BRPI0615276B1

BRPI0615276B1 - Dispersing polyurethane resin; polyurethane polymer; composition; process for preparing composition; and use of a dispersing resin

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Publication number: BRPI0615276B1
Authority: BR
Publication date: 2017-07-11

Description

"RESINA DE POLIURETANO DISPERSANTE; POLÍMERO DE POLIURETA-NO; COMPOSIÇÃO; PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DA COMPOSIÇÃO; E USO DE UMA RESINA DISPERSANTE". A presente invenção refere-se a uma resina de poliuretano disper-sante que apresenta uma estrutura principal de poliuretano com grupos laterais pendentes baseados em óxido de polialquileno, os grupos laterais pendentes ligando-se à estrutura principal de poliuretano via ligações covalentes. A invenção refere-se adicionalmente a composições que compreendem a resina de poliuretano dispersante, a processos para preparação dessas composições e ao uso da resina de poliuretano dispersante. A resina de poliuretano dispersante do tipo acima mencionado é conhecida do pedido de patente internacional WO 97/19120. Esse documento refere-se a um poliuretano insaturado dispersível em água. O poliuretano compreende 10 - 40% em peso de grupos óxido de polialquileno pendentes. O poliuretano é adequado para preparação de dispersões aquosas de polímeros hi-drofóbicos e dispersões de pigmentos. WO 03/046038 descreve um polímero de poliuretano que compreende de 35% a 90% em peso de um poli(óxido de C2-4 alquileno), com base no peso total do polímero, e no qual pelo menos 5% do poli(óxido de C2-4 alquileno), com base no peso total do polímero, são incorporados em cadeias laterais.

Verificou-se que com as resinas de poliuretano dispersantes conhecidas a finura de pastas de pigmento e a estabilidade de floculação de pigmentos em tintas são suscetíveis de aperfeiçoamento adicional, em particular quando pigmentos difíceis de dispersar são empregados. Adicionalmente, as resinas de poliuretano dispersantes conhecidas são menos adequadas para a preparação de chamadas preparações de pigmentos para misturar. Mais particularmente, preparações de pigmentos secas que compreendem as resinas de poliuretano dispersantes conhecidas não levam tintas com pigmentos estavelmente dispersos. Preparações de pigmento para misturar são freqüentemente concentrados secos de pigmento geralmente em pó que compreendem um pigmento e um agente dispersante que podem ser incorporados em uma matriz, tal como uma composição de revestimento, mediante agitação simples sem a necessidade de uma etapa de dispersão adicional, daí o nome preparação de pigmento para misturar. Preparações de pigmentos orgânicos para misturar são preferenciaimente preparadas tratando tortas de prensa de pigmento com agentes dispersantes, seguido de secagem. Quando tortas de prensa de pigmento são misturadas com as resinas de poliuretano dispersantes conhecidas, não é possível fluidizar a torta de prensa de pigmento em uma pasta fluida de pigmento, o que é exigido para etapas de tratamento adicionais para obter uma preparação de pigmento para misturar.

Consequentemente, a invenção busca proporcionar uma resina de poliuretano dispersante que permita a preparação de concentrados de pigmentos que podem ser facilmente incorporados em composições de revestimento em que os pigmentos são estavelmente dispersos. Adicionalmente, a resina dispersante deve ser adequada para uso com uma ampla faixa de pigmentos. Os concentrados de pigmentos devem permitir a preparação de tintas que apresentam excelentes propriedades e estabilidade, especialmente no caso de pigmentos que são difíceis de dispersar e estabilizar. A invenção também busca proporcionar uma preparação de pigmento que compreende um pigmento e uma resina dispersante que pode ser usada como uma preparação de pigmento para misturar, levando a uma tinta com pigmentos estavelmente dispersos. A invenção, agora, proporciona um dispersante de poliuretano que apresenta grupos laterais pendentes baseados em óxido de polialquile-no hidrófilo, os grupos laterais pendentes ligando-se à estrutura principal de poliuretano via ligações covalentes, e no qual o teor de óxido de polialquile-no na resina de poliuretano dispersante é de pelo menos 46% em peso, caracterizado pelo fato de que o poliuretano adicionalmente apresenta grupos hidrofóbicos laterais pendentes que se ligam à estrutura principal de poliuretano via ligações covalentes. A resina de poliuretano dispersante da invenção permite a preparação de concentrados de pigmentos que podem ser facilmente incorporados em composições de revestimento nas quais os pigmentos são esta- velmente dispersos. Adicionalmente, a resina dispersante é adequada para uso com uma ampla faixa de pigmentos. Concentrados de pigmento que compreendem a resina dispersante permitem a preparação de tintas que apresentam excelentes propriedades e estabilidade, especialmente no caso de pigmentos que são difíceis de dispersar e estabilizar. A resina de poliuretano dispersante da invenção pode adequadamente ser preparada reagindo (a) pelo menos um di ou poliisocianato, (b) pelo menos um composto que apresenta pelo menos dois grupos reativos com isocianato e um grupo hidrófilo pendente baseado em óxido de polialquileno, (c) opcionalmente um ou mais compostos reativos com isocia-nato que apresenta pelo menos dois grupos reativos com isocianato, e, (d) opcionalmente, um composto reativo com isocianato que apresenta um grupo reativo com isocianato, em que pelo menos um dos componentes (a), (b) ou (c) apresenta um grupo hidrofóbico lateral pendente.

Como di ou poliisocianatos adequados, di, tri ou tetraisocianatos aíifáticos, cicloalifáticos ou aromáticos poderão ser mencionados. Exemplos de diisocianatos incluem diisocianato de 1,2-propileno, diisocianato de trime-tileno, diisocianato de tetrametiieno, diisocianato de 2,3-butileno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de octametileno, diisocianato de 2,2,4-trimetil hexametileno, diisocianato de dodecametileno, diisocianato de éter co,co'-dipropílico, diisocianato de 1,3-ciclopentano, diisocianato de 1,2-cicloexano, diisocianato de 1,4-cicloexano, diisocianato de isoforona, 4-metil-l ,3-diisoci-anatocicloexano, diisocianato de trans-vinilideno, metano-4,4'-diisocianato de dicicloexila (Desmodui·® W), diisocianato de tolueno, 1,3-bis(isocianato-metil)benzeno, diisocianato de xilíleno, diisocianato de a.a.a^-tetrametíl xilileno (TMXDI®), 1,5-dÍmetil-2,4-bis(2-isocianatoetil)benzeno, 1,3,5-trietil-2,4-bis(isocianatometil)benzeno, 4,4'-diisocianato-difenila, 3,3'-dicloro-4,4’-diisocianato-difenila, 3,3,-difenil-4J4l-diísocianato-difenila, 3,3'-dimetóxi-4,4'-diisocianato-dtfenila, 4,4'-diisocianato-difenilmetano, 3,3l-dimetil-4,4l-diiso- cianato-difenilmetano e diisocianatonaftaleno. Exemplos de triisocianatos incluem 1,3,5-triisocianatobenzeno, 2,4,6-triisocianatotolueno, 1,8-diisocia-nato-4-(isocianatometil)octano e triisocianato de lisina. Aductos e oligômeros de poliisocianatos, por exemplo biuretos, isocianuratos, alofanatos, uretdio-nas, uretanos, iminooxadtazino dionas e misturas dos mesmos, são também incluídos. Exemplos desses oligômeros e aductos são o aducto de duas moléculas de um diisocianato, por exemplo diisocianato de hexametileno ou diisocianato de isoforona, com um diol tal como etilenoglicol, o aducto de três moléculas de diisocianato de hexametileno com uma molécula de água (disponível sob a marca registrada DesmodurNóe Bayer), o aducto de uma molécula de trimetilolpropano com três moléculas de diisocianato de tolueno (disponível sob a marca registrada Desmodur L de Bayeή, o aducto de uma molécula de trimetilolpropano com três moléculas de diisocianato de isoforo-na, o aducto de uma molécula de pentaeritritol com quatro moléculas de diisocianato de tolueno, o aducto de três rnols de diisocianato de m-α,α,α',α'-tetrametil xileno com um mol de trimetilolpropano, o trímero isocianurato de 1,6-diisocianatoexano, o trímero isocianurato de diisocianato de isoforona, o dímero uretdiona de 1,6-diisocianatoexano, o biureto de 1,6-diisocianatoexano, o alofanato de 1,6-diisocianatoexano e misturas dos mesmos.

Compostos (b) adequados podem ser obtidos pela reação de um monoéter de polialquilenoglicol com um diisocianato, seguida de reação com uma amina secundária que apresenta dois grupos hidroxila. A preparação de tais compostos é geralmente conhecida daquele versado no estado da técnica. Uma descrição detalhada da preparação é dada, por exemplo, em US 3905929.

Exemplos adicionais de compostos que apresentam dois grupos reativos com isocianato e um grupo hidrófilo pendente baseado em óxido de polialquileno são derivados de trióis nos quais um grupo hidroxila é bloqueado com um polipropileno ou segmento baseado em óxido de polietileno terminado com um grupo éter. Um exemplo comercialmente disponível desse diol é Tegomer D 3403 ex Tego Chemie Service GmbH, Alemanha.

Em uma modalidade preferida, o componente (b) é um composto de acordo com a fórmula (I) ou (II), ou uma mistura destas, R R H-N— [(C3H60)n(C2H40)m]-R1 R-N—[(C3H60)n(C2H40)m]-R1 0) (H) em que R é o resíduo de um composto de monoepóxido após reação com um grupo amina, R1 é selecionado de grupos Ci a C4 alquila, n é 0 a 25, m é 1 a 50 e n+m < 50. Deve-se entender que as unidades (C3H6O) e (C2H4O) poderão estar presentes na cadeia polimérica como bfocos de óxido de poli-propileno e óxido de polietileno ou como uma mistura mais ou menos aleatória de unidades derivadas de óxido de propileno e óxido de etileno. Prefere-se que R compreenda um grupo hidrocarboneto que apresenta 4 a 30 átomos de carbono. Compostos de fórmula (I) podem ser obtidos pela reação de 1 mol de uma amina primária com 1 mol de um composto de monoepóxido, compostos de fórmula (II) podem ser obtidos pela reação de 1 mol de uma amina primária com 2 rnols de um composto de monoepóxido. O resíduo R compreende um grupo hidroxila primário ou secundário, e preferencialmente R compreende um grupo hidrocarboneto que apresenta 4 a 30 átomos de carbono. Assim, o composto de acordo com a fórmula (I) compreende um grupo hidroxila e um grupo amina secundária como grupos reativos com isocianato. O composto de acordo com a fórmula (II) compreende dois grupos hidroxila como grupos reativos com isocianato.

Exemplos de materiais de partida de monoepóxido adequados para a preparação de compostos de acordo com a fórmula (I) ou (II) são ole-finas epoxidadas, tais como α-olefinas epoxidadas; éteres glicidílicos de mo-noidroxicompostos, tais como éter etilexil glicidílico, éter butil glicidílico, éter hexil glicidílico, éter fenil glicidílico; e ésteres glicidílicos de ácidos carboxíli-cos, tais como éster glicidílico de ácido propiônico, éster glicidílico de ácido hexanóico, éster etilexanóico glicidílico, éster decanóico glicidílico e éster glicidílico de ácido versático, comercialmente disponível a partir de Resolution Performance Products (Produtos Para Eficácia de Separação) sob 0 nome Cardura E 10.

Exemplos de materiais de partida de amina adequados para a preparação de compostos de acordo com a fórmula (I) ou (II) são aminas baseadas em óxido de polialquileno, que são comercialmente disponíveis a partir de Huntsman sob a designação comerciai Jeffamine® M.

Quando os compostos (b) de acordo com as fórmulas (I) e/ou (II) são usados, dispersões de pigmentos com estabilidade particularmente boa podem ser preparadas com a resina de poliuretano dispersante.

Como alternativa ou adição ao pelo menos um composto que apresenta pelo menos dois grupos reativos com isocianato e um grupo hidró-filo pendente baseado em óxido de polialquileno, é também possível introduzir grupo hidrófilo pendente baseado em óxido de polialquilenos no poliuretano medianto uso de pelo menos um composto que apresenta pelo menos dois grupos isocianato e um grupo hidrófilo pendente baseado em óxido de polialquileno na preparação da resina de poliuretano dispersante.

Na preparação da resina de poliuretano dispersante, a quantidade de compostos que apresentam pelo menos dois grupos reativos com isocianato e um grupo hidrófilo pendente baseado em óxido de polialquileno é selecionada de modo a assegurar que o teor de óxido de polialquileno na resina de poliuretano dispersante seja de pelo menos 45% em peso. Prefe-rencíalmente, a quantidade de óxido de polialquileno na resina de poliureta-no dispersante não excede 80% em peso. É mais preferido que a quantidade de óxido de polialquileno situe-se na faixa de 50 a 70% em peso. A resina de poliuretano dispersante preferencialmente compreende pelo menos dois, mais preferencialmente pelo menos três, grupos laterais pendentes baseados em óxido de polialquileno hidrófilo por molécula.

Exemplos de óxidos de alquileno adequados são óxido de etile-no, óxido de propileno e óxido de butileno. Prefere-se que os grupos laterais baseados em óxido de polialquileno baseiem-se em óxido de etileno ou óxido de propileno ou misturas destes. Até agora, resultados muito bons têm sido obtidos com grupos laterais baseados em óxido de polialquileno, pelo menos 50% em peso, preferencialmente 70% em peso, dos quais baseiam-se em óxido de etileno, calculados sobre o peso total do grupo lateral base- ado em oxido de polialquileno.

Exemplos de compostos reativos com isocianato que apresentam pelo menos dois grupos reativos com isocianato incluem di e poliaminas, di e politióis, aminoálcoois, aminotióis e em particular polióis. Polióis adequados que podem ser usados na preparação do poliuretano incluem dióis e trióis e misturas destes, mas polióis de funcionalidade superior podem também ser usados. Exemplos de polióis de pesos moleculares inferiores incluem etilenoglicol, dietilenoglicol, tetraetilenoglicol, propano-1,2- e -1,3-diol, butano-1,4- e -1,3-diol, hexano-1,6-diol, octano-1,8-diol, neopentilglicol, 1,4-bis-hidroximetilcicloexano, 2-metil-propano-1,3-diol, 2,2,4-trimetilpentano-1,3-diol, dipropilenoglicol, polipropilenoglicóis, dibutílenoglicol, polibutilenogli-cóis, bisfenol A e tetrabromo bisfenol A, dióis baseados em ácidos graxos diméricos, glicerol, pentaeritritol, trimetilolpropano, ditrimetilolpropano, hexa-no-1,2,6-triol, butano-1,2,4-triol, quinitol, manitol, sorbitol, metilglicosídeo, 1,4,3,6-dianidroexitóis, o monoéster de neopentilglicol e ácido hidroxipiválico, bis(hidroxietil)tereftalato, furanodimetanol e os produtos de reação até peso molecular 400 desses polióis com óxido de propileno e/ou óxido de etileno.

Polióis poliméricos orgânicos que podem ser usados na preparação do poliuretano incluem dióis e trióis e misturas destes, mas também polióis de funcionalidade superior podem ser usados, por exemplo como componentes em menor quantidade em mistura com dióis. Os polióis poliméricos adequadamente são selecionados do grupo de poliésteres, poliéster amídas, poliéteres, politioéteres, policarbonatos, poliacetais, poliolefinas e polisiloxanos.

Poliéster polióis que podem ser usados incluem produtos da reação de álcooís poliídricos terminados em hidroxila, tais como etilenoglicol, propilenoglicol, dietilenoglicol, neopentilglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, furanodimetanol, dimetilolcicloexano, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol e misturas destes com ácidos policarboxílicos, especialmente ácidos dicar-boxílicos ou seus derivados formadores de ésteres, por exemplo ácidos suc-cínico, glutárico e adípico, e seus ésteres dimetílicos, anidrido ftálico, anidri-do hexaidroftálico, tereftalato de dimetila e misturas destes. Poliésteres obti- dos pela polimerização de lactonas, por exemplo caprolactona, em conjunto com um poliol, podem também ser usados.

Poliéster amidas podem ser obtidas pela inclusão de aminoálco-ois tal como etanolamina nas misturas de poliesterificação.

Poliéter polióis adequados incluem óxido de polialquilenoglicol, no o óxido de alquileno poderá ser selecionado de unidades de óxido de eti-leno e/ou de óxido de propileno. Entretanto, óxidos de polialquileno glícol introduzem grupos hidrófilos na estrutura principal da resina de poliuretano. Uma quantidade alta demais de óxido de polialquilenoglicol na estrutura principal da resina de poliuretano diminui seu caráter lipófita. A quantidade de óxido de polialquileno glicol limita-sé preferencialmente ao grau em que a estrutura principal de poliuretano permanece essencialmente lipófila. Portanto, a quantidade de óxido de polialquileno glicol preferencialmente situa-se abaixo de 25% em peso do peso total de compostos reativos com isocianato c), mais preferencialmente abaixo de 10% em peso, e ainda mais preferencialmente abaixo de 5% em peso.

Politioéter polióis que podem ser usados incluem produtos obtidos mediante condensação de tiodiglicol isoladamente ou com outros glicóis, ácidos dicarboxílicos, formaldeído, aminoálcoois ou ácidos aminocarboxíli-cos.

Policarbonato polióis incluem produtos obtidos reagindo dióis, tais como 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,4-cicloexano di-metanol, dietilenoglicol ou tetraetilenoglicol, com carbonatos de diarila, por exemplo carbonato de difenila, ou com fosgênio. Resinas de poliuretano que compreendem grupos carbonato são descritos mais pormenorizadamente in WO 01/48106, e são incluídos aqui como referência, Poliolefinopolióis adequados incluem homo e copolímeros de butadieno terminados em hidróxi.

Com resinas dispersantes do estado da técnica que compreendem ligações éster hidrolisáveis na estrutura principal polimérica, são observados problemas de estabilidade a longo prazo de dispersões aquosas que as contêm e flutuação de pH. Acredita-se que esses fenômenos são pelo menos parcialmente devidos à hidrólise de ligações éster na estrutura princi- pal da resina dispersante, causando desintegração da resina dispersante. Verifica-se que instabilidade na dispersão e flutuação de pH estão virtualmente ausentes quando é usada uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção sem ligações éster hidrolisáveis na estrutura principal polimérica. Portanto, em uma modalidade preferida a resina de poliuretano dispersante apresenta uma estrutura principal de resina de poliuretano que é essencialmente livre de ligações éster hidrolisáveis. Isso significa que poliéster polióis preferencialmente não são usados como blocos de construção do dispersante de poliuretano da invenção. Tais resinas dispersantes dão origem a dispersões aquosas particularmente estáveis mesmo por períodos de armazenamento prolongados.

Compostos que apresentam um grupo reativo com isocíanato poderão opcionalmente ser usados na preparação do poliuretano como inter-rompedor de cadeia para limitar o peso molecular do poliuretano. Compostos adequados são bem-conheidos no estado da técnica e incluem monoálcoois, monoaminas e monotióis.

Como mencionado acima, o dispersante de poliuretano da invenção adicionalmente apresenta grupos hidrofóbicos laterais pendentes que se ligam à estrutura principal de poliuretano via ligações covalentes. Grupos hidrofóbicos laterais pendentes são diferentes de grupos hidrófilos laterais pendentes. O termo hidrofóbico descreve a tendência de uma molécula ou grupo molecular não penetrar água ou deixar a fase aquosa, como definido in DIN EN ISO 862: 1995-10. Propriedades hidrofóbicas de moléculas ou grupos ligam-se geralmente à presença de grupos hidrocarboneto. Portanto, em uma modalidade os grupos hidrofóbicos laterais compreendem grupos hidrocarboneto que apresentam pelo menos 4, ou pelo menos 6, ou pelo menos 8, átomos de carbono.

Os grupos hidrocarboneto poderão apresentar um grande número de átomos de carbono, por exemplo quando poliolefinas tais como polieti-leno, polipropileno, polibutileno ou políbutadieno formam os grupos hidrocarboneto. Em tais casos, o número de átomos de carbono poderá ser de até diversas centenas, dependendo do grau de polimerização. Em outros casos, os grupos hidrocarboneto apresentam até 50, ou 30, ou 20, átomos de carbono. Os grupos hidrocarboneto poderão ser saturados. Contudo, também adequados são grupos hidrocarboneto insaturado e grupos hidrocarboneto aromático. Os grupos hidrocarboneto poderão ser lineares, cíclicos ou ramificados. Grupos hidrocarboneto são preferidos. Os grupos hidrofóbicos laterais poderão também conter grupos éster e éter. Como exemplo, grupos Ia-terais baseados em policaprolactona ou em poliésteres baseados em ácidos graxos podem ser mencionados. O número e o peso molecular dos grupos laterais hidrofóbicos e hidrófilos pendentes determinam o equilíbrio hidrófilo/hidrofóbicos do poliure-tano da invenção. A resina de poliuretano dispersante preferencialmente compreende pelo menos dois, mais preferencial mente pelo menos três grupos hidrofóbicos laterais pendentes por molécula. Em uma modalidade, o número de grupos hidrofóbicos laterais ligados à estrutura principal de um polímero de poliuretano é igual ao número de grupos laterais baseados em óxido de polialquileno hidrófilo ligados a ela.

Os grupos hidrofóbicos laterais pendentes podem ser introduzidos no dispersante de poliuretano analogamente aos grupos laterais bsea-dos em óxido de polialquileno hidrófilo descritos acima. Blocos de construção adequados para introdução de grupos hidrofóbicos laterais pendentes no dispersante de poliuretano são compostos que apresentam dois grupos reativos com isocianato e pelo menos um grupo hidrofóbico lateral pendente. Tais compostos poderão, por exemplo, ser preparados mediante reação de um composto hidrofóbico com função epóxido com um composto com função amina. É também possível obter tais compostos mediante reação de um composto não-hidrofóbico com função epóxido com uma amina que apresenta um grupo hidrofóbico. Também adequados são os produtos da reação de um composto hidrofóbico com função epóxido e uma amina que apresenta um grupo hidrofóbico. Nesse caso, um composto que apresenta dois grupos reativos com isocianato e dois grupos hidrofóbicos laterais pendentes é obtido. Em ainda uma outra modalidade, é possível usar o produto da reação de um composto hidrofóbico com função epóxido e uma amina que apresen- ta um grupo óxido de polialquileno hidrófilo. Tal produto de reação apresenta dois grupos reativos com isocianato, um grupo hídrofóbico lateral pendente e um grupo lateral pendente baseado em óxido de polialquileno. Até agora, resultados muito bons têm sido obtidos com o éster glicidílico de ácido ver-sático, comercialmente disponível como Cardura E 10, como composto hi-drofóbico com função epóxido.

Alternativamente, é também possível usar compostos que apresentam dois grupos com função isocianato e pelo menos um grupo hidrofó-bico lateral pendente. A resina de poliuretano dispersante pode ser preparada de maneira convencional reagindo o poliisocianato orgânico com os outros reagen-tes sob condições substancialmente anidras a uma temperatura entre cerca de 30°C e cerca de 130°C até a reação entre os grupos isocianato e os grupos reativos com isocianato estar substancialmente completa. A reação poderá opcionalmente ser catalisada por um catalisador, tal como dilaurato de dibutil estanho. Os reagentes são geralmente usados em proporções que correspondem a uma razão de grupos isocianato para grupos reativos (usualmente hidroxila) com isocianato de cerca de 1:1 a cerca de 6:1, preferencialmente de cerca de 1:1. Se um excesso do poliisocianato orgânico é usado, um prepolímero terminado em isocianato pode ser preparado em uma primeira etapa. Em uma segunda etapa, pelo menos um grupo reativo com composto que contém isocianato pode ser adicionado. A razão molar e a funcionalidade dos materiais de partida usados para a preparação da resina de poliuretano dispersante são adequadamente selecionadas de modo a evitar gelificação do poliuretano e chegar a um peso molecular numérico médio para o poliuretano na faixa de 800 a 100.000. Preferencialmente, o peso molecular numérico médio situa-se na faixa de 1.000 a 50.000, mais preferencialmente de 2.000 a 20.000. Em uma modalidade típica, a estrutura principal de poliuretano da resina é essencialmente linear e preferencialmente lipofílica, apresentando grupos laterais pendentes óxido de polialquileno side hidrófilo. Tais polímeros poderão também ser descritos como polímeros em pente. Eles poderão ser formados de materiais de partida difuncionais e, opcionalmente, monofuncionais. Alternativamente, isocianatos e/ou compostos reativos com isocianato que apresentam uma funcionalidade acima de 2 podem ser incluídos na preparação da resina de poliuretano dispersante, levando a um poliuretano ramificado.

Quando um excesso molar de materiais de partida reativos com isocianato é usado para a preparação da resina de poliuretano dispersante, um poliuretano que apresenta grupos de extremidade reativos com isocianato, tais como grupos hidroxila, é obtido. Uma resina de poliuretano dispersante que apresenta grupos hidroxila é preferida, por exemplo um dispersante de poliuretano que apresenta um valor de hidroxilas na faixa de 2 a 100 mg KOH/g, preferencialmente na faixa de 5 a 50 mg KOH/g. O dispersante de poliuretano poderá compreender grupos amina terciária. O valor de aminas terciárias do dispersante de poliuretano adequadamente não excede 50 mg KOH/g. Preferencialmente, o valor de aminas terciárias situa-se na faixa de 2 a 30 mg KOH/g, com base na matéria não-volátil da resina de poliuretano dispersante. Grupos aminas terciárias são adequadamente introduzidos no poliuretano por meio de di ou poliisocíana-tos com função amna terciária ou por meio de compostos reativos com isocianato com função amina terciária. Compostos reativos com isocianato com função amina terciária particularmente adequados são compostos de acordo com a fórmula (II). Entretanto, outros compostos reativos com isocianato com função amina terciária podem ser empregados também, por exemplo dióis com função amina terciária.

Prefere-se adicionalmente que pelo menos uma parte dos grupos amina terciária presentes na resina de poliuretano dispersante seja neutralizada com um agente de neutralização ácido. Agentes de neutralização ácidos adequados são ácidos minerais, bem como ácidos orgânicos, ácidos carboxílicos sendo preferidos. Um agente de neutralização ácido particularmente preferido é ácido acético.

Em ainda uma outra modalidade, a resina de poliuretano dispersante compreende grupos aniônicos ou grupos capazes de formar ânions. Exemplos típicos de grupos capazes de formar ânions são grupos ácido car- boxílico, grupos ácido sulfônico e grupos ácido fosfórico ou fosforoso. Tais grupos podem ser introduzidos na resina de poliuretano dispersante por compostos reativos com isocianato que compreendem grupos aniônicos ou grupos capazes de formar ânions. Ácido dimetilol propiônico e dióis com função sulfonato podem ser mencionados como exemplos típicos. A formação de grupos aniônicos pode ser realizada antes ou após preparação do poliuretano. Tipicamente, grupos aniônicos são formados tratando os grupos capazes de formar ânions com um agente de neutralização básico, tal como amônia ou uma amina, ou hidróxidos de metais alcalinos. A resina de poliuretano dispersante pode ser usada sob várias formas físicas. Quando a resina dispersante é de baixo peso molecular ou de baixa viscosidade ou destina-se a ser aplicada a temperatura elevada, poderá ser apropriado usar a resina pura, ou usá-la como material fundido ou como pó. Alternativamente, é possível usar a resina de poliuretano dispersante na forma de uma solução em um solvente orgânico. É preferido usar a resina de poliuretano dispersante em um meio de veículo aquoso, tai como uma solução ou dispersão aquosa. Soluções aquosas são particularmente preferidas. A invenção também se refere a uma composição que compreende a resina de poliuretano dispersante e partículas.

Em uma modalidade da composição, as partículas são partículas de pigmento. Composições que compreendem uma alta proporção de pigmento, isto é, concentrados de pigmento, são preferidas, porque tais composições são particularmente eficazes em proporcionar cor e ocultação a tintas. Os concentrados de pigmento geralmente compreendem 5 a 85% em peso, preferencialmente 20 a 75% em peso, de pigmento, com base no peso total do concentrado de pigmento. A composição adequadamente compreende até 150% em peso, preferencialmente de 1 a 100% em peso, e ainda mais preferencialmente de 2 a 50% em peso, da resina de poliuretano dispersante da invenção, calculado sobre o peso do pigmento. A quantidade mais adequada de resina de poliuretano dispersante depende, entre outros, do tipo particular de pigmento a ser disperso. A mistura poderá opcionalmente compreender outros aditivos conhecidos, tais como agentes dispersantes adicionais, agentes antiespu-mantes e /ou aglutinantes poliméricos ou oligoméricos. A composição poderá ser uma composição líquida que compreende um diluente orgânico e/ou aquoso. Também concentrados secos de pigmento podem ser usados, por exemplo na forma de pós, péletes ou comprimidos. O concentrado de pigmento pode ser parte de um sistema modular para preparação de uma composição de revestimento pigmentada. Tal sistema modular poderá, por exemplo, compreende um ou mais concentrados de pigmento como módulo de tintagem, um módulo de aglutinante e um módulo de redutor. As composições de revestimento-base mencionadas abaixo podem adequadamente ser preparadas misturando os módulos desse sistema modular.

Os concentrados de pigmento ou pastas de tintagem podem ser obtidos por um processo em que uma mistura líquida que compreende um pigmento, a resina de poliuretano dispersante da invenção e, opcionalmente, um diluente líquido são submetidos a força de cisalhamento. A resina de pigmento dispersante da invenção pode ser usada em combinação com um ou mais outros auxiliares e/ou tensoativos de dispersão de pigmentos. Exemplos de equipamento adequado para realizar o processo são moinhos de contas, moinhos de jato, moinhos ultra-sônicos, moinhos de cesto, moinhos a cilindros e dissolvedores de alta velocidade. Pigmentos inorgânicos ou orgânicos ou misturas destes poderão ser usados. Preferencialmente, água é usada como diluente líquido. Em vez de água ou além de água, solventes orgânicos poderão ser usados, tais como glicóis ou éteres glicólicos, por exemplo etilenoglicol ou homólogos superiores deste, ou éter etilenoglicol mono-n-butílico. A resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção pode também ser usada para a preparação de pigmento para misturar.

Em uma modalidade, a composição de acordo com a invenção é uma preparação de pigmento sólida que compreende um pigmento e a resi- na de poliuretano dispersante, em que a composição compreende pelo menos 35% em peso de pelo menos um pigmento e no máximo 65% em peso de resina dispersante, calculado sobre o peso combinado de pigmento e resina dispersante. A preparação de pigmento da invenção pode ser usada como uma preparação de pigmento para misturar, levando a composições de revestimento com pigmentos estavelmente dispersos. A preparação de pigmento pode ser facilmente incorporada em composições de revestimento em que os pigmentos são estavelmente dispersos. Adicionalmente, é possível preparar a preparação de pigmento com uma ampla faixa de pigmentos. A preparação de pigmento permite a preparação de tinta que apresenta excelentes propriedades e estabilidade, especialmente no caso de pigmentos difíceis de dispersar e estabilizar. A preparação de pigmento da invenção poderá compreender um pigmento inorgânico ou orgânico. Alternativamente, a preparação de pigmento poderá compreender uma pluralidade de pigmentos diferentes, por exemplo dois ou mais pigmentos inorgânicos, dois ou mais pigmentos orgânicos ou uma mistura de um ou mais pigmentos inorgânicos e um ou mais pigmentos orgânicos.

As partículas de pigmento na composição estão geraimente presentes sob forma finamente dividida. Consequentemente, os pigmentos tipicamente apresentam tamanhos médios de partículas na faixa de 50 nm a 5.000 nm. Preferencialmente, o tamanho médio das partículas é de pelo menos 80 nm, mais preferencialmente de pelo menos 100 nm. É preferível que o tamanho médio das partículas seja de no máximo 3.000 nm, mais preferencialmente de no máximo 1.500 nm e ainda mais preferencialmente de no máximo 1.000 nm. O tamanho médio das partículas de pigmento na preparação pode, por exemplo, ser determinado por microscopia eletrônica. Uma vez que o tamanho médio das partículas de pigmento na preparação é essencialmente o mesmo tamanho médio das partículas de pigmento após serem agitados em um líquido, é também possível misturar a preparação de pigmento com um meio líquido e determinar o tamanho médio das partículas de pigmento por espalhamento dinâmico de luz.

Os pigmentos orgânicos tipicamente são pigmentos orgânicos cromáticos e negros. Os pigmentos inorgânicos podem igualmente ser pigmentos coloridos (pigmentos cromáticos, negros e brancos), bem como pigmentos de brilho e os pigmentos inorgânicos que são tipicamente usados como cargas.

Exemplos de pigmentos orgânicos coloridos adequados são: monoazopigmentos: Pigmento Marrom I.C. 25; Pigmentos Laranjas I.C. 5, 13, 36, 38, 64 e 67; Pigmentos Vermelhos I.C. 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12, 17, 22, 23, 31, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 51:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:3, 57:1, 58:2, 58:4, 63, 112, 146, 148, 170, 175, 184, 185, 187, 191:1,208, 210, 245, 247 e 251; Pigmentos Amarelos I.C. 1, 3, 62, 65, 73, 74, 97, 120, 151, 154, 168, 181, 183 e 191; Pigmento Violeta I.C. 32; diazopígmentos: Pigmentos Laranjas I.C. 16, 34, 44 e 72; Pigmentos Amarelos I.C. 12, 13, 14, 16, 17, 81,83, 106, 113, 126, 127, 155, 174, 176, 180 e 188; pigmentos de diazocondensação: Pigmentos Amarelos I.C. 93, 95 e 128; Pigmentos Vermelhos I.C. 144, 166, 214, 220, 221,242 e 262; Pigmentos Marrons I.C. 23 e 41; pigmentos de antantrona: Pigmento Vermelho I.C. 168; pigmentos de antraquinona: Pigmentos Amarelos I.C. 147, 177 e 199; Pigmento Violeta I.C. 31; pigmentos de antrapirimidina: Pigmento Amarelo I.C. 108; pigmentos de quinacridona: Pigmentos Laranjas 48 e 49; Pigmentos Vermelhos I.C. 122, 202, 206 e 209; Pigmento Violeta I.C. 19; pigmentos de quinoftalona: Pigmento Amarelo I.C. 138; pigmentos de dicetopirrolpirrol: Pigmentos Laranjas I.C. 71,73 e 81; Pigmentos Vermelhos I.C. 254, 255, 264, 270 e 272; pigmentos de dioxazina: Pigmentos Violetas I.C. 23 e 37; Pigmento Azul I.C. 80; pigmentos de flavantrona: Pigmento Amarelo I.C. 24; pigmentos de indantrona: Pigmentos Azuis I.C. 60 e 64; pigmentos de isoindolina;

Pigmentos Laranjas I.C. 61 e 69; Pigmentos Vermelho I.C. 260; Pigmentos Amarelos I.C. 139 e 185; pigmentos de isoindolinona: Pigmentos Amarelos I.C. 109, 110 e 173; pigmentos de ísoviolantrona: Pigmento Violeta I.C. 31; pigmentos de complexos de metais: Pigmento Vermelho I.C. 257; Pigmentos Amarelos I.C. 117, 129, 150,153 e 177; Pigmento Verde I.C. 8; pigmentos de perinona: Pigmento Laranja I.C. 43; Pigmento Vermelho I.C. 194; pigmentos de perileno: Pigmentos Negros I.C. 31 e 32; Pigmentos Vermelhos I.C. 123, 149, 178, 179,190 e 224; Pigmento Violeta I.C. 29; pigmentos de ftalocianina: Pigmentos Azuis I.C. 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6 e 16; Pigmentos Verdes I.C. 7 e 36; pigmentos de pirantrona;

Pigmento Laranja I.C. 51; Pigmento Vermelho I.C. 216; pigmentos de pirazolquinazolona: Pigmento Laranja I.C. 67; Pigmento Vermelho I.C. 251; pigmentos de tioíndigo: Pigmentos Vermelhos I.C. 88 e 181; Pigmento Violeta i.C. 38; pigmentos de triarilcarbônio: Pigmentos Azuis I.C. 1, 61 e 62; Pigmento Verde I.C. 1; Pigmentos Vermelhos I.C. 81,81:1 e 169; Pigmentos Violetas I.C. 1, 2, 3 e 27; Pigmento Negro I.C. 1 (negro de anilina); Pigmento Amarelo I.C. 101 (amarelo de aldazina); Pigmento Marrom I.C. 22.

Exemplos de pigmentos inorgânicos coloridos adequados são: pigmentos brancos: dióxido de titânio (Pigmento Branco I.C. 6), branco de zinco, óxido de zinco grau pigmento; sulfeto de zinco, litopona; pigmentos negros: negro de óxido de ferro (Pigmento Negro I.C. 11), negro de ferro manganês, negro de espinela (Pigmento Negro I.C. 27); negro-de-fumo (Pigmento Negro I.C. 7); pigmentos cromáticos: óxido de cromo, verde de óxido de cromo hidratado; verde de cromo (Pigmento Verde I.C. 48); verde de cobalto (Pigmento Verde I.C. 50); verde ultramarino; azul de cobalto (Pigmentos Azuis I.C. 28 e 36; Pigmento Azul I.C. 72); azul ultramarino; azul de manganês; violeta ultramarino; violeta de cobalto; violeta de manganês; óxido de ferro vermelho (Pigmento Vermelho I.C. 101); sulfosseleneto de cádmio (Pigmento Vermelho I.C. 108); sulfeto de cério (Pigmento Vermelho I.C. 265); vermelho de molibdato (Pigmento Vermelho I.C. 104); vermelho ultramarino; óxido de ferro marrom (Pigmentos Marrons I.C. 6 e 7), marrom misto, fases de espinela e fases de coríndon (Pigmentos Marrons I.C. 29, 31, 33, 34, 35, 37, 39 e 40), amarelo de cromo-titânio (Pigmento Marrom I.C. 24), laranja de cromo; sulfeto de cério (Pigmento Laranja I.C. 75); óxido de ferro amarelo (Pigmento Amarelo I.C. 42); amarelo de níquel-titânio (Pigmento Amarelo I.C. 53; Pigmentos Amarelos I.C. 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164 e 189); amarelo de cromo-titânio; fases de espinela (Pigmento Amarelo I.C. 119); sulfeto de cádmio e sulfeto de cádmio-zinco (Pigmentos Amarelos I.C. 37 e 35); amarelo de cromo (Pigmento Amarelo I.C. 34); vanadato de bismuto (Pigmento Amarelo I.C. 184).

Exemplos de pigmentos inorgânicos tipicamente usados como cargas são dióxido de silício transparente, quartzo moído, óxido de alumínio, hidróxido de alumínio, micas naturais, giz natural e precipitado e sulfato de bário.

Pigmentos de brilho são pigmentos perfilados em plaquetas que apresentam uma construção monofáslca ou polifásica cuja eficácia de cor é marcada pela interação de fenômenos de interferência, reflexão e absorção. Exemplos são plaquetas de alumínio e alumínio, óxido de ferro e plaquetas de mica que transportam uma ou mais camadas, especialmente de óxidos de metais.

Como mencionado acima, a preparação de pigmento da invenção compreende como ingredientes essenciais um pigmento e uma resina dispersante. Quando sólida, a composição adequadamente compreende pelo menos 35% em peso de pelo menos um pigmento e no máximo 65% em peso de resina dispersante, calculado sobre o peso combinado de pigmento e de resina dispersante. Quando o pigmento na preparação é negro-de-fumo, prefere-se que o teor de negro-de-fumo na preparação de pigmento situe-se na parte inferior da faixa descrita. Assim, quando o pigmento é negro-de-fumo, a preparação de pigmento preferencialmente compreende pelo menos 40% em peso, mais preferencialmente pelo menos 45% em peso, de negro-de-fumo e no máximo 60% em peso, preferencialmente no máximo 55% em peso, de resina dispersante, calculado sobre o peso combinado de pigmento e resina dispersante. Com outros pigmentos, a preparação de pigmento geralmente compreende pelo menos 60% em peso, preferencialmente pelo menos 64% em peso, mais preferencialmente pelo menos 68% em peso e ainda mais preferencialmente pelo menos 70% em peso, de pelo menos um pigmento e no máximo 40% em peso, preferencialmente no máximo 36% em peso, mais preferencialmente no máximo 32% em peso e ainda mais preferencialmente no máximo 30% em peso, de resina dispersante, calculado sobre o peso combinado de pigmento e resina dispersante. Em uma modalidade particularmente preferida, as razões ponderais acima mencionadas de pigmento e resina dispersante também aplicam-se quando cal- culadas sobre o peso total da preparação de pigmento. A preparação de pigmento poderá adicionalmente compreender outros ingredientes, aditivos ou auxiliares comumente usados em preparações de pigmentos, tais como solventes orgânicos, agentes umectantes, agentes antiespumantes, estabilizantes térmicos, estabilizantes de luz, antio-xidantes e outros auxiliares de dispersões de pigmentos e/ou tensoativos.

Em uma modalidade, a preparação de pigmento da invenção é um pó de escoamento livre que é adequado para uso como pigmento para misturar. Também concentrados sólidos compactados de pigmento podem ser usados, por exemplo na forma de péletes ou comprimidos. A invenção adicionalmente refere-se a um processo para a preparação de uma preparação de pigmento, o qual compreende as etapas de a) agitar uma composição que compreende um pigmento e a resina dispersante de acordo com a invenção, opcionalmente com adição de água ou diluente orgânico, para formar uma pasta fluida fluidizada de pigmento, b) opcionalmente, moer a pasta fluida e c) secar essa pasta fluida.

Como mencionado acima em relação à preparação de pigmento, o pigmento usado no processo pode ser um pigmento orgânico ou inorgânico. É também possível usar uma mistura de pigmentos, por exemplo uma mistura de dois ou mais pigmentos inorgânicos, uma mistura de dois ou mais pigmentos orgânicos, ou uma mistura pigmentos inorgânicos e orgânicos. É possível usar uma grande variedade de pigmentos no processo. Os pigmentos podem ser introduzidos no processo como pigmentos padrões secos. A etapa de moagem serve para romper aglomerados e obter o tamanho de partículas de pigmento exigido. Pigmentos orgânicos são também disponíveis como chamadas tortas de prensa. Pigmentos orgânicos, quando sintetizados, estão na forma de cristais muito pequenos, chamados partículas primárias. O objetivo de síntese de pigmentos é produzir partículas primárias de um tamanho que otimize propriedades de aplicação de pigmentos tais como resistência, tom e brilho da cor, transparência e opacidade e proprie- dades de fluxo. A torta de prensa contém o pigmento essencialmente nessa forma desagregada. Portanto, menos energia é exigida para romper aglomerados e obter o tamanho de partículas de pigmento exigido. Durante secagem da torta de prensa de pigmento na ausência de resina dispersante, partículas primárias irão unir-se para formar agregados e aglomerados. Portanto, quando um pigmento orgânico é utilizado no processo, é possível e preferido usar o pigmento orgânico na forma de uma torta de prensa de pigmento. Quando tortas de prensa de pigmento são utilizadas, agitação simples da pasta fluida de pigmento fluidizada poderá ser suficiente para obter o tamanho de partículas de pigmento exigido. Moagem da pasta fluida poderá ser redundante nesses casos.

Quando líquido adicional é exigido para fluidizar a mistura de pigmentos e resina dispersante, prefere-se que o líquido seja água. Em vez de água ou além de água, solventes orgânicos poderão ser usados, tais como glicóis ou éteres glicólicos, por exemplo etilenoglicol ou homólogos superiores destes ou éter etilenoglicol mono-n-butílico. A etapa de moagem opcional pode ser realizada utilizando equipamento de moagem bem-conheido usualmente empregado para reduzir o tamanho das partículas de pigmento. Exemplos de equipamento adequado para realizar o processo são moinhos de contas, moinhos de jato, moinhos ultra-sônicos, moinhos de cesto, moinhos a cilindros e dissolvedores de alta velocidade. A moagem é geralmente continuada até o tamanho médio das partículas situar-se na faixa de 50 nm a 5.000 nm. Preferencialmente, o tamanho médio das partículas é de pelo menos 80 nm, mais preferencialmente de pelo menos 100 nm. É preferível que o tamanho médio das partículas seja de no máximo 3.000 nm, mais preferencialmente de no máximo 1.500 nm e ainda mais preferencialmente de no máximo 1.000 nm.

Exemplos de métodos adequados de secagem são granulação por pulverização e secagem em leito fluidizado, secagem por pulverização, secagem em um secador a pás, evaporação e subseqüente trituração e secagem por congelamento. O método de secagem selecionado poderá influenciar no tamanho das partículas das preparações de pigmentos da presen- te invenção. A etapa de secagem é preferencialmente realizada por secagem por congelamento ou por secagem por pulverização.

Granulação por pulverização e em leito fluidizado poderá produzir grânulos grosseiramente divididos que apresentam tamanho médio de partículas de 50 a 5.000 pm e especialmente de 100 a 1.000 pm. Dependendo das condições de processo, secagem por pulverização poderá também produzir preparações de pigmentos finamente divididos. Secagem por pulverização tipicamente produz grânulos que apresentam tamanho médio de partículas < 20 pm. Preparações finamente divididas são também obteníveis por secagem em um secador a pás e por evaporação com subsequente moagem. O teor de umidade residual da preparação de pigmento seca obtida pode variar significativamente, contanto que a preparação seca seja uma preparação sólida. O teor de umidade residual poderá, por exemplo, ser de 15% em peso, calculado sobre o peso total da preparação de pigmento. Geralmente, o teor de umidade residual não excede 15% em peso, preferencialmente não excede 12% em peso. Em muitos casos, o teor de umidade residual é até menor que 5% em peso. Quando a preparação de pigmento destina-se a uso em sistemas não-aquosos, um baixo teor de umidade residual é particularmente preferido, por exemplo menos de 2% em peso.

As preparações de pigmentos da presente invenção são notáveis em uso por suas excelentes propriedades de cor, especialmente com relação a resistência de cor, brilho, matiz e poder de ocultação, e especialmente por suas características de mistura, isto é, elas podem ser dispersas em meios de aplicação com uma entrada mínima de energia, simplesmente agitando ou sacudindo as preparações.

As preparações de pigmentos da presente invenção adicionalmente apresentam as seguintes vantagens: elas apresentam um alto teor de pigmentos, exibe estabilidade muito boa sob armazenamento, são tanto econômica quanto ecologicamente vantajosas com relação a embalagem, armazenamento e transporte e são mais flexíveis em uso.

As preparações de pigmentos da presente invenção são muito úteis para pigmentar materiais orgânicos e inorgânicos macromoleculares de qualquer espécie. Meios de aplicação líquidos neste contexto podem ser puramente aquosos, compreender misturas de água e solventes orgânicos, por exemplo álcoois, ou serem baseados exclusivamente em solventes orgânicos, tais como álcoois, éteres glicólicos, cetonas, por exemplo metil etil cetona, amidas, por exemplo N-metil pirrolidona e dimetil formamida, éste-res, por exemplo acetato de etila, acetato de butila e acetato de metoxipropi-la, ou hidrocarbonetos aromáticos ou alifáticos, por exemplo xileno, óleo mineral e álcoois minerais.

Exemplos de materiais que podem ser pigmentados com as preparações de pigmentos da presente invenção incluem: revestimentos, por exemplo revestimentos arquitetônicos, revestimentos industriais, revestimentos automotivos, revestimentos curáveis por meio de radiação, revestimentos com pó; tintas, incluindo tintas para exteriores de construção e interiores de construção, por exemplo tintas para madeira, lavagens com cal, têmperas, tintas em emulsão; tintas para impressão à base de solvente, por exemplo tintas para impressão offset, tintas para impressão flexográfica, tintas para impressão em baixo-relevo à base de tolueno, tintas para impressão têxtil, tintas para impressão curáveis por meio de radiação; tintas à base de água, incluindo tintas para jato de tinta; filtros de cor; materiais de construção (água é tipicamente adicionada somente após o material de construção e a preparação de pigmento terem sido misturados a seco), por exemplo sistemas de reboco de silicato, cimento, concreto, argamassa, gesso; betume, calafates; materiais celulósicos, por exemplo papel, papelão, cartolina, madeira e base de madeira, que podem ser revestidos ou acabados de outra maneira; adesivos; colóides poliméricos protetores formadores de filme como usado, por exemplo, na indústria farmacêutica; artigos cosméticos; plásticos; e detergentes.

As preparações de pigmentos da presente invenção são partícu-larmente úteis como componentes de mistura em sistemas de mistura ou combinação de cores. Devido às suas características de mistura, elas podem ser usadas diretamente como sólido para esse fim. Se desejado, contu- do, elas poderão também ser primeiro convertidas em cores-base, vernizes para mistura e cores para tintagem (especiaimente em cores que apresentam um alto teor de sólidos, "cores HS"), ou então pastas para tintagem mais altamente pigmentadas, que por conseguinte constituem os componentes do sistema de mistura. A combinação do matiz desejado e, portanto, da mistura dos componentes de cores pode ser efetuada visualmente via um sistema de cartões de cores sob um número muito grande de gradações de matizes baseadas em padrões de cores, tais como RAL, BS e NCS, ou preferencialmente sob controle por computador, por meio do que um número ilimitado de matizes torna-se acessível {"combinação de cores por computador"). A invenção refere-se adicionalmente a uma composição de revestimento que compreende pelo menos um aglutinante orgânico formador de filme que é diferente da resina de poliuretano dispersante, pelo menos um pigmento e uma resina de pimentos dispersante, em que a resina de pigmento dispersante é a resina de poliuretano dispersante como descrito acima. Prefere-se que a composição de revestimento seja uma composição de revestimento aquosa. A composição de revestimento poderá, por exemplo, ser uma composição de revestimento-base, preferencialmente uma composição de revestimento-base aquosa. Composições de revestimento-base são composições de revestimento que conferem cor e/ou efeito que são usadas em sistemas de verniz multicamada que apresentam um revestimento superior transparente. Tais sistemas de verniz multicamada são fre-qüentemente utilizados para proteger e decorar veículos motorizados e veículos de transporte grandes. A composição de revestimento poderá adicionalmente compreender outros ingredientes, aditivos ou auxiliares comumen-te usados em composições de revestimento, tais como corantes, agentes de nivelamento, solventes orgânicos, agentes umectantes, agentes anticrate-ramento, agentes antiespumantes, agentes antiarqueamento, estabilizantes térmicos, estabilizantes contra a ação da luz, absorvedores de UV, antioxi-dantes e cargas. É também possível usar a resina de pigmento dispersante da invenção em combinação com um ou mais outros auxiliares de dispersão de pigmentos e/ou tensoativos. A resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção é também adequada para dispersar resinas hidrofóbicas em sistemas aquo-sos. Portanto, a invenção também se refere ao uso do dispersante em um processo para dispersar resinas hidrofóbicas em um sistema aquoso e a uma composição aquosa que compreende a resina de poliuretano dispersante e pelo menos uma resina hidrofóbica dispersa. Tal composição pode vantajosamente ser usada como um componente de aglutinante em uma composição de revestimento aquosa de dois componentes. A resina de poliuretano dispersante poderá também ser usada para dispersar outros materiais hidrofóbicos e/ou difíceis de dispersar em água. Exemplos desses materiais são aditivos e materiais auxiliares, tais como catalisadores, absorvedores de UV e estabilizantes contra a ação da luz.

Exemplos Matérias-primas usadas: Jeffamine M 1000 Amina baseada em óxido de polialquileno da Huntsman Cardura E10 Éster glicidílico de ácido versático da Resolution Performance Products Tegomer D 3403 Diol que apresenta um grupo lateral baseado em óxido de polialquileno da Tego Chemie Service GmbH Tegomer D 3123 Diol que apresenta um grupo lateral baseado em óxido de polialquileno da Tego Chemie Service GmbH Prípol 2033 Dímero diol baseado em ácido graxo da Uniqema Autowave Sistema de revestimento-base modular à base de água da Akzo Nobel Car Refinishes Autowave 665 Módulo-base transparente de Autowave compreendendo uma mistura de dispersões de poliuretano e resina acrílica da Akzo Nobel Car Refinishes Autowave 666 Módulo-base transparente de Autowave compreendendo uma dispersão de resina acrílica da Akzo Nobel Car Refinishes Autowave 357 Módulo de toner vermelho de Autowave da Akzo Nobel Car Refinishes Autowave 00 Módulo de toner branco de Autowave da Akzo Nobel Car Refinishes Métodos gerais: O teor de sólidos das composições foi determinado medindo a perda de peso após aquecer uma amostra a 140°C por 30 minutos.

As viscosidades foram determinadas com um viscosímetro Brookfield.

Os pesos moleculares foram determinados por cromatografia por exclusão de tamanhos usando poliestireno como padrão. A finura das dispersões de pigmentos foi determinada com um calibre de Hegman. O valor de finura registrado em pm representa as maiores partículas encontradas na amostra. A floculação dos pigmentos foi determinada por comparação microscópica com amostras de referência da mesma classe de pigmentos. Os resultados são registrados em uma escala de 0 a 10, em que 0 indica floculação muito severa e 10 indica falta de floculação. A transparência das amostras foi determinada mediante determinação da transmissão de luz de amostras em cadinhos. Os resultados são registrados em % de transmissão de luz. O brilho foi determinado com um medidor de brilho Byk-Gardner e os resultados são registrados em unidades de brilho.

Os valores de saturação (C*) foram determinados de acordo com o sistema CIE LCh.

Exemplo 1 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção.

Em um recipiente de reação equipado com um agitador, um ter-mopar, uma camisa de aquecimento, um condensador de refluxo e um funil de gotejamento foram colocados 347,5 g de Jeffamine M 1000. O conteúdo do recipiente foi aquecido a 120°C sob uma manta de nitrogênio e durante um período de 30 minutos 138,5 g de Cardura E 10 foram adicionados por meio do funil de gotejamento. O conteúdo do recipiente de reação foi mantido sob uma temperatura de 120°C por 4 horas e posteriormente deixado resfriar à temperatura ambiente. Em seguida, os seguintes componentes foram adicionados no recipiente de reação: 20,2 g de 1,4-cicloexanodimetanol 7,3 g de neopentilglicol 62,0 g de 2-butanona 104,8 g de 4,4’-diisocianatodicicloexilmetano, A mistura reacíonal foi aquecida a 120°C e mantida nessa temperatura por 2 horas. Quatro gotas de dilaurato de dibutil estanho foram adicionadas e a mistura reacional mantida a 120°C por 2 horas adicionais. Sub-seqüentemente, a 2-butanona foi destilada sob pressão reduzida. A mistura reacional foi deixada resfriar a 100°C e nessa temperatura 13,1 g de uma solução aquosa de ácido acético 10% em peso foram adicionados. Subse-qüentemente, 1,575 g de água desmineralizada foram adicionados por um período de 3 horas sob resfriamento gradual à temperatura ambiente. Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante em água foi obtida. O teor de oxido de alquileno da resina foi de 56,2% em peso, o teor de óxido de etileno, de 48,5% em peso. O teor de amina terciária foi de 0,38 mmol/g.

Exemplo 2 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção.

Uma resina de poliuretano foi preparada de acordo com o procedimento descrito acima para o exemplo 1 a partir dos seguintes materiais de partida: 710,8 g de Jeffamine M 1000 302,2 g de Cardura E 10 58,1 g de 1,4-cicloexano dimethanol 125.0 g de 2-butanona 187.0 g de diisocianato de isoforona 8 gotas de dilaurato de dibutil estanho 3.082 g de água desmineralizada. - Não se adicionou ácido acético ao poliuretano. Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante não-iônica em água foi obtida. O teor de óxido de alquileno da resina foi de 56,3% em peso, o teor de óxido de etileno, de 48,8% em peso. O teor de amina terciária foi de 24,7 mg KOH/g.

Exemplo 3 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção.

Uma resina de poliuretano foi preparada de acordo com o procedimento descrito acima para o exemplo 1 a partir dos seguintes materiais de partida: 726.2 g de Jeffamine M 1000 253,4 g de Cardura E 10 66.2 g de 1,4-cicloexanodimetanol 125.0 g de 2-butanona 204.0 g de diísocianato de isoforona 8 gotas de dilaurato de dibutil estanho 3.082 g de água desmineralizada 25 g de uma solução aquosa de ácido acético 10% em peso.

Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante em água foi obtida. O teor de óxido de alquileno da resina foi de 58,1% em peso, o teor de óxido de etileno, de 50,2% em peso. O teor de amina terciária foi de 15,1 mg KOH/g.

Exemplo 4 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção.

Em um recipiente de reação equipado com um agitador, um ter-mopar, uma camisa de aquecimento, um condensador de refluxo e um funil de gotejamento foram colocados 778,8 g (0,74 mol) de Jeffamine M 1000. O conteúdo do recipiente foi aquecido a 120°C sob uma manta de nitrogênio e durante um período de 30 minutos 181,1 g (0,74 mol) de Cardura E 10 foram adicionados por meio de um funil de gotejamento. Subseqüentemente, o conteúdo do recipiente de reação foi mantido a 120°C por 4 horas e posteriormente deixado resfriar a temperatura ambiente. Em seguida, os seguintes componentes foram adicionados ao recipiente de reação: 71.0 g de 1,4-cícloexanodímetanol 125.0 g de 2-butanona. A mistura foi aquecida a 65°C e nessa temperatura 218,0 g de diisocianato de isoforona foram adicionados. A mistura reacional foi aquecida a 120°C e mantida nessa temperatura por 2 horas. Em seguida, 4 gotas de diiaurato de dibutil estanho foram adicionadas e a mistura reacional mantida a 120°C por 2 horas adicionais. Subseqüentemente, a 2-butanona foi destilada sob pressão reduzida e 3,060 g de água desmineralizada foram adicionados por um período de 3 horas sob resfriamento gradual à temperatura ambiente. Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersan-te não-iônica em água foi obtida. O teor de oxido de alquileno da resina foi de 62,3% em peso, o teor de óxido de etileno, de 53,8% em peso. O teor de amina terciária foi de 5,6 mg KOH/g.

Exemplo 5 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção. A resina de poliuretano foi preparada de acordo com o procedimento descrito acima para o exemplo 1 a partir dos seguintes materiais de partida: 711,1 g de Jeffamine M 1000 302,3 g de Cardura E 10 50,8 g de 1,4-cicloexanodimetanol 6,7 g de ácido dimetilolpropiônico 125.0 g de 2-butanona 179.0 g de diisocianato de isoforona 8 gotas de diiaurato de dibutil estanho 3,060 g de água desmineralizada. Não se adicionou ácido acético ao poliuretano. Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante em água foi obtida. O teor de óxido de alquileno da resina foi de 56,9% em peso, o teor de óxido de etileno, de 49,1% em peso. O teor de amina terciária foi de 2,24 mg KOH/g, o teor de ácido carboxílico/carboxilato foi de 0,04 mmol/g.

Exemplo 6 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção.

Uma resina de poliuretano foi preparada de acordo com o procedimento descrito acima para o exemplo 5 a partir dos seguintes materiais de partida: 711.4 g de Jeffamine M 1000 302.4 g de Cardura E 10 43.5 g de 1,4-cic!oexanodimetanol 13.5 g de ácido dimetilolpropiônico 125.0 g de 2-butanona 179.1 g de diisocianato de isoforona 8 gotas de dilaurato de dibutil estanho 3,060 g de água desmineralizada.

Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante em água foi obtida. O teor de óxido de alquileno da resina foi de 56,9% em peso, o teor de óxido de etileno foi de 49,1% em peso. O teor de amina terciária foi de 22,4 mg KOH/g, o teor de ácido carboxílico/carboxilato foi de 4,5 mg KOH/g.

Exemplo 7 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção.

Uma resina de poliuretano foi preparada de acordo com o procedimento descrito acima para o exemplo 5 a partir dos seguintes materiais de partida: 707,0 g de Jeffamine M 1000 300,6 g de Cardura E 10 108.2 de Pripol 2033 125.0 g de 2-butanona 133,5 g de diisocianato de isoforona 8 gotas de dilaurato de dibutil estanho 3,060 g de água desmineralizada.

Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante em água foi obtida. O teor de óxido de alquileno da resina foi de 56,6% em peso, o teor de óxido de etileno, de 48,9% em peso. O teor de amina terciária foi de 22,4 mg KOH/g.

Exemplo 8 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com a invenção.

Em um recipiente de reação equipado conforme acima para o exemplo 1 foram colocados 686.4 g de Tegomer D 3403 348.4 g do produto de reação de 1 mol de cicloexilamina e 2 mois de Cardura E 10 125.0 g de 2-butanona.

Esses componentes foram agitados até se tornarem homogêneos e 215,2 g de diisocianato de isoforona foram adicionados. A mistura reacionai foi aquecida a 120°C sob uma manta de nitrogênio e mantida nessa temperatura por 2 horas. Subseqüentemente, 8 gotas de dilaurato de dibutil estanho foram adicionadas à mistura reacionai e a reação foi continuada por outras 2 horas a 120°C. Em seguida, 2-butanona foi destilada sob pressão reduzida e 2,331 g de água desmineralizada foram adicionados por um período de 3 horas com resfriamento gradual à temperatura ambiente. Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante não-iônica em água foi obtida. O teor de óxido de etileno da resina foi de 54% em peso. O teor de amina terciária foi de 25,8 mg KOH/g.

Exemplo Comparativo A

Preparação de uma resina de poliuretano dispersante comparativa de acordo com WO 97/19120.

Em um recipiente de reação equipado como acima foram colocados 368,8 g de Tegomer D 3403, 507,5 g de álcool oleílico, 456,9 g de um sulfossuccinato diol que é o produto de reação de 1 mol de ácido maléico, 2 mois de Cardura® E 10 e 1 mol de NaHSOe e 196,0 g de 2-butanona. Os componentes foram misturados e 420,5 g de diisocianato de isoforona foram adicionados por meio de um funil de gotejamento. A mistura foi aquecida a 120°C e mantida nessa temperatura por 2 horas. Em seguida, 0,5 g de dilau-rato de dibutil estanho foi adicionado e a reação continuada por outras 2 horas a 120°C. A temperatura foi por conseguinte baixada para 90°C e destilação a pressão reduzida foi realizada para remover essencialmente todos os solventes voláteis. Em seguida, 6.746 g de água foram adicionados em 3 horas, durante cujo período a mistura foi deixada resfriar à temperatura ambiente. Uma solução aquosa da resina de poliuretano dispersante foi obtida. O teor de óxido de etileno do poliuretano foi de 18,7% em peso.

Exemplo Comparativo B

Preparação de uma resina de poliuretano dispersante que não apresenta grupos hidrofóbícos laterais pendentes.

Em um recipiente de reação equipado como acima para o exemplo 1 foram colocados 354.0 g de Tegomer D 3123 40,5 g de Pripol 2033 26.0 g de 2-etilexanol 90.0 g de 2-butanona.

Esses componentes foram agitados até se tornarem homogêneos e 122,1 g de diisocianato de isoforona foram adicionados. A mistura reacional foi aquecida a 110°C sob uma manta de nitrogênio e mantida nessa temperatura por 2 horas. Subsequentemente, 2 gotas de dilaurato de dibutil estanho foram adicionadas à mistura reacional e a reação foi continuada por outras 2 horas a 110°C. Em seguida, 2-butanona foi destilada sob pressão reduzida e 1,328 g de água desmineralizada foram adicionados por um período de 3 horas com resfriamento gradual à temperatura ambiente.

Uma solução límpida de uma resina de poliuretano dispersante não-iônica em água foi obtida. O teor de óxido de alquileno da resina foi de 65% em peso, o teor de óxido de etileno, de 55% em peso. A Tabela 1 resume propriedades adicionais das resinas de poliuretano dispersantes preparadas acima.

Tabela 1 Exemplo 9 Preparação de dispersões aquosas de resinas de poliéster hidro- fóbicas.

Uma resina de poliéster hidrofóbica I foi preparada por um processo de esterificação padrão a partir de 134 g de trimetilolpropano, 288 g de cicloexanodimetanol e 308 g de anidrido hexaidroftálico. Uma resina de poliéster I que apresenta um valor de OH de 251 mg KOH/g e um valor ácido de 8,6 mg KOH/g foi obtida.

Uma resina de poliéster hidrofóbica II foi preparada por um processo esterificação padrão a partir de 141 g de trimetilolpropano, 249 g de 1,6-hexanodiol e 324 g de anidrido hexaidroftálico. Uma resina de poliéster II que apresenta um valor de OH de 266 mg KOH/g e um valor ácido de 3,9 mg KOH/g foi obtida.

As resinas de poliéster hidrofóbicas I e II foram misturadas com a resina de poliuretano dispersante do Exemplo 4 para formar misturas A, B eC: Mistura A: 80 g de resina de poliéster I 20 g de resina de poliuretano dispersante do Exemplo 4 25 g de acetato de 2-metoxipropila (diluente) A mistura A apresentou um valor de OH de 164 mg KOH/g.

Mistura B: 90 g de resina de poliéster I 10 g de resina de poliuretano dispersante do Exemplo 4 33 g de acetato de 2-metoxipropila (diluente) A mistura B apresentou um valor de OH de 171 mg KOH/g.

Mistura C: 90 g de resina de poliéster II 10 g de resina de poliuretano dispersante do Exemplo 4 25 g de acetato de 2-metoxipropila (diluente) A mistura C apresentou um valor de OH de 193 mg KOH/g.

As misturas A a C foram misturadas com resinas de poliisociana-to comercialmente disponíveis para formar protótipos de composições de revestimento transparente: Isocianato 1: Desmodur N 3600, solução 80% em peso em acetato de 2-metoxipropila Isocianato 2: Bayhydur N 3100, solução 70% em peso em acetato de 2-metoxipropila Isocianato 3: Bayhydur LS2150, solução 70% em peso em acetato de 2-metoxipropila Em uma jarra de vidro, uma quantidade de mistura de resina de poliéster correspondendo a 0,1 mol de OH foi misturada com uma quantidade de isocianato correspondendo a 0,1 mol de NCO. Enquanto sob agitação com uma espátula, água desmineralizada foi adicionada até uma viscosidade de 15 a 18 sec (DIN cup 4) ser obtida.

As composições de revestimento transparente foram aplicadas em painéis de vidro por meio de espátula para produzir filmes de cerca de 60 pm de espessura após secagem. As composições de revestimento transparente e as propriedades do filme são resumidas na Table 2 abaixo. VOC é a quantidade teórica de compostos orgânicos voláteis nas composições de revestimento transparente. A dureza Persoz é expressa em segundos e foi determinada após 5 dias de cura à temperatura ambiente. Em todos os casos foram obtidos filmes transparentes.

Tabela 2 Os resultados acima indicam que a resina dispersante de acordo com a invenção é útil para preparar composições aquosas de resinas hidro-fóbicas dispersas.

Exemplo 10 Uso das resinas dispersantes para dispersar pigmentos e composições de revestimento.

Os seguintes pigmentos foram testados: Pigmento 1: branco - Kronos 2310 da Kronos Pigmento 2: vermelho - Irgazin DPP Red BO da Ciba Pigmento 3: azul - Heliogene Biue L7101F da BASF Pigmento 4: violeta - Quindo Violet RV6926 da Bayer Misturas desses pigmentos com as soluções aquosas de resinas de pigmento dispersantes acima descritas foram preparadas. As misturas foram dispersas em um aparelho de agitação Red Devii Os resultados são resumidos na Tabefa 3 abaixo. Adicionalmente, composições aquosas de revestimento adequadas para revestimentos-base foram preparadas.

Pastas de pigmento com pigmento 1 foram preparadas mediante moagem dos seguintes componentes: 11,86 g Solução de resina de poliuretano dispersante como estabelecido na Tabela 3 5,97 g Água 0,28 g Propilenoglicol 2.40 g Dispersante comercialmente disponível 70,02 g Pigmento 1 9,46 g Água Composições de revestimento com pigmento 1 foram preparadas misturando os seguintes componentes: 20,80 g Dispersão aquosa de aglutinante compreendendo um poliacri-lato e um poliuretano, teor de sólidos de 42% em peso 7,35 g Dispersão aquosa de poliacrilato, teor de sólidos de 40% em peso 0,08 g Amina 13,09 g Água 3,17 g Cossolvente 0,30 g Espessante de argila 14,62 g Água 1,06 g Espessante HEUR 1,75 g Água 30,43 g Pasta de pigmento com pigmento 1 1,95 g Cossolvente 5.40 g Água Pastas de pigmento com pigmento 2 foram preparadas mediante moagem dos seguintes componentes: 33,51 g Solução de resina de poliuretano dispersante como estabelecido na Tabela 3 1,44 g Propilenoglicol 0,18 g Dispersante comercialmente disponível 0,45 g Desespumante 46,12 g Pigmento 2 18,29 g Água Composições de revestimento com pigmento 2 foram prepara-' das misturando os seguintes componentes: 19,94 g Dispersão aquosa de aglutinante compreendendo um poliacrila- to e um poliuretano, teor de sólidos de 42% em peso 7,05 g Dispersão aquosa de poliacrilato, teor de sólidos de 40% em peso 0,08 g Amina 12,56 g Água 3,04 g Cossolvente 0,29 g Espessante de argila 14.02 g Água 1.02 g Espessante HEUR 1,68 g Água 14,59 g Pasta de pigmento com pigmento 2 1.19 g Cossolvente 24,54 g Água Pastas de pigmento com pigmento 3 foram preparadas mediante moagem dos seguintes componentes: 22.19 g Solução de resina de poliuretano dispersante como estabe- lecido na Tabela 3 1,42 g Propilenoglicoi 0,44 g Desespumante 35.19 g Pigmento 3 40,76 g Água Composições de revestimento com pigmento 3 foram preparadas misturando os seguintes componentes: 25,21 g Dispersão aquosa de aglutinante compreendendo um polia- crilato e um poliuretano, teor de sóiidos de 42% em peso 8,91 g Dispersão aquosa de poliacrilato, teor de sóiidos de 40% em peso 0,10 g Amina 15,87 g Água 3,84 g Cossolvente 0,36 g Espessante de argila 17,72 g Água I, 28 g Espessante HEUR 2,12 g Água II, 13 g Pasta de pigmento com pigmento 3 0,98 g Cossolvente 12.48 g Água Uma pasta de pigmento com pigmento 4 foi preparada mediante moagem dos seguintes componentes: 21,51 g Solução de resina de poiiuretano dispersante como estabelecido na Tabeia 3 1,50 g Propilenoglicol 4.00 Dispersante comercialmente disponível 0,50 g Desespumante 40.00 g Pigmento 4 32.49 g Água Uma composição de revestimento com pigmento 4 foi preparada misturando os seguintes componentes: 27,66 g Dispersão aquosa de aglutinante compreendendo um polia- crilato e um poiiuretano, teor de sólidos de 42% em peso 9,78 g Dispersão aquosa de poliacrilato, teor de sólidos de 40% em peso 0,11 g Amina 17,43 g Água 4,22 g Cossolvente 0,40 g Espessante de argila 19,44g Água 1,41 g Espessante HEUR 2,33 g Água 17.00 g Pasta de pigmento com pigmento 4 A Tabela 3 resume as propriedades das pastas de pigmento e das composições de revestimento assim preparadas.

Taõela 3 I

I

J 1) muitos fragmentos estavam presentes na pasta de pigmento Dos resultados fornecidos na Tabela 3 pode-se inferir que as resinas dispersantes de acordo com a invenção dos Exemplos 1 a 8 proporcionam pastas de pigmento e formulações de revestimentos-base que apresentam menos fioculação e uma finura melhor que uma dispersão de pigmento baseada em resina dispersante comparativa do Exemplo comparativo A, que apresenta um baixo teor de óxido de polialquileno. Também com Quindo Violet (Pigmento 4) difícil de dispersar excelente finura e estabilidade em relação a fioculação foram obtidas com a resina dispersante de acordo com a invenção. No caso de pigmento transparente Heliogene Blue (Pigmento 3) uma boa transparência da pasta de pigmento foi obtida quando a resina de pigmento dispersante da invenção foi utilizada. Quando a resina dispersante comparativa do Exemplo A foi usada com esse pigmento, a pasta de pigmento não foi transparente. A resina dispersante do Exemplo comparativo B não apresenta grupos hidrofóbicos laterais pendentes. Com essa resina uma pasta de pigmento de qualidade muito boa foi obtida em combinação com um pigmento branco que geralmente não é dfícil de dispersar. A pasta mostrou fioculação severa, continha muitos fragmentos e a finura da pasta foi insuficiente. Com a resina dispersante de acordo com a invenção dos Exemplos 1 e 2, esses problemas não foram encontrados em combinação com pigmento branco.

Exemplo 11 Preparação de uma resina de poliuretano dispersante para a preparação de pigmento de acordo com a invenção.

Em um recipiente de reação equipado com um agitador, um ter-mopar, uma camisa de aquecimento, um condensador de refluxo e um funil de gotejamento foram colocados 17,566 partes em peso (pep) de Jeffamine M1000. O reator foi purgado com nitrogênio e o conteúdo foi aquecido a 120°C. Em seguida, 4,083 pep de Cardura E10 foram adicionados ao reator durante 15 minutos e subseqüentemente o conteúdo do reator foi aquecido a 130°C e mantido nessa temperatura por 4 horas. Em seguida, o conteúdo do reator foi resfriado a 65°C.

Subseqüentemente, 1,604 pep de 1,4-cicloexanodimetanol der- retido foram adicionados ao reator, seguidos por 4,948 pep de diisocianato de isoforona durante 5 minutos. Uma reação exotérmica ocorreu. 2,790 pep metiletil cetona foram adicionados ao reator, lavando ligeiramente os tubos no processo. O conteúdo do reator foi aquecido até refluxo, aproximadamente 120°C, e mantido sob refluxo por 2 horas. O conteúdo do reator foi resfriado a 115°C, 0,006 ep dilaurato de dibutil estanho foi adicionado e a reação foi continuada por 2 horas mais a 120°C. O teor de isocianato ficou então abaixo de 0,1% em peso. O solvente metiletil cetona foi destilado, primeiro a pressão atmosférica. A pressão foi gradualmente baixada durante destilação até cerca de 10 kPa (100 mbars) para destilar essencialmente toda metiletil cetona. A temperatura do conteúdo do reator foi baixada até 100°C e 71,499 pep de água foram adicionados por um período de 2,5 horas. Durante o período de adição, a temperatura do conteúdo do reactor foi gradualmente baixada até 30°C. Em seguida, o conteúdo do reator foi resfriado à temperatura ambiente para obter uma solução aquosa da resina dispersante. A resina dispersante apresentou um valor de hidróxi de 29,3 mg KOH/g, Mn de 4,150, teor de óxido de alquileno de 62,2% em peso, teor de óxido de etileno de 51,5% em peso, todas as propriedades baseadas no teor de não-voláteis da resina dispersante.

Exemolo Comparativo C

Preparação de uma resina de poliuretano dispersante de acordo com WO 97/19120 para uma preparação de pigmento comparativa.

Em um recipiente de reação equipado conforme acima foram colocados 368,8 g de Tegomer D 3403, 507,5 g de álcool oleílico, 456,9 g de um sulfossuccinato diol que é o produto de reação de 1 mol de ácido maléi-co, 2 mois de Cardura® E 10 e 1 mol de NaHSC>3 e 196,0 g de 2-butanona. Os componentes foram misturados e 420,5 g de diisocianato de isoforona foram adicionados por meio de um funii de gotejamento. A mistura foi aquecida a 120°C e mantida nessa temperatura por 2 horas. Em seguida, 0,5 g de dilaurato de dibutil estanho foi adicionado e a reação continuada por outras 2 horas a 120°C. A temperatura foi por conseguinte baixada até 90°C e destilação foi realizada sob pressão reduzida para remover essencialmente todos os solventes voláteis. Em seguida, 6,746 g de água foram adicionados em 3 horas, durante cujo período a mistura foi deixada resfriar à temperatura ambiente. Uma solução aquosa de uma resina de poliuretano dispersante foi obtida. O teor de oxido de etileno do poliuretano foi de 18,7% em peso. Exemplo 12 Preparação de uma preparação de pigmento de acordo com a invenção.

Uma torta de prensa de pigmento Irgazin DPP Red BO da Ciba contendo 38% em peso de pigmento foi misturada com a solução de resina dispersante do Exemplo 11 e fiuidizada em um dissolvedor para fornecer uma pasta fluida líquida de pigmento. A quantidade de solução de resina dispersante foi calculada de modo a chegar a 17% em peso de resina dispersante, calculado sobre a soma de pigmento e resina dispersante. A pasta fluida foi moída com contas em uma escala de 7 litros utilizando um moinho-piloto ECM e a dispersão de pigmento recebeu um total de 20 passagens usando contas de 0,7 - 0,9 mm. A pasta fluida de pigmento mostrou boas características de moagem. Finura de moagem foi atingida já após fluidiza-ção no dissolvedor, indicando boa umectação do pigmento. A viscosidade foi baixa devido ao alto teor de água da pasta fluida.

As amostras foram secadas por pulverização em um miniseca-dor por pulverização Büchi com temperatura de entrada de 132°C e temperatura de saída de 85°C. O fluxo foi de 0,2 kg/h. Nenhuma obstrução aparente do bico ou desenvolvimento de pressão foi observada. O pó foi secado até cerca de 1% de umidade residual. A preparação de pigmento acabada foi um pó seco de escoamento livre.

Exemplo Comparativo D

Preparação de uma preparação de pigmento comparativa. O Exemplo 2 foi repetido, exceto que a solução de resina disper-sante do Exemplo 11 foi substituída pela solução de resina dispersante do Exemplo Comparativo C. Não foi possível fluidizar a torta de prensa de pigmento, indicando umectação insuficiente do pigmento. Mesmo com solução adicional de resina dispersante não pôde ser obtida uma pasta fluida líquida de pigmento adequada para moagem.

Exemplos 13 a 16 e Exemplos Comparativos E e F

Preparação de composições de revestimento. A preparação de pigmento do Exemplo 12 foi testada como pigmento para misturar em dois sistemas diferentes de aglutinantes à base de água, Autowave 665 (Exemplo 13) e Autowave 666 (Exemplo 14). Um agitador IKA RW20 com lâmina agitadora de 4 cm operando a 750 -760 rpm foi utilizado para os testes. A preparação de pigmento do Exemplo 12 foi adicionada sob agitação e em seguida mantida na velocidade ajustada por um total de 30 minutos. Preparação suficiente de pigmento foi adicionada para fornecer composições de revestimento que apresentam um teor de pigmento de 6,6% em peso. isso é idêntico ao toner Autowave 357 usado como referência (Exemplo Comparativo E).

As composições de revestimento acabadas apresentaram excelentes valores de finura de moagem e nenhuma partícula mostrou-se aparente em um teste de calibre de Hegmann.

Reduções brancas foram preparadas mediante mistura das composições de revestimento com módulo de toner branco Autowave 00. Exemplo 15 A composição de revestimento do Exemplo 13 foi misturada com módulo de toner branco Autowave 00 de modo que a razão ponderai de pigmento vermelho para pigmento branco na mistura resultante fosse de 50:50.

Exemplo 16 A composição de revestimento do Exemplo 14 foi misturada com módulo de toner branco Autowave 00 de modo que a razão ponderai de pigmento vermelho para pigmento branco na mistura resultante fosse de 50:50.

Exemplo Comparativo F A composição de revestimento do Exemplo comparativo E foi misturada com módulo de toner branco Autowave 00 de modo que a razão ponderai de pigmento vermelho para pigmento branco na mistura resultante fosse de 50:50.

As composições de revestimento foram aplicadas em cartões de opacidade Leneta Form 2A usando um Aparelho de Revestir Controle K (Barra 0,4, Velocidade 3) e deixadas secar a temperatura ambiente da noite para o dia.

As propriedades gerais de tinta de tonalidade dos Exemplos 13 e 14 foram consideradas excelentes. Em comparação com o Exemplo Comparativo E, o brilho total de tonalidade foi maior e a cor apresentou uma aparência mais brilhante e mais limpa. O valor de saturação com redução branca foi bom.

Os resultados são resumidos na Tabela 4: REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Resina de poliuretano dispersante que apresenta uma estrutura principal de poliuretano que apresenta grupos laterais pendentes baseados em óxido de polialquileno hidrofílico, os grupos laterais pendentes ligando-se à estrutura principal de poliuretano por meio de ligações covalentes e em que o teor de óxido de polialquileno na resina de poliuretano dispersante é de pelo menos 45% em peso, caracterizada pelo fato de que o poliuretano adicionalmente apresenta grupos hidrofóbicos laterais pendentes que se ligam à estrutura principal de poliuretano por meio de ligações covalentes.

2. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o teor de óxido de polialquileno na resina de poliuretano dispersante é de no máximo 80% em peso.

3. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o óxido de polialquileno é baseado em óxido de etileno, óxido de propileno ou misturas destes.

4. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que os grupos hidrofóbicos laterais pendentes compreendem grupos hidrocarboneto que apresentam pelo menos 4 átomos de carbono.

5. Polímero de poliuretano, como definido na reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os grupos hidrofóbicos laterais pendentes compreendem grupos hidrocarboneto que apresentam no máximo 30 átomos de carbono.

6. Polímero de poliuretano, como definido em qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que os grupos hidrocarboneto são ramificados.

7. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que essa resina de poliuretano dispersante compreende grupos amina terciária.

8. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que os grupos amina terciária são pelo menos parcialmente neutralizadas com um agente de neutralização acídico.

9. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a estrutura principal da resina de poliuretano é essencialmente livre de ligações éster hidrolizáveis.

10. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que os grupos laterais pendentes baseados em oxido de polialquileno hidrofílico foram introduzidos no poliuretano por um composto que apresenta pelo menos dois grupos reativos com isocianato e um grupo óxido de polialquileno pendente.

11. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o composto que apresenta pelo menos dois grupos reativos com isocianato e um grupo óxido de polialquileno pendente é um composto de acordo com a fórmula (I) ou (II), ou a mistura das mesmas, (I) (II) em que R é o resíduo de um composto de monoepóxido após reação com um grupo amina, R1 é selecionado de grupos Ci a C4 alquila, n é 0 a 25, m é 1 a 50 e n+m < 50.

12. Resina de poliuretano dispersante, de acordo com reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que R compreende um grupo hidrocar-boneto que apresenta 4 a 30 átomos de carbono.

13. Composição, caracterizada por compreender a resina de poliuretano dispersante, como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 12, e partículas.

14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que as partículas são partículas de pigmento.

15. Composição, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que a composição é líquida.

16. Composição, de acordo com a reivindicação 14, caracteriza- da pelo fato de que a composição é sólida.

17. Composição, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a composição compreende pelo menos 35% em peso de pelo menos um pigmento e no máximo 65% em peso de resina de poliureta-no dispersante, calculado sobre o peso combinado de pigmento e resina de poliuretano dispersante.

18. Composição, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a composição é uma dispersão aquosa de uma resina hidrofóbica.

19. Composição, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a composição compreende a) pelo menos um aglutinante orgânico formador de filme que é diferente da resina de poliuretano dispersante como definidas nas reivindicações 1 a 12, e b) pelo menos um pigmento, em que a composição é uma composição de revestimento.

20. Processo para preparação da composição como definida nas reivindicações 14, o qual compreende as etapas de submeter a força de ci-salhamento uma mistura líquida que compreende um pigmento, pelo menos um agente dispersante e opcionalmente um diluente líquido, caracterizado pelo fato de que a resina de poliuretano dispersante como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 12 é usada como agente dispersante.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o diluente líquido é água.

22. Processo para preparação da composição como definida na reivindicação 16, o qual compreende as etapas de a) agitar uma composição que compreende um pigmento e um agente dispersante, opcionalmente com adição de água ou diluente orgânico, para formar uma pasta fluida de pigmento fluidizada, b) opcionalmente, moer a pasta fluida e c) secar a pasta fluida, caracterizado pelo fato de que a resina de poliuretano dispersante como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 12 é usada como agente dispersante.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o pigmento é um pigmento orgânico proporcionado na forma de uma torta de prensa.

24. Processo, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado pelo fato de que a etapa c) é realizada por secagem por congelamento ou por secagem por pulverização.

25. Uso de uma resina dispersante, como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 12, caracterizado por ser para a preparação de uma preparação de pigmento para misturar.