PT97170A - Metodo de producao de uma dispersao volatil que inclui componentes volateis e formadores de ligacoes cruzadas destinada a formar revestimentos superficiais sobre um substrato a temperatura ambiente - Google Patents

Metodo de producao de uma dispersao volatil que inclui componentes volateis e formadores de ligacoes cruzadas destinada a formar revestimentos superficiais sobre um substrato a temperatura ambiente Download PDF

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Description

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25 30 CAMPO TÉCNICO Um aspecto da nossa presente invenção está genericamente dirigido para o assunto dos revestimentos de superficie, formando ligações cruzadas. Estes revestimentos de superficie, enquanto formadores de ligações cruzadas, são especificamente formulados para poderem ser curados à temperatura ambiente. Outro aspecto da nossa invenção consiste no facto de que estes revestimentos de superficie são produzidos a partir de dispersões que exibam estabilidade quando armazenadas durante um ano ou mais. De acordo com este facto, ainda um outro aspecto da nossa presente invenção dirige-se a métodos para produção de uma dispersão estável que possa ser utilizada para produzir revestimentos de superficie que sejam duráveis, resistentes a abrasão e que podem ser curados ã temperatura ambiente. EXPERIÊNCIA ANTERIOR Os revestimentos de superficie disponíveis comercialmente duráveis e resistentes a abrasão são muitas vezes produzidos a partir de formulações que contêm tipicamente um número de ingredientes, incluindo componentes ou ingredientes contendo epóxido. Os revestimentos de superfície que tem por base o epoxido sao, além desse facto, tipicamente produzidos a partir dos denominados sistemas de "duas partes". Por exemplo, para produzir um revestimento de superficie particular na altura da utilização desejada, uma composição contendo epóxido é combinada com uma composição endurecedora. Estes sistemas de duas partes são apresentados, por exemplo, nas Patentes Norte Americanas Nos. 3.066.112 e 3.179.623, ambas de Bowen, e na Patente Norte Americana N2 3.822.229, de McMaster. Mais particularmente, num sistema de revestimento de duas partes deste tipo, a composição contendo epóxido pode ser - e muitas vezes é - endurecido com uma composição contendo amina, como ê bem conhecido no meio. Sistemas deste tipo são apresentados, por exemplo, na Patente Norte Americana N2 4.399.242 de Fowler e outros, Patente Norte Americana N2 4.557.870 de Rodgers e outros, Patente Norte Americana N9 4.588.617 de Oka, Patente Norte Americana N2 35 1 5 10
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4.740.536 de Chao, Patente Norte Americana N2 4.772.643 de Ernst e outros, Patente Japonesa Kokai N2 Sho 47-33200, Patente Japonesa Kokai N2 Sho 48-102157, Patente Japonesa Kokai N2 Sho 50.123200, Patente Japonesa Kokai N9 Sho 51-100128, e Patente Japonesa Kokai N2 Sho 59-43016. Em alternativa, os sistemas de revestimento de duas partes podem incluir no lugar da amina como ingrediente "endurecedor", uma amida (ver, por exemplo, a Patente Norte Americana N2 3.240.736 de Beckwith ou a Patente Japonesa Kokai N2 Sho 56-161420), ou um ácido carboxílico específico (ver, por exemplo, a Patente Norte Americana N2 3.256.226 de Fekete e outros), ou um ingrediente contendo "amino" (ver, por exemplo, a Patente Norte Americana N2 4.598.108, de Hoèfs), ou um ingrediente contendo "amido" (ver, por exemplo, a Patente Japonesa Kokai N2 Sho 62-161803). Por várias razões os sistemas de duas partes do tipo que foi acima brevemente mencionado são inconvenientes e portanto indesejáveis. Por exemplo, e porque a mistura dos componentes mutuamente reactivos dá origem rápida e tipicamente ã formação de ligações cruzadas, o que não for utilizado torna-se desperdício. Também do ponto de vista das eficiência, seria desejável dispensar o passo da "mistura". Em particular, imediatamente antes do uso, seria desejável dispensar este passo que "mistura" ou "combina" o componente contendo epõxido com o componente contendo o agente endurecedor. Na Patente Norte Americana N2 3.702.302, de Wilson, por exemplo, é apresentada uma composição que consiste em dois geis de emulsão água-em-õleo separados, onde os dois geis de emulsão contêm separadamente uma de duas espécies químicas mutuamente reactivas. Em particular, Wilson apresenta que um tal gel de emulsão de água-em-õleo tem peróxido de hidrogénio na sua fase aquosa e o outro gel de emulsão água-em-õleo tem sulfito de potássio na sua fase aquosa. Wilson não refere nem sugere, contudo, que tais geis de emulsões água-em-õleo separados possam ser usados para conterem respectivamente um componente contendo epõxido bem assim como um componente contendo um agente endurecedor que provoque a "cura" do grupo epõxido. -2- 35
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Por outro lado, as composições ou formulações denominadas "auto-curáveis" que incluem espécies químicas mutuamente reactivas tais como polímeros "funcionais" com base no epõxido e polímeros "endurecedores" contendo amina, são bem conhecidos no meio. Contudo, tem existido uma grande dificuldade em evitar que essas composições formem ligações cruzadas ou "curem" prematuramente. Com efeito, ligada ã comercialização com êxito de tais composições, tem existido uma preocupação real no que diz respeito a composições com tempo de vida e estabilidades úteis. Uma solução para o problema anteriormente mencionado de reacção prematura, consiste em cobrir um grupo amino ou grupo de um polímero contendo amina com uma cetona ou aldeído com o objectivo de formar a denominada "cetimina", antes de misturar o polímero contendo amina com um polímero contendo epõxido. Ver, por exemplo, a Patente Norte Americana N2 4.328.144 de Woo, e a Patente Norte Americana N2 4489179 de Tortorello. Após uma tal formulação de revestimento ter sido aplicada a um substrato, a humidade atmosférica é referida como causando a decomposição do grupo "cetimina", originando deste modo grupos amina reactivos os quais, por sua vez, coreagem com os grupos contendo epõxido, com o objectivo de efectuar a "cura" desejada. Existem, contudo, pelo menos dois grandes inconvenientes neste tipo de formulação de revestimento. Em primeiro lugar, este tipo de formulação encontra-se limitado a sistemas não-aquosos, e, em segundo lugar, verifica-se a libertação de um solvente, a cetona para a vizinhança imediata quando da cura. Contudo, é bem conhecido que as composições de revestimento curáveis que incluem solventes são geralmente indesejáveis. Por exemplo, muitos solventes bem conhecidos usados formalmente, foram considerados pouco seguros, ou inaceitáveis do ponto de vista ambiental. Deste ponto de vista, seria portanto desejável reduzir ou - ainda melhor - eliminar totalmente o uso de tais solventes na produção de revestiemntos de superfície duráveis, e resistentes à abrasão que curam ã temperatura ambiente. Ê ainda desejável que as formulações originando revestimento de superfície deste tipo não necessitam de serem misturadas no momento de uso, e que se mantenham -3 35 1 5 10
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25 30 35 estáveis durante longos periodos de tempo. DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO Será presentemente resumido um novo método para a produção de novas dispersões evaporáveis. Antes de resumir o novo método, é contudo desejável fazer neste ponto uma breve menção ã dispersão evaporável. A nova dispersão inclui ingredientes ou componentes que formam ligações cruzadas, bem assim como componentes evaporáveis. Uma dispersão deste tipo, após a evaporação dos componentes voláteis pode formar um revestimento de superfície com ligações cruzadas sobre um substrato ã temperatura ambiente. A dispersão, que exibe uma qualidade aqui referida como "vida em frasco", "vida em prateleira" ou "armazenamento em prateleira", com uma estabilidade superior a 1 ano, não requer uma combinação de ingredientes ou "mistura" no momento de utilização. Tal como foi anteriormente mencionado, o nosso novo método de produção da nova dispersão volátil consiste numa série de passos. Um tal passo é a combinação de água, um emulsionante não-iõnico, um iniciador com radicais livres, e uma quantidade efectiva de um agente tampão, para a produção de uma mistura aquosa volátil e contendo emulsionante, apresentando um pH entre cerca de 3 a cerca de 9. 0 emulsionante não-iónico tem um valor de "HLB" (hidrophile- -Lipophile Balance) de cerca de 9 a cerca de 19. Outro passo do nosso novo método é a introdução na mistura aquosa volátil, contendo um emulsionante, em condições reaccionais pré-determinadas, e mantendo a gama de pH anteriormente mencionada entre cerca de 3 a cerca de 9, uma quantidade efectiva de uma mistura monomérica contendo grupos funcionais epóxido em polimerizáveis em emulsão, para a produção de uma emulsão óleo-em-água volátil que cçntém partículas poliméricas contendo grupos pendentes epóxido funcionais, e possuindo uma temperatura de transição vítrea (Tg) de cerca de 10 graus Celsius a cerca de 120 graus Celsius. A mistura monomérica contendo grupos funcionais epóxido polimerizáveis em emulsão, em particular, é constituida por quantidades relativamente eficazes de (1) um monómero polimerizãvel em emulsão contendo grupos, pendentes epóxido funcionais e (2) um monómero insaturado etilénicamente polimerizãvel em emulsão, seleccionado do grupo que -4-
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25 30 consiste num monómero aromático vinilideno mono num monómero de ácido carboxílico insaturado etilénicamente alfa beta; um monómero de éster de ácido carboxílico insaturado etilénicamente alfa beta e os seus derivados monoméricos, um monómero de éster vinil e seus derivados monoméricos, e várias combinações destes, para a.produção da emulsão de óleo— em-água contendo partículas poliméricas tendo os grupos pendentes funcionais epóxido acima mencionados. Ainda outro passo do nosso novo método consiste na introdução na primeira emulsão óleo-em-água de uma quantidade efectiva de uma segunda emulsão óleo-em-água contendo um polímero com grupos pendentes epóxido reactivos especificados, para a produção da nova dispersão volátil acima mencionada. Estes grupos pendentes epóxido reactivos são seleccionados do grupo constituído por grupos amina, grupos amida, grupos ácido carboxílico, e suas combinações. As quantidades relativas de (1) partículas poliméricas tendo grupos pendentes epóxido funcionais e (2) polímero tendo grupos pendentes que sejam epóxido reactivos, na nova dispersão volátil, sao eficazes, após evaporação dos componentes voláteis da dispersão, para permitir a formação de ligações cruzadas entre os grupos funcionais epóxido e os grupos epóxi-reactivos, à temperatura ambiente. Serão em seguida descutidos com maior detalhe vantagens e caracteristicas da nossa invenção. APLICAÇÃO INDUSTRIAL A nossa presente invenção pode ser utilizada para produzir revestimentos de superfice duráveis, resistentes ã abrasão e aos solventes, em subsratos tais como cartão, papel, madeira, cimento, pedra, mármore e "terrazzo", e uma variedade de superfícies metálicas incluindo superfícies de metal polido e folhas metálicas. 0 termo "pedra", como é aqui definido, pretende incluir o tijolo, seixos e telhas ou ladrilhos de cantaria. As telhas, como aqui definidas, podem ter uma grande variedade de formas e composições, incluindo argila vermelha e argila cozida. Os nossos revestimentos de superficie podem ser expedidos em grandes quantidades, ou em contentores de tamanho mais pequeno, consoante o que se desejar. Por exemplo, os nossos -5- 35 f 1 5 10 15
Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 C 25 30 revestimentos de superfície podem ser facilmente expedidos em bidões de 55 galões» ou em vagões de caminhos de ferro. Se os consumidores desejarem contentores de tamanhos inferiores e mais convenientes, os nossos revestimentos de superficie podem ser vendidos em contentores de 1 galão (ou ainda mais pequenos), ou em contentores de aerosol. A MELHOR FORMA PARA EXECUTAR A INVENÇÃO Embora a nossa presente invenção seja susceptível de ser aplicada sob várias formas, são aqui descritas em detalhe algumas das aplicações presentemente preferidas, devendo ser compreendido que a presente apresentação deve ser considerada apenas como exemplo da nossa presente invenção, sem limitações ãs aplicações específicas discutidas. Na descrição detalhada que se segue, certos termos assim como certa terminologia serem utilizados com o objectivo de se alcançar uma maior concisão, e para melhor elucidar as caracteristicas e vantagens da nossa presente invenção. Estes termos são definidos como se segue: Os termos "catalisador" e "acelerador" são aqui utilizados referindo-se a uma.substância que afecta a velocidade de uma reacção química particular. Embora afectando a velocidade de tal reacção química, o catalisador (ou acelerador) não é em si consumido nem sofre qualquer modificação química (ver, por exemplo, as páginas 205-206 de "The Condensed Chemical Dictionary", 10Q edição, publicado em 1981 por Van Nostrand Reinhold Co.). 0 termo "dispersão" como é aqui utilizado, e definido como uma mistura, não necessariamente estável de inicio, constituída por uma fase continua aquosa e por uma fase descontinua não aquosa, dispersa através da fase continua basicamente aquosa. 0 termo "emulsão", como é aqui utilizado, pretende significar uma mistura, geralmente estável de inicio, de dois ou mais sólidos imisciveis mútuamente, líquidos e/ou gases mantidos em suspensão por quantidades relativamente pequenas de substancias especificadas que são vulgarmente caracterizados por termos tais como "detergentes", "emulsionantes", "sabões", "surfactantes", e seguintes. -6- 35 63269
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Existem,em geral, tanto emulsões de óleo-em-ãgua como emulsões de água em óleo. Mais particularmente, todas as emulsões estáveis são constituídas por uma fase continua e por uma fase descontinua dispersa na fase continua. 0 termo " temperatura ambiente ", como é aqui utilizado, é definido como uma temperatura desde 20 graus Celsius a cerca de 25 graus Celsius.
Os termos " tempo de vida de armazenamento em contentor ", " tempo de vida de prateleira ", e " tempo de armazenamento ", referindo-se ã estabilidade sao aqui usados indestintamente, e são defi nidos, em parte, em relação ãs propriedades físicas de um revestimento de superfície contendo ligações cruzadas, produzido através da preparação da nossa nova dispersão volátil,de acordo com os principios do nosso novo método, e causando em seguida a evaporação dos componentes voláteis da nossa nova dispersão, submetendo-se a dispersão a condiçoes de secagem ã temperatura ambiente ou a temperatura elevada, consoante o que se desejar. Estes termos, sao também definidos em relaçao ãs propriedades fisícas do revestimento de superficíe com ligações cruzadas, que é produzido do modo acima descrito a partir da nova dispersão volátil após esta ter sido armazenada a uma temperatura pré-selecionada durante um período de tempo especificado. Deste modo, os termos " tempo de vida de armazenamento em contentor ", " tempo de vida de prateleira " e " tempo de armazenamento " referindo-se à estabilidade, são aqui usados indiferenciadamente para significar o período de tempo que decorre, começando com a formulação da nossa nova dispersão volátil, sendo durante este periodo de tempo que a dispersão volátil se pode formar, devido à evap£ ração dos componentes voláteis, um revestimento de superfície com ligações cruzadas, com propriedades fisícas que não sofrem alterações signi ficativas durante o período de tempo especificado. 0 termo"soluvel" como é aqui utilizado está relacionado com a capacidade de se dissolver de um método tao uniforme num solvente, que passa mesmo a fazer parte da solução.
Tendo-se definido deste modo os termos acima, gostaríamos agora de apresentar a nossa invenção com maior detalhe. Contudo, antes de o fazermos, gostaríamos de mencionar brevemente que alguns - 7 -
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1 5 10 15 20 25 30 outros termos} ainda não discutidos e definidos, serão discutidos e definidos, quando for preciso, posteriormente. Deste modo, na descrição detalhada que se segue, o termo " partes ", tal como é por nós utilizado, e a não ser que seja indicado o contrário no texto circundante, será uma referencia ao peso total de monómero ou monómeros que são polimerizados para formar as partículas poliméricas dispersas na fase aquosa da nossa nova dispersão vo látil, tal dispersão que foi produzida de acordo com os principios do nosso novo método. Tal como foi anteriormente brevemente mencionado, um aspecto da nossa presente invenção é dirigido para um método de produção de uma dispersão volátil que inclui componentes voláteis. Em particular, após a evaporação dos componentes voláteis , a dispersão pode formar um revestimento de superfície com ligações cruzadas, sobre um substrato, e ã temperatura ambiente. Deste modo, um método preferido para a produção da nova dispersão volátil da nossa presente invenção con siste na sequência de passos, que se segue. Primeiro, num reactor agitado de tamanho adequado, introduz-se um volume adequado de água, para produzir um nível de"sóli-dos totais" pré-determinado para a dispersão. 0 nível de " sólidos totais " desejado pode variar desde cerca de 5% até cerca de 60% em peso, com base no peso total da dispersão, é de preferencia encontra-se na gama de cerca de 30% a cerca de 45% em peso. A água utilizada é de preferencia desionizada. Após a introdução de água no reactor, cerca de 3 a cerca de 4 partes de um emulsionante ( ou " surfactante ") não-iónico adequado são introduzidas no reactor, seguidas de 0 a cerca de 3 partes, e de preferencia cerca de 0,25 partes a cerca de 1 parte, de um emulsionante aniónico adequado opcional. 0 valor do Balanço " Yidrophile-Lipo-phile " (HLB) do emulsionante não-iónico é de cerca de 9 a cerca de 19, para efeitos de produção do material polimérico abaixo descrito, conten do grupos funcionais apóxido que podem formar ligações cruzadas. Estas substâncias contidas no reactor são então levadas â temperatura de re-acção desejada, , de cerca de 80 graus Celsius a cerca de 90 graus Celsius, e de preferencia de cerca de 85 graus Celsius a cerca de 90 graus Celsius. - 8 - 35 Λ “A J 63269 Af Ref: J-1649 ' ^ J 1 Num contentor separado e de tamanho adequado, adiciona-se cerca de 1% a cerca de 5% em peso da quantidade de água que foi inicialmente carregado no reactor, seguindo-se a adição à temperatura ambiente, de cerca de 0,5 partes a cerca de 1 parte de um iniciador com 5 radicais livres, solúvel em água adequado. Mais uma vez, prefere-se o uso de água desionizada. Em seguida, adiciona-se cerca de 0,3 partes a cerca de 0,5 partes de um agente tampão adequado ao contentor separado. A quantidade de agente tampão neste contentor, quando o seu conteúdo é adicionado ae do reactor, é eficiente para manter o conteúdo do reactor 10 numa gama pH entre cerca de 3 a cerca de 9, e de preferencia numa gamade pH de cerca de 6 a cerca de 8, e ainda mais preferencialmente numa gama de pH entre cerca de 6,5 a cerca de 7,5. Em seguida, adiciona-se ao conteúdo do reactor cerca de 1 a cerca de 60 partes, de preferencia cerca de 20 partes a 15 00 CD 8 X 4) o cerca de 40 partes, de uma mistura monomérica que inclui um mómero poli merizável em emulsão contendo grupos pendentes epóxido funcionais, enquanto se mantém o conteúdo do reactor na temperatura reacional e no pH acima indicados. Os ingredientes monoméricos da mistura monomérica são 04 £ 1 20 escolhidos de modo a que a temperatura de transição vítrea (T ) do poli S mero produzido, nomeadamente as partículas poliméricas contendo grupos pendentes epóxido funcionais, é cerca de 10 graus Celsius a cerca de 120 graus Celsius, de preferencia cerca de 30 graus Celsius a cerca de 90 c graus Celsius, e mais preferencialmente cerca de 40 graus Celsius a cer ca de 60 graus Celsius. 25 Para efeitos desta invenção, os monõmeros polimeri-zãveis em emulsão, que são adequados e que contêm grupos pendentes epóxido funcionais incluem, mas nao estão limitados a acrilato glicidil, metacrilato glicidil, éter glicidil alil e suas combinações. Também incluído na mistura monomérica existe cerca 30 de 1 parte para cerca de 60 partes, de preferencia cerca de 20 partes para cerca de 40 partes, de um monómero polimerizãvel em emulsão insa-turado etilenicamente seleccionado do grupo constituído por um monómero aromático de vinilideno mono, monómero de ácido carboxilico insaturado etilenicamente alfa beta, um monómero de éster de ácido carboxilico in 35 saturado etilenicamente alfa beta e seus derivados monoméricos, um monómero de éster vinílico e seus derivados monoméricos, e várias combina- - 9 -
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ή I çoes destes compostos. Deste modoj os monómeros aromáticos vinilidenò mono preferidos incluem estireno ("ST"); estireno alfa-metil ("AMS"); tolueno vinil; estireno 2,4-dimetil; e suas combinações. Os monómeros de ácido carboxílico insaturados eti-lenicamente alfa beta preferidos incluem ácido acrílico, ácido metacríli co5 ácido itaconico, e suas combinações. Os monómeros de éster de ácido carboxílico insatura dos etilenicamente alfa beta e os seus derivados monoméricos preferidos incluem acrilato metil, acrilato Itil, acrilato butil, metacrilato metil metacrilato butil, acrilato de butil terceário, acrilato hexil 2-étil, e combinações destes compostos. Os monómeros de estér vinil e seus derivados monoméricos preferidos incluem o acetato de vinil éter metilico. vinil,éter etílico vinil, acrilonitrilo, e suas combinações. A mistura monomérica pode, se desejado, incluir um agente de transferencia de cadeia opcional ( ou mais do que um agente de transferencia de cadeia opcional ), bem assim como um ingrediente para formar ligações cruzadas opcional. 0 termo " agente formador de ligações cruzadas " como é aqui utilizado, pretende significar, mas não está limitado a, qualquer monómero que contenha no mínimo dois grupos terminais vinilicos Deste modo, os agentes formadores de ligações cruzadas que são adequados para uso na nossa presente invenção incluem, mas não estão limitados a, divinilbenzeno ( DVB ); diacrilato glicol etileno ( EGDA ); diacrilato lexanodial ( HDDA ); diacrilato neopentil ( NPGDA ); diacrilato glicol tetraetileno ( TEGDA ); dimetacrilato glicol etileno ( EGDMA ); triacri lato propano tremetilol ( TMPTA ); trimetacrilato propano trimetilol ( TMPTMA ); triacrilato pentacritritol ( PETA ); trimetacrilato pentae-ritritol ( PETMA ); metacrilato alil ( AMA ); acrilato alil ( AA ); ma-leato alil ( AM ); maleato dialil ( DAM ); diacrilato glicol polietileno ( PEGDA ); dimetacrilato polietilenoglicol ( PEGDMA ); e suas combinações. 0 objectivo da utilização de um agente de transferência de cadeia é permitir a modificação do peso molecular do polimero - 10 - 35 1 i 5 10
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final que é produzido como resultado das ligações cruzadas das partículas polimericas que podem formar ligações cruzadas e que foram anterior-mente mencionadas, contendo respectivamente grupos pendentes epõxido fun cionais e epõxido reactivos. 0 uso de agentes de transferencia de cadeia é bem conhecido para aqueles que têm experiência; e uma grande variedade destes agentes estão comercialmente disponíveis. Os agentes de transferência de cadeia adequados in cluem mas não estão limitados a, mercaptopropionato butil; ácido propio nico mercapto octil iso;bromoformo; bromotriclorometano; tetracloreto de carbono; mercaptanos alquilo tais como mercaptano n-dodecil, mercaptano de dodecil terciário, mercaptano octil, mercaptano tetradecil, e mercaj) tano hexodecil; tioglicolatos alquilo tais como tioglicolato butil tio-glicolato isoctil, e tioglicolato dodecil; e tioésteres; e suas combinações. Os agentes de transferencia de cadeia preferidos incluem mercaptopropionato butil, bromotriclorometano, e o ácido propi<5 nico mercapto octil iso. No laboratório, preferimos adicionar lentamente a mistura monomérica ao conteúdo do reactor durante, por exemplo, um perio do de cerca de 1 hora, em que se mantém a temperatura de reacção e a gama de pH desejadas. Contudo, alguém experiente no meio compreenderá que as velocidades de adição variam devido a várias razões, quando se produzem quantidades comerciais em equipamento de tamanho comercial. Quando se completa a adição da mistura monomérica ao conteúdo do reactor, preferimos manter o conteúdo do reactor ã temperatura de reacção desejada durante mais uma hora, mantendo-se ã tempe ratura de reacção e a gama de pH para optimizar a reacção de polimeriza ção que se pretende, através da qual sao formadas no reactor as particu las polimericas em emulsão, contendo grupos pendentes epõxido funcionais Alguém experiente no meio poderá mais uma vez compreender que os tempos de paragem após a adição terão tendência a variar por várias razões, quando se produzem quantidades comerciais em equipamento, de tamanho co mercial. Contudo, descobrimos que manter a gama pH minimiza a abertura do anel epõxido do polimero époxido funcional assim produzido. Antes que a emulsão de óleo-em-água volátil assim produzida possa ser usada para formar uma película sobre um substrato, 11 - 35 1 I 5 10
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25 30 63269 Ref: J-1649 é necessário provocar a coalescência das partículas poliméricas dispersas na fase continua. Embora a coalescência das partículas possa ser provocada por forças naturais, tais como a evaporação dos componentes voláteis da emulsão de óleo-em-água coloidal, descobrimos que é, por veze, desejável adicionar cerca de 1 parte a cerca de 35 partes de um agente de coalescência opcional, para 100 partes da emulsão de óleo-em~ -água coloidal, por nós produzida. Os agentes de coalescência são frequentemente incluídos em formulações de revestimentos que têm base aquosa, para origi nar películas que permanecem coerentes quando sujeitas a temperaturas esperadas, níveis de desgate; e outras condiçoes de uso. Deste modo, agentes de coalescência bem conhecidos que são adequados para efeito da nossa invenção incluem, mas não estão limitados aos éteres alquilo e/ou aromáticos de glicois, tais como glicol etileno, glicol dietileno, gli-col trietileno, glicol propileno, glicol depropileno e/ou glicol tripo-pileno, bem assim como os ésteres de alquilo e/ou aromáticos destes gli cois, e suas combinações. Para permitir que as nossas emulsões de óleo-em--água assim produzidas possam ser utilizadas para a produção de películas com qualidades de " nivelamento " superiores, e mais ainda, descobrimos que mesmo noutras ocasiões é desejsdivel, adicionar cerca de 0,2 partes a cerca de 4,0 partes de um agente de nivelamento opcional, para 100 partes da emulsão de óleo-em-água por nós produzida. Os agentes niveladores são muitas vezes utilizados para a produção de películas macias ou de brilho uniforme, sem a formação de sulcosídé remoinhos que podem surgir devido a vários métodos de aplicação. Os agentes niveladores adequados para efeitos da nossa invenção incluem, mas não estão limitados a, fenois alquilo etóxi lados e álcoois etóxilados e/ou propoxilados. 0 fosfato tributoxietil e os seus análogos são tipicamente utilizados pelos peritos do meio como agentes niveladores preferenciais. Além deste facto, para melhorar a capacidade da emulsão de óleo-em-água por nós produzida para " molhar " a superfície do substrato, descobrimos que é desejável, e também noutras situações, - 12 - 35 15 10 15 20 25 30 63269 Ref: J-1649
adicionar cerca de 0,02 partes a cerca de 0,10 partes de um agente mo-lhante opcional para 100 partes da emulsão de óleo-em-água por nós produ zida.
Os agentes molhantes sao frequentemente utilizados para promover um melhor espalhamento da formulação de revestimento sobre um substrato durante a aplicação com este objectivo, agentes molhantes adequados para a nossa invenção incluem, mas não estão limitadas a, sur-factantes de fluorcarbonetos, metais alcalinos e sais de aminas de ácidos gordos elevados tais como sódio, potássio, sais de amónia e/ou morfo lina e sais de ricinoleato e/ou oleato, bem como certos surfactantes não iónicos que são tipicamente utilizados como agentes molhantes preferenciais pelos peritos no meio. Quando se utilizam os ingredientes opcionais'acima mencionados, preferimos combiná-los conjuntamente, se vários estiverem a ser utilizados, de modo a produzir uma mistura uniforme e, em seguida, introduzem a mistura uniforme assim produzida na emulsão de óleo-em-água, durante um periodo de cerca de 15 a cerca de 20 minutos. Neste ponto, descobrimos ser desejável, e também noutras situações, adicionar de seguida cerca de 0,01 partes a cerca de 0,10 partes de um agente anti--espumante opcional, para 100 partes da emulsão de éleo-em-água. Os agentes anti-espumantes são vulgarmente incorporados nas formulações de revestimentos de superficies, tais como poli mentos do chao, para reduzir e/ou eliminar marcas de espuma na película seca. Para efeitos desta invenção, os agentes anti-espumantes adequados incluem mas não estão limitados a ácidos gordos, esteres e sais de ácidos gordos, sulfonatos de ácidos gordos, misturas de glicois e ésteres, e emulsões de polímeros de silicone. As emulsões de silicone são preferidas pela sua grande eficiência e pela sua actividade a longo termo.Sãc também adequados para efeitos desta invençiscsfrgano-polisiloxanos e várias emulsões de silicone que são projectadas para sistemas com base aquosa. Uma segunda emulsão de óleo-em-água é introduzida na primeira emulsão de óleo-em-água para produzir a nova dispersão co-loidal volátil contendo o material polimérico que forma ligações cruzadas, acima mencionado. A segunda emulsão de óleo-em-água inclui cerca de 5 partes a cerca de 95 partes de um polímero contendo grupos pendentes - 13 - 35
c \ epóxido reactivos, por 100 partes de material polimérico que forma ligações cruzadas. Em particular, na preparação do polímero que contém grupos epóxido reactivos, pendentes pode ser desejável co-polimerizar um monó-mero polimerizável em emulsão, contendo grupos epóxido reactivos penden-5 tes, com um monómero polimerizável em emulsão etilénicamente insaturado, seleccionado de entre o grupo constituído por um monómero aromático vi-nilidenomono um monómero de ácido carboxílico insaturado etilenicamente alfa beta, um monómero de ester ácido carboxílico insaturado etilenicamente alfa beta e seus derivados monoméricos, um monómero ester vinilo 10 e seus derivados monoméricos, um derivado monomérico de um anidrido di-carboxilico insaturado etilenicamente e várias combinações destes compojs tos. 15
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Com este fim, os monómeros aromáticos vinilideno mono preferidos incluem estireno ("ST"); estireno alfa-metil ("AMS"); tolueno vinil; estireno 2,4-dimetil; e suas combinações. Também com este fim os monómeros de ácido carboxílico insaturados etilenicamente alfa beta preferidos incluem o ácido acrí lico, ácido metacrílico, ácido itacónico, e suas combinações. Ainda com o mesmo objectivo, os monómeros de ester de ácido carboxílico insaturados etilenicamente alfa beta preferidos e seus derivados monoméricos, incluem acrilato de metilo, acrilato de etilo acrilato de butilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacri lato de butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de 2-etilo-hexilo, e suas combinações. Ainda com o mesmo objectivo, os monómeros de ester vinil preferidos e seus derivados monoméricos incluem acetato de vinilo éter metil vinil, éter etil vinil, acrilonitrilo, e combinações destes compostos. A mistura polimerizável em emulsão da segunda emul são de óleo-em-água pode, se desejado, incluir um· agente de transferencia de cadeia opcional (ou mais do que um agente de transferência de cadeia opcional), bem assim como um ingrediente de formação de ligações cruzadas opcional. mencionada Tal como foi ja brevemente,va primeira e a segunda amulsoes de óleo-em-água, são combinadas para produzir a nova dispersão coloidal volátil da nossa invenção. A dispersão coloidal assim obtida - 14 - 35
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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 inclui (1) partículas poliméricas contendo grupos funcionais epóxido pen dentes, e (2) polímeros contendo grupos reactivos epóxido pendentes, sen do ambos dispersos separadamente na fase aquosa continua. Os grupos rea£ tivos epóxido são seleccionados do grupo constituído por aminas, amidos, ácido carboxílico, e combinações destes compostos. De um modo geral, o polímero contendo grupos reacti vos epóxido pendentes tem um peso molecular médio numérico de pelo menos 5,000. As referências que serão feitas posteriormente ao termo "peso molecular" devem ser entendidas como referindo-se ao peso molecular, médio numérico, a nao ser que seja indicado o contrário. Mais particularmente quando o grupo reactivo epóxi do pendente de tal polímero é uma amina,tal polímero tem um peso molecular de pelo menos cerca de 1.800 até no máximo 50.000, de preferência pelo menos cerca de 5.000 até no máximo 40.000 e ainda preferencialmente pelo menos cerca de 8.000 até no máximo 35.000. Quando o grupo reactivo epóxido pendente deste polímero é uma amida, o polímero tem um peso mole cular de pelo menos 5.000 até no máximo 50.000, de preferência pelo menos cerca de 8.000 até no máximo 40.000, e ainda preferencialmente pelo menos cerca de 10.000 até no máximo 35.000.Quando o grupo reactivo epóxido pen dente deste polímero é um ácido carboxílico, o polímero tem um peso molecular de pelo menos cerca de 5.000 até no máximo 50.000, de preferência pelo menos de cerca de 8.000 até no máximo 40.000, e ainda preferencialmente de pelo menos cerca de 10.000 até no máximo 35.000. As quantidaes relativas de (1) partículas poliméricas contendo grupos funcionais epóxido pendentes e (2) polímero contendo grupos reactivos epóxido pendentes, na dispersão volátil, é eficiente, após evaporação dos componentes voláteis da dispersão para permitir a for mação de ligações cruzadas entre os grupos funcionais epóxido e os grupos reactivos epóxidos ã temperatura ambiente. A dispersão coloidal volátil aquosa assim produzids é tipicamente " limpa ", significando que tipicamente não apresenta qual quer odor de monómero não reagido nem contêm coágulos. Mais ainda, esta dispersão coloidal tipicamente contem cerca de 5% a cerca de 60% em peso de componentes não-voláteis. Tem-se ainda que a dispersão coloidal assim produzida possui um tempo de vida de armazenamento superior a um ano. - 15 35
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Embora não se pretenda estar condicionado pela teoria mas pretendendo-se fornecer uma apresentação completa, postula-se que as partículas poliméricas assim produzidas, contendo grupos funcionais epóxido pendentes são partículas coloidas, geralmente com forma esférica. Postula-se também que estas partículas transportam na sua superfície externa uma camada de água carregada (a denominada "camada dupla eléctrica") de partículas carregadas negativamente e positivamente sendo as partículas positivas dispostas radialmente e para o exterior das partículas carregadas negativamente. Pensa-se que esta camada dupla eléctrica (também referida como "camada STERN") apresenta uma magnitude substancial, como resultado da camada de hidratação relativamente grande que é associada com os emulsionantes não iõnicos que são utilizados na preparação dos polímeros contendo grupos funcionais epóxido, acima discutidos. Adicionalmente descobriu-se que a inclusão de cerca de 0,2 partes a cerca de 2,0 partes de um surfactante nao iónico adequado, por 100 partes de dispersão coloidal, contribui também para a formação de uma camada de hidratação (ou "camada STERN") relativamente grande ã qual, por seu lado, foi demonstrado ser eficiente para a manutenção da separaçao entre os grupos reactivos epóxido e os grupos funcionais epóxidos, na dispersão volátil antes da evaporação dos componentes voláteis da dispersão. Postulamos ainda que, após a dispersão coloidal ter sido espalhada sobre um substrato adequado, as partículas poliméricas contendo grupos funcionais epóxido pendentes são levadas a contacto próximo com o polímero contendo grupos reactivos epóxido pendentes, através da evaporação dos componentes voláteis da dispersão coloidal. 0 resultado desta evaporação é a formação de certas ligações cruzadas entre os grupos funcionais epóxido pendentes das partículas poliméricas acima referidas e os grupos reactivos epóxido pendentes do polímero acima mencionado. 0 resultado Ó que as partículas poliméricas com ligações cruzadas, assim formadas produzem revestimentos de superfície duráveis resistentes ã abrasao e aos solventes, que podem ser curados à temperatura ambiente. - 16 - 35
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Com o objectivo de fornecer uma apresentação completa, os emulsionantes não iónicos que são adequados para a nossa invenção incluem mas não estão limitados a alcanolamidas, óxidos de amina, polímeros em bloco, etoxilatos de álcoois carboxilados, álcoois etoxilados, fenois alquilo etoxilados, aminas e/ou amidas etoxiladas, ácidos gordos etoxilados, óleos (' animal e vegetal) e ésteres gordos etoxilados, ésteres gordos (sem incluir glicol, glicerol e semelhantes), surfactantes tendo por base fluorcarbonetos, ésteres de glicerol, ésteres de glicol, derivados de lanolinados, lecitina e seus derivados, monogliceridos e seus derivados, ácidos gordos propoxilados e etoxilados e/ou álcoois e/ou fenois alquilo, surfactantes baseados em proteínas, surfactantes tendo por base o silicone, derivados de sorbitane, e ésteres de sucrose e seus derivados (ver, por exemplo, as páginas 286-292 da Edição Norte Americana de 1986 de "McCutcheon*s" Emulsifiers & detergentes, McCutcheon Division, Mc Publishing Company, Glen Rock, New Jersey).' 0s emulsionantes não iónicos (ou os denominados "surfactantes nao iónicos") preferidos incluem os álcoois etoxilados, os fenois alquilo etoxilados, os ácidos gordos propoxilados e etoxilados e/ou álcoois e/ou fenois alquilo. Os emulsionantes aniónicos que sao adequados para efeitos da nossa invenção incluem mas não estão limitados a sulfonatos de alquiloarilo, aminas e amidas sulfonadas, intermediários detergentes (por exemplo, álcoois, ácidos gordos, ácidos sulfónicos arilo alquilo, derivados de sulfonato difenil, fenois alquilo etoxilados, emulsionantes do tipo heterociclico, isetianatos, derivados com base na lanolina, lecitina e seus derivados, monogliceridos e seus derivados, sulfonatos de oleofinas, derivados de fosfato, ésteres de fosfato, ácidos carboxílicos poliamino propoxilados e etoxilados e/ou álcoois e/ou fenois alquilo, surfactantes tendo por base proteinas, derivadas de sarcosina, surfactantes baseados em silicone, derivados de sorbitane, ésteres de sucrose e seus derivados, sulfatos e sulfonatos de fenois alquilo etoxilados, sulfatos e sulfonatos de ácidos gordos e óleos sulfatos de álcoois, sulfatos de álcoois etoxilados, sulfatos de ésteres gordos, sulfonatos de benzeno e/ou tolueno e/ou xileno, sulfonatos de - 17 - 30 J í 63269 Ref: J-1649 QÍ. 1 1 naftalenos condensados, sulfonatos de benzenos dodecil e tridecil, sulfonatos de naftaleno e de alquilonaftalenos, sulfonatos de petróleo, sulfosuccinatos e seus derivados, tauratos, derivados tiol e 5 mercapto, e ácido tridecil e dodecil benzenosulfónicos, (ver por exemplo, páginas 286-292 da Edição Norte Americana de 1986 de "McCutcheon's" Emulsifiers & detergentes, McCutcheon Division, Mc Publishing Company, Glen Rock, New Jersey.)· 10 Os emulsionantes aniónicos preferidos (ou denominados "surfactantes aniónicos",} incluem os sulfatos e os sulfonatos dos fenois alquilo etóxilados e/ou ácidos gordos, sulfatos de álcoois e/ou álcoois etoxilados e sulfosuccionatos e seus d. 71 - 20.000 ex. - 90/08 cí derivados. Os iniciadores de radicais livres solúveis em água adequados para uso na presente invenção incluem mas não estão limitados a ácido peracético, vários peróxidos, vários persulfatos, vários perfosfatos, vários perboratos, vários percarbonatos, e vários compostos azo. Por exemplo, os iniciadores soldveis em água que são adequados e que podem ser mencionados neste ponto incluem o peróxido de hidrogénio, hidroperóxidos tais como hidroperóxido de butil 1 20 terciário e persulfato de sódio, potássio, amónio e bário, bem como peróxido de acetilo. Os iniciadores de radicais livres do tipo azo adequa C dopara efeito desta apresentação, incluem mas não estão limitadas a azo amidas tais como 2-2'-azobis (isobutiramida) dihidrato; 2-2’-azobis [2- 25 -metil-N-(2-hidroxietil)propionamida]; e 2,2,-azobis^2-metil-N-[l,1-bis (hidroximetil) etiljpropionamidaj, respectivamente disponiveis a partir de Wako Chemicals, Inc., of Dallas Texas, E.U.A, sob os nomes de marca da Wako de "VA-088", "VA-086" e "VA-082". 0s iniciadores preferidos incluem certos compostos in 30 orgânicos tais como persulfato de amónia (APS) e persulfato de potássio. A quantidade de iniciador usada é normalmente de cer ca de 0,10 partes a cerca de 3,0 partes por 100 partes de material poli-méricas que forma ligações cruzadas na dispersão coloidal volátil e preferencialmente cerca de 0,25 a cerca de 0,6 partes. 35 - 18 -
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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 .-1 * 63269 Ref: J-1649 1 Ainda outro iniciador de radical livre solúvel 5 em água adequado para efeitos da presente invenção ê a denominada "combinação redox" que pode consistir num persulfato solúvel em água como componente "oxidante" da combinação redox e um hidrosulfito, por exemplo hidrosulfito de sódio, como o componente "redutor" da combinação redox. Os bisulfitos, metabisulfiitos e/ou tiosulfatos, solúveis em água, e sulfoxilato de formaldeido podem ser usados no lugar dos hidrosulfitos. 10 As proporções que são geralmente úteis do sistema acima indicado de persulfato-hidrosulfito são de cerca de 0,01 partes a cerca de 1,0 partes para o componente oxidante e de cerca de 0,015 partes até cerca de 1,5 partes para o componente redutor, tendo por base 100 partes do material polimerico apto a formar ligações cruzadas na dispersão coloidal. - 20.000 ex. - 90/08 Os agentes tampão adequados incluem mas não estão limitados a vários bicarbonatos tais como bicarbonato de amónia, bicarbonato de potássio ("KHCO3"), bicarbonato de sódio ("NaHCO^"), e suas combinações. 1 20 Nas tabelas e exemplos seguintes todas as proporçoes são por peso excepto os casos em que 0 contrário é especificado. Exemplo 1: Preparação do Polímero epóxido funcional Uma emulsão de óleo-em-água (ou denominada "emulsão aquosa") contendo particulas poliméricas com grupos funcionais 25 epóxido pendentes foi preparada como se segue. Um reactor de polimerização com 2 litros e quatro tubuladuras foi preparado e equipado com um apitador, um condensador de refluxo, um termómetro e um tubo de entrada de azoto ("N2")· A carga do reactor apresentada na Tabela I, abaixo, foi introduzida no reactor de 30 polimerização (a velocidade de adição pode variar) e foi em seguida aquecida,com agitação,sob uma atmosfera de gás inerte(por exemplo N2) até uma temperatura de 90 graus Celsius.Em quanto se manteve a temperatura da carga do reactor à temperatura de reacção desejada de 90 graus Celsius mais ou menos dois(2) graus Celsius, alimentação do iniciador 35 da Tabela II,abaixo,e a alimentaçao do monómero da Tabela III,abaixo,fo ram simultaneamente mas separadamente adicionadas ao reactor de polimerização de quatro tubuladuras, cada uma a uma velocidade uniforme durante um período - 19 -
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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 de uma (1) hora, produzindo-se assim uma emulsão polimerica, também carac terizada como "látex". 0 conteúdo do reactor foi em seguida mantido a 90 C durante um periodo adicional de uma (1) hora. Foi determinado que a emulsão polimerica ou latex assim produzida, apresenta um pH de 3,8, uma viscosidade de 26 centipoises ("cps"), e um conteúdo " total de sólidos" de 35,1% em peso. 0 assim produzido foi então arrefecido desde 90°C até ã temperatura ambiente, sendo em seguida filtrado através de um tecido de algodao de fio cruzado. As partículas poliméricas resultante e assim produzi das sao caracterizados mais particularmente como sendo particulas de co-polimeros que tem ou possuem grupos funcionais epóxido pendentes, sendo estas particulas constituídas por 40 partes de unidades monoméricas de GMA, 50 partes de unidades monoméricas de ΜΜΔ e 10 partes de unidades mo noméricas de BA, por 100 partes de copolimero. Este copolimero foi determinado pelo método de titulação descrito na norma ASTM D-1652-87, como contendo um peso equivalente de epóxido, corrigida para os sólidos de 412. 0 copolimero determinado através de calorimetria diferencial de varrimento ("DSC"), como tendo uma temperatura de transição vitrea (TG) de 44 graus Celsius. A carga do reactor apresentada na Tabela I, abaixo, foi preparada como se segue. Os ingredientes foram pesadas num recepiente 25 de tamanho adequado e misturados então carregados no reactor. até se obter uma mistura uniforme, sendo Tabela I Carga do Reactor Ingredientes Função Partes Ãgua desionizada Fase continua 333,50 Ãbex JKB Emulsionante aniónico 5,50 Triton X-305 Emulsionante nao iónico 19,10 Solução de sulfato de cobre Acelarador 6,00 30 A água desionizada funciona como a fase continua. 0 sulfato de álcool gordo etoxilado, comercialmente disponível sob o nome de marca "Abex JKB" da Alcolac Inc. de Baltimore, Maryland, funciona como um emulsionante aniónico. 0 octilfenoxipolietoxietanol, cómercialmente disponível sob o nome de marca de " Triton X-305 " da Rohm and Haas Com-pany, de Filadélfia, Pensilvânia, funciona como emulsionante não iónico. - 20 - 35
10 u 15 63269
Ref: J-1649 A solução de sulfato de cobre é, mais particularmente, uma solução 0,01 molar de sulfato de cobre em água desionizada. A solução de sulfato de cobre funciona como um acelerador para a reacção de polimerizaçio. A alimentação de iniciador apresentada na Tabela II, abaixo, foi preparada pela simples mistura de água desionizada e peróxi-do de hidrogénio ã temperatura ambiente.
Ingrediente Água desionizada H2°2
Tabela II: Alimentação de Iniciador Função Partes Transportador aquoso 288,10 Iniciador de radical livre 11,90
Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 A água desionizada funciona como o transportador aquo so. 0 peróxido de hidrogénio ("H^O^")» o qual funciona como um iniciador de radical livre solúvel em água, encontra-se comercialmente disponível como uma solução aquosa a 30% em peso. A alimentação de monómero apresentada na Tabela III, foi preparada como se segue. Os monómeros e o agente de transferencia de cadeia são pesados num contentor de tamanho adequado e misturados com agitaçao, sendo então carregados num funil de adição que se encontra ligado ao reactor. Tabela III: Alimentação de Monomero 25
Ingredientes Função Partes GMA Monómero contendo epóxido 133,70 BA Outro monómero 33,40 MMA Outro monomero 167,10 BMP Agente transferência de cadeia 1,70 30
Os vários ingredientes listados na Tabela III, acima apresentada, encontram-se todos comercialmente disponíveis a partir de vários fornecedores bem conhecidos. 0 metacrilato glicidil ("GMA") funciona como o monómero polimerizável em emulsão que contêm grupos funcionais e epóxido pendentes. 0 acrilato butil ("BA") e o metacrilato metil ("MMA") são ambos monómeros polimerizãveis em emulsão insaturados etile-nicamente. 0 mercaptopropionato butil ("BMP") funciona como um agente de transferência de cadeia. - 21 - 35 )
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J 53269 * Ref: J-1649 1 5 10 15 20 25 30
1 Exemplo 2: Preparação de Outro Polímero Funcional Epóxido Foi também preparada outra emulsão de óleo-em-ãgua contendo partículas poliméricas com grupos funcionais epóxido pendentes seguindo aproximadamente o procedimento do Exemplo 1, com excepção dos seguintes dois aspectos. Em primeiro lugar, a carga do reactor, a carga de iniciador, e a alimentação do monómero , diferem todas, de um modo ou de outro, das cargas e alimentação do Exemplo 1, e estas diferenças são discutidas em relaçao ãs Tabelas IV, V e VI, abaixo apresentadas. Em segundo lugar a carga de iniciador foi incorporada, tão rapidamente quan to possível, no conteúdo do reactor de polimerizaçao, sendo esta incorporação de iniciador seguida da adição uniforme da alimentação de mono-mero durante um período de tempo de uma hora. 0 latex assim produzido apresenta um pH de 7,7, uma viscosidade de 24 cps, e um conteúdo "total de sólidos"‘ou percentagem de não voláteis1 ("% NV") de 33% NV (percentagem por peso). 0 latex assim produzido, foi então arrefecido desde 90°C até à temperatura ambiente sendo em seguida filtrado através de um pano de algodao com fibras cruzadas. 0 nivel de coagulação era inferior a 0,01% em peso, com base no peso total de latex assim produzido. As partículas poliméricas resultantes assim produzidas são caracterizadas de um modo mais particular como sendo partículas copoliméricas contendo grupos funcionais epóxido pendentes e sendo constituídas por 20 partes de unidades monoméricas de GMA, 50 partes de unidades monoméricas de MMA, e 30 partes de unidades monoméricas de BA, por 100 partes de copolimero. Foi determinado pelo método descrito no Exemplo 1 que este copolimero apresenta um peso equivalente de epóxido, corrigida para sólidos, de 830. Por DSC determinou-se que o copolimero apresenta uma Tg de 45°C. A carga do reactor apresentada na Tabela IV, abaixo, foi preparada como se segue. Os ingredientes foram pesados para um contentor de tamanho adequado e misturados até formarem uma mistura unifor me, sendo então carregados no reactor. - 22 - 35 • í • í Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 1 5 10 c 15 20 63269 Ref: J-1649 fjjr Tabela IV: Carga do Reactor Ingredientes Função Partes Água desionizada fase continua 638,00 Triton X-305 Emulsionante não iónico 17,90 Abex JKB Emulsionqnte aniónico 5,20 A alimentação de iniciador abaixo apresentada na Tabela V, foi preparada por uma simples mistura dos ingredientes em con- junto. Foi obtida uma solução transparente. Tabela V: Alimentação do Iniciador Ingredientes Função Partes Água desionizada Transportador aquoso 19,20 APS Iniciador de radical livre 0,20 NaHC03 Agente tampão 0,10 A água desionizada funciona como transportador aquo- so. 0 persulfato de amónia ("APS") funciona como o iniciador de radfcZP solúvel em água. 0 bicarbonato de sódio ("NaHCOJ') funciona como agente tampão, ajudando deste modo a manter o pH do meio reaccional. A alimentação do monómero abaixo apresentada na Tabela VI, foi preparada como descrita no Exemplo 1. 25
Tabela VI; Alimentação do Monómero Ingredientes Função Partes GMA Monómero contendo epõxido 63,40 MMA Outro monómero 159,00 BA Outro monómero 95,20 BMP Agente transferencia de cadeia 1,80
Exemplo 3: Ainda outro Polímero Funcional Epõxido 30
Ainda uma outra emulsão de óleo-em-água, contendo polímero funcional epõxido, foi preparado seguindo substancialmente os passos do Exemplo 2, excepto nos seguintes dois pontos. Em primeiro lugar, a alimentação do monómero foi dividida em duas partes como abaixo apresentado na Tabela VII. - 23 - 35 63269 Ref: J-1649
Tabela VII: Alimentação do Monómero
Parte"A" Ingredientes Função Partes 5 MMA Outro monómero 159,00 BA Outro monómero 63,50 BMP Agente de transferencia de cadeia 1,30 Parte" B11 10 Ingredientes Função Partes GMA Monómero contendo epóxido 63,40 BA Outro monómero 31,70 BMP Agente de transferência de cadeia 0,50 15
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25 30 A parte "A" foi preparada como descrito no Exemplo 1. A mistura monomérica resultante da parte "A" foi então carregada no funil de adição, acima mencionado como estando ligado ao reactor. A parte "B" foi preparada como descrito no Exemplo 1. A mistura monomérica resultante da parte "B" foi carregada num segundo funil de adição, também ligado ao reactor. Os ingredientes da carga do reactor e da alimentação de iniciador e as proporções utilizadas são as apresentadas nas Tabelas IV e V do Exemplo 2, acima apresentado. 0 segundo ponto acima mencionado, no qual a preparação do Exemplo 3 difere da preparaçao do Exemplo 2 será agora discuti, do. Seguindo-se a incorporação da carga de iniciador no conteúdo do reactor de polimerização, a parte "A" foi incorporada no conteúdo do reactor durante um período de 30 minutos, seguida da incorporação da parte "B", também durante um período de 30 minutos, produ zindo-se assim um latex polimérico. Em seguida, o conteúdo do reactor foi mantido a 90°C durante um periodo adicional de 1 hora. 0 latex assin produzido tem um pfi de 7,7, e uma viscosidade de 8,9 cps. 0 latex assim produzido foi então arrefecido desde 90¾ até ã temperatura ambiente e filtrado através de um tecido de algodão de fibras cruzadas. 0 nivel de coagulação era de 0,01% em peso, com base no peso total do latex assim produzido. - 24 - 35
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As partículas poliméricas resultantes e assim produ zidas, são caracterizadas de um modo mais particular, como sendo partículas copolimericas contendo grupos funcionais epóxido pendentes, e con£ tituidos por 20 partes de unidades monomericas de GMA, 50 partes de unidades monoméricas de MMA, e 30 partes de unidades monomericas de BA, 100 partes de copolimero. Foi determinado pelo método ASTM D-1652-87 que este copolimero apresenta um peso equivalente de epóxido, corrigido para os só lidos, de 860. Por DSC (calorimetria diferencial) foi determinado que o copolimero apresenta um Tg (temperatura de transição vítrea) de 43°C. Exemplo 4: Ainda Outro Polímero Funcional Epóxido Foi também preparada uma outra emulsão de óleo-em--ãgua, contendo um polímero funcional epóxido, seguindo-se aproximadamen te o procedimento do Exemplo 3, com a excepçao dos seguintes dois aspectos. Em primeiro lugar, os ingredientes da carga do reactor, da alimenta ção de iniciador e da alimentação de monómero, e as proporções utilizadas sao apresentadas nas Tabelas VIII, IX e X abaixo. Em segundo lugar, a parte "A" da alimentação de monómero da Tabela X, abaixo apresentada, inclui a dimetacrilato glicol etilena ("EGDMA"), como ingrediente para a formaçao de ligações cruzadas monomérico. 0 latex polimérico assim produzido apresenta um pH de 7,4, uma viscosidade de 6,6 cps., e um conteúdo de sólidos total de 33,2% NV. 0 latex assim produzido foi então arrefecido desde 90°C, até ã temperatura ambiente. As partículas poliméricas resultantes sao caracteri zadas de um modo particular como sendo partículas copolimericas contendo grupos pendentes funcionais epóxido e constituídas por 19,8 partes de unidades monoméricas de GMA, 49,5 partes de unidades monoméricas MMA, 29,7 partes de unidades monoméricas de BA, e 1,0 partes de unidades monoméricas de EGDMA, por 100 partes de copolimero. Foi determinado pelo método ASTM D-1652-87 que este copolimero tem um peso equivalente de epó xido, corrigida para sólidos, de 940. Por calorimetria diferencial (DSC) foi determinada uma temperatura de transição vítrea (Tg) de 45°C, para este copolimero. A carga do reactor abaixo apresentada na Tabela VIII, foi preparada como descrito nos exemplos anteriores. - 25 - 35 63269 Ref: J-1649
Tabela VIII: Carga do Reactor
Ingredientes
Função
Partes Ãgua desionizada Triton X-305 Fizul 201-11
Fase Continua 625,47 Emulsionante nao iónico 9,10 Emulsionante aniõnico 20,50 A água desionizada funciona como a fase continua. 0 ingrediente "Triton X-305" funciona como o emulsionante não-iónico. 0 ingrediente "Fizul 201-11", que funciona como um emulsionante aniõnico, é caracterizado estruturalmente como meio éster disõdico etoxialcool sulfosuccinato, e encontra-se comercialmente disponível na Finetex, Inc., de Elmwood Park, New Jersey. A alimentação de iniciador, abaixo apresentada na Tabela IX, foi preparada por uma simples mistura dos ingredientes em conjunto. Foi obtida uma solução límpida.
Tabela IX; Alimentação de Iniciador
Ingredientes Função Partes Ãgua desionizada Transportador aquoso 19,34 APS Iniciador de radical livre 2,00
NaHCO^ Agente tampão 1,00 A alimentação do monõmero foi dividida em duas partes, tal como abaixo apresentada na Tabela X. - 26 -
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Tabela X: Alimentação de Monómero Parte "A" Ingredientes Função Partes MMA Outro monómero 159,00 BA Outro monómero 63,50 EGDMA Agente formador de ligações cruzadas 3,19 BMP Agente de transferencia de cadeia 1,30 Parte "B" Ingredientes Função Partes GMA Monómero contendo Epóxido 63,40 BA Outro monómero 31,70 BMP Agente de transferencia de cadeia 0,50 A parte "A" e a parte "B" foram preparadas do modo descrito no Exemplo 3.
Exemplo 5: Ainda outro Polímero Funcional Epóxido Foi preparada uma emulsão de óleo-em-ãgua, contendo polímero funcional epóxido, seguindo aproximadamente o procedimento do Exemplo 4, com excepção de que a quantidade de EGBMA (agente formador de ligações cruzadas)especificadas na Tabela X acima apresentada, aparece agora na parte "B" e não na parte "A" da alimentação do monómero. Com apenas esta excepção, os ingredientes da carga do reactor, da alimentação de iniciador e da alimentaçao de monómero, e as suas proporçoes sao idên ticas ãs apresentadas nas Tabelas VIII, IX e X, acima apresentadas. 0 latex polimérico assim produzido apresenta um pH de 7,1 uma viscosidade de 6,7 cps., e um conteúdo sólido total de - W - 35 15 10
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33,3% NV. 0 latex assim produzido foi então arrefecido desde 90°C até ã temperatura ambiente. As partículas copolimêricas resultantes são carac-terizadas por serem bastante semelhantes ãs partículas copolimêricas do Exemplo 4, com a excepção que as cadeias de polímero perto da superfície das partículas apresentam ligações cruzadas.
Exemplo 6: Preparação do Polímero Reactivo Epóxido Foi preparada uma emulsão de óleo-em-ãgua (ou denominada emulsão aquosa), contendo partículas poliméricas com grupos pendentes reactivos epóxido, do modo apresentado de seguida. Foi equipado um reactor de polimerizaçao de 2 litros de capacidade e com 4 tubuladuras, com um agitador, um condensador de refluxo, um termómetro, e um tubo de entrada de azoto ("N^"). A car-ga do reactor abaixo apresentada na Tabela XI, foi introduzida no reactor de polimerizaçao e foi então aquecida, com agitaçao, e sob uma atmosfera gas-inerte (por exemplo ^) até uma temperatura de 80 graus Celsius. Man tendo-se a temperatura da carga do reactor a temperatura de reacção dese jada de 80 graus Celsius, incorpora-se a carga de iniciador abaixo apresentada na Tabela XII, no conteúdo do reactor, que se encontra aquecido e sob agitaçao, seguindo-se então a incorporação da alimentaçao de monó-mero da Tabela XIII, abaixo apresentada, no conteúdo do reactor, a uma velocidade uniforme, durante um perido de tempo de 1 hora, produzindo assim uma emulsão polimérica ("Látex") o conteúdo do reactor foi mantido a 80°C por um periodo adicional de 1 hora. A emulsão polimérica ou ("La tex") assim produzido apresenta um pH de 3,4, uma viscosidade de 10,0 cps., e um conteúdo total de sólidos de 33% NV. Mais ainda, foi determinado que o latex produzido apresenta apenas 0,01% de coágulo e apenas 0,02% de monõmero não reagido. 0 latex assim produzido foi então arrefecido desde 80°C até ã temperatura ambiente, sendo em seguida filtrado através de tecido de algodão de malha cruzada. As partículas poliméricas resultantes e assim produzidas, são mais particularmente caracterizadas como sendo particulas copolimêricas que contem ou possuem grupos pendentes reactivos epóxido, sendo estas particulas constituídas por 25 partes de unidades monoméri- - 28 - 35 <991 <991
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Ref: J-1649 cas de ST, 35 partes de unidades monomêricas de MMA, 30 partes de unida des monomêricas de BA, e 10 partes de unidades monomêricas de ΜΆΑ, por 100 partes de copolímero. 0 ácido metacrílico ("MMA"), o monómero reacti-vo epóxido seleccionado, fornece à partícula copolimêrica assim produzida um grupo pendente reactivo epóxido do tipo "ácido carboxílico".
Através de cromatografia de Permeaçao Gel ("GPC") foi determinado que este copolímero apresenta um peso molecular de 36.400 e um peso equivalente reactivo epóxido, corrigido para sólidos, de 2.670, como calculado, baseada na composição de monómero. Por calorimetria diferencial de varrimento ("DSC") foi determinada uma temperatura de transiçao vítrea (Tg) de 70°C para o copolímero. A carga do reactor abaixo apresentada na Tabela XI, foi preparada como no Exemplo 1.
Tabela XI ; Carga do Reactor
Ingredientes Função Partes Ãgua desionizada Fase continua 62,70 Abex JKB Emulsionante aniónico 2,15 Polystep RA-35S Emulsionante aniónico 0,92 0 "Polystep RA-35S" disponível comercialmente na Stepan Company de Northfiel Illinois, funciona como outro emulsionante anionico. A estrutura química do "Polystep RA-35S" é caracterizada por uma mistura do sal de sódio de monilfenoxy polietileneóxi etanol sul-fonado e maleato de sódio. A alimentação de iniciador abaixo apresentada na Tabela XII foi preparada através de uma simples mistura dos ingredientes em conjunto. Foi obtida uma solução límpida.
Tabela XII: Carga de Iniciador
Ingredientes Função Partes Ãgua desionização Transportador aquoso 1,90 APS Iniciador de Radical Livre 0,13 A alimentação de monómero abaixo apresentada na Tabela XIII, foi preparada pesando os respectivos monómeros para um con tentor de tamanho adequado, misturando com agitação e efectuando a carga num funil adicional que está ligada ao reactor. - 29 - 63269 Ref: J-1649
1 Tabela XIII: Alimentação de Monómero
Ingredientes Função Partes ΜΑΔ Monómero Reactivo Epóxido 3,22 ST Outro monómero 8,05 MMA Outro monómero 11,27 BA Outro monómero 9,66 Exemplo 7: Preparação de Outro Polímero Reactivo Epóxido
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Outra emulsão de óleo-em-água, contendo partículas poliméricas com grupos pendentes reactivos epóxido,.foi preparada utili zando o equipamento de polimerizaçao mencionado no Exemplo 6. A carga do reactor apresentada abaixo na Tabela XIV, foi introduzida no reactor de polimerizaçao e foi em seguida aquecida, com agitaçao, sob uma atmo^ fera de gás-inerte C^") até uma temperatura de 80°C. Enquanto se mantêm a temperatura de carga do reactor na temperatura reaccional deseja-da, de 80 C alimenta-se 10% em peso da quantidade da alimentaçao inicial abaixo apresentada na Tabela XV, ao conteúdo do reactor agitado e aquecido mantendo-se a temperatura de reacçao de 80°C. 0 conteúdo do reactor foi então deixado reagir durante um periodo de tempo de 15 minutos. Em seguida, a parte restante da alimentação de adiçao inicial, bem assim como a alimentação de adição posterior, abaixo p. resentada na Tabela XVI foram incorporadas de um modo uniforme no conteuao do reactor, a partes de funis de adição separados, durante um periodo de tempo de 1 hora, pro duzindo assim uma emulsão polimérica, também caracterizada como "latex". 0 conteúdo do reactor foi em seguida mantido a 80°C durante um periodo adicional de 2 horas. A emulsão polimérica (ou "latex") assim produzido apresenta um pH de 5,0 uma viscosidade de 10,0 cps., e um conteúdo total de sólidos de 48,8% NV. Mais ainda, foi determinado que o latex apresen ta menos de 0,1% de coágulo e apenas 0,5% de monómero não reagido, com base no peso total de latex. 0 latex assim produzido foi então arrefecido desde 80°C até à temperatura ambiente sendo então filtrado através de 1 pano de algodão de malha cruzada. As partículas poliméricas resultantes e assim produzidas são mais particularmente caracterizadas como sendo partículas - 30 - 35 1 1
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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 copoliméricas que contêm ou possuem grupos pendentes, reactivos epõxidos sendo estas particulas contituidas por 75 partes de unidades monoméricas de EA, 18 partes de unidades monoméricas de ΜΜΔ, e 7 partes de unidades monoméricas de NMM por 100 partes de copolimero. A N-metilolmetacrila-mida ("NMM"), o monõmero reactivo epõxido, forneceu ãs particulas copo-limericas assim formadas um grupo pendente reactivo epõxido do tipo "amida". A N-metilol metacrilamida utilizada foi obtida na "American Cyanamid Company", de Wayne, New Jersey. Mais particularmente, a N-metilol metacrilamida, é uma dispersão de NMM em água, a 60% em peso. Foi determinado por cromatografia de Permeação Gel ("GPC") que o copolimero assim produzido tem um peso molecular de 35.700 e um peso equivalente de reactivo epõxido, corrigida para sólidos, de 3.276, como calculado com base na composição de monõmero, Por calorimetria de varrimento diferencial ("DSC") foi determinado que o copolimero apresenta uma temperatura de transição vítrea (Tg) de menos 12°C. A carga do reactor abaixo apresentada na Tabela XIV foi preparada como descrito nos exemplos prévios.
Tabela XIV: Carga do Reactor Ingredientes Função Partes Âgua desionizada Fase continua 255,5 Aerosol NPES 930 Emulsionante aniónico 12,2 Metanol Adjuvante de transporte de monomero 24,4 NaHC03 Agente tampão 4,9 APS Iniciador de Radical Livre 48,8 30 A estrutura química do ingrediente "Aerosol NPES 930" é monilfenol etoxilado sulfatado. Na carga do reactor, o ingredien te "Aerosol NPES 930" funciona como o emulsionante aniÓnico. 0 ingrediente "Aerosol NPES 930" foi obtido da "American Cyanamid" de Wayne , New Jersey.
Na carga do reactor, o metanol ajuda o transporte de monómeros através da fase continua (água desionizada). 0 bicarbonato de sódio ("NaHCOg") funciona como um agente tampão. 0 persulfato de amónio ("APS") acima apresentado na Tabela XIV, que funciona como - 31 63269
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um iniciador de radical livre, é, mais particularmente, uma solução a 10% em peso de APS em água desionizada. A alimentação de adição inicial apresentada na Tabela XV, foi preparada do modo seguinte. Foi preparada uma solução, como descrito em exemplos prévios, através da combinação dos ingredien tes do "Aerosol NPES 930", metanol e metabisulfito de sódio, em água desionizada. Enquanto se mantém esta solução bem agitada, adiciona-se uma mistura monomérica de EA e MMA, lentamente, até se produzir uma pré-emu . são uniforme de monómeros.
Tabela XV: Alimentação de Adição Inicial
Ingredientes Função Partes Água desionizada Fase continua 122,0 Aerosol NPES 930 Emulsionante aniónico 12,2 Metanol Adjuvante na Pré-Emulsão de Monómero 24,4 Na2S2°5 Agente redutor 1,0 EA Outro Monómero 366,0 MMA Outro Monómero 87,8 Na alimentação de adição inicial o ingrediente 'Aerosol NPES 930" funciona como o emulsionante anionico . 0 metanol aju- da na preparação de uma pré-emulsão estável que se mantém uniforme durante o tempo de adição. 0 ingrediente metabisulfito de sódio ("^2820^") também ocasionalmente referido como "pirosulfito de sódio", pelosperitòs do meio, funciona como um agente redutor e cataliza deste modo a decomposição do ingrediente "APS". A alimentação de adição retardada, abaixo apresentada na Tabela XVI, foi preparada através de mistura dos dois ingredientes em conjunto. Foi obtida uma solução límpida.
Tabela XVI: Alimentação de Adição Retardada
Partes 42,7 28,1
Ingredientes Função Água desionizada Fase continua NMM Monómero Reactivo Epóxido - 32 - 15 10 15 20 25 63269 Ref: J-1649
Os exemplos 8-11 e 12-16, abaixo apresentados respectivamente na Tabela XVII e XVIII, são ilustrativos das novas disper soes da nossa presente invenção. Estas dispersões, acima mencionadas como formando ligações cruzadas embora possuindo estabilidade de armazenamento de um ano ou mais, podem ser utilizadas para produzir revestimentos de superfície _ nuraveis e resistentes a abrasao, que formam ligações cruzadas ( ou curam") ã temperatura ambiente. Tabela XVII: Dispersões que Formam Ligações
Ingredientes Cruzadas dos Exemplos 8-11 Partes Ex.10 Ex.ll Função Ex.8 Ex.'9 S.gua Fase continua 38,82 19,57 25,77 23,42 Triton X-305 Emulsionante não iõnico 0,50 0,63 0,63 0,63 DEGMEE Agente de coalescência 8,00 10,00 10,00 10,00 A.quaplus 100S Polímero Reactivo Epõxido 25,36 17,14 39,90 28,52 Zonyl FSE Agente Molhante 1,00 1,25 1,25 1,25 TBEP Plastizante/Adjuvante de Nivelamento 0,50 0,62 0,63 0,63 Exemplo 3 Polímero Funcional Epoxido 28,52 50,79 21,82 36,30 As dispersões do Exemplo 8-11 sao preparadas pela adição dos ingredientes na ordem listada (isto é, começando com o emulsi-onante nao iõnico e terminando, com o polímero funcional epõxido), com 30 uma boa agitação, ã temperatura ambiente, com água da torneira. Finalmen-te, após o polímero funcional apõxido ter sido adicionado, continua-se a agitação durante mais 30 minutos. As dispersões assim obtidas, de um bran co lácteo, foram filtradas através de tecido de algodão de malha cruzada e engarrafado. De um modo geral, o teor do coagulo era baixo (inferior a 0,1%), nas dispersões acima mencionadas. - 33 - 35
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VD LO CO Ο ο o m VO Ο ο o • A a Α α A !*! r>. ο Ο ο O X CM τ—1 \D \—1 1 m o on Ο ο o CM i—1 v£> ο ο o Γ—1 • Λ A Λ #1 A <3* o Ο ο o w w τ—1 t—1 o rH P & <D CG σ o Ο ο o X 0) i—1 <t* o ο ο o P +J • Λ A Α Λ d CO o co tη o C0 cd w CO 0 p co cd co 00 o ο ο o Ό t—1 o ο ο o cd • Λ A Α Α A N ÍXÍ CO o vf o d P CO u O co 0) CM CM cn ο ο CM IO T—1 vO ο ο LO Oi • Α n Λ Λ A cd CO o ο Ο 00 60 w CM τ—1 CM •H p O Td s o •H cd u β cd g Ή Η •Η »o d β υ 0 P o Ό β d P P Ή (CU (α) ο o o cu Ο ω ω > d i 03 ω CU •rl σ' β 1—1 I—I 4J 0 cd β cd υ co »cd d (U ο ο cd <U CJi d 4-) U ο d) *0 β •Η β (2 co β -μ β ω CU d p d β Td nd o d) 0 Ο d (¾ ο •Η β d) cu co C0 β 4J g •rl 0) 1—1 β d •rl P C0 β β <U rH cd 0 t>0 60 O l_j Ρ W <1 <1 P H H > f*í cd 03 rH cn O 0) ο O ,£> co cn T—1 cd cu I H v X CO β d cu β W P rH •H ο W P P 'd cd 4-1 S a cd cu d •Η ο α d n 60 β W P cr' M r·* *<! Η Ρ Q C t—i H
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o o CM o O o 03 o o 00 o o o VO A * A A A A A τ—1 rH 51 O o O
O O O o o o CM o O CO o o o 03 A A A A A A A rH rH o o o o LO LO LO co o LO o o o CM \o o LO o o o A A A A A A A i—1 o O m O O O cn o o ’Ό o o O 'd •ri nd TU •H K 10 •rl •H •H K !*} K X cu Ό P ' O LO * o μ P H P P P d P P P w cd > rH cd 1—1 cd 0 o o o <U d d > > > •r-) Q Q •H •rl •H μ o •rl •rl U •U u d < 4-4 (j 0 U O cd β 0 d cd cd cd rtí d) β d P d P d) (U <U rH O 4J d p P P cd ι—! o o o o O N d) d ÍH d d d 0) •rl > 0) 0) d) a) cu μ •P •rl g d β d CO $3 •H L*r! '•rl L*H L»H cu cd r—1 rH r—1 rH rH 60 rH d) o O O O O <d P nd P P P P P o CTi CM 00 I o W Ό
CO cn n VO h-3 P o o O b N P i—1 rH 1—I CU i—! P P P P d e 0 0 0 a) d ω β β β β 4J O FQ « « x d N H w W w H 34 35 1 1 5 10 15
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Ref: J-1649 Φ'
As dispersões dos Exemplos 12-16 foram preparadas do mesmo modo dos Exemplos 8-11, acima descritos.
Na preparação das dispersões que formam ligações cruzadas, dos Exemplos 8-16, foi utilizada água da torneira. Na prepa-raçao das dispersões dos Exemplos 8-12, 15 e 16, foi utilizado Triton X-305 como emulsionante nao-iõnico.
Na preparação das dispersões dos Exemplos 8-16, o dietileno glicol monoetil éter ("DEGMEE") funciona como agente de coalescência. Na preparaçao das dispersões dos Exemplos 13 e 14, foi utilizado dipropileno glicol monometil éter ("DPGMME") como outro agente de coalescência adicional, além do EGMEE. 0 Aquaplus 100S, que funciona como o polímero nas reactivo epoxido -/dispersões dos Exemplos 8-12, e caracterizado de um modo mais particular como sendo uma emulsão de polímero acrílico conten do amina, em que a porção de polímero acrílico da emulsão contêm grupos funcionais amina pendentes. 0 polímero acrílico contendo amina, no seio da emulsão tem um peso molecular indeterminado pois encontra-se, pelo menos parcialmente , ligado com ligações cruzadas. Evidências destas liga çoes cruzadas sao claramente abaixo apresentadas nas Tabelas XXII e XXIII que indicam que o Exemplo "B", preparado a partir de Aquaplus 100S (ver Tabela XX, abaixo), é insolúvel nos solventes acetona e butil "cellosol ve". Foi ainda percebido que o Aquaplus 100S não é solúvel em tetrahidrof urano ("THF"), um solvente conhecido para uma grande variedade de materiais poliméricos sem ligações cruzadas. 0 Aquaplus 100S foi obtido da firma Rohm & Haas Company, de Filadélfia, Pensilvânia, USA. 0 Interez J60-8290, que funciona como o polímero reactivo epóxido nas dispersões dos Exemplos 13 e 14, é caracterizado de um modo mais particular como sendo uma amina dispersível em água e não oxigenada contendo uma amina, de polietileno com uma resina epóxido. Ainda mais particularmente, esta mistura é formada através da reacção entre alguns dos grupos amina da amina polietileno, com os grupos epóxido da resina epóxido, tendo-se portanto que os restantes grupos amina da amina polietileno estão disponíveis para a formaçao de ligações cruzadas com o polímero reactivo epóxido contido nas dispersões da nossa invenção. Este facto é ilustrado pelos Exemplos 13 e 14 na Tabela XVII, - 35 - 35 )1 *1 5 10 u 15
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acima apresentada. 0 Interez J60-8290, que foi diluido a 40% NV com água da torneira, foi obtido da Interez, Incorporated, de Louisville, Kentucky. 0 Interez J60-8290, que tem um peso molecular de 1800-2000, é obtido como uma solução com 60% de não voláteis ("% NV") ,numa mistura liquida constituída por 95,5% de 2-propoxietanol e 4,5% de ácido acético glacial. 0 polímero reactivo epõxido do Exemplo 6 foi utilizado para preparar a dispersão do Exemplo 15. 0 polímero reactivo epõ xido do Exemplo 7 foi utilizado para preparar a dispersão do Exemplo 16. Na preparação das dispersões dos Exemplos 8-16, fun cionar o Zonil FSE como o agente molhante. 0 ingrediente "Zonil FSE", acima apresentado nas Tabelas XVII e XVIII, é, mais particularmente, uma solução a 1% em peso de Zonil FSE em água. 0 Zonil FSE, é disponível comercialmente da "The Du Pont Company, Chemical and Pigment Dept.", de Wilmington, Delaware, i um surfactante fluorquimico do tipo (RO^CI^O^ P(0)(0NH4), em que R' é FjcF^F^^g. Na preparação das dispersões dos Exemplos 8-16, o fosfato tributoxietil ("TBEP") funcionou como plastizante assim como agente adjuvante de nivelamento. Na preparação das dispersões dos Exemplos 8-11 & 13-16, o polímero funcional do Exemplo 3 foi utilizado para fornecer as partículas poliméricas contendo grupos funcionais epõxido. Na preparação da dispersão do Exemplo 12, o polímero funcional epõxido do Exemplo 5, acima descrito, I utilizado para fornecer partículas poliméricas conten do grupos funcionais epõxido. Sao apresentadas na Tabela XIX, abaixo, propriedades fisicas seleccionadas das dispersões que formam ligações cruzadas, dos Exemplos 8-16. - 36 - 35
1 5 10 15
Tabela XIXi Propriedades Fisicas Seleccionadas das Dispersões Que Formam Ligações Cruzadas
Dispersões Ei cps. %NV Razao Exemplo 8 7,0 10,0 20,0 56:44 Exemplo 9 7,2 11,5 25,0 70:30 Exemplo 10 7,2 11,7 25,0 30:70 Exemplo 11 7,1 12,5 20,0 50:50 Exemplo 12 7,2 27,8 25,0 50:50 Exemplo 13 7,1 8,3 20,0 87:13 Exemplo 14 7,0 8,0 20,0 90:10 Exemplo 15 7,1 8,3 25,0 55:45 Exemplo 16 5,3 7,5 25,0 44:56
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Na Tabela XIX acima apresentada, a viscosidade das dispersões que formam ligações cruzadas dos Exemplos 8-16, foi medida em unidades de centipoises ("cps."). 0 "total de sólidos" ou percentagem em peso de não voláteis ("ZNV"), baseia-se sobre o peso total da dispersão. 0 valor da razão indicado é referente ã razão entre o peso do polímero funcional epóxido e peso de polímero reactivo epóxido, na dispersão, numa base de peso total de sólidos. As dispersões que formam ligações cruzadas dos Exemplos 8-16, acima apresentadas na Tabela XIX, foram observadas,verificando-se a sua estabilidade após mais de 1 ano de armazenamento a aproxima-damente 25°C(temperatura ambiente), não exibindo mudanças significativas na sua viscosidade durante esse período de tempo. As tabelas XX e XXI, abaixo apresentadas, apresentam certas dispersões, respectivamente identificadas como Exemplos "A" até "C" e Exemplos "D" até "F", estando todos estes exemplos representados por letras para além do âmbito desta invenção. Em particular, os Exemplos "A" até "F" ilustram dispersões que incluem ou um polímero funcional epóxido ou um polímero reactivo epóxido, mas não ambos. - 37 - 35 63269 Ref: J-I649 . i jL r? i9?i » ·—ff 1 Tabela XX: Dispersões "A" até "c" Partes Ingredientes Função A B ç 5 Água Fase Continua 62,67 44,40 32,00 Triton X-305 Emulsionante não-iónico 0,00 0,50 0,50 DGMEE Agente Coalescente 3,00 8,00 8,00 Zonil FSE Agente Molhante 1,00 1,00 1,00 Interez J60-8290 Polímero Reactivo 10 Epõxido 33,33 0,00 0,00 Aquaplus 100S Polímero Reactivo Epõxido 0,00 45,60 0,00 TBEP Plastizante/Adjuvante de Nivelamento 0,00 0,50 0,50 15 Exemplo 3 Polímero Funcional Epõxido 0,00 0,00 58,00 A identidade dos vários ingredientes apresentados na Tabela XX, apresentada imediatamente acima, é a já anteriormente discutjl da em relaçao ãs Tabelas XVII e XVIII. 20 25
As dispersões dos Exemplos "A" até "C" foram prepara das através da adição dos ingredientes na ordem listada (isto é, começan do com o Triton X-305 ou DGMEE, e continuando com um polímero reactivo epõxido ou um plastizante adequados), com boa agitação, ã temperatura ambiente, com água da torneira. Finalmente, após a adição do último ingrediente, a adição foi mantida durante um periodo adicional de 30 minutos. As dispersões obtidas de aspecto lácteo branco, foram filtradas a-través de tecido de algodão de malha cruzada, e engarrafadas.
Tabela XXI: Dispersões "D" até "F"
Partes
Ingredientes Função D E F Água Fase Continua 37,67 32,00 38,24 Triton X-305 Emulsionante Não iónico 0,00 0,50 0,63 DGMEE Agente Coalescente 8,00 8,00 10,00 Zonil FSE Agente Molhante 1,25 1,00 1,25 TBEP Plastizante/Adjuvante Nivelamento 2,20 0,50 0,30 - 38 - (cont.) j 63269
Exemplo 1 Polímero Funcional Epóxido 50,88 0,00 0,00 Exemplo 6 Polímero Reactivo 5 Exemplo 7 Epóxido Polímero Reactivo 0,00 58,00 0,00 Epóxido 0,00 0,00 49,58 10Vj 15
Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25
Com a excepçao do polímero funcional epóxido do Exemplo 1, a identidade dos vários ingredientes apresentados na Tabela XXI, apresentada imediatamente acima, é a já anteriormente discutida em relação ãs Tabelas XVII e XVIII. As dispersões dos Exemplos "D" até "F" foram prepara das do mesmo modo do que os Exemplos "A" a "C", acima descritos. As películas preparados a partir das dispersões dos Exemplos 8 a 16 e Exemplos "A" até "F", foram submetidos a ensaios de sorção de solventes e os resultados são resumidos na Tabela XXII, que é abaixo apresentada. • PROCEDIMENTO DE PREPARAÇÃO DA PELÍCULA As películas preparadas a partir das dispersões dos Exemplos 8 até 16 e Exemplos "A" até "F", como abaixo apresentado na Tabela XXII, foram cada uma preparada do modo que se segue. Foi colocada uma amostra de 10 gramas de dispersão sobre uma placa de aluminio (Sarg gent-Welch Scientific Company, n2 de catalogo S 3326), sendo espalhada de um modo uniforme. A película molhada foi então seca ao ar a uma temperatura de 70°F, durante 48 horas. A película preparada sobre o substra to foi então removida do substrato,deixando-se secar ao ar ã temperatura ambiente durante o número de dias abaixo indicado na Tabela XXII. PROCEDIMENTO DOS ENSAIOS DE S0RÇA0 DE SOLVENTES Após a remoção da tal película dos seus substratos, seguindo-se a passagem do tal número de dias indicado na Tabela XXII, foi preparado uma amostra da película para teste, medindo 2 centímetros por 1 centímetro, a partir da película anteriormente preparada. Cada uma dej> tas amostras de película foi então colocada num frasco de 4 oz. contendo cerca de 50 mililitros de acetona. Cada um destes frascos foi então tapa do, e a amostra de película imersa foi observada. Observou-se que as películas assim produzidas a partir das dispersões dos Exemplos 8-16, em - 39 - 30 í 63269 Ref: J-1649
1 5
10 ^J 15
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25 geral inchavam e atingiam o seu tamanho máximo em menos de cerca de 1 hora. 0 máximo aumento percentual observado da área, para cada uma das amostras de película, foi então registada. As películas produzidas a par tir de dispersões do Exemplo 8 até 16 não se dissolveram mesmo após estarem várias semanas em contacto com a acetona. Verificou-se que as películas produzidas a partir das dispersões dos Exemplos "A" e "C" até "F", pelo contrário, se dissolviam, geralmente em menos de 30 minutos.A dispersão do Exemplo "B" nao se dissolvem, após 4 semanas em contacto com acetona.
Tabela XXII: Sorção de Solvente pelas Películas
Películas produzidas Número de dias que foi permitido a a partir de dispersões de: película sofrer cura ã temperatura ambiente 2 10 22 30 Exemplo 8 99 75 75 75 Exemplo 9 69 56 56 55 Exemplo 10 118 79 78 78 Exemplo 11 89 60 60 60 Exemplo 12 79 56 56 56 Exemplo 13 23 19 18 18 Exemplo 14 21 19 19 19 Exemplo 15 170 156 150 150 Exemplo 16 550 510 480 450 Exemplo "A" Dis. Dis. Dis. Dis. Exemplo "B" 310 220 220 220 Exemplo "C" Dis. Dis. Dis. Dis. Exemplo "D" Dis. Dis. Dis. Dis. Exemplo "E" Dis. Dis. Dis. Dis. Exemplo "F" Dis. Dis. Dis. Dis.
Os dados de soreao de solvente acima apresentada na Tabela XXII, representam o aumento percentual da área da película, após ter sido imerso à temperatura ambiente num solvente, acetona, durante um período igual ou inferior a 1 hora, tendo cada uma dessas peliculas sido curada à temperatura ambiente durante o número de dias indicados na Tabela XXII. Na tabela XXII, a abreviatura "Dis." significa que a - 40 - 1 5 10
15
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1Π01 película se dissolveu. * Também não se dissolveram as películas produzidas a partir de dispersões dos Exemplos 8 até 16, quando o éter monobutil gli col etileno ("Butil Celosolve") foi substituído por acetona como solvente; nem se dissolveram quando a acetona ou o Butil Cel^.osolve foram submetidos a agitação, com uma temperatura de solvente de cerca de 25°C. As películas produzidas a partir das dispersões dos Exemplos 8 a 16, após terem sido imersas em Butil Celosolve, incharam e atingiram o tamanho máximo em menos de 1 hora, o que é semelhante és observações feitas quando foi utilizada acetona como solvente. As pelícu las produzidas a partir das dispersões dos Exemplos 8 a 16 também não se dissolveram mesmo após várias semanas em contacto com Butil Celosolve a uma temperatura de cerca de 25°C. As películas produzidas a partir de dis persões dos Exemplos "A" e "C" até "F", pelo contrário, após terem sido imersas em Butil Celosolve, dissolveram-se todas, geralmente em me nos de 30 minutos.
Foi efectuada uma comparação entre películas imersas em acetona e em Butil Celosolve, do modo que se segue. Foram produzidas películas a partir das dispersões dos Exemplos 8 até 12 e 14 até 16, e Exemplos "A" até "C", "Em e "F". A todas estas películas foi permitido a cura ã temperatura ambiente durante 10 dias. Foram preparadas amostras de películas do modo acima descrito. Em seguida, as amostras de película foram imersas quer em acetona quer em Butil Celosolve, sendo anotada a percentagem máxima de aumento de área. Os resultados referentes ao máximo aumento da área são abaixo apresentados na Tabela XXIII. Tabela XXIII: Sorção da Película em Acetona e Butil Celosolve % Aumento Area da Película Curada durante 10 dias
Dispersão Imerso em Acetona Imerso em Butil Celosolve Exemplo 8 75 73 Exemplo 9 56 40 Exemplo 10 79 73 Exemplo 11 60 80 Exemplo 12 56 55 Exemplo 14 19 45 (cont.) - 41 - 63269 Ref; J-1649
(cont.)
Exemplo 15 156 195 Exemplo 16 510 290 Exemplo "A" Dis. Dis. Exemplo "B" 220 200 Exemplo "C" Dis. Dis. Exemplo "E" Dis. Dis. Exemplo "F" Dis. Dis. 10
CQMPARAÇAO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS 15
Foram comparadas propriedades físicas seleccionadas de dispersões da nossa inveçao, recentemente preparadas, com as correspondentes propriedafes físicas das dispersões da nossa invenção, que tinham sido anteriormente preparadas, e como tal tinham sido sujeitas a arma zenamento qú ("envelhecimento") ã temperatura ambiente.
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O 25 30 - 42 - 35
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to O tu co co P to (D a) <U (h tu co co co CO co CO co (U a <u <y <D <U <u a> <u a co co co d d co co O •H m Q) 0) <u 0 d) *Ú U d d d sd- d d O 0) * a «V •rl Π3 o σ\ σν σ\ CO CO co CS) H rH P o 0 tu 0) ca tí tí P > cd cd P rH 0) CM CN co co cd a) «d to •H to 0 P a) <u rtí P rH to Q> H > P a w
CO co co •o* co CS) rH A «V A a a ti a ti v£5 r^- r-* r-. r*- iO CO cd co 00 co uo 00 LO CS) LO LO ϋ P * ti ti ti ti ti ti ti rl o t—1 rH CN oo 00 00 Γ"· CO rH rH rH •rl Pm
to tu ta tS tu Ή CO M <D P i o O co P M P 0) & CO co ta •rl Ό P o co t ta cd Ch •rl ta H P »cd ta í> P a co 0 cd u ’Ό > H 8 cd r—I <U rd Ctí H co P w o CM CS) rH rH o rH co CU 0) P *\ ti ti t\ tt ti *0 P r^« r^. LO co Pt u <u cu Pi P CO p •rl tu • o LO 00 CO o CO LO Ω a co ti Λ ti ti A A A ti tu Cu o rH rH CM oo 00 co P ϋ rH rH rH 1 1 co tu oo σ\ o rH rH rH co rH rH ΙΛ rH vO rH to co O o O o o O o o P rH rH t—I 1—l T—1 rH t—1 rH CU tul P Pt P P P P P P pj T3| a a a a a a e B co tu <0 CU (U (U cu (U <u •H X X X tf tf tf tf n w w ω w w w w w - 43 - 1 5 10 15
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25 30 63269 Ref: J-1649
Os dados acima apresentados na Tabela XXIV, demonstram claramente que por exemplo, a viscosidade, medida em centipoises ("cps") bem assim como o pH das dispersões recentemente preparadas e produzidas de acordo com os procedimentos apresentados em relação aos Exemplos 13 e 14, permanecem praticamente inalteradas após terem sido sujeitas a armazenamento à temperatura ambiente durante um periodo de tempo de cerca de 2 anos e 4 meses. PROPRIEDAES DAS PELÍCULAS DAS DISPERSÕES ENVELHECIDAS No que diz respeito as dispersões envelhecidas da Tabela XXIV, acima apresentada, foram preparadas películas de acordo com os procedimentos anteriormente apresentados.Estas películas foram em seguida sujeitas a uma imersão em solvente acetona de acordo com os testes de sorcão de solvente também anteriormente apresentadas, de modo a determinar a percentagem de sorção de cada uma destas películas. As nossasobservações estão registadas na Tabela XXV, abaixo apresentada.
Tabela XXV: Sorção de Solvente das Películas Preparadas a Partir de Dispersões Envelhecidas Dispersões de Envelhecimento da Dispersão Sorção do Solvente
Exemplo 8 1 ano , 5 meses 75 Exemplo 9 9 meses 55 Exemplo 10 9 meses 82 Exemplo 11 9 meses 60 Exemplo 13 2 anos,4 meses 18 Exemplo 14 2 anos,4 meses 22 Exemplo 15 3 meses 150 Exemplo 16 2 meses 520 0s dados de sorção do solvente, acima apresentado na Tabela XXV, representam o aumento percentual naarea da película, após esta ter sido imersa em acetona a 25°C durante um periodo igual ou inferior a uma hora,e sendo cada película anteriormente curada durante 10 dias ã temperatura ambiente. Embora os Exemplos 15 e 16, tenham formado películas com ligações cruzadas, à temperatura ambiente, como os dados da Tabela - 44 - 35 1 1
63269
Ref: J-1649 XXII indicam, efectuou-se também a experiencia que se segue. Foram preparadas películas a partir das dispersões evaporáveis dos Exemplos 15 e 16 de um modo semelhante ao acima descrito, após serem secas ao ar ã temperatura ambiente durante cerca de 30 minutos foram colocadas num forno (pré-regulado para 250°F) durante 5 minutos. As películas assim curadas,foram removidas do seu substrato, e o teste de sorção de solvente foi efectuado com acetona como acima descrito. Determinou-se que uma película preparada a paratir da dispersão do Exemplo 15 apresenta um aumento de área, devido ã sorção do solvente de cerca de 150%; enquanto que o do Exemplo 16 apresenta um aumento da área devido ã sorção de solvente de cerca de 480%. Estes valores, quando comparados com os dados dos Exemplos 15 e 16 da Tabela XXII, sugerem que a formação das ligações cruzadas foi acelerada significativamente a temperatura elevada. Coma formação de ligações cruzadas a 250°F durante 5 minutos, aproximando-se a 10 dias de cura da película ã temperatura ambiente.
RESISTÊNCIA λ ABRASÃO
As composiçoes de revestimento preparadas a partir das dispersões dos Exemplos 8 até 14 e Exemplo "B" e "C" foram também sujeitas a testes de resistência à abrasão; sendo os Besultaâosdestes testes, abaixo apresentados na Tabela XXVI.
Tabela XXVI: Resistência à Abrasão das Composições de Revestimento
Preparado a Partir Diminuição de Peso em de Dispersões de miligramas, por 100 ciclos
Exemplo 8 1,35 Exemplo 9 1,95 Exemplo 10 1,65 Exemplo 11 1,69 Exemplo 12 2,05 Exemplo 13 2,00 Exemplo 14 2,00 Exemplo "B" 2,35 Exemplo "C" 3,20 - 45 63269
Ref: J-1649
PROCEDIMENTO DO TESTE DE RESISTÊNCIA À ABRASÃO
Foi utilizado um equipamento para teste da abrasão da marca "Tabor", para determinar os valores de resistência à abrasão das composiçoes de revestimento que tinham sido preparadas a partir das dis persões dos Exemplos 8 a 14 e Exemplos "B" e "C". 0 equipamento de teste da abrasão utilizado foi um "Tabor Model 503 Dual Abrasion Tester" equi pado com rodas CS-10.(0 equipamento de teste de abrasão foi obtido de Wm. B. Tabor Co., Inc., de Louisville, Kentucky).
Foram obtidos nove (9) conjuntos diferentes de dois(2) grupos dej^fèdneis de abrasão Taber (as denominadas placas de amostra "S--16"), com o objectivo de efectuar por duas vezes o Teste de Resistência à Abrasão. Para cada um destes testes de resistência ã abrasao, cada uma das nove(9) painéis foi revestido com uma dispersão diferente, de entre as nove dispersões acima apresentadas na Tabela XXVI. Em seguida, cada um dos revestimentos aplicados sobre os painéis, foi curado a 70°C durante 10 dias antes de ser ensaido.
Foram aplicados as normas ASTM D-1044-85 com o objectivo de estimar a resistência da película curada a um tipo de abrasao de superfície através da medição de certos efeitos õpticos.
Em partículas, com pesos de 250 gramas aplicados às rodas do equipamento de teste de abrasão, os painéis assim revestidos foram então sujeitos ã abrasão durante 500 ciclos. A perda de peso , em miligramas pos 100 ciclos, com base no peso inicial do painel revestido, foi então registada, e é acima apresentada na Tabela XXVI. Os resultados para cada composição de revestimento, tem por base a média dos painéis de teste ensaiados. COMPARAÇÃO COM AS COMPOSIÇÕES APRESENTADAS NA PATENTE NORTE AMERICANA NUMERO 4.748.167 DE DAS ET AL. A patente Norte America N24.748.167, de Das et Al., apresenta certas composições de revestimento que são referidas como sofrendo cura ã temperatura ambiente. Mais particularmente, Das et Al. a-presentam composiçoes que são constituídas por (1) em polímero vinilico contendo epõxido e (2) umaamiha contendo oxigénio tendo pelo menos dois hidrogénios da amina reactivos por molécula. * - 46 -
1 Com o objectivo de distinguir a nossa invenção da apre sentada na patente Norte Americana N2 4.748,167 de Das et Al., certos exemplos de Das foram reproduzidos de um modo que se segue. Certas composições de revestimento apresentadas no Exem 5 pio II, parte 2, da patente 167 de Das, foram preparados de acordo com a patente de Das, e sao abaixo apresentadas na Tabela XXVII. 10 15
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Tabela XXVII; Exemplos Comparativos da Patente Norte America n2 4.748.167 Ingredientes da Partes em Peso (gramas) Composição de Revestimento A E H Jeffamine D-230 15 15 20 Plastizante 2 10 10 Agua desionizada 15 15 20 Latex acrílico 60 60 60
25 30
0 ingrediente "Jeffamine D-230", acima apresentado na Tabela XXVII, é uma formulação comercialmente disponível, que inclui uma amina contendo oxigénio, que tem pelo menos dois átomos de hidrogénio da amina reactivos, por molécula. 0 "Jeffamine D-230" pode ser adquí rido ã Texaco Chemical Company , de Houston, Texas. 0 "Jeffamine D-230" é, mais particularmente uma polioxipropilenoamina primaria difuncional, com um peso molecular médio de 230. 0 ingrediente plastizante, acima apresentado na Tabela XXVII, i uma mistura de plastizantes que é constituida por 50 partes em peso(em gramas) de intermediário marca "Texanol", 10 partes em peso (em gramas) de surfactante marca "Igepal C0897", e 40 partes em peso (em gramas) de água desionizada. 0 "Texanol" é conhecido, pelos peritos neste campo, como sendo um nome de marca para o 2,2,4-trimetil-l,3-pentane diolmonoisobutirato, um conhecido intermediário para o fabrico de plastizantes, surfactantes, uretanos e pesticidas.(ver, por exemplo a página 687 do "Handbook of Chemical Synonyms and Trade Names", oitava edição, publicado em 1978 pela CRC Press, Inc., de Boca Raton, Florida). 0 surfactante marca "Igepal C0897" é, mais particularmente, um óxido de mo-nilfenol polietileno que se encontra disponível comercialmente na "GAF - 47 - 35
1 5 10
15
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Company" de Wayne, New Jersey. 0 ingrediente "Latex acrílico", acima apresentado na Tabela XXVII, é latex que foi produzido de acordo com os procedimentos apresentados na parte 1 do Exemplo II da patente Norte Americana n2 4.748.167 de Das et Al.. A composição "A" de Das, será aquireferida como o nosso Exemplo Comparativo "G". A composição "E" de Das, será aqui referida comoonosso Exemplo Comparativo "H". A composição "H" de Das, será aqui referida como onosso Exemplo Comparativo "I". Tal como foi já anteriormente referido, todos os exemplos designados por letras encontram-se fora do âmbito desta invenção. Foram produzidos revestimentos, em painéis "Linetta"; utilizando as composições de revestimento dos Exemplos "G" até "I".(Os * painéis "Linetta''disponíveis comercialmente na "Linetta Comapny", são substratos de papel revestidos com polipropileno). Estes revestimentos aplicados sobre substratos foram então sujeitos a testes de resistência quimica especifica e pontual, os resultados destes testes são abaixo apresentados nas Tabelas XXX e XXXI. COMPARAÇÃO COM COMPOSIÇÕES PREPARADAS A PARTIR DE AMINAS CONTENDO OXIGÉNIO Foram preparadas composições de revestimento que formam ligações cruzadas, semelhantes ãs composiçoes de revestimento com ligações cruzadas dos Exemplos 12-16 (acima apresentados na Tabela XVII5 com excepção de que o "Jeffanine D-230" ou "Jeffamine D-400" foram utilizados como polímero reactivo epõxido no lugar dos polímeros reactivos epóxido que nõs aqui apresentamos. 0 "Jeffamine D-400", também disponível comercialmente na "Texaco Chemical Co.", é caracterizado de um modo mais particular co mo uma polioxipropilenoamina primária difuncional, com um peso molecular meáio de 400. Os ingredientes "Jeffamine D-230" e "Jeffamine D-400" sao então, cada um, geralmente caracterizados como sendo aminas conten do oxigénio e com pelo menos dois hidrogénios amino reactivos por molei - 48 - 35 1 5 10 15 63269
Ref: J-1649 cuia.
Foi preparada uma composição de revestimento, a partir do polímero reactivo epóxido marca "Jeffamine D-230", e duas composições de revestimento a partir do polímero reactivo epóxido marca "Jeffamine D-400". Estas três composições de revestimento são apresentadas como Exemplos Comparativos "J" até "L" na Tabela XXVIII, abaixo apresentada. Tabela XXVIII; Composições Preparadas a Partir de Aminas Contendo Oxigénio XTâlTteS Ingredientes Função Ex."J" Ex."K" Ex."L"
Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 Ãgua Fase Continua 37,35 51,72 51,72 DEGMEE Agente de Coalescência 4,00 4,00 4,00 DPGMME Agente de Coalescência 4,00 4,00 4,00 Exemplo 3 Polímero Funcional Epóxido 50,28 28,78 28,78 Jeffamine D- -400 Polímero Reactivo Epóxido 2,40 9,50 0,00 Jeffamine D- -230 Polímero Reactivo Epóxido 0,00 0,00 9,50 Zonyl FSE Agente Molhante 1,00 1,00 1,00 TBEP Plastizante/Adjuvante de Nivelamento 1,00 1,00 1,00 As composições dos Exemplos Comparativos "J" até "L' 25 30 foram preparados através da adição dos ingredientes na ordem listada, (isto é, começando com os agentes de coalescência acima listados e terminando com o plastizante acima listado), com boa agitação, a água da torneira à temperatura ambiente. Finalmente após a adição do último ingrediente, a agitação manteve-se durante um período adicional de 30 minutos. As dispersões obtidas, com uma cor branco leitoso, foram filtradas através de pano de algodão de malha cruzada. São apresentadas propriedaes fisicas seleccionadas, das composições recentemente preparadas dos Exemplos Comparativos "J" até "L", na Tabela XXIX. - 49 - 35
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Tabela XXIX: Propriedades Físicas Seleccionadas das
Composições dos Exemplos "J" a "L" mposição do pH cps. Razão Exemplo "J" 9,9 8,2 87:13 Exemplo"K" 10,5 8,2 50:50 Exemplo "L" 10,5 8,2 50:50
Na TabelaXXIX, acima apresentada, a viscosidade das composições dos Exemplos "J" a "L" foi medida em unidades de centipoises ("cps."). A razão indicada, refere-se ã relação entre o peso de polímero funcional epóxido e o peso do polímero reactivo epõxido na composição, numa base de peso total de sólidos.
Foram produzidos revestimentos, em painéis "Linetta" utilizando as composições de revestimento dos Exemplos "J" ate "L". Estes revestimentos aplicados sobre substratos foram submetidos a testes de resistência quimica especifica e pontual, sendo os resultados destes testes abaixo apresentados nas Tabelas XXX e XXXI.
COMPARAÇÃO DA RESISTÊNCIA PONTUAL DE VARIAS COMPOSIÇÕES A resistência ^nvaríios revestimentos produzidos a par tir das composições dos Exemplos Comparativos "G" até "I" e dos Exemplos Comparativos "J" até "L" foram comparados com a resistência pontual dos revestimentos produzidos a partir das dispersões dos Exemplos II e 13; e estes dalos comparativos são abaixo apresentados nas Tabelas XXX e XXXI.
Brevemente cada uma destas composições de revestimento foi aplicada individualmente ao seu painel "Linetta", utilizando uma barra RDS aparafusada n° 8, de modo a produzir uma pelicula aplicada sobre o substrato, que após a secagem apresenta uma espessura de cerca de 5 microns. Um painel "Linetta" é caracterizado de um modo mais particular como sendo um substrato de papel revestido com polipropileno. A barra RDS aparafusada n2 8 foi obtida na "Paul N.Gardner Company", de Lawderdale--By-the Sea, Florida.
As películas secas com esta espessura foram obtidas se guindo dois processos diferentes de secagem.
Um destes procedimentos de secagem inclui a colocação de cada substrato revestido com a composição num forno, pré-regulado para - 50 - VT í 1 5 10 15 63269 Ref: J-1649 !Γ·ν|
k. uma temperatura de 140°F, durante um período de tempo de 1 minuto, para "iniciar a cura" de cada uma destas composições, removendo-se em seguida cada uma destas composiçoes inicialmente curadas, do forno, e deixando-se que cada uma destas composições continuem a sua cura por secagem ao ar, durante 4 horas, ã temperatura ambiente. As propriedades de resistência pontual das várias películas preparadas deste modo são abaixo apresentadas na Tabela XXX.
Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 0 outro procedimento de secagem inclui a secagem ao ar à temperatura ambiente, de cada substrato revestido com a composição, deixando-se secar durante uma semana. As propriedades de resistência pontual de várias películas preparadas deste modo são apresentadas abaixo na Tabela XXXI. As propriedades de resistência pontual de cada uma de£ tas películas foram comparadas do modo que se segue. Em particular, cada uma destas ypeliculas foi testada no que se refere ã resistência pontual contra agua da torneira, contra uma solução a cinco (5) por cento em peso de hidróxido de sódio ("NaOH"), contra um agente de limpeza de marca"409' e contra uma mistura de água e etanol. 0 agente de limpeza "409" foi obti do na " The ClorOX Company" de Oakland, Califórnia. A mistura de etanol--água era contituido por 50% em peso de etanol ("EtOH") e 50% em peso de água ("H20"). PROCEDIMENTO DE FORMAÇÃO PONTUAL Cerca de 0,05 mililitros de cada uma das composições pontuais acima mencionadas foram aplicados a cada uma das películas de modo forma três (3) "pontos" sobre a sua superfície. Os três "pontos" foram então deixados em contacto com a película durante 1 minuto, durante 5 minutos, e durante 30 minutos, respectivamente, e foram em segui da removidos individualmente. Em seguida, observou-se visualmente os efei tos de cada um dos "pontos" entretanto removidos, sendo estas observações registadas colectivamente nas Tabelas XXX e XXXI, abaixo apresentadas. - 51 - 35 63269
Ref: J-1649
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63269
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<u β β β •K r-1 * μ Ο ο ο 0) β PQ Ρ=Ι FQ 'Ctí > 'Cd 'cd cu β β g 'd g g t-M ο Ο ο ο Ο 0 0) PQ W μ μ μ N O •Η •rl Ή • cd >4 β β β •U p{ tá μ g g g O 0 cu CU ω ω β H μ μ μ μ μ a) β β β β β > (U (U ω β β β 'cd »cd 'Cd 'cd rH γΗ γΗ Η γΜ Ο g O g g cu CU ω β β PQ N ο Ο υ υ Ο cd X X X X X tá Μ W W ω Μ ω (U β β β r—l μ μ ο μ μ •K 0) * β β Μ β β > (U 03 β β β 'd 'cd '03 «cd Η γΗ Ο τ—1 r-í Ο g o g g ω 03 μ β β ΡΡ N α υ •Η Ο Ο cd X X β X X tá W Μ g W W QJ 0) Φ β β φ I—1 r-i 4J 4J 4J μ μ +J α> 0) Pl Pi PI β β ΡΙ > > Φ 0) 0) β β 0) 'cd 'cd 'cd 'cd rH i—1 iH rH rH Η 0 ο S a CU <U d) β β 0) Ν N O υ O Ο υ ϋ cd cd K « K X X κ tá tá M w w μ μ w
Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 β β β β β 0 0 0 ο 0 ο Ο 0 μ μ μ μ μ μ μ •W β β β β β β β β β β β β β β β β •Η •Η rl •τΗ •Η •Η Ή •rl θ 0 0 0 0 0 0 θ Ο τ—I Ο τ—1 ΙΛ Ο r—j ΓΟ ΓΟ γο β β 0 Ο μ μ β β β β •Η •Η θ θ U0 Ο cd ΓΟ τ—1 2 α '•Η cu PM o I cd O) - - • τ—I τ—4 t—1 cO ΓΟ ΓΟ cd ο μ μ μ τ—i Γ"Η r—1 ι—1 Ϊ“Η ι—Η •rl Μη 0 ο ο ο ο ο ο ο ο ο •Η β t—ι t—I I—1 τ—1 ι—1 ι—1 ι—i τ—I rH τ—! β μ & & Β- & & & μ & μ π 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Φ cu 0) 0) α) cu 0) 03 cu - α) /·—Ν X X X X ί*1 X X X X κ W μ W W μ Μ μ μ μ μ 55 35 63269
Ref: J-1649
Nas Tabelas XXX e XXXI, acima representadas, o termo "Ma" significa uma deficiente resistência da película, com eitfcranquecimento e perda de brlhq? o tentos "Razoável" significa que se verificou um ligei ro eirioranquecimento e perda de brilho da película; o termo "Boa" significa que não se verificou effifaranquecimento da película mas que existiu uma certa perda de brilho; o termo "Muito Boa" significa que não se verificoí embranquecimento da película e apenas se verificou uma ligeira perda de brilho; o temo "Excelente" significa que, de um modo geral não se verificou perdas de brilho nem quaisquer outras alterações visíveis na aparência da película.
Tal como foi anteriormente mencionado, todos os Exemplos designados por letras encontram-se para além do âmbito desta invenção. Deste modo, os Exemplos "G" a "L", acima discutidos foram preparados ccm o objectivo de distinguir certos aspectos e propriedades da presente invenção.
Um revestimento de superfície que forma ligações cruzadas produzido a partir de uma nova dispersão que exibe estabilidade de armazenamento durante um ano ou mais foi já aqui descrita. Foram também descritos alguns métodos preferidos para a produção da nova dispersão. Embora as dispersões estáveis bem assim cano os métodos para a sua produção tenham sido anteriormente descritos em referência a algumas aplicações preferidas, a presente invenção não deve ser limitada a essas apl cações ,, :Relo contrário , uma grande variedade de métodos alternativos para a preparação das dispersões estáveis da presente invenção tomar--se-ão evidentes para os peritos neste campo, após a leitura da descrição anterior. Deste modo, tais alternativas , alterações e/ou modificações devem ser consideradas cano sendo uma parte da presente invenção, uma vez que caem dentro do espírito e âmbito das reivindicações apresentadas.

Claims (1)

  1. Ψ 63269 Ref: J-1649
    1 5 10 15 RE I V I N DICAÇÕES- Mod. 71 -10000 ex. - 89/07 20 25 30 1 â. - Método para a produção de uma dispersão volátil, que inclui ccraponentes voláteis e que, por eveporação dos componentes voláteis, pode formar um revestimento superficial contendo ligações cruzadas, sobre um substrato ã temperatura ambiente, caracterizado por compreender os seguintes passos: combinação de um volume adequado de água desionizada para produzir um nível de "sólidos totais" variando entre 5% e 60% em peso cor base no peso total da dispersão, e de preferência entre cerca de 30% e 45% em peso, cerca de 3 a 4 partes de um emulsionante não-iónico ccm um valor de "HLB" (Hydrophile-Lipophile Balance) de cerca de 9 a 19, cerca de 0 a cerca de 3 partes, e de preferência cerca de 0,25 parte a cerca de 1 parte de um emulsionante aniõnico adequado opcional; adição de cerca de1% a cerca de 5% em peso da quantidade de água ã temperatura ambiente, de cerca de 0,5 a cerca de 1 parte de um iniciador ccm radicais livres, solúvel em água, e ainda de cerca de 0,3 a 0,5 parte de um agente tampão adequado; adição ã mistura aquosa volátil e contendo um agente ernul sionante, sob condições reaccionais pré-determinadas de cerca de 1 a 60 partes, de preferência de cerca de 20 a 40 partes de uma mistura mo-nomérica polimerizável, para produzir uma primeira emulsão óleo-em-água volátil, que contêm partículas poliméricas com grupos pendentes epõxi--funcionais e possuindo uma temperatura de transição vítrea desde cerca de 10 graus Celcius até cerca de 120 graus Celsius, e um pH entre cerca de 3 a cerca de 9, de preferência entre 6 e 8 e mais preferencialmente entre 6,5 e 7,5, compreendendo a emulsão da mistura monomérica polimeri-zãvel nas quantidades efectivas relativas de (1) uma emulsão de moncmero polimerizável contendo grupos pendentes epóxi-funcionais e (2) uma emulsão polimerizável de monõmero etilenicamente in. saturado seleecionado de entre o grupo constituído por um monõmero aromático de monovinilideno, por um moncmero de ácido carboxílico alfa-beta etilenicamente in saturado e por um monõmero éster do ácido carboxílico alfa-beta etilenicamente insaturado e seus derivados moncmiricos, por um monõmero de vinil éster e seus derivados manoméricos, e pelas suas combinações; e - 57- 35 63269 Ref: J-1649
    introdução na primeira emulsão volátil óleo-em-ãgua de uma segunda emulsão õleo-em-água contendo cerca de 5 a 95 partes, por 100 partes de material polimérico que forma ligações cruzadas um polímero que tem grupos pendentes reactivos com epóxido, para produzir a dispersão volátil, sendo os grupos pendentes reactivos can epóxido selecciona-dos de entre o grupo constituído por grupos amina, grupos amida, grupos ácido carboxílico , e suas combinações, as quantidades relativas de (1) partículas poliméricas contendo grupos pendentes epõxi-funcionaís e (2) polímero contendo grupos pendentes epóxi-reactivos, na dispersão volátil, sendo efectiva, em consequência da evaporação dos componentes voláteis da dispersão, para permitir a formação de ligações cruzadas entre os grupos epõxi-funcionais e grupos epóxi-reactivos ã temperatura ambiente. Lisboa, 23 Μ30.199Ϊ Porfe.C. JOHNSON & SON, INC.
    VASCO MAKQUES IflTt Agente Oficiei d*. Proprledode Industrial Ctf>ór!« · Arc« éê Cmeelçio, 3, -58-
PT97170A 1990-03-29 1991-03-27 Metodo de producao de uma dispersao volatil que inclui componentes volateis e formadores de ligacoes cruzadas destinada a formar revestimentos superficiais sobre um substrato a temperatura ambiente PT97170A (pt)

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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521246A (en) * 1994-07-25 1996-05-28 Air Products And Chemicals, Inc. Low temperature self-crosslinking aqueous urethane-vinyl polymers for coating applications
US6028155A (en) * 1997-05-21 2000-02-22 Eastman Chemical Company Surfactant-containing acetoacetoxy-functional and enamine-functional polymers
US5998543A (en) * 1996-05-28 1999-12-07 Eastman Chemical Company Stable amino-containing polymer latex blends
US5891950A (en) * 1996-05-28 1999-04-06 Eastman Chemical Company Use of stable amino-functional latexes in water-based inks
US5962556A (en) * 1996-10-22 1999-10-05 Eastman Chemical Company Functional latexes resistant to hydrolysis
ES2178215T3 (es) * 1997-05-21 2002-12-16 Eastman Chem Co Procedimiento para preparar mezclas de latex reactivo que son quimica y fisicamente estables en la formacion de peliculas.
US6833275B1 (en) * 1997-07-22 2004-12-21 Roche Diagnostics Gmbh Gold conjugates containing detergent
DE19845999A1 (de) * 1998-10-06 2000-04-13 Basf Ag Verwendung von wässrigen filmbildenden Zubereitungen zur Beschichtung mineralischer Formkörper
KR100404005B1 (ko) * 2001-05-03 2003-11-03 닛폰 덴카이 가부시키가이샤 조화처리동박 및 그 제조방법
US7189307B2 (en) 2003-09-02 2007-03-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Low odor binders curable at room temperature
EP1660579B1 (en) * 2003-09-02 2008-08-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Low odor binders curable at room temperature
US7297231B2 (en) * 2004-07-15 2007-11-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Binders curable at room temperature with low blocking
JP2010512815A (ja) * 2006-12-15 2010-04-30 コロプラスト アクティーゼルスカブ ポリ(エチレンオキシド)及び光開始剤含有骨格から調製されたコーティング
JP2009298874A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Nippon Paint Co Ltd エポキシ基含有アクリル系樹脂水分散体および水系硬化性樹脂組成物
WO2012103208A2 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Anderson Development Company Compositions of glycidyl methacrylate copolymer suitable as chain extender for poly(lactic acid)

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3066112A (en) * 1959-01-30 1962-11-27 Rafael L Bowen Dental filling material comprising vinyl silane treated fused silica and a binder consisting of the reaction product of bis phenol and glycidyl acrylate
US3179623A (en) * 1959-01-30 1965-04-20 Rafael L Bowen Method of preparing a monomer having phenoxy and methacrylate groups linked by hydroxy glyceryl groups
BE638157A (pt) * 1961-11-13 1900-01-01
US3301743A (en) * 1963-06-12 1967-01-31 Robertson Co H H Polyhydroxy polyacrylate esters of epoxidized phenol-formaldehyde novolac resins and laminates therefrom
US3367992A (en) * 1964-06-05 1968-02-06 Dow Chemical Co 2-hydroxyalkyl acrylate and methacrylate dicarboxylic acid partial esters and the oxyalkylated derivatives thereof
US3256226A (en) * 1965-03-01 1966-06-14 Robertson Co H H Hydroxy polyether polyesters having terminal ethylenically unsaturated groups
CH519532A (de) * 1969-12-18 1972-02-29 Reichhold Albert Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von löslichen organischen Mischpolymerisaten sowie deren Verwendung als Bindemittelkomponente, insbesondere in Grundierungen und Decklacken für verzinkte Eisenbleche
US3702302A (en) * 1970-05-28 1972-11-07 Vernon Columbus Wilson True self-heating composition
US3651649A (en) * 1970-08-26 1972-03-28 Dow Chemical Co Stabilization of soil with water-in-vinyl ester resin emulsions
JPS5133583B2 (pt) * 1972-04-08 1976-09-20
US3822229A (en) * 1972-11-10 1974-07-02 Dow Chemical Co Aqueous binder compositions based on curable liquid synthetic resin,curing agent therefor,hydraulic cement and plasticizing agent
JPS5710131B2 (pt) * 1974-03-15 1982-02-25
JPS51100128A (ja) * 1975-03-03 1976-09-03 Asahi Chemical Ind Ehokishijushisuiseitoryososeibutsu
US4104230A (en) * 1977-02-23 1978-08-01 Ppg Industries, Inc. Two-package polymeric compositions
US4328144A (en) * 1980-03-17 1982-05-04 Scm Corporation Room temperature cure latices
JPS56161420A (en) * 1980-04-28 1981-12-11 Asahi Denka Kogyo Kk Room temperature curing composition
US4522962A (en) * 1980-09-08 1985-06-11 Scm Corporation Epoxy modified emulsion polymers
US4557870A (en) * 1980-10-23 1985-12-10 Battelle Development Corporation Non-emissive, flame-retardant coating compositions
US4315044A (en) * 1980-11-05 1982-02-09 Celanese Corporation Stable aqueous epoxy dispersions
US4480058A (en) * 1980-12-04 1984-10-30 Scm Corporation Aqueous epoxy ester emulsions
JPS57185356A (en) * 1981-05-08 1982-11-15 Mitsui Toatsu Chem Inc Curable composition
US4399242A (en) * 1982-03-08 1983-08-16 Celanese Corporation Aqueous epoxy-urethane dispersions
DE3214982A1 (de) * 1982-04-22 1983-10-27 Basf Ag Verfahren zur herstellung von blockcopolymeren auf der basis von ethylenpolymerisaten und anderen polymeren
JPS5943016A (ja) * 1982-09-06 1984-03-09 Nisso Kenzai Kogyo Kk 一液性エポキシエマルジヨン
US4489179A (en) * 1984-01-23 1984-12-18 Desoto, Inc. Aqueous polyepoxide emulsions
US4598108A (en) * 1984-07-06 1986-07-01 Akzo Nv Water reducible composition based on an epoxy resin
US4748167A (en) * 1984-08-01 1988-05-31 Ppg Industries, Inc. Water-based coating compositions comprising epoxy-containing acrylic polymers an polyfunctional water-soluble amines
ZA854883B (en) * 1984-08-27 1986-04-30 Dulux Australia Ltd Coating compositions
US4588617A (en) * 1984-09-17 1986-05-13 Toray Industries, Inc. Process for producing cured epoxy resin spherical particles
US4740536A (en) * 1985-09-06 1988-04-26 Rohm And Haas Company Water-based binder, coating and adhesive compositions from alkaline-curable latex polymers, epoxies and amines
JPS62161803A (ja) * 1986-01-09 1987-07-17 Denki Kagaku Kogyo Kk 水溶性樹脂の不溶化方法
US4772643A (en) * 1987-12-11 1988-09-20 Tennant Company High performance aqueous urethane epoxy coatings
EP0329025A3 (en) * 1988-02-18 1991-07-17 BASF Aktiengesellschaft Epoxide crosslinkable latices

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