MX2007016531A - Polimeros de vinilamina/vinilformamida modificados para utilizarse como adhesivos de acresponamiento. - Google Patents

Abstract

Esta invencion es un metodo para acresponar una red de papel que comprende a) aplicar a un cilindro de acresponamiento giratorio una composicion adhesiva que tiene un pH de aproximadamente 6.5 hasta aproximadamente 8 y que comprende uno o mas polimeros de formamida de vinilamina/N-vinilo compuestos de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99 moles por ciento de monomero de vinilamina y aproximadamente de 90 hasta aproximadamente un mol por ciento de monomero de N-vinilformamida; b) presionar la red de papel contra el cilindro de acresponamiento para efectuar la adhesion de la red de papel al cilindro de acresponamiento; y c) desalojar la red de papel del cilindro de acresponamiento con una cuchilla rascadora.

Description

POLÍMEROS DE VINILAMINA/VINILFORMAMIDA MODIFICADOS PARA UTILIZARSE COMO ADHESIVOS DE ACRESPONAMIENTO CAMPO TÉCNICO Esta invención se refiere a un método para acresponar productos de papel en los cuales se adhiere una red de papel a un cilindro de acresponamiento utilizando composiciones de poli (vinilamina/vinilformamida) que tienen un pH de aproximadamente 6.5 hasta aproximadamente 8. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las propiedades deseadas del tejido, que incluyen, suavidad, volumen, elasticidad y absorbencia, se logran tipicamente por medio de un cilindro secador Yankee calentado con vapor y una cuchilla rascadora. Se deshidrata completamente una red de fibra húmeda en el punto de apriete del rodillo de presión. En este punto, la hoja se transfiere a la superficie del Yankee y tiene una consistencia de aproximadamente 35-80%. La hoja se seca además sobre el cilindro Yankee caliente hasta una consistencia típica de 90-98% y se retira con una cuchilla rascadora. La acción mecánica de la cuchilla da como resultado una rotura de lo$ enlaces fibra-fibra y la formación de una estructura de microdoblez dentro de la hoja. Este proceso se refiere como acresponamiento . A fin de adquirir el acresponado, la red de papel tiene que adherirse a la superficie del secador Yankee Se proporciona la adhesión al aplicar un adhesivo al secador. Los adhesivos Yankees más comunes son .polímeros sintéticos tales como poliaminoamidas, poliamidas, poliaminas, polivinil alcoholes, polivinil acetatos, poliacrilamidas y poliéteres, Se utilizan varios compuestos de bajo peso molecular para modificar las propiedades del recubrimiento Yankee. Un recubrimiento Yankee superior debe formar una pelicula que proporciona buena adhesión para el acresponamiento eficiente y es también uniforme, durable y suave. La uniformidad del recubrimiento es critica no solo para el acresponamiento consistente que afecta la calidad de la hoja producida sino también para aún la cobertura de la superficie Yankee para evitar el desgaste prematuro del cilindro y la cuchilla. La durabilidad es una característica de qué tan estable es el recubrimiento sobre la superficie Yankee, particularmente en el punto de apriete del rodillo de presión. Si el recubrimiento se elimina por lavado fácilmente, éste no protege el cilindro Yankee y conduce al desgaste excesivo de la cuchilla de acresponamiento. Un recubrimiento duro provoca la vibración de la cuchilla, lo cual da como resultado el desgaste de la cuchilla y el acresponamiento no uniforme. Se prefiere un recubrimiento suave pero durable. Las poliaminoamidas reticuladas con epiclorhidrina (PAE) son los adhesivos más ampliamente utilizados en la práctica comercial por un amplio margen. Dependiendo del grado y condiciones de acresponamiento, adhesión, durabilidad y suavidad de recubrimiento pueden ajustarse a un nivel apropiado al utilizar combinaciones de resinas PAE que tienen varios pesos moleculares y/o modificadores tales como aceite$ de desprendimiento, surfactantes, humectantes, fosfatos, etc. Aún, no es universal la aplicabilidad de las resinas PAE y no siempre funcionan para todos los grados y condiciones de lo$ tejidos. El problema más común que se enfrenta con lo$ adhesivos PAE es su tendencia a acumularse sobre el secador Yankee, algunas veces referido como un recubrimiento "duro". Esto da como resultado la vibración de la cuchilla provocando picaduras u orificios en la hoja y dando como resultado el rompimiento de la hoja y retardos en la máquina. Además , aunque las cantidades de epi y sub-productos epi son muy bajas en los adhesivos PAE modernos, la industria preferirla utilizar adhesivos sin epi si existe otra alternativa. Sin embargo, otras alternativas sin epi incluyendo polivinil alcoholes, polivinil acetatos, poliacrilamidas y poliéteres también tienen deficiencias con respecto a las propiedades de recubrimiento que proporcionan en que no existe una combinación óptima de durabilidad, suavidad, adhesión y uniformidad del recubrimiento. De acuerdo con esto, existe una necesidad actual para de composiciones adhesivas de acresponamiento.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Esta invención es un método para acresponar una red de papel que comprende a) aplicar a un cilindro de acresponamiento giratorio una composición adhesiva que tiene un pH de aproximadamente 6.5 hasta aproximadamente 8 y que comprende uno o más polimeros de vinilamina/N-vinilformamida compuestos aproximadamente de 10 hasta aproximadamente 99 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente de 90 hasta aproximadamente 1 mol por ciento del monómero de N~ vinilformamida; b) presionar la red de papel contra el cilindro de acresponamiento para efectuar la adhesión de la red de papel al cilindro de acresponamiento; y c) desalojar la red de papel del cilindro de acresponamiento con una cuchilla rascadora. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN "Red de papel de seda, red de papel, red, hoja de papel, producto de hoja y papel" todos se refieren a las hojas de papel hechas mediante un proceso que comprende las etapas de formar pasta de papel acuosa para la elaboración de papel; depositar esta pasta de papel sobre una superficie foraminosa, tal como una cinta sin fin de tela metálica y retirar el agua de la pasta de papel ya sea por gravedad, mediante vacio ayudado por el drenado o por medio de evaporación (eg. TAD). En la etapa final del proceso, las caracteristicas de textura deseables se imparten al papel mediante un proceso de acresponamiento que comprende: a) aplicar una composición adhesiva a la superficie de un cilindro de acresponamiento; b) adherir una red celulósica al cilindro de acresponamiento y; c) desalojar la red adherida del cilindro de acresponamiento con una cuchilla rascadora. La red de tejido puede estar comprendida de varios tipos de fibras naturales y sintéticas incluyendo pulpas de madera de tipos químicos o mecánicos, fibras vegetales, fibras recicladas y fibras sintéticas tales como polipropileno. La red de tejido también puede estar comprendida de rellenadores de particulado, tales como arcilla caolínica, dióxido de titanio y/o carbonato de calcio. Todo los porcentajes, relaciones y proporciones en la presente son por peso a menos que se especifique de otro modo. Los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida adecuados para utilizarse en el método de esta invención se preparan mediante la polimerización de N-vinilformamida bajo condiciones de formación de radical libre seguido por la hidrólisis acida o básica de una porción de los grupos amida a los grupos amina. Al controlar la estioquiometria del agente hidrolizante, es posible preparar polimeros de vinilamina/N-vinilformamida que contienen la relación de vinilamina/N-vinilformamida deseada. La preparación de los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida se describe en la I Patente de E.U. No. 5,374,334 y las referencias citadas en la presente. La preparación de dispersiones estables de los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida en soluciones salinas acuosas se describe en las Patentes de E.U. Nos. 6,426,383 y 6,894,110. Los polimeros de vinilamina/N-1-vinilformamida también se encuentran comercialmente disponibles a partir de BASF, Mount Olive, NJ bajo el nombre comercial Lupamin. El pH de los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida puede ajustarse al rango deseado de 6.5-8 mediante la adición de ácido. Los ácidos representativos incluyen el sulfúrico, clorhídrico, fosfórico, fórmico, acético y lo similar. En una modalidad, el ácido se selecciona de ácido sulfúrico y ácido fórmico. En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 100,000 hasta aproximadamente 500,000 Daltones . En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N4-vinilformamida se componen de aproximadamente 20 hasta aproximadamente 80 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 80 hasta aproximadamente 20 moles por ciento del monómero de N-vinilformamida . En una modalidad, la composición del polimero de vinilamina/N-vinilformamida tiene un pH de aproximadamente 7 hasta aproximadamente 7.5. En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 300,000 hasta aproximadamente 400,000 Daltones . En una modalidad, esta invención es una composición polimérica que tiene un pH de aproximadamente 6.5 hasta aproximadamente 8 que comprende uno o más polimeros de vinilamina/N-vinilformamida compuestos de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 90 hasta aproximadamente 1 mol por ciento del monómero de N-vinilformamida en donde los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida se hacen reaccionan con aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 por ciento, en base a loa activos del polimero, de un o más reticuladores en donde los reticuladores contienen al menos un grupo epóxido y sin halógenos. Los reticuladores representativos de acuerdo con esta modalidad incluyen polietilenglicol diglicidil éter, trimetilolpropano triglicidil éter, propoxilato de glicerina triglicidil éter, triglicidil éter de glicerina, N,N-diglicidilanilina, tris (2, 3-epoxipropil) isocianurato y lo similar. La reacción con los reticulares se lleva a cabo tipicamente al calentar una solución acuosa de los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida y la cantidad deseada del reticulador a una temperatura de aproximadamente 20 °C hasta aproximadamente 100 °C. En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida reaccionados con los reticuladores se componen de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 99 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 70 hasta aproximadamente 1 mol por ciento del monómero de N-vinilformamida . En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida reaccionados con los reticuladores se componen de aproximadamente 85 hasta aproximadamente 95 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 15 hasta aproximadamente 5 moles por ciento del monómero de N-vinilformamida . En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida reaccionados con los reticuladores tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 10,000 hasta aproximadamente 100,000 Daltones. En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida reaccionados con los reticuladores tienen un peso molecular de aproximadamente 30,000 hasta - aproximadamente 60,000 Daltones. En una modalidad, los reticuladores se seleccionan a partir de polietilenglicol diglicidil éter (PEGDGE) y trimetilolpropano triglicidil éter (TMPTE) . En una modalidad, uno o más polimeros de vinilamina/N-vinilformamida de acuerdo con esta invención y uno o más polimeros seleccionados del grupo que consiste de copolimeros de poliaminoamidas, polialquilenpoliaminas, poli (vinil alcohol/vinilacetato) , polietileniminas y polivinilamina en una proporción de aproximadamente 5/9$ hasta aproximadamente 95/5 por peso se hacen reaccionar con aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 por ciento, en base a los activos de polimero de uno o más reticuladores como se describe en la presente. Las poliaminoamidas se hacen generalmente a partir de la polimerización por condensación de uno o más derivados de ácido dicarboxilico orgánico y una o más poliaminas de polialquileno bajo condiciones adecuadas para formar poliamidas de cadena larga, preferentemente a temperaturas mayores de aproximadamente 130°C por varias horas con retiro de agua o subproductos de alcohol. La poliaminoamida resultante tipicamente tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 500 hasta aproximadamente 500,000 Daltones y una viscosidad Brookfield de polimero mayor de aproximadamente 100 cps para el 50% de solución a 25°C. Se - agrega agua al final de la polimerización para hacer una solución de polimero acuosa. Generalmente, se utiliza una cantidad suficiente del derivado de ácido orgánico para hacerse reaccionar con sustancialmente todos los grupos amino primarios pero insuficiente para hacerse reaccionar hasta cualquier grado significativo con los grupos amino secundarios de la poliamina de polialquileno. La proporción molar del derivado de ácido dicarboxilico orgánico/poliamina de polialquileno se encuentra preferentemente entre aproximadamente 0.9/1.0 hasta aproximadamente 1.0/0.9. Los "derivados de ácido dicarboxilico orgánico" incluyen ácidos dicarboxilicos alifáticos y aromáticos y sus cloruros, anhídridos y esteres ácidos correspondientes y mezclas de los mismos. Los esteres son preferentemente esteres alifáticos C1-C3. Los derivados de ácido dicarboxilico orgánico se seleccionan de manera que la poliaminoamida resultante es soluble en agua o dispersible en agua . Los ácidos dicarboxilicos orgánicos representativos y sus derivados incluyen ácido maléico, ácido succinico, ácido glutárico, ácido adipico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebásico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftalenodicarboxilico, dimetil maleato, dimetil malonato, dietil malonato, dimetil succinato, diisopropil succinato, dimetil glutarato, dietil glutarato, dimetil adipato, metilo, etil adipato, dimetil sebacato, dimetil ftalato, dimetil isoftalato, dimetil tereftalato, dimetil naftalenodicarboxilato, esteres dibásicos (DBE), poli (etilenglicol) bis (carboximetil) éter, succinil cloruro, glutaril dicloruro, adipoil cloruro, sebacoil cloruro, ftaloil cloruro, isoftaloil cloruro, tereftaloil cloruro, naftalenodicarboxilato, anhidrido maléico, anhidrido succinico, anhidrido glutárico, anhidrido ftálico, anhidrido 1,8-naftáico y lo similar. Se prefiere éster DBE-2 dibásico, ácido adipico, dimetil glutarato y dimetil adipato. "Poliaminas de polialquileno" se refiere a aquellos compuestos orgánicos que tienen dos aminas primarias. Los grupos (-NH2) y al menos un grupo amina secundario en donde los átomos de amino nitrógeno se enlazan entre si mediante los grupos alquileno, siempre que dos átomos de nitrógeno no se unan a los mismos átomos de carbono. Las poliaminas de polialquileno representativas incluyen dietilentriamina (DETA) , trietilentetraamina (TETA) , tetraetilenpentaamina (TEPA) , dipropilentriamina y lo similar . El poli (vinil alcohol/vinil acetato) puede prepararse mediante polimerización radical de los monómeros de vinil acetato como se describe en la EP 0942008 y las referencias citadas en la presente seguido por ya sea la hidrólisis acida o básica como se describe en "Polivinil alcohol", ed. Por C.A. Finch, John Wiley & Sons, New York, 1973, pp. 91-120. El poli (vinil alcohol/vinil acetato) también se encuentra comercialmente disponible por ejemplo por Celanese Corp., Dallas, TX bajo el nombre comercial Celvol y de E.l. DuPont de Nemours & Company, Wilmington, DE bajo el nombre comercial Elvanol. En una modalidad, el poli (vinil alcohol/vinil acetato) tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 13,000 hasta aproximadamente 186,000 daltones y se compone de aproximadamente 87-99.5 moles por ciento de unidades de vinil alcohol y aproximadamente 13 hasta aproximadamente 0.5 moles por ciento de unidades de vinil acetato. En una modalidad, el poli (vinil alcohol/vinil acetato) tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 30,000 hasta aproximadamente 60,000 daltones y se compone de aproximadamente 87-89 moles por ciento de unidades de vinil alcohol y aproximadamente 13 hasta aproximadamente 11 moles por ciento de unidades de vinil acetato. La polivinilamina puede prepararse mediante hidrólisis de poli (N-vinilformamida) como se describe en la Patente de E.U. 5,374,334 y las referencias citadas en la presente. Las polivinilaminas útiles para el método y composiciones de esta invención tipicamente tienen un peso molecular de aproximadamente 5,000 hasta aproximadamente 500,000 Daltones. En una modalidad, la polivinilamina tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 10,000 hasta aproximadamente 100,000 Daltones. Las polietileniminas pueden prepararse mediante la polimerización de etilenimina como se describe en las Patentes de E.U. Nos. 2,182,306 y 3,251,778. Las polietileniminas también se encuentran comercialmente disponibles de por ejemplo BASF, Mount Olive, NJ bajo el nombre comercial Lupasol. Las polietileniminas tipicamente útiles para el método y composiciones de esta invención tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000 hasta aproximadamente 1,000,000. En una modalidad, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida y/o los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida reticulados se modifican mediante la reacción con uno o más ácidos orgánicos halogenados de la fórmula X-R-C02M en donde X es F, Cl, Br o I, R es alquilo o alquilarilo y M es H o un contraión alcalino o de metal alcaliotérreo 0 de amonio incluyendo litio, sodio, potasio, calcio, amonio y lo similar. Los grupos alquilo pueden se rectos 0 ramificados y tipicamente contienen de 1 hasta aproximadamente 6 átomos de carbono. Los grupos arilo son tipicamente fenilo, opcionalmente sustituido con uno o más grupos halógeno, alquilo, alcoxi o hidroxilo. Los ácidos orgánicos halogenados representativos incluyen ácido cloroacético, ácido 4- (clorometil) benzoico, ácido 2-cloropropiónico, ácido 3-cloropropiónico, acidó bromoacético, ácido 2-bromobutirico, ácido 3-bromobutirico, ácido 4-bromobutirico, ácido a -bromoisobutirico y lo similar y sus sales. En una modalidad, el ácido halogenado es ácido cloroacético o una sal del mismo. En una modalidad, la composición adhesiva de esta invención comprende además uno o más polioles solubles en agua . Como se utiliza en la presente "polioles" se refiere a polioles simples solubles en agua compuestos de grupos alquileno y hasta aproximadamente seis grupos hidroxilo en los cuales los grupos alquileno se interrumpen opcionalmente por uno o más grupos O o NH. Los polioles solubles en agua representativos incluyen glicerol, etilenglicol, 1, -butanodiol, dietanolamina, trietanolamina, sorbitol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, polietilenglicol y lo similar. En una modalidad, los polioles se seleccionan a partir de glicerol, etilenglicol, sorbitol, dietilenglicol, propilenglicol, polietilenglicol y dietanolamina.

- - En una modalidad, el poliol es glicerol. La cantidad de polioles solubles en agua en relación con los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida sobre una base seca de polimero tipicamente varia desde aproximadamente 5 hasta 95 por ciento por peso. En una modalidad es deseable utilizar entre aproximadamente 10-7$ por ciento por peso del poliol soluble en agua. Debe entenderse que no todos los polioles solubles en agua producen resultados similares. En ciertos casos, dependiendo de la temperatura empleada, los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida particulares utilizados y otras variables, el experimento de rutina necesariamente determinará el poliol soluble en agua óptimo a utilizarse, asi como la cantidad particular a emplearse junto con los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida. Las composiciones adhesivas de la presente invención se aplican tipicamente a la superficie de un cilindro de acresponamiento como una solución acuosa diluida. En una modalidad, la solución acuosa incluye' desde aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 10.0 por ciento en peso de los polimeros de la invención. En otra modalidad, los polimeros de la invención se incluyen en la solución acuosa en una concentración desde aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 5.0 por ciento en peso. En otra modalidad, los polimeros de la invención se incluyen en la solución acuosa en una concentración de desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 1.0 por ciento en peso. Los expertos en la materia de adhesivos de acresponamiento apreciarán que la razón por la cual un gran porcentaje de agua en la mezcla se basa en parte sobre la necesidad de solo depositar una capa muy delgada de adhesivo sobre el cilindro de acresponamiento, el cual, en una modalidad se lleva a cabo más fácilmente con una barra distribuidora de roció. Las aplicaciones por rociado antes descritas pueden mejorarse además mediante una variedad de medios, por ejemplo utilizando barras distribuidoras de roció designadas para una cobertura doble o triple, mediante la oscilación de la barra distribuidora de roció y mediante la re-circulación de la composición auxiliar de liberación diluida desde la salida de la barra distribuidora de roció para mejorar el mezclado y reducir la posibilidad de separación. En una modalidad, se aplica al secador Yankee un auxiliar de liberación que también se encuentra en una forma acuosa junto con al adhesivo de polimero. El auxiliar de liberación proporciona lubricación entre la superficie del secador Yankee y la cuchilla rascadora utilizada para acresponar el papel de seda del secador Yankee. El auxiliar de liberación también permite que se libere el papel de seda del adhesivo durante el proceso de acresponamiento. LoS auxiliares de liberación representativos incluyen aceites de liberación compuestos de aceite nafténico, parafinico, vegetal, mineral o sintético y surfactantes emulsionantes. A fin de formar dispersiones acuosas estables el auxiliar de liberación se formula tipicamente con uno o más surfactantes tales como ácidos grasos, alcoholes alcoxilados, ácidos grasos alcoxilados y lo similar. El auxiliar de liberación puede aplicarse al cilindro de acresponamiento antes 0 después de la composición adhesiva o puede formularse con el adhesivo para su aplicación al cilindro de acresponamiento. Las composiciones adhesivas de esta invención pueden también utilizarse en combinación con los aditivos funcionales utilizados en la técnica para mejorar la suavidad del tejido o toalla. Los aditivos funcionales representativos incluyen sales cuaternarias orgánicas que tienen cadenas grasas de aproximadamente 12 hasta aproximadamente 22 átomos de carbono incluyendo sales cuaternarias de dialquil imidazolinio, sales cuaternarias de dialquil diamidoamina, sales cuaternarias de monoalquil trimetilamonio, sales cuaternarias de dialquil dimetilamonio, sales cuaternarias de trialquil monometilamonio, sales cuaternarias etoxiladas, sales cuaternarias de dialquil y trialquil éster y lo similar. Los aditivos funcionales adecuados adicionales incluyen polisiloxanos, siliconas cuaternarias, polisiloxanos organoreactivos, polidimetilsiloxanos amino-funcionales y lo similar.

En una modalidad, los aditivos funcionales se formulan con la composición adhesiva de esta invención para su aplicación al cilindro de acresponamiento. En una modalidad, los aditivos funcionales se seleccionan de sales cuaternarias de dialquilimidazolinio y siliconas cuaternarias. Lo anterior puede entenderse mejor mediante la referencia a los siguientes ejemplos, los cuales se presentan por propósitos de ilustración y no pretenden limitar el alcance de la invención. Los polimeros representativos utilizados para preparar las composiciones adhesivas de esta invención se muestran en la Tabla 1. Tabla 1 Descripción de los polimeros comerciales utilizados en esta invención 1 Lupamin 9095, disponible de BASF, Mount Olive, NJ. 2Lupamin 9030 disponible de BASF, Mount Olive, NJ. 3Lupamin 4595 disponible e BASF, Mount Olive, NJ. "Disponible de Nalco Company, Naperville, IL. 5Celvol 21205, disponible de Celanese, Dallas, TX. 6Nalco 03PV094, disponible de Nalco Company, Naperville, IL. Ejemplo 1 Preparación de una solución de poli (vinilamina/N-vinilformamida) reaccionada con PEGDGE. Se mezclaron bien poli (vinilamina/N-vinilformamida) (Lupamin 9095, 80g) y agua desionizada (112g) en un reactor de 250 ml y la mezcla se calentó a 80°C con agitación bajo una purga de nitrógeno. Se agregó poli (etilenglicol) diglicidil éter (Mn=350, 0.13g) en el reactor y la solución se calentó durante otras 2 horas a 80°C. La solución se enfrió a 25°C y se recolectó. El pH de la solución es de 9.0. El pH se ajustó entonces con ácido sulfúrico al valor deseado. Ejemplo 2 Preparación de una solución de poli (vinilamina/Nj-vinilformamida) reaccionada con TMPTE. Se mezclaron poli (vinilamina/N-vinilformamida) (Lupamin 4595, 240. Og) y agua desionizada (575g) en un reactor de 1500 ml y la mezcla se calentó a 80°C con agitación bajo una purga de nitrógeno. Se agregó lentamente trimetilolpropano triglicidil éter (TMPTE, 9.9g) durante do$ horas y la solución se calentó adicionalmente durante otras 2.0 horas a 80°C. La solución se enfrió a 25°C. El pH de la solución es de 9.1. El pH se ajustó entonces con ácido sulfúrico al valor deseado. Ejemplo 3 Preparación de una solución de poli (vinilamina/N-vinilformamida) reaccionada con TMPTE y modificada con cloroacetato de sodio. A una porción de poli (vinilamina/N-vinilformamida) reaccionada con TMPTE (160 g) , preparada en el Ejemplo 2, se agregó una solución de cloroacetato de sodio (2.67g) en 15.1 g de agua (15. lg) y la mezcla se calentó a 80°C durante 2 horas. La solución se enfrió a 25°C, para proporcionar una solución del compuesto del titulo que tiene un pH de 7.5. Ejemplo 4 Preparación de una solución de polivinil alcohol/poli (vinilamina/N-vinilformamida) reaccionada con TMPTE. Se mezclaron polivinil alcohol (Celvol 21205, 214.3g), Lupamin 4595 (120. Og) y agua desionizada (165. Og) en un reactor de 1000 ml y la mezcla se calentó a 80°C con agitación bajo una purga de nitrógeno. Se agregó lentamente TMPTE (3.5g) durante una hora y la solución se calentó además por otras 2.0 horas a 80°C. La solución se enfrió a 25°C, para proporcionar la composición del titulo que tiene un pH de 7.8.

Ejemplo 5 Preparación de una solución de polivinil alcohol/poli (vinilamina/N-vinilformamida) reaccionada con TMPTE y modificada con cloroacetato de sodio. A una porción de polivinil alcohol/poli (vinilamina/ N-vinilformamida) reticulada con TMPTE (140g) preparada en el Ejemplo 4 se agregó una solución de cloroacetato de sodio (l.Og) en agua y la mezcla se calentó a 80°C durante 2 horas. La solución se enfrió a 25°C, para proporcionar la composición del titulo que tiene un pH de 7.1. Ejemplo 6 Efecto del pH. El efecto del pH sobre la adhesión proporcionada por las composiciones de esta invención se mide por medio de una prueba de adherencia de la pelicula unida en húmedo.

Esta prueba mide la fuerza requerida para desprender una cinta de algodón de una placa metálica calentada. Primero sé aplica una pelicula de la composición adhesiva al panel metálico por medio de una varilla de recubrimiento #40. Se aplica el adhesivo al panel a un 15% de activos. La placa metálica se caliente a 100°C y en este punto se presiona una cinta de algodón húmeda en la pelicula por medio de un rodillo cilindrico de 1.9 kg. Después de que se aplica la cinta, la placa metálica se coloca en un horno a 105°C durante 15 minutos para secar la cinta. La placa metálica se sujeta entonces en un aparato de prueba de tensión. Se sujeta un extremo de la tela de algodón en el sujetador neumático del probador y la tela se desprende del panel a un ángulo de 180° y a una velocidad constante. Durante el desprendimiento la placa metálica se controla a una temperatura de 100°C. El efecto del pH sobre la adhesión para los polimeros representativos de esta invención se muestra en la Tabla 2. El pH de las muestras se ajusta utilizando ácido fórmico. Tabla 2 Mejora de la adhesión al ajustar el pH Como se muestra en la Tabla 2, la fuerza de desprendimiento varia ampliamente dentro del rango probado» El rango de pH preferido es de aproximadamente 7-7.5.

Ejemplo 7 Efecto de los polioles sobre la adhesión En este ejemplo, se agregan las cantidades variantes de glicerina a las composiciones de polimero representativas de esta invención y el efecto sobre la adhesión se evalúa utilizando la prueba de adherencia de la pelicula unida en húmedo antes descrita. Como se muestra en la Tabla 3, se mejora la adhesión de las composiciones de polimero representativas al agregar glicerina. TABLA 3 Mejora en la adhesión al agregar glicerina Ejemplo 8 Efecto de los polioles sobre la temperatura de transición vitrea En este ejemplo, se utilizó un calorímetro de exploración diferencial TA 2920 DSC (TA Instruments, New Castle, DE) para medir la temperatura de transición vitrea de las composiciones de polimero representativas. Se prepararon las muestras de polimero al fundir las películas a 105°C. El instrumento DSC se calibró con un estándar de indio. El tamaño de la muestra para el análisis DSC es df aproximadamente 10-15 mg. La muestra se calentó a una tasa de calentamiento de 10°C/min. La temperatura de transición vitrea del polimero se determinó a partir de la segunda exploración utilizando un método a media altura. Hasta un cierto grado, la utilidad de un polimero particular como un adhesivo depende de su temperatura de transición vitrea. Por lo tanto, pueden utilizarse los cambios en la temperatura de transición vitrea para influir el desempeño del polimero sobre el secador Yankee. Como se muestra en la Tabla 4, la adición de glicerina a los Polimeros A y B altera de manera significativa sus Tgs . TABLA 4 Efecto de la glicerina sobre la temperatura de transición vitrea (Tg) Ejemplo 9 Efecto de los reticuladores Se evaluó el efecto sobre la adhesión para hacer - - reaccionar un polimero representativo con reticuladores utilizando la prueba de adherencia de la pelicula unida en húmedo antes descrita. Como se muestra en la Tabla 5, se mejoró la adhesión mediante la reacción con PEGDGE-350, particularmente en un rango de pH de 6.7-7.6. TABLA 5 Mejora en la adhesión al hacer reaccionar polimeros representativos con un reticulador que no es epiclorhidrina, PEGDE-350.

Ejemplo 10 Efecto de los reticuladores y post-modificadores . Se evaluó el efecto sobre la adhesión de los polimeros representativos de reacción con reticuladores y la post-modificación de los polimeros mediante la reacción con un ácido orgánico halogenado utilizando la prueba de adherencia de la pelicula unida en húmedo antes descrita. Los resultados se muestran en la Tabla 6. TABLA 6 Mejoras de la adhesión de la fuerza de desprendimiento de los polimeros representativos mediante la reacción con reticuladores y la post-modificación con un ácido orgánico halogenado.

Como se muestra en la Tabla 6, los polimeros C, D y E dan una adhesión menor a la de un adhesivo comercial tipo PAE de referencia, Polimero F, el cual se hace utilizando un reticulador de epiclorhidrina. La reacción de estos elementos principales o mezclas de elementos principales con los reticuladores y la post-modificación opcional con ácido cloroacético o su sal de sodio, producen materiales que - - igualan o significativamente exceden la adhesión de la referencia del Polimero F. La Serie 4 muestra una mejora en la adhesión después de hacer reaccionar dos elementos principales, Polimero D y Polimero C a una proporción de 9:1 con TMPTE (Muestra 4A) en comparación a los elementos principales por si mismos. Las mejoras adicionales se hacen al ajustar el pH desde 9.2 hasta 7.5 (Muestra 4B) , pero la adhesión aún es inferior a la del Polimero F de referencia. Mejoras mucho mayores se lograron después del post-tratamiento con ácido cloroacético (Muestra 4C) dando como resultado un 60% de mayor adhesión a la del Polimero F de referencia. La Serie 5 muestra resultados similares para una proporción diferente del Polimero D al Polimero C, 4:1 (Muestras 5A y 5B) . También se demuestra que una concentración más alta del post-modificador (ácido cloroacético) es benéfica para la adhesión (Muestra 5C) . La Serie 6 muestra que la post-modificación de la Muestra 6A, la cual es el Polimero C/Polimero D reaccionado con TMPTE, utilizando ácido cloroacético (Muestra 6C) es preferible a utilizar su sal de sodio (Muestra 6B) . La Serie 7 muestra que hacer reaccionar una mezcla de Polimeros E/Polimero C con TMPTE produce un material (Muestra 7A) que tiene una adhesión grandemente mejorada comparada con los elementos principales presentes y el producto de referencia, Polimero F. Sin embargo, una postmodificación con cloroacetato de sodio (Muestras 7B y 7C) es perjudicial para la adhesión. Ejemplo 11 Efecto de la glicerina y los reticuladores sobre la adhesión y la temperatura de transición vitrea. El efecto de los reticuladores y la glicerina agregada a la temperatura de transición vitrea y la adhesión de una composición polimérica representativa (Polimero 5A) se evalúa utilizando la prueba de adherencia de la película unida en húmedo y las pruebas de temperatura de transición vitrea antes descritas. Los resultados se muestran en la Tabla 7. TABLA 7 Efecto de la glicerina y los reticuladores sobre la adhesión y la temperatura de transición vitrea Como se muestra en la Tabla 7, la reacción con TMPTE tiene un beneficio adicional con respecto a la temperatura de transición vitrea (Tg) . La Tg de la Muestra 5A - - es significativamente inferior, 58 °C que la del elemento principal de Polimero D original, 101°C. La adición de glicerina a 5A da como resultado una disminución adicional en la Tg. La adhesión de la fuerza de desprendimiento también se afecta por la glicerina. Un incremento en la adhesión se elevó a un pico a un nivel de 13% de glicerina (en base a lo$ activos), dando como resultado un incremento del 25% en la fuerza de desprendimiento. A niveles mayores de glicerina, la adhesión inicia a disminuirse. Pueden hacerse cambios en la composición, operación y disposición del método de la invención descrita en la presente sin apartarse del concepto y alcance de la invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (20)

1. - -
2. REIVINDICACIONES 1. Un método para acresponar una red de papel que comprende a) aplicar a un cilindro de acresponamiento giratorio una composición adhesiva que tiene un pH de aproximadamente 6.5 hasta aproximadamente 8 y que comprende uno o más polimeros de vinilamina/N-vinilformamida compuestos de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 90 hasta aproximadamente 1 mol por ciento del monómero de N-vinilformamida; b) presionar la red de papel contra el cilindro de acresponamiento para efectuar la adhesión de la red de papel al cilindro de acresponamiento; y c) desalojar la red de papel del cilindro de acresponamiento con una cuchilla rascadora. 2. El método de la reivindicación 1 en donde los polimeros tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 100,000 hasta aproximadamente 500,000 Daltones.
3. 3. El método de la reivindicación 2 en donde los polimeros se componen de aproximadamente 20 hasta aproximadamente 80 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 80 hasta aproximadamente 20 moles por ciento del monómero de N-vinilformamida .
4. 4. El método de la reivindicación 3 en donde la composición polimérica tiene un pH de aproximadamente 7 hasta aproximadamente 7.
5. 5. 5. El método de la reivindicación 4 en donde los polimeros tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 300,000 hasta aproximadamente 400,000 Daltones .
6. 6. El método de la reivindicación 1 en donde los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida se hacen reaccionar con aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 por ciento, en base a los activos del polimero de uno o más reticuladores en donde los reticuladores contienen al menos un grupo epóxido y sin halógenos.
7. 7. El método de la reivindicación 6 en donde los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida se componen de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 99 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 70 hasta aproximadamente 1 mol por ciento del monómero de N-vinilformamida .
8. 8. El método de la reivindicación 7 en donde los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 10,000 hasta aproximadamente 100,000 Daltones.
9. 9. El método de la reivindicación 8 en donde los reticuladores se seleccionan de polietilen glicol diglicidil éter y trimetilolpropano triglicidil éter.
10. 10. El método de la reivindicación 9 en donde los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida se componen de aproximadamente 85 hasta aproximadamente 95 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 15 hasta aproximadamente 5 moles por ciento del monómero de N-vinilformamida .
11. 11. El método de la reivindicación 10 en donde los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida tienen un pesó molecular promedio en peso de aproximadamente 30,000 hasta aproximadamente 60,00 Daltones.
12. 12. El método de la reivindicación 1 en donde la composición adhesiva comprende además uno o más polioles solubles en agua.
13. 13. El método de la reivindicación 12 en donde lo$ polioles solubles en agua se seleccionan a partir de glicerina, etilenglicol, sorbitol, dietilenglicol, propilenglicol, polietilenglicol y dietanolamina.
14. 14. El método de la reivindicación 12 en donde el poliol soluble en agua es glicerina.
15. 15. El método de la reivindicación 1 en donde lo$ polimeros de vinilamina/N-vinilformamida se modifican mediante la reacción con uno o más ácidos orgánicos halogenados .
16. 16. El método de la reivindicación 15 en donde el ácido halogenado es ácido cloroacético o una sal del mismo.
17. 17. El método de la reivindicación 6 en donde los polimeros comprenden uno o más polimeros de vinilamina/N-vinilformamida y uno o más polimeros seleccionados del grupo que consiste de copolimeros de poliaminoamidas, polialquilenopoliamidas, poli (vinilalcohol/vinilacetato) , polietileniminas y polivinilamina en una proporción de aproximadamente 5/95 hasta aproximadamente 95/5 por peso.
18. 18. Una composición polimérica que tiene un pH de aproximadamente 6.5 hasta aproximadamente 8 que comprende uñó o más polimeros de vinilamina/N-vinilformamida compuestos dé aproximadamente 10 hasta aproximadamente 99 moles por ciento del monómero de vinilamina y aproximadamente 90 hasta aproximadamente 1 mol por ciento del monómero de N-vinilformamida en donde los polimeros de vinilamina/N-vinilformamida se hacen reaccionar con 1 hasta aproximadamente 10 por ciento, en base a los activos del polimero, de uno o más reticuladores en donde lo$ reticuladores contienen al menos un grupo epóxido y sin halógenos.
19. 19. La composición polimérica de la reivindicación 18 en donde los reticuladores se seleccionan a partir dé polietilenglicol diglicidil éter y trimetilolpropano triglicidil éter.
20. 20. La composición polimérica de la reivindicación - - 18 que comprende uno o más polimeros de vinilamina/N-vinilformamida y uno o más polimeros seleccionados del grupo que consiste de copolimeros de poliaminoamidas, polialquilenpoliaminas, poli (vinilalcohol/vinilacetato) , polietiliminas y polivinilamina en una proporción dé aproximadamente 5/95 hasta aproximadamente 95/5 por peso.