Dispersión acuosa de agentes de encolado reactivos, procedimiento para su preparación y su uso.

Dispersiones acuosas de agentes de encolado reactivos, que contienen como coloide protector polímeros catiónicos que contienen unidades de vinilamina,

caracterizadas porque el coloide protector contiene menos del 0, 0001 % en peso, con respecto al coloide protector, de dicetenos.

Dispersión acuosa de agentes de encolado reactivos, procedimiento para su preparación y su uso La invención se refiere a dispersiones acuosas de agentes de encolado reactivos, que contienen como coloide protector polímeros catiónicos que contienen unidades de vinilamina, conteniendo el coloide protector menos del 0, 0001 % en peso, con respecto al coloide protector, de diceteno. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la preparación de las dispersiones acuosas, su uso para el encolado de papel, cartulina y cartón, así como un procedimiento para el encolado de papel, cartulina y cartón.

Las dispersiones acuosas de alquildiceteno que están estabilizadas con almidón catiónico o con emulsionantes aniónicos, son agentes de encolado en masa habituales en el comercio para papel. La acción de encolado completa de los papeles encolados con dispersiones de alquildiceteno no se desarrolla hasta durante el almacenamiento de los papeles encolados. Por tanto, tales papeles no pueden procesarse posteriormente inmediatamente a continuación de la fabricación del papel, por ejemplo perfeccionarse con pinturas, o imprimirse. Más bien éstos deben almacenarse durante al menos 24 horas, hasta que se forme una acción de encolado suficiente. Sin embargo por la bibliografía se sabe que polímeros catiónicos elevan la velocidad de la formación de encolado.

Las dispersiones de agentes de encolado que contienen polímeros catiónicos habituales si bien elevan la velocidad de la formación de encolado, sin embargo con frecuencia no son estables en almacenamiento durante un tiempo prolongado.

El documento DE-A-3 316 179 describe dispersiones de AKD que contienen polímeros que contienen unidades de etilenimina y un producto de condensación de dicianodiamida-formaldehído soluble en agua. Éste último si bien aumenta la velocidad de la formación de encolado (el denominado efecto promotor) , sin embargo no contribuye a la estabilización de la dispersión.

Por el documento US-A-3.223.544 se conocen al igual que por el documento EP-A-0 353 212 dispersiones de alquildiceteno (AKD) con almidón catiónico como coloide protector y un agente de dispersión aniónico como estabilizador.

Por el documento WO-A-96/26318 se conocen dispersiones de AKD que contienen como coloides protectores o bien copolímeros de N-vinilpirrolidona y N-vinilimidazol o productos de condensación a base de polietileniminas. La preparación de estas dispersiones de AKD es muy costosa por la copolimerización o condensación de los coloides protectores.

Por la solicitud de patente alemana más antigua con el número de registro 10 237 911.4 se conoce el uso de polímeros que contienen unidades de vinilamina como promotores para el encolado en masa en dispersiones de AKD que contienen almidón.

La solicitud de patente alemana más antigua con el número de registro 10 237 912.2 da a conocer un procedimiento para el encolado en masa de papel, en el que se añaden un agente de encolado reactivo, un agente de retención y un polímero catiónico que se selecciona de polímeros que contienen unidades de vinilamina, polímeros que contienen unidades de vinilguanadina, polietileniminas, poliamidoaminas injertadas con etilenimina y poli (cloruros de dialildimetilamonio) , a la suspensión acuosa de fibras de celulosa. A este respecto se añaden los polímeros catiónicos de manera separada de los agentes de encolado reactivos, o se dosifican los componentes de manera conjunta, sin que se prepare sin embargo anteriormente una dispersión de los componentes.

Por el documento WO-A-98/41565 se conocen dispersiones de AKD que contienen como coloide protector productos de reacción de polímeros que contienen grupos amino del grupo de los polímeros que contienen unidades de vinilamina, poliamidoaminas y poliamidoaminas injertadas con polietilenimina con dicetenos en la proporción en peso de polímero con respecto a diceteno de 10000 : 1 a 1 : 3. La preparación del coloide protector es sin embargo muy costosa.

La presente invención se basaba en el objetivo de poner a disposición dispersiones acuosas de agentes de encolado reactivos mejoradas con respecto al estado de la técnica, que pudieran prepararse de manera sencilla y que presentaran tanto una elevada velocidad en la formación de encolado como una estabilidad en almacenamiento suficiente.

El objetivo se soluciona de acuerdo con la invención con dispersiones acuosas de agentes de encolado reactivos que contienen como coloide protector polímeros catiónicos que contienen unidades de vinilamina, conteniendo el coloide protector menos del 0, 0001 % en peso, con respecto al coloide protector, de dicetenos. Como dicetenos en este sentido se entiende los dímeros de alquil (C12-C22) ceteno descritos en más detalle a continuación.

Se prefieren dispersiones acuosas cuyos coloides protectores están esencialmente libres de dicetenos, y se prefieren especialmente aquéllas cuyos coloides protectores están totalmente libres de dicetenos.

Además se prefieren aquellas dispersiones acuosas que contienen generalmente menos del 0, 0001 % en peso de

agentes de encolado reactivos. Por agentes de encolado reactivos se entiende además de los dímeros de alquil (C12C22) ceteno también los anhídridos de ácido alquil (C5 a C22) succínico o alquenil (C5 a C22) succínico, alquil (C12 a C36) isocianatos, isocianatos orgánicos y/o sus mezclas descritos en más detalle a continuación.

Se prefieren dispersiones acuosas cuyos coloides protectores están esencialmente libres de agentes de encolado reactivos, y se prefieren especialmente aquéllas cuyos coloides protectores están totalmente libres de agentes de encolado reactivos.

Además se prefieren aquellas dispersiones acuosas que contienen menos del 1 % en peso, con respecto a la dispersión acuosa, de almidón catiónico.

Se prefieren especialmente aquellas dispersiones acuosas que están esencialmente libres de almidón catiónico, y se prefieren en particular aquéllas que están totalmente libres de almidón catiónico.

De acuerdo con la invención se usa al menos un polímero que contiene unidades de vinilamina como coloide protector para el agente de encolado reactivo en las dispersiones acuosas de acuerdo con la invención. La cantidad de polímeros catiónicos asciende por ejemplo a del 10 % al 100 % en peso, preferentemente del 15 % al 75 % en peso, de manera especialmente preferente del 20 % al 50 % en peso, con respecto al agente de encolado reactivo.

Se conocen polímeros que contienen unidades de vinilamina, véanse los documentos US-A-4.421.602, US-A5.334.287, EP-A-0 216387, US-A-5.981.689, WO-A-00/63295 y US-A-6.121.409. Éstos se preparan mediante hidrólisis de polímeros que contienen unidades de amida de ácido N-vinilcarboxílico de cadena abierta. Estos polímeros pueden obtenerse por ejemplo mediante polimerización de N-vinilformamida, N-vinil-N-metilformamida, Nvinilacetamida, N-vinil-N-metilacetamida, N-vinil-N-etilacetamida y N-vinilpropionamida. Los monómeros mencionados pueden polimerizarse o bien individualmente o junto con otros monómeros.

Como monómeros monoetilénicamente insaturados que se copolimerizan con las amidas de ácido N-vinilcarboxílico se tienen en consideración todos los compuestos que pueden copolimerizarse con ellas. Son ejemplos de estos ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos saturados de 1 a 6 átomos de carbono tales como formiato de vinilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo y butirato de vinilo y éteres vinílicos tales como alquil (C1 a C6) viniléteres, por ejemplo metil- o etilviniléter. Otros comonómeros adecuados son ésteres, amidas y nitrilos de ácidos carboxílicos C3 a C6 etilénicamente insaturados, por ejemplo acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo y metacrilato de metilo, acrilamida y metacrilamida así como acrilonitrilo y metacrilonitrilo.

Otros ésteres de ácido carboxílico adecuados se derivan de glicoles o polialquilenglicoles, estando esterificado respectivamente sólo un grupo OH, por ejemplo acrilato de hidroxietilo, metacrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, acrilato de hidroxibutilo, metacrilato de hidroxipropilo, metacrilato de hidroxibutilo así como monoésteres de ácido acrílico de polialquilenglicoles de una masa molar de 500 a 10000. Otros comonómeros adecuados son ésteres de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados con aminoalcoholes tales como por ejemplo acrilato de dimetilaminoetilo, metacrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de dietilaminoetilo, metacrilato de dietilaminoetilo, acrilato de dimetilaminopropilo, metacrilato de dimetilaminopropilo, acrilato de dietilaminopropilo, acrilato de dimetilaminobutilo y acrilato de dietilaminobutilo.... [Seguir leyendo]

1. Dispersiones acuosas de agentes de encolado reactivos, que contienen como coloide protector polímeros catiónicos que contienen unidades de vinilamina, caracterizadas porque el coloide protector contiene menos del 0, 0001 % en peso, con respecto al coloide protector, de dicetenos.

2. Dispersión acuosa según la reivindicación 1, caracterizada porque el coloide protector está esencialmente libre de dicetenos.

3. Dispersiones acuosas según la reivindicación 1 o 2, caracterizadas porque las dispersiones acuosas contienen menos del 1 % en peso, con respecto a la dispersión acuosa, de almidón catiónico.

4. Dispersiones acuosas según la reivindicación 3, caracterizadas porque las dispersiones acuosas están esencialmente libres de almidón catiónico.

5. Dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque en caso de los polímeros catiónicos que contienen unidades de vinilamina se trata de homopolímeros o copolímeros de N-vinilformamida hidrolizados en del 1 % al 100 % en mol.

6. Dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque los polímeros catiónicos que contienen unidades de vinilamina presentan un peso molecular promedio Mw de 1000 a 2 millones.

7. Dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizadas porque el contenido en coloide protector asciende a del 10 % al 100 % en peso, con respecto al agente de encolado reactivo.

8. Dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizadas porque como agente de encolado reactivo se usan dímeros de alquil (C12 a C22) ceteno, anhídridos de ácido alquil (C5 a C22) succínico o alquenil (C5 a C22) succínico y/o alquil (C12 a C36) isocianatos.

9. Dispersiones acuosas según la reivindicación 8, caracterizadas porque el contenido en agentes de encolado reactivos asciende a del 1 % al 50 % en peso, con respecto al peso total de la dispersión.

10. Procedimiento para la preparación de dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se homogeneizan en una mezcla acuosa los agentes de encolado reactivos y los polímeros catiónicos que contienen unidades de vinilamina en presencia de un agente de dispersión aniónico a temperaturas de 20 ºC a 100 ºC con la acción de fuerzas de cizallamiento.

11. Procedimiento para el encolado en masa de papel, cartulina y cartón mediante adición de dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 9 para obtener una suspensión acuosa de fibras de celulosa y deshidratación de la pasta de papel.

12. Uso de las dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 9 como agente de encolado en masa en la fabricación de papel, cartulina, cartón y cartón para líquidos.