BR112017024119B1 - Composição aquosa curável, método para formar um substrato tratado e substrato - Google Patents

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Abstract

COMPOSIÇÃO AQUOSA CURÁVEL. A presente invenção proporciona uma composição aquosa curável que compreende um (co)polímero e um reticulador epóxi. O (co)polímero compreende, como unidades (co)polimerizadas, de 0,05% a 10% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos de ácido carboxílico e o reticulador epóxi é um composto alifático tendo pelo menos dois grupos oxirano reativos. Ela fornece ainda um método para formar um substrato tratado e um substrato formado pelo método.

Description

CAMPO DE INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a uma composição aquosa curável, um método para formar um substrato flexível tratado usando a composição aquosa curável, e o substrato assim tratado.
INTRODUÇÃO
[002] Substratos flexíveis, tais como papel, tecidos e tecidos não tecidos são frequentemente consolidados ou reforçados por tratamento com um ligante polimérico para dispor dentro ou sobre os substratos. Esse ligante polimérico pode ser conhecido como uma composição aquosa curável na técnica. A resistência à tração dos substratos tratados no estado seco, imersos em água (úmidos) ou imersos em álcool isopropílico (IPA) é uma das propriedades mais importantes que refletem a qualidade da composição aquosa curável. Quando um substrato tratado com a composição aquosa curável tem alta resistência à tração em seco, molhado ou IPA, este normalmente tem propriedades melhoradas incluindo a resiliência, a resistência ao craqueamento, resistência à limpeza a seco, durabilidade de lavagem, resistência ao rasgo e resistência à dobra.
[003] Em muitos casos, a composição aquosa curável está presente em um estado substancialmente termoplástico ou praticamente não reticulado de modo a que o fluxo, penetração, formação de filme e semelhantes possam ocorrer depois que a solução aquosa curável ou dispersão entrou em contato com o substrato. A fim de melhorar as propriedades do substrato tratado, é frequentemente desejável efetuar a reticulação uma vez que a composição aquosa curável tenha atingido a sua localização final, ou concomitantemente com o processo de secagem. Muitos dos agentes de reticulação convencionais, tais como N-metilol acrilamida copolimerizado (NMA) e resinas de ureia/formaldeído adicionadas contêm inerentemente ou liberam formaldeído. Além disso, uma composição aquosa curável contendo NMA libera ainda mais formaldeído após o aquecimento.
[004] Por conseguinte, é desejado proporcionar uma composição aquosa curável ambientalmente amigável com boa resistência à tração.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[005] A presente invenção proporciona uma composição aquosa curável que compreende um (co)polímero e um agente de reticulação epóxi. O (co)polímero compreende, como unidades (co)polimerizadas, de 0,05% a 10% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos de ácido carboxílico. O reticulador epóxi é um composto alifático com pelo menos dois grupos oxirano reativos.
[006] A presente invenção proporciona ainda um método para formar um substrato tratado compreendendo as etapas de: i) formação de uma composição aquosa curável que compreende um (co)polímero e um reticulador epóxi, o referido (co)polímero compreende, como unidades (co)polimerizadas, de 0,05% a 10% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos de ácido carboxílico, e o referido epóxi reticulador é um composto alifático tendo pelo menos dois grupos oxirano reativos, ii) contatar um substrato flexível com a composição aquosa curável; e iii) aquecer a composição aquosa curável a uma temperatura de 80°C a 250°C. A presente invenção proporciona ainda um substrato formado pelo método acima descrito.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[007] Para o propósito de descrever os componentes nas composições da presente invenção, todas as frases compreendendo parêntesis denotam cada um ou ambos o objeto incluído entre parêntesis e a sua ausência. Por exemplo, a frase “(co)polímero” inclui polímero, copolímero e as suas misturas; e a expressão “(met)acrilato” significa acrilato, metacrilato, e suas misturas.
[008] A composição aquosa curável compreende um (co)polímero e um reticulador epóxi.
O (co)polímero
[009] A composição aquosa curável da presente invenção compreende um (co)polímero ou uma mistura fria de (co)polímero. A frase “curável” entende-se aqui capaz de uma alteração estrutural ou morfológica que é suficiente para alterar as propriedades de um substrato flexível para que uma quantidade eficaz de ligante polimérico seja aplicada, tal como, reação química covalente, interação iônica ou agrupamento, melhorada adesão ao substrato, transformação ou inversão de fase, e a ligação de hidrogênio. O (co)polímero aqui é um (co)polímero preparado por polimerização de adição de monômeros etilenicamente insaturados em um processo de emulsão ou de polimerização em solução aquosa, a mistura fria de (co)polímero aqui é a mistura de dois ou mais (co)polímeros em emulsão ou solução. Por “composição aquosa” entende-se aqui uma composição em que a fase contínua é a água ou uma mistura incluindo predominantemente água, mas também incluindo solventes miscíveis com a água. Uma “composição curável” aqui é uma que é submetido a um processo químico, em certa medida, tal como a formação de ligação covalente sob a ação de energia adicional, mais tipicamente de aquecimento.
[0010] O (co)polímero compreende, como unidades (co)polimerizadas, de 0,05% a 10%, preferencialmente de 2% a 8%, e mais preferencialmente de 4% a 6% em peso seco, baseado nos monômeros totais do (co)polímero, monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos ácidos carboxílicos. Exemplos apropriados dos monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos ácidos carboxílicos incluem ácido itacônico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido itacônico, e seus sais, e misturas dos mesmos. Preferencialmente, os monômeros ácidos etilenicamente insaturados têm dois grupos ácidos carboxílicos.
[0011] O (co)polímero compreende ainda até 99,95%, preferencialmente de 75% a 98%, e mais preferencialmente de 90% a 95% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, um ou mais outros monômeros (co)polimerizados etilenicamente insaturados. Exemplos adequados de outros monômeros (co)polimerizados etilenicamente insaturados de acrilato incluem monômero de éster (met)acrílico incluindo metil (met)acrilato, etil (met)acrilato, butil (met)acrilato, 2-etilhexil(met)acrilato, decil(met)acrilato, hidroxietil (met)acrilato, hidroxipropil (met)acrilato, ureído-funcional (met)acrilatos e acetoacetatos, acetamidas ou cianoacetatos de ácido (met)acrílico; estireno ou estirenos substituídos; vinil tolueno; butadieno; vinil acetato; ou outros ésteres de vinil; monômeros de vinil tais como vinil cloreto, cloreto de vinilideno, e N-vinil pirrolidona, e (met)acrilonitril. De preferência, os monômeros que podem gerar formaldeído na polimerização ou durante o processamento subsequente, tal como N-alquilol(met)acrilamida são excluídos.
[0012] Em algumas modalidades, o (co)polímero compreende ainda menos do que 5%, de preferência menos do que 2%, e mais preferencialmente menos do que 1% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, um monômero insaturado multietilenicamente insaturado. O monômero multietilenicamente insaturado incluem alil (met)acrilato, dialil ftalato, 1,4-butileno glicol, di(met)acrilato, 1,3- butileno glicol di(met)acrilato, 1,2-etileno glicol, di(met)acrilato, 1,6-hexanodiol di(met)acrilato e divinil benzeno.
[0013] A composição aquosa curável pode compreender pelo menos dois (co)polímeros diferentes. Para uma mistura de dois ou mais polímeros em emulsão ou em solução, o conteúdo dos monômeros ácidos etilenicamente insaturados (co)polimerizados tendo pelo menos dois grupos de ácido carboxílico deve ser determinado a partir da composição global dos (co)polímeros sem levar em conta o número de (co)polímeros nele.
[0014] As técnicas de polimerização em emulsão ou solução usadas para preparar a emulsão ou solução aquosa de (co)polímero são bem conhecidos na técnica, e são divulgadas em, pelo menos, Patentes US 4.325.856; 4.654.397; 5.314.943; e 4.814.373. Os surfactantes convencionais podem ser utilizados como surfactantes aniônicos e/ou agentes emulsionantes não iônicos tais como metal alcalino ou sulfatos de alquil amônio, ácidos alquil sulfônicos, ácidos graxos, e alquilfenóis oxietilados. A quantidade de surfactante utilizada é geralmente de 0,1% a 6%, em peso seco, com base no peso seco de monômeros totais. Podem ser utilizados processos de iniciação térmico ou redox. Os iniciadores de radicais livres convencionais podem ser utilizados e exemplos adequados incluem peróxido de hidrogênio, hidroperóxido de t-butil, hidroperóxido de tamil, amônio, e persulfatos alcalinos, tipicamente a um nível de 0,01% a 3,0% em peso seco, com base no peso seco de monômeros totais. Sistemas redox usando os mesmos iniciadores juntamente com um redutor adequado, tal como hidrossulfito de sódio, ácido isoascórbico, e bissulfito de sódio podem ser usados em níveis semelhantes, opcionalmente em combinação com íons de metais, tais como ferro e cobre, ainda, opcionalmente, incluindo agentes complexantes para o metal. Agentes de transferência de cadeia tais como mercaptanos podem ser usados para ajustar o peso molecular dos (co)polímeros. A mistura de monômeros pode ser adicionada pura ou como uma emulsão em água. A mistura de monômeros pode ser adicionada em uma única adição ou em múltiplas adições ou continuamente ao longo do período de reação usando uma composição uniforme ou variável. Ingredientes adicionais, tais como iniciadores de radicais livres, oxidantes, agentes redutores, agentes de transferência de cadeia, neutralizadores, surfactantes, e dispersantes podem ser adicionados antes, durante, ou subsequente a qualquer um dos estágios. Processos que produzam as distribuições de tamanhos de partículas polimodais tais como os divulgados nas Patentes US. 4.384.056 e 4.539.361 podem ser empregados.
[0015] Em outra modalidade, o (co)polímero de emulsão aquosa pode ser preparado por um processo de polimerização em emulsão de vários estágios, em que pelo menos dois estágios diferentes na composição são polimerizados em forma sequencial. Tal processo usualmente resulta na formação de pelo menos duas composições de polímero incompatíveis mutuamente, resultando assim na formação de pelo menos duas fases no interior das partículas de polímero. Tais partículas são compostas por duas ou mais fases de várias geometrias, tais como de partículas de núcleo/revestimento ou núcleo/bainha, partículas de núcleo/casca com fases de casca incompletamente encapsulando o núcleo, partículas núcleo/casca com uma multiplicidade de núcleos, e partículas de rede interpenetrantes. Cada um dos estágios do polímero em emulsão de múltiplos estágios pode conter os monômeros, surfactantes, e agentes de transferência de cadeia selecionados entre os descritos aqui anteriormente para o polímero de emulsão. Para um polímero de emulsão de múltiplos estágios, o teor de monômero de ácido dicarboxílico copolimerizado deve ser determinado a partir da composição global do polímero em emulsão sem levar em consideração o número de estágios ou fases nele contidas. As técnicas de polimerização usadas para preparar tais polímeros em emulsão de múltiplos estágios são bem conhecidas na técnica e são descritas nas Patentes US 4.325.856; 4.654.397; e 4.814.373.
[0016] A temperatura de transição vítrea (Tg) do (co)polímero é de -65°C a 150°C, de preferência de -55°C a 65°C, e mais preferencialmente de -35°C a 40°C. As Tgs dos polímeros aqui são calculadas usando a equação de Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., Volume 1, No. 3, página 123 (1956)), ou seja, para calcular a Tg de um copolímero de monômeros M1 e M2, 1/Tg(calc.) = w(M1)/Tg(M1)+w(M2)/Tg(M2), em que Tg (calc.) é a temperatura de transição vítrea calculada para o copolímero, w(M1) é a fração em peso de monômero de M1 no copolímero, w(M2) é a fração em peso de monômero M2 no copolímero, Tg(M1) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de M1, e Tg(M2) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de M2, e todas as temperaturas que são em graus Kelvin (K), que pode ser transferida para graus Celsius (°C) pela equação de T(°C) = T(K) -273,15.
[0017] As temperaturas de transição vítrea dos homopolímeros podem ser encontradas, por exemplo, em “Polymer Handbook”, editado por J. Brandrup e E.H. Immergut, Interscience Publishers.
[0018] O diâmetro de partícula médio das partículas de (co)polímero é tipicamente de 30 nanômetros a 500 nanômetros, preferencialmente de 60 nanômetros a 150 nanômetros como medido por um dimensionador de partículas Brookhaven Modelo BI-90 forneido por Brookhaven Instrument Corporation. O reticulador epóxi
[0019] O reticulador epóxi é um composto alifático com pelo menos dois grupos oxirano reativos. Exemplos adequados do reticulador epóxi incluem éter de glicidil, que é o produto da reação de epicloridrina e polióis alifáticos, e éster glicidil que é o produto da reação de epicloroidrina e os ácidos dicarboxílicos alifáticos. Exemplos adequados de polióis alifáticos incluem polióis monoméricos e polióis poliméricos. Exemplos adequados de polióis monoméricos incluem etileno glicol, glicerina, 1,4-butanodiol, 1,6- hexanodiol, pentaeritritol e suas misturas. Exemplos adequados de polióis poliméricos incluem poliglicóis tais como polietileno glicol (PEG), polipropileno glicol (PPG), polibutileno glicol (PBG), copolímeros de poliglicol, e a mistura dos mesmos. De preferência, o poliol alifático é o polietileno glicol (PEG), polipropileno glicol (PPG), os seus copolímeros, e misturas dos mesmos. Mais preferencialmente, o poliol é o polipropileno glicol (PPG). Exemplos adequados do ácido dicarboxílico alifático incluem ácido adípico, ácido glutárico, ácido azelaico e suas misturas. A percentagem em peso dos grupos oxirano é de 0,23% a 10%, de preferência de 0,5% a 5%, e mais preferencialmente de 1% a 2,5% em peso seco, com base no peso seco total do (co)polímero.
[0020] O reticulador epóxi tem uma viscosidade inferior a 10000mPa.s, preferencialmente menos do que 3000mPa.s, e mais preferencialmente menos do que 1000mPa.s.
[0021] O reticulador epóxi útil na presente invenção e a preparação de tais resinas epóxi são divulgados, por exemplo, em Lee, H. e Neville, K., Handbook of Epoxy Resins, McGraw- Hill Book Company, Nova Iorque, 1967, Capítulo 2, páginas 2-1 a 2-27, aqui incorporada por referência.
Outros componentes
[0022] A composição aquosa curável pode ainda conter componentes de tratamento convencionais, tais como emulsionantes, pigmentos, enchimentos ou diluentes, auxiliares de antimigração, agentes de cura, coalescentes, surfactantes, biocidas, agentes plastificantes, organossilanos, agentes antiespuma, inibidores de corrosão, corantes, ceras, outros polímeros, e antioxidantes.
Métodos de substratos tratamento com a composição aquosa curável
[0023] Em outro aspecto da presente invenção, um método de formação de um substrato tratado é fornecido compreendendo as etapas de: a) formar a composição aquosa curável da presente invenção; b) contar um substrato flexível com a composição aquosa curável; e c) aquecer a composição aquosa curável em uma temperatura de 80°C a 250°C.
[0024] Os exemplos adequados do substrato flexível incluem papel, couro, tecidos ou tecidos não tecidos, feltros e tapetes ou outras montagens de fibras, e fibras. Substratos incluindo fibras podem incluir algodão, fibras sintéticas, tais como poliéster e raiom, vidro, e suas misturas.
[0025] O substrato flexível é colocado em contato com a composição aquosa curável utilizando técnicas de aplicação convencionais, tais como ar ou a pulverização sem ar, acolchoamento, saturação, revestimento por rolo, revestimento por cortina, e impressão.
[0026] A composição aquosa curável é aquecida a uma temperatura de 80°C a 200°C, de preferência de 100°C a 170°C, e mais preferencialmente de 125°C a 150°C, durante um tempo suficiente para alcançar um nível aceitável de cura, tais como para um tempo de 1 minuto a 10 minutos, de preferência de 2 minutos a 5 minutos. As funções de secagem e de cura podem ser realizadas em duas ou mais fases distintas. Por exemplo, a composição pode ser primeiro aquecido a uma temperatura e durante um tempo suficiente para substancialmente secar, mas não para curar substancialmente a composição e, em seguida, aquecida durante uma segunda vez a uma temperatura mais elevada e/ou durante um período mais longo de tempo para se efetuar a cura. Tal procedimento, designado como “estagiamento B”, pode ser usado para fornecer tecido não tecido tratado com ligante, por exemplo, em forma de rolo, que pode em um estágio posterior a ser curado, com ou sem formar ou moldar em uma configuração particular, concorrente com o processo de cura.
Substratos tratados
[0027] Em ainda outro aspecto da presente invenção, um substrato tratado formado pelo método da presente invenção é fornecido.
[0028] No presente relatório descritivo, as características técnicas em cada solução técnica preferida e solução técnica mais preferida podem ser combinadas umas com as outras para formar novas soluções técnicas, a menos que indicado de outra forma. Por brevidade, o Requerente omite as descrições para estas combinações. No entanto, todas as soluções técnicas obtidas através da combinação dessas características técnicas devem ser consideradas como sendo literalmente descritas na presente especificação de uma forma explícita.
EXEMPLOS I. Matéria-Prima
[0029] Abreviações usadas: PPG = polipropileno glicol; IPA = isopropanol; água DI= água deionizada; EA = etil acrilato; EHA = 2-etilhexil acrilato; BA = butil acrilato; Sty = estireno; IA = ácido itacônico; AA = ácido acrílico; MAA = ácido metacrílico; e NMA = n- metilol acrilamida.
[0030] D.E.R.TM 732 é uma resina epóxi alifática tendo pelo menos dois grupos oxirano reativos comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Este tem um peso epóxido equivalente (EEW) de 310-330g/eq e uma viscosidade de 60-70mPa.sat 25°C.
[0031] D.E.R.TM 736 é uma resina epóxi alifática tendo pelo menos dois grupos oxirano reativos comercialmente disponíveis a partir de The Dow Chemical Company. Esta tem um peso epóxido equivalente (EEW) de 175-205g/eq e uma viscosidade de 30-60mPa.sat 25°C.
[0032] D.E.R.TM 331 é uma resina epóxi líquida reagida de epichloridrina e bisfenol A, comercialmente disponíveis de The Dow Chemical Company. Esta tem um peso epóxido equivalente (EEW) de 182-192g/eq e uma viscosidade de 11000- 14000mPa.sat 25°C.
[0033] TRITONTM X-100 é um surfactante da The Dow Chemical Company.
II. Métodos de teste 1. Preparação de Filme e Teste de Módulo de Young
[0034] Cada composição aquosa curável (4g em peso seco) foi colocada em uma placa de cultura com diâmetro interno de 93mm, e diluída com 13,33g água DI sob agitação apropriada. A placa foi deitada em uma superfície de nivelamento durante 4 dias em temperatura ambiente sem vibração. Então, o filme seco foi removido a partir da placa. Todos os filmes tinham em torno de 0,5 a 0,6mm de espessura. O filme foi curado a 150°C por 3mins antes do teste. O filme curado foi cortado em 22mm x 5mm e seu módulo de Young foi testado por testador de tração Instron 5943.
2. Substrato de não tecido tratado e teste de resistência à tração
[0035] Um pedaço de papel de filtro WHATMANTM grau 4 (28 cm x 46 cm, Whatman Ltd.) foi mergulhado em 200 ml de composição aquosa curável. O substrato tratado foi preenchido por preenchedor Mathis e, em seguida, seco e curado em condições designadas (120°C durante 3 minutos ou 150°C durante 3 minutos). O complemento da composição curável em papel foi controlado entre 28% e 32%. O substrato curado foi cortado em pedaços de 1 polegada x 5 polegadas, em que a direção de 5 polegadas é a direção transversal da máquina do papel. A resistência à tração das amostras foi testada por testador de tração Instron 5943 Tensile sob o tratamento de seco (não tratado), molhado (depois de 30 minutos de imersão em 0,1% de solução Triton TMX-100) e “IPA” (depois de 30 minutos de imersão em isopropanol). A resistência em úmido reflete a resistência da composição aquosa curável em água e a resistência em IPA reflete a resistência da composição aquosa curável em solvente. Quanto maior for a resistência, melhor o desempenho da composição aquosa curável.
III. Exemplos Experimentais 1. Preparação de emulsões de polímeros
[0036] 710G de água DI e 65,6 g de lauril sulfato de sódio foram adicionados a um reator de vidro de 3 litros, sob nitrogênio, mantidos durante 30 minutos em temperatura ambiente e, em seguida, aquecidos a 57°C. 66g de Emulsão de Monômero 1 (ME1) preparada por adição de 585g de água DI, 2,85 g de carbonato de sódio, 4,1 g de dodecil benzeno sulfonato de sódio, 729g de BA, 126g de Sty, 31,5 g de AA e 15 g de IA em tanque com agitação adequada e 15 g de água DI foram então adicionados para dentro do reator. Depois de dois minutos, as soluções de 5g de sulfato de ferro aquoso hepta- hidratado a 0,15%, 3,33 g de persulfato de amônio em 20g de água DI, e 0,17 g de bissulfato de sódio em 20 g de água DI foram adicionados a uma temperatura de 56°C. Uma exotermia a 61,5°C foi observada durante os dois minutos seguintes e a adição concomitante do equilíbrio de ME1 e uma solução de 0,88 g de bissulfito de sódio 60g de água DI ter começado. A adição prolongou-se por um período de 126 minutos, com a temperatura mantida a 56,5°C a 61,5°C. Então, 30 g de água DI foram adicionados. Onde apropriado, especialmente em uma polimerização em dois estágios, a Emulsão de Monômero 2 (ME2) preparada por adição de 65 g de água DI, 1,0 g de dodecil benzeno sulfonato de sódio, 2,5 g de AA, 101g de Sty em tanque com agitação adequada, em seguida, foi adicionada no reator e as soluções de 0,69 g de solução de hidroperóxido de t-butil a 70% em 5 g de água DI e 0,46 g de ácido isoascórbico em 5g de água DI foram ainda adicionados. Depois de um período de 55 minutos durante o qual a temperatura foi de queda de 58°C a 49°C, foram adicionadas as soluções de 1,0 g de hidroperóxido de t-butil em 10 g de água DI e 0,7 g de ácido isoascórbico em 10 g de água DI. Quinze minutos depois, quando a temperatura foi reduzida para 47°C, as soluções de 1,0 g de hidroperóxido de t-butil em água Dl 10 g e 0,7 g de ácido isoascórbico em 10 g de água DI foram adicionadas.
[0037] Emulsão de Polímero 1 (PE1) foi preparada de acordo com o processo anterior por uma polimerização em dois estágios.
[0038] Emulsão de Polímero 2 (PE2) foi preparada de acordo com o processo acima por uma polimerização de um estágio, exceto seu ME1 compreendeu 650 g de água DI, 16,5g de lauril sulfato de sódio, 950g EA e 50g IA.
[0039] Emulsão de Polímero 3 (PE3) foi preparada de acordo com o processo acima por uma polimerização de um estágio, exceto seu ME1 composto por 650g de água DI, 16,5g lauril sulfato de sódio, 750g EA, 200g EHA e 50g IA.
[0040] Emulsão de Polímero 4 (PE4) foi preparada de acordo com o processo acima por uma polimerização de um estágio, exceto seu ME1 composto por 650g de água DI, 16,5g lauril sulfato de sódio, 750g EA, 200g EHA, 45g AA e 5g IA.
[0041] Emulsão de Polímero 5 (PE5) foi preparada de acordo com o processo acima por uma polimerização de um estágio, exceto seu ME1 composto por 650g de água DI, 16,5g lauril sulfato de sódio, 750g EA, 200g EHA e 50g AA.
[0042] Emulsão de Polímero 6 (PE6) foi preparada de acordo com o processo acima por uma polimerização de um estágio, exceto seu ME1 composto por 650 g de água DI, 16,5g lauril sulfato de sódio, 963g EA e 37g NMA.
2. Preparação de Composições Aquosas Curáveis e Composições Aquosas Curáveis Comparativas (Comp.)
[0043] Cada emulsão de polímero e um reticulador foram adequadamente agitados durante 30 minutos para se obter uma composição aquosa curável. As informações técnicas detalhadas foram ainda descritas na Tabela 1 e Tabela 2. IV. Resultados TABELA 1
Figure img0001
Figure img0002
* em percentual de peso seco com base no peso seco total do (co)polímero.
[0044] Como mostrado na Tabela 1, Composição Comparativa 1 era uma Composição Aquosa Curável Comparativa compreendendo nenhum reticulador epóxi e a Composição Comparativa 2 era uma Composição Aquosa Curável Comparativa compreendendo um reticulador epóxi aromático, que não tem a cadeia alifática. Ambas as Composições Comparativas mostraram Módulo de Young mais fraco em comparação com cada uma das Composições Aquosas Curáveis da invenção 1 e 2.
[0045] Observação de ambos os exemplos da invenção, Composições Aquosas Curáveis 1 e 2, suportou que com concentração de grupos oxirano mais alta, a Composição Aquosa Curável 2 mostrou ainda módulo de Young melhorado em comparação com a Composição Aquosa Curável 1. Tabela 2
Figure img0003
*em percentual de peso seco com base nos monômeros totais do (co)polímero. * em percentual de peso seco com base no peso seco total do (co)polímero. TABELA 3
Figure img0004
* Valores de desempenho aceitáveis limiares médios.
[0046] A Tabela 2 e a Tabela 3 foram resultados da Resistência à Tração para Composições Aquosas Curáveis Comparativas (Comp.) 3 a 8 as Composições Aquosas Curáveis Comparativas 3 a 8.
[0047] As Composições Aquosas Curáveis da invenção 3 e 4 compreenderam quantidades apropriadas de IA polimerizado e reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano), e melhoraram a resistências à tração (temperaturas de cura sendo 120°C ou 150°C) em comparação com aquelas da composição aquosa curável comparativa 3, que não compreendia IA polimerizado, nem o reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano), e as da composição aquosa curável comparativa 4, que não compreendia o reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano).
[0048] Composição Aquosa Curável da invenção 5 compreendia quantidades apropriadas de IA polimerizado e reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano), e melhorou as resistências à tração (temperaturas de cura sendo 150°C) em comparação com as da composição aquosa curável comparativa 5, que não compreendia IA polimerizado, nem o reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano).
[0049] Composição Aquosa Curável da invenção 6 compreendia quantidades apropriadas de IA polimerizado e reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano), e melhorou a resistência à tração (temperaturas de cura sendo 150°C) em comparação com aqueles das composições aquosas curáveis comparativas 6 e 7, que compreendiam uma quantidade apropriada de apenas IA polimerizado ou o reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano).
[0050] As Composições Aquosas Curáveis da invenção 7 e 8 compreendiam quantidades apropriadas de IA polimerizado e reticulador epóxi (concentração de grupos oxirano), e melhoraram as resistências à tração (temperaturas de cura sendo 150°C) em comparação com a da Composição curável aquosa comparativa 8, que compreendia apenas uma quantidade adequada de IA polimerizado.

Claims (13)

1. Composição aquosa curável, caracterizada pelo fato de compreender: um (co)polímero e um reticulador epóxi, sendo que o (co)polímero compreende, como unidades (co)polímerizadas, de 0,05% a 10% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos de ácidos carboxílicos, e o reticulador epóxi é um composto alifático tendo pelo menos dois grupos oxirano reativos; e sendo que os grupos oxirano estão presentes no reticulador epóxi na faixa de 1% a 10% em peso seco, com base no peso total seco do (co)polímero.
2. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos de ácido carboxílico serem selecionados a partir de ácido itacônico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido aconítico, seus sais, e suas misturas.
3. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os monômeros ácidos etilenicamente insaturados terem dois grupos de ácido carboxílico.
4. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o (co)polímero compreender ainda até 99,95% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, um ou mais de outros monômeros etilenicamente insaturados(co)polimerizados.
5. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o (co)polímero compreender ainda menos do que 5% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, um monômero multi-etilenicamente insaturado (co)polimerizado.
6. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o (co)polímero excluir monômeros que geram formaldeído na polimerização ou durante o processamento subsequente.
7. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o (co)polímero excluir N- alquilol(met)acrilamida.
8. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o reticulador epóxi ser selecionado de glicidil éter, que é o produto da reação de epicloridrina e polióis alifáticos, e glicidil éster, que é o produto da reação de epiclorohidrina e os ácidos dicarboxílicos alifáticos.
9. Composição aquosa curável, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de o poliol alifático ser selecionado de polióis monoméricos e polióis poliméricos.
10. Composição curável aquosa, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de o poliol alifático ser selecionado a partir de polietileno glicol, polipropileno glicol, seus copolímeros, e suas misturas.
11. Método para formar um substrato tratado, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: i) formar uma composição aquosa curável que compreende um (co)polímero e um reticulador epóxi, sendo que o referido (co)polímero compreende, como unidades (co)polimerizadas, de 0,05% a 10% em peso seco, com base nos monômeros totais do (co)polímero, monômeros ácidos etilenicamente insaturados tendo pelo menos dois grupos de ácido carboxílico, o referido reticulador epóxi sendo um composto alifático com pelo menos dois grupos oxirano reativos, sendo que os grupos oxirano estão presentes no reticulador epóxi na faixa de 1% a 10% em peso seco, com base no peso total seco do (co)polímero; ii) contatar um substrato flexível com a composição aquosa curável; e iii) aquecer a composição aquosa curável a uma temperatura de 80°C a 250°C.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o substrato flexível ser um tecido ou tecido não tecido.
13. Substrato, caracterizado pelo fato de ser formado pelo método definido na reivindicação 11.
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