PT2651993T

PT2651993T - Dispersão aquosa de polímero que contém amido para aplicações de papel

Info

Publication number: PT2651993T
Application number: PT117941682T
Authority: PT
Inventors: Krückel Ralf; Werner Martin
Original assignee: Kemira Oyj
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2016-10-18
Also published as: CA2819553A1; EP2651993B1; US20130267632A1; JP5684921B2; SI2651993T1; AU2011344385A1; AR084295A1; WO2012080145A1; CN103328520A; TWI515040B; EP2651993A1; CA2819553C; JP2014501289A; TW201235093A; ES2596405T3; AU2011344385B2; US9422670B2

Description

DESCRIÇÃO

DISPERSÃO AQUOSA DE POLÍMERO QUE CONTÊM AMIDO PARA APLICAÇÕES

DE PAPEL A invenção refere-se a uma dispersão aquosa de polímero que contém amido, a sua preparação e utilização.

As dispersões aquosas de polímero de estireno - acrilato que contêm amido são amplamente utilizadas para a gomagem da superfície do papel. Tais dispersões são descritas, por exemplo, nas patentes US n.° 6426381, 5672392 e 6835767 e nas publicações dos pedidos de patente US n.° 2009/0139675 e 2010/0016478.

Para qualidades de papel exigentes, tais como papel e cartão à base de fibra reciclada, são normalmente utilizadas dispersões catiónicas de estireno - acrilato livres de amido dado que, em geral, são consideradas mais eficientes. No entanto, são mais complicadas de produzir e podem conter quantidades relativamente elevadas de VOC (solvente da preparação emulsionante). Tais dispersões são descritas, por exemplo, na patente US n.° 7579414 e na publicação do pedido de patente US n.° 2002/0040088. É um objeto da invenção proporcionar uma dispersão de polímero à base de polímero de estireno - acrilato que contém amido, com alta eficiência para a gomagem da superfície do papel, nomeadamente de papel feito a partir de papel reciclado.

Foi verificado que este objeto pode ser alcançado com uma dispersão aquosa de polímero que contém amido, obtida por copolimerização de monómeros etilenicamente insaturados, que compreende: (a) de 20 a 50 %, em peso, de pelo menos um de estireno ou estireno substituído; (b) de 20 a 60 %, em peso, de (met) acrilato de t-butilo; e, (c) de 0 a 20 %, em peso, de pelo menos um monómero copolimerizãvel etilenicamente insaturado, sendo este diferente de (a) e (b), na presença de (d) de 10 a 50 %, em peso, de amido catiónico, em que a soma de (a) 0 (b) 0 (c) 0 (d) é de 100 %. O termo (met)acrílico, tal como é aqui utilizado, refere-se igualmente, tanto a acrílico como a metacrílico. Por exemplo, (met)acrilato refere-se a qualquer um de acrilato ou metacrilato, enquanto que ácido (met)acrílico refere-se a qualquer um de ácido acrílico ou metacrílico.

Em algumas formas de realização a quantidade de, pelo menos, um de estireno ou estireno substituído é de 25 a 45 %, em peso, ou de 29 a 41 %, em peso. Os exemplos de estireno substituído que podem ser utilizados incluem os estirenos halogenados no anel, tais como o cloroestireno e estirenos substituídos de C;L a C4, tais como o viniltolueno e o alfa-met i1e s t i reno.

Em algumas formas de realização a quantidade de (met) acrilato de t-butilo é de 24 a 40 %, em peso, ou de 24 a 38 %, em peso. 0 monómero (c), se estiver presente, é pelo menos um monómero que não entra no âmbito das definições de (a) ou (b) , isto é, não é nenhum de entre estireno, estireno substituído ou (met) acrilato de t-butilo. O monómero (c) pode ser um único tipo de monómero ou um combinação de dois, três ou mais tipos diferentes de monómeros. Em algumas formas de realização a quantidade do monómero (c) é de 0 a 15 %, em peso, de 0 a 10 %, em peso, de 0 a 5 %, em peso ou mesmo 0 %, em peso. Em algumas formas de realização a razão em peso do monómero (c) para o monómero (b) é de 0:1 a 0,1:1. Os exemplos do monómero (c) , se estiver presente, incluem, pelo menos um de (met)acrilatos de alquilo, (met)acrilonitrilo, (met)acrilamidas, ésteres de vinilo e monómeros aniónicos tais como o ácido (met)acrílico.

Os exemplos de (met)acrilatos de alquilo incluem pelo menos um éster de ácido (met)acrílico derivado de álcoois mono-hídricos de C:L a C22, tais como acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de n-propilo, metacrilato de n-propilo, acrilato de isopropilo, metacrilato de isopropilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de isobutilo, acrilato de sec-butilo, metacrilato de sec-butilo, acrilato de n-pentilo, metacrilato de n-pentilo, acrilato de neopentilo, metacrilato de neopentilo, acrilato de ciclo-hexilo, metacrilato de ciclo-hexilo, acrilato de 2-hexilo, metacrilato de 2-hexilo, acrilato de 2-etil-hexilo, metacrilato de 2-etil-hexilo, acrilato de n-octilo, metacrilato de n-octilo, acrilato de iso-octilo, metacrilato de iso-octilo, acrilato de decilo e metacrilato de decilo, acrilato de dodecilo, metacrilato de dodecilo, acrilato de estearilo e metacrilato de estearilo.

Outros exemplos de monómeros incluem (met) acrilamidas de dialquilaminoalquilo, metacrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de dietilaminoetilo, metacrilato de dietilaminoetilo, acrilato de dimetilaminopropilo, metacrilato de dimetilaminopropilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, N-vini1formamida, acrilamida, metacrilamida, N-vinilpirrolidona, N-vinilimidazole, N-vinilcaprolactama, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido acrilamido metilpropano sulfónico, ácido vinilsulfónico, ácido estirenosulfónico e sais dos monómeros que compreendem grupos ácidos.

Os monómeros acídicos podem ser utilizados na forma parcial ou totalmente neutralizada. Os agentes de neutralização úteis incluem, por exemplo, solução de hidróxido de sódio, solução de hidróxido de potássio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, hidróxido de cálcio e amoníaco. Os monómeros básicos podem ser utilizados na polimerização na forma de bases livres, como sais com ácidos orgânicos ou ácidos minerais, ou em forma quaternizada.

Em algumas formas de realização a quantidade de amido catiónico é de 15 a 45 %, em peso, ou de 20 a 40 %, em peso. 0 amido catiónico pode, por exemplo, ser tal que tenha sido preparado por reação de amido natural com pelo menos um agente de quaternização, tal como o cloreto de 2,3-epoxipropiltrimetilamónio. 0 número de grupos catiónicos contidos no amido, em média, por unidade de glicose no amido cationizado é expresso pelo grau de substituição (DS) , que, por exemplo, pode ser de 0,001 a 1,0 ou de 0,005 a 0,5, em particular de 0,01 a 0,1. Os exemplos de amidos naturais que podem ser cationizados incluem, por exemplo, qualquer um de entre amido de batata, trigo, milho, arroz, tapioca, mandioca, milho ceroso e de sorgo. 0 amido pode ter um teor elevado de amilopectina, por exemplo, pelo menos 75 %, em peso, ou pelo menos 85 %, em peso. Os amidos cationizados pode ser adicionalmente modificados, por exemplo, por um ou mais de entre eterificação, esterificação, reticulação ou hidrofobação. 0 amido catiónico também está disponível comercialmente, por exemplo, sob as marcas comerciais Emcat C 15™ ou Emcat F-7889™ de Emsland Starke, Hi-Cat 135™ ou Hi-Cat SP™ de Roquette, Solbond C 40™ ou Solbond C 50™ de Solam ou Amylofax 75™, Amylofax HS™ ou Amylofax PW™ de Avebe.

Em algumas formas de realização o amido catiónico possui um peso molecular ponderai médio PM de 1000 a 65000, por exemplo de 5000 a 50000 ou de 11000 a 35000. Um dito peso molecular pode ser obtido através da degradação de amido catiónico com um peso molecular mais elevado, por exemplo, por um ou mais tratamentos oxidativo, ácido, térmico ou enzimático, se adequado, pouco antes do início da polimerização ou numa etapa separada. Os agentes oxidantes, tais como o hipoclorito, o peroxodissulfato ou o peróxido de hidrogénio, ou combinações dos mesmos, opcionalmente em combinação com sais de metais, tais como sais de ferro, podem ser utilizados para a degradação isolada ou em sucessão para se obter um peso molecular desejado do amido. Na polimerização, é possível utilizar um único amido cationizado degradado ou misturas de dois ou mais amidos catiónicos degradados. 0 peso molecular PM pode ser determinado por métodos padrão conhecidos do perito na técnica, por exemplo, por meio de cromatografia de permeação em gel, utilizando um detetor de luz dispersa multiângulo (SEC-MALS).

Em algumas formas de realização, o teor de matéria seca da dispersão é de 5 a 50 %, em peso, em particular, de 10 a 40 %, em peso, ou de 15 a 40 %, em peso. 0 termo teor de matéria seca tal como é aqui utilizado refere-se ao teor de qualquer coisa na composição que não seja água.

Em algumas formas de realização, o diâmetro médio de partícula nas dispersões de polímero é de 20 a 500 nm, em particular, de 20 e 250 nm ou de 50 a 100 nm. 0 diâmetro médio de partícula pode ser determinado por meio de métodos conhecidos na técnica, tais como, por exemplo, espetroscopia de correlação a laser, ultracentrifugação ou HDF (fracionamento hidrodinâmico).

Em algumas formas de realização a dispersão de polímero da invenção é obtida por copolimerização de monómeros, que compreende: (a) de 25 a 45 %, em peso, de estireno; (b) de 24 a 40 %, em peso, de (met) acrilato de t-butilo; e, (c) de 0 a 10 %, em peso, de pelo menos um monómero copolimerizãvel etilenicamente insaturado, sendo este diferente de (a) e (b), na presença de (d) de 15 a 45 %, em peso, de amido catiónico, em que a soma de (a) 0 (b) ° (c) ° (d) é de 100 %.

Em algumas formas de realização a dispersão de polímero da invenção é obtida por copolimerização de monómeros, que compreende: (a) de 29 a 41 %, em peso, de estireno; (b) de 24 a 38 %, em peso, de (met) acrilato de t-butilo; e, (c) de 0 a 10 %, em peso, de pelo menos um monómero copolimerizãvel etilenicamente insaturado, sendo este diferente de (a) e (b), na presença de (d) de 20 a 40 %, em peso, de amido catiónico, em que a soma de (a) ° (b) 0 (c) 0 (d) é de 100 %.

Um outro aspeto da invenção diz respeito a um processo para a produção de uma dispersão de polímero tal como descrito anteriormente, que compreende a polimerização de monómeros etilenicamente insaturados (a) - (c) na presença de amido catiónico em quantidades tal como especificadas anteriormente.

Pode ser utilizada a polimerização em emulsão de radical livre convencional num meio aquoso. A fim de dar início à polimerização pode ser usado um iniciador redox. Os exemplos de iniciadores redox incluem sistemas redox solúveis em água de ligação do implante, por exemplo, que compreendem peróxido de hidrogénio e um sal de metal pesado ou que compreendem peróxido de hidrogénio e dióxido de enxofre ou que compreendem peróxido de hidrogénio e metabissulfito de sódio. Outros sistemas redox possíveis incluem combinações de hidroperóxido de terc-butilo e/ou dióxido de enxofre, persulfato de sódio ou de potássio / bissulfito de sódio, persulfato de amónio / bissulfito de sódio ou persulfato de amónio / sulfato de ferro (II) . Os exemplos mais específicos incluem peróxido de hidrogénio em combinação com um sal de metal pesado, tal como sais de ferro (II) como o sulfato de ferro (II) . Um sistema redox pode compreender adicionalmente um agente de redução, tal como o ácido ascórbico, o sulfoxilato de formaldeído de sódio, o bissulfito de sódio e/ou o ditionito de sódio. Os iniciadores redox podem, por exemplo, ser utilizados numa quantidade de 0,05 a 10 %, em peso, ou de 0,1 a 7 %, em peso, com base nos monómeros.

Pode ser inicialmente fornecida uma solução aquosa de um amido catiónico degradado e de um sal de metal pesado e, os monómeros podem ser medidos continuamente, de forma descontínua ou em lotes, quer separadamente quer como uma mistura. Um iniciador de polimerização pode ser medido simultaneamente em conjunto com os monómeros ou separadamente. No caso de ser utilizado um sistema redox como iniciador, a parte de redução do mesmo, por exemplo, um sal de metal pesado, pode ser adicionada antes da polimerização, enquanto que a parte de oxidação do mesmo, por exemplo, o peróxido de hidrogénio, pode ser medida simultaneamente com os monómeros. Também pode ser utilizada uma etapa ou um procedimento de gradiente para a preparação das dispersões de polímero que contêm amido, caso em que a adição pode ser efetuada de forma uniforme ou não uniforme ao longo do período de medição, isto é, com a mudança da taxa de medição. A polimerização pode ser efetuada a qualquer temperatura adequada, por exemplo, de 30 a 110 °C ou de 50 a 100 °C. Os tempos de reação podem ser, por exemplo, de 0,5 a 10 horas ou de 0,75 a 4 horas. Também é possível a utilização de um reator de pressão ou a realização de uma polimerização contínua numa cascata de recipiente com agitação ou tubo de escoamento. A polimerização pode ser levada a cabo na ausência de oxigénio, por exemplo, numa atmosfera de gás inerte, tal como sob nitrogénio . Durante a polimerização, a mistura completa dos componentes é em geral benéfica e a mistura de reação pode ser agitada durante toda a duração da polimerização e qualquer pós-polimerização subsequente. A fim de aumentar o efeito de dispersão, podem ser adicionados emulsionantes convencionais iõnicos, não iónicos ou anfotéricos ao lote de polimerização, por exemplo, numa quantidade de 0 a 3 %, em peso, ou de 0,02 a 2 %, em peso, com base na soma dos monómeros. Os exemplos de emulsionantes convencionais incluem os produtos de reação de álcoois mono-hídricos de cadeia longa (alcanóis de Ci0 a C22) com de 4 a 50 mol de óxido de etileno e/ou óxido de propileno por mole de álcool ou fenóis etoxilados ou álcoois alcoxilados, esterifiçados com ácido sulfúrico, que são geralmente utilizados numa forma neutralizada com uma substância alcalina. Emulsionantes convencionais adicionais incluem, por exemplo, alcanosulfonatos de sódio, alquilsulfatos de sódio, dodecilbenzenosulfonato de sódio, ésteres sulfosuccínicos, sais de alquilamónio quaternário, sais de alquilbenzilamónio, tais como cloretos de dimetil-Ci2- a Ci8- alquilbenzilamónio, sais de amina gorda primária, secundária e terciária, compostos de amidoamina quaternária, sais de alquilpiridinio, sais de alquilimidazolinio e sais de alquiloxazolinio. No entanto, o desempenho da gomagem da dispersão de polímero resultante é normalmente melhorado se não for adicionado nenhum emulsionante ao lote de polimerização. A polimerização também pode, se necessário, ser levada a cabo na presença de reguladores convencionais. Em princípio, podem ser utilizados todos os reguladores conhecidos que reduzem o peso molecular dos polímeros que se formam, tais como compostos orgânicos que contêm enxofre, por exemplo mercaptanos, di- e polissulfuretos, ésteres e sulfuretos de ácidos tio- e ditiocarboxílico e sulfuretos de enol. Também podem ser utilizados compostos de halogénio, aldeídos, cetonas, ácido fórmico, éteres de enol, enaminas, hidroxilamina, hidrocarbonetos halogenados, álcoois, etilbenzeno e xileno.

Os exemplos de reguladores baseados em compostos orgânicos que contêm enxofre incluem mercaptoetanol, mercaptopropanol, mercaptobutanol, ácido tioglicólico, ácido tioacético, ácido tiopropiónico, 1-dodecantiol, tioetanolamina, dimetiiditiocarbamato de sódio, cisteína, tioglicolato de etilo, tritioglicolato de trimetilolpropano, tetra (mercaptopropionato) de pentaeritritol, tetratioglicolato de pentaeritritol, tri (mercaptoacetato) de trimetilolpropano, metilenobistioglicolato de butilo, tioglicerol, monotioglicolato de glicerilo, mercaptano de n-octadecilo, mercaptano de n-dodecilo, mercaptano de terc-dodecilo, mercaptano de butilo, tiofenol, mercaptotrimetoxisilano e acetilcisteína.

Os exemplos de compostos de halogénio úteis como reguladores incluem triclorometano, tetraclorometano e bromotriclorometano, aldeídos, tais como acetaldeído, propionaldeído, crotonaldeído e butiraldeído, álcoois, tais como n-propanol e isopropanol e buten-3-ol e álcool alílico.

Outros exemplos de reguladores incluem acetato de vitamina A, palmitato de vitamina A, geranial, neral, geraniol, acetato de geranilo, limoneno, acetato de linalilo, terpinoleno, γ-terpineno, α-terpineno, R(-)-α-felandreno, terpineol, resorcinol, hidroquinona, pirocatecol, floroglucina e difeniletileno. A quantidade de regulador pode, por exemplo, ser de 0 a 5 ou de 0,1 a 2 %, em peso, com base na quantidade total dos monómeros (a) - (c). A polimerização pode ser realizada em qualquer pH adequado, por exemplo, de 2 a 9 ou de 3 a 5,5. 0 pH pode ser ajustado ao valor desejado antes ou durante a polimerização utilizando ácidos convencionais, tais como ácido clorídrico, ácido sulfúrico ou ácido acético, ou usando bases, tais como solução de hidróxido de sódio, solução de hidróxido de potássio, amoníaco, carbonato de amónio, etc. Após o final da polimerização, a dispersão pode ser ajustada para um pH adequado, por exemplo, de 5 a 7, com qualquer substância alcalina apropriada, tal como solução de hidróxido de sódio, solução de hidróxido de potássio ou amoníaco.

Os monómeros residuais podem ser removidos da dispersão de polímero que contém amido por qualquer meio adequado, tal como pós-polimerização. Por exemplo, um iniciador tal como peróxido de hidrogénio e/ou qualquer outro, peróxido ou hidroperóxidos e/ou qualquer iniciador azo pode ser adicionado à dispersão de polímero após o final da polimerização principal. Também é possível a combinação dos iniciadores com agentes de redução adequados, tais como, por exemplo, ácido ascórbico ou bissulfito de sódio. Podem ser utilizados iniciadores solúveis em óleo, que são moderadamente solúveis em água, por exemplo, peróxidos orgânicos convencionais, tais como peróxido de dibenzoílo, peróxido de di-terc-butilo, hidroperóxido de terc-butilo, hidroperóxido de cumilo ou peroxidicarbonato de bisciclo-hexilo. Para a pós-polimerização, a mistura de reação pode ser aquecida, por exemplo, a uma temperatura correspondente à temperatura à qual a polimerização principal foi realizada ou até 20 °C ou até 10 °C mais elevada, por exemplo, dentro do intervalo de 35 a 100 °C ou de 45 a 95 °C. A polimerização principal pode ser considerada completa quando o iniciador de polimerização foi consumido ou a conversão do monómero é, por exemplo, pelo menos 98 % ou pelo menos 99,5 %.

Após o fim da polimerização, pode ser adicionado à dispersão de polímero um agente de complexação para iões de metais pesados, numa quantidade tal que todos os iões de metais pesados que possam ter sido utilizados estão ligados na forma complexada. Os exemplos de agentes de complexação incluem o ácido etilenodiaminotetracético, o ácido nitri lot ri acético, o ácido dietilenotriaminopentacético, o ácido poliaspãrtico, o ácido iminodissuccínico, o ácido cítrico e os sais dos mesmos. Pelo menos um agente de complexação pode, por exemplo, ser utilizado em concentrações de 1 a 10 moles ou de 1,1 a 5 moles por mole de ião de metal pesado. A invenção também diz respeito à utilização de uma dispersão de acordo com a invenção tal como descrito anteriormente para o tratamento da superfície do papel. A invenção também diz respeito a um processo para a produção de papel que compreende as etapas de formação de uma folha contínua de papel a partir de um stock que contém fibras celulósicas e, a aplicação a pelo menos uma superfície da folha contínua de papel de uma dispersão aquosa, tal como descrito anteriormente . Finalmente, a invenção diz respeito a um processo para a gomagem da superfície do papel que compreende a aplicação de uma dispersão de polímero tal como descrito anteriormente, a pelo menos uma superfície do papel. A dispersão pode ser aplicada à folha contínua de papel através de qualquer método adequado para a gomagem da superfície, tal como numa prensa de gomagem, numa prensa de filme, speedsizer ou gate-roll e, pode, por exemplo, ser incluída no licor da prensa de gomagem. A quantidade de dispersão adicionada ao licor da prensa de gomagem pode, por exemplo, variar entre 0,05 e 5 %, em peso, com base na substância seca, e depende do grau desejado de gomagem dos papéis terminados. Para além disso, o licor da prensa de gomagem pode compreender substâncias adicionais, tais como, por exemplo, amido, pigmentos (por exemplo, calcário, carbonato de cálcio precipitado, caulino, dióxido de titânio, sulfato de bário ou gesso) , branqueadores óticos, biocidas, agentes de resistência para o papel, agentes de fixação, agentes antiespuma, auxiliares de retenção, agentes de reticulação (por exemplo, compostos de zircónio), insolubilizantes, antiespumantes, e/ou auxiliares de drenagem. As quantidades de polímero seco aplicado na superfície da folha contínua de papel podem, por exemplo, ser de 0,005 a 1,0 g/m2 ou de 0,01 a 0,5 g/m2. 0 termo "papel”, tal como é aqui utilizado, destina-se a incluir não sõ o papel comum, mas todos os tipos de produtos à base de celulose em forma de folha ou de folha contínua, incluindo, por exemplo, cartão e cartolina. A invenção é particularmente vantajosa para o tratamento da superfície do papel, total ou parcialmente com base em papel reciclado. Os exemplos de dito papel incluem papel e cartão utilizado para embalagens, tais como revestimento, cartão de revestimento, cartão de caixas, testliner, revestimento reciclado tal como OCC ou revestimento de topo branco com um verso da camada feito de fibras recicladas. A invenção é ainda ilustrada por meio dos exemplos não limitativos que se seguem. As partes e percentagens referem-se, respetivamente, a partes em pesoepercentagens em peso, amenos que indicado de outra forma.

Exemplo 1

Foram preparadas seis dispersões de polímero de A a F, por polimerização de estireno e quer acrilato de n-butilo quer acrilato de t-butilo, na presença de amido de batata catiõnico (DS de cerca de 0,035), que tinham sido degradadas por tratamento com peróxido de hidrogénio em ácido sulfúrico, para um peso molecular PM de cerca de 15000 - 20000, em quantidades de acordo com a tabela 1. Foram adicionados 400 g de solução aquosa de amido (teor de matéria seca de 12,6 %, em peso) a um reator LabMax com uma tampa de 6 tubuladuras equipada com um agitador, termómetro e condensador. A solução de amido foi aquecida a 65 °C, a velocidade de agitação foi ajustada para 450 rpm e foram adicionados 5 ml de uma solução de 4,022 mg/ml de sal de Mohr (sulfato de amónio e ferro (II)) . Foram lentamente carregados para a reação, ao longo de um período de 3 horas, 12,681 g de uma solução aquosa a 35 %, em peso, de peróxido de hidrogénio e 90,5 g de uma mistura de monómeros com 0,3 6 %, em peso, de 1-dodecantiol. A temperatura do reator foi de 65 °C durante a primeira hora e foi aumentada para 68 °C durante as duas últimas horas. Depois de o doseamento ter terminado, a reação foi mantida a 68 °C durante 1,5 horas e depois foi arrefecida para 40 - 50 °C. O produto obtido foi recolhido do reator e deixado arrefecer até à temperatura ambiente antes de o pH ser ajustado para 3,6 com NaOH a 25 %, em peso. 0 teor de matéria seca do produto final foi de cerca de 28 %, em peso.

Tabela 1

Exemplo 2 0 efeito de gomagem das formulações de A a D foi testado, tal como descrito de seguida, num papel de teste, sendo este de qualidade test liner não gomado de resíduos mistos, tendo um peso base de 140 g/m2 e uma absorção de líquido de 37 %. O tratamento do papel de teste foi levado a cabo numa prensa de gomagem laboratorial disponibilizada por Mathis, Zurique, tipo HVF. 0 licor de gomagem utilizado foi uma solução de 8 partes, em peso, de amido de batata oxidado, seco (Perfectamyl P 255 SH disponibilizado por AVEBE) e 0,25 - 0,8 partes das dispersões de polímero de A a D, completado até 100 partes com água. A temperatura operacional da prensa de gomagem foi de cerca de 60 °C.

Os papéis com gomagem na superfície foram secos num cilindro de secagem durante 1,5 minutos a cerca de 115 °C. Antes do teste de gomagem, o papel foi condicionado durante 2 horas a 23 °C e 50 % de humidade relativa.

Para avaliar o grau de gomagem dos papéis com gomagem na superfície, foram determinados os valores de Cobb de acordo com a norma DIN 53122 . 0 valor é definido como a absorção de água de uma folha de papel no decurso de um tempo de humedecimento de 60 segundos, indicado em g/m2. Quanto mais baixo for o valor de Cobb, melhor é o grau de gomagem dos papéis tratados.

Os resultados são apresentados na tabela 2.

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Exemplo 3

Foi realizada outra série de testes da mesma maneira que no exemplo 2, com as formulações B, D, E e F no mesmo tipo de papel. Os resultados são apresentados na tabela 3.

Tabela 3

Exemplo 4

Foi realizada outra série de testes da mesma maneira que no exemplo 2, com as formulações de A a D, mas com 0,05 - 0,36 partes de dispersão de polímero no licor de gomagem e em papel fino (82 % de fibra e 18 % de GCC) pré-gomado internamente com AKD, que possui um peso base de 80 g/m2 e uma absorção de líquido de 61 %. Os resultados são apresentados na tabela 4.

Tabela 4

Exemplo 4

As dispersões de polímero G, H e J foram preparadas da mesma maneira que no exemplo 1, mas com as quantidades de monómeros e de amido de acordo com a tabela 5.

Tabela 5

Exemplo 5

As formulações G, H e I foram testadas da mesma maneira que no exemplo 2, mas num papel de qualidade testliner não gomado de resíduos mistos, que possui um peso base de 110 g/m2 e uma absorção de líquido de 42 %. Os resultados são apresentados na tabela 6.

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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 • US 6426381 B [0002] • US 5672392 A [0002] • US 6835767 B [0002] • US 20090139675 A [0002] • US 20100016478 A [0002] • US 7579414 B [0003] • US 20020040088 A [0003]

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Uma dispersão aquosa de polímero que contém amido, obtida por copolimerização de monómeros etilenicamente insaturados, que compreende: (a) de 20 a 50 %, em peso, de pelo menos um de estireno ou estireno substituído; (b) de 20 a 60 %, em peso, de (met) acrilato de t-butilo; e, (c) de 0 a 2 0 %, em peso, de pelo menos um monómero copolimerizável etilenicamente insaturado, sendo este diferente de (a) e (b), na presença de (d) de 10 a 50 %, em peso, de amido catiónico, em que a soma de (a) 0 (b) 0 (c) 0 (d) é de 100 %.
2. Uma dispersão de polímero tal como reivindicado na reivindicação 1, que pode ser obtida por copolimerização de monómeros, que compreende; (a) de 25 a 45 %, em peso, de estireno; (b) de 24 a 40 %, em peso, de (met) acrilato de t-butilo,· e, (c) de 0 a 10 %, em peso, de pelo menos um monómero copolimerizável etilenicamente insaturado, sendo este diferente de (a) e (b), na presença de (d) de 15 a 45 %, em peso, de amido catiónico, em que a soma de (a) ° (b) 0 (c) 0 (d) é de 100 %.
3. Uma dispersão de polímero tal como reivindicado na reivindicação 2, que pode ser obtida por copolimerização de monómeros, que compreende: (a) de 29 a 41 %, em peso, de estireno; (b) de 24 a 38 %, em peso, de (met) acrilato de t-butilo; e, (c) de 0 a 10 %, em peso, de pelo menos um monómero copolimerizável etilenicamente insaturado, sendo este diferente de (a) e (b), na presença de (d) de 20 a 40 %, em peso, de amido catiónico, em que a soma de (a) 0 (b) 0 (c) 0 (d) é de 100 %.
4. Uma dispersão de polímero tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que o monómero (b) é acrilato de t-butilo.
5. Uma dispersão de polímero tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, em que o monómero (c) , se estiver presente, é pelo menos um éster de ácido (met) acrílico derivado de álcoois mono-hídricos de C\ a C22.
6 . Uma dispersão de polímero tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, em que o teor de matéria seca da dispersão de polímero é de 5 a 50 %, em peso.
7 . Uma dispersão de polímero tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, em que o grau de substituição (DS) do amido catiónico é de 0,005 a 0,5.
8 . Uma dispersão de polímero tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, em que o amido catiónico possui um peso molecular ponderai médio PM de 1000 a 65000.
9. Uma dispersão de polímero tal como reivindicado na reivindicação 8, em que o amido catiónico possui um peso molecular ponderai médio PM de 11000 a 35000.
10. Um processo para a preparação de uma dispersão aquosa de polímero que contém amido de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, que compreende a polimerização de monómeros etilenicamente insaturados, que compreende, (a) de 20 a 50 %, em peso, de pelo menos um de estireno ou estireno substituído; (b) de 20 a 60 %, em peso, de (met) acrilato de t-butilo; e, (c) de 0 a 2 0 %, em peso, de pelo menos um monómero copolimerizãvel etilenicamente insaturado, sendo este diferente de (a) e (b), na presença de (d) de 10 a 50 %, em peso, de amido, em que a soma de (a) 0 (b) 0 (c) 0 (d) é de 100 %.
11. Um processo para a gomagem da superfície do papel que compreende a aplicação de uma dispersão de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, a pelo menos uma superfície do papel.
12. Um processo para a produção de papel que compreende as etapas de formação de uma folha contínua de papel a partir de um stock que contém fibras celulósicas e, a aplicação a pelo menos uma superfície da folha contínua de papel de uma dispersão aquosa de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 . 13. 0 processo tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações de 11 a 12, em que o papel é totalmente ou parcialmente com base em papel reciclado. 14. 0 processo tal como reivindicado na reivindicação 13, em que o papel é um qualquer de revestimento, cartão de revestimento, cartão de caixas, testliner, revestimento reciclado ou revestimento de topo branco com um verso da camada feito de fibras recicladas.
15. Utilização de uma dispersão de polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 para o tratamento da superfície do papel.