无甲醛粘结剂制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包含：至少一种聚合物多元羧酸的水分散体，至少一种胺化合物，其中所述胺化合物的分子量不超过约２００００ｇ／ｍｏｌ；以及至少一种活化硅烷。根据本发明专利技术的组合物适于作为无甲醛粘结剂用于制造被粘结的石纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无曱醛粘结剂本专利技术涉及待用于制造由石纤维制成的隔离产品的无曱醛组合物， 包含所述组合物的用于石纤维的粘结剂，用于制造以无甲醛方式粘结的 石纤维的方法，以及如此获得的被粘结的石纤维产品。在由熔融玻璃或矿物材料制造被粘结的矿物产品中，早已被接受的 做法是在熔融材料的纤维化之后，在纤维仍然热的时候，将基于盼醛树 脂的粘结剂施加到纤维上。在纤维化之后，这优选在溜槽中进行，如根据DE 35 09 426 Al的喷射拉伸工艺。这里，酚醛树脂，是现有技术众所周知的粘结剂，优选以水溶液或 分散体的形式被喷涂到纤维上，其中由于仍然较高的纤维温度，酚醛树 脂然后开始聚合在纤维表面上，并且作为聚合过程的结果，其将单个纤 维彼此相互连接，特别是在纤维的交叉点处，由于在交叉点处彼此相叠 的纤维或多或少在那里被树脂的固化液滴所包埋，并由此，单个纤维的 相对迁移率最初受到妨碍，当借助于热气体固化时，稍后被完全阻止， 例如在隧道炉中。类似的粘结剂例如在US 3,231,349中进行了描述。由于环境保护的 原因以及由于工作位置安全的原因，同时正在进行越来越多的尝试以用 替换的、无甲醛粘结剂来替换常规的酚醛树脂粘结剂，由于其曱醛含量 和其曱醛散发的原因。因此，例如EP 0 583 086 B2描述了 一种基于含至少两个羧酸基团或 酸酐基团的聚合物多元酸的用于玻璃纤维的可固化的、无甲醛的、水性 粘结剂组合物，其包含含有至少两个羟基的多元醇和含磷催化剂，其中 COOH基团与OH基团的当量数比值必须为0:0.01-1:3。描述于EP 0 583 086 B2中的聚合物多元酸是例如聚丙烯酸。优选使用的多元醇是(3-羟基烷基酰胺，例如-己 二酰二胺，然而还可以使用例如乙二醇，甘油，季戊四醇，三羟曱基丙 烷，山梨糖醇，蔗糖，葡萄糖，间苯二酚，儿茶酚，连苯三酚，羟乙酸 化脲，1,4-环己烷二醇，二乙醇胺，或三乙醇胺。用于矿物纤维的相似的粘结剂组合物例如还从以下文献中获知US 6,331,350 Bl、 EP 0 990 727 Al、 EP 0 990 728 Al、 EP 0 990 729 Al。所5列的现有技术文件还使用聚丙烯酸作为聚合物多元酸。通过多元醇，链 烷醇胺以及二醇也被用于那里。另夕卜，EP 0 882 074 Bl描述了用于矿物纤维的基于聚丙烯酸和作为 多元醇的二醇的粘结剂组合物。EP 1 232 211 Bl公开了用于制造天然或合成的、细碎的或纤维状材 料的成形制品的粘结剂组合物，使用0-50wt。/。的至少一种烯键式不饱和 的二羧酸、酸酐和/或其盐和50-100wtQ/。的至少一种烯4建式不^i和的一元 羧酸和/或其盐的聚合产物，其中至多10wt。/。的酸性、烯键式不饱和单体 可以替换为与酸性、烯键式不饱和单体可共聚的其它烯键式不饱和单 体，和至少一种可以包含小于两个OH基团的胺，数量是这样的，使得 粘结剂的pH值为2-7，以及0.5-30wtQ/。的交联剂，基于环氧树脂或丙烯 酸酯树脂。另 一现有技术^皮WO 2005/087837 Al,其公开了用于矿物纤维的无 甲醛粘结剂，其具有以下组成(a) 具有酸根的多元酸组分或酸酐或其盐，和(b) 具有羟、基的多幾基组分，其中粘结剂组合物的pH值高于约7。 术语"多元酸组分"在WO 2005/087837中被理解是指不饱和、饱和或芳族多元羧酸，不饱和或饱和环状的多元羧酸，其羟基-取代的衍生物， 以及其盐和酸酐。就术语"多元酸组分"而言，WO 2005/087837因此仅仅公开了带有数 个羧基的低级分子酸，无论如何没有聚合物多元酸。所列的合适的多元 酸具体是马来酸，富马酸，琥珀酸，柠檬酸，癸二酸，己二酸，乌头酸 (aconitinic acid)， 丁烷四羧酸二氬化物，丁烷三羧酸，柠康酸，双环戊 二烯-马来酸加合物，二亚乙基三胺五乙酸，双薛和马来酸的加合物，内 亚曱基六氯邻苯二曱酸(phtalic acid),乙二胺四乙酸(EDTA),完全马来 酸化(maleinated)松脂，马来酸化妥尔油脂肪酸，富马酸，戊二酸，间苯 二曱酸，衣康酸，和低级分子羧酸的卣代衍生物。可用的多元醇例如是聚乙酸乙烯酯型的聚合物多元醇。 构成酚醛树脂替代物的现有技术的全部粘结剂组合物，然而，目前 仅仅有条件地适合于制造石纤维产品，主要是由于其缺乏耐水性，使得 例如基于聚丙烯酸酯树脂的粘结剂至今通常有碍于实际用于石纤维产 品的制造。从EP 0 882 074 Bl的现有技术出发，因此本专利技术的目标是提供一种 无曱醛粘结剂组合物，其在固化后，具有与苯酴-甲醛粘结剂的性能可比 的性能，然而却没有后者的散发问题。这一目标的解决方案是通过以下实现的无曱醛组合物、含所述组 合物的粘结剂、用于制造以无甲醛方式粘结的石纤维的方法、这样获得 的产品、以及所述组合物用于以无甲醛方式粘结石纤维的用途。具体地，本专利技术涉及一种组合物，其包含至少 一种聚合物多元羧酸的水分散体；至少一种通式(l)的胺化合物Rl、 R2和R3彼此独立地，相同或不同，对应于H和通式(2)的Rl:<formula>formula see original document page 7</formula>其中，n的值为2- 10,和R2和R3彼此独立地相同或不同于H或对应于通式(3):<formula>formula see original document page 7</formula>其中，m可取1-50的值，并且所述胺化合物的分子量不超过大约20000g/mol; 至少一种活化硅烷，其可以通过硅烷与具有至少一个羰基的可烯醇化酮或者具有至少 一个OH基团的酮转化而获得，所述硅烷选自具有l个d-Cs烷氧基的单、二和三烷氧基硅烷，其中所述烷氧基硅烷带有至少一个C2-do氨基烷基或C2-C10 N-氨基烷基；3(2-氨基乙基氨基)丙基三曱氧基硅烷； (MeO)3-Si-(CH2)3-NH-(CH2)3-SKOMe)3; 3-氨基丙基硅烷三醇；具有乙氧 基化壬基酚盐的氨基硅烷；苯基-CH2-NH-(CH2)3-NH-(CH2)3-Si-(OMe)3其中:(CH2)n*HC1;以及其混合物；其中所述酮包含3-12个碳原子。在本专利技术的聚合物多元羧酸中，多元羧酸选自聚丙烯酸酯，聚曱 基丙烯酸酯，丙烯酸和具有至少两个羧基并且总共具有4-20个碳原子的 烯属羧酸的共聚产物。根据本专利技术，聚合物多元羧酸的分子量为约500-20,000,特别为约 500-10,000,优选约500-5,000。此外，本专利技术的优选的实施方案是聚合物多元羧酸被封端，即，使 用合适的封端剂来使活性基团失活。对于在制造石纤维中粘结剂的使用来说，很大的优点是在通常的 5-50%的稀释度的情况下，所述组合物的加工时间，特别地贮存期是大 约6h-48h。本专利技术的优选的实施方案是选择选自C2-do链烷醇胺、特别是乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的胺。根据本专利技术的组合物的优选的硅烷是3-氨基丙基三乙氧基曱硅烷。 其是以很低的成本市售可得的。作为用于制备活化硅烷的酮来说，优选使用二羟基丙酮或乙酰基丙 酮，由于其容易获得，然而，活化硅烷还可使用具有至少一个羰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含：至少一种聚合物多元羧酸的水分散体；至少一种通式（１）的胺化合物：＊＊＊　　（１）其中：Ｒ１、Ｒ２和Ｒ３彼此独立地，相同或不同，对应于Ｈ和通式（２）的Ｒ１：＊＊＊　　（２）其中，ｎ的值为２－１０，和Ｒ２和Ｒ３彼此独立地相同或不同于Ｈ或对应于通式（３）：★－［－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－Ｏ－］↓［ｍ］－Ｒ１　　（３）其中，ｍ可取１－５０的值，并且所述胺化合物的分子量不超过大约２００００ｇ／ｍｏｌ；至少一种活化硅烷，其可以通过硅烷与具有至少一个羰基的可烯醇化酮或者具有至少一个ＯＨ基团的酮转化而获得，所述硅烷选自：具有１个Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷氧基的单、二和三烷氧基硅烷，其中所述烷氧基硅烷带有至少一个Ｃ↓［２］－Ｃ↓［１０］氨基烷基或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［１０］Ｎ－氨基烷基；３（２－氨基乙基氨基）丙基三甲氧基硅烷；（ＭｅＯ）↓［３］－Ｓｉ－（ＣＨ↓［２］）↓［３］－ＮＨ－（ＣＨ↓［２］）↓［３］－Ｓｉ－（ＯＭｅ）↓［３］；３－氨基丙基硅烷三醇；具有乙氧基化壬基酚盐的氨基硅烷；苯基－ＣＨ↓［２］－ＮＨ－（ＣＨ↓［２］）↓［３］－ＮＨ－（ＣＨ↓［２］）↓［３］－Ｓｉ－（ＯＭｅ）↓［３］＊ＨＣｌ；以及其混合物；其中所述酮包含３－１２个碳原子。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E瓦格纳，H休尼格，
申请(专利权)人：圣戈班伊索福公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]