[发明专利]用于基于矿物纤维的垫的水性阻燃组合物和所获得的垫

说明书

本发明涉及具有阻燃性质的基于矿物纤维的垫的领域。

更具体地，它涉及一种水性阻燃组合物，包含热塑性或热固性树脂和有机阻燃剂和这样获得的垫。

基于非编织的矿物纤维垫(亦称“非织物”“非纺织物”或“巴里纱”)是众所周知的，并用于许多应用中，特别用作不同材料的表面覆盖层，特别地，基于矿棉的隔热和/或隔声制品。

这样的垫可以按照通过干法或湿法操作的传统工艺制造。

在采用干法的工艺中，把包含在炉中的熔化矿物材料引向一组拉丝模，由拉丝模长丝由于重力流出并靠气流拉制。矿物长丝收集在输送机上，在那里它们缠绕在一起以构成垫。

在这样形成的垫的上表面上，借助于适合装置施用粘结剂组合物，最经常通过幕涂法沉积操作，在反面位置通过吸气除去过量粘结剂。接着，垫进入包含热空气的装置，其温度(约180至260℃)和持续时间(最多等于5分钟)允许除去水并使粘结剂交联，接着以卷绕的形式收集矿物纤维垫。

在通过湿法的工艺中，该垫使用切短的矿物纤维的水分散体获得，该分散体借助于成型头沉积在设有穿孔的输送机上，而水借助于吸气箱穿过该输送机被提取出来。保留在输送机上的被切短的矿物纤维形成垫，它在与对于通过干法的工艺所描述的相同条件下进行处理。

在上述方法中，粘结剂的组合物的功能是使矿物纤维彼此粘结、并为包含这些纤维的垫包提供适宜于希望用途的机械性质，特别是足够的刚度以便能够容易地进行处理而特别地没有可能被撕裂的危险。

待施加在矿物纤维上的粘结剂组合物一般呈乳液或水分散体的形式，其含有至少一种热塑性和/或热固性树脂和添加剂，如树脂交联催化剂；硅烷黏附促进剂、防水剂等等。

最常用的热塑性树脂是基于聚醋酸乙烯酯、苯乙烯-丁二烯(SBR)和丙烯酸聚合物的树脂。热固性树脂本身是基于甲醛的树脂，特别是属于甲阶段酚醛树脂类、脲-甲醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂的酚醛树脂。

这些树脂的缺点在于在着火的情况下当基于矿物纤维的垫直接暴露于火焰时容易被消耗的倾向。

广为人知的改善上述垫的耐火性的方法在于在其中加入阻燃剂，如，含卤素化合物，特别是基于溴或氯，或含磷化合物。同样已知的是利用金属氢氧化物，它具有成本比上述阻燃剂更低的优点。

于是，在US 2005/0208852中，它描述一种用于屋顶用沥青膜的纤维垫，其纤维用包含聚合物粘结剂和氢氧化铝的阻燃组合物进行粘结。

在EP 2 053 083 A1中，提出一种纤维垫用的阻燃组合物，其含有至少一种有机粘结剂和至少一个填料，优选选自以下化合物组：碳酸钙、云母、黏土、氢氧化铝和滑石。

在US 7 608 550中，描述一种用作通风管道板或者基于矿棉的隔音和/或隔热板的覆盖层的纤维垫。该纤维垫基于用包含有机粘结剂以及阻燃剂、金属氢氧化物和炭黑的组合物粘结的玻璃纤维。优选的金属氢氧化物是氢氧化镁或氢氧化铝。

本发明的目标在于提出一种水性阻燃组合物，其为基于在其上施用该组合物的玻璃纤维的垫提供改善的耐火性质。

按照本发明的水性阻燃组合物特征在于，它包括：

-至少—种热塑性或热固性树脂，和

-至少一种有机阻燃剂，其选自：

a)下列式(I)的烷基烯酮二聚物(AKD)

其中R₁和R₂，相同或不相同，代表C₄-C₁₈，优选C₁₂-C₁₆烷基基团

和

b)下列式(II)的链烯基丁二酸酐(ASA)

其中R₃和R₄，相同或不相同，代表烷基基团，在这些基团中的总碳原子数为10至18，优选12至14。

按照本发明的热塑性或热固性树脂可以是苯乙烯-丁二烯(SBR)树脂、乙烯-氯乙烯、改性或者非改性的聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯、非羧基化丙烯酸-丙烯腈、羧基化丙烯酸丁酯、聚偏氯乙烯-丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯、丙烯酸-苯乙烯、聚丙烯酸、聚氨酯、聚酯树脂、脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛、酚-醛树脂、环氧树脂或呋喃、含氟树脂或者硅氧烷树脂、来自天然材料的树脂，特别是基于多糖、蛋白质或脂类的树脂。优选丙烯酸树脂、脲-甲醛树脂或这些树脂的混合物。

树脂的量占水性阻燃组合物干重量的20％至99.9％，优选50％至90％。