改进的生物粘合剂制造技术

公开了一种用于矿物纤维的水性粘合剂组合物，它包含选自下述中的一种或多种化合物形式的组分(i)：式(I)的化合物，及其任何盐，式(I)中R1对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；式(II)的化合物，及其任何盐，其中R2对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；选自氨，胺或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(ii)；一种或多种碳水化合物形式的组分(iii)；选自氨基磺酸，氨基磺酸衍生物或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(iv)。

Improved biological adhesive

A water adhesive composition for mineral fiber is disclosed, comprising one or more compounds in the form selected from the following components: (I) (I) compounds, and any type of salt, (I) R1 corresponding to H, single alkyl hydroxyalkyl, n-dihydroxyalkyl, polyhydroxy alkylene, alkyl, alkoxy, amine; type (II) compounds, and any salt, which corresponds to the H R2, single alkyl hydroxyalkyl, dihydroxy alkyl, multi hydroxyalkyl, alkylene, alkoxy, amine; from ammonia, one or more compounds form or its amine group any salt of (II); one or more carbohydrate components (III); from sulfamic acid, one or more compounds form the group or any of its derivatives of amino sulfonic acid salt in the branch (IV).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的生物粘合剂
本专利技术涉及用于矿物纤维产品的水性粘合剂，使用所述粘合剂来生产粘结的矿物纤维产品的方法，和矿物纤维产品，它包含与固化的粘合剂接触的矿物纤维。
技术介绍
矿物纤维产品通常包括通过固化的热固性聚合物粘合剂材料粘结在一起的人造玻璃质纤维(MMVF)，例如玻璃纤维，陶瓷纤维，玄武岩纤维，矿渣棉，矿物棉和石棉(岩棉)。为了用作隔热或隔音产品，通常通过以常规的方式，例如通过旋杯法或通过级联转子(cascaderotor)法，将由合适的原材料制造的熔体转化成纤维，生产粘结的矿物纤维垫。纤维在成形腔室内吹制，和在气载的同时且仍然炽热的同时，用粘合剂溶液喷洒，和作为垫子或网状物无规沉积在行进的传输器上。然后将纤维垫转移到固化烘箱内，在此加热的空气吹过垫子，固化粘合剂并将矿物纤维坚固地粘结在一起。过去，所选择的粘合剂树脂是酚醛树脂，它可经济地生产且在用作粘合剂之前可用脲扩链。然而，涉及降低或消除甲醛排放的已有和提出的立法导致开发无甲醛的粘合剂，例如基于多羧基聚合物和多元醇或多胺的粘合剂组合物，例如在EP-A-583086，EP-A-990727，EP-A-1741726，US-A-5,318,990和US-A-2007/0173588中所公开的。另一组非酚醛粘合剂是脂族和/或芳族酸酐与烷醇胺的反应产物，例如在WO99/36368，WO01/05725，WO01/96460，WO02/06178，WO2004/007615和WO2006/061249中所公开的。这些粘合剂组合物是水溶性的且显示出优良的粘合性能。WO2008/023032公开了脲-改性的粘合剂。由于在生产这些粘合剂中所使用的一些起始材料是相当昂贵的化学品，因此继续需要提供经济生产的无甲醛的粘合剂。与以前已知的来自矿物纤维的水性粘合剂组合物有关的进一步的效果是，生产粘合剂所使用的至少大多数起始材料源自于化石燃料。具有优选完全或至少部分由可再生材料生产的继续消费趋势和因此需要提供至少部分由可再生材料生产的用于矿物棉的粘合剂。而且，具有持续提供能生产有良好长期机械性能的矿棉产品的矿棉用粘合剂的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种水性粘合剂组合物，它尤其适合于粘结矿物纤维，经济地生产，且使用可再生材料作为制备水性粘合剂组合物的起始产品。本专利技术进一步的目的是提供一种用这种粘合剂组合物粘结的矿物纤维产品。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于矿物纤维的水性粘合剂组合物，它包含：选自下述中的一种或多种化合物形式的组分(i)：-下式的化合物，及其任何盐：其中R1对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；-下式的化合物，及其任何盐：其中R2对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；选自氨，胺或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(ii)；一种或多种碳水化合物形式的组分(iii)；选自氨基磺酸，氨基磺酸衍生物或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(iv)。根据本专利技术的第二方面，提供一种生产粘结的矿物纤维产品的方法，该方法包括使矿物纤维与水性粘合剂组合物接触，并固化该粘合剂组合物的步骤。根据本专利技术的第三方面，提供一种矿物纤维产品，它包含与以上定义的固化粘合剂组合物接触的矿物纤维。专利技术人令人惊奇地发现，可制备用于矿物纤维的粘合剂组合物，它在很大程度上使用可再生且与此同时允许经济地生产粘合剂的起始材料。由于本专利技术粘合剂所使用的显著大部分的起始材料源自于生物质和与此同时所使用的材料价格相当低，因此，本专利技术的粘合剂既经济又生态有利。这两方面的组合尤其突出，因为“生物材料”常常比常规材料昂贵。与此同时，当用于粘结矿物纤维时，本专利技术的粘合剂显示出优良的性能。机械强度得到改进，且当置于老化条件下时，还具有预料不到地高的水平。本专利技术粘合剂的额外优点是，在低的固化温度下，它们具有相当高的固化速度。进一步地，本专利技术一个实施方案的粘合剂不是强酸性的，和因此克服了与根据现有技术已知的强酸性粘合剂有关的腐蚀问题。根据在以下实施例中证明的实验结果可看出，本专利技术的水性粘合剂组合物显示出当用作矿物棉用粘合剂时的优良的性能。根据在以下实施例中证明的实验结果可进一步看出，可通过添加额外的组分，进一步改进本专利技术粘合剂的性能。优选实施方案的说明本专利技术的水性粘合剂组合物包含：选自下述中的一种或多种化合物形式的组分(i)：-下式的化合物，及其任何盐：其中R1对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；-下式的化合物，及其任何盐：其中R2对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；选自氨，胺或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(ii)；一种或多种碳水化合物形式的组分(iii)；选自氨基磺酸，氨基磺酸衍生物或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(iv)。优选地，本专利技术的粘合剂的pH为5.1-10，优选pH为6-9。优选地，烷基是C1-C10烷基。优选地，单羟烷基是单羟基C1-C10烷基。优选地，二羟烷基是二羟基C1-C10烷基。优选地，多羟烷基是多羟基C1-C10烷基。优选地，亚烷基是亚烷基C1-C10烷基。优选地，烷氧基是烷氧基C1-C10烷基。优选地，本专利技术的粘合剂无甲醛。对于本申请的目的来说，术语“无甲醛”定义为表征其中来自矿物棉产品的甲醛释放低于5μg/m2/h，优选低于3μg/m2/h的矿物棉产品。优选地，根据测试醛释放的ISO16000，进行试验。粘合剂中的组分(i)优选地，组分(i)是选自抗坏血酸或异构体或盐或衍生物，优选其氧化衍生物中的一种或多种化合物形式。专利技术人令人惊奇地发现，抗坏血酸或其衍生物可用作矿物纤维用粘合剂组合物的基础，所述抗坏血酸是一种相当低价格的材料且可由生物质生产。抗坏血酸，或维生素C，是具有抗氧化剂性能的无毒的天然存在的有机化合物，工业上它例如可通过葡萄糖发酵来获得。抗坏血酸的核心结构含有独特的五元环，含烯二醇的γ-内酯。抗坏血酸因此可分类为3,4-二羟基-呋喃-2-酮。尽管抗坏血酸不包含羧酸官能团，但3-羟基是适度酸性的(pKa＝4.04)，因为所得抗坏血酸根阴离子通过电荷离域来稳定。在优选的实施方案中，组分(i)选自L-抗坏血酸，D-异抗坏血酸，5,6-亚异丙基抗坏血酸，脱氢抗坏血酸和/或所述化合物的任何盐，优选钙、钠、钾、镁或铁盐。在进一步优选的实施方案中，组分(i)选自L-抗坏血酸，D-异抗坏血酸，5,6-亚异丙基抗坏血酸和脱氢抗坏血酸。粘合剂中的组分(ii)组分(ii)选自氨、胺或其任何盐。在优选的实施方案中，组分(ii)选自氨，和/或胺，例如哌嗪，六亚甲基二胺，间二甲苯二胺，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，单乙醇胺，二乙醇胺和/或三乙醇胺。在尤其优选的实施方案中，组分(ii)是氨。氨可以以铵盐和/或氨水形式添加。包括组分(ii)允许进一步改进本专利技术的粘合剂，当用作矿物棉产品用粘合剂时。粘合剂中的组分(iii)组分(iii)是一种或多种碳水化合物形式。淀粉可用作各种碳水化合物，例如葡萄糖浆和右旋糖的原材料。取决于在淀粉水解中所使用的反应条件，获得可用其DE值表征的右旋糖和中间体的各种混合物，DE是右旋糖当量的缩写且定义为还原糖的含量，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于矿物纤维的水性粘合剂组合物，它包含：选自下述中的一种或多种化合物形式的组分(i)：‑下式的化合物，及其任何盐：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 EP 14200253.41.一种用于矿物纤维的水性粘合剂组合物，它包含：选自下述中的一种或多种化合物形式的组分(i)：-下式的化合物，及其任何盐：其中R1对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；-下式的化合物，及其任何盐：其中R2对应于H，烷基，单羟烷基，二羟烷基，多羟烷基，亚烷基，烷氧基，胺；选自氨、胺或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(ii)；一种或多种碳水化合物形式的组分(iii)；选自氨基磺酸、氨基磺酸衍生物或其任何盐中的一种或多种化合物形式的组分(iv)。2.权利要求1的水性粘合剂组合物，其中组分(i)选自L-抗坏血酸、D-异抗坏血酸、5,6-异亚丙基抗坏血酸、脱氢抗坏血酸和/或所述化合物的任何盐，优选钙、钠、钾、镁或铁盐。3.权利要求1或2的水性粘合剂组合物，其中组分(ii)选自氨，和/或胺，例如哌嗪，六亚甲基二胺，间二甲苯二胺，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，单乙醇胺，二乙醇胺和/或三乙醇胺。4.前述任何一项权利要求的水性粘合剂组合物，其中组分(iii)选自右旋糖，葡萄糖浆，木糖，果糖或蔗糖。5.前述任何一项权利要求的水性粘合剂组合物，其中组分(iv)选自氨基磺酸及其任何盐，例如氨基磺酸铵，氨基磺酸钙，氨基磺酸钠，氨基磺酸钾，氨基磺酸镁，氨基磺酸钴，氨基磺酸镍，N-环己基氨基磺酸及其任何盐，例如N-环己基氨基磺酸钠。6.前述任何一项权利要求的水性粘合剂组合物，它包含：-抗坏血酸形式的组分(i)；-氨和/或二乙醇胺和/或三乙醇胺形式的组分(ii)；-右旋糖和/或DE为60-99的葡萄糖浆形式的组分(iii)；-氨基磺酸和/或其盐，优选氨基磺酸铵和/或N-环己基氨基磺酸和/或其盐形式的组分(iv)。7.前述任何一项权利要求的水性粘合剂组合物，其中组分(i)，(ii)，(iii)，和(iv)的比例范围为1至50wt％组分(i)，基于组分(i)和(iii)的质量，50至99wt％组分(iii)，基于组分(i)和(iii)的质量，0.05至15wt％，例如1至12wt％，例如2至10wt％组分(iv)...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·杰姆嘉德，P·尼森，L·纳尔姆，E·L·汉森，
申请(专利权)人：罗克伍尔国际公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK