[发明专利]用于矿物纤维的粘结剂及用其处理的矿物纤维垫

说明书

技术领域

本发明涉及用于矿物纤维的粘结剂及用其处理的矿物纤维垫。更具体地，本发明涉及适合于处理在建筑中用作隔热和隔音材料的矿物纤维垫的粘结剂，所述矿物纤维垫具有以下优点：挥发性有机化合物的最小化释放、足够的厚度和良好的恢复。

背景技术

例如玻璃棉和岩棉的矿物纤维的垫广泛地用作工业建筑和房子中的隔热和隔音材料。矿物纤维垫通常通过用主要由水溶性的酚醛树脂组成的粘结剂处理矿物纤维来制造，所述粘结剂用于将它们粘结在一起并成型为垫状，如JP-AS58-070760中所公开。

然而，对于基于水溶性酚醛树脂的粘结剂，通常用甲醛作为交联剂。这产生了问题：当粘结剂热固化时，未反应的甲醛保留在矿物纤维垫中。另一个问题是即使固化后，粘结剂经历水解和缩合反应而产生甲醛。在制造后，甲醛将从矿物纤维垫的上面和侧面释放。

像甲醛这样的挥发性有机化合物在空气中在常温和大气压力下容易挥发。最近，挥发性有机化合物对房间空气的污染得到广泛承认，以及部分地由挥发性有机化合物引起的健康威胁例如病态建筑综合症受到警示。法律上规定了甲醛从建筑材料的受限释放。为了将甲醛和其它有机化合物从建筑材料的释放最小化，认为将它们的含量最小化是有效的。

既然从矿物纤维垫释放的挥发性有机化合物主要是粘结剂中含有的甲醛，为了解决上述问题，粘结剂组成必须转变为无甲醛的组成。然而，由于用酚醛树脂基粘结剂处理的常规矿物纤维垫具有许多优点，包括便宜的原材料以及优异的恢复和表面强度，无甲醛组成的粘结剂应该确保同等的性能，这是困难的任务。

为了解决上述问题，JP-A 2005-299013公开了一种基于丙烯酸类树脂基乳液的粘结剂，以及JP-A 2006-089906公开了一种基于具有官能团例如羧基的乙烯基共聚物的粘结剂。然而，使用这些粘结剂制备的矿物纤维垫与用水溶性酚醛树脂基粘结剂处理的常规矿物纤维垫相比具有差的恢复和表面强度。

引用列表

专利文献1：JP-A S58-070760

专利文献2：JP-A 2005-299013

专利文献3：JP-A 2006-089906

发明内容

本发明的目的是提供用于矿物纤维的粘结剂，其使得制造具有足够厚度、良好的恢复和挥发性有机化合物的最小化释放的矿物纤维垫成为可能。另一目标是提供用该粘结剂处理的矿物纤维垫。

本发明人发现，当矿物纤维垫用包含具有羟基的水溶性聚合物和硼化合物的粘结剂处理时，该粘结剂对于赋予垫以相当于用酚醛树脂基粘结剂处理的矿物纤维垫的恢复率和表面强度、以及对于将挥发性有机化合物的释放最小化是有效的。

一方面，本发明提供用于矿物纤维的粘结剂，包含

(A)100重量份具有羟基的水溶性聚合物，和

(B)至少5重量份硼化合物。

水溶性聚合物(A)典型地为聚乙烯醇。水溶性聚合物(A)优选具有500至3,500的聚合度。

最经常地，粘结剂被应用于玻璃棉或岩棉形式的矿物纤维。

本发明的另一实施方案是包含用本文限定的粘结剂处理的矿物纤维的矿物纤维垫。

发明的有益效果

本发明的粘结剂确保经过粘结剂处理了的矿物纤维垫显示与用酚醛树脂基粘结剂的处理而得到的矿物纤维垫相当的恢复率和表面强度。挥发性有机化合物从该矿物纤维垫的释放被最小化。

附图说明

图1示意地说明使用根据本发明的一个实施方案的粘结剂来制造矿物纤维垫的工艺。

图2示意地说明将粘结剂应用于矿物纤维的步骤。

具体实施方式

简单来说，粘结剂限定为包含(A)具有羟基的水溶性聚合物和(B)硼化合物。

组分(A)是具有羟基的水溶性聚合物(或高分子量化合物)，其为粘结剂的主要组分。聚合物(A)的优选的例子包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素和淀粉，但不限于此。其中，聚乙烯醇是最优选的。

水溶性聚合物(A)优选具有500至3,500范围、更优选1,500至3,000范围的聚合度。如果聚合度小于500，得到的矿物纤维垫可能复原性较差或另外有缺陷。如果聚合度大于3,500，粘结剂可能凝胶化。需要注意的是，所述聚合度通过相对聚苯乙烯标准物的凝胶浸透色谱(GPC)作为重均聚合度而确定的。合适的水溶性聚合物是可商业获得的。