por cento em peso ou menor, ou 0,1 por cento em pesoou menor, e um tamanho de partícula de até e incluindo 8micra, tal como um tamanho de partícula de até eincluindo 6 micra poderá ser particularmente adequado.

Para sistemas industriais de revestimento único onde aturvação não seja relevante, ou onde outros pigmentosestejam presentes, carregamentos de até 10 por cento ouainda maiores poderão ser usados, por exemplo, 1 a 5 porcento, com partículas de 10 micra ou ainda maiores, talcomo 15 micra ou maiores. Uma pessoa medianamenteentendida no assunto poderá otimizar o tamanho departícula e o carregamento para alcançar a desejadaresistência a estrago e/ou arranhamento sem comprometer aaparência ou outras propriedades mecânicas dosrevestimentos curados. Misturas de partículas tendodiferentes tamanhos poderão ser particularmente adequadaspara uma dada aplicação.

Em uma concretização da presente invenção, as partículasestarão presentes na composição em uma quantidade de 0,01a 0,1 por cento em peso, e as partículas têm um tamanhode partícula médio variando de 0,1 a 15 micra. A turvaçãotambém poderá ser minimizada em pelo menos um nívelselecionando resinas e partículas que tenham um índice derefração ("RI") semelhante, isto é, a diferença entre oRI da resina e o RI da partícula ("Δ-RI") sejamminimizados. Em algumas concretizações, tal como pararevestimentos incolores, a Δ-RI varia de 1 a 1,5, talcomo de Ia 1,4, ou de Ia 1,2. Usando uma combinação departículas tendo diferentes RI's também poderá ajudar areduzir a turvação. Minimizando a Δ-RI é particularmenterelevante quando as partículas forem maiores em tamanho(i. é, maiores que cerca de 6 micra) e/ou a carga departículas for maior que cerca de 8 por cento em peso.Tipicamente, quando o RI da partícula for próximo do RIda resina, as partículas poderão compreender um maiorpeso percentual das presentes composições. Em algunscasos, para alguns materiais tendo valores de RIparticularmente altos, pequenos tamanhos de partículapoderão, de fato, dar uma aparência mais turva que omesmo material em uma faixa de intermediária de tamanhode partícula. Na medida em que o tamanho de partículacresce adicionalmente para tais materiais, a turvaçãotambém aumentará.

Em uma outra concretização da invenção, adicionalmente àspartículas descritas acima, nanopartícuias também sãoincorporadas às presentes composições. "Nanopartícuias" éusado aqui para referir-se a partículas tendo um tamanhomédio de partícula de 0,8 a menos que 500 nanometros, talcomo entre 10 e 100 nanometros. Tais nanopartículaspoderão incluir tanto materiais particulados orgânicosquanto inorgânicos, tais como aqueles formados a partirde materiais orgânicos e inorgânicos, poliméricos e nãopoliméricos, materiais compósitos, e misturas destes.

Conforme usado aqui, o termo "material inorgânicopolimérico" significa um material polimérico tendo umaunidade repetitiva de cadeia principal baseada em umelemento ou elementos diferente(s) de carbono, porexemplo, silício; "materiais orgânicos poliméricos"significa materiais poliméricos sintéticos, materiaispoliméricos semi-sintéticos e materiais poliméricosnaturais, todos os quais tendo uma unidade repetitiva decadeia principal baseada em carbono. "Material compósito"refere-se a uma combinação de dois ou mais diferentesmateriais que tenham sido combinados. As nanopartículasformadas a partir de materiais compósitos poderão ter umadureza na sua superfície que seja diferente da dureza dasporções internas da partícula. A superfície dasnanopartículas poderá ser modificada tal comoquimicamente ou fisicamente modificando suascaracterísticas superficiais usando técnicas conhecidasno ramo. Por exemplo, as nanopartículas poderão serdispersas em si loxano, tal como um ao qual um grupofuncional tenha sido adicionado. Adicionalmente, umananopartícuia formada a partir de um único materialpoderá ser revestida, blindada ou encapsulada com ummaterial diferente ou uma forma diferente do mesmomaterial para produzir uma partícula tendo as desejadascaracterísticas superficiais.

As nanopartículas adequadas para uso nas composições dainvenção poderão ser formadas a partir de materiaiscerâmicos, materiais metálicos, ou misturas destes oupoderão compreender, por exemplo, um núcleo deessencialmente um único óxido inorgânico tal como sílicaem forma coloidal, pirogênica, ou amorfa, alumina oualumina coloidal, dióxido de titânio, óxido de césio,óxido de ítrio, ítrio coloidal, zircônia, tal comozircônia coloidal ou amorfa ou misturas destes, ou umóxido inorgânico de um tipo sobre o qual estejadepositado um óxido orgânico de outro tipo. Materiaisúteis para formar as presentes nanopartículas incluemgrafita, metais, óxidos, carbetos, nitretos, boretos,sulfetos, silicatos, carbonatos, sulfatos e hidróxidos.

Conforme discutido acima, em muitas aplicações serádesejado que o uso das presentes partículas, e quandoempregadas, as nanopartículas não deverão interferirsignificativamente com as propriedades óticas dacomposição de revestimento curada, particularmente quandoo revestimento curado serve como um revestimentotransparente, ou um revestimento incolor em um sistema decor-mais-incolor. Propriedades óticas e "claridade" derevestimento poderão ser avaliadas medindo a turvação dorevestimento curado. Para fins da presente invenção, aturvação é medida usando um instrumento BYK/Haze Glossseguindo as instruções do fabricante.

A diferença entre o valor da turvação de um revestimentocurado com as partículas e o valor da turvação de umrevestimento curado sem as partículas (valor de Δturvação) de menos que cerca de 10 ou ainda menos étipicamente desejada para a maioria das aplicações. Umvalor de Δ turvação de 5 ou menos é tipicamente desejadoquando usando as presentes composições como umrevestimento superior transparente.

Conforme mencionado anteriormente, composições dapresente invenção poderão compreender composições derevestimento líquidas ou composições de revestimento em35 forma particulada sólida, i. é, uma composição derevestimento em pó.

As composições de revestimento em pó da presente invençãopoderão opcionalmente conter aditivos, tais como ceraspara fluxo e umectação, agentes controladores de fluxo,tais como acrilato de poli(2-etilhexila), aditivosdesgaseificantes, tais como benzoína e MicroWax C, resinaadjuvante para modificar e otimizar as propriedades dorevestimento, antioxidantes, absorventes de luzultravioleta (UV) e catalisadores. Exemplos deantioxidantes úteis incluem aqueles comercialmentedisponíveis da Ciba-Geigy sob a designação comercialIRGANOX® e TINUVIN®. Esses aditivos opcionais, quandousados, estarão presentes tipicamente em quantidades deaté 20 por cento em peso, com base no peso total dacomposição de revestimento.

As composições líquidas da presente invençãosemelhantemente poderão conter aditivos ótimos, tais comoplastificantes, antioxidantes, estabilizantes de luz,absorventes de UV, agentes tixotrópicos, agentesdesgaseificantes, co-solventes orgânicos, biocidas,tensoativos, aditivos controladores de fluxo,catalisadores, fotoiniciadores, e/ou fotossensibilizantesonde for apropriado. Quaisquer de tais aditivosconhecidos na técnica poderão ser usados, na ausência deproblemas de compatibilidade.

As partículas usadas nas composições da presente invençãopoderão ser adicionadas a qualquer tempo durante aformulação do revestimento em pó ou líquido. Por exemplo,composições de revestimento em pó curáveis da presenteinvenção poderão ser preparadas primeiro misturando aseco a resina formadora de película, a pluralidade departículas, e quaisquer dos aditivos descritos acima, emum misturador, tal como um misturador de lâminasHenschel. O misturador é operado durante um período detempo suficiente para resultar em uma mistura secahomogênea dos materiais. A mistura é então misturada sobfusão em uma extrusora, tal como uma extrusora de roscadupla co-rotativa, operada dentro de uma faixa detemperatura suficiente para fundir, mas não pegar, oscomponentes. A composição em pó curável misturada sobfusão é tipicamente moída até um tamanho médio departícula de, por exemplo, 15 a 80 micra. Outros métodosconhecidos na técnica também poderão ser usados.

Alternativamente, as presentes composições em pó poderãoser preparadas misturando e extrudando os ingredientesconforme descrito acima, porém sem as presentespartículas. As partículas poderão então ser adicionadas àformulação como um pós-aditivo, tal como por meio de umsegundo processo de extrusão, ou simplesmente misturandoas partículas na composição misturada, tal comosacudindo-as em conjunto em um recipiente fechado ouusando um misturador Henschel. Enquanto se constatousurpreendentemente que composições compreendendopartículas pós-adicionadas proporcionam melhorresistência a estragos e/ou arranhamentos, as partículaspoderão ser incorporadas à formulação com os outrosingredientes secos. Daí, a maneira de formular aspresentes composições poderá ser determinada por umapessoa medianamente entendida no assunto dependendo daaplicação e dos parâmetros desejados pelo usuário.

As composições de revestimento da invenção poderão seraplicadas a qualquer um de uma variedade de substratosincluindo, mas não limitados a, substratos metálicos,poliméricos, de madeira (incluindo compósitos de madeira)e vidro. Por exemplo, as composições poderão seraplicadas a substratos automotivos tais como grades,tetos, portas, rodas e pára-choques, e substratosindustriais, tais como eletrodomésticos, incluindopainéis e tampas de lavadoras e secadoras, portas epainéis laterais de refrigeradores, acessórios parailuminação, móveis metálicos para escritórios esubstratos de madeira tais como assoalhos e gabinetes demadeira.

As composições de revestimento em pó são muitofreqüentemente aplicadas por aspersão, e no caso de umsubstrato metálico, por aspersão eletrostática, ou pelouso de um leito fluidizado. 0 revestimento em pó poderáser aplicado em uma única passada ou em diversas passadaspara prover uma película tendo uma espessura após cura decerca de 25 a 250 micrometros (1 a 10 mils) , geralmentecerca de 50 a 100 micrometros (2 a 4 mils) . Outrosmétodos padrões para aplicação de revestimentos tambémpoderão ser empregados, tais como pincelamento, imersãoou escoamento.

As composições líquidas da invenção também poderão seraplicadas por qualquer método convencional, tal como porpincelamento, imersão, revestimento por escoamento,revestimento por rolo, aspersão convencional eeletrostática. Tipicamente, a espessura de película pararevestimentos líquidos poderá variar entre 2,5 e 125micrometros (0,1 e 5 mils), tal como entre 2,5 e 25micrometros (0,1 e 1 mil), ou cerca de 10 micrometros(0,4 mil).

Após aplicação da composição de revestimento, o substratorevestido poderá ser aquecido até uma temperatura edurante um tempo suficientes para curar o revestimento.

Substratos metálicos com revestimentos em pó sãotipicamente curados a uma temperatura variando de 121,I0Ca 260,0°C (250°F a 500°F) durante 1 a 60 minutos, ou de148, 9°C a 204,4°C (300°F a 400°F) durante 15 a 30 minutos.

Formulações líquidas poderão ser curadas à temperaturaambiente, tal como aquelas usando um agente de cura depoliisocianato ou polianidrido, ou elas poderão sercuradas a temperaturas elevadas para acelerar a cura. Umexemplo seria ar forçado curando em uma câmara decorrente descendente a cerca de 40°C a 60°C, que é comumna indústria de repintura automotiva. As composiçõescuráveis à temperatura ambiente são geralmente preparadasna forma de um sistema de dois (2) pacotes no qual oagente de cura é mantido separado do polissiloxanocontendo o grupo funcional reativo. Os pacotes sãocombinados pouco antes da aplicação.

As composições líquidas termicamente curáveis tais comoaquelas usando um agente de cura de isocianato,aminoplástico, fenoplástico, poliepóxido ou poliácidobloqueados poderão ser preparadas como um sistema depacote único. Essas composições poderão ser tipicamentecuradas a temperaturas elevadas, durante 1 a 30 minutos,a uma temperatura variando de 121°C a 232°C (250°F a450°F) com a temperatura primariamente dependente domecanismo de cura dos componentes da composição derevestimento, bem como do tipo de substrato usado. 0tempo de aplicação (i. é, o tempo que o substratorevestido fica exposto à temperatura elevada para cura) édependente das temperaturas de cura bem como da espessurada película da composição de revestimento aplicada. Porexemplo, peças elastoméricas automotivas revestidasrequerem um tempo de aplicação a uma temperatura maisbaixa (p. ex. , 30 minutos a 121°C (250°F) ) , enquanto querecipientes para bebidas de alumínio requerem um tempo deaplicação muito curto a uma temperatura muito alta (p.ex., 1 minuto a 191°C (375°F)).

Conforme mencionado anteriormente, as composições derevestimento líquido da presente invenção poderão incluircomposições de revestimento curáveis por radiação, istoé, composições capazes de curar por radiação ionizantee/ou radiação actínica.

Conforme usado aqui, "radiação actínica" significaradiação de alta energia e/ou as energias secundáriasresultantes da conversão deste elétron ou outra energiaparticulada então radiação de nêutrons ou gama, as ditasenergias sendo de pelo menos 30.000 elétron volts epodendo ser de 50.000 a 300.000 elétron volts. Enquantodiversos tipos de radiação ionizante sejam adequados paraeste fim, tal como raios-X e raios beta e gama, aradiação produzida por elétrons de alta energiaacelerados ou dispositivos de feixes de elétrons tambémpoderão ser usados. A quantidade de radiação ionizante emrads para curar composições de acordo com a presenteinvenção poderá variar com base em fatores tais como oscomponentes para a formulação do revestimento, aespessura do revestimento, a temperatura da composição derevestimento e semelhantes.

"Radiação actínica" é luz com comprimentos de onda deradiação eletromagnética variando da faixa de luz doultravioleta ("UV"), através da faixa de luz visível, epara dentro da faixa de infravermelho. A radiaçãoactínica que poderá ser usada para curar composições derevestimento da presente invenção geralmente têmcomprimentos de onda de radiação eletromagnéticavariando, por exemplo, de 150 a 2.000 nanometros.

Exemplos adequados não limitativos de fontes de luzultravioleta poderão incluir arcos de mercúrio, arcos decarbono, lâmpadas de mercúrio de média ou alta pressão,arcos de plasma de com controle de fluxo e anel deturbilhonamento ("swirl-flow plasma ares") e diodosemissores de luz ultravioleta.

Composições curáveis por radiação da presente invenção,adicionalmente à pluralidade de partículas discutidasanteriormente, poderão incluir quaisquer de uma variedadede materiais reconhecidos na técnica tendo um grupofuncional reativo curável por radiação. Tais gruposfuncionais curáveis por radiação poderão incluir, porexemplo, grupos vinila, grupos vinil éter, grupos(met)acrilato (i. é, metacrilato ou acrilato), gruposepóxi, grupos maleimida, e/ou grupos fumarato. Taismateriais contendo grupos funcionais curáveis porradiação poderão incluir uretanos, acrílicos, melaminas,poli(cloretos de vinila), poliolefinas, e similares. Emuma concretização da presente invenção, a composiçãocurável por radiação compreende um uretano acrilado.

Tais composições também poderão incluir iniciadores e/ousensibilizantes de fotopolimerização conforme sãogeralmente conhecidos na técnica. Exemplos defotoiniciadores incluem isobutil benzoína éter, misturasde butil isômeros de butil benzoína éter, α,α-dietoxiacetofenona e α,α-dimetoxi-a-fenilacetofenona.Exemplos de fotossensibilizantes incluem benzofenona,antraquinona, tioxantona e óxidos de fosfina.Estabilizantes de UV também poderão ser adicionadosincluindo benzotriazóis, hidrofenil triazinas, eestabilizantes de luz de amina impedida, por exemplo,aqueles comercialmente disponíveis da Ciba SpecialtyChemicals na sua linha TINUVIN.

Outros aditivos padronizadamente usados na técnica tambémpoderão ser incluídos em tais composições. Tais aditivospoderão incluir solventes orgânicos, tais como ésteres,por exemplo, acetato de n-butila, acetato de etila, eacetato de isobutila; éter álcoois, tais como etilenoglicol monoetil éter, etileno glicol monobutil éter,propileno glicol monometil éter, dipropileno glicolmonoetil éter, acetato de propileno glicol monoetiléter,acetato de etileno glicol monoetiléter, acetato dedipropileno glicol monometiléter, e acetato de dietilenoglicol monoetiléter; cetonas, tais como metil etilcetona, metil n-butil cetona e metil isobutil cetona;alcanóis inferiores contendo 2 a 4 átomos de carbono,tais como etanol, propanol, isopropanol e butanol; ehidrocarbonetos aromáticos, tais como xileno, tolueno enafta. Outros aditivos também poderão ser usados casodesejado, incluindo modificadores de reologia, aditivosde fluxo, desaeradores, aditivos controladores de brilho,diluentes, etc.

Será apreciado que os ligantes resinosos usados nascomposições de revestimento da presente invenção nãoestão limitados àqueles nos quais um ligante termicamentecurável ou curável por radiação esteja presente. Porexemplo, uretanos curados por umidade, alquídicos secadosao ar, alquídicos catalisados, epóxi-aminas curados àtemperatura ambiente e hidróxi-isocianatos, epóxi-ácidostermocuráveis, hidroxil-aminoplásticos bem como outroscompostos químicos que curem aminoplasticos, laças, taiscomo laças ou dispersões acrílicas ou de poliésterpoderão ser usados de acordo com a presente invenção. Osligantes poderão ser à base de solventes orgânicos oubase aquosa.

As composições de revestimento da invenção sãoparticularmente úteis como mono-revestimentostransparentes ou como revestimentos incolores emrevestimentos compósitos cor-incolor, tais como emaplicações automotivas. Ademais, as composições dainvenção na forma pigmentada poderão ser aplicadasdiretamente a um substrato de maneira a formar umrevestimento de cor. O revestimento de cor poderá estarna forma de um primer para aplicação subseqüente de umrevestimento superior ou poderá ser um revestimentosuperior colorido. Quando usado como um revestimento deprimer, espessuras de 10 a 100 micrometros (0,4 a 40mils) são típicas. Quando usado como um revestimentosuperior de cor, espessuras de 12,5 a 100 micrometros(0,5 a 4,0 mils) são usuais, e quando usado como umrevestimento incolor, espessuras de revestimento de cercade 37,5 a 100 micrometros (1,5 a 4,0 mils) poderão serusadas. Conseqüentemente, a presente invenção éadicionalmente direcionada a um substrato revestido comuma ou mais das presentes composições. Os substratos ecomposições, e a maneira de aplicá-los, estão descritosacima.

Será apreciado que no caso de assoalhos de madeira, umnúmero de camadas diferentes poderá ser aplicado ou antesou depois da instalação; essas camadas poderão incluir,por exemplo, um revestimento de tinta líquida, um vedanteresistente à abrasão, um promotor de adesão, e umrevestimento superior. Qualquer das composições derevestimento da presente invenção, particularmente ascomposições líquidas, poderão compreender qualquer umadas camadas. Conseqüentemente, a presente invenção éadicionalmente direcionada a um assoalho de madeiracompreendendo pelo menos uma camada de revestimento,sendo que a camada de revestimento é formada a partir dequalquer uma das composições de revestimento da presenteinvenção mencionadas acima. Tipicamente, tal assoalho demadeira terá duas ou mais camadas de revestimento.

A presente invenção é ainda adicionalmente direcionada auma composição de revestimento compósita multi-camadacompreendendo um revestimento base depositado sobre umacomposição formadora de película e uma camada superioraplicada sobre pelo menos uma porção do revestimentobase, onde o revestimento superior é depositado a partirde qualquer uma das composições de revestimento dapresente invenção. O revestimento base poderá ter umaespessura de película curada variando de 12,5 a 100micrometros (0,5 a 4 mils) enquanto que a espessura depelícula curada de revestimento superior poderá ser deaté 250 micrometros (10 mils). 0 revestimento base poderáser curado antes da aplicação do revestimento superior,ou os dois revestimentos poderão ser curados em conjunto.

Em um exemplo, o revestimento base poderá ser depositadoa partir de uma composição formadora de películapigmentada, enquanto que o revestimento superior formadoa partir das presentes composições é substancialmentetransparente. Este é o sistema cor-mais-incolor discutidoacima, freqüentemente usado em aplicações automotivas.

Em ainda uma outra concretização, a presente invenção édirecionada a um método para melhorar a resistência aestragos e/ou arranhamentos de um substrato revestidocompreendendo aplicar qualquer uma das presentescomposições da presente invenção a pelo menos uma porçãodo substrato. A aplicação poderá ser por qualquer meioconhecido na técnica até a espessura conforme descritoacima.

Os revestimentos formados de acordo com a presenteinvenção têm propriedades de aparência destacadas,propriedades de resistência ao desgaste, e/ou deresistência a arranhamentos e estragos comparativamentecom composições onde nenhuma partícula estiver presente.

As composições da presente invenção também poderão serusadas para formar revestimentos tendo excepcionalresistência à degradação por UV. Conseqüentemente, ainvenção é adicionalmente direcionada a um revestimentocurado tendo partículas dispersas através do mesmo, talcomo um revestimento formado a partir de qualquer umdentre composições de revestimento em pó ou líquidasanteriormente descritas, tendo menos que 10 por cento,tal como menos que 5 por cento ou ainda menos que 4 porcento, de redução no brilho após 500, 1000 e 1500 horasde exposição a QUV.

EXEMPLOS

Cada um dos exemplos de 1 a 8 mostrados abaixo descreve apreparação de uma composição de revestimento incolor empó de epóxi-ácido. Cada um dos exemplos 2 a 8 descreve apreparação de composições contendo uma pluralidade departículas de acordo com a presente invenção, enquantoque o exemplo comparativo 1 descreve a preparação de umacomposição análoga que não contém partículas. Quantidadeslistadas indicam partes em peso.<table>table see original document page 26</column></row><table>1 Copolímero acrílico compreendendo 50% de metacrilato deglicidal/10% de metacrilato de butila/5% de estireno/35%de metacrilato de metila

2 Ácido dodecanóico

3 Pó de Micro Cera C, uma amida de ácido graxo (etilenobis-estearamida), comercialmente disponível da Hoechst-Celanese

4 TINUVIN 144 (2-ter-butil-2-(4-hidróxi-3,5-di-ter-butilbenzil)[bis(metil-2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinil)dipropionato), um estabilizante de luzultravioleta comercialmente disponível da Ciba-GeigyCorp.

5 TINUVIN 405 (2-4((2-hidróxi-3-(2-etilhexiloxi)propil-oxil-2-hidroxifenil)-4,6-bis(2,4-dimetilfenil)-1,3,5-triazina), um estabilizante de luz ultravioletacomercialmente disponível da Ciba-Geigy Corp.

6 HCA-I, um agente anti-amarelamento comercialmentedisponível da Sanko Chemical Corp.

7 Metil dicocoamina comercialmente disponível da Akzo-Nobel Corp.

8 Agente de fluxo de acrílico preparado por polimerizaçãoem solução em xileno e tolueno de 81,2% de acrilato deetil hexila, 11,8% de acrilato de hidroxietila e 7% demetacrilato de N,N-dimetilaminoetila na presença de 2,2'-azobis-(2-metilbutironitrila) (100% de sólidos)

9 Plaquetas de óxido de alumínio, tamanho de partículamédio de 3 micra, comercialmente disponíveis daMicroAbrasives Corporation

10 Carbeto de silício verde, tamanho de partícula médiode 6,5 micra, comercialmente disponível da MicroAbrasiveCorporation

11 Carbeto de silício verde, tamanho de partícula médiode 4 micra, comercialmente disponível da MicroAbrasiveCorporation

12 Pó de Diamante, tamanho médio de partícula de 12micra, comercialmente disponível da Lands Superabrasives.

Os componentes foram misturados em um Misturador Henscheldurante 60 a 90 segundos. As misturas foram entãoextrudadas através de uma extrusora de rosca dupla co-rotativa Werner & Pfleider a uma velocidade de rosca de450 RPM e uma temperatura de extrudado de IOO0C a 125°C.

O material extrudado foi então moído até um tamanho departícula de 17 a 27 micra usando um Moedor ACM (Moinhode Classificação por Ar da Micron Powder Systems, Summit,New Jersey) para produzir composições em pó finais. Aspartículas foram então pós-adicionadas às respectivascomposições em pó. Os pós acabados forameletrostaticamente aspergidos sobre painéis de ensaio eavaliados para propriedades de revestimento conformedescrito abaixo.

Preparação de painéis de ensaio

Painéis de ensaio foram revestidos com um primereletrodepositável comercialmente disponível da PPGIndustries, Inc. como ED6061. Cada uma das composições derevestimento em pó dos exemplos 1-8 foi aplicada a umaespessura de película de 58 a 71 micra (2,3 - 2,8 mils) ,aquecida durante a uma temperatura de 145°C (293°F) paracurar os revestimentos. Os painéis de ensaio foram entãotestados para resistência a estragos conforme descritoabaixo.

Medições iniciais de brilho/turvação 20° foram feitasusando um Byk Gardner Gloss Haze Meter. Ensaios deresistência a estragos foram feitos usando um Atlas MarTester conforme segue. Um pedaço de papel abrasivo de 2 μde 2" χ 2" comercialmente disponível da 3M forrado nofundo com um pano de feltro e agarrado a uma palhetaacrílica no braço do instrumento, e dois conjuntos deesfregaduras duplas foram realizados em cada painel. Cadapainel foi então lavado com água fria de torneira esecado. A resistência a estragos é medida como apercentagem de brilho 20° que foi retida após asuperfície ter sido estragada pelo testador de estragos.A resistência a estragos foi medida como: Resistência aEstragos = (Brilho Pós-Estrago h- Brilho Original) . Osresultados são apresentados na tabela 1 abaixo.

TABELA 1

<table>table see original document page 29</column></row><table>

Exemplo 9

Este exemplo descreve a preparação de três composições derevestimento líquidas curáveis por radiação. O exemplo 9Adescreve a preparação de uma composição de revestimentocurável por radiação contendo alumina. Os exemplos 9B e9C descrevem a preparação de composições análogasadicionalmente contendo sílica e carbeto de silício,respectivamente. As composições curáveis por radiaçãoforam preparadas misturando os ingredientes listadosabaixo. As quantidades listadas indicam partes em peso.

<table>table see original document page 29</column></row><table>

1Resina de oligômero de acrilato uratano alifático.

2Acrilato de isodecila, SR395 da Sartomer Company.

3Diacrilato de hexanodiol, SR23 8 da Sartomer Company.

4N-vinil-2-pirrolidona, V-purol/RC da ISP TechnologiesInc.

5Tetracrilato de ditrimetilolpropano, SR355 da SartomerCompany.

6Diacrilato de tripropileno glicol, SR306 da SartomerCompany.

7Hidroquinona monometil éter da Eastman Chemical.

8WCA3S plaquetas de alumínio da Micro AbrasivesCorporation, tamanho médio de partícula 4 micra, durezaMohs de 9.

9Cera CERIDUST 5091 da Clairant Additives.

10PERENOl F-60 tensoativo comercialmente disponível daCognis.

11Disperbyk lio aditivo dispersante da Byk-Chemie USA.

12Benzofenona da Cognis Coatings and Inks.

13DaROCUR 1173 da Ciba Specialty Chemicals Additives.

14AIREX 92 0 aditivo da Tego Chemie Service GmbH.

A composição de revestimento incolor líquida curável porradiação identificada como exemplo 9A acima foi preparadausando os componentes e quantidades (partes em peso) mostradas, com os ingredientes dispersos uniformementeusando agitação com lâminas Cowles. Os exemplos 9B e 9Cabaixo foram preparados adicionando a quantidade indicadade partículas a 100 gramas de exemplo 9A e dispersando aías partículas.

Cada uma das composições de revestimento foi aplicada atábuas compensadas de bordo que foram preparadas comosegue. Tinta UV para cabos de armas C83 6E35(comercialmente disponível da PPG Industries, Inc.) foipassada sobre uma tábua; e o excesso de tinta foiremovido. A tinta foi flasheada a uma temperatura de 5O0Ca 6O0C durante cerca de 5 minutos para remover solvente,e curada por exposição a lâmpadas de cura por UV de 300mJ/cm2 usando uma pressão de mercúrio de 80 W/cm (peça n°25-20008-E), comercialmente disponível da Western QuartzProducts, Inc. Cerca de 15 micra de revestimento deR667Z74 UV (comercialmente disponível da PPG Industries,Inc.) foram então aplicados usando um revestidor de roloDubois. O revestimento foi curado por exposição a 325mJ/cm2 usando as lâmpadas descritas acima. A superfíciedo revestimento foi lixada usando uma esponja Scotchbriteda 3M. Cerca de 20 micra dos revestimentos do exemploforam aplicados usando um revestidor de rolo Dubois, e osrevestimentos foram curados por exposição a 850 mJ/cra2usando as lâmpadas descritas acima.

Para cada substrato revestido, o brilho 60° inicial foimedido usando um medidor Trigloss comercialmentedisponível da Byk-Gardner Instrument Company, Inc. Aresistência ao arranhamento foi determinada usando umtestador de abrasão Gardner onde o peso de carga foi de 1libra e uma lixa de greda preta seca e úmida da 3M foiligada à superfície de esfregamento. A resistência aoarranhamento foi realizada em 100 ciclos. As medições debrilho finais foram então realizadas. A retenção debrilho foi determinada como o brilho final dividido pelobrilho inicial, multiplicado por 100. Os resultados sãoapresentados abaixo na seguinte tabela 2.

TABELA 2

<table>table see original document page 31</column></row><table>

1OK412, sílica tratada com cera da Degussa, tamanho departícula médio 4 micra, dureza Mohs de 6,0.

2SIC 400 verde carbeto de silício da Micro AbrasivesCorporation, tamanho de partícula médio 17 micra, durezaMohs de 9,3.

Os dados apresentados na tabela 2 demonstram algummelhoramento na resistência a estragos de revestimentoscuráveis por radiação líquidos que contenham alumina(dureza Mohs 9,0) com a adição de partículas tais como desílica (dureza Mohs 6,0) e um melhoramento significativona resistência a estragos com a adição de partículasmuito duras de carbeto de silício verde (dureza Mohs 9,3).

Conquanto concretizações particulares desta invençãotenham sido descritas para fins de ilustração, ficaráevidente àqueles entendidos no assunto que numerosasvariações dos detalhes da presente invenção poderão serfeitas sem partir da invenção conforme definida nasreivindicações apensas.

Claims (20)

1. Revestimento, caracterizado pelo fato de ser formadode uma composição compreendendo:uma resina formadora de película; euma pluralidade de partículas tendo um tamanho médio departícula entre 0,1 e 50 micra dispersas na dita resina,sendo que as partículas têm uma dureza suficiente paraconferir maior resistência a estragos e/ou arranhamentosao revestimento comparativamente a um revestimento ondenenhuma partícula estiver presente,e sendo que a diferença entre o índice de refração daspartículas varia de 1 a 1,5.

2. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de as partículas compreenderempartículas orgânicas.

3. Revestimento, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de as partículas orgânicascompreenderem partículas de diamante.

4. Revestimento, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de as partículas orgânicascompreenderem carbeto de silício, carbeto de titânio e/oucarbeto de boro.

5. Revestimento, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de as partículas orgânicascompreenderem partículas de carbeto de silício.

6. Revestimento, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de as partículas orgânicascompreenderem partículas de carbeto de silício tendo umtamanho de partícula mediano de 20 micra ou menos.

7. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de as partículas compreenderempartículas inorgânicas.

8. Revestimento, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de compreender sílica ou alumina.

9. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o revestimento ser formado apartir de uma composição de revestimento em pó.

10. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o dito revestimento serformado a partir de uma composição líquida.

11. Revestimento, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de a composição compreender umacomposição termicamente curável e/ou uma composiçãocurável por radiação.

12. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a resina formadora de películacompreender pelo menos um polímero contendo grupofuncional reativo e pelo menos um agente de cura tendogrupos funcionais reativos com o grupo funcional dopolímero.

13. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de as partículas terem um tamanhomédio de partícula de 2 0 micra ou menos.

14. Revestimento, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato as partículas de terem um tamanhode partícula médio de 10 micra ou menos.

15. Revestimento, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a dureza em Mohs média daspartículas ser de 5 ou mais.

16. Revestimento, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de a dureza em Mohs média ser de-8 ou mais.

17. Substrato revestido, caracterizado pelo fato decompreender um substrato, e o revestimento conformedefinido na reivindicação 1 sobre pelo menos uma porçãodo substrato.

18. Substrato revestido, de acordo com a reivindicação-17, caracterizado pelo fato de compreender um substratometálico, um substrato polimérico, e/ou um substrato demadeira.

19. Método para melhorar a resistência ao arranhamentoe/ou estrago de um substrato, caracterizado pelo fato decompreender aplicar a pelo menos uma porção do substratoo revestimento conforme definido na reivindicação 1.

20. Método para preparar um revestimento em pó,caracterizado pelo fato de compreender extrudar emconjunto uma resina formadora de película e umapluralidade de partículas, sendo que as partículas têmuma dureza suficiente para conferir maior resistência aestragos e/ou arranhamentos ao revestimentocomparativamente com um revestimento onde nenhumapartícula estiver presente, e sendo que a diferença entreo índice de refração da resina e o índice de refração daspartículas varia de 1 a 1,5.