粘結(jié)劑的制作方法
【專利摘要】用于粘結(jié)松散物質(zhì)的未反應(yīng)的基本上無甲醛的可固化粘結(jié)劑溶液主要由可通過將還原糖、銨鹽酸前體、任選的羧酸或其前體和任選的氨溶解在水中獲得的溶液構(gòu)成。
【專利說明】粘結(jié)劑
[0001]本申請是申請?zhí)?200880101807.7 ;申請日:2008年8月I日；發(fā)明標(biāo)題:粘結(jié)劑
的分案申請。
[0002]本發(fā)明涉及粘結(jié)劑，例如用于玻璃棉或巖棉絕緣材料的粘結(jié)劑。
[0003]W02007/014236 (引入本文供參考)涉及粘結(jié)劑，包括含梅拉德反應(yīng)物的粘結(jié)劑。所公開的一種具體的粘結(jié)劑基于檸檬酸三銨-葡萄糖體系，該體系源自混合葡萄糖一水合物、無水檸檬酸、水和氨水。這種粘結(jié)劑體系的許多優(yōu)點(diǎn)之一是它無甲醛。
[0004]本發(fā)明的一個方面提供根據(jù)權(quán)利要求1的粘結(jié)劑溶液；從屬權(quán)利要求限定備選和/或優(yōu)選的實施方案。
[0005]在另一個方面中，本發(fā)明提供粘結(jié)劑溶液，它包括可通過將以下物質(zhì)溶解獲得的溶液:
[0006]-碳水化合物，
[0007]-可由無機(jī)鹽衍生的酸前體，
[0008]-氮源，
[0009]-任選的有機(jī)酸或其前體，和
[0010]-任選的氨。
`[0011]根據(jù)本發(fā)明使用的粘結(jié)劑溶液可以是〃基本上無甲醛的"，就是說，它們由于干燥和/或固化(或模擬干燥和/或固化的適當(dāng)試驗)釋放不到5ppm甲醛。此類粘結(jié)劑溶液優(yōu)選是〃無甲醛的〃，就是說它們在這些條件下釋放不到Ippm甲醛。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的包含粘結(jié)劑的產(chǎn)品(例如絕緣材料或木板)可以是〃基本上無甲醛的〃，就是說，它們包含小于5ppm或小于檢測極限的游離甲醛和/或由一起包含小于這些量的游離甲醛的材料構(gòu)成和/或在適合于模擬它們的正常應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化測驗標(biāo)準(zhǔn)化試驗中釋放的甲醛水平允許它們被分類為沒有甲醛釋放或有不可檢測水平的甲醛釋放。優(yōu)選地，這些產(chǎn)品從根據(jù)IS016000的試驗起始起在24-48小時的期間釋放小于10 μ g/m3,更優(yōu)選小于5 μ g/m3 甲醒。
[0013]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)劑可以具有與例如，W02007/014236的檸檬酸三銨-葡萄糖體系相比至少等效和實際上改進(jìn)的性能。W02007/014236揭示了尤其基于碳水化合物(例如還原糖)、氨和羧酸的組合的粘結(jié)劑體系并表明梅拉德典型反應(yīng)可以形成固化化學(xué)過程的基礎(chǔ)。已認(rèn)為，所使用的酸的性質(zhì)將對固化粘結(jié)劑的性能具有顯著影響，尤其是如果將酸前體和/或得自其的衍生物結(jié)合到固化粘結(jié)劑的結(jié)構(gòu)中時。因此令人意外的是，可衍生自無機(jī)鹽的酸前體會在其它表觀類似的粘結(jié)劑體系中提供適合的酸前體。
[0014]可衍生自無機(jī)鹽的酸前體的使用在成本、可獲得性和容易處理方面可能具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。粘結(jié)劑溶液的可由無機(jī)鹽衍生的酸前體可以包含選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽的物質(zhì)?？梢允褂靡环N或多種無機(jī)銨鹽，例如，硫酸銨、磷酸銨或碳酸銨達(dá)到特定的優(yōu)點(diǎn)。銨鹽可以提供酸前體或部分酸前體和/或提供氮源或部分的氮源和/或提供PH值控制體系或部分PH值控制體系。也可以使用硝酸銨；然而，硝酸銨可能氧化碳水化合物(例如在葡萄糖的情況下)的醛基和/或要求預(yù)防措施以避免爆炸。[0015]硫酸銨是尤其有利的，但是可以使用磷酸銨與之聯(lián)用或代替它。磷酸銨可以是磷酸單銨、磷酸二銨或磷酸三銨；它可以是磷酸氫銨。碳酸銨(單獨(dú)地或與本文公開的其它材料結(jié)合地)也可以提供好的結(jié)果。碳酸銨可以是碳酸氫銨。
[0016]酸前體，尤其是當(dāng)它主要由無機(jī)銨鹽構(gòu)成時，可以構(gòu)成
[0017].按干燥重量計，未固化的粘結(jié)劑溶液的至少5%，優(yōu)選至少7%，更優(yōu)選至少9% ;和/或
[0018].按干燥重量計，未固化的粘結(jié)劑溶液的小于25%或20%，優(yōu)選小于18%，更優(yōu)選小于 16%。
[0019]術(shù)語〃由...構(gòu)成或主要由...構(gòu)成〃旨在將要求的范圍限制到規(guī)定的材料或步驟和不本質(zhì)上影響本發(fā)明基本和新穎的特征的那些材料或步驟。
[0020]酸可以包含:硫酸、磷酸、硝酸或弱酸。
[0021 ] 粘結(jié)劑可以按干燥重量計包含5%_25%，優(yōu)選10%_20%，更優(yōu)選15%_20%酸前體(尤其是當(dāng)它是無機(jī)銨鹽時)至碳水化合物(尤其是當(dāng)它是糖時)。
[0022]當(dāng)粘結(jié)劑既包含可衍生自無機(jī)鹽的酸前體又包含有機(jī)酸時，它們可以按相對于碳水化合物(尤其是當(dāng)它是糖時)的按干燥重量計的以下量存在:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.包含用基本上無甲醛的粘結(jié)劑粘結(jié)在一起的一堆松散物質(zhì)的材料，其特征在于該材料包含大于500mg/kg選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽及其組合的物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中這堆松散物質(zhì)包含選自纖維、纖維材料、礦物纖維、玻璃纖維、巖棉纖維、纖維素纖維、木質(zhì)纖維、木削片、小木塊、鋸屑和顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該松散物質(zhì)包含礦物纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該材料是礦物纖維絕熱材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的材料,其中該松散物質(zhì)包含無紡織材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該材料是木板。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的材料,其中該礦物纖維選自玻璃纖維和巖棉纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該粘結(jié)劑的量大于2%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該粘結(jié)劑的量小于20%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該材料包含大于750mg/kg選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽及其組合的物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該材料包含小于5000mg/kg選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽及其組合的物質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該粘結(jié)劑被固化。`
13.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該粘結(jié)劑被固化且包含蛋白黑素。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的材料，其中該粘結(jié)劑被固化且包含含氮聚合物。
15.制造根據(jù)權(quán)利要求1的材料的方法，包括以下步驟: ?提供一堆松散物質(zhì)； ?將粘結(jié)劑溶液施加到這堆松散物質(zhì)上；和 ?固化該粘結(jié)劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽的物質(zhì)是從粘結(jié)劑前體得到的。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含一種或多種還原糖、在熱固化條件下就地得到一種或多種還原糖的碳水化合物或其組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含一種選自硫酸、磷酸、硝酸和弱酸的酸。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含至少一種添加劑，選自礦物油、偶聯(lián)劑、硅酮或硅氧烷、含硅化合物、表面活性劑、親水性添加劑、蠟、用于控制PH值的物質(zhì)和氨。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含氮源。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含無機(jī)銨鹽。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化粘結(jié)劑的反應(yīng)基本上是Maillard型反應(yīng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含至少5%干重，相對于有機(jī)酸和衍生自無機(jī)酸的酸前體的組合的碳水化合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含酸前體，該酸前體為未固化粘結(jié)劑干重的至少5%。
25.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中固化之前的粘結(jié)劑溶液包含酸前體，該酸前體為未固化粘結(jié)劑干 重的不到25%。
【文檔編號】D04H1/4209GK103773055SQ201310729576
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2007年8月3日
【發(fā)明者】C·哈姆普森, G·穆勒, C·愛普雷 申請人:克瑙夫絕緣私人有限公司