可固化水性组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种可固化水性组合物，一种用来形成由所述可固化水性组合物处理过的基材的方法，以及进行过所述处理的基材。所述可固化水性组合物、用来形成处理过的基材的方法、以及处理过的基材可以是不含甲醛的。所述可固化水性组合物包含：一种乳液聚合物，该乳液聚合物包含作为共聚单元的，以所述乳液聚合物的重量为基准计０．５－９重量％的烯键式不饱和二羧酸单体；和一种以所述乳液聚合物的重量为基准计０．５－１５重量％的多元醇，所述水性组合物包含含有羧酸的聚合物，所述含有羧酸的聚合物包含作为聚合单元的，以所述含有羧酸的聚合物的总重量为基准计０．５－９重量％的羧酸单体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可固化水性组合物、一种利用该可固化水性组合物形成一种经处 理的基材的方法、以及经该方法处理的基材。所述可固化水性组合物包含一种乳液聚合 物，该乳液聚合物包含作为共聚单元的，以该乳液聚合物的重量为基准计0. 5-9重量％的 烯键式不饱和二羧酸单体；以及一种以所述乳液聚合物的重量为基准计0. 5-15重量％的 多元醇，其中可固化水性组合物包含含有羧酸的聚合物，所述含有羧酸的聚合物包含作为 聚合单元的，以所有含羧酸聚合物的总重量为基准计0. 5-9重量％的羧酸单体。
技术介绍
美国专利第5，451，432号揭示了一种使用不含甲醛的水性组合物处理挠性多孔 基材的方法，所述组合物包含某些共聚的烯键式不饱和二羧酸或其衍生物，粘合剂用固定 碱部分地中和。人们仍然期望经处理的基材具有改进的性质。人们已经发现，包含某些乳液 聚合物的水性组合物能够提供期望的益处，同时又基本保持了不含甲醛的组合物及使用这 些组合物的工艺，这些乳液聚合物包含共聚的烯键式不饱和二羧酸单体；以及某些多元醇， 特别是链烷醇胺，其中聚合羧酸的总含量受到限制。
技术实现思路
本专利技术的第一个方面，提供一种可固化水性组合物，其包含一种乳液聚合物，该 乳液聚合物包含作为共聚单元的，以所述乳液聚合物的重量为基准计0. 5-9重量％的烯键 式不饱和二羧酸单体；以及一种以所述乳液聚合物的重量为基准计0. 5-15重量％的多元 醇；其中，所述水性组合物总共包含作为聚合单元的，以所述乳液聚合物的重量为基准计 0. 5-9重量％的羧酸单体。本专利技术的第二个方面，提供一种用来形成基材的方法，其包括a)形成包含以下 组分的可固化水性组合物一种乳液聚合物，该乳液聚合物包含作为共聚单元的，以所述乳 液聚合物的重量为基准计0. 5-9重量％的烯键式不饱和二羧酸单体；和一种以所述乳液聚 合物的重量为基准计0. 5-15重量％的多元醇；其中，所述水性组合物总共包含作为聚合单 元的，以所述乳液聚合物的重量为基准计0. 5-9重量％的羧酸单体；b)使得挠性基材与所 述可固化水性组合物相接触；以及c)在120-220°C的温度下加热所述可固化水性组合物。本专利技术的第三个方面，提供了一种由本专利技术第二方面所述的方法形成的经处理的 基材。具体实施例方式所述可固化水性组合物包含乳液聚合物；也即是说，通过烯键式不饱和单体在水 性乳液聚合工艺中进行加聚反应制得的聚合物。在本文中，术语“水性组合物”表示具有以 下性质的组合物其连续相为水，或者主要包含水但是还包含水可混溶性溶剂的混合物。在 本专利技术中，“可固化组合物”是在施加能量，最典型的是加热，的情况下发生一定程度的化学变化过程，例如形成共价键，的组合物。所述乳液聚合物包含作为共聚单元的，以所述乳液 聚合物的重量为基准计0. 5-9重量％、优选2-8重量％的烯键式不饱和二羧酸单体，所述二 羧酸单体诸如，举例而言，巴豆酸、衣康酸、富马酸、马来酸，包括它们的酸酐、盐，及其混合 物。优选的是衣康酸。所述乳液聚合物除了包含二羧酸单体以外，还包含至少一种其他共聚的烯键式不 饱和单体诸如，举例而言，一种(甲基)丙烯酸酯单体，包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基) 丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲 基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、脲基官能(甲基)丙烯酸酯和乙酰乙酸酯、(甲 基)丙烯酸的乙酰胺或氰基乙酸酯；苯乙烯或取代的苯乙烯；乙烯基甲苯；丁二烯；乙酸乙 烯酯或其它乙烯基酯；乙烯基单体诸如氯乙烯、偏二氯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮；和(甲 基)丙烯腈。在本文中，在另一个术语前部使用术语"(甲基)“，例如(甲基)丙烯酸酯 或(甲基)丙烯酰胺，就如贯穿全文所用的那样，分别表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者或 丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺两者。较佳的是，本专利技术不使用那些在聚合或者随后的工艺中会 产生甲醛的单体，例如N-羟烷基(甲基)丙烯酰胺。在某些实施方式中，所述乳液聚合物 包含，以聚合物的重量为基准计0-5重量％或0-0. 1重量％的共聚的多烯键式不饱和单体。 多烯键式不饱和单体包括，例如，(甲基)丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二(甲基) 丙烯酸1，4_ 丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，2_乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6_己二醇 酯和二乙烯苯。所述乳液聚合物可包含共聚的单烯键式不饱和单羧酸单体。单羧酸单体包括，例 如，(甲基)丙烯酸；以及衣康酸、富马酸和马来酸的单烷基酯。还考虑可以使用具有不同组成的乳液聚合物的混合物。对于两种或更多种乳液聚 合物的混合物，共聚二羧酸单体的含量应当由乳液聚合物的总体组成决定，而不考虑其中 乳液聚合物的数量。用来制备水性乳液聚合物的乳液聚合技术是本领域众所周知的，例如，美国专利 第4，325，856号、第4，654，397号、以及第4，814，373号所公开的。可以使用常规的表面活 性剂，例如，阴离子性和/或非离子性乳化剂，如碱金属或铵的烷基硫酸盐、烷基磺酸、脂肪 酸、以及乙氧基化的烷基酚。以单体的总重量为基准计，表面活性剂的用量通常为0. 1-6重 量％。可以使用热引发法或氧化还原引发法。可以采用常规自由基引发剂，例如，过氧化氢、 叔丁基过氧化氢、叔戊基过氧化氢、过硫酸铵和/或碱金属过硫酸盐，以单体的总重量为基 准计，所述自由基引发剂的含量通常为0.01-3. 0重量％。使用相同引发剂配以一种合适的 还原剂诸如，举例而言，甲醛合次硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、异抗环血酸、硫酸羟胺和亚硫酸 氢钠，的氧化还原体系可以按相似的量使用，任选地与金属离子如铁和铜组合，任选地还包 含所述金属的络合剂。可以使用硫醇之类的链转移剂，以降低聚合物的分子量。所述单体 混合物可以以纯品的形式加入，或者以水乳液的形式加入。所述单体混合物可以在反应过 程中一次性加入或使用均勻或变化的组合多次加入或者连续加入。可以在任何一个阶段之 前、之中或之后加入附加组分诸如，举例而言，自由基引发剂、氧化剂、还原剂、链转移剂、中 和剂、表面活性剂和分散剂。例如，可使用如美国专利第4，384，056号和第4，539，361号所 揭示的产生多峰粒度分布的工艺。在本专利技术的另一个实施方式中，所述水性乳液聚合物可以通过多阶段乳液聚合法制备，其中至少两个组份不同的阶段(stage)以顺次的方式聚合。该种工艺通常会导致形 成至少两种互不相容的聚合物组合，从而使得聚合物颗粒中形成至少两个相。该颗粒由各 种几何结构的两个或更多个相组成，诸如，举例而言，核/壳或核/鞘颗粒、壳相不完全包 封核的核/壳颗粒、具有多个核的核/壳颗粒、以及互穿网络颗粒。多阶段乳液聚合物的 每个阶段可以包含选自上文为所述乳液聚合物所公开的那些单体、表面活性剂、链转移剂 等。对于一种多阶段乳液聚合物，应该根据所述乳液聚合物的总体组成确定所述共聚的二 羧酸单体的含量，而不考虑其中的阶段或相的数目。用来制备这种多阶段乳液聚合物的聚 合技术是本领域众所周知的，例如参见美国专利第4，325，856号、第4，654，397号、以及第 4，814，373 号。所述乳液聚合物的计算出的玻璃化转变温度(“Tg")典型地为-65°C至 65°C，或者为-55°C至20°C。在此，所述聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可固化水性组合物，其包含：一种乳液聚合物，该乳液聚合物包含作为共聚单元的，以所述乳液聚合物的重量为基准计０．５－９重量％的烯键式不饱和二羧酸单体；以及一种以所述乳液聚合物的重量为基准计０．５－１５重量％的多元醇；所述水性组合物包含含有羧酸的聚合物，所述的聚合物包含作为聚合单元的，以含有羧酸的聚合物的总重量为基准计０．５－９重量％的羧酸单体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：T艾格瑞斯，JR海格，毛志强，LR莫里诺费拉德，杨淼，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]