BR112021005765B1 - Composição à base de água e revestimento, selante ou acabamento de alvenaria - Google Patents

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Abstract

Trata-se de uma composição que inclui: (a) pelo menos uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada em que o polímero acrílico contém unidades de monômero de ácido; e (b) pelo menos um poliaminossiloxano em relação ao peso dos polímeros totais na composição, em que o copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica que têm um grupo pendente com uma funcionalidade amina secundária ou primária; e (ii) pelo menos uma porção dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica que têm uma cadeia pendente alquil-poli(óxido de etileno) com 5 unidades de óxido de etileno a 20 unidades de óxido de etileno.

Description

CAMPO
[0001] A presente invenção refere-se a uma composição à base de água e, mais especificamente, a presente invenção se refere a uma composição à base de água de uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada e um copolímero de poliaminossiloxano.
ANTECEDENTES
[0002] Até agora, as formulações que utilizam silanos e/ou aditivos de silicone foram usadas, por exemplo, para fazer dispersões, revestimentos, selantes, acabamentos de alvenaria e marcações de tráfego. Por exemplo, o Pedido Provisório de Patente número US 62/525851, intitulado STORAGE STABLE QUICKSETTING COATING SYSTEM THAT IS FREE OF VOLATILE-BASE, depositado em 28 de junho de 2017, por Katherine A. Faber et al. divulga, no Exemplo 5, um produto de condensação por hidrólise de aminoetil aminopropiltrimetoxissilano em uma formulação de dispersão que contém uma dispersão acrílica estabilizada aniônica. A formulação tem pH neutro e é livre de base volátil. A formulação tem um bom desempenho na obtenção de ajuste rápido com 0,22 por cento (%) de uma poliamina polimérica.
[0003] No entanto, a formulação divulgada na referência de pedido de patente provisória acima consiste em um homopolímero de aminoetil aminopropil trimetoxissilano que não funciona para fornecer uma dispersão estabilizada devido ao polímero de aminossiloxano divulgado na referência acima ser um floculante altamente eficaz e coagulará imediatamente após a adição de uma formulação. Portanto, para evitar a ocorrência de coagulação, o pH da formulação que contém tal polímero de siloxano precisa ser aumentado substancialmente, isto é, para um pH de cerca de 11, o que é indesejável porque para obter uma formulação em um pH de 11 requer diluir a formulação para um nível inaceitável em que a viscosidade da formulação se torna menor do que (<) 15 megapascais (MPa) (15.000 centipoise [cps]). Em vez disso, a viscosidade da formulação divulgada na referência acima precisa ser maior do que (>) 15 MPa (15.000 cps) para fornecer uma formulação muito espessa, semelhante a calafetar, de modo que a formulação possa atingir uma estabilidade de armazenamento prolongada e um ajuste rápido sem a necessidade de uma base volátil. Abaixo de uma viscosidade de < 15 MPa (15.000 cps), a formulação divulgada na referência acima falha.
[0004] Seria vantajoso fornecer uma formulação que não dependa de uma propriedade de viscosidade para a formulação funcionar nas aplicações acima mencionadas. Sem a limitação da viscosidade, tais formulações com uma viscosidade inferior a 15 MPa (15.000 cps) pode ser usado em um número maior de aplicações, incluindo tintas, vernizes, sistemas de acabamento externo, revestimentos como revestimentos de telhados e marcações de tráfego.
[0005] A Patente número US 5.672.379 divulga um método para a produção de uma marcação de tráfego resistente ao desgaste em uma superfície de estrada aplicando-se na dita superfície de estrada uma camada de uma composição de revestimento de tinta de tráfego que contém um aminossilano adicionado a um carreador evaporável aquoso mantido a um pH na faixa de 7,5 a 11,0. A composição de revestimento inclui partículas dispersas de um ligante de látex que contém uma porção química pendente com funcionalidade ácida e uma porção química pendente com funcionalidade enamina. A patente anterior descreve várias moléculas e estruturas de aminossilano; e se refere a tal aminossilanos como “pequenas moléculas”. E, embora a patente acima também mencione “amino alquil silanos oligoméricos”, de acordo com os ensinamentos da patente acima, os oligômeros seriam difíceis de produzir devido aos monômeros de aminossilano divulgados na patente serem necessários para serem misturados na composição apenas com outros monômeros de aminossilano e não com outros monômeros não aminossilanos. Nada na patente acima ensina a adição de um monômero não aminossilano à composição.
[0006] Outras formulações que utilizam silanos e/ou aditivos de silicone foram divulgadas na técnica anterior, incluindo as Patentes números US 5.616.764A; 6.011.109; e 4.246.029; e Publicação de Pedido de Patente números US20130129648A1, US20170119632A1, US20150159036A1 eUS20040053810A1. No entanto, nenhuma das formulações ou composições conhecidas inclui um aminossilano que, quando adicionado a materiais não aminossilanos, fornece uma formulação que exibe um aumento nas propriedades benéficas, como propriedades de ajuste rápido. Além disso, nenhuma das referências acima fornece uma composição que pode ser usada em um amplo escopo de diferentes aplicações, por exemplo, dispersões, revestimentos, selantes, acabamentos de alvenaria e marcações de tráfego.
SUMÁRIO
[0007] A presente invenção é dirigida a uma formulação ou composição acrílica à base de água que inclui um látex estabilizado ou produtos formulados do mesmo; e um copolímero de poliaminossiloxano estabilizado estericamente hidrofílico que contém grupos de estabilização estérica útil para conferir propriedades de ajuste rápido ao látex anionicamente estabilizado ou aos produtos formulados do mesmo. A composição da presente invenção pode ser útil, por exemplo, para fornecer dispersões, revestimentos, acabamentos de alvenaria, marcações de tráfego e semelhantes. Vantajosamente, a composição da presente invenção quebra mais rapidamente do que suas contrapartes convencionais à base de água; e, assim, fornece um revestimento que: (1) exibe um ajuste rápido, (2) pode ser revestido novamente em menos tempo e (3) desenvolve resistência a danos e estragos mais cedo. E, para revestimentos ou selantes em particular, a composição da presente invenção fornece o desenvolvimento inicial de resistência contra lavagem com água; por exemplo, lavagem com água da chuva.
[0008] Em uma modalidade geral, a presente invenção é direcionada a uma formulação ou composição que inclui: (a) pelo menos um polímero acrílico, em que o pelo menos um polímero acrílico compreende uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada e em que o pelo menos um polímero acrílico contém unidades de monômero ácido; e (b) pelo menos um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica.
[0009] Em outra modalidade, a presente invenção inclui uma composição que compreende: (a) pelo menos uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada em que o polímero acrílico contém unidades de monômero ácido; e (b) pelo menos um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica, em que o copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica é caracterizado por: (i) uma certa porcentagem de átomos de silício no copolímero que tem um grupo pendente com uma funcionalidade amina secundária e/ou primária; e (ii) uma certa porcentagem de átomos de silício no copolímero que tem uma cadeia pendente alquil-poli (óxido de alquileno, como óxido de etileno) com várias unidades de óxido de etileno.
[0010] A composição da presente invenção que contém um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica tem uma vantagem sobre composições e métodos conhecidos que usam aminossilanos para atingir o ajusto rápida porque incluem na estrutura principal do polímero um grupo poliéter glicol que confere estabilização estérica ao composto acelerador de quebra resultante. Essa estabilidade conferida permite o uso de tal acelerador de ajuste em uma concentração maior na composição, o que facilita um tempo de secagem mais curto para a composição. Além disso, uma formulação mais desejável pode ser obtida devido ao pH em uso da formulação poder ser reduzido e, assim, formulações que têm um odor mais baixo e um teor de sólidos mais alto podem ser preparadas. Além disso, algumas modalidades da presente invenção permitem que esses aditivos de aminossiloxano estericamente estabilizados sejam usados como aceleradores de ajuste em pH neutro que irão induzir a quebra sem uma volatilização de base desencadeada por pH, por exemplo, amônia que evapora após a aplicação da composição.
[0011] Em uma modalidade preferida, a presente invenção inclui, por exemplo, uma formulação ou composição que inclui siloxanos que contém um aminossilano copolimerizado com um monômero de silano que não contém grupos amino, por exemplo, dimetildimetoxissilano. Grupos estabilizadores, tais como poli(etilenoglicois), fazem parte do polímero usado na composição; e tais grupos estabilizadores reduzem a densidade de carga do aminossiloxano e aumentam a estabilização. Assim, quando a composição é usada como um acelerador de ajuste, a composição da presente invenção pode ser muito menos suscetível a iniciar uma floculação indesejada quando adicionada a látex anionicamente estabilizado ou produtos formulados dos mesmos. Os coaminossilanos da presente invenção podem ser úteis em pH mais baixo e, portanto, a dispersão ou formulação dos mesmos requer menos base que, por sua vez, diminui o odor da composição e aumenta o teor de sólidos da composição.
DESCRIÇÃO DETALHADA DEFINIÇÕES
[0012] "Estável", "estabilidade", "estabilização" ou "estabilidade de produto", com referência a uma composição à base de água, no presente documento se refere à capacidade de misturar um acelerador de ajuste em uma dispersão ou produto formulado do mesmo; e manter uma trabalhabilidade adequada da mistura durante o tempo necessário para a aplicação da mistura. A mistura que contém tanto o acelerador de ajuste quanto a dispersão ou produto de formulação do mesmo deve manter o fluxo e a viscosidade; e não deve congelar um sólido, formar grandes aglomerações, formar granulações ou microaglomerações durante o tempo necessário para a aplicação da mistura. Normalmente, pelo menos 5 minutos (min) a várias horas (h) são necessários para a aplicação da mistura. Grandes aglomerações congeladas na mistura podem ser visíveis durante a mistura; e microaglomerações granuladas ou de tamanho mícron podem ser detectadas empregando-se um procedimento de teste de finura, como o procedimento de teste de finura descrito no Teste ASTM D-1316. A finura da mistura, conforme descrito no Teste ASTM D-1316, não deve aumentar em > 5 micrômetros (μm).
[0013] "Tempo de secagem", com referência a uma composição à base de água, se refere, no presente documento, ao tempo necessário para atingir o "Tempo de Secagem Estágio D” conforme descrito no Teste ASTM D5895-13.Os versados na técnica reconhecerão que muitos fatores, como temperatura, umidade, composição de formulação, sólidos e espessura de aplicação de composição, podem impactar a secagem de dispersões à base de água ou produtos de formulação das mesmas. No entanto, como mencionado anteriormente, o "tempo de secagem" da composição à base de água da presente invenção segue a descrição no Teste ASTM D5895-13.
[0014] “Ajuste” ou “ajuste de tempo” ou “tempo de ajuste”, com referência a uma composição à base de água, se refere, no presente documento, ao tempo necessário para uma dispersão ou produto formulado do mesmo para fornecer resistência à deformação mecânica ou lavagem com água.
[0015] "Lavagem de água", com referência a uma composição à base de água, se refere, no presente documento, à resistência da composição à dissipação, perda de coesão ou adesão ao substrato pela chuva ou por outra precipitação natural ou simulada.
[0016] “Ajuste rápido", com referência a uma composição à base de água, se refere, no presente documento, a uma redução no tempo necessário para uma dispersão ou produto formulado do mesmo que contém um acelerador de ajuste para fornecer resistência à deformação mecânica ou lavagem com água versus o tempo comparativo necessário para uma dispersão ou produto formulado sem conter um acelerador de ajuste para fornecer resistência à deformação mecânica ou lavagem com água; em que a redução no tempo é de pelo menos > 25% em uma modalidade, e > 35% em outra modalidade; em que o ajuste é medido como o tempo para atingir o Tempo de Secagem do Estágio D conforme descrito no teste ASTM D5895-13; e em que o teste da composição à base de água que contém um acelerador de quebra e da composição à base de água comparativa que não contém um acelerador de quebra é conduzido sob as mesmas condições de secagem e a mesma espessura de filme.
[0017] "Floculação", com referência à composição à base de água, significa, no presente documento, um processo pelo qual as partículas ou coloides dispersos em um líquido ou uma dispersão que sai de suspensão de tal líquido ou dispersão e adere um ao outro; e espontaneamente formar aglomerados de partículas irregulares de maior tamanho, flocos, agregados ou aglomerações. Floculação é o resultado de estabilização insuficiente de uma composição e é indesejável antes da aplicação da composição. Floculação é sinônimo de aglomeração e coagulação.
[0018] "Microfloculação" ou "microaglomeração", com referência a uma composição à base de água, se refere, no presente documento, a aglomerações de pacote duro ou mole que ocorrem após a adição de um acelerador de ajuste à composição e antes da aplicação da composição. Microaglomerações levarão a defeitos em um produto que contém tais microaglomerações. E, embora as microaglomerações tenham um tamanho < 50 μm e não impeçam a mistura ou fluxo do produto, a presença de tais microaglomerações resulta em manchas visuais no produto ou reduz a integridade mecânica final de um produto. Além disso, tais microaglomerações podem impactar negativamente a aplicação do produto em, por exemplo, aplicações por pulverização.
[0019] "Gel" ou "gelificação", com referência a uma composição à base de água, se refere, no presente documento, a um estado, em que após a adição de um acelerador de ajuste a uma dispersão ou produto formulado do mesmo, uma fração de volume significativa da dispersão ou produto formulado do mesmo congelou a um pacote duro ou mole; e a dispersão ou o seu produto formulado não podem ser facilmente misturados. Os géis ou gelificação que ocorrem antes da aplicação da dispersão ou produto formulado do mesmo tornará a dispersão ou produto formulado do mesmo inutilizável.
[0020] Geralmente, a presente invenção é dirigida a uma composição à base de água estável que inclui: (a) pelo menos um polímero acrílico, em que o pelo menos um polímero acrílico compreende uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada e em que o pelo menos um polímero acrílico contém unidades de monômero ácido; e (b) pelo menos um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica. A composição da presente invenção da presente invenção exibe propriedades e benefícios vantajosos incluindo, por exemplo, estabilidade aumentada, ajuste rápido, sem floculação, baixo pH, uso mínimo de uma base, baixo odor e alto teor de sólidos.
[0021] Como componente (a), a formulação ou composição da presente invenção contém pelo menos uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada e é usada em água como um meio. A dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada útil na presente invenção pode incluir, por exemplo, polímeros, como polímeros (met)acrílicos, copolímeros de estireno-acrílico, e misturas ou combinações dos mesmos.
[0022] Exemplos de polímeros (met)acrílicos presentes na dispersão de polímero acrílico incluem polímeros que compreendem monômeros polimerizados selecionados de um grupo que consiste em acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de etila, acrilato de butila, metacrilato de butila, acrilato de 2-etil-hexila, 2-propilacrilato de benzila, acrilato de terc-butila, 2-propilacrilato de etila, acrilato de isobornila, acrilato de isodecila, acrilato de laurila, acrilato de 3-(trimetoxissilil)propila, di(etilenoglicol) etil éter acrilato, trimetilolpropano triacrilato, 1,3-butanodiolediolato diacrilato, 1,6-hexanodiol diacrilato, estireno, estireno substituído, acrilonitrila, metacrilonitrila, metacrilato de isobutila, n-hidroxil(met)acrilato, (met)acrilato de etil-hexila, (met)acrilato) de n-heptila, etil(met)acrilato), (met)acrilato de 2-metil- heptila, (metil)acrilato de octila, (met)acrilato de iso-octila, (met)acrilato de n- nonila, (met)acrilato de isononila, (met)acrilato de n-decila, (met)acrilato de isodecila, (met)acrilato de dodecila, (met)acrilato de laurila, (met)acrilato de tridecila, (met)acrilato de estearila, 3-(trimetoxissilil)propil metacrilato, glicidil (met)acrilato, alquil crotonatos, di-n-butil maleato, di-octilmaleato, (met)acrilato de acetoacetoxietila, (met)acrilato de acetoacetoxipropila, (met)acrilato de hidroxietila, (met)acrilato de alila, (met)acrilato de tetra-hidrofurfurila, (met)acrilato de ciclo-hexila, (met)acrilato de 2-etoxietila, 2-metoxi (met)acrilato, 2-(2-etoxi- etoxi)etil (met)acrilato, 2 etil-hexil (met)acrilato, (met)acrilato de 2- propil-heptila, (met)acrilato de 2-fenoxietila, polipropilenoglicol mono(met)acrilato, polietilenoglicol (met)acrilato, (met)acrilato de benzila, 2,3- epoxiciclo-hexilmetil (met)acrilato, hidroxipropil (met)acrilato, metilproplicol (met)acrilato, 3,4-epoxiciclo-hexilmetil (met)acrilato, 1,6 hexanodiol di(met)acrilato, 1,4 butanodiol di(met)acrilato e para copolímero, e combinações dos mesmos.
[0023] Exemplos de polímeros (met)acrílicos presentes na dispersão de polímero acrílico também podem incluir polímeros que compreende monômeros (met)acrílicos polimerizados copolimerizados com ésteres de vinil de halogenetos de vinil, como cloreto de vinil, um ácido alcanoico com C1 a C12 átomos com exemplos sem limitação que incluem acetato de vinil, propionato de vinil, valerato de vinil, 2-etil-hexanoato de vinil, laurato de vinil, versatates de vinil e suas misturas. Versatados de vinil podem incluir ésteres de vinil de ácidos monocarboxílicos alfa-ramificados, por exemplo, VeoVa 9® ou VeoVa 10® (nomes comerciais da Momentive), que têm átomos C9 e C10, respectivamente, na porção de ácido carboxílico. Um monômero de éster de vinila preferido pode ser acetato de vinila. O monômero de éster vinílico (a) pode ser copolimerizado em geral em uma quantidade de 0 por cento em peso (ou por cento em peso [% em peso]) a 20% em peso em uma modalidade, e de 0% em peso a 10% em peso em outra modalidade, com base no peso total dos monômeros.
[0024] A dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada útil na presente invenção pode ter uma concentração de unidades de monômero de ácido polimerizado. Unidades de monômero de ácido exemplares de polímeros (met)acrílicos presentes na dispersão de polímero acrílico podem incluir; ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico, ácido fosfórico, éster 2-hidroxietil metacrilato e misturas dos mesmos. Por exemplo, em uma modalidade geral, a dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizado útil na presente invenção pode ter uma concentração de unidades de monômero de ácido polimerizado na faixa de 0,1% em peso ou mais a 5,0% em peso ou menos do monômero de ácido polimerizado, com base no peso total de todos os monômeros no polímero; e de 0,5% em peso a 3,0% em peso ou menos dos monômeros de ácido polimerizado em outra modalidade. Uma dispersão que contém < 0,1% em peso de monômero ácido não pode ser suficientemente estabilizada; e uma dispersão que contém > 5,0% em peso de monômero ácido terá sensibilidade indesejável à água e requer uma concentração excessiva de copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica (ou seja, o acelerador de ajuste) para ser rentável.
[0025] A dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada útil na presente invenção geralmente também pode ter um tamanho médio de partícula de forma 65 nanômetros (nm) ou mais a 500 nm ou menos, conforme determinado por espalhamento de luz de 90 graus com uso de um Malvern Zetasizer Nano ZS90 em uma modalidade; e forma 100 nm ou mais a 350 nm ou menos em outra modalidade. Uma dispersão de polímero que tem um tamanho médio de partícula fora dos intervalos acima pode não funcionar para estabilizar a dispersão devido às partículas maiores que 500 nm serem difíceis de estabilizar adequadamente e partículas menores que 65 nm serem difíceis de produzir em sólidos de polímero que são práticos para aplicações. A dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada pode consistir em tamanhos de partícula bimodal, trimodal e multimodal.
[0026] Além disso, a dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada útil na presente invenção geralmente pode ter uma temperatura de transição vítrea média de -55 graus Celsius (°C) ou mais a 35 °C ou menos, conforme determinado de acordo com ASTM E-1356-08 2014 em uma modalidade, e de - 40 °C para 20 °C em outra modalidade. Nas faixas acima, uma composição de dispersão de polímero pode ser formulada para formar uma composição que pode sofrer a formação de filme para transformar a composição em um material contínuo após a aplicação.
[0027] Além disso, a dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada útil na presente invenção geralmente pode ter uma concentração do copolímero de siloxano de 0,1% em peso ou mais a < 5,0% em peso em uma modalidade, de 0,3% em peso a 2,5% em peso em outra modalidade, e de 0,5% em peso a 1,5% em peso em ainda outra modalidade, com base no peso total dos polímeros na composição. A uma concentração do copolímero de siloxano de > 5,0% em peso, não há nenhuma vantagem adicional significativa de usar mais copolímero de siloxano para fornecer um silano útil, estável e de baixo custo. Abaixo de uma concentração do copolímero de siloxano de < 0,1% em peso, um ajuste acelerado pode não ser detectável.
[0028] Em geral, a quantidade do polímero acrílico anionicamente estabilizado usado na composição pode estar na faixa de 3% em peso a 65% em peso em uma modalidade; de 5% em peso a 60% em peso em outra modalidade; e de 7% em peso a 55% em peso em ainda outra modalidade, com base no peso total dos componentes na composição. A quantidade preferida de polímero usado na formulação também pode depender do número e tipo de outros ingredientes opcionais usados na formulação.
[0029] A composição da presente invenção contém pelo menos um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica como componente (b) que é útil como um acelerador de ajuste. O copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode incluir, por exemplo copolímeros que compreende monômeros polimerizados selecionados de um grupo que consiste em misturas de monômeros de aminossilano. Exemplos de monômeros de aminossilano presentes na mistura podem incluir n-metilaminopropiltrimetoxissilano,aminoetilaminopropilmetildimetoxissilano, aminoetilaminopropiltrimetoxissilano, aminopropilmetildimetoxissilano, aminopropiltrimetoxissilano, aminoetilaminoetilaminopropil-trimetoxi-silano, N-metilaminopropiltrimetoxissilano, aminopropilmetildimetoxissilano,aminopropiltrietoxissilano, 4-aminobutiltrietoxissilano e misturas dos mesmos. Exemplos de modalidades comerciais de alguns dos compostos acima, e misturas dos mesmos, que podem ser usados na presente invenção podem incluir um ou mais dos monômeros de aminossilano descritos na Tabela I a seguir:TABELA I
[0030] Em uma modalidade preferida, a composição da presente invenção compreende, consiste essencialmente em, ou consiste em: uma dispersão aniônica estabilizada de polímeros acrílicos que contém um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica como um copolímero aquoso de aminossilano polialquilenóxido silano; e o copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode ser o produto da polimerização por condensação por hidrólise de: (i) um silano funcional amino; (ii) um silano de polialquilenoglicol; (iii) opcionalmente, um alquil (ou fenil) silano; ou misturas dos mesmos. Por exemplo, em uma modalidade geral, o copolímero de poliaminossiloxano útil na presente invenção pode incluir os compostos da seguinte Estrutura (I):ESTRUTURA (I)
[0031] Na Estrutura (I) acima, R1 pode ser, por exemplo, aminopropila, aminometila, aminoetila, aminoisobutila, aminoetilaminopropila, etilaminoisobutila, metilaminopropila, dietileno diamina propila, fenilaminopropila, aminobutila, aminoetilaminoisobutila; R2 pode ser, por exemplo, poli metóxi (óxido de etileno) propila, poli hidróxi (óxido de etileno) propila, ou poli acetóxi (óxido de etileno) propila; R3 pode ser, por exemplo, metila ou fenila; e R4 pode ser, por exemplo, hidróxi, metóxi, ou etóxi.
[0032] Geralmente, o silano funcional amino presente na polimerização por condensação por hidrólise pode ser de 97% em mol (mol%) a 66% em mol em uma modalidade, e de 93% em mol a 70% em mol em outra modalidade.
[0033] Em uma modalidade, o grupo amino (R1) do silano funcional amino pode ser uma amina primária (-NH2); ou uma amina secundária (-NH-R), em que R pode ser uma alquilamina C1 a C8, como uma metilamina, etilamina ou propilamina, etilenodiamina (-NH-CH2-CH2-NH2) ou dietilenotriamina e misturas dos mesmos; ou uma C3 alquilarilamina como fenilamina (-NH-fenil), e misturas dos mesmos.
[0034] As unidades de amino primárias da funcionalidade amino podem incluir, por exemplo, aminopropila, aminometila, aminoetila ou aminoisobutila e misturas dos mesmos. As unidades amino secundárias da funcionalidade amino podem incluir, por exemplo, aminoetilaminopropila, metilaminopropila, etilaminoisobutila, triaminodietilenopropila, fenilaminopropila, metilaminometila, etilaminometila, fenilaminometila, aminoetilaminoisobutila e misturas dos mesmos.
[0035] O peso equivalente do monômero de silano da composição pode ser, por exemplo, < 250 gramas por mol (g/mol) em uma modalidade, de 80 g/mol a 240 g/mol em outra modalidade, e de100 g/mol a 230 g/mol em ainda outra modalidade.
[0036] Geralmente, o polialquilenoglicol silano presente na polimerização de condensação por hidrólise pode ser de 3% em mol a 15% em mol em uma modalidade, e de 6% em mol a 12% em mol em outra modalidade.
[0037] O peso molecular médio do polialquilenoglicol silano da composição pode ser, por exemplo, de 200 Daltons (Da) a 2.000 Da em uma modalidade, de 250 Da a 1.750 Da em outra modalidade, e de 300 Da a 1.500 Da em ainda outra modalidade.
[0038] O alquileno do óxido de polialquileno silano pode incluir unidades de óxido de etileno, óxido de propileno e misturas dos mesmos. O polialquileno do óxido de polialquileno silano pode ser destampado com OH ou tampado com um álcool como metanol, etanol, propanol, butanol e misturas dos mesmos; ou tampado com um grupo alquila C1 a C4, como metila, etila, propila, butila e misturas dos mesmos; ou tampado com um grupo terminal acetóxi ou acetato.
[0039] Geralmente, a composição da presente invenção pode incluir opcionalmente um alquil silano C1 a C8, fenil silano, alquil fenil silano C1 a C8 ou misturas dos mesmos. Por exemplo, os compostos acima podem incluir dimetoxidimetilsilano, dietoxidimetilsilano, trimetoximetilsilano,trietoximetilsilano, dimetoxi(metil)fenilsilano, dietoxi(metil)fenilsilano, trimetoxifenilsilano, trietoxifenilsilano, e misturas de trietoxifenilsilano dos mesmos. Em uma modalidade, a quantidade dos compostos acima, quando usados, pode ser de 0% em mol a 20% em mol, de 0,01% em mol a 15% em mol em outra modalidade, e de 0,1% em mol a 10% em mol em ainda outra modalidade.
[0040] Em uma modalidade geral, o copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica o componente (b) pode ser caracterizado como o seguinte: (α) pelo menos uma porção dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica ter um grupo pendente com uma funcionalidade de amina primária ou secundária; e (β) pelo menos uma porção dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica têm uma cadeia pendente alquil-poli (óxido de etileno) com várias unidades de óxido de etileno.
[0041] Por exemplo, pelo menos 70% em mol, com base nos mols dos polímeros totais na composição, dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode ter um grupo pendente com uma funcionalidade de amina primária ou secundária em uma modalidade, de 70% em mol a 95% em mol em outra modalidade e de 85% em mol a 90% em mol em ainda outra modalidade.
[0042] Por exemplo, de 5% em mol a 20% em mol, com base no peso dos polímeros totais na composição, dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode ter uma cadeia pendente de alquil-poli(óxido de etileno) em uma modalidade, de 5% em mol a 15% em mol em outra modalidade, e de 5% em mol a 10% em mol em ainda outra modalidade. A cadeia pendente alquil-poli(óxido de etileno) pode ter de 5 unidades de óxido de etileno a 30 unidades de óxido de etileno em uma modalidade, de 6 unidades de óxido de etileno a 20 unidades de óxido de etileno em outra modalidade, e de 7 unidades de óxido de etileno para 15 unidades de óxido de etileno em ainda outra modalidade.
[0043] Em uma modalidade preferida, o copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode ser caracterizado por: (α) pelo menos 70% em mol dos átomos de silício no copolímero têm um grupo pendente com uma funcionalidade de amina secundária e primária; e (β) 5% em mol a 20% em mol dos átomos de silício no copolímero têm uma cadeia pendente alquil-poli(óxido de etileno) com 5 unidades de óxido de etileno para 20 unidades de óxido de etileno.
[0044] O grupo pendente primário (ou grupos pendentes primários) nos átomos de silício do copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode incluir, por exemplo, 2-aminoetil, 3-aminopropil, 4- aminodimetilbutil,3-(2-aminoetilamino)propil, propil(dietilenotriamina) e misturas dos mesmos.
[0045] O grupo pendente secundário (ou grupos pendentes secundários) nos átomos de silício do copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode incluir, por exemplo, 3-(2-aminoetilamino)propila, propil(dietilenotriamina), N-etil-gama-aminoisobutila, metila, etila, propila, fenila e misturas dos mesmos.
[0046] O grupo de cadeia pendente alquil-poli (etóxido) (grupos de cadeias pendentes alquil-poli (etóxido)) nos átomos de silício do copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode incluir, por exemplo, óxido de polietileno tampado com hidroxila, metila ou alquila, óxido de polipropileno, óxido de polibutileno e misturas dos mesmos.
[0047] O grupo de cadeia pendente de alquil-poli (óxido de etileno) (ou grupos de cadeias pendentes de alquil-poli (óxido de etileno)) nos átomos de silício do copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode incluir uma cadeia com de 5 unidades de óxido de etileno a 20 unidades de óxido de etileno em uma modalidade, de 5 unidades de óxido de etileno a 35 unidades de óxido de etileno em outra modalidade e de 4 unidades de óxido de etileno a 100 unidades de óxido de etileno em ainda outra modalidade.
[0048] Um versado na técnica reconhecerá que a concentração das unidades de óxido de etileno influenciará a concentração desejada do grupo de cadeia de alquil-poli (óxido de etileno) pendente (ou grupos de cadeias de alquil-poli (óxido de etileno) pendentes) nos átomos de silício do copolímero de poliaminossiloxano para proporcionar um equilíbrio de propriedades relacionadas estabilidade de dispersão e ajuste de filme.
[0049] O copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica pode estar presente na composição em uma quantidade geralmente na faixa de 0,01% em peso a 5% em peso em uma modalidade; de 0,025% em peso a 4% em peso em outra modalidade; e de 0,08% em peso a 3% em peso em ainda outra modalidade.
[0050] Opcionalmente, a composição da presente invenção pode ser formulada com uma ampla variedade de um ou mais aditivos para permitir o desempenho de funções específicas enquanto mantém os excelentes benefícios/propriedades da composição da presente invenção. Por exemplo, componentes opcionais úteis na composição de revestimento aquosa da presente invenção podem incluir pigmentos, enchimentos, dispersantes, coalescentes, agentes modificadores de pH, plastificantes, antiespumantes, tensoativos, espessantes, biocidas, cossolventes e combinações dos mesmos. A escolha de aditivos na composição será influenciada por uma série de fatores, incluindo a natureza da dispersão de polímero acrílico e o uso pretendido da composição de revestimento.
[0051] Em uma modalidade, a formulação pode incluir um material de carga inorgânica, algumas vezes chamado de pigmento ou extensor. O material de carga inorgânica está, em particular, em uma forma dispersa na formulação. As cargas adequadas incluem, por exemplo, qualquer um ou combinação de mais de um selecionado a partir de um grupo que consiste em óxidos metálicos (como óxido de titânio, óxido de zinco, óxido de ferro), carbonato de cálcio, nefelina sienita, aluminossilicatos, feldspato, terra de diatomáceas, terra de diatomáceas calcinada, talco, sílica, óxido de alumínio, argila, caulino, mica, pirofilita, perlita, barita, silicatos de alumina sódio-potássio e metalsilicato de cálcio. Em uma modalidade preferida, o material de carga inorgânica é uma ou qualquer combinação de mais de um selecionado a partir de um grupo que consiste em óxidos metálicos, carbonato de cálcio e silicatos de alumina sódio- potássio.
[0052] A concentração de enchimento inorgânico pode ser, por exemplo, 0 por cento em volume (vol%) ou > 0% em volume, como maior ou igual a (>) 0,1% em volume em uma modalidade geral, 10% em volume ou mais em outra modalidade, 30% em volume ou mais em ainda outra modalidade, 50% em volume ou mais em ainda outra modalidade e 75% em volume ou mais ainda em outra modalidade, em que % em volume é relativa ao volume total da formulação.
[0053] Em outra modalidade, a formulação compreende opcionalmente um ou mais de um modificador de reologia. Modificadores de reologia são úteis para ajustar a viscosidade da formulação. Exemplos de agentes espessantes adequados úteis na presente invenção podem incluir polímeros de óxido de etileno uretano hidrofobicamente modificados (HEUR), polímeros de emulsão alcalina solúvel (HASE) modificados hidrofobicamente, hidroxietilceluloses hidrofobicamente modificados (HMHECs), poliacrilamida modificada hidrofobicamente e misturas dos mesmos. Exemplos de espessantes de exclusão de volume não iônicos adequados incluem qualquer uma ou qualquer combinação de mais de um selecionado a partir de um grupo que consiste em hidroxietil celulose, hidroxietil metil celulose, álcool polivinílico, polivinilpirrolidona e combinações dos mesmos. Os polímeros HEUR são produtos de reação linear de di-isocianatos com óxido de polietileno finalizado com grupos de hidrocarbonetos hidrofóbicos. Os polímeros HASE são homopolímeros de ácido(met)acrílico ou copolímeros de ácido (met)acrílico, ésteres de (met)acrilato ou ácido maleico modificado com monômeros de vinil hidrofóbicos.
[0054] O modificador de reologia pode estar presente na formulação a uma concentração de, por exemplo, modalidades incluindo zero (0)% em peso ou mais, 0,1% em peso ou mais, 0,2% em peso ou mais, 0,3% em peso ou mais, 0,4% em peso ou mais, 0,5% em peso ou mais, 0,6% em peso ou mais, 0,7% em peso ou mais, 0,8% em peso ou mais, e 0,9% em peso ou mais; enquanto, ao mesmo tempo, o modificador de reologia pode estar presente na formulação a uma concentração de 1,0% em peso ou menos, 0,9% em peso ou menos, 0,8% em peso ou menos, 0,7% em peso ou menos, 0,6% em peso ou menos, 0,5 % em peso ou menos, 0,4% em peso ou menos, 0,3% em peso ou menos, 0,2% em peso ou menos e 0,1% em peso ou menos, em relação ao peso total da formulação. Em uma modalidade preferida, a % em peso do modificador de reologia pode ser determinada a partir da composição da formulação a partir da concentração dos componentes adicionados a uma formulação.
[0055] Em ainda outra modalidade, a composição pode conter opcionalmente uma ou mais bases voláteis e/ou uma ou mais bases não voláteis. Bases voláteis exemplares incluem, mas sem limitação, amônia; alquilaminas inferiores, como dimetilamina e dietilamina; etanolamina; morfolina; aminopropanol;2-amino-2-metil-1-propanol; 2-dimetilaminoetanol; e combinações dos mesmos. Em outras modalidades preferidas, a base volátil pode ser amônia. Bases não voláteis exemplares incluem, mas sem limitação, hidróxidos de metal alcalino, como hidróxido de sódio.
[0056] Geralmente, uma ou mais bases voláteis e/ou bases não voláteis podem ser incorporadas na composição em uma quantidade eficaz para manter o pH do carreador aquoso evaporável da composição no intervalo de 7,2 a 10,5 ou na faixa de 7,5 a 10,5. Em algumas modalidades, uma ou mais bases voláteis e/ou bases não voláteis podem ser incorporadas na composição em concentrações entre 0% em peso e 5,0% em peso. Em certas modalidades, uma ou mais bases voláteis e/ou bases não voláteis podem ser incorporadas na composição em concentrações entre 0,1% em peso e 2,5% em peso.
[0057] Em uma modalidade preferida, o pH desejado do carreador aquoso evaporável da formulação da presente invenção pode ser obtido adicionando- se uma base volátil, como amoníaco; uma base não volátil, como hidróxido de sódio; ou uma mistura de bases voláteis e bases não voláteis.
[0058] Em ainda outra modalidade, dispersantes adequados podem ser adicionados à composição incluindo, por exemplo, dispersantes de poliácido e dispersantes de copolímero hidrofóbico. Os dispersantes de poliácido podem incluir tipicamente, por exemplo, ácidos policarboxílicos, como ácido poliacrílico ou ácido polimetacrílico, que estão parcial ou completamente na forma de seu amônio; metal alcalino; metal alcalino-terroso; amônio; ou sais de amónio quaternário de alquilo inferior; e combinações dos mesmos. Os dispersantes de copolímero hidrofóbico podem incluir, por exemplo, copolímeros de ácido acrílico, ácido metacrílico ou ácido maleico com monômeros hidrofóbicos.
[0059] Em ainda outra modalidade, coalescentes adequados, que auxiliam na formação de filme durante a secagem, podem ser adicionados à composição incluindo, por exemplo, éter monometílico de etilenoglicol, éter monobutílico de etilenoglicol, acetato de éter monoetílico de etilenoglicol, acetato de éter monobutil de etilenoglicol, dietileno éter monobutílico de glicol, acetato de éter monoetílico de dietilenoglicol, éter monometílico de dipropilenoglicol, monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol e combinações dos mesmos.
[0060] Em ainda outra modalidade, outros aditivos adequados que podem ser opcionalmente incorporados na composição podem incluir, por exemplo, agentes umectantes e de espalhamento, agentes de nivelamento, aditivos de condutividade, promotores de adesão, agentes antibloqueio, agentes anticratera e agentes antirrastejamento, agentes anticongelantes, inibidores de corrosão, agentes antiestáticos, retardadores de chama e aditivos intumescentes, corantes, branqueadores ópticos e aditivos fluorescentes, absorvedores de UV e estabilizadores de luz, agentes quelantes, aditivos de capacidade de limpeza, agentes de reticulação, agentes de nivelamento, floculantes, umectantes, inseticidas, lubrificantes, odorantes, óleos, ceras e antiderrapantes, repelentes de sujeira, agentes de resistência a manchas e combinações dos mesmos.
[0061] Os compostos opcionais, quando usados na composição da presente invenção, podem estar presentes em uma quantidade geralmente na faixa de 0% em peso a 0,2% em peso em uma modalidade; de 0% em peso a 0,5% em peso em outra modalidade; e de 0% em peso a 1,5% em peso em ainda outra modalidade.
[0062] Em ainda outra modalidade, a composição pode incluir opcionalmente combinações de outra dispersão aquosa de polímero, incluindo dispersões de poliuretano, dispersões mecânicas de poliolefinas, dispersões de resina epóxi, dispersões de polissiloxano e combinações dos mesmos.
[0063] Os compostos opcionais, quando usados na composição da presente invenção, podem estar presentes em uma quantidade geralmente na faixa de 0% em peso a 1% em peso em uma modalidade; de 0% em peso a 2,5% em peso em outra modalidade; e de 0% em peso a 5,0% em peso em ainda outra modalidade.
[0064] Em uma modalidade ampla, o processo para fazer a composição ou formulação da presente invenção inclui misturar, mesclar ou combinar (a) pelo menos uma dispersão estabilizada aniônica de polímeros acrílicos; e (b) pelo menos um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica. Um ou mais componentes opcionais adicionais podem ser adicionados à formulação conforme desejado. Por exemplo, os componentes (a) e (b) podem ser misturados juntos nas concentrações desejadas discutidas acima e a uma temperatura de cerca de 5 °C a cerca de 50 °C em uma modalidade; e de cerca de 15 °C a cerca de 25 °C em outra modalidade. A ordem de mistura dos componentes não é crítica e dois ou mais componentes podem ser misturados seguidos pela adição dos componentes restantes. Os componentes da formulação podem ser misturados por qualquer processo e equipamento de mistura conhecido.
[0065] Em outra modalidade, o processo para fazer a composição ou formulação da presente invenção inclui misturar, mesclar ou combinar (a) pelo menos uma dispersão aniônica estabilizada de polímeros acrílicos com os componentes opcionais adicionais, tais como pigmentos, extensores, dispersantes, modificadores de reologia podem ser pré-misturado em uma formulação para a qual o (b) pelo menos um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica podem ser adicionados aos componentes da formulação e podem ser misturados por qualquer processo e equipamento de mistura conhecido.
[0066] A composição da presente invenção produzida pelo processo da presente invenção tem várias propriedades e benefícios vantajosos em comparação com as formulações conhecidas. Por exemplo, algumas das propriedades/benefícios exibidos pela composição da presente invenção podem incluir, por exemplo, estabilidade aumentada, ajuste rápido, sem floculação, baixo pH, baixa exigência de uma base, baixo odor e alto teor de sólidos.
[0067] Por exemplo, a viscosidade da composição da presente invenção pode estar geralmente na faixa de 1 milipascal-segundo (mPa-s) a 5.000 mPa-s em uma modalidade; de 5 mPa-s a 4.000 mPa-s em outra modalidade; e de 50 mPa-s a 3.000 mPa-s em ainda outra modalidade. A viscosidade da composição pode ser medida por qualquer um dos métodos convencionais de medição de viscosidade conhecidos na técnica.
[0068] Em geral, a “estabilidade de produto” é um requisito para a aplicação bem-sucedida do produto em um substrato. Um produto que não tem estabilidade pode se tornar muito espesso para ser aplicado por qualquer um dos vários métodos de aplicação convencionais que podem ser utilizados em uma aplicação particular. Além disso, um produto sem estabilidade pode conter aglomerações que podem levar a defeitos visuais e/ou mecânicos no produto final aplicado. Os versados na técnica reconhecerão que a estabilidade necessária para uma composição de ajuste rápido pode variar muito dependendo do tipo de formulação, uso pretendido, bem como método de aplicação. Por exemplo, a aplicação do produto com um pulverizador pode exigir que a formulação mantenha a viscosidade e o fluxo para capacidade de bombeamento; e estar livre de granulação ou aglomeração que possa obstruir os bocais de pulverizador. As aplicações por pulverização podem ser aplicadas rapidamente e podem ser projetadas com tempo de residência mínimo entre o acelerador de ajuste e o revestimento. A estabilidade de uma composição pode ser medida (1) combinando-se o acelerador de ajuste e o produto por meio de um método de mistura, (2) após a mistura, permitindo tempo para o equilíbrio da composição e desespumação, e (3) então testando o produto quanto a granulação e a floculação. Um instrumento de calibre de trituração convencional pode ser usado para verificar a estabilidade da mistura combinada e equilibrada, uma vez que tais medidores são normalmente usados para indicar a finura da trituração ou para detectar a presença de partículas grossas ou aglomerados. Floculação, coagulação ou granulação são geralmente formados imediatamente após a mistura e um tempo de equilíbrio de 5 minutos é suficiente antes de testar a finura da mistura usando um medidor de moagem, como um Moedor NPIRI e usando um método de teste, por exemplo, conforme descrito em ASTM Teste D-1316. Uma mistura estável não deve aumentar em >5 micrômetros (μm) de tamanho em relação à formulação sem aminossiloxano.
[0069] A estabilidade da composição da presente invenção pode estar geralmente na faixa de uma diferença de finura NPRIR de 0 a 2 em uma modalidade; de 0 a 1 em outra modalidade; e 0 (sem alteração na finura) em ainda outra modalidade.
[0070] Os produtos convencionais à base de água de ajuste não rápido que utilizam dispersões de polímero aniônico, como emulsões acrílicas, coalescem através de interações partícula-partícula e/ou partícula-cargas para construir as propriedades mecânicas do produto final. O aumento das propriedades ocorre após a evaporação de água suficiente para concentrar e desestabilizar a dispersão colapsando as partículas de polímero.
[0071] “Ajuste rápido”, com referência a um produto, é a capacidade do produto de atingir resistência a defeitos mecânicos e/ou resistência à lavagem com água mais cedo do que ocorreria se o produto fosse curado por evaporação de água. A capacidade de reduzir esse tempo de ajuste é valiosa para formuladores e aplicadores. Por exemplo, o ajuste mais rápido permite o uso de produtos à base de água em condições mais frias e/ou úmidas, o que permite a aplicação em estações com clima menos favorável, ou a aplicação se houver previsão de chuva. O ajuste rápido também pode reduzir o tempo de obtenção de resistência a defeitos mecânicos. Tal desempenho é valioso para formuladores e aplicadores porque tais produtos de ajuste rápido: (1) podem desenvolver mais rapidamente resistência a danos causados por sujeira ou detritos que podem ser encontrados, por exemplo, durante a aplicação externa do produto; (2) pode fornecer bloqueio anterior ou resistência de empilhamento; e/ou (3) pode ser novamente revestido com revestimentos superiores adicionais mais cedo.
[0072] Os versados na técnica reconhecerão que o tempo de ajuste para produtos pode variar muito, e muitos fatores, como temperatura, umidade, concentração de volume de pigmento da formulação, sólidos do produto, espessura do produto ou as condições do substrato terão um impacto no tempo definido dos produtos. Por exemplo, é desejável que as composições usadas para tráfego ou marcações de pavimento tenham tempos de ajuste mais curtos para permitir o mínimo de interrupção no tráfego. Outros produtos podem precisar de um maior grau de trabalhabilidade após as aplicações iniciais. Por exemplo, os sistemas de acabamento externo precisam de cerca de 1 hora para permitir a aplicação com espátula ou retoque antes do ajuste. Assim, o ajuste rápido é um comparativo de tempo entre formulações comparáveis com e sem o acelerador de ajuste; ou seja, o tempo necessário para um produto quebrar por um método específico e atingir resistência a defeitos mecânicos e/ou resistência à lavagem com água em comparação com o tempo necessário para um produto curar por evaporação de água e atingir resistência semelhante a defeitos mecânicos e/ou resistência à lavagem com água.
[0073] Os versados na técnica também reconhecerão que o ajuste rápido pode ser medido por um teste comparativo de lavagem com água passa-falha, como os testes descritos na Patente número US 7.897.669B2 ou Patente número US 4.571.415A. Alternativamente, instrumentos mais quantitativos, como uma linha reta ou um dispositivo de registro de tempo de secagem mecânico circular podem ser empregados para medir o tempo definido. O ajuste rápido da composição da presente invenção pode ser medido com uso de tal dispositivo de registro pelo método descrito em ASTM D-5895-13. O teste determina os vários estágios de secagem desenhando-se uma ponteira esférica de Teflon através de uma composição enquanto essa composição seca. O teste é concluído no 'Tempo de Secagem', quando a ponta se levanta de um revestimento (formado pela composição) sem rasgar ou formar padrões na superfície do revestimento. Ao medir o tempo definido com um dispositivo de registro de tempo de secagem mecânico circular, o tempo definido é indicado como “Estágio D”.
[0074] Geralmente, a propriedade de “ajuste rápido” da composição da presente invenção pode ser definida no presente documento como uma redução do "Tempo de secagem" relativo da composição em uma base percentual relativa. Com base em uma redução de 100% do tempo de secagem relativo que é a secagem instantânea, a redução do tempo de secagem relativo, em uma modalidade, pode ser maior do que 25%; maior do que 35% em outra modalidade; e mais do que 40% em ainda outra modalidade. Em outra modalidade, a redução do Tempo de Secagem relativo pode ser inferior a 90%. Outras modalidades da redução do tempo de secagem relativo podem incluir faixas de, por exemplo, 25% a 90%, de 35% a 90% e de 40% a 90%.
[0075] O pH da composição da presente invenção pode estar geralmente na faixa de 7 a 10,5 em uma modalidade; de 7,2 a 10 em outra modalidade, e de 8 a 9,5 em ainda outra modalidade. O pH da composição pode ser medido pelo método descrito em ASTM E70. Em geral, uma base não deve ser necessária para ajustar o pH da composição e se uma base for usada, a quantidade da base usada deve ser minimizada. Se uma base for usada para ajustar o pH da composição, a quantidade de base usada pode ser geralmente em quantidade suficiente para fornecer um pH da composição na faixa de 7 a 10,5 em uma modalidade; de 7,2 a 10 em outra modalidade, e de 8 a 9,5 em ainda outra modalidade. Se uma base for usada para ajustar o pH da composição, a quantidade de base pode ser, por exemplo, de 0% em peso a 2% em peso em uma modalidade; de 0,01% em peso a 1,0% em peso em outra modalidade, e de 0,01% em peso a 0,5% em peso em ainda outra modalidade.
[0076] O teor de sólidos da formulação da presente invenção pode depender da função da aplicação desejada na qual a formulação da presente invenção será usada. Por exemplo, para uso final em um revestimento de verniz transparente, o verniz pode incluir sólidos muito baixos e pode conter poucos, se houver, extensores. Para outras aplicações, como para um selante ou um acabamento externo que normalmente contém extensores e enchimentos, um alto teor de sólidos pode ser usado para maximizar o acúmulo após a aplicação, bem como minimizar o tempo de secagem e encolhimento após a secagem. Como uma ilustração da presente invenção, e não para ser limitado a ela, o teor de sólidos da composição da presente invenção pode estar geralmente na faixa de 20% a 80% em uma modalidade; de 30% a 75% em outra modalidade; e de 35% a 70% em ainda outra modalidade. Geralmente, o teor de sólidos é definido como a porcentagem em peso do teor de voláteis da composição. O teor de sólidos pode ser medido, por exemplo, por vários testes, como o teste descrito em ASTM D2369 - 10 (2015).
[0077] Em outra modalidade, o odor da composição da presente invenção é desejavelmente minimizado e mantido em um nível tão baixo quanto possível. É conhecido por aqueles versados na técnica que o odor está diretamente correlacionado à concentração de base volátil presente em uma formulação e ao pH da formulação. Quanto mais alto for o pH de uma formulação, mais forte o odor uma formulação terá em comparação com uma formulação com um pH inferior com uma concentração de base volátil equivalente.
[0078] A presente invenção pode ser contrastada com os amino silanos ou aminossiloxanos conhecidos na técnica que são usados como aceleradores de ajuste e que não têm um grupo poliéter glicol para aumentar a estabilidade e aumentar a latitude de formulação. Por “aumento de latitude de formulação” no presente documento significa uma formulação que contém a composição de aminossiloxano da presente invenção que tem menos restrições para alcançar uma mistura de ajuste rápido e estável de modo que a mistura mantenha sua capacidade de ser aplicada a um substrato. Por exemplo, a faixa de pH de uso da formulação da presente invenção é menor do que outros aminossilanos/siloxano conhecidos e a viscosidade da formulação da presente invenção não precisa ser alta (por exemplo, > 15 MPa [15.000 cps]). Por exemplo, é conhecido na técnica adicionar um silano funcional amino ou siloxano tal como aminopropiltrimetoxissilano (por exemplo, Silquest ™ A-1110 disponível na Momentive) ou um produto de condensação de tal silano a uma formulação tal que a floculação desencadeada por pH seja induzida na aplicação. Os materiais de aminossilano conhecidos também são usados para fornecer adesão como parte de uma mistura de poliamina para acelerar o ajuste; e para obter ajuste acelerado. Normalmente, os materiais de aminossilano conhecidos são usados em uma formulação a uma concentração necessária de 0,5% em peso a 2,0% em peso com base no peso dos sólidos de polímero da formulação. No entanto, a adição de uma concentração suficiente de aminossilano para atingir o ajuste também requer um excesso significativo de um neutralizador de pH para evitar a coagulação da formulação.
[0079] Também foi constatado, por exemplo, que quando um produto de condensação de hidrólise de aminopropiltrimetoxissilano é usado em uma formulação, amônia (ou uma mistura de base não volátil de álcali de amônia) precisa ser adicionada à formulação para fornecer um pH > 11,0 para evitar que a formulação coagule de modo que a formulação tenha uma consistência que varia de granulação a gelificação. A quantidade de solução base que precisa ser adicionada à formulação para atingir um pH > 11,0 pode exceder 10% do peso total da formulação. Essa quantidade de base na formulação reduz indesejavelmente o teor de sólidos da formulação. Além disso, se uma base volátil for usada na formulação, a base volátil pode conferir uma contribuição muito forte para o odor da formulação.
[0080] Com uso da composição da presente invenção, foi surpreendentemente constatado que as composições de aminossiloxano, que exibem estabilização estérica conferida por uma funcionalidade de poliéter glicol, reduzem o pH necessário para atingir uma mistura estável com uma dispersão aniônica ou produtos formulados com uma dispersão aniônica. Além disso, foi constatado inesperadamente que a funcionalidade de poliéter glicol da composição, incluindo aceleradores de ajuste de aminossiloxano, proporciona vantajosamente um ajuste rápido com uma formulação mais desejável de pH, odor e teor de sólidos. Por exemplo, uma composição com um teor de sólidos mais alto vantajosamente não precisa ser diluída a um nível inaceitável. A composição também tem vantajosamente um odor de amina/amônia inferior. E, a composição com um pH mais baixo é vantajosa porque a composição pode ser menos cáustica. Além disso, a inclusão de mais silano funcional de poliéter glicol na composição de aminossiloxano facilita uma adição estável da composição aos revestimentos a um pH tão baixo quanto 7.
[0081] Em uma modalidade preferida, por exemplo, copolímeros de aminossiloxano que incluem cerca de 3% em mol de silano etoxilado, 2- [metoxi(polietileno-oxi)9-12propil]trimetoxissilano, estabiliza a composição contra granulação e gelificação quando a composição de revestimento da dispersão acrílica anionicamente estabilizada ou a formulação está a um pH de aproximadamente 9,5 (versus 11,0 com o aminossilano ou aminossiloxano sem silano etoxilado no copolímero; essa é a diferença entre adicionar 1% de amônia ou 10% de amônia a uma composição de revestimento). Em outra modalidade, uma composição que inclui cerca de 7% em mol do silano etoxilado no aminossiloxano fornece uma formulação com um pH de cerca de 9,0; e uma composição que inclui cerca de 10% em mol do silano etoxilado fornece uma formulação com um pH de cerca de 7 em ainda outra modalidade. Os copolímeros de aminossiloxano que contêm 10% em mol de silano etoxilado podem atingir um ajuste rápido em dispersões ou formulações que são livres de amônia ou outra base volátil. Assim, as formulações da presente invenção atingem o ajuste sem uma volatilização de base desencadeada pelo pH. Por outro lado, uma composição que inclui cerca de 18% em mol do silano etoxilado fornece à composição um desempenho de estabilidade suficiente, mas qualquer efeito de ajuste rápido é negado (isto é, o tempo de ajuste é igual a um controle).
[0082] Sem estar limitado por qualquer teoria particular, acredita-se que os aditivos de aminossiloxano estericamente estabilizados trocam a estabilidade da partícula aniônica eletrostática por uma estabilização estérica mais fraca que colapsa mais cedo do que ocorreria de outra forma, conforme as partículas se compactam mais densamente em um processo de secagem.
[0083] A composição da presente invenção pode ser usada em uma ampla variedade de aplicações que inclui, por exemplo, dispersões, revestimentos, selantes e acabamentos de alvenaria. Por exemplo, os revestimentos podem ser revestimentos externos, como revestimentos de telhado, marcações de tráfego à base de água, sistemas de acabamento externo, raio aplicado por líquido e selantes.
[0084] Em uma modalidade preferida, a composição da presente invenção pode ser usada, por exemplo, como uma composição de revestimento para formar um revestimento sobre um substrato. O substrato útil na presente invenção pode incluir, por exemplo, metais como alumínio, cobre, aço, zinco, estanho e suas misturas. O substrato também pode incluir materiais de construção e alvenaria, por exemplo, madeira, tijolo, concreto, placa de gesso, ardósia, mármore, granito, pedra fundida, bloco de vidro e misturas dos mesmos. O substrato também pode incluir materiais de telhado, como asfalto, betume modificado, silicones, borracha de monômero de etileno propileno dieno, poliolefina termoplástica e combinações dos mesmos. O substrato também pode incluir materiais para estradas e passarelas, como asfalto, concreto, cascalho, paralelepípedos, pavimentos, como tijolos e blocos fundidos, grama e combinações dos mesmos. O substrato também pode incluir artigos revestidos com revestimentos orgânicos ou de silicone.
[0085] A composição de revestimento pode ser produzida misturando-se os componentes em uma primeira etapa. A mistura é homogeneizada misturando- se qualquer um dos métodos conhecidos por um versado na técnica e pode ser feito a uma temperatura e consistência de produto apropriadas para as aplicações do produto. Em seguida, o revestimento pode ser aplicado como uma segunda etapa, utilizando métodos como pulverização, escovação, rolamento, espátula, imersão e rodo. Após a segunda etapa da aplicação, o revestimento pode ser seco; e a etapa de secagem pode muitas vezes ocorrer em condições ambientais que variam, por exemplo, de 5 °C a 45 °C. Alternativamente, a etapa de secagem pode ser realizada em um ajuste aplicado de fábrica, em que o artigo pode ser cozido a temperaturas elevadas de 30 °C a 95 °C.
[0086] A espessura do revestimento usada pode depender da função da composição do revestimento nas várias aplicações. Por exemplo, em uma modalidade, um revestimento com uma espessura de 25 micrômetros (μm) a 13 milímetros (mm) pode ser produzido para aplicações de revestimento. Em outra modalidade, um acabamento de alvenaria com uma espessura de, por exemplo, de 50 μm a 26 mm pode ser produzido para aplicações de alvenaria. Em ainda outra modalidade, um selante que tem uma espessura de, por exemplo, de 0,5 mm a 1 centímetro (cm) pode ser produzido para aplicações de selante.
[0087] O revestimento fabricado pelo processo descrito acima tem várias propriedades benéficas, incluindo, por exemplo, os seguintes benefícios: uma resistência mais rápida à lavagem com água, um tempo mais precoce de resistência contra estragos, um tempo mais cedo para repintura, uma janela de aplicação mais longa em relação a condições de secagem ruins, como temperatura baixa (por exemplo, 5 °C) ou umidade relativa alta (por exemplo, 85%).
EXEMPLOS
[0088] Os exemplos a seguir são apresentados para ilustrar ainda mais a presente invenção em detalhes, mas não devem ser interpretados como limitativos do escopo das reivindicações. A menos que seja declarado de outra forma, todas as partes e porcentagens são em peso.
[0089] Vários materiais usados nos exemplos são explicados na Tabela II como a seguir:TABELA II - MATÉRIAS-PRIMAS
MÉTODOS DE TESTE AJUSTE COM USO DE MEDIÇÃO DE REGISTRO DE TEMPO DE SECAGEM
[0090] O ajuste de uma amostra de dispersão ou revestimento é testado de acordo com ASTM D-5895-13 (2013) e o teste é conduzido usando um registrador de tempo de secagem Gardner Instruments DG 9300. Geralmente, as etapas do procedimento para testar o ajuste da dispersão ou revestimento são as seguintes: Um painel de teste do gráfico de teste de esfrega Leneta P121-10N é fornecido. Um filme da amostra é aplicado ao painel de teste usando um aplicador de filme úmido BYK 20 MIL de 15,2 centímetros. O registrador de tempo de secagem acima é então colocado no painel de teste de forma que o raio da ponteira usada no registrador esteja centralizado dentro do filme da amostra a ser testada; e depois disso, o teste é iniciado. O tempo definido medido da amostra de filme é registrado como o intervalo de tempo de quando a ponteira sobe para fora da amostra de filme e se desloca na superfície da amostra de filme e faz não rasgar ou padronizar a superfície da amostra.
MEDIÇÃO DE AGLOMERAÇÕES
[0091] A instabilidade (ou seja, produção de floculação) devido à adição do aminossiloxano é testada de acordo com ASTM D1316-06 (2011) medindo-se a finura da dispersão ou revestimento usando um moedor G-2 NPIRI. “NPIRI” significa Instituto Nacional de Pesquisa de Tintas de Impressão. Uma pontuação mais baixa do valor de NPIRI indica um maior grau de finura. Em exemplos comparativos, um aumento no valor de NPIRI indica substantivamente a formação de um gel (ou seja, a composição é instável) resultante da floculação indesejada.
[0092] A instabilidade da dispersão ou amostra de revestimento é testada usando o seguinte procedimento geral: Uma amostra de composição livre de bolhas é colocada na extremidade profunda de um canal do moedor de modo que o nível da amostra transborde ligeiramente do canal. Um raspador é então desenhado através do moedor paralelo ao canal (ou sulco). A superfície do padrão de moedor é então imediatamente observada visualmente. O ponto final do teste é registrado como o local em que os arranhões nas amostras de filme são >10 milímetros (mm) de comprimento.
[0093] A instabilidade também pode ser aparente sem a necessidade de teste por um moedor de medidor de finura. Se uma amostra em que a adição de aminossiloxano à composição resulta em granulação visualmente aparente ou aglomerações de tamanho maior, ou se a adição de aminossiloxano congela a amostra.
PROCEDIMENTOS GERAIS PARA A PRODUÇÃO DE DISPERSÕES PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UMA DISPERSÃO ANIÔNICA DE POLÍMERO ACRÍLICO DA
[0094] Uma dispersão aniônica de uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada sem amônia com pH 7 (designado no presente documento como "Polímero acrílico DA") é preparado por polimerização em emulsão em um frasco de reação de fundo redondo de um litro com quatro gargalos equipado com um condensador um agitador mecânico, um termopar, uma linha de alimentação de monômero e uma entrada de nitrogênio.
[0095] Uma emulsão de monômero também é preparada em um segundo vaso separado do frasco de reação misturando-se 75,0 gramas (g) de água desionizada e 13,0 g de uma solução a 23,0% de dodecilbenzenossulfonato de sódio em água, seguido pela adição de 148,5 g de acrilato de butila, seguido por 148,5 g de metacrilato de metila e 3,0 g de ácido metacrílico.
[0096] Ao frasco de reação são adicionados 155,0 g de água desionizada e o frasco é aquecido a 83 °C sob uma varredura de nitrogênio enquanto se agita o teor do frasco. Em seguida, os seguintes componentes foram adicionados ao frasco: 0,68 g de uma solução a 23,0% de dodecilbenzenossulfonato de sódio em água; uma solução que contém 0,09 g de carbonato de sódio dissolvido em 10,0 g de água desionizada; e uma solução que contém 1,5 g de persulfato de sódio dissolvido em 10,0 g de água desionizada. A emulsão de monômero é fornecida no frasco de reação a uma taxa de 6,5 gramas por minuto (g/min) e a temperatura do frasco é mantida a 83 °C durante o fornecimento da emulsão de monômero.
[0097] Após a adição da emulsão de monômero ser completada, a temperatura do frasco de reação é mantida em 83 °C por 10 min. O frasco de reação é então resfriado a 70 °C e 0,5 g de solução de 0,15% em peso de sulfato ferroso em água são adicionados ao frasco. Perseguir monômeros residuais por adição de 0,14 g de uma solução a 70% de terc-butil-hidroperóxido em água dissolvida em 6,3 g de água desionizada e uma solução de 0,22 g de agente redutor (Bruggolite™ FF6 M; Bruggolite é uma marca comercial da Brugemann, KG) em 6,3 g de água desionizada. Resfrie o frasco de reação a 35 °C e adicione 0,42 g de hidróxido de potássio dissolvido em 8,1 g de água desionizada. Resfrie a dispersão resultante à temperatura ambiente (aproximadamente 22 °C) e filtrar a dispersão resfriada resultante através de uma tela de aço inoxidável 325 mesh.
[0098] A dispersão resultante contém um teor de sólidos de 51,1% em peso e partículas com um tamanho médio de partícula de 152 nm. A dispersão tem uma Tg de 13 °C e um pH de 7,2. E a dispersão não contém nenhuma base volátil. A composição das partículas de polímero na dispersão é 49,5% em peso de acrilato de butila, 49,5% em peso de metacrilato de metila e 1,0% em peso de ácido metacrílico. A dispersão contém 0,51% em peso de dodecilbenzenossulfonato de sódio.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UMA DISPERSÃO ANIÔNICA DE POLÍMERO ACRÍLICO DB
[0099] Uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada que contém amônia com um pH de 9 (designada no presente documento como "Polímero Acrílico DB") é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar o Polímero Acrílico DA acima, exceto que o persulfato de sódio é substituído por 1,5 g de persulfato de amônio, o hidróxido de potássio e a água de diluição são substituídos por 2,3 g de uma solução de hidróxido de amônio a 29% em água.
[0100] A dispersão resultante tem um teor de sólidos de 51,3% em peso, um tamanho médio de partícula de 154 nm, uma Tg de 15 °C, um pH de 9,0 e contém 0,11% de base volátil com base no peso total da dispersão. A composição das partículas de polímero na dispersão é 49,5% em peso de acrilato de butila, 49,5% em peso de metacrilato de metila e 1,0% em peso de ácido metacrílico. A dispersão contém 0,51% em peso de dodecilbenzenossulfonato de sódio.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UMA DISPERSÃO ANIÔNICA DE POLÍMERO ACRÍLICO DC:
[0101] Uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizado que contém amônia que tem um pH de 9 e em que o polímero não contém monômeros de ácido (designado no presente documento como "Polímero Acrílico DC") é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar o Polímero Acrílico DB acima, exceto que todo ácido metacrílico o monômero é substituído por 3,0 g de metacrilato de metila, a quantidade de dodecilbenzenossulfonato de sódio na emulsão do monômero é reduzida para 2,0 g e a amônia adicionada à composição é de 1,1 g no total.
[0102] A dispersão resultante tem um teor de sólidos de 52,0% em peso, um tamanho médio de partícula de 175 nm, uma Tg de 11 °C, um pH de 9,0 e contém 0,06% de base volátil com base no peso total da dispersão. A composição das partículas de polímero na dispersão é 49,5% em peso de acrilato de butila e 50,5% em peso de metacrilato de metila. A dispersão contém 0,11% em peso de dodecilbenzenossulfonato de sódio.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UMA DISPERSÃO ANIÔNICA DE POLÍMERO ACRÍLICO DD
[0103] Uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizado que contém amônia com pH 9 em que, em relação ao Polímero Acrílico DA, o tamanho da partícula é aumentado e a temperatura de transição vítrea é diminuída (designada no presente documento como "Polímero Acrílico DD") é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar Polímero acrílico DB acima com as seguintes alterações: nenhum dodecilbenzenossulfonato de sódio é adicionado ao reator; 58,0 g de Acrílico Polímero DB de semente de polímero acrílico é adicionado ao reator após a adição de persulfato de amônio, e a composição da emulsão de monômero é alterada para: 75,0 g de água desionizada, 1,5 g de uma solução de 23,0% de dodecilbenzenossulfonato de sódio em água, 249,0 g de acrilato de butila, 46,5 g de metacrilato de metila e 4,5 g de ácido metacrílico. A amônia adicionada ao Polímero Acrílico DD é aumentada para 2,7 g de uma solução a 29% de hidróxido de amônio em água.
[0104] A dispersão resultante tem um teor de sólidos de 53,0% em peso, um tamanho médio de partícula de 332 nm, uma Tg de -32 °C, um pH de 9,0 e contém 0,14% de base volátil com base no peso total da dispersão. A composição das partículas de polímero na dispersão é 83,0% em peso de acrilato de butila, 15,5% em peso de metacrilato de metila e 1,5% em peso de ácido de metacrilato. A dispersão contém 0,10% em peso de dodecilbenzenossulfonato de sódio.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UMA DISPERSÃO ANIÔNICA DE POLÍMERO ACRÍLICO DE
[0105] Uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizado com pH 9 que contém amônia que contém tensoativo de sulfato de éter de álcool graxo (designado no presente documento como "Polímero Acrílico DE") é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar o Polímero Acrílico DB acima com as seguintes alterações: dodecilbenzeno sulfonato de sódio adicionado ao reator é substituído por 0,1 g de uma solução a 30% de sulfato de éter de álcool graxo 12 EO (Disponil ™ FES-993; Disponil é uma marca comercial da BASF Corporation) em água, a composição da emulsão de monômero é alterada para: 75,0 g água desionizada, 2,1 g de uma solução a 30% de sulfato de éter de álcool graxo 12 EO em água, 249,0 g de acrilato de butila, 46,5 g de metacrilato de metila e 4,5 g de ácido metacrílico. A amônia adicionada ao Polímero Acrílico DE é aumentada para 2,3 g de uma solução a 29% de hidróxido de amônio em água.
[0106] A dispersão resultante tem um teor de sólidos de 52,2% em peso, um tamanho médio de partícula de 262 nm, uma Tg de -32 °C, um pH de 9,0 e contém 0,12% de base volátil com base no peso total da dispersão. A composição das partículas de polímero na dispersão é 83,0% em peso de acrilato de butila, 15,5% em peso de metacrilato de metila e 1,5% em peso de ácido metacrílico. A dispersão contém 0,11% em peso de sulfato de éter de álcool graxo 12 EO.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UMA DISPERSÃO ANIÔNICA DE POLÍMERO ACRÍLICO DF
[0107] Uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizado que contém amônia com pH 9, em que o polímero contém o monômero ácido alternativo de ácido fosfórico 2-hidroxietil metacrilato éster (designado no presente documento como "Polímero Acrílico DF") é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar o Polímero Acrílico DB acima com as seguintes alterações: todo o ácido metacrílico é substituído por 0,9 g de éster de 2-hidroxietil metacrilato de ácido fosfórico e 2,1 g de metacrilato de metila. A amônia adicionada ao Polímero Acrílico DF é reduzida para 0,05 g de uma solução de hidróxido de amônio a 29% em água.
[0108] A dispersão resultante tem um teor de sólidos de 49,8% em peso, um tamanho médio de partícula de 160 nm e Tg de 13 °C, um pH de 9,1 e contém 0,14% de base volátil com base no peso total da dispersão. A composição das partículas de polímero na dispersão é 49,5% em peso de acrilato de butila, 50,2% em peso de metacrilato de metila e 0,3% em peso de éster 2-hidroxietil metacrilato de ácido fosfórico. A dispersão contém 0,52% em peso de dodecilbenzenossulfonato de sódio.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UMA DISPERSÃO ANIÔNICA DE POLÍMERO ACRÍLICO DG
[0109] Uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada com pH 9 que contém amônia, em que a temperatura de transição vítrea do polímero é aumentada (designada no presente documento como "Polímero Acrílico DG"), é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar o Polímero Acrílico DB acima com as seguintes alterações: a quantidade total de metacrilato de metila é aumentada para 177 g e a quantidade total de BA é diminuída para 120 g.
[0110] A dispersão resultante tem um teor de sólidos de 51,2% em peso, um tamanho médio de partícula de 158 nm, uma Tg de 33,7 °C, um pH de 9,2 e contém 0,10% de base volátil com base no peso total da dispersão. A composição das partículas de polímero na dispersão é 40,0% em peso de acrilato de butila, 59,0% em peso de metacrilato de metila e 1,0% em peso de ácido metacrílico. A dispersão contém 0,51% em peso de dodecilbenzenossulfonato de sódio.
PROCEDIMENTOS GERAIS PARA A PRODUÇÃO DE SILOXANOS PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SA
[0111] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SA") é preparado por hidrólise-polimerização de condensação em um frasco de reação de fundo redondo de 200 mililitros (ml) equipado com um agitador magnético. Para o frasco de reação, 3,3 g de 3-(2- aminoetilamino)propildimetoximetilsilano,adiciona-se 12,8 g de 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxissilano, 6,5 g de 2- [metoxi(polietileno-oxi)9-12propil] trimetoxissilano e 2,0 g de dimetoxidimetilsilano. Em seguida, o teor do frasco é agitado. Um funil de adição de 100 ml é equipado para o frasco e 25,0 g de água desionizada são adicionados ao frasco a uma taxa de 0,5 mililitros por minuto (ml/min). Depois de completada a adição de água, a mistura é mantida por uma hora. O frasco é então transferido para um evaporador rotativo e a solução no frasco é concentrada sob pressão reduzida. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 47,7%. A composição do polímero de siloxano é 16,5% em mol 3-(2-aminoetilamino)-propildimetoximetilsilano, 57,1% em mol 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxissilano, 9,8% em mol 2-[metoxi(polietilenoxi)9-12propil]tri-metoxissilano e 16,5% dimetoxidimetilsilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SB
[0112] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SB") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que 0,0 g de 3-(2-aminoetilamino)- propildimetoximetilsilano, 12,5 g de 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxissilano e 10,5 g de 2-[metoxi(polietilenooxi)9-12propil]trimetoxissilano são adicionados ao frasco. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 47,2%. A composição do polímero de siloxano é 63,3% em mol de 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxissilano, 18,0% em mol de 2-[metoxi(polietilenooxi)9-12propil]trimetoxissilano e 18,7% em mol de dimetoxidimetilsilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SC
[0113] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SC") é preparado usando o procedimento acima para preparar Siloxano SA, exceto que nenhum 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxissilano e dimetoxidimetilsilano são adicionados ao frasco. Em vez disso, 22,5 g de 3-(2- aminoetilamino)-propildimetoximetilsilano e 5,0 g de 2-[metóxi(polietilenooxi)9- 12propil]trimetoxissilano são adicionados ao frasco. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 49,3%. A composição do polímero de siloxano é 93,0% em mol de 3-(2-aminoetilamino) propildimetoximetilsilano e 7,0% em mol de 2-[metoxi(polietilenooxi)9- 12propil]trimetoxissilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SD
[0114] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SD") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que 25,0 g de aminopropiltrietoxissilano são usados no lugar de todos os outros monômeros de silano. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 49,8%. A composição do polímero de siloxano é 100% em mol de aminopropiltrietoxissilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SE
[0115] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SE") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que todos os monômeros de silano são substituídos por 27,5 g de 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxissilano e 27,5 g de aminopropiltrietoxissilano e 50,0 g de água são adicionados. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 44,0%. A composição do polímero de siloxano é 49,9% em mol de 3-(2- aminoetilamino)propiltrimetoxissilano e 50,1% em mol de aminopropiltrietoxissilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SF
[0116] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SF") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que 25,0 g de aminopropildimetoximetilsilano é usado no lugar de todos os outros monômeros de silano. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 43,7%. A composição do polímero de siloxano é 100% em mol de aminopropildimetoximetilsilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AQUOSO AMINO FUNCIONAL SG
[0117] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SG") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que nenhum 3-(2- aminoetilamino)propiltrimetoxissilano é adicionado e no lugar, adicionar 22,5 g de 3-(2-aminoetilamino)propildimetoximetilsilano, 2,3 g de dimetoxidimetilsilano e 5,0 g 2-[metoxi (polietilenooxi)9-12propil]trimetoxissilano. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 48,0%. A composição do polímero de siloxano é 82,0% em mol 3-(2-aminoetilamino) propildimetoximetilsilano, 3,0% em mol 2-[metoxi(polietilenoxi)9- 12propil]trimetoxissilano e 15,0% de dimetoxidimetilsilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SH
[0118] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SH") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que todos os monômeros são substituídos por 39,1 g de 3-aminopropildietoximetilsilano e 10,1 g de 2- [metoxi(polietilenooxi)9-12 propil]-trimetoxissilano e 50,0 g de água são adicionados. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 43,0%. A composição do polímero de siloxano é 93,0% em mol 3- aminopropildietoximetilsilano e 7,0% em mol de 2-[metoxi(polietilenoxi)9-12propil]trimetoxissilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SI
[0119] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SI") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que 33,8 g de 3- aminopropildietoximetilsilano e 21,2 g de dimetoxidimetilsilano são adicionados no lugar de todos os outros monômeros de silano e 50,0 g de água são adicionados. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 60,0 %. A composição do polímero de siloxano é 50% em mol de 3- aminopropildietoximetilsilano e 50% em mol de dimetoxidimetilsilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AMINO FUNCIONAL AQUOSO SJ
[0120] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SJ") é preparado como exemplo SA, exceto 25,0 g de 3-(2- aminoetilamino)propiltrimetoxissilano é usado no lugar de todos os outros monômeros de silano. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 48,0%. A composição do polímero de siloxano é 100% em mol de 3-(2-aminoetilamino)propiltrimetoxissilano.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM SILOXANO AQUOSO AMINO FUNCIONAL SK
[0121] Um siloxano amino funcional aquoso (designado no presente documento como "Siloxano SK") é preparado usando o procedimento acima para a preparação de Siloxano SA, exceto que todos os monômeros são substituídos por 39,1 g de 3-aminopropildietoximetilsilano, 10,1 g de 2-[metoxi (polietilenooxi)9-12propil]trimetoxissilano e 8,7 g de dimetildimetoxissilano e 50,0 g de água são adicionados. A solução de siloxano amino funcional resultante tem um teor de sólidos de 48,30%. A composição do polímero de siloxano é 73,0% em mol de 3-aminopropildietoximetilsilano, 5,3% em mol de 2-[metoxi(polietilenoxi)9-12propil]trimetoxissilano e 24,7% de dimetildimetoxi- silano.
PROCEDIMENTOS GERAIS PARA A PRODUÇÃO DE REVESTIMENTOS ACRÍLICOS PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM REVESTIMENTO ACRÍLICO CA
[0122] Um revestimento acrílico que não contém amônia ou base volátil (designado no presente documento "Revestimento Acrílico CA") é preparado adicionando-se sequencialmente em um recipiente de 1 litro o seguinte: 73,2 g de água desionizada, 3,0 g de dispersante de pigmento poliácido que é 30% de sólidos e livre de amônia e formaldeído (por exemplo, dispersante TAMOL ™ 851; TAMOL é uma marca comercial da Rohm and Haas Company), 0,9 g de antiespumante (por exemplo DEE FO ™ 1015; DEE FO é uma marca comercial do Grupo Munzing), 268,2 g de enchimento de carbonato de cálcio moído com um tamanho médio de partícula de 12 mícrons (por exemplo, carbonato de cálcio SNOWHITE ™ 12; SNOWHITE é uma marca comercial do grupo Omya) e 45,0 g de pigmento de dióxido de titânio (por exemplo Ti-Pure ™ R-960, Ti- Pure é uma marca comercial da The Chemours Company, TT, LLC). Os componentes acima são misturados por 20 min usando uma lâmina de dispersão de dente de serra Cowels de 6,4 cm que opera a 1.500 rotações por minuto (RPM). A velocidade de mistura é então reduzida para 350 RPM. Ao recipiente são adicionados 303,2 g de Polímero Acrílico DA e 3,6 g de coalescente (por exemplo, 2,2,4-Trimetil-1,3-Pentanodiol Monoisobutirato, UCAR ™ Filmer IBT, UCAR ™ é uma marca comercial da The Dow Chemical Company). Em um recipiente separado, uma pré-mistura modificadora de reologia é preparada combinando-se 8,4 g de propilenoglicol com 1,1 g de hidroxietilmetilcelulose de alto peso molecular CAS# 9032-42-2 (por exemplo WALOCEL ™ MT 30000 PV, WALOCEL é uma marca comercial da The Dow Chemical Companhia). A pré-mistura modificadora de reologia é então adicionada ao recipiente e o teor do recipiente é misturado a 350 RPM por 10 min. A formulação resultante tem um teor de sólidos de 65,7% em peso e um pH de 7,9. A formulação é isenta de amônia e aminas voláteis.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM CB DE REVESTIMENTO ACRÍLICO
[0123] Um revestimento acrílico que tem um pH mais alto do que o Revestimento Acrílico CA preparado conforme descrito acima e que contém amônia (designado no presente documento como "Revestimento Acrílico CB") é preparado de acordo com o procedimento acima usado para preparar o Revestimento Acrílico CA, exceto que 70,8 g de água desionizada é adicionado à formulação e a dispersão é substituída por 305,6 g de Dispersão Aniônica de Polímero Acrílico DB. A formulação resultante tem um teor de sólidos de 65,7% em peso e um pH de 9,0. A formulação contém 0,05% de amônia com base no peso total do revestimento.
PROCEDIMENTO GERAL PARA A PRODUÇÃO DE UM REVESTIMENTO ACRÍLICO CC
[0124] Um revestimento acrílico que tem um pH mais alto do que o Revestimento Acrílico CA, contém amônia, tem uma dispersão de polímero com partículas de um tamanho de partícula maior e tem uma temperatura de transição vítrea mais baixa (designada no presente documento como "Revestimento Acrílico CC") é preparado de acordo com o procedimento acima utilizado para preparar o Revestimento Acrílico CA, exceto que 80,6 g de água desionizada são adicionados à formulação e a dispersão do Exemplo de Preparação 1 é substituído por 295,8 g de Dispersão Aniônica de Polímero Acrílico DD é adicionado à formulação. A formulação resultante tem um teor de sólidos de 65,7% em peso e um pH de 9,0. A formulação contém 0,06% de amônia com base no peso total do revestimento.
EXEMPLOS INVENTIVOS EXEMPLO INVENTIVO 1
[0125] Nesse Exemplo Inventivo (Exemplo Inventivo) 1, uma composição da presente invenção é preparada usando um ligante de pH neutro que não contém amônia ou base volátil. Nenhum pigmento, enchimento ou outros ingredientes de formulação de revestimento são usados para preparar a composição nesse Exemplo Inventivo 1. A composição do Exemplo Inventivo 1 é preparado adicionando-se 50 g de Dispersão de Polímero Acrílico DA a um recipiente de 100 ml. Em seguida, com uso de uma pipeta, 1,09 g de Aqueous Amino Functional Siloxano SA é adicionado ao contêiner. O siloxano (Siloxano SA) é homogeneizado na dispersão (Polímero Acrílico DA) usando um depressor de língua de 15,2 cm, misturando-se os ingredientes no recipiente por aproximadamente 30 segundos (s). O depressor de língua é removido e a mistura é removida da espuma, permitindo-se que o recipiente descanse por aproximadamente 5 min. Exemplo Inventivo 1 contém 2,0% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. Exemplo Inventivo 1 tem um tempo definido de 113 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO INVENTIVO 2
[0126] Nesse Exemplo Inventivo 2, uma composição da presente invenção é preparada usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que a quantidade de Siloxano SA de Exemplo Inventivo 1 é aumentado para um total de 2,15 g de modo a acelerar ainda mais o tempo definido. O Exemplo Inventivo 2 contém 4,0% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 2 tem um tempo definido de 43 min e um valor de NPIRI < 1.
EXEMPLO INVENTIVO 3
[0127] Nesse Exemplo Inventivo 3, uma composição da presente invenção é preparada usando um revestimento de pH neutro que não contém amônia ou base volátil. O Exemplo Inventivo 3 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, adicionando-se 50 g de Revestimento Acrílico CA a um recipiente de 100 ml. Em seguida, usando uma pipeta, 0,42 g de Amino Functional Siloxano SA são adicionados ao recipiente. O siloxano é homogeneizado na dispersão usando um depressor de língua de 15,2 cm, misturando-se o teor do recipiente por aproximadamente 30 segundos. O depressor de língua é removido e a mistura é removida da espuma, permitindo-se que o recipiente descanse por aproximadamente 5 min. O Exemplo Inventivo 3 contém 1,8% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 3 tem um tempo definido de 89 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 4
[0128] Nesse Exemplo Inventivo 4, uma composição da presente invenção é preparada usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto isso a quantidade de Aquoso Amino Funcional Siloxano SA é aumentada para um total de 0,66 g de modo a acelerar ainda mais o tempo definido. O Exemplo Inventivo 4 contém 2,9% de aminossiloxano em ligante de peso seco. O Exemplo Inventivo 4 tem um tempo definido de 72 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 5
[0129] Nesse Exemplo Inventivo 5, uma composição da presente invenção é preparada usando um revestimento de pH 9 que contém uma base volátil. O siloxano aquoso com função amino neste Exemplo Inventivo 5 requer monômero menos estabilizante estericamente com um aumento no pH. O Exemplo Inventivo 5 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o Revestimento Acrílico CA é substituído pelo Revestimento Acrílico CB e o Siloxano SA é substituído por 0,25 g de Siloxano SC. O Exemplo Inventivo 5 contém 1,1% de aminossiloxano em ligante de peso seco. O Exemplo Inventivo 5 definiu o tempo de 51 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 60
[0130] Nesse Exemplo Inventivo 6, uma composição da presente invenção é preparada em uma formulação de revestimento que contém uma dispersão com um polímero acrílico de transição vítrea inferior e que contém partículas maiores. O Exemplo Inventivo 6 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Revestimento Acrílico CA é substituído por Revestimento Acrílico CC e 0,16 g de Siloxano SA são adicionados à formulação. O Exemplo Inventivo 6 contém 0,7% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 6 definiu o tempo de 128 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 7
[0131] Nesse Exemplo Inventivo 7, uma composição da presente invenção é preparada em uma formulação de revestimento com amônia, em que o aminossiloxano contém uma baixa % em mol de silano etoxilado. O Exemplo Inventivo 7 é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o Revestimento Acrílico CA é substituído pelo Revestimento Acrílico CB e 0,25 g de uma solução a 29% de hidróxido de amônio em água é misturado ao Revestimento Acrílico CB para aumentar o pH para 9,7 antes da adição do aminossiloxano. E, Siloxano SA é substituído por 0,22 g de Siloxano SG. O Exemplo Inventivo 7 contém 1,0% de aminossiloxano em ligante de peso seco. O Exemplo Inventivo 7 definiu o tempo de 39 min e um valor de NPIRI de 7. A formulação contém 0,19 % de amônia com base no peso total do revestimento.
EXEMPLO INVENTIVO 8
[0132] Nesse Exemplo Inventivo 8, uma composição da presente invenção é preparada em uma dispersão que contém um tensoativo de sulfato de éter de álcool graxo. O Exemplo Inventivo 8 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que Revestimento Acrílico CA é substituído por Revestimento Acrílico CC e 0,21 g de Siloxano SA são adicionados à formulação. O Exemplo Inventivo 8 contém 0,4% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 8 tem um tempo definido de 174 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO INVENTIVO 9
[0133] Nesse Exemplo Inventivo 9, uma composição da presente invenção é preparada usando o grupo amina primária aminopropil no monômero de silano. O Exemplo Inventivo 9 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o Revestimento Acrílico CA é substituído pelo Revestimento Acrílico CC e o aminossilano é substituído por 0,13 g de Siloxano SH é adicionado à formulação. O Exemplo Inventivo 9 contém 0,6% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 9 definiu o tempo de 95 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 10
[0134] Nesse Exemplo Inventivo 10, uma composição da presente invenção é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar o Exemplo Inventivo 1, exceto que a Dispersão DA é substituída pela Dispersão DF, que contém éster 2-hidroxietil metacrilato de ácido fosfórico. Nesse Exemplo Inventivo 10, 50,0 g de Dispersão DF são misturados com um total de 0,64 g de Siloxano de Amino Funtional SA. Esse Exemplo Inventivo 10 contém 1,3% de aminossiloxano em ligante de peso seco. O Exemplo Inventivo 10 tem um tempo definido de 46 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO INVENTIVO 11
[0135] Nesse Exemplo Inventivo 11, uma composição da presente invenção é preparada de acordo com o procedimento usado para preparar o Exemplo Inventivo 1, exceto que o Polímero Acrílico DA é substituído pelo Polímero Acrílico DG, que contém um polímero com temperatura de transição vítrea mais alta. Coalescente é adicionado à formulação para reduzir a temperatura de filmagem abaixo da temperatura ambiente. Nesse Exemplo Inventivo 11, 50,0 g de Dispersão DG são misturados com 2,0 g de Texanol e um total de 0,50 g de Siloxano SA. O Exemplo Inventivo 11 contém 0,9% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 11 tem um tempo definido de 96 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO INVENTIVO 12
[0136] Nesse Exemplo Inventivo 12, uma composição da presente invenção é preparada usando um grupo amina primária aminopropil em um monômero de silano em uma concentração mais baixa. O Exemplo Inventivo 12 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o revestimento acrílico CA é substituído com Revestimento Acrílico CC e o aminossiloxano é substituído por 0,22 g de Siloxano SK adicionado à formulação. O Exemplo Inventivo 12 contém 0,9 aminossiloxano em ligante de peso seco. O Exemplo Inventivo 12 definiu o tempo de 108 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 13
[0137] Nesse Exemplo Inventivo 13, uma composição da presente invenção é preparada usando uma formulação que contém uma dispersão aquosa de polímero de partículas de polissiloxano. O Exemplo Inventivo 13 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o revestimento acrílico CA é substituído pelo revestimento acrílico CC, 1,0 g de Dow Corning IE-6683 Emulsão é misturado ao Revestimento Acrílico CC antes da adição de aminossiloxano, e 0,40 g no total de Siloxano SA são adicionados à formulação. Emulsão Dow Corning IE-6683 é uma emulsão não iônica à base de silano-siloxano 40% ativa. O Exemplo Inventivo 13 contém 0,6% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 13 tem um tempo definido de 85 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 14
[0138] Nesse Exemplo Inventivo 14, uma composição da presente invenção é preparada usando uma formulação que contém uma dispersão aquosa de polímero de partículas de polietileno. O Exemplo Inventivo 14 é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Revestimento Acrílico CA é substituído por Revestimento Acrílico CC; 1,0 g de Emulsão Michem 62330 é misturado com Revestimento Acrílico CC antes da adição de aminossiloxano; e 0,43 g total de Siloxano SA são adicionados à formulação. Emulsão Michem® 62330 é uma coemulsão de parafina/polietileno aniônica com 30% de sólidos. O Exemplo Inventivo 14 contém 0,6% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 14 tem um tempo definido de 82 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO INVENTIVO 15
[0139] Nesse Exemplo Inventivo 15, uma composição da presente invenção é preparada usando uma dispersão que contém uma dispersão aquosa de polímero de poliuretano. O Exemplo Inventivo 15 é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que: a dispersão do Exemplo Inventivo 1 é substituído por DB de Polímero Acrílico; 5,0 g de Witcobond 418-49 são misturados no Polímero Acrílico DB antes da adição de aminossiloxano; e 1,0 g total de Siloxano SA é adicionado à formulação. Witcobond 418-49 é uma dispersão de poliuretano de poliéster de tipo alifático 60% sólida com estabilização aniônica. O Exemplo Inventivo 15 contém 1,8% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. O Exemplo Inventivo 15 tem um tempo definido de 120 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLOS COMPARATIVOS EXEMPLO COMPARATIVO A
[0140] Esse exemplo comparativo (Exemplo Comparativo) A é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura da dispersão do Polímero Acrílico DA sem a adição de um aminossiloxano. Nenhum pigmento, enchimento ou outros ingredientes de formulação de revestimento são usados nesse Exemplo Comparativo A. A composição de Exemplo Comparativo A é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que nenhum Siloxano SA é adicionado, o que aumenta o tempo para definir o Polímero Acrílico DA. Exemplo Comparativo A contém 0,0% de aminossiloxano em ligante de peso seco. Exemplo Comparativo A tem um tempo definido de 263 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO COMPARATIVO B
[0141] Esse Exemplo Comparativo B é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura do Revestimento Acrílico CA sem a adição de um aminossiloxano. Exemplo Comparativo B é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que nenhum Siloxano SA é adicionado, o que aumenta o tempo para definir o Revestimento Acrílico CA. Exemplo Comparativo B contém 0,0% de aminossiloxano em ligante de peso seco. Exemplo Comparativo B tem um tempo definido de 157 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO COMPARATIVO C
[0142] Esse Exemplo Comparativo C usa um aminossiloxano com uma composição que não acelera o ajuste do Polímero Acrílico DA. Exemplo Comparativo C é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que Siloxano SA é substituído por 0,33 g de Siloxano Amino Funcional Aquoso SB. Exemplo Comparativo C contém 0,6% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo C tem um tempo definido de 258 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO COMPARATIVO D
[0143] Esse Exemplo Comparativo D usa um aminossiloxano com uma composição que não acelera o ajuste do Revestimento Acrílico CA. Exemplo Comparativo D é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Siloxano SA é substituído por 0,39 de Siloxano SB. Exemplo Comparativo D contém 1,7% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo D tem um tempo definido de 153 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO COMPARATIVO E
[0144] Esse Exemplo Comparativo E é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura do Revestimento Acrílico CB sem a adição de um aminossiloxano. Exemplo Comparativo E é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o Revestimento Acrílico CA é substituído pelo Revestimento Acrílico CB e nenhum Siloxano SA é adicionado à formulação, o que aumenta o tempo para solidificar o Revestimento Acrílico CB. Exemplo Comparativo E contém 0,0% de aminossiloxano em ligante de peso seco. Exemplo Comparativo E tem um tempo definido de 174 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO COMPARATIVO F
[0145] Esse Exemplo Comparativo F é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura do Polímero Acrílico DB sem a adição de aminossiloxano. Nenhum pigmento, enchimento ou outros ingredientes de formulação de revestimento são usados nesse Exemplo Comparativo F. O Exemplo Comparativo F é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que a dispersão do Exemplo Inventivo 1 é substituído por Polímero Acrílico DB e nenhum Siloxano SA é adicionado à formulação; isso aumenta o tempo para definir o DB de polímero acrílico. Exemplo Comparativo F contém 0,0% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo F tem um tempo definido de 244 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO COMPARATIVO G
[0146] Esse Exemplo Comparativo G demonstra a necessidade de um monômero ácido na composição de uma dispersão de polímero acrílico. Sem esse monômero ácido, um gel é formado ao combinar um aminossiloxano com a dispersão. Exemplo Comparativo G é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que o Polímero Acrílico DA é substituído por 50,0 g de Polímero Acrílico DC e 0,53 g de Siloxano SA é adicionado. Exemplo Comparativo G contém 1,0% de aminossiloxano no aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo G tem um valor de NPIRI de > 20 como gel significativo e aglomerações são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão.
EXEMPLO COMPARATIVO H
[0147] Esse Exemplo Comparativo H demonstra ainda a necessidade de um monômero de ácido em uma composição de uma dispersão de polímero acrílico. Amônia adicional é adicionada à dispersão para aumentar o pH. Mesmo com uma dispersão de pH mais alto, sem o monômero de ácido, o gel é formado ao combinar um aminossiloxano com a dispersão. Exemplo Comparativo H é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Comparativo G, exceto que 0,25 g de amônia são adicionados à dispersão de Exemplo Comparativo G para aumentar o pH para 10,3 antes da adição de um total de 0,33 g de Siloxano SA. Exemplo Comparativo H contém 0,6% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo H tem um valor de NPIRI de > 20 como gel significativo e aglomerações são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão.
EXEMPLO COMPARATIVO I
[0148] Esse Exemplo Comparativo I é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura do Revestimento Acrílico CC sem a adição de um aminossiloxano. Exemplo Comparativo I é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o Revestimento Acrílico CA é substituído pelo Revestimento Acrílico CC e nenhum Siloxano SA é adicionado à formulação, o que aumenta o tempo para solidificar o Revestimento Acrílico CC. Exemplo Comparativo I contém 0,0% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo I tem um tempo definido de 212 min e um valor de NPIRI de 7.
EXEMPLO COMPARATIVO J
[0149] Esse Exemplo Comparativo J testa um revestimento com um homopolímero de aminossiloxano que não contém um silano etoxilado. Exemplo Comparativo J é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Revestimento Acrílico CA é substituído por Revestimento Acrílico CC e Siloxano SA é substituído por 0,22 g de Siloxano SD. Exemplo Comparativo J contém 1,0% de aminossiloxano no aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo J tem um valor de NPIRI de > 20, pois aglomerações significativas são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão.
EXEMPLO COMPARATIVO K
[0150] Esse Exemplo Comparativo K testa um revestimento com um copolímero de aminossiloxano que não contém um silano etoxilado. Exemplo Comparativo K é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Revestimento Acrílico CA é substituído por Revestimento Acrílico CC e Siloxano SA é substituído por 0,30 g de Siloxano SE. Exemplo Comparativo K contém 1,2% de aminossiloxano no ligante de peso seco. Exemplo Comparativo K tem um valor de NPIRI de > 20, pois aglomerações significativas são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão.
EXEMPLO COMPARATIVO L
[0151] Esse Exemplo Comparativo L testa um revestimento com um copolímero de aminossiloxano que não contém um silano etoxilado, e amônia é adicionada para aumentar o pH da formulação para 10,7. Exemplo Comparativo L é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Revestimento Acrílico CA é substituído por Revestimento Acrílico CC; 0,45 g de uma solução de hidróxido de amônio a 29% em água são misturados ao Revestimento Acrílico CC antes da adição de aminossiloxano para aumentar o pH para 10,7, e Siloxano SA é substituído por 0,30 g de Siloxano SF. Exemplo Comparativo L contém 1,2% de aminossiloxano em aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo L tem um valor de NPIRI de > 20, pois aglomerações significativas são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão.
EXEMPLO COMPARATIVO M
[0152] Esse Exemplo Comparativo M testa um revestimento com uma grande carga adicionada de amônia, mas ainda é insuficiente para estabilizar a formulação à floculação devido à presença de um homopolímero de aminossiloxano que não contém um silano etoxilado. Exemplo Comparativo M é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que o Revestimento Acrílico CA é substituído pelo Revestimento Acrílico CC e 2,1 g de uma solução a 29% de hidróxido de amônio em água são misturados ao Revestimento Acrílico CC para aumentar o pH para 11,2 antes da adição do aminossiloxano. E, Siloxano SA é substituído por 0,21 g de Siloxano SF. Exemplo Comparativo M contém 0,9% de aminossiloxano no ligante de peso seco. Exemplo Comparativo M tem um valor de NPIRI de 18, indicando que microaglomerações são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão. A formulação contém 1,27% de amônia com base no peso total do revestimento.
EXEMPLO COMPARATIVO N
[0153] Esse Exemplo Comparativo N é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura do Polímero Acrílico DE sem a adição de aminossiloxano. Nenhum pigmento, enchimento ou outros ingredientes de formulação de revestimento são usados nesse Exemplo Comparativo N. O Exemplo Comparativo N é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que a dispersão do Exemplo Inventivo 1 é substituído por Polímero Acrílico DE e nenhum Siloxano SA é adicionado à formulação, o que aumenta o tempo para solidificar o Polímero Acrílico DE. Exemplo Comparativo N contém 0,0% de aminossiloxano em ligante de peso seco. Exemplo Comparativo N tem um tempo definido de 268 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO COMPARATIVO O
[0154] Esse Exemplo Comparativo O testa um revestimento com um homopolímero de aminossiloxano como descrito no Pedido de Patente Provisório número US 62/525851 acima (Arquivo do Procurador número 80618). Exemplo Comparativo O é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Revestimento Acrílico CA é substituído por Revestimento Acrílico CC e Siloxano SA é substituído por 0,30 g de Siloxano SJ. Exemplo Comparativo O contém 1,3% de aminossiloxano no aglutinante de peso seco. Exemplo Comparativo O tem um valor de NPIRI de > 20, pois aglomerações significativas são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão.
EXEMPLO COMPARATIVO P
[0155] Esse Exemplo Comparativo P testa um revestimento com um copolímero de aminossiloxano que não contém um silano etoxilado e a % em mol de aminossilano é reduzida pela adição de um silano não funcional.
[0156] Exemplo Comparativo P é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 3, exceto que Siloxano SA é substituído por 0,22 g de Siloxano SI. Exemplo Comparativo P contém 1,2% de aminossiloxano no ligante de peso seco. Exemplo Comparativo P tem um tempo definido de 193 min e um valor de NPIRI de 15, indicando que microaglomerações são formadas ao misturar o aminossiloxano na dispersão. EXEMPLO COMPARATIVO Q
[0157] Esse Exemplo Comparativo Q é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura do Polímero Acrílico DF sem a adição de aminossiloxano. Nenhum pigmento, enchimento ou outros ingredientes de formulação de revestimento são usados nesse Exemplo Comparativo Q. O Exemplo Comparativo Q é preparado usando o procedimento acima, conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que a dispersão do Exemplo Inventivo 1 é substituído pelo Polímero Acrílico DF e nenhum Siloxano SA é adicionado à formulação, o que aumenta o tempo para solidificar o Polímero Acrílico DF. Exemplo Comparativo Q contém 0,0% de aminossiloxano em ligante de peso seco. Exemplo Comparativo Q tem um tempo definido de 199 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO COMPARATIVO R
[0158] Esse Exemplo Comparativo R é um experimento de controle que testa o ajuste e a finura do Polímero Acrílico DG sem a adição de aminossiloxano. Nenhum pigmento ou enchimento são usados em Exemplo Comparativo R, mas coalescente é adicionado para reduzir a temperatura de filmagem abaixo da ambiente. Exemplo Comparativo R é preparado usando o procedimento acima conforme descrito no Exemplo Inventivo 1, exceto que a dispersão do Exemplo Inventivo 1 é substituído por Acrílico Polímero DG e 2,0 g de Texanol são misturados ao aglutinante antes da aplicação. Nenhum Siloxano SA é adicionado à formulação, o que aumenta o tempo para solidificar o Polímero Acrílico DG. Exemplo Comparativo R contém 0,0% de aminossiloxano em ligante de peso seco. Exemplo Comparativo R tem um tempo definido de 168 min e um valor de NPIRI de < 1.
EXEMPLO COMPARATIVO S
[0159] Esse Exemplo Comparativo S é uma experiência de controle que demonstra a necessidade de copolimerizar o monômero de aminossilano com o monômero de silano etoxilado. Uma pré-mistura de monômeros na mesma proporção molar do Siloxano SC é adicionada ao Polímero Acrílico DA e o resultado é uma floculação significativa do Polímero Acrílico DA. Exemplo Comparativo S é preparado misturando-se 4,5 g de 3-(2-aminoetilamino)- propildimetoximetilsilano e 1,0 g de 2-[metoxi(polietilenooxi)9- 12propil]trimetoxissilano em um frasco de 28,34 g (1 onça). Em um recipiente separado, 50,0 g de Polímero Acrílico DA são misturados com 0,26 g da mistura de monômero de silano. Imediatamente após a adição, grandes aglomerações de grãos são formadas. Exemplo Comparativo S tem um valor de NPIRI de > 20, pois aglomerações significativas são formadas ao misturar os monômeros de silano siloxano na dispersão. Os resultados do teste das composições descritas acima nos Exemplos Inventivos e Comparativos usando os métodos de teste descritos acima são mostrados na Tabela III.TABELA III - RESULTADOS DO TESTE
DISCUSSÃO DE RESULTADOS
[0160] Exemplo Comparativo A é comparado ao Exemplo Inventivo 1 e Exemplo Inventivo 2 que usam composições semelhantes com diferentes níveis de aminossiloxano. A comparação do Exemplo Comparativo A, do Exemplo Inventivo 1 e do Exemplo Inventivo 2 demonstra que o tempo de ajuste é reduzido pela adição de aminossiloxano às amostras de dispersão. A comparação de uma dispersão sem um aditivo aminossiloxano (Exemplo Comparativo A) e uma dispersão com um aditivo de aminossiloxano (Exemplo Inventivo 1) estabelece que o ajuste rápido pode ser alcançado conforme a propriedade de tempo de ajuste da dispersão é reduzida. O Exemplo Inventivo 2 demonstra ainda que um tempo de quebra rápida ainda maior para uma dispersão pode ser alcançado aumentando-se a concentração de aminossiloxano na dispersão. O Exemplo Inventivo 1 também demonstra ajuste rápido em uma composição que é livre de base volátil.
[0161] Exemplo Comparativo C usa uma composição de siloxano fora da faixa da presente invenção; e, portanto, Exemplo Comparativo C não é de ajuste rápido porque o teor de aminoácidos do siloxano no Exemplo Comparativo C é baixo.
[0162] Exemplo Comparativo B é comparado ao Exemplo Inventivo 3 e Exemplo Inventivo 4 que usam composições semelhantes com diferentes níveis de aminossiloxano. A comparação do Exemplo Comparativo B, Exemplo Inventivo 3 e Exemplo Inventivo 4 demonstra que o tempo de ajuste é reduzido pela adição de um aminossiloxano a uma dispersão formulada em uma composição de revestimento. Exemplo Comparativo B estabelece o tempo definido para um revestimento sem um aditivo aminossiloxano e Exemplo Inventivo 3, que é um revestimento com um aditivo aminossiloxano, demonstra que o ajuste rápido é alcançado à medida que o tempo de ajuste é reduzido. Exemplo Inventivo 4 demonstra ainda que um tempo de quebra rápida ainda maior para uma dispersão pode ser alcançado aumentando-se a concentração de aminossiloxano na dispersão.
[0163] Exemplo Comparativo D usa um siloxano fora da faixa da presente invenção; e, portanto, Exemplo Comparativo D não é de ajuste rápido porque o teor de aminoácidos do siloxano é baixo.
[0164] No Exemplo Inventivo 6 uma dispersão com uma temperatura de transição vítrea de -32 °C é usada. Exemplo Inventivo 6 demonstra que o ajuste rápido pode ser alcançado com dispersões de polímeros mais macios que tem uma temperatura de transição vítrea mais baixa do que a dispersão do Exemplo Inventivo 3.
[0165] A dispersão do Exemplo Inventivo 7 tem um baixo nível de óxido de polietileno e pode ser comparado ao Exemplo Comparativo E e o Exemplo Comparativo O. A comparação do Exemplo Inventivo 7, o Exemplo Comparativo E e o Exemplo Comparativo O demonstra que uma cadeia pendente de alquil-poli (óxido de etileno) é necessária para atingir a estabilidade e mostra uma faixa inferior para a cadeia pendente de alquil-poli (óxido de etileno). Exemplo Comparativo E mostra o tempo definido para uma dispersão sem aminossiloxano. Exemplo Inventivo 7 demonstra o ajuste rápido com uma composição que contém aminossiloxano com baixo nível de átomos de silício que tem uma cadeia pendente alquil-poli (óxido de etileno). Exemplo Comparativo O mostra que a floculação ocorre quando o aminossiloxano não contém uma cadeia pendente alquil-poli (óxido de etileno).
[0166] Exemplo Inventivo 8 usa uma dispersão estabilizada com um tensoativo diferente do dodecilbenzenossulfonato de sódio. Exemplo Inventivo 8 demonstra que uma dispersão que contém tensoativos diferentes de dodecilbenzenossulfonato de sódio (isto é, o tensoativo usado em outro Exemplo Inventivo) pode atingir um ajuste rápido. A dispersão no Exemplo Inventivo 8 é estabilizado com sulfato de éter de álcool graxo 12 EO, como Disponil FES-993.
[0167] A dispersão do Exemplo Inventivo 9 com siloxano na faixa de composição da presente invenção pode ser comparada à dispersão do Exemplo Comparativo I que é a composição comparável sem aminossiloxano.
[0168] A dispersão do Exemplo Inventivo 10 usa um coácido alternativo no aglutinante. A dispersão do Exemplo Inventivo 10 demonstra que os monômeros de ácido diferentes do ácido metacrílico são adequados para as composições da presente invenção; e que o nível de ácido na composição de polímero pode ser menor do que o ácido metacrílico presente nas composições de outros Exemplos Inventivos.
[0169] No Exemplo Inventivo 11, uma dispersão com uma temperatura de transição vítrea de 33 °C é usada. A dispersão do Exemplo Inventivo 11 demonstra que o ajuste rápido pode ser alcançado com dispersões de filmagem de temperatura mais alta adicionando-se um coalescente à dispersão.
[0170] No Exemplo Inventivo 12, aminossiloxano SK é usado e ilustra que uma faixa inferior de aminossilano no aminossiloxano pode ser usada. A dispersão do Exemplo Inventivo 12 pode ser comparado à dispersão do Exemplo Comparativo I. para ilustrar a diferença no tempo definido.
[0171] Exemplo Comparativo G e Exemplo Comparativo H ilustra o efeito de combinar aminossiloxano com um ligante quando nenhum ácido está presente no ligante. Sem um monômero ácido no ligante, uma quantidade significativa de coágulo é formada imediatamente após a combinação de um aminossiloxano com as dispersões de Exemplo Comparativo G e Exemplo Comparativo H; e as dispersões são difíceis de misturar. No Exemplo Comparativo H, amônia é adicionada à formulação para aumentar o pH da formulação, o que deve melhorar a estabilidade da formulação, reduzindo-se a carga do aminossiloxano. Em relação ao Exemplo Comparativo G, o coágulo do Exemplo Comparativo H é reduzido; no entanto, a dispersão do Exemplo Comparativo H ainda falha devido à presença de coágulos e aglomerações na dispersão.
[0172] As composições do Exemplo Comparativo J, do Exemplo Comparativo K e do Exemplo Comparativo L demonstra a necessidade de ter uma cadeia pendente de alquil-poli (óxido de etileno) no aminossiloxano. Quando o aminossiloxano não contém uma cadeia pendente alquil-poli (óxido de etileno), uma quantidade significativa de coágulo é formada na formulação imediatamente após a combinação de um aminossiloxano. Para estabilizar a formulação do Exemplo Comparativo L, a formulação também contém amônia adicional para aumentar o pH da formulação, que por sua vez, reduz a carga no aminossiloxano.
[0173] Exemplo Comparativo M ilustra que, mesmo com a adição de uma quantidade substancial de amônia a uma formulação, a formulação ainda tem muita microfloculação. Exemplo Comparativo M usa uma composição comparável ao Exemplo Comparativo L exceto que amônia é adicionada à composição para aumentar o pH > 11 antes da adição de aminossiloxano. A um pH > 11 e diluição, a estabilidade da formulação (Exemplo Comparativo M) é melhorado em relação ao Exemplo Comparativo Nível L; no entanto, o Exemplo Comparativo. M também demonstra que a formulação do Exemplo Comparativo M precisa ter uma cadeia pendente de alquil-poli (óxido de etileno) em aminossiloxano conforme a floculação é aumentada a partir do revestimento de controle, o Exemplo Comparativo I.
[0174] Exemplo Comparativo P ilustra a necessidade de uma cadeia pendente de alquil-poli (óxido de etileno) em aminossiloxano. O nível de amino silano no Exemplo Comparativo P é reduzido tão baixo que definir o tempo para a formulação do Exemplo Comparativo P não é melhorado (consultar, por exemplo, o Exemplo Comparativo D para o tempo definido CA). Além disso, a microfloculação é observada na formulação do Exemplo Comparativo P.
[0175] Exemplo Inventivo 13, Exemplo Inventivo 14 e Exemplo Inventivo 15 usam formulações da presente invenção com diferentes tipos de dispersões de polímero. Por exemplo, Exemplo Inventivo 13 combina com um polissiloxano, Exemplo Inventivo 14 combina com uma poliolefina, e o Exemplo Inventivo 15 combina com uma dispersão de poliuretano.

Claims (15)

1. Composição estável à base de água, caracterizada pelo fato de compreender: (a) pelo menos uma dispersão de polímero acrílico anionicamente estabilizada, em que o polímero acrílico contém pelo menos uma porção de unidades de monômero de ácido polimerizado; e (b) pelo menos um copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica, em que (i) pelo menos uma porção dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano contém um grupo pendente com uma funcionalidade de amina secundária ou primária; e (ii) pelo menos uma porção dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica tem uma cadeia pendente alquil-poli (óxido de alquileno).
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porção das unidades de monômero de ácido polimerizado no polímero acrílico ser de 0,1 por cento em peso ou mais a 5,0 por cento em peso ou menos com base no peso total de todos os monômeros no polímero; em que a porção dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém um grupo pendente com uma funcionalidade de amina secundária ou primária é de 60% em mol ou mais a 97% em mol ou menos com base no total do copolímero de poliaminossiloxano; e em que a porção dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica que tem uma cadeia pendente de alquil-poli (óxido de alquileno) é de 3% em mol ou mais a 17% em mol ou menos com base no total do copolímero de poliaminossiloxano.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a cadeia alquil-poli (óxido de alquileno) ser uma cadeia de poli(óxido de etileno).
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a concentração do copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica ser de 0,01 por cento em peso a 5,0 por cento em peso com base no peso total dos polímeros na composição.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de (i) pelo menos 70 por cento em mol dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica ter um grupo pendente com uma funcionalidade de amina secundária ou primária; e (ii) de 5 por cento em mol a 20 por cento em mol dos átomos de silício no copolímero de poliaminossiloxano que contêm grupos de estabilização estérica terem uma cadeia pendente alquil-poli(etóxido) com a partir de 5 unidades de óxido de etileno a 20 unidades de óxido de etileno.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, sendo a composição caracterizada pelo fato de ter um pH em uma faixa de 7 a 10,5, conforme determinado pelo procedimento de ASTM E70.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, sendo a composição caracterizada pelo fato de ser uma mistura estável, sendo que a finura da referida mistura estável não aumenta em mais de 5 micrômetros, conforme determinado pelo procedimento do Teste ASTM D-1316, em relação à composição sem poliaminosiloxano.
8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, sendo a composição caracterizada pelo fato de a composição conter menos de 0,25 por cento em peso de amônia com base no peso total do polímero na composição, conforme determinado por cromatografia gasosa por headspace.
9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de o polímero acrílico ser selecionado a partir de um grupo consistindo de polímeros (met)acrílicos e copolímeros de estireno- acrílico.
10. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de o polímero acrílico ser um monômero selecionado a partir do grupo consistindo de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico e ácido fosfórico éster de 2-hidroxietil metacrilato.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de o monômero estar presente na composição em uma concentração de 0,1 por cento em peso a 5,0 por cento em peso com base no peso total das unidades de monômero no polímero.
12. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de o polímero acrílico ter uma temperatura de transição vítrea em uma faixa de -55 graus Celsius a 35 graus Celsius, conforme determinado de acordo com o procedimento de ASTM E-1356-08.
13. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de o copolímero de poliaminossiloxano que contém grupos de estabilização estérica ser o produto resultante de uma reação de condensação de uma mistura que compreende os seguintes compostos: (a) de 0 por cento em mol a 97 por cento em mol de um composto que tem a seguinte estrutura (I): Si(R1)(R2)2(CH2)XNH(CH2)YNH2 (I); (b) de 0 por cento em mol a 97 por cento em mol de um composto com a seguinte estrutura (II): Si(R2)3(CH2)XNH(CH2)YNH2 (II); (c) de 0 por cento em mol a 97 por cento em mol de um composto com a seguinte estrutura (III): Si(R1)(R2)2(CH2)XNH2 (III); (d) de 0 por cento em mol a 97 por cento em mol de um composto que tem a seguinte estrutura (IV): Si(R2)3(CH2)XNH2 (IV); (e) de 3 por cento em mol a 17 por cento em mol de um composto com a seguinte estrutura (V): Si(R1)x(R2)3-x(CH2)a-O-(CH2CH2O)bR3 (V); e (f) de 0 por cento em mol a 20 por cento em mol de um composto com a seguinte estrutura (VI): Si(R4)y(R2)4-y (VI); sendo que, nas estruturas acima (I) a (VI), R1 em cada ocorrência é independentemente selecionado a partir de um grupo que consiste em metila e fenila; R2 em cada ocorrência é independentemente selecionado a partir de um grupo que consiste em hidróxi, metóxi e etóxi; os valores para x, y e a são selecionados independentemente em cada ocorrência a partir de um número em uma faixa de 0 a 2; e b é independentemente selecionado a partir de um número na faixa de 5 a 20; e em que os valores percentuais em mols são relativos aos mols totais dos compostos (a) a (f) e a soma dos valores percentuais em mols para os compostos (a) a (f) adicionam até 100 por cento em mol; R3 é hidrogênio, metila, ou acetóxi; y é 0 a 3; R4 é um grupo alquila C1 a C8 ou um grupo fenila.
14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de o poliaminossiloxano ser o produto resultante de uma reação de condensação de uma mistura que compreende os seguintes compostos: (a) de 0 por cento em mol a 95 por cento em mol de 3-(2-aminoetilamino) propildimetoxi-metilsilano; (b) de 0 por cento em mol a 95 por cento em mol de 3-(2-aminoetilamino) propiltrimetoxissilano; (c) de 0 por cento em mol a 95 por cento em mol de aminopropildimetoximetilsilano; (d) de 0 por cento em mol a 95 por cento em mol de aminopropiltrimetoxissilano; (e) de 3 por cento em mol a 17 por cento em mol de 2-[metoxi(polietilenoxi)9- 12propil]tri-metoxissilano; e (f) de 0 por cento em mol a 20 por cento em mol de dimetoxidimetilsilano, dietoxidimetilsilano, trimetoximetilsilano, trietoximetilsilano; sendo que os valores percentuais em mols são relativos aos mols totais dos compostos (a) a (f) e a soma dos valores percentuais em mols para os compostos (a) a (f) somam 100 por cento em mol.
15. Revestimento, selante ou acabamento de alvenaria, caracterizado pelo fato de compreender a composição definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.
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