[发明专利]用于纤维毡的粘合剂组合物以及包括它们的纤维毡和物品

说明书

发明背景

发现由其他合成纤维制成的玻璃纤维毡和纤维毡在建筑材 料工业中，如，例如在复合地板、沥青屋顶瓦板、外壁板、以及干式 墙之中的应用有所增加。玻璃纤维毡经常代替用木材、纤维素或石棉 纤维常规制成的毡。

纤维毡，以及尤其是玻璃纤维毡，在商业上通常是通过湿铺 法制成的，该法是在可以视为改性的造纸机器上进行的。在以下美国 专利号中可以发现对湿铺法的描述，例如，授予Hungerford等人的 2,906,660、授予Jackson的3,012,929、授予Slayter等人的 3,050,427、授予Smith等人的3,103,461、授予Waggoner的 3,228,825、授予Pitt的3,760,458、授予Schuller等人的3,766,003、 授予Smith的3,838,995、以及授予Keib等人的3,905,067。总体上， 用于制作玻璃纤维毡的湿铺法包括首先在一个混合箱中在搅拌下形成 短长度的玻璃纤维的水性浆液(在本领域称作“白水”)，然后将该 浆液填料到一个移动筛(moving screen)上，在该移动筛上纤维使其 卷入一个新制的湿玻璃纤维毡上，而过量的水从其中分离出。

不同于天然纤维如纤维素或石棉，玻璃纤维在水中不会很好 地分散。为了克服这个问题，已经存在为玻璃纤维提供悬浮助剂的工 业惯例。这类悬浮助剂或分散剂通常是提高水性介质的粘度的材料。 常规用于本领域的合适的分散剂包括聚丙烯酰胺类、羟乙基纤维素、 乙氧基化的胺类、以及氧化胺类。其他添加剂如表面活性剂、润滑剂、 以及消泡剂也已经常规地添加的白水中。这类试剂，例如进一步有助 于玻璃纤维的可湿性和分散。经验已经证明了这类添加剂还经常影响 湿玻璃纤维毡的强度。

通常用一个真空装置将放置在移动筛或筒上的纤维浆液通 过除去水加工成板状的纤维毡，并且然后将聚合的粘合剂涂覆到该毡 上。在玻璃纤维毡的制造中，希望在成品毡中，除了基本的干拉伸和 湿拉伸特性外，具有高度的柔性以及撕裂强度。因此，粘合剂组合物 用于将玻璃纤维毡束在一起。将粘合剂组合物直接浸渍到纤维性毡中， 并且之后立即凝固或固化以提供所希望的毡整体性。通过将毡浸泡在 过量的粘合剂溶液或悬浮液中，或通过粘合剂涂布机(例如用轧辊或 喷雾器)来浸渍毡的表面而将粘合剂组合物涂覆到该毡上。用于玻璃 毡机器的主要的粘合剂涂布机已经是降膜式帘幕涂布机。抽吸装置经 常还用于进一步去除水和过量的粘合剂，并且用于保证将粘合剂遍及 该玻璃纤维毡进行涂覆。广泛使用的粘合剂是基于通常用一种乳液聚 合物增强的脲甲醛(UF)树脂。脲甲醛树脂的一个优点是它们是相对 廉价。除了粘合剂组合物给予最终固化的毡的毡强度特性，粘合剂还 对提高未固化的、湿铺法的毡从其初始形式通过固化烘箱运送时的强 度起作用。需要这种初期的预固化强度以避免在连续的毡生产中的中 断所引起的加工延迟和停止。

结合的粘合剂是热固化的，典型地在升高的温度在一个烘箱 中进行。总体上，在固化过程中使用在约200到约250℃的范围的温 度。常规地，这个热处理本身将完成粘合剂的固化。催化固化，例如 通过添加一种酸催化剂(例如，氯化铵或对甲基苯磺酸)来完成，这 一般是较不希望的，然而是一种任选的、可替代物。