BR102018068343A2

BR102018068343A2 - Composição de revestimento à base de água, método para fornecer um substrato revestido, e, substrato revestido

Info

Publication number: BR102018068343A2
Application number: BR102018068343-8A
Authority: BR
Inventors: Loic Chailloux; John Haigh; Daniel Duc; Xavier BRICOUT; Debora Ressnig
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2019-04-16
Also published as: US20190077973A1; ES2837426T3; EP3456695A1; AU2018222974B2; EP3456695B1; ZA201805868B; KR20190030177A; MX2018011047A; US10519325B2; CN109486333B; AU2018222974A1; CN109486333A

Abstract

composição de revestimento à base de água, método para fornecer um substrato revestido, e, substrato revestido trata-se de uma composição de revestimento à base de água que inclui um polímero de emulsão aquosa que tem um monômero de ácido fosforoso copolimerizado, uma dispersão aquosa de cimento e um material de enchimento inerte sólido, cada um em determinadas quantidades. foi também fornecido um método para fornecer um substrato revestido utilizando a composição de revestimento à base de água que foi subsequentemente ativada e o substrato revestido assim formado.

Description

“COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA, MÉTODO PARA FORNECER UM SUBSTRATO REVESTIDO, E, SUBSTRATO REVESTIDO” [001] Esta invenção refere-se a uma composição de revestimento à base de água. Em particular, a invenção se refere a uma composição de revestimento à base de água que inclui um polímero de emulsão, uma dispersão de cimento e um material de enchimento. Mais particularmente, a invenção refere-se a uma composição de revestimento à base de água incluindo: (a) um polímero de emulsão aquosa, sendo que o polímero de emulsão inclui como unidades copolimerizadas, entre 0,1% a 10% de monômero de ácido fosforoso, o polímero de emulsão em uma quantidade de 10% a 30% em peso em uma base seca; (b) uma dispersão aquosa de cimento, sendo que a dispersão aquosa tem um teor de sólidos de cimento de 50% a 80% em peso, sendo que o dito cimento é selecionado do grupo que consiste em cimento aluminoso, cimento sulfoaluminoso e misturas dos mesmos, em que o dito cimento está em uma quantidade de 10% a 30% em peso em uma base seca; e (c) material de enchimento inerte sólido em uma quantidade de 40% a 82% em peso em uma base seca; em que a razão polímero de emulsão/cimento é de 0,66 a 1,5 em base seca/seca; e em que a razão água/cimento é de 0,6 a 2,0 em uma base de cimento seca. A invenção referese ainda a um método para fornecer um substrato revestido e um substrato assim formado.

[002] Revestimentos para substratos à base de água são vantajosos em muitos campos de atuação, como para a legislação de emissões, a segurança e por razões ambientais; além disso, em algumas aplicações como, por exemplo, revestimentos decorativos, revestimentos para marcação de estradas, revestimentos isolantes externos e revestimentos para telhados, os revestimentos aquosos de alta pigmentação são vantajosos, pois formam a base para revestimentos de alta espessura que podem atingir níveis mais

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 32/52 / 17 baixos de COV e secar mais facilmente.

[003] O documento de patente dos EUA n.° 5.824.734 revela uma composição de revestimento de secagem rápida melhorada particularmente adaptada para utilização como tinta para tráfego. Este revestimento à base de água inclui uma emulsão aquosa contendo um polímero formador de filme acrílico, um sistema estabilizador para a emulsão sensível ao pH e pigmento mineral. No entanto, a melhoria no acesso a um maior teor de sólidos e um tempo de secagem mais rápido de tais sistemas de revestimento ainda são almejados.

[004] A publicação do pedido de patente dos EUA n.° 2014/0343194

A1 revela uma suspensão aquosa estabilizada incluindo cimento aluminoso e/ou cimento sulfoaluminoso de cálcio e composições de ligação incluindo a composição aquosa em combinação com certos ligantes orgânicos. No entanto, a maioria dos polímeros de emulsão é instável na presença de tais suspensões aquosas de cimento. O problema enfrentado pelos inventores é a provisão de um sistema de revestimento à base de água para fornecer um revestimento de alta espessura de endurecimento ou assentamento rápido, de rápida secagem, à base de água, em relação aos revestimentos à base de polímeros de emulsão aquosa anteriores; e ainda proporcionar composições de cimento estáveis incluindo certos polímeros de emulsão, sendo revestimentos formados a partir dos mesmos com outras vantagens de propriedade surpreendentes.

[005] Em um primeiro aspecto da presente invenção é fornecida uma composição de revestimento à base de água que compreende: (a) um polímero de emulsão aquosa, sendo que o dito polímero de emulsão compreende, como unidades copolimerizadas, de 0,1% a 10% de monômero de ácido fosforoso, com base no peso seco do dito polímero de emulsão; sendo que o dito polímero de emulsão está em uma quantidade de 8% a 30% em peso em uma base seca; (b) uma dispersão aquosa de cimento, sendo que a dispersão

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 33/52 / 17 aquosa tem um teor de sólidos de cimento de 50% a 80% em peso, sendo que o dito cimento é selecionado do grupo que consiste em cimento aluminoso, cimento sulfoaluminoso e misturas dos mesmos, em que o dito cimento está em uma quantidade de 10% a 30% em peso em uma base seca; e (c) material de enchimento inerte sólido em uma quantidade de 40% a 82% em peso em uma base seca; em que a razão polímero de emulsão/cimento é de 0,66 a 1,5 em base seca/seca; e em que a razão água/cimento é de 0,6 a 2,0 em uma base de cimento seca.

[006] Em um segundo aspecto da presente invenção é proporcionado um método para fornecer um substrato revestido compreendendo: (a) proporcionar uma superfície de substrato sólido; (b) aplicar na mesma uma composição à base de água ativada que compreende (i) uma composição de revestimento à base de água que compreende (aa) um polímero de emulsão aquosa, sendo que o dito polímero de emulsão compreende, como unidades copolimerizadas, de 0,1% a 10% de monômero de ácido fosforoso, com base no peso seco do dito polímero de emulsão; sendo que o dito polímero de emulsão está em uma quantidade de 8% a 30% em peso em uma base seca; (bb) uma dispersão aquosa de cimento, sendo que a dispersão aquosa tem um teor de sólidos de cimento de 50% a 80% em peso, sendo que o dito cimento é selecionado do grupo que consiste em cimento aluminoso, cimento sulfoaluminoso e misturas dos mesmos, em que o dito cimento está em uma quantidade de 10% a 30% em peso em uma base seca; e (cc) material de enchimento inerte sólido em uma quantidade de 40% a 82% em peso em uma base seca; em que a razão polímero de emulsão/cimento é de 0,66 a 1,5 em base seca/seca; e em que a razão água/cimento é de 0,6 a 2,0 em uma base de cimento seca; em que o pH da dita composição de revestimento à base de água foi ajustado para um pH>11; e (ii) uma solução ativadora aquosa que compreende de 0,4% a 0,8% de um sal de metal selecionado do grupo que consiste em sódio, potássio, magnésio e sais de cálcio, em peso de metal com

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 34/52 / 17 base em peso seco do dito cimento; e (d) secar a dita composição de revestimento à base de água ativada.

[007] Em um terceiro aspecto da presente invenção é proporcionado um substrato revestido formado pelo método do segundo aspecto da presente invenção.

[008] A composição de revestimento à base de água da presente invenção inclui um polímero de emulsão aquosa, sendo que o polímero de emulsão inclui, como unidades copolimerizadas de 0,1% a 10%, preferencialmente de 1% a 5%, monômero de ácido fosforoso, o polímero de emulsão em uma quantidade de 8% a 30%, de preferência de 10% a 17%, em peso, em uma base seca. Por “à base de água” e por “aquoso” entende-se aqui que a fase contínua da composição de revestimento à base de água e do polímero de emulsão aquosa é composta de 50% a 100% em peso de água. Opcionalmente, compostos miscíveis em água podem estar presentes. Por “polímero de emulsão” entende-se um polímero preparado pela polimerização de adição de radical livre de monômeros etilenicamente insaturados em um processo de polimerização de emulsão aquosa. “Monômeros de ácido fosforoso” incluem, no presente documento, sais desses monômeros e suas misturas. Os monômeros de ácido fosforoso típicos incluem monômeros com funcionalidade de dihidrogenofosfato, tais como ésteres de dihidrogenofosfato de um álcool cujo álcool também contém um grupo vinílico ou olefínico polimerizável, tais como fosfato de alila, mono- ou difosfato de bis(hidroximetila), fumarato ou itaconato, derivados de ésteres de ácido (met)acrílico, tais como, por exemplo, fosfatos de (met)acrilatos de hidroxialquila incluindo (met)acrilato de 2-hidroxietila, (met)acrilatos de 3hidroxipropila e semelhantes. Outros monômeros de ácido fosforoso adequados incluem CH2 = C(R)-C(O)-O-(R1O)n-P(O)(OH)2, em que R = H ou CH3 e R1 = alquila, tais como SIPOMER™ PAM-100, SIPOMER™ PAM-200, SIPOMER™ PAM-300 e SIPOMER™ PAM-4000,

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 35/52 / 17 disponibilizados pela Rhodia, Inc. Outros monômeros de ácido fosforoso adequados são monômeros funcionais de fosfonato, divulgados no documento WO 99/25780 A1, e incluem ácido vinil fosfônico, ácido alil fosfônico, ácido

2- acrilamido-2-metilpropanofosfônico, α-fosfonostireno, ácido 2- metilacrilamido-2-metilpropanofosfônico. Outros monômeros funcionais de fósforo adequados são os monômeros de (met)acrilato de (hidróxi)fosfinilalquila 1,2-etilenicamente insaturados e T-Mulz 1228 de Harcross, revelados no documento dos EUA n.° 4.733.005, e incluem metacrilato de (hidróxi)fosfinilmetila. Os monômeros de ácido de fósforo preferenciais são monômeros de dihidrogenofosfato, que incluem (met)acrilato de 2-fosfoetila, (met)acrilato de 2-fosfopropila, (met)acrilato de

3- fosfopropila e (met)acrilato de 3-fosfo-2-hidroxipropila. (Met)acrilato de 2fosfoetila, (met)acrilato de 2-fosfopropila, (met)acrilato de 3-fosfopropila, (met)acrilato de 3-fosfo-2-hidroxipropila, SIPOMER™ PAM-100 e SIPOMER™ PAM-200 são preferenciais.

[009] Além do monômero de ácido fosforoso, o polímero de emulsão da presente invenção inclui pelo menos um monômero copolimerizado monoetilenicamente insaturado não iônico, tal como, por exemplo, um monômero de éster (met)acrílico incluindo (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de butila, (met)acrilato de 2etilhexila, (met)acrilato de decila, (met)acrilato de hidroxietila, (met)acrilato de hidroxipropila, (met)acrilatos funcionais de ureído e acetoacetatos, acetamidas ou cianoacetatos de ácido (met)acrílico; estireno ou estirenos substituídos; vinil tolueno; butadieno; derivados de acetofenona ou benzofenona monoetilenicamente insaturados tais como, por exemplo, são ensinados na patente dos EUA n.° 5.162.415; acetato de vinila ou outros ésteres de vinila; monômeros de vinila, tais como cloreto de vinila, cloreto de vinilideno e N-vinil pirrolidona; e (met)acrilonitrila. O uso do termo “(met)” seguido por outro termo tal como (met)acrilato ou (met)acrilamida, como

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 36/52 / 17 utilizado ao longo da divulgação, refere-se tanto a acrilatos ou acrilamidas quanto a metacrilatos e metacrilamidas, respectivamente.

[0010] Além do monômero de ácido fosforoso, o polímero de emulsão aquosa pode incluir como unidades copolimerizadas, monômero de ácido carboxílico na quantidade de 0% a 6%, preferencialmente de 0% a 1%, mais preferencialmente uma quantidade mínima de monômero de ácido carboxílico, tais como, por exemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido itacônico, ácido fumárico, ácido maleico, itaconato de monometila, fumarato de monometila, fumarato de monobutila e anidrido maleico.

[0011] Em certas modalidades, o polímero de emulsão inclui de 0% a

5% em peso; ou, alternativamente, de 0% a 1% em peso; ou de 0% a 0,2% em peso; com base no peso dos sólidos poliméricos de emulsão, de um monômero copolimerizado multi-etilenicamente insaturado. Em certas modalidades, o polímero de emulsão é isento de monômero copolimerizado multi-etilenicamente insaturado. Os monômeros multi-etilenicamente insaturados incluem, por exemplo, (met)acrilato de alila, ftalato de dialila, di(met)acrilato de 1,4-butilenoglicol, di(met)acrilato de 1,2-etilenoglicol, di( met)acrilato de 1,6-hexanodiol e benzeno de divinila.

[0012] A temperatura de transição vítrea calculada (“Tg”) do polímero de emulsão é tipicamente de -50 °C a 110 °C, preferencialmente de 0 °C a 70 °C. As Tgs de polímero são calculadas aqui usando a equação de Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., Volume 1, Edição n.° 3, página 123 (1956)), isto é, para calcular a Tg de um copolímero de monômeros M1 e M2, 1/Tg(calc.)= w(M1)/Tg(M1) + w(M2)/Tg(M2) , em que

Tg(calc.) é a temperatura de transição vítrea calculada para o copolímero w(M1) é a fração de peso do monômero M1 no copolímero w(M2) é a fração de peso do monômero M2 no copolímero

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Tg(M1) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de M1

Tg(M2) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de M2 todas as temperaturas estão em °K.

[0013] A temperatura de transição vítrea dos homopolímeros pode ser encontrada, por exemplo, em “Polymer Handbook”, editado por J. Brandrup e E.H. Immergut, Interscience Publishers.

[0014] O polímero de emulsão à base de água tem desejavelmente um teor de sólidos maior que 50% em uma base de peso.

[0015] As técnicas de polimerização utilizadas para preparar esses polímeros de emulsão à base de água são bem conhecidas na técnica, tais como, por exemplo, como descrito nas patentes dos EUA n.^os 4.325.856; 4.654.397 e 4.814.373. Podem ser utilizados tensoativos convencionais, tais como, por exemplo, emulsificantes aniônicos e/ou não iônicos, tais como, por exemplo, sulfatos de alquilamônio ou de metais alcalinos, ácidos alquilsulfônicos, ácidos graxos e alquilfenóis oxietilados. A quantidade de tensoativo utilizada é normalmente de 0,1% a 6% em peso, com base no peso do monômero total. Podem ser usados processos de iniciação térmicos ou redox. Podem ser utilizados iniciadores de radicais livres convencionais tais como, por exemplo, peróxido de hidrogênio, hidroperóxido de t-butila, hidroperóxido de t-amila, persulfatos de amônio e/ou alcalinos, tipicamente em um nível de 0,01% a 3,0% em peso, com base no peso de monômero total. Sistemas redox usando os mesmos iniciadores acoplados com um redutor adequado tais como, por exemplo, sulfoxilato de sódio formaldeído, hidrosulfito de sódio, ácido isoascórbico, sulfato de hidroxilamina e bissulfito de sódio podem ser usados em níveis semelhantes, opcionalmente em combinação com íons metálicos tais como, por exemplo, ferro e cobre, opcionalmente incluindo ainda agentes complexantes para o metal. Os processos redox são preferenciais. A mistura de monômeros para um estágio pode ser adicionada pura ou como uma emulsão em água. A mistura de

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 38/52 / 17 monômeros para uma etapa pode ser adicionada em uma única adição ou mais adições ou continuamente ao longo do período de reação alocado para essa fase utilizando uma composição uniforme ou variável; é preferencial a adição da primeira e/ou segunda emulsão de monômero polimérico como uma adição única. Ingredientes adicionais tais como, por exemplo, iniciadores de radicais livres, oxidantes, agentes redutores, agentes de transferência de cadeias, neutralizadores, tensoativos e dispersantes podem ser adicionados antes, durante ou após qualquer um dos estágios. Neutralizadores podem ser selecionados a partir de bases minerais tais como, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, sais de ácido fosfórico e aminas orgânicas como, por exemplo, alquil hidroxilamina e amônia.

[0016] A formação do polímero de emulsão por um processo de múltiplos estágios que facilita várias morfologias de partículas tais como, por exemplo, núcleo-invólucro, núcleo-invólucro parcial e multilobal é bem conhecida na técnica e é também contemplada na presente invenção; neste caso, o nível de monômero de ácido fosforoso do polímero de emulsão global é relevante para os níveis reivindicados de monômero de ácido fosforoso copolimerizado, independentemente das várias composições que possam existir dentro das partículas.

[0017] O diâmetro médio das partículas poliméricas de emulsão polimerizadas é tipicamente de 30 a 500 nanômetros, preferencialmente de 80 a 300 nanômetros. Os processos que produzem distribuições de tamanhos de partículas polimodais, tais como as divulgadas nas patentes dos EUA n.^os4.384.056 e 4.539.361, por exemplo, podem ser alternativamente empregados. [0018] A composição de revestimento à base de água da presente invenção inclui uma dispersão aquosa de cimento aluminoso, cimento sulfoaluminoso ou suas misturas, em uma quantidade de 10% a 30%, preferencialmente de 10% a 20%, em peso em uma base de cimento seca. A dispersão aquosa de cimento tem um teor de sólidos de cimento de 50% a

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80% em peso, com base no peso seco do cimento. Tais dispersões estáveis são descritas na publicação de pedido de patente dos EUA n.° 2014/0343194 A1 e são aqui representadas pelo produto EXALT™ (Kerneos, SA) utilizado nas composições de revestimento à base de água da invenção.

[0019] A composição de revestimento à base de água da presente invenção inclui um material de enchimento inerte sólido em uma quantidade de 40% a 82%, preferencialmente de 63% a 82%, em peso em uma base seca. Os materiais de enchimento inertes sólidos típicos incluem, por exemplo, partículas inorgânicas, tais como sílica, caulina, silicatos, óxido de ferro, carbonato de cálcio, sulfato de bário, óxidos de alumínio, litopona, mica, e semelhantes; fibras sintéticas ou naturais; partículas orgânicas, tais como partículas de polímero, por exemplo, esferas de poliestireno e cloreto de polivinila, microesferas poliméricas expansíveis e pigmentos de microesfera contendo espaços vazios ou vesículas. Exemplos de pigmentos de microesfera que incluem partículas de polímero contendo um ou mais espaços vazios incluem polímero opaco ROPAQUE™ e partículas de polímero vesiculadas.

[0020] Na composição de revestimento à base de água da presente invenção, a razão entre polímero de emulsão/cimento é de 0,66 a 1,5, preferencialmente de 0,7 a 1,25, em uma base seca/ seca; e em que a razão entre água/o dito cimento é de 0,6 a 2,0 em uma base de cimento seca.

[0021] A composição de revestimento à base de água é preparada por técnicas que são bem conhecidas na técnica de revestimentos. Tipicamente, a dispersão de cimento e o polímero de emulsão aquosa são misturados antes da adição de adjuvantes, tais como, por exemplo, um ou mais polímeros de emulsão que não incluem monômero de ácido fosforoso copolimerizado em uma quantidade inferior à metade daquela do polímero de emulsão que compreende, como unidades copolimerizadas, de 0,1% a 10% de monômero de ácido fosforoso em uma base sólida e antiespumante, e depois o material de enchimento é adicionado. A composição de revestimento à base de água

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 40/52 / 17 pode incluir adjuvantes de revestimentos convencionais, tais como, por exemplo, emulsificantes; coalescentes; plastificantes; anticongelantes; agentes de cura; soluções tampão; neutralizadores; espessantes; modificadores de reologia; umectantes; agentes molhantes; biocidas; agentes anti-espuma; absorvedores de UV; branqueadores fluorescentes; estabilizadores de luz ou calor; biocidas; agentes quelantes; dispersantes; corantes; ceras; repelentes de água; “contas refletoras”, tais como, por exemplo, contas de vidro, contas de quartzo e contas cerâmicas; absorvedores tais como, por exemplo, resinas de troca iônica, peneiras moleculares e partículas de látex porosas; e antioxidantes.

[0022] Em certas modalidades, a composição de revestimento à base de água da invenção tem um nível de COV (compostos orgânicos voláteis) inferior a 100 g/litro de revestimento, alternativamente um nível de COV inferior a 50 g/litro.

[0023] O teor de sólidos da composição de revestimento à base de água pode ser de 50% a 80%, em volume. A viscosidade da composição de revestimento à base de água pode ser de 50 centipoises (“cps”) a 5.000 cps, preferencialmente de 50 cps a 1.000 cps, conforme medido usando um viscosímetro Brookfield; viscosidades apropriadas para diferentes métodos de aplicação variam consideravelmente.

[0024] No método da presente invenção é fornecida uma superfície de substrato sólido. A superfície de substrato sólido inclui superfícies sólidas internas e externas, incluindo superfícies que estão ou podem ser expostas a pedestres, veículos em movimento, tratores ou aeronaves de forma contínua, constante ou intermitente. Alguns exemplos não limitadores são rodovias, ruas, caminhos de acesso, calçadas, pistas, pistas de rolamento, áreas de asfalto, estacionamentos, telhados, esteiras de vidro, pisos internos (como pisos de fábricas, pisos dentro de shoppings, etc.), paredes e playgrounds. O material de superfície pode ser de alvenaria, alcatrão, asfalto, resinas,

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 41/52 / 17 concreto, cimento, pedra, estuque, azulejos, madeira, vidro, materiais poliméricos e suas combinações. Também está dentro do escopo da invenção aplicar o revestimento sobre uma ou mais camadas de revestimento fresco, envelhecido ou intemperizado já aplicado na superfície, sendo o revestimento pré-existente derivado de tintas aquosas ou à base de solvente, filmes poliméricos e termoplásticos, por exemplo.

[0025] No método da presente invenção, uma composição de revestimento ativada à base de água, incluindo a composição de revestimento à base de água da invenção e uma solução ativadora, é aplicada à superfície do substrato. A solução aquosa ativadora compreende de 0,4% a 0,8% de um sal de metal selecionado a partir do grupo que consiste em sais de sódio, potássio, magnésio e cálcio, em peso, de metais com base no peso seco do dito cimento; a solução ativadora é tipicamente uma solução básica (pH> 7) de um sal de lítio, potássio, sódio, magnésio ou cálcio tais como, por exemplo, hidróxido, sulfato ou carbonato. É preferencial um sal de lítio em um nível de 0,4% a 0,8%, em peso de metal com base no peso seco do dito cimento. Um ativador típico é PERAMIN™ AXL-80 (Li₂SO₄. H₂O). Tipicamente, o pH da composição de revestimento à base de água é elevado para pH = 11, preferencialmente para pH = 13, mais preferencialmente para pH> 13, e depois a solução ativadora é adicionada à mistura.

[0026] A composição de revestimento à base de água ativada pode ser aplicada sobre a superfície de substrato sólido utilizando métodos de aplicação de revestimentos convencionais, tais como, por exemplo, pincel, rolo, rodo, esfregão, revestidor de cortina, imersão e métodos de pulverização como, por exemplo, pulverização atomizada a ar, pulverização assistida por ar, pulverização sem ar, pulverizador de baixa pressão de alto volume e pulverização sem ar assistida por ar. A secagem da composição de revestimento à base de água é tipicamente deixada prosseguir sob condições ambientais, tais como, por exemplo, a partir de 5 °C a 35 °C ou a

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 42/52 / 17 temperaturas elevadas tais como desde mais de 35 °C a 150 °C. As composições de revestimento à base de água seco são particularmente adequadas para utilização como marcação rodoviária de alta construção ou tintas de tráfego e tintas de construção.

[0027] Os exemplos seguintes servem para ilustrar a invenção.

MÉTODOS DE TESTE:

[0028] Teste de abrasão a seco: Os testes de abrasão a seco foram realizados em um raspador Taber Industries 5131 de acordo com o seguinte procedimento: rodas H22 foram usadas em combinação com pesos de 500 g em cada lado. Três vezes 500 ciclos foram executados por amostra. As rodas foram limpas com água usando sabão e escova, reaplainadas com 50 ciclos usando discos reaplainamento S11 e secadas em um forno antes de executar o próximo ciclo. As amostras de teste foram ponderadas antes e depois de cada ciclo para rastrear a perda de material, vários ciclos foram executados na mesma amostra e no mínimo três diferentes amostras de teste foram usadas. A avaliação estatística foi realizada usando o software JMP.

[0029] Secagem/Nenhum teste de tempo de coleta: Os testes de secagem foram realizados adaptando o procedimento descrito na norma ASTM D 711-89. O teste de laboratório permite comparar o tempo de não coleta de revestimentos, particularmente tintas de tráfego. Filmes de 2 mm de espessura foram aplicados a uma folha de classificação Leneta. Um cilindro de aço equipado com dois anéis O-ring de borracha foi rolado para baixo de uma rampa sobre o filme molhado em intervalos de tempo constantes. Os tempos foram comparados 1) quando a tinta não deixou marcas nos anéis Oring e 2) quando a roda não deixou marcas na amostra.

POLÍMEROS DE EMULSÃO À BASE DE ÁGUA USADOS NOS

EXEMPLOS

Polímero de emulsão à base de água	% de teor de monômero ácido Baseado no peso de polímero seco
A1	3,2 PEM
A2	3,2 PEM

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Polímero de emulsão à base de água	% de teor de monômero ácido Baseado no peso de polímero seco
A3	3,2 PEM
B1	2,0 AA
B2	Nenhum
B3	Nenhum
B4	ACRONAL™ S-790 (ácido carboxílico)

Nota: PEM é metacrilato de 2-fosfoetila, 65% ativo: AA é ácido acrílico; ACRONAL™ é uma marca comercial da BASF SE.

EXEMPLO 1. FORMAÇÃO DE COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA E COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA ATIVADA [0030] Procedimento de mistura: Misturou-se um polímero em emulsão aquosa (a 51% de sólidos) e uma dispersão aquosa de cimento antes da adição de um agente antiespumante seguido de materiais de enchimento de areia nas quantidades apresentadas na Tabela 1.1. A formulação da tinta foi estável e pode ser armazenada por mais de um mês. A solução ativadora foi pré-misturada de acordo com as proporções de massa na Tabela 1.1 e adicionada durante a agitação. A composição de revestimento à base de água ativada foi então aplicada a tiras de papel com uma espessura de 2 mm e seca durante sete dias antes dos testes de abrasão Taber.

TABELA 1.1 COMPOSIÇÕES DE SOLUÇÃO ATIVADORA E COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA

Pintura

Polímero de emulsão (51% de sólidos) 20,8 %

EXALT™ (60% de sólidos) 17,2%

SIBELCO™ C 300 20,6%

SIFRACO™ NE 03 41,3%

FOAMASTER™ MO2134 0,1%

Ativador	100%
PERAMIN™ AXL-80	0,70%
NaOH (50%)	1,75 %
H2O	0,35%

EXALT™ e PERAMIN™ são marcas comerciais da Kerneos, SA; SIBELCO™ é uma marca comercial da Sibelco NV; SIFRACO™ é uma marca comercial da Sifraco, SA; FOAMASTER™ é uma marca comercial da BASF SE.

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EXEMPLO 2. AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES MECÂNICAS [0031] As propriedades mecânicas relacionadas ao desempenho de durabilidade foram medidas por resultados de abrasão em revestimentos formados pelo método da presente invenção de acordo com o Exemplo 1. Revestimentos secos/endurecidos foram submetidos a testes de abrasão.

TABELA 2.1 AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA À ABRASÃO

	Tipo de polímero	Abrasão/g	±
Controle	À base de solvente	1,39	0,13
Exemplo 2.A1	À base de água	0,08	0,03
Exemplo 2.A2	À base de água	0,15	0,03
Exemplo Comparativo 2.B 1	À base de água	0,27	0,03
Exemplo Comparativo 2.B2	À base de água	0,29	0,04

[0032] Os substratos revestidos a seco da invenção Exemplos 2.A1 e

2.A2 que incorporam os polímeros de emulsão aquosa A1 e A2, respectivamente, exibem uma vantagem estatisticamente significativa na resistência à abrasão em relação àquela dos exemplos comparativos incluindo copolímeros de emulsão aquosa, B1 e B2 não incluindo monômero de ácido fosforoso.

EXEMPLO 3. AVALIAÇÃO DA COMPATIBILIDADE DE POLÍMEROS DE EMULSÃO AQUOSA COM SOLUÇÕES ATIVADORAS [0033] Uma emulsão compatível de EXALT™ é desejavelmente estável a pH> 13 e a elevada resistência iônica. Os testes de compatibilidade foram realizados da seguinte forma. Para cada emulsão, o pH foi aumentado acima de 13 usando NaOH (50%). Em um frasco separado, o sal acelerador (PERAMIN™ AXL-80; Li2SO4.H2O) foi misturado com o polímero de emulsão aquosa em um nível de 7% em peso com base nos sólidos poliméricos da emulsão.

[0034] Os dados na Tabela 3.1 apresentam a quantidade de sal que pode ser adicionada antes de as emulsões flocularem.

TABELA 3.1. ROBUSTEZ DE DIFERENTES POLÍMEROS DE EMULSÃO AQUOSA CONTRA CONDIÇÕES DE ATIVAÇÃO DE

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CIMENTO DE ALTA RESISTÊNCIA IÔNICA.

Polímero de Emulsão	B3	B1	A1	A3
Quantidade de LÍ2SO4.H2O (PERAMIN™ AXL-80) adicionada antes da floculação, % em peso, (10 g de emulsão)	2,5%	2,8%	30%	10%

[0035] Polímeros de emulsão aquosa A1 e A3 incluindo monômero de ácido fosforoso copolimerizado exibem uma estabilidade vantajosa surpreendente sob estas condições de ativação e, em particular, resistência a elevados teores de sal em relação aos polímeros de emulsão aquosa comparativos não incluindo monômero de ácido fosforoso, B1 e B3.

EXEMPLO 4. FORMAÇÃO DE COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA E COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA ATIVADA ADEQUADA PARA USO COMO TINTA DE MARCAÇÃO DE TRÁFEGO OU DE ESTRADA [0036] As composições de revestimento aquosas foram preparadas de acordo com a Tabela 4.1. Para ativar as composições de revestimento à base de água, a solução ativadora foi misturada manualmente com a composição de revestimento pouco antes da aplicação do revestimento. Todas as outras manipulações foram realizadas conforme descrito na norma ASTM D 711-89.

TABELA 4.1. COMPOSIÇÃO DE SOLUÇÃO ATIVADORA E COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA

(Composições em g)
Exemplo	Comp.4.3	Comp.4.2	4,1
Polímero de Emulsão A1			112
Polímero de Emulsão B1	103	101
Polímero de Emulsão B2	25	-	25
EXALT ™ (% em peso de sólidos)	133 (65)	103 (60)	124 (70)
SIBELCO™ C 300	108	111	108
SIFRACO™ NE03	184	226	184
FOAMASTER™ MO 2134	0,5	0,5	0,5
Ativador-Acelerador
PERAMIN™ AXL-80	6, 1	4, 3	6,1
NaOH (50%)	15,1	10,8	15,1
Água	3	2,2	3

EXEMPLO 5. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE SECAGEM DE COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA ATIVADAS TABELA 5.1 PROPRIEDADES DE SECAGEM DE COMPOSIÇÕES À BASE DE ÁGUA ATIVADAS

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Composição de revestimento à base de água	4,1	Comp.4.2	Comp.4.3
Sem tempo de coleta (50% de umidade relativa):
Espessura do filme (mm)	2	2
Sem aderência aos anéis de borracha (min)	35 a 45	50
Sem marcas na pintura (min)	60	50
Sem tempo de coleta (90% de umidade relativa):
Espessura do filme (mm)	2	2	2
Sem aderência aos anéis de borracha (min)	30	> 150	210
Sem marcas na pintura (min)	70	> 150	> 240

[0037] A 50% de RH, a composição de revestimento à base de água ativada (4.1) da invenção e a composição comparativa (4.2) tiveram um desempenho semelhante. No entanto, a 90% de RH, surpreendentemente, o desempenho da configuração da composição de revestimento à base de água ativada (4.1) não foi notavelmente afetado pelo nível de umidade. Em comparação, os tempos de endurecimento das composições comparativas (4.2 e 4.3) foram muito mais longos com umidade mais alta.

EXEMPLO 6. AS PROPRIEDADES MECÂNICAS RELACIONADAS AO DESEMPENHO DE DURABILIDADE FORAM MEDIDAS POR RESULTADOS DE ABRASÃO EM REVESTIMENTOS FORMADOS PELO MÉTODO DA PRESENTE INVENÇÃO DE ACORDO COM O

EXEMPLO 4. OS REVESTIMENTOS SECOS/ENDURECIDOS FORAM SUBMETIDOS À ABRASÃO TABER DE ACORDO COM OS TESTES

DE ABRASÃO DO MÉTODO DE TESTE.

TABELA 6.1 AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA À ABRASÃO

	Tipo de polímero	Composição	Abrasão/g
Controle	À base de solvente	MMA	1,59
Exemplo 6.1	À base de água	A1/B2 75/25	0,45
Exemplo Comp. 6.2	À base de água	B4	1,56

[0038] Um revestimento seco da invenção (Ex. 6.1) exibiu resultados de abrasão Taber extraordinariamente superiores quando comparado com um revestimento seco (comp. Ex. 6.2) baseado em um polímero de emulsão de estireno/acrílico que não contém monômero de ácido fosforoso

Petição 870180128838, de 11/09/2018, pág. 47/52 / 17 copolimerizado.

EXEMPLO 7. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE SECAGEM DE COMPOSIÇÕES DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA ATIVADAS

TABELA 7.1 DESEMPENHO DO TEMPO DE SECAGEM DOS REVESTIMENTOS FORMADOS PELO MÉTODO DA PRESENTE

INVENÇÃO DE ACORDO COM O EXEMPLO 4.______________

	7.1	Comp.7.2
Composição de revestimento à base de água	A1/B2, 75/25, em peso	B4
Sem tempo de coleta (50% de umidade relativa):
Espessura do filme (mm)	2	2
Sem marcas na pintura (min)	65	170
Sem tempo de coleta (90% de umidade relativa):
Espessura do filme (mm)	2	2
Sem marcas na pintura (min)	65	> 250

[0039] Surpreendentemente, o desempenho de endurecimento da composição de revestimento à base de água ativada (7.1) não foi notavelmente afetado pelo nível de umidade. O tempo de endurecimento da composição comparativa (7.2) foi muito maior que 90% da HR.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de revestimento à base de água, caracterizada pelo fato de que compreende:

(a) um polímero de emulsão aquosa, sendo que o dito polímero de emulsão compreende, como unidades copolimerizadas, de 0,1% a 10% de monômero de ácido fosforoso, com base no peso seco do dito polímero de emulsão; sendo que o dito polímero de emulsão está em uma quantidade de 8% a 30% em peso em uma base seca;

(b) uma dispersão aquosa de cimento, sendo que a dita dispersão aquosa tem um teor de sólidos de cimento de 50% a 80% em peso, sendo que o dito cimento é selecionado do grupo que consiste em cimento aluminoso, cimento sulfoaluminoso e misturas dos mesmos, sendo que o dito cimento está em uma quantidade de 10% a 30% em peso em uma base seca; e (c) material de enchimento inerte sólido em uma quantidade de 40% a 82% em peso em uma base seca;

sendo que a razão entre o dito polímero de emulsão/dito cimento é de 0,66 a 1,5 em uma base seca/seca; e sendo que a razão entre água/dito cimento é de 0,6 a 2,0 em uma base de cimento seca.
2. Composição de revestimento à base de água de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito polímero de emulsão compreende, como unidades copolimerizadas, de 1% a 5% de monômero de ácido fosforoso, com base no peso seco do dito polímero de emulsão aquosa.
3. Composição de revestimento à base de água de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito polímero de emulsão está em uma quantidade de 10 a 17% em peso em uma base seca; sendo que a dita dispersão aquosa de cimento está em uma quantidade de 10% a 20% em peso em uma base seca; e sendo que o material de enchimento sólido está em uma quantidade de 63% a 80% em peso em uma base seca.
4. Composição de revestimento à base de água de acordo com

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2 / 3 a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão entre o dito polímero de emulsão/dito cimento é de 0,7 a 1,25 em uma base seca/seca.
5. Método para fornecer um substrato revestido, caracterizado pelo fato de que compreende:

(a) fornecer uma superfície de substrato sólida;

(b) aplicar sobre a mesma uma composição à base de água ativada que compreende (i) uma composição de revestimento à base de água que compreende (aa) um polímero de emulsão aquosa, sendo que o dito polímero de emulsão compreende, como unidades copolimerizadas, de 0,1% a 10% de monômero de ácido fosforoso, com base no peso seco do dito polímero de emulsão; sendo que o dito polímero de emulsão está em uma quantidade de 8% a 30% em peso em uma base seca; (bb) uma dispersão aquosa de cimento, sendo que a dita dispersão aquosa tem um teor de sólidos de cimento de 50% a 80% em peso, sendo que o dito cimento é selecionado do grupo que consiste em cimento aluminoso, cimento sulfoaluminoso e misturas dos mesmos, sendo que o dito cimento está em uma quantidade de 10% a 30% em peso em uma base seca; e (c) material de enchimento inerte sólido em uma quantidade de 40% a 82% em peso em uma base seca; em que a razão entre o dito polímero de emulsão/dito cimento é de 0,66 a 1,5 em uma base seca/seca; e em que a razão entre água/dito cimento é de 0,6 a 2,0 em uma base de cimento seca; em que o pH da dita composição de revestimento à base de água foi ajustado para um pH>11; e (ii) uma solução ativadora aquosa que compreende de 0,4% a 0,8% de um sal de metal selecionado do grupo que consiste em sódio, potássio, magnésio e sais de cálcio, em peso de metal com base no peso seco do dito cimento; e (d) secar a dita composição de revestimento à base de água ativada.
6. Método para fornecer um substrato revestido de acordo com

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3 / 3 a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito polímero de emulsão compreende, como unidades copolimerizadas, de 1% a 5% de monômero de ácido fosforoso, com base no peso seco do dito polímero de emulsão aquosa.
7. Método para fornecer um substrato revestido de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito polímero de emulsão está em uma quantidade de 10 a 17% em peso em uma base seca; sendo que a dita dispersão aquosa de cimento está em uma quantidade de 10% a 20% em peso em uma base seca; e sendo que o material de enchimento sólido está em uma quantidade de 63% a 80% em peso em uma base seca.
8. Método para fornecer um substrato revestido de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a razão entre o dito polímero de emulsão/dito cimento é de 0,7 a 1,25 em uma base seca/seca.
9. Substrato revestido, caracterizado pelo fato de que é formado pelo método como definido na reivindicação 5.