BR112012029752B1 - Composição formadora de película, método de formar uma película, método para melhorar a resistência a esfrega úmida, resistência de bloco, desenvolvimento de brilho,resistência ao acúmulo de sujeira e características de nivelamento de uma película formada a partir de um látex e tinta, formulação de cuidado com piso, formulação adesivalíquida ou produto de calafetar - Google Patents

Composição formadora de película, método de formar uma película, método para melhorar a resistência a esfrega úmida, resistência de bloco, desenvolvimento de brilho,resistência ao acúmulo de sujeira e características de nivelamento de uma película formada a partir de um látex e tinta, formulação de cuidado com piso, formulação adesivalíquida ou produto de calafetar Download PDF

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Abstract

composições de revestimento formadoras de película contendo solventes de coalescência de carboxamida e métodos de uso. uma película pode ser formada a partir de composições formadoras de película que compreendem pelo menos um solvente de coalescência baseado em carboxamida. estes solventes coalescentes conferem resistência a umidade equivalente ou melhor, resistência de bloco, brilho, resistência ao acúmulo de sujeira e características de nivelamento às películas em um substrato, sem contribuir para níveis totais de voc, quando substituidos solventes coalescentes convencionais. a presente invenção também inclui um método de formação de uma película composta por aplicação de uma composição formadora de película compreendendo carboxamidas reativas polinsaturadas a um substrato e curar a película em condições ambientes. os solventes coalescentes de cardoxamida são adequados para tinta, calafetar baseado em látex, adesivos e aplicações de piso.

Description

COMPOSIÇÃO FORMADORA DE PELÍCULA, MÉTODO DE FORMAR UMA PELÍCULA, MÉTODO PARA MELHORAR A RESISTÊNCIA A ESFREGA ÚMIDA, RESISTÊNCIA DE BLOCO, DESENVOLVIMENTO DE BRILHO, RESISTÊNCIA AO ACÚMULO DE SUJEIRA E CARACTERÍSTICAS DE NIVELAMENTO DE UMA PELÍCULA FORMADA A PARTIR DE UM LÁTEX E TINTA, FORMULAÇÃO DE CUIDADO COM PISO, FORMULAÇÃO ADESIVA LÍQUIDA OU PRODUTO DE CALAFETAR
CAMPO DA INVENÇÃO
Esta invenção refere-se ao uso de solventes de coalescência de carboxamida em composições formadoras de película, por exemplo, tintas e produtos de cuidado com piso, e aos métodos para fazer uma película aplicando as composições formadoras de película a um substrato.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Tintas a base de água são compostas geralmente por dispersões aquosas de polímeros e pigmentos que transmitem opacidade, resistência à água, e durabilidade para a película de tinta seca. Os polímeros e pigmentos são dispersos na tinta líquida como partículas discretas. Geralmente, os polímeros dispersos compreendem a formação de película, porções adesivas da tinta. Polímeros de látex podem ser preparados por processos de polimerização de emulsão de radical livre. Estabilização das partículas de látex de polímero resultante é alcançada incluindo surfactantes na reação de polimerização. Os polímeros também podem ser feitos a partir de resinas alquídicas, poliésteres e poliuretanos que são pré-formados na ausência de água, então dispersos em água com o uso de surfactantes para alcançar sistemas de tamanho de partícula pequeno estáveis.
As partículas de polímero na tinta molhada tendem a formar uma película contínua por coalescência, ou seja, derretendo ou fundindo. A coalescência ou processos formadores de película é dependente de vários fatores, incluindo temperatura. Nas tintas, normalmente, o processo formador de película das partículas de polímero ocorre acima de 25°C. Geralmente, a temperatura na qual um polímero submete-se à formação de película é referida como sua temperatura mínima formadora de película (MFFT). Para dispersões de polímero, MFFT é a temperatura mínima onde as várias forças que preservam a natureza discreta das partículas de polímero em um látex (e que são, portanto, considerados barreiras para coalescência) são excedidas, resultando na fusão das partículas. Solventes de coalescência são utilizados para reduzir barreiras tal como deformação viscosa e elástica, facilitando formação de película. Efetivamente, solventes de coalescência diminuem a temperatura de transição vítrea (Tg) do polímero,
Petição 870190107993, de 24/10/2019, pág. 8/51
2/38 resultando em uma redução de MFFT de modo que boa formação de película possa ser alcançada sob condições mais favoráveis.
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol monoisobutirato é conhecido na técnica como um solvente de coalescência para polímeros de látex. Uma vez que o látex é coalescido/formado em uma película, o solvente 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol monoisobutirato evapora para fora, resultando no retorno do polímero para seu Tg original. Porém, o uso deste solvente e outros contendo compostos orgânicos voláteis (VOCs) está sendo desencorajado devido à questões de saúde e ambientais e regulação governamental. Outros solventes a base de éster coalescente conhecidos podem ter características de VOC inferior, mas não provêm melhor resistência à esfrega úmida, resistência de bloco, brilho e/ou resistência ao acúmulo de sujeira, propriedades que são exigidas para tintas a base de látex atualmente para atender demandas de uso final.
TÉCNICA RELACIONADA
Patente U.S. No. 4.148.948 descreve tintas dispersáveis que incluem como um agente de nivelamento uma amida de ácido graxo Ν,Ν-dimetil insolúvel em água, cujo ácido graxo contém de 6 a 14 átomos de carbono. As tintas relatadas são adequadas para uso com água no revestimento de rolo de artigos de metal, e capaz de ser curadas para uma superfície plana quando curadas em temperaturas elevadas (120°C e superior).
Patentes U.S. No. 7.705.081 e 7.705.082 refere-se a uma composição de revestimento de látex aquoso e um método para fazer uma composição aquosa que compreende pelo menos um derivado de glicol etileno oligomérico. O derivado de glicol etileno oligomérico funciona como um solvente de coalescência e estabilizador de congelamento-descongelamento sem contribuir para os conteúdos de VOC da composição.
Publicação de pedido de patente U.S. 2009/0151601 descreve um método para melhorar uma resistência eflorescente de composições formadoras de película. O método compreende a etapa de adicionar um auxílio coalescente compreendendo um éster ácido graxo para a composição formadora de película. Esses coalescentes a base de éster de ácido graxo orgânico não volátil transmitem resistência eflorescente superior e resistência à troca de cor para composições formadoras de película, incluindo tintas de látex, em relação aos solventes de coalescência de VOC convencionais.
WO 2008/063829A1 refere-se a uma composição de revestimento que inclui um componente de látex e um agente para substituir todo ou parte do
3/38 solvente de coalescência volátil. A composição de revestimento tem um conteúdo de VOC de menos do que ou igual a 150 g/L.
WO 2009/092795A1 relata compostos de éster amida como solventes, um método para sua preparação e o uso de éster amidas como solventes, por exemplo em formulações fitofarmacêuticas.
Os conteúdos e relato completo dessas referências estão incorporados aqui por referência.
Não obstante a literatura acima, há uma necessidade por continuação no desenvolvimento de solventes com características de VOC inferiores que provê concomitantemente propriedades formadoras de coalescentes/película superiores tal como MFFT, resistência de bloco melhorada, resistência à esfrega úmida melhorada, desenvolvimento de brilho melhorado e características de nivelamento quando utilizadas, por exemplo, em tintas de látex a base de água ou produtos de cuidado com o piso.
RESUMO DA INVENÇÃO
De acordo com um aspecto da invenção, uma composição formadora de película é provida que compreende (i) um látex que compreende partículas de polímero dispersas em uma fase de água; e (ii) pelo menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por:
o
II
R1——~CH—— C—— N--Z
X Y
d)
Figure BR112012029752B1_D0001
(II) e
4/38
Figure BR112012029752B1_D0002
em que: R1, X, Y e Z são iguais ou diferentes e são independentemente selecionados do grupo constituído de hidrogênio e uma cadeia opcionalmente substituída linear, ramificada ou cíclica, grupo hidrocarbil saturado ou insaturado, ou grupo heterohidrocarbil com cerca de 1 a cerca de 25 átomos de carbono, com a ressalva de que pelo menos um dentre R1, X, Y e Z não é hidrogênio;
R2, R3, R4 e R5 são, cada um, independentemente selecionados a partir de hidrogênio e um grupo hidrocarbil de 1 a 8 átomos de carbono;
Q é selecionado do grupo constituído por O, S e N— R6; em que R6 é selecionado do grupo constituído por hidrogênio e um grupo hidrocarbil ou heterohidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado opcionalmente substituído com cerca de 1 a cerca de 25 átomos de carbono;
R7 é um grupo hidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado, opcionalmente substituído de 1 a 12 átomos de carbono;
nem são iguais ou diferentes e são zero, 1, 2, 3 ou 4; e m+n é de 2 a 4.
De acordo com outro aspecto da invenção, um método é provido para formar uma película, compreendendo aplicar uma composição formadora de película a um substrato em temperatura ambiente, em que a composição formadora de película compreende (i) um látex compreendendo partículas de polímero dispersas em fase de água; e (ii) pelo menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por (I), (II) e (III) como descrito acima.
De acordo com um terceiro aspecto da invenção, um método é provido para melhorar a resistência à esfrega úmida, resistência de bloco, desenvolvimento de brilho, resistência ao acúmulo de sujeira e características de nivelamento ou uma película formada a partir de um látex compreendendo aplicar a um substrato em temperatura ambiente uma composição formadora de película, em que a composição formadora de película compreende (i) um látex compreendendo partículas de polímero dispersas em uma fase de água; e (ii) pelo
5/38 menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por (I), (II) e (III) como descrito acima.
De acordo com um quarto aspecto, a invenção provê uma tinta compreendendo uma composição formadora de película que compreende (i) um látex compreendendo partículas de polímero dispersas em fase de água; e (ii) pelo menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por (I), (II) e (III) como descrito acima.
De acordo com um quinto aspecto, a invenção provê uma formulação de cuidado com o piso compreendendo uma composição formadora de película que compreende (I) um látex compreendendo partículas de polímero dispersas em uma fase de água; e (ii) pelo menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por (I), (II) e (III) como descrito acima.
De acordo com um sexto aspecto, a invenção provê um produto de calafetar que compreende uma composição formadora de película compreendendo (i) um látex compreendendo partículas de polímero dispersas em uma fase de água; e (ii) pelo menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por (I), (II) e (III) como descrito acima.
De acordo com um sétimo aspecto da invenção, um método é provido para fazer uma película, compreendendo aplicar uma composição formadora de película para um substrato em temperatura ambiente, em que a composição formadora de película compreende (i) uma resina alquídica, (ii) pelo menos uma carboxamida reativa poliinsaturada; e compreende ainda prover pelo menos um catalisador oxidativo por meio de que um produto de reação de resina alquídica e a pelo menos uma carboxamida reativa poliinsaturada é formada.
De acordo com um oitavo aspecto, a invenção provê um produto de reação de resinas alquídicas e pelo menos uma carboxamida reativa poliinsaturada que é feita de acordo com o método do sétimo aspecto.
De acordo com um nono aspecto da invenção, uma composição formadora de película é provida, compreendendo um produto de reação de resinas alquídicas reagidas com pelo menos uma carboxamida reativa poliinsaturada.
De acordo com um décimo aspecto, a invenção provê uma formulação adesiva líquida compreendendo uma composição formadora de película que compreende (i) um látex compreendendo partículas de polímero dispersas em uma fase de água; e (ii) pelo menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por (I), (II) e (III) como descrito acima.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
6/38
Fig. 1 apresenta o efeito de cinco solventes de coalescência diferentes sobre MFFT (apresentados como °C no eixo vertical) de uma composição de látex estireno-acrílico aquoso , em três intervalos de tempo diferentes, como descrito no Exemplo 17 aqui. Os resultados mostram que dois solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA oleico, particionado mais rapidamente do que três solventes de coalescência comparativos.
Fig. 2 apresenta fotografias de tintas látex sobre painéis sujeitos a teste de esfrega úmida, as películas tendo sido formadas utilizando cinco solventes de coalescência diferentes como descrito no Exemplo 18 aqui. Os resultados apresentam que quatro solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA oleico, C12 Morfoamida e C12-14 DEA, foram menos suscetíveis a umidificação equivalente do que um solvente de coalescência comparativo.
Fig. 3 apresenta resultados de teste de resistência ao esfregamento para amostras de tinta feitas a partir de cinco solventes de coalescência diferentes, como descrito no Exemplo 19 aqui. Os resultados mostram que dois solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA oleico, proporcionaram resistência melhorada para remoção de revestimento de tinta durante exposição à esfregamento relativo aos três solventes de coalescência comparativos.
Fig. 4 apresenta uma comparação de valores de brilho para amostras de tinta preparadas a partir de cinco solventes de coalescência diferentes como descrito no Exemplo 19 aqui. Os resultados mostram que dois solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA oleico, proporcionaram valores de brilho melhorados em relação aos três solventes de coalescência comparativos.
Fig. 5 apresenta uma comparação de valores de índice de Coleta de Resíduo para amostras de tinta feitas de cinco solventes de coalescência diferentes, incluindo dois solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA oleico, como descrito no Exemplo 19 aqui.
Fig. 6 é um gráfico de barra comparando resultados de teste de resistência ao esfregamento para amostras de pintura de látex acrílico feitas com quatro solventes de coalescência diferentes, como descrito no Exemplo 20 aqui. Os resultados mostram que dois solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA oleico, proporcionaram resistência melhorada à remoção de revestimento de tinta durante exposição ao esfregamento comparado a dois solventes de coalescência comparativos.
7/38
Fig. 7 apresenta fotografias de painéis de tinta látex portando uma película de látex, as películas tendo sido formadas utilizando quatro solventes de coalescência diferentes e então sendo sujeitos a teste de coleta de resíduos como descrito no Exemplo 21 aqui. Os resultados mostram que dois solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA Oleico, proporcionaram resistência melhorada à coleta de resíduo comparado a um solvente de coalescência VOC inferior.
Fig. 8 é um gráfico de barra comparando resultados de teste de resistência a esfrega úmida para amostras de tinta feitas de cinco solventes de coalescência diferentes, como descrito no Exemplo 22 aqui. O resultado mostrou que três solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA e DMA Oleico e DMA de Soja, apresentou menos perda de peso percentual do que dois solventes de coalescência comparativos.
Fig. 9 é um gráfico de barra comparando valores de brilho para amostras de tinta feitas de cinco solventes de coalescência diferentes como descrito no Exemplo 22 aqui. Os resultados mostraram que três solventes de coalescência de carboxamida, C12-14 DMA, DMA Oleico e DMA de Soja, apresentaram desenvolvimento de brilho melhorado comparado a dois solventes de coalescência comparativos.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A presente invenção geralmente refere-se a composições formadoras de película contendo pelo menos uma carboxamida ou carboxamida reativa poliinsaturada que pode agir como solventes de coalescência.
Em modalidades diversas, as carboxamidas da invenção podem ter a estrutura da fórmula:
o
R1—— CH—— C ·Ν~—— Z
I I
X Y (I) em que R1, X, Y e Z são iguais ou diferentes e são independentemente selecionados a partir do grupo constituído por hidrogênio e um grupo hidrocarbil ou grupo heterohidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado, opcionalmente substituído com cerca de 1 a cerca de 25 átomos de carbono, com a ressalva de que pelo menos um R1, X, Y e Z não é hidrogênio.
Em outras modalidades, as carboxamidas da invenção podem ter a estrutura da fórmula:
8/38 , H
R1---C
R2 o
R2
Q ——i—
Figure BR112012029752B1_D0003
Rs (II) em que R1 e X são definidos como acima, R2, R3, R4 e R5 são, cada um, independentemente selecionados a partir de hidrogênio e um grupo hidrocarbil de 1 a 8 átomos de carbono; Q é selecionado do grupo constituído por O, S e N— R6; em que R6 é selecionado do grupo constituído por hidrogênio e um grupo hidrocarbil ou heterohidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado opcionalmente substituído com cerca de 1 a cerca de 25 átomos de carbono.
Em outras modalidades, as carboxamidas da invenção podem ter a estrutura da fórmula:
Figure BR112012029752B1_D0004
em que Z é definido como acima, R7 é um grupo hidrocarbil de cadeira linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado, opcionalmente substituído a partir de 1 a 12 átomos de carbono;
nem são iguais ou diferentes e são zero, 1, 2, 3 ou 4, e m+n é de 2 a 4.
Em modalidades opcionais das fórmulas (I) e/ou (III), Y ou Z compreende a partir de 1 a 8 átomos de carbonos, por exemplo alil, metil, etil, hidroxietil, propil, butil, pentil, hexil, cicloexil, heptil, 2-etilexil, octil, isômeros dos mencionados anteriormente e outros. Por exemplo, Y pode ser hidrogênio, metil ou etil e Z pode ser metil, etil ou etilexil.
Em modalidades opcionais das fórmulas (I) e/ou (II), R1 e X compreende de 1 a 18 átomos de carbono, por exemplo, metil, etil, propil, butil, pentil, hexil, heptil, octil, decil, dodecil, tridecil, hexadecil, octadecil ou isômeros dos anteriores.
9/38
Em modalidades particulares de (I) e/ou (II), X é hidrogênio e R1 é um radical hidrocarbil hidrocarbil saturado ou insaturado com a partir de 2 a 18 átomos de carbono, preferencialmente um radical hidrocarbil mono, di ou tri insaturado com a partir de 6 a 18 átomos de carbono mais preferencialmente um radical hidrocarbil mono, di ou tri insaturado com 16 átomos de carbono e isômeros dos anteriores. Em modalidades diversas, X é hidrogênio e R1 é um radical hidrocarbil substituído por hidróxi mono insaturado com 16 átomos de carbonos e isômeros do anteriormente mencionado.
Em certas modalidades de (I) e/ou (III), Z é oleil, linoleil, linolenoil ou combinações de qualquer dois ou mais dos mesmos.
Exemplos específicos das carboxamidas da invenção incluem N,N-dimetil isostearoilamina (DMA isosteárico); Ν,Ν-dimetil dodecanoil amida; Ν,Ν-dimetil C1214 alcanoilamida (C12-14 DMA); Ν,Ν-dimetil oleoilamida (DMA oleico); N,N-dietil C1214 alcanoilamida (C12-14 DEA); Ν,Ν-dimetil amidas feitas de óleo de grão de soja ácido graxo derivado de óleo de grão de soja ou metil éster de ácido graxo derivado de óleo de grão de soja (DMA de Soja); Ν,Ν-dimetil amida feita de óleo de linhaça, ácido graxo derivado de óleo de linhaça ou metil éster de ácido graxo derivado de óleo de linhaça; N,N dimetil amida feita de óleo de girassol, ácido graxo derivado de óleo de girassol ou metil éster de ácido graxo derivado de óleo; N,N dimetil amida feito de éster de glicerol de ácido ricinoleico desidratado, ácido ricinoleico desidratado ou metil éster de ácido ricinoleico desidratado; N,N dimetil amidas feitas de dendê, milho, mamona, gordura de coco, tall and tung oils (óleos tall e tung), ácidos, metil ésteres e outros ou combinações de quaisquer dois ou mais dos mesmos.
Outros exemplos das carboxamidas da invenção incluem Ν,Ν-dimetil oleoilamida; Ν,Ν-dimetil linoleoilamida; Ν,Ν-dimetil linoienoilamida; Ν,Ν-dimetil palmitoilamida; Ν,Ν-dimetil estearoilamida; N,N-dimetil-9,11octadecadienoilamida; e outros, isômeros dos mencionados anteriormente ou quaisquer combinações de dois ou mais dos mesmos.
Exemplos adicionais das carboxamidas incluem N-monoalquil carboxamidas, particularmente N-(2-etilhexil) C10 alcanoilamida (C10 MEHA); N-(2etilhexil) 2-etilhexil alcanoilamida (EHEHA); N-(2-etilhexil) Ce alcanoilamida; ou combinações de quaisquer duas ou mais dos mesmos.
Ainda exemplos adicionais das carboxamidas incluem 1-(4-morfolinil)-1dodecanona (C12 morfoamida); 1-(4-morfolinil)-1-decanona (C10 morfoamida); 1(4-morfolinil)-1-tetracosanona (C24 morfoamida); 1-(4-morfolinil)-2,4-dimetil-1
10/38 octadecanona; hidróxietil piperazinil dodecanona; 1,4-piperazinil bis(2-etilhexil-1hexanona); 1 -piperazinil-oleil amida ou misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos.
Exemplos adicionais das carboxamidas incluem 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3ácido pirrolidinacarboxílico metil éster; 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico 2-etilihexil éster; 1-(alil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico 2-etilhexil éster; 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico alil éster; 5-oxo1-[2-(2-oxo-1-imidazolidinil)etil]-3-ácido pirrolidinacarboxílico metil éster; 1-(2etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico hexil éster; N,N’-etanodiil-bis(5-oxo-3ácido pirrolidinacarboxílico metil éster); 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico ciclohexil éster; 1-(ciclohexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico (2-etilhexil) éster; 1-(oleoil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico metil éster; 1 -(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico butil éster; 1-hidróxietil-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico (2-etilhexil) éster e outros ou combinações de quaisquer dois ou mais dos mesmos.
Em modalidades específicas, as composições formadoras de película da invenção compreende produtos de reação das resinas alquídicas reagidas com pelo menos uma carboxamida reativa, em que formação de película é facilitada através do processo de curagem oxidativa. Curagem e oxidativo como utilizado aqui são termos bem conhecidos na técnica. Sem desejar ser vinculado a qualquer teoria específica, durante curagem oxidativa as ligações duplas nas carboxamidas reativas poliinsaturadas reagem com as ligações duplas presentes na estrutura principal do polímero das resinas alquídicas, por exemplo, por adição radical, por meio do qual os produtos de reação de resinas alquídicas e carboxamidas reativas poliinsaturadas são formadas. Curagem oxidativa de composições formadoras de película contendo resinas alquídicas e pelo menos uma carboxamida reativa poliinsaturada pode ocorrer na presença de catalisadores oxidativos sob condições ambiente para uma quantidade predeterminada de tempo.
Catalisadores oxidativos adequados incluem naftenatos de metal ou octanoatos. Naftenatos de metal exemplares são cálcio, cobalto, manganês, ferro, zircônio, naftenato de cério ou combinações de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Exemplos de octanoatos são cálcio, cobalto, mangânes, ferro, zircônio, octanoatos de cério, isômeros dos mencionados anteriormente ou combinações de quaisquer dois ou mais.
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Exemplos adequados das carboxamidas reativas poliinsaturadas incluem N,N di-(Ci a C4) alquil amidas de ácidos graxos de C12 a C22 poliinsaturados, incluindo Ν,Ν-dimetilamida feita de ácido ricinoleico desidratado, amida de ácido Ν,Ν-dimetil linoleico, amida de ácido N.N-dimethyl linolênico, amida de ácido N,Ndimetil-9,11-octadecadienóico, ou combinações de quaisquer dois ou mais dos mesmos.
O látex pode compreender um ou mais polímeros e/ou copolímeros derivados de alquil acrilatos, por exemplo metil acrilatos, etil acrilato, butil acrilato e/ou 2-etilhexil acrilatos: alquil metacrilatos, vinil acetatos, estireno, estirenobutadieno, acrilonitrila, vinil acrílicos, vinilacetato-etileno, cloretos de vinil, estireno-acrílicos, butileno, isopreno, etileno e outros. No entanto, a invenção não é limitada nessa questão e ainda em outras modalidades, o látex pode ser derivado de outros monômeros ou combinações de monômeros.
Em modalidades específicas, as composições formadoras de película são aplicadas aos substratos sob condições ambientes, por exemplo, em temperatura ambiente. Opcionalmente, as composições formadoras de película descritas aqui são aplicadas aos substratos em temperaturas abaixo de 120°C, opcionalmente abaixo de 80°C, particularmente abaixo de 60°C, mais particularmente abaixo de 40°C. Opcionalmente, as composições formadoras de película podem ser secas para uma quantidade pré-determinada de tempo, por exemplo, a partir de 1 hora a 2 semanas, 1 dia, 2 dias, 1 semana ou 2 semanas.
Em várias modalidades, a temperatura formadora de película mínima (MFFT) da composição formadora de película é menor do que 120°C, opcionalmente menos do que 100°C, menos do que 80°C, menos do que 60°C ou menos do que 40°C. Em modalidades particulares, o MFFT da composição formadora de película é menos do que 20°C, menos do que 15°C, menos do que 10°C ou menos do que 5°C.
Em uma modalidade opcional, uma composição formadora de película da invenção pode compreender tintas de látex a base de água que compreendem um látex ou ligante de látex, uma ou mais carboxamidas, e um ou mais pigmentos natural ou sintético ou corantes natural ou sintético ou combinações dos mesmos, por exemplo dióxido de titânio, óxido de zinco, carbonato de cálcio, óxido de alumínio, silicato de alumínio, silica, argila e etc.
As composições formadoras de película podem compreender as carboxamidas a partir de cerca de 0,1 a cerca de 10 partes em peso com base em 100 partes de látex, preferencialmente de cerca de 0,5 a cerca de 10 partes em
12/38 peso, mais preferencialmente de cerca de 2 a cerca de 7 partes em peso. Com base em 100 partes de ligante, pode ser cerca de 5 partes ou menos das carboxamidas, com base em peso. Com base em 100 partes de polímero dispersas no látex, pode haver a partir de cerca de 3 a cerca de 7 partes das carboxamidas.
Em certas modalidades, as composições formadoras de películas compreendem as carboxamidas reativas poliinsaturadas a partir de cerca de 0,5 a cerca de 10 partes em peso, com base em 100 partes de resina alquídica, preferencialmente a partir de cerca de 0,5 a cerca de 8 partes, mais preferencialmente a partir de cerca de 2 a cerca de 6 partes.
As composições formadoras de película como descritas aqui podem opcionalmente conter também qualquer um ou mais dos diversos componentes adicionais, tal como deformadores, por exemplo, Foamaster™ VL, disponível da Cognis, Silfoam™ SE-21, disponível da Wacker Chemie AG; dispersantes, por exemplo, Tamol™ 165A, disponível da Dow Chemical; surfactantes, por exemplo, Polustep™ F-4 disponível da Stepan Company; espessantes, por exemplo, Acrysol™ RM 8W, disponível da Dow Chemical; biocidas, por exemplo, Acticide™ GA, disponível da THOR GmbH, Kathon™, disponível da Dow Chemicals; cosolventes, por exemplo, propileno ou etileno glicol, base, por exemplo NH4OH, inibidores de corrosão, por exemplo, Alcophor® 827, disponível da Cognis; agentes molhantes, por exemplo Zonyl™ FSJ da DuPont; resinas, por exemplo, Resinall™ 802, disponível da Resinall; reticuladores de metal, por exemplo, carbonato de amônia de zinco disponível da Mineral Research and Development; e ceras, por exemplo Michem™ ME-93235 da Michelman.
Em tintas de látex a base de água, as carboxamidas podem estar presentes em uma quantidade suficiente para prover resistência de bloco melhorada, resistência a esfrega úmida melhorada, desenvolvimento de brilho melhorado e/ou resistência ao acúmulo de sujeira melhorado.
Em outra modalidade, as caboxamidas da invenção podem ser utilizadas como plastificadores em produtos de calafetar a base de látex e plásticos tal como cloreto de polivinil. Também está incluído seus usos em formulações adesivas líquidas e produtos de cuidado com o piso onde eles podem facilitar formação de película. Em produtos de cuidado de piso e formulações, as carboxamidas podem estar presentes em uma quantidade suficiente para melhorar desenvolvimento de brilho e características de nivelamento, e reduzir o conteúdo total de VOC.
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As composições formadoras de película são normalmente aplicadas aos substratos por meio de um aplicador. Exemplos de substratos incluem produtos arquitetônicos tais como paredes, janelas ou pisos. Exemplos de aplicadores incluem escovas ou rolos de pintura, dispositivos de pulverização de tinta, rodo de piso, esfregões, esponjas, panos e outros.
Alguém versado na técnica reconhecerá que modificações podem ser feitas na presente invenção sem desviar do espírito ou escopo da invenção. A invenção é ilustrada adicionalmente pelos seguintes exemplos que não devem ser interpretados como limitantes da invenção ou escopo dos procedimentos específicos descritos aqui.
EXEMPLOS
Materiais
2,2,4-Trimetil-1,3-pentanodiol monoisobutirato (em comparação ao solvente de coalescência, designado Solvente A aqui abaixo) foi suprido como Texanol™ pela Eastman Chemical.
Trietileno glicol bis(2-etilhexanoato) (em comparação ao solvente de coalescência, designado Solvente B aqui abaixo) foi obtido como Solusolv™ 2075 da Solutia.
Propileno glicol mono oleato (em comparação com solvente de coalescência, designado Solvente C aqui abaixo) foi suprido como LOXANOL® EFC 100 pela Cognis.
Dietileno glicol monoetil éter (em comparação com o solvente de coalescência, designado Solvente D aqui abaixo) foi obtido da Aldrich.
Dipropileno glicol n-propil éter (em comparação com o solvente de coalescência, designado Solvente E aqui abaixo) foi obtido da Aldrich
Biocida Kathon™ CG/SCP (1.5%) e Duraplus™ MP (38%) emulsão de estireno-acrílico foram supridos pela Dow Chemicals.
Surfactante Zonyl™ FSJ foi suprido pela DuPont.
Solvente de isodecil benzoato/VOC/plastificador, plastificador de tributóxi etil fosfato, ácido itacônico e morfolina foram obtidos da Sigma-Aldrich.
Resina acrílica Michem™ MD-91530, emulsão de cera de polietileno Michem ME-93235 e emulsão de cera de polipropileno Michem ME 94340 foram supridas por Michelman.
C-42 Metil éster foi obtido como STEPOSOL™ C-42 a da Stepan Company.
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Composto de esfregamento abrasivo padrão foi obtido da Leneta como composto de esfregar ASTM-2486.
Abreviações e termos utilizados: BHT: hidróxitolueno butilado; SDS: sulfato de dodecil de sódio; P.V.C.: concentração de volume de pigmento; BOM: com base no monômero; Dl: deionizado; MeOH: metanol; Vácuo completo: -30 Hg (762 mm)
Método de teste de temperatura mínima de formação de película (MFFT)
MFFT foi medida em um instrumento Rhopoint 90. A temperatura de superfície foi controlada como estabelecido nos exemplos individuais abaixo. As películas molhadas foram secas utilizando um fluxo constante de ar de temperatura ambiente dessecado ao longo de suas superfícies. MFFT foi determinada por inspeção visual notando a temperatura de amostra quando as películas transitaram de opaca para clara. Formação de película clara indicou a transformação de partículas de dispersão de luz discreta em películas de polímero contínuas claras. A temperatura na transição foi determinada por um par termoelétrico interno e a temperatura foi mostrada digitalmente no instrumento. Exemplo 1: Preparação de N-2-etilhexilamida de 2-ácido etilhexanóico (EHEHA)
2-ácido etilhexanóico (Akros Chemicals, 99%; 500 g; 3,47 Mol) foi carregado para um recipiente de reação de 2 litros (L). Para o ácido agitado foi adicionado 2-etilhexilamina (Akcros Chemicals, 99%; 1,2 equiv.: 4,16 Mol; 538 g), resultando em um exotermo moderado e uma temperatura aumentar para 6065°C. A mistura foi agitada vigorosamente e a temperatura aumentou até a evolução da água começar, em aproximadamente 170°C. A água segregada foi coletada em uma armadilha Dean-Stark e a temperatura foi aumentada em incrementos até uma temperatura máxima de 220°C, que foi mantida até o conteúdo de ácido livre (determinado pela titulação com KOH) diminui para aproximadamente 1,7%. A mistura foi arrefecida a 140°C e vácuo foi aplicado para remover amina em excesso e voláteis arrastados. A mistura foi mantida em vácuo completo e 140°C durante 30 minutos para garantir remoção completa dos voláteis (descascamento). Quando o descascamento foi completado, o aparelho foi equipado para destilação sob pressão reduzida e a temperatura aumentou nos incrementos até que o produto começou a destilar a 160-165°C. Quando o pote de destilação foi quase limpo, o aparelho foi preenchido de volta com nitrogênio e permitido arrefecer em temperatura ambiente. O produto de amida (849 g; rendimento de 95,8%) foi obtido como um amarelo pálido, líquido altamente viscoso em temperatura ambiente, e o ácido livre foi determinado para ser 1,40%.
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Materiais de amostra foram coletados dessa preparação e designados EHEHA para teste de comparação nos Exemplos abaixo.
Exemplo 2: Preparação de Ν,Ν-Dimetilamida do 9,11-ácido octadecadienóico (DHRA)
Um quarto de 9,11 Ácido (Vertellus, Lote #103147: EW 283.3 g/Mol; 684 g; 2.4 Mol) foi carregado para um recipiente de reação de 2 litros. A mistura foi agitada mecanicamente e aquecida a 125°C. Durante aquecimento, dimetilamina anidrosa (DMAM) foi introduzida por meio da pulverização de sub-superfície através de um tubo de metal inoxidável anexado a um cilindro de 1kg por tubagem flexível. A temperatura da mistura foi aumentada até que a evolução da água começar (isto é, a aproximadamente 150°C). Uma vez que a destilação de água inicia, a temperatura foi periodicamente aumentada em incrementos para manter uma taxa estável de destilação. Quando o material atingiu 175°C a taxa de alimentação de DMAM foi reduzida e a mistura manteve naquela temperatura durante 3 horas. Titulação de uma alíquota da mistura de reação com KOH indicou 20,4% de ácido livre remanescente, e a temperatura foi aumentada para 190°C. A reação foi continuada em 190°C com uma alimentação lenta de DMAM e o nível de ácido livre analisado periodicamente como descrito acima. Após aproximadamente 12 horas de tempo de reação, o ácido livre diminuiu para 3,4% e a temperatura foi então elevada para 200°C. Após 6 horas adicionais em 200°C, o nível de ácido livre foi 1,2%. A mistura foi arrefecida e o produto então tratado com 50% de NaOH em MeOH para reduzir a quantidade de ácido livre remanescente. A mistura foi agitada 15 minutos, e então a temperatura foi elevada em incrementos até 150°C enquanto a temperatura foi reduzida para 30°C Hg (-762 mm) para remover voláteis arrastados. Quando descascamento a vácuo completou, o produto foi destilado (-30 Hg: 195-210°C) e obtido como um líquido amarelo pálido e o ácido livre foi demonstrado ser 0,49%. Materiais de amostra foram coletados a partir dessa preparação e designou DHRA para teste de comparação descrito nos exemplos abaixo.
Exemplo 3: Preparação de Ν,Ν-dimetil C12-14 alacanoilamida (C12-14 DMA)
C-42 Metil Éster (8108g; aproximadamente 219 g/mol de EW) foi carregado para um recipiente de reação de 12 litros. O éster foi aquecido a 60°C e seco/desgaseificado sob vácuo completo com boa agitação durante 30 minutos. O recipiente foi preenchido de volta com nitrogênio e solução de 30% de NaOMe/MeOH foi carregada por meio de siringa (0,75 % em peso; 60g). O recipiente foi evacuado novamente para aproximadamente -30 Hg e vedado sob
16/38 vácuo estático. Dimetilamina anidrosa (DMAM) foi carregada por meio de pulverização de sub-superfície através de um tubo de ácido inoxidável anexado a um cilindro de 1 kg por meio de tubagem flexível. No final do dia, 910 g de DMAM foram carregados. O vácuo remanescente foi equalizado com nitrogênio e a mistura agitada durante a noite a 60°C. O dia seguinte, um vácuo estático parcial foi restabelecido e carregamento de DMAM retomado como acima. Quando a pressão no recipiente equalizado, o recipiente foi anexado a uma sobrecarga de nitrogênio em pressão atmosférica, a temperatura aumentada para 70°C e carregamento de DMAM continuado. Ao final do dia, a alimentação de DMAM foi descontinuada e a mistura agitada durante a noite a 70°C. A análise de H-NMR da mistura indicou aproximadamente 94% de conversão para a amida desejada. O dia seguinte, uma alimentação lenta de DMAM foi reintroduzida e a reação continuou em 70°C. A reação foi continuada como acima até que análise de HNMR apresentou menos do que 1% de metil éster remanescente. Quando a reação foi considerada completa, o recipiente foi equipado com um braço lateral de destilação e o mistura descascada a vácuo para remover MeOH e excesso de DMAM. Quando descascamento foi completo, o catalisador NaOMe foi neutralizado adicionando um equivalente de HCL concentrado por meio de pipeta, com agitação vigorosa durante 15 minutos. Aproximadamente 4 litros do produto foram transferidos para um recipiente de fundo de drenagem de 5 litros e 600 ml de água morna foram adicionados, junto com aproximadamente 25 ml de 20% de solução de salmoura. Após agitar vigorosamente durante 10 minutos, a agitação foi interrompida e as camadas permitidas a separar. A camada aquosa inferior foi drenada para fora e o procedimento de lavagem repetido mais duas vezes. O produto lavado foi retornado para o recipiente de reação de 12 litros e o produto remanescente lavado com água/salmoura como descrito acima. Quando todo o produto foi lavado e retomado para o recipiente de 12 litros, este foi aquecido a 100°C e vácuo foi aplicado lentamente durante aquecimento até remover água e voláteis arrastados. Quando descascamento foi completado, o produto foi destilado (-762 mm Hg, 160-170°C) e a destilação foi descontinuada quando o pote conteve uma quantidade pequena de óleo escuro. O produto foi obtido como um líquido claro de baixa viscosidade. Materiais de amostra foram coletados dessa preparação e designados C12-14 DMA para teste de comparação descrito nos exemplos abaixo.
Exemplo 4: Preparação de Ν,Ν-dimetil oleoilamida (DMA oleico)
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Ácido oleico (Palmac® 750; Acidchem Industries: 7080 g) foi carregado para um recipiente de reação de 12 litros equipado com um braço lateral de destilação. O ácido foi agitado e aquecido a 60°C e a pressão reduzida a aproximadamente -30”Hg (-762 mm) e mantida durante 30 minutos. O recipiente foi então vedado sob um vácuo estático e o ponto de ajuste de temperatura aumentou para 135°C. Durante o aquecimento, dimetilamina anidrosa (DMAM) foi introduzida pro meio de sub-superfície pulverizando através de um tubo de ácido inoxidável anexado a um cilindro de 1 kg por meio de tubagem flexível. Quando a pressão no recipiente equalizou, foi anexado a uma sobrecarga de nitrogênio em pressão atmosférica e a temperatura aumentou para 150°C. Destilação de água começou quando a mistura atingiu 150°C e continuou até aproximadamente 330g de água serem coletados e 890g de DMAM terem sido carregados. A alimentação de DMAM foi descontinuada e a mistura permitiu arrefecer até temperatura ambiente durante a noite. A alimentação de DMAM foi então reiniciada e a mistura reaquecida a 150°C. Quando a taxa de destilação de água diminuiu, a temperatura foi aumentada embora mantendo uma taxa moderada de adição de DMAM e após 8 horas, a temperatura foi aumentada para 180°C. Após 3 horas a 180°C, a análise de uma alíquota da mistura por titulação de KOH apresentou 18,8% de remanescente livre de amina. A alimentação de DMAM foi descontinuada e a mistura arrefecida à temperatura ambiente durante a noite. A mistura foi então reaquecida a 190°C e uma alimentação devagar de DMAM restabelecida. A reação foi mantida sob essas condições durante aproximadamente 6 horas e então a alimentação de DMAM descontinuada e a mistura arrefecida durante a noite. Neste momento, aproximadamente 1500g de DMAM foram introduzidos e 930g coletados de destilado. O conteúdo livre de ácido neste momento foi considerado de 6,08%. A reação foi então continuada com aquecimento a 190°C com uma alimentação devagar de DMAM. Após um adicional de 6 horas a 190°C o ácido livre foi 4,5%. A alimentação de DMAM foi descontinuada e a mistura arrefecida durante a noite. Então, a mistura foi aquecida a 195°C e a alimentação devagar de DMAM restabelecida. Após um adicional de 10 horas de tempo de reação sob essas condições, o nível de ácido livre foi reduzido a 2,2%. A temperatura foi aumentada para 210°C com uma alimentação inferior de DMAM e após 5 horas o conteúdo livre de ácido foi 1,74%. A temperatura de reação foi aumentada para 220°C com uma alimentação devagar de DMAM e após um adicional de 8 horas de tempo de reação, o ácido livre foi considerado 1,03% e a reação julgada completa e a alimentação de
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DMAM descontinuada e a mistura arrefecida durante a noite. A mistura foi aquecida a 210°C. Durante aquecimento, vácuo completo foi aplicado para remover excesso de DMAM e voláteis. Quando a mistura atingiu 210°C, o produto começou a destilar e 50 ml de um precursor foi coletado. A fração de produto remanescente foi coletada a 0,7 mm HG e uma temperatura de pote de 210215°C e obtida como um fluido amarelo pálido com ácido livre abaixo de 1%. Materiais de amostra foram coletados dessa preparação e designados DMA oleico para teste de comparação descrito nos Exemplos abaixo.
Exemplo 5: Preparação de 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico 2etilhexil éster
Etapa A. Preparação de bis(2-etilhexil) itaconato:
Ácido itacônico (400 g, 3,07 mois) e 2-etilhexanol (2,1 equiv. Vs ácido itacônico, 6,45 Mol, 840 g) foram carregados para um recipiente de reação de 2L. A lama heterogênea foi agitada mecanicamente sob uma atmosfera de nitrogênio e BHT (1,5 g) e hidrato de ácido p-toluenosulfônico (2,5 g) foram adicionados. O recipiente foi equipado com uma armadilha de braço lateral Dean-Stark/aparelho condensador, a fim de coletar água segregada durante a reação. A mistura foi aquecida e agitada vigorosamente até a água começar a destilar da mistura, em aproximadamente 130°C. A temperatura foi então aumentada em incrementos como evolução de água diminuída, até uma temperatura máxima de 160°C. Após 3 horas em 160°C, 68 mL de água foram coletados (quantia teórico esperada = 110,5 ml) e a mistura foi arrefecida até a temperatura ambiente durante a noite. No dia seguinte, a mistura foi reaquecida a 180°C e uma aspersão de nitrogênio sub-superficial foi introduzida a fim de facilitar a remoção de água segregada. Após várias horas, a temperatura foi aumentada para 165°C e a reação continuou até que a quantidade teórica de água tenha sido coletada. Neste momento, a mistura foi arrefecida a 150°C e água arrastada e excesso de 2-etilhexanol foram removidos sob pressão reduzida (cerca de -30 Hg) (-762 mm). O recipiente foi preenchido novamente com nitrogênio e o aparelho ajustado para destilar o produto. Vácuo completo foi aplicado e a temperatura aumentada nos incrementos até que o produto começou a destilar a uma temperatura do pote de 190 a 195°C. Um precursor pequeno foi coletado e descartado, e a fração do produto foi coletada entre temperatura do pote de 195-205°C. Quando a destilação terminou, a quantidade de destilado claro foi recolhida e o recipiente de reação conteve cerca de 30 ml de um líquido escuro. O aparelho foi novamente preenchido com nitrogênio e deixado arrefecer. Análise de H-NMR do produto foi
19/38 consistente com a estrutura esperada, e indicou a presença de uma pequena quantidade de uma impureza não identificada. A massa do produto foi de 964 g (Peso molecular de bis(2-etilhexil)itaconato = 354,56 g/mol; 88,6% de rendimento do produto destilado).
Etapa B. Reação de bis(2-etil-hexil) itaconato com 2-etilhexilamina:
Bis(2-etilhexil)itaconato (400 g, 1,13 mol) foi carregado para um recipiente de reação de 1L e o material agitado mecanicamente sob nitrogênio enquanto aquecendo a 45°C. 2-etilhexilamina (1,02 equiv.; 1,15 Mol, 148,7 g) foi carregada para um funil de adição equalizador de pressão e a amina é adicionada gota a gota ao diéster agitado ao longo do curso de uma hora. Durante a adição, a exotermia moderada foi observada e a mistura foi permitida aquecer para 70°C. Quando a adição completou, a mistura foi aquecida a 75°C e mantida durante uma hora antes de arrefecer à temperatura ambiente durante a noite. No dia seguinte, o recipiente foi equipado com um braço lateral de destilação/condensador e aqueceu para 120 a 125°C sob pressão reduzida (-30 Hg) (-762 mm), a fim de remover 2-etilhexanol e o excesso de amina. Quando descascamento completou, o aparelho foi preenchido de volta com nitrogênio e arrefecido até a temperatura ambiente. A quantidade de 2-etilhexanol coletada foi de 141,7 g (1,09 Mol; 96,5% de recuperação teórica). O produto descascado foi aquecido até 50°C e filtrado através de um plug de 1 (2,5 cm) ou gel de silica, dando origem ao produto final, como um líquido amarelo pálido. Análise de HNMR do produto foi consistente com o produto esperado. Materiais de amostra foram coletadas a partir desta preparação e designados 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-2ácido pirrolidinacarboxílico 2-etilhexil éster teste de comparação descrito nos Exemplos abaixo.
Exemplo 6: Preparação de N,N-dietil C12-14 alcanoilamida (C12-14 DEA)
C-42 Metil Éster (750 g; EW aproximadamente 219 g / mol) foi carregado para um recipiente de reação de 2 litros. O éster foi aquecido a 40°C e secou/desgaseificou sob vácuo completo com uma boa agitação durante 30 minutos. O recipiente foi preenchido novamente com nitrogênio e 12,5 g de solução de 30% de NaOMe em MeOH e 311,8 g, 4,26 Mol ou dietil amina foi carregado. O reator foi equipado com um condensador de refluxo e uma entrada de nitrogênio para prover cobertura de nitrogênio. A reação foi aquecida para alcançar refluxo em ~ 75°C. A reação foi executada em um curso de vários dias. Conversão final a amida determinada por H-NMR foi de 87%. O lote foi arrefecido até 60°C e, então, descascado sob vácuo para remover o MeOH e dietil amina
20/38 não reagida. O vácuo foi quebrado com nitrogênio e o catalisador foi extinto com a adição de 14 g de 50% de ácido sulfúrico. A agitação continuou durante uma hora seguida por puxamento de vácuo total a 55°C para remover a umidade. O material foi em seguida arrefecido e filtrado através de um funil de Buchner para remover os sólidos insolúveis. O produto foi transferido para frasco de 2 litros e equipado para destilação. Vácuo total foi aplicado e os conteúdos do frasco foram aquecidos para 165 a 185°C. 649 g de produto foi recuperado, H-NMR mostrou cerca de 1% de metil éster residual. Materiais de amostra foram coletados a partir desta preparação e designou C12-14 DEA para testes de comparação descritos nos Exemplos abaixo.
Exemplo 7: Preparação de DMA de soja
Metil éster de soja (Stepan Company) (2553 g, aprox. 8,7 mois) foi carregado para um frasco de reação de 5 L equipado com um par termoelétrico, medidor de vácuo/pressão, e braço lateral de destilação com coluna de 6 (15 cm) Vigreux. O éster foi agitado mecanicamente, aquecido até 40°C e 42,6 g de solução a 30% de NaOMe em MeOH foram adicionados. A temperatura foi aumentada para 50°C, após puxamento de 635 mm de Hg de vácuo e carregamento de subsuperfície de dimetilamina anidrosa (DAS), utilizando um tubo de imersão em aço inoxidável, durante um período de cerca de 8 horas. A análise de H-NMR apresentou > 95% de conversão para a amida. Os voláteis foram em seguida removidos sob vácuo a 50°C. Então, 23,7 g de ácido sulfúrico a 50% foram adicionados para extinguir o catalisador. O material foi então transferido para um frasco de fundo de drenagem de 5 litros e lavado 4 vezes com solução de salmoura a 20%, descartando as camadas aquosas. O produto lavado foi transferido de volta ao frasco de reação e retirado da água sob vácuo em 60 a 65°C. O produto arrefecido foi filtrado através de uma esfera de gel de silica de 1 polegada (2,54 cm) de diâmetro para remover quaisquer sais, cerca de 2,6 kg de líquido amarelo pálido foram recuperados. Materiais de amostra foram coletados a partir desta preparação e designados DMA de soja para testes de comparação descritos nos Exemplos abaixo.
Exemplo 8: Preparação de éster de butil ácido 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3pirrolidinacarboxílico
Etapa A. Preparação de itaconato de bis (butil):
Ácido itacônico (500 g, 3,84 mols) e butanol (2,5 equiv. vs. ácido itacônico, 9,6 Mol, 712 g) foram carregados para um recipiente de reação de 2L. A lama heterogênea foi agitada mecanicamente sob uma atmosfera de nitrogênio e BHT
21/38 (1,5 g) e hidrato de ácido p-toluenosiilfônico (2,5 g) foram adicionados. Ο recipiente foi equipado com aparelho de armadilha de braço lateral DeanStark/condensador a fim de coletar a água segregada durante a reação. A mistura foi aquecida e agitada vigorosamente até a água começar a destilar a partir da mistura para 115°C. A temperatura foi mantida durante ~ 3 horas, e 65 ml de água foram coletados, teoricamente = 137,2 ml. A temperatura foi aumentada para 140°C durante um adicional de ~ 6 horas, para coletar água teórica total. A mistura foi arrefecida para 90°C e, em seguida, descascada sob vácuo para remover o excesso de butanol sob vácuo completo, seguido por aquecimento a vácuo completo. O produto foi coletado a uma temperatura cabeça de 130 a 142°C. Então a destilação continuou até que o pote de destilação estivesse quase vazio; 906,6 g (3,74 Mol) foram coletados o que corresponde ao rendimento de 97,4%. Análise de H-NMR confirmou a estrutura do produto esperado.
Etapa B. Reação de itaconato de bisíbutil) com 2-etilhexilamina:
Itaconato de bis(butil) (400 g, 1,65 mol) foi carregado para um recipiente de reação de 1 L e o material agitado mecanicamente sob atmosfera de nitrogênio enquanto aquecendo a 75°C. 2-etilhexilamina (1,7 Mol, 219,7 g) foi carregada para um funil de adição de equalização de pressão e a amina é adicionada gota a gota ao diéster agitado ao longo de uma hora e agitado a 75°C durante 2 horas após a adição de amina. O reator foi equipado para destilação e a temperatura foi aumentada lentamente até 130°C, mantendo em vácuo completo até descascamento estar completo. Receptores foram alterados e o pote aquecido sob vácuo completo para aumentar a temperatura do pote para 165 a 185°C (temperatura cabeça de 140 a 175°C). Foram coletados 469,3 g do produto 1,58 Mol; rendimento de 95,6%. Materiais de amostra foram coletadas a partir desta preparação e designados éster de butil ácido 1 -(2-etilhexil)-5-oxo-3pirrolidinacarboxílico para testes de comparação descritos nos Exemplos abaixo. Exemplo 9: Preparação de 1-(2-etil-hexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidina-carboxílico éster hexil
Etapa A. Preparação de itaconato de bis(hexil):
Ácido tacônico (292,3 g, 3,02 mols) e hexanol (2,1 equiv. vs. ácido itacônico, 6,33 Mol, 647 g) foram carregados para um recipiente de reação de 2L. A lama heterogênea foi agitada mecanicamente sob uma atmosfera de nitrogênio e BHT (1,5 g) e hidrato de ácido p-toluenosulfônico (2,5 g) foram adicionados. O recipiente foi equipado com uma armadilha de braço lateral DeanStark/condensador, a fim de coletar a água segregada durante a reação. A
22/38 mistura foi aquecida e agitada vigorosamente até a água começar a destilar da mistura. A temperatura foi então aumentada em incrementos a medida que a evolução da água diminuiu até uma temperatura máxima de 180°C. Após 3 horas a 180°C, 105 mL de água foram coletados e a mistura foi arrefecida até a temperatura ambiente. A mistura foi reaquecida a 180°C e uma aspersão de nitrogênio sub-superficial foi introduzida, a fim de facilitar a remoção de água segregada. Após 2,5 horas, 110 ml de água tinham sido coletados. A mistura foi arrefecida até 150°C e água arrastada e hexanol em excesso foram removidos sob pressão reduzida (aprox. -25 Hg) (-635 mm) com uma temperatura de pote de 150°C. Após o descascamento estar completo, a temperatura do pote foi aumentada para 190°C sob vácuo completo e o produto coletado em uma temperatura cabeça de ~175 a 195°C até que a destilação terminou, 827,7 g do produto foi recuperada. Análise de H-NMR do produto foi consistente com a estrutura esperada. Itaconato de FW bis (hexil) = 298,4, 2,77 Mol, rendimento de 91,8%.
Etapa B. Reação de itaconato bis(hexil) com 2-etilhexilamina:
Itaconato de Bis(hexil) (400 g, 1,34 rnols) foi carregado para um recipiente de reação de 1 L e o material agitou mecanicamente sob nitrogênio enquanto aquecendo a 45°C. 2-Etilhexilamina (1,05 equiv., 1,41 Mol, 182 g) foi carregada para um funil de adição de equalização de pressão e a amina é adicionada gota a gota ao diéster agitado ao longo de uma hora. Durante a adição, uma exotermia moderada foi observada. Quando a adição completou, a mistura foi aquecida a 75°C e mantida durante uma hora antes de arrefecer à temperatura ambiente durante a noite. No dia seguinte, o recipiente foi equipado com um braço lateral de destilação/condensador e aqueceu a 90°C sob pressão reduzida (-25 Hg) (~ 635 mm) de modo a remover o excesso de amina e hexanol. Quando o descascamento estava completo, a análise de H-NMR do produto foi consistente com a estrutura de lactâmicos esperada. 136,6 g foram recuperados do líquido viscoso moderadamente amarelo. Materiais de amostra foram coletados a partir desta preparação e designados 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico hexil éster para teste de comparação descrito nos Exemplos abaixo.
Exemplo 10: Preparação de Ν,Ν-dimetil isostearoilamida (DMA isoesteárico)
Metil isoestearato (MP Biomedicals) EW 298,5 g/mol; 234 g, 0,78 mol) foi carregado para um recipiente de reação de 2 litros. O éster foi aquecido a 50°C e secou/desgaseificou sob vácuo completo com uma boa agitação durante 30 minutos. O recipiente foi preenchido novamente com nitrogênio e 10 ml de
23/38 solução de NaOMe/MeOH foi adicionado, seguido por quebra do vácuo com subalimentação lenta de dimetilamina anidrosa (DM AM). DMAM foi carregada lentamente através de aspersão sub-superficial por meio de um tubo de aço inoxidável anexado a um cilindro de DMAM de 1 kg por meio da tubagem flexível. Até ao final do dia, 39g de DMAM (0,86 mol) foram carregados, seguido por agitação durante a noite a 60°C. No dia seguinte, H-NMR do material bruto indicou conversão elevada. Vácuo foi então aplicado para remover quaisquer voláteis remanescentes tal como DMAM até nenhum volátil ser observado. O vácuo foi quebrado, então, com nitrogênio e, em seguida, ~ 6 g de ácido sulfúrico a 50% foram adicionados para extinguir catalisador. A agitação continuou durante 15 minutos e em seguida aplicou-se vácuo para remover a água. A mistura foi então filtrada através de uma esfera de gel de silica para remover sais. O produto final foi um líquido amarelo, H-NMR indicou amida desejada com traços de metil éster não reagido. Materiais de amostra foram coletadas a partir desta preparação e designados DMA isosteárico para testes de comparação descritos nos Exemplos a seguir.
Exemplo 11: Preparação de N-(2-etilhexil) Cio alcanoamida (Cw MEHA)
Metil decanoato (Pastell M 10 de Lion Corp. 930 g; 4,99 rnols) foi carregado para um recipiente de reação de 2L. O material foi aquecido a 50°C sob vácuo completo para remover a umidade. Depois de 20 minutos o vácuo foi quebrado com nitrogênio e de 2-etilhexilamina (Akcros Chemicals, 99%, 5 Mol, 645 g) foi adicionado, seguido pela adição de 15,5 g de NaOMe a 30% em MeOH. A mistura foi agitada vigorosamente e a temperatura aumentada lentamente até cerca de 150°C. O MeOH segregado foi coletado em uma armadilha Dean-Stark ao longo de um período de 9 horas, 191 ml coletados. A mistura foi arrefecida a 90°C. O aparelho foi então equipado para destilação e vácuo completo foi aplicado a fim de remover quaisquer componentes voláteis. A mistura foi mantida em vácuo completo até os voláteis não estarem mais em destilação, e o vácuo foi quebrado então com nitrogênio. O catalisador foi extinguido com a adição de 16,7 g de 6 HCI molares, com mistura durante 15 minutos. Aplicou-se mais uma vez vácuo com aquecimento a cerca de 90°C para retirar a água. O receptor de destilação foi comutado e a temperatura do pote aumentou lentamente para 200°C para coletar o produto. Quase todo o líquido destilado, o rendimento foi de 1284,5 g. HNMR indicou essencialmente o produto puro. Materiais de amostra foram coletados a partir desta preparação e designados Cio MEHA para testes de comparação descritos nos Exemplos abaixo.
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Exemplo 12: Síntese de 1-(4-morfolinil)-1-dodecanona (C12 Morfoamida)
Morfolina (552,1 g), C-42 metil éster (1405,3 g), e 35 mL de solução de metóxido de sódio a 30% (0,75 % em peso com base nos metil ésteres) foi adicionado a uma caldeira de reação de 4 L como descrito acima. A mistura de reação foi aquecida a 65°C com agitação durante 4 horas. A temperatura foi aumentada para 75°C e permitida agitar durante 2 horas. Neste momento, MeOH foi removido com o auxílio de uma bomba de recirculação durante 1,5 hora. Um total de 180,9 g de destilado foi coletado. Uma vez que se verificou que não mais de MeOH foi destilando na armadilha, a reação foi arrefecida até a temperatura ambiente e a massa viscosa, gelatinosa foi transferida para um funil separador de fundo arredondado de 5 L equipado com um agitador mecânico e uma válvula de partida inferior. Água Dl (200 mL) foi adicionada com agitação, e a mistura foi neutralizada até pH 6,5 com ácido sulfúrico aquoso a 50%. Depois de agitar brevemente para assegurar a neutralização completa, as camadas foram separadas, e a camada orgânica foi lavada 200 mL de solução de salmoura a 20%. Uma segunda lavagem com uma salmoura a 20% foi realizada, e as camadas foram permitidas separarem-se. A camada orgânica foi lavada duas vezes com 200 mL de água Dl. As camadas aquosas foram drenadas para fora e camada orgânica foi então transferida em lotes para um frasco de fundo arredondado de 2 L e seca sobre um conjunto de evaporador rotativo a 60°C. O produto foi seco no evaporador em 2 lotes separados. Cada um secou durante aproximadamente 1 hora a 60°C.
Carvão ativado Norit™ SX Ultra (Norit) em pó foi adicionado ao líquido límpido, castanho avermelhado e mecanicamente agitado durante 2 horas. A suspensão de carbono escura foi em seguida filtrada através de um leito de filtro Celite 545 auxiliado em um funil de vidro frizado grosseiro. A alimentação tratada com carbono foi então filtrada através de um leito de óxido de alumínio ácido. Um total de 1351,18 g de filtrado foi coletado. Uma amostra do filtrado foi analisada por 1H NMR, e não mostrou sinais ou impurezas. Uma análise adicional resultou em: umidade = 0,51%, gravidade específica = 0,945, e análise de cor Gardner = 3,9, pH (1% p/p em 50:50 IPA:água) = 5,38. Viscosidade de Brookfield a 25°C = 28 cps. Materiais de amostra foram coletados a partir desta preparação e designados Ci2 Morfoamida para testes de comparação descritos nos Exemplos abaixo.
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Exemplo 13: Coalescência de Látex por Temperatura mínima formadora de filme (MFFT). Comparação das amidas terciárias para controlar solventes de coalescência
0,5 gramas ou solventes de coalescência foi adicionado a uma mistura de 20 gramas cada um de água Dl e um látex de acrílico preparado a 83°C por uma polimeração de radical livre de semi-lote alimentado de monômero de três horas de metacrilato de metil, acrilato de butil e ácido acrílico a 68, 30 e 2 partes, respectivamente, utilizando um iniciador de radical livre convencional e surfactante aniônico. O látex tinha uma MFFT de 46°C e 48 por cento em peso de sólidos. As misturas de látex-solvente foram misturadas durante a noite. Solvente A, DMA isosteárico, DMA e C12-14 DMA foram comparados. Películas molhadas das três misturas, cada uma medindo 2,5 cm de largura e 75 microns de espessura molhada, foram fundidos sobre um instrumento Rhopoint MFFT 90 como descrito sob Métodos de Teste. O gradiente de temperatura da superfície foi controlado de 0 a 18°C. Os resultados indicaram Solvente A, DMA isoesteárico, e solventes de C12-14 DMA foram eficazes na redução da MEET do látex até cerca de 12,5, 14,5 e 12,5°C, respectiva mente.
Exemplo 14: Coalescência de látex por Temperatura mínima formadora de película (MFFT). Comparação das amidas cíclicas terciárias para controlar solventes de coalescência:
Vinte gramas cada de água Dl e o látex de acrílico utilizado no Exemplo 13, foram combinados com agitação, e 0,45 gramas de C12 Morfoamida foi adicionado. A mistura resultante foi misturada durante duas horas. O mesmo processo foi utilizado para fazer uma mistura de comparação contendo 0,45 gramas de Solvente A. Películas úmidas das duas misturas foram fundidas sobre a Rhopoint MFFT 90 cujo gradiente de temperatura de superfície foi controlado a partir de 0 até 18°C e seco tal como descrito nos Métodos de Teste. Os resultados apresentaram a C12 Morfoamida como um solvente de coalescência eficaz. Ambos os solventes diminuíram a MFFT a 13,5°C.
Exemplo 15: Coalescência de Látex por Temperatura mínima formadora de filme (MFFT). Comparação das amidas secundárias para controlar solventes de coalescência
Três misturas, cada uma contendo 20 gramas cada de água Dl e um látex de estireno-acrílico foram preparadas. O látex foi preparado por polimerização de radical livre de meio lote de metacrilato de metil, acrilato de butil, estireno e ácido acrílico em 34, 20, 44 e 2 partes, respectivamente, utilizando um iniciador de
26/38 radical livre convencional e surfactante aniônico. O látex teve uma MFFT de 23°C e 47 % em peso de sólidos. 0,5 gramas dos solventes de coalescência Solvente A, Cio MEHA e uma mistura 50/50 dos dois foram adicionados às dispersões de látex e misturados durante a noite. No dia seguinte, as películas molhadas das três misturas foram fundidas sobre a superfície da Rhopoint MFFT 90 cujo gradiente de temperatura de superfície foi controlado a partir de 5 a 23°C e seca como descrito nos Métodos de Teste. Os resultados indicaram que os solventes diminuíram a MFFT do látex de 23°C a 5,5°, 7o e 4,5°, para solvente A, Cio MEHA e a mistura de solvente 50/50, respectivamente. A combinação do solvente A e um solvente de carboxamida resultou em uma eficiência aumentada em comparação com o uso de qualquer um sozinho.
Exemplo 16: Coalescência de Látex por Temperatura mínima formadora de filme (MFFT). Comparação das amidas insaturadas para controlar solventes de coalescência
Quatro misturas de látex, cada uma contendo 20 gramas de água Dl e o látex de acrílico foram preparados. O látex foi preparado por uma polimerização de radical livre de semi lote de metacrilato de metil, acrilato de butil e ácido acrílico em 54,44 e 2 partes, em peso., respectivamente, utilizando um iniciador de radical livre convencional e surfactante aniônico. O látex teve uma MFFT de 18°C e 48% em peso. Para as quatro dispersões de látex separadas foram adicionados 0,5 gramas de solventes solvente A, C12-14 DMA, DMA oleico e DMA de soja. As misturas foram misturadas durante a noite. No dia seguinte películas úmidas das misturas foram fundidas sobre o Rhopoint MFFT 90 cujo gradiente de temperatura de superfície foi controlada a partir de 0-18°C e secaram como descrito nos Métodos de Teste. Os resultados mostraram que todos os solventes baixaram a MFFT do látex inicial a partir de 18°C iniciais até cerca de 5°C.
Exemplo 17: Taxa de particionamento de solvente por MFFT. Comparação das amidas terciárias para controlar solventes de coalescência
Com agitação, para cinco misturas contendo 20 gramas cada uma de água Dl e o látex de estireno-acrílico preparado de acordo com o Exemplo 15 0,5 gramas de solvente de coalescência foi adicionado como se segue: Solvente A, C12-14 DMA, DMA oleico, Solvente B e Solvente C. As misturas foram misturadas durante períodos específicos de tempo. Então películas úmidas das misturas foram fundidas sobre o Rhopoint MFFT 90 cujo gradiente de temperatura da superfície foi controlado a partir de 0-18°C e secou como descrito no Método de Teste 1. Temperaturas coalescentes foram medidas a 15, 30 e 60 minutos são
27/38 registradas na Figura 1. Os dados mostraram que os dois solventes de carboxamidas particionados mais rapidamente do que dois solventes de VOC baixos comparativos (Solvente B e Solvente C), e Solvente A comparativo. Exemplo 18: Solventes de coalescência em Formulações de Tintas
Um lote mestre de tinta látex foi formulado carregando 1.136 gramas de dióxido de titânio pré-disperso (76,9% de lama de sólidos fornecida pela DuPont como Ti-Pure® R-746) em uma proveta de 4 litros. 508 gramas de água foram adicionados com mistura utilizando uma lâmina de mistura de Jiffy em 900 a 1000 rpm, seguido pela adição de 48 gramas de propileno glicol, 1680 gramas ou de látex, e 48 gramas de modificador de reologia de uretano não iônico Acrysol™ SCT-275 (Rohm & Haas, 17,5% de sólidos). O látex foi o mesmo descrito no Exemplo 15 Além disso, 1,8 gramas de biocida Acticide® GA (Thor GmbH, contendo 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol, 2-metil-4-isotiazolin-3-ona e 5-cloro-2metil- 4-isotiazolin-3-ona) foi adicionado e a formulação misturada durante 20 minutos. O pH foi ajustado para entre 8,0 e 8,5 com NH4OH concentrado. O lote mestre foi então dividido em porções de 315 gramas cada uma em provetas de 400 ml e misturados em entre 800 e 850 rpm. Adições de 5,5 gramas ou solventes diversos foram então adicionados junto com adições incrementais de Acrysol™ SCT-275 adicional para atingir a gama de viscosidade alvo, e cada amostra foi misturada durante 10 minutos. As tintas formuladas foram armazenadas durante 24 horas para permitir 0 desenvolvimento de viscosidade após o que as viscosidades Stormer foram determinadas como estando na gama de 95 a 98 KU (Unidades de Krebs). Os solventes avaliados foram C12-14 DMA, DMA oleico, C12 Morfoamida, DEA e solvente B.
Resistência à esfrega úmida com base em uma versão modificada do ASTM-2486-00, Método B, modificado para a perda de peso percentual, foi realizada para cada uma das formulações de tintas. As tintas foram aplicadas aos painéis de plástico Leneta P-121-10N utilizando um aplicador de película molhada de 13 cm de largura de 7 mil (0,17 mm) e secas sob condições ambientais durante duas semanas antes do teste. Os painéis revestidos foram então cortados em tiras de teste medindo 16,5 centímetros x 5,7 cm (2 por rebaixamento). Duas tiras de teste de cada vez foram colocadas num testador de esfregamento da Gardner Company com um intervalo de aproximadamente 2 (5 cm) entre elas e foram tampadas para fixar os painéis na máquina. Um espaçador foi colocado sobre as tiras de teste para manter a via da escova de esfregar e ainda prender a amostra de teste. Uma escova de esfregar de 8 cm X 3 cm, pré-condicionada em
28/38 água à temperatura ambiente, foi inserida no suporte. 10g de composto de esfregar abrasivo padrão foram aplicados uniformemente à escova. 5 gramas de água foi colocada na abertura entre as amostras testadas. As tiras de teste foram testadas para 1200 ciclos. Dez gramas do composto de esfregamento e 5 gramas de água adicionais foram reaplicados a cada 400 ciclos. Estes painéis foram então fotografados, as fotografias resultantes são reproduzidas na fig. 2. Figura 2 mostrou que todos os quatro dos solventes de carboxamida, comparando, superaram o Solvente B de VOC inferior, como pode ser visto pela remoção completa do revestimento de tinta a partir da película de pintura seca contendo Solvente B.
Exemplo 19: Solventes de coalescência em Formulações de Tinta
O lote mestre de tinta de látex foi formulado carregando 672 gramas de dióxido de titânio pré-dispersos (76,9% de lama de sólidos fornecida pela DuPont como Ti-Pure® R-746) em uma proveta de 2 litros. 303 gramas de água Dl foram adicionados com mistura seguida por 27,8 gramas de propileno glicol e 995 gramas de látex de acrílico Rhoplex™ SG-20 fornecido por Rohm & Haas em sólidos a 48%. 2,2 gramas de conservante Acticide® GA foram adicionados e misturados durante 20 minutos. O pH da mistura de tinta foi ajustado para 8,3 com 1:4 de NH4OH concentrado diluído. O P.V.C. calculado foi de 23%. Os sólidos da tinta foram determinados para ser 49,1% em peso. O lote de tinta principal foi então dividido em cinco porções de 315 gramas em provetas de 400 ml que foram misturadas entre 800 e 850 rpm. 5,5 gramas dos seguintes solventes foram então adicionados a cada porção, respectivamente: Solvente A, Solvente B, Solvente C, C12-14 DMA e DMA oleico. Entre 0,49 e 0,71%, Acrysol ® SCT-275 foi adicionado então a cada formulação de tinta para atingir a gama de viscosidade de KU. As tintas formuladas foram misturadas durante 10 minutos e armazenadas durante 24 horas para permitir o desenvolvimento de viscosidade após 0 que as viscosidades Stormer foram determinadas como estando entre 96,5 e 100,5 KU.
Resistência à Esfrega úmida foi medida com base em uma versão modificada do ASTM-2486-00, método B; modificado para % de perda de tempo, como se segue: As tintas formuladas foram aplicadas aos painéis de esfregamento plásticos Leneta P-121-10N, utilizando um aplicador de película úmido de 13 cm de largura e 7 mil (0,17 mm). Os revestimentos foram então secos durante 7 dias em condições ambiente após o que tiras medindo 16,5 cm x 5,7 cm foram cortados de cada um dos painéis (2 por rebaixamento). Todas as
29/38 amostras foram pesadas antes e novamente após o teste. Duas amostras de cada vez foram colocadas no testador de esfregão com aproximadamente uma abertura de 2 (5 cm) entre as amostras, e tampadas para fixar os painéis na máquina. Um espaçador foi colocado sobre as amostras para manter a via de escova de esfregão e ainda fixar as amostras. A escova de esfregão précondicionada em água à temperatura ambiente, foi inserida no suporte. 10g de composto de esfregão abrasivo padrão foram uniformemente aplicados à escova. 5 gramas de água foram colocados no vão entre as amostras. As amostras foram testadas para 500 ciclos. 10g do composto de esfregão e 5 gramas de água adicionais foram reaplicadas após 250 ciclos. As amostras esfregadas foram enxaguadas em água tépida, secas aproximadamente 24 horas, e depois pesadas. A diferença de peso antes e depois do esfregamento, resultante do procedimento de esfregamento, foi então calculada.
Revestimento percentual removido foi então determinado. Os resultados são apresentados na fig. 3. Valores inferiores indicam melhor resistência ao esfregar melhor. O dado na Figura 3 apresenta os solventes DMA realizados melhor em comparação do que Solvente A, Solvente B e Solvente C.
Brilho: valores de brilho de 60 graus foram determinados para cada um dos revestimento que foram revestidos sobre os painéis plásticos Leneta P-121-10N antes de realizar o teste de esfregar. Figura 4 mostra o desenvolvimento de brilho superior dos solventes DMA se comparado com Solvente S comparativo e os dois solventes de VOC inferiores comparativos.
Avaliações de resistência ao acúmulo de sujeira foram conduzidas utilizando uma versão modificada de ASTM D3719 (Quantificação da Coleta de Sujeira sobre Painéis Revestidos Externos”) ASTM D6695 (Exposições de Tintas Xenon-Arc; Práticas Padrão para Revestimentos Arquitetônicos. Painéis de alumínio de Q-painel foram revestidos com tintas utilizando uma haste de aplicador de fio enrolado #70 (7mils) (0,17 mm). Os painéis foram secos em temperatura ambiente durante 7 dias. O teste de acúmulo de sujeira foi realizado utilizando painéis envelhecidos sob condições ambientais e painéis envelhecidos utilizando um testador de Desagregação Q-sun Xenon (96 horas de desagregação). O testador de desagregação Q-sun Xenon foi ajustado com os seguintes parâmetros: painel preto -63C, Câmara-48C, Umidade-50%, 96 horas (340 nm de exposição de luz a 85%; 15% de exposição de luz/pulverização). Um espectrofotômetro manual foi utilizado para medir o valor inicial de L (luminosidade) do revestimento. Uma lama de revestimento de óxido de ferro
30/38 uniforme foi preparada combinando 125g de água e 2 gotas de dispersante Tamol™ (Rohn & Haas) com mistura, seguida pela adição de 125 g de óxido de ferro em pó. A lama de óxido de ferro dispersa foi esfregada sobre a superfície dos painéis. Os painéis foram então seco ao ar durante 2 horas e colocados em um forno de 49°C durante 1 hora, seguido por arrefecimento à temperatura ambiente durante 15 minutos. As amostras foram então colocadas sob água tépida corrente, atritando levemente a superfície em um movimento circular com gaze, removendo a maioria do óxido de ferro. Os painéis foram então secos em temperatura ambiente durante 24 horas. A luminosidade após o tratamento de óxido de ferro, L* final, foi medida então. O índice de coleta de sujeira para os painéis foi então calculado utilizando a seguinte equação: L* final/L inicial = Dc. Os resultados são apresentados na fig. 5 que mostra que solventes de carboxamida superaram solventes de VOC inferior comparativos.
Exemplo 20: Resistência a À Esfrega Úmida de Tinta Alquídica
Um lote mestre de tinta foi preparado de uma maneira similar à descrita no exemplo 19. 767 gramas de lama Ti-Pure® R-746 (DuPont), 190 gramas de água, 30 gramas de propileno glicol, 630 gramas de látex acrílico descrito no exemplo 16 e 1 grama de Acticide® GA foram combinados. O lote mestre foi dividido então em quatro porções de 212 gramas de tinta de amostra. 3,7 gramas de um dos seguintes solventes foram então adicionados com mistura de cada porção, respectivamente: Solvente A, C12-14 DMA, DMA oleico, e Solvente B. As viscosidades das tintas de amostra resultantes foram ajustadas para entre 94 e 98 KU's com entre 2,94 e 3,04 gramas de Acrysol® SCT-275. As propriedades finais das pinturas de amostra foram 49% de sólidos, pH 8,5 e P.V.C calculado = 23%.
As tintas de amostra formuladas foram aplicadas aos painéis alquídicos envelhecidos utilizando um aplicador de película úmida de 13 cm de largura, 7 mil (0,17 mm). Os painéis alquídicos foram preparados revestindo Glidden Ultra Hide® Alquid Gloss Enamel sobre painéis de esfregão plástico Leneta e curados durante quatro dias a 50°C. Cada amostra de tinta foi revestida em triplicata sobre painéis alquídicos separados que foram então secos durante sete dias. Os revestimentos secos foram então cortados em tiras medindo 16,5 cm X 5,7 cm (cortadas de cada painel, 2 por abaixamento). Dois painéis de amostra em um momento foram colocados sobre o testador de esfregão com aproximadamente um vão de 2” (5 cm) entre as amostras, e tampados para painéis fixos à máquina. Um espaçador foi colocado sobre as amostras para manter a via de escova de esfregão e ainda fixar as amostras. Uma escova de esfregar de 8cm X 3 cm, pré
31/38 condicionada em água a temperatura ambiente, foi inserida no recipiente. 10 gramas de composto de esfregar abrasivo padrão foram aplicados uniformemente à escova. 5 gramas de água foram colocados no vão entre as amostras. Amostras foram testadas para 150 ciclos. Imagens digitais foram produzidas dos painéis esfregados. Análise de imagem foi realizada então utilizando Software Scion Imaging para medir quantitativamente a quantidade de revestimento removida. Os testes de esfregamento foram realizados em triplicata e uma média de três medidas foram gravadas. Os resultados são resumidos na figura 6 que mostra que os solventes de carboxamida têm resistência ao esfregamento superior comparado aos dois solventes de VOC inferior comparativos.
Exemplo 21: Resistência ao acúmulo de sujeira
Quatro tintas formuladas no exemplo 20, contendo solventes de coalescência C12-14 DMA, DMA oleico, Solvente A e Solvente B, foram avaliadas para resistência ao acúmulo de sujeira utilizando uma versão modificada de ASTM D3719 e ASTM D6695 referenciados no exemplo 19. Painéis de alumínio Q-painel foram revestidos com tintas utilizando uma haste de aplicador de fio enrolado #70 (7 mils) (0,17 mm). Os painéis foram secos à temperatura ambiente durante 7 dias. O teste de acúmulo de sujeira foi realizado utilizando painéis envelhecidos sob condições ambiente e painéis envelhecidos utilizando testador de desagregação Q-sun Xenon (desagregação de 96 horas).
Desagregação: um testador de desagregação Q-sun Xenon foi ajustado com os seguintes parâmetros: Painel preto-63C, Câmara-48C, Umidade-50%, 96 horas (340 nm de exposição de luz a 85%; 15% de exposição de luz/pulverização). Após exposição de uma lama de revestimento de óxido de ferro uniforme ser preparada combinando 125 gramas de água e 2 gotas de dispersante Tamol™ (Rohm & Haas) com mistura, seguido pela adição de 125 gramas de óxido de ferro em pó. A lama de óxido de ferro dispersa foi escovada sobre a superfície dos painéis. Os painéis foram então secos ao ar durante 2 horas, colocados em um forno de 49°C durante 1 hora, seguido por arrefecimento em RT durante 15 minutos. As amostras foram então colocadas sob água tépida corrente, atritando levemente a superfície em um movimento circular com gaze, removendo a maioria do óxido de ferro. Os painéis foram então secos em ambiente durante 24 horas. Fotografias dos painéis foram tiradas como mostrado na figura 7. Inspeção visual dos painéis de teste mostraram que os painéis feitos com tintas utilizando os solventes de carboxamida geralmente superaram solventes de VOC inferior comparativos tais como Solvente B.
32/38
Exemplo 22: Solventes de coalescência em Formulações de Tinta
Um lote mestre de tinta látex foi formulado carregando 682 gramas de dióxido de titânio pré-disperso (79,6 % de lama de sólidos fornecida pela DuPont como Ti-Pure® R-746) em uma proveta de 2000 ml limpa. 307 gramas de água foram adicionados com mistura. 1009 gramas de Rhoplex™ SG- látex (fornecido por Rohn & Haas) em 46% de sólidos foram adicionados, seguido por 2,2 gramas de conservante de Acticida GA. A mistura foi continuada durante 20 minutos. O pH das misturas de tinta foi ajustado ao pH 8,2 com ΝΗ4ΟΗ concentrado. O P.V.C calculado foi 23%. Os sólidos de tinta foram determinados para ser 49,1 % de peso. O lote de tinta mestre foi então dividido em cinco porções de 315 gramas cada uma em provetas de 400 ml que foram então misturadas em entre 800 e 850 rpm. 2,8 gramas de diversos solventes foram então adicionadas à cada porção, respectivamente: C12-14 DMA, DMA oleico, DMA de soja, Solvente B e Solvente A. Entre 0,44 e 0,48% de Acrysol SCT-275 foi adicionado à cada formulação de tinta para atingir a faixa de viscosidade de KU alvo. As tintas resultantes foram misturadas durante 10 minutos e armazenadas durante 24 horas para permitir desenvolvimento de viscosidade após o que as viscosidades Stormer foram determinadas para serem cerca de 100 KU.
Avaliações de resistência à à Esfrega Úmida com base em uma versão modificada de ASTM-2486-00 foram realizadas para cada um dos revestimentos de tinta como descrito no Exemplo 19. Os produtos formulados foram aplicados aos painéis plásticos Leneta P-121-10N utilizando um aplicador de película úmida de 13 cm de largura, 10 mil (0,25 mm) e secos sob condições ambientais durante cerca de 3 meses antes do teste. As amostras foram testadas durante 650 ciclos de esfregamentos. 10 gramas de composto de esfregamento de abrasivo padrão e 5 gramas de água foram reaplicados após 300 ciclos. As amostras esfregadas foram então enxaguadas em água tépida, secas durante aproximadamente 24 horas e então pesadas. O revestimento percentual removido foi determinado como descrito no exemplo 19. Os resultados estão demonstrados na figura 8. Os dados apresentaram que os solventes de carboxamida providenciaram resistência à à Esfrega Úmida comparados aos solventes comparativos Solvente A e Solvente B.
Brilho: valores de brilho de 60 graus foram determinados para cada um dos revestimentos que tenham sido revestidos sobre os painéis de esfrega plásticos Leneta como descritos no Exemplo 19. Os resultados são mostrados na fig. 9 que
33/38 mostram desenvolvimento de brilho superior para os solventes de carboxamida quando comparado ao Solvente A e Solvente B comparativos.
Exemplo 23: Coalescência de látex por Temperatura Mínima Formadora de Película (MFFT).
Comparação de lactâmicos substituídos para controlar solventes de coalescência: Um látex de estireno acrílico foi preparado por polimerização de radial livre de semi lote de metil metacrilato, butil acrilato, estireno e ácido acrílico em 34, 20, 44 e 2 partes em peso, respectivamente utilizando um iniciador de radical livre convencional e surfactante aniônico. O látex teve a distribuição de tamanho de partícula, como determinado por dispersão de luz de 187 nm e sólidos de 47%. Com mistura, 0,5 gramas de quatro solventes foi adicionado a quatro alíquotas de 20 gramas do látex de estireno acrílico. Os solventes de coalescência comparados foram Solvente A: 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico butil éster; 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico hexil éster e C12-14 DMA. Películas úmidas das quatro misturas foram fundidas sobre a superfície do Rhopoint MMT 90 como descrito nos Métodos de Teste. O gradiente de temperatura superficial foi controlado de 0 a 18°C e seco como descrito em Métodos de Teste. Os resultados indicaram todos os 4 dos solventes diminuíram a MFFT do látex para 6°C.
Exemplo 24: Preparação de látex contendo solvente de carboxamida coalescente na fase de monômero da polimerização de emulsão.
Em um frasco de fundo arredondado de 2-L foram carregados 0,5 g (0,1 % em peso BOM) de bicarbonato de sódio, 220g de água Dl, e 30g (2,2 % em peso de BOM em uma base ativa) de um látex de semente acrílica (tamanho de partícula ca. 50 nm). Uma emulsão de monômero contendo solvente de carboxamida EHEHA com a seguinte formulação foi preparada:
0,5 grama de BOM SDS
150 gramas de água Dl
A composição de monômero compreendeu:
2.9 gramas de EHEHA
45,7 gramas de butil acrilato
49,5 gramas de metil metacrilato
1.9 gramas de ácido metacrílico
Uma alimentação de monômero foi preparada pela adição de fase de monômero para SDS contendo a fase aquosa com mistura em 600 RPM utilizando uma cabeça de temperatura de turbina de diâmetro de 5 cm com quatro
34/38 pás. Após 15 min de mistura, a emulsão de monômero foi estável. O frasco de reação de 2L foi aquecido a uma temperatura de 83°C em uma taxa de agitação de 150 rpm, sob um escudo de nitrogênio. Uma solução de 20g de 0,2% de peso de iniciador de BOM (persulfato de amônia) foi adicionado ao frasco, e a emulsão de monômero foi alimentada em uma taxa constante durante 180 minutos. Após completar a alimentação de emulsão de monômero, a temperatura foi mantida durante 60 minutos antes de arrefecer à temperatura ambiente (aproximadamente 25°C). Após arrefecer o látex foi neutralizado com hidróxido de amônia a um valor de pH entre cerca de 8,0 e cerca de 8,5. O látex foi filtrado através de uma tela de 100 mesh (0,149 mm). Sólidos de látex foram cerca de 45% em peso. O tamanho de partícula final foi de aproximadamente 230 nm como medido por dispersão de luz.
O látex de controle também foi feito de uma maneira idêntica mas sem o uso de solvente de coalescência.
MFFT foi determinada utilizando um instrumento Rhopoint MFFT 90 pelo mesmo método como descrito no Exemplo 14 e sob Métodos de Teste. A temperatura de MFFT do látex foi diminuída de 12°C (controle) para 6,4°C). Exemplo 25: Comparação de Resistência a À Esfrega Úmida de Solventes de coalescência em Formulações de Tinta sobre Tinta Alquídica
Um lote mestre de tinta foi preparado como descrito no exemplo 19 utilizando o látex de acrílico Rhoplex™ SG-20 fornecido pela Rohm & Haas em sólidos a 46%. O lote mestre de tinta quando então dividido em três porções de 240g em provetas de 400 ml e misturadas entre 800 e 850 rpm. 2,3 gramas de 1(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico 2-etilhexil éster, 1-(2-etilhexil)-5oxo-3-ácido pirrolidinacarboxílico hexil éster ou Solvente A foram então adicionados em cada proveta.
Cerca de 1,1 grama de Acrysol® SCT-275 foi adicionado a cada formulação de tinta para obter a gama de viscosidade de KU alvo. As tintas formuladas foram misturadas durante 10 minutos e armazenadas durante 24 horas para permitir o desenvolvimento de viscosidade, depois do que as viscosidades Stormer foram determinadas como estando entre 92 e 98 KU. As propriedades finais das tintas foram 49% de sólidos, pH 8,5 e 23% de P.V.C. calculado. As tintas de amostras formuladas finais foram aplicadas a painéis alquídicos envelhecidos usando um aplicador de película úmida de 13 cm de largura, 7 mil (0,17 mm). Os painéis alquídicos foram preparados revestindo Glidden Ultra-Hide® Alkyd Gloss Enamel colorido sobre painéis de esfregar
35/38 plásticos Leneta e curados durante quatro dias a 50°C. As tintas foram revestidas em triplicata em painéis alquídicos separados e secaram durante sete dias. Os revestimentos secos foram, em seguida, cortados em tiras medindo 16,5 cm x 5,7 cm (2 por abaixamento). Avaliações de resistência à à Esfrega Úmida com base em uma versão modificada do ASTM-2486-00 foram realizadas para cada um dos revestimentos de tinta. Duas amostras de cada vez foram colocadas no testador de esfrega com uma abertura de cerca de 2 (5 cm) entre as amostras, e tampadas para fixar os painéis na máquina. Um espaçador foi colocado sobre as amostras para manter a via de escova de esfrega e fixar mais as amostras. Uma escova de esfregar de 8 cm X 3 cm, pré-condicionada em água à temperatura ambiente, foi inserida no suporte. 10 gramas de composto de esfrega abrasivo padrão foram aplicados uniformemente à escova. 5 gramas de água foram colocados na abertura entre as amostras As amostras foram testadas para 800 ciclos de esfrega. As amostras esfregadas foram então enxaguadas em água tépida, secas aproximadamente 24 horas, e depois pesadas. Todos os três dos revestimentos tiveram uma perda de peso de 2,1%, indicando que os dois solventes de carboxamida de VOC baixo tiveram uma resistência à esfrega tão boas quanto a do solvente Solvente A comparativo fugitivo.
Exemplo 26: Utilização de um Solvente de Carboxamida Reativa Poliinsaturada em Resina Alquídica para VOC Baixo e Comparação com um sistema a base de solvente de coalescência de VOC Alto Comparativo.
Uma resina alquídica de óleo longa foi produzida carregando em uma caldeira de resina de 1 litro equipada com um condensador de refluxo, tubo de Dean-Stark (DS), par termoelétrico, manta de aquecimento e um agitador de aço inoxidável, 92,6 gramas de glicerol, 441 gramas de óleo de soja e 0,25 g de catalisador de esterificação Fascat™ 4201. A mistura foi então aquecida a 250°C e mantida a essa temperatura durante 1 hora, seguida por arrefecimento a 160°C. 211 g de ácido isoftálico (Akcros Chemicals) foram adicionados e a mistura foi então aquecida a 225°C. A água começou a coletar a partir da reação de condensação no tubo DS a 235°C, e aquecimento continuou a 250°C durante um período de cerca de 4 horas até que um número de acidez de 14,2 mg KOH/grama foi obtido. Um total de 45 gramas de água foi expulso. A mistura de reação foi arrefecida até 50°C e depois transferida para uma jarra de amostra. A resina resultante foi, em seguida, misturada com vários solventes para produzir um revestimento viável claro com conteúdo de VOC reduzido.
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Um revestimento claro de controle suportado por solvente foi produzido dissolvendo 100 gramas de resina em 4 gramas de xilenos mistos (400g/litro de VOC), designado Controle 1.
Em segundo lugar, uma composição de revestimento claro de controle de VOC reduzido foi feita com solvente de VOC baixo comparativo Exemplo 2 dissolvendo 100 gramas de resina em 3 gramas de xileno e adicionando 1 grama de solvente do Exemplo 2 (300 g/litro de VOC). Esta preparação foi designada de controle 2.
Em terceiro lugar, uma composição de VOC reduzido foi preparada de uma maneira semelhante mas com a adição de 1 g de ácido ricinoleico desidratado (DHRA).
Para cada amostra, foram adicionados 400 ppm de uma solução de 6% (em óleo mineral) de catalisador oxidativo de naftenato de cobalto. 3 mil (0,075 mm) películas de cada formulação foram fundidas em painéis Leneta P-121-10N pretos. As películas foram então curadas sob condições de ambiente durante 1 semana. Dureza foi determinada usando um teste de dureza de lápis. Os painéis foram riscados com lápis de durezas diferentes, começando com o chumbo mais duro, até que nenhum risco tenha aparecido nos painéis revestidos. O chumbo mais duro que não riscou o revestimento foi registrado como a dureza. A escala de dureza é como se segue, de suave a dura: 3B-2B-B-HB-F-H-2H. Os valores de dureza para controle 1, controle 2 e DHRA foram HB, 2B e HB, respectivamente mostrando que o solvente reativo, DHRA, produziu uma película dura comparado com o solvente de Controle 2 não-reativo.
Exemplo 27: Avaliação de Solventes de coalescência de Carboxamida em Cuidado com o Piso
Formulações
Uma formulação de cuidado com o piso de base como mostrado na Tabela 1, foi utilizada. Solvente de DMA oleico, Solvente D e Solvente E foram adicionados à formulação de base de acordo com a Tabela 1. Uma proporção em peso de Polímero/ASR/Cera de 80/5/15 foi mantida. As formulações foram misturadas na ordem indicada na Tabela 1.
Teste foi feito aplicando o revestimento a um painel NP121-10N Leneta com uma escova de guarnição de linha Shur como a seguir: A escova foi prétratada com água e seca com uma toalha de papel (a escova permaneceu ligeiramente úmida). 2 mL de revestimento foram adicionados aos painéis com uma seringa, imediatamente seguido por um movimento de aplicação lado-a-lado
37/38 com a escova e em seguida, para baixo de um padrão de acidente vascular cerebral (49 sq. de cobertura). Duas reaplicações foram realizadas por revestimento. O revestimento foi seco durante 2 horas, seguidas de uma medição de brilho de 60/20°. Os resultados na Tabela 1 indicam que melhorias no 5 desenvolvimento do brilho e na classificação das características de nivelamento foram obtidos através da substituição de dois solventes de coalescência comparativos. Exemplos E e D, com um DMA oleico de solvente de carboxamida.
Tabela 1: Avaliação de Solvente de DMA oleico em Formulações de Cuidados com o piso
Formulação de Base de Cuidado com o Piso
A B C
% Lbs. Galão % Lbs. Galão % Lbs. Galão
Água 44.17 376.30 45.08 44.17 376.70 45.11 44.17 377.08 45.17
KATHON'“ CG/ICP (1.5%) 0.04 0.30 0.04 0.04 0.30 0.04 0.04 0.34 0.04
Zonil FSJ 1.28 10.90 1.31 1.28 10.90 1.31 1.28 10.93 1.31
Benzoato de Isodecil 0.80 6.80 0.73 0.80 6.80 0.73 0.80 6.83 0.73
Tributóxi Etil Fosfato 2.00 17.00 2.00 2.00 17.10 2.02 2.00 17.07 2.01
DURÀPI.US:mMP (38%) 36.31 309.40 35.17 36.31 309.70 35.20 36.31 309.98 35.23
Michem'M MD-91530 (30%) 2.87 24.50 2.78 2.87 24.50 2.78 2.87 24.50 2.78
Michem ME-93235 (35%) 3.70 31.50 3.77 3.70 31.60 3.78 3.70 31.59 3.78
Michem ME-94340 (40%) 3.23 27.50 3.29 3.23 27.50 3.29 3.23 27.57 3.30
Solventes Coalescentes
Solvente D 4.80 i 40.90 í 4.95 4.80 40.90 4.95
Solvente E 0.80 6.80 I 0.88 0.80 6.83 0.88
DMA Oleico 0.00 í 0.00 0.80 6.80 0.79 4.80 40.98 4.77
Total 100.00 851.90 | 100.00 100.00 852.80 100.00 100.00 853.70 100.00
Sólidos não voláteis teóricos, % 20 VOCq/L | 264 20 VOCg/L 231 25 VOCq/L 73
Densidade, Lbs./Galão (EUA) i 8.52 I | 8.53 8.54
Razão de Poliniero/ASR/Cera 80/5/15 I I 80/5/15 80/5/15
Desenvolvimento de Brilho
60° | Revestimento 1
24 i 45 40
20° | 6 j 10 7
Comentários ] Bom nivelamento [ Excelente nivelamento Excelente nivelamento
O termo primeiro, segundo e outros não denotam aqui qualquer ordem, quantidade ou importância, mas sim utilizados para distinguir um elemento de outro. Os termos um, uma não denotam aqui limitação de quantidade, mas sim denotam a presença de pelo menos um do item referenciado.
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Embora a invenção tenha sido descrita com relação às suas modalidades particulares, será compreendido por alguém versado ordinariamente na técnica, mediante a leitura e compreensão da descrição anterior, que várias variações e alterações para as modalidades reveladas entrarão dentro do escopo dessa 5 invenção e das reivindicações em anexo.

Claims (10)

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REIVINDICAÇÕES
1. Composição formadora de película, caracterizada pelo fato de que compreende:
(i) um látex compreendendo partículas de polímero dispersas em uma fase de água; e (ii) pelo menos uma carboxamida selecionada do grupo constituído por:
o
R1---CH----C---N---Z I I X v (I) R2 R2 , h i H R1---C---C---N Q ' w R5 R^ (II) e o ----z hç-A^ch?m CO OR^ (III)
em que:
R1, X, Y e Z são iguais ou diferentes e são independentemente selecionados do grupo constituído por hidrogênio e um grupo hidrocarbil ou grupo heterohidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado, opcionalmente substituído, de 1 a cerca de 25 átomos de carbono, com a ressalva de que pelo menos um dentre R1, X, Y e Z não é hidrogênio;
R2, R3, R4 e R5 são, cada, independentemente selecionados a partir de hidrogênio e um grupo hidrocarbil de 1 a 8 átomos de carbono;
Q é selecionado do grupo constituído por O, S e N-R6; em que R6 é selecionado do grupo constituído por hidrogênio e um grupo hidrocarbil ou grupo
Petição 870190107993, de 24/10/2019, pág. 9/51
2/3 heterohidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado, opcionalmente substituído, tendo de 1 a cerca de 25 átomos de carbono;
R7 é um grupo hidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou cíclica, saturado ou insaturado, opcionalmente substituído, de 1 a 12 átomos de carbono;
n e m são iguais ou diferentes e são zero, 1, 2, 3 ou 4; e m + n é de 2 a 4, e em que a composição formadora de película exibe uma temperatura mínima de formação de película de menos de 20 °C.
2. Composição formadora de película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma carboxamida (i) é selecionada do grupo constituído por Ν,Ν-dimetil isostearoilamida, N,N- dimetil C12-14 alcanoilamida, Ν,Ν-dimetil oleoilamida, N,N-dietil C12-14 alcanoilamida, N-(2-etilhexil) C10 alcanoilamida, N-(2-etilhexil) 2-etilhexil alcanoilamida e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos;
(ii) é Ν,Ν-dimetil amida feita de óleo vegetal, ácidos graxos derivados de óleo vegetal, metil ésteres de ácidos graxos derivados de óleo vegetal ou misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos, em que o óleo vegetal é preferencialmente selecionado do grupo constituído por óleo de soja, óleo de linhaça, óleo de girassol, óleo de palma, óleo de milho, óleo de rícino, óleo de coco, óleo de tali, óleo de tungue e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos, (iii) é derivada do sebo, (iv) é Ν,Ν-dimetil amida derivada de éster de glicerol de ácido ricinoleico desidratado, ácido ricinoleico desidratado ou metil éster de ácido ricinoleico desidratado, (v) é uma amida de ácido graxo insaturado, em que a amida de ácido graxo insaturado é preferencialmente selecionada do grupo constituído por amida de ácido oleico, amida de ácido linoleico, amida de ácido linolênico e combinações de quaisquer dois ou mais dos mesmos, ou (vi) é selecionada do grupo constituído por 1-(4-morfolinil)-1-dodecanona, 1(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinecarboxílico hexil éster, 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3ácido pirrolidinecarboxílico butil éster e 1-(2-etilhexil)-5-oxo-3-ácido pirrolidinecarboxílico 2-etilhexilhexil éster.
Petição 870190107993, de 24/10/2019, pág. 10/51
3/3
3. Composição formadora de película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o látex é composto por polímeros e/ou copolímeros derivados de alquil acrilatos, alquil metacrilatos, acetatos de vinil, estireno, butileno, isopreno, estireno-butadieno, acrilonitrila, acrílicos de vinil, silicones, cloretos de vinil, vinil acetato-etileno, estireno-acrílicos, etileno ou combinações de dois ou mais dos mesmos.
4. Composição formadora de película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 0,2 a cerca de 10 partes em peso da pelo menos uma carboxamida, com base em 100 partes em peso do látex.
5. Composição formadora de película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um pigmento, tintura ou combinação destes, em que o pigmento é preferencialmente dióxido de titânio, óxido de zinco, carbonato de cálcio, óxido de alumínio, silicato de alumínio, sílica, argila ou combinações de quaisquer dois ou mais dos mesmos.
6. Composição formadora de película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda pelo menos um componente adicional, selecionado do grupo constituído por anti-espumantes, dispersantes, surfactantes, espessantes, biocidas, co-solventes, base, inibidores de corrosão, agentes umectantes, resinas, reticuladores de metal e ceras.
7. Composição formadora de película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição formadora de película exibe uma temperatura mínima de formação de película de menos de 15 °C.
8. Método de formar uma película, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar a composição formadora de película conforme definida na reivindicação 1, a um substrato à temperatura ambiente.
9. Método para melhorar a resistência a esfrega úmida, resistência de bloco, desenvolvimento de brilho, resistência ao acúmulo de sujeira e características de nivelamento de uma película formada a partir de um látex, caracterizado pelo fato de que compreende a aplicação da composição formadora de película conforme definida na reivindicação 1, a um substrato à temperatura ambiente.
10. Tinta, formulação de cuidado com piso, formulação adesiva líquida ou produto de calafetar, caracterizados pelo fato de que compreendem a composição formadora de película conforme definida na reivindicação 1.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150225594A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-13 Gregory E Robinson Surface treatment composition
EP3110891A4 (en) 2014-02-26 2017-10-11 Elevance Renewable Sciences, Inc. Low-voc compositions and methods of making and using the same
CN106867297B (zh) * 2017-01-23 2020-02-14 北京雅迪力特航空新材料股份公司 一种飞机专用水置换型防腐剂
BR102017001884A2 (pt) 2017-01-30 2018-08-14 Oxiteno S.A. Indústria E Comércio composição de revestimento à base de água com baixo teor de compostos orgânicos voláteis e elevada resistência à pega de sujeira, e, uso da composição de revestimento à base de água
CN110016839A (zh) * 2019-04-26 2019-07-16 吉翔宝(太仓)离型材料科技发展有限公司 一种医疗输液贴用防水抗菌超亚光离型纸
US20230044488A1 (en) * 2020-01-23 2023-02-09 Agency For Science, Technology And Research Amine compound, reactive coalescing agent, coating composition, coating layer and related methods

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001181A (en) * 1973-12-28 1977-01-04 Ciba-Geigy Corporation Hindered piperidine carboxamide acids, metal salts thereof, and stabilized compositions
US4148948A (en) 1977-05-13 1979-04-10 Textron, Inc. Water dispersible paints of improved leveling characteristics
US4332737A (en) * 1980-04-18 1982-06-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Acid reaction products of polymeric amines
DE4110354A1 (de) * 1990-03-30 1991-10-02 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd Farbentwickler-zusammensetzung, verfahren zur herstellung einer waessrigen dispersion derselben und durckempfindliches durchschreibmaterial
DE4108183A1 (de) * 1991-03-14 1992-09-17 Basf Ag Isoxazol- und isothiazol-5-carbonsaeureamide
CA2114246A1 (en) * 1993-01-28 1994-07-29 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Latex paint formulations containing no organic solvents based on multistage polymers
ATE504314T1 (de) * 1999-05-26 2011-04-15 Rhodia Polymere, zusammensetzungen sowie verfahren zur verwendung als schäume, waschmittel, duschreiniger und koagulierungsmittel
US7939601B1 (en) 1999-05-26 2011-05-10 Rhodia Inc. Polymers, compositions and methods of use for foams, laundry detergents, shower rinses, and coagulants
US6495618B1 (en) * 1999-12-17 2002-12-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Graft copolymer with an amide functional group as a pigment dispersant
FR2830187B1 (fr) * 2001-09-28 2004-10-15 Oreal Emulsion ultrafine contenant un derive haloalkynylique
DE10211140A1 (de) * 2002-03-14 2003-09-25 Clariant Gmbh Stabile Dispersionskonzentrate
US20050032978A1 (en) * 2003-08-06 2005-02-10 O'dwyer James B. Etherified carbamate functional copolymers of isobutylene type monomers, and their use in curable compositions
MXPA06011748A (es) 2005-01-05 2007-03-01 Basf Ag Composiciones de recubrimiento de polimero en emulsion con bajo contenido de voc.
US7705082B2 (en) 2005-04-22 2010-04-27 Basf Se Low-VOC emulsion polymer coating compositions
US8119717B2 (en) 2006-11-21 2012-02-21 Basf Corporation Coating composition having a low volatile organic compound content
TWI414534B (zh) * 2007-04-04 2013-11-11 Lubrizol Ltd 分散劑組成物
WO2009079578A1 (en) 2007-12-17 2009-06-25 Elements Specialties, Inc. Low voc waterbased coatings with efflorescence resistance
AU2009207634B2 (en) 2008-01-25 2012-12-20 Specialty Operations France Use of ester amides as solvents, ester amides as such, and method for preparing ester amides
CN101367705B (zh) 2008-07-23 2012-05-02 天津长芦海晶集团有限公司 提高1-溴丙烷稳定性的方法
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