BR102013007458A2 - Sistemas aglutinantes aquosos e seu uso na produção de composições para revestimento - Google Patents

Abstract

Sistemas aglutinantes aquosos e seu uso na produção de composições para revestimento. A presente invenção refere-se a uma mistura aglutinante, que contém: uma dispersão aquosa de copolímero cuja temperatura de transição vítrea, t~ g~, é inferior a 10<198>c e que é preparado por polimerização em emulsão de uma mistura de monômeros contendo: (i) pelo menos 60% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de pelo menos um éster vinílico; (ii) de 15 a 30% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de etileno; (iii) de 0,05 a 5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido carboxílico etilenicamente insaturado tendo pelo menos 4 átomos de carbono; e (iv) de 0,05 a 5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido sulfônico etilenicamente insaturado ou de seu sal.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMAS AGLUTINANTES AQUOSOS E SEU USO NA PRODUÇÃO DE COMPOSIÇÕES PARA REVESTIMENTO".

Campo da Invenção A presente refere-se a um sistemas aglutinantes aquosos, a sua manufatura e a seu uso na produção de composições para revestimento, especialmente de tintas para interiores.

Antecedentes da Invenção É sabido que o uso de solventes coalescentes voláteis e aditivos de congelamento-descongelamento adicionados a formulações de tintas à base de látex pode ser empregado para melhorar as propriedades à baixa temperatura de tintas aquosas de látex, tais como sua estabilidade ao con-gelamento/descongelamento e temperatura mínima de formação de filme (MFFT). Contudo, estes solventes coalescentes, por exemplo, acetato de butil carbitol e isobutirato de 3-hidroxi-2,2,4-trimetilpentila, e aditivos para o congelamento-descongelamento, por exemplo, propilenoglicol e etilenoglicol, são compostos orgânicos voláteis (VOC) que são reconhecidos no presente universalmente como nocivos ao meio ambiente. Existe, portanto, necessidade de tintas à base de látex que não contenham solventes coalescentes ou aditivos para o congelamento-descongelamento que sejam voláteis, embora que ainda proporcionem as propriedades necessárias de congelamento-descongelamento e de formação de filme.

Por exemplo, a Patente U.S. N° 6 087 437 descreve composições aquosas para revestimento que permanecem estáveis durante o congelamento-descongelamento na ausência de solventes coalescentes e aditivos voláteis para o congelamento-descongelamento (F/T). As composições para revestimento utilizam um aglutinante de látex contendo um interpolíme-ro termoplástico de EVA, o qual é preparado pela polimerização em emulsão de aproximadamente 10 pphm a aproximadamente 25 pphm de etileno, de aproximadamente 60 pphm a aproximadamente 90 pphm de acetato de vini-la e de 0,05 a aproximadamente 1,0 pphm de um monômero representado pela estrutura (I) onde R é hidrogênio ou grupo metila, X é O ou NH e n é um número inteiro de 1 a 11.

Adicionalmente, a Patente U.S. N- 5 874 498 descreve uma composição de látex adequada ao uso para preparar uma tinta à base de água com boas propriedades à baixa temperatura sem a adição de solventes coalescentes. A composição de látex compreende água, pigmento e de a-proximadamente 40 a 70% de partículas de resina polimerizada formadora de filme, contendo de 80% a 95% em peso de acetato de vinila, aproximadamente 5-20% em peso de etileno e de 0 a 10% em peso de um comonô-mero de acrilato de alquila, especialmente acrilato de butila. As partículas de resina polimerizada no látex possuem tamanho de partículas de 0,2 a 0,35 micra em peso médio, conforme medido por fracionamento hidrodinâmico capilar, temperatura de transição vítrea entre aproximadamente menos 5 e aproximadamente mais 8°C, são substancialmente livres de uma fração insolúvel em tolueno a 25°C e possuem viscosidade intrínseca em tolueno de 1,1° a 1,6° a 25°C. O documento GB 1 217 373 A revela uma emulsão mecanicamente estável durante o congelamento-descongelamento, que inclui uma fase aquosa na qual está disperso um copolímero iminado, e contendo ainda pelo menos 0,2 por cento em peso, com base no peso do copolímero, de um coloide protetor selecionado a partir de derivados de celulose solúveis em água e álcoois polivinílicos solúveis em água; o referido copolímero sendo derivado a partir de um éster vinílico de ácido carboxílíco inferior, etileno e pelo menos um monômero incluindo insaturação polimerizável e um grupo carboxila, tal como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido itacônico, ácido fumárico e ácido maleico, e tendo sido preparado na presença do coloide protetor e contendo, antes da iminação, 0,01-1,0 miliequi-valentes de ácido por grama de polímero. A Patente U.S. N° 3 578 618 descreve uma composição de tinta aquosa com estabilidade melhorada ao congelamento-descongelamento, que compreende um látex polimérico sintético, um pigmento e, com base no peso da tinta, 0,1-3 por cento de espessante celulósico selecionado a partir do grupo constituído por metilcelulose, hidroxietilcelulose e carboximetilcelu-lose, o referido látex polimérico sintético compreendendo um meio aquoso no qual está disperso um copolímero de acetato de vinila-etileno contendo de 5 a 40% de etileno no copolímero, o referido copolímero sendo ainda caracterizado por uma viscosidade intrínseca de 1 a 2,5 decilitros por grama, conforme medido em benzeno a 30° C, e o referido copolímero disperso tendo um tamanho de partículas de 0,1 Π a 2 □, a referida tinta tendo um teor de sólidos de 45 a 60 por cento em peso e o referido pigmento estando presente em uma quantidade de 10 a 1000 partes em peso por 100 partes em peso dos referidos sólidos do látex de acetato de vinila-etileno.

De acordo com a presente invenção, foi agora desenvolvido um sistema aglutinante aquoso que, quando incorporado em uma composição para revestimento, tal como uma tinta de interiores, não só fornece boa estabilidade de congelamento e descongelamento, mas também resistência à rachadura em baixas temperaturas e estabilidade melhoradas.

Sumário da invenção Em um aspecto, a invenção consiste em uma mistura aglutinante aquosa, que contém: (A) uma dispersão aquosa de um copolímero tendo uma temperatura de transição vítrea, Tg, inferior a 10°C e que é preparado pela polimeriza-ção em emulsão de uma mistura de monômeros compreendendo: (i) pelo menos 60% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de pelo menos um éster vinílico, de preferência acetato de vinila; (ii) de 15 a 30% em peso, de preferência de 18 a 30% em peso, mais preferivelmente de 20 a 25% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de etileno; (iii) de 0,05 a 5% em peso, de preferência de 0,2 a 1,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido car- boxílico etilenicamente insaturado tendo pelo menos 4 átomos de carbono, de preferência ácido crotônico; e (iv) de 0,05 a 5% em peso, de preferência de 0,2 a 1,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido sul-fônico etilenicamente insaturado, de preferência ácido vinil sulfô-nico, ou seu sal.

Convenientemente, a dispersão aquosa do copolímero compreende ainda (v) até 1% em peso, tal como de 0,1 a 0,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um comonômero de silano insaturado.

Em uma concretização, a mistura aquosa aglutinante compreende ainda (B) pelo menos 0,05% em peso, tal como de 0,2 a 3% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um estabilizador à base de celulose, de preferência hidroxietilcelulose.

Em outro aspecto, a invenção consiste em uma composição para revestimento, que contém: (a) a mistura aquosa aglutinante descrita neste pedido de patente; (b) pelo menos um componente de sólidos selecionado a partir de um material de preenchimento e um pigmento; e (c) pelo menos um componente auxiliar selecionado a partir do grupo constituído por agentes umectantes, dispersantes, emulsionantes, agentes de preenchimento, es-pessantes, agentes antiformação de espuma, corantes e conservantes. Descrição Detalhada da Invenção Neste pedido de patente é descrita uma mistura aquosa aglutinante que tem como base uma dispersão de copolímero de acetato de vini-la/etileno e que é adequada para uso como composição para revestimento livre de solvente, especialmente uma tinta para interiores em aplicações na arquitetura, tendo boa estabilidade ao congelamento e descongelamento, resistência à rachadura em baixas temperaturas e elasticidade. A dispersão do copolímero é produzida pela polimerização de radicais livres em emulsão de uma composição de monômeros compreendendo (i) pelo menos 60% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de pelo menos um éster vinílico e (ii) de 15 a 30% em peso, de preferência de 18 a 30% em peso, mais preferivelmente de 20 a 25% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de etileno.

Esteres vinílicos adequados incluem éster vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos de cadeia linear e/ou ramificada tendo de um a dezoito átomos de carbono. Adicionalmente, é possível utilizar ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos aromáticos. Ésteres vinílicos preferidos incluem formato de vinila, acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, isobutirato de vinila, pivalato de vinila, 2-etil-hexanoato de vinila, ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados saturados tendo de 9 a 11 átomos de carbono no radial ácido, tais como VeoVa 9, VeoVA 10 e VeoVa 11, ésteres vinílicos de ácidos graxos saturados ou insaturados de cadeia relativamente longa, por exemplo, laurato de vinila ou estearato de vinila, e também ésteres vinílicos do ácido benzoico e derivados substituídos do ácido benzoico como p-tert-butilbenzoato de vinila. O acetato de vinila é especialmente preferido.

Além do éster vinílico e do etileno, a composição de monômeros compreende (iii) de 0,05 a 5% em peso, geralmente de 0,2 a 1,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido carboxílico etile-nicamente insaturado tendo pelo menos 4 átomos de carbono. Ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados adequados incluem ácido crotônico, ácido maleico, ácido fumárico e ácido itacônico, sendo preferido o ácido crotônico. A presente composição de monômeros compreende ainda (iv) de 0,05 a 5% em peso, geralmente de 0,2 a 1,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido sulfônico etilenicamente insaturado ou seu sal. Exemplos de ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados adequados incluem aqueles tendo 2-8 átomos de carbono, como ácido vinil-sulfônico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico, ácido 2-acriloiloxieta-nossulfônico e ácido 2-metacriloiloxietanossulfônico, ácido 2-acriloiloxi- e 3-metacriloiloxipropanossulfônico e ácido vinilbenzenossulfônico. Além ou em vez dos referidos ácidos, é possível também utilizar os seus sais, de preferência os seus sais de metal alcalino ou de amônio, especialmente de prefe- rência os seus sais de sódio, tais como, por exemplo, os sais de sódio do ácido vinilsulfônico e do ácido 2-acrilamidopropanossulfônico.

Opcionalmente, a composição de monômeros compreende ainda mais (v) até 1% em peso, geralmente de 0,1 a 0,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um monômero etilenicamente insatu-rado contendo um ou mais grupos silanos hidrolisáveis.

Organossilanos adequados incluem vinil-metil-dimetoxi-silano, vinil-metil-dietoxi-silano, vinil-metil-di-n-propoxisilano, vinil-metil-diisopropoxi-silano, vinil-metil-di-n-butoxi-silano, vinil-metil-di-sec-butoxi-silano, vinil-metil-di-tert-butoxi-silano, vinil-metil-di(2-metoxi-isopropoxi)silano, vinil-metil-diocti-loxi-silano, Y-(met)acriloil-propil-tri(2-metoxietoxi)silano, Y-(met)acriloiloxi-pro-pil-trimetoxi-silano, y-(met)acriloiloxi-propil-trietoxi-silano, Y-(met)acriloiloxi-propil-tri-n-propoxi-silano, Y-(met)acriloiloxi-propil-tri-isopropoxi-silano, γ-(met)acriloiloxi-propil-tributoxi-silano, Y-acriloiloxi-propil-tri(2-metoxietoxi) si-lano, γ-acriloiloxi-propil-tri-metoxi-silano, γ-acriloiloxi-propil-trietoxi-silano, γ-acriloiloxi-propil-tri-n-propoxi-silano, γ-acriloiloxi-propil-triisopropoxi-silano, γ-acriloiloxi-propil-tri-butoxi-silano e vinil-tri(2-metoxietoxi)silano, vinil-trimetoxi-silano, vinil-trietoxi-silano, vinil-tri-n-propoxi-silano, vinil-triisopropoxi-silano e vinil-tributoxi-silano. Os referidos compostos silanos podem ser também utilizados opcionalmente na forma de seus produtos (parcialmente) hidrolisados.

Outros comonômeros opcionais presentes na composição de monômeros são comonômeros polietilenicamente insaturados e, consequentemente, reticulados, por exemplo, ftalato de dialila, maleato de dialila, cianu-rato de trialila, tetra-aliloxi-etano, divinilbenzeno, 1,4-dimetacrilato de buta-nodiol, dimetacrilato de trietilenoglicol, adipato de divinila, (rmet)acrilato de alila, crotonato de vinila, metileno-bisacrilamida, diacrilato de hexanodiol, diacrilato de penta-erítriol e triacrilato de trimetilol-propano, ou misturas de dois ou mais compostos desse grupo. Estes comonômeros podem estar presentes em uma quantidade de até 10% em peso, de preferência de até 2% em peso dos monômeros totais na primeira composição de monômeros.

Ainda outros comonômeros opcionais utilizados na primeira composição de monômeros são os ésteres hidróxi funcionais de ácidos car- boxílicos insaturados, tais como hidroxietil(met)acrilato, hidroxipropil(met) acrilato e seus adutos com óxido de etileno ou óxido de propileno. Estes co-monômeros podem estar presentes em uma quantidade de até 10% em peso, de preferência de até 5% em peso dos monômeros totais na primeira composição de monômeros.

Outros comonômeros opcionais ainda utilizados na primeira composição de monômeros são compostos etilenicamente insaturados contendo grupos capazes de se reticularem, tais como grupos carbonila ou grupos N-metilol. Seus exemplos são diacetona-acrilamida, aceto-acetato de i alila, aceto-acetato de vinila, aceto-acetoxi-etil(met)acrilato, N-etanol(met) acrilamida, N-propanol(met)acrilamida, (met)acrilamida, carbamato de alila, acrilonitrila, os ésteres de N-metilol, éteres de alquil N-metilol ou bases de Mannich de N-metilol(met)acrilamida carbamato de N-metilol-alila, ácido acri-lamidoglicólico e/ou seus sais, acrilamido-metoxi-acetato de metila, N-(2,2-i dimetoxi-1-hidroxietil)acrilamida, N-dimetilaminopropil(met)acrilamida, N- metil(met)acrilamida, N-butil(met)acrilamida, N-ciclohexil(met)acrilamida, N-dodecil(met)acrilamida, N-benzil(met)acriiamida, p-hidroxifenil(met) acrilamida, N-(3-hidroxi-2,2-dimetilpropil)metacrilamida, metacrilato de etil-imidazo-lidona ou N-vinilformamida, N-vinilpirrolidona. Estes comonômeros podem I estar presentes em uma quantidade de até 5% em peso, de preferência de até 3% em peso dos monômeros totais na primeira composição de monômeros. A dispersão polimérica utilizada na presente mistura aglutinante é produzida pela polimerização de radicais livres em emulsão da mistura de i monômeros descrita acima em meio aquoso e, normalmente, na presença de um iniciador de radicais livres. Iniciadores adequados de radicais livres incluem hidróxido de hidrogênio, peróxido de benzoíla, peróxido de ciclohe-xanona, hidroperóxido de isopropil cumila, persulfatos de potássio, de sódio e de amônio, peróxidos de ácidos carboxílicos alifáticos saturados monobá-) sicos com número par de átomos de carbono e extensão de cadeia de C8-C12, hidroperóxido de tert-butila, peróxido de di-tert-butila, percarbonato de diisopropila, azoisobutironitrila, peróxido de acetil-ciclohexano-sulfonila, per- benzoato de tert-butila, peroctanoato de tert-butila, peróxido de bis(3,5,5-trimetil)hexanoíla, perpivalato de tert-butila, hidroperoxipinano, hidroperóxido de p-metano. Os compostos citados acima podem ser utilizados dentro de um sistema redox, empregando agentes redutores inorgânicos ou orgânicos, em geral em combinação com sais de metais de transição, tais como sais de ferro (II). O agente redutor empregado deve ser escolhido de modo a ser evitada a produção concomitante de formaldeído e outros VOCs e, em uma concretização preferida, o agente redutor compreende um ou mais ácidos sulfínicos, ou seus sais, opcionalmente em combinação com o derivado do ácido sulfônico correspondente. L)m agente redutor desse tipo especialmente preferido compreende uma combinação de 2-hidroxi-2-sulfinato de sal dis-sódico do ácido acético e 2-hidroxi-2-sulfonato de sal dissódico do ácido acético, com ou sem sulfito de sódio. Agentes redutores desse tipo estão disponíveis comercialmente sob as marcas registradas Bruggolite® FF6 e FF7 da L. Brüggemann KG. Tais agentes redutores estão mais completamente descritos nas Patentes U.S. N— 6 211 400; 6 586 622 e 6 787 594, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência neste pedido de patente.

Tipicamente, o agente oxidante empregado no sistema redox i-niciador está presente em uma quantidade de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 3,0%, de preferência de aproximadamente 0,02 a aproximadamente 1%, mais preferivelmente de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 0,5%, em peso com base no peso total de comonômeros. O agente redutor é utilizado tipicamente em níveis de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 3,0%, de preferência de aproximadamente 0,01% a a-proximadamente 0,5%, mais preferivelmente de aproximadamente 0,025% a aproximadamente 0,25%, com base no peso total de comonômeros. O copolímero aqui descrito pode ser preparado utilizando qualquer procedimento conhecido de polimerização em emulsão que produza dispersões de copolímeros em forma de látex aquoso. Tais procedimentos estão descritos em, por exemplo, a Patente U.S. N° 5 633 334 e na Enciclopédia of Polymer Science and Engineering, Vol. 8, pág. 659 ff (1987). Os conteúdos de ambas estas publicações são aqui incorporados, em sua totalidade, por referência neste pedido de patente. A polimerização pode ser realizada em um, dois ou mais estágios com diferentes combinações de monômeros, fornecendo dispersões poliméricas contendo partículas com, por exemplo, núcleo/casca ou hemisféricos, morfologia homogêneos ou heterogêneos. Qualquer sistema reator tais como, por exemplo, operados em batelada, em circuito, contínuo, em cascata, etc., pode ser empregado. A temperatura da polimerização varia geralmente de aproximadamente 20°C a aproximadamente 150°C, mais preferivelmente de aproximadamente 50°C a aproximadamente 120°C. A polimerização geralmente acontece sob pressão, se apropriado, de preferência de aproximadamente 2 (0,2) a aproximadamente 150 bar (15 MPa), mais preferivelmente de aproximadamente 5 (0,5) a aproximadamente 100 bar (10 MPa).

Em um procedimento típico de polimerização que envolva, por exemplo, dispersões de copolímero de acetato de vinila/etileno, o acetato de vinila, o etileno, o sistema estabilizante e outros comonômeros podem ser polimerizados em meio aquoso sob pressões de até 120 bar (12 MPa) na presença dos estabilizadores e iniciadores especificados. A mistura da reação aquosa no vaso de polimerização pode ser mantida por um agente adequado de tamponamento a um pH de aproximadamente 2 a aproximadamente 7.

As maneiras nas quais combinar os vários ingredientes da polimerização, ou seja, sistema estabilizante, comonômeros, componentes do sistema iniciador, etc., podem variar bastante. Em geral, um meio aquoso contendo pelo menos parte do sistema iniciador pode ser inicialmente formado em um vaso de polimerização, sendo os vários outros ingredientes da polimerização adicionados ao vaso posteriormente.

Os comonômeros podem ser adicionados ao vaso de polimerização continuamente, em incrementos ou sob a forma de adição em carga única das quantidades totais dos comonômeros a serem utilizados. Os comonômeros podem ser empregados como monômeros puros ou podem ser utilizados na forma de uma emulsão previamente misturada. O etileno como comonômero pode ser bombeado no vaso de polimerização e mantido sob a pressão apropriada em seu interior. É possível incluir a quantidade total do sistema redox iniciador na carga inicial ao reator no início da polimerização. De preferência, contudo, uma parte do iniciador é incluída na carga inicial no início, e o restante é adicionado depois de ter sido iniciada a polimerização, em uma ou mais etapas ou continuamente. É possível também iniciar a polimerização em emulsão utilizando uma semente de látex, por exemplo, com aproximadamente i 0,5 a aproximadamente 15% em peso da mistura de polimerização. O produto da polimerização é uma dispersão aquosa de copolí-mero tendo teor de sólidos de 20 a 70% em peso, de preferência de 30 a 65% em peso e mais preferivelmente de 40 a 60% em peso, e pH entre 2 e 7, geralmente entre 2,5 e 6. i As dispersões aquosas resultantes compreenderão tipicamente um sistema estabilizante incluindo pelo menos um coloide protetor e/ou compreenderão pelo menos um emulsionante.

Embora uma variedade de coloides protetores possa ser utilizada no sistema estabilizante, é preferido empregar estabilizadores à base de l celulose. Exemplos de materiais adequados à base de celulose incluem me-tilcelulose, hidroxietilcelulose, hidroxipropilcelulose, hidroxipropilmetilcelulo-se, etil-hidroxietilcelulose, metil-hidroxietilcelulose e combinações destes éteres de celulose. Hidroxietilcelulose (HEC), disponibilizado comercialmente sob a marca registrada Natrosol™' é o mais preferido. Em geral, o estabiliza-i dor de éter de celulose está presente em uma quantidade de pelo menos 0,05% em peso, tal como de 0,2 a 3% em peso, com base na quantidade total de monômeros.

Adicionalmente, o sistema estabilizante inclui tipicamente um ou mais emulsionantes, especialmente emulsionantes não iônicos. Exemplos de ) emulsionantes não iônicos adequados incluem etoxiiatos de acila, alquila, oleíla e alquilarila. Esses produtos estão disponíveis comercialmente, por exemplo, sob as marcas Genapol®, Lutensol® ou Emulan®. Estes incluem, por exemplo, mono, di e tri-alquilfenóis etoxilados (grau EO: 3 a 50; radical alquila substituinte: C4 a C-|2) e também álcoois graxos etoxilados (grau EO: 3 a 80; radical alquila: Cs a C36), especialmente álcoois graxos C12-C14 etoxilados (3-40), etoxilatos de oxo-processo álcoois C13-C15 etoxilados (3-40), álcoois graxos Ci6-C18 etoxilados (11-80), oxo-processo álcoois C10 etoxilados (3-40), oxo-processo álcoois C13 etoxilados (3-40), monooletato de poli-oxietilenosorbitano com 20 grupos de óxido de etileno, copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno com conteúdo mínimo de óxido de etileno de 10% em peso, os ésteres de óxido de polietileno (4-40) de álcool oleílico e os éteres de óxido de polietileno (4-40) de nonilfenol. A quantidade de emulsionantes não iônicos utilizada para preparar as dispersões de copolímeros da presente invenção é tipicamente de pelo menos 0,5% em peso, tal como de aproximadamente 1% a aproximadamente 8% em peso, de preferência de aproximadamente 1% a aproximadamente 5% em peso, mais preferivelmente de aproximadamente 1% a a-proximadamente 4% em peso, com base na quantidade total do principal monômero. Misturas de emulsionantes não iônicos e aniônicos podem ser também empregadas. Emulsionantes aniônicos adequados incluem os alquil aril sulfonatos, alquil sulfatos de metais alcalinos, os ésteres sulfonados de alquilas e sabões de ácidos graxos. Exemplos específicos incluem dodecil-benzeno sulfonato de sódio, butilnaftaleno sulfonato de sódio, lauril sulfato de sódio, dodecil difenil éter de dissulfonato dissódico, N-octadecil sulfos-succinato e dioctila sulfossucinato de sódio. A dispersão aquosa resultante do copolímero é um sistema líquido estável que pode ser utilizado para produzir composições para revestimento livres de solvente, adequadas para revestir inúmeros substratos e, em particular para uso em tinta para interiores em aplicações na arquitetura. Quando utilizada como composição para revestimento, a dispersão descrita acima é tipicamente combinada com um ou mais materiais convencionais de preenchimento e/ou pigmentos. Nesse contexto, o significado de pigmentos deve ser entendido como o de sólidos com índice de retração superior ou igual a 1,75, ao passo que o significado de materiais para preenchimento deve ser entendido como o de sólidos com índice de refração inferior a 1,75.

Exemplos de materiais de preenchimento de minerais são óxidos de metais alcalinos terrosos, carbonatos de metais alcalinos terrosos e/ou materiais de preenchimento de silicato, especialmente carbonato de cálcio, i mica, feldspato, caulim, talco, pós de quartzo e/ou frações particuladas de quarto e pós de mármore e/ou frações particuladas de mármore. O tamanho de partículas do material de preenchimento é em geral de 1 a 40 pm.

Os pigmentos podem ser inorgânicos ou orgânicos e podem ser quaisquer sólidos opacos finamente divididos ou que confiram cor. Os pig-i mentos preferidos possuem diâmetro médio da partícula primária inferior ou igual a 1 pm, de preferência de 0,1 a 0,5 pm, determinado por análise de sedimentação de acordo com a norma DIN 66115. Exemplos de pigmentos inorgânicos são óxidos de metais, tais como dióxido de titânio, óxido de ferro ou óxido de zinco, especialmente dióxido de titânio. Exemplos de pigmentos i orgânicos são ftalocianinas, especialmente ftalocianina azul, ou pigmentos de diarila, pigmentos de azo ou pigmentos de qinacridona.

Para dispersar os materiais de preenchimento e os pigmentos em água, auxiliares à base de agentes umectantes aniônicos ou não iônicos, tais como de preferência, por exemplo, pirofosfato de sódio, polifosfato de i sódio, naftalenossulfonato, poliacrilato de sódio, polimaleinatos e polifosfona-tos de sódio como 1-hidroxietano-1,1-difosfonato de sódio e nitrilotris(metile-nofosfonato) sódico, podem ser adicionados.

Espessantes podem ser adicionados também às composições para revestimento aqui descritas. Os espessantes que podem ser utilizados I incluem, entre outros, preferivelmente derivados de celulose, tais como me-tilcelulose (MC), hidroxietilcelulose (HEC) e carboximetilcelulose. Outros espessantes que podem ser utilizados incluem caseína, goma arábica, goma tragacanta, amido, alginato de sódio, álcool polivinílico, polivinilpirrolidona, poliacrilato de sódio e copolímeros solúveis em água à base de ácido acrílico i e metacrílico, tais como copolímeros de ácido acrílico/acrilamida e ácido me-tacrílico/éster acrílico. Emulsões solúveis em álcali (acrílicas) hidrofobica-mente modificadas (HASE), (poli)uretanos etoxilados hidrofobicamente modi- ficados (HEUR) e polióis poliéteres (PEPO) são também disponíveis. Espes-santes inorgânicos tais como, por exemplo, bentonitas ou hectorita podem ser utilizados também.

Para várias aplicações, às vezes é desejável incluir pequenas quantidades de outros aditivos, como biocidas, modificadores do pH e agentes antiformação de espuma e surfactantes, incorporadas nas composições de tintas de látex da presente invenção. Isso pode ser efetuado em maneira convenciona! e em qualquer ponto conveniente durante o preparo dos látex. A invenção será descrita abaixo mais especialmente detalhada com referência aos Exemplos não limitantes a seguir.

Nos Exemplos, a resistência à ruptura em baixas temperaturas foi determinada condicionando uma amostra de tinta e um painel de vidro limpo em uma câmara programável para temperatura e umidade a 3°C e 50% de umidade durante a noite. Um filme úmido espesso de 400 micra da tinta foi então aplicado sobre o painel de vidro. O filme foi permitido que secasse durante a noite a 3°C e 50% de umidade, e examinado visualmente quanto a sinais de rachaduras. A resistência à abrasão foi determinada de acordo com a norma ASTM D2486, utilizando o protocolo de teste seguinte. Um painel de teste de abrasão foi preparado traçando um filme com 175 micra de espessura sobre uma carteia Leneta e permitindo a pintura secar durante 7 dias em sala aberta mantida a 23 ± 2°C e 50 ± 5% de umidade relativa. A carteia seca foi presa a um painel de vidro e inserida em uma máquina de abrasão equipada com uma escova abrasiva e uma bacia para segurar o painel de teste. A escova foi preparada por sua imersão durante a noite em água. A escova foi colocada no suporte da máquina e o painel do teste de abrasão foi posto debaixo da escova e em cima de um calço liso e sem rebarbas e posicionado perpendicularmente ao trajeto da escova. Nas cerdas da escova, foram espalhados 10 gramas de um meio abrasivo padronizado (disponibilizado pela Leneta Co.). O painel foi então umedecido com 5 mL de água reagente no trajeto da escova. A máquina de abrasão foi acionada. Depois de cada 400 ciclos antes da falha, 10 gramas de meio abrasivo e 5 mL de água rea- gente eram adicionados às cerdas da escova. O número de ciclos para retirar uma linha fina contínua do filme da tinta através da largura de 12,7 mm do calço foi medido. A estabifidade ao congelamento-descongelamento foi medida de acordo com o Teste GB/T 9268-2008 como segue. Uma amostra de tinta foi transferida para um vasilhame de plástico de 500 mL e mantida em um congelador por 18 horas a -5 ± 2°C. A amostra foi então retirada do congelador e permitida que se descongelasse durante 6 horas à temperatura ambiente. Esse ciclo de congelamento-descongelamento foi repetido 3 vezes e, em seguida, a amostra foi observada quanto às propriedades de escoamento, formação de grumos e coagulação. Composições que não exibem coagula-ção depois de 3 ciclos de congelamento/descongelamento são consideradas aceitáveis no que diz respeito à estabilidade congelamento/ descongelamen-to. O alongamento à ruptura foi medido de acordo com o Teste JG/T172-2005 utilizando o procedimento a seguir. Um espécime de teste foi preparado traçando, com um rodízio de filme, uma espessura de filme seco de 1 0 ± 0,2 mm, e permitindo que o espécime secasse durante 14 dias em sala aberta mantida a 23 ± 2°C e 50 ± 5% de umidade relativa. A forma do espécime era semelhante à de haltere e a sua elasticidade foi medida a uma velocidade de estiramento de 200 mm/min e o alongamento à ruptura, registrado como resultados à temperatura ambiente. Outro espécime foi colocado em uma estufa a 80 ± 2°C e permitido que secasse durante 7 dias. O outro espécime foi então retirado da estufa e deixado em uma sala aberta mantida a 23 ± 2°C e 50 ± 5% de umidade relativa durante 1 dia. O alongamento à ruptura foi medido mais uma vez a uma velocidade de estiramento de 200 mm/min e registrado como resultados após tratamento térmico.

Claims (13)

1. Mistura aglutinante aquosa, caracterizada pelo fato de que compreende: (A) uma dispersão aquosa de copolímero cuja temperatura de transição vítrea, Tg> é inferior a 10°C e que é preparado por polimerização em emulsão de uma mistura de monômeros contendo: (i) pelo menos 60% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de pelo menos um éster vinílico; (ii) de 15 a 30% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de etileno; (iii) de 0,05 a 5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido carboxílico etilenicamente insaturado tendo pelo menos 4 átomos de carbono; e (iv) de 0,05 a 5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um ácido sulfônico etilenicamente insaturado ou de seu sal.

2 Mistura aglutinante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos único éster vinílico compreende acetato de vinila.

3. Mistura aglutinante de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que compreende de 18 a 30% em peso, de preferência de 20 a 25% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de etileno.

4. Mistura aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende de 0,2 a 1,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, do referido ácido carboxílico etilenicamente insaturado tendo pelo menos 4 átomos de carbono.

5. Mistura aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que compreende de 0,2 a 1,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, do referido ácido sulfônico etilenicamente insaturado ou de seu sal.

6. Mistura aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o ácido carboxílico etilenica-mente insaturado compreende ácido crotônico.

7. Mistura aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o ácido sulfônico etilenicamente insaturado possui 2 a 8 átomos de carbono.

8. Mistura aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o ácido sulfônico etilenicamente insaturado compreende ácido vinil sulfônico.

9. Mistura aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a dispersão aquosa do copolí-mero compreende ainda (v) até 1% em peso, de preferência de 0,1 a 0,5% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um comonômero de silano insaturado.

10. Mistura aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que compreende ainda: (B) pelo menos 0,05% em peso, de preferência de 0,2 a 3% em peso, com base na quantidade total de monômeros, de um estabilizador à base de celulose.

11. Mistura aglutinante de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o estabilizante à base de celulose compreende hi-droxietilcelulose.

12. Composição para revestimento, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) a mistura aglutinante aquosa como definida em qualquer reivindicação precedente; (b) pelo menos um componente de sólidos selecionado a partir de um material de preenchimento e um pigmento; e (c) pelo menos um componente auxiliar selecionado a partir do grupo constituído por agentes umectantes, dispersantes, emulsionantes, materiais de preenchimento, espessantes, agentes antiformação de espuma, corantes e conservantes.

13. Uso da composição para revestimento como definida na reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que é em uma formulação de tinta.