[发明专利]用于颗粒状和/或纤维状基底的水性粘合剂

说明书

本发明涉及一种用于颗粒状和/或纤维状基底的水性粘合剂，其包含以下活性成分：

a)至少一种聚合物[聚合物A]，该聚合物可由自由基加成聚合反应得到并含有共聚形式的≥5.5重量％且≤20重量％的α，β-烯键式不饱和单羧酸或二羧酸，

b)至少一种聚合物[聚合物B]，该聚合物可由自由基加成聚合反应得到并含有共聚形式的≥40％重量份的α，β-烯键式不饱和单羧酸或二羧酸，和

c)至少一种多元醇化合物[多元醇C]，其含有至少两个羟基。

本发明还涉及所述水性粘合剂用于生产成形制品的应用，利用纤维状或颗粒状基底和水性粘合剂制备成形制品的方法，以及该成形制品本身。

纤维状或颗粒状基底的固结，更特别是成为片状结构，例如纤维网、纤维板或刨花板面板等，通常使用聚合物粘合剂通过化学方法实现。为了提高强度特别是湿态强度以及热稳定性，许多情况下使用含有交联剂的粘合剂，所述交联剂会释放出甲醛。然而，这样做的后果是具有有害甲醛释放的风险。

为了避免甲醛释放，目前为止已经提出许多针对粘合剂的可选方案。例如US-A 4,076,917公开了一种粘合剂，其包括含有羧酸或含有羧酸酐的聚合物以及β-羟烷基酰胺交联剂。其缺点在于β-羟烷基酰胺的制备成本较高且麻烦。

EP-A 445578公开了由细密材料如玻璃纤维制成的板，其中例如以高分子量的多元羧酸与多元醇、烷醇胺或多官能胺的混合物作为粘合剂。

EP-A 583086公开了用于生产纤维网，特别是玻璃纤维网的无甲醛水性粘合剂。该粘合剂含有具有至少两个羧酸基团——以及如果合适的话，酸酐基团——的多元羧酸与多元醇。这种粘合剂需要磷反应促进剂以在玻璃纤维网部分上获得足够的强度。值得注意的是，除非使用高活性的多元醇，否则上述反应促进剂的存在是必须的。提出的高活性多元醇包括β-羟烷基酰胺。

EP-A 651088公开了用于由纤维质纤维制成的基底的相应粘合剂。该粘合剂必须含有磷反应促进剂。

EP-A 672920公开了无甲醛的粘合、浸渍或涂覆组合物，其含有至少一种多元醇和一种聚合物，该聚合物含有2重量％至100重量％的烯键式不饱和酸或酸酐共聚单体。所述多元醇为取代的三嗪、三嗪三酮、苯或环己基衍生物，并且多元醇基团总是位于前述环的1、3和5位。尽管干燥温度较高，但是用这种粘合剂获得的玻璃纤维网上的湿抗拉强度较低。

DE-A 2214450公开了一种共聚物，其由80重量％至99重量％的乙烯和1重量％至20重量％的马来酸酐组成。共聚物以粉末或水性介质中的分散体的形式与交联剂共同用于表面涂覆。所用交联剂为含有氨基的多元醇。然而，为引起交联，必须在高至300℃的温度下进行加热。

US-A 5,143,582公开了用热固性耐热粘合剂生产耐热无纺网状材料。所用的粘合剂无甲醛，通过混合交联剂和一种聚合物而制得，该聚合物含有羧酸基团、羧酸酐基团或羧酸盐基团。所述交联剂为β-羟烷基酰胺或者其聚合物或共聚物。合成可与β-羟烷基酰胺交联的聚合物，例如，由不饱和单羧酸或二羧酸，不饱和单羧酸或二羧酸的盐，或者不饱和酸酐来合成。β-羟烷基酰胺与含有羧基的单体共聚得到自固化聚合物。

WO 99/09100公开了热固化组合物及其作为无甲醛粘合剂生产成形制品的应用，所述组合物包括——除一种含有至少两个OH基团的烷醇胺以外——一种加成聚合物1和另一种加成聚合物2，所述加成聚合物1和2分别含有≤5重量％和≥15重量％的α，β-烯键式不饱和单羧酸或二羧酸。然而，用这种组合物制备的成形制品，特别是纤维网，不能使其性能，特别是抗拉强度完全令人满意。

本发明的目的在于提供另一种用于颗粒状和/或纤维状基底的无甲醛粘合剂体系，达到提高——尤其是纤维网的——机械性能的效果。

相应地，已经发现了开篇所定义的水性粘合剂。

聚合物A含有≥5.5重量％且≤20重量％，优选≥5.5重量％且≤15重量％，特别优选≥5.5重量％且≤10重量％的至少一种α，β-烯键式不饱和单羧酸或二羧酸[单体A]，以及，相应地，≥80重量％且≤94.5重量％，优选≥85重量％且≤94.5重量％，特别优选≥90重量％且≤94.5重量％的至少一种不同于α，β-烯键式不饱和单羧酸或二羧酸的其他单体[单体B]，单体A与单体B以共聚形式存在。单体A和单体B总共为100重量％。