ПРОКЛЕИВАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ НЕВОССТАНАВЛИВАЮЩЕГО САХАРИДА И ГИДРИРОВАННОГО САХАРИДА И ПОЛУЧЕННЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Российский патент 2019 года по МПК C03C25/32 

Настоящее изобретение относится к области проклеивающих агентов для композиционных материалов или материалов с покрытием, таких как материалы для тепло- и/или звукоизоляции на основе минеральной ваты, предпочтительно из стекла или горной породы, и органического связующего, не содержащего формальдегид.

Более предпочтительно изобретение относится к проклеивающей композиции, обладающей способностью сшивать с образованием указанного ранее органического связующего и содержащей невосстанавливающий сахарид, гидрированный сахарид и органическую поликарбоновую кислоту.

Изобретение относится также к изоляционным материалам, состоящим из минеральной ваты, проклеенной указанной ранее проклеивающей композицией.

Производство изоляционных материалов на основе минеральной ваты в общем случае включает стадию получения собственно минеральной ваты, которая может быть осуществлена различными способами, например известным способом формования волокон внутренним или внешним центрифугированием.

Внутреннее центрифугирование состоит во введении минерального материала в расплавленном состоянии (стекло или горная порода) в центробежное устройство, имеющее множество мелких отверстий, причем материал отбрасывается к периферийной стенке устройства под действием центробежной силы и выходит из него в форме нитей. На выходе из центробежного устройства нити вытягиваются и увлекаются к приемному узлу газовым потоком, имеющим высокие температуру и скорость для образования там волоконного полотна (или минеральной ваты).

Внешнее центрифугирование состоит в перемещении материала в расплавленном состоянии к периферийной внешней поверхности вращающихся элементов, называемых роторами, откуда материал в расплавленном состоянии отбрасывается под действием центробежной силы. Также предусматриваются средства вытягивания газовым потоком и сбора в приемном узле.

Для обеспечения сборки волокон между собой и придания прядям когезии на волокна в направлении от выхода из центробежного устройства к приемному узлу наносят проклеивающую композицию, содержащую термореактивную смолу. Волоконное полотно, покрытое проклеивающим агентом, подвергают термической обработке при температуре, в общем случае превышающей 100°C, для того чтобы осуществить поликонденсацию смолы и получить таким образом материал для тепло- и/или звукоизоляции, обладающий специфическими свойствами, в частности постоянством размеров, прочностью при растяжении, восстановлением толщины после сжатия и однородным цветом.

Проклеивающая композиция, наносимая на минеральную вату, в общем случае находится в форме водного раствора, содержащего термореактивную смолу и добавки, такие как катализатор сшивания смолы, силановый активатор адгезии, противопыльное минеральное масло и т.п. Проклеивающую композицию наиболее часто наносят на волокна разбрызгиванием.

Свойства проклеивающей композицией зависят в большей степени от характеристик смолы. В отношении нанесения необходимо, чтобы проклеивающая композиция была способна хорошо разбрызгиваться и могла осаждаться на поверхности волокон для того, чтобы связывать их эффективно.

Смола должна быть стабильной в течение заданного промежутка времени перед использованием для того, чтобы образовать проклеивающую композицию, которую в общем случае получают в момент применения, смешивая смолу и указанные ранее добавки.

В отношении регламентирующих норм необходимо, чтобы смола считалась не загрязняющей, то есть чтобы она содержала - и производила во время стадии проклеивания или в дальнейшем - как можно меньше соединений, которые могут вредить здоровью человека или окружающей среде.

Наиболее часто используемые термореактивные смолы представляют собой фенольные смолы, относящиеся к группе резолов. Помимо своей хорошей способности сшивать в указанных ранее температурных условиях эти смолы являются водорастворимыми, обладают хорошим сродством к минеральным волокнам, в частности из стекла, и являются относительно дешевыми.

Наиболее распространенные резолы получают конденсацией фенола и формальдегида в присутствии основного катализатора. В итоге, эти резолы содержат некоторое количество непрореагировавших мономеров, в частности формальдегида, присутствие которого является нежелательным по причине его вредного действия.

По этой причине смолы на основе резола в общем случае обрабатывают мочевиной, которая взаимодействует со свободным формальдегидом, связывая его в форме нелетучих мочевино-формальдегидных конденсатов. Кроме того, присутствие мочевины в смоле дает некоторое экономическое преимущество в силу ее низкой стоимости, поскольку ее можно вводить в относительно большом количестве, не затрагивая рабочие свойства смолы, в частности без вреда механическим свойствам конечного материала, что заметно понижает общую стоимость смолы.

Тем не менее было замечено, что в условиях температуры, действию которой прядь подвергают для обеспечения сшивания смолы, мочевино-формальдегидные конденсаты являются нестабильными; при этом они разлагаются, образуя снова формальдегид и мочевину, которая в свою очередь разлагается по меньшей мере частично до аммиака, выделяющегося в атмосферу предприятия.

Регламентация в области защиты окружающей среды, становящаяся все более строгой, обязывает производителей изоляционных материалов находить решения, позволяющие в еще большей степени снижать уровни нежелательных выбросов, в частности формальдегида.

Решения в отношении замены резолов в проклеивающих композициях известны и основываются на применении карбоновой кислоты и спирта.

В US 5340868 проклеивающий агент содержит поликарбоновый полимер, β-гидроксиламид и мономер по меньшей мере трехосновной карбоновой кислоты.

Также описаны проклеивающие композиции, содержащие алканоламин по меньшей мере с двумя гидроксильными группами и поликарбоновый полимер (US 6071994, US 6099773, US 6146746), которые могут связываться в сополимер (US 6299936).

Также предложены проклеивающие композиции, содержащие поликарбоновый полимер и полиол (US 2002/0091185, US 2002/0091185). Эти композиции могут содержать также катализатор, который может представлять собой фосфорсодержащее соединение (US 5318990, US 5661213, US 6331350, US 2003/0008978), фторборат (US 5977232) или цианамид, дицианамид или цианогуанидин (US 5932689), или катионное, амфотерное или неионогенное поверхностно-активное соединение (US 2002/0188055), или также связывающий агент силанового типа (US 2004/0002567).

В WO 2006/120523 описана проклеивающая композиция, содержащая (a) поливиниловый спирт, (b) полифункциональный сшивающий агент, выбранный из неполимерных многоосновных кислот или их солей, ангидридов или неполимерного полиальдегида, и (c) в случае необходимости катализатор, причем массовое отношение (a)/(b) находится в интервале от 95:5 до 35:65, а значение pH по меньшей мере равно 1,25.

Из WO 2008/053332 известна также проклеивающая композиция, содержащая аддукт (a) полимера сахара и (b) полифункционального сшивающего агента, выбранного из мономерных многоосновных кислот или их солей и ангидридов, причем аддукт получают в таких условиях, что массовое отношение (a)/(b) находится в интервале от 95:5 до 35:65.

В то же время, описаны проклеивающие композиции, в которых все количество или часть спирта заменяют одним или несколькими сахаридами.

В US 2005/0215153 проклеивающую композицию образуют исходя из предшественника связующего, содержащего полимер карбоновой кислоты и полиола, и декстрина в качестве дополнительного связующего.

В US 5895804 проклеивающая композиция содержит поликарбоновый полимер с молекулярной массой, по меньшей мере равной 1 000, и полисахарид с молекулярной массой, по меньшей мере равной 10 000.

В WO 2009/080938 проклеивающая композиция содержит по меньшей мере одну органическую поликарбоновую кислоту с молекулярной массой, меньшей или равной 1000, и по меньшей мере один моносахарид и/или полисахарид.

Наконец, из WO 2010/029266, WO 2013/014399 и WO 2013/021112 известна проклеивающая композиция, которая содержит по меньшей мере один гидрированный сахар и полифункциональный сшивающий агент.

Было установлено, что изоляционные материалы на основе минеральной ваты, изготовленные с указанными ранее проклеивающими композициями, не обладают достаточным сопротивлением к старению во влажной среде, что не позволяет использовать их снаружи зданий.

Целью настоящего изобретения является предложение водной проклеивающей композиции на основе сахаридов, которая придает композиционным материалам или материалам с покрытием, в частности изоляционным материалам на основе минеральной ваты, улучшенную гидролитическую стойкость, при этом сохраняя хорошие механические свойства.

Более точно водная проклеивающая композиция соответственно настоящему изобретению отличается тем, что она содержит:

- по меньшей мере один невосстанавливающий сахарид;

- по меньшей мере один гидрированный сахарид, и

- по меньшей мере одну органическую поликарбоновую кислоту.

Выражение "невосстанавливающий сахарид" следует понимать в традиционном смысле, а именно то, что оно означает сахарид, образованный несколькими сахаридными звеньями, в которых атом углерода с порядковым номером 1, связанный с полуацетальной группой OH, задействован в связи. Невосстанавливающий сахарид в смысле настоящего изобретения не оказывает никакого восстанавливающего действия на медно-щелочные растворы.

Невосстанавливающий сахарид по настоящему изобретению представляет собой невосстанавливающий олигоголозид, содержащий не более 10 сахаридных звеньев.

В качестве примеров таких невосстанавливающих сахаридов можно назвать диголозиды, такие как трегалоза, изотрегалозы, сахароза и изосахарозы (по-английски "isosucroses"), триголозиды, такие как мелецитоза, гентианоза, рафиноза, эрлоза и умбеллифероза, тетраголозиды, такие, как стахиоза, и пентаголозиды, такие как вербаскоза.

Предпочтительно выбирают сахарозу и трегалозу и более предпочтительно сахарозу.

Под "гидрированным сахаридом" понимают совокупность соединений, образующихся в результате восстановления любым способом сахарида, выбранного из моносахаридов, олигосахаридов, линейных, разветвленных или циклических полисахаридов и смесей этих соединений, и предпочтительно гидролизатов крахмала.

Гидрирование сахарида может быть осуществлено известными способами в условиях высоких значений давления водорода и температуры в присутствии катализатора, выбранного из элементов групп IB, IIB, IVB, VI, VII и VIII периодической системы элементов, предпочтительно из группы, в которую входят никель, платина, палладий, кобальт, молибден и их смеси. Предпочтительный катализатор представляет собой никель Ренея. Гидрирование превращает сахарид или смесь сахаридов (например, гидролизат крахмала) в соответствующие полиолы.

Хотя и не предпочтительным образом, но гидрирование может быть осуществлено в отсутствие катализатора гидрирования и в присутствии источника водорода, отличающегося от газообразного водорода, например борогидрида щелочного металла, такого как борогидрид натрия.

В качестве примеров гидрированных сахаридов можно назвать эритрит, арабит, ксилит, сорбит, маннит, идит, мальтит, изомальтит, лактит, целлобит, палатинит, мальтотриит и продукты гидрирования гидролизатов крахмала, в частности, реализуемые компанией "TEREOS SYRAL" под названием "Maltilite^®". Предпочтительно применяют продукты гидрирования гидролизатов крахмала, преимущественно сироп мальтита.

Гидрированный сахарид соответственно настоящему изобретению имеет среднечисленную молекулярную массу меньше 100 000, предпочтительно меньше 50 000, преимущественно меньше 5 000, более предпочтительно меньше 1 000 и наиболее предпочтительно больше 100.

В проклеивающей композиции один или несколько гидрированных сахаридов предпочтительно составляют от 18 до 80%, преимущественно от 30 до 70% и более предпочтительно от 40 до 60% от общей массы одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов и гидрированных сахаридов.

Органическая поликарбоновая кислота, соответствующая настоящему изобретению, способна взаимодействовать с гидроксигруппами невосстанавливающего сахарида и гидрированного сахарида под действием тепла с образованием сложноэфирных связей, которые ведут к получению полимерной сети в конечном связующем. Указанная полимерная сеть позволяет устанавливать связи на уровне точек контакта волокон в минеральной вате. Авторы полагают, что реакции дегидратации происходят также с невосстанавливающим сахаридом, индуцируя образование фурановых полимеров, которые объединяются в сеть связующего и способствуют таким образом улучшению его гидролитической стойкости.

Под "органической поликарбоновой кислотой" понимают органическую кислоту, содержащую по меньшей мере две карбоксильные группы, предпочтительно не более 15 и преимущественно от двух до четырех карбоксильных групп.

Органическая поликарбоновая кислота в общем случае имеет численную молекулярную массу, меньшую или равную 1000, предпочтительно меньшую или равную 750 и преимущественно меньшую или равную 500.

Органическая поликарбоновая кислота представляет собой нециклическую разветвленную или неразветвленную, насыщенную или ненасыщенную кислоту, циклическую кислоту или ароматическую кислоту.

Органическая поликарбоновая кислота может представлять собой дикарбоновую кислоту, например щавелевую, малоновую, янтарную, глутаровую, адипиновую, пимелиновую, субериновую, азелаиновую, себациновую, яблочную, винную, тартроновую, аспарагиновую, глутаминовую, фумаровую, итаконовую, малеиновую, травматиновую, камфорную кислоты, фталевую кислоту и ее производные соединения, предпочтительно содержащие по меньшей мере один атом бора или хлора, тетрагидрофталевую кислоту и ее производные соединения, предпочтительно содержащие по меньшей мере один атом хлора, такие как хлорэндиковая, изофталевая, терефталевая, мезаконовая и цитраконовая кислоты, трикарбоновую кислоту, например лимонную, трикарбаллиловую, 1,2,4-бутантрикарбоновую, аконитовую, гемимеллитовую, тримеллитовую и тримезиновую кислоты, или тетракарбоновую кислоту, например 1,2,3,4-бутантетракарбоновую и пиромеллитовую кислоты.

В порядке особого преимущества органическая поликарбоновая кислота содержит от двух до четырех карбоксильных групп.

Предпочтительной органической поликарбоновой кислотой является лимонная кислота.

В проклеивающей композиции один или несколько невосстанавливающих сахаридов и один или несколько гидрированных сахаридов составляют от 10 до 90%, предпочтительно от 20 до 85%, преимущественно от 30 до 80%, более предпочтительно от 40 до 65% и в порядке особого преимущества от 45 до 65% массы смеси, которую образуют один или несколько невосстанавливающих сахаридов, один или несколько гидрированных сахаридов и одна или несколько органических поликарбоновых кислот.

В общем случае проклеивающая композиция согласно настоящему изобретению не содержит моноалкиламин, диалкиламин и алканоламин. На практике является нежелательным, чтобы эти соединения (способные взаимодействовать с другими компонентами проклеивающей композиции) были включены в полимерную сеть конечного связующего.

Проклеивающая композиция может содержать также кислотный или основный катализатор, функцией которого предпочтительно является регулирование температуры начала сшивания.

Катализатор может быть выбран из оснований и кислот Льюиса, таких как глины, коллоидный или отличающийся от коллоидного диоксид кремния, органические амины, четвертичные амины, оксиды металлов, сульфаты металлов, хлориды металлов, сульфаты мочевины, хлориды мочевины, и катализаторов на основе силикатов.

Катализатор также может представлять собой фосфорсодержащее соединение, например гипофосфитную соль щелочного металла, фосфит щелочного металла, полифосфат щелочного металла, гидрофосфат щелочного металла, фосфорную или алкилфосфоновую кислоту. Щелочной металл предпочтительно представляет собой натрий или калий.

Катализатор может представлять собой также соединение, содержащее фтор и бор, например тетрафторбороновую кислоту или соль этой кислоты, предпочтительно тетрафторборат щелочного металла, такого как натрий или калий, тетрафторборат щелочноземельного металла, такого как кальций или магний, тетрафторборат цинка и тетрафторборат аммония.

Катализатор предпочтительно представляет собой гипофосфит натрия, фосфит натрия и смеси этих соединений.

Количество катализатора, вводимого в проклеивающую композицию, может составлять до 20% и предпочтительно до 10% и преимущественно равно по меньшей мере 1% от общей массы одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов, одного или нескольких гидрированных сахаридов и одной или нескольких органических поликарбоновых кислот.

Особенно предпочтительные проклеивающие композиции содержат сахарозу, мальтит и лимонную кислоту и в случае необходимости катализатор сшивания, предпочтительно гипофосфит натрия.

Проклеивающая композиция соответственно настоящему изобретению может содержать также указанные далее традиционные добавки в пропорциях, рассчитанных на 100 массовых частей одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов, одного или нескольких гидрированных сахаридов и одной или нескольких органических поликарбоновых кислот:

- от 0 до 2 частей силана, предпочтительно аминосилана или эпоксисилана;

- от 0 до 40 частей, предпочтительно от 0 до 30 частей и более предпочтительно от 4 до 24 частей масла;

- от 0 до 30 частей и предпочтительно от 0 до 20 частей мочевины и преимущественно не содержит мочевину;

- от 0 до 5 частей силикона;

- от 0 до 20 частей полиола, отличающегося от указанных ранее сахаридов;

- от 0 до 15 частей, предпочтительно от 0 до 10 частей и преимущественно от 0 до 5 частей сульфата металла или аммония;

- от 0 до 30 частей "неактивного наполнителя", выбранного из производных соединений лигнина, таких как лигносульфонат аммония (LSA) или лигносульфонат натрия, и животных или растительных белков.

Роль добавок известна и согласно краткому изложению состоит в следующем: силан представляет собой агент, связывающий волокна и связующее, и также играет роль агента-противостарителя; масла представляют собой противопыльные и гидрофобные агенты; мочевина и полиол играют роль пластификаторов и позволяют избегать преждевременного застудневания проклеивающей композиции; силикон представляет собой гидрофобный агент, функцией которого является уменьшение поглощения воды изоляционным материалом; сульфат металла или аммония позволяет улучшить механические свойства конечного материала и, в частности, прочность при растяжении после старения; "неактивный наполнитель" представляет собой органический наполнитель, растворимый или диспергируемый в водной проклеивающей композиции и предпочтительно позволяющий уменьшить ее стоимость.

Полиол, внесенный в качестве добавки, должен обязательно отличаться от невосстанавливающего сахарида и гидрированного сахарида. Полиол предпочтительно может представлять собой глицерин, гликоль, такой как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, и полиалкиленгликоли на основе этих гликолей или гомополимеры и сополимеры винилового спирта.

Сульфат металла, внесенный в качестве добавки, представляет собой сульфат катиона щелочного или щелочноземельного металла, переходного металла или неблагородного металла, предпочтительно сульфат натрия, магния, железа, кобальта, никеля, меди, цинка или алюминия и преимущественно меди, железа II или алюминия. В качестве примеров сульфата аммония можно назвать гидросульфат аммония NH₄HSO₄ и сульфат аммония (NH₄)₂SO₄.

Проклеивающая композиция имеет значение pH, находящееся в кислой области, составляющее приблизительно от 1 до 5 в зависимости от типа используемой органической поликарбоновой кислоты и предпочтительно превышающее или равное 1,0. Значение pH преимущественно поддерживают равным по меньшей мере 1,5 с целью ограничения проблем нестабильности проклеивающей композиции и коррозии производственного оборудования благодаря прибавлению аминосоединения, не обладающего способностью взаимодействовать с невосстанавливающим сахаридом и гидрированным сахаридом, например третичного амина и предпочтительно триэтаноламина. Количество аминосоединения может составлять до 30 частей от общей массы одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов, одного или нескольких гидрированных сахаридов и одной или нескольких органических поликарбоновых кислот.

Проклеивающая композиция предпочтительно предназначена для нанесения на минеральные волокна, в частности на волокна из стекла или горной породы.

Традиционно проклеивающую композицию наносят на минеральные волокна на выходе из центробежного устройства и перед их сбором в приемном узле в форме волоконного полотна, которое затем обрабатывают при температуре, обеспечивающей сшивание проклеивающего агента и образование неплавкого связующего. Сшивание проклеивающего агента согласно настоящему изобретению осуществляют при температуре, сравнимой с температурой, принятой в случае традиционной фенолоформальдегидной смолы, то есть при температуре, превышающей или равной 110°C, предпочтительно превышающей или равной 130°C и преимущественно превышающей или равной 140°C.

Звуко- и/или теплоизоляционные материалы, полученные исходя из этих проклеенных волокон, также представляют объект настоящего изобретения.

Эти материалы в общем случае имеют форму мата или войлока из минеральной ваты из стекла или горной породы или также полотна из минеральных волокон также из стекла или горной породы, предпочтительно предназначенного для формирования покрытия поверхности указанного мата или войлока.

Приведенные далее примеры позволяют пояснить настоящее изобретение без ограничения объема охраны.

В этих примерах определяли:

- прочность при растяжении по стандарту ASTM C 686-71 T для образца, вырезанного вырубкой из изоляционного материала. Образец имеет форму тора длиной 122 мм, шириной 46 мм, с радиусом кривизны вырубки по наружному краю, равным 38 мм, и радиусом кривизны вырубки по внутреннему краю, равным 12,5 мм.

Образец располагали между двумя цилиндрическими оправками испытательной машины, одна из которых является подвижной и перемещается с постоянной скоростью. При этом определяли усилие разрыва F (в ньютонах) образца и рассчитывали прочность при растяжении RT, определяемую отношением усилия разрыва F к массе образца.

Прочность при растяжении определяли после изготовления (начальная прочность при растяжении, обозначенная как RT_fab) и после ускоренного старения в автоклаве при температуре 105°C и 100%-й относительной влажности в течение 15 минут (RT₁₅);

- начальную толщину изоляционного материала и толщину после выдерживания материала в камере, нагретой до 70°C, при 95%-й относительной влажности в течение 72 часов.

ПРИМЕРЫ 1 И 2

Получают проклеивающие композиции, содержащие компоненты, указанные в таблице 1, в пропорциях, выраженных в массовых частях.

Проклеивающие композиции получают простым смешиванием компонентов в воде при интенсивном перемешивании до полного растворения или диспергирования компонентов.

В порядке сравнения получают первую проклеивающую композицию соответственно WO 2013/021112 (сравнительная композиция 1) и вторую проклеивающую композицию содержащую 67 массовых частей смолы, полученной соответственно WO 2008/043960, 20 массовых частей мочевины и добавки, указанные в таблице 1 (сравнительная композиция 2).

Проклеивающие композиции применяли для изготовления изоляционных материалов на основе стекловаты на промышленной линии.

Минеральная вату получали в непрерывном режиме на линии шириной 2,4 м способом внутреннего центрифугирования, в котором композицию расплавленного стекла превращали в волокна посредством узла, называемого центрифугальной чашей, содержащей ковш, образующий камеру приема расплавленной композиции и периферийную полосу, пронизанную множеством отверстий: чашу приводили во вращение вокруг ее оси симметрии, расположенной вертикально, при этом композиция выбрасывалась через отверстия под действием центробежной силы и материал, выходящий из отверстий, вытягивался в волокна посредством потока вытягивающего газа.

Традиционным образом, коронка разбрызгивания проклеивающего агента расположена ниже чаши формования волокон, так чтобы равномерно распределять проклеивающую композицию на стекловате, формируемой таким образом.

Минеральную вату, проклеенную таким образом, собирают на конвейерной ленте, оснащенной внутренними всасывающими камерами, которые удерживают минеральную вату в форме войлока или пряди на поверхности конвейера. Затем конвейер в непрерывном режиме входит в печь при 270°C, где компоненты проклеивающего агента полимеризуются с образованием связующего.

Изоляционный материал, полученный на выходе из печи, имеет номинальную плотность, равную 17,5 кг/м³, и номинальную толщину, равную 75 мм.

Характеристики изоляционных материалов, указанные в таблице 1, оценивали по сравнению с материалами, в которых применяли сравнительные проклеивающие композиции (сравнительные композиции 1 и 2).

Присутствие невосстанавливающего сахара в примерах 1 и 2 согласно настоящему изобретению позволяет ограничить вспучивание по сравнению со сравнительной композицией 1.

Добавка сульфата аммония (пример 2) улучшает прочность при растяжении после старения по сравнению со сравнительными композициями 1 и 2.

Таблица 1

Пример 1 Пример 2 Композиция 1 Композиция 2 Композиция Восстанавливающий сахарид⁽¹⁾ - - 31,0 - Сахароза⁽²⁾ 24,0 24,0 - - Гидрированный сахарид⁽³⁾ 24,0 24,0 24,0 - Лимонная кислота 52,0 52,0 45,0 - Гипофосфит натрия 5,0 5,0 5,0 - Минеральное масло⁽⁴⁾ 8,0 8,0 8,0 9,5 γ-Аминопропилтриэтоксисилан 0,5 0,5 0,5 0,5 Силикон⁽⁵⁾ 2,1 2,1 2,1 2,1 Сульфат аммония - 5,0 - 3,0 pH 1,8⁽⁶⁾ 19⁽⁶⁾ 1,6⁽⁶⁾ 5,6⁽⁷⁾ Характеристики Прочность при растяжении, Н/г Перед старением 3,62 3,23 3,85 3,58 После старения 2,80 3,29 3,12 3,11 Потеря, % 22,6 0 19,0 13,1 Толщина, мм Перед обработкой 81 83 83 83 После обработки 109 117 122 89 Вспучивание, % 35,7 42,1 47,3 6,7 Потери при прокаливании, % 5,2 5,2 5,2 4,7

⁽¹⁾ Декстрин, полученный из кукурузного крахмала; среднемассовая молекулярная масса: 3510; индекс полидисперсности IP: 5,2; декстрозный эквивалент DE: 30; продукт "Roclys^® C3072S", реализуемый компанией "ROQUETTE FRERES".

⁽²⁾ Кристаллический сахар № 2600, реализуемый компанией "TEREOS SYRAL".

⁽³⁾ Сироп мальтита с содержанием 75% сухого вещества и 55% мальтита, реализуемый под названием "Maltilite^®" компанией "SYRAL".

⁽⁴⁾ Реализуется под названием "HydroWax^® 88" компанией "SASOL".

⁽⁵⁾ Реализуется под названием DC1581 компанией "DOW CORNING".

⁽⁶⁾ Сухой остаток проклеивающей композиции: 25%.

⁽⁷⁾ Сухой остаток проклеивающей композиции: 20%.

Изобретение относится к производству изоляционных материалов на основе минеральных волокон предпочтительно из стекла или горной породы и может быть использовано для облицовки зданий. Проклеивающая композиция для изоляционных материалов на основе минеральной ваты содержит по меньшей мере один невосстанавливающий сахарид, по меньшей мере один гидрированный сахарид и по меньшей мере одну органическую поликарбоновую кислоту. Один или несколько гидрированных сахаридов составляют от 18 до 80% от общей массы одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов и одного или нескольких гидрированных сахаридов, причём суммарное количество невосстанавливающих сахаридов и гидрированных сахаридов составляют от 10 до 90% от массы проклеивающей композиции. Полученные материалы обладают достаточным сопротивлением к старению во влажной среде, улучшенную гидролитическую стойкость, при этом сохраняя хорошие механические свойства, что позволяет использовать их снаружи зданий. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

1. Проклеивающая композиция предпочтительно для изоляционных продуктов на основе минеральной ваты, предпочтительно из горной породы или стекла, отличающаяся тем, что она содержит:

- по меньшей мере один невосстанавливающий сахарид;

- по меньшей мере один гидрированный сахарид, причем один или несколько гидрированных сахаридов составляют от 18 до 80% от общей массы одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов и одного или нескольких гидрированных сахаридов, и

- по меньшей мере одну органическую поликарбоновую кислоту,

причем один или несколько невосстанавливающих сахаридов и один или несколько гидрированных сахаридов составляют от 10 до 90% от массы смеси, которую образуют один или несколько невосстанавливающих сахаридов, один или несколько гидрированных сахаридов и одна или несколько органических поликарбоновых кислот.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что невосстанавливающий сахарид представляет собой невосстанавливающий олигосахарид, содержащий не более 10 сахаридных звеньев.

3. Композиция по п. 2, отличающаяся тем, что невосстанавливающий сахарид представляет собой трегалозу, изотрегалозу, сахарозу, изосахарозу, мелецитозу, гентианозу, рафинозу, эрлозу, умбеллиферозу, стахиозу или вербаскозу, предпочтительно сахарозу или трегалозу и преимущественно сахарозу.

4. Композиция по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что гидрированный сахарид выбран из эритрита, арабита, ксилита, сорбита, маннита, идита, мальтита, изомальтита, лактита, целлобита, палатинита, мальтотриита и продуктов гидрирования гидролизатов крахмала.

5. Композиция по п. 4, отличающаяся тем, что гидрированный сахарид представляет собой продукт гидрирования гидролизата крахмала и предпочтительно представляет собой сироп мальтита.

6. Композиция по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что гидрированный сахарид имеет среднечисленную молекулярную массу меньше 100000, предпочтительно меньше 50000, преимущественно меньше 5000, более предпочтительно меньше 1000 и наиболее предпочтительно больше 100.

7. Композиция по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что один или несколько гидрированных сахаридов составляют от 30 до 70%, предпочтительно от 40 до 60% от общей массы одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов и одного или нескольких гидрированных сахаридов.

8. Композиция по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота содержит по меньшей мере две карбоксильные группы, предпочтительно не более 15 и преимущественно от двух до четырех карбоксильных групп.

9. Композиция по п. 8, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота имеет среднечисленную молекулярную массу, меньшую или равную 1000, предпочтительно меньшую или равную 750 и преимущественно меньшую или равную 500.

10. Композиция по п. 9, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота представляет собой насыщенную или ненасыщенную разветвленную или неразветвленную нециклическую, кислоту, циклическую кислоту или ароматическую кислоту.

11. Композиция по п. 10, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота выбрана из щавелевой кислоты, малоновой кислоты, янтарной кислоты, глутаминовой кислоты, адипиновой кислоты, пимелиновой кислоты, субериновой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, яблочной кислоты, винной кислоты, тартроновой кислоты, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты, фумаровой кислоты, итаконовой кислоты, малеиновой кислоты, травматиновой кислоты, камфорной кислоты, фталевой кислоты и ее производных, тетрагидрофталевой кислоты и ее производных, изофталевой кислоты, терефталевой кислоты, мезаконовой кислоты, цитраконовой кислоты, лимонной кислоты, трикарбаллиловой кислоты, 1,2,4-бутантрикарбоновой кислоты, аконитовой кислоты, гемимеллитовой кислоты, тримеллитовой кислоты, тримезиновой кислоты, 1,2,3,4-бутантетракарбоновой кислоты и пиромеллитовой кислоты.

12. Композиция по п. 11, отличающаяся тем, что органическая поликарбоновая кислота представляет собой лимонную кислоту.

13. Композиция по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что один или несколько невосстанавливающих сахаридов и один или несколько гидрированных сахаридов составляют от 30 до 80%, предпочтительно от 20 до 85%, преимущественно от 40 до 65%, более предпочтительно от 45 до 65% от массы смеси, которую образуют один или несколько невосстанавливающих сахаридов, один или несколько гидрированных сахаридов и одна или несколько органических поликарбоновых кислот.

14. Композиция по любому из пп. 1-13, отличающаяся тем, что она содержит также катализатор, выбранный из оснований и кислот Льюиса, фосфорсодержащих соединений и соединений, содержащих фтор и бор.

15. Композиция по п. 14, отличающаяся тем, что катализатор составляет до 20%, предпочтительно до 10% и преимущественно по меньшей мере 1% от общей массы одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов, одного или нескольких гидрированных сахаридов и одной или нескольких органических поликарбоновых кислот.

16. Композиция по любому из пп. 1-15, отличающаяся тем, что она содержит также указанные далее добавки в пропорциях, рассчитанных на 100 массовых частей одного или нескольких невосстанавливающих сахаридов, одного или нескольких гидрированных сахаридов и одной или нескольких органических поликарбоновых кислот:

- от 0 до 2 частей силана, предпочтительно аминосилана или эпоксисилана;

- от 0 до 40 частей, предпочтительно от 0 до 30 частей и более предпочтительно от 4 до 24 частей масла;

- от 0 до 30 частей и предпочтительно от 0 до 20 частей мочевины и преимущественно не содержит мочевину;

- от 0 до 5 частей силикона;

- от 0 до 20 частей полиола, отличающегося от указанных ранее сахаридов;

- от 0 до 15 частей, предпочтительно от 0 до 10 частей и преимущественно от 0 до 5 частей сульфата металла или сульфата аммония;

- от 0 до 30 частей "неактивного наполнителя", выбранного из производных лигнина, таких как лигносульфонат аммония или лигносульфонат натрия, и животных или растительных белков.

17. Звуко- и/или теплоизоляционный материал на основе минеральной ваты, предпочтительно из стекла или горной породы, проклеенной проклеивающей композицией по любому из пп. 1-16.

18. Полотно из минеральных волокон, предпочтительно из стекла или горной породы, проклеенных проклеивающей композицией по любому из пп. 1-16.