DE60112527T2 - Vernetzersysteme aus Monohydroxyalkylharnstoff und Polysaccharid - Google Patents

Vernetzersysteme aus Monohydroxyalkylharnstoff und Polysaccharid Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vernetzungssystem, das Mono(hydroxyalkyl)harnstoff und ein Polysaccharid in Kombination mit polyfunktionellen Polymeren umfasst.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Synthetische Polymere werden in einer weiten Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. In vielen Anwendungen werden diese synthetischen Polymere vernetzt, um die gewünschten Leistungseigenschaften zu erreichen. Über 60 Jahre lang hat eine große Klasse kommerziell wichtiger wärmehärtender Polymere Vernetzungsmittel auf Formaldehydbasis verwendet. Solche auf Formaldehyd basierenden Vernetzungsmittel haben traditionell ein effizientes und kosteneffektives Mittel zur Härtung einer weiten Vielzahl von Materialien bereit gestellt. Beispiele für Vernetzungsmittel auf Formaldehydbasis umfassen Melamin-Formaldehyd-, Harnstoff-Formaldehyd-, Phenol-Formaldehyd- und Acrylamid-Formaldehyd-Addukte. Mit wachsenden Bedenken bezüglich Toxizität und Umwelt gab es anhaltende Forschungen, um Vernetzungsmittel auf Formaldehydbasis zu ersetzen. Allerdings litten diese alternativen Vernetzer an deutlichen Mängeln, einschließlich geringes oder langsames Härten, die Notwendigkeit, dass die Endverbraucher die technische Hochgeschwindigkeitsanwendungsvorrichtung ändern, und eine Emission von anderen toxischen Komponenten oder flüchtigen organischen Verbindungen als Formaldehyd.
  • Das US-Patent Nr. 5 840 822 offenbart die Verwendung von Mono(hydroxyalkyl)harnstoff- und 2-Oxazolidon-Vernetzungsmitteln als Ersatzstoffe für Vernetzungsmittel auf Formaldehydbasis.
  • Das US-Patent Nr. 5 895 804 offenbart eine Vernetzung, die ein polycarboxyliertes Polymer, das wenigstens zwei funktionelle Carbonsäuregruppen hat, und ein Polysaccherid mit einem Molekulargewicht von wenigstens 10.000 involviert.
  • Überraschender Weise wurde gefunden, dass es ein synergistisches Phänomen bei Verwendung von Mono(hydroxyalkyl)harnstoff in Kombination mit einem Polysaccherid als Vernetzungssystem mit di- und/oder polyfunktionalisierten Molekülen und Polymeren gibt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Kombination von Mono(hydroxyalkyl)harnstoff und Polysaccherid unter Bildung eines Vernetzungssystems und auf Zusammensetzungen, die ein derartiges Vernetzungssystem verwenden. Die Zusammensetzungen umfassen ein polyfunktionelles Molekül, das wenigstens zwei funktionelle Gruppen umfasst, die aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl, Amin und Anhydrid ausgewählt sind; ein Polysaccherid; und ein Vernetzungsmittel, das in Mengen vorliegt, die wirksam sind, um vernetzte Zusammensetzungen bereit zu stellen. Das Vernetzungsmittel umfasst nur eine einzelne Harnstoffgruppe, eine einzelne Hydroxylgruppe, und es müssen wenigstens zwei Kohlenstoffatome zwischen der Harnstoffgruppe und der Hydroxylgruppe angeordnet sein. Das Vernetzungsmittel kann also in Form von 2-Oxazolidon sein, das entweder ab initio vorliegen kann oder in situ gebildet wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen ein polyfunktionelles Molekül (PFM). "Molekül", wie der Ausdruck hier verwendet wird, umfasst nicht-polymere Moleküle, Polymere oder Oligomere mit niedrigem Molekulargewicht, die z.B. ein Molekulargewicht von weniger als etwa 10.000 haben, und Polymere mit höherem Molekulargewicht, die z.B. ein Molekulargewicht von höher als etwa 10.000 oder höher als 1.000.000 haben. Das tatsächliche Molekulargewicht des Moleküls ist bezüglich der Verwendung der erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel kein limitierender Faktor.
  • Das PFM muss wenigstens zwei funktionelle Gruppen enthalten, die aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl, Amin und Anhydrid, ausgewählt sind. Beispiele für Moleküle, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen, ohne Beschränkung, Citronensäure, 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,4,5-Benzoltetracarbonsäure, 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, Poly(acrylsäure), Carbonsäure-funktionalisierte Polyester, Carbonsäure-funktionalisierte Polyurethane und Polymere, hergestellt aus Monomeren wie z.B. Ethylen (E), Vinylacetat (VA), (Meth)acrylsäure (M)AA, die C1-C8-Alkylester von (Meth)acrylsäure, Maleinsäureanhydrid (MAnh), Maleinsäure, Itaconsäure (IA), Crotonsäure (CA), i-Carboxyethylacrylat (BCEA), Butadien und Styrol (STY). (Meth)acrylsäure wird hierin verwendet, um sowohl Acrylsäure als auch Methacrylsäure und Ester davon zu benennen. Beispiele für Copolymere umfassen Ethylen/Vinylacetat/Acrylsäure-Copolymere, Vinylacetat/Acrylsäure/Copolymere, Acrylsäure/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Vinylacetat/Acrylsäure/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Ethylen/Acrylsäure-Copolymere, Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat/Acrylsäure/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Methylmethacrylat/Butylacrylat/Acrylsäure-Copolymere, Methylmethylacrylat/Ethylacrylat/Acrylsäure-Copolymere, Methylmethacrylat/Butylacrylat/Itaconsäure-Copolymere, Butylacrylat/Acrylsäure-Copolymere, Butylacrylat/BCEA-Copolymere, Ethylacrylat/Acrylsäure-Copolymere, 2-Ethylhexyl acrylat/Acrylsäure-Copolymere, Methylmethacrylat/Ethyl(meth)acrylat/Itaconsäure-Copolymere, Styrol/(Meth)acrylsäure-Copolymere, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrol/(Meth)acrylsäure/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrol/Itaconsäure-Copolymere und Styrol/Butadien-Copolymere. Außerdem können Polymere, die Anhydridgruppen umfassen, in situ während der Herstellung von Poly(acrylsäure) gebildet werden. Diese Beispiele sind nicht limitierend und das Mono(hydroxyalkyl)harnstoff- und Polysaccharid-Vernetzungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann eingesetzt werden, um tatsächlich jedes Molekül, das wenigstens zwei funktionelle Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl, Amino und Anhydrid, umfasst, zu vernetzen. Das Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzungsmittel ist sehr vielseitig und kann einfach verwendet werden, um wässrige Lösungspolymere, organische Lösungspolymere, Polymerschmelzen, Emulsions-polymere, wässrige und nichtwässrige Dispersionen von Polymeren und Pulver zu vernetzen.
  • Die Polysaccharide der vorliegenden Erfindung stammen von natürlichen Produkten, einschließlich pflanzlichen, tierischen und mikrobiellen Quellen. Beispiele für Polysaccharide umfassen Stärke, Cellulose, Gummis, beispielsweise Guar und Xanthan, Alginate, Pektin und Gellan. Polysaccharidstärke umfassen Mais-, Wachsmais-, Hochamylosemais-, Kartoffel-, Tapioca- und Weizenstärke. Andere Stärken umfassen Varietäten von Reis-, Wachsreis-, Erbsen-, Sago-, Hafer-, Gerste-, Roggen-, Amaranth-, Süßkartoffel- und Hybridstärken, die aus herkömmlicher Pflanzenzüchtung erhältlich sind, z.B. Hybrid-Hochamylosestärken mit einem Amylosegehalt von 40 % oder mehr, z.B. Maisstärke mit hohem Amylosegehalt. Ebenfalls einsetzbar sind gentechnisch veränderte Stärken, z.B. Kartoffelstärke mit hohem Amylosegehalt und Kartoffel-Amylopektin-Stärke.
  • Die Polysaccharide können modifiziert oder derivatisiert sein, z.B. durch Veretherung, Veresterung, Säurehydrolyse, Dextrinierung, Oxidation oder Enzymbehandlung (z.B. mit ω-Amylase, Ῑ-Amylase, Pullulanase, Isoamylase oder Glucoamylase).
  • Das erfindungsgemäße Polysaccharid hat ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von wenigstens 10.000 und vorzugsweise ist es 100.000 oder höher.
  • Die erfindungsgemäßen Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzungsmittel sind von Harnstoff abgeleitet, umfassen nur eine einzelne Harnstoffgruppe, eine einzelne Hydroxylgruppe und haben wenigstens zwei Kohlenstoffatome zwischen der Harnstoffgruppe und der Hydroxylgruppe. Das Vernetzungsmittel kann Verbindungen umfassen, die durch die Struktur (I) dargestellt sind. Die zwei Kohlenstoffe, die zwischen der Hydroxyl- und der Harnstoff-Gruppe angeordnet sind, können in linearer, verzweigter oder substituierter Konfiguration sein.
    Figure 00050001
    worin R8 für H, Methyl oder Ethyl steht, R9 für H, Methyl oder Ethyl steht und R10 für H, Methyl oder Ethyl steht.
  • Beispielhafte Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzer umfassen, ohne Beschränkung, (2-Hydroxyethyl)harnstoff, (3-Hydroxypropyl)harnstoff, (4-Hydroxypropyl)harnstoff, 1,1_Dimethyl-2-hydroxyethylharnstoff, 1-Ethyl-2-hydroxyethylharnstoff und (2-Hydroxyethyl)ethylenharnstoff. Die Ausdruck "Vernetzungsmittel" und "Vernetzer" werden hierin austauschbar verwendet.
  • In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung kann das PFM in situ aus Ausgangsmolekülen gebildet werden, die keine wenigstens zwei funktionellen Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl und Anhydrid umfassen. Wenn die Ausgangsmoleküle und das Mono(hydroxyalkyl)harnstoff- und Polysaccharid-Vernetzungssystem unter bestimmten Bedingungen kombiniert werden, die wirksam sind, um eine Vernetzung zu induzieren, werden funktionelle Gruppe erzeugt, so dass die Moleküle wenigstens zwei funktionelle Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl, Amino und Anhydrid, umfassen. Die funktionellen Gruppen können in situ durch Zuführung von Wärme zu dem System oder durch chemische Reaktion mit den Ausgangsmolekülen erzeugt werden. Beispielsweise ist eine Säure-katalysierte Hydrolyse von Alkylestern, z.B. Methyl oder t-Butyl, sehr leicht bei der Bildung von Carbonsäure. Andere Mechanismen zur in situ-Erzeugung von funktionellen Gruppen werden dem Fachmann, der die Vorteile der hierin enthaltenen Lehre kennt, leicht einfallen.
  • Das PFM und das Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzungsmittel werden in relativen Mengen vorliegen, dass das Verhältnis der Summe der Gesamtzahl an Äquivalenten der funktionellen Gruppen, die im PFM enthalten sind, zu der Anzahl von Äquivalenten der Hydroxylgruppen, die im Vernetzer enthalten sind, im Bereich von etwa 0,2:1 bis etwa 100:1 liegt. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Summe der Gesamtzahl an Äquivalente der funktionellen Gruppen, die im PFM enthalten sind, zu der Anzahl der Äquivalenten der Hydroxylgruppen, die in dem Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzer enthalten sind, im Bereich von etwa 0,2:1 bis etwa 10:1.
  • Das Polysaccharid wird in solchen relativen Mengen vorliegen, dass das Gewichtsverhältnis des Polysaccharids zum polyfunktionellen Molekül im Bereich von etwa 1:100 bis 100:1 liegt. In bestimmten Ausführungsformen wird die Menge an Polysaccharid durch die Menge bestimmt werden, die ausreichend ist, um einen gewünschten Vernetzungslevel bei einer besonderen Temperatur zu erreichen. In anderen Ausführungsformen kann die Menge an Polysaccharid durch die Menge bestimmt werden, die ausreicht, um biologisch abbaubare Eigenschaften in der Endzusammensetzung oder dem Herstellungsgegenstand zu erreichen.
  • In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können zur weiteren Erhöhung der Vernetzung Lewis-Säure- und Lewis-Base-Katalysatoren in Kombination mit dem Vernetzungsmittel eingesetzt werden. Solche Katalysatoren umfassen im Allgemeinen Tone, Siliciumdioxid, einschließlich, ohne Beschränkung, kolloidales Siliciumdioxid, organische Amine, quaternisierte Amine, Metalloxide, Metallsulfate, Metallchloride, Harnstoffsulfat, Harnstoffchlorid und Katalysatoren auf Silikatbasis. In der vorliegenden Erfindung können phosphorhaltige Katalysatoren verwendet werden, einschließlich, ohne Beschränkung, Alkalimetallhydrophosphitsalze, Alkalimetallphosphite, Alkalimetal-Ipolyphosphate, Alkalimetalldihydrogenphosphate, Polyphosphorsäure und Alkylphosphinsäuren. Solche Katalysatoren werden, wenn sie eingesetzt werden, in geringeren als stöchiometrischen Mengen, wie sie der maximale Grad zulässt, und in Mindestmengen, die wirksam sind, um eine Vernetzung im Vergleich zu einer nicht-katalysierten, vernetzten Zusammensetzung zu verbessern.
  • Bei Verfahren zur Erreichung von vernetzten Systemen aus der Kombination eines polyfunktionellen Moleküls, Polysaccharids und Mono(hydroxyalkyl)harnstoff, werden die Komponenten unter Bedingungen, die zum Induzieren einer Vernetzung wirksam sind, kombiniert. Diese Bedingungen können bereit gestellt werden, indem Temperatur und/oder Druck eingestellt werden. Beispielsweise ist es vorteilhaft, die Zusammensetzungen bei Temperaturen um 100°C,. vorzugsweise höher als 100°C, zu härten, um Wasser aus dem System zu treiben. Tatsächlich besteht einer der Vorzüge der Vernetzer der vorliegenden Erfindung darin, dass sie besonders gut in Systemen arbeiten, die bei Temperaturen von über 100°C gehärtet werden müssen. Ein Härten kann bei Drücken erfolgen, bei denen Wasser aus dem System entfernt werden kann, z.B. bei niedrigen Drücken oder unter Vakuum. Beide, Temperatur und Druck, können so eingestellt werden, dass Wasser aus dem System entfernt werden kann. Eine Vernetzung kann durch Strahlung, z.B. Mikrowellenstrahlung, durchgeführt werden, um ein Erhitzen und die Wasserentfernung zu begünstigen. Zusätzlich kann eine Vernetzung durch eine chemische Reaktion induziert werden. Wie oben angegeben wurde, können z.B. unter bestimmten Bedingungen PFMs in situ gebildet werden. Unabhängig davon, ob eine Vernetzung durch Wärmeübertragung oder durch chemische Reaktion induziert wird, die Bedingungen müssen wirksam sein, um Wasser aus dem System zu entfernen und dadurch eine Vernetzung zu induzieren.
  • Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können bei der Herstellung einer Reihe von Zusammensetzungen und Herstellungsgegenstände verwendet werden und können auf polymere natürliche Substrate, z.B. gewebte oder Nonwoven-Cellulose, Holz, Leder, Papier, Baumwolle, Wolle, Rayon und Seide, und auf polymere synthetische Substrate aufgebracht werden, z.B. Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Polyimid. Andere Substrate, auf die die Zusammensetzungen aufgebracht werden können, umfassen Glas, Metall und Verbundsubstrate, wie z.B. Sand, Keramik, Gießereisand und Formen. Die Zusammensetzungen sind auch in absorbierenden und superabsorbierenden Gegenständen, einschließlich Körperpflegeartikeln wie Windeln und Inkontinenz-Einlagen, verwendbar. Die Zusammensetzungen können bei der Herstellung von Beschichtungen, z.B. Fahrzeugbeschichtungen, Pulverbeschichtungen, Kleberbeschichtungen, Tinten und Anstrichmitteln, eingesetzt werden. Die Zusammensetzungen können auch als Bindemittel oder Leim bei der Herstellung beispielsweise von Glas- oder Cellulosefasern, Vliespapierprodukten, Glasfaserisolierung oder Watte, Glasfaserrovings und geformten Glasfasergegenständen, eingesetzt werden. Die Zusammensetzungen können auch als Bindemittel in gewebten Textilien und Vliestextilien und auch als Rückseitenbeschichtungen bei Teppichen und anderen Textilien verwendet werden. Die Zusammensetzungen können außerdem als Imprägniermittel bei der Herstellung von Laminaten, Schaumstoffen und Mastizes und als Kleber für natürliche und synthetische Substrate, die oben genannt wurden, verwendet werden.
  • Typische Vernetzungssysteme der vorliegenden Erfindung und Verfahren zur Herstellung derselben werden unten aufgeführt. Obgleich der Fachmann andere Mittel zur Herstellung solcher Verbindungen kennen wird, sind die folgenden Beispiele die bevorzugten Verfahren zur Herstellung der Vernetzungsmittel.
  • SYNTHESE VON VERNETZUNGSMITTELN
  • BEISPIEL 1
  • 61 g Monoethanolamin und 60 g Harnstoff wurden in einen 1 Liter-Kolben, der mit einem Heizmantel, einem Thermometer und einem Rührer ausgestattet war, gefüllt und für 3 Stunden bei 115°C reagieren gelassen. Zur Entfernung von sich entwickelndem Ammoniak wurde eine Stickstoffspülung vorgenommen. Das Fortschreiten der Reaktion wurde Amintitration überwacht. Es wurde eine klare, hygroskopische Flüssigkeit erhalten, die ein Gemisch aus (2-Hydroxyethyl)harnstoff und 2-Oxazolidon enthielt, das ohne Reinigung als Vernetzer eingesetzt werden konnte.
  • In ähnlicher Weise konnten weitere Alkanolamine in äquimolaren Mengen mit Harnstoff umgesetzt werden, um Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzer zu erhalten; diese umfassen, ohne Beschränkung, 3-Aminopropanol, 4-Aminobutanol, 2-Amino-l-butanol und 2-Amino-2-methyl-l-propanol.
  • BEISPIEL 2
  • 61 g Monoethanolamin in 100 g Wasser wurden mit konzentrierter Salzsäure neutralisiert. 81 g Kaliumcyanat wurden zugesetzt und das Gemisch wurde für 2 h auf 90°C erwärmt. Nach Abkühlen auf Umgebungstemperatur wurde Kaliumchlorid durch Zusatz von 200 ml Ethanol präzipitiert. Das Salz wurde abfiltriert und das Endprodukt wurde nach Entfernung von Wasser und Ethanol durch Rotationsverdampfung erhalten. Das Produkt war eine hygroskopische Flüssigkeit, die (2-Hydroxyethyl)harnstoff enthielt, die ohne weitere Reinigung als Vernetzer verwendet werden könnte. Das Produkt könnte in ähnlicher Weise unter Verwendung anderer Säuren zum Neutralisieren des Amins, z.B. Schwefelsäure, und unter Verwendung anderer Cyanate, z.B. Natriumcyanat, erhalten werden.
  • BEISPIEL 3
  • Unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 1 kann die Reaktion auch effektiv unter Verwendung von refluxierendem Wasser als Mittel zur Entfernung von entwickeltem Ammoniak durchgeführt werden. 61 g Diethanolamin, 18 g Wasser und 60 g Harnstoff wurden in einen 1 Liter-Kolben, der mit einem Heizmantel, Thermometer und Rührer ausgestattet war, gefüllt und für 3 h bei 115°C umsetzen gelassen.
  • VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DES VERNETZUNGSGRADS DURCH MESSUNG DER ZUGFESTIGKEIT
  • Das folgende Verfahren wurde zur Messung der Zugfestigkeit einer Formulierung, die Mono(hydroxyalkyl)harnstoff und Polysaccharid enthält, eingesetzt.
    • 1. Auf der Basis der Äquivalentgewichte der Feststoffe wurden kombiniert: 75 Gew.-Teile Poly(acrylsäure) mit einem Molekulargewicht von 60.000; 32 Gew.-Teile Mono(2-hydroxyethyl)harnstoff (MHEU); 25 Gew.-Teile OSA-modifiziertes, 54 Wasserfluiditäts-Amioca; und Katalysator, wenn vorhanden. Die Ingredizien werden 5 min bei Raumtemperatur unter Bildung einer Bindemittelformulierung gemischt.
    • 2. Aufbringen der Bindemittelformulierung auf Whatman GF/B-Glasfaserfilterpapier unter Verwendung einer Tauch/Ausquetsch-Sättigung, gefolgt von Trommeltrocknung bei 210°F. Die Zielaufnahme ist 20% und wird durch die Formulierungsfeststoffe kontrolliert.
    • 3. Das gesättigte Glas wird für 10 min bei der angegebenen Temperatur gehärtet.
    • 4. Das gesättigte Glas wird in 1 × 4,5'-Zugstreifen in Quermaschinenrichtung geschnitten.
    • 5. Zugproben werden unter Verwendung 1 inch-breiter Verblendungen, einer 3 inch-Messgerätlänge und einer 1 inch/min-Kreuzkopfgeschwindigkeit, alles basierend auf dem ASTM-Verfahren D1682-64, gezogen.
    • 6. Gekochte Zugproben werden unmittelbar nach 1-minütigen Einweichen in siedendes Wasser gezogen.
  • Die folgenden Tabellen geben Vernetzungsdaten für erfindungsgemäße Zusammensetzungen und Vergleichszusammensetzungen an.
  • BEISPIEL 4
  • Dieses Beispiel zeigt den Vernetzungseffekt, wie er durch trockene Zugproben, mit und ohne Polysaccharid und bei verschiedenen Härtungstemperaturen, gemessen wird.
  • TABELLE 1 Vernetzung auf Glassubstrat
    Figure 00120001
  • BEISPIEL 5
  • Dieses Beispiel zeigt den Effekt des Zusatzes eines Katalysators, wobei dieselben Bedingungen wie in Beispiel 4 verwendet werden, mit einer 10-minütigen Härtung bei 350°F und bei Messung der gekochten Zugfestigkeit.
  • TABELLE 2 Vernetzung mit und ohne Katalysator
    Figure 00120002

Claims (8)

  1. Zusammensetzung, umfassend: a) ein polyfunktionelles Molekül, das wenigstens zwei funktionelle Gruppen umfasst, die aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl, Amin und Anhydrid, ausgewählt sind; b) ein Polysaccharid mit einem Molekulargewicht von wenigstens 10.000 und c) wenigstens ein Vernetzungsmittel, das in Mengen vorliegt, die wirksam sind, um vernetzte Zusammensetzungen bereitzustellen, wobei das Vernetzungsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzungsmittel, das eine einzelne Harnstoffgruppe, eine einzelne Hydroxylgruppe und wenigstens zwei Kohlenstoffatome zwischen der Harnstoffgruppe und der Hydroxylgruppe angeordnet umfasst, und 2-Oxazolidinon besteht.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der Summe der Gesamtzahl an Äquivalenten von funktionellen Gruppen, die im polyfunktionellen Molekül enthalten sind, zu der Anzahl an Äquivalenten von Hydroxylgruppen, die im Vernetzungsmittel enthalten sind, im Bereich von 0,2:1 bis 100:1 und vorzugsweise von 0,2:1 bis 10:1 liegt.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis des polyfunktionellen Moleküls zu dem Polysaccharid im Bereich von 1:100 bis 100:1 liegt.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Vernetzungsmittel durch die Struktur (I) dargestellt wird:
    Figure 00130001
    worin R1 für
    Figure 00140001
    steht, R2 H oder R5 ist, R3 H oder R5 ist und R4 H, R1 oder R5 ist, worin R5 für
    Figure 00140002
    oder C1-C4 Alkyl steht, R6 für
    Figure 00140003
    oder C1-C4 Alkyl steht und R7 für H,
    Figure 00140004
    oder C1-C4 Alkyl steht, worin R8 für H, Methyl oder Ethyl steht, R9 für H, Methyl oder Ethyl steht und R10 für H, Methyl oder Ethyl steht.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus (2-Hydroxyethyl)harnstoff, (3-Hydroxypropyl)harnstoff, (4-Hydroxybutyl)harnstoff, 1,1-Di-methyl-2-hydroxyethylharnstoff, 1-Ethyl-2-hydroxyethylharnstoff und (2-Hydroxyethyl)ethylenharnstoff, ausgewählt ist.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die außerdem weniger als stöchiometrische Mengen eines Katalysators umfasst.
  7. Verfahren zur Vernetzung eines polyfunktionellen Moleküls, das wenigstens zwei funktionelle Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl, Anhydrid und Amin, umfasst, wobei das Verfahren Kombinieren eines Polysaccharids und eines Vernetzungsmittels mit dem polyfunktionellen Molekül in Mengen und unter Bedingungen, die zur Bereitstellung vernetzter Zusammensetzungen effektiv sind, wobei das Vernetzungs mittel aus der Gruppe, bestehend aus einem Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzungsmittel, das eine einzelne Harnstoffgruppe, eine einzelne Hydroxylgruppe und wenigstens zwei Kohlenstoffatome zwischen der Harnstoffgruppe und der Hydroxylgruppe angeordnet umfasst, und einem 2-Oxazolidon, ausgewählt ist.
  8. Herstellungsgegenstand, umfassend eine Zusammensetzung, die umfasst: a) ein polyfunktionelles Molekül, das wenigstens zwei funktionelle Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl, Amin und Anhydrid, umfasst; b) ein Polysaccharid mit einem Molekulargewicht von weniger als 10.000 und c) ein Vernetzungsmittel, das in Mengen vorliegt, die zur Bereitstellung vernetzter Zusammensetzungen wirksam sind, wobei das Vernetzungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus einem Mono(hydroxyalkyl)harnstoff-Vernetzungsmittel, das eine einzelne Harnstoffgruppe, eine einzelne Hydroxylgruppe und wenigstens zwei Kohlenstoffatome zwischen der Harnstoffgruppe und der Hydroxylgruppe angeordnet umfasst, und 2-Oxazolidon, ausgewählt wird, wobei das Vernetzungsmittel im Wesentlichen formaldehydfrei ist.
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