用于幕涂纤维非织造垫的涂料配方组成比例

公开了一种经涂布非织造纤维垫，其包括含有用前体粘合剂组合物粘合的多个随机取向纤维的非织造前体垫。所述非织造纤维前体垫具有第一主要表面和与第一表面相对且具有高于第一表面的表面粗糙度的第二主要表面，两个主要表面界定其间的厚度。涂料组合物被涂覆于所述非织造前体垫的所述第二主要表面并且大致上均匀地渗透所述非织造前体垫的厚度的5％至少于30％。所述涂料组合物包含矿物填料和有机胶乳粘合剂组合物。所述涂料组合物以1.0至10.0lb/100ft2的量涂覆于所述非织造前体垫。的量涂覆于所述非织造前体垫。的量涂覆于所述非织造前体垫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于幕涂纤维非织造垫的涂料配方
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年3月9日提交的美国临时专利申请号62/987,038的优先权和所有权益，所述专利的全部公开内容以引用方式完全并入本文。
[0003]专利技术背景
[0004]诸如纤维玻璃垫的纤维垫已在纤维玻璃和聚合物绝缘和建筑板、诸如石膏和聚异氰脲酸酯板的制造中被用作饰面(facer)。在传统上，饰面材料尤其包括非织造纤维(例如纤维玻璃)垫，包括非织造纤维玻璃垫。非织造饰面可被用来制备具有特定性质的板，诸如相比于用纸或其它纤维素饰面材料饰面的常规板，在湿气存在下提高的尺寸稳定性，提高的抗生物性，提高的透气性，以及更高的物理和力学性质，诸如更好的强度和耐久性。通常，纤维垫包括诸如热固化的水性涂料组合物的涂料。
[0005]非织造纤维垫一般包含通过经固化热固性或经干燥热塑性聚合物粘合剂结合到一起的随机铺垫的玻璃纤维。形成这类垫的方法一般是众所周知的，包括例如熟知的湿法加工和干法加工方法。在一种形成非织造纤维玻璃垫的示例性湿法方法中，将短切玻璃纤维经储存容器提供至诸如输送机的输送装置，以输送至可含有白水(例如各种表面活性剂、粘度调节剂、消泡剂和/或其它化学试剂)的混合罐，利用搅拌分散纤维并且形成短切玻璃纤维浆料。可将玻璃纤维浆料转移至网前箱，在该处浆料沉积于诸如运动筛或多孔输送机的输送装置上，并且去除了浆料中大部分的水以形成缠卷纤维的网(垫)。可通过常规真空或吸气系统从网中去除水。
[0006]然后，将粘合剂用诸如喷雾涂覆器或幕涂机的合适的粘合剂涂覆器涂覆于网。一旦粘合剂已被涂覆于垫，使经粘合剂涂布的垫通过至少一个干燥炉以去除任何剩余的水并使粘合剂组合物固化。从烘炉出来的成型非织造纤维垫是随机取向的分散的单个玻璃纤维的集合体。
[0007]然后，可将非织造纤维垫用涂料组合物涂布或浸渍并且固化，形成饰面材料，以赋予饰面和下游建筑板面多种性质。涂料组合物通常在高速下一般用例如刀片、刮棒、气刀或逆转辊型涂布方法涂覆。然而，传统涂布方法需要与纤维垫接触，增加了纤维在涂布过程中被损坏或断裂的风险。此外，这些方法中使用的涂覆器是非轮廓的(气刀涂布法除外)，使得当在粗糙基材上使用时，任何不规则基材表面可造成不均匀的涂布厚度、涂料因垫中的凸起或不规则而遗漏一部分垫的涂布“跳跃”、部分涂布的纤维凸起、和涂布垫中其它的不规则。
[0008]常规的纸型饰面材料常常用幕涂法涂布，这是基于从位于待涂布表面上方的涂布头在纸表面上自由流动的预先计量的涂布过程。通过形成液体的自由下落垂直幕帘使得其撞击于纸表面上，纸的表面被涂布。在液体的流速至纸移动的速度之间维持受控关系，使得幕帘稳定并且具有在其宽度上均匀的流速以获得在饰面上的涂料层。使用涂布流体的性质限定涂布头，以便在机器的运行方向或横向上获得均匀的涂布膜厚度。
[0009]幕涂的一个优点是在基材的表面上形成均匀涂层的能力。另一个优点是不同于诸如刮涂和棒涂的接触涂布法，涂布头与载体之间缺少接触。因此，可消除在基材的表面上施
加力，这进一步消除了网和纤维断裂，同时允许机器线路速度提高。
[0010]上述幕涂法迄今尚未被成功实施于涂布诸如纤维非织造垫的纤维非纸基材。由诸如玻璃纤维的粗纤维形成的纤维非织造垫包括沿X轴、Y轴和Z轴随机延伸的纤维。在Z轴方向上延伸的纤维垂直于非织造垫的平面延伸，形成凸起和表面粗糙度，使得传统涂料组合物使用幕涂法不能形成光滑表面。因此，非纸纤维非织造饰面通常使用随着涂覆涂料向纤维施加压力的刮刀涂布法或类似方法涂布，使纤维随着被涂布而铺得更平坦。这类涂布方法也将涂料组合物推入饰面，使得涂料趋向于渗透饰面的厚度至至少30％的深度。
[0011]因此，期望的是开发一种能够经由幕涂涂覆于非纸纤维饰面，同时产生具有大体上光滑表面的重量轻的经涂布饰面的涂料组合物。

技术实现思路

[0012]本专利技术构思的各种示例性方面涉及一种涂覆于非织造纤维垫的涂料组合物。涂料组合物包含：至少70重量％固体的矿物填料，约5重量％至约25重量％固体的有机胶乳粘合剂组合物；和约0.01重量％至约5.0重量％固体的流变改性剂。涂料组合物具有至少30达因/cm的表面张力，约0.01至1.0秒的纤丝断裂时间的拉伸性质，和约200至6000厘泊的剪切粘度。
[0013]在一些示例性实施方案中，涂料组合物包括矿物填料浆料，矿物填料浆料包含矿物填料，矿物填料选自：碳酸钙，滑石，氢氧化铝(ATH)，生石灰，氧化锌，混合氧化物，铁氧化物，铬酸盐，玻璃珠，硅酸盐，粘土，和砂。矿物填料可包含多个具有小于5微米、诸如约0.5至3.5微米的中值粒度的颗粒。
[0014]在一些示例性实施方案中，胶乳粘合剂组合物包括疏水胶乳粘合剂，其可包含丙烯酸类胶乳。涂料组合物还包括从0.1至约1.0重量％固体的量存在于组合物中的流变改性剂。流变改性剂可包含以下中的任意者：聚丙烯酰胺，阴离子聚丙烯酸酯，阴离子聚丙烯酰胺共聚物，非离子聚醚，非离子疏水改性的聚氧化乙烯聚氨酯共聚物，疏水改性的纤维素醚，或它们的混合物。
[0015]本专利技术构思的其它示例性方面涉及一种经涂布非织造纤维垫。经涂布非织造垫包括含有用前体粘合剂组合物粘合的多个随机取向纤维的非织造前体垫，非织造纤维前体垫具有第一主要表面和与第一表面相对且具有高于第一表面的表面粗糙度的第二主要表面，两个主要表面界定其间的厚度。经涂布非织造垫还包括了涂覆于非织造前体垫的第二主要表面并且大致上均匀地渗透非织造前体垫的厚度的5％至少于30％的涂料组合物。涂料组合物包含矿物填料和有机胶乳粘合剂组合物。在一些示例性实施方案中，涂料组合物以1.0至10.0lb/100ft2的量涂覆于非织造前体垫。经涂布非织造纤维垫可具有根据TAPPI T460短于60秒的Gurley孔隙度。在一些示例性实施方案中，经涂布非织造纤维垫可具有根据TAPPI T 460至少500秒的Gurley孔隙度。
[0016]本专利技术构思的其它示例性方面涉及经涂布非织造纤维垫，其包括含有用前体粘合剂组合物粘合的多个随机取向纤维的非织造前体垫，非织造纤维前体垫具有第一主要表面和与第一表面相对且具有高于第一表面的表面粗糙度的第二主要表面，两个主要表面界定其间的厚度。涂料组合物被涂覆于非织造前体垫的第一主要表面并且大致上均匀地渗透非织造前体垫的厚度的5％至少于30％。涂料组合物包含矿物填料和有机胶乳粘合剂组合物。
经涂布非织造纤维垫具有根据TAPPI T 460至少500秒的Gurley孔隙度。在一些示例性实施方案中，经涂布非织造纤维垫可具有根据TAPPI T 460短于60秒的Gurley孔隙度。
[0017]本专利技术构思的其它示例性方面涉及一种经涂布非织造纤维垫，其包括含有用前体粘合剂组合物粘合的多个纤维的非织造前体垫。非织造纤维前体垫具有第一主要表面和与第一表面相对的第二主要表面，两个主要表面界定其间的厚度。非织造前体垫具有约45
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70达因/cm的表面能。经涂布非织造垫还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.涂覆于非织造纤维垫的涂料组合物，其包含：至少70重量％固体的矿物填料；约5重量％至约25重量％固体的有机胶乳粘合剂组合物；和约0.01重量％至约5.0重量％固体的流变改性剂，其中所述涂料组合物具有至少30达因/cm的表面张力、约0.01至1.0秒的纤丝断裂时间的拉伸性质和约200至6000厘泊的剪切粘度。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述矿物填料浆料包含选自以下的矿物填料：碳酸钙，滑石，氢氧化铝(ATH)，生石灰，氧化锌，混合氧化物，铁氧化物，铬酸盐，玻璃珠，硅酸盐，粘土，和砂。3.根据权利要求2所述的涂料组合物，其中所述矿物填料包含具有约0.5至3.5微米的中值粒度的碳酸钙。4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述胶乳粘合剂组合物包含疏水胶乳粘合剂。5.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述流变改性剂以0.1至约1.0重量％固体的量存在于所述组合物中。6.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述流变改性剂是聚丙烯酰胺，阴离子聚丙烯酸酯，阴离子聚丙烯酰胺共聚物，非离子聚醚，非离子疏水改性的聚氧化乙烯聚氨酯共聚物，疏水改性的纤维素醚，或它们的混合物。7.经涂布非织造纤维垫，其包含：包括用前体粘合剂组合物粘合的多个随机取向纤维的非织造前体垫，所述非织造纤维前体垫具有第一主要表面和与第一表面相对且具有大于第一表面的表面粗糙度的第二主要表面，两个主要表面界定其间的厚度；涂覆于所述非织造前体垫的所述第二主要表面且大致上均匀地渗透所述非织造前体垫的厚度的5％至少于30％的涂料组合物，所述涂料组合物包含矿物填料和有机胶乳粘合剂组合物；其中所述涂料组合物以1.0至10.0lb/100ft2的量涂覆于所述非织造前体垫，并且其中所述经涂布非织造纤维垫具有根据TAPPI T 460短于60秒的Gurley孔隙度。8.经涂布非织造纤维垫，其包含：包括用前体粘合剂组合物粘合的多个随机取向纤维的非织造前体垫，所述非织造纤维前体垫具有第一主要表面和与第一表面相对且具有大于第一表面的表面粗糙度的第二主要表面，两个主要表面界定其间的厚度；涂覆于所述非织造前体垫的所述第二主要表面且大致上均匀地渗透所述非织造前体垫的厚度的5％至少于30％的涂料组合物，所述涂料组合物包含矿物填料和有机胶乳粘合剂组合物；其中所述涂料组合物以1.0至10.0lb/100ft2的量涂覆于所述非织造前体垫，并且其中所述经涂布非织造纤维垫具有根据TAPPI T 460至少500秒的Gurley孔隙度。9.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述非织造前体垫的纤维包含具有12微米至14微米的平均纤维直径的玻璃纤维的第一共混物和具有9微米至11微米的平均纤维直径的玻璃纤维的第二共混物。
10.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述前体粘合剂组合物无甲醛。11.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述前体粘合剂组合物包含热固性亲水丙烯酸类粘合剂材料和热固性疏水丙烯酸类粘合剂材料的共混物。12.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中非织造前体具有25g/m2至300g/m2的未涂布基重。13.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述涂料组合物渗透所述非织造前体垫的厚度的10％至20％。14.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述涂料组合物以1.5至5.0lb/100ft2的量涂覆于所述非织造前体垫。15.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述涂料组合物包含基于所述涂料组合物的总固体重量计至少70重量％的矿物填料。16.根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述垫具有根据TAPPI T 1009至少125lb/3英寸宽的横向拉伸强度。17.形成根据权利要求7或8所述的经涂布非织造纤维垫的方法，其中所述方法包括将所述涂料组合物的自由下落垂直幕帘涂覆于所述非织造前体垫。18.经涂布非织造纤维垫，其包含：包括用前体粘合剂组合物粘合的多个随机取向纤维的非织造前体垫，所述非织造纤维前体垫具有第一主要表面和与第一表面相对且具有高于第一表面的表面粗糙度的第二主要表面，两个主要表面界定其间的厚度；涂覆于所述非织造前体垫的所述第一主要表面且大致上均匀地渗透所述非织造前体垫的厚度的5％至少于30％的涂料组合物，所述涂料组合物包含矿物填料和有机胶乳粘合剂组合物；其中所述涂料组合物在涂覆时具有至少30达因/cm的表面张力并且以1.0至10.0lb/100ft2的量涂覆于所述非织造前体垫。19.根据权利要求18所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述经涂布非织造纤维垫具有根据TAPPI T 460至少500秒的Gurley孔隙度。20.根据权利要求18所述的经涂布非织造纤维垫，其中所述经涂布非织造纤维垫具有根据TAPPI T 460短于60秒的Gurley孔隙度...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：欧文斯科宁知识产权资产有限公司，
类型：发明
国别省市：