PT99533A

PT99533A - Processo para a preparacao de composicoes de revestimento de base aquosa compreendendo uma emulsao de latex polimerico e um (met)acrilato multifuncional endureciveis por radiacao

Info

Publication number: PT99533A
Application number: PT99533A
Authority: PT
Inventors: Albert Benner Brown; Alvin Michael Maurice; Frederick James Schindler; Martha Harbaugh Wolfersberger
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1992-10-30
Also published as: NZ240593A; JPH04275374A; IE913995A1; BR9104971A; CA2054373A1; EP0486278A1; KR920009906A; AU655438B2; MX9101941A; CN1072434A; AU8781891A

Description

"PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO PE CQMPQSIÇÇES DE REVESTIMENTO DE BASE AQUOSA COMPREENDENDO UMA EMULSÃO DE LÃTEX POLIMÊRICO E UM (MET)ACRILATO MULTIFUNCIONAL ENDURECÍVEIS POR RADIAÇÃO" A presente invenção refere-se a uma composição de tinta endurecível por radiação, de base aquosa. Mais particularmente, a invenção refere-se a uma composição de revestimento endurecível por radiação ultravioleta (”UV”) de base aquosa, que contêm uma emulsão de látex de polímero e um acrilato ou metacrilato polifun cional.

Ha a necessidade de se proporcionarem tintas de elevado rendimento, que possam ser aplicadas com baixos níveis de dissolventes poluentes. As tintas termoplásticas de base aquosa podem ser aplicadas com pequenos níveis de dissolventes poluentes mas os revestimentos não têm a resistência ao calor e a resistência química necessárias para muitas aplicações, especialmente quando se trata de peças que tenham de ser empilhadas pouco depois da aplicação do revestimento e em que o substrato não pode ser aquecido a elevadas temperaturas. As tintas endurecidas quimicamente que possuem uma boa resistência ao calor e química têm problemas relacionadas com o tempo de duração em pote e com a velocidade de endurecimento.

As tintas endurecíveis por acção de radiação UV constituem uma solução para os problemas mencionados antes. No entanto, a tecnologia corrente de aplicação das tintas mantêm-se dispêndio sa e difícil de aplicar na obtenção, de revestimentos finos. As tintas endurecíveis por acção de radiação. UV convencionais têm de ser diluídas com dissolventes para que possam ser pulverizadas.

Um certo numero de patentes e de publicações refere-se -2- a composições aquosas endureciveis por acção de radiação UV, formadas a partir de emulsões de látex de polímero e de compostos po lifuncionais. Por exemplo, a patente de invenção norte-americana US-A-4 107 013 refere-se a um látex com um involuc.ro de monómeros bifuncionais copolimerizados que contêm grupos alilo superficiais que não reagiram* A patente de invenção norte-americana US-A--4 925 893 e a patente de invenção europeia EP-A-0 232 016 referem-—se a lâtices de cloreto de vinilideno/cloreto de vinilo/acrilato de 2-etil-hexilo auto-oxidáveis e endureciveis por acção de radia çio que têm insaturações residuais por meio da adição de um composto polifuncional de pequena reactividade, tal como ftalato de dialilo, na fase final da polimerização. A patente de invenção norte-americana US-A-4 101 493 refere-se a uma emulsão do tipo que se reticula e a um processo para a preparação de uma emulsão desse tipo. A emulsão ê constituída por uma emulsão de polímero do tipo de oleo-em-água e pelo menos um oligo-êster de (met)acrilato que tem pelo menos dois grupos de (met)acrilol por molécula, uma massa molecular não maior do que 1000 por um grupo de (met)acrilol e um ponto de ebulição â pressão atmosférica pelo menos igual a 200°C.

Outros exemplos de composições endureciveis por acção de UV são citados por Loutz e col., £Qrganic Coatings, Número 8, páginas 197-209 (1986) J, que referem a preparação de emulsão de acordo com a introdução de partículas de tipo de núcleo-invólucro da pré-emulsão de alimentação na proporção de 7/3« 0 monómero bifun cional está contido na pré-emulsão do invólucro. Também a patente de invenção japonesa JP—63—27Q7Q2 se refere a uma composição de foto-endurecimento que contêm uma dispersão aquosa de um copolíme ro e um monómero fotopolimerizãvel, em que o copolímero contêm pe -3- lo menos 10¾ em peso de um monomero .dò tipo de metacrilato e/ou de acrtlato de metilo e a proporção de copolímero para. monomero estâ compreendida entre 40 j 60 e 26 í 2 e o monomero fotopoli-merizãvel tem uma massa molecular compreendida entre 100 e 1000, um parâmetro de solubilidade compreendido entre 8 e 12 e um pon-to de ebulição pelo menos igual a 100 C, Não obstante as numerosas tentativas anteriores para produzir tintas endurecíveis por radiação ultravioleta reticulã-veis a partir de misturas de emulsões de polímero e de compostos polifuncionais, como as referidas nos documentos citados antes, as tintas da técnica anterior não originam propriedades de reves timento superiores, como, por exemplo, resistência directa ao cho que. Como se sabe na técnica, a resistência directa ao choque ê uma propriedade particularmente interessante para revestimentos sobre uma variedade de substractos e de compósitos, incluindo, por exemplo, madeira, tintas, tintas de impressão, plásticos, fibras, papel, coiro e semelhantes.

Por consequência, constitui um objectivo da presente in venção proporcionar uma tinta que origine revestimentos com propriedades superiores, como, por exemplo, resistência directa ao choque,

De acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, proporciona-se uma composição que compreende uma emulsão de lãtex de polímero e um (met)acrilato polifuncional, em que o polímero de lãtex na emulsão, contém mais do que cerca de 47% em molés de acrilato e tem uma temperatura de transição vítrea menor do que cerca de 28^C,

De acordo com o segundo aspecto da presente invenção, proporcionasse um processo para utilizar uma composição de tinta que compreende uma emulsão de lãtex de polímero e um (met)acrila- -4- to, em que o látex de polímero contêm mais do que cerca de 47% em moles de acrilato e tem uma temperatura de transição vítrea menor do que cerca de 28°c, como revestimento para fins gerais, endure-cível,

De acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, proporciona-se um revestimento de polímero endurecido que compreen de uma emulsão de látex de polímero e um Cmet)acrilato polifuncio-nal, em que o polímero de látex na referida emulsão contêm mais do que cerca de 47% em moles de acrilato e tem uma temperatura de tran sição vítrea menor do que cerca de 28°C« A composição de acordo com a presente invenção tem excelentes propriedades de revestimento, especialmente resistência di-recta ao choque, sem sacrificar outras propriedades do revestimento, como, por exemplo, resistência à impressão, resistência â dan^L ficação e dureza de lãpis.

Nenhuma das indicações da técnica anterior se refere ou sugere que a escolha do nível da percentagem molar do acrilato e da temperatura de transição vítrea da emulsão de polímero sejam críticas para se conseguirem propriedades superiores de revestimen to, como, por exemplo, resistência directa ao choque. 0 termo "látex", tal como é utilizado na presente memória descritiva, significa um polímero insolúvel em Egua que foi preparado por técnicas convencionais de polimerização, como, por exemplo, por polimerização em emulsão, A expressão "temperatura de transição vítrea" ou "Tg", tal como é utilizada na presente memória descritiva, significa a temperatura de transição vítrea de um polímero calculada por meio da equação de Fox £ Bulletin of American Píiysics gociety 1, 3, pá. gina 123 (1956) J\ -5- 1 = Wi + W2

Tg TgCl) TgC21 para ura copolímero, os símbolos W-j_ e F2 representam a fricção em peso dos dois comonômeros e Tgm e Tg(2) ^fe^em-se ãs temperatu ras de transição vítrea dos dois homopolíraeros correspondentes.

Tal como se utiliza na presente memória descritiva, acri lato e metacrilato sao designados·, .como ” Cmet) acrilato", o grupo acriloílo e metacriloílo ê designado como ”(met)acriloílo" e o âci do acrílico e ácido metacrílico são designados como "ácido (met) -acrílico".

Tal como ê utilizada na presente memória descritiva, a expressão "(met)acrilato polifuncional" refere-se a um material que tem pelo menos dois grupos funcionais de (met)acriloílo por molécula, uma massa molecular não maior do que 1000 por grupo fun cional e um ponto de ebulição pelo menos igual a 200°C ã pressão atmosférica.

Preferivelmente, o polímero de látex contém mais do que cerca de 50% em moles de acrilato. Mais preferivelmente, o políme ro de látex contém mais do que cerca de 70% em moles de acrilato e tem uma temperatura de transição vítrea menor do que cerca de 15°C„

Preferivelmente, o polímero de látex compreende monõme-ros escolhidos do grupo que consiste em ésteres acrílicos, ésteres metacrílicos, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacõnico, ácido maleico, ácido fumárico, butadieno, acrilonitrilo, etileno e acetato de vinilo.

Vantajosamente,, o látex de polímero compreende ainda es-tireno,; preferivelmente estire.no substituído, a um nível de menos -6- do que cerca de 12¾ em peso.

Preferivelmente, o látex de polímero compreende acrila-to de metilo.

Preferivelmente, o Cmet]acrilato polifuncional ê triacri lato de trimetilol-propano ou trimetacrilato de trimetilol-propano,

Vantajosamente, a proporção em peso de látex de polímero para Cmet)acrilato polifuncional está compreendida entre cerca de 30 ; 70 e cerca de 95 ; 5, preferivelmente entre cerca de 4Q ; 60 e cerca de 60 ; 40, mais preferivelmente ainda entre cerca de 65 ; 35 e cerca de 75 ; 25.

Preferivelmente,, a composição compreende ainda um agente f oto-^iniciador „

Vantajosamente, o agente foto-iniciador encontra-se presente a um nível inferior a cerca de 0,5% em peso em relação aos compostos não voláteis.

Preferivelmente, o agente foto-iniciador ê um agente foto-iniciador do tipo de clivagem,

Preferivelmente, a composição compreende ainda um agente iniciador térmico.

Preferivelmente, a composição compreende ainda um catali sador para endurecimento por auto-oxidação. A composição pode ser utilizada como revestimento de madeira, tal como um artigo de mobiliário (por exemplo, armário), uma parede ou um pavimento. Igualmente, a composição pode ser utilizada como revestimento sobre plástico ou revestimento sobre fibra, papel ou coiro.,A composição pode também ser utilizada como foto-resistência.. igualmente, a composição pode ser utilizada em tintas de impressão,, tinta ou em adesivos,

Preferivelmente, o revestimento de polímero endurecido é -7- formado submetendo o revestimento a exposição a uma .fonte de radia ção ultravioleta*

Portanto,, a presente invenção refere~-se a uma composição de revestimento endurecível por radiação, de UV, de base aquosa, con tendo um lãtex de emulsão de polímero e um (met)acrilato polifuncio nal, em que o polímero de lãtex ê escolhido de maneira a ter uma percentagem maior do que 47! em moles de acrilato e tem uma tempera tura de transição vítrea menor do que cerca de 28°C„ A escolha da composição e da temperatura de transição vítrea origina um revestimento endurecível por meio de radiação UV com propriedades de resistência ao impacto directo superiores que são úteis para aplicações no revestimento de madeira, A presente in vençio permite a aplicação de revestimentos finos sem utilização de dissolventes tóxicos. Proporciona a duração em pote e a velocidade de endurecimento de revestimentos endurecíveis por UV convencionais, com a vantagem adicional de menor custo e uso opcional de um foto-•^iniciador a um nível menor do que cerca de 0,5% em peso em relação a compostos não voláteis.

As composições endurecíveis por radiação UV de acordo com a presente invenção contêm emulsão de látex de polímero, um (met) acrilato polifuncional e, opcionalmente, um agente foto-iniciador.

Frepara-se o lãtex de polímero utilizado na composição endurecível por acção de UV por técnicas de polimerização em emulsão conhecidas na técnica, 0 lãtex de polímero é formado a partir de qualquer monõmero ou mistura de monomeros que origine um lãtex de polímero insolúvel em água que tenha mais do que cerca de 47% em moles de acrilato; e tenha uma temperatura de transição vítrea menor do que cerca de 28Q C no estado seco* A escolha de percentagem em moles mínima do acrilato e -8- da temperatura de transiçao. vítrea, máxima do látex de emulsão de polímero ê crítica para o bom funcionamento da invenção„

Para preparar o látex de polímero, pode usar-se uma lar ga variedade de monómeros ou de misturas de monómeros, Por exemplo, podem utilizar-se monómeros de éster acrílico, incluindo acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de iso propilo, acrilato de butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de bu tilo secundário, acrilato de tercio butilo, acrilato de pentilo, acrilato de neopentilo, acrilato de hexilo, acrilato de heptilo, acrilato de octilo, acrilato de iso-actilo, acrilato de 2-etil-he-xilo, acrilato de decilo, acrilato de isodecilo, acrilato de lauri lo, acrilato de bornilo, acrilato de isobornilo, acrilato de miriEi tilo, acrilato de pentadecilo, acrilato de estearilo e semelhantes? monõmeros de ésteres de ácido metacrílico, gue incluem metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, metacrila to de isopropilo, metacrilato de butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de octilo, metacrilato de iso--octilo, metacrilato de decilo, metacrilato de isodecilo, metacrilato de laurilo, metacrilato de bornilo, metacrilato de isobornilo, metacrilato de miristilo, metacrilato de pentadecilo, metacrilato de estearilo e semelhantes; ácido acrílico, ácido metacrílico, âci do itacônico, ácido maleico, ácido fumãrico, estireno, estirenos substituídos, butadieno, acrilonitrilo, etileno, acetato de vinilo e semelhantes. Quando no polímero se incorporam monómeros de estireno e de estirenos substituídos, eles devem ser utilizados a níveis inferiores a cerca de 12% em peso em relaçáo ao peso total dos monómeros. Q tamanho das partículas do látex de polímero deve ser relativamente pequeno, compreendido entre cerca de 70 nanõmetros (nm) e cerca de 225 nm,. preferivelmente entre cerca de 70 nm e -9- cerca de 120 nm. Como se sabe, dada a mesma cadeia de polímero, o tamanho das partículas é controlado principalmente pelo tipo e pelo nivel do agente emulgionante utilizado. A emulsão de lãtex de polímero deve ter um nível de sõ lidos compreendido entre cerca de 3Q% e cerca de 50%, preferível mente entre cerca de 35% e cerca de 50%.

Os (met)acrilatos polifuncionais podem ser utilizados sozinhos ou em combinação. A massa molecular por um grupo de (met)_ acrilollo ê menor do que cerca de 1000, preferivelmente compreendida entre cerca de 95 e cerca de 300 e, mais preferivelmente ainda, compreendida entre cerca de 95 e cerca de 150.

Os (met)acrilatos polifuncionais apropriados incluem (met)acrilatos polifuncionais obtidos por reacçio de um composto que contém (met)acriloxi, tal como acido (met)acrílico, halogene-to de (met)acriloílo ou um éster de acido (met)acrílico, com vã-rios compostos, tais como resinas alquídicas contendo grupos hidro xi, condensados de poliister ou condensados de poliiter, Estes pro dutos (met)acrilatos complexos podem ser, em alguns casos, denominados "polimêricos" porque os grupos (met)acriloxi podem ser unidos a um polímero de condensação, por exemplo um poliéster ou um poliuretano, a um polímero de adição, por exemplo, um poliêter, ou a um polímero de adição de vinilo, por exemplo um polímero de (met)_ acrilato de glicidilo-

Os exemplos típicos incluem: A) (met)acrilatos de uretano obtidos por reacção de grupos isocianato de um poli^isocianato, tal como di-isocianato de hexametileno com um (met)acrilato de hidroxi-alquilo, por exemplo, (met)acrilato de hidroxi-etilo. Estes mono-meros de poli(met)acrilato de poliuretano são descritos -10- na patente de Invenção norte-americana US-A-3 297 745; B) (met)acrilatos de poliêter obtidos por esterificação de polieteres terminados· por grupos hidroxi com acido (met)acrílico, como se refere, na patente de invenção norte-americana US-A-3 380 831; C) poliêsteres que têm pelo menos dois grupos (met)acrila-to obtidos por esterificação de grupos hidroxilo com acido (met)acrílico, como se refere na patente de inven ção norte-americana US-A-3 935 173; D) (met)acrilatos polifuncionais, descritos na patente de invenção norte-americana US-A-3 560 237, por exemplo, obtidos por reacção de (met)acrilato de hidroxi-alquilo, por exemplo, (met)acrilato de hidroxi-etilo, com um qual quer dos seguintes compostos: (a) ácidos dicarboxílicos que têm entre quatro e quinze átomos de carbono, (b) po-liepõxidos que têm grupos glicidilo terminais, (c) poli--isocianatos que têm grupos isocianato reactivos terminais ; E) poliêsteres terminados por (met)acrilato, preparados a partir de ácido (met)acrílico e de um poliol que tem pelo menos três grupos hidroxilo e um ácido dicarboxílico, como se descreve na patente de invenção norte-americana US-A-3 567 494; F) (met)acrilatos polifuncionais obtidos por reacção de ãci do (met)acrílico com, pelo menos, dois grupos epoxi de . Óleos sicativos epoxidados, tais como óleo de soja, óleo de linhaça e semelhantes, por exemplo, o correspondente ácido gordo de ôleo sicativo epoxidado, um seu éster ou -11- amida ou o correspondente álcool contendo pelo menos dois grupos epoxi* Esses (met)acrilatos polifuncionais são descritos na patente de Invenção norte-americana US-A-3 125 592; G) (met)acrilatos polifuncionais que são derivados de ure-tano ou de amina de õleos sicativos poli·5· (met) acriladõs epoxidados, ácidos gordos e semelhantes descritos em F) e na patente de invenção norte-americana mencionada ne£ ta alínea, obtidos por reacção de isocianato(s) ou amina (s) respectivamente com os oleos sicativos epoxidados poli-(met)acrilados, ácidos gordos e semelhantes descri tos na patente de invenção norte-americana US-A-3 125 592 Os derivados de uretano e de amina retêm alguns ou todos os grupos (met)acrilato e são descritos nas patentes de invenção norte-americanas US-A-3 876 518 e US-A-3 878 077 H) (met)acrilatos polifuncionais obtidos por reacção de ácido (met)acrílico por adição dos grupos epoxi de resinas de epoxi baseadas em bisfenol, como se descreve na patente de invenção norte-americana US-A-3 373 075; I) (met)acrilatos polifuncionais obtidos pela adição de ãci do (met)acrílico a um polímero vinílico linear que tem grupos glicidilo pendentes, por exemplo, polímeros de (met)acrilato de glicidilo ou de êter vinil-glicidílico ou sulfureto de vinil-glicidilo, como se descreve na patente de invenção norte-americana. US-A-3 530 100? J) (met)acrilatos polifuncionais derivados de anidrido do ácido (met)acrílico e poliepôxidos, como se descreve na patente de invenção, norte—americana US-A-3 676 398; -12- K) esteres de (met)acrilato de ureta.no polifuncionais obtidos por combinação de (metiacrilatos de hidroxi-alquilo, um di—isocianato e um condensado alquídico com a função hidroxilo, como se descreve na patente de invenção norte-americana TJS-A-3 673 140; L) poliêsteres de uretano terminados por (met)acrilato obti dos por reacçao de um caprolactona-diol ou triol com um poli-isocianato orgânico, por exemplo, um di-isocianato e um (met)acrilato de hidroxi-alquilo? estes produtos são descritos na patente de invenção norte-americana US--A-3 700 643; e M) (met)acrilatos de uretano polifuncionais obtidos por reacção de um éster que contém hidroxilo de um poliol com acido (met)acrílico e um poli-isocianato, como os que são descritos na patente de invenção norte-americana US-A-3 759 809,

Na presente memória descritiva, incorpora-se a descrição de cada um dos documentos mencionados antes, £ isto é, em cada uma das referências indicadas A) até M J como referência, na medida em que se referem aos compostos que contém (met)acriloxi polifuncionais e os processos para a sua preparação.

Os (met)acrilatos polifuncionais preferidos são triacri-lato de trimetilol-propano e trimetacrilato de trimetilol-propano, sendo o triacrilato de trimetilol-propano o mais preferido. A proporção em pego do polímero de lãtex para o (met)-acrilato polifuncional estã compreendido entre cerca de 30 j 70 e cerca de 95 ; 5, preferivelmente entre cerca de 4Q ; 60 e cerca de 60 j 40 e, mais preferivelmente ainda, entre cerca de 75 ϊ 25 e cerca de 65 ; 35 -13- A composição de 'revestimento formulada, pode ser preparada misturando directamente a emulsão de polímero de látex e o (met)-acrilato poli funcional ou prê-^emulsionando em primeiro lugar o (met)_ acrilato polifuncional e, em seguida, misturando este ftltimo com a emulsão de látex de polímero.» 0 (met)acrilato polifuncional pode ser transformado numa emulsão do tipo de óleo—em-ãgua adicionando um agente tensio-activo a um nível compreendido entre cerca de 2% e cer ca de 51 *

Os agentes tensio-activos aniónicos apropriados incluem, por exemplo, os sulfatos de álcoois gordos superiores, como lauril--sulfato de sódio e semelhantes; alguil-aril-sulfonatos como iso-propil-benzeno-sulfonatos de sódio ou de potássio ou isopropil-naf-taleno-sulfonatos de sódio ou de potássio e semelhantes; alquilo su perior-sulfo-succinatos de metais alcalinos, como octíl-sulfo-suc-cinato de sódio, N-metil-N-palmitoil-taurato de sódio, oleil-iso-tionato de sódio e semelhantes; e sais de metais alcalinos de alquil-aril-polietoxi-etanol-sulfatos ou sulfonatos, tais como tér-cio-octil-fenoxi-polietoxi-etil-sulfato de sódio com 1 a 5 unidades de óxido de etileno e semelhantes.

Os agentes tensio-activos são iônicos apropriados incluem alquil-fenoxi-polietoxi-etanois tendo grupos alquilo com cerca de sete a dezoito átomos de carbono e entre cerca de seis e cerca de sessenta unidades de óxido de etileno, tais como heptil-fenoxi-po-lietoxi-etanõis, metil-octil-fenoxi-polietoxi-etanóis e semelhantes; derivados de polietoxi-etanol de alquil-fenol ligado por metileno; agentes que contêm enxofre, como os que se preparam condensando entre cerca de 6 e cerca de 60 moles de óxido de etileno com nonil--mercaptano, dodecil-mercaptano e semelhantes ou com alquiltio-fe-nôis em que os grupos alquilo contêm seis e dezasseis átomos de car bono; derivados de óxido de etileno de ácidos carboxílicos de ca- -14- deia comprida, tais como acido lãuri.co, acido miristicof ácido pal mj,tico, acido oleico e semelhantes, ou misturas de ácidos tais como as que se encontram em óleo de pinho (”tall oil") contendo entre 6 e 60 unidades de Óxido de etileno por molécula; condensados análogos de etileno de álcoois de cadeia comprida, tais como álcoois octilico, decllico, laurilico ou cetílico, derivados de óxido de etileno de compostos poli—hidroxilados eterificados ou este-rifiçados contendo uma cadeia hidrocarbonada hidrofóbica, tais como mono-estearato de sorbitano que contêm entre 6 e 60 unidades de óxido de etileno; também secções de óxido de etileno combinadas com uma ou mais secções de óxido de propileno hidrofóbicas. Podem empregar-se misturas de alquil-benzeno—sulfonatos com alquil-fe-nôis etoxilados. A composição pode opcionalmente conter um agente foto--iniciador por ultravioletas. A pequena quantidade de agente foto--iniciador que pode empregar-se opcionalmente constitui uma vantagem adicional da presente invenção. O agente foto-iniciador pode ser adicionado ã composição numa quantidade compreendida entre cer ca de 0,1% em peso dos produtos não voláteis totais atê cerca de 0,5% em peso dos produtos não voláteis totais e mais preferivelmen te entre cerca de 0,2% em peso de produtos não voláteis totais e cerca de 0,3% em peso de produtos não voláteis totais.. Os agentes foto-iniciadores uteis incluem iniciadores do tipo de clivagem, ce tonas polinucleares halogenadas, tai§ como benzantonas cloro-sulfo nadas, fluorenonas cloro—sulfonadas, benzantonas alfa-hálogêno-al-qiailadas e fluorenona alfa-halogeno-alguilada como se descreve nas patentes de invenção norte-americana US-A—3 827 957 e US-A-3 827 959; benzorna e os seus éteres, tais como éter metilico, éter etílico, éter isopropílico, éter butilico, éter octílico e semelhantes ; -15- compostos de carbonilo, tais corço diacetilo, banzilo e semelhantes; compostos de enxofre, .como sulfureto de dffenfiof ditiocarba mato e semelhantes; alfa^clorometil-naftaleno e antraceno, Outros agentes foto-iniciadores úteis incluem alquil-fenonas e benzofeno nas, como se descreve na patente de invenção norte-americana US--A-3 759 807, Nas patentes de invenção norte-americanas US—A---3 915 824 e US-A-3 847 771, sugerem-se agentes foto-iniciadores apropriados para composições de revestimento pigmentado. Os agentes foto-iniciadores mais preferidos são os do tipo de clivagem, A composição pode conter um agente iniciador térmico se o revestimento for endurecido por acçao do calor ou um catalisador se o revestimento for endurecido por auto-oxidação. 0 agente iniciador térmico e adicionado à composição numa proporção compreen dida entre cerca de 0,5% em peso de produtos não voláteis totais e cerca de 2% em peso de produtos não voláteis totais. Os agentes iniciadores térmicos úteis incluem compostos azoicos, tais como azo-bis-isobutironitrilo e semelhantes: peróxidos. orgânicos, tais como peróxidos de cetona, hidroperóxidos, peróxidos de alquilo, peróxidos de acrilo, peroxi-ésteres e semelhantes; e peróxidos inorgâ nicos, tais como persulfato de amónio, persulfato de potássio, pero xido de hidrogénio e semelhantes. Os catalisadores úteis para o endurecimento por auto-oxidação incluem os sais de cobalto, tais como acetato de cobalto, naftenato de cobalto e semelhantes.

Além disso, os componentes do revestimento convencionais, tais como, por exemplo, pigmentos, agentes dispersantes, agentes tensio-activos, agentes coalescentes, agentes molhantes, agentes mo dificadores da reologia, agentes espessantes,. agentes retardadores da secagem, agentes anti-espumificantes, agentes corantes, ceras, agentes preservantes, agentes estabilizadores térmicos, agentes es- -16- tabilizadores resistentes a acção da luz ultravioleta e semelhantes , ^ podem ser também utilizados de acordo com a presente invenção.

As técnicas para a aplicação. das tintas de revestimento endurecíveis por UV incluem o revestimento com rolo, revestimento em cortina, pulverização e semelhantes, 0 revestimento formulado pode ser endurecido ou reticulado por aplicação de radiação ou por aquecimento depois de a maior parte ou toda a âgua se ter evaporado da mistura, A radiação útil inclui radiação ionizante, radiação por feixe de electrões e radiação ultravioleta. As fontes de radiação ultravioleta incluem a luz do sol, lâmpada de mercúrio, lâmpada de arco de carbono, lâm pada de xénon e semelhantes. Preferem-se as lâmpadas de vapor de mercúrio de média pressão.

As composições endurecíveis por radiação UV podem ser utilizadas como revestimentos exteriores, revestimentos intermédios e revestimentos primários. As composições são úteis em aplica ções onde é necessária a existência de odores reduzidos, toxicidade e viscosidade de formulações endurecíveis por radiação, de base aquosa, como, por exemplo, tintas, incluindo lacas da madeira; ade sivos; tintas de impressão que incluem tintas de impressão de rede e tintas de impressão de gravura e flexogrãficas; plásticos que incluem chapas de vinilo e pavimentos de cloreto de polivinilo; pavimentos; fibras; papel, incluindo vernizes por cima de impressão para papel e cartão; coiro; solda de máscara de foto-resistências em circuitos electrõnicos, placas de impressão e outros compósitos que utilizam endurecimento por uv. As composições são par ticularmente úteis em aplicações de revestimento de madeira, como, por exemplo, armários, mobília e pavimentos,.

Em seguida, ilustra—se apenas a presente invenção por -17- meio de Exemplos, ' exemplos

Exemplo IA

Preparação de Emulsões de Látex de Polímero

Para referência, as emulsões de látex de polímero comparativas 1C, 2C, 3C, 4C, 5C, 6C, 7C e 8C e as emulsões de látex de polímero 9, 10, 11,, 12, 13, 14, 15, 16 e 18 são polímeros em um andar de polimerizaçao que foram preparados por um processo de polimerizaçao em emulsão com adição gradual de ura sistema redox.

Num reactor, introduziram-se 1450 gramas de agua desio-nizada e 26,8 gramas de lauril-sulfato de sódio (28%) ("SLS”). Aqueceu-se o vaso de reacçao a 59 — 61 C,

Preparou-se uma emulsão de monómero misturando os mono meros apropriados com agua desionizada e uma solução a 28% de lau ril-sulfato de sódio de acordo com o Quadro 1,1,

Quando a temperatura do reactor atingiu 59 - 61°c, adicionaram-se 160 gramas de emulsão de monómero, 1,5 gramas de per-sulfato de amónio e 0,3 grama de bissulfito de sódio. Depois de dois minutos, adicionaram-se pequenos vestígios de sulfato férri-co, A carga do reactor aqueceu a 67 - 69° C por reacção exotérmi-ca,

Quinze minutos depois do início, começou-se a coalimen-tação da emulsão de monómero, de solução de persulfato de amónio (1,6 gramas de persulfato de amónio dissolvidos em 60 gramas de ãgua desionizada) e a solução de. bissulfito de sódio (.1,6 gramas de bissulfito de sódio dissolvidos em 60 gramas de agua desioniza da). Adicionou-se a emulsão de monómero durante três horas e adi- -18- cionaram^se as alimentações de persulfato de amóniO' e de bissulfi-to de sódio durante o mesmo intervalo de tempo com uma sobre-ali-mentação durante vinte minutos.

Depois de se ter completado a alimentação da emulsão de monómero, adicionaram^se 40 gramas de agua desionizada duas vezes em sequência. Depois de se terem completado todas as alimentações, manteve-se o reactor a 63Q c durante vinte minutos e depois arre-feceu—se a 55° C. Incorporaram-se então quaisquer monómeros não po limerizados no polímero por adição por fases de agentes iniciadores por radicais livres térmicos e redox durante vinte minutos, se guida de arrefecimento a 35° C, Quando o reactor atingiu 35°c, adi cionou-se uma mistura de 14,3 gramas de hidróxido de amónio (28%) em 25,7 gramas de agua desionizada e 0,2 grama de um agente pre- (rà servante, Proxel'®' CRL. (Proxel é uma marca registada de ICi Américas) , O vaso foi depois arrefecido atê â temperatura ambiente e o seu conteúdo filtrado. A emulsão final de lãtex de polímero tinha aproximada-mente 37,5% de sólidos, um tamanho médio de partículas igual a 80 nanõmetros, uma viscosidade igual a 15 centipoises, medida por meio do viscosímetro de Brookfield e um valor de pH igual a 7,5. A percentagem em moles de acrilato e a temperatura de transição vítrea, calculada por meio da equação de Fox, estão indicadas no Quadro 1,2,

Exemplo 1B

Preparação de Látex de Emulsão de Polímero

Para referência, a emulsão de lãtex de polímero 17 ê um polímero em uma fase operacional convencional, que se preparou por um processo de polimerização. em emulsão em duas fases operacionais» -19-

Preparou-se uma emulsão de monômero misturando os mono-meros apropriados com agua desionizada e uma solução a 281 de lau ril-sulfato de sódio, de acordo com Q Quadro 1.1-,

Equipou-se o balão com um agitador um tubo de introdução e espalhamento de gâs inerte, um condensador de refluxo e um termómetro. Ao balão adicionaram-se 765 gramas de agua desionizada, 13,6 gramas de lauril-sulfato de sódio (28%) (SLS) e 591 gramas da emulsão de monômero. Alêm disso, adicionaram-se ao balão vestígios de sulfato ferroso, 0,25 grama de persulfato de amónio, 0,15 grama de formaldeido-sulfoxilato, 0,15 grama de hidrogeno-—sulfito de sódio e 0,08 grama de hidroperôxido de têrcio butilo. A temperatura do conteúdo do balão subiu para aproximadamente 70°C. Arrefeceu—se depois o conteúdo do balão para 35°C, com agitação constante. Adicionou-se então a parte restante da emulsão de monó mero ao balão, seguindo-se a adição de 0,2 grama de persulfato de amónio, 0,12 grama de formaldeido-sulfoxilato de sódio, 0,05 grama de hidrogeno-sulfito de .sódio e 0,08 grama de hidroperôxido de têrcio butilo. O conteúdo do balão subiu então para aproximadarrten te 70°C. Incorporaram-se então no polímero quaisquer monómeros não polimerizados por adição em fases de agentes iniciadores por radicais livres térmicos e de redox durante vinte minutos, seguidos de arrefecimento atê 35QC, Quando o vaso reaccional atingiu os 35 C, adicionou-se uma mistura de 14,3 gramas de hidróxido de amónio (28%) em 25,7 gramas de Egua desionizada e 0,2 grama de um agente preservante, Proxer5^ CRL (Proxel ê uma marca registada de ICI Américas). Arrefeceu-se o vaso reaccional atê â temperatura ambiente e depois filtrou-se o seu conteúdo. A emulsão final de lãtex de polímero tinha aproximadamen te 37,5% de sólidos, um tamanho médio de partículas igual a 115 na nómetros, uma viscosidade igual a 10 centipoises, medida por meio -20- do viscoslmetro de Brookfield, e um valo?: de pH igual a 7,5, A per centagem molar de acrilato e a temperatura de transição vítrea, calculada pela equação de Eox, estão indicadas no Quadro 1,2. QUADRO 1,1

Emulsão' de' Monômeros

Nota : Todos os valores são expressos èm.gramas. 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C Agua desionizada 6QQ 600 600 600 600 600 600 SLS(28%) 27 27 27 27 27 27 27 JVIetacrilato de metilo 945 720 495 675 945 720 795 Metacrilato de butilo - - - - - - Acrilato de metilo - w- 975 795 s· - - Acrilato de etilo 525 750 - - - - Acrilato de butilo - - 525 750 690 Ãcido acrílico 30 30 30 30 30 30 - acido metacrílico - - - <- - 15 Ãcido itacõnico — - - - - - H ^ ti / · · -21- .QUADRQ 1.1 (Continuação) Emulsão de Monõmeros SC 9 10 11 12 13 14 Ãgua desionizada 600 600 600 600 600 600 600 SLS (28%) 27 27 27 27 27 27 27 Metacrilato de metilo - 495 270 *· 371 278 183 Metacrilato de butllo 990 «··· 495 -· - «í· Acrilato de metilo 495 - - 990 300 600 900 Acrilato de etilo *· 975 1200 -· 471 351 232 Acrilato de butilo - - - 343 256 170 Ãcido acrílico 15 30 30 15 Ãcido metacrílico - - - - Ácido itaconico — 15 15 15 15 16 17 18 Ãgua desionizada 600 600 410 600 SLS(28%) 27 27 13,6 27 Aerosol Al03(33%) - «—·- 5,7 - Metacrilato de metilo 88 - 450 Metacrilato de butilo - - - - Acrilato de metilo 1200 1485 742 - Acrilato de etilo 110 585 Acrilato de butilo 82 *r· 435 Ãcido acrílico T- T-· *r·· Ãcido metacrílico -?· Ãcido itaconico 15 15 · 7,5 15 22- QU&DRQ 1.,2

Propriedades das Emulsões de Lãtex de Polímero Lãtex de Emulsão de % de Acrilato em Tg(°c)

Polímeros Moles 1C 38 48 2C 52 29 3C 67 36 4C 59 46 5C 32 28 6C 47 4 7C 39 12 8C 46 17 9 67 11 10 82 -10 11 78 13 12 74 —2 13 81 1 14 88 3 15 94 6 1$ 100 9 17 99 9 18 68 -5 -23-

Exemplo 2

Preparação de uma Composição de revestimento formulada, 2,1 Pré-emulsionamento de (met) ac.rj.la,to polj:funcional

Equipou-se um balde metálico de 1,2 litros com um dis-persador com lâmina serrilhada Cowles de 6,7 centímetros, tendo o balde um diâmetro interno igual a 12,5 centímetros. No balde, adicionaram-se 8,6 gramas de agente tensio-activo não iõnico (Triton'61' X-15) e 2,2 gramas de outro agente tensio-activo não iõni co (Tritorí0'X-102) a 125,8 gramas de água desionizada. Adicionaram-se 360 gramas de triacrilato de trimetilol-propano CTMPTA) (Sartomer^ 351) ou 360 gramas de tri-(met)acrilato de trimetilol--propano (TMPTMA) (Sartomer4^ 350) durante um intervalo de tempo de vinte minutos, utilizando um conta-gotas de plástico de 3 ml com o dispersador rodando inicialmente a 1000 - 1200 rotações por minuto e aumentando a velocidade de agitação até 2000 rpm quando a formação de espuma o permitiu. Depois da adição de tri-(met)acri lato de trimetilol-propano, aumentou-se a velocidade da agitação para 3000 rotações por minuto durante dez minutos (Triton é uma marca registada de Rohm and Haas.Company e Sartomer é uma marca registada de Sartomer Inc.). 2.2 Preparação da Formulação

Para referência, veja-se o Quadro 2,1 relativamente âs quantidades de cada ingrediente,

Num balão metálico de 2 litros equipado com um agitador

A de 5 centímetros, adicionou—se o agente foto-iniciador (Darocur^ 1173) â emulsão de látex de polímero, Em seguida,, adicionou-se o -24- [met]acrilato polifuncional prê^emulsionado [72,5¾),gota a gota/ com, um conta-gotas de plástico de 3 ml, durante um intervalo de tempo de quinze minutos, agitando atê manter precisamente um vór-tex superficial pequeno. Depois de completada a adição do (met)-acrilato poli funcional, agitou—se a mis tara durante mais trinta minutos. Adicionou-se a carga de agua desionizada* Adicionou-se uma solução de agente espessante associativo [Acrysol® QR-708 - 2% de sólidos em âgua) â mistura, ajustando a agitação para se manter um pequeno vórtex superficial. Agitou-se a mistura durante mais quinze minutos. Equilibrou-se a mistura durante pelo menos dezassèis horas antes da utilização, A viscosidade da formulação era aproximadamente igual a 90 centipoise, medida com um viscosí-metro de Brookfield. (Darocur ê uma marca registada da firma E. Merck Chemicals e Acrysol ê uma marca registada de Rohm and Haas Company) QUADRO 2,1

Preparação de urna Formulação de Revestimento

Nota : Todos os valores são expressos em gramas,

As designações seguintes significam a proporção de emulsão de polímero para Cmet)acrilato polifuncional :

-A 80 ;20 Polímero; TMPTA -B 70; 30 Polímero; TMPTA ~C 60; 4Q Polímero; TMPTA -D 7Q;3Q Polímero; TMPTMA -25- QIBPBO 2,1 CcOntjjaúa,ção)

Preparação de uma .Formulação de Revestimento látex de emulsão de polímero

Pré-emulsão

Darccui® de Sartí •351. de $ 1173

Acrysol^ Carga de í^Q QR-708 desionizada 350-

Formulação 1C 1C-A 34,03 4,40 ^r· 0,03 0,80 0,74 1C-B 29,78 6,60 - 0,03 0,80 2,79 1'C-C 25,52 8,80 - 0,03 0,80 4,84 IC-D 29,78 - 6,60 0,03 0,80 2,79

Formulação 2C 2C-A 33,94 4,40 - 0,03 0,80 0,83 2C-B 29,70 6,60 - 0,03 0,80 2,87 2C-C 25,46 8,80 - 0,03 0,80 4,91 2C-D 29,70 - 6,60 0,03 0,80 2,87

Formulação 3C 3C-A 33,85 4,40 - 0,03 0,80 0,92 3C-B 29,62 6,60 - 0,03 0,80 2,95 3C-C 25,39 8,80 - 0,03 0,80 4,89 3C-D 29,62 6,60 0,03 0,80 2,95 Formulação 4C 4C-A 33,85 4,4Q 0,03 0,80 0,92 40B 29,62 6,60 0,03 0,80 2,95 40C 25,39 8,80 0,03 0,80 4,89 40D 29,62 6,60 0,03 '0,80 2,95 -26- QTJADRQ 2.1 (continuação) Preparação de utía Formulação de Revestimento -26- .Latex de emulsão Rrê^-emulsao Prê^emulsao de polímero de Sartcmaj® de Sartomeí 351 1 350

A /5J Darocuar Acrysor^ Carga de E^O 1173 OR-708 desionizada

Formulação 5C 5C-A 34,40 4,40. - 0,03 0,80 0,37 5C-B 30,10 . 6,60 - 0,03 0,80 2,47 5C-C 25,80 8,80 - 0,03 0,80 4,57 5C-D 30,10 - 6,60 0,03 0,80 2,47 Formulação 6C 6C-A 34,12 4,40 - 0,03 0,80 0,65 6C-B 29,86 6,60 - 0,03 0,80 2,71 6C-C 25,59 8,80 - 0,03 0,80 4,78 6C-D 29,86 — 6,60 0,03 0,80 2,71 Formulação 7C 7C-A 33,15 4,40 - 0,03 0,80 1,62 7C-B 29,00 6,60 0,03 0,80 3,56 7C-C 24,86 8,80 - 0,03 0,80 5,51 7C-D 29,00 6,60 0,03 0,80 3,56

Formulação 8 8C-A 33,15 4,4Q Q,03 0,80 1,62 8C-B 29,,00 6,60 0,03 Q,80 3,56 80C 24,86 8,80 "0,03 0,80 5,51 80-0 29,00 - 6,60 0,03 0,80 3,56 -27- QUADRO 2.1 (continuação)

Preparação de uma Formulação de Revestimento Látex de emulsão de polímero

Pré-emulsão Pré-emulsão Darocui® de Sartorrei® de Sartomei^ 1173

Acrysoi^ Carga de H20 QR-708 desionizada 351 350

Formulação 9 9-A 34,12 4,40 — 0,03 0,80 0,65 9-B 29,86 6,60 0,03 0,80 2,71 9-C 25,59 8,80 - 0,03 0,80 4,78 9-D 29,86 - 6,60 0,03 0,80 2,71 Formulação 10 10-A 33,76 4,40 - 0,03 0,80 1,01 10-B 29,54 6,60 - 0,03 0,80 3,03 10-C 25,32 8,80 - 0,03 0,80 5,05 10-D 29,54 — 6,60 0,03 0,80 3,03

Formulação 11 11-A 33,23 4,40 - 0,03 0,80 1,53 11-B 29,08 6,60 - 0,03 0,80 3,49 11-C 24,93 8,80 - 0,03 0,80 5,44 11-D 29,08 6,60 0,03 0,80 3,49 -28- OUADRO 2,1 (.CQntinuaçãQ)

Preparação de* uma Formulação de Revestimento

Acrysol® Carga de H20 QR-708 desionizada Látex de emulsão de polímero

Prê-emulsão Pré-emulsão Darocur de Sartomei® de Sartcmer® 1173 351 350

Formulação 12 12-A 33,15 4,40 - 0,03 0,80 1,62 12-B 29,00 6,60 - 0,03 0,80 3,56 12-C 24,86 8,80 - 0,03 0,80 5,51 12-D 29,00 - 6,60 0,03 0,80 3,56 Formulação 13 13-A 33,06 4,40 - 0,03 0,80 1,62 13-B 29,00 6,60 - 0,03 0,80 3,56 13-C 24,86' 8,80 - 0,03 0,80 5,51 13^D 29,00 mm 6,60 0,03 0,80 3,56 Formulação 14 14-A 33,15 4,40 - 0,03 0,80 1,62 14-B 29,00 6,60 - 0,03 0,80 3,56 14-C 24,86 8,80 - 0,03 0,80 5,51 14-D 29,00 t»1 6,60 0,03 0,80 3,56 -29- OUADRQ 2T1 (continuação)

Prê^emulsão Pré-emulsão Darocuz^ rio de Sartoirter^ de Sartomer4 1173

Acrysoíy' Carga de H2O QR-708 desionizada 351 350

Formulação 15 15-A 33,15 4,40 — 0,03 0,80 1,62 15-B 29,00 6,60 - 0,03 0,80 3,56 15-C 24,86 8,80 - 0,03 0,80 5,51 15-D 29,00 - 6,60 0,03 0,80 3,56 Formulação 16 16-A 33,23 4,40 - 0,03 0,80 1,53 16-B 29,08 6,60 - 0,03 0,80 3,49 16-C 24,93 8,80 - 0,03 0,80 5,44 16-D 29,08 - 6,60 0,03 0,80 3,49

Formulação 17 17-A 34,12 4,40 - 0,03 0,80 0,65 17-B 29,86 6,60 - 0,03 0,80 2,71 17-C 25,59 8,80 - 0,03 0,80 4,78 17-D 29,86 - 6,60 0,03 0,80 2,71 Formulação 18 18-A 33,15 4,40 0,03 0,80 1,62 18^B 29,00 6,60 - 0,03 0,80 3,56 18C 24,86 8,80 -Γ- 0,03 0,8Q 5,51 -30-

Exemplo 3

Preparação de Amostras Revestidas

Aplicou-ee a tinta formulada num painel de aço fosfatado usando um aplicador de película húmida com a abertura igual a 0,127 milímetro (5 milésimos de polegada). Deixou-se secar o revestimento durante quinze minutos â temperatura ambiente e depois durante dez minutos a 65,5°C (150°F) numa estufa de ar forçado, Em seguida, endureceu—se o painel revestido com uma passagem através de um processador RPC, modelo 1202 de UV, equipado com duas lâmpadas de arco de mercúrio de 7,87 Watts/mm (200 Wat-ts/polegada) de média pressão, com uma velocidade de transportador de correia igual a 0,102 ms"1 (20 pés por minuto) (aproxima- 2 damente 2 Joules/cm de energia total). A espessura do revestimento seco final foi igual a cerca de 0,0254 mm (1 milésimo de polegada).

Exemplo 4

Ensaio de impacto Directo

Para este estudo, cada painel de aço foi revestido e endurecido, e em seguida foi ensaiado relativamente â resistência ao impacto directo com um dispositivo de ensaio de queda de peso de Gardner, Modelo número G1120, Cada amostra de ensaio revestida, depois de endurecida, foi também colocada com a face do lado revestido para cima num cunho na base de um tubo de guiamen to que serviu como guia da trajectõria de um estampador pesado que cai, 0 estampador pegado foi subido até uma altura específica e largado. Cada revestimento foi em seguida inspeccionado depois do impacto. Se o revestimento não fracturou, repetiu-se de -31- novo o ensaio sobre uma nova área da mesma, amostra largando o ensaiador de impacto de uma altura maior,. Se o revestimento se fracturoup ensaiou-se uma nova amostra de ensaio a um nível mais baixo. Cada proveta de ensaio foi classificada como o mínimo de polegadas-libras necessária para fracturar o revestimento. Os re sultados obtidos estão indicados no Quadro 4,1. Os revestimentos com resistências ao impacto directo maiores do que 2,3 Joules (20 polegadas-libras) comportam—se bem em substratos de madeira, sendo particularmente preferidas as resistências ao impacto directo maiores do que 3,4 Joules (30 polegadas-libras). QUADRO 4,1

Resultados do Ensaio do Impacto Directo

Formulação do revestimento Mínimo para fracturar Joules (polegadas-libras) 1C-A 1,6-1,7 (14-15) 1C-B 1,1-1,2 (10-11) 1C-C 1,4-1,5 (12-13) 1C-D 0,9-1 (8-9) 2C—A 1,6-1,7 (14-15) 2C-B 1,4-1,5 (12-13) 20C 2 -2,1 (18-19) 2C-D 0,7-0,8 (6-7) n · * / * · -32- QUADRO 4« 1 (continuação)

Resultados do Ensaio do Impacto PirectQ

Formulação do revestimento Mínimo para fracturar Joules (polegadas-libras) 3C-A 1,4-1,5 (12-13) 30B 1,1-1,2 (10-11) 3C-C 2 -2,1 (18-19) 3C-D 0,9-1 (8-9) 4C-A (—) - 4C-B 0,9-1 (8-9) 4C-C 0,9-1 (8-9) 4C-D 1,4-1,5 (12-13) 5C-A 1,1-1,2 (10-11) 5C-B 1,1-1,2 (10-11) 5C-C 2 -2,1 (18-19) 5C-D 0,9-1 (8-9) 6C-A 4,1-4,2 (36-37) 6C-B 2,7-2,8 (24-25) 6C-C 2,5-2,6 (22-23) 6C-D 0,9-1 (8-9) «/ * · * -33- QUADRO 4yl CcontiuuaçãQ) Resultados do Ensaio do Impacto Directo

Formulação do revestimento Mínimo para fracturar Joules (polegadas-libras) 7C-A '1,4-1,5 (12-13) 7C-B 2,.3-2,4 (20-21) 7C-C 2 -2,1 (18-19) 7C-D 0,9-1 (8-9) 8C-A >5,7 (>50) 8C-B >5,7 (>50) 80C 3,2-3,3 (28-29) 8C-D 1,8-1,9 (16-17) 9-A >5,7 (>50) 9-B >5,7 050) 9-C 3,4-3,5 (30-31) 9-D 2-2,1 (18-19) 10-A >5,7 (>50) 10-B ) 5,7 (>50) 10-C 2,9-3,1 (26-27) 10-D >5,7 (>50) « * «/ « « -34 QUADRO 4,,1 (continuação)

Resultados do Ensaio .do Impacto' Directo

Formulação, do revestimento Mínimo para fracturar

Joules (polegadas-libras) 11-A 5,4-5,5 (48-49) 11-B 5,4-5,5 (48-49) 11-C 3,2-3,3 (28-29) 11—D 3,8-4,0 (34-35) 12-A 5,4-5,5 (48-49) 12-B >5,7 (>50) 12-C 3,2-3,3 (28-29) 12-D >5,7 (> 50) 13-A >5,7 (> 50) 13-B 5,4-5,5 (48-49) 13—C 2,9-3,1 (26-27) 13-D >5,7 (> 50) 14-A >5,7 (> 50) 14-B >5,7 (>50) 14-C 4,5-4,6 (40-41) 14—D >5,7 (> 50) -35- QUftJDRQ 4,1 (continuação)

Resultados· do Ensaio do Impacto Dlrecto

Formulação do revestimento Mínimo para. fracturar

Joules (polegadas-libras) 15 ^A >5,7 (>50) 15-B 5,4-5,5 (48-49) 15-C 3,2-3,3 (28-29) 15-D 4,5-4,6 (40-41) 16-A >5,7 (>50) 16-B 3,6-3,7 (32-33) 16-C (-) (-) 16-D 1,8-1,9 (16-17) 17-A ^5,7 (> 50) 17-B 5,4-5,5 (48-49) 17-C 3,4-3,5 (30-31) 17-D 3,6-3,7 (32-33) 18-A >5,7 (>50) 18-B 5,2-5,3 (46-47) 18-C 3,2-3,3 (28-29) -36-

Exemplo 5

Ensaio cie Resistência; a, impressão

Para este estudo, revestiu^se e endureceu-se cada pai, nel de aço e, em seguida, ensaiou-se relativamente â resistência â impressão, Colocou—se uma peça de gaze aberta sobre o lado re- vestido do painel de aço e manteve-se a 65,5°C (15Q°F) durante _2 quatro horas a 2812,3 kgm (4 libras/polegada quadrada de pressão) , Classificou-se o revestimento numa escala de 0 a 5, em que Q » ausência de impressão; 1 = 25% de desenho visível; 2 = 50% de desenho visível? 3 = 75% de desenho visível? 4 = 100% de dese nho visível? 5 = difícil de retirar o tecido. Os resultados obti dos estão indicados no Quadro 5,1, Os revestimentos com a resistência â impressão classificada menor do que ou igual a 2 compor tam-se satisfatoriamente, QUADRO 5,1

Resultados dos Ensaios de Resistência à impressão

Formulação do Revestimento Classificação da resistência à impressão' 1C-A 3 1C-B 2 1C-C 1 1C-D 2 -37

Resultados c QUADRO 5,1' (continuação) los: Ensaios de Resistência à Impressão

Formulação, do revestimento Classificação da resistência â impressão 2C-A 3 2C-B 2 2C-C 1 2C-D 1 3C^A 1 3C-B 1 3C^C 1 3C-D m < o 4C^-A 3 4C-B 2 4C-C 1 4C-D 2 5C-A 3 5C-B 1 5C^C 1 5C-D 1 -38- QUADRQ 5.1 (continuação)

Resultados' dos Ensaios' de Resistência, a, Impressão

Formulação do revestimento Classificação da resistência â impressão 6C-^A 3 6C-B 2 6C-C 1 6C-D 1 7C-A 3 7C-B 1 7C-C 0,5 7C-D 0,5 8C-A 2 8C-B 1 8C-C LO O 8C-D 1 9-A 2 9-B 1 9-C in o 9-D 5 •«t * / «? « * -39 QUADRO 5,1:' (continuação)

Resultados dos Ensaios de Resistência â Impressão

Formulação do revestimento Classificação da resistência â impressão 10-A 2 10-B 0,5 10-C 0 10-D 0,5 11-A 2 11-B 1 11-C 0,5 11-D 0,5 12-A 3 12-B 1 12-C 0,5 12-D 0,5 13-A 3 13-B 1 13-C 0 13-D 0,5 ^ C J * « -40- QUADRQ 5^1' (continuação)

Resultados dos Ensaios de Resistência §, Impressão

Formulação do revestimento Classificação da resistência â impressão 14-A 3 14-B 1 14-C 0,5 14—D 1 15—A 1 15-B 0/5 15-C 0 15-D 0 16-A 1 16-B 1 16-C Q, 5 16—D Q 17-A 1 17-B 1 17-C 0 17-D 0 18—A 2 18—B 0,5 18-C 0 -41-

ExempiO 6

Ensaio de Resistência §, Danificação

Pare este estudo , revesti.u^se e endureceu^a® cada pai nel de aço e em seguida ensaiou-se relativamente â resistência I, danificação, golpeando vigorosamente por diversas vezes com as costas da unha de um dedo* Q revestimento foi classificado numa escala de 0 a 5, em gue 5 = ausência, de marca. Os resultados estão indicados no Quadro 6,1, Os revestimentos com classificações de resistência â danificação, maiores do que ou iguais a 4 comportam-se satisfatoriamente, QUADRO 6.1

Resultados dos Ensaios da' Resistência â Danificação

Formulação do revestimento Classificação da resistência â danificação. 1C-A 3 1C-B 4 1C-C 4 1C-D 4 2C-A 3 2C-B 4 2C-C 5

2C-D 5 -42 QUADRQ 6,,1 (continuaçgQ) " Resultados dos Ensaios da. Resistência a Danificaçao

Formulação do revestimento Classificação da resistência â danificação 3C-A 4 3C-B 5 30-C 5 3C-D 5 4C-A 4 4θτΒ 5 4C^C 5 4C-D 5 5C-A 3 5C-B 4 5C~C 5 5C-D 4 6C^A 3 6C-B 3 6C-C 4 60D 4 7C-A 3 7C^B 5 7C^C 5 7CHD 5 -43- QUADRO 6,X (continuação1

Resultados dos Ensaios da Resistência a, Danificação

Formulação. do revestimento Classificaçao da resistência â danificaçuo 80A 4 80B 4+ 8C-C 5 8C-D 5 Θ'τ-Α 4 9—B 4 9-C 5 9-D 5 IO-*- A 5 10-B 5 1(KC 5 10-D 5 11-A 5 11-B 5 11-C 5 11-D 4 12-A 5 12-B 5 12-C 5 12^-D 4 -44 QUADRO 6.1 (continuação)

Resultados dos Ensaios da Resistência §, Danificaçao

Formulação do revestimento Classificaçao da resistência ã-danif icaçao 13-A 5 13 -B 5 13-C 5 13-D 5 14-A 5 14—B 5 14-C 5 14-D 5 15-A 5 15-B 5 15-C 5 15-D 5 16—A 4+ 16-B 4+ 16-C 4+ 16-D 5 17-A 4 17-B 5 17-C 5

17t-D 5 -45- quadrq 6,1 (.continuação)

Resultados dos Ensaios da Resistência a Panificação

Formulação do revestimento

Classificação da resistência â danificação 4 5 5

18-A 18—B 18-C

Exemplo' 7 Ensaio de Dureza de Lápis

Para este ensaio, cada painel de aço foi revestido e endurecido e, em seguida, ensaiado relativamente â dureza do la pis usando um suporte mecânico. Chumbo com dureza variável foi aplanado numa extremidade e, em seguida, foi aplicado sob pressão de encontro ao revestimento, segundo um ângulo de 45 graus, atê o chumbo se ter rompido ou se ter feito um corte através do revestimento até ao substrato. A dureza do revestimento foi cias sificada pelo chumbo mais duro que não rasgou o revestimento de acordo com a seguinte lista de dureza crescente ; 6B, 5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, Fr H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, e 8H. Os resultados estio indicados no Quadro 7,1, Os revestimentos com uma dureza de lápis menor do que ou igual a HB comportam-se satisfatoriamente. -46- QUADRO. 7,1 Resultados da Dureza de Lãpis

Formulação dg revestimento Classificação da dureza de lãpis

1C-A H 1C-B H 1C-C H 1C-D F 2C^A 2H 2C^B 2H 2C-C H 2C-D H 3C-A 2H 3C-B F 3C-C F 3C^D 2H 4C-A H 4C-B 2H 4C-C F 4C-D F 5C-A F 5C"B R 5C^C F 5C^D H -47 QUADRO 7yl (continuação). Resultados do Ensaio da, Dureza, de Lápis

Formulação do revestimento Classificação da dureza de lápis

6C-A H 6C-B 2H 6C-C F 6C-D H 7C-.A F 7C-B F 7C-C F 7C^D 2H 8C-A F 8C-B F 8C-C F 8C-D F 9-A H 9-B F 9-C H 9-D H 1CKA F 1Q-B F 10-C F

ÍQ^D

•F -48- QUAPKO 7,1 (continuação) Resultados do Ensaio da, pureza de Lapls I '<t ”11 '·< I I I '.n II». .<{1 ιι;ι·ι·ι·νι·.| ί|. I ' ll|. .1«. I H, ί. . Hl. ·| < * H. «. ». l . ) I.

Formulação do revestimento Classificação da dureza de lãpis

11-A F 11ΉΒ H 1K B 11-D E 12-A F 12-E F 12-C F 12^D F 13-A F 13-B F 13-C 2H 13-D F 14-A F 14-B F 14-C H 14-D F 15 ^A F 15-B 2H 15 2E 15 F -49 QUADRO 7 „ '1' . (pou t jnuaçãQ ),

Resultados do Ensaio da, Dureza de Lápis

Formulação do revestimento Classificação da dureza de lápis

16^A ' 2H

16^B 2H

16- C

16^D 2H

17^A H

17- B 2H

17^0 2H

17- rD H

18- A F

18-B F

18-rC 2H

Claims

1 REI VINDICAÇÕES 1.- Processo para a preparação de uma composição de revestimento de base aquosa endureclvel por radiação, ca-racterizado pelo facto de se misturar uma emulsão de látex polimérico e um met (acrilato) multifuncional, contendo o látex polimérico da emulsão mais do que cerca de 47 por cento em moles de acrilato e tendo uma temperatura de transição ví trea inferior a cerca de 28°C, e de se adicionar eventualmente um agente tensioactivo em uma quantidade compreendida en- 2 tre cerca de 2% e cerca de 5%.

2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, carac terizado pelo facto de o látex polimérico compreender monõmeros escolhidos do grupo que consiste em ésteres acrílicos, ésteres metacrllicos, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacõni-co, ácido maleico, ácido fumãrico, butadieno, acrilonitrilo, etileno e acetato de vinilo.

3. - Processo de acordo com a reivindicação 2, carac terizado pelo facto de o látex polimérico compreender acrilato de metilo.

4.-- Processo de acordo com uma. qualquer das reivindicações anteriores, carac terizado pelo facto de o látex polimé rico compreender ainda estireao não substituído ou. substituído a um nível menor do que cerca de 12% em peso. . 5,- Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o .(met)acrilato multifuncional ser triacrilato de trimetilolpropano ou trime tacrilato de trimetilolpropano.

6,- Processo de acordo com uma qualquer das reivin- 3 âicações anteriores, caracterizado pelo facto de a proporção em peso de látex polimirico para (met)acrilato multifuncional estar compreendida entre cerca de 30:70 e cerca de 95:5.

7.- Processo de acordo com a reivindicação 1, carac terixado pelo facto de se incorporar ainda um agente fotoinicia dor, um agente iniciador térmico e um catalisador para o endure cimento por auto-oxidação. Ó Agente Oficia) da Propriedade Industrial

4 RESUMO "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO DE BA SE AQUOSA/COMPREENDENDO UMA EMULSÃO DE LÁTEX POLIMÉRICO E UM (MET)ACRILATO MULTIFUNCIONAL ENDURECÍVEIS POR RADIAÇÃO" A invenção refere-se a um. processo para a preparação de uma composição de revestimento ã base de-água endurecivel por radiação DY,. que consiste em misturar um -látex polímirico em emulsão e um (met)acrílato multifimcional, em que o -látex po líméríco- ê escolhido de maneira a conter rnais do que cerca de 47% em. moles de acrilato e ter uma temperatura de transição vítrea inferior a cerca de 28°C. A escolha da composição e a temperatura de transição, vítrea origina um revestimento endurecí-vel por UY com propriedades superiores de resistência ao impacto directo que são úteis para aplicação de revestimento em madeira. O Agente Oficial da Propriedade Industrio!