DE60304361T2

DE60304361T2 - Wässrige formaldehydfreie zusammensetzung sowie sie enthaltende glasfaserisolierung

Info

Publication number: DE60304361T2
Application number: DE2003604361
Authority: DE
Inventors: P. Wayne St. Paul MILLER; C. Stewart Eden Prairie ANDERSON; J. Michael White Bear Lake DOCHNIAK
Original assignee: HB Fuller Licensing and Financing Inc
Current assignee: HB Fuller Licensing and Financing Inc
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2023-08-14
Also published as: AU2003262672A1; US7863373B1; US7413801B2; EP1534797B1; DE60304361D1; US7384881B2; ATE321828T1; WO2004016702A1; EP1534797A1; US20060189773A1; WO2004016702A8; US20040033747A1

Description

Die Erfindung betrifft wässrige formaldehydfreie Zusammensetzungen, die hydroxyfunktionelle, carboxy-funktionelle Polymere umfassen.
Faserige Glasisolationsprodukte umfassen im allgemeinen Glasfasern, die durch eine ausgehärtete polymere Duroplast („thermoset")-Zusammensetzung zusammengebunden werden. Die Verfahren zur Herstellung von Glasfaserisolierung umfassen im allgemeinen das Ziehen geschmolzener Ströme von Glas zu Fasern zufälliger Längen, die in eine formgebende Kammer geblasen werden, wo sie in zufälliger Weise als ein Gewebe („web") auf einer sich bewegenden Förderanlage abgelegt werden. Die Fasern werden, während sie im Übergang in der formgebenden Kammer und noch heiß von dem Ziehvorgang sind, mit einer wässrigen Bindemittelzusammensetzung, z.B. einem formaldehyd-basierten Bindemittel, besprüht. Die Resthitze von den Glasfasern und der Luftstrom durch die faserige Matte während der formgebenden Operation sind im allgemeinen ausreichend, um das meiste bis zu alles Wasser aus dem Bindemittel zu verdampfen, wobei die verbleibenden Komponenten des Bindemittels auf den Fasern als eine viskose oder semi-viskose Flüssigkeit mit hohem Feststoffgehalt zurückgelassen werden. Das beschichtete faserige Gewebe („web") wird dann in einen Aushärteofen transferiert, wo heiße Luft durch das Gewebe geblasen wird, um das Bindemittel auszuhärten und die Glasfasern zusammen zu binden.
Während der Aushärtereaktion werden Formaldehyd und niedermolekulare Phenol-Formaldehyd-Verbindungen aus der Zusammensetzung und in die Umgebung verdampft, was für die Leute, die in dem Glasfaser-Isolationsherstellungsprozess arbeiten, unerwünscht ist und für die Umwelt schädlich sein kann.
Es wurden eine Anzahl von formaldehydfreien Glasfaser-Bindemittelzusammensetzungen entwickelt. Manche dieser Zusammensetzungen umfassen α, β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäurepolymere, Polyole und Kondensationsbeschleuniger. Diese Zusammensetzungen werden auf die Glasfasern aufgebracht und dann bei hohen Temperaturen in Öfen getrocknet, um Quervernetzung zu erreichen. Ein Teil der Polyole mit niedrigerem Molekulargewicht, die in den Zusammensetzungen anwesend sind, können während des Trockenvorgangs verdampfen, wobei sie unerwünschte flüchtige organische Verbindungs (volatile organic compound, VOC)-Emissionen produzieren. Manche dieser Zusammensetzungen liegen auch in Form von Emulsionen vor, was Schwierigkeiten während der Verarbeitung und bei den Geräten während der Glasfaserherstellung verursachen kann. Manche dieser Formulierungen liegen auch in Form von zweiteiligen Zusammensetzungen vor, was es für den Verwender erforderlich macht, die Teile der Zusammensetzung vor dem Gebrauch zu vermischen.
Bindemittelzusammensetzungen sind in verschiedenen Dokumenten beschrieben, umfassend z.B. US Patente Nummern 6,331,350 (Taylor et al.), 5,661,213 (Arkens et al.), 5,280,079 (Allen et al.) und 5,147,956 (Allen).
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Hinsicht bietet die Erfindung eine wässrige Zusammensetzung, die a) ein wässriges hydroxy-funktionelles, carboxy-funktionelles Lösungspolymer, das das Reaktionsprodukt von wenigstens 5 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxy-funktionellem Monomer, wenigstens 30 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, 0 Gew.-% bis weniger als 50 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem, nicht hydroxy-funktionellem, nicht carboxy-funktionellem Monomer, und Kettenüberträger („chain transfer agent") umfasst, und b) Kondensationsbeschleuniger umfasst.
In einer Ausführungsform weist das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts von nicht größer als 10.000 auf. In anderen Ausführungsformen weist die wässrige Zusammensetzung einen pH von weniger als 7 auf. In manchen Ausführungsformen weist die wässrige Zusammensetzung einen pH von ungefähr 2 bis ungefähr 4 auf.
In einer anderen Ausführungsform ist das α, β-ethylenisch ungesättigte hydroxy-funktionelle Monomer 2-Hydroxyethylacrylat. In einer Ausführungsform ist das ethylenisch ungesättigte Carbonsäuremonomer 97 %ige Acrylsäure („glacial acrylic acid"). In manchen Ausführungsformen wird das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer aus nicht mehr als 40 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem nicht hydroxy-funktionellem, nicht carboxy-funktionellem Monomer hergestellt.
In anderen Ausführungsformen umfasst das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxyfunktionelle Polymer von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% Feststoffe.
In einer anderen Ausführungsform weist das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxyfunktionelle Polymer eine Säurezahl von wenigstens 300 mg KOH/g getrocknetem Polymer auf.
In einer Ausführungsform weist die Zusammensetzung eine Zugfestigkeit in trockenem Zustand von mindestens 5 auf, wenn sie gemäß der Trockenzugfestigkeits-Testmethode („Dry Tensile Strength Test Method") getestet wird. In einer anderen Ausführungsform weist die Zusammensetzung eine Zugfestigkeit in feuchtem Zustand von mindestens 5 auf, wenn sie gemäß der Feuchtzugfestigkeits-Testmethode („Wet Tensile Strength Test Method") getestet wird.
In manchen Ausführungsformen umfasst das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxyfunktionelle Polymer das Reaktionsprodukt aus von 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxy-funktionellem Monomer, von 40 Gew.-% bis 90 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer und Kettenüberträger. In anderen Ausführungsformen umfasst das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer das Reaktionsprodukt aus von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxy-funktionellem Monomer, von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer und Kettenüberträger. In einer anderen Ausführungsform umfasst das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer das Reaktionsprodukt aus von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxy-funktionellem Monomer, von 60 Gew.-% bis 80 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer und Kettenüberträger.
In anderen Ausführungsformen umfasst die wässrige Zusammensetzung a) wässriges hydroxy-funktionelles, carboxy-funktionelles Lösungspolymer bestehend im wesentlichen aus dem Reaktionsprodukt aus mindestens 5 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxyfunktionellem Monomer, mindestens 30 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer und Kettenüberträger, und b) Kondensationsbeschleuniger.
In anderer Hinsicht bietet die Erfindung eine Glasfaserisolierung, die ein Vliesgewebe („nonwoven web") umfasst, das Glasfasern umfasst, und eine Bindemittelzusammensetzung, die a) das Reaktionsprodukt aus wässrigem hydroxy-funktionellem, carboxy-funktionellem Polymer, umfassend das Reaktionsprodukt aus mindestens 5 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxy-funktionellem Monomer, mindestens 30 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, von 0 Gew.-% bis weniger als 50 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem, nicht hydroxy-funktionellem, nicht carboxy-funktionellem Monomer, und Kettenüberträger, und b) Kondensationsbeschleuniger umfasst. In einer Ausführungsform umfasst die Glasfaserisolierung von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 14 Gew.-% getrocknete Bindemittelzusammensetzung, basierend auf dem Gewicht der Glasfasern.
In anderer Hinsicht bietet die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Glasfaserisolierung, wobei das Verfahren das Kontaktieren der Glasfasern mit einer Bindemittelzusammensetzung, die a) wässriges hydroxy-funktionelles, carboxy-funktionelles Polymer, das das Reaktionsprodukt aus mindestens 5 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxy-funktionellem Monomer, mindestens 30 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, weniger als 50 Gew.-% nicht hydroxy-funktionellem, nicht carboxyfunktionellem Monomer und Kettenüberträger umfasst, und b) Kondensationsbeschleuniger umfasst, und das Aushärten der Zusammensetzung umfasst.
Die Erfindung bietet eine Zusammensetzung, die als Bindemittel bei der Glasfaserisolierung nützlich ist und als einteilige Formulierung bereitgestellt werden kann.
Die Erfindung bietet ein Verfahren zur Darstellung von Glasfaserisolierung, während dessen niedrige Gehalte an oder keine flüchtigen organischen Verbindungen, umfassend z.B. Polyole und Amine, von der Bindemittelzusammensetzung emittiert werden.
Die Zusammensetzung ist gut für die Anwendung bei der Herstellung von Glasfaserisolierung geeignet, die so konstruiert werden kann, dass sie weichen Griff („soff hand"), gute Widerstandsfähigkeit und gute Stärke im feuchten und trockenen Zustand aufweist.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und aus den Ansprüchen deutlich werden.
GLOSSAR
Mit Bezug auf die Erfindung haben folgende Ausdrücke die Bedeutungen, die unten dargelegt werden. Der Anspruch „hydroxy-funktionelles, carboxy-funktionelles Polymer" bezieht sich auf ein Polymer, das Hydroxyl-Reste und Carbonsäure-Reste umfasst.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die wässrige Zusammensetzung umfasst wässriges hydroxy-funktionelles, carboxyfunktionelles Additionspolymer und Kondensationsbeschleuniger. Die wässrige Zusammensetzung weist vorzugsweise eine Zugfestigkeit in feuchtem Zustand von mindestens ungefähr 5 pound-force (lbf), noch bevorzugter von mindestens ungefähr 6 lbf in anderen Ausführungsformen mindestens 7 auf, wenn sie gemäß der Feuchtzugfestigkeits-Testmethode („Wet Tensile Strenght Test Method") getestet wird, und eine Zugfestigkeit in trockenem Zustand von mindestens ungefähr 5 lbf bevorzugter von mindestens ungefähr 9 lbf, in anderen Ausführungsformen mindestens 10, wenn sie gemäß der Trockenzugfestigkeits-Testmethode („Dry Tensile Strength Test Method") getestet wird.
Das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer umfasst das Reaktionsprodukt aus α, β-ethylenisch ungesättigtem Hydroxymonomer, ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, Kettenüberträger und wahlweise freiem radikalischem Initiator. Das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer kann in Form einer Lösung, Dispersion, Emulsion oder Suspension vorliegen. Das wässrige hydroxyfunktionelle, carboxy-funktionelle Polymer ist wasserlöslich und wird bevorzugt durch freie radikalische Lösungspolymerisation dargestellt. Andere geeignete Polymerisationstechniken umfassen z.B. Emulsionspolymerisation und Suspensionspolymerisationstechniken. Für die Emulsionspolymerisation können anionische Tenside, nicht ionische Tenside und Kombinationen daraus verwendet werden. Vorzugsweise ist das wässrige hydroxyfunktionelle, carboxy-funktionelle Polymer ein statistisches Copolymer („random copolymer").
Das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer weist vorzugsweise einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts (Mn) von 1.000 g/mol bis 10.000.000 g/mol, in manchen Ausführungsformen weniger als 250.000 g/mol, in manchen Ausführungsformen weniger als 15.000 g/mol, in manchen Ausführungsformen weniger als ungefähr 10.000 g/mol, in manchen Ausführungsformen weniger als ungefähr 7.000 g/mol, in manchen Ausführungsformen weniger als ungefähr 5.000 g/mol, in manchen Ausführungsformen von ungefähr 5.000 g/mol bis ungefähr 10.000 g/mol auf.
Das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer weist vorzugsweise eine Säurezahl von mindestens 300 mg KOH/g getrocknetem Material (d.h., getrocknetem Polymer und restliche Feststoffe, die in der wässrigen Lösungspolymer-Zusammensetzung gegenwärtig sind) auf, in manchen Ausführungsformen mindestens 380 mg KOH/g getrocknetem Material, in anderen Ausführungsformen mindestens 450 mg KOH/g getrocknetem Material, in anderen Ausführungsformen mindestens 500 mg KOH/g getrocknetem Material, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 780 mg KOH/g getrocknetem Material, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 710 mg KOH/g getrocknetem Material, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 650 mg KOH/g getrocknetem Material, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 600 mg KOH/g getrocknetem Material.
Verwendbare α, β-ethylenisch ungesättigte hydroxy-funktionelle Monomere umfassen z.B. α, β-ethylenisch ungesättigte monohydroxy-funktionelle Monomere, umfassend z.B. Hydroxyalkylacrylatmonomere umfassend z.B. Hydroxymethylacrylat, Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxybutylacrylat, und Hydroxyalkylmethacrylat, α, β-ethylenisch ungesättigte Polyhydroxymonomere, umfassend z.B. Polyethylenglycol-Monomethacrylat, und Kombinationen daraus.
Das wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer wird bevorzugt aus α, β-ethylenisch ungesättigten hydroxy-funktionellen Monomeren in einer Menge von mindestens 5 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen 10 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen mindestens 20 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen mindestens 25 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 75 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 50 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 45 Gew.-% dargestellt.
Geeignete ethylenisch ungesättigte Carbonsäuremonomere umfassen z.B. Acrylsäure, 97%ige Acrylsäure („glacial acrylic acid"), Methacrylsäure, Isooctylacrylsäure, Crotonsäure, Isocrotansäure, Fumarsäure, Zimtsäure, Maleinsäure, 2-Methylmaleinsäure, Itaconsäure, 2-Methylitaconsäure, α, β-Methylenglutarsäure, Methacrylanhydrid, Isooctylacrylanhydrid, Crotonsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid und Maleinsäureanhydrid.
Das Polymer umfasst bevorzugt ethylenisch ungesättigte Carbonsäuremonomere in einer Menge von weniger als 100 Gew.-%, in manchen Ausführungsformen nicht mehr als 98 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 90 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 80 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 75 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen mindestens 30 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen mindestens 40 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen mindestens 50 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen mindestens 60 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen mindestens 65 Gew.-%.
Geeignete Kettenüberträger umfassen z.B. Natriumhypophosphit, Thioglycolsäure, Mercaptane umfassend z.B. primäres Octylmercaptan, 2-Mercaptoethynol, n-Dodecylmercaptan, n-Octylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, Mercaptoethanol, Iso-Octylthioglycolurat, Mercaptocarbonsäuren mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und deren Ester, wobei Beispiele davon 3-Mercaptopropionsäure und 2-Mercaptopropionsäure umfassen, halogenierte Kohlenwasserstoffe umfassend z.B. Kohlenstoffbromverbindungen (z.B. Tetrabrommethan und Bromtrichlormethan) und Kombinationen davon. Der Kettenüberträger kann in der Mischung, die verwendet wird, um das hydroxy-funktionelle Polycarbonsäurepolymer zu bilden, in einer Menge, die nicht größer ist als 5 Gew.-%, vorzugsweise von 1 Gew.-% bis ungefähr 4 Gew.-%, noch bevorzugter von 1 Gew.-% bis ungefähr 3 Gew.-%, basierend auf dem Monomergewicht, anwesend sein.
Geeignete freie radikalische Initiatoren umfassen Oxidationsmittel umfassend z.B. wasserlösliche Peroxyverbindungen wie z.B. Wasserstoffperoxid, t-Butylhydroperoxid, di-t-Butylperoxid, Cumolhydroperoxid, Acetylacetonperoxid, t-Butylperneodecanoat, t-Butylperneohexanoat, t-Butyl-per-2-ethylhexanoat, t-Butylperbenzoat, t-Butylperpivalat, t-Butylpivalat, t-Amylperpivalat, di-t-Butylperoxid, Dibenzoylperoxid, Dicyclohexylperoxodicarbonat, Dibenzoylperoxodicarbonat, Dilauroylperoxid, Methylethylketonperoxid; wasserlösliche anorganische Persulfate, umfassend z.B. Amoniumpersulfat, Lithiumpersulfat, Kaliumpersulfat und Natriumpersulfat; wasserlösliche Azo-Verbindungen umfassend z.B. 4,4'-Azobis-(4-Cyanovaleriansäure) oder deren Salze, Azodiisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2-Amidinopropan)-dihydrochlorid, und 2-(Carbamoylazo)-isobutyronitril, und Kombinationen daraus.
Der freie radikalische Initiator kann in dem Reaktionsgemisch in einer Menge anwesend sein, die nicht größer als 10 Gew.-% ist, basierend auf dem Gewicht des/der Monomeren, die sich in dem Reaktionsgefäß befinden.
Der freie radikalische Initiator kann Teil eines Initiatorsystems sein, das Oxidationsmittel und Reduktionsmittel umfasst. Geeignete Reduktionsmittel umfassen z.B. Natriumformaldehyd-Sulfoxylat, Eisensalze, Natriumdithionit, Natriumhydrogensulfit, Natriumsulfit, Natriumthiosulfat, Natriumbisulfat, Ascorbinsäure, Erythorbinsäure und die Natriumsalze der Ascorbinsäure und Erythorbinsäure, und Kombinationen daraus.
Das Initiatorsystem kann auch einen Übergangsmetallkatalysator umfassen, umfassend z.B. Salze von Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Vanadium und Mangan. Beispiele von geeigneten Katalysatoren umfassen Eisen(II)-Sulfat, Kobalt(II)-Chlorid, Nickel(II)-Sulfat, Kupfer(I)-Chlorid und Kombinationen daraus.
Die Menge des Initiatorsystems (d.h. umfassend das Oxidationsmittel und, falls anwesend, Reduktionsmittel und Katalysator) beträgt von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des/der Monomer(en), das/die in das Reaktionsgefäß geladen ist/sind.
Das Reaktionsgemisch, aus dem das hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer dargestellt wird, ist vorzugsweise frei von α, β-ethylenisch ungesättigtem nicht hydroxyfunktionellem, nicht carboxy-funktionellem Monomer, d.h. α, β-ethylenisch ungesättigtem Monomer, das nicht wenigstens eine hydroxy-funktionelle Gruppe und eine carboxyfunktionelle Gruppe umfasst. Falls anwesend, ist das α, β-ethylenisch ungesättigte nicht hydroxy-funktionelle, nicht carboxy-funktionelle Monomer vorzugsweise in einer Menge von weniger als 50 Gew.-% anwesend, basierend auf dem Gewicht des hydroxy-funktionellen, carboxy-funktionellen Polymers.
Der Kondensationsbeschleuniger der wässrigen Zusammensetzung beschleunigt die Kondensationsreaktion, die sich abspielt, während das Polymer aushärtet. Geeignete Kondensationsbeschleuniger umfassen z.B. phosphorbasierte Katalysatoren umfassend z.B. Natriumhypophosphit und Phosphorsäure, Paratoluol-Sulfonsäure, jegliche starken Säuren umfassend z.B. Salzsäure, Schwefelsäure, Trichloressigsäure und z.B. saure Metallsalze, umfassend z.B. Aluminiumchlorid, Eisenchlorid, Zirconiumoxyclorid, Chromnitrat, Chromperchlorat, Aluminiumnitrat, Eisennitrat, Zinknitrat, und Kombinationen daraus.
Der Kondensationsbeschleuniger kann in der wässrigen Zusammensetzung in einer Menge von nicht größer als 15 Gew.-%, vorzugsweise von 3 Gew.-% bis ungefähr 6 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des wässrigen hydroxy-funktionellen, carboxy-funktionellen Lösungspolymers, anwesend sein.
Die wässrige Zusammensetzung kann auch andere Komponenten umfassen, umfassend z.B. Emulgatoren, Tenside („surfactants"), Pigmente, Füllstoffe, Biocide, Antimykotica umfassend z.B. Fungicide und Schimmelbekämpfungsmittel, Weichmacher, Entschäumer („anti-foaming agents"), Farbstoffe, Wachse, Antioxidantien, Adhäsionsbeschleuniger umfassend z.B. Silane und Borane, Geruchsverhinderungsmittel, und Kombinationen davon.
Die wässrige Zusammensetzung ist im wesentlichen frei von (d.h., weist weniger als 10.000 Teile pro Million („parts per million", ppm) auf) und vorzugsweise frei von Formaldehyd und Phenol-Formaldehyd.
Die wässrige Zusammensetzung ist vorzugsweise im wesentlichen frei von (d.h., weist weniger als 10.000 ppm auf) Polyol, das eine Säurezahl von weniger als 100 mg KOH/g getrocknetem Material aufweist, wobei Beispiele von diesem Ethylenglycol, Glycerol, Pentaerythritol, Trimethylolpropan, Sorbitol, Saccharose, Glucose, Resorcinol, Catechol, Pyrogallol, Glycollatharnstoffe („glycollated areas"), 1,4-Cyclohexandiol, Dethanolamin („dethanolamine"), Triethanolamin, α, β-ethylenisch ungesättigtes hydroxy-funktionelles Monomer, und Kombinationen daraus sind.
Die wässrige Zusammensetzung kann so formuliert werden, dass sie eine Viskosität aufweist, die für die erwünschte Anwendung und die Einsatzverfahren geeignet ist. Vorzugsweise weist die Zusammensetzung eine Viskosität auf, die für Sprühanwendungen geeignet ist. Nützliche wässrige Zusammensetzung weisen eine Viskosität von nicht mehr als 10.000 cps auf, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 5.000 cps, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 3.000 cps, in anderen Ausführungsformen nicht mehr als 500 cps.
Die wässrige Zusammensetzung kann so formuliert werden, dass sie von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% an Feststoffen (d.h. die Komponenten, die nach der Trocknung einer Probe von einem Gramm bei 110 °C für zwei Stunden verbleiben), noch bevorzugter von 30 Gew.-% bis 50 Gew.-% an Feststoffen, am bevorzugtesten von 35 Gew.-% bis 45 Gew.-% an Feststoffen umfasst, und so dass sie einen pH von weniger als 7, in manchen Ausführungsformen von 1 bis 5, in manchen Ausführungsformen von ungefähr 2 bis ungefähr 4 aufweist. Der pH der Zusammensetzung kann auf den erwünschten Gehalt verändert werden, indem jegliche geeignete Säure oder Base, umfassend z.B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, Erythorbinsäure, Triethanolamin, Ammoniak, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, t-Butylammoniumhydroxid, und Kombinationen davon verwendet wird.
Die wässrige Zusammensetzung kann durch Vermischen des wässrigen hydroxyfunktionellen, carboxy-funktionellen Additionspolymers und des Kondensationsbeschleunigers unter Verwendung jeglicher geeigneter Vermischungstechnik dargestellt werden.
Die wässrige Zusammensetzung kann auf eine Vielzahl von Substraten aufgebracht und dann kondensiert werden, z.B. durch die Anwendung von Energie (z.B. Heizen) und die Verdampfung von Wasser, um das kondensierte (d.h. quervernetzte), getrocknete Polymer zu bilden. Vorzugsweise wird die wässrige Zusammensetzung in einem Ofen bei einer Temperatur und für eine Zeitspanne geheizt, die ausreichend ist, um das Polymer zu kondensieren, vorzugsweise von ungefähr 150 °C bis ungefähr 220 °C für ungefähr 2 bis 5 Minuten. Die Trocken- und Aushärtefunktionen können in zwei oder mehr Stufen durchgeführt werden. Ein verwendbares Verfahren, das als B-Stufentrennung („B-staging") bekannt ist, umfasst das Heizen der Zusammensetzung bei einer Temperatur und für eine Zeit, die ausreicht, um die Zusammensetzung im wesentlichen zu trocknen, aber nicht im wesentlichen auszuhärten, und dann das Heizen der Zusammensetzung für eine zweite Zeitspanne, um das Aushärten zu bewirken.
Die wässrige Zusammensetzung ist insbesondere nützlich als eine Bindemittelzusammensetzung bei der Glasfaserisolierung. Die Glasfasern des Vliesgewebes („nonwoven web") werden vorzugsweise durch die getrocknete Zusammensetzung in einer festen Beziehung zueinander gehalten. Die Glasfaserisolierung umfasst bevorzugt die getrocknete Zusammensetzung in einer Menge von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Glasfasern, in manchen Ausführungsformen von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-% basierend auf dem Gewicht der Glasfasern.
Die wässrige Zusammensetzung kann ebenfalls als eine Bindemittelzusammensetzung für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, umfassend z.B. für polymere Fasern, umfassend z.B. synthetische Polymerfasern, umfassend, z.B. Polyolefin (z.B. Polyethylen und Polypropylen), Polyester, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyacrylamid, Rayon, Cellulose, Cellulose-Polymere, und Kombinationen davon.
Die Fasern können in einer Vielzahl von Formen vorliegen, umfassend z.B. individuelle Fasern, Vliesgewebe („nonwoven webs") und faserige Gewebe („woven fibrous webs"), Blätter, aufragende („lofty") faserige Produkte, Fäden, Stränge, Seile, Rollen, Faserflore („batts"), Verstärkungsmatten für Dachapplikationen, Matten für Bodenapplikationen, Verstärkungs- Gitterstoffe („scrims"), und Kombinationen davon.
Die wässrige Zusammensetzung kann unter Anwendung einer Vielzahl von Aufbringungstechniken aufgebracht werden, umfassend z.B. Sprühen, Einweichen, Eintauchen, Sättigen, Beschichten, z.B. Walzenbeschichtung („roll coating"), Vorhangbeschichtung („curtain coating"), Bürstenstreichverfahren („brush coating"), Walkbeschichtung („beater deposition"), und Kombinationen davon.
Das Glasfasergewebe („fiberglass web") kann für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich sein, umfassend z.B. Isolierung, Verstärkungsmatten für Anwendungen umfassend z.B. Dachdecken und Fußboden, Substrate für gedruckte Leiterplatten, Batterietrennung („battery separators"), Filter, Band, Leitungsauskleidung („duct liners"), Leitungsplatten („duct board") und Gitterstoffverstärkung („reinforcement scrims").
Die Erfindung wird nun weiter durch die folgenden Bespiel beschrieben. Alle Teile, Verhältnisse, Prozentangaben und Mengen, die in den Bespielen angegeben sind, sind Gewichtsangaben, falls nicht anders angegeben.
BEISPIELE
Testverfahren
Die Testverfahren, die in den Beispielen verwendet werden, umfassen die folgenden.
Viskosität
Viskosität wird unter Verwendung eines Brookfield Model RVF-100 Viskosimeters (Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, Massachusetts) bei Raum-Umgebungstemperatur (d.h. 23 °C bis 25 °C), unter Verwendung des Nr. 2 Achsenlaufs („spindle # 2 run") bei 20 Umdrehungen pro Minute („rotations per minute", rpm) für 20 Minuten gemessen. Nach 20 Minuten wird ein Messwert abgelesen und in Centipoise aufgeschrieben.
Trockenzugfestigkeit
Eine Probenzusammensetzung wird mit Wasser auf eine 1 %ige Feststoff enthaltende Lösung reduziert. Ein Glas-Mikrofaserfilterpapier (20 cm × 30 cm) Güteklasse GF/C WHATMAN Nr. 1822-915 (Whatman International Ltd., Maidstone, England) wird dann in die 1 % Feststoff enthaltende Lösung bei Raumtemperaturbedingungen (d.h., 23 °C und ungefähr 50 % relative Luftfeuchtigkeit) für 5 Minuten eingetaucht, um das Mikrofaserfilterpapier zu sättigen. Überschüssige Lösung wird von dem Blatt unter Verwendung von Vakuumabsaugung entfernt. Das behandelte Papier wird danach in einen Konvektionsofen für 5 Minuten bei 180 °C platziert, um die Zusammensetzung auszuhärten. Das ausgehärtete Mikrofaserfilterpapier wird dann in 2 in × 5 in Streifen geschnitten und gemäß der (hier eingeschlossene) Testmethode „TAPPI T-494 om-96 Tensile Properties of Paper and Paperboard, 1996" (unter Verwendung eines Apparates mit konstanter Verlängerungsrate), mit den folgenden Ausnahmen: In Sektion 4.1.4 beträgt die Kreuzkopfgeschwindigkeit („crosshead speed") 0,1 in/min anstelle von 0,25 cm/min; in Sektion 5.4 beträgt die Probengröße 2 in × 5 in; in Sektion 6.4 beträgt die Spannweite 5 in an Stelle von 7 in; in Sektion 6.5 beträgt die Kreuzkopfgeschwindigkeit 0,1 in/min an Stelle von 0,25 cm/min, auf Trockenzugfestigkeit getestet. Die Ergebnisse werden in Einheiten von „pounds of force" (lbf) angegeben.
Feuchtzugsfestigkeits-Testmethode
Ein ausgehärtetes Mikrofaserfilterpapier, das gemäß der Trockenzugfestigkeits-Testmethode hergestellt wurde, wird dann in einem Temperatur/Feuchtigkeits-Ofen für 60 Minuten bei 110 °C und 90 % relativer Feuchtigkeit konditioniert. Man erlaubt dem Papier 1 Stunde bei Raumtemperatur für die Gleichgewichtseinstellung und es wird dann in 2 in × 5 in-Streifen geschnitten. Die Streifen werden auf ihre Zugfestigkeit in feuchtem Zustand ausgewertet, wobei die (hier eingeschlossene) Testmethode „TAPPI T-494 om-96 Tensile Properties of Paper and Paperboard, 1996" (unter Verwendung eines Apparates mit konstanter Verlängerungsrate), verwendet wird, mit den folgenden Ausnahmen: in Sektion 4.1.4 beträgt die Kreuzkopfgeschwindigkeit 0,1 in/min an Stelle von 0,25 cm/min; in Sektion 5.4 beträgt die Probengröße 2 in × 5 in; in Sektion 6.4 beträgt die Spannweite 5 in an Stelle von 7 in; und in Sektion 6.5 beträgt die Kreuzkopfgeschwindigkeit 0,1 in/min an Stelle von 0,25 cm/min. Die Ergebnisse werden in Einheiten von „pounds of force" (lbf) angegeben.
Glühverlust ("Loss On Ignition", L.O.L)
Ein Teil eines ausgehärteten Mikrofaserfilterpapiers, das gemäß der Trockenzugfestigkeits-Testmethode hergestellt wurde, wird gewogen und das Gewicht aufgezeichnet (W₁). Das Papier wird in einem Schmelztiegel platziert, der dann für 20 Minuten bei 700 °C in einem Muffelofen platziert wird. Das Papier wird dann in dem Ofen abgekühlt, aus dem Ofen entfernt und gewogen und das Gewicht wird aufgezeichnet (W₂). Die Beladung an Bindemittel wird dann durch Division der Gewichtsveränderung (W₂ – W₁) durch das Originalgewicht (W₁) des Mikrofaserfilterpapiers und Multiplikation mit 100 errechnet. Die Resultate werden in Einheiten von % aufgeschrieben.
Verfahren zur Bestimmung der Säurezahl
Die Säurezahl wird bestimmt, indem 2 g einer getrockneten Polymerprobe in einem 250 ml Glaserlenmeyerkolben platziert und dann 100 ml Aceton zu dem Kolben zugegeben werden. Ein Rührfisch wird in dem Kolben platziert und die Probe wird unter Rühren mit einem wassergekühlten Kühler refluxiert, bis die Probe komplett aufgelöst ist. Falls die Probe nicht nach 30 Minuten Refluxieren aufgelöst ist, ist sie so zu verwenden. Dann wird der Lösung erlaubt, auf Raumtemperatur abzukühlen. Ein ml Phenolphthalein-Indikator wird zu der Lösung zugegeben. Der Kolben wird dann gerührt, während bis zum rosa Endpunkt titriert wird, wobei standardisiertes 0,1 N alkoholisches Kaliumhydroxyd verwendet wird. Der Endpunkt sollte für 5 Minuten bestehen. Das Volumen des Kaliumhydroxyds, das benötigt wird, um den Endpunkt zu erreichen, wird in Millilitern (ml) aufgezeichnet.
Eine Blindprobe von 100 ml Aceton wird in einem Glaserlenmeyerkolben platziert, 1 ml Phenolphtalein-Indikator wird zu der Lösung zugegeben und die Mischung dann unter Verwendung von standardisiertem 0,1 N alkoholischem Kalium bis zum rosa Endpunkt titriert. Das Volumen an Kaliumhydroxid, das benötigt wird, um den Endpunkt zu erreichen, wird in Millilitern aufgezeichnet. Die Säurezahl wird dann gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
wobei A = Milliliter an Kaliumhydroxid, das titriert wurde (Probe – Blindprobe), N = Normalität der Kaliumhydroxidlösung und w = Gramm der Probe. Die Ergebnisse werden in mg KOH/g getrocknetem Material angegeben.
Beispiel 1
Ein wässriges Lösungspolymer aus 70/30 97%iger Acrylsäure („glacial acrylic acid")/2-Hydroxyethylacrylat (HEA/AA) wurde hergestellt, in dem 481,4 g Wasser, 5,6 g 50%iges Wasserstoffperoxid und 0,097 g DISSOLVINE 4,5%iges H-Fe (Akzo Nobel Chem. Inc., Lima, Ohio) in ein Reaktionsgefäß gegeben wurden. Dann wurde eine Monomerbeschickung von 363,6 g 97%iger Acrylsäure, 155,8 g 2-Hydroxyethylacrylat und 2,11 g 2-Mercaptoethanol in das Reaktionsgefäß gegeben. Danach wurden zusätzliche Mischungen aus 58,7 g Wasser und 5,36 g 50%igem Wasserstoffperoxid und eine Mischung aus 60 g Wasser und 4,07 g Erythorbinsäure in das Reaktionsgefäß gegeben. Eine erste Mischung aus 5,8 g Wasser, 0,70 g Tertbutylwasserstoffperoxid, 5,8 g Wasser, und 0,48 g Erythorbinsäure wurde dann in das Reaktionsgefäß gegeben, welches bei 70 °C gehalten wurde. Dann wurde eine zweite Mischung an 5,8 g Wasser, 0,70 g Tertbutylwasserstoffperoxid, 5,8 g Wasser, und 0,48 Erythorbinsäure in das Reaktionsgefäß gegeben, das bei 72 °C gehalten wurde.
Dann wurde PROXEL GXL Biocid (Avecia Inc., Wilmington, Delaware) in einer Menge von 4,81 g in das Reaktionsgefäß gegeben. Die Zusammensetzung wurde mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von 46 %, einen pH von 1,47 und eine Viskosität von 5.000 cps eingestellt. Das resultierende Polymer wies einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts von 7.500 und eine Säurezahl von 546 mg KOH/g getrocknetem Material auf.
Beispiele 2–6
Beispiele 2–6 wurden gemäß dem in Beispiel 1 beschrieben Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge (d.h. Gew.-%) Acrylsäuremonomer und Hydroxyethylacrylat-Monomer (AA/HEA), die in das Reaktionsgefäß zugegeben wurde, wie folgt war: 90/10 AA/HEA (Beispiel 2), 80/20 AA/HEA (Beispiel 3), 70/30 AA/HEA (Beispiel 4), 60/40 AA/HEA (Beispiel 5), und 50/50 AA/HEA (Beispiel 6).
Drei Gew.-% Natriumhypophosphitmonohydrat, basierend auf dem totalen Feststoffgehalt, wurde zu jeder der Zusammensetzungen der Beispiele 2–6 zugegeben, nachdem die Polymeren hergestellt waren.
Beispiel 7
Ein wässriges Lösungspolymer aus 70/30 97%iger Acrylsäure/2-Hydroxyethylacrylat (AA/2-HEA) wurde dargestellt, indem 600 g Wasser, 5,6 g 50%iges Wasserstoffperoxid, 0,1 g DISSOLVINE 4,5 % H-Fe (Akzo Nobel Chem. Inc.) und 0,055 g (basierend auf 0,01 % Feststoffen) SILQUEST A-171 Silan (Crompton Corp., Greenwich, Connecticut) in ein Reaktionsgefäß gegeben wurden. Mischungen aus 59 g Wasser und 5,5 g 50%igem Peroxid und eine Mischung aus 60 g Wasser und 4 g Erythorbinsäure wurden dann in das Reaktionsgefäß gegeben. Eine Monomerbeschickung von 364 g 97%iger Acrylsäure, 156 g 2-Hydroxyethylacrylat und 9,5 g 2-Mercaptoethanol wurde dann in das Reaktionsgefäß gegeben. Eine erste Mischung aus 5,8 g Wasser, 0,7 g 70%igem Tertbutylwasserstoffperoxid, 5,8 g Wasser und 0,48 g Erythorbinsäure wurde dann in das Reaktionsgefäß gegeben, welches bei 70 °C gehalten wurde. Dann wurde eine zweite Mischung aus 5,8 g Wasser, 0,7 g 70%igem Tertbutylwasserstoffperoxid, 5,8 g Wasser und 0,48 g Erythorbinsäure in das Reaktionsgefäß gegeben, das bei 70 °C gehalten wurde. Eine dritte Mischung aus 5,8 g Wasser, 0,7 g 70%igem Tertbutylwasserstoffperoxid, 5,8 g Wasser und 0,48 g Erythorbinsäure wurde dann in das Reaktionsgefäß gegeben, das bei 70 °C gehalten wurde.
Das wässrige Lösungspolymer wurde auf weniger als 30 °C abgekühlt und 50%iges Natriumhydroxid wurde zu der Zusammensetzung gegeben, um einen pH von 2,35 zu erreichen. Die Zusammensetzung wies einen Feststoffgehalt von 41 % und eine Viskosität von 195 cps auf. Das resultierende Polymer wies einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts von 3.910 und eine Säurezahl von 546 mg KOH/g getrocknetem Material auf.
Beispiel 8
Es wurde eine wässrige Polymerlösung aus 70/30 (97%ige Acrylsäure/2-Hydroxyethylacrylat) hergestellt, in dem 713,9 g Wasser, 6 g 50%iges Wasserstoffperoxid, 0,1 DISSOLVINE 4,5%ige Eisenlösung und 10,8 g Natriumhypophosphitmonohydrat in ein Reaktionsgefäß gegeben und auf 70 °C geheizt wurden. Eine Monomermischung, bestehend aus 404,4 g 97%iger Acrylsäure und 173,31 g 2-Hydroxyethylacrylat (2-HEA) wurde gleichförmig über eine 3 Stunden-Periode unter mechanischem Rühren in das Reaktionsgefäß gegeben. Zur gleichen Zeit wurden zusätzliche Mischungen aus 63,8 g Wasser und 5,8 g 50%igem Wasserstoffperoxid und eine Mischung aus 66 g Wasser und 4,3 g Erythorbinsäure gleichförmig über eine 3,5 Stunden-Periode in das Reaktionsgefäß gegeben. Nach Beendigung der Beschickungen wurde der Reaktorinhalt bei 70 °C für weitere 30 Minuten geheizt. Dann wurde der Reaktor mit einer Mischung aus 12,6 g Wasser und 1,5 g Tetrabutylwasserstoffperoxid (70 %) und einer Mischung aus 12,6 g Wasser und 1,04 g Erythorbinsäure beschickt, und bei 70 °C für weitere 15 Minuten gerührt.
Das resultierende wässrige Lösungspolymer wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann wurde eine Mischung aus 15 g Wasser 12,3 g Natriumhypophophitmonohydrat in das Reaktionsgefäß gegeben.
Das Polymer wies einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts (Mn) von 7.360 g/mol auf. Ein Teil je hundert Teile („part-per-hundred") Ammoniumchlorid, basierend auf dem Gesamtgewicht der wässrigen Lösungspolymerzusammensetzung, wurde dann zu der wässrigen Lösungspolymerzusammensetzung zugegeben. Die wässrige Lösungspolymerzusammensetzung wurde durch Trocknen in einem Luftumwälzungsofen („forced air oven") für 5 Minuten bei 180 °C ausgehärtet. Die resultierende ausgehärtete Zusammensetzung wies eine Trockenzugfestigkeit von 11,8 lb/ft und eine Feuchtzugfestigkeit von 4,1 lb/ft auf.
Beispiel 9
Es wurde eine wässrige Polymerlösung aus 70/30 (2-Hydroxyethylacrylat/97%iger Acrylsäure) durch Beschicken von 535 g Wasser, 4,5 g 50%igem Wasserstoffperoxid, 0,1 g DISSOLVINE 4,5%iger Eisenlösung, und 8,1 g Natriumhypophosphitmonohydrat in ein Reaktionsgefäß hergestellt und auf 70 °C aufgeheizt. Eine Mischung bestehend aus 130 g 97%iger Acrylsäure und 303 g 2-Hydroxyethylacrylat (2-HEA) wurde über einen 3 Stunden-Zeitraum unter Verwendung von mechanischer Umwälzung gleichmäßig in das Reaktionsgefäß gegeben. Zur selben Zeit wurden zusätzliche Mischungen aus 48 g Wasser und 4,4 g 50%igem Wasserstoffperoxid und eine Mischung aus 48 g Wasser und 3,25 g Erythorbinsäure über eine 3,5 Stunden-Periode gleichmäßig in das Reaktionsgefäß gegeben. Nach Beendigung der Beschickung wurde der Gefäßinhalt bei 70 °C für weitere 30 Minuten geheizt. Dann wurde das Reaktionsgefäß mit einer Mischung aus 4,7 g Wasser und 0,6 g Tetrabutylwasserstoffperoxid und einer Mischung aus 4,7 g Wasser und 0,4 g Erythorbinsäure beschickt und bei 70 °C für weitere 15 Minuten gerührt. Zu dem resultierenden Lösungspolymer wurde eine Mischung aus 16 g Natriumhypophosphit und 16 g Wasser zugegeben.
Das resultierende wässrige Lösungspolymer wies einen pH von 2,4, eine Viskosität von 320 cps bei 25 °C und einen Feststoffgehalt von 41 % auf.
Beispiel 10
Es wurde eine wässrige Polymerlösung aus 70/30 (97%iger Acrylsäure/2-Hydroxyethylacrylat) durch Beschicken von 600 g Wasser, 5,6 g 50%igem Wasserstoffperoxid, 0,1 g DISSOLVINE 4,5%iger Eisenlösung und 16 g Natriumhypophosphitmonohydrat in ein Reaktionsgefäß hergestellt und auf 70 °C aufgeheizt. Eine Mischung aus 364 g 97%iger Acrylsäure und 156 g 2-Hydroxyethylacrylat (2-HEA) wurde gleichmäßig über einen 3 Stunden-Zeitraum unter Verwendung von mechanischer Umwälzung in das Reaktionsgefäß gegeben. Zur gleichen Zeit wurden zusätzliche Mischungen aus 60 g Wasser und 5,4 g 50%igem Wasserstoffperoxid und eine Mischung aus 60 g Wasser und 4 g Erythorbinsäure gleichmäßig über eine 3,5 Stunden-Periode in das Reaktionsgefäß gegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde der Gefäßinhalt bei 70 °C für weitere 30 Minuten geheizt. Dann wurde das Reaktionsgefäß mit einer Mischung aus 12 g Wasser und 1,5 g Tetrabutylwasserstoffperoxid und einer Mischung aus 12 g Wasser und 1 g Erythorbinsäure beschickt und weitere 15 Minuten bei 70 °C gerührt.
Das resultierende wässrige Lösungspolymer wies einen pH von 2,5, eine Viskosität von 200 cps bei 25 °C, einen Feststoffgehalt von 42 %, einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts von 2.300 g/mol, eine Trockenzugfestigkeit von 6,1 +/- 0,4 lb/f und eine Feuchtzugfestigkeit von 7,7 +/- 0,7 lb/f auf.
Die Zusammensetzungen der Beispiele 2–10 wurden gemäß den obigen Testverfahren getestet, am das folgende zu bestimmen: pH, Säurezahl, Viskosität, Zugfestigkeit in trockenem Zustand, Zugfestigkeit in feuchtem Zustand und Glühverlust („Loss On Ignition", L.O.L). Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1

k. A. = keine Angabe
n. g. = nicht getestet

Weitere Ausführungsformen befinden sich in den Ansprüchen.

Claims

Eine wässrige Zusammensetzung, umfassend a) ein wässriges hydroxy-funktionelles, carboxy-funktionelles Polymer, umfassend das Reaktionsprodukt aus i) wenigstens 5 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxyfunktionellen Monomer, ii) wenigstens 30 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, iii) 0 Gew.-% bis weniger als 50 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem nicht-hydroxy-funktionellen, nicht-carboxy-funktionellen Monomer, und iv) Kettenüberträger („chain transfer agent"); und b) Kondensationsbeschleuniger.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das besagte wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer einen Zahlenmittelwert des Molekulargewichts von nicht größer als 10.000 aufweist.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die besagte wässrige Zusammensetzung einen pH von ungefähr 2 bis ungefähr 4 aufweist.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei das besagte α, β-ethylenisch ungesättigte, hydroxy-funktionelle Monomer 2-Hydroxy-Ethylacrylat umfasst.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, oder 4, wobei das besagte ethylenisch ungesättigte Carbonsäuremonomer 97%ige Acrylsäure („glacial acrylic acid") umfasst.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1–4 oder 5, wobei das besagte ethylenisch ungesättigte Carbonsäuremonomer 97%ige Acrylsäure umfasst.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1–5 oder 6, wobei das besagte wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% Feststoffe umfasst.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1–6 oder 7, wobei das besagte wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer eine Säurezahl von wenigstens 300 mg KOH/g getrocknetem Polymer aufweist.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1–7 oder 8, wobei die besagte Zusammensetzung eine Zugfestigkeit in trockenem Zustand von mindestens 5 aufweist, wenn sie gemäß der Trockenzugfestigkeits-Testmethode („Dry Tensile Strength Test Method") getestet wird.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1–8 oder 9, wobei die besagte Zusammensetzung eine Zugfestigkeit in feuchtem Zustand von mindestens 5 aufweist, wenn sie gemäß der Feuchtzugfestigkeits-Testmethode („Wet Tensile Strength Test Method") getestet wird.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das besagte wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer das Reaktionsprodukt umfasst aus i) von 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxyfunktionellen Monomer, ii) von 40 Gew.-% bis 90 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, und iii) Kettenüberträger.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das besagte wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer das Reaktionsprodukt umfasst aus i) von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxyfunktionellen Monomer, ii) von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, und iii) Kettenüberträger.
Die wässrige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das besagte wässrige hydroxy-funktionelle, carboxy-funktionelle Polymer das Reaktionsprodukt umfasst aus i) von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% α, β-ethylenisch ungesättigtem hydroxyfunktionellen Monomer, ii) von 60 Gew.-% bis 80 Gew.-% ethylenisch ungesättigtem Carbonsäuremonomer, und iii) Kettenüberträger.
Glasfaserisolierung, umfassend a) ein Textilvlies („nonwoven web") umfassend Glasfasern; und b) eine Bindemittelzusammensetzung umfassend die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1.
Die Glasfaserisolierung gemäß Anspruch 14, wobei die besagte Glasfaserisolierung von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 14 Gew.-% getrocknete Bindemittelzusammensetzung umfasst, basierend auf dem Gewicht der Glasfasern.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Glasfaserisolierung, umfassend: a) Kontaktieren der Glasfasern mit einer Bindemittelzusammensetzung umfassend die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1; b) Aushärten besagter Zusammensetzung.