BRPI0808842A2

BRPI0808842A2 - Composição aquosa para meios de filtro com resistência aperfeiçoada ao rompimento a úmido

Info

Publication number: BRPI0808842A2
Application number: BRPI0808842-0A
Authority: BR
Inventors: Wayne P Miller
Original assignee: Fuller H B Licensing Financ
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2014-09-02
Also published as: US20080223216A1; EP2121834B1; EP2121834A1; CA2680178A1; AU2008224979A1; DE602008001791D1; WO2008112951A1; MX2009009086A; ATE474014T1; CN101679715A; JP2010521562A; JP4886046B2

Description

COMPOSIÇÃO AQUOSA PARA MEIOS DE FILTRO COM RESISTÊNCIA APERFEIÇOADA AO ROMPIMENTO A ÚMIDO

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção se refere a uma composição aquosa isenta de aldeído fórmico útil para o tratamento de substratos celulósicos, por exemplo, papel.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

Meios de filtro de ar são fabricados de materiais celulósicos semelhantes à folha, por exemplo, tramas de 10 fibra ou papel. Antes da fabricação de um meio de filtro, o material celulósico precisa ser tratado com uma composição polimérica para obter qualidades úteis, tais como, alta resistência à tensão alta, resistências ao rompimento a úmido e a seco altas, entre outras coisas. Boas qualidades 15 de filtro são especificamente desejáveis após armazenamento sob condições não apropriadas, por exemplo, temperatura alta e/ou umidade alta. 0 tratamento inclui impregnação (ou saturação) do material celulósico ou revestimento em um lado ou ambos os lados do material com a composição

2 0 polimérica e cura da composição sob temperatura elevada.

Muitas composições poliméricas convencionais incluem aldeído fórmico ou componente(s) de geração de aldeído fórmico. Durante a reação de cura, aldeído fórmico é volatilizado das composições e para o ambiente 25 circundante, o que é indesejável para as pessoas que trabalham nas vizinhanças do processo de fabricação dos meios de filtro e é também perigoso ao meio ambiente, bem como aos usuários finais do filtro. Portanto, foram feitos esforços para desenvolver as composições de ligante isentas

3 0 de aldeído fórmico para desenvolver a emissão do aldeído fórmico prejudicial.

Não obstante, ainda existe a necessidade de composições aquosas isentas de aldeído fórmico que exibem propriedades melhoradas incluindo alta resistência á ligação e especialmente alta resistência ao rompimento a úmido, bem como baixo transporte de água por mecha.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em um aspecto, a invenção caracteriza uma composição aquosa que inclui um polímero de silano aquoso 10 funcional e um aduto de epicloroidrina poliamida. O polímero de silano aquoso, funcional inclui um produto de reação de pelo menos um primeiro monômero etilenicamente insaturado e pelo menos um segundo monômero etilenicamente insaturado. O primeiro monômero etilenicamente insaturado é 15 isento de um grupo oxissilano funcional, considerando-se que o segundo monômero etilenicamente insaturado inclui um grupo oxissilano funcional.

A composição aquosa é substancialmente isenta (isto é, possui menos de 100 partes por milhão (ppm)) de aldeído fórmico e preferivelmente isenta de aldeído fórmico.

A composição aquosa exibe, mediante cura, uma retenção de umidade superior à cerca de 3 0% a cerca de 20% de adição seca, com base na resistência ao rompimento a seco testada de acordo com o Método de Teste de Resistência 25 ao Rompimento a Seco. Uma adição seca é a quantidade da composição seca a um substrato tratado, com base no peso do substrato tratado. Um substrato tratado é um substrato que é contatado com a composição e então seco e curado.

Em outro aspecto, a invenção caracteriza um método 3 0 para tratamento de um substrato que inclui contato do substrato com a composição aquosa mencionada anteriormente.

Em uma concretização, o método inclui, adicionalmente, secagem/cura da composição aquosa a uma temperatura de cerca de 98,90C a cerca de 204,4°C,

preferivelmente de cerca de 148,9°C a cerca de 204,4°C.

Em uma concretização, o substrato é um material celulósico. O material celulósico inclui aqueles materiais que são fabricados de fibras celulósicas, fibras de poliéster, fibras de vidro ou suas combinações.

Em uma concretização, o substrato é papel.

Em outro aspecto, a invenção caracteriza um método de reforço de um substrato celulósico que inclui contato do substrato celulósico com a composição aquosa mencionada anteriormente e cura da composição.

Em uma concretização, o substrato é papel.

Em outro aspecto, a invenção caracteriza um artigo que inclui um substrato tratado com a composição aquosa mencionada anteriormente da invenção.

Em uma concretização, o substrato é um meio de

filtro.

Em uma concretização, o substrato é filtro de

papel.

Em uma concretização, o substrato exibe, mediante cura, uma retenção de umidade superior a cerca de 3 0% a

cerca de 20% de adição seca, com base na resistência ao rompimento a seco testada de acordo com o Método de Teste de Resistência ao Rompimento a Seco.

Em uma concretização, o artigo é um filtro.

Em uma concretização, o artigo é um filtro de ar.

3 0 Ainda em outro aspecto, a invenção caracteriza um método para filtração de um fluido contendo partícula. O método inclui passagem do fluido contendo partículas através do artigo da invenção mencionado anteriormente para separar as partículas do fluido.

Em uma concretização, o fluido é ar.

A composição aquosa pode ser provida como uma formulação de uma parte e é especificamente útil para tratamento e/ou reforço dos materiais ou substratos celulósicos. Em algumas concretizações, a composição aquosa 10 é bem apropriada à fabricação dos meios de filtro, que podem ser construídos para exibir alta resistência ao rompimento a úmido, bem como, alta rigidez e baixa descoloração do papel.

Outros aspectos da invenção ficarão claros a partir da descrição que se segue das concretizações preferidas da mesma e das reivindicações.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A composição aquosa da invenção inclui um polímero de silano aquoso funcional e um aduto de epicloroidrina poliamida.

0 polímero de silano aquoso, funcional é dispersável em água. Ele é obtido através de um processo de polimerização em emulsão de radical livre. 0 polímero de silano aquoso, funcional pode estar na forma de uma 25 dispersão, emulsão, látex ou suspensão. A frase "polímero de silano funcional" se refere a um polímero que inclui frações oxissilano na estrutura polimérica.

0 polímero de silano aquoso, funcional é derivado de monômeros que incluem, pelo menos, um primeiro monômero

3 0 etilenicamente insaturado e, pelo menos, um segundo monômero etilenicamente insaturado. Em algumas concretizações, o polímero funcional de silano é derivado de monômeros que incluem mais de um primeiro monômero etilenicamente insaturado e/ou mais de um segundo monômero 5 etilenicamente insaturado. Um monômero etilenicamente insaturado é um composto contendo, pelo menos, uma ligação dupla carbono-carbono, tal como, grupos carbonila α, βinsaturados, grupos vinílicos ou grupos alílicos.

Primeiros monômeros etilenicamente insaturados 10 úteis são isentos de grupos oxissilano funcionais. Exemplos de primeiros monômeros etilenicamente insaturados úteis incluem ésteres de ácidos monocarboxílicos ou dicarboxílicos C3 a Cs a, β, monoetilenicamente insaturados com alcanóis Ci a C12 (preferivelmente C1 a C8) . Exemplos 15 de tais ácidos monocarboxílicos ou dicarboxílicos incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maléico, ácido fumárico e ácido itacônico. Exemplos de tais ésteres incluem metílico, etílico, n-butílico, isobutílico, tbutílico, n-pentílico, isopentílico e acrilato e/ou 20 metacrilato 2-etilexíIico. Exemplos de outros primeiros monômeros etilenicamente insaturados úteis incluem compostos vinilaromáticos, tais como, estireno, otmetilestireno, o-cloroestireno e viniltolueno; ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ou dicarboxílicos C1 a 25 Cia, tais como, acetato vinílico, propionato de vinila, butirato de n-vinila, laurato de vinila e/ou estearato de vinila; ácidos monocarboxílicos ou dicarboxílicos etilenicamente insaturados ou seus anidridos, tais como, ácido acrílico, ácido metacrílico, anidrido metacrílico,

3 0 ácido maléico, anidrido maléico, ácido fumárico e/ou ácido itacônico; acrilamidas e acrilamidas substituídos com alquila, tais como, acrilamida, metacrilamida, N, Ndimetilacrilamida, N-metilolmetacrilamida, N-t

butilacrilamida e N-metilmetacrilamida ou suas combinações.

Preferivelmente, os primeiros monômeros

etilenicamente insaturados úteis incluem acetato de vinila, acrilato de butila, acrilato de etila, acrilato de metila, acrilato de 2-etilexila, estireno, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilamida, N-metilolacrilamida, maleato de 10 dibutila, maleato de dioctila, neo decanoato de vinila ou suas combinações.

Em uma concretização, o primeiro monômero etilenicamente insaturado é acetato de vinila.

O polímero de silano aquoso, funcional é preferivelmente derivado de pelo menos um primeiro monômero etilenicamente insaturado em uma quantidade de cerca de 96% em peso a cerca de 99,99% em peso, com base no peso total dos sólidos poliméricos.

Os segundos monômeros etilenicamente insaturados apropriados incluem aqueles que possuem grupos oxissilano funcionais. Exemplos de segundos monômeros etilenicamente insaturados apropriados incluem, tais como,

(acriloxipropil)trimetoxissilano, (metacriloxipropil)

trimetoxissilano, viniltrimetoxissilano,

viniltrietoxissilano ou suas combinações. Exemplos de segundos monômeros etilenicamente insaturados disponíveis e apropriados incluem, por exemplo, KBM-5103, KBM-503, KBM1003 e KBE-1003 da Shin-Etsu Silicones of America, Ltd.

(Akron, OH) ; e SILQUEST A-151, A-171, e A-174 da Crompton

3 0 (Greenwich, CT). O polímero de silano aquoso, funcional é preferivelmente derivado do segundo monômero etilenicamente insaturado em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,01% em peso, em algumas concretizações pelo menos cerca de 5 0,05% em peso, em outras concretizações pelo menos cerca de 0,7% em peso, em outra concretização, não superior a cerca de 3% em peso, em outras concretizações não superior a cerca de 4% em peso, com base no peso dos sólidos poliméricos.

O polímero de silano aquoso, funcional pode ser

preparado usando técnicas conhecidas de polimerização de emulsão aquosa. A polimerização de emulsão aquosa é também conhecida como uma polimerização de cadeia iniciada em radical livre onde um monômero ou uma mistura de monômeros

é polimerizada na presença de agente(s) tensoativo(s), agente(s) de transferência de cadeia, iniciador(es) de radical livre, agente(s) de anti-espumamento,

coalescente(s), agentes umectantes, redutores, tampões, aditivos de congelamento-descongelamento ou suas

combinações, para formar um polímero ou um copolímero.

Aduto de epicloroidrina poliamida é usado como um agente de reticulação solúvel em água. Ele pode reticular com grupos de oxissilano e hidrocolóide durante a cura polimérica, pelo que, aumentando a resistência ao

2 5 rompimento a úmido e diminuindo a absorção da água/umidade.

Adutos de epicloroidrina poliamida podem apresentar uma estrutura de poliamida com a funcionalidade da epicloroidrina associada a um grupo amina no polímero. Estes adutos podem ser produzidos por qualquer método

3 0 conhecido dos versados na técnica. Um tal método inclui a reação de qualquer ácido policarboxílico, tal como, ácido succínico, ácido maléico, ácido tereftálico ou ácido adípico com poliamina polialquileno. A poliamida de cadeia longa resultante é então reagida com epicloroidrina. As 5 quantidades destes materiais reagidas para produzir o aduto são tais, que rendem cerca de 0,9 a cerca de 1,5 mols de epicloroidrina equivalente da poliamida. Exemplos de adutos de epicloroidrina poliamida apropriados disponíveis comercialmente incluem GP2925 da Georgia Pacific Company 10 (Atlanta, GA). Este aduto de epicloroidrina poliamida é um líquido colorido âmbar possuindo uma porcentagem de sólidos de cerca de 20 a 20,5, uma viscosidade em centistokes de cerca de 140 a cerca de 200, uma gravidade específica de 1,04 a cerca de 1,05, um peso por galão em libra de cerca 15 de 8,7, um pH a 250C de cerca de 6,9 a cerca de 7,3, um ponto de ebulição de cerca de 100°C, um ponto de cintilação de nenhum a ebulição e uma vida útil a 25°C de seis meses. Além disto, o aduto pode conter um traço de epicloroidrina livre. Outros exemplos de adutos comercialmente disponíveis 20 incluem POLYCUP 1884, 2002, 172 e 289 da Hercules (Wilmington, Delaware). Outras informações com relação aos adutos de epicloroidrina poliamida são reveladas na EP 0 450 638 e US 4859340, incorporadas ao presente documento como referência.

O aduto de epicloroidrina poliamida pode estar

presente na composição aquosa em uma quantidade de não menos de cerca de 0,1% em peso, em outras concretizações não inferior a cerca de 0,5% em peso, em outras concretizações não superior a cerca de 3% em peso, em outras concretizações não superior a cerca de 5% em peso, com base no peso dos sólidos poliméricos.

A composição aquosa também pode incluir outros componentes incluindo aqueles que são tipicamente usados na polimerização em emulsão, tais como, estabilizadores (tais como, de 0% a cerca de 6% em peso, com base nos sólidos poliméricos, dos estabilizadores hidrocolóides, tais como, álcool polivinílico, poli(hidróxi alquil celulose), por exemplo, hidroxietilcelulose, poli(vinilpirrolidona) ou suas combinações), tampões, emulsionantes, agentes desespumantes, adjuvantes coalescentes, agentes de espessamento, etc., bem como outros componentes de modificação, tais como, fungicidas, bactericidas, antimicrobianos, plastificantes, cargas, promotores de adesão, ceras dispersáveis em água, óleos, agentes retardantes de chama, antioxidantes, agentes aceleradores ou suas combinações.

A composição aquosa pode ser formulada para exibir uma viscosidade apropriada ao uso pretendido e métodos de aplicação. Composições aquosas úteis exibem uma viscosidade 20 não superior a cerca de 10.000 cps, em outras concretizações não superior a 6.000 cps, em outras concretizações não superior a 3.000 cps, em outras concretizações não inferior a cerca de 10 cps, em outras concretizações não inferior a cerca de 2 cps a 25°C.

A composição aquosa pode ser formulada para

apresentar um teor de sólidos suficiente para prover pelo menos cerca de 5% em peso, em algumas concretizações pelo menos cerca de 10% em peso, em outras concretizações não mais de cerca de 30% em peso de uma adição seca a um substrato celulósico. Em algumas concretizações, a composição aquosa pode ser formulada para apresentar a teor de sólidos de não menos de cerca de 2 0% em peso, em outras concretizações não superior a cerca de 7 0% em peso teor de sólidos.

A composição aquosa pode ser formulada para exibir

um valor de pH de menos de cerca de 10, em algumas concretizações não inferior a cerca de 2, em outras concretizações de cerca de 4 a cerca de 5. 0 pH da composição pode ser alterado para o nível desejado usando 10 qualquer ácido ou base apropriado incluindo, por exemplo, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido eritóbico, amônia, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, carbonato de sódio, hidróxido de t-butil amônio ou suas combinações.

A composição aquosa pode ser formulada para apresentar um tamanho de partícula de cerca de 0,1 mícron a cerca de 2 micra ou até cerca de 6 micra.

A composição aquosa pode ser preparada por mistura do polímero de silano aquoso, funcional com o aduto de epicloroidrina poliamida usando qualquer técnica de mistura

2 0 apropriada.

A composição aquosa pode ser aplicada a uma variedade de substratos celulósicos e então curada, por exemplo, através da aplicação de energia (por exemplo, aquecimento) e evaporação da água, para formar o compósito seco e curado (isto é, reticulado).

A composição aquosa é especificamente útil para produção de materiais de filtro. Um material de filtro é normalmente um material celulósico que pode ser fabricado de fibras, tais como, fibras de poliéster, fibras de vidro ou suas combinações. Exemplos de materiais de fibra incluem filtros de papel ou filtros de pano. Exemplos de materiais de filtros de pano incluem celulose, algodão, poliéster, poliamida, PE, PP, não tramados de vidro e lã de vidro.

Os substratos compostos predominantemente de 5 materiais celulósicos podem ser vantajosamente reforçados pelo tratamento com uma composição aquosa. Além do reforço dos substratos, o tratamento pode prover vários benefícios aos substratos, tais como, a sensibilidade reduzida ao vapor da umidade ou água ou solventes.

O tratamento inclui contato de um substrato com a

composição aquosa e secagem e cura da composição. Preferivelmente, a composição aquosa é aquecida a uma temperatura de cerca de 98,9°C a cerca de 204,4°C, preferivelmente de cerca de 148,9°C a cerca de 204,4°C, por 15 um período suficiente para secar e curar a composição, por exemplo, por de cerca de meio minuto a cerca de dez minutos, preferivelmente de cerca de um minuto a cerca de cinco minutos. A secagem e cura podem ser realizadas ao mesmo tempo ou separadamente. Por exemplo, a composição 20 pode ser substancialmente seca primeiro sob uma temperatura elevada, porém não substancialmente curada. Em um último estágio, é realizado o aquecimento da composição por um segundo período para efetuar a cura.

0 substrato tratado inclui, preferivelmente, a 25 composição seca em uma quantidade de cerca de 5% em peso a cerca de 30% em peso, em algumas concretizações de cerca de 15% em peso a cerca de 25% em peso com base no peso do compósito acabado (isto é, seco e curado) (isto é, substrato mais composição seca).

3 0 A composição aquosa pode ser aplicada usando várias técnicas de aplicação incluindo, por exemplo, aspersão, ensopamento, imersão, saturação, revestimento, por exemplo, revestimento com rolo, revestimento com cortina, revestimento com escova, deposição por batidas ou suas combinações.

Em uma concretização, a composição aquosa é aplicada a um substrato, por exemplo, um material de filtro, por exemplo, um filtro de papel, pelo método de impregnação, em outra concretização, por aspersão e em 10 outra concretização por revestimento com rolo sobre um ou ambos os lados do substrato.

Os substratos celulósicos úteis como materiais de filtro tratados com a composição aquosa da invenção exibem, entre outras qualidades, uma resistência aperfeiçoada ao 15 rompimento a úmido, especialmente após armazenamento sob condições úmidas e em temperaturas elevadas, sem qualquer efeito adverso na permeabilidade (tamanho do poro) dos substratos.

Os materiais de filtro exibem uma alta resistência, 20 mesmo após secagem (resistência a tensão a seco), e ainda após secagem abaixo da temperatura de cura da composição aquosa, os materiais de filtro podem ainda ser prontamente submetidos à deformação por dobradura, ranhuramento ou pregueamento. Seguindo-se cura térmica subseqüente 25 (tratamento térmico) a composição aquosa fornece aos materiais de filtro resultantes, tais como, filtros de papel ou filtros de pano, uma alta estabilidade dimensional. Esta qualidade torna possível fabricar produtos semiacabados e assim romper a operação de

3 0 fabricação em etapas de produção individuais, independentes.

A invenção será descrita adicionalmente por meio dos exemplos que se seguem. Todas as partes, razões, porcentagens e quantidades declaradas nos Exemplos são fornecidas em peso, a menos que de outra forma observado.

EXEMPLOS

Procedimentos de Teste

Os procedimentos de teste usados nos exemplos incluem o que se segue.

Viscosidade Brookfield

A viscosidade Brookfield de uma composição aquosa é medida usando um viscosímetro Brookfield RVF-100 (Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, Massachusetts) a 250C empregando um fuso número 2 operando

a 20 rotações por minuto (rpm). Após operações de discagem de 5 segundos, é realizada uma leitura e a mesma é registrada em centipoises (cps).

Método de Teste de Resistência ao Rompimento a Seco

A resistência ao rompimento a seco é medida de

2 0 acordo com o Método de Teste Padrão ASTM D 7 74-92a para

Resistência ao Rompimento do Papel empregando um aparelho de teste Mullen equipado com um calibrador de pressão da BF Perkins (Chicopee, MA).

Método de Teste de Resistência ao Rompimento a

Úmido

A resistência ao rompimento a úmido é medida de acordo com o Método de Teste Padrão ASTM D 774-92a para Resistência ao Rompimento do Papel exceto que, após o teste de resistência ao rompimento a seco, os espécimes de teste

3 0 são encharcados em uma solução em recipiente fundo Ivory a 3% em peso por 10 minutos antes do teste de resistência ao rompimento a úmido.

Adição Seca

A adição seca é calculada usando a fórmula [ (TwUw)/Uw] x 100, onde Tw representa o peso do compósito tratado (isto é, seco e curado) e Uw representa o peso do papel de base tratado.

Retenção de Umidade

A retenção de umidade é calculada empregando a fórmula [(WfD] x 100, na qual W representa a resistência ao rompimento a úmido testada de acordo com o método de teste acima e D representa a resistência ao rompimento a seco testada de acordo com o método de teste acima.

Exemplo 1

Uma dispersão polimérica de silano aquosa,

funcional é preparada como se segue.

Um reator enjaquetado é carregado com 294,68 g de água, 3,24 g de LANOLUBRIC 2 (desespumante, da E.F. Houghton INC, Carrolton, GA), 18,49 g de CELVOL 823 (álcool polivinílico, da Celanese, Dallas, TX) e 2,4 g de CHANG CHUN BP-24 (álcool polivinílico da Chang Chun Petrochemical, Taipei, Taiwan) . 0 recipiente então é aquecido a 80°C-85°C e mantido a 80°C-85°C por cerca de uma hora antes de ser resfriado a cerca de 62°C. Após isto, uma mistura de 12,0 g de água, 0,4 8 g de perssulfato de amônio e 0,30 g de bicarbonato de sódio é adicionada, lentamente. Uma mistura de 189,43 g de acetato de vinila, 0,47 g de SILQUEST A-174 e 0,11 g de SILQUEST A-171 são então adicionados por um período de 20 minutos. Ao final da adição, a temperatura de reação é elevada a 68°C. Uma mistura adicional de 442,1 g de acetato de vinila, 1,09 g de SELQUEST A-174 e 0,26 g de SILQUEST A-171 é alimentada ao recipiente por 2 horas, enquanto a temperatura é mantida a 67°C-72°C. Então, 201,32 g de água são adicionados ao recipiente de reação por uma hora e meia.

Ao final da alimentação da mistura monomérica, deixe que a temperatura da batelada chegue a cerca de 870C por 2 a 4 horas. Após o exoterma ter alcançado a máxima, resfrie a reação para 70°C e então adicione 2,48 g de 10 SILQUEST A-171. Misture o conteúdo por mais 15 minutos antes da adição das soluções de oxidante-redutor retardada a 70°C. A solução de oxidante retardada é compreendida de 0,32 g de hidroperóxido de t-butila (70%). 0 redutor retardado é compreendido de 0,27 g de BRUGGOLITE EOl (da L. 15 Bruggemann Chemical Co, Newtown Square, PA) dissolvido em

0,64 g de água.

A reação é acabada por resfriamento para menos de 350C e então ajustada com água, bicarbonato de sódio, e 1,5% de KATHON LX (antimicrobiano da Rohm & Haas, Philadelphia, PA) a um teor de sólidos de cerca de 55%, a um pH de 4,5 e uma viscosidade de cerca de 2.000 cps.

Exemplo 2

Uma dispersão polimérica de silano aquosa, funcional é preparada de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 1, exceto que 0,82 g de BRUGGOLITE FF6 é adicionado ao invés de 0,82 g de BRUGGOLITE EOl.

A dispersão possui um teor de sólidos de cerca de 54,3% em peso, um pH de 4 e uma viscosidade de cerca de 2.100 cps.

3 0 Exemplo 3 Uma dispersão polimérica de silano aquosa, funcional é preparada de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 1, exceto que a quantidade de CELVOL 823 é de 10,08 g, sendo que, 10,08 g de CELVOL 205 são adicionados 5 ao invés de 2,4 g de CHANG CHUN BP-24 e que nenhum BRUGGOLITE EOl é adicionado.

A dispersão polimérica possui um teor de sólidos de cerca de 54,5%, um pH de 4,1 e uma viscosidade de 1.500 cps.

Exemplo 4

Uma dispersão polimérica de silano aquosa, funcional é preparada de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 3, exceto que a quantidade de CELVOL 823 é de 12 g, a quantidade de CELVOL 205 é de 8,89 g e que 0,82 g de BRUGGOLITE FF6 é adicionado.

A dispersão polimérica possui um teor de sólidos de cerca de 54,8%, um pH de 4,4 e uma viscosidade de cerca de 1.810 cps.

Exemplos 5-7

Cada uma das composições aquosas dos Exemplos 5-7 é

preparada por combinação de 800 g da dispersão polimérica de silano aquosa, funcional de cada um dos Exemplos 1, 3 e

4 com 2 0,4 g de aduto de epicloroidrina poliamida. Uma porção de cada uma das composições é adicionalmente 25 ajustada com água a um teor de sólidos de cerca de 6% em peso, conforme listado na Tabela I. A composição aquosa do Exemplo 6 é adicionalmente ajustada com hidróxido de sódio (solução a 50%) para fornecer o pH conforme listado na Tabela I. A composição aquosa do exemplo 7 é ajustada com

3 0 hidróxido de amônio (solução a 2 8%) para obter o pH conforme listado na Tabela I.

As folhas do estoque de papel de base 9P da Ahlstrom Filter Co. (Talorville, IL) são saturadas com cada uma das composições aquosas por imersão nas composições aquosas e então deixadas secar ao ar por cerca de 1 hora antes de serem curadas por 3 minutos a 17 6,7°C.

As folhas de papel tratadas são testadas de acordo com o Método de Teste de Resistência ao Rompimento a Seco e o Método de Teste de Resistência ao Rompimento a Úmido e os 10 resultados são mostrados nas Tabelas II e III em conjunto com a adição seca calculada de acordo com o método descrito acima e sendo mostrados na Tabela IV.

Exemplos Comparativos 1 e 2

As composições aquosas dos exemplos comparativos 1 e 2 são preparadas por combinação dos ingredientes de acordo com a Tabela I.

As folhas do estoque de papel de base 9P são saturadas com cada uma das composições aquosas por imersão nas composições aquosas e então deixando secar ao ar por

2 0 cerca de 1 hora antes de serem curadas por 3 minutos a 176,7°C. As folhas de estoque de papel são então testadas de acordo com o Método de Teste de Resistência ao Rompimento a Seco e o Método de Teste de Resistência ao Rompimento a Úmido e os resultados são mostrados nas 25 Tabelas II e III em conjunto com uma adição seca calculada de acordo com o método descrito acima. A retenção a úmido é calculada de acordo com o método descrito acima e é mostrada na Tabela IV.

30 Tabela I

Ex. Comp. Exemplo 5 Exemplo 6 Exemplo 7 Ex. Comp. 1 2 Dispersão polimérica do 38, 52 silano funcional do Exemplo 4 (g) Composição aquosa 39, 22 do Exemplo 5 (g) Composição aquosa 39, 22 do Exemplo 6 (g) Composição aquosa 39,22 do Exemplo 7 (g) PD - 8161 * (g) 46, 67 NH4C1(g) 1, 05 Água deionizada (g) 311,48 310,78 310,78 310,78 302,28 pH 4,3 4,3 8, 76 7 ,78 4,7 * dispersão copolimérica de vinila/N-metiolacrilamida apresentando aldeído fórmico 386 PPM, comercialmente disponível na HB Fuller Company (St. Paul,

MN) .

Tabela II

Ex. Comp. 1 Exemplo 5 Exemplo 6 Exemplo 7 Ex. Comp. 2 Adição Seca {%) 16 , 8 20,2 19,2 19,2 18,0 Secagem Mullen (6,89 kPa) fio I 63,0 65,0 63,0 62 , 0 O O \£> fio 52 , 0 56 , 0 67,0 62 , 0 64 , 0 fio 61, 0 60,0 60,0 64 , 0 69,0 f io 58 , 0 62, 0 57 , 0 59,0 63,0 fio 61,0 63,0 58,0 64 , 0 58,0 feltro 59, 0 64 , 0 60 , 0 68,0 59,0 feltro 51,0 56 , 0 61, 0 59,0 69,0 feltro 59,0 61,0 52 , 0 60,0 69,0 feltro 60 , 0 60,0 59 , 0 63 , 0 65 , 0 feltro 61,0 63 , 0 57, 0 69,0 60, 0 Média 58 , 2 60, 8 59,6 63 , 1 63, 8 Desvio Padrão 3 , 7 2, 9 4 ,21 3 , 4 4 , 2 Tabela III

Ex. Comp. 1 Exemplo 5 Exemplo 6 Exemplo 7 Ex. Comp. 2 Adição Seca (%) 16 , 6 20 , 5 19,5 19,4 17,5 Umidade Mullen (6,89 kPa) fio 18 , 0 32 , 0 29,0 32 , 0 31,0 fio 19,0 33 , 0 32,0 31, 0 29,0 fio 16,0 31, 0 25, 0 34, 0 29,0 f io 15 , 0 31, 0 25,0 35,0 31,0 fio 19 , 0 30, 0 30,0 30, 0 28,0 feltro 17 , 0 31, 0 30,0 32, 0 26, 0 feltro 15 , 0 32,0 28 , 0 33,0 29,0 feltro 15, 0 29,0 29,0 34 , 0 29, 0 feltro 17 , 0 30, 0 29,0 29,0 31,0 feltro 21,0 32, 0 34 , 0 29,0 30,0 Média 17,2 31, 1 29,1 31,9 29,3 Desvio Padrão 2 , 0 1 , 2 2 , 8 2 , 1 1 , 6 Tabela IV

Ex. Comp. 1 Exemplo 5 Exemplo 6 Exemplo 7 Ex.Comp. 2 Retenção de umidade 30 51 49 51 46 (%) Embora várias concretizações e exemplos tenham sido

revelados no presente documento, fica claro que modificações poderiam ser realizadas, sem com isto fugir do espírito e escopo da invenção. Portanto, as reivindicações apensas se destinam a cobrir todas tais modificações que estejam dentro do escopo desta invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição aquosa, caracterizada pelo fato de que compreende: a) um polímero de silano aquoso funcional, dito polímero silano funcional compreendendo um produto de reação de: i) pelo menos um primeiro monômero etilenicamente insaturado que é isento dos grupos oxissilano funcionais, e ii) pelo menos um segundo monômero etilenicamente insaturado que compreende um grupo oxissilano funcional, e b) um aduto de epicloroidrina poliamida.

2. Composição aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito primeiro monômero etilenicamente insaturado compreende ésteres de ácidos monocarboxí licos ou dicarboxílicos C3 a C6 α, β, monoetilenicamente insaturados com alcanóis C1 a Ci2; ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ou dicarboxílicos Ci a Ci8; compostos vinilaromáticos; ácidos monocarboxílicos ou ácidos dicarboxílicos etilenicamente insaturados ou seus anidridos; acrilamidas e acriladas substituídas com alquila ou suas combinações.

3. Composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que dito primeiro monômero etilenicamente insaturado compreende acetato de vinila, acrilato de butila, acrilato de etila, acrilato de metila, acrilato de 2,2-etilexila, estireno, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilamida, Nmetilolacrilamida, maleato de dibutila, maleato de dioctila, neo decanoato de vinila ou suas combinações.

4. Composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o dito segundo monômero etilenicamente insaturado compreende (acriloxipropil)trimetoxissilano, (metacriloxipropil)trimetoxissilano, viniltrimetoxissilano, viniltrietoxissilano ou suas combinações.

5. Composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que dito segundo monômero etilenicamente insaturado está presente em uma quantidade de cerca de 0,01% em peso a cerca de 4% em peso, com base no peso de sólidos poliméricos.

6. Composição aquosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que dito aduto de epicloroidrina poliamida está presente em uma quantidade de cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso, com base no peso de sólidos poliméricos.

7. Método para tratamento de um substrato, caracterizado pelo fato de que compreende contato do dito substrato com uma composição aquosa conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 e cura da dita composição aquosa.

8. Artigo caracterizado pelo fato de que compreende um substrato que é tratado com uma composição aquosa conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 , 5 ou 6.

9. Artigo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito substrato celulósico compreende papel ou substratos fabricados de fibras celulósicas, fibras de poliéster, fibras de fibra de vidro ou suas combinações.

10. Artigo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o dito substrato apresenta uma adição seca de cerca de 5% em peso a cerca de 30% em peso.

11. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o dito substrato exibe, mediante cura, uma retenção de umidade superior ã cerca de 3 0% a cerca de 20% de adição seca.

12. Artigo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o dito artigo é um filtro.

13. Método para filtração de um fluido contendo partícula, caracteri zado pelo fato de que compreende passagem do fluido através do artigo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8, 9, 10, 11 ou 12, de modo a separar as partículas do fluido.