AGLUTINANTE ACUOSO PARA FIBRAS INORGÁNICAS Y MATERIAL DE AISLAMIIENTO TÉRMICO Y/O ACÚSTICO QUE UTILIZA EL MISMO.

Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, que comprende: una resina acrílica con un valor ácido de 350 a 850 mg de KOH/g;

un agente reticulante que comprende, como mínimo, una dialcanoamina; y un acelerador de curado, en el que la relación molar entre el número total de grupos hidroxilo y grupos imino del agente reticulante y el número total de grupos carboxilo de la resina acrílica es de 0,8:1 a 1,5:1, y en el que el pH del aglutinante se ajusta de 6,0 a 8,0 con un compuesto básico volátil

Sector de la invención

La presente invención se refiere a un aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, que está exento de formaldehído y que puede utilizarse, preferentemente, para materiales de aislamiento térmico y/o acústico compuestos por fibra inorgánica, tal como lana de vidrio o lana de roca, y a un material de aislamiento térmico y/o acústico hecho de 5 fibra inorgánica que utiliza el mismo.

Antecedentes de la invención

Hasta la fecha, en materiales de aislamiento térmico y/o acústico compuestos por una fibra inorgánica, tal como lana de vidrio o lana de roca, se han utilizado extensamente aglutinantes a base de resina de fenol compuestos en su mayor parte por una resina de fenol-formaldehído (o una resina de fenol del tipo resol) como el aglutinante que 10 une las fibras entre ellas. Estos aglutinantes a base de resina de fenol se curan en un tiempo relativamente corto mediante calentamiento proporcionando productos curados que tienen resistencia mecánica. Por lo tanto, los materiales de aislamiento térmico y/o acústico hechos de fibra inorgánica que los utilizan son excelentes en estabilidad de forma, recuperación del espesor cuando se abren después de un empaquetado comprimido y resistencia a la flexión y similares. 15

No obstante, cuando se utiliza el aglutinante a base de resina de fenol, se libera formaldehído al aire en el proceso de elaboración del producto, predominantemente durante el curado del aglutinante. En consecuencia, el tratamiento y/o la manipulación del formaldehído liberado han sido problemáticos. En tiempos recientes, en particular, para intentar reducir cargas ambientales, han sido necesarias regulaciones legales o similares que controlan la cantidad de formaldehído liberado al aire. Por ello, existe la demanda de un material de aislamiento térmico y/o acústico hecho de 20 fibra inorgánica que tenga menos cargas ambientales y se han realizado una serie de propuestas.

Por ejemplo, la patente JP-A-06-184285 da a conocer una composición acuosa curable que contiene (a) un poliácido que contiene, como mínimo, dos grupos carboxilato, grupos anhídrido ácido o sus sales, (b) un poliol que contiene, como mínimo, dos grupos hidroxilo y (c) un acelerador que contiene fósforo, en la que una relación entre el equivalente de los grupos carboxilato, grupos anhídrido ácido o sales y el equivalente de grupos hidroxilo es de 25 aproximadamente 1/0,01 a aproximadamente 1/3 y en la que aproximadamente el 35% o menos de los grupos carboxilato, grupos anhídrido ácido o sus sales se neutraliza con una base no volátil.

Además, la patente de Estados Unidos No. 6.331.350 da a conocer un aglutinante para fibra de vidrio que incluye una composición hidrosoluble que contiene un polímero de ácido policarboxílico que tiene un peso molecular promedio en número inferior a 5.000 y un poliol, en la que el pH del aglutinante se ajusta a un valor inferior a 30 3,5.

Además, la patente JP-A-2000-508000 da a conocer un aglutinante acuoso exento de formaldehído que contiene A) un polímero obtenido por polimerización radical, conteniendo el polímero del 5 al 100% en masa de un anhídrido ácido etilénicamente insaturado o un ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado, cuyos grupos carboxilato pueden formar un grupo anhidro, y B) una alcanolamina que tiene, como mínimo, dos grupos hidroxilo. 35

Asimismo, se han propuesto una serie de aglutinantes para fibras inorgánicas que están compuestos en su mayor parte por el ácido policarboxílico mencionado anteriormente.

El aglutinante a base de resina de policarboxilato mencionado anteriormente, tal como un aglutinante a base de resina acrílica, tiene la propiedad de una baja reactividad en un intervalo de pH de débilmente ácido a débilmente básico para el grupo carboxilo que incluye con el grupo hidroxilo de polioles que se utilizan como agentes 40 reticulantes, por lo que es difícil llevar a cabo de forma suficiente una reacción de esterificación. Como resultado, la reacción de reticulación del aglutinante es difícil de completar. Por lo tanto, cuando el aglutinante mencionado anteriormente se ajusta a un intervalo de pH de débilmente ácido a débilmente básico, varias propiedades físicas del material de aislamiento térmico y/o acústico hecho de fibra inorgánica tienden a deteriorarse. Por ejemplo, propiedades físicas de recuperación de forma y/o resistencia a la flexión tienden a deteriorarse debido a la deterioración del 45 aglutinante con una humedad alta. Por esta razón, el aglutinante a base de resina acrílica no es adecuado para utilizar en condiciones de pH que varían de débilmente ácidas a débilmente básicas. Generalmente, el aglutinante a base de resina acrílica se utiliza ajustando el pH del mismo a un pH fuertemente ácido que varía alrededor de aproximadamente 3 para promover, en consecuencia, la reacción de reticulación. No obstante, en tal caso, los equipos de fabricación tales como una conducción de alimentación del aglutinante, un aparato de pulverización, una cinta transportadora de malla 50 para la deposición de fibras inorgánicas tienden a corroerse con los ácidos y, por consiguiente, surge el problema de que el mantenimiento de los aparatos y los aparatos en sí mismos son costosos. También surge el problema de que la eliminación de los residuos fuertemente ácidos es costosa.

Además, la reticulación del aglutinante a base de resina acrílica mencionado anteriormente tiene lugar con enlaces éster. En el caso de fibras inorgánicas, fibras de vidrio en particular, esto causa el problema de que el 55 componente de metal alcalino en el vidrio se eluye en forma de ion alcalino debido a la humedad del aire y, después, el

ion alcalino hidroliza enlaces de éster en las porciones reticuladas del aglutinante, deteriorando así la fuerza de unión del aglutinante por las fibras.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es dar a conocer un aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, que esté exento de formaldehído, tenga una resistencia mecánica excelente y sea adecuado para su utilización en condiciones de pH que varían de débilmente ácidas a débilmente básicas y que, por lo tanto, se obtenga 5 un producto curado compuesto por el aglutinante que tenga una resistencia mecánica excelente incluso cuando se utiliza después de un periodo de tiempo, y un material de aislamiento térmico y/o acústico hecho de fibra inorgánica que utilice el mismo.

Características de la invención

Con el fin de lograr el objetivo mencionado anteriormente, la presente invención da a conocer un 10 aglutinante acuoso para fibras inorgánicas que comprende:

una resina acrílica con un valor ácido de 350 a 850 mg de KOH/g;

un agente reticulante que comprende, como mínimo, una dialcanoamina; y

un acelerador de curado,

en el que la relación molar entre el número total de grupos hidroxilo y grupos imino del agente 15 reticulante y el número total de grupos carboxilo de la resina acrílica es de 0,8:1 a 1,5:1, y

en el que el pH del aglutinante se ajusta de 6,0 a 8,0 con un compuesto básico volátil.

El aglutinante acuoso para fibras inorgánicas según la presente invención es un aglutinante exento de formaldehído compuesto por una resina acrílica y, por lo tanto, el aglutinante puede curarse sin liberar ningún formaldehído procedente del mismo en su curado térmico. Esto puede disminuir las cargas ambientales causadas por 20 gases y similares que se expulsan en procedimientos de fabricación. Mediante la combinación de una resina acrílica con un valor ácido de 350 a 850 mg de KOH/g y una dialcanolamina, el curado térmico puede llevarse a cabo de forma relativamente rápida incluso en condiciones de pH que varían de débilmente ácidas a débilmente básicas, por ejemplo, en un intervalo de pH de 6,0 a 8,0, y la reacción de reticulación puede mejorarse suficientemente debido a las reacciones de imidación y esterificación, de modo que las reticulaciones pueden ser más densas. Además, ajustando la 25 relación molar entre el número total de grupos hidroxilo y grupos imino del agente reticulante y el número total de grupos carboxilo de la resina acrílica de 0,8:1 a 1,5:1, la resina acrílica y el agente reticulante pueden reaccionar entre ellos en la proporción exacta, de modo que puede obtenerse un producto curado fuerte compuesto por el aglutinante, y de modo que el material de aislamiento térmico y/o acústico hecho de fibra inorgánica no empeora... [Seguir leyendo]

1. Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, que comprende:

una resina acrílica con un valor ácido de 350 a 850 mg de KOH/g;

un agente reticulante que comprende, como mínimo, una dialcanoamina; y

un acelerador de curado, 5

en el que la relación molar entre el número total de grupos hidroxilo y grupos imino del agente reticulante y el número total de grupos carboxilo de la resina acrílica es de 0,8:1 a 1,5:1, y

en el que el pH del aglutinante se ajusta de 6,0 a 8,0 con un compuesto básico volátil.

2. Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, según la reivindicación 1, en el que la resina acrílica tiene un peso molecular promedio en peso de 1.000 a 15.000. 10

3. Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, según la reivindicación 1, en el que la resina acrílica es una mezcla de una resina acrílica (A) que tiene un peso molecular promedio en peso de 1.000 a 4.000 y una resina acrílica (B) que tiene un peso molecular promedio en peso de 8.000 a 20.000.

4. Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además una dispersión acuosa de bien una cera o bien una cera mezclada con un aceite de base pesado, 15 en el que la cantidad en términos de contenido sólido de la dispersión acuosa incluida en el aglutinante es de 0,1 a 5,0 partes en masa por un total de 100 partes en masa de la resina acrílica y el agente reticulante.

5. Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un agente de acoplamiento de silano, en el que la cantidad del agente de acoplamiento de silano incluida en el aglutinante es de 0,1 a 2,0 partes en masa por un total de 100 partes en masa de la resina acrílica y el 20 agente reticulante.

6. Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además una sal de amonio de un ácido inorgánico.

7. Aglutinante acuoso para fibras inorgánicas, según la reivindicación 6, en el que la sal de amonio del ácido inorgánico es sulfato de amonio. 25

8. Material de aislamiento término y/o acústico hecho de fibra inorgánica, que comprende un material compuesto moldeado de una fibra inorgánica, comprendiendo el material compuesto el aglutinante acuoso para fibras inorgánicas de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el aglutinante se imparte a la fibra inorgánica en el material compuesto, siendo curado el aglutinante sobre la fibra inorgánica mediante calentamiento.