DE60123423T3

DE60123423T3 - Wärmeisolierende materialen enthaltend bindemittel auf basis von phenolformaldehydharz und ihre herstellung

Info

Publication number: DE60123423T3
Application number: DE60123423T
Authority: DE
Inventors: Philippe Espiard; Bruno Mahieuxe
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: HUP0303683A3; CN1221484C; CA2411475C; DE60123423T2; EA200300013A1; US20030171474A1; PL194950B1; ES2272489T3; CA2411475A1; KR100770380B1; AU2001267637A1; ES2272489T5; HUP0303683A2; JP2004503807A; FR2810031B1; NO20025919D0; CZ300105B6; FR2810031A1; BR0111593A; NO20025919L

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung von Dämmstoffen, insbesondere Wärme- oder Schalldämmstoffen, auf Basis von Mineralwolle und einem organischen Bindemittel auf Basis eines Phenolformaldehydharzes. Sie betrifft besonders bevorzugt die Verminderung von Emissionen unterschiedlicher Schadstoffe während der Herstellung solcher Stoffe auf Basis von Mineralwolle, welche einen ersten Schritt zur Herstellung der Wolle selbst durch Zerfaserung und Ausziehen sowie einen Formgebungsschritt umfasst, bei dem die Mineralwolle unter Bildung einer Matte auf einer Aufnahmeeinrichtung gesammelt wird. Um den Zusammenhalt der Matte zu gewährleisten, sprüht man eine Encollage-Zusammensetzung, die ein wärmehärtbares Harz enthält, während ihres Weges in Richtung auf die Aufnahmeeinrichtung auf die Wolle. Die auf diese Weise behandelte Matte wird anschließend einer Wärmebehandlung in einem Trockenofen unterzogen, um das Harz zu vernetzen und ein Produkt zu erhalten, welches die gewünschten Eigenschaften wie Maßstabilität, mechanische Festigkeit, elastische Verformbarkeit, gleichmäßige Farbe, aufweist.
Die Encollage-Zusammensetzungen liegen im Allgemeinen in Form einer wässrigen Zusammensetzung vor, welche ein Formaldehydphenolharz sowie Additive, wie Harzhärtekatalysatoren, Silanhaftvermittler, Staubbindemittel aus Mineralölen..., einschließt.
Damit die Zusammensetzung fähig ist, in der Regel durch Versprühen verteilt zu werden, muss das Harz hinreichend mit Wasser verdünnbar sein. Zu diesem Zweck ist es üblich, die Kondensationsreaktion zwischen Formaldehyd und Phenol so auszuführen, dass der Kondensationsgrad der Monomeren beschränkt wird, um die Bildung langer und weniger hydrophiler Ketten, die die Verdünnbarkeit herabsetzen, zu vermeiden. Somit enthält das Harz einen gewissen Anteil an nicht umgesetzten Monomeren, insbesondere Formaldehyd, dessen Flüchtigkeit zu unerwünschten Emissionen von organischen Bestandteilen in die Fabrikatmosphäre führen kann.
Deshalb lässt man in der Regel das Produkt der Formaldehyd-Phenolkondensation mit Harnstoff reagieren, welcher den freien Formaldehyd unter Bildung eines nichtflüchtigen Kondensationsproduktes abfängt. Die Gegenwart des Harnstoffs in dem Harz steuert unter anderem aufgrund seiner geringen Kosten einen wichtigen wirtschaftlichen Vorteil bei, denn man kann eine relativ große Menge einbringen, ohne die Qualitäten des Harzes spürbar in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften des Endproduktes zu beeinflussen, wodurch die Gesamtkosten des Harzes merklich gesenkt werden.
Gleichwohl hat man beobachtet, dass diese Lösung nicht ganz zufriedenstellend war, soweit sie die Luftverschmutzung betrifft, deren es hat sich herausgestellt, dass die Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte weniger hitzestabil sind, so dass bei der Verwendung des Harzes für die Encollage für die Mineralwolle, wobei das Harz Temperaturen von über 100°C ausgesetzt wird, das Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt unter der Wärmeeinwirkung wieder Harnstoff, Formaldehyd und Ammoniak abgibt, welche in die Fabrikatmosphäre freigesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Herstellung von Dämmstoffen weniger verschmutzend zu gestalten, insbesondere soweit es die Ammoniakemission auf der Produktionslinie betrifft, ohne die Herstellungskosten des Dämmstoffs nachteilig zu beeinflussen.
Die Erfindung basiert auf der Feststellung, dass es möglich ist, Ammoniakemissionen während der Herstellung eines Dämmstoffes signifikant zu senken, wobei man insgesamt eine Encollage verwendet, die einen gewissen Harnstoffanteil beibehält und die dennoch wettbewerbsfähig bezüglich der Kosten ist.
In dieser Hinsicht ist der Gegenstand der Erfindung ein Dämmstoff auf Basis von Mineralwolle, welche mit einem Bindemittel auf Basis eines Phenolformaldehydharzes gebunden ist, gemäß Anspruch 1.
Erfindungsgemäß begrenzt man zuerst den Prozentsatz an freiem Phenol, in dem man die Kondensationsreaktion zu einem hinreichenden Grad verschiebt, für einen fast vollständigen Verbrauch dieser erstgenannten in geringer Menge vorliegenden Substanz. Mit einem Verhältnis F/P größer 1, jedoch nicht zu groß, von kleiner oder gleich 3,2, führt die Kondensation zu Spezies mit moderat erhöhtem Molekulargewicht, was einen Formaldehydverbrauch zur Folge hat, der oberhalb eines solchen liegt, der zu sehr langen Ketten von Phenol-Formaldehyd-Kondensaten führt.
Anschließend fängt man, sobald die Kondensationsreaktion des Resols einmal beendet ist, die in freier Form vorliegenden, verbleibenden Formaldehydmoleküle mittels Harnstoff ab, dessen Menge so hoch bemessen wird, dass der Anteil an freiem Formaldehyd des Resols niedrig ist.
Somit kann man den Harnstoffanteil in der Bindemittelmischung begrenzen, wobei insgesamt der Gehalt an freien flüchtigen organischen Bestandteilen im Bindemittel gering gehalten wird.
Man erreicht folglich eine Begrenzung der Emissionen von freien flüchtigen organischen Bestandteilen, wie Phenol und Formaldehyd, wobei insgesamt die Menge von aus der Produktionslinie entweichendem Ammoniak vermindert wird.
Zum Steuern des Ablaufs der Resolbildungsreaktion gemäß den erfindungsgemäß geforderten Bedingungen, misst man drei charakteristische Größen:

– den Prozentsatz von freiem Phenol und Formaldehyd, der das Fortschreiten der Reaktion anzeigt,
– die Verdünnbarkeit des neutralisierten Resols, welche die Länge der gebildeten Kondensate anzeigt.

Erfindungsgemäß beträgt der Gehalt an freiem Phenol in dem Resol vor Zugabe des Harnstoffes kleiner oder gleich 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Harztrockengewicht, für ein Resoltrockenextrakt im Bereich von 35 bis 45%. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gehalt an freiem Phenol kleiner oder gleich 2%, bezogen auf das Harztrockengewicht, vorzugsweise 1,7%, bezogen auf das Harztrockengewicht, Er kann insbesondere auch im Bereich von 0,5 bis 1,7%, bezogen auf das Harztrockengewicht, liegen.
Der Gehalt an freiem Formaldehyd im Resol beträgt kleiner oder gleich 25 Gew.-% des Harzes und für ein Resoltrockenextrakt zwischen 35 und 45. Bevorzugt beträgt der Gehalt an freiem Formaldehyd kleiner oder gleich 20% bezogen auf das Harztrockengewicht, vorzugsweise 15,5%, insbesondere 12%. Er kann insbesondere im Bereich von 2 bis 4% liegen.
Die Verdünnbarkeit des Resols entspricht demjenigen maximalen Verdünnungsfaktor des Resols, für den man keine dauerhafte Trübung der Verdünnung beobachtet. Man drückt die Verdünnbarkeit pro Volumen Wasser aus, in Volumenprozent des Resols, das man dem Resol zugeben kann, bevor man das Auftreten einer dauerhaften Trübung provoziert. Somit bedeutet eine Verdünnbarkeit von 1500%, dass man 10 ml Harz mit 15 × 10 ml Wasser verdünnen kann, ohne dass sich die Mischung trübt. Im Allgemeinen und erfindungsgemäß wird diese Maßnahme durchgeführt, indem man für die Verdünnung temperiertes entionisiertes Wasser verwendet, d. h. ein Wasser mit Raumtemperatur im Bereich von 15 bis 25°C, im Allgemeinen 20°C (In diesem Temperaturbereich ändert sich die Verdünnbarkeit nicht signifikant).
Erfindungsgemäß kontrolliert man den Ablauf der Kondensation, indem man die Verdünnbarkeit des mit Schwefelsäure neutralisierten Resols misst. In der Tat stellt man im Allgemeinen fest, dass das im alkalischen Milieu synthetisierte Resol eine erhöhte Verdünnbarkeit bei basischem pH (im Allgemeinen bei pH 9) aufweist, mit einer relativ kleinen Änderung, als ob man Spezies mit stark erhöhtem Molekulargewicht einschließt. Wenn man im Gegensatz hierzu das Resol mit Schwefelsäure neutralisiert, nimmt die Verdünnbarkeit deutlich ab, wenn das Molekulargewicht der Phenol-Formaldehydkondensate ansteigt. Somit kann man das Auftreten von Bestandteilen mit unerwünschtem Molekulargewicht verfolgen.
Erfindungsgemäß sind die verwendeten Resole demnach durch eine Verdünnbarkeit größer 500 und kleiner oder gleich 1500% im mit Schwefelsäure neutralisierten Zustand gekennzeichnet; vorzugsweise liegt die Verdünnbarkeit bei über 500 bis 1000% im neutralisierten Zustand. Unter Neutralisation versteht man die Zugabe einer Menge H₂SO₄, die ausreicht, um mit sämtlichen durch den basischen Katalysator eingeführten Hydroxylen OH^– zu reagieren.
Solche Resole können vorteilhaft synthetisiert werden, indem man Phenol und Formaldehyd in Gegenwart eines basischen Katalysators, wie Natriumhydroxid, bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 80°C, insbesondere 60 bis 75°C, bevorzugt ca. 70°C, während einer Dauer im Bereich von 80 bis 200 Minuten, insbesondere 90 bis 150 Minuten umsetzt, wobei die Dauer um so kürzer ist je höher die Temperatur und/oder das F/P-Verhältnis klein ist. Diesbezüglich ist ein F/P-Verhältnis auf 3,2 beschränkt, um zu lange Reaktionszeiten zu vermeiden.
Der an sich bekannte basische Katalysator, insbesondere Natriumhydroxid, aber auch Kaliumhydroxid, Kalk oder Bariumhydroxid wird in der Regel in einer Menge verwendet, die 6 bis 20 Mol Hydroxyläqivalenten pro 100 Mol des eingesetzten Phenols entsprechen.
Dem Kondensationsschritt in der Wärme folgt in der Regel ein schrittweises Abkühlen auf Raumtemperatur.
Um einen unerwünschten Nachlauf der Kondensationsreaktion zu verhindern, ist es wünschenswert, den basischen Katalysator durch Neutralisieren des Resols zu inaktivieren. Eine Neutralisation mit Schwefelsäure ist nicht angezeigt, denn sie senkt die Verdünnbarkeit unter 1500%, was in der Regel diejenige Schwelle ist, welche eine gute Einsatzfähigkeit auf der Linie durch Aufsprühen garantiert.
Demzufolge wird das erfindungsgemäß verwendete Resol vorzugsweise mit wenigstens einer Säure, ausgewählt aus: Borsäure oder einem Boratäquivalent (insbesondere Ammoniumborat, Natriummetaborat, Natriumtetraborat, Aminoalkoholpolyborat) Sulfaminsäure oder einem Sulfamatäqivalent, einer Aminosäure (insbesondere Asparaginsäure, Glutaminsäure, Aminoessigsäure...). Diese Säuren haben in der Tat die Eigenschaft, dass sie das Resol derartig modifizieren, dass seine Verdünnbarkeit im neutralisierten Milieu stark anheben im Vergleich zu einem Milieu, welches man mit Schwefelsäure erhält. Die Neutralisation wird vorzugsweise durchgeführt, bis ein pH im Bereich von 7 bis 9 erreicht wird.
Das Produkt der Neutralisation eines erfindungsgemäßen Resols mit einer der genannten Säuren weist in der Regel eine Verdünnbarkeit oberhalb von 1000% auf und kann unmittelbar nach der Neutralisation bis 2000% gehen (man sagt üblicherweise, dass eine Verdünnung oberhalb von 2000% als unbegrenzt gilt), und behält eine Verdünnbarkeit größer oder gleich 1000% nach 3 Wochen Lagerung bei etwa 12°C bei sanfter Bewegung.
Alternativ kann das Resol mit einer beliebigen Säure neutralisiert werden, jedoch in Gegenwart eines Emulgators, wie eines Gummis und/oder einem anionischen Tensid, insbesondere Guargummi (gomme guar) und Ghattigummi (gomme ghatti) oder auch Kasein. Die verwendete Säure kann dann aus sämtlichen an sich bekannten starken Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure, aber auch Borsäure, Sulfaminsäure (oder die äquivalenten Salze) oder einer Aminosäure, ausgewählt werden.
Die Herstellung eines erfindungsgemäß verwendbaren Bindemittels umfasst die kalte Mischung eines Resols, wie oben beschrieben, mit Harnstoff in einer begrenzten Menge. Erfindungsgemäß umfasst die Mischung 65 bis 90 Gewichtsteile Resol (bezogen auf das Gewicht des trockenen Resolmaterials) auf 35 bis 10 Gewichtsteile Harnstoff. Die Mischung umfasst wenigstens 65 Teile, insbesondere 70 bis 85 Resoltrockengewichtsteile auf über 35 Teile, insbesondere 15 bis 30 Gewichtsteile Harnstoff.
Die Zugabe von Harnstoff kann sofort nach dem Abkühlen des Resols erfolgen, vorzugsweise nach der Neutralisation, derart, dass eine lagerstabile Vormischung entsteht, die schlussendlich zur Formulierung der Encollage verwendbar ist oder es ist genauso gut möglich, ihn gleichzeitig mit Formulierung der Encollage vor einer Produktionshandlung zuzugeben. Die Verwendung von Harnstoff in einer Vormischung kann jedoch bevorzugt sein, weil dies weniger Schadstoffemissionen, einschließlich Ammoniak in der Produktionslinie verursacht.
Der Harnstoff ist nicht die einzige Verbindung, die zum Abfangen von Formaldehyd verwendbar ist und man kann insbesondere auch Ammoniumsulfit zugeben, im Verhältnis 1 bis 20 Gewichtsteile, insbesondere 1 bis 10 Gewichtsteile auf 100 Trockengewichtsteile der Mischung aus Resol + Harnstoff. Es hat sich herausgestellt, dass Ammoniumsulfit die Ammoniakemission nicht wesentlich beeinflusst, trotz des Eintrags von Ammoniumionen, die in der Encollage entstehen. Es wird dennoch bevorzugt, den Gehalt an Ammoniumsulfit auf ungefähr 1 bis 5 Gewichtsteile, insbesondere auf 2 Gewichtsteile auf 100 Harztrockengewichtsteile und Harnstoff zu beschränken.
Die Encollage-Zusammensetzung kann darüber hinaus die anderen üblichen Bestandteile einschließen, wie:

– Ammoniumsulfat als Härtungskatalysator, vorzugsweise im Verhältnis von 1 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Trockenmaterial Harz und Harnstoff;
– wenigstens ein Silikon;
– wenigstens ein Mineralöl.

Im Allgemeinen kann eine Encollage-Zusammensetzung darüber hinaus Ammoniak enthalten. Um die Emissionen von gasförmigem Ammoniak auf der Produktionslinie auf ein Minimum zu reduzieren, ist es bevorzugt, dass die Encollage ammoniakfrei ist. Allerdings ist es vorgekommen, dass ein Ammoniakgehalt kleiner oder gleich 5 Gewichtsteile einer 20%-igen Losung auf 100 Gewichtsteile Trockenmaterial Harz + Harnstoff es erlaubt, unterhalb des zulässigen Grenzwertes für eine Herstellung unter guten Bedingungen zu bleiben.
Der Anteil der Encollage im Dämmstoff liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 1 bis 12 Gew.-% des Trockenmaterials bezogen auf das Gesamtgewicht der Mineralwolle.
Die Erfindung hat gleichermaßen eine Encollage-Zusammensetzung wie die oben beschriebene zum Gegenstand.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Encollage-Zusammensetzung wie die oben beschriebene, zum Vermindern der Ammoniakemissionen bei der Herstellung eines Dämmstoffes, Erfindungsgemäß erreicht man es, die Ammoniakemissionen auf weniger als 10 Gramm Ammoniak pro Kilogramm Mineralwolle, insbesondere weniger als 8 g/kg, bevorzugt 5 g/Kg zu begrenzen.
Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Herstellung eines Dämmstoffes auf Basis von Mineralwolle, welcher mit dem zuvor beschrieben Phenol-Formaldehyd-Bindemittel gebunden ist, wobei die über sämtliche Herstellungsschritte kumulierten Ammoniakemissionen unterhalb von 10 Gramm Ammoniak pro Kilogramm Mineralwolle liegen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele verdeutlicht.
Beispiel 1
Man stellt ein Formaldehyd-Phenolharz her, indem man in einen Reaktor unter Rühren, was während der des gesamten Herstellungszyklus aufrechterhalten wird, 100 Kg Phenol und 241 Kg Formaldehyd in wässriger 37-%-iger Lösung einbringt und man die Temperatur im Reaktor auf 45°C bringt. Das Molverhältnis von Formaldehyd/Phenol beträgt 2,8.
Während man die Temperatur auf 45°C hält, bringt man regelmäßig über eine Zeit von 30 Minuten 12,7 Kg Natriumhydroxid in 47%-iger wässriger Lösung ein, was einem Gewichtsverhältnis Natriumhydroxid/Phenol von 6% und einem Molverhältnis von 14,1% entspricht.
Unmittelbar nach dem Ende dieser Zugabe erhöht man die Temperatur in 30 Minuten bis auf 70°C und man hält diese Temperatur während einer Dauer von etwa 120 Minuten aufrecht. Danach beträgt die Verdünnbarkeit des mit Schwefelsäure neutralisierten Resols 1200%.
Danach lässt man den Reaktor und die Reaktionsmischung während 35 Minuten auf 35°C abkühlen.
Man stellt dann den pH des Reaktionsmilieus mit Sulfaminsäure in 15-%iger wässriger Lösung (etwa 88 Kg) auf 7,2 ein. Die Prozedur dauert etwa 90 Minuten, wobei die Reaktionsmischung auf 20°C abkühlt.
Das neutralisierte Resol weist einen Gehalt an freiem Formaldehyd von 2,5 Gew.-% bezogen auf das Resol auf, was 6,8% bezogen auf das Harztrockengewicht entspricht und einen Gehalt an freiem Phenol von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Resol. Für ein Trockenextrakt von 37% beträgt er 1,4%, bezogen auf den Trockenzustand.
Die Verdünnbarkeit des mit Sulfaminsäure neutralisierten Resols ist unbegrenzt (über 2000%) und bleibt während einer Woche Lagerung unter sanftem Rühren bei 12°C bestehen. Nach drei Wochen Lagerung unter den angegebenen Bedingungen liegt die Verdünnbarkeit bei 1000%.
Dieses Harz wird verwendet, um vier Encollage-Zusammensetzungen, drei davon auf Basis einer Vormischung aus Resol und Harnstoff, zu formulieren, deren Zusammensetzungen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.
Diese Encollagen werden auf einer Linie zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Glaswolle eingesetzt: Die Encollage wird verdünnt, so dass sie geeignet ist, um auf Filamente der Glaswolle aufgedüst zu werden vor ihrer Aufnahme auf ein Förderband, welches in einer Aufnahmekammer angeordnet ist, die mit Saugmitteln ausgestattet ist, um die Glaswolle auf das Band zu zwingen. Das Förderband läuft in eine Formgebungszone, wo die Glaswolle senkrecht und auch in Längsrichtung komprimiert werden kann. Dann wird die geformte Masse in einen Ofen zum Aushärten des Bindemittels geführt, wo eine Temperatur von ungefähr 280°C herrscht.
Der Bindemittelgehalt im Produkt wird in letzterem mittels Glühverlust (perle au feu) gemessen, welcher darin 4,5%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Produktes beträgt.
Die gasförmigen Emissionen werden an sämtlichen Punkten der Produktionslinie entnommen, insbesondere in der Formgebungszone, am Ofenein- und -ausgang und man bestimmt das in den Proben enthaltene Phenol, Formaldehyd und Ammoniak. Die über die gesamte Linie kumulierten Emissionen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.
Versuch 1 zeigt, dass nach Zugabe von Ammoniumsulfit sich das bestimmte Ammoniakemissionsniveau ein wenig als Konsequenz dessen anhebt, dass Ammoniumionen vorliegen, jedoch das Niveau an freiem Formaldehyd bemerkenswert niedrig ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, den Ammoniak wegzulassen und das Ammoniumsulfid beizubehalten, ggf. in einer geringeren Menge.
Der Versuch 2, welcher eine Vormischung aus Harz + Harnstoff verwendet und keine Zufuhr von Ammoniak bewirkt, ergibt sehr gute Emissionsergebnisse soweit es Formaldehyd wie auch Ammoniak betrifft.
Die Zugabe von Ammoniak zu der Vormischung gemäß Versuch 3 erlaubt es, das Niveau an emittiertem Formaldehyd zu senken, bei einer tolerierbaren emittierten Ammoniakmenge.
Schließlich erlaubt die Zugabe von Ammoniumsulfit in Versuch 4 es, darüber hinaus das Niveau an emittiertem Formaldehyd zu senken, bei einer ebenfalls tolerierbaren emittierten Ammoniakmenge.
Beispiel 2
Man stellt ein Formaldehyd-Phenolharz her, indem man in einen Reaktor unter Rühren, was während der des gesamten Herstellungszyklus aufrechterhalten wird, 100 Kg Phenol und 276 Kg Formaldehyd in wässriger 37-%-iger Lösung einbringt und man die Temperatur im Reaktor auf 45°C bringt Das Molverhältnis von Formaldehyd/Phenol beträgt 3,2.
Während man die Temperatur auf 45°C hält, bringt man regelmäßig über eine Zeit von 30 Minuten 12,7 Kg Natriumhydroxid in 47%-iger wässriger Lösung ein, was einem Gewichtsverhältnis Natriumhydroxid/Phenol von 6% und einem Molverhältnis von 141% entspricht.
Unmittelbar nach dem Ende dieser Zugabe erhöht man die Temperatur in 30 Minuten bis auf 70°C und man hält diese Temperatur während einer Dauer von etwa 130 Minuten aufrecht. Danach beträgt die Verdünnbarkeit des mit Schwefelsäure neutralisierten Resols 1200%.
Danach lässt man den Reaktor und die Reaktionsmischung während 35 Minuten auf 35°C abkühlen.
Man stellt dann den pH des Reaktionsmilieus mit Sulfaminsäure in 15-%iger wässriger Lösung (etwa 88 Kg) auf 7,3 ein. Die Prozedur dauert etwa 90 Minuten, wobei die Reaktionsmischung auf 20°C abkühlt.
Das neutralisierte Resol weist einen Gehalt an freiem Formaldehyd von 2,5 Gew.-% bezogen auf das Resol auf und einen Gehalt an freiem Phenol von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Resol, für ein Trockenextrakt von 36%.
Die Verdünnbarkeit des mit Sulfaminsäure neutralisierten Resols beträgt 1800% und führt und bleibt während einer dreiwöchigen Lagerung unter sanftem Rühren bei 12°C zu 1300%.
Dieses Harz wird verwendet, um zwei Encollage-Zusammensetzungen auf Basis einer Vormischung aus Resol und Harnstoff zu formulieren, deren Zusammensetzungen in Tabelle 1 gezeigt sind.
Diese Encollagen werden wie in Beispiel 1 zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Glaswolle eingesetzt und die Messergebnisse für die gasförmigen Emissionen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Versuch 1 zeigt, dass trotz der Gegenwart von Ammoniak in der Encollage das Niveau des emittierten Ammoniaks tolerierbar bleibt und sehr einfach vermindert werden kann, wenn man den Ammoniak weglässt wie durch das teilweise Weglassen des Ammoniaks in Versuch 2 gezeigt wird.
Das Niveau der Formaldehyd- und Phenolemissionen ist in diesen beiden Versuchen außerdem sehr zufriedenstellend.

Claims

Dämmstoff auf Basis von Mineralwolle, die mit einem Phenolformaldehydharz gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel folgende Mischung umfasst: – 65 bis 90 Gewichtsteile eines Phenolformaldehydresols, welches einen Gehalt an freiem Formaldehyd von kleiner oder gleich 25 Gew.-%, bezogen auf das Harztrockengewicht, und einen Gehalt an freiem Phenol von kleiner oder gleich 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Harztrockengewicht, aufweist, wobei das Harz erhalten wird durch Kondensation von Phenol (P) und Formaldehyd (F) im basischen Milieu in einem Molverhältnis F/P im Bereich von 2,5 bis 3,2, bis das mit Schwefelsäure neutralisierte Kondensationsprodukt eine Wasserverdünnbarkeit, gemessen bei einer Temperatur im Bereich von 15 bis 25°C mit vollentsalztem Wasser größer als 500% und kleiner oder gleich 1500% aufweist; – 10 bis 35 Gewichtsteile Harnstoff.
Dämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an freiem Phenol im Resol vor Zugebe des Harnstoffes kleiner oder gleich 2%, bezogen auf das Harztrockengewicht, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 1,7%, bezogen auf das Harztrockengewicht, ist.
Dämmstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an freiem Formaldehyd vor Zugebe des Harnstoffes kleiner oder gleich 20%, bezogen auf das Harztrockengewicht, ist.
Dämmstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Resol erhalten wird, indem man Phenol mit Formaldehyd in Gegenwart eines basischen Katalysators, wie Natriumhydroxid, bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 80°C, insbesondere 60 bis 75°C, vorzugsweise ca. 70°C, während einer Dauer im Bereich von 80 bis 200 min, insbesondere von 90 bis 150 min, umsetzt.
Dämmstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Resol mit wenigstens einer Säure, ausgewählt aus: Borsäure oder einem Boratäquivalent, Sulfaminsäure oder einem Sulfamatägivalent, einer Aminosäure, neutralisiert wird.
Dämmstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 70 bis 85 Trockengewichtsteile Resol auf 15 bis 30 Gewichtsteile Harnstoff enthält.
Dämmstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel zusätzlich von 1 bis 10 Gewichtsteilen Ammoniumsulfit auf 100 Trockengewichtsteile Resol und Harnstoff enthält.
Encollage-Zusammensetzung für Dämmstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Mischung umfasst: – 65 bis 90 Gewichtsteile eines Phenolformaldehydresols, welches einen Gehalt an freiem Formaldehyd von kleiner oder gleich 25 Gew.-%, bezogen auf das Harztrockengewicht und einen Gehalt an freiem Phenol von kleiner oder gleich 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Harztrockengewicht aufweist, wobei das Harz erhalten wird durch Kondensation von Phenol (P) und Formaldehyd (F) im basischen Milieu in einem Molverhältnis F/P im Bereich von 2,5 bis 3,2, bis das mit Schwefelsäure neutralisierte Kondensationsprodukt eine Wasserverdünnbarkeit, gemessen bei einer Temperatur im Bereich von 15 bis 25°C mit vollentsalztem Wasser von größer als 500% und kleiner oder gleich 1500% aufweist; – 10 bis 35 Gewichtsteile Harnstoff.
Encollage-Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 70 bis 85 Trockengewichtsteile Resol auf 15 bis 30 Gewichtsteile Harnstoff enthält.