CN1708564A - 赋予物料所需性能的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含有以下组分的含水组合物:组分(A):含有至少一种水溶性组分,它含有至少一个优选通过干燥和/或加热经受交联反应的官能团;组分(B):含有至少一种成膜物质,优选胶乳物料;和组分(C):含有至少一种组分,它提供的防潮和/或防水性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。

Description

赋予物料所需性能的组合物
技术领域
本发明涉及赋予物料各种特性的含水组合物。例如,本发明的含水组合物包括涂层/阻挡层的组合物、胶乳的替换物/补充剂、和各种物质的交联剂、以及粘合剂/粘结剂中的组合物。这些组合物可以赋予用其涂布和/或浸渗的基片各种所需的性能。本发明的含水组合物特别适用于涂布基片,例如生理基片、多孔基片、纤维素基片、纺织品、和建筑材料,例如木材、金属和玻璃。本发明的这些含水组合物也可用于油墨、染料固定剂、粘合剂、密封剂、纤维素产品、个人护理品如化妆品和头发造型产品、树脂、和油漆、涂层、和无纺结构,从而提供粘性、释放性、表面改性、强度和/或质地,并防止液体、蒸汽和气体的影响。无纺结构可以是薄片、织物、天然和/或人造纤维或细丝的定向或随机取向的纤维通过摩擦、和/或内聚力和/或粘附力结合的棉絮,不包括纸和经过机织、编织、成簇、缝合或湿磨毡制的产品,或者不额外经过针缝的产品,或者通过本领域已知的任何技术彼此粘合的产品。无纺结构的实例包括一种无纺织物,它是通过纤维、细丝或薄膜状细丝结构的层或网络咬合产生的一种平直、柔性多孔的薄片结构。
此外,本发明的组合物适用于金属转化涂层,从而增强金属表面的耐腐蚀性和油漆粘性。
背景技术
可以用各种组合物处理物料以给其赋予所需性能。
基片经常用涂布组合物涂敷以赋予该基片,包括其表面,所需的特性。
许多基片已用涂布组合物涂敷或者其它类似的处理以赋予该基片,包括其表面,所需的性能。例如,存在各种建筑和装饰材料,它们用于构建静态结构,例如住房和其它建筑物、和商业结构、学校、公共设施等。许多这些材料都是以无纺材料为主。而且,许多这些材料或者在加工期间,在安装之前、或者在安装之后、或者在上面情况的组合下,用表面装饰涂层涂敷和/或浸渗。
这些材料,特别是天花板瓦,已提供有包括乙烯-氯乙烯共聚物乳剂的涂层。特别适宜的材料包括可从Air Products and Chemicals,Inc.,of Allentown,Pennsylvania以商品名AIRFLEX获得的那些。这些乳剂的具体实例公开在IACOVIELLO的US 4,673,702和IACOVIELLO等的US 4,962,141中,它们都转让给Air Products andChemicals,Inc.,Allentown,Pennsylvania,并如本文全文所述通过引用将它们加入本文。
某些应用的纸习惯上用树脂进行强化从而当纸打湿时赋予其强度。这些树脂通常称之为“湿强度树脂”。常用于纸的湿强度树脂是树脂中属于聚酰氨基胺-表卤代醇树脂聚合物大类的那些。这些树脂包括以商标KYMENE由Hercules Incorporated,Delaware销售的那些。这些树脂及其生产方法公开在例如KEIM的US 2,926,116和2,926,154、BOWER的US 5,614,597、MASLANKA的US 5,644,021和5,668,246,它们都转让给Hercules Incorporated,如本文全文所述将所有这些专利通过引用加入本文。
US 4,859,527公开了通过将纤维素纤维预处理获得的耐水和/或溶剂性增强的纤维素无纺产品。在一些实施方式中,该专利公开了适宜的预处理剂包括聚(氨基酰胺)环氧氯丙烷树脂。适宜的外涂层粘结剂如所公开的包括乙烯-丙烯酰胺共聚物。这些预处理剂的具体实例公开KYMENE和HERCOBOND,包括HERCOBOND5100;外涂层粘合剂包括例如AIRFLEX″EVCl″共聚物(AIRFLEX4500)的粘合剂。
在各种基片上也一直需要柔性涂层如预处理层和预涂层。需要柔性涂层的这些基片包括经受弯曲和伸缩的基片。这些基片还可以包括可以经过切割的那些。天花板瓦是这些基片的例证。
含有聚(氨基酰胺)表卤代醇树脂如KYMENE和晶格如AIRFLEX的涂布组合物用于处理天花板瓦,例如待审申请09/348,346中公开的,如本文全文所述通过引用将其加入本文。
指甲油是基片涂层的另一实例。水基指甲油公开于转让的待审申请09/348,345中,如本文全文所述通过引用将其加入本文。指甲油最常见的是一种有色液体,与油漆不同,干燥成一种硬的有光泽涂层。作为工业品销售的指甲油通常是有机溶剂,例如甲苯或丙酮的溶液和/或分散液。
传统的指甲油通常使用硝基纤维素作为成膜剂。典型的配方公开在″Formulating Nail Lacquer″,B.Albert, Drug and Cosmetic Industry,第48卷(1998年11月),如本文全文所述通过引用将其加入本文,作为这些指甲油配方的背景信息。
US 5,120,259公开了一种水基指甲油,由分散形式的至少一种聚氨酯和/或聚氨酯共聚物作为粘合剂与增稠剂和丙烯酸酯-苯乙烯共聚物组成。该丙烯酸酯-苯乙烯共聚物用于增加干燥涂层的硬度。
US 5,716,603公开了一种指甲油组合物,含有一种含与双功能丙烯酸化尿烷低聚物交联的丙烯酸树脂的水溶液。该专利指出了指甲油制品含有其它添加剂,例如增塑剂和凝结剂,以便将该薄膜改性和/或提供其它所需或官能性能如光泽、具有颜色或削切耐性。
一直试图改变基片涂层的整个配方。例如,已试图提高物理性能例如耐水性、耐用性、耐擦性等、以及良好的外观,包括最后颜色。然而,一直需要进一步改进。
发明概述
本发明涉及一种含水组合物,含有:组分(A),它含有至少一种水溶性组分,该组分含有彼此相互作用或缠结的分子,例如具有至少一个官能团优选通过干燥和/或加热经受交联反应的分子;组分(B),它含有至少一种成膜物质,优选胶乳物质;和组分(C),它含有至少一种组分,该组分提供的防潮和/或防水性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。
组分(A)可以选自例如丙烯酰胺基可交联聚合物(例如阳离子官能化聚丙烯酰胺类)、聚酰氨基胺-表卤代醇树脂、聚胺类和聚胺类中的至少一种的物质。例如,组分(A)可以选自环氧、氮杂环丁烷鎓、醛、羧基、丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物、和季铵中的至少一种。
所述成膜聚合物可以选自由以下单体得到的至少一种聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。例如,该成膜层可以选自由以下至少一种单体得到的至少一种聚合物:苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、二氯乙烯、乙烯酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸化尿烷、丙烯酸羟基乙酯、二甲基氨基亚乙基丙烯酸酯和乙酸乙烯酯中的至少一种。
所述成膜聚合物可以是一种选自至少一种聚合物的胶乳,该聚合物由至少一种单体获得,其含有由具有至少一个双键的烷基卤(例如,如氯乙烯的卤乙烯)和烯烃(例如乙烯)得到的重复单元,其中所述烷基卤具有2-12个碳原子,并且所述烯烃具有2-12个碳原子。
组分(C)可以选自例如施胶剂(例如由16-22个碳原子或16-18个碳原子的脂肪酸制成的烯酮二聚物)、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液(例如疏松石蜡或微晶蜡)中的一种物质。
该组合物可以优选实施方式提供以便(A)和(B)与(C)的干重比是约99∶1-1∶99;约70∶30-约10∶90;或者更具体地约60∶40-约30∶70。
本发明的组合物还可以含有至少一种酸,优选氟代酸(例如,氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)。
本发明的含水组合物可用作涂层/阻挡层、胶乳的替换物/补充剂、和交联剂、以及用于粘合剂/粘结剂中。当用作涂层/阻挡层时,本发明的含水组合物提供防潮性、边缘密封性、晶格的补充剂、耐污染性、防水性/斥水性、和多孔基片如纸和纺织品的多孔控制性。涂层/阻挡层的实例包括,但不限于,油漆中的质地添加剂、涂层的粘结剂(例如油漆中)、所有表面的底层油漆、纸的添加剂(例如,纸涂层、纸打印性、纸施胶、和纸湿/干强度剂)、涂布纸的预涂层、打印底层、和使用胶乳的所有应用中胶乳的替换物/补充剂。此外,本发明的组合物适用于金属转化涂层以增强金属表面的腐蚀耐性和油漆粘合性。
本发明的含水组合物也可用于粘合剂/粘结剂,例如粘合剂、粘结剂(例如,用于涂层和个人护理品如化妆品和头发造型产品)、设计的木制品的添加剂、染料固定剂、纸湿/干强度添加剂、油漆添加剂、树脂如永久压缩树脂(例如,用于防皱性)、涂布纸的预涂层、用于任何表面的印刷底层(例如,木材、纸、金属等)、保护涂层、木材/金属/玻璃的表面改性剂、和在使用胶乳的所有应用中作为内部粘合剂的胶乳替换物/补充剂。当用于粘合剂/粘结剂时,本发明的含水组合物可以给纸、木材和纺织品提供尺寸稳定性控制性和/或强度,以及油漆质地。
此外,本发明的含水组合物也可用作设计的木制品的添加剂中的交联剂、纸张施胶剂、纸湿/干强度添加剂、永久压缩树脂、使用胶乳的所有应用中作为内部粘合剂的胶乳替换物、木材/金属/玻璃的表面改性剂、油墨载体和纺织品湿加工助剂的交联剂。本发明的含水组合物作为交联剂使用提供了密封性能、耐污染性、纺织品强度和防水性、斥水性。
此外,本发明还涉及涂布基片和制备涂布基片如纤维素产品、无纺薄片、天花板瓦和金属的方法。优选,本发明还涉及使用组分(A)、(B)和(C)制备涂布基片如纤维素产品、无纺薄片、天花板瓦和金属的方法。
因此,本发明提供了一种方法,包括:(1)用含有以下组分的涂布组合物涂敷基片:
(A)至少一种水溶性组分,它含有至少一个经受交联反应的官能团;(B)至少一种成膜聚合物;和(C)至少一种组分,它提供的防潮性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大;和(2)将基片上的涂布组合物固化。
本发明还涉及使用含有(A)、(B)和(C)和至少一种酸,优选氟代酸(例如氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)的组合物,优选在约1.5-约5.0的pH下进行金属转化涂布的方法。优选本发明涉及一种使用含有(A)、(B)、(C)和至少一种酸,优选氟代酸(例如氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)的组合物,优选在约1.5-约5.0的pH下在金属表面上形成基本上无铬的转化涂层的方法。更优选本发明涉及一种使用含有(A)、(B)、(C)和至少一种酸,优选氟代酸(例如氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)的组合物,优选在约1.5-约5.0的pH下在金属表面上形成基本上无铬、原地干燥的转化涂层的方法。(A)、(B)和(C)的量可以是例如约0.1-约90%重量,并且氟代酸的量可以是例如约0.2-约20%重量。
而且,本发明还涉及纤维素产品,优选天花板瓦和无纺产品如薄片的制备方法。
本发明还涉及基片,优选含有如下组分的固化组合物的金属基片:组分(A),它含有至少一种水溶性组分,该组分含有至少一个优选通过干燥和/或加热经受交联反应的官能团;组分(B),它含有至少一种成膜物质,优选胶乳物质;和组分(C),它含有至少一种组分,该组分提供的防潮和/或防水性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。
本发明还涉及纤维素产品和制备方法,优选天花板瓦和无纺产品如薄片,它含有含以下组分的组合物:组分(A),它含有至少一种水溶性组分,该组分含有至少一个优选通过干燥和/或加热经受交联反应的官能团;组分(B),它含有至少一种成膜物质,优选胶乳物质;和组分(C),它含有至少一种组分,该组分提供的防潮和/或防水性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。
本发明提供了一种基本上同时或者连续地向含有纤维素纤维的体系中加入一种含有下列组分的组合物的方法,其中所述体系选自含水体系、毡、织物及其组合中的至少一种
(A)至少一种水溶性组分,它含有至少一个经受交联反应的官能团;
(B)至少一种成膜聚合物;和
(C)至少一种组分,它提供的防潮性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。
优选实施方式的详细描述
本发明涉及含水组合物,它含有如本文定义的组分(A)、如本文定义的组分(B)、和如本文定义的组分(C)。
本发明的含水组合物具有各种用途,包括用作涂层/阻挡层、胶乳的替换物/补充剂、和交联剂、以及用于粘合剂/粘结剂。当用作涂层/阻挡层时,本发明的含水组合物提供防潮性、边缘密封性、晶格的补充剂、耐污染性、防潮和/或防水性/斥水性、和多孔基片的多孔控制性。多孔基片的实例包括,但不限于,纸制品、无纺制品如薄片、和纺织品。“晶格的补充剂”是指本发明的组合物(即组分(A)、(B)和(C))作为胶乳替代品的能力,并且在可能使用胶乳的任何应用中可用于替代或者部分替代胶乳。
涂层/阻挡层的实例包括,但不限于,油漆中的质地添加剂、涂层的粘结剂(例如油漆中)、所有表面的底层油漆、纸的添加剂(例如,纸涂层、纸打印性、纸施胶、和纸湿/干强度剂)、涂布纸的预涂层、打印底层、和使用胶乳的所有应用中胶乳的替换物/补充剂。
本发明的含水组合物可用于粘合剂/粘结剂,例如粘合剂、粘结剂(例如,用于涂层和个人护理品如化妆品和头发造型产品)、设计的木制品的添加剂、染料固定剂、纤维素产品(例如,无纺产品如薄片和天花板瓦)的纸湿/干强度添加剂、油漆添加剂、树脂如永久压缩树脂(例如,防皱性)、涂布纸的预涂层、印刷底层、保护涂层、木材/金属/玻璃的表面改性剂、和在使用胶乳的所有应用中作为内部粘合剂的胶乳替换物/补充剂。当用于粘合剂/粘结剂时,本发明的含水组合物可以给纸、木材和纺织品提供尺寸稳定性控制性和/或强度,以及油漆质地(以便当油漆干燥时,它形成具有不规则轮廓的表面)。
本发明的含水组合物也可用作设计的木制品的添加剂、纸张施胶剂、纸湿/干强度添加剂、永久压缩树脂、使用胶乳的所有应用中作为内部粘合剂的胶乳替换物、木材/金属/玻璃的表面改性剂、油墨载体(赋予油墨定影和光泽的影响)、和纺织品湿加工助剂的交联剂。本发明的含水组合物作为交联剂使用提供了密封性能、耐污染性、纺织品强度和防水性、斥水性。
此外,本发明还涉及涂布基片和制备涂布基片如纤维素产品、无纺薄片、天花板瓦和金属的方法。优选,本发明还涉及使用组分(A)、(B)和(C)制备涂布基片如纤维素产品、无纺薄片、天花板瓦和金属的方法。
本发明还涉及涂布基片的制备方法,包括例如用含有组分(A)、(B)和(C)的涂布组合物涂敷基片;和将基片上的涂布组合物固化。而且,本发明包括金属转化涂布方法,包括用含有组分(A)、(B)和(C)的涂布组合物涂敷基片,并在基片表面上原地将组合物干燥或者用涂布组合物冲洗基片。金属转化涂布方法包括使用含有组分组分(A)、(B)和(C)和至少一种酸,优选氟代酸(例如氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)的组合物,优选在约1.5-约5.0的pH下。优选本发明涉及一种使用含有(A)、(B)、(C)和至少一种酸,优选氟代酸(例如氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)的组合物,优选在约1.5-约5.0的pH下在金属表面上形成基本上无铬的转化涂层的方法。更优选本发明涉及一种使用含有(A)、(B)、(C)和至少一种酸,优选氟代酸(例如氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)的组合物,优选在约1.5-约5.0的pH下在金属表面上形成基本上无铬、原地干燥的转化涂层的方法。
“基本上无铬的转化涂层”是指没有故意地含有加入的铬,但是可以含有痕量铬的转化涂层。
而且,本发明还涉及使用含有(A)、(B)和(C)的组合物制备纤维素产品,优选天花板瓦和无纺产品如薄片的方法。
而且,本发明还涉及使用含有(A)、(B)和(C)的组合物制备纤维素产品,优选天花板瓦和无纺产品如薄片的方法。特别是本发明涉及纤维素产品的制备方法,包括(1)基本上同时;或者(2)连续地向含有纤维素纤维的体系中加入一种组合物,其中所述体系选自含水体系、毡、织物及其组合中的至少一种。并且其中组合物含有组分(A)、(B)和(C)。
“基本上同时加入”或者“同时加入”是指在该体系和方法中基本上无时间差和基本上在相同位置向浆液或悬液(例如纤维素浆液)中加入两种物质。加入的这两种物质可以为混合物的形式也可以分别加入,例如在加入另一物质期间加入一物质。
“连续加入”是指在用于制备纤维素产品的机器上将至少两种不同物质于相同时间或不同时间加入不同位置和/或于不同时间加入相同位置。这些位置足够远,以致在另一种物质加入之前加入的一种物质与纤维素浆液混合。也可以使用连续加入和同时加入的组合。
本发明还涉及含有含组分(A)、(B)和(C)的组合物的纤维素产品,优选天花板瓦和无纺产品如薄片。
组分(A)
组分(A)可以是具有通过干燥和/或加热经受分子相互作用如分子缠结、交联、分子键合等的分子的任何组分。在不希望受理论约束的情况下,组分(A)的适宜材料包括,但不限于,当将组分(A)和(B)固化时在分子水平上相互作用形成分布于组分(B)内的网络的物质。
正如上面讨论的,本发明的含水组合物的组分(A)可以包括至少一个优选通过干燥和/或加热经受交联反应的官能团。“水溶性组分”是指溶于水形成均匀液体的组分。组分(A)的适宜官能团的实例优选包括,但不限于,环氧、氮杂环丁烷鎓、醛、羧基、丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物、和季铵,更优选氮杂环丁烷鎓、环氧和醛,最优选氮杂环丁烷鎓和环氧。
组分(A)的实例优选包括,但不限于,丙烯酰胺基可交联聚合物、聚酰氨基胺-表卤代醇树脂、和聚胺类、和聚胺类,更优选阳离子官能化聚丙烯酰胺类(由Hercules Incorporated生产的HERCOBOND1000),例如US 5,543,446中公开的,将其全文引入本文,例如US5,338,807(将其全文引入本文)中公开的CREPETROLA 3025的起皱助剂,和例如KEIM的US 2,926,116和2,926,154(将其全文通过引用加入本文)中公开的聚酰氨基胺-表卤代醇树脂。
优选的聚酰氨基胺-表卤代醇树脂也可以根据BOWER的转让给Hercules Incorporated的US 5,614,597(将其全文通过引用加入本文)的教导制备。正如BOWER的US 5,614,597中讨论的,这些方法典型地涉及含水聚酰氨基胺与过量的表卤代醇反应将聚酰氨基胺中的氨基转换到表卤代醇外展物上。在反应期间卤丙烷基团加入到聚酰氨基胺的仲氨基上,如下面的实例所示,使用环氧氯丙烷作为表卤代醇:
其中R2N-代表聚酰氨基胺的仲氨基。
在加入了表卤代醇之后并在放热平息时,将反应混合物加热进行交联并增加粘度。该反应之后,形成氮杂环丁烷鎓基团。这些官能团典型地用于通过与纸纤维形成强交联的网络给纸赋予湿强度。
优选的聚酰氨基胺-表卤代醇树脂包括聚酰氨基胺-环氧氯丙烷,例如Hercules Incorporated of Wilmington,Delaware以各种商品名销售的那些。可从Hercules获得的优选的聚酰氨基胺-表卤代醇树脂包括KYMENE树脂和HERCOBOND树脂。KYMENE 557H树脂;KYMENE557LX树脂;KYMENE 557SLX树脂;KYMENE 557ULX树脂;KYMENE557ULX2树脂;KYMENE 709树脂;KYMENE 736树脂和HERCOBOND5100树脂。其中,KYMENE 557H树脂和HERCOBOND 5100是特别优选的聚酰氨基胺类,可以水溶液的形式获得。KYMENE 763树脂(聚胺)也可以用作组分(A)。在此专门指出,前面每一树脂的等价物也在本发明的范围内。
组分(B)
不希望受理论的约束,组分(B)的适宜材料包括能够通过上述组分(A)的网络结构改性形成连续相的任何材料。正如上面讨论的,组分(B)含有至少一种成膜材料如聚合物,优选胶乳材料。
本发明的其它成膜物质的实例优选包括,但不限于,得自包括以下至少一种单体的聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。
在本发明的一些方面,所述成膜层含有一种选自至少一种聚合物的胶乳,该聚合物含有由具有至少一个双键的烷基卤和烯烃得到的重复单元,其中所述烷基卤具有2-12个碳原子,并且其中所述烯烃具有2-12个碳原子。
“胶乳”是指水不溶性聚合物的含水分散液。胶乳物料是在乳液聚合法中制备的,其中将不溶性单体用表面活性剂于水中乳化成小于约10,000μm的小粒并使用水溶性引发剂聚合。最终产物是细粒胶体悬液,直径优选为约50-1000nm。例如参见 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology第四版第15卷第51页(J.Wiley & Sons,New York,1995),将其全文加入本文。“胶体悬液”是指细小滴或颗粒的液体介质分散液。
适宜的胶乳可以由本领域技术人员以物理性能为基础,使用完全传统的考虑,包括稳定性、流变学、成膜性和薄膜性能,容易地加以鉴定,通过胶乳的胶体和聚合性能可以测定界面反应性和基片粘合剂。胶体性能包括粒径和形态学分布固体、pH、粘性和稳定性。分子量分布、单体顺序和分布、玻璃化温度和结晶度在本领域也为公知。
胶乳应用包括,但不限于,用作粘合剂、粘结剂、涂层、弹性材料、泡沫产品、改性剂和其它材料固定化的载体。
可商购获得的胶乳可得自大量单体,这些单体包括,但不限于,苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、二氯乙烯、乙烯酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸化尿烷、丙烯酸羟基乙酯、二甲基氨基亚乙基丙烯酸酯和乙酸乙烯酯。
胶乳物料的其它实例优选包括,但不限于,烷基卤和烯基卤的共聚物,例如乙烯基卤或烯丙基卤与链烯的共聚物。可以使用彼此共聚和形成共聚物的任何烷基卤和任何烯基卤。标准教科书列出了例证物料。例如参见 Organic Chemistry,Morrison & Boyd,Allyn and Bacon,Inc.1973,如本文全文所述通过引用将其中公开的这些材料加入本文。优选的烷基卤包括2-12个碳原子,优选2-6个碳原子,更优选2-4个碳原子,最优选约2个碳原子的烯丙基和/或乙烯基卤。特别优选乙烯基卤(特别是氯乙烯)与优选2-12个碳原子,优选2-6个碳原子,更优选2-4个碳原子并且最优选约2-3个碳原子的链烯的共聚物。
可以使用氯乙烯与乙烯的任何共聚物作为组分(B)。氯乙烯与乙烯的例证共聚物公开在IACOVIELLO的US 4,673,702和IACOVIELLO等的US 4,962,141,通过引用将其全文加入本文。这些共聚物(本文还称之为“EVCl”共聚物)可以任何方式制备。通过举例,它们可以(优选以乳化液的形式)如IACOVIELLO等的US 4,962,141通过以下步骤制备。
适宜的EVCl共聚物乳化液可以在有适宜的乳化剂,即保护胶体和表面活性剂的情况下,在含水介质中于通常不超过约100atm的压力下并在有增量地加入氧化还原体系的情况下将所述单体共聚合制得。该共聚合反应在乙烯压力足够提供具有约5-35wt%乙烯含量,优选约15-25wt%乙烯含量的共聚物下进行。通常使用约50-100atm提供这种乙烯含量。
以共聚物的总重量为基础,该EVCl共聚物乳化液另外可以含有0.1-30wt%的外来交联剂。适宜的外来交联剂包括蜜胺/甲醛树脂、聚异氰酸酯类如水分散性聚合甲基二苯基二异氰酸酯类和水基酚醛树脂。
在进行该聚合时,最初将几乎所有的聚乙烯醇和一部分氯乙烯倒入聚合容器中,然后用乙烯加压。最有利地,最初将待聚合的氯乙烯总量的至少约5wt%并优选至少约15wt%倒入反应器中。通过聚合速度降低证实最初倒入的氯乙烯单体基本上还原之后,加入剩余的氯乙烯,理想地以基本上均匀的速度加入。这种控制加入避免了反应器压力过大。由于为了获得所需的稳定乳化液可以就地产生预聚物,因此最初倒入不超过约60%的氯乙烯。
进入共聚物的乙烯量受压力、混合情况、加入速度和自由基产生源的量的影响。利用较高的乙烯压力、混合期间增加搅拌或者使用较高的自由基源速度可以增加共聚物中的乙烯含量。
形成EVCl共聚物乳化液的方法可以包括制备含有几乎所有的聚乙烯醇-分散剂的水溶液。可以将该水溶液和最初倒入的氯乙烯加入到聚合容器中,然后可以将乙烯压力施加至所需值。将该混合物充分混合以将乙烯溶于氯乙烯中并形成水相。在该混合期间可以将该加料方便地升高至聚合温度。可以使用约55℃的聚合温度和750psig-1000psig的乙烯压力提供具有约20-30wt%乙烯的共聚物。可以通过搅拌器或其它已知的机械进行混合。
通过将引发量的自由基产生源加入到含有单体预混物的反应容器中引发该聚合。当使用氧化还原体系时,最初可以将氧化剂或者还原剂组分加入到含有聚乙烯醇和氯乙烯的含水介质中,同时加入另一氧化还原组分引发该反应。通过引发该聚合反应,可以将任何所需的单体如本文公开的含有羟基烷基或羧酸的官能共聚单体增量地加入到反应容器中。
该反应通常可以连续至聚合反应不再能自身维持,并且理想地直至残余氯乙烯含量低于0.5%。将全部反应产物从存在的乙烯中取出并保持在大于共聚物的Tg的温度下并与大气隔绝密封。也可以将反应混合物转移到脱气器中除去未反应的乙烯。
本领域技术人员将容易地理解到,前面仅是举例性的,并且一般和/或特定定义的反应物和条件可以用等价的反应物和条件替换。组分(B)的特别优选的共聚物包括由Air Products and Chemicals,Inc.,of Allentown,Pennsylvania以商品名AIRFLEX;特别是AIRFLEX4530、AIRFLEX 4514和AIRFLEX 4500销售的那些。特意指出,这些氯乙烯/乙烯共聚物的等价物在本发明的范围内。因此,例如,缓和组分(A)例如通过官能化增加组分(A)的弹性的任何聚合物或共聚物、和/或抑制交联以便当分离组合物中的水分并将涂层固化时,可以弯曲180°,优选360°,而没有断裂或分层的任何聚合物或共聚物,都在本发明的范围内。优选官能化增加组分(A)的弹性的任何共聚物、和/或抑制交联以便当将涂层涂敷到基片,例如铝薄片并分离组合物中的水分时,涂层可以弯曲180°,优选360°,而不会从基片断裂或分层的任何聚合物或共聚物,都在本发明的范围内。优选,组合(A)和(B)的组合使得组合物呈现除了上面讨论的良好弹性之外,还呈现良好的存储性。例如,这些组合物优选呈现良好的存储性,以便固化涂层当变形时将回到它变形之前的位置或构型。
组分(B)的其它材料包括,但不限于,Union Carbide生产的NEOCAR(乙烯酯/丙烯酸)、Rohm & Haas生产的RES 3077(乙酸乙烯酯/丙烯酸)、Air Products的FLEXTHANE 620(氯乙烯酰胺三聚物)、Air Products的VINAC 884(乙酸乙烯酯)、Dow ChemicalCompany的DOW 620(苯乙烯丁二烯橡胶)、Air Products的FLEXBOND325(乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物胶乳)、LUCIDENE 243(苯乙烯-丙烯酸共聚物乳化液)、HYCAR 2625(丙烯酸酯共聚物胶乳)和MORKOTE1725(丙烯酸共聚物乳化液)。
正如上面讨论的,组分(B)的这些材料包括水相容性体系如可以含有以下单体的共聚物:甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、二氯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸。适宜的共聚物包括通过将羟基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;二醇、聚酯或二胺反应制得的丙烯酸化尿烷类,并且可以使用二异氰酸酯。优选的单体公开在US 5,716,603,如本文全文所述通过引用将其教导加入本文。显然有用的其它共聚物包括丙烯酸和乙烯基丙烯酸基物料。
(B)的其它实例包括,但不限于,乙烯酯/丙烯酸、乙酸乙烯酯/丙烯酸、乙酸乙烯酯/乙烯、氯乙烯酰胺三元共聚物、乙酸乙烯酯和苯乙烯/丁二烯。
组分(B)的其它材料也可以包括FLEXBOND 325(乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物胶乳)、LUCIDENE 243(苯乙烯-丙烯酸聚合物乳化液)、HYCAR 26256(丙烯酸酯共聚物胶乳)和MORKOTE 1725(丙烯酸共聚物乳化液)。
组分(C)
正如所讨论的,组分(C)包括至少一种组分,该组分提供的防潮性和/或防水性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。例如组分(C)赋予增强的防水性/斥水性或防潮性和/或阻汽性,这些性能以下面实施例部分中讨论的水滴吸收时间提高加以证实。
“防水性”是指使得基片耐水或防止水分影响基片的基片性能。防水性一定程度上降低了水分湿润或渗透其表面的能力。“湿润”是指液体覆盖或浸泡基片的能力。例如,纸张施胶剂赋予了纸基片抗液体渗透的性能,该液体最终将渗透到纸中,但是以比不含施胶剂的纸慢的速度渗透。
“斥水性”是指使基片不能吸附、吸收或保持水的性能。可以将一涂层涂敷到基片上提供该性能。
组分(C)的买例包括,但不限于,施胶剂(例如烯酮二聚物、烯基琥珀酸酐(ASA)、和烷基琥珀酸酐)、脂肪酸和蜡乳化液(例如MicroLube C,Hercules Incorporated的一种产品)。
烯基琥珀酸酐(ASA)由α烯烃和马来酸酐制得,并可用于本发明作为施胶剂如烯酮二聚物的替代品。
适宜的烯酮二聚物包括,但不限于,烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物、和/或多聚物),组分可以含有下式I的烯酮二聚物:
其中R1和R2,可以相同或不同,是有机疏水基团,将在下面更详细地定义。
用于本发明的适宜的AKD多聚物包括下式(II)的化合物:
其中n、R、R’和R″定义如下。
AKD组分可以仅包括式I的化合物、仅式II的化合物、或者式I和II的化合物的混合物。
在上面的式(I)和(II)中,R和R″相同或不同,并且是具有至少6个碳原子的有机疏水基团,它们独立地选自直链(线性)或支链烷基或直链(线性)或支链烯基;和
R’是约1-约40个碳原子的直链或支链、或脂环族。也可以使用前面的化合物的混合物。
适宜的烯酮二聚物和/或多聚物包括饱和(支链和/或直链)和不饱和(支链和/或直链)化合物。优选的化合物包括如上所述的式I的烯酮二聚物。式I的优选化合物是如下的那些,其中R1和R2,可以相同或不同,都是有机疏水基团,优选饱和或不饱和烃结构,例如具有至少6个碳原子,更优选至少8个碳原子的烷基或烯基(每一个可以独立地是直链或支链)、具有至少6个碳原子的环烷基、芳基、芳烷基和烷芳基,优选12-30个碳原子、更优选16-22个碳原子、并且在一些实施方式中最优选16-18个碳原子的直链或支链烷基和烯基。
如上面详述,当R1和R2都是饱和的时,式I的化合物可以称之为烷基烯酮二聚物。然而,当R1和R2中一个或两个含有不饱和(例如由于存在一个或多个双键)时,式I的化合物可以称之为烯基烯酮二聚物。因此,烷基烯酮二聚物和烯基烯酮二聚物都包含在本文的术语AKD中,并因此由式I表示。
因此,R1和R2可以相同或不同,可以具有单聚合或多聚合形式,可以是直链或支链,并且在链中具有约1-约5个双键,优选约1-约3个双键,更优选1或2个双键,并且含有上面定义的碳原子范围。
用于本发明的适宜的烯酮二聚物公开在DUMAS的US 4,522,686和HELMER等的US 4,816,073中,由于这些专利公开了烷基烯酮二聚物、烯基烯酮二聚物、以及制备这些烯酮二聚物的原料,因此将这些专利全文引用加入本文。
适宜的烯酮多聚物,例如2-氧杂环丁酮-基烯酮多聚物,对本领域普通技术人员来说也为公知。就上面的式(II)而言,本发明使用的适宜烯酮多聚物是那些n是至少1,优选1-约20,更优选约1-约8,甚至更优选约1-约6,再次更优选约2-约5的。
所述2-氧杂环丁酮烯酮多聚物的混合物优选含有这些多聚物的区域异构体并优选含有平均n是约1-约6,更优选约2-约5。这些2-氧杂环丁酮烯酮多聚物的混合物也可以含有一些2-氧杂环丁酮烯酮二聚物,即式(II)中n=0(当然,易于理解,当n=0时,依据式(I)的化合物获得),结果该制备方法(下面描述的)常用于制备这些多聚物。
R和R″性质上基本上是疏水的,是非环状的,优选是长度为至少约4个碳原子,优选至少6个碳原子的烃,并且可以相同或不同。R和R″更优选是约C10-C20,最优选是约C14-C16。
R和R″,可以相同或不同,优选独立地选自直链(线性)或支链烷基、或直链(线性)或支链烯基。R和R″更优选是线性烯基。优选不是所有R和R″取代基是直链烷基链,并且优选至少25%重量的施胶剂含有2-氧杂环丁酮结构,其中R和R″中至少一个不是直链(线性)烷基。如下所述,当该烯酮多聚物是由单酸组分与二酸组分反应制得时,R和R″通常由单羧酸反应物,例如脂肪酸并优选不饱和脂肪酸获得。
R’可以是支链、直链,即线性,或脂环族,即含有环的烃,并且优选是约1-约40个碳原子的烃。R’可以更优选选自约C2-C12,更优选C4-C8;在这些情况下,R’优选是直链烷基。或者,R’可以更优选选自约C20-C40,最优选约C28-C32;R’优选是支链或脂环族,更优选约C20-C40,最优选约C28-C32。
当所述酮多聚物是由单酸组分与二酸组分反应制得的时,R’通常由二羧酸反应物获得。
可用于本发明的烯酮二聚物和多聚物及其乳化液包括可从Hercules Incorporated获得的PRECIS施胶剂,它公开于1994年2月7日申请的待审美国专利申请08/192,570(1997年11月11日授权的美国专利5,685,815;于1998年8月9日以EP 666,368公开的欧洲同族专利),并如本文全文所述通过引用将其加入本文。1995年5月8日申请的待审美国专利申请08/439,057(1995年5月8日公开的欧洲同族专利),并如本文全文所述通过引用将其加入本文,公开了可用于本发明的烯酮二聚物和多聚物,它是由饱和和不饱和脂肪酸及其乳化液制得的。1996年2月16日申请的待审美国专利申请08/601,113(1996年7月25日申请的PCT/US96/12172),并如本文全文所述通过引用将其加入本文,公开了可用于本发明的烯酮二聚物。1994年12月11日公开的加拿大专利2,117,318,并如本文全文所述通过引用将其加入本文,公开了可用于本发明的酮多聚物及其乳化液。
本发明中优选的工业AKD的实例包括,但不限于,烷基烯酮二聚物,例如Hercules Incorporated of Wilmington,Delaware以各种商品名销售的那些。可从Hercules Incorporated获得的优选的烷基烯酮二聚物包括HERCON70、HERCON72、HERCON79、HERCON24D、AQUAPEL610、PRECIS 800(就这些化合物而言,其中R1和R2主要在C16范围内)(IUPAC名称:2-氧杂环丁酮,4-(8-十七碳烯亚基)、3-(7-十六碳烯基)CAS编号56000-16-9)(室温下为液体);AQUAPEL 364(就这些化合物而言,其中R1和R2主要在C16-18范围内)(IUPAC名称:2-氧杂环丁酮,3-(C12-C16)烷基,4-(C13-C17)烷亚基;CAS编号84989-41-3)(M.P.40-47℃);AQUAPEL 291(就这些化合物而言,其中R1和R2主要在C18范围内)(IUPAC名称:2-氧杂环丁酮,3-(C14-C16)烷基,4-(C15-C17)烷亚基,CAS编号98246-81-8)(M.P.60-62℃);和AQUAPEL 532(就这些化合物而言,其中R1和R2主要在C22范围内)(IUPAC名称:2-氧杂环丁酮,3-二十烷基,4-二十一碳亚基(CAS编号83707-14-9)(M.P.63-64℃)。
烯酮二聚物可以通过已知方法制得。这样一种方法是通过脂族叔胺将酰基卤脱卤化氢,如 Journal of the American Chemical Society第69卷第2444-8页中所述。
组合物
本发明的含水组合物优选以含水混合物,优选含水乳化液的形式使用,并且在优选实施方式中方便地以由组分(A)、组分(B)和组分(C)的混合物获得的含水乳化液体系的形式使用。此外,本发明的含水组合物可以包括水和至少一种表面活性剂和/或添加剂。
含有组分(A)和(B)的含水组合物的pH可以经过调整适应特定用途。优选该pH是约3-约9,更优选约3-约7,最优选约4.5。
含有组分(A)、(B)和(C)的含水组合物的pH可以经过调整适应特定用途。优选该pH大于约7.5,更优选为约8.8-11.5,最优选约10.2。
本发明优选通过将75g组分(A),优选Hercobond 5100添加到11.11g组分(B),优选Airflex 4530的乳化液中,同时机械搅拌并加入水制得100g溶液。
将13.89g软化水加入到该乳化液中获得淡蓝色不透明白色分散液。然后在室温下将该分散液搅拌约15分钟。然后将100g等分量的组分(C)乳化液加入到分散液中得到一种不透明白色分散液。
本发明的含水组合物也可以通过将可商购获得的组分(A)、组分(B)和组分(C)的溶液混合制得。将该混合物进一步混合形成含水组合物。由于这些产品可商购获得,因此权宜且方便地使用得自供应商的“原样”组分(A)、(B)和(C),尽管这不是必需的。正如描述的实施例,这些溶液可以约12.5%((方便地以百分比固体表示),以树脂的湿重与“原样”溶液的总重量之比为基础)的浓度获得,对组分(A)而言,浓度高达约99%,优选约15%-约70%,更优选约25%-约60%,最优选约40%-约45%(以树脂的湿重与“原样”溶液的总重量之比为基础);就组分(B)而言,浓度高达约13%,优选约2%-约11%,更优选约3%-约8%,最优选约5%-约7%(以树脂的湿重与“原样”溶液的总重量之比为基础);就组分(C)而言,浓度高达约99%,优选约10%-约90%,更优选约30%-约70%,最优选约50%-约60%(以树脂的湿重与“原样”溶液的总重量之比为基础)。
本发明可以具有的组分(A)的固体含量(以总固体为基础)为优选约5%-约60%,更优选约10%-约55%,甚至更优选约20%-约50%,最优选约30%-约35%(以组分(A)、(B)和(C)的总干重为基础);组分(B)的树脂的含量(以总固体为基础)优选为约3%-约40%,更优选为约5%-约30%,甚至更优选约10%-约25%,最优选约15%-约20%;组分(C)的树脂的含量(按照固体即树脂的活性组分计)优选是约5%-约95%,更优选约15%-约80%,甚至更优选约25%-约70%,最优选约44%-约55%。
用于本发明的含水组合物的组分(A)、组分(B)和组分(C)的量也可以按照(A)和(B)∶(C)之比表示,以组分(A)和(B)的聚合物的干重与组分(C)的聚合物的干重(即(A)和(B)/(C))为基础。本发明的含水组合物包括(A)和(B)∶(C)之比优选是约99∶1-约1∶99,更优选约70∶30-约10∶90,甚至更优选约80∶20-10∶90,甚至更优选约60∶40-40∶60,最优选约60∶40-30∶70的那些。
任选的表面活性剂和添加剂
在制备本发明的含水组合物时,可以在任何适合的混合容器中将组分(A)、(B)和(C)的溶液、水、和任选的至少一种表面活性剂和/或至少一种添加剂和/或至少一种酸混合,优选同时搅动,例如搅拌。为此尤其可以使用配备有搅拌器的混合容器。这些组分可以任何加入顺序,或者同时地加入。
这些含水组合物也优选含有一种表面活性剂。适宜的表面活性剂包括非离子、阴离子和阳离子表面活性剂。列举的由TERGITOL、TRITON GR7M、TRITON X 100、三乙胺(TEA)、AQUAQUEST 2120(可从GEO specialty chemicals,Cedertown,GA获得)和水。一种优选的表面活性剂是TRITON X-100(一种辛基苯氧基聚乙氧基乙醇非离子表面活性剂),可从Union Carbide Chemicals and PlasticsCompany,Incorporated,Danbury,Connecticut获得。表面活性剂优选以高达约10%重量使用。以组合物的总重量为基础,表面活性剂的量的优选范围是约0-5%重量;更优选约0-1%,最优选表面活性剂以约0.05-0.25%重量使用。
本发明的含水组合物也可以包括添加剂,例如颜料赋予颜色。适宜的颜料包括有机类型的那些和无机类型的那些。优选的有机颜料包括D和C红10、11、12和13号,D和C红7号、D和C红5和6号、D和C红30和40号、D和C黄5号以及D和C红2号。无机颜料包括二氧化钛、氯氧化铋、棕色氧化铁和红色氧化铁。
这些颜料可以优选以高达约5%重量,优选约0.01%-约5%重量,更优选约0.5%-约2%重量的量使用。
可以加入其它组分加速干燥。这些包括二醇酯,例如丁基乙二醇乙酸酯、和挥发性醇如乙醇和2-丙醇。
干燥加速剂可以高达约5%重量,更优选约0.01%重量-约5%重量,更优选约0.5%-约2.5%重量的量加入。
也可以使用其它组分如增塑剂和聚结剂。这些包括例如US5,716,603中公开的,并如本文全文所述通过引用将该专利加入本文。
也可以使用增稠剂,例如其量为约0.01%-约5%重量。适宜的增稠剂包括纤维素及其衍生物,包括羧甲基纤维素和羟乙基纤维素、天然树胶如卡拉胶、果胶和黄原胶、硅酸盐、粘土、例如合成锂皂石和合成聚合物如氧化乙烯、乙烯醇、丙烯酸或聚氨酯型聚合物,等等。
常规实践已向涂层中加入填料以赋予表面耐用性、颜色和耐火性能的性能。然而,大量填料(例如40%或更大重量)将典型地在纸板上形成块状密封表面,这对表面耐用性是所希望的,但是将伤害隔音性能。它们也防止了涂层浸泡到纸板中,并且当进行切割时造成油漆削成碎片。填料也用于“隐藏”基片的颜色(在许多组合物中,粘合剂本身不隐藏基片)。
也可以使用添加剂。术语“添加剂”包括常加入到涂层组合物中的宽范围的固体和液体物料。适宜的添加剂可以通过本领域普通技术人员容易地鉴定和使用。添加剂包括填料,例如硅酸盐、粘土(包括高岭土、球、分层、煅烧过的,等等);碳酸钙、二氧化钛、颜料、光学增白剂等。当使用时,以组合物的总重量为基础,可以使用约0-40%的量的添加剂。
可以与本发明的组合物混合使用的适宜的酸包括,但不限于,至少一种酸,优选氟代酸(例如,氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸)。氟代酸的实例包括,但不限于,氟钛酸、氟锆酸、氟硅酸和氟硼酸,优选氟钛酸和氟锆酸。
组合物的用途
正如上面所述的,本发明的含水组合物可以用作油漆的质地添加剂、加工木制品的添加剂、粘合剂、涂层的粘结剂、控制纸和纺织品的孔隙率、控制纸、木和纺织品的尺寸稳定性、染料固定剂、晶格的边缘密封补充剂、头发造型剂、油墨载体、胶乳替换物/补充剂、水分屏障、油漆粘结剂、所有表面的底层油漆、纸涂层添加剂、纸印刷性添加剂、纸粘结、纸强化添加剂(例如湿和干添加剂、永久压缩树脂、涂敷纸的孔隙率控制、预涂敷、印刷底层、保护涂层、在所有应用总作为内部粘结剂的胶乳替换物、密封剂、木、金属和玻璃的耐污染性、表面改性剂、纺织品强度、纺织品湿加工助剂、和防水性/斥水性。
本发明的含水组合物高度适用于涂敷生理基片(例如指甲和头发)、多孔基片(例如木和纸)、纤维素基片、纺织品和建筑材料(例如天花板瓦、墙板、薄片岩石、金属等)。
本发明的涂敷组合物提供了耐擦、耐水和耐污染性、以及其它性能,例如保持弹性,提供可切割性、耐用性、所需的最终颜色、和对含水液体的耐性。
本发明的含水组合物也可用于染料固定剂、粘合剂、密封剂、纤维素产品,从而提供强度和/或质地。
纤维素产品的实例包括,但不限于,天花板瓦、纸产品、无纺产品如薄片、和油漆。例如薄片的无纺产品可以是天然或合成的。例如薄片的无纺产品的实例包括,但不限于,一次性尿布、一次性医疗产品和吸收剂垫。
本发明的纤维素产品优选含有一固化组合物,该固化组合物含有量高达约10%干重,更优选约0.005%-约2%干重的组分(A)、(B)和(C)。
本发明的天花板瓦优选含有一固化组合物,该固化组合物含有量高达约20%干重,更优选约0.005%-约2%干重的组分(A)、(B)和(C)。
本发明的无纺产品优选含有一固化组合物,该固化组合物含有量高达约20%干重,更优选约0.005%-约15%干重的组分(A)、(B)和(C)。
本发明的油漆产品优选含有一固化组合物,该固化组合物含有量高达约25%干重,更优选约20%干重的组分(A)、(B)和(C)。组合物在波纹状硬纸板(Oriented Strand Board)中的用途
本发明的含水组合物也可用于波纹状硬纸板(OSB)。“波纹状硬纸板”是指以使用特定形式的木片为基础的复合木制品。片是一长且平的木片,长度约1-4英寸(约25-100mm)。该长度是其纵向(晶粒)方向,厚度为0.010-0.040英寸(0.25-1.00mm);宽度可变。片的长度与厚度之比是至少约100。
OSB是将干片或条与树脂粘合剂、蜡和其它添加剂混合,然后在宽银幕垫板上将这些条形成垫生产的。这些条以特定方向取向。然后在温度高达约218℃下将该垫压制。(参见Kirk-Othmer,Encyclopedia at Chemical Technology,Fourth Edition,Supplement Volume,J.Wiley ad Sons,(New York,1998,pp803-807).)
0SB是一种重组木制品。它提供了较低的成本,可代替夹板和固体锯木,并且可以各种密度生产。
优选,用于波纹状硬纸板的组合物是一乳化液并具有组分(A)和(B)与组分(C)之比优选为约1∶99-约99∶1,更优选约80∶20-约10∶90,最优选约60∶40-约30∶70。
用于波纹状硬纸板的乳化液的pH是至少约4,优选至少约7.5,更优选约8.8-11.5,最优选约10.2。
纤维素产品
正如本文所用的,“纤维素产品”指的是含有纤维素纤维的产品,例如纸、纸板、卡纸板和任何相关产品。以下涉及纸的讨论是描述性的并且适用于所有相关材料和方法。
纸是通过包括制备造纸的浆或泥,然后将该浆或泥形成为膜,并最后形成纸片的方法制成的。本方法的湿部分(当该术语用于本文时)包括配料制备的所有阶段,包括浆混合并精制,通过厚坯和薄坯混合、加入化学物质和用白水和新自来水稀释,直到在造纸法的湿部分结束时,纤维在丝上沉积和形成膜。因此,本方法的湿部分包括通过形成薄片的造纸法的所有阶段。
在造纸业中,为了尽可能有效和经济地提供特定功能,常常试图使造纸组合物最佳化。这种最佳化可以包括将化合物加入到本方法的湿部分的任何部分,以及加入到本方法的任何其它部分,包括形成的或正在形成的浆以及形成的或正在形成的纸。典型的组合物包括(内部和外部)施胶剂(物料)及湿和/或干强度树脂。正如本文所用的,内部施胶是指与在造纸法的湿部分加入施胶剂有关的施胶,并且因此内部施胶和在造纸法的湿部分的施胶是指在本方法的湿部分的任何阶段加入施胶剂。表面施胶是指向形成的或正在形成的浆以及形成的或正在形成的纸中加入物料。
湿和/或干强度树脂是造纸组合物的一些常规添加剂。这些物料的作用是赋予湿纸强度,并用于纸制品例如纸巾和包装中。在用途中,透明也可用作起皱粘合剂。在纸生产期间可以加入湿强度树脂以将纤维素纤维粘合在一起,并增强生产的纸的强度,以便纸在湿条件下使用时不破裂。湿和干强度树脂可以在包括湿部分的造纸法的任何部分期间加入或者可以加入到形成的浆或形成的纸中。
组合物作为天花板瓦的涂层的用途
由于本发明的涂层使得涂敷的板具有提高的表面耐用性和可切割性,并赋予防水性,因此该涂层高度适用于天花板(天花板瓦)。尽管该涂层可用于任何适宜组成的天花板上,但是已发现本涂层组合物所适宜的天花板含有约5-约85%重量的纤维,约5-约90%重量的填料,约1-约25%重量的粘合剂。优选该板是一隔音板,含有约20%-约80%重量的纤维,约20-约75%重量的填料,和约1-约20%重量的粘合剂。在一个优选实施方式中,该隔音板含有约10-约80%重量的选自矿物棉和纤维素纤维中的至少一种的纤维,约5-约90%重量的填料,所述填料选自珍珠岩和粘土,和约1-约20%重量的有机粘结剂。
可以用本文所述的组合物涂敷的一些适宜隔音板描述在授予FELEGI等并转让给Armstrong World Industries,Inc。的美国专利4,963,603中,并可根据其中所述的步骤制备,因此将该专利引入本文作为参考。
根据本发明的优选实施方式提供了用这种板产生“I束”效果的涂层。本发明向该板提供了一种表面处理以使该表面强硬,但是当将该板切割时也可弯曲。在某些优选实施方式中,“I束”效果是通过使板的每一个主要表面,例如两个表面,涂布有本发明的组合物,使未涂敷的多孔板材料,例如上面所述的,夹在其中而获得的。
尽管天花板瓦和墙板材料典型地是本文所包括的建筑材料,但是这些材料被认为是一类适宜通过本发明的组合物涂敷的基片的代表。因此,为了易于讨论,本文参照天花板瓦,尤其是隔音天花板瓦;然而,易于理解的是其它基片与其类似,并且所有这些基片都在本发明的范围内。
金属转化涂层
尽管金属转化涂层在本领域通常为已知,但是传统的铬酸盐涂层由于与工业污染有关的成本增加而变得不经济。
本发明的组合物非常适用于用作金属表面的无铬转化涂层,例如提高耐腐蚀性和后涂敷的涂层在金属如钢、镀锌钢、铝、涂锌-铝的钢和铝合金上的粘性。这些后涂敷的涂层可以包括油漆、油墨、瓷漆、塑料和其它干燥涂层。本发明的组合物可以水溶液涂敷并且可以单独或与添加剂如一种或多种的乙酸、乙醇酸、和氟代酸如二氢六氟钛酸、二氢六氟硅酸、二氢六氟锆酸、和氟代硼酸混合使用。
金属表面的处理方式可以包括将组合物的水溶液(例如高达约90%重量)涂敷,并在表面上将组合物原地干燥或者通过水浴或淋浴冲洗,优选在表面上将组合物原地干燥。可以有利地将一酸供应到溶液中产生高达约5的pH。适宜的涂敷方法包括喷雾、浸泡、流动涂敷、辊涂等。
涂敷材料的耐腐蚀性可以使用″Neutral Salt Spray″试验测定;耐剥性可以通过″T-Bend″试验、″Reverse Impact″试验或″Cross-Hatch″试验测定。将MEK(甲基乙基酮)摩擦试验用于测定油漆是否在金属表面上适当固化。这些试验将在本文后面的实施例部分详细描述。
组合物用作多孔基片的涂层的用途
本发明的涂敷组合物尤其适用于多孔基片。这种情况尤其是在基本上没有减少基片的孔隙率的情况下需要涂敷多孔基片的应用中。
本发明的涂层在孔隙率为至少约50-95%,优选约85%-90%(以孔隙率为基础)的涂敷基片中有特定的用途。因此,就孔隙率为90%的基片而言,基片体积的90%是由气孔构成的,而10%是固体部分。优选这些基片是开孔的(open-celled)。
优选本发明的组合物通过涂敷和固化对基片的孔隙率的降低小于约10%,更优选小于约5%,更优选小于约2%,最优选小于约0.5%。
孔隙率的降低可以通过进行NRC试验(下面的试验部分(混响室吸声试验)中所述的)并测定将本发明的涂层涂敷到基片上并固化之后的变化来测定。使用该试验,与未涂敷的基片相比,本发明的组合物不应将用本发明的组合物涂敷并固化的基片的回转NRC数改变超过约15。
耐用性
已出人意料地发现,本发明的组合物获得提高的表面耐用性,而在该涂层中加入了很少填料或者没有加入填料,例如上面讨论的添加剂。正如本文所用的,以组合物的总重量为基础,术语“很少或者没有填料”打算包括具有低于约15%填料,更优选低于约1%填料的组合物。理想地,本发明的组合物基本上没有填料。由于加入很少或者没有填料,因此涂层的粘度保持低,使得涂层渗透和浸泡到板中。根据本发明已观察到该效果,更是一薄且稀的涂层,而不是形成的“镀”涂层。换句话说,本发明的涂层渗透多孔结构,而不是“镀”过表面,例如通过镀跨越开口。这保持了板表面“开口”完整并且没有减少基片(或天花板瓦)的隔音性能。该涂层也具有足够的“隐藏力”以通过接下来涂敷最终涂层,例如油漆,甚至用少量或者没有填料,覆盖基片的颜色。因此优选涂层可以是颜色澄清,在固化时不显著影响音响效果,但是仍然提供足够的涂敷效果,以便接下来涂敷的涂层,例如油漆可以覆盖和隐藏基片的颜色。
粘度
本发明的涂敷组合物优选具有相对低的粘度。在优选实施方式中,本发明的涂敷组合物具有100cps或更低,优选50cps或更低,最优选35cps或更低的粘度,它是在一Brookfield粘度计上使用2号纺锤于25℃的温度和约60rpm的纺锤速度下测定的。
优点
本发明组合物提供的出人意料的优异光谱性能比每一组分单独提供时所希望的更有利,特别是所得组合物呈现每一组分的有利方面,而没有呈现每一组分单独使用时预料的某些不利方面。
在开发本发明时,尝试了不同组合物,包括组分(A)的组合物如聚酰胺基氨基组合物(没有与烷基卤和聚链烯的共聚物混合);和包括组分(B)的组合物,例如以烷基卤和聚链烯的共聚物的乳化液为基础的那些(没有与聚酰氨基酰胺混合);和组分(C)。
具体地说,在涉及用含有组分(A)或(B)的组合物处理建筑材料基片的实践中,发现以烷基氯和链烯的共聚物,例如氯乙烯和乙烯的共聚物的乳化液为基础的组合物,提供非常好的可切割性并且没有剥落和切屑;然而,这些组合物在天花板瓦应用中没有获得所需的最终颜色(例如,从底层涂层没有支持,即没有隐藏基片的颜色)。类似地,聚酰胺基氨基组合物提供了非常好的擦除耐用性和最终颜色,但是在切割或切屑方面提供差的结果。预料通过该组合的组合物将保持这些单个组分的这些不利或差的方面。然而,与预料的相反,这些差的方面没有出现,但是保持了所需方面。
底层涂层
本发明的组合物作为底层涂层具有特定的用途,例如涂敷到新生产的基片的涂层。然后可以将涂敷有底层的基片刷油漆或进一步涂敷,或者在安装之前或者在安装之后。
组合物的涂敷
本发明的组合物可以任何适宜的方式,例如通过涂敷设备,包括喷雾、刷、辊涂等涂敷到基片上。本领域普通技术人员可以容易地选择适宜的涂敷系统。就常规的建筑材料以及具体地说天花板瓦而言,基片可以优选通过喷雾涂敷。本发明的组合物可以适用于具体应用的任何量涂敷。就天花板瓦而言,量的范围为约5-约50克组合物/平方英尺是适宜的,优选量为约10-约40克/平方英尺,更优选为约15-约25克/平方英尺。根据本发明,20克涂敷组合物/平方英尺基片是特别适宜的涂敷量。
在涂敷到基片上之后,本发明的组合物可以优选经受加速干燥和固化。可以使用任何适宜的干燥安排将涂层固化。唯一的要求是将水驱走以便进行固化。涂敷的基片可以在干燥炉中于约350°F-约460°F,优选约350°F-约450°F的温度下干燥。已发现约450°F的温度特别适宜。
或者可以替换地使用例如加热灯,而不使用特定的干燥炉,或者附加使用加热灯。
本发明的组合物长时间地呈现稳定性。因此,本发明的组合物当在室温(20℃)下于一封闭、密封容器中贮藏至少约2周,优选至少约1个月时不胶凝。
尽管没有进一步详细描述,但是据信本领域技术人员使用前面的描述,可以利用本发明至其最完美的程度。
因此以下优选的特定实施方式认为仅仅是描述性的,无论如何不是对所公开的剩余部分的限制。在以下实施例中,所有温度未以华氏度校正阐述;除非另有说明,所有份和百分比都以重量计。
实施例
努力进行以下试验,以便(1)提高建筑材料的特性,具体地说是水渗透耐性;(2)提高波纹状硬纸板的性能;(3)提高纸涂层的粘结和粘合强度性能;(4)可用于本发明组合物的不同胶乳的功效测定;和(5)改进金属涂层。在下面实施例结束时,还阐述了本说明书中引用的所有试验的试验步骤,以及最终数据的报告。
实施例1
制品
在本实施例中,使用Kymene、Airflex和Hercon制备样品1-10。每一组分的使用量叙述在下表1中。如下制备这些样品:
通过将KYMENE557H湿强度树脂(从Hercules Incorporated,Wilmington,DE获得)加入到AIRFLEX4530(从Air Product andChemicals,Inc.,Allentown,PA获得)同时机械搅拌制备1升乳化液。将62.5g软化水加入到该乳化液中获得淡蓝色不透明白色分散液。然后将该分散液于室温下搅拌15分钟。
然后将Hercon70施胶乳化液(从Hercules Incorporated,Wilmington,DE获得)加入到该分散液中获得每一样品中湿KYMENE557H和AIRFLEX4530与湿Hercon70施胶乳化液之比如表2所述的不透明白色分散液。
最终产品的总固体为13.6%,pH为4.5-5.0,并且25℃下的Brookfield粘度为28厘泊。(该Brookfield粘度是使用Brookfield可编程LV DV-II+粘度计,纺锤#2于60rpm和25℃下测定的。)
天花板瓦的涂敷和常规观察
将一20-g等分量的样品1-10中每一样品的乳化液吸收到-4英寸X1/2英寸油漆辊上并以0.046磅/平方米的速度涂敷到10块天花板瓦上。
将-20g等分量的Hercon70施胶乳化液吸收到-4英寸x1/2英寸油漆辊上并以0.046磅/平方米的速度涂敷到1块天花板瓦上(下表2中所示的实施例11)。
将-20g等分量的Ketene557H和AIRFLEX4530乳化液吸收到-4-英寸x1/2英寸油漆辊上并以0.046磅/平方米的速度涂敷到1块天花板瓦上(下表2中所示的实施例12)。
在150℃下将这些物品固化5分钟。如下表2所示观察和记录这些涂敷的天花板瓦的流动特性。
通过将单一测定滴的软化水涂敷到基片的表面上还测定这些天花板瓦的斥水性。如下表2所示观察并记录这些物品。
表1
  样品   量(干重g)Kymene557H   量(干重g)Airflex4530H   量(干重g)Hercon70
  1   58   34   8
  2   52   31   17
  3   46   28   26
  4   40   24   36
  5   34   20   46
  6   31   18   51
  7   28   16   56
  8   21   13   66
  9   14   9   77
  10   8   4   88
  11   0   0   11
  12   63   37   0
表2
  样品     Ketene &Airflex/Hercon   25℃下的粘度(cps)        流动特性接触角        吸收   水滴吸收时间(小时)
  1   90   10   20.0   平直(低)   良好   4
  2   80   20   23.0 ↓逐渐增加 ↓逐渐增加   5
  3   70   30   24.0   >8
  4   60   40   24.0   >8
  5   50   50   22.5   >8
  6   45   55   16.5   非常尖(非常高)   优异   >8
  7   40   60   16.5 ↓逐渐降低 ↓逐渐降低   >8
  8   30   70   16.0   >8
  9   20   80   16.0   >8
  10   10   90   16.0   平直   差   >8
  11   Hercon 70(对照)   17.5   尖(高)   差   >8
  12   Kymene557H和AirSex4530(对照)   13.5   *无   良好   2.22x10-3(8秒)
*水滴的吸收快速进行,表现出很小的斥水性,并且没有接触角Brookfield粘度Brookfield可编程LV DV-II型+粘度计,纺锤#2,60rpm 25℃。
如表2所示,样品1的流动特性和吸收性“良好”并且从样品1到样品6“良好”逐渐增加。(本文中的“良好”意思是乳化液均匀覆盖基片,并且迅速吸收到基片中)。样品7的流动特性和吸收性开始降低,并且从样品7到样品11(是对照样品并且涂敷有Heron70)显著降低。样品10呈现最坏的吸收和流动特性。
表2还显示了样品1的接触角非常低(平直)。从样品1到样品6接触角增加(至非常尖),然后从样品7降低,至样品10平直。样品11(是对照样品并涂敷有Heron70)获得高(尖)的接触角,而样品12(涂敷有KYMENE557H和AIRFLEX4530)由于没有斥水性因此没有获得接触角。然后观察水滴的接触角和渗透到基片中的总时间。样品1的水滴渗透时间是4小时,样品2的是5小时,样品3-11的大于8小时,样品12的是8秒钟。
实施例2
OSB的涂敷和常规观察
本实施例涉及下表3中的样品1-6。具体地说,本实施例描述了样品1-6的波纹状硬纸板的边缘溶胀的百分比。
将6个3-英寸宽和6-英寸长的切割板(表3中所示的样品1-6)用于本实施例。在这些块的长边缘和这些块的中心上在3个位置用测径规对这些切割块进行测定。在这些板上标记每一测定。用如下所示制备的5种不同乳化液处理5个板(表3中所示的样品2-6)。
样品1是没有接受处理的对照样品(对照样品1)。样品2是一用20干重g等分量的Hercon70施胶乳化液(从HerculesIncorporated,Wilmington,DE获得)处理的对照样品(对照样品2)。
制备实施例3
通过将42.2干重g KYMENE557H湿强度树脂(从HerculesIncorporated,Wilmington,DE获得)加入到25干重g AIRFLEX4530同时机械搅拌制备1升乳化液。将62.5g软化水加入到该乳化液中获得淡蓝色不透明白色分散液。然后将该分散液于室温下搅拌15分钟。然后将68.75干重g Hercon70施胶乳化液(从HerculesIncorporated,Wilmington,DE获得)加入到该分散液中获得具有45份湿KYMENE557H和AIRFLEX4530与55份湿Hercon70施胶乳化液之比的不透明白色分散液。
最终产品的总固体为13.6%,pH为4.5-5.0,并且25℃下的Brookfield粘度为28厘泊。(该Brookfield粘度是使用Brookfield可编程LV DV-II+粘度计,纺锤#2于60rpm和25℃下测定的。)
使用与样品3相同的步骤制备样品4-6中的每一种,只是每一样品经过调整获得表3中所述的pH。
波纹状硬纸板的涂敷和常规观察
将每一个至少7英寸长的6个海绵用于本实施例。将这6个海绵每一个放在含有足够将海绵饱和但是不将其覆盖的水的盘中。将样品1-6中的每一样品(板)的长边缘(它是上面讨论的测定并标记的边缘)向下放在每一海绵上。
在最初标记的相同位置在24、48和72小时观察并测定这些板。结果记录在下表3。
表3
边缘溶胀的百分比
  样品   24小时之后的边缘溶胀%   72小时之后的边缘溶胀%   条件
  样品1(对照1)   6.7   11.6   未处理
  样品2(对照2)   2.0?   6.4   Hercon70(AKD)
  样品3   5.9   7.4   Kymene557H、Airflex4530和Hercon70(在pH4.5-5.0下制备)
  样品4   3.3   5.0   Kymene557H、Airflex4530和Heron70(pH调整至8.8)
  样品5   1.7   3.8   Kymene557H、Airflex4530和Heron70(pH调整至10.2)
  样品6   2.3   4.6   Kymene557H、Airflex4530和Heron70(pH调整至11.5)
表3描述了在24小时之后和72小时之后,处理过的板片(样品3-6)比没有处理的板(样品1)获得的边缘溶胀百分比低。24小时之后,样品5产生的边缘溶胀百分比比样品2(其产生的边缘溶胀百分比比样品3、4和6的低)产生的低。72小时之后,样品4、5和6产生的边缘溶胀百分比比对照样品1和2产生的低。
此外,24小时之后,用含有Kymene557H、Airflex4530和Hercon 70的组合物处理过的板(样品4-6)产生的边缘溶胀百分比比没有接受处理的板(对照样品1)的低,但是比仅用Hercon处理的板(对照样品2)的要高。
24小时之后和72小时之后,含有含Kymene557H、Airflex4530和Heron70且pH为至少8.8的组合物的板(样品4-6)当与含有Kymene557H、Airflex4530和Hercon70且pH为4.5-5.0的板(样品3)比较时产生降低的边缘溶胀百分比。

Claims (116)

1、一种含水组合物,含有:
(A)至少一种水溶性组分,它含有至少一个经受交联反应的官能团;
(B)至少一种成膜聚合物;和
(C)至少一种组分,它提供的防潮性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。
2、权利要求1的组合物,其中组分(A)选自丙烯酰胺基可交联聚合物、聚酰氨基胺-表卤代醇树脂、聚胺类和聚胺类中的至少一种。
3、权利要求2的组合物,其中组分(A)包括丙烯酰胺基可交联聚合物。
4、权利要求3的组合物,其中组分(A)包括阳离子官能化聚丙烯酰胺类。
5、权利要求2的组合物,其中组分(A)的官能团选自环氧、氮杂环丁烷鎓、醛、羧基、丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物、和季铵中的至少一种。
6、权利要求5的组合物,其中组分(A)的官能团选自环氧和氮杂环丁烷鎓中的至少一种。
7、权利要求2的组合物,其中所述成膜聚合物选自由以下单体得到的至少一种聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。
8、权利要求7的组合物,其中所述成膜聚合物选自由以下至少一种单体得到的至少一种聚合物:苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、二氯乙烯、乙烯酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸化尿烷、丙烯酸羟基乙酯、二甲基氨基亚乙基丙烯酸酯和乙酸乙烯酯中的至少一种。
9、权利要求2的组合物,其中所述成膜聚合物含有一种选自至少一种聚合物的胶乳,该聚合物由至少一种单体获得,其含有由具有至少一个双键的烷基卤和烯烃得到的重复单元,其中所述烷基卤具有2-12个碳原子,并且其中所述烯烃具有2-12个碳原子。
10、权利要求9的组合物,其中所述烷基卤包括卤乙烯。
11、权利要求10的组合物,其中所述烷基卤包括卤乙烯并且所述烯烃包括链烯。
12、权利要求9的组合物,其中所述烷基卤包括卤乙烯并且所述烯烃包括乙烯。
13、权利要求12的组合物,其中所述卤乙烯包括氯乙烯。
14、权利要求13的组合物,其中所述烷基卤包括氯乙烯并且所述烯烃包括乙烯。
15、权利要求7的组合物,其中组分(C)选自施胶剂、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液中的一种。
16、权利要求15的组合物,其中所述施胶剂是由16-22个碳原子的脂肪酸制成的烯酮二聚物。
17、权利要求16的组合物,其中所述施胶剂是由16-18个碳原子的脂肪酸制成的烯酮二聚物。
18、权利要求15的组合物,其中所述蜡乳化液选自疏松石蜡或微晶蜡中的至少一种。
19、权利要求15的组合物,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约99∶1-1∶99。
20、权利要求19的组合物,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约70∶30-约10∶90。
21、权利要求20的组合物,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约60∶40-约30∶70。
22、权利要求15的组合物,还含有一种氟代酸。
23、权利要求19的组合物,还含有一种氟代酸。
24、一种用权利要求1的固化组合物涂敷的基片。
25、一种用权利要求2的固化组合物涂敷的基片。
26、一种用权利要求22的固化组合物涂敷的金属基片。
27、权利要求26的金属基片,其中所述氟代酸选自氟钛酸和氟锆酸中的至少一种。
28、权利要求27的金属基片,其中所述组合物具有约1.5-约5.0的pH。
29、一种用权利要求23的固化组合物涂敷的金属基片。
30、权利要求29的金属基片,其中所述氟代酸选自氟钛酸和氟锆酸中的至少一种。
31、权利要求30的金属基片,其中所述组合物具有约1.5-约5.0的pH。
32、一种纤维素产品,含有固化的权利要求1的组合物。
33、一种纤维素产品,含有固化的权利要求2的组合物。
34、一种天花板瓦,含有固化的权利要求1的组合物。
35、一种无纺产品,含有固化的权利要求1的组合物。
36、一种胶乳补充剂,含有固化的权利要求1的组合物。
37、一种油漆,含有固化的权利要求1的组合物。
38、权利要求8的组合物,其中组分(C)选自施胶剂、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液中的一种。
39、权利要求38的组合物,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约99∶1-1∶99。
40、权利要求39的组合物,还含有氟代酸。
41、一种用权利要求40的固化组合物涂敷的金属基片。
42、权利要求41的金属基片,其中所述氟代酸选自氟钛酸和氟锆酸中的至少一种。
43、权利要求42的金属基片,其中所述组合物具有约1.5-约5.0的pH。
44、一种纤维素产品,含有固化的权利要求39的组合物。
45、一种胶乳补充剂,含有固化的权利要求39的组合物。
46、一种无纺产品,含有固化的权利要求39的组合物。
47、一种涂布基片的制备方法,包括:
(1)用含有以下组分的涂布组合物涂敷基片:
(A)至少一种水溶性组分,它含有至少一个经受交联反应的官能团;(B)至少一种成膜聚合物;和(C)至少一种组分,它提供的防潮性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大;和
(2)将基片上的涂布组合物固化。
48、权利要求47的方法,其中组分(A)选自丙烯酰胺基可交联聚合物、聚酰氨基胺-表卤代醇树脂、聚胺类和聚胺类中的至少一种。
49、权利要求48的方法,其中组分(A)包括丙烯酰胺基可交联聚合物。
50、权利要求48的方法,其中组分(A)包括阳离子官能化聚丙烯酰胺类。
51、权利要求48的方法,其中组分(A)的官能团选自环氧、氮杂环丁烷鎓、醛、羧基、丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物、和季铵中的至少一种。
52、权利要求51的方法,其中组分(A)的官能团选自环氧和氮杂环丁烷鎓中的至少一种。
53、权利要求48的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下单体得到的至少一种聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。
54、权利要求53的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下至少一种单体得到的至少一种聚合物:苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、二氯乙烯、乙烯酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸化尿烷、丙烯酸羟基乙酯、二甲基氨基亚乙基丙烯酸酯和乙酸乙烯酯中的至少一种。
55、权利要求47的方法,其中所述成膜聚合物含有一种选自至少一种聚合物的胶乳,该聚合物由至少一种单体获得,其含有由具有至少一个双键的烷基卤和烯烃得到的重复单元,其中所述烷基卤具有2-12个碳原子,并且其中所述烯烃具有2-12个碳原子。
56、权利要求55的方法,其中所述烷基卤包括卤乙烯并且所述烯烃包括链烯。
57、权利要求55的方法,其中所述烷基卤包括卤乙烯并且所述烯烃包括乙烯。
58、权利要求53的方法,其中组分(C)选自施胶剂、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液中的一种。
59、权利要求58的方法,其中所述施胶剂是由C16-C22的脂肪酸制成的烯酮二聚物。
60、权利要求58的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约99∶1-1∶99。
61、权利要求60的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约60∶40-30∶70。
62、权利要求58的方法,还含有一种氟代酸。
63、权利要求60的方法,还含有一种氟代酸。
64、一种通过权利要求62的方法制备的金属基片。
65、权利要求64的金属基片,其中所述氟代酸选自氟钛酸和氟锆酸中的至少一种。
66、权利要求65的金属基片,其中所述组合物具有约1.5-约5.0的pH。
67、一种通过权利要求63的方法制备的金属基片。
68、权利要求67的金属基片,其中所述氟代酸选自氟钛酸和氟锆酸中的至少一种。
69、权利要求68的金属基片,其中所述组合物具有约1.5-约5.0的pH。
70、权利要求50的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下单体得到的至少一种聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。
71、权利要求70的方法,其中组分(C)选自施胶剂、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液中的一种。
72、权利要求71的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约99∶1-1∶99。
73、权利要求72的方法,还含有氟代酸。
74、一种通过权利要求73的方法制备的金属基片。
75、权利要求74的金属基片,其中所述氟代酸选自氟钛酸和氟锆酸中的至少一种。
76、权利要求75的金属基片,其中所述组合物具有约1.5-约5.0的pH。
77、一种纤维素产品的制备方法,包括:
(1)基本上同时或者连续地向含有纤维素纤维的体系中加入一种含有下列组分的组合物,
其中所述体系为选自含水体系、毡、织物及其组合中的至少一种;
组分(A)至少一种水溶性组分,它含有至少一个经受交联反应的官能团;组分(B)至少一种成膜聚合物;和组分(C)至少一种组分,它提供的防潮性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大。
78、权利要求77的方法,其中组分(A)选自丙烯酰胺基可交联聚合物、聚酰氨基胺-表卤代醇树脂、聚胺类和聚胺类中的至少一种。
79、权利要求78的方法,其中组分(A)包括丙烯酰胺基可交联聚合物。
80、权利要求79的方法,其中组分(A)包括阳离子官能化聚丙烯酰胺类。
81、权利要求78的方法,其中组分(A)的官能团选自环氧、氮杂环丁烷鎓、醛、羧基、丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物、和季铵中的至少一种。
82、权利要求81的方法,其中组分(A)的官能团选自环氧和氮杂环丁烷鎓中的至少一种。
83、权利要求78的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下单体得到的至少一种聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。
84、权利要求83的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下至少一种单体得到的至少一种聚合物:苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、二氯乙烯、乙烯酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸化尿烷、丙烯酸羟基乙酯、二甲基氨基亚乙基丙烯酸酯和乙酸乙烯酯中的至少一种。
85、权利要求78的方法,其中所述成膜聚合物含有一种选自至少一种聚合物的胶乳,该聚合物由至少一种单体获得,其含有由具有至少一个双键的烷基卤和烯烃得到的重复单元,其中所述烷基卤具有2-12个碳原子,并且其中所述烯烃具有2-12个碳原子。
86、权利要求85的方法,其中所述烷基卤包括卤乙烯并且所述烯烃包括链烯。
87、权利要求85的方法,其中所述烷基卤包括卤乙烯并且所述烯烃包括乙烯。
88、权利要求83的方法,其中组分(C)选自施胶剂、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液中的一种。
89、权利要求88的方法,其中所述施胶剂是由16-22碳原子的脂肪酸制成的烯酮二聚物。
90、权利要求88的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约99∶1-1∶99。
91、权利要求90的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约60∶40-30∶70。
92、权利要求80的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下单体得到的至少一种聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。
93、权利要求92的方法,其中组分(C)选自施胶剂、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液中的一种。
94、权利要求92的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约60∶40-30∶70。
95、一种通过权利要求94的方法制备的纤维素产品。
96、一种通过权利要求94的方法制备的胶乳补充剂。
97、一种通过权利要求94的方法制备的无纺产品。
98、一种在金属表面上形成一种基本上无铬、原地干燥的转化涂层的方法,包括向金属表面上涂敷:
(1)含有以下物质的含水组合物:(A)至少一种水溶性组分,它含有至少一个经受交联反应的官能团;(B)至少一种成膜聚合物;和(C)至少一种组分,它提供的防潮性和/或阻汽性中的至少一种比仅由组分(A)和(B)混合时提供的大;和
(2)氟代酸,
其中(1)的组合物量是约0.1-约90%重量;并且
其中氟代酸的量是约0.2-约20%重量。
99、权利要求98的方法,其中所述氟代酸选自氟钛酸和氟锆酸中的至少一种。
100、权利要求99的方法,其中所述组合物具有约1.5-约5.0的pH。
101、权利要求100的方法,其中组分(A)选自丙烯酰胺基可交联聚合物、聚酰氨基胺-表卤代醇树脂、聚胺类和聚胺类中的至少一种。
102、权利要求101的方法,其中组分(A)包括丙烯酰胺基可交联聚合物。
103、权利要求101的方法,其中组分(A)的官能团选自环氧、氮杂环丁烷鎓、醛、羧基、丙烯酸酯及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物、和季铵中的至少一种。
104、权利要求103的方法,其中组分(A)的官能团选自环氧和氮杂环丁烷鎓中的至少一种。
105、权利要求101的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下单体得到的至少一种聚合物:2-12个碳原子的烷基卤、2-12个碳原子的烯基卤、2-12个碳原子的烷基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烯基丙烯酰胺、2-12个碳原子的烷基丙烯酸酯和2-12个碳原子的烯基丙烯酸酯。
106、权利要求105的方法,其中所述成膜聚合物选自由以下至少一种单体得到的至少一种聚合物:苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯丁二烯、丁二烯、乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、二氯乙烯、乙烯酯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸化尿烷、丙烯酸羟基乙酯、二甲基氨基亚乙基丙烯酸酯和乙酸乙烯酯中的至少一种。
107、权利要求99的方法,其中所述成膜聚合物含有一种选自至少一种聚合物的胶乳,该聚合物含有由具有至少一个双键的烷基卤和烯烃得到的重复单元,其中所述烷基卤具有2-12个碳原子,并且其中所述烯烃具有2-12个碳原子。
108、权利要求105的方法,其中组分(C)选自施胶剂、烯基琥珀酸酐、脂肪酸和蜡乳化液中的一种。
109、权利要求108的方法,其中所述施胶剂是由16-22碳原子的脂肪酸制成的烯酮二聚物。
110、权利要求108的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约99∶1-1∶99。
111、权利要求110的方法,其中(A)和(B)与(C)的干重比是约60∶40-30∶70。
112、一种通过权利要求98的方法制备的金属基片。
113、一种通过权利要求101的方法制备的金属基片。
114、一种通过权利要求105的方法制备的金属基片。
115、一种通过权利要求107的方法制备的金属基片。
116、一种通过权利要求110的方法制备的金属基片。
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