ES2203419T5 - Dispersiones de polimeros. - Google Patents

Abstract

Dispersión polímera, que contiene i)en partículas polímeras dispersadas en un medio acuoso de unidades de monómeros etilénicamente insaturados, ii) un polielectrólito polímero hidrosoluble, que lleva a lo largo de una estructura polímera un gran número de grupos iónicos con un carácter de carga uniforme o grupos ionizables para este caso, y iii) un tensioactivo iónico, que lleva un grupo iónico con carácter de carga opuesto al polielectrólito polímero o un grupo ionizable para este caso.

Description

Dispersiones de polímeros.

La presente invención se refiere a una dispersión de polímeros, que contiene partículas polímeras dispersadas en un medio acuoso, constituidas por unidades de monómeros etilénicamente insaturados, a un procedimiento para su obtención y a su empleo como agente aglutinante para diversas finalidades.

Las dispersiones de polímeros se estabilizan, por regla general, mediante el empleo de tensioactivos iónicos, (véase la publicación de R.J. Hunter "The zeta potential in colloidal science (El potencial zeta en la ciencia de coloides)", Academic Press (1981) Londres). Los compuestos adecuados de este modo son, por ejemplo, los sulfatos de alquilo, los sulfonatos de alquilo y los fosfonatos de alquilo así como los sulfonatos de alquilarilo. Del mismo modo, se emplean también, frecuentemente, los derivados etoxilados de esta clase de substancias. Además de los tensioactivos, se emplean, también, polímeros soluble en agua, denominados coloides protectores, como estabilizantes para las dispersiones de polímeros (véase la publicación de D.H. Napper "Polymeric stabilization of colloidal dispersions", Academic Press (1983) Londres). La publicación WO-92/00335 describe el empleo de alcohol polivinílico para la estabilización de dispersiones de copolímeros de (met)acrilato, empleándose desde un 1 hasta un 5% en peso de coloide protector, referido a la cantidad de los monómeros. Para aumentar la estabilidad del látex, se agregan a las dispersiones estabilizadas con alcohol polivinílico, pequeñas cantidades de tensioactivos iónicos o no iónicos. En la publicación DE-A-3111602 se describen dispersiones de copolímeros de acrilato de estireno, que contienen, de igual modo, alcohol polivinílico como coloide protector.

Las dispersiones de polímeros, que están estabilizadas con empleo de los tensioactivos o de los coloides protectores, presentan un comportamiento a la estabilidad característico. Cuando se diluyen con agua, mantienen su carácter coloidal, conduciendo, mientras que, por el contrario, la acción de elevadas fuerzas de cizallamiento o de temperaturas elevadas conduce, por regla general, a la coagulación. Además, los látices, que han sido estabilizados con tensioactivos iónicos, son inestables en el caso de grandes fuerzas de iones, por ejemplo, tras la adición de soluciones de electrolitos concentradas. Sin embargo, para una serie de procedimientos son deseables dispersiones de polímeros, que presentan un comportamiento a la estabilidad variable. De este modo, sería conveniente para la aglutinación de materiales fibrosos, por ejemplo, de fibras de madera, de vidrio, de fibras textiles o de fibras naturales, un látex, que pudiese precipitarse mediante simple dilución con agua, pero que presentasen, al mismo tiempo, una elevada estabilidad frente al cizallado y a los electrolitos. Cuando se utilizan las dispersiones de polímeros tradicionales, precedentemente descritas, para la aglutinación de los materiales citados tienen que emplearse, por regla general, agentes de precipitación. La publicación EP-A-123234 describe el empleo de látices de estireno estabilizados por aniones para la aglutinación de cuerpos moldeados de fibras minerales con el empleo de, por ejemplo, soluciones de sulfato de aluminio como agente de precipitación. En la publicación EP-A-735061 se describen dispersiones de polímeros estabilizadas por cationes, que pueden utilizarse, mediante el empleo de solución de bórax, como agentes de precipitación para la aglutinación de materiales fibrosos.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención tenía como cometido poner a disposición una dispersión de polímeros, que pudiese ser coagulada mediante simple dilución con agua y que presentase, al mismo tiempo, una elevada estabilidad frente al cizallado y frente a los electrolitos.

Esta tarea se resuelve, según la invención, por medio de una dispersión de polímeros, que contiene partículas polímeras dispersadas en un medio acuoso, constituidas por unidades de monómeros etilénicamente insaturados, un polielectrolito polímero soluble en agua, que porta a lo largo de una estructura polímera una pluralidad de grupos iónicos con un carácter de carga uniforme o grupos ionizables de este modo, y un tensioactivo iónico, que porta un grupo iónico con un carácter de carga opuesto al del polielectrolito polímero o un grupo ionizable de este modo.

Se entenderán por "grupos iónicos con carácter de carga uniforme", aquellos grupos, que porten bien una o varias cargas negativas o una o varias cargas positivas, pudiendo existir en una molécula del polielectrolito tan sólo grupos respectivamente de un tipo de carga. La expresión "grupos ionizables para dar grupos iónicos" se refiera a aquellos grupos no cargados, que pueden transformarse fácilmente en solución acuosa, por ejemplo, mediante protonización o mediante desprotonización, en grupos iónicos. A continuación, la expresión "polielectrolito aniónico" significa un compuesto polímero, que porta grupos cargados de forma negativa y/o grupos ionizables para dar grupos cargados de forma negativa. "Polielectrólito catiónico" significa un compuesto polímero, que porta grupos cargados de forma positiva y/o grupos ionizables para dar grupos cargados de forma positiva. Del mismo modo, la expresión "tensioactivo catiónico" significa una molécula tensioactiva, que porta un grupo cargado de forma positiva o un grupo ionizable para dar un grupo cargado positivamente.

Por lo tanto, en las composiciones, según la invención, están presentes bien polielectrolitos aniónicos en combinación con tensioactivos catiónicos o polielectrolitos catiónicos en combinación con tensioactivos aniónicos. Las composiciones, según la invención, pueden contener, además, tensioactivos no iónicos, por ejemplo, en una cantidad desde un 1 hasta un 50% en peso, preferentemente en una proporción menor que el 30% en peso, referido al tensioactivo iónico.

Las composiciones, según la invención, se obtienen por polimerización, por medio de radicales, de, al menos, un monómero etilénicamente insaturado en presencia de electrolitos polímeros, soluble en aguas y del tensioactivo iónico. Por lo tanto, la invención se refiere, también, a un procedimiento para la obtención de una dispersión de polímeros, según el cual se polimeriza, por medio de radicales, en un medio acuoso, al menos un monómero etilénicamente insaturado en presencia de una combinación de un polielectrolito polímero, que porta, a lo largo de una estructura polímera, una pluralidad de grupos iónicos con un carácter uniforme de carga o de grupos ionizables de este modo, y de un tensioactivo iónico, que porta un grupo iónico con carácter de carga opuesto al del polielectrolito polímero o un grupo ionizable de este modo.

Es ventajoso que la polimerización del monómero etilénicamente insaturado se lleve a cabo en presencia tanto del polielectrolito polímero como también del tensioactivo cargado de forma opuesta. Si se dispone únicamente el polielectrolito o el tensioactivo iónico en la polimerización y se agrega un tensioactivo o bien un polielectrolito cargado de forma opuesta, tras el final de la polimerización, podrá producirse la coagulación de la dispersión de polímeros.

La mezcla, constituida por el polielectrolito y por tensioactivo, cargado de forma opuesta, tiene que ser soluble en el medio acuoso y no debe formar componentes insolubles en agua, tales como coacervatos. Es preferente que el polielectrolito presente un grado de polimerización promedio en número menor que 2.000, especialmente menor que 1.000. El límite inferior del grado de polimerización del polielectrolito se sitúa, por regla general, en 10, preferentemente en 20.

El polielectrolito empleado, según la invención, presenta bien un carácter de carga aniónico o catiónico. Como polielectrolitos aniónicos son preferentes aquellos polímeros, que estén constituidos por unidades de monómeros etilénicamente insaturados y que contengan desde un 20 hasta un 100% en peso, preferentemente desde un 50 hasta un 100, de forma especialmente preferente desde un 80 hasta un 100% en peso, referido a la totalidad de las unidades monómeras, de uno o varios monómeros, que se eligen entre

los ácidos monocarboxílicos, etilénicamente insaturados, con 3 hasta 10 átomos de carbono, sus sales con los metales alcalinos y/o sus sales de amonio, por ejemplo, el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el ácido dimetacrílico, el ácido etilacríclico, el ácido alilacético o el ácido vinilacético;

los ácidos dicarboxílicos, etilénicamente insaturados, con 4 hasta 8 átomos de carbono, sus semiésteres, anhídridos, sales con metales alcalinos y/o sales de amonio, por ejemplo, el ácido maleico, el ácido fumárico, el ácido itacónico, el ácido mesacónico, el ácido metilenmalónico y el ácido citracónico. Los polielectrolitos aniónicos pueden obtenerse también a partir de los anhídridos de los ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos etilénicamente insaturados, en caso dado, en mezcla con los ácidos carboxílicos citados. Las funciones anhídrido se transforman en grupos de ácido carboxílico bajo las condiciones de la polimerización, por ejemplo, en la polimerización en solución o en la polimerización en emulsión en el medio acuoso, o después de la polimerización mediante reacción con un ácido o con una base. Los anhídridos de los ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados, empleables, son especialmente el anhídrido del ácido maleico, el anhídrido del ácido itacónico o el anhídrido del ácido metilmalónico;

los ácidos sulfónicos etilénicamente insaturados, por ejemplo, el ácido alilsulfónico, el ácido estirenosulfónico, el ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, el ácido metalilsulfónico, el ácido vinilsulfónico, el acrilato de 3-sulfopropilo o el metacrilato de 3-sulfopropilo;

los semiésteres del ácido sulfúrico etilénicamente insaturados, tal como el sulfato de vinilo;

los ácidos fosfónicos etilénicamente insaturados, por ejemplo, el ácido vinilfosfónico, el ácido alilfosfónico o el ácido acrilamidometil-propanofosfónico.

Hasta un 80% en peso, preferentemente hasta un 50% en peso, de forma especialmente preferente hasta un 20% en peso de las unidades monómeras del polielectrolito puede estar constituido por uno o varios monómeros no iónicos o bien no ionizables, que se eligen entre los ésteres de alquilo o de hidroxialo, con 1 hasta 20 átomos de carbono, de ácidos monocarboxílicos, etilénicamente insaturados, con 3 hasta 10 átomos de carbono o los ácidos dicarboxílicos, etilénicamente insaturados, con 4 hasta 8 átomos de carbono, por ejemplo, el acrilato de metilo, el acrilato de etilo, el acrilato de n-butilo, el metacrilato de metilo, el acrilato de estearilo, el maleinato de dietilo, el acrilato de hidroxietilo, el acrilato de hidroxipropilo, el metacrilato de hidroxietilo; los ésteres de los ácidos (met)acrílicos de alcoholes, alcoxilados, con 1 hasta 18 átomos de carbono, que hayan sido reaccionados con 2 hasta 50 mol de óxido de etileno, de óxido de propileno, de óxido de butileno o de mezclas de los mismos; las amidas, y las amidas N-substituidas de los ácidos monocarboxílicos, monoetilénicamente insaturados, con 3 hasta 10 átomos de carbono o de los ácidos dicarboxílicos, monoetilénicamente insaturados, con 4 hasta 8 átomos de carbono, por ejemplo, la acrilamida, la metacrilamida, la N-alquilacrilamidas o las N,N-dialquilacrilamidas con, respectivamente, 1 hasta 18 átomos de carbono en el grupo alquilo, tal como la N-metilacrilamida, la N,N-dimetilacrilamida, la monometilhexilamida del ácido maleico o el ácido acrilamidoglicólico; el acrilonitrilo y el metacrilonitrilo; los ésteres de vinilo, por ejemplo, el formiato de vinilo, el acetato de vinilo, el propionato de vinilo, pudiéndose presentar éstos también en estado total o parcialmente saponificados; los compuestos de N-vinilo, por ejemplo, la N-vinilpirrolidona, la N-vinilcaprolactama, la N-vinilformamida, la N-vinil-N-metilformamida, el 1-vinilimidazol o el 1-vinil-2-metilimidazol; los éteres de vinilo de los alcoholes, alcoxilados, con 1 hasta 18 átomos de carbono y los éteres de vinilo de los óxidos de polialquileno, tales como el óxido de polietileno, el óxido de polipropileno o el óxido de polibutileno; las olefinas y las diolefinas lineales, ramificadas o cíclicas, por ejemplo, el eteno, el propeno, el buteno, el butadieno, el 1-penteno, el ciclopenteno, el 1-hexeno, el 1-hepteno, el estireno o sus derivados, tales como el \alpha-metilestireno, el indeno, el diciclopentadieno o las olefinas superiores, que porten dobles enlaces reactivos, tales como el oligopropeno y el poliisobuteno.

Los polielectrolitos aniónicos pueden emplearse en forma ácida o en forma parcialmente neutralizada o completamente neutralizada. Las bases son adecuadas para la neutralización, tales como los hidróxidos alcalinos o alcalinotérreos, tales como el NaOH o el KOH, el amoníaco, las aminas y las alcanolaminas alifáticas y aromáticas superiores.

Además, son adecuados como polielectrolitos aniónicos los polisacáridos aniónicamente modificados, tales como la carboximetilcelulosa o el sulfato de dextrano o bien sus sales. Los polielectrolitos aniónicos, especialmente empleables, son los copolímeros formados por el ácido maleico y por el ácido acrílico.

Entre los polielectrolitos catiónicos son preferentes aquellos polímeros, que estén constituidos por unidades de monómeros etilénicamente insaturados y que contengan desde un 20 hasta un 100% en peso, preferentemente desde un 50 hasta un 100% en peso, de forma especialmente preferente desde un 80 hasta un 100% en peso, referido a la totalidad de unidades monómeras, de unidades de uno o de varios monómeros, que se eligen entre los monómeros etilénicamente insaturados, que porten grupos de amonio cuaternario o grupos de amino protonizables. Se entenderá por "grupos de amonio cuaternario" aquellos iones de amonio, que porten en el átomo de nitrógeno cuatro restos diferentes de hidrógeno. Los "grupos amino protonizables " significan aminas protonizables o bien cuaternizables, con 1 hasta 3 restos diferentes de H en el átomo de nitrógeno.

Los monómeros, etilénicamente insaturados, que portan grupos de amonio cuaternario pueden obtenerse mediante reacción de los monómeros, que contienen grupos amino correspondientes, con agentes de cuaternización. Los agentes de cuaternización adecuados son los agentes de alquilación usuales, por ejemplo, el sulfato de dimetilo, el sulfato de dietilo, el cloruro de metilo, el cloruro de etilo o el cloruro de bencilo. Los monómeros etilénicamente insaturados, con grupos amino protonizables son, por ejemplo, los (met)acrilatos de amino-alquilo con 2 hasta 6 átomos de carbono o los hidrocarburos heteroaromáticos nitrogenados, substituidos por vinilo o por alilo. Como ejemplos pueden mencionarse el hidrocloruro del acrilato de dimetilaminoetilo, el cloruro de dialildimetilamonio, el metosulfato del acrilato de dimetilaminoetilo, el metocloruro de la dimetilaminopropilmetacrilamida, el metosulfato de la dimetilaminopropilmetacrilamida, las sales de vinilpiridinio o las sales de 1-vinilimidazolio.

En este caso, puede estar constituido hasta un 80% en peso, preferentemente hasta un 50% en peso, de forma especialmente preferente hasta un 20% en peso de las unidades monómeras del polielectrolito catiónico, por los monómeros no iónicos o bien no ionizables, precedentemente citados. Los polielectrolitos catiónicos pueden emplearse, en tanto en cuanto porten grupos amino protonizables, en forma de bases o en forma parcial o completamente protonizada. Para la protonización son adecuados, por ejemplo, los ácidos minerales, tales como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico o el ácido nítrico.

La obtención de los polielectrolitos se lleva a cabo, de manera conveniente, mediante polimerización iniciada por medio de radicales, especialmente en polimerización de solución. La realización de la polimerización y los productos auxiliares se describen a continuación en relación con la obtención de las partículas polímeras dispersadas.

Además, la composición, según la invención, un tensioactivo, que porta una carga opuesta a la del polielectrolito. Los tensioactivos aniónicos adecuados son, por ejemplo,

los sulfatos de alquilo, tales como los sulfatos de los alcoholes graso;

los semiésteres del ácido sulfúrico de alquilalcoholes etoxilados, tales como los poliglicolicolétersulfatos de los alcoholes grasos;

los semiésteres del ácido sulfúrico de los alquilfenoles etoxilados con 4 hasta 9 átomos de carbono; los sulfonatos de alquilo, tales como los sulfonatos de parafina;

los sulfonatos de alquenilo;

los sulfonatos de alquilarilo, tales como los bencenosulfonatos de alquilo; los étersulfonatos de alquilglicerilo;

los fosfatos de alquilo y los fosfatos de dialquilo;

los fosfatos de alquilarilo;

los fosfonatos de alquilo, de alquenilo o de alquilarilo;

los ésteres de monoalquilo y de dialquilo del ácido sulfosuccínico;

los monoalquilbifeniléteres sulfonados una o varias veces en el núcleo;

\newpage

los carboxilatos de metilo de los alquilalcoholes etoxilados, tales como los poliglicolétermetilcarboxilatos de los alcoholes grasos;

los ácidos carboxílicos con 6 hasta 22 átomos de carbono.

Alquilo o bien alquenilo significan, en la enumeración anterior, en tanto en cuanto no se indique otra cosa, alquilo o bien alquenilo con 6 hasta 22 átomos de carbono, preferentemente con 12 hasta 18 átomos de carbono. En tanto en cuanto se indiquen los compuestos etoxilados, el grado de etoxilación se encontrará entre 1 y 100, preferentemente entre 20 y 50 unidades de EO.

Los tensioactivos aniónicos preferentes son los sulfatos o los sulfonatos de alquilo, etoxilados, así como los sulfatos o los sulfonatos de alquilarilo, etoxilados.

Los tensioactivos aniónicos pueden presentarse en forma de sales de los metales alcalinos, preferentemente de la sal de sodio o de potasio, o en forma de las sales de amonio, así como de las sales solubles de las bases orgánicas, tal como del monoetanol, del dietanol o del trietanol o de otras aminas substituidas, tales como la trietilamina, la piridina, la piperidina o la morfolina.

Como tensioactivos catiónicos pueden emplearse aquellos, que contengan grupos de amonio cuaternarios o grupos amino protonizables.

Los tensioactivos catiónicos, preferentes, son las sales de amonio cuaternarios o las aminas o bien sus formas protonizadas, que comprendan, respectivamente, al menos una cadena hidrocarbonada con, al menos, 6 átomos de carbono. La cadena hidrocarbonada puede presentar, por ejemplo, hasta 40 átomos de carbono. Ésta puede ser saturada o puede estar monoinsaturada o poliinsaturada.

Son preferentes las sales de amonio de la fórmula general

1

\quad

en la que R^{m} significa alquilo con 6 hasta 22 átomos de carbono, alquenilo con 6 hasta 22 átomos de carbono, aril-alquilo con 6 hasta 22 átomos de carbono o aril-alquenilo con 6 hasta 22 átomos de carbono, pudiendo presentar el resto alquenilo de 1 a 3 enlaces dobles,

\quad

R^{v}, R^{w}, R^{x}, R^{y} y R^{z}, que pueden ser iguales o diferentes, significan -(CHRCH_{2}-O-)_{n}H, donde R significa H o CH_{3} y n significa desde 1 hasta 25, o alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono o cicloalquilo con 5 hasta 7 átomos de carbono, que esta substituido, en caso dado, por uno o varios grupos hidroxilo, o tienen los significados indicados para R^{m}, o R^{x} y R^{y} forman, junto con el átomo de nitrógeno, con el que están enlazados, un anillosaturado con 5 hasta 8 miembros, que puede presentar, en caso dado, otros heteroátomos, elegidos entre O, N y S,

\quad

o R^{x}, R^{y} y R^{z} forman, junto con el átomo de nitrógeno, con el que están enlazados, un anillo aromático con 5 hasta 8 miembros;

R^{n}

significa alquileno con 1 hasta 4 átomos de carbono, preferentemente propileno,

X

significa un anión, por ejemplo, halogenuro, tal como Cl^{-} o Br^{-}, o sulfato, nitrato, metilsulfato, etilsulfato; y,

p

puede tomar los valores 0 o 1.

Preferentemente, arilo significa fenilo.

Son adecuados, por ejemplo, los cloruros o los bromuros de alquiltrimetilamonio con 8 hasta 18 átomos de carbono, el cloruro de disebodimetilamonio o el cloruro de laurilbencildimetilamonio. Otros ejemplos son tensioactivos catiónicos, que contienen grupos piperidinio y tensioactivos catiónicos, que contienen grupos piridinio, imidazolinio, oxazolinio o grupos pirimidino, por ejemplo, cloruro de N-laurilpiridinio.

\newpage

Otras aminas preferentes son las de la fórmula general

2

en la que

R^{m}

tiene el significado precedentemente indicado,

R^{a}, R^{b} y R^{c}, que pueden ser iguales o diferentes, significan H, -(CHRCH_{2}-O-)_{n}H, donde R significa H o CH_{3} y n significa desde 1 hasta 25, o alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono o cicloalquilo con 5 hasta 7 átomos de carbono, que esta substituido, en caso dado, por uno o varios grupos hidroxilo, o tiene los significados indicados para R^{m}, o R^{a} y R^{b} forman, junto con el átomo de nitrógeno, con el que están enlazados, un anillo saturado con 5 hasta 8 miembros, que puede presentar, en caso dado, otros heteroátomos, elegidos entre O, N y S,

R^{n}

significa alquileno con 1 hasta 4 átomos de carbono, preferentemente propileno, y

p

puede tomar los valores 0 o 1.

A estas pertenecen las monoalquilaminas o las dialquilaminas con 8 hasta 18 átomos de carbono, por ejemplo, las monooleilaminas o las dioleilaminas, las aminas de coco o de grasa de sebo o las monoalquilaminas o las dialquilaminas sintéticas con 8 hasta 18 átomos de carbono. Del mismo modo, son adecuados los derivados etoxilados o propoxilados de estos compuestos. Ejemplos de tales substancias son los productos comerciales comercializados bajo las marcas NORAMOX y DINORAMOX (firma ELF-ATOCHEM) así como LUTENSOL FA (firma BASF AG). Las aminas pueden protonizarse mediante ácidos minerales, tales como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido nítrico, los ácidos orgánicos fuertes, tales como el ácido cloracético, o los ácidos polímeros, por ejemplo, el ácido poliacrílico o sus copolímeros.

Además, las composiciones, según la invención, pueden contener, opcionalmente, un tensioactivo no iónico. Los representantes adecuados de esta clase son, por ejemplo, los aductos de óxido de polialquileno, tales como los copolímeros bloque de óxido de etileno-óxido de propileno, ésteres de ácidos grasos de los compuestos polihidroxílicos, por ejemplo, los ésteres de alquilo de sorbitán, los ésteres de alquilo de glicerina, los alquilolamidooxetilatos de ácidos grasos así como los productos de adición desde 3 hasta 40 moles, preferentemente desde 4 hasta 20 moles, de óxido de etileno sobre alcoholes grasos, alquilfenoles, ácidos grasos, aminas grasas, amidas del ácido graso o alcanosulfonamidas. También son adecuados los tensioactivos no iónicos del tipo de los óxidos de amina o de los sulfóxidos.

Se obtienen dispersiones de polímeros especialmente estables, si el tensioactivo iónico y - en tanto en cuanto esté presente - el tensioactivo no iónico, representen tensioactivos etoxilados. El grado de etoxilación se encuentra comprendido preferentemente desde 2 hasta 50. En particular son preferentes los sulfonatos y los sulfatos de alquilo, de alquenilo o de alquilarilo etoxilados así como las monoaminas o las dialquilaminas etoxiladas con 8 hasta 18 átomos de carbono.

Las composiciones, según la invención, contienen partículas polímeras, dispersadas en un medio acuoso, constituidas por unidades de monómeros etilénicamente insaturados, para cuya obtención pueden emplearse todos los monómeros polimerizables por medio de radicales. En general, el polímero está constituido por: desde un 60 hasta un 100% en peso, preferentemente desde un 80 hasta un 100% en peso, referido a la totalidad del peso de los monómeros, de un monómero etilénicamente insaturado sin grupos funcionales (monómero principal) y desde un 0 hasta un 40% en peso, preferentemente desde un 0 hasta un 20% en peso de, al menos, un monómero que presente grupos funcionales (comonómero).

El monómero principal se elige preferentemente entre los ésteres de, preferentemente, los ácidos monocarboxílicos o los ácidos dicarboxílicos \alpha,\beta-monoetilénicamente insaturados, con 3 hasta 6 átomos de carbono, tales como el ácido acrílico, el ácido maleico, el ácido fumárico y el ácido itacónico con alcanoles con 1 hasta 12 átomos de carbono, preferentemente con 1 hasta 8 átomos de carbono y, especialmente, con 1 hasta 5 átomos de carbono. Tales ésteres son, especialmente, el acrilato y el metacrilato de metilo, de etilo, de n-butilo, de iso-butilo, de terc.-butilo, de n-pentilo, de iso-pentilo y de 2-etilhexilo; los compuestos vinilaromáticos tales como el estireno, el \alpha-metilestireno, el o-cloroestireno o el viniltoluenos; los ésteres de vinilo de los ácidos monocarboxílicos o dicarboxílicos con 1 hasta 18 átomos de carbono, tales como el acetato de vinilo, el propionato de vinilo, el n-butirato de vinilo, el laurato de vinilo y el estearato de vinilo; el butadieno, el propeno y el eteno.

Los monómeros principales, especialmente preferentes, son el estireno, el metacrilato de metilo, el acrilato de n-butilo, el acrilato de etilo, el acrilato de 2-etilhexilo, el butadieno y el acetato de vinilo.

Los comonómeros adecuados son, especialmente: los ácidos monocarboxílicos o los ácidos dicarboxílicos \alpha,\beta-insaturados así como sus sales o anhídridos, tales como, por ejemplo, el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el ácido maleico, el anhídrido del ácido maleico y el ácido itacónico, las 1-olefinas lineales, las 1-olefinas de cadenas ramificadas o las olefinas cíclicas, tales como, por ejemplo, el buteno, el isobuteno, el penteno, el ciclopenteno, el hexeno o el ciclohexeno. Además, son adecuadas las oligoolefinas obtenidas con catálisis por medio de metalícenos, con el enlace doble situado en el extremo, tal como, por ejemplo, el oligopropeno o el oligohexano; el acrilonitrilo, el metacrilonitrilo; los vinilalquiléteres y los alilalquiléteres con 1 hasta 40 átomos de carbono en el resto alquilo, pudiendo portar el resto alquilo, además, otros substituyentes, tales como un grupo hidroxilo, un grupo amino o diamino o uno o bien varios grupos alcoxilato, tales como, por ejemplo, el metilviniléter, el etilviniléter, el propilviniléter y el 2-etilhexilviniléter; las acrilamidas y las acrilamidas substituidas por alquilo, tales como, por ejemplo, la acrilamida, la metacrilamida, la N,N-dimetilacrilamida y la N-metilolmetacrilamida; los monómeros, que contengan grupos sulfónicos, tales como, por ejemplo, el ácido alilsulfónico, el ácido estirensulfónico, el ácido vinilsulfónico, el ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico o sus correspondientes sales alcalinas o de amonio; los ésteres de hidroxialquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono de los ácidos monocarboxílicos o de los ácidos dicarboxílicos con 3 hasta 6 átomos de carbono (véase más arriba), especialmente del ácido acrílico, del ácido metacrílico o del ácido maleico, o sus derivados alcoxilados con 2 a 50 moles de óxido de etileno, de óxido de propileno, de óxido de butileno o de sus mezclas o los ésteres de los alcoholes con 1 hasta 18 átomos de carbono alcoxilados con 2 a 50 moles de óxido de etileno, de óxido de propileno, de óxido de butileno o de mezclas de los mismos con los ácidos citados, tales como, por ejemplo, el acrilato de hidroxietilo, el metacrilato de hidroxietilo, el acrilato de hidroxipropilo o el metacrilato de metilpoliglicol; el ácido vinilfosfónico, el vinilfosfonato de dimetilo y otros monómeros fosforados; los (met)acrilatos de alquilaminoalquilo o las alquilamino(met)acrilamidas o sus productos de cuaternización, tales como, por ejemplo, el metacrilato de 2-(N,N-dimetilamino)-etilo o el cloruro de metacrilato de 2-(N,N,N-trimetilamonio)-etilo; los ésteres de alilo de ácidos monocarboxílicos con 1 hasta 30 átomos de carbono; los compuestos de N-vinilo, tales como la N-vinilformamida, la N-vinilpirrolidona, el N-vinilimidazol, el N-vinilcarbazol o la N-vinilcaprolactama; el cloruro de dialildimetilamonio, el cloruro de vinilideno, el cloruro de vinilo, la acroleína, la metacroleína; los monómeros que contengan grupos 1,3-diceto, tales como, por ejemplo, el (met)acrilato de acetoacetoxietilo o la acrilamida de diacetona, los monómeros que contengan grupos urea, tales como el (met)acrilato de ureidoetilo, el ácido acrilamidoglicólico, éter metílico del metacrilamidoglicol; los monómeros, que contengan grupos sililo, tales como, por ejemplo, el metacrilato de trimetoxisililpropilo; los monómeros, que contengan grupos glicidilo, tal como, por ejemplo, el metacrilato de glicidilo.

Los comonómeros especialmente preferentes son el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el acrilonitrilo, la acrilamida, el acrilato de hidroxietilo, el metacrilato de hidroxietilo y el metacrilato de glicidilo.

Los polielectrolitos y el tensioactivo iónico se emplean preferentemente en una relación en peso, sobre la base del extracto seco, desde 20:1 hasta 1:1, especialmente desde 10:1 hasta 2:1. El grado de polimerización, promedio en número, del polielectrolito es, preferentemente, < 2.000, especialmente < 1.000. En general, éste es mayor que 10. La relación en peso del polielectrolito y las partículas polímeras está comprendida, preferentemente, desde 5:1 hasta 1:10, especialmente desde 1:1 hasta 1:3. En tanto en cuanto sea empleado concomitantemente un tensioactivo no iónico, éste será empleado, preferentemente, en una cantidad desde un 1 hasta un 50% en peso, referido al tensioactivo iónico, especialmente en una proporción menor que 30% en peso.

Con relación al peso total de la dispersión de polímeros, ésta contiene, por regla general, desde un 5 hasta un 40% en peso de polielectrolito y desde un 2,5 hasta un 15% en peso de tensioactivo iónico.

La obtención de la dispersión de polímeros, según la invención, se lleva a cabo preferentemente mediante polimerización acuosa, en emulsión, siendo posible una forma de trabajo por tandas, semicontinua o continua. Se ha revelado como ventajoso disponer los polielectrolitos polímeros y el tensioactivo iónico, al menos parcialmente, de manera especial, esencialmente por completo, y agregar los monómeros, para la obtención de las partículas polímeras, en substancia o en forma disuelta o emulsionada. Es preferente la adición como emulsión monómera, que se estabiliza mediante una cantidad parcial del tensioactivo iónico, por ejemplo, desde un 5 hasta un 50% en peso de la cantidad total, o por el tensioactivo no iónico, presente de forma facultativa.

La polimerización se lleva a cabo preferentemente en presencia de compuestos estructuras de radicales (iniciadores). Estos compuestos son necesarios, preferentemente, desde un 0,05 hasta un 10, de forma especialmente preferente desde un 0,2 hasta un 5% en peso, referido a los monómeros empleados en la polimerización.

Los iniciadores de polimerización adecuados son, por ejemplo, los peróxidos, los hidroperóxidos, los peroxodisulfatos, los percarbonatos, los peroxoésteres, el peróxido de hidrógeno y los compuestos azoicos. Ejemplos de iniciadores, que pueden ser soluble en aguas o, también, insolubles en agua, son el peróxido de hidrógeno, el peróxido de dibenzoilo, el peroxodicarbonato de diciclohexilo, el peróxido de dilauroilo, el peróxido de metiletilcetona, el peróxido de di-terc.-butilo, el peróxido de acetilacetona, el hidroperóxido de terc.-butilo, el hidroperóxido de cumol, el perneodecanoato de terc.-butilo, el perpivalato de terc.-amilo, el perpivalato de terc.-butilo, el perneohexanoato de terc.-butilo, el hexanoato de terc.-butilper-2-etilo, el perbenzoato de terc.-butilo, el peroxodisulfato de litio, de sodio, de potasio y de amonio, el azodiisobutironitrilo, el dihidrocloruro de 2,2'-azobis(2-amidinopropano), el 2-(carbamoilazo)isobutironitrilo y el ácido 4,4-azobis(4-cianovalérico). Del mismo modo, pueden emplearse como iniciadores de la polimerización los sistemas iniciadores Redox conocidos, tales como, por ejemplo, el H_{2}O_{2} / ácido ascórbico o el hidroperóxido de t-butilo / hidroximetanosulfinato de sodio.

Los iniciadores pueden emplearse solos o en mezcla entre sí, por ejemplo, mezclas, constituidas por el peróxido de hidrógeno y el peroxodisulfato de sodio. Para la polimerización en medio acuoso se emplean, preferentemente, iniciadores soluble en aguas.

Para obtener polímeros con peso molecular promedio bajo, es conveniente, frecuentemente, llevar a cabo la copolimerización en presencia de reguladores. En este caso pueden emplearse los reguladores usuales, tales como, por ejemplo, los compuestos, que contengan grupos SH orgánicos, tales como el 2-mercaptoetanol, el 2-mercaptopropanol, el ácido mercaptoacético, el terc.-butilmercaptano, el n-octilmercaptano, el n-dodecilmercaptano y el terc.-dodecilmercaptano, sales de hidroxilamonio, tales como el sulfato de hidroxilamonio, el ácido fórmico, el bisulfito de sodio o el isopropanol. Los reguladores de la polimerización se emplean, por regla general, en cantidades desde un 0,05 hasta un 5% en peso, referido a los monómeros.

Para obtener copolímeros de elevado peso molecular, es conveniente trabajar, frecuentemente, durante la polimerización en presencia de reticulantes. Los reticulantes de este tipo son compuestos con dos o más grupos etilénicamente insaturados, tales como, por ejemplo, los diacrilatos o los dimetacrilatos de alcoholes saturados al menos divalentes, tales como, por ejemplo, el diacrilato de etilenglicol, el dimetacrilato de etilenglicol, el diacrilato de 1,2-propilenglicol, el dimetacrilato de 1,2-propilenglicol, el diacrilato de butanodiol-1,4, el dimetacrilato de butanodiol-1,4, el diacrilato de hexanodiol, el dimetacrilato de hexanodiol, el diacrilato de neopentilglicol, el dimetacrilato de neopentilglicol, el diacrilato de 3-metilpentanodiol y el dimetacrilato de 3-metilpentanodiol. También pueden emplearse como reticulantes los ésteres del ácido acrílico y del ácido metacrílico de alcoholes con más de dos grupos OH, por ejemplo, el triacrilato de trimetilolpropano o el trimetacrilato de trimetilolpropano. Otra clase de reticulantes son los diacrilatos o los dimetacrilatos de los polietilenglicoles o de los polipropilenglicoles con pesos moleculares de respectivamente 200 hasta 9.000.

Además de los homopolímeros del óxido de etileno o bien del óxido de propileno pueden emplearse, también, copolímeros bloque, formados por óxido de etileno y por óxido de propileno o copolímeros formados por el óxido de etileno y el óxido de propileno, que contengan las unidades de óxido de etileno y de óxido de propileno distribuidas de manera estadística. También son adecuados los oligómeros del óxido de etileno o bien del óxido de propileno para la obtención de los reticulantes, por ejemplo, el diacrilato de dietilenglicol, el dimetacrilato de dietilenglicol, el diacrilato de trietilenglicol, el dimetacrilato de trietilenglicol, el diacrilato de tetraetilenglicol y/o el dimetacrilato de tetraetilenglicol.

Como reticulante son adecuados, además, el acrilato de vinilo, el metacrilato de vinilo, el itaconato de vinilo, el adipato de divinilo, el diviniléter de butanodiol, el triviniléter de trimetilolpropano, el acrilato de alilo, el metacrilato de alilo, el trialiléter de pentaeritrita, la trialilsacarosa, la pentaalilsacarosa, la pentaalilsucrosa, la metilenbis(met)acrilamida, la diviniletilenurea, la divinilpropilenurea, el divinilbenceno, el divinildioxano, el cianurato de trialilo, el tetraalilsilano, el tetravinilsilano y los bis- o los poliacrilsiloxanos (por ejemplo, el Tegomere® de la firma Th. Goldschmidt AG). Los reticulantes se emplean preferentemente en cantidades desde 10 ppm hasta un 5% en peso, referido a los monómeros a ser polimerizados.

La obtención de la dispersión de polímeros se lleva a cabo, por regla general, en agua como medio de dispersión. Sin embargo, pueden estar contenidos, también, disolventes orgánicos miscibles con agua, tales como los alcoholes y las cetonas, por ejemplo, el metanol, el etanol, el n-propanol, el isopropanol, el n-butanol, la acetona o la metiletilcetona, en un porcentaje de, aproximadamente, hasta un 30% en volumen. Se forma una dispersión de polímeros finamente dividida, estable. Los tamaños de las partículas pueden determinarse según los procedimientos usuales para los polímeros en emulsión acuosos. Por ejemplo, los tamaños de las partículas, determinados mediante dispersión de la luz cuasielástica, por regla general, se encuentran comprendidos en el intervalo desde 30 hasta 1.500 nm, preferentemente desde 40 hasta 500 nm. La distribución de tamaños de las partículas puede ser monomodal o polimodal.

Las partículas polímeras dispersadas presentan, por regla general, un peso molecular promedio en peso desde 1.000 hasta 5.000.000, preferentemente de 5.000 hasta 2.000.000.

Las composiciones, según la invención, tienen, por regla general, un contenido en partes no volátiles (contenido en materia sólida) en el intervalo comprendido desde un 20 hasta un 70% en peso, especialmente desde un 25 hasta un 55% en peso. La viscosidad de la composición, según la invención, se sitúa (con un contenido en materia sólida desde un 40% en peso) en el intervalo comprendido desde 10 hasta 3.000 mPas, determinado con un viscosímetro de rotación según DIN 53019 a 23ºC y con una velocidad de cizallamiento de 250 s^{-1}. Son preferentes viscosidades desde 20 hasta 2.000 mPas, especialmente desde 20 hasta 1.000 mPas.

Las dispersiones de polímeros, según la invención, se caracterizan por una elevada estabilidad al cizallamiento y frente a la electrólisis. Las partículas polímeras dispersadas pueden precipitarse (coagularse), por regla general, mediante una simple dilución de la dispersión de polímeros con un medio acuoso, tal como el agua. Preferentemente, el medio acuoso no contiene agentes de precipitación usuales, tales como iones metálicos polivalentes, por ejemplo, Al^{3+}. Para la precipitación de las partículas polímeras se diluye la dispersión de polímeros, por regla general, con un volumen 2 a 10 veces mayor que el volumen del medio acuoso.

Las dispersiones de polímeros, según la invención, conducen, por secado a temperatura ambiente o a temperatura mas elevada, a una película coherente, que dispone de una elevada resistencia mecánica elevada así como de una elevada resistencia al agua. Mediante un temple ulterior de la película a temperaturas por encima de 60ºC, preferentemente por encima de 120ºC, pueden aumentarse claramente, por regla general, la dureza y la resistencia del material. Este aumento de la dureza puede medirse, por ejemplo, mediante la medición de la dureza al péndulo según König de acuerdo con DIN 53157.

Las dispersiones de polímeros, según la invención, son adecuadas como agentes aglutinantes, especialmente para cuerpos moldeados, estructuras planas textiles, pegamentos o para finalidades de recubrimiento. Son adecuadas, especialmente, como adhesivos por laminación térmoendurecibles. Durante la preparación como agente aglutinante para diversas finalidades, las dispersiones de polímeros pueden contener, además, otros productos auxiliares usuales.

En tanto en cuanto las partículas polímeras contegan unidades de monómeros con grupos laterales reticulables, las composiciones, según la invención, podrán contener un acelerador de la reacción (catalizador), preferentemente, sin embargo, están presentes sin un acelerador de la reacción de este tipo. Los aceleradores de la reacción adecuados son, por ejemplo, los hipofosfofitos, los fosfitos, los polifosfatos, los dihidrógenofosfatos de los metales alcalinos, el ácido polifosfórico, el ácido hipofosfórico, el ácido fosfórico, el ácido alquilfosfínico o los oligómeros o bien los polímeros de estas sales y ácidos.

Además, son adecuados como catalizadores los ácidos fuertes, tales como, por ejemplo, el ácido sulfúrico o el ácido p-toluenosulfónico. También los ácidos sulfónicos polímeros, tales como, por ejemplo, el ácido poli(acrilamido-2-metilpropanosulfónico), el ácido poli(vinilsulfónico), el ácido poli(p-estirenosulfónico), el poli(metacrilato de sulfopropilo) y los ácidos fosfónicos polímeros, tal como, por ejemplo, el ácido poli(vinilfosfónico) así como los copolímeros derivados del mismo con los comonómeros precedentemente descritos.

Como catalizadores son adecuados, además, los organotitanatos y los organocirconatos, tales como, por ejemplo, el titanato de trietanol, el quelato de titanio ETAM y el circonato de tetrabutilo, que se comercializan, por ejemplo, por la firma Hüls.

Las composiciones, según la invención, pueden contener, además, aditivos usuales según la finalidad de empleo. A modo de ejemplo pueden contener bactericidas o fungicidas. Además, pueden contener agentes hidrofobantes para aumentar la resistencia al agua de los substratos tratados. Los agentes hidrofobantes adecuados son las dispersiones de parafina acuosas, usuales o las siliconas. Además, las composiciones pueden contener agentes humectantes, agentes espesantes, agentes plastificantes, agentes de retención, pigmentos y cargas.

Finalmente, las composiciones, según la invención, pueden contener agentes protectores contra el fuego, usuales, tales como, por ejemplo, los silicatos de aluminio, los hidróxidos de aluminio, los boratos y/o los fosfatos.

Frecuentemente las composiciones contienen, también, reactivos de copulación, tales como alcoxisilanos, por ejemplo, el 3-aminopropiltrietoxisilano, aceites solubles o emulsionables como lubricantes y agentes aglutinantes de polvo así como agentes auxiliares de humectación.

Las composiciones, según la invención, pueden contener, además, los agentes auxiliares usuales en la tecnología del recubrimiento y de la impregnación. Ejemplos a este respecto son las cargas inertes, finamente divididas, tales como los silicatos de aluminio, el cuarzo, el ácido silícico precipitado o pirógeno, el espato ligero y pesado, el talco, la dolomita o el carbonato de calcio; los pigmentos colorantes, tales como, el blanco de titanio, el blanco de cinc, el negro de óxido de hierro, etc., los inhibidores de la espuma, tales como los dimetilpolisiloxanos modificados, y los promotores de la adherencia así como los agentes para la conservación.

Las composiciones, según la invención, pueden emplearse también en mezcla con otros agentes aglutinantes, tales como, por ejemplo, las resinas de urea-formaldehído, las resinas de melamina-formaldehído o las resinas de fenol-formaldehído, así como con resinas epóxido.

La invención se refiere, además, a un procedimiento para la obtención de estructuras bidimensionales o tridimensionales, en el cual se pone en contacto una dispersión de polímeros con un substrato en forma de partículas o de fibras y se somete a una etapa de endurecimiento.

La invención se refiere, especialmente, a un procedimiento para la obtención de estructuras bidimensionales o tridimensionales, en el cual se ponen en contacto mutuo una dispersión de polímeros, según la invención, un substrato en forma de partículas o de fibras y una fase acuosa, coagulándose las partículas polímeras, eliminándose, en caso dado, la fase acuosa en exceso y se somete la mezcla, constituida por el substrato y sometiéndose a la mezcla del substrato y de las partículas polímeras, coaguladas, a una etapa de endurecimiento.

Como fase acuosa entra en consideración especialmente agua de la cañería. La puesta en contacto de las dispersiones, con el substrato y con la fase acuosa puede llevarse a cabo, por ejemplo, añadiéndose una dispersión de polímeros, según la invención, a una lechada o suspensión acuosa del substrato. Las lechadas o las suspensiones del substrato, de este tipo, se encuentran en diversos procesos industriales, por ejemplo, en las pastas fibrosas de celulosa en la fabricación del papel o en las suspensiones de fibras de madera en la fabricación de tableros prensados.

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La eliminación de la fase acuosa en exceso se lleva a cabo, por ejemplo, mediante eliminación por prensado, por ejemplo, por medio de un tamiz longitudinal, prensado a través de membrana, etc.

Alternativamente, puede mezclarse primero el substrato con una dispersión de polímeros, según la invención, y hacerse reaccionar la mezcla con la fase acuosa.

La etapa de endurecimiento se lleva a cabo, preferentemente, por medio de calentamiento. Durante el calentamiento se evapora el agua, contenida en la composición, y se produce el endurecimiento de la composición. Estos procesos pueden desarrollarse de manera sucesiva o simultánea. Se entenderá por endurecimiento, en este contexto, la modificación química de la composición, por ejemplo, la reticulación mediante uniones por medio de enlaces covalentes entre los diferentes componentes de las composiciones, formación de interacciones iónicas y clústeres, formación de puentes de hidrógeno. Además, durante el endurecimiento pueden desarrollarse, también, transformaciones físicas en el agente aglutinante, tal como, por ejemplo, transformación de las fases o inversión de las fases.

Las temperaturas de endurecimiento se encuentran comprendidas entre 75 y 250ºC, preferentemente entre 90 y 200ºC, de forma especialmente preferente entre 100 y 180ºC. La duración del calentamiento y su temperatura influyen sobre el grado de endurecimiento. Una ventaja de las composiciones, según la invención, consiste en que su endurecimiento puede llevarse a cabo a temperaturas comparablemente bajas.

El endurecimiento puede llevarse a cabo, también, en dos o más etapas. De este modo, pueden elegirse, en una primera etapa, la temperatura y la duración del endurecimiento de tal manera, que se alcance, únicamente, un bajo grado de endurecimiento y verificándose un endurecimiento ampliamente completo en una segunda etapa. Esta segunda etapa puede llevarse a cabo por separado, física y temporalmente, con respecto a la primera etapa. De este modo, se posibilita, por ejemplo, el empleo de las composiciones, según la invención, para la fabricación de productos semiacabados, impregnados con el agente aglutinante, que pueden moldearse y endurecerse en otro lugar.

Como substratos en forma de partículas o de fibras entran en consideración las fibras, los recortes o las virutas. En este caso puede tratarse de aquellos materiales procedentes de materias primas renovables o de fibras sintéticas o naturales, por ejemplo, de desperdicios de ropa. Como materias primas renovables deben citarse, especialmente, el sisal, el yute, el lino, las fibras de coco, el Kenaf, las fibras de bananos, el cáñamo y el corcho. Son especialmente preferentes las fibras de madera o las virutas de madera.

Los cuerpos moldeados tienen, preferentemente, una densidad desde 0,2 hasta 1,4 g/cm^{3} a 23ºC. Como cuerpos moldeados entran en consideración, especialmente, placas y piezas moldeadas con un contorno irregular. Su espesor es, por regla general, al menos de 1 mm, preferentemente, al menos, de 2 mm, su superficie se encuentra comprendida, de forma típica, desde 200 hasta 200.000 cm^{2}. Entran en consideración, especialmente, las piezas para el interior de automóvil, por ejemplo, los revestimientos internos para las puertas, las tableros de instrumentos y repisas posteriores.

La cantidad en peso del agente aglutinante, empleado, se encuentra comprendida, por regla general, desde un 0,5 hasta un 50% en peso, preferentemente des un 1 hasta un 40% en peso (agente aglutinante sólido), referido al substrato (fibras, recortes o virutas).

La mezcla, constituida por las fibras, los recortes o las virutas y por el agente aglutinante puede secarse previamente, por ejemplo, a temperaturas desde 10 hasta 150ºC y prensarse, a continuación, por ejemplo, a temperaturas desde 50 hasta 250ºC, preferentemente desde 100 hasta 240ºC y, de forma especialmente preferente, desde 120 hasta 225ºC y a presiones comprendidas, por regla general, entre 2 y 1.000 bares, preferentemente entre 10 y 750 bares, de forma especialmente preferente, entre 20 y 500 bares, para producir los cuerpos moldeados.

Los agentes aglutinantes son adecuados, especialmente, para la fabricación de materiales de madera, tales como planchas de madera prensad y placas de fibras de madera (véase Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4ª edición 1976, tomo 12, páginas 709 hasta 727), que pueden obtenerse mediante encolado de madera desmenuzada, tal como, por ejemplo, virutas de madera y fibras de madera. Puede aumentarse la resistencia al agua de los materiales de madera, añadiéndose al agente aglutinante una dispersión de parafina, acuosa, usual en el comercio u otros agentes hidrofugantes o bien añadiéndose estos agentes hidrofugantes a las fibras, a los recortes o a las virutas.

En general, se conoce la fabricación de tableros de aglomerado y ésta se describe, por ejemplo, en la publicación de H.J. Deppe, K. Ernst Taschenbuch der Spanplattentechnik (Manual de la tecnología de los tableros de aglomerado), 2ª edición, Verlag Leinfelden 1982.

Preferentemente, se emplean virutas, cuyo tamaño medio de viruta esté comprendido entre 0,1 y 4 mm, especialmente entre 0,2 y 2 mm, y que contengan menos de un 6% en peso de agua. Sin embargo, pueden emplearse, sin embargo, también virutas de tamaño claramente mayor y aquellas con un contenido en humedad más elevado. El agente aglutinante se aplicará del modo mas homogéneo posible sobre las virutas de madera, siendo la relación en peso entre el agente aglutinante sólido: virutas de madera, preferentemente, desde 0,02:1 hasta 0,3:1. Un Puede alcanzarse una distribución homogénea, por ejemplo, mediante pulverización superficial de las virutas con el agente aglutinante, en forma finamente dividida.

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Las virutas de madera, encoladas, se esparcen a continuación para dar una capa con una superficie lo más uniforme posible, dependiendo el espesor de la capa del espesor deseado para el tablero de aglomerado, acabado. La capa esparcida se prensa a una temperatura de, por ejemplo, 100 hasta 250ºC, preferentemente de 120 hasta 225ºC, mediante aplicación de presiones de, usualmente, 10 hasta 750 bares, para formar una placa. Los tiempos de prensado, necesarios, pueden variar dentro de amplios límites y supone, por regla general, entre 15 segundos hasta 30
minutos.

Del mismo modo, pueden elaborarse con los agentes aglutinantes otros productos fibrosos naturales, tales como el sisal, el yute, el cáñamo, el lino, las fibras de coco, las fibras de bananos y otras fibras naturales, para proporcionar placas y piezas moldeadas. Los productos fibrosos, naturales, pueden emplearse, también, en mezclas con fibras de material sintético, por ejemplo, de polipropileno, de polietileno, de poliéster, de poliamida o de poliacrilonitrilo. Estas fibras de materiales sintéticos pueden actuar en este caso, también, como agentes coaglutinantes además de los agentes aglutinantes, según la invención. El porcentaje de las fibras de materiales sintéticos asciende, en este caso, preferentemente a menos de un 50% en peso, especialmente menos de un 30% en peso y, de forma muy especialmente preferente, menos de un 10% en peso, referido a la totalidad de las virutas, de los recortes o de las fibras. La elaboración de las fibras puede llevarse a cabo según el procedimiento practicado en el caso de las placas de fibras de madera. Sin embargo, pueden impregnarse, sin embargo, también esteras de fibras naturales, premoldeadas, con los agentes aglutinantes, según la invención, en caso dado con adición de un agente auxiliar de humectación. Las esteras impregnadas se prensan, a continuación, en estado humedecido con el agente aglutinante o en estado previamente secado, por ejemplo, a temperaturas comprendidas entre 100 y 250ºC y a presiones comprendidas entre 10 y 100 bares, para proporcionar placas o piezas moldeadas.

Preferentemente, los substratos impregnados con los agentes aglutinantes, según la invención, tienen un contenido en humedad residual, en el prensado, desde un 3 hasta un 20% en peso, referido al substrato a ser aglutinado.

Los cuerpos moldeados, obtenidos según la invención, tienen una absorción del agua pequeña, un bajo hinchamiento del espesor tras el almacenaje en agua, una buena resistencia y están exentos de formaldehído.

Además, las dispersiones de polímeros, según la invención, pueden emplearse para la fabricación de papel abrasivo y de cuerpos abrasivos según el procedimiento de fabricación usual, llevado a cabo con resina fenólica como agente aglutinante. En la fabricación de papeles abrasivos se aplica, en primer lugar, sobre un papel portador, adecuado, una capa del agente aglutinante como agente aglutinante de base (convenientemente 10 g/m^{2}). En el aglutinante de base, húmedo, se esparce la cantidad deseada de granos abrasivos. Tras un secado intermedio se aplica una capa agente aglutinante cubriente (por ejemplo, 5 g/m^{2}). Además, el papel, recubierto de esta forma, se templa, a continuación, para su endurecimiento (por ejemplo durante 5 minutos a 170ºC).

Las dispersiones de polímeros, según la invención, son adecuadas, además, como agentes aglutinantes de arenas para machos para la obtención de moldes de colada y núcleos para la colada de metales según los procedimientos usuales. Éstas son adecuadas, además, como agentes aglutinantes para placas aislantes de las coquillas y como productos aislantes a base de fibras minerales.

Además, las composiciones, según la invención, pueden ser empleadas con finalidades de recubrimiento, por ejemplo, como agentes aglutinantes para masas de recubrimiento y para masas de impregnado para placas, constituidas por fibras orgánicas y/o inorgánicas, por cargas minerales, no fibrosas, así como almidones y/o dispersiones de polímeros acuosas. Las masas de recubrimiento y de impregnación proporcionan a las placas un módulo de flexión elevado. La obtención de tales placas es conocida.

Los componentes de la composición, según la invención, están contenidos en la masa de recubrimiento, por regla general, en una cantidad desde un 1 hasta un 65% en peso. El porcentaje de las cargas inertes se encuentra comprendido, por regla general, en un 0 hasta un 85% en peso, el porcentaje en agua es, al menos, de un 10% en peso.

La aplicación de las composiciones se lleva a cabo de manera usual mediante aplicación sobre un substrato, por ejemplo, mediante pulverización, laminación, regado o impregnación. Las cantidades aplicadas, referidas al contenido seco de la composición, se encuentran comprendidas, por regla general, entre 2 y 100 g/m^{2}.

El técnico en la materia conoce las cantidades de los aditivos, que deben ser empleadas, y éstas dependen en cada caso individual de las propiedades deseadas y de la finalidad de aplicación.

Las composiciones, según la invención, pueden emplearse, también, como agentes aglutinantes para estructuras textiles, planas. Para la fabricación de las estructuras textiles, planas, se aplica el agente aglutinante sobre un ensamblado de fibras, se elimina, en caso dado, un exceso y endurece el agente aglutinante.

Como fibras sirven, por ejemplo, los vellones de celulosa, de acetato de celulosa, de ésteres y de éteres de la celulosa, el algodón, el cáñamo, las fibras animales, tales como lana o cabello y, especialmente, los vellones de fibras sintéticas o inorgánicas, por ejemplo, las fibras de aramida, de carbono, de poliacrilonitrilo, de poliéster, minerales, de PVC o las fibras de vidrio.

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Cuando se utilicen como agentes aglutinantes para vellones de fibras, las composiciones, según la invención, podrán contener por ejemplo, los aditivos siguientes: silicatos, siliconas, compuestos borados, agentes lubricantes, agentes humectantes.

El agente aglutinante se aplicará, preferentemente, en la relación en peso fibra / agente aglutinante (sólido) desde 10:1 hasta 1:1, de forma especialmente preferente desde 6:1 hasta 3:1 con relación al vellón de fibras en bruto, por ejemplo, mediante recubrimiento, impregnación, inmersión.

Tras la aplicación del agente aglutinante sobre el vellón de fibras en bruto, se lleva a cabo, por regla general, un secado, preferentemente, a 100 hasta 400ºC, especialmente a 130 hasta 280ºC y, de forma muy especialmente preferente, a 130 hasta 230ºC durante un periodo de tiempo comprendido, preferentemente, entre 10 segundos y 10 minutos y, especialmente, entre 10 segundos y 3 minutos.

El vellón de fibras aglutinado, obtenido, presenta una elevada resistencia en estado seco y en estado húmedo. Los agentes aglutinantes, según la invención, permiten tiempos de secado especialmente cortos y, también, bajas temperaturas para el secado.

Los vellones de fibras, aglutinados, especialmente los vellones de fibras de vidrio, son adecuados para el empleo como o bien en bandas para el techos, como materiales portantes para tapices y como forro o bien como material de soporte para las recubrimientos de suelos, por ejemplo, de PVC.

Cuando se emplean como bandas para techos, se recubrirán los vellones de fibras, aglutinados, por regla general, con betún.

Con las composiciones, según la invención, pueden fabricarse los denominados laminados mediante impregnación de papel y secado cuidadoso, subsiguiente cuidadoso, según los procedimientos conocidos, por ejemplo, para aplicaciones decorativas. Éstos se laminan superficialmente, en una segunda etapa, sobre el substrato a ser recubierto bajo la acción de calor y de presión, seleccionándose las condiciones de tal manera, que se produzca el endurecimiento del agente aglutinante.

Los siguientes ejemplos explicarán la invención con mayor detalle. El contenido en materia sólida se determinó a partir de la pérdida de peso de una prueba de 1 g, que se secó durante 2 horas a 120ºC en un armario para el secado con circulación de aire. La viscosidad de las muestras se determinó por medio de un viscosímetro rotativo (Rheomat) de la firma Paar Physica a una velocidad de cizallamiento de 250 s^{-1} según DIN 53109 a 23ºC. El valor K de los polielectrolitos se midió en una solución acuosa, al 1% en peso, de manera análoga a la de la publicación DIN 53 726.

Ejemplo 1

Se dispusieron, en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con un agitador de ancla (120 revoluciones por minuto), 628 g de agua, 682 g de una solución acuosa al 44% en peso de un homopolímero de (acrilamidopropanosulfonato) de sodio (valor del pH 4,4; valor de K 8,2), 250 g de una solución acuosa al 40% en peso de Lipamin OK (firma BASF, oleilmonoamina etoxilada, grado de medio de etoxilación = 12; cuaternizada permanentemente con sulfato de dimetilo). Se añadió, a una temperatura interna de 85ºC; un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se alimentaron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 4 horas, la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 4,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 39,2% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 4,6. La viscosidad de la composición obtenida es a 589 mPas.

3

Ejemplo 2

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, dotado con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto), 359 g de agua, 300 g de una solución acuosa al 32% en peso de un homopolímero de acrilato de dimetilaminoetilo (cuaternizado permanentemente con sulfato de dimetilo; valor del pH 4,0; valor de K 10,8), 167 g de una solución acuosa al 30% en peso de Disponil FES 77 (firma Henkel, étersulfato graso, grado de etoxilación medio = 30). Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de alimentaciones 2 y 3. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se alimentaron en continuo, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 3 horas las cantidades residuales de las alimentaciones 1, 2 y 3. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 37,5% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 3,7. La viscosidad de la composición obtenida es de 854 mPas.

4

Ejemplo 3

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, dotado con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 1.200 g de Sokalan CP 12 S (solución acuosa al 50% en peso de un copolímero de ácido acrílico-ácido maleico, composición media aproximadamente 50:50% en peso AS:MS, valor del pH aproximadamente 1,8, peso molecular medio M_{w} = 3.000 g/mol) y 375 g de una solución acuosa al 40% en peso de Uniperol AC (firma BASF, oleilmonoamina etoxilada, grado de etoxilación medio = 12). Se añadieron, una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se alimentaron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 3 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 3,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 63,7% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 1,5. La viscosidad de la composición obtenida es de 850 mPas.

5

Ejemplo 4

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 217 g de una solución acuosa al 46% en peso de un homopolímero de sulfonato de estireno de sodio (valor del pH 4,7; valor de K 12,0), 100 g de Lipamin OK y 479 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de la alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de la alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se alimentaron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 4 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 4,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 28,3% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 3,6. La viscosidad de la composición obtenida es de 272 mPas.

6

Ejemplo 5

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 270 g de Luviquat FC 905 (firma BASF, solución acuosa al 40% en peso de un copolímero cuaternario de vinilimidazol-vinilpirrolidona, valor del pH 6,0; valor de K 14,8), 87 g de Emulphor NPS 25 (firma BASF, solución acuosa al 15% en peso de un nonilfenoletoxilado, grado de etoxilación promedio = 25) y 200 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 4 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 4,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 29,7% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 3,2. La viscosidad de la composición obtenida es de 32 mPas.

7

Ejemplo 6

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 429 g de Sokalan PA 80 S (solución acuosa al 35% en peso de un homopolímero de ácido acrílico, valor del pH aproximadamente 1,8; peso molecular medio M_{w} = 100 kg/mol), 25 g de Noramox C 11 (firma Elf-Atochen, amina de grasa de coco etoxilada, grado de etoxilación medio = 11) y 208 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de forma continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 3 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 3,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 36,9% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 2,1. La viscosidad de la composición obtenida es de 398 mPas.

8

Ejemplo 7

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 270 g de Sokalan HP 80 (firma BASF, solución acuosa al 35% en peso de un copolímero de ácido acrílico-metacrilato de metilpoliglicol, valor del pH 7,2; valor de K 26), 80 g de Lipamin OK y 321 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10 % en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 4 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 4,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 29,0% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 6,4. La viscosidad de la composición obtenida es de 28 mPas.

9

Ejemplo 8

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 240 g de Sokalan CP 12 S, 87 g de bromuro de cetiltrimetilamonio y 560 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 3 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 3,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 28,6% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 1,5. La viscosidad de la composición obtenida es de 7 mPas.

10

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Ejemplo comparativo V-1

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 270 g de Sokalan CP 12 S, 250 g de Disponil FES 77 y 875 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 50% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 3 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 3,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 35,2% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 1,9. La viscosidad de la composición obtenida es de 18 mPas.

11

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Ejemplo comparativo V-2

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 240 g de una solución acuosa al 32% en peso de un homopolímero de acrilato de dimetilaminoetilo (cuaternizado permanentemente con dimetilsulfato; valor del pH 4,0; valor de K 10,8), 100 g de Lipamin OK y 1200 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 4 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 4,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 23,5% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 4,2. La viscosidad de la composición obtenida es de 80 mPas.

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12

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Ejemplo comparativo V-3

Se dispusieron En un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 183 g de Disponil FES 77 y 900 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 4 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y en el transcurso de 4,5 horas la cantidad restante de la alimentación 2. Tras del enfriamiento se añadieron 330 g de una solución acuosa al 32% en peso de un homopolímero de acrilato de dimetilaminoetilo (permanentemente cuaternizado con dimetilsulfato; valor del pH 4,0; valor de K 10,8). El polímero, obtenido de este modo, contiene un 39,5% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 3,9. La dispersión de polímeros no era estable, se apreció una sedimentación gradual.

13

Ejemplo comparativo V-4

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 83 g de Lipamin OK y 602 g de agua completamente desalinizada. Se añadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 3 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 3,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. Tras el enfriamiento se añadieron 264 g de Sokalan HP 80. El polímero, obtenido de este modo, contiene un 26,0% de partes no volátiles y tiene un valor del pH de 7,4. La viscosidad de la composición obtenida es de 15 mPas.

14

Ejemplo comparativo V-5

Se dispusieron en un recipiente de vidrio, de 4 litros, con agitador de ancla (120 revoluciones por minuto) 300 g de Luviquat FC 905 (firma BASF, solución acuosa al 40% en peso de un copolímero cuaternado de vinilimidazol-vinilpirrolidona, valor del pH 6,0; valor de K 14,8), 200 g de Steinapol NLS (firma BASF, solución acuosa al 15% en peso de laurilsulfato de sodio) y 303 g de agua completamente desalinizada. En este caso se produjo un enturbiado evidente, que no desapareció después, incluso con un aumento de la temperatura. Reañadieron, a una temperatura interna de 85ºC, un 5% en peso de la cantidad total de una alimentación 1 y un 10% en peso de la cantidad total de una alimentación 2. La mezcla de la reacción se somete a una polimerización inicial durante 10 minutos a 85ºC. A continuación se añadieron de manera continua, por separado, a 85ºC, en el transcurso de 4 horas la cantidad restante de la alimentación 1 y, en el transcurso de 4,5 horas, la cantidad restante de la alimentación 2. Se obtuvo un látex con una elevada proporción de coagulado, que no era filtrable o elaborable ulteriormente.

16

En la tabla 1 se indica la estabilidad de las dispersiones obtenidas según los ejemplos precedentes. El ensayo sobre la capacidad de dilución se llevó a cabo mediante adición gota a gota, bajo agitación de la muestra respectiva, a 50 g, aproximadamente, de agua completamente desalinizada a 23ºC. Si se presenta, en este caso, un precipitado o una formación de motas, entonces se considerará la muestra como inestable frente a la dilución con agua. La estabilidad al cizallado se ensayó mediante cizallado de las muestras no diluidas, con ayuda de un Dispermat durante 10 minutos a 10.000 revoluciones por minuto. A continuación, se extendió la muestra sobre un soporte de vidrio y se ensayó con relación al coagulado o bien con relación a las motas (coagulado fino). En el caso un claro aumento del coagulado o bien de las motas, en comparación con la muestra no sometidas a cizalla, se considerará que la muestra no es estable contra al cizallado. El ensayo de la estabilidad frente a los electrolito se llevó a cabo mediante adición, gota a gota, bajo agitación, a 23ºC, de las muestras respectivas a 50 g, aproximadamente, de solución acuosa de CaCl_{2} con una concentración definida. Si se produce, en este caso, una coagulación, se habrá sobrepasado la estabilidad de la muestra frente a los electrolitos. En la tabla 1 está indicada aquella concentración de CaCl_{2}, a la que es todavía estable la muestra correspondiente.

Los resultados obtenidos en la tabla 1 ponen claramente de manifiesto que, mediante la combinación de un polielectrolito con un tensioactivo cargado de forma opuesta, como sistema de coloide protector, se obtienen látices por polimerización en emulsión, que presentan una elevada estabilidad frente a los electrolitos y, ante todo, al cizallado, pudiéndose transformar en copos, sin embargo, mediante dilución con agua. La combinación de polielectrolitos y tensioactivos, cargados de forma igual, conducen, por el contrario, a dispersiones de polímeros, que son estables a la dilución con agua. La adición ulterior de un polielectrolito a una dispersión de polímeros, que está estabilizada con un tensioactivo, cargado de forma opuesta a la del polielectrolito, conduce a un comportamiento a la estabilidad diferente al que produce con la presencia simultánea de los dos componentes durante la polimerización en emulsión. Por regla general, el látex se separa en forma de copos. Una comparación del ejemplo 5 con el ejemplo comparativo V-5 pone claramente de manifiesto que, el empleo de tensioactivos etoxilados, aumenta claramente, por regla general, la estabilidad de las composiciones según la invención.

17

Otra característica de la composición, según la invención, consiste en que pueden aumentarse claramente, por regla general, la dureza y la resistencia de la película obtenida tras el secado mediante un recocido adicional a temperaturas por encima de 80ºC, preferentemente por encima de 120ºC. Este aumento de la dureza puede determinarse, por ejemplo, con ayuda de la medición de la dureza al péndulo según König de acuerdo con la publicación DIN 53157. Para demostrar este efecto se prepararon, a partir de las muestras de los ejemplos de la patente 1, 4 y 8 películas con un espesor, aproximado, de 100 mm sobre soportes de vidrio mediante secado durante varios días a 23ºC. La dureza al péndulo de estas películas se determinó en estado no recocido así como después del recocido, durante 10 minutos a 100ºC o bien a 160ºC. En este caso se empleó un aparato medidor para la dureza al péndulo de la firma Byk Mallinckrodt GmbH. Los resultados obtenidos, indicados en la tabla 2, ponen claramente de manifiesto que, ya un recocido durante 10 minutos a 100ºC y especialmente a 160ºC, conduce a un aumento significativo de la dureza al péndulo, es decir de la dureza de la película.

TABLA 2 Dureza al péndulo (en segundos de péndulo) de las películas antes y después del recocido

18

Claims (13)

1. Dispersión de polímeros, que contiene

i)

partículas polímeras, dispersadas en un medio acuoso, constituidas por unidades de monómeros etilénicamente insaturados,

ii)

un polielectrolito polímero, soluble en agua, que porta, a lo largo de una estructura polímera, una pluralidad de grupos iónicos, con un carácter de carga uniforme, o de grupos ionizables de este modo, y

iii)

un tensioactivo iónico, que porta un grupo iónico, con carácter de carga opuesto al del polielectrolito polímero, o un grupo ionizable de este modo, en una cantidad desde un 2,5 hasta un 15% en peso, con relación al peso total de la dispersión de polímeros.

2. Dispersión de polímeros según la reivindicación 1, caracterizada porque el polielectrolito y el tensioactivo iónico están presentes en una relación en peso, sobre la base del extracto seco, desde 20:1 hasta 1:1.

3. Dispersión de polímeros según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque contiene, adicionalmente, un tensioactivo no iónico.

4. Dispersión de polímeros según las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizada porque el polielectrolito está constituido por unidades de monómeros etilénicamente insaturados y está constituido, en un 20 hasta un 100% en peso, referido a la totalidad de las unidades monómeras, por unidades de ácidos monocarboxílicos con 3 hasta 8 átomos de carbono, de ácidos dicarboxílicos con 4 hasta 8 átomos de carbono o de sus semiésteres; de ácidos sulfónicos; de los semiésteres del ácido sulfúrico o de ácidos fosfónicos y/o de sus sales, etilénicamente insaturados y siendo el tensioactivo iónico una sal de amonio cuaternario, que comprende, al menos, una cadena hidrocarbonada con, al menos, 6 átomos de carbono.

5. Dispersión de polímeros según las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizada porque el polielectrolito está constituido por unidades de monómeros etilénicamente insaturados y está constituido en un 20 hasta un 100% en peso, referido a la totalidad de las unidades monómeras, por unidades de ácidos sulfónicos, de semiésteres del ácido sulfúrico o de ácidos fosfónicos y/o de sus sales, etilénicamente insaturados y el tensioactivo iónico es una amina, que comprende, al menos, una cadena hidrocarbonada con, al menos, 6 átomos de carbono o una forma protonizada de la misma.

6. Dispersión de polímeros según las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizada porque el polielectrolito está constituidos por unidades de monómeros etilénicamente insaturados y está constituido en un 20 hasta un 100% en peso, referido a la totalidad de las unidades monómeras, por unidades de monómeros monoetilénicamente insaturados, que portan un grupo de amonio cuaternario o un grupo amino protonizable.

7. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polielectrolito presenta un grado de polimerización menor que 2.000.

8. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las partículas polímeras contienen, en forma incorporada por polimerización:

-

desde un 60 hasta un 100% en peso, referido a la totalidad de las unidades monómeras, de (met)acrilatos de alquilo con 1 hasta 12 átomos de carbono, de compuestos vinilaromáticos o de ésteres de vinilo de los ácidos monocarboxílicos con 2 hasta 12 átomos de carbono, y

-

desde 0 hasta un 40% en peso de ácido (met)acrílico, de (met)acrilonitrilo, de hidroxi(met)acrilato con 2 hasta 8 átomos de carbono, de (met)acrilamida o de (met)acrilato de glicidilo.

9. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polielectrolito y las partículas polímeras están presentes en una relación en peso, sobre la base del extracto seco, desde 5:1 hasta
1:10.

10. Procedimiento para la obtención de una dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se polimeriza, por medio de radicales, en un medio acuoso, al menos, un monómero etilénicamente insaturado en presencia de una combinación de un polielectrolito polímero, soluble en agua, que porta, a lo largo de una estructura polímera, una pluralidad de grupos iónicos con carácter de carga uniforme o de grupos ionizables de este modo, y de un tensioactivo iónico, que porta un grupo iónico, con carácter de carga opuesto al del polielectrolito polímero o un grupo ionizable de este modo.

11. Empleo de una dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones 1 a 9 como agente aglutinante para cuerpos moldeados, para estructuras textiles planas, para pegamentos o para finalidades de recubrimiento.

12. Procedimiento para la obtención de estructuras bidimensionales o tridimensionales, según el cual se pone en contacto una dispersión de polímeros, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 9, con un substrato en forma de partículas o en forma de fibras y se somete a una etapa de endurecimiento.

13. Procedimiento para la obtención de estructuras bidimensionales o tridimensionales, según el cual se ponen en contacto mutuo: una dispersión de polímeros, según una de las reivindicaciones 1 hasta 9, un substrato en forma de partículas o en forma de fibras y una fase acuosa, coagulándose las partículas polímeras, eliminándose, en caso dado, la fase acuosa en exceso y la mezcla, constituida por el substrato y por las partículas polímeras, coaguladas, se somete a una etapa de endurecimiento.