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vol 86 2010 n 11/12 novembre-dicembre november-december since 1924 raw materials formulations finishing poste italiane spa sped in abb post d.l 353/2003 conv in l 27/02/2004 n 46 art 1 comma 1 dcb mi taxe perÇue tassa riscossa mi c.m.p 2 roserio in caso di mancato recapito restituire al mittente presso c.m.p roserio via belgioioso milano mi che si impegna alla relativa tassa di restituzione

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in questo numero in this issue uffici officine offices workshops via bagnolo 17 26838 tavazzano lo italia/italy tel ph +39 0371 470064 fax +39 0371 470040 info@pengs.it vol 86 2010 n 11/12 since 1924 raw materials formulations finishing novembre-dicembre november-december

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in questo numero in this issue nuove formulazioni di pitture alchidiche a base solvente con opaque polymer new opportunities to formulate solvent based alkyds paints with opaque polymer jetfine® 1a il nuovo talco ultrafine offre superiore opacità senza ridurre la brillantezza jetfine® 1a a new ultrafine talc that confers superior hiding power to paint without diminishing gloss nuovi catalizzatori organometallici esenti da stagno e da mercurio per applicazioni uretaniche case new tin and mercury free organometallic catalysts for case urethane applications coating hardidetm cvd resistenti all usura all erosione e alla corrosione hardidetm cvd coatings resist wear erosion and corrosion

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pigmenti organici e inorganici pigmenti in dispersione pigmenti perlescenti coloranti sede legale via e fermi 77 50013 campi bisenzio fi italy sede operativa ed amministrativa via f frediani 34 59100 prato po -italy tel +39.0574.540014 fax +39.0574.644282 www.iris-green.com info@iris-green.com

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benasedo nuove resine alto solido all acqua per uso industriale e decorativo in base al limite di voc del 2010 direttica ce 2004-42 new high solids and waterborne resins for industrial and decorative according to voc limits 2010 2004-42 ce directive benasol bencryl alchidiche pure e modificate pure and modified alkyds oligomeri e polimeri acrilici fotopolimerizzabili u.v curing acrylic olygominers and polymers alchidiche perinchiostri alkyds for printing inks benalac esteri epossidici epoxy esters epoben benester poliesteri saturi e insaturi saturated and unsaturated polyesters addoti isocianati e polisocianati isocyanic adducts and polyisocyanates hartben isoben idroben n.benasedo s.p.a via asiago 332 tel 0039-2-96399211 r.a fax 0039-2-9656728 21042 caronno pertusella va info@benasedo.it sede legale via anguissola s 2 20146 milano poliesteri ossidrilati hydroxylated polyesters resine idrodiluibili water-dilutable resins

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vol 86 2010 n 11/12 novembre-dicembre november-december since 1924 raw ing lations finish materials formu sommario in copertina cover feature anno lxxxvi n 11/12 novembre/dicembre 2010 november/december 2010 index poste italiane spa sped in abb post d.l 353/2003 conv in l 27/02/2004 n 46 art 1 comma 1 dcb mi taxe perÇue tassa riscossa mi c.m.p 2 roserio in caso di mancato recapito restituire al mittente presso c.m.p roserio via belgioioso milano mi che si impegna alla relativa tassa di restituzione vibro-mac via europa 17 26817 san martino in strada lo tel +39 0371 79016/7 fax +39 0371 475079 info@vibromac.it www.vibromac.it editore publisher crei s.r.l 20128 milano italy via ponte nuovo 26 tel +39 02 26305505 fax +39 02 26305621 www.pittureevernici.it redazione@pittureevernici.it direttore responsabile managing director gian battista pècere pecere@pittureevernici.it segretaria di redazione editorial assistant emanuela rozzoni e.rozzoni@pittureevernici.it redazione editorial office elena navarretta e.navarretta@pittureevernici.it 9 15 18 23 nuove formulazioni di pitture alchidiche a base solvente con opaque polymer new opportunities to formulate solvent based alkyds paints with opaque polymer alain garzon dow coating materials formulazione formulation frédéric jouffret jean-jacques pauly michel ménez rio tinto minerals materie prime raw materials luminosità l brightness l jetfine® 1a il nuovo talco ultrafine offre superiore opacità senza ridurre la brillantezza jetfine® 1a a new ultrafine talc that confers superior hiding power to paint without diminishing gloss senza talco without talc taglio 10 m 10 m top cut jetfine 1 a rick vrckovnik siltech secondi seconds i siliconi nella produzione di pitture e di coatings silicones in paint and coatings manufacturing polietere siliconico lineare m.w 600 linear silicone polyether m.w 600 iperbagnante siliconico m.w 600 silicone superwetter m.w 600 polietere siliconico m.w 780 silicone polyether m.w 780 polietere siliconico m.w 1400 silicone polyether m.w 1400 diottil sulfosuccinato dioctyl sulfosuccinate sodio lauril solfato sodium lauryl sulfate antonio grillo a.grillo@pittureevernici.it materie prime raw materials traduzioni translations laura grasso impaginazione layout elisabetta zanotto e.zanotto@pittureevernici.it pubblicità italia advertising italy crei s.r.l tel +39 02 26305505 fax +39 02 26305621 liviana belotti l.belotti@pittureevernici.it john florio ravi ravichandran bing hsieh and robert coughlin king industries inc additivi additives brillantezza 60° gloss 60° nuovi catalizzatori organometallici esenti da stagno e da mercurio per applicazioni uretaniche case new tin and mercury free organometallic catalysts for case urethane applications invecchiamento della pittura ore paint age hours organo ufficiale official journal membri fondatori founder member fatipec uatcm aitiva associazione italiana tecnici industrie vernici e affini membri fondatori founder member fatipec uatcm association française des techniciens des peintures vernis encres d imprimerie colles et adhésifs membri fondatori founder member uatcm asociación española de tecnicos en tintas y afines uatcm unione associazioni tecnici di cultura mediterranea barbara hartwig h.barbara@pittureevernici.it pubblicità estero international advertising adv@pittureevernici.it aitiva a.f.t.p.v.a associazione federation des associations de techniciens des industries des peintures de l europe continentale per l ingegneria dei materiali avanzati fatipec stampa printing segraf secugnago lo pitture e vernici european coatings · 11-12 /2010 polietere siliconico lineare m.w 1000 linear silicone polyether m.w 1000 silicone polietere m.w 2400 silicone polyether m.w 2400 5

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comitato tecnico technical board andrea giavon catas direttore generale presidente del gl 7 metodi di prova 31 39 45 50 55 coating hardidetm cvd resistenti all usura all erosione e alla corrosione hardidetm cvd coatings resist wear erosion and corrosion dr.yuri n zhuk hardide plc coatings franco bulian catas vice direttore e responsabile del reparto chimico il punto sulla situazione dell imballaggio metallico overview of the metal packaging situation umberto chiodi impress roberta bongiovanni politecnico di torino dipartimento scienza dei materiali confezionamento packaging massimo messori univ di modena e reggio emila dipartimento ingegneria dei materiali e dell ambiente coatings ibridi e nanostrutturati omya competenza innovazione sostenibilità omya expertise innovative sustainable parliamo di focus on pierluigi traverso cnr ismar di genova istituto scienze marine corrosione e protezione di materiali tecnologicamente avanzati d interesse industriale ad uso marino vittorio romairone cnr ismar di genova istituto scienze marine antivegetative surface expo 2010 grande soddisfazione alla prima surface expo 2010 the success of the première eventi events 52 88 90 94 scadenziario fiere e congressi 2010/11 trade fairs and congresses 2010/11 fiere trade fairs flavio deflorian università di trento dipartimento ingegneria dei materiali e tecnologie industriali anticorrosione industriale stefano rossi università di trento dipartimento ingegneria dei materiali e tecnologie industriali anticorrosione industriale claudio pagella procoat direttore professore a contratto politecnico di torino impianti dell industria dei prodotti vernicianti alice chrisam eckart italia pigmenti per inchiostri da stampa 55 l aprochimide 69 comec ima mineral 73 intex system 56 mirodur 76 isi plast idealtec 58 79 ivm interpolymer chemicals 60 62 lubrizol corp 83 siliconi ravarini commerciale castoldi c sommario riviste magazines index tutti gli articoli pubblicati nel 2010 all the papers published in 2010 indice index alessandro nasta lamberti spa dispersioni poliuretaniche antonella ramaioli dolder massara materie prime 64 67 evonik tego lehvoss 84 anima ucisp 86 arkema aitiva informa fatipec 201 fat fatipec 2010 at 10 t he e uropean c ontest ont est f or c oating s cientists oating cienti ists amedeo navarretta byk chemie additivi pasquale roberti byk gardner strumenti di laboratorio news mauro giurato eckart italia pigmenti metallici maurizio corbella warwick italia strumenti di laboratorio massimo pion pietro carini materie prime moira bianchi warwick italia materie prime italia costo abbonamento 6 fascicoli annui 100,00 euro copia singola 25,00 euro l importo dell abbonamento può essere versato con assegno bancario oppure con bonifico intestato a crei srl su bancoposta iban it 41s0760101600000093185155 oppure intesa san paolo iban it 57g0306901601100000060788 l abbonamento può decorrere da qualsiasi numero a richiesta si rilascia fattura iva assolta dall editore registrazione tribunale civile di milano n 717 del 17-11-1990 l editore non assume responsabilità per le opinioni espresse dagli autori originali e foto non si restituiscono estratti degli articoli vengono forniti a richiesta abroad yearly subscription rates 6 issues per year euro 200,00 single copy euro 30,00 the subscription amount can be paid by bank transfer in the name of crei srl to intesa sanpaolo iban it 57g0306901601100000060788 bic bcititmm the subscription can start from any issue upon request invoice is granted upon request registration at the civil court in milan no 717 of the 17-11-1990 the publisher is not responsible for the opinion expressed by the authors photographs and originals are not given back abstracts of articles are sent upon request pitture e vernici european coatings · 11-12 /2010 7

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formulazione nuove formulazioni di pitture alchidiche a base solvente con opaque polymer alain garzon dow coating materials la situazione economica generale associata alla ristrettezza delle forniture delle materie prime nell industria delle pitture ha incoraggiato i produttori a ricercare materie prime alternative con buon rapporto costi/efficacia e dotate di caratteristiche prestazionali simili per le loro formulazioni È noto che i materiali che incidono principalmente sui costi di una formulazione sono il legante e il pigmento tio2 una pratica industriale ben consolidata per ridurre le rispettive quantità in uso di questi materiali nelle pitture a base acquosa senza compromettere la qualità consiste nell aggiungere gli opaque polymers op questa tecnologia delle materie prime a sfera cava è ormai nota a molti formulatori in quanto consente di ridurre i costi generali della formulazione fra i vantaggi offerti si citano la riduzione della densità della formulazione finale la minore impronta al carbonio correlata alla sostenibilità e il facile trattamento e incorporazione dovuto alla forma liquida i vantaggi relativi alla prestazione del film possono includere il maggiore indice di bianchezza e la stabilità del colore il minore assorbimento dello sporco la resistenza allo sfregamento e alla screpolatura per applicazioni in ambiente esterno per molti anni è stato possibile applicare la tecnologia op soltanto alle pitture a base acquosa tuttavia i recenti progressi dei materiali hanno dimostrato che essa è ormai disponibile anche per la formulazione delle pitture alchidiche a base solvente gli ultimi sviluppi di op sono stati applicati ai prodotti a base acquosa ma sono stati perfezionati per resistere anche ai solventi delle pitture questa tecnologia non solo consente di ridurre il contenuto di tio2 nei sistemi a base alchidica ma contribuisce inoltre con l inclusione dell acqua alla riduzione dei voc caratterizzandosi per i vantaggi sopraelencati e prestazionali del film di questi sistemi inoltre lo stesso materiale può essere utilizzato nelle formulazioni a base acquosa semplificando l opera dei formulatori nella gestione dei materiali con entrambi i sistemi alchidici e a base acquosa opaque polymer come opacizzante per le alchidiche a base solvente la riduzione del contenuto di tio2 in una formulazione di pittura a base solvente influisce negativamente sulla prestazione coprente nel grafico di fig 1 è riportato l impatto esercitato dalla funzione coprente per incrementi della riduzione del pvc del tio2 in una formulazione di pittura l esperimento è stato condotto con pvc totale costante e regolando di conseguenza il pvc della carica le misure sono state eseguite adottando il metodo del rapporto contrasto rapporto contrasto contrast ratio e anche piccolissime variazioni di spessore possono determinare differenze significative dei risultati quanto detto è particolarmente vero quando lo spessore dei film è basso il metodo basato sulla misurazione dell opacità comunque integra sia la propagazione che l assorbimento della luce per avere un idea più precisa del ruolo di op nella prestazione opa riduzione del pvc del tio2 tio2 pvc reduction fig 1 con valori iniziali inferiori al 90-85 di tio2 il rapporto contrasto si riduce fortemente below 90-85 of the initial tio2 level the contrast ratio is dramatically reduced per misurare il potere coprente questo metodo è facile da adottare ed è ampiamente utilizzato dai formulatori di pitture nelle procedure di sviluppo e di analisi delle loro formulazioni di pitture tuttavia esso è molto sensibile allo spessore del film di pittura cizzante si predilige la misura della forza di propagazione essa può essere calcolata grazie all equazione kubelka-munck che comprende sia i coefficienti s propagazione che i coefficienti k assorbimento la tecnica della propagazione offre il formulations new opportunities to formulate solvent based alkyds paints with opaque polymer alain garzon dow coating materials the general economic environment combined with tight raw material supplies in the paint industry has encouraged producers to look for cost effective and alternative raw materials that deliver a similar performance for their formulations it is known that the two main contributors to cost in a paint formulation are the binder and the tio2 pigment a well established industry practice to reduce their respective usage levels in water borne paints without compromising quality is to add opaque polymers op this hollow sphere technology has become a standard raw material for many formulators enabling overall formulation cost reduction associated benefits include lowering of the density of the final formulation lower carbon footprint linked to sustainability arguments and easy handling and incorporation due to the liquid form film performance related benefits can include additional whiteness and tint retention improved dirt pick-up scrub resistance and cracking resistance for exterior applications for many years op technology was only applicable to water-borne paints however recent material advancements mean that this technology is now also available for the formulation of architectural solvent borne alkyd paints the more recent op is also delivered in water but designed to resist commonly used solvents in paints it permits not on ly a reduction in the tio2 content for alkyd based systems but it also contributes through water inclusion to voc reduction the aforementioned associated and film performance benefits of op for water based systems also apply moreover the same material can be used in water based formulations which will allow formulators less complexity in their materials management when purchasing op for both alkyd and water based systems contribution of opaque polymer to hiding in solvent borne alkyds reducing the tio2 content in a solvent borne paint formulation negatively impacts the hiding performance fig 1 shows the impact on hiding performance of an incremental reduction of tio2 pvc in a paint formulation the experiment was con ducted at constant total pvc by adjusting the extender pvc accordingly measurements were made using the contrast ratio method the contrast ratio method to measure hiding performance is easy to perform and widely used by paint formulators when developing and testing their paint formulations however this method can be very sensitive to the applied paint film thickness and small thickness variations can induce significant differences in results this is particularly true at low film thickness this method of opacity measurement however integrates both light scattering and light absorption in order to obtain a more precise idea of the contribution of op to hiding performance the measurement of scattering power is preferable it can be calculated from the kubelka-munck equation which includes both s scattering and k absorption coefficients the scattering method has the advantage of being more accurate pitture e vernici european coatings · 11-12 2010 9

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formulazione vantaggio di essere più accurata del metodo del rapporto contrasto e diversamente da quest ultima le variazioni sono lineari in rapporto allo spessore del film come illustrato in fig 2 l introduzione di opaque polymer nelle alchidiche a base solvente opsb può aiutare a compensare la perdita del potere coprente e dell opacità risultante dalla diminuzione di tio2 in base alla quantità di opsb aggiunto la funzione coprente può variare in modo significativo come si osserva nel grafico di fig 3 i metodi del rapporto contrasto e della propagazione danno risultati coerenti ma la propagazione offre al formulatore il vero e proprio apporto funzionale di tio2 e di opsb alla prestazione opacizzante della propria formulazione riformulare una pittura alchidica a base solvente con opsb come nel caso dei sistemi a base acquosa è necessario prestare attenzione alla modalità con cui si formula l alchidica compatibilmente con op al fine di ottenere la migliore combinazione dell opacità e del controllo della viscosità medesima opacità la prestazione opacizzante ottimale è ottenibile grazie a un protocollo basato sull esperienza maturata nella riformulazione dei sistemi a base acquosa con l alta qualità degli opaque polymer per pitture a base acquosa opwb tipicamente il livello pvc del tio2 si riduce di un fattore variabile dal 15 a 20 il pvc rimosso viene sostituito con 3 o 4 ordini di pvc di op il pvc totale viene poi innalzato da 3 a 5 unità incrementando il pvc della carica in tab 1 è presentata la nuova formulazione di una pittura alchidica a base solvente in cui è stato applicato il suddetto protocollo le misure dell opacità o con rapporto contrasto o metodo della propagazione dimostrano che opsb gioca un ruolo molto importante come sostituto del tio2 nella formulazione grazie alla proprietà intrinseca di diffondere la luce l efficace propagazione della luce di opsb dipende principalmente da due fattori distribuzione uniforme nel film di pittura dimensione ottimizzata della cavità interna fig 4 presenta la dispersione ideale di opsb in cui si osserva chiaramente la buona distribuzione delle cavità del polimero opaco in tutto il film di pittura alchidica secco a base solvente se non è ben disperso la sua efficacia risulta decisamente ridotta con conseguente riduzione dell opacità quindi si raccomanda di introdurre opsb con alte forze di taglio per garantire la dispersione corretta riformulazione reformulation peso weight 28,7 15,5 11,7 47,4 5,6 96,6 rapporto contrasto contrast ratio spessore del film bagnato wet film thickness fig 2 rosso=risultati del rapporto contrasto blu=diffusione red=contrast ratio restults blue=scattering results diffusione scattering rapporto contrasto contrast ratio rapporto contrasto contrast ratio diffusione scattering diffusione scattering materie prime raw materials pittura campione reference paint peso weight 32,7 22,5 0 44,0 5,2 96,3 pvc pvc 22 22 0 pvc pvc 18,2 14,4 14.8 tio2 cariche extenders opsb pvc totale total pvc diffusione scattering riduzione del pvc del tio2 aggiunta di opsb tio2 pvc reduction opsb addiction rapporto contrasto contrast ratio tab 1 fig 3 formulations than the contrast ratio method and unlike the latter varies linearly with film thickness as shown in fig 2 the introduction of opaque polymer for solvent borne alkyds opsb can help to compensate the loss of hiding or opacity resulting from the tio2 reduction depending on the amount of added opsb the hiding performance can vary significantly as illustrated in fig 3 the scattering and contrast ratio methods lead to consistent results but the former gives the formulator the true contributions of tio2 and opsb to opacity performance in their formulations reformulation of a solvent borne alkyd paint with opsb similar to water borne systems attention to the manner in which the alkyd compatible op is formulated is needed in order to achieve optimized matching of the opacity and control of the viscosity matching opacity opacity performance matching can be achieved through a protocol based on the experience developed with the reformulation of aqueous based systems with high quality opaque polymers for water borne paint opwb typically the original tio2 pvc content is reduced by a factor of 15 to 20 each removed pvc is then replaced by 3 to 4 op pvc s total pvc is then raised from 3 to 5 units by increasing the extender pvc table 1 illustrates the reformulation of a solventborne alkyd paint to which the aforementioned protocol has been applied the opacity measurements either by the contrast ratio or scattering methods show that opsb advantageously contributes to the replacement of tio2 in the formulation thanks to its inherent light scattering property the light scattering efficiency of opsb depends mainly on two factors uniform distribution in the paint film optimized size of the inner void fig 4 shows the ideal dispersion of opsb where there is a visible good distribution of the opaque polymer voids throughout a dry solvent borne alkyd paint film if not well dispersed its efficiency is definitively lowered leading to poor opacity it is therefore recommended to add the opsb at high shear to insure proper dispersion viscosity control the addition of water to solvent borne alkyd formulations is already an established practice aimed at reducing voc or formulation cost it is known that this addition can induce a viscosity change in the fig 4 cavità del polimero opaco in un film di pittura alchidica opaque polymer voids in an alkyd paint film paint formulation experience has shown that it is the low shear viscosity which is more likely to be impacted sometimes leading to an elevated in-can viscosity the change in viscosity can occur at the initial stage of the paint preparation after one to two days equilibrium or after longer term ageing specific additives are available on the mar 10 pitture e vernici european coatings · 11-12 2010

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formulazione controllo della viscosità l aggiunta dell acqua nelle formulazioni di alchidiche a base solvente è già una pratica ben consolidata che mira a ridurre i voc o i costi della formulazione È noto che questa aggiunta può causare una variazione della viscosità nella formulazione della pittura l esperienza ha insegnato che è proprio la viscosità con basse forze di taglio ad essere maggiormente influenzata a volte con il conseguente incremento della viscosità in barattolo la variazione della viscosità può aver luogo nella fase iniziale della preparazione della pittura dopo uno o due giorni di equilibrio oppure a seguito di un invecchiamento di durata superiore sul mercato sono disponibili additivi specifici che facilitano l inclusione dell acqua migliorando la stabilità della miscela eterogenea risultante non miscibile questi additivi sono commercializzati come tensioattivi agenti bagnanti di accoppiamento ed altri dal momento che opsb è fornito in acqua è possibile utilizzare gli additivi per ottimizzare la risposta reologica nelle pitture a base di alchidiche riformulate per controllare al meglio la viscosità a basse forze di taglio si raccomanda di iniziare il lavoro di riformulazione rimuovendo ogni resina tissotropica o agente addensante dalla formulazione originale questi possono essere reintrodotti in una fase operativa successiva dopo aver adeguato correttamente il profilo reologico controllo iniziale della viscosità e impatto sulle emissioni voc la viscosità iniziale a basse forze di taglio può essere controllata mantenendo il rapporto resina alchidica/solvente della formulazione originale campione in tab 2 sono presentati esempi di riformulazione con opsb a vari rapporti solvente/alchidica dove siano stati rimossi la resina tissotropica e l agente addensante una riduzione eccessiva del rapporto solvente/resina può causare una viscosità iniziale alta riformulazione 1 d altra parte se viene mantenuto il rapporto iniziale la viscosità viene uguagliata prontamente riformulazione 2 per quanto riguarda il livello di voc si osserva in tab 2 che nonostante la riformulazione 2 abbia lo stesso rapporto solvente-resina della pittura campione il suo contenuto voc risulta inferiore ciò dimostra che l incorporazione di opsb può contribuire a ridurre favorevolmente le emissioni del solvente È altresì vero che l aggiunta di acqua pura contribuisce anch essa a ridurre i voc ma ciò potrebbe compromettere la prestazione opacizzante controllo della viscosità in equilibrio e dopo invecchiamento l altro aspetto da considerare nel controllo della viscosità è la fase in cui si introduce opsb in quanto questo può influire sulla viscosità in equilibrio e dopo l invecchiamento l esperienza ha riformulazione 2 uguale rapporto solvente/resina reformulation 2 same solvent/resin ratio peso peso 31,2 pittura campione reference paint materie prime raw materials resina alchidica alkyd resin resina tissotropica thixo resin thicken agent tio2 cariche extenders opsb solvente solvent voc g/i voc g/i rapp solv resina solvent/resin ratio viscosità iniziale initial viscosity unità kreb kreb units brookfield 6 rpm mpa.s brookfield 60 rpm mpa.s tab 2 riformulazione 1 basso rapporto solvente/resina reformulation 1 low solvent/resin ratio peso weight 31,2 0 peso weight 30.2 2.2 32.7 22.5 0 11.9 320 37 pvc pvc pvc pvc pvc pvc 22 22 28.7 15.5 11.7 8.3 255 26 18.2 14.4 14.8 28.7 15.5 11.7 11.9 285 37 18.2 14.4 14.8 75 1500 950 95 4200 2000 74 1400 880 formulations ket to facilitate the inclusion of water and improve the stability of the resulting heterogeneous non miscible mixture these additives are marketed as surfactants wetting agents coupling agents etc because opsb is supplied in water additives can also be used to optimize the rheology behaviour in the reformulated alkyd based paints in order to better control the low shear viscosity it is recommended to start the reformulation by removing any thixotropic resin or thickening agent from the original formulation these can be re-introduced at a latter stage when fine tuning the rheological profile initial viscosity control and impact on voc the initial viscosity at low shear can be controlled by maintaining the solvent to alkyd resin ratio of the original reference formulation tables 2 shows examples of the reformulation with opsb at different solvent to alkyd ratios where the thixotropic resin and thickening agent have been removed a too high reduction in solvent to resin ratio can lead to high initial viscosity reformulation 1 if the initial ratio is maintained on the other hand the viscosity is readily matched reformulation 2 as far as the level of volatile organic compounds vocs is concerned table 2 shows that although reformulation 2 has the same solvent to resin ratio as the reference paint its voc is lower this demonstrates that the incorporation of opsb can contribute to an attractive reduction in the emission of solvent it is true that neat water addition also contributes to voc reduction but this can be at the expense of hiding performance equilibrated and aged viscosity control the other aspect to consider in order to control viscosity is the stage at which opsb is added this can impact both the equilibrated and aged viscosity experience has demonstrated that its addition toward the end of the formulation preparation rather than after the pigment and extenders dispersion is preferred the choice of addition stage will depend on manufacturing capabilities the aforementioned protocol can already be sufficient for a good control of viscosity in cases where additional control of viscosity is needed the use of additives can help the typical use level for these additives is 0.1 of the total formulation representing 10 of the opsb amount used for the reformulation fig 5 compares the equilibrated and aged brookfield viscosities of a reference paint with a reformulated one where opsb had been added at two differ ent stages in the presence of an additive the reference paint contained a thixotropic resin and thickening agent the reformulated ones did not it shows that in both reformulation cases the viscosity achieved is below that of the reference paint and that there is still room for final adjustment with thixotropic resin and thickening agent final reformulation tunning wuth opsb once the opacity performance and viscosity control steps have been completed the thixotropic resin and the thickening agent can be re-introduced in the formulation it is recommended to work with incremental levels of each ingredient based on experience the demand for each of them may be lower than in the reference paint table 3 shows the final optimized formulation with opsb it can be seen that the viscosity profile could be matched to the refer pitture e vernici european coatings · 11-12 2010 11

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formulazione dimostrato che è preferibile l aggiunta nelle fasi finali della preparazione della formulazione piuttosto che dopo aver disperso il pigmento e le cariche la scelta della fase di incorporazione dipende dalle tecniche produttive il suddetto protocollo può di per sé essere sufficiente per un controllo soddisfacente della viscosità nei casi in cui si richieda un controllo supplementare della viscosità l utilizzo degli additivi può essere utile le quantità tipiche di utilizzo di questi additivi sono pari allo 0,1 della formulazione totale vale a dire pari al 10 del livello di opsb utilizzato nella nuova formulazione nel grafico di fig 5 si esegue l analisi comparata delle viscosità brookfield in equilibrio e dopo l invecchiamento di una pittura campione e di una pittura riformulata in cui opsb è stato inserito in due fasi differenti in presenza di un additivo la pittura campione conteneva una resina tissotropica e un agente addensante diversamente dalle pitture riformulate si evidenzia che in entrambi i casi di riformulazione la viscosità ottenuta si è rivelata inferiore a quella della pittura campione e che sono ancora possibili regolazioni con la resina tissotropica e l agente addensante riformulazione finale adeguata a opsb una volta completate le fasi operative della funzionalità opacizzante e del controllo della viscosità la resina tissotropica e l agente addensante possono essere reintrodotti nella formulazione si raccomanda di operare con quantità in incremento di ogni componente in base all esperienza maturata la domanda di ciascuno di essi potrebbe essere inferiore rispetto a quella della pittura campione in tab 3 è rappresentata la formulazione ottimizzata con opsb dove si nota che il profilo della viscosità potrebbe materie prime raw materials resina alchidica alkyd resin resina tissotropica thixo resin thicken agent tio2 cariche/extenders opsb solvente solvent pvc totale total pvc densità density diffusione scattering rapporto contrasto contrast ratio voc g/i voc g/i viscosità iniziale initial viscosity unità kreb kreb units brookfield 6 rpm mpa.s brookfield 60 rpm mpa.s viscosità in equilibrio equilibrated viscosity unità kreb kreb units brookfield 6 rpm mpa.s brookfield 60 rpm mpa.s viscosità dopo invecchiamento aged viscosity unità kreb kreb units brookfield 6 rpm mpa.s brookfield 60 rpm mpas tab 3 pittura campione reference paint peso weight 30.2 2.2 32.7 22.5 0 11.9 44,0 1.501 5,2 96,3 320 22 22 riformulazione reformulation peso weight 31,2 0.5 28.7 15.5 11.7 11,9 47,4 1.354 5,6 96,6 285 18.2 14.4 14.8 pvc pvc pvc pvc 75 1500 950 83 3500 1540 88 4000 2300 94 3600 1970 equilibrio dopo invecchiamento equilibrium after aging pittura campione reference paint equilibrio dopo invecchiamento equilibrium after aging trattamento 1 con additivo 1 process 1 with additive 1 equilibrio dopo invecchiamento equilibrium after aging trattamento 2 con additivo 2 process 2 with additive 2 fig 5 formulations ence paint by using a lower amount of rheological ingredients while maintaining good aging stability the reformulation with opsb allowed to obtain a paint having equal if not better opacity performance at a significantly lower tio2 concentration circa 100g litre of paint and voc although not developed in this paper the influence of opsb on properties like gloss and drying were also studied the control of gloss was achieved through extenders in a similar manner to using opaque polymer in water based systems as far as drying characteristics are concerned the use of opsb appeared to have no or limited effect on either dry to touch or dry through times opaque polymer for solvent borne alkyds in waterborne paints the development of an opaque polymer for solvent borne alkyd formulations represents a clear improvement in the technology of hollow sphere polymers needless to say that the opsb polymer has been engineered to the same exacting standards as the best performing opaque polymer found on the market for water based paints this means optimized particle size and inner void fraction as well as uniform particle size distribution the combination of these parameters leads to optimal hiding performance for enhanced paint film properties in addition to the compatibility with solvent borne alkyds and possibility to lower voc the opsb can extend its use into water borne systems and is in fact designed to be interchangeable with existing premium quality opaque polymer limited to water borne paints this is made possible as opsb is an aqueous dispersion when tested as a one-to-one replacement in water borne paints opsb demonstrated similar performance in all types of formulation from below to above critical pvc and with 93 7200 2930 100 3900 2580 binder technologies covering pure acrylic styrene-acrylic vaveova vinyl copolymers the possibility to use a single opaque polymer for both water and solvent borne systems offers the advantage of reduced raw material management complexity single purchasing reduced number of storage tanks etc results at a glance improvements in hollow sphere binder technology have enabled the synthesis of an opaque polymer which can be formulated in architectural solvent borne alkyd paints it has sufficient resistance to the solvents commonly used in these types of formulation to retain its particle integrity the use of this opaque polymer can lead to a significant reduction in tio2 usage per unit volume of solvent borne alkyd paint while maintaining the opacity performance this allows formulators an opportunity to optimize formulation cost the polymer is supplied as a dispersion in water and therefore contributes to the reduction of volatile organic compound voc emission through water inclusion in the alkyd paint the application of the polymer is not restricted to the reformulation of solvent borne systems its performance in water borne systems is similar to that of readily available high quality opaque polymer grade 12 pitture e vernici european coatings · 11-12 2010

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formulazione essere uguagliato a quello della pittura campione utilizzando una quantità inferiore di agenti reologici e mantenendo una buona stabilità dell invecchiamento la riformulazione con opsb ha fornito infine una pittura dotata della medesima se non superiore opacità con una concentrazione di tio2 ed emissioni voc significativamente inferiori circa 100g/litro di pittura sebbene questo non sia un tema trattato in questo articolo è stato analizzato anche l influsso esercitato da opsb su proprietà quali la brillantezza e l essiccazione il controllo della brillantezza è stato possibile grazie alle cariche e secondo modalità simili a quelle dell utilizzo del polimero opaco nei sistemi a base acquosa per quanto concerne la proprietà di essiccazione l impiego di opsb non sembra influente oppure appare limitatamente responsabile dell effetto secco al tatto o secco in profondità polimero opaco per alchidiche a base solvente nelle pitture a base acquosa lo sviluppo del polimero opaco per formulazioni di alchidiche a base solvente è il risultato del progresso della tecnologia dei polimeri a sfera cava È superfluo dire che il polimero opsb è stato sviluppato secondo gli stessi standard di precisione del polimero opaco e con le migliori prestazioni attualmente reperibile sul mercato per pitture a base acquosa tutto questo è sinonimo di granulometria e frazione sottovuoto interna ottimizzate ma anche di distribuzione granulometrica uniforme la combinazione di questi parametri fornisce una prestazione opacizzante ottimale per proprietà avanzate del film di pittura oltre alla compatibilità con le alchidiche a base solvente e alla possibilità di ridurre le emissioni voc opsb può essere impiegato anche nei sistemi a base acquosa ed è stato sviluppato effettivamente per essere intercambiabile con il polimero opaco esistente di qualità premium utilizzabile solo con le pitture a base acquosa di conseguenza opsb è una dispersione acquosa analizzato come sostituto totale nelle pitture a base acquosa opsb ha dato prova di prestazioni simili in tutti i tipi di formulazione con pvc inferiore o superiore ai livelli critici e con le tecnologie del legante che coprono le acriliche pure le stirene acriliche vaveova e dei copolimeri vinile la possibilità di utilizzare un unico polimero opaco per i sistemi a base acquosa e a base solvente offre il vantaggio ulteriore di ridurre le complessità di gestione delle materie prime acquisti unitari numero inferiori di contenitori di stoccaggio panoramica dei risultati i progressi della tecnologia del legante a sfera cava hanno dato luogo alla sintesi di un polimero opaco che può essere formulato nelle pitture decorative a base di alchidiche a solvente offre una resistenza sufficiente ai solventi comunemente utilizzati in queste tipologie di formulazioni conservando l integrità della particella l utilizzo di questo polimero opaco può favorire la riduzione significativa dell impiego di tio2 per volume unitario di pittura alchidica a base solvente pur conservando la prestazione opacizzante ciò offre ai formulatori l opportunità di ottimizzare i costi di produzione il polimero è fornito come dispersione acquosa e contribuisce di conseguenza all abbassamento dei livelli di emissioni voc grazie all inclusione dell acqua nella pittura alchidica l applicazione del polimero non è limitata alla riformulazione dei sistemi a base solvente infatti la sua prestazione nei sistemi a base acquosa è simile a quella della categoria di polimeri opachi di alta qualità curriculum vitae alain garzon è senior scientist dei laboratori europei di dow coating materials sophia antipolis francia inizia a lavorare in questa società nel 1977 dopo aver conseguito il diploma presso itech l istituto francese di lione da quel momento ha rivestito varie cariche a partire dal settore dei rivestimenti d uso industriale e per costruzione fino ai coating decorativi nel 1190 ha svolto ruoli professionali di crescente responsabilità come projct scientist nel campo del supporto tecnico e sviluppo dei prodotti brillanti primers coating per legno e additivi per l europa alain garzon is a senior scientist in the european laboratories of dow coating materials sophia antipolis france he joined the company in 1977 after graduating from itech ­ the french paint school in lyon since then he has held a variety of positions starting with industrial and construction coatings and moving to architectural coatings in 1990 he has held roles of increasing responsibility as project scientist within the development and technical support of gloss primers wood coatings and additives segments for the european region.

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