BR112015000970B1 - Emulsões estáveis dos poliisobuteno e sua utilização - Google Patents
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Abstract
EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA; E UTILIZAÇÃO DE UMA EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA. A invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno aquosa que compreende: - de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão de poliisobuteno, - no máximo 5% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos um agente tensoativo, e opcionalmente, de 1% em peso. a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos uma cera e/ou óleo, complementada com água até 100% em peso, em que o tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não ser superior a 100 milimetro. A presente invenção também se refere à utilização da dita emulsão.
Description
[001] A invenção se refere ao campo das emulsões de poliisobuteno em água. Mais especificamente, a presente invenção se refere às emulsões estáveis dos poliisobuteno e sua utilização em aplicações técnicas químicas.
[002] As emulsões ou dispersões podem ser definidas como uma mistura de dois ou mais fluidos não miscíveis. A preparação de uma dispersão ou de uma mistura compreende a mistura de dois fluidos não miscíveis na qual um desses fluidos (chamado de "fase dispersa") é disperso como gotas finas no outro fluido (chamado de "fase dispersante"). As emulsões são obtidas durante um processo de emulsificação no qual uma mistura homogênea é obtida com a utilização de um agente tensoativo ou um composto tensoativo de superfície.
[003] Muitas emulsões já são conhecidas. No entanto, a fabricação de emulsões à base de poliolefinas e, especialmente, de poliisobutenos é conhecida por ter algumas dificuldades. Em primeiro lugar, é muito difícil a obtenção de uma emulsão estável. Além disso, apenas as emulsões estáveis à base no poliisobuteno com um peso molecular baixo são relatadas. Além disso, a presença de uma cera ou um óleo é obrigatória. Além disso, a presença de um polímero adicional também é necessária para a síntese das ditas emulsões, o que aumenta dramaticamente o preço de custo das ditas emulsões. Finalmente, é necessária uma alta concentração em massa de um ou mais agentes tensoativos.
[004] O documento WO 2011 141496 relata a síntese de emulsões estáveis à base de poliisobuteno. O poliisobuteno com baixo peso molecular é usado com um máximo de 10.000 g/mol. Aqui também um polímero funcionalizado é adicionado.
[005] O documento WO 2007 042454 revela a síntese de emulsões à base de poliisobuteno. Assim, são relatadas apenas as sínteses na presença de polímero nas quais as emulsões à base de poliisobuteno com um peso molecular inferior a 10.000 g/mol são representadas.
[006] No entanto, ainda não é possível fabricar emulsões estáveis à base de poliisobuteno na ausência de um polímero. Além disso, ainda não é possível fabricar emulsões de poliisobuteno à base de poliisobuteno com um alto peso molecular. Além disso, são relatadas apenas as emulsões à base de poliisobuteno que são sintetizadas com uma alta concentração de agente tensoativo. Além disso, não são relatadas emulsões à base de poliisobuteno na ausência de uma cera e/ou óleo.
[007] O documento US 7.153.516 descreve composições de nanogel nas quais um óleo é emulsificado em água e nas quais o tamanho médio de partícula está no intervalo da escala nanométrica. No entanto, as ditas composições requerem uma fase de óleo e um componente de silicone que se auto-estrutura para aumentar a viscosidade complexa da composição e formar o nanogel.
[008] As emulsões de poliisobuteno com baixo teor de água, baixo teor de agente tensoativo, baixa viscosidade e boas propriedades de fluidez são de grande interesse industrial, uma vez que elas são manipuladas e transportadas facilmente ou aplicadas em várias aplicações técnicas com um esforço ou um insumo energético relativamente baixo. A dita facilidade de manuseio, consequentemente, abre novas perspectivas para novas aplicações tecnológicas.
[009] Além disso, a síntese de emulsões de poliisobuteno, especialmente as emulsões de poliisobuteno com um polímero de alto peso molecular, em água com um teor relativamente baixo de água ainda não é completamente entendida ou documentada. Em geral, para atingir um baixo teor de água de uma emulsão ou inversamente um teor de polímero mais alto, pode-se aumentar a quantidade de agente tensoativo da emulsão. No entanto, isto resulta em uma aderência e uma viscosidade aumentadas da emulsão finalmente obtida. Um método para a produção de emulsões de poliisobuteno com baixo teor de água sem o uso excessivo de agente tensoativo ainda não é não descrito até o momento.
[010] Em um primeiro aspecto, a presente invenção provê uma emulsão de poliisobuteno aquosa que compreende: - de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de poliisobuteno, - no máximo 5% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos um agente tensoativo, e - opcionalmente, de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos uma cera e/ou óleo,
[011] complementada com água até 100% em peso.
[012] Mais especificamente, a presente invenção se refere à emulsão, na qual o tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não é superior a 100 μm.
[013] Uma vez que a presente invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno com um tamanho médio de partícula inferior a 100 μm, ela portanto provê uma emulsão com uma boa estabilidade, bons parâmetros de fluidez e com viscosidade e aderência relativamente baixas.
[014] Em um segundo aspecto, a presente invenção provê uma emulsão de poliisobuteno aquosa obtenível por um processo que compreende as etapas de: - aquecimento de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, do polímero de poliisobuteno, opcionalmente com a mistura do dito polímero de poliisobuteno com 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de uma cera e/ou óleo, obtendo-se assim uma pré-mistura, - mistura da dita pré-mistura em água que contém um ou mais agentes tensoativos em uma concentração dos ditos um ou mais agentes tensoativos de no máximo 5% em peso em uma taxa de fluxo controlada, cuja taxa de fluxo é suficientemente lenta para formar partículas da pré-mistura, obtendo-se assim uma pré-emulsão, e - homogenização da dita pré-emulsão, obtendo-se assim a dita emulsão de poliisobuteno com um tamanho médio de partícula não superior a 100 μm.
[015] Algumas das vantagens providas pelo processo descrito acima para a obtenção de uma emulsão de poliisobuteno aquosa são que o dito poliisobuteno é distribuído de forma eficaz em água, a emulsão é muito mais eficiente e a distribuição de agentes tensoativos na interfase de água / polímero é muito mais otimizada. Isto é especialmente vantajoso em vista do fato de que isso reduz a alta viscosidade intrínseca da poliisobuteno, provendo assim uma emulsão de poliisobuteno de alta qualidade.
[016] Em um terceiro aspecto, a presente invenção provê a utilização de uma emulsão de poliisobuteno aquosa em uma aplicação técnica química, tal como sistemas de cola, cosméticos, proteção de plantas, preparação e tratamento de papel, produção e processamento de têxteis e couro, revestimentos, aplicações médicas ou farmacêuticas, construção civil, tratamento de madeira, barreira de água e de gás para, por exemplo, metano, dióxido de carbono, radônio, revestimento de proteção para radiação radioativa.
[017] A Figura 1 representa a distribuição de tamanho de partícula de uma emulsão preparada de acordo com o exemplo 1.
[018] A Figura 2 representa a distribuição de tamanho de partícula de uma emulsão preparada de acordo com o exemplo 2.
[019] A Figura 3 representa a distribuição de tamanho de partícula de uma emulsão preparada de acordo com o exemplo 3.
[020] A Figura 4 representa a distribuição de tamanho de partícula de uma emulsão preparada de acordo com o exemplo 4.
[021] Salvo definição em contrário, todos os termos utilizados na revelação da invenção, inclusive os termos técnicos e científicos, têm o significado que é normalmente entendido por um técnico no assunto à qual esta invenção pertence. Por meio de outras orientações, as definições dos termos são incluídas para melhor apreciar o ensinamento da presente invenção.
[022] Como utilizados aqui, os termos a seguir têm os seguintes significados:
[023] "Um", "uma", "o" e "a", como utilizados aqui, se referem tanto a referentes singulares como plurais, a menos que o contexto dite claramente o contrário. A título de exemplo, "um compartimento" se refere a um ou mais de um compartimento.
[024] "Cerca de", como utilizado aqui, com referência a um valor mensurável como um parâmetro, uma quantidade, uma duração temporal e semelhantes, destina-se a abranger variações de +/- 20% ou menos, de preferência +/10% ou menos, mais preferencialmente +/- 5% ou menos, ainda mais preferencialmente +/- 1% ou menos, ainda mais preferencialmente +/- 0,1% ou menos, do e a partir do valor especificado, na medida em que as ditas variações são adequadas para realizar a invenção revelada. No entanto, deve-se entender que o valor ao qual o modificador "cerca de" se refere também é especificamente revelado.
[025] "Compreender", "que compreende" e "compreende" e "compreendido", como utilizados aqui, são sinônimos de "incluir", "que inclui", "inclui" ou "conter", "que contém", "contém", e são termos inclusivos ou abertos que especificam a presença do que se segue, por exemplo, um componente, e não excluem ou impedem a presença de componentes, características, elementos, membros, ou etapas adicionais não recitados, conhecidos na técnica ou descritos nela.
[026] O termo "água" também deve ser entendido como "fase aquosa", o que inclui opcionalmente aditivos ou produtos dissolvidos nela.
[027] O termo "tamanho de partícula" de uma emulsão também deve ser entendido como o "tamanho de gotícula" daquela emulsão. O termo "tamanho médio de partícula" também deve ara ser entendido como o termo "tamanho médio de gotícula."
[028] A recitação de intervalos numéricos por pontos finais inclui todos os números e frações subsumidos naquele intervalo, bem como os pontos finais recitados. Todas as percentagens devem ser entendidas como percentagem em peso, e são abreviadas como "% em peso", a menos que definido de outro modo ou a menos que outro significado seja evidente ao técnico no assunto a partir de sua utilização e no contexto em que é usado.
[029] Em um primeiro aspecto, a presente invenção provê uma emulsão de poliisobuteno aquosa que compreende: - de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão de poliisobuteno, - no máximo 5% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos um agente tensoativo, e - opcionalmente, de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos uma cera e/ou óleo,
[030] complementada com água até 100% em peso.
[031] Além disso, o tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não é superior a 100 μm.
[032] Uma vez que a presente invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno com no máximo 5% em peso de agentes tensoativos e um tamanho médio de partícula inferior a 100 μm, ela portanto provê uma emulsão com uma boa estabilidade, bons parâmetros de fluidez e com viscosidade e aderência relativamente baixas.
[033] Além disso, a viscosidade de uma emulsão de poliisobuteno aquosa está relacionada às boas propriedades de fluidez, e está relacionada à facilidade de manuseio e insumo energético que é necessária para a manipulação da dita emulsão. Uma viscosidade comparativamente baixa geralmente dá origem a uma emulsão de poliisobuteno com boas propriedades de fluidez e um baixo insumo energético para a manipulação da dita emulsão.
[034] Uma das vantagens providas pela composição de poliisobuteno aquosa descrita acima é que ela contém um teor relativamente baixo de água. Em várias aplicações, um poliisobuteno em emulsão de água é utilizado como um transportador para o poliisobuteno. Após o uso, a água evapora e deixa uma camada de poliisobuteno. Um baixo teor de água reduz as exigências energéticas para transportar a dita emulsão da fábrica para o local onde ela é aplicada. Ao mesmo tempo, ela permite um alto teor de poliisobuteno, provendo assim uma utilidade máxima da dita emulsão. As boas propriedades de fluidez permitem um fácil manuseio e uma redução dos requisitos relativos ao insumo energético para a manipulação da dita emulsão de poliisobuteno aquosa. O tamanho médio de partícula comparativamente pequeno da emulsão de poliisobuteno está inversamente relacionado à estabilidade de longo prazo da dita emulsão; um tamanho médio de partícula menor garante uma vida útil maior da dita emulsão. Isso é vantajoso, uma vez que reduz a quantidade de emulsões que expira após seu tempo de vida útil devido a um longo armazenamento e, portanto, reduz a geração de resíduos. Além disso, o uso de agentes tensoativos nem sempre é ambientalmente inocente, e a quantidade reduzida de agentes tensoativos que é necessária para a preparação das emulsões de poliisobuteno reveladas reduz significativamente seu impacto ambiental.
[035] Em uma realização preferida, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 90 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 80 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 70 μm. Ainda mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 60 μm.
[036] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que o tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não é superior a 50 μm.
[037] Em uma realização preferida, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 40 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 35 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 30 μm. Ainda mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 25 μm.
[038] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que o tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não é superior a 250 nm, nem superior a 25 μm.
[039] Em uma realização preferida, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula compreendido entre 300 nm e 25 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula compreendido entre 400 nm e 25 μm. Ainda mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula compreendido entre 500 nm e 25 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula compreendido entre 500 nm, 750 nm, 1 μm, 2 μm, 3 μm, 4 μm, 5 μm, 6 μm, 7 μm, 8 μm, 9 μm, 10 μm, 11 μm, 12 μm, 13 μm, 14 μm, 15 μm, 16 μm, 17 μm, 18 μm, 19 μm, 20 μm, 21 μm, 22 μm, 23 μm, 24 μm ou qualquer valor entre eles.
[040] Uma vez que a presente invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno com um tamanho médio de partícula inferior a 100 μm, ela portanto provê uma emulsão com uma boa estabilidade, bons parâmetros de fluidez e com viscosidade e aderência relativamente baixas.
[041] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que o dito poliisobuteno está compreendido em uma quantidade entre 5% em peso e 60% em peso, com base no peso total da dita emulsão.
[042] O poliisobuteno é um polímero à base de isobuteno como composto fundamental. O poliisobuteno existe em diferentes pesos moleculares. O peso molecular baixo é entendido como um peso molecular de até 2.500 g/mol, o peso molecular médio é entendido como entre 2.501 g/mol e 100.000 g/mol, e o peso molecular alto é entendido como entre 100.001 g/mol e 500.000 g/mol.
[043] São conhecidos poliisobutenos com vários pesos moleculares. Exemplos de poliisobutenos produzidos pela BASF são: com peso molecular baixo: tipos Glissopal®V, como Glissopal®V190, Glissopal®V 500, Glissopal®V 640, Glissopal®V 1500; com peso molecular médio: tipos Oppanol®B, como Oppanol®B 10, Oppanol®B 11, Oppanol®B 12, Oppanol®B 13, Oppanol®B 14, Oppanol®B 15; com peso molecular alto: tipos Oppanol®B, como Oppanol®B 30, Oppanol®B 50, Oppanol®B 80. Os exemplos produzidos pela ExxonMobil Chemical Company são Vistanec LM-MH, LM-MS e LM-H.
[044] O poliisobuteno pode ser usado como um tipo de poliisobuteno ou como uma mistura de diferentes tipos de poliisobuteno.
[045] Em uma realização preferida, o dito poliisobuteno está compreendido em uma quantidade entre 7% em peso e 60% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 7% em peso e 55% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 10% em peso e 55% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 15% em peso e 55% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, o dito poliisobuteno está compreendido em uma quantidade de 16% em peso, 18% em peso, 20% em peso, 22% em peso, 24% em peso, 26% em peso, 28% em peso, 30% em peso, 32% em peso, 34% em peso, 36% em peso, 38% em peso, 40% em peso, 42% em peso, 44% em peso, 46% em peso, 48% em peso, 50% em peso, 52% em peso, 54% em peso ou qualquer quantidade entre essas em relação ao peso total da dita emulsão.
[046] Em uma realização preferida, o dito poliisobuteno é um polímero de alto peso molecular com um peso molecular médio entre 100.001 g/mol e 500.000 g/mol, e está compreendido em uma quantidade entre 5% em peso e 50% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 5% em peso e 40% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 5% em peso e 30% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 5% em peso e 25% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, o dito poliisobuteno está compreendido em uma quantidade de 6% em peso, 7% em peso, 8% em peso, 9% em peso, 10% em peso, 11% em peso, 12% em peso, 13% em peso, 14% em peso, 15% em peso, 16% em peso, 17% em peso, 18% em peso, 19% em peso, 20% em peso, 21% em peso, 22% em peso, 23% em peso, 24% em peso ou qualquer quantidade entre essas em relação ao peso total da dita emulsão.
[047] Em uma realização preferida, o dito poliisobuteno é um polímero de peso molecular médio ou baixo com um peso molecular médio de até 100.000 g/mol, e está compreendido em uma quantidade entre 10% em peso e 60% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 15% em peso e 60% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 20% em peso e 60% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 25% em peso e 60% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de poliisobuteno está compreendida entre 25% em peso e 55% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, o dito poliisobuteno está compreendido em uma quantidade de 26% em peso, 28% em peso, 30% em peso, 32% em peso, 34% em peso, 36% em peso, 38% em peso, 40% em peso, 42% em peso, 44% em peso, 46% em peso, 48% em peso, 50% em peso, 52% em peso, 54% em peso ou qualquer quantidade entre essas em relação ao peso total da dita emulsão.
[048] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que a dita água está compreendida em uma quantidade entre 30% em peso e 70% em peso, com base no peso total da dita emulsão.
[049] Em uma mais realização preferida, a dita água está compreendida em uma quantidade entre 35% em peso e 70% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, a dita quantidade de água está compreendida entre 35% em peso e 65% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de água está compreendida entre 35% em peso e 60% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita quantidade de água está compreendida entre 45% em peso e 55% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, a dita água está compreendida em uma quantidade de 46% em peso, 47% em peso, 48% em peso, 49% em peso, 50% em peso, 51% em peso, 52% em peso, 53% em peso, 54% em peso ou qualquer quantidade entre essas em relação ao peso total da dita emulsão.
[050] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que a dita cera é selecionada do grupo que compreende ceras animais, ceras vegetais, ceras minerais, ceras de petróleo, ceras de poliolefina, ceras de amida, ceras modificadas quimicamente e combinações delas, e em que o dito óleo é selecionado do grupo que compreende óleos naturais e minerais e combinações deles.
[051] As ceras adequadas incluem ceras naturais e sintéticas. As ceras adequadas incluem as ceras de origem animal, tais como cera de abelha, cera chinesa, cera de goma- laca, cera de espermacete e lã; ceras vegetais, tais como cera de bago de loureiro, cera de carnaúba, cera de candelilla, cera de carnaúba, cera de óleo de rícino, cera de asparto, cera japonesa, cera de óleo de jojoba, cera de ouricury, cera de farelo de arroz e de cera de soja; ceras minerais, tais como ceras de ceresina, cera de Montana, cera de ozokerite e cera de turfa; ceras de petróleo, tais como ceras de parafina e microcristalina, e ceras sintéticas, tais como as ceras de poliolefina, o que inclui as ceras de polietileno e polipropileno, ceras de politetrafluoroetileno (cera de PTFE), ceras de Fischer-Tropsch, ceras de estearamida (inclusive as ceras de etileno-bis- estearamida),cera de α-olefina polimerizada, ceras de amida substituída (por exemplo, ceras de amida esterificada ou saponificada substituída), e outras ceras quimicamente modificadas, tais como a cera de polietileno modificado com PTFE, bem como combinações dos anteriores. Preferencialmente, estas ceras incluem cera de parafina, cera microcristalina, ceras de Fischer-Tropsch, ceras de polietileno linear e ramificado, ceras de polipropileno, cera de carnaúba, cera de copolímeros de etileno-bis-estearamida (EBS) e suas combinações.
[052] Os óleos adequados incluem tanto os óleos naturais como os minerais. Os óleos naturais compreendem, por exemplo, óleo de soja, óleo de oliva, óleo de sésamo, óleo de semente de algodão, óleo de rícino, óleo de coco, óleo de canola e óleo de palma, óleos minerais tais como os óleos parafínico e/ou naftênico, e vaselina.
[053] Outros exemplos de ceras adequadas e óleos adequados são relatados nos documentos US20110275738A1, US7153516B2, US20080274073A1 e US7767748B2, e estão incluídos aqui por referência.
[054] Uma das vantagens da composição descrita acima é que ela permite outra redução da aderência e da viscosidade da emulsão de poliisobuteno resultante.
[055] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que a dita cera e/ou o dito óleo estão compreendidos em uma quantidade entre 5% em peso e 50% em peso, com base no peso total da dita emulsão.
[056] Em uma realização preferida, a dita cera e/ou o dito óleo estão compreendidos em uma quantidade entre 10% em peso e 50% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, a dita cera e/ou o dito óleo estão compreendidos em uma quantidade entre 15% em peso e 50% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita cera e/ou o dito óleo estão compreendidos em uma quantidade entre 20% em peso e 50% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Ainda mais preferencialmente, a dita cera e/ou o dito óleo estão compreendidos em uma quantidade entre 25% em peso e 50% em peso em relação ao peso total da dita emulsão. Mais preferencialmente, a dita cera e/ou o dito óleo estão compreendidos em uma quantidade de 26% em peso, 28% em peso, 30% em peso, 32% em peso, 34% em peso, 36% em peso, 38% em peso, 40% em peso, 42% em peso, 44% em peso, 46% em peso, 48% em peso ou qualquer quantidade entre essas em relação ao peso total da dita emulsão.
[057] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que o dito agente tensoativo compreende um grupo de átomos selecionado do grupo que compreende um carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato, fosfato, fenilo ou alquil amônio, piridínio, imidazol ou imidazolin quats, N-cátion quaternário, betaína, poliéter, poliol, ácido graxo ou seus derivados, álcool alcoxilato e éter de álcool, e qualquer combinação dos ditos agentes tensoativos.
[058] Um agente tensoativo ou composto tensoativo de superfície para a síntese de emulsões e dispersões é muitas vezes também chamado de emulsificante. Um agente tensoativo compreende normalmente uma parte hidrofóbica e uma hidrofílica. Assim, a parte hidrofóbica compreende normalmente de 4 a 20 átomos de carbono, de preferência de 6 a 19 átomos de carbono e ainda mais preferencialmente de 8 a 18 átomos de carbono.
[059] Uma grande variedade de compostos ativos de superfície pode ser utilizada como emulsificante. De preferência, o emulsificante utilizado será selecionado do grupo de compostos tensoativos de superfície aniônicos, catiônicos ou não iônicos.
[060] Um composto tensoativo de superfície aniônico compreende ácidos graxos saponificados e derivados de ácidos graxos com grupos carboxílicos, tais como dodecilsulfato de sódio (SDS), sulfonato de dodecil benzeno de sódio, sulfatos e sulfonatos e ácido abiético.
[061] Exemplos de agentes tensoativos aniônicos são também: carboxilatos, sulfonatos, ésteres metílicos de sulfo ácidos graxos, sulfatos, fosfatos.
[062] Um carboxilato é um composto que compreende pelo menos um grupo carboxilato na molécula. Exemplos de carboxilatos são: - sabões, como estearatos, oleatos, cocoatos de metais alcalinos ou amônio, alcanol aminas - éter carboxilatos, tais como Akypo® RO20, Akypo® RO50, Akypo® RO90
[063] Um sulfonato é um composto que compreende pelo menos um grupo sulfonato na molécula. Exemplos de sulfonatos são: - Sulfonatos de alquilbenzeno, como Lutensit® A-LBS, Lutensit® A-LBN, Lutensit® A-LBA, Marlon® AS3, Maranil ® DBX - Sulfonatos de alquil naftaleno condensados com formaldeído, sulfonatos de lignina como, por exemplo, Borresperse NA, Tamol NH7519 - Alquilsulfonatos, como Alscoap OS-14P, BIO- TERGE® AS-40, BIO-TERGE® AS-40 CG, partículas esféricas BIO- TERGE® AS-90, Calimulse® AOS-20, Calimulse® AOS-40, Calsoft® AOS-40, Colonial® AOS-40, Elfan® OS 46, Ifrapon® AOS 38, Ifrapon® AOS 38 P, Jeenate® AOS-40, Nikkol® OS-14, Norfox® ALPHA XL, POLYSTEP® A-18, Rhodacal® A-246L, Rhodacal® LSS- 40/A - Óleo sulfonado, como óleo de vermelho-turco - Sulfonatos de olefina - Sulfonatos aromáticos, tais como Nekal®BX, Dowfax® 2A1
[064] Um sulfonato é um composto que compreende pelo menos um grupo SO4 na molécula. Exemplos de sulfatos são: - Sulfatos de álcoois de ácidos graxos, tais como sulfato de álcool de ácido graxo de coco (CAS 97375-27-4), por exemplo, EMAL®10G, Dispersogen®SI, Elfan® 280, Mackol® 100N - Outros sulfatos de álcool, tais como Emal® 71, LANETTE® E - Sulfatos de éter de álcool de ácidos graxos de coco, tais como EMAL® 20C, Latemul® E150, Sulphochem® ES-7, Texapon® ASV-70 Spec., Agnique SLES-229-F, Octosol 828, POLYSTEP® B-23, Unipol® 125-E, 130-E, Unipol® ES-40 - Outros sulfatos de éteres de álcoois, tais como Avanel® S-150, Avanel® S 150 CG, Avanel® S150 CG N, Witcolate® D51-51, Witcolate® D51-53.
[065] Um fosfato é um composto que compreende pelo menos um grupo PO4 na molécula. Exemplos de fosfatos são: - Fosfatos de alquil éteres, tais como Maphos® 37P, Maphos® 54P, Maphos® 37T, Maphos® 210T, Maphos® 210P - Fosfatos como Lutensit A-EP - Alquil fosfatos
[066] Os agentes tensoativos aniônicos são adicionados preferencialmente ao sal. Os sais são preferencialmente sais de metais alcalinos, tais como sódio, potássio, lítio, amônio, hidroxiletil amônio, sais di(hidroxietil) amônio e tri(hidroxietil) amônio ou sais de aminas de alcanol.
[067] Os compostos tensoativos de superfície catiônicos compreendem cloreto de dialquil benzeno alquil amônio, cloreto de alquil benzil metil amônio, brometo de alquil benzil dimetil amônio, cloreto de benzalcônio, brometo de cetil piridínio, brometos de trimetil amónio C12, C15, ou C17, sais de haleto de aminas de polioxi-etilalquil quaternário, cloreto de dodecil benzil trietil amônio e cloreto de benzalcônio.
[068] Exemplos de agentes tensoativos catiônicos são também: compostos de amônio quaternário. Um composto de amônio quaternário é um composto que compreende pelo menos um grupo R4N+ na molécula. Exemplos de contra íons que podem ser utilizados em compostos de amônio quaternário são: - Halogênios, metossulfatos, sulfatos e carbonatos de gordura de coco ou cetil/oleil trimetil amônio.
[069] De preferência, os seguintes agentes tensoativos catiônicos são utilizados: - Sais de N,N-dimetil-N- (hidroxi-C7-C25-alquil) amônio - Compostos de mono- e di(C7-C25-alquil) dimetil amônio - Éster quats, especialmente mono-, di- e trialcanol aminas, esterificado quaternário com ácidos carboxílicos C8-C22. - Quats imidazolin, especialmente os sais de 1- alquilimidazolínio.
[070] Um agente tensoativo betaína é um composto que, sob as condições de utilização, compreende pelo menos uma carga positiva e pelo menos uma carga negativa. Uma alquil betaína é um agente tensoativo betaína que compreende pelo menos uma unidade alquil por molécula. Exemplos de agentes tensoativos betaína são: - Cocamidopropilbetaína, tal como MAFO® CAB, Amonyl® 280BE, Amphosol® CA, Amphosol® CG, Amphosol® CR, Amphosol® HCG, Amphosol® HCG-50, Chembetaine® C, Chembetaine® CGF, Chembetaine® CL, Dehyton® PK, Dehyton® PK 45, Emery® 6744, Empigen® BS/F, Empigen® BS/FA, Empigen® BS/P, Genagen® CAB, Lonzaine® C, Lonzaine® CO, Mirataine® BET-C-30, Mirataine® CB, Monateric® CAB, Naxaine® C, Naxaine® CO, Norfox® CAPB, Norfox® Coco Betaine, Ralufon® 414, TEGO®- Betain CKD, TEGO® Betain E KE 1, TEGO®-Betain F, TEGO®-Betain F 50, e aminóxidos como alquil dimetil aminóxido.
[071] Os agentes tensoativos não iônicos compreendem álcool polivinílico, ácido poli-acrílico, metalose, metilcelulose, etilcelulose, propil celulose, hidroxi-etil-celulose, carboximetil-celulose, goma natural, cetil éter de polioxietileno, lauril éter de polioxietileno, octil éter de polioxietileno, octilfenil éter de polioxietileno, oleil éter de polioxietileno, monolaurato de polioxietileno sorbitano, estearil éter de polioxietileno, nonilfeni éter de polioxietileno e dialquilfenoxi poli(etilenoxi) etanol.
[072] Os agentes tensoativos não iônicos têm uma cabeça neutra polar e hidrofílica que torna os agentes tensoativos não iônicos solúveis em água. Os ditos agentes tensoativos são adsorvidos na superfície e agregados a micelas acima de sua concentração micelar crítica. Dependendo do tipo de cabeça, diferentes agentes tensoativos podem ser identificados, tais como os grupos (oligo)oxialquileno, e em especial os grupos (oligo)oxietileno, os grupos (polietileno)glicol e os grupos de carboidratos, tais como alquil poliglucosídeos e N-metil glucamidas de ácido graxo.
[073] O fenolalcóxilatos de álcool são compostos que podem ser produzidos por meio da adição de óxido de alquileno, de preferência óxido de etileno, a alquil fenóis. Exemplos não limitadores são: Norfox® OP-102, Surfonic® OP-120, T-Det® O-12.
[074] Os etoxilatos de ácidos graxos são ésteres de ácidos graxos que são tratados com quantidades diferentes de óxido de etileno.
[075] Os triglicerídeos são ésteres de glicerol (glicerídeos) nos quais todos os três grupos hidroxila são esterificados com ácidos graxos. Eles podem ser modificados com óxidos de alquileno. As amidas de álcoois de ácidos graxos compreendem pelo menos um grupo amida com um grupo alquil e um ou dois grupos alcoxil. Os poliglicosídeos de alquil são misturas de monoglucosídeos de alquil (alquil-α- D-e-β-D-glucopiranosida com uma quantidade pequena de glucofuranosídeo), alquil diglucosídeos, (-isomaltosídeos, - maltosídeos e outros) e alquiloligoglucídeos (- maltotriosídeos, -tetraosídeos e outros).
[076] Os alquil poliglicosídeos podem ser sintetizados de forma não limitadora com uma reação catalisada por ácido (reação de Fisher) entre glicose (ou amido) ou n-butilglicosídeos com álcoois de ácidos graxos. Além disso, os alquil poliglicosídeos também podem ser usados como agentes tensoativos não iônicos. Um exemplo não limitador é o Lutensol® GD70. Além disso, as amidas de ácidos graxos não iônicos N-alquilados, de preferência N-metilados, também pode ser usadas como agentes tensoativos.
[077] O álcool alcoxilato compreende uma parte hidrofóbica com um comprimento de cadeia de 4 a 20 átomos de carbono, de preferência de 6 a 19 átomos de carbono, e mais preferencialmente de 8 a 18 átomos de carbono, em que o álcool pode ser linear ou ramificado, e uma parte hidrofílica que compreende unidades de alcoxilato, tais como óxido de etileno, óxido de propileno e/ou óxido de butileno, com 2 a 30 unidades de repetição. Exemplos não limitadores são: Lutensol® XP, Lutensol® XL, Lutensol® ON, Lutensol® AT, Lutensol® A, Lutensol® AO, Lutensol® TO.
[078] Outros exemplos de agentes tensoativos adequados são relatados nos documentos US20110275738A1, US7153516B2, US20080274073A1 e US7767748B2, e estão incluídos aqui por referência.
[079] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que os ditos um ou mais agentes tensoativos estão compreendidos em uma quantidade entre 2% em peso e 4% em peso, com base no peso total da dita emulsão.
[080] Em uma realização mais preferida, os ditos um ou mais agentes tensoativos estão compreendidos em uma quantidade de 2,2% em peso, 2,4% em peso, 2,6% em peso, 2,8% em peso, 3,0% em peso, 3,2% em peso, 3,4% em peso, 3,6% em peso ou 3,8% em peso, ou qualquer quantidade entre eles.
[081] A utilização de uma quantidade relativamente baixa de agentes tensoativos provê a vantagem de que a emulsão resultante é relativamente menos hidrofílica. Consequentemente, a emulsão resultante atrai menos água, provendo assim uma emulsão menos pegajosa. A dita emulsão com aderência reduzida é de interesse para as aplicações técnicas químicas selecionadas.
[082] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa que compreende ainda pelo menos um aditivo em uma quantidade entre 0,01% em peso e 10% em peso, com base no peso total da dita emulsão.
[083] Em uma realização mais preferida, o dito aditivo é selecionado de um grupo de aditivos utilizados em aplicação técnicas químicas, tais como sistemas de cola, cosméticos, proteção de plantas, preparação e tratamento de papel, produção e processamento de têxteis e couro, revestimentos, aplicações farmacêuticas, construção civil, tratamento de madeira, barreira de água e de gás para, por exemplo, metano, dióxido de carbono, radônio, revestimento de proteção para radiação radioativa; ou aditivos com atividade bacteriana e/ou microbiológica.
[084] Em uma realização mais preferida, o dito aditivo está compreendido em uma quantidade entre 0,01% em peso e 10% em peso. Mais preferencialmente, o dito aditivo está compreendido em uma quantidade entre 0,05% em peso e 5% em peso, e ainda mais preferencialmente o dito aditivo é adicionado em uma quantidade de 0,2% em peso, 0,3% em peso, 0,4% em peso, 0,5% em peso, 0,6% em peso, 0,7% em peso, 0,8% em peso, 0,9% em peso, 1,0% em peso, 1,1% em peso, 1,2% em peso, 1,3% em peso, 1,4% em peso, 1,5% em peso, 1,6% em peso, 1,7% em peso, 1,8% em peso, 1,9% em peso, 2,0% em peso, 2,1% em peso, 2,2% em peso, 2,3% em peso, 2,4% em peso, 2,5% em peso, 2,6% em peso, 2,7% em peso, 2,8% em peso, 2,9% em peso ou qualquer valor entre eles. Mais preferencialmente, a quantidade de aditivo que deve ser utilizada é dependente da função do dito aditivo, e isso ficará claro para técnico no assunto.
[085] Os aditivos podem ter uma influência positiva sobre o processo de produção da emulsão, e podem prover certas características desejadas às emulsões. Um exemplo de aditivos possivelmente utilizados são, designadamente, as bases para a otimização do processo de saponificação, bem como de bactericidas, corantes, modificadores de viscosidade para o aumento ou a redução da viscosidade, agentes anti-espuma, agentes de formação de espuma. Deve ficar claro para um técnico no assunto que estes são apenas exemplos de aditivos possivelmente utilizados, e outras opções também são possíveis.
[086] Outros exemplos de aditivos adequados são documentos US20110275738A1, US7153516B2, US20080274073A1 e US7767748B2, e estão incluídos aqui por referência.
[087] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa, em que a dita emulsão tem uma viscosidade compreendida entre 30 mPa.s e 2.000 mPa.s, como determinado por um viscosímetro de Brookfield em 20°C.
[088] Em uma realização mais preferida, a dita viscosidade está compreendida entre 40 mPa.s e 1600 mPa.s. Mais preferencialmente, a dita viscosidade está compreendida entre 50 mPa.s e 1.200 mPa.s. Mais preferencialmente, a dita viscosidade é 75 mPa.s, 100 mPa.s, 125 mPa.s, 150 mPa.s, 175 mPa.s, 200 mPa.s, 225 mPa.s, 250 mPa.s, 275 mPa.s, 300 mPa.s, 325 mPa.s, 350 mPa.s, 375 mPa.s, 400 mPa.s, 425 mPa.s, 450 mPa.s, 475 mPa.s, 500 mPa.s, 525 mPa.s, 550 mPa.s, 575 mPa.s, 600 mPa.s, 625 mPa.s, 650 mPa.s, 675 mPa.s, 700 mPa.s, 725 mPa.s, 750 mPa.s, 775 mPa.s, 800 mPa.s, 825 mPa.s, 850 mPa.s, 875 mPa.s, 900 mPa.s, 925 mPa.s, 950 mPa.s, 975 mPa.s, 1000 mPa.s, 1025 mPa.s, 1050 mPa.s, 1075 mPa.s, 1100 mPa.s, 1125 mPa.s, 1150 mPa.s, 1175 mPa.s ou qualquer valor entre eles.
[089] A viscosidade de uma emulsão de poliisobuteno aquosa está relacionada às boas propriedades de fluidez, e está relacionada à facilidade de manuseio e insumo energético que é necessária para a manipulação da dita emulsão. Uma viscosidade comparativamente baixa geralmente dá origem a uma emulsão de poliisobuteno com boas propriedades de fluidez e um baixo insumo energético para a manipulação da dita emulsão.
[090] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa em que a separação de água da dita emulsão é no máximo de 50% após tratamento em uma centrífuga durante 60 minutos em uma velocidade de rotação de 2.300 G.
[091] Em uma realização mais preferida, a dita separação de água após tratamento em uma centrífuga durante 60 minutos em uma velocidade de rotação de 2.300 G da dita emulsão é no máximo de 40%. Mais preferencialmente, a dita separação de água após tratamento em uma centrífuga durante 60 minutos em uma velocidade de rotação de 2.300 G da dita emulsão é no máximo de 20%. Ainda mais preferencialmente, a dita separação de água após tratamento em uma centrífuga durante 60 minutos em uma velocidade de rotação de 2.300 G da dita emulsão é no máximo de 10%. Mais preferencialmente, a dita separação de água após tratamento em uma centrífuga durante 60 minutos em uma velocidade de rotação de 2.300 G da dita emulsão é 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0% ou qualquer valor entre eles.
[092] Um grau reduzido de separação de água geralmente é relacionado a uma alta estabilidade e ao prazo de validade da emulsão. Por exemplo, um grau de separação de água é inferior a 35% de uma emulsão de poliisobuteno aquosa após tratamento em uma centrífuga durante 60 minutos em uma velocidade de rotação de 2.300 G indica uma estabilidade de pelo menos 6 meses. De preferência, a presente invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno aquosa que é estável durante pelo menos 9 meses. Mais preferencialmente, a presente invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno aquosa que é estável durante pelo menos 12 meses. Ainda mais preferencialmente, a presente invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno aquosa que é estável durante pelo menos 18 meses. Mais preferencialmente, a presente invenção se refere a uma emulsão de poliisobuteno aquosa que é estável durante pelo menos 24 meses.
[093] Em um segundo aspecto, a presente invenção provê uma emulsão de poliisobuteno aquosa obtenível por um processo que compreende as etapas de: - aquecimento de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, do polímero de poliisobuteno, opcionalmente com a mistura do dito polímero de poliisobuteno com 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de uma cera e/ou óleo, obtendo-se assim uma pré-mistura, - mistura da dita pré-mistura em água que contém um ou mais agentes tensoativos em uma concentração dos ditos um ou mais agentes tensoativos de no máximo 5% em peso em uma taxa de fluxo controlada, cuja taxa de fluxo é suficientemente lenta para formar partículas da pré-mistura, obtendo-se assim uma pré-emulsão, e - homogenização da dita pré-emulsão, obtendo-se assim a dita emulsão de poliisobuteno com um tamanho médio de partícula não superior a 100 μm.
[094] Em uma realização preferida, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 90 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 80 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 70 μm. Ainda mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno tem um tamanho médio de partícula não superior a 60 μm.
[095] Em uma realização preferida, a presente invenção é provida em uma emulsão de poliisobuteno aquosa obtenível por um processo como descrito acima, em que o tamanho médio de partícula da dita emulsão de não é superior a 50 μm.
[096] Em uma realização mais preferida, a dita emulsão de poliisobuteno é obtenível por um processo como descrito acima, em que o tamanho médio de partícula é compreendido entre 100 nm e 40 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno é obtenível por um processo como descrito acima, em que o tamanho médio de partícula é compreendido entre 200 nm e 30 μm. Ainda mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno é obtenível por um processo como descrito acima, em que o tamanho médio de partícula é compreendido entre 250 nm e 25 μm. Mais preferencialmente, a dita emulsão de poliisobuteno é obtenível por um processo como descrito acima, em que o tamanho médio de partícula é 500 nm, 750 nm, 1 μm, 2 μm, 3 μm, 4 μm, 5 μm, 6 μm, 7 μm, 8 μm, 9 μm, 10 μm, 11 μm, 12 μm, 13 μm, 14 μm, 15 μm, 16 μm, 17 μm, 18 μm, 19 μm, 20 μm, 21 μm, 22 μm, 23 μm, 24 μm ou qualquer valor entre eles.
[097] Algumas das vantagens de uma emulsão de poliisobuteno aquosa obtida pelo processo descrito acima é que o tamanho médio de partícula da emulsão de poliisobuteno é significativamente reduzido, e a distribuição do tamanho de partícula da dita emulsão de poliisobuteno é relativamente baixa. Deste modo, uma emulsão de poliisobuteno com tamanho médio de partícula pequeno e uma distribuição de tamanho de partícula uniforme é obtida, o que dá origem a boas propriedades de fluidez, baixa aderência, viscosidades relativamente baixas e alta estabilidade, como determinado por experimentos de separação de água da dita emulsão.
[098] Geralmente, pode-se supor que o processo de emulsificação para a síntese de uma emulsão consiste nas seguintes etapas: uma etapa de pré-mistura dos componentes individuais para formar uma pré-emulsão e a emulsão efetiva. Para conseguir uma determinada finura das gotículas, várias opções são conhecidas na técnica. Os sistemas potencialmente úteis incluem o uso de agitadores móveis giratórios, dispositivos de rotor-estator, dispositivos de alívio de pressão, homogenizadores e outros dispositivos de jateamento, dispositivos ultrassônicos e dispositivos de emulsificação de membrana.
[099] Os mais utilizados são os dispositivos homogenizadores de pressão. O princípio disso é a pré- pressurização da pré-emulsão ou dispersão, seguida por uma liberação de pressão vigorosa. Assim, a energia mecânica é transferida para a pré-dispersão. Um sistema comumente usado de acordo com a dita técnica anterior bem conhecida compreende um recipiente de reação e um homogenizador de alta pressão, tal como um Gaulin 15MR do Grupo Homogenizador APV. A reação é realizada preferencialmente com um sistema de aquecimento e resfriamento. Os componentes necessários são reunidos no recipiente de reação, após o qual a mistura é misturada e aquecida até uma determinada temperatura. Uma temperatura elevada normalmente resulta em um tamanho médio de partícula menor da fase de dispersão na emulsão final. Ao fazê-lo, os pontos de fusão e os pontos de inflamação de vários componentes devem ser levados em conta.
[0100] Uma vez que a temperatura desejada tenha sido atingida, a mistura é enviada através de um homogenizador. O uso de um homogenizador de alta pressão garante uma redução do tamanho médio de partícula dos componentes da fase dispersante, em que a pressão aplicada pode variar dentro do âmbito de algumas centenas a um milhar de bar. Este processo é bem conhecido na técnica anterior e, designadamente, citado no documento U.S. 3579461 e no documento U.S. 2009 0197105. Uma vez que o processo de emulsificação é terminado, a mistura de reação deve ser resfriada, preferencialmente até a temperatura ambiente.
[0101] Geralmente, as partículas obtidas durante o processo de emulsificação terão um tamanho médio de partícula no intervalo de 10 nm a 100 μm, dependendo das condições de homogenização e do tamanho do peso molecular dos poliisobutenos. Geralmente pode-se afirmar que quanto menor o tamanho médio de partícula, mais estável é a emulsão.
[0102] Uma vez que a emulsão é formada, o processo de homogenização será interrompido e a emulsão será resfriada. De preferência, a emulsão é resfriada até a temperatura final desejada que varia entre 20°C e 40°C, de preferência entre 20 e 25°C. É extremamente importante que o processo de resfriamento seja realizado o mais eficientemente possível, porque a velocidade na qual a emulsão é resfriada tem um impacto sobre a qualidade da emulsão resultante. Quanto mais rápido o resfriamento até uma temperatura desejada pode ser conseguido, melhor será a qualidade da emulsão resultante. Além disso, é economicamente vantajoso promover a produção de emulsões de forma tão eficiente e rápida quanto possível.
[0103] Em um terceiro aspecto, a presente invenção provê a utilização de uma emulsão de poliisobuteno aquosa como descrito acima em uma aplicação técnica química, tal como sistemas de cola, cosméticos, proteção de plantas, preparação e tratamento de papel, produção e processamento de têxteis e couro, revestimentos, aplicações médicas ou farmacêuticas, construção civil, tratamento de madeira, barreira de água e de gás para, por exemplo, metano, dióxido de carbono, radônio, revestimento de proteção para radiação radioativa.
[0104] A composição e o método como descritos acima levam a emulsões estáveis com partículas muito finas. A viscosidade pode variar de emulsões líquidas finas (consulte também os Exemplos 1-3 e 5-9) até emulsões altamente viscosas (consulte o Exemplo 4).
[0105] A seguir, a invenção é descrita com a utilização de exemplos não limitadores que ilustram a invenção, e que não têm a intenção nem podem ser interpretados como limitadores do âmbito da invenção.
[0106] Abaixo estão alguns exemplos. Os valores na tabela representam as proporções de massa. (1) O teste de estabilidade é realizado por aceleração de uma centrífuga, de modo que um tratamento de envelhecimento acelerado ocorre na emulsão. Quando a separação de H2O é inferior a 35%, uma estabilidade de pelo menos 6 meses é garantida. (2) ) A distribuição de tamanho de partícula é determinada com a utilização de um difractômetro a laser 13 MW Beckman Coulter LS 320.
[0107] Em um primeiro exemplo, os compostos são pesados de acordo com as quantidades apresentadas na Tabela 1.
[0108] Tabela 1. Quantidade e tipo de compostos utilizados para a preparação de uma emulsão de acordo com o exemplo 1.
[0109] 220 gramas de cera de parafina com um ponto de fusão de 60°C são administrados a um recipiente de paredes redondas sem quaisquer chicanas. O dito recipiente que compreende a ditas parafina é aquecido em 140°C com a utilização de uma placa de aquecimento. O dito recipiente é provido com um dispositivo de mistura, e a velocidade de agitação é ajustada em 400 rpm.
[0110] 250 gramas de Oppanol B30 são cortados em pequenos pedaços de um peso máximo de 3 gramas, e são administrados gradualmente ao dito recipiente que compreende a dita parafina de modo que o Oppanol B30 não coagule. A viscosidade da mistura de parafina com Oppanol B30 é monitorada até ficar constante, obtendo-se assim uma pré- mistura. Em seguida, a pré-mistura é resfriada até 70°C a 80°C.
[0111] Um homogenizador é pré-aquecido por purga com água quente (80°C) durante 30 minutos. A dita água é evacuada, e 500 g de água (70°C-80°C) são administrados ao reator. A água é adicionada à emulsão durante a preparação, de modo a manter a quantidade total de água no intervalo da massa de água original ± 5% em peso para compensar a perda de água devido à evaporação. O dito reator é provido com um dispositivo de mistura, e a taxa de agitação é ajustada em 600 rpm.
[0112] Subsequentemente, 20 gramas de ácido esteárico e 10 g de dietanolamina são administrados ao reator que compreende água (70°C-80°C).
[0113] A homogeneização é iniciada na reciclagem, com um ajuste de pressão em uma primeira fase na 1a etapa de 250 bar e na segunda etapa de 20 bar.
[0114] A dita pré-mistura (70°C-80°C) é administrada de forma constante à água agitada no vórtice durante um intervalo de tempo de 2 minutos a 20 minutos. O tamanho médio de partícula da emulsão é monitorado. A homogeneização na primeira fase leva de 30 a 60 minutos. A homogenização em uma segunda fase ocorre em 350 bar na 1a etapa e em 30 bar na 2 a etapa. O tamanho médio de partícula da emulsão é monitorado. A homogeneização na segunda fase leva de 30 a 60 minutos. A homogenização em uma terceira fase ocorre em 500 bar na 1a etapa e em 50 bar na 2a etapa. O tamanho médio de partícula da emulsão é monitorado. A homogeneização na terceira fase leva de 30 a 60 minutos.
[0115] Finalmente, a emulsão é resfriada até temperatura ambiente, obtendo-se assim uma emulsão de poliisobuteno com propriedades físicas como descrito na Tabela 2.
[0116] A viscosidade da emulsão obtida é determinada com a utilização de um viscosímetro de Brookfield (LV-2) em 100 rpm em temperatura ambiente (20°C).
[0117] A estabilidade da emulsão é determinada pela percentagem de separação de água em um método de estabilidade por centrifugação. Neste método, um cilindro de teste com marcas de volume é preenchido com 10 mL de uma emulsão de teste homogenizada. O cilindro de teste com a emulsão é colocado em uma centrífuga durante 60 minutos e tratado em uma velocidade de 2.300G.
[0118] O tamanho médio de partícula e a distribuição do tamanho de partícula da emulsão são determinados com a utilização de um Analisador de Tamanho de Partícula de Difração a Laser Beckman-Coulter LS13 320 com Módulo Líquido Universal.
[0119] Tabela 2. Propriedades físicas selecionadas da emulsão de acordo com o exemplo 1.
[0120] De forma análoga, as seguintes emulsões são obtidas.
[0121] Tabela 3. Quantidade e tipo de compostos utilizados para a preparação de uma emulsão de acordo com o exemplo 2.
[0122] Tabela 4. Propriedades físicas selecionadas da emulsão de acordo com o exemplo 2.
[0123] Tabela 5. Quantidade e tipo de compostos utilizados para a preparação de uma emulsão de acordo com o exemplo 3.
[0124] Tabela 6. Propriedades físicas selecionadas da emulsão de acordo com o exemplo 3.
[0125] Tabela 7. Quantidade e tipo de compostos utilizados para a preparação de uma emulsão de acordo com o exemplo 4.
[0126] Tabela 8. Propriedades físicas selecionadas da emulsão de acordo com o exemplo 4.
[0127] Tabela 9. Quantidade e tipo de compostos utilizados para a preparação de uma emulsão de acordo com os exemplos 5-9.
% em peso =% em peso = percentagem em peso
[0128] Entende-se que a presente invenção não está limitada aos exemplos descritos aqui, e que ajustes ou modificações aos exemplos descritos podem ser adicionados sem reavaliação das reivindicações.
Claims (15)
1. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, compreendendo: - de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão de poliisobuteno, - no máximo 5% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos um agente tensoativo, e - opcionalmente, de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de pelo menos uma cera e/ou óleo, complementada com água até 100% em peso, caracterizada pelo tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não ser superior a 100 μm.
2. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não ser superior a 50 μm.
3. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo tamanho médio de partícula da dita emulsão de poliisobuteno não ser inferior a 250 nm nem superior a 25 μm.
4. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo dito poliisobuteno estar compreendido em uma quantidade entre 5% em peso e 60% em peso em relação ao peso total da dita emulsão.
5. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela dita água estar compreendida em uma quantidade entre 1% em peso e 70% em peso em relação ao peso total da dita emulsão.
6. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que a dita cera é selecionada do grupo caracterizado por compreender ceras animais, ceras vegetais, ceras minerais, ceras de petróleo, ceras de poliolefina, ceras de amida, ceras modificadas quimicamente e combinações delas, e em que o dito óleo é selecionado do grupo que compreende óleos naturais e minerais e combinações deles.
7. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pela dita cera e/ou pelo dito óleo estarem compreendidos em uma quantidade entre 5% em peso e 50% em peso em relação ao peso total da dita emulsão.
8. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que o dito agente tensoativo é caracterizado por compreender um grupo de átomos selecionado do grupo que compreende um carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato, fosfato, fenilo ou alquil amônio, piridínio, imidazol ou imidazolin quats, N-cátion quaternário, betaína, poliéter, poliol, ácido graxo ou seus derivados, álcool alcoxilato e éter de álcool, e qualquer combinação dos ditos agentes tensoativos.
9. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo dito agente tensoativo estar compreendido em uma quantidade entre 2% em peso e 4% em peso em relação ao peso total da dita emulsão.
10. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por compreender adicionalmente pelo menos um aditivo em uma quantidade entre 0,01% em peso e 10% em peso em relação ao peso total da dita emulsão.
11. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pela dita emulsão ter uma viscosidade compreendida entre 30 mPa.s e 2.000 mPa.s, como determinado por um viscosímetro de Brookfield em 20°C.
12. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pela separação de água da dita emulsão ser no máximo de 50% após tratamento em uma centrífuga durante 60 minutos em uma velocidade de rotação de 2.300 G.
13. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, obtenível por um processo que é caracterizado por compreender as etapas de: - aquecimento de 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, do polímero de poliisobuteno, opcionalmente com a mistura do dito polímero de poliisobuteno com 1% em peso a 65% em peso, com base no peso total da dita emulsão, de uma cera e/ou óleo, obtendo-se assim uma pré-mistura, - mistura da dita pré-mistura em água que contém um ou mais agentes tensoativos em uma concentração dos ditos um ou mais agentes tensoativos de no máximo 5% em peso em uma taxa de fluxo controlada, cuja taxa de fluxo é suficientemente lenta para formar partículas da pré-mistura, obtendo-se assim uma pré-emulsão, e - homogenização da dita pré-emulsão, obtendo-se assim a dita emulsão de poliisobuteno com um tamanho médio de partícula não superior a 100 μm.
14. EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo tamanho médio de partícula da dita emulsão não ser superior a 50 μm.
15. UTILIZAÇÃO DE UMA EMULSÃO DE POLIISOBUTENO AQUOSA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada por ser em uma aplicação técnica química, tal como sistemas de cola, cosméticos, proteção de plantas, preparação e tratamento de papel, produção e processamento de têxteis e couro, revestimentos, aplicações médicas ou farmacêuticas, construção civil, tratamento de madeira, barreira de água e de gás para, por exemplo, metano, dióxido de carbono, radônio, revestimento de proteção para radiação radioativa.
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