WO2022129742A1 - Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d'isolation contenant un ester oligomérique hydrosoluble - Google Patents
Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d'isolation contenant un ester oligomérique hydrosoluble Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022129742A1 WO2022129742A1 PCT/FR2021/052264 FR2021052264W WO2022129742A1 WO 2022129742 A1 WO2022129742 A1 WO 2022129742A1 FR 2021052264 W FR2021052264 W FR 2021052264W WO 2022129742 A1 WO2022129742 A1 WO 2022129742A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- binder composition
- weight
- composition according
- diols
- water
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 20
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title description 5
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims abstract description 41
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims abstract description 33
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims abstract description 25
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 18
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- -1 cellobitol Chemical compound 0.000 claims abstract description 9
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000845 maltitol Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000010449 maltitol Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N maltitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229940035436 maltitol Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 claims abstract description 7
- SERLAGPUMNYUCK-DCUALPFSSA-N 1-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SERLAGPUMNYUCK-DCUALPFSSA-N 0.000 claims abstract description 4
- SERLAGPUMNYUCK-YJOKQAJESA-N 6-O-alpha-D-glucopyranosyl-D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SERLAGPUMNYUCK-YJOKQAJESA-N 0.000 claims abstract description 4
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 claims abstract description 4
- HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N D-arabinitol Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N 0.000 claims abstract description 4
- FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N D-iditol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-ZXXMMSQZSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 claims abstract description 4
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 claims abstract description 4
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 239000000832 lactitol Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000010448 lactitol Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- VQHSOMBJVWLPSR-JVCRWLNRSA-N lactitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O VQHSOMBJVWLPSR-JVCRWLNRSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229960003451 lactitol Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 34
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 26
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 12
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 9
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 229920002245 Dextrose equivalent Polymers 0.000 claims description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 6
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 2
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 claims description 2
- 150000000000 tetracarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 16
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 13
- 229920002601 oligoester Polymers 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 6
- 150000001735 carboxylic acids Chemical group 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002482 oligosaccharides Polymers 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQNHWIYLCRZRLR-UHFFFAOYSA-N 2-(3-hydroxy-2,5-dioxooxolan-3-yl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1(O)CC(=O)OC1=O WQNHWIYLCRZRLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N Isomaltose Natural products OC[C@H]1O[C@H](OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 1
- 229920002000 Xyloglucan Polymers 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002479 acid--base titration Methods 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N citraconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C\C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 1
- 229940018557 citraconic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N isomaltose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O1 DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- SIGUVTURIMRFDD-UHFFFAOYSA-M sodium dioxidophosphanium Chemical compound [Na+].[O-][PH2]=O SIGUVTURIMRFDD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000196 viscometry Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 1
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
- C03C25/32—Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C03C25/323—Polyesters, e.g. alkyd resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/66—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
- C08G63/668—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J167/00—Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J167/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
- D04H1/4209—Inorganic fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/587—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
- D04H1/645—Impregnation followed by a solidification process
Definitions
- thermosetting aqueous binder based on water-soluble oligomeric esters obtained by reaction between a carbohydrate, a diol and a polycarboxylic acid.
- binder for binding organic or mineral fibers together, preferably mineral wool fibers, in particular glass or rock wool.
- thermosetting binders for mineral wools or nonwoven products based on mineral fibers It has been known for several years to use aqueous compositions based on biobased reagents, in particular based on sugars, as thermosetting binders for mineral wools or nonwoven products based on mineral fibers.
- thermoset polyesters by reacting reducing sugars and/or non-reducing sugars and/or hydrogenated sugars, bearing hydroxyl groups, with polycarboxylic acids in the presence of a catalyst, generally hypophosphite sodium (WO 2009/080938, WO 2010/029266, WO 2013/014399, WO 2013/021112).
- a catalyst generally hypophosphite sodium (WO 2009/080938, WO 2010/029266, WO 2013/014399, WO 2013/021112).
- compositions based on oligomeric and/or polymeric carbohydrates (dextrose equivalent 2 - 20) and a crosslinking agent chosen from polycarboxylic acids. These compositions also contain an oligoester with an average mass by weight of between 1500 and 5000, obtained by reaction of polycarboxylic acid and glycerol.
- the sizing compositions described in the aforementioned documents are dilute, low-viscosity aqueous solutions of monomer reagents. They are generally sprayed on mineral fibres, which are still hot, immediately after they have formed. Immediately after application of the sizing composition to the fibers, the evaporation of the aqueous phase begins. When the fibers are collected and assembled in the form of a mattress on the collecting belt, they are sticky and the film of sizing composition which envelops the glass fibers still contains water.
- Heating the mat of bonded fibers to high temperatures for a few tens or hundreds of seconds results in the crosslinking of the reactive system by esterification and the formation of a water-insoluble binder, but also results in the thermal decomposition of part of the reactants and the evaporation of the decomposition products formed.
- the gaseous components formed in the oven are partially evacuated via the chimney (stack).
- the exhaust gases, or smoke, are treated in a washing system and the washing water is then recirculated in a closed system.
- the fumes When the sizing composition contains citric acid, the fumes contain many acid compounds (citric acid, citraconic acid, itaconic acid, proprionic acid, acetic acid, formic acid) which must be neutralized by adding bases, in order to prevent deterioration by corrosion of the installation. Adding bases is problematic, however. Indeed, in facilities manufacturing mineral wool-based insulation products, washing water is reinjected into the system, and is used in particular for the preparation of binder and sizing compositions. The presence of bases or salts in large quantities in the sizing compositions is likely to increase the pH and disturb the esterification reaction (crosslinking).
- oligomers has made it possible to significantly reduce the temperature at which the reactive system begins to crosslink and/or to shorten, for a given oven temperature, the time required for satisfactory hardening of the binder.
- Too much stickiness of the film of concentrated binder composition results, firstly, in reduced re-expansion of the mattress after compaction (roller) and, secondly, in difficult spreading and insufficient migration of the sizing composition towards the points. contact between mineral fibers.
- the insulation product obtained after curing the adhesive film then has a higher density and poorer mechanical properties than an equivalent insulation product obtained with a less viscous sizing composition, for a given solids content.
- the present invention is based on the discovery that the partial replacement of the carbohydrate(s) by a diol makes it possible to significantly limit, for a given conversion rate and dry matter content, the viscosity of the aqueous compositions of oligoesters. It thus becomes possible to synthesize less viscous oligoesters for a given conversion rate or else oligoesters containing, for a given viscosity, fewer free carboxylic acid functions.
- a higher conversion rate translates into an additional reduction of acid degradation products in chimney flue gases and a reduction in the crosslinking start temperature.
- the present invention firstly relates to a thermosetting binder composition containing water and a water-soluble oligomeric ester.
- - at least one carbohydrate chosen from reducing sugars, non-reducing sugars and hydrogenated sugars the hydrogenated sugars being chosen from the group consisting of erythritol, arabitol, xylitol, sorbitol, mannitol, iditol, maltitol, isomaltitol, lactitol, cellobitol, palatinitol, maltotritol and the hydrogenation products of starch hydrolysates or hydrolysates of lignocellulosic materials,
- the binder composition having a solids content of between 40% and 80% by weight, preferably between 40% and 70% by weight, the water-soluble oligomeric ester representing at least 70% by weight of the solids of the thermosetting binder composition, and the ratio of the number of hydroxyl groups of all the diols to the number of hydroxyl groups of all the diols and carbohydrates being between 5% and 50%.
- carbohydrate also encompasses non-reducing sugars consisting of several carbohydrate units, the carbons carrying the hemi-acetalic hydroxyl of which are involved in the osidic bonds linking the units together.
- binder composition designates concentrated aqueous solutions, that is to say with a high solids content (several tens of percent). These compositions can be stored and transported. They are fluid enough to be pumped, but too viscous to be sprayed on the fibers as they are.
- sizing composition refers to considerably less concentrated aqueous solutions having a solids content of less than 10% by weight. They are generally obtained by diluting the binder compositions with water. They have sufficiently low viscosities to allow their application to mineral wool fibers by spraying using nozzles.
- thermosetting binder compositions of the present invention in principle any carbohydrate chosen from reducing sugars, non-reducing sugars and hydrogenated sugars.
- hydrogenated sugar is meant all the products resulting from the reduction, or hydrogenation, of a saccharide (carbohydrate) chosen from monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides and polysaccharides and mixtures of these products. Hydrogenated sugars are also called sugar alcohols, alditols or polyols. They can be obtained by catalytic hydrogenation of saccharides. The hydrogenation can be carried out by known methods operating under conditions of hydrogen pressure and elevated temperature, in the presence of a catalyst chosen from the elements of groups IB, IIB, IVB, VI, VII and VIII of the periodic table. elements, preferably from the group comprising nickel, platinum, palladium, cobalt, molybdenum and mixtures thereof.
- the preferred catalyst is Raney nickel.
- the hydrogenated sugar(s) are selected from the group consisting of erythritol, arabitol, xylitol, sorbitol, mannitol, iditol, maltitol, isomaltitol, lactitol, cellobitol, palatinitol, maltotritol, and the products of hydrogenation of starch hydrolysates or of hydrolysates of lignocellulosic materials, in particular of hemicellulose, in particular of xylans and xyloglucans.
- the hydrogenated sugars used in the present invention therefore do not include glycerol or polyglycerol.
- Starch hydrolysates are products obtained by enzymatic and/or acid hydrolysis of starch.
- the preferred starch hydrolysates have, before the hydrogenation step, a dextrose equivalent (DE) of between 5 and 99, and advantageously between 10 and 80.
- DE dextrose equivalent
- a hydrogenated sugar chosen from the group formed by maltitol, xylitol, sorbitol and the products of hydrogenation of starch hydrolysates or of lignocellulosic materials will be used in a particularly preferred manner.
- sorbitol is the most readily available on the market and the cheapest.
- the Applicant during its tests aimed at developing binders based on polycarboxylic acids and hydrogenated sugars, however found that this hydrogenated sugar, when used as such, did not easily allow the production of insulating products having satisfactory mechanical properties (tensile strength, recovery of thickness, bending strength). To give the insulating products obtained a certain mechanical strength, it was necessary to considerably increase the polycarboxylic acid/sorbitol ratio of the sizing compositions.
- the present invention makes it possible to avoid the disadvantages described above associated with the use of sorbitol as hydrogenated sugar. Indeed, the pre-oligomerization of sorbitol in an anhydrous medium in the presence of polycarboxylic acids gives oligoesters which have properties equivalent to those based on xylitol or maltitol for example.
- the binder composition and the sizing composition of the present invention therefore contain less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight, even more preferably less than 2% by weight of free sorbitol, added after the esterification step or unreacted during esterification. These percentages of free sorbitol are related to the total solids content of the binder composition or the sizing composition of the present invention.
- the reducing sugars are preferably chosen from monosaccharides such as glucose, galactose, mannose and fructose, disacharides such as lactose, maltose, isomaltose and cellobiose, starch hydrolysates having a DE between between 5 and 98, preferably between 15 and 95 and hydrolysates of lignocellulosic materials.
- Glucose and fructose, in particular glucose will preferably be used.
- the non-reducing sugars are preferably disaccharides such as trehalose, isotrehaloses, sucrose and isosucroses. Sucrose is particularly preferred.
- the polycarboxylic acid(s) used in the present invention are monomeric polycarboxylic acids. In other words, in the present invention this term does not encompass the polymers obtained by polymerization of monomeric carboxylic acids, such as homopolymers or copolymers of acrylic acid or of methacrylic acid.
- polycarboxylic acids selected from the group consisting of dicarboxylic acids, tricarboxylic acids and tetracarboxylic acids will be used.
- the particularly preferred polycarboxylic acid is citric acid.
- the Applicant has carried out numerous tests to determine the respective proportions of carbohydrate and polycarboxylic acid which result in binders which, in the crosslinked state, give the final glass wool product the best mechanical properties, in particular after accelerated aging in wet conditions.
- carbohydrate/citric acid weight ratio is advantageously between 20/80 and 55/45, preferably between 25/75 and 50/50.
- the ratio of the total number of acid groups carried by the polycarboxylic acid to the total number of hydroxyl groups carried by the carbohydrate(s) and the diol(s) is advantageously between 30/70 and 70/30, preferably between 35 /60 and 60/40, in particular between 40/60 and 55/45.
- the diols used in the present invention to reduce the viscosity of the binder after application to the fibers and thus limit the stickiness of the mat before curing are preferably linear or branched aliphatic diols, and therefore do not include aromatic diols or cycloaliphatic diols.
- the diols are advantageously aliphatic diols comprising from 2 to 12 carbon atoms, preferably from 2 to 8 carbon atoms.
- the alkyl chain can contain one or more oxygen atoms.
- diols of those chosen from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, diethylene glycol and triethylene glycol.
- the quantity of diol(s) used is such that the ratio of the number of hydroxyl groups of all the diols to the number of hydroxyl groups of all the diols and carbohydrates is between 5% and 50%. Below the lower limit of this range, the technical effect (limitation of the increase in viscosity and reduction in tackiness) is insufficient. Beyond the upper limit of this range, it will certainly be difficult to obtain crosslinked binders in a satisfactory manner.
- the introduction of diols (difunctional compound) in a system based on citric acid and carbohydrates in fact reduces the average functionality of the reaction system.
- the ratio of the number of hydroxyl groups of all the diols used to the number of hydroxyl groups of all the diols and carbohydrates is advantageously between 8% and 40%, preferably between 10 and 30%. These percentages obviously apply to the diols and carbohydrates present in the reaction mixture before the esterification step implemented for the synthesis of the oligoester.
- the process for preparing the binder composition of the present invention comprises a step of synthesizing the oligomers by esterification of the reactants in an essentially anhydrous medium, then a step of diluting the reaction product formed with water.
- the process for preparing the binder compositions of the present invention comprises
- - heating a mixture of at least one carbohydrate chosen from reducing sugars, non-reducing sugars and hydrogenated sugars, at least one diol, at least one polycarboxylic acid and optionally at least one esterification catalyst, at a temperature of between 105°C and 170°C, preferably between 120 and 150°C, for a time of between 5 minutes and 10 hours, preferably between 20 minutes and 5 hours, in particular between 30 minutes and 2 hours, so as to form an oligomeric ester, and
- the reaction mixture of this bulk polycondensation is preferably essentially anhydrous, that is to say it preferably contains less than 2% water, preferably less than 1% water. In some cases, it may be necessary or acceptable to add a small amount of water, generally less than 10% by weight, in order to homogenize the reactants in the reaction mixture. This water necessary for homogenization then evaporates under the effect of heating.
- a preferred embodiment of the oligoester synthesis process comprises heating the carbohydrate and the diol, in the absence of solvent, until complete fusion, then adding citric acid and, if necessary, the catalyst. The reaction times depend on the evolution of the viscosity of the medium during the synthesis.
- the degree of progress of the oligomerization reaction can be monitored as follows by viscometry: An aliquot of the reaction medium is taken and diluted with distilled water so as to obtain a solution having a solids content (extract dry) equal to 60%. This solution is introduced into an Anton Paar MCR302 rheometer with a 50 mm cone-plane upper geometry and a 50 mm plane lower geometry which allows high sensitivity to low viscosities. The viscosity of the oligomers is measured at ambient temperature for shear rates increasing from 5 s ⁇ 1 to 1000 s ⁇ 1 , then decreasing again from 1000 s ⁇ 1 to 5 s ⁇ 1 . It can be seen that the viscosity does not depend on the shear rate. The solutions of the oligomers are therefore Newtonian liquids. The values of the viscosities are recorded at 20° C. at a shear rate of 100 s ⁇ 1 .
- the objective of the study of the kinetics of the oligomerization reaction is to find the best compromise between, on the one hand, an acceptable viscosity, that is to say a viscosity low enough for the binder compositions , fairly concentrated, remain pumpable, and, on the other hand, the lowest possible crosslinking start temperature.
- the crosslinking onset temperature is determined by dynamic thermomechanical analysis (DMTA, from the English Dynamic Mechanical Thermal Analysis) which makes it possible to characterize the viscoelastic behavior of a polymeric material.
- DMTA dynamic thermomechanical analysis
- Two strips of glass microfiber paper are cut and superimposed.
- Thirty milligrams of binder composition having a solids content of 30% are deposited homogeneously on the strips which are then fixed horizontally between two jaws of an RSAIII device (Texas Instrument).
- An oscillating element provided with a device for measuring the stress as a function of the deformation applied is arranged on the upper face of the sample.
- the device allows the modulus of elasticity E' to be determined.
- the sample is heated to a temperature varying from 20 to 250°C at the rate of 4°C/min. From the measurements, the curve of variation of the modulus of elasticity E' (in MPa) as a function of the temperature (in °C) is established.
- DMTA curves are modeled as three line segments: (1) tangent to the curve before the start of the reaction,
- the crosslinking onset temperature (TR) is the temperature at the intersection of the first two straight lines.
- the heating is stopped and water is added to the reaction mixture so as to obtain the binder compositions of the present invention.
- the binder composition of the present invention generally contains less than 25% by weight, preferably less than 20% by weight, based on solids content, of free residual polycarboxylic acid.
- the other two types of monomers, namely carbohydrates and diols, are preferably present only in trace amounts, for example in amounts of less than 5% by weight, preferably less than 2% by weight.
- the viscosity of the binder compositions is between 50 and 250 mPa.s, preferably between 60 and 200 mPa.s, in particular between 70 and 180 mPa.s.
- Bulk oligomerization can be carried out in the presence of a known esterification catalyst chosen, for example, from strong acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, para-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid and trifluoroacetic acid, and Lewis acids commonly used for the catalysis of esterification reactions.
- a known esterification catalyst chosen, for example, from strong acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, para-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid and trifluoroacetic acid, and Lewis acids commonly used for the catalysis of esterification reactions.
- the bulk oligomerization reaction when using citric acid, can also be catalyzed by sodium hypophosphite which is not strictly speaking an esterification catalyst, but which is thought to promote the formation of citric anhydride which is more reactive than the triacid and capable of reacting with polyols (carbohydrates and diols).
- thermosetting binder composition One or other of these two types of catalysts will therefore be present in the thermosetting binder composition.
- an esterification catalyst such as a strong acid
- sodium hypophosphite and the corresponding acid are indeed, to date, the compounds which most effectively catalyze the hardening of oligomers into a thermoset binder, insoluble in water.
- binder compositions of the present invention must be capable of being stored and transported, that is to say they must be stable on storage at room temperature and not undergo substantial hydrolysis of the oligoesters into polyols and polyacids, despite the presence of quantities relatively large amounts of water, which can range from 20 to 60% by weight.
- compositions had a neutral or acid pH, preferably between 1 and 7, more preferably between 3 and 6.
- the present application also relates to a process for manufacturing a product based on mineral or organic fibers bound by an insoluble organic binder, using a binder composition according to the invention as described above.
- This process comprises the following successive steps:
- the sizing composition To obtain good quality products, it is necessary for the sizing composition to have good sprayability and to be able to deposit in the form of a thin film on the surface of the fibers in order to bind them effectively.
- the sprayability of the sizing composition is directly related to the possibility of diluting the concentrated binder composition with a large amount of water.
- the diluted sizing composition must be a solution, stable over time, which does not give rise to demixing phenomena.
- the aptitude for dilution is characterized by the "dilutability" which is defined as being the volume of deionized water which it is possible, at a given temperature, to add to a unit volume of the binder composition before the appearance of a permanent disorder. It is generally considered that a binder composition is suitable for use as a size when its dilutability is equal to or greater than 1000%, at 20°C.
- the binder compositions of the present invention have a dilutability greater than 2000%.
- the step of preparing the sizing composition advantageously comprises the addition of one or more known additives commonly used in the technical field of mineral wool. These additives are chosen for example from anti-dust additives, silicones and coupling agents.
- the binder composition large quantities of monomers capable of reacting with the oligoesters, such as reducing sugars, non-reducing sugars, sugars hydrogenated, or other polyols, or even amines, in particular alkanolamines.
- monomers capable of reacting with the oligoesters such as reducing sugars, non-reducing sugars, sugars hydrogenated, or other polyols, or even amines, in particular alkanolamines.
- the sizing composition when it is applied to mineral or organic fibers, therefore preferably comprises at least 70% by weight, more preferably at least 75% by weight, or even at least 80% by weight, based on its total solids content of water-soluble oligomeric ester.
- the fibers are mineral fibers and the assembly of fibers is mineral wool.
- the application of the sizing composition to the mineral fibers is done in a known manner by means of nozzles arranged on spray crowns close to the devices for extruding the molten glass.
- the glued mineral fibers are then gathered in the form of a mat (loft) on a conveyor belt which passes through the oven.
- the assembly of sized mineral fibers is advantageously heated for a period of between 20 seconds and 5 minutes, preferably between 30 seconds and 3 minutes at a temperature of between 180 and 230°C.
- the degree of conversion of the oligomerization (esterification) reaction is monitored by acid-base titration: an aliquot of the reaction medium (approximately 1.0 g) is taken and diluted with distilled water so as to obtain a solution having a dry matter content of about 1%.
- the number of residual acid functions in the aliquot taken is determined by pH-metry using an automatic titrator (addition of 0.1 N NaOH), then the number of residual acid functions in the reaction product is calculated.
- the viscosity of the reaction product diluted to 60% dry matter is determined using an Anton Paar MCR302 rheometer with an upper cone-plane geometry 50 mm and a lower plane geometry 50 mm which allows great sensitivity to low viscosities.
- the viscosity of the oligomers is measured at room temperature for shear rates increasing from 5 s -1 to 1000 s -1 , then decreasing again from 1000 s -1 to 5 s -1 . It can be seen that the viscosity does not depend on the shear rate.
- the solutions of the oligomers are therefore Newtonian liquids.
- the values of the viscosities recorded at 20° C. at a shear rate of 100 s ⁇ 1 are collated in table 1 below.
- the viscosity of the binder compositions decreases when part of the sorbitol is replaced by butanediol.
- the viscosity of a binder composition prepared from sorbitol and citric acid and having a conversion rate of 38% is 95 mPa.s.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Abstract
La présente invention concerne une composition de liant thermodurcissable contenant de l'eau et un ester oligomérique hydrosoluble - d'au moins un glucide choisi parmi les sucres réducteurs, les sucres non- réducteurs et les sucres hydrogénés, les sucres hydrogénés étant choisis dans le groupe constitué de l'érythritol, l'arabitol, le xylitol, le sorbitol, le mannitol, l'iditol, le maltitol, l'isomaltitol, le lactitol, le cellobitol, le palatinitol, le maltotritol et les produits d'hydrogénation d'hydrolysats d'amidon ou d'hydrolysats de matières ligno-cellulosiques, - d'au moins un diol, et - d'au moins un acide polycarboxylique, la composition de liant ayant une teneur en matières solides comprise entre 40 % et 80 % en poids, l'ester oligomérique hydrosoluble représentant au moins 70 % en poids des matières solides de la composition de liant thermodurcissable, et le rapport du nombre de groupes hydroxyle de l'ensemble des diols au nombre de groupes hydroxyle de l'ensemble des diols et glucides étant compris entre 5 % et 50 %.
Description
DESCRIPTION
Titre : Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d’isolation contenant un ester oligomérique hydrosoluble
La présente demande concerne un liant aqueux thermodurcissable à base d’esters oligomériques hydrosolubles obtenus par réaction entre un glucide, un diol et un acide polycarboxylique.
Elle concerne également l’utilisation d’un tel liant pour lier entre elles des fibres organiques ou minérales, de préférence des fibres de laine minérale, en particulier de laine de verre ou de roche.
Il est connu depuis plusieurs années d’utiliser des compositions aqueuses à base de réactifs biosourcés, notamment à base de sucres, en tant que liants thermodurcissables pour laines minérales ou produits non tissés à base de fibres minérales.
Il a notamment été proposé de former des polyesters thermodurcis en faisant réagir des sucres réducteurs et/ou des sucres non réducteurs et/ou des sucres hydrogénés, porteurs de groupes hydroxyle, avec des acides polycarboxyliques en présence d’un catalyseur, généralement l’hypophosphite de sodium (WO 2009/080938, WO 2010/029266, WO 2013/014399, WO 2013/021112).
La demande internationale WO2012/138723 divulgue des compositions de liant à base d’hydrates de carbone oligomères et/ou polymères (équivalent dextrose 2 - 20) et d’un agent de réticulation choisi parmi les acides polycarboxyliques. Ces compositions contiennent en outre un oligoester de masse moyenne en poids comprise entre 1500 et 5000, obtenu par réaction d’acide polycarboxylique et de glycérol.
Les compositions d’encollage décrites dans les documents précités sont des solutions aqueuses diluées, peu visqueuses, des réactifs monomères. Elles sont généralement pulvérisées sur les fibres minérales, encore chaudes, immédiatement après la formation de celles-ci. Immédiatement après application de la composition d’encollage sur les fibres débute l’évaporation de la phase aqueuse. Lorsque les fibres sont recueillies et assemblées sous forme de matelas sur le tapis collecteur, elles sont
collantes et le film de composition d’encollage qui enveloppe les fibres de verre contient encore de l’eau.
Ce n’est que lorsque le matelas de laine minérale encollée entre dans l’étuve, typiquement thermostatée à des températures supérieures à 180 °C, voire supérieures à 200 °C, que l’évaporation de l’eau est parachevée et que la réaction d’estérification entre les réactifs débute.
Le chauffage du matelas de fibres encollées à des températures élevées pendant quelques dizaines ou centaines de secondes aboutit à la réticulation du système réactif par estérification et à la formation d’un liant insoluble dans l’eau, mais se traduit également par la décomposition thermique d’une partie des réactifs et l’évaporation des produits de décomposition formés. Les composants gazeux formés dans l’étuve sont partiellement évacués via la cheminée (stack). Les gaz d’échappement, ou fumées, sont traités dans un système de lavage et les eaux de lavage sont ensuite recirculées en système fermé.
Lorsque la composition d’encollage contient de l’acide citrique, les fumées contiennent de nombreux composés acides (acide citrique, acide citraconique, acide itaconique, acide proprionique, acide acétique, acide formique) qui doivent être neutralisés par l’ajout de bases, afin de prévenir la dégradation par corrosion de l’installation. L’ajout de bases est toutefois problématique. En effet, dans les installations de fabrication de produits d’isolation à base de laine minérale, les eaux de lavage sont réinjectées dans le système, et sont utilisés notamment pour la préparation des compositions de liant et d’encollage. La présence de bases ou de sels en quantités importantes dans les compositions d’encollage est susceptible d’augmenter le pH et de perturber la réaction d’estérification (réticulation).
Dans la demande internationale WO2019/202248 la demanderesse a proposé d’appliquer sur les fibres de laine minérale non pas une composition aqueuse contenant un mélange de glucide(s) et d’acide(s) polycarboxylique(s), mais une composition aqueuse contenant un oligoester synthétisé préalablement en milieu anhydre par réaction d’un glucide et d’un acide polycarboxylique. Grâce au remplacement des réactifs monomères (glucide et acide polycarboxylique) par un oligomère soluble, la quantité de
produits de décomposition acides dans les fumées a pu être réduite considérablement.
Par ailleurs, l’utilisation d’oligomères a permis de diminuer de manière significative la température de début de réticulation du système réactif et/ou de raccourcir, pour une température d’étuve donnée, la durée nécessaire à un durcissement satisfaisant du liant.
En poursuivant ses recherches dans le but d’optimiser le procédé de fabrication de laine minérale décrit dans WO2019/202248 la Demanderesse a été confrontée au problème d’un accroissement trop rapide de la viscosité de la solution d’oligomère dès que le degré d’avancement de la réaction d’estérification (déterminé par suivi de la disparition des fonctions acides) dépassait une valeur d’environ 30 %, c’est-à-dire lorsqu’environ 30 % en nombre des fonctions acides carboxyliques introduites initialement avaient disparu.
Cette viscosité trop importante de la composition de liant se traduit dans le procédé de fabrication de laine minérale par une pégosité excessive et gênante du matelas de fibres minérales encollées. Après pulvérisation d’une composition aqueuse d’encollage relativement diluée sur les fibres fraîchement formées, la majeure partie de l’eau s’évapore spontanément en raison de la température élevée des fibres. Au moment où les fibres encollées sont recueillies sur le convoyeur qui les amène vers l’étuve, la teneur en matières sèches est de l’ordre de 40 à 70 %. Le matelas de fibres encollées passe d’abord sous un rouleau de compactage, puis est réexpansé par un flux d’air venant par le dessous, avant d’entrer dans l’étuve de cuisson. Une pégosité trop importante du film de composition de liant concentrée se traduit, premièrement, par une ré-expansion réduite du matelas après compactage (rouleau) et, deuxièmement, par un étalement difficile et une migration insuffisante de la composition d’encollage vers les points de contact entre fibres minérales. Le produit d’isolation obtenu après cuisson du film collant présente alors une masse volumique plus élevée et des propriétés mécaniques moins bonnes qu’un produit d’isolation équivalent obtenu avec une composition d’encollage moins visqueuse, pour une teneur en matières solides données.
La présente invention est basée sur la découverte que le remplacement partiel du ou des glucides par un diol permet de limiter significativement, pour un taux de conversion et une teneur en matières sèches donnés, la viscosité des compositions aqueuses d’oligoesters. Il devient ainsi possible de synthétiser des oligoesters moins visqueux pour un taux de conversion donné ou bien des oligoesters contenant, pour une viscosité donnée, moins de fonctions d’acide carboxylique libres.
Un taux de conversion plus important se traduit par une réduction supplémentaire des produits de dégradation acides dans les fumées de cheminées et par une diminution de la température de début de réticulation.
La présente invention a pour premier objet une composition de liant thermodurcissable contenant de l’eau et un ester oligomérique hydrosoluble
- d’au moins un glucide choisi parmi les sucres réducteurs, les sucres non- réducteurs et les sucres hydrogénés, les sucres hydrogénés étant choisis dans le groupe constitué de l’érythritol, l’arabitol, le xylitol, le sorbitol, le mannitol, l’iditol, le maltitol, l’isomaltitol, le lactitol, le cellobitol, le palatinitol, le maltotritol et les produits d’hydrogénation d’hydrolysats d’amidon ou d’hydrolysats de matières ligno-cellulosiques,
- d’au moins un diol, et
- d’au moins un acide polycarboxylique, la composition de liant ayant une teneur en matières solides comprise entre 40 % et 80 % en poids, de préférence entre 40 % et 70 % en poids, l’ester oligomérique hydrosoluble représentant au moins 70 % en poids des matières solides de la composition de liant thermodurcissable, et le rapport du nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols au nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols et glucides étant compris entre 5 % et 50 %.
Dans la présente demande le terme « glucide » a un sens plus large qu’usuellement, car il englobe non seulement les glucides au sens stricte, c'est-à-dire les sucres réducteurs ou hydrates de carbone de formule Cn(H2O)p où p = n (monosaccharides) ou p = n-1 (oligo- et polysaccharides) présentant au moins un groupe aldéhyde ou cétone (groupe réducteur), mais également les produits d’hydrogénation de ces hydrates de carbone où le groupe
aldéhyde ou cétone a été réduit en alcool. Ces produits d’hydrogénation sont également appelés alditols, alcools de sucres ou sucres hydrogénés. Le terme glucide englobe également les sucres non-réducteurs constitués de plusieurs motifs glucidiques dont les carbones porteurs de l’hydroxyle hémi-acétalique sont impliqués dans les liaisons osidiques reliant les motifs entre eux.
Dans la présente demande les termes « composition de liant » et « composition d’encollage » ne sont pas des synonymes. Le terme « composition de liant » désigne des solutions aqueuses concentrées, c’est- à-dire à haute teneur en matières solides (plusieurs dizaines de pourcents). Ces compositions peuvent être stockées et transportées. Elles sont assez fluides pour pouvoir être pompées, mais trop visqueuses pour être pulvérisées telles quelles sur les fibres. Le terme « composition d’encollage » désigne des solutions aqueuses considérablement moins concentrées ayant une teneur en matières solides inférieures à 10 % en poids. Elles sont généralement obtenues par dilution des compositions de liant avec de l’eau. Elles ont des viscosités suffisamment faibles pour permettre leur application sur les fibres de laine minérale par pulvérisation au moyen de buses.
On peut utiliser pour la préparation des compositions de liant thermodurcissable de la présente invention en principe n’importe quel glucide choisi parmi les sucres réducteurs, les sucres non-réducteurs et les sucres hydrogénés.
Par « sucre hydrogéné » on entend l’ensemble des produits résultant de la réduction, ou hydrogénation, d’un saccharide (hydrate de carbone) choisi parmi les monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides et polysaccharides et des mélanges de ces produits. Les sucres hydrogénés sont également appelés alcools de sucres, alditols ou polyols. Ils peuvent être obtenus par hydrogénation catalytique de saccharides. L’hydrogénation peut être effectuée par des méthodes connues opérant dans des conditions de pression d’hydrogène et de température élevées, en présence d’un catalyseur choisi parmi les éléments des groupes IB, IIB, IVB, VI, VII et VIII du tableau périodique des éléments, de préférence dans le groupe comprenant le nickel, le platine, le palladium, le cobalt, le molybdène et leurs mélanges. Le catalyseur préféré est le nickel de Raney.
Le ou les sucres hydrogénés sont choisis dans le groupe constitué de l’érythritol, l’arabitol, le xylitol, le sorbitol, le mannitol, l’iditol, le maltitol, l’isomaltitol, le lactitol, le cellobitol, le palatinitol, le maltotritol, et les produits d’hydrogénation d’hydrolysats d’amidon ou d’hydrolysats de matières ligno- cellulosiques, notamment d’hémicellulose, en particulier de xylanes et xyloglucanes. Les sucres hydrogénés utilisés dans la présente invention n’englobent par conséquent pas le glycérol ou le polyglycérol.
Les hydrolysats d’amidon sont des produits obtenus par hydrolyse enzymatique et/ou acide d’amidon.
Les hydrolysats d’amidon préférés ont, avant l’étape d’hydrogénation, un équivalent dextrose (DE) compris entre 5 et 99, et avantageusement entre 10 et 80.
On utilisera de manière particulièrement préférée un sucre hydrogéné choisi dans le groupe formé par le maltitol, le xylitol, le sorbitol et les produits d’hydrogénation d’hydrolysats d’amidon ou de matières ligno-cellulosiques.
Parmi les sucres hydrogénés décrits ci-dessus, le sorbitol est le plus facilement disponible sur le marché et le moins cher. La Demanderesse lors de ses essais visant à mettre au point des liants à base d’acides polycarboxyliques et de sucres hydrogénés a toutefois constaté que ce sucre hydrogéné, lorsqu’il était utilisé tel quel, ne permettait pas facilement l’obtention de produits isolants présentant des propriétés mécaniques satisfaisantes (résistance à la rupture en traction, reprise d’épaisseur, résistance en flexion). Pour conférer aux produits isolants obtenus une certaine tenue mécanique, il a été nécessaire d’augmenter considérablement le rapport acides polycarboxyliques/sorbitol des compositions d’encollage. Une telle augmentation présente toutefois un triple inconvénient : elle accroît le caractère corrosif des compositions d’encollage, favorise la libération de produits de dégradation acides au niveau de la cheminée et diminue le rendement de la ligne industrielle (Binder Line Efficiency), en particulier lorsque l’acide utilisé est l’acide citrique qui subit une dégradation thermique à des températures inférieures à 200 °C.
La présente invention permet d’éviter les inconvénients décrits ci- dessus liés à l’utilisation du sorbitol en tant que sucre hydrogéné. En effet, la
préoligomérisation du sorbitol en milieu anhydre en présence d’acides polycarboxyliques donne des oligoesters qui ont des propriétés équivalentes à celles à base de xylitol ou de maltitol par exemple.
Au vu de ce qui précède, l’obtention de produits isolants à base de laine minérale ayant des propriétés mécaniques satisfaisantes, suppose bien entendu qu’on n’ajoute pas de sorbitol libre à la composition de liant après la fin de l’étape d’estérification. Autrement dit, l’avantage que procure la présente invention, à savoir l’obtention de bonnes propriétés mécaniques malgré l’utilisation de sorbitol, serait annulé si du sorbitol libre était ajouté en quantités excessives au moment de la préparation de la composition d’encollage par dilution de la composition de liant de la présente invention.
La composition de liant et la composition d’encollage de la présente invention contiennent par conséquent moins de 10 % en poids, de préférence moins de 5 % en poids, encore plus avantageusement moins de 2 % en poids de sorbitol libre, ajouté après l’étape d’estérification ou n’ayant pas réagi pendant l’estérification. Ces pourcentages de sorbitol libre sont rapportés à la teneur totale en matières solides de la composition de liant ou de la composition d’encollage de la présente invention.
Les sucres réducteurs sont de préférence choisis parmi les monosaccharides tels que le glucose, le galactose, le mannose et le fructose, les disacharides tels que le lactose, le maltose, l’isomaltose et le cellobiose, les hydrolysats d’amidon ayant un DE compris entre 5 et 98, de préférence entre 15 et 95 et les hydrolysats de matières lignocellulosiques. On utilisera de préférence le glucose et le fructose, en particulier le glucose.
Les sucres non-réducteurs sont de préférence les diholosides tels que le tréhalose, les isotréhaloses, le saccharose et les isosaccharoses. Le saccharose est particulièrement préféré.
Le ou les acides polycarboxyliques utilisés dans la présente invention sont des acides polycarboxyliques monomères. Autrement dit, dans la présente invention ce terme n’englobe pas les polymères obtenus par polymérisation d’acides carboxyliques monomères, tels que les homopolymères ou copolymères d’acide acrylique ou d’acide méthacrylique.
On utilisera de préférence des acides polycarboxyliques choisis dans le groupe constitué des acides dicarboxyliques, acides tricarboxyliques et acides tétracarboxyliques. L’acide polycarboxylique particulièrement préféré est l’acide citrique.
La Demanderesse a fait de nombreux essais pour déterminer les proportions respectives de glucide et d’acide polycarboxylique qui aboutissent à des liants qui, à l’état réticulé, confèrent au produit final de laine de verre les meilleures propriétés mécaniques, notamment après vieillissement accéléré dans des conditions humides.
Ces essais ont montré que le rapport en poids glucide/acide citrique est avantageusement compris entre 20/80 et 55/45, de préférence entre 25/75 et 50/50.
Par ailleurs, le rapport du nombre total de groupes acides portés par l’acide polycarboxylique au nombre total de groupes hydroxyle portés par le ou les glucides et le ou les diols est avantageusement compris entre 30/70 et 70/30, de préférence entre 35/60 et 60/40, en particulier entre 40/60 et 55/45.
Les diols utilisés dans la présente invention pour réduire la viscosité du liant après application sur les fibres et limiter ainsi la pégosité du matelas avant cuisson, sont de préférence des diols aliphatiques linéaires ou ramifiés, et n’englobent par conséquent ni les diols aromatiques ni les diols cycloaliphatiques.
Les diols sont avantageusement des diols aliphatiques comportant de 2 à 12 atomes de carbone, de préférence de 2 à 8 atomes de carbone. La chaîne alkyle peut comporter un ou plusieurs atomes d’oxygène.
On peut citer à titre d’exemples particulièrement intéressants de diols ceux choisis dans le groupe constitué d’éthylèneglycol, propylèneglycol, butanediol, hexanediol, diéthylèneglycol et triéthylèneglycol.
La quantité de diol(s) utilisée est telle que le rapport du nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols au nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols et glucides est compris entre 5 % et 50 %. En dessous de la limite inférieure de cette fourchette, l’effet technique (limitation de l’augmentation de la viscosité et réduction de la pégosité) est insuffisant. Au- delà de la limite supérieure de cette fourchette, il sera certainement difficile
d’obtenir des liants réticulés de manière satisfaisante. L’introduction de diols (composé difonctionnel) dans un système à base d’acide citrique et de glucides réduit en effet la fonctionnalité moyenne du système réactionnel.
Le rapport du nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols utilisés au nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols et glucides est avantageusement compris entre 8 % et 40 %, de préférence entre 10 et 30 %. Ces pourcentages s’entendent bien entendu pour les diols et glucides présents dans le mélange réactionnel avant l’étape d’estérification mise en œuvre pour la synthèse de l’oligoester.
Le procédé de préparation de la composition de liant de la présente invention comprend une étape de synthèse des oligomères par estérification des réactifs dans un milieu essentiellement anhydre, puis une étape de dilution du produit réactionnel formé avec de l’eau.
Plus précisément, le procédé de préparation des compositions de liant de la présente invention, comprend
- le chauffage d’un mélange d’au moins un glucide choisi parmi les sucres réducteurs, les sucres non-réducteurs et les sucres hydrogénés, d’au moins un diol, d’au moins un acide polycarboxylique et éventuellement d’au moins un catalyseur d’estérification, à une température comprise entre 105 °C et 170 °C, de préférence entre 120 et 150 °C, pendant une durée comprise entre 5 minutes et 10 heures, de préférence entre 20 minutes et 5 heures, en particulier entre 30 minutes et 2 heures, de manière à former un ester oligomérique, et
- l’ajout d’une quantité d’eau suffisante pour obtenir une solution aqueuse pompable de l’ester oligomérique.
Comme expliqué ci-avant, le mélange réactionnel de cette polycondensation en masse est de préférence essentiellement anhydre, c’est- à-dire il contient de préférence moins de 2 % d’eau, de préférence moins de 1 % d’eau. Dans certains cas, il peut être nécessaire ou acceptable d’ajouter une faible quantité d’eau, généralement inférieure à 10% en poids, afin d’homogénéiser les réactifs dans le mélange réactionnel. Cette eau nécessaire pour l’homogénéisation s’évapore ensuite sous l’effet du chauffage.
Un mode de réalisation préféré du procédé de synthèse des oligoesters comprend le chauffage du glucide et du diol, en l’absence de solvant, jusqu’à fusion complète, puis ajout d’acide citrique et, le cas échéant, du catalyseur. Les temps de réaction dépendent de l’évolution de la viscosité du milieu durant la synthèse.
Le degré d’avancement de la réaction d’oligomérisation peut être suivi de la manière suivante par viscosimétrie : Une aliquote du milieu réactionnel est prélevée et diluée avec de l’eau distillée de manière à obtenir une solution ayant une teneur en matières solides (extrait sec) égale à 60 %. Cette solution est introduite dans un rhéomètre Anton Paar MCR302 avec une géométrie supérieure cône-plan 50 mm et une géométrie inférieure plan 50 mm qui permet une grande sensibilité aux faibles viscosités. La viscosité des oligomères est mesurée à température ambiante pour des vitesses de cisaillement augmentant de 5 s-1 à 1000 s-1 , puis diminuant à nouveau de 1000 s’1 à 5 s’1. On constate que la viscosité ne dépend pas de la vitesse de cisaillement. Les solutions des oligomères sont donc des liquides newtoniens. Les valeurs des viscosités sont relevées à 20 °C à une vitesse de cisaillement de 100 s-1.
L’objectif de l’étude de la cinétique de la réaction d’oligomérisation est de trouver le meilleur compromis entre, d’une part, une viscosité acceptable, c’est-à-dire une viscosité suffisamment basse pour que les compositions de liant, assez concentrées, restent pompables, et, d’autre part, une température de début de réticulation la plus basse possible.
La température de début de réticulation est déterminée par analyse thermoméchanique dynamique (DMTA, de l’anglais Dynamic Mechanical Thermal Analysis) qui permet de caractériser le comportement viscoélastique d’un matériau polymérique. Deux bandelettes de papier en microfibres de verre sont découpées et superposées. Trente milligrammes de composition de liant ayant une teneur en matières solides de 30 % sont déposés de manière homogène sur les bandelettes qui sont ensuite fixées horizontalement entre deux mors d’un appareil RSAIII (Texas Instrument). Un élément oscillant muni d’un dispositif de mesure de la contrainte en fonction de la déformation appliquée est disposé sur la face supérieure de l’échantillon. Le dispositif
permet de déterminer le module d’élasticité E’. L’échantillon est chauffé à une température variant de 20 à 250°C à la vitesse de 4°C/min. A partir des mesures, on établit la courbe de variation du module d’élasticité E’ (en MPa) en fonction de la température (en °C).
Les courbes de DMTA sont modélisées en trois segments de droite : (1 ) tangente à la courbe avant le début de la réaction,
(2) pente de la droite pendant l’augmentation du module en cours de réaction,
(3) tangente à la courbe après la fin de l’augmentation du module.
La température de début de réticulation (TR) est la température à l’intersection des deux premières droites.
Lorsque le degré d’oligomérisation souhaité est atteint, on arrête le chauffage et on ajoute de l’eau au mélange réactionnel de manière à obtenir les compositions de liant de la présente invention.
La composition de liant de la présente invention contient généralement moins de 25 % en poids, de préférence moins de 20 % en poids, rapporté à la teneur en matières solides, d’acide polycarboxylique résiduel libre. Les deux autres types de monomères, à savoir les glucides et diols, sont de préférence présents à l’état de traces seulement, par exemple en des quantités inférieures à 5 % en poids, de préférence inférieures à 2 % en poids.
La viscosité des compositions de liant, déterminée à 20 °C à une teneur en matières sèches de 60 % en poids à l’aide d’un rhéomètre (rhéomètre Anton Paar MCR302 avec une géométrie supérieure cône-plan 50 mm et une géométrie inférieure plan 50 mm, vitesse de cisaillement de 100 s-1), est comprise entre 50 et 250 mPa.s, de préférence entre 60 et 200 mPa.s, en particulier entre 70 et 180 mPa.s.
L’oligomérisation en masse peut être mise en œuvre en présence d’un catalyseur d’estérification connu choisi par exemple parmi les acides forts tels que l’acide sulfurique, l’acide chlorhydrique, l’acide para-toluène-sulfonique, l’acide trifluorométhanesulfonique et l’acide trifluroacétique, et les acides de Lewis couramment utilisés pour la catalyse des réactions d’estérification.
La réaction d’oligomérisation en masse, lorsqu’elle utilise de l’acide citrique, peut également être catalysée par l’hypophosphite de sodium qui
n’est pas à proprement parler un catalyseur d’estérification, mais dont on pense qu’il favorise la formation d’anhydride citrique plus réactif que le triacide et capable de réagir avec les polyols (glucides et diols).
L’un ou l’autre de ces deux types de catalyseurs seront donc présents dans la composition de liant thermodurcissable.
Lorsqu’on utilise pour la catalyse de la réaction d’oligomérisation un catalyseur d’estérification tel qu’un acide fort, il est souhaitable d’ajouter à la composition de liant, avant ou après dilution avec de l’eau en vue de l’obtention de la composition d’encollage, une quantité efficace d’hypophosphite de sodium ou d’acide hypophosphoreux, par exemple une quantité comprise entre 0,5 et 10 % en poids, de préférence entre 1 ,0 et 5 % en poids, rapporté au poids des matières solides de la composition de liant. L’hypophosphite de sodium et l’acide correspondant sont en effet, à ce jour, les composés qui catalysent le plus efficacement le durcissement des oligomères en liant thermodurci, insoluble dans l’eau.
Les compositions de liant de la présente invention doivent pouvoir être stockées et transportées, c’est-à-dire elles doivent être stables au stockage à température ambiante et ne pas subir une hydrolyse substantielle des oligoesters en polyols et polyacide, malgré la présence de quantités d’eau relativement importantes, pouvant aller de 20 à 60 % en poids.
La Demanderesse a constaté qu’une bonne stabilité au stockage des compositions était obtenue lorsqu’elles présentaient un pH neutre ou acide, compris de préférence entre 1 et 7, plus préférentiellement entre 3 et 6.
La présente demande a également pour objet un procédé de fabrication d’un produit à base de fibres minérales ou organiques liées par un liant organique insoluble, utilisant une composition de liant selon l’invention telle que décrite ci-dessus.
Ce procédé comprend les étapes successives suivantes :
(a) préparation d’une composition d’encollage par dilution d’une composition de liant thermodurcissable telle décrite ci-dessus, avec de l’eau jusqu’à une teneur en matières solides comprise entre 2 et 10 % en poids,
(b) application de la composition d’encollage sur des fibres minérales ou organiques,
(c) formation d’un assemblage de fibres minérales ou organiques encollées, et
(d) le chauffage de l’assemblage de fibres minérales ou organiques encollées obtenu jusqu’à durcissement de la composition d’encollage.
Pour l’obtention de produits de bonne qualité, il est nécessaire que la composition d’encollage présente une bonne aptitude à la pulvérisation et puisse se déposer sous forme d’un mince film à la surface des fibres afin de les lier efficacement. L’aptitude à la pulvérisation de la composition d’encollage est directement liée à la possibilité de diluer la composition de liant concentrée, avec une grande quantité d’eau. La composition d’encollage diluée doit être une solution, stable dans le temps, qui ne donne pas lieu à des phénomènes de démixtion.
On caractérise l’aptitude à la dilution par la « diluabilité » que l’on définit comme étant le volume d’eau déionisée qu’il est possible, à une température donnée, d’ajouter à une unité de volume de la composition de liant avant l’apparition d’un trouble permanent. On considère généralement qu’une composition de liant est apte à être utilisée en tant qu’encollage lorsque sa diluabilité est égale ou supérieure à 1000 %, à 20°C.
Les compositions de liant de la présente invention ont une diluabilité supérieure à 2000 %.
Il est bien entendu tout à fait envisageable de mettre en œuvre le procédé de fabrication d’un produit à base de fibres minérales ou organiques de la présente invention, en préparant la composition aqueuse d’encollage diluée directement à partir du produit d’oligomérisation obtenu par l’estérification en masse du polyacide et du glucide, sans préparation d’une solution intermédiaire, concentrée (composition de liant). Cette variante du procédé pourrait être utile lorsque la synthèse de l’ester oligomérique se fait sur le même site que la fabrication du produit final à base de fibres minérales ou organiques. Elle est considérée comme parfaitement équivalente à celle comprenant la préparation d’une solution concentrée intermédiaire destinée au stockage et/ou transport.
L’étape de préparation de la composition d’encollage comprend avantageusement l’ajout d’un ou plusieurs additifs connus utilisés couramment
dans le domaine technique des laines minérales. Ces additifs sont choisis par exemple parmi les additifs anti-poussières, les silicones et les agents de couplage.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré du procédé de l’invention, on évitera d’ajouter à la composition de liant des quantités importantes de monomères capables de réagir avec les oligoesters, tels que des sucres réducteurs, des sucres non-réducteurs, des sucres hydrogénés, ou autres polyols, ou encore des amines, notamment des alkanolamines.
La composition d’encollage, lorsqu’elle est appliquée sur les fibres minérales ou organiques, comprend par conséquent de préférence au moins 70 % en poids, plus préférentiellement au moins 75 % en poids, voire au moins 80 % en poids, rapportés à sa teneur totale en matières solides, d’ester oligomérique hydrosoluble.
Dans un mode de réalisation avantageux du procédé de l’invention, les fibres sont des fibres minérales et l’assemblage de fibres est de la laine minérale.
L’application de la composition d’encollage sur les fibres minérales se fait de manière connue au moyen de buses disposées sur des couronnes de pulvérisation à proximité des dispositifs d’extrusion du verre fondu.
Les fibres minérales encollées sont ensuite rassemblées sous forme d’un mat (loft) sur un tapis convoyeur qui passe par l’étuve.
Pour la réticulation du liant, l’assemblage de fibres minérales encollées est avantageusement chauffé pendant une durée comprise entre 20 secondes et 5 minutes, de préférence entre 30 secondes et 3 minutes à une température comprise entre 180 et 230 °C.
Exemple 1
On introduit 116,1 g de sorbitol et 57,4 g de butanediol (rapport molaire OHbutanedioi/OHsorbitoi = 0,25) dans un réacteur et on les chauffe à une température de 130°C, puis on y ajoute 326,5 g d’acide citrique (en poudre) par portions. On fait réagir les réactifs en agitant le mélange réactionnel à 130 °C pendant la durée nécessaire à l’obtention du taux de conversion souhaité. L’eau formée est éliminée par distillation sous pression réduite. Lorsque le taux de conversion est atteint, on arrête le chauffage et on ajoute au milieu
réactionnel contenant l’oligomère formé suffisamment d’eau pour obtenir une teneur en matières sèches de 60 %.
On répète ce protocole en utilisant uniquement 154,6 g de sorbitol (essais comparatifs sans butanediol).
On effectue une autre série d’essai en utilisant 139,3g g de sorbitol et 23,0 g de butanediol (rapport molaire OHbutanedioi/OHsorbitoi = 0,10).
Le taux de conversion de la réaction d’oligomérisation (estérification) est suivi par titrage acido-basique : une aliquote du milieu réactionnel (environ 1 ,0 g) est prélevée et diluée avec de l’eau distillée de manière à obtenir une solution ayant une teneur en matières sèches d’environ 1 %.
On dose par pH-métrie au moyen d’un titrateur automatique (ajout de NaOH à 0,1 N) le nombre de fonctions acides résiduelles dans l’aliquote prélevée, puis on calcule le nombre de fonctions acides résiduelles dans le produit réactionnel.
Le taux de conversion est calculé grâce à la formule Conversion (%) = 100 (ncooH - nrésiduei) / ncooH où ncooH = nombre initial de fonctions acide carboxylique Hrésiduel = nombre de fonctions acide carboxylique résiduelles.
On détermine la viscosité du produit réactionnel dilué à 60 % de matières sèches à l’aide d’un rhéomètre Anton Paar MCR302 avec une géométrie supérieure cône-plan 50 mm et une géométrie inférieure plan 50 mm qui permet une grande sensibilité aux faibles viscosités. La viscosité des oligomères est mesurée à température ambiante pour des vitesses de cisaillement augmentant de 5 s-1 à 1000 s-1 , puis diminuant à nouveau de 1000 s-1 à 5 s-1. On constate que la viscosité ne dépend pas de la vitesse de cisaillement. Les solutions des oligomères sont donc des liquides newtoniens. Les valeurs des viscosités relevées à 20 °C à une vitesse de cisaillement de 100 s-1 sont rassemblés dans le tableau 1 ci-dessous.
[Tableau 1]
On constate que, pour un taux de conversion donné, la viscosité des compositions de liant (déterminée à 20 °C et à une teneur en matières sèches de 60 %) diminue lorsqu’on remplace une partie du sorbitol par du butanediol. Ainsi, par exemple la viscosité d’une composition de liant préparée à partir de sorbitol et d’acide citrique et présentant un taux de conversion de 38 % est de 95 mPa.s. Lorsqu’on remplace une partie du sorbitol par du butanediol (OHbutanedioi /OHsorbitoi = 10 %) elle est de 81 ,3 mPa.s et lorsqu’on remplace encore davantage de sorbitol par du butanediol (O H butanediol /OHsorbitoi = 25 %) est réduite à 35 mPa.s.
On constate par ailleurs que le remplacement de 25 % de fonctions hydroxyle portées par du sorbitol par des fonctions hydroxyle portées par du butanediol permet d’obtenir des compositions de liant présentant des taux de conversion supérieurs à 40 (42 à 55 %) et ayant des viscosités tout à fait acceptables (comprises entre 71 et 139 mPa.s)
Claims
1 . Composition de liant thermodurcissable contenant de l’eau et un ester oligomérique hydrosoluble
- d’au moins un glucide choisi parmi les sucres réducteurs, les sucres non- réducteurs et les sucres hydrogénés, les sucres hydrogénés étant choisis dans le groupe constitué de l’érythritol, l’arabitol, le xylitol, le sorbitol, le mannitol, l’iditol, le maltitol, l’isomaltitol, le lactitol, le cellobitol, le palatinitol, le maltotritol et les produits d’hydrogénation d’hydrolysats d’amidon ou d’hydrolysats de matières ligno-cellulosiques,
- d’au moins un diol, et
- d’au moins un acide polycarboxylique, la composition de liant ayant une teneur en matières solides comprise entre 40 % et 70 % en poids, l’ester oligomérique hydrosoluble représentant au moins 70 % en poids des matières solides de la composition de liant thermodurcissable, et le rapport du nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols au nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols et glucides étant compris entre 5 % et 50 %.
2. Composition de liant selon la revendication 1 , caractérisée par le fait que le rapport du nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols au nombre de groupes hydroxyle de l’ensemble des diols et glucides est compris entre 8 % et 40 %, de préférence entre 10 et 30 %.
3. Composition de liant selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les diols sont des diols aliphatiques en C2-12, de préférence en C2-8, linéaires ou ramifiés, comportant éventuellement dans la chaîne alkyle un ou plusieurs atomes d’oxygène.
4. Composition de liant selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les diols sont choisis dans le groupe constitué d’éthylèneglycol, propylèneglycol, butanediol, hexanediol, diéthylèneglycol et triéthylèneglycol.
5. Composition de liant thermodurcissable selon l’une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu’elle contient moins de 10 % en poids, en particulier moins de 5 % en poids, rapporté à sa teneur en matières solides, de sorbitol libre.
6. Composition de liant thermodurcissable selon l’une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les sucres réducteurs sont choisis parmi les monosaccharides, les disaccharides, les hydrolysats
d’amidon ayant un équivalent dextrose (DE) compris entre 5 et 98, de préférence entre 15 et 95, et les hydrolysats de matières ligno-cellulosiques.
7. Composition de liant thermodurcissable selon l’une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les sucres hydrogénés sont choisis dans le groupe constitué de xylitol, maltitol, sorbitol et produits d’hydrogénation d’hydrolysats d’amidon ou de matières ligno-cellulosiques.
8. Composition de liant thermodurcissable selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le ou les acides polycarboxyliques, sont choisis parmi les acides dicarboxyliques, les acides tricarboxyliques et les acides tétracarboxyliques.
9. Composition de liant selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l’acide polycarboxylique est l’acide citrique.
10. Composition de liant selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le rapport du nombre total de groupes acide portés par l’acide polycarboxylique au nombre total de groupes hydroxyle portés par le ou les glucides et le ou les diols est compris entre 30/70 et 70/30, de préférence entre 35/60 et 60/40, en particulier entre 40/60 et 55/45.
11 . Composition de liant selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu’elle contient moins de 25 % en poids, de préférence moins de 20 % en poids, rapporté à la teneur en matières solides, d’acide polycarboxylique résiduel libre.
12. Composition de liant selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu’elle contient en outre de l’hypophosphite de sodium ou de l’acide hypophosphoreux.
13. Procédé de fabrication d’un produit à base de fibres minérales ou organiques liées par un liant organique, ledit procédé comprenant
(a) la préparation d’une composition d’encollage par dilution d’une composition de liant thermodurcissable selon l’une quelconque des revendications 1 - 12 avec de l’eau jusqu’à une teneur en matières solides comprise entre 2 et 10 % en poids,
(b) l’application de la composition d’encollage sur des fibres minérales ou organiques,
(c) la formation d’un assemblage de fibres minérales ou organiques encollées,
- 19 - et
(d) le chauffage de l’assemblage de fibres minérales ou organiques encollées jusqu’à durcissement de la composition d’encollage.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l’étape (a) de préparation de la composition d’encollage comprend l’ajout d’un ou plusieurs additifs, choisis de préférence parmi les additifs anti-poussières, les silicones et les agents de couplage.
15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé par le fait que les fibres sont des fibres minérales et que l’assemblage de fibres est de la laine minérale.
16. Procédé selon l’une des revendications 13 à 15, caractérisé par le fait que la composition d’encollage, lorsqu’elle est appliquée sur les fibres minérales ou organiques, comprend moins de 10 % en poids, de préférence moins de 5 % en poids, rapporté à sa teneur en matières solides, de sorbitol libre.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023535843A JP2023552868A (ja) | 2020-12-14 | 2021-12-09 | 水溶性オリゴマーエステルを含む遮断製品の製造のための熱硬化性バインダー組成物 |
| US18/256,139 US20240034835A1 (en) | 2020-12-14 | 2021-12-09 | Thermosetting binder composition for manufacturing insulation products containing a water-soluble oligomer ester |
| AU2021402157A AU2021402157A1 (en) | 2020-12-14 | 2021-12-09 | Thermosetting binder composition for manufacturing insulation products containing a water-soluble oligomer ester |
| EP21847998.8A EP4259588A1 (fr) | 2020-12-14 | 2021-12-09 | Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d'isolation contenant un ester oligomérique hydrosoluble |
| CA3198800A CA3198800A1 (fr) | 2020-12-14 | 2021-12-09 | Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d'isolation contenant un ester oligomerique hydrosoluble |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2013156A FR3117501B1 (fr) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d’isolation contenant un ester oligomérique hydrosoluble |
| FRFR2013156 | 2020-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022129742A1 true WO2022129742A1 (fr) | 2022-06-23 |
Family
ID=74669053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2021/052264 WO2022129742A1 (fr) | 2020-12-14 | 2021-12-09 | Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d'isolation contenant un ester oligomérique hydrosoluble |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240034835A1 (fr) |
| EP (1) | EP4259588A1 (fr) |
| JP (1) | JP2023552868A (fr) |
| AU (1) | AU2021402157A1 (fr) |
| CA (1) | CA3198800A1 (fr) |
| FR (1) | FR3117501B1 (fr) |
| WO (1) | WO2022129742A1 (fr) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009080938A2 (fr) | 2007-12-05 | 2009-07-02 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale comprenant un monosaccharide et/ou un polysaccharide et un acide organique polycarboxylique, et produits isolants obtenus |
| WO2010029266A1 (fr) | 2008-09-11 | 2010-03-18 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale a base de sucre hydrogene et produits isolants obtenus |
| WO2012138723A1 (fr) | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Cargill, Incorporated | Liants d'origine biologique comprenant des glucides et un produit ayant préalablement réagi d'un alcool ou polyol et d'un acide polycarboxylique monomère ou polymère |
| WO2013014399A1 (fr) | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale a base de maltitol et produits isolants obtenus |
| WO2013021112A1 (fr) | 2011-08-05 | 2013-02-14 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale a base de saccharide reducteur et de saccharide hydrogene, et produits isolants obtenus. |
| WO2019202248A1 (fr) | 2018-04-19 | 2019-10-24 | Saint-Gobain Isover | Composition de liant a base d'oligoesters, sa fabrication et son utilisation pour lier des fibres organiques ou minérales |
| FR3089984A1 (fr) * | 2018-12-18 | 2020-06-19 | Saint-Gobain Isover | Utilisation de diols linéaires pour la fabrication de mousses polyester biosourcées |
-
2020
- 2020-12-14 FR FR2013156A patent/FR3117501B1/fr active Active
-
2021
- 2021-12-09 JP JP2023535843A patent/JP2023552868A/ja active Pending
- 2021-12-09 EP EP21847998.8A patent/EP4259588A1/fr active Pending
- 2021-12-09 US US18/256,139 patent/US20240034835A1/en active Pending
- 2021-12-09 CA CA3198800A patent/CA3198800A1/fr active Pending
- 2021-12-09 AU AU2021402157A patent/AU2021402157A1/en active Pending
- 2021-12-09 WO PCT/FR2021/052264 patent/WO2022129742A1/fr active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009080938A2 (fr) | 2007-12-05 | 2009-07-02 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale comprenant un monosaccharide et/ou un polysaccharide et un acide organique polycarboxylique, et produits isolants obtenus |
| WO2010029266A1 (fr) | 2008-09-11 | 2010-03-18 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale a base de sucre hydrogene et produits isolants obtenus |
| WO2012138723A1 (fr) | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Cargill, Incorporated | Liants d'origine biologique comprenant des glucides et un produit ayant préalablement réagi d'un alcool ou polyol et d'un acide polycarboxylique monomère ou polymère |
| WO2013014399A1 (fr) | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale a base de maltitol et produits isolants obtenus |
| WO2013021112A1 (fr) | 2011-08-05 | 2013-02-14 | Saint-Gobain Isover | Composition d'encollage pour laine minerale a base de saccharide reducteur et de saccharide hydrogene, et produits isolants obtenus. |
| WO2019202248A1 (fr) | 2018-04-19 | 2019-10-24 | Saint-Gobain Isover | Composition de liant a base d'oligoesters, sa fabrication et son utilisation pour lier des fibres organiques ou minérales |
| FR3089984A1 (fr) * | 2018-12-18 | 2020-06-19 | Saint-Gobain Isover | Utilisation de diols linéaires pour la fabrication de mousses polyester biosourcées |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023552868A (ja) | 2023-12-19 |
| AU2021402157A1 (en) | 2023-06-22 |
| FR3117501B1 (fr) | 2023-10-27 |
| EP4259588A1 (fr) | 2023-10-18 |
| US20240034835A1 (en) | 2024-02-01 |
| CA3198800A1 (fr) | 2022-06-23 |
| FR3117501A1 (fr) | 2022-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2231543B1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale comprenant un monosaccharide et/ou un polysaccharide et un acide organique polycarboxylique, et produits isolants obtenus | |
| CA2839337C (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale a faible emission de composes organiques volatils, et produits isolants obtenus | |
| EP2324089A1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale a base de sucre hydrogene et produits isolants obtenus | |
| WO2016120576A1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale a base de lignosulfonate et d'un compose carbonyle, et produits isolants obtenus | |
| FR2978768A1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale a base de saccharide reducteur et de saccharide hydrogene, et produits isolants obtenus | |
| EP2736995A1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale a base de maltitol et produits isolants obtenus | |
| CA2763970A1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale comprenant un saccharide, un acide organique polycarboxylique et un silicone reactif, et produits isolants obtenus a partir de ladite composition | |
| US20240287361A1 (en) | Binder composition on an oligoester basis, production thereof, and use thereof for binding organic or mineral fibres | |
| WO2022129742A1 (fr) | Composition de liant thermodurcissable pour la fabrication de produits d'isolation contenant un ester oligomérique hydrosoluble | |
| WO2015033084A1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minérale et produits isolants obtenus | |
| EP3823938B1 (fr) | Composition de liant pour laine minerale | |
| EP3831791B1 (fr) | Procédé pour améliorer les performances acoustiques d'un produit isolant á base de fibres minérales et produit | |
| FR3143610A1 (fr) | Procédé de préparation d’une composition de liant thermodurcissable à base de lignine ester soluble ou dispersable dans l’eau pour lier des fibres | |
| FR3032196B1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale a base de lignosulfonate d'ammonium et d'un compose carbonyle, et produits isolants obtenus. | |
| FR3032197B1 (fr) | Composition d'encollage pour laine minerale a base de sel de metal alcalin ou alcalino-terreux d'acide lignosulfonique et d'un compose carbonyle, et produits isolants obtenus. | |
| CA3239721A1 (fr) | Procede de fabrication de produits d'isolation a base de fibres minerales ou de fibres organiques naturelles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21847998 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 3198800 Country of ref document: CA |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 18256139 Country of ref document: US |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2023535843 Country of ref document: JP |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021402157 Country of ref document: AU Date of ref document: 20211209 Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021847998 Country of ref document: EP Effective date: 20230714 |