UTILIZACIÓN DE GLICEROL COMO ADITIVO EN ENCOLADOS ACUOSOS SIN FORMALDEHÍDO.

Encolado acuoso, exento de formaldehído, a base de polímero acrílico o acrilato,

para lana mineral, caracterizado porque comprende: - un polímero obtenido por polimerización radicálica de un ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado, en una proporción que consiste en 5 a 100% en peso de polímero, - una alcanolamina que contiene al menos dos grupos hidroxilo, - menos de 1,5 % en peso de un acelerador que contiene fósforo con respecto al peso total de polímero y alcanolamina y - glicerol.

La presente invención se refiere a encolados acuosos, sin formaldehído, a base de polímeros acrílicos o acrilatos reticulados por un poliol para la fabricación de lana mineral.

Para fabricar lana mineral, en particular de roca y de vidrio, se sabe desde hace mucho tiempo aplicar un encolado a base de resina fenol formaldehído sobre las fibras, preferiblemente en una campana después del fibrado, por ejemplo después del estirado por soplado tal como se describe en la patente alemana DE 35 09 426 A1.

En este procedimiento, una resina fenol formaldehído conocida en la mayoría de los encolados del estado de la técnica es pulverizada sobre las fibras, preferiblemente en disolución o en dispersión acuosa y dicha resina comienza a polimerizar en la superficie de las fibras todavía calientes. A continuación, las fibras individuales se unen entre sí bajo el efecto de la polimerización, especialmente en los puntos de cruce, situadas las fibras en el vértice de los puntos que están casi recubiertos de gotitas de resina solidificada; a continuación, la movilidad de las fibras individuales unas con respecto a otras está limitada o impedida cuando son reticuladas por el aire caliente en la estufa.

Con el fin de evitar los problemas de contaminación del medio ambiente, cada vez hay más ensayos que se realizan para reemplazar los encolados tradicionales a base de resinas fenólicas que contienen entre otros formaldehído, por encolados que no los contienen.

Por ejemplo, en la patente europea EP 0 583 086 B2, se describe una composición de encolado acuosa reticulable sin formaldehído para fibras de vidrio a base de polímeros poliácidos que tienen al menos dos grupos ácido carboxílico o grupos anhídrido, que comprende un poliol que contiene al menos dos grupos hidroxilos y un catalizador que contiene fósforo, en el que la relación de grupos COOH a grupos OH varía de 1 :0,01 a 1:3.

En la patente europea EP 0 583 086 B2, el poliácido es, por ejemplo, un poli(ácido acrílico).

Como poliol, se utiliza preferiblemente una º-hidroxialquilamida, por ejemplo la [N,N-di(º-hidroxietil)]-adipamida, sin embargo, se pueden utilizar igualmente por ejemplo, etilenglicol, glicerol, pentaeritritol, trimetilolpropano, sorbitol, sacarosa, glucosa, resorcinol, catecol, pirogalol, ureas glicoladas, 1,4-ciclohexanodiol, dietanolamina, trietanolamina.

Las composiciones de encolado similares para fibras minerales también se conocen a partir de la patente de EE.UU. 6 331 350 B1, las patentes europeas EP 0 990 727 A1, EP 0 990 728 A1 y EP 0 990 729 A1. Este estado de la técnica utiliza un poli(ácido acrílico) como poliácido. En la presente memoria, las alcamolaminas al igual que los glicoles se utilizan como poliol.

La patente europea EP 0 882/074 B1 describe también composiciones de encolado para fibras minerales que contienen poli(ácidos acrílicos) y glicoles como polioles.

Dichas composiciones para fibras minerales están comercialmente disponibles bajo la denominación ACRODUR® de BASF Aktiengesellshaft, Ludwigshafen.

En todos los documentos citados del estado de la técnica, los polioles se emplean como agentes de reticulación puesto que sus grupos funcionales OH forman enlaces éster con los grupos COOH del poliácido.

Antes de la reticulación, las resinas poliacrilamidas reticuladas por un poliol, en particular ACRODUR®, tienen propiedades termoplásticas. Después de la reticulación térmica, estas propiedades se transforman en propiedades termoendurecibles acompañándose de un aumento considerable del módulo elástico. En otras palabras, existe un riesgo de fragilización y envejecimiento de las resinas.

Cuando una disolución acuosa de una composición convencional a base de resina de poliacrilamida reticulada por un poliol es pulverizada sobre las fibras minerales, por ejemplo, en una campana después del fibrado, las dificultades importantes sobrevienen después de la reticulación, por ejemplo en una estufa, para que los productos fabricados a base de lana mineral mantengan un nivel de resistencia al envejecimiento o una recuperación de espesor así como una flexión que permanezcan aceptables para el usuario.

Estas dificultades proceden entre otros del hecho de que las resinas basadas en una química diferente de la de las resinas fenólicas tienen mecanismos y cinéticas de reacción modificadas que no se corresponden con las condiciones de fabricación habituales de la lana mineral.

El objeto de la presente invención es, partiendo del estado de la técnica según la patente europea EP 0 882 074 B1, proporcionar un encolado acuoso exento de formaldehído para la fabricación de productos a base de lana mineral que remedie los inconvenientes expuestos más arriba.

Este fin se consigue gracias al encolado según la presente reivindicación 1, que posee además la ventaja de mejorar la resistencia al envejecimiento de los productos a base de lana mineral obtenidos después de la reticulación del encolado.

El uso de glicerol en las composiciones de encolado a base de polímero acrílico o de composiciones de encolado listas para el empleo a base de acrilato reticulado por un poliol tiene por efecto retardar la evaporación del agua. Por consiguiente, los postes de fibras brutas (fieltro primitivo) tienen un índice de humedad más elevado. Un índice de humedad más elevado en los postes de fibras brutas previenen la desecación prematura del encolado de debe penetrar la estufa en un estado de húmedo y pegajoso para establecer los enlaces deseados entre las fibras.

Además, las propiedades reológicas y de remojo del encolado son modificadas y tienen un efecto beneficioso sobre la distribución del encolado sobre las fibras minerales.

De manera sorprendente, se ha encontrado que la adición de glicerol en un encolado a base de resina acrílica o acrilato mejora de manera significativa la resistencia al envejecimiento de los productos a base de lana mineral. Los resultados de los ensayos realizados durante un estudio piloto han demostrado que las características de envejecimiento después de la adición de glicerol mejoran un 5% para la recuperación del espesor y hasta un 40% para la flexión.

La presente invención se refiere a encolados acuosos, exentos de formaldehído, a base de polímeros acrílicos o acrilatos reticulados por un poliol para la fabricación de lana mineral y su utilización con vistas a mejorar la repitencia al envejecimiento de la lana mineral obtenida después de la reticulación del encolado.

A tal efecto, es preferible que se añada el glicerol al encolado acrílico o acrilato según la invención, es decir a una disolución lista para su empleo, en una concentración de aproximadamente 2 a 20% en peso, en particular 5 a 10% en peso.

La adición de glicerol mejora así la recuperación del espesor al menos 5%, en particular aproximadamente 10% y la flexión de aproximadamente 10 a 40%, más en particular aproximadamente 30%.

La recuperación de espesor es una medida del exceso de espesor que debe presentar el producto de lana mineral durante la fabricación para conseguir su espesor final en el lugar de utilización después de la eliminación de las fuerzas de compresión considerando la totalidad de los procedimientos de compresión resultantes del embalaje, almacenamiento y transporte.

Por ejemplo, si un rollo de lana mineral laminada para el aislamiento entre las espigas de techados debe tener un espesor requerido de aproximadamente 140 mm, debe ser fabricado con un espesor significativamente más grande, por ejemplo aproximadamente 155 mm, para presentar el espesor deseado de 140 mm después del desenrollamiento en el lugar de la colocación. El producto recobra prácticamente el espesor que tenía en el origen después de su fabricación. La explicación de este efecto está basada en el hecho de que las propiedades elásticas son conferidas a las fibras durante la fabricación, siendo debidas estas propiedades por una parte a un amontonamiento puramente mecánico de las fibras y por otra parte a los aditivos, tales como los encolados y sus aditivos, que hacen que la lana reticulada pueda ser comprimida de manera relativamente importante para las necesidades del transporte, es decir, que es comprimida y que se pierde así una cierta elasticidad.

La presente invención presenta aquí una ventaja particular: el exceso de espesor necesario en el contexto de la recuperación de espesor va acompañado... [Seguir leyendo]

1. Encolado acuoso, exento de formaldehído, a base de polímero acrílico o acrilato, para lana mineral, caracterizado porque comprende: - un polímero obtenido por polimerización radicálica de un ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado, en una proporción que consiste en 5 a 100% en peso de polímero,

- una alcanolamina que contiene al menos dos grupos hidroxilo,

- menos de 1,5 % en peso de un acelerador que contiene fósforo con respecto al peso total de polímero y alcanolamina y

10 - glicerol.

2. Encolado según la reivindicación 1, caracterizado porque los grupos ácido carboxílico del ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado forman un grupo anhídrido.

3. Encolado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la cantidad de glicerol es de aproximadamente 2 a 20% en peso del encolado, preferiblemente 5 a 10%.

15 4. Encolado según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende además un aceite y un silano.

5. Producto aislante a base de lana mineral, caracterizado porque la lana mineral está encolado con un encolado según una de las reivindicaciones 1 a 4.

6. Utilización del encolado acuoso según la reivindicación 1, para mejorar la resistencia al envejecimiento de los productos a base de lana mineral obtenidos después de la reticulación del encolado.