Aglutinante acuoso para substratos granulares y/o fibrosos.

Aglutinante acuoso para substratos granulares y/o fibrosos que contiene como componentes activos

a) al menos un polímero que puede obtenerse por polimerización por radicales que contiene >5% en peso y< 100% en peso de al menos un ácido mono- o dicarboxílico α

β-monoetilénicamente insaturado en forma polimerizada [polímero A],

b) al menos un compuesto de poliol con al menos dos grupos hidroxilo [poliol B], y

c) al menos un compuesto sal que está seleccionado del grupo que comprende cloruro sódico, cloruro potásico, sulfato sódico y/o sulfato potásico [sal C].

Aglutinante acuoso para substratos granulares y/o fibrosos Es objeto de la presente invención un aglutinante acuoso para substratos granulares y/o fibrosos que contiene como componentes activos a) al menos un polímero que puede obtenerse por polimerización por radicales que contiene > 5% en peso y < 100% en peso de al menos un ácido mono-o dicarboxílico !∀#-monoetilénicamente insaturado en forma polimerizada [polímero A], b) al menos un compuesto de poliol con al menos dos grupos hidroxilo [poliol B], y c) al menos un compuesto sal que está seleccionado del grupo que comprende cloruro sódico, cloruro potásico, sulfato sódico y/o sulfato potásico [sal C].

Es igualmente objeto de la presente invención el uso del aglutinante acuoso para la fabricación de cuerpos de moldeo, un procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo usando substratos fibrosos y/o granulares y aglutinantes acuosos así como los propios cuerpos de moldeo.

La consolidación de substratos fibrosos y/o granulares, en particular en productos planos, como por ejemplo telas no tejidas de fibras, tableros de fibras o tableros de virutas etc., se realiza frecuentemente por vía química usando un aglutinante polimérico. Para aumentar la resistencia, en particular la resistencia en húmedo y al calor, se utilizan muchas veces aglutinantes que contienen reticulantes que disocian formaldehído. Por consiguiente existe sin embargo el peligro de la emisión no deseada de formaldehído.

Para evitar emisiones de formaldehído se han propuesto ya numerosas alternativas a los aglutinantes conocidos hasta ahora. Así, son conocidos por el documento US-A 4, 076, 917 aglutinantes que contienen polímeros con contenido de ácido carboxílico o anhídrido de ácido carboxílico y #-hidroxialquilamidas como reticulantes. Es un inconveniente la relativamente costosa preparación de las #-hidroxialquilamidas.

Por el documento EP-A-445578 se conocen tableros de materiales finamente divididos, como por ejemplo de fibras de vidrio, en los que como aglutinantes actúan mezclas de ácidos policarboxílicos macromoleculares y alcoholes polihidroxílicos, alcanolaminas o poliaminas.

Por el documento EP-A-583086 se conocen aglutinantes acuosos exentos de formaldehído para la fabricación de telas no tejidas de fibras, en particular telas no tejidas de fibras de vidrio. Los aglutinantes contienen un ácido policarboxílico con al menos dos grupos ácido carboxílico y dado el caso también grupos anhídrido así como un poliol. Estos aglutinantes necesitan un acelerador de la reacción que contenga fósforo para conseguir resistencias suficientes de las telas no tejidas de fibras de vidrio. Se indica a este respecto que solo puede renunciarse a la presencia de un acelerador de la reacción semejante si se utiliza un poliol reactivo. Como polioles altamente reactivos se mencionan #-hidroxialquilamidas.

El documento EP-A-651088 describe aglutinantes correspondientes para substratos de fibras de celulosa. Estos aglutinantes contienen forzosamente un acelerador de la reacción que contiene fósforo.

El documento EP-A-672920 describe aglutinantes, agentes de impregnación o de recubrimiento exentos de formaldehído que contienen un polímero que está constituido en un 2 a 100% en peso por un ácido etilénicamente insaturado o un anhídrido de ácido como comonómero y al menos un poliol. En el caso de los polioles se trata de derivados de triazina, triazintriona, benceno o ciclohexilo substituidos, encontrándose los restos de poliol siempre en la posición 1, 3, 5 de los anillos mencionados. A pesar de una temperatura de secado elevada con estos aglutinantes en telas no tejidas de fibras de vidrio solo se consiguen bajas resistencias en húmedo.

El documento DE-A-2214450 describe un copolímero que está constituido por 80 a 99% en peso de etileno y 1 a 20% en peso de anhídrido de ácido maleico. El copolímero se usa conjuntamente con un reticulante, en forma de polvo o en dispersión en un medio acuoso, para el recubrimiento de superficies. Como reticulante se usa un polialcohol que contiene grupos amino. Para producir una reticulación debe sin embargo calentarse a hasta 300 ºC.

Por el documento US-A 5, 143, 582 se conoce la fabricación de materiales de tela no tejida resistentes al calor usando un aglutinante resistente al calor que endurece térmicamente. El aglutinante está exento de formaldehído y se obtiene por mezcla de un polímero que presenta grupos ácido carboxílico, grupos anhídrido de ácido carboxílico o grupos de sal de ácido carboxílico y un reticulante. El reticulante es una #-hidroxialquilamida o un polímero o copolímero de la misma. El polímero reticulable con la #-hidroxialquilamida está constituido por ejemplo por ácidos mono-o dicarboxílicos insaturados, sales de ácidos mono-o dicarboxílicos insaturados o anhídridos insaturados.

Se obtienen polímeros autoendurecibles por copolimerización de las #-hidroxialquilamidas con monómeros que contienen grupos carboxilo.

Según el documento WO 99/09100 se dan a conocer composiciones endurecibles térmicamente y su uso como aglutinantes exentos de formaldehído para la fabricación de cuerpos de moldeo que además de una alcanolamina 5 con al menos dos grupos OH contienen un polímero 1 que contiene < 5% en peso y otro polímero 2 que contiene > 15% en peso de un ácido mono-o dicarboxílico !∀#-etilénicamente insaturado en forma polimerizada.

Además el documento WO 10/34645 da a conocer sistemas aglutinantes acuosos para substratos granulares y/o fibrosos que como componentes activos un polímero 1 que contiene > 5, 5% en peso y < 20% en peso de un ácido mono-o dicarboxílico !∀#-etilénicamente insaturado en forma polimerizada, un polímero 2 que contiene > 40% en peso de un ácido mono-o dicarboxílico !∀#-etilénicamente insaturado en forma polimerizada y un compuesto de poliol con al menos dos grupos hidroxilo.

Sin embargo los cuerpos de moldeo fabricados con estas composiciones, en particular telas no tejidas de fibras, no pueden satisfacer totalmente todas las propiedades, en particular la resistencia al arranque, o lo relativo a la cantidad de aglutinante necesaria para la consecución de las propiedades específicas.

Era objetivo de la presente invención proporcionar un sistema aglutinante exento de aldehído alternativo para substratos fibrosos y/o granulares mediante el que resultaran, en particular en telas no tejidas de fibras, propiedades mecánicas mejoradas o con los que pudieran reducirse las cantidades de componentes de aglutinantes orgánicos necesarios para la consecución de las propiedades específicas.

En consecuencia se encontró el aglutinante acuoso definido al principio.

El polímero A contiene > 5, 5% en peso y < 100% en peso, preferentemente > 60% en peso y < 100% en peso y con particular preferencia > 90% en peso y < 100% en peso, de al menos un ácido mono-o dicarboxílico !∀#monoetilénicamente insaturado [monómeros A] y correspondientemente > 0% en peso y < 95% en peso, preferentemente > 0% en peso y < 40% en peso y con particular preferencia > 0% en peso y < 10% en peso, de al menos otro monómero [monómeros B] distinto de los ácidos mono-o dicarboxílicos !∀#-monoetilénicamente insaturados en forma polimerizada. A este respecto los monómeros A y los monómeros B suman el 100%. Con especial ventaja el polímero A está constituido sin embargo exclusivamente por monómeros A.

En el caso de los monómeros A se trata de ácidos mono-o dicarboxílicos !∀#-monoetilénicamente insaturados, en particular C3 a C6, preferentemente C3 o C4 así como su sales solubles en agua total o parcialmente neutralizadas, en particular sus sales de metal alcalino o amonio, como por ejemplo ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 30 etilacrílico, ácido itacónico, ácido alilacético, ácido crotónico, ácido vinilacético, ácido fumárico, ácido maleico, ácido 2-metilmaleico, pero también de hemiésteres de ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, como ésteres monoalquílicos del ácido maleico de alcoholes C1 a C8 así como las sales de amonio, sodio o potasio de los ácidos anteriormente indicados. Los monómeros A comprenden sin embargo también los anhídridos de correspondientes ácidos dicarboxílicos !∀#-monoetilénicamente insaturados, como por ejemplo anhídrido de ácido maleico o anhídrido de ácido 2-metilmaleico. Preferentemente el monómero A se selecciona del grupo que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido de ácido maleico, ácido 2-metilmaleico y ácido itacónico, siendo sin... [Seguir leyendo]

1. Aglutinante acuoso para substratos granulares y/o fibrosos que contiene como componentes activos a) al menos un polímero que puede obtenerse por polimerización por radicales que contiene > 5% en peso y < 100% en peso de al menos un ácido mono-o dicarboxílico !∀#-monoetilénicamente insaturado en forma polimerizada [polímero A], b) al menos un compuesto de poliol con al menos dos grupos hidroxilo [poliol B], y c) al menos un compuesto sal que está seleccionado del grupo que comprende cloruro sódico, cloruro potásico, sulfato sódico y/o sulfato potásico [sal C].

2. Aglutinante acuoso conforme a la reivindicación 1 en el que el polímero A contiene como ácido mono-o dicarboxílico al menos un compuesto en forma polimerizada seleccionado del grupo que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido de ácido maleico, ácido 2-metilmaleico y ácido itacónico.

3. Aglutinante acuoso conforme a la reivindicación 1 ó 2 en el que el polímero A está constituido exclusivamente por al menos un ácido mono-o dicarboxílico !∀#-monoetilénicamente insaturado en forma polimerizada.

4. Aglutinante acuoso conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3 en el que el poliol B es una alcanolamina.

5. Aglutinante acuoso conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4 en el que el poliol B es trietanolamina.

6. Aglutinante acuoso conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5 en el que la relación en peso entre el polímero A y el poliol B (sobre la base de materia sólida) asciende a 100:1 a 1:2.

7. Aglutinante acuoso conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6 en el que la relación de equivalencia entre los 20 grupos carboxilo del polímero A y los grupos hidroxilo del poliol B asciende a 20:1 a 1:1.

8. Aglutinante acuoso conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7 en el que la cantidad de sal C asciende a > 0, 1 y < 40% en peso, referida a la suma de las cantidades totales de polímero A y poliol B.

9. Uso de un aglutinante acuoso conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8 para la fabricación de cuerpos de moldeo a partir de substratos granulares y/o fibrosos.

10. Procedimiento para la fabricación de un cuerpo de moldeo a partir de substratos granulares y/o fibrosos, caracterizado porque se aplica un aglutinante acuoso conforme a una de las reivindicaciones 1 a 8 sobre el substrato granular y/o fibroso, dado el caso se conforma el substrato granular y/o fibroso tratado con el aglutinante acuoso y a continuación se somete el substrato granular y/o fibroso así tratado a un paso de tratamiento térmico a una temperatura > 110 ºC.

11. Procedimiento conforme a la reivindicación 10, caracterizado porque por 100 g de substrato granular y/o fibroso se utilizan > 0, 1 g y < 100 g de aglutinante (calculado como suma de las cantidades totales de polímero A, poliol B y sal C sobre la base de materia sólida) .

12. Procedimiento conforme a la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque como substrato granular y/o fibroso se utiliza una tela no tejida de fibras consolidadas mecánicamente o preligadas químicamente.

13. Cuerpo de moldeo que pueda fabricarse por un procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 10 a 12.