PT85660B

PT85660B - Processo para a preparacao de uma composicao de revestimento a base de agua

Info

Publication number: PT85660B
Application number: PT85660A
Authority: PT
Original assignee: Mobil Oil Corp
Priority date: 1986-09-08
Filing date: 1987-09-08
Publication date: 1990-06-29
Also published as: GR3004867T3; EP0263590B1; AU599689B2; NZ221376A; US4785032A; DE3779716T2; CA1307869C; DE3779716D1; ATE77097T1; BR8704580A; AU7689987A; EP0263590A3; JPS6372765A; EG18322A; ES2031903T3; PT85660A; US4950544A; EP0263590A2

Description

Descrição do objecto do invento que

MOBIL OIL CORPORATION, norte-ame ricana, industrial, com sede em 3225 Gallows Road, Fairfax, Virgínia 22o37-0001, Estados Unidos da América, pretende obter em Portugal para: PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE REVESTIMENTO À BASE DE ÁGUA.

presente invento refere-se, em geral, ao processo de preparação de composição de revestimento antiestática à base de água.

A Patente dos E.U.A. NS. 2.0ό3.9θ7 descreve os derivados acilados e/ou esterificados de ácidos amino-carboxílicos alifáticos e os respectivos sais formados no grupo amino ou no grupo ácido carboxílico livre, como agentef de tratamento aquoso, em particular, como molhantes, purificantes, agentes de preparação de tecidos para deselectrifica ção, prevenção de enfraquecimento do ácido de produtos corantes e outros tratamentos de filamentos têxteis, fios, tecidos, etc. Presentemente estão aprovados como agentes antiestáticos e por antiturvação em películas poliolefínicas utilizadas para a embalagem de carne, frutos frescos e vegetais frescos (21 C.F.R. 178.3280, derivados de N-acilo de N-glici. na (sarcosina) em que o grupo acilo é lauroilo, olecilo ou um derivado dos ácidos gordos combinados de óleo de coco.Uma aprovação semelhante é dada para utilização de aminas alifá35

5θ.5ο2

FiTe F-4067

ticas superiores de N,N-bis(2-hidroxietilo).

A Patente dos E.U.A. Ne. 2.678.285 descreve o tratamento da superfície de uma película polimérica com um agente antiestático, especificamente uma solução aquosa de um agente de superfície activa tal como estearato de tri£ tanolamina contendo um material polimérico firmamente dividi^ do e, opcionalmente, uma cera.

As Patentes dos E.U.A. N?s 2.832.696, 2.832.697, 2.832.699 e 2.937.066 descrevem, cada uma, agentes antiestáticos para materiais poliméricos incluindo, por exemplo, no caso da Patente dos E.U.A. NS. 2.832.696, condensado de amida gorda. Outras descrições de componentes antiestáticos poliméricos são: Patente dos E.U.A. NSs 3.365.435 (N-(2-hidroxialquil)etanolamina), 3.365.437 (hidroxialquil amida de ácido gordo), 3.407.187 (composto de alquil amónio quaternário), 3.445.396 (uma combinação de N,N-bis(2-hidroxietil) amina alifática superior e (álcool alifático superior), 3.485.786 (alquil propilamina), 3.575.902 (amina etoxilada), 3.631.162 (uma combinação de N-(2-hidroxi-3-dodeciloxipropil)etanolamina e N,N-bis(2-hieroxietil)alquilamana), 3.708.464 (tetra-hidropirimidina), 3.821.184 (tetra-hidropirinidina), 3.975.325 (uma combinação de um sal de ácido gordo e amina terciária), 4.147.742 (amina etoxilada), 4.210.556 (aminaetoxilada), 4.234.664 (sal de amónio quaternário), 4.241.144 (sulfato de amónio quaternário), 4.268.58j (sal de amónio quaternário) e 4.314.O4O (amina etoxilada).

São conhecidas composições formadoras de película aquosas que contêm, em adição a um polímero formador de película solúvel ou dispersível em água, um ou mais ingredientes que se destinam a comunicar uma propriedade ou característica particular ao substrato a que às composições se aplicam. Assim, a Patente dos E.U.A. N?. 3.252.826 descreve uma película polimérica revestida com uma composição de revestimento aquosa que contém uma goma solúvel em água,

- 2 ρ·

58.502

File F-4067 álcool polivinílico hidroxietil-celulose, carboxietil-celulose, agar, etc., e um sal de metal alcalino de um ácido gor do para conferir à película características de transparência, deslizamento e antibloqueio. A Patente dos E.U.A. N?. 4.140.822 descreve uma película poliolefínica tratada com uma dispersão aquosa que compreende cloridróxido de alumínio, ácido fosfórico e álcool polivinílico de elevado peso molecular para aumentar a receptividade da superfície de película à tinta, pintura e à cola. A Patente dos E.U.A. N?. 4.596.668 descreve uma composição de revestimento de superfície electricamente condutora para utilização como revestimento de soalho para proporcionar protecção a descargas electrostáticas. A composição compreende uma emulsão de um po límero poli-anfólito, de baixo peso molecular, solúvel em água, formador de película, contendo grupos carboxílicos livres e grupos ésteres de ácido amino carboxílicos e um agente antiestático tal como um sal de amónio quaternário.

presente invento proporciona uma composição de revestimento antiestático à base de água, que compreende :

a) pelo menos um agente antiestático solúvel em água, que é aceitável para películas polxméricas para embalagem de produtos alimentares;

b) pelo menos um polímero formador de película solúvel ou dispersível em água;

c) uma solução ou quantidade de água que provoca a dispersão.

Quando aplicada a um substrato de película polimérica, a composição de revestimento antiestático anteriormente referida forma, ao secar, um revestimento aderente antiestático.

Dos agentes antiestáticos solúveis em água que são aceitáveis para utilização em películas para a

- 3 58.502

File F-4067

embalagem de produtos alimentares e como tal podem ser utilizados para proporcionar a composição de revestimento antiestático de acordo com o presente invento preferem-se os sarcosinatos de N-acilo e os seus sais e as N,N-bis(2-hidroxietil)ami nas alifáticas superiores.

Os sarcosinatos de N-acilo úteis podem ser representados pela fórmula geral:

em que

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hidroxialquilo de 1 a 4 átomos é hidrogénio ou uma porção formadora de sal tal como metal alcalino, amónio ou amónio substituído por propanol.

carbono, de carbono, e

Os sarcosinatos de N-acilo podem ser preparados através de uma variedade de processos, incuindo os que são descritos na Patente dos E.U.A, N? 2.063.987 acima referida e Patentes dos E.U.A. N?s 2.729.657, 3.07^.980 e 3.836.551· Alguns estão comercialmente disponíveis, tais como ‘Hamposyl L-30 (W.R.Grace), a 30 % em peso de solução aquosa de lauril sarcosinato de sódio o qual, em adição às suas capa cidades antiestáticas, pode também funcionar como um agente de deslizamento quando aplicado a superfícies de películas poliméricas.

As N,N-bis(2-hidroxietil)aminas alifáticas superiores podem ser representadas pel fórmula geral:

58.502

File F-4o67

-8. SET. 189^=^

em que R é um grupo alquilo ou alquenilo de 8 a 22 átomos de carbono.Particularmente preferidos são as N,N-bis(2-hidroxietil)alq uenil ou misturas de alquenil e alquil aminas (Ci2 jg) obtidas a partir de coco, soja, oleilo ou sebo destilados ou suas misturas. Tem sido utilizado com bons resultados Armostat 310 (Armak Company), uma amina de sebo dietoxilado (mistura de alquenilo e alquilo).

O componente polimérico da composição de revestimento antiestático de acordo com o presente invento é, de preferência, solúvel ou dispersível em água à temperatura ambiente. Polímeros apropriados incluem os homopolímeros de acrilamida e metacrilamida; os copolímeros de acrilamida e metacrilamida uns com os outros e/ou com um ou mais monómeros tais como ácido acrílico, ácido metacrílico, álcool vinílico (da hidrólise de grupos de acetato de vinilo interpolimerizado), acetato de vinilo, etc.; sulfonato de polietileno; poli^ ésteres tais como poliésteres maleinizados, poliésteres hidrt) fílicos e poliésteres modificados com ácidos orgânicos de el£ vada funcionalidade; ácido polimetacrílico; polivinilpirrolidona; éter polivinilmetílico, éteres de celulose tais como metilcelulose; etil metilcelulose carboximetilcelulose de sódio; hidroxipropilmetilcelulose; hidroxi-etilcelulose, carboximetil hidroxi-etilcelulose; e gomas naturais, amidas solúveis e outros polímeros formadores de película naturais colúveis em água. Não se pretende que a precedente enumeração seja exaustiva mas apenas representativa dos muitos tipos de polímeros formadores de película solúveis e dispersíveis em água que são úteis para o presente invento. Destes polímeros os preferidos são os éteres de celulose, sendo especialmente preferido hidroxietilcelulose (HEC). Os éteres de celulose

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preferidos são, em geral, aceitáveis para a utilização em películas poliméricas para a embalagem de produtos alimentares.

Se se desejar, logo que as composições de revestimento sejam aplicadas, o componente polímero pode ser insolubilizado. Assim, por exemplo, o carboximetilcelulose de sódio pode ser insolubilizado por tratamento com sulfato de alumínio ou com outros iões de metal polivalentes.

As quantidades de agente antiestático, de polímero formador de película solúvel ou dispersível em água de ingredientes opcionais tais como cera natural ou sintática, de agente de superfície activa, partículas tais como talco (um agente antibloqueio) e sílica coloidal (para reduzir o coeficiente de atrito), de agente de suspensão, de modificador de viscosidade, de ajustador de pH etc., e de água podem variar em amplas gamas. Em geral, a quantidade de agente antiestático deverá ser tal que, quando a composição de revestimento é aplicada a uma película polimérica, consegue-se uma significativa redução na tendência que a película tem para acumular electricidade estática numa das suas superfícies. Habitualmente são apropriadas quantidades de agente antiestático, variando desde cerca de 1 % a cerca de 99 % e, de preferência, desde cerca de 25 % a cerca de 75 % em peso da composição de revestimento total. Quando aplicada a uma superfície de película, as composições de revestimento que contêm tais quantidades de agente antiestático serão suficientes para produzir desde 0,01 a 1 g/O,65m (cerca de 0,01 a 1 g/1000 polegada ) e, de preferência, des2 de cerca de 0,03 a 0,1 g/O,65m (cerca de 0,03 a cerca de z

0,18/1000 polegada ) de agente antiestático.

polímero formado de película deve ser empregue, pelo menos, numa quantidade que proporcione um revestimento aderente contínuo quando aplicado a uma superfície de película polimérica. As quantidades exactas varia,

- 6 58.502

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dependendo da natureza do polímero, da natureza e da quantida de de agente antiestático e de outros factores prontamente d£ tectados pelos peritos no ramo. Pode empregar-se com bons resultados desde cerca de 1$ a cerca de 99$ e, d® preferência, desde cerca de 25$ a cerca de 75$ em peso de polímero, com ba se na composição de revestimento total.

Podem empregar-se nas quantidades habituais, quando estejam presentes, ingredientes opcionais.

teor total de sólidos da composição de r£ vestimento do presente invento pode variar largamente, por exemplo, desde cerca de 1 a cerca de 20 e, de preferência desde cerca de 2 a 10 por cento em peso do total, sendo o restan te água ou uma mistura de água e de um solvente orgânico solú vel em água, tal como metanol, etanol, etc., para acelerar a secagem.

As películas poliméricas que se destinam a ser revestidas com as composições de revestimento antiestáticas à base de água atrás referidas são, evidentemente, aquelas que têm tendência para acumular cargas eléctricas de superfície durante a fabricação e/ou enquanto estão a ser utilj. zadas. Películas poliméricas apropriadas incluem polímeros olefínicos, por exemplo, homopolímeros e copolímeros de etileno, propileno e butenoj cloreto de polivinilo, copolímeros de cloreto de vinilo/cloreto de vinilideno; polistireno; copolímeros de estireno/butadieno; acetato de polivinilo, copolímero de acetato de etileno-vinilo, terpolímero álcool de etileno-vinilo acetato-vinilo e análogos.

As películas encontradas na embalagem e manuseamento de produtos alimentares, particularmente polipropi leno orientado e homopolímeros e copolímeros contendo acetato de vinilo são especialmente bem adequados para o revestimento através das composições de revestimento antiestático do presente invento. Quando, no entanto, a película de polímero não necessita de ser aceitável para aplicação em embalagem de pro dutos alimentares, a composição de revestimento pode conter

58.502

File F-4OÓ7 essencialmente qualquer agente antiestático que seja apropria do para aplicação à superfície de uma resina de substrato. Deste modo, quaisquer das composições antiestáticas conhecidas, incluindo muitas das referidas atrás, podem ser empregues em composições de revestimento a serem aplicadas a películas que não se destinam a ser utilizadas em produtos alimen tares.

Os exemplos seguintes são ilustrativos de composições de revestimento antiestáticas preparadas de acordo com o presente invento e película de polipropileno orienta do revestida com as mesmas.

EXEMPLOS 1-2

Formularam-se duas composições de revestimento antiestáticas à base de água, tal como representado no Quadro I e aplicou-se a película de polipropileno antes da orientação na direcção transversal.

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Diluída com água e ácido acético a pH 5 ^e 2 em peso de sólidos

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File F-4067

As propriedades das películas revestidas com as composições de revestimento antiestáticas são reveladas no Quadro 11 como se segue:

Quadro II: Propriedades de película de polipropileno re-

vestida com composição antiestática
Propriedade	Exemplo 1	Exemplo 2
Coeficiente de atrito	.23	.13
Bloqueio (g/pol.)	0,8	0,8
Turvação, %	2,6	3,4
Acetinação, %	94,3	91,7
	EXEMPLOS 3-20

As composições de revestimento antiestáticas destes exemplos foram preparadas com O (controlo), 25, 5θ» 75 ® 1OO por cento em peso de agente antiestático lauril sarcosinato de sódio (Hamposyl L-30, W.R. Grace) e hidroxietil-celulose (Cellosize QP-09), Union Carbide) e sólidos diluídos e desmineralizados com água a 2, 3,5 β 5% em peso.

As composições foram aplicadas à película à base de polipropileno com um rolo de fotogravura 200 Q. Tes. tes estáticos, medições de coeficiente de atrito e de bloqueie e pesos de revestimento são revelados no Quadro III como se segue:

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58.502

File F-4067

O depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado nos Estados Unidos da América em 8 de Setembro de 1986 sob o N?, 905.091·

Claims

-REIVINDICAÇÕES1* - Processo para a preparação de uma composição de revestimento antiestática à base de água, carac terizado por se misturar:

a) um agente antiestático solúvel em água que é aceitável para películas poliméricas para a embalagem de produtos alimentares em quantidades compreendidas, de preferência, entre 25 % e 75 % em % em peso da composição total de revestimento ;

b) um polímero formador de película solúvel ou dispersível em água, em quantidades compreendidas entre 25 % e 75 e

c) uma solução ou quantidade de água que provoca a di_s persão.
2» - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente antiestático ser escolhidc de entre o grupo de compostos de fórmulas gerais

R¹w-C__N__CH—CO—M

II I₂ i₃ II

0 R O em que é um radical alquilo de 8 a 22 átomos de carbono,

2 t

R é hidrogénio, metilo ou etilo,

Q é hidrogénio, alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, hidroxi-alquilo de 1 a U átomos de carbono, e

M é hidrogénio ou uma porção formadora de salj e ch₂ch₂oh ch₂ch₂oh

- 13 58.502 File F-UO67

1 em que R é um grupo alquilo ou alquenilo de 8 a 22 átomos de carbono.

I
3* - Processo de acordo com a reivindicação 2, caraeterizado por a porção formadora de sal ser um metal alcalino ou uma porção substituída de propanol ou amónio .

- Processo de acordo com a reivindica ção 3, caraeterizado por o agente anti-estático ser lauril sarcosinato sódio.
5* - Processo de acordo com a reivindica ção 2, caraeterizado por o agente antiestático ser um alquenilo N,N-lis(2-hidroxietilo) ou mistura de alquenil e alquil (C₁₂__lg)aminas.
6> - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5» caraeterizado por o polímero formador de película solúvel ou dispersível em água ser um éter de celulose ou hidroxietil-celulose.
7- - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caraeterizado por compreender a mistura de uma quantidade eficazmente antiestática de agente antiestá tico e u-na quantidade de polímero formador de película disper sível em água portador de agente antiestático.