具有涂层的涂覆非织造垫制造技术

涂覆的非织造垫包括由通过粘结剂保持在一起的多个纤维形成的非织造基层，该非织造基层具有第一表面和第二表面。该涂覆的非织造垫包括附着到第一表面的涂层。该涂层包含涂覆组合物，基于该涂覆组合物的重量计，该涂覆组合物具有小于5％的有机材料。物具有小于5％的有机材料。物具有小于5％的有机材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有涂层的涂覆非织造垫
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年10月7日提交的美国临时专利申请号63/088,492的优先权和所有权益，其全部公开内容经此引用完全并入本文。


[0003]总体专利技术构思涉及非织造纤维垫，更特别涉及包括涂层的涂覆非织造纤维垫。

技术介绍

[0004]常规玻璃纤维可用于多种用途，包括增强材料、建筑材料、纺织品以及隔音和隔热材料。非织造垫可以通过常规湿法成网工艺由该纤维制成，其中将湿的短切纤维分散在含有表面活性剂、粘度调节剂、消泡剂和/或其它化学剂的水浆料中。将含有该纤维的浆料输送到移动筛上，在这里除去大部分的水，留下包含纤维和粘附到纤维的浆料中的各种化学剂的网状物(web)。随后将粘结剂施加于网状物，并干燥所得垫以除去任何残留的水，并固化该粘结剂。形成的非织造垫是分散的、单个的短切纤维的组装件。
[0005]该粘结剂组合物起到黏合剂的作用以将纤维粘结在一起以形成粘着的产品，这也改善了产品的性质，如形状恢复性、刚度、声学开放性、孔隙率和结构。
[0006]壁板，如石膏或泡沫涂覆的镶板(panel)，用在房屋建筑中以形成房间、走廊、天花板等的隔断或墙壁。类似的板也用于外墙或屋顶建筑，如盖板或屋顶板。这类涂覆的板可以在一个或两个面上包括贴面(facing)或背衬垫，如玻璃纤维或其它织造或非织造垫，以增强板的性能特性，如板强度、刚性、耐候性和防潮或防霉性。此类织造或非织造垫可与壁板一起在线制造或独立于壁板制造。
[0007]常规非织造垫通常具有多孔结构，使得施加于非织造垫的材料，特别是液体材料，倾向于从非织造垫的一个表面渗透到非织造垫的相对表面。已经尝试了各种解决方案来防止渗漏(bleed through)，包括使用施加于非织造垫的涂层。
[0008]常规涂覆组合物包括各种配方，所述配方通常包括矿物颜料、填料和各种添加剂，其随后用有机粘结剂如丙烯酸类粘结在一起。通常，基于整个涂层的重量，涂层中有机内含物(即粘合剂、分散剂、流变改性剂等)的最小量为约5重量％。例如，美国专利公开号2009/0104425公开了一种涂覆组合物，其基于涂覆组合物的总固体重量计含有85重量％至95重量％的填料、约5重量％至10重量％的有机粘结剂和约1重量％至3重量％的添加剂(例如改性剂、表面活性剂等)。此类涂覆组合物通常要求填料材料具有小的颗粒尺寸(即低于5微米)以获得足够的孔隙率。但是，丙烯酸类粘结剂和小颗粒尺寸填料都是昂贵的材料。
[0009]减少涂覆组合物中有机材料和外加组分的量可以降低成本和涂覆的总体可燃性。因此，合意的是提供更节约成本和时间的解决方案以降低非织造垫和垫贴面板中的孔隙率和渗漏。

技术实现思路

[0010]本专利技术构思的各个方面涉及涂覆的非织造垫，其包括由通过粘结剂保持在一起的多个纤维形成的非织造基层。该非织造基层包括第一表面和第二表面。该涂覆的非织造垫包括附着到第一表面的涂层。该涂层包括涂覆组合物。在任何示例性实施方案中，基于涂覆组合物中总固体的重量计，该涂覆组合物可包含0.5％至5.0％的粘结剂材料。在任何示例性实施方案中，基于涂覆组合物中总固体的重量，涂覆组合物可以包含95.0％至99.5％的无机矿物填料。在任何示例性实施方案中，基于涂覆组合物中总固体的重量计，该涂覆组合物包含小于5％的有机材料。
[0011]在任何示例性实施方案中，该粘结剂材料可以是有机聚合物粘结剂材料。在任何示例性实施方案中，该涂覆组合物可包含聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯与聚乙烯吡咯烷酮的共聚物、脲甲醛聚合物、三聚氰胺甲醛聚合物和苯酚甲醛聚合物或其组合中的一种或多种。在任何示例性实施方式中，无机矿物填料包括研磨的石灰石(碳酸钙)、粘土(高岭土)、砂、云母、滑石、石膏(二水合硫酸钙)、三水合铝(ATH)、蛭石、硅灰石或氧化锑中的一种或多种。
[0012]在任何示例性实施方案中，该无机矿物填料可包含具有15微米至30微米、包括20微米至25微米的平均颗粒尺寸的颗粒。在任何示例性实施方案中，该无机矿物填料可包含具有0.01微米至15微米的平均颗粒尺寸、如1微米至8微米或3微米至5微米的平均颗粒尺寸的颗粒。在任何示例性实施方案中，基于涂覆组合物中总固体的重量计，该涂覆组合物可任选包含0.1％至4.5％的交联剂。此外，基于涂覆组合物中总固体的重量计，该涂覆组合物可任选包含0.1％至4.5％的丙烯酸类组分。在任何示例性实施方案中，该丙烯酸类组分可包含丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯腈、叔碳酸乙烯酯及其组合的聚合物或共聚物。
[0013]在一些实施方案中，基于涂覆组合物中总固体的重量计，该涂覆组合物可包含0.5％至4.8％的粘结剂、0.1％至4.4％的交联剂、和0.1％至4.4％的丙烯酸类组分。在这些或另一些实施方案中，该涂覆组合物进一步包括碳酸钙、ATH、粘土和/或云母的任意项的无机矿物填料共混物。在任何示例性实施方案中，该矿物填料可以是至少两种组分的共混物，其中每种组分的平均颗粒尺寸为15微米至30微米。在任何示例性实施方案中，该填料为至少两种组分的共混物，其中第一组分的平均颗粒尺寸为0.01微米至15微米，且第二组分的平均颗粒尺寸为15微米至30微米。在任何示例性实施方案中，该涂覆组合物的热值可以为小于1.00MJ/kg。
[0014]本专利技术构思的其它方面涉及制造涂覆的非织造垫的方法。该方法包括提供由通过粘结剂保持在一起的多个纤维形成的非织造基层，该非织造基层具有第一表面和第二表面。随后将涂覆组合物施加于非织造基层的第一表面以在非织造基层上形成涂层。该涂层可包括涂覆组合物。在任何示例性实施方案中，基于涂覆组合物中总固体的重量计，该涂覆组合物包含0.5％至5.0％的粘结剂材料。在任何示例性实施方式中，基于涂覆组合物的重量计，该涂覆组合物包含小于5％的有机材料。
[0015]如上所述，该粘结剂材料可以是有机或无机聚合物粘结剂材料，如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯与聚乙烯吡咯烷酮的共聚物、脲甲醛聚合物、三聚氰胺甲醛聚合物和苯酚甲醛聚合物，或其组合。
类似的方式为包含性的，如同该术语在权利要求书中用作过渡词时所解释的那样。此外，就使用术语“或”(例如A或B)而言，其意在表示“A或B或两者”。由此，本文中术语“或”的使用是包括性的，而不是排它性的使用。
[0026]除非另行说明，否则任何要素、性质、特征或要素、性质和特征的组合可适用于本文中公开的任何实施方案，无论该实施方案中是否明确公开了所述要素、性质、特征或要素、性质和特征的组合。容易理解的是，就本文中描述的任何特定方面描述的特征可应用于本文中描述的其它方面，条件是这些特征与该方面相容。特别地：与该方法相关的本文中描述的特征可适用于纤维产品且反之亦然；与该方法相关的本文中描述的特征可适用于水性粘结剂组合物且反之亦然；并且与纤维产品相关的本文中描述的特征可适用于水性粘结剂组合物且反之亦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.涂覆的非织造垫，其包含：由通过粘结剂保持在一起的多个纤维形成的非织造基层，所述非织造基层具有第一表面和第二表面；和附着到第一表面的涂层，其中所述涂层包含涂覆组合物，所述涂覆组合物包含：基于涂覆组合物中总固体的重量计0.5％至5.0％的粘结剂材料；和基于涂覆组合物中总固体的重量计95.0％至99.5％的无机矿物填料；其中基于所述涂覆组合物的重量计，所述涂覆组合物包含小于5％的有机材料；其中所述涂层部分地延伸到所述非织造基层中。2.权利要求1的涂覆的非织造垫，其中所述粘结剂材料是有机聚合物粘结剂材料。3.权利要求1或2任一项的涂覆的非织造垫，其中所述涂覆组合物包含聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯与聚乙烯吡咯烷酮的共聚物、脲甲醛聚合物、三聚氰胺甲醛聚合物和苯酚甲醛聚合物或其组合中的一种或多种。4.权利要求1
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3任一项的涂覆的非织造垫，其中所述无机矿物填料包括研磨的石灰石(碳酸钙)、粘土(高岭土)、砂、云母、滑石、石膏(二水合硫酸钙)、三水合铝(ATH)、蛭石或氧化锑中的一种或多种。5.权利要求1
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4任一项的涂覆的非织造垫，其中所述无机矿物填料包含具有15微米至30微米的平均颗粒尺寸的颗粒。6.权利要求1
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5任一项的涂覆的非织造垫，其中所述无机矿物填料包含具有20微米至25微米的平均颗粒尺寸的碳酸钙。7.权利要求1
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6任一项的涂覆的非织造垫，其中所述纤维包含玻璃纤维。8.权利要求1
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7任一项的涂覆的非织造垫，其中所述纤维具有0.25mm至2mm的平均纤维厚度。9.权利要求1
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8任一项的涂覆的非织造垫，其中所述纤维具有5.5微米至23微米的平均纤维直径。10.权利要求1
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9任一项的涂覆的非织造垫，其中所述纤维具有6.35mm至50.8mm的平均纤维长度。11.权利要求1
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10任一项的涂覆的非织造垫，其中所述非织造基层具有65g/m2至75g/m2的未涂覆基重。12.权利要求1
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11任一项的涂覆的非织造垫，其中所述涂覆的非织造垫包含25g/m2至600g/m2的基重。13.权利要求1
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12任一项的涂覆的非织造垫，其中所述涂覆的非织造垫包含5％
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75％的烧失量。14.权利要求1
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13任一项的涂覆的非织造垫，其中所述涂层具有500cP至20,000cP的粘度。15.权利要求1
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14任一项的涂覆的非织造垫，其中所述涂层具有10g/m2至500g/m2的涂层重量。16.包含至少一个面材的聚异氰脲酸酯泡沫板，其中所述至少一个面材包含根据权利要求1
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15任一项的涂覆的非织造垫。17.权利要求16的聚异氰脲酸酯泡沫板，其中所述涂覆的非织造垫具有200秒至30,000
秒的平均Gurley孔隙率。18.包含至少一个面材的石膏板，其中所述至少一个面材包含根据权利要求1
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15任一项的涂覆的非织造垫。19.权利要求18的石膏板，其中所述涂覆的非织造垫具有20秒至100秒的平均Gurley孔隙率。20.制造涂覆的非织造垫的方法，所述方法包括：提供由通过粘结剂保持在一起的多个纤维形成的非织造基层，所述非织造基层具有第一表面和第二表面；将涂覆组合物施加于非织造基层的第一表面以在非织造基层上形成涂层，所述涂覆组合物包含：基于涂覆组合物中总固体的重量计0.5％至5.0％的粘结剂材料；和基于涂覆组合物中总固体的重量计95.0％至99.5％的无机矿物填料；其中基于所述涂覆组合物的重量计，所述涂覆组合物包含小于5％的有机材料；其中所述涂层部分地延伸到所述非织造基层中；和加热具有涂层的非织造基层以形成涂覆的非织造垫。21.权利要求20的方法，其中所述粘结剂材料是有机聚合物粘结剂材料。22.权利要求20
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21任一项的方法，其中所述涂覆组合物包含聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯与聚乙烯吡咯烷酮的共聚物、脲甲醛聚合物、三聚氰胺甲醛聚合物和苯酚甲醛聚合物或其组合中的一种或多种。23.权利要求20
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22任一项的方法，其中所述无机矿物填料包括研磨的石灰石(碳酸钙)、粘土(高岭土)、砂、云母、滑石、石膏(二水合硫酸钙)、三水合铝(ATH)、蛭石或氧化锑中的一种或多种。24.权利要求20
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23任一项的方法，其中所述无机矿物填料包含具有15微米至30微米的平均颗粒尺寸的颗粒。25.权利要求20
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24任一项的方法，其中所述无机矿物填料包含具有20微米至25微米的平均颗粒尺寸的碳酸钙。26.权利要求20
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25任一项的方法，其中所述纤维包含玻璃纤维。27.权利要求20
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26任一项的方法，其中所述纤维具有0.25mm至2mm的平均纤维厚度。28.权利要求20
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27任一项的方法，其中所述纤维具有5.5微米至23微米的平均纤维直径。29.权利要求20
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28任一项的方法，其中所述纤维具有6.35mm至50.8mm的平均纤维长度。30.权利要求20
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29任一项的方法，其中所述非织造基层具有65g/m2至75g/m2的未涂覆基重。31.权利要求20
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30任一项的方法，其中所述涂覆的非织造垫包含25g/m2至600g/m2的基重。32.权利要求20
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31任一项的方法，其中所述涂覆的非织造垫包含5％
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75％的烧失量。33.权利要求20
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32任一项的方法，其中所述涂层具有500cP至20,000cP的粘度。34.权利要求20
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33任一项的方法，其中所述涂层具有10g/m2至500g/m2的涂层重量。
35.包含至少一个面材的聚异氰脲酸酯泡沫板，其中所述至少一个面材包含根据权利要求20
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34任一项制造的涂覆的非织造垫。36.权利要求35的聚异氰脲酸酯泡沫板，其中所述涂覆的非织造垫具有200秒至30,000秒的平均Gurley孔隙率。37.包含至少一个面材的石膏板，其中所述至少一个面材包含根据权利要求20
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34任一项制造的涂覆的非织造垫。38.权利要求37的石膏板，其中所述涂覆的非织造垫具有20秒至100秒的平均Gurley孔隙率。39.制造建筑板的方法，所述方法包括：提供由通过粘结剂保持在一起的多个纤维形成的非织造基层，所述非织造基层具有第一表面和第二表面；将涂覆组合物施加于非织造基层的第一表面以在非织造基层上形成涂层，所述涂覆组合物包含：基于涂覆组合物中总固体的重量计0.5％至5.0％的粘结剂材料；和基于涂覆组合物中总固体的重量计95.0％至99.5％的无机矿物填料；其中基于所述涂覆组合物的重量计，所述涂覆组合物包含小于5％的有机材料；其中所述涂层部分地延伸到所述非织造基层中；加热具有涂层的非织造基层以形成涂覆的非织造垫；和将所述涂覆的非织造垫施加于板的第一侧上以形成建筑板，其中所述涂覆的非织造垫的非织造基层与所述板的第一侧联接。40.权利要求39的方法，进一步包括将第二涂覆的非织造垫施加于板的与第一侧相对的第二侧上，其中所述第二涂覆的非织造垫的非织造基层与所述板的第二侧联接。41.权利要求39
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40任一项的方法，其中所述粘结剂材料是有机聚合物粘结剂材料。42.权利要求39
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41任一项的方法，其中所述涂覆组合物包含聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯与聚乙烯吡咯烷酮的共聚物、脲甲醛聚合物、三聚氰胺甲醛聚合物和苯酚甲醛聚合物或其组合中的一种或多种。43.权利要求39
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42任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
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：