BR112019003508B1 - Copolímero, composição aquosa, produto, agente espessante, usos de uma composição aquosa e de um agente - Google Patents

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Abstract

A invenção refere-se a um copolímero obtido por reação de polimerização de pelo menos três comonômeros: um primeiro monômero aniônico, um segundo monômero que compreende uma insaturação olefínica, e um terceiro monômero que compreende um grupo hidrofóbico. A invenção refere-se igualmente à utilização do referido copolímero como agente espessante, em particular em suspensões aquosas de partículas minerais com elevado teor de sólidos. O copolímero de acordo com a invenção permite melhorar o compromisso entre viscosidade com alto gradiente de cisalhamento e viscosidade com baixo gradiente de cisalhamento, ao mesmo tempo em que melhora a retenção de água dentro da suspensão.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A invenção refere-se a um copolímero obtido por uma reação de polimerização de pelo menos três comonômeros: um primeiro monômero aniônico, um segundo monômero que compreende uma insaturação olefínica e um terceiro monômero que compreende um grupo hidrofóbico. A invenção também se refere à utilização deste copolímero como agente espessante, em particular em pastas aquosas de partículas inorgânicas com um elevado teor de sólidos. O copolímero de acordo com a invenção torna possível melhorar o compromisso entre a viscosidade sob um gradiente de alto cisalhamento e a viscosidade sob um gradiente de baixo cisalhamento, enquanto melhora a retenção de água dentro da suspensão.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Os copolímeros de espessamento utilizados para a preparação de pastas aquosas de partículas inorgânicas, em particular para a preparação de cores de revestimento de papel, são conhecidos.
[003] Assim como a melhoria nas propriedades finais do papel preparado por meio destas cores de revestimento de papel, é também necessário melhorar as condições de preparação e as condições de processamento destas suspensões aquosas de partículas inorgânicas.
[004] Quanto às propriedades finais do papel, a importância das propriedades óticas deve ser enfatizada, em particular a brancura do papel. A melhoria nas propriedades mecânicas do papel também deve ser direcionada.
[005] No que diz respeito às propriedades das suspensões aquosas de partículas inorgânicas, o seu elevado teor de partículas inorgânicas deve ser procurado. Além disso, estas suspensões têm que ter viscosidades sob diferentes gradientes de corte que tornam possível utilizá-las eficazmente, em particular durante a sua aplicação na superfície de uma folha de papel. Essas pastas devem ter uma viscosidade aparente, portanto sob um baixo gradiente de cisalhamento, o que é bem adequado para uma aplicação efetiva.
[006] Eles também têm que ter uma viscosidade sob um gradiente de alto cisalhamento, em particular uma viscosidade de ACAV, que é reduzida, para que um excesso de suspensão aquosa possa ser facilmente removido, em particular por meio de um raspador, sem afetar prejudicialmente a camada aplicada ao papel. Isto acontece porque uma cor de revestimento de papel tendo uma viscosidade elevada sob um gradiente de alto cisalhamento requererá uma maior pressão da lâmina para poder controlar o peso do revestimento depositado no papel. Caso contrário, há o risco de um fenômeno indesejável aparecer: o transbordamento da cor, que pode resultar na formação de manchas ou contas na superfície do papel revestido. Defeitos, em particular arranhões, podem também aparecer.
[007] Além disso, o aumento das viscosidades sob altos e baixos gradientes de cisalhamento pode ter consequências em relação ao fenômeno da migração de água e substâncias solúveis em água através do papel. Esta migração tem de ser reduzida tanto quanto possível, em particular para evitar uma alteração na reologia da cor do revestimento de papel que não é utilizada e que é reciclada no processo de revestimento. É assim necessário controlar eficazmente a retenção de água da cor do revestimento do papel.
[008] Além disso, a viscosidade das pastas deve ser controlada e possibilitar que elas possam ser facilmente bombeadas ou filtradas, em particular em circuitos de alimentação de processos para o revestimento de papel.
[009] Estas pastas também têm que tornar possível limitar, até mesmo impedir a formação de espumas ou respingos. Eles também têm que limitar ou impedir o assentamento das partículas usadas.
[010] A compatibilidade dos diferentes constituintes de uma cor de revestimento de papel também deve ser levada em consideração. Em particular, é importante que o copolímero espessante e o látex de ligação tenham boa compatibilidade.
[011] A FR 2 963 939 refere-se a uma cor de revestimento de papel que compreende um copolímero preparado a partir de um monômero hidrofílico indispensável que é o estireno ou um éster (met) acrílico, por exemplo acrilato de etila, que não compreende um grupo etoxilado ou propoxilado. A FR 2 972 349 refere-se a uma formulação cosmética que contém um copolímero de pente insolúvel em água do mesmo tipo. A EP 2 933 280 revela um polímero para controlar a reologia de uma composição de lavagem ou de uma composição cosmética preparada a partir de 5 monômeros, incluindo pelo menos um monômero não iônico. Os documentos US 2014 0178325 e FR 2 810 261 divulgam um polímero do tipo HASE com base em acrilato de etila.
[012] Os agentes de polímero utilizados como agentes espessantes nem sempre permitem fornecer uma solução satisfatória para estes diferentes problemas.
[013] Existe assim a necessidade de dispor de agentes espessantes melhorados.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[014] O copolímero de acordo com a invenção torna possível fornecer uma solução para todos ou alguns dos problemas dos agentes espessantes do estado da técnica.
[015] Assim, a invenção fornece um copolímero (P1) obtido por uma reação de polimerização: (a1) de pelo menos um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, (b1) de pelo menos um monômero de fórmula (I):
Figure img0001
em que: - R1 e R2, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente H ou CH3, - L1 representa de forma independente um grupo selecionado a partir de C(O), CH2 e CH2-CH2, - L2 representa de forma independente um grupo selecionado a partir de (CH2-CH2O)x, (CH(CH3)CH2O)y e combinações dos mesmos, e - x e y, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente 0 ou um número inteiro ou decimal entre 0,1 e 150, x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150, e (c1) de pelo menos um monômero de fórmula (II):
Figure img0002
em que: - R3 representa de forma independente um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, - R4 representa de forma independente um grupo hidrocarboneto saturado, insaturado ou aromático e linear, ramificado ou cíclico que compreende de 6 a 40 átomos de carbono, - L3 representa de forma independente um grupo selecionado a partir de (OCH2-CH2)m, (OCH(CH3)CH2)n e combinações dos mesmos, e - m e n, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente 0 ou um número inteiro ou decimal entre 0,1 e 150, m é estritamente maior do que n e a soma de m + n está entre 10 e 150.
[016] De preferência, de acordo com a invenção, o monômero aniônico (a1) compreende pelo menos uma insaturação etilênica polimerizável.
[017] O copolímero (P1) pode ser obtido por uma reação de polimerização empregando um ou pelo menos dois monômeros aniônicos diferentes (a1) e que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, de preferência uma insaturação etilênica polimerizável.
[018] De preferência, a reação de polimerização emprega dois monômeros aniônicos diferentes (a1) e compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, de preferência uma insaturação etilênica polimerizável.
[019] De preferência, o monômero (a1) é um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável e pelo menos um grupo funcional de ácido carboxílico. De preferência, é um ácido selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, as misturas dos mesmos e os sais dos mesmos, de forma mais preferencial o ácido acrílico ou um dos sais dos mesmos.
[020] Além do ácido acrílico, ácido metacrílico, sais dos mesmos e misturas dos mesmos, o monômero aniônico (a1) também pode combinar com eles pelo menos um outro monômero aniônico selecionado a partir de ácido crotônico, ácido itacônico e ácido maleico. Tal monômero aniônico adicional é então utilizado em uma quantidade inferior à quantidade de monômero (a1).
[021] De acordo com a invenção, a proporção em peso dos dois monômeros aniônicos (a1) pode variar de forma bastante ampla. De preferência, esta proporção varia de 5 a 150, de preferência de 10 a 120.
[022] De forma vantajosa, a reação de polimerização emprega ácido acrílico e ácido metacrílico, e também sais dos mesmos. Também de forma vantajosa, eles são empregados em uma relação de peso (ácido acrílico/ ácido metacrílico) que varia de 5 a 150, de preferência que varia de 10 a 120.
[023] Durante a reação de polimerização, a quantidade de monômero (a1) pode variar razoavelmente. De preferência, a reação de polimerização emprega de 5% a 30% em peso, de forma preferencial de 6% a 25% em peso, de forma mais preferida de 8% a 15% em peso, de monômero (a1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[024] Assim como o monômero (a1), a reação de polimerização também emprega um monômero (b1) de fórmula (I).
[025] De preferência, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I), em que: - R1 representa H ou - L1 representa um grupo selecionado a partir de C(O) e CH2 ou - L2 representa um grupo que combina (CH2-CH2O)x e (CH(CH3)CH2O)y ou - x representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 ou - y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 ou - x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150.
[026] De forma mais preferencial, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I), em que: - R1 representa H, - L1 representa um grupo selecionado a partir de C(O) e CH2, - L2 representa um grupo que combina (CH2-CH2O)x e (CH(CH3)CH2O)y, - x representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140, - y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 e - x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150.
[027] Também de forma preferencial, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I), em que: - x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 140, - y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 135 e - x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150.
[028] Também de forma preferencial, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I), em que: - R1 representa H ou - L1 representa um grupo selecionado a partir de C(O) e CH2 ou - L2 representa um grupo que combina (CH2-CH2O)x e (CH(CH3)CH2O)y ou - x representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 ou - y representa 0.
[029] De forma mais preferencial, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I), em que: - R1 representa H, - L1 representa um grupo selecionado a partir de C(O) e CH2, - L2 representa um grupo que combina (CH2-CH2O)x e (CH(CH3)CH2O)y, - x representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 e - y representa 0.
[030] Também de forma preferencial, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I), em que: - x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 140 e - y representa 0.
[031] De um modo particularmente preferido, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 80 e y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 65.
[032] Mais particularmente preferível, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 30 e 65 e y representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 40.
[033] Os monômeros (b1) que são ainda mais particularmente preferidos são compostos de fórmula (I) para os quais x representa um número inteiro ou decimal entre 40 e 60 e y representa um número inteiro ou decimal entre 20 e 30.
[034] Um exemplo preferido de monômero (b1) é um composto de fórmula (I) em que x representa 46 e y representa 15.
[035] Também particularmente preferido, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 80 e y representa 0.
[036] Mais particularmente de forma preferencial, o monômero (b1) é um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 30 e 65 e y representa 0.
[037] Monômeros (b1) que são ainda mais particularmente preferidos são compostos de fórmula (I) para os quais x representa um número inteiro ou decimal entre 40 e 60 e y representa 0.
[038] Outro exemplo preferido de monômero (b1) é um composto de fórmula (I) em que x representa 50 e y representa 0.
[039] Durante a reação de polimerização, a quantidade de monômero (b1) pode variar razoavelmente. De preferência, a reação de polimerização emprega de 60% a 90% em peso, de forma preferencial de 65% a 90% em peso, de forma mais preferida de 75% a 90% em peso ou de 75% a 85% em peso, de monômero (b1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[040] Assim como os monômeros (a1) e (b1), a reação de polimerização também emprega um monômero (c1).
[041] O copolímero (P1) pode ser obtido por uma reação de polimerização empregando um ou pelo menos dois monômeros diferentes (c1). A utilização de um ou dois monômeros diferentes (c1) é preferida.
[042] Para o monômero de fórmula (II), R3, que é idêntico ou diferente, pode representa de forma independente um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável selecionada a partir de um grupo funcional de éster de um derivado, selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido itacônico ou ácido crotônico, de preferência um grupo que compreende um grupo funcional selecionado a partir de acrilato, metacrilato, acriluretano e metacriluretano, em particular um grupo funcional de metacrilato. R3 também pode representar um grupo vinila, um grupo alila, um grupo metalila ou um grupo isoprenila.
[043] De forma preferencial, o monômero (c1) é um monômero de fórmula (II) em que R4 representa de forma independente um grupo hidrocarboneto saturado, insaturado ou aromático e linear, ramificado ou cíclico que compreende de 6 a 40 átomos de carbono.
[044] Também de preferência, o monômero (c1) é um monômero ou fórmula (II) em que m e n, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente 0 ou um número inteiro ou decimal entre 0,1 e 150, m é estritamente maior do que n e a soma de m + n está entre 10 e 150.
[045] De forma mais preferencial, o monômero (c1) é um composto de fórmula (II), em que: - m representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 140, - n representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 135 e - m é estritamente maior do que n e a soma de m + n está entre 10 e 150.
[046] De forma mais preferencial ainda, o monômero (c1) é um composto de fórmula (II), em que: - R3, que é idêntico ou diferente, representa de forma independente um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável selecionada a partir de um grupo funcional de éster de um derivado selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido itacônico ou ácido crotônico, de preferência um grupo que compreende um grupo funcional selecionado a partir de acrilato, metacrilato, acriluretano e metacriluretano, em especial um grupo funcional de metacrilato, ou - R4, que é idêntico ou diferente, representa de forma independente um grupo alquila C6-C40 linear ou ramificado, de preferência um grupo alquila C8-C22 linear ou ramificado, de forma mais preferencial um grupo alquila C8-C16 linear ou ramificado, ou - L3 representa um grupo (OCH2CH2)m ou - m representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140, ou - n representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140, ou - m é estritamente maior do que n e a soma de m + n está entre 10 e 150.
[047] De forma mais preferencial ainda, o monômero (c1) é um composto de fórmula (II), em que: - R3, que é idêntico ou diferente, representa de forma independente um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável selecionada a partir de um grupo funcional de éster de um derivado selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido itacônico ou ácido crotônico, de preferência um grupo que compreende um grupo funcional selecionado a partir de acrilato, metacrilato, acriluretano e metacriluretano, em especial um grupo funcional de metacrilato, - R4 representa de forma independente um grupo alquila C6 C40 linear ou ramificado, de preferência um grupo alquila C8-C22 linear ou ramificado, de forma mais preferencial um grupo alquila C8-C16 linear ou ramificado, - L3 representa um grupo (OCH2CH2)m e - m representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140.
[048] Durante a reação de polimerização, a quantidade de monômero (c1) pode variar razoavelmente. De preferência, a reação de polimerização emprega de 0,5% a 30% em peso, de preferência de 1% a 25% em peso, de forma mais preferida de 2% a 15% em peso, de monômero (c1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[049] Assim como os monômeros (a1), (b1) e (c1), a reação de polimerização pode também empregar um monômero adicional que compreende pelo menos duas insaturações etilênicas. Este monômero adicional é de forma geral um monômero de reticulação.
[050] Assim, o copolímero (P1) pode ser obtido por uma reação de polimerização, empregando também: (d1) ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfúrico (AMPS), metacrilato de 2-sulfoetila, metalilsulfonato de sódio, estirenosulfonato ou um dos sais dos mesmos, ou (e1) pelo menos um monômero de reticulação ou pelo menos um monômero que compreende pelo menos duas insaturações olefínicas.
[051] De forma vantajosa, de acordo com a invenção, o monômero (d1) pode ser utilizado sob a forma de um sal. Exemplos de sais de AMPS são os sais de metais alcalinos, tais como os sais de sódio, potássio ou lítio, os sais de metais alcalino-terrosos, tais como os sais de cálcio ou magnésio, os sais de amônio ou os sais de amônio alquilados, tais como os sais de 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP), de etanolamina, de dietanolamina ou de trietanolamina.
[052] Os sais de AMPS preferidos são os sais de sódio e amônio.
[053] Durante a reação de polimerização, a quantidade de monômero (d1) pode variar razoavelmente. De preferência, a reação de polimerização emprega é de 0,1% a 7% em peso, de preferência de 0,5% a 5% em peso, de forma mais preferida de 1% a 3% em peso, de monômero (d1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[054] De forma vantajosa, de acordo com a invenção, o monômero (e1) é um composto que compreende pelo menos dois grupos funcionais reativos, em particular duas insaturações olefínicas polimerizáveis. De preferência, o monômero (e1) é um composto que compreende pelo menos duas insaturações etilênicas. Tais monômeros (e1) são conhecidos como tal.
[055] Pode ser feita menção, como monômero (e1), de monômeros de ligação cruzada insaturados, por exemplo monômeros aromáticos poliinsaturados, tais como divinilbenzeno, divinilnaftaleno e trivinilbenzeno, monômeros alicíclicos poliinsaturados, por exemplo 1, 2, 4- trivinilciclohexano, ésteres difuncionais de ácido ftálico, tal como dialil ftalato, éteres polialquenílicos, tais como trialil pentaeritritol, dialil pentaeritritol, dialil sacarose, octaalil sacarose e dialil éter de trimetilalpropano, ésteres poliinsaturados de poliálcoois ou de poliácidos, tais como Di (met) acrilato de 1,6-hexanodiol, tri (met) acrilato de tetrametileno, acrilato de alila, itaconato de dialila, fumarato de dialila, maleato de dialila, tri (met) acrilato de trimetilalpropano, di (met) acrilato de trimetilalpropano, poli (alquilenoxi) glicol (met) acrilatos e di (met) acrilato de polietilenoglicol, alquilenobisacrilamidas, tais como metilenobisacrilamida e propilenobisacrilamida, hidroxi ou derivados de carboxi de metilenobisacrilamida, tais como, (3)-bis (metilal)metilenobisacrilamida, di (met) acrilatos de polialquileno glicol, tais como di (met) acrilato de etilenoglicol, di (met) acrilato de dietilenoglicol, di (met) acrilato de trietilenoglicol, metacrilato de alila, dimetacrilato de etilenoglicol dimetacrilato de butilenoglicol, di-, tri- e tetracrilatos de pentaeritritol, di (met) acrilatos de poli (alquilenoxi) glicol, tais como diacrilatos de polietilenoglicol, diacrilatos de bisfenol A, dimetacrilato de butanodiol, dimetacrilato de 2,2-dimetilpropanodiol, diacrilato de fenileno e misturas dos mesmos.
[056] Durante a reação de polimerização, a quantidade de monômero (e1) pode variar razoavelmente. De preferência, a reação de polimerização emprega de 0,01% a 5% em peso, de preferência de 0,05% a 3% em peso, de forma mais preferida de 0,05% a 1% em peso, de monômero (e1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[057] A invenção também se refere a composições aquosas que compreende água e pelo menos um copolímero de acordo com a invenção. Estas composições aquosas de acordo com a invenção podem também compreender outros polímeros.
[058] Assim, a invenção proporciona uma composição (C1) que compreende pelo menos um copolímero (P1) de acordo com a invenção e água. De preferência, a composição (C1) compreende, em uma base seca, de 10% a 60%, de preferência de 20% a 40%, em peso de copolímero (P1), com base na quantidade total em peso da composição.
[059] A invenção também proporciona uma composição (C2) que compreende pelo menos um copolímero (P1) de acordo com a invenção, água e pelo menos um polímero (P2) do tipo HASE. De preferência, a composição (C2) compreende, em uma base seca: - de 60% a 95%, de preferência de 65% a 75%, em peso de copolímero (P1) e - de 5% a 40%, de preferência de 25% a 35%, em peso de polímero (P2) do tipo HASE, com base na quantidade total em peso da composição.
[060] A invenção também proporciona uma composição (C3) que compreende pelo menos um copolímero (P1) de acordo com a invenção, água e pelo menos um polímero (P3) do tipo ASE. De preferência, a composição (C3) compreende, em uma base seca: - de 40% a 95%, de preferência de 60% a 95%, em peso de copolímero (P1) e - de 5% a 60%, de preferência de 5% a 40%, em peso do polímero (P3) do tipo ASE, com base na quantidade total em peso da composição.
[061] A invenção também proporciona uma composição (C4) que compreende pelo menos um copolímero (P1) de acordo com a invenção, água, pelo menos um polímero (P2) do tipo HASE e pelo menos um polímero (P3) do tipo ASE. De preferência, a composição (C4) compreende, em uma base seca: - de 40% a 95%, de preferência de 60% a 95% em peso de copolímero (P1), - de 1% a 59%, de preferência de 1% a 39%, em peso do polímero (P2) do tipo HASE e - de 1% a 59%, de preferência de 1% a 39%, em peso do polímero (P3) do tipo ASE, com base na quantidade total em peso da composição.
[062] De preferência, de acordo com a invenção, para as composições de acordo com a invenção, o polímero (P2) do tipo HASE está na forma de uma emulsão que compreende água e pelo menos um copolímero obtido por uma reação de polimerização: (a2) de pelo menos um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, de preferência um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável e pelo menos um grupo funcional de ácido carboxílico, (b2) de pelo menos um éster de um composto derivado de um ácido selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico e ácido maleico, de forma preferencial ácido acrílico ou ácido metacrílico, (c2) de pelo menos um composto de fórmula (III): R5-(EO)p-(PO)q-R6 (III) em que: - p e q, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente 0 ou um número inteiro ou decimal menor do que 150, p ou q sendo diferente de 0, - EO representa de forma independente um grupo CH2CH2O, - PO representa de forma independente um grupo selecionado a partir de CH(CH3)CH2O e CH2CH(CH3)O, - R5 representa um grupo alquila C6-C40 linear ou ramificado, de preferência um grupo alquila C8-C20 linear ou ramificado, e - R6 representa um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, de preferência um grupo acrilato ou um grupo metacrilato, de forma opcional (d2) de ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfúrico, metacrilato de 2-sulfoetila, metalilsulfonato de sódio, estirenosulfonato ou um dos sais dos mesmos, de forma opcional (e2) de pelo menos um monômero de reticulação ou pelo menos um monômero que compreende pelo menos duas insaturações olefínicas.
[063] De preferência, de acordo com a invenção: - p representa um número inteiro ou decimal que varia de 20 a 40 e q é zero ou - p e q representam de forma independente um número inteiro ou decimal que varia de 5 a 100 ou - a razão p/ q varia de 90/10 a 70/30.
[064] O monômero (d2) pode ser definido analogamente ao monômero (d1) e o monômero (e2) pode ser definido analogamente ao monômero (e1).
[065] De preferência, de acordo com a invenção, o copolímero (P2) do tipo HASE é obtido por uma reação de polimerização: - de 15% a 55% em peso, de preferência de 35% a 45% em peso, de monômero (a2), com base na quantidade total em peso de monômeros, de forma preferencial de ácido acrílico, de ácido metacrílico ou das misturas dos mesmos, - de 40% a 84% em peso, de preferência de 45% a 55% em peso, de monômero (b2), com base na quantidade total em peso de monômeros, de preferência de um éster de ácido acrílico, de um éster de ácido metacrílico ou de misturas dos mesmos, e - de 1% a 20% em peso, de preferência de 3% a 15% em peso, de monômero (c2), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[066] Um polímero específico (P2) do tipo HASE de acordo com a invenção é obtido por uma reação de polimerização: - de 30%, em peso, de monômero (a2), de preferência de ácido acrílico, de ácido metacrílico ou das misturas dos mesmos, - de 65% em peso de monômero (b2), de preferência de um éster de ácido acrílico, de um éster de ácido metacrílico ou das misturas dos mesmos, e - de 5% em peso de monômero (c2), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[067] Outro polímero específico (P2) do tipo HASE de acordo com a invenção é obtido por uma reação de polimerização: - de 35%, em peso, de monômero (a2), de preferência de ácido acrílico, de ácido metacrílico ou das misturas dos mesmos, - de 60% em peso de monômero (b2), de preferência de um éster de ácido acrílico, de um éster de ácido metacrílico ou das misturas dos mesmos, e - de 5% em peso de monômero (c2), com base na quantidade total em peso de monômeros.
[068] Também de preferência, de acordo com a invenção, o polímero (P3) do tipo ASE está na forma de uma emulsão que compreende água e pelo menos um copolímero obtido por uma reação de polimerização: (a3) de pelo menos um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, de preferência um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável e pelo menos um grupo funcional de ácido carboxílico, (b3) de pelo menos um éster de um composto derivado de um ácido selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico e ácido maleico, de forma preferencial ácido acrílico ou ácido metacrílico, de forma opcional (d3) de ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfúrico, metacrilato de 2-sulfoetila, metalilsulfonato de sódio, estirenosulfonato ou um dos sais dos mesmos, de forma opcional (e3) de pelo menos um monômero de reticulação ou pelo menos um monômero que compreende pelo menos duas insaturações olefínicas.
[069] O monômero (d3) pode ser definido analogamente ao monômero (d1) e o monômero (e3) pode ser definido analogamente ao monômero (e1).
[070] De preferência, de acordo com a invenção, o copolímero (P3) do tipo ASE é obtido por uma reação de polimerização: - de 15% a 55% em peso, de preferência de 35% a 55% em peso, de monômero (a3), com base na quantidade total em peso de monômeros, de preferência em ácido acrílico ou em ácido metacrílico, e - de 45% a 85% em peso, de preferência de 45% a 65% em peso, de monômero (b3), com base na quantidade total em peso de monômeros, de preferência de um éster de ácido acrílico ou de um éster de ácido metacrílico.
[071] De acordo com a invenção, as composições (C1), (C2), (C3) e (C4) podem ser utilizadas isoladamente ou podem ser combinadas. Tais combinações podem ser fornecidas na forma de um produto que compreende pelo menos duas composições (C1), (C2), (C3) ou (C4). Assim, a invenção proporciona um produto que compreende pelo menos duas ou três composições de acordo com a invenção, de preferência duas composições, de forma independente selecionadas a partir das composições (C1), (C2) e (C3) de acordo com a invenção.
[072] As composições de acordo com a invenção também podem compreender pelo menos um agente de enchimento de partículas inorgânicas, de preferência de partículas inorgânicas naturais ou sintéticas de carbonato de cálcio (natural ou sintético), de talco, de dolomita, de caulim ou de dióxido de titânio. Podem também compreender pelo menos um agente de ligação do tipo látex. As composições de acordo com a invenção também podem combinar pelo menos um agente de ligação sintético ou agente de ligação de origem natural, por exemplo um látex, amido, proteínas de soja e pelo menos um agente de enchimento de partículas inorgânicas, de forma preferencial de partículas inorgânicas naturais ou sintéticas de carbonato de cálcio (natural ou sintético), de talco, de dolomita, de caulim ou de dióxido de titânio.
[073] A uso de uma composição aquosa de acordo com a invenção para a preparação de uma cor de revestimento de papel também está dentro da invenção. Assim, a invenção proporciona uma cor de revestimento de papel que compreende pelo menos uma composição de acordo com a invenção.
[074] As cores de revestimento de papel preparadas de acordo com a invenção são particularmente vantajosas durante a preparação de uma camada de revestimento primário (pré-cobertura) ou durante a preparação de uma camada de revestimento final de papel (camada superior) ou também de uma única camada.
[075] As composições de acordo com a invenção podem também ser empregues para a preparação de uma composição de revestimento, de preferência uma tinta, uma composição de tinta, de preferência uma composição de tinta para impressão por jato de tinta ou uma composição de tratamento, de preferência uma composição de tratamento para o corpo ou cabelo.
[076] A invenção também proporciona um agente espessante que compreende pelo menos um copolímero de acordo com a invenção ou pelo menos uma composição de acordo com a invenção.
[077] Este agente de acordo com a invenção pode ser empregue para a preparação de uma composição de revestimento, de preferência uma tinta, uma composição de tinta, de preferência uma composição de tinta para impressão por jato de tinta ou uma composição de tratamento, de preferência uma composição de tratamento para o corpo ou cabelo. O uso de tal agente para a preparação de uma cor de revestimento de papel também está dentro da invenção.
[078] As características específicas, vantajosas ou preferidas dos copolímeros de acordo com a invenção, em particular do copolímero (P1) de acordo com a invenção, tornam possível a definição análoga de composições, agentes ou utilizações de acordo com a invenção.
[079] Os exemplos que se seguem permitem ilustrar os diferentes aspectos da invenção.
EXEMPLOS
[080] Todas as reações para a síntese de copolímeros descritos foram realizadas em um reator de vidro cilíndrico com um volume de trabalho de 1 litro equipado com um agitador mecânico de tipo de âncora e com um sistema de aquecimento com banho de óleo. A agitação é mantida durante toda a duração da síntese.
A - PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COPOLÍMEROS DE ACORDO COM A INVENÇÃO EXEMPLO A1
[081] Uma carga inicial composta por 513,7 g de água desionizada, 217 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co-propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/ mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 19,9 g de ácido acrílico, 6,5 g de ácido metacrílico e 24 g de um monômero de metacrilato de triestirilfenol etoxilado com 25 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[082] 1,0 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[083] 1,5 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[084] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[085] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 5,8 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 28%.
EXEMPLO A2
[086] Uma carga inicial composta por 515 g de água desionizada, 195,2 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 23,1 g de ácido metacrílico e 24 g de um monômero de metacrilato de n-dodecanol etoxilado com 23 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[087] 1,1 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[088] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[089] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[090] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 5,5 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 25%.
EXEMPLO A3
[091] Uma carga inicial composta por 515 g de água desionizada, 194,1 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/ mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 24,5 g de um monômero de metacrilato de oxo-dodecanol etoxilado com 30 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[092] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[093] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[094] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[095] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 4,5 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 28%.
EXEMPLO A4
[096] Uma carga inicial composta por 505 g de água desionizada, 207,1 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 12,2 g de um monômero de metacrilato de oxo-dodecanol etoxilado com 30 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[097] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[098] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[099] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0100] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 4,5 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 30%.
EXEMPLO A5
[0101] Uma carga inicial composta por 500 g de água desionizada, 215,0 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/ mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 4,4 g de um monômero de metacrilato de oxo-dodecanol etoxilado com 30 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0102] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0103] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0104] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0105] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 4,5 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 30%.
EXEMPLO A6
[0106] Uma carga inicial composta por 520 g de água desionizada, 181,2 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 36,7 g de um monômero de metacrilato de oxo-dodecanol etoxilado com 30 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0107] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0108] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0109] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0110] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 4,5 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 28%.
EXEMPLO A7
[0111] Uma carga inicial composta por 540 g de água desionizada, 168,3 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 48,9 g de um monômero de metacrilato de oxo-dodecanol etoxilado com 30 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0112] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0113] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0114] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0115] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 5,0 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 28%.
EXEMPLO A8
[0116] Uma carga inicial composta por 500 g de água desionizada, 217,3 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 2,5 g de um monômero de metacrilato de oxo-dodecanol etoxilado com 30 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0117] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0118] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0119] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0120] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 5,6 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 30%.
EXEMPLO A9
[0121] Uma carga inicial composta por 515 g de água desionizada, 194,1 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 24,5 g de um monômero de metacrilato de n-dodecanol etoxilado com 23 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0122] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0123] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0124] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0125] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 5,2 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 30%.
EXEMPLOA10
[0126] Uma carga inicial composta por 515 g de água desionizada, 200 g de um macromonômero de poli (etilenoglicol)metacrilato com um peso molecular de 5.000 g/mol (correspondendo a aproximadamente 110 unidades de óxido de etileno), 24,5 g de ácido acrílico e 24,5 g de um monômero de metacrilato de n-dodecanol etoxilado com 23 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0127] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0128] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0129] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0130] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 5,2 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 25%.
EXEMPLO A11
[0131] Uma carga inicial composta por 515 g de água desionizada, 194,1 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 24,5 g de um monômero de metacrilato de n-docosanol etoxilado com 25 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0132] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0133] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0134] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0135] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 5,5 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 25%.
EXEMPLOA12
[0136] Uma carga inicial composta por 502 g de água desionizada, 207,1 g de um macromonômero de metacrilato de poli (etilenoglicol-co- propilenoglicol) com um peso molecular de 3.000 g/mol (correspondendo em média a 46 unidades de óxido de etileno e 15 unidades de óxido de propileno distribuídos aleatoriamente), 24,5 g de ácido acrílico e 12,2 g de um monômero de metacrilato de n-dodecanol etoxilado com 23 unidades de óxido de etileno é introduzido no reator de vidro.
[0137] 0,6 g de 1,8-dimercapto-3,6-dioxa-octano são pesados em um primeiro recipiente de tipo de seringa descartável.
[0138] 0,85 g de persulfato de amônio são pesados em um segundo recipiente do tipo copo de vidro e são dissolvidos em 4,5 g de água desionizada.
[0139] Os reagentes do primeiro recipiente e do segundo recipiente são introduzidos no reator de polimerização quando o meio reacional presente no último atinge os 67 °C. O cozimento é então realizado durante 2 horas enquanto se mantém o meio reacional a 65 °C ± 1 °C.
[0140] No final da reação, a mistura combinada é neutralizada com uma quantidade de hidróxido de sódio suficiente para atingir um pH de 4,6 e é diluída com uma quantidade de água suficiente para atingir um teor de sólidos de 30%.
CARACTERIZAÇÕES DOS POLÍMEROS DE ACORDO COM A INVENÇÃO
[0141] O teor de sólidos dos produtos sintetizados é medido usando uma câmara de calor a 110 °C. 1 g de produto é colocado na câmara de calor por 1 h. A diferença de peso antes e depois da secagem permite determinar o teor de sólidos.
[0142] O pH é medido a 25 °C com um medidor de pH da marca comercial WTW equipado com um eletrodo convencional acoplado a uma sonda de temperatura.
[0143] Os resultados obtidos são apresentados na Tabela 1. Os monômeros empregados também são definidos na Tabela 1; as suas respectivas proporções em peso com base na quantidade total de massa de monômeros são aí mostradas. Os monômeros (a1) AA e MAA são respectivamente ácido acrílico e ácido metacrílico. O macromonômero (b1) é o metacrilato de poli (etilenoglicol-co-propilenoglicol) (b1-1) com um peso molecular de 3.000 g/mol e o macromonômero (b1) é o metacrilato de polietilenoglicol (b1-2) com um peso molecular de 5.000 g/mol. Os diferentes monômeros (c1) também são definidos.
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TABELA 1
B - PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPOSIÇÕES DE ACORDO COM A INVENÇÃO E DE COMPOSIÇÕES COMPARATIVAS
[0144] Composições para cores de revestimento de papel são preparadas. Os polímeros de acordo com a invenção ou polímeros do estado da técnica são utilizados em combinação com os seguintes produtos: - pigmento CaCO3: H60, H90 ou H95 Hydrocarb Omya, - pigmento caulim: Hydrabrilho 90 Kamin, - aglutinante: látex DL 1066 Trinseo, - aglutinante: amido Stabilys A30 Roquette, - agente espessante: carboximetilcelulose (CMC) Finnfix 10 CP Kelco, - branqueador ótico: Blankophor PT Blankophor Gmbh, - agente de ativação para brilho ótico: álcool polivinílico (PV- OH) M 4-98 Chang Chung Petrochemical, - copolímero de espessamento comercial à base de polímero acrílico Rheocoat 35 Coatex, - copolímero de espessamento comercial à base de polímero acrílico Rheocoat 73 Coatex, - copolímero de espessamento comercial à base de polímero acrílico Rheocoat 93 Coatex, - copolímero de espessamento comercial à base de polímero acrílico Rheocarb 101 Coatex e - formulação comercial de espessamento à base de polímero acrílico Rheocarb 131 Coatex.
[0145] As composições são aplicadas convencionalmente ao papel como revestimento primário ou como camada superior. A aplicação como camada superior é realizada em papel de base pré-revestido de 78 g/m2 utilizando um dispositivo de revestimento piloto com lâmina posterior da Dow e calandragem final a 80 °C, 4 MPa (40 bar) e duas passagens por face.
[0146] O teor de sólidos das composições preparadas é medido utilizando uma câmara de calor a 110 °C. 1 g de produto é colocado na câmara de calor por 1 h. A diferença de peso antes e depois da secagem permite determinar o teor de sólidos.
[0147] O pH é medido a 25 °C com um medidor de pH da marca comercial WTW equipado com um eletrodo convencional acoplado a uma sonda de temperatura.
[0148] A viscosidade Brookfield das composições preparadas é medida a 10 rev/min e a 25 °C usando um viscosímetro analógico. O fuso é selecionado em função da viscosidade da composição em questão para estar dentro da faixa ótima de uso do reômetro.
[0149] A viscosidade capilar do ACAV a 106 s-1 é medida usando um viscosímetro capilar ACAV A2 da ACA.
[0150] A retenção de água é determinada usando um dispositivo AAGWR da Gradek. Inclui uma câmara de medição na qual está posicionado um papel de teste (papel de teste Blotter Gradek), coberto com um tecido de plástico perfurado (filtro de teste PCTE Gradek - 2 μm). 10 ml de cor de revestimento de papel são subsequentemente introduzidos na câmara. O dispositivo AAGWR torna possível exercer uma pressão (150 kPa ou 1,5 bar) na cor do revestimento do papel, resultando na totalidade ou parte das substâncias solúveis em água e água presentes na cor que passa pelo tecido de plástico perfurado e migra para o papel de teste. Uma pressão de 150 kPa (1,5 bar) é aplicada por 90 s. A diferença entre o peso do papel de teste antes da medição (W0) e após a medição (W1) dá a quantidade de água e de substâncias solúveis em água presentes na cor do revestimento de papel que migraram para o papel de teste durante a medição. O valor relativo para aumento na retenção de água é igual a 1.250 x (W1 - W0)/W0.
[0151] O peso do revestimento é determinado subtraindo-se o peso de um papel revestido, obtido cortando-se um disco de papel revestido de centésimo de metro quadrado, a partir do peso de um disco de um centésimo de metro quadrado de papel virgem.
[0152] A brancura do R457 com ou sem irradiação UV (R457 + UV e R457 - UV) e a opacidade das amostras de papel revestido são medidas usando um dispositivo Elrepho 3.000 da Datacolor.
[0153] A brancura W (CIE) é medida de acordo com a norma ISO FDIS 11475. É representativa do grau de luminosidade ótica do papel revestido.
[0154] A brancura TAPPI 75° DIN é medida de acordo com o padrão TAPPI T480 OS-78 usando um medidor de brilho da Lehmann Cotem.
EXEMPLO B1: COMPOSIÇÕES PARA CORES DE REVESTIMENTO DE PAPEL DE PRIMER ISENTO DE AMIDO
[0155] Os diferentes componentes são misturados de acordo com as proporções (g) apresentadas na Tabela 2.
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TABELA 2
[0156] As propriedades das composições são avaliadas e os resultados são apresentados na Tabela 3.
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TABELA 3
[0157] Apesar das viscosidades que seriam aceitáveis para a deposição e o manuseamento como cor de revestimento de papel, em particular para facilitar a aplicação superficial da formulação no papel, a composição B2 que compreende um espessante de celulose (CMC, Finnfix 10) exibe uma retenção de água que é insuficiente para tal uso. O conteúdo de sólidos desta composição seria instável durante a aplicação superficial.
[0158] Ao contrário das composições de acordo com a invenção B6 e B7, as composições comparativas B3, B4 e B5 não tornam possível combinar uma baixa viscosidade capilar e um valor reduzido de retenção de água.
EXEMPLO B2: COMPOSIÇÕES PARA CORES DE PRÉ-REVESTIMENTO DE PAPEL COM AMIDO
[0159] Os diferentes componentes são misturados de acordo com as proporções (g) apresentadas na Tabela 4. Três repetições foram realizadas. Composição
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TABELA 4
[0160] As propriedades das composições são avaliadas e os resultados são apresentados na Tabela 5.
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TABELA 5
[0161] Na presença de amido, ao contrário das composições de acordo com a invenção B12 a B15, para as composições comparativas B9 a B11, a retenção de água é melhorada em detrimento de um aumento na viscosidade capilar.
EXEMPLO B3: COMPOSIÇÕES PARA CORES DE CAMADA SUPERIOR DE PAPEL DE PRIMER ISENTO DE AMIDO
[0162] Os diferentes componentes são misturados de acordo com as proporções (g) apresentadas na Tabela 6.
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TABELA 6
[0163] As propriedades das composições são avaliadas e os resultados são apresentados na Tabela 7.
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TABELA 7
[0164] Mais uma vez, apesar das viscosidades que seriam aceitáveis para a deposição e do manuseamento como cor de revestimento de papel, em particular para facilitar a aplicação superficial da formulação no papel, as composições comparativas exibem uma retenção de água que é insuficiente para tal uso. O teor de sólidos destas composições seria instável durante a aplicação superficial.
[0165] Ao contrário das composições de acordo com a invenção B18 e B19, as composições comparativas B16 e B17 não tornam possível combinar uma baixa viscosidade capilar e um valor reduzido de retenção de água.
[0166] Além disso, as composições de acordo com a invenção permitem reter ou melhorar as propriedades óticas dos papéis revestidos.
EXEMPLO B4: COMPOSIÇÕES PARA CORES DE REVESTIMENTO DE PAPEL COM AMIDO
[0167] Os diferentes componentes são misturados de acordo com as proporções (g) apresentadas na Tabela 8.
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TABELA 8
[0168] As propriedades das composições são avaliadas e os resultados são apresentados na Tabela 9.
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TABELA 9
[0169] Mais uma vez, as composições de acordo com a invenção têm uma viscosidade capilar e uma retenção de água que as tornam utilizáveis como cores de revestimento de papel que são melhoradas em relação às composições comparativas.

Claims (27)

1. COPOLÍMERO (P1), caracterizado por ser obtido por meio de uma reação de polimerização: (a1) 5% a 30% em peso, com base na quantidade total em peso de monômeros, de pelo menos um monômero aniônico selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico e suas misturas; (b1) 65% a 90% em peso, com base na quantidade total em peso de monômeros, de pelo menos um monômero de fórmula (I):
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em que: - R1 e R2, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente H ou CH3, - L1 representa de forma independente um grupo selecionado a partir de C(O), CH2 e CH2-CH2, - L2 representa de forma independente um grupo selecionado a partir de (CH2-CH2O)x, (CH(CH3)CH2O)y e combinações dos mesmos, e - x e y, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente 0 ou um número inteiro ou decimal entre 0,1 e 150, em que x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150, e (c1) 0,5% a 30% em peso, com base na quantidade total em peso de monômeros, de pelo menos um monômero de fórmula (II): R4
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) em que: - R3 representa de forma independente um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, - R4 representa de forma independente um grupo hidrocarboneto saturado, insaturado ou aromático e linear, ramificado ou cíclico que compreende de 6 a 40 átomos de carbono, - L3 representa de forma independente um grupo selecionado a partir de (OCH2-CH2)m, (OCH(CH3)CH2)n e combinações dos mesmos, e - m e n, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente 0 ou um número inteiro ou decimal entre 0,1 e 150, em que m é estritamente maior do que n e a soma de m + n está entre 10 e 150.
2. COPOLÍMERO (P1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser obtido por uma reação de polimerização de pelo menos dois monômeros aniônicos diferentes (a1).
3. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por ser obtido por uma reação de polimerização de 6% a 25% em peso, mais preferivelmente de 8% a 15% em peso, de monômero (a1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
4. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo monômero (b1) ser um composto de fórmula (I), em que: - R1 representa H ou - L1 representa um grupo selecionado a partir de C(O) e CH2 ou - L2 representa um grupo que combina (CH2-CH2O)x e (CH(CH3)CH2O)y ou - x representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 ou - y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 ou - x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150, preferivelmente um composto de fórmula (I), em que: - R1 representa H, - L1 representa um grupo selecionado a partir de C(O) e CH2, - L2 representa um grupo que combina (CH2-CH2O)x e (CH(CH3)CH2O)y, - x representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140, - y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 e - x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150, ainda preferivelmente um composto de fórmula (I), em que: - R1 representa H, - L1 representa um grupo selecionado a partir de C(O) e CH2, - L2 representa um grupo que combina (CH2-CH2O)x e (CH(CH3)CH2O)y, - x representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140 e - y representa 0.
5. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo monômero (b1) ser um composto de fórmula (I), em que: - x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 140, - y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 135 e - x é estritamente maior do que y e a soma de x + y está entre 10 e 150, ou para os quais: - x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 140 e - y representa 0.
6. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo monômero (b1) ser um composto selecionado a partir de: - um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 80 e y representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 65, preferivelmente - um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 30 e 65 e y representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 40, em especial - um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 40 e 60 e y representa um número inteiro ou decimal entre 20 e 30, por exemplo - um composto de fórmula (I) em que x representa 46 e y representa 15, ou então - um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 15 e 80 e y representa 0, em especial - um composto de fórmula (I) em que x representa um número inteiro ou decimal entre 30 e 65 e y representa 0, por exemplo - um composto de fórmula (I) em que x representa 50 e y representa 0.
7. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por ser obtido por uma reação de polimerização de 75% a 90% em peso ou de 75% a 85% em peso de monômero (b1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
8. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por ser obtido por uma reação de polimerização de dois ou de pelo menos dois monômeros diferentes (c1).
9. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo monômero (c1) ser um composto de fórmula (II), em que: - R3, que é idêntico ou diferente, representa de forma independente um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável selecionada a partir de um grupo funcional de éster de um derivado selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido itacônico ou ácido crotônico, preferivelmente um grupo que compreende um grupo funcional selecionado a partir de acrilato, metacrilato, acriluretano e metacriluretano, em especial um grupo funcional de metacrilato, ou - R4, que é idêntico ou diferente, representa de forma independente um grupo alquila C6-C40 linear ou ramificado, preferivelmente um grupo alquila C8-C22 linear ou ramificado, mais preferivelmente um grupo alquila C8-C16 linear ou ramificado, ou - L3 representa um grupo (OCH2CH2)m ou - m representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140, ou - n representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140, ou - m é estritamente maior do que n e a soma de m + n está entre 10 e 150.
10. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo monômero (c1) ser um composto de fórmula (II), em que: - R3, que é idêntico ou diferente, representa de forma independente um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável selecionada a partir de um grupo funcional de éster de um derivado selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido itacônico ou ácido crotônico, de preferência um grupo que compreende um grupo funcional selecionado a partir de acrilato, metacrilato, acriluretano e metacriluretano, em especial um grupo funcional de metacrilato, - R4 representa de forma independente um grupo alquila C6 C40 linear ou ramificado, de preferência um grupo alquila C8-C22 linear ou ramificado, de forma mais preferencial um grupo alquila C8-C16 linear ou ramificado, - L3 representa um grupo (OCH2CH2)m e - m representa um número inteiro ou decimal entre 10 e 140.
11. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por ser obtido por uma reação de polimerização de 1% a 25% em peso, mais preferivelmente de 2% a 15% em peso, de monômero (c1), com base na quantidade total em peso de monômeros.
12. COPOLÍMERO (P1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por ser obtido por uma reação de polimerização, empregando também: (d1) ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfúrico, metacrilato de 2- sulfoetila, metalilsulfonato de sódio, estirenossulfonato ou um dos sais dos mesmos, ou (e1) pelo menos um monômero de reticulação ou pelo menos um monômero que compreende pelo menos duas insaturações olefínicas.
13. COMPOSIÇÃO AQUOSA, caracterizada por ser selecionada a partir de: - uma composição (C1) que compreende: • pelo menos um copolímero (P1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12 e • água, - uma composição (C2) que compreende: • pelo menos um copolímero (P1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, • água e • pelo menos um polímero (P2) do tipo HASE, - uma composição (C3) que compreende: • pelo menos um copolímero (P1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, • água e • pelo menos um polímero (P3) do tipo ASE, - uma composição (C4) que compreende: • pelo menos um copolímero (P1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, • água, • pelo menos um polímero (P2) do tipo HASE e • pelo menos um polímero (P3) do tipo ASE.
14. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por ser selecionada a partir de: - uma composição (C1) que compreende, em uma base seca, de 10% a 60%, preferivelmente de 20% a 40%, em peso de copolímero (P1), com base na quantidade total em peso da composição, - uma composição (C2) que compreende, em uma base seca: • de 60% a 95%, preferivelmente de 65% a 75%, em peso de copolímero (P1) e • de 5% a 40%, preferivelmente de 25% a 35%, em peso do polímero (P2) do tipo HASE, com base na quantidade total em peso da composição, - uma composição (C3) que compreende, em uma base seca: • de 40% a 95%, preferivelmente de 60% a 95%, em peso de copolímero (P1) e • de 5% a 60%, preferivelmente de 5% a 40%, em peso do polímero (P3) do tipo ASE, com base na quantidade total em peso da composição, e - uma composição (C4) que compreende, em uma base seca: • de 40% a 95%, preferivelmente de 60% a 95%, em peso de copolímero (P1), • de 1% a 59%, preferivelmente de 1% a 39%, em peso do polímero (P2) do tipo HASE e • de 1% a 59%, preferivelmente de 1% a 39%, em peso do polímero (P3) do tipo ASE, com base na quantidade total em peso da composição.
15. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 14, caracterizada pelo polímero (P2) do tipo HASE estar na forma de uma emulsão que compreende água e pelo menos um copolímero obtido por uma reação de polimerização: (a2) de pelo menos um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, preferivelmente um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável e pelo menos um grupo funcional de ácido carboxílico, (b2) de pelo menos um éster de um composto derivado de um ácido selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico e ácido maleico, preferivelmente ácido acrílico ou ácido metacrílico, (c2) de pelo menos um composto de fórmula (III): R5-(EO)p-(PO)q-R6 (III) em que: - p e q, que são idênticos ou diferentes, representam de forma independente 0 ou um número inteiro ou decimal menor do que 150, p ou q sendo diferente de 0, - EO representa de forma independente um grupo CH2CH2O, - PO representa de forma independente um grupo selecionado a partir de CH(CH3)CH2O e CH2CH(CH3)O, - R5 representa um grupo alquila C6-C40 linear ou ramificado, preferivelmente um grupo alquila C8-C20 linear ou ramificado, e - R6 representa um grupo que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, preferivelmente um grupo acrilato ou um grupo metacrilato, de forma opcional (d2) de ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfônico, metacrilato de 2-sulfoetila, metalilsulfonato de sódio, estirenossulfonato ou um dos sais dos mesmos, de forma opcional (e2) de pelo menos um monômero de reticulação ou pelo menos um monômero que compreende pelo menos duas insaturações olefínicas.
16. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por: - p representar um número inteiro ou decimal que varia de 20 a 40 e q é zero ou - p e q representarem de forma independente um número inteiro ou decimal que varia de 5 a 100 ou - a razão p/q variar de 90/10 a 70/30.
17. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizada pelo copolímero (P2) do tipo HASE ser obtido por uma reação de polimerização: - de 15% a 55% em peso, preferivelmente de 35% a 45% em peso, de monômero (a2), com base na quantidade total em peso de monômeros, de forma preferencial de ácido acrílico, de ácido metacrílico ou das misturas dos mesmos, - de 40% a 84% em peso, preferivelmente de 45% a 55% em peso, de monômero (b2), com base na quantidade total em peso de monômeros, de preferência de um éster de ácido acrílico, de um éster de ácido metacrílico ou de misturas dos mesmos, e - de 1% a 20% em peso, preferivelmente de 3% a 15% em peso, de monômero (c2), com base na quantidade total em peso de monômeros.
18. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizada pelo polímero (P3) do tipo ASE estar na forma de uma emulsão que compreende água e pelo menos um copolímero obtido por uma reação de polimerização: (a3) de pelo menos um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável, preferivelmente um monômero aniônico que compreende pelo menos uma insaturação olefínica polimerizável e pelo menos um grupo funcional de ácido carboxílico, (b3) de pelo menos um éster de um composto derivado de um ácido selecionado a partir de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico e ácido maleico, preferivelmente ácido acrílico ou ácido metacrílico, de forma opcional (d3) de ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico, metacrilato de 2-sulfoetila, metalilsulfonato de sódio, estirenossulfonato ou um dos sais dos mesmos, de forma opcional (e3) de pelo menos um monômero de reticulação ou pelo menos um monômero que compreende pelo menos duas insaturações olefínicas.
19. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, caracterizada pelo polímero (P3) do tipo ASE ser obtido por uma reação de polimerização: - de 15% a 55% em peso, preferivelmente de 35% a 55% em peso, de monômero (a3), com base na quantidade total em peso de monômeros, de preferência de ácido acrílico ou em ácido metacrílico, e - de 45% a 85% em peso, preferivelmente de 45% a 65% em peso, de monômero (b3), com base na quantidade total em peso de monômeros, de preferência de um éster de ácido acrílico ou de um éster de ácido metacrílico.
20. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizada por compreender também: - pelo menos um agente de enchimento de partículas inorgânicas, preferivelmente de partículas inorgânicas naturais ou sintéticas de carbonato de cálcio (natural ou sintético), de talco, de dolomita, de caulim ou de dióxido de titânio, ou - pelo menos um agente de ligação do tipo látex.
21. PRODUTO, caracterizado por compreender pelo menos duas ou três composições de forma independente selecionadas a partir das composições (C1), (C2) e (C3), conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 13 a 19.
22. AGENTE ESPESSANTE, caracterizado por compreender pelo menos uma composição, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 13 a 19.
23. USO DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado por ser para a preparação de uma cor de revestimento de papel.
24. USO DE UM AGENTE, conforme definido na reivindicação 22, caracterizado por ser para a preparação de uma cor de revestimento de papel.
25. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 24, caracterizado pela cor de revestimento do papel se destinar à preparação de uma camada primária de revestimento (pré-revestimento) ou de uma camada de revestimento final de papel (camada superior).
26. USO DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado por ser para a preparação de uma composição de revestimento, preferivelmente uma tinta, uma composição de tinta, preferivelmente uma composição de tinta para impressão por jato de tinta ou uma composição de tratamento, preferivelmente uma composição de tratamento para o corpo ou cabelo.
27. USO DE UM AGENTE, conforme definido na reivindicação 22, caracterizado por ser para a preparação de uma composição de revestimento, preferivelmente uma tinta, uma composição de tinta, preferivelmente uma composição de tinta para impressão por jato de tinta ou uma composição de tratamento, preferivelmente uma composição de tratamento para o corpo ou cabelo.
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