BRPI0714014A2 - composição de revestimento, artigo revestido, método de revestimento, e, método para preparar a composição de revestimento - Google Patents

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Archie W Garner
T Howard Killilea
Carl L Cavallin
Kevin W Evanson
Dan Hartinger
Larry B Brandenburger
Todd A Peterson
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Abstract

COMPOSIçãO DE REVESTIMENTO, ARTIGO REVESTIDO, MéTODO DE REVESTIMENTO, E, MéTODO PARA PREPARAR A COMPOSIçãO DE REVESTIMENTO. A presente invenção proporciona uma composição de revestimento, um método de revestir um substrato, e um substrato revestido (e.g., um artigo de placa de fibra de cimento revestido). Em modalidades preferidas a composição de revestimento inclui um ou mais polímeros de látex e um sistema de resina epoxídica alifática. A composição de revestimento pode incluir uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas. Um artigo revestido compreendendo um substrato de placa de fibra de cimento e um sistema de revestimento aplicado no substrato também é obtido. O artigo inclui um primeiro sistema de revestimento aplicado no substrato, sendo que o primeiro sistema de revestimento inclui um sistema de resina epoxídica alifática tendo uma dispersão aquosa de partículas de polímero, opcionalmente um aditivo de silicato, e opcionalmente um ou mais compostos olefínicos e iniciador para os mesmos. O primeiro sistema de revestimento preferivelmente inclui uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas. Em uma modalidade preferida, o primeiro sistema de revestimento é aplicado em todas as superfícies do substrato (e.g., o lado fronal, o lado traseiro e as bordas de uma placa). O substrato revestido pode ser então revestido com outros revestimentos opcionais, e.g., revestimentos de topo protetores ou decorativos.

Description

"COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO, ARTIGO REVESTIDO, MÉTODO DE REVESTIMENTO, E, MÉTODO PARA PREPARAR A COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO" Referência cruzada aos pedidos relacionados 5 Este pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório U.S. de
Número de Série 60/819.505, depositado aos 7 de julho de 2006, e do Pedido Provisório U.S. de Número de Série 60/898.621, depositado aos 30 de janeiro de 2007, cujas descrições são aqui incorporadas como referências. Fundamentos da invenção 10 Artigos compósitos de cimento estão se tornando cada vez
mais comuns para uso em materiais de construção. Muitos destes artigos são preparados a partir de materiais baratos, tais como cimento, fibras de madeira (celulose), fibras naturais (vidro) e polímeros. Estes artigos normalmente são preparados na forma de substratos de placa de fibra de cimento tais como 15 placas e painéis de revestimento externo. O substrato ou os artigos podem ser preparados usando métodos tais como extrusão ou usando uma máquina Hatschek.
Em climas setentrional, dano de congelamento e descongelamento repetidos da água absorvida no substrato de placa de fibra 20 de cimento representa um problema significativo. Exposição continuada à umidade, aos ciclos de congelamento-descongelamento, à exposição UV e ao dióxido de carbono atmosférico pode causar danos químicos e físicos nos artigos feitos de composições de placa de fibra de cimento no decorrer do tempo. Sistemas de revestimento ou composições de revestimento podem 25 evitar a exposição aos elementos tais como luz UV, dióxido de carbono e água, ou podem ajudar a reduzir o dano que pode ocorrer devido à exposição a estes elementos. Vários tais sistemas estão disponíveis para proteger artigos de placa de fibra de cimento. Contudo, há uma necessidade de sistemas de revestimento e de composições de revestimento que proporcionem uma 2
vedação superior, tenham a capacidade para curar rapidamente ou possam proporcionar resultados aperfeiçoados quando um artigo revestido com a composição é submetido ao teste de adesão úmida e aos múltiplos ciclos de congelamento-descongelamento.
5 Sumário
A presente invenção proporciona em um aspecto uma composição de revestimento tendo um ou mais polímeros de látex, e um sistema de resina epoxídica alifática. em certas modalidades a resina epoxídica alifática é distinta de um ou mais polímeros de látex, Em outras 10 modalidades a resina epoxídica alifática é parte de um ou mais de um ou mais polímeros de látex. O componente funcional oxirano em um sistema de resina epoxídica alifática pode, em certas modalidades, ter um peso equivalente de epóxido menor do que cerca de 1.000. A composição de revestimento pode incluir uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas 15 em uma ou mais camadas.
Em outro aspecto a invenção proporciona um artigo revestido compreendendo um substrato de placa de fibra de cimento e um sistema de revestimento aplicado no substrato. O artigo inclui um primeiro sistema de revestimento aplicado no substrato, sendo que o primeiro sistema de 20 revestimento inclui um sistema de resina epoxídica alifática tendo uma ou mais dispersões aquosas de partículas de polímero, opcionalmente um aditivo de silicato, e opcionalmente um ou mais compostos olefínicos e iniciador para os mesmos. O primeiro sistema de revestimento preferivelmente inclui uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou 25 mais camadas. Em uma modalidade preferida, a dispersão aquosa de polímero é um polímero de látex, o sistema de resina epoxídica compreende trimetilol- propano-triglidicil-éter e uma amina, e o aditivo de silicato opcional compreende silicato de potássio. Em outra modalidade preferida, cada uma das composições de revestimento é uma composição aquosa. 3
Em outro aspecto, o artigo revestido inclui: um substrato de placa de fibra de cimento, e um primeiro sistema de revestimento aplicado no substrato, sendo que o primeiro sistema de revestimento inclui: um polímero de látex epóxido-funcional, uma solução de amina, opcionalmente um aditivo 5 de silicato, e opcionalmente um ou mais compostos olefínicos e iniciador para os mesmos.
Em outro aspecto, um segundo sistema de revestimento opcional pode ser aplicado sobre o topo do primeiro sistema de revestimento. O segundo sistema de revestimento opcional preferivelmente compreende um 10 polímero de látex funcionalizado ou um polímero de látex de multiestágios ou um polímero de látex de multiestágios, funcionalizado. Mais preferivelmente, o segundo sistema de revestimento opcional compreende um polímero de látex de multiestágios acetoacetóxi-funcional.
Em outro aspecto, a invenção proporciona um método para 15 preparar um artigo revestido, cujo método compreende proporcionar um substrato de placa de fibra de cimento, revestir pelo menos uma porção do substrato com o sistema de revestimento descrito acima e curar por radiação o revestimento.
O sumário acima da presente invenção não é intencionado para 20 descrever cada modalidade mostrada ou cada implementação da presente invenção. Outras características, objetivos, e vantagens da invenção serão evidentes a partir da descrição e dos desenhos, e das reivindicações. Em vários lugares em todo este pedido, é proporcionada orientação através de listas de exemplos, que podem ser usados em várias combinações. Em cada 25 caso, a lista relatada serve apenas como um grupo representativo e não deve ser interpretada como uma lista exaustiva.
Os detalhes de uma ou mais modalidades da invenção são mostrados no desenho acompanhante e na descrição abaixo. Outras características, objetivos, e vantagens da invenção serão evidentes a partir da 4
descrição e dos desenhos, e das reivindicações. Breve descrição do desenho
Fig. 1 é uma vista de seção transversal esquemática de um artigo de fibra de cimento revestido.
5 Símbolos de referência iguais nas várias figuras do desenho
indicam elementos iguais. Os elementos no desenho não estão em escala. Descrição detalhada
Um "sistema de revestimento epoxídico" ou "sistema de resina epoxídica" significa um sistema de revestimento de multicomponentes tendo 10 pelo menos dois componentes, um primeiro componente tendo grupos oxirano (e.g., composição de revestimento epóxido-fimcional) e um segundo componente tendo grupos reativos (e.g., grupos funcionais epóxido-reativos) que podem reagir com o grupo oxirano. Estes grupos podem reagir para curar, polimerizar ou reticular o sistema de revestimento. 15 Uma dispersão aquosa de partículas de polímero inclui o
significado de polímero de látex e polímero dispersável em água.
Um polímero de "látex" significa uma dispersão ou emulsão de partículas de polímero formadas na presença de água e um ou mais agentes emulsificadores ou dispersantes secundários (e.g., um tensoativo, polímero 20 solúvel em álcali ou suas misturas) cuja presença é exigida para formar a dispersão ou emulsão. O agente emulsificador ou dispersante secundário está tipicamente separado do polímero após a formação do polímero. Em algumas modalidades um agente emulsificador ou dispersante reativo pode se tornar parte das partículas de polímero à medida que são formadas. 25 Um polímero "dispersável em água" significa um polímero que
é capaz de ser combinado sozinho com água, sem exigir o uso de um agente emulsificador ou dispersante secundário, para obter uma dispersão ou emulsão aquosa de partículas de polímero tendo pelo menos uma estabilidade em prateleira de um mês em temperaturas de armazenagem normais. 5
O termo "multiestágios" quando usado com respeito a um látex significa que o polímero de látex foi preparado usando cargas discretas sendo que cada carga contém um ou mais monômeros ou que foi preparado usando uma carga continuamente variada de dois ou mais monômeros. Normalmente 5 um látex de multiestágios não exibirá um único ponto de inflexão de Tg conforme medido usando DSC. Por exemplo uma curva de DSC para um látex de multiestágios preparado usando cargas discretas de um ou mais monômeros pode exibir dois ou mais ponto de inflexão de Tg. Também, uma curva de DSC para um látex de multiestágios preparado usando uma carga 10 continuamente variada de dois ou mais monômeros pode exibir nenhuns pontos de inflexão de Tg. Por meio de explanação adicional, uma curva de DSC para um látex de estágio único preparado usando uma carga de monômero único ou uma carga não-variada de dois monômeros pode exibir apenas um único ponto de inflexão de Tg. Ocasionalmente quando apenas um 15 ponto de inflexão de Tg é observado, pode ser difícil determinar se o látex representa um látex de multiestágios. Em tais casos um ponto de inflexão de Tg mais baixo pode algumas vezes ser detectado por inspeção mais rigorosa, ou o esquema de síntese usado para preparar o látex pode ser examinado para determinar se seria ou não esperada a produção de um látex de multiestágios. 20 Os termos "um", "uma", "o", "a", "pelo menos um(a)", e
"um(a) ou mais de" são usados intercambiavelmente. Assim, por exemplo uma composição de revestimento que compreende "uma" amina pode ser interpretada para significar que a composição de revestimento inclui "uma ou
mais" aminas.
25 A recitação de faixas numéricas com pontos de extremidade
inclui todos os números incluídos dentro daquela faixa (e.g., 1 a 5 inclui 1, 1,5,2, 2,75,3,3,80, 4, 5, etc.).
O termo "compreende" e suas variações não tem um significado limitante onde o termo aparece na descrição ou nas 6
reivindicações. Assim, por exemplo, uma composição compreendendo um composto ceroso significa que a composição inclui um ou mais compostos cerosos.
Os termos "ésteres de acrilato" e "ésteres de metacrilato" 5 referem-se aos ésteres de ácido acrílico e aos ésteres de ácido metacrílico, respectivamente. Podem ser chamados de (met)acrilatos ou ésteres de (met)acrilato.
O termo "composto olefínico" refere-se a qualquer monômero, oligômero ou polímero contendo insaturação etilênica reativa, tais como 10 vinilas, (met)acrilatos, vinil-éteres, alil-éteres, óleos insaturados (incluindo mono, di e triglicerídeos), ácidos graxos insaturados, e semelhantes. O termo "grupo olefínico" refere-se ao grupo funcional insaturado etilênico reativo em um composto olefínico.
Os termos "preferido(a)" e "preferivelmente" referem-se às 15 modalidades que podem proporcionar certos benefícios, sob certas circunstâncias. Contudo, outras modalidades também podem ser preferidas, sob a mesma ou outras circunstâncias. Ademais, a recitação de uma ou mais modalidades preferidas não implica que outras modalidades não sejam úteis, e não é intencionada a exclusão de outras modalidades do escopo da invenção. 20 O termo "grupo orgânico" refere-se a um grupo hidrocarboneto
(e.ghidrocarbila) com elementos opcionais diferentes de carbono e hidrogênio na cadeia, tais como oxigênio, nitrogênio, enxofre, e silício que é classificado como um grupo alifático, grupo cíclico, ou combinação de grupos alifático e cíclico (e.g., grupos alcarila ou aralquila). O termo "grupo alifático 25 refere-se a um grupo hidrocarboneto saturado ou insaturado linear ou ramificado. Por exemplo, este termo é usado para incluir grupos alquila, alquenila, e alquinila. O termo "grupo alquila" refere-se a um grupo hidrocarboneto saturado linear ou ramificado incluindo, por exemplo, metila, etila, isopropila, t-butila, heptila, dodecila, octadecila, amila, 2-etil-hexila, e 7
semelhante. O termo "grupo alquenila" refere-se a um grupo hidrocarboneto insaturado linear ou ramificado com uma ou mais ligações duplas de carbono- carbono. Exemplos não-limitantes de grupos alquenila incluem grupos tais como vinila, 1-propenila, 2-propenila, 1,3-butadienila, 1-butenila, 2-butenila, 5 1-pentenila, 2-pentenila, 1-hexenila, 2-hexenila, heptenila, octenila e semelhante. O termo "grupo alquinila" refere-se a um grupo hidrocarboneto insaturado linear ou ramificado com uma ou mais ligações triplas de carbono- carbono. Exemplos não-limitantes de grupos alquinila incluem etinila, 1- propinila, 2-propinila, 1-butinila, 2-butinila, 3-butinila, 1-pentinila, 2- 10 pentinila, 1- hexinila, 2-hexinila, heptinila, octinila e semelhante. O termo "grupo cíclico" refere-se a um grupo hidrocarboneto de anel fechado que pode ser classificado como um grupo alicíclico, grupo aromático (grupo arila), ou grupo heterocíclico. O termo "grupo alicíclico" refere-se a um grupo hidrocarboneto tendo propriedades se parecendo com aquelas de grupos 15 alifáticos. Exemplos não-limitantes de grupos alicíclicos incluem ciclo- propila, ciclo-butila, ciclo-pentila, ciclo-hexila, ciclo-heptila, ciclo-octila e semelhante. Os termos "grupo aromático" ou "grupo arila" referem-se a um grupo hidrocarboneto mono- ou policíclico tal como fenila ou naftila. O termo "grupo heterocíclico" refere-se a um grupo hidrocarboneto de anel fechado no 20 qual um ou mais dos átomos do anel é um elemento diferente de carbono (e.g., nitrogênio, oxigênio, enxofre, etc.).
Substituição pode ocorrer nos grupos orgânicos dos agentes coalescentes usados nas composições de revestimento da presente invenção. Como um meio de simplificação da discussão e da recitação de certa 25 terminologia usada em todo este pedido, os termos "grupo" e "porção" são usados para diferenciar entre espécies químicas que permitem substituição ou que podem ser substituídas e aquelas que não permitem ou não podem ser assim substituídas. Deste modo, quando o termo "grupo" é usado para descrever um substituinte químico, o material químico descrito inclui grupos 8
substituídos e não-substituídos, onde os grupos substituintes podem incluir átomos de O, N, Si, ou S, por exemplo, na cadeia (e.g., um grupo alcoxila) bem como grupos carbonila e outros grupos substituintes convencionais. Por exemplo, a frase "grupo alquila" é intencionada para incluir não apenas puros 5 substituintes alquila hidrocarboneto saturado de cadeia aberta, tais como metila, etila, propila, t-butila, e semelhante, mas também inclui grupos alquila substituídos tendo substituintes conhecidos na arte, tais como hidroxila, alcoxila, alquil-sulfonila, átomos de halogênio, ciano, nitro, amino, carboxila, e semelhante. Assim, "grupo alquila" pode incluir grupos éter, halo-alquilas, 10 nitro-alquilas, carbóxi-alquilas, hidróxi-alquilas, sulfo-alquilas, e semelhante. Quando o termo "porção" é usado para descrever um composto ou substituinte químico, apenas o material químico não-substituído é intencionado para ser incluído. Assim, a frase "porção alquila" é limitada à inclusão de apenas puros substituintes alquila hidrocarboneto saturado de 15 cadeia aberta, tais como metila, etila, propila, t-butila, e semelhante. O termo "porção hidrocarbila" refere-se às porções orgânicas insaturadas contendo apenas hidrogênio e carbono.
Em um aspecto, a invenção proporciona um sistema de revestimento para uma variedade de substratos, incluindo, por exemplo, 20 substratos de fibra de cimento, tais como um produto de revestimento externo (siding) de placa de fibra de cimento ou outro artigo compósito de cimento. Embora referência seja feita em todo este relatório descritivo aos substratos de fibra de cimento, as composições de revestimento aqui descritas podem ser alternativamente usadas com uma ampla variedade de outros substratos. Tais 25 outros substratos adequados incluem madeira, metal, cimento, plástico, cerâmica, vidro, compósitos, etc.
Preferivelmente, o primeiro sistema de revestimento inclui uma dispersão aquosa de partículas de polímero (e.g., um polímero de látex ou dispersão de poliuretano, ou uma mistura de ambos), um sistema de resina 9
epoxídica alifática, opcionalmente um silicato, e opcionalmente um ou mais compostos olefínicos. Alternativamente, o primeiro sistema de revestimento inclui: um sistema de resina epoxídica alifática contendo um polímero de látex epóxido-funcional, opcionalmente um aditivo de silicato, e 5 opcionalmente um ou mais monômeros ou oligômeros olefínicos e iniciador para os mesmos.
Em modalidades preferidas, o sistema de revestimento tem as propriedades de resistência à água e adesão de um sistema epoxídico e as propriedades de desgaste por exposição ambiental de um revestimento de 10 polímero dispersável em água ou látex.
Referindo-se à Fig. 1, um artigo revestido 10 da presente invenção é mostrado em vista de seção transversal esquemática. Artigo 10 inclui um substrato de placa de fibra de cimento 12. Substrato 12 tipicamente é bastante pesado e pode por exemplo ter uma densidade de cerca de 1 g/cm3 a 15 cerca de 1,6 g/cm ou maior. A primeira superfície maior 14 do substrato 12 pode ser gofrada com ressaltos ou picos pequenos 16 e vales 18, e.g., de modo a se parecer com madeira serrada áspera. Superfície maior 14 pode ter uma variedade de outras configurações de superfície, e pode se parecer com uma variedade de materiais de construção diferentes de madeira serrada áspera. 20 Camada ou camadas 20 do sistema de revestimento mostrado jaz(em) em cima e parcialmente penetra(m) a superfície 14, e desejavelmente é(são) aplicada(s) no artigo 10 na localização onde o artigo 10 é manufaturado. Camada(s) 20 ajuda(m) a proteger o substrato 12 contra um ou mais de exposição à umidade, ciclos de congelamento-descongelamento, exposição 25 UY ou dióxido de carbono atmosférico. Camada(s) 20 também pode(m) proporcionar uma camada base firmemente aderia sobre a qual uma ou mais camadas firmemente aderidas de revestimento de topo final 22 podem ser formadas. O revestimento de topo final 22 desejavelmente é tanto decorativo quanto resistente à intempérie, e pode ser aplicado no artigo 10 na localização 10
onde o artigo 10 é manufaturado ou após o artigo 10 ter sido fixado em uma construção ou outra superfície.
Uma variedade de substratos de placa de fibra de cimento pode ser utilizada nos artigos mostrados. Os substratos mostrados tipicamente incluem cimento e uma carga. Cargas exemplares incluem madeira, fibra de vidro, polímeros (orgânicos e inorgânicos) ou suas misturas. Os substratos podem ser feitos usando métodos tais como extrusão, o método Hatschek, ou outros métodos na arte. Veja, e.g., Pedido de Patente U.S. de Número 2005/0208285 Al (corresponde ao Pedido de Patente Internacional de Número WO 2005/071179 Al); Pedido de Patente Australiana de Número 2005100347; Pedido de Patente Internacional de Número WO 01/68547 Al; Pedido de Patente Internacional de Número WO 98/45222 Al; Pedidos de Patente U.S. de Número 2006/0288909 Al; e Pedido de Patente Australiana de Número 198060655 Al. Exemplos não-limitantes de tais substratos incluem produtos de revestimento externo (siding), placas e semelhantes, para usos incluindo construção de cercas, cobertura de teto, pavimento, chapas artificiais para revestimento de parede, chapas artificiais para revestimento de parede de recinto de chuveiro, Iap siding, revestimento externo vertical, painéis sofito, chapas desbastadas, réplicas de ripa de borda formada e réplicas de pedra ou estuque. Uma ou ambas superfícies maiores do substrato podem ser perfiladas ou gofradas para se parecerem como uma madeira serrada áspera ou granulada ou outro produto de construção, ou recortadas ou cortadas para se parecerem com ripas. A superfície do substrato não revestida tipicamente contém uma pluralidade de poros com dimensões de seção transversal em escala micrométrica ou submicrométrica.
Uma variedade de substratos de fibra de cimento está comercialmente disponível. Por exemplo, vários produtos de revestimento externo {siding) de fibra de cimento preferidos estão disponíveis na James Hardie Building Products Inc. of Mission Viejo, CA, incluindo aqueles 11
vendidos como HARDIEHOME™ siding, HARDIPANEL™ vertical siding, HARDIPLANK™ Iap siding, HARDIESOFFIT™ paneis, HARDITRIM™ planks e HARDISHINGLE™ siding. Estes produtos estão disponíveis com uma garantia estendida, e é dito que resistem ao dano por umidade, que 5 exigem apenas pouca manutenção, não racham, não deterioram ou não delaminam, que resistem ao dano causado por exposição estendida à umidade, chuva, neve, ar salino e térmites, que são não-combustíveis, e que oferecem o calor da madeira e a durabilidade de fibra de cimento. Outros substratos de revestimento externo (siding) de fibra de cimento adequados incluem 10 produtos de placa de cimento AQUAPANEL™ de Knauf USG Systems GmbH & Co. KG de Iserlohn, Alemanha, produtos de placa de cimento CEMPLANK™, CEMPANEL™ e CEMTRIM™ de Cemplank of Mission Viejo, CA; produtos de placa de cimento WEATHERBOARDS™ de CertainTeed Corporation of Valley Forge, PA; produtos de placa de cimento 15 MAXITILE™, MAXISHAKE™ e MAXISLATE™ de MaxiTile Inc. of Carson, CA; produtos de placa de cimento BRESTONE™, CINDERSTONE™, LEDGESTONE™, NEWPORT BRICK™, SIERRA PREMIUM™ e VINTAGE BRICK™ de Nichiha U.S.A., Inc. of Norcross, GA, produtos de placa de cimento EVERNICE™ de Zhangjiagang Evernice 20 Building Materials Co., Ltd. of China e produtos de placa de cimento E BOARD™ de Everest Industries Ltd. of índia.
Em uma modalidade, a presente invenção proporciona um primeiro sistema de revestimento para um artigo de placa de fibra de cimento. Em processos de fabricação de placa de fibra de cimento, placas recém- 25 revestidas saem da linha de fabricação e são empilhadas. E desejável fabricar os produtos tão eficientemente quanto possível. Conseqüentemente, há um desejo sempre presente de aumentar a velocidade do processo ou de utilizar menos energia durante o processo (e.g., utilizando um forno menor). Em outras palavras, os revestimentos aplicados nos produtos são preferivelmente 12
secos tão rápida e eficientemente quanto possível. Uma exigência, contudo, que frustra este desejo é que placas recém-revestidas preferivelmente não devem "formar bloco" quando empilhadas (e.g., as placas revestidas não devem se aderir umas nas outras). Um mecanismo para minorar a tendência 5 de um revestimento recém-aplicado formar bloco é o uso de uma resina de Tg mais elevada. Infelizmente, contudo, resinas de Tg mais elevadas podem exigir o uso de um solvente coalescente para facilitar a formação de filme, e muitos solventes coalescentes tradicionais são voláteis e/ou causam preocupações reguladoras. Para suplantar estas dificuldades, as composições 10 descritas proporcionam um sistema resistente à formação de bloco que alcança coalescência apropriada sem o uso de um agente coalescente reativo volátil. Como discutido com mais detalhe abaixo, tem sido descoberto que combinação de um látex de Tg alta com um sistema de resina epoxídica alifática dá um revestimento baixo em VOC com desempenho aperfeiçoado 15 de adesão e de congelamento-descongelamento. Embora não haja o desejo de se basear em teoria, parece que o sistema de resina epoxídica não curado funciona como um agente coalescente eficaz para o componente látex.
Em outra modalidade, um sistema de revestimento epoxídico alifático de dois componentes é aplicado em um substrato e é então sobre- 20 revestido com um segundo sistema de revestimento. O uso de um sistema epoxídico alifático (em oposição a um sistema epoxídico aromático) no primeiro sistema de revestimento permite que a linha seja percorrida sob condições nas quais o primeiro sistema de revestimento não é totalmente seco antes da aplicação do segundo sistema de revestimento. Embora não haja o 25 desejo de se basear em teoria, é presentemente crido que as resinas epoxídicas não curadas podem migrar para dentro de um sistema de revestimento subseqüentemente aplicado. As resinas epoxídicas alifáticas mostradas, diferentemente da maioria das resinas epoxídicas aromáticas, não exibem quantidades indesejáveis de "branqueamento" sob exposição à luz UV. Isto é 13
especialmente vantajoso quando o substrato revestido está sendo exposto à luz solar por períodos de tempo prolongado.
O termo "epóxi alifático" significa uma resina epoxídica que não é principalmente derivada de fenol ou de compostos fenólicos 5 substituídos (e.g., fenil-fenol, butil-fenol, nonil-fenol, cresol, bisfenol A, bisfenol F, bisfenol A butóxi-metilolado, fenólicos novolac, fenólicos resóis, e semelhante). O termo "epóxido alifático", contudo, não inclui polímeros de látex epóxido-funcionais (e.g., polímeros de látex baseados em GMA), que em si mesmos podem ter sido formados usando monômeros aromáticos não 10 contendo fenol tal como estireno.Preferivelmente, as resinas epóxido- fiincionais alifáticas serão derivadas dos compostos tenso menos do que cerca de 5% de grupos álcool aromático, e.g., fenol, fenila fenol, butil-fenol, nonil- fenol, cresol, bisfenol A, bisfenol F, bisfenol A butóxi-metilolado, fenólicos novolac, fenólicos resóis, e semelhante) baseado no peso total da resina 15 epóxido-funcional alifática. Mais preferivelmente, as resinas epóxido- fiincionais alifáticas serão derivadas de compostos tendo menos do que cerca de 3% de grupos álcool aromático. Muito mais preferivelmente, as resinas epóxido-funcionais alifáticas serão derivadas de compostos tendo menos do que cerca de 1% de grupos álcool aromático. Em adição, o termo "epóxido 20 alifático" inclui resinas epóxido-funcionais feitas, por exemplo, como o produto de reação de uma molécula precursora de oxirano (e.g., epicloroidrina) e um ácido aromático não contendo fenol (e.g., ácido isoftálico). O termo "epóxido alifático" também inclui resinas epoxídicas principalmente derivadas de fenol ou fenóis substituídos onde a estrutura de 25 anel aromático do fenol ou fenol substituído tem sido hidrogenada (e.g., bisfenol A hidrogenado).
O uso de um sistema de resina epoxídica alifática proporciona ainda outra vantagem em sistemas de revestimento preferidos. Em outra modalidade, a presente invenção proporciona sistemas epoxídicos alifáticos 14
de 2 componentes que funcionam como sistemas de um revestimento. Nesta modalidade, é obtido um produto de placa de fibra de cimento que inclui um primeiro revestimento de um sistema de resina epoxídica alifática. O revestimento é adequado para exposição externa prolongada de tal modo que 5 poderia ser experimentado antecipadamente como um revestimento de topo aplicado no campo. Em outras palavras, é obtido um artigo de placa de fibra de cimento revestido que exibe propriedades de congelamento-descongelamento e de desgaste pela ação de agentes atmosféricos. O artigo pode ser instalado como recebido do fabricante e então um revestimento final de tinta 10 arquitetônica pode ser aplicado. Em modalidades preferidas o produto pode suportar os elementos por seis meses antes de o revestimento final ser aplicado.
Em outra modalidade o sistema de revestimento inclui um sistema de duas partes, com uma primeira parte incluindo uma solução de 15 polímero de látex, uma resina epoxídica dispersada na solução e aditivos opcionais (e.g., desespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, corantes, pigmentos, etc.), e uma segunda parte tendo uma solução de amina, junta com aditivos opcionais (e.g., desespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, corantes, pigmentos, etc.), sal de silicato opcional ou 20 polímero de látex.
Em ainda outra modalidade, o sistema de revestimento inclui um sistema de duas partes, com uma primeira parte incluindo uma solução de polímero de látex epóxido-funcional e aditivos opcionais (e.g., desespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, corantes, 25 pigmentos, etc.), e uma segunda parte tendo uma solução de amina, junta com aditivos opcionais (e.g., desespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, corantes, pigmentos, etc.), sal de silicato opcional ou polímero de látex adicional opcional (não sendo epóxido-funcional).
Na modalidade, tendo duas partes as duas partes são 15
misturadas para formarem o primeiro sistema de revestimento em uma maneira convencional e aplicadas no artigo, ou podem ser aplicadas no artigo como descrito no Pedido de Patente Internacional de Número de Série PCT/US2007/002347.
5 O primeiro sistema de revestimento inclui uma ou mais
composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas, em certas modalidades, cada uma de uma ou mais composições de revestimento é uma composição aquosa.
Em uma modalidade, o primeiro sistema de revestimento 10 inclui um polímero de látex e um sistema de resina epoxídica alifática. Exemplos de composições de revestimento específicas para esta modalidade incluem: (i) um polímero de látex, e um sistema de resina epoxídica alifática, (ii) um polímero de látex, um sistema de resina epoxídica alifática, e um sal de silicato, (iii) um polímero de látex, um sistema de resina epoxídica 15 alifática, um monômero olefínico, e um sal de silicato, (iv) um polímero de látex, um sistema de resina epoxídica alifática, um sal de silicato, e um ou mais pigmentos, (v) um sistema de polímero de látex epóxido-funcional e um sal de silicato, ou (vi) um sistema de polímero de látex epóxido-funcional, um sal de silicato, e um ou mais pigmentos. Em modalidades preferidas, o 20 sistema de resina epoxídica é um sistema de duas partes com a primeira parte contendo uma resina epóxido-funcional e uma segunda parte contendo um composto que é reativo com os grupos epóxido (e.g., um composto aminado). Uma composição de revestimento exemplar, baseada em componentes não- voláteis, inclui: 0,5-50% em peso de resina epoxídica alifática com um peso 25 equivalente de epóxido (EEW) entre 75 e 1,000; 20-80% em peso de polímero de látex com uma Tg preferida de 5-50°C; 2-15% em peso reticulante aminado com um peso equivalente de hidrogênio reativo entre 20 e 500; e 0- 40% em peso de sal de silicato. Sistemas de 2 componentes preferidos têm vidas em pote acima de 2 horas a 25,6°C (78°F) ou são aplicados como 16
descrito no Pedido de Patente Internacional de Número de Série PCT/US2007/002347.
As composições de revestimento mostradas podem ser usadas no lugar de ou em adição a "vedantes", "revestimentos base", e 5 "revestimentos de topo" da arte anterior. Contudo, as composições descritas podem não se encaixar em qualquer categoria per se e tais termos não devem ser limitantes.
O artigos são revestidos em uma ou mais superfícies com um sistema de revestimento aquoso. O sistema de revestimento inclui uma ou 10 mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas.
Sistemas de revestimento preferidos também podem incluir uma ou mais das seguintes características adicionais:
- VOC baixo;
15 - aumento da resistência do artigo à captação de água (para
dentro do artigo);
aperfeiçoamento ou promoção de adesão de revestimentos adicionais na superfície do artigo (e.g., revestimentos de topo);
aumento da integridade da superfície do artigo (e.g., pela 20 ação de reforço da matriz de fibra e cimento muito semelhante a aglutinante em outros materiais compósitos);
proteção contra expansão do artigo sob condições de congelamento/congelamento; ou
aumento da integridade das bordas do artigo pela ligação 25 das camadas de fibra umas nas outras,
resistência à formação de bloco.
Primeiros sistemas de revestimento exemplares incluem uma dispersão aquosa de partículas de polímero, um sistema de resina epoxídica alifática, opcionalmente um sal de silicato, opcionalmente um ou mais 17
monômeros ou oligômeros olefínicos, e aditivos opcionais (e.g., desespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, corantes, pigmentos, etc.).
Dispersões aquosas de partículas de polímero exemplares para 5 uso no primeiro sistema de revestimentos são polímeros de látex, poliuretanos, poliamidas, poliolefinas cloradas, acrílicos, vinilas, polímeros óleo- modificados, poliésteres, e misturas ou copolímeros dos mesmos. Mais preferivelmente, a dispersão aquosa de partículas de polímero é um látex ou poliuretano dispersável em água. 10 Em uma modalidade opcional, a composição de
multicomponentes pode incluir uma dispersão aquosa de partículas de polímero, um sal de silicato, aditivos opcionais (e.gdesespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, corantes, pigmentos, etc.), e opcionalmente um ou mais monômeros ou oligômeros olefínicos como descrito em Pedido de 15 Patente U.S. de Número de Série 60/764.044, que é aqui incorporado como referência. Estes ingredientes adicionais podem ser adicionados em qualquer um dos componentes, embora seja preferido adicionar a dispersão aquosa de partículas de polímero com o componente epóxido. Em uma modalidade, a composição de multicomponentes, quando combinada, incluirá um polímero 20 de látex, silicato de potássio, um oligômero epoxídico (e.g.,oligômeros epoxídicos contendo bisfenol A hidrogenado), um reticulante aminado polimérico, e água.
Uma variedade de materiais poliméricos pode ser empregada nas dispersões aquosas de partículas de polímero mostradas, incluindo: 25 (met)acrílicos, vinilas, polímeros óleo-modificados, poliésteres, poliuretanos, poliamidas, poliolefinas cloradas, e misturas ou copolímeros dos mesmos. Polímeros de látex são prontamente sintetizados em custo modesto e dão uma classe preferida de dispersões aquosas de partículas de polímero. Polímeros de látex são tipicamente preparados através de polimerização de crescimento 18
de cadeia, usando um ou mais compostos olefínicos (preferivelmente monômeros). Exemplos não limitantes de compostos olefínicos que podem ser usados para preparar os polímeros de látex incluem etileno, butadieno, propeno, buteno, iso-buteno, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de 5 metila, acrilato de etila, acrilato de propila, acrilato de butila, acrilato de 2- etil-hexila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de propila, metacrilato de butila, metacrilato de 2-etil-hexila, acrilato de hidróxi-etila, acrilato de hidróxi-propila, acrilato de hidróxi-butila, metacrilato de hidróxi- butila, metacrilato de glicidila, glicidil-éter de acrilato de 4-hidróxi-butila, 10 acrilamida, metilacrilamida, estireno, α-metil-estireno, vinil-tolueno, acetato de vinila, propionato de vinila, metacrilato de alila, metacrilato de aceto- acetil-etila (AAEM), diacetona-acrilamida, dimetil-amino-metacrilato, dimetil-amino-metacrilato, N-hidróxi(met)acrilamida, vinil-éter-maleato, vinil-ésteres de ácido VERSATIC™ (ácido VERSATIC é um ácido 15 monocarboxílico saturado sintético de estrutura elevadamente ramificada contendo cerca de 5 a cerca de 10 átomos de carbono), e suas misturas. Preferivelmente, o polímero de látex é um polímero (met)acrílico.
Os polímeros de látex são tipicamente estabilizados usando um ou mais emulsificadores (isto é, tensoativos) não-iônicos ou aniônicos, usados 20 quer sozinhos quer juntos. Exemplos de emulsificadores não-iônicos incluem terc-octil-fenóxi-etil-poli(39)-etóxi-etanol, dodecil-óxi-poli(10)etóxi-etanol, nonil-fenóxi-etil-poli(40)etóxi-etanol, monooleato de poli(etileno-glicol) 2000, óleo de rícino etoxilado, alcoxilatos e alquil-ésteres fluorados, monolaurato de polioxietileno (20) sorbitana, monococoato de sacarose, di(2- 25 butil)fenóxi-poli(20)etóxi-etanol, copolímero graftizado hidróxi-celulose- poli(acrilato de butila), copolímero enxertado de dimetil-silicone-poli(óxido de alquileno), copolímero em bloco de poli(óxido de etileno)poli(acrilato de butila), copolímeros em bloco de propileno e óxido de etileno, 2,4,7,9- tetrametil-5-decino-4,7-diol etoxilado com 30 moles de óxido de etileno, N- 19
polioxietileno(20)lauramida, N-lauril-N-polioxietileno(3)amina e
poli(10)etileno-glicol-dodecil-tio-éter. Exemplos de emulsificadores aniônicos incluem lauril-sulfato de sódio, dodecil-benzeno-sulfonato de sódio, estearato de potássio, dioctil-sulfo-succinato de sódio, didecil-difenil-óxido- 5 dissulfonato de sódio, nonil-fenóxi-etil-poli(l)etóxi-etil-sulfato sal de amônio, estireno-sulfonato de sódio, dodecil-alil-sulfo-succinato de sódio, ácido graxo de óleo de linhaça, sais de sódio ou de amônio de fosfato-ésteres de nonil- fenol etoxilado, octoxinol-3-sulfonato de sódio, cocoil-sarcosinato de sódio, l-alcóxi-2-hidróxi-propil-sulfonato de sódio, alfa-olefina (Cu-Ci6) sulfonato 10 de sódio, sulfatos de hidróxi-alcanóis, N-(l,2-dicarbóxi-etil)-N-octadecil- sulfo-succinamato de tetrassódio, N-octadecil-sulfo-succinamato de dissódio, alquil-amido-polietóxi-sulfo-succinato de dissódio, dissódio-semi-éster de nonil-fenol etoxilado de ácido sulfo-succínico, e terc-octil-fenóxi-etóxi- poli(39)etóxi-etil-sulfato de sódio e semelhante. Em adição, combinações de 15 emulsificadores podem ser usadas.
Se desejado, os polímeros de látex podem ser estabilizados com um polímero solúvel em álcali. Polímeros solúveis em álcali podem ser preparados pela preparação de um polímero com ácido acrílico ou ácido metacrílico ou outro monômero ácido polimerizável (normalmente mais do 20 que 7%) e solubilização do polímero pela adição de amônia ou outra base. Veja, e.g., Pedidos de Patente U.S. publicados de Números de Série 2006/0135684 Al e 2006/0135686 Al. Exemplos de polímeros solúveis em álcali incluem JONCRYL™ 675 e JONCRYL 678. Um processo exemplar para preparar polímeros solúveis em álcali é delineado em Patente US 25 5.962.571.
Polímeros de látex tendo alguma funcionalidade ácida, são algumas vezes estabilizados por neutralização usando amônia ou uma amina. Tem sido descoberto que neutralização ou neutralização parcial de um polímero acetoacetil-funcional aquoso com uma base contendo nitrogênio 20
(e.g., amônia ou uma amina) pode em algumas situações dar uma aparência luminescente a um revestimento transparente. Embora não intencionado para ser limitante, acredita-se que esta aparência pode ser causada pela formação de uma configuração de enamina ou configuração enol tautomérica. O uso de 5 base livre de nitrogênio (e.g., uma base de metal inorgânico tal como KOH, CaOH, NaOH, LiOH, etc.) também soluciona ou minora este problema para estes tipos de revestimentos. Outras tais bases livres de nitrogênio também podem ser empregadas nesta maneira.
Um iniciador radicalar livre solúvel em água é tipicamente 10 usado na polimerização de um polímero de látex. Iniciadores radicalares livres solúveis em água exemplares são descritos abaixo. A quantidade de iniciador é preferivelmente de 0,01% em peso a 3% em peso, baseada na quantidade total de monômero. Em um sistema redox a quantidade de agente redutor é preferivelmente de 0,01% em peso a 3% em peso, baseada na 15 quantidade total de monômero. A temperatura de reação pode estar dentro da faixa de IO0Ca IOO0C.
Polímeros de látex comercialmente disponíveis exemplares incluem AIRFLEX™ EF811 (disponível na Air Products), EPS 2505 (disponível na EPS/CCA) e NEOCAR™ 2300, NEOCAR 820 e NEOCAR 20 2535 (disponível na Dow Chemical Co.). Outros polímeros de látex exemplares incluem os polímeros de látex descritos em Pedido de Patente U.S. copendente de Número de Série 2007/0110981 Al. Polímeros de látex preferidos são preparados em um pH menor do que cerca de 7,5, mais preferivelmente menor do que cerca de 6,0, e muito mais preferivelmente 25 menor do que cerca de 5,5. Polímeros de látex preferidos estão substancialmente livres de amônia significando que os polímeros de látex contêm menos do que cerca de 1% de amônia baseado em não-voláteis de polímero, mais preferivelmente menos do que cerca de 0,3% de amônia baseado em não-voláteis de polímero, e muito mais preferivelmente menos do 21
que cerca de 0,1% de amônia baseado em não-voláteis de polímero.
O polímero de látex também pode opcionalmente estar funcionalizado com grupos olefínicos ou outros grupos reticuláveis onde é desejado permitir que o polímero de látex participe na cura por radiação.
5 Polímeros de látex funcionalizados exemplares incluem ROSHIELD™ 3120 (disponível na Rohm & Haas) e os polímeros de látex AAEM-funcionais descritos nos Pedidos de Patente U.S. publicados de Números de Série 11/300.070 depositado aos 14 de dezembro de 2005 e 11/342.412 depositado aos 30 de janeiro de 2006, e no Pedido acima mencionado de Número de 10 Série 11/560.329.
Polímeros de látex exemplares incluem látices de multiestágios, bem como látices funcionalizados (e.glátex epóxido- funcional, látices AAEM-funcionais, etc.), e látices funcionalizados, de multiestágios.
15 Polímeros de látex de estágio único preferidos têm uma
temperatura de transição vítrea (Tg) de pelo menos 5°C, mais preferivelmente pelo menos 15°C, e muito mais preferivelmente pelo menos 25°C, e opcionalmente pelo menos 30°C. Polímeros de látex de estágio único preferidos para uso têm uma Tg menor do que 10°C, mais preferivelmente 20 menor do que 60°C, e muito mais preferivelmente menor do que 50°C.
Polímeros de látex de multiestágios preferidos têm entre 50 e 90% em peso de segmentos duros e entre 10 e 50% em peso de segmentos moles. O segmento duro preferivelmente tem uma Tg entre 30 e 70°C, mais preferivelmente entre 30 e 130°C e o segmento mole preferivelmente tem uma 25 Tg entre 0 e 25°C.
Primeiros componentes preferidos tendo grupos oxarino têm uma temperatura de formação de filme mínima (MFFT) menos do que cerca de 30°C, mais preferivelmente menor do que cerca de 20 °C, e muito mais preferivelmente menor do que cerca de 15 0C e otimamente menor do que cerca 22
de 10°C, quando testados com um Rhopoint 1212/42, MFFT Bar-60.
A primeira composição de revestimento preferivelmente inclui um sistema de resina epoxídica alifática. Tais sistemas de resina epoxídica alifática podem incluir resinas epoxídicas multifuncionais (e.g., resinas 5 epoxídicas di-, tri-, tetra-funcionais, e outras resinas epoxídicas multifuncionais) que são construídas usando componentes alifáticos. Exemplos de tais resinas epoxídicas multifuncionais incluem os produtos de reação de compostos contendo epóxido (e.g., epicloroidrina) com ácidos ou álcoois alifáticos multifuncionais. 10 De acordo com uma modalidade, um sistema de revestimento
epoxídico é aplicado no substrato de fibra de cimento. O sistema de revestimento epoxídico é tipicamente um sistema de revestimento de multicomponentes que inclui os sistemas de revestimento epoxídico que incluem aqueles descritos em Pedido de Patente Internacional de Número de 15 Série PCT/US2007/002347. Revestimentos baseados em epóxido incluem revestimentos epóxido-funcionais multifuncionais, e.g., resinas (e.g., resinas epoxídicas di-, tri-, tetra-funcionais, e outras multifuncionais) que são preparadas a partir de materiais iniciais alifáticos ou aromáticos. Materiais iniciais alifáticos são presentemente preferidos em casos onde o material 20 inicial pode ser exposto por períodos prolongados à radiação UV. Exemplos de tais resinas epoxídicas multifuncionais incluem os produtos de reação de compostos contendo epóxi (e.g., epicloridrina) com ácidos ou álcoois multifuncionais. Outra classe de epóxidos alifáticos é derivada de olefinas oxidadas, tais como dióxido de limoneno, óleos epoxidados e semelhante. 25 Em outra modalidade, uma resina epoxídica pode ser
preparada pela reação das proporções exigidas de um composto poliol com uma molécula precursora de oxirano (e.g., epicloroidrina). Procedimentos para tais reações são geralmente conhecidos na arte e são mostrados, por exemplo em Patente U.S. de Número 2.633.458. Por exemplo, epicloridrina pode ser 23
reagida com os seguintes materiais exemplares contendo álcool ou materiais exemplares contendo ácido carboxílico (ou misturas de tais materiais) para formar uma resina epoxídica: etileno-glicol, propileno-glicol, 1,3- propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, 2-metil-l,3-propanodiol, neopentil-glicol, 2,2-butil-etil-propanodiol, hexanodiol, dietileno-glicol, dipropileno-glicol, poli(etileno-glicóis), poli(propileno-glicóis), ciclo-hexano- dimetilol, 2,2,3-trimetil-pentanodiol, trimetilol-propano ("TMP"), TMP etoxilado, TMP propoxilado, pentaeritritol, pentaeritritol etoxilado, pentaeritritol propoxilado, dipentaeritritol, tripentaeritritol, di- e tri- pentaeritritol etoxilado e propoxilado, hidróxi-pivalato de hidróxi-pivalila, bisfenol A, bisfenol A hidrogenado etoxilado e propoxilado, isosorbida, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido hexa-hidro-fltálico, ácido 1,3- e 1,4 ciclo-hexano-dicarboxílico, ácido clorêndico, ácido glicólico, ácido lático, caprolactona e semelhante. Também podem ser usados outros álcoois ou ácidos. Álcoois preferidos incluem, neopentil-glicol, trimetilol-propano, e bisfenol A hidrogenado.
Resinas epoxídicas preferidas distintas da dispersão aquosa de partículas de polímero são caracterizadas por uma estrutura molecular que inclui pelo menos um grupo químico oxirano. As resinas epoxídicas podem ser uma molécula de peso molecular baixo (e.g., tendo um peso molecular médio ponderado menor do que cerca de 1.000 Daltons), ou podem estar na forma de uma molécula de peso molecular mais alto (e.g., tendo um peso molecular médio ponderai maior do que cerca de 1.000 Daltons). Resinas epoxídicas preferidas têm um peso molecular entre 200 e 10.000, e mais preferivelmente entre 200 e 2.000 Daltons. Resinas epoxídicas preferidas têm um peso molecular equivalente (EEW) de entre cerca de 75 e 1.000, mais preferivelmente entre cerca de 85 e 800, e muito mais preferivelmente entre cerca de 90 e 350, e otimamente entre 90 e 250 g/grupo epóxido. Resinas epoxídicas alifáticas preferidas têm uma funcionalidade de entre cerca de 1 e 24
5, mais preferivelmente entre cerca de 1,5 e 4, e muito mais preferivelmente entre cerca de 2 e 3,5. Em algumas modalidades, a resina epoxídica tem uma pluralidade de grupos oxirano e é capaz de funcionar como um reticulante. Nesta modalidade, o polímero epóxido-funcional poderia reticular com a 5 amina presente no epóxido de dois componentes.
Primeiras composições de revestimento preferivelmente incluem pelo menos cerca de 2% em peso, mais preferivelmente incluem pelo menos cerca de 3% em peso e muito mais preferivelmente incluem pelo menos cerca de 4% em peso de resina epoxídica alifática baseado no peso 10 total de sólidos do sistema de revestimento epoxídico. Primeiras composições de revestimento também preferivelmente incluem menos do que cerca de 40% em peso, mais preferivelmente incluem menos do que cerca de 30% em peso e muito mais preferivelmente incluem menos do que cerca de 15% em peso resina epoxídica alifática baseado no peso total de sólidos do sistema de 15 revestimento epoxídico.
A resina epoxídica pode ser reagida ou reticulada com um composto de hidrogênio ativo, tal como aminas, ácidos, acetoacetila, hidroxila, etc. Aminas exemplares incluem amido-aminas tais como a série EPIKURE™ 3000 de Hexion, poliaminas tal como a série EPIKURE 3100 de 20 Hexion, aminas alifáticas e alifáticas modificadas tal como a série EPIKURE 3200 de Hexion, aminas ciclo-alifáticas tal como a série EPIKURE 3300 de Hexion, aminas dispersadas em água / aquosas tais como EPIKURE 6870, 8290, 8535, 8536, 8537 e 8540 de Hexion, diciandiamidas tal como a série Omnicure DDA de CVC Specialty Chemicals, poli(óxi-alquileno-aminas) tal 25 como a série JEFFAMINE™ de Huntsman, bem como outras aminas monoméricas tais como isoforona-diamina, piperazina, e semelhantes.
A razão de funcionalidade epóxi para funcionalidade hidrogênio ativo (e.g., funcionalidade amino) é geralmente controlada pelo peso equivalente e razão em peso de misturação de cada componente. 25
Porosidade e morfologia de substrato e a viscosidade de aplicação desejada determinam a razão ótima desejada. Além disso, os componentes epóxido- funcionais e hidrogênio-ativo-funcionais podem ser aplicados em porcentagem de sólidos (percentagem de material não-volátil) diferente ou em 5 espessuras de filme úmido diferentes para obter a razão em peso de misturação desejada. Preferivelmente, o sistema de resina epoxídica tem uma razão de grupo oxirano para grupo hidrogênio ativo menor do que 6:1, mais preferivelmente menor do que 4:1 e muito mais preferivelmente menor do que 2:1. e otimamente menor do que cerca de 1,4:1. Preferivelmente, o sistema de 10 resina epoxídica tem uma razão de grupo oxirano para grupo hidrogênio ativo maior do que 1:2, mais preferivelmente maior do que 1:1.5, muito mais preferivelmente maior do que 1:1.2, e otimamente maior do que 1:1,1. Em uma modalidade preferida, o sistema de resina epoxídica tem uma razão de grupo oxirano para grupo hidrogênio ativo de cerca de 1:1. 15 Em uma modalidade, a resina epoxídica alifática é incorporada
um polímero de látex. Por exemplo, a mistura de polímero de látex - resina epoxídica pode ser preparada por (i) adição da resina epoxídica diretamente no polímero de látex e misturação, (ii) misturação de um epóxido pré- emulsificado com o polímero de látex, (iii) adição da resina epoxídica na 20 alimentação de monômeros de látex durante a síntese de látex, ou (iv) misturação da resina epoxídica e do polímero de látex em um misturador estático e combinação da mistura com um segundo componente contendo um reticulante aminado, e aplicação em um artigo. O epóxido também pode ser aplicado por qualquer um dos métodos descritos em Pedido de Patente 25 Internacional de Número de Série PCT7US2007/002347.
Preferivelmente, a resina epoxídica alifática é adicionada diretamente no polímero de látex para formar um primeiro componente do sistema de revestimento epoxídico. O composto de hidrogênio ativo (e.g., o componente amina) é proporcionado em um componente separado do sistema 26
de revestimento epoxídico. Pela adição do epóxido alifático diretamente no látex pode-se evitar a etapa de preparação de uma dispersão de resina epoxídica separada.
Pela adição do epóxi alifático diretamente no látex pode-se 5 evitar a etapa de preparação de uma dispersão de resina epoxídica. Preferivelmente, o monômero epóxido-funcional é adicionado durante os últimos 50% da adição de monômeros, mais preferivelmente, o monômero epóxido-funcional é adicionado durante os últimos 35% da adição de monômeros, e muito mais preferivelmente o monômero epóxido-funcional é 10 adicionado durante os últimos 20% da adição de monômeros. Acredita-se que pela adição do monômero epóxido-funcional no fim da reação, os grupos epóxido tornam-se incorporados na partícula de polímero em uma posição melhor para subseqüentemente reagirem com os grupos funcionais epóxido- reativos (componente aminado). 15 Também pode ser vantajoso o uso de um polímero de látex em
gradiente, que poderia conter vários níveis de monômero epóxido-funcional através da composição polimérica. Por exemplo, pode-se começar com uma composição de monômero substancialmente livre de ou isenta de monômero epóxido-funcional e então em um certo ponto na polimerização começar a 20 alimentar uma composição de monômero contendo monômero epóxido- funcional na alimentação isenta ou baixa em monômero epóxido-funcional. O polímero de látex resultante pode ter um gradiente de funcionalidade epóxido de baixo no centro da partícula de polímero a alto sobre a superfície da partícula de polímero onde é crido que seria uma posição melhor para reagir 25 com os grupos funcionais epóxido-reativos.
Polímeros de látex epóxido-funcionais preferivelmente têm um peso equivalente de epóxido menor do que cerca de 15.000, mais preferivelmente menor do que cerca de 7.000, e muito mais preferivelmente menor do que cerca de 4.000 baseado no peso total de sólidos de polímero de 27
látex. Polímeros de látex epóxido-funcionais preferivelmente têm um peso equivalente de epóxido maior do que cerca de 450, mais preferivelmente maior do que cerca de 1.000, e muito mais preferivelmente maior do que cerca de 1.600 baseado no peso total de sólidos de polímero de látex.
5 Em certas modalidades, um ou ambos os grupos funcionais
epóxido-reativos (composto químico amino-funcional) e a composição de revestimento epóxido-funcional (composto químico oxirano-funcional) podem ser quimicamente bloqueados para retardar o início da reação química até um tempo desejado, em cujo momento um estímulo é usado para 10 desbloquear os componentes e permitir a reação. Por exemplo, grupos amina podem ser bloqueados para formarem um cetimeno, que pode desbloquear na presença de umidade. O componente bloqueado pode ser aquecido para facilitar o desbloqueio.
Compostos químicos amino-funcionais preferidos são 15 caracterizados por uma estrutura molecular que inclui pelo menos um grupo químico selecionado de >NH e -NH2. O composto químico amino-funcional pode ser uma molécula de peso molecular baixo (e.g., tendo um peso molecular médio ponderai menor do que cerca de 1.000 Daltons), ou pode ser uma molécula de peso molecular mais alto (e.g., tendo um peso molecular 20 médio ponderai maior do que cerca de 1.000 Daltons). Compostos amino- funcionais preferidos têm um peso molecular entre 100 e 30.000 Daltons, mais preferivelmente entre 200 e 10.000. Compostos amino-funcionais preferidos têm um peso equivalente de amina de entre 20 e 1.500, mais preferivelmente entre 20 e 750, e muito mais preferivelmente entre 20 e 300 25 g/grupo amina. Em algumas modalidades, o composto químico amino- funcional tem uma pluralidade de grupos amino e é capaz de funcionar como um reticulante.
Os sistemas de revestimento mostrados podem incluir um ou mais sais de silicato solúveis em água opcionais. Observações visuais de 28
composições de revestimento contendo tais sais de silicato indicaram que a inclusão do silicato levou à absorção aperfeiçoada da composição de revestimento em substratos de placa de fibra de cimento. Exemplos de sais de silicato incluem silicato de lítio, silicato de potássio, silicato de sódio, silicato de amônio e semelhante. Em modalidades preferidas, a quantidade de sal de silicato é de cerca de 2 a cerca de 50 % em peso, mais preferivelmente de cerca de 5 a cerca de 40 % em peso e muito mais preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 35 % em peso, baseada no peso total de componentes não- voláteis. Sais de silicato estão disponíveis em uma variedade de fornecedores químicos. Por exemplo, silicato de sódio (algumas vezes chamado de vidro de água) está disponível em uma variedade de formas incluindo ortossilicato de sódio (Na4SiO4), metassilicato de sódio (Na2SiO3), polissilicato de sódio ((Na2SiO3)n) e pirossilicato de sódio (Na6Si2O7). Silicato de sódio e silicato de potássio estão disponíveis na PQ Corporation, Valley Forge, PA.
Uma variedade de compostos olefínicos pode ser usada nos sistemas de revestimento mostrados. Os compostos olefínicos são compostos contendo carbono tendo pelo menos um sítio de insaturação que pode reagir, opcionalmente na presença de um iniciador, para dar produtos poliméricos ou reticulados. Exemplos não limitantes de compostos olefínicos incluem monômeros tais como (met)acrilatos, vinilas, vinil-éteres, alil-éteres, vinil- ésteres, óleos insaturados (incluindo mono-, di- e tri-glicerídeos), ácidos graxos insaturados, e semelhante ou misturas dos mesmos. Os compostos olefínicos também incluem oligômeros ou polímeros tendo pelo menos um sítio de insaturação que pode reagir, opcionalmente na presença de um iniciador, para dar produtos poliméricos ou reticulados.
Monômeros olefínicos exemplares incluem (met)acrilato- ésteres de álcoois Ci-Ci5 substituídos ou não-substituídos tais como tripropileno-glicol, isobornil-álcool, isodecil-álcool, fenóxi-etil-álcool, isocianurato de tris-hidróxi-etila, etoxilato de trimetilol-propano, etoxilato de 29
ditrimetilol-propano, hexanodiol, neopentil-glicol etoxilado, neopentil-glicol propoxilado, fenol etoxilado, poli(etileno-glicol), etoxilato de bisfenol A, trimetilol-propano, glicerol propoxilado, pentaeritritol, tetraidrofurfuril- álcool, β-carbóxi-etil-álcool, ou sua combinação. Por exemplo, o monômero olefínico pode ser (met)acrilato de isobomila, (met)acrilato de isodecila, (met)acrilato de fenóxi-etila, tri(met)acrilato de trimetilol-propano, di(met)acrilato de ciclo-hexano-dimetanol etoxilado, tri(met)acrilato de etoxilato de trimetilol-propano, di(met)acrilato de dipropileno-glicol, di(met)acrilato de tripropileno-glicol, di(met)acrilato de hexanodiol, (met)acrilato de tetraidrofurfurila, tri(met)acrilato de pentaeritritol, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, di(tetra(met)acrilato de di-trimetilol- propano), tri(met)acrilato de glicerol propoxilado, (met)acrilato de beta- carbóxi-etila, di(met)acrilato de etoxilato de bisfenol A, di(met)acrilato de neopentil-glicol etoxilado, di(met)acrilato de neopentil-glicol propoxilado, di- (tetra(met)acrilato de trimetilol-propano) ou sua combinação. Monômeros olefínicos preferidos incluem tri(met)acrilato de trimetilol-propano, di(met)acrilato de etoxilato de bisfenol A, tri(met)acrilato de glicerol propoxilado, tri(met)acrilato de etoxilato de trimetilol-propano, di(tetra(met)acrilato de trimetilol-propano), ou sua combinação. O monômero olefínico pode conter um radical álcool (Ci-Ci5) tal como hidróxi-metila, 1- hidróxi-etila, 2-hidróxi-etila, 1-hidróxi-propila, 2-hidróxi-propila, 3-hidróxi- propila, 1 -hidróxi-butila, 4-hidróxi-butila, 1-hidróxi-pentila, 5-hidróxi- pentila, 1-hidróxi-hexila, 6-hidróxi-hexila, 1,6-di-hidróxi-hexila, 1,4-di- hidróxi-butila, e semelhante.
Monômeros alil-éter exemplares contêm um ou mais grupos alil-éter que tipicamente são ligados em um grupo estrutural de núcleo que podem ser baseados de uma ampla variedade de álcoois poli-hídricos. Exemplos não-limitantes de álcoois poli-hídricos incluem neopentil-glicol, trimetilol-propano, etileno-glicol, propileno-glicol, butileno-glicol, dietileno- 30
glicol, trimetileno-glicol, trietileno-glicol, trimetilol-etano, pentaeritritol, glicerol, diglicerol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,4-ciclo-hexano- dimetanol, e qualquer um dos outros polióis mencionados acima em conexão com os (met)acrilato-ésteres. Outros monômeros de alil-éter exemplares 5 incluem hidróxi-etil-alil-éter, hidróxi-propil-alil-éter, trimetilol-propano- monoalil-éter, trimetilol-propano-dialil-éter, trimetilol-etano- monoalil-éter, trimetilol-etano-dialil-éter, glicerol-monoalil-éter, glicerol-dialil-éter, pentaeritritol- monoalil-éter, pentaeritritol-dialil-éter, pentaeritritol trialil-éter, 1,2,6-hexanotriol-monoalil-éter, 1,2,6-hexanotriol-dialil-éter, e semelhante. 10 Alil-éters preferidos incluem formas polipropoxiladas e etoxiladas de alil- éteres.
Monômeros de vinil-éter exemplares contêm um ou mais grupos vinil-éter e incluem 4-hidróxi-butil-vinil-éter, 1,4-ciclo-hexano- dimetanol-monovinil-éter, 1,4-ciclo-hexano-dimetanol-divinil-éter, etileno- 15 glicol-monovinil-éter, etileno-glicol-divinil-éter, dietileno-glicol-monovinil- éter, dietileno-glicol-divinil-éter, trietileno-glicol-divinil-éter, e semelhante. Monômeros de vinil-éter preferidos incluem formas etoxiladas e propoxiladas de monômeros vinil-éter.
Os compostos olefínicos são curáveis por radiação, e.g., luz 20 visível, luz ultravioleta, feixe de elétrons, e semelhante. Um sistema iniciador não é exigido para a cura por feixe de elétrons mas para outras fontes de radiação tipicamente será escolhido baseado no tipo particular de energia de cura (e.g., luz UV, luz visível ou outra energia) e mecanismo de cura (e.g., mecanismo de cura por radicais livres, catiônico, ou outro mecanismo de cura) 25 empregado. Assim, em uma modalidade preferida, o sistema de revestimento é curável por feixe de elétrons e não exige um iniciador. Em outra modalidade preferida, o sistema de revestimento é curável por UV e polimerizável por radicais livres, e inclui um sistema fotoiniciador UV que gera radicais livres em resposta à luz UV e deste modo cura o revestimento. Fotoiniciadores, co- 31
iniciadores e sinergistas exemplares são mostrados em Pedido de Patente U.S. de Número 11/342.412.
O sistema de revestimento mostrado ou as composições de revestimento mostradas preferivelmente contêm cerca de 2 a cerca de 50% em 5 peso de compostos olefínicos separados baseado no peso total de componentes não-voláteis no sistema de revestimento, mais preferivelmente cerca de 5 a cerca de 40% em peso e muito mais preferivelmente cerca de 10 a cerca de 35% em peso.
Outros componentes opcionais para uso nos sistemas de 10 revestimentos aqui são descritos em Koleske et al., Paint and Coatings Industry, abril, 2003, páginas 12-86. Aditivos aperfeiçoadores de desempenho típicos que podem ser empregados incluem agentes tensoativos, pigmentos, colorantes, corantes, tensoativos, dispersantes, desespumantes, espessantes, estabilizadores de calor, agentes de nivelamento, coalescentes, biocidas, 15 mildicidas, agentes anti-cratera, indicadores de cura, plastificantes, cargas, absorventes de luz ultravioleta, abrilhantadores ópticos, e semelhantes para modificar propriedades.
A primeira composição de revestimento é preferivelmente aplicada no substrato em um peso de filme seco de entre cerca de 6 e 60 g/m2, 20 mais preferivelmente entre cerca de 4 e 45 g/m2, e muito mais preferivelmente entre cerca de 3 e 30 g/m2. Uma espessura recomendada do primeiro sistema de revestimento após ter sido secado ou diferentemente endurecido é cerca de 2 a cerca de 75 mícrons e mais preferivelmente cerca de 3 a cerca de 30 mícrons, muito mais preferivelmente cerca de 3 a cerca de 20 mícrons, e 25 otimamente cerca de 4 a cerca de 13 mícrons.
Composições de revestimento exemplares que podem ser usadas no primeiro sistema de revestimentos são listadas abaixo, Composições de revestimento exemplares também podem conter aditivos opcionais(e.g., desespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, 32
corantes, pigmentos, etc). Esta não é intencionada para ser uma lista exaustiva de exemplos de composições de revestimento aquosas. Os exemplos incluem composições tendo os seguintes ingredientes principais:
A Sistema de resina epoxídica alifática e polímero de látex; B Sistema de resina epoxídica alifática, polímero de látex, e
sal de silicato;
C Sistema de látex epóxido-funcional; D Sistema de látex epóxido-funcional e sal de silicato; e E Sistema de látex epóxido-funcional, resina epoxídica alifática, e sal de silicato.
Composições A2 a C2 - as composições de revestimento exemplares mencionadas acima podem adicionalmente incluir um ou mais compostos olefínicos opcionais e um iniciador. Compostos olefínicos exemplares incluem aqueles descritos acima, bem como compostos olefínicos multifuncionais (e.g., (met)acrilatos) di- e tri- e tetra-funcionais). Tais monômeros olefínicos preferidos incluem triacrilato de trimetilol-propano (TMPTA), tetraacrilato de di-trimetilol-propano (di-TMPTA) (ambos disponíveis da Sartomer), triacrilato de glicerina propoxilado (disponível da Sartomer como SR 9020 e SR 9021), as versões de metacrilato destes, suas misturas, e semelhante. Iniciadores exemplares incluem iniciadores redox, térmicos, ou ativados por radiação tais como fotoiniciadores. Dentre os fotoiniciadores adequados para uso na presente invenção com resinas tendo grupos funcionais (met)acrilato ou alil-éter são fotoiniciadores do tipo clivagem-alfa e fotoiniciadores do tipo de abstração de hidrogênio. O fotoiniciador pode incluir outros agentes tais como sinergista co-iniciador ou fotoiniciador que ajuda a reação de iniciação fotoquímica. Fotoiniciadores do tipo de clivagem adequados incluem alfa,alfa-dietóxi-acetofenona (DEAP), dimetóxi-fenil-acetofenona (comercialmente disponível sob a designação comercial IRGACURE™ 651 da Ciba Corp., Ardsley, NY), hidróxi-ciclo- 33
hexil-fenil-cetona (comercialmente disponível sob a designação comercial IRGACURE 184 da Ciba Corp.), 2-hidróxi-2-metil-l-fenil-propan-l-ona (comercialmente disponível sob a designação comercial DAROCUR™ 1173 da Ciba Corp.), uma mistura 25:75 de óxido de bis-(2,6-dimetóxi-benzoil)- 5 2,4,4-trimetil-pentil-fosfina e 2-hidróxi-2-metil-l-fenil-propan-l-ona (comercialmente disponível sob a designação comercial IRGACURE 1700 da Ciba Corp.), uma mistura 50:50 de 2-hidróxi-2-metil-l-fenil-propan-l-ona e óxido de 2,4,6-trimetil-benzoil-difenil-fosfina (TPO, comercialmente disponível sob a designação comercial DAROCUR 4265 da Ciba Corp.), 10 óxido de fosfina, 2,4,6-trimetil-benzoíla (comercialmente disponível sob o nome comercial IRGACURE 819 e IRGACURE 819DW da Ciba Corp.), óxido de 2,4,6-trimetil-benzoil-difenil-fosfina (comercialmente disponível sob a designação comercial LUCIRIN da BASF Corp., Mount Olive, NJ), e uma mistura de 70% oligo-2-hidróxi-2-metil-4-(l-metil-vinil-fenil-propan-l-ona e 15 30% de 2-hidróxi-2-metil-l-fenil-propan-l-ona) (comercialmente disponível sob a designação comercial KIP 100 da Sartomer, Exton, PA). Fotoiniciadores de tipo de abstração de hidrogênio adequados incluem benzofenona, benzofenonas substituídas (tais como aquelas comercialmente disponíveis sob a designação comercial ESCACURE TZT da Fratelli- 20 Lamberti, vendidas por Sartomer, Exton, PA), e outras diaril-cetonas tais como xantonas, tio-xantonas, cetona de Michler, benzil, quinonas, e derivados substituídos de todos mencionados acima. Fotoiniciadores preferidos incluem DAROCUR 1173, KIP 100, benzofenona, e IRGACURE 184. Uma mistura de fotoiniciadores particularmente preferida está comercialmente disponível 25 sob a designação comercial IRGACURE 500 da Ciba Corp., que é uma mistura de IRGACURE 184 e benzofenona, em uma razão de 1:1. Este é um bom exemplo de uma mistura de um fotoiniciador de tipo de clivagem-alfa e um fotoiniciador de tipo de abstração de hidrogênio. Outras misturas de fotoiniciadores também podem ser usadas nas composições de revestimento 34
da presente invenção. Canforquinona é um exemplo de um fotoiniciador adequado para curar uma composição de revestimento com luz visível.
O primeiro sistema de revestimento pode ser aplicado como uma única composição de revestimento ou com múltiplas aplicações de mais 5 do que uma composição de revestimento. Em uma modalidade preferida a composição é obtida como uma composição de duas partes e os componentes são quer misturados antes do uso quer aplicados de acordo com métodos descritos em Pedido de Patente Internacional de Número de Série PCT/US2007/002347. A aplicação específica e a ordem de aplicação das 10 composições de revestimento selecionadas podem ser prontamente determinadas por uma pessoa experiente na arte. Descrições exemplares destes sistemas de revestimento aquoso são descritos abaixo.
Um exemplo de um primeiro sistema de revestimento para preparar um artigo revestido inclui água, um polímero de látex, um sistema de 15 resina epoxídica alifática, opcionalmente um sal de silicato, aditivos opcionais (e.g., desespumantes, agentes umectantes, agentes de alisamento, corantes, pigmentos, etc), e opcionalmente um ou mais monômeros olefínicos e um iniciador. O substrato revestido pode ser então revestido com o segundo sistema de revestimento (e.g., um revestimento base ou composição de 20 revestimento de topo).
Rotas de aplicação específicas para preparar os artigos revestidos incluem:
1) Aplicar uma primeira composição de revestimento e secar para remover pelo menos uma porção da água, e opcionalmente submeter o
25 primeiro sistema de revestimento a uma cura por UV;
2) Aplicar uma primeira composição de revestimento, aplicar uma ou mais primeira(s) composição(sões) de revestimento adicional(ais) ou um ou mais segundo(s) sistema(s) de revestimento, e secar para remover pelo menos uma porção da água, e opcionalmente submeter o sistema de 35
revestimento inteiro a uma cura por UV; e
3) Aplicar uma primeira composição de revestimento e secar para remover pelo menos uma porção da água, aplicar uma ou mais primeira(s) composição(ões) de revestimento adicional(ais) e secar para 5 remover pelo menos uma porção da água, e opcionalmente submeter o sistema de revestimento inteiro a uma cura por UV.
Conseqüentemente, artigos revestidos podem ser preparados pela aplicação do primeiro sistema de revestimento como uma única composição de revestimento ou o primeiro sistema de revestimento pode ser 10 aplicado como composições múltiplas. Também é possível aplicar camadas múltiplas do primeiros sistemas de revestimento. Nos primeiros sistemas de revestimento usando múltiplas composições de revestimento ou camadas de tais composições, (i) a(s) composição(ões) de revestimento aplicada(s) pode(m) ser seca(s) (para remover pelo menos uma porção da água 15 (solvente)) antes de cura e/ou adição de uma ou mais composições de revestimento adicionais, ou (ii) a(s) composição(ões) de revestimento pode(m) ser aplicadas antes da secagem da(s) composição(ões) de revestimento previamente aplicada(s), permitindo assim que as composições de revestimento misturem em uma interface. 20 A(s) composição(ões) de revestimento mostrada(s) é(são)
preferivelmente aplicada(s) a cerca de 5 a 60% em peso de sólidos baseado no peso total de componentes não-voláteis, mais preferivelmente a cerca de 10 a 50% de sólidos, e muito mais preferivelmente a cerca de 10 to 40% de sólidos.
25 Se desejado, um seguindo sistema de revestimento (e.g., um
revestimento de topo o um revestimento base e um revestimento de topo) pode ser aplicado no primeiro sistema de revestimento. Segundos sistemas de revestimento preferidos podem ser formulados usando (i) polímeros de látex funcionalizados tais como os aqui descritos e publicados em Pedidos de 36
Patente U.S. publicados de Números 2006/0135684 Al, 2006/0135686 Al, que são aqui incorporados como referências; (ii) polímeros de látex de "multiestágios"; e (iii) polímeros de látex de "multiestágios" funcionalizados, tais como os aqui descritos e publicados em Pedido de Patente U.S. publicado 5 de Número 2007/0110981 Al. Polímeros de látex funcionalizados, se usados, preferivelmente contêm um ou mais grupos acetoacetila, grupos ácido carboxílico, grupos amina, grupos hidroxila, e suas combinações.
Revestimentos base podem incluir pigmentos ou serem aplicadas como um revestimento transparente. Em uma modalidade, o 10 revestimento base pode ser formulado usando pigmentos extensores de custo baixo em um nível de PVC alto (e.g., maior do que 45% de pigmento). Este tipo de sistema pode ter um custo total vantajoso, e.g., quando os pigmentos extensores são de custo menor do que o aglutinante. Em outra modalidade, o revestimento base pode ser formulado como um revestimento transparente ou 15 como um revestimento de nível de PVC baixo (e.g., um revestimento preferivelmente tendo menos do que cerca de 15% de PCV). Em uma modalidade preferida, a espessura de filme seco ou diferentemente endurecido aplicada do revestimento base é cerca de 2 a cerca de 75 mícrons, mais preferivelmente cerca de 3 a cerca de 30 mícrons, muito mais preferivelmente 20 cerca de 3 a cerca de 20 mícrons, e otimamente cerca de 4 a cerca de 13 mícrons.
Em uma modalidade preferida, a(s) composição(ões) de revestimento contém um polímero de látex funcionalizado que incorpora funcionalidade acetoacetila. Funcionalidade acetoacetila pode ser incorporada 25 no polímero através do uso de: acrilato de acetoacetóxi-propila, metacrilato de acetoacetóxi-propila, acetoacetato de alila, metacrilato de acetoacetóxi-butila, metacrilato de 2,3-di(acetoacetóxi)-propila, metacrilato de 2-(acetoacetóxi)- etila, acetoacetato de t-butila, diceteno, e semelhante, ou suas combinações. Em certas modalidades, o polímero de látex acetoacetil-funcional é 37
preferivelmente preparado através de polimerização de crescimento de cadeia, usando, por exemplo, metacrilato de 2-(acetoacetóxi)-etila (AAEM). Polímeros de látex preferidos incluem pelo menos 0,5% em peso de funcionalidade acetoacetila baseado no peso total do polímero de látex, mais 5 preferivelmente 0,5 a 5% em peso de funcionalidade acetoacetila baseado no peso total do polímero de látex, e muito mais preferivelmente cerca de 1 a 4% em peso de funcionalidade acetoacetila baseado no peso total do polímero de látex. Tais polímeros de látex funcionalizados são descritos em Pedidos de Patente U.S. de Números de Série 11/300.070 e 11/342.412. Em geral, 10 qualquer monômero hidróxi-funcional ou contendo hidrogênio ativo polimerizável pode ser convertido no monômero acetoacetil-funcional correspondente pela reação com diceteno ou outro agente de acetoacetilação adequado (veja, e.g., Comparison of Methods for the Preparation of Acetoacetylated Coating Resins, Witzeman, J. S.; Dell Nottingham, W.; Del 15 Rector, F. J. Coatings Technology; Vol. 62, 1990, 101 (e referências lá citadas)). Em composições de revestimento preferidas, o grupo funcional acetoacetila é incorporado no polímero via metacrilato de 2-(acetoacetóxi)- etila, acetoacetato de t-butila, diceteno, ou suas combinações.
O polímero de látex funcionalizado pode ser preparado através 20 de polimerização de crescimento de cadeia, usando um ou mais monômeros olefínicos tais como os descritos acima para o primeiro sistema de revestimento.
Se desejado, o polímero de látex funcionalizado pode ser um polímero de látex de multiestágios. Composições de polímero de látex de 25 multiestágios exemplares contêm pelo menos dois polímeros de diferentes temperaturas de transição vítrea (e.g., Tg's diferentes) e podem ser preparadas via polimerização em emulsão usando muitos dos monômeros acima mencionados. Em uma modalidade preferida, o látex incluirá um primeiro estágio de polímero (o "estágio mole") tendo uma Tg entre cerca de -65 e 38
3 0°C, mais preferivelmente entre cerca de -5 e 25°C, e um segundo estágio de polímero (o "estágio duro") tendo uma Tg entre cerca de 30 e 230°C, mais preferivelmente entre cerca de 30 e 105 °C. Látices de multiestágios são tipicamente produzidos por técnicas de alimentação de monômero seqüencial.
5 Por exemplo, uma primeira composição de monômero é alimentada durante os primeiros estágios da polimerização, e então uma segunda composição de monômero diferente é alimentada durante os últimos estágios da polimerização. Em certas modalidades, pode ser favorável iniciar a polimerização com uma composição de monômero de Tg alta e então mudar 10 para uma composição de monômero de Tg baixa, enquanto em outras modalidades, pode ser favorável iniciar a polimerização com uma composição de monômero de Tg baixa e então mudar para uma composição de monômero de Tg alta.
Numerosos estágios duros e moles também podem ser 15 utilizados. Por exemplo, em certas composições pode ser benéfico polimerizar duas composições de monômero diferentes de estágio mole de Tg baixa após ser formado o polímero de estágio duro. O primeiro estágio mole pode ser um preparado com uma Tg de composição de monômero próxima da temperatura ambiente (e.g., 20 °C) e o segundo estágio mole pode ser preparado com Tg de 20 composição de monômero bem abaixo da temperatura (e.g., menor do que 5°C). Embora não haja o desejo de se basear em teoria, é crido que este segundo polímero de estágio mole ajuda a aperfeiçoar a coalescência das partícula de polímero de látex.
Também pode ser vantajoso usar um polímero de látex com 25 gradiente de Tg, que conteria um número quase infinito de estágios de Tg. Por exemplo, pode-se iniciar com uma composição de monômero de Tg alto e então em um certo ponto na polimerização iniciar a alimentação de uma composição de monômero de estágio mole de Tg baixa na alimentação de monômero de estágio duro de Tg alta. O polímero de látex de multiestágios 39
resultante terá uma Tg em gradiente de alta para baixa. Um processo de "alimentação de pó" pode ser usado para preparar tais composições. Um polímero de Tg em gradiente também pode ser usado conjuntamente com múltiplos polímeros de Tg de multiestágios. Como um exemplo, pode-se 5 preparar uma alimentação de monômero de Tg alta (F1) e uma alimentação de monômero de Tg baixa (F2). Poder-se-á iniciar a alimentação Fl no vaso reator de látex e iniciar a polimerização. Em um certo período durante a alimentação Fl, poder-se-ia então alimentar F2 em Fl sendo que a vazão de alimentação F2 é mais rápida do que a vazão de alimentação total de F1 + F2 10 para dentro do vaso reator. Conseqüentemente, uma vez completada a alimentação F2 em F1, a Tg total da mistura de monômeros F1 + F2 será uma composição de monômero de "estágio mole" de Tg mais baixa.
Composições de polímero de látex de multiestágios preferivelmente incluem cerca de 5 a 95% em peso de morfologia de polímero 15 de estágio mole baseado no peso total de polímero, mais preferivelmente cerca de 50 a 90% em peso de morfologia de polímero de estágio mole baseado no peso total de polímero, e muito mais preferivelmente cerca de 60 a 80%) em peso de morfologia de polímero de estágio mole baseado no peso total de polímero.
20 Composições de polímero de látex de multiestágios
preferivelmente incluem cerca de 5 a 95% em peso de morfologia de polímero de estágio duro baseado no peso total de polímero, mais preferivelmente cerca de 10 a 50% em peso de morfologia de polímero de estágio duro baseado no peso total de polímero, e muito mais preferivelmente cerca de 20 a 40% em 25 peso de morfologia de polímero de estágio duro baseado no peso total de polímero.
As composições de polímero de látex de multiestágios preferivelmente incluem pelo menos cerca de 10% em peso, mais preferivelmente pelo menos cerca de 25% em peso, e ainda mais 40
preferivelmente pelo menos cerca de 35% em peso de polímero de látex de multiestágios baseado nos sólidos totais da composição. Composições de revestimento de topo exemplares também incluem preferivelmente menos do que 100% em peso, mais preferivelmente menos do que cerca de 85% em peso, e ainda mais preferivelmente menos do que cerca de 80% em peso polímero de látex de multiestágios, baseado nos sólidos totais da composição.
O polímero de látex de multiestágios é preferivelmente preparado através da polimerização de crescimento de cadeia, usando um ou mais monômeros etilenicamente insaturado como mencionado acima. As razões de monômeros podem ser ajustadas para proporcionar o nível desejado de segmentos "duros" ou "moles". Em geral, a equação de Fox pode ser empregada para calcular a Tg teórica da composição de monômero sendo alimentada. Por exemplo, um segmento mole pode ser introduzido pela obtenção de uma composição de monômero 5 a 65 partes de acrilato de butila, 20 a 90 partes de metacrilato de butila, 0 a 55 partes de metacrilato de metila, 0 a 5 partes de ácido (met)acrílico e 0 a 20 partes de AAEM. Em contraste, um segmento duro pode ser introduzido pela obtenção de uma composição de monômero contendo 0 a 20 partes de acrilato de butila, 0 a 40 partes de metacrilato de butila, 45 a 95 partes de metacrilato de metila, 0 a 5 partes de ácido (met)acrílico e 0 a 20 partes de AAEM. As composições anteriormente mencionadas são ilustrativas deste conceito e outras composições podem ser usadas na prática desta invenção. Uma composição preferida conteria pelo menos 15% em peso de metacrilato de butila baseado nos sólidos totais do polímero de látex.
O polímero de látex de multiestágios funcionalizado preferivelmente incorpora funcionalidade acetoacetila, que pode ser incorporada no polímero de multiestágios como descrito acima.
Os polímeros de látex íuncionalizados descritos acima (sejam de estágio único ou de multiestágios) podem ser estabilizados por um ou mais 41
emulsificadores não-iônicos ou aniônicos (e.g., tensoativos), usados quer sozinhos quer juntos como foi descrito acima.
O polímero de látex de multiestágios também pode ser preparado com um estágio duro de polímero solúvel em álcali de Tg alta.
5 Polímeros solúveis em álcali podem ser preparados pela preparação de um polímero com ácido acrílico ou metacrílico ou outro monômero ácido polimerizável (normalmente mais do que 10%) e solubilização do polímero pela adição de amônia ou outra base. Exemplos de polímeros de suporte solúveis em álcali são JONCRYL 675 e JONCRYL 678. Uma composição de 10 monômero de estágio molde de Tg baixa poderia ser então polimerizada na presença do polímero solúvel em álcali de estágio duro para preparar um polímero de látex de multiestágios. Um iniciador de radicais livres solúvel em água é tipicamente usado na polimerização de crescimento de cadeia do polímero de látex funcionalizado. 15 Primeira e segunda composições de revestimento também
podem conter um agente coalescente opcional e muitos agentes coalescentes são conhecidos na arte. O agente coalescente opcional é preferivelmente um agente coalescente baixo em VOC tal como descrito na Patente U.S. de Número 6.762.230. As composições de revestimento preferivelmente incluem 20 um agente coalescente baixo em VOC em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,5% em peso de, mais preferivelmente pelo menos cerca de 0,75% em peso de, e ainda mais preferivelmente pelo menos cerca de 1,0% em peso baseada nos sólidos totais da composição. As composições de revestimento preferivelmente também incluem um agente coalescente baixo em VOC em 25 uma quantidade de menor do que cerca de 20% em peso, mais preferivelmente menor do que cerca de 17% em peso, e ainda mais preferivelmente menor do que cerca de 15% em peso, baseada nos sólidos totais da composição.
Para algumas aplicações, um revestimento que é opaco, 42
colorido, pigmentado ou tem outras características visuais é desejado. Agentes para proporcionar tais propriedades também podem ser incluídos nas composições de revestimento. Pigmentos para uso com as composições de revestimento mostradas são conhecidos na arte. Pigmentos exemplares 5 incluem branco de dióxido de titânio, negro de fumo, negro de fumo, óxido de ferro preto, óxido de ferro vermelho, óxido de ferro amarelo, óxido de ferro marrom (uma mistura de óxido vermelho e amarelo com preto), verde de ftalocianina, azul de ftalocianina, vermelhos orgânicos (tais como vermelho de naftol, verde de quinacridona e vermelho de toluidina), magenta de 10 quinacridona, violeta de quinacridona, laranja de DNA, ou amarelos orgânicos (tal como amarelo Hansa). A composição também pode incluir um aditivo de controle de brilho ou um abrilhantador óptico, tal como aquele comercialmente disponível sob a designação comercial UVITEX OB da Ciba- Geigy.
15 Certas modalidades podem incluir cargas ou ingredientes
inertes na composição de revestimento. Cargas e ingredientes inertes incluem, por exemplo, argila, glóbulos de vidro, carbonato de cálcio, talco, sílicas, cargas orgânicas, e semelhante. Cargas diluem, abaixam o custo de, alteram a aparência de, ou proporcionam características desejáveis à composição antes e 20 após a cura. Cargas exemplares são conhecidas por aqueles pessoas experientes na arte ou podem ser determinadas usando métodos padrão. Cargas ou ingredientes inertes estão preferivelmente presentes em uma quantidade de pelo menos 0,1% em peso, baseada no peso total da composição de revestimento. Cargas ou ingredientes inertes estão 25 preferivelmente presentes em uma quantidade de no maior do que 40% em peso, baseada no peso total da composição de revestimento.
Os sistemas de revestimento mostrados também podem incluir outros ingredientes que modificam as propriedades da composição de revestimento curável à medida que ela é armazenada, manuseada, ou aplicada, 43
e em outros estágios subseqüentes. Ceras, agentes de alisamento, aditivos contra abrasão e dano, e outros aditivos aperfeiçoadores de desempenho similares podem ser empregados como exigido em quantidades eficazes para melhorar o desempenho do revestimento curado e da composição de 5 revestimento. Características de desempenho desejáveis do revestimento incluem resistência química, resistência à abrasão, dureza, brilho, refletividade, aparência, ou combinações destas características, e outras características similares.
Os sistemas de revestimento podem ser aplicados por qualquer 10 uma de numerosas técnicas de aplicação incluindo mas não limitadas à escovação (e.g., uso de um revestidor de escova), revestimento por rolo direto, revestimento por rolo inverso, revestimento por inundação, revestimento a vácuo, revestimento por cortina e pulverização. As várias técnicas oferecem, cada uma, um conjunto único de vantagens e desvantagens 15 dependendo do perfil, da morfologia e das eficiências de aplicação do substrato. Viscosidades mais baixas facilitam o controle de filme uniforme. A espessura de filme aplicado pode ser controlada por exemplo pela variação da taxa de aplicação.
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E preferido que os artigos revestidos sejam revestidos sobre 20 pelo menos uma superfície maior com o sistema de revestimento. Mais preferivelmente, os artigos revestidos são revestidos sobre uma superfície maior e até em quatro superfícies menores incluindo quaisquer bordas. Muito mais preferivelmente, os artigos revestidos são revestidos sobre todas (e.g., ambas) as superfícies maiores, e até em quatro superfícies menores incluindo 25 quaisquer bordas.
Um revestimento de topo ou revestimento base e revestimento de topo pode ser aplicado diretamente no sistema de revestimento epoxídico. Os sistemas de revestimento e composições de revestimento aqui descritos podem ser usados no lugar de ou em adição aos revestimentos que a arte 44
anterior tem categorizado como "vedantes", "revestimento base", e "revestimentos de topo". Contudo, os sistemas e as composições podem não se encaixar puramente em qualquer categoria per se e tais termos não devem ser limitantes. Uma espessura preferida para o revestimento de topo seco ou 5 diferentemente endurecido está entre cerca de 20 e cerca de 200 mícrons, preferivelmente entre cerca de 25 e cerca de 120 mícrons, mais preferivelmente entre cerca de 30 e cerca de 100 mícrons, e muito mais preferivelmente entre cerca de 35 e cerca de 75 mícrons.
Tem sido mostrado que teste de adesão úmida e ciclos de 10 "congelamento-descongelamento", sob condições de laboratório, estimulam a exposição externa de longa duração encontrada em climas setentrionais. Um
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Teste de Adesão Umida pode ser realizado como segue para avaliar a adesão do sistema de revestimento após um substrato de placa de fibra de cimento revestido ter sido saturado com água. De acordo com este procedimento de 15 teste, substratos revestidos (e.g., placas de fibra de cimento) são embebidos em água na temperatura ambiente por 24 horas. Após embebimento, as placas são removidas da água e mantidas na temperatura ambiente por 24 horas. Um comprimento de seis polegadas (15,24 cm) de fita 3M HD 250 é aplicado na superfície da placa com o eixo longo da fita na direção de quaisquer padrões 20 de gofragem que podem estar presentes. A fita é firmemente prensada sobre a placa garantindo contato total. A fita é então removida por puxação rápida dela em um ângulo de 90 graus em relação à placa. Desempenho de "Adesão Úmida" é classificado baseado na percentagem de revestimento removido da placa de cimento. Desempenho é adicionalmente avaliado pela observação 25 onde ocorre alguma falha. Por exemplo, falha pode ocorrer entre camadas de revestimento interfaciais, entre o revestimento e a superfície da placa, ou dentro da própria placa. Sistemas de revestimento ou composições de revestimento preferidos tipicamente têm menos do que 25% de remoção de revestimento, mais preferivelmente menos do que 15% de remoção de 45
revestimento. Em adição, a falha preferivelmente está dentro da placa como indicado por uma quantidade significativa de fibra da placa aderindo o revestimento removido.
Artigos revestidos preferidos podem suportar pelo menos 30 5 ciclos de congelamento-descongelamento, quando testados de acordo com ASTM D6944-03, Test Method A. Como escrito, este método de teste da ASTM receita uma seqüência de 30 ciclos. Contudo, em vez de simplesmente graduar um espécime com "passa" no final dos 30 ciclos, o teste desejavelmente é prolongado para incluir ciclos adicionais. Mais 10 preferivelmente, os artigos revestidos podem suportar pelo menos 75 ciclos de congelamento-descongelamento, muito mais preferivelmente pelo menos 125 ciclos de congelamento-descongelamento e otimamente pelo menos 175 ciclos de congelamento-descongelamento.
Os sistemas de revestimento e as composições de revestimento 15 mostrados preferivelmente têm teor de composto orgânico volátil (VOC) aperfeiçoado, isto é, mais baixo. Os sistemas de revestimento ou as composições de revestimento desejavelmente têm um VOC de menor do que cerca de 5 %, baseado no peso total do sistema de revestimento, preferivelmente um VOC de menor do que cerca de 2%, mais preferivelmente 20 um VOC de menor do que cerca de 0,5%. Compostos orgânicos voláteis são definidos em Patente U.S. de Número 6.048.471 (Henry) e em U.S. Federal Register: junho 16, 1995, volume 60, número 111.
Composições preferidas do segundo sistema de revestimento incluem menos do que 10% em peso, mais preferivelmente menos do que 7% 25 em peso, e muito mais preferivelmente menos do que 5% em peso de compostos orgânicos voláteis (VOC) baseado no peso total da composição. Em adição, estas composições também podem conter um agente coalescente opcional, preferivelmente um agente coalescente baixo em VOC tal como é descrito em Patente U.S. de Número 6.762.230. 46
Tendo assim descrito as modalidades preferidas da presente invenção, aqueles pessoas experientes na arte prontamente reconhecerão que os ensinamentos aqui encontrados podem ser aplicados em ainda outras modalidades dentro do escopo das reivindicações anexadas à mesma.
5 A invenção será descrita pelos seguintes exemplos não
limitantes. A não ser que seja indicado de outro modo, todas as partes e percentagens são em peso. Exemplos
Exemplo 1, Corridas: Ia e Ib 10 Corrida la: Um reator foi carregado com 758 partes de água
deionizada e 1,6 partes de Triton X-405. A mistura reacional foi aquecida para 75°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Durante aquecimento, foi formada uma pré-emulsão contendo: 246 partes de água deionizada (Dl), 31 partes de Triton X-405, 11,2 partes de RHODAPON UB, 0,7 parte de 15 persulfato de sódio, 304 partes de estireno, 130 partes de metacrilato de metila, 204 partes de acrilato de butila, e 13 partes de ácido metacrílico. Uma vez tendo a mistura reacional alcançado 75°C, 1,6 partes de persulfato de sódio foram adicionadas no reator e a alimentação de monômero iniciou em uma taxa de alimentação de 3,5 horas. A temperatura de reação foi mantida 20 entre 80°C a 85°C, durante polimerização. Uma vez completa a alimentação de pré-emulsão, o recipiente foi lavado com 20 partes de água deionizada e a reação foi mantida 30 minutes. Uma pós-reação consistindo de 0,7 parte de hidroperóxido de t-butila misturada com 20 partes de água deionizada e 0,5 parte de ácido isoascórbico misturada com 20 partes de água deionizada 25 também foi adicionada durante 30 minutos. O polímero de látex resultante foi então esfriado para abaixo de 3O0C e derramado em dois recipientes.
Corrida lb: Em 1.000 partes de látex de Exemplo la, 108 partes de HELOXY™ 48 foram adicionadas durante 5-10 minutos e a mistura foi mantida por 1 hora. 47
Exemplo 2, Corridas 2a-2c
Corrida 2a (Exemplo Comparativo): Uma composição de látex foi preparada pela misturação dos seguintes ingredientes: 44 partes de água e 56 partes de látex de Corrida la.
Corrida 2b: Uma composição de "epóxido-amina" de duas partes foi preparada pela misturação dos seguintes ingredientes: Parte Ά' contém 51,6 partes de látex de Corrida lb; e Parte 'B" contém 46,6 partes de água e 1,8 partes de amina EPIKURE™ 3295 de Hexion.
Corrida 2c: Uma composição de "epóxido-amina" de duas partes foi preparada pela misturação dos seguintes ingredientes: Parte Ά' contém 36,1 partes de látex de Corrida lb; e Parte 'B" contém 36,8 partes de água, 25,8 partes de silicato de potássio (KASIL 1); e 1,3 partes de amina EPIKURE 3295 de Hexion.
Partes iguais em peso de Ά' e Έ' são misturadas e permitidas repousarem por um período de indução de 10 minutos antes da aplicação em um substrato. Em modalidades preferidas, o revestimento é então aplicado em um artigo de fibra de cimento em uma espessura de filme seco teórica de 0,00127 a 0,001778 cm (0,5 a 0,7 mils) quer por uma única aplicação de revestimento quer por duas ou mais aplicações de revestimento, e uma porção da água é removida, quer por secagem com ar, um estágio de secagem aquecida, quer pela aplicação em um substrato quente (e.gcerca de 38°C). O substrato revestido pode ser então revestido no topo, e.g., usando um revestimento de topo como descrito em Pedido de Patente U.S. de Número de Série 11/560.329. Exemplo 3
Polímero de látex acetoacetil-funcional
Um reator foi carregado com 567 partes de água deionizada, e 1,5 partes de RHODΑΡΟΝ™ UB. A mistura reacional foi aquecida para 75°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Durante aquecimento, foi formada uma pré- 48
emulsão contendo: 331 partes de água deionizada, 56,8 partes de RHODAPON UB, 0,9 parte de persulfato de amônio, 149 partes de acrilato de 2-etil-hexila, 732 partes de metacrilato de butila, 28,1 partes de AAEM, e 28,1 partes de ácido metacrílico. Uma vez tendo a mistura reacional 5 alcançado 75°C, 2,8 partes de persulfato de amônio foram adicionadas no reator e a alimentação de monômero iniciou em uma taxa de alimentação de 3 horas. A temperatura de reação foi mantida entre 80°C a 85°C, durante polimerização. Uma vez completa a alimentação de pré-emulsão, o recipiente foi lavado com 20 partes de água deionizada e a reação foi mantida 30 10 minutos. Uma pós-reação consistindo de 0,9 parte de hidroperóxido de t-butila misturada com 20 partes de água deionizada e 0,7 parte de ácido isoascórbico misturada com 20 partes de água deionizada foi adicionada durante 30 minutos. O polímero de látex resultante foi então esfriado para 40°C e amônia concentrada 28% foi adicionada para ajustar o pH para 7,5-8,5 e água 15 deionizada foi adicionada para ajustar a percentagem em peso de sólidos para 48%.
Exemplo 4
Polímero de látex acetoacetil-funcional de multiestágios
Um reator foi carregado com 547 partes de água deionizada, e 20 1,5 partes de RHODAPON UB. A mistura reacional foi aquecida para 75°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Durante aquecimento, foi formada pré- emulsão 1 contendo: 215 partes de água deionizada, 37 partes de RHODAPON UB, 0,6 parte de persulfato de amônio, 103 partes de acrilato de 2-etil-hexila, 470 partes de metacrilato de butila, 18 partes de AAEM, e 18 25 partes de ácido metacrílico. Foi formada pré-emulsão 2 contendo: 116 partes de água deionizada, 20 partes de RHODAPON UB, 0,3 parte de persulfato de amônio, 223 partes de metacrilato de metila, 85 partes de metacrilato de butila, 10 partes de AAEM, e 10 partes de ácido metacrílico. Uma vez tendo a mistura reacional alcançado 75°C, 2,8 partes de persulfato de amônio foram 49
adicionadas no reator e a pré-emulsão 1 iniciou com uma taxa de adição de 2 horas. Uma vez adicionada a pré-emulsão 1, o recipiente foi lavado com 20 partes de água deionizada e pré-emulsão 2 iniciou com uma taxa de adição de 1 hora. A temperatura de reação foi mantida entre 80°C a 85°C, durante 5 polimerização. Uma vez completa a alimentação de pré-emulsão 2, o recipiente foi lavado com 20 partes de água deionizada e a reação foi mantida 30 minutos. Uma pós-reação consistindo de 0,9 parte de hidroperóxido de t- butila misturada com 20 partes de água deionizada e 0,7 parte de ácido isoascórbico misturada com 20 partes de água deionizada também foi 10 adicionada durante 30 minutos. O polímero de látex resultante foi então esfriado para 40°C e amônia concentrada 28% foi adicionada para ajustar o pH para 7,5-8,5 e água deionizada foi adicionada para ajustar a percentagem em peso de sólidos para 48%. Exemplo 5a-c 15 Composições de tinta
Em um vaso de misturação equipado com um misturador de velocidade alta e pá de dispersão, foram adicionados os seguintes ingredientes em ordem (partes em peso):
Ingrediente Exemplo 5a Exemplo 5b Exemplo 5c Agua 101 101 101 Cellosize QP 09-L Espessante 0,8 0,8 0,8
Os ingredientes acima foram misturados por 5 minutos ou até 20 homogêneos, e então os seguinte ingredientes foram adicionados (partes em
peso):
Ingrediente Exemplo 5a Exemplo 5b Exemplo 5c Denydran 1620 Desespumante 1,5 1,5 1,5 Texanol Co-solvente 15 15 15 Disperbyk 190 Dispersante 7 7 7 Amônia 26 BE Neutralizador 1 1 1 Ti Pure R902-28 Pigmento 220 220 220 Silicato de alumínio ASP 170 Extensor 85 85 85 50
Os ingredientes acima foram misturados em velocidade alta por 15 minutos, e então os seguintes ingredientes foram adicionados em ordem (partes em peso):
Ingrediente Exemplo 5a Exemplo 5b Exemplo 5c Amônia 26 BE Neutralizador 1 1 1
Os ingredientes acima foram adicionados na seguinte ordem 5 (partes em peso):
Ingrediente Exemplo 5a Exemplo 5b Exemplo 5c Água 46,6 46,6 6,9 Látex de Exemplo 2 596,2 - - Látex de Exemplo 3 - 596,2 - Látex Neocril XK 90 - - 636 Agua 16,7 16,7 16,7 Byk 024 Desespumante 1 1 1 Aciysol RM-2020NPR Espessante 1,5 1,5 1,5
Os ingredientes acima foram misturados por 15 minutos
usando agitação moderada. Exemplo 6
Resultados do teste de adesão de fita 10 Uma amostra de placa de 15,24 cm χ 21 cm foi preparada para
teste como descrito em Exemplo 2 e então um segundo sistema foi aplicado usando a seguinte técnica.
Amostra de placa pré-aquecida a 43 0C (110 °F) usando um forno de convecção ajustado a 149°C (300°F). Aplicar aproximadamente 5,2 15 gramas de revestimento de topo por espalhamento uniformemente sobre a superfície da placa usando uma escova de cerdas ou de esponja. Imediatamente após o revestimento da placa, colocá-la no forno a 149°C (300 °F) até que a temperatura da superfície da placa alcance 60°C (140°F). Remover amostra e permitir que esfrie para a temperatura ambiente. 20 Procedimentos de teste de adesão: após uma amostra de placa 51
ter sido vedada, sobrerrevestida e seca, ela pode ser testada para adesão de revestimento usando fita padrão 250 de marca 3M. A adesão de um sistema de revestimento na superfície de uma placa pode ser testada após o sistema de revestimento ter sido aplicado e curado/seco conforme as especificações do 5 sistema de revestimento. Na superfície da placa, aplicar pelo menos uma tira de 7,62 cm (3 polegadas) de fita crepe padrão 250 da 3M. Firmemente pressionar a fita na superfície da placa usando quer um rolete de borracha quer um polegar aplicando um mínimo de 20,67 kPa (5 psi) no comprimento total da fita por 10 segundos. Permitir dois minutos para o adesivo igualar 10 sobre a superfície da placa. Após igualação, remover a fita por puxação rápida dela (igual a ou menos do que 1 segundo) em um ângulo de 90 graus. Falha é relatada como uma combinação de falha de adesão em revestimento e também falha da superfície da placa.
Resultados de teste comparativo:
TESTE 1 TESTE 2 TESTE 3 TESTE 4 Primeiro revestimento Exemplo 2, Corrida 2a Exemplo 2, Corrida 2a Exemplo 2, Corrida 2a Exemplo 2, Corrida 2a Segundo revestimento Exemplo 5 a Exemplo 5b Exemplo 5c Duração Tinta Doméstica da Sherwin Williams Perda de adesão % 90% 90% 85% 85%
15 Resultados do teste da invenção:
TESTE 5 TESTE 6 TESTE 7 TESTE 8 Primeiro revestimento Exemplo 2, Corrida 2b Exemplo 2, Corrida 2b Exemplo 2, Corrida 2b Exemplo 2, Corrida 2b Segundo revestimento Exemplo 5a Exemplo 5b Exemplo 5c Duração Pintura Doméstica da Sherwin Williams Perda de adesão % <1% <1% <1% 4-8% 52
TESTE 9 TESTE 10 TESTE 11 TESTE 12 Primeiro revestimento Exemplo 2, Corrida 2c Exemplo 2, Corrida 2c Exemplo 2, Corrida 2c Exemplo 2, Corrida 2c Segundo revestimento Exemplo 5 a Exemplo 5b Exemplo 5c Duração Pintura Doméstica da Sherwin Williams Perda de adesão % <1% <1% 2-5% 1-2%
Exemplo 7
Látex oxirano-funcional
Um fraco de três bocas de duas peças equipado com um agitador, condensador, termopar, e entrada de nitrogênio foi carregado com 5 720 gramas de água deionizada e 1,25 gramas de Triton X-405 (Rohm & Haas). O material foi agitado e aquecido a de 80 a 90°C. Uma mistura de monômeros foi preparada separadamente em um béquer de 2 litros com agitação. O béquer foi carregado com 291 gramas de água, 23,8 gramas de Triton X-405, 592 gramas de estireno, 202 gramas de acrilato de butila, 16,7 10 gramas de ácido metacrílico, e 65,8 gramas de metacrilato de glicidila mantendo agitação para formar uma pré-emulsão. 2,0 gramas de persulfato de sódio foram dissolvidos na emulsão. A 80-90°C 2,0 gramas de persulfato de sódio dissolvidos em 20 gramas de água deionizada foram carregados no reator. A emulsão de monômeros foi então alimentada ao reator durante 3 1/2 15 horas a 80-90°C. A emulsão foi lavada com 20 gramas de água deionizada. Então a reação foi mantida por 30 minutos. Hidro-peróxido de terc-butila, 1,0 grama, foi adicionado, seguido por uma solução de 0,7 grama de ácido eritórbico e 20 gramas de água. Após 20-30 minutos, a reação foi esfriada e reduzida com 20 gramas de água. Os sólidos foram ajustados para cerca de 20 45% em peso. A MFFT do látex foi maior do que 60°C. Exemplo 8 a-c
Capacidade de coalescência de resina epoxídica alifática
8a. Em 100 gramas de látex formado em Exemplo 7 foram 53
adicionados 7,9 gramas de Heloxy 68 e os sólidos foram ajustados para 45%.
8b. Em 100 gramas de látex formado em Exemplo 7 foram adicionados 11,3 gramas de Heloxy 68 e os sólidos foram ajustados para 45%.
8c. Em 100 gramas de látex formado em Exemplo 7 foram 5 adicionados 15 gramas de Heloxy 68 e os sólidos foram ajustados para 45%.
Exemplo 7 Exemplo 8a Exemplo 8b Exemplo 8c MFFT >60°C 21°C Il0C <5 0C
O uso de uma resina epoxídica alifática que atua como um co-
solvente, diminui a MFFT e permite que sejam preparadas formulações mais baixas em VOC. Exemplo 9 10 Látex oxirano-funcional
Um fraco de três bocas de duas peças equipado com um agitador, condensador, termopar, e entrada de nitrogênio foi carregado com 720 gramas de água deionizada e 1,25 gramas de Triton X-405 (Rohm & Haas). O material foi agitado e aquecido a de 80 a 90°C. Uma mistura de 15 monômeros foi preparada separadamente em um béquer de 2 litros com agitação. O béquer foi carregado com 291 gramas de água, 23,8 gramas de Triton X-405, 458 gramas de estireno, 336 gramas de acrilato de butila, e 16,7 gramas de ácido metacrílico, e 65,8 gramas de metacrilato de glicidila mantendo agitação para formar uma pré-emulsão. 2,0 gramas de persulfato de 20 sódio foram dissolvidos na emulsão. A 80-90°C 2,0 gramas de persulfato de sódio dissolvidos em 20 gramas de água deionizada foram carregados no reator. A emulsão de monômeros foi então alimentada ao reator durante 3 1/2 horas a 80-90°C. A emulsão foi lavada com 20 gramas de água deionizada. A reação foi mantida por 30 minutos. Hidro-peróxido de terc-butila, 1,0 grama, 25 foi adicionado, seguido por uma solução de 0,7 grama de ácido eritórbico e 20 gramas de água. Após 20-30 minutos, a reação foi esfriada e reduzida com 20 gramas de água. Os sólidos foram ajustados a cerca de 45% em peso. 54
Exemplo 10 a - c
Composições de revestimento pigmentadas
Uma pasta de pigmento moída foi preparada como segue. Matéria-prima Fornecedor Localização % peso
Adicionar os seguintes ingredientes em um recipiente com agitação, aplicar agitação de cisalhamento alto por 5 minutos.
Água DI NA 29,8
Attagel 50 Engelhard Iselin, NJ 08830 1 Após 5 minutos, adicionar os seguintes ingredientes em ordem sob agitação alta Tamol 731-1 25% Rohm & Philadelphia, PA 1 ,5 Haas 19106-2399 Tamol 850 Rohm & Philadelphia, PA 3,0 Haas 19106-2399 Byk 035 Byk (Altana) Wesel Alemanha 0,9 46462 Dióxido de titânio DuPont Wilmington, DE 42,8 Oxido de ferro vermelho Elementis East St. Louis, IL 3,7 Oxido de ferro amarelo 62204 Elementis East St. Louis, IL 14,0 62204 Negro de fumo Elementis East St. Louis, IL 2,8 62204
Pigmentos foram moídos sob cisalhamento alto até ser alcançada uma finura de moagem Hegmann maior do que 5. Exemplo 10a.
Revestimento epóxido-modificado pigmentado
Matéria-prima Fornecedor Localização
Os seguintes ingredientes foram adicionados na ordem sob misturação moderada: ParaplexWP-I Rohm & Haas Philadelphia,
19106-2399
Misturar por 30 minutos, então adicionar os seguintes na ordem:
PA
Pasta moída Epicure 3295 Água DI
Água DI (Redução) Kasil 1
(do Exemplo 11)
Hexion Houston, TX 77082
NA
NA
PQ CorporationValley PA 19482-8040 Forge
% peso
3,7
9,2
0,25
32,9
16,5
14,0
Exemplo IOb
Revestimento epóxido-modifícado pigmentado
Matéria-prima Fornecedor Localização % peso
Os seguintes ingredientes foram adicionados na ordem sob misturação moderada:
Exemplo 9 22,0
Heloxy 48 Hexion Houston, TX 77082 3,5 Misturar por 30 minutos, então adicionar os seguintes na ordem:
Pasta moída (de acima) 8,7
Água DI NA 51,3 55
Kasil 1 PQ Corporation Valley Forge, PA 19482-8040
EPIKURE 3295 Hexion Houston, TX 77082 1,3 Exemplo 10c.
Revestimento epóxido-modificado pigmentado
Matéria-prima Fornecedor Localização % peso
Os seguintes ingredientes foram adicionados na ordem sob misturação moderada:
Exemplo 9 21,9
Heloxy 68 Hexion Houston, TX 77082 3,5 Misturar por 30 minutos, então adicionar os seguintes na ordem:
Pasta moída (de acima) 8,7
Água DI NA 51,4
Kasill PQ Corporation Valley Forge, PA 19482-8040 13,2
EPIKURE 3295 Hexion Houston, TX 77082 1,3
Os revestimentos epóxido-modificados também devem proporcionar um sistema de congelamento-descongelamento aperfeiçoado ao 5 fibra de cimento. Exemplo 11
Resultados do teste de adesão de fita
Uma amostra de placa de 15,24 cm χ 21 cm foi preparada para teste como esboçado em Exemplo 2 usando o revestimento preparado em 10 Exemplo IOe então um segundo sistema de revestimento usando a seguinte técnica.
Amostra de placa pré-aquecida a cerca de 430C (IlO0F) usando um forno de convecção ajustado a 149°C (300°F). Aplicar aproximadamente 5,2 gramas de revestimento de topo por espalhamento 15 uniformemente sobre a superfície da placa usando uma escova de cerdas ou de esponja. Imediatamente após o revestimento da placa, colocá-la no forno a 149°C (3 00°F) até que a temperatura da superfície da placa alcance 60°C (140°F). Remover amostra e permitir que esfrie para a temperatura ambiente.O segundo sistema de revestimento foi preparado como descrito em 20 Rohm & Haas Formulation W-264-8.
Procedimentos de teste de adesão: após uma amostra de placa ter sido vedada, sobrerrevestida e seca, ela foi testada para adesão de revestimento usando fita padrão 250 de marca 3M após a placa ter estado 56
submersa em água na temperatura ambiente durante a noite. Na superfície da placa foi aplicada uma tira de fita crepe padrão 250 de marca 3M de 7,62 cm (3 polegadas) de comprimento. A fita foi firmemente prensada na superfície da placa aplicando um mínimo de 20,67 kPa (5 psi) (com um polegar ou dedo indicador) em todo o comprimento da fita por 10 segundos. Dois minutos foram permitidos para a fita se equilibrar sobre a superfície da placa. Após equilíbrio, a fita foi removida rapidamente (igual a ou menos do que 1 segundo) por puxação dela em um ângulo de 90 graus. Falha foi relatada como uma combinação de falha de adesão em revestimento e também falha da superfície da placa.
TESTE IlA TESTE IlB TESTE IlC Primeiro revestimento Exemplo IOa Exemplo 10b Exemplo 10c Perda de adesão % <5% 5-10% <5%
Os revestimentos epóxido-modificados também devem proporcionar um sistema de congelamento-descongelamento aperfeiçoado ao fibra de cimento.
Também é notado que as composições da invenção podem ser usadas com outras composições de revestimento tais como aquelas descritas em Pedidos de Patente U.S. de Números 60/764.044, 60/764.131, 60/764.242, e 60/773.482, 60/764.103, 60/802.185 e 60/802.186.
Todas as patentes, pedidos de patente e literatura citados no relatório descritivo são por meio deste aqui incorporados em suas totalidades como referências. No caso de quaisquer inconsistências, prevalecerá a presente descrição, incluindo quaisquer definições aqui. A invenção tem sido descrita com referência a várias técnicas e modalidades preferidas e específicas. Contudo, deve ser entendido que muitas variações e modificações podem ser feitas embora permanecendo-se dentro da invenção.

Claims (46)

1. Composição de revestimento, caracterizada pelo fato de compreender: um ou mais polímeros de látex; um sistema de resina epoxídica alifática tendo um componente oxirano-funcional que é distinto de um ou mais polímeros de látex; sendo que o componente oxirano-funcional em um sistema de resina epoxídica alifática tem um peso equivalente de epóxido menor do que 1.000; e sendo que a composição de revestimento inclui uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas.
2. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero de látex tem uma Tg de entre 5 e 70°C.
3. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o polímero de látex tem uma Tg de entre 15 e 60 °C.
4. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3, caracterizada pelo fato de que o polímero de látex é um látex de multiestágios.
5. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, caracterizada pelo fato de que o polímero de látex compreende um ou mais grupos funcionais epóxido.
6. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos polímeros de látex compreende metacrilato de glicidila, acrilato de glicidila, acrilato de 4- hidróxi-butila glicidil-éter, e suas combinações.
7. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6, caracterizada pelo fato de que a temperatura de formação de filme mínima da mistura de um ou mais polímeros de látex com o componente oxirano-funcional de um sistema de resina epoxídica alifática é menor do que cerca de 20°C.
8. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero de látex compreende funcionalidade acetoacetoxila.
9. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizada pelo fato de que o polímero de látex compreende um ou mais grupos amina.
10. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-9, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento adicionalmente compreende cerca de 2 a 50% em peso de um sal de silicato; sendo que o sal de silicato é silicato de potássio, silicato de amônio, silicato de sódio, silicato de lítio, ou suas misturas.
11. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-10, caracterizada pelo fato de que o componente oxirano-funcional é o produto de reação de uma molécula precursora de oxirano com um material contendo álcool ou um material contendo ácido carboxílico.
12. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção do material contendo álcool é etileno-glicol, propileno-glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, neopentil-glicol, 2,2- butil-etil-propanodiol, hexanodiol, dietileno-glicol, dipropileno-glicol, poli(etileno-glicóis), poli(propileno-glicóis), ciclo-hexano-dimetilol, 2,2,3- trimetil-pentanodiol, trimetilol-propano, trimetilol-propano etoxilado, trimetilol-propano propoxilado, glicerina, glicerina propoxilada, pentaeritritol, pentaeritritol etoxilado, pentaeritritol propoxilado, dipentaeritritol, tripentaeritritol, dipentaeritritol etoxilado e propoxilado, tripentaeritritol etoxilado e propoxilado, ditrimetilol-propano, hidróxi-pivalato de hidróxi- pivalila, bisfenol A hidrogenado, bisfenol A hidrogenado etoxilado e propoxilado, isosorbida, ou suas misturas.
13. Composição de revestimento de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção do material contendo ácido carboxílico é ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido sebácico, ácido fumárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido hexa-hidro-ftálico, ácido 1,3- e 1,4-ciclo-hexano-dicarboxílico, ácido orto- ftálico, ácido isoftálico, ácido maleico, ácido cloroêndico, ácido glicólico, ácido trimelítico, ácido lático, caprolactona, ou suas misturas.
14. Composição de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-13, caracterizada pelo fato de que o componente oxirano-fiincional tem um peso equivalente de epóxi de cerca de 90 a 350.
15. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de compreender uma ou mais camadas da composição como definido em qualquer uma das reivindicações 1-14, e uma ou mais camadas de um segundo sistema de revestimento compreendendo um polímero de látex.
16. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de compreender uma ou mais camadas da composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1-14, e uma ou mais camadas de um segundo sistema de revestimento compreendendo um polímero de látex íuncionalizado, um polímero de látex de multiestágios, ou um polímero de látex de multiestágios, íuncionalizado.
17. Método de revestimento, caracterizado pelo fato de compreender aplicar a composição de revestimento como definido em qualquer uma das reivindicações 1-14, em um substrato e permitir o revestimento endurecer.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de compreender aplicar a composição de revestimento sobre pelo menos uma superfície maior e sobre as quatro bordas de um substrato.
19. Método para preparar a composição de revestimento como definida em qualquer uma das reivindicações 1-14, caracterizado pelo fato de compreender: misturar um ou mais polímeros de látex com uma ou mais resinas epoxídicas alifáticas para formar um primeiro componente; misturar o primeiro componente com um segundo componente tendo grupos reativos que podem reagir com a resina epoxídica; e aplicar os primeiro e secundo componentes misturados sobre um substrato
20. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de compreender: um substrato de placa de fibra de cimento; e um primeiro sistema de revestimento aplicado no substrato, sendo que o primeiro sistema de revestimento compreende: uma resina epoxídica alifática tendo um ou mais polímeros de látex; sendo que o primeiro sistema de revestimento inclui uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas.
21. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o polímero de látex tem uma Tg de entre 5 e 70°C.
22. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o polímero de látex é um látex de multiestágios.
23. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-22, caracterizado pelo fato de que o polímero de látex compreende um ou mais grupos funcionais epóxido.
24. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-23, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de um ou mais polímeros de látex compreende metacrilato de glicidila, acrilato de glicidila, acrilato de 4-hidróxi-butila glicidil-éter, ou suas combinações.
25. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-22, caracterizado pelo fato de que o polímero de látex compreende um ou mais grupos amina.
26. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-25, caracterizado pelo fato de que o primeiro sistema de revestimento adicionalmente compreende cerca de 2 a 50% em peso de um sal de silicato; sendo que o sal de silicato é silicato de potássio, silicato de amônio, silicato de sódio, silicato de lítio, ou suas misturas.
27. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-26, caracterizado pelo fato de que o artigo está revestido sobre ambas as superfícies maiores e sobre as quatro bordas com o primeiro sistema de revestimento.
28. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-27, caracterizado pelo fato de que o primeiro sistema de revestimento adicionalmente compreende um ou mais compostos olefínicos e é curável por radiação.
29. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-28, caracterizado pelo fato de que o primeiro sistema de revestimento é aplicado em um peso de filme seco de entre cerca de 6 e 60 g/m2.
30. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-29, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um segundo sistema de revestimento compreendendo (i) um revestimento base contendo látex, (ii) um revestimento de topo contendo látex, ou (iii) ambos.
31. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o segundo sistema de revestimento compreende um polímero de látex funcionalizado, um polímero de látex de multiestágios ou um polímero de látex de multiestágios, funcionalizado.
32. Artigo revestido de acordo com as reivindicações 30 ou 31, caracterizado pelo fato de que o segundo sistema de revestimento compreende (i) um revestimento base contendo látex acetoacetóxi-fimcional, ou (ii) um revestimento de topo contendo látex acetoacetóxi-funcional, ou (iii) ambos.
33. Artigo revestido de acordo com as reivindicações 31 ou 32, caracterizado pelo fato de o artigo está revestido sobre ambas as superfícies maiores e sobre as quatro bordas com os primeiro e segundo sistemas de revestimento.
34. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-33, caracterizado pelo fato de que o artigo tem estado revestido sobre ambas as superfícies maiores e sobre as quatro bordas com o primeiro sistema de revestimento em uma espessura de filme seco de 3-30 mícrons e com um segundo revestimento base em uma espessura de filme seco de 3-20 mícrons.
35. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-34, caracterizado pelo fato de que o primeiro sistema de revestimento compreende um ou mais pigmentos.
36. Artigo revestido de acordo com qualquer uma das reivindicações 20-35, caracterizado pelo fato de que o artigo pode suportar pelo menos 30 ciclos de congelamento-descongelamento.
37. Artigo revestido, caracterizado pelo fato de compreender: um substrato de placa de fibra de cimento; e um primeiro sistema de revestimento aplicado no substrato, sendo que o primeiro sistema de revestimento compreende: um sistema de resina epoxídica alifática tendo uma ou mais dispersões aquosas de partículas de polímero; e sendo que o primeiro sistema de revestimento inclui uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas.
38. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que a dispersão aquosa de partículas de polímero é um polímero de poliuretano, um polímero de látex, ou uma mistura de ambos.
39. Artigo revestido de acordo com a reivindicação 37 ou 38, caracterizado pelo fato de que a dispersão aquosa de partículas de polímero é um polímero de poliuretano.
40. Método, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: proporcionar um substrato de placa de fibra de cimento; aplicar um primeiro sistema de revestimento no substrato; sendo que o primeiro sistema de revestimento compreende um sistema de resina epoxídica alifática tendo uma ou mais dispersões aquosas de partículas de polímero; sendo que o primeiro sistema de revestimento inclui uma ou mais composições de revestimento que podem ser aplicadas em uma ou mais camadas; e permitir que o primeiro sistema de revestimento endureça.
41. Método de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender a etapa de: aplicar um segundo sistema de revestimento no substrato, sendo que o segundo sistema de revestimento compreende um polímero de látex.
42. Método de acordo com a reivindicação 40 ou 41, caracterizado pelo fato de que o polímero de látex é um polímero de látex fiincionalizado ou um polímero de látex de multiestágios ou um polímero de látex de multiestágios, funcionalizado.
43. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 40-42, caracterizado pelo fato de que o primeiro sistema de revestimento é pelo menos parcialmente seco antes da aplicação do segundo sistema de revestimento.
44. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 40-43, caracterizado pelo fato de que o primeiro sistema de revestimento é seco antes da aplicação do segundo sistema de revestimento,
45. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 40-44, caracterizado pelo fato de que o segundo sistema de revestimento é aplicado no primeiro sistema de revestimento enquanto o primeiro sistema de revestimento ainda estiver úmido.
46. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 40-45, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender a etapa de expor um ou ambos os sistemas de revestimento à luz UV.
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