Procedimiento para la preparación de una dispersión acuosa de aglutinante.

Procedimiento para la preparación de una dispersión acuosa de un polimerizado A por polimerización en emulsión acuosa,

iniciada con radicales, de monómeros etilénicamente insaturados en presencia de al menos un agente auxiliar de dispersión y al menos un iniciador radicalario, caracterizado porque para la polimerización se usan

- 0,1 al 5 % en peso de acrilamida y/o metacrilamida (monómero A1),

- 0,1 a 15 % en peso de al menos un ácido mono- o dicarboxílico C3 a C6 etilénicamente insaturado (monómero A2),

- 0,1 al 10 % en peso de al menos un compuesto etilénicamente insaturado, que presenta al menos un grupo oxiranilo o un grupo oxetanilo (monómero A3), y

- 70 al 99,7 % en peso de al menos otro compuesto etilénicamente insaturado, que es copolimerizable con los monómeros A1 a A3 (monómero A4),

en donde las cantidades de monómero A1 a A4 dan el 100 % en peso.

Procedimiento para la preparación de una dispersión acuosa de aglutinante Es objeto de la presente invención un procedimiento para la preparación de una dispersión acuosa de un polimerizado A por polimerización en emulsión acuosa iniciada con radicales de monómeros etilénicamente insaturados en presencia de al menos un auxiliar de dispersión y al menos de un iniciador radicalario, que se caracteriza porque para la polimerización del 0, 1 al 5 % en peso de acrilamida y/o metacrilamida (monómero A1) , 0, 1 al 15 % en peso de al menos un ácido mono-o dicarboxílico C3 a C6 etilénicamente insaturado (monómero A2) , 0, 1 al 10 % en peso de al menos un compuesto etilénicamente insaturado, que presenta al menos un grupo oxiranilo o un grupo oxetanilo (monómero A3) , y 70 al 99, 7 % en peso de al menos otro compuesto etilénicamente insaturado, que se puede copolimerizar con los monómeros A1 a A3 (monómero A4) , en donde las cantidades de monómero A1 a A4 dan el 100 % en peso (cantidad total de monómeros) .

También son objeto de la presente invención dispersiones acuosas de polimerizados que se obtuvieron según el procedimiento según la invención, el uso de estas dispersiones acuosas de polimerizados como aglutinantes para sustratos granulados y/o en forma de fibras, procedimientos para la preparación de cuerpos moldeados usando la dispersión acuosa de polimerizados según la invención, así como los cuerpos moldeados accesibles de acuerdo con el procedimiento según la invención propiamente dicho.

La solidificación de sustratos granulados o en forma de fibras, en especial en formaciones de grandes superficies como, por ejemplo, telas no tejidas de fibras, tableros de fibras, tableros de aglomerado o papeles, etc., se produce a menudo por vía química, usando un aglutinante polimérico. Para aumentar la solidez, en especial la resistencia a la humedad y la resistencia térmica, se usan múltiples aglutinantes que contienen reticulantes que separan el formaldehído. Pero con ello existe también el peligro de la emisión de formaldehído deseada.

Para evitar emisiones de formaldehído, se propusieron ya numerosas alternativas a los aglutinantes conocidas hasta la fecha. Así se conocen aglutinantes del documento US-A 4.076.917 que contienen polimerizados con contenido de ácido carboxílico o anhídrido de ácido carboxílico y ß-hidroxialquilamidas como reticulante. Es desventajosa la preparación relativamente costosa de las ß-hidroxialquilamidas.

Del documento EP-A-445578, se conocen tableros de materiales de partículas finas tales como, por ejemplo, fibras de vidrio, en los que las mezclas de ácidos policarboxílicos de alto peso molecular y alcoholes polivalentes, alcanolaminas o aminas polivalentes actúan como aglutinante.

Del documento EP-A-583086, se conocen aglutinantes acuosos libres de formaldehído para la preparación de telas no tejidas de fibras, en especial telas no tejidas de fibra de vidrio. Los aglutinantes contienen un ácido policarboxílico con al menos dos grupos de ácido carboxílico y dado el caso también grupos anhídrido, así como un poliol. Estos aglutinantes necesitan un acelerador de la reacción con contenido de fósforo, a fin de lograr suficientes solideces de las telas no tejidas de fibra de vidrio. Se indica que sólo se puede renunciar a la presencia de tal acelerador de la reacción cuando se usa un poliol muy reactivo. Como polioles muy reactivos se mencionan las ß-hidroxialquilamidas.

El documento EP-A-651088 describe los correspondientes aglutinantes para sustratos de fibras celulósicas. Estos aglutinantes contienen forzosamente un acelerador de la reacción con contenido de fósforo.

El documento EP-A-672920 describe agentes de ligación, impregnación o revestimiento libres de formaldehído que se forman con un 2 al 100 % en peso de un ácido etilénicamente insaturado o un anhídrido de ácido como comonómero y que contienen al menos un poliol. n el caso de los polioles, se trata de derivados sustituidos de triazina, triazintriona, benceno o ciclohexilo, en donde los radicales de poliol se hallan siempre en la posición 1, 3, 5 de los anillos mencionados. A pesar de una elevada temperatura de secado, con estos aglutinantes en telas no tejidas de fibra de vidrio sólo se logran bajas resistencias a la tracción en húmedo.

El documento DE-A-2214450 describe un copolimerizado, que se conforma a partir del 80 al 99 % en peso de etileno y 1 al 20 % en peso de anhídrido de ácido maleico. El copolimerizado se usa junto con un agente reticulante, en forma de polvo o en dispersión en un medio acuoso, para el revestimiento de superficies. Como agente reticulante, se usa un polialcohol con contenido de grupos amino. A fin de provocar una reticulación, sin embargo, se debe calentar hasta 300 °C.

Del documento US-A 5.143.582, se conoce la preparación de materiales no tejidos resistentes al calor usando un aglutinante resistente al calor, térmicamente endurecible. El aglutinante está libre de formaldehído y se obtiene por mezcla de un polímero que presenta grupos de ácido carboxílico, grupos de anhídrido de ácido carboxílico o grupos

de sal de ácido carboxílico y de un reticulante. El reticulante es una ß-hidroxialquilamida o un polímero o copolímero de él. El polímero reticulable con la ß-hidroxialquilamida se forma, por ejemplo, a partir de ácidos mono-o dicarboxílicos insaturados, sales de ácidos mono-o dicarboxílicos insaturados o anhídridos insaturados. Los polímeros autoendurecibles se obtienen por copolimerización de las ß-hidroxialquilamidas con monómeros que contienen grupos carboxilo.

Además, son habituales para el experto en la técnica los sistemas de aglutinantes acuosos libres de formaldehído a base de ácidos policarboxílicos y polioles o poliaminas (ver, por ejemplo, los documentos EP-A 445578, EP-A 661305, EP-A 882074, EP-A 882093, EP-A 882094, EP-A 902796, EP-A 1005508, EP-A 1018523, EP-A 1240205, EP-A 1448733, EP-A 1340774 o EP-A 1457245) .

Era objeto de la presente invención poner a disposición un sistema de aglutinantes libres de formaldehído para sustratos granulados y/o en forma de fibras, en especial papeles, a través del cual resultan sustratos con una presión de rotura mejorada en comparación con los aglutinantes del estado de la técnica.

Conforme a ello, se halló la dispersión acuosa del polimerizado A definida al comienzo (dispersión acuosa de polimerizado A) como aglutinante.

La realización de polimerizaciones en emulsión iniciadas con radicales de monómeros etilénicamente insaturados en un medio acuoso se describió previamente muchas veces y por ello es suficientemente conocida por el experto [comp. para ello la polimerización en emulsión en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 8, páginas 659 ff. (1987) ; D.C. Blackley, en High Polymer Latices, Vol. 1, páginas 35 ff. (1966) ; H. Warson, The Applications of Synthetic Resin Emulsions, capítulo 5, páginas 246 ff. (1972) ; D. Diederich, Chemie in unserer Zeit 24, páginas 135 a 142 (1990) ; Emulsion Polymerisation, Interscience Publishers, New York (1965) ; DE-A 40 03 422 y dispersiones de polímeros superiores sintéticos, F. Hölscher, Springer-Verlag, Berlín (1969) ]. Las reacciones acuosas de polimerización en emulsión iniciadas con radicales se producen usualmente de modo tal que se dispersen los monómeros etilénicamente insaturados usando también auxiliares de dispersión, en medio acuoso en forma de gotitas de monómero y se polimerice por medio de un iniciador radicalario de la polimerización. De esta forma de procedimiento se distingue el presente procedimiento según la invención únicamente por el uso de monómeros específicos A1 a A4.

Como monómeros A1 se usan acrilamida y/o metacrilamida, prefiriendo en especial la metacrilamida.

La cantidad de los monómeros A1 en el procedimiento según la invención es del 0, 1 al 5 % en peso, con preferencia, del 0, 5 al 3 % en peso y con preferencia especial, del 0, 7 al 2, 5 % en peso, en cada caso, respecto de la cantidad total de monómero.

Como monómeros A2 se usan ácidos mono-o dicarboxílicos C3 a C6 etilénicamente insaturados, en especial monoetilénicamente insaturados, prefiriendo los ácidos monocarboxílicos C3 y C4 y dicarboxílicos C4 a C6 , ßmonoetilénicamente insaturados. Como monómeros A2 se han de mencionar, a modo de ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etilacrílico, ácido alilacético, ácido crotónico, ácido vinilacético, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido metilmaleico, ácido metilenmalónico, ácido dimetilacrílico y/o ácido 1, 2, 3, 6tetrahidroftálico, así como las sales de amonio, de sodio o de potasio de los ácidos previamente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de una dispersión acuosa de un polimerizado A por polimerización en emulsión acuosa, iniciada con radicales, de monómeros etilénicamente insaturados en presencia de al menos un agente auxiliar de dispersión y al menos un iniciador radicalario, caracterizado porque para la polimerización se usan -0, 1 al 5 % en peso de acrilamida y/o metacrilamida (monómero A1) , -0, 1 a 15 % en peso de al menos un ácido mono-o dicarboxílico C3 a C6 etilénicamente insaturado (monómero A2) , -0, 1 al 10 % en peso de al menos un compuesto etilénicamente insaturado, que presenta al menos un grupo oxiranilo o un grupo oxetanilo (monómero A3) , y -70 al 99, 7 % en peso de al menos otro compuesto etilénicamente insaturado, que es copolimerizable con los monómeros A1 a A3 (monómero A4) , en donde las cantidades de monómero A1 a A4 dan el 100 % en peso.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque para la polimerización se usan -0, 7 al 2, 5 % en peso de al menos un monómero A1, -1al7%en peso de al menos un monómero A2 y -0, 5 al 5 % en peso de al menos un monómero A3 y -85, 5 al 97, 8 % en peso de al menos un monómero A4.

3. Procedimiento de acuerdo con una de la reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se usa metacrilamida como monómero A1, ácido acrílico y/o ácido metacrílico como monómero A2, acrilato de glicidilo y/o metacrilato de glicidilo como monómero A3 y estireno, acrilato de n-butilo, metacrilato de metilo y/o hexilacrilato de 2-etilo como monómero A4.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los monómeros A1 a A4 y sus cantidades se seleccionan de modo tal que el polimerizado A obtenido presenta una temperatura de transición vítrea Tg 10 y 100 °C (según la norma ASTM D 3418-82, calculada por DSC) .

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como al menos un agente auxiliar de dispersión se usa un emulsionante aniónico.

6. Dispersión de polimerizado acuosa que se obtiene según un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Uso de una dispersión de polimerizado acuosa de acuerdo con la reivindicación 6 como aglutinante para sustratos 30 granulados y/o en forma de fibras.

8. Uso de acuerdo con la reivindicación 7, en donde como sustrato en forma de fibras se usa un papel solidificado mecánicamente o preligado químicamente.

9. Procedimiento para la preparación de un cuerpo moldeado a partir de sustratos granulados y/o en forma de fibras, caracterizado porque se aplica una dispersión de polimerizado acuosa de acuerdo con la reivindicación 6 o una

formulación de aglutinante que la contiene sobre el sustrato granulado y/o en forma de fibras, dado el caso se coloca en el molde el sustrato granulado y/o en forma de fibras tratado con la dispersión de polimerizado acuosa o una formulación de aglutinante que la contiene y luego se somete el sustrato granulado y/o en forma de fibras tratado a una etapa de tratamiento térmico a una temperatura 50 °C.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la cantidad de la dispersión de polimerizado acuosa se selecciona de modo que por 100 g de sustrato granulado y/o en forma de fibras se aplican 1 g y 100 g de polimerizado A.

11. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque el sustrato granulado y/o en forma de fibras es papel preligado química o físicamente.

12. Cuerpo moldeado que se puede obtener según un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 45 11.