Procedimiento para la preparación de adhesivos de crespado hechos de poliamidoaminas terminadas en amina.

Un procedimiento para la fabricación de un adhesivo de crespado que comprende una resina de poliamidoamina-epiclorohidrina,

en el que la resina de poliamidoamina-epiclorohidrina se prepara por las etapas que comprenden

- hacer reaccionar un ácido policarboxílico o un derivado de ácido policarboxílico con un exceso de una poliamina para formar una poliamidoamina, en la que la relación molar de dicha poliamina a dicho ácido policarboxílico o derivado de ácido policarboxílico está en el intervalo de 1,02:1 a 1,48:1;

- determinar la relación del número de amina de dicha poliamidoamina a la viscosidad específica reducida (RSV) de dicha poliamidoamina;

- calcular la relación óptima máxima de epiclorohidrina a amina según la siguiente ecuación (3) o la relación óptima máxima de epiclorohidrina a sólidos de poliamidoamina según la siguiente ecuación (4); y

- hacer reaccionar dicha poliamidoamina con epiclorohidrina con una relación que no es mayor que la calculada según la Ecuación (3) o la Ecuación (4) para formar una resina de poliamidoamina-epiclorohidrina, en la que la relación molar de dicha epiclorohidrina a grupos amina de dicha poliamidoamina está en el intervalo de 0,05 a 0,50; Ecuación (3):

número de moles de epiclorohidrina a número de moles de funcionalidad amina presentes en la poliamidoamina ≥ 0,385 x (número de amina/RSV) - 5,20

Ecuación (4):

peso de epiclorohidrina a peso de sólidos de poliamidoamina ≥ 0,308 x (número de amina/RSV) - 9,18 en las que dicho número de amina se calcula del peso equivalente de amina teórico de dicha poliamidoamina y se expresa como miliequivalentes de amina por gramo de sólidos de poliamidoamina y dicha RSV se mide por medio de un viscosímetro capilar automático Cannon a 25,0ºC y a 2% de concentración en NH4Cl 1M expresada en decilitros por gramo.

Procedimiento para la preparación de adhesivos de crespado hechos de poliamidoaminas terminadas en amina Antecedentes de la invención Las resinas de poliamidoamina (resinas de PAE) se han usado como aditivos en la fabricación de papel que tiene altos niveles de resistencia en húmedo. Véase, por ejemplo, las patentes de EE.UU. Nos. 2.926.116 y 2.926.154. Las resinas de PAE se han usado también como adhesivos en los procedimientos de crespado para producir productos de papel tisú y papel toalla. Véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. No. 5.338.807 y la patente canadiense No. 979.579. Se han usado numerosos polímeros distintos y combinaciones de polímeros como adhesivos en el procedimiento de crespar papel tisú y de grados de toalla.

Se han descrito poliamidoaminas catiónicas reticuladas con un aldehído multifuncional. Véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. No. 5.382.323. Se han descrito también adhesivos de crespado basados en una mezcla de resinas de PAE, como lo han sido resinas de PAE altamente ramificadas que tienen alto peso molecular y procedimientos para prepararlas. Véase, por ejemplo, las patentes de EE.UU. Nos. 5.382.323; 5.786.429; y

5.902.862.

Las resinas de PAE se preparan típicamente por un procedimiento de dos etapas. En la primera etapa se sintetiza una poliamidoamina por la policondensación de cantidades casi equimolares de un diácido y una poliamina (por ejemplo, ácido adípico y dietilentriamina (DETA) ) . En la segunda etapa, la poliamidoamina se hace reaccionar con un reticulador difuncional, tal como epiclorohidrina, en disolución acuosa. Cuando se producen resinas de resistencia en húmedo la relación de epiclorohidrina a los grupos amina de la poliamidoamina es casi equimolar. Los adhesivos de crespado se preparan generalmente con una relación de epiclorohidrina/amina de menos de 1, 00, y típicamente con una relación en el intervalo de 0, 05 a 0, 50.

Se ha descrito también la preparación de resinas de resistencia en húmedo de PAE hechas de poliamidoaminas que se prepararon con un exceso de polialquilenpoliamina. Véase, por ejemplo, las patentes de EE.UU. Nos. 4.287.110; 4.336.835; y 5.017.642. También se han descrito las resinas de PAE de resistencia en húmedo de alto contenido en sólidos hechas de poliamidoaminas que se prepararon con un exceso de polialquilenpoliamina. Véase, por ejemplo, la patente de EE.UU. No. 6.908.983, que también describe adhesivos de crespado de PAE hechos de poliamidoaminas preparadas con un exceso de amina.

El documento WO 97/11223 se refiere a un método de crespar un papel que comprende aplicar una poliamidoamina o poliamidoamina modificada no termoendurecible soluble en agua directamente a la superficie del tambor de crespado en un aparato para producir banda de papel blanda de peso ligero apropiada para fabricar productos de papel sanitario.

El documento WO 2007/008945 se refiere a un procedimiento para utilizar resinas útiles para impartir resistencia en seco a papel sin incrementar sustancialmente la resistencia en húmedo del papel en el que las resinas comprenden resinas de poliamidoamina-epiclorohidrina reticuladas no termoendurecibles.

El documento WO 00/77076 se refiere a la producción de resinas de poliamina-epihalohidrina preparadas de prepolímeros de poliaminoamida que contienen bajos niveles de funcionalidades ácido.

El documento WO 2004/106410 se refiere a un procedimiento para tratar una composición que contiene una resina de poliamina-epihalohidrina que tiene un bajo nivel de especies que producen 3-cloropropanodiol (CPD) y buena estabilidad de gelificación.

Aunque se ha desarrollado una amplia gama de química para aplicaciones de crespado, aún existe una necesidad de productos adhesivos mejorados para usar en el procedimiento de crespado y procedimientos mejorados para fabricar tales productos. En particular, los adhesivos que proporcionarán buen rendimiento de crespado en condiciones de alta temperatura y/o baja humedad de la lámina son bastante deseables. Sorprendentemente, se ha encontrado que los adhesivos de crespado preparados según los procedimientos de la presente invención proporcionan superior rendimiento a alta temperatura, cuando se comparan con otros adhesivos de crespado.

Realizaciones de la invención Una realización de la presente invención es un procedimiento para preparar una resina de poliamidoamina que comprende (1) hacer reaccionar un ácido policarboxílico o un derivado de ácido policarboxílico con un exceso de poliamina para formar una poliamidoamina, y (2) hacer reaccionar la poliamidoamina de (1) con un reticulador difuncional para formar una resina de poliamidoamina, en la que la relación molar de dicha poliamina a dicho ácido policarboxílico está en el intervalo de 1, 02:1 a 1, 48:1 y las condiciones adicionales son como se define en la reivindicación 1.

Otra realización de la presente invención es el procedimiento anterior, en el que (2) se efectúa en medio acuoso.

En la presente invención, dicho reticulador difuncional es epiclorohidrina.

Otra realización de la presente invención es el anterior procedimiento, en el que dicho ácido policarboxílico se selecciona del grupo que consiste en ácido malónico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido cítrico, ácido tricarbalílico (ácido 1, 2, 3-propanotricarboxílico) , ácido 1, 2, 3, 4-butanotetracarboxílico, ácido nitriloacético, N, N, N’, N’-etilendiaminatetraacetato, ácido 1, 2-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 3-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 4-ciclohexanodicarboxílico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido 1, 2, 4-bencenotricarboxílico (ácido trimelítico) y ácido 1, 2, 4, 5-bencenotetracarboxílico (ácido piromelítico) , y sus mezclas.

Otra realización de la presente invención es el anterior procedimiento, en el que dicho derivado de ácido carboxílico se selecciona del grupo que consiste en adipato de dimetilo, malonato de dimetilo, malonato de dietilo, succinato de dimetilo, glutarato de dimetilo y glutarato de dietilo, anhídrido succínico, anhídrido maleico, dianhídrido de N, N, N', N'etilendiaminotraacetato, anhídrido ftálico, anhídrido melítico, anhídrido piromelítico, cloruro de adipoilo, cloruro de glutarilo, cloruro de sebacoilo, y sus mezclas Otra realización de la presente invención es el anterior procedimiento, en el que dicha poliamina se selecciona del grupo que consiste en polietilenpoliaminas, polipropilenpoliaminas, polibutilenpoliaminas, polipentilenpoliaminas, polihexilenpoliaminas, y sus mezclas.

Otra realización de la presente invención es el anterior procedimiento, en el que dicha poliamina se selecciona del grupo que consiste en dietilentriamina (DETA) , trietilentetramina (TETA) , tetraetilenpentamina (TEPA) , dipropilentriamina (DPTA) , bis-hexametilentriamina (BHMT) , N-metilbis (aminopropil) amina (MBAPA) , aminoetilpiperazina (AEP) , y sus mezclas.

Otra realización de la presente invención es el anterior procedimiento, en el que la relación en peso de dicha epiclorohidrina a los sólidos de dicha poliamidoamina es de alrededor de 60 a 100% de 0, 308 x (número de amina/RSV) -9, 18, o la relación del número de moles de dicha epiclorohidrina al número de moles de funcionalidad amina presentes en dicha poliamidoamina es de 60 a 100% de 0, 385 x (número de amina/RSV) – 5, 20.

Otra realización de la presente invención es el anterior procedimiento, en el que dicho derivado de ácido policarboxílico es ácido adípico o glutarato de dimetilo y dicha poliamina es dietilentriamina (DETA) .

En la presente invención, la relación molar de dicha poliamina a dicho ácido policarboxílico o derivado de ácido policarboxílico está en el intervalo de 1, 02:1 a 1, 48:1.

Breve descripción de las distintas vistas del dibujo Las realizaciones precedentes, así como la siguiente descripción detallada de la invención, se pueden entender mejor cuando se leen junto con los dibujos adjuntos.

En los dibujos:

La Figura 1 ilustra una representación de la relación óptima de epiclorohidrina a amina como función de la relación del número de amina a RSV para resinas de PAE 22 hechas de varias poliamidoaminas con exceso de amina;

La Figura 2 ilustra una representación del nivel óptimo de epiclorohidrina a sólidos de PAA como función de la relación de amina a RSV para resinas de PAE 22 hechas de varias poliamidoaminas con exceso de amina.

Descripción de la invención Tal como se usan aquí los términos “un” y “el” son sinónimos y se usan intercambiablemente con “uno o más” y “por lo menos uno”, a menos que el lenguaje y/o el contexto... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la fabricación de un adhesivo de crespado que comprende una resina de poliamidoamina-epiclorohidrina, en el que la resina de poliamidoamina-epiclorohidrina se prepara por las etapas que comprenden

-hacer reaccionar un ácido policarboxílico o un derivado de ácido policarboxílico con un exceso de una poliamina para formar una poliamidoamina, en la que la relación molar de dicha poliamina a dicho ácido policarboxílico o derivado de ácido policarboxílico está en el intervalo de 1, 02:1 a 1, 48:1;

-determinar la relación del número de amina de dicha poliamidoamina a la viscosidad específica reducida (RSV) de dicha poliamidoamina;

-calcular la relación óptima máxima de epiclorohidrina a amina según la siguiente ecuación (3) o la relación óptima máxima de epiclorohidrina a sólidos de poliamidoamina según la siguiente ecuación (4) ; y

-hacer reaccionar dicha poliamidoamina con epiclorohidrina con una relación que no es mayor que la calculada según la Ecuación (3) o la Ecuación (4) para formar una resina de poliamidoamina-epiclorohidrina, en la que la relación molar de dicha epiclorohidrina a grupos amina de dicha poliamidoamina está en el intervalo de 0, 05 a 0, 50;

Ecuación (3) :

número de moles de epiclorohidrina a número de moles de funcionalidad amina presentes en la poliamidoamina = 0, 385 x (número de amina/RSV) – 5, 20

Ecuación (4) :

peso de epiclorohidrina a peso de sólidos de poliamidoamina = 0, 308 x (número de amina/RSV) – 9, 18

en las que dicho número de amina se calcula del peso equivalente de amina teórico de dicha poliamidoamina y se expresa como miliequivalentes de amina por gramo de sólidos de poliamidoamina y dicha RSV se mide por medio de un viscosímetro capilar automático Cannon a 25, 0ºC y a 2% de concentración en NH4Cl 1M expresada en decilitros por gramo.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la reacción entre dicha poliamidoamina y dicha epiclorohidrina se efectúa en un medio acuoso.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho ácido carboxílico se selecciona del grupo que consiste en ácido malónico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido cítrico, ácido tricarbalílico (ácido 1, 2, 3-propanotricarboxílico) , ácido 1, 2, 3, 4-butanotetracarboxílico, ácido nitrilotriacético, N, N, N’, N’etilendiaminatetraacetato, ácido 1, 2-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 3-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 4ciclohexanodicarboxílico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido 1, 2, 4-bencenotricarboxílico (ácido trimelítico) y ácido 1, 2, 4, 5-bencenotetracarboxílico (ácido piromelítico) , y sus mezclas.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho derivado de ácido policarboxílico se selecciona del grupo que consiste en adipato de dimetilo, malonato de dimetilo, malonato de dietilo, succinato de dimetilo, glutarato de dimetilo, glutarato de dietilo, anhídrido succínico, anhídrido maleico, dianhídrido de N, N, N', N'etilendiaminotraacetato, anhídrido ftálico, anhídrido melítico, anhídrido piromelítico, cloruro de adipoilo, cloruro de glutarilo, cloruro de sebacoilo, y sus mezclas.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha poliamina se selecciona del grupo que consiste en polietilenpoliaminas, polipropilenpoliaminas, polibutilenpoliaminas, polipentilenpoliaminas, polihexilenpoliaminas, y sus mezclas.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha poliamina se selecciona del grupo que consiste en dietilentriamina (DETA) , trietilentetramina (TETA) , tetraetilenpentamina (TEPA) , dipropilentriamina (DPTA) , bishexametilentriamina (BHMT) , N-metilbis (aminopropil) amina (MBAPA) , aminoetilpiperazina (AEP) , y sus mezclas.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la relación en peso de dicha epiclorohidrina a los sólidos de dicha poliamidoamina es de 60 a 100% del valor según la Ecuación (4) , o la relación del número de moles de dicha epiclorohidrina al número de moles de funcionalidad amina presentes en dicha poliamidoamina es de 60 a 100% de valor según la Ecuación (3) .

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho derivado de ácido policarboxílico es ácido adípico o glutarato de dimetilo y dicha poliamina es dietilentriamina (DETA) .