CZ278525B6

CZ278525B6 - Binding agent for fibrous insulation mats

Info

Publication number: CZ278525B6
Application number: CS92451A
Authority: CZ
Inventors: Josef Ing Veverka
Original assignee: Josef Ing Veverka
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1994-02-16
Also published as: CS45192A3

Abstract

Binding agent for production of chemically bound, ecological fibrous insulation mats from glass, rock, slag or ceramic fibre, consisting of a water soluble acrylate composition. The binding agent contains 2 to 10 mass parts water soluble copolymer of acrylic and/or methacrylic acid with esters of acrylic and/or methacrylic acid with 2 to 8 carbon atoms in the alkyl chain and dry matter of 20 to 50 % by weight with an acid number of 52 to 253 mg KOH g<-1>. In addition it contains 0.01 to 1 mass parts of water soluble melamine resin, 85 to 99 mass parts water and 0.01 to 8 mass pasts of at least one additive from the group including an alkaline substance modifying pH, hardening catalysts, coalescent materials, defoamers, preservative and biocidal materials, alcohols, surfactants, salts, colours and pigments.

Description

(57) Anotace:(57)

Pojivo pro výrobu chemicky pojených, ekologicky nezávadných vláknitých rohoží ze skleněných, horninových, struskových nebo keramických vláken, sestává z vodou ředitelné akrylátové kompozice. Pojivo obsahuje 2 až 10 hmot, dílů vodou ředitelného kopolymeru kyseliny akrylové a/nebo methakrylové s estery kyseliny akrylové a/nebo methakrylové o počtu 2 až 8 atomů uhlíku v řetězci alkylu a sušině 20 až 50 % hmot, s číslem kyselosti 52 až 253 mg KOH g'¹. Dále obsahuje 0,01 až 1 hmot, dílu vodou ředitelné melaminové pryskyřice, 85 až 99 hmot, dílů vody a 0,01 až 8 hmot, dílů alespoň jednoho z aditiv ze skupiny zahrnující bázické látky upravující pH, katalyzátory vytvrzování, koalescentní látky, odpěňovače, konzervační a biocidní látky, alkoholy, povrchově aktivní látky, soli, barviva a pigmenty.The binder for the production of chemically bonded, environmentally friendly fibrous mats of glass, rock, slag or ceramic fibers consists of a water-soluble acrylate composition. The binder contains 2 to 10% by weight, parts of a water-dilutable copolymer of acrylic and / or methacrylic acid with esters of 2 to 8 carbon atoms in the alkyl chain and dry matter of 20 to 50% by weight, with an acid number of 52 to 253 mg. KOH g ^-1 . It further comprises 0.01 to 1 wt. Parts of water-dilute melamine resin, 85 to 99 wt. Parts of water, and 0.01 to 8 wt. Parts of at least one of a pH-adjusting additive, curing catalysts, coalescing agents, antifoams. , preservatives and biocides, alcohols, surfactants, salts, dyes and pigments.

Pojivo pro vláknité izolační rohožeBinder for fiber insulation mats

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká pojivá pro vláknité izolační rohože ze skleněných, horninových, struskových' a keramických vláken, které obsahuje syntetické pryskyřice.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binder for fiber insulating mats of glass, rock, slag and ceramic fibers comprising synthetic resins.

Dosavadní stav techniky .BACKGROUND OF THE INVENTION.

Pro výrobu tepelně a zvukově izolačních rohoží se používá skleněných, horninových, struskových a podobných vláken, zpravidla chemicky pojených fenolformaldehydovými pryskyřicemi (Lehner J. , Surý L.: Silikátová vlákna v průmyslu a stavebnictví, SNTL Praha, čs. pat. spis č. 244 944). Používané fenolformaldehydové pryskyřice obsahují významný podíl volného formaldehydu, jak je uvedeno například v čs. pat. spisu č. 112 703, který při výrobě vláknitých rohoží, zejména při impregnaci vláken a následném vytvrzování, uniká do okolí a vytváří zdravotně závadné prostředí ve výrobně rohoží. Formaldehyd patří mezi zdraví škodlivé látky a je uváděn na seznamech podezřelých karcinogenů. Formaldehyd se pozvolna postupně uvolňuje i z hotových rohoží a jejich použití pro izolaci například dřevěných obytných staveb je proto omezeno.Glass, rock, slag and similar fibers, usually chemically bonded with phenol-formaldehyde resins (Lehner J., Surý L .: Silicate Fibers in Industry and Construction, SNTL Prague, No. 244) are used for the production of thermal and sound insulation mats. 944). The phenol-formaldehyde resins used contain a significant proportion of free formaldehyde, as disclosed, for example, in U.S. Pat. U.S. Pat. No. 112 703, which during the production of fiber mats, in particular during the impregnation of fibers and subsequent curing, escapes into the environment and creates a health-damaging environment in the production of the mats. Formaldehyde is a harmful substance and is listed on the list of suspected carcinogens. Formaldehyde is also gradually released from finished mats and their use for insulating, for example, wooden residential buildings is therefore limited.

Pro nátěry a impregnace uvádí švýcarský patent 602 850 použití roztoků kopolymerů esterů kyseliny akrylové respektive methakrylové a modifikovaných melamin-formaldehydových pryskyřic v alifatických uhlovodících, zejména benzinu. Akrylové kopolymery, zde popisované, obsahují minimálně 4 atomy uhlíku v řetězci alkylu a použité melamin-formaldehydové pryskyřice jsou také rozpustné v alifatických uhlovodících a nereagují s akrylovými kopolymery. Tyto roztoky obsahují značné množství těkavých organických rozpouštědel, což je z ekologického hlediska nepříznivé. Povrchy filmů vytvořených z těchto roztoků jsou lepkavé a pro pojení vláken při výrobě rohoží nevhodné.For coatings and impregnations, Swiss Patent 602,850 discloses the use of solutions of copolymers of esters of acrylic acid or methacrylic acid and modified melamine-formaldehyde resins in aliphatic hydrocarbons, in particular gasoline. The acrylic copolymers described herein contain at least 4 carbon atoms in the alkyl chain and the melamine-formaldehyde resins used are also soluble in aliphatic hydrocarbons and do not react with the acrylic copolymers. These solutions contain a considerable amount of volatile organic solvents, which is ecologically unfavorable. The surfaces of the films formed from these solutions are sticky and unsuitable for bonding fibers in the manufacture of mats.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky řeší předložený vynález, jehož předmětem je pojivo pro vláknité izolační rohože na bázi skleněných, horninových, struskových a podobných vláken. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že pojivém vlákén je vodou ředitelná akrylová kompozice sestávající ze 2 až 10 hmot, dílů vodou ředitelného kopolymeru kyseliny akrylové a/nebo methakrylové s estery kyseliny akrylové a/nebo methakrylové o počtu 2 až 8 atomů uhlíku v řetězci alkylu a sušině 20 až 50 % hmot, s číslem kyselosti 52 až 253 mg KOH g“¹, 0,01 až 1 hmot, dílu vodou ředitelné melaminové pryskyřice, 85 až 99 hmot, dílů vody. Je výhodné, když pojivo dále obsahuje 0,01 až 8 hmot, dílů alespoň jednoho z aditiv ze skupiny zahrnující bázické látky upravující pH, katalyzátory vytvrzování, koalescentní látky, odpěňovače, konzervační a biocidní látky, alkoholy, povrchově aktivní látky, soli, barviva a pigmenty.[0007] The above-mentioned drawbacks are solved by the present invention, the object of which is a binder for fiber insulating mats based on glass, rock, slag and the like fibers. SUMMARY OF THE INVENTION The binder fiber is a water-dilutable acrylic composition consisting of 2 to 10 parts by weight of water-dilutable acrylic and / or methacrylic acid copolymer with acrylic and / or methacrylic esters of 2 to 8 carbon atoms in the alkyl chain and a dry matter of 20 to 50 wt.%, with an acid number of 52 to 253 mg KOH g ^-1 , 0.01 to 1 wt.% of water-dilutable melamine resin, 85 to 99 wt.% of water. Preferably, the binder further comprises from 0.01 to 8 parts by weight of at least one of a pH-adjusting additive, curing catalysts, coalescing agents, defoamers, preservatives and biocides, alcohols, surfactants, salts, dyes and pigments.

Výhodou pojivá podle předloženého vynálezu proti dosud známým pojívám pro vláknité izolační rohože je, že při optimální volbě komponent pojivá a jejich vzájemného poměru nedochází přiAn advantage of the binder of the present invention over the prior art binders for fiber insulating mats is that the optimum choice of binder components and their relative ratio does not occur when

-1CZ 278525 B6 aplikaci pojivá k úniku škodlivého formaldehydu, čímž, se podstatně zlepšuje pracovní prostředí. Kromě toho je vytvrzené pojivo chemicky stabilní, neuvolňuje žádné škodlivé látky a proto je možno s tímto pojivém vyrobené vláknité izolační rohože použít i pro izolace obytných prostor. Použitím vhodných bázických látek lze nastavit hejvýhodnější hodnotu pH pojivá. Rychlost a stupeň vytvrzení akrylové pryskyřice lze ovlivnit katalyzátory vytvrzování. Alkoholy a koalescentní látky podporují vznik homogenní směsi výchozích komponent a vytvrzené polymerní kompozice, zatímco odpěňovače lze s výhodou použít pro snížení pěnivosti pojivá při jeho přípravě a aplikaci. Skladovací stabilitu ýpojivá lze zvýšit přídavkem konzervačních a biocidních prostředků. Soli a povrchově aktivní látky usnadňují nanášení pojivá na vlákno, povrchově aktivní látky mimo to příznivě působí při probarvování pojivá. Volbou pigmentů a barviv lze ovlivnit zbarvení vyrobené vláknité izolační rohože.The application of a binder to the release of harmful formaldehyde improves the working environment considerably. In addition, the cured binder is chemically stable, does not release any harmful substances, and therefore the fiber insulating mats produced with this binder can also be used for residential insulation. By using suitable bases, the most preferred pH value of the binder can be adjusted. The rate and degree of cure of the acrylic resin can be influenced by cure catalysts. Alcohols and coalescing agents promote the formation of a homogeneous mixture of the starting components and the cured polymer composition, while defoamers can be advantageously used to reduce the foaming of the binder during its preparation and application. Storage stability can be increased by adding preservatives and biocides. Salts and surfactants facilitate the application of the binder to the fiber, while the surfactants also have a beneficial effect on the coloring of the binder. The choice of pigments and dyes can influence the coloring of the fiber insulation mat produced.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1. · Pojivo pro izolační rohože ze skleněných vlákenExample 1. Binder for fiberglass insulating mats

Směs 3 hmot, dílů vodné disperze kopolymerů kyseliny akrylové s ethylakrylátem ve hmot, poměru 18/82 o sušině 30 % hmot, se smísí s 0,02 hmot, dílu melaminové pryskyřice, přidá se 94 hmot, dílů vody, 0,51 hmot, dílů žlutého pigmentu na bázi oxidů železa, dále 0,7 hmot, dílu ethanolu, 0,28 hmot, dílu triethanolaminu a 0,2 hmot, dílu povrchově aktivní látky. Následnou homogenizací směsi v perlovém.mlýně po dobu 30 minut se připraví pojivo, které se použije pro pojení skleněných vláken ze skloviny typu E. Vyrobená rohož žluté barvy má tepelnou vodivost 0,041 W uT^K¹.A mixture of 3 parts by weight of an aqueous dispersion of copolymers of acrylic acid with ethyl acrylate in a weight ratio of 18/82 with a dry weight of 30% by weight is mixed with 0.02 parts by weight of melamine resin, 94 parts by weight of water, 0.51 parts by weight, parts of yellow iron oxide pigment, 0.7 parts by weight, part by weight of ethanol, 0.28 parts by weight, part by weight of triethanolamine and 0.2 parts by weight, by weight of surfactant. Followed by homogenizing the mixture in perlovém.mlýně for 30 minutes to prepare a binder which is used for bonding glass fibers of type E glass mat produced yellow color has a thermal conductivity of 0.041 W uT ^ ^K1.

Příklad 2 Pojivo pro izolační rohože z čedičových vlákenExample 2 Binder for basalt fiber insulating mats

Ke směsi obsahující 99 hmot, dílů vody, 0,47 hmot, dílu síranu draselného, 3 hmot, díly isopropanolu, 2,54 hmot, dílu 1-butoxypropandiolu, 0,02 hmot, dílu kyseliny p-toluensulfonové, 0,01 hmot, dílu odpěňovače a 0,61 hmot, dílu melaminové pryskyřice se přidá směs 0,32 hmot, dílu vodného roztoku čpavku o koncentraci 25 % hmot, připraveného polymerací 64 % hmot, n-butylakrylátu a 36 % hmot, kyseliny methakrylové. Homogenizací směsi turbinovým míchadlem při 2 800 otáčkách za minutu po dobu 15 minut se připraví pojivo k výrobě vláknitých izolačních rohoží z čedičových vláken. Při objemové hmotnosti 100 kg m~³ a tloušťce vrstvy rohože 25 mm vykázť’je rohož při frekvenci 800 Hz součinitel zvukové pohltivosti 0,75.To the mixture containing 99 parts by weight, 0.47 parts by weight, potassium sulfate part, 3 parts by weight, isopropanol part, 2.54 parts by weight, 1-butoxypropanediol part, 0.02 parts by weight, p-toluenesulfonic acid part, 0.01 parts by weight, part of an antifoam and 0.61 part, part of melamine resin is added a mixture of 0.32 part, part of an aqueous solution of ammonia of 25% by weight, prepared by polymerization of 64% by weight, n-butyl acrylate and 36% by weight, methacrylic acid. By homogenizing the mixture with a turbine stirrer at 2800 rpm for 15 minutes, a binder is prepared to produce fiber basalt fiber insulating mats. At a density of 100 kg m ³ and a layer thickness of 25 mm, the mat exhibits a sound absorption coefficient of 0.75 at 800 Hz.

Příklad 3Example 3

Pojivo pro izolační rohože ze struskových vlákenBinder for slag fiber insulating mats

Směs 98 hmot, dílů vody, 0,08 hmot, dílu emulgátoru na bázi etoxylovaného nonylfenolu, 0,05 hmot, dílu odpěňovače a 0,36Mixture of 98 parts by weight of water, 0.08 parts by weight of ethoxylated nonylphenol emulsifier, 0.05 parts by weight of defoamer and 0.36 parts

-2CZ 278525 B6 hmot, dílu modifikované melaminové pryskyřice se postupně během / 1 hodiny smísí s 5,3 hmot, díly vodou ředitelného akrylového kopolymeru ó sušině 20 % hmot, připraveného polymeraci, 6 % hmot. < kyseliny methakrylové, 3 % hmot, kyseliny akrylové, 10 % hmot.Parts of the modified melamine resin are gradually mixed over 1 hour with 5.3 parts by weight of a water-soluble acrylic copolymer in a dry matter of 20% by weight, prepared by polymerization, 6% by weight of the composition. <methacrylic acid, 3 wt.%, acrylic acid, 10 wt.

2-ethylhexylakrylátu a 81 % hmot, ethylinethakrylátu. Připravená vodou ředitelná kompozice se upraví přídavkem 0,2 hmot, dílu konzervačního prostředku na bázi benzisothiazolonu a použije se pro pojení struskových vláken při výrobě izolační rohože. Při objemové hmotnosti 60 kg m^-3 je tepelná vodivost při střední teplotě 100 °C 0,043 W m~¹K¹.2-ethylhexyl acrylate and 81 wt.% Ethylinethacrylate. The prepared water-dilutable composition is treated by adding 0.2 parts by weight of a benzisothiazolone-based preservative and used for bonding slag fibers in the manufacture of an insulating mat. At a density of 60 kg m ^-3 , the thermal conductivity at an average temperature of 100 ° C is 0.043 W m- ¹ K ¹ .

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Řešení je určeno pro výrobu chemicky pojených ekologicky nezávadných, vláknitých izolačních rohoží, při jejichž výrobě a použití se neuvolňují žádné škodlivé látky.The solution is designed for the production of chemically bonded environmentally friendly, fibrous insulating mats, the production and use of which does not release any harmful substances.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims

Binder for fibrous insulating mats of glass, rock, slag and ceramic fibers, characterized in that it consists of 2 to 10 parts by weight of water-based copolymer of acrylic and / or methacrylic acid with esters of acrylic and / or methacrylic acid of 2 to 8 % of carbon atoms in the alkyl chain and dry matter 20 to 50 wt. with an acid number of 52 to 253 mg KOH g ^-1 , 0.01 to 1 wt. parts of water-dilute melamine resin, 85 to 99 wt. parts, of water and 0.01 to 8 wt. parts of at least one of the basic additives pH adjusters, curing catalysts, coalescing agents, antifoams, preservatives and biocides, alcohols, surfactants, salts, dyes and pigments.