[发明专利]包括酚醛树脂的矿物纤维用的上浆组合物及所得产品

说明书

本发明涉及制造由矿物纤维形成的隔离产品(produits d’isolation)， 更具体地说涉及用于这样的纤维、特别地细纤维的上浆组合物 (composition d’encollage)。

基于矿物纤维的隔离产品可以由通过各种方法获得的纤维形成， 例如根据内部或外部离心纤维化的已知的技术。离心作用在于将熔融 材料(通常玻璃或岩石)引入到具有许多小孔的离心机中，在离心力的作 用下所述材料向该设备周边的壁射出并且以长丝的形式从中脱离。在 离开纺纱机时，长丝被拉制并且被高速、高温气体物流夹带到接收部 件以便形成纤维网(nappe de fibres)。

为了将纤维彼此组装在一起并且提供具有粘结力的网(nappe)，在 离开纺纱机时，在所述纤维上被喷涂含热固性树脂的上浆组合物。涂 有浆料的纤维网进行热处理(在高于100℃的温度下)以便进行树脂的 缩聚并且由此获得具有特定性能，特别地尺寸稳定性、拉伸强度、挤 压后的厚度恢复和均匀颜色的隔热和/或隔音产品。

上浆组合物由以下构成：树脂(通常水溶液的形式)、脲、交联催化 剂、任选地添加剂如硅烷和矿物油、和水。

最通常使用的热固性树脂是酚醛树脂(resins phénolique)，其属于可 熔酚醛树脂(résols)的家族。在碱性催化剂存在下，以通常大于1的甲 醛/苯酚摩尔比，通过苯酚和甲醛的缩合来获得可熔酚醛树脂，从而促 进苯酚和甲醛之间的反应并且降低了树脂中的残余苯酚的百分比。

脲被引入到上浆组合物中以便捕获脲-甲醛缩合物形式的游离甲 醛。

催化剂可以是强酸，或者用作潜在催化剂的这样的酸的铵盐，例 如氨基磺酸、草酸、硫酸、甲磺酸、甲苯磺酸和苯酚磺酸的铵盐(US 5952440)。通常，催化剂是硫酸铵。虽然在树脂的交联方面其证明非常 有效，然而硫酸铵可能导致树脂的过早胶凝(预胶凝)，这影响了最终隔 离产品的品质，特别地其机械性能，其由于树脂不能恰当地连接所述 纤维而降低。因此，硫酸铵通常以与抑制剂(如氨水)的混合物的形 式使用，所述抑制剂的作用是保持上浆组合物处于碱性pH(等于或者大 于7)以便后者保持稳定直到树脂的热交联处理。

因为关于环境保护的规定变得越来越严格使得隔离产品的制造商 寻找可以降低由这类上浆组合物产生的不希望的排放物成的方案。

众所周知，在用于在烘箱中处理上浆的纤维网所施加的温度条件 下，脲-甲醛缩合物不是热稳定的并且分解同时释放甲醛和脲，后者又 降解为氨。也可以认为氨水能够在上述相同条件下分解成氨气。

因此需要提供一种上浆组合物，其能够在较低温度下交联以便限 制污染物释放到大气中。

此外，最近加有细纤维的产品近来已经出现，其具有改进的隔离 性能，特别地热导率λ小于40mW(m.K)。

然而，由于上浆的网具有高隔离能力并且因此在纤维网中心处的 温度不足以能够完成树脂的交联，这样的产品的制备变得困难。一种 解决这种缺点的方法在于提高该网在烘箱中的停留时间，但这表现为 生产量的降低和关于烘箱加热的额外费用。

还需要提供上浆组合物，其能够在较低温度下交联以便在通常操 作条件下获得由细矿物纤维形成的隔离产品，而无需延长在烘箱中所 述网的处理时间。

为了完成这些目标，本发明提供了一种上浆组合物，其包括热固 性树脂、脲和交联催化剂和任选地添加剂，其特征在于所述催化剂是 氨基磺酸铵和硫酸铵的混合物。

本发明的另一目的是上浆组合物用于连接矿物纤维以便形成具有 低热导率λ、特别地小于40mW/(m.k)的隔热和/或隔音产品的用途，以 及这样获得的产品。

根据本发明，上浆组合物，作为树脂的交联催化剂，结合了氨基 磺酸铵和硫酸铵。

氨基磺酸铵和硫酸铵的结合具有以下主要优点：降低了树脂的交 联温度，然而没有在目的为获得最终隔离产品中的纤维的最终连接的 热处理之前提高在纤维上树脂胶凝的风险。出人意料地，已经观察到 与两种上述的化合物的结合有关的协同效应，其表现为使预胶凝时间 保持在接近于通过单独使用氨基磺酸铵获得的水平，甚至在随后所描 述的一定条件下也如此，通过预胶凝时间的提高来达到。

此外，所述结合可以赋予上浆组合物稳定性，这使得无需添加氨 水，这有助于降低在烘箱中的氨的排放。