BRPI0613840A2

BRPI0613840A2 - método de corrugação de uma rede de papel e composição de polìmero que tem um ph de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 8

Info

Publication number: BRPI0613840A2
Application number: BRPI0613840-3A
Authority: BR
Inventors: Vladimir A Grigoriev; Gary S Furman; Mingli Wei; Winston Su; Christopher D Kaley
Original assignee: Nalco Co
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2011-02-15
Also published as: CN101309795B; AU2006265980A1; US8293073B2; KR20080026626A; JP5224285B2; WO2007005577A3; US20070000631A1; MX2007016531A; EP1904292A4; CN101309795A; ES2397089T3; BRPI0613840B1; EP1904292B1; CA2613882A1; EP1904292A2; JP2008545049A; CA2613882C; WO2007005577A2

Abstract

MéTODO DE CORRUGAçãO DE UMA REDE DE PAPEL E COMPOSIçAO DE POLIMERO QUE TEM UM PH DE APROXIMADAMENTE 6,5 A APROXIMADAMENTE 8 A presente invenção refere-se a um método de corrugação de uma rede de papel, o qual compreende: a) a aplicação a um cilindro de corrugaçao rotativo de uma composição adesiva que tem um pH de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 8 e compreende um ou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida composto de aproximadamente 10 a aproximadamente 99 por cento molar de monómero de vinil amina e de aproximadamente 90 a aproximadamente 1 por cento molar de monómero de N-vinil formamida; b) a compressão da rede de papel de encontro ao cilindro de corrugação para efetuar a aderência da rede de papel ao cilindro de corrugação; e c> o desalojamento da rede de papel do cilindro de corrugação com uma lâmina de aplicação.

Description

MÉTODO DE CORRUGAÇÃO DE UMA REDE DE PAPEL ECOMPOSIÇÃO DE POLÍMERO QUE TEM UM PH DE APROXIMADAMENTE 6,5 AAPROXIMADAMENTE 8

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a um método decorrugação de produtos de papel em que uma rede de papel éaderida a um cilindro de corrugação utilizando composições depoli(vinil amina/vinil formamida) que têm um pH deaproximadamente 6.5 a aproximadamente 8.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

As propriedades desejadas de um tecido, incluindo amaciez, o volume, o estiramento e a absorvência, sãotipicamente obtidas por meio de um cilindro secador Yankeeaquecido a vapor e uma lâmina de aplicação. Uma rede defibras úmida é bastante desidratada no estreitamento do rolode pressão. Nesse ponto, a folha é transferida à superfíciedo cilindro Yankee e tem uma consistência de aproximadamente35-80%. A folha é secada ainda mais no cilindro quente Yankeeaté uma consistência típica de 90-98% e removida com umalâmina de aplicação. A ação mecânica da lâmina resulta em umrompimento das ligações fibra a fibra e em uma formação deuma estrutura microdobrada dentro da folha. Esse processo éconhecido como corrugação.

A fim de desenvolver a corrugação, a rede de papeltem que aderir à superfície do secador Yankee. A aderência éobtida mediante a aplicação de um adesivo ao secador. A maiorparte dos adesivos Yankee consiste em polímeros sintéticostais como poliaminoamidas, poliamidas, poliaminas, álcooispolivinílicos, acetatos de polivinila, poliacrilamidas epoliéteres. Vários compostos de baixo peso molecular sãoutilizados para modificar as propriedades de revestimentoYankee.

Um revestimento Yankee superior deve formar umapelícula que propicie uma boa aderência para uma corrugaçãoeficiente, e que também seja uniforme, durável e macio. Auniformidade do revestimento é crítica não somente para aconsistente corrugação que afeta a qualidade da folhaproduzida, mas para a cobertura uniforme da superfície Yankeetambém para impedir o desgaste prematuro do cilindro e dalâmina. A durabilidade é uma característica de quão estável orevestimento é na superfície Yankee, particularmente noestreitamento do rolo de pressão. Se o revestimento forfacilmente removido por meio de lavagem, ele não protege ocilindro Yankee e conduz a um desgaste excessivo da lâmina decorrugação. Um revestimento duro provoca a trepidação dalâmina, que resulta no desgaste da lâmina e em uma corrugaçãonão-uniforme. Um revestimento mole mas durável é o preferido.

As poliaminoamidas reticuladas com epicloridrina(PAE) são os adesivos mais amplamente utilizados na práticacomercial por uma margem ampla. Dependendo do grau e dascondições da corrugação, a aderência, a durabilidade e amaciez do revestimento podem ser ajustados a um nívelapropriado empregando combinações de resinas de PAE que têmvários pesos moleculares e/ou modificadores tais como óleosde desprendimento, tensoativos, umectantes, fosfatos, etc.

Além disso, a aplicabilidade de resinas de PAE não éuniversal e elas nem sempre funcionam para todos os graus econdições do tecido. O problema mais comum que é enfrentadocom os adesivos de PAE é a sua tendência de acumular nosecador Yankee, algumas vezes indicada como revestimento"duro". Isto resulta na trepidação da lâmina, causandopunções ou furos na folha e resultando em rupturas da folha eparalisação da máquina. Além disso, mesmo que as quantidadesde epi e de subprodutos de epi sejam muito baixas nosmodernos adesivos de PAE, a indústria deve preferir utilizaradesivos que não de epi caso exista uma alternativa. Noentanto, outras alternativas que não de epi incluindo álcooispolivinílicos, acetatos de polivinila, poliacrilamidas epoliéteres também têm deficiências no que se refere àspropriedades de revestimento que propiciam, uma vez que nãohá uma combinação ideal da durabilidade, da maciez, daaderência e da uniformidade do revestimento.

Conseqüentemente, há uma necessidade contínua quanto acomposições adesivas de corrugação aperfeiçoadas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um método decorrugação de uma rede de papel, o qual compreende

a) a aplicação a um cilindro de corrugação rotativode uma composição adesiva que tem um pH de aproximadamente6,5 a aproximadamente 8 e que compreende um ou mais polímerosde vinil amina/N-vinil formamida compostos de aproximadamente10 a aproximadamente 99 por cento molar de monômero de vinilamina e aproximadamente 90 a aproximadamente 1 por centomolar de monômero de N-vinil formamida;

b) a compressão da rede de papel de encontro aocilindro de corrugação para efetuar a aderência da rede depapel ao cilindro de corrugação; e

c) o desalojamento da rede de papel do cilindro decorrugação com uma lâmina de aplicação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

"Rede de papel de tecido, rede de papel, rede,folha de papel, folha e produto de papel", todos se referem afolhas de papel produzidas por um processo que compreende asetapas de formação de uma guarnição de fabricação de papelaquoso; deposição dessa guarnição em uma superfícieforaminosa, tal como uma tela Fourdrinier, e remoção da águada guarnição pela gravidade, pela drenagem auxiliada porvácuo ou então por meios evaporativos (por exemplo, TAD). Naetapa final do processo, as características de texturadesejáveis são conferidas ao papel por um processo decorrugação que compreende: a) a aplicação de uma composiçãoadesiva à superfície de um cilindro de corrugação; b) aaderência de uma rede celulósica ao cilindro de corrugação e;

c) o desalojamento da rede aderida do cilindro de corrugaçãocom uma lâmina de aplicação.

A rede de tecido pode compreender vários tipos defibras naturais e sintéticas incluindo polpas de madeira detipos químicos e mecânicos, fibras vegetais, fibrasrecicladas e fibras sintéticas, tal como o polipropileno. Arede de tecido também pode compreender cargas particuladas,tais como argila de caulim, dióxido de titânio e/ou carbonatode cálcio.

Todas as porcentagens, razões e proporções aqui sãoem peso a menos que esteja especificado de alguma outramaneira.

Os polímeros de vinil amina/N-vinil formamidaapropriados para serem utilizados no método da presenteinvenção são preparados pela polimerização de N-vinilformamida sob condições de formação de radical livre seguidapela hidrólise de ácido ou base de uma parte dos grupos amidaem grupos amina. Com o controle da estequiometria do agentede hidrólise, é possível preparar os polímeros de vinilamina/N-vinil formamida que contêm a razão desejada de vinilamina/vinil formamida. A preparação de polímeros de vinilamina/N-vinil formamida é descrita na patente U.S. n°.5.374.334 e nas referências citadas nas mesmas. A preparaçãode dispersões estáveis de polímeros de vinil amina/N-vinilformamida em uma solução de sal aquosa é descrita naspatentes U.S. n°. 6.426.383 e 6.894.110. Os polímeros devinil amina/N-vinil formamida também são comercialmentedisponíveis junto à BASF, Mount Olive, NJ sob a marcacomercial Lupamin.O pH dos polímeros de vinil amina/N-vinil formamidapode ser ajustado à faixa desejada de 6,5-8 mediante a adiçãode ácido. Os ácidos representativos incluem os ácidossulfúrico, clorídrico, fosfórico, fórmico, acético, e outrosainda. Em uma realização, o ácido é selecionado entre o ácidosulfúrico e o ácido fórmico.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida têm um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 100.000 a aproximadamente 500.000 Daltons.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são compostos de aproximadamente 20 aaproximadamente 8 0 por cento molar de monômero de vinil aminae aproximadamente 8 0 a aproximadamente 20 por cento molar demonômero de N-vinil formamida.

Em uma realização, a composição do polímero devinil amina/N-vinil formamida tem um pH de aproximadamente 7a aproximadamente 7,5.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida têm um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 3 00.000 a aproximadamente 4 00.000 Daltons.

Em uma realização, a presente invenção refere-se auma composição de polímero que tem um pH de aproximadamente6,5 a aproximadamente 8 que compreende um ou mais polímerosde vinil amina/N-vinil formamida compostos de aproximadamente10 a aproximadamente 99 por cento molar de monômero de vinilamina e aproximadamente 90 a aproximadamente 1 por centomolar de monômero de N-vinil formamida, em que os polímerosde vinil amina/N-vinil formamida são reagidos comaproximadamente 1 a aproximadamente 10 por cento, com basenos componentes ativos do polímero, de um ou mais agentes dereticulação em que os agentes de reticulação contêm pelomenos um grupo epóxido e nenhum halogênio.

Os agentes de reticulação representativos de acordocom esta realização incluem o éter diglicidílico depolietileno glicol, éter triglicidíIico de trimetilolpropano, éter triglicidilico de propoxilato de glicerol, étertriglicidilico de glicerol, N,N-diglicidilanilina, tris(2,3-epoxipropil)isocianurato, e outros ainda.

A reação com os agentes de reticulação étipicamente executada ao aquecer uma solução aquosa dospolímeros de vinil amina/N-vinil formamida e a quantidadedesejada de agente de reticulação a uma temperatura deaproximadamente 200C a aproximadamente 100°C.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação sãocompostos de aproximadamente 3 0 a aproximadamente 99 porcento molar de monômero de vinil amina e aproximadamente 7 0 aaproximadamente 1 por cento molar de monômero de N-vinilformamida.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação sãocompostos de aproximadamente 85 a aproximadamente 95 porcento molar de monômero de vinil amina e aproximadamente 15 aaproximadamente 5 por cento molar d monômero de N-vinilformamida.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação têm umpeso molecular médio ponderai de aproximadamente 10.000 aaproximadamente 100.000 Daltons.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida reagidos com os agentes de reticulação têm umpeso molecular de aproximadamente 30.000 a aproximadamente60.000 Daltons.

Em uma realização, os agentes de reticulação sãoselecionados entre éter diglicidílico de polietileno glicol(PEGDGE) e éter triglicidilico de trimetilol propano (TMPTE).Em uma realização, um ou mais polímeros de vinilamina/N-vinil formamida de acordo com a presente invenção eum ou mais polímeros selecionados do grupo que consiste empoliaminoamidas, polialquilenopoliaminas, poli(álcoolvinílico/acetato de vinila), polietileniminas e copolímerosde polivinil amina a uma razão de aproximadamente 5/95 aaproximadamente 95/5 são reagidos com aproximadamente 1 aaproximadamente 10 por cento em peso, com base noscomponentes ativos do polímero, de um ou mais agentes dereticulação tal como aqui descrito.

As poliaminoamidas são geralmente produzidas pelapolimerização de condensação de um ou mais derivados de ácidodicarboxílico orgânico e uma ou mais polialquileno poliaminassob condições apropriadas para a formação de poliamidas decadeia longa, de preferência a temperaturas mais altas do queaproximadamente 130°C, por diversas horas com a remoção desubprodutos da água ou do álcool. A poliaminoamida resultantetem tipicamente um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 500 a aproximadamente 5 00.000 Daltons e umaviscosidade Brookfield do polímero mais alta do queaproximadamente 100 cps para uma solução a 50% a 25°C. A águaé adicionada no final da polimerização para obter uma soluçãode polímero aquosa.

Geralmente, é utilizada uma quantidade suficientede derivado de ácido orgânico para reagir comsubstancialmente todos os grupos amino primários masinsuficiente para reagir até qualquer grau significativo comos grupos amino secundários da polialquileno poliamina. Arazão molar de derivado de ácido dicarboxílicoorgânico/polialquileno poliamina fica de preferênciacompreendida entre aproximadamente 0,9/1,0 e aproximadamente1,0/0,9.

Os "derivados de ácidos dicarboxílicos orgânicos"incluem ácidos dicarboxilicos alifáticos e aroraáticos e seuscloretos de ácido, anidridos e ésteres correspondentes, e asmisturas dos mesmos. Os ésteres são de preferência ésteresalifáticos Ci-C3. Os derivados de ácidos dicarboxilicosorgânicos são selecionados de maneira tal que apoliaminoamida resultante seja solúvel em água ou dispersívelem água.

Os ácidos dicarboxilicos orgânicos representativose seus derivados incluem o ácido maléico, ácido succinico,ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácidosubérico, ácido azeláico, ácido sebásico, ácido ftálico,ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftalenodicarboxílico, maleato de dimetila, malonato de dimetila,malonato de dietila, succinato de dimetila, succinato de di-isopropila, glutarato de dimetila, glutarato de dietila,adipato de dimetila, metila, adipato de etila, sebacato dedimetila, ftalato de dimetila, isoftalato de dimetila,tereftalato de dimetila, naftaleno dicarboxilato de dimetila,ésteres dibásicos (DBE), éter bis(carboximetilico) depoli(etileno glicol), cloreto de succinila, dicloreto deglutarila, cloreto de adipoila, cloreto de sebacoila, cloretode ftaloila, cloreto de isoftaloila, cloreto de tereftaloila,naftaleno dicarboxilato, anidrido maléico, anidridosuccinico, anidrido glutárico, anidrido ftálico, anidrido1,8-naftaico, e outros ainda. 0 éster dibásico DBE-2, o ácidoadipico, o glutarato de dimetila e o adipato de dimetila sãoos preferidos.

As "polialquileno poliaminas" significam oscompostos orgânicos que têm duas aminas primárias.

Grupos (-NH2) e pelo menos um grupo aminasecundária onde os átomos de nitrogênio amino são ligadosentre si por grupos alquileno, contanto que nenhum de doisátomos de nitrogênio sejam unidos aos mesmos átomos decarbono. As polialquileno poliaminas representativas incluema dietileno triamina (DETA), a trietileno tetramina (TETA), atetraetileno pentaamina (TEPA), a dipropileno triamina, eoutras ainda.

0 poli(álcool vinílico/acetato de vinila) pode serpreparado pela polimerização de radical de monômeros deacetato de vinila tal como descrito na patente EP 0942008 enas referências ali citadas seguida pela hidrólise de ácidoou base tal como descrito em "Polyvinyl alcohol", editado porC.A. Finch, John Wiley & Son, New York, 1973, páginas 91-120.0 poli(álcool vinílico/acetato de vinila) também écomercialmente disponível, por exemplo, junto à CelaneseCorp., Dallas, TX, sob a marca comercial Celvol, e junto àE.I. DuPont de Nemours & Company, Wilmington, DE sob a marcacomercial Elvanol.

Em uma realização, o poli(álcool vinílico/acetatode vinila) tem um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 13.000 a aproximadamente 186.000 daltons e écomposto de aproximadamente 87-99,5 por cento molar deunidades de álcool vinílico e aproximadamente 13 aaproximadamente 0,5 por cento molar de unidades de acetato devinila.

Em uma realização, o poli(álcool vinílico/acetatode vinila) tem um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 3 0.000 a aproximadamente 60.000 daltons e écomposto de aproximadamente 87-89 por cento molar de unidadesde álcool vinílico e aproximadamente 13 a aproximadamente 11por cento molar de unidades de acetato de vinila.

A polivinil amina pode ser preparado pela hidrólisede poli(N-vinil formamida) tal como descrito na patente U.S.n° . 5.374.334 e nas referências nela citadas. As polivinilaminas úteis para o método e as composições da presenteinvenção têm tipicamente um peso molecular de aproximadamente5.000 a aproximadamente 500.000 Daltons. Em uma realização, apolivinil amina tem um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 10.000 a aproximadamente 100.000 Daltons.

As polietilenoiminas podem ser preparadas pelapolimerização de etilenoimina tal como descrito nas patentesU.S. n° . 2.182.306 e 3.251.778. As polietilenoiminas tambémsão comercialmente disponíveis, por exemplo, junto à BASF,Mount Olive, NJ, sob a marca comercial Lupasol. Aspolietilenoiminas tipicamente úteis para o método e ascomposições da presente invenção têm um peso molecular médioponderai de aproximadamente 1.000 a aproximadamente1. 000 . 000.

Em uma realização, os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida e/ou os polímeros de vinil amina/N-vinilformamida reticulados são modificados pela reação com um oumais ácidos orgânicos halogenados da fórmula X-R-CO2M onde Xé F, Cl, Br ou I, Ré alquila ou alquilarila e M é H ou umcontraíon de metal alcalino ou metal alcalino-terroso ouamônio incluindo lítio, sódio, potássio, cálcio, amônio, eoutros ainda. Os grupos alquila podem ser lineares ouramificados e contêm tipicamente um a aproximadamente seisátomos de carbono. Os grupos arila são tipicamente fenila,substituída opcionalmente por um ou mais grupos halogênio,alquila, alcóxi ou hidroxila.

Os ácidos orgânicos halogenados representativosincluem o ácido cloroacético, o ácido 4-(clorometil)benzóico,o ácido 2-cloropropiônico, o ácido 3-cloropropiônico, o ácidobromoacético, o ácido 2-bromobutírico, o ácido 3-bromobutírico, o ácido 4-bromobutírico, o ácido ?-bromoisobutírico, e outros ainda, e os seus sais.

Em uma realização, o ácido halogenado é o ácidocloroacético ou um sal do mesmo.

Em uma realização, a composição adesiva da presenteinvenção também compreende um ou mais polióis solúveis emágua.

Conforme aqui utilizado, "polióis" referem-se aospolióis solúveis em água simples compostos por gruposalquileno e até aproximadamente seis grupos hidroxila em queos grupos alquileno são interrompidos opcionalmente por um oumais ou grupos O ou NH. Os polióis solúveis em águarepresentativos incluem o glicerol, o etileno glicol, o 1,4-butanodiol, a dietanolamina, a trietanolamina, o sorbitol, odietileno glicol, o trietileno glicol, o propileno glicol, odipropileno glicol, o polietileno glicol, e outros ainda.

Em uma realização, os polióis são selecionadosentre glicerol, etileno glicol, sorbitol, dietileno glicol,propileno glicol, polietileno glicol e dietanolamina.

Em uma realização, o poliol é o glicerol.

A quantidade de polióis solúveis em água comrelação aos polímeros de vinil amina/N-vinil formamida em umabase de polímero seco varia tipicamente de aproximadamente 5a 95 por cento em peso. Em uma realização é desejávelutilizar entre aproximadamente 10-75 por cento em peso dopoliol solúvel em água. Deve ficar compreendido que nem todosos polióis solúveis em água produzem resultados similares. Emdeterminados casos, dependendo da temperatura empregada, dasparticularidades dos polímeros de vinil amina/N-vinilformamida utilizados e outras variáveis, uma experimentaçãorotineira será necessária para determinar o poliol solúvel emágua ideal a ser utilizado, assim como a quantidadeparticular a ser empregada conjuntamente com os polímeros devinil amina/N-vinil formamida.

As composições adesivas da presente invenção sãoaplicadas tipicamente à superfície de um cilindro decorrugação como uma solução aquosa diluída. Em umarealização, a solução aquosa inclui de aproximadamente 0,01 aaproximadamente 10,0 por cento em peso dos polímeros dainvenção. Em uma outra realização, os polímeros da invençãosão incluídos na solução aquosa em uma concentração deaproximadamente 0,05 a aproximadamente 5,0 por cento em peso.

Em uma outra realização, os polímeros da invenção sãoincluídos na solução aquosa em uma concentração deaproximadamente 0,1 a aproximadamente 1,0 por cento em peso.

Os elementos versados na técnica de adesivos de corrugaçãoirão apreciar que a razão para tal porcentagem maior de águana mistura é em parte baseada na necessidade de depositarsomente uma camada muito fina de adesivo no cilindro decorrugação, o que, em uma realização, é executado maisfacilmente com uma lança de aspersão.

As aplicações de aspersão descritas acima podemainda ser melhoradas por uma variedade de meios, por exemplo,utilizando lanças de aspersão destinadas a cobertura dupla outripla, mediante a oscilação da lança de aspersão e arecirculação da composição auxiliar de desprendimento diluídada saída da lança de aspersão para melhorar a misturação ereduzir a possibilidade de separação.

Em uma realização, um auxiliar de desprendimentoque também está na forma aquosa é aplicado ao secador Yankeejunto com o adesivo de polímero. 0 auxiliar de desprendimentoprovê a lubrificação entre a superfície do secador Yankee e alâmina de aplicação utilizada para corrugar o papel de tecidodo secador Yankee. 0 auxiliar de aspersão também permite queo papel de tecido se desprenda do adesivo durante o processode corrugação. Os auxiliares de desprendimentorepresentativos incluem os óleos de desprendimento compostospor óleo naftênico, parafínico, vegetal, mineral ou sintéticoe tensoativos emulsificantes. A fim de formar dispersõesaquosas estáveis, o auxiliar de aspersão é tipicamenteformulado com um ou mais tensoativos tais como ácidos graxos,álcoois alcoxilados, ácidos graxos alcoxilados, e outrosainda. 0 auxiliar de desprendimento pode ser aplicado aocilindro de corrugação antes ou depois da composição adesiva,ou pode ser formulado com o adesivo para a aplicação aocilindro de corrugação.

As composições adesivas da presente invenção tambémpodem ser utilizadas em combinação com os aditivos funcionaisutilizados no estado da técnica para melhorar a maciez dotecido ou toalha. Os aditivos funcionais representativosincluem sais quaternários orgânicos que têm cadeias graxas deaproximadamente 12 a aproximadamente 22 átomos de carbonoincluindo sais quaternários de dialquil imidazolínio, saisquaternários de dialquil diamidoamina, sais quaternários demonoalquil dimetilamônio, sais quaternários de dialquildimetilamônio, sais quaternários de trialquilmonometilamônio, sais quaternários etoxilados, saisquaternários de éster de dialquila e trialquila, e outrosainda. Os aditivos funcionais apropriados adicionais incluempolisiloxanos, silicones quaternários, polisiloxanosorganoreativos, polidimetilsiloxanos com funcionalidadeamino, e outros ainda.

Em uma realização, os aditivos funcionais sãoformulados com a composição adesiva da presente invenção paraa aplicação ao cilindro de corrugação.

Em uma realização, os aditivos funcionais sãoselecionados entre sais quaternários de dialquilimidazolínioe silicones quaternários.

0 acima exposto pode ser mais bem compreendidomediante referência aos seguintes exemplos, os quais sãoapresentados para finalidades de ilustração e não se prestama limitar o âmbito da invenção.

Os polímeros representativos utilizados para apreparação das composições adesivas da presente invenção sãomostrados na Tabela 1.

Tabela 1

Descrição dos polímeros comerciais utilizados na presenteinvenção

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Exemplo 1

Preparação de uma solução de poli(vinil amina/N-vinilformamida reagida com PEGDGE

Poli(vinil amina/N-vinil formamida (Lupamin 9095,80 g) e água deionizada (112 g) são bem misturadas em umreator de 250 ml e a mistura é aquecida até 80C com agitaçãosob purga de nitrogênio. Éter diglicidíIico de poli(etilenoglicol) (Mn = 350, 0,13 g) é adicionado ao reator e a soluçãoé aquecida por outras duas horas a 80°C. A solução éresfriada até 25°C e coletada. 0 pH da solução é 9,0. 0 pH éajustado então com ácido sulfúrico ao valor desejado.

Exemplo 2

Preparação de uma solução de poli(vinil amina/N-vinilformamida reagida com TMPTEPoli(vinil amina/N-vinil formamida (Lupamin 4595,240.0 g) e água deionizada (575 g) são misturadas no reatorde 1.500 ml e a mistura é aquecida até 80°C com agitação sobpurga de nitrogênio. Éter triglicidílico de trimetilolpropano(TMPTE, 9,9 g) é adicionado lentamente durante duas horas e asolução é aquecida ainda mais por outras duas horas a 80°C. Asolução é resfriada até 25°C. O pH da solução é 9,1. O pH éajustado então com ácido sulfúrico ao valor desejado.

Exemplo 3

Preparação de uma solução de poli(vinil amina/N-vinilformamida reagida com TMPTE e modificada com cloroacetato desódio

A uma porção de poli(vinil amina/N-vinil formamidareagida com TMPTE (16 0 g), preparada no Exemplo 2, éadicionada uma solução de cloroacetato de sódio (2,67 g) em15,1 g de água (15,1 g) e a mistura é aquecida a 80°C porduas horas. A solução é resfriada até 25C, para obter umasolução do composto do título que tem um pH de 7,5.

Exemplo 4

Preparação de uma solução de polivinil alcohol/poli(vinilamina/N-vinil formamida) reagida com TMPTE

Álcool polivinílico (Celvol 21205, 214,3 g) ,Lupamin 4595 (120,0 g) , e água deionizada (165,0 g) sãomisturados em um reator de 1.000 ml e a mistura é aquecidaaté 800C com agitação sob purga de nitrogênio. TMPTE (3,5 g)é adicionado lentamente durante uma hora e a solução éaquecida ainda mais por outras duas horas a 80°C. A solução éresfriada até 250C para obter a composição do título que temum pH de 7,8.

Exemplo 5

Preparação de uma solução do polivinil alcohol/poli(vinilamina/N-vinil formamida) reagida com TMPTE e modificada comcloroacetato de sódioA uma porção de álcool polivinílico/poli(vinilamina/N-vinil formamida) reticulado com TMPTE (14 0 g)preparada no Exemplo 4, é adicionada uma solução decloroacetato de sódio (1,0 g) em água, e a mistura é aquecidaa 80°C por duas horas. A solução é resfriada até 25°C paraobter a composição do título que tem um pH de 7,1.

Exemplo 6

Efeito do pH

O efeito do pH na aderência propiciada pelascomposições da presente invenção é medido por meio de umteste de aderência de deslaminação com pegajosidade a úmido.

Esse teste mede a força requerida para deslaminar uma tira dealgodão de uma placa de metal aquecida. Primeiramente, umapelícula da composição adesiva é aplicada ao painel de metalpor meio de uma haste de revestimento #40. 0 adesivo éaplicado ao painel a 15% de componentes ativos. A placa demetal é aquecida até IOO0C e uma tira molhada de algodão épressionada neste momento na película por meio de um rolocilíndrico de 1,9 kg. Depois que a tira é aplicada, a placade metal é colocada em um forno a 105°C por quinze minutospara secar a tira. A placa de metal é presa então em umaparelho de teste de tensão. Uma extremidade do pano dealgodão é apertada no aperto pneumático do testador e o panoé deslaminado do painel a um ângulo de 18 0° e a umavelocidade constante. Durante a deslaminação, a placa demetal é controlada a uma temperatura de 100°C. O efeito do pHna aderência para os polímeros representativos da presenteinvenção é mostrado na Tabela 2. O pH das amostras é ajustadoutilizando ácido fórmico.

Tabela 2

Melhoria na aderência mediante o ajuste do pH

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Conforme mostrado na Tabela 2, a força dedeslaminação varia amplamente dentro da faixa testada. Afaixa preferida do pH é de aproximadamente 7-7,5.

Exemplo 7

Efeito de polióis na aderência

Neste exemplo, quantidades variadas de glicerol sãoadicionadas às composições de polímeros representativas dapresente invenção e o efeito na aderência é avaliado aoempregar o teste de aderência de deslaminação compegajosidade a úmido descrito acima. Conforme mostrado naTabela 3, a aderência de composições de polímerosrepresentativas é intensificada mediante a adição deglicerol.

Tabela 3

Melhoria na aderência mediante a adição de glicerol

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Exemplo 8

Efeito de polióis na temperatura de transição vítrea

Neste exemplo, um calorímetro de varreduradiferencial DSC TA 2920 (TA Instruments, New Castle, DE) éutilizado para medir a temperatura de transição vítrea decomposições de polímeros representativas. As amostras depolímero são preparadas ao vazar películas a 105°C. 0instrumento de DSC é calibrado com um padrão de índio. 0tamanho de amostra para a análise de DSC é de aproximadamente10 - 15 mg. A amostra é aquecida a uma taxa de aquecimento de10°C/min. A temperatura de transição vítrea do polímero édeterminada a partir da segunda varredura utilizando ummétodo de meia altura.

Até uma certa extensão, a utilidade de um polímeroparticular como um adesivo depende de sua temperatura detransição vítrea. Portanto, mudanças na temperatura detransição vítrea podem ser utilizadas para influenciar odesempenho do polímero no secador Yankee. Conforme mostradona Tabela 4, a adição de glicerol aos polímeros AeB alterousignificativamente as suas Tg.

Tabela 4

Efeito do glicerol na temperatura de transição vítrea (Tg)

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Exemplo 9

Efeito dos agentes de reticulação

0 efeito na aderência da reação de um polímerorepresentativo com agentes de reticulação é avaliado aoempregar o teste de aderência de deslaminação compegajosidade a úmido descrito acima. Conforme mostrado naTabela 5, a aderência é intensificada pela reação com PEGDGE-350, particularmente na faixa do pH de 6,7-7,6.

Tabela 5

Melhoria na aderência mediante a reação de polímerosrepresentativos com um agente de reticulação que nãoepicliridrina, PEGDGE-350

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Exemplo 10

Efeito dos agentes de reticulação e pós-modificadores

O efeito na aderência da reação de polímerosrepresentativos com agentes de reticulação e a pós-modificação dos polímeros através da reação com um ácidoorgânico halogenado avaliado ao empregar o teste deaderência de deslaminação com pegajosidade a úmido descritoacima. Os resultados são mostrados na Tabela 6.

Tabela 6

Melhorias na aderência de força de deslaminação de polímerosrepresentativos através da reação com agentes de reticulaçãoe da pós-modificação com um ácido orgânico halogenado

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Conforme mostrado na Tabela 6, os polímeros C, De

E acarretam uma aderência mais baixa do que um adesivo dotipo PAE comercial de referência o tipo comercial, o polímeroF, o qual é produzido utilizando um agente de reticulação deepicloridrina. A reação dessas cadeias principais ou misturasde cadeias principais com agentes de reticulação e a pós-modificação opcional com ácido cloroacético ou seu sal desódio, produz materiais que combinam ou excedem de maneirasignificativa a aderência do Polímero F de referência.

A série 4 mostra uma melhoria na aderência depoisda reação de duas cadeias principais, os polímeros D epolímeros C a uma razão de 9:1 com TMPTE (amostra 4A) emcomparação às próprias cadeias principais. Melhoriasadicionais são obtidas ao ajustar o pH de 9,2 para 7,5(amostra 4B) , mas a aderência ainda é mais baixa do que oPolímero F de referência. Melhorias muito maiores são obtidasdepois de um pós-tratamento com ácido cloroacético (amostra4C) , resultando em uma aderência 60% mais alta do que oPolímero F de referência.

A série 5 mostra resultados similares para umarazão diferente entre o polímero Deo polímero C, 4:1(amostras 5A e 5B). Ela também demonstra que uma concentraçãomais alta de pós-modificador (ácido cloroacético) é benéficapara a aderência (amostra 5C).

A série 6 mostra que uma pós-modificação da amostra6A, que é o Polímero C/Polímero D reagido com TMPTE,utilizando o ácido cloroacético (amostra 6C), é preferível aouso do seu sal de sódio (amostra 6B).

A série 7 mostra que a reação de uma mistura dePolímero E/Polímero C com TMPTE produz um material (amostra7A) que tem uma aderência extremamente melhorada emcomparação às cadeias principais originais e ao produto dereferência, o Polímero F. Uma pós-modificação comcloroacetato de sódio (amostras 7B e 7C) é, no entanto,prejudicial à aderência.

Exemplo 11

Efeito do glicerol e agentes de reticulação na aderência e natemperatura de transição vítrea

O efeito dos agentes de reticulação e do gliceroladicionado na temperatura de transição vítrea e na aderênciade uma composição de polímero representativa (polímero 5A) éavaliado ao empregar o testes de aderência de deslaminaçãocom pegajosidade a úmido e os testes da temperatura detransição vítrea descritos acima. Os resultados são mostradosna Tabela 7.

Tabela 7

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Conforme mostrado na Tabela 7, a reação com TMPTEtem um benefício adicional no que se refere à temperatura detransição vítrea (Tg). A Tg da amostra 5A ésignificativamente mais baixa, 58°C, do que aquela da cadeiaprincipal do polímero D original, IOl0C. A adição de glicerola 5A resulta em uma diminuição maior na Tg. A aderência deforça de deslaminação também é afetada pelo glicerol. Umaumento na aderência teve seu pico a um nível de glicerol de13% (com base nos componentes ativos) , resultando em umaumento de 25% na força de deslaminação. A níveis maiselevados de glicerol, a aderência começa a diminuir.

Mudanças podem ser feitas na composição, naoperação, e no arranjo do método da invenção aqui descritossem que se desvie do conceito e do âmbito da invenção talcomo definido nas reivindicações.

Claims

1. MÉTODO DE CORRUGAÇÃO DE UMA REDE DE PAPEL,caracterizado pelo fato de compreendera) a aplicação a um cilindro de corrugação rotativode uma composição adesiva que tem um pH de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 8 e que compreende um ou mais polímerosde vinil amina/N-vinil formamida compostos de aproximadamente- 10 a aproximadamente 99 por cento molar de monômero de vinilamina e aproximadamente 90 a aproximadamente 1 por centomolar de monômero de N-vinil formamida;b) a compressão da rede de papel de encontro aocilindro de corrugação para efetuar a aderência da rede depapel ao cilindro de corrugação; ec) o desalojamento da rede de papel do cilindro decorrugação com uma lâmina de aplicação.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que os polímeros têm um pesomolecular médio ponderai de aproximadamente 100.000 aaproximadamente 5 00.000 Daltons.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que os polímeros são compostos deaproximadamente 20 a aproximadamente 8 0 por cento molar demonômero de vinil amina e aproximadamente 80 aaproximadamente 2 0 por cento molar de monômero de N-vinilformamida.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que a composição de polímero temum pH de aproximadamente 7 a aproximadamente 7,5.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4caracterizado pelo fato de que os polímeros têm um pesomolecular médio ponderai de aproximadamente 300.000 aaproximadamente 400.000 Daltons.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são reagidos com aproximadamente 1 aaproximadamente 10 por cento, com base nos componentes ativosdo polímero, de um ou mais agentes de reticulação em que osagentes de reticulação contêm pelo menos um grupo epóxido enenhum halogênio.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são compostos por aproximadamente 3 0 aaproximadamente 99 por cento molar de monômero de vinil aminae aproximadamente 7 0 a aproximadamente 1 por cento molar demonômero de N-vinil formamida.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida têm um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 10.000 a aproximadamente 100.000 Daltons.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que os agentes de reticulação sãoselecionados entre o éter diglicidíIico de polietileno glicole o éter triglicidíIico de trimetilolpropano.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são compostos por aproximadamente 85 aaproximadamente 95 por cento molar de monômero de vinil aminae aproximadamente 15 a aproximadamente 5 por cento molar demonômero de N-vinil formamida.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida têm um peso molecular médio ponderai deaproximadamente 30.000 a aproximadamente 60.000 Daltons.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a composição adesivacompreende adicionalmente um ou mais polióis solúveis emágua.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que os polióis solúveis era águasão selecionados entre o glicerol, etileno glicol, sorbitol,dietileno glicol, propileno glicol, polietileno glicol edietanolaraina.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que o poliol solúvel em água é oglicerol.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são modificados pela reação com um ou maisácidos orgânicos halogenados.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que o ácido halogenado é o ácidocloroacético ou um sal do mesmo.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que os polímeros compreendem um oumais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida e um ou maispolímeros selecionados do grupo que consiste empoliarainoamidas, polialquilenopoliaminas, poli(álcoolvinílico/acetato de vinila), polietilenimines e copolímerosde polivinil amina a uma razão de aproximadamente 5/95 aaproximadamente 95/5 em peso.

18. COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO QUE TEM UM PH DEAPROXIMADAMENTE 6,5 A APROXIMADAMENTE 8, caracterizada pelofato de compreender um ou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida compostos por aproximadamente 10 aaproximadamente 99 por cento molar de monômero de vinil aminae aproximadamente 90 a aproximadamente 1 por cento molar deN-vinil formamida, sendo que os polímeros de vinil amina/N-vinil formamida são reagidos com aproximadamente 1 aaproximadamente 10 por cento, com base nos componentes ativosdo polímero, de um ou mais agentes de reticulação em que osagentes de reticulação contêm pelo menos um grupo epóxido enenhum halogênio.

19. COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO, de acordo com areivindicação 18, caracterizada pelo fato de que os agentesde reticulação são selecionados entre o éter diglicidílico depolietileno glicol e o éter diglicidílico detrimetilolpropano.

20. COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO, de acordo com areivindicação 18, caracterizada pelo fato de compreender umou mais polímeros de vinil amina/N-vinil formamida e um oumais polímeros selecionados do grupo que consiste empoliaminoamidas, polialquilenopoliaminas, poli(álcoolvinílico/acetato de vinila), polietilenimines e copolímerosde polivinil amina a uma razão de aproximadamente 5/95 aaproximadamente 95/5 em peso.