本申请是优先权日为2010年11月26日，pct申请号为
本发明涉及具有阻燃性质的基于矿物纤维的垫(matsàbasedefibresminérales)的领域。
更特别地，它涉及含水阻燃性组合物，其包含热塑性或者热固性树脂和特定阻燃剂，和由此获得的垫。
背景技术：
基于非织造矿物纤维(亦被称为“非织造物”或“纱”)的垫是熟知的，并且用于许多应用中，特别地作为用于不同材料，特别地基于矿棉的隔热和/或隔音产品的表面涂层。
这种垫可以使用传统方法(其使用“干法”或者“湿法”工艺进行操作)进行制备。
在干法工艺中，使包含在炉中的熔融矿物质导向拉丝模组件，长丝在重力下从该组件流出并通过气态流体进行拉制。在传送带上收获该矿物长丝，在那里它们变得缠绕同时形成垫。
使用适合的设备(其通常通过幕涂进行操作)将含水粘结剂组合物施用于该如此形成的垫的上表面，通过在相对面处的抽吸除去过量粘结剂。该垫然后进入包含热空气的设备中，其中热空气温度(大约180℃至260℃)和持续时间(最多5分钟)允许除去水并且固化粘结剂；然后以缠绕形式收集该矿物纤维垫。
在湿法工艺中，垫由切断的矿物纤维的水分散体获得，该水分散体借助于成型头沉积在提供有穿孔的传送带上；借助于吸气箱穿过该传送带提取水。保持在传送带上的切断矿物纤维形成垫，垫在与对于干法工艺描述的条件相同的条件下进行处理。
在如上所述的工艺中，该粘结剂组合物的功能是将矿物纤维粘结在一起并且为包含它们的垫提供适合于所希望用途的机械性质，特别地足够的刚度以能容易进行处理，特别地没有被撕破的危险。
待施加到矿物纤维上的粘结剂组合物通常呈包含至少一种热塑性和/或热固性树脂和添加剂(如树脂的固化催化剂、促进粘合的硅烷、防水剂等等)的乳液或者水分散体形式。
最广泛使用的热塑性树脂是基于聚醋酸乙烯酯、苯乙烯-丁二烯(sbr)和丙烯酸聚合物的树脂。热固性树脂本身是基于甲醛的树脂，特别地属于可熔酚醛树脂种类的酚醛塑料，脲-甲醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂。
这些树脂的缺点在于在火灾情况下，当基于矿物纤维的垫直接暴露于火焰时，它们容易被消耗的倾向。
一种用于改善所述垫的耐火性的熟知方法在于在它们中包含阻燃剂，如含卤素化合物，特别地基于溴或者氯的化合物，或者含磷化合物。还已知使用金属氢氧化物，它们具有比前述阻燃剂更廉价的优点。
因此，us2005/0208852描述了用于沥青屋顶膜的纤维垫，其纤维通过包含聚合物粘结剂和氢氧化铝的阻燃性组合物进行粘结。
ep2053083a1提出用于纤维垫的阻燃性组合物，其包含至少一种有机粘结剂和至少一种填料，优选地选自以下化合物：碳酸钙、云母、粘土、三水合氧化铝和滑石。
us7608550描述了基于矿棉的用于覆盖通风管道盖板或者隔音和/或隔热板的纤维垫。纤维垫基于使用组合物粘结的玻璃纤维，该组合物包含有机粘结剂和金属氢氧化物(作为阻燃剂)和炭黑。优选的金属氢氧化物是氢氧化镁或者三水合氧化铝。
技术实现要素：
本发明的目的是提供含水阻燃性组合物，该组合物为基于玻璃纤维的垫(在其上施用该组合物)提供改善的耐火性。
本发明的含水阻燃性组合物特征在于它包含:
-至少一种热塑性或者热固性树脂；
-氢氧化镁mg(oh)2和氢氧化氧化铝alooh，作为阻燃剂；和
-任选地，炭黑。
本发明的热塑性或者热固性树脂可以是苯乙烯-丁二烯树脂(sbr)、乙烯-氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂(改性或者非改性的)、聚乙烯醇树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂(eva)、聚醋酸乙烯酯树脂、丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯树脂、非羧基化丙烯酸-丙烯腈树脂(acryliquenoncarboxylé-acrylonitrile)、羧基化丙烯酸丁酯树脂、聚偏氯乙烯-丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯树脂、丙烯酸-苯乙烯树脂、聚丙烯酸树脂、脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂或者酚醛树脂。丙烯酸树脂、脲-甲醛树脂和这些树脂的混合物是优选的。
在含水阻燃性组合物中，树脂按重量计的量占该热固性树脂、mg(oh)2和alooh的总重量的20%-95%，优选地40%-95%。
mg(oh)2和alooh的阻燃剂结合提供表现为更好的抗燃性的协同作用。
在该含水阻燃性组合物中，mg(oh)2和alooh按重量计的量占该热固性树脂、mg(oh)2和alooh的总重量的5%-80%，优选地5%-60%。
mg(oh)2:alooh重量比通常为0.3:0.7至0.7:0.3，优选地为0.4:0.6至0.7:0.3，有利地等于0.5:0.5。
该含水阻燃性组合物还可以包含至少一种矿物填料，例如碳酸钙、粘土、滑石或者云母。碳酸钙是优选的，因为已经观察到它有助于改善耐火性。
在含水阻燃性组合物中填料的量可以占该热固性树脂、mg(oh)2和alooh的总重量的最多30%，优选地最多25%，有利地最多22%。
如已经提到的，该含水阻燃性组合物可以包含炭黑，其允许获得着色的基于矿物纤维的阻燃性垫。
在这种情况下，炭黑的量占该热固性树脂、mg(oh)2和alooh的总重量的10%至30%，优选地15%至30%，有利地20%至28%。
在本发明含水阻燃性组合物中还可以包含以下常规的添加剂:有机和/或无机颜料、表面活性剂、流变学改性剂、消泡剂、杀生物剂、稳定剂，特别地热氧化阻滞剂、增稠剂和防水剂。
上面提到的添加剂的总量不超过热固性树脂、mg(oh)2和alooh的总重量的5%，优选地2%。
本发明的含水阻燃性组合物用于施加到包含矿物纤维的非编织纤维垫上，所述垫构成本发明的另一目的。
根据第一种优选的实施方式，将含水阻燃性组合物沉积在基于矿物纤维的垫(使用干法工艺或者湿法工艺形成)上，然后该垫在允许该热固性树脂固化的温度下进行处理，该热固性树脂这时变成难熔的。固化在通常为150℃至260℃，优选地在180℃至220℃的温度下和在最多3分钟，优选地10秒至1分钟，有利地15至30秒的时间期间进行实施。这时以缠绕形式收集该垫。
根据第二种实施方式，在收集该垫之后的附加步骤中，将该含水阻燃性组合物沉积在基于通过粘结剂组合物粘结的矿物纤维的垫上。
在与第一种实施方式描述的用于施用粘结剂组合物的相同条件下，将该含水阻燃性组合物施用于该展开的垫。通过抽吸除去过量含水阻燃性组合物，该垫然后经受在与上面对于第一种实施方式所讨论的条件相同的条件下的热处理，然后它再一次以缠绕的形式进行收集。
该矿物纤维是玻璃纤维，例如e、c、r或者ar(耐碱的)玻璃，玄武岩或者硅灰石(casio3)，优选玻璃纤维。玻璃纤维是优选的，有利地是e玻璃纤维。
该矿物纤维通常是长丝(filaments)形式。
该矿物纤维垫由不连续的矿物长丝组成，该长丝的长度可以达到150mm，优选地为20至100mm，和有利地为50至70mm，和其直径可以在宽范围中，例如5至30μm中变化。
关于玻璃纤维，其还可以是线形式，该线由多个通过胶料粘结一起的长丝(或者基线)组成，或者为这种线的粗纱(英文为“rovings”)集合体的形式。
上面提到的线可以是非捻线或者捻线(纺织线)，优选地非捻线。
该玻璃线通常被切断至可以最多至100mm，优选地为6至30mm，有利地8至20mm，更优选地10至18mm的长度。构成该线的玻璃长丝的直径可以在宽范围中变化，例如为5至30微米。同样地，该线的线密度(masselinéique)可以发生大变化，可以为34至1500特。
该矿物纤维垫可以包含合成或者天然的有机纤维，优选地合成纤维。
可以提到的合成纤维的实例是基于烯烃(如聚乙烯或者聚丙烯)，聚酯(如聚对苯二甲酸亚烷基酯，特别地聚对苯二甲酸乙二酯)，或者聚酰胺(nylon)的纤维。聚乙烯纤维是优选的。
可以提到的天然纤维的实例是植物纤维，特别地棉花、椰子、剑麻、大麻或者亚麻布的纤维，和动物纤维，特别地丝或者羊毛。
必要时，该垫可以用连续纤维进行增强，该连续纤维通常在该垫前进方向沉积在该垫的运送装置上并且分布在该垫的宽度的全部或者一部分上。在施用粘结剂组合物之前，这些纤维通常沉积在纤维(特别地矿物纤维)的垫的厚度中。
增强用纤维可以是具有与上面提到的构成本发明的纤维垫的纤维相同化学性质的矿物和/或有机纤维。
玻璃加强纤维是优选的。
通常，进入根据本发明的垫的组成中的纤维由超过50重量%，优选地超过75重量%，有利地100重量%的矿物纤维构成。特别优选地，该纤维由玻璃纤维。
基于矿物纤维的垫通常具有为10-1100g/m2，优选地为30-350g/m2，有利地为35-75g/m2的单位面积质量。
该阻燃性组合物通常占该矿物纤维垫的重量的7%至30%，优选地10%至25%，基于固体材料进行计算。
本发明的阻燃性矿物纤维垫可以用在许多应用中，例如作为施用在墙壁和/或天花板的涂抹或非涂抹的覆盖层，作为表面覆盖层，或者用于石膏或者水泥嵌板的接缝的覆盖层，作为用于隔热和/或隔音制品(如矿棉或者泡沫)的表面覆盖层(更特别地用于屋顶隔离)，作为用于屋顶覆盖的密封膜(特别地屋面板的膜或者用于制备地板覆盖的膜)，特别地声学下层。
优选地，该阻燃垫旨在用作为用于矿棉-基隔离制品的表面覆盖层。
具体实施方式
以下实施例允许举例说明本发明而不以任何方式限制它的范围。
在这些实施例中，对于阻燃垫测量:
-火焰蔓延距离，用mm表示，根据标准iso11925-2(b类)；
-根据标准iso1716的高位热值(pouvoircalorifiquesupérieur)(pcs)，用mj/kg垫表示。高位热值对应于在燃烧期间热量的最大理论释放；
-在暴露于高温后的残余物存在。使阻燃垫经受以下雾化测试(testdeternissement)：将样品(75mm×75mm)放置在加热板上，将铝圆柱形管设置在样品周围并且耐碱玻璃板放置在该管的顶部。将样品加热至220℃持续150小时。
视觉检查该冷却的玻璃板以检测表现为玻璃雾化的冷凝沉积物的存在。在从v1(不雾化)至v4(明显的雾化)的标度上进行评价。
在该板上，在雾化测试之前和之后还测量玻璃在可见光中(300至2500nm的波长)的透射度。将样品作为上述透射度的差值(δt)的函数如下进行分级：
δt分级
0–0.003t1
0.003–0.010t2
0.010–0.015t3
大于0.015t4。
被等级在v4和/或t4中的样品是不可接受的。
实施例1-7
制备以重量%表示的比例和在括号中重量份包含在表1中显示的组分的含水阻燃性组合物。在环境温度下将不同的组分引入含水容器中，同时适度搅拌直至获得均匀的分散体。
该阻燃性组合物的固体物质含量(干提取物)等于13%。
根据本发明的第一种实施方式通过湿法工艺制备e玻璃纤维垫，其中通过沉积在非粘结的纤维垫上来施用含水阻燃性组合物。吸出过量粘结剂并且将垫放置于210℃的烘箱中达1分钟。
获得的垫具有60g/m2的单位面积质量并且包含20重量%的难熔粘结剂。
火焰蔓延距离和火焰外观在表1中给出。
包含脲-甲醛树脂的实施例1的火焰蔓延距离低于在实施例3和4中的火焰蔓延距离，由此显示出在mg(oh)2和alooh的混合物存在时的协同作用。
较高的mg(oh)2和alooh含量(实施例2)使得火焰蔓延距离除以4。
包含丙烯酸树脂的实施例5的垫的火焰蔓延距离比实施例7的火焰蔓延距离低得多。
实施例6的非着色垫还显示出火焰蔓延距离的降低(与实施例7相比较)。
实施例8-11
制备以重量%表示的比例和在括号中的重量份包含在表2中显示的组分的含水阻燃性组合物。该组合物在与在实施例1至7中相同的条件下进行制备。
根据本发明第二种实施方式制备玻璃纤维垫。
首先，e玻璃纤维垫使用湿法工艺进行制备:将包含脲-甲醛树脂的粘结剂组合物施用于该形成的垫上，除去过量的所述组合物并且将该垫引入210℃的烘箱中达1分钟。
获得的垫包含10重量%固化脲-甲醛树脂并且具有等于45g/m2的单位面积质量。
然后，通过幕涂将该含水阻燃性组合物沉积在该粘结的纤维垫上，然后将它引入210℃的烘箱中达1分钟。
最后，该垫具有60g/m2的单位面积质量并且包含12.5重量%的难熔阻燃性组合物。
获得的垫的性质的测量显示在表2中。
本发明的实施例8具有比实施例9和10更好的耐火性：与实施例9和10相比较，火焰蔓延距离以及高位热值被降低。
实施例8的高位热值低于包含等量含磷阻燃剂的实施例11。
表2
(1)以商标acrodur®950l由供应商basf销售
(3)以商标kappaflam®p31由供应商kappchimie销售。