PT1661951E - Processo para produção de uma cera montana modificada, uma cera montana modificada e utilização de uma cera montana modificada para produção de um composto de cera montana aquoso - Google Patents

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Description

ΡΕ1661951 1
DESCRIÇÃO
"PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE UMA CERA MONTANA MODIFICADA, UMA CERA MONTANA MODIFICADA E UTILIZAÇÃO DE UMA CERA MONTANA MODIFICADA PARA PRODUÇÃO DE UM COMPOSTO DE CERA MONTANA AQUOSO"
Estado da técnica A invenção refere-se a um processo para produção de uma cera montana modificada, uma cera montana modificada em especial produzida com este processo e a utilização da mesma para obtenção de um composto de cera montana aquoso com propriedades hidrofobizantes.
Nos sistemas com efeito hidrofobizante é utilizado de acordo com o estado da técnica, como por exemplo é descrito na DD 160 516, cera montana com hidrocarbonetos sólidos, sob a forma sólida finamente disperso.
Além disso são descritas aplicação em DD 205 882 para os compostos de cera montana e hidrocarbonetos sólidos sob a forma sólida finamente disperso ou como emulsão ou dispersão.
Na DD 221 994 é descrito o tratamento de produtos a serem hidrofobizados com uma emulsão de cera montana, 2 ΡΕ1661951 agente emulsionante, constituído pelos reagentes óxido de etileno à base de alquifenóis e álcoois gordos de cadeia mais longa, e água.
Além disso é referido na DD 284 126 a hidro-fobização com cera montana e parafina.
Na EP 0 669 377 é proposta a utilização de uma emulsão aquosa, constituída por hidrocarbonetos parafí-nicos, cera montana e álcool polivinílico com a utilização dos usuais agentes emulsionantes, nomeadamente agentes tensioactivos não iónicos como alquilfenoxipoli(etile-noxi)etanóis, ésteres de ácidos gordos sorbitano e ésteres de ácidos gordos de polioxietileno sorbitano assim como agentes tensioactivos aniónicos, por exemplo ácidos gordos saponifiçados, e agentes estabilizadores conhecidos, nomeadamente hidróxidos de metais alcalinos e hidróxido de amónio.
Na WO 99/35103 é descrito uma emulsão de cera montana com agentes tensioactivos aniónicos de sulfato, por exemplo sulfato ou sulfonato, produto de condensação naftaleno-formaldeído sulfonado, como polímero preferencialmente aril-sulfonato, naftaleno-sulfonato, de forma vantajosa como sal Na, e agentes tensioactivos não iónicos, por exemplo álcool superior, alquenol, ácido alcanóico ou alquenóico ou álcool arílico ou etoxilatos de ácido carboxílico com pelo menos dois equivalentes de óxido de etileno, componentes alquilo, alquenilo, alcanoílo, de 3 ΡΕ1661951 alquenoílo etoxilados, alternativamente também componentes alquilo, alquenilo, alcanoílo, alquenoílo e arilo poliglicosados, com utilização de cera montana e petróleo-hidrocarbonetos, nomeadamente parafina.
Na patente US 4,748,196 é descrita uma emulsão aquosa a partir de um componente de cera, parafina, cera montana ou cera poliolefina, com derivados de olefina-anidrido maleico, hidróxidos alcalinos e/ou agentes emul-sionantes não iónicos, assim como os agentes estabilizadores usuais álcool polivinílico, poliacrilamida, metil-celulose, carboximetilcelulose ou hidroxipropilcelulose.
Finalmente é referido na WO 02/098816 uma emulsão aquosa com ceras de hidrocarboneto, nomeadamente cera parafínica, cera de carnaúba, cera de polietileno, éster da cera sintético, cera de ácido, hidrocarbonetos modificados com ácido maleico e combinações deles, com utilização de polímeros anidrido maleico poliolefinico enxertados e álcool polivinílico.
Era desejável ter à disposição um sistema de um composto de cera montana aquoso, por exemplo como dispersão de cera montana, que se distinga em comparação com o estado da técnica conhecido, por elevada estabilidade, eficácia hidrofobizante aumentada no tratamento de diferentes sistemas de produtos e por efeito inibidor no aparecimento de bolor. Os sistemas existentes não têm esta capacidade ou são pouco satisfatórios. 4 ΡΕ1661951
Descrição da Invenção
Por esta razão o objectivo da invenção é o desenvolvimento de um processo para produção de uma cera montana modificada e uma cera montana modificada produzida através deste processo, assim como na utilização da mesma para obtenção de um composto de cera montana aquoso com propriedades hidrofobizantes. A solução para a proposta é indicada nas reivindicações da patente independentes. As reivindicações secundárias contêm aperfeiçoamentos apropriados . A invenção é distinguida por se administrar à cera montana a adição de resina de pinho ou um éster à base de resina de pinho e de seguida ser submetida a uma modificação química específica.
Concretamente é proposto derreter primeiro cera montana a 100° C a 140°C, preferencialmente a 120°C e de seguida adicionar 3 a 30 % da quantidade, preferencialmente 15 % da quantidade resina de pinho ou um éster à base de resina de pinho sob agitação.
Resina de pinho em si compreende como componente principal uma mistura de ácido abiético, ácido desidro-abiético, ácido palústrico, ácido di-hidroabiético, ácido neoabiético assim como ácido pimárico e ácido isopimárico. Como éster de resina de pinho é mencionado aqui explicitamente éster de glicerol. 5 ΡΕ1661951
No passo de reacção seguinte é efectuada uma alteração estrutural química da mistura da cera montana através de ácidos minerais com efeito oxidante na presença de oxigénio e sob agitação entre 110° C a 150° C, preferencialmente a 140° C.
Assim são introduzidos, por exemplo com a utilização de 0,5 a 4,0 % da quantidade, preferencialmente 2,0 % da quantidade ácido sulfúrico, e com aporte de oxigénio através de injecção de ar, na cadeia molecular da mistura cera-resina em questão grupos de ácido sulfónico e produzidos novos grupos carboxilo.
Estes são convertidos a seguir com 0,7 a 4,5 % da quantidade, preferencialmente 2,4 % da quantidade hidróxidos alcalinos, nos seus sais correspondentes.
De acordo com a invenção obtém-se um sistema de produto sob a forma de uma cera montana modificada, cuja estrutura é influenciável através das quantidades dos produtos e das condições do processo escolhidas e cujas propriedades podem ser ajustadas de acordo com as necessidades.
Medições comparativas com espectroscopia FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) da cera montana no estado inicial e da cera montana modificada segundo a invenção mostraram alterações significativas no intervalo 6 ΡΕ1661951 do número de onda a aproximadamente 620 cm'1, 1030 cm'1, 1110 cm'1, 1714 cm'1 e 1735 cm'1. Através do termograma obtido com o sistema DSC (Differential Scanning Calori-metry) foi comprovado um deslocamento evidente da estrutura da curva assim como uma alteração significativa no pico máximo e na entalpia padronizada.
Além disso é proposto segundo a invenção utilizar a cera montana modificada para a produção de um sistema de composto de cera montana aquoso, por exemplo uma dispersão de cera montana.
Surpreendentemente verificou-se que um sistema de composto de cera montana, contendo uma cera montana modificada segundo o processo descrito, em vez de cera montana, apresenta uma maior estabilidade e um potencial do efeito significativamente aumentado na hidrofobização de diferentes sistemas de utilização, por exemplo gesso, cartão, madeira e semelhantes assim como as suas combinações. Juntamente com a aplicabilidade em diferentes sistemas de utilização distingue-se para além disso através de um efeito inibidor no aparecimento de bolores.
Exemplo de execução A invenção é explicada mais detalhadamente com base num exemplo de execução.
Para produção da cera montana modificada segundo a invenção foram utilizados os seguintes compostos: 7 ΡΕ1661951
Cera montana 80,6 % da quantidade,
Glicerol-éster à base de resina de pinho 15,0 % da quantidade Ácido sulfúrico (conc.) 2,0 % da quantidade
Potassa cáustica (45 %) 2,4 % da quantidade A cera montana é derretida, sob agitação a aproximadamente 120°C. À cera montana liquida é adicionado glicerol-éster à base de resina de pinho e é doseado sob injecção de ar a aproximadamente 140°C ácido sulfúrico concentrado. Após o tempo de reacção de aproximadamente 60 minutos, é adicionado potassa cáustica sob agitação. Após a formação do sal ter terminado, é confeccionado a cera montana modificada assim produzida.
De acordo com o processo de produção descrito, a cera montana modificada que se está a falar é um produto de uma reacção química específica de uma cera montana misturada com uma resina de pinho ou um éster à base de resina de pinho, em que estão presentes adicionados na cadeia molecular diferentes grupos ácidos convertidos nos seus sais.
Nas figuras correspondentes 1 e 2 é revelado uma comparação de espectros FT-IR (Espectrometria de Infravermelhos com Transformada de Fourier) da cera montana no ΡΕ1661951 estado inicial e do modificado segundo a invenção. As alterações são especialmente reconhecíveis de forma evidente no intervalo do número de onda a aproximadamente 620 cm-1, 1030 cm-1, 1110 cm-1, 1714 cm-1 assim como 1735 cnf1. A figura 3 mostra respectivamente uma curva de medição do termograma obtido com o sistema DSC (Calorimetria de Varrimento diferencial) do componente inicial em comparação com a cera montana modificada produzida. Aqui é visível um deslocamento evidente na estrutura da curva assim como uma alteração significativa no pico máximo e na entalpia padronizada. A cera montana modificada segundo a invenção está agora disponível como componente de partida na produção do composto de cera montana aquoso, por exemplo sob a forma de uma dispersão de cera montana.
Para esse efeito são utilizados processos conhecidos. A dispersão ocorre como um composto com 5 a 50 % da quantidade cera montana modificada e 95 a 50 % da quantidade hidrocarbonetos parafínicos com a utilização de agentes emulsionantes e agentes estabilizadores habituais em sistemas de cera montana não modificada usuais. A tabela seguinte documenta a surpreendentemente estabilidade que surge com a utilização de uma dispersão com a cera montana modificada segundo a invenção em comparação com uma dispersão com cera montana não modificada. 9 ΡΕ1661951
Dias de conservação Camada separada com a utilização de cera montana não modificada [mm] Camada separada com a utilização de cera montana modificada [mm] 5 2 0 10 4 0 15 5 1 20 8 1 25 11 2 30 12 2 35 14 3 40 17 4 45 18 4 50 21 4 55 22 4 60 23 5 65 27 5 70 28 5 75 30 6 80 32 6
Com a utilização da cera montana modificada segundo a invenção como principio activo no composto de cera montana aquoso (dispersão) mostrou além disso surpreendentemente uma melhoria significativa do efeito hidro-fobizante em diferentes sistemas de produtos, em comparação com o efeito da dispersão sem uma modificação da cera montana. 10 ΡΕ1661951
Estas diferenças de efeito estão listadas na seguinte tabela como exemplo de utilização na hidrofobiza-ção de gesso após um deposição em água durante duas horas.
Concentração de ges- Absorção de água com Absorção de água com so [% da quantidade] a utilização da não a utilização da cera (relativo ao sólido utilização de cera montana modificada da dispersão) montana modificada [% da quantidade] [% da quantidade] 0,6 20,5 4,6 0,8 10,6 2,2 1,0 4,8 1,0
Lisboa, 19 de Janeiro de 2011

Claims (8)

  1. ΡΕ1661951 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para produção de uma cera montana modificada, caracterizado por a cera montana ser primeiro derretida a 100° C a 140°C, por de seguida ser adicionado 3 a 30 % da quantidade resina de pinho ou um éster à base de resina de pinho sob agitação, por de seguida serem adicionados à presente mistura cera-resina diferentes grupos de ácidos na presença de ácidos minerais com efeito oxidante e com injecção de ar e sob agitação entre 110° C a 150° C, e por estes grupos de ácido serem convertidos subsequentemente nos seus sais correspondentes com a adição de 0,7 a 4,5 % da quantidade hidróxidos alcalinos.
  2. 2. Processo para produção de uma cera montana modificada de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o derretimento da cera montana ocorrer a 120° C, por ser adicionado ao produto derretido 15 % da quantidade resina de pinho ou um éster à base de resina de pinho, por a temperatura durante a adição dos grupos de ácido ser 140°C, e por finalmente ser adicionado 2,4 % da quantidade hidróxidos alcalinos.
  3. 3. Processo para produção de uma cera montana modificada de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a inserção de grupos de ácido na cadeia molecular ΡΕ1661951 ocorrer com a utilização de 0,5 a 4,0 % da quantidade ácido sulfúrico concentrado.
  4. 4. Processo para produção de uma cera montana modificada de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser utilizado como resina de pinho éster de glicerol.
  5. 5. Cera montana modificada caracterizada por esta ser um produto de uma reacção química específica de cera montana misturada com resina de pinho ou um éster à base de resina de pinho, em que estão presentes inseridos na cadeia molecular grupos de ácido convertidos nos seus sais.
  6. 6. Utilização de cera montana modificada de acordo com a reivindicação 5, para a produção de um composto de cera montana aquoso com propriedades hidrofo-bizantes.
  7. 7. Utilização de cera montana modificada de acordo com a reivindicação 5, para a produção de um composto de cera montana aquoso sob a forma de uma dispersão, essencialmente constituída por 5 a 50 % da quantidade cera montana modificada, 95 a 50 % da quantidade hidrocarbonetos parafínicos e agentes emulsionantes e agentes estabilizadores conhecidos. 3 ΡΕ1661951
  8. 8. Processo para produção de uma cera montana modificada de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a inserção dos grupos de ácido na cadeia molecular ocorrer com a utilização de 2,0 % da quantidade ácido sulfúrico concentrado. Lisboa, 19 de Janeiro de 2011 ΡΕ1661951 1/3
    ΡΕ1661951 2/3 ο
    8 3 £ Ο Ο S5 3 £ ΡΕ1661951 3/3
    1 ΡΕ1661951 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição « DD ÍÇQSIS * EPSS8S377Â '♦ DL' 205S32 » WO SS3S1 A » » WO&Z09SSÍ6A * DDS&iW
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