BRPI1014434B1 - Processo para a preparação de uma dispersão de polímero água-em-óleo, dispersão de polímero água-em-óleo, uso da dispersão de polímero água-em-óleo, e, processo para a fabricação de papel, papelão ou cartolina - Google Patents

Abstract

processo para a preparação de uma dispersão de polímero água-em-óleo, dispersão de polímero água-em-óleo, uso da dispersão de polímero água-em-óleo, e, processo para a fabricação de papel, papelão ou cartolina a invenção refere-se a novos polímeros em emulsão inversa catiônicos, bimoleculares, estáveis, (w/o), com tanto pesos moleculares como atividades catiônicas diferentes que são montados via uma polimerização em emulsão “in situ” de um polímero catiônico de elevado peso molecular na presença de um polímero de baixo peso molecular na fase aquosa. o polímero catiônico de baixo peso molecular é produzido em uma pré-polimerização em solução. a nova emulsão água-em-óleo estável pode ser facilmente invertida e usada como floculante, auxiliar de remoção de água e auxiliar de retenção em fabricação de papel.

Description

“PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA DISPERSÃO DE POLÍMERO ÁGUA-EM-ÓLEO, DISPERSÃO DE POLÍMERO ÁGUA-EM-ÓLEO, USO DA DISPERSÃO DE POLÍMERO ÁGUA-EM-ÓLEO, E, PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE PAPEL, PAPELÃO OU CARTOLINA” CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção se refere a dispersões de polímero água-em-óleo que são utilizáveis como floculantes, auxiliares removedores de água (drenagem) auxiliares de retenção em fabricação de papel.

BREVE DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTECEDENTE

[0002] A polimerização em emulsão convencional envolve geralmente uma fase óleo finamente dispersa em uma fase água contínua (dispersão de polímero óleo-em-água).

[0003] Na polimerização em emulsão inversa, polímeros solúveis em água são produzidos em uma fase água dispersa dentro de uma fase óleo contínua (dispersão de polímero água-em-óleo). O polímero formado permanece nas gotículas de água dispersas e não afeta significantemente a viscosidade da emulsão. Os produtos contêm polímeros com um peso molecular médio elevado, mas exibem baixas viscosidades. Isto não apenas oferece uma vantagem com relação às emulsões comuns, mas oferece uma vantagem com relação à formação de um produto seco. Isto é porque a emulsão inversa é de baixa viscosidade para a fácil manipulação e pode ser muito concentrada para o fácil transporte. É facilmente possível de ser diluída com uma quantidade apropriada de água e romper a emulsão. Quando o teor de água da dispersão de polímero água-em-óleo é comparativamente elevado, apenas quantidades menores de água são necessárias a fim de inverter a emulsão água-em-óleo (w/o) em uma emulsão óleo-em-água (o/w). Já que o polímero está formado nas pequenas gotículas na emulsão inversa e já está na solução, ele se dispersa facilmente na água aumentando assim dramaticamente a viscosidade. [0004] Ao dispersar a emulsão inversa em um sistema aquoso, a quantidade de água aumenta repentinamente. Isto faz com que as espirais do polímero se desdobrem e em consequência, a viscosidade do sistema é substancialmente aumentada, embora a emulsão esteja substancialmente diluída. Por exemplo, quando despeja 1 ml de uma emulsão água-em-óleo em um volume de 50 ml de água (fator de diluição 50) a viscosidade da emulsão óleo-em-água resultante é ainda aumentada, por exemplo, 3 vezes.

[0005] Dispersões de polímero água-em-óleo contendo homopolímeros solúveis em água e copolímeros solúveis em água já são amplamente usadas hoje, por exemplo, como agentes floculantes na sedimentação de sólidos, em particular na água e tratamento da água do processo ou tratamento do efluente, na extração de matéria prima, principalmente de carvão, alumínio e petróleo, ou como agentes auxiliares na indústria do açúcar e em fabricação de papel.

[0006] Na fabricação de papel, uma carga para a fabricação de papel, isto é, uma pasta fluida aquosa de fibra celulósica tendo um teor de água usualmente de mais do que 95 % em peso é formada em uma folha de papel tendo tipicamente um teor de água de menos do que 5 % em peso. Consequentemente os aspectos de retenção e remoção de água da fabricação de papel são importantes para a eficiência e custo da fabricação.

[0007] A remoção de água por sedimentação é o método preferido de drenagem devido ao seu custo relativamente baixo. Após a drenagem por gravidade outros métodos são usados para a remoção de água, por exemplo, vácuo, pressão, usando mata-borrão de manta de feltro e pressão, evaporação e similares. Na prática real uma combinação de tais métodos é empregada para a remoção de água, ou secagem da folha para o teor desejado de água. Já que a drenagem por gravidade é tanto o primeiro método de remoção de água empregado como o menos caro, um melhoramento na eficiência deste processo de drenagem irá diminuir a quantidade de água exigida a ser removida por outros métodos e consequentemente melhora a eficiência total da remoção de água e reduz o custo do mesmo.

[0008] Vários aditivos químicos têm sido utilizados em uma tentativa para aumentar a taxa em que a água é drenada da folha formada, e para aumentar a quantidade de finos e carga retida na folha. Floculantes e auxiliares de drenagem são usados extensivamente para otimizar a separação da fase sólida da fase líquida nas suspensões aquosas. O uso de polímeros de elevado peso molecular, solúveis em água é um melhoramento significante na fabricação de papel. Estes polímeros de elevado peso molecular agem como floculantes, formando grandes flocos que se depositam sobre a folha. Eles também auxiliam na remoção de água da folha.

[0009] Estes polímeros de elevado peso molecular, solúveis em água podem ser empregados como, por exemplo, dispersões de polímero água-em-óleo (w/o) ou dispersões de polímero água-em-água (w/w).

[0010] O papel é uma mistura complexa de fibra, carga e outros aditivos funcionais e do processo. Estes aditivos são incorporados na folha para distribuir as propriedades desejadas como resistência, encolamento, opacidade, etc. Programas de retenção são um componente essencial de qualquer regime moderno de química de finalização a úmido porque retém estes aditivos funcionais e do processo na folha à medida que ela é formada não assegurando apenas que as propriedades desejadas da folha sejam alcançadas, mas assegurado também um bom controle de custo. Programas de retenção podem estar na faixa de um produto de um único componente a um programa complexo consistindo de componentes múltiplos adicionados em pontos múltiplos de adição através da finalização a úmido.

[0011] Projetar um programa de retenção para prover retenção elevada de cinza e finos, enquanto não impactando adversamente a formação, drenagem e operabilidade da máquina é a marca de autenticidade de um excelente programa de retenção, e satisfazer este desafio tem sido o foco de muito trabalho R&D. Até esta data, uma variedade de programas de múltiplos componentes consistindo de coagulantes, amido, floculantes e micropartículas (sílica, bentonita, etc.) tem demonstrado a capacidade de distribuir estes resultados, mas o custo e a complexidade limitam a sua utilidade.

[0012] Por exemplo, US 5.292.800 descreve emulsões água-em-óleo de polímeros solúveis em água ou intumescíveis em água, em que a fase óleo da emulsão consiste de não menos do que 50 % em peso de um óleo de origem vegetal ou animal. As emulsões de polímero água-em-óleo podem ser usadas como agentes de retenção e auxiliares de drenagem na fabricação de papel, papelão e papel-cartão.

[0013] US 6.117.938 descreve emulsões de polímero água-em-óleo em que a fase aquosa compreende uma mistura de polímeros de elevado peso molecular, solúveis em água, catiônicos estruturados com polímeros de elevado peso molecular, solúveis em água, catiônicos que são ou lineares ou que tem um tipo mais baixo de estrutura. As misturas de polímero são utilizáveis para a drenagem de suspensões celulósicas como aquelas encontradas em fabricação de papel.

[0014] EP-A 0 262 945 descreve a formação de misturas homogêneas de diferentes tipos de polímero solúveis em água pela formação de um dos polímeros a partir de um material de partida monomérico através da polimerização em uma solução do outro polímero. Uma mistura de um polímero de poliamina com uma poliamina solúvel em água, que é feita pela polimerização de compostos amino ou halogênio apropriados, frequentemente junto com dimetilamina, com epicloridrina é de valor particular para papel de encolamento.

[0015] US 2004/0034145 descreve um método para a fabricação de uma dispersão de polímero água-em-água contendo o polímero A e pelo menos um dispersante polimérico B, de acordo com o qual, os monômeros que são dispersos em uma fase aquosa contendo o dispersante solúvel em água B, são submetidos à polimerização por radical. As dispersões de polímero água-em-água obteníveis são excelentes agentes de retenção e auxiliares de drenagem em fabricação de papel.

[0016] WO 02/083743 e US 2005/0183837 descrevem um complexo interjacente solúvel em água que inclui um primeiro polímero solúvel em água e um ou mais monômeros solúveis em água polimerizados para formar um segundo polímero solúvel em água na presença do primeiro polímero solúvel em água. Os complexos interjacentes podem ser usados em fabricação de papel. O complexo interjacente é adicionado a, em um local apropriado na máquina de papel para auxiliar na formação da folha e promover a remoção de água da folha formada.

[0017] EP 819 651 descreve uma composição de remoção da água da lama que é preparada pela (i) formação de uma solução aquosa de um monômero solúvel em água não iônico, um comonômero catiônico, e um polímero catiônico, (ii) emulsificação da solução aquosa em uma quantidade suficiente de óleo de hidrocarboneto para formar uma emulsão água-em-óleo, e (iii) polimerização dos monômeros.

[0018] EP 807 646 descreve um processo para preparar uma resina absorvente de água que capacita a resina absorvente de água a assegurar a redução na quantidade liberada de líquido e o aumento da capacidade de difusão do líquido. No processo de preparação, a resina absorvente de água é preparada pela polimerização de um monômero solúvel em água, etilenicamente insaturado. A polimerização do monômero solúvel em água, etilenicamente insaturado é deixada acontecer na presença de uma resina absorvente de água tendo uma taxa de absorção de água diferente daquela de uma resina absorvente de água resultante da polimerização de um monômero solúvel em água, etilenicamente insaturado. Em um modo preferido, a polimerização é realizada por um método de polimerização em suspensão da fase reversa.

[0019] US 2002/188040 descreve um complexo interjacente solúvel em água que inclui um primeiro polímero solúvel em água e um ou mais monômeros solúveis em água polimerizados para formar um segundo polímero solúvel em água na presença do primeiro polímero solúvel em água. O complexo interjacente solúvel em água forma uma solução em água que é livre de partículas insolúveis de polímero. Os complexos interjacentes podem ser usados para tratar uma lama de refugo adicionando uma quantidade efetiva do mesmo a lama de refugo. Os complexos interjacentes podem ser usados também em fabricação de papel pela adição de uma quantidade efetiva dos mesmos para um a pasta ou uma folha formadora em um local apropriado em uma máquina de fabricação de papel. Os complexos interjacentes podem ser usados ainda como um modificador da reologia em sistemas aquosos pela adição de uma quantidade efetiva dos mesmos para um meio aquoso para afetar uma viscosidade, reologia, ou propriedade de curva de fluxo desejada.

[0020] Existe uma necessidade continua para o desenvolvimento de novos auxiliares de retenção e remoção de água (drenagem) para aumentar a eficiência da fabricação da pasta ou papel.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0021] Verificou-se surpreendentemente que dispersões de polímero água-em-óleo exibindo características melhoradas de retenção e remoção de água (drenagem) são obteníveis através de um processo para a preparação de uma dispersão de polímero água-em-óleo compreendendo as etapas de (a) preparar uma dispersão de monômero água-em-óleo compreendendo - água; - uma substância oleosa; - um emulsificante água-em-óleo; - um primeiro polímero catiônico derivado de uma mistura de monômero compreendendo um ou mais monômeros catiônicos, preferivelmente derivados de ácido (alqu) acrílico, e um ou mais monômeros não iônicos, preferivelmente monômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, não iônicos, em que o teor de monômeros catiônicos é no máximo 95 % em peso, com base no peso total de monômeros; - um monômero catiônico polimerizável por radical, preferivelmente um derivado de ácido (alqu) acrílico catiônico polimerizável por radical; e - opcionalmente, um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados; e (b) polimerizar por radical o monômero catiônico polimerizável por radical, preferivelmente derivado de ácido (alqu) acrílico, e o opcionalmente presente um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, assim resultando um segundo polímero catiônico.

[0022] A polimerização in situ do monômero catiônico polimerizável por radical, preferivelmente um derivado de ácido (alqu) acrílico catiônico polimerizável por radical, na dispersão de monômero água-em-óleo contendo o primeiro polímero catiônico dá uma dispersão de polímero água-em-óleo contendo dois polímeros catiônicos diferentes em mistura, isto é, o primeiro polímero catiônico assim como o segundo polímero catiônico. A tecnologia de emulsão inversa provê um método para alcançar uma concentração ativa maior de floculante e um peso molecular maior comparado a tecnologia de dispersão água-em-água (w/w).

[0023] Dispersões de polímero água-em-óleo deste tipo não são obteníveis pela polimerização dos monômeros na ausência do primeiro polímero catiônico e adicionando o primeiro polímero catiônico depois, mas exigem a presença do primeiro polímero catiônico durante a reação de polimerização.

[0024] De outro modo, produtos diferentes exibindo propriedades diferentes são obtidos. Em particular, por um lado, quando adiciona uma dispersão aquosa de um primeiro polímero catiônico a uma dispersão água-em-óleo que tenha sido obtida separadamente pela polimerização de um monômero catiônico polimerizável por radical e opcionalmente um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, a água contida na dispersão aquosa do primeiro polímero catiônico aumenta o teor de água da mistura resultante. Tipicamente, a água adicional converte a dispersão de polímero água-em-óleo (w/o) em uma dispersão de polímero óleo-em-água (o/w), aumentando assim dramaticamente a sua viscosidade, ou pelo menos causando a formação de aglomerados ou grãos. Por outro lado, quando adiciona um pó do primeiro polímero catiônico (isto é, na ausência de água a fim de não influenciar a relação de água:óleo), é praticamente impossível dissolver o primeiro polímero catiônico na fase água da dispersão de polímero água-em-óleo.

[0025] O teor de água das dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção é bem equilibrado. Por um lado, o teor de água é suficientemente elevado a fim de permitir a polimerização sob condições estáveis - se o teor de água durante a polimerização é muito baixo, a dissipação de calor é ineficiente e causa graves problemas. Por outro lado, o teor de água é suficientemente baixo a fim de manter os custos baixos para o transporte e para evitar a inversão espontânea de água-em-óleo (w/o) em óleo-em-água (o/w).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A Figura 1 ilustra esquematicamente a composição da dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção.

[0027] A Figura 2 mostra uma comparação da retenção de finos e cinzas alcançada com emulsões convencionais versus as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção (emulsões (W/O) duplas).

[0028] A Figura 3 mostra uma comparação da drenagem alcançada com emulsões convencionais versus as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção (emulsões (W/O) duplas).

[0029] A Figura 4 mostra o aumento sinergístico na retenção de cinza com as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção (emulsões (W/O) duplas).

[0030] A Figura 5 mostra a eficiência melhorada da carga alcançada com as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção (emulsões (W/O) duplas). O teor de cinza no papel é monitorado em dependência da dosagem da carga e auxiliar de retenção durante um tempo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0031] Um primeiro aspecto da invenção se refere a um processo para a preparação de uma dispersão de polímero água-em-óleo compreendendo as etapas de (a) preparar uma dispersão de monômero água-em-óleo compreendendo água; uma substância oleosa; um emulsificante água-em-óleo; um primeiro polímero catiônico derivado de uma mistura de monômero compreendendo um ou mais monômeros catiônicos e um ou mais monômeros não iônicos, em que o teor de monômeros catiônicos é no máximo 95 % em peso, com base no peso total de monômeros; um monômero catiônico polimerizável por radical; e opcionalmente, um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados; e (b) polimerizar por radical o monômero catiônico polimerizável por radical e o opcionalmente presente um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, assim resultando um segundo polímero catiônico.

[0032] O termo “dispersão água-em-óleo” é bem aceito na arte. Usualmente, o termo se refere a dispersões (emulsões) em que a fase continua é óleo e a fase descontínua é água, a fase água descontínua sendo dispersa na fase óleo contínua. Preferivelmente, a “dispersão de monômero água-em-óleo” de acordo com a invenção compreende pelo menos água, a substância oleosa, o monômero catiônico polimerizável por radical, o emulsificante água-em-óleo, o primeiro polímero catiônico, e opcionalmente, o um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical etilenicamente insaturados. Similarmente, preferivelmente, a “dispersão de polímero água-em-óleo” de acordo com a invenção compreende pelo menos água, a substância oleosa, o emulsificante água-em-óleo, o primeiro polímero catiônico e o segundo polímero catiônico obtido por polimerização por radical do monômero catiônico polimerizável por radical e opcionalmente, o um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical etilenicamente insaturados. Cada dos componentes acima serão mais completamente descritos e definidos nas partes que se seguem.

[0033] Para o propósito do relatório, o termo “solúvel em água” preferivelmente se refere a uma solubilidade em água pura a temperatura ambiente de pelo menos 10 g I’1, mais preferivelmente pelo menos 25 g I’1, ainda mais preferivelmente pelo menos 50 g l-1, ainda mais preferivelmente pelo menos 10 l-1, mais preferivelmente pelo menos 250 l·1 e em particular pelo menos 500 g l·1.

[0034] Para a finalidade do relatório “segundo polímero catiônico” se refere ao polímero que é obtenível por uma reação de polimerização in situ em que a dispersão de monômero água-em-óleo compreendendo o monômero catiônico polimerizável por radical e opcionalmente, o um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados é polimerizada na presença do primeiro polímero catiônico.

[0035] Deve ser enfatizado que a presença do primeiro polímero catiônico durante a polimerização por radical do monômero catiônico polimerizável por radical, preferivelmente um derivado de ácido (alqu) acrílico catiônico polimerizável por radical, e o opcionalmente presente um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados é essencial para as propriedades da dispersão de polímero água-em-óleo resultante. Dispersões de polímero água-em-óleo idênticas não são obteníveis pela polimerização dos monômeros na ausência do primeiro polímero catiônico e adicionando o primeiro polímero catiônico depois. O primeiro polímero catiônico é parte de uma dispersão água-em-óleo na qual o segundo polímero catiônico é polimerizado a partir do monômero catiônico polimerizável por radical, preferivelmente um derivado de ácido (alqu) acrílico catiônico polimerizável por radical, e o opcionalmente presente um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados.

[0036] A estrutura interna do sistema de polímero bimolecular resultante do primeiro polímero catiônico e do segundo polímero catiônico, entretanto, pode não ser reproduzida simplesmente misturando um primeiro polímero catiônico e um polímero obtido separadamente dos mesmos monômeros como o segundo polímero catiônico (ver seção experimental). Foi verificado surpreendentemente que existe um sinergismo entre o primeiro e o segundo polímero catiônico, que é fortemente pronunciado quando o segundo polímero catiônico é polimerizado na presença do primeiro polímero catiônico, mas que não pode ser reproduzido quando o primeiro polímero catiônico e o segundo polímero catiônico são sintetizados separadamente e combinados depois disso.

[0037] A situação é ilustrada ainda na Figura 1 mostrando o béquer 1 com um líquido opaco dentro. Uma porção pequena 2 do béquer 1 está em zoom indicando assim que as referidas gotículas de água do líquido opaco 3 são dispersas na fase óleo contínua e contêm os primeiros polímeros catiônicos 4 os segundos polímeros catiônicos 5.

[0038] A dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção compreende água, preferivelmente água deionizada. O teor de água pode variar de 0,01 a 99,99 % em peso. Preferivelmente, o teor de água está na faixa de 10 a 90 % em peso, mais preferivelmente de 15 a 85 % em peso, ainda mais preferivelmente de 20 a 80 % em peso, ainda mais preferivelmente de 25 a 75 % em peso, mais preferivelmente de 30 a 70 % em peso e em particular de 35 a 65 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo. Em uma forma de realização preferida, o teor de água está dentro da faixa de 30 a 50 % em peso, mais preferivelmente de 32 a 48 % em peso, ainda mais preferivelmente de 34 a 46 % em peso, ainda mais preferivelmente de 36 a 44 % em peso, mais preferivelmente de 38 a 42 % em peso e em particular de 39 a 41 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo.

[0039] A dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção compreende ainda uma ou mais substâncias oleosas. Preferivelmente, a substância oleosa é um líquido orgânico inerte substancialmente imiscível com água (fase óleo). Com relação a isto, “substancialmente imiscível com água” significa que a solubilidade da substância oleosa pura em água pura a temperatura ambiente é preferivelmente abaixo de 10 mg l·1, mais preferivelmente abaixo de 1,0 mg l·1, ainda mais preferivelmente abaixo de 0,1 mg l·1, ainda mais preferivelmente abaixo de 0,01 mg I’1, mais preferivelmente abaixo de 1,0 10_3mg l·1 e em particular abaixo de 1,0 10’4mg I’1 O termo “inerte” significa que a substância oleosa como tal preferivelmente não contem grupos funcionais polimerizáveis por radical etilenicamente insaturados.

[0040] O teor da substância oleosa pode variar de 0,01 a 99,99 % em peso. Preferivelmente, o teor da substância oleosa está dentro da faixa de 0,1 a 60 % em peso, mais preferivelmente de 1,0 a 55 % em peso, ainda mais preferivelmente de 2,5 a 50 % em peso, ainda mais preferivelmente de 5,0 a 45 % em peso, mais preferivelmente de 10 a 40 % em peso e em particular de 15 a 35 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo. Em uma forma de realização preferida, o teor da substância oleosa está dentro da faixa de 14 a 34 % em peso, mais preferivelmente de 16 a 32 % em peso, ainda mais preferivelmente de 18 a 30 % em peso, ainda mais preferivelmente de 20 a 28 % em peso, mais preferivelmente de 22 a 26 % em peso e em particular e 23 a 25 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo.

[0041] A substância oleosa pode ser um composto substancialmente puro ou uma mistura de vários compostos. A substância oleosa pode ser qualquer líquido hidrofóbico inerte alifático e/ou aromático que não interfira com a reação de polimerização por radical. Exemplos de tais líquidos hidrofóbicos incluem benzeno, xileno, tolueno, óleos minerais, parafinas, óleos isoparafínicos, querosenes, naftas, ceras, óleos vegetais, e similares, e misturas dos mesmos. Preferivelmente, a substância oleosa é um hidrocarboneto linear, cíclico e/ou ramificado, preferivelmente contendo de 6 a 30 de carbono, mais preferivelmente de 8 a 24 átomos de carbono, ainda mais preferivelmente de 10 a 22 átomos de carbono, mais preferivelmente de 12 a 20 átomos de carbono e em particular de 14 a 18 átomos de carbono. Preferivelmente o hidrocarboneto é alifático. Preferivelmente, a substância tem uma densidade abaixo de 1,0 g ml·1, mais preferivelmente abaixo de 0,9 g ml·1, ainda mais preferivelmente abaixo de 0,85 g ml·1, mais preferivelmente abaixo de 0,83 g ml·1 e em particular abaixo de 0,82 g ml·1. Preferivelmente, a substância oleosa tem um ponto de fluidez (ponto de solidificação) dentro da faixa de -150°C a 50°C, mais preferivelmente de - 120°C a 20°C, ainda mais preferivelmente -100°C a 0°C, mais preferivelmente de -90°C a -50°C e em particular de -80°C a -60°C.

[0042] Em uma forma de realização preferida, a substância oleosa compreende um ou mais hidrocarbonetos alifáticos selecionados dentre o grupo consistindo de dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano hexadecano, heptadecano, octadecano, nonadecano e eicosano, hexadecano sendo particularmente preferido. Uma substância oleosa apropriada é uma mistura de hidrocarbonetos C16-C20 que é preferivelmente livre de aromáticos e preferivelmente compreende não mais do que 2 % em peso de hidrocarbonetos C15, pelo menos cerca de 60 % em peso de hidrocarbonetos C16 e não mais do que cerca de 40 % em peso de hidrocarbonetos Cl7.

[0043] Em outra forma de realização preferida, a substância oleosa compreende um óleo de origem vegetal ou animal, como mono-, di- e triglicerídeos, puros ou como uma mistura, por exemplo, na forma de extratos oleosos de produtos naturais, por exemplo, azeite de oliva, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de mamona, óleo de gergelim, óleo de milho, óleo de amendoim, óleo de canola, óleo de linhaça, óleo de amêndoa, óleo de colza, óleo de cártamo, e seus refinados, por exemplo, produtos hidrogenados ou parcialmente hidrogenados dos mesmos e/ou seus ésteres, em particular metil e etil ésteres. A substância oleosa pode compreender também uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos e óleos vegetais.

[0044] Em ainda outra forma de realização preferida, a substância oleosa compreende ésteres de ácidos graxos. Ésteres de ácidos graxos lineares saturados, em particular ácidos graxos tendo um comprimento de cadeia alquila de mais do que 11 átomos de carbono, preferivelmente ácido láurico, mirístico, palmítico, esteárico e oleico, com alcoóis são particularmente preferivelmente usados. Os ésteres de ácidos graxos são usados sozinhos ou preferivelmente em combinação com um hidrocarboneto ou uma mistura de hidrocarbonetos.

[0045] A dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção compreende ainda um ou mais emulsificantes água-em-óleo. Um emulsificante é uma substância que estabiliza uma emulsão, frequentemente um tensoativo. Preferivelmente, o emulsificante água-em-óleo tem um valor HLB (equilíbrio hidrofílico-lipofílico) dentro da faixa de 2 a 9, mais preferivelmente de 3 a 8, ainda mais preferivelmente de 3,5 a 7,5, mais preferivelmente de 4 a 7 e em particular de 4,0 a 6,5 (para a definição do valor HLB, ver W.C. Griffin, Journal of the Society of the Cosmetic Chemist, 1 (1950), 311). Preferivelmente, o teor do emulsificante água-em-óleo está dentro da faixa de 0,01 a 25 % em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 10 % em peso, ainda mais preferivelmente de 0,5 a 5,0 % em peso, ainda mais preferivelmente de 1,0 a 4,0 % em peso, mais preferivelmente de 1,5 a 3,5 % em peso e em particular de 1,8 a 3,0 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo. Preferivelmente, a relação relativa de peso da substância oleosa para o emulsificante água-em-óleo está dentro da faixa de 30:1 a 2:1, mais preferivelmente de 25:1 a 3:1, mais preferivelmente de 20:1 a 4:1 e em particular de 15:1 a 5:1.

[0046] Emulsificantes água-em-óleo apropriados são conhecidos pelos versados na arte. Tensoativos aniônicos, catiônicos, zwiteriônicos ou não iônicos podem ser usados como emulsificante água-em-óleo, tensoativos não iônicos sendo preferidos. Exemplos de emulsificantes água-em-óleo incluem produtos da reação alcoxilados de éteres de glicidila com alcoóis poli-hídricos; ésteres graxos de mono-, di- e poligliceróis, como mono-oleato, dioleato, monoestearato, diestearato e palmitato estearato; ésteres graxos de sorbitano, como mono-oleato de sorbitano, dioleato de sorbitano, trioleato de sorbitano, monoestereato de sorbitano e triestereato de sorbitano; ésteres graxos de pentaeritritol, como monomiristato de pentaeritritol, monopalmitato de pentaeritritol ou dipalmitato de pentaeritritol; ésteres graxos de polietileno glicol sorbitano, como os mono-oleatos; ésteres graxos de polietileno glicol manitol, como mono-oleatos e trioleato; ésteres graxos de glicose, como mono-oleato de glicose e monoestearato de glicose; diestearato de trimetilolpropano; produtos da reação de isopropilamida com ácido oleico; ésteres graxos de glicerol sorbitano; alcanolamidas, hexadecil ftalato de sódio e decil ftalato de sódio. Preferivelmente, o emulsificante água-em-óleo é selecionado dentre o grupo consistindo de ésteres de ácido graxo de sorbitano e ésteres de ácido graxo de polioxietileno sorbitano.

[0047] Em uma forma de realização preferida, a dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção compreende ainda um segundo emulsificante. Preferivelmente, o segundo emulsificante tem um valor HLB (equilíbrio hidrofílico-lipofílico) dentro da faixa de 6 a 17, mais preferivelmente de 7 a 16, ainda mais preferivelmente de 8 a 15, mais preferivelmente de 9 a 14 e em particular de 10 a 13. Preferivelmente, o teor do segundo emulsificante está dentro da faixa de 0,005 a 25 % em peso, mais preferivelmente de 0,01 a 10 % em peso, ainda mais preferivelmente de 0,05 a 5,0 % em peso, ainda mais preferivelmente de 0,1 a 2,0 % em peso, mais preferivelmente de 0,3 a 1,5 % em peso e em particular de 0,5 a 1,0 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo.

[0048] Exemplos de segundos emulsificantes incluem alcoóis etoxilados, como etoxilatos de álcool graxo; ésteres graxos de manitol, como monolaurato de manitila ou monopalmitato de manitila; alquilaminas etoxiladas; e etoxilatos de alquilfenol. [0049] A dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção compreende ainda um primeiro polímero catiônico derivado de uma mistura de monômero compreendendo um ou mais monômeros não iônicos. A dispersão de monômero água-em-óleo pode conter mais, por exemplo, dois ou três polímeros catiônicos diferentes. O teor dos monômeros catiônicos em % em peso relativo ao peso total de todos os monômeros dos quais o primeiro polímero catiônico é derivado corresponde a cationicidade do primeiro polímero catiônico (+fcp). O teor de monômeros catiônicos (cationicidade) é no máximo 95 % em peso, preferivelmente no máximo 90 % em peso, mais preferivelmente no máximo 85 % em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 80 % em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 75 % em peso, mais preferivelmente no máximo 70 % em peso e em particular no máximo 70 % em peso, com base no peso total de monômeros.

[0050] Em uma forma de realização preferida, o teor de monômeros catiônicos (cationicidade, +fcp) é 30±20 % em peso, mais preferivelmente 30±15 % em peso, ainda mais preferivelmente 30±10 % em peso e mais preferivelmente 30±5 % em peso, com base no peso total dos monômeros. Em outra forma de realização preferida, o teor de monômeros catiônicos (cationicidade, +fcp) é 40±30 % em peso, mais preferivelmente 40±25 % em peso, ainda mais preferivelmente 40±20 % em peso, ainda mais preferivelmente 40±15 % em peso, mais preferivelmente 40±10 % em peso e em particular 40±5 % em peso, com base no peso total dos monômeros. Em ainda outra forma de realização preferida, o teor de monômeros catiônicos (cationicidade, +fcp) é 50±30 % em peso, mais preferivelmente 50±25 % em peso, ainda mais preferivelmente 50±20 % em peso, ainda mais preferivelmente 50±15 % em peso, mais preferivelmente 50±10 % em peso e em particular 50±5 % em peso, com base no peso total dos monômeros. Em ainda outra forma de realização preferida, o teor de monômeros catiônicos (cationicidade, +fcp) é 60±20 % em peso, mais preferivelmente 60±15 % em peso, inda mais preferivelmente 60±10 % em peso e mais preferivelmente 60±5 % em peso, com base no peso total dos monômeros.

[0051] Preferivelmente, o primeiro polímero catiônico é solúvel em água ou intumescível em água. Preferivelmente, o teor do primeiro polímero catiônico (Cfcp) está dentro da faixa de 0,01 a 15 % em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 12 % em peso, ainda mais preferivelmente de 0,5 ad 10 % em peso, ainda mais preferivelmente e 1,0 a 9,0 % em peso, mais preferivelmente de 3,0 a 8,0 % em peso e em particular de 4,5 a 6,5 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo.

[0052] Em uma forma de realização preferida, o teor do primeiro polímero catiônico (Cfcp) é 8±6 % em peso, mais preferivelmente 8±5 % em peso, ainda mais preferivelmente 8±4 % em peso, ainda mais preferivelmente 8±3 % em peso, mais preferivelmente 8±2 % em peso, e em particular 8±1 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo. Em outra forma de realização preferida, o teor do primeiro polímero catiônico (Cfcp) é 7±6 % em peso, mais preferivelmente 7±5 % em peso, ainda mais preferivelmente 7±4 % em peso, ainda mais preferivelmente 7±3 % em peso, mais preferivelmente 7±2 % em peso, e em particular 7±1 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo. Em ainda outra forma de realização preferida, o teor do primeiro polímero catiônico (Cfcp) é 6±5 % em peso, mais preferivelmente 6±4 % em peso, ainda mais preferivelmente 6±3 % em peso, mais preferivelmente 6±2 % em peso, e em particular 6±1 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo. Em ainda outra forma de realização preferida, o teor do primeiro polímero catiônico (Cfcp) é 5±4 % em peso, mais preferivelmente 5±3 % em peso, mais preferivelmente 5±2 % em peso, e em particular 5±1 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo.

[0053] Preferivelmente, o primeiro polímero catiônico exibe um grau de polimerização de pelo menos 90 %, mais preferivelmente pelo menos 95 %, ainda mais preferivelmente pelo menos 98 %, ainda mais preferivelmente pelo menos 99 %, mais preferivelmente pelo menos 99,5 % e em particular pelo menos 99,9 %.

[0054] Preferivelmente, o peso molecular médio ponderai Mw do primeiro polímero catiônico está dentro da faixa de 50.000 a 1.500.000 g mol·1, mais preferivelmente de 75.000 a 1.250.000 g mol·1, ainda mais preferivelmente de 100.000 a 1.000.000 g mol·1, ainda mais preferivelmente de 120.000 a 750.000 g mol·1, mais preferivelmente de 140.000 a 400.000 g mol·1 e em particular de 150.000 a 200.000 g mol·1. Em uma forma de realização preferida, o peso molecular médio ponderai Mwdo primeiro polímero catiônico está dentro da faixa de 75.000 a 350.000 g mol·1.

[0055] Preferivelmente, a dispersabilidade do peso molecular Mw/Mndo primeiro polímero catiônico está dentro da faixa de 1,0 a 4,0, mais preferivelmente de 1,5 a 3,5 e em particular de 1,8 a 3,2.

[0056] Preferivelmente, o primeiro polímero catiônico tem uma viscosidade no produto (fuso 1/10 rpm, 20°C, viscosímetro RVT DV-2) dentro da faixa de 100 a 850 mPas, mais preferivelmente de 150 a 800 mPas, ainda mais preferivelmente de 200 a 750 mPas, ainda mais preferivelmente de 250 a 700 mPas, mais preferivelmente de 300 a 650 mPas e em particular de 350 a 600 mPas.

[0057] O primeiro polímero catiônico é um copolímero derivado de pelo menos um monômero catiônico e pelo menos um monômero não iônico, preferivelmente por polimerização por radical.

[0058] A este respeito, “derivado de” significa que a estrutura dorsal do primeiro polímero catiônico compreende unidades de repetição, isto é, unidades de repetição são incorporadas na estrutura dorsal do primeiro polímero catiônico, unidades de repetição que são formadas a partir dos monômeros correspondentes no curso da reação de polimerização. Por exemplo, quando o primeiro polímero catiônico é derivado de dimetilaminopropil acrilamida quaternizada com cloreto de metila (DIMAPA quat.), a unidade de repetição seguinte é incorporada na estrutura dorsal do polímero: [0059] Preferivelmente, o primeiro polímero catiônico é derivado de um ou mais monômeros catiônicos, mais preferivelmente de um único monômero catiônico.

[0060] Em uma forma de realização preferida, o primeiro polímero catiônico é derivado de um ou mais monômeros catiônicos polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados. Preferivelmente, o primeiro polímero catiônico é derivado de um ou mais, monômeros catiônicos polimerizáveis por radical selecionados dentre o grupo consistindo de halogenetos de (alqu) acrilamidoalquiltrialquil amônio, halogenetos de (alqu) acriloiloxialquil trialquil amônio, halogenetos de alquenil trialquil amônio e halogenetos de dialquenil dialquil amônio. Preferivelmente, os monômeros catiônicos acima mencionados compreendem de 6 a 25 átomos de carbono, mais preferivelmente de 7 a 20 átomos de carbono, mais preferivelmente de 7 a 15 átomos de carbono e em particular de 8 a 12 átomos de carbono.

[0061] Preferivelmente, o primeiro polímero catiônico é derivado (sintetizado/polimerizado) de - de 30 a 95 % em peso de halogenetos de (alqu) acrilamidoalquiltrialquil amônio, halogenetos de (alqu) acriloiloxialquil trialquil amônio, halogenetos de alquenil trialquil amônio e halogenetos de dialquenil dialquil amônio, e - de 5 a 70 % em peso de monômeros não iônicos, preferivelmente (alqu) acrilamida.

[0062] Em uma forma de realização preferida, o primeiro polímero catiônico é derivado do monômero catiônico de halogeneto de dialquenil dialquil amônio, preferivelmente halogeneto de dialil dimetil amônio (DADMAC).

[0063] Em outra forma de realização preferida, o primeiro polímero catiônico é derivado de vinilformamida ou vinilamina ou um derivado das mesmas, como vinilamina quaternizada com grupos metila (por exemplo, CH=CH-N(CH3)3+ Cl).

[0064] Em ainda outra forma de realização preferida, o primeiro polímero catiônico é derivado de derivados de ácido (alqu) acrílico. A esse respeito, o termo “(alqu) acrílico” se refere a acrílico e alqu acrílico, por exemplo, encerra acrílico e metacrílico. Em uma forma de realização preferida, “(alqu) acrílico” é “(met) acrílico”. O termo “derivado” se refere a produtos da reação de ácido (alqu) acrílico com outros compostos que são capazes de reagir com ácido (alqu) acrílico sob condições apropriadas da reação, possivelmente após a ativação, como alquil alcoóis, alquil tióis e alquil aminas. Os referidos compostos que são capazes de reagir com ácido (alqu) acrílico podem suportar outros grupos funcionais que como tal não são capazes de reagir com ácido (alqu) acrílico sob as condições dadas da reação, como porções arila, porções heteroarila, resíduos de halogeneto, resíduos de hidroxila, resíduos de carboxila, resíduos de amina terciária, resíduos de amônio quaternizado, e similares. Monômeros catiônicos polimerizáveis por radical preferidos são ésteres de ácido (alqu) acrílico catiônico polimerizáveis por radical, tioésteres de ácido (alqu) acrílico e amidas de ácido (alqu) acrílico.

[0065] Monômeros catiônicos preferidos são derivados de ácido (alqu) acrílico de acordo com a fórmula geral (I) em que Ri é um alquileno C1-8 linear ou ramificado, preferivelmente etila, propila, butila ou pentila; R2, R3, R4e Rs são independentemente um do outro hidrogênio, C1-C6 alquila, preferivelmente metila, etila ou propila; arila C5-C10, preferivelmente fenila; ou Οε -Ci6 arilalquila, preferivelmente benzila; A é O, NH ou NRe com R6 sendo C1-C6 alquila, preferivelmente NH; e X é halogênio, pseudo-halogênio, carboxilato de alquila ou sulfato de alquila, preferivelmente cloro.

[0066] Preferivelmente, R3, R4e Rs são idênticos. Em uma forma de realização preferida, A é O ou NH, R1 é etileno ou propileno, R2é hidrogênio ou metila, e R3, R4e Rssão metila. O monômero catiônico de acordo com a fórmula geral (I) pode ser um éster (A = O), como (met)acrilato de dimetilamino etila quaternizado com cloreto de metila (ADAME quat.). Preferivelmente, entretanto, o monômero de acordo com a fórmula geral (I) é uma amida (A = NH), particularmente dimetil-aminopropil acrilamida quaternizada com cloreto de metila (DIMAPA quat).

[0067] Preferivelmente, (met)acrilatos de dialquilaminoalquila protonados ou quaternizados ou dialquilaminoalquil (met)acrilamidas com de 1 a 3 átomos C nos grupos alquila ou alquileno são empregados como monômeros catiônicos de acordo com a fórmula geral (I), mais preferivelmente o sal de amônio quaternizado de cloreto de metila de (met)acrilato de dimetilaminopropila, (met)acrilato de dimetilaminoetila, (met)acrilato de dimetilaminometila, dimetilaminoetil (met)acrilamida e/ou dimetilaminopropil (met)acrilamida. Acrilato de dimetilaminoetila e dimetilaminopropil acrilamida são particularmente preferidos.

[0068] Os monômeros básicos podem ser usados em uma forma neutralizada com ácidos minerais ou ácidos orgânicos ou em uma forma quaternizada, tal quaternização preferivelmente sendo efetuada usando sulfato de dimetila, sulfato de dietila, cloreto de metila, cloreto de etila ou cloreto de benzila. Em uma forma de realização preferida, monômeros quaternizados com cloreto de metila ou cloreto de benzila são usados.

[0069] O primeiro polímero catiônico é um copolímero (ou terpolímero). Ele é derivado de pelo menos um monômero catiônico em combinação com pelo menos um monômero não iônico. Monômeros não iônicos apropriados incluem compostos da fórmula geral (II) (II) em que R7 denota hidrogênio ou metila, e Rse R9 mutuamente independentemente denotam hidrogênio, alquila ou hidroxialquila com de 1 a 5 átomos C.

[0070] Exemplos de monômeros não iônicos de acordo com a fórmula geral (II) incluem (met)acrilamida, N-metil (met)acrilamida, N-isopropil(met)acrilamida ou N,N-(met)acrilamidas substituídas como N,N-dimetil(met)acrilamida, N,N-dietil(met)acrilamida, N-metil-N-etil(met)acrilamida, Ν,Ν-diisopropil acrilamida ou N- 190082892, de 26/08/2019, pág. 34/69 hidroxietil(met)acrilam ida.

[0071] Outros monômeros não iônicos apropriados incluem compostos anfifílicos da fórmula geral (III) em que R10 denota hidrogênio ou metila, Ri 1 denota alquileno com de 2 a 6 átomos de carbono, R12 denota hidrogênio, alquila, arila ou aralquila com de 8 a 32 átomos de carbono, B denota O ou NR13, com R13 denotando alquila com de 1 a 4 átomos de carbono, e n denota um número inteiro de 1 a 50, preferivelmente de 1 a 20.

[0072] Exemplos de compostos anfifílicos da fórmula geral (III) incluem produtos da reação de ácido (met)acrílico e polietileno glicóis (10 a 50 unidades de óxido de etileno), que são eterificados com um álcool graxo, ou os produtos da reação correspondente com (met)acrilamida.

[0073] Outros monômeros não iônicos apropriados incluem ainda estireno, acetato de vinila, vinilformamida e os derivados dos mesmos.

[0074] O primeiro polímero catiônico pode ser também natural ou semi-sintético (isto é, um polímero natural quimicamente modificado). Exemplos incluem maltodextrina catiônicas, dextranos, ciclodextrinas, poliam idas como peptídeos, e similares.

[0075] A dispersão de monômero água-em-óleo pode conter componentes dispersantes solúveis em água adicionais em combinação com o primeiro polímero catiônico. Sob estas circunstâncias, a relação de peso do primeiro polímero catiônico para referidos componentes dispersantes solúveis em água adicionais é preferivelmente dentro da faixa de 1:0,01 a 1:0,5, preferivelmente de 1:0,01 a 1:0,3. Como meio de exemplo, derivados de celulose, acetatos de polivinila, amido, derivados de amido, dextranos, polivinilpirrolidonas, polivinilpiridinas, polietilenoiminas, poliaminas, polivinilimidazóis, polivinilsuccinimidas, polivinil-2-metilsuccinimidas, polivinil-1,3-oxazolidin-2-onas, polivinil-2-metilimidazolinas e/ou os respectivos copolímeros das mesmas com ácido maleico, anidrido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, anidrido itacônico, ácido (met)acrílico, sais de ácido (met)acrílico e/ou compostos de (met)acrilamida podem ser mencionados como componentes dispersantes solúveis em água adicionais.

[0076] A dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção compreende ainda um ou mais monômeros catiônicos polimerizáveis por radical. Preferivelmente, os monômeros catiônicos polimerizáveis por radical são derivados de ácido (alqu)acrílico.

[0077] Preferivelmente, o monômero catiônico polimerizável por radical é solúvel em água. Preferivelmente, o teor de monômero catiônico polimerizável por radical está dentro da faixa de 0,1 a 30 % em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 25 % em peso, ainda mais preferivelmente de 1,0 a 20 % em peso, ainda mais preferivelmente e 2,5 a 17,5 % em peso, mais preferivelmente de 5,0 a 15 % em peso e em particular de 7,0 a 9,0 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água-em-óleo.

[0078] O monômero catiônico polimerizável por radical pode ser qualquer monômero catiônico que tenha sido descrito acima em conexão com os monômeros catiônicos a partir dos quais o primeiro polímero catiônico é derivado. Por exemplo, monômeros catiônicos polimerizáveis por radical apropriados incluem vinilformamida ou vinilamina ou um derivado das mesmas, como vinilamina quaternizada com grupos metila (por exemplo, CH=CH-N(CH3)3+Cl·).

[0079] Em uma forma de realização preferida, o monômero catiônico polimerizável por radical é selecionado dentre o grupo consistindo de halogenetos de (alqu) acrilamidoalquiltrialquil amônio e halogenetos de (alqu)acriloiloxialquil trialquil amônio. Preferivelmente, os monômeros catiônicos acima mencionados compreendem de 6 a 25 átomos de carbono, mais preferivelmente de 7 a 20 átomos de carbono, mais preferivelmente de 7 a 15 átomos de carbono e em particular de 8 a 12 átomos de carbono.

[0080] Preferivelmente, o monômero catiônico polimerizável por radical é um monômero de acordo com a fórmula geral (I) como definido acima. O monômero catiônico polimerizável por radical de acordo com a fórmula geral (I) pode ser uma amida (A = NH), por exemplo, dimetilaminopropil acrilamida quaternizada com cloreto de metila (DIMAPA quat). Preferivelmente, entretanto, o monômero catiônico polimerizável por radical de acordo com a fórmula geral (I) é um éster (A = O), particularmente (met)acrilato de dimetilaminoetila quaternizado com cloreto de metila (ADAME quat.).

[0081] Quando o primeiro polímero catiônico é também uma forma derivada de um derivado de ácido (alqu) acrílico, referido derivado de ácido (alqu) acrílico pode ser diferente do ou idêntico ao monômero catiônico polimerizável por radical contido na dispersão de monômero água-em-óleo. Preferivelmente, ambos os monômeros diferem um do outro de modo que as unidades de repetição do segundo polímero catiônico diferem das unidades de repetição do primeiro polímero catiônico. Assim, o primeiro polímero catiônico e o segundo polímero catiônico preferivelmente diferem um do outro, referida diferença envolvendo possivelmente variáveis físicas como peso molecular e/ou estrutura química diferente, assim como composição de monômero e/ou relação de monômero diferente.

[0082] Preferivelmente, a dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção compreende ainda um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados. Sob estas provisões, o segundo polímero catiônico dado na etapa (b) do processo de acordo com a invenção não é um homopolímero, mas um copolímero ou, por exemplo, um terpolímero. Preferivelmente, o comonômero etilenicamente insaturado é solúvel em água, preferivelmente não iônico. Preferivelmente, o teor do um ou mais comonômeros etilenicamente insaturados está dentro da faixa de 1,0 a 90 % em peso, mais preferivelmente de 2,5 a 75 % em peso, ainda mais preferivelmente de 5 a 60 % em peso, ainda mais preferivelmente de 10 a 50 % em peso, mais preferivelmente de 20 a 40 % em peso e em particular de 25 a 35 % em peso, com base no peso total da dispersão de monômero água- em-óleo.

[0083] Comonômeros etilenicamente insaturados apropriados incluem compostos da fórmula geral (II) e compostos anfifílicos da fórmula geral (III), como definido acima. Preferivelmente, o um ou mais comonômeros etilenicamente insaturados compreende(m) (alqu) acrilamida, mais preferivelmente acrilamida.

[0084] Em uma forma de realização preferida, quando a dispersão de monômero água-em-óleo contém um ou mais comonômeros etilenicamente insaturados, o teor de monômero catiônico polimerizável por radical está dentro da faixa de 0,1 a 50 % em mol, mais preferivelmente de 1,0 a 40 % em mol, ainda mais preferivelmente de 2,0 a 30 % em mol, ainda mais preferivelmente de 3,0 a 20 % em mol, mais preferivelmente de 5,0 a 15 % em mol e em particular de 8,0 a 12 % em mol, com base a quantidade total de monômero catiônico polimerizável por radical e dos comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados.

[0085] Em uma forma de realização preferida, a dispersão de monômero água-em-óleo contém monômero catiônico polimerizável por radical catiônico e um ou mais comonômeros não iônicos etilenicamente insaturados. Preferivelmente, o teor do monômero catiônico polimerizável por radical catiônico (correspondendo a cationicidade do segundo polímero catiônico resultante, +scp) está dentro da faixa de 0,1 a 75 % em peso, mais preferivelmente de 1,0 a 65 % em peso, ainda mais preferivelmente de 2,0 a 55 % em peso, ainda mais preferivelmente de 5,0 a 45 % em peso, mais preferivelmente de 10 a 40 % em peso e em particular de 15 a 35 % em peso, com base na quantidade total do monômero catiônico polimerizável por radical catiônico e dos comonômeros não iônicos polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, isto é, preferivelmente com base no peso total do segundo polímero catiônico resultante.

[0086] Em uma forma de realização preferida, a cationicidade do segundo polímero catiônico em % em peso (+scp) é 40±30 % em peso, mais preferivelmente 40±25 % em peso, ainda mais preferivelmente 40±20 % em peso, ainda mais preferivelmente 40±15 % em peso, mais preferivelmente 40±10 % em peso, e em particular 40±5 % em peso, com base no peso total do segundo polímero catiônico.

Em outra forma de realização preferida, a cationicidade do segundo polímero catiônico em % em peso (+scp) é 50±30 % em peso, mais preferivelmente 50±25 % em peso, ainda mais preferivelmente 50±20 % em peso, ainda mais preferivelmente 50±15 % em peso, mais preferivelmente 50±10 % em peso, e em particular 50±5 % em peso, com base no peso total do segundo polímero catiônico. Em ainda outra forma de realização preferida, a cationicidade do segundo polímero catiônico em % em peso (+spc) é 60±30 % em peso, mais preferivelmente 60±25 % em peso, ainda mais preferivelmente 60±20 % em peso, ainda mais preferivelmente 60±15 % em peso, mais preferivelmente 60±10 % em peso, e em particular 60±5 % em peso, com base no peso total do segundo polímero catiônico.

[0087] Preferivelmente, as relações de reatividade do radical do monômero catiônico polimerizável por radical n e do comonômero polimerizável por radical, etilenicamente insaturado r2 estão cada dentro da faixa de 0,01 a 100, mais preferivelmente de 0,02 a 50, ainda mais preferivelmente de 0,05 a 20, mais preferivelmente de 0,1 a 10 e em particular de 0,2 a 5. Neste contexto, n é definido como a relação das duas constantes de propagação envolvendo um radical do monômero catiônico polimerizável por radical: A relação sempre compara a constante de propagação para o monômero do mesmo tipo adicionado ao radical (ku) relativa a constante de propagação para a adição do comonômero (ki2), isto é, π = kn/ki2. De modo semelhante, r2 = k22/k2i. Para maiores detalhes pode ser referido, por exemplo, Paul C. Hiemenz, Polymer Chemistry, Marcei Dekker Nova Iorque, 1984, Capítulo 7.2.

[0088] Em uma forma de realização particularmente preferida da dispersão de monômero água-em-óleo de acordo com a invenção, - a substância oleosa é um hidrocarboneto alifático contendo 6 a 30 átomos de carbono; - o primeiro polímero catiônico é derivado de um ou mais monômeros compreendendo um halogeneto de (alqu) acrilamidoalquiltrialquil amônio; - o monômero catiônico polimerizável por radical é um halogeneto de (alqu) acriloiloxialquil trialquil amônio; e/ou - os comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, compreendem uma (alqu) acrilamida.

[0089] Na etapa (a) do processo de acordo com a invenção uma dispersão de monômero água-em-óleo é preparada que compreende água, uma substância oleosa, um emulsificante água-em-óleo, um primeiro polímero catiônico, um monômero catiônico polimerizável por radical, e opcionalmente um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados.

[0090] A preparação das dispersões de monômero água-em-óleo é conhecida pelos versados na arte. Os componentes podem ser adicionados simultaneamente ou consecutivamente. Preferivelmente, a fase aquosa e a fase óleo são preparadas separadamente uma da outra e posteriormente, são combinadas a fim de dar a dispersão de monômero água-em-óleo.

[0091] Os componentes podem ser adicionados por meios convencionais, por exemplo, por gotejamento dos líquidos ou despejando os mesmos, pela dosagem dos pós, e similares.

[0092] Preferivelmente, a fase aquosa compreende uma solução homogênea de água, o primeiro polímero catiônico, o monômero catiônico polimerizável por radical, e os comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, se algum. Antes de combinar a fase aquosa e a fase óleo, outros componentes podem ser adicionados a fase aquosa, como agentes quelantes, tampões (ácidos e/ou bases), agentes de ramificação, reticuladores, agentes de transferência de cadeia, e similares.

[0093] Agentes de ramificação, reticuladores e agentes de transferência de cadeia apropriados são conhecidos pelos versados na arte. Preferivelmente, entretanto, nenhum agente de ramificação, reticuladores ou agentes de transferência de cadeia são adicionados.

[0094] Preferivelmente, o pH da fase aquosa é ajustado para um valor dentro da faixa de 1,0 a 5,0, mais preferivelmente e 1,5 a 4.5, ainda mais preferivelmente de 2,0 a 4.0, e mais preferivelmente de 2,5 a 3,5. O valor do pH pode ser ajustado por meio de ácidos e bases apropriadas, respectivamente. Ácidos preferidos são ácidos orgânicos e minerais, como ácido fórmico, ácido acético, ácido clorídrico e ácido sulfúrico.

[0095] Preferivelmente, a fase óleo compreende uma solução homogênea da substância oleosa e do emulsificante água-em-óleo. Antes de combinar a fase aquosa e a fase óleo, outros componentes podem ser adicionados a fase óleo, como outros tensoativos aniônicos, catiônicos, zwiteriônicos ou não iônicos ou emulsificantes de polímero, e similares.

[0096] Preferivelmente, a fase aquosa é adicionada a fase óleo sob vigorosa agitação que pode ser efetuada, por exemplo, por um misturador de alta velocidade, homogeneizador, e similares.

[0097] A princípio, não é necessário que a quantidade total de cada componente esteja inicialmente presente quando a dispersão de monômero água-em-óleo é preparada na etapa (a) do processo de acordo com a invenção. Alternativamente, a dispersão completa ou parcial da solução de monômeros ou monômero no primeiro polímero catiônico pode ser efetuada no início da polimerização, o restante da solução de monômeros ou monômero sendo adicionado como porções medidas ou como uma alimentação contínua distribuída durante o curso total da polimerização. Por exemplo, apenas uma determinada porção de um componente em particular, por exemplo, apenas 70 % em peso do monômero catiônico polimerizável por radical, pode ser inicialmente empregada na etapa (a), e depois disso, possivelmente no curso da etapa (b), o restante do referido componente em particular, por exemplo, o residual de 30 % em peso do monômero catiônico polimerizável por radical, é empregado.

[0098] Após a dispersão de monômero água-em-óleo ter sido preparada na etapa (a) no processo de acordo com a invenção, na etapa (b) o monômero catiônico polimerizável por radical e os opcionalmente presentes comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados são radicalmente polimerizados assim resultando o segundo polímero catiônico.

[0099] A etapa (b) é preferivelmente realizada como uma polimerização em emulsão inversa, por exemplo, em uma emulsão água-em-óleo. Neste processo de polimerização em emulsão inversa, a emulsão inversa de polímero resultante contém uma fase aquosa dispersa contendo o segundo polímero catiônico, e uma fase óleo contínua formada da substância oleosa inerte.

[00100] Os versados na técnica sabem como polimerizar por radical uma dispersão de monômero água-em-óleo. Tipicamente, a reação de polimerização de acordo com a etapa (b) é realizada na presença de um ou mais iniciadores convencionais de polimerização.

[00101] Radicais podem ser formados, por exemplo, na homólise induzida termicamente ou induzida fotoquimicamente das ligações únicas ou reações redox.

[00102] Exemplos de iniciadores solúveis em água apropriados incluem, por exemplo, 2,2'-azobis-(2,4-dimetilvaleronitrila), 2,2'-azobis-(2-amidinopropano) di-hidrocloreto, ácido 4,4’-azobis (4-ciano pentanóico), ou sistemas redox como persulfato de amônio/sulfato férrico. Iniciadores solúveis em óleo incluem, por exemplo, peróxido de dibenzoíla, peróxido de dilaurila ou peróxido de terc-butila, ou compostos azo como 2,2'-azobis-isobutironitrila, dimetil 2,2-azobis-isobutirato e 2,2'-azobis-(4-metoxi-2,4-dimetilvaleronitrila). Os iniciadores podem ser usados ou individualmente ou em combinações e geralmente em uma quantidade de cerca de 0,005 a 0,5 % em peso do peso total da dispersão de monômero água-em-óleo. Os versados na técnica sabem principalmente como modificar a quantidade e tipo do iniciador a fim de modificar as propriedades do produto de polímero resultante, por exemplo, seu peso molecular médio.

[00103] Preferivelmente, compostos azo como 2,2'-azobis-isobutironitrila, 2,2'-azobis(2-aminopropano) di-hidrocloreto ou preferivelmente persulfato de potássio, persulfato de amônio, peróxido de hidrogênio, opcionalmente com um agente de redução, por exemplo, uma amina ou sulfito de sódio, são usados como iniciadores de radical. A quantidade de iniciador, relativa aos monômeros a serem polimerizados, geralmente está na faixa de 10_3a 1,0 % em peso, preferivelmente de 10_2a 0,1 % em peso. Os iniciadores podem ser adicionados completamente ou também apenas em parte no início da polimerização, com divisão proporcional subsequente da quantidade residual durante o curso total da polimerização. Em uma forma de realização preferida, a polimerização é iniciada por meio de um iniciador azo, após alcançar a temperatura máxima, é continuada com um sistema de iniciador redox para reduzir o teor de monômeros residuais.

[00104] Em outra forma de realização vantajosa, uma vez que a reação de polimerização exotérmica está concluída, isto é, geralmente após a temperatura máxima, o teor de monômeros residuais é ainda reduzido pela adição subsequente do iniciador redox.

[00105] Em outra forma de realização vantajosa da invenção, tanto o monômero como o primeiro polímero catiônico são divididos proporcionalmente dentro do reator de polimerização. Em geral, uma porção, por exemplo, de 10 a 20 % dos monômeros e do primeiro polímero catiônico, é inicialmente introduzida. Seguinte a iniciação da polimerização, a divisão proporcional acima mencionada é efetuada, opcionalmente acompanhada por outra divisão proporcional do iniciador de polimerização.

[00106] Além disso, é também possível remover óleo e/ou água durante e/ou após a polimerização e opcionalmente adicionar outro polímero. Como a evaporação consome bastante energia, entretanto, o teor de água e de substância oleosa na dispersão de monômero água-em-óleo é preferivelmente otimizado de modo que apenas quantidades menores, se alguma, são evaporadas após a polimerização.

[00107] A temperatura da polimerização é geralmente de 0 a 120°C, preferivelmente de 30 to 90°C, mais preferivelmente de 50 a 70°C. A temperatura de polimerização pode ser selecionada com base na cinética de decomposição do iniciador usado. A polimerização é preferivelmente realizada de uma maneira em que o sistema é purgado com um gás inerte e polimerizado sob uma atmosfera de gás inerte, por exemplo, sob uma atmosfera de nitrogênio. A conversão da polimerização ou o final da polimerização pode ser facilmente detectado determinando o teor de monômeros residuais. Métodos para este propósito são familiares para os versados na arte.

[00108] A polimerização pode ser realiza adiabaticamente ou isotermicamente.

[00109] Os tempos de polimerização são os mesmos que aqueles convencionalmente usados na arte, geralmente de 0,5 a 3 horas e preferivelmente de 1 a 2,5 horas, embora tão pouco quanto uma hora e meia possa ser usado. Entretanto, a tentativa de uma polimerização mais rápida durante um período mais curto de tempo cria problemas com a remoção de calor. A este respeito é grandemente preferido que o meio de polimerização seja bem agitado ou de outra forma agitado durante a polimerização.

[00110] O equipamento utilizado para a polimerização pode ser simplesmente reatores padrão como os usados para polimerizações em emulsões óleo-em-água ou água-em-óleo.

[00111] Após a polimerização, pode ser vantajoso resfriar a mistura da reação antes de opcionalmente adicionar outros aditivos, como sais ou ácidos para a dispersão, preferivelmente com agitação.

[00112] Para reduzir o teor de monômero residual, é também possível aumentar a temperatura durante o curso da polimerização. Alternativamente, é também possível usar iniciadores adicionais durante e no final da polimerização e/ou destruidores de monômero residual.

[00113] Destruidores de monômero residual dentro do significado da invenção são substâncias que modificam monômeros polimerizáveis por meio de uma reação química de tal maneira que eles não são mais polimerizáveis, de modo que dentro do significado da invenção eles não são mais monômeros. Substâncias que reagem com a ligação dupla presente nos monômeros e/ou substâncias que podem iniciar uma polimerização mais extensiva podem ser usadas para este propósito. Como destruidores de monômero residual que reagem com a ligação dupla, agentes de redução podem, por exemplo, ser usados, preferivelmente substâncias do grupo de ácidos e sais neutros de ácidos derivados de enxofre tendo um número de oxidação inferior a VI, preferivelmente ditionita de sódio, tiossulfato de sódio, sulfito de sódio ou dissulfito de sódio, e/ou substâncias tendo um grupo sulfeto de hidrogênio, preferivelmente sulfeto de hidrogênio de sódio ou compostos do grupo dos tióis, preferivelmente mercaptoetanol, dodecil mercaptano, ácido tiopropiônico ou sais de ácido tiopropiônico ou ácido tiopropano sulfônico ou sais de ácido tiopropano sulfônico, e/ou substâncias do grupo das aminas com baixa volatilidade, preferivelmente diisopropanolamina ou aminoetil etanolamina, e/ou substâncias do grupo compreendendo sais de Bunte, ácido formamidino sulfínico, dióxido de enxofre, soluções aquosas e orgânicas de dióxido de enxofre, sulfato de hidroxilamônio, ou tiouréia.

[00114] Preferivelmente, a dispersão de polímero água-em-óleo tem um teor residual de monômero catiônico polimerizável por radical de no máximo 5,000 ppm, mais preferivelmente no máximo 2,500 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 1,000 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 800 ppm, mais preferivelmente no máximo 600 ppm e em particular no máximo 400 ppm. Em uma forma de realização preferida, a dispersão de polímero água-em-óleo tem um teor residual de monômero catiônico polimerizável por radical de no máximo 200 ppm, mais preferivelmente no máximo 100 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 75 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 50 ppm, mais preferivelmente no máximo 30 ppm e em particular no máximo 20 ppm.

[00115] Preferivelmente, a dispersão de polímero água-em-óleo tem um teor residual de comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados de no máximo 5,000 ppm, mais preferivelmente no máximo 2,500 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 1,000 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 800 ppm, mais preferivelmente no máximo 600 ppm e em particular no máximo 400 ppm. [00116] A etapa (b) do processo de acordo com a invenção transforma a dispersão de monômero água-em-óleo em uma dispersão de polímero água-em-óleo.

[00117] Após e/ou durante a reação de polimerização da etapa (b), a dispersão de polímero água-em-óleo resultante pode ser destilada a fim de reduzir o teor de solvente.

[00118] Em uma forma de realização preferida, o processo de acordo com a invenção compreende as etapas de (a) preparar uma dispersão de monômero água-em-óleo contendo - água, - uma substância oleosa, - um emulsificante água-em-óleo, - um primeiro polímero catiônico tendo um peso molecular médio ponderai Mwde 75.000 a 350.000 g/mol e sendo sintetizado a partir de • 30 a 95 % em peso de halogenetos de (alqu) acrilamidoalquiltrialquil amônio, halogenetos de (alqu) acriloiloxialquil trialquil amônio, halogenetos de alquenil trialquil amônio e/ou halogenetos de dialquenil dialquil amônio, e • 5 a 70 % em peso de comonômeros não iônicos etilenicamente insaturados, preferivelmente acrilamida, [00119] com base no peso total dos monômeros, e - uma mistura de monômero de • de 1 a 99 % em peso, preferivelmente de 1 a 60 % em peso de halogenetos de (alqu) acrilamidoalquiltrialquil amônio, halogenetos de (alqu) acriloiloxialquil trialquil amônio, halogenetos de alquenil trialquil amônio e/ou halogenetos de dialquenil dialquil amônio, e • de 1 a 99 % em peso, preferivelmente e 40 a 99 % em peso de comonômeros não iônicos etilenicamente insaturados, preferivelmente acrilamida; com base no peso total dos monômeros, e (b) adicionar um iniciador de radical, realizando assim uma polimerização por radical da mistura de monômero.

[00120] Outro aspecto da invenção se refere a uma dispersão de polímero água-em-óleo compreendendo água, uma substância oleosa, um emulsificante, um primeiro polímero catiônico, e um segundo polímero catiônico, a dispersão sendo obtenível pelo processo descrito acima.

[00121] As dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção são caracterizadas por um teor relativamente baixo do primeiro polímero catiônico tendo uma cationicidade realativamente baixa. Assim, a contribuição do primeiro polímero catiônico para a cationicidade de toda a dispersão de polímero água-em-óleo é comparativamente baixa.

[00122] Verificou-se surpreendentemente que as dispersões de polímero água- em-óleo de acordo com a invenção são excelentes floculantes. Por exemplo, elas mostram um desempenho melhor de retenção de cinza assim como tempos mais curtos de retenção em fabricação de papel comparado a composições convencionais.

[00123] As dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção podem ser suspensões de polímero água-em-óleo ou emulsões de polímero água-em-óleo ou misturas das mesmas.

[00124] Preferivelmente, as formas de realizações preferidas relativas à substância oleosa, água, primeiro polímero catiônico, emulsificante água-em-óleo e/ou outros constituintes da dispersão de monômero água-em-óleo (teor, relação relativa, natureza química, etc.) também se aplicam a dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção.

[00125] Em uma forma de realização particularmente preferida, a cationicidade do primeiro polímero catiônico +fcp (teor de monômero (s) catiônico (s) em % em peso com base no peso total do primeiro polímero catiônico), o teor do primeiro polímero catiônico Cfcp (em % em peso com base no peso total da dispersão de polímero), a cationicidade do segundo polímero catiônico +scp (teor de monômero (s) em % em peso com base no peso total do segundo polímero catiônico) e o teor do segundo polímero catiônico Cscp(em % em peso com base no peso total da dispersão de polímero) atendem a seguinte exigência: , onde 0,5 < X < 300.

[00126] As faixas preferidas de Ri a Rio para X são resumidas na tabela abaixo: [00127] As dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a inversão são, regra geral, auto-invertíveis, isto é, a inversão da fase ocorre quando a emulsão é despejada dentro da água e os polímeros presentes na dispersão se dissolvem na água. A inversão da fase pode, entretanto, ser acelerada adicionando agentes umectantes (= inversores). Estes agentes umectantes podem ser adicionados a dispersão de polímero água-em-óleo ou podem ser adicionados a água dentro da qual a dispersão é introduzida.

[00128] Preferivelmente, o agente umectante tem um valor HLB (equilíbrio hidrofílico-lipofílico) dentro da faixa de 7 a 16, mais preferivelmente de 8 a 15, ainda mais preferivelmente de 9 a 14, mais preferivelmente de 9,5 a 13,5 e em particular e 10 a 13. Preferivelmente, o teor de agente umectante está dentro da faixa de 0,005 a 25 % em peso, mais preferivelmente de 0,01 a 10 % em peso, ainda mais preferivelmente de 0,1 a 7,5 % em peso, ainda mais preferivelmente de 0,5 a 5,0 % em peso, mais preferivelmente de 1,0 a 4,0 % em peso e em particular de 1,5 a 3,5 % em peso, com base no peso total da dispersão de polímero água-em-óleo.

[00129] Agentes umectantes preferidos para inverter a dispersão de polímero água-em-óleo são alquilfenóis etoxilados tendo um grau de etoxilação entre de 5 a 20 ou etoxilatos de alcoóis graxos com de 10 a 22 carbonos, tendo um grau de etoxilação entre 5 e 20. As dispersões de polímero água-em-óleo podem conter até 10% em peso, com base no peso total da dispersão de agente umectante tendo um valor HLB de mais do que 9, preferivelmente pelo menos 10. Exemplos de agentes umectantes apropriados tendo um valor HLB maior do que 10 são alquilfenóis etoxilados, ésteres de dialquil sulfosuccinatos de sódio em que o grupo alquila é de não menos do que 3 átomos de carbono, sabões que são derivados de ácidos graxos com de 10 a 22 átomos de carbono, e sais de metal alcalino de sulfatos de alquila ou alquenila com de 10 a 26 átomos de carbono. Alcoóis graxos etoxilados e aminas etoxiladas são também apropriados. Se os próprios agentes umectantes são usados na polimerização, dispersões de polímero água-em-óleo particularmente finamente divididas podem ser obtidas.

[00130] Em uma forma de realização particularmente preferida, a natureza química do segundo emulsificante que pode estar presente na dispersão de monômero água-em-óleo durante a polimerização é idêntica a do agente umectante que é adicionado a dispersão de polímero água-em-óleo após a polimerização.

[00131] Em uma forma de realização preferida, a composição da dispersão de polímero água-em-óleo corresponde à composição da dispersão de monômero água-em-óleo que foi submetida à polimerização por radical, isto é, os monômeros foram polimerizados, mas todos os outros constituintes inertes estão presentes em quantidades idênticas. Em outra forma de realização menos preferida, solvente (água e/ou a substância oleosa) é parcialmente evaporado subsequente a reação de polimerização.

[00132] Preferivelmente, a dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção tem um teor de água dentro da faixa de 5,0 a 45 % em peso, mais preferivelmente de 10 a 40 % em peso, ainda mais preferivelmente de 15 a 35 % em peso, ainda mais preferivelmente de 20 a 30 % em peso, mais preferivelmente de 22 a 29 % em peso e em particular e 24 a 28 % em peso.

[00133] Em uma forma de realização particularmente preferida, o teor de água das dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção é perto do limite em que a dispersão de polímero água-em-óleo é invertida e uma dispersão de polímero óleo-em-água. Preferivelmente, a auto-inversão acontece quando pelo menos 100 % em peso, mais preferivelmente pelo menos 75 % em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 50 % em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 30 % em peso, mais preferivelmente pelo menos 20 % em peso e em particular pelo menos 10 % em peso de água são adicionados, com base no peso total da dispersão de polímero água-em-óleo.

[00134] Em uma forma de realização preferida da dispersão de polímero água- em-óleo de acordo com a invenção o peso molecular médio ponderai Mwdo segundo polímero catiônico é maior do que o peso molecular médio ponderai Mwdo primeiro polímero catiônico. Os versados na técnica sabem como medir e influenciar o peso molecular médio ponderai do segundo polímero catiônico, por exemplo, modificando a concentração de iniciador, a adição de agentes de transferência de cadeia, e similares. Preferivelmente, o peso molecular médio ponderai é determinado por cromatografia de permeação em gel (GPC), preferivelmente usando ácido fórmico a 1,5 % como eluente versus padrões pululanas, ou medições reológicas.

[00135] Preferivelmente, o segundo polímero catiônico exibe um grau de polimerização de pelo menos 90 %, mais preferivelmente pelo menos 95 %, ainda mais preferivelmente pelo menos 98 %, ainda mais preferivelmente pelo menos 99 %, mais preferivelmente pelo menos 99,5 % e em particular pelo menos 99,9 %.

[00136] Preferivelmente, o peso molecular médio ponderai do segundo polímero catiônico é pelo menos 1.000.000 g mol·1, mais preferivelmente pelo menos 1.250.000 g mol·1, ainda mais preferivelmente pelo menos 1.500.000 g mol·1, ainda mais preferivelmente pelo menos 1.750.000 g mol·1, mais preferivelmente pelo menos 2.000.000 g moHe em particular pelo menos 2.500.000 g mol·1.

[00137] Preferivelmente, o peso molecular médio ponderai do segundo polímero catiônico é maior do que o peso molecular médio ponderai de um polímero que é obtido sob exatamente as mesmas condições, mas na ausência de qualquer substância oleosa (polimerização em solução em contrate com polimerização em emulsão inversa).

[00138] Preferivelmente, a dispersabilidade do peso molecular Mw/Mndo segundo polímero catiônico está dentro da faixa de 1,0 a 4,0, mais preferivelmente e 1,5 a 3,5 e em particular de 1,8 a 3,2.

[00139] Preferivelmente, o teor do segundo polímero catiônico (Cscp) está dentro da faixa de 1,0 a 90 % em peso, mais preferivelmente de 5,0 a 80 % em peso, ainda mais preferivelmente de 15 a 65 % em peso, ainda mais preferivelmente de 25 a 60 % em peso, mais preferivelmente de 30 a 55 % em peso e em particular de 35 a 50 % em peso, com base no peso total da dispersão de polímero água-em-óleo.

[00140] Preferivelmente, a relação de peso do segundo polímero catiônico para o primeiro polímero catiônico está dentro da faixa de 50:1 a 0,1:1, mais preferivelmente de 30:1 a 0,5:1, ainda mais preferivelmente e 20:1 a 1:1, ainda mais preferivelmente de 10:1 a 2:1, mais preferivelmente de 8:1 a 5:1 e em particular e 7:1 a6:1.

[00141] Preferivelmente, o peso molecular médio ponderai Mwda mistura de polímero presente na dispersão de polímero água-em-óleo, compreendendo o segundo polímero catiônico e o primeiro polímero catiônico, está na faixa acima de 1,5 106g/mol, como medido de acordo com o método GPC.

[00142] Preferivelmente, o segundo polímero catiônico é solúvel em água ou intumescível em água.

[00143] Preferivelmente, a dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção tem - uma viscosidade em solução (de acordo com Brookfield) dentro da faixa de 3.000 a 20.000 mPas, mais preferivelmente de 4,000 a 18,000 mPas, ainda mais preferivelmente de 5.000 a 16.000 mPas, mais preferivelmente de 6.000 a 14.000 mPas e em particular de 7.000 a 9.000 mPas, em uma dispersão aquosa a 1 % em peso; e/ou - uma viscosidade em sal de 750 mPas, mais preferivelmente pelo menos 1.000 mPas, ainda mais preferivelmente pelo menos 1.250 mPas, mais preferivelmente pelo menos 1.500 mPas e em particular pelo menos 1.750 mPas. [00144] Formas de realizações preferidas de A a D da dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção são resumidas na tabela abaixo: [00145] As variantes preferidas de 1 a 6 das formas de realização de A a D são resumidas na tabela abaixo: [00146] Na tabela acima, todas as porcentagens são com base no peso total da dispersão de polímero água-em-óleo.

[00147] Componentes preferidos da dispersão de polímero água-em-óleo e seu respectivo teor resultam das combinações seguintes das formas de realização de A a D com as variantes de 1 a 6: A1, A2, A3, A4, A5, A6, Β1, Β2, Β3, Β4, Β5, B6, C1, C2, C3, C4 q5 C6 D1 q2 q3 04 05 e 06 por exemplo, “C4” significa uma combinação da forma de realização com a variante, isto é, a dispersão de polímero água-em-óleo contendo de 25 a 75 % em peso água, de 5,0 a 45 % em peso de pelo menos um hidrocarboneto alifático, de 3,0 a 9,0 % em peso de pelo menos um tensoativo não iônico tendo um valor HLB de 3 a 8, de 6,0 a 13 % em peso de pelo menos um primeiro polímero catiônico derivado de halogeneto de (alqu) acrilamidoalquil trialquil amônio, e pelo menos um segundo polímero catiônico derivado de a) de 2,5 a 17,5 % em peso de pelo menos um halogeneto de (alqu) acriloiloxialquil trialquil amônio e de b) de 10 a 50 % em peso de pelo menos uma (alqu) acrilamida, em que todas as porcentagens são com base no peso total da dispersão de polímero água-em-óleo.

[00148] Preferivelmente, as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção são líquidas. Em comparação com pós, as dispersões líquidas são mais fáceis de dosar. Pós usualmente exigem equipamentos de dosagem caros.

[00149] Preferivelmente, o teor total de polímero das dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção é pelo menos 20 % em peso, mais preferivelmente pelo menos 30 % em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 35 % em peso, ainda mais preferivelmente pelo menos 40 % em peso, mais preferivelmente dentro da faixa de 40 % em peso a 65 % em peso e em particular de 45 % em peso a 50 % em peso, com base no peso total das dispersões de polímero água-em-óleo.

[00150] Em uma forma de realização particularmente preferida da dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção, a relação relativa de peso do teor total de polímero para o teor total de substância oleosa está dentro da faixa de 10:1 a 0,1:1, mais preferivelmente de 8:1 a 0,5:1, ainda mais preferivelmente de 6:1 a 0,75:1, ainda mais preferivelmente de 4:1 a 1:1, mais preferivelmente de 3:1 a 1:1 e em particular de 2,5:1 a 1,5:1.

[00151] Opcionalmente, as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção podem conter ainda componentes adicionais, por exemplo, na forma de ácidos e/ou sais solúveis em água ou solúveis em óleo. O ácido está preferivelmente presente em quantidades de 0,1 a 3 % em peso e o sal em quantidades de 0,1 a 3 % em peso, cada relativo à dispersão total, e o ácido e o sal juntos estão preferivelmente presentes em quantidades de 5 % em peso no máximo, preferivelmente 4 % em peso no máximo, relativo ao peso total da dispersão.

[00152] Os referidos outros componentes convencionais podem ser adicionados antes, durante ou após a polimerização.

[00153] Ácidos orgânicos e/ou ácidos inorgânicos solúveis em água podem estar presentes. Mais especificamente, ácidos orgânicos solúveis em água apropriados são ácidos carboxílicos orgânicos, ácidos sulfônicos, ácidos fosfônicos, preferivelmente ácidos mono-, di-, policarboxílicos e/ou ácidos hidróxi carboxílicos, preferivelmente ácido acético, ácido propriônico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido succínico, ácido malônico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido benzóico, especialmente preferivelmente ácido cítrico, ácido adípico e/ou ácido benzóico. Ácidos inorgânicos apropriados são ácidos minerais solúveis em água, preferivelmente ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico e/ou ácido fosfórico. Muito particularmente preferidos são ácido cítrico, ácido adípico, ácido benzóico, ácido clorídrico, ácido sulfúrico e/ou ácido fosfórico.

[00154] Sais de amônio, metal alcalino e/ou metal alcalino terroso, preferivelmente sais de amônio, sódio, potássio, cálcio e/ou magnésio, podem ser usados como sais solúveis em água. Tais sais podem ser sais de um ácido inorgânico ou de um ácido orgânico, preferivelmente de um ácido carboxílico orgânico, ácido sulfônico, ácido fosfônico, ou de um ácido mineral. Os sais solúveis em água são preferivelmente sais de um ácido mono-, di-, policarboxílico alifático ou aromático, de um ácido hidróxi carboxílico, preferivelmente de ácido acético, ácido propriônico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido succínico, ácido malônico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido maleico ou ácido benzóico, ou ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou ácido fosfórico. Muito particularmente preferivelmente, cloreto de sódio, sulfato de amônio e/ou sulfato de sódio são usados como sais solúveis. Preferivelmente, entretanto, não é adicionado mais sal.

[00155] Os sais podem ser adicionados antes, durante ou após a polimerização, a polimerização preferivelmente sendo realizada na presença de um sal solúvel em água.

[00156] Além disso, s dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção podem conter alcoóis polifuncionais solúveis em água e/ou produtos da reação dos mesmos com aminas graxas em quantidades de até 30 % em peso, preferivelmente até 15 % em peso, e mais preferivelmente até 10 % em peso, relativo ao primeiro polímero catiônico. Mais especificamente apropriados neste contexto são polialquileno glicóis, preferivelmente polietileno glicóis, polipropileno glicóis, copolímeros em bloco de óxidos de propileno/etileno, com pesos moleculares de 50 a 5.000, preferivelmente e 1.500 a 30.000, alcoóis polifuncionais de baixo peso molecular como glicerol, etileno glicol, propileno glicol, pentaeritritol e/ou sorbitol como alcoóis polifuncionais solúveis em água e/ou os produtos da reação dos mesmos com aminas graxas tendo C6-C22nos resíduos de alquila ou alquileno.

[00157] Os referidos alcoóis polifuncionais solúveis em água e/ou produtos da reação dos mesmos com aminas graxas podem ser adicionados antes, durante ou após a polimerização.

[00158] Preferivelmente, as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção mostram um efeito de retenção de acordo com o método de teste padrão da Technical Association of Pulp e Paper Industry (TAPPI), chamado método T261pm-79 (isto é, método de Britt Jar), de pelo menos 35 % ou pelo menos 37,5 %, mais preferivelmente pelo menos 40 % ou pelo menos 42,5 %, ainda mais preferivelmente pelo menos 45 % ou pelo menos 47,5 %, ainda mais preferivelmente pelo menos 50 % ou pelo menos 52,5 %, mais preferivelmente pelo menos 55 % ou pelo menos 57,5 % e em particular pelo menos 60 % ou pelo menos 62,5 %. Em uma forma de realização preferida, as condições de teste são modificadas como no Exemplo de Aplicação A-3.

[00159] As dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção têm várias vantagens sobre dispersões de polímero água-em-água convencionais, por exemplo: - os segundos polímeros catiônicos tendo um peso molecular maior podem ser obtidos resultantes inter alia das propriedades reológicas aumentadas das dispersões de polímero água-em-óleo; - a relação molar dos monômeros iônicos para os monômeros não iônicos no primeiro polímero catiônico e/ou no segundo polímero catiônico pode ser variada dentro de limites amplos sem deteriorar significantemente as propriedades essenciais das dispersões de polímero água-em-óleo; - a química do primeiro polímero catiônico é substancialmente independente da química do segundo polímero catiônico; e - agentes de ramificação, reticuladores e outros auxiliares da polimerização podem ser incorporados sem complicar o processo de polimerização. [00160] As dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção são utilizáveis como aditivos em processos de separação líquido/sólido, por exemplo, retenção em papel ou remoção de água da lama em plantas com água de esgoto. Elas mostram desempenho melhorado de aplicação, especialmente com relação à retenção de cinza na retenção e remoção de água do papel. As dispersões de polímero água-em-óleo obteníveis de acordo com a invenção têm a vantagem inesperada de serem excelentes auxiliares em fabricação de papel, particularmente utilizáveis como agentes de retenção e remoção de água em fabricação de papel. [00161] Um outro aspecto da invenção se refere ao uso da dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção como floculante (agente floculante), preferivelmente na fabricação de papel, preferivelmente como auxiliar de retenção e/ou auxiliar de drenagem.

[00162] Um outro aspecto da invenção se refere a um processo para a fabricação de papel, papelão ou papel-cartão, o processo compreendendo a etapa de (ii) adicionar a dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção a uma suspensão celulósica aquosa. Preferivelmente, o processo compreendendo ainda a etapa de (i) adicionar um outro polímero a suspensão celulósica, em que a etapa (i) é preferivelmente realizada antes da etapa (ii).

[00163] Preferivelmente, o processo para a fabricação de papel compreende formar uma solução celulósica, flocular a suspensão, opcionalmente cisalhar mecanicamente a suspensão e opcionalmente reflocular a suspensão, drenar a suspensão em uma peneira para formar uma folha e em seguida secar a folha, em que a suspensão é floculada e/ou refloculada introduzindo a dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção.

[00164] Foi verificado surpreendentemente que as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção provêem desempenho melhorado em termos de retenção e ainda mantém um bom desempenho de drenagem e formação. As dispersões de polímero água-em-óleo floculam as fibras celulósicas e outros componentes da carga celulósica da fabricação de papel mais eficientemente, induzindo assim a melhoramentos na retenção.

[00165] No processo para a fabricação de papel de acordo com a invenção a dispersão de polímero água-em-óleo pode ser adicionada ao estoque de fabricação de papel como o único agente de tratamento no processo de fabricação de papel, embora preferivelmente a dispersão de polímero água-em-óleo possa ser adicionada como parte de um sistema floculante de múltiplos componentes em que a suspensão celulósica é floculada e em seguida refloculada.

[00166] Em um aspecto da invenção a suspensão celulósica é floculada pela dispersão de polímero água-em-óleo (agente floculante) e em seguida a suspensão celulósica é refloculada por outra adição da dispersão de polímero água-em-óleo (agente de refloculação) ou alternativamente, por outro material floculante (agente de refloculação). Opcionalmente, os flocos formados são degradados antes de serem refloculados, por exemplo, pela aplicação de cisalhamento mecânico. Isto pode ser feito, por exemplo, passando a suspensão celulósica floculada através de um ou mais estágios de cisalhamento como uma peneira central ou uma bomba de ventilação.

[00167] Em uma forma alternativa da invenção a suspensão celulósica é floculada introduzindo um material floculante (agente floculante) e a suspensão celulósica é refloculada introduzindo a dispersão de polímero água-em-óleo (agente refloculante). Opcionalmente os flocos são degradados antes da refloculação.

[00168] A suspensão celulósica pode ser floculada introduzindo o agente floculante dentro da suspensão em qualquer ponto de adição apropriado. Isto pode ser, por exemplo, antes de um dos estágios de bombeamento, ou antes, da tela central ou mesmo após a tela central. A suspensão celulósica pode ser em seguida refloculada em qualquer ponto apropriado após ela ter sido floculada. O agente floculante e agente refloculante podem ser adicionados muito próximos, por exemplo, sem qualquer estágio de cisalhamento entre as adições. Preferivelmente, existe pelo menos um estágio de cisalhamento (selecionado dentre estágios de limpeza, bombeamento e misturação) separando a adição do agente floculante e agente refloculante. Desejavelmente, quando o agente floculante é aplicado antes de um estágio de cisalhamento, por exemplo, uma bomba de ventilação ou a tela central, o agente refloculante pode ser adicionado após aquele estágio de cisalhamento. Isto pode ser imediatamente após o estágio de cisalhamento ou mais usualmente logo após. Assim, o agente floculante pode ser adicionado antes de uma bomba de ventilação e o agente refloculante pode ser adicionado após a tela central.

[00169] Consequentemente, a dispersão de polímero água-em-óleo é adicionada como o agente floculante e/ou como o agente refloculante.

[00170] Desejavelmente, a dispersão de polímero água-em-óleo pode ser adicionada ao estoque em uma dose de 5 a 5,000 ppm, mais preferivelmente de 50 a 2,500 ppm, mais preferivelmente de 200 a 1,000 ppm, com base nos teores de sólido.

[00171] Quando a dispersão de polímero água-em-óleo é usada em um processo de fabricação de papel como parte de um sistema floculante de múltiplos componentes, ela pode ser adicionada como o agente floculante e/ou agente refloculante. De acordo com um aspecto preferido da invenção o sistema floculante de múltiplos componentes compreende a dispersão de polímero água-em-óleo e um material floculante diferente. Este material floculante pode ser qualquer um do grupo consistindo de polímeros solúveis em água, micropérolas poliméricas insolúveis em água, particulados de polissacarídeos não cozidos e materiais inorgânicos. Materiais floculantes apropriados incluem materiais inorgânicos como materiais siliciosos, alume, cloridrato de alumínio e cloreto de polialumínio.

[00172] Quando o material floculante é um polímero solúvel em água, ele pode ser qualquer polímero solúvel em água apropriado, por exemplo, biopolímeros como amidos não iônicos, catiônicos, aniônicos e anfotéricos ou outros polissacarídeos. O material floculante pode ser também qualquer polímero catiônico, aniônico, anfotérico ou não iônico sintético, solúvel em água apropriado.

[00173] O material floculante pode ser um material silicioso que está na forma de uma composição microparticulada aniônica. Os materiais siliciosos incluem partículas com base em sílica, sílica coloidal, microgéis de sílica, sílica sol, géis de sílica, polissilicatos, aluminossilicatos, borossilicatos, polialuminossilicatos, poliborossilicatos, zeólitas e argilas. As argilas são preferivelmente argilas de intumescimento, por exemplo, esta pode ser tipicamente uma argila do tipo bentonita. As argilas preferidas são intumescíveis em água e incluem argilas que são naturalmente intumescíveis em água ou argilas que podem ser modificadas, por exemplo, por troca iônica para dar a elas capacidade de intumescimento em água. Argilas intumescíveis em água apropriadas incluem, mas não estão limitadas a argilas referidas frequentemente como hectorita, esmectitas, montmorilonitas, nontronitas, saponita, sauconita, hormitas, atapulgitas e sepiolitas. Alternativamente, o material floculante é uma sílica coloidal, selecionada dentre polissilicatos e polialuminossilicatos. Isto inclui microgéis poliparticulados polissilícicos da área da superfície em excesso de 1,000 m2/g, por exemplo, microgéis solúveis em água poliparticulados de polialumino silicato ou ácido de aluminato polissilícico. Além disso, o material floculante pode ser um ácido coloidal silícico.

[00174] O material floculante pode ser também um borossilicato coloidal. O borossilicato coloidal pode ser preparado colocando em contato uma solução aquosa diluída de um silicato de metal alcalino com uma resina de troca de cátion para produzir um ácido silícico e em seguida formar uma ponta, misturando junto uma solução aquosa diluída de um borato de metal alcalino com um hidróxido de metal alcalino para formar uma solução aquosa contendo de 0,01 a 30 % B2O3, tendo um pH de 7 a 10,5.

[00175] A suspensão de estoque celulósico pode compreender uma carga. A carga pode ser qualquer dos materiais de carga usados tradicionalmente. Por exemplo, a carga pode ser argila como caulim, ou a carga pode ser um carbonato de cálcio que pode ser carbonato de cálcio moído ou em particular carbonato de cálcio precipitado, ou pode ser preferido o uso de dióxido de titânio como o material de carga. Exemplos de outros materiais de carga incluem também cargas poliméricas sintéticas. O estoque da fabricação de papel pode compreender qualquer quantidade apropriada de carga. Geralmente, a suspensão celulósica compreende pelo menos 5 % em peso de material de carga. Tipicamente a quantidade de carga será de até 40 % ou maior, preferivelmente entre 10 % e 40 % de carga.

[00176] O material floculante usado em conjunção com a dispersão de polímero água-em-óleo pode ser um polímero aniônico, não iônico, catiônico ou anfotérico, ramificado, solúvel em água que foi formado a partir de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado ou mistura de monômero. Por exemplo, o polímero ramificado solúvel em água pode exibir a) uma viscosidade intrínseca de 1,5 dl/g e/ou viscosidade Brookfield salina de acima de cerca de 2,0 mPa.s.

[00177] Alternativamente, o material floculante usado em conjunção com a dispersão de polímero água-em-óleo inclui micropartículas poliméricas reticuladas aniônicas ou anfotéricas.

[00178] Um processo particularmente preferido emprega um sistema de floculação de múltiplos componentes compreendendo como um agente floculante a dispersão de polímero água-em-óleo e em seguida como um agente refloculante de um material floculante aniônico. O material floculante aniônico inclui materiais siliciosos como sílicas microparticuladas, polissilicatos, micropérolas aniônicas poliméricas e polímeros aniônicos solúveis em água, incluindo tanto polímeros lineares como ramificados solúveis em água. Preferivelmente, o processo para a fabricação de papel de acordo com a invenção é para a fabricação de um papel tendo um peso de área de pelo menos 15 g/m2, mais preferivelmente pelo menos 20 g/m2, ainda mais preferivelmente pelo menos 25 g/m2, ainda mais preferivelmente pelo menos 30 g/m2, mais preferivelmente pelo menos 35 g/m2e em particular pelo menos 40 g/m2. [00179] Em uma forma de realização particularmente preferida do processo para a fabricação de papel, um outro polímero é adicionado a suspensão celulósica, preferivelmente antes que a dispersão de polímero água-em-óleo seja introduzida, isto é, o ponto de alimentação de referido outro polímero está preferivelmente localizado “acima” sobre a máquina de papel com relação ao ponto de alimentação da dispersão de polímero água-em-óleo. O ponto de alimentação do outro polímero pode ser, por exemplo, antes de um dos estágios de bombeamento, ou antes, da tela central. O outro polímero e a dispersão de polímero água-em-óleo podem ser adicionados bem próximos, por exemplo, sem qualquer estágio de cisalhamento entre as adições.

[00180] Referido outro polímero pode ser idêntico em estrutura e/ou distribuição de peso molecular ao primeiro polímero catiônico que está presente na dispersão de polímero água-em-óleo e na presença do qual a reação de polimerização in situ é realizada. Preferivelmente, entretanto, referido outro polímero difere do primeiro polímero catiônico que está presente na dispersão de polímero água-em-óleo. As formas de realização preferidas do primeiro polímero catiônico descritas acima em conexão com a dispersão de polímero água-em-óleo também se aplicam a referido outro polímero que é preferivelmente adicionalmente empregado no processo para a fabricação de papel.

[00181] Preferivelmente, o outro polímero é derivado (sintetizado) de - 30 a 95 % em peso de halogenetos de (alqu) acrilamidoalquiltrialquil amônio, halogenetos de (alqu) acriloiloxialquil trialquil amônio, halogenetos de alquenil trialquil amônio e/ou halogenetos de diaquenil dialquil amônio; e de 5 a 70 % em peso de comonômeros não iônicos, preferivelmente acrilamida; ou - um copolimerizado de epicloridrina e dialquilamina.

[00182] Foi verificado surpreendentemente que quando emprega a dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção como um agente floculante em um sistema floculante duplo, retenção e desempenho de drenagem excelente, respectivamente, podem ser combinados com boa formação. Usualmente, o desempenho de retenção/drenagem e desempenho de formação se antagonizam um com o outro, mas surpreendentemente as propriedades das dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção são vantajosas em ambos os aspectos. As dispersões de polímero água-em-óleo mostram retenção de cinza significantemente melhorada, o que é uma medida estabelecida para retenção e desempenho de drenagem.

[00183] Quando compara as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção com dispersões de polímero água-em-óleo convencionais, que não contém um primeiro polímero catiônico, os valores de retenção são substancialmente melhores.

[00184] Além disso, quando compara as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção com dispersões de polímero água-em-água convencionais, que não contém uma substância oleosa, ela é substancialmente melhorada.

[00185] Os exemplos seguintes ilustram ainda a invenção, mas não são construídos como limitantes de seu escopo.

[00186] EXEMPLOS

[00187] Exemplo 1: [00188] Preparação do primeiro polímero catiônico (peso molecular médio ponderai menor) [00189] Primeiro, 343 g de DIMAPA quat, 215 g e água e 412 g de acrilamida foram pesados em um vaso de 2 L. Um valor de pH de 7 foi ajustado usando ácido sulfúrico. Em seguida a solução de monômero foi queimada com nitrogênio por 30 minutos agitando a 200 rpm. Subsequentemente, a solução aquosa foi aquecida até 65°C e mercaptoetanol e VA-044 foram adicionados dentro do frasco. Após alcançar a tmax o produto foi agitado por mais 12 minutos. Em seguida uma porção adicional de iniciador foi dada para o produto para que o monômero residual se queimasse. Agora o produto foi agitado por 2 h a 95°C. Após o que o produto aquoso final foi resfriado para 30°C.

[00190] Preparação do segundo polímero catiônico (peso molecular médio ponderai maior) na presença do primeiro polímero catiônico em emulsão inversa [00191] Primeiro, a fase aquosa foi construída. 528 g de acrilamida (50 % em peso), 0,7 g de Versenex 80, 238 g de ADAME quat (80 % em peso), 68 g de água, 0,3 g de ácido fórmico (20 % em peso) e 170 g do primeiro polímero catiônico foram colocados dentro de um béquer de 2 L. Enquanto agitando o pH foi ajustado para 3 usando ácido sulfúrico. Em seguida a fase orgânica foi preparada misturando 33 g de Zephrym 7053, 14 g de Plex 3059 L, 6 g de Intrasol FA 1218/5, 247 g de óleo de parafina e o iniciador V-65 em um béquer de 2 L. A fase aquosa foi adicionada a fase orgânica sob vigorosa agitação. Subsequentemente, a emulsão inversa foi colocada dentro de um vaso de reação de vidro de 2 L equipado com um agitador com âncora, termômetro e um dispositivo de destilação. Agora a emulsão inversa foi evacuada. A emulsão foi aquecida até a temperatura da reação de 55°C após 30 minutos de extração de ar. A quantidade de destilado sob pressão negativa era 120 ml. Após a destilação o vácuo foi removido. Após alcançar a temperatura máxima a emulsão foi agitada por mais 15 minutos. Novamente o vácuo aplicado sob o vaso foi deixado resfriar para 40°C. A fim de reduzir o teor de monômero 2 g de peroxodissulfato de sódio (25 % em peso) e 11 g de bissulfito de sódio (25 % em peso) foram adicionados sob agitação para a emulsão inversa. Após alguns minutos, 30 g do ativador (Atpol I 4792) foram adicionados sob agitação para o produto final.

[00192] Sob as condições acima, três diferentes segundos polímeros catiônicos A, B e C, respectivamente, foram sintetizados: *medido por um viscosímetro Brookfie d [00193] Monômeros: [00194] DIMAPA quat - cloreto de acriloil amidopropil trimetilamônio (= acrilato de dimetilaminopropila, quaternizado) [00195] ADAME quat - cloreto de acriloil oxietil trimetilamônio [00196] Outros ingredientes: [00197] Versenex 80 - quelante [00198] Plex 3059 L - estabilizador de cisalhamento [00199] Intrasol FA 1218/5 - emulsificante [00200] Zephrym 7053 - emulsificante [00201] Atpol I 4792 - ativador [00202] VA-044 - iniciador [00203] V-65 - iniciador [00204] Exemplo 2: [00205] Um estudo de laboratório foi realizado utilizando estoque e água branca de um moinho produzindo papel de parede de alta qualidade. As Figuras 2 e 3 mostram os resultados deste estudo demonstrando drenagem e retenção aumentada com a tecnologia de polímero duplo de acordo com a invenção (produto B de acordo com o exemplo 1) comparado a um polímero em emulsão convencional com a mesma carga e peso molecular [00206] Exemplo 3: [00207] A Figura 4 ilustra o benefício sinergístico da tecnologia de polímero água-em-óleo duplo de acordo com a invenção (produto A de acordo com o exemplo 1) em um ensaio de laboratório em papel reciclado padrão com carbonato de cálcio moído (GCC) como carga. Neste estudo de laboratório, 2 Ib/t (1 kg/t) de um floculante convencional de baixa carga catiônico em emulsão (barras do fundo) foi dosado e a retenção de cinza registrada. O experimento foi repetido e o floculante suplementado com uma dose de um polímero de baixo peso molecular e a retenção melhorada de cinza foi observada (barras do meio). No experimento final, ambos os componentes e dosagens prévias foram mantidos constantes, entretanto, os dois polímeros foram aplicados como um produto duplo no qual o polímero de peso molecular maior (segundo polímero catiônico) foi sintetizado na presença do de baixo peso molecular (primeiro polímero catiônico), e um benefício sinergístico foi observado (barras do topo).

[00208] Exemplo 4: [00209] Um fabricante de papel jornal produzindo 286,000 tons/ano (260,000 t/a) em uma máquina com duplo formador usando DIP:TMP a uma relação de 75:25 empregou o polímero duplo (produto B de acordo com exemplo 1 ) para reduzir a quantidade de auxiliar de retenção utilizada e para alcançar mais eficiência da carga como mostrado na Figura 5.

[00210] Os exemplos acima demonstram que as dispersões de polímero água-em-óleo de acordo com a invenção atendem ao critério de excelente retenção exigido pelos fabricantes de papel. Os produtos mostram melhores resultados do que os produtos padrões em retenção de cinza e drenagem. Em particular, as emulsões duplas água-em-óleo (W/O) aumentam a retenção de cinza e levam a um menor consumo de produto.

REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Processo para a preparação de uma dispersão de polímero água-em-óleo, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (a) preparar uma dispersão de monômero água-em-óleo compreendendo: - água; - uma substância oleosa; - um emulsificante água-em-óleo; - um primeiro polímero catiônico derivado de uma mistura de monômero compreendendo um ou mais derivados catiônicos de ácido (alq)acrílico e um ou mais monômeros não iônicos polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, em que o teor de monômeros catiônicos é de no máximo 95% em peso, com base no peso total de monômeros; - um monômero catiônico polimerizável por radical; e - opcionalmente, um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados; e (b) polimerizar por radical o monômero catiônico polimerizável por radical e o opcionalmente presente um ou mais comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, assim resultando um segundo polímero catiônico.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro polímero catiônico é derivado de uma mistura de monômero compreendendo um ou mais monômeros catiônicos selecionados dentre o grupo consistindo em halogenetos de (alq) acrilamidoalquiltrialquil amônio e halogenetos de (alq) acriloiloxialquil trialquil amônio.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro polímero catiônico é derivado de uma mistura de monômeros compreendendo um ou mais monômeros não iônicos selecionados dentre o grupo consistindo em (met)acrilamida, N-metil(met) acrilamida, N-isopropil(met)-acrilamida, N,N-dimetil(met) acrilamida, N,N-dietil(met)acrilamida, N-metil-N-etil(met)acrilamida, N-hidroxietil (met)acrilamida, N,N-diisopropil acrilamida, vinilformamida, acetato de vinila e estireno.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a substância oleosa é um hidrocarboneto alifático.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o monômero catiônico polimerizável por radical é um derivado de ácido (alq)acrílico.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o derivado de ácido (alq)acrílico é selecionado dentre o grupo consistindo em halogenetos de (alq)acrilamidoalquiltrialquil amônio, halogenetos de (alq) acriloiloxialquil trialquil amônio, halogenetos de alquenil trialquil amônio e halogenetos de dialquenil dialquil amônio.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais comonômeros etilenicamente insaturados compreendem (alq)acrilamida.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o teor do monômero catiônico polimerizável por radical está dentro da faixa de 0,1 a 50 % em mol, com base na quantidade total do monômero catiônico polimerizável por radical e os comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que: - a substância oleosa é um hidrocarboneto alifático contendo 6 a 30 átomos de carbono; e/ou - o primeiro polímero catiônico é derivado de um ou mais monômeros compreendendo um halogeneto de (alq)acrilamidoalquiltrialquil amônio; e/ou - o monômero catiônico polimerizável por radical é um halogeneto de (alq)acriloiloxialquil trialquil amônio; e/ou - os comonômeros polimerizáveis por radical, etilenicamente insaturados, compreendem acrilamida.

10 . Dispersão de polímero água-em-óleo, caracterizada pelo fato de compreender água, uma substância oleosa, um emulsificante água-em-óleo, um primeiro polímero catiônico, e um segundo polímero catiônico, a dispersão sendo obtenível pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.

11 . Dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a cationicidade do primeiro polímero catiônico +fcp em % em peso, o teor do primeiro polímero catiônico Cfcp em % em peso, a cationicidade do segundo polímero catiônico +scp em % em peso e o teor do segundo polímero catiônico Cscp em % em peso atendem à seguinte exigência:

12 . Dispersão de polímero água-em-óleo de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizada pelo fato de conter - 10 a 90 % em peso de água; - 0,1 a 60 % em peso de pelo menos uma substância oleosa; - 0,1 a 25 % em peso de pelo menos um emulsificante água-em-óleo; - 0,1 a 30 % em peso de pelo menos um primeiro polímero catiônico; e - pelo menos um segundo polímero catiônico derivado de - 0,1 a 30 % em peso de pelo menos um monômero catiônico polimerizável por radical; e - 1,0 a 90 % em peso de pelo menos um comonômero polimerizável por radical, etilenicamente insaturado, todas as porcentagens sendo baseadas em relação ao peso total da dispersão.

13 . Uso da dispersão de polímero água-em-óleo como definida em qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de ser como um floculante.

14 . Processo para a fabricação de papel, papelão ou cartolina, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de adicionar a dispersão de polímero água-em-óleo como definida em qualquer uma das reivindicações 10 a 12 a uma suspensão celulósica aquosa.