BR102013004980A2

BR102013004980A2 - COMPOSITIONS OF LOW EMISSION COALESCENCE AGENTS AND LOW FOAM FORMING POTENTIAL

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Publication number: BR102013004980A2
Application number: BR102013004980A
Authority: BR
Inventors: Juliane Pereira Santos; Nadia Andrade Armelin; Everton Vieira Dantas; Flavio Fumio Nakashima; Gilberto Alberto Silva; Fabio Rosa; Carlos Roberto Tomassini; Leandro Rodrigues Goncalves
Original assignee: Oxiteno Sa Ind E Comercio
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-11-18

Abstract

COMPOSIÇÕES DE AGENTES DE COALESCÊNCIA DE BAIXA EMISSÃO DE COMPOSTOS VOLÁTEIS E BAIXO POTENCIAL DE FORMAÇÃO DE ESPUMA. A presente invenção refere-se a composições de agentes de coalescência de baixa emissão de compostos voláteis (VOC) e baixo potencial de formação de espuma, constituídas por misturas de monoésteres e diésteres que minimizam a formação de espuma de formulações de tintas, vernizes e adesivos preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma. Em particular, as misturas de monoésteres e diésteres que previnem a formação de espuma contêm no mínimo 55% de diésteres. Preferencialmente, os monoésteres e diésteres são obtidos a partir de etoxilação de ácidos graxos e esterificação de ácidos graxos e derivados glicólicos.COMPOSITIONS OF LOW EMISSION COALESCENCE AGENTS OF VOLATILE COMPOUNDS AND LOW POTENTIAL FOAM FORMATION. The present invention relates to compositions of low emission volatile compound (VOC) coalescing agents and low foaming potential, consisting of mixtures of monoesters and diesters that minimize the foaming of formulations of paints, varnishes and adhesives. prepared under process conditions that favor foaming. In particular, mixtures of monoesters and diesters that prevent foaming contain at least 55% diesters. Preferably, monoesters and diesters are obtained from fatty acid ethoxylation and esterification of fatty acids and glycolic derivatives.

Description

“COMPOSIÇÕES DE AGENTES DE COALESCÊNCIA DE BAIXA EMISSÃO DE COMPOSTOS VOLÁTEIS E BAIXO POTENCIAL DE FORMAÇÃO DE ESPUMA” Campo da Invenção A presente invenção refere-se a composições de agentes de coalescência de baixa emissão de compostos voláteis (VOC) e baixo potencial de formação de espuma, constituídas por misturas de monoésteres e diésteres que minimizam a formação de espuma de formulações de tintas, vernizes e adesivos preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma. Em particular, as composições de agentes de coalescência compreendidas na presente invenção são misturas de monoésteres e diésteres com proporções definidas de diésteres que previnem a formação de espuma de formulações de tintas, vernizes e adesivos preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma.Field of the Invention The present invention relates to compositions of low emission volatile compound (VOC) coalescence agents and low potential for formation of carbon dioxide. Foam, consisting of mixtures of monoesters and diesters that minimize foaming of paint, varnish and adhesive formulations prepared under process conditions that favor foaming. In particular, the coalescing agent compositions comprised in the present invention are mixtures of monoesters and diesters with defined proportions of diesters that prevent foaming of paint, varnish and adhesive formulations prepared under process conditions that favor foaming.

Antecedentes da Invenção Os agentes de coalescência são normalmente usados em formulações de tintas, vernizes e adesivos à base de água. Os agentes de coalescência ou coalescentes são solventes que diminuem a temperatura de transição vítrea, Tg, da fase polimérica presente nas formulações de tintas, vernizes e adesivos e consequentemente aumentam a mobilidade das cadeias poliméricas favorecendo a formação de filmes contínuos e homogêneos em diversas condições de temperatura e umidade. Os agentes de coalescência precisam ser estáveis na presença de água, compatíveis com os ingredientes das formulações de tintas, vernizes e adesivos. Principalmente, os agentes de coalescência não podem desestabilizar as partículas de polímero presentes nas formulações de tintas, vernizes e adesivos à base de água. Os agentes de coalescência precisam ser suficientemente voláteis, pelo menos parcialmente, para serem eliminados durante a secagem dos filmes, preferencialmente após a evaporação da água. O poder de plastífícação de um agente de coalescôncia, ou seja, a sua capacidade de diminuir a Tg de um polímero depende de vários fatores, dentre eles dos parâmetros de solubilidade do coalescente e do polímero.Background of the Invention Coalescing agents are commonly used in water-based paint, varnish and adhesive formulations. Coalescing or coalescing agents are solvents that decrease the glass transition temperature, Tg, of the polymeric phase present in paint, varnish and adhesive formulations and consequently increase the mobility of polymeric chains favoring the formation of continuous and homogeneous films under various conditions. temperature and humidity. Coalescing agents must be stable in the presence of water, compatible with the ingredients of paint, varnish and adhesive formulations. Mostly, coalescing agents cannot destabilize the polymer particles present in water-based paint, varnish and adhesive formulations. Coalescing agents need to be volatile enough, at least partially, to be eliminated during film drying, preferably after water evaporation. The plasticizing power of a coalescing agent, ie its ability to decrease the Tg of a polymer, depends on a number of factors, including the solubility parameters of the coalescent and polymer.

Normalmente, agentes de coalescência insolúveis em água que apresentam parâmetros de solubilidade compatíveis com o do polímero a ser plastificado são mais efetivos para diminuir a Tg que os agentes de coalescência solúveis em água.Typically, water-insoluble coalescing agents having solubility parameters compatible with that of the polymer to be plasticized are more effective in decreasing Tg than water-soluble coalescing agents.

Normalmente, a eficiência de um agente de coalescência, ou seja, a sua capacidade de diminuir a Tg da fase polimérica e propiciar a formação de filmes em diversas condições de temperatura é monitorada através de ensaios de TMFF (temperatura mínima de formação de filme).Normally, the efficiency of a coalescing agent, that is, its ability to decrease Tg of the polymer phase and promote film formation under various temperature conditions is monitored by minimum film formation temperature (TMFF) assays.

Atualmente, existe uma demanda crescente por agentes de coalescência que atendam às legislações ambientais que controlam a emissão de compostos orgânicos voláteis (VOC: Volatile Organic Compounds) para atmosfera. De acordo com a Diretiva 2004/42/CE da Legislação Européia agentes de coalescência com ponto de ebulição menor que 250°C são considerados compostos orgânicos voláteis. Para a Norma do Green Seal agentes de coalescência com ponto de ebulição menor que 280°C são considerados VOC. Outras características de agentes de coalescência valorizadas pelos fabricantes de • tintas e vernizes, adesivos e consumidor final são: baixo odor, baixa toxicidade, ou seja, com mínimo teor de substâncias HAP (Hazardous Air Pollutant), proveniente de matéria-prima de fonte renovável com elevado índice de vegetalização e baixa emissão de C02 durante o processo produtivo.Currently, there is a growing demand for coalescing agents that comply with environmental laws that control the emission of volatile organic compounds (VOCs) into the atmosphere. According to Directive 2004/42 / EC of European Legislation coalescing agents with boiling point lower than 250 ° C are considered volatile organic compounds. For the Green Seal Standard coalescing agents with boiling points lower than 280 ° C are considered VOC. Other characteristics of coalescing agents valued by paints and varnishes, adhesives and end-consumer manufacturers are: low odor, low toxicity, ie with minimal content of HAP (Hazardous Air Pollutant) substances from renewable raw material with high vegetalization index and low CO2 emissions during the production process.

Agentes de coalescência à base de ésteres podem ser projetados para atender os quesitos de plastificação, VOC, vegetalização, odor e toxicidade requeridos pelas legislações ambientais, fabricantes de tintas, vernizes e adesivos e consumidor final. Em função disso, a literatura de patentes contempla vários trabalhos que mencionam a aplicação de ésteres como agentes de coalescência. O pedido de patente norte-americano US 2010/0130645Al, de titularidade da Elementis Specialties, intitulada “VOC-Free Coalescing Agenf\ descreve o uso de monoésteres de ácidos graxos etoxilados e/ou propoxilados como agentes de coalescência. Os monoésteres dessa invenção possuem fórmula estrutural de RiCOO[(EO)x(PO)y]zH. O grupo alquílico R é linear, saturado e contém 6 a 22 carbonos. Enquanto que x e y variam de 0-5 e z varia de 1-5. A patente norte-americana US 4,489,188 de titularidade da Eastman Kodak Company, intitulada “Coalescent- Containing Coating Composition”, descreve o uso de monoésteres obtidos a partir de esterificação de ácidos derivados do ácido benzóico e éteres derivados do etilenoglicol e/ou propileno glicol como agentes de coalescência. O pedido de patente norte-americano US 20070/0093579, de titularidade da Curators of the University of Missouri, intitulado “ Water Bom Film Forming Compositions”, descreve o uso de ésteres de ácidos graxos derivados de óleos vegetais e metanol ou derivados glicólicos como agentes de coalescência. Os ácidos graxos usados na síntese dos ésteres são provenientes de óleos de milho, girassol, soja e linhaça e possuem no mínimo duas insaturações. A patente de publicação internacional WO 2008054992, de titularidade da Velsicol Chemical Corporation, intitulado “Aqueous Film Forming Compositions Containing Reduced Leveis of Volatile Organic Compounds”, ? descreve o uso de misturas de monoésteres e diésteres de ácido benzóico e derivados do etileno glicol ou propileno glicol como agentes de coalescência. O pedido de patente norte-americano US 2009/0198002 Al, de titularidade da Rhodia INC, intitulado “Low VOC Coalescing Agents”, descreve o uso de agentes de coalescência à base de diésteres derivados dos ácidos adípico, glutárico e succínico e alcoóis com cadeia hidrocarbônica de 4-8 carbonos, dentre eles alcoóis presentes no óleo fusel. Diésteres obtidos a partir de diácidos e éteres glicólicos também estão compreendidos nesta invenção. O pedido de patente norte-americano US 2012/0157614 Al, de titularidade da Eastman Chemical Company, compreende composições contendo agentes de coalescência provenientes do ácido 2,2,4-trimetil-3-oxo-pentanóico e monoálcoois, polióis e éteres glicólicos. Os alcoóis mencionados nessa patente possuem entre 1-20 carbonos e os éteres glicólicos de 3-18 carbonos. O pedido de patente norte-americano US 2012/0101187 Al, de titularidade da Eastman Chemical Company, abrange formulações contendo ésteres derivados de ácido levulinico e monoálcoois contendo 10-20 carbonos como agentes de coalescência.Ester-based coalescing agents may be designed to meet the requirements for plasticization, VOC, vegetation, odor and toxicity required by environmental laws, paint, varnish and adhesive manufacturers and the end consumer. As a result, the patent literature contemplates several works that mention the application of esters as coalescing agents. US Patent Application US 2010 / 0130645Al, owned by Elementis Specialties, entitled "VOC-Free Coalescing Agent" describes the use of ethoxylated and / or propoxylated fatty acid monoesters as coalescing agents. The monoesters of this invention have the structural formula of RiCOO [(EO) x (PO) y] zH. The alkyl group R is linear, saturated and contains 6 to 22 carbons. While x and y range from 0-5 and z ranges from 1-5. US Patent 4,489,188 to Eastman Kodak Company, entitled Coalescent-Containing Coating Composition, describes the use of monoesters obtained from esterification of benzoic acid-derived acids and ethers of ethylene glycol and / or propylene glycol as coalescing agents. US Patent Application US 20070/0093579, owned by Curators of the University of Missouri, entitled “Water Good Film Forming Compositions”, describes the use of fatty acid esters derived from vegetable oils and methanol or glycol derivatives as agents. of coalescence. The fatty acids used in the synthesis of esters come from corn, sunflower, soy and flaxseed oils and have at least two unsaturation. International Publication Patent WO 2008054992, owned by Velsicol Chemical Corporation, entitled "Aqueous Film Forming Compositions Containing Reduced Levels of Volatile Organic Compounds",? describes the use of mixtures of monoesters and diesters of benzoic acid and ethylene glycol or propylene glycol derivatives as coalescing agents. US Patent Application US 2009/0198002 Al, owned by Rhodia INC, entitled “Low VOC Coalescing Agents”, describes the use of diester-based coalescing agents derived from adipic, glutaric and succinic acids and chain alcohols. hydrocarbons of 4-8 carbons, including alcohols present in the fusel oil. Diesters obtained from diacids and glycol ethers are also comprised in this invention. US Patent Application US 2012/0157614 A1, owned by Eastman Chemical Company, comprises compositions containing coalescing agents derived from 2,2,4-trimethyl-3-oxo-pentanoic acid and monoalcohols, polyols and glycol ethers. The alcohols mentioned in this patent have from 1-20 carbons and glycolic ethers of 3-18 carbons. US Patent Application US 2012/0101187 A1, owned by Eastman Chemical Company, covers formulations containing esters derived from levulinic acid and 10-20 carbons containing monoalcohols as coalescing agents.

Misturas de monoésteres e diésteres derivados de ácidos graxos e glicóis, contendo no mínimo 10% de diésteres, como aquelas descritas no pedido de patente brasileiro PI1102456-9 de 26 de maio de 2011, têm se mostrado muito efetivas para atender aos quesitos de plastificação, VOC, odor, toxicidade e índice de vegetalização requeridos para sua aplicação como agentes de coalescência em tintas, vernizes e adesivos. Entretanto, observou-se que formulações de tintas, vernizes e adesivos contendo misturas de monoésteres e diésteres, com teor de monoésteres maior que 45%, preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma tendem a apresentar um elevado teor de espuma.Mixtures of fatty acid and glycol derived monoesters and diesters containing at least 10% diesters, such as those described in Brazilian patent application PI1102456-9 of May 26, 2011, have been very effective in meeting the requirements of plasticization, VOC, odor, toxicity and vegetalization index required for its application as coalescing agents in paints, varnishes and adhesives. However, it has been observed that formulations of paints, varnishes and adhesives containing mixtures of monoesters and diesters with monoester content greater than 45% prepared under process conditions favoring foaming tend to have a high foam content.

Surpreendentemente observou-se que misturas de monoésteres e diésteres ricas em diésteres, com teor de diésteres maior que 55%, minimizam a formação de espuma de formulações de tintas, vernizes e adesivos preparadas em condições de processo, tais como: cisalhamento, ordem de adição de insumos e bombeamento, que favorecem a formação de espuma.Surprisingly, it has been observed that mixtures of diester-rich monoesters and diesters with diester content greater than 55% minimize foaming of paint, varnish and adhesive formulations prepared under process conditions such as: shear, order of addition of inputs and pumping, which favor foaming.

Sumário da Invenção A presente invenção refere-se a composições de agentes de coalescência de baixa emissão de compostos voláteis e baixo potencial de formação de espuma, constituídas por misturas de monoésteres e diésteres com proporções específicas que minimizam a formação de espuma de formulações de tintas, vernizes e adesivos preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma. As misturas de monoésteres e diésteres compreendidas na presente invenção possuem no mínimo de 55% de díesteres. Os monoésteres e diésteres compreendidos na presente invenção são obtidos a partir de etoxilação de ácidos graxos e esterifícação de ácidos graxos e derivados glicólicos.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to compositions of low emission volatile coalescing agents and low foaming potential consisting of mixtures of monoesters and diesters of specific proportions that minimize foaming of paint formulations. varnishes and adhesives prepared under process conditions which favor foaming. Mixtures of monoesters and diesters comprised in the present invention have at least 55% diesters. Monoesters and diesters comprised in the present invention are obtained from fatty acid ethoxylation and esterification of fatty acids and glycolic derivatives.

Descrição Detalhada da Invenção Normalmente, formulações de tintas, vernizes e adesivos contendo misturas de monoésteres e diésteres ricas em monoésteres, como agentes de coalescência, preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma apresentam elevado teor de espuma.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Typically, paint, varnish and adhesive formulations containing mixtures of monoester-rich monoesters and diesters as coalescing agents prepared under process conditions that favor foaming are high in foam.

Surpreendentemente observou-se que misturas de monoésteres e diésteres ricas em diésteres permitem gerar formulações de tintas, vernizes e adesivos com baixo teor de espuma, mesmo que as mesmas tenham sido preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma.Surprisingly, it has been observed that mixtures of diester-rich monoesters and diesters make it possible to generate formulations of low foam paints, varnishes and adhesives even though they have been prepared under process conditions that favor foaming.

Os monoésteres e diésteres descritos nesta invenção são agentes de coalescência. Nessa invenção, o termo “agentes de coalescência” refere-se a solventes capazes de reduzir a TMDFF (temperatura mínima de formação de filme) da fase polimérica. As misturas de monoésteres e díesteres empregadas possuem no mínimo de 55% de diésteres. Os monoésteres e diésteres supracitados são provenientes de ácidos graxos, preferencialmente ácidos graxos saturados contendo 4 a 22 carbonos, e são sintetizados a partir de reações de etoxilação dos ácidos graxos e esterifícação dos ácidos graxos e derivados glicólicos. O uso de misturas de monoésteres e diésteres como agentes de coalescência permite ajustar a razão de monoésteres e diésteres para obter agentes de coalescência com parâmetros de solubilidade adequados para diminuir a Tg e a TMFF das dispersões de polímeros usadas em formulações de tintas, vernizes e adesivos.The monoesters and diesters described in this invention are coalescing agents. In this invention, the term "coalescing agents" refers to solvents capable of reducing the TMDFF (minimum film-forming temperature) of the polymer phase. The mixtures of monoesters and diesters employed are at least 55% diesters. The aforementioned monoesters and diesters are derived from fatty acids, preferably saturated fatty acids containing 4 to 22 carbons, and are synthesized from fatty acid ethoxylation and esterification of fatty acids and glycolic derivatives. The use of monoester and diester mixtures as coalescing agents allows to adjust the ratio of monoesters and diesters to obtain coalescing agents with adequate solubility parameters to decrease Tg and TMFF of polymer dispersions used in paint, varnish and adhesive formulations. .

Misturas de monoésteres e diésteres compreendidas na presente invenção permitem controlar o ponto de ebulição dos agentes de coalescência e, em função disso, gerar formulações de tintas com baixo teor de VOC que atendam as normas e regulamentações ambientais que controlam o teor de solventes com ponto de ebulição menor que 250°C, preferencialmente menor que 280°C, em formulações de tintas, vernizes e adesivos.Mixtures of monoesters and diesters comprised in the present invention make it possible to control the boiling point of coalescing agents and thereby to generate low VOC paint formulations that meet environmental standards and regulations that control the content of point-point solvents. boiling below 250 ° C, preferably below 280 ° C, in paint, varnish and adhesive formulations.

Os agentes de coalescência compreendidos por misturas de monoésteres e diésteres apresentam ponto de ebulição maior que 250°C atendendo assim a Diretiva 2004/42/CE da Legislação Européia. Preferencialmente os agentes de coalescência compreendidos na presente invenção atendem a recomendação da Norma do Green Seal, ou seja, eles possuem ponto de ebulição maior que 280°C, e são recomendados para formulações de tintas de baixo VOC.Coalescing agents comprised of mixtures of monoesters and diesters have a boiling point greater than 250 ° C thus complying with Directive 2004/42 / EC of the European Legislation. Preferably the coalescing agents comprised in the present invention meet the Green Seal Standard recommendation, that is, they have a boiling point greater than 280 ° C, and are recommended for low VOC paint formulations.

Dessa forma, é objetivo da presente invenção prover composições de agentes de coalescência de baixo VOC, constituídos por misturas de monoésteres e diésteres com proporções definidas de diésteres que minimizam a formação de espuma em formulações de tintas, vernizes e adesivos preparadas em condições de processo que favorecem a formação de espuma.Accordingly, it is an object of the present invention to provide low VOC coalescing agent compositions consisting of mixtures of monoesters and diesters with defined proportions of diesters that minimize foaming in paint, varnish and adhesive formulations prepared under process conditions which favor foaming.

Numa realização preferencial da presente invenção, as misturas de monoésteres e diésteres empregadas como agentes de coalescência contêm no mínimo 55% de diésteres, preferencialmente acima de 60% de diésteres, mais preferencialmente de 60% a 80% de diésteres.In a preferred embodiment of the present invention, the monoester and diester mixtures employed as coalescing agents contain at least 55% diesters, preferably above 60% diesters, more preferably from 60% to 80% diesters.

Numa realização preferencial da presente invenção os monoésteres e diésteres são obtidos a partir de reações de etoxilação de ácidos graxos e esterificação de ácidos graxos com derivados glicólicos.In a preferred embodiment of the present invention the monoesters and diesters are obtained from fatty acid ethoxylation and fatty acid esterification reactions with glycolic derivatives.

Numa realização preferencial da presente invenção os ácidos graxos usados na síntese dos monoésteres e diésteres são lineares ou ramificados, saturados ou insaturados, cíclicos ou acíclicos, e contêm 6 a 22 carbonos.In a preferred embodiment of the present invention the fatty acids used in the synthesis of monoesters and diesters are linear or branched, saturated or unsaturated, cyclic or acyclic, and contain 6 to 22 carbons.

Numa realização preferencial da presente invenção os ácidos graxos empregados na síntese dos monoésteres e diésteres podem ser provenientes de fontes renováveis e fósseis, preferencialmente eles são provenientes de fontes renováveis.In a preferred embodiment of the present invention the fatty acids employed in the synthesis of monoesters and diesters may be from renewable and fossil sources, preferably they are from renewable sources.

Numa realização mais preferencial da presente invenção, nas reações de etoxilação são usadas razões molares de óxido de eteno e ácidos graxos de 1-20.In a more preferred embodiment of the present invention, ethoxylation reactions use molar ratios of ethylene oxide and 1-20 fatty acids.

Numa realização preferencial da presente invenção os derivados glicólicos usados na síntese dos monoésteres são constituídos por monoetilenoglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, tetraetilenoglicol, pentaetilenoglicol, polietilenoglicol de formula geral H(OCH2CH2)nOH sendo n=l-20, ésteres glicólicos provenientes do butanol, propanol e etanol, dentre eles: butilglicol, butildiglicol, butiltriglicol, etilglicol, etildiglicol e etiltriglicol.In a preferred embodiment of the present invention the glycol derivatives used in the synthesis of the monoesters are monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, polyethylene glycol of the general formula H (OCH2CH2) nOH being n = 1-20, propanol glycols from and ethanol, among them: butylglycol, butyldiglycol, butyltriglycol, ethylglycol, ethyldiglycol and ethyltriglycol.

Numa realização preferencial da presente invenção os derivados glicólicos usados na síntese dos diésteres são constituídos por monoetileno glicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, tetraetilenoglicol, pentaetilenoglicol e polietilenoglicol de formula geral H(OCH2CH2)nOH sendo n=l-20.In a preferred embodiment of the present invention the glycolic derivatives used in the synthesis of the diesters are monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol and polyethylene glycol of formula H n = 1-20.

Numa realização preferencial da presente invenção os monoésteres e diésteres são líquidos a temperatura ambiente e possuem, preferencialmente, ponto de ebulição maior que 250°C.In a preferred embodiment of the present invention the monoesters and diesters are liquid at room temperature and preferably have a boiling point greater than 250 ° C.

Numa realização preferencial da presente invenção os agentes de coalescência de baixo VOC e potencial de formação de espuma, misturas de monoésteres e diésteres ricas em diésteres, são usados em formulações de tintas, vernizes e adesivos aplicadas em construção civil, tintas arquitetônicas, tintas industriais, pinturas originais, repintura automotiva, tintas e vernizes para embalagens gerais.In a preferred embodiment of the present invention low VOC and foaming potential coalescing agents, mixtures of monoesters and diester-rich diesters are used in formulations of paints, varnishes and adhesives applied in construction, architectural paints, industrial paints, original paints, automotive refinish, paints and varnishes for general packaging.

Numa realização preferencial da presente invenção os monoésteres e diésteres diminuem a Tg e a TMFF de dispersões de polímero em água usadas em formulações de tintas, vernizes e adesivos.In a preferred embodiment of the present invention the monoesters and diesters decrease the Tg and TMFF of polymer water dispersions used in paint, varnish and adhesive formulations.

Numa realização preferencial da presente invenção as dispersões de polímero em água usadas em formulações de tintas, vernizes e adesivos são constituídas por dispersões de resina epóxi, dispersões de poliuretano, látex de estireno-acrilato de butila, látex de estireno-acrilato de butila-ácido acrílico, látex de estireno-acrilato de butila-ácido metacrílico, látex de estireno-butadieno, látex de estireno-butadiento-ácido acrílico, látex de estireno-butadiento-ácido metacrílico, látex de acrilonitrila-butadieno, látex de acrilonitrila-butadiento-ácido acrílico, látex de acrilonitrila-butadiento-ácido metacrílico, látex de acetato de polivinila, látex à base de poliacrilatos, látex à base de poliacrilatos-ácidos carboxílicos e látex vinil-acrílico.In a preferred embodiment of the present invention the polymer water dispersions used in paint, varnish and adhesive formulations are epoxy resin dispersions, polyurethane dispersions, butyl styrene acrylate latex, butyl acid styrene acrylate latex acrylic, butyl methacrylic acid styrene latex, styrene butadiene latex, acrylic acid styrene butadiene latex, methacrylic styrene butadiene latex, acrylonitrile butadiene acid latex acrylic, acrylonitrile butadiento methacrylic acid latex, polyvinyl acetate latex, polyacrylate based latex, polyacrylate carboxylic acid latex and vinyl acrylic latex.

Numa realização preferencial da presente invenção as formulações de tintas, vernizes e adesivos contêm entre 0,1-50,0% de misturas de monoésteres e diésteres com teor de diésteres maior que 55%, preferencialmente contêm 0,1 - 20,0% em relação ao teor de polímero presente nas formulações. A invenção será agora descrita com base em exemplos, os quais são meramente ilustrativos e não devem ser entendidos como limitações.In a preferred embodiment of the present invention the paint, varnish and adhesive formulations contain between 0.1-50.0% mixtures of monoesters and diesters with diester content greater than 55%, preferably contain 0.1-20.0% by weight. relation to the polymer content present in the formulations. The invention will now be described by way of examples which are merely illustrative and not to be construed as limitations.

Exemplo 1 Formulações de tintas contendo agentes de coalescência à base de monoésteres e diésteres com diferentes teores de diésteres foram preparadas usando dispersor cowles e velocidade de agitação de 3000 rpm. A formulação de tinta avaliada é apresentada na Tabela 1 abaixo. Neste exemplo, foram avaliados agentes de coalescência constituídos por misturas de monoésteres e diésteres dos ácidos caprílico/cáprico e trietilenoglicol. A ordem de adição dos insumos foi realizada seguindo a sequência descrita na Tabela 1. A Figura 1 apresenta o efeito de misturas de monoésteres e diésteres com diferentes teores de diésteres na formação de espuma da tinta. Os dados de volume apresentados na Figura 1 referem-se ao volume medido após a adição do látex à tinta seguindo a ordem de adição de insumos apresentada na Tabela 1. As misturas avaliadas são constituídas por monoésteres e diésteres dos ácidos caprílico/cáprico e trietilenoglicol. De acordo com a Figura 1 as formulações de tintas contendo misturas de monoésteres e diésteres com no mínimo 60% de diésteres apresentam os menores volumes, ou seja, os menores teores de espuma.Example 1 Paint formulations containing monoester and diester coalescing agents with different diester contents were prepared using cowles disperser and 3000 rpm agitation speed. The ink formulation evaluated is presented in Table 1 below. In this example, coalescing agents consisting of mixtures of caprylic / capric acid monoesters and diesters and triethylene glycol were evaluated. The order of addition of the inputs was performed following the sequence described in Table 1. Figure 1 shows the effect of mixtures of monoesters and diesters with different diester contents on the foaming of the paint. The volume data shown in Figure 1 refer to the volume measured after the addition of latex to the paint following the order of addition of inputs given in Table 1. The evaluated mixtures are caprylic / capric acid monoesters and diesters and triethylene glycol. According to Figure 1 paint formulations containing mixtures of monoesters and diesters with at least 60% diesters have the lowest volumes, ie the lowest foam contents.

Tabela 1- Formulação de Tinta preparada com dispersor cowles e velocidade de agitação de 3000 rpm.Table 1- Ink formulation prepared with cowles disperser and 3000 rpm agitation speed.

Exemplo 2 Formulações de tintas contendo os mesmos insumos descritos na Tabela 1 e agentes de coalescência à base de monoésteres e diésteres com diferentes teores de diésteres foram preparadas usando dispersor cowles e velocidade de agitação de 800 rpm. Os. As tintas preparadas nessa condição de cisalhamento apresentaram teor de espuma muito baixo. Com o intuito de verificar o potencial de formação de espuma dessas tintas, as mesmas foram submetidas à agitação de 17000 rpm por 30 min. O aumento do volume e a densidade das formulações de tintas após 30 min de agitação foram determinados e são apresentados na Tabela 2. Os resultados apresentados na Tabela 2 sugerem que as formulações de tintas contendo misturas de monoésteres e diésteres dos ácidos caprílico/cáprico e trietilenoglicol como agentes de coalescência apresentam o seguinte potencial de formação de espuma: mistura de monoésteres e diésteres contendo 40% de diésteres; mistura de monoésteres e diésteres contendo 60% diésteres; mistura de monoésteres e diésteres contendo 80% de diésteres. Os resultados obtidos sugerem que quanto maior o teor de diésteres nas misturas menor é o potencial de formação de espuma das tintas.Example 2 Paint formulations containing the same inputs as described in Table 1 and monoester and diester based coalescing agents with different diester contents were prepared using cowles disperser and stirring speed of 800 rpm. The. Inks prepared under this shear condition had very low foam content. In order to verify the foaming potential of these inks, they were subjected to stirring at 17000 rpm for 30 min. The increase in volume and density of the paint formulations after 30 min of stirring were determined and are shown in Table 2. The results presented in Table 2 suggest that paint formulations containing caprylic / capric acid and triethylene glycol monoesters and diesters Coalescing agents have the following foaming potential: mixture of monoesters and diesters containing 40% diesters; mixture of monoesters and diesters containing 60% diesters; mixture of monoesters and diesters containing 80% diesters. The results suggest that the higher the diester content in the mixtures, the lower the foaming potential of the paints.

Tabela 2- Volume e densidade de formulações de tintas contendo misturas de monoésteres e diésteres com diferentes teores de diésteres submetidas à agitação de 17000 rpm durante 30 minutos.Table 2- Volume and density of paint formulations containing mixtures of monoesters and diesters with different diester contents stirred at 17000 rpm for 30 minutes.

Os parâmetros de solubilidade de Hansen (HSP) das misturas de monoésteres e diésteres avaliados no Exemplo 2 são apresentados na Tabela 3. Os raios de interação entre as misturas de monoésteres e diésteres e polímero estireno-acrílico também são apresentados na Tabela 3.Hansen solubility (HSP) parameters of the monoester and diester mixtures evaluated in Example 2 are shown in Table 3. The interaction radii between the monoester and diester mixtures and styrene-acrylic polymer are also shown in Table 3.

Tabela 3- Parâmetros de solubilidade de Hansen de misturas de monoésteres e diésteres contendo 60 e 80 % de diésteres.Table 3- Hansen solubility parameters of mixtures of monoesters and diesters containing 60 and 80% diesters.

As misturas de monoésteres e diésteres que minimizaram a formação de espuma das tintas apresentadas nos Exemplos 1 e 2 também tiveram o seu potencial de reduzir a TMFF de látex estireno-acrílico padrão, TMFF em tomo de 22°C, avaliado.Mixtures of monoesters and diesters that minimized foaming of the inks shown in Examples 1 and 2 also had their potential to reduce the evaluated standard styrene-acrylic latex TMFF, TMFF around 22 ° C.

Os resultados de TMFF de látex estireno-acrílico contendo misturas de monoésteres e diésteres como agentes de coalescência são apresentados na Tabela 4 abaixo.TMFF results from styrene-acrylic latex containing mixtures of monoesters and diesters as coalescing agents are presented in Table 4 below.

Tabela 4- Concentrações de misturas de monoésteres e diésteres contendo 60 e 80% de diésteres requeridas para diminuir a TMFF de látex estireno- acrílico de 22 para 5°C.Table 4- Concentrations of monoester and diester mixtures containing 60 and 80% diesters required to decrease the styrene acrylic latex TMFF from 22 to 5 ° C.

Os valores de ponto de ebulição determinados para as misturas de monoésteres e diésteres que minimizaram a formação de espuma são mostrados na Tabela 5. De acordo com a Tabela 5, os valores de ponto de ebulição das misturas de monoésteres e diésteres são maiores que 280°C.The boiling point values determined for the monoester and diester mixtures that minimized foaming are shown in Table 5. According to Table 5, the boiling point values of monoester and diester mixtures are greater than 280 °. Ç.

Tabela 5- Ponto de ebulição de agentes de coalescência, misturas de monoésteres e diésteres, contendo 60 e 80 % de diésteres.Table 5- Boiling point of coalescing agents, mixtures of monoesters and diesters, containing 60 and 80% diesters.

Claims

1. Low-emission volatile coalescing agent compositions and low foaming potential, characterized in that they comprise mixtures of monoesters and diesters containing at least 55% diesters.

Compositions according to claim 1, characterized in that the mixtures of monoesters and diesters contain from 60 to 80% diesters.

Compositions according to either claim 1 or claim 2, characterized in that the monoesters and diesters are obtained from fatty acid ethoxylation reactions and esterification of fatty acids with glycolic derivatives.

Compositions according to claim 3, characterized in that the fatty acids employed in the synthesis of monoesters and diesters have from 6 to 22 carbons, are linear or branched, saturated or unsaturated and acyclic or cyclic.

Compositions according to claim 3, characterized in that the fatty acids employed in the synthesis of monoesters are from renewable and fossil sources.

Compositions according to claim 3, characterized in that the molar ratios of ethylene oxide and fatty acids used in ethoxylation reactions range from 1-20.

Compositions according to claim 3, characterized in that the glycolic derivatives used in the synthesis of the monoesters may be glycols, glycol ethers, polyethylene glycol, among which glycol derivatives are: monoethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, polyethylene glycols of formula H (OCH 2 CH 2) n OH being n = 6-20, ethyl glycol, ethyldiglycol, etitriglycol, butyl glycol, butyldiglycol and butyltriglycol.

Compositions according to claim 3, characterized in that the glycolic derivatives used in the synthesis of the diesters may be glycols, polyethylene glycol, among which are: monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, pentaethylene glycol and polyethylene glycols of general formula. H (OCH 2 CH 2) n OH being n = 6-20.

Compositions according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the monoesters and diesters employed have an average boiling point greater than 250 ° C.

Compositions according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the monoesters and diesters employed are liquid at room temperature.

Compositions according to any one of Claims 1 to 10, characterized in that they are used in formulations of paints, varnishes and adhesives applied in civil construction, architectural paints, industrial paints, original paints, automotive refinish and label paints and varnishes. and packaging.

Compositions according to any one of claims 1 to 11, characterized in that they decrease the Tg and TMFF of polymer water dispersions used in paint, varnish and adhesive formulations, epoxy resin dispersions, polyurethane dispersions, latex. butyl styrene acrylate, butyl acrylic acid styrene latex, methacrylic acid butyl styrene acrylate latex, polyvinyl acetate latex, styrene butadiene latex, styrene butadiene acrylic acid latex, styrene-butadiento-methacrylic acid latex, acrylonitrile-butadiene-latex acrylic, acrylonitrile-butadiene-acrylic acid latex, acrylonitrile-butadiene-methacrylic acid latex, polyacrylate-based latex and carboxylic acid-latex -acrylic generally.

Compositions according to any one of claims 1 to 12, characterized in that in the formulations of paints, varnishes and adhesives the concentration of the coalescing agents ranges from 0.1 to 50.0%.