BR122021022955B1

BR122021022955B1 - Composição de revestimento de látex de baixo voc e método para conferir estabilidade ao congelamentodescongelamento a uma composição de revestimento de baixo voc

Info

Publication number: BR122021022955B1
Application number: BR122021022955-4A
Authority: BR
Inventors: Eugene J. Anderson; Derek Pakenham; Nemesio Martinez-Castro; Michael Rhodes; Lichang Zhou
Original assignee: Rhodia Operations
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2023-03-14
Also published as: CN106459290B; CA2943209A1; EP3119819B1; BR112016021574A2; CN106459576B; CA2943227C; CN106459290A; EP3119818A4; EP3119819A4; US10029967B2; CA2943227A1; US10131605B2; EP3119818A1; EP3119818B1; CN106414524A; BR112016021573B1; BR112016021578B1; US9650323B2; CA2943225C; EP3119839A4

Abstract

São descritos novos compostos ativos com superfície alcoxilada aromáticos trissubstituídos. Também é fornecido um método de preparação de uma composição de revestimento aquosa, tal como uma tinta de látex, que inclui os componentes acima.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Pro visória dos EUA No. 61/954.857 depositado a 18 de março, 2014, incorporado aqui por referência na sua totalidade, e reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisória dos EUA No. 61/954.852 depositado a 18 de março, 2014, incorporado aqui por referência na sua totalidade.

ÁREA DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a tensoativos, aditivos, emul- sificantes aromáticos trissubstituídos, e similares, métodos de preparação, bem como composições e métodos usando tais composições em várias aplicações.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Os aditivos dispersantes ajudam a dispersar partículas pe quenas ou finas em um meio líquido. Tais dispersantes são úteis em revestimentos, plásticos, cosméticos, e similares. Os dispersantes adequados são capazes de dispersar, tão finamente e eficazmente quanto possível, tais partículas pequenas ou finas em um meio líquido, que permanece estável ao longo de um certo tempo. Um problema com os dispersantes correntemente disponíveis, no entanto, é que a dispersão de partículas finas em líquidos é instável na medida em que as partículas tendem a se aglomerar ou flocular causando mudanças em propriedades, por exemplo, vários tons de cor, pigmentação desigual, mudanças na reologia, bem como outras propriedades indesejáveis ao longo do tempo no produto onde é desejada dispersibilidade.

[004] Em particular, os revestimentos podem ter uma ampla vari edade de aditivos diversos, que são usualmente adicionados em pequenas quantidades, proporcionando todavia um efeito significativo no produto. Alguns exemplos incluem aditivos para modificar a tensão superficial, melhorar as propriedades de fluxo, melhorar a aparência acabada, aumentar a repintura, melhorar a estabilidade do pigmento, conferir propriedades anticongelantes, controlar a formação de espuma, controlar o descamamento, etc. Outros tipos de aditivos incluem catalisadores, espessantes, estabilizantes, emulsificantes, texturizan- tes, promotores da adesão, estabilizantes de UV, achatadores (agentes antilustro), biocidas para combater o crescimento bacteriano, e si-milares. Os aditivos não alteram normalmente significativamente as porcentagens de componentes individuais em uma formulação.

[005] No mercado dos aditivos de tintas e revestimentos, os ten- soativos são usados como agentes molhantes, antiespumantes e dis- persantes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] Os aditivos ou espessantes podem ser usados em uma va riedade de sistemas líquidos incluindo sistemas aquosos tais como tintas, tintas aquosas de escrever/imprimir, e produtos de cuidados pessoais e composições para tratamento de formações subterrâneas. Os aditivos melhoram as propriedades reológicas afetando também a dispersão, suspensão e emulsificação de pigmentos, aglutinantes e outros sólidos dentro de um veículo.

[007] A presente invenção refere-se ao uso de uma família parti cular de compostos alcoxilados com grupos hidrofóbicos volumosos, por exemplo, fenóis trissubstituídos alcoxilados, para melhoria das propriedades em uma composição tais como, em tintas e revestimentos, dispersibilidade, estabilidade no congelamento-descongelamento, tempo de abertura, formação de filmes a baixa temperatura, resistên- cia às manchas, lustro do filme, resistência à opacidade e abrasão, resistência à espuma, resistência a bloqueio, sensibilidade à adesão e água, entre outras.

[008] Em um aspecto são descritos aqui aditivos, emulsificantes, dispersantes e/ou tensoativos de acordo com a estrutura (D.I): R18- R14 - R13 - R12 - R11 (D.I). R12 está ausente ou é um grupo de ligação bivalente, R13 é um grupo poliéter bivalente, R14 está ausente ou é um grupo aglutinante bivalente; R18 é um grupo terminal aniônico, não iônico ou catiônico; e R11 é de acordo com a estrutura D.XII

em que R1, R2 e R3 são independentemente selecionados a partir de H, qualquer uma das seguintes estruturas D.XIIIa, D.XIIIb, D.XIIIc, D.XIIId:

ou um grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada; em que pelo menos um de R1, R2 e R3 é o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada e pelo menos um de R1, R2 e R3 é selecionado a partir da estrutura D.XIIIa, D.XIIIb, D.XIIIc, ou D.XIIId.

[009] Em uma modalidade, R18 é -OH, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, -OC4H9, -OC5H11, -OC6H13, -Cl, -Br, -CN, Fosfonato (-PO3- M+), Fosfato (PO4- M+), Sulfato (SO4- M+), Sulfonato (SO3- M+), carboxilato (COO- M+), um grupo não iônico, ou um íon de amônio quaternário, em que M+ é um cátion incluindo mas não se limitando a H+, Na+, NH4+, K+ ou Li+. Em uma modalidade, R18 é alquila, hidroxialquila, alcoxialquila, ci- cloalquila, arila, arilalquila, ou ariloxi. Em outra modalidade, R18 é (C1-C22) alquila, (C1-C22)hidroxialquila, (C2-C22)alcoxialquila, (C6-C24)cicloalquila, (C6-C40)arila, ou (C7-C40)arilalquila, mais tipicamente (C2-C12) alquila.

[0010] Em uma modalidade, R18 é um grupo substituinte inorgâni co ou orgânico, tal como, por exemplo, alquila, alquenila, arila, aralqui- la, alcarina, um heteroátomo, ou heterociclila, ou com um ou mais grupos funcionais tais como hidroxila, carbonila, amino, imino, ácido fos- fônico, ácido sulfônico, ou seus ésteres inorgânicos e orgânicos, tais como, por exemplo, sulfato ou fosfato, ou seus sais.

[0011] Em outro aspecto são descritos aqui compostos de acordo com a estrutura (D.I): R18- R14- R13 - R12 - R11 (D.I). R12 está ausente ou é um grupo de ligação bivalente, R13 é um grupo poliéter bivalente, R14 está ausente ou é um grupo aglutinante bivalente; R18 é um grupo terminal aniônico, não iônico ou catiônico; e R11 é um grupo aromático trissubstituído de acordo com a estrutura D.XII Rs

em que R1, R2 e R3 são independentemente selecionados a partir das seguintes estruturas D.XIIIa, D.XIIIb, D.XIIIc, D.XIIId:

[0012] Em uma modalidade, R12 é -(CH2)xO-, em que x é um nú mero inteiro a partir de 1 a 20 (por exemplo, uso de álcoois de benzila estirenados).

[0013] Em outra modalidade, R12 é -CH2CH(OH)CH2O- ou - CH2CH(CH2OH)O- (por exemplo, uso de epicloridrina como agente de acoplamento).

[0014] Em uma modalidade, R13 é: -[CH(R20)CH(R21)O]x- em que x é um número inteiro a partir de 0 a 100 e R20 e R21 são independentemente selecionados a partir de qualquer um dos seguintes: H; -CH2OH; fenila; -CH2Cl; uma C1-C30 alquila ou alquenila linear ou ramificada; -CH2OR22 em que R22 é C1-C30 alquila ou alquenila linear ou ramificada, fenila ou fenila substituída por alquila; ou R'COOCH2- onde R' é C1-C30 alquila ou alquenila linear ou ramificada.

[0015] Em uma modalidade, R18 é -OH, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, - OC4H9, -OC5H11, -OC6H13, -Cl, -Br, -CN, Fosfonato (-PO3- M+), Fosfato (PO4- M+), Sulfato (SO4- M+), Sulfonato (SO3- M+), carboxilato (COO- M+), um grupo não iônico, ou um íon de amônio quaternário, em que M+ é um cátion incluindo mas não se limitando a H+, Na+, NH4+, K+ ou Li+.

[0016] Em uma modalidade, R18 é um grupo substituinte inorgâni co ou orgânico, tal como, por exemplo, alquila, alquenila, arila, aralqui- la, alcarina, um heteroátomo, ou heterociclila, ou com um ou mais grupos funcionais tais como hidroxila, carbonila, amino, imino, ácido fos- fônico, ácido sulfônico, ou seus ésteres inorgânicos e orgânicos, tais como, por exemplo, sulfato ou fosfato, ou seus sais.

[0017] A invenção está também dirigida a um líquido derramável, homogêneo que melhora propriedades em revestimentos aquosos, por exemplo, sensibilidade à água melhorada. Estas propriedades melhoradas são devido a uma redução no nível de uso dos espessantes como descrito aqui, necessária para se alcançar um perfil reológico desejado.

[0018] As composições de revestimento aquosas da invenção in cluem tipicamente pelo menos um polímero de látex derivado de pelo menos um monômero, por exemplo, monômeros acrílicos. O pelo menos um polímero de látex na composição de revestimento aquosa pode ser um acrílico puro, um acrílico de estireno, um acrílico de vinila ou um copolímero etileno acrilado acetato de vinila e é mais preferencialmente um acrílico puro. O pelo menos um polímero de látex é preferencialmente derivado de pelo menos um monômero acrílico selecionado a partir do grupo consistindo em ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, e ésteres de ácido metacrílico. Por exemplo, o pelo menos um polímero de látex pode ser um copolímero acrilato de butila/metacrilato de metila ou um copolímero acrilato de 2-etilhexila/ metacrilato de metila. Tipicamente, o pelo menos um polímero de látex é adicionalmente derivado de um ou mais monômeros selecionados a partir do grupo consistindo em estireno, estireno de alfa-metila, cloreto de vinila, acrilonitrila, metacrilonitrila, metacrilato de ureido, acetato de vinila, ésteres de vinila de ácidos monocarboxílicos terciários ramificados, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido maleico, ácido fumárico, etileno, e dienos C4-C8 conjugados.

[0019] As formulações de tinta de látex compreendem tipicamente aditivos, por exemplo, pelo menos um pigmento. Em uma modalidade preferencial da invenção, a formulação de tinta de látex inclui pelo menos um pigmento selecionado do grupo consistindo em TiO2, CaCO3, argila, óxido de alumínio, dióxido de silício, óxido de magnésio, óxido de sódio, óxido de potássio, talco, baritas, óxido de zinco, sulfito de zinco e suas misturas. Mais preferencialmente, o pelo menos um pigmento inclui TiO2, carbonato de cálcio ou argila.

[0020] Adicionalmente aos componentes acima, a composição de revestimento aquosa pode incluir um ou mais aditivos selecionados a partir do grupo consistindo em dispersantes, tensoativos, modificadores da reologia, antiespumantes, espessantes, biocidas, agentes destruidores de míldio, corantes, ceras, perfumes e cossolventes.

[0021] As composições da presente invenção podem ter uma au sência de um ou mais de tensoativo aniônico, tensoativo catiônico, ten- soativo não iônico, tensoativo zwitteriônico, e/ou tensoativo anfotérico.

[0022] Estas e outras características e vantagens da presente in venção se tornarão mais prontamente aparentes àqueles peritos na técnica após consideração da seguinte descrição detalhada, que descreve modalidades tanto preferenciais como alternativas da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0023] A presente invenção se relaciona com, em uma modalida de, o uso de uma família particular de copolímeros para dispersões, aglutinantes, tintas e revestimentos de látex. São descritas aqui composições aquosas, por exemplo, composições de revestimento aquosas. As composições aquosas da invenção são dispersões poliméricas aquosas que incluem pelo menos um polímero de látex. Tintas ou outros revestimentos aquosos da presente invenção incluem adicionalmente tipicamente pelo menos um pigmento. Em uma modalidade, o látex tem uma Tg de menos do que 10°C, mais tipicamente menos do que 5°C, ainda mais tipicamente na gama de 5 a -10°C, por exemplo, 0°C.

[0024] Como usado aqui, o termo "alquila" significa um radical de hidrocarbonetos saturado linear ou ramificado monovalente, mais tipicamente, um radical de hidrocarbonetos (C1-C40) saturado linear ou ramificado monovalente, tal como, por exemplo, metila, etila, n-propila, isopropila, n-butila, isobutila, terc-butila, hexila, octila, hexadecila, octadecila, eicosila, behenila, tricontila, e tetracontila.

[0025] Como usado aqui, o termo "alquenila" significa um radical de hidrocarbonetos linear ou ramificado insaturado, mais tipicamente um radical de hidrocarbonetos (C2-C22) linear ou ramificado insaturado, que contém uma ou mais ligações duplas carbono-carbono, tais como, por exemplo, etenila, n-propenila, iso-propenila.

[0026] Como usado aqui, o termo "alcoxila" significa um radical oxi que está substituído por um grupo alquila, tal como, por exemplo, me- toxila, etoxila, propoxila, isopropoxila, ou butoxila, que pode estar opcionalmente adicionalmente substituído em um ou mais dos átomos de carbono do radical.

[0027] Como usado aqui, o termo "alcoxialquila" significa um radi cal alquila que está substituído por um ou mais substituintes alcoxi, mais tipicamente um radical (C1-C22)alquiloxi-(C1-C6)alquila, tal como metoximetila, e etoxibutila.

[0028] Como usados aqui, os termos "meio aquoso" e "meios aquosos" são usados aqui para se referirem a qualquer meio líquido do qual água é um componente maioritário. Assim, o termo inclui água per se bem como soluções e dispersões aquosas.

[0029] Como usado aqui, o termo "arila" significa um radical de hidrocarbonetos insaturado monovalente contendo um ou mais anéis de carbono com seis membros nos quais a insaturação pode ser representada por três ligações duplas conjugadas, que podem estar substituídos por um ou mais dos carbonos do anel por hidroxi, alquila, alcoxila, alquenila, halo, haloalquila, arila monocíclica, ou amino, tal como, por exemplo, fenila, metilfenila, metoxifenila, dimetilfenila, trime- tilfenila, clorofenila, triclorometilfenila, triisobutilfenila, triestirilfenila, e aminofenila.

[0030] Como usado aqui, o termo "arilalquila" significa um grupo alquila substituído por um ou mais grupos arila, mais tipicamente uma (C1-C18)alquila substituída por um ou mais substituintes (C6-C14)arila, tal como, por exemplo, fenilmetila, feniletila, e trifenilmetila.

[0031] Como usado aqui, o termo "ariloxi" significa um radical oxi substituído por um grupo arila, tal como, por exemplo, feniloxi, metilfe- niloxi, isopropilmetilfeniloxi.

[0032] Como usada aqui, a terminologia "(Cx-Cy)" em referência a um grupo orgânico, em que x e y são cada um números inteiros, indica que o grupo pode conter de x átomos de carbono a y átomos de carbono por grupo.

[0033] Como usado aqui, o termo "cicloalquenila" significa um ra dical de hidrocarbonetos insaturado, tipicamente um radical de hidro- carbonetos (C5-C22) insaturado, que contém um ou mais anéis de al- quenila cíclicos e que podem estar opcionalmente substituídos em um ou mais átomos de carbono do anel por um ou dois grupos (C1- C6)alquila por átomo de carbono, tais como ciclohexenila, ciclohepteni- la, e "bicicloalquenila" significa um sistema de anel de cicloalquenila que compreende dois anéis condensados, tal como bicicloheptenila.

[0034] Como usado aqui, o termo "cicloalquila" significa um radical de hidrocarbonetos saturado, mais tipicamente um radical de hidrocar- bonetos (C5-C22) saturado, que inclui um ou mais anéis de alquila cíclicos, que podem estar opcionalmente substituídos em um ou mais átomos de carbono do anel por um ou dois grupos (C1-C6)alquila por átomo de carbono, tais como, por exemplo, ciclopentila, cicloheptila, ciclooctila, e "bicicloalquila" significa um sistema de anel de cicloalquila que compreende dois anéis condensados, tal como bicicloheptila.

[0035] Como usado aqui, uma indicação de que uma composição está "isenta" de um material específico significa que a composição não contém nenhuma quantidade mensurável desse material.

[0036] Como usado aqui, o termo "heterocíclico" significa um radi cal orgânico saturado ou insaturado que compreende um anel ou sistema de anéis condensados, compreendendo tipicamente de 4 a 16 átomos de anel por anel ou sistema de anéis, em que tais átomos do anel compreendem átomos de carbono e pelo menos um heteroátomo, tal como, por exemplo, O, N, S, ou P por anel ou sistema de anéis, que pode estar opcionalmente substituído em um ou mais dos átomos do anel, tal como, por exemplo, tiofenila, benzotifenila, tiantrenila, piranila, benzofuranila, xantenila, pirolidinila, pirrolila, piradinila, pirazinila, piri- madinila, piridazinila, indolila, quinonila, carbazolila, fenatrolinila, ti- azolila, oxazolila, fenoxazinila, ou fosfabenzenila.

[0037] Como usado aqui, o termo "hidroxialquila" significa um radi cal alquila, mais tipicamente um radical (C1-C22)alquila, que está substituído por um ou mais grupos hidroxila, tais como, por exemplo, hidro- ximetila, hidroxietila, hidroxipropila, e hidroxidecila.

[0038] Como usado aqui, o termo "(met)acrilato" se refere coleti vamente e alternativamente ao acrilato e metacrilato e o termo "(met)acrilamida" se refere coletivamente e alternativamente à acrila- mida e metacrilamida, tal que, por exemplo, "(met)acrilato de butila" signifique acrilato de butila e/ou metacrilato de butila.

[0039] Como usado aqui, "peso molecular" em referência a um po límero ou qualquer sua porção significa o peso molecular médio em peso ("Mw") do polímero ou porção. O Mw de um polímero é um valor medido por cromatografia de permeação em gel (GPC) com um eluen- te aquoso ou um eluente orgânico (por exemplo, dimetilacetamida, di- metilformamida, e similares), dependendo da composição do polímero, dispersão da luz (DLS ou alternativamente MALLS), viscosimetria, ou um número de outras técnicas padrão. O Mw de uma porção de um polímero é um valor calculado de acordo com técnicas conhecidas a partir das quantidades de monômeros, polímeros, iniciadores e/ou agentes de transferência usados para preparar a porção.

[0040] Como usado aqui, a indicação de que um radical pode estar "opcionalmente substituído" ou "opcionalmente adicionalmente substituído" significa, em geral, a não ser que adicionalmente limitado explicitamente ou pelo contexto de tal referência, que tal radical pode estar substituído por um ou mais grupos substituintes inorgânicos ou orgânicos, por exemplo, alquila, alquenila, arila, arilalquila, alcarila, um hete- roátomo, ou heterociclila, ou por um ou mais grupos funcionais capazes de coordenação a íons de metal, tais como hidroxila, carbonila, carboxila, amino, imino, amido, ácido fosfônico, ácido sulfônico, ou ar- senato, ou seus ésteres inorgânicos e orgânicos, tais como, por exemplo, sulfato ou fosfato, ou seus sais.

[0041] Como usado aqui, "partes em peso" ou "pbw" em referência a um composto denominado se refere à quantidade do composto denominado, excluindo, por exemplo, qualquer solvente associado. Em alguns casos, a marca registrada da fonte comercial do composto é também dada, tipicamente entre parênteses. Por exemplo, uma referência a "10 pbw de cocoamidopropilbetaína ("CAPB", como MIRA- TAINE BET C-30)" significa 10 pbw do composto de betaína real, adi- cionado na forma de uma solução aquosa comercialmente disponível do composto de betaína tendo a marca registrada "MIRATAINE BET C-30", e excluindo a água contida na solução aquosa.

[0042] Como usado aqui, uma indicação de que uma composição está "substancialmente isenta" de um material específico significa que a composição não contém mais do que uma quantidade insubstancial desse material, e uma "quantidade insubstancial" significa uma quantidade que não afeta mensuravelmente as propriedades desejadas da composição.

[0043] Como usado aqui, o termo "tensoativo" significa um com posto que reduz a tensão superficial quando dissolvido em água.

[0044] "Quantidade eficaz em termos tensoativos" significa a quan tidade do tensoativo que proporciona um efeito tensoativo para intensificar a estabilidade de emulsões dos polímeros.

I. Aditivo

[0045] Em uma modalidade, o composto da presente invenção é um tensoativo ou caracterizado como um tensoativo. Em uma modalidade, o composto da presente invenção é um emulsificante ou caracterizado como um emulsificante. Em uma modalidade, o composto da presente invenção é um dispersante ou caracterizado como um dis- persante. Em uma modalidade, o composto da presente invenção é um aditivo ou caracterizado como um aditivo. Ainda em outra modalidade, o composto da presente invenção é caracterizado como pelo menos um de um emulsificante, dispersante, tensoativo ou aditivo.

[0046] Em uma modalidade, o composto da presente invenção é de acordo com a estrutura D.XXX:

em que: g é um número inteiro a partir de 2 a 4; h é um número inteiro a partir de 2 a 4; b é um número inteiro a partir de 0 a 1; k é um número inteiro a partir de 0 a 100; i é um número inteiro a partir de 0 a 40, ou a partir de 0 a 20; j é um número inteiro a partir de 0 a 40, ou a partir de 0 a 20; R18 é um grupo terminal aniônico, não iônico ou catiônico; R11 é um grupo aromático trissubstituído de acordo com a estrutura D.XII

[0047] O grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada pode ser um grupo C3-C14 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada, ou um grupo C6-C14 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada, ou um grupo C8-C12 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada, ou um grupo C4-C12 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Preferencialmente, O grupo C2-C30 alquila ou grupo alque- nila linear ou ramificada pode ser um grupo C8-C12 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada, ou um grupo C4-C12 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada.

[0048] Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo al- quenila linear ou ramificada é um grupo C3-C30 alquila ou grupo alque- nila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C4-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C5-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C6-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C7-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C8-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C9-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C10-C30 alquila ou grupo al- quenila linear ou ramificada.

[0049] Em outra modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo al- quenila linear ou ramificada é um grupo C2-C28 alquila ou grupo alqueni- la linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C3-C26 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C4-C24 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em uma modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C6-C24 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em outra modalidade, o grupo C8-C24 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C10-C24 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada.

[0050] Em outra modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo al- quenila linear ou ramificada é um grupo C6-C20 alquila ou grupo alque- nila linear ou ramificada. Em outra modalidade, o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C6-C18 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada. Em outra modalidade, o grupo C2C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada é um grupo C8-C16 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada.

[0051] Em uma modalidade, R18 é -OH, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, - OC4H9, -OC5H11, -OC6H13, -Cl, -Br, -CN, Fosfonato (-PO3- M+), Fosfato (PO4- M+), Sulfato (SO4- M+), Sulfonato (SO3- M+), carboxilato (COO- M+), um grupo não iônico, ou um íon de amônio quaternário, em que M+ é um cátion incluindo mas não se limitando a H+, Na+, NH4+, K+ ou Li+. Em uma modalidade, R18 é alquila, hidroxialquila, alcoxialquila, cicloalqui- la, arila, arilalquila, ou ariloxi. Em outra modalidade, R18 é (C1-C22) alquila, (C1-C22)hidroxialquila, (C2-C22)alcoxialquila, (C6-C24)cicloalquila, (C6-C40)arila, ou (C7-C40)arilalquila, mais tipicamente (C2-C12)alquila.

[0052] Em uma modalidade, R18 é um grupo substituinte inorgâni co ou orgânico, tal como, por exemplo, alquila, alquenila, arila, aralqui- la, alcarina, um heteroátomo, ou heterociclila, ou com um ou mais grupos funcionais tais como hidroxila, carbonila, amino, imino, ácido fos- fônico, ácido sulfônico, ou seus ésteres inorgânicos e orgânicos, tais como, por exemplo, sulfato ou fosfato, ou seus sais.

[0053] Em uma modalidade, o R11 é um grupo aromático trissubsti- tuído de acordo com a estrutura D.XII

em que R1, R2 e R3 são independentemente selecionados a partir de: - um grupo estirila, ou - um grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada; em que pelo menos um de R1, R2 e R3 é o grupo C2-C30 ou grupo alquenila linear ou ramificada e pelo menos um de R1, R2 e R3 é o grupo estirila.

[0054] Em outra modalidade, o R11 é um grupo aromático trissubs- tituído de acordo com a estrutura D.XII-1: D.XII-1,

em que R1 é o grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramifi-cada

[0055] Em uma modalidade, o emulsificante, tensoativo, aditivo e/ou dispersante como descrito aqui compreende um grupo trissubsti- tuído de acordo com a estrutura (D.I): R18 - R14 - R13 - R12 - R11 (D.I). R12 está ausente ou é um grupo de ligação bivalente, R13 é um grupo poliéter bivalente, e R14 está ausente ou é um grupo aglutinante bivalente; R11 é de acordo com a estrutura (D.XII), acima; R18 é um grupo terminal não iônico, aniônico, catiônico ou não iônico.

[0056] Em uma modalidade, R18 é um grupo terminal não iônico ou aniônico.

[0057] Em uma modalidade, R18 é -OH, -OCH3, -OC2H5, -OC3H7, - OC4H9, -OC5H11, -OC6H13, -Cl, -Br, -CN, Fosfonato (-PO3- M+), Fosfato (PO4- M+), Sulfato (SO4- M+), Sulfonato (SO3- M+), carboxilato (COO- M+), um grupo não iônico, ou um íon de amônio quaternário, em que M+ é um cátion incluindo mas não se limitando a H+, Na+, NH4+, K+ ou Li+.

[0058] Em uma modalidade, R18 é um grupo substituinte inorgâni co ou orgânico, tal como, por exemplo, alquila, alquenila, arila, aralqui- la, alcarina, um heteroátomo, ou heterociclila, ou com um ou mais grupos funcionais tais como hidroxila, carbonila, amino, imino, ácido fos- fônico, ácido sulfônico, ou seus ésteres inorgânicos e orgânicos, tais como, por exemplo, sulfato ou fosfato, ou seus sais.

[0059] Em uma modalidade, R12 é O, um grupo de hidrocarbonetos bivalente, ainda mais tipicamente um grupo metileno ou cadeia a partir de 2 a 6 unidades de metileno, ou um grupo alquilenooxila bivalente, tal como etilenooxi. Em uma modalidade, R12 é de acordo com a estrutura (D.VIII): -(CH2)b-A- (D.IX) em que A é O ou está ausente, e b é um número inteiro a partir de 1 a 6.

[0060] Mais tipicamente, R13 é um grupo poliéter bivalente com preendendo uma cadeia linear a partir de 2 a 100 unidades, cada uma das quais pode ser independentemente (C2-C4)oxialquileno, mais tipicamente, (C2-C3)oxialquileno. Em uma modalidade, R13 é um grupo poliéter bivalente compreendendo uma cadeia a partir de 2 a 100 unidades de oxietileno e unidades de oxipropileno polimerizadas, que podem estar dispostas alternadamente, aleatoriamente, ou em blocos. Em uma modalidade, R13 é um grupo poliéter bivalente compreendendo um bloco de unidades de polioxietileno e um bloco de unidades de oxipropileno, mais tipicamente, um bloco de unidades de polioxietileno e um bloco de unidades de oxipropileno, em que o bloco de unidades de oxipropileno está disposto entre e liga o bloco de unidades de oxie- tileno e o substituinte R12, se presente, ou o substituinte R11, se R12 não estiver presente.

[0061] Em uma modalidade, R12 é -(CH2)xO-, em que x é um nú mero inteiro a partir de 1 a 20 (por exemplo, uso de álcoois de benzila estirenados).

[0062] Em outra modalidade, R12 é -CH2CH(OH)CH2O- ou - CH2CH(CH2OH)O- (por exemplo, uso de epicloridrina como agente de acoplamento).

[0063] Em uma modalidade, R13 é: -[CH(R20)CH(R21)O]x- em que x é um número inteiro a partir de 0 a 100 e R20 e R21 são independentemente selecionados a partir de qualquer um dos seguintes: H; -CH2OH; fenila; -CH2Cl; uma C1-C30 alquila ou alquenila linear ou ramificada; -CH2OR22 em que R22 é C1-C30 alquila ou alquenila linear ou ramificada, fenila ou fenila substituída por alquila; ou R'COOCH2- onde R' é C1-C30 alquila ou alquenila linear ou ramificada.

[0064] Em uma modalidade, R13 é de acordo com a estrutura

em que: g e h são independentemente números inteiros a partir de 2 a 5, mais tipicamente 2 ou 3, cada i é independentemente um número inteiro a partir de 1 a cerca de 80, mais tipicamente a partir de 1 a cerca de 50, cada j é independentemente um número inteiro a partir de 0 a cerca de 80, mais tipicamente a partir de 1 a cerca de 50, k é um número inteiro a partir de 1 a cerca de 50, contanto que o produto obtido por multiplicação do número inteiro k vezes a soma de i+j seja a partir de 2 a cerca de 100.

[0065] Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limi te inferior de 0. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 1. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 3. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 5. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 8. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 10. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 100. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 75. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 50. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 40. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 60. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 25. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 35.

[0066] Em outra modalidade, se i # 0, j # 0, e g # h, as respectivas unidades de oxialquileno -(CpH2pO)- e (-(CqH2qO)- podem estar dispostas aleatoriamente, em blocos, ou em ordem alternada.

[0067] Em uma modalidade, g = 2, h = 3, i é um número inteiro a partir de 1 a 50, mais tipicamente 10 a 40, e ainda mais tipicamente a partir de 15 a cerca de 30, j é um número inteiro a partir de 1 a 30, mais tipicamente a partir de 2 a 20, e ainda mais tipicamente a partir de cerca de 2 a cerca de 10, e k = 1.

[0068] Em uma modalidade, R14 é O, -(CH2)n-O-, ou é de acordo com a estrutura (D.XI):

em que: n é um número inteiro a partir de 1 a 6, A é O ou NR17, e R17 é H ou (C1-C4)alquila.

[0069] Em outra modalidade da estrutura (D.I), R11 é um grupo tri- estirila de acordo com a seguinte estrutura D.XII.

em que R1, R2 e R3 são independentemente selecionados a partir das seguintes estruturas:

ou um grupo C2-C30 alquila ou grupo alquenila linear ou ramificada.

[0070] Em uma modalidade, pelo menos um de R1, R2 e R3 é o grupo C2-C30 ou grupo alquenila linear ou ramificada e pelo menos um de R1, R2 e R3 é selecionado a partir da estrutura D.XIIIa, D.XIIIb, D.XIIIc, ou D.XIIId.

[0071] Em outra modalidade, R11 é um grupo triestirila de acordo com a estrutura acima discutida D.XII, e R19, b, g, h, i, j, e k são cada um como definidos acima, no-meadamente: R19 é H ou (C1-C4)alquila, b é um número inteiro a partir de 1 a 6, g e h são independentemente números inteiros a partir de 2 a 5, mais tipicamente 2 ou 3, cada i é independentemente um número inteiro a partir de 1 a cerca de 80, mais tipicamente a partir de 1 a cerca de 50, cada j é independentemente um número inteiro a partir de 0 a cerca de 80, mais tipicamente a partir de 1 a cerca de 50, k é um número inteiro a partir de 1 a cerca de 50, contanto que o produto obtido por multiplicação do número inteiro k vezes a soma de i+j seja a partir de 2 a cerca de 100.

[0072] Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 0. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 1. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 3. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 5. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 8. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite inferior de 10. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 100. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 75. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 50. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 40. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 60. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 25. Em outra modalidade, k é um número inteiro tendo um limite superior de 35.

Aplicações

[0073] Quando é empregue composto aromático trissubstituído alcoxilado ativo na superfície como um emulsificante na polimerização por emulsão para formar o polímero de látex, o polímero de látex é preparado a partir de uma mistura em que é utilizado o emulsificante ativo na superfície. Em uma modalidade, o emulsificante é adicionado em uma quantidade maior do que 1% em peso do polímero ou monô- meros usados para formar o polímero de látex. Em uma modalidade, o emulsificante é adicionado em uma quantidade maior do que 1,3% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, em uma quantidade maior do que 1,6% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 2% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, mais tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 4% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, e o mais tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 7,5% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex. Em outra modalidade, a composição de revestimento de látex contém um emulsificante em uma quantidade maior do que cerca de 8% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, ou maior do que cerca de 10% em peso do polímero ou monômeros. Em outra modalidade, o emulsificante adicionado é entre cerca de 1,6% e 7,5% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex. Em outra modalidade, o emulsificante adicionado é entre cerca de 1,6% e 45% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, tipicamente entre cerca de 1,6% e 35% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex.

[0074] Em outra modalidade, os compostos como descritos aqui podem ser usados como um aditivo a uma dispersão aquosa já formada do polímero de látex.

[0075] Em algumas modalidades, o aditivo é um aditivo de conge- lamento-descongelamento que pode ser adicionado em qualquer mo-mento na produção da composição de revestimento aquosa, incluindo, mas não se limitando a, durante o passo de emulsificação, durante a formulação, etc. É também entendido que o aditivo de congelamento- descongelamento pode ser pós-adicionado à composição de revesti-mento aquosa ou um seu concentrado.

[0076] Isto resulta em uma composição aquosa compreendendo o composto alcoxilado ativo na superfície e o polímero de látex. Quando o composto alcoxilado ativo na superfície é empregue como um aditivo a uma dispersão de látex aquosa já formada, a composição resultante tem aditivo de composto alcoxilado em uma quantidade de cerca de 1 a 10, Tipicamente, 2 a 8, ou 2 a 6, partes por 100 partes em peso de monômeros usadas para formar o polímero de látex.

[0077] Em outra modalidade, o composto ativo na superfície acima descrito de qualquer uma das fórmulas estruturais acima pode ser usado como um aditivo durante a formulação de tinta ou composição de revestimento aquosa. A formulação é a etapa à qual aditivos são adicionados a uma dispersão de látex aquosa de base para a tornar em produto final tal como uma tinta ou revestimento. Quando o composto alcoxilado ativo na superfície é empregue como um aditivo a uma tinta ou composição de revestimento aquoso já formada, por exemplo, dispersão de revestimento de látex aquosa, a composição resultante tem aditivo de composto alcoxilado tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 1,3% em peso do polímero ou mo- nômeros usados para formar o polímero de látex, mais tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 1,6% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, ainda mais tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 2% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, ainda mais tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 4% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, e o mais tipicamente em uma quantidade maior do que cerca de 7,5% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex. Em outra modalidade, a composição de revestimento de látex contém composto alcoxilado ativo na superfície em uma quantidade entre cerca de 1,6% e 7,5% em peso do polímero ou monôme- ros usados para formar o polímero de látex. Em outra modalidade, a composição de revestimento de látex contém composto alcoxilado ativo na superfície em uma quantidade entre cerca de 1,6% e 45% em peso do polímero ou monômeros usados para formar o polímero de látex, tipicamente entre cerca de 1,6% e 35%. Pigmento é um aditivo típico, por exemplo, adicionado durante formulação de tinta a partir de dispersão polimérica de látex aquosa em bruto.

[0078] As composições de revestimento aquosas da presente in- venção são estáveis no congelamento-descongelamento onde o aditivo de congelamento-descongelamento está presente na composição de revestimento aquosa nas quantidades em peso do polímero como descrito acima, onde o polímero pode ter uma Tg de entre cerca de - 15°C e cerca de 12°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 200 nm, ou uma Tg de entre cerca de -5°C e cerca de 5°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 200 nm, ou uma Tg de entre cerca de -5°C e cerca de 0°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 200 nm, ou uma Tg de entre cerca de -15°C e cerca de 12°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 190 nm, ou uma Tg de entre cerca de -5°C e cerca de 5°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 190 nm, ou uma Tg de entre cerca de -5°C e cerca de 0°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 190 nm, ou uma Tg de entre cerca de -15°C e cerca de 12°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 175 nm, ou uma Tg de entre cerca de -5°C e cerca de 5°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 175 nm, ou uma Tg de entre cerca de -5°C e cerca de 0°C e um tamanho médio das partículas de menos do que cerca de 175 nm. Como descrito acima, o tamanho médio das partículas é tipicamente entre cerca de 75 nm e cerca de 400 nm. A composição de revestimento aquosa pode ser caracterizada por um tempo de abertura de mais do que cerca de 2 minutos, um tempo de abertura de mais do que cerca de 4 minutos, um tempo de abertura de mais do que cerca de 6 minutos ou um tempo de abertura de mais do que cerca de 12 minutos.

[0079] A presente invenção inclui adicionalmente um método de preparação de uma tinta ou composição de revestimento aquosa, compreendendo adição do pelo menos um composto alcoxilado ativo na superfície de qualquer uma das fórmulas estruturais acima durante formulação de tinta ou composição de revestimento aquosa compre-endendo pelo menos um pigmento e outros aditivos para produzir a tinta ou composição de revestimento aquosa final. A adição do tensoa- tivo de composto alcoxilado ativo na superfície (emulsificante) durante formulação de tinta ou composição de revestimento aquosa forma uma composição de revestimento tendo um conteúdo de VOC mais baixo enquanto mantém a estabilidade no congelamento-descongelamento da composição de revestimento aquosa a níveis desejáveis.

[0080] Como mencionado acima, a composição de revestimento aquosa em algumas modalidades pode incluir menos do que 2,0% de agentes anticongelantes com base no peso total da composição de revestimento aquosa. Agentes anticongelantes exemplares incluem etileno glicol, dietileno glicol, propileno glicol, glicerol (1,2,3-triidroxipro- pano), etanol, metanol, 1-metoxi-2-propanol, 2-amino-2-metil-1-pro- panol, e FTS-365 (um estabilizante de congelamento-descongela- mento da Inovachem Specialty Chemicals). Mais tipicamente, a composição de revestimento aquosa inclui menos do que 1,0% ou está substancialmente isenta (por exemplo, inclui menos do que 0,1%) de agentes anticongelantes. Conformemente, a composição de revestimento aquosa da invenção tem tipicamente um nível de VOC de menos do que cerca de 100 g/L e mais tipicamente menos do que ou igual a cerca de 50 g/L. Apesar do fato de que as composições de revestimento aquosas da invenção incluírem poucos ou nenhuns agentes anticongelantes, as composições possuem estabilidades no conge- lamento-descongelamento a níveis desejáveis na técnica.

[0081] Por exemplo, as composições de revestimento aquosas da invenção podem ser sujeitas a ciclos de congelamento-descongela- mento usando o método ASTM D2243-82 ou ASTM D2243-95 sem coagulação.

[0082] O restante da composição de revestimento aquosa da in- venção é água. Embora muita da água esteja presente na dispersão polimérica de látex e em outros componentes da composição de re-vestimento aquosa, a água é também geralmente adicionada separa-damente à composição de revestimento aquosa. Tipicamente, a com-posição de revestimento aquosa inclui a partir de cerca de 10% a cerca de 85% em peso e mais tipicamente a partir de cerca de 35% a cerca de 80% em peso de água. Dito de modo diferente, o conteúdo total de sólidos da composição de revestimento aquosa é tipicamente a partir de cerca de 15% a cerca de 90%, mais tipicamente, a partir de cerca de 20% a cerca de 65%.

[0083] As tintas e revestimentos de látex podem conter vários ad juvantes, tais como pigmentos, enchimentos e prolongadores. Pigmentos úteis incluem, mas não estão limitados a, dióxido de titânio, mica, e óxidos de ferro. Enchimentos e prolongadores úteis incluem, mas não estão limitados a, sulfato de bário, carbonato de cálcio, argilas, talco, e sílica. As composições da presente invenção descritas aqui são com-patíveis com a maioria dos sistemas de tintas de látex e proporcionam espessamento altamente eficaz e eficiente.

[0084] Na formulação de látices e tintas/revestimentos de látex, as propriedades físicas que podem ser consideradas incluem, mas não estão limitadas a, viscosidade versus taxa de cisalhamento, facilidade de aplicação à superfície, capacidade de espalhamento, e pseudoplas- ticidade.

[0085] A polimerização por emulsão é discutida em G. Pohlein, "Emulsion Polymerization", Encyclopedia of Polymer Science and En-gineering, vol. 6, pp. 1-51 (John Wiley & Sons, Inc., NI, 1986), a divul-gação do qual é incorporada aqui por referência. A polimerização por emulsão é um processo de reação heterogênea no qual monômeros ou soluções de monômeros insaturados são dispersos em uma fase contínua com o auxílio de um sistema emulsificante e polimerizados com iniciadores de radicais livres ou redox. O produto, uma dispersão coloidal do polímero ou solução polimérica, é chamado um látex.

[0086] Os monômeros tipicamente empregues na polimerização por emulsão para preparar látex para tinta de látex incluem tais mo- nômeros como acrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de meti- la, acrilato de butila, acrilato de 2-etilhexila, outros acrilatos, metacrila- tos e suas combinações, ácido acrílico, ácido metacrílico, estireno, to- lueno de vinila, acetato de vinila, ésteres de vinila de ácidos carboxíli- cos maiores do que o ácido acético, por exemplo, versatato de vinila, acrilonitrila, acrilamida, butadieno, etileno, cloreto de vinila e similares, e suas misturas. Isto é adicionalmente discutido em baixo na seção intitulada "Monômeros de Látex".

[0087] No processo acima, iniciadores, agentes redutores, catali sadores e tensoativos adequados são bem conhecidos na técnica da polimerização por emulsão. Iniciadores típicos incluem persulfato de amônio (APS), peróxido de hidrogênio, peroxidissulfato de sódio, potássio ou amônio, peróxido de dibenzoíla, peróxido de laurila, peróxido de butila diterciário, 2,2'-azobisisobutironitrila, hidroperóxido de t-butila, peróxido de benzoíla, e similares. Sistemas de iniciação redox comummente usados são descritos, por exemplo, por A. S. Sarac em Progress in Polymer Science 24 (1999), 1149-1204.

[0088] Agentes redutores adequados são aqueles que aumentam a taxa de polimerização e incluem, por exemplo, bissulfito de sódio, hidrossulfito de sódio, sulfoxilato de formaldeído de sódio, ácido as- córbico, ácido isoascórbico, e suas misturas.

[0089] Catalisadores adequados são aqueles compostos que au mentam a taxa de polimerização e que, em combinação com os agentes redutores acima descritos, promovem a decomposição do iniciador da polimerização sob as condições de reação. Catalisadores adequados incluem compostos de metais de transição tais como, por exem- plo, sulfato ferroso heptaidratado, cloreto ferroso, sulfato cúprico, cloreto cúprico, acetato de cobalto, sulfato cobaltoso, e suas misturas.

[0090] A polimerização por emulsão ocorre na presença de um emulsificante. Tipicamente, a mistura contém 0,01 a 6% em peso (ou em outra modalidade 0,05 a 6% em peso) de emulsificante com base no peso dos monômeros de látex.

[0091] Para além dos compostos como descrito aqui, emulsifican- tes típicos são tensoativos iônicos ou não iônicos polimerizáveis ou não polimerizáveis na composição de revestimento aquosa incluindo polímero de látex. Tensoativos iônicos e não iônicos adequados são éteres de poliglicol de alquila tais como produtos de etoxilação de álcoois de laurila, tridecila, oleíla, e estearila; éteres de poliglicol de fenol de alquila tais como produtos de etoxilação de octil- ou nonilfenol, fe- nol de diisopropila, fenol de triisopropila; sais de metais alcalinos ou de amônio de sulfonatos, sulfatos, fosfatos de alquila, arila ou alquilarila, e similares, incluindo lauril sulfato de sódio, éter de octilfenol glicol de sulfato de sódio, dodecilbenzeno sulfonato de sódio, laurildiglicol sulfato de sódio, e fenol de butila triterciário e penta- e octa-glicol sulfonatos de amônio, sais de sulfossuccinato tais como semiéster de nonilfenol etoxilado dissódico de ácido sulfossuccínico, n-octildecil sulfosuccinato dissódico, dioctil sulfossuccinato de sódio, e similares.

[0092] O aglutinante de látex polimérico pode ser produzido por preparação em primeiro lugar de uma solução iniciadora compreendendo o iniciador e água. É também preparada uma pré-emulsão de monômeros compreendendo um ou mais tensoativos (emulsificantes), e podem ser usados outros monômeros de látex, água e aditivos adicionais tais como NaOH para formar o polímero de látex.

[0093] Assim, um processo típico de polimerização por emulsão envolve preferencialmente carga de um reator com água e alimentação como correntes separadas de uma pré-emulsão do monômero e uma solução do iniciador. Em particular, o aglutinante de látex polimé- rico pode ser preparado usando polimerização por emulsão por ali-mentação dos monômeros usados para formar o aglutinante de látex a um reator na presença de pelo menos um iniciador e pelo menos um tensoativo e polimerização dos monômeros para produzir o aglutinante de látex. Tipicamente, a solução iniciadora e pré-emulsão de monôme- ros são continuamente adicionadas ao reator ao longo de um período de tempo predeterminado (por exemplo, 1,5-5 horas) para causar po- limerização de monômeros de látex para produzir o polímero de látex.

[0094] Antes da adição da solução iniciadora e da pré-emulsão de monômeros, um látex semente tal como um látex semente de poliestireno pode ser adicionado ao reator. Por exemplo, uma pequena quantidade da pré-emulsão e uma porção do iniciador podem ser carregadas inicialmente à temperatura de reação para produzir o látex "semente". O procedimento do látex "semente" resulta em melhor repro- dutibilidade do tamanho das partículas.

[0095] Sob condições de iniciação "normais", isto é, condições de iniciação sob as quais o iniciador é ativado pelo calor, a polimerização é normalmente levada a cabo a cerca de 60-90°C. Um processo iniciado "normal" típico, por exemplo, poderia empregar persulfato de amônio como iniciador a uma temperatura de reação de 80 +/- 2°C. Sob condições de iniciação "redox", nomeadamente condições de iniciação sob as quais o iniciador é ativado por um agente redutor, a po- limerização é normalmente levada a cabo a 60-70°C. Normalmente, o agente redutor é adicionado como uma solução separada. Um processo iniciado por "redox" típico, por exemplo, poderia empregar persulfa- to de potássio como o iniciador e metabissulfito de sódio como o agente redutor a uma temperatura de reação de 65 +/- 2°C.

[0096] O reator é operado à temperatura de reação desejada pelo menos até todos os monômeros serem alimentados para produzir o aglutinante de látex polimérico. Logo que o aglutinante de látex polimé- rico seja preparado é preferencialmente extraído quimicamente dimi-nuindo deste modo o seu conteúdo de monômeros residuais. Prefe-rencialmente é extraído quimicamente por adição contínua de um oxi-dante tal como um peróxido (por exemplo, hidroperóxido de t-butila) e um agente redutor (por exemplo, bissulfito de acetona de sódio), ou outro par redox tal como aqueles são descritos por A. S. Sarac em Progress in Polymer Science 24 (1999), 1149-1204, ao aglutinante de látex a uma temperatura elevada e durante um período de tempo predeterminado (por exemplo, 0,5 horas). O pH do aglutinante de látex pode ser depois ajustado e outros aditivos adicionados após o passo de extração química.

[0097] Nas emulsões acima, o polímero existe preferencialmente como uma partícula genericamente esférica, dispersa em água, com um diâmetro de cerca de 50 nanômetros a cerca de 500 nanômetros.

[0098] Para propósitos desta descrição, os monômeros a partir dos quais podem ser derivados polímeros de látex são denominados "monômeros de látex".

[0099] Os monômeros de látex alimentados a um reator para pre parar o aglutinante de látex polimérico incluem preferencialmente pelo menos um monômero acrílico selecionado a partir do grupo consistindo em ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, e ésteres de ácido metacrílico. Adicionalmente, os monômeros podem incluir estireno, acetato de vinila, ou etileno. Os monômeros podem também incluir um ou mais monômeros selecionados a partir do grupo consistindo em estireno, estireno de (alfa)-metila, cloreto de vinila, acri- lonitrila, metacrilonitrila, metacrilato de ureido, acetato de vinila, ésteres de vinila de ácidos monocarboxílicos terciários ramificados (por exemplo, ésteres de vinila comercialmente disponíveis sob a marca VEOVA da Shell Chemical Company ou vendidos como ésteres de neo vinila EXXAR pela ExxonMobil Chemical Company), ácido itacônico, áci-do crotônico, ácido maleico, ácido fumárico, e etileno. É também possível incluir dienos conjugados C4-C8 tais como 1,3-butadieno, isopreno ou cloropreno. Monômeros comummente usados na preparação de tintas acrílicas são acrilato de butila, metacrilato de metila, acrilato de etila e similares. Preferencialmente, os monômeros incluem um ou mais mo- nômeros selecionados a partir do grupo consistindo em acrilato de n- butila, metacrilato de metila, estireno e acrilato de 2-etilhexila.

[00100] O polímero de látex é tipicamente selecionado a partir do grupo consistindo em acrílicos puros (compreendendo ácido acrílico, ácido metacrílico, um éster de acrilato, e/ou um éster de metacrilato como os monômeros principais); acrílicos de estireno (compreendendo estireno e ácido acrílico, ácido metacrílico, um éster de acrilato, e/ou um éster de metacrilato como os monômeros principais); acrílicos de vinila (compreendendo acetato de vinila e ácido acrílico, ácido metacrí- lico, um éster de acrilato, e/ou um éster de metacrilato como os mo- nômeros principais); e copolímeros de etileno acrilato acetato de vinila (compreendendo etileno, acetato de vinila e ácido acrílico, ácido meta- crílico, um éster de acrilato, e/ou um éster de metacrilato como os mo- nômeros principais). Os monômeros podem também incluir outros mo- nômeros principais tais como acrilamida e acrilonitrila, e um ou mais monômeros funcionais tais como ácido itacônico e metacrilato de urei- do, como seria prontamente entendido por aqueles peritos na técnica. Em uma modalidade particularmente preferencial, o polímero de látex é um acrílico puro tal como um copolímero acrilato de butila/meta- crilato de metila derivado de monômeros incluindo acrilato de butila e metacrilato de metila.

[00101] Em composições de tintas acrílicas típicas, o polímero é compreendido por um ou mais ésteres de ácido acrílico ou metacrílico, tipicamente uma mistura, por exemplo, cerca de 50/50 em peso, de um monômero com Tg elevada (por exemplo, metacrilato de metila) e um monômero com Tg baixa (por exemplo, acrilato de butila), com pequenas proporções, por exemplo, cerca de 0,5% a cerca de 2% em peso, de ácido acrílico ou metacrílico. As tintas de acrílico de vinila incluem usualmente acetato de vinila e acrilato de butila e/ou acrilato de 2- etilhexila e/ou versatato de vinila. Em composições de tintas de acrílico de vinila, pelo menos 50% do polímero formado é compreendido por acetato de vinila, com o restante sendo selecionado a partir dos ésteres de ácido acrílico ou metacrílico. Os polímeros de estireno/acrílico são tipicamente similares aos polímeros acrílicos, com estireno substituindo todos os ou uma porção dos seus monômeros de metacrilato.

[00102] A dispersão polimérica de látex inclui preferencialmente a partir de cerca de 30 a cerca de 75% de sólidos e um tamanho médio das partículas de látex a partir de cerca de 70 a cerca de 650 nm. O polímero de látex está preferencialmente presente na composição de revestimento aquosa em uma quantidade a partir de cerca de 5 a cerca de 60 porcento em peso, e mais preferencialmente a partir de cerca de 8 a cerca de 40 porcento em peso (i.e., a porcentagem em peso do polímero de látex seco com base no peso total da composição de revestimento).

[00103] A composição de revestimento aquosa é um fluido estável que pode ser aplicado a uma ampla variedade de materiais tais como, por exemplo, papel, madeira, concreto, metal, vidro, cerâmica, plásticos, reboco, e substratos para telhados tais como revestimentos asfál- ticos, feltros para telhados, isolamento de poliuretano espumoso; ou a substratos previamente pintados, pré-tratados, com subcapa, usados, ou sujeitos a desgaste atmosférico. A composição de revestimento aquosa da invenção pode ser aplicada aos materiais por uma variedade de técnicas bem conhecidas na técnica tais como, por exemplo, escova, rolos, esfregões, pulverização auxiliada por ar ou sem ar, pulverização eletrostática, e similares.

Transportador Líquido

[00104] Em uma modalidade, a composição da presente invenção compreende o polímero selecionado e um transportador líquido.

[00105] Em uma modalidade, o transportador líquido é um transportador aquoso compreendendo água e a solução de tratamento está na forma de uma solução, emulsão, ou dispersão do material e aditivos. Em uma modalidade, o transportador líquido compreende água e um líquido orgânico miscível em água. Líquidos orgânicos miscíveis em água adequados incluem álcoois monoídricos saturados ou insatura- dos e álcoois poliídricos, tais como, por exemplo, metanol, etanol, isopropanol, álcool de cetila, álcool de benzila, álcool de oleíla, 2-butoxie- tanol, e etileno glicol, bem como dióis de alquiléteres, tais como, por exemplo, éter de monoetila de etileno glicol, éter de monometila de propileno glicol, e éter de monometila de dietileno glicol.

[00106] Como usados aqui, os termos "meio aquoso" e "meios aquosos" são usados aqui para se referirem a qualquer meio líquido do qual água é um componente maioritário. Assim, o termo inclui água per se bem como soluções e dispersões aquosas

VI. Outros Aditivos

[00107] Como descrito acima, as tintas e revestimentos de látex podem conter vários adjuvantes.

[00108] As composições de revestimento aquosas da invenção incluem menos do que 2% em peso e preferencialmente menos do que 1,0% em peso de agentes anticongelantes com base no peso total da composição de revestimento aquosa. Por exemplo, as composições de revestimento aquosas podem estar substancialmente isentas de agentes anticongelantes.

[00109] A composição de revestimento aquosa inclui tipicamente pelo menos um pigmento. O termo "pigmento" como usado aqui inclui sólidos não formadores de filme tais como pigmentos, prolongadores, e enchimentos. O pelo menos um pigmento é preferencialmente sele-cionado a partir do grupo consistindo em TiO2 (em ambas as formas anatase ou rutilo), argila (silicato de alumínio), CaCO3 (em ambas as formas moída e precipitada), óxido de alumínio, sílica, óxido de mag-nésio, talco (silicato de magnésio), baritas (sulfato de bário), óxido de zinco, sulfito de zinco, óxido de sódio, óxido de potássio, e suas mistu-ras. Misturas adequadas incluem combinações de óxidos de metal tais como aquelas vendidas sob as marcas MINEX (óxidos de silício, alu-mínio, sódio e potássio comercialmente disponíveis da Unimin Specialty Minerals), CELITES (óxido de alumínio e dióxido de silício comerci-almente disponíveis da Celite Company), ATOMITES (comercialmente disponíveis da English China Clay International), e ATTAGELS (co-mercialmente disponível da Engelhard). Mais preferencialmente, o pelo menos um pigmento inclui TiO2, CaCO3 ou argila. Em geral, os tamanhos médios das partículas dos pigmentos variam a partir de cerca de 0,01 a cerca de 50 mícrons. Por exemplo, as partículas de TiO2 usadas na composição de revestimento aquosa têm tipicamente um tamanho médio das partículas a partir de cerca de 0,15 a cerca de 0,40 mícrons. O pigmento pode ser adicionado à composição de revestimento aquosa como um pó ou em forma de pasta. O pigmento está preferencialmente presente na composição de revestimento aquosa em uma quantidade a partir de cerca de 5 a cerca de 50 porcento em peso, mais preferencialmente a partir de cerca de 10 a cerca de 40 porcento em peso.

[00110] A composição de revestimento pode conter opcionalmente aditivos tais como um ou mais auxiliares formadores de filme ou agentes coalescentes. Auxiliares formadores de filme ou agentes coales- centes adequados incluem plastificantes e retardadores de secagem tais como solventes polares com elevado ponto de ebulição. Podem ser também usados de acordo com a invenção outros aditivos de re- vestimento convencionais tais como, por exemplo, dispersantes, ten- soativos adicionais (i.e., agentes molhantes), modificadores da reolo- gia, antiespumantes, espessantes, biocidas adicionais, agentes des-truidores de míldio adicionais, corantes tais como pigmentos e corantes coloridos, ceras, perfumes, cossolventes, e similares. Por exemplo, tensoativos não iônicos e/ou iônicos (por exemplo, aniônicos ou catiô- nicos) podem ser usados para produzir o látex polimérico. Estes aditivos estão tipicamente presentes na composição de revestimento aquosa em uma quantidade a partir de 0 a cerca de 15% em peso, mais preferencialmente a partir de cerca de 1 a cerca de 10% em peso com base no peso total da composição de revestimento.

[00111] A composição de revestimento aquosa inclui tipicamente menos do que 10,0% de agentes anticongelantes com base no peso total da composição de revestimento aquosa. Agentes anticongelantes exemplares incluem etileno glicol, dietileno glicol, propileno glicol, gli- cerol (1,2,3-triidroxipropano), etanol, metanol, 1-metoxi-2-propanol, 2- amino-2-metil-1-propanol, e FTS-365 (um estabilizante de congela- mento-descongelamento da Inovachem Specialty Chemicals). Mais preferencialmente, a composição de revestimento aquosa inclui menos do que 5,0% ou está substancialmente isenta (por exemplo, inclui menos do que 0,1%) de agentes anticongelantes. Conformemente, a composição de revestimento aquosa da invenção tem preferencialmente um nível de VOC de menos do que cerca de 100 g/L e mais preferencialmente menos do que ou igual a cerca de 50 g/L.

[00112] O restante da composição de revestimento aquosa da invenção é água. Embora muita da água esteja presente na dispersão polimérica de látex e em outros componentes da composição de revestimento aquosa, a água é também geralmente adicionada separadamente à composição de revestimento aquosa. Tipicamente, a composição de revestimento aquosa inclui a partir de cerca de 10% a cer- ca de 85% em peso e mais preferencialmente a partir de cerca de 35% a cerca de 80% em peso de água. Dito de modo diferente, o conteúdo total de sólidos da composição de revestimento aquosa é tipicamente a partir de cerca de 15% a cerca de 90%, mais preferencialmente, a partir de cerca de 20% a cerca de 65%.

[00113] As composições de revestimento são tipicamente formuladas tal que os revestimentos secos compreendam pelo menos 10% por volume de sólidos poliméricos secos, e adicionalmente 5 a 90% por volume de sólidos não poliméricos na forma de pigmentos. Os revestimentos secos podem também incluir aditivos tais como plastifi- cantes, dispersantes, tensoativos, modificadores da reologia, anties- pumantes, espessantes, biocidas adicionais, agentes destruidores de míldio adicionais, corantes, ceras, e similares, que não evaporam após secagem da composição de revestimento.

VIII. Cuidados Pessoais

[00114] Os compostos da presente invenção podem ser adequados na preparação de produtos de cuidados pessoais (cosméticos, artigos de higiene pessoal, auxiliares de saúde e beleza, cosmecêuticos) e saúde tópica, incluindo, sem limitação, produtos de cuidados do cabelo, tais como xampus (incluindo xampus de combinação, tais como xampus de combinação "dois-em-um"); enxaguamentos pós-xampu; agentes de definição e manutenção do penteado incluindo auxiliares de definição, tais como géis e pulverizações, auxiliares de limpeza, tais como pomadas, condicionantes, permanentes, relaxantes, produtos de amaciamento do cabelo, e similares; produtos de cuidados da pele (facial, corpo, mãos, couro cabeludo e pés), tais como cremes, loções, condicionantes, e produtos de limpeza; produtos antiacne; produtos antienvelhecimento (exfoliante, ceratolíticos, anticelulite, antirrugas, e similares); protetores da pele tais como protetores solares, bloqueio do sol, cremes de barreira, óleos, silicones, e similares; produtos de colo- ração da pele (branqueadores, clareadores, aceleradores de bronze-amento artificial, e similares); corantes do cabelo (corantes do cabelo, enxaguamentos da cor do cabelo, realçantes, lixívias e similares); co-rantes pigmentados da pele (maquiagem da face e corpo, cremes de fundação, rímel, vermelho-de-inglaterra, produtos para os lábios, e si-milares); produtos de banho e duche (limpadores corporais, lavagem corporal, gel de duche, sabão líquido, barras de sabão, barras syndet, óleo de banho líquido condicionante, banho de espuma, pós de banho, e similares); produtos dos cuidados de unhas (vernizes, removedores de vernizes, fortalecedores, alongadores, endurecedores, removedores das cutículas, amaciadores, e similares); e qualquer composição ácida a básica aquosa à qual uma quantidade eficaz do polímero hi- drofóbica pode ser incorporada para alcance de um efeito benéfico ou desejável, físico ou químico, aí durante armazenamento e/ou uso.

[00115] Em uma modalidade, a presente invenção está dirigida a uma composição de cuidados pessoais compreendendo água, um ou mais tensoativos, e o(s) composto(s) de acordo com a presente invenção.

[00116] Tensoativos adequados incluem tensoativos aniônicos, ten- soativos catiônicos, tensoativos não iônicos, tensoativos zwitteriônicos, e suas misturas.

[00117] Tensoativos aniônicos adequados são compostos conhecidos e incluem, por exemplo, sulfonatos de alquilbenzeno lineares, sulfonatos de alfa-olefina, sulfonatos de parafina, sulfonatos de éster de alquila, sulfatos de alquila, sulfatos de alquilalcoxi, sulfonatos de alquila, carboxilatos de alquilalcoxi, sulfatos de alquila alcoxilados, fosfatos de monoalquila, fosfatos de dialquila, sarcossinatos, isetionatos, e tau- ratos, bem como suas misturas, tais como, por exemplo, lauril sulfato de amônio, lauret sulfato de amônio, lauret sulfato de trietanolamina, lauril sulfato de monoetanolamina, lauret sulfato de monoetanolamina, lauril sulfato de dietanolamina, lauret sulfato de dietanolamina, sulfato de sódio de monoglicerídeo láurico, lauril sulfato de sódio, lauret sulfato de sódio, lauril sulfato de potássio, lauret sulfato de potássio, tride- cet sulfato de sódio, tridecil sulfato de sódio, tridecet sulfato de amô- nio, tridecil sulfato de amônio, cocoíl isetionato de sódio, lauret sulfo- succinato dissódico, metil oleoíl taurato de sódio, lauret carboxilato de sódio, tridecet carboxilato de sódio, monoalquil fosfato de sódio, dial- quil fosfato de sódio, lauril sarcosinato de sódio, lauroíl sarcosina, cocoíl sarcosinato, cocil sulfato de amônio, cocil sulfato de sódio, cocil sulfato de potássio, cocil sulfato de monoetanolamina, tridecil benzeno sulfonato de sódio, dodecil benzeno sulfonato de sódio, e suas misturas.

[00118] O contraíon catiônico do tensoativo aniônico é tipicamente um cátion de sódio mas pode alternativamente ser um cátion de potássio, lítio, cálcio, magnésio, amônio, ou um ânion de amônio de alquila tendo até 6 átomos de carbono alifáticos, tal como um cátion de anisopropilamônio, monoetanolamônio, dietanolamônio, ou trietanolamô- nio. Sais de amônio e etanolamônio são geralmente mais solúveis do que os sais de sódio. Podem ser usadas misturas dos cátions acima.

[00119] Tensoativos catiônicos adequados são compostos conhecidos e incluem, por exemplo, tensoativos monocatiônicos de acordo com a estrutura (XX) em baixo:

em que:

[00120] R31, R32, R33 e R34 são independentemente hidrogênio ou um grupo orgânico, contanto que pelo menos um de R31, R32, R33 e R34 não seja hidrogênio, e [0108] X- é um ânion, bem como misturas de tais compostos.

[00121] Se um a três dos grupos R31, R32, R33 e R34 forem cada um hidrogênio, então o composto pode ser referido como um sal de amina. Alguns exemplos de sais de amina catiônicos incluem amina de oleíla/estearila (2) polietoxilada, amina de sebo etoxilada, cocoalquila- mina, oleílamina, e amina de alquila de sebo.

[00122] Para compostos de amônio quaternário (geralmente referidos como quats), R31, R32, R33 e R34 podem ser o mesmo ou diferente grupo orgânico, mas não podem ser hidrogênio. Em uma modalidade, R31, R32, R33 e R34 são cada um grupos de hidrocarbonetos lineares ou ramificados C8-C24 que podem compreender uma funcionalidade adicional como, por exemplo, ácidos graxos ou seus derivados, incluindo ésteres de ácidos graxos e ácidos graxos com grupos alcoxilados; grupos amido de alquila; anéis aromáticos; anéis heterocí- clicos; grupos fosfato; grupos epoxi; e grupos hidroxila. O átomo de nitrogênio pode ser também parte de um sistema de anéis heterocícli- cos ou aromáticos, por exemplo, etossulfato de morfolínio de cetelila ou cloreto de esteapírio.

[00123] Exemplos de compostos de amônio quaternário do tipo derivado de amina de monoalquila incluem: brometo de cetil trimetil amô- nio (também conhecido como CETAB ou brometo de cetrimônio), cloreto de cetil trimetil amônio (também conhecido como cloreto de ce- trimônio), brometo de miristil trimetil amônio (também conhecido como brometo de mirtrimônio ou Quatérnio-13), cloreto de estearil dimetil benzil amônio (também conhecido como cloreto de estearalcônio), cloreto de oleíl dimetil benzil amônio (também conhecido como cloreto de olealcônio), metossulfato de lauril/miristril trimetil amônio (também conhecido como metossulfato de cocotrimônio), diidrogenofosfato de cetil dimetil (2) hidroxietil amônio (também conhecido como fosfato de hi- droxietil cetildimônio), cloreto de babassuamidopropalcônio, cloreto de cocotrimônio, cloreto de diestearildimônio, cloreto de gérmen de trigo- amidopropalcônio, metossulfato de estearil octildimônio, cloreto de isostearaminopropalcônio, cloreto de diidroxipropil PEG-5 linoleamínio, cloreto de PEG-2 estearmônio, Quatérnio 18, Quatérnio 80, Quatérnio 82, Quatérnio 84, cloreto de behentrimônio, cloreto de dicetil dimônio, metossulfato de behentrimônio, cloreto de sebo trimônio e etossulfato de behenamidopropil etil dimônio.

[00124] Compostos de amônio quaternário do tipo derivado de amina de dialquila incluem, por exemplo, cloreto de distearildimônio, cloreto de dicetil dimônio, metossulfato de estearil octildimônio, metossulfa- to de palmoíletil hidroxietilmônio diidrogenado, metossulfato de dipal- mitoíletil hidroxietilmônio, metossulfato de dioleoíletil hidroxietilmônio, cloreto de hidroxipropil biestearildimônio, e suas misturas.

[00125] Compostos de amônio quaternário do tipo derivado de imi- dazolina incluem, por exemplo, cloreto de isoestearil benzilimidônio, cloreto de cocoíl benzil hidroxietil imidazolínio, fosfato de PG-cloreto de cocoíl hidroxietilimidazolínio, Quatérnio 32, e cloreto de estearil hi- droxietilimidônio, e suas misturas.

[00126] Tensoativos catiônicos típicos compreendem derivados de dialquila tais como cloreto de dicetil dimônio e cloreto de diestearil- dimônio; tensoativos catiônicos ramificados e/ou insaturados tais como cloreto de isoestearilaminopropalcônio ou cloreto de olealcônio; tenso- ativos catiônicos de cadeia longa tais como cloreto de estearalcônio e cloreto de behentrimônio; bem como suas misturas.

[00127] Contraíons aniônicos adequados para o tensoativo catiôni- co incluem, por exemplo, ânions de cloreto, brometo, metossulfato, etossulfato, lactato, sacarinato, acetato e fosfato.

[00128] Tensoativos não iônicos adequados são compostos conhecidos e incluem óxidos de amina, álcoois graxos, álcoois alcoxilados, ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, e alcanolamidas. Óxidos de amina adequados compreendem óxidos de (C10-C24) alquila dimetila saturados ou insaturados de cadeia ramificada ou linear ou óxidos de alquil amidopropil amina, tais como, por exemplo, óxido de lauramina, óxido de cocamina, óxido de estearamina, óxido de estearamidopropi- lamina, óxido de palmitamidopropilamina, óxido de decilamina bem como suas misturas. Álcoois graxos adequados incluem, por exemplo, álcoois (C10-C24) saturados ou insaturados de cadeia ramificada ou linear, mais tipicamente álcoois (C10-C20) saturados ou insaturados de cadeia ramificada ou linear, tais como, por exemplo, álcool de decila, álcool de laurila, álcool de miristila, álcool de cetila, álcool de este- arila, álcool de oleíla, álcool de linoleíla e álcool de linolenila, e suas misturas. Álcoois alcoxilados adequados incluem derivados alcoxila- dos, tipicamente etoxilados, de álcoois (C10-C24) saturados ou insatu- rados de cadeia ramificada ou linear, mais tipicamente álcoois (C10C20) saturados ou insaturados de cadeia ramificada ou linear, que podem incluir, em média, a partir de 1 a 22 unidades de alcoxila por molécula de álcool alcoxilado, tais como, por exemplo, álcool de laurila etoxilado tendo uma média de 5 unidades de óxido de etileno por molécula. Podem ser usadas misturas destes álcoois alcoxilados. Ácidos graxos adequados incluem ácidos carboxílicos (C10-C24) saturados ou insaturados, mais tipicamente ácidos carboxílicos (C10-C22) saturados ou insaturados, tais como, por exemplo, ácido láurico, ácido oleico, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido ceteárico, ácido isoesteá- rico, ácido linoleico, ácido linolênico, ácido ricinoleico, ácido elaídico, ácido araquidônico, ácido miristoleico, e ácido palmitoleico, bem como suas versões neutralizadas. Ésteres de ácidos graxos adequados incluem ésteres de ácidos (C10-C24) carboxílicos saturados ou insatu- rados, mais tipicamente ácidos (C10-C22) carboxílicos saturados ou insaturados, por exemplo, isoestearato de propileno glicol, oleato de propileno glicol, isoestearato de glicerila, e oleato de glicerila, e suas misturas. Alcanolamidas adequadas incluem alcanolamidas de ácidos alifáticos, tais como cocamida MEA (coco monoetanolamida) e coca- mida MIPA (coco monoisopropanolamida), bem como alcanolamidas alcoxiladas, e suas misturas.

[00129] Tensoativos anfotéricos adequados são compostos conhecidos e incluem, por exemplo, derivados de aminas secundárias e terciárias alifáticas nas quais o radical alifático pode ter cadeia linear ou ramificada e em que um dos substituintes alifáticos contém a partir de cerca de 8 a cerca de 18 átomos de carbono e um contém um grupo solubilizante em água aniônico bem como suas misturas. Exemplos específicos de tensoativos anfotéricos adequados incluem os sais de metais alcalinos, metais alcalinoterrosos, amônio ou amônio substituído de alquil anfocarboxi glicinatos e alquil anfocarboxipropionatos, al- quil anfodipropionatos, alquil anfodiacetatos, alquil anfoglicinatos, e alquil anfopropionatos, bem como alquil iminopropionatos, alquil imi-nodipropionatos, e alquil anfopropilsulfonatos, tais como, por exemplo, cocoanfoacetato, cocoanfopropionato, cocoanfodiacetato, lauroanfoa- cetato, lauroanfodiacetato, lauroanfodipropionato, lauroanfodiacetato, cocoanfopropil sulfonato, caproanfodiacetato, caproanfoacetato, capro- anfodipropionato, e estearoanfoacetato.

[00130] Em uma modalidade, o tensoativo anfotérico compreende lauroampoacetato de sódio, lauroampopropionato de sódio, lauroam- podiacetato dissódico, cocoanfoacetato de sódio, cocoanfodiacetato dissódico ou uma sua mistura.

[00131] Tensoativos Zwitteriônicos adequados são compostos co-nhecidos. Qualquer tensoativo Zwitteriônico que seja aceitável para uso na aplicação de uso final pretendida e que seja quimicamente estável ao pH de formulação requerido é adequado como o componente de tensoativo Zwitteriônico opcional da composição da presente invenção, incluindo, por exemplo, aqueles que podem ser amplamente descritos como derivados de compostos alifáticos de amônio quaternário, fosfônio, e sulfônio nos quais os radicais alifáticos podem ter cadeia linear ou ramificada e em que um dos substituintes alifáticos contém a partir de cerca de 8 a cerca de 24 átomos de carbono e um contém um grupo solubilizante em água tal como carboxila, sulfonato, sulfato, fosfato ou fosfonato. Exemplos específicos de tensoativos Zwitteriônicos adequados incluem alquil betaínas, como cocodimetil carboximetil be- taína, lauril dimetil carboximetil betaína, lauril dimetil alfa-carboxi-etil betaína, cetil dimetil carboximetil betaína, lauril bis-(2-hidroxi-etil)car- boxi metil betaína, estearil bis-(2-hidroxi-propil)carboximetil betaína, oleíl dimetil gama-carboxipropil betaína, e lauril bis-(2-hidroxipropil)alfa -carboxietil betaína, amidopropil betaínas, e alquil sultaínas, tais como cocodimetil sulfopropil betaína, estearildimetil sulfopropil betaína, lauril dimetil sulfoetil betaína, lauril bis-(2-hidroxi-etil)sulfopropil betaína e alquilamidopropilhidroxi sultaínas.

[00132] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais compreende adicionalmente um eletrólito, tipicamente em uma quanti-dade de até cerca de 20 pbw por 100 pbw da composição de cuidados pessoais. Eletrólitos adequados são compostos conhecidos e incluem sais de ânions multivalentes, tais como pirofosfato de potássio, tripoli- fosfato de potássio, e citrato de sódio ou potássio, sais de cátions mul-tivalentes, incluindo sais de metais alcalinoterrosos tais como cloreto de cálcio e brometo de cálcio, bem como haletos de zinco, cloreto de bário e nitrato de cálcio, sais de cátions monovalentes com ânions monovalentes, incluindo haletos de metais alcalinos ou de amônio, tais como cloreto de potássio, cloreto de sódio, iodeto de potássio, brometo de sódio, e brometo de amônio, nitratos de metais alcalinos ou amônio, e polieletrólitos, tais como poliacrilatos, polimaleatos, ou poli- carboxilatos não protegidos, sulfonatos de lignina ou copolímeros de naftaleno sulfonato formaldeído.

[00133] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais compreende água, um tensoativo aniônico, um agente estruturante para o tensoativo aniônico, e um polímero responsivo ao pH de acordo com a presente invenção e exibe uma ou mais fases tensoativas lame-lares. "Fases tensoativas lamelares" são fases que compreendem uma ou mais bicamadas tensoativas, tipicamente uma pluralidade de bica- madas tensoativas separadas por meio líquido. Fases lamelares incluem fases de esferulito e a forma típica da fase G de cristais líquidos, bem como suas misturas. "Fases G", que são por vezes referidas na literatura como "fases L," são tipicamente produtos derramáveis, não Newtonianos, anisotrópicos que têm aparência turva e exibem uma aparência "espalhada" característica aquando do fluxo. As fases lamelares podem existir em várias formas diferentes, incluindo domínios de folhas paralelas, que constituem a maior parte das fases G típicas descritas acima e esferulitos formados a partir de um número de invólucros esféricos concêntricos, cada um dos quais é uma bicamada de tensoativo. Em esta especificação, o termo "fase G" será reservado para composições que são pelo menos em parte do primeiro tipo. Os esferulitos têm tipicamente entre 0,1 e 50 mícrons de diâmetro e assim diferem fundamentalmente de micélios. A morfologia de fases tensoa- tivas da composição tensoativa estruturada é observada, por exemplo, usando um microscópio ótico sob luz polarizada de modo cruzado a uma ampliação de cerca de 40X.

[00134] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais da presente invenção exibe propriedades tensoativas estruturadas, isto é, viscosidade pseudoplástica e uma capacidade de suspender componentes insolúveis em água ou parcialmente solúveis em água.

[00135] Como usado aqui em referência à viscosidade, a terminologia "pseudoplasticidade" significa que tal viscosidade diminui com um aumento na taxa de cisalhamento. A pseudoplasticidade pode ser ca-racterizada como um comportamento "não Newtoniano", na medida em que difere daquele de um fluido Newtoniano clássico, por exemplo, água, no qual a viscosidade não depende da taxa de cisalhamento.

[00136] Como usado aqui em referência a um componente de uma composição aquosa, a terminologia "componentes insolúveis em água ou parcialmente solúveis em água" significa que o componente está presente na composição aquosa a uma concentração acima do limite de solubilidade do componente tal que, no caso de um componente insolúvel em água, o componente permanece substancialmente não dissolvido na composição aquosa e, no caso de um componente parcialmente solúvel em água, pelo menos uma porção de tal componente permanece não dissolvida na composição aquosa.

[00137] Como usado aqui, a caracterização de uma composição aquosa como "capaz de suspender", ou como estando "apta a suspender" componentes insolúveis em água ou parcialmente insolúveis em água significa que a composição resiste substancialmente à flutuação de tais componentes na composição ou afundamento de tais componentes em tal composição tal que tais componentes aparentem estar a flutuar neutramente em tal composição e permaneçam pelo menos substancialmente suspensos em tal composição sob as condições de processamento, armazenamento, e uso antecipadas para tal composição aquosa.

[00138] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais da presente invenção compreende, com base em 100 pbw da composição, a partir de cerca de 5 a cerca de 40 partes pbw, mais tipicamente a partir de cerca de 10 a cerca de 30 pbw, e ainda mais tipicamente a partir de cerca de 15 a cerca de 25 pbw, do tensoativo aniônico e a partir de cerca de 0,1 a cerca de 25 pbw, mais tipicamente, a partir de cerca de 0,5 a cerca de 10 pbw, de um agente estruturante.

[00139] Em uma modalidade, o pH da fase lamelar contendo a composição de cuidados pessoais é a partir de cerca de 5,0 a cerca de 7,0, mais tipicamente a partir de cerca de 5,5 a cerca de 6,5.

[00140] Tensoativos aniônicos adequados incluem aqueles descritos acima. Em uma modalidade da composição de cuidados pessoais contendo uma fase lamelar, o tensoativo aniônico compreende um ou mais tensoativos aniônicos ramificados e/ou insaturados. Tensoativos aniônicos ramificados adequados incluem, por exemplo, tridecet sulfato de sódio, tridecil sulfato de sódio, tridecet sulfato de amônio, e tridecil sulfato de amônio.

[00141] Agentes estruturantes adequados incluem tensoativos ca- tiônicos, tensoativos anfotéricos, álcoois graxos, álcoois alcoxilados, ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, alcanolamidas, óxidos de amina, e eletrólitos, e suas misturas. Uma quantidade eficaz de tal agente estruturante é uma que promove e/ou não interfere com a for-mação de uma fase tensoativa lamelar. Tensoativos catiônicos, tenso- ativos anfotéricos, álcoois graxos, álcoois alcoxilados, ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, alcanolamidas, óxidos de aminas, e eletróli- tos adequados são descritos acima.

[00142] Tipicamente, quanto maior a quantidade de tensoativo presente em relação à sua solubilidade, menor a quantidade de eletrólito que pode ser requerida para formar uma estrutura capaz de suportar materiais sólidos e/ou de causar floculação do tensoativo estruturado. Em uma modalidade, a composição contém uma quantidade suficiente de um eletrólito para promover a formação de fases tensoativas lamelares.

[00143] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais da presente invenção compreende adicionalmente, tipicamente em uma quantidade a partir de mais do que 0 pbw a cerca de 50 pbw, mais tipicamente a partir de cerca de 1 a cerca de 30 pbw, por 100 pbw da composição de cuidados pessoais, um ou mais "agentes bene- ficiadores", isto é, materiais que proporcionam um benefício de cuidados pessoais, tais como hidratação ou condicionamento, ao usuário da composição de cuidados pessoais, tais como, por exemplo, emolien- tes, hidratantes, condicionantes, polímeros, vitaminas, abrasivos, agentes de absorção de UV, agentes antimicrobianos, agentes anti- caspa, fragrâncias, e/ou aditivos modificadores da aparência, tais como, por exemplo, partículas coloridas ou partículas refletoras, que podem estar na forma de um sólido, líquido, ou gás e podem ser insolúveis ou são somente parcialmente solúveis na composição de cuidados pessoais. Podem ser usadas misturas dos agentes beneficiadores.

[00144] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais é uma composição para penteados. Composições para penteados adequadas podem estar na forma de um gel, musse, ou pulverização e podem ser aplicadas no cabelo e/ou pele, por exemplo, manualmente ou por pulverização, como apropriado tendo em vista a forma da composição.

[00145] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais é um gel para penteados que compreende um polímero para penteados, um polímero responsivo ao pH da presente invenção, e um transportador, tal como água, um (C2-C6)alcanol, ou uma sua mistura.

[00146] Polímeros para penteados adequados compreendem tipicamente múltiplos locais catiônicos por molécula e incluem, por exemplo, poliquatérnio-11, poliquatérnio-4, poliquatérnio-7, poliquatérnio-16, poliquatérnio-28, poliquatérnio-44, poliquatérnio-46, poliquatérnio-55, poliquatérnio-68 e poliquatérnio-88. Polímeros para penteados adequados incluem também, mas não estão limitados a, copolímeros de polivinilpirrolidona, acetato de vinila, polivinilcaprolactama, éter de me- tila do ácido maleico, acrilamidas, octilacrilamida, butilaminoetila, ácido crotônico, metacrilato de dimetilaminopropila e metacrilato de dimeti- laminoetila, e suas misturas.

[00147] Como usado aqui, o termo "musse" significa uma composição que está na forma de uma espuma quando aplicada. Em uma mo-dalidade, a composição de cuidados pessoais é uma musse para pen- teados embalada em um recipiente pressurizado e compreende um polímero para penteados, um polímero responsivo ao pH da presente invenção, um transportador, tal como água, um (C2-C6)alcanol, um propulsor adequado para espumação da composição quando a com-posição é distribuída a partir do recipiente. Propulsores adequados são gases liquidificáveis, tais como, por exemplo, propano, butano, isobu- tano, nitrogênio, dióxido de carbono, óxido nitroso, 1,2-difluoroetano.

[00148] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais é uma composição de pulverização de cabelo adequada para aplicação por pulverização a partir de um recipiente que está equipado com um pulverizador mecânico, compreendendo um polímero para penteados, um polímero responsivo ao pH da presente invenção, e um transportador, tal como água, um (C2-C6)alcanol, ou uma sua mistura.

[00149] Em uma modalidade, a composição de cuidados pessoais é uma composição de pulverização de cabelo em aerossol adequada para aplicação por pulverização a partir de um recipiente pressurizado e compreende um polímero para penteados, um transportador, tipicamente um (C1-C6)alcanol ou uma (C7-C10) isoparafina, um polímero responsivo ao pH da presente invenção, e um propulsor adequado para distribuição por aerossol da composição de pulverização de cabelo ao cabelo. Propulsores adequados são aqueles descritos acima em relação à modalidade de musse para penteados da composição de cuidados pessoais da presente invenção.

[00150] O gel, musse, e pulverização de cabelo para penteados podem, em cada caso, opcionalmente compreender adicionalmente um ou mais emolientes, agentes condicionantes, intensificadores do brilho, frações sensíveis à umidade e calor, ou uma sua mistura. Emolientes adequados incluem, por exemplo, óleo de rícino PEG-40, glicerol, pro- pileno glicol, butileno glicol. Agentes condicionantes e de brilho adequados incluem, por exemplo, proteínas quaternizadas e/ou hidrolisa- das de mel, soja, trigo, guar ou milho, álcool de cetila, álcool de este- arila, cetearet-20, palmitato de isopropila, ciclopentassiloxano, ciclome- ticona, trimetilsiliamodimeticona, feniltrimeticona, dimeticona etoxila- da/propilada, dimeticonol, pantenol, acetato de tocoferol, tocoferol, cloreto de cetrimônio, queratina de cabelo e aminoácidos de seda e ceras etoxiladas/propoxiladas com origem em frutos e legumes.

[00151] A composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção pode opcionalmente compreender adicionalmente um ou mais adjuvantes, tais como, por exemplo, conservantes tais como álcool de benzila, parabeno de metila, parabeno de metila e ureia de imidazolidinila; agentes de ajuste do pH tais como ácido cítrico, ácido succínico, ácido fosfórico, hidróxido de sódio, carbonato de sódio; corantes, e agentes sequestrantes tais como tetra-acetato de etilenodia- mino dissódico.

[00152] Em geral, as composições de cuidados pessoais podem opcionalmente compreender, com base em 100 pbw da composição de cuidados pessoais e independentemente para cada tal adjuvante, a partir de cerca de 0 a cerca de 10 pbw, tipicamente a partir de 0,5 pbw a cerca de 5,0 pbw, de tais adjuvantes opcionais, dependendo das propriedades desejadas da composição de cuidados pessoais.

[00153] Os compostos do presente pedido são também úteis como um componente em composições fluidas aquosas usadas em aplicações de poços de petróleo.

[00154] Em uma modalidade, uma composição fluida aquosa da presente invenção compreende água e um polímero responsivo ao pH da presente invenção, tipicamente a partir de cerca de 0,05 a cerca de 40 pbw, mais tipicamente 0,1 pbw a 20 pbw, ainda mais tipicamente a partir de cerca de 1 a cerca de 10 pbw do polímero responsivo ao pH por 100 pbw da composição, em que o pH da composição é maior do que ou igual a cerca de 6, mais tipicamente, a partir de cerca de 6 a cerca de 10.

IX. USO COM MATERIAIS EM FORMAÇÕES GEOLÓGICAS FLUIDOS DE FRATURAMENTO

[00155] Em uma modalidade, a composição fluida aquosa da presente invenção é usada como o fluido de fraturamento em um método para fraturamento hidráulico de uma formação geológica para estimular a produção de fluidos, tais como petróleo e/ou gás natural, a partir da formação. O fluido de fraturamento é injetado através de uma perfuração do poço e contra uma superfície da formação a uma pressão e caudal pelo menos suficientes para iniciar e/ou prolongar uma ou mais fraturas na formação. Tipicamente, o fluido de fraturamento compreende adicionalmente um propante disperso no fluido de fraturamento. Propantes adequados são partículas inorgânicas, tais como areia, par-tículas de bauxite, ou esférulas de vidro, e estão tipicamente na gama de malhas a partir de cerca de 20 a cerca de 40. Tais composições de fluido de fraturamento contêm tipicamente, com base em 100 pbw do componente líquido de tal composição, a partir de cerca de 90 pbw a cerca de 100 pbw de água, a partir de cerca de 0,1 pbw a cerca de 10 pbw de polímero responsivo ao pH, e a partir de cerca de 10 pbw a cerca de 150 pbw de propante. As partículas de propante são transportadas para o interior de fraturas na formação geológica pela corrente de fluido de fraturamento pressurizado e impedem o fecho de das fraturas quando a corrente de fluido de fraturamento é interrompida. As fraturas cheias de propante proporcionam canais permeáveis através dos quais os fluidos da formação podem fluir para a perfuração do poço e depois ser retirados. Os fluidos de fraturamento hidráulico são sujeitos a temperaturas e taxas de cisalhamento elevadas.

[00156] O polímero e composição da presente invenção podem ser usados no fluido de fraturamento em uma quantidade a partir de 0,01 a 5% em peso do fluido.

Agente Reticulante

[00157] Um agente reticulante pode ser usado com os fluidos de fraturamento. Os agentes reticulantes usados podem incluir agentes reticulantes de compostos de alumínio ou antimônio ou metais de tran-sição do Grupo 4. O agente reticulante pode incluir agentes reticulan- tes de zircônio, titânio e háfnio, e combinações destes, e podem incluir compostos organometálicos. Exemplos de agentes reticulantes de zir- cônio adequados incluem trietanolamina de zircônio, ácido L-glutâ- mico-trietanolamina-zircônio, dietanolamina de zircônio, tripropanola- mina de zircônio, e complexos de lactato de zircônio, e/ou os sais relacionados, e/ou suas misturas. Exemplos de agentes reticulantes de titânio incluem trietanolamina de titânio, diidroxibis(lactato de amônio) de titânio, e acetilacetonato de titânio. O agente reticulante pode estar incluído no fluido em uma quantidade a partir de cerca de 0,01% a cerca de 1,5% em peso do fluido, mais particularmente, a partir de cerca de 0,02% a cerca de 0,3% em peso do fluido.

Agente de Tamponamento

[00158] Um agente de liberação de íons de hidroxila ou agente de tamponamento pode ser empregue para ajustar o pH ou tamponar o fluido, i.e., quantidades moderadas de uma base ou ácido forte podem ser adicionadas sem causar nenhuma mudança grande no valor do pH do fluido. Estes podem ser úteis na alteração da taxa de reticulação. Compostos de amina ou poliamina alcalinos úteis para aumentar o pH até ao nível desejável são delineados na Pat. dos E.U.A. No. 4,579,670, e incluem tetrametilenodiamina, trietilenotetramina, tetraetilenopenta- mina (TEPA), dietilenotriamina, trietilenodiamina, trietilenopentamina, etilenodiameno e compostos similares. Podem ser também usados os hidróxidos de metais alcalinos, por exemplo, hidróxido de sódio, e car-bonatos. Outros materiais aceitáveis são Ca(OH)2, Mg (OH)2, Bi(OH)3, Co(OH)2, Pb(OH)2, Ni(OH)2, Ba(OH)2, e Sr(OH)2. Podem ser usados ácidos tais como ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido cítrico, ácido acético, ácido fumárico, ácido maleico para diminuir o pH.

[00159] Em várias modalidades, o agente de tamponamento é uma combinação de um ácido fraco e um sal do ácido fraco; um sal de ácido com um sal normal; ou dois sais de ácidos. Exemplos de agentes de tamponamento adequados são ácido acético-acetato de Na; NaH2PO4-Na2PO4; carbonato de sódio-bicarbonato de sódio; e bicarbonato de sódio, ou outros agentes similares. Por emprego de um agente de tamponamento em vez de meramente um material produtor de íons de hidroxila é proporcionado um fluido que é mais estável em uma ampla gama de valores de pH encontrados em fontes locais de água e à in-fluência de materiais ácidos localizados em formações e similares.

Componente Gasoso

[00160] Os fluidos de fraturamento podem conter um componente gasoso, como discutido acima. O componente gasoso pode ser pro-porcionado por qualquer gás adequado que forme um fluido ou espuma energizado quando introduzido no meio aquoso. Ver, por exemplo, Pat. dos E.U.A. No. 3,937,283 (Blauer et al.), doravante incorporada por referência. O componente gasoso pode compreender um gás selecionado a partir de nitrogênio, ar, árgon, dióxido de carbono, e quaisquer suas misturas. São particularmente úteis os componentes gasosos de nitrogênio ou dióxido de carbono, em qualquer qualidade prontamente disponível. O componente gasoso pode auxiliar no fratura- mento, e também a capacidade do fluido de transportar sólidos, tais como propantes. A presença do gás intensifica também o fluxo de regresso do fluido para facilitar o procedimento de limpeza. O fluido pode conter a partir de cerca de 10% a cerca de 90% em volume do componente gasoso com base na porcentagem do volume total do fluido, mais particularmente a partir de cerca de 20% a cerca de 80% em volume do componente gasoso, baseado na porcentagem do volume total do fluido, e mais particularmente a partir de cerca de 30% a cerca de 70% em volume do componente gasoso com base na porcentagem do volume total do fluido.

Produto Químico de Quebra

[00161] Os fluidos de fraturamento baseados na invenção podem também compreender um produto químico de quebra. O propósito deste componente é "quebrar" ou diminuir a viscosidade do fluido tal que este fluido seja mais facilmente recuperado da formação durante o procedimento de limpeza. No que diz respeito à quebra da viscosidade podem ser usados oxidantes, enzimas, ou ácidos. Os produtos químicos de quebra reduzem o peso molecular do polímero pela ação de um ácido, um oxidante, uma enzima, ou alguma combinação destes no próprio polímero. Os produtos químicos de quebra podem incluir persulfatos tais como persulfato de amônio, persulfato de sódio, e persul- fato de potássio, bromatos tais como bromato de sódio e bromato de potássio, periodatos, peróxidos de metal tais como peróxido de cálcio, cloritos, e similares, e as combinações destes produtos químicos de quebra, vivos ou encapsulados.

Propante

[00162] As modalidades da invenção usadas como fluidos de fratura- mento podem também incluir partículas propantes substancialmente in-solúveis nos fluidos da formação. As partículas propantes transportadas pelo fluido de tratamento permanecem na fratura criada, sustentando deste modo a fratura aberta quando a pressão de fraturamento é liberada e o poço é colocado em modo de produção. Materiais propantes ade-quados incluem, mas não estão limitados a, areia, cascas de nozes, bau- xita sinterizada, esférulas de vidro, materiais cerâmicos, materiais ocor-rendo naturalmente, ou materiais similares. Podem ser também usadas misturas de propantes. Se for usada areia terá um tamanho típico a partir de cerca de malha 20 (0,841 mm) a cerca de malha 100 (0,0059 mm). Com propantes sintéticos podem ser usados tamanhos de malha de cer- ca de 8 (0,937 mm) ou maiores. Os materiais ocorrendo naturalmente podem ser materiais ocorrendo naturalmente não derivados e/ou não processados, bem como materiais baseados em materiais ocorrendo na-turalmente que foram processados e/ou derivados. Exemplos adequados de materiais particulados ocorrendo naturalmente para uso como propan- tes incluem, mas não estão necessariamente limitados a: cascas tritura-das ou esmagadas de frutos secos tais como noz, coco, pecã, amêndoa, jarina, castanha-do-pará, etc.; cascas de sementes trituradas ou esma-gadas (incluindo caroços de frutos) de sementes de frutos tais como ameixa, azeitona, pêssego, cereja, damasco, etc.; cascas de sementes trituradas ou esmagadas de outras plantas tais como maís (por exemplo, espigas de milho ou grãos de milho), etc.; materiais de madeira proces-sada tais como aqueles derivados de madeiras tais como carvalho, no-gueira-americana, nogueira, álamo, mogno-americano, etc., incluindo tais madeiras que foram processadas por trituração, lascamento, ou outra forma de formação de partículas, processamento, etc. Informações adici-onais sobre frutos secos e sua composição podem ser encontradas em Encyclopedia of Chemical Technology, Editado por Raymond E. Kirk e Donald F. Otmer, Terceira Edição, John Wiley & Sons, Volume 16, pági-nas 248-273 (intitulado "Nuts"), Copyright 1981, que é incorporada aqui por referência.

[00163] A concentração de propante no fluido pode ser qualquer concentração conhecida na técnica, e estará preferencialmente na gama a partir de cerca de 0,03 a cerca de 3 quilogramas de propante adicionado por litro de fase líquida. Igualmente, qualquer uma das par-tículas de propante pode ser adicionalmente revestida com uma resina para melhorar potencialmente a resistência, capacidade de agregação, e propriedades do fluxo de volta do propante.

Meios Aquosos

[00164] O meio aquoso dos fluidos de fraturamento da presente in- venção pode ser água ou salmoura. Naquelas modalidades da invenção onde o meio aquoso é uma salmoura, a salmoura é água compreendendo um sal inorgânico ou sal orgânico. Os sais inorgânicos podem incluir haletos de metais alcalinos, tais como cloreto de potássio. A fase transportadora de salmoura pode também compreender um sal orgânico, tal como formato de sódio ou de potássio. Os sais divalentes inorgânicos incluem haletos de cálcio, tais como cloreto de cálcio ou brometo de cálcio. Podem ser também usados brometo de sódio, brometo de potássio, ou brometo de césio. O sal pode ser escolhido por razões de compatibilidade, i.e., quando o fluido de perfuração de reservatórios usou uma fase de salmoura particular e a fase de salmoura do fluido de completação/procedimento limpeza é escolhida para ter a mesma fase de salmoura. Níveis típicos de sal são 2 a 30% em peso de sal com base na composição global da salmoura aquosa. O nível mais comum de sal em salmoura é 2-10% em peso de cloreto de sódio, cloreto de potássio ou suas misturas com base na composição global da salmoura aquosa.

Componente de Fibra

[00165] Um componente de fibra pode ser incluído nos fluidos de fraturamento da invenção para se alcançar uma variedade de proprie-dades incluindo melhoria da suspensão das partículas, e capacidades de transporte de partículas, e estabilidade da fase gasosa. As fibras usadas podem ter natureza hidrofílica ou hidrofóbica, mas fibras as hidrofílicas podem ser úteis para algumas aplicações. As fibras podem ser qualquer material fibroso, tal como, mas não necessariamente limitado a, fibras orgânicas naturais, materiais vegetais moídos, fibras po- liméricas sintéticas (a título de exemplo não limitante, poliéster, poli- aramida, poliamida, novoloide ou um polímero do tipo novoloide), fibras orgânicas sintéticas fibriladas, fibras de cerâmica, fibras inorgânicas, fibras metálicas, filamentos metálicos, fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de cerâmica, fibras de polímeros naturais, e quaisquer suas misturas. Fibras particularmente úteis são fibras de poliéster revestidas para serem altamente hidrofílicas, tais como, por exemplo, mas não se limitando a, fibras de tereftalato de polietileno (PET) DACRON, disponíveis da Invista Corp., Wichita, Kans., EUA, 67220. Outros exemplos de fibras úteis incluem, mas não estão limitadas a, fibras de poliéster de ácido poliláctico, fibras de poliéster de ácido poliglicólico, fibras de álcool de polivinila, e similares. Quando usado em fluidos da invenção, o componente de fibra pode ser incluído a concentrações a partir de cerca de 1 a cerca de 15 gramas por litro da fase líquida do fluido, em certas aplicações a concentração de fibras pode ser a partir de cerca de 2 a cerca de 12 gramas por litro de líquido, e em outras a partir de cerca de 2 a cerca de 10 gramas por litro de líquido.

Outros Ingredientes Opcionais

[00166] As modalidades de fluidos de fluidos de fraturamento da invenção podem conter adicionalmente outros aditivos e químicos conhecidos por serem comummente usados em aplicações de poços de petróleo por aqueles peritos na técnica. Estes incluem, mas não estão necessariamente limitados a, materiais como tensoativos adicionalmente àqueles mencionados aqui, estabilizantes de argila tais como cloreto de amônio de tetrametila e/ou cloreto de potássio, auxiliares de produtos químicos de quebra adicionalmente àqueles mencionados aqui, removedores de oxigênio, álcoois, inibidores de depósitos, inibidores da corrosão, aditivos de perda de fluidos, bactericidas, e similares. Igualmente também podem incluir um cotensoativo para otimizar a viscosidade ou para minimizar a formação de emulsões estáveis que contêm componentes de petróleo em bruto ou um polissacarídeo ou po- lissacarídeo quimicamente modificado, polímeros tais como celulose, ce-lulose derivatizada, goma guar, goma guar derivatizada, goma xantana, ou polímeros sintéticos tais como poliacrilamidas e copolímeros de polia- crilamida, oxidantes tais como persulfato de amônio e bromato de sódio, e biocidas tais como 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamina. O fluido deve estar substancialmente isento de argila de hectorita ou outros compo-nentes de argila e tais componentes podem estar presentes no fluido somente em quantidades de menos do que 0,1% em peso.

[00167] As modalidades de fluidos aquosos da invenção podem também compreender um composto de organoamino. Exemplos de compostos de organoamino adequados incluem, mas não estão necessariamente limitados a, tetraetilenopentamina (TEPA), trietilenote- tramina, pentaetilenohexamina, trietanolamina, e similares, ou quaisquer suas misturas. Quando compostos de organoamino são usados em fluidos da invenção são incorporados em uma quantidade a partir de cerca de 0,01% em peso a cerca de 2,0% em peso com base no peso total da fase líquida. O composto de organoamino pode ser incorporado numa quantidade a partir de cerca de 0,05% em peso a cerca de 1,0% em peso com base no peso total do fluido. Um composto de orga- noamino particularmente útil é tetraetilenopentamina (TEPA).

Técnicas de Fraturamento Hidráulico

[00168] Os fluidos da invenção podem ser usados para fraturamen- to hidráulico de uma formação subterrânea. Técnicas para fraturamen- to hidráulico de uma formação subterrânea são conhecidas de pessoas de perícia ordinária na técnica, e envolvem bombeamento do fluido de fraturamento para o interior da perfuração de sondagem e para fora da formação envolvente. A pressão do fluido está acima do estresse na rocha in situ mínimo, criando ou prolongando deste modo fraturas na formação. Ver Stimulation Engineering Handbook, John W. Ely, Pennwell Publishing Co., Tulsa, Okla. (1994), Pat. dos E.U.A. No. 5,551,516 (Normal et al.), "Oilfield Applications", Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vo. 10, pp. 328-366 (John Wiley & Sons, Inc. Nova Iorque, N.I., 1987) e referências citadas aí, as divulga- ções dos quais são incorporadas aqui por referência.

[00169] No tratamento de fraturamento, os fluidos da presente invenção podem ser usados no tratamento de fluido sem sólidos, nas etapas de propante, ou ambos. Os componentes da fase líquida podem ser misturados na superfície. Alternativamente, o fluido pode ser preparado na superfície e bombeado para dentro da tubagem enquanto qualquer componente gasoso poderia ser bombeado para o interior do espaço anular para mistura no interior da perfuração, ou vice-versa.

[00170] No fraturamento hidráulico, o fluido de fraturamento compreendendo polímero solúvel em água e pelo menos um tensoativo não iônico é bombeado para o interior da formação alvo a uma taxa maior do que a que pode ser dissipada através da permeabilidade natural da rocha da formação. Os fluidos de fraturamento resultam em um acúmulo de pressão até que tal pressão excede a tensão da rocha da formação. Quando isto ocorre, a rocha da formação falha e é iniciada uma assim chamada "fratura". Com bombeamento continuado, a fratura cresce em comprimento, largura e altura.

[00171] Em um momento predeterminado no processo de bombe- amento, particulado sólido é tipicamente adicionado ao fluido que está sendo bombeado. Este particulado é transportado para o interior do poço, para fora da perfuração do poço e depositado na fratura criada. O propósito deste particulado especialmente concebido é impedir que a fratura "sare" para a sua posição original (após o bombeamento ter terminado). Se diz que o particulado sustenta a fratura aberta e é portanto designado como "propante". A fratura, que é gerada pela aplicação desta técnica de estimulação, cria um caminho condutor até à perfuração do poço para o hidrocarboneto.

[00172] Um propante típico é selecionado a partir do grupo consistindo em cascalho, grãos de areia de quartzo, bauxita sinterizada, es- férulas de vidro e cerâmica, fragmentos de cascas de nozes, ou péle- tes de alumínio. O fluido de fraturamento pode também incluir um es- tabilizante térmico, por exemplo, tiossulfato de sódio, metanol, etileno glicol, isopropanol, tioureia, e/ou tiossulfito de sódio. O fluido de fratu- ramento pode também incluir KCl como um estabilizante de argila.

X. COMPOSIÇÕES DE CUIDADOS DOMÉSTICOS OU CUIDADOS INDUSTRIAIS

[00173] Em uma modalidade, a presente invenção está dirigida a uma composição de cuidados domésticos ou limpeza industrial, tal como um detergente líquido, um detergente de lavandaria, um limpador de superfícies duras, um líquido de lavagem de louça, ou um produto de limpeza sanitária, compreendendo água, um ou mais tensoati- vos, e um polímero da presente invenção. Tensoativos adequados incluem aqueles descritos acima em relação às modalidades da composição de cuidados pessoais da presente invenção. Tais composições de limpeza podem opcionalmente compreender adicionalmente um ou mais de solventes orgânicos miscíveis em água, tais como álcoois e glicóis, e/ou um ou mais aditivos.

[00174] Aditivos adequados são conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, adjuvantes orgânicos, tais como organofosfonatos, adjuvantes inorgânicos, tais como polifosfatos de amônio, pirofosfatos de metais alcalinos, zeólitos, silicatos, boratos de metais alcalinos, e carbonatos de metais alcalinos, agentes de branqueamento, tais como perboratos, percarbonatos, e hipocloratos, agentes sequestrantes e agentes antidepósitos, tais como ácido cítrico e ácido etilenodiaminote- tracético, ácidos inorgânicos, tais como ácido fosfórico e ácido clorídrico, ácidos orgânicos, tais como ácido acético, abrasivos, tais como sílica ou carbonato de cálcio, agentes antibacterianos ou desinfetantes, tais como triclosano, e biocidas catiônicos, por exemplo, cloretos de (N-alquil)benzildimetilamônio, fungicidas, enzimas, agentes opacifi- cantes, modificadores do pH, corantes, fragrâncias, e conservantes.

[00175] Em uma modalidade, o agente beneficiador de cuidados domésticos ou limpeza industrial é selecionado a partir do grupo con-sistindo em agentes de liberação de sujidade, amaciador de tecidos, tensoativos, adjuvantes, aglutinantes, branqueador e fragrâncias.

[00176] Em uma modalidade, a composição de cuidados domésticos ou limpeza industrial para limpeza de tecidos ou superfícies duras compreende a composição da presente invenção e um tensoativo e um agente beneficiador de cuidados domésticos ou limpeza industrial.

[00177] Em uma modalidade, a composição é uma composição de-tergente e compreende: o polímero, pelo menos um tensoativo detersivo, e um adjuvante.

[00178] A invenção engloba também um método para limpeza de um substrato selecionado do grupo consistindo em uma superfície dura e um tecido, compreendendo aplicação da composição da presente invenção ao substrato.

Experiências

[00179] 1. Tensoativos de etoxilatos de fenol trissubstituídos como emulsificantes na polimerização por emulsão:

[00180] Os etoxilatos de fenol trissubstituídos foram sintetizados por reação de óxido de etileno com o hidrófobo de fenol trissubstituído cor-respondente a mais do que 130 grausC (tipicamente maior do que 140 grausC) usando menos do que 0,5% (com base na carga de base) de hidróxido de potássio para catalisar a reação. Uma pressão máxima no reator de cerca de 5 bar foi mantida ao longo da alimentação de duas horas do óxido de etileno. A reação foi neutralizada com ácido acético e o produto foi caracterizado. Os três etoxilatos de fenol trissubstituídos usa-dos em este estudo foram sintetizados e a quantidade de óxido de etileno foi calculada por 13C NMR e os resultados são mostrados na Tabela 1 (em que "EO" é a abreviatura de "Óxido de Etileno" em que, por exemplo, 10EO significa "cerca de" 10 unidades de óxido de etileno). Tabela 1. Etoxilatos de Fenol Trissubstituídos

[00181] A es trutura química geral dos produtos sintetizados acima é como se segue (exemplar):

R = t-butila (4tB), nonila (N), dodecila (D) e metila (M) 2. Etoxilatos de fenol trissubstituídos. Tensoativos de etoxilato de fenol - sulfato trissubstituídos

[00182] Os produtos etoxilados foram convertidos em tensoativos aniônicos por sua reação com ácido sulfâmico. A quantidade de ten- soativo aniônico produzido foi determinada por titulação usando hiami- na e os resultados são mostrados em baixo.

[00183] O seguinte procedimento é representativo e é como se segue:

[00184] Fundir etoxilato no forno como necessário e assegurar uma baixa porcentagem de umidade. 160,42 gramas de diestirilfenol de no- nila-10 EO fundido foram adicionados ao reator. Se permitiu que o eto- xilato equilibrassem sob agitação contínua e na presença de nitrogênio. Após um período de purga de uma hora com nitrogênio para remover o oxigênio dissolvido no etoxilato é adicionado ácido sulfâmico. O ácido sulfâmico é adicionado em cinco porções iguais ao longo de uma hora. O passo de purga de oxigênio é importante para minimizar a formação de cor.

[00185] Na conclusão da alimentação de ácido sulfâmico, a tempe- ratura do reator foi aumentada até 90 °C e mantida durante cinco horas. Após resfriamento determinar a porcentagem de ativos, número de ácido, ácido sulfâmico livre e pH. Tabela 2. Caracterização de ativos de ânion de tensoativos terc- butildiestirilfenol - 10 EO - sulfato, nonildiestirilfenol - 10 EO - sulfato e metildiestirilfenol - 10 EO - sulfato.

[00186] Antecedentes sobre a estabilidade da emulsão de monôme- ros:

[00187] As emulsões são definidas como sistemas coloidais nos quais gotículas finas de um líquido são dispersas em outro líquido, onde os dois líquidos são mutualmente imiscíveis. Dois líquidos imiscí- veis não conseguem formar uma emulsão estável. Portanto, um ten- soativo é usualmente adicionado para facilitar a criação e estabilização da emulsão. O tipo de tensoativo, concentração de tensoativo, razão de monômero em relação a água, tempo de mistura, e o tipo e velocidade do agitador podem influenciar a capacidade de se obter uma boa emulsão de monômeros. A estabilidade da emulsão de monômeros pode afetar a qualidade da polimerização por emulsão subsequente.

[00188] Os três etoxilato de fenol - sulfatos trissubstituídos (1169009, 1169-011 e S1169-054-01) testados produziram emulsões de monômeros visualmente estáveis (1,5% de BOTM)

Procedimento de polimerização:

[00189] Para se testar a capacidade de se formar uma pré-emulsão estável, emulsões de monômeros foram preparadas usando uma quantidade calculada de ácido acrílico de metila, acrilato de butila e metacrilato de metila com o tensoativo associado e água desionizada. A mistura foi conduzida com um agitador mecânico até uma emulsão de monômeros estável ter sido formada (nenhuma separação de fases observada) se possível.

[00190] A copolimerização de acrílico completa de ácido metacríli- co, acrilato de butila, e metacrilato de metila com persulfato de amônio como iniciador foi levada a cabo usando um sistema reator sob ligeira pressão de N2. A copolimerização de acrílico de vinila de ácido acrílico, acrilato de butila, e acetato de vinila com persulfato de amônio como iniciador foi levada a cabo usando um sistema reator sob ligeira pressão de N2. O sistema reator inclui um agitador mecânico, condensador, termopar, linhas de alimentação de monômeros e iniciador. Uma poli- merização por emulsão típica é como se segue: no reator são adicionados água desionizada e monômero (por exemplo, NDSP + 10 EO). Se permite que a mistura equilibre e depois a semente de emulsão de monômeros foi adicionada. Após um período de semeadura, a restante solução de monômeros e solução de iniciador são alimentadas. Na conclusão das alimentações, a temperatura do reator foi resfriada até à temperatura ambiente. Os tensoativos de etoxilato - sulfato de fenol trissubstituídos foram avaliados nos sistemas acrílicos descritos acima ao nível de carga de tensoativo de 1,5% de BOTM.

[00191] A polimerização por emulsão na presença de metildiestiril- fenol-10EO - sulfato (MDSP-10EO), 4terc-butildiestirilfenol-10EO-sul- fato (4tBDSP-10EO); e nonildiestirilfenol-10EO - sulfato (NDSP- 10EO), é descrita aqui. O desempenho de MDSP-10EO - sulfato (1169-054), 4tBDSP-10EO - sulfato (1169-009) e NDSP-10EO - sulfato (1169-011) foi avaliado por uso do mesmo procedimento de polimeri- zação padrão. As concentrações de MDSP-10EO - sulfato (1169-054), 4tBDSP-10EO - sulfato (1169-009) e NDSP-10EO - sulfato (1169-011) foram ajustadas para se alcançar nível de ativos similar na receita (1,5% de BOTM). Os resultados do tamanho das partículas são favoráveis e se aproximam de 100 nm (Tabela 3). Tabela 3 - Condições de polimerização e caracterização de látex para tensoativos de etoxilato-sulfato de fenol trissubstituídos

[00192] Em todos os casos, as emulsões de monômeros foram vi-sualmente estáveis durante a polimerização. As experiências de poli- merização por emulsão sugerem que etoxilato - sulfatos, 4terc-butil- diestirilfenol-10EO-sulfato (4tBDSP-10EO); e nonildiestirilfenol-10EO - sulfato (NDSP-10EO) de fenol trissubstituídos, poderiam ser usados como tensoativos, enquanto metildiestirilfenol-10EO - sulfato (MDSP- 10EO) não é adequado sob condições similares.

2. Tensoativos de etoxilato de fenol trissubstituídos como aditivos em látex (emulsões) para melhorar congelamento descongelamento

[00193] Antecedentes sobre melhoria de congelamento descongelamento de látex. Os benefícios de tensoativos de fenol trissubstituídos na melhoria de congelamento descongelamento de látex foram examinados e Soprophor TS10 e Soprophor BSU foram usados como controle. A estrutura química dos tensoativos é mostrada em baixo (10 e 16 unidades de EO).

nonildiestirilfenol-10-16EO

4terc-butildiestirilfenol-10-16EO

[00194] Acronal optive 130 foi usado como aglutinante (resina-látex) para avaliar os benefícios. Os tensoativos de etoxilato de fenol trissub- stituídos foram adicionados a Acronal Optive 130 sob agitação contínua de acordo com o procedimento em baixo:

[00195] EQUIPAMENTO: Lata de alumínio de % quartilho com tampa, Agitador, Temporizador.

[00196] PROCEDIMENTO: 170 gramas de Optive 130 são pesados e colocados em proveta. O Optive 130 é depois agitado. O aditivo é depois adicionado gota a gota à medida que o Optive 130 está agitando. Se permite que a mistura opere durante 20 minutos após a adição estar completa. A mistura é depois deixada a repousar durante a noite próxima da sedimentação. O BV é tomado após a mistura repousar durante a noite. Após repouso durante a noite, as amostras foram colocadas em um congelador de acordo com o seguinte procedimento:

[00197] EQUIPAMENTO: Lata de alumínio de % quartilho com tampa, Congelador.

[00198] PROCEDIMENTO: 170 gramas de látex são pesados e co-locados em recipiente de alumínio com a tampa fechada. O recipiente é colocado em recipiente secundário no centro de um congelador a - 15°C durante 17 horas. Se mais do que um recipiente for colocado no congelador tem de existir pelo menos 1 polegada entre latas. A amostra é removida do congelador e deixada para regressar à temperatura ambiente durante 7 horas. A amostra é depois observada visualmente para ver se passava o ciclo. Dependendo se a amostra passa, o ciclo pode ser repetido até 5 vezes. Após completação do número especificado de ciclos comparar a amostra de teste com o látex armazenado à temperatura ambiente. Examinar a amostra de teste quanto a qualquer evidência de sedimentação, gelificação ou coagulação.

[00199] Para testar a capacidade de melhorar o congelamento des-congelamento de látex, a viscosidade de Brookfield foi medida para todas as amostras após cada ciclo. Os etoxilatos de fenol trissubstituí- dos testados melhoraram o congelamento descongelamento do látex e as amostras de látex passaram 5 ciclos.

[00200] 3. Tensoativos de etoxilato de fenol trissubstituídos como aditivos em tintas: dispersantes, congelamento descongelamento e prolongador do tempo de abertura.

Determinação da eficácia e nível de uso ótimo de dispersante

[00201] A eficácia e nível de uso ótimo de dispersante foram determi-nados por estudos de curva de procura de dispersante. A formulação de ponto de início para a curva de procura varia dependendo do pigmento. Tipicamente, os pigmentos orgânicos podem ser avaliados a carga de pigmento de 40-50%, enquanto os negros de carbono podem variar de carga de pigmento a partir de 10-50% dependendo das suas propriedades tais como tamanho das partículas e tratamento da superfície.

[00202] Preparar uma formulação de ponto de início consistindo em pigmento, dispersante, antiespumante, água DI, e base (se necessário). Adicionar os ingredientes líquidos incluindo uma pequena quantidade de dispersante ao vaso de moagem e começar a misturar a uma baixa velocidade usando um dispersor de elevado cisalhamento (Cowles). Após uma mistura homogênea ter sido obtida adicionar lentamente o pigmento. Logo que todo o pigmento tenha sido adicionado começar a misturar a uma velocidade máxima necessária para criar um vórtex forte. Após a pré-mistura ter acabado anexar água de resfriamento, adicionar esférulas de moagem e preparar moagem. Após moagem de 30 minutos esperar um minuto e medir a viscosidade através de viscosímetro de Brookfield. Continuar a adicionar dispersante incrementalmente e moer durante 4-6 minutos após cada adição, e tomar a medição da viscosidade. Completar o teste quando a viscosidade mostra aumento significativo.

Teste de Estabilidade no Congelamento Descongelamento

[00203] A estabilidade no congelamento-descongelamento das tintas foi medida por método de teste padrão ASTM D 2243. O procedimento para este método de ASTM é como se segue: as amostras foram colocadas no congelador durante a noite a 0 °F (-18°C) durante 17 horas. As amostras foram depois removidas do congelador no dia seguinte e se permitiu que "descongelassem" à temperatura ambiente durante 7 horas. As amostras foram depois bem misturadas manualmente usando uma espátula antes da medição da viscosidade.

Avaliação do Tempo de Abertura

[00204] O tempo de abertura foi avaliado de acordo com um método amplamente usado na indústria, conhecido que está sendo correntemente validado por ASTM. Um painel de extração Leneta de vinil preto que estava fixado a uma Placa Drawdrown de Alumínio em uma câmara com umidade/temperatura constantes (CTCH) foi usado como o substrato. O painel de extração Leneta foi dividido em 8 seções horizontais. Uma tinta com espessura de filme úmida de 250 μm foi retirada usando um fundidor de filme da Dow. Em cada seção, uma marca (X) foi feita imediatamente após fundição da tinta, usando a ponta de cabo da escova. Tinta de teste foi depois aplicada em seções perpendiculares, escovando cada seção ao longo da seção fundida inicial - em uma direção. As seções perpendiculares foram repetidas a intervalos de tempo de 2 minutos - usando o mesmo número de pinceladas para cada intervalo de tempo. Se permitiu que o revestimento secasse na câmara CTCH durante 24 horas antes da avaliação dos resultados. Exemplo de aplicação

Exemplo 1

[00205] Os químicos sintetizados foram avaliados como estabilizan- te de congelamento-descongelamento e prolongadores do tempo de abertura em tinta de arquitetura. Uma tinta semibrilhante foi formulada de acordo com a fórmula listada em baixo. Depois, as amostras foram pós-adicionadas à tinta a ativo a 1% com base no peso total de tinta. As propriedades de congelamento-descongelamento e tempo de abertura foram avaliadas de acordo com o procedimento previamente descrito. Tabela 4: fórmula de tinta semibrilhante

[00206] As experiências ilustram que os etoxilatos de fenol trissubs- tituídos melhoraram a estabilidade no congelamento-descongelamento da tinta. A maioria deles passou 5 ciclos sem aumento significativo da viscosidade, enquanto o branco e controle falharam somente após um teste de ciclo. Tabela 5: teste de estabilidade de congelamento-descongelamento

[00207] Os resultados mostraram também que os produtos correntemente inventados melhoraram significativamente o tempo de abertura da tinta. Tabela 6: Teste de tempo de abertura

[00208] Experiência de Dispersão: A concentração de pigmento foi preparada de acordo com o seguinte procedimento:

[00209] Adicionar água DI, dispersante, antiespumante, e amônia ao vaso de moagem e misturar bem. Depois adicionar pó de pigmento ao vaso de moagem lentamente sob agitação a uma baixa velocidade usando um dispersor de elevado cisalhamento (Cowles). Logo que todo o pigmento tenha sido adicionado começar a misturar a velocidade elevada durante 20 minutos. Após a pré-mistura ter acabado anexar água de resfriamento, adicionar esférulas de moagem e preparar moagem durante 60 minutos ou até as propriedades de intensidade da cor e colorísticas desejadas terem sido obtidas.

[00210] Os tensoativos foram avaliados como dispersantes para negro de fumo, e os resultados são dados na tabela. A concentração de pigmento preparada pelos dispersantes correntemente inventados mostrou viscosidade inicial muito baixa e muita estabilidade após ar-mazenamento. Mostrou também desenvolvimento da intensidade de cor excelente em comparação com a dispersão padrão. O jetness e valor L, bem como teste de rub-up, foram também comparáveis em comparação com a dispersão padrão. Tabela 7: concentração de negro de carbono

[00211] Os tensoativos foram avaliados como dispersantes para outro pigmento orgânico, e os exemplos para dispersão de azul ftalo 15:4 e amarelo orgânico PY74 são dados na tabela. A concentração de pigmento preparada pelos dispersantes correntemente inventados mostrou viscosidade inicial muito baixa e muita estabilidade após armazena-mento. Mostrou também desenvolvimento da intensidade de cor excelente em comparação com a dispersão padrão.

[00212] Experiência: Tensoativos de fenol trissubstituídos como agentes molhantes.

[00213] Este estudo avalia os benefícios de tensoativos de fenol trissubstituídos como agentes molhantes e, para propósitos de compa-ração, Soprophor BSU (Solvay) foi usado como controle. Os tensoati- vos foram avaliados usando o teste de molhagem de Drave que é des-crito em baixo.

[00214] Equipamento: Peso de 40 gramas especial com gancho e corda.

[00215] Cilindro graduado de 1000 mL

[00216] Frasco volumétrico de 2000 mL

[00217] Frasco volumétrico de 1000 mL

[00218] Proveta de 250 mL

[00219] Cilindro graduado de 250 mL

[00220] Liquidificador

[00221] Relógio de paragem / temporizador

[00222] Algodão Não Branqueado

[00223] Procedimento:

[00224] Usando um frasco volumétrico de 2000 mL para a conc. de 0,025 e 0,100 (frasco vol. de 1000 mL para a conc. de 0,050) adicionar a quantidade de tensoativo ao frasco, depois encher parcialmente frasco com água DI.

[00225] Usar uma barra de agitação magnética e misturar até o ten- soativo ser dissolvido, depois acabar enchimento do frasco, isto é A Solução.

[00226] Encher um cilindro graduado de 250 mL com A Solução acima da linha de 250 mL, e remover a espuma no topo, com uma pipeta.

[00227] Usando o algodão não branqueado remover um anel e cortar pequeno nó. Formar uma figura 8, depois dobrar como uma banda de borracha, e anexar peso especial com gancho e corda, agora cortar a outra extremidade. Remover pequenas tiras de algodão batendo contra o topo de bancada e liberação das outras tiras. Tempo, deixar cair peso e algodão no cilindro graduado de 250 mL e começar o temporizador. A corda entre o peso e o gancho começa a abrandar, parar o temporizador, e registrar o resultado. Operar amostra três vezes.

[00228] No que se refere à Tabela 10, a Tabela 10 mostra que os tensoativos de etoxilato de fenol - sulfato trissubstituídos testados fun-cionaram como agentes molhantes e o melhor executante é mostrado na figura em baixo (Quanto menor o tempo (seg), geralmente mais eficaz o agente molhante, i.e., melhor molhagem). No que se refere à Tabela 10, o 4tBDSP-16EO, a 0,025% e 0,1%, mostrou molhagem significativamente melhor do que o Soprophor BSU comparativo por um fator de cerca de 10. Foram vistos resultados similares com 4tBDSP-16EO e 4tBDSP-16EO-sulfato em comparação com o controle (Sophrophor BSU).

Claims

1. Composição de revestimento de látex de baixo VOC, ca-racterizado pelo fato de que compreende: (a) pelo menos um polímero de látex; (b) opcionalmente pelo menos um pigmento; (c) água; e (d) um aditivo presente em uma quantidade eficaz para conferir estabilidade ao congelamento-descongelamento, tendo a es-trutura D.XII

ou um grupo C4-C30 alquila ou um grupo alquenila linear ou ramificado, em que pelo menos um de R1, R2 e R3 é H; em que pelo menos um de R1, R2 e R3 é o grupo C4-C30 al- quila ou um grupo alquenila linear ou ramificado e pelo menos um de R1, R2 e R3 é selecionado a partir da estrutura D.XIIIa, D.XIIIb, D.XIIIc ou D.XIIId, em que a quantidade eficaz é uma quantidade do aditivo maior do que 0,5 % em peso do polímero.

2. Método para conferir estabilidade ao congelamento- descongelamento a uma composição de revestimento de baixo VOC, caracterizado pelo fato de que compreende adição, à composição, de uma quantidade eficaz de um aditivo de acordo com a fórmula estrutural D.XII

ou um grupo C4-C30 alquila ou um grupo alquenila linear ou ramificado, em que pelo menos um de R1, R2 e R3é H; em que pelo menos um de R1, R2 e R3 é o grupo C4-C30 alquila ou um grupo alquenila linear ou ramificado e pelo menos um de R1, R2 e R3 é selecionado a partir da estrutura D.XIIIa, D.XIIIb, D.XIIIc ou D.XIIId, em que a quantidade eficaz é uma quantidade do aditivo maior do que 0,5 % em peso do polímero.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a quantidade eficaz é uma quantidade do aditivo maior do que 1,3 % em peso do polímero.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a quantidade eficaz é uma quantidade do aditivo maior do que 1,6% em peso do polímero.

5. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a quantidade eficaz é uma quantidade do aditivo maior do que 1% em peso do polímero.