BRPI0608065A2 - poliéteralcanolaminas do tipo pente em tintas e revestimentos - Google Patents
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Abstract
POLIéTERALCANOLAMINAS DO TIPO PENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS- A invenção tem por objeto composições úteis como tinta ou revestimentos que contêm dispersantes novos, que são capazes de dispersar pigmentos tradicionalmente difíceis para dispersar, embora mantendo níveis aceitáveis de viscosidade. O uso de dispersantes aqui ensinados capacita a preparação de uma ampla variedade de tintas e revestimentos com alta carga de pigmento e existindo numa faixa de viscosidade convenciona imente útil.
Description
"POLIÊTERALCANOLAMINAS DO TIPO PENTE EM TINTAS EREVESTIMENTOS"
Relatório descritivo
A presente invenção é uma continuaçãoem parte do pedido internacional número PCT/US05/008126,depositado em 10 de março de 2005, que reivindicaprioridade do pedido provisório norte-americano comnúmero de série 60/570,600, depositado em 13 de maio de200Φ.
A presente invenção relaciona-se atintas pigmentadas aquosas e não aquosas e revestimentos,em que o dispersante do pigmento é um polímero do tipopente polieteralcanolamina, e método para produzi-los. Apresente invenção relaciona-se também a tintaspigmentadas aquosas, que podem ser usadas em impressorasa jato de tinta e revestimentos pigmentados.
Já é do pleno conhecimento que,quando um pigmento é usado como colorante, uma composiçãode tinta é preparada por mixagem da dispersão de pigmentoconcentrado, que contem pigmento, água, dispersante esimilares, com água, resina, um meio orgânico solúvel emágua, e outros ingredientes. A patente norte-americana n°6,818,053 revela um processo de produção para produziruma dispersão de pigmento, compreendendo os passos de:(a) prover uma mistura consistindo essencialmente de umpigmento, um dispersante, um surfactante polisiloxanoe/ou um alcanodiol, um álcool polihídrico e água; e (b)dispersar a mistura para produzir a dispersão dopigmento. Dita patente reivindica também uma composiçãode tinta preparada da dispersão de pigmento acima.
Em composições de tinta pigmentada, adispersão do pigmento é geralmente estabilizada por umdispersante, que serve para evitar com que as partículasdo pigmento se aglomerem e saiam do carregador. A patentenorte-americana n° 5,085,698 revela uma composição detinta compreendendo pigmento, meio aquoso, e umcopolímero em bloco de acrilico/acrilato, como um agenteestabilizador. A patente norte-americana n° 5,589,522emprega um polímero de enxerto compreendendo um suportede ácido hidrofílico poliacrílico e cadeias laterais desegmento hidrofólico numa composição de tinta aquosa. Apatente norte-americana n° 4,597,794 revela uma dispersãode tinta aquosa para impressoras de tinta a jato, na qualo pigmento é contido num polímero com segmentos iônicoshidrofílicos e segmentos aromáticos hidrofóbicos queaderem à superfície do pigmento.
A patente norte-americana n°5,948,843 relaciona-se a uma tinta de impressãolitográfica contendo um agente dispersante de um produtode reação de um copolímero anidrido estireno/maléico(SMA) e um álcool como um dispersante de pigmento. Apatente norte-americana n° 5,302,197 emprega polímeroramificado de hidroxil terminado de uma cadeia curta decarbono numa tinta a jato.Embora as composições de tintapigmentada anteriores mostrassem estabilidade aceitávelpara a dispersão do pigmento, uma dispersão de pigmentode tinta aperfeiçoada ainda é necessária para diminuir aviscosidade da tinta, prover melhor densidade deimpressão, aumentar a carga do pigmento, e diminuir ograu de diluição após envelhecimento. É, portanto, umobjeto da presente invenção prover uma composição detinta pigmentada aperfeiçoada.
Adicionalmente, os pigmentos podemser incorporados às composições de revestimentopigmentados ao misturar uma dispersão de pigmento e umaresina granulada. A composição de revestimento podeadicionalmente incluir aditivos, tais como reticulantes,solventes, resinas de polímero adicionais, agentes decontrole de fluxo e aparência, enchimentos e similares.
Em geral, as composições derevestimento podem ser usadas para prover uma camadaprotetora, que é asceticamente agradável, em metais,ligas, compostos, plásticos, concreto, ferro fundido,madeira, cerâmica, papel, filme, folha metálica, vinil,têxtil, vidro, couro, e materiais similares. Emparticular, as composições de revestimento reveladas aquipodem ser aplicadas nas superfícies de automóveis, peçasde automóveis, assoalhos, grades, casas e superfíciessimilares.
A patente norte-americana n°7,005,473 revela uma dispersão de pigmento usada emcomposições de revestimento de solvente borne("solventborne"). A patente adicionalmente revela o usode um dispersante de pigmento polimérico como a resinagranulada para incorporar o pigmento na dispersão dopigmento para as composições de revestimento de solventeborne. A patente norte-americana n° 7,005,473 está aquiincorporada por referência na integra, de maneira que seuconteúdo inventivo não contraria a presente invenção.
Embora as composições de revestimentopigmentado anteriores mostrassem estabilidade aceitávelpara a dispersão do pigmento, uma dispersão do pigmentoaperfeiçoada ainda é necessária para diminuiradicionalmente a viscosidade do revestimento, provermelhor densidade de impressão, aumentar a carga dopigmento, e diminuir o grau de diluição apósenvelhecimento. É, portanto, um objeto da presenteinvenção prover uma composição de revestimento pigmentadoaperfeiçoada.
A presente invenção define portantouma classe nova e inventiva de materiais dispersantes,úteis em formulações de tintas, revestimentos, esimilares, incluindo formulações de tinta e composiçõesde revestimento pigmentado compreendendo ditos materiaisdispersantes como definidos aqui.
Em resumo, e como aqui usado, o termo"reação" ou "reagir" significa combinar mais de umreagente, ou combinar um ou mais reagentes na presença deum iniciador e/ou um catalisador.
Como aqui usado, o termo"dispersante" significa um polímero pente. Polímerospente apropriados e métodos de produzi-los são reveladosabaixo.
Como aqui usado, o termo "dispersãopigmentada" significa uma mistura do dispersante e de umpigmento apropriado. Os pigmentos apropriados sãorevelados abaixo.
Como aqui usado, o termo"hidrocarbil", quando se referindo a um substituinte ougrupo, é usado em seu senso comum. Especificamente,refere-se a um grupo com um átomo de carbono diretamentepreso ao restante da molécula, e tendo caráterpredominantemente de hidrocarboneto. Exemplos desubstituintes ou grupos de hidrocarbil incluem: (1)substituintes de hidrocarboneto (incluindo, por exemplo,alquil, alquenil, alquinil), substituintes alicíclicos(incluindo, por exemplo, cicloalquil, cicloalquenil), esubstituintes aromáticos substituídos aromáticos,alifáticos, e alicíclico, bem como substituintes cíclicosem que o anel é completado através de outra parte damolécula (por exemplo, dois substituintes em conjuntoformam um radical alicíclico); (2) substituintes dehidrocarboneto substituído, isto é, substituintescontendo grupos de não hidrocarboneto, os quais, nocontexto da presente invenção, não alteram o substituintepredominantemente hidrocarboneto (por exemplo, halo(especialmente cloro e flúor) , hidróxi, alcóxi, mercapto,alquilmercapto, nitro, nitroso, e sulfóxi); (3)substituintes hétero, isto é, substituintes que, ao passoque têm um caráter predominantemente de hidrocarboneto,no contexto da presente invenção contêm apenas carbononum anel ou cadeia composto de átomos de carbono. Osheteroátomos incluem enxofre, oxigênio, nitrogênio, eincluem substituintes como piridil, furil, tienil eimidazolil. Em geral, não mais que dois, preferivelmentenão mais que um, o substituinte não hidrocarboneto estarápresente em cada dez átomos de carbono no grupohidrocarbil; tipicamente, não haverá substituintes de nãohidrocarboneto no grupo hidrocarbil).
Para propósitos deste pedido depatente, o peso médio molecular é determinado por:
<formula>formula see original document page 7</formula>
onde ni é a fração do número de moléculas de pesomolecular Mi.
0 número médio do peso molecular édeterminado por:
<formula>formula see original document page 7</formula>onde n1 é a fração do número de moléculas de pesomolecular Mi.. Mw, e Mn são tipicamente determinados peloGel Permeation Chromatography, como revelado emMacromoléculas, Vol. 34 Número 19, Pág. 6812 (2001).
Para propósito da presente invenção esuas reivindicações, a viscosidade foi medida usando umViscosimetro Brookfield; Resistência da Tinta (SupertintaInterior Plano Látex Extra Branco da Sherwin Williamspara dispersão, 50 partes para 0.50 partesrespectivamente) - misturados num misturador Hauschildpor 1 minuto a 1800 rpm. As formulações da mistura datinta versus padrão foram feitas numa carteia Leneta 3NT-4 regular usando um resistor de fio cilíndrico n° 20;cor, transparência, e brilho foram determinados testandoas impressões feitas com anilox 360P 113 em Leneta 3NT-3,filme e folha metálica. Adicionalmente todas asporcentagens são em peso e todos os pesos moleculares sãoMw, exceto se notados ou indicados pelo contexto.
A presente invenção provê composiçõesde tinta ou revestimento que compreendem:
a) um componente de pigmento; e
b) uma quantidade efetiva de dispersante depigmento de um dispersante tendo a seguinte estrutura:
<formula>formula see original document page 8</formula>onde Ri pode ser qualquer grupo hidrocarbil alifático ouaromático C1-C100; R2 pode ser qualquer grupo hidrocarbilalcoxilado definido pela estrutura:
<formula>formula see original document page 9</formula>
onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24/" Xi, X2, Xz, X4, X5/ e Xe em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; e s podeser tanto 0 como 1.
Numa outra concretização, a presenteinvenção relaciona-se a:
1) uma composição compreendendo:
a) um componente de pigmento; e
b) uma quantidade efetiva de dispersante depigmento de um dispersante tendo a seguinte estrutura:<formula>formula see original document page 10</formula>
onde Ri pode ser qualquer grupo hidrocarbil alifático Ci-Cioo; R2 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxiladodefinido pela estrutura:
<formula>formula see original document page 10</formula>
onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Cx aaproximadamente C24; Χι, X2/ X3, X4, Xs» e Χβ em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; e s podeser tanto 0 como 1.
2) A composição de acordo com o parágrafo 1, em queo componente de pigmento é selecionado do grupoconsistindo de ftalocianina, carbono negro, óxidos detitânio, cromatos, sulfetos, óxidos de ferro, vernizesazo, pigmento azo insolúvel, pigmentos azo condensados,pigmentos azo quelifero, pigmentos monoazo, monoarilida,B-naftol, naftol AS, benzimidazolona, azo de metalprecipitado, pigmentos disazo, diarilida, condensaçãodisazo, diazopyrazoione, bisacetoacetarilida, pigmentosftalocianina, perilenos, perileno, pigmentos perinona,pigmentos antraquinona, pigmentos quinacridona, pigmentosdioxazina, pigmentos tioindigo, pigmentos isoindolinona,pigmentos quinoftalona, vernizes à base de corante,vernizes de corante ácido, pigmentos nitro, pigmentosnitrosos, pigmentos de anilina de luz negra fluorescente,carbono grafite, isoindolina, isoindolinona, indigoida,diketopyrrolopyrrole, triarilcarbonio, complexos demetal, pérola, pigmentos de cristal liquido,fluorescência, e derivados funcionais dos pigmentos acimamencionados.
3) A composição de acordo com os parágrafos 1 ou 2,compreendendo adicionalmente um solvente.
4) A composição de acordo com o parágrafo 3, em quedito solvente compreende um ou mais solventes orgânicosselecionados do grupo consistindo de: álcooispolihídricos; glicóis; dióis; ésteres glicois; éteresglicois; polialquil glicóis; éteres de baixo alquil deálcoois polihídricos; álcoois tendo menos deaproximadamente 8 átomos de carbono por molécula;quetonas; éteres; ésteres; e lactamos.
5) A composição de acordo com o parágrafo 3, em queo solvente compreende água.
6) A composição do parágrafo 3, em que o solvente éselecionado do grupo consistindo de água; hexano; álcooisminerais; tolueno; óleo de soja; óleo castor; ácidosgraxos de resina; álcoois polihídricos; glicóis; dióis;ésteres glicóis; éteres glicóis; polialquil glicóis;éteres de baixo alquil de álcoois polihídricos; álcooistendo menos de aproximadamente 8 átomos de carbono pormolécula; quetonas; éteres; ésteres; lactamos; etilenoglicol; propileno glicol; butanodiol; pentanodiol;glicerol; propileno glicol laurato; polietileno glicol;éter monometil de etileno glicol; éter mono-etil deetileno glicol; éter mono-butil de etileno glicol;álcoois tendo menos de aproximadamente 8 átomos decarbono por molécula, tais como metanol, etanol,propanol, iso-propanol, acetona, dioxano, acetato deetil, acetato de propil, acetato de butil terciário, e 2-pirrolidona.
7) A composição dos parágrafos 3-6, em que aquantidade de dito componente de solvente está presenteem qualquer quantidade entre aproximadamente 10% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
8) A composição dos parágrafos 3-7, em que aquantidade de dito componente de solvente está presenteem qualquer quantidade entre aproximadamente 50% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
9) A composição dos parágrafos 1-8, em que acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 80% em peso do pigmento, baseado no pesototal de dita composição.
10) A composição dos parágrafos 1-9, em que acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 4 0% em peso do pigmento, baseado no pesototal de dita composição.
11) A composição dos parágrafos 1-10, em que acomposição compreende de aproximadamente 2% em peso aaproximadamente 4 0% em peso do pigmento, baseado no pesototal de dita composição.
12) O uso do dispersante, como descrito nosparágrafos 1-12, numa composição de tinta ou numacomposição de revestimento.
13) Uma dispersão compreendendo água, um pigmento, eo dispersante como descrito no parágrafo 1.
14) Uma dispersão compreendendo um solvente orgânicocomo em qualquer parágrafo precedente, um pigmento, e umdispersante como descrito no parágrafo 1.
15) Uma composição de acordo com os parágrafos 1-14,em que dito pigmento compreende qualquer pigmentocompreendido nos parágrafos precedentes.
16) O uso de um dispersante, dentro do escopo daslimitações especificadas para o componente dispersante deuma composição de acordo com os parágrafos 1-15, numatinta ou revestimento que é aplicado ou devendo seraplicado a um substrato que compreende um materialselecionado do grupo consistindo de celulose, qualquerpolímero de olefina, vidro, poliéster, polivinilcloreto,poliamidas, poliuretano, compostos de metal, e similares.
17) Qualquer composição de tinta líquida quecompreenda um material dentro da definição do componentedispersante da comfposição especificada nos parágrafos 1-16.
18) Um artigo compreendendo uma tinta ou umrevestimento, em q ue a tinta adicionalmente compreende:
a) um componente de pigmento; e
b) uma quantidade efetiva de pigmento-dispersante de um dispersante tendo a estrutura:
<formula>formula see original document page 14</formula>
onde R1 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alifático Ci-Cioo; R2 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxiladodefinido pela estrutura:
<formula>formula see original document page 14</formula>onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e gualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24; Xi/ X2, X3/ X4/ X5/ e Χβ em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; e s podeser tanto 0 como 1.
19) O artigo do parágrafo 18, onde o artigo éformado de um material selecionado do grupo consistindode metais, ligas, compostos, plásticos, concreto, ferrofundido, madeira, cerâmica, papel, filme, folha metálica,vinil, têxtil, vidro, e couro.
20) Um processo para a formação de uma composiçãotinta ou revestimento compreendendo:
a) reagir um poliéter monofuncional de aminaterminada e um glicidil éter de um poliol para formar umdispersante;
b) contatar o dispersante e um pigmento paraformar uma dispersão de pigmento.
21) O processo do parágrafo 20, onde dito glicidiléter do poliol compreende grupos de epóxido aromático, eem que 20 a 90 por cento dos grupos de epóxido aromáticodo glicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
22) 0 processo do parágrafo 20, onde dito glicidiléter do poliol compreende grupos de epóxido alifático, eem que 20 a 100 por cento dos grupos de epóxido alifáticodo glicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
23) O processo dos parágrafos 20 ou 22, onde ditopoliéter monofuncional de amina terminada é umapolieteramina.
24) O processo dos parágrafos 20-23, onde ditopoliéter monofuncional de amina terminada e o glicidiléter do poliol são reagidos sob uma temperatura deaproximadamente 500C a aproximadamente 150°C.
25) Uma composição compreendendo:
a) um componente de pigmento; e
b) uma quantidade efetiva de pigmento-dispersante de um dispersante tendo a seguinte estrutura:
<formula>formula see original document page 16</formula>
onde R1 pode ser qualquer grupo hidrocarbil Ci-Cioo; R2pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxilado definidopela estrutura:
<formula>formula see original document page 17</formula>
onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24; Xi/ X2/ X3/ X4, X5/ e Xe em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; e s podeser tanto 0 como 1.
26) Uma composição de acordo com o parágrafo 25,onde o componente de pigmento é selecionado do grupoconsistindo de ftalocianina, carbono negro, óxidos detitânio, cromatos, sulfetos, óxidos de ferro, vernizesazo, pigmento azo insolúvel, pigmentos azo condensados,pigmentos azo queliferos, pigmentos monoazo, monoarilida,B-naftol, naftol AS, benzimidazolona, azo de metalprecipitado, pigmentos disazo, diarilida, condensação dedisazo, diazopyrazoione, bisacetoacetarilida, pigmentosftalocianina, perilenos, perileno, pigmentos perinona,pigmentos antraquinona, pigmentos quinacridona, pigmentosdioxazina, pigmentos tioindigo, pigmentos isoindolinona,pigmentos quinoftalona, vernizes à base de corante,vernizes de corante ácido, pigmentos nitro, pigmentosnitrosos, pigmentos de anilina de luz negra fluorescente,carbono grafite, isoindolina, isoindolinona, indigoida,diketopyrrolopirrole, triarilcarbonio, complexos demetal, pérola, pigmentos de cristal liquido,fluorescência, e derivados funcionais dos pigmentos acimamencionados.
27) Uma composição de acordo com os parágrafos 25 ou26, compreendendo adicionalmente um solvente.
28) Uma composição de acordo com o parágrafo 27,onde dito solvente compreende um ou mais solventesorgânicos selecionados do grupo consistindo de: álcooispolihídricos; glicóis; dióis; ésteres glicóis; éteresglicóis; polialquil glicóis; éteres de baixo alquil deálcoois polihídricos; álcoois tendo menos deaproximadamente 8 átomos de carbono por molécula;quetonas; éteres; ésteres; e lactamos.
29) A composição de acordo com o parágrafo 27, ondedito solvente compreende água.
30) A composição do parágrafo 27, onde o solvente éselecionado do grupo consistindo de água; hexano; álcooisminerais; tolueno; óleo de soja; óleo castor; ácidosgraxos de resina; álcoois polihídricos; glicóis; dióis;ésteres glicóis; éteres glicóis; polialquil glicóis;éteres de baixo alquil de álcoois polihídricos; álcooistendo menos de aproximadamente 8 átomos de carbono pormolécula; quetonas; éteres; ésteres; lactamos; etilenoglicol; propileno glicol; butanodiol; pentanodiol;glicerol; propileno glicol laurato; polietileno glicol;
etileno glicol monometil éter; etileno glicol mono-etiléter; etileno glicol mono-butil éter; álcoois tendo menosde aproximadamente 8 átomos de carbono por molécula, taiscomo metanol, etanol, propanol, iso-propanol, acetona,dioxano, acetato de etil, acetato de propil, acetato debutil terciário, e 2-pirrolidona.
31) A composição dos parágrafos 27 a 30, onde aquantidade de dito componente de solvente presente équalquer quantidade entre aproximadamente 10% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
32) A composição dos parágrafos 27 a 31, onde aquantidade de dito componente de solvente presente équalquer quantidade entre aproximadamente 50% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
33) A composição dos parágrafos 25 a 32, onde acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 80% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
34) A composição dos parágrafos 25 a 33, onde acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 40% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
35) A composição dos parágrafos 25 a 34, onde acomposição compreende de aproximadamente 2% em peso aaproximadamente 10% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
36) O uso do dispersante, como descrito nosparágrafos 25 a 35, numa composição de tinta ourevestimento.
37) Uma dispersão compreendendo água, um pigmento, eo dispersante como descrito no parágrafo 25.
38) Uma dispersão compreendendo um solvente orgânicode acordo com qualquer parágrafo precedente, um pigmentoe um dispersante como descrito no parágrafo 25.
39) Uma composição de acordo com os parágrafos 25 a38, onde dito pigmento compreende qualquer pigmento comodescrito em qualquer parágrafo precedente.
40) O uso de um dispersante, dentro do escopo daslimitações especificadas para o componente dispersante deuma composição de acordo com os parágrafos 25 a 39, numatinta que é aplicada ou devendo ser aplicada a umsubstrato que compreende um material selecionado do grupoconsistindo de celulose, qualquer polímero de olefina,poliéteres, polivinilclorido, vidro, poliamidas,poliuretano, compostos de metal, e similares.
41) Qualquer composição em tinta líquida quecompreenda um material dentro da definição do componentedispersante da composição especificada nos parágrafos 25a 40.
42) Um artigo compreendendo uma tinta ou umrevestimento, onde a tinta compreende adicionalmente:
a) um componente de pigmento; e
b) uma quantidade efetiva de pigmento-dispersante de um dispersante tendo a estrutura:
<formula>formula see original document page 21</formula>
onde R1 pode ser qualquer grupo hidrocarbil Ci- Cioo; R2pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxilado definidopela estrutura:
<formula>formula see original document page 21</formula>
onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24; Xi/ X2 / ^3/ X4, Xs^ e X6 em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podemser, cada qual, independentemente, qualquer inteiro entrezero e aproximadamente 100, incluindo zero, com acondição de que pelo menos um de p, q, e r não seja zero;e em que η é qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente50; e s pode ser tanto 0 como 1.
43) O artigo do parágrafo 42, onde o artigo éformado de um material selecionado do grupo consistindode metais, ligas, compostos, plásticos, concreto, ferrofundido, madeira, cerâmica, papel, filme, folha metálica,vinil, têxtil, vidro, e couro.
44) Um processo para a formação de uma composiçãotinta ou revestimento compreendendo:
a) reagir um poliéter monofuncional de aminaterminada e um glicidil éter de um poliol para formar umdispersante; e
b) contatar o dispersante e um pigmento paraformar uma dispersão de pigmento.
45) O processo do parágrafo 44, onde o glicidil éterdo poliol compreende grupos de epóxido aromático, e emque 20 a 90 por cento dos grupos de epóxido aromático doglicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
46) O processo do parágrafo 44, onde o glicidil éterdo poliol compreende grupos de epóxido alifático, e emque 20 a 100 por cento dos grupos de epóxido alifático doglicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
47) O processo do parágrafo 44 ou 46, onde opoliéter monofuncional de amina terminada é umapolieteramina.
48) 0 processo dos parágrafos 44 a 47, onde opoliéter monofuncional de amina terminada e o glicidiléter do poliol são reagidos sob uma temperatura deaproximadamente 500C a aproximadamente 150°C.
49) Uma composição compreendendo:
a) um componente de pigmento; e
b) uma quantidade efetiva de pigmento-dispersante de um dispersante tendo a seguinte estrutura:
<formula>formula see original document page 23</formula>
onde Rx pode ser qualquer grupo hidrocarbil Ci-Cioo; R2pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxilado definidopela estrutura:
<formula>formula see original document page 23</formula>
onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de C1 aaproximadamente C2^; Χι, X2, X3, X4, X5, e X6 em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de ρ, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; es podeser tanto 0 como 1; e
c) uma resina granulada.
50) A composição do parágrafo 4 9, onde a resinagranulada e o dispersante são os mesmos.
51) A composição do parágrafo 49 ou 50, onde aresina granulada compreende:
a) um estireno, monômero de estirenosubstituído, ou suas combinações, e
b) um monômero carboxilatado, em que o monômerocarboxilatado é selecionado do grupo consistindo de ácidoacrílico substituído ou não substituído, ácidometacrílico, ácido maléico, metade dos ésteres de ácidomaléico, ácido citricônico, ácido itacônico, e suascombinações.
52) A composição dos parágrafos 49 a 51, onde aresina granulada é um acrilato de estireno.
53) A composição dos parágrafos 49 a 52, onde aviscosidade da composição é menor ou igual à viscosidadedo dispersante para todos os índices de tosa, e em que aviscosidade da composição é menor ou igual à viscosidadeda resina granulada para todos os índices de tosa.54) A composição dos parágrafos 49 a 53, onde acomposição compreende de aproximadamente 0.1% em peso aaproximadamente 40% em peso da resina granulada, baseadono peso do pigmento.
55) A composição dos parágrafos 49 a 54, onde ocomponente de pigmento é selecionado do grupo consistindode ftalocianina, carbono negro, óxidos de titânio,cromatos, sulfetos, óxidos de ferro, vernizes azo,pigmento azo insolúvel, pigmentos azo condensados,pigmentos azo quelifero, pigmentos monoazo, monoarilida,B-naftol, naftol AS, benzimidazolona, azo de metalprecipitado, pigmentos disazo, diarilida, condensaçãodisazo, diazopyrazoione, bisacetoacetarilida, pigmentosftalocianinas, perilenos, perileno, pigmentos perinona,pigmentos antraquinona, pigmentos quinacridona, pigmentosdioxazina, pigmentos tioindigo, pigmentos isoindolinona,pigmentos quinoftalona, vernizes à base de corante,vernizes de corante ácido, pigmentos nitro, pigmentosnitrosos, pigmentos de anilina de luz negra fluorescente,carbono grafite, isoindolina, isoindolinona, indigoida,diketopyrrolopyrrole, triarilcarbonio, complexos demetal, pérola, pigmentos de cristal liquido,fluorescência, e derivados funcionais dos pigmentos acimamencionados.
56) A composição dos parágrafos 49 a 55, onde acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 80% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
57) A composição dos parágrafos 4 9 a 56, onde acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 40% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
58) A composição dos parágrafos 4 9 a 57, onde acomposição compreende de aproximadamente 2% em peso aaproximadamente 10% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
59) A composição dos parágrafos 49 a 58,compreendendo adicionalmente um solvente.
60) A composição do parágrafo 59, onde o solvente éselecionado do grupo consistindo de água; hexano; álcooisminerais; tolueno; óleo de soja; óleo castor; ácidosgraxos de resina; álcoois polihidricos; glicóis; dióis;ésteres glicóis; éteres glicóis; polialquil glicóis;éteres de baixo alquil de álcoois polihidricos; álcooistendo menos de aproximadamente 8 átomos de carbono pormolécula; quetonas; éteres; ésteres; lactamos; etilenoglicol; propileno glicol; butanodiol; pentanodiol;glicerol; propileno glicol laurato; polietileno glicol;éter monometil de etileno glicol; éter mono-etil deetileno glicol; éter mono-butil de etileno glicol;álcoois tendo menos de aproximadamente 8 átomos decarbono por molécula tais como metanol, etanol, propanol,iso-propanol, acetona, dioxano, acetato de etil, acetatode propil, acetato de butil terciário, e 2-pirrolidona.61) A composição dos parágrafos 59 a 60, onde aquantidade de dito componente de solvente presente équalquer quantidade entre aproximadamente 10% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
62) A composição dos parágrafos 4 9 a 61, onde aquantidade de dito componente de solvente presente équalquer quantidade entre aproximadamente 50% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
63) O uso do dispersante dos parágrafos 49 a 62 emuma composição de revestimento.
64) Um artigo compreendendo um revestimento, onde orevestimento compreende ainda:
a) um componente de pigmento;
b) uma quantidade efetiva de pigmento-dispersante de um dispersante tendo a estrutura:
<formula>formula see original document page 27</formula>
onde R1 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alifático Ci-C100; R2 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxiladodefinido pela estrutura:
<formula>formula see original document page 27</formula>onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24; Xir X3, X4, X5, e X6 em cada
ocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; es podeser tanto 0 como 1; e
c) uma resina granulada.
65) O artigo do parágrafo 64, onde o artigo éformado de um material selecionado do grupo consistindode metais, ligas, compostos, plásticos, concreto, ferrofundido, madeira, cerâmica, papel, filme, folha metálica,vinil, têxtil, vidro, e couro.
66) Um processo para a formação da composição derevestimento compreendendo:
a)reagir um poliéter monofuncional de aminaterminada e um glicidil éter de um poliol para formar umdispersante;
c) contatar o dispersante e um pigmento paraformar uma dispersão de pigmento;
d) mixar a dispersão de pigmento e uma resinagranulada.67) O processo do parágrafo 66, onde o glicidil éterdo poliol compreende grupos de epóxido aromático, e emque 20 a 90 por cento dos grupos de epóxido aromático doglicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
68) O processo do parágrafo 66, onde o glicidil éterdo poliol compreende grupos de epóxido alifático, e emque 20 a 100 por cento dos grupos de epóxido alifático doglicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
69) O processo dos parágrafos 66 a 68, onde opoliéter monofuncional de amina terminada é umapolieteramina.
70) 0 processo dos parágrafos 66 a 68, onde opoliéter monofuncional de amina terminada e o glicidiléter do poliol são reagidos sob uma temperatura deaproximadamente 500C a aproximadamente 150°C.
71) Uma composição compreendendo:
a) um componente de pigmento;
b) uma quantidade efetiva de pigmento-dispersante de um dispersante tendo a estrutura:
<formula>formula see original document page 29</formula>onde Ri pode ser qualquer grupo hidrocarbil Ci-Cioo; R2pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxilado definidopela estrutura:
<formula>formula see original document page 30</formula>
onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24/" Xi/ X-2, X3/ X4» X5/ e Xe em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; e s podeser tanto 0 como 1; e
72) A composição do parágrafo 71, onde a resinagranulada e dito dispersante são os mesmos.
73) A composição dos parágrafos 71 ou 72, onde aresina granulada compreende;
c) uma resina granulada.
a) um estireno, monômero de estirenosubstituído, ou suas combinações, e
b) um monômero carboxilatado, em que ditomonômero carboxilatado é selecionado do grupo consistindode ácido acrílico substituído ou não substituído, ácidometacrílico, ácido maléico, metade dos ésteres de ácidomaléico, ácido citricônico, ácido itacônico, e suascombinações.
74) A composição dos parágrafos 71 a 73, onde aresina granulada é um acrilato de estireno.
75) A composição dos parágrafos 71 a 74, onde aviscosidade da composição é menor ou igual à viscosidadedo dispersante para todos os índices de tosa, e em que aviscosidade da composição é menor ou igual à viscosidadeda resina granulada para todos os índices de tosa.
76) A composição dos parágrafos 71 a 75, onde acomposição compreende de aproximadamente 0.1% em peso aaproximadamente 4 0% em peso da resina granulada, baseadono peso do pigmento.
77) A composição dos parágrafos 71 a 76, onde ocomponente de pigmento é selecionado do grupo consistindode ftalocianina, carbono negro, óxidos de titânio,cromatos, sulfetos, óxidos de ferro, vernizes azo,pigmento azo insolúvel, pigmentos azo condensados,pigmentos azo quelífero, pigmentos monoazo, monoarilida,B-naftol, naftol AS, benzimidazolona, azo de metalprecipitado, pigmentos disazo, diarilida, condensaçãodisazo, diazopirazoiona, bisacetoacetarilida, pigmentosftalocianina, perilenos, perileno, pigmentos perinona,pigmentos antraquinona, pigmentos quinacridona, pigmentosdioxazina, pigmentos tioíndigo, pigmentos isoindolinona,pigmentos quinoftalona, vernizes à base de corante,vernizes de corante ácido, pigmentos nitro, pigmentosnitrosos, pigmentos de anilina de luz negra fluorescente,carbono grafite, isoindolina, isoindolinona, indigoida,diketopyrrolopyrrole, triarilcarbonio, complexos demetal, pérola, pigmentos de cristal liquido,fluorescência, e derivados funcionais dos pigmentos acimamencionados.
78) A composição dos parágrafos 71 a 77, onde acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 80% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
79) A composição dos parágrafos 71 a 78, onde acomposição compreende de aproximadamente 1% em peso aaproximadamente 40% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
80) A composição dos parágrafos 71 a 79, onde acomposição compreende de aproximadamente 2% em peso aaproximadamente 10% em peso de pigmento, baseado no pesototal da composição.
81) A composição dos parágrafos 71 a 80, onde acomposição compreende ainda um solvente.
82) A composição do parágrafo 81, onde o solvente éselecionado do grupo consistindo de água; hexano; álcooisminerais; tolueno; óleo de soja; óleo castor; ácidosgraxos de resina; álcoois polihídricos; glicóis; dióis;ésteres glicóis; éteres glicóis; polialquil glicóis;éteres de baixo alquil de álcoois polihídricos; álcooistendo menos de aproximadamente 8 átomos de carbono pormolécula; quetonas; éteres; ésteres; lactamos; etilenoglicol; propileno glicol; butanodiol; pentanodiol;glicerol; propileno glicol laurato; polietileno glicol;éter monometil de etileno glicol; éter mono-etil deetileno glicol; éter mono-butil de etileno glicol;álcoois tendo menos de aproximadamente 8 átomos decarbono por molécula, tais como metanol, etanol,propanol, iso-propanol, acetona, dioxano, acetato deetil, acetato de propil, acetato de butil terciário, e 2-pirrolidona.
83) A composição dos parágrafos 81 a 82, onde aquantidade de dito componente de solvente presente équalquer quantidade entre aproximadamente 10% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
84) A composição dos parágrafos 81 a 83, onde aquantidade de dito componente de solvente presente équalquer quantidade entre aproximadamente 50% e 99% empeso, baseado no peso total de dita composição.
85) O uso do dispersante dos parágrafos 71 a 84 emuma composição de revestimento.
86) Um artigo compreendendo um revestimento, ondedito revestimento adicionalmente compreende:
a) um componente de pigmento;
b) uma quantidade efetiva de dispersante de<formula>formula see original document page 34</formula>
pigmento de um dispersante tendo a estrutura:
<formula>formula see original document page 34</formula>
onde R1 pode ser qualquer grupo hidrocarbil C1-C100; R2
pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxilado definidopela estrutura:
onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C2Ai Xi^ χ2, X3, X4/· X5, e Xe em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; e s podeser tanto 0 como 1; e
c) uma resina granulada.
87) O artigo do parágrafo 86, onde o artigo éformado de um material selecionado do grupo consistindode metais, ligas, compostos, plásticos, concreto, ferrofundido, madeira, cerâmica, papel, filme, folha metálica,vinil, têxtil, vidro, e couro.
88) Um processo para formação de uma composição derevestimento compreendendo:
a) reagir um poliéter monofuncional de aminaterminada e um glicidil éter de um poliol para formar umdispersante;
b) contatar o dispersante e um pigmento paraformar uma dispersão de pigmento;
c) mixar a dispersão de pigmento e uma resinagranulada.
89) O processo do parágrafo 88, onde o glicidil éterdo poliol compreende grupos de epóxido aromático, e emque 20 a 90 por cento dos grupos de epóxido aromático doglicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
90) O processo do parágrafo 88, onde dito glicidiléter do poliol compreende grupos de epóxido alifático, eem que 20 a 100 por cento dos grupos de epóxido alifáticodo glicidil éter do poliol são reagidos com o poliétermonofuncional de amina terminada.
91) O processo dos parágrafos 88 à 90, onde opoliéter monofuncional de amina terminada é umapoliéteramina.
92) 0 processo dos parágrafos 88 a 90, onde opoliéter monofuncional de amina terminada e o glicidiléter do poliol são reagidos sob uma temperatura deaproximadamente 500G a aproximadamente 150°C.
Os desenhos anexos ilustram apresente invenção, nos quais:
A Fig. 1 ilustra a viscosidade versus o indice detosa de várias formulações de pré-misturasde tinta ou pré-misturas de revestimentousando um dispersante de acordo com apresente invenção;
A Fig. 2 ilustra a viscosidade versus o indice detosa dos concentrados de dispersão decarbono negro, em que o dispersantecompreende 25% de carbono negro, baseadono pigmento; e
A Fig. 3 ilustra a viscosidade versus o indice detosa dos concentrados de dispersão decarbono negro, em que o dispersantecompreende 20% de carbono negro ou menos,baseado no pigmento.
Passando agora a uma descriçãodetalhada, e de acordo com a presente invenção, umcomponente de uma composição de tinta liquida acabada ouuma composição de revestimento pigmentado é um polímeropente, produzido de acordo com esta descrição, em quedito polímero pente serve para estabilizar o pigmentocontra a aglomeração na formulação.
Um polímero pente apropriado para usonuma formulação de tinta ou uma composição derevestimento pigmentado, de acordo com uma concretizaçãoda presente invenção, é formado reagindo um polietermonofuncional de amina terminada com um glicidil éter deum poliol. 0 produto resultante de dito processo pode serconvenientemente referido como uma poliéteralcanolamina.
De acordo com uma forma preferida da invenção, o reagentepoliéter de amina terminada (ATP) está presente numaquantidade suficiente para assegurar que o número totaldos átomos de hidrogênio reativo no átomo de nitrogênioda amina presente é pelo menos estoquiometricamente igualà quantidade de grupos de epóxido presente em todos osglicidil éteres de um poliol presente.
Numa concretização, a presenteinvenção provê um processo que compreende reagir umpoliéter monofuncional de amina terminada ("ATP") com umglicidil éter de um poliol. Um processo de acordo com umaconcretização da invenção compreende reagir uma ou maisresinas de epóxi (incluindo sem limitação Bisfenol A eseus derivados e análogos) com um ATP tendo uma cadeiaprincipal hidrofílica (tal como uma cadeia principal depolietileno óxido (PEO), em temperatura elevada, paraconseguir uma poliéteralcanolamina tendo muitas cadeiashidrofilicas. 0 peso molecular do polímero e aspropriedades físicas podem ser controlados pela seleçãode matérias primas e índice dos dois materiaisiniciadores.
Uma composição de polieteralcanol-arnina da presente invenção pode ser preparada por reaçãode um diglicidil éter do Bisfenol A (ou Bisfenol F) comuma poliéteramina mono-funcional tendo um Mw deaproximadamente 100 a aproximadamente 12,000,alternativamente de aproximadamente 4 00 a aproximadamente10,000, alternativamente de aproximadamente 1,000 aaproximadamente 7,000. A cadeia de poliéter(polioxialquileno a.k.a) pode ser baseada num polímero deetileno óxido, propileno óxido, butileno óxido ouqualquer combinação destes materiais. A reação podeacontecer em qualquer temperatura entre aproximadamente50°C e aproximadamente 150°C, alternativamente deaproximadamente 80°C a aproximadamente 140°C,alternativamente de aproximadamente IOO0C aaproximadamente 130°C. Os tempos de reação variamindependentemente, e podem ser qualquer tempo entreaproximadamente 2 e aproximadamente 10 horas.
Numa concretização, o esquema geralde reação para a preparação de um polímero pente deacordo com a presente invenção é:<formula>formula see original document page 39</formula>
onde uma resina de epóxi contendo pelo menos dois gruposfinais funcionais de epóxi é reagida com uma aminaprimária. R1 na reação acima pode ser qualquer grupohidrocarbil alifático Ci a Cioo, alternativamente qualquergrupo hidrocarbil alifático C6 a C50, alternativamentequalquer grupo hidrocarbil Ci0 a C3o, alternativamente umgrupo hidrocarbil aromático; desta forma o reagente deepóxi pode ser qualquer resina epóxi de pelo menos umafuncionalidade de dois, e inclui, sem limitação, osmateriais listados na parte dos glicidil éteres destaespecificação.
Na equação acima, η é qualquerinteiro de 1 a aproximadamente 50, alternativamente de 1a aproximadamente 40, alternativamente de aproximadamente2 a aproximadamente 30; R2 pode ser qualquer grupohidrocarbil que inclua como uma parte de sua estruturamolecular uma parte contendo pelo menos dois grupos dealcóxi ligados um ao outro, isto é, o grupo R2 pode serum grupo:<formula>formula see original document page 40</formula>
onde R3 é qualquer grupo hidrocarbil de Cx aaproximadamente C24; Xi, X2, X3, X4, Xs, e X6 em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero.
- O Componente Amina-
Dito grupo R2, como especificadoacima, pode ser incorporado num dispersante polimérico dainvenção por reação de uma amina tendo a estrutura:
<formula>formula see original document page 40</formula>
onde as variáveis são definidas acima, com uma resina deepóxi tendo pelo menos disfuncionalidade, comopreviamente especificado. Desta forma, as estruturasacima incluem grupos R2 que incluem ambos os polímerosrandômicos e em blocos e os copolímeros de etileno óxido,propileno óxido, e butileno óxido. De acordo com umaconcretização preferida da invenção, o Mw do reagente deamina é qualquer peso molecular de aproximadamente 100 aaproximadamente 12,000, alternativamente deaproximadamente 400 a aproximadamente 10,000,alternativamente de aproximadamente 1,000 aaproximadamente 7,000. Em casos em que as misturas deditas aminas são empregadas para produzir um polímeroaqui provido, o peso molecular preferido será um pesomolecular padrão de todas as aminas presentes, e aprodução de aminas alcoxiladas provavelmente resulta naprodução de uma mistura de aminas.
Desta forma, os poliéteres raono-funcionais de amina terminada usados nesta invençãoincluem as mono-aminas tendo um Mw de aproximadamente 100a aproximadamente 12,000, alternativamente deaproximadamente 400 a aproximadamente 10,000,alternativamente de aproximadamente 1,000 aaproximadamente 7,000 cujas mono-aminas incluem aquelascomercializadas por Huntsman International LLC deHouston, Texas, sob a marca registrada SURFONAMINE®, bemcomo os compostos análogos oferecidos por outras empresascompreendendo as aminas primárias polioxialquilenadas. Ospoliéteres de amina terminada preferidos têm um Mw deaproximadamente 1,000 a aproximadamente 7,000. Emboraestes materiais específicos sejam metóxi terminados, ospoliéteres de amina terminada usados na prática destainvenção podem ser revestidos com quaisquer outros gruposnos quais o grupo de metil do grupo de metóxi ésubstituído por um hidrogênio ou hidrocarboneto mais altotais como etil, propil, butil, e outros, incluindoqualquer substituto hidrocarbil que compreenda atéaproximadamente 18 carbonos. Numa concretização, aterminação da amina é um grupo de amina primária. Destaforma, os poliéteres mono-funcionais de amina terminadaúteis, de acordo com uma concretização da presenteinvenção, podem ter a estrutura geral:
<formula>formula see original document page 42</formula>
onde R1 e R2 são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio e qualquer grupo hidrocarbilCi a C4; R3 é independentemente selecionado do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil, metóxi, etóxi ehidróxi; e em que η é qualquer inteiro na faixa deaproximadamente 4 a aproximadamente 100, alternativamentede aproximadamente 5 a aproximadamente 90,alternativamente de aproximadamente 10 a aproximadamente70, e incluindo as misturas de seus isômeros. Ditosmateriais são disponíveis de Huntsman Internacional LLCde Houston, Texas.
-0 Componente Glicidil Éter-
Os glicidil éteres de polióis úteisem prover uma composição de acordo com a presenteinvenção são geralmente conhecidos como "resinas deepóxi", que incluem várias resinas de epóxi, incluindo asresinas de epóxi convencionais comercialmentedisponíveis.
Alem disso, as misturas incluindoquaisquer duas ou mais resinas de epóxi podem serempregadas em qualquer índice de combinação uma com aoutra para prover uma mistura com a qual uma aminaprimária como relatada aqui pode ser reagida. Em geral,as resinas de epóxi podem ser resinas adocicadas, resinascicloalifáticas, óleos epoxidados, e assim por diante. Asresinas adocicadas são freqüentemente formadas como oproduto de reação de um glicidil éter, tal comoepiclorohidrina, e um composto bisfenol, tal como obisfenol A. Alquil glicidil éteres C2-C28;alternativamente aproximadamente de C4 a aproximadamenteC22, alternativamente de aproximadamente C6 aaproximadamente C20; alquil e alquenil glicidil éteres Ci-C28, alternativamente aproximadamente de C4 aaproximadamente C22, alternativamente de aproximadamenteC6 a aproximadamente C20; alquil mono e poli fenolglicidil éteres Ci-C28; alternativamente aproximadamentede C2 a aproximadamente C22/ alternativamente deaproximadamente C4 a aproximadamente C20; poliglicidiléteres de pirocatecol, resorcinol, hidroquinona, 4-4'-dihidroxidifenil metano (ou bisfenol F) , 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenil metano, 4,4'-dihidroxidifenil dimetilmetano (ou bisfenol A), 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenil propano, 4f4'-dihidroxidifenil sulfona, etris (4-hidroxifenil) metano; poliglicidil éteres deresinas NOVOLAC®; poliglicidil éteres de difenóis obtidosao esterificar éteres de di-fenóis obtidos ao esterificarsais de um ácido aromático hidrocarboxilico com umdihaloalcano ou dihalogeno dialquil éter; poliglicidiléteres de polifenóis obtidos ao condensar fenóis eparafinas halogenas de cadeia longa contendo pelo menosdois átomos halogenos; Ν,N'-diglicidil-anilina; N,N'-dimetil-N,N'-diglicidil-4,4'-diaminodifenil metano;
Ν,Ν,Ν' , IST-tetraglicidil-4, 4 '-diaminodifenil metano; N,N'-diglicidil-4-aminofenil glicidil éter; e suascombinações. As resinas de epóxi comercialmentedisponíveis, que podem ser usadas na prática destainvenção, incluem, mas não são limitadas, a resinaARALDITE® GY6010 (Huntsman Advanced Materials LLC),resina ARALDITE® 6010 (Huntsman Advanced Materials LLC) ,resina EPON® 828 (Resolution Polymers), e resina DER® 331(The Dow Chemical Co.). Desta forma, numa concretizaçãoda invenção, o grupo Ri de um dispersante de acordo com apresente invenção, pode ser um resíduo hidrocarbilderivado de um material como descrito acima.
Numa concretização, o poliéter deamina terminada e glicidil éter de um poliol estãopresentes em ditas quantidades, de forma que o grupo deamina do poliéter seja apto a ser consumido ao reagiressencialmente toda funcionalidade do epóxido do glicidiléter. Portanto, durante a reação numa concretização, aquantidade de poliéter de amina terminada éestequiometricamente igual ou superior à quantidade deepóxido no glicidil éter de um poliol. 0 produtoresultante tem pouca ou nenhuma funcionalidade do epóxidonão reagido deixado após a reação. Numa concretização, deaproximadamente 85 a aproximadamente 100% dos gruposepóxidos do material inicial são reagidos. Numaconcretização alternativa, pelo menos 90% dos gruposepóxidos do material inicial são reagidos. Numaconcretização adicional, pelo menos 95% dos gruposepóxidos do material inicial são reagidos.
Dependendo da quantidade inicialusada de uma amina primária, é possível formar tanto umaamina secundária quanto terciária no produto final. Épossível, portanto, formar produtos que contenhamunidades de repetição em que ATP foi reagido com doisgrupos de epóxido para formar uma amina terciária. Esteresultado pode ser mostrado pela seguinte fórmularepresentativa:
<formula>formula see original document page 45</formula>
onde R representa a parte revestida do poliéter do ATP; Arepresenta um radical do hidrocarbil, tal como a partehidrocarboneto do bisfenol A hidrogenado; e χ pode variarde O (se não tiver amina terciária presente) aaproximadamente 100, alternativamente de 1 aaproximadamente 80, alternativamente de aproximadamente 2a aproximadamente 50. Tipicamente, esta reação podeocorrer em qualquer temperatura na faixa deaproximadamente 50°C a aproximadamente 150°C,alternativamente de aproximadamente 80°C aaproximadamente 140°C, alternativamente deaproximadamente 100°C a aproximadamente 130°C, sobpressão ambiente.
O componente de polímero pente daformulação de tinta ou da composição de revestimentopigmentado, de acordo com a presente invenção, compreendetipicamente qualquer quantidade entre aproximadamente 0.5a aproximadamente 25% em peso, baseado no peso total detodos os pigmentos sólidos presentes na formulação datinta ou composição de revestimento pigmentado. De acordocom uma concretização preferida, o componente de polímeropente de uma formulação de tinta ou composição derevestimento pigmentado, de acordo com a presenteinvenção, compreende tipicamente qualquer quantidadeentre aproximadamente 1% a aproximadamente 10% em peso,baseado no peso total de todos os pigmentos sólidospresentes na formulação da tinta ou na composição derevestimento pigmentado.
-Pigmento-
0 componente de pigmento da presenteinvenção é tipicamente um material colorante insolúvel,tal como ftalocianina. Entretanto, uma ampla variedade depigmentos orgânicos e/ou inorgânicos pode estar presentenuma composição de tinta ou numa composição derevestimento pigmentado de acordo com a presenteinvenção. Exemplos representativos de pigmentosinorgânicos são os carbonos negros, óxidos de titânio,cromatos, sulfetos e óxidos de ferro. Exemplosrepresentativos de pigmentos orgânicos são os pigmentosazo (tais como vernizes azo, pigmento azo insolúvel,pigmentos azo condensados, pigmentos azo queliferos,pigmentos monoazo, incluindo monoarilida, B-naftol,naftol AS, benzimidazolona, e azo de metal preciptado,bem como os pigmentos disazo, incluindo diarilida,condensação disazo, diazopyrazoione, ebisacetoacetarilida), pigmentos policiclicos (tais comopigmentos ftalocianinas, perilenos, perileno, e pigmentosde perinona, pigmentos de antraquinona, pigmentos dequinacridona, pigmentos de dioxazina, pigmentos detioindigo, pigmentos de isoindolinona, e pigmentos dequinoftalona), pigmentos de verniz (tais como vernizes decorante base, e vernizes de corante ácidos), nitropigmentos, pigmentos nitrosos, e pigmentos de anilina deluz negra fluorescente. Outros pigmentos podem incluirisoindolina, isoindolinona, indigoida,diketopyrrolopyrrole, triarilcarbonio, complexos demetal, pérola, pigmentos de cristal liquido,fluorescência, e derivados funcionais dos pigmentos acimamencionados. Adicionalmente, os pigmentos apropriadospodem incluir aqueles que são dispersos numa fase deágua, ou aqueles cujas superfícies foram tratadas com umsurfactante ou com um agente polimérico dispersante (talcomo o carbono grafite).
A quantidade de pigmentos presentenuma formulação de tinta ou numa composição derevestimento pigmentado, de acordo com a presenteinvenção, pode variar dependendo da estrutura, e podemestar presentes em qualquer quantidade oscilando deaproximadamente 1% a aproximadamente 50%, ealternativamente de aproximadamente 1 a aproximadamente40, e noutra concretização, de aproximadamente 2% aaproximadamente 10% em peso, baseado no peso total dacomposição de tinta ou de revestimento pigmentado.
-0 Componente Carregador Médio (Solvente)-
A composição de tinta ou composiçãode revestimento pigmentado pode incluir um solvente, queé às vezes referido como o carregador médio. 0 carregadormédio pode ser tanto aquoso quanto não aquoso. Quandoaquoso, o carregador médio pode ser água ou podecompreender uma mistura de água e pelo menos um solventeorgânico que é solúvel em água a um volume apreciável. Umsolvente orgânico solúvel em água preferido compreende umou mais álcoois polihidricos. Numa concretização, osálcoois polihidricos apropriados incluem etileno glicol,propileno glicol e dióis, tais como butanodiól epentanodiól. Os glicóis e glicóis ésteres são tambémúteis, e incluem aqueles tais como glicerol, propilenoglicol laurato, polialquil glicóis tais como polietilenoglicol, e ésteres de baixo alquil de álcoois polihidricostais como etileno glicol monometil éter, etileno glicolmono-etil éter e etileno glicol mono-butil éter.
Outros solventes orgânicos solúveisem água disponíveis incluem álcoois baixos e todos osseus isômeros tendo menos de aproximadamente 8 átomos decarbono por molécula, tais como metanol, etanol,propanol, iso-propanol; quetonas tais como acetona,éteres tal como dioxano; ésteres tais como etil acetato,propil acetato, e lactamos tal como 2-pirrolidona.
Solventes adicionais disponíveisincluem os alifáticos, tais como hexano e álcooisminerais, aromáticos, tais como tolueno; trigliceridastais como óleo de soja e óleo castor; e ácidos graxostais como ácidos graxos de resina.
A quantidade de solvente presente naformulação de tinta ou na composição de revestimentopigmentado, de acordo com a presente invenção, é qualquerquantidade na faixa de entre aproximadamente 10% aaproximadamente 99%, alternativamente de aproximadamente10% a aproximadamente 99.8% com base no peso total daformulação da tinta ou da composição de revestimentopigmentado. A seleção da composição de tinta específicaou da composição de revestimento como sendo apropriadapara uma formulação de uso final determinada depende dasnecessidades de aplicação especifica, tal como a tensão eviscosidade da superfície desejada e viscosidade, opigmento selecionado, o tempo de secagem da tinta a jatopigmentada, o tipo de papel no qual a tinta seráimpressa, e as propriedades da formulação final dorevestimento do filme, tais como brilho, densidade dacor, e transparência como é geralmente reconhecido ouapreciado pelos especialistas na matéria.
-Resinas Granuladas-
Os pigmentos podem ser incorporadosàs composições de revestimento pigmentados ao misturaruma dispersão de pigmento e uma resina granulada. Asresinas trituradas apropriadas compreendem tipicamente oresíduo polimerizado do monômero de estireno e/oumonômero de estireno substituído e um monômerocarboxilatado. Numa concretização, o monômerocarboxilatado é selecionado do grupo consistindo de ácidoacrílico substituído ou não substituído, ácidometacrílico, ácido maléico, metade dos ésteres de ácidomaléico, ácido citricônico, ácido itacônico, e suascombinações. Um exemplo de uma resina granuladaapropriada é JONCRYL® 63 disponível de Johnson PolymerSturtevant, Wisconsin. 0 peso molecular de JONCRYL® 63 éde aproximadamente 13,000. Numa concretizaçãoalternativa, a resina granulada e a dispersão do pigmentosão os mesmos. Nesta concretização, uma quantidadeadicional da dispersão de pigmento age como uma resinagranulada.
A dispersão de pigmento e a resinagranulada podem ser misturadas usando moinhos, tais comomoinho esférico, moinho de grânulo, moinho continuo, oupor qualquer meio que integra efetivamente a dispersão depigmento na resina granulada. Em geral, a dispersão depigmento e a resina granulada são efetivamente integradasquando o tamanho da partícula desejada do pigmento éalcançado, o pigmento é apropriadamente umedecido pelaresina granulada, e o pigmento é uniformemente dispersoatravés da resina granulada.
Numa concretização, a resinagranulada está presente numa quantidade deaproximadamente 0.1 por cento a aproximadamente 40 porcento em peso, baseado no pigmento. Numa concretizaçãoalternativa, a resina granulada está presente numaquantidade de aproximadamente 1 por cento aaproximadamente 30 por cento em peso, baseado nopigmento. Numa concretização adicional, a resinagranulada está presente numa quantidade deaproximadamente 2 por cento a aproximadamente 20 porcento em peso, baseado no pigmento. Numa concretização, otamanho do pigmento é menor ou igual a aproximadamente 1micron após trituração, conforme medido por tecnologiaultrasom DT-1200, que é produzida por DispersionTechnologies Company.
Sem intenção de se ater à teoria, orequerente acredita que existe uma sinergia entre ospolímeros pente da presente invenção e as resinastrituradas, particularmente quando a resina granulada éum acrilato de estireno. Uma concretização deste efeitosinergistico é ilustrada com referência à Fig. 2, em quea viscosidade da composição misturada é menor ou igual aambos, a viscosidade da resina granulada e viscosidade dopolímero pente.
-Outros Aditivos-
Um concentrado de pigmento de tintaou revestimento, de acordo com a presente invenção, podeser apropriadamente preparado combinando os várioscomponentes e misturando-os num misturador parahomogeneizá-los e triturá-los num moinho de pérola. Numaconcretização, o misturador pode ser um misturadorordinário de cozinha. Opcionalmente, um surfactante podeser adicionado para umectar o pigmento e modificar atensão superficial da tinta para controlar a penetraçãoda tinta no papel. Exemplos de surfactantes apropriadosincluem os surfactantes não-iônicos, anfotéricos,aniônicos, zwiteriônicos, e catiônicos, e osespecialistas versados nesta matéria conhecem ossurfactantes empregados neste campo. Outros aditivos,tais como aglomerantes (resinas), biocidas, humectantes,agentes queliformes, modificadores de viscosidade, e osdesespumantes podem também estar presentes numacomposição de tinta de acordo com a presente invenção.
Opcionalmente, os polímeros acrílicos e não acrílicospodem ser adicionados para melhorar as propriedades, taiscomo fixidade da água e resistência a manchas. Estespodem ser à base de solvente, emulsões, polímerossolúveis em água, auxílios na aglutinação, anti-sedimentos, tixotropia, ou plastificantes.
Os exemplos a seguir são providoscomo exemplos ilustrativos da presente invenção e nãodevem ser construídos como limitativos do escopo dapresente invenção.
-Preparação dos Polímeros Pente-
-Exemplo Preparativo 1-
200 gramas da amina fundida
SURFONAMINE® L-200 (equivalente a 0.2) tendo um Mw de2000 e um índice PO/EO de aproximadamente 2/42 foramcarregadas em um frasco de 1 litro equipado com ummexedor e termômetro mecânicos. Em seguida, 37.6 g deARALDITE® GY6010 diglicidil éter de bisfenol A de pesoequivalente 188 (equivalente a 0.2) foram adicionadas. 0frasco foi aquecido a 120°C por 7 horas e então atemperatura do líquido foi baixada para 70°C por 1 hora,e depois o produto foi descarregado. Apoliéteralcanolamina solúvel em água resultante foi umsólido em 25°C. Seu número de peso molecular médio foi deaproximadamente 4609 e o peso molecular médio foi deaproximadamente 6155. Sua tensão superficial foi de 51dyne/cm em 100 ppm.
-Exemplo Preparativo 2-
Numa garrafa pequena de vidro de bocalarga foi adicionada a amina SURFONAMINE™ L-100 tendo umpeso molecular de 1000, e uma proporção PO/EO de 3/19(100g, equivalente à 0.2 mole), e a resina epóxi EPON®828 (30g, equivalente à 0.16). A mistura é mexida atéformar uma solução branca homogênea e posta num forno a100°C por 5 horas. O produto em 25°C foi uma cera molesemi-sólida. O produto era solúvel em água, tinha umnúmero de peso molecular médio de aproximadamente 3413, epeso molecular médio de aproximadamente 4973. A tensãosuperficial do produto foi de aproximadamente 4 8 dyne/cmem 100 ppm.
-Exemplo Preparativo 3-
300 g da amina derretida SURFONAMINE®L-300 (equivalente a 0.2) tendo um peso molecular de3000, e uma proporção PO/EO de aproximadamente 8/58 forampostas num frasco de 1 litro equipado com um mexedormecânico e um termômetro. Em seguida 37.6 g de ARALDITE®GY6010 (um diglicidil éter de bisfenol A, tendo um pesoequivalente a 188), equivalente a 0.2 foram adicionados.
O frasco foi aquecido a 120°C por 7 horas e a temperaturado liquido foi então diminuída para 70°C por uma hora,após a qual o produto foi descarregado. Apoliéteralcanolamina resultante foi um sólido emtemperatura ambiente e solúvel em água. Teve um número depeso molecular médio de aproximadamente 4876 e um pesomolecular médio de aproximadamente 6713.
-Exemplo Preparativo 4-
300 g da amina derretida SURFONAMINE™L-207 (equivalente a 0.3) tendo um peso molecular de2000, e uma proporção PO/EO de aproximadamente 10/31foram postas num frasco de 1 litro equipado com ummexedor mecânico e um termômetro. Em seguida 56.4 g deARALDITE® GY6010 (um diglicidil éter de bisfenol A, tendoum peso equivalente a 188), equivalente a 0.3 foramadicionadas. O frasco foi aquecido a 120°C por 6 horas ea temperatura do liquido foi então diminuída para 70°Cpor aproximadamente uma hora, após a qual o produto foidescarregado. A poliéteralcanolamina resultante foisolúvel em água. Teve um número de peso molecular médiode aproximadamente 3719 e um peso molecular médio deaproximadamente 4657. A tensão superficial do produto foiaproximadamente 47 dyne/cm em 100 ppm.
-Exemplo Preparativo 5-
Numa garrafa pequena de vidro de bocalarga foi adicionada a amina SURFONAMINE® L-100 tendo umpeso molecular de 1000, e uma proporção PO/EO de 3/19(102.2g, equivalente à 0.2 mole), amina SURFONAMINE® B-100 tendo um peso molecular de 1000, e PO de 12.5 (61.3g,equivalente à 0.12 mole) e resina ARALDITE® GY6010(61.5g, equivalente à 0.33 mole). A mistura foi mexidaaté formar uma solução branca homogênea e posta num fornoa 120°C por oito horas. 0 produto foi solúvel em água eteve um número de peso molecular médio de aproximadamente3915, e peso molecular médio de aproximadamente 5996.
-Exemplo Preparativo 6-
300 g da amina derretida SURFONAMINE®L-100 (equivalente a 0.6) tendo um peso molecular de1000, e uma proporção PO/EO de aproximadamente 3/19 forampostas num frasco de 1 litro equipado com um mexedormecânico e um termômetro. Em seguida 200 g de aminaSURFONAMINE® B-200 (equivalente a 0.2) tendo um pesomolecular de 2000 e uma proporção PO/EO de 29/6 foramadicionadas. O frasco foi aquecido a 75°C e 150.4 g deresina ARALDITE® GY6010 (um diglicidil éter de bisfenolA, tendo um peso equivalente a 188), equivalente a 0.8,foram adicionadas. O frasco foi aquecido a 120°C por 6horas e a temperatura do liquido foi diminuída para 70°C,após a qual o produto foi descarregado. Apoliéteralcanolamina resultante foi solúvel em água. Teveum número de peso molecular médio de aproximadamente 3115e um peso molecular médio de aproximadamente 6128.
-Exemplo Preparativo 7-
Numa garrafa pequena de vidro de bocalarga foi adicionada a amina SURFONAMINE® L-100 tendo umpeso molecular de 1000, e uma proporção PO/EO de 3/19(lOOg, equivalente a 0.2 mole), e EPON® 862 (uma resinaBisfenol F, 34.3g, equivalente a 0.2 mole). A mistura foimexida até formar uma solução branca homogênea e postanum forno a 120°C por 10 horas. 0 polímero final foi umsólido em temperatura ambiente e solúvel em água.
-Exemplo Preparativo 8-
Numa garrafa pequena de vidro de bocalarga foi adicionada a amina SURFONAMINE® L-100 tendo umpeso molecular de 1000, e uma proporção PO/EO de 3/19(IOOg, equivalente a 0.2 mole), e a resina EPONEX® 1510(uma resina Bisfenol A hidrogenada, 45g, equivalente a0.2 mole). A mistura foi mexida até formar uma soluçãobranca homogênea e posta num forno a 120°C por 7 horas. Opolímero final foi um sólido em temperatura ambiente esolúvel em água.
-Exemplos Comparativos-
Há materiais atualmente oferecidos aomercado como dispersantes para uso em formulações detintas e similares e mais ou menos apropriados, paravárias aplicações de uso final:
Exemplo 1: Copolímero estireno-metacrilato (Mw ~ 12,000 e30% estireno e 70% ácido metacrílico por peso). Este tipode copolímero é mencionado na patente norte-americana n°4,597,794;
Exemplo 2: Copolímero estireno-metacrilato (Mw ~ 12,000 e50% estireno e 50% ácido metacrílico por peso). Este tipode copolímero é mencionado na patente norte-americana n°4,597,794;
Exemplo 3: Polímero pente de ácido metacrílico/anidridomaléico/ amina SURFONAMINE® B-30;
Exemplo 4: SURFYNOL® CT-136 SURFACTANT, um surfactantepara trituração de pigmento, suprido por Air ProductsCompany;
Exemplo 5: Dispersante DISPERBYK-190, um dispersante depigmento, suprido por BYK-Chemie, Inc/
Exemplo 6: Amina SURFONAMINE® L-IOO, produzida e vendidapor Huntsman Internacional LLC de Texas;
Exemplo 7: Amina SURFONAMINE® L-200, produzida e vendidapor Huntsman Internacional LLC de Texas;
Exemplo 8: Amina SURFONAMINE® L-300, produzida e vendidapor Huntsman Internacional LLC de Texas;
Exemplo 9: Amina SURFONAMINE® L-207, produzida e vendidapor Huntsman Internacional LLC de Texas;
Exemplo 10: Surfactante SURFYNOL® CT-324, um surfactantepara trituração de pigmento, suprido por Air ProductsCompany;
-Formulações Pré-mistura (Concentrado de Pigmento)-
0 método de preparação das seguintesformulações pré-mistura envolve pesar o JONCRYL® 63(aglomerante), água, dispersante, numa caneca e mexê-loem baixa tosa usando um misturador Silverson modeloL4ART-A até ficar uniforme. Em seguida o pigmento(carbono negro) foi adicionado em três partes e misturadoo bastante para umedecer as partículas entre as adições.Após completa incorporação do pigmento, dita composiçãofoi misturada por 10 minutos em alta tosa para iniciar oprocesso de umectação e desaglomeração dos concentradosde pigmento.
Formulação 1
<table>table see original document page 59</column></row><table>
* calculado com base em 100% ativo
As viscosidades da pré-misturaforam medidas usando um instrumento Bohlin, modelo CVO120 Rheometer e viscosimetro Brookfield.
-Preparação de Concentrado de Pigmento (Dispersão)-
Uma pré-mistura de acordo com ocitado acima foi triturada num moinho Eiger Mini 100médio horizontal por 20 minutos para obter uma dispersão.Procedimentos de teste:
1) Resistência da tinta (Supertinta Interior Plano LátexExtra Branco da Sherwin Williams para dispersão, 50partes para 0.50 partes respectivamente) misturada nummisturador Hauschild por um minuto em 1800 rpm. Asperdas da mistura da tinta versus padrão foram feitosnuma carteia regular Leneta 3NT-4 usando um resistorde fio cilíndrico n°. 20.
2) A viscosidade foi medida usando um viscosimetroBrookfield.
3) Teste da tinta finalizado - cor, transparência, brilho(todos em impressões feitas com 360P 113 anilox noLeneta 3NT-3, filme, e folha metálica), viscosidade.As tintas foram produzidas usando 30 partes do veiculode enfraquecimento e 20 partes de dispersão. 0 veiculocontém: 65% de emulsão acrílica ECO® 2177 (de S.C.Johnson), 25% JONCRYL® 60 (34% solução de resinaacrílica de estireno JONCRYL® 678, e 10% de água. 0veiculo e a dispersão foram pesados em containeres Max60 Hauschild e misturados por 1 minuto em 1800 rpm.
-Viscosidades Comparativas de Pré-Misturas-A Fig. 1 ilustra as viscosidades dapré-mistura da Formulação 1, usando dispersantes daPreparação 1, Preparação 2, Preparação 3, Preparação 4(presente invenção), e as viscosidades do Exemplo 1,Exemplo 2, e Exemplo 5.
-Testes de Ângulo em Contato com Água-
Um ângulo em contato com a águafoi medido num slide de vidro coberto com uma pré-misturada Formulação 1. 0 slide coberto foi secado emtemperatura ambiente antes da medida do ângulo decontato. Um ângulo de baixo contato indica que odispersante molha o pigmento (carbono negro) aumentando adispersabilidade.
<table>table see original document page 61</column></row><table>
-Medidas de viscosidade-
As viscosidades da dispersão daFormulação 2 contendo um dispersante foram medidas usandoum viscosimetro Brookfield e listadas abaixo:
<table>table see original document page 61</column></row><table><table>table see original document page 62</column></row><table>
-Viscosidades da Tinta em Vários Tempos
A tabela seguinte mostra asviscosidades do concentrado de pigmento usando aFormulação 2 após 24 horas.
<table>table see original document page 62</column></row><table>
-Observações na Resistência de Dispersão da Tinta
A tabela seguinte compara aresistência de dispersão da tinta de vários dispersantesusando quantidades equivalentes de dispersantes numapluralidade de rendições da Formulação 2.
<table>table see original document page 63</column></row><table>
A tabela seguinte compreende o brilhoem ângulo de 60° da tinta de carbono negro de váriosdispersantes usando a Formulação 1:
<table>table see original document page 63</column></row><table>
Exemplo 11: Uma mistura contendo 15% de polímero pente depoliéteralcanolamina (veja Preparação 7 citada acima),11.25% água, 11.25% polietileno glicol (MW 400), e 62.5%JONCRYL® 63 foi produzida misturando-a em temperaturaambiente com um misturador overhead por 30 minutos. Amistura ("Mistura 1") foi primeiramente misturada comágua e desespumante e a seguir o carbono negro foiprimeiramente adicionado lentamente, de acordo com aseguinte formulação:<table>table see original document page 64</column></row><table>
Neste exemplo, a Mistura 1 foi usadaem 15% de ativo no pigmento.
A pré-mistura foi misturada em 3000rpm por 3 minutos usando um SpeedMixer™ e em seguida foitriturada em 3000 rpm por 3 minutos. A viscosidade doconcentrado de pigmento foi medida usando um RheômetroBohlin.
Exemplo 12: Neste exemplo, o dispersante Disperbyk 190(40% sólido), suprido por BYK Chemie, foi usado em 20% deativo no pigmento.
<table>table see original document page 64</column></row><table>
A pré-mistura foi misturada em 3000rpm por 3 minutos usando um SpeedMixer™ e em seguida foitriturada em 3000 rpm por 3 minutos. A viscosidade doconcentrado de pigmento foi medida usando um RheômetroBohlin.Exemplo 13:
<table>table see original document page 65</column></row><table>
A pré-mistura foi misturada em 3000rpm por 3 minutos usando um SpeedMixer™ e em seguida foitriturada em 3000 rpm por 3 minutos. A viscosidade doconcentrado de pigmento foi medida usando um RheômetroBohlin.
Neste exemplo, a dosagem da Mistura 1foi 25% ativa no pigmento.
Exemplo 14:
<table>table see original document page 65</column></row><table>
A pré-mistura foi misturada em 3000rpm por 3 minutos usando um SpeedMixer™ e em seguida foitriturada em 3000 rpm por 3 minutos. A viscosidade doconcentrado de pigmento foi medida usando um RheômetroBohlin.
Neste exemplo, JONCRYL®63 foi usadoem 2 5% ativo no pigmento.
Exemplo 15:
<table>table see original document page 66</column></row><table>
A pré-mistura foi misturada em 3000rpm por 3 minutos usando um SpeedMixer™ e em seguida foitriturada em 3000 rpm por 3 minutos. A viscosidade doconcentrado de pigmento foi medida usando um RheômetroBohlin.
Neste exemplo, a Preparação 7 acimafoi usada em 25% ativa no pigmento.
Exemplo 16:
<table>table see original document page 66</column></row><table>
A pré-mistura foi misturada em 3000rpm por 3 minutos usando um SpeedMixer™ e em seguida foitriturada em 3000 rpm por 3 minutos. A viscosidade doconcentrado de pigmento foi medida usando um RheômetroBohlin.Neste exemplo, a Preparação 7 acimafoi usada em 20% ativa no pigmento.
Exemplo 17:
<table>table see original document page 67</column></row><table>
No Exemplo 17, 24% da Preparação 7acima, 18% água, 18% polietileno glicol (Mw de 400), e40% JONCRYL®HPD 96 de Johnson Polymer foram misturados emconjunto para formar a Mistura 2. A dosagem da Mistura 2foi 10% ativa no pigmento. A Mistura 2 foi produzida emtemperatura ambiente com um misturador overhead por 30minutos.A pré-mistura foi misturada em 3000 rpm por 3minutos usando um SpeedMixer™ e em seguida foi trituradaem 3000 rpm por 3 minutos. A viscosidade do concentradode pigmento foi medida usando um Rheômetro Bohlin.
As Figs. 1 e 2 comparam asviscosidades de vários dispersantes em dispersões decarbono negro.
Consideração deve ser dada ao fato deque, embora esta invenção tenha sido descrita e reveladaem relação a certas concretizações preferidas,modificações óbvias equivalentes e suas alteraçõesficarão aparentes para um especialista nesta matéria apósler e entender esta especificação e as reivindicações aela anexadas. A presente invenção inclui a matéria emquestão definida por qualquer combinação de qualquer umadas várias reivindicações anexadas aqui com qualquer umaou mais das reivindicações remanescentes, incluindo aincorporação das características e/ou limitações dequalquer reivindicação dependente, sozinha ou emcombinação com características e/ou limitações dequalquer uma ou mais das outras reivindicaçõesdependentes, com características e/ou limitações dequalquer uma ou mais das reivindicações independentes,com as reivindicações dependentes remanescentes em seutexto original sendo lidas e aplicadas a qualquerreivindicação independente assim modificada. Isto tambéminclui a combinação das características e/ou limitaçõesde uma ou mais das reivindicações independentes comcaracterísticas e/ou limitações de outra reivindicaçãoindependente para chegar a uma reivindicação independentemodificada, com as reivindicações dependentesremanescentes em seu texto original sendo lidas eaplicadas a qualquer reivindicação independente assimmodificada. Desta forma, a presente invenção pretendecobrir todas as modificações e alterações, e é limitadaapenas pelo escopo das reivindicações a seguir, em vistados conteúdos precedentes e outros conteúdos destaespecificação.
Claims (16)
1. POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", compreendendo umacomposição caracterizada por compreender:a) um componente de pigmento;b) uma quantidade efetiva de pigmento-dispersante deum dispersante tendo a estrutura: <formula>formula see original document page 69</formula> onde R1 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alifático Ci-Cioo; R2 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxiladodefinido pela estrutura:onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24; Χι, X2, X3, X4, X5, e X6 em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de ρ, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; es podeser tanto 0 como 1; ec) urna resina granulada.
2.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-1, caracterizada, a composição, pelo fato de a resinagranulada e o dispersante serem os mesmos.
3.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em 1caracterizada, a composição, pelo fato de a resinagranulada compreender:a) um estireno, monômero de estireno substituído, ousuas combinações, eb) um monômero carboxilatado, em que dito monômerocarboxilatado é selecionado do grupo consistindo de ácidoacrílico substituído ou não substituído, ácidometacrílico, ácido maléico, metade dos ésteres de ácidomaléico, ácido citricônico, ácido itacônico, e suascombinações.
4.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-1, caracterizada, a composição, pelo fato de a resinagranulada ser um acrilato de estireno.
5.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-1, caracterizada, a composição, pelo fato de aviscosidade da composição ser menor ou igual àviscosidade do dispersante para todos os índices de tosa,e a viscosidade da composição ser menor ou igual àviscosidade da resina granulada para todos os índices detosa.
6.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-1, caracterizada, a composição, pelo fato de compreenderde aproximadamente 0.1 % em peso a aproximadamente 40% empeso da resina granulada, baseado no peso do pigmento.
7.- "POLITERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-1, caracterizada, a composição, pelo fato de o componentede pigmento ser selecionado do grupo consistindo deftalocianina, carbono negro, óxidos de titânio, cromatos,sulfetos, óxidos de ferro, vernizes azo, pigmento azoinsolúvel, pigmentos azo condensados, pigmentos azoquelífero, pigmentos monoazo, monoarilida, B-naftol,naftol AS, benzimidazolona, azo de metal precipitado,pigmentos disazo, diarilida, condensação disazo,diazopirazoiona, bisacetoacetarilida, pigmentostalocianina, perilenos, perileno, pigmentos perinona,pigmentos antraquinona, pigmentos quinacridona, pigmentosdioxazina, pigmentos tioíndigo, pigmentos isoindolinona,pigmentos quinoftalona, vernizes à base de corante,vernizes de corante ácido, pigmentos nitro, pigmentosnitrosos, pigmentos de anilina de luz negra fluorescente,carbono grafite, isoindolina, isoindolinona, indigoida,diketopyrrolopyrrole, triarilcarbonio, complexos demetal, pérola, pigmentos de cristal liquido,fluorescência, e derivados funcionais dos pigmentos acimamencionados.
8.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-1, caracterizada, a composição, pelo fato de compreenderde aproximadamente 1% em peso a aproximadamente 80% empeso de pigmento, baseado no peso total da composição.
9.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-8, caracterizada, a composição, por compreender deaproximadamente 1% em peso a aproximadamente 40% em pesode pigmento, baseado no peso total da composição.
10.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-9, caracterizada, a composição, por compreender deaproximadamente 2% em peso a aproximadamente 10% em pesode pigmento, baseado no peso total da composição.
11.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", compreendendo umacomposição caracterizada por compreender:a) um componente de pigmento;b) uma quantidade efetiva de dispersante de pigmentode um dispersante tendo a seguinte estrutura: <formula>formula see original document page 73</formula> onde Ri pode ser qualquer grupo hidrocarbil alifático Ci-Cioo; R2 pode ser qualquer grupo hidrocarbil alcoxiladodefinido pela estrutura: <formula>formula see original document page 73</formula> onde R3 é selecionado do grupo consistindo de:hidrogênio, e qualquer grupo hidrocarbil de Ci aaproximadamente C24; Xi, Xzr X3, X4, X5, e Xe em cadaocorrência são independentemente selecionados do grupoconsistindo de: hidrogênio, metil e etil, com a condiçãode que pelo menos um dos dois grupos X que são presos àmesma unidade alcóxi seja hidrogênio, p, q, e r podem sercada qual, independentemente, qualquer inteiro entre zeroe aproximadamente 100, incluindo zero, com a condição deque pelo menos um de p, q, e r não seja zero; e em que ηé qualquer inteiro entre 1 e aproximadamente 50; e s podeser tanto 0 como 1; ec) uma resina granulada.
12.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-11, caracterizada, a composição, pelo fato de a resinagranulada e o dispersante serem os mesmos.
13.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-11, caracterizada, a composição, pelo fato de a resinagranulada compreender:a) um estireno, monômero de estireno substituído, ousuas combinações, eb) um monômero carboxilatado, em que dito monômerocarboxilatado é selecionado do grupo consistindo de ácidoacrílico substituído ou não substituído, ácidometacrílico, ácido maléico, metade dos ésteres de ácidomaléico, ácido citricônico, ácido itacônico, e suascombinações.
14.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-11, caracterizada, a composição, pelo fato de a resinagranulada ser um acrilato de estireno.
15.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-11, caracterizada pelo fato de a viscosidade dacomposição ser menor ou igual à viscosidade dodispersante para todos os índices de tosa, e aviscosidade da composição ser menor ou igual àviscosidade da resina granulada para todos os índices detosa.
16.- "POLIETERALCANOLAMINAS DO TIPOPENTE EM TINTAS E REVESTIMENTOS", como reivindicadas em-11, caracterizada, a composição, por compreender deaproximadamente 0.1 % em peso a aproximadamente 40% empeso da resina granulada, baseado no peso do pigmento.
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