PT1846477E

PT1846477E - Dispersão de polímeros e processo para preparar uma dispersão de polímeros

Info

Publication number: PT1846477E
Application number: PT05823901T
Authority: PT
Inventors: Jaeger Werner; Hahn Mathias; Przybyla Christian; Laschewsky André; Paulke Bernd; Sieger Achim
Original assignee: Kemira Oyj; Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2016-06-07
Also published as: KR20070116787A; MX2007007140A; AU2005322668B2; ZA200704946B; RU2007128941A; BRPI0519790A2; KR100913884B1; PL1846477T3; MX282982B; NO341282B1; RU2394846C2; BRPI0519790B1; CA2594175C; NO20073904L; EP1846477A1; WO2006071181A1; CA2594175A1; JP2008525612A; CN103509180A; ES2573538T3

Description

DESCRIÇÃO

DISPERSÃO DE POLÍMEROS E PROCESSO PARA PREPARAR UMA DISPERSÃO DE POLÍMEROS A presente invenção refere-se a um processo para preparar uma dispersão de polímeros aquosa. Também se refere a um processo para preparar um estabilizante polimérico, um. estabilizante polimérico, uma dispersão de polímeros aquosa, a utilização da dispersão de polímeros e um processo para produzir papel.

Antecedentes da invenção

As dispersões aquosas de polímeros catiónicos são, por exemplo, utilizadas como auxiliares de retenção na indústria de fabrico de papel. Outras utilizações são, por exemplo, como floculant.es para. o tratamento de águas residuais, como espessantes, e agentes de melhoria do solo. Geralmente, estas dispersões de polímeros compreendem um polímero disperso e um dispersante, também denominado estabilizante, que é habitualmente um dispersante polimérico. 0 estabilizante estabiliza a dispersão de polímeros de tal forma que o polímero disperso é mantido num estado disperso.

Estas dispersões de polímeros são geralmente preparadas ao polimerizar uma mistura de reação de monómeros solúveis em água na presença de um primeiro estabilizante atuando como um dispersante e um segundo "co-estabilizante", que atua como um agente de precipitação. 0 polímero terminado precipitará para fora e formará uma dispersão de polímeros estável. Como tal não está presente qualquer quantidade significativa de sal inorgânico.

Existem uma série de critérios que a dispersão de polímeros deve cumprir para dar bons resultados na aplicação final e ser de interesse comercial. Tais critérios são, por exemplo, a viscosidade do processo, teor ativo, estabilidade, boa retenção e propriedades de desidratação, e facilidade de preparação da dispersão de polímeros incluindo a preparação do dispersante. Igualmente, são de importância critérios tais como aspetos ambientais e de segurança.

Viscos: dade do processo szgrif ica. a viscosidaoe da. mistura de reação ao produzir a dispersão de polímeros. A viscosidade deve ser mantida baixa e devem ser evitados picos de viscosidade, ou pelo menos reduzidos tanto quanto possível, durante a produção da dispersão de polímeros. É também desejável que a viscosidade final da dispersão de polímeros seja tão baixa quanto possível para um determinado teor de polímero para manipulação mais fácil durante a utilização, por exemplo capacidade de bombeamento. A vida. útil da dispersão, isto é, a estabilidade da dispersão de polímeros ao longo do tempo, é uma propriedade importante. É necessário um estabilizante eficaz para manter as partículas de polímeros estáveis em dispersão sem precipitar como sedimento.

Um fator adicionalmente importante a considerar e o tero ativo, isto é, a quantidade de polímero disperso na dispersão de polímeros. Um teor ativo mais elevado proporciona menores custos de transporte e manipulação mais fácil na aplicação final. Ao utilizar um estabilizante eficaz, podem ser obtidas dispersões com um teor ativo mais elevado ao mesmo tempo que a viscosidade pode ser mantida baixa. Contudo, pode ser difícil combinar um teor ativo elevado com bom desempenho de retenção e desidrataçao num processo de fabrico de papel. A carga catiónica de um polímero disperso afeta a sua capacidade de formar dispersões estáveis. Existem razões para proporcionar dispersões de polímeros estáveis com uma carga catiónica comparativamente baixa. Tais razões são, por exemplo, limites da FDA de monómeros catiónicos para determinadas utilizações, custo, risco de sobrecarga da suspensão celulósica quando utilizada no fabrico de papel.

Durante a preparação de uma dispersão de polímeros, podem ser formados depósitos de polímeros e aderir ao recipiente de reação e agitador. Isto leva a procedimentos morosos de limpeza do equipamento de reação. 0 documento WQ03/097703 Al divulga uma dispersão de polímeros compreendendo um estabilizante polimérico e também um polieletrólito catiónico como co-estabilizante. 0 documento US 6075089 divulga um estabilizante que é um copolímero de enxerto.

Ao preparar dispersões de polímeros de acordo com o exposto acima, os estabilizantes utilizados em processos da técnica anterior foram preparados com antecedência. In, por exemplo, os monómeros do documento WO 03/097703 Al sã polimerizados num polímero disperso na presença de um estabilizante pré-fabricado. Consequentemente, a preparação de um estabilizante adiciona uma etapa adicional ao processo de preparação da dispersão de polímeros total, requerendo tempo, equipamento e levando a custos. O documento WO 00/14124 Al divulga um método para a preparação de polímeros solúveis em água catiónicos de massa molecular elevada. A solução é proporcionar um polímero de base catiónica e adicionar um agente de reticulação numa quantidade suficiente para proporcionar uma viscosidade do produto desejada. Contudo, o documento WO 00/14124A1 não recita que a estabilidade seja um problema. É um objeto da presente invenção proporcionar um processo para preparar uma dispersão de polímero que possa ser fabricada em poucas etapas e na qual a viscosidade do processo seja mantida baixa e suave durante a preparação sem quaisquer picos de viscosidade grandes, e que não proporcione depósitos. É um objeto adicional da presente invenção proporcionar uma dispersão de polímeros tendo estabilidade elevada, carga catiónica comparativamente baixa, teor ativo elevado sem viscosidade demasiado elevada, e que ao mesmo tempo dê boa retenção e desidratação quando utilizado em processos de fabrico de papel. É também um objeto da presente invenção proporcionar um e s t ab i1i z a n t e p o1imé r i co. A invenção

De acordo com a invenção foi surpreendentemente constatado que uma dispersão de polímeros estável tendo teor ativo de um polímero disperso e baixa viscosidade de processo pode ser alcançada através de um processo para preparar uma dispersão de polímeros aquosa de acordo com a invenção. 0 processo compreende fazer reagir, na presença de um co-estabilizante catiónico polimérico (A), um ou mais monómeros (m), e um polímero (B) de uma mistura de monómeros compreendendo pelo menos um monómero (x) tendo um grupo arnina ou amida primário, secundário ou terciário e pelo menos uma insaturação olefínica, e, pelo menos um monómero catiónico (y) tendo pelo menos uma insaturação olefínica, se é utilizado um monómero tendo um grupo amida, e polímero foi hidrolisado para converter a funcionalidade amida numa funcionalidade arnina. "Dispersão de polímeros estável" significa no presente documento que existe adequadamente uma distribuição uniforme de partículas de polímeros numa solução aquosa tendo uma viscosidade de cisalhamento a 1/s inferior a 10.000 mPas (fuso Brookfield 5). Para ser considerada como uma dispersão "estável", deve haver menos de cerca de 5% em peso de sedimento ao centrifugar a dispersão a 3.000 rpm durante 30 minutos, preferentemente menos de cerca de 1% em peso, calculado conforme baseado no polímero disperso.

De acordo com a invenção é também proporcionada uma dispersão de polímero compreendendo: 1) um polímero disperso compreendendo uma ou mais unidades monoméricas originando a partir de um ou mais monómeros (m) , e, 2) um estabilizante catiónico (A) que é um polímero resultante a partir da reação de: um polímero de uma mistura de monómeros compreendendo pelo menos um monómero (x) tendo um grupo amina ou amida primário, secundário ou terciário e pelo menos uma insaturação olefínica, e, um monómero catiónico (y) tendo pelo menos uma insaturação olefínica, se é utilizado um monómero tendo um grupo amida, o polímero foi hidrolisado para converter a funcionalidade amida numa funcionalidade amina e, um ou mais monómeros (m) , e, 3) um co-estabilizante catiónico monomérico (A), conforme recitado na reivindicação 2. A dispersão de polímeros é adequadamente uma dispersão de polímeros solúvel em água. A massa molecular média ponderada do polímero disperso é adequadamente desde cerca del.000.000 até cerca de 15.000.000 g/mol, preferentemente desde cerca de 6.000.000 até cerca de 9.000.000 g/mol.

De acordo com a invenção é também proporcionado um processo para preparar um estabilizante polimérico (C) compreendendo: a) fazer reagir uma mistura compreendendo um monómero catiónico (y) tendo pelo menos uma instauração olefínica e um monómero (x) tendo um grupo amina ou amida primário, secundário ou terciário e pelo menos uma insaturação olefínica, formando um polímero intermédio (B), se é utilizado um monómero tendo um grupo amida, o polímero intermédio (B) é hidrolisado para converter a funcionalidade amida numa funcionalidade amina, e posteriormente, b) fazer reagir o polímero intermédio, na presença de um. co-estabilizante catiónico polimérico, com um ou mais monómeros (m) , formando o estabilizante polimérico (C), conforme recitado na reivindicação 1.

De acordo com a invenção é também proporcionado um estabilizante polimérico (C) sendo um copolímero de enxerto, a sua cadeia principal formada por monómeros (y) e (x) e as suas ramificações enxertadas de monómero(s) (m) . As ramificações enxertadas do copolímero de enxerto são adequadamente enxertadas em unidades monoméricas (x). Mais especificamente, a cadeia principal do estabilizante polimérico (C) compreende, na forma polimerizada, 11111 monómero catiónico (y) tendo pelo menos uma instauraçao olefinica e um monómero (x) tendo um grupo amina primário, secundário ou terciário e pelo menos urna insaturação olefinica, as suas ramificações enxertadas compreendendo, na forma polimerizada, um ou mais monómeros (m). A dispersão de polímeros aquosa é adequadamente uma dispersão isenta de sais. "Isenta de sais" significa no presente documento que não está presente nenhuma quantidade substancial de um sal inorgânico, especialmente um sal inorgânico aniónico polivalente. "Nenhuma quantidade substancial" significa adequadamente no presente documento menos de cerca de 1% em peso, preferentemente menos de cerca de 0,5% em peso, mais preferentemente menos do que 0,1% em peso. A viscosidade de Brookfield a 25 °C (fuso 5 a 1 s'1) da. dispersão de polímeros é adequadamente desde cerca de 100 até cerca de 10.000 mPas, preferentemente desde cerca de 500 até cerca de 5.000 mPas, mais preferentemente desde cerca de 1.000 até cerca de 3.000 mPas.

Os monómeros, (m) compreendem um monómero não iónico, mi),e um monómero catiónico, (m2). O monómero não iónico, (mi), é um monómero da fórmula geral (I):

em que R? é hidrogénio ou metilo, e R2 e Rs são, independentemente entre si, quaisquer de hidrogénio, C1-C2 alquilo, isopropilo, metilol, hidroxietilo ou hidroxipropilo, ou o monómero não iónico (mi) é N-t-butilacrilamida ou N-t-butil-metacrilamida. O monómero (não iónico) (mi) é adequadamente acrilamida, metacrilamida, N-isopropilacrilamida, N-isopropilmetacrilamida, N-t- butilacrilamida, N-t-butilmetacrilamida, N~ metilolacrilamida, ou N-metilolmetacrilamida. 0 monómero catiónico, (m2) , é um monómero da fórmula geral (II):

em que R4 é hidrogénio ou rnetilo, R5, Re e Rv são, independentemente entre si, quaisquer de hidrogénio, Ci-Cs alquilo ou benzilo, D é oxigénio ou NH, E é C2-C4 alquil° ou C2-C4 hidroxialquilo, X" é um contraião aniónrco, adequadamente um anião monovalente, por exemplo cloro· 0 monómero catiónico (m2) é adequadamente cloreto de acriloil-oxietil-trimetilamónio (ADAM), cloreto de acriloiloxietil-benzildimetil-amónio (ADAM BQ) , cloreto de metacriloiloxietil-trimetilamónio (MADAM), cloreto de metacriloil-oxietil-benzildimetilamónio (MADAM BQ), cloreto de acrilamidopropil-trimetilamónio (TMAPAA), cloreto de acrilamidopropil-benzil-dimetilamónio (BDMAPAA), cloreto de metacril-amidopropil-trimetilamónio (TMAPMA), ou cloreto de metacrilamidopropil-benzildimetilamónio (BDMAPMA). A razão molar entre o monómero (mi) e o monómero (m2) e adequadamente desde cerca de 95:5 até cerca de 50:50, preferentemente desde cerca de 92:8 até cerca de 85:15. O co-estabilizante catiónico polimérico (A) é adequadamente um homo ou copolímero de monómeros m2 da fórmula geral II. Exemplos de co-estabilizantes (A) sâo homo e copolímeros de DADMAC, propilacrilamida de N-trimetilamónio, cloreto de acriloiloxietil-trimetil-amónio (ADAM MQ) , cloreto de acriloiloxietil-benzil-dimetilamónio (ADAM BQ) , cloreto de metacriloiletiltrimetilamónio (MADAM MQ) , cloreto de vinilbenzil-trimetil-amónio e vinilpiridina. Preferentemente, o co-estabil.izante é um homopolímero de DADMAC ou propilacrilamida de N-trimetilamónio, opcionalmente em combinação com monómeros não iónicos tais como (met)acrilamida. Exemplos adicionais de co-estabilizantes adequados são polietilenimina, polivinilamina e poliaminas. 0 co-estabilizante catiónico polimérico (A) tem adequadamente uma massa molecular média ponderada de desde cerca de 1.000 até cerca de 500.000 g/mol, preferentemente desde cerca de 2.000 até cerca de 100.000 g/mol, mais preferentemente desde cerca de 3.000 até 20.000 g/mol. O co-estabilizante pode também ser uma mistura de diferentes co-estabilizantes catiónicos poliméricos com a massa molecular mencionada acima. O monómero (x) é adequadamente selecionado a partir de monómeros da fórmula geral (III) :

em que Ri é hidrogénio ou metilo, Rs e R4 são independentemente entre si hidrogénio, Ci-Cs alquilo, benzilo, alquibenzilo, metiloílo, hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, ou trismetilol, G é MH ou oxigénio, J é Ci-C10 alquilo, C1-C10 hidroxialquilo, ou - (CH2-CH2-O-) n-CH2-CH2-, n = 0, 1, 2, 3,...10, ou, o monómero de olefina é selecionado a partir do grupo de metildialilamina, vinilpiridina, vinilimidazol, ou vinilbenzildimetilamina. Preferentemente, o monómero (x) é dialilamina, dialilpropanolamina, N-vinilformamida, N-metil-N-vinilformamida, ou N-metil-N-vinilacetamida. A razão de massa, de monómero de amina ou amida (x) para monómero catiónico (y) é adequadamente desde cerca de 0,1; 100 até cerca de 50:100, preferentemente desde cerca de 3:100 até cerca de 10:100. A insaturaçao olefínica no monómero catiónico (y) é adequadamente uma insaturaçao olefínica alfa, Preferentemente, a insaturação olefínica está presente como um grupo vinilo ou alilo. 0 monómero catiónico (y) é adequadamente selecionado a partir do grupo de monómeros catiónicos m2 ou a partir de cloreto de dialíldimetilamónio, cloreto de N-metilvinilpiridínio, cloreto de N-metil-N-vinilimidazolínio, cloreto de N-vinilbenzil-trimetilamónio. Preferentemente, o monomero catiónico (y) é cloreto de dialildimetilamónio (DADMAC), propilamida de N-trimetilamónio, ou cloreto de a c r i1o i1o x i e ti1-1 rime ti1-amónio. A dispersão de polímeros pode também compreender estabilizantes adicionais tais como estabilizantes poliméricos, por exemplo polímeros catiónicos. Estes polímeros catiónicos podem ser homo ou copolímeros fabricados a partir de pelo menos um monómero pertencendo ao grupo de cloreto de dialildimetilamónio (DADMAC), cloreto de vinpiridínio, cloreto de N-vinilimidazolina, cloreto de vinilbenziltrimetilamónio, cloreto de acriloil-oxietil-trimetilamónio (ADAM-MQ), cloreto de acriloiloxietil-benzildimetil-amónio (ADAM-BQ), cloreto de metacriloiloxietil-trimetilamónio (MADAM), cloreto de metacriloil-oxietil-benzildimetil-amónio (MADAM-BQ), cloreto de acrilamidopropiltrimetilamónio (TMAPAA), cloreto de acrilamidopropil-benzil-dimetilamónio (BDMAPAA), cloreto de metacril-amidopropil-trimetilamónio (TMAPMA), e cloreto de metacrilamidopropil-benzildimetilamónio (BDMAPMA). Opcionalmente, um comonómero adicional pode, por exemplo, ser um acrilato de PEG ou um copoliéter em bloco conforme descrito no documento WO 03/097703.

Como iniciadores da polimerização podem ser utilizados compostos azo orgânicos, peroxides orgânicos, peroxidissulfatos inorgânicos, peróxido de hidrogénio ou iniciadores redox. Preferentemente, são utilizados compostos azo catiónicos ou peroxidissulfatos inorgânicos. A invenção também se refere à utilização da dispersão de polímeros aquosa descrita no presente documento como auxiliar de retenção e desidratação no fabrico de paper/ como agente espessante e/ou como agente de melhoria do s o 1 o .

Numa forma de realização preferida da invenção, é fabricado um copolímero de cloreto de draiir-dimetilamónio (DADMAC) e um monómero amina que é dialil amina (DAA), ou diali1-2-propanolamina (DAPA). É fabricada uma dispersão de polímeros ao fazer reagir o copolímero rabricado com acrilamida e cloreto de acriloxietil-dimetilbenzilamónio (ADAM BQ) na presença de um homopolímero de DADMAC.

Finalmente, a presente invenção refere-se a um proceso para a produção de papel a partir de uma suspensão aquosa contendo fibras celulósicas, e agentes ae carga opcionais/ que compreende adicionar à suspensão uma dispersão de polímeros aquosa conforme descrito no presente documento/ formar e drenar a suspensão num fio.

Exemplos

Exemplo 1: Um exemplo de referência descrevendo a formação do polímero B

Foi preparado um copolímero de cloreto de dialil" dimetilamónio (DADMAC) com dialil-2-propanolamina (DAPA) a 10% em mol num reator de laboratório através da polimerização de uma mistura de 330 g de solução de DADMAC aquosa a 65% em peso, 24,1 g de DAPA, 16,2 g de ácido clorídrico (37% em peso) e 700 g de água adicional. O pH foi ajustado com hidróxido de sódio a cerca de 4. A mistura foi agitada à temperatura ambiente durante 30 minutos juntamente com purga de azoto e posteriormente adicionado com 4,3 g de iniciador azo (V-50) dissolvido em 25 ml de água. A temperatura foi aumentada até cerca de 50 °C e a polimerização continuou durante 6 horas. Finalmente, foram adicionados 6,58 de hidróxido de sódio dissolvidos em 150 ml de água. Foi alcançado um copolímero de DADMAC tendo uma massa molecular média ponderada de 55.000 Dalton determinada através de GPC.

Exemplo 2: Um exemplo de referência descrevendo a formação do polímero B

Foi preparado um copolímero de cloreto de diali.1-dimetilamónio (DADMAC) com dialilamina (DAA) a 3% em mol num reator de laboratório através da polimerização de uma mistura de 1603 g de uma solução de DADMAC aquosa a 65% em peso, 19,76 g de DAA, 20,1 g de ácido clorídrico {37% em peso) e 30 g de solução de EDTA a 1% em peso. O pH foi ajustado com hidróxido de sódio a cerca de 4. A mistura, foi agitada à temperatura ambiente durante 30 minutos juntamente com purga de azoto e posteriormente adicionado durante três horas com 3,5 g de iniciador azo (V-50) dissolvido em 60 ml de água. A temperatura foi aumentada até cerca de 50 °C e a polimerização continuou durante 22 horas. No dia seguinte foram adicionados 200 ml de água e foram adicionados 5,25 g de iniciador azo (V-50) dissolvido em 70 ml de água. A temperatura foi aumentada até cerca de 60 °C e a polimerização continuou durante 24 horas. No terceiro dia foram adicionados outros 200 ml de água e foram adicionados 4,0 g de iniciador azo (V-50) dissolvido em 60 ml de água. A temperatura foi mantida a cerca de 60 °C e a polimerização continuou durante 24 horas. Foi alcançado um copolímero de DADMAC tendo uma massa molecular média ponderada de 190.000 Dalton determinada através de GPC.

Exemplo 3: Um exemplo de referência descrevendo a formação do polímero B

Foi também preparado um copolímero de cloreto de dialil-dimetilamónio (DADMAC) com dialilamina (DAA) a 10% em mol num reator de laboratório através da polimerização de uma mistura de 1092 g de uma solução de DADMAC aquosa a 65% em peso, 45,4 g de DAA, 49,9 g de ácido clorídrico (37% em peso) e 30 g de solução de EDTA a 1% em peso. O pH foi ajustado com hidróxido de sódio a cerca de 4. A mistura roi agitada à temperatura. ambiente durante 30 minutos juntamente com purga de azoto e posteriormente adicionado durante cinco horas com 3,5 g de iniciador azo (V-50) dissolvido em 60 ml de água. A temperatura foi aumentada até cerca de 50 °C e a polimerização continuou durante 22 horas. No dia seguinte foram adicionados 400 ml de água e foram adicionados 2,6 g de iniciador azo (V-50) dissolvido em 35 ml de água. A temperatura foi aumentada até 60 °C e após duas horas foram adicionados outros 2,6 g de iniciador azo (V-50) dissolvido em 35 ml de água. Após aumento da viscosidade foram adicionados 200 ml de água e a polimerização foi continuada durante 24 horas. No terceiro dia a temperatura foi aumentada até 80 °C e foram adicionados 585 ml de água. Foram adicionados 3,5 g de iniciador azo (V-50) dissolvidos em 60 ml de água. Ao final do terceiro dia a mistura foi arrefecida. Foi alcançado um copolímero de DADMAC tendo uma massa molecular média ponderada de 230.000 Dalton determinada através de GPC. Exemplos 4-6:

Foram preparadas dispersões de polímeros através da polimerização de misturas de monómeros compreendendo acrilamida (AAm) e cloreto de acriloxietil-dimetilbenzilamónio (ADAM BQ), na presença de um dos copolimeros de DADMAC preparados nos Exemplos 1-3.

Foram realizadas três misturas contendo cada uma 7,1 AAm cristalina, 2,96 g de ADAM BQ (80% em peso), 3,0 g de copolímero de DADMAC fabricado nos Exemplos 1,2 ou 3, 10 g de poli DADMAC (40% em peso) e 0,15 g de peróxido de hidrogénio ou 0,2 g de persulfato de sódio. Foi adicionada ágiaa até 100 g e a reação foi deixada durante algumas horas a 60 °C com agitação. O Quadro 1 descreve as dispersões de acordo com os exemplos. A viscosidade foi baixa para todas as dispersões. As dispersões foram estáveis, isto é, não houve sedimentação visível quando centrifugadas durante 30 minutos a 3000 rpm.

Foram realizados testes de aplicação relativos à retenção e desidratação em processos de fabrico de papel por meio de um Dynamic Drainage Analyser (DDA) disponível da Akribi, Suécia. A pasta utilizada foi baseada em polpa branqueada a 70% em peso e argila a 30% em peso. O volume de solução-mãe foi 800 ml, a concentração de polpa 4 g/1 e a condutividade 1,5 mS/cm. A solução-mãe foi agitada a uma velocidade de 1500 rpm enquanto foi adicionado o seguinte à solução-mãe: um neutralizante de resíduos aniónico (0,5 kg/t), dispersão de polímeros (1,0 kg/t) e finalmente partículas inorgânicas (0,5 kg/t). A temperatura foi de 22,5 °C. Foi utilizado um vácuo de 0,35 bar para a análise. Foram medidos o(s) tempo(s) de retenção e a turvação (NTU).

Quadro 1. Dispersões de polímeros e testes de aplicação

É concluído que as dispersões utilizando dispersantes de acordo com a invenção mostram bons resultados de retenção e desidratação.

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • WO 03097703 Al [0011] [0012] • US 6075089 A [0011] • WO 0014124 Al [0013] • WO 03097703 A [0030]

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para preparar uma dispersão de polímeros compreendendo fazer reagir, na presença de um co-estabilizante catiónico polimérico (A) , um ou mais monómeros (m) , compreendendo um monómero não iónico, mi),e um monómero catiónico, (m2) , e um polímero (B) de uma mistura de monómeros compreendendo pelo menos um monómero (x) tendo um. grupo arnina ou amida primário, secundário ou terciário e pelo menos uma insaturaçâo olefínica, e, pelo menos um monómero catiónico (y) tendo pelo menos uma insaturaçâo olefínica, se é utilizado um monómero tendo um grupo amida, o polímero foi hidrolisado para converter a funcionalidade amida numa funcionalidade arnina, em que o monómero não iónico, (rru) , é um monómero da fórmula geral (1) :

em que Ri é hidrogénio ou metilo, e R2 e Rs são, independentemente entre si, quaisquer de hidrogénio, C1-C2 alquilo, isopropilo, metilol, hidroxietilo ou hidroxipropilo, ou o monómero não iónico (rru) é N-t-butilacrilamida ou N-t-butilmetacrilamida, o monómero catiónico, (m2) , é um monómero da fórmula geral (II) :

em que R4 é hidrogénio ou. metilo, R5, Re e R7 são' independentemente entre si, quaisquer de hidrogénio, Ci-C8 alquilo ou benzilo, D é oxigénio ou NH, E é C;,-- · alquilo ou C2-C4 hidroxialquilo, X" é um contraiâo aniónico, e o monómero (x) é selecionado a partir de dialilamina e dialilpropanolamina; e o monómero catiónico (y) é selecionado a partir de cloreto de dialildimetilamónio.
2. Dispersão de polímeros compreendendo: a) um polímero disperso compreendendo uma ou mais unidades monoméricas originando a partir de um ou mais monómeros (m) , compreendendo um monómero não iónico, (rrii), e um monómero catiónico, (m2), e, b) um estabilizante polimérico (C) que é um polímero resultante a partir da reação de: i) um polímero (B) de uma mistura de monómeros compreendendo pelo menos um monómero (x) tendo um grupo amina ou amida primário, secundário ou terciário e pelo menos uma insaturação olefínica, e, um monómero catiónico (y) tendo pelo menos uma insaturação olefínica, se é utilizado um monómero tendo um grupo amida, o polímero foi hidrolisado para converter a funcionalidade amida numa funcionalidade amina, e, ii) um ou mais monómeros (m) compreendendo um monómero não iónico, (mi) , e um monómero catiónico, (m2) , e; c) um. co-estabilizante catiónico monomérico (A) , em que o monómero não iónico, (mi) , é um monómero da fórmula geral (I) :

em que Ri é hidrogénio ou metilo, e R2 e P.3 são, independentemente entre si, quaisquer de hidrogénio, Ci~ C2 alquilo, isopropilo, metilol, hidroxietilo ou hidroxipropiio, ou o monómero não iónico (rru) é N-t-butilacrilamida ou N-t-butilmetacrilamida, o monómero catiónico, (m2), é um monómero da fórmula geral (II):

em que FU é hidrogénio ou metilo, Rs, Re e R? são, independentemente entre si, quaisquer de hidrogénio, Ci~ Cs alquilo ou benzilo, D é oxigénio ou MH, E é C2-C4 alquilo ou C2-C4 hidroxialquilo, X“ é um contraião aniónico, e o monómero (x) é selecionado a partir de dialilamina e dialilpropanolamina; e o monómero catiónico (y) é selecionado a partir de cloreto de dialildimetilamónio.
3. Uma dispersão de polímeros de acordo corn a reivindicação 2, em que o monómero não iónico (rru) é acrilamida, metacrilamida, N- isopropilacrilamida, N-isopropilmetacrilamida, N-t-butilacrilamida, N-t-butilmetacrilamida, N-metilolacrilamida, ou N-met i1o ime t ac r i1ami da.
4. Uma dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 e 3, em que o monómero catiónico (m2) é cloreto de acriloiloxietil-trimetilamónio (ADAM), cloreto de acriloiloxietilbenzildimetil-amónio (ADAMBQ), cloreto de metacriloiloxietiltrimetilamónio (MADAM), cloreto de metacriloiloxietilbenzildimetilamónio (MADAMBQ), cloreto de acrilamidopropiltrimetilamónio (TMAPAA), cloreto de acrilamidopropilbenzildimetilamónio (BDMAPAA), cloreto de metacrilamidopropiltrimetilamónio (TMAPMA), ou cloreto de me t a c r i1ami dop r op ilbe n z i1dimet i1amó n i o (B DMAPMA) .
5. Uma dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-4, em que a razão molar entre o monómero (nu) e o monómero (m2) é desde 95:5 até 50:50. 6. U^rici dispeirsão d0 ug ncondo corn. cjUcj.lc[UGir urnn das reivindicações 2--5, cm que a razão moiar entre o monómero (mi) e o monómero (m2) é desde 92:8 até 85:15. '1 ^ ou. Uma dispersão de polímeros de acordo com c[Ucilc[uer urna das reivindicações 2-6, em que a razão de massa de monómero de amina ou amida (x) para monómero catiónico (y) é desde 0,1;100 até 50:100.
8. Uma dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-7, em que o co-estabilizante polimérico é cloreto de poli-dialildimetilamónio.
9. Uma dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-8, em que o co-estabilizante catiónico polimérico tem uma massa molecular média ponderada desde 3.000 até 20.000 g/mol.
10. Uma dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-9, em que está presente um estabilizante polimérico adicional.
11. Dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-10, em que a massa molecular média ponderada do polímero disperso é desde 1.000.000 ate 15.000.000 g/mol. 12. utilização de uma dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-11 como auxiliar de retenção no fabrico de papel, auxiliar de desidratação no fabrico de papel, como agente espessante ou como agente de melhoria do solo.
13. Um proceso para a produção de papel a partir de uma suspensão aquosa contendo fibras celulósicas, e agentes de carga opcionais, que compreende adicionar à suspensão uma dispersão de polímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-11, formar e drenar a suspensão num fio.