BR112020018264A2

BR112020018264A2 - Tintas à base de água com materiais renováveis

Info

Publication number: BR112020018264A2
Application number: BR112020018264-8A
Authority: BR
Inventors: Guy Vanoudenhoven
Original assignee: Sun Chemical Corporation
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2020-12-29
Also published as: EP3775067A1; CN112292427A; EP3775067A4; AU2019242219B2; US20210017418A1; WO2019190842A1; JP2021517187A; TW201942267A; JP7337084B2; AU2019242219A1

Abstract

tintas à base de água com materiais renováveis. são aqui descritos vernizes e tintas à base de água que incluem uma poliamida de alto teor de carbono renovável em uma dispersão aquosa e um material particulado insolúvel em água. as tintas e os vernizes exibem viscosidade estável, isto é, eles são vernizes e tintas que exibem pouca a nenhuma mudança de viscosidade durante um período prolongado de tempo. além disso, as tintas e os vernizes exibem pouca a nenhuma sedimentação do material particulado insolúvel durante um período de tempo prolongado. os vernizes à base de água incluem uma dispersão de resina de poliamida aquosa e um aditivo selecionado a partir de um material particulado insolúvel em água e a resina de poliamida tem um teor de carbono renovável de >= 50% em peso.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para:“TINTAS À BASE DE ÁGUA COM MATERIAIS RENOVÁVEIS”

[0001] O presente pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório US Nº de Série 62/648.425, depositado em 27 de março de 2018, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade e para todos os fins.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Tintas à base de água frequentemente contêm materiais que são insolúveis em água, tal como materiais particulados. Ao longo do tempo, materiais insolúveis em água podem sedimentar da tinta, formando sedimentos no fundo do recipiente. Sedimentação pode ocorrer entre o tempo de fabricação e impressão. Materiais particulados insolúveis em água que podem ser propensos a sedimentação incluem polissacarídeos de alto peso molecular (por exemplo, amidos, amidos modificados, polissacarídeos modificados, que são superiores a 10% insolúveis em água a 25°C e/ou que ultrapassam a densidade de água), pigmentos e enchimentos, tal como carbonato de cálcio.

[0003] Poliuretanos à base de água foram incluídos em composições de tinta a fim de limitar a quantidade de sedimentação de tais componentes particulados. Além de amidos e outros polissacarídeos, sabe-se que pigmentos e enchimentos, tal como carbonato de cálcio, são suscetíveis à sedimentação. Além de poliuretanos, poliamidas solúveis em água têm sido usadas como agentes antissedimentação.

[0004] Embora poliamidas solúveis em água tenham sido usadas em formulações de tinta à base de água, elas exibem um alto número de ácido (≥100 mgKOH/g). Alto teor de ácido de poliamidas solúveis em água abaixa o teor de R-N-H disponível para ligação de hidrogênio intermolecular com o polissacarídeo e, como resultado, esses agentes não são tão eficazes na prevenção de sedimentação. Por outro lado, poliamidas à base de solvente têm tipicamente um baixo número de ácido (≤10 mgKOH/g).

[0005] Uma desvantagem que surge da inclusão de poliuretanos é viscosidade final retardada, que interfere com correspondência de cor ideal e relatórios de viscosidade de produção. Uma tinta com viscosidade de 20/segundos, como medida com um copo #2 Signature Zhan, terá uma cor diferente daquela mesma tinta quando a viscosidade aumentar para 28/segundos. Poliuretanos à base de água trabalham bem como agentes antissedimentação. No entanto, o ganho de viscosidade de poliuretano ocorre em emulsões à base de água, que contêm polímeros de emulsão de alto peso molecular com uma estrutura semelhante a um novelo de lã. Se a emulsão permanecer compacta, a viscosidade é mantida. No entanto, estruturas de poliuretano à base de água são móveis e a estrutura semelhante a fio de alto peso molecular pode desembrulhar em emulsões à base de água, penetrando nas camadas mais internas. O polímero, então, se torna um cordão longo expansivo, disponibilizando muito mais interações possíveis (aumento de viscosidade). Em contraste, uma poliamida de dispersão insolúvel em água aquosa é inflexível e compacta e não tem a capacidade de ser penetrada e aparecer.

[0006] Outra desvantagem associada com poliuretanos e outros materiais poliméricos acrílicos usados como ingredientes de tinta no estado da arte é que eles são produzidos de suprimentos de combustíveis fósseis, o que esgota os recursos naturais da terra e polui o meio ambiente e o que contribui para elevadas emissões de gases de efeito estufa.

[0007] Nos últimos anos, formuladores de tintas e revestimentos e aquelas indústrias que usam produtos de tinta e revestimento têm se movimentado em direção a abordagens ambientalmente amigáveis para lidar com emissões de gases de efeito estufa e, quando possível, evitando popular aterros com produtos de carbono de uso único.

Muitos dos componentes usados nos produtos de tinta e revestimento são à base de carbono. Uma abordagem mais ambienalmente amgável na qual componentes orgânicos produzidos de fontes de carbono renováveis são incluídos em produtos de tinta e revestimento seria vantajosa.

[0008] Há uma necessidade há muito sentida de alternativas de alto conteúdo biorrenovável (BRC) paraa (resinas acrílicas derivadas de fósseis) na indústria de tinta de impressão aquosa. Materiais de alto contepudo biorrenovável contêm um teor de carbono renovável de ≥ 50% em peso em filmes secos e curados. De preferência, BRC é ≥ 75% em peso.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0009] São aqui descritos vernizes e tintas à base de água que incluem uma poliamida solúvel em solvente de alto teor de carbono renovável em uma dispersão aquosa e um material particulado insolúvel em água. As tintas e os vernizes exibem viscosidade estável, isto é, eles exibem pouca a nenhuma mudança de viscosidade durante um período de tempo prolongado. Além disso, as tintas e os vernizes exibem pouca a nenhuma sedimentação do material particulado insolúvel durante um período de tempo prolongado.

[00010] Os vernizes à base de água incluem uma dispersão de resina de poliamida aquosa e um aditivo selecionado de um material particulado insolúvel em água, em que a resina de poliamida tem um teor de carbono renovável de ≥ 50% em peso e a tinta exibe pouca sedimentação ou sedimentação aceitável do material particulado insolúvel em água. Tintas podem ser preparadas dos vernizes, incluindo ainda um corante, tal como um pigmento. O pigmento pode ser material particulado insolúvel em água.

[00011] Em um aspecto, pouca sedimentação ou sedimentação aceitável é determinada de acordo com o teste de sedimentação aqui descrito.

[00012] Em outro aspecto, as tintas e os vernizes à base de água incluem ainda um polímero de acrilato.

[00013] Em outro aspecto, a resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa incluída nas tintas e nos vernizes à base de água é solúvel em álcool ou uma mistura de cossolvente de álcool e um hidrocarboneto, tal como uma mistura de cossolvente de 50% em peso a 90% em peso de álcool e 10% em peso a 50% em peso de hidrocarboneto.

[00014] Em outro aspecto, a resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa incluída nas tintas e nos vernizes à base de água é solúvel em C 2 a C6 álcool.

[00015] Em outro aspecto, a resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa incluída nas tintas e nos vernizes à base de água tem um teor de sólidos de 30% em peso a 60% em peso, de preferência 35% em peso a 55% em peso, mais preferencialmente 40% em peso a 50% em peso.

[00016] Em outro aspecto, a resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa incluída nas tintas e nos vernizes à base de água tem um pH a 25°C de 6,5 a 9,5, preferencialmente 7,0 a 9,0, mais preferencialmente

7,5 a 8,5.

[00017] Em outro aspecto, a resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa incluída nas tintas e nos vernizes à base de água tem uma viscosidade de 300cps a 20.000 cps, preferivelmente, 375cps a 575cps, mais preferivelmente 425cps a 525cps (Brookfield#3 a 20°C e 50rpm).

[00018] Em outro aspecto, a resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa incluída nas tintas e nos vernizes à base de água tem um tamanho de partícula médio de 0,15 mícron a 0,40 mícron, preferencialmente 0,20 mícrn a 0,40 mícron, mais preferencialmente 0,25 mícron a 0,35 mícron.

[00019] Em outro aspecto, o material particulado insolúvel em água é qualquer aditivo de tinta que é propenso a sedimentação e contém oxigênio disponível para ligação de hidrogênio.

[00020] Em outro aspecto, o material particulado insolúvel em água incluído nas tintas e nos vernizes à base de água é um polissacarídeo, carbonato de cálcio, um pigmento e misturas dos mesmos.

[00021] Em outro aspecto, o material particulado insolúvel em água incluído nas tintas e nos vernizes à base de água é um amido.

[00022] Em outro aspecto, o material particulado insolúvel em água incluído nas tintas e nos vernizes à base de água é um amido oxidado.

[00023] Em outro aspecto, a resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa incluída nas tintas e nos vernizes à base de água tem um teor de carbono renovável de 50% em peso a 99% em peso, de preferência 60% em peso a 99% em peso, mais preferencialmente 70% em peso a 99% em peso, ainda mais preferencialmente 80% em peso a 99% em peso.

[00024] Em outro aspecto, o teor de carbono renovável da resina de poliamida da dispersão de resina de poliamida aquosa é baseado no carbono total presente em uma amostra da dispersão de resina de poliamida aquosa na qual a quantidade de carbono renovável é determinada de acordo com o Método B ASTM D6866-18 (AMS) usando NIST Standard Reference Material (SRM) 4990C.

[00025] Em outro aspecto, o corante incluído na tinta à base de água é um pigmento fosforescente. Tais pigmentos fosforescentes podem ser insolúveis em água e podem ser propensos a sedimentar ao longo do tempo de uma maneira que torne difícil, se não impossível, misturar novamente a formulação de tinta.

[00026] Em outro aspecto, o corante incluído na tinta à base de água é um pigmento numa dispersão acrílica.

[00027] Em outro aspecto, a tinta à base de água é uma tinta flexográfica ou de impressão de gravura.

[00028] Em outro aspecto, o verniz ou a tinta à base de água mantém uma viscosidade reduzida de 18/segundos a 60/segundos por pelo menos 70 dias, conforme medido com um copo #2 Signature Zhan a 70°F, com a amostra de tinta ou verniz armazenada em uma jarra de vidro de 4 onças e agitada por 30 segundos antes de a viscosidade ser determinada.

[00029] Em outro aspecto, o verniz ou a tinta à base de água a tinta ou o verniz é substancialmente livre de sedimentação por pelo menos 14 dias, preferencialmente por pelo menos 50 dias, mais preferencialmente por pelo menos 70 dias e ainda mais preferencialmente por pelo menos 90 dias e ainda mais preferencialmente um ano.

[00030] Em outro aspecto, o verniz ou a tinta à base de água exibe um aumento de viscosidade de ≤ 10% de 1 hora após formulação até 70 dias após formulação.

[00031] Em outro aspecto, o verniz ou a tinta à base de água exibe um aumento de viscosidade de ≤ 5% de viscosidade de 1 hora a 70 dias.

[00032] Em outro aspecto, um artigo impresso é preparado dos vernizes ou das tintas à base de água aqui descritas, o artigo impresso compreendendo um substrato impresso com os referidos vernizes ou as referidas tintas à base de água.

[00033] O material de poliamida contido em uma dispersão aquosa é um tendo alto teor de carbono renovável.

Uma dispersão de resina de poliamida aquosa disponível comercialmente que atende a esse critério são os produtos SNOWPACK™ 2362A e SNOWPACK™ 2632E, vendidos por Lawter, Inc. SNOWPACK™ 2362A e SNOWPACK™ 2632E são dispersões de poliamida aquosas nas quais as resinas de poliamida nas mesmas têm alto teor de carbono renovável. Esses materiais podem ser usados sozinhos em formulações de tinta ou em combinação com emulsões acrílicas. Os produtos SNOWPACK exibem um pH a 25°C de 6,5 a 9,5, preferencialmente 7,0 a 9,0, mais preferencialmente 7,5 a 8,5. Eles exibem ainda uma viscosidade de 300cps a 20.000cps, preferencialmente 375cps a 575cps, mais preferencialmente 425cps a 525cps (Brookfield#3 a 20°C e 50rpm). Além disso, eles têm um tamanho de partícula médio de 0,15 mícron a 0,40 mícron, preferencialmente 0,20 mícron a 0,40 mícron, mais preferencialmente 0,25 mícron a 0,35 mícron. Além disso, os materiais SnowPack™ são solúveis em álcool, isto é, solúveis em um C2 a C6 álcool. A resina de poliamida presente na dispersão Snowpack é insolúvel em água e em tintas e vernizes à base de água na faixa de pH de tintas e vernizes de impressão aniônicos.

[00034] As dispersões de resina de poliamida aquosas

SNOWPACK™ conferem propriedades de desempenho semelhantes às emulsões acrílicas quando usadas em composições de tinta de impressão e revestimento à base de água. Isto é, outras propriedades desejadas em uma formulação de tinta, tal como deposição uniforme em substrato absorvente, não espumante, faixa de pH, pegajosidade, compatibilidade com dispersões de cores, transporte, desgaste, antibloqueio, etc., são exibidas pelas tintas aqui descritas.

[00035] As tintas inventivas representam uma alternativa verde e sustentável ao campo de suprimento de tinta e revestimento. Um material particularmente preferido é SNOWPACK™ 2362A (alternativamente referido como 2362E na literatura de produto). SNOWPACK™ 2362A é uma poliamida solúvel em álcool em uma dispersão aquosa e ainda pode ser solúvel em uma mistura de cossolvente álcool- hidrocarboneto. Isso permite que os atributos de desempenho químico de uma resina à base de solvente até agora sejam incorporados em tintas à base de água.

[00036] Além disso, os materiais SNOWPACK™ têm um teor de carbono renovável de 50% em peso a 99% em peso, preferencialmente 60% em peso a 99% em peso, mais preferencialmente 70% em peso a 99% em peso, ainda mais preferencialmente 80% em peso a 99% em peso com base no carbono total presente em uma amostra da dispersão de resina de poliamida aquosa SNOWPACK™ na qual a quantidade de carbono renovável é determinada de acordo com Método B de ASTM D6866-18 (AMS) usando NIST Standard Reference Material (SRM) 4990C. Em um aspecto, o material SNOWPACK™ 2362A tem um teor de carbono renovável de 83% em peso.

[00037] Além de fornecer resistência à sedimentação de materiais particulados insolúveis em água, a resina de poliamida da dispersão aquosa estabiliza a viscosidade das formulações de tinta e verniz. Para correspondência de cor (idade de tinta de 1 hora) e para uma impressora em uma prensa flexográfica (75 horas ou mais de idade), SNOWPACK™ 2362A não mostra uma viscosidade final retardada inaceitável, por exemplo, aumento em viscosidade.

[00038] Poliamidas em solução à base de água não oferecem as mesmas vantagens econômicas e de carbono biorrenovável (BRC) de SNOWPACK™ 2362A. Por exemplo, não se acredita que as resinas de poliamida Casamid disponíveis de Thomas Swan contenham carbono renovável. Em contraste, é relatado que SNOWPACK™ 2362A tem um teor de carbono renovável de 83% em peso. Poliamidas em solução à base de água são propensas a choques quando usadas em conjunto com acrílicos à base de água. Para evitar um precipitado, poliamidas à base de água devem ser adicionadas, embora combinando e misturando com acrílicos. Na mesma circunstância, SNOWPACK™ 2362A pode ser adicionado sem praticar etapas adicionais, o que pode ser demorado.

[00039] Quando a quantidade de dispersão de resina de poliamida aquosa é de cerca de 40% em peso ou maior com base no peso total do material particulado insolúvel em água contido dentro da fórmula de tinta acabada, sedimentação do polissacarídeo insolúvel em água não ocorre. Em um aspecto, a quantidade de dispersão de resina de poliamida aquosa é de 40% a 300% do material particulado insolúvel em água, mais preferencialmente 50% a 300% do material particulado insolúvel em água.

[00040] Tintas de impressão à base de água se beneficiam grandemente do uso de polissacarídeos particulados. Além do alto teor biorrenovável (BRC), amido oferece resistência a desgaste e nivelamento de topografia em superfícies de impressão absorventes. Quantidades de particulados insolúveis em água iguais ou superiores a 1,0% em peso mostram o impacto positivo na qualidade de desgaste e impressão, até quantidades superiores ou iguais a 12% em peso.

[00041] No entanto, polissacarídeos, tal como amido, tipicamente sedimentam em tintas líquidas. Isso pode causar um problema de sedimentação. Uma camada de resíduo de polissacarídeo pode se formar no fundo do recipiente de tinta que é difícil de misturar novamente na tinta, particularmente depois que a tinta foi armazenada por um longo tempo. O amido pode sedimentar em uma matriz firmemente empacotada na superfície de fundo do recipiente, particularmente quando nenhum agente antissedimentação está incluído na tinta. Redispersar o polissacarídeo requer equipamento especial que pode não estar disponível em muitas impressoras.

[00042] Polissacarídeos, amidos e outros componentes particulados insolúveis em água de tintas de impressão à base de água sedimentam e empacotam no fundo de recipientes, particularmente quando densidades são maiores que 1,0 grama/ml. Embora não desejando estar vinculado a nenhuma teoria, pode ser que o nitrogênio encontrado no material de poliamida solúvel em solvente presente na tinta ou no verniz forme ligações de hidrogênio com oxigênio presente nas moléculas do material particulado. As interações de ligação de hidrogênio deslocalizam o peso dos componentes de tinta insolúveis em água, o qual tende a ter densidade mais alta que outros componentes de tinta. Devido à presença do material de poliamida solúvel em solvente, os materiais particulados insolúveis em água deslocalizados não sedimentam ou sedimentam em menor grau do que seria o caso se o material de poliamida solúvel em solvente não estivesse presente.

[00043] Os materiais SNOWPACK™ descritos aqui (por exemplo, SNOWPACK™ 2362A) impedem que material particulado insolúvel em água, tal como amido oxidado insolúvel em água, sedimente em uma tinta de impressão à base de água através de ligação de hidrogênio, como descrito acima, e facilitam deslocalização de forças gravitacionais na partícula de amido. Os átomos de nitrogênio da resina de poliamida presentes no SNOWPACK™ 2362A alimentam o requisito eletropositivo (hidrogênio) de ligação de hidrogênio e são atraídos para o oxigênio disponível no amido oxidado.

[00044] Ligação de hidrogênio neste contexto envolve a atração de pares de elétrons de oxigênio de segundo nível encontrados em oxigênio para os hidrogênios fixados a nitrogênio, que possuem uma carga positiva significativa.

Dentro da poliamida, há uma quantidade significativa de frações R-N-H. Dentro de uma estrutura de polissacarídeo ou amido, pode haver uma quantidade significativa de oxigênio (na forma R-O-H). Quando amido é oxidado, ainda mais oxigênio está disponível na estrutura do amido, aumentando assim ligação de hidrogênio que impede o tipo de sedimentação que torna tintas e vernizes difícies, se não impossível, de re-homogeneizar, por exemplo, redispersar material sedimentado na formulação da tinta.

[00045] Aditivos, opcionalmente, podem ser incluídos nas tintas a fim de melhorar e intensificar várias propriedades. Uma lista parcial de tais aditivos inclui, mas sem limitação: promotores de adesão, silicones,

estabilizadores de luz, desgaseificadores, ceras, amônia, promotores de fluxo, reticuladores, desespumantes, antioxidantes, estabilizadores, surfactantes, dispersantes, plastificantes, aditivos reológicos, silicones e outros.

[00046] Quando uma cera é incluída nas presentes composições de tinta, ela pode ser uma cera de amida, cera de erucamida, cera de polipropileno, cera de politetrafluoretileno, cera de parafina, cera de polietileno, Teflon, cera de carnaúba e similares.

[00047] Um reticulador, quando presente, pode estar na forma de um material de óxido de zinco.

[00048] Corantes adequados para as tintas da presente invenção incluem, mas não estão limitados a, pigmentos e tingidores orgânicos ou inorgânicos. Tingidores incluem, mas não estão limitados a, tingidores fluorescentes, tingidores azo, tingidores de antraquinona, tingidores de xanteno, tingidores de azina, combinações dos mesmos e similares. Pigmentos orgânicos podem ser um pigmento ou uma combinação de pigmentos, tal como, por exemplo, Pigmento Amarelo Números 12, 13, 14, 17, 74, 83, 114, 126, 127, 174, 188; Pigmento Vermelho Números 2, 22, 23, 48:1, 48:2, 52, 52:1, 53, 57:1, 112, 122, 166, 170, 184, 202, 266, 269; Pigmento Laranja Números 5, 16, 34, 36; Pigmento Azul Números 15, 15:3, 15:4; Pigmento Violeta Números 3, 23, 27; e/ou Pigmento Verde Número 7. Pigmentos inorgânicos podem ser um dos seguintes pigmentos não limitativos: óxidos de ferro, dióxidos de titânio, óxidos de cromo, ferrocianetos de amônio férricos, negros de óxido férrico, Pigmento Preto Número 7 e/ou Pigmento Branco Números 6 e 7. Outros pigmentos e tingidores orgânicos e inorgânicos também podem ser empregados, bem como combinações que atinjam as cores desejadas. Dentre os acima, óxidos de ferro, dióxidos de titânio, óxidos de cromo, ferrocianetos férricos de amônio, negros de óxido férrico e pigmento branco números 6 e 7 são pigmentos que são propensos a sedimentação, devido às suas densidades relativamente altas. Outras inclusões e outros aditivos que podem estar presentes nas formulações de tinta incluem pigmentos fluorescentes não solúveis em água, argilas e óxidos de silício.

EXEMPLOS

[00049] Os exemplos a seguir ilustram aspectos específicos da presente invenção. Eles não se destinam a limitar o escopo e não devem ser interpretados como limitativos.

[00050] Exemplos Inventivos 1 e 4 e Exemplos Comparativos 2, 3 e 5 são vernizes (também chamados de veículos). Exemplos Inventivos 1 e 4 incluem a dispersão aquosa de resina de poliamida SNOWPACK™ 2362A. Exemplos Comparativos 2 e 5 incluem todos os componentes dos

Exemplos Inventivos 1 e 2, respectivamente, exceto que eles não incluem SNOWPACK™ 2362A.

[00051] Como pode ser visto nos dados da Tabela 6, nenhuma sedimentação ocorre nos Exemplos Inventivos 1 e 4, ao passo que os Exemplos Comparativos 2 e 5 exibem sedimentação moderada após 2 dias e sedimentação severa após 90 dias.

[00052] No Exemplo Comparativo 3, SNOWPACK™ 2362A é substituído por Uretano 940-1207, que fornece ao verniz propriedades antissedimentação. No entanto, uretanos desvantajosamente causam ganhos de viscosidade inaceitavelmente grandes em tintas acabadas.

Tabela 1: Exemplo Inventivo 1 - Verniz contendo SNOWPACK™ 2362A Material % Água 40,7 Hidróxido de Amônio 15% 3 Monoisopropanolamina 0,5 Tego 3062 - um 0,3 desespumante Acticida LA -- 0,1 microbiocida algicida e fungicida. Filtrez 531 -- éster de 4,9 colofônia modificado fumárico, (Lawter) Amido de milho oxidado 11,4 Joncryl® 662 6,4

Polestar® 400 argila 0,5 (caulim) Joncryl® LMV 7031 11,5 Aquabead® 425E -- 14 emulsão de cêra de carnaúba aniônica SNOWPACK™ 2362A 5 Espuma-A-Tac 2-255-37 1,7 Total 100,0

[00053] Joncryl® 662 é uma emulsão coloidal acrílica compreendendo 50% de matérias-primas renováveis em sólidos.

[00054] Joncryl® LMV 7031 é uma emulsão acrílica formadora de filme, de baixa manutenção estável em pH.

Tabela 2: Exemplo Comparativo 2 - Exemplo Inventivo 1 sem SNOWPACK™ 2362A Material % Água 43,0 Hidróxido de Amônio 3,1 15% Monoisopropanolamina 0,5 Tego 3062 0,3 Acticida LA 0,1 Filtrez 531 5,2 Amido de milho 12,0 oxidado Joncryl® 662 6,7 Argila Polestar 400 0,5 Joncryl® LMV 7031 12,1 Aquabead 425E 14,7

Espuma-A-Tac 2-255- 1,8 37 Total 100,0

Tabela 3: Exemplo Comparativo 3 -

Exemplo Inventivo 1 (SNOWPACK™ 2362A Substituído por

Uretano 940-1207)

Material % Água 40,7 Hidróxido de Amônio 3 15% Monoisopropanolamina 0,5 Tego 3062 0,3 Acticida LA 0,1 Filtrez 531 4,9 Amido de milho 11,4 oxidado Joncryl® 662 6,4 Argila Polestar 400 0,5 Joncryl® LMV 7031 11,5 Aquabead 425E 14 Uretano 940-1207 5 Espuma-A-Tac 2-255- 1,7 37 Total 100,0

Tabela 4: Exemplo Inventivo 4 - Verniz Contendo

SNOWPACK™ 2362A

Material % Água 24,6

Hidróxido de Amônio 2,5 15% Monoisopropanolamina 0,5 Tego 3062 0,3 Reactol 5145 6,3 Amido de milho 9,7 oxidado Joncryl® LMV 7031 26,0 Joncryl® 74-A 10,0 Aquabead 425E 8,0 Solução de Carbonato 3,0 de Zinco SNOWPACK™ 2362A 8,0 Espuma-A-Tac 2-255- 1,0 37 Acticida LA 0,1 Total 100,0

[00055] Joncryl® 74-A é uma emulsão acrílica RC formadora de filme macio.

Tabela 5: Exemplo Comparativo 5 - Exemplo Inventivo 4 sem SNOWPACK™ 2362A Material % Água 26,8 Hidróxido de Amônio 15% 2,7 Monoisopropanolamina 0,5 Tego 3062 0,3 Reactol 5145 6,8 Amido de milho oxidado 10,5

Joncryl® LMV 7031 28,3 Joncryl® 74-A 10,9 Aquabead 425E 8,7 Solução de Carbonato de 3,3 Zinco Espuma-A-Tac 2-255-37 1,1 Acticida LA 0,1 Total 100,0

[00056] Sedimentação, como o termo é usado aqui, é determinada colocando uma amostra de uma formulação de tinta líquida em um jarro de 4 onças vedado à temperatura ambiente (70°F) e deixando a amostra imperturbada pelos períodos de tempo estabelecidos nas Tabelas 6, 10 e 12. A tinta líquida passa no teste de sedimentação se, sem misturar ou agitar o jarro, a amostra derrama para fora do jarro, não deixando materiais sólidos no fundo do jarro. A tinta líquida falha no teste de sedimentação se, nas mesmas condições, o material sólido permanecer no fundo do recipiente quando a formulação de tinta for derramada para fora.

Tabela 6: Resultados de Sedimentação Sedimentação Exemplo 2 Dias 14 Dias 90 Dias sem sem sem Exemplo Inv. 1 sedimentação sedimentação sedimentação Exemplo Comp. sedimentação sedimentação sedimentação 2 moderada severa severa sem sem sem Exemplo Inv. 4 sedimentação sedimentação sedimentação Exemplo sedimentação sedimentação sedimentação Exemplo 5 moderada severa severa Exemplo sem sem sem Exemplo 3 sedimentação sedimentação sedimentação

[00057] Como mostrado na Tabela 6, os veículos inventivos 1 e 4 contendo SNOWPACK™ 2362A não exibiram sedimentação, embora os exemplos comparativos 2 e 5, não contendo SNOWPACK™ 2362A, exibiram sedimentação severa por 14 dias após formulação. Exemplo Comparativo 3, que contém uretano em vez de SNOWPACK™ 2362A, é resistente a sedimentação, mas exibe um aumento substancial em viscosidade ao longo do tempo, como mostrado abaixo.

[00058] Exemplos Inventivos 6 a 15 foram preparados combinando o veículo do Exemplo Inventivo 1 com as dispersões de pigmentos acrílicos identificadas na Tabela 7 para produzir tintas inventivas adequadas, por exemplo, para aplicações de impressão flexo e gravura.

[00059] Exemplos Comparativos 16 a 25 foram preparados combinando o veículo do Exemplo Comparativo 3 (contendo poliuretano) com as dispersões de pigmento acrílico identificadas na Tabela 8 abaixo.

Tabela 7: Exemplos Inventivos 6 a 15: Veículo do Exemplo Inventivo 1 (com SNOWPACK™ 2362A) Combinado com Várias Dispersões Acrílicas

Ex.

Ex. 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ex. 1 veículo 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Amarelo 14 50 YCD2004 Amarelo 83 50 YGD8851 Laranja 34 50 TPQ3034 Vermelho 2 50 RCD9930 Vermelho 22 50 RFD4241 Vermelho 57:1 50 RFD9587 Azul 15:3 50 BFD8153 Verde 7 GCD9957 50 Violeta 23 50 VFD1157 Preto 7 LAD7590 50 Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Tabela 8: Exemplos Comparativos 16 a 25: Veículo do Exemplo Comparativo 3 (Uretano 940-1207) Combinado com as Dispersões Acrílicas dos Exemplos 6 a 15 Ex.

Ex.

Ex.19 16 17 18 20 21 22 23 24 25 Ex. 3 veículo 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Amarelo 14 50 YCD2004 Amarelo 83 50 YGD8851 Laranja 34 50 TPQ3034 Vermelho 2 50 RCD9930 Vermelho 22 50 RFD4241 Vermelho 57:1 50 RFD9587 Azul 15:3 BFD8153 50 Verde 7 GCD9957 50 Violeta 23 50 VFD1157

Preto 7 LAD7590 50

Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

[00060] A viscosidade das tintas dos exemplos fornecidos nas Tabelas 7 e 8 foi ajustada com água para uma viscosidade de 25 segundos, conforme determinado com um copo #2 Signature Zhan da maneira descrita acima.

[00061] A viscosidade dos exemplos inventivos de tinta 6 a 15 da Tabela 7 foi determinada: (1) dentro de 1 hora da formulação; (2) após 7 dias; e (3) após 70 dias da maneira aqui descrita. Os exemplos inventivos de tinta 6 a 15 mantiveram uma viscosidade de 25 ± 2 segundos durante todo o período de teste de 70 dias.

[00062] A viscosidade dos exemplos comparativos de tinta 16 a 25 da Tabela 8 foi determinada dentro de 1 hora da formulação e 24 horas após a formulação da maneira aqui descrita. Exemplos comparativos de tinta 16 a 25 exibiram um ganho de viscosidade de um inicial de 25 ± 2/segundos até pelo menos 32/segundos em 24 horas, o que é inaceitável para a maioria das impressoras comerciais, pois levará a uma intensidade de cor inaceitável na viscosidade de impressão. Em termos quantitativos, uma perda em intensidade correspondente a um DE>2,0 medido em um espectrômetro X-rite ou similar não é aceitável.

[00063] As emulsões acrílicas disponíveis sob os nomes comerciais Joncryl® LMV 7031, Joncryl® 74-A e Joncryl® 662 são usadas nos exemplos inventivos em combinação com SNOWPACK™ 2362A. Os exemplos contêm ainda um polissacarídeo e/ou polissacarídeo modificado. A influência antissedimentação de SNOWPACK™ 2362A sobre o material de polissacarídeo insolúvel em água é demonstrada nos exemplos inventivos acima. Espera-se que a dispersão de resina de poliamida aquosa tenha desempenho comparável na prevenção de sedimentação de particulados insolúveis em água e na manutenção da viscosidade em combinação com outros acrílicos à base de água, tal como, por exemplo, Joncryl® 77, Joncryl® 80, Joncryl® 89, Lucidene™ 605, Joncryl® 585, Joncryl® 624, Vancryl® 989, Lucidene™ 351, Vancryl® K762, Joncryl® 537, NeoCryl® BT-101 e NeoCryl® A- 1127 disponíveis comercialmente, entre outros.

[00064] As tintas acabadas do presente pedido são adequadas para aplicação por métodos de impressão, tal como flexográfico, gravura, litográfico, tela e digital.

Exemplo 26 e Exemplo Comparativo 27 - Tintas de Impressão Fosforescentes à Base de Água

[00065] Tintas à base de água foram preparadas a partir da seguinte composição de base que inclui um pigmento fosforescente: Tabela 9 Componente % em peso Emulsão acrílica BASF LMV 7040 15,8 Desespumante de silicone 0,2

Emulsão acrílica BASF JONCRYL 9,8 LMV7050 Desespumante 1,8 Água da Torneira 15,3 Pigmento Fosforescente UVEDA GAF- 50,0 2G Composto de argila 0,6 Propileno Glicol 2,0 Composto de cera PE 3,0 Surfactante 1,5 TOTAL 100

[00066] Exemplo 26 foi preparado a partir da composição de base adicionando 10,0% em peso de Snowpack™ 2362A a 90,0% em peso de composição de base. Viscosidade = 420 cps.

[00067] Exemplo Comparativo 27 foi preparado a partir da composição de base adicionando 10,0% em peso de Joncryl® LMV 7040 a 90,0% em peso da composição de base.

Viscosidade = 411 cps. Joncryl® LMV 7040 é uma emulsão acrílica estável em pH.

[00068] Exemplo 26 e o Exemplo Comparativo 27 foram misturados por 5 minutos, colocados em recipientes vedados e deixados sem serem perturbados a 70°F por 100 dias.

[00069] Após 100 dias, a porcentagem de material sólido sedimentado e sobrenadante foi medida. Uma faca de tinta foi usada para agitar o material sólido sedimentado em uma tinta homogênea.

Tabela 10 Profundidade Profundidade Descrição / Porcentagem / Porcentagem qualitativa da sedimentada de porção Sobrenadante sedimentada Exemplo 26 11mm 11mm Sedimentação 50,0% 50,0% suave, facilmente misturada com faca. Composição de tinta é facilmente re- homogeneizada Exemplo 6mm 14mm Material Comparativo 30,0% 70,0% sólido 27 empacotado duro, extremamente difícil de misturar com faca Exemplo 28 e Exemplo Comparativo 29 - Verniz à base de Água Contendo Carbonato de Cálcio

[00070] Tintas à base de água foram preparadas a partir da seguinte composição de base que inclui carbonato de cálcio: Tabela 11

Componente % (Peso) Emulsão acrílica JONCRYL 1698 5,27 CARB DE CÁLCIO 50% BASE em 71,93 Resina de Solução Desespumante de silicone 0,14 Solução de UREIA em água 6,42 (50%) Desespumante 0,55 Emulsão WAX 2,41 Solução VERNIZ FUMÉRICO 9,28 Água da Torneira 4,00 TOTAL 100,00

[00071] Exemplo 28 foi preparado a partir da composição de base adicionando 7,0% em peso de Snowpack 2362A a 93,0% em peso de composição de base. Viscosidade 510 cps.

[00072] Exemplo Comparativo 29 foi preparado a partir da composição de base adicionando 7,0% em peso de Joncryl® 1698 a 93,0% em peso da composição de base.

Viscosidade 548 cps.

[00073] Exemplo 28 e Exemplo Comparativo 29 foram misturados por 5 minutos, entãom, colocados em uma prateleira e mantidos a 70°F e deixados sem serem perturbados por 100 dias.

[00074] No final de 100 dias, a porcentagem de sedimentação e sobrenadante foi medida. Uma faca de tinta foi, então, usada para agitar a sedimentação em uma tinta homogênea. Os resultados são relatados na Tabela 12.

Tabela 12 Profundidade Profundidade Descrição / Porcentagem / Porcentagem qualitativa sedimentada de da porção Sobrenadante sedimentada Exemplo 28 32mm 19mm Sedimentação 62,70% 37,3% suave, facilmente misturada com faca. Exemplo 32mm 25mm Sedimentação Comparativo 56,1% 45,9% pesada, 29 difícil de misturar com faca

[00075] A presente invenção foi descrita em detalhes, incluindo as modalidades preferidas das mesmas.

No entanto, será apreciado que aqueles versados na técnica, considerando a presente divulgação, podem fazer modificações e/ou melhorias nesta invenção que se enquadram no escopo e espírito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Verniz à base de água, caracterizado pelo fato de que compreende: uma dispersão de resina de poliamida aquosa e um aditivo selecionado de um material particulado insolúvel em água, em que a resina de poliamida tem um teor de carbono renovável de ≥ 50% e a presença da resina de poliamida reduz sedimentação do material particulado insolúvel em água.

2. Verniz à base de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um polímero de acrilato.

3. Verniz à base de água, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a resina de poliamida é solúvel em álcool ou uma mistura de cossolvente de álcool e um hidrocarboneto.

4. Verniz à base de água de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o álcool é um C2 a C6 álcool.

5. Verniz à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a dispersão de resina de poliamida aquosa tem um teor de sólidos de 30% em peso a 60% em peso, preferencialmente 35% em peso a 55% em peso, mais preferencialmente 40% em peso a 50% em peso.

6. Verniz à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a dispersão de resina de poliamida aquosa tem um pH a 25°C de 6,5 a 9,5, preferencialmente 7,0 a 9,0, mais preferencialmente 7,5 a 8,5.

7. Verniz à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a dispersão de resina de poliamida aquosa tem uma viscosidade de 300 cps a 20.000 cps, preferencialmente 375 cps a 575 cps, mais preferencialmente 425 cps a 525 cps.

8. Verniz à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a dispersão de resina de poliamida aquosa tem um tamanho de partícula médio de 0,15 mícron a 0,40 mícron, preferencialmente 0,20 mícron a 0,40 mícron, mais preferencialmente 0,25 mícron a 0,35 mícron.

9. Verniz à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o material particulado insolúvel em água é selecionado de um polissacarídeo, carbonato de cálcio e misturas dos mesmos.

10. Verniz à base de água, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o polissacarídeo é um amido.

11. Verniz à base de água, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o amido é um amido oxidado.

12. Verniz à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a resina de poliamida tem um teor de carbono renovável de 50% em peso a 99% em peso, preferencialmente 60% em peso a 99% em peso, mais preferencialmente 70% em peso a 99% em peso, ainda mais preferencialmente 80% em peso a 99% em peso.

13. Verniz à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o teor de carbono renovável é baseado no carbono total presente em uma amostra da dispersão de resina de poliamida aquosa e a quantidade de carbono renovável é determinada de acordo com ASTM D6866-18 Método B (AMS) usando NIST Standard Reference Material (SRM) 4990C.

14. Tinta à base de água, caracterizada pelo fato de que compreende o verniz de qualquer uma das reivindicações 1 a 13 e um corante.

15. Tinta à base de água, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o corante é um pigmento fosforescente.

16. Tinta à base de água, de acordo com as reivindicações 14 ou 15, caracterizada pelo fato de que a tinta mantém uma viscosidade de impressão reduzida de 18/segundos a 60/segundos por pelo menos 70 dias.

17. Tinta à base de água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizada pelo fato de que o corante é uma dispersão de pigmento acrílico.

18. Tinta à base de água, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizada pelo fato de que a tinta é uma tinta de impressão flexográfica ou de gravura.

19. Verniz ou tinta à base de água, de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que a tinta ou o verniz está substancialmente livre de sedimentação por pelo menos 14 dias, preferencialmente por pelo menos 50 dias, mais preferencialmente por pelo menos 70 dias e ainda mais preferencialmente por pelo menos 90 dias, e ainda mais preferencialmente, um ano.

20. Artigo impresso, caracterizado pelo fato de que compreende um substrato impresso com o verniz ou tinta à base de água de qualquer reivindicação anterior.