BR102016020571A2

BR102016020571A2 - formulação de tinta pigmentada com um ligante de látex funcionalizado com ácido de fósforo e um espessante associativo

Info

Publication number: BR102016020571A2
Application number: BR102016020571A
Authority: BR
Inventors: S Brownell Arnold; A Saucy Daniel; Lynn Killian Ericka; C Bohling James; Guo Jihui; J Rabasco John; Stracke Jordan; J Henderson Kevin
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2017-03-21
Also published as: US9745492B2; AU2016222474B2; CA2940732C; CA2940732A1; CN106543839A; AU2016222474A1; EP3144354A1; EP3144354B1; CN106543839B; BR102016020571B1; MX2016011400A; US20170081547A1

Abstract

a presente invenção se refere a uma composição compreendendo uma dispersão aquosa de um espessante associativo tendo uma porção hidrofóbica com um log p calculado na faixa de 2,7 a 4,8; e partículas de composto compreendendo partículas de polímero funcionalizado com ácido de fósforo adsorvidas nas superfícies de partículas de tio2. a composição da presente invenção fornece aos formuladores flexibilidade em seu uso de espessantes de taxa de cisalhamento baixa e média para balancear as propriedades de performance de tinta.

Description

FORMULAÇÃO DE TINTA PIGMENTADA COM UM LIGANTE DE LÁTEX FUNCIONALIZADO COM ÁCIDO DE FÓSFORO E UM ESPESSANTE ASSOCIATIVO

Cenário da Invenção [1] A presente invenção se refere a uma formulação de tinta pigmentada contendo um ligante de látex funcionalizado com ácido de fósforo e um espessante associativo que é desenvolvido para conferir flexibilidade de formuladores tendo como alvo uma viscosidade Stormer desejada da composição, particularmente quando viscosidade ICI elevada é desejada.

[2] Dióxido de titânio (TiCq) é amplamente utilizado para criar opacidade em formulações de tinta devido ao seu alto indice de refração. 0 rápido aumento no custo do TiCç levou à pesquisa por modos mais eficientes para reduzir a concentração deste pigmento sem sacrificar a cobertura. Eficiência pode ser alcançada melhorando o espaçamento entre as partículas de TiCq, por exemplo, absorvendo partículas de polímero de emulsão funcionalizadas com ácido de fósforo nas superfícies das partículas de TiCp. (Veja, por exemplo, US 7.081.488, US 7.179.531 e US 2015/000546 Al). As estruturas do compósito resultante exibem um aumento na eficiência da viscosidade, que pode afetar adversamente a capacidade do formulador para adequar a resposta reológica KU para uma viscosidade desejada utilizando um espessante tradicional tal como um espessante de polímero óxido de etileno uretano modificado hidrofobícamente (HEUR).

[3] Seria, portanto, desejável descobrir uma composição que fornece ambos uso eficiente do TiCq e capacidade de construção de KU. Tal composição iria facilitar o ajuste de viscosidade de uma formulação de tinta em altas taxas de cisalhamento na presença de partículas de compósito sem exceder as viscosidades alvos em taxas de cisalhamento baixa e média, e teria o benefício adicional de flexibilidade aumentada no uso de espessante de taxa de cisalhamento média e baixa para balancear outras propriedades de performance da tinta.

Sumário da Invenção [4] A presente invenção é direcionada a uma necessidade na técnica fornecendo uma composição compreendendo uma dispersão aquosa de a) de 0,02 a 2 por cento em peso, baseado no peso da composição, de um espessante associativo tendo uma porção hidrofóbica com um log P calculado na faixa de 2,7 a 4,8; e b) de 5 a 60 por cento em peso, baseado no peso da composição, de partículas de compósito compreendendo partículas de polímero funcionalizadas com ácido de fósforo adsorvidas nas superfícies das partículas de TiCn; em que o volume de conteúdo de sólidos da composição está na faixa de 30 a 44 por cento em volume, com a condição de que quando o volume do conteúdo de sólidos está na faixa de 30 a 36 por cento em volume, o log P calculado da porção hidrofóbica do espessante associativo está na faixa de 4,0 a 4,8.

Descrição Detalhada da Invenção [5] A presente invenção é uma composição compreendendo uma dispersão aquosa de a) de 0,02 a 2 por cento em peso, baseado no peso da composição, de um espessante associativo tendo uma porção hidrofóbica com um log P calculado na faixa de 2,7 a 4,8; e b) de 5 a 60 por cento em peso, baseado no peso da composição, de partículas de composto compreendendo partículas de polímero funcionalizadas com ácido de fósforo adsorvidas nas superfícies de partículas de liCú; em que o volume de conteúdo de sólidos da composição está na faixa de 30 a 44 por cento em volume, com a condição de que quando o volume do conteúdo de sólidos está na faixa de 30 a 36 por cento em volume, o log P calculado da porção hidrofóbica do espessante associativo está na faixa de 4,0 a 4,8.

[6] Um espessante associativo compreende uma estrutura polimérica solúvel em água com grupos hidrofóbicos terminais ou internos ou ambos. Preferencialmente, a concentração do espessante associativo é de 0,1 a 1 por cento em peso. Exemplos de estruturas adequadas incluem estruturas de poliéter, polimetacrilamida, polissacarídeo ou polivinil, preferencialmente uma estrutura poliéter. Mais preferencialmente, o espessante associativo é um polímero óxido de alquileno uretano modificado hidrofobicamente, mais preferencialmente um polímero uretano óxido de etileno modificado hidrofobicamente (um HEUR). Este polímero pode ser preparado colocando em contato sob condições reativas a) um di-isocianato; b) um polialquileno glicol solúvel em água; e c) um agente de capeamento. Exemplos de di-isocianatos adequados incluem 1,4-tetrametileno di-isocianato, 1,6-hexametileno di-isocianato (HDI), 2,2, 4-trimetil-l,6-di-isocianato-hexano, 1,10-decametileno di-isocianato, 4,4'-metilenobis (isocianatociclo-hexano), 2,4'-metilenobis(isocianatociclo-hexano), 1,4-ciclo-hexíleno di-isocianato, 1-isocianato-3-ίsocianatometil-3,5,5-trimetilciclo-hexano (IPDI), m- e p-fenileno di-isocianato, 2,6-e 2,4-tolueno di-isocianato, xíleno dí-ísocíanato, 4-cloro-l,3-feníleno di-isocianato, 4,4'-bifenileno di-isocianato, 4,4'-metíleno difenilisocíanato, 1,5-naftileno di-isocianato e 1,5-tetrahidronaftileno di-isocianato.

[7] Um polialquileno glicol solúvel em água se refere a óxidos de polietileno solúveis em água, copolímeros óxido de polietileno/óxido de polipropileno solúveis em água e copolímeros óxido de polietileno/óxido de polibutileno solúveis em água. Como utilizado aqui, o termo óxido de propileno refere-se a um polímero tendo grupos repetidos - (OCH2CH2CH2) - e/ou -(OCH (CH3) CH2) - .

[8] Óxidos de polialquileno solúveis em água preferidos são polietileno glicóis, particularmente polietileno glicóis tendo um peso molecular médio ponderado na faixa de 4000, mais preferencialmente de 6000, e mais preferencialmente de 7000 a 20.000, mais preferencialmente de 12.000 e mais preferencialmente a 9000 Daltons. Um exemplo de polietileno glicol adequado é PEG 8000, que está comercialmente disponível como CARBOWAX™ 8000 Polietileno Glicol (um nome comercial da The Dow Chemical Company ("Dow") ou um afiliado da Dow, Midland, MI) .

[9] Um polímero óxido de alquileno uretano modificado hidrofobicamente ramificado pode ser preparado, por exemplo, reagindo um composto com pelo menos três grupos isocianato com um excesso estequiométrico de um polialquileno glicol solúvel em água, seguido por uma reação do intermediário com um excesso estequiométrico de um di-isocianato para formar um polímero poliuretano ramificado com grupos isocianato, seguido pelo capeamento dos grupos isocianato com um agente de capeamento. Exemplos de compostos preferidos com três grupos isocianato incluem trímeros cianurato e biureto tais como HDI isocianurato (trímero) e IPDI isocianurato (trímero), como ilustrado: Isocianurato HDI (trimero) Isocianurato IPDI (trimero) [10] A porção hídrofóbica da qual o log P calculado (cLog P) é derivado é caracterizada por qualquer uma das seguintes fórmulas: Fragmentos Log P calculados i em que o átomo de oxigênio está ligado covalentemente à estrutura do polímero (linha ondulada) através de um átomo de carbono saturado; em que R1 é um grupo divalente e R2 e R3 são grupos monovalentes selecionados para alcançar o cLog P desejado.

[11] Preferencialmente, R1 é um C4-C14 alquil, um Cs-Cs cicloalquil, ou uma combinação de grupos C1-C9 alquil e C5-C7 cicloalquil.

[12] Preferencialmente, R2 é um C3-C10 alquil, um Cs-Cs cicloalquil, ou um grupo benzil; X é 0 ou NR2' em que R2' é H ou um grupo monovalente selecionado para alcançar o cLog P desejado. Preferencialmente R2' é H, um grupo Ci-Ce-alquil, um benzil ou um C5-C8 cicloalquil. Alternativamente, R2 é uma amina terciária contendo grupo alquil, cicloalquil ou aromático que está dentro do escopo da faixa de cLog P desejada desta invenção.

[13] R3 é preferencialmente um grupo C7-Cn-alquil, um dibenzilamino-C2-C5-alquil, um di-C4-C6-alquilamino-Ci-C4-alquil, um C6-C8-alquilfenil.

[14] 0 cLog P é determinado utilizando ChemBioDraw Ultra 13.0 (PerkinElmer), que utiliza um método de algoritmo de fragmento químico para avaliar o coeficiente de partição de uma molécula baseado em suas partes constituintes.

[15] Exemplos de combinações de grupos R1, R2 e R2' dentro do escopo do cLog P desejado varia como segue: em que -H12MDI- refere-se a fragmentos de isômeros de metilenobis(isocianatociclo-hexano): principal secundário —IPDI— se refere a um fragmento de l-isocianato-3-isocianatometil-3,5,5-trimetilciclo-hexano: -HDI- se refere a um fragmento de hexametileno di-iscocianato: em que as linhas pontilhadas representam uma ligação de R1 aos grupos NH.

[16] Exemplos de grupos -0R3 adequados incluem -O-n-undecil (cLog P = 4,42), -O-n-decil (cLog P = 3,89), -O-n-nonil (cLog P = 3,36), -O-n-octil (cLog P = 2,83), -0-2-etilhexil (cLog P = 2,70), -0-3,5,5-trimetilhexil (cLog P = 2,97), -0-3,7-dimetiloctil (cLog P = 3,63), -O-dibenzilaminoetil (cLog P = 3,10), -0-2-propilheptil (cLog P = 3,76), -O-diamilaminoetil (cLog P = 3,76), -0-n-octilfenil (cLog P = 4,77), e -0-2, 6-dimetilheptil (cLog P = 3,10) .

[17] 0 cLog P preferido do fragmento depende do volume do conteúdo de sólidos da composição. Quando o volume de sólidos é de 30 a 36 por cento em volume, o cLog P dos fragmentos é de 4,0, e preferencialmente de 4,2, a 4,8, preferencialmente a 4,7; quando o volume dos sólidos é de 36 a 44 por cento em volume, o cLog P do fragmento é de 2,7, preferencialmente de 3,0, e mais preferencialmente de 3,5 a 4,8, preferencialmente a 4,7.

[18] As partículas de polímero funcionalizado com ácido de fósforo são esféricas e podem ser preparadas por uma variedade de técnicas de polimerização de emulsão, tais como aquelas divulgadas em US 2012/0058277 Al. Em um método preferido de preparar as partículas de polímero funcionalizadas com ácido de fósforo, os primeiros monômeros compreendem a) de 0,5, e mais preferencialmente de 1, a 15 mais preferencialmente a 10, e mais preferencialmente a 7 por cento em peso de um monômero de ácido de fósforo ou um sal do mesmo; b) de 0,2, e mais preferencialmente de 0,5, a 2 0, preferencialmente a 10, e mais preferencialmente a 4 por cento de um monômero de ácido carboxílico ou um monômero de ácido sulfúrico ou sais dos mesmos ou combinações dos mesmos; e c) de 50 a 95 por cento em peso de unidades estruturais de um volume de monômero insaturado etilenicamente são copolimerizadas sob condições de polimerização de emulsão. Como utilizado aqui, um volume de monômero insaturado etilenicamente polimerizável se refere a um monômero de estireno ou um monômero acrilato ou uma combinação dos mesmos.

[19] Volumes de monômeros insaturados etilenicamente polimerizáveis preferidos incluem uma combinação dos seguintes monômeros: i) de metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos em uma concentração preferencialmente na faixa de 35 por cento em peso, a 74,9 por cento em peso, mais preferencialmente a 65 por cento em peso, e mais preferencialmente a 55 por cento em peso baseado no peso dos primeiros monômeros; e ii) etil acrilato, butil acrilato, ou 2-etilhexil acrilato ou uma combinação dos mesmos, preferencialmente, em uma concentração na faixa de 25 por cento em peso, mais preferencialmente de 45 por cento em peso a preferencialmente 64,9, e mais preferencialmente a 60 por cento em peso, baseado no peso dos primeiros monômeros. Uma combinação mais preferida do volume de monômeros é metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos com etil acrilato, butil acrilato, ou 2-etilhexil acrilato ou uma combinação dos mesmos, com metil metacrilato e butil acrilato sendo especialmente preferidos.

[20] Como utilizado aqui, o termo "unidade estrutural" do monômero denominado, 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.

[21] Exemplos de monômeros de ácido de fósforo adequados incluem ésteres fosfonatos e di-hidrôgenio fosfato de um álcool em que o álcool contém ou é substituído com um grupo vinil polimerizável ou olefínico. Ésteres di-hidrogênio fosfato são fosfatos de hidroxialquil(met)acrilatos, incluindo fosfoetil metacrilato e fosfopropil metacrilatos, com fosfoetil metacrilato sendo especialmente preferido. "Fosfoetil metacrilato" (PEM) é utilizado aqui para se referir à seguinte estrutura: em que R é H ou em que a linha pontilhada representa o ponto de ligação do átomo de oxigênio.

[22] Os primeiros monômeros são vantajosamente polimerizados sob condições de polimerização de emulsão seguido pela adição dos segundos monômeros e um segundo estágio de polimerização. Alternativamente, os segundos monômeros podem ser polimerizados em um primeiro estágio seguido pela polimerização dos primeiros monômeros em um segundo estágio. Os segundos monômeros preferencialmente compreendem as mesmas faixas de monômeros como os primeiros monômeros exceto que os segundos monômeros são preferencialmente livres de monômeros de ácido de fósforo. Como utilizado aqui, o termo "substancialmente livre de monômeros de ácido de fósforo" significa que os segundos monômeros compreendem menos que 0,1, mais preferencialmente menos que 0,01 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido de fósforo, baseado no peso dos segundos monômeros. Os segundos monômeros mais preferencialmente incluem nenhuma unidade estrutural de um monômero de ácido de fósforo.

[23] O compósito pode ser preparando misturando a dispersão aquosa das partículas de polímero funcionalizadas com ácido de fósforo com partículas de TiCq em qualquer ordem e opcionalmente na presença de outros ingredientes utilizados em uma formulação de tinta. A concentração preferida das partículas do composto na composição é de 20 a 40 por cento em peso, baseado no peso da composição.

[24] O modificador de reologia de polímero óxido de alquíleno uretano modificado hidrofobicamente, preferencialmente o HEUR, é vantajosamente combinado com a dispersão aquosa do composto e outros ingredientes selecionados a partir do grupo que consiste de dispersantes, agentes de quebra de espuma, surfactantes, solventes, ligantes funcíonalízados com ácido não fosforoso, espessantes adicionais, extensores, coalescentes, biocidas e corantes.

[25] A formulação de tinta baseada em água que contém o compósito descrito acima e modificador de reologia tem uma viscosidade Stormer que é suficientemente baixa que um formulador pode adicionar de 0,2 a 4,0 Ibs seco/100 gal (0,2 g a 4,8 g/L seco) de construtor KU para aumentar a viscosidade Stormer para o nível desejado. Construtores KU oferecem vantagens de performance nas tintas formuladas através de estabilidade de envelhecimento por calor melhorada, retenção de viscosidade com tingimento, sensação in-can e resistência a sinerese. A flexibilidade para escolher de uma faixa de construtores KU para uma determinada formulação é também vantajosa para adaptação de resistência ao escorrímento e a performance de fluxo/nivelamento.

Exemplos Abreviações CARBOWAX™ 8000 Polietileno PEG 8000 Glicol DESMODUR W Di-isocianato H12MDI

Hexametileno di-isocianato HDI DESMODUR N3600 HDI Irímero HDI Irímero Isoforona di-isocianato IPDI

Hidroxitolueno Butilado BHT

Concentração de Volume de PVC Pigmento Volume de Sólidos VS ACRYSOL™ RM-995 Modificador RM-995 de Reologia [26] ACRYSOL e CARBOWAX são nomes comerciais da lhe Dow Chemical Company ou Seus Afiliados.

[27] Intermediário 1- Preparação do Ligante de Látex Funcionalizado com PEM

[28] Uma primeira emulsão de monômero foi preparada misturando água deionizada (160,0 g) , surfactante Disponil FES 32 (38,1 g, 30% ativo), butil acrilato (323,6 g), metil metacrilato (396, 2 g) e ácido metacrílico (2,9 g) . Uma segunda emulsão de monômero foi preparada misturando água deionizada (272, 1 g) , surfactante Disponil FES 993 (37,5 g, 30% ativo), fosfoetil metacrilato (29,8 g, 60% ativo), butil acrilato (452,7 g) , metil metacrilato (422,4 g) , acetoacetoxietil metacrilato (74,5 g) e ácido metacrílico (9,9 g) .

[29] Água deionizada (1106,3 g) e surfactante Disponil FES 32 (2,3 g, 30% ativo) foram adicionados em um balão de fundo redondo de quatro pescoços de 5 L, equipado com um agitador de pá, um termômetro, entrada de nitrogênio e um condensador de refluxo. Os conteúdos do balão foram aquecidos para 85°C sob uma atmosfera de N2 e a agitação foi iniciada. Uma porção da primeira emulsão de monômero (110,4 g) foi adicionada no balão seguido por uma lavagem de água Dl (5,0 g). Uma solução de persulfato de sódio (5,4 g) dissolvido em água deionizada (33,9 g) , seguida por uma lavagem de água deionizada (6,7 g) foi subsequentemente adicionada no reator. Após agitar por 10 min, o restante da primeira emulsão de monômero foi adicionado durante 45 min seguido por uma lavagem de água Dl (27,0 g). Uma solução iniciadora de persulfato de sódio (0,58 g) dissolvida em água Dl (31,7 g) foi adicionada separadamente durante 45 min. A agitação foi continuada a 85°C por 15 min.

[30] A segunda emulsão de monômero e uma solução iniciadora contendo persulfato de sódio (0,99 g) dissolvido em água Dl (52,8 g) foram adicionadas linearmente e separadamente em um recipiente durante 75 min. A temperatura foi mantida em 85°C. A segunda emulsão de monômero foi lavada do reator com água deionizada (27 g) . Quando todas as adições foram concluidas, os conteúdos do balão foram resfriados para 65 °C e um par catalisador/ativador foi adicionado no balão para reduzir o monômero residual. O polimero foi então neutralizado para pH 9 com hidróxido de amônio aquoso diluído. 0 tamanho de partícula medido foi 112 nm como determinado utilizando um Analisador de Tamanho de Partícula BI90 Plus, e o conteúdo de sólidos foi 46,1%.

[31] RM1 - Preparação de um Modificador de Reologia com cLog P de 4,34 [32] PEG 8000 (1751,1 g) foi aquecido para 110°C em vácuo em um reator de fusão de lote por 2 h. A mistura de reação foi resfriada para 85°C. BHT (0,184 g) e 1-octanol (29, 66 g) foram adicionados no reator e a mistura de reação foi agitada por 5 min. HDI (52,68 g) foi então adicionado no reator seguido por 5 min de agitação. Octoato de bismuto (28% Bi, 4,38 g) foi então adicionado ao reator e a mistura resultante foi agitada por 10 min a 85°C. O polímero fundido resultante foi removido do reator e resfriado. Antes de testar nas formulações de revestimento, porções deste polímero sólido foram então dissolvidas em água para formar uma solução contendo 25 % em peso do polímero baseado no peso total da solução.

[33] RM2 - Preparação de um Modificador de Reologia com cLog P de 4,68 [34] PEG 8000 (1700, 0 g) foi aquecido para 110°C em vácuo em um reator de fusão de lote por 2 h. Após resfríar os conteúdos do reator para 85°C, BHT (0,179 g) , butanol (12,87 g) , H12MDI (62,57 g), e HDI Trímero (7,95 g) foram adicionados sequencialmente no reator e deixados para misturar por 5 min Octoato de bismuto (28% Bi, 4,35 g) foi então adicionado no reator e a temperatura da mistura foi mantida a 85°C com agitação por 10 min. O polímero fundido resultante foi removido do reator e resfriado. Antes de testar nas formulações de revestimento, as porções deste polímero sólido foram então dissolvidas em água para formar uma solução contendo 20 % em peso do polímero baseado no peso total da solução.

[35] RM3 - Preparação de um Modificador de Reologia com cLog P de 5,74 [36] PEG 8000 (1711, 9 g) foi aquecido para 110°C em vácuo em um reator de fusão de lote por 2 h. Enquanto mantendo a temperatura de reação de 110°C, BHT (0,182 g) e hexanol (18,91 g) foram adicionados no reator e a mistura de reação foi agitada por 5 min. H12MDI (77,85 g) foi então adicionado no reator seguido por 5 min de agitação. Octoato de bismuto (28% Bi, 4,28 g) foi então adicionado no reator e a mistura resultante foi agitada por 10 min em 110°C. Subsequentemente, hexanol (3,26 g) foi adicionado no reator e a mistura foi continuada por outros 10 minutos em 110°C. O polímero fundido resultante foi removido do reator e resfriado. Antes de testar nas formulações de revestimento, porções deste polímero sólido foram então dissolvidas em água para formar uma solução contendo 20 % em peso do polímero baseado no peso total da solução.

[37] RM4 - Preparação de um Modificador de Reologia com cLog P de 5,40 [38] PEG 8000 Políetíleno Glícol (1700,0 g) e LUMULSE POE (26) glicerina (43, 36 g) foram aquecidos para 110 °C em vácuo em um reator de fusão de lote por 2 h. Após resfríar os conteúdos do reator para 85°C, BHT (0,185 g) , 1-decanol (38,88 g) e HDI (59,01 g) foram adicionados sequencialmente no reator e deixado para misturar por 5 min. Octoato de bismuto (28% Bi, 4,25 g) foi então adicionado no reator e a temperatura da mistura foi mantida a 85°C com agitação por 20 min. O polímero fundido resultante foi removido do reator e resfriado. Antes de testar nas formulações de revestimento, porções deste polímero sólido foram então dissolvidas em água para formar uma solução contendo 18,5 % em peso do polímero baseado no peso total da solução.

[39] RM5 - Preparação de um Modificador de Reologia com cLog P de 6,33 [40] PEG 8000 (1854,8 g) e LUMULSE POE (26) glicerina (46,60 g) foram aquecidos para 110°C em vácuo em um reator de fusão de lote por 2 h. Após resfriar os conteúdos para 85 °C, BHT (0,202 g) , 2-butil-l-octanol (47,81 g) e HDI (63,41 g) foram adicionados sequencialmente no reator e deixado para misturar por 5 min. Octoato de bismuto (28% Bi, 4,64 g) foi então adicionado no reator e a temperatura da mistura foi mantida a 85°C com agitação por 20 min. O polímero fundido resultante foi removido do reator e resfriado. Antes de testar nas formulações de revestimento, porções deste polímero sólido foram então dissolvidas em água para formar uma solução contendo 17,5 % em peso do polímero baseado no peso total da solução.

[41] RM6 - Preparação de um Modificador de Reologia com cLogP de 4,37 [ 42 ] Uma mistura de PEG8000 (150g) e tolueno (4 OOg) foi adicionada a um vaso e secada por destilação azeotrópica. A mistura foi resfriada até 90°C em cujo tempo H12MDI (6, 63g) foi adicionado à mistura. A mistura foi agitada por 5 min. e dibutilestanho dilaurato (0,2lg) foi adicionado. A mistura foi agitada por Ih., então, resfriada até 800C seguida pela adição de N-metilbenzilamina (2,23g). A mistura foi agitada por um adicional de lh, então, resfriada até 60 °C. Solvente foi removido em vácuo e o polímero foi isolado.

[43] RM7 - Preparação de um Modificador de Reologia com cLogP de 4,62 [44] Uma mistura de PEG 8000 (150g) e tolueno (400g) foi adicionada a um vaso e secada por destilação azeotrópica. A mistura foi resfriada até 90 °C em cujo tempo HDI (4,2 5g) foi adicionado à mistura. A mistura foi agitada por 5 min. e dibutilestanho dilaurato (0,21g) foi adicionado. A mistura foi agitada por lh, então, resfriada até 80 °C seguida por adição de N,N-dibenzilaminoetanol (4,4 4g) . A mistura foi agitada por um adicional de lh, então, resfriada até 60 °C. Solvente foi removido in vácuo e o polímero foi isolado.

[45] Exemplo 1 - Tinta espessada com RM1 a 18% PVC, 35,6% VS

[46] A. Pré-mistura [47] O intermediário 1 (462 g), água (109 g), suspensão de ÜO2 KRONOS 4311 (412 g, 7 6,5% sólidos) e amônia (0,88 g, 2 9% aq. ) foram misturados utilizando um misturador suspenso por 10 min. O Intermediário 1 (440 g) , surfactante BYK-348 (4, 8 g) , agente de quebra de espuma FOAMSTAR A-34 (2,0 g), água (6,6 g) e coalescente TEXANOL (12,0 g) foram então adicionados sequencialmente e misturados por um adicional de 5 min.

[48] B. Precipitação [49] A Pré-mistura (193,4 g) , água (3,95 g) , RM1 (5,63 g, 25% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0, 91 g, 2 0% sólidos) foram mi sturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[50] Exemplo 2 - Tinta espessada com RM2 a 18% PVC, 35, 6% VS

[51] A. Pré-mistura [52 ] A pré-mistura foi preparada como descrito no Exemplo 1, Parte A.

[53] B. Precipitação [ 54 ] A Pré-mistura (193,4 g) , água (3,93 g) , RM2 (5,62 g, 20% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0,94 g, 20% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[55] Exemplo 3 - Tinta espessada com RM1 a 18% PVC, 38,9% VS

[56] A. Pré-mistura [57] O Intermediário 1 (404 g) , água (46,3 g) e suspensão de TÍO2 KRONOS 4311 (361 g, 76,5% sólidos) e amônia (0, 68, 28% aq.) foram misturados utilizando um misturador suspenso por 10 min. O Intermediário 1 (385 g) , surfactante BYK-348 (4,2 g) , agente de quebra de espuma FOAMSTAR A-34 (1,8 g) e coalescente TEXANOL (10,5 g) foram então adicionados sequencialmente e misturados por um adicional de 5 min.

[58] B. Precipitação [59] A Pré-mistura (202, 1 g) , água (0,31 g) , RM1 (4,09 g, 25% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0,49 g, 20% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[60] Exemplo Comparativo 1 - Tinta espessada com RM3 a 18% PVC, 35,6% VS

[61] A. Pré-mistura [62] A pré-mistura foi preparada como descrito no Exemplo 1, Parte A.

[63] B. Precipitação [64] A Pré-mistura (193,4 g), água (4,51 g) e RM3 (5,98 g, 20.0% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[65] Exemplo Comparativo 2 - Tinta espessada com RM4 a 18% PVC, 35,6% VS

[66] A. Pré-mistura [67] A pré-mistura foi preparada como descrito no Exemplo 1, Parte A.

[68] B. Precipitação [69] A Pré-mistura (193,4 g), água (6,47 g) e RM3 (4,02 g, 20,0% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[70] Exemplo Comparativo 3- Tinta espessada com RM5 a 18% PVC, 35,6% VS

[71] A. Pré-mistura [72] A pré-mistura foi preparada como descrito no Exemplo 1, Parte A.

[73] B. Precipitação [74] A Pré-mistura (193,4 g) , água (6,92 g) e RM5 (3,57 g, 17,5% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[75] B. Precipitação [76] A Pré-mistura (202, 1 g) , água (0,31 g) , RM1 (4,09 g, 25% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0,49 g, 20% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[77] Exemplo Comparativo 4 - Tinta Espessada com RM3 a 18% PVC, 38,9% VS

[78] A. Pré-mistura [79] A pré-mistura foi preparada como descrito no Exemplo 3, Parte A.

[80] B. Precipitação [81] A Pré-mistura (202, 1 g) , água (0,25 g) e RM3 (4,64 g, 20% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[82] Exemplo Comparativo 5 - Tinta espessada com RM4 a 18% PVC, 38,9% VS

[83] A. Pré-mistura [84] A pré-mistura foi preparada a mesma como descrito no Exemplo 3, Parte A.

[85] B. Precipitação [86] A Pré-mistura (202,1 g), água (1,92 g) e RM4 (2,97 g, 18,5% sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[87] Exemplo 4 - Tinta espessada com RM6 a 18% de PVC, 38, 9% DE VS

[88] A. Pré-mistura [89] A pré-mistura foi preparada a mesma como descrito no Exemplo 3, Parte A.

[90] B. Precipitação [ 91 ] A Pré-mistura (197, 8 g) , água (0,43 g) , RM6 (8,30 g, 2 0% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0, 44 g, 20% de sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[ 92 ] Exemplo 5 - Tinta espessada com RM7 a 18% de PVC, 38, 9% DE VS

[93] A. Pré-mistura [ 94 ] A pré-mistura foi preparada a mesma como descrito no Exemplo 3, Parte A.

[95] B. Precipitação [96] A Pré-mistura (197, 8 g) , água (5,15 g) , RM7 (3,76 g, 25% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0,27 g, 20% de sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[97] Exemplo 6 - Tinta espessada com RM6 a 18% de PVC, 38, 9% DE VS

[98] A. Pré-mistura [99] Intermediário 1 (404g) e pasta de TiCt KRONOS 4311 (361 g), 76,5% sólidos) e amônia (0,68, 28%) foram misturados usando um misturador suspenso por 10 min. O Intermediário 1 (385 g) , surfactante BYK-348 (4,2 g), desespumante FOAMSTAR A-34 (1,8g) e colescente TEXANOL (10,5 g) foram, então, adicionados sequencialmente e misturados por um adicional de 5 min.

[100] B. Precipitação [ 101 ] A Pré-mistura (194, 38 g) , água (5,16 g) e RM6 (6,99 g, 20% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0,45 g, 20% de sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[102] Exemplo 7 - Tinta espessada com RM7 a 18% de PVC, 38, 9% DE VS

[103] A. Pré-mistura [104] A pré-mistura foi preparada a mesma como descrito no Exemplo 3, Parte A.

[105] B. Precipitação [106] A Pré-mistura (202, 1 g) , água (2,05 g) e RM7 (2,51 g, 25% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0,33 g, 20% de sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[107] Exemplo Comparativo 6 - Tinta espessada com RM4 A 18% de PVC, 38,9% de VS

[108] A. Pré-mistura [109] A pré-mistura foi preparada a mesma como descrito no Exemplo 3, Parte A.

[110] B. Precipitação [ 111]A Pré-mistura (202, 1 g), água (2,05 g) e RM7 (2,51 g, 25% sólidos) e Modificador de Reologia ACRYSOL™ RM-995 (0,33 g, 20% de sólidos) foram misturados juntos utilizando um misturador suspenso por 10 a 15 min para completar a formulação.

[ 112 ] A Tabela 1 ilustra as viscosidades KU e ICIs (KU η e ICI η respectivamente) para quantidades de espessante RM-995 adicionado em amostras de tinta 18 PVC. O espessante adicionado é RM-995 em Ibs seco/100 gal.

Tabela 1 - Perfis de Viscosidade para Espessante Adicionado em Tintas 18 PVC

[113]Para os Exemplos 1 a 4 e os Exemplos Comparativos 1 a 5, a viscosidade da tinta foi tida como alvo em 100 + 3 KU e 1,3 +_ 0, 1 Pa · s, ao passo que para o restante das amostras a viscosidade tida como alvo foi de 90 + 3 KU e 1,0 + 0,1 Pa.s. Os dados demonstram que RM1, que tem um cLog P de 4,34, acomoda os maiores níveis de uso de RM-995 sem exceder a viscosidade Stormer alvo para ambos níveis de VS estudado. RM3, RM4 e RM5, todos dos quais têm valores cLog P >5,0, corresponde ou excede a viscosidade KU alvo sem qualquer RM-995 adicionado quando tido como alvo para a mesma viscosidade ICI. Entretanto, o nível de uso para os construtores KU é dependente da formulação de tinta estudada. Em 38,9% VS, RM1, RM6 e RM7 mostraram ser eficazes com RM-995 como um coespessante. RM3 e RM4, ambos dos quais têm cLog P >4,8, correspondem ou excedem a viscosidade KU tida como alvo sem qualquer RM-995 adicionado. A capacidade para adicionar seletivamente o coespessante para aumentar a viscosidade Stormer nas formulações de tinta inventivas permite a flexibilidade melhorada em relação à reologia desenvolvida; esta flexibilidade permite a otimização das características de performance tal como escorrimento e nivelamento, estabilidade de viscosidade, retenção de viscosidade com tingimento e compatibilidade de corante.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende uma dispersão aquosa de a) de 0,02 a 2 por cento em peso, baseado no peso da composição, de um espessante associativo tendo uma porção hidrofóbica com um log P calculado na faixa de 2,7 a 4,8; e b) de 5 a 60 por cento em peso, baseado no peso da composição, de partículas de compostos compreendendo partículas de polímero funcíonalízadas com ácido de fósforo adsorvídas nas superfícies de partículas de TiCç; em que o volume de conteúdo de sólidos da composição é na faixa de 30 a 44 por cento em volume, com a condição de que quando o volume do conteúdo de sólidos é na faixa de 30 a 36 por cento em volume, o loq P calculado da porção hidrofóbica do espessante associativo é na faixa de 4,0 a 4,8.

2. Composição, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o espessante associativo compreende um polímero uretano óxido de etileno modificado hidrofobicamente tendo uma porção hidrofóbica que é representa pela seguinte estrutura: em que X é O ou NR2' com a condição que X é 0 e R1 é -H12MDI- quando R2 é CH3 (CH2) 3- ou CH3 (CH2) 2-; ou X é O e R1 é -IPDI- quando R2 é CH3 (CH2) 5- ou CH3 (CH2) 4-; ou CH3(CH2) 3 ou benzil; ou X é O e R1 é -HDI- quando R2 é CH3 (CH2) 7- ou CH3 (CH2) 6~ ou CH3 (CH2) 5— ou CH3 (CH2) 4-; ou X é O e RI é -HDI- quando R2 é (benzil) 2NCH2CH2-; ou X é NR2' e R1 é -H12MDI- quando R2 é benzil e R2' é CH3-; ou X é NR2' e R1 é -H12MDI- quando R2 é ciclo-hexil e R2' é H; ou X é NR2' e R1 é -IPDI- quando R2 e R2' são cada um benzil, ciclo-hexil, CH3 (CH2) 3-, ou CH3 (CH2) 4-; ou X é NR2' e R1 é -HDI- quando R2 é CH3 (CH2) 5-, CH3 (CH2) 6-, ou CH3 (CH2) 7- e R2' é H; ou X é NR2' e R1 é -IPDI- quando R2 é CH3 (CH2) 5- e R2' é H; ou X é NR2'e R1 é -IPDI- quando R2 e R2' são CH3 (CH2) 3-.

3. Composição, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o espessante associativo tem uma porção hidrofóbica representada por ~~0R3, em que R3 é n-undecil, n-decil, n-nonil, n-octil, 2-etilhexil, 3, 5, 5-trimetilhexil, 3, 7-dimetiloctil, dibenzilaminoetil, 2-propilheptil, diamilaminoetil, n-octilfenil ou 2, 6-dimetilheptil.

4. Composição, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o espessante associativo tem uma porção hidrofóbica com um log P calculado na faixa de 4,2 a 4,6.

5. Composição, de acordo com a Reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o espessante associativo compreende um poliéter que é um polímero uretano óxido de etileno modificado hidrofobicamente tendo uma porção hidrofóbica que é representada pela seguinte estrutura: em que X é 0 ou NR2' com a condição de que X é 0 e R1 é -IPDI- quando R2 é CH3 (CH2) 4-; ou X é 0 e R1 é -HDI- quando R2 é CH3 (CH2) 7-; ou X é NR2' e R1 é -H12MDI- quando R2 é benzil e R2' é CH3-; ou X é NR2' e R1 é -IPDI- quando R2 é CH3 (CH2) 5-e R2' é H.

6. Composição, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que R3 é undecil ou n-octilfenil.

7. Composição, de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que compreende, baseado no peso da composição, de 0,1 a 1 por cento em peso do espessante associativo e de 20 a 40 por cento em peso das partículas do compósito compreendendo partículas de polímero funcionalizadas com ácido de fósforo adsorvidas nas superfícies das partículas de IÍO2, em que as partículas do polímero compreendem a) de 0,5 a 15 por cento em peso, baseado no peso das partículas do polímero, de unidades estruturais de um monômero de ácido de fósforo; b) de 0,2 a 10 por cento em peso de unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico ou um monômero de ácido sulfúrico ou sais dos mesmos ou combinações dos mesmos; e c) de 50 a 95 por cento em peso de unidades estruturais de i) metil metacrilato ou estireno ou uma combinação dos mesmos; e ii) etil acrilato, butil acrilato ou 2-etilhexil acrilato ou uma combinação dos mesmos.