Aglutinante acuoso para sustratos granulados y/o con forma fibrosa.

Aglutinante acuoso para sustratos granulados y/o con forma fibrosa que contiene como ingredientes activos

a) al menos un polimerizado que se puede obtener por polimerización por radicales,

que contiene ≥ 5 y ≤ 100 % en peso de al menos un ácido mono o dicarboxílico a,ß-monoetilénicamente insaturado y/o su anhídrido 5 (monómero A1), y

≥ 0 y ≤ 95 % en peso de al menos un otro compuesto etilénicamente insaturado, que se puede copolimerizar con los monómeros A1 (monómero A2),

en forma polimerizada, en donde las cantidades de monómeros A1 y A2 se suman hasta el 100 % en peso [polimerizado A],

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

c) al menos un compuesto orgánico de nitrógeno exento de grupos hidroxi con al menos un valor pKB ≤ 7 (medido a 25 °C en agua desionizada) y/o al menos un compuesto de imidazol exento de grupos hidroxi [base nitrogenada C].

Aglutinante acuoso para sustratos granulados y/o con forma fibrosa

Son objeto de la presente Invención aglutinantes acuosos para sustratos granulados y/o con forma fibrosa que contienen como Ingredientes activos

a) al menos un polimerizado que se puede obtener por polimerización por radicales, que contiene

£5 y 2100 % en peso de al menos un ácido mono o dicarboxílico a,G-monoet¡lénicamente insaturado y/o su anhídrido (monómero A1), y

SO y < 95 % en peso de al menos un otro compuesto etilénicamente insaturado, que se puede copolimerizar con los monómeros A1 (monómero A2),

en forma polimerizada, en el que las cantidades de monómeros A1 y A2 se suman hasta el 100% en peso [polimerizado A],

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

c) al menos un compuesto orgánico de nitrógeno exento de grupos hidroxi con al menos un valor de pKe 2 7 (medido a 25 °C en agua deslonlzada) y/o al menos un compuesto de imidazol exento de grupos hidroxi [base nitrogenada C],

Además, la presente invención también comprende un procedimiento para la producción de cuerpos moldeados a partir de sustratos granulados y/o con forma fibrosa usando los aglutinantes acuosos anteriormente mencionados, así como los propios cuerpos moldeados obtenidos.

La compactaclón de sustratos granulados y/o con forma fibrosa, en particular, estructuras con forma laminar, como, por ejemplo, telas no tejidas de fibra, tableros de fibras o tableros de aglomerado, frecuentemente se realiza por vía química usando un aglutinante pollmérico. Para aumentar la resistencia, en particular, la estabilidad frente a la humedad y al calor, a menudo se usan aglutinantes que contienen retlculantes que disocian formaldehído. Sin embargo, con ello existe el riesgo de emisión de formaldehído no deseada.

Para evitar las emisiones de formaldehído ya se han propuesto numerosas alternativas a los aglutinantes conocidos hasta ahora. De este modo, a partir del documento US-A 4,076,917 son conocidos aglutinantes que contienen pollmerlzados que contienen ácido carboxíllco o anhídrido de ácido carboxílico y IJ-hldroxialquilamidas como retlculantes. La desventaja es la relativamente costosa producción de G-hidroxialquilamidas.

A partir del documento EP-A-445578 se conocen tableros de materiales finamente divididos, como, por ejemplo, fibras de vidrio, en los que mezclas de ácidos pollcarboníllcos de alto peso molecular y alcoholes polivalentes, alcanolaminas o aminas polivalentes sirven de aglutinantes.

A partir del documento EP-A-583086 se conocen aglutinantes acuosos exentos de formaldehído para la producción 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 carboxíllco y, si procede, también grupos anhídrido, así como un poliol. Estos aglutinantes requieren un acelerador de la reacción que contenga fósforo para conseguir suficientes resistencias de las telas no tejidas de fibras de vidrio. A este respecto, se advierte que únicamente se puede prescindir de la presencia de un acelerador de la reacción de este tipo cuando se usa un poliol reactivo. Como polioles altamente reactivos se mencionan 13-hidroxialquilamidas.

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

El documento EP-A-672920 describe aglutinantes, agentes de impregnación o agentes de recubrimiento exentos de formaldehído que contienen un polimerizado, que está constituido del 2 al 100 % en peso de un ácido etilénicamente insaturado o de un anhídrido de ácido como comonómero, y, al menos, un polio. En el caso de los polioles, se trata de derivados de triazina, triazintriona, benceno o ciclohexilo, en los que los restos de poliol siempre se encuentran en la posición 1,3,5 de los anillos nombrados. A pesar de una alta temperatura de secado, con estos aglutinantes en telas no tejidas de fibras de vidrio únicamente se logran pequeñas resistencias a la rotura en húmedo.

El documento DE-A-2214450 describe un copolimerizado que está constituido a partir del 80 al 99% en peso de etileno y del 1 al 20 % en peso de anhídrido del ácido maleico. El copolimerizado se usa, junto con el agente de reticulación, en forma pulverulenta o en dispersión en un medio acuoso para el recubrimiento de superficies. Como agente de reticulación se usa un polialcohol que contiene grupos amino. Para producir una reticulación, sin embargo, se deben calentar hasta 300 °C.

A partir del documento US-A 5,143,582 se conoce la producción de materiales de tela no tejida termoestables usando un aglutinante termoestable que endurece térmicamente. El aglutinante está exento de formaldehído y se obtiene mezclando un polímero que presenta grupos ácido carboxílico, grupos anhídrido de ácido carboxílico o grupos sal de

ácido carboxílico y un reticulante. El reticulante es una U-hidroxialquilamida o un polímero o copolímero de la misma. El polímero que se puede reticular con la IJ-hldroxialquilamida, por ejemplo, está constituido a partir de ácidos mono o dicarboxílicos insaturados, sales de ácidos mono o dicarboxílicos insaturados o anhídridos insaturados. Los polímeros autoendureclbles se obtienen por copollmerlzación de las IJ-hldroxIalquIlamidas con monómeros que contienen grupos carboxllo.

En el documento US-A 2004/82689 se divulgan aglutinantes acuosos exentos de formaldehído para la producción de telas no tejidas de fibras, en particular, telas no tejidas de fibras de vidrio, que están compuestas esencialmente de un ácido poMcarboxíüco, un poliol y un derivado de imidazolina. Las telas no tejidas de fibras unidas obtenidas han de presentar una absorción de agua reducida. No solo se divulgan de forma no específica polioles que contienen nitrógeno sino también exentos de nitrógeno, sin embargo, en particular, se describe como preferente trietanolamina que contiene nitrógeno. Como derivados de imidazolina específicos se mencionan productos de conversión de ácidos grasos con amlnoetlletanolamina o dietilentriamina. Las composiciones de aglutinantes acuosos divulgados contienen un acelerador de la reacción que contiene fósforo.

Según el documento WO 99/09100 se divulgan composiciones que endurecen térmicamente y sus usos como aglutinantes exentos de formaldehído para la producción de cuerpos moldeados, que, además de una alcanolamina con al menos dos grupos OH, contienen un polimerizado 1, del á 5 % en peso, y otro polimerizado, 2, del >15 % en peso, de un ácido mono o dicarboxílico a,U-etilénicamente insaturado en forma polimerizada.

Además, el documento W010/34645 divulga sistemas de aglutinantes acuosos para sustratos granulados y/o con forma fibrosa, que como ingredientes activos contienen un polimerizado 1 que contiene >5,5 % en peso y < 20 % en peso de un ácido mono o dicarboxílico a,l3-et¡lén¡camente Insaturado en forma polimerizada, un polimerizado 2, que contiene £40 % en peso de un ácido mono o dicarboxílico a,ft-et¡lén¡camente insaturado en forma polimerizada y un compuesto de poliol con al menos dos grupos hidroxi.

En una solicitud de patente europea con derecho de prioridad no publicada previamente con número de solicitud 11154347.6, se divulgan aglutinantes acuosos para sustratos granulados y/o con forma fibrosa que, además de un polimerizado que contiene grupos ácido carboxílico y un compuesto de poliol, esencialmente contienen un compuesto de sal. Estos baños de aglutinante que contienen sales tienen un efecto ventajoso sobre la resistencia a la rotura en húmedo, así como sobre la resistencia a la rotura a 180 °C de las telas no tejidas de fibras que se unen a ellos.

No obstante, los cuerpos moldeados producidos con las composiciones anteriormente mencionadas, en particular, telas no tejidas de fibras, no siempre son capaces de satisfacer completamente todas las propiedades mecánicas, en particular la resistencia a la rotura en húmedo, además del amarilleamiento.

Un objetivo de la presente invención era proporcionar un sistema aglutinante acuso exento de formaldehído alternativo para sustratos con forma fibrosa y/o granulados, mediante el que se tengan como resultado propiedades mecánicas y/o ópticas mejoradas en telas no tejidas de fibras, en particular, como la resistencia a la rotura en húmedo y/o el amarilleamiento.

Por consiguiente, se encontró el aglutinante acuoso definido al principio.

El polimerizado A contiene >5 % en peso y á 100 % en peso, preferentemente 70 % en peso y á 100... [Seguir leyendo]

1. Aglutinante acuoso para sustratos granulados y/o con forma fibrosa que contiene como ingredientes activos

a) al menos un polimerizado que se puede obtener por polimerización por radicales, que contiene

^5 y <100 % en peso de al menos un ácido mono o dicarboxílico a.B-monoetilénicamente insaturado y/o su anhídrido (monómero A1), y

SO y <95 % en peso de al menos un otro compuesto etilénicamente insaturado, que se puede copolimerizar con los monómeros A1 (monómero A2),

en forma polimerizada, en donde las cantidades de monómeros A1 y A2 se suman hasta el 100% en peso [polimerizado A],

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

c) al menos un compuesto orgánico de nitrógeno exento de grupos hidroxi con al menos un valor pKB á 7 (medido a 25 °C en agua desionizada) y/o al menos un compuesto de imidazol exento de grupos hidroxi [base nitrogenada C],

2. Aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el polimerizado A se disuelve o dispersa en un medio acuoso.

3. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el polimerizado A está constituido en forma polimerizada a partir del

£70 y < 100 % en peso de al menos un monómero A1, y £0 y < 30 % en peso de al menos un monómero A2.

4. Aglutinante de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, en el que el polimerizado A está constituido en forma polimerizada a partir del

£85 y á 100 % en peso de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, anhídrido del ácido maleico y/o ácido itacónico, y

>0 y < 15 % en peso de acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de metilo y/o estireno.

5. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, estando como poliol B seleccionado del grupo que comprende glicerina, trimetilolpropano y poli(alcohol vindico).

6. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la base nitrogenada presenta a 20 °C una solubilidad > 0,5 g en 100 g de agua desionizada.

7. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la base nitrogenada C presenta un punto de ebullición > 40 °C a 1 atm (absoluto).

8. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la base nitrogenada C está seleccionada del grupo que comprende n-propilamina, n-butilamina, n-hexilamina, dietilamina, di-n-propilamina, di-n-butilamina, trietilamina, tri-n-propil-amina, imidazol y 1-metilimidazol.

9. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la relación de equivalentes de los grupos carboxilo del polimerizado A con respecto a los grupos hidroxi del poliol B es de 20 : 1 a 1: 1.

10. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la cantidad de base nitrogenada C es de 0,1 a 20 partes en peso en relación con 100 partes en peso de polimerizado.

11. Aglutinante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la cantidad de componentes de fósforo es <1 % en peso en relación con la suma de las cantidades de polimerizado A y poliol B.

12. Procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado a partir de un sustrato granulado y/o con forma fibrosa, caracterizado porque se aplica un aglutinante acuoso según una de las reivindicaciones 1 a 11 sobre el sustrato granulado y/o con forma fibrosa, y, si procede, se da forma al sustrato granulado y/o con forma fibrosa tratado con el aglutinante y, a continuación, el sustrato granulado y/o con forma fibrosa tratado se somete a una etapa de tratamiento térmico a una temperatura de 100 °C.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que por 100 g de sustrato granulado y/o con forma fibrosa se usan £ 0,1 g y < 100 g de aglutinante acuoso (calculado como la suma de la cantidad total de polimerizado A, poliol B y base nitrogenada C sobre la base de sólidos).

14. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque antes de la etapa de tratamiento térmico se realiza una etapa de secado.

15. Cuerpo moldeado que se puede obtener de acuerdo con un procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14.