BRPI1006198B1 - Processo para produzir uma dispersão e dispersão - Google Patents

Abstract

processo para produzir uma dispersão e dispersão a presente invenção provê uma dispersão, e um processo para produzir uma dispersão. de acordo com a presente invenção, a dispersão compreende: (a) uma ou mais subpartículas tendo um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,01 a 9 mm; (b) um ou mais polímeros-base encapsulando pelo menos parcialmente a dita uma ou mais subpartículas, sendo que a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,05 a 10 mm; (c) um ou mais estabilizantes; e (d) um meio líquido compreendendo água.

Description

“PROCESSO PARA PRODUZIR UMA DISPERSÃO E DISPERSÃO

Campo da invenção [0001] A presente invenção provê uma dispersão, e um processo para produzir uma dispersão.

Histórico da invenção [0002] De modo geral, é conhecido o uso de dispersões em aplicações de revestimento. Tais aplicações de revestimentos podem incluir, mas não se limitam a, aplicações de revestimentos arquitetônicos, aplicações de revestimentos automotivos, e aplicações de revestimentos industriais.

[0003] A publicação internacional n° WO 2006/079098 A1 descreve uma dispersão aquosa de compósitos de nanopartículas/poliuretano preparadas formando uma mistura de nanopartículas e uma massa contínua de pré-polímero de poliuretano na ausência substancial de água e dispersando a mistura assim preparada em meio aquoso.

[0004] A publicação de pedido de patente U.S. n° Us 2008/0017071 A1 descreve uma dispersão aquosa compreendendo nanopartículas de polímero compreendendo aglomerantes orgânicos, as nanopartículas contidas nos últimos como fase muito dispersa, além de água e/ou solução aquosa coloidal de óxido metálico como fase contínua.

[0005] A patente U.S. n° 6.204.310 descreve um processo contínuo para preparar uma dispersão de particulado reativo num transportador líquido. O processo compreende misturar, como um fundido, uma resina e um reticulador em condições de extrusão numa temperatura e por um tempo tal que potencial substancial de reticulador seja retido entre a resina e reticulador e a partir daí dispersar a mistura enquanto ainda fundida no transportador líquido e permitir que a mistura

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2/54 dispersada fundida solidifique para formar partículas.

[0006] A publicação de pedido de patente U.S. n° US 2002/0074681 A1 descreve dispersões estáveis de resinas sólidas, semi-sólidas e líquidas preparadas juntando num dispersor mecânico uma corrente de uma fase dispersa líquida ou fundida com uma corrente de uma fase contínua líquida ou fundida para formar uma dispersão ou emulsão. Um polímero que, preferivelmente, é um sólido em temperatura ambiente, mas fundido em alguma temperatura mais elevada pode ser disperso continuamente com polímeros de baixos pesos moleculares, ou polímeros de pesos moleculares intermediários numa extrusora.

[0007] A patente U.S. n° 6.512.024 descreve emulsões ou dispersões aquosas estáveis preparadas juntando num dispersor mecânico uma corrente de uma fase dispersa líquida ou fundida com uma corrente de uma fase contínua líquida ou fundida para formar uma dispersão ou emulsão. A corrente de uma fase dispersa líquida ou fundida contém um polímero que, preferivelmente, é um sólido em temperatura ambiente, mas fundido em alguma temperatura mais elevada. O polímero é formado num estado fundido ou formado e fundido por um processo contínuo de reação tal como um processo de extrusão, incluindo extrusão de fundido ou extrusão de composto.

[0008] A publicação de pedido de patentes U.S. n°s US 2007/0243481 A1 descreve um composto que inclui uma dispersão aquosa que inclui uma resina termoplástica e pelo menos um estabilizante, e pelo menos um selecionado do grupo consistindo de um corante e um pigmento magnético.

[0009] Entretanto, ainda é necessária uma dispersão que proveja propriedades melhoradas. Além disso, ainda é

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3/54 necessário um processo para produzir uma dispersão que proveja propriedades melhoradas.

Sumário da invenção [0010] A presente invenção provê uma dispersão, e um processo para produzir uma dispersão. De acordo com a presente invenção, a dispersão compreende: (a) uma ou mais subpartículas tendo um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,01 a 9 qm; (b) um ou mais polímeros-base encapsulando pelo menos parcialmente a dita uma ou mais subpartículas, sendo que a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,05 a 10 qm; (c) um ou mais estabilizantes; e (d) um meio líquido compreendendo água. A presente invenção provê ainda um processo para produzir uma dispersão compreendendo as etapas de: (1) selecionar uma ou mais subpartículas tendo um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,01 a 9 qm; (2) selecionar um ou mais polímeros-base; (3) selecionar um ou mais estabilizantes; (4) selecionar um meio líquido compreendendo água; (5) opcionalmente, selecionar um ou mais neutralizadores; (6) misturar sob fusão o um ou mais polímeros-base na presença da uma ou mais subpartículas; (7) dessa forma, encapsular pelo menos parcialmente uma ou mais subpartículas com o um ou mais polímeros base; (8) contatar a dita uma ou mais partículas encapsuladas pelo menos parcialmente com o meio líquido e com o um ou mais estabilizantes e, opcionalmente, com um ou mais neutralizadores; (9) dessa forma, dispersar a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente no meio líquido, sendo que as ditas partículas inorgânicas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de

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4/54 partícula na faixa de 0,05 a 10 qm; e (10) formar, assim, a dita dispersão.

Breve descrição dos desenhos [0011] Com o propósito de ilustrar a invenção, mostra-se nos desenhos uma forma que é exemplar; entretanto, entenda-se que a invenção não se limita aos arranjos e meios precisos mostrados.

[0012] A Figura 1 é uma foto de TEM de uma dispersão inventiva exemplar; e [0013] A Figura 2 é um gráfico ilustrando a relação entre propriedades de opacidade e concentração volumétrica de pigmento (PVC).

Descrição detalhada da invenção [0014] A presente invenção provê uma dispersão, e um processo para produzir uma dispersão. De acordo com a presente invenção, a dispersão compreende: (a) uma ou mais subpartículas tendo um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,01 a 9 qm; (b) um ou mais polímeros-base encapsulando pelo menos parcialmente a dita uma ou mais subpartículas, sendo que a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,05 a 10 qm; (c) um ou mais estabilizantes; e (d) um meio líquido compreendendo água. A presente invenção provê ainda um processo para produzir uma dispersão compreendendo as etapas de: (1) selecionar uma ou mais subpartículas tendo um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,01 a 9 qm; (2) selecionar um ou mais polímeros-base; (3) selecionar um ou mais estabilizantes; (4) selecionar um meio líquido compreendendo água; (5) opcionalmente, selecionar um ou mais neutralizadores; (6) misturar sob fusão o um ou mais

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5/54 polímeros-base na presença da uma ou mais subpartículas; (7) dessa forma, encapsular pelo menos parcialmente uma ou mais subpartículas com o um ou mais polímeros base; (8) contatar a dita uma ou mais partículas encapsuladas pelo menos parcialmente com o meio líquido e com o um ou mais estabilizantes e, opcionalmente, com um ou mais neutralizadores; (9) dessa forma, dispersar a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente no meio líquido, sendo que as ditas partículas inorgânicas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,05 a 10 (lm; e (10) formar, assim, a dita dispersão.

Subpartículas [0015] A dispersão da presente invenção compreende uma ou mais subpartículas. De acordo com sua composição a uma ou mais subpartículas podem ser inorgânicas, organometálicas, ou orgânicas. Preferivelmente, a uma ou mais subpartículas podem ser selecionadas do grupo consistindo de óxidos, óxidos mistos, boretos, e nitretos de elementos de grupos principais II a IV e/ou de elementos dos subgrupos I a VIII da Tabela Periódica dos Elementos, incluindo lantanídeos. Por exemplo, a uma ou mais subpartículas podem ser selecionadas do grupo consistindo de dióxido de silício, óxido de alumínio, óxido de cério, óxido de zircônio, silicatos de zircônio, carbetos de silício, volastonitas, silicatos de alumínio, hidróxido de alumínio, aragonita, sulfato de bário, sulfato de cálcio, hidróxido de magnésio, carbonato de magnésio, magnesita, carbonato de cálcio moído, carbonato de cálcio precipitado, dióxido de titânio (por exemplo, rutilo e/ou anatásio), branco acetinado, sílica, alumina triidratada, mica, talco,

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6/54 argila, argila calcinada, terra diatomácea, vaterita, sílica coloidal pirogenada, sílica precipitada, negro de fumo, silicato sintético em camadas, por exemplo mica ou mica fluorada, silicatos naturais em camadas, por exemplo montmorilonita, hectorita, saponita, ou vermiculita, nanoargilas, por exemplo silicatos naturais ou sintéticos em camadas contendo modificadores que melhoram a intercalação ou esfoliação, borato de zinco, vidro moído, alumínio triidratado, trióxido de antimônio, poeira e cinzas, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0016] Numa alternativa, uma ou mais subpartículas podem compreender quaisquer materiais minerais que podem ser produzidos por trituração ou precipitação, e combinações dos mesmos. Numa alternativa, uma ou mais subpartículas podem ser TiO2 ou na forma rutilo ou na forma anatásio. A dispersão da presente invenção compreende de 1 a 95 por cento em peso de uma ou mais subpartículas, com base no peso total de conteúdo de sólidos da dispersão. Todos os valores individuais e subfaixas de 1 a 95 por cento em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a porcentagem em peso pode ser de um limite inferior de 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, ou 50 por cento em peso até um limite superior de 65, 75, 80, 85, 90, ou 95 por cento em peso. Por exemplo, a dispersão pode compreender de 1 a 90, ou alternativamente, a dispersão pode compreender de 10 a 85, ou alternativamente de 15 a 85, ou alternativamente de 20 a 85, ou alternativamente de 30 a 85 por cento em peso de uma ou mais subpartículas, com base no peso total de conteúdo de sólidos da dispersão. Uma subpartícula pode ser uma nanopartícula ou uma mesopartícula.

[0017] Uma ou mais nanopartículas podem ter um diâmetro

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7/54 médio de partícula na faixa de 0,01 a menos que 0,1 qm. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,01 a menos que 0,1 qm aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o diâmetro médio de partícula pode ser de um limite inferior de 0,01, 0,02, 0,03, 0,05, ou 0,07 Um até um valor superior de 0,02, 0, 03, 0, 05, 0, 07, 0, 08, 0, 09, ou menos que 0,1 qm. Por exemplo, a uma ou mais nanopartículas podem ter um diâmetro

médio de partícula	na	faixa	de	0,	01 a 0,09 qm,	ou
alternativamente	de	0,01	a 0, 08	qm,	ou	alternativamente	de
0,01 a 0,07 um,	ou	alternativamente	de	0,01 a 0,06 qm,	ou
alternativamente	de	0,01	a 0, 05	qm,	ou	alternativamente	de

0,02 a 0,06 qm, ou alternativamente de 0,03 a 0,05 qm.

[0018] Uma ou mais mesopartículas podem ter um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,1 a 9 qm. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,1 a 9 um aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o diâmetro médio de partícula pode ser de um limite inferior de 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 5, 7, ou 8 qm até um valor superior de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ou 9 qm. Por exemplo, a uma ou mais mesopartículas podem ter um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,1 a 9 qm, ou alternativamente de 0,1 a 8 qm, ou alternativamente de 0,1 a 7 qm, ou alternativamente de 0,1 a 6 qm, ou alternativamente de 0,01 a 0,05 qm, ou alternativamente de 0,1 a 4 qm, ou alternativamente de 0,1 a 3 qm, ou alternativamente de 0,1 a 2 qm, ou alternativamente de 0,1 a 1 qm.

[0019] A uma ou mais subpartículas podem ter suas superfícies tratadas com materiais inorgânicos, por exemplo, sílica, alumina, ou com materiais orgânicos, por exemplo, agentes de tratamento a base de polióis, ácidos graxos; ou grupos com funcionalidades inorgânicas e orgânicas

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8/54 combinadas, por exemplo, organossilanos, organofosfatos, organotitanatos, organozirconatos, a fim de que a uma ou mais subpartículas exibam propriedades ótimas.

Polímero-base [0020] A dispersão da presente invenção compreende de 5 a 99 por cento em peso de um ou mais polímeros-base, com base no peso total do conteúdo de sólidos da dispersão. Todos os valores individuais e subfaixas de 5 a 99 por cento em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a porcentagem

em	peso	pode	ser	de u	m limite inferior de 5,	8,	10,	15, 20,
25	por	cento	em	peso	até um limite superior	de	40,	50, 60,
70,	80,	90,	95,	ou	99 por cento em peso.	Por	exemplo, a

dispersão pode compreender de 15 a 99, ou alternativamente de 15 a 90, ou alternativamente de 15 a 80 por cento em peso de um ou mais polímeros-base, com base no peso total de conteúdo de sólidos da dispersão. A dispersão compreende pelo menos um ou mais polímeros-base. Por exemplo, o polímero-base pode ser selecionado do grupo consistindo de um material termoplástico, e de um material termofixo. O um ou mais polímeros-base podem compreender um ou mais polímeros a base de olefinas, um ou mais polímeros a base de acrílicos, um ou mais polímeros a base de poliésteres, um ou mais polímeros epóxi sólido, um ou mais polímeros de poliuretano termoplástico, um ou mais polímeros a base de estireno, ou combinações dos mesmos.

[0021] Exemplos de materiais termoplásticos incluem, mas não se limitam a, homopolímeros e copolímeros (incluindo elastômeros) de alfa-olefinas tais como etileno, propileno, 1-buteno, 3-metil-1-buteno, 4-metil-1-penteno, 3-metil-1penteno, 1-hepteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, e 1

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9/54 dodeceno, representados tipicamente por polietileno, polipropileno, poli(l-buteno), poli(3-metil-1-buteno) , poli(4-metil-1-penteno), poli(3-metil-1-penteno), copolímero de etileno/propileno, copolímero de etileno/1-buteno, e copolímero de propileno/1-buteno; copolímeros (incluindo elastômeros) de uma alfa-olefina com um dieno conjugado ou não-conjugado, tipicamente representados por copolímero de etileno/butadieno e copolímero de etileno/etilideno norborneno; e poliolefinas (incluindo elastômeros) tais como copolímeros de duas ou mais alfa-olefinas com um dieno conjugado ou não-conjugado, tipicamente representados por copolímero de etileno/propileno/butadieno, copolímero de etileno/propileno/di-ciclopentadieno, copolímero de etileno/propileno/1,5-hexadieno, e copolímero de etileno/propileno/etilideno norborneno; copolímeros de etileno/composto de vinila tais como copolímero de etileno/acetato de vinila, copolímero de etileno/álcool vinílico, copolímero de etileno/cloreto de vinila; copolímeros de etileno/ácido acrílico ou copolímeros de etileno/ácido metacrílico, e copolímero de etileno/(met)acrilato; copolímeros estirênicos (incluindo elastômeros) tais como poliestireno, ABS, copolímero de acrilonitrila/estireno, copolímero de α-metilestireno/estireno, copolímero de estireno/álcool vinílico, copolímeros de estireno/acrilatos tais como copolímeros de estireno/acrilato de metila, de estireno/acrilato de butila, e copolímeros de estireno/butadienos e polímeros de estireno reticulados; e copolímeros em blocos de estireno (incluindo elastômeros) tais como copolímero de estireno/butadieno e hidrato do mesmo, e copolímero em triblocos de

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10/54 estireno/isopreno/estireno; compostos polivinílicos tais como poli(cloreto de vinila), copolímero de cloreto de vinila/cloreto de vinilideno, poli(acrilato de metila) e poli(metacrilato de metila); poliamidas tais como náilon 6, náilon 6,6, e náilon 12; poliésteres termoplásticos tais como poli(tereftalato de etileno) e poli(tereftalato de butileno); policarbonato, poli(óxido de fenileno), e similares; e resinas vítreas a base de hidrocarbonetos, incluindo polímeros de poli(di-ciclopentadieno) e polímeros relacionados (copolímeros, terpolímeros); mono-olefinas saturadas tais como acetato de vinila, propionato de vinila, versatato de vinila, butirato de vinila e similares; ésteres de vinila tais como ésteres de ácidos monocarboxílicos, incluindo acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de n-butila, acrilato de isobutila, acrilato de 2-etil-hexila, acrilato de dodecila, acrilato de n-octila, acrilato de fenila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de butila e similares; acrilonitrila, metacrilonitrila, acrilamida, misturas dos mesmos; resinas produzidas por metátese com abertura de anel e polimerização por metátese cruzada e similares. Estas resinas podem ser usadas sozinhas ou em combinações de duas ou mais.

[0022] Exemplos de (met)acrilatos apropriados como polímeros-base incluem acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de hexila, acrilato de 2-etilhexila, acrilato de octila e acrilato de isoctila, acrilato de n-decila, acrilato de isodecila, acrilato de terciobutila, metacrilato de metila, metacrilato de butila, metacrilato de hexila, metacrilato de isobutila, metacrilato de isopropila bem como acrilato de 2-hidroxi-etila e acrilamida. Os

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11/54 (met)acrilatos preferidos são: acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de 2-etil-hexila, acrilato de octila, acrilato de isoctila, metacrilato de metila e metacrilato de butila. Outros (met)acrilatos apropriados que podem ser polimerizados a partir de monômeros incluem metacrilatos e acrilatos de alquila inferior incluindo monômeros de éster acrílico e metacrílico: acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de n-butila, acrilato de t-butila, acrilato de 2-etil-hexila, acrilato de decila, acrilato de isobornila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de n-propila, metacrilato de isopropila, metacrilato de secbutila, metacrilato de ciclo-hexila, metacrilato de isodecila, metacrilato de isobornila, metacrilato de t-butilamino-etila, metacrilato de estearila, metacrilato de glicidila, metacrilato de di-ciclopentenila, metacrilato de fenila.

[0023] Em incorporações selecionadas, o polímero-base pode compreender, por exemplo, uma poliolefina selecionada do grupo consistindo de copolímeros de etileno/alfa-olefina, e copolímeros de propileno/alfa-olefina. Em particular, em incorporações selecionadas, o polímero-base pode compreender uma ou mais poliolefinas não-polares.

[0024] Em incorporações específicas, podem ser usadas poliolefinas tais como polipropileno, polietileno, copolímeros dos mesmos, e misturas dos mesmos, bem como terpolímeros de etileno/propileno/dieno. Em algumas incorporações, polímeros olefínicos preferidos incluem polímeros homogêneos, tais como os descritos na patente U.S. n° 3.645.992 emitida para Elston; polietileno de alta densidade (HDPE) descrito na patente U.S. n° 4.076.698

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12/54 emitida para Anderson; polietileno de baixa densidade linear ramificado heterogeneamente (LLDPE) ; polietileno de ultrabaixa densidade linear ramificado heterogeneamente (ULDPE); copolímeros lineares de etileno/alfa-olefina ramificados homogeneamente; copolímeros substancialmente lineares de etileno/alfa-olefina ramificados homogeneamente, que podem ser preparados, por exemplo, por processos divulgados nas patentes U.S. n°s 5.272.236 e 5.278.272; e polímeros e copolímeros de etileno polimerizados via radicais livres e alta pressão tais como polietileno de baixa densidade (LDPE) ou copolímeros de etileno/acetato de vinila (EVA) .

[0025] Em outras incorporações particulares, o polímerobase pode ser, por exemplo, polímeros a base de etileno/acetato de vinila (EVA). Em outras incorporações, o polímero-base pode ser, por exemplo, polímeros a base de etileno/metacrilato de metila (EMA). Em outras incorporações particulares, o copolímero de etileno/alfa-olefina pode ser, por exemplo, copolímeros ou interpolímeros de etileno/buteno, de etileno/hexeno, ou de etileno/octeno. Em outras incorporações particulares, o copolímero de propileno/alfaolefina pode ser, por exemplo, um copolímero ou interpolímero de propileno/etileno ou de propileno/etileno/buteno.

[0026] EM determinadas incorporações, o polímero-base pode ser, por exemplo, um polímero semicristalino e pode ter um ponto de fusão menor que 110°C. Em incorporações preferidas, o ponto de fusão pode ser de 25 a 100°C. Em incorporações mais preferidas, o ponto de fusão pode estar entre 40 e 85°C.

[0027] Numa incorporação particular, o polímero-base é um copolímero de propileno/alfa-olefina que se caracteriza por

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13/54 ter sequências de propileno substancialmente isotáticas. “Sequências de propileno substancialmente isotáticas significa que as sequências têm uma tríade isotática (mm) medida por NMR de C maior que 0,85; alternativamente, maior que cerca de 0,90; em outra alternativa, maior que cerca de 0,92; e em outra alternativa maior que cerca de 0,93. As tríades isotáticas são bem conhecidas na técnica e estão

descritas,	por exemplo,	na patente U.S. n° 5.504.172 e	na
publicação	internacional	n° WO 00/01745, que se referem	à
sequência	isotática em	termos de uma tríade unitária	na
cadeia molecular de copolímero determinada por espectros	de
NMR de 13C. [0028] O	copolímero de	propileno/alfa-olefina pode ter uma

taxa de fluxo de fundido de 0,1 a 15 g/10 minutos, medida de acordo com ASTM D-1238 (a 230°C/2,16 kg) . Todos os valores individuais e subfaixas de 0,1 a 15 g/10 minutos aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a taxa de fluxo de fundido pode ser de um limite inferior de 0,1 g/10 minutos, 0,2 g/10 minutos, ou 0,5 g/10 minutos até um limite superior de 15 g/10 minutos, 10 g/10 minutos, 8 g/10 minutos, ou 5 g/10 minutos. por exemplo, o copolímero de propileno/alfaolefina pode ter uma taxa de fluxo de fundido na faixa de 0,1 a 10 g/10 minutos; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma taxa de fluxo de fundido na faixa de 0,2 a 10 g/10 minutos.

[0029] O copolímero de propileno/alfa-olefina tem uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 Joule/grama (J/g) ) a 30 por cento em peso (um calor de fusão menor que 50 J/g) . Todos os valores individuais e subfaixas de pelo menos 1 por cento em

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14/54 peso (um calor de fusão de pelo menos 2 J/g) a 30 por cento em peso (um calor de fusão menor que 50 J/g) aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a cristalinidade pode ser de um limite inferior de 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 J/g), 2,5 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 4 J/g), ou de 3 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 5 J/g) até um limite superior de 30 por cento em peso (um calor de fusão menor que 50 J/g), 24

por	cento	em	peso	(um	calor	de	fusão menor	que	40	J/g), 15
por	cento	em	peso	(um	calor	de	fusão menor	que	24,8	J/g) ou
de 7	por	cento em	peso	(um calor de fusão menor	que	11 J/g).

Por exemplo, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 J/g) a 24 por cento em peso (um calor de fusão menor que 40 J/g); ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 J/g) a 15 por cento em peso (um calor de fusão menor que 24,8 J/g); ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 J/g) a 7 por cento em peso (um calor de fusão menor que 11 J/g); ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina pode ter uma cristalinidade na faixa de pelo menos 1 por cento em peso (um calor de fusão de pelo menos 2 J/g) a 5 por cento em peso (um calor de fusão menor que 8,3 J/g). Mede-se a cristalinidade via método de DSC. O copolímero de propileno/alfa-olefina compreende unidades derivadas de propileno e unidades poliméricas derivadas de um ou mais

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15/54 comonômeros de alfa-olefinas. Comonômeros exemplares utilizados para fabricar o copolímero de propileno/alfaolefina são alfa-olefinas de C2, e de C₄ a C₁₀; por exemplo, alfa-olefinas de C2, C₄, C6 e C8.

[0030] O copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 1 a 40 por cento em peso de um ou mais comonômeros de alfa-olefinas. Todos os valores individuais e subfaixas de pelo 1 a 40 por cento em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, o conteúdo de comonômero pode ser de um limite inferior de 1 por cento em peso, 3 por cento em peso, 4 por cento em peso, 5 por cento em peso, 7 por cento em peso, ou 9 por cento em peso até um limite superior de 40 por cento em peso, 35 por cento em peso, 30 por cento em peso, 27 por cento em peso, 20 por cento em peso, 15 por cento em peso, 12 por cento em peso, ou 9 por cento em peso. Por exemplo, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 1 a 35 por cento em peso de um ou mais comonômeros de alfa-olefinas; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 1 a 30 por cento em peso de um ou mais comonômeros de alfa-olefinas; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 3 a 27 por cento em peso de um ou mais comonômeros de alfa-olefinas; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 3 a 20 por cento em peso de um ou mais comonômeros de alfa-olefinas; ou alternativamente, o copolímero de propileno/alfa-olefina compreende de 3 a 15 por cento em peso de um ou mais comonômeros de alfa-olefinas.

[0031] O copolímero de propileno/alfa-olefina tem uma distribuição de pesos moleculares (MWD), definida como peso

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16/54 molecular médio ponderai dividido pelo peso molecular médio numérico (M_w/M_n) menor ou igual a 3,5; alternativamente menor ou igual a 3,0; ou em outra alternativa de 1,8 a 3,0.

[0032] Tais copolímeros de propileno/alfa-olefina estão descritos ainda em detalhes nas patentes U.S. n°s 6.960.635 e 6.525.157. Tais copolímeros de propileno/alfa-olefina são obteníveis comercialmente de The Dow Chemical Company com a denominação comercial VERSIFY™, ou de ExxonMobil Chemical Company com a denominação comercial VISTAMAXX™. Numa incorporação, os copolímeros de propileno/alfa-olefina caracterizam-se ainda pelo fato de compreenderem (A) entre 60 e menos que 100, preferivelmente entre 80 e 99 e mais preferivelmente entre 85 e 99 por cento em peso de unidades derivadas de propileno, e (B) entre mais que zero e 40, preferivelmente entre 1 e 20, mais preferivelmente entre 4 e 16 e ainda mais preferivelmente entre 4 e 15 por cento em peso de unidades derivadas de pelo menos um de etileno e/ou α-olefina de C_4-10; e contendo uma média de pelo menos 0,001, preferivelmente uma média de pelo menos 0,005 e mais preferivelmente uma média de pelo menos 0,01 ramificação de cadeia longa/1000 carbonos totais. O número máximo de ramificações de cadeias longas no interpolímero de propileno não é crítico para a definição desta invenção, mas tipicamente ele não ultrapassa 3 ramificações de cadeias longas/1000 carbonos totais. Quando aqui usado, o termo “ramificação de cadeia longa refere-se a um comprimento de cadeia de pelo menos um (1) carbono a mais que uma ramificação de cadeia curta, e quando aqui usado, o termo “ramificação de cadeia curta refere-se a um comprimento de cadeia de dois (2) carbonos a menos que o número de carbonos

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17/54 no comonômero. Por exemplo, um interpolímero de propileno/1octeno tem cadeias principais com ramificações de cadeias longas de pelo menos sete (7) carbonos de comprimento, mas estas cadeias principais têm também ramificações de cadeias curtas de apenas seis (6) carbonos de comprimento. Tais copolímeros de propileno/alfa-olefina são descritos ainda no pedido provisório de patente U.S. n° 60/988.999 e no pedido de patente internacional n° PCT/US08/082599.

[0033] Em determinadas outras incorporações, o polímerobase, por exemplo, copolímero de propileno/alfa-olefina, pode ser, por exemplo, um polímero semicristalino e pode ter um ponto de fusão menor que 110°C. Em incorporações preferidas, o ponto de fusão pode ser de 25 a 100°C. Em incorporações mais preferidas, o ponto de fusão pode estar entre 40 e 85°C.

[0034] Em outras incorporações selecionadas, copolímeros em blocos olefínicos, por exemplo, copolímero em multiblocos de etileno, tais como aqueles descritos na publicação internacional n° WO 2005/090427 e no pedido de patente U.S. serial n° 11/376.835 podem ser usados como o polímero-base. Tal copolímero em blocos olefínico pode ser um interpolímero de etileno/a-olefina:

(a) tendo M_w/M_n de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, pelo menos um ponto de fusão, Tm, em grau Celsius (°C) e uma densidade, d, em grama/centímetro cúbico (g/cm³) , sendo que os valores numéricos de T_m e d correspondem à relação:

Tm> -2002, 9 + 4538, 5(d) - 2422,2(d)2; ou (b) tendo Mw/Mn de cerca de 1,7 a cerca de 3,5, e se distingue por um calor de fusão, Δη, em J/g, e uma quantidade delta, Δτ, em graus Celsius, definida como a

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18/54 diferença de temperatura entre o pico de DSC máximo e o pico de CRYSTAF máximo, sendo que os valores numéricos de ΔΤ e Δη têm as seguintes relações:

Δτ> -ϋ, 1299 (ΔΗ) + 62,81 para Δη maior que zero e até 130 J/g; ΔΤ > 48°C para Δη maior que 130 J/g, sendo que se determina o pico de CRYSTAF usando pelo menos 5 por cento do polímero cumulativo, e se menos que 5 por cento do polímero tiver um pico de CRYSTAF identificável, então a temperatura de CRYSTAF será de 30°C; ou (c) sendo distinguido por uma recuperação elástica porcentual, Re, em deformação de 300 por cento, e 1 ciclo, medida substrato revestido moldado por compressão do interpolímero de etileno/a-olefina, e tem uma densidade, d, em grama por centímetro cúbico, sendo que os valores numéricos de Re e d satisfazem a seguinte relação quando o interpolímero de etileno/a-olefina é substancialmente livre de uma fase reticulada:

R_e > 1481 - 1629(d) ; ou (d) tendo uma fração molecular que elui entre 40°C e 130°C quando fracionado usando TREF, caracterizada por ter um conteúdo molar de comonômero de pelo menos 5 por cento, maior que aquele de uma fração de interpolímero de etileno aleatório comparável eluindo entre as mesmas temperaturas, sendo que o dito interpolímero de etileno aleatório comparável tem os mesmos comonômeros e tem um índice de fusão, densidade, e conteúdo molar de comonômero (baseado em todo o polímero) dentro dos limites de 10 por cento daquele

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19/54 do interpolímero de etileno/a-olefina; ou (e) tendo um módulo de armazenamento a 25°C, G' (25°C), e um módulo de armazenamento a 100°C, G' (100°C), sendo que a razão G'(25°C) para G'(100°C) está na faixa de cerca de 1:1 a cerca de 9:1.

[0035] O interpolímero de etileno/a-olefina também pode:

(a) ter uma fração molecular que elui entre 40°C e 130°C quando fracionado usando TREF, caracterizada pelo fato de a fração ter um índice de blocos de pelo menos 0,5 e de até cerca de 1 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que cerca de 1,3; ou (b) ter índice de blocos maior que zero e de até cerca de 1,0 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que cerca de 1,3.

[0036] Em determinadas incorporações, o polímero-base pode compreender, por exemplo, um polímero polar, tendo um grupo polar como um comonômero ou como monômero enxertado. Em incorporações exemplares, o polímero-base pode compreender, por exemplo, uma ou mais poliolefinas polares, tendo um grupo polar como um comonômero ou como monômero enxertado. Poliolefinas polares exemplares incluem, mas não se limitam a, copolímeros de etileno/ácido acrílico (EAA) e de etileno/ácido metacrílico, tais como aqueles obteníveis comercialmente com as denominações comerciais PRIMACOR™ de The Dow Chemical Company, NUCREL™ de E.I. DuPont de Nemours, e ESCOR™ de ExxonMobil Chemical Company e descritos nas patentes U.S. n°s 4.599.392, 4.988.781, e 5.938.437, cada uma das quais aqui totalmente incorporada por referência. Outros polímeros-base exemplares incluem, mas não se limitam a, copolímeros de etileno/acrilato de etila (EEA), de

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20/54 etileno/metacrilato de metila (EMMA) e de etileno/acrilato de butila (EBA).

[0037] Numa incorporação, o polímero-base pode compreender, por exemplo, uma poliolefina polar selecionada do grupo consistindo de copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA), copolímero de etileno/ácido metacrílico, e combinações dos mesmos, e o estabilizante pode compreender, por exemplo, uma poliolefina polar selecionada do grupo consistindo de copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA), copolímero de etileno/ácido metacrílico, e combinações dos mesmos, mas contanto que o polímero-base possa ter, por exemplo, uma acidez menor, medida de acordo com D-97 4, que a do estabilizante.

[0038] Em determinadas incorporações, o polímero-base pode compreender, por exemplo, uma resina de poliéster. Resina de poliéster refere-se a resinas termoplásticas que podem incluir polímeros contendo pelo menos uma ligação de éster. Por exemplo, poliésteres polióis podem ser preparados via um processo de esterificação convencional usando um excesso molar de um diol ou glicol alifático com relação a um ácido alcanodióico. Exemplos de glicóis que podem ser empregados para preparar poliésteres incluem etileno glicol, dietileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol, 1,3propanodiol, 1,4-butanodiol, e outros butanodióis, 1,5pentanodiol e outros pentanodióis, hexanodióis, decanodióis, e dodecanodióis. Em algumas incorporações, o glicol alifático pode conter de 2 a cerca de 8 átomos de carbono. Exemplos de ácidos dióicos que podem ser usados para preparar poliésteres incluem ácido maleico, ácido malônico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido 2-metil-1,6-hexanodióico,

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21/54 ácido pimélico, ácido subérico, e ácido dodecanodióico. Em algumas incorporações, os ácidos alcanodióicos podem conter de 4 a 12 átomos de carbono. Exemplos os poliésteres polióis incluem poli(adipato de hexanodiol), poli(adipato de butileno glicol), poli(adipato de etileno glicol), poli(adipato de dietileno glicol), poli(oxalato de hexanodiol), e poli(sebaçato de etileno glicol). Outras incorporações da presente invenção usam resinas de poliésteres contendo dióis alifáticos tais como UNOXOL (uma mistura de cis e trans 1,3e 1,4-ciclo-hexano-dimetanol) obtenível de The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0039] Em determinadas incorporações, o polímero-base pode compreender, por exemplo, um material termofixo compreendendo uma resina epóxi. Resina epóxi refere-se a uma composição que possui um ou mais grupos epóxi vicinais por molécula, isto é, pelo menos um grupo 1,2-epóxi por molécula. Em geral, tal composto é um composto alifático saturado ou insaturado, cicloalifático, aromático ou heterocíclico que possui pelo menos um grupo 1,2-epóxi. Se desejado, tal composto pode ser substituído com um ou mais substituintes não-interferentes, tais como átomos de halogênios, grupos hidroxi, radicais de éteres, alquilas inferiores e similares.

[0040] Descrevem-se exemplos de resinas epóxi em Handbook of Epoxy Resins por H.E. Lee e K. Neville publicado em 1967 por MacGraw-Hill, Nova Iorque e na patente U.S. n° 4.066.628. [0041] Compostos particularmente úteis que podem ser usados na prática da presente invenção são resinas epóxi tendo a seguinte fórmula:

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22/54 na qual n tem um valor médio maior ou igual a zero.

[0042] As resinas epóxi úteis na presente invenção podem incluir, por exemplo, os glicidil poliésteres de fenóis poliídricos e de álcoois poliídricos. Como uma ilustração da presente invenção, exemplos de resinas epóxi conhecidas que podem ser usadas na presente invenção, incluem por exemplo os diglicidil éteres de resorcinol, catecol, hidroquinona, bisfenol, bisfenol A, bisfenol AP (1,1-bis(4-hidroxifenil)-1fenil etano), bisfenol F, bisfenol K, tetrabromo bisfenol A, resinas novolac fenol/formaldeído, resinas fenol/formaldeído substituídas com alquila, resinas fenol/hidroxi-benzaldeído, resinas cresol/hidroxi-benzaldeído, resinas diciclopentadieno/fenol, resinas fenólicas substituídas com diciclopentadieno, tetrametil bifenol, tetrametil tetrabromo bifenol, tetrametil tribromo bifenol, tetracloro bisfenol A e qualquer combinação dos mesmos.

[0043] Exemplos de diepóxidos particularmente úteis na presente invenção incluem diglicidil éter de 2,2-bis(4hidroxifenil)propano (referido, geralmente, como bisfenol A) e diglicidil éter de 2,2-bis(3,5-dibromo-4hidroxifenil)propano (referido, geralmente, como tetrabromo bisfenol A). Na prática da presente invenção, podem ser usadas, também, misturas de quaisquer dois ou mais poliepóxidos.

[0044] Outros diepóxidos que podem ser empregados na prática da presente invenção incluem os diglicidil éteres de fenóis diídricos, tais como aqueles descritos nas patentes U.S. n°s 5.246.751, 5.115.075, 5.089.588, 4.480.082 e 4.438.254 , ou os diglicidil ésteres de ácidos

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23/54 dicarboxilicos, tais como aqueles descritos na patente U.S. n° 5.171.820. Outros diepóxidos apropriados incluem, por exemplo, resinas epóxi a base de oc, CO-diglicidiloxipropilideno-bisfenol (conhecidas comercialmente como resinas epóxi D.E.R.® séries 300 e 600, produtos de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan).

[0045] As resinas epóxi que podem ser empregadas na prática da presente invenção incluem também resinas epóxi preparadas quer por reação de diglicidil éteres de fenóis diidricos com fenóis diidricos ou por reação de fenóis diidricos com epicloridrina (também conhecidas como resinas taffy'' (N.T.: O termo taffy é aqui usado para indicar uma resina liquida de alta viscosidade tipo bala puxa-puxa)).

[0046] Resinas epóxi exemplares incluem, por exemplo, diglicidil éteres de bisfenol A; 4,4'-sulfonil-difenol; 4,4oxidifenol; 4,4'-diidroxibenzofenona; resorcinol; hidroquinona; 9,9'-bis(4-hidroxifenil)fluoreno; 4,4'diidroxibifenil- ou 4,4' -diidroxi-OC-metil-estilbeno e os diglicidil ésteres dos ácidos dicarboxilicos.

[0047] Outros epóxidos úteis que podem ser usados na prática da presente invenção são epóxidos cicloalifáticos. Um epóxido cicloalifático consiste de um anel carbônico saturado tendo um oxigênio de epóxi ligado a dois átomos vicinais no anel carbônico ilustrado pela seguinte fórmula geral:

na qual R é um grupo hidrocarboneto compreendendo, opcionalmente, um ou mais heteroátomos (tais como, sem

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24/54 limitação, Cl, Br, e S) ou um átomo ou grupo de átomos formando uma ligação estável com carbono (tais como, sem limitação, Si, P e B) e n é maior ou igual a 1.

[0048] O epóxido cicloalifático pode ser um monoepóxido, um diepóxido, um poliepóxido, ou uma mistura daqueles. Por exemplo, na presente invenção pode-se usar qualquer um dos epóxidos cicloalifáticos descritos na patente U.S. n° 3.686.359. Como uma ilustração, os epóxidos cicloalifáticos que podem ser usados na presente invenção incluem, por exemplo, carboxilato de (3,4-epóxi-ciclo-hexil-metil)3,4epóxi-ciclo-hexano, adipato de bis-(3,4-epóxi-ciclo-hexila), monóxido de vinil-ciclo-hexeno e misturas dos mesmos.

[0049] Em determinadas incorporações, o polímero-base compreende um polímero de poliuretano termoplástico. De modo geral, tais polímeros de poliuretano termoplásticos são conhecidos, e estão adicionalmente descritos, por exemplo, na publicação internacional n° 2008/057878, aqui incorporada por referência até o ponto em que ela descreve um polímero de poliuretano termoplástico.

[0050] Aqueles com conhecimento usual na técnica perceberão que a lista acima não é abrangente de polímerosbase exemplares. Compreender-se-á que a abrangência da presente invenção é limitada apenas pelas reivindicações. Estabilizante [0051] A dispersão de acordo com a presente invenção pode compreender ainda um ou mais estabilizantes, aqui também referidos como dispersantes, para promover a formação de uma dispersão estável. Preferivelmente, o estabilizante pode ser um estabilizante externo. A dispersão da presente invenção compreende de 1 a 50 por cento em peso de um ou mais

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25/54 estabilizantes, com base no peso total do conteúdo de sólidos da dispersão. Todos os valores individuais e subfaixas de 1 a 50 por cento em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a porcentagem em peso pode ser de um limite inferior de 1, 3, 5, 10 por cento em peso até um limite superior de 15, 25, 35, 45, ou 50 por cento em peso. Por exemplo, a dispersão pode compreender de 1 a 25, ou alternativamente, de 1 a 35, ou alternativamente de 1 a 40, ou alternativamente de 1 a 45 por cento em peso de um ou mais estabilizante, com base no peso total de conteúdo de sólidos da dispersão. Em incorporações selecionadas, o estabilizante pode ser um tensoativo, um polímero, ou misturas dos mesmos. Em determinadas incorporações, o estabilizante pode ser um polímero polar, tendo um grupo polar quer como um comonômero ou como um monômero enxertado. Em incorporações exemplares, o estabilizante compreende uma ou mais poliolefinas polares, tendo um grupo polar quer como um comonômero ou como um monômero enxertado. Estabilizantes poliméricos exemplares incluem, mas não se limitam a, copolímeros de etileno/ácido acrílico (EAA) e de etileno/ácido metacrílico, tais como aqueles obteníveis comercialmente com as denominações comerciais PRIMACOR™ de The Dow Chemical Company, NUCREL™ de E.I. DuPont de Nemours, e ESCOR™ de ExxonMobil Chemical Company e descritos nas patentes U.S. n°s 4.599.392, 4.988.781, e 5.938.437. Outros estabilizantes poliméricos exemplares incluem, mas não se limitam a, copolímeros de etileno/acrilato de etila (EEA), de etileno/metacrilato de metila (EMMA) e de etileno/acrilato de butila (EBA). Podem ser usados também outros copolímeros de etileno/ácido carboxílico. Aquele com conhecimento usual na técnica

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26/54 reconhecerão que se pode usar um número de outros polímeros úteis.

[0052] Outros estabilizantes que podem ser usados incluem, mas não se limitam a, ácidos graxos de cadeias longas, sais de ácidos graxos, ou alquil ésteres de ácidos graxos tendo de 12 a 60 átomos de carbono. Em outras incorporações, o ácido graxo de cadeia longa ou sal de ácido graxo pode ter de 12 a 40 átomos de carbono.

[0053] O estabilizante pode ser neutralizado parcial ou completamente com um neutralizador. Em determinadas incorporações, a neutralização do estabilizante, tal como um ácido graxo de cadeia longa ou EAA, pode ser de 25 a 200 por cento numa base molar; ou alternativamente, pode ser de 50 a 110 por cento numa base molar. Por exemplo, para EAA, o neutralizador pode ser uma base, tal como hidróxido de amônio ou hidróxido de potássio, por exemplo. Outros neutralizadores podem incluir hidróxido de lítio ou hidróxido de sódio, por exemplo. Noutra alternativa, o neutralizador pode ser, por exemplo, um carbonato. Noutra alternativa, o neutralizador pode ser, por exemplo, qualquer amina tal como monoetanolamina, ou 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP). As aminas úteis em incorporações aqui divulgadas podem incluir monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, e TRIS AMINO (cada uma obtenível de Angus), NEUTROL TE (obtenível de BASF), bem como triisopropanolamina, diisopropanolamina, e N,N-dimetil-etanolamina (com exceção de N,N-dimetiletanolamina, cada uma obtenível de The Dow Chemical Company, Midland, MI). Outras aminas úteis podem incluir amônia, monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, dietilamina, trietilamina, mono-n-propilamina, dimetil-nPetição 870190126628, de 02/12/2019, pág. 87/122

27/54 propilamina, N-metanol amina, N-amino etil etanolamina, Nmetil dietanolamina, mono-isopropanolamina, N,N-dimetil propanolamina, 2-amino-2-metil-1-propanol, tris(hidroximetil)-amino metano, N,N,N',N'-tetraquis(2hidroxil propil) etilenodiamina, 1,2-diaminopropano. Em algumas incorporações, podem ser usadas misturas de aminas ou misturas de aminas e tensoativos. Aqueles tendo conhecimento usual na técnica compreenderão que a seleção de um neutralizador apropriado depende da composição específica formulada, e que tal escolha está dentro dos limites do conhecimento daqueles de habilitação usual na técnica.

[0054] Estabilizantes adicionais que pode ser úteis na prática da presente invenção incluem, mas não se limitam a, tensoativos catiônicos, tensoativos aniônicos, ou tensoativos não-iônicos. Exemplos de tensoativos aniônicos incluem, mas não se limitam a, sulfonatos, carboxilatos, e fosfatos. Exemplos de tensoativos catiônicos incluem, mas não se limitam a, aminas quaternárias. Exemplos de tensoativos nãoiônicos incluem, mas não se limitam a, copolímeros em blocos contendo tensoativos de silicone e óxido de etileno. Estabilizantes úteis na prática da presente invenção podem ser tensoativos externos ou tensoativos internos. Tensoativos externos são tensoativos que não reagem quimicamente no polímero-base durante a preparação da dispersão. Exemplos de tensoativos externos úteis aqui incluem sais de ácido dodecil benzenossulfônico, e sal de ácido lauril sulfônico. Tensoativos internos são tensoativos que reagem quimicamente no polímero-base durante a preparação da dispersão. Um exemplo de um tensoativo externo útil aqui inclui ácido 2,2dimetilol propiônico e seus sais. Tensoativos adicionais que

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28/54 podem ser úteis na prática da presente invenção incluem tensoativos catiônicos, tensoativos aniônicos, tensoativos não-iônicos, ou combinações dos mesmos. Em incorporações aqui divulgadas, podem ser usados vários tensoativos obteníveis comercialmente, incluindo: OP-100 (um estearato de sódio), OPK-1000 (um estearato de potássio), e OPK-181 (um oleato de potássio), cada um obtenível de RTD Hallstar; UNICID, obtenível de Baker Petrolite; DISPONIL FES 77-IS e DISPONIL TA-430, obteníveis de Cognis; RHODAPEX CO-436, SOPROPHOR 4D384, 3D-33, e 796/P, RHODACAL BX-78 e LDS-22, RHODAFAC RE610, e RM-710, e SUPRAGIL MNS/90, cada um dos quais obtenível de Rhodia; e TRITON QS-15, TRITON W-30, DOWFAX 2^A1, DOWFAX 3B2, DOWFAX C6L, TRITON X-200, TRITON XN-45S, TRITON H-55, TRITON GR-5M, TRITON BG-10, e TRITON GC-110, cada um dos quais obtenível de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan.

Meio fluido [0055] A dispersão compreende ainda um meio fluido. O meio fluido pode ser qualquer meio; por exemplo, o meio fluido pode ser água. A dispersão da presente invenção compreende de 35 a 80 por cento em volume de meio fluido, com base no volume total da dispersão. Em incorporações particulares, o conteúdo de água pode estar na faixa de 35 a 75, ou alternativamente de 35 a 70, ou alternativamente de 45 a 60 por cento em volume, com base no volume total da dispersão. Preferivelmente, pode-se controlar o conteúdo de água da dispersão a fim de que o conteúdo de sólidos (polímero-base mais estabilizante) esteja entre cerca de 1 por cento a cerca de 74 por cento em volume. Em incorporações particulares, a faixa de sólidos pode estar entre cerca de 10 por cento a

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29/54 cerca de 7 0 por cento em volume. Em determinadas incorporações, a faixa de sólidos está entre cerca de 25 por cento a cerca de 55 por cento em volume.

Componentes adicionais [0056] De acordo com a presente invenção, a dispersão pode compreender opcionalmente ainda uma ou mais composições de aglomerantes tais como látex acrílico, látex acrílico de vinila, látex acrílico de estireno, látex de acetato de vinila estireno, e combinações dos mesmos; opcionalmente uma ou mais cargas; opcionalmente um ou mais aditivos; opcionalmente um ou mais pigmentos, por exemplo, dióxido de titânio, mica, carbonato de cálcio, sílica, óxido de zinco, vidro moído, alumínio triidratado, talco, trióxido de antimônio, poeira e cinzas, e argila; opcionalmente um ou mais co-solventes, por exemplo glicóis, glicol éter, monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, álcoois, álcoois minerais, e ésteres benzoatos; opcionalmente um ou mais dispersantes, por exemplo aminoálcoois, e policarboxilatos; opcionalmente um ou mais tensoativos; opcionalmente um ou mais antiespumantes; opcionalmente um ou mais conservantes, por exemplo biocidas, mildiocidas, fungicidas, algicidas, e combinações dos mesmos; opcionalmente um ou mais espessantes, por exemplo espessantes celulósicos tais como hidroxietil celulose, emulsões solúveis em bases modificadas hidrofobicamente (espessantes HASE tal como UCAR POLYPHOBE TR-116) e espessantes de uretano etoxilado modificados hidrofobicamente (HEUR); ou opcionalmente um ou mais neutralizadores adicionais, por exemplo hidróxidos, aminas, amônia, e carbonatos.

Componentes colorantes adicionais

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30/54 [0057] Incorporações da presente invenção também podem empregar um colorante como parte da dispersão. Pode ser usada uma variedade de cores. Exemplos incluem cores tais como amarelo, magenta, e ciano. Como um colorante preto, negro de fumo, e se pode usar um colorante preto, empregando os colorantes amarelo/magenta/ciano mostrados abaixo. Os colorantes aqui usados incluem corantes, pigmentos, e prédispersões, entre outros. Estes colorantes podem ser usados separadamente, numa mistura, ou como uma solução sólida. Em várias incorporações, os pigmentos podem ser providos na forma de pigmentos brutos, pigmentos tratados, pigmentos prémoídos, pós de pigmentos, tortas de filtração de pigmentos, misturas-padrão de pigmentos, pigmentos reciclados, e prédispersões de pigmentos sólidos ou líquidos. Quando aqui usado, um pigmento bruto é uma partícula que não teve nenhum tratamento úmido aplicado em sua superfície tais para depositar vários revestimentos na superfície. Pigmento bruto e pigmento tratado são discutidos ainda na publicação PCT n° WO 2005/095277 e na publicação de pedido de patente U.S. n° 20060078485, sendo que as porções relevantes das mesmas aqui se incorporam por referência. Em contrapartida, um pigmento tratado pode ter sofrido tratamento úmido, tal como para prover revestimentos de óxido metálico nas superfícies de partículas. Exemplos de revestimentos de óxido metálico incluem alumina, sílica, e zircônia. Pigmento reciclado também pode ser usado como partículas de pigmento de partida, onde pigmento reciclado é pigmento após tratamento úmido de qualidade insuficiente para ser vendido como pigmento revestido.

[0058] Partículas colorantes exemplares incluem, mas não

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31/54 se limitam a, pigmentos tais como agente colorante amarelo, compostos exemplificados por azocomposto condensado, isoindolidona, antraquinona, metina de complexo azometálico, e alilamida que podem ser usados como pigmentos. Como agente colorante magenta pode-se usar um azocomposto condensado, dicetopirrol-imidol,, antraquinona, quinacridona, uma laca de corante-base, naftol, benzimidazolona, tio-índigo, e perileno. Como um agente colorante ciano, pode-se usar ftalocianina de cobre e seu derivado, antraquinona, uma laca de corante-base e similares.

Formação da dispersão [0059] De acordo com a presente invenção, a dispersão pode ser formada por qualquer número de métodos reconhecidos por aqueles habilitados na técnica. Numa incorporação, um ou mais polímeros-base, uma ou mais subpartículas, e opcionalmente um ou mais estabilizantes são amassados fundidos numa extrusora juntamente com água e um neutralizador, tal como amônia, hidróxido de potássio, ou uma combinação dos dois para formar uma dispersão. Noutra incorporação, um ou mais polímeros-base e uma ou mais subpartículas são compostos, e depois o composto de polímero-base/subpartículas é amassado fundido numa extrusora na presença de um estabilizante opcional, água, e um ou mais neutralizadores formando assim uma dispersão. Em algumas incorporações, primeiramente dilui-se a dispersão de modo a conter de cerca de 1 a cerca de 3% em peso de água e depois, subsequentemente, dilui-se ainda para compreender mais que cerca de 25% em peso de água.

[0060] Pode-se usar qualquer meio de amassar sob fusão conhecido na técnica. Em algumas incorporações, usa-se um amassador, um misturador BANBURY®, uma extrusora de um só

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32/54 fuso, ou uma extrusora de múltiplos fusos, por exemplo, uma extrusora de dois fusos. De acordo com a presente invenção, não se limita particularmente um processo para produzir as dispersões. Por exemplo, em determinadas, acopla-se uma extrusora, por exemplo uma extrusora de dois fusos, a um regulador de contrapressão, bomba de fusão, ou bomba de rodas dentadas. Incorporações exemplares provêm também um reservatório de base e um reservatório de água inicial, cada um dos quais inclui uma bomba. Provêm-se quantidades desejadas de base e de água inicial proveniente do reservatório de base e do reservatório de água inicial, respectivamente. Pode-se usar qualquer bomba apropriada, mas em algumas incorporações, por exemplo, usa-se uma bomba que provê um fluxo de cerca de 150 cm³/min numa pressão de 240 bar para fornecer a base e a água inicial para a extrusora. Em outras incorporações, uma bomba injetora de líquido provê um fluxo de 300 cm³/min a 200 bar ou de 600 cm³/min a 133 bar. Em algumas incorporações, a base e água inicial são préaquecidas num pré-aquecedor.

[0061] Um ou mais polímeros-base, na forma de pelotas, pó, ou flocos, são alimentados do alimentador para uma entrada da extrusora onde a resina é fundida ou composta. Uma ou mais subpartículas podem ser alimentadas simultaneamente com um ou mais polímeros-base na extrusora via alimentador; ou alternativamente, uma ou mais subpartículas podem ser combinadas com um ou mais polímeros-base, e depois alimentadas na extrusora via o alimentador. Alternativamente, uma ou mais subpartículas adicionais podem ser ainda medidas via uma entrada antes da zona de emulsificação no composto fundido compreendendo um ou mais polímeros-base e

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33/54 opcionalmente uma ou mais subpartículas. Em algumas incorporações, adiciona-se o dispersante a um ou mais polímeros-base através e juntamente com a resina e em outras incorporações, provê-se o dispersante separadamente para a extrusora de dois fusos. A resina fundida é liberada da zona de misturação e transporte para a zona de emulsificação da extrusora onde as quantidades iniciais de água e base dos reservatórios de água e base são adicionadas através de uma entrada. Em algumas incorporações, pode-se adicionar mais água de diluição via entrada de água do reservatório de água numa zona de diluição e resfriamento da extrusora. Tipicamente, dilui-se a dispersão a pelo menos 30 por cento em peso de água na zona de resfriamento. Além disso, a mistura diluída pode ser diluída qualquer número de vezes até se atingir o nível desejado de diluição. Em algumas incorporações, não se adiciona água na extrusora de dois fusos, mas em vez disso uma corrente contendo a resina fundida após sair da extrusora. Desta maneira, elimina-se incremento de pressão de vapor na extrusora e a dispersão é formada num dispositivo secundário de misturação tal como um misturador estator rotor.

[0062] Numa incorporação, a presente invenção provê ainda um processo para produzir uma dispersão compreendendo as etapas de (1) selecionar uma ou mais subpartículas tendo um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,01 a 9 qm; (2) selecionar um ou mais polímeros-base; (3) selecionar um ou mais estabilizantes; (4) selecionar um meio líquido compreendendo água; (5) opcionalmente, selecionar um ou mais neutralizadores; (6) misturar sob fusão o um ou mais polímeros-base na presença da uma ou mais subpartículas; (7)

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34/54 dessa forma, encapsular pelo menos parcialmente uma ou mais subpartículas com o um ou mais polímeros base; (8) contatar a dita uma ou mais partículas encapsuladas pelo menos parcialmente com o dito meio líquido e com o um ou mais estabilizantes e, opcionalmente, com o um ou mais neutralizadores; (9) dessa forma, dispersar a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente no dito meio líquido; sendo que as ditas partículas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de partícula na faixa de 0,05 a 10 ^lm; e (10) formar, assim, a dita dispersão.

Aplicações de uso final [0063] As dispersões da presente invenção, podem ser usadas, por exemplo, em diferentes aplicaçõesde revestimentos tais como aplicações de revestimentos arquitetônicos, aplicações de revestimentos automotivos, aplicações de revestimentos de papel, aplicaçõesde revestimentos de sementes, aplicações de revestimentos condutores e revestimentos industriais, aplicaçõesde adesivos, aplicações de vedantes, aplicações de toner, e aplicações de revestimentos liberados controladamente. Exemplos [0064] Os exemplos seguintes ilustram a presente invenção mas não têm a intenção de limitar a abrangência da invenção. Amostras de dispersões inventivas 1-4 [0065] Prepararam-se amostras de dispersões inventivas 1-4 de acordo com o seguinte processo.

Amostra de dispersão inventiva 1 [0066] Prepararam-se dispersões aquosas de TiO2 encapsulado por AFFINITY GA 1900, um copolímero de

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35/54 etileno/octeno tendo uma densidade de aproximadamente 0,87 g/cm³, obtenível de The Dow Chemical Company, via uma extrusora onde se alimentaram 50 g/min de resina AFFINITY GA 1900, 116 g/min de TiO2 (TI-PURE R-902 plus, obtenível de DuPont Corporation) e 6 g/min do tensoativo PLURONIC F-108, obtenível de BASF, numa extrusora de dois fusos para fundir a resina e tensoativo e incorporar o TiO2. A mistura fundida de resina/TiO2/tensoativo foi enviada e combinada com 8,8 mL/min de água e 6,4 g/min do tensoativo DOWFAX 2A1, obtenível de The Dow Chemical Company. A dispersão aquosa resultante foi enviada dentro da extrusora para a zona de diluição onde se adicionou mais água para ajustar o nível de sólidos para 56,1 por cento em peso. Resfriou-se o produto que deixou a extrusora para um recipiente de coleta. O produto resultante tinha um diâmetro médio de partícula de 0,46 mícron. A Tabela I informa um resumo dos componentes de dispersão. A Tabela II informa as propriedades testadas das dispersões inventivas. Amostra de dispersão inventiva 2 [0067] Prepararam-se dispersões aquosas de TiO₂ encapsulado com copolímero de etileno/ácido acrílico PRIMACOR via uma extrusora onde se alimentaram 50 g/min de PRIMACOR 5980i, obtenível de The Dow Chemical Company, e 118 g/min de TiO2 (TI-PURE R-902 plus, obtenível de DuPont Corporation) numa extrusora de dois fusos para fundir a resina e incorporar o TiO2. A mistura fundida de resina/TiO2 foi enviada e combinada com 16 mL/min de água contendo 7 g/min de hidróxido de potássio. A dispersão aquosa resultante foi enviada dentro da extrusora para a zona de diluição onde se adicionou mais água para ajustar o nível de sólidos para 48,9 por cento em peso. Resfriou-se o produto que deixou a

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36/54 extrusora para um recipiente de coleta. O produto resultante tinha um diâmetro médio de partícula de 0,48 mícron. A Tabela I informa um resumo dos componentes de dispersão. A Tabela II informa as propriedades testadas das dispersões inventivas. Amostra de dispersão inventiva 3 [0068] Prepararam-se dispersões aquosas de TiO2 encapsulado com resina de poliéster via uma extrusora onde se alimentaram 29 g/min de FINETONE T-382-ES, obtenível de Reichhold Chemical Company, e 24 g/min de TiO2 (TI-PURE R-902 plus, obtenível de DuPont Corporation) numa extrusora de dois fusos para fundir a resina e incorporar o TiO2. A mistura fundida de resina/TiO₂ foi enviada e combinada com 13,5 mL/min de água contendo 1 g/min de trietanolamina. A dispersão aquosa resultante foi enviada dentro da extrusora para a zona de diluição onde se adicionou mais água para ajustar o nível de sólidos para 38,7 por cento em peso.

Resfriou-se o produto que deixou a extrusora paraum recipiente de coleta. O produto resultante tinha um diâmetro médio de partícula de 0,58 mícron. A Tabela I informaum resumo dos componentes de dispersão. A Tabela II informaas propriedades testadas das dispersões inventivas.

Amostra de dispersão inventiva 4 [0069] Prepararam-se dispersões aquosas de TiO2 encapsulado com copolímero de etileno/ácido acrílico PRIMACOR via uma extrusora onde se alimentaram 32,5 g/min de PRIMACOR 5980i, obtenível de The Dow Chemical Company, e 21,7 g/min de nanopartículas de TiO₂ (TAYCA MT100TV, obtenível de The Dow Chemical Company) numa extrusora de dois fusos para fundir a resina e incorporar as nanopartículas de TiO2. A mistura fundida de resina/nanopartículas de TiO2 foi enviada e

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37/54 combinada com 17,6 mL/min de água contendo 3,6 g/min de hidróxido de potássio. A dispersão aquosa resultante foi enviada dentro da extrusora para a zona de diluição onde se adicionou mais água para ajustar o nível de sólidos para 40,3 por cento em peso. Resfriou-se o produto que deixou a extrusora para um recipiente de coleta. O produto resultante tinha um diâmetro médio de partícula de 0,1 mícron. A Tabela I informa um resumo dos componentes de dispersão. A Tabela II informa as propriedades testadas das dispersões inventivas.

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Tabela I

	Amostra de dispersão inventiva 1	Amostra de dispersão inventiva 2	Amostra de dispersão inventiva 3	Amostra de dispersão inventiva 4
Formulação (base % em peso)
AFFINITY GA 1900	28, 0	—	—	—
PRIMACOR 5980i	—	28, 5	—	56, 2
FINETONE T-382-ES	—	—	54,0	—
TI-PURE R-902+	65, 0	67,5	44, 1	—
TAYCA MT100TV	—	—	—	37, 6
KOH (ativos)	—	4,0	—	6, 2
TEA (ativos) trietanolamina	---	---	1, 9	---
DOWFAX 2A1 (ativos)	3, 6	—	—	—
PLURONIC F108	3, 4	—	—	—
Totais (% em peso)	100, 0	100, 0	100, 0	100, 0
Formulação (base % em volume)
AFFINITY GA 1900	58, 3	—	—	—
PRIMACOR 5980i	—	61, 3	—	83, 9
FINETONE T-382-ES	—	—	78, 0	—
TI-PURE R-902+	24, 9	34,7	19, 1	—
TAYCA MT100TV	—	—	—	11, 9
KOH (ativos)	—	4,0	—	4,2
TEA (ativos) trietanolamina	---	---	2, 9	---
DOWFAX 2A1 (ativos)	6, 5	—	—	—
PLURONIC F10	5, 8	—	—	—
Totais (% em peso)	100, 0	100, 0	100, 0	100, 0
Neutralização de resina, %	---	90	62	90

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Tabela II

	Amostra de dispersão inventiva 1	Amostra de dispersão inventiva 2	Amostra de dispersão inventiva 3	Amostra de dispersão inventiva 4
Diâmetro médio de partícula, um	0, 46	0, 48	0, 58	0, 10
Polidispersão, Dv/Dn	4,3	1, 2	5, 5	1, 33
Modo de diâmetro médio de partícula, Um	0,36	0, 47	0, 30	0, 11
pH de dispersão	8, 0	10, 7	7, 6	10, 5
Sólidos medidos, % em peso	56, 1	48, 9	38, 7	40, 3
Inorgânicos (TGA), % em peso	65,0	71, 5	---	---

Composições de revestimento inventivas 1-8 [0070] Prepararam-se as composições de revestimento inventivas 1-8 utilizando a amostra de dispersão inventiva 1 descrita acima, de acordo com o seguinte processo. Soluções de mistura-padrão iniciais consistindo de uma etapa inicial de moagem onde a amostra de dispersão inventiva 1, um espessante UCAR POLYPHOBE TR-116, água e base foram adicionados e misturados por 10 minutos a 1500 rpm com uma lâmina Cowles. Látex e água adicionais foram adicionados durante misturação com uma lâmina tipo hélice a 400 rpm. As soluções de mistura-padrão foram misturadas para obter a faixa desejada de concentrações de pigmento resultando nas formulações finais listadas na Tabela III. A Tabela III informa os componentes de formulação das composições de revestimento inventivas 1-8. As propriedades de opacidade das composições inventivas 1-8 também foram testadas, e informadas ainda na Tabela III e Figura 2.

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Tabela III

	Massa de componente (g)	Conc. vol. pigmento (PVC*)	Opacidade (%)
POLYPHOBE TR116 (espessante)	Amostra de dispersão inventiva 1	Água	AMP-95 (base)	Látex UCAR 625 (peso úmido, látex acrílico)
Comp. rvt.inv. 1	0,047	2,646	3,507	0,007	0,793	15,0	89, 3
Comp. rvt.inv. 2	0,047	2,943	3,324	0,007	0, 680	17,0	92,1
Comp. rvt.inv 3	0,046	3,240	3, 140	0,007	0,567	19, 0	93,5
Comp. rvt.inv 4	0,046	3,537	2,957	0,007	0,453	21,0	93, 1
Comp. rvt.inv 5	0,046	3,834	2,773	0,007	0,340	23,0	95,3
Comp. rvt.inv 6	0,046	4, 131	2,590	0,007	0,227	25,0	94,3
Comp. rvt.inv 7	0,046	4,428	2,406	0,007	0, 113	27,0	94,6
Comp. rvt.inv 8	0,046	4,725	2,223	0,007	0,000	29, 0	95, 9

PVC*= Volume de TiO₂/(volume total de sólidos)*100

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Composições de revestimento inventivas 9-16 [0071] Prepararam-se as composições de revestimento inventivas 9-16 utilizando a amostra de dispersão inventiva 2 sem qualquer estabilizante, de acordo com o seguinte processo. Soluções de mistura-padrão iniciais consistiram de uma etapa inicial de moagem onde a amostra de dispersão inventiva 2, um espessante CELLOSIZE QP 4400H HEC, água e base (AMP-95) foram adicionados e misturados por 10 minutos a 1500 rpm com uma lâmina Cowles. Látex e água adicionais foram adicionados durante misturação com uma lâmina tipo hélice a 400 rpm. As soluções de mistura-padrão foram misturadas para obter a faixa desejada de concentrações de pigmento resultando nas formulações finais listadas na Tabela IV. A Tabela IV informa os componentes de formulação das composições de revestimento inventivas 9-16. As propriedades de opacidade das composições inventivas 9-16 também foram testadas, e informadas ainda na Tabela IV e Figura 2.

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Tabela IV

	Massa de componente (g)	Conc. vol. pigmento (PVC*)	Opacidade (%)
Amostra de dispersão inventiva 2	Solução HEC a 3% (hidroxi etil celulose em água, como espessante)	Água	AMP-95 (base)	Látex UCAR 625 (peso úmido, látex acrílico)
Comp. rvt.inv. 9	2,742	1,241	2,007	0,007	1,004	15,0	88,7
Comp. rvt inv 10	3, 193	1,220	1,720	0,007	0,860	18, 1	90,0
Comp. rvt inv 11	3, 643	1,200	1,433	0,007	0,717	21,2	91, 1
Comp. rvt.inv 12	4,094	1, 179	1, 147	0,007	0,573	24,3	93,7
Comp. rvt.inv 13	4,545	1, 158	0,860	0,007	0,430	27,4	94,1
Comp. rvt.inv 14	4,996	1, 137	0,573	0,007	0,287	30,5	94,8
Comp. rvt.inv 15	5,446	1, 117	0,287	0,007	0, 143	33,5	95,7
Comp. rvt.inv 16	5,897	1,096	0,000	0,007	0,000	36, 6	94,0

PVC*= Volume de TiO₂/(volume total de sólidos)*100

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Composições de revestimento comparativas 1-7 [0072] Prepararam-se as composições de revestimento comparativas 1-7 de acordo com o seguinte processo. Prepararam-se as composições de revestimento comparativas 1-7 formulando, primeiramente, um conjunto de misturas-padrão. As soluções de misturas-padrão iniciais consistiram de uma etapa inicial de moagem onde a dispersão de TiO₂ TI-PURE R-942, obtenível comercialmente de DuPont Corporation, o espessante CELLOSIZE QP 4400H HEC, água e uma base (AMP-95) foram adicionados e misturados por 10 minutos a 1500 rpm com uma lâmina Cowles. Depois, adicionou-se látex e mais água durante a misturação com uma com uma lâmina tipo hélice a 400 rpm. As soluções de mistura-padrão foram misturadas para obter a faixa desejada de concentrações de pigmento resultando nas formulações finais listadas na Tabela V. A Tabela V informa os componentes de formulação das composições de revestimento comparativas 1-7. As propriedades de opacidade das composições comparativas 1-7 também foram testadas, e informadas ainda na Tabela V, e Figura 2.

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Tabela V

	Massa de componente (g)	Conc. vol. pigmento (PVC*)	Opacidade (%)
Solução de Hec a 3%	TI-PURE R942	Água	AMP-95 (base)	Látex UCAR 625 (peso úmido, látex acrílico)
Comp. rvt.comp 1	1,232	1,242	3,092	0,007	1,427	15,0	87,7
Comp. rvt.comp 2	1,207	1,471	2,970	0,007	1,345	18, 6	87,3
Comp. rvt.comp 3	1, 182	1,700	2,848	0,007	1,264	22,1	88,2
Comp. rvt.comp 4	1, 157	1, 928	2,725	0,007	1, 182	25,7	90,5
Comp. rvt.comp 5	1, 132	2,157	2,603	0,007	1, 100	29, 3	94,1
Comp. rvt.comp 6	1, 107	2,386	2,481	0,007	1,018	32,8	95,0
Comp. rvt.comp 7	1,083	2,615	2,359	0,007	0, 937	36, 4	96, 1

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Amostras de dispersões inventivas 5-8 [0073] Prepararam-se amostras de dispersões inventivas 5-8 de acordo com o seguinte processo.

Amostras de dispersões inventivas 5-6 [0074] As dispersões inventivas foram preparadas de acordo com o seguinte procedimento. Uma ou mais resinas de polímeros-base, uma ou mais resinas de estabilizantes poliméricos, e uma ou mais cargas particuladas hidrofóbicas, mostradas na Tabela VI, foram selecionadas, e alimentadas simultaneamente numa extrusora de dois fusos. Pelotas de AFFINITY 8200 e pelotas de PRIMACOR 5980 foram misturadas fisicamente numa razão de 85 partes de AFFINITY 8200 para 15 partes de PRIMACOR 5980 antes da adição na extrusora com um alimentador de sólidos Schenck Mechatron. Manteve-se do começo ao fim do processo uma pressão de 300 psi. Estes componentes foram misturados fundidos na zona de composição da extrusora formando assim um composto misturado fundido. Subsequentemente, adicionou-se água e base na extrusora, e o composto misturado fundido foi contatado com água na presença da base. Adicionou-se mais água na extrusora diluindo ainda mais a dispersão. As formulações para dispersões inventivas estão informadas na Tabela VI. A Tabela VII mostra as condições de extrusão. As dispersões inventivas foram testadas para suas propriedades, e aquelas propriedades estão listadas na Tabela VIII. As dispersões inventivas foram aplicadas num substrato a base de celulose, isto é papelões fornecidos por Stora Enso Oyj, tendo uma gramatura de aproximadamente 240 g/m². As propriedades dos substratos revestidos inventivos 102 foram testadas, e informadas na

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Tabela IX.

[0075] As dispersões comparativas foram preparadas de acordo com o seguinte procedimento. Uma ou mais resinas de polímeros-base, e uma ou mais resinas de estabilizantes poliméricos, mostradas na Tabela VI, foram selecionadas, e alimentadas simultaneamente numa extrusora de dois fusos. Estes componentes foram misturados e fundidos na zona de composição da extrusora formando assim um composto misturado fundido. Subsequentemente, adicionou-se água e base na extrusora, e o composto misturado fundido foi contatado com água na presença da base. Adicionou-se mais água na extrusora diluindo ainda mais a dispersão. Os componentes de formulação para dispersões comparativas estão informadas na Tabela VI. A Tabela VII mostra as condições de extrusão. As dispersões comparativas foram testadas para suas propriedades, e aquelas propriedades estão listadas na Tabela VIII. As dispersões comparativas foram aplicadas num substrato a base de celulose, isto é papelões fornecidos por Stora Enso Oyj, tendo uma gramatura de aproximadamente 240 g/m². As propriedades dos substratos revestidos inventivos 102 foram testadas, e informadas na Tabela IX.

Amostra de dispersão inventiva 7 [0076] Esta dispersão inventiva foi preparada de acordo com o seguinte procedimento. Uma ou mais resinas de polímeros-base, uma ou mais resinas de estabilizantes poliméricos, e uma ou mais cargas particuladas hidrofóbicas, mostradas na Tabela VI, foram selecionadas, e alimentadas simultaneamente numa extrusora de dois fusos. Pelotas especificamente de PRIMACOR 3150 e pelotas de PRIMACOR 5980 foram misturadas fisicamente numa razão de 70 partes de

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PRIMACOR 3150 para 30 partes de PRIMACOR 5980 antes da adição na extrusora com um alimentador de sólidos Schenck Mechatron. Manteve-se do começo ao fim do processo uma pressão de 300 psi. Estes componentes foram misturados fundidos na zona de composição da extrusora formando assim um composto misturado fundido. Subsequentemente, adicionou-se água e base na extrusora, e o composto misturado fundido foi contatado com água na presença da base. Adicionou-se mais água na extrusora diluindo ainda mais a dispersão. As formulações para dispersões inventivas estão informadas na Tabela VI. A Tabela VII mostra as condições de extrusão.

Amostra de dispersão inventiva 8 [0077] Esta dispersão inventiva foi preparada de acordo com o seguinte procedimento. Uma ou mais resinas de polímeros-base, uma ou mais resinas de estabilizantes poliméricos, e uma ou mais cargas particuladas hidrofóbicas, mostradas na Tabela VI, foram selecionadas, e alimentadas simultaneamente numa extrusora de dois fusos. Pelotas especificamente de PRIMACOR 5980 foram adicionadas na extrusora com um alimentador de sólidos Schenck Mechatron. Manteve-se do começo ao fim do processo uma pressão de 300 psi. Estes componentes foram misturados fundidos na zona de composição da extrusora formando assim um composto misturado fundido. Subsequentemente, adicionou-se água e base na extrusora, e o composto misturado fundido foi contatado com água na presença da base. Adicionou-se mais água na extrusora diluindo ainda mais a dispersão. As formulações para dispersões inventivas estão informadas na Tabela VI. A Tabela VII mostra as condições de extrusão.

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Tabela VI

		Disp inv 5	Disp inv 6	Disp inv 7	Disp inv 8	Disp comp 1	Disp comp 2	Disp comp 3
	Conteúdo de sólidos de material bruto (%)	—	—	—	—	—	—	—
Amostra de 8,6% em peso de CaCO3 (AFFINITY 8200/PRIMACOR 598i)	47,9	100	—	—	—	—	—	—
Amostra de 14,6% em peso de CaCO3 (AFFINITY 8200/PRIMACOR 598i)	51,0	—	100	—	—	—	—	—
Amostra de 24,0% em peso de CaCO3 (PRIMACOR 3150/PRIMACOR 598i)	45,7	—	—	100	—	—	—	—
Amostra de 11,1% em peso de CaCO3 (PRIMACOR 598i)	27,7	—	—	—	100	—	—	—
POD 8501 (CONTROLE 2) (AFFINITY 8200/PRIMACOR 598i)	47,7	—	—	—	—	100	100	100
SETACARB (pós adição de CaCO3) de Omya	75,0	—	—	—	—	—	9, 4	17, 1
Conteúdo de sólidos de formulação (%)	—	40	40	46	28	40	40	40
Valor de pH	—	10,5	10,5	11,8	11,2	10,2	10,2	10,2

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Tabela VII

Amostra	Taxa de fluxo de água inicial (g/min)	Taxa de fluxo de base (base é KOH a 45% em peso), g/min	Taxa de fluxo de mistura polimérica (g/min)	Taxa de fluxo de CaCO3 (g/min)	Taxa de fluxo de água de diluição (g/min)	Temperatura de barril (°C)	rpm de fuso	Tamanho médio de partícula V (gm)
Disp inv. 4	12,7	2,9	68,0	7,6	63,2	150	400	0,51
Disp inv. 5	12,7	2,9	60,4	15,2	63,2	150	400	0, 66
Disp inv. 6	46, 9	8,8	113,5	27,5	120,0	170	600	2,83
Disp inv. 7	22,2	10,3	68, 1	45,4	290	105	600	0, 17
Disp inv. 8	33,4	22,5	102,2	11,4	235	105	600	0, 14
Disp comp. 1	12,7	3, 6	75, 6	0	62,5	160	500	0,8

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Tabela VIII - Resultados de teste de classificação de kit 3M

Amostra	Número de classificação de kit plano
Inventiva 4	12
Inventiva 5	12
Comparativa 1	12
Comparativa 2	12
Comparativa 3	12

Tabela IX

Dispersão	Teste de Cobb (g/m2) coletor ascendente de água	WVTR (g/m2/24 h) Taxa de transmissão de vapor d'água (RH de 50%, 25°C)	WVTR (g/m2/24 h) Taxa de transmissão de vapor d'água (RH de 90%, 38°C)	OTR (cm3/m2/dia) Taxa de transmissão de oxigênio
Dispersão inventiva 4	4,4	11, 9	288,7	21.460
Dispersão inventiva 5	3,0	13,7	222,7	19.340
Dispersão comparativa 1	14,5	37,1	670	24.422
Dispersão comparativa 2	16, 1	17,4	573, 9	31.889
Dispersão comparativa 3	14,5	19	599, 3	23.601

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Amostra de dispersão inventiva 9 [0078] Prepararam-se dispersões aquosas de pigmentos com resinas poliolefínicas via uma extrusora onde se alimentaram 30 g/min de PRIMACOR 5980i, obtenível de The Dow Chemical Company, e 70 g/min de um concentrado de cor de pigmento vermelho a base de polietileno de baixa densidade (MB PE vermelho 15151, obtenível de Ampacet Corporation) numa extrusora de dois fusos para fundir a resina e incorporar o pigmento. A mistura fundida de resina/pigmento foi encaminhada e combinada com 14,7 mL/min de uma solução de hidróxido de potássio a 26,3% em peso. A dispersão aquosa resultante foi enviada dentro da extrusora para a zona de diluição onde se adicionou mais água para ajustar o nível de sólidos em 35,0 por cento em peso. O produto foi resfriado e saiu da extrusora para um recipiente coletor.

[0079] Os tipos de subpartículas, graus, e tamanho médio de partícula (em mícrons) para as amostras de dispersões inventivas 1-9 estão informados na Tabela X.

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Tabela X

Descrição	Tipo de subpartícula	Grau e fonte	Tamanho médio de partícula (em microns)	Usado na amostra de dispersão inv. n°
TiO2	Dióxido de titânio	TI PURE R- 902 + DuPont Corp.	0, 4	1, 2, 3
TiO2 em nanopartículas	Dióxido de titânio	TAYCA MT100TV Presperse, Inc.	0,015	4
CaCOa	Carbonato de cálcio	ULTRA PFLEX 100 PCC Special Minerals, Inc .	0, 07	5, 6, 7, 8
Mistura-padrão de pigmento vermelho em polietileno	Mistura de pigmentos vermelho e branco	Vermelho 15151 Ampacet Corp	Pigmento verm. 53: 0,07-0,5 Pigmento verm 48: 0,15 Pigmento branco 6: 0,2	9

Métodos de teste [0080] Os métodos de teste incluem os seguintes:

Mediu-se o teste de resistência à água de Cobb via o Método de Teste de Tappi T 441 om-90 nas condições seguintes para papelões revestidos:

-Período de teste: 2 minutos

-Tamanho de amostra: 13 cm

-Quantidade de água desionizada: 100 mL [0081] A medida de taxa de transmissão de oxigênio (OTR) foi executada medindo a permeabilidade ao oxigênio usando um aparelho de medida (OX-TRAN Modelo 2/21, fabricado por Mocon, Inc.) numa temperatura de 23°C e umidade relativa (RH) de 50 por cento. Dentro deste instrumento, cada unidade de mensuração é composta de duas células, que estão separadas

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[0082] Mede-se a taxa de transmissão de vapor d'água (WVTR) usando o teste de disco de ASTM E96-80. O teste mede a transmissão de umidade de uma câmara úmida através de um corpo de prova (folha) e numa câmara seca contendo um dessecador.

Teste de Kit 3M [0083] Líquidos de teste de graxa e óleo são preparados de acordo com as fórmulas mostradas na Tabela XI. Óleo de rícino (grau USP de 99-100%), tolueno (grau ACS, 99% min. por cromatografia gasosa), heptano (grau reagente, 99% min. com 99,0% de n-heptano) são adquiridos de VWR International.

Tabela XI

Kit #	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Óleo de rícino (g)	100	90	80	70	60	50	40	30	20	10	0	0
Tolueno (g)	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	45
Heptano (g)	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	45

[0084] Executa-se o teste de kit de resistência a óleo e graxa nas amostras de acordo com TAPPI UM 557 Repelência de papel e papelão a graxa, óleo, e ceras (teste de kit). O

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54/54 teste de kit é um procedimento para testar o grau de repelência de papel ou papelão tendo um revestimento.

[0085] Executa-se o teste de kit como se segue. Obter cinco amostras representativas (5,08 cm x 5,08 cm) de cada um dos papéis-base revestidos. Depositar uma gota do reagente de teste de número de classificação de kit sobre uma superfície plana do papel-base revestido tendo a composição de revestimento da presente divulgação de uma altura de 2,54 cm. Após 15 segundos, eliminar o excesso do reagente de teste de número de classificação de kit com uma amostra de algodão ou tecido limpa. Examinar imediatamente a superfície do papelbase revestido [0086] O papel-base revestido é designado como uma falha se a superfície de teste mostrar um escurecimento pronunciado comparado a um papel-base revestido não-testado. Se, entretanto, o papel-base passar, repetir o deste descrito acima com uma nova amostra de papel-base revestido com o reagente de teste de número de classificação de kit maior seguinte até se encontrar uma falha de reagente de teste de número de classificação de kit. A média dos cinco reagentes de teste de número de classificação de kit máximo que passaram arredondado o mais próximo de 0,5 é informada como o número de classificação de kit plano para a composição de revestimento sobre o papel-base revestido.

[0087] A presente invenção pode ser incorporada em outras formas sem se afastar do espírito e dos atributos essenciais da mesma, e, consequentemente, deve ser feita referência às reivindicações anexas, em vez do relatório descritivo anterior, como indicativo da abrangência da invenção.

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Processo para produzir uma dispersão, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (1) selecionar uma ou mais subpartículas selecionadas do grupo consistindo de óxidos, óxidos mistos, carbetos, boretos, e nitretos de elementos dos grupos principais II a IV e/ou de elementos dos subgrupos I a VIII da Tabela Periódica, incluindo lantanídeos, tendo um diâmetro médio de tamanho de partícula na faixa de 0,01 a 9 gm; (2) selecionar um ou mais polímeros-base; (3) selecionar um ou mais agentes estabilizantes; (4) selecionar um meio líquido compreendendo água; (5) opcionalmente, selecionar um ou mais agentes neutralizadores; (6) misturar sob fusão o dito um ou mais polímeros-base na presença da dita uma ou mais subpartículas; (7) dessa forma, encapsular pelo menos parcialmente a dita uma ou mais subpartículas com o dito um ou mais polímeros base; (8) contatar a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente com o dito meio líquido compreendendo água e com o dito um ou mais agentes estabilizantes e, opcionalmente, com um ou mais agentes neutralizadores; (9) dispersar a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente no dito meio líquido compreendendo água; sendo que as ditas partículas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de tamanho de partícula na faixa de 0,05 a 10 gm; e (10) formar, assim, a dita dispersão.

   2. Dispersão, obtida pelo processo tal como definido na reivindicação 1, e sendo caracterizada pelo fato de compreender: (a) uma ou mais subpartículas selecionadas do

   grupo consistindo de óxidos, óxidos mistos, carbetos, boretos, e nitretos de elementos dos grupos principais II a

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   IV e/ou de elementos dos subgrupos I a VIII da Tabela Periódica, incluindo lantanídeos; (b) um ou mais polímerosbase encapsulando pelo menos parcialmente a dita uma ou mais subpartículas, sendo que a dita uma ou mais subpartículas encapsuladas pelo menos parcialmente têm um diâmetro médio de tamanho de partícula na faixa de 0,05 a 10 qm; (c) um ou mais agentes estabilizantes; e (d) um meio líquido compreendendo água.
3. 3. Dispersão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de as subpartículas serem selecionadas do grupo consistindo de dióxido de silício, óxido de alumínio, óxido de zinco, óxido de cério, óxido de zircônio, dióxido de silício, silicatos de zircônio, carbetos de silício, volastonitas, silicatos de alumínio, hidróxido de alumínio, aragonita, sulfato de bário, calcita, sulfato de cálcio, hidróxido de magnésio, carbonato de magnésio, magnesita, carbonato de cálcio moído, carbonato de cálcio precipitado, dióxido de titânio, branco acetinado, sílica, alumina triidratada, mica, talco, argila, argila calcinada, terra diatomácea, vaterita, sílica coloidal pirogenada, sílica precipitada, negro de fumo, silicato sintético em camadas, mica fluorada, silicatos naturais em camadas, hectorita, saponita, ou vermiculita, nano-argilas, borato de zinco, vidro moído, alumínio triidratado, trióxido de antimônio, poeira e cinzas, ou qualquer combinação dos mesmos.
4. 4. Dispersão, de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizada pelo fato de que o um ou mais polímeros base podem ser selecionados do grupo consistindo de material termoplástico e material termofixo.
5. 5. Dispersão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2

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   3/3 a 4, caracterizada pelo fato de o um ou mais polímeros base compreender um ou mais polímeros baseados em olefina, um ou mais polímeros a base de acrílicos, um ou mais polímeros a base de poliésteres, um ou mais polímeros epóxi sólido, um ou mais polímeros de poliuretano termoplástico, um ou mais polímeros a base de estireno, ou combinações dos mesmos.
6. 6. Dispersão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizada pelo fato de o um ou mais agentes estabilizantes promover a formação de uma dispersão estável.
7. 7. Dispersão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizada pelo fato de que o um ou mais agentes estabilizantes podem ser um tensoativo, um polímero ou mistura destes.