Композиція смоли, що здатна розбавлятися водою

Реферат: Винахід належить до водорозчинної композиції смоли, яка містить смолу, що є продуктом реакції альдегіду і гідроксильно-ароматичної сполуки, ця композиція додатково містить аміносполуку, що має 2-6 аміногруп, та цукровий спирт, де смола має вихідне молярне відношення альдегіду до гідроксильно-ароматичної сполуки від 2,3 до 5,5 відношення смоли до аміносполуки плюс цукровий спирт від 45:55 до 70:30 масових частин, відношення аміносполуки до смоли між 20:80 і 50:50 масових частин і відношення цукрового спирту до смоли плюс аміносполука між 5:95 і 30:70 масових частин. Винахід, окрім того, належить до способу одержання композиції смоли як зв'язуючого матеріалу для нетканого волокнистого матеріалу, зокрема ізоляційних матеріалів і до способу одержання такого ізоляційного матеріалу. UA 101957 C2 (12) UA 101957 C2 UA 101957 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до водорозчинної композиції смоли, що містить смолу, яка є продуктом реакції альдегіду і гідроксильно-ароматичної сполуки, переважно фенолоформальдегідна смола, і амінові сполуки, що містять 2-6 аміногруп, переважно сечовину, де смола є резольного типу і має вихідне молярне співвідношення альдегіду до гідроксильно-ароматичної сполуки від 2.5 до 5.5. Винахід крім того належить до способу одержання композиції смоли, до застосування композиції смоли як зв'язуючого матеріалу для нетканого волокнистого матеріалу, зокрема ізоляційних матеріалів, і до способу одержання такого ізоляційного матеріалу. Фенольні зв'язуючі матеріали, зокрема фенолоформальдегідні смоли, є відомими основними хімічними речовинами для класичних ізоляційних композицій смоли. Проблема з цими хімічними речовинами полягає в тому, що і фенол і формальдегід є отруйними, і мають відносно високий тиск насиченої пари, що викликає відносно велику кількість викидів цих хімічних речовин в довкілля. Ця проблема вирішувалася в попередньому рівні техніки різними шляхами. WO96/26164 описує композицію фенол-формальдегідної смоли для застосування як зв'язувальна речовина в ізоляційних матеріалах, де викиди фенолу скорочені за рахунок застосування надлишку формальдегіду, де викид надлишку формальдегіду знижується при додаванні аміаку і де викиди аміаку знижуються при взаємодії аміаку із сполукою цукру. Винахідники знайшли, що застосування цукру в композиції смоли є причиною для небажаного зменшення мокромеханічних властивостей композиції смоли як ізоляційна смола. Мокромеханічні властивості важливі, тому що ізоляційний матеріал може бути підданий впливу вологого середовища. Крім того, додавання аміаку зменшує стабільність при зберіганні смоли. Таким чином, аміак може бути доданий лише як раз перед нанесенням композиції смоли на нетканий волокнистий матеріал, що інколи незручно для користувача композиції смоли, а також виробника ізоляційного матеріалу. Тому задача винаходу є забезпечення композиції смоли, яка не має, або має зменшені згадані недоліки, зокрема композицію смоли, яка має хорошу зберігаєму водорозчинність і без аміаку, має зменшені викиди фенолу і формальдегіду в процесі отвердіння і прийнятне або хороше збереження механічних властивостей отверділої смоли, зокрема, міцність у вологому стані. Не очікувано, було виявлено, ідо задача може бути досягнута водорозчинною композицією смоли, що містить смолу, яка є продуктом реакції альдегіду і гідроксильно-ароматичної сполуки. Дана композиція додатково містить аміносполуку, що містить 2-6 аміногрупи і цукровий спирт, де смола має вихідне молярне співвідношення альдегіду до гідроксильно-ароматичної сполуки від 2.3 до 5.5, співвідношення смоли до аміносполуки плюс цукровий спирт від 45:55 до 70:30 масових частин, співвідношення аміносполуки до смоли від 20:80 до 50:50 масових частин і співвідношення цукрового спирту до смоли плюс аміносполука складає між 5:95 і 30:70 масових частин. Гідроксильно-ароматична сполука переважно вибрана з групи заміщених або незаміщених моно- або поліциклічних фенолів, переважно фенол. Альдегід переважно вибраний з групи формальдегіду і більш нижчих алкілів (С1-С4) моно- або діальдегідов (наприклад гліоксаль) або прекурсорів формальдегідів типу параформальдегід або триоксан, які можуть утворювати формальдегід безпосередньо в композиції смоли. Переважно, смола є продуктом реакції фенолу і формальдегіду. Переважно аміносполука вибрана з групи, що містить сечовину, диціандіамід або меламін, особливо переважно сечовину. Аміносполука може також бути сумішами двох або більше різних аміносполук. Альдегід, фенол або аміносполука можуть також бути сумішами двох або більш різних альдегідів, фенолів або аміносполук відповідно. Цукровий спирт є відмінним від цукру. Цукри містять будь-яку з альдегідних груп (-СНО) або кетонних груп (С=0), де присутні вуглецево-кисневі подвійні зв'язки, що роблять цукри реакційноздетними. Цукрові спирти є гідрогенізованими (або відновленими) з цукру, де карбонільна група (альдегід або кетон) цукру була відновлена до первинної або вторинної гідроксильної групи. Цукровий спирт переважно вибраний з групи, що містить гліцерин, ксилитол, манітол, сорбітол. Лактитол, ізомапьт, еритрит, мальтитиий сироп, водорозчинний гідрогенізований крохмаль, гідролізованнй мальтит. Додавання цукрового спирту призводить до утворення смоли, яка частково основана на поновлюваних ресурсах, що є бажаним через екологічні причини. У цьому контексті гліцерин особливо переважний, тому що він є відходом одержання біодизеля і недорогий. Цукровий спирт може також бути сумішами двох або більше різних цукрових спиртів. Винахідники виявили, що наявність цукрових спиртів призводить до значного скорочення викидів фенолу і формальдегіду, водночас не роблячи істотного впливу на міцність смоли, що виходить в результаті. Як показано в наведених прикладах, цукрові спирти мають явні переваги 1 UA 101957 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перед цукрами, зокрема в міцності у вологому стані і знижених викидах формальдегіду і фенолу. Це особливо не очікувано з огляду US 4,339,361. Ця публікація патенту описує композиції, що містять водорозчинну фенол-формальдегідну смолу, яка розширена амідом і цукром. Вона описує, що цукри, на відміну від цукрових спиртів і поліолів, покращує міцність у вологому стані і не має надмірно довгих періодів гелеугворення. Винахідники замість цього знайшли, що цукрові спирти є ефективнішими в зниженні випаровуваних викидів і асимілюються в смолі при отвердінні, що приводить до низького вимивання цукрового спирту і підвищеної міцності у вологому стані, коли компоненти композиції смоли вибрані в правильних кількостях, як вказано тут, зокрема коли отвердіння смоли відбувається при температурі принаймні 170 °C, і зокрема коли композиція смоли містить прихований каталізатор отвердіння, що утворює кислоту при температурі отвердіння, переважно сульфат амонію. Співвідношення смоли до аміносполуки плюс цукровий спирт знаходиться між 45:55 і 70:30, переважно від 50:50 до 70:30 і переважніше від 55:45 до 70:30 масових частин. Було встановлено, що мінімальна кількість смоли (і максимальна кількість розширеної аміносполуки плюс цукровий спирт) необхідна для досягнення хорошого збереження механічних властивостей. Виявилося, що цукрові спирти вбудовуються в смолу при отвердінні. З іншого боку, з врахуванням собівартості і досягнення достатнього скорочення летких викидів в процесі отвердіння, мінімальна кількість аміносполук і цукрових спиртів складає бажано якомога більше, але не більше 55 мас. %. З врахуванням вищевикладених міркувань, співвідношення аміносполуки до смоли складає більш ніж 20:80, переважно більш ніж 25:75 і ще переважніше більше ніж 50:50, переважніше менш ніж 40:60 масових частин. Співвідношення цукрового спирту до смоли плюс аміносполука знаходиться між 5:95 і 30:70 масових частин. Слід зазначити, шо фснол-формальдегідні композиції смоли, що містять цукрові спирти, є відомими в даній галузі, наприклад, в US2006094853, для одержання будівельних плит комбінованого складу. У цьому існуючому рівні техніки смол смола суттєво відрізняється, і цукровий спирт додається як пластифікатор для високохонденсованої смоли. У існуючому рівні техніки смоли фенольна сполука є конденсованою з відносно малою кількістю формальдегіду, який вивільнить дуже велику кількість вільної фенольної сполуки в слабоконденсованій композиції смоли для передбачуваного застосування для зв'язаних нетканих волокнистих ізоляційних матеріалів. Крім того, існуючий рівень техніки ФФ смоли представляє не сильно розчинні у воді і не ншьков'язкі, як описано детально нижче. До того ж, температура займання є дуже низькою для безпечного одержання мінеральної вати і лужність дуже високою (таким чином вироблене волокно містить багато солей, які роблять продукт гідрофільним, що є небажаним для застосування його як ізоляційний матеріал). В композиції смоли згідно з винаходом цукровий спирт, не очікувано, не виступає як пластифікатор. Не бажаючи пов'язуватися з теорією, вважається, що цукрові спирти запобігають випаровування вільного фенолу і формальдегіду в набагато більшій мірі, чим можна було б очікувати за допомогою простого ефекту розбавлення в процесі висушування композиції смоли. На якомусь етапі в процесі висушування і отвердіння смоли цукровий спирт реагує і зв'язує в сітку отверділу смолу і, отже, не виступає як пластифікатор в смолі і міцність отверділої смоли або не ослаблена або тільки злегка ослаблена при додаванні цукрового спирту. Зберігання смоли не погіршується після додавання цукрового спирту. Слід зазначити, що ЕР 1226749 описує фенол-формальдегіду смолу для застосування як зв'язувальної речовини в гігроскопічних волокнистих продуктах. Смола володіє покращуваною змочуваністю за рахунок включення поліспирту, переважно діегиленгліколя. який випаровується в процесі отвердіння смоли при високій температурі. Він описує, що смола може бути модифікована сечовиною або меламіном шляхом пост-конденсації. Цукрові спирти в композиції смоли згідно з винаходом мають температуру кипіння вище, ніж температура отвердіння смоли і не істотно випарується в процесі отвердіння. Композиція смоли отвердіває при температурі нижче за температуру кипіння цукрового спирту. Крім того, в композиції винаходу аміносполука, переважно сечовина, додається окремо після реакції формування смоли. Аміносполука не істотно реагує із смолою, але реагує з надлишком формальдегіду, формуючи окремі компоненти. Це важливо з точки зору зниження розмірів викидів, і в той же час підтримки необмеженого розчинення і низької в'язкості матеріалу, що наноситься розпиленням. Для передбачуваного нанесення як зв'язувальної речовини в нетканих волокнистих ізоляційних матеріалах потрібно, щоб смола була водорозчинною. Для того, щоб бути водорозчинною, смола не має бути конденсованою і, отже, переважно містить, принаймні, 80, переважно принаймні 90 мас. % метнлованих фенолів. Смола переважно має ступінь полімеризації такий, щоб розчин смоли у воді мав в'язкість менш ніж 70, переважно менш, ніж 60 і переважніше менш, ніж 50 мПас-с з при вмісті смоли до 60 масових відсотків смоли у воді. 2 UA 101957 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для досягнення низької в'язкості і високої розчинності смола не є висококонденсованою, переважно має велику частину (більш ніж 50, переважніше більш, ніж 60 і ще переважніше принаймні 70 мас. %) молекул з лише одною гідроксильно-ароматичною, переважно фенольною, сполукою, менша частина (менш ніж 50, переважніше менш ніж 40 і ще переважніше принаймні 30 мас. %) є димірними молекулами, що мають дві гідроксильноароматичні сполуки і переважно менш ніж 20, переважніше менш ніж 10 і найбільш переважно менш ніж 5 мас. % полімерних сполук, що мають 3 або більше гідроксильно-ароматичні сполуки. Масовий відсотковий вміст може бути визначений за допомогою ГПХ. Аміак може бути доданий в композицію смоли безпосередньо перед застосуванням, щоб тимчасово збільшити розчинність у воді такої смоли. Проте, треба, щоб смола вибиралася так, щоб вона була водорозчинною навіть без додавання аміаку, щоб мати хорошу стабільність при тривалому зберіганні. Це необхідно, щоб водна композиція смоли була стабільною, тобто залишалася чистою, принаймні 2 хвилини при кімнатній температурі. В той же час композиція смоли має властивість бути менш стабільною при більшому вмісті води. Переважно смола в композиції смоли є водорозчинною при співвідношенні смоли до води, принаймні, 1:4 масових частин, переважно, принаймні, 1:10 і ще переважніше, принаймні, 1 до 20 масових частин (називаєма інфінітна, коли стабільність принаймні 2 хвилини). У зв'язку з обмеженою стабільністю розбавленого водного розчину і зниженням транспортних витрат, композиція смоли переважно доставляється виробникові ізоляційних матеріалів у вигляді концентрованого розчину. Перед застосуванням композицію смоли розбавляють водою до потрібного рівня концентрації, необхідного для нанесення. Композиція смоли може містити 5-90 мас. % води (мас. % відносно загальної ваги композиції). При нанесенні композиції смоли шляхом розпилення переважним є сухий вміст смоли між 2 і 25 мас. %, переважно між 3 і 20 мас. %. Слід зазначити, що розбавлена композиція смоли згідно з винаходом також може бути приготована на місці кінцевим споживачем безпосередньо перед застосуванням шляхом додавання не лише води для розбавлення, але також додаючи один з компонентів композиції смоли згідно з винаходом. Дійсний винахід також охоплює застосування концентрованого розчину смоли і необов'язково також цукрового спирту або аміносполуки для одержання композиції смоли згідно з винаходом, який описаний вище. Зокрема, винахід належить до застосування водорозчинної композиції смоли, яка є продуктом реакції альдегіду і гідроксильно-ароматичної сполуки, що необов'язково містить аміносполуку, яка містить 2-6 аміногруп або цукровий спирт, де смола має молярне співвідношення альдегіду до гідроксильно-ароматичної сполуки від 2.3 до 5.5, для одержання композиції смоли згідно з винаходом. При цьому є переважним з причини економічності процесу першим додати цукровий спирт і аміносполуку у вигляді концентрованого розчину або переважніше в твердому вигляді і потім розбавити водою. Композиція смоли також містить прихований каталізатор отвердіння (переважно сульфат амонію). Каталізатор отвердіння ще більше знижує викиди альдегіду і фенолу. Композиція смоли може крім того містити необов'язкові волокнисті підсилювачі адгезії (переважно сілани), необов'язково присадку, поліпшуючу розчинність (переважно аміак), необов'язкові модифікатори в'язкості розчину, стабілізатори, силіконове масло або порошкоподібні масла. Винахід крім того належить до способу одержання композиції смоли, де альдегід і гідроксильно-ароматична сполука, переважно формальдегід і фенол, реагують у водному розчині у присутності основного каталізатора, переважно в кількості між 0.1 і З мас. % (відносно загальної маси розчину), де альдегід присутній в надлишку по відношенню до кількості гідроксильно-ароматичної сполуки, переважно з молярним співвідношенням між 2.3 і 5.5 і де після реакції додана аміносполука, що містить 2-6 аміногруп, переважно сечовина і де цукровий спирт доданий до водного розчин) перед, в процесі або після додавання аміносполуки і перед, в процесі або переважніше після реакції. Аміносполука реагує з надлишковим альдегідом та не реагує або лише в обмеженій мірі реагує з гідроксильно-ароматичним формальдегідним продуктом реакції. Аміносполука переважно реагує при низькій температурі, тобто після охолоджування продукту реакції до температури 35-65 °C, для запобігання реакції між продуктом реакції і аміносполукою. Переваги, описані вище для продукту, відповідно застосовуються в процесі. При цьому кількість вільної гідроксильно-ароматичної сполуки є, як правило, менш ніж 5, переважно менш, ніж 3 і переважніше менш, ніж 1 мас. % і кількість вільного альдегіду складає менш, ніж 15, переважно менш, ніж 10, переважніше менш, ніж п'ять і найбільш переважно менш, ніж 1 мас. % (відносно загальної маси розчину). Як вказувалося вище, передбачається, що аміносполука або цукровий спирт або обоє можуть бути додані кінцевим споживачем при розбавленні композиції смоли безпосередньо перед нанесенням на нетканий волокнистий матеріал. 3 UA 101957 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Аміносполука переважно додана в кількості рівній або більшій, ніж кількість, яка необхідна для реакції з надлишком альдегіду, переважно між 5 і 50 мас. % (відносно загальної маси сухої твердої речовини) і загальна кількість вільної гідроксильно-ароматичної сполуки плюс альдегід після реакції складає менш ніж 5, переважно менш, ніж 3 і переважніше менш, ніж 2 і найбільш переважно менш, ніж 1 масовий відсоток (відносно загальної маси розчину). Молярні співвідношення альдегіду до фенольної сполуки до аміносполуки, переважно формальдегід (F), фенол (Р) і сечовина (U) складають переважно 1:0.15-0.5:0.15-0.55, переважніше 1: 0.180.44:0.18-0.5. Винахід також належить до композиції смоли, одержаної способом, описаним раніше, що має вміст твердих речовин у воді між 30 і 75 мас. % (загальна маса сухої твердої речовини відносно загальної маси композиції смоли) і до застосування композиції смоли згідно винаходу як зв'язуючий матеріал для нетканих волокнистих матеріалів, а саме у волокнистих матеріалах, де волокна є неорганічними волокнами, переважно вибрані із скляних волокон, керамічних волокон, слабкого волокна, мінеральної вати або кремнієвого алюмінієвого волокна або азбестових волокон. Винахід також належить до ізоляційного матеріалу, який містить нетканий волокнистий шар, що містить неорганічні волокна сполучені з композицією смоли згідно винаходу і до способу виробництва таких ізоляційних матеріалів, що включає розпилення розведеного водного розчину композиції смоли, здатного розпилюватися, який містить прихований каталізатор отвердіння на нетканому шарі неорганічних волокон, висушування і отвердіння смоли при температурі принаймні 170 °C, переважно принаймні 180 °C, переважно 190 °C і ще переважніше при температурі 200 °C. Переважною температурою отвердіння є температура нижче, ніж 300 °C. На типовій фабриці мінеральної вати, каміння (або скло) розплавляється і прядеться для виготовлення мінеральних волокон, які зібрані шляхом хаотичного розміщення на конвеєрній стрічці, що рухається. Водна композиція смоли розпилюється на ці волокна у положенні як вони падають на збирувальну конвеєрну стрічку. Потім шар волокна із зв'язувальною речовиною стискають і формують у форму бажаної ізоляції і пропускають через піч. У ній волокно нагрівають до того як смола повністю отвердіє, вихідним продуктом будуть ізоляційні плівки неорганічних волокон склеєні разом в органічну матрицю. Винахід буде проілюстрований на прикладах описаних нижче. Приклад винаходу 1 800 грамів водного фенолу (90,5 %), 251 мл води, і 44 грами NaOH (50 %) були об'єднані та нагріті до 60 °C. Потім 1400 грамів формаліну (55,3 мас. % формальдегіду у воді) були повільно додані протягом 1 години, протягом цього часу температура підвищилася до 65 °C. Суміш далі протягом 4 годин перемішували при цій температурі. Потім суміш була охолоджена до 50 °C і було додано 505 грамів сечовини. Суміш перемішували далі протягом 30 хвилин при 35 °C. 270 грамів вказаної суміші були об'єднані з 30 грамами гліцерину. Суміш змішували до повного розчинення гліцерину. Властивості смоли наведені в таблиці 1. Порівняльний експеримент 1 Зразок був виготовлений як у "прикладі винаходу" 1, але без гліцерину. Властивості смоли наведені у таблиці 1. Порівняльний експеримент 2 Зразок був виготовлений шляхом об'єднання 270 грамів продукту отриманого в "порівняльному експерименті 1" з 30 грамами цукру. Суміш перемішували до повного розчинення цукору. Характеристики смоли наведені в Таблиці 1. Порівняльний експеримент 3 і приклад винаходу 2, 3 789 грамів водного фенолу (91,8 %), 258 мл води і 44 грамів NaOH (50 %) були об'єднані та нагріті до 60 °C. Потім 1400 грамів формаліну (55.3 мас. % формальдегіду у воді) були повільно додані протягом 1 години, протягом цього часу температура підвищилася до 65 °C. Суміш перемішували при цій температурі далі протягом 4 годин. Потім суміш була охолоджена до 50 °C і було додано 505 грамів сечовини. Суміш перемішували далі протягом ЗО хвилин при 35 °C. У прикладі 2 згідно винаходу було додано 5 мас. % манітолу і в прикладі 3 згідно винаходу було додано 15 мас. % сорбітолу. В цих прикладах, мас. % мається на увазі маса "сухого цукрового спирту"' на масу "сухої смоли плюс аміносполука". Характеристики смоли наведені в таблиці 1. Викид і тестові результати міцності у вологому стані наведені у таблиці 2. 4 UA 101957 C2 Таблиця 1 Характеристики смоли Rp.l Cl C2 (caxap) C3 Пр.2 Пр.3 Вміст твердих речовин ISO 8618 56.9 % 55.8 % 58.2 % 56.0 % 56.8 % 56.8 % рH DIN 16916-02Е 8.7 8.7 8.7 8.7 9 8.70 Розчинність у воді ISO 8989 нфінітна нфінітна інфінітна інфінітна інфінітна інфінітна О-час (130 °C) DIN 16916-02Cl 5 хв. 47 сек. 5 хв. 12 сек. 5 хв. 27 сек. 4 хв. 46 сек. 5 хв. 29 сек. 5 хв. 55 сек. ISO 9397 0.41 % 0.44 % 0.46 % 0.70 % 0.70 % 0.70 % ISO 8974 0.52 % 0.56 % 0.53 % 0.44 % 0.43 % 0.39 % Вільний формальдегід (через 24 години) Вільний фенол 5 10 15 20 25 30 О-час характеризує швидкість отвердіння смоли. Цей час, необхідний для смоли для переходу від рідкого стану в гумово-еластомірний стан (О-стан). Тести, що характеризуються зв'язуючою речовиною Перед кожним тестом до композиції смоли був доданий каталізатор отвердіння сульфат амонію у кількості 134 мг на 10 грамів смоли. Викиди Смола отверділа при 200 °C. викиди були відмічені у воді, і потім фотометрично визначені наступним чином. Скляний фільтр був вміщений у тестову пробірку. 0,2-0.3 г смоли пропустили через фільтр. Тестову пробірку з фільтром помістили у колбу Зрленмеєра, яка зачинена за виключенням входу і виходу повітряної трубки. Вихід трубки виходить на одну сторону в тестову пробірку, з другої сторони вона приєднана до підігріваючого шлангу. Колба Зрленмеєра вміщується у піч з 200 °C, викиди виходять із печі через шланг у три газові колби сполучені послідовно. Перші дві колби заповнені 100 мл дистильованої води. Дві водні колби, в яких відмічені викиди, об'єднані і викиди фотометрично визначені у воді. Викиди були спеціально повернуті до сухої субстанції відторгненої смоли, і як наслідок є незалежними від вмісту твердої речовини смоли. Фотометричне визначення було проведене за допомогою Фотометра LAS A 100 і випробувальних комплектів Dr. Lange Testkits (випробувальний комплект LCK 325 для формальдегіду і випробувальний комплект LCK 345 фенолу). Результати наведені в Таблиці 2. Стійкість у вологому стані Для всіх дослідів зразкові палички були виготовлені з розмірами 22 × 22 × 173 мм. 1800 г кварцового піску та 180 г смоли із вмістом твердої речовини 40 % і 1.44 грамів 10 % розчину уамінопропілтриектоксисилану перемішували протягом 10 хв: після чого 135 г суміші помістили у форму та стиснули під пресом. Піщано-смоляна суміш була отверджена протягом 120 хв при 180 °C. Після отвердіння, палички були розміщені у киплячій воді на 4 години. Після цього палички зберігалися в печі при 60 °C протягом 16 годин. Через 16 годин їх поклали у киплячу воду на 4 години. Потім їх охолодили водою протягом 1 години і міцність при розтягненні (обладнання Zwick Z010 TN2A) була проаналізована для трьох позицій тесту на згин. Результати наведені в Таблиці 2. 5 UA 101957 C2 Таблиця 2 Викид і властивості міцності у вологому стані Формальдегід (мг/грам сухої смоли) Пр.1 (гліцерин) Порівняльний 1 (немає гліцерину) Порівняльний 2 (цукор) Порівняльний 3 (немає цукрового спирту) Пр.2 (5 % манітол) Пр.3 (15 % сорбітол) Фенол (мг/грам сухої смоли) Міцність у вологому 2 стані (Н/мм ) 11 16 13 10 13 12 3.2 4.0 2.3 14 9.7 5.6 13 13 9.2 7.7 4.4 4.6 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 1. Водорозчинна композиція смоли, що містить смолу, яка є продуктом реакції альдегіду, переважно вибраного із групи, що включає формальдегід і (нижчий алкіл(С1-С4)) моно- або діальдегідів або прекурсорів формальдегіду, які можуть утворювати формальдегід безпосередньо в композиції смоли, і гідроксильно-ароматичної сполуки, вибраної із групи, що включає заміщені або незаміщені моно- або поліциклічні феноли, переважно фенол, причому вказана композиція додатково містить: аміносполуку, яка містить 2-6 аміногруп, вибрану з групи, що містить сечовину, диціандіамід і меламін, і де аміносполука може також являти собою суміші двох або більше різних аміносполук; і цукровий спирт, де смола має вихідне молярне відношення альдегіду до гідроксильно-ароматичної сполуки від 2,3 до 5,5, відношення смоли до аміносполуки плюс цукровий спирт складає від 45:55 до 70:30 масових частин, відношення аміносполуки до смоли знаходиться в інтервалі між 20:80 і 50:50 масових частин, і відношення цукрового спирту до смоли плюс аміносполука знаходиться в інтервалі між 5:95 і 30:70 масових частин. 2. Водорозчинна композиція смоли за п. 1, де смола переважно є продуктом реакції фенолу і формальдегіду, де аміносполука вибрана із групи, що містить сечовину, диціандіамід і меламін, переважно сечовину, і де цукровий спирт вибраний із групи, що складається з гліцерину, ксилітолу, манітолу, сорбітолу, лактитолу, ізомальту, еритритолу, мальтитного сиропу, водорозчинного гідрогенізованого крохмалю, гідролізованого мальтиту, переважно з гліцерину. 3. Композиція смоли за п. 1 або 2, де смола містить принаймні 80, переважно принаймні 90 мас. % метильованих фенолів. 4. Композиція смоли за п. 1, де смола має ступінь полімеризації такий, щоб розчин смоли у воді мав в'язкість менше ніж 70, переважно менше ніж 60 і більш переважно менше ніж 50 мПа·с при вмісті смоли до 60 масових відсотків смоли у воді. 5. Композиція смоли за п. 1, де смола має менше ніж 20, більш переважно менше ніж 10 мас. % полімерних сполук, які мають 3 або більше гідроксильно-ароматичних сполук. 6. Композиція смоли за п. 1, де смола має розчинність у воді принаймні 1:4 масових частин, переважно принаймні 1:10 і ще більш переважно принаймні від 1 до 20 масових частин. 7. Композиція смоли за п. 1, яка додатково містить: - 5-90 мас. % води (мас. % відносно загальної маси композиції), - прихований каталізатор отвердження, переважно сульфат амонію, - необов'язково, підсилювачі адгезії до волокна, переважно силани, - необов'язково, присадку, яка поліпшує розчинність, переважно аміак, і/або - необов'язково, модифікатори в'язкості розчину, стабілізатори, силіконове масло або порошкоподібні масла. 8. Спосіб одержання композиції водорозчинної смоли за будь-яким з пп. 1-7, в якому альдегід і гідроксильно-ароматичну сполуку піддають реакції у водному розчині у присутності основного каталізатора, де альдегід присутній у надлишку відносно кількості гідроксильно-ароматичної сполуки, і де після реакції додають аміносполуку, яка містить 2-6 аміногруп, і де цукровий спирт додають до водного розчину перед, у процесі або після додавання аміносполуки і перед, у процесі або після реакції. 6 UA 101957 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 9. Спосіб за п. 8, де альдегід являє собою формальдегід, а гідроксильно-ароматична сполука являє собою фенол. 10. Спосіб за п. 8 або 9, де основний каталізатор присутній у кількості між 0,1 і 3 мас. % (відносно загальної маси розчину). 11. Спосіб за будь-яким з пп. 8-10, де альдегід присутній у кількості з молярним відношенням від 2,3 до 5,5 відносно гідроксильно-ароматичної сполуки. 12. Спосіб за будь-яким з пп. 8-11, де аміносполука являє собою сечовину. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 8-12, де цукровий спирт додають до водного розчину після реакції. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 8-13, де композиція смоли має кількість вільної гідроксильноароматичної сполуки менше ніж 5, переважно менше ніж 3 і більш переважно менше ніж 1 мас. %, і кількість вільного альдегіду менше ніж 15, переважно менше ніж 10, більш переважно менше ніж п'ять і ще переважніше менше ніж 1 мас. % (відносно загальної маси розчину). 15. Спосіб за будь-яким з пп. 8-14, в якому аміносполуку додають у кількості, яка дорівнює або більша, ніж кількість, достатня для реакції з надлишковим альдегідом, переважно між 5 і 50 мас. % (відносно загальної маси сухих твердих речовин), і загальна кількість вільної гідроксильноароматичної сполуки плюс альдегід після реакції складає менше ніж 5, переважно менше ніж 3 і більш переважно менше ніж 2 і ще переважніше менше ніж 1 масовий відсоток (відносно загальної маси розчину). 16. Водорозчинна композиція смоли, придатна як зв'язувальний матеріал, отримана способом за будь-яким з пп. 8-15, яка має вміст твердих речовин у воді між 30 і 75 мас. %. 17. Застосування водорозчинної композиції смоли, яка містить смолу, яка є продуктом реакції альдегіду і гідроксильно-ароматичної сполуки, вибраної з групи, яка включає заміщені або незаміщені моно- або поліциклічні феноли, де смола має вихідне молярне відношення альдегіду до гідроксильно-ароматичної сполуки від 2,3 до 5,5, для одержання композиції смоли за будь-яким з пп. 1-7 або 16. 18. Застосування за п. 17, де альдегід вибраний з групи, яка включає формальдегід і (нижчий алкіл(С1-С4)) моно- або діальдегіди, а також прекурсори формальдегіду, які можуть утворювати формальдегід безпосередньо в композиції смоли. 19. Застосування за п. 17 або 18, де гідроксильно-ароматична сполука являє собою фенол. 20. Застосування за будь-яким з пп. 17-19, де вказана композиція додатково містить аміносполуку, що містить 2-6 аміногруп, вибраних з групи, що включає сечовину, диціандіамід і меламін, і де аміносполука може також являти собою суміші двох або більше різних аміносполук, або містить цукровий спирт. 21. Застосування водорозчинної композиції смоли за будь-яким з пп. 1-7 або 16 як зв'язуючого матеріалу для нетканих волокнистих матеріалів. 22. Застосування за п. 21, в якому волокнами є неорганічні волокна, переважно вибрані зі скляних волокон, шлакової вати, керамічних волокон, мінеральної вати або кремнієвого алюмінієвого волокна, або азбестових волокон. 23. Ізоляційний матеріал, який містить нетканий волокнистий шар, що містить неорганічні волокна, зв'язані з водорозчинною композицією смоли за будь-яким з пп. 1-7 або 16. 24. Спосіб одержання ізоляційного матеріалу за п. 23, який включає розпилення розведеного водного розчину, що піддається розпиленню, який містить композицію смоли за будь-яким з пп. 1-6 , що містить прихований каталізатор отвердження, на нетканому шарі неорганічних волокон, висушування і отвердження смоли при температурі принаймні 170 °С, але нижче температури кипіння цукрового спирту. 25. Спосіб за п. 24, в якому вказаний розведений водний розчин містить від 2 до 25 мас. % (на масу сухої смоли) композиції смоли за будь-яким з пп. 1-6. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7