BRPI0709923A2 - composiÇço de tinta aquosa, processo para a fabricaÇço de uma composiÇço de tinta, processo de pintura, estrutura, parte de estrutura ou artigo pintado, e, uso de um sistema de agente de estruturaÇço - Google Patents

Abstract

<B>COMPOSIÇçO DE TINTA AQUOSA, PROCESSO PARA A FABRICAÇçO DE UMA COMPOSIÇçO DE TINTA, PROCESSO DE PINTURA,ESTRUTURA, PARTE DE ESTRUTURA OU ARTIGO PINTADO, E, USO DE UM SISTEMA DE AGENTE DE ESTRUTURAÇçO<D>Uma composição aquosa de tinta, composta de i) um polímero aglutinante em dispersão de formação de filme, ii) um sal de um ácido graxo de comprimento linear de cadeia de 10 a 26 átomos de carbono, a referida composição sendo capaz de ser formada em um corpo de tinta dimensionalmente estável, auto-suportante.

Description

COMPOSIÇÃO DE TINTA AQUOSA5 PROCESSO PARA AFABRICAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE TINTA, PROCESSO DEPINTURA, ESTRUTURA, PARTE DE ESTRUTURA OU ARTIGOPINTADO, E, USO DE UM SISTEMA DE AGENTE DEESTRUTURAÇÃO"

Esta invenção refere-se a composições de revestimentodimensionalmente estáveis, especialmente composições de tintaarquitetônica para estruturas, tais como prédios; e um processo para aprodução da referida tinta sólida e um processo para a pintura.

A aplicação de revestimentos, tais como uma tinta e vernizem qualquer substrato gera confusão. Isto é especialmente assim quandose pinta áreas grandes, tais como paredes, tetos ou pisos, por exemplo,no lar ou em prédios públicos. O simples ato de aplicação da tinta sobreuma superfície por intermédio de pincel ou rolo produz gotas finas ourespingos que podem cair sobre superfícies não protegidas, queposteriormente têm que ser limpas. Isto é irritante para o pintor amador edemorado e portanto é caro para o profissional. O ato de limpeza poderá,ele próprio, causar danos adicionais. Além disso, as ferramentas depintura devem ser limpas quando o trabalho é completado adicionando-se ainda mais tempo e esforço no trabalho, assim como produzindo águade rejeito poluída.

Por causa deste tempo de preparação e do tempo de limpeza,existe uma resistência natural contra a pintura, especialmente pelo amador.Existe portanto uma necessidade de produzir-se revestimentos de utilizaçãofácil e que provoquem menos confusão e requeiram limpeza mínima para asferramentas.

Tem sido feitas tentativas no passado para equacionar algunsdestes problemas. Por exemplo, a patente européia EP 144135 apresenta umrecipiente com tampa contendo uma composição de tinta aquosa, a tintasendo estruturada ou geleificada o suficiente, usando-se quelatos de titânioou de zircônio, que poderia ser aplicada diretamente em um rolo sem anecessidade de se transferir a mesma para uma bandeja separada. Tal tinta,no entanto, não pode ser produzida em um bloco ou bloco forte o suficientepara permitir que a mesma seja aplicada diretamente em um substrato. Damesma forma, a patente canadense CA 889886 apresenta uma composiçãode tinta aquosa composta de uma combinação de polissacarídeosmicrobianos e um quelato metálico do grupo IVB como um sistema degeleificação. A tinta resultante é estruturada o suficiente para serdimensionalmente estável. No entanto, a estrutura não é forte o suficientepara permitir que a tinta seja aplicada diretamente no substrato. A aplicaçãoé através de meios convencionais, tais como um rolo. Além disso, o sistemade geleificação é solúvel em água, resultando em resistência inadequada àágua da tinta final seca. A patente dos Estados Unidos US 3994848apresenta uma composição de tinta gerada em solvente que é composta deum agente iônico de reticulação que é formada em uma barradimensionalmente estável. A barra poderá ser aplicada diretamente em umsubstrato, como uma parede. No entanto, o teor elevado de orgânicosvoláteis (VOCs) da composição faz com que a mesma seja não amistosa ambientalmente, e em qualquer caso, o cheiro liberado, especialmente emum espaço de ventilação pobre, é desagradável e pode produzir efeitosadversos à saúde.

Nós produzimos agora composições de tinta melhoradas quesuperam as deficiências das tintas da arte anterior e que têm excelentespropriedades gerais.

O uso do termo tinta neste relatório descritivo se destina aincluir todas as composições de tinta protetoras e decorativas para uso emprédios e jardins, especialmente estruturas tais como casas, apartamentos,hospitais, escolas e escritórios, e inclui paredes pigmentadas, tintas para oteto e para o piso, vernizes claros, tintas para a madeira e de proteçãometálica.

Assim sendo, em um primeiro aspecto da invenção, éapresentada uma composição de tinta aquosa composta de um polímeroaglutinante e um sal de um ácido graxo de comprimento linear de cadeia de10 a 26 átomos de carbono, a referida composição sendo capaz de serformada em um corpo de tinta dimensionalmente estável, auto-suportante.

Em um segundo aspecto da invenção, é apresentada umacomposição de tinta aquosa, composta de um polímero aglutinante e um salde um ácido graxo de comprimento de cadeia linear de 10 a 26 átomos decarbono, quando formada em um corpo de tinta dimensionalmente estável,auto-suportante, para a aplicação diretamente em um substrato, através docontato com uma superfície exposta do corpo sobre o substrato e a qual soba aplicação de tensão de cisalhamento e/ou valor da tensão na zona decontato entre a composição e o substrato faz com que a composição sejaescoável.

A composição de tinta poderá conter agentes de modificaçãode reologia, como espessantes. Os espessantes podem ser orgânicos ouinorgânicos. Os espessantes orgânicos incluem materiais poliméricos, taiscomo gomas e resinas naturais, por exemplo, goma arábica e alginato desódio e tipos sintéticos, tais como álcool polivinílico, derivados de celulose,tais como carboxi metil celulose, hidroxi etil celulose e poliacrilamida.

Outra classe de espessantes orgânicos é a de espessantes em emulsãodilatáveis em álcali. Estes são tipicamente micropartículas internamentereticuladas com teor elevado de ácido, as quais com a adição de base, sedilatam como resultado do ingresso de água e solvente. Os espessantesinorgânicos incluem os espessantes de argila. Estes são de ocorrência naturalou são argilas sintéticas como a bentonita, que é principalmentemontmorilonita (Na5Ca)0,3(Al5Mg)2Si4Oi0(OH)2.n(H2O); Veegum andVangel, que são ambas argilas de esmectita, a qual, ela própria, é (Na,Ca)Al4(Si,Al)8O20(OH)4.2(H2O); hectorita, que é um tipo de esmectita,Na0,3(Mg,Li)3SÍ4O(F,OH)2; Pangel HV, um silicato de magnésio hidratado elaponita, uma hectorita sintética (silicato hidratado de sódio lítio emagnésio). Exemplos adequados de laponita incluem RD, RDS, S482 eSL25.

Estes espessantes podem ser incluídos na composição de tintapara modificar o comportamento de reologia. Eles são especialmente úteispara evitar que a tinta escorra ou corra quando aplicada sobre substratos quenão são completamente lisos, tais como papéis de parede em relevo,coberturas de parede de vinil sopradas ou de apara de madeira.

Embora não desejando sermos limitados por isto, acredita-seque tais substratos tendem a fornecer uma tensão maior do corpo da tintadurante a aplicação, resultando em uma maior transformação da tinta emlíquido, a qual então se acumula nos vales provocando o escorrimento. Depreferência, são utilizados espessantes de argila, mais de preferência, elessão utilizados com 0,1 a 5%, ainda mais de preferência, de 0,1 a 2%, e maisde preferência, de 0,1 a 1% em peso da composição total.

Corpo de tinta significa a composição de tintadimensionalmente estável, auto-suportável, descrita acima, quando formadaem qualquer formato adequado para pintura. De preferência, o corpo de tintaé formatado como um bloco tendo pelo menos uma superfície exposta planaque é usada para a aplicação da tinta diretamente no substrato. A superfícieem contato com o substrato é a zona de contato.

O corpo da tinta se comporta efetivamente como um sólidocom viscosidade muito elevada em baixa tensão de cisalhamento.Diferentemente de um sólido verdadeiro, no entanto, quando é aplicada emuma tensão de cisalhamento suficiente sobre o mesmo, ela escoa e secomportará como um líquido, apesar de ser um não newtoniano. A tensão decisalhamento acima na qual a tinta começa a escoar é a tensão deescoamento.

Em uso, as condições mecânicas na região da zona de contatosão tais que o corpo sólido pode ser facilmente espalhado sobre o substrato.

As condições requeridas são que a tensão de cisalhamento exceda a tensãode escoamento e/ou que seja alcançado um valor de tensão elevado, deforma que somente na região da zona de contato, a tinta sólida sejaconvertida em um líquido, enquanto que o interior do corpo permanecesólido.

Em outro aspecto da invenção, o corpo é formado em umbloco de tinta dimensionalmente estável, auto-suportável, opcionalmentepigmentado, transportado sobre um membro de aplicação para constituir umconjunto de pintura. A tinta é suficientemente estruturada de forma a poderser aplicada diretamente em uma parede simplesmente pelo contato do blocode tinta com a parede esfregando-se a mesma ao longo da área da parede quedeve ser pintada. A ação combinada de esfregar e pressionar contra osubstrato a ser pintado gera tensão de cisalhamento suficiente para exceder atensão de escoamento, liqüefazer e espalhar a tinta. Assim sendo, não érequerido nenhum aplicador, como um pincel ou rolo. por causa disso, nãoexiste nenhum aplicador sujo para ser limpo quando a pintura é terminada.Uma vantagem adicional é que se a pintura é interrompida, o bloco de tintasimplesmente é selado em um recipiente pronto para uso posterior.

Aquoso significa que pelo menos 50% do teor total devoláteis da composição é água assegurando-se que os VOCs sejamminimizados. De preferência, os VOCs são de 0 a 20%, mais de preferência,de 0 a 10%, ainda mais de preferência, de 0 a 5%, e mais de preferência, eleé 0%.

Dimensionalmente estável, auto-suportante, significa que acomposição é sólida o suficiente para reter o formato no qual ela foiformada, sem a necessidade de um recipiente para contê-la. Ela tambémdeve ser capaz de manter substancialmente as suas dimensões durante oprocesso de pintura ou aplicação. Em outras palavras, quando na forma deum bloco de tinta, por exemplo, a tinta deve ser capaz de suportar as forçasexercidas sobre a mesma sem se quebrar, ao mesmo tempo permitindo queum filme da tinta líquida escoe sobre o substrato durante a pintura.Claramente irá ocorrer alguma deformação provisória, reversível, do corpoou bloco de tinta, mas não até o ponto que interrompa ou evite a pintura.

De preferência, a composição de tinta deve ter uma dureza,medida pelo método e aparelho descrito aqui abaixo, pelo menos de 40 g,mais de preferência, de 50 a 750 g, ainda mais de preferência, de 50 a 600 g,ainda mais de preferência, de 70 a 500 g, ainda mais de preferência, de 75 a450 g, e mais de preferência, de 75 a 400 g. As composições de pintura comvalores de dureza maiores do que 1.000 g são difíceis de serem aplicadas eportanto devem ser evitadas.

De preferência, a composição de tinta deve reter a suaestabilidade dimensional ao longo de uma larga faixa de temperaturas. Noentanto, as composições de tinta contendo sais de ácido graxo apresentamuma temperatura de fusão acima da qual elas se tornam substancialmentelíquidas. De preferência, elas têm uma temperatura de fusão pelo menos de40°C, mais de preferência, 50°C.

A tensão de cisalhamento necessária para fazer com que atinta seja escoável, referida alternativamente como tensão de escoamento,deve ser suficientemente baixa, de forma que a tinta possa ser aplicadamanualmente. De preferência, a tensão de escoamento, medida pelo métodoe aparelho descrito aqui abaixo, deve ser maior do que 350 Pa, mais depreferência, maior do que 1500 Pa, ainda mais de preferência, maior do que2000 Pa e mais de preferência, de 2000 a 20.000 Pa.

Tão logo a tensão de escoamento seja excedida a tinta secomporta como um fluido. De preferência, a viscosidade de altocisalhamento é de 0,05 a 0,50 Pa.s. medida a 10.000 s"1 e 25°C, mais depreferência, menor do que 0,40 Pa.s e mais de preferência, de 0,10 a 0,35Pa.s. Uma viscosidade de alto cisalhamento demasiadamente elevada resultana tinta ser difícil de ser aplicada e espalhada uniformemente sobre osubstrato.

A viscosidade de alto cisalhamento e tensão de escoamentoelevada também depende da área do corpo da tinta em contato com osubstrato. Como esta área da zona de contato aumenta, o esforço requerido pelo usuário para superar a resistência, ou força de arraste proveniente destesparâmetros, também se eleva. Assim sendo, um corpo de tinta tendo umaárea de zona de contato menor pode ser formulado com uma viscosidade dealto cisalhamento e/ou tensão de escoamento mais elevados do que umaformatada para ter uma zona de contato maior. Em princípio, para umadeterminada viscosidade de alto cisalhamento, a força de arraste estará emproporção direta com a área da zona de contato. E claro, a força total sentidapelo usuário dependerá de outros fatores também, como as maciez e aporosidade do substrato; o peso total do corpo da tinta. Estes fatores podemser balanceados pelo formulador da tinta para produzirem um conjunto de pintura que é conveniente de ser utilizado. A viscosidade de médiocisalhamento medida em um viscosímetro Rotothinner, de preferência, é de0,1 a 10 Pa.s. Abaixo do limite inferior de viscosidade a tinta tenderá acorrer, provocando depressões e gotas, enquanto que acima do limitesuperior a tinta terá uma sensação pegajosa durante a aplicação, resultando em filmes de tinta espessos, desiguais, que não escoam muito bem e quedeixam uma superfície seca desigual.

A estabilidade dimensional auto-suportante da composição éfornecida por um agente de estruturação de sal de ácido graxo. Mais depreferência, a composição de revestimento é ainda composta de um agenteestabilizante térmico. Os agentes estabilizantes térmicos servem paraaumentar a estabilidade dimensional da tinta sólida quando formada em umcorpo de tinta, especialmente em temperaturas elevadas. Estes agentes sãodiscutidos em maiores detalhes abaixo.

Verificou-se que a dureza e a tensão de escoamentoaumentam quando o comprimento da cadeia de ácido graxo aumenta eportanto é requerido menos sal de ácido graxo em base de peso, naformulação da tinta. Usualmente, é requerido pelo menos 1% em peso, depreferência, de 1 a 14% do sal com base na formulação geral para se obteruma estrutura adequada. Como orientação, de preferência, é requerido de 2 a5%, mais de preferência, de 2,5 a 4,5% de sal de ácido graxo araquídico(comprimento de cadeia de carbono 20; denominado como C20) ou berrênico(C22); de preferência, de 2,5 a 7,0%, mais de preferência, de 2,5 a 4,5% desal de ácido esteárico (Cis); e de preferência, de 4 a 7%, mais de preferência,de 4 a 6% de sal de ácido hexa-decanóico (Cj6); de preferência, de 5 a 8% desal de ácido tetra-decanóico (C14) e de 8 a 14% de sal de ácido láurico (C12)e de ácido decanóico (Cio). Os ácidos graxos de comprimento de cadeia decarbono maior do que 22 são difíceis de serem obtidos, mas nós acreditamosque os sais de ácido graxo de até e incluindo C26 são úteis na invenção. Ossais de ácido graxo com comprimento de cadeia de carbonos menor do quecerca de 10 produzem uma estrutura tão pequena que não são especialmenteúteis nesta invenção.

O nível e tipo de sal de ácido graxo é selecionado de formaque seja gerada uma estrutura suficiente para dar à tinta a solidez requeridapara fazer com que a mesma seja auto-suportante, ao mesmo tempo nãofazendo com que o ponto de escoamento e/ou a viscosidade de altocisalhamento sejam demasiadamente elevados que se torne difícil fornecer-se uma tensão de cisalhamento suficiente para fazer com que a tinta escoe,especialmente manualmente. Da mesma forma, o comprimento de cadeia dosal de ácido graxo não deve ser tão pequeno que a tinta, quando formada emum bloco e aplicada em um substrato, seja fraca demais para ser auto-suportante.

O ácido graxo poderá ser ramificado ou linear; insaturado ousaturado e com um comprimento de cadeia de carbonos linear de 10 a 26.Vantajosamente, o ácido graxo é um ácido alifático saturado decomprimento de cadeia de carbonos linear de 10 a 26 átomos de carbono.Mais de preferência, o comprimento da cadeia de carbonos é de 12 a 24, emais de preferência, ele é de 14 a 22.

Pensa-se que o agente de estruturação produza uma estruturatridimensional em todo o corpo da tinta que é forte o suficiente em repousoou sob tensão de baixo cisalhamento para ser auto-suportante, mas a qualnas regiões de tensão de cisalhamento e/ou de alta taxa de cisalhamento,como encontrado na zona entre o corpo da tinta e a superfície que está sendopintada, se rompe facilmente de forma que a tinta se torna fluida o suficientepara ser facilmente espalhada para formar um filme de revestimento úmido,de preferência, de 10 a 150 mícrons, mais de preferência, de 10 a 70mícrons, e mais de preferência, de 40 a 70 mícrons de espessura. No entanto,a viscosidade da tinta em tensões baixas e médias de até cerca de 300 s"1 nãodeve ser tão baixa que a tinta forme depressões com corridas de aparênciadesagradável.

Ramificação em demasia no ácido graxo reduz a dureza datinta e a sua tensão de escoamento até o ponto em que ela não é mais autosuportável.

De preferência, os ácidos graxos ramificados devem sercompostos pelo menos de 25% do ácido graxo utilizado, por peso.

Insaturação demais provocará uma redução da estrutura. Depreferência, os ácidos graxos insaturados devem ser compostos pelo menosde 10% do ácido graxo utilizado, por peso.Embora não desejando sermos limitados por esta teoria,acredita-se que o sal de ácido graxo forme uma matriz tridimensional decristais mantendo a composição junta e portanto produzindo a estabilidadedimensional, mas que pode ser quebrada em alta taxa de cisalhamento.

Os ácidos graxos disponíveis comercialmente, usualmentesão obtidos de material de plantas e são compostos de misturas de ácidosgraxos diferentes. No entanto, eles podem ser utilizados desde que ocomprimento médio de cadeia e a insaturação esteja dentro dos limitesdescritos acima. No entanto, qualquer que seja o ácido graxo selecionado, épreferível utilizar-se a forma mais pura disponível porque ela produz a tintamais rígida e a rigidez mais estável quando exposta a temperaturas elevadas.Isto é especialmente assim quando o corpo da tinta é exposto a temperaturasque circulam acima e abaixo do seu ponto de fusão.

Exemplos adequados de ácido graxo incluem ácido láurico(C12), ácido mirístico (C14), ácido palmítico (Ci6), ácido esteárico (C]8),ácido araquidônico (C20), ácido berrênico (C22), ácido lignocérico (C24),ácido gadoleico (C2o), ácido erúcico (C22) e misturas dos mesmos.

O ácido graxo é convertido na forma de sal através do contatodo ácido graxo com uma base neutralizante. O sal poderá ser adicionado pré-formado na tinta ou poderá ser formado in situ adicionando-se o ácido graxoe a base neutralizante separadamente na tinta. De preferência, o sal de ácidograxo é neutralizado antes de ser adicionado na tinta porque isto resulta empropriedades melhoradas de aplicação. Embora não desejando ser limitadospor isto, acredita-se que algum ácido graxo permanece não neutralizado eatua como um lubrificante sob tração durante a aplicação.

A base neutralizante poderá ser uma base orgânica comoamônia ou amina ou, mais de preferência, um hidróxido alcalino metálico,como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e o hidróxido de lítio. Ohidróxido de sódio é mais preferido porque isto produz uma boa combinaçãode estrutura, produzindo estabilidade dimensional e facilidade de aplicação.

A dureza da composição é afetada pela temperatura, com oaumento da temperatura resultando na redução de dureza. Isto faz com que ocorpo da tinta perca a sua estabilidade dimensional. De fato, a composiçãocomeça a se fundir e a ficar mole tornando-se semelhante a um líquido e nãoauto-suportante. Claramente, isto é um problema, se acontece emtemperaturas próximas da temperatura ambiente na qual ela deve ser usadapara pintar um substrato. Acredita-se que o efeito é relacionado com atemperatura Rrafft. A temperatura Krafft é a temperatura mínima acima daqual os tensoativos, tais como os sais de ácidos graxos, formam micelas.Abaixo desta temperatura as micelas não são formadas e o tensoativo existena sua forma cristalina, mesmo em solução aquosa. Na forma micelar, otensoativo apresenta baixa viscosidade, enquanto que na forma cristalina aviscosidade é muito maior e na invenção atual produz a estrutura auto-suportante da composição.

Usando-se ácidos graxos com cadeia mais longa, porexemplo, com comprimento de cadeia de carbonos maior do que 22 isto éútil, porque eleva o ponto de fusão. No entanto, as composições contendotais ácidos graxos com cadeia mais longa têm um ponto de escoamento maiselevado e requerem um cisalhamento maior para fazer com que elas escoem.

Elas portanto requerem um esforço maior pelo usuário para a aplicação emum substrato, especialmente em uma parede ou teto em uma sala grande. Etambém mais difícil produzir-se revestimentos finais lisos. Além disso, adisponibilidade de ácidos graxos com cadeia mais comprida é mais difícil.

A estabilidade dimensional da composição pode seraumentada adicionando-se um agente de estabilização térmica. Tais agentes,em combinação com o sal de ácido graxo, aumentam a rigidez e atemperatura de fusão da composição de tinta. Em outras palavras, para umadeterminada quantidade e tipo de ácido graxo, não somente é elevada adureza da composição de tinta, mas a temperatura na qual a tinta não é maisdimensionalmente estável é aumentada. Uma outra vantagem da adição doagente estabilizante é que caso a temperatura da composição se elevepróxima de, ou acima do seu ponto de fusão, a dureza e portanto aestabilidade dimensional é recuperada mais rapidamente com o resfriamentoem maior grau do que se um agente estabilizante não fosse utilizado. Isto évantajoso, porque significa que não é necessária a estocagem emtemperatura controlada e além disso, a composição da tinta não necessita seralterada para ser adequada para condições climáticas diferentes.

Com surpresa, nós descobrimos que tais agentes deestabilização térmica adequados consistem de um grupo diferente decompostos incluindo os sais alcalino metálicos, tais como haletos; e certosagentes seqüestrantes. Eles parecem ser enquadrados dentro do grupoconhecido como construtores. Os construtores são utilizados no campo dedetergentes, onde são adicionados para aumentar a ação de limpeza dodetergente.

Haletos de metal alcalino preferidos incluem os cloretosalcalino metálicos, tais como cloreto de lítio, cloreto de sódio e cloreto depotássio. O mais preferido dos cloretos alcalino metálicos é o cloreto desódio porque ele é imediatamente disponível e produz um bom equilíbrioentre dureza e facilidade de espalhamento da tinta.

Agente seqüestrantes significam a classe de compostos tendoradicais que são capazes de ser quelados com íons metálicos dissolvidos. Osagentes seqüestrantes preferidos incluem pirofosfato tetrasódico eiminodisuccinato tetrasódico, também disponível como Baypure CXlOO daBayer Chemicals. O mais preferido é o pirofosfato tetrasódico porque ele éefetivo em níveis baixos e produz uma rigidez maior do que os haletos demetal alcalino.

É conhecida a forma como as classes diversas de compostosproduzem os defeitos descritos acima. Estes são resultados surpreendentes einesperados.

A quantidade de agente estabilizante térmico adicionadavariará de acordo com a dureza e a temperatura de fusão requerida. De preferência, ela é de cerca de 0,10 a 5,0% em peso, calculado sobre o pesototal da composição, mais de preferência, de 0,10 a 3%, e mais depreferência, de 0,15 a 2,5%, porque isto produz o melhor equilíbrio entredureza e facilidade de pintura.

Mais de preferência, a composição de revestimento da invenção é composta de

i) uma resina de formação de filme

ii) um sal de ácido graxo, de preferência, de 1 a 14%

iii) um agente de estabilização térmica, de preferência, de 0,1a 5,0% calculado sobre o peso total da composição.

A estabilidade dimensional é também afetada pelos solventesinsolúveis em água, que significam aqueles tendo solubilidade em águamenor do que 15% em peso a 25°C. Tais solventes incluem espíritosminerais, tais como Shellsol T®, diésteres, tais como Coasol®, álcoolbenzílico e os éster álcoois, tais como Texanol®. São também disponíveis outros solventes, tais como o mono-propil e monobutil éteres de etilenoglicol e propileno glicol; e os diglicóis. Acredita-se que tais solventesrompam a estrutura cristalina do sal de ácido graxo. No entanto, eles nãonecessitam ser evitados em conjunto porque são utilizados e até 15% empeso da composição total de revestimento poderá ser tolerado, mais de preferência, 10%, ainda mais de preferência, 5%, e mais de preferência, de 0a 3% em peso. Os solventes que dilatam ou dissolvem o sal de ácido graxodevem ser especialmente mantidos em um mínimo ou todos eles evitados.

Em um outro aspecto da invenção, é apresentado umprocesso para a produção da composição de revestimento que é compostodas etapas de

i) produção dev uma'mistura composta de uma resina deformação de filme, um sal de ácido graxo e opcionalmente, um agente deestabilidade térmica e

ii) a conversão da mistura em uma composição derevestimento

iii) fazendo com que a temperatura da composição derevestimento exceda a temperatura de fusão do ácido graxo

iv) permitindo ou fazendo com que a temperatura se reduza osuficiente de forma que a composição de revestimento se torne uma tinta

dimensionalmente estável e auto-suportante em temperaturas abaixo de40°C.

De preferência, a etapa de resfriamento é executada em umrecipiente, molde ou matriz de forma que após o resfriamento, o corpo datinta tenha o formato desejado. Para que o usuário manipuleconvenientemente o corpo e gere tensão suficiente uniformemente ao longoda zona de contato do corpo da tinta e do substrato a ser pintado, ele évantajosamente ligado em uma placa básica usando-se meios de fixação. Emuma superfície da placa é fixado um meio absorvente como uma esponja, ummaterial do tipo feltro ou uma espuma reticulada. Onde o meio absorvente éuma esponja, filtro ou espuma reticulada, o meio de fixação poderá ser umadesivo, especialmente um adesivo fundido a quente. A placa básica com omeio absorvente anexado, é colocada no fundo do molde e a tinta líquidaquente é derramada no molde. Enquanto está líquida, parte da tinta escoapara o meio absorvente o qual quando solidificado fixa a tinta na placabásica. De preferência, do outro lado da placa existem meios de fixação paraum suporte manual ser conectado. Desta forma, o usuário poderá pintar umaparede, por exemplo, sem segurar diretamente o corpo da tinta.

A estabilidade dimensional da composição da tinta de acordocom a invenção também significa que pode ser feito um bloco de tinta deduas ou mais cores. Quando as duas cores são arranjadas como tiras nobloco, as fitas poderão ser aplicadas rapidamente e diretamente no substratousando-se uma só ação, ao invés de ter que ser coberto e cuidadosamentepintado usando um pincel ou rolo de tinta.

A etapa de aquecimento poderá ser executada em um vasoconvencional, aquecida, por exemplo, usando-se água quente ouaquecimento por indução, antes de ser transferida para o molde ou recipientepara o resfriamento. Alternativamente, a composição de revestimento daetapa ii) poderá ser cheia em um recipiente, molde ou matriz e aquecida insitu por meios de aquecimento e então posteriormente ser resinada atéabaixo da sua temperatura de fusão. Meios adequados de aquecimentoincluem a radiação de microondas, calor de radiação, água quente ou vapor.

Alternativamente, poderá ser usada uma tinta preparadapreviamente na qual é adicionado o agente de estruturação de sal de ácidograxo e opcionalmente o agente de estabilização térmica do sal alcalinometálico, seguido pelo aquecimento acima da temperatura Krafft do sal doácido graxo e o resfriamento subseqüente.

Ainda em um outro aspecto da invenção, é apresentado umbloco de tinta em um recipiente resselável. Isto permite que o pintor, quandointerrompido, sele o bloco de tinta e feche o recipiente, dessa forma evitandoque a tinta seque. Quando o pintor está pronto para recomeçar a pintura, elesimplesmente remove o bloco de tinta do recipiente e continua a pintura semqualquer risco de, no meio tempo, a pintura ter secado sobre o pincel ourolo.

Ainda em um outro aspecto da invenção é apresentado umprocesso de pintura usando-se uma composição de tinta de acordo com ainvenção, que é composto do contato de uma superfície exposta do corpo datinta sobre um substrato a ser revestido e a aplicação de tensão decisalhamento ou do valor de tensão suficiente na zona de contato entre acomposição e o substrato, de tal forma que o ponto de escoamento sejaexcedido e o revestimento escoe para deixar uma camada de revestimentosubstancialmente uniforme sobre o substrato.

A invenção também apresenta uma estrutura, parte de umaestrutura ou artigo pintado com uma composição de tinta de acordo com ainvenção.

Polímeros aglutinantes adequados incluem polímeros deadição e polímeros de condensação. O termo polímero é utilizado aqui paradescrever tanto homopolímeros como copolímeros. De preferência, opolímero aglutinante é formador de filme.

Exemplos adequados de polímeros de adição podem serderivados de ésteres de ácido acrílico e ésteres de ácido metacrílico, amidas,nitrilas, vinil monômeros, tais como estireno e seus derivados de vinilésteres, tais como acetato de vinila, versatato de vinila e dialquil maleatoésteres.

O uso da nomenclatura (meta)acrilato para representar, tantoacrilatos como metacrilatos, os ésteres de ácido (meta)acrílico adequadosincluem os alquil ésteres, de preferência, (meta)acrilato de metila,(meta)acrilato de etila, (meta)acrilato de propila, (meta)acrilato de butila,(meta)acrilato de 2-etilexila e (meta)acrilato de alcoxipoli-(oxietileno).Quantidades pequenas de ácido acrílico e/ou ácido metacrílico poderãotambém ser utilizadas. Os monômeros hidroxi funcionais, tais como(meta)acrilato de hidroxi etila e/ou (meta)acrilato de hidroxi isopropilatambém poderão ser incluídos. De preferência, o polímero de adição éderivado de ésteres de ácido (meta)acrílico. Mais de preferência, o polímerode adição é um polímero acrílico de temperatura mínima de formação defilme de 0 a 30°C, mais de preferência, de 1 a 10°C.

Exemplos adequados de polímeros de condensação incluempoliésteres e poliuretanos. Os polímeros híbridos de uretano-acrílico, onde aporção de polímero de adição de uretano e acrílico estão associadas muito deperto é também utilizada.

A temperatura de transição vítrea, ou Tg do polímero deadição poderá ser variada através da copolimerização de monômeros com Tgapropriada. Da mesma forma, variando- se a quantidade de co-reagentesrígidos e macios a Tg dos polímeros de condensação também poderá servariada. Desta forma, podem ser feitos polímeros rígidos, macios ouintermediários com Tg que podem produzir uma faixa de propriedadesfísicas desejáveis, tais como a dureza do revestimento seco.

A resina de formação de filme poderá ser um polímero emsolução, o que significa que o polímero é dissolvido em um solventeorgânico ou água; ou um polímero de dispersão, onde o polímero existecomo partículas dispersas em um meio de veículo líquido. Tais dispersões,com freqüência, são referidas como látexes.

De preferência, a resina de formação de filme é um polímerode dispersão, e mais de preferência, o meio de veículo líquido ésubstancialmente água. Tais polímeros são preferidos porque eles podem serfeitos de forma conveniente com peso molecular elevado e baixa viscosidaderesultando em dispersões, e portanto em tintas, com alto teor de sólidos. Odiâmetro médio de partícula pesada de tais látexes, de preferência, é de 0,01a 5 mícrons, mais de preferência, de 0,05 a 3 mícrons, e mais de preferência,de 0,1 a 1 mícron. De preferência, eles são feitos através de processo depolimerização em emulsão.

A composição de tinta poderá também conter vantajosamenteingredientes selecionados do grupo consistindo de pigmentos, cargas,diluentes, solventes, plastificantes, aditivos de escoamento, anti-espumantes,e antimicrobianos.

Apesar da composição de tinta poder ser não pigmentada, porexemplo, quando é um verniz ou um revestimento claro, geralmente a tinta épigmentada para produzir uma cor selecionada. Os pigmentos sãoincorporados na tinta por métodos convencionais de trituração, na presençade resinas de formação de filme ou especificamente dispersantes depigmentos indicados. A trituração do pigmento é mais comumente obtidausando-se moinhos de bolas, atritores ou mesmo uma agitação emvelocidade muito elevada. Os pigmentos úteis incluem, tanto o tipoinorgânico como o orgânico. Exemplos adequados de pigmentos inorgânicosincluem dióxido de titânio. Pigmentos orgânicos adequados incluem ospigmentos azo e policíclicos. Pigmentos em flocos, tais como micas epérolas; os pigmentos metálicos, como alumínio e bronze também podem serutilizados, apesar de geralmente serem incorporados na tinta através deagitação simples.

De preferência, a composição de tinta, é substancialmenteisenta de íons metálicos multivalentes solúveis na fase aquosa da tinta e quesão capazes de formarem complexos com ácidos graxos e/ou seus sais. Maisde preferência, a composição contém menos de 1% em peso calculado sobrea composição total, ainda mais de preferência, menos de 0,5%, ainda mais depreferência, menos de 0,1%, e mais de preferência, de 0,001 a 0,5%.

Exemplos de tais íons incluem cálcio, zinco e magnésio.

Tais íons provavelmente estarão presentes nos componentesinorgânicos da tinta, como pigmentos, cargas e diluentes. Mais depreferência, quaisquer de tais pigmentos, cargas e diluentes usados nacomposição são substancialmente isentos destes íons.

As composições de tinta de acordo com a invenção e isentasde tais íons, têm uma dureza aumentada e uma recuperação de dureza maiscompleta quando fundidas e reajustadas. Embora não desejando sermoslimitados a isto, acredita-se que o complexo de íons multivalentes formamum complexo com o ácido graxo, dessa forma fazendo com que o ácidograxo não seja disponível para formar a matriz tridimensional, dessa formareduzindo a dureza.

A figura 1 mostra uma vista de seção em corte, através doplano AB indicado na figura 2, de um conjunto de tinta de uma composição de tinta da invenção formada na parte de um corpo (1) o qual penetrou naestrutura de uma espuma (2) que é ligada na placa básica (3) por intermédiode uma camada de adesivo (4). Um pegador manual (5) é ligado de formamóvel na placa básica.

A figura 2 mostra o mesmo conjunto em vista emperspectiva.

A figura 3 mostra a variação da dureza do bloco de tintacontra o tipo e a quantidade de sal de ácido graxo.

Os ingredientes usados nos exemplos foram obtidos dosseguintes fabricantes

Baycure® CXlOO foi obtido da Lanxess Ltd, Newbury,

Inglaterra.

Rocima® Vl 89 é um biocida e foi obtido da ThorSpecialities UK Ltd, Wincham Avenue, Wincham, Northwich, Cheshire,CW9 CGB, UK.

Texanol é um solvente de álcool éster e foi obtido da

Eastman Chemical Company.

Tamol® 73IA é um dispersante e foi obtido da Rohm &

Haas.

Disponil® Al580 é um tensoativo e foi obtido da Henkel.

Dispelair® CF246 é um anti-espumante e foi obtido da

Blackburn Chemicals Ltd, Cunliffe Road, Whitebirk Industrial Estate,Lancashire, BBl 5 SX, UK.

Microdol® H200 é dolomita moída (carbonato de cálcio emagnésio) e foi obtida da Omya5UK.China Clay Supreme foi obtida da Imerys UK Ltd.

Tioxide® TR 92 foi obtida da Huntsman Corporation Europe.

Blanose® 7M31C é um espessante e foi obtida da Hercules-Aqualon.

Revacryl® Al foi obtida da Synthomer Ltd5 Central Road,Templefields, Harlow, Essex.

Os ácidos berrênico, cáprico, láurico, mirístico e palmíticoforam obtidos da Sigma-Aldrich Company Ltd, Fancy Road, Poole, Dorse,BH12 4QH Prifrac® 2980 é ácido esteárico (93-94% puro) e foi obtido daUniqema, Wilton, TSlO 4RF, Inglaterra.

Prifrac® 2989 é ácido berrênico (90% puro) e foi obtido daUniqema, Wilton, TS 10 4RF, Inglaterra.

Estearato de nátrio Univar AV é uma mistura de aprox. 2:1em peso de estearato de sódio e palmitato de sódio e foi obtida da Univar,Cheadle, Cheshire, Inglaterra.

Chance and Hunt Ltd, Alexander House, Crown Gate,Runcorn, Cheshire, WA7 2UP.

Diafil 570 é uma terra diatomácea e foi obtida da CRMinerais Corporation.

Opacilite é um caulim calcinado por expansão disponível daImerys.

Minex S40 é sienita nefelina (silicato de sódio potássio ealumínio anidro) e foi obtido da North Cape Minerais, Rud, Noruega.

As tintas foram testadas de acordo com os seguintes métodos.

Dureza

O analisador de textura da Leatherhead Food ResearchAssociation (disponível da Brookfield Viscometers, Harlow, Essex, CM195TJ, Great Britain) foi utilizado para medir a dureza da tinta estruturada a25°+/-2°C.A amostra de tinta líquida quente a 40 - 50°C é colocadadentro de um recipiente de 250 ml e é deixada resfriar-se durante a noite. Adureza é medida usando-se um sensor de aço inoxidável com 4 mm dediâmetro que se desloca a 1 mm s"1 e em um percurso total de 20 mm.

A dureza indicada é a média de 5 medições.

Tensão de escoamento

As amostras foram testadas a 250C usando-se um reômetrode tensão controlada Carrimed CSL 100 (disponível da TA Instruments ofLeatherhead UK) operando no modo de fluxo. E utilizada uma geometria deplaca paralela com diâmetro de 2 cm. As placas são revestidas com papel decarbureto de silício (grau P360) para produzir superfícies rugosas, queevitam o deslizamento da amostra durante o teste. E cortado um pedaço dabarra de tinta e é colocado entre as placas com uma separação inicialajustada de 3 mm. A separação é então fechada até 0,5 mm, com umavelocidade baixa para minimizar os danos na estrutura do gel. Depois de umretardo de 3 minutos para o equilíbrio da temperatura, a tensão decisalhamento é aumentada gradualmente em uma forma logarítmicacontinua. A varredura é ajustada para uma duração de 2 minutos com limitede 10 Pa e 6000 Pa. A tensão de escoamento é obtida de um gráfico delogaritmo de viscosidade contra logaritmo de tensão de cisalhamento. Aviscosidade inicialmente é muito elevada (> 10.000 Pa.s) e declinagradualmente com o aumento da tensão de cisalhamento até ficar próxima datensão de escoamento. Neste momento, a viscosidade cai muito rapidamentepara valores abaixo de 10 Pa.s. O valor da tensão de escoamento édeterminado graficamente do início extrapolado desta rápida queda naviscosidade.

Temperatura de fusão

A temperatura de fusão é estimada medindo-se o módulo deestocagem como uma função da temperatura, usando-se um reômetro detensão controlada Carrimed CSL 100 ou semelhante, disponível da TAInstruments of Leatherhead, UK. O modo de tensão oscilatória é utilizadocom uma freqüência fixa de 1 Hz e uma amplitude de tensão decisalhamento de 0,01. A amostra é carregada conforme descrito no métodode tensão de escoamento acima. Para minimizar a evaporação de água, abeirada da amostra é protegida por uma camada de óleo, assim como pelocaptador de solvente Carrimed standard. A temperatura é variada entre 250Ce 70°C com o tempo total do ciclo de 20 minutos. O registro do módulo deestocagem contra a temperatura mostra que o módulo de estocageminicialmente tem um valor elevado (> 10.000 Pa). Ele permaneceaproximadamente constante quando a temperatura se eleva até chegarpróximo da temperatura de fusão, quando cai verticalmente para valoresbaixos (< 100 Pa). Durante o resfriamento o módulo de estocagempermanece baixo até ficar próximo da temperatura de re-solidificação,quando o módulo de estocagem se eleva verticalmente de volta para osvalores elevados. A temperatura de fusão e a temperatura de re-solidificaçãosão obtidas das temperaturas iniciais extrapoladas para a queda vertical epara a elevação vertical no módulo de estocagem, respectivamente.

Viscosidade de cone e placa

A tinta líquida quente é decantada para dentro de uma latalaqueada de 250 ml, é deixada resfriar-se e solidificar-se durante a noite. Elaé então colocada em um dispersor de alta velocidade equipado com umalâmina de agitador de turbina e é cisalhada durante cerca de 5 minutos ou atétornar-se isenta de partículas, líquida. Uma amostra da tinta líquida éimediatamente transferida para o viscosímetro de cisalhamento elevado decone e placa e é deixada equilibrar- se até 23°C. A viscosidade é entãomedida com uma tensão de 10.000 s-1.

Viscosidade Rotodiluente

E preparada uma amostra da tinta na forma sólida, da mesmaforma que para a medição da viscosidade cone e placa. A amostra de tinta líquidaé então medida a 230C usando-se um viscosímetro Rotothiner, disponível daSheen Instruments of Kingston-upon-Thames, UK. O rotor standard de disco éutilizado para viscosidades na faixa de 0 a 1,5 Pa.s. O rotor de bolas standard éutilizado para viscosidades entre 1,5 e 10 Pa.s. Valores de tensão médiosaproximados, são de 300 s"1 e 50 s"1 para o disco e a bola, respectivamente.

Exemplos

A invenção será agora ilustrada pelos exemplos seguintes.

Exemplo 1

Foi preparada uma tinta aquosa em emulsão branca vinílica"matt" tendo os seguintes parâmetros, usando-se os ingredientes da tabela 1.

não vol 59% em peso

PVC (vol/vol) 60%

pH 9,3

solvente total 2,8% em peso (2% de Texanol®, 0,8% deálcool benzílico)

Após a adição do sal de ácido graxo (Prince), a composiçãode revestimento é aquecida a 80°C enquanto se agitava e é mantida nestatemperatura durante 90 minutos, após cujo tempo ela é colocada dentro demoldes com formato em bloco selado de aproximadamente 15 cm χ 10 cm χ3 cm e deixada resfriar-se e solidificar-se durante a noite. Na base de cadamolde está uma placa básica removível, um lado da qual é coberto por ummaterial absorvente, neste caso uma espuma reticulada, isto é, de célulasabertas. Quando a tinta líquida quente é colocada no molde, parte dela escoapara dentro da espuma. Durante o resfriamento, a tinta se solidifica em umbloco dimensionalmente estável de tinta ligado na placa através da espuma.A placa é arrumada para ter meios de fixação na face oposta à tinta, na qualo segurador manual é fixado de forma móvel para permitir que um pintorutilize o conjunto combinado para a pintura de uma parede ou de um teto. Omovimento de inclinação do segurador manual em relação à placa básicaindicados pelas setas na figura 2) permite que a superfície do corpo da tintase mantenha em um contato homogêneo com o substrato,independentemente da orientação relativa do usuário.5 Tabela 1

% em peso

1 Água 16,00

2 Álcool benzílico 0,80

3 Texanol 1,9910 4 Pigmento carboxilado 1,99

dispersante

5 Eliminador de espuma 0,15

6 Dolomita 11,95

7 Argila da China 10,00

15 8 Rutilo Ti02 26,90

9 Água 6,89

10 HMHEC1 0,15

11 Biocida 0,02

12 Latex2 19,98

13 Amônia (0,880) 0,15

14 Eliminador de espuma 0,03

15 Sal de ácido graxo3 3,00

1 Hidroxi etil celulose hidrofobicamente modificado

2 Terpolímero de látex MMA/BA/AA com 52,5% em peso de sólidos,

Tg -6°C and Hiint

Mistura a 60/40 de estearato de sódio e palmitato de sódio da Chance

O bloco de tinta foi removido do molde e foi fixado umsegurador manual na placa da base. O bloco de tinta era dimensionalmenteestável.

O HSV foi medido como sendo de 0,24 Pa.sQuando a superfície exposta do bloco foi esfregada sobre umsubstrato "plasterboard" pintado anteriormente com "Dulux® vinyl matt"azul a composição de revestimento escoou e deixou um revestimento secocom aproximadamente 40 mícrons sobre o mesmo. Não foram observadosrespingos nem depressões na tinta. O bloco de tinta permaneceu intacto edimensionalmente estável. Os usuários descobriram que a tinta nesta forma éconvenientemente rápida e fácil de ser aplicada.Foram avaliadas as propriedades mecânicas e de resistência àágua do revestimento seco e descobriu-se que eram aceitáveis.

Exemplos 2,3

Foram utilizados o procedimento e os ingredientes doexemplo 1, exceto que um agente estabilizante térmico na forma de cloretode sódio foi adicionado após o látex (12) ser adicionado, em um nível de0,25% em peso e 0,5% em peso (exemplos 2 e 3 respectivamente). A cargade água (1) foi reduzida por quantidades equivalentes.

O HSV dos exemplos 2 e 3 era 0,25 - 0,26 Pa.s e o pH era9,31 e 9,34 respectivamente.

As propriedades de dureza e de aplicação da tinta sãoresumidas na tabela 2.

Tabela 2

<table>table see original document page 26</column></row><table>

Para referência, uma tinta de "emulsão sólida" da EP 144135disponível da ICI Paints tem uma dureza de 30 g.

Os exemplo 1 a 3 de tinta foram estocados a 40°C durante 4semanas. Nesta temperatura, o exemplo 1 tinha sido fundido enquanto queos exemplo 2 e 3 ambos permaneceram sólidos. Eles foram então removidosdo incubador e a dureza foi medida nos seguintes tempos e condições

i) conforme feito e medido a 25°C

ii) estocado a 40°C durante 4 semanas e medido a 40°C

iii) conforme ii) mas deixado resfriar-se a 25°C antes da medição

iv) conforme iii) mas medido depois de 5h a 25°C

v) conforme iv) mais medido depois de mais 11h a 25°C

Os dados são resumidos na tabela 3.Tabela 3

<table>table see original document page 27</column></row><table>

* ver acima para as legendas i) - v)

É evidente que quando o nível de cloreto de sódio éaumentado, com surpresa, não somente a dureza conforme feito aumenta, mas a tinta também recupera uma grande proporção da sua dureza original,antes da fusão.

Exemplos 4 a 7

Foram utilizados o procedimento e os ingredientes doexemplo 1, exceto que o pirofosfato tetrasódico foi adicionado após a adição de um látex, (12) em um nível de 0,1, 0,25, 0,50 e 1,00% em peso,respectivamente. A adição de água (1) foi reduzida pela quantidadeequivalente.

Exemplos 8 a 10

Foram utilizados o procedimento e os ingredientes do exemplo 1, exceto que foi adicionado Baypure CX100 (iminodisuccinato tetrasódico)depois da adição de látex em um nível de 1,06, 1,27 e 2,00% em peso,respectivamente. A adição de água de bica (1) foi reduzida pela quantidadeequivalente.

O exemplo 1 foi repetido como um controle. Os bloco de tinta foram removidos dos moldes e o seguradormanual foi fixado na placa básica. Os blocos de tinta eram estáveisdimensionalmente.

Quando a superfície exposta dos blocos foi esfregada em umsubstrato "plasterboard" previamente pintado com "Dulux® vinyl matt" azula composição de revestimento escoou e deixou um revestimento seco comaproximadamente 20 a 40 mícrons sobre o mesmo. Não foram observadosrespingos nem depressões. Os blocos de tinta permaneceram intactos eestáveis dimensionalmente. Os usuários descobriram que as tintas nestaforma eram convenientemente rápidas e fáceis de serem aplicadas.

Foram avaliadas as propriedades mecânicas e de resistência àágua do revestimento seco e descobriu-se que eram aceitáveis.

Resultados

A dureza dos exemplos de blocos de tinta 1 e 4 - 10 foimedida a 25°C

i) imediatamente após o resfriamento a 250C após afabricação e estocagem a 40°C durante 4 semanas.

Os blocos de tinta foram também medidos após a re-fusão,através do aquecimento a 80°C, e deixadas se resfriarem a 25°C.

Os valores de dureza são resumidos na tabela 4.

Tabela 4

<table>table see original document page 28</column></row><table>

TSPP é piro fosfato tetrasódico

Baycure CXlOO é iminodisuccinato tetrasódico

Conforme pode ser visto, ambos o pirofosfato tetrasódico e oiminodisuccinato tetrasódico podem aumentar a dureza da tinta e melhorar aestabilidade em estocagem em temperaturas elevadas.

Outros exemplos

Exemplo 11

Uma tinta em emulsão branca aquosa "vinyl matt" foipreparada usando-se os ingredientes da tabela 5 e o procedimento descritoabaixo.

Tabela 5

<table>table see original document page 29</column></row><table>

Em um dispersor de alta velocidade (Dispermat), adicionar osingredientes 1 a 6 e agitar a 2000 rpm durante cerca de 5 minutos. Continuara agitar a 2000 rpm e adicionar os ingredientes 7 a 9. Manter a agitação pormais 10 minutos e então adicionar o ingrediente 10 seguido pelo 11. Oingrediente 11 deve ser adicionado lentamente porque ele faz com que aviscosidade da mistura se eleve. A velocidade do agitador necessitará seraumentada até cerca de 4000 rpm. Agitar durante mais 20 minutosadicionando gradualmente o ingrediente 12. Verificar a finura da moagemusando-se um apalpador Hegmann. A leitura deve ser menor do que 10mícrons. A base moída é transferida para um vaso equipado com meios deagitação suave e são adicionados os ingredientes 13 a 15. Enquanto se agita,o ingrediente 16 é dissolvido no ingrediente 17 e é adicionado no vaso.Finalmente é adicionado o ingrediente 18 com agitação suficiente paraassegurar que ele efetivamente seja incorporado na tinta. A temperatura datinta é elevada para 80°C e é mantida naquela temperatura por mais 90minutos. Depois do resfriamento a 50°C, a tinta é adicionada a moldesselados com formato em bloco do tipo utilizado no exemplo 1 e é deixadaresfriar-se e formar blocos de tinta sólidos.

A tinta continha 3% em peso de estearato de sódio.não vol 57% p/peso

PVC (vol/vol) 59%

pH 9,68

Exemplo 12

O exemplo 12 utilizou os mesmos ingredientes do exemplo11, exceto que o nível de Prifrac 2980 foi elevado para 5% e foi aumentadoo hidróxido de sódio de forma apropriada para manter uma relação molar de1:1 entre o ácido graxo e o hidróxido de sódio. A formulação de tinta foiajustada de forma apropriada para manter aproximadamente o mesmo PVC epercentagem em peso de sólidos do exemplo 11.

Exemplos 13 a 20

Os exemplos 13 a 20 utilizaram os mesmos ingredientes doexemplo 11, exceto que o ácido esteárico foi substituído com ácido cáprico(99% puro), ácido láurico (99,5% puro), ácido mirístico (95% puro), ácidopalmítico (99% puro) e ácido berrênico (98% puro) de cada vez nos níveismostrados na tabela 6. A relação molar entre o ácido graxo e o hidróxido desódio foi mantida em 1:1 independentemente do ácido graxo utilizado.

Todas as composições foram formadas em blocos de tintasólidos e foi adicionado um puxador manual em cada placa da base parafacilitar a aplicação.

Os exemplos de tinta 11 a 20 foram aplicados, usando-se umaação de esfregar, em um substrato de divisória revestido previamente comtinta "Dulux® vinyl matt". A tabela 6 também apresenta um resumo daavaliação das composições de tinta. As propriedades de resistência mecânicae à água de todas as tintas eram aceitáveis.

A figura 3 é um registro dos dados de dureza contra o tipo e aquantidade de sal de ácido graxo, onde (a) representa os dados para capricato desódio, (b) é para o laurato de sódio, (c) é a linha para o miristato de sódio, (d) é parao paimitato de sódio, (e) é para o estearato de sódio e (f) é para o beenato de sódio.

Os resultados mostram que as composições de tinta auto-suportantes podem ser feitas usando-se sais de ácidos graxos de várioscomprimentos de cadeia. Como a dureza da tinta aumenta, a viscosidade em altatensão, medida no viscosímetro de cone e placa também aumenta. Estes aumentosfazem com que as propriedades da tinta se deteriorarem, fazendo com que se tornedifícil para a tinta liquefazer-se e escoar na região de alta taxa de cisalhamento.

Exemplos 21 a 23

Os exemplos de tinta 21 a 23 foram feitos usando-se os mesmosingredientes e procedimento do exemplo 11, exceto que foi adicionado àcomposição 0,25% em peso de um agente estabilizante térmico, como umamistura com o ingrediente 18. A quantidade do ingrediente 17 foi reduzida deforma apropriada. As tintas foram avaliadas usando-se o mesmo procedimentodos exemplos 11 a 20. A tabela 7 apresenta um resumo dos dados.

Não foram observados depressões ou respingos. O bloco detinta permaneceu intacto e dimensionalmente estável. Os usuáriosverificaram que a tinta nesta forma era convenientemente rápida e fácil deser aplicada. Além disso, após o aquecimento das tintas acima das suastemperaturas de fusão e deixando que as mesmas se resfriassem, cada umadelas recuperou a maior parte da dureza original.Tabela 6<table>table see original document page 32</column></row><table>Tabela 7

<table>table see original document page 33</column></row><table>Exemplos 24 de 25

Estes exemplos são variações da formulação de estearato desódio/TSPP, exemplo 22.

Exemplo 24

Uma tinta em emulsão branca aquosa "vinyl matt" foipreparada usando-se os ingredientes da tabela 8 e o procedimento descritoabaixo.

A tinta continha 2,7% em peso de estearato de sódio.não vol 53% ρ/ peso

pH 10,0

Tabela 8

<table>table see original document page 34</column></row><table>Em um dispersor de alta velocidade (Dispermat), adicionaros ingredientes 1 a 6 e agitar a 2000 rpm durante cerca de 5 minutos.Continuar a agitação a 2000 rpm e adicionar os ingredientes 7 a 10.Manter a agitação durante mais 10 minutos e então adicionar oingrediente 11 seguido pelo 12. O ingrediente 12 deve ser adicionadolentamente porque faz com que a viscosidade da mistura se eleve. Avelocidade do agitador necessita ser aumentada até cerca de 4000 rpm.Agitar por mais 20 minutos. Verificar a finura da moagem usando-se umapalpador Hegmann. A leitura deve ser menor do que 10 mícrons. A basemoída é transferida para um vaso equipado com meios de agitação suave esão adicionados os ingredientes 13 a 18. O ingrediente 19 é adicionadocom agitação suficiente para assegurar que ele seja efetivamenteincorporado na tinta seguido pelo ingrediente 20. A temperatura da tinta éelevada para 80°C e é mantida naquela temperatura por mais 90 minutos.Depois do resfriamento a 50°C, a tinta foi adicionada a moldes seladoscom formato em bloco do tipo utilizado no exemplo 1 e deixada seresfriar e formar blocos de tinta sólidos.

Exemplo 25

O exemplo 25 é substancialmente isento de íons metálicosmultivalentes

Uma tinta em emulsão branca aquosa "vinyl matt" foipreparada usando-se os ingredientes da tabela 9 e o procedimentodescrito para o exemplo 24.

A tinta continha 2,7% em peso de estearato de sódio,não vol 50% p/pesopH 10,0Tabela 9

<table>table see original document page 36</column></row><table>

O bloco de tinta foi preparado usando-se o mesmoprocedimento do exemplo 24

* o látex acrílico tinha as seguintes características:

Teor de sólidos 52%

Tg Fox calculado -6°C

Composição do monômero metacrilato de metila/acrilato deetil hexila/ácido acrílico

Carboximetil celulose de sódio estabilizadaaniônica/tensoativo não iônico.

Resultados

A dureza de cada bloco de tinta foi medida inicialmente e apósperíodos de estocagem a 40°C conforme indicado abaixoi) dureza medida durante a noite após a fabricação

ii) dureza medida a 40°C após 4 dias de estocagem a 40°C.

iii) dureza medida a 250C após resfriamento a 250C

iv) dureza medida a 40°C após mais 3 dias de estocagem a40°C.

v) dureza medida a 250C após resfriamento a 250C

vi) dureza medida a 40°C após mais 7 dias de estocagem a40°C.

vii) dureza medida a 25°C após resfriamento a 25°C

viii) dureza medida a 40°C após mais 7 dias de estocagem a40°C.

ix) dureza medida a 250C após resfriamento a 25°C.

A tabela 10 resume os dados

Tabela 10

<table>table see original document page 37</column></row><table>

É evidente que os valores de dureza do exemplo 25 sãoconsistentemente mais elevados do que para o exemplo 24 e são recuperadosmais completamente após exposição à temperatura elevada

Claims (25)

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de tinta aquosa, caracterizada pelo fato decompreender:i) um polímero aglutinanteii) um sal de um ácido graxo de comprimento de cadeia linearde 10 a 26 átomos de carbonoa referida composição sendo capaz de ser formada em umcorpo de tinta dimensionalmente estável, auto-suportante.

2. Composição de tinta aquosa de acordo com a reivindicação-1, caracterizada por ser formada em um corpo de tinta dimensionalmenteestável, auto-suportante, para aplicação direta em substratos, através docontato de uma superfície exposta do corpo sobre o substrato o qual, sob aaplicação de tensão de cisalhamento e/ou taxa de cisalhamento suficiente nazona de contato entre a composição e o substrato, faz com que a composiçãose torne escoável.

3. Composição de tinta aquosa de acordo com a reivindicação-1 ou a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de ser isenta de material, a nãoser o sal de ácido graxo, que fornece um comportamento de reologiatixotrópica à tinta.

4. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato do ácido graxo do sal deácido graxo compreender um ácido alifático saturado.

5. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato do sal de ácido graxo sercomposto pelo menos de 1% em peso, com base na composição total.

6. Composição de tinta de acordo com a reivindicação 5,caracterizada pelo fato do sal de ácido graxo ser composto de 2 a 5%, quandoo sal é derivado de ácido araquídico ou berrênico; ou de 2,5 a 7%, quandoderivado de ácido esteárico; ou de 4 a 7%, quando derivado de ácidopalmítico; ou de 5 a 8%, quando derivado de ácido mirístico; ou de 8 a 14%,quando derivado de ácido cáprico ou láurico com base na composição total.

7. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato do sal de ácido graxo sercomposto de um sal alcalino metálico.

8. Composição de tinta de acordo com a reivindicação 7,caracterizada pelo fato do sal alcalino metálico ser um sal de sódio.

9. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreenderadicionalmente um agente de estabilização térmica.

10. Composição de tinta de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato do agente de estabilização térmica ser selecionado dogrupo consistindo de haletos de metal alcalino e agentes seqüestrantes.

11. Composição de tinta de acordo com a reivindicação 10,caracterizada pelo fato do agente de estabilização térmica ser selecionado dogrupo consistindo de cloreto de sódio, pirofosfato tetrasódico eiminodisuccinato tetrasódico.

12. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações 9 a 11, caracterizada pelo fato do agente de estabilizaçãotérmica ser composto de 0,1 a 5,0% em peso, calculado sobre a composiçãototal.

13. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de ter uma tensão deescoamento pelo menos de 350 Pa medida a 25°C.

14. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreenderadicionalmente até 15% em peso de solvente orgânico insolúvel em água,calculado em relação à composição total.

15. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de ter uma viscosidade dealto cisalhamento de 0,05 a 0,5 Pa.s quando medida a 10.000 s"1 e 23°C e deacordo com o método descrito neste relatório descritivo.

16. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de ter um ponto de fusãopelo menos de 40°C.

17. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de ter uma dureza de 50 a-750 g quando medido de acordo com o método descrito neste relatóriodescritivo.

18. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que contém aindaingredientes selecionados do grupo consistindo de pigmentos, cargas, ceras,diluentes, modifícadores de reologia, dispersantes, auxiliares de escoamento ebiocidas.

19. Composição de tinta de acordo com qualquer dasreivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de ser substancialmenteisenta de íons metálicos multivalentes solúveis na fase aquosa da tinta e quesão capazes de formarem complexos com ácidos graxos

20. Composição de tinta de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato dos pigmentos, cargas ou diluentes utilizados seremsubstancialmente isentos de íons metálicos multivalentes solúveis na faseaquosa da tinta e onde os íons são capazes de formarem complexos comácidos graxos.

21. Processo para a fabricação de uma composição de tintacomo definida em qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelofato de compreender as etapas de:i) produção de uma mistura composta de uma resina deformação de filme, um sal de ácido graxo e opcionalmente, um agente deestabilização térmicaii) a conversão da mistura em uma composição de tintaiii) fazendo com que a temperatura da composição de tintaexceda pelo menos a temperatura de fusão do sal de ácido graxoiv) permitindo ou fazendo com que a temperatura dacomposição de tinta caia abaixo da sua temperatura de fusão, de forma que elase torne dimensionalmente estável em temperaturas abaixo de 40°C.

22. Processo de pintura usando uma composição de tinta comodefinida em qualquer das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato decompreender o contato de uma superfície exposta do corpo de tinta sobre umsubstrato a ser revestido e a aplicação de tensão de cisalhamento suficiente nazona de contato entre a composição e o substrato, de tal forma que o ponto deescoamento da tinta seja excedido, onde o revestimento escoa para deixar umacamada de revestimento substancialmente uniforme sobre o substrato.

23. Estrutura, parte de estrutura ou artigo pintado com umacomposição de tinta, caracterizadaÇo) pelo fato de ser como definida(o) emqualquer das reivindicações 1 a 20.

24. Uso de um sistema de agente de estruturação, caracterizadopelo fato de ser em uma composição de tinta aquosa, para produzir um corpode tinta dimensionalmente estável, auto-suportante, onde o sistemacompreende:i) um sal de um ácido graxo de comprimento de cadeia linearde 10 a 20 átomos de carbonoii) um agente de estabilização térmica.

25. Composição de tinta aquosa, quando formada em um blocodimensionalmente estável, auto-suportante, caracterizada pelo fato de sertransportada em um membro de aplicação.