BR112021003323A2 - composição aquosa, método de preparação e uso da dita composição, composição de revestimento, substrato celulósico e seu processo de branqueamento óptico - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÃO AQUOSA, MÉTODO DE PREPARAÇÃO E USO DA DITA COMPOSIÇÃO, COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO, SUBSTRATO CELULÓSICO E SEU PROCESSO DE BRANQUEAMENTO ÓPTICO. A presente invenção se refere a um método de preparação de uma composição aquosa por polimerização em emulsão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água, bem como à composição aquosa obtida pelo dito método, o uso da dita composição aquosa para o branqueamento óptico de um substrato celulósico e o substrato celulósico tratado com a composição aquosa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “COMPOSIÇÃO AQUOSA, MÉTODO DE PREPARAÇÃO E USO DA DITA COMPOSIÇÃO, COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO, SUBSTRATO CELULÓSICO E SEU PROCESSO DE BRANQUEAMENTO ÓPTICO”
CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção se refere a um método de preparação de uma composição aquosa por polimerização em emulsão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água, bem como à composição aquosa obtida pelo dito método, o uso da dita composição aquosa para o branqueamento óptico de um substrato celulósico e o substrato celulósico tratado com a composição aquosa.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0002] O tratamento de superfície de papel ou papelão com uma composição de revestimento pigmentada é praticado a fim de melhorar as propriedades da superfície, como brilho, suavidade, luminescência, opacidade e capacidade de impressão. As composições de revestimento são dispersões aquosas em que o teor total de sólidos está tipicamente na faixa de 50 a 70%, dos quais 80 a 90% compreendem um ou mais pigmentos, como argila de caulim ou carbonato de cálcio. As partículas de pigmento são fixadas à superfície do papel e umas às outras por um aglutinante que pode ser natural, como amido, ou sintético, como um látex de acrilato, de estireno-acrilato ou de estireno-butadieno. A composição de revestimento também contém vários aditivos, como corantes, branqueadores ópticos, insolubilizantes, plastificantes, modificadores de reologia, dispersantes, conservantes e antiespumantes.
[0003] O aumento na velocidade de produção de papéis revestidos para até 3.000 m/min ou até mais impulsionou a mudança de aglutinantes naturais para látex sintéticos com capacidade de fornecer um alto teor de sólidos, enquanto mantém uma baixa viscosidade.
[0004] É uma exigência da indústria que o látex sintético seja fornecido na forma de uma emulsão à base de água que pode ser aplicada diretamente no papel.
[0005] A preferência do consumidor por papéis revestidos de maior alvura e brilho levou os fabricantes de papel a misturar branqueadores ópticos na composição de revestimento pigmentado.
[0006] Os branqueadores ópticos preferenciais pela indústria são aqueles do tipo diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água devido à sua substantividade e afinidade pela fibra celulósica, sua segurança no uso e seu baixo custo de aplicação.
[0007] O uso de branqueadores ópticos em papéis revestidos é limitado, entretanto, por uma série de fatores. Um problema a ser resolvido é que o branqueador óptico escorre do papel revestido ao longo do tempo por meio da ação de solventes, levando a um aparente amarelamento do papel. Um segundo problema a ser resolvido é que apenas um ganho de brancura limitado é possível antes que o revestimento fique “saturado” com branqueador óptico e o papel comece a adquirir um aspecto esverdeado. Esse segundo problema pode ser superado no momento apenas introduzindo grandes concentrações de um denominado “carreador” na composição de revestimento. Exemplos de carreadores adequados incluem polietilenoglicol e álcool polivinílico.
[0008] Uma abordagem para resolver o problema de resistência ao sangramento foi incluir um branqueador óptico insolúvel em água durante o processo de polimerização em emulsão. Esses branqueadores ópticos são dispendiosos e não estão prontamente disponíveis, nem são aceitos para uso pela indústria nos volumes necessários. Além disso, os mesmos não fornecem nenhuma solução para o problema da limitação de baixa brancura.
[0009] Uma segunda abordagem para resolver o problema de resistência ao sangramento foi copolimerizar um monômero etilenicamente insaturado com um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico substituído por acrílico,
metacrílico ou alílico. Nenhuma divulgação foi feita sobre a preparação de uma emulsão que poderia ser usada pela indústria. Diaminoestilbeno dissulfônico substituído por acrílico, metacrílico e alílico também é dispendioso de produzir e tem um perfil toxicológico não testado. Além disso, nenhuma reivindicação foi feita de 100% de retenção do branqueador óptico dentro do polímero.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO
[0010] Permanece a necessidade por aglutinantes de látex à base de água que sejam prontamente produzidos como uma emulsão, resistentes ao sangramento, com capacidade de fornecer uma limitação de alvura mais alta sem o uso de carreadores, comprovados toxicologicamente e de uso econômico.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0011] O objetivo é resolvido por um método para a preparação de uma composição aquosa, de preferência, de um aglutinante de látex à base de água, por polimerização em emulsão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1)
[0012] em que
[0013] R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio,
C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN,
[0014] R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN,
[0015] R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou
[0016] R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou
[0017] R4 e R5 significam junto com seu átomo de nitrogênio vizinho um anel morfolino,
[0018] R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada
[0019] X e Y significam, independentemente um do outro, CO2M ou SO3M,
[0020] n e m significam, independentemente um do outro, um número inteiro selecionado a partir de 0, 1 ou 2, e
[0021] M significa pelo menos um cátion para equilibrar a carga aniônica do branqueador óptico e é selecionado do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, em que amônia que é mono-, di-, tri ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di, tri-, ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0022] De preferência, no método de acordo com a invenção, no pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1)
[0023] R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, metila, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou CH2CH2CONH2,
[0024] R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN,
[0025] R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou
[0026] R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou
[0027] R4 e R5 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino, e
[0028] R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio ou metila, e
[0029] M significa pelo menos um cátion, conforme definido anteriormente.
[0030] De preferência, no método de acordo com a invenção, no pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1)
[0031] R1 e R6 significam hidrogênio,
[0032] R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C2 alquila linear ou ramificada, C1 a C3 hidroxialquila linear ou ramificada,
[0033] R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C2 alquila linear ou ramificada, C1 a C3 hidroxialquila linear ou ramificada, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, ou
[0034] R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou
[0035] R4 e R5 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino, e
[0036] R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio ou metila, e
[0037] M significa pelo menos um cátion, conforme definido anteriormente.
[0038] De preferência, no método de acordo com a invenção, o pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é selecionado a partir de (a) C1- a C18-alquil ésteres de ácido (met)acrílico, acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, versatatos de vinila, estireno e α-metilestireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido itacônico, ácido vinilssulfônico, C1- a C8- hidroxialquilésteres de C1- a C6-ácidos carboxílicos, (met)acrilamida, N- metilol(met)acrilamida, (met)acrilonitrila, N-vinilformamida e N-vinilpirrolidona; ou (c) agentes de reticulação que têm duas ou mais ligações duplas etilenicamente insaturadas, como di(met)acrilato de etilenoglicol, di(met)acrilato de butanodiol, di(met)acrilato de hexanodiol, divinilbenzeno e trivinilbenzeno; ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos.
[0039] De preferência, no método de acordo com a invenção, o pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é selecionado a partir de (a) C1- a C6- alquil ésteres de ácido (met)acrílico, acetato de vinila, propionato de vinila e estireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido vinilssulfônico, (met)acrilamida e (met)acrilonitrila; ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos.
[0040] De preferência, no método de acordo com a invenção, o pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é selecionado a partir de (a) metacrilato de metila, acrilato de butila, acetato de vinila e estireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido vinilssulfônico e acrilamida; ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos.
[0041] De preferência, no método de acordo com a invenção, a polimerização em emulsão é iniciada por um composto azo solúvel em água de fórmula (2) e/ou fórmula (3)
[0042] em que
[0043] X e Y significam, independentemente um do outro, O ou NH,
[0044] R e R’ significam, independentemente um do outro, hidrogênio, ou C1-C4 alquila linear ou ramificada substituída por um ou mais grupos hidroxila, grupos CO3M1 ou CO3M2, em que M1 e M2 significam pelo menos um cátion para equilíbrio da carga aniônica do composto azo de fórmula (3) e são, independentemente uns dos outros, selecionados a partir do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, amônia que é mono-, di-, tri - ou tetra-substituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia, que é mono-, di-, tri- ou tetra-substituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di-, tri- ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0045] De preferência, no método de acordo com a invenção, a polimerização em emulsão compreende pelo menos as seguintes quatro etapas (a) a (d):
[0046] a) fornecer uma solução aquosa que compreende ou que consiste em pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1) e, opcionalmente, pelo menos um agente dispersante e
[0047] b) fornecer uma pré-dispersão homogênea, em que a pré- dispersão compreende ou consiste em pelo menos um monômero etilenicamente insaturado, água e pelo menos um agente dispersante, e
[0048] c) fornecer uma solução aquosa que compreende ou que consiste em um composto azo solúvel em água de fórmula (2) e/ou fórmula (3), e
[0049] d) adicionar a pré-dispersão obtida na etapa (b) e a solução aquosa obtida na etapa (c) simultaneamente à solução aquosa obtida na etapa (a).
[0050] O objeto é ainda solucionado por uma composição aquosa obtida pelo método para preparação de uma composição aquosa, de acordo com a invenção, de preferência, de um aglutinante de látex à base de água, por polimerização em emulsão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1)
[0051] em que
[0052] R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN,
[0053] R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN,
[0054] R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou
[0055] R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou
[0056] R4 e R5 significam junto com seu átomo de nitrogênio vizinho um anel morfolino,
[0057] R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada
[0058] X e Y significam, independentemente um do outro, CO2M ou SO3M,
[0059] n e m significam, independentemente um do outro, um número inteiro selecionado a partir de 0, 1 ou 2, e
[0060] M significa pelo menos um cátion para equilibrar a carga aniônica do branqueador óptico e é selecionado do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, em que amônia que é mono-, di-, tri ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di, tri-, ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0061] De preferência, na composição aquosa, de acordo com a invenção, pelo menos um outro aditivo está presente na composição aquosa, em que o aditivo é selecionado a partir de um ou mais biocidas, um ou mais antiespumantes, um ou mais conservantes, um ou mais anticongelantes, um ou mais espessantes, ou misturas dos mesmos.
[0062] De preferência, na composição aquosa, de acordo com a invenção, mais de 90% em peso, ou mais de 92% em peso, ou mais de 94% em peso, ou mais de 96% em peso, ou mais de 98 % em peso, ou mais de 99% em peso do OBA de fórmula (1) são aprisionados dentro do polímero, em que a % em peso tem como base a quantidade total de OBA de fórmula (1) presente na composição aquosa.
[0063] Outro aspecto da invenção se refere ao uso da composição aquosa, de acordo com a invenção, para o branqueamento óptico de um substrato celulósico, de preferência, em que a composição aquosa é usada em uma composição de revestimento.
[0064] Um outro aspecto da presente invenção se refere à composição de revestimento que compreende pelo menos a composição aquosa de acordo com a invenção.
[0065] Outro aspecto da presente invenção se refere a um processo para branqueamento óptico de um substrato celulósico que compreende as etapas de i) aplicar a composição aquosa de acordo com a invenção ou a composição de revestimento de acordo com a invenção ao substrato celulósico e ii) secar o substrato celulósico.
[0066] Outro aspecto da invenção se refere ao substrato celulósico tratado com a composição aquosa de acordo com a invenção ou a composição de revestimento de acordo com a invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0067] O método, de acordo com a invenção, tem a vantagem de obter uma composição aquosa de acordo com a invenção que compreende pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1).
[0068] O termo "composição aquosa", conforme usado no contexto do presente pedido, se refere a uma composição à base de água, isto é, a composição compreende água. Além disso, a composição aquosa de acordo com a invenção é concebida como uma dispersão de polímero na qual o branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico não polimerizável e solúvel em água de fórmula (1) está aprisionado.
[0069] A este respeito, é dito o Exemplo 1, fornecido no presente documento na seção de exemplo, em que é divulgado sobre como determinar a quantidade de branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água livre, isto é, não aprisionado, não polimerizável, solúvel em água de fórmula (1).
[0070] A composição aquosa de acordo com a invenção tem a vantagem de que, se aplicada a uma superfície de substrato, por exemplo, à superfície de um substrato celulósico, ou na forma da composição aquosa de acordo com a invenção, ou na forma de, por exemplo, uma composição de revestimento, com um etapa de secagem subsequente, então, um revestimento é formado na superfície do substrato, na qual o branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico não polimerizável e solúvel em água de fórmula (1) ainda está aprisionado dentro da matriz polimérica e não é liberado para o ambiente, isto é, mostra rapidez de sangramento. Uma vantagem adicional é que a superfície do substrato assim tratada apresenta uma limitação de alta brancura, embora não exija a presença de um aglutinante ou carreador secundário.
[0071] O termo "aprisionado", conforme usado no contexto do presente pedido, se refere a moléculas de OBA de fórmula (1) que são distribuídas dentro do polímero ou dispersão de polímero e, portanto, não detectáveis de acordo com o método descrito no Exemplo 1. Em contrapartida, a quantidade de OBA livre de fórmula (1) presente na composição aquosa de acordo com a invenção pode ser determinada de acordo com o método descrito no Exemplo 1.
[0072] De preferência, a quantidade de OBA livre de acordo com a fórmula (1) presente na composição aquosa de acordo com a invenção é inferior a 10% em peso, ou inferior a 8% em peso, ou inferior a 6% em peso, ou inferior a 4% em peso, ou inferior a 2% em peso, ou abaixo do limite de detecção do método descrito no Exemplo 1, isto é, inferior a 1% em peso, em que a % em peso tem como base a quantidade total de OBA de fórmula (1) presente na composição aquosa de acordo com a invenção. Considerando o contrário, mais de 90% em peso, ou mais de 92% em peso, ou mais de 94% em peso, ou mais de 96% em peso, ou mais de 98% em peso, ou mais de 99 % em peso do OBA de fórmula (1) são aprisionados, em que a % em peso tem como base a quantidade total de OBA de fórmula (1) presente na composição aquosa de acordo com a invenção.
[0073] De preferência, a composição aquosa de acordo com a invenção é concebida como aglutinante de látex à base de água.
[0074] O termo "branqueador óptico" no contexto do presente pedido pode ser usado alternadamente com os termos OBA, ou agente de branqueamento óptico, ou agente de branqueamento, ou agente de branqueamento fluorescente, ou FWA, ou agente de branqueamento fluorescente ou FBA e se refere a um composto de fórmula geral (1) que tem uma porção química de diaminoestilbeno dissulfônico:
[0075] em que
[0076] R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CΗ2CΗ2CΟΝΗ2 ou CH2CH2CN,
[0077] R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN,
[0078] R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou
[0079] R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou
[0080] R4 e R5 significam junto com seu átomo de nitrogênio vizinho um anel morfolino,
[0081] R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada
[0082] X e Y significam, independentemente um do outro, CO2M ou SO3M,
[0083] n e m significam, independentemente um do outro, um número inteiro selecionado a partir de 0, 1 ou 2, e
[0084] M significa pelo menos um cátion para equilibrar a carga aniônica do branqueador óptico e é selecionado do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, em que amônia que é mono-, di-, tri ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di, tri -, ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0085] O OBA de acordo com a fórmula (1), como usado na composição aquosa de acordo com a invenção, tem a vantagem de ser fácil e essencialmente completamente solúvel em água e, assim, formar uma solução aquosa. Portanto, o OBA de fórmula (1), conforme usado na composição aquosa de acordo com a invenção, deve ser considerado como "solúvel em água".
[0086] Além disso, o OBA de fórmula (1), conforme usado na composição aquosa de acordo com a invenção, deve ser considerado como branqueador óptico aniônico devido à presença de grupos aniônicos, particularmente, de grupos SO3ˉ e/ou CO2ˉ que introduzem a carga aniônica na molécula de OBA. O OBA de fórmula (1) é i.a. solúvel em água devido à presença de grupos aniônicos, particularmente, grupos SO3ˉ e/ou CO2ˉ.
[0087] O branqueador óptico de fórmula (1) deve ser distinguido de OBAs catiônicos ou OBAs neutros. Em contraste com o OBA de fórmula (1) como usado na composição aquosa de acordo com a invenção, OBAs catiônicos ou OBAs neutros mostram baixa, ou mesmo nenhuma solubilidade em água. Sob o termo "OBAs catiônicos", OBAs devem ser entendidos como uma carga catiônica que está localizada na molécula de OBA. Sob o termo "OBAs neutros", OBAs devem ser entendidos como nenhuma carga estando presente na molécula de OBA. Exemplos de tais OBAs são estilbenos, benzoxazóis, cumarinas, pirenos e naftalenos.
[0088] De preferência, na composição aquosa de acordo com a invenção, a presença de um ou mais OBAs catiônicos e/ou neutros é excluída.
[0089] Além disso, o OBA de fórmula (1), conforme usado na composição aquosa de acordo com a invenção, é não polimerizável, isto é, não contém quaisquer resíduos etilenicamente insaturados. A este respeito, refere-se às definições fornecidas no presente documento para os resíduos R1 a R8, X e Y presentes no OBA de fórmula (1).
[0090] De preferência, na composição aquosa de acordo com a invenção, a presença de um ou mais OBAs que contêm resíduos etilenicamente insaturados é excluída.
[0091] Ainda preferencialmente, na composição aquosa de acordo com a invenção, a presença de um ou mais OBAs que contêm resíduos etilenicamente insaturados e a presença de um ou mais OBAs catiônicos e/ou neutros é excluída.
[0092] Branqueadores ópticos de diaminoestilbeno dissulfônicos preferenciais solúveis em água de fórmula (1) são aqueles em que
[0093] R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, metila, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou CH2CH2CONH2,
[0094] R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN,
[0095] R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada,
CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou
[0096] R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou
[0097] R4 e R5 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino, e
[0098] R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio ou metila, e M significa pelo menos um cátion para equilibrar a carga aniônica do branqueador óptico e é selecionado do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, em que amônia que é mono-, di-, tri ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di, tri-, ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0099] O branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água mais preferencial de fórmula (1) é aquele em que
[0100] R1 e R6 significam hidrogênio,
[0101] R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C2 alquila linear ou ramificada, C1 a C3 hidroxialquila linear ou ramificada,
[0102] R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C2 alquila linear ou ramificada, C1 a C3 hidroxialquila linear ou ramificada, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, ou
[0103] R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou
[0104] R4 e R5 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino, e
[0105] R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio ou metila, e M significa pelo menos um cátion para equilibrar a carga aniônica do branqueador óptico e é selecionado do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, em que amônia que é mono-, di-, tri ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di, tri-, ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0106] A composição aquosa de acordo com a invenção pode compreender um ou mais branqueadores ópticos de diaminoestilbeno dissulfônico solúveis em água de fórmula (1).
[0107] A composição aquosa de acordo com a invenção compreende ainda uma dispersão de polímero. A dispersão de polímero é derivada da polimerização de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado, que ocorre durante o método de acordo com a invenção. O termo "dispersão de polímero" se refere a uma dispersão de pelo menos um polímero em meio aquoso, de preferência, água, em que uma inspeção visível da dispersão com o olho humano mostra apenas uma única fase. Portanto, a dispersão de polímero também pode ser considerada como uma emulsão.
[0108] A dispersão de polímero pode ser concebida como dispersão de homopolímero, o que significa que apenas um tipo de monômero etilenicamente insaturado é usado durante a polimerização em emulsão de acordo com o método de acordo com a invenção. A dispersão de polímero também pode ser projetada como dispersão de copolímero. O termo "copolímero" significa um polímero em que, na polimerização do mesmo, pelo menos dois monômeros etilenicamente insaturados são usados, em que os pelo menos dois monômeros são diferentes um do outro. Por exemplo, os monômeros têm fórmulas moleculares diferentes.
[0109] O pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é selecionado a partir de (a) C1- a C18- alquil ésteres de ácido (met)acrílico, acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, versatatos de vinila, estireno e α- metilestireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido itacônico, ácido vinilssulfônico, C1- a C8- hidroxialquilésteres de C1- a C6- ácidos carboxílicos, (met)acrilamida, N-metilol(met)acrilamida, (met)acrilonitrila, N-vinilformamida e N- vinilpirrolidona.
[0110] Os monômeros etilenicamente insaturados preferenciais são selecionados a partir de C1- a C6- alquila de ácido (met)acrílico, acetato de vinila, propionato de vinila e estireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido vinilssulfônico, (met)acrilamida e (met)acrilonitrila.
[0111] Os monômeros etilenicamente insaturados mais preferenciais são selecionados a partir de (a) metacrilato de metila, acrilato de butila, acetato de vinila e estireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido vinilssulfônico e acrilamida.
[0112] Outros monômeros adequados que podem ser incluídos são os agentes de reticulação (c) que têm duas ou mais ligações duplas etilenicamente insaturadas, como di(met)acrilato de etilenoglicol, di(met)acrilato de butanodiol, di(met)acrilato de hexanodiol, divinilbenzeno e trivinilbenzeno.
[0113] Conforme usado no presente documento, o termo “(met)acrilato” representa tanto “acrilato” quanto “metacrilato”, e o termo “(met)acrílico” representa “acrílico” e “metacrílico”.
[0114] A composição aquosa de acordo com a invenção compreende o produto resultante de uma polimerização em emulsão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1). Além disso, a composição aquosa de acordo com a invenção pode compreender pelo menos um agente dispersante e/ou resíduos do composto azo solúvel em água de fórmula (2) e/ou fórmula (3).
[0115] O composto azo solúvel em água de fórmula (2) e/ou fórmula (3) é usado como iniciador de radical durante o método de acordo com a invenção:
[0116] em que
[0117] X e Y são, independentemente um do outro, O ou NH, R e R’ significam, independentemente um do outro, hidrogênio, ou C1-C4 alquila linear ou ramificada substituída por um ou mais grupos hidroxila, grupos CO2M1 ou SO3M2, em que M1 e M2 significam pelo menos um cátion para equilíbrio da carga aniônica do composto azo de fórmula (3) e são, independentemente uns dos outros, selecionados a partir do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, amônia que é mono-, di-, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia, que é mono-, di-, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di-, tri-, ou tetrassubstituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0118] O uso de compostos azo solúveis em água de fórmula (2) e fórmula (3) no método de acordo com a invenção, isto é, para iniciar a polimerização em emulsão, tem a vantagem de obter a composição aquosa de acordo com a invenção. Além disso, o uso de compostos azo solúveis em água de fórmula (2) e fórmula (3), no método de acordo com a invenção, tem a vantagem de que a quantidade de massa de reação após a polimerização em emulsão que está presente na forma de grãos e, desse modo, inutilizável está abaixo de 10% em peso, ou abaixo de 8% em peso, ou abaixo de 6% em peso, ou abaixo de 4% em peso, ou abaixo de
2% em peso, ou abaixo de 1% em peso, em que a % em peso tem como base a massa total da mistura de reação.
[0119] Os compostos azo de fórmula (2) e fórmula (3) são iniciadores de radicais comumente conhecidos e podem ser obtidos, por exemplo, junto à Wako Chemicals.
[0120] Sob o termo “agente dispersante”, conforme usado no contexto do presente pedido, um agente deve ser entendido como facilitando a dispersão de um ou mais componentes em um meio de dispersão. No método de acordo com a invenção, pelo menos um agente de dispersão é usado para formar uma pré- dispersão de água e pelo menos um monômero etilenicamente insaturado. Os agentes de dispersão aniônicos e não iônicos são preferenciais.
[0121] Os agentes de dispersão aniônicos adequados incluem, por exemplo, sulfatos de álcoois graxos alcalinos, como lauril sulfato de sódio; sultanatos de arilalquila, como sultanato de isopropilbenzeno de potássio; sulfossuccinatos de alquila alcalinos, como octil sulfossuccinato de sódio; e sulfatos ou sultanatos de arilalquilpolietoxietanol alcalinos, como t-octilfenoxipolietoxietil sulfato de sódio, com 1 a 30 unidades de oxietileno.
[0122] Os agentes dispersantes não iônicos adequados incluem, por exemplo, alquil fenoxipolietoxietanóis, que tem grupos alquila de 7 a 18 átomos de carbono e de 6 a 60 unidades de oxietileno como, por exemplo, heptilfenoxipolietoxietanóis; derivados de óxido de etileno de ácidos carboxílicos de cadeia longa, como ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido oleico ou misturas de ácidos, como aqueles constatados em talóleo que contém de 6 a 60 unidades de oxietileno; condensados de óxido de etileno de álcoois de cadeia longa, como álcoois octil, decil, lauril ou cetílico que contêm de 6 a 60 unidades de oxietileno; condensados de óxido de etileno de aminas de cadeia longa ou ramificada, como dodecilamina, hexadecilamina e octadecilamina, que contêm de 6 a 60 unidades de oxietileno; e copolímeros de bloco de seções de óxido de etileno combinados com uma ou mais seções de óxido de propileno hidrofóbicas.
[0123] Polímeros de alto peso molecular, como amido, hidroxietilcelulose, metilcelulose, ácido poliacrílico, álcool polivinílico, podem ser usados como estabilizadores de dispersão e coloides protetores.
[0124] O termo “pré-dispersão” se refere a uma dispersão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado em meio aquoso, de preferência, água, em que uma inspeção visível da dispersão com o olho humano mostra apenas uma única fase. Assim, o pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é disperso homogeneamente no meio aquoso. A dispersão homogênea de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é preferencialmente alcançada usando-se pelo menos um agente dispersante.
[0125] A composição aquosa de acordo com a invenção pode ainda compreender pelo menos um aditivo adicional selecionado a partir de um ou mais biocidas, um ou mais antiespumantes, um ou mais conservantes, um ou mais anticongelantes, um ou mais espessantes ou misturas dos mesmos.
[0126] Exemplos de biocidas adequados que podem ser usados na composição de acordo com a invenção estão disponíveis sob os nomes comerciais Acticide® e Nipacide®.
[0127] De preferência, a composição aquosa de acordo com a invenção é essencialmente livre, de preferência, completamente livre de partículas de polímero precipitadas e/ou coaguladas ou partículas de OBA.
[0128] A composição aquosa, de acordo com a invenção, tem ainda a vantagem de ser estável, por exemplo, em relação aos eletrólitos, efeitos de temperatura ou forças de cisalhamento.
[0129] A composição aquosa, de acordo com a invenção, é preparada pelo método de acordo com a invenção por polimerização em emulsão de pelo menos um polímero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1).
[0130] O termo “polimerização em emulsão”, conforme usado no contexto do presente pedido, se refere a uma polimerização em que monômeros insolúveis em água são dispersos em água sob o auxílio de agentes dispersantes, como lauril sulfato, e a polimerização é iniciada usando-se iniciadores de radical, de preferência, os compostos azo solúveis em água de fórmula (2) e (3).
[0131] A vantagem de se usar uma polimerização em emulsão no método de acordo com a invenção é que a composição aquosa assim obtida de acordo com a invenção é imediatamente utilizável, isto é, a composição aquosa assim obtida pode ser embalada para venda ou armazenamento com ou sem uma etapa de purificação anterior ou diretamente empregada, por exemplo, em uma composição de revestimento com ou sem uma etapa de purificação anterior.
[0132] A polimerização em emulsão no método de acordo com a invenção compreende pelo menos as seguintes quatro etapas: (a) fornecer uma solução aquosa que compreende ou que consiste em pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno solúvel em água de fórmula (1) e, opcionalmente, pelo menos um agente dispersante, e (b) fornecer uma pré-dispersão homogênea, em que a pré-dispersão compreende ou consiste em pelo menos um monômero etilenicamente insaturado, água e pelo menos um agente dispersante, e (c) fornecer uma solução aquosa que compreende ou que consiste em um composto azo solúvel em água de fórmula (2) e/ou fórmula (3), e (d) adicionar a pré-dispersão obtida na etapa (b) e a solução aquosa obtida na etapa (c) simultaneamente à solução aquosa obtida na etapa (a).
[0133] O termo “solução aquosa”, conforme usado no contexto do presente pedido, se refere a um meio líquido, que é água, no qual um ou mais componentes, por exemplo, o OBA de fórmula (1) ou os compostos azo de acordo com a fórmula (2) ou a fórmula (3) são essencialmente dissolvidos de modo completo no líquido, isto é, nenhuma partícula de um ou mais componentes está presente na solução aquosa.
[0134] No método de acordo com a invenção, as etapas (a) a (c) podem ser realizadas em qualquer ordem. Também é possível realizar as etapas (a) a (c) simultaneamente.
[0135] Na etapa (d), no método de acordo com a invenção, a pré- dispersão obtida na etapa (b) e a solução aquosa obtida na etapa (c) são adicionadas à solução aquosa obtida na etapa (a) sob agitação entre 50 e 200 rpm. A pré-dispersão obtida na etapa (b) e a solução aquosa obtida na etapa (c) são adicionadas simultaneamente durante um período de 1 a 10 horas, de preferência, durante um período de 2 a 6 horas.
[0136] A polimerização em emulsão é preferencialmente iniciada pela aplicação de calor. O calor aplicado deve ser alto o suficiente para fazer com que o iniciador do radical, isto é, o composto azo de fórmula (2) e/ou fórmula (3), separe o nitrogênio, formando, assim, o radical orgânico. Um intervalo de temperatura adequado é de 55 a 95 ºC, de preferência, 75 a 95 ºC. De preferência, a solução aquosa obtida na etapa (a) é aquecida até a temperatura desejada antes de adicionar a pré-dispersão obtida na etapa (b) e a solução aquosa obtida na etapa (c). A temperatura deve ser mantida durante a adição da pré-dispersão obtida na etapa (b) e da solução aquosa obtida na etapa (c).
[0137] Após a adição da pré-dispersão obtida na etapa (b) e da solução aquosa obtida na etapa (c) à solução aquosa obtida na etapa (a) ser concluída, a mistura de reação assim obtida pode ser mantida no nível desejado por um certo período de tempo adicional, ou a mistura de reação pode ser esfriada, por exemplo, até a temperatura ambiente.
[0138] O método de acordo com a invenção pode compreender ainda uma ou mais etapas de purificação após a polimerização em emulsão. Por exemplo, uma etapa de purificação pode ser realizada após a polimerização em emulsão ser completada pela remoção de sólidos, por exemplo, grãos de massa de reação por filtração da mistura de reação.
[0139] O OBA de fórmula (1) é obtido por métodos de preparação que são normalmente conhecidos pelo especialista e descritos na técnica anterior. O seguinte método de preparação é um exemplo de um método para obter o OBA de fórmula (1).
[0140] O método para obter o OBA de fórmula (1) compreende uma reação A, que é seguida por uma reação B, que é seguida por uma reação C. O método de preparação descrito subsequentemente pode ser aplicado a cada OBA que é abrangido pela fórmula geral (1).
[0141] Na reação A, um composto de fórmula (10) é reagido com um composto de fórmula (11) para resultar em um composto de fórmula (12)
[0142] Na reação B, o composto de fórmula (12), obtido na reação A, é reagido com um composto de fórmula (13) para resultar em um composto de fórmula (14)
[0143] Alternativamente, um composto de fórmula (14) é preparado reagindo-se um composto de fórmula (10), primeiro, com um composto de fórmula
(13), seguido por uma reação com um composto de fórmula (11).
[0144] Na reação C, o composto de fórmula (14) obtido na reação B é reagido com um composto de fórmula (15) e um composto de fórmula (16) para resultar em uma composição aquosa que compreende o composto de fórmula (I) e dietanolamina.
[0145] Nas fórmulas (10) a (16), R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN, R2 e R4 significam, independentemente um ou outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN, R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou R4 e R5 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino, R7 e R8 significam, independentemente um do outro, outro hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, X e Y significam, independentemente um do outro, CO2M ou SO3M, n e m são 0, 1 ou 2, e M significa um cátion para equilibrar a carga aniônica da brancura óptica selecionada a partir do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, cátion de metal alcalino-terroso, amônia, amônia que é mono-, di-, tri- ou tetrassubstituída por um radial C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di-, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di-, tri-, ou tetrassubstituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
[0146] Cada reação A, B e C é preferencialmente realizada em água ou em uma mistura de água e solvente orgânico não aquoso. De preferência, o composto de fórmula (10) é suspenso em água, ou o composto de fórmula (10) é dissolvido em um solvente como acetona. De preferência, o composto de fórmula (10) é usado como uma suspensão em água.
[0147] Cada composto de fórmula (10), (13), (15) ou (16) pode ser usado com ou sem diluição, em caso de diluição, os compostos de fórmula (10), (13), (15) ou (16) são preferencialmente usados na forma de uma solução ou suspensão aquosa.
[0148] De preferência, o composto de fórmula (10) reage em excesso de 0 a 10% em mol em relação ao composto de fórmula (11). Um equivalente molar do composto de fórmula (13) é reagido com dois equivalentes molares do composto de fórmula (12), de preferência, em 0 a 10% em mol de excesso em relação ao composto de fórmula (12). O composto de fórmula (15) e o composto de fórmula (16) são reagidos com um equivalente molar do composto de fórmula (14), de preferência, compostos de fórmulas (15) e (16) são, juntos, reagidos em 0 a 30% em mol de excesso em relação ao composto de fórmula (14).
[0149] De preferência, qualquer reação A, B e C é realizada entre a pressão atmosférica e 1 MPa (10 bar), mais preferencialmente, sob a pressão atmosférica.
[0150] Na reação A, a temperatura da reação é preferencialmente de -10 a 20 ºC. Na reação B, a temperatura da reação é, de preferência, de 20 a 80 ºC. Na reação C, a temperatura da reação é, de preferência, de 60 a 102 ºC.
[0151] A reação A é preferencialmente realizada sob condições de pH ácido a neutro, mais preferencialmente, o pH é de 2 a 7. A reação B é preferencialmente realizada sob condições fracamente ácidas a fracamente alcalinas, mais preferencialmente, o pH é de 4 a 8. A reação C é preferencialmente realizada sob condições fracamente ácidas a alcalinas, mais preferencialmente, o pH é de 5 a
11.
[0152] O pH de cada reação A, B e C é geralmente controlado pela adição de uma base adequada, sendo a escolha da base ditada pela composição do produto desejada. As bases preferenciais são selecionadas a partir do grupo que consiste em aminas terciárias alifáticas e de hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos e misturas dos mesmos. Metais alcalinos e alcalino-terrosos preferenciais são selecionados a partir do grupo que consiste em lítio, sódio, potássio, cálcio e magnésio. As aminas terciárias alifáticas preferenciais são 2-[2-hidroxietil(metil)amina]etanol, 2-(dimetilamina)etanol, trietanolamina e triisopropanolamina. Quando uma combinação de duas ou mais bases diferentes é usada, as bases podem ser adicionadas em qualquer ordem ou ao mesmo tempo. As bases preferenciais são NaOH, LiOH e KOH.
[0153] Quando é necessário ajustar o pH da reação com o uso de ácido, os ácidos preferenciais são selecionados a partir do grupo que consiste em ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fórmico e ácido acético.
[0154] As composições obtidas que compreendem o OBA de fórmula (1) podem ser opcionalmente dessalinizadas por filtração por membrana. O processo de filtração por membrana é preferencialmente o de ultrafiltração. De preferência, são usadas membranas de película fina. De preferência, a membrana é produzida a partir de polissulfona, polivinilidenofluoreto ou acetato de celulose.
[0155] O presente pedido se refere ainda ao uso da composição aquosa de acordo com a invenção para branqueamento óptico de um substrato celulósico. De preferência, a composição aquosa de acordo com a invenção é usada em uma composição de revestimento de acordo com a invenção para o branqueamento óptico de um substrato celulósico.
[0156] O termo “substrato celulósico” no contexto do presente pedido se refere a um substrato que compreende ou consiste essencialmente em celulose. O substrato celulósico pode ser selecionado a partir de papel, papelão ou algodão.
[0157] De preferência, o substrato celulósico contém uma manta de fibras de celulose que podem ser sintéticas ou provenientes de qualquer planta fibrosa, incluindo fontes lenhosas e não lenhosas. De preferência, as fibras de celulose são provenientes de madeira dura e/ou madeira macia. As fibras podem ser fibras virgens ou fibras recicladas, ou qualquer combinação de fibras virgens e recicladas.
[0158] As fibras de celulose contidas no substrato celulósico podem ser modificadas por métodos físicos e/ou químicos, conforme descrito, por exemplo, nos Capítulos 13 e 15, respectivamente, no Handbook for Pulp & Paper Technologists de GA Smook, 2ª Edição do Angus Wilde Publications, 1992. Um exemplo de uma modificação química da fibra de celulose é a adição de um branqueador óptico, conforme descrito, por exemplo, nos documentos EEP 0 884 312 A1, EP 0 899 373 A1, WO 02/055646 A1, WO 2006/061399 A2, WO 2007/017336 A1, WO 2007/143182 A2, US 2006/0185808, e US 2007/0193707.
[0159] A composição aquosa de acordo com a invenção pode ser aplicada ao substrato celulósico em uma composição de revestimento, em particular, em uma composição de revestimento pigmentada. A quantidade da composição aquosa presente na composição de revestimento está na faixa de 1 a 40% em peso, em que a % em peso tem como base o peso do pigmento branco seco.
[0160] A composição de revestimento para o branqueamento óptico de um substrato celulósico compreende ou consiste na composição aquosa de acordo com a invenção e pode ainda compreender ou consistir em pelo menos um pigmento e/ou pelo menos um aglutinante.
[0161] No entanto, o uso da composição aquosa de acordo com a invenção tem a vantagem de não ser necessário usar nenhum aglutinante adicional na composição de revestimento.
[0162] De preferência, a quantidade de OBA livre de acordo com a fórmula (1) presente na composição de revestimento de acordo com a invenção é inferior a 10% em peso, ou inferior a 8% em peso, ou inferior a 6% em peso, ou inferior a 4% em peso, ou inferior a 2% em peso, ou abaixo do limite de detecção do método descrito no Exemplo 1, isto é, inferior a 1% em peso, em que a % em peso tem como base a quantidade total de OBA de fórmula (1) presente na composição de revestimento de acordo com a invenção. Considerando o contrário, mais de 90% em peso, ou mais de 92% em peso, ou mais de 94% em peso, ou mais de 96% em peso, ou mais de 98% em peso, ou mais de 99 % em peso do OBA de fórmula (1) são aprisionados, em que a % em peso tem como base a quantidade total de OBA de fórmula (1) presente na composição de revestimento de acordo com a invenção.
[0163] Se a composição de revestimento de acordo com a invenção for concebida como composição de revestimento pigmentada, a composição compreende de 10 a 70% em peso, de preferência, 40 a 60% em peso de pigmento (ou pigmentos) branco, a % em peso tem como base o peso total da composição de revestimento pigmentado. Embora seja possível produzir composições de revestimento isentas de pigmento (ou pigmentos) branco, os melhores substratos brancos para impressão são produzidos usando-se composições de revestimento opacas que compreendem os pigmentos brancos nas quantidades mencionadas anteriormente.
[0164] O pigmento branco é selecionado a partir de pigmentos inorgânicos, de preferência, do grupo que consiste em, por exemplo, silicatos de alumínio (caulino, também conhecido como argila da China), carbonato de cálcio (giz), dióxido de titânio, hidróxido de alumínio, carbonato de bário, sulfato de bário ou sulfato de cálcio (gesso) ou misturas dos mesmos. De preferência, uma mistura de 10 a 20% em peso de argila e 30 a 40% em peso de giz é usada como pigmento branco, sendo que a % em peso tem como base o peso total da composição de revestimento pigmentado. O termo "pigmento", conforme usado no contexto do presente pedido, se refere a um composto insolúvel em água.
[0165] Em tais casos em que um aglutinante adicional é usado na composição de revestimento de acordo com a invenção, o aglutinante pode ser qualquer um daqueles comumente usados na indústria de papel para a produção de composições de revestimento e pode consistir em um único aglutinante ou de uma mistura de aglutinantes primários e secundários. O aglutinante é selecionado a partir de um aglutinante primário que compreende um ou mais dentre látex sintético,
estirenobutadieno, acetato de vinila, estireno acrílico, vinil acrílico ou polímero de acetato de vinil etileno e, opcionalmente, um aglutinante secundário que compreende um ou mais dentre amido, carboximetilcelulose, caseína, polímero de soja, álcool polivinílico.
[0166] O aglutinante único ou primário é, de preferência, um látex sintético, tipicamente um polímero de estireno-butadieno, acetato de vinila, estireno acrílico, vinil acrílico ou etileno acetato de vinila. O aglutinante primário preferencial é um aglutinante de látex.
[0167] A quantidade de aglutinante e composição aquosa, de acordo com a invenção, usada é uma quantidade tipicamente na faixa de 2 a 25% em peso, de preferência, de 4 a 20% em peso, em que a % em peso tem como base o peso total de pigmento branco presente na composição de revestimento pigmentado.
[0168] No entanto, é preferencial que nenhum aglutinante adicional seja usado na composição de revestimento de acordo com a invenção. Assim, a composição aquosa, de acordo com a invenção, usada na composição de revestimento de acordo com a invenção é uma quantidade tipicamente na faixa de 2 a 25% em peso, de preferência, de 4 a 20% em peso, em que a % em peso tem como base o peso total do pigmento branco presente na composição de revestimento pigmentado.
[0169] O aglutinante secundário que pode ser opcionalmente usado pode ser, por exemplo, amido, carboximetilcelulose, caseína, polímeros de soja, álcool polivinílico ou uma mistura dos mesmos. O aglutinante secundário preferencial que pode ser opcionalmente usado é um aglutinante de álcool polivinílico.
[0170] O álcool polivinílico que pode ser opcionalmente usado na composição de revestimento pigmentado como aglutinante secundário tem, de preferência, um grau de hidrólise maior ou igual a 60% e uma viscosidade Brookfield de 2 a 80 mPa.s (solução aquosa de 4% a 20 a ºC). Mais preferencialmente, o álcool polivinílico tem um grau de hidrólise maior ou igual a 80% e uma viscosidade Brookfield de 2 a 40 mPa.s (solução aquosa a 4% a 20 a ºC).
[0171] Quando usado opcionalmente, o aglutinante secundário é usado em uma quantidade tipicamente na faixa de 0,1 a 20% em peso, de preferência, de 0,2 a 8% em peso, mais preferencialmente, de 0,3 a 6% em peso, em que a % em peso tem como base o peso total do pigmento branco, presente na composição de revestimento pigmentado.
[0172] O valor de pH da composição de revestimento de acordo com a invenção está tipicamente na faixa de 5 a 13, preferencialmente, de 6 a 11, mais preferencialmente, de 7 a 10. Quando for necessário ajustar o pH da composição de revestimento, podem ser empregados ácidos ou bases. Os exemplos de ácidos que podem ser empregados incluem, mas não se restringem a ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fórmico e ácido acético. Exemplos de bases que podem ser empregadas incluem, mas não se restringem a, hidróxido ou carbonatos de metal alcalino e alcalino-terroso, amônia ou aminas.
[0173] Além disso, a composição de revestimento pode conter subprodutos formados durante a preparação do OBA de fórmula (1), bem como outros aditivos convencionais. Exemplos de tais aditivos são, por exemplo, anticongelantes, agentes dispersantes, espessantes sintéticos ou naturais, carreadores, antiespumantes, emulsões de cera, corantes, sais inorgânicos, auxiliares de solubilização, conservantes, agentes complexantes, biocidas, reticulantes, pigmentos, resinas especiais, etc.
[0174] O presente pedido se refere ainda a um processo para branqueamento óptico de um substrato celulósico que compreende as etapas de i) aplicar a composição aquosa de acordo com a invenção ou a composição de revestimento de acordo com a invenção ao substrato celulósico, e ii) secar o substrato celulósico.
[0175] O presente pedido também se refere ao substrato celulósico tratado com a composição aquosa de acordo com a invenção ou a composição de revestimento de acordo com a invenção.
EXEMPLOS
[0176] Os exemplos devem ser entendidos como ilustrando o método e a composição de acordo com a invenção. Os exemplos, no entanto, não devem ser interpretados como limitando o escopo da invenção. A menos que indicado de outro modo, “partes” significa “partes em peso”. EXEMPLO 1: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE BRANQUEADOR ÓPTICO
LIVRE EM COMPOSIÇÕES AQUOSAS
[0177] A seguinte descrição descreve genericamente um método sobre como determinar a quantidade de branqueador óptico livre, isto é, não aprisionado em composições aquosas comumente conhecidas (também denominadas látex) ou composições aquosas de acordo com a invenção.
[0178] 0,50 parte de uma composição aquosa é adicionada com agitação a 40 ml de uma solução aquosa de sulfato de alumínio a 1% p/p. Após a coagulação, a dispersão é centrifugada a 4.000 rpm durante 15 minutos. 1,5 parte do soro é diluída com 3 partes de água, e a absorbância é medida por espectrofotômetro em relação a um bloco bruto que contém água. A concentração de branqueador óptico livre na composição aquosa é, então, calculada a partir de uma curva de calibração. EXEMPLO 2: PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA DE
ACORDO COM A INVENÇÃO
[0179] 290 partes de água desmineralizada e 5 partes de um branqueador óptico de fórmula (5) foram introduzidas em um reator de 1 litro. A solução agitada foi aquecida a 80 ºC.
[0180] Em um segundo vaso, uma pré-dispersão foi formada agitando-
se, juntas, 160 partes de água desmineralizada, 3 partes de sal de sódio de lauril sulfato, 248 partes de acrilato de butila, 226 partes de estireno e 10 partes de ácido acrílico.
[0181] Em um terceiro recipiente, 3 partes de um iniciador de radical de fórmula (6) foram dissolvidas em 30 partes de água desmineralizada.
[0182] A pré-dispersão e a solução de iniciador foram, então, adicionadas à solução de branqueador óptico simultaneamente a uma velocidade de agitação de 100 rpm e durante um período de quatro horas enquanto se mantinha a temperatura interna a 80 ºC.
[0183] No final das quatro horas, qualquer pré-dispersão residual e monômero foram enxaguados no reator com mais 20 partes de água desmineralizada e a temperatura interna foi mantida a 80 ºC por mais duas horas.
[0184] A composição aquosa assim formada foi resfriada até a temperatura ambiente e o pH ajustado para aproximadamente 7 com 5 partes de solução de amônia a 25% para produzir 1.000 partes de uma composição aquosa de um látex de estireno-acrilato opticamente esbranquiçado que contém 49% de sólidos secos e aproximadamente 0,5% de branqueador óptico em peso, em que a % em peso tem como base o peso da composição aquosa completa. Menos de 1% em peso do látex obtido estava na forma de grãos (removidos por filtração) e inutilizável (a % em peso tem como base o peso da composição aquosa completa).
[0185] O teor de branqueador óptico livre, medido de acordo com o Exemplo 1, estava abaixo do limite de detecção. Por equilíbrio de massa, >99% do branqueador óptico (5) foi aprisionado no látex. EXEMPLO 3: PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA DE
ACORDO COM A INVENÇÃO
[0186] O Exemplo 2 foi repetido com o uso de um branqueador óptico de fórmula (7) em vez do branqueador óptico de fórmula (5) para produzir 1.000 partes de uma composição aquosa de látex de estireno-acrilato opticamente esbranquiçado que contém 48% de sólidos secos e aproximadamente 0,5% de branqueador óptico em peso, em que a % em peso tem como base o peso da composição aquosa completa. Menos de 1% em peso do látex obtido estava na forma de grãos (removidos por filtração) e inutilizável (a % em peso tem como base o peso da composição aquosa completa).
[0187] O teor de branqueador óptico livre, medido de acordo com o Exemplo 1, estava abaixo do limite de detecção. Por equilíbrio de massa, >99% do branqueador óptico (7) ficou aprisionado dentro do látex.
EXEMPLO 4: PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO AQUOSA
COMPARATIVA
[0188] O Exemplo 2 foi repetido com o uso de 5 partes de um monômero de branqueador óptico de fórmula (8) em vez do branqueador óptico de fórmula (5) para produzir 1.000 partes de um látex de estireno-acrilato opticamente esbranquiçado que contém 49,7% de sólidos secos e aproximadamente 0,25% de branqueador óptico em peso. Menos de 1% em peso do látex obtido estava na forma de grãos (removidos por filtração) e inutilizável (a % em peso tem como base o peso da composição aquosa completa).
[0189] O teor de branqueador óptico livre, medido de acordo com o Exemplo 1, foi de 42%.
EXEMPLO 5: PREPARAÇÃO COMPARATIVA DE UMA COMPOSIÇÃO
AQUOSA COM O USO DE AIBN
[0190] O Exemplo 2 foi repetido com o uso de uma solução de 3 partes de AIBN, um iniciador de radical de fórmula (9), em 10 partes de acetona, em vez da solução aquosa do iniciador de radical de fórmula (6).
[0191] Obteve-se apenas 750 partes de um látex de estireno-acrilato opticamente esbranquiçado que contém 40% de sólidos secos (rendimento de aproximadamente 60%). Mais de 20% em peso do látex obtido estava na forma de grãos (removidos por filtração) e inutilizável (a % em peso tem como base o peso da composição aquosa completa).
[0192] O teor de branqueador óptico livre, medido de acordo com o Exemplo 1, foi de 82%. EXEMPLO 6: EXEMPLO DE APLICAÇÃO
[0193] Uma composição de revestimento foi preparada contendo 70 partes de giz (comercialmente disponível sob o nome comercial Hydrocarb 55 disponível junto à OMYA), 30 partes de argila (comercialmente disponível sob o nome comercial Polygloss 90 disponível junto à KaMin), 49,5 partes de água, 0,6 partes de agente dispersante (comercialmente disponível sob o nome comercial Topsperse GX- N disponível junto à Coatex), e 20 partes de látex a 50% (um copolímero de acrilato de estireno comercialmente disponível sob o nome comercial Cartacoat B631 disponível junto à Archroma). O teor de sólidos da composição de revestimento foi ajustado para aproximadamente 65% pela adição de água, e o pH foi ajustado para 8 a 9 com hidróxido de sódio.
[0194] A composição de revestimento foi, então, aplicada a uma folha de base de papel branco de tamanho neutro comercial de 75 g/m2 com o uso de um aplicador automático de barra enrolada com uma configuração de velocidade padrão e uma carga padrão na barra. O papel revestido foi, então, seco durante 5 minutos em um fluxo de ar quente. Posteriormente, o papel foi condicionado e medido para Brancura CIE e Brilho ISO em um espectrofotômetro Autoelrepho calibrado.
[0195] O procedimento foi repetido para preparar papéis revestidos adicionais com o uso de composições de revestimento em que o látex comercial foi gradualmente substituído por 25% em peso, 50% em peso, 75% em peso e 100% em peso da composição aquosa de acordo com a invenção preparada no Exemplo 2, em que a % em peso tem como base o peso total da composição de revestimento.
[0196] Os resultados são mostrados na Tabela 1 e mostram claramente que a composição aquosa de acordo com a invenção fornece altos níveis de Brancura CIE e Brilho ISO sem saturação. TABELA 1 Látex comercial Látex do Exemplo 2 Brancura CIE Brilho ISO 100% 0% 74,8 85,4 75% 25% 84,7 88,7 50% 50% 88,3 90,1 25% 75% 91,5 91,2 0% 100% 93,4 91,9
EXEMPLO 7: EXEMPLO DE APLICAÇÃO
[0197] O Exemplo 7 foi repetido com a única diferença de que a composição aquosa de acordo com a invenção preparada no Exemplo 3 é usada.
[0198] Os resultados são mostrados na Tabela 2. TABELA 2 Látex comercial Látex do Exemplo 3 Brancura CIE Brilho ISO 100% 0% 74,8 85,4 75% 25% 83,8 88,4 50% 50% 87,4 89,8 25% 75% 90,2 90,7 0% 100% 91,5 91,3

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. Método, caracterizado pelo fato de que é para a preparação de uma composição aquosa, de preferência, de um aglutinante de látex à base de água, por polimerização em emulsão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1) em que R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN, R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN, R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou R4 e R5 significam junto com seu átomo de nitrogênio vizinho um anel morfolino, R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada X e Y significam, independentemente um do outro, CO2M ou SO3M, n e m significam, independentemente um do outro, um número inteiro selecionado a partir de 0, 1 ou 2, e M significa pelo menos um cátion para equilibrar a carga aniônica do branqueador óptico e é selecionado do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, em que amônia que é mono-, di-, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di, tri -, ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1) R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, metila, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou CH2CH2CONH2, R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN, R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou R4 e R5 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino, e R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio ou metila, e M significa pelo menos um cátion, conforme definido na reivindicação 1.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, no pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1), R1 e R6 significam hidrogênio, R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C2 alquila linear ou ramificada, C1 a C3 hidroxialquila linear ou ramificada, R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C2 alquila linear ou ramificada, C1 a C3 hidroxialquila linear ou ramificada, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, ou R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou R4 e R5 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino, e R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio ou metila, e M significa pelo menos um cátion, conforme definido na reivindicação 1.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é selecionado a partir de (a) C1- a C18-ésteres de alquila de ácido (met)acrílico, acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, versatatos de vinila, estireno e α-metilestireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido itacônico, ácido vinilssulfônico, C1- a C8-hidroxialquilésteres de C1- a C6-ácidos carboxílicos, (met)acrilamida, N-metilol(met)acrilamida, (met)acrilonitrila, N-
vinilformamida e N-vinilpirrolidona; ou (c) agentes de reticulação que têm duas ou mais ligações duplas etilenicamente insaturadas, como di(met)acrilato de etilenoglicol, di(met)acrilato de butanodiol, di(met)acrilato de hexanodiol, divinilbenzeno e trivinilbenzeno; ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é selecionado a partir de (a) C1- a C6-ésteres alquílicos de ácido (met)acrílico, acetato de vinila, propionato de vinila e estireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido vinilssulfônico, (met)acrilamida e (met)acrilonitrila; ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um monômero etilenicamente insaturado é selecionado a partir de (a) metacrilato de metila, acrilato de butila, acetato de vinila e estireno; (b) monômeros hidrofílicos, como ácido (met)acrílico, ácido vinilssulfônico e acrilamida; ou uma mistura de dois ou mais dos mesmos.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a polimerização em emulsão é iniciada por um composto azo solúvel em água de fórmula (2) e/ou fórmula (3) em que X e Y significam, independentemente um do outro, O ou NH, R e R’ significam, independentemente um do outro, hidrogênio, ou C1-C4 alquila linear ou ramificada substituída por um ou mais grupos hidroxila, grupos CO3M1 ou CO3M2, em que M1 e M2 significam pelo menos um cátion para equilíbrio da carga aniônica do composto azo de fórmula (3) e são, independentemente uns dos outros, selecionados a partir do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, amônia que é mono-, di-, tri- ou tetra-substituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia, que é mono-, di-, tri- ou tetra-substituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di-, tri- ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a polimerização em emulsão compreende pelo menos as seguintes quatro etapas (a) a (d): a) fornecer uma solução aquosa que compreende ou que consiste em pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1) e, opcionalmente, pelo menos um agente dispersante e b) fornecer uma pré-dispersão homogênea, em que a pré-dispersão compreende ou consiste em pelo menos um monômero etilenicamente insaturado, água e pelo menos um agente dispersante, e c) fornecer uma solução aquosa que compreende ou que consiste em um composto azo solúvel em água de fórmula (2) e/ou fórmula (3), e d) adicionar a pré-dispersão obtida na etapa (b) e a solução aquosa obtida na etapa (c) simultaneamente à solução aquosa obtida na etapa (a).
9. Composição aquosa, caracterizada pelo fato de que é obtida pelo método para a preparação de uma composição aquosa, de preferência, de um aglutinante de látex à base de água, por polimerização em emulsão de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado na presença de pelo menos um branqueador óptico de diaminoestilbeno dissulfônico solúvel em água de fórmula (1)
em que R1 e R6 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN, R2 e R4 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 ou CH2CH2CN, R3 e R5 significam, independentemente um do outro, C1 a C4 alquila linear ou ramificada, C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CH2CO2M, benzila ou R2 e R3 significam, juntamente com seu átomo de nitrogênio vizinho, um anel morfolino e/ou R4 e R5 significam junto com seu átomo de nitrogênio vizinho um anel morfolino, R7 e R8 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, C1 a C4 alquila linear ou ramificada X e Y significam, independentemente um do outro, CO2M ou SO3M, n e m significam, independentemente um do outro, um número inteiro selecionado a partir de 0, 1 ou 2, e
M significa pelo menos um cátion para equilibrar a carga aniônica do branqueador óptico e é selecionado do grupo que compreende ou consiste essencialmente em hidrogênio, um cátion de metal alcalino, um cátion de metal alcalino-terroso, amônia, em que amônia que é mono-, di-, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada, amônia que é mono-, di, tri- ou tetrassubstituída por um radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada, amônia que é di, tri-, ou tetra-substituída por uma mistura de radical C1 a C4 alquila linear ou ramificada ou radical C1 a C4 hidroxialquila linear ou ramificada ou misturas dos ditos cátions.
10. Composição aquosa, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que pelo menos um outro aditivo está presente na composição aquosa, em que o aditivo é selecionado a partir de um ou mais biocidas, um ou mais antiespumantes, um ou mais conservantes, um ou mais anticongelantes, um ou mais espessantes, ou misturas dos mesmos.
11. Composição aquosa, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que mais de 90% em peso, ou mais de 92% em peso, ou mais de 94% em peso, ou mais de 96% em peso, ou mais de 98 % em peso, ou mais de 99% em peso do OBA de fórmula (1) são aprisionados dentro do polímero, em que a % em peso tem como base a quantidade total de OBA de fórmula (1) presente na composição aquosa.
12. Uso da composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que é para o branqueamento óptico de um substrato celulósico, de preferência, em que a composição aquosa é usada em uma composição de revestimento.
13. Composição de revestimento, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos a composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11.
14. Processo para branqueamento óptico de um substrato celulósico, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de i) aplicar a composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, ou a composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 13, ao substrato celulósico e ii) secar o substrato celulósico.
15. Substrato celulósico, caracterizado pelo fato de que é tratado com a composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, ou a composição de revestimento, de acordo com a reivindicação 13.
BR112021003323-8A 2018-09-14 2019-09-13 Composição aquosa, método de preparação e uso da dita composição,composição de revestimento, substrato celulósico e seu processo de branqueamento óptico BR112021003323B1 (pt)

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