[发明专利]用于矿物棉的基于氢化糖的涂胶组合物和获得的绝缘产品

说明书

本发明涉及基于矿物棉，特别地玻璃棉或者岩石棉的和基于无甲醛的有机粘结剂的热和/或声音绝缘产品的领域。

本发明更特别地涉及能够热交联以形成所述有机粘结剂的涂胶组合物，其包含至少一种氢化糖和至少一种多官能交联剂，和涉及从此获得的绝缘产品。

基于矿物棉的绝缘产品的制备通常包括制备棉本身的步骤，其可以通过各种方法(例如根据已知的通过内部或者外部离心(centrifugation interne ou externe)的纤维化技术)进行。

内部离心在于将熔化矿物材料(玻璃或者岩石)引入到包括众多小孔口的离心装置中，在离心力作用下使该材料喷射向该装置的四周壁并且从那里以细丝形式逃逸出。在离开该离心装置时，细丝通过具有高温和高速的气体流朝着接收部件方向牵拉和夹带以形成纤维网(或者矿物棉)。

外部离心其本身在于将熔融材料倾倒在旋转部件(被称为转子)的外部周边表面上，从那里熔融物在离心力作用下被喷出。还提供了通过气体流的牵拉方法和收集在接收部件上的方法。

为了保证纤维彼此装配在一起和可以使得该网具有内聚力，在从该离心装置的出口向接收部件的路径上，使包含热固性树脂的涂胶组合物喷射在纤维上。在通常大于100℃的温度下使该用胶料涂覆的纤维网经受热处理以引起树脂的缩聚并因此获得具有特定性质(特别地尺寸稳定性、拉伸强度、在压缩后的厚度恢复和均匀颜色)的热和/或声音绝缘产品。

待喷射在矿物棉上的涂胶组合物通常以包含热固性树脂和添加剂(如用于使该树脂交联的催化剂、粘合的促进硅烷、防尘矿物油等等)的水溶液形式进行提供。该涂胶组合物最通常通过喷雾施用于该纤维。

涂胶组合物的性质主要取决于树脂的特征。从施用的观点来看，该涂胶组合物需要具有优良的喷雾性和能被沉积在纤维的表面上以有效地使它们粘接。

该树脂在用来形成涂胶组合物之前的给定时间段期间应该是稳定的，该组合物通常在使用时通过使树脂和上述的添加剂混合进行制备。

在规章方面，该树脂必须被认为是非污染性的，即它包含(和它在涂胶步骤期间或者随后产生)尽可能少的对人体健康或者环境有害的化合物。

最通常使用的热固性树脂是属于可熔酚醛树脂类的酚醛树脂。除了它们在上述热条件下的优良的交联性，这些树脂可溶于水中，具有优良的与矿物纤维(特别地玻璃纤维)的亲合力，并且是相对便宜的。

这些可熔酚醛树脂通过在碱性催化剂存在时以大于1的甲醛/酚摩尔比由酚和甲醛的缩合获得，以促进在酚和甲醛之间的反应并降低在树脂中的残余酚的比率。通过限制单体的缩合程度进行酚和甲醛之间的缩合反应，以避免形成长的、较不溶于水的链，其降低了可稀释度。因此，树脂包含一定比例的未反应单体，特别地甲醛，其存在是不希望的(由于它的已知的有害影响)。

因此，基于可熔酚醛树脂的树脂通常用脲处理，脲通过以非挥发性的脲-甲醛缩合物形式俘获游离甲醛而与甲醛反应。脲在树脂中的存在此外由于脲的低成本而带来一定经济优点，因为可以以相对大量地引入它而不影响该树脂的操作品质，特别地不会有害于最终产品的机械性质，这显著地降低了该树脂的总成本。

然而，已经注意到，在该网为了获得树脂的交联而经受的温度条件下，脲-甲醛缩合物不是稳定的；它们分解同时再获得甲醛和脲(脲随后至少部分地分解为氨)，其被释放到工厂的大气中。

变得更严厉的关于环境保护的规章迫使绝缘产品的制造商寻找可以进一步地降低不希望的排放物(特别地甲醛)的浓度的溶液。

替换在涂胶组合物中的可熔酚醛树脂的解决方法是已知的并且基于使用羧酸聚合物，特别地丙烯酸聚合物。

在US5340868中，胶料包含多羧酸聚合物，β-羟基酰胺和至少三官能的单体羧酸。

已经提供了包含多羧酸聚合物、多元醇和催化剂的涂胶组合物，该催化剂是包含磷的催化剂(US5318990、US5661213、US6331350、US2003/0008978)、氟硼酸盐(US5977232)或氨腈、二氰胺或者氰基胍(US5932689)。

还描述了包含包括至少两个羟基的烷醇胺和多羧酸聚合物(US6071994、US6099773、US6146746)与共聚物组合(US6299936)的涂胶组合物。

在US2002/0091185中，多羧酸聚合物和多元醇的使用量使得OH基团的等价物的数目与COOH基团的等价物的数目的比率为0.6/1至0.8/1。

在US2002/0188055中，涂胶组合物包含多羧酸聚合物、多元醇和阳离子、两性或者非离子型表面活性剂。