BR102016004995A2

BR102016004995A2 - látex bimorfológico

Info

Publication number: BR102016004995A2
Application number: BR102016004995A
Authority: BR
Inventors: Arnold S Brownell; Ericka Lynn Killian; James C Bohling; Wei Gao; Yogesh Tiwary
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2017-01-24
Also published as: US20180142093A1; US20160280904A1; CN106010041A; AU2016201500A1; CA2923258A1; KR102504762B1; EP3072912A1; CA2923258C; US9920194B2; AU2016201500B2; KR20160114504A; US10040932B2; EP3072912B1

Abstract

resumo látex bimorfológico a presente invenção refere-se a uma composição compreendendo uma dispersão aquosa bimorfológica de partículas do primeiro e segundo polímero, em que as partículas do primeiro polímero compreendem uma casca e um núcleo protuberante funcionalizado com ácido fosforoso e as partículas do segundo polímero não compreendem um núcleo protuberante. a composição é útil para formulações de revestimento pigmentadas. 1/1

Description

LÁTEX BIMORFOLÓGICO

[1] A presente invenção refere-se a uma dispersão aquosa estável de partículas de polímero (isto é, um látex) com duas morfologias distintas, e a preparação in situ do mesmo. Este látex é útil como um ligante em formulações de revestimento.

[2] Dióxido de titânio (TÍO2) é um componente caro em muitas formulações de revestimento pigmentadas. A eficácia do TÍO2 como um pigmento de ocultação é reduzida quando as partículas de T1O2 são deixadas ficarem muito próximas com a formação de película e secagem (o que elas tendem a fazer) . 0 espaçamento do Ti02 e sua eficiência resultante podem ser melhorados utilizando um polímero de emulsão adsorvente. Por exemplo, a Patente US 7.17 9.531 (Brown et al.) divulga uma dispersão de partículas de polímero de múltiplos estágios caracterizada por uma porção protuberante de núcleo relativamente pequena a partir de uma porção de casca relativamente grande de cada partícula, com a porção de núcleo sendo preferencialmente funcionalizada com grupos adsorvedores de TÍO2, tipicamente grupos funcionalizados de ácido fosforoso. Estes então chamados de partículas "bolota" são divulgados como sendo úteis no preparo de partículas de composto Ti02-polimero que fornecem revestimentos secos com ocultação melhorada.

[3] Mais recentemente, US 2015/0005446A1 (Bohling et al.) demonstrou um modo de focar preferencialmente para funcionalidade ácido fosforoso para a porção de núcleo protuberante da partícula bolota, assim reduzindo a floculação que pode ocorrer na incorporação de ácido fosforoso inadvertida na superfície da porção casca.

[4] US 2015/0011695 (Bohling et al. ) descreve um látex adsorvedor bimodal desenvolvido para aumentar o conteúdo de sólidos enquanto mantendo a vantagem de ocultação conseguida com a tecnologia de partícula de polímero adsorvedor.

[5] A descoberta de partículas de polímero adsorvendo T1O2 para melhora a eficiência de ocultação representa um avanço principal nas tecnologias de revestimento; mesmo assim, enquanto como os processos atuais requerem que as partículas de TÍO2 sejam combinadas com muito mais partículas de polímero adsorvedor que o necessário para maximizar o espaçamento entre as partículas, a flexibilidade de uso do ligante de queda relativamente não caro é limitada. Seria, portanto, uma vantagem na técnica de composições de revestimento descobrir um modo de otimizar o espaçamento entre as partículas de pigmento e, ao mesmo tempo, fornecer um modo para "indicar" a quantidade desejada de ligante de queda não adsorvedor.

Sumário da Invenção [6] A presente invenção fornece um avanço na técnica de composições de revestimento fornecendo uma composição compreendendo uma dispersão aquosa das partículas do primeiro e segundo polímero baseados em acrílico, em que as partículas do primeiro polímero cada uma compreende uma casca com um núcleo funcionalizado de ácido fosforoso protuberante, e em que nenhuma das partículas do segundo polímero compreende um núcleo protuberante; em que a proporção peso-para-peso das partículas de polímero com os núcleos protuberantes para as partículas de polímero sem os núcleos protuberantes está na faixa de 25:75 a 75:25; em que o tamanho de partícula médio em volume do polímero com o núcleo protuberante está na faixa de 110 nm a 160 nm; e o tamanho de partícula médio em volume sem um núcleo protuberante está na faixa de 70 nm a 140 nm; em que a composição das cascas das partículas do primeiro polímero é substancialmente idêntica à composição das partículas do segundo polímero.

[7] A presente invenção fornece uma composição que é uma mistura de partículas de polímero adsorvedor e não adsorvedor de Ti02 com tamanhos de partícula controlados, morfologias e proporções peso-para-peso. Esta composição é útil em formulações de revestimento pigmentado.

Descrição Detalhada da Invenção [8] A presente invenção fornece uma composição compreendendo uma dispersão aquosa das partículas baseadas em acrílico de primeiro e segundo polímero, em que as partículas de primeiro polímero compreendem uma casca com um núcleo funcionalizado com ácido fosforoso protuberante, e em que nenhuma das partículas do segundo polímero compreende um núcleo protuberante; em que a proporção peso-para-peso das partículas de polímero com os núcleos protuberantes para as partículas de polímero sem os núcleos protuberantes está na faixa de 25:75 a 75:25; em que o tamanho de partícula médio em volume de polímero com o núcleo protuberante está na faixa de 110 nm a 160 nm; e o tamanho de partícula médio em volume sem núcleo protuberante está na faixa de 70 nm a 140 nm; em que a composição das cascas das partículas do primeiro polímero é substancialmente idêntica à composição das partículas do segundo polímero.

[9] Como utilizado aqui, o termo "baseado em acrílico" refere-se a partículas de polímero (incluindo partículas de polímero semente) que compreendem pelo menos 30 por cento em peso, baseado no peso das partículas de polímero, unidades estruturais de um ou mais monômeros metacrilato tais como metil metacrilato e etil metacrilato, e/ou um ou mais monômeros acrilato tais como etil acrilato, butil acrilato, 2-propilheptil acrilato e 2-etilhexil acrilato. Os polímeros baseados em acrilico podem também incluir unidades estruturais de outros monômeros acrilato ou metacrilato tais como estireno.

[10] Como utilizado aqui, o termo "unidade estrutural" do monômero nomeado refere-se ao remanescente do monômero após a polimerização. Por exemplo, uma unidade estrutural de metil metacrilato é como ilustrado: unidade estrutural de metil metacrilato em que as linhas pontilhadas representam os pontos de ligação da unidade estrutural à estrutura do polímero.

[11] A dispersão aquosa das partículas do primeiro polímero semente é vantajosamente preparada por polimerização de emulsão dos monômeros compreendendo a) metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos, preferencialmente metil metacrilato; b) um ou mais acrilatos selecionados a partir do grupo que consiste em etil acrilato, butil acrilato, 2-propilheptil acrilato e 2-etilhexil acrilato; e c) um monômero de ácido fosforoso ou um sal do mesmo. Exemplos de monômeros de ácido fosforoso adequados incluem fosfonatos e ésteres de fosfato dihidrogênio de um álcool em que o álcool contém ou é substituído com um grupo vinil polimerizável ou olefínico. Ésteres de fosfato d-ihidrogênio preferenciais são fosfatos de hidroxialquil acrilatos ou metacrilatos, incluindo fosfoetil metacrilato (PEM) e fosfopropil metacrilatos. PEM, que é um monômero de ácido fosforoso preferencial, é representado pela seguinte estrutura: em que R é H ou um monômero de ácido carboxilico ou um monômero de ácido sulfúrico, ou sais dos mesmos ou combinações dos mesmos são preferencialmente incluídos na polimerização de emulsão das partículas do primeiro polímero semente. Exemplos de monômeros de ácido carboxilico adequados incluem ácido acrílico, ácido metacrílico e ácido itacônico e sais dos mesmos; exemplos de monômeros de ácido sulfúrico adequados incluem sulfoetil metacrilato, sulfopropil metacrilato, ácido estireno sulfônico, ácido vinil sulfônico e ácido 2-acrilamido-2-metil propanosulfônico e sais dos mesmos.

[12] Um monômero insaturado multietilenicamente tal como metacrilato ou divinil benzeno é mais preferencialmente incluído na polimerização de emulsão das partículas do primeiro polímero semente.

[13] Preferencialmente, as partículas do primeiro polímero semente compreendem, baseado no peso das partículas do primeiro polímero semente: a) 2 a 12 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido fosforoso ou um sal do mesmo; b) de 0,5 a 20 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido carboxilico ou um monômero de ácido sulfúrico ou um sal do mesmo ou uma combinação do mesmo; c) de 0,1 a 30 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero insaturado multietilenicamente; e d) uma concentração suficiente de unidades estruturais de um ou mais volume de monômeros insaturados etilenicamente polimerizáveis de modo que as partículas de polímero pré-formadas têm uma Tg, como calculada pela equação Fox, na faixa de -50°C, preferencialmente de -40°C, mais preferencialmente para partir de -20°C; a 75°C, preferencialmente para 30°C, e mais preferencialmente para 20°C.

[14] Mais preferencialmente, as partículas do primeiro polímero semente compreendem, baseado no peso das partículas do primeiro polímero semente: a) 3 a 8 por cento em peso de unidades estruturais de PEM ou um sal do mesmo; b) de 1 a 5 por cento em peso de unidades estruturais de ácido acrílico ou ácido metacrílico ou um sal do mesmo; c) de 0,2 a 5 por cento em peso de unidade estruturais de um monômero insaturado multietilenicamente, mais preferencialmente alil metacrilato ou divinil benzeno; d) de 50 a 65 por cento em peso de unidades estruturais de butil acrilato; e e) 25 a 45 por cento em peso de unidades estruturais de metil metacrilato.

[15] 0 tamanho de partícula médio em volume do primeiro polímero semente, como medido por um analisador de tamanho de partículas BI-90 Plus, é de 40 nm, preferencialmente de 45 nm, mais preferencialmente para partir de 55 nm, e mais preferencialmente para partir de 60 nm, a 85 nm, preferencialmente para 80 nm.

[16] A dispersão aquosa das partículas do segundo polímero semente é vantajosamente preparada por polimerização de emulsão de a) metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos, preferencialmente metil metacrilato; b) um ou mais acrilatos selecionados a partir do grupo que consiste em etil acrilato, butil acrilato, 2-propilheptil acrilato e 2-etilhexil acrilato; e c) uma ausência substancial de um monômero de ácido fosforoso.

[17] Como utilizado aqui, o termo "uma ausência substancial de um monômero de ácido fosforoso" refere-se a não mais que 1 por cento em peso, preferencialmente não mais que 0,5 por cento em peso, mais preferencialmente não mais que 0,1 por cento em peso, e mais preferencialmente 0 por cento em peso de monômero de ácido fosforoso, baseado no peso das partículas do segundo polímero semente.

[18] Um monômero de ácido carboxílico ou um monômero de ácido sulfúrico, ou sais dos mesmos ou combinações dos mesmos são preferencialmente incluídos na polimerização de emulsão das partículas do segundo polímero semente.

[19] Preferencialmente, os monômeros compreendem, baseado no peso total dos monômeros: a) metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos; b) um ou mais monômeros acrilato selecionados a partir do grupo que consiste em etil acrilato, butil acrilato, 2-propilheptil acrilato e 2-etilhexil acrilato; e c) uma ausência substancial de um monômero de ácido fosforoso, baseado no peso dos monômeros.

[20] Mais preferencialmente, os monômeros compreendem, baseado no peso dos monômeros: a) de 40, mais preferencialmente de 45 a 60, mais preferencialmente a 55 por cento em peso de butil acrilato ou 2-etilhexil acrilato ou uma combinação dos mesmos; b) de 40, mais preferencialmente de 45 a 60, mais preferencialmente a 55 por cento em peso de metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos; c) de 0,1 a 5 por cento em peso de ácido acrílico ou ácido metacrílico ou 4-vinilbenzenossulfonato de sódio ou ácido 2-acrilamido-2-metil propanossulfônico ou sais dos mesmos ou combinações dos mesmos; e) de 0,1 a 5 por cento em peso de ureído metacrilato; e f) 0 por cento em peso de um monômero de ácido fosforoso.

[21] O tamanho de partícula médio em volume das partículas do segundo polímero semente, como medido por um analisador de tamanho de partículas BI-90 Plus, é de 20, preferencialmente de 30 nm, mais preferencialmente para partir de 40 nm, a 80 nm, preferencialmente para 70 nm, e mais preferencialmente para 60 nm.

[22] As dispersões aquosas das partículas do primeiro e segundo polímeros sementes são misturadas em uma proporção peso-para-peso das partículas primeiro-para-segundo polímero semente de preferencialmente de 1:2, mais preferencialmente para partir de 1:1, a preferencialmente 10:1, mais preferencialmente 5:1, e mais preferencialmente para 3:1. A mistura é então colocada em contato com os monômeros, preferencialmente uma emulsão aquosa dos monômeros sob condições de polimerização de emulsão para formar partículas de polímero com um núcleo funcionalizado com ácido fosforoso protuberante e partículas de polímero sem um núcleo protuberante.

[23] Preferencialmente, os monômeros têm o mesmo perfil como as partículas do segundo polímero semente, o que significa que os monômeros que são utilizados para preparar o segundo polímero semente são preferencialmente os mesmos e nas mesmas proporções como os monômeros na emulsão de monômero. As cascas formadas subsequentemente das partículas de polímero protuberantes e as partículas sem núcleos protuberantes têm substancialmente composições idênticas: Elas são idênticas quando o perfil do monômero é o mesmo como o segundo polímero semente e quase idênticas quando os perfis são diferentes.

Composições substancíalmente idênticas M»eleO'.protob.eraiJte: feneionalizado com ácido fosforoso [24] No método mais preferencial de preparar a composição bimorfológica, uma porção da emulsão de monômero (~1 a 10 por cento em peso do total de monômeros na emulsão de monômero) é polimerizada sob condições de polimerização de emulsão para formar a dispersão aquosa das partículas do segundo polímero semente. Alternativamente, as partículas do primeiro e segundo polímero semente podem ser formadas independentemente em reatores separados. Em qualquer caso, a primeiro e a segunda sementes devem ter composições diferentes para formar o látex bimorfológico.

[25] As dispersões aquosas das partículas do primeiro e segundo polímero semente são então combinadas, seguido pela adição do restante da emulsão de monômero, seguido pela polimerização da emulsão. A concentração das partículas do primeiro polímero semente é preferencialmente de 1, mais preferencialmente para partir de 2,5, a 20, mais preferencialmente para 10 por cento em peso baseado no peso dos monômeros totais na emulsão de monômero adicionado subsequentemente.

[26] A dispersão resultante das partículas de polímero bimorfológico, isto é, partículas com e sem um núcleo protuberante funcionalizado com ácido fosforoso, preferencialmente têm uma proporção peso-para-peso das partículas com um núcleo protuberante para as partículas sem um núcleo protuberante na faixa de 30:70, mais preferencialmente para partir de 50:50, mais preferencialmente para partir de 55:45, para preferencialmente 68:32, e mais preferencialmente para 65:35. O volume médio de tamanho de partículas das partículas de polímero com o núcleo protuberante está na faixa de 110, preferencialmente de 120 nm a 160, preferencialmente para 150 nm; e o tamanho de partícula médio em volume das partículas sem um núcleo protuberante está na faixa de 70, mais preferencialmente para partir de 80, e mais preferencialmente para partir de 85 nm, a 140, mais preferencialmente 130 nm, como determinado por Fracionamento de Campo de Fluxo Assimétrico. Preferencialmente, a proporção do volume médio de partícula das partículas de núcleo protuberante para as partículas de núcleo não protuberante é de 1,45:1, mais preferencialmente para partir de 1,42:1, a 0,9:1, mais preferencialmente para 1:1, mais preferencialmente para 1,1:1, e mais preferencialmente para 1,2:1.

[27] A dispersão aquosa das partículas bimorfológicas é vantajosamente combinada com partículas de TiC>2 para formar uma dispersão das partículas do primeiro polímero, pelo menos algumas das quais adsorvem as partículas de TÍO2, e as partículas do segundo polímero, pelo menos algumas das quais não adsorvem as partículas de Ti02. Por conseguinte, a presente invenção fornece um modo eficiente de preparar composições de revestimento com níveis desejados de ligante adsorverdor e de queda. A composição de revestimento ainda inclui vantajosamente um ou mais dos seguintes componentes: agentes de quebra de espuma, surfactante, dispersantes, modificadores de reologia e agentes neutralizantes.

Exemplos Medições de Tamanho de Partícula e Proporções de Peso Utilizando AFFFF

[28] A regulação de fluxo AFFFF foi controlada utilizando Eclipse 3+ (Wyatt Technology). Os dados dos detectores de UV e de dispersão de luz multiângulo (MALS, DAWN HELEOS, Wyatt Technology) foram coletados e processados pelo software Astra 6.1.2.76 (Wyatt Technology). As amostras de látex foram diluídas 1000 vezes e padrões de 100 nm e 150 nm de poliestireno NIST de tamanho de partícula rastreável (Padrões de Nanoesfera da Thermo Scientific) foram diluídos 100 vezes com água purificada. As dimensões do canal de separação foram 15,2 cm em comprimento e cônica de 2,15 a 0,3 cm em largura, com um espaçador de espessura de 350 pm, e uma membrana de ultrafiltração regenerada de celulose com um corte de 10 kDa (Wyatt Technology). O detector MALS de 90 graus foi calibrado com tolueno de grau HPLC; os detectores em outros ângulos foram normalizados utilizando um pico máximo do padrão de 100 nm utilizando o modelo de esfera.

[29] A resolução e poder de fracionamento, que mede o grau de separação entre dois componentes, podem ser determinados com base no perfil de eluição dos padrões utilizando as equações divulgadas em Schimpf, Μ. E., Resolution and Fractionating Power. in Field-Flow Fractionation Handbook, Schimpf, M. ; Caldwell, K.; Giddings, J. C., Eds. Wiley Interscience: New York, 2000; pp 71-94. A resolução (Rs) dos componentes é definida pela seguinte equação: [30] Em que õtr é a diferença no tempo de retenção entre os dois componentes e o~t é o desvio padrão médio das duas zonas de componente em unidades de tempo.

[31] O Poder de Fracionamento baseado no Diâmetro (Fd) é a resolução entre as partículas cujo diâmetro médio (d) difere pelo incremento relativo õd/d, como calculado pela seguinte equação: [32] A Resolução para dos padrões deve ser ^ 2 e o Poder de Fracionamento deve ser ^ 5. Para os padrões de poliestireno de 100 nm e 150 nm utilizados na presente análise, a Resolução e Poder de Fracionamento foram 2,2 e 5,6 respectivamente.

[33] A fase móvel utilizada para a análise AFFFF foi 0,1% de solução Fisherbrand FL-70 (Fisher Scientific). As seguintes vazões foram utilizadas para todas as amostras: Fluxo de Detector: 0,7 mL/min; Fluxo de Foco: 2 mL/min; Fluxo de Injeção: 0,2 mL/min.

[34] Tempo de espera inicial antes da injeção: 1 min, 0 fluxo cruzado; foco: 1 min; foco e injeção: 1 min; foco: 1 min; eluição: 10 min a 1 mL/min de fluxo cruzado; eluição: 30 min de rampa de fluxo cruzado de 1 mL/min a 0,5 mL/min; eluição 6 min, 0 fluxo cruzado.

[35] As amostras de látex foram diluídas 1000 vezes com água purificada antes da injeção (20 pL) no analisador AFFFF para caracterização. A taxa de coleta dos dados MALS foi 1 s/ponto de dados. Água purificada também foi injetada no analisador para obter os brancos para a subtração da linha de base UV. Os tamanhos de partícula do látex foram obtidos por MALS utilizando o modelo de esfera. A proporção área:área dos tamanhos de partícula (assumida por ser a mesma como a proporção peso:peso) foi determinada por sobreposição de curvas UV (220 nm) dentro de dois picos de Gaussian.

Exemplo 1 - Preparo das Partículas de Polímero Bimorfológico A. Síntese do Núcleo (pré-forma) [36] Uma primeira emulsão foi preparada misturando água deionizada (200 g) , surfactante Disponil FES 993 (43 g, 30% ativo), butil acrilato (371,2 g) , metil metacrilato (195,2 g) , alil metacrilato (9,6 g) , fosfoetil metacrilato (51,2 g, 60% ativo) e ácido metacrílico (12,8 g) .

[37] Em um balão de fundo redondo de quatro gargalos de 5 L equipado com uma pá de agitação, um termômetro, entrada de nitrogênio e um condensador de refluxo, foi adicionado água deionizada (600 g) e surfactante Disponil FES 32 (43 g, 30% ativo) . O conteúdo do balão foi aquecido a 85°C sob N2 e a agitação foi iniciada. Uma porção da primeira emulsão de monômero (70 g) foi então adicionada, rapidamente seguido por uma solução de persulfato de sódio (2,56 g) dissolvida em água deionizada (30 g) seguido por uma lavagem de água deionizada (5 g) . Após agitar por 10 min, o restante da emulsão de monômero, seguido por uma lavagem (25 g) , e uma solução iniciadora de persulfato de sódio (0,64 g) dissolvida em água deionizada (50 g) foram adicionadas linearmente e separadamente durante 40 min. Após a alimentação da emulsão de monômero ser completa, os conteúdos do balão foram mantidos a 85°C por 10 min, após este tempo a coalimentação foi completa; e os conteúdos do balão foram mantidos a 85°C por 10 min adicionais. Os conteúdos do balão foram resfriados para temperatura ambiente e neutralizados para pH 3 com uma solução diluída de hidróxido de amônia. 0 tamanho de partícula medido utilizando um analisador de partículas Brookhaven BI 90 Plus foi 60 - 75 nm e os sólidos foram 40%. B. Síntese da bolota Casca-Núcleo [38] Uma segunda emulsão de monômero foi preparada utilizando água deionizada (400 g) , dodecilbenzeno sulfonato de sódio (55,4 g, 23% ativo), surfactante Disponil FES 993 (48,17 g, 30% ativo), butil acrilato (775,2 g), metil metacrilato (797,33 g), ureído metacrilato (44,2 g, 50% ativo), ácido acrílico (10,2 g) , e 4-vinilbenzenossulfonato de sódio (11,33 g, 90% ativo).

[39] Em um balão de fundo redondo de quatro gargalos de 5-L equipado com pá de agitação, um termômetro, entrada de N2 e um condensador de refluxo, foram adicionados água deionizada (850 g) e surfactante Disponil FES 993 (5,65 g, 30% ativo). Os conteúdos do balão foram aquecidos para 84°C sob N2 e a agitação foi iniciada. Uma porção da segunda emulsão de monômero (75 g, 3,5% do monômero total) foi então adicionada, rapidamente seguida por uma solução aquosa de persulfato de amônia (5,1 g) dissolvida em água deionizada (25 g) seguida por uma lavagem de água deionizada (5 g) . Após agitar por 10 min, uma porção da pré-forma na Etapa A foi então adicionada (212,5 g, 5,0% do monômero total), seguida pela adição do restante da segunda emulsão de monômero e então uma solução contendo persulfato de amônia (1,7 g) e hidróxido de amônia (5 g, 29% ativo) dissolvida em água deionizada (55 g), cada uma adicionada linearmente e separadamente ao balão por um período total de 80 min. Os conteúdos do balão foram mantidos em uma temperatura de 84°C durante a adição da segunda emulsão de monômero. Quando todas as adições foram completas, o frasco contendo a segunda emulsão de monômero foi lavado com água deionizada (25 g) , que foi então adicionada ao balão.

[40] Os conteúdos do balão foram resfriados para 65°C e um par catalisador/ativador foi adicionado ao balão para reduzir o monômero residual. O surfactante TERGITOL™ 15-S-40 (12,15 g, 70% sólidos) foi adicionado. O polímero foi então neutralizado para pH 9 com uma solução de hidróxido de sódio diluída. Os tamanhos de partícula, como medidos por Fracionamento de Fluxo de Campo de Fluxo Assimétrico (AFFFF), foram 109 nm para as partículas de polímero não protuberante e 139 nm para as partículas de polímero de núcleo protuberante; os sólidos foram 49,5%.

Exemplos 2-6 [41] O procedimento utilizado para preparar as composições dos Exemplos 2-6 foi substancialmente o mesmo como descrito no Exemplo 1, exceto que as porções da segunda emulsão de monômero e a pré-forma foram variadas para alcançar proporções peso/peso diferentes das partículas não protuberantes para a partícula protuberante, tamanhos de partícula diferentes. A Tabela 1 ilustra as quantidades do pré-forma e a segunda emulsão de monômero (ME2) como uma porcentagem do monômero total utilizado para preparar as partículas; os tamanhos de partícula (PS) das partículas e a proporção p/p das partículas não protuberantes para as protuberantes. Se desejado, o tamanho de partícula e proporções de tamanho de partícula podem ainda ser manipulados através do controle da concentração de surfactante no reator no início da polimerização.

[42] Tabela 1 - Quantidades, Tamanhos de Partículas e Proporções p/p das Partículas de Polímero Bimorfológico [43] As formulações de tinta foram preparadas utilizando látex bimorfológico e demonstraram ter propriedades quase idênticas (por exemplo, ocultação, estabilidade KU, brilho, estabilidade em envelhecimento por calor e demanda de modificador de reologia) como as tintas formuladas com látex adicionados separadamente com as morfologias diferentes, demonstrando que a eficiência adicionada na preparação da composição da presente invenção não causa efeitos adversos nas propriedades finais da tinta formulada. reivindicações

Claims

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende uma dispersão aquosa das partículas do primeiro e segundo polímero baseado em acrílico, em que cada uma das partículas do primeiro polímero compreende uma casca com um núcleo funcionalizado com ácido fosforoso protuberante, e em que nenhuma das partículas do segundo polímero compreende um núcleo protuberante; em que a proporção peso-para-peso das partículas do polímero com os núcleos protuberante para as partículas do polímero sem os núcleo protuberantes está na faixa de 25:75 a 75:25; em que o tamanho de médio de volume de partícula das partículas do polímero com o núcleo protuberante está na faixa de 110 nm a 160 nm; e o tamanho de partícula médio em volume das partículas sem 0 núcleo protuberante está na faixa de 70 a 140 nm; em que a composição das cascas das partículas do primeiro polímero é substancialmente idêntica à composição das partículas do segundo polímero.

2. Composição, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a proporção do tamanho de partícula médio em volume das partículas de núcleo protuberante para os diâmetros da partícula de núcleo não protuberante é de 1,45:1 a 0,9:1; e em que as cascas das partículas do primeiro polímero e partículas do segundo polímero compreendem ausência substancial de unidades estruturais de um monômero de ácido fosforoso.

3. Composição, de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os núcleos protuberantes das partículas do primeiro polímero compreendem unidades estruturais de a) metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos; b) um ou mais monômeros acrilato selecionados a partir do grupo que consiste em etil acrilato, butil acrilato, 2-propilheptil acrilato e 2-etilhexil acrilato; e c) fosfoetil metacrilato; e em que as cascas das partículas do primeiro polímero e partículas do segundo polímero cada uma compreendem unidades estruturais de a) metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos; e b) um ou mais monômeros acrilato selecionados a partir do grupo que consiste em etil acrilato, butil acrilato, 2-propilheptil acrilato e 2-etilhexil acrilato; e em que a proporção do tamanho de partícula médio em volume das partículas de núcleo protuberante para os diâmetros da partícula de núcleo não protuberante é de 1,42:1 a 1:1.

4. Composição, de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que os núcleos protuberantes ainda compreendem: d) unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico ou um sal do mesmo; e e) unidades estruturais de um monômero insaturado multietilenicamente; e em que as cascas das partículas do primeiro polímero e partículas do segundo polímero ainda compreendem: d) unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico, ou um monômero de ácido sulfúrico, ou um sal dos mesmos ou uma combinação dos mesmos; e e) menos que 0,5 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido fosforoso; em que a proporção peso-para-peso das partículas de polímero com o núcleo protuberante para as partículas de polímero sem o núcleo protuberante está na faixa de 50:50 a 68:32.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que os núcleos protuberantes compreendem, baseado no peso do núcleo, a) 3 a 8 por cento em peso de unidades estruturais de fosfoetil metacrilato ou um sal do mesmo; b) de 1 a 5 por cento em peso de unidades estruturais de ácido acrílico ou ácido metacrílico ou um sal dos mesmos; c) de 0,2 a 5 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero insaturado multietilenicamente; d) de 50 a 65 por cento em peso de unidades estruturais de butil acrilato; e e) 25 a 45 por cento em peso de unidades estruturais de metil metacrilato; e em que as cascas da partícula do primeiro polímero e as partículas do segundo polímero cada uma compreende, baseado respectivamente no peso das casca da partícula do primeiro polímero e das partículas do segundo polímero: a) de 40 a 60 por cento em peso de unidades estruturais de butil acrilato ou 2-etilhexil acrilato ou uma combinação dos mesmos; b) de 40 a 60 por cento em peso de unidades estruturais de metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos; c) de 0,1 a 5 por cento em peso de unidades estruturais de ácido acrílico, ou ácido metacrílico, ou 4-vinilbenzenossulfonato de sódio, ou ácido 2-acrilamido-2-metil propanossulfônico, ou um sal dos mesmos ou uma combinação dos mesmos; e d) 0 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido fosforoso.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o tamanho de partícula médio em volume das partículas do polímero com o núcleo protuberante está na faixa de 120 nm a 150 nm; e o tamanho de partícula médio em volume das partículas sem um núcleo protuberante está na faixa de 80 a 130 nm; e em que a proporção do volume médio do tamanho de partícula das partículas de núcleo protuberante para as partículas de núcleo não protuberante é de 1,42:1 a 1,2:1.

7. Composição, de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que ainda inclui partículas de TiÜ2, em que pelo menos uma porção das partículas do primeiro polímero adsorvem às partículas de Ti02 para formar partículas de compósito.

8. Composição, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um ou mais dos componentes selecionados a partir do grupo que consiste em agentes de quebra de espuma, surfactantes, dispersantes, modificadores de reologia e agentes neutralizantes.