ES2366648T3 - BINDING COMPOSITIONS AND ASSOCIATED METHODS. - Google Patents
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Abstract
Una composición aglutinante acuosa térmicamente curable para fibras, comprendiendo la composición: (a) un componente poliácido que tiene grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos; y (b) un componente polihidroxilado que tiene grupos hidroxilo; y (c) un compuesto que contiene silicio; en donde el pH de la composición aglutinante es mayor que aproximadamente 7.A thermally curable aqueous binder composition for fibers, the composition comprising: (a) a polyacid component having acidic groups, or derivatives of anhydride or salt thereof; and (b) a polyhydroxy component having hydroxyl groups; and (c) a silicon-containing compound; wherein the pH of the binder composition is greater than about 7.
Description
Esta solicitud reivindica prioridad bajo el título 35 del Código de Estados Unidos, sección § 120(e), a la solicitud de patente de EE.UU. Nº 10/965.359, presentada el 13 de octubre de 2004, la cual reivindica prioridad bajo el título 35 del Código de Estados Unidos, sección § 119(e), a la solicitud de patente provisional de EE.UU. Nº 60/552.361, presentada el 11 de marzo de 2004, las descripciones de las cuales se incorporan en la presente memoria por referencia en su totalidad. This application claims priority under Title 35 of the United States Code, section § 120 (e), to the US patent application. No. 10 / 965,359, filed October 13, 2004, which claims priority under Title 35 of the United States Code, section § 119 (e), to the US provisional patent application. No. 60 / 552,361, filed on March 11, 2004, descriptions of which are incorporated herein by reference in their entirety.
La presente descripción se refiere a composiciones aglutinantes para fibras no tejidas. En particular, la presente descripción se refiere a aglutinantes de poliéster, térmicamente curables, para fibras no tejidas. The present description relates to binder compositions for nonwoven fibers. In particular, the present description relates to thermally curable polyester binders for nonwoven fibers.
Los productos de aislamiento de fibra de vidrio incluyen, de manera general, fibras de vidrio en forma de alfombrillas que son mantenidas juntas por una resina de resol polimérica termoendurecida y curada. Durante la producción de tales productos, se estiran corrientes de vidrio fundido hasta formar fibras de longitudes variables y después son sopladas en una cámara de formación, donde se depositan con poca organización, o en patrones variables, como una alfombrilla sobre una cinta transportadora. Las fibras, mientras están en tránsito en la cámara de formación, y mientras están aún calientes de la operación de estiramiento, son pulverizadas con una disolución acuosa de un aglutinante resinoso. El calor residual de las fibras de vidrio y el flujo de aire a través de la alfombrilla fibrosa durante la operación de formación evaporará, de manera general, la mayor parte del agua del aglutinante resinoso, dejando de este modo los componentes restantes del aglutinante sobre las fibras como un líquido viscoso o semiviscoso de alto contenido en sólidos, formando de este modo una “manta húmeda”. La alfombrilla fibrosa o manta húmeda revestida, que se forma en un estado comprimido debido al flujo de alta velocidad de aire a través de la alfombrilla en la cámara de formación, es transferida después fuera de la cámara de formación a una zona de transferencia donde la alfombrilla se expande verticalmente debido a la resiliencia de las fibras de vidrio. Esta expansión vertical puede ser importante en el procedimiento de fabricación de productos de aislamiento térmico o acústico de fibra de vidrio comercialmente aceptables. Posteriormente, la alfombrilla revestida es transferida a una estufa de curado, donde se sopla aire calentado a través de la alfombrilla para curar el aglutinante y adherir de manera rígida las fibras de vidrio entre sí. Fiberglass insulation products generally include mat-shaped glass fibers that are held together by a thermoset and cured polymeric resin. During the production of such products, streams of molten glass are stretched to form fibers of varying lengths and then blown into a formation chamber, where they are deposited with little organization, or in variable patterns, such as a mat on a conveyor belt. The fibers, while in transit in the forming chamber, and while still hot from the stretching operation, are sprayed with an aqueous solution of a resinous binder. The residual heat of the glass fibers and the flow of air through the fibrous mat during the forming operation will generally evaporate most of the water from the resinous binder, thereby leaving the remaining components of the binder on the fibers such as a viscous or semi-viscous liquid of high solids content, thus forming a "wet blanket". The fibrous mat or coated wet blanket, which is formed in a compressed state due to the high velocity of air flow through the mat in the forming chamber, is then transferred out of the formation chamber to a transfer zone where the Mat expands vertically due to the resilience of glass fibers. This vertical expansion may be important in the manufacturing process of commercially acceptable fiberglass thermal or acoustic insulation products. Subsequently, the coated mat is transferred to a curing oven, where heated air is blown through the mat to cure the binder and rigidly adhere the glass fibers to each other.
En los procedimientos convencionales se usan resinas de fenol-formaldehído (PF), así como resinas de fenolformaldehído extendidas con urea (resinas PFU), y se ha confiado mucho en ellas a lo largo de los pasados años para preparar aglutinantes para productos de aislamiento de fibra de vidrio. Aunque estas resinas no son caras y proporcionan el producto de aislamiento de fibra de vidrio curado con las propiedades físicas deseadas, pueden tener a menudo un alto contenido de formaldehído libre, y un olor distintivo o desagradable que limita su uso en ciertas aplicaciones. Además, durante la fabricación de aislamientos de fibra de vidrio, el potencial para las emisiones de formaldehído y la exposición de los trabajadores está presente. Por lo tanto, a menudo se requiere que las instalaciones de fabricación que usan resinas PF y PFU como componente principal del aglutinante para productos de aislamiento instalen un caro equipo de reducción con el fin de minimizar la posible exposición de los trabajadores a emisiones de formaldehído y cumplir ciertos estándares requeridos de Tecnología de Máximo Control Alcanzable (MACT, por sus siglas en inglés). Las opciones para productos o procedimientos exentos de formaldehído incluyen: i) añadir un eliminador del formaldehído al aglutinante para reducir o retirar el formaldehído libre y limitar de este modo su posterior emisión y/o olor; ii) dejar que la reacción de la resina proceda durante periodos de tiempo más largos para reducir el formaldehído libre presente en el producto de resina; o iii) utilizar formulaciones de resinas exentas de formaldehído. In conventional procedures, phenol-formaldehyde (PF) resins are used, as well as urea extended phenolformaldehyde resins (PFU resins), and they have been relied on over the past years to prepare binders for insulation products. fiberglass. Although these resins are not expensive and provide the cured fiberglass insulation product with the desired physical properties, they can often have a high content of free formaldehyde, and a distinctive or unpleasant odor that limits their use in certain applications. In addition, during the manufacture of fiberglass insulation, the potential for formaldehyde emissions and worker exposure is present. Therefore, manufacturing facilities that use PF and PFU resins as the main component of the binder for insulation products are often required to install expensive reduction equipment in order to minimize the possible exposure of workers to formaldehyde emissions and meet certain required standards of Maximum Achievable Control Technology (MACT). Options for formaldehyde-free products or procedures include: i) adding a formaldehyde eliminator to the binder to reduce or remove free formaldehyde and thereby limit its subsequent emission and / or odor; ii) allow the resin reaction to proceed for longer periods of time to reduce the free formaldehyde present in the resin product; or iii) use formaldehyde-free resin formulations.
Sin embargo, el uso de eliminadores puede conducir a una precipitación, que resulta de que el eliminador en sí y/o el aducto entre el eliminador y cualquier formaldehído residual sea insoluble, necesitándose de este modo etapas de filtración adicionales y a menudo caras. Además, dejar que la reacción de la resina proceda durante un periodo de tiempo extenso suficiente para proporcionar niveles diana de formaldehído da como resultado un producto de resina que tiene un peso molecular concomitantemente más alto. Tales resinas de pesos moleculares más altos pueden carecer de las propiedades deseables para algunas aplicaciones, ya que muchas tienden a ser pegajosas, causando que el aglutinante y el producto de fibra de vidrio revestido con aglutinante se adhieran al equipo de producción. Además, las resinas PF de pesos moleculares más altos tienden a tener un contenido de “tetradímero” más alto. El tetradímero es un dímero de PF altamente cristalino presente en resinas fenólicas producidas bajo condiciones catalizadas con bases, que a menudo precipita fácilmente. La precipitación es incluso más probable cuando se elimina el formaldehído libre en la resina. La precipitación del tetradímero puede dar como resultado que se atasquen las boquillas de pulverización, y la formación de precipitados en los tanques de almacenamiento de aglutinantes de resina y en la resina en sí, necesitándose su retirada. However, the use of eliminators can lead to precipitation, which results from the eliminator itself and / or the adduct between the eliminator and any residual formaldehyde being insoluble, thus requiring additional and often expensive filtration steps. In addition, allowing the resin reaction to proceed for an extended period of time sufficient to provide target levels of formaldehyde results in a resin product having a concomitantly higher molecular weight. Such higher molecular weight resins may lack the desirable properties for some applications, since many tend to be sticky, causing the binder and the binder coated glass fiber product to adhere to the production equipment. In addition, higher molecular weight PF resins tend to have a higher "tetradimer" content. The tetradimer is a highly crystalline PF dimer present in phenolic resins produced under conditions catalyzed with bases, which often precipitates easily. Precipitation is even more likely when free formaldehyde in the resin is removed. Precipitation of the tetradimer may result in the spraying nozzles becoming clogged, and the formation of precipitates in the resin binder storage tanks and in the resin itself, requiring removal.
Por consiguiente, como una alternativa a las resinas PF y PFU, las formulaciones de resinas exentas de formaldehído han recibido una creciente atención para el uso como aglutinantes en la preparación de aislamientos de fibra de vidrio y otros productos. Las formulaciones de aglutinantes adecuadas tienen ventajosamente propiedades físicas (p.ej., viscosidad, diluibilidad y adherencia) y otras características similares a las resinas PF y PFU convencionales, y se pueden preparar a bajo coste. Las formulaciones que tienen un tiempo de curado y un perfil de temperaturas de curado similares, a la vez que proporcionan un producto de aislamiento de fibra de vidrio curado con propiedades físicas equivalentes, pueden permitir el uso de los equipos de producción existentes. Therefore, as an alternative to PF and PFU resins, formulations of formaldehyde-free resins have received increasing attention for use as binders in the preparation of fiberglass insulations and other products. Suitable binder formulations advantageously have physical properties (eg, viscosity, dilution and adhesion) and other characteristics similar to conventional PF and PFU resins, and can be prepared at low cost. Formulations that have a curing time and a profile of similar curing temperatures, while providing a cured fiberglass insulation product with equivalent physical properties, may allow the use of existing production equipment.
Compendio de la invención Compendium of the invention
Las composiciones aglutinantes acuosas se describen en las reivindicaciones. En un aspecto, la composición aglutinante acuosa está exenta de formaldehído. La composición aglutinante acuosa es térmicamente curable y tiene un pH alcalino. En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa se cura hasta una resina de poliéster termoendurecida insoluble en agua, exenta de formaldehído. También se describe una composición aglutinante acuosa para el uso en la fabricación de productos de fibra, que incluyen productos de fibra no tejida tales como productos de fibra compuestos de fibra de vidrio y/o otras fibras, que incluyen fibras resistentes al calor y similares. Las composiciones aglutinantes acuosas y métodos asociados para usar las composiciones aglutinantes pueden incluir uno o más de los rasgos o combinaciones de rasgos descritos en la presente memoria. Aqueous binder compositions are described in the claims. In one aspect, the aqueous binder composition is free of formaldehyde. The aqueous binder composition is thermally curable and has an alkaline pH. In an illustrative embodiment, the aqueous binder composition is cured to a water insoluble thermoset polyester resin free of formaldehyde. An aqueous binder composition for use in the manufacture of fiber products, including nonwoven fiber products such as fiberglass composite fiber products and / or other fibers, including heat resistant fibers and the like, is also described. Aqueous binder compositions and associated methods for using binder compositions may include one or more of the features or combinations of features described herein.
En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa es térmicamente curable, incluye un componente poliácido que tiene grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos, y un componente polihidroxilado que tiene grupos hidroxilo, donde el pH de la composición aglutinante es mayor que aproximadamente 7, y está, de manera ilustrativa, en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. En otra realización ilustrativa, la composición incluye un componente poliácido y un componente polihidroxilado, donde la relación del número de equivalentes molares de grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos, presentes en el componente poliácido, al número de equivalentes molares de grupos hidroxilo presentes en el componente polihidroxilado está en el intervalo de aproximadamente 0,6:1 a aproximadamente 1,2:1. En otra realización ilustrativa, la composición incluye un componente poliácido que es un ácido dicarboxílico, que incluye, pero no se limita a, ácidos dicarboxílicos alifáticos insaturados, ácidos dicarboxílicos alifáticos saturados, ácidos dicarboxílicos aromáticos, ácidos dicarboxílicos cíclicos insaturados, ácidos dicarboxílicos cíclicos saturados, derivados sustituidos con hidroxilo de los mismos, y similares. En otra realización ilustrativa, la composición incluye un componente poliácido que es un ácido tricarboxílico, que incluye, pero no se limita a, ácidos tricarboxílicos alifáticos insaturados, ácidos tricarboxílicos alifáticos saturados, ácidos tricarboxílicos aromáticos, ácidos tricarboxílicos cíclicos insaturados, ácidos tricarboxílicos cíclicos saturados, derivados sustituidos con hidroxilo de los mismos, y similares. En otra realización ilustrativa, la composición incluye un componente poliácido que es un ácido tetracarboxílico, pentacarboxílico y similares ácidos policarboxílicos, y derivados de anhídrido y sal de los mismos, y combinaciones de los mismos. Se aprecia que cualquiera de estos poliácidos puede estar opcionalmente sustituido, tal como con hidroxi, halo, alquilo, alcoxi y similares. En un aspecto ilustrativo, la composición es una composición alcalina, donde el componente poliácido es neutralizado por la adición de una base, o donde se usan ciertas sales del componente poliácido. En otra realización ilustrativa, la composición incluye un componente poliácido tal como ácido succínico, ácido cítrico o ácido fumárico y similares, que ha sido neutralizado por la adición de una base, o es una sal. En otra realización ilustrativa, el componente poliácido es ácido maleico neutralizado con, por ejemplo, amoniaco acuoso. En otra realización ilustrativa, el componente poliácido es la sal de amonio del maleato. En otra realización ilustrativa, el componente polihidroxilado es un poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado, tal como, por ejemplo, un ELVANOL (disponible en DuPont Packaging and Industrial Polymers; Wilmington, Delaware; EE.UU.), o un poli(alcohol vinílico). En otra realización ilustrativa, la composición incluye además un catalizador, tal como un ácido In an illustrative embodiment, the aqueous binder composition is thermally curable, it includes a polyacid component having acid groups, or derivatives of anhydride or salt thereof, and a polyhydroxy component having hydroxyl groups, where the pH of the binder composition is higher that about 7, and is, illustratively, in the range of about 7 to about 10. In another illustrative embodiment, the composition includes a polyacid component and a polyhydroxy component, where the ratio of the number of molar equivalents of acid groups, or derivatives of anhydride or salt thereof, present in the polyacid component, to the number of molar equivalents of hydroxyl groups present in the polyhydroxy component is in the range of about 0.6: 1 to about 1.2: 1. In another illustrative embodiment, the composition includes a polyacid component that is a dicarboxylic acid, which includes, but is not limited to, unsaturated aliphatic dicarboxylic acids, saturated aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, saturated cyclic dicarboxylic acids, saturated cyclic dicarboxylic acids, hydroxyl substituted derivatives thereof, and the like. In another illustrative embodiment, the composition includes a polyacid component that is a tricarboxylic acid, which includes, but is not limited to, unsaturated aliphatic tricarboxylic acids, saturated aliphatic tricarboxylic acids, aromatic tricarboxylic acids, saturated cyclic tricarboxylic acids, cyclic tricarboxylic acids, hydroxyl substituted derivatives thereof, and the like. In another illustrative embodiment, the composition includes a polyacid component which is a tetracarboxylic acid, pentacarboxylic acid and the like polycarboxylic acids, and derivatives of anhydride and salt thereof, and combinations thereof. It is appreciated that any of these polyacids may be optionally substituted, such as with hydroxy, halo, alkyl, alkoxy and the like. In an illustrative aspect, the composition is an alkaline composition, where the polyacid component is neutralized by the addition of a base, or where certain salts of the polyacid component are used. In another illustrative embodiment, the composition includes a polyacid component such as succinic acid, citric acid or fumaric acid and the like, which has been neutralized by the addition of a base, or is a salt. In another illustrative embodiment, the polyacid component is maleic acid neutralized with, for example, aqueous ammonia. In another illustrative embodiment, the polyacid component is the ammonium salt of the maleate. In another illustrative embodiment, the polyhydroxylated component is a partially hydrolyzed polyvinyl acetate, such as, for example, an ELVANOL (available from DuPont Packaging and Industrial Polymers; Wilmington, Delaware; USA), or a poly ( vinyl alcohol). In another illustrative embodiment, the composition further includes a catalyst, such as an acid
o un ácido/sal, que incluye ácidos inorgánicos y orgánicos, y sales de los mismos. Los ácidos orgánicos ilustrativos incluyen ácidos sulfónicos y sales de los mismos, tales como ácido para-toluenosulfónico, para-toluenosulfonato de amonio, naftalenodisulfonato de amonio y similares. Se aprecia que tales catalizadores pueden ser capaces de aumentar la velocidad de formación de éster durante el curado de las composiciones aglutinantes descritas en la presente memoria. En otra realización ilustrativa, la composición incluye además un compuesto que contiene silicio, tal como éteres de sililo y éteres de alquilsililo. En un aspecto, el compuesto que contiene silicio es un compuesto que contiene silicio sustituido con amino, que incluye, pero no se limita a, gamma-aminopropiltrietoxisilano. Se aprecia que el compuesto que contiene silicio puede servir como agente de acoplamiento durante el curado de las composiciones aglutinantes descritas en la presente memoria. or an acid / salt, which includes inorganic and organic acids, and salts thereof. Illustrative organic acids include sulfonic acids and salts thereof, such as para-toluenesulfonic acid, ammonium para-toluenesulfonate, ammonium naphthalenedisulfonate and the like. It is appreciated that such catalysts may be able to increase the rate of ester formation during curing of the binder compositions described herein. In another illustrative embodiment, the composition further includes a silicon-containing compound, such as silyl ethers and alkylsilyl ethers. In one aspect, the silicon-containing compound is an amino-substituted silicon-containing compound, which includes, but is not limited to, gamma-aminopropyltriethoxysilane. It is appreciated that the silicon-containing compound can serve as a coupling agent during curing of the binder compositions described herein.
En otra realización ilustrativa, se describe un método para aglutinar fibras, que incluyen fibras no tejidas. En un aspecto ilustrativo, el método incluye poner en contacto las fibras con una composición aglutinante acuosa, térmicamente curable, que incluye un componente poliácido y un componente polihidroxilado, como los descritos en la presente memoria, en donde el pH de la composición aglutinante es mayor que 7, o, de manera ilustrativa, está en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10, y calentar la composición aglutinante acuosa, térmica-mente curable, a una temperatura elevada que es suficiente para curar la composición aglutinante para formar un poliéster. En un aspecto, el poliéster es sustancialmente insoluble en agua. En otro aspecto, el poliéster es un polímero termoendurecido. In another illustrative embodiment, a method for agglutinating fibers, including nonwoven fibers, is described. In an illustrative aspect, the method includes contacting the fibers with a thermally curable aqueous binder composition, which includes a polyacid component and a polyhydroxy component, such as those described herein, wherein the pH of the binder composition is higher. that 7, or, illustratively, is in the range of about 7 to about 10, and heating the thermally curable aqueous binder composition to an elevated temperature that is sufficient to cure the binder composition to form a polyester. In one aspect, polyester is substantially insoluble in water. In another aspect, polyester is a thermoset polymer.
En otra realización ilustrativa, se describe un producto de fibra de vidrio. El producto de fibra de vidrio incluye una composición obtenida calentando una composición aglutinante acuosa, térmicamente curable, que ha sido aplicada a fibras, tal como una alfombrilla de fibras no tejidas. En un aspecto, el pH de la composición aglutinante es mayor que 7, o, de manera ilustrativa, está en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. En una realización, la composición aglutinante incluye un componente poliácido y un componente polihidroxilado como los descritos en la presente memoria. In another illustrative embodiment, a fiberglass product is described. The fiberglass product includes a composition obtained by heating an aqueous, thermally curable binder composition, which has been applied to fibers, such as a non-woven fiber mat. In one aspect, the pH of the binder composition is greater than 7, or, illustratively, it is in the range of about 7 to about 10. In one embodiment, the binder composition includes a polyacidic component and a polyhydroxylated component as described. In the present memory.
Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention
En una realización ilustrativa, se describe una composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído. La composición aglutinante incluye un componente poliácido que tiene grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos, y un componente polihidroxilado que tiene grupos hidroxilo, donde el pH de la composición aglutinante es mayor que 7, o, de manera ilustrativa, está en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. La composición se puede usar como aglutinante para fibras no tejidas, tal como, por ejemplo, de fibra de vidrio en la fabricación de productos de aislamiento. En una realización, se ha descubierto que cuando una composición aglutinante acuosa, alcalina, exenta de formaldehído, que incluye un componente poliácido y un componente polihidroxilado como los descritos en la presente memoria, se deja durante varios días a temperatura ambiente o se calienta durante cortos periodos de tiempo en ausencia de un catalizador capaz de acelerar o aumentar la velocidad de la reacción química, se produce una resina de poliéster termoendurecida insoluble en agua. Por tanto, se ha encontrado que un componente poliácido es capaz de reaccionar con un componente polihidroxilado, bajo condiciones acuosas, alcalinas, en ausencia de un catalizador, para formar una resina de poliéster. In an illustrative embodiment, an aqueous, alkaline, thermally curable binder composition free of formaldehyde is described. The binder composition includes a polyacid component having acid groups, or derivatives of anhydride or salt thereof, and a polyhydroxy component having hydroxyl groups, where the pH of the binder composition is greater than 7, or, illustratively, is in the range of about 7 to about 10. The composition can be used as a binder for nonwoven fibers, such as, for example, fiberglass in the manufacture of insulation products. In one embodiment, it has been discovered that when an aqueous, alkaline, formaldehyde-free binder composition, which includes a polyacid component and a polyhydroxy component such as those described herein, is left for several days at room temperature or heated for short periods of time in the absence of a catalyst capable of accelerating or increasing the speed of the chemical reaction, a water insoluble thermoset polyester resin is produced. Therefore, it has been found that a polyacid component is capable of reacting with a polyhydroxy component, under aqueous, alkaline conditions, in the absence of a catalyst, to form a polyester resin.
En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído, está sustancialmente sin reaccionar cuando es aplicada a un sustrato, tal como una muestra de fibras no tejidas. Con el calentamiento, el aglutinante se seca y el curado térmico se lleva a cabo. Es de entender que el secado y el curado térmico pueden ocurrir secuencialmente, contemporáneamente o concurrentemente. Como se emplea en la presente memoria, el término “térmicamente curable” pretende indicar que ocurre un cambio estructural In an illustrative embodiment, the aqueous, alkaline, thermally curable binder composition, free of formaldehyde, is substantially unreacted when applied to a substrate, such as a sample of nonwoven fibers. With heating, the binder is dried and thermal curing is carried out. It is to be understood that drying and thermal curing can occur sequentially, at one time or concurrently. As used herein, the term "thermally curable" is intended to indicate that a structural change occurs.
o morfológico en el aglutinante acuoso con el calentamiento, que es suficiente para alterar las propiedades de las fibras no tejidas a las cuales se ha aplicado una cantidad eficaz de aglutinante; tales cambios incluyen, pero no se limitan necesariamente a, reacción covalente de los componentes del aglutinante, adhesión mejorada de los componentes del aglutinante al sustrato, y unión por enlaces de hidrógeno de los componentes del aglutinante. or morphological in the aqueous binder with heating, which is sufficient to alter the properties of the nonwoven fibers to which an effective amount of binder has been applied; such changes include, but are not necessarily limited to, covalent reaction of the binder components, improved adhesion of the binder components to the substrate, and hydrogen bonding of the binder components.
El término “exenta de formaldehído”, como se emplea en la presente memoria, quiere indicar que la composición aglutinante acuosa está sustancialmente exenta de formaldehído, y no libera formaldehído sustancial como resultado del secado y/o del curado; típicamente, está presente menos que aproximadamente 1 ppm de formaldehído, basado en el peso de la composición, en una composición exenta de formaldehído. The term "formaldehyde free", as used herein, means that the aqueous binder composition is substantially free of formaldehyde, and does not release substantial formaldehyde as a result of drying and / or curing; Typically, less than about 1 ppm of formaldehyde, based on the weight of the composition, is present in a formaldehyde-free composition.
Como se emplea en la presente memoria, el término “alcalina” quiere indicar un pH de disolución que es mayor que aproximadamente 7, y está, de manera ilustrativa, en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. As used herein, the term "alkaline" means a solution pH that is greater than about 7, and is, illustratively, in the range of about 7 to about 10.
Como se emplea en la presente memoria, el término “acuosa” incluye agua y mezclas compuestas sustancialmente de agua y otros disolventes miscibles con el agua, que incluyen, pero no se limitan a, alcoholes, éteres, aminas, disolventes apróticos polares, y similares. As used herein, the term "aqueous" includes water and mixtures composed substantially of water and other solvents miscible with water, which include, but are not limited to, alcohols, ethers, amines, polar aprotic solvents, and the like. .
Como se emplea en la presente memoria, los términos “fibra de vidrio” y “fibra no tejida” quieren indicar fibras resistentes al calor adecuadas para resistir elevadas temperaturas, tales como fibras minerales, fibras de aramida, fibras cerámicas, fibras de metal, fibras de carbono, fibras de poliimida, ciertas fibras de poliéster, fibras de rayón y fibras de vidrio. Tales fibras no son afectadas sustancialmente por la exposición a temperaturas por encima de aproximadamente 120ºC. As used herein, the terms "glass fiber" and "nonwoven fiber" mean heat resistant fibers suitable for resisting high temperatures, such as mineral fibers, aramid fibers, ceramic fibers, metal fibers, fibers. carbon, polyimide fibers, certain polyester fibers, rayon fibers and glass fibers. Such fibers are not substantially affected by exposure to temperatures above about 120 ° C.
En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído incluye un componente poliácido que tiene grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos. En un aspecto, el componente poliácido es suficientemente no volátil para maximizar su capacidad de permanecer disponible para la reacción con el componente polihidroxilado. El componente poliácido puede estar sustituido con otros grupos funcionales químicos. Se aprecia que los otros grupos funcionales se seleccionan para minimizar su interferencia con la preparación o formación de la resina de poliéster. De manera ilustrativa, el componente poliácido puede ser un ácido dicarboxílico, tal como, por ejemplo, ácido maleico. Se contemplan otros componentes poliácidos adecuados, que incluyen, pero no se limitan a, ácido aconítico, ácido adípico, ácido azelaico, dihidruro de ácido butanotetracarboxílico, ácido butanotricarboxílico, ácido cloréndico, ácido citracónico, ácido cítrico, aductos de diciclopentadieno-ácido maleico, ácido dietilentriaminopentaacético, aductos de dipenteno y ácido maleico, ácido endometilenhexacloroftálico, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), rosina totalmente maleada, ácidos grasos de aceite de pino maleados, ácido fumárico, ácido glutárico, ácido isoftálico, ácido itacónico, rosina maleada-oxidar la insaturación con peróxido de potasio a alcohol y después a ácido carboxílico, ácido málico, ácido mesacónico, bifenol A o bisfenol F hecho reaccionar por la reacción de KOLBE-Schmidt con dióxido de carbono para introducir 3-4 grupos carboxilo, ácido oxálico, ácido ftálico, poli(ácido láctico), ácido sebácico, ácido succínico, ácido tartárico, ácido tereftálico, ácido tetrabromoftálico, ácido tetracloroftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido trimelítico, y ácido trimésico, y anhídridos y sales de los mismos, y combinaciones de los mismos. In an illustrative embodiment, the aqueous, alkaline, thermally curable, formaldehyde-free binder composition includes a polyacid component having acidic groups, or derivatives of anhydride or salt thereof. In one aspect, the polyacid component is sufficiently nonvolatile to maximize its ability to remain available for reaction with the polyhydroxy component. The polyacid component may be substituted with other chemical functional groups. It is appreciated that the other functional groups are selected to minimize their interference with the preparation or formation of the polyester resin. Illustratively, the polyacid component may be a dicarboxylic acid, such as, for example, maleic acid. Other suitable polyacid components are contemplated, including, but not limited to, aconitic acid, adipic acid, azelaic acid, butanotetracarboxylic acid dihydride, butanotricarboxylic acid, chloréndic acid, citraconic acid, citric acid, dicyclopentadiene maleic acid adducts, acid diethylenetriaminepentaacetic acid, dipentene and maleic acid adducts, endomethylenehexachlorophthalic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), fully malleted rosin, malleted pine oil fatty acids, fumaric acid, glutaric acid, isophthalic acid, itaconic acid, maned oxide-oxide from potassium to alcohol and then to carboxylic acid, malic acid, mesaconic acid, biphenol A or bisphenol F reacted by the reaction of KOLBE-Schmidt with carbon dioxide to introduce 3-4 carboxyl groups, oxalic acid, phthalic acid, poly ( lactic acid), sebacic acid, succinic acid, á tartaric acid, terephthalic acid, tetrabromophthalic acid, tetrachlorophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, trimellitic acid, and trimesic acid, and anhydrides and salts thereof, and combinations thereof.
En una realización ilustrativa, los grupos ácidos del componente poliácido de la composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído son neutralizados con una base, y convertidos de este modo en grupos sal de ácido, antes de su reacción con los grupos hidroxilo del componente polihidroxilado para formar la resina de poliéster. Se entiende que la neutralización completa, es decir, aproximadamente 100% calculada en base a equivalentes, puede eliminar cualquier necesidad de titular o neutralizar parcialmente los grupos ácidos en el componente poliácido antes de la formación del poliéster, pero se prevé que una neutralización menor que completa no inhibiría la formación del poliéster. “Base”, como se emplea en la presente memoria, se refiere a una base que puede ser sustancialmente volátil o no volátil bajo condiciones suficientes para promover la formación del poliéster. De manera ilustrativa, la base puede ser una base volátil, tal como, por ejemplo, amoniaco acuoso; alternativamente, la base puede ser una base no volátil, tal como, por ejemplo, carbonato de sodio, y están contempladas otras bases no volátiles, tales como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio y similares. La neutralización se puede llevar a cabo bien antes o bien después de que se mezcle el componente poliácido con el componente polihidroxilado. In an illustrative embodiment, the acid groups of the polyacid component of the aqueous, alkaline, thermally curable, formaldehyde-free binder composition are neutralized with a base, and thus converted into acid salt groups, before their reaction with the hydroxyl groups of the polyhydroxylated component to form the polyester resin. It is understood that complete neutralization, that is, approximately 100% calculated on the basis of equivalents, can eliminate any need to titrate or partially neutralize acid groups in the polyacid component before polyester formation, but it is expected that a neutralization less than Complete would not inhibit the formation of polyester. "Base", as used herein, refers to a base that can be substantially volatile or non-volatile under conditions sufficient to promote the formation of polyester. Illustratively, the base may be a volatile base, such as, for example, aqueous ammonia; alternatively, the base may be a non-volatile base, such as, for example, sodium carbonate, and other non-volatile bases, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like are contemplated. The neutralization can be carried out either before or after the polyacid component is mixed with the polyhydroxy component.
En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído también incluye un componente polihidroxilado que tiene grupos hidroxilo. En un aspecto, el componente polihidroxilado es suficientemente no volátil para maximizar su capacidad de permanecer disponible para la reacción con el componente poliácido. El componente polihidroxilado puede ser un poli(alcohol vinílico), un poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado, o mezclas de los mismos. De manera ilustrativa, cuando un poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado sirve como componente polihidroxilado, se puede utilizar un poli(acetato de vinilo) hidrolizado en un 87-89%, tal como, por ejemplo, ELVANOL 51-05 de DuPont, que tiene un peso molecular de aproximadamente 22.000-26.000 Da y una viscosidad de 5,0-6,0 centipoises. Otros poli(acetatos de vinilo) parcialmente hidrolizados contemplados para ser útiles incluyen, pero no se limitan a, poli(acetatos de vinilo) hidrolizados en un 87%-89% que difieren del ELVANOL 51-05 en peso molecular y viscosidad, tales como, por ejemplo, ELVANOL 51-04, ELVANOL 51-08, ELVANOL 50-14, ELVANOL 52-22, ELVANOL 50-26 y ELVANOL 50-42 de DuPont; y poli(acetatos de vinilo) parcialmente hidrolizados que difieren del ELVANOL 51-05 en peso molecular, viscosidad y/o grado de hidrólisis, tales como, por ejemplo, ELVANOL 51-03 de DuPont (hidrolizado en un 86-89%), ELVANOL 70-14 (hidrolizado en un 95,0-97,0%), ELVANOL 70-27 (hidrolizado en un 95,5-96,5%), ELVANOL 60-30 (hidrolizado en un 90-93%), ELVANOL 70-03 (hidrolizado en un 98,0-98,8%), ELVANOL 70-04 (hidrolizado en un 98,0-98,8%), ELVANOL 70-06 (hidrolizado en un 98,5-99,2%), ELVANOL 90-50 (hidrolizado en un 99,0-99,8%), ELVANOL 70-20 (hidrolizado en un 98,5-99,2%), ELVANOL 70-30 (hidrolizado en un 98,5-99,2%), ELVANOL 71-30 (hidrolizado en un 99,0-99,8%), ELVANOL 70-62 (hidrolizado en un 98,4-99,8%), ELVANOL 70-63 (hidrolizado en un 98,5-99,2%), y ELVANOL 70-75 (hidrolizado en un 98,5-99,2%). In an illustrative embodiment, the aqueous, alkaline, thermally curable, formaldehyde-free binder composition also includes a polyhydroxylated component having hydroxyl groups. In one aspect, the polyhydroxylated component is sufficiently nonvolatile to maximize its ability to remain available for reaction with the polyacid component. The polyhydroxylated component may be a polyvinyl alcohol, a partially hydrolyzed polyvinyl acetate, or mixtures thereof. Illustratively, when a partially hydrolyzed polyvinyl acetate serves as a polyhydroxylated component, a 87-89% hydrolyzed polyvinyl acetate can be used, such as, for example, DuPont ELVANOL 51-05, which has a molecular weight of approximately 22,000-26,000 Da and a viscosity of 5.0-6.0 centipoise. Other partially hydrolyzed polyvinyl acetates contemplated to be useful include, but are not limited to, 87% -89% polyvinyl acetates that differ from ELVANOL 51-05 in molecular weight and viscosity, such as , for example, ELVANOL 51-04, ELVANOL 51-08, ELVANOL 50-14, ELVANOL 52-22, ELVANOL 50-26 and ELVANOL 50-42 from DuPont; and partially hydrolyzed polyvinyl acetates that differ from ELVANOL 51-05 in molecular weight, viscosity and / or degree of hydrolysis, such as, for example, DuPont ELVANOL 51-03 (86-89% hydrolyzed), ELVANOL 70-14 (95.0-97.0% hydrolyzed), ELVANOL 70-27 (95.5-96.5% hydrolyzed), ELVANOL 60-30 (90-93% hydrolyzed), ELVANOL 70-03 (98.0-98.8% hydrolyzed), ELVANOL 70-04 (98.0-98.8% hydrolyzed), ELVANOL 70-06 (98.5-99 hydrolyzed, 2%), ELVANOL 90-50 (hydrolyzed 99.0-99.8%), ELVANOL 70-20 (hydrolyzed 98.5-99.2%), ELVANOL 70-30 (hydrolyzed 98%, 5-99.2%), ELVANOL 71-30 (hydrolyzed 99.0-99.8%), ELVANOL 70-62 (hydrolyzed 98.4-99.8%), ELVANOL 70-63 (hydrolyzed in 98.5-99.2%), and ELVANOL 70-75 (hydrolyzed in 98.5-99.2%).
En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído también puede incluir un catalizador capaz de aumentar la velocidad de formación de poliéster durante el curado de las composiciones aglutinantes descritas en la presente memoria. De manera ilustrativa, el catalizador puede ser una sal de amonio, tal como, por ejemplo, para-toluenosulfonato de amonio o naftalenodisulfonato de amonio. Se contemplan otros catalizadores adecuados que incluyen, pero no se limitan a, sulfato de amonio, cloruro de amonio, ácido sulfúrico, ácido láctico, acetato de plomo, acetato de sodio, acetato de calcio, acetato de cinc, compuestos de organoestaño, ésteres de titanio, trióxido de antimonio, sales de germanio, hipofosfito de sodio, fosfito de sodio, ácido metanosulfónico y ácido para-toluenosulfónico, y mezclas de los mismos. Aunque se pueden contemplar catalizadores adicionales, es de entender que las composiciones aglutinantes descritas en la presente memoria ni requieren ni están limitadas a ninguna composición catalítica particular o cantidad de la misma, y la adición de tales compuestos es opcional. In an illustrative embodiment, the aqueous, alkaline, thermally curable, formaldehyde-free binder composition may also include a catalyst capable of increasing the rate of polyester formation during curing of the binder compositions described herein. Illustratively, the catalyst may be an ammonium salt, such as, for example, ammonium para-toluenesulfonate or ammonium naphthalenedisulfonate. Other suitable catalysts are contemplated which include, but are not limited to, ammonium sulfate, ammonium chloride, sulfuric acid, lactic acid, lead acetate, sodium acetate, calcium acetate, zinc acetate, organotin compounds, esters of titanium, antimony trioxide, germanium salts, sodium hypophosphite, sodium phosphite, methanesulfonic acid and para-toluenesulfonic acid, and mixtures thereof. Although additional catalysts can be contemplated, it is to be understood that the binder compositions described herein neither require nor are they limited to any particular catalytic composition or amount thereof, and the addition of such compounds is optional.
En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído también puede incluir un agente de acoplamiento que contiene silicio (p.ej., aceite de organosilicio). Los agentes de acoplamiento que contienen silicio han sido comercializados por la Dow-Corning Corporation, Petrarch Systems, y por la General Electric Company. Su formulación y fabricación son bien conocidas, de tal modo que no se necesita proporcionar una descripción detallada de los mismos. De manera ilustrativa, los agentes de acoplamiento que contienen silicio pueden ser compuestos tales como éteres de sililo y éteres de alquilsililo. En un aspecto, el agente de acoplamiento que contiene silicio es un silano sustituido con amino, tal como, por ejemplo, gamma-aminopropiltrietoxisilano (SILQUEST A-1101, de Dow; Dow Chemical; Midland, Michigan; EE.UU.). Cuando se emplean en una realización ilustrativa, los agentes de acoplamiento que contienen silicio están presentes típicamente en la composición aglutinante en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2,0 por ciento en peso basado en los sólidos del aglutinante. Es de entender que las composiciones aglutinantes descritas en la presente memoria ni requieren ni están limitadas a ningún compuesto que contiene silicio particular o cantidad del mismo, y la adición de tales compuestos es opcional. In an illustrative embodiment, the aqueous, alkaline, thermally curable, formaldehyde-free binder composition may also include a silicon-containing coupling agent (eg, organosilicon oil). Silicon-containing coupling agents have been marketed by the Dow-Corning Corporation, Petrarch Systems, and by the General Electric Company. Its formulation and manufacture are well known, so it is not necessary to provide a detailed description thereof. Illustratively, silicon-containing coupling agents can be compounds such as silyl ethers and alkylsilyl ethers. In one aspect, the silicon-containing coupling agent is an amino substituted silane, such as, for example, gamma-aminopropyltriethoxysilane (SILQUEST A-1101, from Dow; Dow Chemical; Midland, Michigan; USA). When employed in an illustrative embodiment, silicon-containing coupling agents are typically present in the binder composition in an amount within the range of about 0.1 to about 2.0 weight percent based on the solids of the binder. It is to be understood that the binder compositions described herein neither require nor are they limited to any particular silicon-containing compound or amount thereof, and the addition of such compounds is optional.
En una realización ilustrativa, la composición aglutinante acuosa, alcalina, térmicamente curable, exenta de formaldehído se puede preparar mezclando una disolución acuosa al 10-50 por ciento en peso de un componente poliácido, ya neutralizado o neutralizado en presencia del componente polihidroxilado, una disolución acuosa al 1030 por ciento en peso de un componente polihidroxilado, y, si se desea, una disolución acuosa de un catalizador capaz de aumentar la velocidad de formación de poliéster durante el curado, y también, si se desea, un agente de acoplamiento que contiene silicio. Variando el componente poliácido, el componente polihidroxilado y las composiciones opcionales de catalizador y de agente de acoplamiento que contiene silicio, las concentraciones iniciales de los mismos, y la relación de mezcla de las disoluciones, se puede preparar un amplio intervalo de composiciones aglutinantes en disolución, en las que el pH de la composición aglutinante es alcalino, y, de manera ilustrativa, en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. Por tanto, a la vez de evitar composiciones aglutinantes ácidas, que tienden a causar problemas de corrosión en el equipo de fabricación, los beneficios relacionados con la salud y relacionados con el cumplimiento proporcionados por una composición exenta de formaldehído se mantienen. Además, las composiciones aglutinantes exentas de formaldehído, alcalinas, descritas en la presente memoria proporcionan las ventajas de permitir el uso de equipos de fabricación existentes en las plantas de fabricación de fibra de vidrio y eliminar la necesidad de dotar tales plantas con nuevos equipos de acero inoxidable. In an illustrative embodiment, the aqueous, alkaline, thermally curable, formaldehyde-free binder composition can be prepared by mixing a 10-50 weight percent aqueous solution of a polyacid component, already neutralized or neutralized in the presence of the polyhydroxylated component, a solution 1030 percent aqueous by weight of a polyhydroxylated component, and, if desired, an aqueous solution of a catalyst capable of increasing the rate of polyester formation during curing, and also, if desired, a coupling agent containing silicon. By varying the polyacid component, the polyhydroxy component and the optional catalyst and silicon-containing coupling compositions, the initial concentrations thereof, and the mixing ratio of the solutions, a wide range of binder compositions in solution can be prepared. , in which the pH of the binder composition is alkaline, and, illustratively, in the range of about 7 to about 10. Therefore, while avoiding acidic binder compositions, which tend to cause corrosion problems in the Manufacturing equipment, health-related and compliance-related benefits provided by a formaldehyde-free composition are maintained. In addition, the alkali-free formaldehyde-free binder compositions described herein provide the advantages of allowing the use of existing manufacturing equipment in fiberglass manufacturing plants and eliminating the need to provide such plants with new steel equipment. stainless.
Los siguientes ejemplos ilustran realizaciones de la invención en más detalle. Estos ejemplos se proporcionan únicamente para fines ilustrativos, y no deben ser interpretados como limitantes de la invención o del concepto inventivo a ninguna configuración física particular. Por ejemplo, aunque la relación del número de equivalentes molares de grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos, en el componente poliácido al número de equivalentes molares de grupos hidroxilo en el componente polihidroxilado está en el intervalo de aproximadamente 0,6:1 a aproximadamente 1,2:1, es de entender que, en la variación de las realizaciones descritas en la presente memoria, estas relaciones pueden ser alteradas sin afectar a la naturaleza de la invención descrita. The following examples illustrate embodiments of the invention in more detail. These examples are provided for illustrative purposes only, and should not be construed as limiting the invention or the inventive concept to any particular physical configuration. For example, although the ratio of the number of molar equivalents of acidic groups, or derivatives of anhydride or salt thereof, in the polyacid component to the number of molar equivalents of hydroxyl groups in the polyhydroxylated component is in the range of about 0.6 : 1 to about 1.2: 1, it is to be understood that, in the variation of the embodiments described herein, these relationships may be altered without affecting the nature of the described invention.
Se preparó ELVANOL 51-05 como una disolución al 14,5% en agua (17,25 g de ELVANOL 51-05 por 119 g de disolución). ELVANOL 51-05 was prepared as a 14.5% solution in water (17.25 g of ELVANOL 51-05 per 119 g of solution).
A 205 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 118,5 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (17,2 g) y 76 g de una disolución al 30% de ácido maleico (22,8 g) para producir aproximadamente 400 g de una disolución incolora, transparente. A 50 g de la disolución de ELVANOL 5105/ácido maleico se le añadieron 20,3 g de una disolución al 18% de carbonato de sodio (3,65 g). La mezcla resultante se agitó a temperatura ambiente para producir aproximadamente 70,3 g de una disolución turbia. Esta disolución exhibió un pH de 8, y consistió en aproximadamente 24,8% de ELVANOL 51-05, 32,9% de ácido maleico, y 42,2% de carbonato de sodio (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 12% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 205 g of water that was stirred at room temperature 118.5 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (17.2 g) and 76 g of a 30% solution of maleic acid were successively added (22.8 g) to produce approximately 400 g of a colorless, transparent solution. To 50 g of the ELVANOL 5105 / maleic acid solution was added 20.3 g of an 18% solution of sodium carbonate (3.65 g). The resulting mixture was stirred at room temperature to produce approximately 70.3 g of a cloudy solution. This solution exhibited a pH of 8, and consisted of approximately 24.8% ELVANOL 51-05, 32.9% maleic acid, and 42.2% sodium carbonate (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 12% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 50 g de la disolución de ELVANOL 51-05/ácido maleico, preparada como se describe en el Ejemplo 2, se le añadieron 0,3 g de una disolución al 18% de carbonato de sodio (0,05 g). La mezcla resultante se agitó a temperatura ambiente para producir aproximadamente 50,3 g de disolución. Esta disolución consistió en aproximadamente 42,6% de ELVANOL 51-05, 56,4% de ácido maleico, y 1,0% de carbonato de sodio (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 10% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 50 g of the ELVANOL 51-05 / maleic acid solution, prepared as described in Example 2, 0.3 g of an 18% solution of sodium carbonate (0.05 g) was added. The resulting mixture was stirred at room temperature to produce approximately 50.3 g of solution. This solution consisted of approximately 42.6% ELVANOL 51-05, 56.4% maleic acid, and 1.0% sodium carbonate (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 10% solids dissolved (as a percentage of the total weight of the solution).
A 50 g de la disolución de ELVANOL 51-05/ácido maleico, preparada como se describe en el Ejemplo 2, se le añadieron 6 g de una disolución al 19% de amoniaco. La mezcla resultante se agitó a temperatura ambiente para producir aproximadamente 56 g de disolución. Esta disolución exhibió un pH de 9,5, y consistió en aproximadamente 43,0% de ELVANOL 51-05 y 57,0% de ácido maleico (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 9% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 50 g of the ELVANOL 51-05 / maleic acid solution, prepared as described in Example 2, 6 g of a 19% ammonia solution was added. The resulting mixture was stirred at room temperature to produce approximately 56 g of solution. This solution exhibited a pH of 9.5, and consisted of approximately 43.0% of ELVANOL 51-05 and 57.0% of maleic acid (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 9% of dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 127 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 80 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (11,6 g) y 73 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 15,3 g de sólidos de ácido maleico) para producir aproximadamente 280 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 7,94 (después de 9 días), y consistió en aproximadamente 43% de ELVANOL 51-05 y 57% de ácido maleico (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 10% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). Tras reposar durante once días a temperatura ambiente, se observó una película dura, insoluble, en el fondo del matraz de reacción. To 127 g of water that was stirred at room temperature was added successively 80 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (11.6 g) and 73 g of a 27% solution of ammonium maleate ( equivalent to 15.3 g of maleic acid solids) to produce approximately 280 g of a colorless, transparent solution. This solution exhibited a pH of 7.94 (after 9 days), and consisted of approximately 43% ELVANOL 51-05 and 57% maleic acid (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 10% of dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution). After standing for eleven days at room temperature, a hard, insoluble film was observed at the bottom of the reaction flask.
A 50 g de la disolución de ELVANOL 51-05/maleato de amonio, preparada como se describe en el Ejemplo 5, se le añadieron 20 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (3 g). La mezcla resultante se agitó durante aproximadamente 5 minutos a temperatura ambiente para producir aproximadamente 70 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 8,28, y consistió en aproximadamente 26,5% de ELVANOL 51-05, 35,0% de ácido maleico, y 38,5% de para-toluenosulfonato de amonio (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 11% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 50 g of the ELVANOL 51-05 / ammonium maleate solution, prepared as described in Example 5, 20 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (3 g) was added. The resulting mixture was stirred for approximately 5 minutes at room temperature to produce approximately 70 g of a colorless, clear solution. This solution exhibited a pH of 8.28, and consisted of approximately 26.5% ELVANOL 51-05, 35.0% maleic acid, and 38.5% ammonium para-toluenesulfonate (as a relative percentage of solids total dissolved), and contained approximately 11% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 50 g de la disolución de ELVANOL 51-05/maleato de amonio, preparada como se describe en el Ejemplo 5, se le añadieron 3,3 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (0,5 g). La mezcla resultante se agitó durante aproximadamente 9 minutos a temperatura ambiente para producir aproximadamente 53,3 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 8,17, y consistió en aproximadamente 39,1% de ELVANOL 51-05, 51,5% de ácido maleico, y 9,4% de para-toluenosulfonato de amonio (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 10% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 50 g of the ELVANOL 51-05 / ammonium maleate solution, prepared as described in Example 5, 3.3 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (0.5 g) was added . The resulting mixture was stirred for approximately 9 minutes at room temperature to produce approximately 53.3 g of a colorless, clear solution. This solution exhibited a pH of 8.17, and consisted of approximately 39.1% of ELVANOL 51-05, 51.5% of maleic acid, and 9.4% of ammonium para-toluenesulfonate (as a relative percentage of solids total dissolved), and contained approximately 10% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 148 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 303 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (43,9 g), 147 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 30,9 g de sólidos de ácido maleico), 67 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (10,0 g), y 2,0 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 667 g de disolución. Esta disolución exhibió un pH de 8,61, y consistió en aproximadamente 50,6% de ELVANOL 51-05, 35,6% de ácido maleico, 11,5% de paratoluenosulfonato de amonio, y 2,3% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 13% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 148 g of water that was stirred at room temperature was added successively 303 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (43.9 g), 147 g of a 27% solution of ammonium maleate ( equivalent to 30.9 g of maleic acid solids), 67 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (10.0 g), and 2.0 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 667 g of dissolution. This solution exhibited a pH of 8.61, and consisted of approximately 50.6% ELVANOL 51-05, 35.6% maleic acid, 11.5% ammonium paratoluenesulfonate, and 2.3% SILQUEST A silane -1101 (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 13% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 162 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 276 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (40,0 g), 160 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 33,6 g de sólidos de ácido maleico), 67 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (10,0 g), y 2,0 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 667 g de disolución. Esta disolución exhibió un pH de 8,60, y consistió en aproximadamente 46,7% de ELVANOL 51-05, 39,3% de ácido maleico, 11,7% de paratoluenosulfonato de amonio, y 2,3% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 13% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 162 g of water that was stirred at room temperature was added successively 276 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (40.0 g), 160 g of a 27% solution of ammonium maleate ( equivalent to 33.6 g of maleic acid solids), 67 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (10.0 g), and 2.0 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 667 g of dissolution. This solution exhibited a pH of 8.60, and consisted of approximately 46.7% of ELVANOL 51-05, 39.3% of maleic acid, 11.7% of ammonium paratoluenesulfonate, and 2.3% of SILQUEST A silane -1101 (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 13% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 54 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 72 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (10,4 g), 53 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 11,1 g de sólidos de ácido maleico), 20 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (3 g), y 0,6 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 200 g de disolución. Esta disolución exhibió un pH de 8,58, y consistió en aproximadamente 41,4% de ELVANOL 51-05, 44,2% de ácido maleico, 11,9% de para-toluenosulfonato de amonio, y 2,4% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 12% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 54 g of water that was stirred at room temperature was added successively 72 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (10.4 g), 53 g of a 27% solution of ammonium maleate ( equivalent to 11.1 g of maleic acid solids), 20 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (3 g), and 0.6 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 200 g of solution . This solution exhibited a pH of 8.58, and consisted of approximately 41.4% ELVANOL 51-05, 44.2% maleic acid, 11.9% ammonium para-toluenesulfonate, and 2.4% silane SILQUEST A-1101 (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 12% of dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 58 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 64 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (9,3 g), 57 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 12,0 g de sólidos de ácido maleico), 20 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (3 g), y 0,6 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 200 g de disolución. Esta disolución exhibió un pH de 8,59, y consistió en aproximadamente 37,3% de ELVANOL 51-05, 48,2% de ácido maleico, 12,0% de para-toluenosulfonato de amonio, y 2,4% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 12% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 58 g of water that was stirred at room temperature was added successively 64 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (9.3 g), 57 g of a 27% solution of ammonium maleate ( equivalent to 12.0 g of maleic acid solids), 20 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (3 g), and 0.6 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 200 g of solution . This solution exhibited a pH of 8.59, and consisted of approximately 37.3% ELVANOL 51-05, 48.2% maleic acid, 12.0% ammonium para-toluenesulfonate, and 2.4% silane SILQUEST A-1101 (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 12% of dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 126 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 80 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (11,6 g), 20 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (3 g), 73 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 15,3 g de sólidos de ácido maleico), y 0,65 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 300 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 8,15 (a +17 horas), y consistió en aproximadamente 38,0% de ELVANOL 51-05, 50,1% de ácido maleico, 9,8% de para-toluenosulfonato de amonio, y 2,1% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 10% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 126 g of water that was stirred at room temperature was added successively 80 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (11.6 g), 20 g of a 15% solution of para-toluenesulfonate of ammonium (3 g), 73 g of a 27% solution of ammonium maleate (equivalent to 15.3 g of maleic acid solids), and 0.65 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 300 g of a colorless, transparent solution. This solution exhibited a pH of 8.15 (at +17 hours), and consisted of approximately 38.0% ELVANOL 51-05, 50.1% maleic acid, 9.8% ammonium para-toluenesulfonate, and 2.1% SILQUEST A-1101 silane (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 10% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 126 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 80 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (11,6 g), 73 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 15,3 g de sólidos de ácido maleico), 120 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (18 g), y 0,63 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 400 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 7,91 (a +17 horas), y consistió en aproximadamente 25,5% de ELVANOL 51-05, 33,6% de ácido maleico, 39,5% de para-toluenosulfonato de amonio, y 1,4% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 11% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 126 g of water that was stirred at room temperature was added successively 80 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (11.6 g), 73 g of a 27% solution of ammonium maleate ( equivalent to 15.3 g of maleic acid solids), 120 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (18 g), and 0.63 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 400 g of a colorless, transparent solution. This solution exhibited a pH of 7.91 (at +17 hours), and consisted of approximately 25.5% ELVANOL 51-05, 33.6% maleic acid, 39.5% ammonium para-toluenesulfonate, and 1.4% SILQUEST A-1101 silane (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 11% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 126 g de agua que estaba agitada a temperatura ambiente se le añadieron sucesivamente 80 g de una disolución al 14,5% de ELVANOL 51-05 (11,6 g), 73 g de una disolución al 27% de maleato de amonio (equivalente a 15,3 g de sólidos de ácido maleico), 10 g de una disolución al 30% de naftalenodisulfonato de amonio (3 g), y 0,6 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 290 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 7,89 (a +17 horas), y consistió en aproximadamente 38,0% de ELVANOL 51-05, 50,2% de ácido maleico, 9,8% de naftalenodisulfonato de amonio, y 2,0% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 10% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 126 g of water that was stirred at room temperature was added successively 80 g of a 14.5% solution of ELVANOL 51-05 (11.6 g), 73 g of a 27% solution of ammonium maleate ( equivalent to 15.3 g of maleic acid solids), 10 g of a 30% solution of ammonium naphthalenedisulfonate (3 g), and 0.6 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 290 g of a colorless solution , transparent. This solution exhibited a pH of 7.89 (at +17 hours), and consisted of approximately 38.0% ELVANOL 51-05, 50.2% maleic acid, 9.8% ammonium naphthalenedisulfonate, and 2, 0% SILQUEST A-1101 silane (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 10% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 81 g de una disolución al 51% de resina de fenol-formaldehído T-2894 (41,3 g) se le añadieron 35 g de una disolución al 40% de urea (14 g). La disolución resultante se agitó a temperatura ambiente y después se añadieron sucesivamente 251 g de agua, 7,9 g de una disolución al 19% de amoniaco, 23,3 g de una disolución al 15% de para-toluenosulfonato de amonio (3,5 g) y 1,05 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 400 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 8,14, y consistió en aproximadamente 69,0% de resina de fenol-formaldehído T-2894, 23,4% de urea, 5,8% de para-toluenosulfonato de amonio, y 1,8% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 15% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 81 g of a 51% solution of phenol-formaldehyde resin T-2894 (41.3 g) was added 35 g of a 40% urea solution (14 g). The resulting solution was stirred at room temperature and then 251 g of water, 7.9 g of a 19% solution of ammonia, 23.3 g of a 15% solution of ammonium para-toluenesulfonate (3, 5 g) and 1.05 g of SILQUEST A-1101 silane to produce approximately 400 g of a colorless, transparent solution. This solution exhibited a pH of 8.14, and consisted of approximately 69.0% of phenol-formaldehyde resin T-2894, 23.4% of urea, 5.8% of ammonium para-toluenesulfonate, and 1.8 % SILQUEST A-1101 silane (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 15% dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 112,98 g de una disolución al 25,3% de T SET #1, de Rohm-Haas (28,6 g), se le añadieron 77,58 g de agua para producir aproximadamente 190,56 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución, que consistía en 100% de T SET #1 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), exhibió un pH de 4,08 y contenía aproximadamente 15% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 112.98 g of a 25.3% solution of T SET # 1 of Rohm-Haas (28.6 g), 77.58 g of water were added to produce approximately 190.56 g of a colorless solution , transparent. This solution, which consisted of 100% of T SET # 1 (as a relative percentage of total dissolved solids), exhibited a pH of 4.08 and contained approximately 15% of dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
A 99,75 g de la disolución de T SET #1, de Rohm-Haas, preparada como se describe en el Ejemplo 16, se le añadieron 0,23 g de silano SILQUEST A-1101 para producir aproximadamente 100 g de una disolución incolora, transparente. Esta disolución exhibió un pH de 4,06, y consistió en aproximadamente 98,5% de T SET #1 y 1,5% de silano SILQUEST A-1101 (como porcentaje relativo de los sólidos disueltos totales), y contenía aproximadamente 15% de sólidos disueltos (como porcentaje del peso total de la disolución). To 99.75 g of the Rohm-Haas T SET # 1 solution, prepared as described in Example 16, 0.23 g of SILQUEST A-1101 silane was added to produce approximately 100 g of a colorless solution , transparent. This solution exhibited a pH of 4.06, and consisted of approximately 98.5% of T SET # 1 and 1.5% of SILQUEST A-1101 silane (as a relative percentage of total dissolved solids), and contained approximately 15% of dissolved solids (as a percentage of the total weight of the solution).
Con el fin de evaluar las composiciones aglutinantes acuosas bajo condiciones de curado térmico, se pusieron muestras de 1 g de cada composición aglutinante sobre uno o más platos de aluminio individuales. Después, cada composición aglutinante se sometió a una o más de las siguientes condiciones de cocción/curado en estufas precalentadas para producir la correspondiente muestra de aglutinante curada: 0,5 horas a 149ºC (300º F) y 0,5 horas a 177ºC (350ºF). In order to evaluate the aqueous binder compositions under thermal curing conditions, 1 g samples of each binder composition were placed on one or more individual aluminum plates. Each binder composition was then subjected to one or more of the following cooking / curing conditions in preheated stoves to produce the corresponding sample of cured binder: 0.5 hours at 149 ° C (300 ° F) and 0.5 hours at 177 ° C (350 ° F ).
Se determinó la flexibilidad en seco, la resistencia en seco y la resistencia en húmedo para muestras de aglutinante curadas en una escala que iba de 0, correspondiente a ninguna, a 10, correspondiente a excelente, como sigue: la flexibilidad en seco se determinó como el grado al cual una muestra de aglutinante, generalmente presente como una película que se adhiere al plato de aluminio, resistió la rotura al flexionar el plato metálico. La resistencia en seco se determinó como el grado al cual una muestra de aglutinante permaneció intacta y resistió la rotura después de su retirada de una estufa precalentada. La resistencia en húmedo se determinó como el grado al cual una muestra de aglutinante pareció haberse curado, como indica su tendencia bien a adherirse a la superficie del plato de aluminio como una masa sólida, intacta, o bien, si no es adherente, a permanecer intacta y resistir la rotura, después de la adición de 10 ml de agua y el posterior reposo durante una noche a temperatura ambiente. La completa disolución de una muestra de aglutinante en 10 ml de agua correspondió a un valor de resistencia en húmedo de 0. La apariencia de las muestras de aglutinante curadas también se determinó. Los resultados se presentan en la Tabla 1. Dry flexibility, dry strength and wet strength were determined for binder samples cured on a scale ranging from 0, corresponding to none, to 10, corresponding to excellent, as follows: dry flexibility was determined as the degree to which a binder sample, generally present as a film that adheres to the aluminum plate, resists breakage by flexing the metal plate. Dry strength was determined as the degree to which a binder sample remained intact and resisted breakage after removal from a preheated stove. The wet strength was determined as the degree to which a binder sample appeared to have cured, as indicated by its tendency either to adhere to the surface of the aluminum plate as a solid, intact mass, or, if not adherent, to remain intact and resist breakage, after the addition of 10 ml of water and subsequent rest overnight at room temperature. The complete dissolution of a binder sample in 10 ml of water corresponded to a wet strength value of 0. The appearance of the cured binder samples was also determined. The results are presented in Table 1.
Tabla 1: Resultados de ensayo de muestras de aglutinante curadas Table 1: Test results of cured binder samples
- Ejemplo Nº (composición como % de sólidos) Example No. (composition as% of solids)
- Temp curado Flexibilidad en seco Resistencia en seco Resistencia en húmedo Relación COOH/OH Apariencia Temp cured Dry flexibility Dry strength Wet strength COOH / OH ratio Appearance
- 1 PVA (100%) 1 PVA (100%)
- 149ºC -- -- 0 -- Película 149 ° C - - 0 - Movie
- 2 PVA/MA/SC (24,8% : 32,9% : 42,2%) 2 PVA / MA / SC (24.8%: 32.9%: 42.2%)
- 149ºC -- -- 0 1,25 Opaco 149 ° C - - 0 1.25 Opaque
- 3 PVA/MA/SC (42,6% : 56,4% : 1,0%) 3 PVA / MA / SC (42.6%: 56.4%: 1.0%)
- 149ºC -- -- 5 1,25 Transparente 149 ° C - - 5 1.25 Transparent
- 4 PVA/MA-NH3 (43% : 47%) 4 PVA / MA-NH3 (43%: 47%)
- 149ºC -- -- 3 1,25 Opaco 149 ° C - - 3 1.25 Opaque
- 5 PVA/AM (43% : 57%) 5 PVA / AM (43%: 57%)
- 149ºC 177ºC ---- ---- 0 5 1,25 Blanquecino Naranja-amarillo 149ºC 177ºC ---- ---- 0 5 1.25 Whitish orange-yellow
- 6 PVA/AM/ATS (26,5% : 35,0% : 38,5%) 6 PVA / AM / ATS (26.5%: 35.0%: 38.5%)
- 177ºC -- 10 5 1,24 Naranja sucio 177 ° C - 10 5 1.24 Dirty orange
- 7 PVA/AM/ATS (26,5% : 35,0% : 38,5%) 7 PVA / AM / ATS (26.5%: 35.0%: 38.5%)
- 177ºC -- 10 5 1,24 Amarillo-naranja 177 ° C - 10 5 1.24 Yellow orange
- 8 PVA/AM/ATS/SILQUEST (50,6% : 35,6% : 11,5% : 2,3%) 8 PVA / AM / ATS / SILQUEST (50.6%: 35.6%: 11.5%: 2.3%)
- 149ºC 177ºC 10 0 ---- 0 8 0,66 Incoloro Naranja- marrón 149ºC 177ºC 10 0 ---- 0 8 0.66 Colorless Orange- Brown
- 9 PVA/AM/ATS/SILQUEST (50,6% : 35,6% : 11,7% : 2,3%) 9 PVA / AM / ATS / SILQUEST (50.6%: 35.6%: 11.7%: 2.3%)
- 149ºC 177ºC 10 0 ---- 5 8 0,79 Incoloro Naranja claro 149ºC 177ºC 10 0 ---- 5 8 0.79 Colorless Light Orange
- 10 PVA/AM/ATS/SILQUEST (41,4% : 44,2% : 11,9% : 2,4%) 10 PVA / AM / ATS / SILQUEST (41.4%: 44.2%: 11.9%: 2.4%)
- 149ºC 177ºC 10 10 ---- 6 9 1,00 Canela claro -- 149ºC 177ºC 10 10 ---- 6 9 1.00 Cinnamon clear -
- 11 PVA/AM/ATS/SILQUEST (37,3% : 48,2% : 12,0% : 2,4%) 11 PVA / AM / ATS / SILQUEST (37.3%: 48.2%: 12.0%: 2.4%)
- 149ºC 177ºC “pegajoso” -- ---- 1 9 1,22 Incoloro Naranja claro 149ºC 177ºC "Sticky" - ---- 1 9 1.22 Colorless Light Orange
- 12 PVA/AM/ATS/SILQUEST (38,0% : 50,1% : 9,8% : 2,1%) 12 PVA / AM / ATS / SILQUEST (38.0%: 50.1%: 9.8%: 2.1%)
- 149ºC 177ºC 10 10 10 10 2 8 1,24 Blanquecino Naranja-marrón 149ºC 177ºC 10 10 10 10 2 8 1.24 Whitish orange-brown
- 13 PVA/AM/ATS/SILQUEST (25,5% : 33,6% : 39,5% : 1,4%) 13 PVA / AM / ATS / SILQUEST (25.5%: 33.6%: 39.5%: 1.4%)
- 149ºC 177ºC 10 0 10 10 2 5 1,24 Blanquecino Marrón-naranja 149ºC 177ºC 10 0 10 10 2 5 1.24 Off-white brown-orange
- 14 PVA/AM/AND/SILQUEST (38,0% : 50,2% : 9,8% : 2,0%) 14 PVA / AM / AND / SILQUEST (38.0%: 50.2%: 9.8%: 2.0%)
- 149ºC 177ºC 10 10 10 10 0 4 1,24 Blanco Marrón claro 149ºC 177ºC 10 10 10 10 0 4 1.24 White light brown
- 15 PF/U/ATS/SILQUEST (69,0% : 23,4% : 5,8% : 1,8%) 15 PF / U / ATS / SILQUEST (69.0%: 23.4%: 5.8%: 1.8%)
- 149ºC 177ºC 0 0 10 10 10 10 -- Amarillo Amarillo oscuro 149ºC 177ºC 0 0 10 10 10 10 - Yellow dark yellow
- 16 T SET #1 (100%) 16 T SET # 1 (100%)
- 149ºC 177ºC 10 0 10 10 8 8 -- Incoloro Incoloro 149ºC 177ºC 10 0 10 10 8 8 - Colorless Colorless
- 17 T SET #1-SILQUEST (98,5% : 1,5%) 17 T SET # 1-SILQUEST (98.5%: 1.5%)
- 149ºC 177ºC 10 0 10 10 8 8 -- Incoloro -- 149ºC 177ºC 10 0 10 10 8 8 - Colorless -
- PVA = ELVANOL 51-05 (poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado en un 87-89%) MA = Ácido maleico ATS = Para-toluenosulfonato de amonio AS = Sulfato de amonio SC = Carbonato de sodio NH3 = Amoniaco acuoso SILQUEST = Gamma-aminopropiltrietoxi (A-1101) silano AM = Maleato de amonio AND = Naftalenodisulfonato de amonio PF = Resina de fenol y formaldehído T-Set #1 = Aglutinante exento de formaldehído de Rohm-Haas U = Urea PVA = ELVANOL 51-05 (poly (vinyl acetate) partially hydrolyzed at 87-89%) MA = Maleic acid ATS = Ammonium para-toluenesulfonate AS = Ammonium sulfate SC = Sodium carbonate NH3 = Aqueous ammonia SILQUEST = Gamma -aminopropyltriethoxy (A-1101) silane AM = Ammonium maleate AND = Ammonium naphthalenedisulfonate PF = Phenol and formaldehyde resin T-Set # 1 = Rohm-Haas formaldehyde-free binder U = Urea
Claims (32)
- (a) (to)
- un componente poliácido que tiene grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos; y a polyacid component having acidic groups, or derivatives of anhydride or salt thereof; Y
- (b) (b)
- un componente polihidroxilado que tiene grupos hidroxilo; y a polyhydroxy component having hydroxyl groups; Y
- (c) (C)
- un compuesto que contiene silicio; a compound containing silicon;
- 2. 2.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en donde el pH de la composición aglutinante está en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. The binder composition of claim 1, wherein the pH of the binder composition is in the range of about 7 to about 10.
- 3. 3.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que la relación del número de equivalentes molares de dichos grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos, al número de equivalentes molares de dichos grupos hidroxilo está en el intervalo de aproximadamente 0,6:1 a aproximadamente 1,2:1. The binder composition of claim 1, wherein the ratio of the number of molar equivalents of said acid groups, or derivatives of anhydride or salt thereof, to the number of molar equivalents of said hydroxyl groups is in the range of about 0, 6: 1 to about 1.2: 1.
- 4. Four.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dichas fibras están incluidas en un producto de aislamiento de fibra de vidrio. The binder composition of claim 1, wherein said fibers are included in a fiberglass insulation product.
- 5. 5.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dichas fibras comprenden fibras de vidrio. The binder composition of claim 1, wherein said fibers comprise glass fibers.
- 6. 6.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en donde dicha composición aglutinante acuosa térmicamente curable es térmicamente curable hasta una resina de poliéster termoendurecida sustancialmente insoluble en agua. The binder composition of claim 1, wherein said thermally curable aqueous binder composition is thermally curable to a thermosetting polyester resin substantially insoluble in water.
- 7. 7.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dicho componente poliácido se selecciona de ácidos policarboxílicos alifáticos insaturados, ácidos policarboxílicos alifáticos saturados, ácidos policarboxílicos aromáticos, ácidos policarboxílicos cíclicos insaturados, ácidos policarboxílicos cíclicos saturados, derivados sustituidos con hidroxilo de los mismos, y sales y anhídridos de los mismos, y combinaciones de los mismos. The binder composition of claim 1, wherein said polyacid component is selected from unsaturated aliphatic polycarboxylic acids, saturated aliphatic polycarboxylic acids, aromatic polycarboxylic acids, unsaturated cyclic polycarboxylic acids, saturated cyclic polycarboxylic acids, hydroxy substituted derivatives thereof, and salts and anhydrides thereof, and combinations thereof.
- 8. 8.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, que comprende además amoniaco o una sal del mismo. The binder composition of claim 1, further comprising ammonia or a salt thereof.
- 9. 9.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dicho componente poliácido es una sal de amonio de un ácido policarboxílico alifático insaturado. The binder composition of claim 1, wherein said polyacid component is an ammonium salt of an unsaturated aliphatic polycarboxylic acid.
- 10. 10.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dicho componente polihidroxilado es un poliol polimérico. The binder composition of claim 1, wherein said polyhydroxy component is a polymer polyol.
- 11. eleven.
- La composición aglutinante de la reivindicación 10, en la que dicho poliol polimérico es un polialquilen-poliol o un polialquenilen-poliol. The binder composition of claim 10, wherein said polymer polyol is a polyalkylene polyol or a polyalkenylene polyol.
- 12. 12.
- La composición aglutinante de la reivindicación 10, en la que dicho poliol polimérico se selecciona de poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado, poli(alcohol vinílico), y mezclas de los mismos. The binder composition of claim 10, wherein said polymer polyol is selected from partially hydrolyzed polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, and mixtures thereof.
- 13. 13.
- La composición aglutinante de la reivindicación 12, en la que dicho poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado es un poli(acetato de vinilo) hidrolizado en 87-89%. The binder composition of claim 12, wherein said partially hydrolyzed polyvinyl acetate is 87-89% hydrolyzed polyvinyl acetate.
- 14. 14.
- La composición aglutinante de la reivindicación 13, en la que la relación del número de equivalentes molares de dichos grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos, al número de equivalentes molares de dichos grupos hidroxilo está en el intervalo de aproximadamente 0,6:1 a aproximadamente 1,2:1. The binder composition of claim 13, wherein the ratio of the number of molar equivalents of said acid groups, or derivatives of anhydride or salt thereof, to the number of molar equivalents of said hydroxyl groups is in the range of about 0, 6: 1 to about 1.2: 1.
- 15. fifteen.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, que comprende además un catalizador, siendo dicho catalizador capaz de aumentar la velocidad de formación de éster. The binder composition of claim 1, further comprising a catalyst, said catalyst being capable of increasing the rate of ester formation.
- 16. 16.
- La composición aglutinante de la reivindicación 15, en la que dicho catalizador es un ácido sulfúrico o un ácido sulfónico, o una sal o derivado de los mismos. The binder composition of claim 15, wherein said catalyst is a sulfuric acid or a sulfonic acid, or a salt or derivative thereof.
- 17. 17.
- La composición aglutinante de la reivindicación 15, en la que dicho catalizador se selecciona de paratoluenosulfonato de amonio, naftalenodisulfonato de amonio, sulfato de amonio, cloruro de amonio, ácido sulfúrico, acetato de plomo, acetato de sodio, acetato de calcio, acetato de cinc, compuestos de organoestaño, ésteres de titanio, trióxido de antimonio, sales de germanio, hipofosfito de sodio, fosfito de sodio, ácido metanosulfónico y ácido para-toluenosulfónico, y mezclas de los mismos. The binder composition of claim 15, wherein said catalyst is selected from ammonium paratoluenesulfonate, ammonium naphthalenedisulfonate, ammonium sulfate, ammonium chloride, sulfuric acid, lead acetate, sodium acetate, calcium acetate, zinc acetate , organotin compounds, titanium esters, antimony trioxide, germanium salts, sodium hypophosphite, sodium phosphite, methanesulfonic acid and para-toluenesulfonic acid, and mixtures thereof.
- 18. 18.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dicho compuesto que contiene silicio es un compuesto que contiene silicio sustituido con amino. The binder composition of claim 1, wherein said silicon-containing compound is an amino-substituted silicon-containing compound.
- 19. 19.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dicho compuesto que contiene silicio es un éter de The binder composition of claim 1, wherein said silicon-containing compound is an ether of
- 20. twenty.
- La composición aglutinante de la reivindicación 1, en la que dicho compuesto que contiene silicio se selecciona entre gamma-aminopropiltrietoxisilano, gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano, y mezclas de los mismos. The binder composition of claim 1, wherein said silicon-containing compound is selected from gamma-aminopropyltriethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and mixtures thereof.
- 21. twenty-one.
- La composición aglutinante acuosa térmicamente curable para fibras de la reivindicación 1; en la que, The thermally curable aqueous fiber binder composition of claim 1; in which,
- 22. 22
- La composición de la reivindicación 21, en donde el pH de la composición aglutinante está en el intervalo de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. The composition of claim 21, wherein the pH of the binder composition is in the range of about 7 to about 10.
- 23. 2. 3.
- La composición de la reivindicación 21, en la que el ácido dicarboxílico es ácido maleico. The composition of claim 21, wherein the dicarboxylic acid is maleic acid.
- 24. 24.
- La composición de la reivindicación 21, en la que el componente polihidroxilado es un poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado. The composition of claim 21, wherein the polyhydroxylated component is a partially hydrolyzed polyvinyl acetate.
- 25. 25.
- La composición de la reivindicación 24, en la que el poli(acetato de vinilo) parcialmente hidrolizado es un poli(acetato de vinilo) hidrolizado en 87-89%. The composition of claim 24, wherein the partially hydrolyzed polyvinyl acetate is 87-89% hydrolyzed polyvinyl acetate.
- 26. 26.
- La composición aglutinante de la reivindicación 21, en la que la relación del número de equivalentes molares de los grupos sal de ácido carboxílico en el ácido dicarboxílico al número de equivalentes de grupos hidroxilo en el componente polihidroxilado está en el intervalo de aproximadamente 0,6:1 a aproximadamente 1,2:1. The binder composition of claim 21, wherein the ratio of the number of molar equivalents of the carboxylic acid salt groups in the dicarboxylic acid to the number of equivalents of hydroxyl groups in the polyhydroxylated component is in the range of about 0.6: 1 to about 1.2: 1.
- 27. 27.
- Un método para aglutinar fibras, que comprende: A method of agglutinating fibers, comprising:
- (a) (to)
- poner en contacto dichas fibras con la composición aglutinante acuosa térmicamente curable de la reivindicación 1; y contacting said fibers with the thermally curable aqueous binder composition of claim 1; Y
- (b) (b)
- calentar dicha composición aglutinante acuosa térmicamente curable a una temperatura suficiente para curar la composición aglutinante acuosa. heating said thermally curable aqueous binder composition to a temperature sufficient to cure the aqueous binder composition.
- 28. 28.
- El método de la reivindicación 27, en el que dichas fibras son fibras no tejidas. The method of claim 27, wherein said fibers are nonwoven fibers.
- 29. 29.
- El método de la reivindicación 27, en el que dicha composición aglutinante acuosa térmicamente curable es térmicamente curable hasta una resina de poliéster termoendurecida. The method of claim 27, wherein said thermally curable aqueous binder composition is thermally curable to a thermoset polyester resin.
- 30. 30
- Un producto de fibra de vidrio que comprende una composición preparada calentando fibras que comprenden fibras de vidrio, revestidas con una composición aglutinante acuosa térmicamente curable que comprende un componente poliácido que tiene grupos ácidos, o derivados de anhídrido o sal de los mismos, un componente polihidroxilado que tiene grupos hidroxilo, y un compuesto que contiene silicio, en donde el pH de la composición aglutinante es mayor que aproximadamente 7. A fiberglass product comprising a composition prepared by heating fibers comprising glass fibers, coated with a thermally curable aqueous binder composition comprising a polyacidic component having acidic groups, or derivatives of anhydride or salt thereof, a polyhydroxylated component which has hydroxyl groups, and a silicon-containing compound, wherein the pH of the binder composition is greater than about 7.
- 31. 31.
- El producto de fibra de vidrio de la reivindicación 30, en el que las fibras están incluidas en una alfombrilla de fibras no tejidas y el producto de fibra de vidrio es un producto de aislamiento de fibra de vidrio. The fiberglass product of claim 30, wherein the fibers are included in a non-woven fiber mat and the fiberglass product is a fiberglass insulation product.
- 32. 32
- El producto de fibra de vidrio de la reivindicación 30, en el que dicha composición aglutinante acuosa térmicamente curable es térmicamente curable hasta una resina de poliéster termoendurecida. The fiberglass product of claim 30, wherein said thermally curable aqueous binder composition is thermally curable to a thermoset polyester resin.
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