BRPI0708465A2 - composição, utilização de um polìmero ou copolìmero e utilização de uma composição - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO, UTILIZAçãO DE UM POLìMERO OU COPOLìMERO E UTILIZAçãO DE UMA COMPOSIçãO A invenção trata de uma composição compreendendo um látex e pelo menos um copolímero susceptível de ser obtido por um processo de polimerização de monómeros, compreendendo uma etapa de colocação em contato, em um meio compreendendo água, do ou dos referidos monómeros com pelo menos um iniciador respondendo, por exemplo, à fórmula (II).
Description
"COMPOSIÇÃO, UTILIZAÇÃO DE UM POLÍMERO OU COPOLÍMEROE UTILIZAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO"DESCRIÇÃO
DOMÍNIO TÉCNICO
A presente invenção trata da utilização de polímeros oucopolímeros particulares como agentes tensoativos para a estabilização delátex, em particular de látices acrílicos.
O domínio geral da invenção é, portanto, o dos látices.
Os látices se apresentam sob a forma de uma composiçãocompreendendo, em suspensão, partículas microscópicas de cadeiaspoliméricas em um meio líquido contínuo, com maior freqüência aquoso, quepodem servir de base, entre outras aplicações, às colas, pinturas, ligantes paraos têxteis, e tintas (notadamente os látices acrílicos).
Para assegurar uma estabilidade dos látices durante sua síntesee com o passar do tempo, é necessário incorporar nos mesmos agentestensoativos.
Os agentes tensoativos atuais geram com freqüência espumasque, quando eles são gerados durante a preparação do látex ou durante autilização do mesmo, podem conduzir à incrustação de sujeiras nosequipamentos.
Os inventores se fixaram como fim propor novos agentestensoativos que conduzem a uma boa estabilização dos látices, notadamenteos látices acrílicos e que geram pouca ou nenhuma espuma quando dafabricação dos látices ou quando da utilização dos mesmos.
EXPOSIÇÃO DA INVENÇÃO
Assim, a invenção trata de uma composição compreendendopelo menos um látex e pelo menos um agente tensoativo susceptível de serobtido por um processo de polimerização de um ou vários monômeros, oreferido processo compreendendo uma etapa de colocação em contato, porexemplo, em um meio compreendendo água, do ou dos referidos monômeroscom pelo menos um iniciador respondendo à fórmula (I) seguinte:
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em que:
- R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono, um grupo
fenila, um metal escolhido dentre os metais alcalinos, os metais alcalino-terrosos, os metais de transição, em particular, um metal alcalino (Na, Li, K),ou ainda H4N+, Bu4N+, Bu3HN+, Bu representando um grupo n-butila;
- R2 e R3, idênticos ou diferentes, representando um grupoalquila, linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;
- R5 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo -OCOR8, Rg representando um grupo alquila, linear ou ramificado,compreendendo de 1 a 20 átomos de carbono;
- R6 e R7 representam, independentemente, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;R4 representa:
* um grupo arila portador de pelo menos um grupo ácidocomportando pelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e Ρ, o referidogrupo ácido podendo existir sob a forma de um sal; ou
* um grupo heterocíclico compreendendo um ou váriosheteroátomos escolhidos dentre O, N e/ou S, o referido grupo heterocíclicosendo eventualmente portador de um grupo ácido comportando pelo menosum heteroátomo escolhido dentre S e P ou portador de pelo menos um grupohidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou vários heteroátomos(por exemplo N, S e/ou O), o referido grupo hidrocarboneto sendo portador depelo menos um grupo ácido tal como definido acima, o referido grupoheterocíclico podendo existir sob a forma de um sal; ou
* um grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y, com Y representando umgrupo hidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou váriosheteroátomos (por exemplo, N, S e/ou O) portador de pelo menos um
grupo ácido compreendendo um heteroátomo escolhido dentreP ou representando um grupo hidrocarboneto compreendendo eventualmenteum ou vários heteroátomos (por exemplo, N, S e/ou O) contendo pelo menosum grupo heterocíclico compreendendo um ou vários heteroátomosescolhidos dentre Ν, O e S, o referido grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Ypodendo existir eventualmente sob a forma de um sal e R representa umátomo de hidrogênio ou um grupo alquila, preferivelmente, compreendendode 1 a 24 átomos de carbono.
De acordo com uma primeira alternativa, R4 pode ser umgrupo arila compreendendo, por exemplo de 5 a 20 átomos de carbono (porexemplo, um grupo fenila), o referido grupo arila sendo portador (isto ésubstituído) de pelo menos um grupo ácido comportando pelo menos umheteroátomo escolhido dentre S e Ρ, o referido grupo ácido podendo existirsob a forma de um sal. A título de exemplo de grupo ácido comportando pelomenos um heteroátomo escolhido dentre S e P, pode-se citar um gruposulfônico, fosfônico, fosfórico ou fosfínico e os sais dos mesmos.
De acordo com uma segunda alternativa, R4 pode ser um grupoheterocíclico compreendendo um ou vários heteroátomos escolhidos dentre 0,N e/ou S, tal como um grupo pirrol, piridina, indol, tiofeno, furano oupirimidina, eventualmente portador de pelo menos um grupo ácidocomportando pelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e P tal comodefinido acima ou o referido grupo heterocíclico sendo portador de um grupohidrocarboneto, tal como um grupo alquila comportando de 1 a 24 átomos decarbono, compreendendo eventualmente um ou vários heteroátomos, o qualgrupo hidrocarboneto é substituído uma ou várias vezes por um grupo ácidotal como definido acima (a saber um grupo ácido comportando pelo menosum heteroátomo escolhido dentre S e P).
De acordo com uma terceira alternativa, R4 pode representarum grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y, com Y representando um grupohidrocarboneto, tal como um grupo alquila podendo compreender de 1 a 24átomos de carbono, compreendendo eventualmente um ou váriosheteroátomos, e substituído por pelo menos um grupo ácido comportandopelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e P, tal como um gruposulfônico, fosfônico, fosfórico ou fosfínico. A título de exemplo de tal grupoI, pode-se citar o grupo -C(CH2)2-CH2-S03H. Y pode ser igualmente umgrupo hidrocarboneto, tal como um grupo alquila compreendendo de 1 a 24átomos de carbono, compreendendo eventualmente um ou váriosheteroátomos, e portador de pelo menos um grupo heterocíclicocompreendendo um ou vários heteroátomos escolhidos dentre Ν, O e S, talcomo um grupo imidazol, imidazolina, imidazolidona, pirazol, triazol,tetrazol, tiadiazol, oxadiazol. O grupo Y não pode ser um grupo alquila nãosubstituído, na medida em que ele é forçadamente substituído por um grupoácido ou um grupo heterocíclico tais como definidos acima.
Dentre os iniciadores da fórmula (I), prefere-se utilizar maisparticularmente os para as quais R4 é um grupo arila portador de pelo menosum grupo ácido comportando pelo menos um heteroátomo escolhido dentre Se Ρ, o referido grupo ácido podendo existir sob a forma de um sal. Emparticular, R4 pode ser com vantagem um grupo fenileno portador de umgrupo -SO3R9, Rg representando um átomo de hidrogênio, um metalescolhido dentre os metais alcalinos, os metais alcalino- terrosos, os metais detransição, em particular, um metal alcalino (Na, Li, K), ou ainda H4N+,Bu4N+, Bu3HN+, Bu representando um grupo n-butila.
Um iniciador particular de acordo com à a invenção respondeà fórmula (II) seguinte:
<formula>formula see original document page 6</formula>
Os iniciadores descritos acima podem ser obtidos por adiçãoradicalar do tipo-1,2 de uma olefina sobre uma alcoxiamina de partida, deacordo com o esquema reacional seguinte:
a) clivagem da alcoxiamina de partida em radicais livres:
<formula>formula see original document page 6</formula>
b) adição radicalar do tipo-1,2 dos radicais livres formadospreviamente sobre a olefina:<formula>formula see original document page 7</formula>
O processo se efetua com vantagem em um meiocompreendendo, em particular, água. Este meio pode ser uma solução aquosaou principalmente aquosa ou um meio disperso fase aquosa /fase orgânica(dispersão, emulsão, mini- emulsão, micro-emulsão, suspensão, micelar,suspensão inversa, emulsão inversa, micro-emulsão inversa).
Os agentes tensoativos presentes nas composições da invençãose apresentam de modo muito vantajoso sob a forma de um copolímeroanfifílico, a saber um copolímero apresentando de cada vez tanto as parteshidrofílicas quanto as hidrofóbicas, as partes hidrofílicas resultantes dapolimerização de um ou vários monômeros hidrofílicos, e as parteshidrofóbicas resultantes da polimerização de um ou vários monômeroshidrofóbicos.
Deve-entender, que os monômeros hidrofílicos serão, emparticular, monômeros cujos motivos após a polimerização serão diferentes domotivo -CH2-CHR4- presente no iniciador de polimerização tal como definidoacima.
O ou os monômeros hidrofílicos podem ser escolhidos dentre:-os derivados hidrossolúveis do estireno tais como o estirenosulfonato de sódio;
- os monômeros acrílicos hidrossolúveis tais como o ácidoacrílico e seus sais, o acrilato de metila, o acrilato de 2-hidroxietila, o acrilatode 2-metoxietila, os acrilatos de metoxipolietilenoglicol, os acrilatos deetoxipolietilenoglicol, os acrilatos de metóxi- polietilenoglicol-polipropilenoglicol e suas misturas, o acrilato de 2- (dimetilamino) etila(ADAME), o cloreto ou o sulfato de [2- (acriloilóxi) etil] trimetilamônio, ocloreto ou o sulfato de [2-(acriloilóxi) etil] dimetilbenzilamônio, os acrilatosde fosfato de alquilenoglicol;
- os monômeros metacrílicos como o ácido metacrílico e seussais, o metacrilato de 2- hidroxietila, o metacrilato de 2-etoxietila, osmetacrilatos de metoxipolietilenoglicol, os metacrilatos deetoxipolietilenoglicol, os metacrilatos de metóxi-polietilenoglicol-polipropilenoglicol e suas misturas, o metacrilato de 2- (dimetilamino) etila(MADAME), o cloreto ou o sulfato de [2- (metacriloilóxi) etil]trimetilamônio, o cloreto ou o sulfato de [2- (metacriloilóxi) etil]dimetilbenzilamônio, os metacrilatos de fosfato de alquilenoglicol, ometacrilato de hidroxietilimidazolidona, o metacrilato dehidroxietilimidazolidinona, o metacrilato de 2- (2-oxo-l-imidazolidinil) etila; -a acrilamida ou as acrilamidas substituídos, o N-metilolacrilamida, o cloretode acrilamidopropiltrimetilamônio (APTAC), o ácido acrilamidometilpropanosulfônico (AMPS) e seus sais;
- a metacrilamida ou as metacrilamidas substituídas, a 2-metil-N- [2- (2-oxoimidazolidinil) etil] acrilamida, a N-metilolmetacrilamida, ocloreto de metacrilamidopropiltrimetil amônio (MAPTAC);
- o ácido itacônico, o ácido maleico e seus sais, o anidridomaleico, os maleatos ou hemimaleatos de alquila ou de alcóxi- ouariloxipolialquilenoglicol, a vinilpiridina, a vinilpirrolidinona;e
- uma mistura de pelo menos dois dos monômeros acimacitados. Os monômeros hidrossolúveis particularmente interessantes noquadro desta invenção são:
- o ácido (met) acrílico e seus sais;
- os (met) acrilatos de sais de amina, tais como o cloreto ou osulfato de [2- (metacriloilóxi) etil] trimetilamônio, o cloreto ou o sulfato de[2- (metacriloilóxi) etil] dimetilbenzilamônio;
- os (met) acrilatos de hidroxialquila, tais como o metacrilatode 2-hidroxietila;
- os (met) acrilatos de polietilenoglicol, de alcóxi- ou arilóxipolialquilenoglicol, tais como os (met) acrilatos de metoxipolietilenoglicol, os(met) acrilatos de etoxipolietilenoglicol; e
- as misturas dos mesmos.
O ou os monômeros hidrofóbicos podem ser escolhidos dentre:
- os monômeros vinilaromáticos tais como o estireno, a-metilestireno;
- os monômeros diênicos, tais como o butadieno, o isopreno;
- os monômeros acrilatos hidrofóbicos, tais como o acrilato deetila, de n-butila, de etil-hexila, de fenila, os acrilatos de metoxipolipropilenoglicol, os acrilatos fluorados, os acrilatos sililados;
- os monômeros metacrilatos, tais como o metacrilato demetila, de laurila, de ciclo-hexila, de alila, de fenila, os metacrilatos demetoxipolipropilenoglicol, o metacrilato de 2- (terc- butilamino) etila(MATBAE), os metacrilatos fluorados, tais como o metacrilato de 2, 2, 2-trifluoroetila, os metacrilatos sililados tais como o 3-metacriloilpropiltrimetilsilano;
- a acrilonitrila; e
as misturas dos mesmos.Um agente tensoativo de acordo com a invenção é porexemplo um copolímero compreendendo unidades hidrofílicas provenientesda polimerização do ácido metacrílico e unidades hidrofóbicos provenientesda polimerização do metacrilato de metila.
O ou os iniciadores da fórmula (I) podem estar presentes emum teor indo de 0,005% à 40% em peso em relação ao peso total do ou dosmonômeros empregados e, preferivelmente, em um teor indo de 0,01% a10%. O (s) monômero (s) e/ou o iniciador de tipo alcoxiamina podemeventualmente ser introduzidos em contínuo no meio de polimerização.
De acordo com uma forma de realização da invenção, a etapade colocação em contato pode ser empregada, além do iniciador da fórmula(I), em presença de um iniciador escolhido dentre os hidroperóxidos, osperóxidos de dialquila, os peróxidos de diacila, os peroxiésteres, osperoxidicarbonatos, os peroxiacetais ou os compostos azóicos.
A título de exemplos de hidroperóxidos, pode-se citar ohidroperóxido de terc-butila, o hidroperóxido de terc-amila, o hidróxido decumila, o 2, 5-dimetil-2, 5-di (hidroperóxi) hexano, o monoidroperóxido dediisopropilbenzeno e o hidroperóxido de paramentano.
A título de exemplos de peróxidos de dialquila, pode-se citar2, 5-dimetil-2, 5-di ( terc- butilperóxi) hexino- (3), o peróxido de di- terc-butila, o peróxido de di- terc-amila, o 1, 3-di ( terc- butilperoxiisopropil)benzeno, 2, 5-dimetil-2, 5- di ( terc-butilperóxi) hexino, o 1,1,4,4,7,7-hexametilciclo-4, 7-diperoxinonano, o 3,3,6,6,9,9- hexametilciclo-1, 2,4, 5-tetraoxanonana.
A título de exemplos de peróxido de diacila, pode-se citar operóxido de benzoíla, o peróxido de lauroíla, o peróxido de decanoíla, operóxido de 3, 5, 5-trimetil-hexanoíla, o peróxido de acetila e de ciclo-hexilsulfonila.
A título de exemplos de peroxiésteres, pode-se citar operoxibenzoato de terc-butila, o peroxiacetato de terc-butila, o peróxi-3, 5, 5-trimetil-hexanoato de terc-butila, o peróxi-3, 5, 5- trimetil-hexanoato de terc-amila, o 2, 5-dimetil-2, 5- di (benzoilperóxi) hexano, o OO-terc-butil-O-isopropil- monoperoxicarbonato, o OO-terc-butil-O- (2-etil-hexil) monoperoxicarbonato, o OO-terc-amil-O- (2-etil-hexil)monoperoxicarbonato, o peroxiisobutirato de terc- butila, o peróxi-2-etil-hexanoato de terc-butila, o peróxi-2-etil-hexanoato de terc-amila, o 2, 5-dimetil- 2, 5-di (2-etil-hexanoilperóxi) hexano, o peroxineodecanoato de terc-butila, o peroxiisononanoato de terc-butila, o peroxipivalatode terc-butila, o peroxipivalato de terc-amila, operoxineodecanoato de α-cumila, o peróxidecanoato de terc-amila, o 3-hidróxi-1,1- dimetilbutilperoxineodecanoato de terc-butila e o peroximaleatode terc-butila.
A título de exemplos de peroxidicarbonatos, pode-se citar operoxidicarbonato de di (2- etil-hexila), o peroxidicarbonato de diciclo-hexila,o peroxidicarbonato de di (n-propila), o peroxidicarbonato de di (4- terc-butilciclo-hexila).
A título de exemplos de peroxiacetais, pode-se citar o 1,1-di (terc-butilperóxi) ciclo-hexano, o 1,1-di (terc- butilperóxi) 3, 3, 5-trimetilciclo- hexano, o 3, 3-di ( terc- butilperóxi) butirato de etila, o 3, 3-di (terc-amilperóxi) butirato de etila, o 4, 4-di ( terc- butilperóxi) valerato de n-butila,o 2,2-di( terc- butilperóxi) butano, o 1,1-di (terc- amilperóxi) ciclo-hexano, o2, 2-bis [4, 4-di (terc- butilperóxi) ciclo-hexil ] propano.
A etapa de colocação em contato pode ser igualmenteempregada em presença de oxidantes minerais tais como os persulfatos desódio, potássio ou amônio, a água oxigenada, os percloratos, ospercarbonatos, os sais férricos. Estes oxidantes podem ser utilizados sozinhosou em combinação com redutores minerais ou orgânicos tais como obissulfito e o metabissulfito de sódio ou de potássio, a vitamina C, oshipofosfitos de sódio ou de potássio. Estes redutores orgânicos ou mineraispodem igualmente ser utilizados sozinhos, isto é, em ausência de oxidantesminerais.
O processo da invenção pode compreender uma etapa depreparação in-situ do iniciador da fórmula (I), preferivelmente, antes da etapade colocação em contato.
De um ponto de vista estrutural, os agentes tensoativos, alémdas unidades de repetição provenientes da polimerização dos monômeros,apresentando pelo menos uma extremidade reativa apresentando a fórmulaseguinte:
<formula>formula see original document page 12</formula>
R1, R2, R-3 e R4 sendo tais como definidos acima.Os polímeros ou copolímeros apresentarão, em particular, ummotivo de fórmula -CH2-CHR4- proveniente da alcoxiamina presente emextremidade de cadeias, os outros motivos resultante da polimerização dosmonômeros, os quais motivos serão diferentes do referido motivo -CH2-CHR4-.
Estes polímero ou copolímero apresentando uma talextremidade reativa pode ser levado a sofrer uma transformação químicadesta extremidade por reação desta com reativos apropriados.
Os látices presentes nas composições da invenção podem serlátices obtidos por polimerização em emulsão, em particular látices de tipoemulsão com intumescimento por alcalinidade, mais conhecidos sob o nomede látex ASE (correspondendo à terminologia em inglês « Alkali SwellableEmulsions »).
A título de exemplo de látex ASE, pode-se citar:
- o látex obtido por polimerização em emulsão em meioaquoso de ácido metacrílico, de acrilato de etila, de ftalato de dialila;
- o látex obtido por polimerização em emulsão em meioaquoso de ácido metacrílico, de estireno, de etileno glicol dimetacrilato;
- o látex obtido por polimerização em emulsão em meioaquoso de ácido metacrílico, de metacrilato de metila, de ftalato de dialila.
Estes látices têm a particularidade de apresentar propriedadesespessantes.
Estas composições podem ser preparadas por mistura docopolímero tensoativo com os monômeros precursores do látex, seguido deuma etapa de polimerização dos referidos monômeros.O agente tensoativopode ser preparada in-situ previamente à adição dos monômeros, do mesmomodo que o iniciador necessário à síntese do agente tensoativo.
As composições de acordo com a invenção podem serutilizadas em todos os domínios usando os látices, a saber o domínio dastintas, dos têxteis, da cosmética, do papel, dos revestimentos de solos, daconstrução e da decoração.
Mais particularmente, as composições da invenção podem serutilizadas como dispersantes em composições cosméticas, composições depintura, composições de tinta.
Enfim, a invenção trata, de acordo com um segundo objeto, dautilização, como um agente tensoativo para a estabilização de um látex, de umpolímero ou copolímero susceptível de ser obtido por um processo depolimerização de um ou vários monômeros, compreendendo uma etapa decolocação em contato, em um meio compreendendo água, do ou dos referidosmonômeros com pelo menos um iniciador respondendo à fórmula (I)seguinte:na qual:
- R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono, um grupofenila, um metal escolhido dentre os metais alcalinos, os metais alcalino-terrosos, os metais de transição, em particular, um metal alcalino (Na, Li, K),ou ainda H4N+, Bu4N+, Bu3HN+, Bu representando um grupo n-butila;
- R-2 e R3, idênticos ou diferentes, representando um grupoalquila, linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;
- R5 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo
- OCOR8, R8 representando um grupo alquila, linear ouramificado, compreendendo de 1 a 20 átomos de carbono;
- R1 e R7 representam, independentemente, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;
- R4 representa:
* um grupo arila portador de pelo menos um grupo ácidocomportando pelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e Ρ, o referidogrupo ácido podendo existir sob a forma de um sal; ou
* um grupo heterocíclico compreendendo um ou váriosheteroátomos escolhidos dentre O, N e/ou S, o referido grupo heterocíclicosendo eventualmente portador de pelo menos um grupo ácido comportandopelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e P ou portador de um grupohidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou vários heteroátomos(por exemplo N, S e/ou O), o referido grupo hidrocarboneto sendo portador depelo menos um grupo ácido tal como definido acima, o referido grupoheterocíclico podendo existir sob a forma de um sal; ou
* um grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y, com Y representando umgrupo hidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou váriosheteroátomos (por exemplo, N, S e/ou O) portador de pelo menos um grupoácido compreendendo um heteroátomo escolhido dentre S e P ourepresentando um grupo hidrocarboneto compreendendo eventualmente umou vários heteroátomos (por exemplo, N, S e/ou O) contendo pelo menos umgrupo heterocíclico compreendendo um ou vários heteroátomos escolhidosdentre Ν, O e S, o referido grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y podendo existireventualmente sob a forma de um sal e R representa um átomo de hidrogênioou um grupo alquila, preferivelmente, compreendendo de 1 a 24 átomos decarbono.
Os polímeros ou copolímeros susceptíveis de serem utilizadosneste sentido, são os mesmos que os descritos acima para as composições dainvenção.
A invenção será agora descrita em referência aos exemplosseguintes dados a título ilustrativo e não limitativo.
EXPOSIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃOPARTICULARES
EXEMPLO 1
Este exemplo ilustra a preparação de um iniciador da fórmula(II) seguinte:
<formula>formula see original document page 15</formula>a partir de uma alcoxiamina de fórmula seguinte
e o 4-estirenossulfonato de sódio
<formula>formula see original document page 16</formula>
Em um reator de vidro de 2 litros purgado com nitrogênio,introduz-se 1 litro de etanol e 0,5 litro de água desgaseificada. Adiciona-se 54g de 4-estirenossulfonato de sódio (0,262 mol) e 100 g de alcoxiamina dafórmula (Ia) (0,262 mol). Aquece-se a 70°C e deixa-se reagir 6 horas sobagitação. O produto é recuperado por evaporação sob vácuo de umatemperatura de 3O0C. Obtém-se 179 g de um óleo amarelo que cristaliza noarmazenamento à 4°C sob forma de uma cera.
O produto obtido é analisado por RMN 1HjI3C e 31P, porespectrometria de massa eletropulverização negativa e por analise KarlFischer. Ele contém 84% em peso de iniciador da fórmula (II) sob a forma de2 diastereoisômeros em proporções 59/41 e 16% de água.
As características do iniciador obtidos são as seguintes:<formula>formula see original document page 17</formula>
<table>table see original document page 17</column></row><table><table>table see original document page 18</column></row><table>
- RMN 13C (CDCl3)
Isômero principal
<table>table see original document page 18</column></row><table><table>table see original document page 19</column></row><table>
Isômero principal: 24 ppm
Isômero menor: 25 ppm
EXEMPLO 2
O exemplo seguinte trata da preparação de um agentetensoativo à base de ácido metacrílico e de metacrilato de metila.
Em um reator de vidro de 1 litro equipado de um motor deagitação em velocidade variável, entradas para a introdução de reativos, tuboscom conexão para a introdução de gases inertes permitindo retirar oxigênio,como nitrogênio, e de sondas de medida, com um sistema de condensação devapores com refluxo, com um duplo envelope permitindo oaquecimento/resfriamento do conteúdo do reator graças à circulação nomesmo, de um fluido de troca térmica, introduz-se 430 g de águadesmineralizada, inicia-se a agitação à velocidade moderada, coloca-se osistema em aquecimento de modo à atingir 5 O0C no reator e desgaseifica-sepor borbulhamento de nitrogênio no líquido durante pelo menos 15 minutos.
Prepara-se, assim, nos recipientes apropriados:
1) uma mistura de 1,38 g de ácido metacrílico e 1,6 g demetacrilato de metila;
2) uma solução aquosa contendo 1,82 g do iniciador (II)(pureza 84% em peso) e 20 g de água desmineralizada
A solução 2 é adicionada em sua totalidade no reator e avelocidade de agitação é colocada a 344 rpm. Em seguida, a mistura 1 éadicionada no reator com a ajuda de uma bomba dosadora durante umaduração de 20 minutos. O reator é então mantido a uma temperatura de pelomenos 50°C durante uma duração de pelo menos 4 horas. No final destamanutenção em temperatura, o meio é resfriado e o conteúdo do reator édescarregado em um recipiente adequado. O produto assim obtido apresentaum aspecto leitoso e levemente espumante com uma tamanho de partículas de169 nm medida por difusão quase-elástica da luz, com um aparelho MalvernLoC.
EXEMPLO 3
O exemplo seguinte ilustra a síntese de um látex do tipo ASEestabilizado por um polímero tensoativo.
Em um reator de vidro de 1 litro equipado com um motor deagitação em velocidade variável, entradas para a introdução de reativos, tuboscom conexão para a introdução de gases inertes permitindo retirar oxigênio,como nitrogênio, e de sondas de medida (por exemplo, de temperatura), deum sistema de condensação de vapores com refluxo, um duplo envelopepermitindo o aquecimento/resfriamento do conteúdo do reator graças àcirculação no mesmo, de um fluido de troca térmica, introduz-se 303 g doproduto preparado de acordo com o exemplo 2 consistindo em uma dispersãoaquosa diluída de um tensoativo polímero de acordo com a invenção. Inicia-sea agitação à velocidade moderada, coloca-se o sistema em aquecimento demodo à atingir 72°C no reator e desgaseifica-se por borbulhamento denitrogênio no líquido durante pelo menos 15 minutos.
Prepara-se, assim, nos recipientes apropriados:
1) uma mistura compreendendo:
-41,68 g de ácido metacrílico, 90 g de acrilato de etila e 0,40 gde ftalato de dialila; e
2) uma solução aquosa compreendendo 0,16 g de persulfato deamônio e 5 g de água desmineralizada.
O reator é levado 78°C e a solução 2 é adicionada em suatotalidade então a velocidade de agitação é colocada a 344 rpm. Sete minutosapós a introdução da solução 2), a dosagem da mistura 1 para ρ reator éiniciada com a ajuda de uma bomba dosadora de modo a completar a adiçãodesta mistura no reator em 2,5 horas durante as quais a temperatura é mantidaa pelo menos 78°C. Depois da adição, o meio é mantido a pelo menos 78°Cdurante pelo menos 3 horas suplementares. O reator é em seguida resfriado eseu conteúdo é despejado em um recipiente adequado. O produto obtido é umlátex estável do tipo ASE com um extrato seco de 27,6% medido porgravimetria e uma tamanho de partículas de 124 nm medido por um aparelhoMalvern LoC.
A fim de verificar o poder espessante do látex do tipo ASE,uma dispersão aquosa a 3% de extrato seco é preparada diluindo-se uma partedo produto obtido com água desmineralizada (por exemplo, 38 g de látex a27,6% de extrato seco diluídos com 312 g de água desmineralizada). O pH dolátex diluído é então de 3,5, medido por potenciometria e sua viscosidade estámuito próxima da água. Uma solução de soda a 36% é em seguida adicionadalentamente e sob agitação do látex, de modo a obter o intumescimentoalcalino e o efeito espessante. O máximo de viscosidade para um pH de 7,4,no qual a dispersão a 3% toma a forma de um gel aquoso translúcido,praticamente transparente e tendo uma viscosidade de 8826 mPa.s a 30 rpmmedida com um viscosímetro Brookfield em velocidade de rotação variável.O gel apresenta, além disso, reflexos de cores indo do vermelho ao azulpassando pelo verde, acordo com o ângulo de observação. Estes fenômenosópticos podem ser observados sobre géis obtidos a partir de látex do tipo ASEpreparado em ausência de tensoativos clássicos.EXEMPLO 4
A fim de tornar a fabricação do látex do exemplo 3 maisprodutiva, a síntese do mesmo pode ser feita na continuação da do polímerotensoativo do exemplo 2. Para tanto, a quantidade total de produto doexemplo 2 pode ser ajustada de modo a ter apenas 303 g e a etapa demanutenção à 50 0C após a adição dos monômeros do exemplo 2 pode serlimitada a um mínimo de 1 ou 2 horas, após o que o reator pode ser levado a78°C para o encadeamento das operações do exemplo 3.
EXEMPLO 5
A fim de tornar a fabricação do látex do exemplo 4 maisprodutiva, a síntese a síntese do mesmo pode ser feita na continuação da doiniciador hidrossolúvel do exemplo 1. Para tanto, a síntese do iniciadorhidrossolúvel do exemplo 1 pode ser feita no reator de polimerização,ajustando-se a taxa de diluição com água e uma pequena quantidade de álcooletílico, assim as quantidades de 4- estireno sulfonato de sódio e dealcoxiamina (Ia), de modo a obter apenas a quantidade de iniciadorhidrossolúvel (II) necessário à preparação do tensoativo do exemplo 2. Ostempos de aquecimento a 70 0C para a preparação do iniciador hidrossolúvelpodem ser otimizados fazendo-se o mesmo passar a um mínimo de 1 hora,duração após a qual as operações do exemplo 4 podem ser encadeadas. Comvantagem, este método não necessita a separação e/ou purificação doiniciador (II) nem sua manipulação sob forma de cera, porque ele é produzidodiretamente no reator de polimerização (em solução diluída e na quantidadenecessária), em que ele será utilizado para a fabricação do tensoativopolímero que irá servir, por seu lado, à fabricação do látex ASE final.
Claims (14)
1. Composição caracterizada pelo fato de compreender pelomenos um látex e pelo menos um agente tensoativo suscetível de ser obtidopor um processo de polimerização de monômeros, compreendendo uma etapade colocação em contato do ou dos referidos monômeros com pelo menos uminiciador respondendo à fórmula (I) seguinte:<formula>formula see original document page 23</formula>na qual:- R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono, um grupofenila, um metal escolhido dentre os metais alcalinos, os metais alcalino-terrosos, os metais de transição, H4N+, Bu4N+, Bu3HN+ ou Bu representandoum grupo n- butila;- R2 e R3, idênticos ou diferentes, representando um grupoalquila, linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;- R5 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo OCOR8,R8 representa um grupo alquila, linear ou ramificado, compreendendo de 1 a- 20 átomos de carbono;- e R7 representam, independentemente, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;R4 representa:* um grupo arila portador de pelo menos um grupo ácidocomportando pelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e Ρ, o referidogrupo ácido podendo existir sob a forma de um sal; ou* um grupo heterocíclico compreendendo um ou váriosheteroátomos escolhidos dentre O, N e/ou S, o referido grupo heterocíclicosendo eventualmente portador de pelo menos um grupo ácido comportandopelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e P ou portador de um grupohidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou vários heteroátomos, oreferido grupo hidrocarboneto sendo portador de pelo menos um grupo ácidotal como definido acima, o referido grupo heterocíclico podendo existir sob aforma de um sal; ou* um grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y, com Y representando umgrupo hidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou váriosheteroátomos portador de pelo menos um grupo ácido compreendendo umheteroátomo escolhido dentre S e P ou representando um grupohidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou vários heteroátomoscontendo pelo menos um grupo heterocíclico compreendendo um ou váriosheteroátomos escolhidos dentre Ν, O e S, o referido grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y podendo existir eventualmente sob a forma de um sal e Rrepresentando um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que R4 é um grupo arila portador de pelo menos um gruposulfônico, fosfônico, fosfórico ou fosfínico, estes grupos podendo existir sobforma de sais.
3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que R4 é um grupo pirrol, piridina, indol, tiofena, furano oupirimidina.
4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que R4 representa um grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y, com Yrepresentando um grupo hidrocarboneto portador de pelo menos um grupoimidazol, imidazolina, imidazolidona, pirazol, triazol, tetrazol, tiadiazol ouoxadiazol.
5. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizada pelo fato de que R4 é um grupo fenileno portador de um grupo -SO3R9, R9 representando um átomo de hidrogênio, um metal escolhido dentreos metais alcalinos, os metais alcalinos, os metais alcalino-terrosos, os metaisde transição, H4N+, Bu4N+ ou Bu3HN+, Bu representando um grupo n-butila.
6. Composição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada
7. Composição de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o copolímero é umcopolímero anfifílico, compreendendo unidades de repetição provenientes dapolimerização de um ou vários monômeros hidrofílicos e unidades derepetição provenientes da polimerização de um ou vários monômeroshidrofóbicos.
8. Composição de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de que o (os) monômeros hidrofílicos são escolhidos dentre:- o ácido (met) acrílico e seus sais;- os (met) acrilatos de sais de amina;- os (met) acrilatos de hidroxialquila; os (met) acrilatos depolietilenoglicol, de alcóxi- ou arilóxi- polialquilenoglicol; e- as misturas dos mesmos.
9. Composição de acordo com a reivindicação 7 ou 8,caracterizada pelo fato de que (os) monômero (s) hidrofóbicos são escolhidosdentre:- os monômeros vinilaromáticos tais como o estireno, a-metilestireno;- os monômeros diênicos, tais como o butadieno, o isopreno;- os monômeros acrilatos hidrofóbicos, tais como o acrilato deetila, de n-butila, de etil-hexila, de fenila, os acrilatos deetoxipolipropilenoglicol, os acrilatos fluorados, os acrilatos sililados;os monômeros metacrilatos, tais como o metacrilato de metila,de laurila, de ciclo-hexila, de alila, de fenila, os metacrilatos demetoxipolipropilenoglicol, o metacrilato de 2- (terc- butilamino) etila(MATBAE), os metacrilatos fluorados, tais como o metacrilato de 2, 2, 2-trifluoroetila, os metacrilatos sililados tais como o 3-metacriloilpropiltrimetilsilano;- acrilonitrila; e as misturas dos mesmos.
10. Composição de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que látex é um látex ASE.
11. Composição de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o látex é escolhidodentre:- os látices obtidos por polimerização em emulsão em meioaquoso de ácido metacrílico, de acrilato de etila, de ftalato de dialila;- os látices obtidos por polimerização em emulsão em meioaquoso de ácido metacrílico, de estireno, de etileno glicol dimetacrilato;- os látices obtidos por polimerização em emulsão em meioaquoso de ácido metacrílico, de metacrilato de metila, de ftalato de dialila.
12. Utilização de um polímero ou copolímero suscetível de serobtido por um processo de polimerização de um ou vários monômeros,compreendendo uma etapa de colocação em contato do ou dos referidosmonômeros com pelo menos um iniciador respondendo à fórmula (!)seguinte:<formula>formula see original document page 27</formula>na qual:- R1 representa um átomo de hidrogênio, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono, um grupofenila, um metal escolhido dentre os metais alcalinos, os metais alcalino-terrosos, os metais de transição, H4N+, Bu4N+, Bu3HN+ ou Bu representandoum grupo n- butila;- R2 e R3, idênticos ou diferentes, representando um grupoalquila, linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;- R5 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo OCOR8,R8 representando um grupo alquila, linear ou ramificado, compreendendo de 1a 20 átomos de carbono;- R6 e R7 representam, independentemente, um grupo alquila,linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 3 átomos de carbono;R4 representa:* um grupo arila portador de pelo menos um grupo ácidocomportando pelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e Ρ, o referidogrupo ácido podendo existir sob a forma de um sal; ou* um grupo heterocíclico compreendendo um ou váriosheteroátomos escolhidos dentre O, N e/ou S, o referido grupo heterocíclicosendo eventualmente portador de pelo menos um grupo ácido comportandopelo menos um heteroátomo escolhido dentre S e P ou portador de um grupohidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou vários heteroátomos, oreferido grupo hidrocarboneto sendo portador de pelo menos um grupo ácidotal como definido acima, o referido grupo heterocíclico podendo existir sob aforma de um sal; ou* um grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y, com Y representando umgrupo hidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou váriosheteroátomos portador de pelo menos um grupo ácido compreendendo umheteroátomo escolhido dentre S e P ou representando um grupohidrocarboneto compreendendo eventualmente um ou vários heteroátomoscontendo pelo menos um grupo heterocíclico compreendendo um ou váriosheteroátomos escolhidos dentre Ν, O e S, o referido grupo -CO-NR-Y ou -CO-O-Y podendo existir eventualmente sob a forma de um sal e R representaum átomo de hidrogênio ou um grupo alquila caracterizada pelo fato de que écomo um agente tensoativo para a estabilização de um látex
13. Utilização de acordo com a reivindicação 12, caracterizadapelo fato de que o copolímero é um copolímero anfifílico, compreendendounidades de repetição provenientes da polimerização de um ou váriosmonômeros hidrofílicos e unidades de repetição provenientes dapolimerização de um ou vários monômeros hidrofóbicos.
14. Utilização de uma composição tal como definida de acordocom qualquer uma das reivindicações Iall caracterizada pelo fato de que écomo dispersantes em composições cosméticas, composições de pintura,composições de tinta.
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