[发明专利]包含糖、有机多元羧酸和反应性硅酮的用于矿棉的上胶组合物和由所述组合物获得的隔离性产品

说明书

本发明涉及基于矿棉(特别是玻璃棉或岩石棉)和基于无甲醛的有机粘合剂的隔热和/或隔音产品领域。

本发明更特别涉及能够交联形成所述有机粘合剂的上胶组合物，其包括至少一种糖和至少一种具有小于1000的摩尔质量的有机多元羧酸和至少一种反应性硅酮，涉及所述上胶组合物的制备方法和由其制成的隔离性产品(produits isolants)。

基于矿棉的隔离产品的制造通常包括矿棉本身的制造阶段，这可以通过各种方法，例如根据通过已知的内部或外部离心(centrifugation interne ou externe)的纤维化技术进行。该离心在于将熔融矿物材料(玻璃或岩石)引入到包含多个小孔的离心设备中，该材料在离心力作用下投向该设备的周壁并以长丝形式从中离开。在离心设备出口处，长丝被高温高速气流拉伸和夹带向接收元件，以在此形成纤维(或矿棉)网。

为了使纤维彼此集合在一起和为了使该网具有内聚力，在离心设备出口到接收元件的途中将包含热固性树脂的上胶组合物喷射到纤维上。在通常大于100℃的温度下对涂有上胶剂的纤维网施以热处理，以造成树脂的缩聚和由此获得具有特定性质，特别是尺寸稳定性、拉伸强度、压缩后的厚度恢复性和均匀颜色的隔热和/或隔音产品。

要喷射到矿棉上的上胶组合物通常以包含热固性树脂和添加剂，如树脂交联催化剂、粘合硅烷促进剂、防尘矿物油等的水溶液形式提供。该上胶组合物最通常通过喷雾施加到纤维上。

该上胶组合物的性质极大取决于树脂的特性。从应用角度看，该上胶组合物需要具有良好的雾化能力并能够沉积在纤维表面以有效粘合它们。

该树脂必须在用于形成上胶组合物之前的给定时期内是稳定的，通常在使用时通过将该树脂与上述添加剂混合来制备该组合物。

在规章层面上，该树脂必须被认为是非污染性的，即其必须包含――和其必须在上胶阶段中或此后生成――尽可能少的可有害于人体健康或有害于环境的化合物。

最常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良好的交联能力外，这些树脂可溶于水，具有对矿物纤维，特别是玻璃纤维的良好亲合力，并是相对便宜的。

这些可熔酚醛树脂通过酚和甲醛在碱性催化剂存在下以大于1的甲醛/酚摩尔比的缩合而得，从而促进酚和甲醛之间的反应和降低该在树脂中的残留酚含量。在限制单体缩合程度的同时进行酚和甲醛之间的缩合反应以避免形成降低可稀释度的较不溶于水的长链。因此，该树脂包含一定比例的未反应单体，特别是甲醛，由于其已知的有害作用，甲醛的存在是不希望的。

因此，基于可熔酚醛的树脂通常用脲处理，脲通过以非挥发性脲-甲醛缩合物形式捕获甲醛来与游离甲醛反应。脲在该树脂中的存在还由于其低成本而带来一定的经济优点，因为可以相对大量引入脲而不影响树脂的使用品质，特别是不损害最终产品的机械性质，这显著降低该树脂的总成本。

但是，已经观察到，在为了获得树脂的交联而对该网施加的温度条件下，该脲-甲醛缩合物不是稳定的；它们分解同时再产生甲醛和脲，其又至少部分地分解为氨，被释放到工厂大气中。

日益严格的关于环境保护的规章迫使隔离产品的制造商寻找能够进一步降低不合意排放物，特别是甲醛的浓度的解决方案。

替代在上胶组合物中的可熔酚醛树脂的解决方案是已知的，并基于使用羧酸聚合物，特别是丙烯酸聚合物。

在US 5 340 868中，该上胶剂包含多元羧酸聚合物、β-羟基酰胺和至少三官能单体羧酸。

已经提供了包含多元羧酸聚合物、多元醇和催化剂的上胶组合物，该催化剂是含磷的催化剂(US 5 318 990、US 5 661 213、US 6331 350、US 2003/0008978)、氟硼酸盐(US 5 977 232)或氨氰、二氰胺或氰基胍(US 5 932 689)。

也已经描述了包含与共聚物(US 6 299 936)组合的包括至少两个羟基的链烷醇胺和多元羧酸聚合物(US 6 071 994、US 6 099 773、US 6 146 746)的上胶组合物。

在US 2002/0091185中，该多元羧酸聚合物和多元醇以使得OH基团的当量数与COOH基团的当量数的比率为0.6/1至0.8/1的量使用。

在US 2002/0188055中，该上胶组合物包含多元羧酸聚合物、多元醇和阳离子型、两性或非离子型表面活性剂。

在US 2004/0002567中，该上胶组合物包括多元羧酸聚合物、多元醇和硅烷型偶联剂。