[发明专利]可固化组合物

说明书

技术领域

本发明涉及不含甲醛的可固化水性组合物，及其在耐热性无纺织物中作为粘合剂的应用。

背景技术

无纺织物由纤维组成，所述纤维可以在形成无纺织物之前、过程中、或之后通过以下方式固结：纯机械方式，例如针刺法、气流铺置法、和湿法铺置形成的缠结；化学方式，例如用聚合物粘合剂进行处理；或者机械与化学方法的组合。用于无纺织物材料的粘合剂大多数包含树脂，例如甲醛缩合树脂，其包括脲-甲醛树脂(UF)，苯酚-甲醛树脂(PF)，和三聚氰胺-甲醛树脂(MF)。然而，已知甲醛是致癌物质，因此包含甲醛的树脂的使用者在寻找危害性较小的替代品。另外，这些树脂在处于高温条件下时容易变黄。

一些无纺织物在显著高于环境温度的温度下使用，例如用热沥青组合物浸渍包含玻璃纤维的无纺织物，以制备屋顶瓦或卷材屋顶覆盖材料。当无纺织物在150-250℃的温度下与热的沥青组合物接触的时候，无纺织物可能会发生弯曲、收缩或其它扭曲形变。因此，结合了可固化水性组合物的无纺织物应基本保持所述固化的水性组合物带来的性质，例如尺寸稳定性。另外，所述固化的组合物应当不会显著降低无纺织物的主要特性，例如如果固化的组合物刚性过大或过脆或者在加工条件下会变粘，则会出现这种问题。

由于甲醛所伴有的健康问题和环境问题，在许多产品中，人们都非常需要几乎不含甲醛或完全不含甲醛的可固化组合物。现有的市售的不含甲醛的粘合剂包含羧酸聚合物和多元醇，其在热固化的时候会酯化形成热固性材料。在一些应用中，例如在用于粘合玻璃垫的时候，要求最终产品同时具有耐热性和更高程度的挠性。例如如国际公开第WO 2006/063802 A2号所述，市售的无甲醛粘合剂与其它的聚合物混合。但是，该文献中描述的分散体是高Tg体系，其不适合用于要求产品同时具有挠性和强度的应用。另外，基于包含胺的多元醇的体系容易产生人们所不希望出现的高温变色。另一方面，基于已知无胺多元醇(例如甘油或山梨糖醇)的体系表现出更佳的高温颜色稳定性，但是湿强度性质很差。因此，人们需要用来制备具有改进的挠性、改进的湿强度和减小的变色趋势的耐热性无纺织物的新的无甲醛的粘合剂。

发明内容

本发明涉及一种可固化水性组合物，该组合物包含：

(a)至少一种多羧基(共)聚合物，其包含至少两个羧酸基团、酸酐基团、或其盐；

(b)通过Fox公式确定玻璃化转变温度Tg低于80℃的至少一种乳液(共)聚合物的聚合物颗粒；

(c)至少一种下式所示的多元醇：

式中X选自O或C；

当X为O的时候：

o和p各自为0，R₇和R₈不存在；

R₁和R₂在各情况下各自独立地选自烷基、亚烷基、氧化烯、烷氧基和羟烷基；

R₅和R₆在各情况下各自独立地选自H，羟基，烷基，烷氧基和羟烷基；

m，n和q是独立地选自1-5的整数；

羟基的总数为4-8；

当X为C的时候：

m，n，o和p是独立地选自1-16的整数；

R₁，R₂，R₃和R₄在各情况下各自独立地选自亚烷基，氧化烯和烷氧基；

R₅，R₆，R₇和R₈在各情况下各自独立地选自H，烷基，羟烷基和羟基；

且q＝1；

羟基的总数为4-8；

在X为O或C的各种情况下，所述羧酸基团、酸酐基团或其盐的当量数与所述羟基的当量数之比为1/0.01至1/3。

较佳的是，所述多羧基聚合物或共聚物中的羧基与多元醇中的羟基的当量比为1/0.02至1/2，更优选为1/0.1至1/1.5，更优选为1/0.1至1/0.8。

“在各情况下各自独立地选自”表示包括以下情况，例如当m大于1的时候，一些包含的R₁基团可以是相同的或不同的，在各情况下各自选自上述取代基。因此，在可能存在多个R₁，R₂(等)的各种情况下，在这些多个基团各自单独的选择中，所选的基团可以是不同的或相同的。

所述组合物提供了一种可用来制备耐热性无纺织物的不含甲醛的粘合剂，所述无纺织物与使用含胺的多元醇的组合物相比，具有改进的挠性、改进的湿强度和减小的变色的倾向。