本发明专利技术涉及一种不含甲醛的可固化的含水组合物，其含有聚乙烯醇、多官能交联剂和任选地催化剂。该组合物可以用作非织造产品的粘合剂，例如玻璃纤维绝缘。非织造产品是通过使不含甲醛的可固化的含水组合物与纤维组分接触、并将该混合物固化形成硬质热固性聚合物而形成的，向固化的非织造产品提供了优异的强度和耐水性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不含甲醛的热固性自交联型树脂，制备所述树脂的方法， 以及它们作为非织造物的粘合剂的用途。
技术介绍
基于甲酪的树脂，例如苯酚-曱醛(PF)、蜜胺-甲醛(MF)、脲-甲 醛(UF)树脂广泛用作各种工业应用的非织造物粘合剂，例如玻璃纤维绝 缘工业、纸张浸渍、过滤介质和屋顶材料。这些基于曱醛的树脂是^f更宜的， 具有低粘度，并能固化以形成硬质聚合物，从而提供具有优异物理性能的 最终产品。玻璃纤维绝缘产品包含用共价交联的粘合剂树脂粘合在一起的玻璃纤 维。使玻璃纤维绝缘的方法通常包括将玻璃的熔融料拉成纺丝轮，在那里 通过离心力的作用被纺丝成薄纤维。这些纤维然后吹入成型室，用含水粘 合剂喷射，作为织物沉积在正在运行的输送带上。然后， 一皮涂覆的织物净皮 转移到固化箱中，在那里加热的空气吹过织物以使粘合剂固化，并将玻璃 纤维以硬质方式粘合在一起。PF树脂(通常用脲扩链)广泛用于玻璃纤维绝缘工业中。 PF树脂也作为粘合剂用于非织造过滤介质。这些过滤产物通常通过湿 法技术制备，其中纤维例如玻璃纤维或纤维素纤维被分散在含水粘合剂淤 浆中。纤维然后从粘合剂淤浆沉积到常规篩网或金属网上，如在 Fourdrinier机器中那样，形成织物，其包括粘合剂树脂，例如酚树脂。MF树脂用于生产贴面纸层压材料。通常，多孔基材，例如纸或织物 网，用MF树脂浸渍，并干燥。被树脂浸渍的基材在干燥后与其它层一起 通常在加热下压制，形成层压材料。用于屋顶工业的玻璃纤维织物是通过将UF型粘合剂施加到湿玻璃纤 维织物上，然后干燥并在高温下固化粘合剂制备的。PF、 MF和UF树脂的严重缺点是游离甲醛的高浓度，这出于生态学 原因是不利的。在固化反应期间，曱醛从粘合剂挥发到周围环境中。尽管 向UF树脂中添加脲会导致曱醛释放量降低，但是同时氨释放量和"蓝烟" 迅速增加。所以，需要一种不会在固化时释放甲醛的非织造物粘合剂。已经开发了许多不含甲醛的组合物，用作制备非织造产品的粘合剂。US 4,076,917公开了使用P-羟基烷基酰胺来固化多g聚合物，例如 聚丙烯酸。但是，这种体系对于用作玻璃纤维粘合剂而言太粘。US 5,143,582公开了耐热性非织造物，其含有被氨中和的多羧酸(是 单体或聚合物的形式)以及P-羟基烷基酰胺。但是，认为该粘合剂组合物 在固化时释放出氨。氨释放正在越来越受到严格限制。US 6，221，973和6，331，350描述了不含甲醛的玻璃纤维粘合剂，其包含 多酸(例如聚丙烯酸)和分子量小于约1000的多元醇，例如甘油、三乙醇 胺、山梨糖醇或乙二醇。含磷催化剂用于加速该组合物的固化。US 5，932，689描述了用于玻璃纤维绝缘的可固化的含水组合物，其含 有(a)含有至少两个羧酸基团、酸酐基团的多酸，或其盐；(b)含活泼 氢的化合物，例如多元醇或多胺，和(c)氨腈、二氰胺或氰基胍。合适的 促进剂包括含磷的盐或氟硼酸盐。WO03/104284公开了环氧型的不含甲醛的绝缘粘合剂，其含有基本无 限地可水稀释或可水分散的混合物，该混合物由环氧化物和多官能交联剂 (例如聚氨基胺聚合物)组成。尽管已公开了这些内容，但是仍然需要适合用作用于玻璃纤维绝缘、 屋顶和过滤材料以及纸张浸渍的粘合剂的新型无甲醛含水组合物。上述体系的一些缺点和限制包括高成本、高粘度、对生产管线中的金属部件有腐蚀作用的低pH值以及高固化温度。因此，需要具有较低成本 并且与酚醛树脂相似的固化能量需求的新型无曱醛粘合剂。聚乙烯醇(PVOH)是已知的水溶性聚合物，由于其优异的性能而具 有各种用途。PVOH是具有高拉伸强度、优异柔性、良好耐水性和突出粘 合能力的聚合物(Finch， C.A.，编辑，"Polyvinyl Alcohol: Properties and Applications" ， John Wiley&Sons，1973， 227-230页)。考虑、到这些有利 的性能，PVOH已经用于纸张加工工业，用于将纸张进行表面和内部上浆， 并向纸张赋予耐水性。基于PVOH的含水组合物也用作涂料溶液。但是， 这些体系通常对于用作玻璃纤维粘合剂而言太粘。US专利申请20030008586公开了4吏用PVOH作为不含曱醛的粘合剂 溶液，用于生产木制品层压材料中的低粘合剂含量非织造织物。该粘合剂 产生对木材的高粘合强度，并且具有良好的储存稳定性。该粘合剂以5% 的浓度使用。US 6,444,750公开了用于聚合物基材的可固化的含水PVOH型涂料溶液。有机酸，例如乳酸、马来酸和柠檬酸，用作交联促进剂。该溶液的pH 是3.5或更低，这提供在干燥时PVOH的基本100%固化。这些涂料溶液 显示出改进的粘度稳定性。但是，含甲醛的交联剂用作交联剂。US 6,379,499公开了一种用于纸处理的含水组合物，其含有PVOH、 多官能醛和催化剂。戊二醛和乙二醛用作交联剂，浓度是PVOH重量的约 50-800%。用于纸处理的含水组合物含有约l%PVOH。在100-200。C的温 度将该组合物固化0.5-5分钟之后，证明这些纸具有改进的拉伸强度和折叠 耐受性。US 5,354,803公开了一种非织造物粘合剂，其含有低分子量或超低分 子量PVOH (12-35%)和乙烯基和/或丙烯酸单体(65-88%)的接4支共聚 物。该粘合剂用作胶乳(乳液)，被施用到非织造聚酯屋顶织物上。在149-154 。C的温度将该组合物固化3-5分钟之后，非织造产物显示高的耐高温性、 拉伸强度和伸长率。US 6,884,849 (下文中称为"849"专利)公开了 一种基于聚醇的粘合剂组合物，其含有低分子量聚羧酸和低分子量聚醇，例如数均分子量小于7000的PVOH。粘合剂溶液优选含有至少一种固化催化剂或助催化剂，例 如次亚磷酸钠。该粘合剂显示出高固化速率，并提供了最终非织造产物的 良好回收。但是，这种组合物用于绝缘生产的实际应用受到其较低浓度 (10-30%)的限制，高酸度引起生产管线的腐蚀，并且最终粘合剂产物存 在固化强度问题。虽然这些文献和其它现有技术的体系公开了各种基于PVOH的可固 化组合物，但是它们具有某些关于用作非织造粘合剂的特定限制。许多这 些体系的缺点是使用基于甲醛的交联剂。其它交联剂在固化期间释》文出甲 醛，例如N-羟曱基丙烯酰胺。此外，这些常规体系作为稀释的粘合剂使用， 包含一般1-5%的PVOH。这种限制是由于PVOH水溶液的高粘度。因此，需要开发新的基于PVOH的非织造物粘合剂，其能通过非甲醛 的交联剂固化。希望这些可固化的PVOH组合物含有较高量的非挥发物质 (下面有时称为"NV")(占树脂的约25-40重量％),并同时是稳定的， 是可被水无限稀释的。本专利技术的概述本专利技术提供一种可固化的含水组合物，其含有(a)含羟基的聚合物； (b)选自非聚合的多酸、其盐、酸酐以及非聚合的多醛中至少一种的多官 能交联剂和任选地(c)催化剂；其中(a) : (b)的重量比是95: 5至约 35: 65,并且其中可固化的组合物具有至少1.25的pH。本专利技术还提供一种形成可固化的含水组合物的方法，包括将(a)含 羟基的聚合物与(b)选自非聚合的多酸、其盐、酸酐以及非聚合的多醛中 至少 一种的多官能交本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可固化的含水组合物，其通过包括将以下组分组合的方法制备： （ａ）含羟基的聚合物； （ｂ）多官能交联剂，是选自非聚合的多酸、其盐、酸酐以及非聚合的多醛中的至少一种，和任选地 （ｃ）催化剂； 其中（ａ）∶（ｂ）的重量比是９５∶５至约３５∶６５； 其中可固化的组合物具有至少１．２５的ｐＨ。
【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皮尚诺娃，R施密特，A蔡特林，
申请(专利权)人：太尔公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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