BRPI0608547A2 - composição colorante, sistema colorante universal, e, tinta ou revestimento - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO COLORANTE, SISTEMA COLORANTE UNIVERSAL, E, TINTA OU REVESTIMENTO. Uma composição colorante universal para tintas e revestimento tanto à base de solvente como de água. A composição colorante universal é uma composição que inclui um componente colorante, como pigmento, corante, colorante, agente de tingimento e/ou um agente de efeito metálico; uma embalagem de tensoativo incluindo, pelo menos, um tensoativo compatível com composto alquídico; e pelo menos um tensoativo compatível com látex; e quando a embalagem de tensoativo é adicionada a uma tinta de base, ela proporciona uma mistura tendo uma queda na viscosidade de menos do que cerca de (50%).
Description
"COMPOSIÇÃO COLORANTE, SISTEMA COLORANTE UNIVERSAL,E, TINTA OU REVESTIMENTO"
Referência Cruzada a Pedido Relacionado
Este pedido reivindica prioridade de pedido de patenteprovisória US número de série 60/663.040, depositado em 18 de março de2005, que se incorpora aqui por referência.
Antecedentes
As tintas e revestimentos são usados com freqüência paraproteger uma superfície de corrosão, oxidação e outros tipos de deterioração eproporcionar efeitos decorativos.
Uma tinta ou revestimento à base de solvente orgânico(alquídica) é uma mistura uniformemente dispersa na faixa de viscosidade deum líquido fino a uma pasta semi-sólida e inclui um aglutinante poliméricoformador de película, um solvente orgânico, pigmentos e outros aditivos. Oaglutinante e o solvente coletivamente fazem o que é conhecido como"carreador".
Uma tinta ou revestimento em emulsão ou látex é uma misturauniformemente dispersa na faixa de viscosidade de um líquido fino a umapasta semi-sólida e inclui um aglutinante polimérico formador de película,água (solvente), pigmento e outros aditivos. O aglutinante e o solventecoletivamente fazem o que é conhecido como "carreador". As tintas erevestimentos de látex são tintas de uso popular entre os consumidores, poissão fáceis de aplicar, são geralmente fáceis de limpar, não inflamáveis,geralmente faltam um odor desagradável e podem ser usadas em superfíciesde interiores e exteriores.
Os pigmentos conferem cor a ambas as tintas e revestimentosalquídicos e de látex . Eles também podem contribuir para a opacidade,durabilidade e dureza dos revestimentos de tinta. Eles podem ser adicionadosà tinta na forma de pós de pigmentos secos e/ou concentrados de matizespigmentados, por exemplo uma composição colorante, durante a fabricaçãoda tinta na fábrica de tintas. Além disso, especialmente para tintas de látex deuso comercial, eles podem ser adicionados na forma de concentrados dematizes de tintas pigmentadas no ponto de venda, como as lojas de venda avarejo. Essencialmente, o consumidor pode escolher uma cor feita sobencomenda da tinta ao solicitar ao varejista adicionar uma composiçãocolorante a uma base branca ou tingível.
Os pigmentos são comumente pós secos orgânicos ouinorgânicos que incorporam uma mistura de partículas primárias, agregados eaglomerados. Os agregados são partículas de pigmentos primários unidasface-a-face e aglomerados são partículas de pigmentos primários unidas emuma borda ou um canto. Para tintas tanto industriais como de venda aoconsumidor, sejam à base de solvente ou de látex, o pigmento preferivelmentedeve ser disperso de modo homogêneo em toda a tinta. Para seremapropriadamente dispersos, os pigmentos são geralmente umedecidos,desagregados e desaglomerados em um carreador. Os pigmentos secos podemser insolúveis em solventes orgânicos e água, o que pode necessitarumectação, desagregação e desaglomeração antes das forças de dispersãopoderem ter um efeito completo e permitir a produção de uma dispersãopigmentária coloidal, estável, no carreador de tinta. O processo de umectaçãoe desaeração pode ser de natureza física, como isto pode requerer que ocarreador ou solvente desloque ar na superfície das partículas de pigmentos.Uma dispersão ideal consiste de uma suspensão homogênea de partículas,após reduzir o tamanho de quaisquer agregados e aglomerados.
O processo de umectação pode ser obtido através do uso deagentes umectantes, que tipicamente são um tipo de agente tensoativo ou"ativo em superfície". Como discutido, a umectação envolve a incorporaçãodo pigmento no carreador substituindo as interfaces pigmento-ar cominterfaces pigmento-carreador. Os tensoativos facilitam levar os pigmentos aum estado disperso como um resultado da atividade da superfície na interfacepigmento-solução. Em geral, as moléculas de tensoativos podem sercompostas de duas porções segregadas, uma das quais pode ter uma afinidadesuficiente para o carreador (orgânico ou aquoso) para levar a moléculacompleta a um estado disperso. A outra porção pode ser rejeitada pelocarreador, porque ela tem menor afinidade para o carreador do que asmoléculas de carreador tem uma para cada outra. Se as forças rejeitando estegrupo forem suficientemente fortes, a molécula do tensoativo irá tender a seconcentrar na interface, de modo que pelo menos parte da área do gruporejeitado não está em contato com as moléculas de carreador. Apesar dealguns carreadores orgânicos poderem ser bons agentes umectantes depigmentos sozinhos, os tensoativos são tipicamente adicionados às tintasalquídicas para assegurar uma dispersão completa do pigmento através detodo o carreador de tinta. Os sistemas à base d'água são geralmente agentesumectantes pobres de pigmentos secos, e assim, as tintas de látex comfreqüência requerem a adição de tensoativos para a dispersão de pigmentos.
Os tensoativos também podem ser usados para estabilizartemporariamente a dispersão de pigmentos de uma re-agregação e re-aglomeração. Os problemas que ocorrem com as atuais composiçõescolorantes disponíveis incluem (i) uma separação ou assentamento dascomposições em seus componentes com o tempo o que pode requerer re-misturação ou agitação periódicos, e (ii) uma mudança indesejável em perfilreológico da tinta quando o colorante é adicionado, isto é, a tinta se tornamuito espessa ou muito fina. O último problema está particularmente presentequando a tinta de base inclui um espessante associativo. Também, estascomposições geralmente não tem níveis baixos de compostos orgânicosvoláteis ("VOC") e/ou elas não são universais, por exemplo, elas não sãoapropriadas para tanto as tintas ou revestimentos alquídicos como para látex.Assim, existe a necessidade para composições colorantes que não assentemOU não separem, tenham um teor baixo em VOC, e proporcionem um perfil reológico vantajoso.
Sumário
A presente invenção provê uma composição colorante debaixo teor de VOC, universal, que pode ser usada com tanto as tintas erevestimentos tanto de látex como os alquídicos. A composição colorante dapresente invenção preferivelmente provê uma compatibilidadeparticularmente vantajosa com amos os tipos de sistemas de tintas,substancialmente não separa nem assenta, e proporciona uma tinta coloridaque demonstra um perfil reológico altamente desejável. A presente invençãoproporciona uma composição colorante que pode ser usada para fazer tintascom níveis extremamente baixos de compostos orgânicos voláteis ("VOC").
Em uma forma de realização, a presente invenção provê umacomposição colorante de baixo teor de VOC na forma de uma composiçãocolorante universal que é compatível com as tintas e revestimentos tanto delátex como os alquídicos. As composições colorantes universais da presenteinvenção incluem composições que contém (i) um componente colorante (porexemplo um pigmento, colorante, corante, agente de tingimento, agente deefeito metálico, etc); (ii) uma embalagem de tensoativo universal, que incluipelo menos um tensoativo compatível com composto alquídico; e pelo menosum tensoativo compatível com látex; e (iii) um carreador. A composiçãoopcionalmente inclui aditivos adicionais como, por exemplo, um biocida, umumectante, uma ou mais cargas diluentes, ou qualquer combinação dosmesmos. As composições colorantes universais da invenção, com aembalagem de tensoativo universal, são compatíveis com as tintas que usamespessantes associativos, isto é, a tinta pode manter uma viscosidade aceitávelapós adição da composição colorante.
Os componentes adicionais opcionais para a composiçãocolorante universal incluem um diluente, um álcool diídrico ou poliídrico, umpoliéter, um agente desespumante, polímeros contendo carboxila, comopoliacrilatos e/ou poliuretanos contendo carboxila, que podem funcionarcomo agentes dispersantes convencionais, e pigmento adicional, colorante,agente de tingimento de matizes, ou agente de efeito metálico.
Uma vantagem das composições colorantes da invenção é queas composições são muito estáveis e preferivelmente não requerem agitaçãodurante a vida na prateleira normal. Esta estabilidade permite a embalagem docolorante em um recipiente "selado" (por exemplo, um recipiente que não temabertura de acesso quando conectado a um distribuidor) e permite apreparação precisa de amostras tingidas pequenas por exemplo de cerca de 57a 114 ml). As amostras podem ser preparadas com um grau elevado deprecisão que irá permitir uma igualdade de cor precisa. Estas e outrasvantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes por referência àdescrição detalhada e exemplos ilustrativos da invenção.
Descrição Detalhada
Em uma forma de realização, esta invenção refere-se a umacomposição colorante universal (por exemplo para tintas e revestimentos). Emuma forma de realização particularmente preferida, esta invenção refere-se auma composição colorante universal para colorir tintas e revestimentos à basede solvente e água. A composição colorante universal alcança uma dispersãodo pigmento nestas formulações de revestimento dissimilares através do usode uma embalagem de tensoativo universal, por exemplo, uma embalagem detensoativo que inclui, pelo menos, um tensoativo compatível com compostoalquídicos e pelo menos um tensoativo compatível com látex.
Uma vantagem da invenção inclui a capacidade de usar umúnico conjunto de composições colorantes para colorir as tintas erevestimentos à base de solvente e água. As vantagens adicionais dascomposições colorantes coloridas da invenção incluem capacidade melhoradade manter sua viscosidade após a adição da composição colorante. Algumasformulações de tinta e revestimento usando a composição colorante universalda invenção mostram depressão significantemente reduzida na viscosidadequando comparada com a arte anterior. Uma outra vantagem é a eliminaçãovirtual de uma contribuição dos VOC pelo colorante a vários revestimentos.As composições colorantes da presente invenção preferivelmente contémmenos que cerca de 50 g/l VOC. Mais preferivelmente, as composiçõescolorantes da invenção contém menos que cerca de 35 g/l VOC. Maispreferivelmente, as composições colorantes da invenção contém menos quecerca de 20 g/l VOC.
O aglutinante e o solvente coletivamente fazem o que éconhecido como o "aglutinante do carreador" ou "aglutinante". A composiçãocolorante universal preferivelmente tem uma relação de pigmento paraaglutinante de cerca de 0,5 a cerca de 14,3. Mais preferivelmente, a relação depigmento para aglutinante é de cerca de 1,0 a cerca de 6,5. Maispreferivelmente, a relação de pigmento para aglutinante é de cerca de 1,1 a cerca de 4,0.
As composições colorantes preferivelmente incluem de cercade 3% a cerca de 13% da embalagem de tensoativo universal. Maispreferivelmente, as composições colorantes podem incluir de cerca de 3% acerca de 22% da embalagem de tensoativo universal. Mais preferivelmente, ascomposições colorantes podem incluir de cerca de 4% a cerca de 20% daembalagem de tensoativo universal. Mais preferivelmente, as composiçõescolorantes podem incluir de cerca de 6,5% a 18% da embalagem detensoativo universal.
Tanto as tintas à base de solvente com à base d'água incluemum aglutinante. Como usado aqui, o termo "tinta" ou "revestimento" refere-sea uma película ou camada fina aplicada a um substrato, que pode sertransparente u pode conter pigmento, colorante, corante, agente de tingimentode matiz, ou efeito metálico. A tinta pode ser opaca ou transparente (porexemplo, tingida). A tinta é um tipo de revestimento e a seguir, salvoespecificado em contrário, qualquer referência a "tinta" significa tanto tintacomo revestimento.
Uma tinta de látex ou em emulsão ("tinta de látex") é uma tintaà base d'água na faixa de viscosidade de líquida fina a pasta semi-sólida,consistindo de uma dispersão de resina e uma dispersão de um ou maispigmentos, colorantes, agentes de fingimento, e/ou agentes de efeito metálico,mais vários aditivos de tinta, como cargas diluentes.
Uma tinta à base de solvente orgânico ("tinta de solvente" ou"tinta alquídica") é uma mistura uniformemente dispersa na faixa deviscosidade de um líquido fino a uma pasta semi-sólida, e inclui umaglutinante polimérico, um carreador de solvente orgânico, pigmento,colorante, agente de tingimento e/ou agente de efeito metálico, e outrosaditivos. O aglutinante polimérico pode ser um óleo de secagem, resinanatural, semi-sintética ou sintética, como poliacrilato, poliuretano, resinaalquídica modificada, ou outro polímero formador de película. Também estáincluído no aglutinante geralmente um agente de reticulação, endurecedor,agente de cura e/ou resina secundária tendo uma capacidade de reticulação.
Para estas tintas, o aglutinante polimérico ou a porção sólidada dispersão de resina e o carreador coletivamente referem-se ao que éconhecido como o "carreador".
Um "pigmento", geralmente na forma de pó seco orgânico ouinorgânico, e é uma substância que confere cor a outra substância ou mistura.Um "colorante" é também uma substância que confere cor a outra substânciaou mistura, e geralmente inclui pelo mesmo um pigmento e outros aditivos."Corantes" e "agentes de tingimento" similarmente são agentes que conferemcor. "Agente de efeito metálico" é um agente que confere um brilho tipometálico e propriedades similares às películas de tintas. Abaixo, salvoespecificado em contrário, pigmento, colorante, agente de tingimento, coranteagente de efeito metálico serão referidos coletivamente como "componentecolorante".
A embalagem de tensoativo universal será considerada comosendo "compatível com espessantes associativos", quando após adição de 0,5g da embalagem de tensoativo universal a 59 g de uma tinta de base quecontém espessante associativo tipo HEUR, a embalagem de tensoativouniversal irá induzir uma queda de viscosidade na tinta de menos que cerca de50%. Preferivelmente, a adição de 0,5 g de embalagem de tensoativouniversal a 59 g de uma tinta de base irá induzir uma queda de viscosidade nacomposição de tinta ou revestimento de menos que cerca de 25%. Aviscosidade pode ser medida usando técnicas convencionais bem conhecidasna arte. Um instrumento específico para medir a viscosidade é umviscosímetro Cap, modelo 2000, disponível de Brookfield EngineeringLaboratories Middleboro, MA, USA.
As composições colorantes da presente invenção serãoconsideradas como sendo "compatíveis com os espessantes associativos"quando, após adição de 340 gramas de composição (ões) colorante(s) a 3,79litros de uma tinta de base que contém espessante associativo de tipo HEUR,a (s) composição (ões) colorante (s) irá induzir uma queda de viscosidade natinta de menos que cerca de 20 KU's. Preferivelmente, a adição de cerca de340 gramas da (s) composição (ões) colorante(s) a 3,79 litros de uma tinta debase irá induzir uma queda de viscosidade na composição de tinta ourevestimento de menos que cerca de 15 KU's. A viscosidade pode ser medidausando técnicas convencionais bem conhecidas na arte. Um instrumentoespecífico para medir a viscosidade é viscosímetro Brookfield KU-I+,disponível da Brookfield Engineering Laboratories Middleboro, MA, USA.
Em uma forma de realização, as composições colorantes sãosubstancialmente isentas de tensoativos de alquilfenol etoxilato (ΑΡΕ). Estestensoativos são geralmente feitos de nonilfenol ou octilfenol de cadeiaramificada, que é reagido com óxido de etileno. Substancialmente isento deAPE refere-se a composições tendo menos que 0,5% ΑΡΕ. Preferivelmente,as composições terão menos que 0,1% ΑΡΕ.
As composições colorantes preferidas da presente invençãoproporcionam um conjunto único de formulações colorantes para uso comtintas alquídicas ou de látex. As composições colorantes da invenção sãouniformes e não requerem mistura antes do uso, mesmo após uma vida naprateleira prolongada. A "vida na prateleira" típica para composiçõescolorantes da presente invenção é cerca de dois anos. As composições sãotestadas para estabilidade na "vida na prateleira" prolongada por aquecimentode uma amostra da composição colorante a 5 0°C durante 6 semanas. Após operíodo de aquecimento, a composição colorante é avaliada para mudançasem viscosidade e compatibilidade em tintas tanto alquídicas como à base delátex. Uma composição é considerada estável se, após o período deaquecimento, a composição tem um aumento de viscosidade de menos do quecerca de 15 KU's. Preferivelmente, as composições terão um aumento deviscosidade de menos que cerca de 10 KU's. Mais preferivelmente, ascomposições terão um aumento de viscosidade de menos que cerca de 5 KU's.Um instrumento específico para medir a viscosidade é um viscosímetroBrookfield KU-I+, disponível de Brookfield Engineering LaboratoriesMiddleboro, MA, USA.
As composições da presente invenção podem ser providas emsacos selados em que a composição colorante pode ser prontamentedistribuída em quantidades controladas. Os sacos permitem o uso dacomposição colorante com um mínimo de desperdício.
As composições colorantes universais preferidas incluem umaembalagem de tensoativo universal apropriada que inclui pelo menos umtensoativo compatível com composto alquídico, e pelo menos um tensoativo compatível com látex.Exemplos de tensoativos compatíveis com compostosalquídicos apropriados incluem tensoativos como, por exemplo, bis(tridecil)éster de ácido(aniônico) sulfossuccínico de sódio (Aerosol TR-70S), lecitina,lecitina sem óleo residual (lecitina seca), lecitina com um tensoativo nãoiônico (lecitina W/D), poliésteres modificados de ácido graxo (EFKA 6220),nonil fenol etoxilatos (Igepal CO 430 e Igepal CO 530), etoxilatos de álcoollinear (L-12-3 e L-24-4), alquil éteres de polietileno glicol formados a partirde um álcool ClOe óxido de etileno (Lutensol XP40 e Lutensol XP50),copolímero em bloco de óxido de etileno/óxido de propileno (Pluronic L64),etoxilatos de álcool secundário (Tergitol 15-S-3 e Tergitol 15-S-5),copolímero em bloco de óxido de etileno/óxido de propileno, não iônico(Tetronic 901 e Tetronic 90R4), alquil aril poliéter álcool com solubilizantenão iônico (Triton X-207), éster fosfato de NPE, aniônico (Dextrol OC-50),sais de alquil amônio de polímeros de ácido policarboxílico de peso molecularbaixo (Disperbyk), sulfossucinato de dinonila (Nekal 25L), copolímero embloco de óxido de propileno/óxido de etileno difuncional (com grupos -OHsecundários) (Pluronic 25R4), APE dodoxinol-6 (RC-520), e outros. Muitosdestes tensoativos estão disponíveis em uma forma comercial. Os nomescomerciais são listados em parênteses, aqui acima.
Tensoativos compatíveis com compostos alquídicosatualmente preferidos incluem, por exemplo, bis(tridecil) éster deácido(aniônico) sulfossuccínico de sódio (Aerosol TR-70S), lecitina, óleoresidual água-em-óleo de lecitina (lecitina seca), lecitina com um tensoativonão iônico (lecitina W/D), etoxilatos de álcool secundário (Tergitol 15-S-3 eTergitol 15-S-5), etoxilatos de álcool linear (L-12-3), alquil aril poliéter álcoolcom solubilizante não iônico (Triton X-207), alquil éteres de polietileno glicolformado a partir de um álcool ClO e óxido de etileno (Lutensol XP50), eoutros.
Exemplos de tensoativos compatíveis com látex apropriadosincluem tensoativos como, por exemplo, fosfato éster de NPE, aniônico(Dextrol OC-50), sais de alquil amônio de polímeros de ácido policarboxílicode peso molecular baixo (Disperbyk), nonil fenol etoxilatos (Igepal CO 530 eIgepal CO-630), alquil éteres de polietileno glicol formado a partir de umálcool ClO e óxido de etileno (Lutensol XP50 e Lutensol XP60),sulfossucinato de dinonila (Nekal 25L), copolímero em bloco de óxido depropileno/óxido de etileno difuncional (com grupos -OH secundários)(Pluronic 25R4), APE dodoxinol-6 (RC-520), etoxilatos de álcool secundário(Tergitol 15-S-5), tioéteres de polietileno não iônico, (Alcodet 218),polialcoxilatos modificados com grupos tendo afinidade de ácido (BYK2091), dodecil fenol etoxilatos (DD-10), copolímeros em bloco de pesomolecular elevado com grupos tendo afinidade de base (Disperbyk 184),polímeros de acrílico pré-neutralizados, (EFKA 4580), alquilaril poliglicoléteres (Emulsificante W), sais de sódio polieletrólito aniônico de ácidospolicarboxílicos (Hydropalat 44), mistura de NPE e sal de sódio de sulfonatode dibutilnafitaleno (Igepal CTA-639W), copolímero hidrofóbico de ácidopolicarboxílico (Nopcosperse 100), copolímero em bloco de óxido depropileno/óxido de etileno difuncional (com grupos -OH secundário)(Pluronic 17R4 ou Pluronic 25R4), copolímero em bloco de óxido deetileno/óxido de propileno (Pluronic L44, Pluronic L64, e Pluronic F68), óleode rícino PEG 40 hidrogenado (Surfactol 365), misturas de tensoativo(Surfynol CT-121), sais de amina de copolímeros hidrofílicos de ácidopolicarboxílico (Tamol 1124; Tamol 731; Tamol 681, e Tamol 165),tensoativo não iônico de espumação baixa, como Triton CF-10, e outros.Muitos destes tensoativos estão disponíveis em uma forma comercial. Osnomes comerciais são listados em parênteses, aqui acima.
Tensoativos compatíveis com látex atualmente preferidosincluem, por exemplo, alquil éteres de polietileno glicol formados de umálcool ClOe óxido de etileno (Lutensol XP50 e Lutensol XP60), etoxilatos deálcool secundário (Tergitol 15-S-5 e Tergitol 15-S-9), copolímero em blocode óxido de propileno/óxido de etileno difuncional (com grupos -OHsecundários) (Pluronic 17R4), copolímero em bloco de óxido de etileno/óxidode propileno (Pluronic L44), alquil aril éteres de poliglicol (Emulsificante W),sais de amina de copolímeros hidrofílicos de ácido policarboxílico (Tamol731), e outros.
Exemplos não limitativos de embalagem de tensoativouniversal incluem lecitina, Tamol 731, e Tergitol 15-S-5; lecitina seca,Aerosol TR70S, SMA1440H, Pluronic 17R4, e Lutensol XP50; lecitina seca,Aerosol TR70S, SMA1440H, e Pluronic 17R4; lecitina, Pluronic 17R4, eLutensol XP50; Tamol 731, lecitina seca, e Pluronic L35; lecitina seca,lecitina, Lutensol XP50, Tergitol 15-S-5, e Pluronic 17R4; e Tamol 731,lecitina seca, e Pluronic L44.
A composição colorante preferivelmente inclui um carreador,um componente colorante e uma embalagem de tensoativo universal.Componentes adicionais opcionais para a composição colorante incluemcomponentes colorantes adicionais, diluente, uma base, um umectante (porexemplo, um poliéter), um biocida, um agente desespumante e polímeroscontendo carboxila, como poliacrilatos, e/ou poliuretanos contendo carboxila,que podem funcionar como agentes dispersantes convencionais.
A composição colorante da presente invenção geralmente écompatível com e pode ser usada para as tintas tanto alquídicas como de látex.Apesar de não se pretender limitar por teoria, ela é utilizável tanto com astintas alquídicas como de látex porque o tensoativo compatível com compostoalquídicos provê propriedades lipofílicas, e o tensoativo compatível com látexprovê propriedades hidrofílicas, permitindo dispersar o pigmento tanto nocarreador orgânico como em água, respectivamente.
Pigmentos para uso nas composições colorantes da presenteinvenção são conhecidos na arte. Pigmentos apropriados incluem dióxido detitânio branco, negro de carbono, negro de fumo, óxido de ferro preto, óxidode ferro vermelho, óxido vermelho transparente, óxido de ferro amarelo,óxido amarelo transparente, óxido de ferro marrom (uma mistura de óxidovermelho e amarelo com preto), verde ftalocianina, azul ftalocianina,vermelhos orgânicos (como vermelho naftol, vermelho quinacridona evermelho toulidina), magenta quinacridona, violeta quinacridona, DNAlaranja, e/ou amarelos orgânicos (como amarelo monoazo).
O componente poliéter é opcional, de modo que pelo menosum tensoativo compatível com composto alquídico; e pelo menos umtensoativo compatível com látex é suficiente para a embalagem de tensoativouniversal da invenção. O componente poliéter, no entanto, é um componenteopcional especialmente preferido para diluição e controle polar da formulaçãodispersante. As classes de compostos englobados pelo poliéter incluempolialquil glicóis, como polietileno e polipropileno glicóis de peso molecularbaixo a moderado; éteres de poliidróxi, como os formados a partir dapolimerização de epóxidos; compostos polissacarídeos, como polisorbitano epolisorbitol; e óxidos de polialquileno, como óxido de polietileno epolipropileno.
Em vez de usar um poliéter, um álcool diídrico ou poliídricopode ser empregado. Etileno glicol é um álcool diídrico exemplar. (Etilenoglicol é um VOC e como tal não é preferido na prática da invenção.)Propileno glicol é um álcool poliídrico exemplar.
Poliéteres apropriados para a prática da presente invençãoincluem poliéter de etileno glicol linear de peso molecular baixo, por exemplo,tendo um peso molecular de 190a210ge polietileno glicóis de peso molecularmédio, por exemplo, tendo um peso molecular de 285 - 315 g. Polietileno glicóisde peso molecular médio são vantajosos para uso como carreador porque elessão substancialmente isentos de solventes orgânicos voláteis de peso molecularmuito baixo, que são toxinas suspeitas e/ou teratogênios.Preferivelmente, poliéteres de etileno glicol apropriados temum peso molecular médio de cerca de 190 a cerca de 800. Maispreferivelmente, os poliéteres de polietileno glicol tem um peso molecular decerca de 275 a cerca de 325. Mais preferivelmente, os poliéteres de polietilenoglicol tem um peso molecular de cerca de 285 a cerca de 315. Um polietilenoglicol particularmente utilizável comercial é PEG 300, ou PEG 400.
Outro aditivo opcional utilizável é um umectante como, porexemplo, o umectante GRB-2 de Zenica, que contém glicerina e umtensoativo não iônico. Umectantes adicionais utilizáveis na prática da presenteinvenção incluem materiais como, por exemplo, glicóis como etileno glicol,propileno glicol, hexileno glicol, e outros; polietileno glicóis tendo pesosmoleculares de cerca de 300, 400, 500, e outros; polipropileno glicóis tendopesos moleculares de cerca de 300, 400, 500, e outros; glicerina, sorbitol,poliglutamato de sódio, compostos de uréia modificados, óxido de polietilenoe tensoativos etoxilados, e outros.
Um espessante ou espessantes múltiplos também podem serusados para aumentar a viscosidade global das composições colorantes. Oespessante ou espessantes devem ter de cerca de zero a cerca de 5% em pesoda composição colorante. Espessantes exemplares incluem éteres de celulose;carboximetil celulose; alginatos; caseinatos; éteres de celulosehidrofobicamente modificados; óxido de polietileno; álcool polivinílico;poliacrilamida; acrílicos solúveis em álcalis e anidridos de estireno/maleico;emulsões acrílicas reticuladas intumescíveis em álcalis, como emulsõesintumescíveis em álcalis hidrofobicamente modificadas; e espessantesassociativos não iônicos, como poliuretanos hidrofobicamente modificados epoliéteres. Espessantes para tensoativo compatível com composto alquídicosincluem argilas de bentonita, organoargilas, sílicas sintéticas, derivados deóleo de rícino, copolímeros de acrílico modificados, polietileno glicol,derivados de óleo polimerizados, ésteres orgânicos, e poliolefinas complexas.Um agente desespumante pode ser adicionado para facilitar afabricação. Desespumantes utilizáveis na prática da presente invençãoincluem materiais como, por exemplo, óleo mineral, óleo de sílica (Drew L-474), óleos de silicone organicamente modificados (Drew L-405), e outros.
Um biocida também pode ser adicionado às composiçõescolorantes da presente invenção para eliminar ou inibir o crescimento demicroorganismos. O biocida irá perfazer geralmente entre Oe 1% em peso dacomposição colorante. Biocidas químicos incluem hidrocarbonetos clorados,organometálicos, compostos de liberação de halogênio, sais metálicos, compostosde enxofre orgânico, compostos de amônio quaternário e fenólicos. Um exemplocomercial utilizável de biocida é Troysan 192. Kathon LS, e outros.
Um fungicida também pode ser adicionado às composiçõescolorantes da presente invenção para eliminar ou inibir o crescimento demicroorganismos. Exemplos não limitativos de fungicidas incluem compostoscomo, por exemplo, carbamato de 3-iodo-2-propinil butila (IPBC),clorotalonila, piritiona de zinco, 2-N-octil-4-isotiazalin-3-ona, e outros. Umfungicida preferido é IPBC.
Água também pode ser adicionada às composições colorantes dapresente invenção. Geralmente, água pode perfazer entre cerca de O e 75% em pesoda composição colorante, dependendo da composição colorante em particular.
Em outra forma de realização da presente invenção, umacomposição colorante (por exemplo, um colorante padrão ou uma composiçãocolorante da presente invenção) é provida em um recipiente fácil de usar. Osrecipientes em forma de cartucho apropriados para uso com composiçõescolorantes incluem "tubos", "seringas", e cartuchos do tipo para"calafetagem". Em uma forma de realização específica, as composiçõescolorantes podem ser fornecidas em sacos selados em que a composiçãocolorante pode ser facilmente distribuída em quantidades controladas. Estesrecipientes são preferidos com relação a latas e frascos tradicionais. Maispreferivelmente, os sacos selados ou recipientes tem um bocal ou orifícioadaptador que facilita uma entrada limpa da composição na máquina detingimento. Em uma forma de realização, os sacos são fornecidos em caixaspara facilidade de armazenamento e uso.
Recipientes apropriados para uso na presente invençãoincluem tubos de metal e plástico (por exemplo, tubos do tipo de "pasta dedentes"), sacos plásticos selados ou sacos (estes podem ser de cartuchos detubos de calafetagem (por exemplo, cartuchos com êmbolos, como sãodescritos, por exemplo, nas patentes U.S. números 5.622.288; 5.560.521; e5.297.697, que são incorporadas aqui por referência).
Os méritos das composições colorantes da presente invençãosão ainda ilustrados nos seguintes exemplos. As composições colorantesuniversais podem ser combinadas com tintas à base de solvente orgânico ou àbase d'água de modo a proporcionar tintas coloridas.
Exemplos
Nos exemplos 1 a 9 abaixo, as composições colorantesuniversais foram feitas de acordo com a presente invenção. Especificamente,pigmentos foram dispersos em um carreador contendo água, agentedesespumante, biocida, hidróxido de amônio, PEG 300, embalagem detensoativo universal, fungicida opcional, e espessante.
EXEMPLO 1 - Magenta
<table>table see original document page 17</column></row><table>EXEMPLO 2 - preto
<table>table see original document page 18</column></row><table>
EXEMPLO 3 - óxido vermelho
<table>table see original document page 18</column></row><table>
EXEMPLO 4 - amarelo orgânico
<table>table see original document page 18</column></row><table>EXEMPLO 5 - verde ftalo
<table>table see original document page 19</column></row><table>
EXEMPLO 6 - azul ftalo
<table>table see original document page 19</column></row><table>
EXEMPLO 7 - vermelho orgânico
<table>table see original document page 19</column></row><table>EXEMPLO 8 - óxido marrom
<table>table see original document page 20</column></row><table>
EXEMPLO 9 - amarelo médio
<table>table see original document page 20</column></row><table>
Nos exemplos 10 a 21, algumas das composições colorantesacima foram adicionados a bases de látex e alquídicas para compatibilidadede teste e desempenho. As composições colorantes foram adicionadasvolumetricamente, dependendo da base usada.
Formulação à base de látex
Uma mistura de água, propileno glicol, AMP-95, Tamol1124, Tamol 165, NP-9. desespumante, RM 12W, e TiO2, foipreparada. Para esta mistura os seguintes ingredientes foramseqüencialmente adicionados: látex acrílico, desespumante adicional, água adicional,Texanol, Triton CA, RM2020, propileno glicol, e desespumante. Isto forneceu umatinta de base apropriada para testar os colorantes para compatibilidade e viscosidade.As quantidades específicas são apresentadas na tabela 1.
Tabela 1.
<table>table see original document page 21</column></row><table> Tabela 2.
<table>table see original document page 21</column></row><table>O relatório acima, exemplos e dados apresentam umadescrição completa da fabricação e uso da composição da invenção. Porquemuitas formas de realização da invenção podem ser feitas sem sair do espíritoe escopo da invenção, a invenção reside nas reivindicações abaixo anexas.
Todas as patentes, pedidos de patente, e literatura citadas norelatório são incorporados aqui por referência em sua totalidade. No caso dequaisquer inconsistências, a presente descrição, incluindo quaisquerdefinições apresentadas, irá prevalecer.
Claims (37)
1. Composição colorante, caracterizada pelo fato decompreender:um componente colorante,uma embalagem de tensoativo universal, compreendendo pelomenos um tensoativo compatível com composto alquídico, e pelo menos umtensoativo compatível com látex, eum carreador,em que a composição opcionalmente inclui aditivos adicionaisselecionados dentre o grupo consistindo de um biocida; um umectante, umaou mais cargas diluentes e qualquer combinação dos mesmos;em que a embalagem de tensoativo universal é compatível comtintas que usam espessantes associativos; eem que a composição está na forma de uma composiçãocolorante universal que é compatível tanto com as tintas de látex como asalquí dicas.
2. Composição colorante de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a composição contém menos que 50 g/l VOC.
3. Composição colorante de acordo com a reivindicação 2,caracterizada pelo fato de que a composição contém menos que 35 g/l VOC.
4. Composição colorante de acordo com a reivindicação 3,caracterizada pelo fato de que a composição contém menos que 20 g/l VOC.
5. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a relação colorante-para-aglutinante é de 0,5 a 14,3.
6. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a relação colorante-para-aglutinante é de 1,0 a 6,5.
7. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a relação colorante-para-aglutinante é de 1,1 a cerca de 4,0.
8. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a embalagem detensoativo universal constitui entre 3 e 22 % em peso da composição.
9. Composição colorante de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que a embalagem de tensoativo universal constituientre 4 e 20 % em peso da composição.
10. Composição colorante de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato de que a embalagem de tensoativo universal constituientre 6,5 e 18 % em peso da composição.
11. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o tensoativo compatívelcom composto alquídico é bis(tridecil) éster de ácido(aniônico)sulfossuccínico de sódio, lecitina, lecitina seca, lecitina W/D, poliésteresmodificados de ácido graxo, nonil fenol etoxilatos, etoxilatos de álcool linear,alquil éteres de polietileno glicol, copolímero em bloco de óxido deetileno/óxido de propileno, etoxilatos de álcool secundário, copolímero embloco de óxido de etileno/óxido de propileno tetrafuncional não iônico, álcoolde alquil aril poliéter com solubilizante não iônico, fosfato éster de NPEaniônico, sais de alquil amônio de polímero de ácido policarboxílico de pesomolecular baixo, sulfossucinato de dinonila, copolímero em bloco de óxido depropileno/óxido de etileno difuncional (com grupos -OH secundários), ouAPE dodoxynol-6.
12. Composição colorante de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de que o tensoativo compatível com compostoalquídico é bis(tridecil) éster de ácido sulfossuccínico de sódio, lecitina,lecitina seca, lecitina W/D, etoxilatos de álcool secundário, etoxilatos deálcool linear, álcool de poliéter alquil arílico com solubilizante não iônico, ealquil éteres de polietileno glicol.
13. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o tensoativo compatívelcom látex é fosfato éster de NPE5 sais de alquil amônio de polímeros de ácidopolicarboxílico de peso molecular baixo, nonil fenol etoxilatos, alquil éteresde polietileno glicol, sulfossucinato de dinonila, copolímero em bloco deóxido de propileno/óxido de etileno difuncional (com grupos -OHsecundários), APE dodoxinol-6, etoxilatos de álcool secundário, tioéteres depolietileno não iônico, polialcoxilatos modificados com grupos tendoafinidade de ácido, dodecil fenol etoxilatos, copolímeros em bloco de pesomolecular elevado, polímeros de acrílico pré-neutralizados, alquilarilpoliglicol éteres, sais de sódio de polieletrólito aniônico de ácidospolicarboxílicos, mistura de NPE e sal de sódio de sulfonato dedibutilnaftaleno, copolímero hidrofóbico de ácido policarboxílico, copolímeroem bloco de óxido de propileno/óxido de etileno difuncional tendo grupos -OH secundários, copolímero em bloco de óxido de etileno/óxido de propileno,óleo de rícino PEG 40 hidrogenado, misturas de tensoativo, ou sais de aminade copolímeros hidrofilicos de ácidos policarboxílicos.
14. Composição colorante de acordo com a reivindicação 13,caracterizada pelo fato de que o tensoativo compatível com látex inclui alquiléteres de polietileno glicol formado de um álcool ClO e óxido de etileno,etoxilatos de álcool secundário, copolímero em bloco de óxido depropileno/óxido de etileno difuncional tendo grupos -OH secundários,copolímero em bloco de óxido de etileno/óxido de propileno, alquilarilpoliglicol éteres, e sais de amina de copolímeros hidrofilicos de ácidospolicarboxílicos.
15. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o componente coloranteé um pigmento orgânico ou inorgânico, colorante, corante, agente detingimento, agente de efeito de metal, ou qualquer combinação dos mesmos.
16. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de que o pigmento é selecionadodentre o grupo consistindo de dióxido de titânio branco, negro de carbono,negro de fumo, óxido de ferro preto, óxido de ferro vermelho, óxido vermelhotransparente, óxido de ferro amarelo, óxido amarelo transparente, óxido deferro marrom, verde ftalocianina, azul ftalocianina, vermelho naftol, vermelhoquinacridona, magenta quinacridona, violeta quinacridona, DNA laranja,amarelos orgânicos e qualquer combinação dos mesmos.
17. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de ainda compreenderumectante.
18. Composição colorante de acordo com a reivindicação 17,caracterizada pelo fato de que o umectante é um álcool diídrico ou poliídrico.
19. Composição colorante de acordo com a reivindicação 18,caracterizada pelo fato de que o umectante é um poliéter.
20. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de que o poliéter inclui umpolialquil glicol, poliidroxiéter, polissacarídeo, poliuréia modificada, ou óxidode polialquileno.
21. Composição colorante de acordo com a reivindicação 20,caracterizada pelo fato de que o poliéter inclui um polietileno glicol oupolipropileno glicol e tem um peso molecular entre cerca de 190 e cerca de 800.
22. Composição colorante de acordo com a reivindicação 21,caracterizada pelo fato de que o poliéter é polietileno glicol tendo um pesomolecular entre 190 e 800.
23. Composição colorante de acordo com a reivindicação 22,caracterizada pelo fato de que o poliéter é polietileno glicol tendo um pesomolecular entre 275 e 325.
24. Composição colorante de acordo com a reivindicação 20,caracterizada pelo fato de que o poliéter é polietileno glicol tendo um pesomolecular entre 285 e 315.
25. Composição colorante de acordo com a reivindicação 20,caracterizada pelo fato de que o poliéter é PEG 300 ou PEG 400.
26. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 25, caracterizada pelo fato de que a composição tem menosque 0,5% de tensoativos de alquilfenol etoxilato (ΑΡΕ).
27. Composição colorante de acordo com a reivindicação 26,caracterizada pelo fato de que a composição tem menos que 0,1% detensoativos de alquilfenol etoxilato (ΑΡΕ).
28. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 27, caracterizada pelo fato de que a composição é estável enão requer agitação antes do uso.
29. Composição colorante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 28, caracterizada pelo fato de que após aquecimento a 50°Cdurante 6 semanas, a composição tem um aumento de viscosidade menor doque 15 KU.
30. Composição colorante de acordo com a reivindicação 29,caracterizada pelo fato de que após aquecimento a 5 0°C durante 6 semanas, acomposição tem um aumento de viscosidade de menos do que 10 KU's.
31. Composição colorante de acordo com a reivindicação 30,caracterizada pelo fato de que após aquecimento 50°C durante 6 semanas, acomposição tem um aumento de viscosidade menor do que 5 KU's.
32. Sistema colorante universal, caracterizado pelo fato decompreender:uma composição colorante universal incluindo umaembalagem de tensoativo universal, um componente colorante; eum saco selado fechado ou recipiente em forma de cartucho.
33. Sistema colorante universal de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o recipiente é um saco.
34. Sistema colorante universal de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o saco está em uma caixa.
35. Sistema colorante universal de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o saco ou recipiente em forma de cartuchotem um bocal ou orifício adaptador que facilita a entrada da composição emuma máquina de tingimento.
36. Tinta ou revestimento, caracterizada(o) pelo fato decompreender:a) a composição colorante como definida em qualquer uma dasreivindicações 1 a 31; eb) uma tinta de base;em que após adição da composição colorante, a tinta terá umaqueda de viscosidade (mudança) de 20 KU's.
37. Tinta ou revestimento de acordo com a reivindicação 36,caracterizada(o) pelo fato de que após adição da composição colorante, a tintaterá uma queda de viscosidade menor do que 15 KU's.
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