BR102013018885B1

BR102013018885B1 - composição

Info

Publication number: BR102013018885B1
Application number: BR102013018885A
Authority: BR
Inventors: Van Dyk Antony; Singh Anurima; J Henderson Kevin; San Miguel Rivera Lidaris; H Kalantar Thomas
Original assignee: Dow Global Technologies Llc; Rohm & Haas
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2020-04-14
Also published as: CA2818445A1; MX336277B; EP2692753B1; CA2818445C; CN103571256B; US20140039117A1; BR102013018885A2; CN103571256A; US8865827B2; MX2013008616A; EP2692753A1

Abstract

composição - a presente invenção se refere a uma composição compreendendo um dispersante solúvel em água compreendendo unidades estruturais de um monômero de ácido sulfônico ou um sal do mesmo e um monômero. o dispersante da presente invenção atende a uma necessidade na técnica pelo fornecimento de uma maneira para aperfeiçoar a eficiência de cobertura de composições de revestimento.

Description

[001] A presente invenção se refere a uma composição polimérica útil em formulações de revestimento. Tintas contendo modificadores de reologia associativos tais como espessantes óxido de etileno/uretano hidrofobicamente modificado (HEUR), emulsão solúvel em álcali hidrofobicamente modificada (HASE), hidroxi-etil-celulose hidrofobicamente modificada (HMHEC) causam a autoassociação de partículas de látex, o que faz com que as partículas de dióxido de titânio (T1O2) se autoassociem (se aglomerem), o que reduz a eficiência de cobertura em comparação com a composição espessada com espessantes não associativos. Este efeito de aglomeração ocorre porque os modificadores de reologia associativos criam uma rede com o aglutinante no sistema de tinta, aglomerando assim entre si as partículas de T1O2. Seria, portanto, desejável descobrir uma maneira para aperfeiçoar a eficiência de cobertura de revestimentos formulados com modificadores de reologia associativos.

Sumário da Invenção [002] A presente invenção atende uma necessidade na técnica pelo fornecimento de uma composição compreendendo um dispersante solúvel em água compreendendo unidades estruturais de um monômero de ácido sulfônico ou um sal do mesmo e de unidades estruturais de um ou mais monômeros selecionados do grupo consistindo em acrilatos de polialquilenoglicol, metacrilatos de polialquilenoglicol, vinilpirrolidinonas, vinilpiridinas, haletos de acrilamidotrialquilamônio, acrilatos de alquilamino(poli(óxido de alquileno)), metacrilatos de alquilamino(poli(óxido de alquileno)), acrilatos de alquilamônio(poli(óxido de alquileno)), e metacrilatos de alquilamônio(poli(óxido de etileno)), sendo que o peso molecular médio ponderai do dispersante é de 1.000 a 25.000 Daltons.

[003] A presente invenção atende a uma necessidade na técnica pelo

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2/15 fornecimento de uma maneira para aperfeiçoar a eficiência de cobertura de composições contendo T1O2 modificadores de reologia associativos.

Descrição Detalhada da Invenção [004] A presente invenção se refere a uma composição compreendendo um dispersante solúvel em água compreendendo unidades estruturais de um monômero de ácido sulfônico ou um sal do mesmo e de unidades estruturais de um ou mais monômeros selecionados do grupo consistindo em acrilatos de polialquilenoglicol, metacrilatos de polialquilenoglicol, vinilpirrolidinonas, vinilpiridinas, haletos de acrilamidotrialquilamônio, acrilatos de alquilamino(poli(óxido de etileno)), metacrilatos de alquilamino(poli(óxido de alquileno)), acrilatos de alquilamônio(poli(óxido de alquileno)), e metacrilatos de alquilamônio(poli(óxido de alquileno)), sendo que o peso molecular médio ponderai do dispersante é de 1.000 a 25.000 Daltons.

[005] O termo “unidades estruturais” é aqui usado para se referir aos grupos que são formados pela polimerização do polímero correspondente. Assim, uma unidade estrutural de ácido 2-(met)acrilamido-2-metil-propanosulfônico é ilustrada abaixo:

na qual as linhas tracejadas indicam o ponto de ligação na estrutura principal do polímero [006] Exemplos de monômeros de ácido sulfônico adequados incluem ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico, ácido vinil-sulfônico, acrilato de 2-sulfo-etila, metacrilato de 2-sulfo-etila, acrilato de 3-sulfo-propila, metacrilato de 3-sulfo-propila, estireno-sulfonato de sódio, e ácido 2-propeno-l-sulfônico, e sais dos mesmos, e suas combinações. O dispersante solúvel em água preferencialmente compreende pelo menos 30%, mais preferencialmente pelo

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3/15 menos 50%, a 100%, mais preferencialmente a 80% em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido sulfônico, com base no peso do dispersante. Um monômero de ácido sulfônico particularmente preferível é ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS).

[007] Exemplos de acrilatos e metacrilatos de polialquilenoglicol incluem metacrilatos de poli(etilenoglicol), acrilatos de poli(etilenoglicol), lauril-O(CH₂CH₂O)23-metacrilato, CH3O(CH₂CH₂O)n-metacrilato, e HO(CH₂CH₂O)₂3-metacrilato. Acrilatos e metacrilatos de alquilamino(poli(óxido de alquileno)) e incluem, acrilatos e metacrilatos de mono- e dialquilamino(poli(óxido de etileno)), tais como CH₂=CCH₃-(OCH₂CH₂)i. 3oNR¹R², onde R¹ é H ou -Ci-Ci2-alquila, R² é C3-Ci2 alquila, e X' é um contraíon. Acrilatos e metacrilatos de alquilamônio(poli(óxido de alquileno)) incluem Acrilatos e metacrilatos de mono-, di-, e trialquilamônio(poli(óxido de etileno)) tal como CH₂-CCH3-OCH₂CH₂)N R'R²R³, onde R¹ e R³ são cada um independentemente hidrogênio ou Ci-Ci2-alquila; R² é C3-Ci2 alquila; e X é um contraíon. Haletos de acrilamidotrialquilamônio adequados incluem cloreto de [2-(acriloxi)etil]trimetilamônio, cloreto de [2-(metacriloxi)etil] trimetilamônio e cloreto de (3-metacrilamidopropil)trimetilamônio.

[008] O dispersante pode adicionalmente compreender unidades estruturais de um ou mais comonômeros adicionais, cujos exemplos incluem acrilatos e metacrilatos tais como metacrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de butila, e acrilato de etil-hexila; acrilatos e metacrilatos de dialquilaminoalquila incluindo metacrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etila (DMAEMA), acrilato de 2(N,N-dimetilamino)etila, metacrilato de 2-(N,N-dietilamino)etila, acrilato de 2(N,N-dietilamino)etila, metacrilato de 2-(t-butilamino)etila, acrilato de 3(dimetilamino)propila, metacrilato de 2-diisopropilaminoetila, e acrilato de 3dimetilaminoneopentila; estirenos; acrilatos e metacrilatos de hidroxialquila tais como metacrilato de hidroxietila e acrilato de hidroxipropila; dialquilaminoalquilacrilamidas e metacrilamidas incluindo N-[2-(N,N

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4/15 dimetilaminoetil]metacrilamida, N-[3-(N,N-dimetilamino)propil]acrilamida, e N[3-(N,N-dimetilamino)propil] metacrilamida.

[009] O dispersante preferencialmente contém uma ausência substancial de unidades estruturais de monômeros de ácido contendo fósforo e sais dos mesmos. O termo ausência substancial de unidades estruturais de monômeros de ácido contendo fósforo e sais dos mesmos é usado para se referir a um dispersante tendo menos do que 0,1, mais preferencialmente menos do que 0,01, e muito mais preferencialmente 0 porcento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido contendo fósforo tal como metacrilato de fosfoetila ou de um sal do mesmo. Preferencialmente, o dispersante contém menos do que 10 porcento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido acrílico ou ácido metacrílico, com base no peso do dispersante.

[0010] Em uma modalidade preferida, o dispersante compreende de 30 a 99 porcento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido sulfônico ou um sal do mesmo e de 10 a 50 porcento em peso de unidades estruturais de um metacrilato de polietilenoglicol, com base no peso do dispersante.

[0011] Em uma modalidade preferida, as unidades estruturais do monômero de ácido sulfônico ou de um sal do mesmo compreendem pelo menos 30 porcento em peso do peso do dispersante desde que o dispersante adicionalmente inclua de 5 a 25 porcento em peso de unidades estruturais de um metacrilato de dialquilaminoalquila e de 5 a 50 porcento em peso de unidades estruturais de um metacrilato de dialquilamino(poli(óxido de etileno)), cada um com base no peso do dispersante.

[0012] O dispersante tem um peso molecular médio ponderai (M_w) de 1.000, preferencialmente de 2.000 Daltons, a 25.000, preferencialmente a 15.000, e mais preferencialmente a 8.000 Daltons. O dispersante é útil em combinação com partículas de látex e partículas de pigmento, especialmente

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5/15 partículas de T1O2, para formar uma dispersão de partículas compósitas que aperfeiçoa a eficiência de cobertura em formulações de revestimento.

[0013] A dispersão de partículas compósitas é em especial adequada para formulações de revestimento contendo um espessante associativo (e.g., espessantes HEUR, HASE e HMHEC)), embora possa ser usada com espessantes não associativos tais como espessantes HEC. Embora não vinculado à teoria, acredita-se que o dispersante é efetivo na estimulação da rápida adsorção de partículas de látex na superfície de partículas de pigmento tais como partículas de T1O2 para formar compósitos. Consequentemente, o dispersante cria partículas de T1O2 mais idealmente espaçadas com concomitante aperfeiçoamento em cobertura.

[0014] A composição da presente invenção vantajosamente inclui um pigmento tal como ΊΊΟ2; uma dispersão aquosa de partículas de polímero tais como partículas de polímero de látex acrílico, estireno-acrílico, acetato de vinila/acrílico, ou acetato de vinila/etileno; um modificador de reologia, cujos exemplos incluem espessantes associativos (e.g., HEURs, HASEs, e HMHECs); espessantes não associativos (e.g., emulsões solúveis em álcali (ASEs), celulósicos tais como hidroxi-etil-celuloses (HECs), hidroxi-metil-etil-celuloses (HMECs), e hidroxi-propil-celuloses (HPCs); e, argilas sintéticas como Laponita. A composição aquosa também pode incluir qualquer um de numerosos materiais incluindo polímeros opacos; cargas; pigmentos e colorantes, incluindo pigmentos opacos e pigmentos encapsulados ou parcialmente encapsulados; outros dispersantes; auxiliares de umectação; auxiliares de dispersão; adjuvantes dispersantes; outros modificadores de reologia; tensoativos; cossolventes; agentes coalescentes e plastificantes; desespumantes; conservantes; aditivos antideterioração; agentes de fluidez; agentes de nivelamento; aditivos de deslizamento; e agentes neutralizadores.

Exemplos [0015] Os seguintes exemplos são apenas para propósitos ilustrativos

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6/15 e não são intencionados para limitarem o escopo da invenção.

[0016] Cada um dos dispersantes poliméricos foi preparado usando um reator de polimerização de alta velocidade de processamento comercialmente disponível, ScPPR, reator disponível junto à Freeslate. Em cada exemplo e exemplo comparativo, foi usada solução de dispersante polimérico a 10% em peso com pH ajustado para 9.

Intermediário 1: Preparação de monômero dibutilamino-poli(óxido de etileno)(4)-metacrilato [0017] Anidrido metacrílico (10 g, 65 mmol), (4-hidroxi-2,2,6,6tetrametilpiperidin-l-il)oxidanil (4-Hidroxi-TEMPO, 0,005 g, 0,03 mmol), e dibutilamino-poli(óxido de etileno)(4)-álcool (19,8 g, 65 mmol) foram adicionados em um frasco de vidro de 59 cm³. O conteúdo do frasco foi aquecido a 50°C durante 1 h. Análise por espectroscopia de ’H NMR mostrou conversão de 80% para dibutilamino-poli(óxido de etileno)(4)-metacrilato. Exemplo 1: Composição de tinta espessada com HEUR contendo TiCh A. Síntese de dispersante polimérico [0018] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl (0,62 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS) em água (7,5 g, solução a 40% em peso), 3-mercapto-l-propanol em dimetilformamida (DMF) (0,33 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). A célula reatora foi purgada com nitrogênio seguido por uma carga inicial de água e 10% de alimentações de monômero, agente de transferência de cadeia, e iniciador. A temperatura foi aumentada para 80°C, a agitação foi ajustada em 400 rpm e 69 kPa manométricos de pressão de nitrogênio. Os 90% restantes das alimentações de monômero, agente de transferência de cadeia, e iniciador foram alimentados em uma série de etapas automáticas durante um período de 100 min. Uma segunda alimentação de iniciador, dicloridrato de 2,2-azoPetição 870200011835, de 24/01/2020, pág. 13/29

7/15 bis(2-metilpropionamidina) (0,165 g, solução aquosa a 9,1% em peso) foi adicionada de uma vez e a temperatura do reator foi aumentada para 85°C. A agitação foi continuada durante mais 30 min seguida por esfriamento do reator para a temperatura ambiente. O pH do frasco de reação foi ajustado para pH 8-9 com solução de hidróxido de amônio 28%. O polímero foi precipitado em THF e seco a vácuo a 60°C durante 4 dias.

B. Exemplo de tinta 1 com dispersão de TiCE contendo espessante HEUR [0019] A dispersão de TiCE foi preparada pela combinação de água Dl (1,10 g), solução de dispersante polimérico (0,70 g) e Ti-Pure R-706 TiCE (4.69 g) em um copo “FlackTec SpeedMixer” de 50 g seguido por misturação a 2.200 RPM durante um tempo de misturação combinado de 6 min. Adição de HEUR (18,72 g) tinta de penetração (água Dl (18,95% em peso), Texanol (2,98% em peso), modificador de reologia “ACRYSOL™ RM-2020 NPR Rheology Modifier” (3% em peso), modificador de reologia “ACRYSOL™ RM-825 Rheology Modifier” (0,08% em peso), aglutinante RHOPLEX™ SG-10M Binder (74,45% em peso), e Tensoativo Não lônico “TERGITOL 15-S-9” (0,57% em peso) na dispersão de T1O2 e misturação a 2.200 RPM durante 3 min no misturador FlackTec SpeedMixer deu a tinta formulada que foi usada para teste.

Exemplo 2: Síntese de dispersante polimérico [0020] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl (0,69 g, solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS) em água (6,03 g, solução a 40% em peso), metacrilato de 2(dimetilamino)etila (DMAEMA) em água (1,18 g, solução a 50% em peso), 3-mercapto-l-propanol em dimetilformamida (DMF) (0,33 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispersante-TiCE seguido pela preparação de uma

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8/15 formulação de tinta (Exemplo de Tinta 2), como descrito em Exemplo 1B. Exemplo 3: Síntese de dispersante polimérico [0021] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (0,125 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS) em água (6,49 g, solução a 35,29% em peso); solução de dibutilamino-poli(óxido de etileno)(4)-metacrilato (intermediário 1) em DMF (0,48 g, solução a 54,02% em peso); metacrilato de 2-(dimetilamino)etila (DMAEMA) em água (0,83 g, solução a 54,02% em peso); 3-mercapto-lpropanol em DMF (0,33 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispcrsanlc-TiCL seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 3), como descrito em Exemplo 1B.

Exemplo 4: Síntese de dispersante polimérico [0022] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (1,25 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS) em água (5,27 g, solução a 40% em peso); solução de laurilpoli(óxido de etileno)(23)-metacrilato (lauril EO23 MA) em DMF (0,78 g, solução a 55% em peso); metacrilato de 2-(dimetilamino)etila (DMAEMA) em água (1,18 g, solução a 50% em peso); cloridrato de cisteamina em água (0,16 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispcrsanlc-TiCL seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 4), como descrito em Exemplo 1B.

Exemplo 5: Síntese de dispersante polimérico [0023] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água

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DI: (0,86 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS) em água (4,82 g, solução a 40% em peso); metacrilato de 2(dimetilamino)etila (DMAEMA) em água (0,94 g, solução a 40% em peso); metacrilato de polietilenoglicol (PEGMA) em água (1,2 g, solução a 50% em peso); 3-mercapto-l-propanol em DMF (0,33 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispcrsantc-TiCL seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 5), como descrito em Exemplo 1B.

Exemplo 6: Síntese de dispersante polimérico [0024] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (0,89 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS) em água (3,01 g, solução a 40% em peso); metacrilato de 2(dimetilamino)etila (DMAEMA) em DMF (0,59 g, solução a 50% em peso); metacrilato de polietilenoglicol (PEGMA) em água (1,20 g, solução a 50% em peso); acrilato de n-butila (BA) em DMF (1,80 g, solução a 50% em peso); 3-mercapto-l-propanol em DMF (0,33 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispersante-TiO2 seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 6), como descrito em Exemplo 1B.

Exemplo 7: Síntese de dispersante polimérico [0025] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (3,86 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico (AMPS) em água (3,5 g, solução a 40% em peso); acrilato de t-butila (BA) em DMF (1,2 g, solução a 50% em peso); cloridrato de cisteamina em água (0,22 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2

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10/15 metilpropionamidina) em água (0,221 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispersante-TiCE seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 7), como descrito em Exemplo 1B.

Exemplo 8: Síntese de dispersante polimérico [0026] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (2,07 g); estireno-sulfonato de sódio (SSS) em água (5,25 g, solução a 20% em peso); metacrilato de polietilenoglicol (PEGMA) em água (1,19 g, solução a 40% em peso); cloridrato de cisteamina em água (0,16 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,168 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispersante-TiCE seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 8), como descrito em Exemplo 1B. Exemplo 9: Síntese de dispersante polimérico [0027] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (3.92 g); sal de potássio de acrilato de 3-sulfo-propila (SPA) em água (3,5 g, solução a 40% em peso); acrilato de n-butila (BA) em DMF (1,2 g, solução a 50% em peso); cloridrato de cisteamina em água (0,22 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,221 g, solução a 9,1% em peso. A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispersante-TiCE seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 9), como descrito em Exemplo 1B. Exemplo 10: Síntese de dispersante polimérico [0028] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (0,704 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico em água (4,5 g, solução a 40% em peso); metacrilato de metila (MMA) em DMF

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11/15 (2,25 g, solução a 40% em peso); ácido metacrílico (MAA) em água (0,75 g, solução a 40% em peso); cloridrato de cisteamina (0,33 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). A reação de polimerização foi realizada sob as condições substancialmente iguais às descritas em Exemplo IA. Foi preparado um compósito de dispersante-TiCE seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo de Tinta 10), como descrito em Exemplo 1B. Exemplo Comparativo 1: Síntese de dispersante polimérico [0029] Amostra de dispersante polimérico comercialmente disponível, dispersante “TAMOL™ 1254 Dispersant”, foi usada neste exemplo. Compósito de dispersante-TiO2 foi preparado seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo Comparativo de Tinta 1), como descrito em Exemplo 1B.

Exemplo Comparativo 2: Síntese de dispersante polimérico [0030] Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (0,176 g); 2-metil-ácido 2-propenóico, 2-(fosfonooxi)etil-éster (PEM) em água (7,5 g, solução a 40% em peso); cloridrato de cisteamina em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). Foi preparado um compósito de dispersante-TiCE seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo Comparativo de Tinta 2), como descrito em Exemplo 1B.

Exemplo Comparativo 3: Síntese de dispersante polimérico [0031] A polimerização foi realizada em um reator de polimerização de alta velocidade de processamento comercialmente disponível (reator ScPPR). Quantidades e concentração de alimentações incluíram água Dl: (0,91 g); solução de ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico em água (5,25 g, solução a 40% em peso); ácido metacrílico (MAA) em água (2,25 g, solução a 40% em peso); cloridrato de cisteamina em água (0,33 g, solução a

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9,1% em peso); e dicloridrato de 2,2-azo-bis(2-metilpropionamidina) em água (0,33 g, solução a 9,1% em peso). Foi preparado um compósito de dispersante-TiCh seguido pela preparação de uma formulação de tinta (Exemplo Comparativo de Tinta 3), como descrito em Exemplo 1B.

Método de teste de S/mil (mil; 1 mil = 25,4 um) de Kubelka-Munk [0032] Revestimentos para cobertura foram preparados em uma estação de revestimento Symyx sobre painéis de papel removíveis pretos (carteias Leneta RC-B-1) usando uma lâmina raspadora de 5,08 cm com interstício de 3 mil (76,2 pm). Os revestimentos foram secos em um laboratório de temperatura/umidade relativa constantes durante um dia. A Refletância-Y foi medida no módulo “Symyx Color Gloss Thickness” (CGT) usando uma “Ocean Optics ISP-REF integrating Sphere” com uma abertura de amostragem de 1,0 cm conectada em um espectrômetro “Ocean Optics USB 4000”. Um retângulo de 2,54 cm x 5,08 cm foi cortado do centro da amostra de revestimento usando uma prensa cortadora “Naef and Clicker Cutter Press”. Os pesos das amostras de retângulo foram medidos em uma balança analítica. Fita isolante foi usada para remover limpamente o revestimento inteiro seguido pela medição do peso do retângulo não revestido em uma balança analítica. Para cada amostra de tinta, foram testados 4 revestimentos repetidos e o coeficiente S médio de Kubelka/Munk (usado para caracterizar a propriedade de cobertura), foi calculado com o uso da Equação 1.

Equação 1:

S=--Xx(l-/?²) ₁_R_]L

R na qual X é a espessura média do filme, R é a refletância estimada do filme espesso (R = 0,94) e R_B é a refletância média sobre o preto do filme fino (igual a Y medida do experimento de cor). X pode ser calculada de o peso do filme de tinta (W_Pf), a densidade (D) do filme seco; e a área do

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13/15 filme (A), como descrito em Equação 2.

Equação 2:

_Ví , W_pf(g)xim.mil/in)

X (mils) =-----------------------1----------------D(lbs! ga/)xl.964(g / in I lbs! gal)xA(in ) (1 mil = 25,4 μηι)

Método de teste de centrifugação e adsorção [0033] Água Dl (24,59 g) foi adicionada em cada mistura compósita (15,41 g) e misturada sobre um rolo agitador a 15 rpm durante 15 min. Cada amostra foi então centrifugada a 7.000 rpm a 25°C durante 15 min usando uma centrífuga “Sorvall Legend X1R” equipada com um rotor de ângulo fixo F15-8x50cy. Amostras de controle foram preparadas usando o mesmo carregamento de Látex Acrílico RHOPLEX SG-10M (5,41 g) em água Dl (27,21) sem o dispersante e TiO₂. A percentagem de sólidos do sobrenadante de cada amostra foi determinada por pipetagem de aproximadamente 3 g de solução para dentro de um cadinho de alumínio tarado e secagem em um forno a 150°C durante lhe registro do peso seco da amostra. A quantidade de adsorção de látex foi calculada usando a Equação 3:

Equação 3:

Ad (%) =

x 100% onde Wi,s é o peso inicial do sobrenadante da amostra, W/s é o peso final do sobrenadante seco da amostra, Wi,c é o peso inicial do sobrenadante de controle, e Wfc é o peso final do sobrenadante de controle seco. Seguindo o método de teste de determinação do coeficiente S (mil; 1 mil = 25,4 pm) de Kubelka-Munk e usando a Equação 1, S/mil foi calculado para cada tinta; os resultados podem ser encontrados em Tabela 1.

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Tabela 1 - S/mil (pm) de tintas com espessante HEUR a 16 PVC de T1O2 (16% em volume de T1O2 e 84% em volume de sólidos de látex)

Exemplo de Tinta n°	Monômeros do dispersante (% em peso)	S/mil (μπι)
1	AMPS (100%)	6,55 (166,37)
2	AMPS (80%), DMAEMA (20%)	6,45 (163,83)
3	AMPS (76%), Intermediário 1 (7%), DMAEMA (15%), MAA (2%)	7,20(182,88)
4	AMPS (67%), MAA(4%), DMAEMA (19%), lauril-EO23MA (10%)	6,45 (163,83)
5	AMPS (64%), DMAEMA (16%), PEGMA (20%)	6,76(171,70)
6	AMPS (40%), DMAEMA (10%), BA (30%), PEGMA (20%)	6,67 (169,42)
7	AMPS (70%), BA (30%)	7,25 (184,15)
8	SSS (69%), PEGMA (31%)	7,24(183,90)
9	SPA(70%)/BA(30%)	6,90 (175,26)
10	AMPS (60%), MMA (30%), MAA (10%)	6,10(154,94)
Comp. 1	MAA, AA	4,63 (117,60)
Comp. 2	PEM(100%)	5,09 (129,29)
Comp. 3	AMPS(70%), MAA(30%)	4,25 (107,95)

[0034] A Tabela 1 mostra que a tinta modificada com HEUR contendo o dispersante da presente invenção mostra um aperfeiçoamento notável em cobertura em comparação com uma tinta espessada com o mesmo HEUR mas contendo um espessante fora do escopo da presente invenção. Medição de adsorção do dispersante em TiO?

[0035] Os compósitos de dispersante-TiO2 de Exemplos 1, 2, 3, 5, e Exemplo Comparativo 1 (10,00 g, 43 PVC; 43% em volume de T1O2 e 57% em volume de sólidos de látex), foram separadamente combinados com Látex Acrílico RHOPLEX SG-10M (5,41 g); cada amostra foi então misturada sobre um rolo agitador a 15 rpm durante a noite em um tubo de centrífuga de 40 mL [0036] Seguindo o método de teste de centrifugação e adsorção de látex e usando a Equação 3, a percentagem de látex adsorvido foi calculada para os compósitos de dispersante-TiO2 e é mostrada em Tabela 2. A quantidade de látex adsorvido é a percentagem em peso total de látex presente dentro da amostra que foi diminuída durante a centrifugação e é suposta em estar adsorvida sobre o pigmento.

Tabela 2: Adsorção de látex em compósitos de dispersante-TiCL a 43 PVC de

T1O2 (43% em volume de T1O2 e 57% em volume de sólidos de látex)

Exemplo #	Monômeros do dispersante (% em peso)	Látex adsorvido (% em peso)
1	AMPS (100%)	68%
2	AMPS (80%), DMAEMA (20%)	67%
3	AMPS (76%), Intermediário 1 (7%), DMAEMA(15%), MAA(2%)	63%
5	AMPS (64%), DMAEMA (16%), PEGMA (20%)	69%
Comp. 1	MAA, AA	2%

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15/15 [0037] A Tabela 2 mostra que as composições contendo o dispersante da presente invenção mostram um aperfeiçoamento notável em adsorção de látex em comparação com uma composição com o mesmo látex e T1O2 mas contendo um dispersante que não inclui unidades estruturais de um ácido sulfônico tal como AMPS.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição, caracterizada pelo fato de compreender um dispersante solúvel em água compreendendo unidades estruturais de um monômero de ácido sulfônico ou um sal do mesmo e de unidades estruturais de um ou mais monômeros selecionados do grupo consistindo em acrilatos de polialquilenoglicol, metacrilatos de polialquilenoglicol, haletos de acrilamidotrialquilamônio, acrilatos de alquilamino(poli(óxido de alquileno)), metacrilatos de alquilamino(poli(óxido de alquileno)), acrilatos de alquilamônio(poli(óxido de alquileno)), metacrilatos de alquilamônio(poli(óxido de alquileno), vinilpirrolidinonas, e vinilpiridinas, sendo que o peso molecular médio ponderai do dispersante é de 1.000 a 25.000 Daltons.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o monômero de ácido sulfônico é pelo menos um monômero selecionado do grupo consistindo em ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfônico, ácido vinil-sulfônico, acrilato de 2-sulfo-etila, metacrilato de 2sulfo-etila, acrilato de sulfo-propila, metacrilato de sulfo-propila, estirenosulfonato de sódio, e ácido 2-propeno-l-sulfônico, e sais dos mesmos.
3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o dispersante compreende de 10 a 50 porcento em peso de unidades estruturais de um metacrilato de polietilenoglicol e adicionalmente compreende de 5 a 25 porcento em peso de unidades estruturais de um metacrilato de dialquilaminoalquila e pelo menos 30 porcento em peso de unidades estruturais de monômero de ácido sulfônico.
4. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o dispersante compreende de 5 a 50 porcento em peso de unidades estruturais de um metacrilato de dialquilamino(poli(óxido de etileno)) e adicionalmente compreende de 5 a 25 porcento em peso de unidades estruturais de um metacrilato de

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2/2 dialquilaminoalquila.
5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o dispersante compreende menos do que 10 porcento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido acrílico ou ácido metacrílico.
6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o monômero de ácido sulfônico é ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico ou acrilato de 3sulfo-propila ou um sal do mesmo; e que o peso molecular médio ponderai do dispersante é de 2.000 a 8.000 Daltons.