專利名稱：礦棉纖維氈及其生產(chǎn)和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用所選粘結(jié)劑浸潰的礦棉纖維氈。這些氈可用作如絕緣材料，如用于屋頂熱絕緣的絕緣材料。
背景技術(shù)：
用作礦棉纖維氈的粘結(jié)劑的水性聚合物分散體本身已知。摻有作為粘結(jié)劑的交聯(lián)的聚合物的礦棉氈構(gòu)成大量專利文件主題的部分。US-A-2008/0175997描述了用于玻璃氈的粘結(jié)劑組合物，其包括羧基官能化的聚合物的乳液以及具有氮丙啶基團(tuán)的交聯(lián)劑。與常規(guī)系統(tǒng)相比，所涉及的是無(wú)甲醛分散體。其與已知系統(tǒng)相比，具有可比的或甚至改進(jìn)的強(qiáng)度和柔韌性。該文件還提到用于玻璃氈的衍生自羧基官能化的聚合物的、并包括特定的交聯(lián)劑或包括環(huán)氧化油的已知的粘結(jié)劑系統(tǒng)，所述交聯(lián)劑例如為與含磷促進(jìn)劑結(jié)合的多元醇化合物，與氟硼酸酯促進(jìn)劑結(jié)合的含活性氫 的化合物，如多元醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸酯，或者促進(jìn)聚合物中COOH和OH基團(tuán)酯化的交聯(lián)劑。EP-A-1, 018，523公開了聚合物分散體，其含有a)包含5_20重量％的共聚羧酸單元的分散的加成聚合物，b)包含60-100重量％的共聚羧酸單元的溶解的加成聚合物，以及c)所選作為交聯(lián)劑的烷氧基化長(zhǎng)鏈胺。該分散體可用作如用于礦棉氈的粘結(jié)劑。DE-T-69921163描述了基于特定礦物纖維的礦棉的基礎(chǔ)上的絕緣產(chǎn)品，該絕緣產(chǎn)品具有基于熱固性樹脂的尺寸，使所述熱固性樹脂和膠乳混合以提高在老化后的機(jī)械強(qiáng)度。所用膠乳特別包含具有親水基團(tuán)，如羧基、羥基或羧酸酯基團(tuán)的聚合物。提到將酚醛樹脂作為一種熱固性樹脂。DE-A-197 38 771和DE-A197 20 674描述了用于礦棉的粘結(jié)劑，其含有a)可以與酚醛樹脂交聯(lián)的熱塑性聚合物，如聚丙烯酸酯或聚乙烯酯，b)酚醛樹脂和c)阻燃劑。EP-A-I 164 163描述了用于礦棉的粘結(jié)劑，其通過(guò)在反應(yīng)條件下混合羧酸和烷醇胺獲得。使用的羧酸的實(shí)例為聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或聚馬來(lái)酸。WO-A-01/05，725描述了用于礦棉的粘結(jié)劑，其通過(guò)不包含聚合物但包括胺以及第一和第二酸酐的混合物的反應(yīng)獲得。該反應(yīng)混合物的典型代表物為二乙醇胺，環(huán)狀脂肪族酸酐，例如馬來(lái)酸酐、琥珀酸酐或六氫鄰苯二甲酸酐，以及芳香族酸酐，例如鄰苯二甲酸酐。W0-A-2007/060, 236描述了用于礦棉的無(wú)甲醛粘結(jié)劑，其含有a)聚合的聚羧酸的水性分散體，b)選定的烷醇胺，例如乙醇胺，和c)活化硅烷，其通過(guò)使硅烷例如烷氧基硅烷，與含有至少一個(gè)羧基基團(tuán)的可烯醇化的酮反應(yīng)，或者與具有至少一個(gè)羥基基團(tuán)的酮反應(yīng)獲得，所述酮如二羥基丙酮或乙酰丙酮。DE-A-100 14 399公開了由兩種聚合系統(tǒng)形成的混合物，其中一種系統(tǒng)帶有強(qiáng)制性的羧基基團(tuán)，而第二種含有能與第一種聚合系統(tǒng)的羧基基團(tuán)反應(yīng)以形成共價(jià)鍵的共聚的官能團(tuán)。DE-A-26 04 544公開了用于加強(qiáng)玻璃纖維氈的粘結(jié)劑，其中含羧基的聚合物與選自聚環(huán)氧化物或封端的異氰酸酯的交聯(lián)劑反應(yīng)。限制所使用的粘結(jié)劑的聚合物基礎(chǔ)為從丙烯酸或甲基丙烯酸的烯鍵式不飽和酯所構(gòu)建得到的聚合物。JP-A-2006-089, 906描述了用于礦棉的無(wú)甲醛粘結(jié)劑，其含有具有羥基基團(tuán)及有機(jī)酸衍生基團(tuán)的乙烯基共聚物。W0-A-2004/085, 729描述了用于礦棉的無(wú)甲醛粘結(jié)劑，其含有a)具有至少2個(gè)環(huán)醚基團(tuán)的化合物及b)具有親核基團(tuán)的共聚物。TO-A-2006/136，614公開了用于礦棉的粘結(jié)劑，其含有a)苯酚-甲醛粘結(jié)劑及b)
羥基胺或氨基醇。DE-A-40 24 727公開了用于使礦棉纖維親水化的試劑，其含有a)苯酚-甲醛粘結(jié)齊U，以及作為親水化試劑的混合物組分的b)水溶性氮-羰基化合物，如尿素，c)丙烯酸樹 脂及d)含羧基脂肪酸縮合產(chǎn)物與有機(jī)磷酸酯的混合物。還有很多文件已經(jīng)描述了環(huán)氧基-或羧基-官能化的粘結(jié)劑。US-A-2008/0214716、US-A-2006/0258248、DE-C-199 56 420 及 TO-A-03/104284 給出了這樣的粘結(jié)劑的實(shí)例。W0-A-03/104284描述了用于生產(chǎn)玻璃纖維制品的粘結(jié)劑系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中低分子量環(huán)氧化合物與官能化的聚合化合物交聯(lián)。US-A-2006/0258248公開了將環(huán)氧化的油與多官能化的羧酸或酸酐組合用作合適的交聯(lián)粘結(jié)劑。US-A-2008/0214716公開了用于生產(chǎn)纖維織物的粘結(jié)劑，其源自基于烯鍵式不飽和單體的聚合物、基于烯鍵式不飽和羧酸的水溶性聚合物以及烷氧基化的或羥烷基化的交聯(lián)劑。DE-C-199 56 420描述了在基于環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂的交聯(lián)試劑的存在下，基于烯鍵式不飽和羧酸的水溶性聚合物以及某些胺在生產(chǎn)成型制品中的用途。對(duì)于在制劑中不含甲醛，在施用時(shí)不釋放甲醛，而同時(shí)保持現(xiàn)有的性能特點(diǎn)的產(chǎn)品，有著越來(lái)越多的商業(yè)需求。發(fā)明概述本發(fā)明的目的在于提供作為絕緣材料非常有用的、用無(wú)甲醛粘結(jié)劑粘結(jié)在一起的粘結(jié)礦棉纖維氈。在本說(shuō)明書的上下文中應(yīng)將“無(wú)甲醛”理解為指的是組合物的甲醛含量小于IOppm0本發(fā)明提供了用粘結(jié)劑粘結(jié)的礦棉纖維氈，所述粘結(jié)劑含有環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的共聚物，尤其是含有適當(dāng)官能化的、優(yōu)選采取分散體形式的乳液共聚物，以及作為交聯(lián)劑的胺和/或胺的衍生物。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，礦棉纖維氈含有通過(guò)無(wú)甲醛粘結(jié)劑粘結(jié)的生物可溶性纖維材料，在所述纖維不會(huì)受到侵蝕的PH范圍內(nèi)施用所述粘結(jié)劑。理想情況下，該范圍位于中性點(diǎn)以上。該pH范圍優(yōu)選為7. 5-10。發(fā)明詳述本發(fā)明的礦棉纖維氈含有玻璃棉和/或石棉，在原則上可以含有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它聚集體和/或其它纖維?？梢允褂萌魏螐牟ＡЧI(yè)中已知的基礎(chǔ)儲(chǔ)備物來(lái)生產(chǎn)玻璃棉。通常使用的有石英砂、碳酸鈉和石灰石；可以在這些原料中混入玻璃屑，例如高達(dá)70重量％的玻璃屑。以常規(guī)的方式，通過(guò)離心鑄造或噴射使熔體纖維化?？梢杂门c玻璃棉相似的方式生產(chǎn)石棉。通常使用的有玄武巖、輝綠巖、長(zhǎng)石、白云石、沙和石灰石；這些原料可以同樣地混有玻璃屑。以常規(guī)的方式，通過(guò)離心鑄造使熔體纖維化。除了慣常的生產(chǎn)石棉的原料，也可以使用作為廢物產(chǎn)生于燃燒或生產(chǎn)過(guò)程中的礦渣，如高爐礦渣。這種形式的石棉稱為渣棉，同樣是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。特別優(yōu)選選擇使用具有高生物溶解度的玻璃棉或石棉。應(yīng)將生物溶解度理解為指的是纖維在體內(nèi)被內(nèi)源性物質(zhì)溶解和降解的能力。向所形成的玻璃棉纖維氈或石棉纖維氈加入粘結(jié)劑以確保它們的尺寸穩(wěn)定性。隨后通過(guò)加熱處理、如在熱氣流中將纖維氈固化。在加熱處理的過(guò)程中，也從纖維氈中除去了揮發(fā)性成分。這種類型的幅材成形過(guò)程被描述在例如US 2008/0175997A1中?？蛇x地，礦棉纖維氈也可通過(guò)濕法成網(wǎng)生產(chǎn)。為此，可將纖維首先和粘結(jié)劑一起添加到水性漿料中，沉積到移動(dòng)的支持面如透水性傳送帶上，以形成纖維氈。去水后，通過(guò)加熱處理、如在熱氣流中將纖維氈固化。這種類型的礦棉氈生產(chǎn)過(guò)程被描述在例如DE 601 23 177T2 中。礦棉氈還可以包含其它常規(guī)添加的物質(zhì)。經(jīng)常添加礦物油以例如，進(jìn)一步改善加工性能并賦予礦棉氈改善的排水性質(zhì)。此外，當(dāng)特別用作絕緣材料時(shí)，可以將這樣的氈與鋁箔或纖維非織造網(wǎng)層壓。本發(fā)明的礦棉纖維氈具有特定的含有環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的共聚物的粘結(jié)劑。環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的共聚物優(yōu)選衍生自一種或多種烯鍵式不飽和化合物，以使得這些單體中的至少一種必須具有一個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)和/或一個(gè)或多個(gè)
竣基基團(tuán)。就反應(yīng)性基團(tuán)而言，這些實(shí)施方式或者僅僅包括共聚的環(huán)氧基團(tuán)，或者僅僅包括共聚的羧基基團(tuán)，或者是除了共聚的環(huán)氧基團(tuán)之外，還包括共聚的羧基基團(tuán)，所述基團(tuán)例如來(lái)自于衍生烯鍵式不飽和單-或二羧酸的單元。對(duì)這些實(shí)施方式的選擇特別取決于向粘結(jié)劑制劑添加的別的添加物和/或在應(yīng)用中(如在粘結(jié)過(guò)程中礦棉的粘結(jié)中)的主要反應(yīng)條件。除了這些共聚物外，也可以使用完全地或大部分地衍生于含羧基的烯鍵式不飽和單體的均聚物或共聚物。其實(shí)例有聚丙烯酸或其鹽，還有聚甲基丙烯酸或其鹽，尤其是這些聚合物的堿金屬鹽。環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的共聚物優(yōu)選包括乙烯基酯的共聚物和/或α，β -烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸酯的共聚物和/或鏈烯基芳族化合物的共聚物，每個(gè)都用含有環(huán)氧基團(tuán)和/或羧基基團(tuán)或其酸酐的烯鍵式不飽共聚單體聚合得到。除了含環(huán)氧基單體和/或含羧基單體以外，主要考慮了以下幾組單體用作所述聚合物類別的基礎(chǔ)一組由以下單體構(gòu)成具有一至十八個(gè)碳原子的一元羧酸的乙烯基酯，實(shí)例有甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、乙酸異丙烯酯，在酸組成部分具有5至15個(gè)碳原子的飽和支鏈一元羧酸的乙烯基酯，尤其是VersaticTM酸的乙烯基酯,相對(duì)長(zhǎng)鏈的飽和或不飽和脂肪酸的乙烯基酯，例如月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯，以及苯甲酸和取代苯甲酸衍生物的乙烯基酯，如對(duì)-叔丁基苯甲酸乙烯酯。然而在這些中，特別優(yōu)選乙酸乙烯酯用作主要單體。另一組單體由以下單體構(gòu)成α，β -烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸優(yōu)選與C1-C18-烷醇尤其是C1-C8-烷醇或C5-C8-環(huán)烷醇形成的酯。二羧酸的酯可以為單酯，或優(yōu)選為二酯。合適的C1-C8-烷醇的實(shí)例為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、I-丁醇、2-丁醇、異丁醇、叔丁醇、正己醇和2-乙基己醇。合適的環(huán)烷醇的實(shí)例為環(huán)戊醇或環(huán)己醇。實(shí)例為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丁烯酸酯、馬來(lái)酸酯、衣康酸酯、檸康酸酯或富馬酸酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸I-己酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、馬來(lái)酸或富馬酸二甲酯、馬來(lái)酸或富馬酸二乙酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正丙酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正丁酯、馬來(lái)酸或富馬酸二異丁酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正戊酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正己酯、馬來(lái)酸或富馬酸二環(huán)己酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正庚酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正辛酯、馬來(lái)酸或富馬酸二 - (2-乙基己基)酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正壬酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正癸酯、馬來(lái)酸或富馬酸二正i^一烷基酯、馬來(lái)酸或富馬酸二月桂基酯、馬來(lái)酸或富馬酸二肉豆
蘧基酯、馬來(lái)酸或富馬酸二棕櫚?；?、馬來(lái)酸或富馬酸二硬脂基酯以及馬來(lái)酸或富馬酸二苯酯。該組優(yōu)選的主要單體選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。特別優(yōu)選(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸I-己酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯。另一組單體由鏈烯基芳族化合物構(gòu)成。所考慮的鏈烯基芳族化合物是單鏈烯基芳族化合物。其實(shí)例為苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、α-甲基苯乙烯或鄰-氯苯乙烯。特別需要提到的是苯乙烯是該組中的優(yōu)選單體。所提及的單體一般形成主要單體，其相對(duì)于待聚合的單體的總量，通常占高于50重量％、優(yōu)選高于75重量％的比例。另一組主要與乙烯基酯和/或α，β-烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸酯和/或鏈烯基芳族化合物共同使用的單體由以下單體構(gòu)成脂肪族的、單烯式不飽和的或二烯式不飽和的、任選被鹵素取代的烴，例如乙烯、丙烯、I-丁烯、2-丁烯、異丁烯、共軛的C4-C8-二烯(如1，3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯)、氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯或偏二氟乙烯。優(yōu)選對(duì)單體進(jìn)行選擇以便于形成在普通無(wú)甲醛粘結(jié)劑制劑中有好的兼容性的加成聚合物或共聚物，其在礦棉氈的生產(chǎn)中還具有優(yōu)異的粘結(jié)性質(zhì)。除含環(huán)氧基的單體和/或含羧基的單體外，優(yōu)選使用的粘結(jié)劑聚合物衍生自以下主要單體或其組合基于一種或多種乙烯基酯、尤其是乙酸乙烯酯的共聚物；基于α，β_烯鍵式不飽和(3-(8-單羧酸與C1-C8-烷醇形成的酯、尤其是(甲基)丙烯酸酯的共聚物；基于乙烯基酯以及α，β_烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸與(^-(8-烷醇形成的酯、尤其是(甲基)丙烯酸酯以及馬來(lái)酸酯/或富馬酸酯的共聚物；基于乙烯基酯、尤其是乙酸乙烯酯，與乙烯的共聚物；基于α，β _烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸與C1-C8-燒醇形成的酯、尤其是(甲基)丙烯酸酯以及馬來(lái)酸酯/或富馬酸酯，與乙烯的共聚物；基于乙烯基酯，乙烯以及α，β-烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸與C1-C8-烷醇形成的酯、尤其是(甲基)丙烯酸酯以及馬來(lái)酸酯/或富馬酸酯的共聚物；或者基于苯乙烯，以及α，β -烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸與C1-C8-烷醇形成的酯、尤其是(甲基)丙烯酸酯，以及任選地乙烯和/或丁二烯的共聚物。與主要單體共聚用的優(yōu)選的含烷氧基單體的實(shí)例為烯丙基縮水甘油醚、甲基丙烯?；s水甘油醚、丁二烯單環(huán)氧化物、1，2-環(huán)氧基-5-己烯、1，2-環(huán)氧基-7-辛烯、I, 2-環(huán)氧基-9-癸烯、8-羥基-6，7-環(huán)氧基-I-辛烯、8-乙酰氧基_6，7-環(huán)氧基-I-辛烯、N-(2, 3-環(huán)氧基)_丙基丙烯酰胺、N-(2，3-環(huán)氧基)_丙基甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰胺基苯基縮水甘油醚、3-丙烯酰胺基苯基縮水甘油醚、4-甲基丙烯酰胺基苯基縮水甘油醚、3-甲基丙烯酰胺基苯基縮水甘油醚、N-環(huán)氧丙氧基甲基丙烯酰胺、N-環(huán)氧丙氧基丙基甲基丙烯酰胺、N-環(huán)氧丙氧基乙基丙烯酰胺、N-環(huán)氧丙氧基乙基甲基丙烯酰胺、N-環(huán)氧丙氧基丙基丙烯酰胺、N-環(huán)氧丙氧基丙基甲基丙烯酰胺、N-環(huán)氧丙氧基丁基丙烯酰胺、N-環(huán)氧丙氧基丁基甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰胺基甲基-2，5-二甲基苯基縮水甘油醚、4-甲基丙烯酰胺基甲基-2，5- 二甲基苯基縮水甘油醚、丙烯酰胺基丙基二甲基-(2，3-環(huán)氧基)丙基氯化銨、甲基丙烯酰胺基丙基二甲基-(2，3-環(huán)氧基)-丙基氯化銨以及甲基丙烯酸縮水甘油酯。衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸的縮水甘油酯、例如丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的含環(huán)氧基的單體是特別優(yōu)選的。 由含環(huán)氧基的單體所提供的基于待聚合單體總量的重量分?jǐn)?shù)為低于50重量％，優(yōu)選在O. I重量％至20重量％之間，更優(yōu)選在I重量％至10重量％之間，最優(yōu)選在2重量％至5重量％之間。除了上述的主要單體外，本發(fā)明所使用的粘結(jié)劑聚合物還可以至少含有衍生自含羧基的單體的結(jié)構(gòu)單元。這組單體主要包括具有3至10個(gè)碳原子的α，β -單烯鍵式不飽和單-和二羧酸，以及它們的水溶性鹽、如它們的鈉鹽，還有它們的酸酐。該組的優(yōu)選單體是烯鍵式不飽和C3-C8-羧酸和C4-C8- 二羧酸，例如馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、(甲基)丙烯酸2-羧乙酯、丙烯酰胺基乙醇酸，尤其是丙烯酸、甲基丙烯酸，還有馬來(lái)酸和富馬酸的單酯，如馬來(lái)酸(單-2-乙基己酯)和馬來(lái)酸單乙酯。基于待聚合單體的總量，通常將這些含羧基的單體以小于50重量％、優(yōu)選在O. I重量％至20重量％之間、更優(yōu)選在I重量％至10重量％之間、最優(yōu)選在2重量％至5重量％之間的量進(jìn)行共聚。特別優(yōu)選用于礦棉纖維氈的粘結(jié)劑含有基于聚乙烯酯、基于聚丙烯酸酯或基于聚鏈烯基芳族化合物的環(huán)氧基官能化的共聚物，其包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸的縮水甘油酯的共聚單元，優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單
J Li ο特別優(yōu)選用于礦棉纖維氈的粘結(jié)劑含有基于聚乙烯酯、基于聚丙烯酸酯或基于聚鏈烯基芳族化合物的羧基官能化的共聚物，其包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸的共聚單元，優(yōu)選衍生自富馬酸單酯或馬來(lái)酸單酯、或者衍生自丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚單
J Li ο特別優(yōu)選用于礦棉纖維氈的粘結(jié)劑含有基于聚乙烯酯、基于聚丙烯酸酯或基于聚鏈烯基芳族化合物的環(huán)氧基官能化的和羧基官能化的共聚物，其包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸的縮水甘油酯的共聚單元，優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單元，以及包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸的共聚單元，優(yōu)選衍生自富馬酸單酯或馬來(lái)酸單酯、或者衍生自丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚單元。又特別優(yōu)選的粘結(jié)劑的實(shí)施方式是基于環(huán)氧基官能化的衍生自鏈烯基芳族化合物的共聚物，優(yōu)選衍生自苯乙烯或衍生自丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的共聚物，并且該實(shí)施方式包括衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸的縮水甘油酯的共聚單元，優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單元。又特別優(yōu)選的粘結(jié)劑的實(shí)施方式是基于環(huán)氧基官能化的衍生自α，β -烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸的酯的共聚物，并且該實(shí)施方式包括衍生自烯鍵式不飽和單羧酸的縮水甘油酯的共聚單元，優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單元。另一種優(yōu)選的粘結(jié)劑的實(shí)施方式是基于環(huán)氧基官能化的衍生自一種或多種乙烯基酯、尤其是乙酸乙烯酯的共聚物，并且該實(shí)施方式包括衍生自烯鍵式不飽和單羧酸的縮 水甘油酯的共聚單元，優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單元。所述環(huán)氧基官能化的共聚物還可以含有衍生自以下來(lái)源的結(jié)構(gòu)單元α，β-烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸與C1-C8-燒醇形成的酯，α，β -烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸或者馬來(lái)酸或富馬酸，烯烴如乙烯或丁二烯，或者這些單體的兩種或更多種的組合。選定的環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的共聚物為共聚物，其衍生自飽和羧酸的乙烯基酯和衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯或者衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸；共聚物，其衍生自飽和羧酸的乙烯基酯，衍生自C1-C8-烷醇與丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或富馬酸和/或馬來(lái)酸形成的酯以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯或者衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸；共聚物，其衍生自飽和羧酸的乙烯基酯，衍生自乙烯，衍生自烯鍵式不飽和羧酸以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯或者衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸；共聚物，其衍生自乙烯基酯、乙烯、C1-C8-烷醇與丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或富馬酸和/或馬來(lái)酸形成的酯，衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸，以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯；共聚物，其衍生自丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、烯鍵式不飽和單-或二羧酸的酯，衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯；共聚物，其衍生自苯乙烯和任選丁二烯，和/或衍生自C1-C8-烷醇與丙烯酸和/或甲基丙烯酸形成的酯，衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸，以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯。應(yīng)當(dāng)理解，所述聚合還可以共同利用以特定方式修飾性質(zhì)的共聚單體。一般僅將這樣的輔助單體作為改性單體，基于待聚合的單體總量以小于10重量％的量進(jìn)行共聚。這些單體有不同的功能，例如，它們可用于穩(wěn)定聚合物分散體，或者可以通過(guò)在聚合或成膜期間的交聯(lián)改善膜內(nèi)聚力或其它性質(zhì)，和/或經(jīng)由適當(dāng)?shù)墓倌芏扰c交聯(lián)劑反應(yīng)?？捎糜谶M(jìn)一步穩(wěn)定的單體通常是具有酸功能的單體和/或其鹽。上述含羧基的單體同樣有助于增強(qiáng)在礦棉纖維氈的粘結(jié)過(guò)程中的交聯(lián)密度，除了它們以外，也可以使用另外的具有其它酸功能的單體，例如烯鍵式不飽和磺酸、烯鍵式不飽和膦酸或二氫磷酸酯，及其水溶性鹽如其鈉鹽。該組中的優(yōu)選單體為乙烯基磺酸及其堿金屬鹽、丙烯酰胺基丙磺酸及其堿金屬鹽、以及乙烯基膦酸及其堿金屬鹽。
交聯(lián)助劑單體的實(shí)例為具有兩個(gè)或更多個(gè)乙烯基基團(tuán)的單體，具有兩個(gè)或更多個(gè)亞乙烯基基團(tuán)的單體，以及具有兩個(gè)或更多個(gè)鏈烯基基團(tuán)的單體。特別有利的是二元醇與α，β_單烯鍵式不飽和單羧酸形成的二酯，所述單羧酸優(yōu)選為丙烯酸和甲基丙烯酸；二元羧酸與烯鍵式不飽和醇形成的二酯；其它具有兩個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的烴；或者二元胺與α，β-單烯鍵式不飽和單羧酸形成的二酰胺。具有兩個(gè)非共軛烯鍵式不飽和雙鍵的這樣的單體的實(shí)例為亞烷基二醇二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯，如乙二醇二丙烯酸酯、1，2-丙二醇二丙烯酸酯、1，3-丙二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯及乙二醇二丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、1，2-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、以及二乙烯基苯、甲基丙烯酸乙烯酯、丙烯酸乙烯酯、巴豆酸乙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、馬來(lái)酸二烯丙酯、富馬酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯酸環(huán)戊二烯酯、己二酸二乙烯酯或亞甲基雙丙烯酰胺。然而，也可以使用具有多于兩個(gè)雙鍵的單體，例如四烯丙氧基乙烷、三羥甲基丙烷 三丙烯酸酯或氰尿酸三烯丙酯。另一組輔助單體由可以自交聯(lián)的或可以經(jīng)由羰基交聯(lián)的輔助單體形成。實(shí)例為雙丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸烯丙酯、乙酰乙酸乙烯酯、以及乙酰乙酸基丙烯酸乙酯或乙酰乙酸
基甲基丙烯酸乙酯。另一組輔助單體在選定條件下可以通過(guò)自交聯(lián)、或者與合適的單體反應(yīng)物和/或與存在的交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)該組包括具有N-官能團(tuán)的單體，尤其是(甲基)丙烯酰胺、氨基甲酸烯丙酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、N-羥甲基-(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基烯丙基氨基甲酸酯，以及N-羥甲基酯，-烷基醚或者N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺的曼尼期堿或N-羥甲基烯丙基氨基甲酸酯的曼尼期堿，丙烯酰胺基乙醇酸，甲基丙烯酰胺基甲氧基乙酸酯，N-(2, 2-二甲氧基-I-羥基乙基)丙烯酰胺，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，N-甲基(甲基)丙烯酰胺，N-丁基(甲基)丙烯酰胺，N-環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺，N-十二烷基(甲基)丙烯酰胺，N-芐基(甲基)丙烯酰胺，P-羥基苯基_(甲基)丙烯酰胺，N-(3-羥基-2，2-二甲基丙基)甲基丙烯酰胺，乙基-咪唑啉酮(甲基)丙烯酸酯，N-(甲基)丙烯酰氧基乙基咪唑啉-I-酮，N-(2-甲基丙烯?；０坊一?咪唑啉-2-酮，N-[3-烯丙氧基-2-羥基丙基]氨基-乙基]咪唑啉-2-酮，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，或者，N-乙烯基亞乙基脲。另一組輔助單體由羥基官能單體形成，例如甲基丙烯酸和丙烯酸的C1-C9-羥基烷基酯，如η-羥乙基丙烯酸酯、η-羥乙基甲基丙烯酸酯、η-羥丙基丙烯酸酯、η-羥丙基甲基丙烯酸酯、η-羥丁基丙烯酸酯、η-羥丁基甲基丙烯酸酯，及其同環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的加成物。另一組輔助單體由包括硅烷基團(tuán)的單體構(gòu)成，比如乙烯基三烷氧基硅烷，如乙烯基二甲氧基娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒，燒基乙稀基_■燒氧基娃燒或者(甲基)丙稀酸氧基烷基三烷氧基硅烷，如(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、或(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基娃燒。優(yōu)選在本發(fā)明的范圍內(nèi)最好不使用任何包括游離的或結(jié)合的甲醛的官能單體。如果這作為特定產(chǎn)品優(yōu)化的部分是必須的，那么規(guī)則是也要使用作為甲醛清除劑的化合物。其相關(guān)實(shí)例有N-或S-親核試劑，例如脲或亞硫酸氫鈉、以及其它在文獻(xiàn)中描述的化合物。根據(jù)本發(fā)明使用的粘結(jié)劑可以通過(guò)任何自由基聚合方法獲得。其實(shí)例為在本體中聚合、在溶液中聚合、在懸浮液中聚合，或者尤其是乳液聚合。優(yōu)選使用的粘結(jié)劑含有水性聚合物分散體，其包括以上描述的含環(huán)氧基和/或羧基的共聚物。將這些分散體在無(wú)溶劑或幾乎無(wú)溶劑的條件下施用于礦棉纖維氈。除了含環(huán)氧基和/或羧基的聚合物以外，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用的分散體含有保護(hù)性膠體和/或乳化劑。保護(hù)性膠體是在乳液聚合過(guò)程中存在的用于穩(wěn)定 分散體的聚合化合物。合適的保護(hù)性膠體的實(shí)例為聚乙烯醇，聚亞烷基二醇，纖維素衍生物，淀粉衍生物以及明膠衍生物，或者從N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、N-乙烯基咔唑、I-乙烯基咪唑、2-乙烯基咪唑、2-乙烯基卩比唳、4-乙烯基卩比唳、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、帶氨基的丙烯酸酯、帶氨基的甲基丙烯酸酯、帶氨基的丙烯酰胺和/或帶氨基的甲基丙烯酰胺衍生出來(lái)的聚合物。對(duì)其它合適的保護(hù)性膠體的全面描述參見(jiàn)Houben-Weyl，有機(jī)化學(xué)的方法(Methoden der organischen Chemie),第 XIV/1 冊(cè)，大分子物質(zhì)(Macromolecularsubstances), Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961,第 411 至 420 頁(yè)。乳化劑是低分子量表面活性化合物，其存在于乳液聚合中用于穩(wěn)定分散體。根據(jù)本發(fā)明使用的分散體可以中和離子的和/或非離子的和/或兩性乳化劑，最優(yōu)選非離子乳化劑、或者非離子乳化劑和陰離子乳化劑的組合。合適的乳化劑的列表參見(jiàn)Houben-Weyl，有機(jī)化學(xué)的方法(Methoden der organischen Chemie),第XIV/1冊(cè)，大分子物質(zhì)(Macromolecular substances), Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961,第 192-208 頁(yè)。保護(hù)性膠體基于分散體的比例可達(dá)20重量％,優(yōu)選在I重量％至10重量％的范圍內(nèi)，尤其是在2重量％至8重量％的范圍內(nèi)。乳化劑基于分散體的比例同樣可達(dá)10重量％，優(yōu)選在I重量％至6重量％的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明使用的粘結(jié)劑含有至少一種選自下列的交聯(lián)劑胺，胺的衍生物(優(yōu)選包括疏水改性的胺)，以及酰胺(尤其是酰胺化的胺)。作為交聯(lián)劑使用的胺或胺的衍生物不
應(yīng)該被烷氧基化或羥烷基化。根據(jù)本發(fā)明使用的交聯(lián)劑包括如單-或多胺，尤其是二胺，優(yōu)選脂肪族單-或二胺或者芳香族單-或二胺。根據(jù)本發(fā)明使用的交聯(lián)劑的氨基基團(tuán)可以為伯氨基、仲胺基和/或叔胺基基團(tuán)。優(yōu)選，所述交聯(lián)劑含有一個(gè)或多個(gè)伯氨基或仲胺基基團(tuán)。優(yōu)選用作交聯(lián)劑的是其中一些胺基基團(tuán)通過(guò)與疏水性酸反應(yīng)被轉(zhuǎn)換為酰胺基基團(tuán)的胺的衍生物。所述胺的衍生物可以有一個(gè)或多個(gè)酰胺基基團(tuán)。特別優(yōu)選的是使用聚氨基酰胺。聚氨基酰胺一般是不飽和脂肪酸與多胺的縮合產(chǎn)物。這類化合物的產(chǎn)品可以名為VersamicT商業(yè)購(gòu)得。這樣的化合物的實(shí)例參見(jiàn)EP-A-1, 533, 331。從具有酰胺結(jié)構(gòu)的胺的衍生物組中優(yōu)選的交聯(lián)劑是低聚物或聚合化合物，其衍生自羧酸、尤其衍生自單-或二羧酸，或者衍生自包括烯鍵式不飽和羧酸的這樣的羧酸的混合物，以及衍生自二胺、低聚胺或多胺。烯鍵式不飽和羧酸可以形成多聚體，優(yōu)選為2至10個(gè)羧酸單元的多聚體。特別優(yōu)選的交聯(lián)型聚合物衍生自不飽和羧酸和二胺，或者衍生自烯鍵式不飽和羧酸的二聚體和二胺或低聚胺。從聚氨基酰胺中進(jìn)一步優(yōu)選的交聯(lián)劑的ASTM D 2073胺值在100至2000mg KOH每克交聯(lián)劑之間，優(yōu)選在250至IOOOmg KOH每克交聯(lián)劑之間。特別優(yōu)選使用Versamid'U1」(Cognis GmbH, Germany (德國(guó)科寧公司))的交聯(lián)劑，如Versamidh 150或Versamid.、250根據(jù)本發(fā)明使用的交聯(lián)劑基于粘結(jié)劑通常以O(shè). I重量％至10重量％的量存在。優(yōu)選的交聯(lián)劑的濃度在1-10重量％之間，尤其是在2-7重量％之間。 當(dāng)粘結(jié)劑的共聚物中存在含羰基的輔助單體時(shí)，也還可以經(jīng)由這些基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)。可用于此目的的交聯(lián)劑包括選自以下的化合物-M -或聚嵊唑啉、雙-或聚亞氨基曝挫啉、碳二亞胺、雙-或聚環(huán)氧化物或封端異氰酸酯(例如在EP-A-206，059中所描述的)。另外可以將具有至少為二價(jià)的金屬離子的化合物用于進(jìn)一步的交聯(lián)。所討論的化合物可以與粘結(jié)劑聚合物的羧基基團(tuán)形成絡(luò)合物或配位鍵。該組化合物通常包括Al3+、Zn2+、Sn2+、Sn4+、Ti4+、TiO2+、Hf4+、HfO2+、Zr4+、ZrO2+ 以及其它多價(jià)離子的鹽。在理想情況下，這些離子可以將粘結(jié)劑的其它組分引入到交聯(lián)中，從而提高交聯(lián)密度。經(jīng)常用作保護(hù)膠體的聚(乙烯醇)就是一個(gè)例子。根據(jù)本發(fā)明使用的粘結(jié)劑還可以含有通常的添加劑。這些包括，例如，降低成膜最低溫度(“MFT”)的成膜助劑、增塑劑、緩沖液、pH控制試劑、分散劑、消泡劑、填料、染料、色素、硅烷偶聯(lián)劑、增稠劑、粘度調(diào)節(jié)劑、溶劑和/或防腐劑。根據(jù)本發(fā)明使用的粘結(jié)劑應(yīng)該用在調(diào)節(jié)到最佳范圍內(nèi)的pH值的制劑中，該范圍提供聚合物粘結(jié)劑官能團(tuán)與交聯(lián)劑基團(tuán)的適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)性。所述PH范圍優(yōu)選在中性點(diǎn)以上。優(yōu)選地，該pH范圍是7. 5-10。在用于制備聚合物分散體的乳液聚合之后，或者在添加交聯(lián)劑如酰胺化胺之后，已經(jīng)可以獲得合適的PH值，或者可以隨后通過(guò)添加pH控制試劑，在制劑中設(shè)置合適的pH值。通過(guò)在自由基乳液聚合通常的、連續(xù)步驟或分批步驟下，來(lái)制備特別優(yōu)選使用的聚合物分散體。自由基引發(fā)的烯鍵式不飽和單體的水性乳液聚合的實(shí)施已被廣泛描述，因此為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知[參見(jiàn)，例如，高分子科學(xué)與工程百科全書(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)第 8 卷，第 659 至 677 頁(yè)，Johnffiley&Sons, Inc. , 1987 ；D. C. Blackley,乳液聚合(Emulsion Polymerisation),第 155至 465 頁(yè)，Applied Science Publishers, Ltd.，Essex, 1975 ；D. C. Blackley,聚合物膠乳(Polymer Latices),第 2 版，第 I 卷，第 33 至 415 頁(yè)，Chapman&Hall, 1997 ;Η· ffarson,合成樹脂乳液的應(yīng)用(The Applications of Synthetic Resin Emulsions),第 49 至 244頁(yè)，Ernest Bonn. Ltd. London, 1972 ;D. Diederich,我們時(shí)代的化學(xué)(Chemie in unsererZeit) 1990, 24,第 135 至 142 頁(yè)，Verlag Chemie, Weinheim ；J. Piirma,,乳液聚合(Emulsion Polymerisation), % I 至 287 頁(yè)，Academic Press, 1982 ；F, Holscher，合成高分子聚合物的分散體(Dispersionen synthetischer Hochpolymerer),第 I 至 160 頁(yè)，Springer-Verlag, Berlin, 1969以及專利文件DE-A 40 03 422]。典型地，經(jīng)常借助分散劑助劑將烯鍵式不飽和單體分散在水性介質(zhì)中，使用至少一種自由基聚合引發(fā)劑使其聚合。使用水溶性的和/或油溶性的引發(fā)劑系統(tǒng)，如過(guò)二硫酸鹽、偶氮化合物、過(guò)氧化氫、有機(jī)氫過(guò)氧化物或過(guò)氧化二苯甲酰。它們可以被單獨(dú)使用，或者與還原性化合物組合使用，作為氧化還原催化系統(tǒng)，所述還原性化合物例如為鐵(II)鹽、焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、甲醛次硫酸鈉、2-羥基苯基羥基甲基-磺酸或其鈉鹽、4-甲氧基苯基羥基甲基亞磺酸或其鈉鹽、2-羥基-2-亞磺酸基(sulfinato)乙酸或其二鈉鹽或鋅鹽、以及2-羥基-2-亞磺酸基丙酸或其二鈉鹽、或者抗壞血酸或其鹽或者異抗壞血酸或其鹽?？梢栽诰酆现盎蛑虚g加入聚合物保護(hù)膠體和/或乳化劑。隨后同樣可以又再添 加聚合物穩(wěn)定劑和/或乳化劑。然后任選將該分散體與設(shè)想用于所需應(yīng)用的添加劑進(jìn)一步混合?？梢栽诒绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的用于該目的的設(shè)備中配制本發(fā)明的粘結(jié)劑，例如攪拌槽和/或合適的混合器。在制備好粘結(jié)劑之后，一般直接將其施用于礦棉纖維以生產(chǎn)礦棉纖維氈。這可以使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的相關(guān)應(yīng)用方法來(lái)完成，例如用分散體噴涂纖維。在施用后以及熱處理過(guò)濕潤(rùn)的纖維非織造幅材原料之后，反應(yīng)性粘結(jié)劑固化、凝固由此穩(wěn)定礦棉纖維氈。優(yōu)選通過(guò)提高溫度來(lái)誘導(dǎo)固化反應(yīng)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)知道的，固化速率可以被其它通過(guò)配方的措施影響。典型的固化溫度優(yōu)選為70°C _250°C，尤其是130°C _180°C。本發(fā)明也提供了生產(chǎn)以上限定的礦棉纖維氈的方法，所述方法包括以下步驟i)向未粘結(jié)的礦棉纖維氈施用可交聯(lián)的組合物，所述組合物含有含環(huán)氧基的和/或含羧基的共聚物，以及選自胺或胺的衍生物的交聯(lián)劑；以及j)通過(guò)粘結(jié)劑的交聯(lián)，使礦棉纖維結(jié)成一體以形成粘結(jié)的礦棉纖維氈。本發(fā)明的礦棉纖維氈組合了可比的機(jī)械強(qiáng)度和應(yīng)用性能，而其甲醛釋放很低并優(yōu)選沒(méi)有甲醛釋放。本發(fā)明的礦棉纖維氈作為絕緣材料特別有用，尤其是用于隔熱，更特別是用于建造的結(jié)構(gòu)以及任何類別的結(jié)構(gòu)物體的熱絕緣。以下實(shí)施例用于闡明本發(fā)明。除非另有說(shuō)明，實(shí)施例中的份數(shù)以及百分比均為按
重量計(jì)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例分散體A在配備有攪拌裝置(錨式攪拌器)、進(jìn)料裝置和電子溫度控制的玻璃攪拌槽中，在60份去離子水中溶解2. 97份"Emulsogen EPN 287非離子型乳化劑(來(lái)自Clariant)、0. 5份*￡〗1111丨5086丨I LS陰離子型乳化劑(來(lái)自Clariant)、0. 25份醋酸鈉、O. 51份乙烯基磺酸鈉、O. 04份焦亞硫酸鈉以及O. 00023份硫酸鐵(II)銨(為1%的溶液)，以形成初始裝料。在攪動(dòng)下，將5份乙酸乙烯酯乳化到初始裝料中，然后，將初始裝料加熱到65°C，在40°C時(shí)加入O. 22份過(guò)硫酸鈉在I. 77份去離子水中形成的溶液，以啟動(dòng)聚合反應(yīng)。
一旦內(nèi)部溫度到達(dá)65°C，開始計(jì)量加入95份乙酸乙烯酯和3份甲基丙烯酸縮水甘油酯，并持續(xù)240分鐘。在反應(yīng)中，維持內(nèi)部溫度在65°C。在單體的計(jì)量添加結(jié)束前30分鐘，在30分鐘的過(guò)程中將溫度從65 °C提高到85 °C，并且同時(shí)，在30分鐘的過(guò)程中加入O. 11份過(guò)硫酸鈉在I. 77份去離子水中形成的溶液。在單體的計(jì)量添加完成后，使該批次在85°C保持60分鐘，然后冷卻。固體含量60.7%布氏(Brookfield)粘度RVT (23 )，軸 2，20rpm :780mPaspH 4. 2分散體B 在配備有攪拌裝置(錨式攪拌器)、進(jìn)料裝置和電子溫度控制的玻璃攪拌槽中，開始時(shí)在31. 5份去離子水中溶解O. 25份feDisponil A3065非離子型乳化劑(來(lái)自Cognis)，以制備初始裝料。同時(shí)，在分開的容器中，在55. 6份去離子水中溶解2. 72份1iDispoiiil A 3065和2^eDisponilFES 77陰離子型乳化劑(來(lái)自Cognis)。在強(qiáng)烈攪動(dòng)下，將以下單體混合物乳化到該溶液中以制備單體乳液30份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸丁酯、60份苯乙烯、I. 5份甲基丙烯酸縮水甘油酯、2份甲基丙烯酸和I份丙烯酸。然后，制備O. 195份過(guò)硫酸鈉在2. 92份去離子水中的溶液(=氧化劑溶液)，以及O. I份焦亞硫酸鈉在O. 91份去離子水中的溶液(=還原劑溶液)。將初始裝料加熱到80°C。隨后，向初始裝料中逐滴加入2. 85% (按重量計(jì))的單體乳液以及22. 8% (按重量計(jì))的還原劑溶液。5分鐘后，向該混合物中加入33. 3%的氧化劑溶液以引發(fā)聚合反應(yīng)。又過(guò)了 15分鐘后，開始計(jì)量加入單體乳液和引發(fā)劑系統(tǒng)(氧化劑和還原劑溶液)，對(duì)單體乳液該過(guò)程持續(xù)了 240分鐘，對(duì)引發(fā)劑系統(tǒng)的兩種溶液的同時(shí)添加該過(guò)程持續(xù)了 225分鐘。在反應(yīng)引發(fā)以及計(jì)量當(dāng)中維持反應(yīng)器的內(nèi)部溫度在80°C。在單體的計(jì)量添加完成后，在5分鐘的過(guò)程中，加入O. 023#TegOFoamex 805消泡劑(來(lái)自Evonik)在O. 13份去離子水中形成的溶液。隨后馬上在10分鐘的過(guò)程中，向聚合物逐滴加入I份甲基丙烯酸甲酯。在快速添加完O. 065份過(guò)硫酸鈉在O. 21份去離子水中形成的溶液之后，溫度升至85°C并在85°C維持90分鐘。然后，將內(nèi)部溫度降至65°C，力口Λ O. 11Aff 70 (來(lái)自Akzo的叔丁基過(guò)氧化氫的70%的水溶液)在O. 42份去離子水中形成的溶液。15分鐘后，加入O. 11份焦亞硫酸鈉在O. 42份去離子水中形成的溶液，隨后是15分鐘的延遲時(shí)間。其后馬上重復(fù)該操作。在加入O. 033份氨水(為25%的溶液)在O. 13份去離子水中形成的溶液之后，將內(nèi)部溫度降至40°C以下，使用稀釋的氨水溶液將PH設(shè)置為4. 5。固體含量53. 1%布氏粘度RVT (23。0，軸 1，20rpm :120mPaspH 4. 5測(cè)定縮水甘油基官能化的分散體與酰胺化胺(交聯(lián)劑)的混合物的交聯(lián)密度根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)主要利用可以固化形成緊密嚙合的三維網(wǎng)狀物的酚醛樹脂來(lái)生產(chǎn)礦棉纖維。高的交聯(lián)密度導(dǎo)致具有非常熱固性質(zhì)的塑料的形成?？s水甘油基官能化的聚合物分散體與合適的交聯(lián)劑的組合，所述交聯(lián)劑如在本發(fā)明中描述的酰胺化胺，同樣可以固化形成高度交聯(lián)的具有熱固性質(zhì)的聚合物系統(tǒng)。因此，在下文中使用交聯(lián)密度作為粘結(jié)系統(tǒng)的有效性的度量。通過(guò)測(cè)定熱處理后的、從分散體和交聯(lián)劑的混合物形成的薄膜中的不溶性成分來(lái)測(cè)定交聯(lián)密度。所用方法類似于US-A-2008/0175997中描述的方法。所有情況下，施用于平面打磨(planar-ground)玻璃板的基底的膜厚度為250微米，使用N- 二甲基甲酰胺(DMF)作為溶劑。使用Mathis Labdryer LTE-S烤箱對(duì)膜進(jìn)行熱調(diào)節(jié)。以下列出的實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)時(shí)間為10分鐘。在這期間，變換干燥后的膜所暴露于的溫度。相應(yīng)的溫度在下表中很明顯，表中顯示了研究過(guò)的本發(fā)明的實(shí)施例。
在取下膜之前，按以下方式制備樣品將分散體與合適的為3重量％的和為6重量％的(按分散體的固體含量計(jì)算)交聯(lián)劑混合。在本文列出的實(shí)施例中使用的是Cognis的"Vefsamid 150產(chǎn)品。按所提供的樣式使用酰胺化胺，在緩慢攪拌下在5分鐘內(nèi)將其摻入到分散體中。隨后，測(cè)定混合物的pH值，發(fā)現(xiàn)取決于所用的分散體以及交聯(lián)劑的量，該pH值在8和9. 5之間。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)分散體A和B測(cè)定了交聯(lián)度對(duì)溫度的依賴性。在分散體A的情況下，還測(cè)定了交聯(lián)度對(duì)交聯(lián)劑的量的依賴性。較高的溫度、較長(zhǎng)的熱調(diào)節(jié)時(shí)間以及優(yōu)化的交聯(lián)劑濃度對(duì)交聯(lián)度有積極的影響。未加入交聯(lián)劑的分散體A和B的膜中的不溶性成分的量被用作比較例。表
實(shí)施例分散體 Versamid 150溫度(°C) 不溶性成分(％)
的量(重量％)
Vl__A__O__210__7_
V2__B__O__180__6_
1__A__3__\20__17_
2__A__3__1^0__26_ 3__A__3__[SG__57_
4__A__6__120__21_
5__A__6__[50__47_
6__A__6__1_80__69_
7__B__3__120__30_
8__B__3__HO__8J_
9__B__3__1_80__87_從表中明顯看出，與比較例Vl和V2相比(各例都沒(méi)有加交聯(lián)劑)在發(fā)明例中合適的交聯(lián)劑的使用提高了不溶性成分的分?jǐn)?shù)，由此提高了交聯(lián)密度，交聯(lián)密度是所加入的交聯(lián)劑的量以及溫度的函數(shù)。還可以明顯看出，分散體B中羧基基團(tuán)的存在起到增加交聯(lián)密度的作用，反映在不溶性成分的百分比的增加上，這在試驗(yàn)5與試驗(yàn)8的比較上看得特別清
楚
權(quán)利要求
1.用粘結(jié)劑粘結(jié)而成的礦棉纖維氈，所述粘結(jié)劑含有環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的乳液共聚物，以及作為交聯(lián)劑的胺和/或胺的衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦棉纖維氈，其中所述環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的乳液共聚物是聚乙烯酯、聚丙烯酸酯或聚鏈烯基芳族化合物，所述乳液共聚物包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸的縮水甘油酯的共聚單元，和/或包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸、或者所述羧酸的鹽或酸酐的共聚單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦棉纖維租，其中所述環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的乳液共聚物衍生自鏈烯基芳族化合物、優(yōu)選衍生自苯乙烯，和/或衍生自丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，所述乳液共聚物包含衍生自烯鍵式不飽和單羧酸縮水甘油酯、優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單元，和/或包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸、或者所述羧酸的鹽或酸酐的共聚單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦棉纖維氈，其中所述環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的 乳液共聚物衍生自α，β_烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸的酯，所述乳液共聚物包含衍生自烯鍵式不飽和單羧酸縮水甘油酯、優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單元，和/或包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸、或者所述羧酸的鹽或酸酐的共聚單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦棉纖維租，其中所述環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的乳液共聚物衍生自一種或多種乙烯基酯，所述乳液共聚物包含衍生自烯鍵式不飽和單羧酸縮水甘油酯、優(yōu)選衍生自丙烯酸縮水甘油酯和/或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚單元，和/或包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸、或者所述羧酸的鹽或酸酐的共聚單元，和/或包含衍生自烯鍵式不飽和單-或二羧酸、或者所述羧酸的鹽或酸酐的共聚單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦棉纖維氈，其中所述環(huán)氧基官能化的乳液共聚物除了含有衍生自一種或多種乙烯基酯的結(jié)構(gòu)單元以外，還含有衍生自以下結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元C1-C8-燒醇與α，β -烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸形成的酯、α，β -烯鍵式不飽和C3-C8-單-或二羧酸、烯烴、或者這些單體的兩種或更多種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦棉纖維氈，其中所述環(huán)氧基官能化的乳液共聚物選自以下共聚物共聚物，其衍生自飽和羧酸的乙烯基酯和衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯；共聚物，其衍生自飽和羧酸的乙烯基酯，衍生自C1-C8-烷醇與丙烯酸、和/或甲基丙烯酸、和/或富馬酸、和/或馬來(lái)酸形成的酯，以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯；共聚物，其衍生自飽和羧酸的乙烯基酯，衍生自乙烯，衍生自烯鍵式不飽和羧酸以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯；共聚物，其衍生自乙烯基酯、乙烯、C1-C8-烷醇與丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或富馬酸和/或馬來(lái)酸形成的酯，衍生自烯鍵式不飽和羧酸以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯；共聚物，其衍生自丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、烯鍵式不飽和羧酸的酯，衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯；共聚物，其衍生自苯乙烯與丁二烯，和/或衍生自C1-C8-烷醇與丙烯酸和/或甲基丙烯酸形成的酯，衍生自烯鍵式不飽和羧酸以及衍生自烯鍵式不飽和羧酸的縮水甘油酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦棉纖維氈，其中所述聚合物是含有至少50重量％的乙酸乙烯酯單體單元的環(huán)氧基官能化的聚乙烯酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中的至少一項(xiàng)所述的礦棉纖維氈，其中將所述粘結(jié)劑以聚合物的水性分散體的形式引入。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中的至少一項(xiàng)所述的礦棉纖維氈，其中所述粘結(jié)劑的含量在O.I重量％至10重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在O. 5重量％至5重量％的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中的至少一項(xiàng)所述的礦棉纖維氈，其中所述交聯(lián)劑選自單-或多胺，優(yōu)選脂肪族單-或二胺或者芳香族單-或二胺。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至10中的至少一項(xiàng)所述的礦棉纖維氈，其中所述交聯(lián)劑選自具有一個(gè)或多個(gè)酰胺基團(tuán)的酰胺，尤其是聚氨基酰胺，非常特別優(yōu)選為不飽和脂肪酸與多胺的縮合產(chǎn)物。
13.權(quán)利要求12的礦棉纖維氈，其中所述交聯(lián)劑選自聚氨基酰胺，所述聚氨基酰胺的ASTM D 2073胺值在100至2000mg KOH每克交聯(lián)劑之間，優(yōu)選在250至IOOOmg KOH每克交 聯(lián)劑之間。
14.權(quán)利要求12的礦棉纖維氈，其中使用的交聯(lián)劑既不是烷氧基化的也不是羥烷基化的。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14中的至少一項(xiàng)所述的礦棉纖維氈，其中使用的交聯(lián)劑的量以粘結(jié)劑為基礎(chǔ)計(jì)在O. I重量％至10重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在I重量％至10重量％的范圍內(nèi)，尤其是在2重量％至7重量％的范圍內(nèi)。
16.生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦棉纖維氈的方法，所述方法包括以下步驟 i)向礦棉纖維施用可交聯(lián)的組合物，所述組合物含有環(huán)氧基官能化的和/或羧基官能化的乳液共聚物，以及選自胺或胺的衍生物的交聯(lián)劑；以及 j)通過(guò)粘結(jié)劑的交聯(lián)，使礦棉纖維結(jié)成一體以形成粘結(jié)的礦棉纖維氈。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中以水性分散體的形式施用所述可交聯(lián)的組合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求I至15中的任一項(xiàng)所述的礦棉纖維氈作為絕緣材料的用途，尤其是用于隔熱，更特別是用于建造的結(jié)構(gòu)以及任何類別的結(jié)構(gòu)物體的熱絕緣，優(yōu)選用于屋頂?shù)母魺帷?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及經(jīng)粘結(jié)劑穩(wěn)固的礦棉纖維氈，所述粘結(jié)劑由環(huán)氧基基團(tuán)官能化的和/或羧基基團(tuán)官能化的聚合物、以及所選定的交聯(lián)試劑制得。所述氈可被用作絕緣材料，其特征在于低甲醛釋放或無(wú)甲醛釋放。
文檔編號(hào)D04H13/00GK102858709SQ201180019547
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者克里斯托夫·德勒, 馬丁·雅各布, 保羅·巴瓦伊, 保羅·斯科特 申請(qǐng)人:塞拉尼斯乳劑股份有限公司