Aglomerantes acuosos para sustratos granulados y/o fibrosos.

Aglomerante acuoso para sustratos granulados y/o fibrosos que contiene como componentes activos

a) al menos un polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres que contiene en forma incorporada alpolímero ≥

5,5 % en peso y ≤ 20 % en peso de un ácido mono- o dicarboxílico α,ß-etilénicamente insaturado[polímero A],

b) al menos polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres que contiene en forma incorporada alpolímero ≥ 40 % en peso de un ácido mono- o dicarboxílico α,ß-etilénicamente insaturado [polímero B], y

c) al menos un compuesto poliol con al menos dos grupos hidroxilo [poliol C].

Aglomerantes acuosos para sustratos granulados y/o fibrosos

Es objeto de la presente invención un aglomerante acuoso para sustratos granulados y/o fibrosos, el cual contiene como componentes activos

a) al menos un polímero que puede obtenerse mediante polimerización por radicales libres el cual contiene º 5, 5 % en peso y º 20 % en peso de un ácido mono- o dicarboxílico a, º-etilénicamente insaturado en forma incorporada al polímero [polímero A],

b) al menos un polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres, el cual contiene º 40 % en pesode un ácido mono- o dicarboxílico a, º-etilénicamente insaturado [polímero B], y

c) al menos un compuesto de poliol con al menos dos grupos hidroxilo [poliol C].

También son objeto de la presente invención el uso del aglomerante acuoso para la preparación de cuerpos moldeados, usando sustratos fibrosos o granulados y aglomerantes acuosos, y los mismos cuerpos moldeados.

El endurecimiento de sustratos fibrosos o granulados, principalmente en estructuras planas como, por ejemplo, fieltros fibrosos, placas fibrosas o tablas de madera aglomerada, etc. se efectúa con frecuencia de manera química usando un aglomerante polimérico. Para incrementar la estabilidad, principalmente la estabilidad en condiciones de humedad y de calor, en muchos casos se emplean aglomerantes que contienen agentes de reticulación que disocian formando formaldehído. De esta manera existe el peligro de una emisión indeseada de formaldehído.

Para impedir las emisiones de formaldehído ya se han propuesto numerosas alternativas a los aglomerantes conocidos hasta ahora. De esta manera, de la US-A 4, 076, 917 se conocen aglomerantes que contienen polímeros que contienen a su vez ácido carbónico o anhídrido de ácido carbónico y º-hidroxialquilamidas como agentes de reticulación. Lo desventajoso es la producción relativamente costosa de la º-hidroxialquilamida.

De la EP-A-445578 se conocen materiales en forma de partículas finas como, por ejemplo, fibras de vidrio, en los que las mezclas compuestas de ácidos policarboxílicos de alto peso molecular y alcoholes polihídricos, alcanolaminas o aminas polifuncionales actúan como aglomerantes.

De la EP-A-583086 se conocen aglomerantes acuosos, libres de formaldehído, para la preparación de fieltros fibrosos, principalmente redes de fibras de vidrio. Los aglomerantes contienen un ácido policarboxílico con al menos dos grupos de ácido carboxílico y opcionalmente también grupos anhídrido así como un poliol. Estos aglutinantes necesitan un acelerante de reacción fosforado con el fin de lograr solidez suficiente de las redes de fibra de vidrio. Se hace notar que es posible prescindir de un acelerante de reacción de este tipo si se usa un poliol reactivo. Como polioles altamente reactivos se mencionan º-hidroxialquilamidas.

La EP-A-651088 describe aglomerantes correspondientes hechos de fibras de celulosa. Estos aglomerantes contienen obligatoriamente un acelerador de reacción fosforado.

La EP-A-672920 describe aglomerantes, agentes de impregnación y de recubrimiento, sin formaldehído, los cuales contienen un polímero que se compone en un 2 hasta el 100 % en peso de un ácido etilénicamente insaturado o de un anhídrido ácido, como comonómero, y al menos un poliol. Los polioles son derivados sustituidos de triazina, triazintriona, benceno o ciclohexilo, en cuyo caso los residuos de poliol se encuentran siempre en posición 1, 3, 5 de los anillos mencionados. A pesar de una alta temperatura de secado con estos aglomerantes en las redes de fibras de vidrio se logran solo bajas resistencias al desgarre en húmedo.

La DE-A-2214450 describe un copolímero que está compuesto de 80 a 99 % en peso de etileno y 1 a 20 % en peso de anhídrido de ácido maleico. El copolímero se usa para recubrimiento de superficies, junto con un agente de reticulación, en forma de polvo o en dispersión en un medio acuoso. Como agente de reticulación se usa un polialcohol que contiene grupos amino. Sin embargo, con el fin de producir un entrecruzamiento debe calentarse hasta 300 °C.

De la US-A 5, 143, 582 se conoce la preparación de materiales de redes no tejidas resistentes al calor usando un aglomerante termocurable, resistente al calor. El aglomerante está desprovisto de formaldehído y se obtiene mezclando un polímero, que contiene grupos de ácido carboxílico, grupos de anhídrido carboxílicos o grupos de sales de ácido carboxílico, con un agente de reticulación. El agente de reticulación es una º-hidroxialquilamida o un polímero o copolímero de la misma. El polímero que puede reticularse con la º-hidroxialquilamida se compone, por ejemplo, de ácidos mono- o dicarboxílicos insaturados, de sales de ácidos mono- o dicarboxílicos insaturados o de

anhídridos insaturados. Se obtienen polímeros auto-curables mediante copolimerización de la -hidroxialquilamida con monómeros que obtienen grupos carboxilo.

Según la WO 99/09100 se divulgan composiciones autocurables y su uso como aglomerantes libres formaldehído para la preparación de cuerpos moldeados, que además de una alcanolamina con al menos dos grupos OH, contiene un polímero 1, el cual contiene en forma incorporada al polímero 5 % en peso y otro polímero 2, el cual contiene en forma incorporada al polímero 15 % en peso de un ácido mono- o dicarboxílico a, -etilénicamente insaturado. Sin embargo, los cuerpos moldeados, principalmente las redes de fibras, producidos con estas composiciones no son satisfactorios en todas las propiedades, principalmente el esfuerzo al desgarre.

Era un objetivo de la presente invención proporcionar un sistema aglomerante alternativo, sin formaldehído para sustratos granulados y/o fibrosos que resulten en propiedades mecánicas mejoradas principalmente redes de fibras.

En concordancia fue encontrado el aglomerante acuoso definido al inicio.

El polímero A contiene en forma incorporada 5, 5 % en peso y 20 % en peso, preferible 5, 5 % en peso y 15 % en peso y principalmente preferible 5, 5 % en peso y 10 % en peso de al menos un ácido mono- o dicarboxílico a, -etilénicamente insaturado [monómero A] y en concordancia 80 % en peso y 94, 5 % en peso, preferible 85 % en peso y 94, 5 % en peso y principalmente preferible 90 % en peso y 94, 5 % en peso de al menos otro monómero que se diferencia de los ácidos mono- o dicarboxílicos a, -etilénicamente insaturados [monómero B]. En tal caso los monómeros A y los monómeros B suman el 100 % en peso.

El monómero A son ácidos mono- y dicarboxílicos a, -monoetilénicamente insaturados, principalmente de C3 a C6, preferible C3 o C4 así como sus sales hidrosolubles total o parcialmente neutralizadas, principalmente sus sales de metal alcalino o de amonio, como por ejemplo ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etilacrílico, ácido itacónico, ácido alilacético, ácido crotónico, ácido vinilacético, ácido fumárico, ácido maleico, ácido 2-metilmaléico, pero también semiésteres (monoésteres) de ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, como éster monoalquílico de ácido maleico de alcoholes de C1 a C8 así como las sales de amonio, sodio o potasio de los ácidos previamente mencionados. Pero los monómeros A también comprenden los anhídridos que ácidos dicarboxílicos a, monoetilénicamente insaturados correspondientes como, por ejemplo, anhídrido de ácido maleico o anhídrido de ácido 2-metilmaléico. Se prefiere monómero A seleccionado del grupo que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido de ácido maleico, ácido 2-metilmaléico y ácido itacónico.

Como monómeros B se toman en consideración todos los monómeros etilénicamente insaturados que se diferencian de los monómeros A y pueden copolimerizarse con éstos. Como monómeros B pueden mencionarse, por ejemplo, compuestos vinilaromáticos, como estireno, a-metilestireno, o-cloroestireno o viniltolueno, haluros de vinilo, tales como cloruro de vinilo o cloruro de vinilideno, ésteres de alcohol vinílico y ácidos monocarboxílicos que tienen 1 a 18 átomos de C, preferible 2 a 12 átomos de C, como acetato de vinilo, propionato de vinilo, n-butirato de vinilo, , laurato de vinilo y estearato de vinilo, ésteres de alquilvinilo de C1 a C12, como éter de metilvinilo, éter de etilvinilo, éter de npropilvinilo, éter de n-butilvinilo, éter... [Seguir leyendo]

1. Aglomerante acuoso para sustratos granulados y/o fibrosos que contiene como componentes activos

a) al menos un polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres que contiene en forma incorporada al polímero 5, 5 % en peso y 20 % en peso de un ácido mono- o dicarboxílico a, -etilénicamente insaturado [polímero A],

b) al menos polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres que contiene en forma incorporada al polímero 40 % en peso de un ácido mono- o dicarboxílico a, -etilénicamente insaturado [polímero B], y

c) al menos un compuesto poliol con al menos dos grupos hidroxilo [poliol C].

2. Aglomerante acuoso según la reivindicación 1, en cuyo caso el polímero A contiene como ácido mono- o dicarboxílico al menos un compuesto en forma incorporada al polímero que se selecciona del grupo que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido maleico, ácido 2metilmaleico y ácido itacónico.

3. Aglomerante acuoso según la reivindicación 1 o 2, en cuyo caso el polímero A contiene en forma incorporada al polímero como monómero principal un éster del ácido acrílico o ácido metacrílico con un alcohol de C1 a C12, un compuesto vinilaromático, un nitrilo de un ácido carboxílico a, -monoetilénicamente insaturado y/o un éster de vinilo de un ácido monocarboxílico de C2 a C12.

4. Aglomerante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 3, en cuyo caso el polímero B contiene en forma incorporada al polímero como ácido mono- o dicarboxílico al menos un compuesto que se selecciona entre ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido maleico, ácido 2-metilmaleico y ácido itacónico.

5. Aglomerante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 4, en cuyo caso el poliol C es una alcanolamina.

6. Aglomerante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 5, en cuyo caso el poliol C es trietanolamina.

7. Aglomerante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 6, en cuyo caso la proporción de peso del polímero A al polímero B (con base en los sólidos) es de 100:1 a 1:100 y la proporción de peso de polímero B al poliol C (con base en los sólidos) es de 100:1 a 1:1.

8. Aglomerante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 7, en cuyo caso la proporción de equivalentes de los grupos carboxilo de los polímeros A y B a los grupos hidroxilo del poliol C se encuentra en el rango de 20:1 a 1:1.

9. Uso de un aglomerante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 8 para la preparación de cuerpos moldeadas hechos de sustratos granulados y/o fibrosos.

10. Método para la preparación de un cuerpo moldeado hecho de sustratos granulados y/o fibrosos, caracterizado porque un aglomerante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 8 se aplica sobre los sustratos granulados y/o fibrosos, opcionalmente los sustratos granulados y/o fibrosos tratados con el aglomerante acuoso se moldean y los sustratos granulados y/o fibrosos tratados se someten a continuación a un paso de tratamiento térmico a una temperatura 110 °C.

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque por 100 g de sustrato granulado y/o fibroso se emplean

1 g y 100 g de aglomerante (calculado como la suma de las cantidades totales de polímero A, polímero B y poliol C con base en los sólidos) .

12. Método según la reivindicación 10 o 11, caracterizado porque como sustrato granulado y/o fibroso se emplea una red de fibra consolidada mecánicamente o aglutinada químicamente.

13. Cuerpos moldeados que pueden obtenerse según un método de las reivindicaciones 10 a 12.