ITRM960397A1 - Composti organici (caso 153-5863) - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:
"Composizione fotostabilizzante per materiali polimerici
Questa Invenzione si riferisce a composizioni fotostabilizzanti e a composizioni polimeriche che contengono tale composizione fotostabilizzante.
Molte composizioni polimeriche sono esposte ad elevati livelli di luce durante il loro periodo di impiego. Le composizioni di rivestimento che sono applicate ad autoveicoli sono esempi di tali composizioni polimeriche poiché i veicoli a cui esse sono applicate sono frequentemente lasciati al sole per periodi prolungati. La luce ed in particolare la luce ultravioletta (UV) ha effetti deleteri su pellicole di rivestimento; i meglio conosciuti di questi effetti sono 1'affievolirei del colore e la degradazione del polimero formante pellicola della composizione di rivestimento. Per contrastare questi effetti è usuale includere in tali composizioni polimeriche additivi la cui funzione è contrastare gli effetti della radiazione UV e cosi prolungare il periodo di impiego della composizione polimerica. Sono state descritte nella tecnica varie classi di composti. Un esempio di un gruppo di composti è quello dei benzotriazoli che sono stati utilizzati come assorbenti di UV per qualche tempo. Un'altra classe è costituita dalle difenilossammidi, tipici esempi delle quali sono descritte nel brevetto US-3 808 273. Una classe più recente di materiali è costituita dalle ammine bloccate fotostabilizzanti (HALS), una classe delle quali sono le tetralchilpiperidine.
E' stato ora trovato che una particolare combinazione di tali stabilizzanti può dare risultati specialmente efficaci, specialmente quando utilizzati in composizioni di rivestimento e particolarmente in quelle per impiego su autoveicoli. E' pertanto fornita secondo la presente invenzione una composizione fotostabilizzante che comprende almeno una difenilossammide ed almeno una tetralchinpiperidina, la difenilossammide essendo scelta da composti di formula I
la difenilosammide e la tetralchilpiperidina essendo presenti nella composizione nella proporzione di da 1:19 a 19:1.
In questa descrizione ogni gruppo suscettibile di essere lineare o ramificato e lineare o ramificato a meno che il contrario sia specificamente indicato, e, ove un simbolo appare più di una volta in lina formula, i suoi significati sono indipendenti l'uno dall'altro.
In una forma di attuazione preferita dell'invenzione R1 ed R3 sono idrogeno. In un'altra forma di attuazione preferita R4 è idrogeno. In una forma di attuazione più preferita R2 R3 ed R4 sono idrogeno. In una forma di attuazione ancor più preferita R3 è scelto da alchile C1-20 ed alcossi C1.20. Ancora più preferito è il caso in cui questo R3 è nella posizione 2 o 4. Specifici esempi di difenilossammide più preferite hanno le formule Ia-Ih
Il composto di formula la è particolarmente preferito.
I composti tetralchilpiperidinici preferiti sono quelli delle formule da II a VI in cui R8 è R8a, R8a essendo scelto dal gruppo consistente di idrogeno, alchile C1-4> (alchile C1) carbonile e alcossi In una forma di attuazione più preferita, R8a è R8b in cui R8b è scelto da idrogeno, metile, acetile e ottilossi.
In una ulteriore forma di attuazione preferita dell'invenzione una composizione secondo l'invenzione comprende anche almeno un benzotriazolo che assorbe UV. I benzotriazoli sono stati noti per qualche tempo come stabilizzanti nei confronti degli UV e uno qualunque di tali benzotriazoli può essere utilizzato in questa invenzione. Composti benzotrìazolici preferiti per l'impiego in questa invenzione corrispondono alla formula
La difenilossammide, la tetralchilpiperidina e, se presente, il benzotriazolo possono essere mescolati per formare una singola composizione che può poi essere utilizzata in un'applicazione pratica. Tuttavia essi possono anche essere aggiunti separatamente e, in un caso speciale che sarà ulteriormente qui descritto, componenti singoli della composizione possono essere utilizzati in differenti parti di una pellicola di rivestimento.
La difenilossammide e la tetralchilpiperidina nella composizione sono preferibilmente presenti nelle proporzioni di da 1:5 a 5:1. Quando è presente benzotriazolo, esso ammonta dal 5% al 25%, preferibilmente dal 10% al 20%, in peso della composizione totale.
Le composizioni dell'invenzione sono utili come stabilizzanti rispetto agli UV nei polimeri. Il materiale polimerico può essere un qualunque materiale polimerico e la composizione dell'invenzione può essere incorporata in questo con mezzi convenzionali. L'invenzione pertanto fornisce un materiale polimerico comprendente una quantità fotostabilizzante di una composizione come sopra descritta. L'invenzione fornisce ulteriormente un procedimento per migliorare la stabilità nei confronti della luce di un materiale polimerico, comprendente l'incorporazione in questo di una composizione come sopra descritta. Le composizioni dell'invenzione non sono influenzate dalle normali operazioni di trattamento di polimeri e sono facilmente incorporate in sistemi polimerici per fare l'intera gamma di articoli polimerici .
Le composizioni secondo l'invenzione sono particolarmente utili quando utilizzate come fotostabilizzanti in composizioni di rivestimento che sono applicate a substrati al fine di fornire su di questi una pellicola polimerica decorativa e/o protettiva. Esse sono particolarmente utili in composizioni di rivestimento di impiego automobilistico, sia OEM che di rifinitura. L'invenzione pertanto provvede una composizione di rivestimento stabilizzata contro la degradazione provocata dalla luce mediante l'incorporazione in questa di una quantità fotostabilizzante di una. composizione come sopra descritta.
La composizione di rivestimento può comprendere uno qualunque degli usuali materiali polimerici formanti pellicola in mezzi acquosi o non acquosi e in soluzione, dispersione o in forma di polvere e può includere materiali polimerici di tipo acrilico, resine alchiliche, resine poliestere, resine poliuretaniche, resine epossidiche e resine urea-melammina- e fenile-formaldeide. E' stato trovato che questa invenzione dà risultati particolarmente buoni quando la composizione di rivestimento è una composizione rivestimento di base -rivestimento chiaro. In una tale composizione è applicato ad un substrato un rivestimento di base colorato a cui è poi applicato (generalmente quando il rivestimento di base è ancora umido) un rivestimento superficiale trasparente o "chiaro". Questo dà una finitura con un'elevata brillantezza ed un aspetto di colore "profondo" e tali composizioni sono correntemente molto usate nel campo automobilistico. Tali rivestimenti possono tuttavia essere particolarmente suscettibili a danni da UV. Questa invenzione consente la formulazione di una composizione rivestimento di base - rivestimento chiaro che presenta particolarmente buona resistenza agli UV. L'invenzione pertanto fornisce anche una pellicola di rivestimento che comprende almeno due rivestimenti, almeno un rivestimento di base colorato ed almeno un rivestimento superficiale trasparente, una composizione secondo la presente invenzione essendo presente in almeno un rivestimento di base, in almeno un rivestimento superficiale o sia in almeno un rivestimento di base ed in almeno un rivestimento superficiale. In una forma di attuazione specialmente preferita, la difenilossammide e la tetralchilpiperidina sono presenti in almeno un rivestimento superficiale chiaro e benzotriazolo è presente in almeno un rivestimento di base colorato. L'invenzione pertanto fornisce anche lina pellicola di rivestimento che comprende almeno due rivestimenti, almeno un rivestimento di base colorato ed almeno un rivestimento superficiale trasparente, ed una composizione come sopra descritta in cui è incluso almeno un benzotriazolo, il benzotriazolo essendo incorporato in almeno un rivestimento di base e gli altri componenti della composizione essendo incorporati in almeno un rivestimento superficiale.
Le composizioni secondo l'invenzione possono, in dipendenza dalla loro compatibilità con il particolare sistema formante pellicola, essere aggiunte direttamente al sistema od essere inizialmente dissolte o disperse in un adatto solvente prima dell'addizione ad esso.
Le composizioni di rivestimento secondo questa invenzione presentano eccellenti proprietà. Anche dopo prolungata esposizione alla luce, la brillantezza rimane elevata e c'è ridotta screpolatura. Questo è notabile in particolare quando le composizioni rivestimento di base -rivestimento chiaro secondo l'invenzione sono confrontate con composizioni note di questo tipo.
La quantità di composizione necessaria per conferire un apprezzabile grado di stabilizzazione nei confronti della luce su di una composizione polimerica varia col tipo e l'uso finale del polimero ma è generalmente preferibilmente più bassa che la quantità necessaria di fotostabilizzanti convenzionali. Il tecnico del ramo può facilmente determinare la quantità appropriata in ogni dato caso, ma quantità tipiche variano da 0,01 a 8,0%, più preferibilmente da 0,2 a 4,0% in peso del polimero.
L'invenzione è ulteriormente illustrata per mezzo dei seguenti esempi in cui tutte le parti sono espresse in peso.
Esempio 1
Utilizzo di una composizione secondo l'invenzione in una composizione rivestimento di base - rivestimento chiaro. La composizione secondo l'invenzione comprende una miscela di pesi uguali di composto la e di composto II, in cui nel composto II Rs è il gruppo -(CH2)-COOC12H25 R7 è metile e RB è idrogeno.
Una composizione di rivestimento chiaro è preparata mescolando 80 parti di soluzione al 50% di resina acrilica "Viacryln SC344 (di Vianova Kunstharz), 13,9 parti di resina melamminica "Mafrenai" MF80 (di Hoechst) e 4,1 parti di solvente "Byketal" OK (di Byk-Mallinkrodt) .
La composizione dell'invenzione come sopra descritta è dissolta in un solvente compatibile con i solventi della resina ed agitata nella miscela di resina in una percentuale di 3 parti di solidi della composizione per 100 parti di solidi di resina.
La composizione di rivestimento è utilizzata come il rivestimento superficiale chiaro di un sistema rivestimento di base - rivestimento chiaro ed è applicata in modo convenzionale ad un rivestimento di base colorato ancora umido per dare uno spessore di pellicola di 30-40 μη,. La composizione di rivestimento è reticolata a 250°C per 30 minuti e sottoposta ad un regime di prova standard nei confronti di agenti atmosferici ed UV. Come confronto una composizione di rivestimento identica a quella appena descritta, ma mancante della composizione secondo l'invenzione è applicata, reticolata e sottoposta a prova in modo identico. La composizione di rivestimento secondo l'invenzione presenta una resistenza apprezzabilmente superiore alla luce UV ed agli agenti atmosferici.
Esempio 2
Una composizione di rivestimento è preparata mescolando una resina poliestere ed un poliisocianato nel rapporto in peso di 2:1. A questa miscela è aggiunta una composizione secondo l'invenzione, questa composizione essendo una miscela di composto la e di composto II come descritto nell'esempio 1, il rapporto in peso fra la e II essendo di 2:1.
La composizione risultante di rivestimento chiaro è utilizzata come rivestimento superficiale in una composizione rivestimento di base - rivestimento chiaro ed è spruzzata e sottoposta a prova nel medesimo modo della composizione di rivestimento dell'esempio 1. Sono ottenuti i medesimi eccellenti risultati a confronto di una composizione altrimenti identica che mancava della composizione secondo l'invenzione.
Esempio 3
I seguenti componenti sono stati miscelati per formare una miscela omogenea:
"Setalux" C-1502 XX-60 29,5 parti
(di Synthese B.V. - una soluzione al 60% di una resina acrilica)
"Setalux" C-1382 BX-35 39,2 parti
(una soluzione al 45% di una resina acrilica) "Setamine" US-138 BB-70 21,4 parti
(di Synthese B.V. - una soluzione al 70% di una resina melamminica)
"Baysilonoil" 2,5 parti
(di Bayer - una soluzione al 2% in xilene di un olio siliconico)
solvente "Depanol Y" 7,4 parti
(di Hoechest)
composizione dell'esempio 1 2,5 parti catalizzatore acido fosforico 2,0 parti
Questa composizione è stata utilizzata quale rivestimento chiaro in una composizione rivestimento di base - rivestimento chiaro. Essa è.stata spruzzata su di un rivestimento di base colorato ancora umido per dare una pellicola di spessore 30-40 μα e cotta a 110°C per 20 minuti. Nella pròva di resistenza a UV ed agli agenti atmosferici la composizione di rivestimento comprendente la composizione secondo l'invenzione si comporta significativamente meglio di una composizione di confronto che è identica ad eccezione della mancanza della composizione secondo l'invenzione.
Esempio 4
Una composizione secondo l'invenzione come descritta nell'esempio 1 è stata aggiunta in una percentuale del 2% in peso ad una vernice di finitura pigmentata basata su di una resina poliuretanica commerciale. Una pellicola di 20-30 μιη è applicata a pannelli metallici primerizzati mediante spruzzatura, fatta permanere a temperatura ambiente per 30 minuti e poi cotta a 120°C per 30 minuti. E' stata preparata anche una serie di pannelli di confronto, questi essendo identici ad eccezione dell'assenza dai pigmenti della vernice di finitura della composizione secondo 1'invenzione.
in susseguenti prove di resistenza agli agenti atmosferici ed agli UV, i pannelli rivestiti con la vernice di finitura contenente la composizione secondo l'invenzione si comportano significativamente meglio che i pannelli di confronto.
Esempio 5
Un rivestimento di base automobilistico basato su di ima resina acrilica termoindurente e contenente il 40% di solidi di resina è mescolato con l'l%, basato sul peso di solidi di resina, di un fotostabilizzante benzotriazolico ("Tinuvin" 328) e lo 0,8%, basato sul peso di solidi di resina, di acido p-toluensolfonico.
Una soluzione di 2,79 parti dei composti di formula la dissolta in 75 parti di cicloesanone è mescolata con un rivestimento chiaro automobilistico basato su di una resina termoindurente a cui sono stati precedentemente aggiunti il composto di formula II utilizzato nell'esempio I ed un catalizzatore acido, quale l'acido dodecilbenzensolfonico o l'acido ptoluensolfonico. Il rivestimento chiaro contiene il 62% in peso di solidi di resina ed i quantitativi dei componenti sopra menzionati sono tali che la miscela risultante contiene il 3% di composto di formula la, lo 0,5% di composto di formula II e circa lo 0,8% di catalizzatore acido, sulla base del peso dei solidi di resina.
II rivestimento di base ed il rivestimento chiaro preparati come sopra sono diluiti ciascuno con xilene per raggiungere una viscosità adatta per l'applicazione a spruzzo e sono spruzzati su di un pannello di alluminio che è stato rivestito per conversione con una composizione chimica ("Alodine"). Il rivestimento di base è applicato in uno spessore di da 0,6 a 0,8 mil, seguito da un'applicazione bagnato su bagnato del rivestimento chiaro ad uno spessore di da 1,7 a 2,0 mil. Il pannello rivestito è poi cotto a 121 °C per 30 minuti. Il rivestimento risultante presenta eccellenti ritenzione della brillantezza e resistenza alla screpolatura quando esposto a luce ultravioletta.
Claims (4)
- RIVENDICAZIONI 1. Una composizione stabilizzante che comprende almeno una difenilossammide ed almeno una tetralchilpiperidina, la difenilossammide essendo scelta dai composti di formula I
- la difenilosammide e la tetralchilpiperidina essendo presenti nella composizione nella proporzione di da 1:19 a 19:1. 2 . Una composizione fotostabilizzante secondo la rivendicazione 1 in cui la difenilossammina è scelta dai composti di formule Ia-Ih
- 3. Un materiale polimerico comprendente una quantità fotostabilizzante di una composizione secondo la rivendicazione 1 o 2.
- 4. Una pellicola di rivestimento che comprende almeno due rivestimenti, almeno un rivestimento di base colorato ed almeno un rivestimento superficiale trasparente, una composizione secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2 essendo presente in almeno un rivestimento di base, in almeno un rivestimento superficiale o in almeno un rivestimento di base ed almeno un rivestimento superficiale.
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