BR102019008079A2 - composições de polímero funcionalizado para coalescência com baixo teor de voc de emulsões à base de água - Google Patents

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Abstract

“composições de polímero funcionalizado para coalescência com baixo teor de voc de emulsões à base de água” a presente invenção se refere a uma composição de revestimento que tem boas propriedades de bloqueio e formação de filme em uma composição que também tem baixo teor de vocs ou nenhum voc. as composições de revestimento do presente documento incluem polímeros de (met)acrilato de uretano funcionalizados que permitem a melhor formação de filme e coalescência de partícula ao mesmo tempo em que mantém-se os baixos níveis de voc ou nenhum nível de voc. em um aspecto, as composições de revestimento incluem polímeros funcionalizados com uma temperatura de transição vítrea mais alta (tg) para auxiliar na obtenção de boa resistência ao bloqueio, mas uma baixa temperatura de formação de filme mínima (mfft) para atingir boa coalescência de partículas e formação de filme ao mesmo tempo em que é substancialmente livre de cossolventes, auxiliar de coalescência e/ou plastificantes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para:
“COMPOSIÇÕES DE POLÍMERO FUNCIONALIZADO PARA COALESCÊNCIA
COM BAIXO TEOR DE VOC DE EMULSÕES À BASE DE ÁGUA
Referência Cruzada a Pedidos Relacionados [001]
O presente pedido reivindica o benefício do
Pedido Provisório no U.S.62/659.317, depositado em 18 de abril de 2018.
Campo
002]
Este pedido refere-se geralmente a emulsões à base de água ou de látex funcionalizadas com monômeros de (met)acrilato de uretano para melhorar a coalescência de polímeros de temperatura de transição vítrea mais alta com uma menor temperatura mínima geral de formação de filme.
Antecedentes [003] Revestimentos e tintas à base de água são frequentemente considerados inferiores aos chamados sistemas baseados em solvente que incluem solventes orgânicos em vez de água. A superioridade dos revestimentos e tintas à base de solvente é principalmente devida à qualidade do filme formado. Os polímeros em sistemas à base de solvente são dissolvidos no solvente orgânico e, portanto, tendem a resultar em filmes uniformes após a evaporação do solvente. Os revestimentos e tintas à base de água, por outro lado, incluem tipicamente partículas de polímero em água que tendem a sofrer um passo de coalescência para formar um filme. Em
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2/60 muitos casos, essa coalescência é incompleta sem o auxílio de um cossolvente, plastificante ou agente de coalescência para ajudar a suavizar as partículas de látex, permitindo que se fundam e formem um filme contínuo. No entanto, os solventes, agentes plastificantes ou coalescentes adicionados podem, em alguns casos, prejudicar o desempenho do filme e/ou contribuir para o aumento de compostos orgânicos voláteis (“VOC) dos revestimentos. Muitas vezes, é desejado minimizar os níveis de VOC em revestimentos e tintas.
[004] Revestimentos e tintas que incluem sistemas poliméricos com temperaturas de transição vítrea mais altas (Tg) são desejados em algumas aplicações porque tendem a fornecer melhor dureza, resistência química, tempo de secagem e resistência de bloco para sugerir alguns benefícios desejados dos polímeros de Tg maiores. No entanto, polímeros de Tg mais altas geralmente exigem solventes orgânicos ou quantidades elevadas dos cossolvente para formar adequadamente um bom filme. Alternativamente, o aquecimento do revestimento e do filme acima da Tg tende a ajudar na formação de um bom filme, mas tal abordagem é frequentemente inconveniente e, geralmente, não é uma opção na indústria de revestimento e pintura de consumidores. Assim, os revestimentos à base de água são muitas vezes limitados ao uso de polímeros de Tg mais baixos, mais macios, quando
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3/60 incorporados em uma formulação de baixo VOC.
[005] Polímeros Tg mais baixos em revestimentos à base de água e, especialmente, revestimentos à base de água com baixo VOC, podem, em alguns casos, resultar em baixa resistência ao bloqueio do revestimento. Bloqueio é a indesejável adesão entre duas superfícies pintadas, entre a tinta e outra superfície (como a decapagem), ou entre as superfícies pintadas de uma porta e batente da porta, por exemplo. A tinta pode grudar a si mesma ou ao descongelamento quando uma janela ou porta é aberta e pode deixar manchas nuas de substrato. Revestimentos e tintas à base de água, especialmente revestimentos e tintas à base de água com baixo teor de VOC, geralmente incluem os polímeros de baixa Tg, como observado acima, que podem resultar em filmes com baixa resistência ao bloqueio. Assim, os fabricantes de tintas e revestimentos enfrentam um dilema quando desenvolvem produtos projetados para alta resistência a bloqueios, ou formulam uma composição baseada em solvente orgânico com a deficiência de VOCs mais altos ou, se uma formulação à base de água é necessária, incluem cossolvente, plastificantes ou auxiliares coalescentes que melhoram a formação do filme, mas vão contra o desejo de ter uma formulação com baixo teor de VOC à base de água.
Sumário [006] A presente revelação descreve uma composição
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4/60 de revestimento de látex com baixo VOC para melhorar a coalescência de emulsões à base de água. Em um aspecto, a composição de revestimento de látex com baixa VOC inclui um polímero obtido a partir de monômeros incluindo um ou mais de um monômero de acetato de vinila, um monômero de (met)acrilato de alquila, um monômero estirênico ou combinações destes em conjunto com um monômero de (met)acrilato de uretano. O monômero de (met)acrilato de uretano proporciona cerca de 4 a cerca de 15 por cento de locais de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis por monômero de (met)acrilato de uretano. O polímero tem uma temperatura de transição vítrea medida por calorimetria de varrimento diferencial de cerca de 17 °C ou superior e uma temperatura mínima de formação de película de cerca de 12 °C ou inferior ao mesmo tempo. A composição de revestimento de látex de baixo VOC também inclui água, e a composição de revestimento de látex de baixo VOC é substancialmente isenta de cossolvente, plastificantes, auxiliares de coalescência e suas misturas.
[007] A composição de revestimento de látex de baixo COV do parágrafo anterior pode também ser combinada com uma ou mais características opcionais em outras modalidades ou abordagens. Por exemplo, a composição de revestimento de látex de baixo COV pode ainda incluir em que o monômero de (met)acrilato de uretano fornece cerca de 2 a cerca de 9 por
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5/60 cento de locais de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis por monômero de (met)acrilato de uretano e que estão espaçados de 1 a 4 átomos de carbono de uma extremidade
terminal do monômero de acrilato de uretano (meta) ); e/ou em
que a composição de revestimento, quando seca, forma uma
película homogênea à temperatura mínima de formação de
película de cerca de 12 °C ou inferior e sendo
substancialmente isenta de cossolvente, plastificantes, auxiliares de coalescência, e misturas dos mesmos, pelo menos em parte, a partir de uma rede polimérica coalescente, incluindo ligações de hidrogênio do nitrogênio da amida ao oxigênio da carbonila entre as partículas do polímero nos mesmos; e/ou em que o monômero de uretano (met)acrilato tem a fórmula
em que R é hidrogênio ou um grupo metila, R1 é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos, e R2 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos ou uma carbamato de alquila que tem uma terminação de alquila com 1 a 4 carbonos; e/ou em que os grupos R2 são uma cadeia de alquila linear; e/ou em que a composição de revestimento de látex com baixo VOC tem menos que cerca de 0,5 por cento em peso dos cossolvente,
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6/60 plastificantes, auxiliares de coalescência e suas misturas; e/ou em que o polímero inclui cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol do unidades de monômero de (met)acrilato de uretano; e/ou em que R2 é uma porção química de carbamato de alquila da fórmula
em que R3 é uma cadeia de alquileno com 1 a 6 carbonos e R4 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos; e/ou em que o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
em que R é hidrogênio ou um grupo metila, R1 é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos, R3 é uma cadeia de alquileno com 1 a 6 carbonos e R4 é uma cadeia de alquila com 1 toa 4 carbonos; e/ou em que o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
em que R é hidrogênio ou um grupo metila, R1 é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos, e R4 é uma cadeia
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7/60 de alquila com 1 a 4 carbonos; e/ou em que o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
em que R é hidrogênio ou um grupo metila, e R4 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos; e/ou em que o polímero tem uma temperatura de transição, vítrea como medida por calorimetria de varredura diferencial, de cerca de 17 a cerca de 40 °C e uma temperatura mínima de formação de filme de cerca de 0 a cerca de 12 °C; e/ou em que uma diferença entre a temperatura de transição, vítrea como medida por calorimetria de varredura diferencial, e a temperatura mínima de formação de filme é, pelo menos, cerca de 5 °C; e/ou em que uma diferença entre a temperatura de transição, vítrea como medida por calorimetria de varredura diferencial, e a temperatura mínima de formação de filme é cerca de 5 °C a cerca de 40°C; e/ou em que o revestimento de látex tem um VOC de cerca de 5 g/L ou menor; e/ou em que o polímero inclui o monômero de acetato de vinila, o monômero de (met)acrilato de alquila, e o monômero de (met)acrilato de uretano; e/ou em que o polímero inclui cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol do monômero de (met)acrilato de uretano, cerca de 20 a cerca de 97 por cento em mol do
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8/60 monômero de (met)acrilato de alquila e cerca de 20 a cerca de 90 por cento em mol do monômero de acetato de vinila e/ou estirênico; e/ou em que o polímero inclui adicionalmente cerca de 0,2 a cerca de 10 por cento em mol ácido acrílico; e/ou em que um revestimento seco do mesmo exibe uma resistência ao bloqueio de 4 ou maior, como medida por ASTM D4946-89.
[008] Em outro aspecto ou modalidade, a presente revelação também fornece uma composição de revestimento de látex com baixo VOC para coalescência melhorada de emulsões à base de água em que a composição de revestimento de látex com baixo VOC inclui um polímero obtido a partir de monômeros que incluem um ou mais dentre um monômero de acetato de vinila, um monômero de (met)acrilato de alquila, um monômero estirênico ou suas combinações junto com um monômero de (met)acrilato de uretano. Em uma abordagem desse aspecto, o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
em que R é hidrogênio ou um grupo metila, R1 é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos, R3 é uma cadeia de alquileno com 1 a 6 carbonos e R4 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos.
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9/60 [009] A composição de revestimento de látex de baixo COV do parágrafo anterior pode também ser combinada com uma ou mais características opcionais em outras modalidades ou abordagens. Por exemplo, em que o monômero de (met)acrilato de uretano fornece cerca de 4 a cerca de 15 por cento de sítios de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis por monômero de (met)acrilato de uretano; e/ou em que o polímero tem uma temperatura de transição, vítrea como medida por calorimetria de varredura diferencial, de cerca de 17°C ou maior e uma temperatura mínima de formação de filme de cerca de 12°C ou menor ao mesmo tempo; e/ou em que a composição de revestimento de látex com baixo VOC é substancialmente livre de cossolvente, plastificantes, auxiliares de coalescência e suas misturas; e/ou em que a composição de revestimento, quando seca, forma um filme homogêneo na temperatura mínima de formação de filme de cerca de 12 °C ou menor e que é substancialmente livre de cossolvente, plastificantes, auxiliares de coalescência e suas misturas pelo menos em parte por uma rede polimérica coalescente que inclui ligações de nitrogênio de amida a pontes de hidrogênio de oxigênio de carbonila entre partículas de polímero na mesma; e/ou em que a composição de revestimento de látex com baixo VOC tem menos que cerca de 0,5 por cento em peso de cossolvente, plastificantes, auxiliares de coalescência e suas misturas; e/ou em que o
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10/60 polímero inclui cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol das unidades de monômero de (met)acrilato de uretano; e/ou em que R3 é uma cadeia de 6 carbonos linear ou ramificada; e/ou em que R1 é uma porção química de etileno; e/ou em que o polímero tem uma temperatura de transição, vítrea como medida por calorimetria de varredura diferencial, de cerca de 17 a cerca de 40 °C e uma temperatura mínima de formação de filme de cerca de 0 a cerca de 12 °C; e/ou em que o revestimento de látex tem um VOC de cerca de 5 g/L ou menor; e/ou em que o polímero inclui o monômero de acetato de vinila ou monômero estirênico, o monômero de (met)acrilato de alquila e o monômero de (met)acrilato de uretano; e/ou em que o polímero inclui cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol do monômero de (met)acrilato de uretano, cerca de 20 a cerca de 97 por cento em mol do monômero de (met)acrilato de alquila e cerca de 20 a cerca de 90 por cento em mol do monômero de acetato de vinila e/ou estirênico; e/ou em que o polímero inclui adicionalmente cerca de 0,2 a cerca de 10 mol de ácido acrílico; e/ou em que um revestimento seco do mesmo exibe uma resistência ao bloqueio de 4 ou maior, como medida por ASTM D4946-89.
Breve Descrição dos Desenhos [010] A Figura 1 é um gráfico de temperatura de transição vítrea, como medida por DSC, e temperatura mínima de formação de filme de polímeros no presente documento em
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11/60 relação a um polímero de controle sem um (met)acrilato de uretano;
[011] A Figura 2 é outro gráfico de temperatura de transição vítrea, como medida por DSC, e temperatura mínima de formação de filme de polímeros no presente documento em relação a um polímero de controle sem um (met)acrilato de uretano; e [012] As Figuras 3A-3C incluem microscopia de força atômica com geração de imagens de fase (AFM) de polímeros no presente documento mostrada em relação a um polímero de controle sem um (met)acrilato de uretano; o eixo geométrico y da mesma fornece a mudança de fase da medição de AFM.
Descrição Detalhada [013] Uma composição de revestimento, tal como uma emulsão à base de água ou revestimento de látex, é descrita que tem boas propriedades de formação de filme bloqueio em uma composição que também tem baixo ou nenhum VOC. As composições de revestimento no presente documento incluem polímeros de (met)acrilato funcionalizados que permitem melhor formação de filme e coalescência de partículas enquanto mantém os níveis de VOC baixos ou inexistentes. Em um aspecto, as composições de revestimento incluem polímeros funcionalizados, tal como polímeros funcionalizados de (met)acrilato de uretano, com monômeros adicionados para alcançar altas temperaturas de transição vítrea (Tg) para
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12/60 auxiliar na boa resistência ao bloqueio, mas também uma baixa temperatura mínima de formação de filme (MFFT) ao mesmo tempo para alcançar boa coalescência de partículas e formação de filme, enquanto é substancialmente livre de cossolvente, auxiliares coalescentes e/ou plastificantes. Com as altas temperaturas de transição vítrea, foi inesperado que os revestimentos de látex no presente documento formariam filmes homogêneos com MFFT tão baixa sem níveis substanciais de cossolvente, plastificantes e/ou auxiliares de coalescência, devido ao fato de que entendia-se, anteriormente, que altos níveis de tais aditivos foram necessários para alcançar bons filmes em revestimentos de látex que incluem polímeros com alta Tg.
[014] Como discutido nos Antecedentes, os polímeros com alta Tg que forneceram boa resistência ao bloqueio, dureza e resistência química tipicamente exigiram solventes orgânicos ou, se usados em um sistema à base de água, com cossolvente, plastificantes e/ou auxiliares coalescentes adicionados para alcançar boa formação de filme. São constatados no presente documento, por outro lado, revestimentos de látex ou emulsões à base de água que incluem polímeros e monômeros de (met)acrilato funcionalizados para os mesmos, que alcançam boa coalescência de partículas para formação de filme com baixas MFFTs e boa resistência ao bloqueio com um polímero (ou polímeros) de alta Tg ao mesmo
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13/60 tempo. Isso é alcançado sem a necessidade de solventes orgânicos ou níveis substanciais de cossolvente, plastificantes e auxiliares coalescentes.
[015] Em outro aspecto, as composições no presente documento incluem um polímero de (met)acrilato funcionalizado obtido a partir de monômeros que incluem um ou mais dentre um monômero de acetato de vinila, um monômero de (met)acrilato de alquila, um monômero estirênico ou suas combinações junto com um monômero de (met)acrilato de uretano. O polímero funcionalizado inclui unidades monoméricas copolimerizadas aleatoriamente de tais monômeros.
[016] Em algumas abordagens, o monômero de (met)acrilato de uretano fornece cerca de 4 a cerca de 15 por cento de sítios de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis por monômero. O polímero tem uma alta temperatura de transição, vítrea como medida por calorimetria de varredura diferencial, de cerca de 17 °C ou maior e uma baixa temperatura mínima de formação de filme de cerca de 12 °C, ou menor, ao mesmo tempo. A composição de revestimento de látex com baixo VOC também inclui água e, como discutido acima, é substancialmente livre de cossolvente, plastificantes, auxiliares de coalescência e suas misturas.
[017] Em abordagens adicionais, o monômero de (met)acrilato de uretano pode fornecer cerca de 2 a cerca de
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14/60 por cento sítios de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis que são espaçados 1 a 4 átomos de carbono a partir de uma extremidade terminal do monômero ou unidade de monômero no polímero. Os revestimentos no presente documento, surpreendentemente, formam um filme homogêneo, como mostrado nas imagens exemplificativas da Figura 3, na temperatura mínima de formação de filme de cerca de 12 °C ou menor e que é substancialmente livre dos cossolvente, plastificantes, auxiliares de coalescência e suas misturas, pelo menos em parte devido a uma rede polimérica coalescente que inclui pontes de hidrogênio de nitrogênio de amida a oxigênio de carbonila entre partículas de polímero na mesma. Como discutido adicionalmente no presente documento, os sítios de ligação de hidrogênio são estericamente disponíveis para ligação entre partículas de polímero e, sem desejar ser limitado pela teoria, ajudam a alcançar a formação de filme surpreendentemente homogênea após secar sem a presença dos cossolvente, plastificantes e/ou auxiliares de coalescência.
[018] Como utilizado no presente documento, quando um monômero, ou mistura de monômero, é descrito, esta revelação também se refere à unidade de monômero ou unidade de repetição associada quando polimerizada e vice-versa. Como também usado no presente documento, monômero (ou monômeros) de (met)acrilato ou unidade (ou unidades) de
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15/60 monômero referem-se ou a um monômero de acrilato ou unidade de monômero, um monômero de metacrilato ou unidade de monômero ou sua mistura (ou misturas). Geralmente, os polímeros no presente documento são formados através de polimerização ao longo de ligações duplas de carbono-carbono nas respectivas unidades de monômero.
[019] Determinada terminologia é usada no presente documento apenas por conveniência e não deve ser tomada como uma limitação da presente invenção. A linguagem relativa usada no presente documento é melhor entendida com referência aos desenhos (se houver), nos quais numerais iguais são usados para identificar itens semelhantes ou similares. Adicionalmente, nos desenhos, certas características podem ser mostradas de uma forma um tanto esquemática.
[020] Deve-se notar também que a frase pelo menos um dentre, se utilizada no presente documento, seguida por uma pluralidade de membros no presente documento significa que um dos membros, ou uma combinação de mais do que um dos membros. Por exemplo, a frase pelo menos um dentre um primeiro componente e um segundo componente significa, no presente pedido: o primeiro componente, o segundo componente ou o primeiro componente e o segundo componente combinados.
Da mesma forma, pelo menos um dentre um primeiro componente, um segundo componente e um terceiro componente significa, no presente pedido: o primeiro componente, o segundo
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16/60 componente, o terceiro componente, o primeiro componente e o segundo componente, o primeiro componente e o terceiro componente, o segundo componente e o terceiro componente ou, o primeiro componente, e o segundo componente, e o terceiro componente. Combinações semelhantes de listagens maiores de componentes também são possíveis.
Glossário de Termos [021] Opacidade ou ocultação (em algumas abordagens), como utilizado no presente documento, referese geralmente à capacidade de um filme para dispersar luz com base na espessura do filme. A Opacidade é frequentemente expressa como S/mil e pode estar na forma de coeficientes de dispersão Kubelka-Munk, conforme determinado pelo uso de uma modificação da norma ASTM D 2805-70, conforme descrito em J.E. Mchutt e H.L. Ramsay in American Paint and Coatings Journal, abril de 1988, página 46 pelo método de redução de peso, que é incorporado no presente documento a título de referência.
[022] Polímero Opaco, tal como utilizado no presente documento, refere-se geralmente a uma rede polimérica que encerra, ou encerra substancialmente, um volume vazio especificado. Em algumas modalidades uma Polímero Opaco compreende poliestireno. Os polímeros opacos estão comercialmente disponíveis a partir de fornecedores comerciais. Os Polímeros Opacos comercialmente disponíveis
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17/60 exemplificativos são Ropaque Ultra EF ou Ropaque OP-96 EF (ambos disponíveis da Dow Chemical Company, Midland, MI). Em certas modalidades o volume definido de um Polímero Opaco compreende formação a ar de um vazio que dispersa a luz. Para modalidades que incluem um líquido dentro do volume definido, o líquido é eventualmente substituído com ar, criando um vazio que dispersa a luz. Os polímeros opacos podem ser usados como uma substituição parcial para TiO2 em tintas ou outros revestimentos para aprimorar ocultação e brancura em tintas e revestimentos.
[023] Concentração de Volume de Pigmento ou
PVC, tal como utilizado no presente documento, refere-se a um número que representa o volume de pigmento (por exemplo, polímero opaco, dióxido de titânio e/ou partículas de extensor) comparado com o volume de todos os sólidos. No campo de tintas e revestimentos, a PVC é uma medida útil porque o Aglutinante atua como o material para unir todo o pigmento e outras matérias-primas na tinta, e o valor da PVC garante que há Aglutinante suficiente para permitir que a tinta adira adequadamente a qualquer coisa em que tenha sido aplicada, além de conter todos os outros componentes da tinta. Se uma tinta não tiver nenhum pigmento, geralmente será muito brilhante e terá um PVC de zero. Um exemplo é a tinta de brilho claro. As tintas planas têm uma carga muito alta de pigmentos e têm altas PVCs (geralmente na faixa de
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18/60 cerca de 35% até cerca de 80%). Outra faixa exemplificativa não limitativa de PVC em que o pigmento pode ser carregado é de cerca de 60% a cerca de 75%. Os iniciadores e subrevestimentos variam de 30% a cerca de 50% de PVC, assim como as tintas semibrilhante, acetinada e com baixo brilho. A PVC pode ser expressa como uma porcentagem. Por exemplo, se um revestimento tem uma PVC de 30, então 30% da mistura total de aglutinante e pigmento é pigmento, e 70% da mistura total de aglutinante e pigmento são sólidos aglutinantes em uma base de volume.
[024] Aglutinante, como utilizado no presente documento, refere-se a moléculas de cadeia longa, ou polímeros, que são materiais de formação de filmes. Aglutinantes são geralmente responsáveis por colar ou aglutinar materiais entre si e ao substrato. Os polímeros de látex são um exemplo não limitativo de um aglutinante que pode ser disperso em água utilizando um dispersante e a formação de película (ou outra formação de rede) ocorre pela união (ou coalescência) destas partículas sólidas à medida que a água evapora ou é retirada. Os aglutinantes exemplificativos que podem ser utilizados na presente divulgação incluem, porém sem limitação, acetatos de polivinila, acrílicos de vinila, butadieno de estireno, acrílicos de estireno, polímeros e copolímeros de etileno vinila ou terpolímeros como discutido no presente documento.
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Em algumas abordagens, os copolímeros e terpolímeros no presente documento funcionam como um aglutinante de tinta e nenhum aglutinante adicional é utilizado.
[025] Tinta , como utilizado no presente
documento, refere-se a qualquer mistura que compreende
diferentes tipos de matérias-primas, cada uma com a sua
própria função, que deve ser equilibrada para alcançar as propriedades desejadas no produto final ou revestimento de filme. As duas principais funções da tinta são decoração e proteção. Uma tinta pode conter um solvente (que pode incluir um componente volátil derivado de um destilado de petróleo para uma tinta à base de solvente, ou baixo VOC ou nenhum VOC, ou água para uma tinta à base de água), um Aglutinante, um pigmento, cargas (tais como um extensor ou uma pluralidade de extensores de tamanhos diferentes) e um aditivo, que pode conferir funcionalidade diferente à tinta ou ao revestimento final. As modalidades podem incluir um aglomerado de pigmentos como componente da mesma, opcionalmente em combinação com pelo menos um dentre o solvente, aglutinante, pigmento, carga e aditivo.
[026] Revestimentos, como utilizado no presente documento, refere-se a composições tais como tinta, manchas, lacas, etc.
[027] Aditivos, como utilizado no presente documento, refere-se a uma categoria geral de componentes ou
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20/60 outras matérias-primas que podem ser adicionadas aos revestimentos no presente documento para promover várias propriedades. Exemplos incluem, porém sem limitação, tensoativos, antiespumantes, biocidas, antimofos, algicidas, espessantes, agentes antissedimentação, tampões de pH, inibidores de corrosão, secantes e/ou agentes antiesfola.
[028] Temperatura de transição vítrea ou Tg geralmente se refere a uma região de temperatura em que um polímero amorfo transita de um material duro e vítreo para um material mais macio e emborrachado. Normalmente, essa transição é reversível. A Tg é medida por calorimetria de varredura diferencial (DSC) e/ou análise mecânica dinâmica (DMA), tal como com um calorímetro de varredura diferencial TA Instruments Q200, ou o instrumento similar. De preferência, Tg é medida através de DSC.
[029] Temperatura mínima de formação de filme ou MFFT refere-se à temperatura mais baixa na qual um polímero se autocoalesce para formar um filme de polímero contínuo. Em temperaturas iguais ou superiores à MFFT do polímero, forma-se um filme. Em temperaturas abaixo do MFFT, o polímero geralmente não pode coalescer para formar um filme contínuo e tipicamente não pode se ligar ou ligar outros componentes da tinta ou revestimento a um filme. A MFFT é medida com um aparelho que cria um gradiente de temperatura através de um filme moldado, tal como com um instrumento de temperatura
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21/60 mínima de formação de película Rhopoint MFFT 90 ou instrumento semelhante.
[030] Bloqueio ou “Resistência ao Bloqueio” geralmente se refere à capacidade de um revestimento ou tinta, quando aplicado a duas superfícies opostas, de resistir à adesão a si mesmo ou, se aplicado a uma única superfície adjacente a outra superfície, de resistir à adesão à outra superfície. É uma medida do grau de dureza e/ou grau de cura do revestimento ou tinta. O Bloqueio ou Resistência ao Bloqueio é medido de acordo com ASTM-D4946-89.
[031] Composto Orgânico Volátil ou VOC geralmente se refere a compostos orgânicos que têm uma alta pressão de vapor à temperatura ambiente. Em muitos casos, os VOCs são compostos com uma pressão de vapor maior que cerca de 0,1 mm de Hg. O VOC, tal como relatado no presente documento, é medido de acordo com ASTM D2369-90 e é o peso do VOC por volume dos sólidos do revestimento, em gramas/L.
Como utilizado no presente documento, baixo VOC ou substancialmente livre de VOCs significa menos que cerca de 50 g/L, em outras abordagens, menos que cerca de 10 g/L, em ainda outras abordagens, menos que cerca de 5 g/L e, ainda em outras abordagens, sem VOCs.
Polímero Funcionalizado [032] Voltando-se a mais das especificidades, as composições de revestimento no presente documento, que podem
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22/60 ser emulsões à base de água ou tintas de látex, incluem um polímero de (met)acrilato funcionalizado obtido a partir de monômero (ou monômeros) de (met)acrilato, monômero (ou monômeros) de (met)acrilato de uretano e, opcionalmente, um ou mais monômeros selecionados a partir de pelo menos monômero (ou monômeros) de acetato de vinila, monômero (ou monômeros) acrílico, monômero (ou monômeros) de estireno, os outros monômeros descritos abaixo e suas misturas. O polímero funcionalizado inclui unidades monoméricas copolimerizadas aleatoriamente de tais monômeros. Sem desejar ser limitado pela teoria, acredita-se que o monômero (ou monômeros) de (met)acrilato de uretano contribui com funcionalidade ao polímero de látex ao incluir grupos laterais polares que, quando polimerizados em um polímero, se estendem suficientemente a partir da estrutura central do polímero principal e interagem com partículas adjacentes para fornecer ligação em pontes de hidrogênio mais eficientes com grupos de uretano de partículas vizinhas para facilitar coalescência na ausência de níveis substanciais de solventes orgânicos, cossolvente e/ou plastificantes.
[033] Por exemplo, e em uma abordagem, os monômeros de (met)acrilato de uretano fornecem cerca de 4 a cerca de 15 por cento fontes ou sítios de ligação em pontes de hidrogênio estericamente disponíveis por monômero de uretano para o polímero funcionalizado. Em outras abordagens, o
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23/60 monômero de (met)acrilato de uretano fornece ao polímero funcionalizado cerca de 2 a cerca de 9 por cento fontes ou sítios de ligação em pontes de hidrogênio estericamente disponíveis que são espaçados 1 a 4 átomos de carbono ou unidades a partir de uma extremidade terminal do monômero de (met)acrilato de uretano ou unidade de monômero. Acreditase que essas fontes sou sítios de ligação em pontes de hidrogênio no (met)acrilato de uretano são posicionadas no polímero para fornecer ligação em pontes de hidrogênio entre nitrogênio de amida (ou nitrogênio de uretano) e oxigênio de carbonila entre partículas de polímero do revestimento após secagem e/ou remoção da água. Como utilizado no presente documento, um sítio ou fonte de ligação em pontes de hidrogênio se refere pelo menos a um nitrogênio de amida ou de uretano. Sem desejar ser limitado pela teoria, acreditase que os sítios de ligação de hidrogênio podem plastificar partículas vizinhas após a ligação em pontes de hidrogênio para permitir a formação de filme homogêneo a MFFTs tão baixas discutidas no presente documento. Em algumas abordagens, os sítios de ligação de hidrogênio fornecidos pelo nitrogênio de amida ou de uretano nas unidades de monômero de (met)acrilato de uretano são posicionados dentro do polímero para que estejam estericamente disponíveis para ligação em pontes de hidrogênio devido, pelo menos em parte, ao fato de que os sítios de ligação de hidrogênio se estendem
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24/60 suficientemente para longe a partir da estrutura central do polímero (como mostrado nas estruturas abaixo), sendo que são posicionados próximos à extremidade terminal da unidade de monômero, e/ou devido a cadeias alquila relativamente curtas (que são preferencialmente lineares) adjacentes aos sítios de ligação de hidrogênio em uma terminação da unidade de monômero no polímero. O recipiente de oxigênio de carbonila para a ligação em pontes de hidrogênio pode ser fornecido pelo oxigênio de carbonila em qualquer grupo amida ou grupo de acrilato que é preferencialmente localizado em uma partícula de polímero adjacente.
[034] O polímero de (met)acrilato funcionalizado pode incluir unidades de monômero adicionais que permitem um polímero de Tg maior do que normalmente usado em composições à base de água ou látex e, surpreendentemente, permite que o polímero tenha uma menor temperatura mínima de formação de filme (MFFT), ao mesmo tempo alcance um filme homogêneo em termos de composição de superfície, adesão, fricção, viscoelasticidade e outras características de superfície. Em algumas abordagens, os filmes no presente documento são desprovidos, ou substancialmente livres, de quaisquer partículas de polímero mensuráveis ou discretas quando medidos ou vistos pelo uso de microscopia de força atômica (AFM). (Consulte, por exemplo, a Figura 3.) Como discutido mais abaixo, os polímeros no presente documento também exibem
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25/60 uma grande diferencial de temperatura entre a Tg e a MFFT. (Consulte, por exemplo, as Figuras 1 e 2.) Tais propriedades poliméricas divergentes não eram anteriormente possíveis em tintas à base de água ou látex quando são necessários polímeros de alta Tg.
[035] Como utilizado no presente documento, sem a necessidade, sem níveis substanciais, na ausência ou substancialmente livre de solvente orgânico, cossolvente e/ou plastificantes geralmente significa que as composições de revestimento no presente documento têm menos que cerca de 1 por cento em peso, em outras abordagens, menos que cerca de 0,5 por cento em peso, em outras abordagens, menos que cerca de 0,2 por cento em peso e ainda em outras abordagens, nenhum cossolvente, plastificante e auxiliares coalescentes. Tais níveis referem-se a cada componente individualmente ou a várias combinações totais dos mesmos.
[036] Em um aspecto, os polímeros da presente revelação são formados a partir de, e/ou incluem, um ou mais de monômero (ou monômeros) de (met)acrilato de uretano, e incluem a unidade (ou unidades) de monômero de (met)acrilato de uretano associada na cadeia polimérica formada ou resultante. O (met)acrilato de uretano é um monômero de (met)acrilato com um grupo de uretano. Em uma abordagem, o monômero de (met)acrilato de uretano e a unidade de monômero associada no polímero resultante (com a cadeia polimérica
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26/60 formada na ligação dupla carbono=carbono) tem a fórmula
em que R é hidrogênio se o monômero for um acrilato, ou um grupo metila se o monômero for um metacrilato, Ri é uma cadeia de alquileno ou hidrocarboneto com 1 a 10 carbonos (em outras abordagens, cerca de 1 a 6 carbonos, e ainda em outras abordagens adicionais, cerca de 4 a cerca de 10 carbonos ou cerca de 4 a cerca de 6 carbonos), e R2 é uma porção química de alquila ou cadeia de hidrocarbonetos com 1 a 20 carbonos (em outras abordagens, cerca de 1 a 8 carbonos, e ainda em outras abordagens adicionais, cerca de 1 a cerca de 4 carbonos), ou R2 é uma porção química de carbamato de alquila terminado com uma cadeia de alquila com 1 a 10 carbonos (em outras abordagens, cerca de 1 a cerca de 4 carbonos). Em algumas abordagens, R2 é uma cadeia de alquila linear. O polímero de (met)acrilato funcionalizado pode incluir cerca de 0,1 a cerca de 20 por cento em mol das unidades de monômero de (met)acrilato de uretano, em outras abordagens, cerca de 2 a cerca de 10 por cento em mol, e ainda em outras abordagens, cerca de 2 a cerca de 5 por cento em mol das unidades de monômero de (met)acrilato de uretano. Uma mistura de monômero usada para polimerizar os polímeros
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27/60 no presente documento pode também incluir tal porcentagem em mol do monômero de (met)acrilato de uretano para polimerização. A porção química de R2 do monômero de (met)acrilato de uretano ou unidade de monômero pode ser uma cadeia de alquila com 1 a 20 carbonos e pode incluir hidrocarbonetos lineares, ramificados ou cíclicos, mas em algumas abordagens é uma cadeia de alquila linear que tem 1 a 4 carbonos, e em outras abordagens, um grupo metila. Os hidrocarbonetos podem ser uma cadeia de alquila saturada ou insaturada. A cadeia pode ser substituída ou não substituída conforme necessário para uma aplicação particular. Em outras abordagens, o grupo orgânico R2 pode incluir a partir de cerca de 1 a cerca de 12 átomos de carbono, em outras abordagens, a partir de cerca de 2 a cerca de 10 átomos de carbono, e ainda em outras abordagens, cerca de 2 a cerca de 8 átomos de carbono. Grupos hidrocarboneto exemplificativos para R2 incluem, porém sem limitação, metila, etila, propila, isopropila, isobutila, terc-butila, n-butila, sec-butila, isopentila, tertpentila, n-pentila, sec-pentila, terchexila, n-hexila, iso-hexila, sec-hexila, n-heptila, noctila, n-nonila, n-decila, n-dodecila e suas misturas.
[037] A porção química de R2 pode também ser um carbamato de alquila terminado com uma cadeia de alquila da fórmula
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Η em que R3 é ligado ao nitrogênio no (met)acrilato de uretano e pode ser uma cadeia de alquileno ou de hidrocarbonetos linear, ramificada ou funcionalizada que tem 1 a 10 carbonos (em outras abordagens, 4 a 8 carbonos, e ainda em outras abordagens, 4 a 6 carbonos), e R4 é uma terminação de cadeia de alquila linear, ramificada ou funcionalizada que tem 1 a 10 carbonos (em outras abordagens, 1 a 4 carbonos.) R4 pode também ser uma cadeia de alquila linear e, em outras abordagens, um grupo metila. Grupos hidrocarboneto exemplificativos para R3 e R4 incluem, porém sem limitação, metila, etila, propila, isopropila, isobutila, terc-butila, n-butila, sec-butila, isopentila, tertpentila, n-pentila, sec-pentila, terc-hexila, n-hexila, iso-hexila, sec-hexila, n-heptila, n-octila, n-nonila, ndecila, n-dodecila e suas misturas (ou a porção química de alquileno equivalente dos mesmos).
[038] Em outras abordagens, o monômero de (met)acrilato de uretano e unidades de monômero do polímero resultante pode ter as seguintes fórmulas:
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Ο Ο
em que Ri, R3 e R4 são como descritos acima.
[039] Em uma abordagem, um monômero de met)acrilato de uretano adequado pode ser metacrilato de 6 ((metilcarbamoil)oxi) hexila. Tal monômero pode ser obtido a partir do produto de reação de metilamina e i,3-dioxonan
2-ona para formar metilcarbamato de 6-hidroxi-hexila. O metilcarbamato de 6-hidroxi-hexila é então novamente feito reagir com cloreto de metacriloíla na presença de trimetilamina (TEA), 4-dimetilaminopiridina (DMAP) e hidroquinona para formar o 6-((metilcarbamoil)oxi) metacrilato de hexila. Tais monômeros tendem a aumentar a flexibilidade entre o grupo uretano e metacrilato através do aumento do comprimento da cadeia Ri para 4 ou carbonos maiores.
[040] Em outra abordagem, um monômero de (met)acrilato de uretano adequado pode ser preparado em uma solução acrílica (sem solvente ou com quantidade mínima de acetona que pode ser removida no final) com metacrilato de
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30/60 hidroxietila (HEMA). O diisocianato de hexametileno (HDI) pode ser adicionado gota a gota à solução e depois terminado com metanol ou outro álcool de cadeia alquila mais longa para formar um monômero de (met)acrilato de uretano exemplificativo. O látex redutível em água será neutralizado e disperso em água.
[041] Em outro aspecto, os polímeros de (met)acrilato funcionalizados da presente revelação, adicionalmente ao (met)acrilato de uretano, podem incluir ainda unidades de monômero opcionais no polímero. Por exemplo, o polímero pode incluir unidades monoméricas de acrílico, acrílico estireno ou acrílico de vinila ou suas mesclas, que incluem monômeros etilenicamente insaturados com pelo menos unidades de ácido carboxílico, acrilato de alquila, metacrilato de alquila e/ou acetato. O polímero pode incluir como unidades polimerizáveis ou monômeros em um polímero de monômeros vinílicos e monômeros acrílicos tais como pelo menos acetato de vinila, acrilato de alquila, metacrilato de alquila, ácido acrílico, acrílico estireno e suas combinações. Os grupos alquila desses monômeros podem ter comprimentos de cadeia de 1 a 12 carbonos e, em algumas abordagens, são grupos metila, etila, propila, isopropila, n-butila, t-butila e grupos laterais semelhantes.
[042] Em algumas abordagens, os monômeros de vinila ou unidades de monômero são selecionados do grupo que
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31/60 consiste em ésteres de vinila, hidrocarbonetos de vinila aromática, hidrocarbonetos alifáticos de vinila, éteres alquílicos de vinila e suas misturas. Exemplos de ésteres de vinila que podem ser utilizados incluem acetato de vinila, propionato de vinila, laurato de vinila, pivalato de vinila, nonanoato de vinila, decanoato de vinila, neodecanoato de vinila, butiratos de vinila, benzoatos de vinila e acetatos de isopropila de vinila. Exemplos de hidrocarbonetos aromáticos vinílicos que podem ser utilizados incluem estireno, estirenos de metila e outros estirenos de alquila inferiores, cloroestireno, viniltolueno, vinilnaftaleno e divinilbenzeno. Exemplos de hidrocarbonetos alifáticos de vinila que podem ser utilizados incluem cloreto de vinila e cloreto de vinilideno, bem como alfa olefinas, tais como etileno, propileno, isobutileno, bem como dienos conjugados, tais como 1,3-butadieno, metil-2-butadieno, 1,3- piperileno, 2,3-dimetilbutadieno, isopreno, ciclo-hexeno, ciclopentadieno e diciclopentadieno. Exemplos de éteres alquílicos de vinilo que podem ser utilizados incluem éter metilvinílico, éter isopropilvinílico, éter n-butilvinílico e éter isobutilvinílico.
[043] Em outras abordagens, monômeros acrílicos ou unidades de monômero adequadas para uso nos polímeros da presente revelação incluem quaisquer compostos que têm funcionalidade acrílica. Monômeros acrílicos preferidos são
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32/60 selecionados do grupo que consiste em (met)acrilatos de alquilo, ácidos acrílicos, assim como derivados aromáticos do ácido (met)acrílico, acrilamidas e acrilonitrilo. Tipicamente, os monômeros de (met)acrilato de alquila (também chamados no presente documento de ésteres de alquila de ácido (met)acrílico) terão uma porção de éster de alquilo que contém de 1 a 12, de preferência cerca de 1 a 5 átomos de carbono por molécula.
[044] Os monômeros acrílicos adequados ou unidades de monômero incluem, por exemplo, (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de butila, (met)acrilato de propila, (met)acrilato de 2-etil hexila , (met)acrilato de ciclohexila, (met)acrilato de decila, (met)acrilato de isodecila, (met)acrilato de benzila, (met)acrilato de isobomila, (met)acrilato de neopentila, metacrilato de 1-adamatila e vários produtos de reação tais como éteres de butila, fenila, e glicil-cresila reagidos com ácido (met)acrílico, (met)acrilatos de hidroxilalquila, tais como (met)acrilatos de hidroxietila e hidroxipropila, (met)acrilatos de amino, bem como ácidos acrílicos tais como ácido (met)acrílico, ácido etacrílico, ácido alfacloroacrílico, ácido alfa-cianoacrílico, ácido crotônico, ácido beta-acrilóxi propiônico, e ácido betastiril acrílico.
[045] Como mencionado anteriormente, monômero (ou monômeros) de (met)acrilato e unidade (ou unidades) de
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33/60 monômero incluem tanto monômero (ou monômeros) de acrilato e unidade (ou unidades) de monômero, quanto monômero (ou monômeros) de metacrilato e unidade (ou unidades) de monômero, bem como monômero (ou monômeros) de (met)acrilato funcionalizado ou unidade (ou unidades) de monômero adequados para incorporação nos polímeros funcionalizados revelados no presente documento. Outros exemplos de monômeros de (met)acrilato ou unidades de monômero adequados incluem, porém sem limitação, (met)acrilatos de alquila, que inclui metacrilato de metila, acrilato de butila, 2etilhexilacrilato, C12/C18 alquilacrilato, acrilato ou diacrilato de polietilenoglicol, acrilatos de acetoacetoxietila, haletos de acetila de diacetona, (met)acrilatos de benzofenona, etc. Adicionalmente, monômeros vinílicos ou outros monômeros podem ser funcionalizados ou conter porções químicas funcionais que são utilizadas em funções de pós-aplicação, tal como reticulação, enxertia induzida por luz ou calor. As porções químicas funcionais podem também conter grupos de reticulação, grupos fotorreativos, agentes antiincrustantes, absorvedores de luz, agentes anticorrosão e semelhantes.
[046] Adicionalmente aos monômeros de (met)acrilato de uretano e unidades de monômero descritos acima, os polímeros funcionalizados no presente documento podem também
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34/60 incluir cerca de 0 a cerca de 10 por cento em mol de ácido acrílico (em outras abordagens, cerca de 0,2 a cerca de 10 por cento em mol de ácido acrílico e, em outras abordagens, cerca de 1 a cerca de 2 por cento em mol de ácido acrílico), cerca de 0 a cerca de 97 por cento em mol de (met)acrilato de alquila (em outras abordagens cerca de 0 a cerca de 50 por cento em mol, e ainda em outras abordagens, cerca de 20 a cerca de 30 por cento em mol de (met)acrilato de alquila), e cerca de 25 a cerca de 90 por cento em mol de acetato de vinila (em outras abordagens, cerca de 65 a cerca de 85 por cento em mol de acetato de vinila). Esses monômeros e unidades de monômero associadas são polimerizados aleatoriamente nas cadeias poliméricas junto com o monômero de (met)acrilato de uretano discutido acima.
Propriedades Poliméricas [047] Os polímeros de (met)acrilato de uretano funcionalizados têm maiores temperaturas de transição vítrea (Tg) em comparação com temperaturas de formação de filme mínimas (MFFT). Em uma abordagem, os polímeros no presente documento têm uma Tg de cerca de 17 °C ou maior e, em outras abordagens, cerca de 17 °C a cerca de 40 °C, ainda em outras abordagens adicionais, cerca de 17 a cerca de 30 °C, ou cerca de 19°C a cerca de 25 °C, e ainda em outras abordagens adicionais, cerca de 20 a cerca de 25 °C, onde todas as temperaturas são medidas por DSC. Ao mesmo tempo, os
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35/60 polímeros de (met)acrilato de uretano funcionalizados também têm uma baixa temperatura mínima de formação de filme (MFFT) de cerca de 12 °C ou menor e, em outras abordagens, cercade °C ou menor. Ainda em outros exemplos, os polímeros podem também ter uma MFFT de cerca de 12 °C a cerca de 0 °C,ou cerca de 10 °C a cerca de 2 °C, em outras abordagens,cerca de 12 °C a cerca de 5 °C ou cerca de 10 °C a cerca de 5°C, e ainda em outras abordagens, cerca de 7 °C a cerca de 12 °C ou cerca de 7 °C a cerca de 10 °C, como medida por um
Instrumento de MFFT 90 Rhopoint. Preferencialmente, o polímero tem pelo menos cerca de uma diferença de 5 °C entre a Tg e a MFFT, e em outras abordagens, diferença de cercade °C a cerca de 40 °C entre a maior Tg e a menor MFFTdo polímero.
[048] Os polímeros de (met)acrilato de uretano funcionalizados no presente documento também têm excelente resistência ao bloqueio de acordo com ASTM D4946-89 após uma secagem a ar de 7 dias, e acima de 1 a 24 horas de teste de bloqueio. Em alguns aspectos, resistência ao bloqueio dramática é observada com tão pouco quanto 2 por cento em mol dos monômeros de (met)acrilato de uretano com taxas de 4 ou acima, de acordo com o teste de ASTM.
[049] Os polímeros de (met)acrilato de uretano funcionalizados podem ter um peso molecular médio de cerca de 100.000 a cerca de 1.000.000, e em outras abordagens,
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36/60 cerca de 200.000 a cerca de 750.000. O monômero de uretano de metacrilato discutido no presente documento pode ser cerca de 0,1 a cerca de 20 por cento em mol do polímero funcionalizado e fornecer os sítios de ligação de hidrogênio para a coalescência melhorada como discutido no presente documento. Assim, em algumas abordagens, o polímero de látex geral pode ter cerca de 0,004 a cerca de 3 por cento em mol de fontes ou sítios de ligação em pontes de hidrogênio estericamente disponíveis fornecidos pelas cadeias laterais do (met)acrilato de uretano. Nessas abordagens, as fontes de ligação em pontes de hidrogênio não são encontradas na estrutura central do polímero, mas nas cadeias laterais que se estendem a partir da estrutura central do polímero.
[050] Os polímeros funcionalizados no presente documento que inclui os monômeros de (met)acrilato de uretano também têm a habilidade de controlar ou marcar as propriedades de formação de filme desejadas. Por exemplo, e como geralmente mostrado nas Figuras 1 e 2, a seleção de qualquer Tg e MFFT particular pode ser controlada pelo uso da quantidade do monômero de (met)acrilato de uretano no polímero em vista da relação relativamente linear entre essas propriedades e da quantidade de (met)acrilato de uretano. O monômero é vantajoso porque permite que o polímero inclua outros monômeros para fornecer uma Tg aumentada e alcançar a dureza e o bloqueio desejados em uma composição de látex,
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37/60 mas também permite a seleção de MFFT inferior ao mesmo tempo, dependendo da aplicação e outros requisitos do revestimento. A capacidade de controlar tais propriedades diametralmente opostas de um revestimento de látex sem utilizar níveis substanciais dos cossolvente, plastificantes e auxiliares de coalescência como discutido aqui é surpreendente e inesperado.
Cossolvente, Plastificantes e Auxiliares Coalescentes [051] As emulsões à base de água e látex no presente documento são substancialmente livres de cossolvente, plastificantes e/ou auxiliares coalescentes. Como utilizado no presente documento, cossolvente potenciais incluem, porém sem limitação, acetona e acetato de butila. Auxiliares coalescentes ou agentes coalescentes incluem, porém sem limitação, etilenoglicol, éter fenílico de etilenoglicol, propilenoglicol, hexilenoglicol, 2,2,4-trimetil-1,3pentanodiol monoisobutírico (Texanol), éteres glicólicos, aguardentes minerais, carbitol de metila, butilcarbitol, ftalatos, adipatos e semelhantes, e suas misturas. Como mencionado acima, substancialmente livre, na ausência de, ou desprovido de tais componentes individualmente e em várias combinações dos mesmos, geralmente significa menos que cerca de 1 por cento em peso, em outras abordagens, menos que cerca de 0,5 por cento em peso, em outras abordagens, menos que cerca de 0,2 por cento em peso, e ainda em outras abordagens,
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38/60 sem cossolvente, plastificante e auxiliares coalescentes no revestimento ou tinta.
Outros Monômeros ou Polímeros de uretano polímero
[052] O (met) acrilato
funcionalizado (ou outro polímero da presente revelação)
pode incluir outras unidades de monômero opcionais
polimerizadas na estrutura central do polímero, ou como polímeros adicionais separados conforme necessário para uma aplicação particular. Por exemplo, a estrutura central que inclui os polímeros funcionalizados no presente documento (ou um polímero separado) podem incluir adicionalmente monômeros de ureído, monômeros de amino, monômeros ou tensoativos de sulfonato, monômeros de silano, monômeros ou tensoativos de fosfato, monômeros ou tensoativos de carboxila e suas combinações. Em algumas abordagens, o copolímero pode ainda incluir monômeros de vinila tais como alil-imidazolidinona, alilacetoacetatos, epóxidos de alila, acrilatos de epóxi, monômeros de carbonila, outros sulfonatos, outros fosfonatos, fosfonato de vinila, sulfonato de alil-hidroxipropila de sódio, sulfonato de aliloxi-hidroxipropila de sódio e suas combinações, conforme necessário para uma aplicação específica. Em algumas abordagens, por exemplo, os outros monômeros em um polímero, copolímero ou terpolímero da presente revelação, se incluído, pode ser em quantidades até cerca de 10 por cento
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39/60 em peso, e em outras abordagens, cerca de 0,1 a cerca de 5 por cento em peso, em outras abordagens, cerca de 0,5 a cerca de 2 por cento em peso, mas as quantidades podem variar dependendo da aplicação particular. Em outras abordagens, os outros monômeros ou monômeros adicionais podem, cada um, ser incluídos em uma estrutura central do polímero em quantidades menores que cerca de 1 por cento em peso. Em outras abordagens, um polímero pode também incluir até cerca de 1 por cento em peso de monômero de ali-imidazolidinone para auxiliar na adesão molhada da composição de tinta, e até cerca de 1 por cento em peso de monômero de sulfonato de alil-hidroxipropila de sódio para estabilidade, para fornecer estabilidade mecânica e térmica ao polímero e composição de tinta. Em algumas abordagens monômeros de imidazolidona, sulfonato e/ou amida não são necessários.
Pigmento ou Partícula Inorgânica [053] Os revestimentos e emulsões da presente revelação podem também incluir um pigmento ou partícula inorgânica. As partículas de pigmento ou partículas inorgânicas adequadas usadas nas composições da presente revelação podem ser dióxido de titânio (TiO2), óxido de zinco (ZnO2), carbonato de cálcio (CaCO3), talco, materiais de barro, óxido de alumínio, dióxido de silício, óxido de magnésio, sulfato de zinco, óxido de sódio, óxido de potássio, suas combinações ou outro pigmento ou partículas
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40/60 inorgânicas conhecidas adequadas para tintas e outros revestimentos. Em algumas abordagens, o pigmento ou partícula inorgânica é dióxido de titânio, que pode compreender dióxido de titânio anatase ou dióxido de titânio rutilo, ou uma mistura dos dois. Em outras abordagens, o pigmento ou partícula inorgânica compreende dióxido de titânio rutilo, à exclusão de dióxido de titânio anatase. Em algumas abordagens, o dióxido de titânio rutilo é tratado superficialmente com um óxido inorgânico, tal como sílica (S1O2). Geralmente, o dióxido de titânio tem um tamanho da partícula a partir de cerca de 0,2 a cerca de 0,3 mícrons em diâmetro e é fornecido na forma em pó, ou em uma pasta fluida aquosa. Um exemplo de um dióxido de titânio que é adequado para uso na presente invenção é Ti-Pure® R-706, que está comercialmente disponível de E.I. du Pont de Nemours and Company. O dióxido de titânio Ti-Pure® R-706 é um dióxido de titânio rutilo que é tratado superficialmente com sílica. O pigmento ou partículas de pigmento incluem partículas de pigmento orgânico, inorgânico e extensor. Por exemplo, o dióxido de titânio, óxido de zinco, óxido de magnésio e óxido de potássio são exemplos de partículas de pigmento inorgânico; barro, silicato de alumínio, silício, carbonato de cálcio e talco, silicato de magnésio, dióxido de silício são, frequentemente, considerados partículas de pigmento extensor; e os polímeros opacos, como discutido
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41/60 anteriormente, podem ser considerados partículas de pigmento orgânico. Dependendo do tipo de revestimento de látex, a PVC do revestimento pode ser menor que cerca de 80, em outras abordagens, cerca de 35 a cerca de 80, em outras abordagens, cerca de 60 a cerca de 75, em outras abordagens, cerca de 30 a cerca de 50, e ainda em outras abordagens, cerca de 20 a cerca de 50.
Preparação de Composições Poliméricas e Composições de Tinta de Látex [054] A presente revelação também inclui métodos para produzir o polímero e revestimentos no presente documento. Caso necessário, os polímeros podem ser sintetizados através de técnicas de polimerização de emulsões convencionais, e a composição de tinta poder ser preparada pelo uso de métodos de mistura padrão para a fabricação de tintas e revestimentos. Por exemplo, os revestimentos que usam os polímeros da presente revelação podem ser produzidos pelo uso de técnicas convencionais de formação de tinta de látex, que incluem um processo de trituração e diluição, conforme é conhecido por pessoas versadas na técnica de fabricação de tinta e revestimentos. Adicionalmente ao componente polimérico ou látex aglutinante descrito acima (que pode ser o único látex aglutinante nas tintas), um látex dispersante opcional, um extensor opcional e um espessante opcional, a composição de revestimento à
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42/60 base de água pode conter aditivos convencionais tais como auxiliares de coalescência, biocidas, agentes antiespumantes, aditivos de congelamento e descongelamento, modificadores de reologia, tensoativos, conservantes, semelhantes e suas combinações. Deve também ser observado que adicionalmente ao pigmento e ao extensor, pequenas quantidades de outros pigmentos ou corantes podem ser usados para fornecer a coloração desejada ou para conferir outros efeitos ópticos.
Experimental [055] Os seguintes exemplos demonstram a preparação de polímeros e composições de tinta, tal como os descritos acima no presente documento. Os exemplos destinam-se a ser representativos dos polímeros e composições que podem ser produzidos, e não são destinados a limitar o escopo da presente revelação aos exemplos ilustrativos específicos revelados abaixo. Todas as porcentagens, razões e quantidades nessa revelação são por peso, a menos que especificado de outro modo.
Exemplo 1 [056] Dois polímeros de (met)acrilato de uretano funcionalizados diferentes foram avaliados para temperatura de transição vítrea (Tg), temperatura mínima de formação de filme (MFFT) e formação de filme. Nesse Exemplo, o polímero A incluía várias quantidades de metacrilato de butil-etil
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43/60 uretano (BE-UMA) com outros monômeros incluindo metacrilato de metila e acrilato de butila. O polímero B incluía metacrilato de metil-etil-uretano (ME-UMA) com outros monômeros que incluem metacrilato de metila e acrilato de butila. O polímero de controle incluiu monômeros de acrilato de butila e de metacrilato de metila sem metacrilato de uretano e ajustados para que tenham Tg similares. As composições poliméricas eram limpas e não incluíam quaisquer cossolvente, plastificantes e auxiliares coalescentes. Os resultados do teste do polímero são mostrados na Tabela 1 abaixo, nos gráficos das Figuras 1 e 2, bem como imagens de microscopia de força atômica (AFM) mostradas nas Figuras 3A, 3B e 3C.
Tabela 1:
ID da Amostra BE-UMA, % em mol ME-UMA, % em mol Tg, °C MFFT, °C Delta, °C
Controle 0 0 19, 1 12,9 6,2
A-1 2 6 0 17, 8 10,3 7,5
A-2 5 6 0 22, 1 8,6 13,5
A-3 10 6 0 23, 8 8,7 15,1
A-4 20 6 0 25, 8 7,0 18,8
B-1 0 6 2 19, 1 7,6 11,5
B-2 0 6 5 19, 8 9,0 10,8
B-3 0 6 10 24, 9 8,0 16,9
B-4 0 6 20 23, 7 7,0 16,7
[057] A temperatura de transição vítrea foi medida por calorimetria de varredura diferencial (DSC) pelo uso de
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44/60 um Instrumentos de Calorímetro de Varredura Diferencial TA DSC Q200, e a temperatura mínima de formação de filme é medida pelo Instrumento Rhopoint MFFT-90.
[058] Conforme mostrado nas Figuras 3A, 3B e 3C, as imagens de AFM evidenciam a homogeneidade e a formação de filme melhoradas dos polímeros no presente documento. A Figura 3A é uma imagem de AFM da amostra de controle da Tabela 1 sem metacrilato de uretano e que tem uma Tg de cerca de 19,1 °C, uma MFFT de 12,9°C e um delta entre as mesmas de cerca de 6 °C. A Figura 3B é uma imagem de AFM da amostra A1 da Tabela 1 que tem cerca de 2 por cento em mol do metacrilato de butiletila (BE-UMA), e mostra uma formação de filme melhorada como evidenciado pela superfície mais suave ou mais homogênea em relação à Figura 3A, e como evidenciado pela Tg de cerca de 17,8 °C, a MFFT rebaixada de cerca de 10,3 °C e o delta aumentado entre as mesmas de cerca de 7,5 °C. Finalmente, a Figura 3C mostra uma imagem de AFM da amostra B-1 que tem cerca de 2 por cento em mol do metacrilato de metiletila (ME-UMA) e mostra uma superfície homogênea e suave em relação às outras figuras e como evidenciado pela alta Tg de cerca de 19,1 °C, a baixa MFFT de cerca de 7,6 °C e o delta grande entre as mesmas de cerca de 11,5 °C. A Figura 3C mostra como os polímeros funcionalizados no presente documento são também capazes de alcançar um filme homogêneo com uma superfície relativamente uniforme ou suave
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45/60 em termos de composição homogênea, adesão, fricção e viscoelasticidade da superfície pela utilização dos polímeros no presente documento e sem a necessidade de cossolvente, plastificantes e auxiliares de coalescência. Os polímeros funcionalizados no presente documento têm a capacidade para um filme homogêneo geralmente sem a existência de partículas discretas visíveis, como mostrado geralmente no exemplo da Figura 3C. Os gráficos das Figuras 1 e 2 mostram as propriedades relativamente lineares e divergentes de Tg e MFFT à medida que o nível do UMA aumenta.
Exemplo 2 [059] Os polímeros B-1 a B-4 do Exemplo 1 que incluem o monômero ME-UMA foram adicionalmente avaliados para resistência ao bloqueio de acordo com ASTM D4946-89. Os resultados são fornecidos na Tabela 2 abaixo. A resistência ao bloqueio é amplamente melhorada pelo uso de somente 2 por cento em mol do monômero ME-UMA no aglutinante polimérico. O resto da composição do polímero na amostra de ME-UMA de 2 por cento em mol inclui 49,4 por cento em peso (0,395 mol) de metacrilato de metila (MMA) e 47,3 por cento em peso (0,295 mol) de acrilato de butila (BA).
Tabela 2:
ID da Amostra ME-UMA, % em mol, Taxa de Resistência ao Bloqueio 1-5 em que 5 é o melhor
1 hora 6 horas 24 horas
Control 0 2 0 0
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ID da Amostra ME-UMA, % em mol, Taxa de Resistência ao Bloqueio 1-5 em que 5 é o melhor
1 hora 6 horas 24 horas
e
B-1 2 5 4 4
B-2 5 5 5 5
B-3 10 5 5 5
B-4 20 5 5 5
[060] A menos que especificado de outro modo, todas as medições no presente documento são feitas a 23 ± 1 °C e 50% de umidade relativa. Todas as publicações, pedidos de patente e patentes publicadas mencionadas no presente documento são incorporadas a título de referência em sua totalidade. A citação de qualquer referência não é uma admissão em relação a qualquer determinação quanto à sua disponibilidade como técnica anterior para a invenção reivindicada.
[061] As dimensões e valores revelados no presente documento não devem ser entendidos como estando estritamente limitados aos valores numéricos exatos citados. Em vez disso, a menos que especificado de outra forma, tal como dimensão deve significar o valor recitado e um intervalo funcionalmente equivalente em torno desse valor. Todos as faixas indicadas destinam-se a significar qualquer ponto de extremidade dentro dessa faixa. Por exemplo, uma dimensão divulgada como “40 mm” deve significar cerca de 40 mm”.
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47/60 [062] As modalidades ilustrativas foram descritas, acima no presente documento. Será evidente para as pessoas com habilidade na técnica que os dispositivos e métodos acima podem incorporar alterações e modificações sem se afastarem do escopo geral desta revelação. A mesma destina-se a incluir todas as modificações e alterações dentro do escopo da presente revelação. Além disso, na medida em que o termo inclui é usado na descrição detalhada ou nas reivindicações, tal termo deve ser inclusivo de uma maneira similar ao termo que compreende, à medida que que compreende é interpretado quando empregado como uma palavra de transição em uma reivindicação.

Claims (42)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC para melhor coalescência de emulsões à base de água, em que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que compreende:
    um polímero obtido de monômeros que incluem um ou mais dentre um monômero de acetato de vinila, um monômero de (met)acrilato de alquila, um monômero estirênico, ou combinações dos mesmos juntamente com um monômero de (met)acrilato de uretano;
    em que o monômero de (met)acrilato de uretano fornece cerca de 4 a cerca de 15 por cento de sítios de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis por monômero de (met)acrilato de uretano;
    em que o polímero tem uma temperatura de transição vítrea, conforme medido por calorimetria de varredura diferencial de cerca de 17 °C ou mais alta e uma temperatura de formação de filme mínima de cerca de 12 °C ou mais baixa ao mesmo tempo;
    água;
    uma ou mais partículas de pigmento inorgânico, partículas de polímero opaco e partículas de pigmento extensor; e em que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC é substancialmente livre de cossolventes,
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    49/60 plastificantes, auxiliares de coalescência e misturas dos mesmos.
  2. 2. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que inclui as partículas de pigmento inorgânicas e em que as partículas de pigmento inorgânicas incluem um dentre dióxido de titânio, óxido de zinco, óxido de magnésio, óxido de potássio e combinações dos mesmos.
  3. 3. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o monômero de (met)acrilato de uretano fornece de cerca de 2 a cerca de 9 por cento de sítios de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis que são espaçados com 1 a 4 átomos de carbono a partir de uma extremidade terminal do monômero de (met)acrilato de uretano.
  4. 4. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de revestimento é caracterizada pelo fato de que, quando seca, forma um filme homogêneo à temperatura de formação de filme mínima de cerca de 12 °C ou mais baixa e está substancialmente livre dos cossolventes, plastificantes, auxiliares de coalescência, e misturas dos mesmos, pelo menos em parte, por uma rede de polímero coalescido que inclui
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    50/60 ligações de nitrogênio de amida a hidrogênio de oxigênio de carbonila entre partículas de polímero na mesma.
  5. 5. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
    em que R é hidrogênio ou um grupo metila, R1 é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos, e R2 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos ou um carbamato de alquila que tem um cap de extremidade de alquila com 1 a
    4 carbonos.
  6. 6.
    Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC de acordo com a reivindicação
    5, caracterizada pelo fato de que o grupo R2 é uma cadeia de alquila linear.
  7. 7.
    Composição de revestimento de látex com baixo teor de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que tem menos do que cerca de 0,5 por cento em peso dos cossolventes, plastificantes, auxiliares de coalescência e misturas dos mesmos.
  8. 8. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo
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    51/60 fato de que o polímero inclui de cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol das unidades de monômero de (met)acrilato de uretano.
  9. 9. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que R2 é uma fração de carbamato de alquila da fórmula
    O
    em que R3 é uma cadeia de alquileno com 1 a 6 carbonos e R4 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos.
  10. 10. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
    em que R é hidrogênio ou um grupo metila, R1 é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos, R3 é uma cadeia de alquileno com 1 a 6 carbonos e R4 é uma cadeia de alquila linear com 1 a 4 carbonos.
  11. 11. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo
    Petição 870190058899, de 25/06/2019, pág. 106/120
    52/60 fato de que o monômero de (met) acrilato de uretano tem a fórmula
    O O
    em que R é hidrogênio ou um grupo metila, Ri é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos e R4 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos.
  12. 12. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
    em que R é hidrogênio ou um grupo metila, e R4 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos.
  13. 13. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero tem uma temperatura de transição vítrea, conforme medido por calorimetria de varredura diferencial de cerca de 17 a cerca de 40 °C e uma temperatura de formação de filme mínima de cerca de 0 a cerca de 12 °C.
  14. 14. Composição de revestimento de látex com baixo teor
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    53/60 de VOC, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que uma diferença entre a temperatura de transição vítrea, conforme medido por calorimetria de varredura diferencial, e a temperatura de formação de filme mínima é pelo menos de cerca de 5 °C.
  15. 15. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma diferença entre a temperatura de transição vítrea, conforme medido por calorimetria de varredura diferencial, e a temperatura de formação de filme mínima é de cerca de 5 °C a cerca de 40 °C.
  16. 16. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento de látex tem um VOC de cerca de 5 g/l ou menos.
  17. 17. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero inclui o monômero de acetato de vinila, o monômero de (met)acrilato de alquila e monômero de (met)acrilato de uretano.
  18. 18. Composição de revestimento com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o polímero inclui cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol do monômero de (met)acrilato de metano, cerca de 20 a cerca de 97 por cento em mol do monômero de (met)acrilato de
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    54/60 alquila e cerca de 20 a cerca de 90 por cento em mol do monômero de acetato de vinila.
  19. 19. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o polímero inclui adicionalmente cerca de 0,2 a cerca de 10 mols de ácido acrílico.
  20. 20. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que uma diferença entre a temperatura de transição vítrea, conforme medido por calorimetria de varredura diferencial, e a temperatura de formação de filme mínima é de cerca de 5 °C a cerca de 40 °C.
  21. 21. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC tem um VOC de cerca de 5 g/l ou menos.
  22. 22. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 21, em que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que tem menos do que cerca de 0,5 por cento em peso dos cossolventes, plastificantes, auxiliares de coalescência e misturas dos mesmos.
  23. 23. Composição de revestimento com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um revestimento seco da mesma exibe uma resistência ao
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    55/60 bloqueio de 4 ou mais alta, conforme medido por ASTM D494689.
  24. 24. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC para melhor coalescência de emulsões à base de água, em que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que compreende:
    um polímero obtido de monômeros que incluem um ou mais dentre um monômero de acetato de vinila, um monômero de (met)acrilato de alquila, um monômero estirênico, ou combinações dos mesmos juntamente com um monômero de (met)acrilato de uretano;
    o monômero de (met)acrilato de uretano tem a fórmula
    em que R é hidrogênio ou um grupo metila, Ri é uma cadeia de alquileno com 1 a 10 carbonos, R3 é uma cadeia de alquileno com 1 a 6 carbonos e R4 é uma cadeia de alquila com 1 a 4 carbonos.
  25. 25. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o monômero de (met)acrilato de uretano fornece de cerca de 4 a cerca de 15 por cento de sítios de ligação de hidrogênio estericamente disponíveis por monômero de
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    56/60 (met)acrilato de uretano.
  26. 26. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o polímero tem uma temperatura de transição vítrea, conforme medido por calorimetria de varredura diferencial, de cerca de 17 °C ou mais alta e uma temperatura de formação de filme mínima de cerca de 12 °C ou mais baixa ao mesmo tempo.
  27. 27. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que é substancialmente livre de cossolventes, plastificantes, auxiliares de coalescência e misturas dos mesmos.
  28. 28. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, em que a composição de revestimento é caracterizada pelo fato de que, quando seca, forma um filme homogêneo à temperatura de formação de filme mínima de cerca de 12 °C ou mais baixa e está substancialmente livre de cossolventes, plastificantes, auxiliares de coalescência, e misturas dos mesmos, pelo menos em parte, por uma rede de polímero coalescido que inclui ligações de nitrogênio de amida a hidrogênio de oxigênio de carbonila entre partículas de polímero na mesma.
  29. 29. Composição de revestimento de látex com baixo teor, de acordo com a reivindicação 24, em que a composição de
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    57/60 revestimento de látex com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que tem menos do que cerca de 0,5 por cento em peso de cossolventes, plastificantes, auxiliares de coalescência e misturas dos mesmos.
  30. 30. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o polímero inclui de cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol das unidades de monômero de (met)acrilato de uretano.
  31. 31. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que R3 é uma cadeia de 6 carbonos linear ou ramificada.
  32. 32. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que Ri é uma fração de etileno.
  33. 33. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o polímero tem uma temperatura de transição vítrea, conforme medido por calorimetria de varredura diferencial de cerca de 17 a cerca de 40 °C e uma temperatura de formação de filme mínima de cerca de 0 a cerca de 12 °C.
  34. 34. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o revestimento de látex tem um VOC de cerca de
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    58/60
    5 g/l ou menos.
  35. 35. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o polímero inclui o monômero de acetato de vinila, o monômero de (met)acrilato de alquila e monômero de (met)acrilato de uretano.
  36. 36. Composição de revestimento com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 35, caracterizada pelo fato de que o polímero inclui cerca de 2 a cerca de 20 por cento em mol do monômero de (met)acrilato de metano, cerca de 20 a cerca de 97 por cento em mol do monômero de (met)acrilato de alquila e cerca de 20 a cerca de 90 por cento em mol do monômero de acetato de vinila.
  37. 37. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada pelo fato de que o polímero inclui adicionalmente cerca de 0,2 a cerca de 10 mols de ácido acrílico.
  38. 38. Composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 35, caracterizada pelo fato de que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC tem um VOC de cerca de 5 g/l ou menos.
  39. 39. Composição de revestimento de látex com baixo teor, de acordo com a reivindicação 35, em que a composição de revestimento de látex com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que tem menos do que cerca de 0,5 por cento em
    Petição 870190058899, de 25/06/2019, pág. 113/120
    59/60 peso de cossolventes, plastificantes, auxiliares de coalescência e misturas dos mesmos.
  40. 40. Composição de revestimento com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que um revestimento seco da mesma exibe uma resistência ao bloqueio de 4 ou mais alta, conforme medido por ASTM D494689.
  41. 41. Composição de revestimento com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma ou mais partículas de pigmento inorgânico, partículas de polímero opaco e partículas de pigmento extensor.
  42. 42. Composição de revestimento com baixo teor de VOC, de acordo com a reivindicação 41, em que a composição de revestimento com baixo teor de VOC é caracterizada pelo fato de que inclui as partículas de pigmento inorgânicas e em que as partículas de pigmento inorgânicas incluem um dentre dióxido de titânio, óxido de zinco, óxido de magnésio, óxido de potássio e combinações dos mesmos.
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    60/60
    Resumo da Patente de Invenção para: “COMPOSIÇÕES DE POLÍMERO FUNCIONALIZADO PARA COALESCÊNCIA COM BAIXO TEOR DE VOC DE EMULSÕES À BASE DE ÁGUA
    A presente invenção se refere a uma composição de revestimento que tem boas propriedades de bloqueio e formação de filme em uma composição que também tem baixo teor de VOCs ou nenhum VOC. As composições de revestimento do presente documento incluem polímeros de (met)acrilato de uretano funcionalizados que permitem a melhor formação de filme e coalescência de partícula ao mesmo tempo em que mantém-se os baixos níveis de VOC ou nenhum nível de VOC. Em um aspecto, as composições de revestimento incluem polímeros funcionalizados com uma temperatura de transição vítrea mais alta (Tg) para auxiliar na obtenção de boa resistência ao bloqueio, mas uma baixa temperatura de formação de filme mínima (MFFT) para atingir boa coalescência de partículas e formação de filme ao mesmo tempo em que é substancialmente livre de cossolventes, auxiliar de coalescência e/ou plastificantes.
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