BR112018068316B1

BR112018068316B1 - Partícula de aglomerado opacificante adequada para composições de tinta látex

Info

Publication number: BR112018068316B1
Application number: BR112018068316-7A
Authority: BR
Inventors: James M. Reuter; Joseph K. Walker Jr.; Chase Banyots
Original assignee: The Sherwin-Williams Company
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2022-09-27
Also published as: BR112018068316A2; AU2017232631B2; US20170267878A1; AU2017232631A1; JP7094221B2; EP3741815A1; US11001718B2; EP3985073A1; MX2018011242A; JP2019512577A; EP3430094B1; CA3016184A1; EP3430094A1; US20170267877A1; US9790379B2; EP3741815B1; CL2018002608A1; MX2023001102A; WO2017161066A1; JP2021073350A

Abstract

A presente invenção refere-se a um grupo opacificante que pode ser adicionado a uma composição de revestimento para prover uma composição de revestimento com pouco brilho e um alto nível de opacidade. O grupo opacificante pode incluir um aglutinante de látex polimérico coalescendo componentes de grupo em uma partícula geralmente homogênea. Os componentes de grupo podem incluir partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo, uma pluralidade de partículas de pigmento inorgânico, e uma pluralidade de partículas extensoras de pigmento. Os grupos também podem incluir uma porosidade do aglutinante de látex polimérico do mesmo definindo um volume vazio do aglutinante. Também é provido um produto de tinta incluindo um referido grupo de pigmento.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório Norte-americano Número 62/308,910 depositado em 16 de março de 2016, o qual é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES 1. Campo

[002] A presente descrição se refere em geral a aglomerados (“clusters”) de pigmento feitos de um aglutinante, polímero opaco, pigmento e extensor de tamanho pequeno. Os aglomerados de pigmento podem ser usados em um produto de tinta ou composição de tinta no lugar de pelo menos uma porção de partículas extensoras de tamanho grande para melhorar a opacidade de películas resultantes feitas do produto de tinta enquanto mantém a integridade mecânica e o nivelamento da película resultante relativa a uma película formada de um produto de tinta que carece de aglomerados de pigmento.

2. Descrição da Técnica Relacionada

[003] Consumidores profissionais e residenciais de revestimentos para superfície, tais como pinturas arquitetônicas, preferem produtos de tinta que necessitam do menor número de aplicações de tinta para cobrir a superfície abaixo da tinta que está sendo aplicada.

[004] Certas pinturas arquitetônicas são requisitadas pelo consumidor profissional ou residencial para ter um acabamento plano ou de pouco brilho. Para alcançar esses acabamentos planos ou com pouco brilho, os fabricantes frequentemente adicionam extensores de partícula de tamanho grande que podem ser minerais triturados (tal como carbonato de cálcio) com um tamanho médio de partícula de cerca de 5 μm a cerca de 50 μm. Os referidos extensores de tamanho grande são preferidos pelos fabricantes devido a seu custo relativamente baixo e alta eficácia no aumento da concentração do volume de pigmento de um revestimento. No entanto, quando adicionado a um produto de tinta, os extensores de tamanho grande fazem com que TiO2, que é quase universalmente usado em tintas como um pigmento opacificante branco, ou outro pigmento a aglomerar e tal formação de crostas diminui a eficiência de dispersão de luz dentro da tinta quando ela é aplicada como um revestimento de superfície. Os extensores de grande tamanho podem também causar uma redução nos temas de opacidade pela criação de regiões de baixa dispersão de luz dentro da tinta quando ela é aplicada a um revestimento de superfície. A consequência de ter regiões de baixa dispersão de luz em uma película de tinta é a aparência de heterogeneidades microscópicas na película de tinta. Em outras palavras, uma superfície revestida aparecerá como tendo "pontos" ou outras "janelas" que aparecem na mesma.

[005] Para reduzir a percepção negativa da aparência de janelas transparentes que ocorrem em tintas mate que são causadas pela presença desses extensores de grande tamanho, os fabricantes podem aumentar a quantidade de TiO2 na composição da tinta. No entanto, esta não é uma solução preferida em parte devido ao alto custo de TiO2.

[006] O uso de partículas de argila que podem ter óxidos com alto índice de refração ou TiO2 mecanicamente ligados a estes é comumente usado em produtos de tinta como extensores de tamanho grande alternativos. Por exemplo, na Patente Norte-americana U.S. 3,726,700 de Wildt, o uso de um pigmento composto com partículas de argila que tem TiO2 e outros materiais aderidos a partículas de argila como um pigmento que tem alta capacidade de ocultação quando usado em uma tinta é descrito. A Patente Norte-americana U.S. 5,551,975 de Freeman et al. descreve pigmentos para tintas que são o resultado da reação da argila com a sílica coloidal. Embora os referidos pigmentos à base de argila sejam avanços importantes como alternativas a extensores de tamanho grande para o uso em revestimentos de superfície, os referidos pigmentos à base de argila não aumentam de forma eficaz a opacidade de uma película de tinta já que os pigmentos à base de argila tendem a absorver os outros materiais dentro da tinta (por exemplo, solvente, látex, etc) devido aos poros de grande tamanho e alta porosidade da superfície da argila e, como tal, as partículas compostas tendem a perder seu volume vazio, o que é um requisito chave para aumentar a opacidade em uma película de tinta.

[007] O uso de esferas vesiculadas para aumentar a dispersão da luz (ou opacidade) de uma tinta é descrito na Patente Norte-americana U.S. 4,489,174 de Karickhoff. As referidas esferas vesiculadas podem aumentar a opacidade em até 15% em concentrações similares de TiO2 quando se compara com uma tinta que foi tradicionalmente formulada com apenas extensores de tamanho grande. As referidas esferas vesiculadas são uma matriz polimérica contínua que ajudam a melhorar a opacidade e qualidades do brilho de um revestimento de superfície. As limitações das referidas esferas vesiculadas são que as esferas tendem a ser custosas devido em parte à alta concentração de polímero na esfera e serem difíceis de sintetizar com uniformidade o que causa eficiência na dispersão da luz inconsistente e resistência do matiz.

[008] O uso de partículas de pigmento maiores com um polímero que está covalentemente ligado ao pigmento está descrito na Patente Norte-americana U.S. 7,081,488 de Bardman et al. Essas partículas de pigmento de polímero purgadas para melhorar as qualidades de dispersão de luz de um revestimento de tinta. No entanto, não há qualquer espaço vazio nessas partículas de pigmento e o custo de tais partículas de pigmento é relativamente alto.

BREVE SUMÁRIO

[009] De acordo com um aspecto, uma partícula de aglomerado opacificante é provida como adequada para a composição de tintas látex para prover opacidade aumentada. A partícula de aglomerado opacificante inclui um aglutinante de látex polimérico coalescendo componentes de aglomerado em uma partícula geralmente homogênea. Os componentes de aglomerado incluem partículas poliméricas discretas, cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo, uma pluralidade de partículas de pigmento inorgânico, e uma pluralidade de partículas de pigmento extensoras opcionais. O aglutinante de látex polimérico ainda inclui uma porosidade da mesma definindo um volume vazio de aglutinante do aglomerado.

[0010] Em ainda outros aspectos, a partícula de aglomerado opacificante do parágrafo precedente pode ser combinada com uma ou mais características opcionais. Por exemplo, a partícula de aglomerado opacificante pode ter um volume vazio total incluindo um volume vazio total fechado de todos os volumes de vazio fechado de partícula polimérica e o volume vazio aglutinante do aglutinante de látex polimérico; o volume vazio total pode ser de cerca de 1 por cento a cerca de 35 por cento em volume da partícula de aglomerado opacificante; um volume vazio fechado médio de cada partícula polimérica discreta pode ser de cerca de 0.4 mícrons a cerca de 0.7 mícrons em tamanho; um tamanho médio de partícula da partícula de aglomerado opacificante pode ser de cerca de 5 mícrons a cerca de 44 mícrons; a partícula de aglomerado opacificante pode ter uma superfície externa definida pelo menos por uma porção do aglutinante de látex polimérico e em que a superfície externa tem uma porosidade superficial; a porosidade superficial pode ser formada por um ou mais interstícios cada um de cerca de 0,050 μm a cerca de 0,150 μm de tamanho; uma temperatura de transição vítrea das partículas poliméricas discretas pode ser maior do que uma temperatura de transição vítrea do aglutinante de látex polimérico; o aglomerado opacificante pode ainda incluir de cerca de 1 por cento a cerca de 30 por cento em volume do aglutinante de látex polimérico, de cerca de 10 por cento a cerca de 70 por cento em volume das partículas poliméricas discretas, de cerca de 0 por cento a cerca de 6 por cento em volume das partículas de pigmento inorgânico; e o restante sendo as partículas de pigmento extensoras opcionais; a concentração do volume do pigmento na partícula de aglomerado opacificante pode ser maior do que ou igual à concentração do volume de pigmento crítica; as partículas de pigmento extensoras podem ser de cerca de 0,1 a cerca de 1 mícrons em tamanho e selecionadas a partir de carbonato de cálcio, argila, sílica, talco e misturas dos mesmos; e/ou as partículas de pigmento inorgânico podem ser de cerca de 0,1 a cerca de 1.0 mícrons em tamanho e selecionadas a partir de dióxido de titânio, óxido de zinco e misturas dos mesmos.

[0011] Em ainda um outro aspecto, a composição de tinta látex está descrita. Em alguns aspectos, a composição de tinta látex inclui solvente (tal como água), pelo menos um primeiro ou aglutinante polimérico primário, partículas de pigmento e uma pluralidade de partículas discretas de aglomerado opacificantes. Cada partícula discreta de aglomerado opacificante pode incluir um segundo aglutinante de látex polimérico coalescendo componentes de aglomerado em uma partícula geralmente homogênea em que o segundo aglutinante de látex polimérico é o mesmo ou diferente a partir de pelo menos um primeiro aglutinante polimérico. Os componentes do aglomerado incluem partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo, uma pluralidade de partículas de pigmento inorgânico opcional, e uma pluralidade de partículas de pigmento extensoras. O aglutinante de látex polimérico no agrupamento tem uma porosidade da mesma definindo um volume vazio de aglutinante.

[0012] Em outros aspectos, a composição de tinta látex do parágrafo precedente também pode ser combinado com uma ou mais características opcionais de movimento. Por exemplo, uma concentração em volume do pigmento das partículas discretas de aglomerado opacificantes na composição de tinta látex pode estar abaixo do volume de pigmento crítica; cada partícula de aglomerado opacificante pode incluir um volume vazio total incluindo um volume vazio fechado total de todas os volumes vazios fechados das partículas poliméricas discretas e o volume vazio do aglutinante do segundo aglutinante de látex polimérico; o volume vazio total pode ser de cerca de 1% a cerca de 35% em volume do aglomerado opacificante; um volume vazio fechado médio de cada partícula polimérica discreta pode ser de cerca de 0,4 mícrons a cerca de 0,7 mícrons em tamanho; as partículas de pigmento podem incluir uma das partículas de pigmento inorgânicas, a composição de tinta látex pode incluir partículas poliméricas discretas adicionais cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo não coalescido dentro das partículas de aglomerado opacificantes, partículas de pigmento extensoras não coalescidas dentro das partículas de aglomerado opacificantes, e misturas das mesmas; a composição de tinta látex, quando seca, pode incluir cerca de 50 a cerca de 85 volume por cento do primeiro ou aglutinante polimérico primário (15-50 PVC), de cerca de 0 a cerca de 45 por cento partículas de pigmento extensoras não coalescidas dentro das partículas do aglomerado opacificantes particles, de cerca de 0 a cerca de 20 em volume por cento de partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo não coalescidas dentro das partículas de aglomerado opacificante, de cerca de 0 a cerca de 20 em volume por cento de partículas de pigmento inorgânico (tal como dióxido de titânio), e cerca de 5 a cerca de 50 em volume por cento de partículas de aglomerado opacificante; as partículas de aglomerado opacificante podem ter uma superfície externa definida pelo menos por uma porção do segundo aglutinante de látex polimérico e em que a superfície externa tem uma porosidade de superfície; a porosidade da superfície pode ser formada por interstícios cada um em tamanho médio de cerca de 0,050 mícron a cerca de 0,150 mícron; uma temperatura de transição vítrea das partículas poliméricas discretas nas partículas de aglomerado opacificantes pode ser maior do que uma temperatura de transição vítrea do segundo aglutinante de látex polimérico nas partículas de aglomerado opacificantes; cada partícula discreta de aglomerado opacificante tem um aglomerado opacificante de cerca de 5 mícrons a cerca de 44 mícrons; cada partícula discreta de aglomerado opacificante inclui de cerca de 1% a cerca de 30% em volume do segundo aglutinante de látex polimérico, de cerca de 10 a cerca de 70 por cento em volume das partículas poliméricas discretas, de cerca de 0 a cerca de 6 por cento em volume das partículas de pigmento inorgânico; e o restante sendo as partículas de pigmento extensoras; e/ou a concentração em volume do pigmento na partícula discreta de aglomerado opacificante pode ser maior do que ou igual a uma concentração de volume de pigmento crítica.

[0013] Em ainda um outro aspecto, a composição de tinta látex que exibe razão de contraste melhorada e opacidade é descrita no presente documento. Em alguns aspectos, a composição de tinta látex inclui pelo menos solvente, um aglutinante de látex polimérico, partículas de pigmento opcionais e uma pluralidade de partículas de aglomerado opacificantes pulverizadas a seco. Cada partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco inclui partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo coalescido em uma partícula geralmente homogênea, aglutinante polimérico opcional, partículas de pigmento inorgânicas opcionais e partículas extensoras de pigmento opcionais. A composição de tinta látex, quando seca como uma película de tina, exibe cerca de 10 a cerca de 35 por cento de aumento em opacidade conforme comparado a uma composição de tinta látex com o mesmo nível das partículas de pigmento, mas sem incluir as partículas de aglomerado opacificantes secas por pulverização.

[0014] Em ainda outros aspectos da composição de tinta látex, a tinta látex do parágrafo precedentre pode ser combinada com uma ou mais características adicionais. Por exemplo, a composição de tinta látex pode ainda exibir cerca de um a cerca de dois aumentos de unidade (em uma base de 100) ou de 0,01 a 0,02 de aumento de unidade (em uma base de 1,0) em razão de contraste conforme comparado com uma composição de tinta látex com o mesmo nível das partículas de pigmento mas não incluindo as partículas de aglomerado opacificantes secas por pulverização; a melhoria na opacidade pode ser exibida sobre composições de tinta látex lisas (mate), acetinadas e eggshell com um valor de brilho de cerca de 0 a cerca de 30 e um valor de lustro de cerca de 0 a cerca de 30; uma composição de tinta látex seca pode exibir menos do que cerca de 20 por cento de aumento no brilho e menos do que cerca de 50 por cento de aumento no lustro mediante 25 ciclos de pintura pelos procedimentos de ASTM D6736-08; a composição de tinta látex pode incluir menos do que cerca de 10 por cento em peso de partículas de cloreto de polivinila (em outras variantes, menos do que 5 por cento, em outras variantes, menos do que 1 por cento, e em ainda outras variantes, nenhuma partícula de cloreto de polivinila); a composição de tinta látex pode ainda exibir um fator de opacidade de cerca de 1:60 a cerca de 1:90 em termos de uma razão de opacidade para carga de pigmento seco (TiO2) para uma tinta de acabamento matte; a partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco pode ter um volume vazio total incluindo um volume vazio total fechado de todos os volumes vazios fechados da partícula polimérica discreta e um volume vazio de aglutinante do aglutinante de látex polimérico; o volume vazio total pode ser de cerca de 1 por cento a cerca de 35 por cento em volume da partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco; um volume vazio fechado médio de cada partícula polimérica discreta pode ser de cerca de 0,4 mícrons a cerca de 0,7 mícrons em tamanho; um aglomerado opacificante da partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco pode ser de cerca de 5 mícrons a cerca de 44 mícrons; a partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco pode ter uma superfície externa definida pelo menos por uma porção do aglutinante de látex polimérico e em que a superfície externa tem uma porosidade de superfície; a porosidade da superfície pode ser formada por um ou mais interstícios cada de cerca de 0,050 μm a cerca de 0,150 μm em tamanho; uma temperatura de transição vítrea das partículas poliméricas discretas pode ser maior do que uma temperatura de transição vítrea do aglutinante de látex polimérico; a composição de tinta látex pode ainda incluir de cerca de 1 por cento a cerca de 30 por cento em volume do aglutinante de látex polimérico, de cerca de 10 por cento a cerca de 70 por cento em volume das partículas poliméricas discretas, de cerca de 0 por cento a cerca de 6 por cento em volume das partículas de pigmento inorgânicas; e o restante sendo as partículas extensoras de pigmento; a concentração de volume do pigmento no aglomerado opacificante pulverizado a seco é maior do que ou igual à concentração de volume do pigmento crítica; as partículas de pigmento extensoras opcionais são de cerca de 0,1 a cerca de 1 mícron em tamanho e selecionadas a partir de carbonato de cálcio, sílica de argila, talco e combinações dos mesmos; e/ou a composição de tinta látex pode ainda incluir um fator de opacidade de cerca de 1:60 a cerca de 1:90 em termos de uma razão de opacidade para carga de pigmento seco (TiO2).

[0015] Em ainda outros aspectos, a composição de tinta látex que exibe razão de contraste melhorado e opacidade sobre uma ampla gama de valores de brilho e, em alguns exemplos, uma ampla gama de concentrações do volume de pigmento. Em algumas variantes, a composição de tinta látex inclui solvente, um aglutinante de látex polimérico, e partículas de pigmento em que a composição de tinta látex, quando seca como uma película de tinta, exibe cerca de 10 a cerca de 35 por cento de aumento em opacidade quando comparado a uma composição de tinta látex com o mesmo nível das partículas de pigmento mas sem incluir as partículas de aglomerado opacificantes pulverizadas a seco; e em que a melhoria na opacidade é exibida sobre composições de tinta latex lisas (matte), acetinadas e eggshel com um valor de brilho de cerca de 0 a cerca de 30 e um valor e lustro de cerca de 0 a cerca de 30. A composição de tinta látex também pode incluir uma pluralidade de partículas de aglomerado opacificantes pulverizadas a seco, em que cada partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco pode incluir partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo e coalescidas em uma partícula geralmente homogênea, aglutinante polimérico opcional, partículas de pigmento inorgânicas opcionais e partículas extensoras de pigmento opcionais.

[0016] Em ainda outros aspectos, um aditivo para uso em uma composição de revestimento é descrito no presente documento onde o aditivo inclui um primeiro componente que tem um primeiro índice refrativo e um segundo componente que tem um segundo índice refrativo. O primeiro componente e o segundo componente são conectados por um material aglutinante de látex coalescido.

[0017] O aditivo do parágrafo precedente pode ser combinado com qualquer uma das características opcionais descritas em qualquer um dos parágrafos acima e, por exemplo, pode ainda definir o primeiro índice refrativo de cerca de 1 a cerca de 1,5 e o segundo índice refrativo de cerca de 1,5 a cerca de 3,0; e/ou em que a diferença em índices refrativos entre o primeiro componente e o segundo componente é de pelo menos cerca de 0,5 a cerca de 2,0.

BREVE DESCRIÇÃO DE VÁRIAS VISTAS DO DESENHO

[0018] A descrição pode ter forma física em certas partes e disposição de partes, modalidades as quais serão descritas em detalhes neste relatório descritivo e ilustradas nos desenhos anexos que formam uma parte do mesmo e em que:

[0019] FIG. 1 mostra uma vista superior de um: região (a), que é uma modalidade exemplificadora de uma superfície revestida por uma tinta que tem apenas extensores de tamanho grande, e região (b), que é uma modalidade exemplificadora de uma superfície revestida por uma tinta incluindo aglomerados opacificantes no lugar de pelo menos uma porção dos extensores de tamanho grande incluídos na tinta mostrada na região (a);

[0020] FIG. 2(a) mostra uma vista transversal esquemática de uma modalidade exemplificadora de um aglomerado opacificante;

[0021] FIG. 2(b) mostra uma vista transversal esquemática de uma modalidade exemplificadora alternativa de um aglomerado opacificante;

[0022] FIG. 3 mostra uma vista esquemática de equipamento que pode ser usado para produzir aglomerados opacificantes;

[0023] FIG. 4 mostra uma vista transversal esquemática de uma modalidade exemplificadora alternativa de um aglomerado opacificante;

[0024] FIG. 5 mostra uma representação gráfica da distribuição de tamanho de aglomerados opacificantes comparados a um extensor de tamanho grande;

[0025] FIG. 6(a) mostra uma representação gráfica da opacidade das superfícies revestidas por tintas que têm extensores de tamanho grande versus aglomerado opacificantes de tintas;

[0026] FIG. 6(b) mostra uma representação gráfica do lustro das superfícies representativas revestidas pelas tintas que têm extensors de tamanho grande versus tintas que têm aglomerado opacificantes; e

[0027] FIG. 7 mostra uma representação gráfica da capacidade dos aglomerados de prover opacidade similar aos polímeros opacos anteriores e relativa à incapacidade dos extensores de tamanho grande de melhorar a opacidade; e

[0028] FIG. 8 mostra uma representação gráfica da capacidade dos aglomerados opacificantes no presente documento em reduzir lustro similar a outros extensores de partícula de tamanho grande e conforme comparado com a incapacidade dos polímeros opacos anteriores em alcançar os referidos resultados.

[0029] Os desenhos aqui não estão necessariamente desenhados em escala e vistas esquemáticas não representam necessariamente o produto real ou seus componentes, mas que se destinam a representar, em geral, vários componentes do mesmo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0030] Certa terminologia é usada no presente documento apenas por conveniência e não deve ser tomado como uma limitação na presente descrição. A língua relativa usada no presente documento é melhor compreendida com referência aos desenhos, nos quais numerais similares são usados para identificar itens iguais ou similares. Além disso, nos desenhos, certas características podem ser mostradas de alguma forma esquemática.

[0031] Também deve ser notado que a frase "pelo menos um de",caso usada no presente documento, seguida por uma pluralidade de membros no presente documento significa um dos membros, ou uma combinação de mais de um dos membros. Por exemplo, a frase "pelo menos um de um primeiro dispositivo e um segundo dispositivo" significa no presente pedido: o primeiro dispositivo, o segundo dispositivo, ou o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo. Da mesma forma, "pelo menos um de um primeiro dispositivo, um segundo dispositivo e um terceiro dispositivo" significa no presente pedido: o primeiro dispositivo, o segundo dispositivo, o terceiro dispositivo, o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo, o primeiro dispositivo e o terceiro dispositivo, o segundo dispositivo e o terceiro dispositivo, ou o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo e o terceiro dispositivo.

Glossário de Termos

[0032] "Opacidade" conforme usado no presente documento se refere à capacidade de uma película em dispersar luz com base na espessura da película. A opacidade é frequentemente expressada como S/mil e pode estar na forma de coeficientes de dispersão Kubelka-Munk conforme determinado usando uma modificação de ASTM D2805-70 conforme descrito por J.E. McNult and H.L. Ramsey em American Paint and Coatings Journal, April 1988 p. 46 o método de criação de diferencial de pressão, que é incorporado no presente documento a título de referência.

[0033] "Polímero opaco" conforme usado no presente document se refere a um polímero ou rede polimérica que abrange ou substancialmente abrange um volume definido. Um polímero opaco pode ser uma partícula polimérica discreta onde cada partícula de polímero define um volume vazio fechado no mesmo. Em algumas modalidades, um polímero opaco compreende poliestireno. Polímeros opacos estão comercialmente disponíveis a partir de vendedores comerciais. Os polímeros opacos comercialmente disponíveis exemplificadores são Ropaque Ultra EF e/ou Ropaque OP-96 EF (ambos disponíveis da Dow Chemical Company, Midland, MI). Em certas modalidades, o volume definido de um polímero opaco compreende ar formando um vazio que dispersa luz. Em certas outras modalidades, o volume definido de um polímero opaco compreende um líquido tal como água. Para as modalidades que incluem um líquido dentro do volume definido, o líquido é eventualmente substituído com ar, criando um vazio que dispersa luz. Polímeros opacos podem ser usados como uma substituição parcial para TiO2 em tintas ou outros revestimentos para aumentar ocultação e embranquecimento em tintas e revestimentos.

[0034] "Volume vazio do aglutinante" conforme usado no presente documento se refere ao volume por cento de uma estrutura de polímero coalescida (tal como um aglutinante coalescido) que compreende ar quando aplicado como uma parte de um revestimento a uma superfície e seco.

[0035] "Volume vazio do polímero opaco" conforme usado no presente documento se refere ao volume do vazio que é contido por, ou substancialmente contido por um polímero opaco.

[0036] "Volume vazio" ou volume vazio total conforme usado no presente documento se refere ao volume por cento de um material que compreende ar quando aplicado como parte de um revestimento a uma superfície e seco. Volume vazio ou volume vazio total é geralmente a soma de volume vazio do polímero opaco e volume vazio do aglutinante.

[0037] "Aglomerados de pigmento" ou aglomerado opacificante conforme usado no presente documento geralmente se referem a componentes diferentes, tais como aglutinante, polímero opaco, pigmento, extensores e/ou outros materiais que podem ser usados para aumentar ou de alguma forma modificar as propriedades de uma composição de tinta em que os componentes podem ser coalescidos juntos em partículas conforme eles são descritos no presente documento. Em algumas modalidades, aglomerados de pigmento e aglomerados opacificantes não são mantidos juntos com a ligação química ou ligação covalente. Em outras modalidades, componentes de aglomerados de pigmento e aglomerados opacificantes (tal como pigmento) não são mantidos juntos a outros componentes (tal como aglutinante) com a ligação ao hidrogênio ou outros tipos de ligação.

[0038] "Concentração do volume de pigmento" ou "PVC" conforme usado no presente documento se refere a um número que representa o volume de pigmento comparado ao volume de todos os sólidos. No campo de tintas e revestimentos, PVC é uma medida útil uma vez que o aglutinante age como o material para unir todo o pigmento e outras matérias-primas na tinta e o valor de PVC assegura que há aglutinante suficiente para possibilitar que a tinta adira adequadamente a qualquer lugar que for aplicada além de conter todos os outros componentes da tinta. Se uma tinta não tem nenhum pigmento, ele erá em geral muto brilhosa e terá uma PVC de zero. Um exemplo são as tintas de brilho claro. As tintas lisas têm uma carga de pigmento muito alta e têm PVCs altas (geralmente na faixa de cerca de 55% a cerca de 80%). Uma outra faixa exemplificadora não limitante de PVC na qual o pigmento pode ser carregado é de cerca de 60% a cerca de 75%. Primers e demãos variam de 30% a cerca de 50% de PVC como as tintas com semibrilho, acetinadas e de baixo lustro. Tintas coloridas brilhosas podem variar de 3% a cerca de 20% de PVC dependendo da cor da tinta. Em geral quanto mais escura a cor da tinta brilhosa, menor a PVC. De forma adicional, acredita-se que quanto mais baixo a PVC de uma tinta, melhores serão as suas propriedades mecânicas (tal como força de tensão e consequentemente, durabilidade exterior). PVC pode ser expressada como uma porcentagem. Por exemplo, se um revestimento tem uma PVC de 30, então 30% da mistura de aglutinante/pigmento total é pigmento, e 70% é de sólidos de aglutinante em uma base de volume.

[0039] "Concentração de volume do pigmento crítica" ou "CPVC" conforme usado no presente documento é o ponto no qual existe aglutinante suficiente para umidificar (circundar totalmente) as partículas de pigmento. À medida que PVC alcança e depois aumenta acima da CPVC, as propriedades mecânicas da tinta se deterioram.Acima da CPVC, com aglutinante insuficiente para satisfazer a superfície do pigmento e preencher os espaços intersticiais, se introduz ar na película resultante em um decréscimo na integridade da película. No entanto, acima da CPVC, interface de ar e pigmento aumentada resulta em um acréscimo substancial na eficiência de dispersão do pigmento. Uma película abaixo da CPVC tem resina em excesso e pode exibir uma superfície lisa que reflete luz ou parece ser brilhosa. À medida que a PVC de uma película se aproxima da CPVC, a película parecerá ser mais lisa, embora a perda mencionada anteriormente das propriedades mecânicas pode se tornar um fator limitante em quão próximo de CPVC um produtor de tinta deseja fornecer a PVC.

[0040] "Ypreto" conforme usado no presente documento representa o valor de refletância de um revestimento e mede a capacidade de um revestimento proteger um fundo preto. A medição de Ypreto pode ser feita como parte de medição da razão de contraste.

[0041] "Ybranco" conforme usado no presente documento representa o valor de refletância de um revestimento e mede a capacidade de um revestimento em refletir luz contra um fundo branco. A medição de Ybranco pode ser feita como parte de medição da razão de contraste.

[0042] "Razão de contraste" conforme usado no presente documento é calculada como Ypreto/Ybranco e é a razão da refletância de uma película em um substrato preto àquele de uma película idêntica em um substrato branco. ASTM D2805-11 provê a medição da razão de contraste.

[0043] "Aglutinante" conforme usado no presente documento é um material que pode ser usado para formar um aglomerado a partir de diferentes componentes (ex., pigmentos, extensores de tamanho pequeno e/ou polímeros opacos) ao se coalescer e conectar mecanicamente os componentes. Os polímeros de látex são um exemplo não limitante de um aglutinante que pode ser dispersado em água usando uma formação de dispersante e película (ou outra formação de rede) ocorre pela união (ou coalescência) dessas partículas sólidas à medida que a água evapora ou é de outra forma retirada. Os aglutinantes exemplificadores que podem ser usados na presente descrição incluem, porém não se limitam a, acetatos de polivinila, vinil acrílicos, estireno butadieno, estireno acrílicos e etileno vinil acrílicos. Outros aglutinantes exemplificadores incluem, porém não se limitam a aglutinantes à base de solvente e aglutinantes redutíveis em água.

[0044] "Extensor de tamanho pequeno" conforme usado no presente documento se refere a partículas de minerais, argila, sílica triturada e precipitada, ou outras cargas que podem ser usadas para reduzir a quantidade do pigmento necessário para alcançar a capacidade de ocultação desejada, lustro, etc., sem afetar se forma significativa a cor da tinta estabelecida pelo pigmento, e que tem um tamanho de partícula de cerca de 0,1 μm a cerca de 1 μm. Extensores de tamanho pequenos que podem ser adquiridos comercialmente incluem, porém não se limitam a Omyacarb UF (Omya North America). Partículas de pigmento extensoras usadas dentro de um aglomerado podem ser partículas extensoras de tamanho pequeno. Qualquer extensor de tamanho pequeno adequado que um versado na técnica usaria em uma aplicação de revestimento pode ser usado nos revestimentos e produtos de tinta da presente descrição sem partir do escopo da presente descrição.

[0045] "Extensor de tamanho grande" conforme usado no presente documento se refere a partículas de minerais, argila ou outras cargas que podem ser usadas para reduzir a quantidade do pigmento necessário para alcançar uma capacidade de ocultação adequada, lustro, etc., sem afetar significativamente a cor da tinta estabelecida pelo pigmento, e que tem um tamanho de partícula maior do que 5 μm. Em algumas modalidades, um extensor de tamanho grande é de cerca de 5 μm a cerca de 50 μm. Em outras modalidades, um extensor de tamanho grande é de cerca de 10 μm a cerca de 15 μm. Partículas de pigmento extensoras não usadas ou coalescidas dentro de um aglomerado opacificante, mas de outra forma adicionadas a uma composição de tinta látex podem ser partículas extensoras de tamanho grande.

[0046] "Poro" ou interstícios conforme usado no presente documento é uma abertura na superfície de uma estrutura tal como um polímero, aglomerado de polímeros ou aglomerado opacificante. Em uma modalidade, um poro pode se formar em uma superfície externa de um aglomerado opacificante e os componentes da superfície externa de um aglomerado opacificante podem compreender componentes selecionados do grupo consistindo em: aglutinantes, polímeros opacos, extensores de tamanho pequeno, pigmentos, e combinações dos mesmos.

[0047] "Lustro" conforme usado no presente documento também pode ser referido algumas vezes como "brilho". Acredita-se que devido a maior parte dos extensores terem um índice refrativo de luz que é próximo ao índice refrativo dos aglutinantes da maioria dos revestimentos, abaixo da CPVC uma película extensora/látex ficará amplamente transparente à luz visível. Em um revestimento, um acabamento brilhoso indica que a superfície a qual tem um revestimento aplicado a ela (isto é, é "acabada") é do tipo brilhosa ou vítrea. O brilho de uma superfície é descrito como o reflexo de luz a partir da superfície que é independente de cor. ASTM D523 ou D532-14 podem ser usados para medir o lustro. O ângulo prescrito no qual a luz é refletida da superfície pode variar, porém para as finalidades desta descrição a medição do lustro 85, é medida em 85° em relação à superfície refletindo a luz. ASTM D523 ou D532-14 também podem ser usados para descrever brilho 60 que é medido em 60° em relação à superfície refletindo a luz. Um versado na técnica é capaz de determinar níveis relativos de brilho (baixo versus alto) no contexto de cada revestimento.

[0048] "Tinta" conforme usado no presente documento se refere a qualquer mistura compreendendo diferentes tipos de matérias-primas, cada com a sua própria função, que pode ser equilibrada para alcançar as propriedades desejadas no produto final ou revestimento de película. As duas funções primárias da tinta são decoração e proteção. Uma tinta pode conter um solvente (que pode incluir um componente volátil derivado de um destilado de petróleo para uma tinta à base de solvente, ou baixo VOC, ou sem VOC, ou água para uma tinta á base de água), um aglutinante, um pigmento, cargas (tais como um extensor ou uma pluralidade de extensores de tamanhos diferentes) e um aditivo, que pode transmitir funcionalidade diferente à tinta ou revestimento final. Modalidades podem incluir um aglomerado opacificante como um componente do mesmo, opcionalmente em combinação com pelo menos um dos solventes, aglutinante, pigmento, carga e aditivo.

[0049] "Polimento" conforme usado no presente documento se refere à capacidade de um revestimento de reter seu valor de brilho depois de ser submetido a forças mecânicas, tal como a abrasão. O polimento pode ser medido através de ASTM D6736-08.

[0050] "Índice refrativo" conforme usado no presente documento se refere a uma medição que descreve o quanto a luz se propaga através de um material ou meio. Caso necessário, o índice refrativo pode ser medido através de um ou mais de ASTM D1218, D1747 ou D542.

Constituintes da partícula de aglomerado opacificante

[0051] A presente descrição se refere a composições de métodos para utilização, e métodos para preparação de partículas de aglomerado opacificantes que são compatíveis para formar um componente de revestimento de superfície tais como tintas látex que proveem, dentre outras características, uma película de superfície de pouco brilho e alta opacidade. Os únicos aglomerados opacificantes da presente descrição aumentam a opacidade com PVC crescente similar aos polímeros opacos antes comumente usados, porém contrários aos polímeros opacos anteriores, os aglomerados opacificantes no presente documento também podem ser usados para reduzir o brilho e lustro (similar à partículas extensoras de tamanho grande) para alcançar um acabamento matte ou egg-shell. Sendo assim, os aglomerados no presente documento podem ser usados sobre uma ampla gama de valores de brilho e lustro não obteníveis anteriormente com os polímeros opacos convencionais.

[0052] Olhando mais para os detalhes, a Figura 1 mostra uma visão superior exemplar de uma película aplicada 10 de tinta contra um fundo branco 11 na região (a), que é mostrada se estendendo além do limite mais inferior da película 10 na Figura 1 com a finalidade ilustrativa, em que a película aplicada contém extensores de tamanho grande e tem a aparência de janelas 12 (mostradas como pontos claros na Figura 1 em relação ao material de película ao redor) na película aplicada 10. A formação das referidas janelas é indesejável para os usuários devido à necessidade por revestimentos adicionais de tinta para esconder completamente um substrato. A região (b) na Figura 1 inclui uma película aplicada 10 contra um fundo branco 11 similar àquele na região (a), em que a película aplicada 10 na região (b) é formada com uma tinta incluindo os aglomerados opacificantes divulgados no presente documento. No revestimento de superfície que é preparado incluindo os aglomerados opacificantes há uma aparência amplamente reduzida de janelas 12 na película aplicada 10, no entanto, a ausência completa de janelas 12 não é necessária. Em algumas modalidades, o polímero aglutinante é coalescido para formar uma rede ou estrutura principal. Em outras modalidades, o polímero aglutinante não está covalentemente ligado a outros constituintes. Em certas modalidades, as partículas poliméricas opacas são partículas poliméricas discretas. Em certas outras modalidades, o polímero opaco é processado com a temperatura de saída sendo alta o suficiente (por exemplo, acima da temperatura de transição vítrea (Tg) do polímero opaco), conforme descrito em detalhes abaixo com relação à fabricação de aglomerados opacificantes. Em ainda outras modalidades, o polímero opaco é coalescido ao outro polímero opaco ou aglutinante.

[0053] A Figura 2(a) mostra a vista da seção transversal de uma modalidade exemplificadora de um aglomerado opacificante 20. O aglomerado 20 compreende um volume de material aglutinante 23 que tem uma superfície externa 21 em que a superfície externa ainda compreende uma pluralidade de interstícios ou poros 22. A pluralidade de poros 22 estabelece coletivamente a porosidade do aglomerado opacificante 20. Em uma modalidade, a superfície externa 21 compreende um material aglutinante ou aglutinante de látex polimérico. Em uma outra modalidade, a superfície externa compreende algum número de componentes que podem ser selecionados a partir do grupo consistindo em: aglutinantes, polímeros opacos, pigmentos, extensores de tamanho pequeno e combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, os interstícios ou poros 22 têm um diâmetro ou tamanho de cerca de 0,050 μm a cerca de 0,150 μm. Em outras modalidades, os poros têm um diâmetro ou tamanho de cerca de 0,1 μm. Sem se ater à teoria, acredita-se que devido ao diâmetro ou tamanho de poro relativamente pequeno e a tortuosidade relativa da estrutura interna de um aglomerado opacificante 20, o látex da solução de tinta não entra nos vazios (ambos os vazios dentro do aglomerado opacificante 20 e os vazios 28 em qualquer aglutinante) dentro do aglomerado opacificante 20 (isto é, o material de látex não desloca o ar de dentro dos vazios dentro do aglomerado opacificante 20), preservando assim as qualidades óticas tal como a capacidade de dispersão do aglomerado opacificante 20, tornando o aglomerado opacificante 20 uma alternativa eficaz para os extensores de tamanho grande - menos as argilas, por exemplo, que são penetradas pelo material de látex a partir de uma solução de tinta, fazendo assim que as partículas de argila percam suas qualidades óticas.

[0054] O aglomerado opacificante 20 ainda compreende material aglutinante ou aglutinante de látex polimérico 23 que coalesce mecanicamente ou liga os vários componentes do aglomerado opacificante 20 para formar uma mistura, incluindo um polímero opaco 24, extensor de tamanho pequeno 25 (ou partículas de pigmento extensoras), e/ou pigmento 26 (ou partículas de pigmento inorgânicas). O polímero opaco 24 pode compreender polímero que inclua ou substancialmente inclua um volume vazio do polímero opaco 27. O polímero opaco 24 pode incluir partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo. Em algumas modalidades, o polímero do polímero opaco é poliestireno. Polímeros opacos adequados podem estar disponíveis a partir de vendedores comerciais tais como Ropaque Ultra EF ou Ropaque OP-96 EF (ambos disponíveis da Dow Chemical Company, Midland, MI). Em algumas modalidades, o volume vazio do polímero opaco27 tem um diâmetro ou tamanho de cerca de 0,3 μm a cerca de 0,8 μm. Em outras modalidades, o volume vazio do polímero opaco27 tem um diâmetro de cerca de 0,4 μm a cerca de 0,7 μm. Em ainda outras modalidades, o volume vazio do polímero opaco27 tem um diâmetro de cerca de 0,5 μm a cerca de 0,6 μm. Em algumas modalidades, o polímero opaco 24 tem uma espessura polimérica de cerca de 0,075 μm a cerca de 0,150 μm. Em outras modalidades, o polímero opaco tem uma espessura polimérica de cerca de 0,100 μm a cerca de 0,120 μm. O aglomerado opacificante 20 também compreende um volume vazio do aglutinante 28 que é resultado de espaços vazios que se formam dentro do aglomerado opacificante 20 durante a formação do aglomerado - por exemplo, durante a pulverização a seco.

[0055] A Figura 2(b) mostra uma modalidade alternativa de um aglomerado opacificante 20 da presente descrição. Na modalidade mostrada na Figura 2(b), a superfície externa 21 pode compreender material aglutinante 23 e polímero opaco 24, pigmento 26, e extensor de tamanho pequeno 25. Conforme descrito em detalhes adicionais no presente documento, a quantidade de polímero 24, pigmento 26 e extensor de tamanho pequeno 25 pode variar de aglomerado opacificante para aglomerado opacificante e depende das entradas durante a fabricação dos aglomerados opacificantes. De forma surpreendente, descobriu-se que nem todos os componentes são necessários para prover aglomerados opacificantes funcionais. Por exemplo, a Figura 4 mostra ainda uma modalidade adicional de um aglomerado opacificante 20 da presente descrição. Na modalidade da figura 4, o aglomerado opacificante compreende apenas o polímero opaco 24 que foi processado em uma temperatura que está significativamente acima de Tg do polímero opaco 24.

[0056] O material aglutinante ou aglutinante de látex polimérico 23 pode ter uma temperatura de transição vítrea relativamente baixa (Tg) e em algumas modalidades a Tg do material aglutinante 23 é de cerca de 0°C a cerca de 60°C. Em outras modalidades, a Tg do material aglutinante 23 é de cerca de 5°C a cerca de 60°C. Em ainda uma outra modalidade, a Tg do material aglutinante 23 é de cerca de 15°C a cerca de 50°C.

[0057] O polímero opaco 24 ou o polímero das partículas poliméricas discretas cada um definindo um volume vazio fechado no mesmo podem ter uma temperatura de transição vítrea relativamente alta (Tg) e em algumas modalidades, a Tg do polímero opaco é de cerca de 100°C a cerca de 120°C. Em outras modalidades, a Tg do polímero opaco é de cerca de 100°C a cerca de 110°C.

[0058] Em algumas modalidades, a diferença em Tg do aglutinante 23 para a Tg do polímero opaco 24 é maior do que 80°C. Em outras modalidades, a diferença em Tg do aglutinante para a Tg do polímero opaco é maior do que 40°C. Em outras modalidades, aind a diferença em Tg do aglutinante para a Tg do polímero opaco é maior do que 10°C.

[0059] Em algumas modalidades, o aglutinante é um material de látex. Aglutinantes exemplificadores que podem ser usados na presente descrição incluem, porém não se limitam a, polivinil acetatos, vinil acrílicos, estireno butadieno, estirenos, estireno acrílicos, etileno vinil acrílicos. Outros aglutinantes exemplificadores são aglutinantes à base de solvente e aglutinantes reduzíveis à água.

[0060] Um exemplo não limitante adequado de um material para utilização como o pigmento ou partícula de pigmento inorgânico 26 é TiO2. Em outras modalidades, o pigmento 26 compreende óxido de zinco. Deve ser compreendido, no entanto, que o escopo da presente descrição não está limitado ao dióxido de titânio ou óxido de zinco como o pigmento e que qualquer material adequado pode ser usado. Em algumas modalidades, o pigmento 26 tem um diâmetro de cerca de 0,1 μm a cerca de 1,0 μm. Em outras modalidades o pigmento 26 tem um diâmetro de cerca de 0,3 μm a cerca de 0,5 μm.

[0061] Em uma modalidade, o extensor de tamanho pequeno 25 (ou partículas de pigmento extensoras dentro do aglomerado) da presente descrição poderiam ser CaCO3. Outros exemplos não limitantes de materiais que podem ser usados como extensores de tamanho pequeno são argila, sílica (tanto triturada e precipitada), um talco fino ou qualquer outro extensor pequeno que pode ser usado na técnica, e combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, os extensores de tamanho pequeno 25 são de cerca de 0,1 μm a cerca de 1,0 μm. Em outras modalidades, os extensores de tamanho pequenos 25 são de cerca de 0,3 μm a cerca de 0,8 μm. Em outras modalidades, ainda os extensores de tamanho pequenos 25 são de cerca de 0,5 μm a cerca de 0,7 μm. Em algumas modalidades, o aglomerado opacificante 20 não tem nenhum extensor de tamanho pequeno 25.

[0062] Os aglomerados opacificantes 20 são formados através de entrelaçamento mecânico ou coalescência do aglutinante e dos constituintes. Em algumas variantes, não há ligação covalente ou química dentro dos aglomerados. A formação dos aglomerados opacificantes 20 via elevação da temperatura (usando um método tal como pulverização a seco) provê aglomerados opacificantes 20 relativamente uniformes. Os aglomerados opacificantes 20 que também têm volumes vazios que compreendem ambos o volume vazio do polímero opaco 27 e o volume vazio do aglutinante 28 devido à água ser retirada do aglutinante nos aglomerados opacificantes 20. Em certas modalidades não limiantes, o volume vazio é de cerca de 1% a cerca de 35% em volume do aglomerado opacificante 20. Em outras modalidades não limitantes, o volume vazio é de cerca de 15% a cerca de 30% em volume do aglomerado opacificante. Em ainda outras modalidades não limitantes, o volume vazio é de cerca de 25% a cerca de 30% em volume do aglomerado opacificante.

[0063] Em alguns aglomerados opacificantes exemplificadores 20, o volume em porcentagem de sólidos de pigmento 26 em um aglomerado opacificante 20 é de 0 a cerca de 6%. Em outras modalidades exemplificadoras, o volume em porcentagem de sólidos de pigmento 26 em um aglomerado opacificante 20 é maior do que ou igual a CPVC. Em ainda outras modalidades, o volume em porcentagem de sólidos de pigmento 26 em um aglomerado opacificante é de cerca de 1 a cerca de 6%, em outras variantes, cerca de 2 a cerca de 4%, e ainda em outras variantes, cerca de 2,5%.

[0064] Em outras modalidades exemplificadoras, o volume em porcentagem de sólidos de aglutinante em um aglomerado opacificante 20 é de cerca de 1% a cerca de 30%. Em uma outra modalidade exemplificadora, o volume em porcentagem de sólidos de aglutinante em um aglomerado opacificante é de cerca de 5% a cerca de 30%.

[0065] Algumas modalidades do presente aglomerado opacificante 20 têm um volume em porcentagem de sólidos de polímero opaco 24 de cerca de 0% a cerca de 90%. Em outras modalidades exemplificadoras, o volume em porcentagem de sólidos de polímero opaco 24 em um aglomerado opacificante 20 é de cerca de 10% a cerca de 70%. Em ainda outras modalidades exemplificadoras, o volume em porcentagem de sólidos de polímero opaco 24 em um aglomerado opacificante 20 é de cerca de 30% a cerca de 50%.

[0066] Em algumas modalidades exemplificadoras, o volume em porcentagem de sólidos do extensor de tamanho pequeno 25 é de cerca de 0% a cerca de 90%. Em muitas modalidades, o volume em porcentagem de sólidos de extensor de tamanho pequeno 25 compreende o restante do aglomerado opacificante.

[0067] Em algumas variantes exemplificadoras, os aglomerados opacificantes podem exibir uma densidade de cerca de 7 a cerca de 20 libras/galão. Em outras variantes, os aglomerados opacificantes podem exibir uma densidade de cerca de 7 a cerca de 15 libras/galão, e em ainda outras variantes, de cerca de 10 a cerca de 12 libras/galão. Será apreciado que as tais densidades exemplares se apliquem a todas as variantes de aglomerados opacificantes providos no presente documento.

[0068] Em alguns aspectos, os aglomerados opacificantes no presente documento são partículas compostas estruturadas ou engenheiradas incluindo os vários constituintes ou componentes de partícula descritos ao longo desta descrição. Os constituintes ou componentes de partícula são geralmente dispersados ou espalhados de forma uniforme ou homogênea consistentemente ao longo da partícula composta. Em algumas variantes, as partículas compostas são partículas pulverizadas a seco. Em outras palavras, e em algumas variantes, as partículas compostas desta descrição não são uma estrutura do tipo núcleo/casca e são livres de ou desprovidas de qualquer revestimento ou camadas de superfície das mesmas antes de serem combinadas na composição de tinta látex.

Fabricação de aglomerados opacificantes

[0069] A Figura 3 provê um pulverizador a seco 30 que pode ser usado para fabricar os aglomerados opacificantes da presente descrição. De acordo com a modalidade ilustrada na Figura 3, o pulverizador a seco 30 inclui um soprador de fornecimento de ar 31 que alimenta o ar de entrada em uma câmara 36 para atomizar uma pasta fluida compreendendo componentes a serem incluídos nos aglomerados opacificantes 20, tal como pigmento 26, polímero opaco 24, e látex, por exemplo. O soprador de fornecimento de ar 31 pode ser um ventilador, turbina de deslocamento positivo, giratório ou qualquer outro dispositivo de fluxo de ar adequado que possa suprir as taxas de fluxo volumétricas na câmara 36 para alcançar a atomização descrita no presente documento. Um aquecedor de ar elétrico 34 tal como um elemento radiante, canalizador de vapor ou outra fonte de calor adequada em comunicação térmica com o ar fornecido pelo soprador de fornecimento de ar 31 é operável para estabelecer a temperatura desejada do ar de entrada sendo introduzido na câmara 36 por um bocal 38. A pasta fluida atomizada é retirada da câmara 36 em uma secadora ciclone 33 por uma pressão negativa estabelecida por um soprador de exaustão 32 que, como o soprador de fornecimento de ar 31, pode ser um ventilador, turbina de deslocamento positivo, giratório ou qualquer outro dispositivo de fluxo de ar adequado que pode estabelecer as taxas de fluxo volumétricas de exaustão descritas no presente documento. Quando passam pela câmara 36, os aglomerados opacificantes arrastados 20 na forma de um pó seco são removidos do fluxo de ar por um filtro 33. O filtro 33 pode ser qualquer dispositivo de separação adequado que pode remover uma porção substancial do pó arrastado do fluxo de ar tal como um separador ciclone, por exemplo, que usa força centrífuga para expelir o produto arrastado radialmente para forma, em direção a uma parede periférica perfurada provida com um material de filtro, por exemplo. O fluxo de ar pode ser ocasionalmente interrompido para permitir que os aglomerados opacificantes particulados 20 sejam depositados em um recipiente de coleta 37, que pode ser isolado do sistema com uma válvula esférica grande 40 ou outro dispositivo de controle de fluxo adequado.

[0070] Um controlador 39 é provido para controlar a operação dos vários componentes do pulverizador a seco 30 de acordo com os métodos de fabricação dos aglomerados opacificantes 20 descritos no presente documento. Uma modalidade do controlador 39 inclui geralmente um meio legível por computador, não transitório 41 armazenando instruções executáveis por computador que, quando executadas por um processador de computado 42, fazem o controlador 39 se comunicar com os vários componentes operacionais do pulverizador a seco 30 para fabricar os aglomerados opacificantes 20 sob as condições descritas no presente documento.

[0071] Em uso, o soprador de fornecimento de ar de entrada 31 e o soprador de exaustão 32 são iniciados pelo controlador 39 para introduzir uma quantidade adequada de ar do bocal para auxiliar na atomização da pasta fluida do aglomerado opacificante. Filtros 33 no pulverizador a seco 30 são equipados com um mecanismo de pulso de ar 44 para ocasionalmente liberar o pó dos filtros 33. O aquecedor de ar elétrico 34 é então ajustado para liberar a temperatura desejada na entrada 35.

[0072] Quando a temperatura da saída da câmara 36 alcança cerca de 85°C, então a água é bombeada para o atomizador em uma taxa para manter uma temperatura de saída constante. Quando o pulverizador a seco 30 tiver alcançado o estado estacionário com a temperatura de saída desejada apenas com água e ar de atomização, a alimentação de água é trocada para a pasta fluida incluindo os componentes a serem incluídos nos aglomerados opacificantes 20. Uma vez através da câmara 36, o pó seco resultante é separado em um ciclone e coletado em um recipiente 37 usando a válvula esférica 40 ou qualquer outra válvula que pode ser bem adequada para a referida aplicação.

[0073] A Figura 4 mostra um vista de seção transversal de um aglomerado opacificante exemplificador 20 da presente descrição, compreendendo apenas polímero opaco 24 que foi processado em uma temperatura de saída muito alta (acima da Tg do polímero opaco 24) para coalescer os polímeros opacos 24 juntos. No aglomerado opacificante 20 mostrado, o polímero opaco 24 é distribuído em uma quantidade maior em direção à superfície externa 21 do aglomerado opacificante 20 do que dentro de uma região central do aglomerado opacificante 20. Sem se ater à teoria, acredita-se que durante o processo de fabricação, à medida que a água que age como um veículo dos componentes no pulverizador a seco evapora durante o processo de pulverização a seco, componentes mais leves e/ou menos densos (tais como aglomerados opacificantes) são movidos em direção à superfície externa. Em outras modalidades, o material aglutinante também pode coalescer em uma superfície externa de acordo com o mesmo princípio proposto.

Distribuição de tamanho do aglomerado opacificante

[0074] Um volume exemplificador em porcentagem de aglomerados opacificantes 20 incluído em uma modalidade ilustrativa da composição de tinta é de cerca de 50% a cerca de 60%. Em certas modalidades, o volume em porcentagem de aglomerados opacificantes na composição de tinta é menor do que ou igual a CPVC.

[0075] A Figura 5 mostra a distribuição de tamanhos dos aglomerados opacificantes da presente descrição assim como a distribuição de tamanhos de partícula em extensores de tamanho grande exemplificadores (Duramite, disponíveis da Imerys Performance Materials, Roswell, GA) os quais são viáveis para uso comercial. De forma surpreendente, verificou-se que os aglomerados opacificantes produzidos de acordo com a presente descrição são substancialmente similares em tamanho (isto é, têm uma distribuição de tamanho relativamente uniforme) quando se compara com os extensores de tamanho grande exemplificadores. A partir da Figura 5, fica claro que os aglomerados opacificantes da presente descrição são substancialmente similares na distribuição de tamanho aos extensores de tamanho grande comercialmente disponíveis comparáveis. Em uma modalidade, os aglomerados opacificantes têm um aglomerado opacificante de cerca de 5 μm a cerca de 44 μm. Em uma outra modalidade, os aglomerados opacificantes têm um aglomerado opacificante de cerca de 7 μm a cerca de 30 μm. Em ainda uma outra modalidade, os aglomerados opacificantes têm um aglomerado opacificante de cerca de 10 μm a cerca de 20 μm. Em ainda uma outra modalidade, os aglomerados opacificantes têm um aglomerado opacificante de cerca de 10 μm a cerca de 15 μm. É altamente desejável se prover extensores de tamanho consistente e relativamente pequenos (maiores do que 325 mesh em tamanho) para uma composição não granulosa quando os aglomerados opacificantes são usados em um revestimento de tinta.

Propriedades da composição

[0076] Quando adicionados a uma composição de tinta como uma substituição para pelo menos uma porção, que pode ser opcionalmente menor do que, ou opcionalmente todos os extensores de tamanho grande, os aglomerados opacificantes da presente descrição proveem propriedades óticas melhoradas quando se compara com uma composição de tinta de controle que utiliza extensores de tamanho grande que são desprovidos dos aglomerados opacificantes descritos no presente documento. A Tabela 1 mostra a comparação de uma composição de tinta exemplificadora que inclui aglomerados opacificantes e uma composição de tinta de controle que não contém nenhum aglomerado opacificante.

[0077] A partir da tabela 1, pode-se ver que os aglomerados de tinta proveem uma melhoria na razão de contraste (C/R) e opacidade (S) da composição. Na tabela 1: NVV é sólidos em volume, PVC é concentração em volume do pigmento, extensor e níveis de TiO2 são expressados em libras por 100 galões ou se for mais fácil dividir por 100 para expressar como libra/galão. O TiO2 é de fato uma pasta 75% (isto é, o nível real de TiO2 pode ser calculado ao se multiplicar a quantidade listada por 0,75). Y é a refletância sobre o branco e preto, respectivamente e C/R é a razão de contraste.Tabela 1: Resultados do desempenho da composição de tinta que tem aglomerados opacificantes

[0078] A razão de contraste da Amostra A é maior do que a razão de contraste (C/R) do controle que não tem os aglomerados opacificantes. A opacidade (S/mil) da amostra A é cerca de 32% maior do que a opacidade do controle.

[0079] A Figura 6(a) é uma representação gráfica das medições de opacidade dos revestimentos aplicados a partir das composições de tinta contendo aglomerados opacificantes exemplificadores que têm 42,5 PVC polímero opaco, 42.5 PVC CaCO3, 5 PVC TiO2, e o restante do aglomerado opacificante sendo látex versus uma quantidade igual de carbonato de cálcio triturado (usado como um extensor de tamanho grande). A tinta usada compreende cerca de 38% de aglutinante, 10% de água, 13% de extensor de tamanho grande, 20% de pasta fluida de pigmento e o restante sendo outros aditivos. O eixo c é o PVC extensor da tinta. A composição de aglomerado do gráfico é uma tinta com ambos aglomerados e extensores de tamanho grande. A partir de uma perspectiva da formulação da tinta, aumento de PVC substitui látex com extensores ou aglomerados opacificantes. Ambos os extensores de tamanho grande e os aglomerados opacificantes melhoram a opacidade do revestimento resultante.

[0080] A Figura 6(b) é uma representação gráfica das medições de lustro das composições descritas na Figura 6(a). A composição que contém o extensor de tamanho grande e os aglomerados opacificantes (isto é, composição de aglomerado) tem um lustro que é relativamente alto enquanto que a composição que contém os aglomerados opacificantes tem um lustro relativamente baixo.

[0081] Uma modalidade exemplificadora de uma tinta de acordo com a presente descrição é um produto de tinta compreendendo pelo menos um solvente, pelo menos um aglutinante, pelo menos um pigmento e um PVC de aglomerados opacificantes em que o PVC dos aglomerados opacificantes na tinta está abaixo da CPVC. No entanto, modalidades dos aglomerados opacificantes compreendem um PVC de pigmento nos aglomerados opacificantes que se aproxima da CPVC.

[0082] Em ainda outros aspectos, os aglomerados opacificantes no presente documento podem ser partículas óticas granulares estruturadas ou pulverizadas a seco para uso em revestimentos, tais como as composições de tinta látex. Os aglomerados podem incluir componentes diferentes oticamente ativos coalescidos dentro da partícula e com índices refrativos selecionados de modo que o aglomerado opacificante inclua um ou mais componentes discretos com índices refrativos de 1 a 3,0. Uma diferença de índice refrativo entre o primeiro componente e o segundo componente pode ser de cerca de 0,5 a cerca de 2,0.

[0083] Por exemplo e em uma variante, os aglomerados opacificantes no presente documento podem incluir um primeiro componente ou partícula do mesmo com um primeiro índice refrativo. O primeiro componente ou partícula pode ter um índice refrativo de cerca de 1,5 a cerca de 3,0, em outras variantes, de cerca de 1,5 a cerca de 2,7, e em outras variantes, de cerca de 2,0 a cerca de 3,0. Em algumas variantes, o primeiro componente pode ter uma partícula de pigmento inorgânico tal como dióxido de titânio, aglutinante de látex, carbonato de cálcio e similar e combinações dos mesmos.

[0084] O aglomerado opacificante também pode incluir um Segundo componente ou partícula com um segundo índice refrativo diferente daquele do primeiro índice refrativo. O segundo componente ou partícula pode ter um índice refrativo de cerca de 1,0 a 2,0, em outras variantes, 1,0 a cerca de 1,5; e em outras variantes, 1,2 a cerca de 2,0, e em ainda outras variantes, 1,0 a 1,2. Em algumas variantes, o segundo componente pode ter partículas de polímero discretas definindo um vazio interno de ar ou água. Em outras variantes, o segundo componente pode ser um polímero opaco. O vazio interno do segundo componente pode ser de 0,3 a cerca de 0,8 mícron em tamanho.

[0085] Em algumas variantes, o aglomerado pode incluir ainda um outro ou terceiro componente ou partícula com um terceiro índice refrativo que pode ser o mesmo ou diferente do que tanto o primeiro ou quanto o segundo índice refrativo. O terceiro componente pode ter um índice refrativo de cerca de 1,4 a cerca de 2,0. O terceiro componente pode ser uma partícula extensora de tamanho pequeno. O primeiro, segundo e terceiro componentes ou partículas podem ser coalescidos em uma partícula composta por um aglutinante de látex.

EXEMPLOS

[0086] A prática e vantagens dos aglomerados opacificantes e composições de tinta látex incluindo os referidos aglomerados podem ser demonstradas pelos exemplos que seguem, os quais são apresentados com a finalidade de ilustração e não limitação. A menos que indicado de outra forma, todas as quantidades, porcentagens e razões são em peso.

Exemplo 1

[0087] Um aglomerado opacificante exemplificador é preparado por pulverização a seco de uma pasta fluida com 50% de sólidos de Omyacarb UF, OP-96, TiO2 e Latex. Em uma base de volume, o aglomerado acabado compreende 42,5 de Omyacarb UF, 42,5% de OP- 96, 5% de TiO2 e 10% de aglutinante de látex. O tamanho de partícula médio dos aglomerados opacificantes medido usando um mastersizer Malvern (Malvern Instruments, Malvern, UK) é de 12 mícrons.

Exemplo 2

[0088] Um outro aglomerado opacificante exemplificador é preparado por pulverização a seco de uma pasta fluida com 44% de sólidos de argila Hydrite, OP-96, TiO2 e latex. Em uma base de volume em porcentagem de sólidos, o aglomerado acabado compreende 37,5% de argila, 37,5% de OP-96, 5% de TiO2 e 20% de aglutinante de látex. O tamanho de partícula médio dos aglomerados opacificantes é de 12,7 mícrons.

Exemplo 3

[0089] Um outro aglomerado opacificante exemplificador é preparado por pulverização a seco de uma pasta fluida com 50% de sólidos de Omyacarb UF, OP-96 e látex. Em uma base de volume em porcentagem de sólidos, o aglomerado acabado compreende 30% de Omyacarb UF, 60% de OP-96 e 10% de aglutinante de látex. O tamanho de partícula médio dos aglomerados opacificantes é de 14,6 mícrons.

Exemplo 4

[0090] Um outro aglomerado opacificante exemplificador é preparado por pulverização a seco de uma pasta fluida com 31% de sólidos de OP-96 e látex. Em uma base de volume em porcentagem de sólidos, o aglomerado acabado compreende 90% de OP-96 e 10% de aglutinante de látex. O tamanho de partícula médio dos aglomerados opacificantes é de 13,2 mícrons.

Exemplo 5

[0091] Um outro aglomerado opacificante exemplificador é preparado por pulverização a seco de uma pasta fluida com 60% de sólidos de Omyacarb UF, TiO2 e látex. Em uma base de volume em porcentagem de sólidos, o aglomerado acabado é composto de 85% de Omyacarb UF, 5% de TiO2 e 10% de aglutinante de látex. O tamanho de partícula médio dos aglomerados opacificantes é de 12,7 mícrons.

Exemplos 6-17

[0092] As propriedades dos aglomerados opacificantes versus um extensor de tamanho grande comercialmente disponível é CaCO3 (Duramite) e são mostradas na tabela. A composição dos aglomerados opacificantes exemplificadores é provida na tabela. CaCo3 conforme usado nos aglomerados opacificantes é Omyacarb UF. Polímero opaco comercialmente disponível da Dow é usado em cada amostra. O restante da composição de cada amostra é aglutinante de látex. A tinta usada compreende cerca de 38% de aglutinante, 10% de água, 13% de extensor de tamanho grande (ou aglomerado opacificante equivalente em quantidade de 6,2 galões (23,4 litros) providos na tabela 2 abaixo), 20% de pasta fluida de pigmento, e o restante sendo outros aditivos.Tabela 2: Propriedades de vários extensores e/ou aglomerados opacificantes

Exemplo 18

[0093] Uma comparação dos aglomerados opacificantes da presente descrição para polímeros opacos convencionais (Ropaque) e extensores de tamanho grande convencionais (Duramite) nas composições de tinta látex foi conduzida. As FIGS. 7 e 8 ilustram opacidade em termos de razão de contraste e lustro relativa ao PVC crescente das composições de tinta látex. A FIG. 7 ilustra a capacidade do polímero opaco convencional e aglomerados opacificantes no presente documento em manter ou aumentar a opacidade com PVC crescente enquanto o aumento da quantidade de extensores de tamanho grande leva a uma diminuição dramática na opacidade. A queda na opacidade com crescente volume de extensores de tamanho grande pode ser devido a grandes janelas que os referidos extensores formam na tinta. A FIG. 8 ilustra a única capacidade dos aglomerados opacificantes no presente documento também funcionarem de forma similar aos extensores de tamanho grande para diminuir o lustro. Os polímeros opacos convencionais, conforme mostrados na FIG. 8, não são capazes de diminuir o lustro como os aglomerados opacificantes da presente descrição e extensores de tamanho grande anteriores. A composição dos aglomerados opacificantes usada para as FIGURAS 7 e 8 inclui 2,5% de TiO2, 58,3% de polímero opaco, 29,2% de carbonato de cálcio e 10% de aglutinante.

Exemplo 19

[0094] Os aglomerados opacificantes no presente document também alcançam a opacidade aumentada com níveis de polimento desejados no mesmo tempo. Os referidos níveis de polimento também podem ser alcançados com a diminuição ou remoção completa dos níveis das partículas de durabilidade crescentes comumente usadas, tais como partículas de cloreto de polivinila (partículas de PVC, Geon 215, PolyOne Corporation, cerca de 22 mícrons de tamanho médio) para prover polimento melhorado.

[0095] Para este exemplo, aglomerados opacificantes pulverizados a seco (aglomerados SD) foram preparados com cerca de 29 por cento em volume de extensor de tamanho pequeno (carbonato de cálcio), 58,4 por cento em volume de polímero opaco (Ropaque 96), cerca de 2,5 por cento em volume de dióxido de titânio, e 10 por cento em volume de látex foram preparados de acordo com a presente descrição. Os aglomerados SD para este Exemplo tinham um aglomerado opacificante de cerca de 22 mícrons, o que é similar às partículas de Geon. Os aglomerados foram adicionados a uma composição de tinta látex. A composição de tinta látex também incluiu extensores de tamanho grande (Minspar 4, da Quartz Corporation, cerca de 7 mícrons de tamanho médio), e polímero opaco (Ropaque 96). As Tabelas 3 a 6 proveem a composição de tintas látex avaliadas, valores de opacidade e verificação do polimento dos aglomerados exemplificadores conforme comparado com as tintas controle que usaram as partículas de cloreto de polivinila Geon no lugar.Tabela 3: Composições de tinta latex

Tabela 4: Opacidade

Tabela 5: Polimento em brilho 60

Tabela 6: Polimento em lustro 85

[0096] Conforme mostrado, a amostra 18 alcança uma melhor opacidade em termos de razão de contraste (C/R) do que o seu controle (linha acima dela) com a mesma composição de tinta, porém sem os aglomerados usando Geon no lugar. A amostra 19, que reduz o nível de TiO2 conforme comparado com o controle e amostra 18, ainda alcança uma melhor opacidade do que o seu controle. Resultados similares de opacidade são mostrados em relação aos controles para amostras 20, 21 e 22. Todas as amostras da invenção alcançaram a opacidade desejada enquanto mantinham níveis de polimento aceitáveis sem as partículas de durabilidade do cloreto de polivinila. As amostras IDs A até E são de acabamento matte e F até I são de acabamento acetinado.

Exemplo 20

[0097] Um outro exemplo comparando aglomerados opacificantes da presente descrição a composições de tinta látex incluindo ou livre de partículas de cloreto de polivinila similares ao Exemplo 19 foi realizado. Para este exemplo, os aglomerados opacificantes eram da mesma composição do Exemplo 19, mas tinham um aglomerado opacificante de cerca de 17 mícrons. As Tabelas 7 a 10 proveem os resultados.Tabela 7: Composições de tinta latex

*75% de pasta fluida (quantidade de TiO2 pode ser calculada ao se multiplicar a quantidade listada por 0.75.) Tabela 8: Opacidade

Tabela 9: Polimento em brilho 60

Tabela 1 0: Polimento em lustro 85

[0098] Para ambos os Exemplos 19 e 20, o valor Y (branco) é medido por ASTM E1331-15; Valor Y (preto) é medido por ASTM E1331-15, razão de contraste (C/R) é medida por ASTM D2805; brilho 60 é medido por ASTM D523-14; lustro 85 é medido por ASTM D52314 e o polimento é medido por ASTM D6736-08. Em todos os exemplos e ao longo desta descrição, a menos que especificado de outra forma, todas as medições no presente documento são feitas em cerca de 23 ± 1°C e cerca de 50% de umidade relativa.

[0099] Todas as publicações, pedidos de patente e patentes concedidas mencionados no presente documento são aqui incorporados em sua totalidade a título de referência. A citação de qualquer referência não é uma admissão em relação a qualquer determinação como a sua disponibilidade como técnica anterior para a descrição reivindicada.

[00100] As dimensões e valores divulgados no presente documento não devem ser compreendidos como sendo estritamente limitados aos valores numéricos exatos recitados. Em vez disso, a menos que especificado de outra forma, tal como a dimensão pretende significar ambos o valor recitado e um faixa funcionalmente equivalente que circunda aquele valor. Por exemplo, uma dimensão divulgada como "40 mm" pretende significar "cerca de 40 mm".

[00101] Enquanto modalidades específicas da presente descrição foram ilustradas e descritas, seria óbvio para aqueles versados na técnica que várias outras mudanças e modificações podem ser feitas sem partir do espírito e escopo da descrição. Pretende-se então cobrir nas reivindicações anexas todas as referidas mudanças e modificações que estão dentro do escopo desta descrição.

[00102] A composição de tinta látex compreendendo: solvente, pelo menos um primeiro aglutinante polimérico, partículas de pigmento opcionais, e uma pluralidade de partículas discretas de aglomerado opacificantes; cada partícula discreta de aglomerado opacificante inclui um segundo aglutinante de látex polimérico coalescendo componentes de aglomerado em uma partícula geralmente homogênea em que o segundo aglutinante de látex polimérico é o mesmo ou diferente de pelo menos um primeiro aglutinante polimérico;os componentes de aglomerado incluem partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo, uma pluralidade de partículas de pigmento inorgânico opcionais, e uma pluralidade de partículas de pigmento extensoras; e uma porosidade do aglutinante de látex polimérico definindo um volume vazio do aglutinante.

[00103] A composição de tinta látex de acordo com a reivindicação 13, em que a concentração em volume do pigmento da partícula discreta de aglomerados opacificantes na composição de tinta látex está abaixo da concentração crítica em volume do pigmento.

[00104] A composição de tinta látex da reivindicação 13, em que cada partícula de aglomerado opacificante compreende um volume vazio total incluindo um volume vazio total fechado de todas os volumes vazios fechados das partículas poliméricas discretas e o volume vazio do aglutinante do segundo aglutinante de látex polimérico.

[00105] A composição de tinta látex da reivindicação 15, em que o volume vazio total é de cerca de 1% a cerca de 35% em volume do aglomerado opacificante.

[00106] A composição de tinta látex da reivindicação 13, em que um volume vazio fechado médio de cada partícula polimérica discreta é de cerca de 0,4 mícrons a cerca de 0.7 mícrons em tamanho.

[00107] A composição de tinta látex de acordo com a reivindicação 13, em que as partículas de pigmento opcionais incluem uma das partículas de pigmento inorgânico, partículas poliméricas discretas adicionais cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo não coalescido dentro da partícula de aglomerados opacificantes, partículas de pigmento extensoras não coalescidas dentro da partícula de aglomerado opacificantes, e misturas dos mesmos.

[00108] A composição de tinta látex de acordo com a reivindicação 18, em que a composição de tinta látex, quando seca, inclui cerca de 50 a cerca de 85 por cento em volume do primeiro aglutinante polimérico, cerca de 0 a cerca de 45 por cento em volume de partículas de pigmento extensoras não coalescidas dentro das partículas de aglomerado opacificante, cerca de 0 a cerca de 20 por cento em volume de partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo não coalescidas dentro das partículas de aglomerado opacificante, cerca de 0 a cerca de 20 por cento em volume de partículas de pigmento inorgânico, e cerca de 5 a cerca de 50 por cento em volume de partículas de aglomerado opacificante.

[00109] A composição de tinta látex de acordo com a reivindicação 13, em que as partículas de aglomerado opacificante têm uma superfície externa definida pelo menos por uma porção do segundo aglutinante de látex polimérico e em que a superfície externa tem uma porosidade de superfície.

[00110] A composição de tinta látex de acordo com a reivindicação 20, em que a porosidade da superfície é formada por interstícios cada um em média de tamanho de cerca de 0,050 mícron a cerca de 0,150 mícron.

[00111] A composição de tinta látex de acordo com a reivindicação 13, em que uma temperatura de transição vítrea das partículas poliméricas discretas nas partículas de aglomerado opacificante é maior do que uma temperatura de transição vítrea do segundo aglutinante de látex polimérico nas partículas de aglomerado opacificante.

[00112] A composição de tinta látex da reivindicação 13, em que cada partícula de aglomerado opacificante tem um aglomerado opacificante de cerca de 5 mícrons a cerca de 44 mícrons.

[00113] A composição de tinta látex da reivindicação 13, em que cada partícula de aglomerado opacificante inclui de cerca de 1% a cerca de 30% em volume do segundo aglutinante de látex polimérico, de cerca de 10 a cerca de 70 por cento em volume das partículas poliméricas discretas, de cerca de 0 a cerca de 6 por cento em volume das partículas de pigmento inorgânico; e o restante sendo as partículas de pigmento extensoras.

[00114] A composição de tinta látex da reivindicação 13, em que a concentração em volume do pigmento no aglomerado opacificante é maior do que ou igual a uma concentração em volume do pigmento crítica.

[00115] A composição de tinta látex exibindo razão de contraste e opacidade melhoradas, a composição de tinta látex compreendendo: solvente, um aglutinante de látex polimérico, partículas de pigmento e uma pluralidade de partículas de aglomerado opacificante pulverizadas a seco; cada partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco incluindo partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo coalescida em uma partícula geralmente homogênea, aglutinante polimérico opcional, partículas de pigmento inorgânico opcionais e partículas extensoras de pigmento opcional; e:em que a composição de tinta látex, quando seca como uma película de tinta, exibe cerca de 10 a cerca de 35 de aumento percentual na opacidade em comparação com uma composição de tinta látex com o mesmo nível das partículas de pigmento mas sem incluir as partículas de aglomerado opacificante pulverizadas a seco.

[00116] A composição de tinta látex da reivindicação 26, que exibe adicionalmente cerca de 0,01 a cerca de 0,02 de aumento unitário em razão de contraste quando se compara a uma composição de tinta látex com o mesmo nível das partículas de pigmento, mas sem incluir as partículas de aglomerado opacificante pulverizadas a seco.

[00117] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que a melhoria na opacidade é exibida sobre as composições de tinta látex com um valor de brilho de cerca de 0 a cerca de 30 e um valor de lustro de cerca de 0 a cerca de 30.

[00118] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que a composição de tinta látex seca exibe menos do que cerca de 20 por cento de aumento em brilho e menos do que cerca de 50 de aumento em lustro mediante 25 ciclos de demão pelos procedimentos de ASTM D6736-01.

[00119] A composição de tinta látex da reivindicação 29, em que a composição de tinta látex inclui menos do que cerca de 10 por cento em peso de partículas de cloreto de polivinila.

[00120] A composição de tinta látex da reivindicação 26, ainda compreendendo um fator de opacidade de cerca de 1:60 a cerca de 1:90 em termos de uma razão de opacidade para carga de pigmento seco.

[00121] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que a partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco tem um volume vazio total incluindo um volume vazio fechado total de todos os volumes vazios fechados da partícula polimérica discreta e o volume vazio do aglutinante do aglutinante de látex polimérico.

[00122] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que o volume vazio total é de cerca de 1 por cento a cerca de 35 por cento em volume da partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco.

[00123] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que um volume vazio fechado médio de cada partícula polimérica discreta é de cerca de 0,4 mícrons a cerca de 0,7 mícrons em tamanho.

[00124] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que um aglomerado opacificante da partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco é de cerca de 5 mícrons a cerca de 44 mícrons.

[00125] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que a partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco tem uma superfície externa definida pelo menos por uma porção do aglutinante de látex polimérico e em que a superfície externa tem uma porosidade de superfície.

[00126] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que a porosidade da superfície é formada por um ou mais interstícios cada um de cerca de 0,050 μm a cerca de 0,150 μm em tamanho.

[00127] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que uma temperatura de transição vítrea das partículas poliméricas discretas é maior do que uma temperatura de transição vítrea do aglutinante de látex polimérico.

[00128] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que o aglomerado opacificante inclui de cerca de 1 por cento a cerca de 30 por cento em volume do aglutinante de látex polimérico, de cerca de 10 por cento a cerca de 70 por cento em volume das partículas poliméricas discretas, de cerca de 0 por cento a cerca de 6 por cento em volume das partículas de pigmento inorgânico; e o restante sendo as partículas extensoras de pigmento.

[00129] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que a concentração em volume do pigmento no aglomerado opacificante pulverizado a seco é maior do que ou igual à concentração crítica em volume do pigmento.

[00130] A composição de tinta látex da reivindicação 26, em que as partículas de pigmento extensoras opcionais são de cerca de 0,1 a cerca de 1 mícrons em tamanho e selecionadas a partir de carbonato de cálcio, argila, sílica, talco, e combinações dos mesmos.

[00131] A composição de tinta látex da reivindicação 26, ainda compreendendo um fator de opacidade de cerca de 1:60 a cerca de 1:90 em termos de uma razão de opacidade para carga de pigmento seco.

[00132] A composição de tinta látex exibindo razão de contraste e opacidade melhoradas sobre uma gama de valores de brilho, a composição de tinta látex compreendendo:solvente, um aglutinante de látex polimérico e partículas de pigmento; em que a composição de tinta látex, quando seca como uma película de tinta, exibe cerca de 10 a cerca de 35 de aumento percentual na opacidade quando se compara com uma composição de tinta látex com o mesmo nível das partículas de pigmento porém sem incluir as partículas de aglomerado opacificantes pulverizadas a seco; e em que a melhoria na opacidade é exibida com as composições de tinta látex tendo um valor de brilho de cerca de 0 a cerca de 30 e um valor de lustro de cerca de 0 a cerca de 30.

[00133] A composição de tinta látex da reivindicação 43, ainda compreendendo uma pluralidade de partículas de aglomerado opacificante pulverizadas a seco, em que cada partícula de aglomerado opacificante pulverizada a seco incluindo partículas poliméricas discretas cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo coalescido em uma partícula geralmente homogênea, aglutinante polimérico opcional, partículas de pigmento inorgânico opcionais e partículas extensoras de pigmento opcional.

[00134] Um aglomerado particulado para uso em uma composição de revestimento, o aglomerado particulado compreende: (a) um primeiro componente tendo um primeiro índice refrativo; (b) um segundo componente tendo um segundo índice refrativo; em que o primeiro componente e o segundo componente são conectados por um material aglutinante de látex coalescido.

[00135] O aglomerado particulado da reivindicação 45, em que o primeiro índice refrativo do primeiro componente é de cerca de 1 a cerca de 1,5 e o segundo índice refrativo do segundo componente é de cerca de 1,5 a cerca de 3.

[00136] O aglomerado particulado da reivindicação 45, em que a diferença no índice refrativo entre o primeiro componente e o segundo componente é de cerca de 0,5 a cerca de 2,0.

Claims

1. Partícula de aglomerado opacificante adequada para composições de tinta látex para prover opacidade aumentada, caracterizada pelo fato de que a partícula de aglomerado opacificante compreende: um aglutinante de látex polimérico coalescendo componentes de aglomerado em uma partícula geralmente homogênea; os componentes de aglomerado incluem partículas poliméricas discretas, cada uma definindo um volume vazio fechado no mesmo, uma pluralidade de partículas de pigmento inorgânico opcionais e uma pluralidade de partículas extensoras de pigmento; e uma porosidade do aglutinante de látex polimérico definindo um volume vazio de aglutinante.

2. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a partícula de aglomerado opacificante tem um volume vazio total incluindo um volume vazio fechado total de todos os volumes vazios fechados da partícula polimérica discreta e o volume vazio de aglutinante do aglutinante de látex polimérico.

3. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o volume vazio total é de 1 por cento a 35 por cento em volume da partícula de aglomerado opacificante.

4. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um volume vazio fechado médio de cada partícula polimérica discreta é de 0,4 mícron a 0,7 mícron em tamanho.

5. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um tamanho de partícula médio da partícula de aglomerado opacificante é de 5 mícrons a 44 mícrons.

6. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a partícula de aglomerado opacificante tem uma superfície externa definida pelo menos por uma porção do aglutinante de látex polimérico, em que a superfície externa tem uma porosidade de superfície.

7. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a porosidade de superfície é formada por um ou mais interstícios, cada um de 0,050 μm a 0,150 μm em tamanho.

8. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma temperatura de transição vítrea das partículas poliméricas discretas é maior do que uma temperatura de transição vítrea do aglutinante de látex polimérico.

9. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda de 1 por cento a 30 por cento em volume do aglutinante de látex polimérico, de 10 por cento a 70 por cento em volume das partículas poliméricas discretas, de 0 por cento a 6 por cento em volume das partículas de pigmento inorgânico; e o restante sendo as partículas extensoras de pigmento.

10. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a concentração em volume de pigmento na partícula de aglomerado opacificante é maior do que ou igual à concentração em volume de pigmento crítica.

11. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas extensoras de pigmento são de 0,1 a 1 mícron em tamanho e selecionadas a partir de carbonato de cálcio, argila, sílica, talco e misturas dos mesmos.

12. Partícula de aglomerado opacificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as partículas de pigmento inorgânico são de 0,1 a 1,0 mícron em tamanho e selecionadas a partir de dióxido de titânio, óxido de zinco e misturas dos mesmos.