BRPI1105906A2 - mÉtodo para formar uma composiÇço aquosa estÁvel e um revestimento - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA FORMAR UMA COMPOSIÇçO AQUOSA ESTÁVEL E UM REVESTIMENTO.Esta invenção fornence um método para formar uma composição aquosa estável incluindo partículas compósitas pelas misturação de partículas de TiO~ 2~ e pela absorção de partículas de polímeros em emulsão na ou abaixo da proporção de compósito crítica para uma faixa de viscosidade equilibrada de 200mPa.s a 4.000 mPa,s.Também é fornecido um método para formar uma composição aquosa estável incluindo partículas compósitas pela misturação maior do que 394 watt/m^ 3^.Também incluíndo um método para obter um revestimento incluindo partículas compósitas.

Description

"MÉTODOS PARA FORMAR UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA ESTÁVEL E UM REVESTIMENTO"

Esta invenção refere-se a um método para preparar uma composição aquosa estável incluindo partículas compósitas pela misturação de partículas de TiO2 e pela adsorção de partículas de polímero em emulsão na ou abaixo da proporção de compósito crítica para uma faixa de viscosidade equilibrada de 200 mPa.s a 4.000 mPa.s. A invenção também se refere a um método para formar uma composição aquosa estável incluindo partículas compósitas incluindo: misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão em uma intensidade de misturação maior do que 394 watt/m3. Também é fornecido um método para obter um revestimento.

Dióxido de titânio (TiO2) é um componente caro de muitas tintas. A eficácia do TiO2 como um agente de cobertura é reduzida quando partículas de TiO2 são permitidas ficarem muito juntamente próximas durante a formação de filme e a secagem. Tem sido descrito que o espaçamento de TiO2 e sua eficiência resultante podem ser melhorados e reforçados pela utilização de um polímero em emulsão adsorvente. Uma partícula compósita tendo uma partícula de TiO2 central possuindo uma pluralidade de partículas de polímero em emulsão adsorvidas produz um uso mais eficiente de TiO2 como pigmento de cobertura.

Patente U.S. de N0 7.179.531 revela partículas poliméricas tendo grupos absorventes ou funcionais selecionados úteis para preparar partículas compósitas orgânicas-inorgânicas que são adequadas para obter revestimentos secos com cobertura melhorada. A estabilidade de composições aquosas contendo partículas compósitas está sujeita à melhoria. Temos verificado que misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão na ou acima da proporção de compósito crítica para uma faixa de viscosidade equilibrada de 200 mPa.s a 4.000 mPa.s dá um nível de estabilidade desejado. Também temos descoberto que misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão em uma intensidade de misturação maior do que 394 watt/m3 dá um nível de estabilidade desejado.

Em um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para preparar uma composição aquosa estável contendo partículas compósitas compreendendo: misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão na ou abaixo da proporção de compósito crítica para uma faixa de viscosidade equilibrada de 200 mPa.s a 4.000 mPa.s.

Em um segundo aspecto da presente invenção é fornecido um método para formar uma composição aquosa estável contendo partículas compósitas compreendendo: misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão em uma intensidade de misturação maior do que 394

Λ

watt/m .

Em um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para formar um revestimento compreendendo: (a) formar dita composição aquosa do primeiro ou segundo aspecto da presente invenção; (b) aplicar dita composição aquosa em um substrato; e (c) secar, ou permitir a secagem, de dita composição aquosa aplicada.

Os primeiro e segundo aspectos da presente invenção referem- se a um método para preparar uma composição aquosa estável incluindo partículas compósitas. "Aquosa" significa aqui água e de 0% a 30%, em peso com base no peso do meio, de composto(s) miscível(eis) com água. "Composição aquosa estável" significa aqui que a composição aquosa tem menos do que 1.000 ppm de grão, preferivelmente menos do que 500 ppm de grão, e mais preferivelmente menos do que 250 ppm de grão.

"Partículas compósitas" como aqui definidas incluem, cada uma, uma partícula central de TiO2 tendo uma pluralidade de partículas de polímero em emulsão adsorvida sobre a superfície da partícula de TiO2. As partículas compósitas aqui são formadas pela misturação de partículas de TiO2 e pela adsorção de partículas de polímero em emulsão. "Partícula de TiO2 " significa aqui uma partícula composta predominantemente de TiO2, incluindo TiO2 rutilo e TiO2 anatásio. O TiO2 pode ter uma composição uniforme ou uma composição heterogênea com duas ou mais fases.

Tipicamente, TiO2 pode ter pelo menos um revestimento de um ou mais de sílica, alumina, óxido de zinco, e zircônia. Temos verificado que tipos específicos de TiO2 exigem níveis diferentes de monômero adsorvido (monômero ácido-P) no polímero em emulsão. Por exemplo, temos verificado que um grau de TiO2 com uma proporção de Al : Si relativamente alta exige polímero em emulsão adsorvente incorporando muito menos monômero adsorvido copolimerizado do que um grau de TiO2 com uma proporção menor de Al :Si.

As partículas de polímero em emulsão adsorventes tipicamente incluem, como unidades copolimerizadas, pelo menos um monômero incluindo um grupo adsorvido selecionado de grupos de ácido de fósforo, grupos de éster completo de ácido de fósforo, e grupos de cadeia lateral de poliácido; e sais dos mesmos. As partículas de polímero em emulsão adsorventes tipicamente incluem, como unidades copolimerizadas, de 0,5 a 5%, preferivelmente de 1 a 4%, mais preferivelmente de 1% a 2,5%, em peso com base em peso de polímero em emulsão, de monômero selecionado do grupo consistindo de monômeros de ácido de Fósforo, monômeros de éster completo de ácido de Fósforo, macromonômeros ácidos, e sais dos mesmos; e pelo menos um segundo monômero monoetilenicamente insaturado.

Monômero de ácido de fósforo ("monômero de ácido-P"), significa aqui um monômero ácido contendo fósforo, o monômero contendo pelo menos uma insaturação etilênica e um grupo de ácido de fósforo. O monômero ácido de fósforo pode estar na forma ácida ou como um sal dos grupos de ácido de fósforo. Exemplos de monômeros de ácido de fósforo incluem: O

O

RO-Ρ·—OH

RO—-P-OH

OR'

H

0

0

RO—-P—0-P-OH

R-—-P-OH

OR1

0

0R"

OR' 0

Il

R—-P-OH

R-P-OH

H

nos quais R é um grupo orgânico contendo um grupo

acriloxila, metacriloxila, ou vinila; e R' e R" são independentemente selecionados de H e de um segundo grupo orgânico. O segundo grupo orgânico pode estar saturado ou insaturado.

Monômeros de ácido de fósforo adequados incluem monômeros funcionalizados com di-hidrogeno-fosfato tais como ésteres de di-hidrogeno-fosfato de um álcool no qual o álcool também contém um grupo olefínico ou vinílico polimerizável, tal como fosfato de alila, mono- ou difosfato de bis(hidróxi-metil) íumarato ou itaconato, derivados de ésteres de ácido (met)acrílico, tais como, por exemplo fosfatos de (met)acrilatos de hidróxi-alquila incluindo (met)acrilato de 2-hidróxi-etila, (met)acrilatos de 3- hidróxi-propila, e semelhantes. Outros monômeros de ácido de fósforo adequados incluem CH2-C(R)-C(O)-O-(R1O)n-P(O)(OH)2, no qual R = Hou CH3 e R1 = alquila, tais como os metacrilatos SIPOMER™ PAM-100, SIPOMER™ PAM-200, e SIPOMER™ PAM-400 e o acrilato SIPOMER™ PAM-300, disponíveis na Rhodia, Inc. Outros monômeros de ácido de fósforo adequados são monômeros funcionalizados com fosfonato, descritos em WO 99/25780 Al e incluem ácido vinil-fosfônico, ácido alil-fosfônico, ácido 2- acrilamido-2-metil-propano-fosfônico, α-fosfono-estireno, ácido 2-metil- acrilamido-2-metil-propano-fosfônico. Outros monômeros funcionalizados com fósforo adequados são monômeros de (met)acrilato de (hidróxi)-fosfinil- alquila 1,2-etilenicamente insaturados, descritos em US 4.733.005, e incluem metacrilato de (hidróxi)-fosfmil-metila. Monômeros de ácido de fósforo preferidos são monômeros de di-hidrogeno-fosfato, que incluem (met- acrilato de 2-fosfo-etila, (met)-acrilato de 2-fosfo-propila, (met)-acrilato de 3- fosfo-propila e (met)-acrilato de 3-fosfo-2-hidróxi-propila. Preferidos são (met)-acrilato de 2-fosfo-etila, (met)-acrilato de 2-fosfo-propila, (met)-acrilato de 3-fosfo-propila, (met)-acrilato de 3-fosfo-2-hidróxi-propila, SIPOMER™ PAM-100, e SIPOMER™ PAM-200.

A partícula de polímero em emulsão adsorvida pode incluir grupo de éster completo de ácido de fósforo que está incorporado no polímero em emulsão adsorvente por polimerização do monômero de éster completo de ácido de fósforo.

A partícula de polímero em emulsão adsorvida pode incluir

grupos de cadeia lateral de poliácido que estão incorporados no polímero de um macromonômero ácido. Como aqui usado, macromonômero ácido refere- se a um oligômero com uma insaturação terminal e tendo monômeros com grupos ácidos como unidades polimerizadas. Grupos ácidos adequados incluem ácidos carboxílicos e ácidos de fósforo. A insaturação terminal e a seção do macromonômero ácido com os grupos ácidos estão ligadas diretamente ou alternativamente, ligadas por meio de um grupo de ligação. Vários métodos de polimerização convencional são adequados para preparar os macromonômeros ácidos incluindo polimerização aniônica como descrita em Patente U.S. de N°4.158.736; polimerização por radical com agentes de transferência de cadeia tais como complexos de cobalto como descritos em Patente U.S. de N0 5.324.879; polimerização por transferência de cadeia catalítica com macromonômeros ácidos terminalmente insaturados usados como agentes de transferência de cadeia como descrita em Patente U.S. de N0 5.362.826; e polimerização por radical em temperatura alta como descrita em Patente U.S. de N°5.710.227.

O pelo menos um segundo monômero etilenicamente insaturado copolimerizado exclui monômeros contendo grupo ácido tais como, por exemplo, monômero de ácido-P e macromonômeros ácidos e inclui, por exemplo um monômero de éster (met)acrílico incluindo (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de butila, (met)acrilato de 2-etil-hexila, (met)acrilato de decila, (met)acrilato de hidróxi- etila, (met)acrilato de hidróxi-propila, e (met)acrilatos ureído-funcionalizados, aceto-acetatos, acetamidas ou ciano-acetatos de ácido (met)acrílico; estireno e estirenos substituídos; vinil-tolueno; butadieno; acetato de vinila ou outros vinil-ésteres; monômeros vinílicos tais como cloreto de vinila, cloreto de vinilideno, N-vinil-pirrolidona; (met)acrilonitrila; e N-alquilol- (met)acrilamida. Monômeros multietilenicamente insaturados opcionais incluem, por exemplo, (met)acrilato de alila, ftalato de dialila, butadieno, di(met)acrilato de 1,4-butileno-glicol, di(met)acrilato de 1,2-etileno-glicol, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, e divinil-benzeno. O uso do termo "met" seguido por outro termo tal como (met)acrilato ou (met)acrilamida, como usado em toda a descrição, refere-se a ambos acrilatos ou acrilamidas e metacrilatos e metacrilamidas, respectivamente.

Em certas modalidades da invenção o polímero em emulsão adsorvente adicionalmente inclui, como unidades copolimerizada, de 0,05% a 2%, preferivelmente de 0,1% a 1%, e mais preferivelmente de 0,1% a 0,6%, em peso, com base no peso de ditos polímero em emulsão, segundo monômero contendo ácido. O segundo monômero contendo ácido exclui monômero de ácido-P, mas inclui monômeros de ácido-S e monômeros de ácido carboxílico. Segundos monômeros contendo ácido incluem monômeros de ácido carboxílico tais como, por exemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido itacônico, ácido fumárico, ácido maleico, itaconato de monometila, fumarato de monometila, fumarato de monobutila, e anidrido maleico; e monômeros ácidos contendo enxofre. Segundos monômeros contendo ácido preferidos são ácido (met)acrílico e ácido estireno-sulfônico.

Em certas modalidades da invenção o polímero em emulsão adsorvente adicionalmente inclui, como unidades copolimerizadas, de 0,01% a 3%, preferivelmente de 0,1% a 2 em peso com base no peso do polímero em emulsão adsorvente, de monômero contendo grupo reativo a aldeído. "Monômero contendo grupo reativo a aldeído" significa aqui um monômero que, em uma solução homogênea contendo 20% em peso do monômero e uma quantidade equimolar de formaldeído em qualquer pH de 1 a 14, exibirá diluição de reação maior do que 10% entre o monômero e o formaldeído em uma base molar em um dia a 25°C. Estão incluídos como monômeros contendo grupo reativo a aldeído etilenicamente insaturados, por exemplo, aceto-acetato de vinila, (met)acrilato de aceto-acetóxi-etila, (met)acrilato de aceto-acetóxi-propila, aceto-acetato de alila, vinil-aceto-acetamida, aceto- acetóxi-etil-(met)acrilamida, 3 -(2-vinil-óxi-etil-amino)-propionamida, N-(2- (met)acrilóxi-etil)-morfolinona-2, 2-metil-1 -vinil-2-imidazolina, 2-fenil-1 - vinil-2-imidazolina, (met)acrilato de 2-(3-oxazolidinil)-etila, N-(2-vinóxi- etil)-2-metil-oxazolidina, 4,4-dimetil-2-isopropenil-oxazolina, (met)acrilato de dimetil-amino-etila, 2-metil-5-vinil-piridina, 2-vinóxi-etil-amina, 2-vinóxi- etil-etileno-diamina, 3-amino-propil-vinil-éter, 2-amino-2-metil-propil-vinil- éter, 2-amino-butil-vinil-éter, (met)acrilato de terc-butil-amino-etila, 2- (met)acrilóxi-etil-dimetil-P-propiobetaína, dietanol-amina-monovinil-éter, o- anilina-vinil-tio-éter, (met)acrilóxi-acetamido-etil-etileno-uréia, me-ácido etileno-ureído-etila, (met)acrilamido-etil-etileno-uréia; (met)acrilamido-etil- etileno-tio-uréia, N-((met)acrilamido-etil)-N-( 1 -hidróxi-metil)-etileno-uréia, N-((met)acrilamido-etil)-N-( 1 -metóxi)-metil-etileno-uréia, N-formamido-etil- N-(l-vinil)-etileno-uréia, N-vinil-N-(l-amino-etil)-etileno-uréia, N-(etileno- ureído-etil)-4-pentenamida, N-(etileno-tio-ureído-etil)-10-undecenamida, butil etileno-ureído-etil fumarato, metil etileno-ureído-etil fumarato, benzil N- (etileno-ureído-etil) fumarato, benzil N-(etileno-ureído-etil) maleamato, N- vinóxi-etil-etileno-uréia, N-(etileno-ureído-etil)-crotonamida, ureído-pentil- vinil-éter, (met)acrilato de 2-ureído-etila, acrilato de 2-(3-metilol- imidazolidona-2-il-1 )-etila. N-acrilóxi-alquil-oxazolidinas, acil-amido-alquil- vinil-alquileno-uréias, metacrilato de dimetil-amino-etila, e monômeros etilenicamente insaturados contendo funcionalidade aziridina. É preferido 0,25% a 2%, em peso com base em peso de polímero em emulsão adsorvente, de um ureído-metacrilato copolimerizado.

A temperatura de transição vítrea ("Tg") calculada do polímero em emulsão adsorvente é tipicamente de -20°C a 50°C, ou alternativamente, de -IO0C a 20°C. Tgs dos polímeros são calculadas aqui pela equação de Fox (T.G. Fox, Buli. Am. Physics Soc., Volume 1, Edição No. 3, página 123 (1956)), isto é, para calcular a Tg de um copolímero de monômeros Ml e M2:

1/Tg(calc.) = w(Ml)/Tg(Ml) + w(M2)/Tg(M2), na qual Tg(calc.) é a temperatura de transição vítrea calculada para o copolímero, w(Ml) é a fração em peso de monômero Ml no copolímero, w(M2) é a fração em peso de monômero M2 no copolímero, Tg(Ml) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de Ml, Tg(M2) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de M2, todas as temperaturas estando em °K.

A temperatura de transição vítrea de homopolímeros pode ser encontrada, por exemplo, em "Polymer Handbook", editado por J. Brandrup and E.H. Immergut, Interscience Publishers.

O polímero em emulsão adsorvente é um polímero formado por polimerização em emulsão em um meio aquoso. As técnicas de polimerização em emulsão tipicamente usadas no método para formar o polímero em emulsão de multiestágios da presente invenção são bem conhecidas na arte. Tensoativos convencionais podem ser utilizados tais como, por exemplo, emulsificadores aniônicos e/ou não-iônicos tais como, por exemplo, alquil-sulfatos de metal alcalino ou de amônio, ácidos alquil- sulfônicos, ácidos graxos, tensoativos de fosfato, e alquil-fenóis oxietilados. A quantidade de tensoativo usada é habitualmente de 0,1% a 6% em peso, com base no peso total de monômeros. Processos de iniciação quer térmica quer redox podem ser usados. Iniciadores de radical livre convencionais, também chamados de catalisadores, podem ser usados tais como, por exemplo, peróxido de hidrogênio, hidro-peróxido de t-butila, hidro-peróxido de t-amila, persulfatos de amônio e/ou de metal alcalino, tipicamente em um nível de 0,01% a 3,0% em peso, com base no peso de monômero total. Sistemas redox usando os mesmos iniciadores juntamente com um agente redutor adequado, também chamado de um ativador, tal como por exemplo, formaldeído-sulfoxilato de sódio, hidrossulfito de sódio, ácido isoascórbico, sulfato de hidroxil-amina e bissulfito de sódio podem ser usados em níveis similares, opcionalmente adicionalmente incluindo agentes complexantes para o metal. Agentes de transferência de cadeia tais como mercaptanos podem ser usados para diminuir o peso molecular dos polímeros. Misturas de tensoativos, iniciadores, redutores, agentes de transferência de cadeia, e semelhantes também podem ser usadas. Os monômeros podem ser adicionados individualmente ou em

misturas de monômeros; podem ser adicionados puros ou como uma emulsão em água. Em certas modalidades o monômero aqui é adicionado em dois ou mais estágios.

Em certas modalidades o segundo monômero etilenicamente insaturado é adicionado durante toda a reação. No decorrer de uma porção de certas modalidades da reação, ou estágio, que corresponde a de 5% a 50%, preferivelmente de 10% a 45%, e mais preferivelmente de 15% a 40%, em peso de adição de monômero total, 75% a 100% do monômero contendo grupo adsorvente é adicionado concorrentemente com o segundo monômero etilenicamente insaturado. Este estágio relativamente rico em monômero contendo grupo de absorção é algumas vezes chamado de uma adição "pulsada" de monômero. Em certas modalidades o pulso, ou o estágio rico em monômero contendo grupo adsorvente, é iniciado em um ponto no qual de 0% a 65%, preferivelmente de 0% a 50%, e mais preferivelmente de 0% a 30%, em peso de monômero total adicionado tem sido adicionado. Isto é, é preferível que o pulso de monômero contendo grupo adsorvente ocorra relativamente cedo na reação para formar o polímero em emulsão adsorvente. Em tais modalidades é preferido que os opcionais segundos monômeros ácidos e monômeros reativos a aldeído sejam co-alimentados com o monômero contendo grupo adsorvente.

Ingredientes adicionais tais como, por exemplo, iniciadores de radical livre, oxidantes, agentes redutores, agentes de transferência de cadeia, neutralizadores, tensoativos, e dispersantes podem ser adicionados antes dos, durante os ou subseqüentemente a qualquer um dos estágios. Processos dando distribuições de tamanhos de partícula polimodais podem ser utilizados.

O diâmetro de partícula médio das partículas de polímero em emulsão adsorventes é tipicamente de 40 nm a 150 nm, preferivelmente de 50 nm a 130 nm, e mais preferivelmente de 75 nm a 115 nm, como medido por um "Brookhaven Model BI-90 Particle Sizer" fornecido por Brofokhaven Instrument Corp., Holtsville, NY.

A formação da partícula compósita é realizada pelo contato de TiO2 dispersado com o polímero em emulsão adsorvente, tipicamente com misturadores de cisalhamento baixo convencionais. Contudo, intensidade de

misturação mais elevada pode ser utilizada em certas modalidades desta • /

invenção. E desejado um equilíbrio de reatividade entre o TiO2 e o látex; se a reação for muito rápida então a capacidade de preparar tinta será prejudicialmente afetada e grão indesejado será formado. Alternativamente, se a reação for muito fraca quer a adsorção não ocorrerá quer a adsorção será lenta, resultando em resistência da tinta e viscosidade da tinta variadas.

A formação das partículas compósitas no método do primeiro aspecto desta invenção é realizada na ou abaixo da proporção de compósito crítica. A proporção de compósito crítica é crida como sendo o nível de saturação eficaz de partículas de polímero adsorventes sobre a superfície das partículas de TiO2. Abaixo da proporção de compósito crítica a superfície das partículas de TiO2 está eficazmente no nível de saturação e há látex adsorvente em excesso na fase contínua. Acima das proporções de compósito críticas porções de superfície de TiO2 são expostas e a viscosidade da mistura pode aumentar exponencialmente com o tempo, crido em ser devido à floculação por ponte. Floculação por ponte é definida como ligação por ponte de duas partículas discretas de TiO2 com uma partícula de polímero adsorvente. A "proporção de compósito crítica" aqui é aquela medida pelo método fornecido na seção de métodos experimentais. No método do primeiro aspecto da presente invenção a

composição aquosa estável é preparada em uma faixa de viscosidade equilibrada de 200 mPa.s a 4.000 mPa.s, preferivelmente de 200 mPa.s a 2.000 mPa.s. A "viscosidade equilibrada" aqui significa a viscosidade Brookfield medida em 30 minutos ou mais, preferivelmente após 24 horas, mais preferivelmente após 2 dias, e muito mais preferivelmente após 14 dias, a 25°C, após misturação completa. Composições compósitas aquosas tendo uma viscosidade equilibrada abaixo de 200 mPa.s podem ter estabilidade prejudicada devido à sedimentação. Composições aquosas compósitas tendo uma viscosidade equilibrada acima de 4.000 mPa.s podem ser difíceis de bombear dependendo das exigências de manuseio do usuário. Composições aquosas compósitas preparadas acima da proporção de compósito crítica podem ser submetidas ao aumento de viscosidade substancial no decorrer do tempo e não seriam adequadas para uso em composições aquosas de revestimento. No segundo aspecto da presente invenção é fornecido um método para formar uma composição aquosa estável contendo partículas compósitas compreendendo: misturar partículas de T1O2 e adsorver partículas de polímero em emulsão em uma intensidade de misturação maior do que 394

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watt/m , preferivelmente maior do que 1.182 watt/m . A intensidade de agitação foi medida e descrita pela potência por volume unitário do processo de misturação, conforme conhecido na arte da engenharia química e descrito, por exemplo, em "Fluid Mixing Technology" por James Y. Oldshue, publicado por McGraw-Hill em 1983. O limite superior para a intensidade de misturação (potência por volume unitário) é o mais alto que o método de misturação escolhido pode razoavelmente proporcionar sem causar excessiva dispersão de gás ou alterar o tamanho de partícula das partículas de polímero adsorventes ou das partículas de T1O2 por meio de atrição ou aglomeração. O limite superior depende do equipamento usado e provavelmente não ultrapassará 19.699 Gwatt/m3.

No método do segundo aspecto da invenção a "composição aquosa estável" como definida pelos níveis de grão, as partículas compósitas, as partículas de T1O2, e a partículas de polímero adsorventes são definidas e constituídas como descrito aqui acima. Em uma modalidade as partículas compósitas podem ser formadas com um misturador rotor-estator. Isto pode permitir fluxo contínuo de compósito para dentro de um tanque de diluição da base de moagem com os ingredientes restantes da formulação (tanque de assentamento) ou moagem padrão. Um modo de operação é combinar uma corrente de lama de T1O2 e polímero em emulsão adsorvente em uma conexão em tê imediatamente a montante do rotor-estator. A descarga do rotor-estator seria uma composição aquosa estável, i.e., compósito baixo em grãos. Um segundo modo de operação é preparar compósito alto em grãos em um tanque sob intensidade de misturação baixa. A descarga do tanque então passaria através do rotor-estator para fragmentar as partículas de grão. Dispositivos de misturação adequados para os métodos da presente invenção incluem, for exemplo, dispositivos rotativos, agitadores radiais, e agitadores axiais. É preferida uma rotação de eixo em seu próprio eixo com uma ou mais estruturas tais como lâminas ou impelidores fixados no eixo e perpendicularmente orientados ao eixo.

Métodos da presente invenção, podem ser realizados em uma escala industrial e são tipicamente conduzidos em tanques e freqüentemente realizados em tanques cilíndricos com fundos planos ou côncavos ou outras geometrias. Em tais vasos, misturação pode ser realizada por qualquer um de uma variedade de meios conhecidos na arte, incluindo por exemplo impelidores rotativos, homogeneizadores, dispositivos de rotor-estator, misturadores estáticos, misturadores mistos a jato. Se impelidores rotativos são escolhidos, impelidores adequados incluem, por exemplo, impelidores abertos ou impelidores de folga fechados. Se impelidores abertos são escolhidos, impelidores adequados incluem, por exemplo, impelidores de fluxo radial, impelidores de fluxo axial, impelidores de cisalhamento alto, impelidores de eficiência alta e seus múltiplos e suas combinações. Impelidores abertos podem ser usados com ou sem defletores ou outros dispositivos internos que redirecionam o fluxo. Se impelidores fechados são escolhidos, impelidores adequados incluem, por exemplo, impelidores de pás, impelidores helicoidais, impelidores de âncora, e seus múltiplos e suas combinações. Em outros casos, os métodos da presente invenção podem ser realizados em tubulações. Em tubulações que podem ser uma parte de um processo contínuo, por exemplo, vários meios de misturação adequados são conhecidos na arte e incluem por exemplo misturadores em linha e misturadores imóveis. Misturadores preferidos para praticar os métodos da presente invenção são dispositivos de rotor-estator.

Em uma modalidade da presente invenção, são obtidas certas composições aquosas incluindo partículas compósitas formadas pelos métodos da presente invenção que podem encontrar utilidade como composições aquosas de revestimento. A quantidade de partículas inorgânicas em adição às partículas compósitas incluídas na composição aquosa de revestimento é de 0 a 95% em volume, com base no volume seco total da composição aquosa e partículas inorgânicas. Tipicamente, a composição aquosa de revestimento desta invenção, quando usada para preparar os revestimentos secos, tem um nível de sólidos dentro da faixa de 20 a 50% em volume, com base no volume da composição aquosa. O pH da composição aquosa está tipicamente dentro da faixa de 3 a 11, e preferivelmente, dentro da faixa de 7 a 10. Uma faixa de viscosidade adequada para a composição aquosa é de 50 a 130 unidades Kreb (KU), preferivelmente de 70 a 120 KU, e mais preferivelmente de 90 a 110 KU.

Partículas inorgânicas que podem ser usadas em adição às partículas compósitas incluem: óxidos de metal tais como óxido de zinco, óxido de cério, óxido de titânio, óxido de antimônio, óxido de zircônio, óxido de cromo, óxido de ferro, óxido de chumbo, óxido de alumínio, óxido de silício, dióxido de titânio; sulfeto de zinco, litopônio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, sulfato de bário, mica, argila, argila calcinada, feldspato, sienito, nefelina, wollastonita, terra diatomácea, alumina, silicatos, e talco. Em uma modalidade, as partículas inorgânicas têm um tamanho de partícula que é de 1 a 100 nm, alternativamente de 1 a 50 nm. Exemplos de partículas orgânicas desejadas com um tamanho de partícula menor do que 100 nm incluem óxido de zinco, óxido de silício, dióxido de titânio, e óxido de ferro.

A composição aquosa pode opcionalmente incluir partículas de pigmento orgânico. Os pigmentos orgânicos adequados também incluem pigmentos plásticos tais como pigmentos de esfera sólida e pigmentos de microesfera contendo vazios e vesículas. Exemplos de pigmentos esféricos sólidos incluem esferas de poliestireno e de poli(cloreto de vinila). Exemplos de pigmentos de microesfera, que incluem partículas poliméricas contendo um ou mais vazios incluem polímero opaco ROPAQUE™ e partículas poliméricas vesiculares.

As composições aquosas de revestimento incluindo partículas inorgânicas opcionais são preparadas por técnicas que são bem conhecidas na arte de revestimentos. Primeiro, as partículas inorgânicas são tipicamente bem dispersadas em um meio aquoso sob cisalhamento alto tal como o fornecido por um misturador COWLES™. Em uma modalidade as partículas compósitas da presente invenção são adicionadas sob agitação de cisalhamento baixo juntamente com outros adjuvantes de revestimento. Alternativamente, as partículas compósitas podem ser formadas in situ durante a formação da composição aquosa de revestimento. A composição aquosa pode incluir, em adição às partículas compósitas, polímero em emulsão de multiestágios adicional não associado com as partículas compósitas; também solução formadora de filme ou não-formadora de filme ou outros polímeros em emulsão em uma quantidade de 0% a 200% em peso do polímero em emulsão adsorvente da presente invenção, e adjuvantes de revestimento convencionais tais como, por exemplo, emulsificadores, agentes coalescentes, plastificantes, agentes anticongelantes, agentes de cura, tampões, neutralizadores, espessantes, grupos fotossensíveis, modificadores de reologia, umectantes, agentes umedecedores, biocidas, plastificantes, agentes antiespumantes, absorvedores de UV, abrilhantadores fluorescentes, estabilizadores contra luz ou calor, biocidas, agentes quelantes, dispersantes, colorantes, ceras, repelentes de água, e antioxidantes.

A composição aquosa de revestimento opcionalmente contém um composto orgânico volátil ("VOC"). Um VOC é aqui definido como um composto contendo carbono que tem um ponto de ebulição abaixo de 280°C em pressão atmosférica. Água e amônia estão excluídas de VOCs. Freqüentemente um VOC é deliberadamente adicionado em uma tinta ou em um revestimento para melhorar as propriedades de filme de um revestimento para auxiliar nas propriedades de aplicação da composição utilizada para preparar o revestimento. Exemplos são glicol-éteres, ésteres orgânicos, compostos aromáticos, etileno-glicol e propileno-glicol, e hidrocarbonetos alifáticos.

Em uma modalidade, a composição aquosa contém até 20% de VOC, preferivelmente menos do que 5%, mais preferivelmente menos do que 3%, e ainda mais preferivelmente menos do que 1,7%, em peso com base no peso total da composição aquosa de revestimento. Métodos adicionais tais como extração por vapor e escolha de aditivos com baixo teor de VOC como biocidas, desespumantes, sabões, dispersantes, e espessantes são adequados para adicionalmente reduzir a composição aquosa de revestimento para menos do que 0,05% de VOC em peso com base no peso total da composição aquosa de revestimento.

Adicionalmente, a composição aquosa de revestimento baixa em VOC opcionalmente contém agentes coalescentes que não são VOCs. Um agente coalescente é um composto que é adicionado em um polímero em emulsão aquosa, uma tinta, ou um revestimento, que reduz a temperatura mínima de formação de filme (MFFT) do polímero em emulsão, da tinta ou do revestimento em pelo menos 1°C. A MFFT é medida usando o método de teste ASTM D2354. Um agente coalescente não-VOC é um agente coalescente que tem um ponto de ebulição acima de 280°C em pressão atmosférica. Exemplos de agentes coalescentes que não são VOCs incluem plastificantes, polímeros de peso molecular baixo, tensoativos, e plastificantes auto-oxidáveis tais como alquil-ésteres de ácidos graxos insaturados. Preferidos são alquil-ésteres preparados a partir de óleos tais como óleos de linhaça, de tungue, de rícino desidratado, de feijão-soja, breu líquido, de girassol, e de milho. Exemplos de agentes coalescentes não-VOC incluem ésteres de ácidos graxos insaturados, tais como ácidos graxos mono-, di- ou tri-insaturados. Ésteres de ácidos graxos insaturados incluem ésteres de ácidos graxos monoinsaturados formados de ácido palmitoleico, ácido oleico, ou

ácido caproleico, ésteres de ácidos graxos di-insaturados formados de ácido

linoleico; ésteres de ácidos graxos tri-insaturados formados de ácido

linolênico ou ácido eleostérico, ou suas misturas. Métodos de aplicação de

revestimentos convencionais tais como, por exemplo, métodos de escovação,

de revestimento por rolo, e de pulverização tais como, por exemplo,

pulverização atomizada por ar, pulverização auxiliada por ar, pulverização

sem ar, pulverização em pressão baixa e volume alto, e pulverização sem ar

auxiliada por ar podem ser usados para aplicar a composição aquosa desta

invenção. Adicionalmente, para alguns sistemas, outras técnicas de aplicação

podem ser usadas para aplicar a composição de polímero aquosa, tal como,

pistola de calafetar, revestidores por rolo, e revestidores por cortina. A

composição de polímero aquosa pode ser vantajosamente aplicada em

substratos tais como, por exemplo, plástico, madeira, metal, superfícies

revestidas com primeira demão, vidro, compósitos, e substratos de cimento.

Secagem para formar o revestimento é tipicamente permitida proceder sob

condições ambientais tais como, por exemplo, a de 0°C a 35°C mas pode ser

acelerada com calor ou umidade baixa. Abreviações usadas

Acrilato de butila Metacrilato de metila Ácido metacrílico

Metaerilato de ureído (50% de agente ativo) Metaerilato de fosfo-etila (65% de agente ativo) 4-Vinil-benzeno-sulfonato de sódio [sic] [Estireno-sulfonato de sódio (mistura de isômeros)] Persulfato de sódio Água deionizada

Métodos Experimentais

Viscosidades Brookfield aqui foram medidas usando eixo de

n° 4 a 60 RPM salvo indicação em contrário.

A proporção de compósito crítica aqui é expressada como uma concentração em volume de pigmento ("PVC") e foi determinada como segue: uma lama aquosa de T1O2 foi adicionada em um polímero em emulsão

BA MMA MAA UMA PEM SSS

NaPS água DI adsorvente em uma PVC de 10-20 mantendo agitação a ca. 450 rpm. Opcionalmente, um dispersante de pigmento foi adicionado. A viscosidade da mistura foi medida em um viscosímetro Brookfield após ca. de 3 minutos de tempo de misturação. A PVC foi então incrementalmente aumentada em unidades de 4 pela adição de lama de TiO2 adicional. A velocidade de misturação foi mantida a ca. de 450 rpm. O tempo entre a adição de TiO2 e a medição de viscosidade foi ca. de 3 minutos. O tempo entre as etapas de adição de TiO2 foi ca. de 4 minutos. A proporção de compósito crítica foi determinada de uma plotagem de viscosidade Brookfield e PVC de TiO2 e foi obtida pela intercepção entre a linha tangente à PVC mais alta e o valor no estado de equilíbrio em PVCs mais baixas.

Determinação de grão para amostras de compósito. Neste método 200 g de compósito foram passados através de um aparelho que suporta numerosas peneiras pré-pesadas de malhas 20 a 325 em sucessão. Água quente foi passada através do aparelho para limpar as peneiras, e então o aparelho foi desmontado e as peneiras foram secas em um forno. O peso seco final das peneiras menos o peso inicial das peneiras multiplicado por um fator de 5.000 deu um valor de grão em unidades de partes por milhão.

Os seguintes Exemplos servem para ilustrar a invenção. EXEMPLO 1. Partículas compósitas preparadas abaixo da proporção de compósito crítica

Preparação de polímero em emulsão adsorvente a.

Uma emulsão monomérica de estágio 1 foi preparada pela misturação de 150 g de água Dl, 12,6 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 292,3 g de BA, 205,1 g de MMA, 2,52 g de ALMA, e 4,03 g de MAA. Uma emulsão monomérica de estágio 2 foi preparada pela misturação de 275 g de água Dl, 17,4 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 403,7 g de BA, 220,9 g de MMA, 5,6 g de MAA, 59,9 g de PEM, e 12,0 g de UMA. Foi montado um reator de 5 litros, de frasco de fundo redondo de quatro bocas equipado com um agitador de pás, um termopar, uma entrada de nitrogênio, e um condensador de refluxo. No frasco foram adicionados 1.000 g de água DI e 50,0 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, e agitação foi iniciada. O conteúdo do frasco foi aquecido para 84°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Uma solução de 2,4 g de NaPS em 35 g de água DI foi adicionada. A emulsão monomérica de estágio 1 foi alimentada ao reator durante 40 minutos a 16,7 g/min. Uma solução de 1,8 g de NaPS em 108 g de água DI foi alimentada separadamente ao frasco por 40 minutos a 1,1 g/min. Após a adição da emulsão monomérica de estágio 1 o recipiente foi lavado com uma porção pequena de água DI que foi adicionada no frasco. A co- alimentação de NaPS foi interrompida e a reação foi mantida a 83 -86°C por minutos. A emulsão monomérica de estágio 2 foi alimentada ao frasco durante 60 minutos a 16,7 g/min. A co-alimentação de NaPS foi reiniciada e alimentada por 60 minutos a 1,1 g/min. Após a adição da emulsão monomérica de estágio 2 o recipiente foi lavado com uma porção pequena de água DI que foi alimentada para dentro do frasco. O conteúdo do frasco foi mantido a 84-86°C por 5 minutos. A batelada foi então esfriada para 65°C. À medida que a batelada era esfriada a 80°C, uma solução de 16,5 g de amônia aquosa (concentração de 28%) em 18,5 g de água DI foi adicionada e realizada lavagem com 5 g de água DL Um par redox foi adicionado. A batelada foi esfriada para a temperatura ambiente. Enquanto se esfriava para < 50°C, 21,8 g de amônia aquosa (concentração de 28%) foram adicionados. O tamanho de partícula foi 64 nm, sólidos de 39,1%, e um pH de 8,1. A proporção de compósito crítica para polímero adsorvente a/TIPURE™ 746 (TiO2) determinada foi de PVC 47.

Preparação de compósito. Uma composição de partículas compósitas de PVC 40, 35% em volume de sólidos foi preparada pelo seguinte método:3 3,89 g de polímero em emulsão adsorvente a, 0,86 g de água, 0,5 g de TAMQLtm-2002 (25% com KOH) e 0,05 g de FOAMSTAR™ A-34 foram combinados. 41,55 g de TIPURE™ 746 foram adicionados na mistura de polímero em emulsão enquanto se agitada a 930 rpm usando um misturador de bancada. A viscosidade Brookfield foi 2.020 mPa.s após um período de envelhecimento de 2 dias.

EXEMPLO COMPARATIVO A. Partículas compósitas preparadas acima da proporção de compósito crítica.

Um compósito de látex de PVC 50, 35 de sólidos em volume foi preparado pelo seguinte método: 28,24 g de polímero em emulsão adsorvente a, 0,71 g de água, 0,41 g de TAMOL™ 2002 (25% com KOH) e 0,04 g de FOAMSTAR™ A-34 foram combinados. 51,94 g de TIPURE™746 foram adicionados na mistura de látex enquanto se agitava a 950 rpm usando um misturador de bancada padrão. A viscosidade Brookfield (BF) foi 8.200 mPa.s após um período de envelhecimento de 2 dias.

Tabela 1.1 Impacto de formulação de compósito abaixo e acima da proporção de compósito crítica para polímero adsorvente a/TIPURE™ 746 (TiO2)

PVC Sólidos em BF inicial 3 h BF 6 h BF 23 hBF Volume 3/60 3/60 3/60 3/60 0,35 6 6 6 30 0,35 10 10 8 30 0,35 16 20 22 120 40 0,35 50 178 242 2020 50 0,35 358 810 4910 8200

EXEMPLO 2. Preparação de composição compósita aquosa estável. Preparação de polímero em emulsão adsorvente b.

Uma emulsão monomérica primária foi preparada pela misturação de 555 g de água Dl, 68,7 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 939,6 g de BA, 748,2 g de MMA, e 3,48 g de MAA. Uma emulsão monomérica de estágio 1 foi preparada pela transferência de 772 g da emulsão monomérica primária para dentro de um vaso separado, então pela adição de 40,0 g de PEM diluído com 30 g de água Dl. Uma emulsão monomérica de estágio 2 foi preparada pela transferência de 719 g da emulsão monomérica primária para dentro de um vaso separado. Uma emulsão monomérica de estágio 3 foi preparada pela adição de 17,4 g de UMA na emulsão monomérica primária restante. Foi montado um reator de 5 litros, de frasco de fundo redondo de quatro bocas equipado com um agitador de pás, um termopar, uma entrada de nitrogênio , e um condensador de refluxo. No frasco foram adicionados 900 g de água Dl, 3,9 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico. O conteúdo do frasco foi aquecido para 84°C sob uma atmosfera de nitrogênio. O frasco foi carregado com 110,2 g de emulsão monomérica de estágio 1 e agitado por 1 minuto. Uma solução de 3,48 g de NaPS em 35 g de água DI foi adicionada, e realizada lavagem com 10 g de água DL Após 3 minutos, emulsão monomérica de estágio 1 foi alimentada ao reator durante 30 min, seguido por uma lavagem de 25 g de água DL Uma solução separada de 1,74 g de NaPS em 98 g de água DI foi alimentada separadamente ao frasco por 100 minutos, seguida por uma lavagem de a 5 g de água DI. O conteúdo do frasco foi mantido a 84-86°C durante todas as alimentações. Emulsão monomérica de estágio 2 foi então alimentada durante minutos. Emulsão monomérica de estágio 3 foi adicionada no frasco durante 30 minutos. A batelada foi então esfriada para 65°C. Durante o esfriamento, a cerca de 80°C, a batelada foi parcialmente neutralizada com uma solução de 12 g de amônia aquosa (concentração de 28%) em 12 g de água Dl, então foi realizada lavagem com 5 g de água DI. Um par redox foi então adicionado. A batelada foi esfriada para a temperatura ambiente. Enquanto se esfriava para < 50°C, a reação foi neutralizada para pH 8,3 com uma solução diluída de KOH durante 20 minutos. Após adição desta alimentação, o recipiente foi lavado com 4 g de água DI e esta foi adicionada na batelada. O tamanho de partícula foi 114 nm, sólidos foram 45,5% de TS, e pH de 8,3. A proporção de compósito crítica para polímero adsorvente b/TIPURE™ 746 (TiO2) determinada foi de PVC 36.

Formação de partículas compósitas. Um compósito foi formado pela misturação de 129,76 g de polímero em emulsão b, 32,67 g de água, 1,92 g de TAMOL™ 2002 (25% com KOH) e 0,58 gramas de FOAMSTAR™ A-34. 125 g de TIPURE™ R-746 (E.I. DuPont de Nemours e Co.) a 19,5% de sólidos foi adicionado nesta mistura enquanto agitado usando um misturador de bancada. Uma amostra do compósito foi analisada com um microscópio óptico. Não foram observadas partículas de grão grande nesta amostra.

A mistura compósita foi então diluída (assentamento) por uma moagem com diluentes contendo 13,95 g de água, 0,54 g de TAMOL™ 165A (Dow Chemical Co.), 1 grama de BYK 348, 0,5 g de FOAMSTAR™ A-34 (Cognis GMBH) e 22,5 g de MINEX™ 10 (Unimin Corp.). Finalmente a mistura de látex/moagem foi diluída (assentamento) com os seguintes aditivos sob misturação de bancada: 108,15 g de RHOPLEX™ VSR-1050LOE (50% de sólidos) (Dow Chemical Co.), 17,50 g de ROPAQUE™ Ultra E(Dow Chemical Co.), 3,55 g de Intensificador OPTIFILM™ 400 (Eastman Chemical CO.), 0,5 g de FOAMSTAR™ A-34, 14,33 g ACRYSOL™ RM- 2020 NPR (Dow Chemical Co.), 2,60 g de ACRYSOL™ SCT-27,5 (Dow Chemical Co.) e 41,37 g de água.

As propriedades do revestimento são mostradas na tabela 2.1 EXEMPLO COMPARATIVO B. Tentativa de formação de compósito com polímero ineficaz c Preparação de polímero em emulsão ineficaz c

Uma primeira emulsão monomérica foi preparada pela misturação de 200 g de água Dl, 28,25g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico, 285,6 g de BA, 197,22g de MMA, 20,40g de PEM, e 7,53g (90% de agente ativo) de SSS. Uma segunda emulsão monomérica foi preparada pela misturação de 420g de água Dl, 28,75g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico B, 651,1 g de BA, 515,15g de MMA, e 16,9 g de UMA. O reator foi um frasco de fundo redondo de quatro bocas, de 5 litros, equipado com um agitador de pás, um termômetro, uma entrada de nitrogênio, e um condensador de refluxo. No frasco foram adicionados 900 g de água DI e 1 l,3g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico Β. O conteúdo do frasco foi aquecido para 84°C sob uma atmosfera de nitrogênio e agitação iniciou. Uma porção da primeira mistura monomérica (110 g) foi então adicionada, rapidamente seguida por uma solução de 3,35g de NaPS dissolvidos em 20 g de água Dl, e uma lavagem de 5 g de água Dl. Após agitação por 10 minutos, o restante da primeira mistura monomérica com uma lavagem de 25 g de água DI e 0,40g de NaPS dissolvido em 3Og de água DI foram adicionados linearmente e separadamente durante 30 minutos. O conteúdo do tanque foi mantido a 84°C por 20 minutos. Uma solução de 9 g (29% de agente ativo) de hidróxido de amônio e 9 g de água DI foi então adicionada no frasco durante um período de 10 minutos. A segunda emulsão monomérica com uma lavagem de 25 g de água DI e 1,1 g de NaPS dissolvidos em 80g de água DI foi adicionada separadamente no frasco durante um período de80 minutos. O conteúdo do frasco foi mantido em uma temperatura de 83-84°C durante a adição da segunda emulsão monomérica. O conteúdo do frasco foi então esfriado para 65°C e um par de catalisador/ativador foi adicionado no frasco. 37g (42% de sólidos) de TAMOL™ 2002 foram adicionados. O polímero foi então neutralizado para pH 8,56 com hidróxido de potássio diluído. O tamanho de partícula foi 97 nm e os sólidos 45,66%. Não houve proporção de compósito crítica mensurável para polímero em emulsão adsorvente comparativo c e TIPURE™ R-746 (TiO2). Acredita-se que isto é devido à falta de formação de compósito, devido pelo menos em parte ao monômero adsorvível insuficiente no polímero em emulsão adsorvente (para a composição de TiO2 usada)

Um revestimento de PVC 29,19,34 de sólidos em volume foi preparado pelo seguinte método. Um compósito foi primeiro formado por misturação de 124,77 g de polímero em emulsão adsorvente c, 37,90 g de água e 0,58 g de FOAMSTAR™ A-34. 125 g de TIPURE™ R-746 a 19,5% de sólidos foram adicionados nesta mistura enquanto agitados usando um misturador de bancada. Uma amostra do compósito foi analisada com um microscópio óptico. Foram observadas partículas de grão grande da ordem de 50-500 micrômetros. É sabido que as partículas deste tamanho são propensas à sedimentação com o tempo o que prejudica a estabilidade na armazenagem.

A mistura compósita foi então diluída (assentamento) por uma

moagem com diluentes contendo 13,95 g de água, 0,54 g de TAMOL™ 165A, 1 g de BKY 348, 0,5 g de FOAMSTAR™ A-34 e 22,50 g de MINEX™ 10. Finalmente a mistura de látex/moagem foi diluída (assentamento) com os seguintes aditivos sob misturação de bancada padrão: 108,15 g de RHOPLEX™ VSR-105OLOE (50% de sólidos), 17,50 g de ROPAQUE™ Ultra E, 3,5 g de Intensificador OPTIFILM™ 400, 0,5 g de FOAMSTAR™ A-34, 14,33 g de ACRYSOL™ RM-2020 NPR, 2,60 g de ACRYSOL™ SCT-275 e 41,37 gramas de água. As propriedades dos revestimentos são mostradas na tabela 2.1

Tabela 2.1 Desempenho dos revestimentos contendo compósito.

Revestimento Exemplo 2 Exemplo Comparativo % em peso de PEM copolimerizado por polimerização em emulsão 2,3 1,2 TiO2 TIPURE™ R-746 TIPURE™ R-746 Viscosidade Brookfield equilibrada (eixo de n° 4, 60 rpm) 2.880 80 Observação grão em traços sedimentação Brilho a 60°/revestimento seco 41 28 S/Mil [25,40 μπι] de revestimento seco 6,73 6:06

A composição aquosa estável na armazenagem da invenção,

Exemplo 2, deu brilho mais alto e desempenho de cobertura superior de revestimento em comparação com o Exemplo Comparativo B. EXEMPLO 3. Compósito preparado em uma PVC e sólidos em volume para dar viscosidade aceitável.

Preparação de polímero em emulsão adsorvente d.

Uma emulsão monomérica de estágio 1 foi preparada pela misturação de 136,2 g de água Dl, 20,2 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 235,4 g de BA, 187,4 g de MMA, 0,9 g de MAA, e 36,8 g de PEM. Uma emulsão monomérica de estágio 2 foi preparada pela misturação de 154,5g de água Dl, 22,9 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 267,0 g de BA, 212,6 g de MMA, e 1,0 g de MAA. Uma emulsão monomérica de estágio 3 foi preparada pela misturação de 209,3 g de água Dl, 31,0 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 361,6 g de BA, 287,9 g de MMA, 16,0 g de solução aquosa 50% de UMA, e 1,3 g de MAA. Foi montado um reator de 5 litros, de frasco de fundo redondo de quatro bocas equipado com um agitador de pás, um termopar, uma entrada de nitrogênio, e um condensador de refluxo. No frasco foram adicionados 1.150 g de água DI e 6,0 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A e agitação foi iniciada. O conteúdo do frasco foi aquecido para 84°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Uma porção de 110,0 g da emulsão monomérica de estágio 1 foi adicionada no vaso seguida por uma lavagem de 25 g de água Dl. O conteúdo foi agitado por 1 minuto então uma solução de 3,2 g de NaPS em 40 g de água DI foi adicionada. Após outros 2 minutos emulsão monomérica 1 foi adicionada no frasco durante 29 minutos. Concorrentemente, uma solução de 1,6 g de NaPS em 98 g de água DI foi alimentada separadamente no frasco em uma vazão de 1,0 g/min. Após completitude da adição de emulsão monomérica 1, emulsão monomérica 2 foi adicionada durante 28 minutos. Após completitude da alimentação de emulsão monomérica 2, emulsão monomérica 3 foi adicionada durante 45 minutos. O conteúdo do frasco foi mantido a 84-86°C durante as adições. A emulsão monomérica foi lavada com 20 g de água DI após cada estágio de completitude. A batelada foi então esfriada para 65°C e 12 g de amônia aquosa (28% de agente ativo) em 12 g de água DI foram adicionados. Um par redox foi então adicionado. A batelada foi esfriada para a temperatura ambiente. Enquanto esfriando para < 50°C, 160 g de solução aquosa diluída de hidróxido de potássio foram adicionados. O tamanho de partícula foi 85 nm e sólidos foram 42,0% com um pH ajustado para 8,2. A proporção de compósito crítica de polímero adsorvente d/TIPURE™ 746 (TiO2) determinada foi de 38 PVC.

Um compósito de PVC 36, 34,3 de sólidos em volume compósito foi preparado pelo seguinte método. 30,06 g de polímero adsorvente d, 2,81 g de água, 0,45 g de TAMOL™ 2002 (25% com KOH) e 0,14 g de FOAMSTAR™ A-34 foram combinados. Uma mistura de 35,80 g de TIPURE™ 746 e 2,86 g de água foi adicionada na mistura com misturação de bancada. A viscosidade Brookfield foi 2.940 mPa.s após um período de envelhecimento de 14 dias.

EXEMPLO COMPARATIVO C. Compósito preparado em uma PVC e sólidos em volume que dá viscosidade inaceitavelmente alta

Um compósito de PVC 38, 36,3 de sólidos em volume compósito foi preparado pelo seguinte método. 29,32 g de polímero adsorvente d, 2,74 g de água, 0,44 g de TAMOL™ 2002 (25% com KOH) e 0,13 g de FOAMSTAR™ A-34 foram combinados. Uma mistura de 32,05 g de TIPURE™ 746 e 5,26 g de água foi adicionada na mistura de látex com misturação de bancada. A viscosidade Brookfield foi 6.200 mPa.s após um período de envelhecimento de 14 dias.

Tabela 3.1. Viscosidades de compósitos envelhecidos por 14 dias em variados PVC e sólidos em volume.

PVC ι Sólidos em Volume -» 36,3 35,3 34,3 38 6.200 4.300 37 3.985 36 4.380 2.940

A viscosidade dos sistemas compósitos pode ser otimizada por titulação da Concentração Em volume de Pigmento (PVC) para um nível abaixo da proporção de compósito crítica que tem a faixa de viscosidade de uso final desejada para armazenagem e manuseio.

EXEMPLO 4. Compósito preparado com polímero em emulsão adsorvente de 75 nm. Preparação de polímero em emulsão adsorvente e

Uma emulsão monomérica de estágio 1 foi preparada pela misturação de 136 g de água Dl, 19,0 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 389,8 g de BA, 273,5 g de MMA, 5,38 g de MAA, e 3,36g de ALMA. Uma emulsão monomérica de estágio 2 foi preparada pela misturação de 312 g de água Dl, 29,Og (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A , 501,1 g de BA, 381,8 g de MMA, 16,Og de UMA, 7,42g de MAA, e 29,7 g de PEM. Foi montado um reator de 5 litros, de frasco de fundo redondo de quatro bocas equipado com um agitador de pás, um termopar, uma entrada de nitrogênio, e um condensador de refluxo. No frasco foram adicionados 1.244 g de água DI e 40 g (30% de agente ativo) de um tensoativo aniônico A e agitação foi iniciada. O conteúdo do frasco foi aquecido para 88°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Uma porção de 137 g da emulsão monomérica de estágio 1 foi adicionada no vaso seguida por uma lavagem de 25 g de água DL O conteúdo foi agitado por 1 minuto então uma solução de 3,26 g de NaPS em 40 g de água DI foi adicionada. Após outros 2 minutos emulsão monomérica 1 foi adicionada no frasco durante 40 minutos. Concorrentemente, uma solução de 1,45 g de NaPS em 118 g de água DI foi alimentada separadamente ao frasco em uma vazão de 1,07 g/min. Após completitude da alimentação da emulsão monomérica 1 a co-alimentação de iniciador foi interrompida e a batelada foi mantida na temperatura por 30 minutos. A co-alimentação de iniciador foi então reiniciada e emulsão monomérica 2 foi adicionada durante 70 minutos. O conteúdo do frasco foi mantido a 84-86°C durante as adições. O frasco de emulsão monomérica foi lavado com 140 g de água DL A batelada foi então esfriada para 65°C e uma solução de 11 g de amônia aquosa (concentração de 28%) em 22 g de água DI foi adicionada. Um par redox foi então adicionado. A batelada foi esfriada para a temperatura ambiente. Enquanto esfriando para < 50°C, uma solução aquosa diluída de hidróxido de potássio foi adicionada para pH de 7,8. O tamanho de partícula foi 75 nm e sólidos de 40,8% com um pH de 7,8.

Um compósito de PVC 41,7, 40,1 de sólidos em volume foi preparado pelo seguinte método. 49,02 g de polímero adsorvente e 0,6 g de água, 0,83 g de TAMOL™ 2002 (18,1% com KOH) e 0,1 g de FOAMSTAR™ A-34 foram combinados. 70,96 g KRONOS™ 4311 foram adicionados na mistura de látex enquanto se agitava a 466 rpm usando um misturador de bancada padrão. A proporção de compósito crítica de polímero em emulsão adsorvente e (partículas de polímero de 75 nm)/KRONOS™ 4311 (TiO2) foi PVC 55. A viscosidade Brookfield foi 180 mPa.s após um período de envelhecimento de 30 minutos.

EXEMPLO COMPARATIVO D. Compósito preparado com polímero em

emulsão adsorvente de 100 nm

Preparação de polímero em emulsão adsorvente f

Uma emulsão monomérica de estágio 1 foi preparada pela misturação de 148 g de água Dl, 27,5 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 423,4 g de BA, 297,1 g de MMA, 5,84 g de MAA, 3,65g de ALMA. Uma emulsão monomérica de estágio 2 foi preparada pela misturação de 339,4 g de água Dl, 38,5 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 604,9 g de BA, 354,1 g de MMA, 17,3g de UMA, 8,1 g de MAA, e 32,3g de PEM. Foi montado um reator de 5 litros, de frasco de fundo redondo de quatro bocas equipado com um agitador de pás, um termopar, uma entrada de nitrogênio, e um condensador de refluxo. No frasco foram adicionados 929,0 g de água DI e 3,50 g (30% de agente ativo) de um tensoativo aniônico A e agitação foi iniciada. O conteúdo do frasco foi aquecido para 88°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Uma porção de 110,1 g da emulsão monomérica de estágio 1 foi adicionada no vaso seguida por uma lavagem de 25 g de água DL O conteúdo foi agitado por 1 minuto então uma solução de 3,55 g NaPB em 44 g de água DI foi adicionada. Após outros 2 minutos emulsão monomérica 1 foi adicionada no frasco durante 40 minutos. Concorrentemente, uma solução de 1,58 g de NaPS em 118 g de água DI foi alimentada separadamente ao frasco em uma vazão de 1,07 g/min. Após completitude da alimentação da emulsão monomérica 1 a co-alimentação de iniciador foi interrompida e a batelada foi mantida na temperatura por 30 minutos. A co-alimentação de iniciador foi então reiniciada e emulsão monomérica 2 foi adicionada durante 70 minutos. O conteúdo do frasco foi mantido a 84-86°C durante as adições. A emulsão monomérica foi lavada com 50 g de água DL A batelada foi então esfriada para 65°C e 11 g de amônia aquosa (concentração de 28%) em 22 g de água DI foram adicionados. Um par redox foi então adicionado. A batelada foi esfriada para a temperatura ambiente. Enquanto esfriando para < 50°C, uma solução aquosa diluída de hidróxido de potássio foi adicionada para um pH de 7,8. O tamanho de partícula foi 100 nm e sólidos de 46,9% com um pH de 7,8

Um compósito de PVC 40,8, 40,2% em volume foi preparado pelo seguinte método. 42,74 g de polímero em emulsão adsorvente e 6,77 g de água, 0,83 g de TAMOL™ 2002 (18% com KOH) e 0,10 grama de FOAMSTAR™ A-34 foram combinados. 69,38 g KRONOS™ 4311 (Kronos, Inc.) foram adicionados na mistura enquanto agitada a 460 rpm usando um misturador de bancada. A proporção de compósito crítica de polímero em emulsão adsorvente f (partículas de polímero de 100 nm)/KRONOS™ 4311 (TiO2) foi PVC 35. A viscosidade Brookfield foi 6720 mPa.s após um período de envelhecimento de 30 minutos.

A proporção de compósito crítica pode ser ajustada pelo uso de partículas de polímero em emulsão adsorventes de diferentes tamanhos. A proporção de compósito crítica é mais alta para partículas de látex menores. Duas misturas compósitas foram preparadas em PVC 41 e VS 40 (Exemplo 4 e Exemplo Comparativo D). O compósito de PVC 41 formado em Exemplo 4 ficou abaixo da proporção de compósito crítica e teve uma viscosidade Brookfield de 180 mPa.s. O compósito de PVC 41 formado em Exemplo 4 Comparativo ficou acima da proporção de compósito crítica e teve uma viscosidade Brookfield de 6.720 mPa.s.

EXEMPLO COMPARATIVO E. Partículas compósitas preparadas usando um tanque agitado, turbina de pás inclinadas, intensidade de misturação baixa.

Preparação de polímero em emulsão adsorvente g

Uma emulsão monomérica de estágio 1 foi preparada pela misturação de 148 g de água Dl, 27,5 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 419,8 g de BA, 303 g de MMA, 3,65 g de ALMA, e 3,65 g de MAA. Uma emulsão monomérica de estágio 2 foi preparada pela misturação de 339,4 g de água Dl, 37,7 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A, 524,2 g de BA, 432,9 g de MMA, 17,3 g de UMA, 10,1 g de MAA, e 32,3 g de PEM. Foi montado um reator de 5 litros, de frasco de fundo redondo de quatro bocas equipado com um agitador de pás, um termopar, uma entrada de nitrogênio, e um condensador de refluxo. No frasco foram adicionados 985 g de água Dl, 4,35 g (30% de agente ativo) de tensoativo aniônico A com uma lavagem de 26 g de água Dl. O conteúdo do frasco foi aquecido para 84°C sob uma atmosfera de nitrogênio. O frasco foi carregado com 110,1 g de emulsão monomérica de estágio 1, lavado com 25 g de água Dl, e agitado por 1 minuto. Uma solução de 3,55 g de NaPS em 35 g de água DI foi adicionada, e realizada lavagem com 10 g de água DL Após 3 minutos, emulsão monomérica de estágio 1 foi alimentada ao reator durante 40 min, seguido por uma lavagem de 35 g de água DL Uma solução separada de 1,58 g de NaPS em 109 g de água DI foi alimentada separadamente ao frasco a 1,0 g/min por 40 minutos. O conteúdo do frasco foi mantido a 84-86°C durante todas as alimentações. Após a completitude da alimentação da emulsão monomérica de estágio 1 a co-alimentação separada de persulfato foi interrompida e a batelada foi mantida a 83-85°C por 30 minutos. O vaso de emulsão monomérica foi lavado com 35 g DI no frasco. A emulsão monomérica de estágio 2 foi adicionada no frasco e a co-alimentação de persulfato separada restante foi reiniciada (a 1 g/min), e ambas as alimentações foram adicionadas durante 70 minutos. A batelada foi então esfriada para 65°C. Durante o esfriamento, a cerca de 80°C, uma solução de 11,2 g de amônia aquosa (concentração de 28%) em 11,2 g de água DI foi adicionada, então foi realizada lavagem com 9 g de água DL Um par redox foi então adicionado. A batelada foi esfriada para a temperatura ambiente. Enquanto se esfriava para < 50°C, 35,6 g de dispersante TAMOL 2002™ fora, adicionados e lavados com g de água DL A batelada foi neutralizada para pH 8,0 com amônia aquosa (concentração de 28%) e realizada lavagem com 4 g de água DI. O tamanho de partícula foi 105 nm, sólidos foram 45,5%, e pH de 8,0. Preparação de compósito

1.543,1 g de polímero adsorvente g foram carregados em um tanque cilíndrico de aço inoxidável de 3,8 litros de fundo plano. O diâmetro do tanque foi de 16,8 cm e a altura foi de 19,8 cm. Um eixo agitador com um impelidor de 4 pás retas inclinadas a 45°, de diâmetro de 8,9 cm, foi posicionado dentro do tanque. O espaço livre entre o impelidor e o fundo foi de 4,45 cm. 161,8 g de água DI foram adicionados no vaso e a velocidade do agitador foi ajustada em 260 rpm. 3,0 g de FOAMSTAR™ A-34 foram carregados no vaso seguidos por uma lavagem com 3,2 g de água Dl. 1.617,6 g KRONOS™ 4311 (TiO2) foram bombeados para a superfície de topo do vaso durante 1 minuto, seguidos presente descrição uma lavagem com 147,7 g de água DI. O conteúdo do vaso foi então misturado a 260 rpm por um adicional de 5 minutos. Esta velocidade fornece uma potência por volume de 0,32 kW/m3 (1,63 hp/kgal). Uma amostra do material compósito material foi filtrada através de uma tela de 45 micrômetros. A concentração das partículas de grão maiores do que 45 micrômetros foi de 2.290 ppm em uma base de massa seca. EXEMPLO 5. Preparação de compósito. Tanque agitado, impelidor de pás retas inclinadas, potência alta

1.543,1 g de polímero adsorvente g foram carregados em um tanque cilíndrico de aço inoxidável de 3,8 litros com um fundo plano. O diâmetro do tanque foi de 16,8 cm e a altura foi de 19,8 cm. Um eixo agitador com um impelidor de 4 pás retas inclinadas a 45°, de diâmetro de 8,9 cm, foi posicionado dentro do tanque. O espaço livre entre o impelidor e o fundo foi de 4,45 cm. 161,8 g de água DI foram adicionados no vaso e a velocidade do agitador foi ajustada em 620 rpm. 3,0 g de FOAMSTAR™ A-34 foram carregados no vaso seguidos por uma lavagem com 3,2 g de água Dl. 1.617,6 g KRONOS™ 4311 foram bombeados da superfície de topo para o vaso durante 1 minuto, seguidos por uma lavagem com 147,7 g de água DL. O conteúdo do vaso foi então misturado a 620 rpm por um adicional de 5 minutos. Esta velocidade fornece uma potência por volume de 3,5 kW/m (17,8 hp/kgal). Uma amostra do material compósito material foi filtrada através de uma tela de 45 micrômetros. A concentração das partículas de grão maiores do que 45 micrômetros foi de 245 ppm em uma base de massa seca. EXEMPLO 6. Preparação de compósito.

Uso de tanque agitado, impelidor de pás retas inclinadas, reciclo através de rotor-estator para dispersão de grãos.

O material de Exemplo Comparativo E foi recirculado através de um rotor-estator para dispersar as partículas maiores do que 45 micrômetros. Compósito foi bombeado do tanque de 3,8 litros com uma bomba de tubulação Masterflex em uma vazão de 210 g/minuto através de um rotor-estator em linha Silverson L4-R e retornado para o tanque de 3,8 litros. A velocidade do rotor foi ajustada em 3.200 rpm, que fornece uma potência por volume de 152,5 kW/m3 (773,9 hp/kgal). Após 30 minutos de fluxo de reciclo, uma amostra foi retirada e a concentração de grãos foi de 150 ppm. Após 90 minutos de fluxo de reciclo, uma amostra foi retirada e a concentração de grãos foi de 35 ppm. O material reciclado foi formulado em um revestimento e teve bom brilho e boa cobertura. EXEMPLO 7. Preparação de compósito com misturação por rotor-estator. Exemplo 7a: Processo contínuo, alimentação de pré-compósito polímero e TiQ? para um rotor-estator

7.631,3 g de polímero em emulsão adsorvente g foram pré- misturados com 1.530,4 de água DI e 14,7 g de FOAMSTAR™ A-34 seguidos por uma lavagem com 16 g de água DL Esta pré-mistura foi carregada em um tanque e misturada por 5 minutos. KRONOS™ 4311 (TiO2) foi carregado em um tanque separado e agitado suavemente para evitar sedimentação. A pré-mistura foi bombeada para a câmara de rotor-estator a 104,6 g por minuto. O KRONOS™ 4311 foi bombeado para a câmara do rotor-estator a 93,2 g por minuto. A velocidade do rotor-estator foi ajustada a 3.200 rpm, que fornece uma potência por volume de 152,5 kW/m (773,9 hp/kgal). A PVC da mistura resultante foi de 33,7%. Os sólidos, o nível de grãos total em ppm, e a viscosidade equilibrada do compósito estão listados na tabela 7.1.

Exemplo 7b: A velocidade do rotor-estator foi ajustada a 2.540

λ

rpm, que fornece uma potência por volume de 76,2 kW/m (387,0 hp/kgal). A PVC da mistura resultante foi de 33,7%. Os sólidos, o nível de grãos total em ppm, e a viscosidade equilibrada do compósito estão listados na tabela 7.1.

Exemplo 7c: Os fluxos foram modificados para uma proporção mais baixa de polímero adsorvente g para TiO2. A pré-mistura foi bombeada para a câmara do rotor-estator a 94,2 g por minuto. KONOS™ 4311 foi bombeado para a câmara do rotor-estator a 93,2 g por minuto. O rotor-estator foi ajustado a 3.200 rpm, que fornece uma potência por volume de 152,5 kW/m3 (773,9 hp/kgal). A PVC da mistura resultante foi de 36,1%. Os sólidos, o nível de grãos total em ppm, e a viscosidade equilibrada do compósito estão listados na tabela 7.1.

Exemplo 7d: A velocidade do rotor-estator foi ajustada a 2.540 rpm, que fornece uma potência por volume de 76,2 kW/m3 (387,0 hp/kgal). A PVC da mistura resultante foi de 36,1%. Os sólidos, o nível de grãos total em ppm, e a viscosidade equilibrada do compósito estão listados na tabela 7.1.

Exemplo 7e: A pré-mistura foi bombeada para a câmara do rotor-estator a 104,6 g por minuto. KRONOS™4311 foi bombeado para a câmara do rotor-estator a 116,4 g por minuto. O rotor-estator foi ajustado a 3.200 rpm, que fornece uma potência por volume de 152,5 kW/m3 (773,9 hp/kgal). A PVC da mistura resultante foi de 38,9%. Os sólidos, o nível de grãos total em ppm, e a viscosidade equilibrada do compósito estão listados na tabela 7.1.

Exemplo 7f: A velocidade do rotor-estator foi ajustada a 2.540 rpm, que fornece uma potência por volume de 76,2 kW/m3 (387,0 hp/kgal). A PVC da mistura resultante foi de 38,9%. Os sólidos, o nível de grãos total em ppm, e a viscosidade equilibrada do compósito estão listados na tabela 7.1. Tabela 7.1 Parâmetros de compósito _

Operação # PVC do compósito Rotor- estator (rpm) Grão total (ppm) Sólidos Viscosidade Brookfield a 24 h (eixo de n° 4, 60 rpm) Exemplo 7a 33,7 3.200 39 56,35% 480 Exemplo 7b 33,7 2.540 35 56,48% 330 Exemplo 7c 36,1 3.200 45 57,33% 1.130 Exemplo 7d 36,1 2.540 33 57,33% 1.040 Exemplo 7 e 38,9 3.200 51 58,45% 6.750 Exemplo 7f 38,9 2.540 43 58,60% 4.200

Partículas compósitas formadas pelo método da presente

invenção fornecem composições aquosas estáveis conforme evidenciado pela baixa formação de grãos.

Tabela 7.2 mostra o impacto das condições de formação de compósito sobre o brilho e a opacidade do revestimento final. S/Mil [25,40 μηι] foi avaliado seguindo o Método de Teste ASTM D-2805.70. Tabela 7.2 Composições de revestimento e propriedades. Ingredientes (em kg) Revestimento Exemplo 7a Revestimento Exemplo 7b Revestimento Exemplo 7c Revestimento Exemplo 7d Revestimento Exemplo 7e Revestimento Exemplo 7f Pré-mistura compósita Polímero adsorvível g 144,26 144,26 130,18 130,18 115,51 115,51 FOAMSTARA- 34 0,28 0,28 0,25 0,25 0,23 0,23 Agua 28,99 28,99 26,33 26,33 23,14 23,14 KRONOS™ 4311 155,13 155,13 155,13 155,13 155,14 155,14 Subtotal de pré- mistura compósita 328,66 328,66 311,89 311,89 294,02 294,02 Diluição com os ingredientes restantes (Assentamento,) RHOPLEX™ VSR-1050 91,91 91,91 104,69 104,69 118,00 118,00 Propileno-glicol 4,22 4,22 4,22 4,22 4,22 4,22 TEXANOL™ 2,11 2,11 2,11 2,11 2,11 2,11 FOAMSTAR™ A-34 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 ACRYSOL™ RM-2020 NPR 11,79 11,79 11,79 11,79 11,79 11,79 Agua 39,78 39,78 43,69 43,69 48,17 48,17 ACRYSOL™ RM-8W 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 Subtotalde moagem 151,56 151,56 168,25 168,25 186,04 186,04 Total 480,22 480,22 480,14 1058,53 480,05 480,05 Propriedades Revestimento Exemplo 7a Revestimento Exemplo 7b Revestimento Exemplo 7 c Revestimento Exemplo 7d Revestimento Exemplo 7e Revestimento Exemplo li Viscosidade KU inicial 112 115 113 113 115 104 Viscosidade KU equilibrada 113 116, 118 114 117 109 Brilho a 20° 38 36 36 37 36 33 Brilho a 60° 71 71 70 71 71 69 S/Mil [1 mil = 25,40 μτη] 7,43 7,39 7,34 7,47 7,49 7,51

Revestimentos formados por um sistema de processamento

contínuo, Exemplos 7a-7f, demonstram cobertura e brilho desejáveis conformando a conclusão de que o compósito pode ser preparado usando um sistema de processamento contínuo.

Claims (10)

1. Método para formar uma composição aquosa estável contendo partículas compósitas, caracterizado pelo fato de compreender misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão na ou abaixo da proporção de compósito crítica para uma faixa de viscosidade equilibrada de 200 mPa.s a 4.000 mPa.s.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão em uma intensidade de misturação maior do que 394 watt/m .

3. Método para formar uma composição aquosa estável contendo partículas compósitas, caracterizado pelo fato de compreender misturar partículas de TiO2 e adsorver partículas de polímero em emulsão em uma intensidade de misturação maior do que 394 watt/m .

4. Método de acordo com a reivindicação 2 ou reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a dita misturação ocorre em uma zona de misturação contendo pelo menos um elemento estator estático e pelo menos um elemento rotor rotativo.

5. Método de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2 ou reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ditas partículas de polímero em emulsão adsorventes contêm, como unidades copolimerizadas, de 0,5 a 5% de monômero selecionado do grupo consistindo de monômeros de ácido- P, monômeros de éster completo de ácido-P, macromonômeros ácidos; e sais dos mesmos, em peso, com base no peso de dito polímero em emulsão; e pelo menos um segundo monômero etilenicamente insaturado; dito polímero em emulsão tendo uma Tg calculada de -20°C a 50°C.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que dito polímero em emulsão adsorvente adicionalmente contém, como unidades copolimerizadas, de 0,01% a 2%, em peso, com base no peso de dito polímero em emulsão, segundo monômero contendo ácido.

7. Método de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2 ou reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ditas partículas de polímero em emulsão adsorventes são partículas de polímero em emulsão de multiestágios contendo, como unidades copolimerizadas: de 0,5% a 5%, em peso monômero de ácido-P, com base no peso de dito polímero em emulsão; de 0% a 0,05% em peso de monômero multietilenicamente insaturado, com base no peso de dito polímero em emulsão; e pelo menos um segundo monômero monoetilenicamente insaturado; em que dito polímero em emulsão tendo uma Tg calculada de - 20°C a 50°C; em que dito polímero em emulsão é formado por copolimerização em emulsão de dito pelo menos um segundo monômero monoetilenicamente insaturado sendo que 75% a 100%, em peso, de dito monômero de ácido-P é adicionado concorrentemente com o dito segundo monômero monoetilenicamente insaturado durante um estágio contendo de 10% a 50% de peso total de monômeros.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que dito polímero em emulsão de multiestágios no qual dito 75% a 100%, em peso, de dito monômero de ácido-P é adicionado concorrentemente com dito segundo monômero monoetilenicamente insaturado durante um estágio iniciando em de 0 a 65% de peso total de monômeros adicionados.

9. Método de acordo com a reivindicação 7 ou reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que dito estágio no qual 75% a 100%, em peso, de dito monômero de ácido-P é adicionado concorrentemente com dito segundo monômero monoetilenicamente insaturado adicionalmente compreende a adição de 0,01% a 2%, em peso, com base no peso de dito polímero em emulsão, de segundo monômero contendo ácido.

10. Método para formar um revestimento, caracterizado pelo fato de compreender: (a) formar dita composição aquosa estável como definida na reivindicação 1 ou reivindicação 2 ou reivindicação 3; (b) aplicar dita composição aquosa em um substrato; e (c) secar, ou permitir a secagem, de dita composição aquosa aplicada.