FI62048C - Mineralfiberplatta - Google Patents

Description

. . .... KUULUTUSJULKAISU . ~ - . .

Vgg M <">uTLAecNiNOSSKiiiFT 62048 <^45j Patentti ayiinnc-tty 10 11 1932

Patent moddelat T ^ (51) K*.ik.3/intci.3 C 04 B 43/02

T5289U

SUOMI —FINLAND (21) Ptwnttlhikemu* — PittnomMcnini l6.l0.75 (22) Hakamisptlvi — AiM6knlnf*d>f (23) AlkupVvl—GHtlghattdag l6.10.75 (41) Tulkit julklMkj) — liivit off«ntN| 26.05 · 76

Htantti. ia rakUtarihallitu. Ntotivtlulpwon f. kuuLJulktlnin pvm._ 30.07.82

PatMlt* och registerstyrelsen Ansdkftn utlagd och ucl.skrlf»n publktrtd (32)(33)(31) Pyydetty «tuolit·*·* —B«t«rd priorlut 25.11.7^

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepub1iken lyskland(DE) P 21+55691.0 Tot eennäyt etty-Styrkt (71) Grunzweig + Hartmann und Glasfaser Ag, Biirgerineister-Grunzveig-Strasse 1-1+7» Ludvigshafen/Rhein, Saksan Liittotasavalta-Förbunds-republiken Tyskland(DE) (72) Berad Steinlcopf, Ludwigshafen/Rhein, Erich Michael Krzyzanowski,

Frankenthal/Pf., Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7I+) Oy Kolster Ab (5I+) Mineraalikuitulevy - Mineralfiberplatta

Keksintö koskee eristyslevynä, etenkin kattoeristyslevynä käytettävää päällystettyä mineraalikuitulevyä.

Eristyslevyinä, etenkin kattoeristyslevyinä käytettävissä mineraali-kuitulevyissä täytyy päällysteen pitää huoli siitä, ettei kattopinnan asentamista varten levylle levitettävä juokseva bitumi voi tunkeutua levyn sisään, koska muutoin yksittäisten kuitujen väliset ontelot ja välitilat tukkeutuvat, minkä vuoksi levyn erlstysomlnaisuudet olennaisesti huononevat, lisäksi siltä olisi senradcscna bitumin liian suuri kulutus. Tiiveys bitumin sisääntunkeu-tumlsta vastaan täytyy myös saada pitkäaikaiseksi, jottei myöhemmässä auringonsäteilyssä tapahtuvan kylinäjuoksun takia bitumin liimausvaikutus ja mineraali-kuitulevyn eristysvaikutus häviäisi.

Siksi on jo ryhdytty varustamaan tällaiset mineraalikuitulevyt orgaanisella päällysteellä, joka estää juoksevan bitumin sisääntunkeutumisen kattopintaa asennettaessa. Tällaisilla orgaanisilla päällysteillä on kuitenkin se haitta, että niillä varustetut eristyslevyt eivät enää täytä määräyksiä, jotka lämmön- ja ääneneristysaineiden on täytettävä palamattomuuden suhteen.

Saksalaisessa patentissa DT-PS 957 4&5 on kuvattu menetelmä lasi-tai mineraalikuitueristyksien palovarmuuttamiseksi vesiliukoisilla silikaateil- 2 620 4 o la, siis epäorgaanista ainetta käyttämällä, Jolloin silikaattina käytetään vähäalkalista silikaattia, Joka levitetään eristeen ulkopinnalle. Tässäkin siis valmistetaan sopivan erietyslevyn päällyste.

Tällaisen vähäalkalisen silikaatin edulliseksi koostumukseksi on mainittu sellainen. Jossa on yksi paino-osa Na20 ja 3,2 - 3,63 (edullisesti 3,4) paino-osaa Si02·

Toimenpiteen päätarkoituksena oli tosin antaa eristyksille toivottu palovarmuus, mutta välttää, että silikaatit suuren alkalisuutensa takia vaikuttavat haitallisesti lasi- tai mineraalikuituihin. Lisäksi pyrittiin eristyksien käsittely suorittamaan niin, ettei enää voisi esiintyä ihon vahingollista ärsyyntymistä eristeitä käsiteltäessä.

Ongelma, Joka liittyy mlneraalikuitueristyslevyjen kyllästämiseen epäorgaanisilla aineilla niiden tulenarkuuden alentamiseksi mahdollisimman paljon, on Jo kauan askarruttanut teknologeja.

US-patentlssa 3 002 Θ37 on j> mainittu, että vesilasin tai natrium-silikaatin käytöstä sideainekomponentteina päällystettyjä tai sidottuja lasikuitukappaleita valmistettaessa voi kaupassa tavallisesti esiintyvien natriumsilikaattien suuren natriumionikonsentraation takia olla seurauksena lasikuituja heikentävä vaikutus Ja niiden hajoaminen. Tässä patenttijulkaisussa luetellaan myös ehdot, Jotka on asetettava lasikuitujen tai -kalvojen päällystys- tai sideainekoostumukselle.

Tällöin mainittiin: (1) sideaineen muodostavan koostumuksen aineosien täytyy sitoutua hyvin lasikuitujen tai -kalvojen pintaan kuitujen muodostamiseen käytetyn lasin sulamispisteen alapuolella olevassa lämpötilassa. Sidoksen tulee kehittyä suhteellisen lyhyessä ajassa, n. 0,23 - 60 minuuttia, Ja alle 630°C lämpötilassa Ja edullisesti alueella 315°C - 630°C.

(2) Kosteus ei saisi vaikuttaa vahingollisesti sideaineeseen tai päällysteeseen eivätkä ne saa testeissä olosuhteissa turvota mineraalikuitu-levyn pinnoille levittämisensä Jälkeen.

(3) Side- tai päällystysaineen aineosat eivät saisi vaikuttaa (syö* vyttävästi) lasikuituihin, kuten on asianlaita natriumsilikaatin kohdalla, kun ne ovat koostumuksen muodossa, Joka levitetään lasikuitujen tai lasikalvo-Jen pinnoille. Ne eivät sitä paitsi saisi haitallisesti vaikuttaa lasikuitujen tai -kalvojen lujuuteen, taipuisuuteen Ja muihin toivottuihin ominaisuuksiin.

(4) Tällainen epäorgaaninen sideaine- tai päällystysainekoostumus ei saisi syövyttävästi vaikuttaa metalliin.

(3) Koostumuksen tulisi olla valmistettavissa vähin kustannuksin Ja suhteellisen helposti yhteenliitettävlstä materiaaleista Ja levitettävissä tavallisilla laitteilla, Jotta päästäisiin parannettuun tuotteeseen kustannuksia olennaisesti nostamatta.

3 62043 Tämän tehtävän täyttämiseksi US-patentti 3 002 657 ehdottaa koostumasta sellaisen vesipitoisen systeemin muodossa, jossa koostumukseen sisältyvät aineet reagoivat lasikuitujen pintojen kanssa yllä ilmoitetuissa verrattain korkeissa lämpötiloissa, jolloin syntyy lasimalnen aine, joka lujasti sitoutuu lasikuituplntoihin.

Ottamatta huomioon sitä, että tällaisen päällysteen valmistus vaatii ilmoitettujen epätaloudellisten korkeiden lämpötilojen käyttöä, saadaan tällä side- tai päällystysaineella aikaan ainoastaan yksittäisten, eräissä tapauksissa vain pinnalla olevien kuitujen päällystysmateriaali,joka reagoi lasi- tai muiden mineraalikuitujen kanssa. Ilmeisesti ei synny yhtenäistä kerrosta näin käsitellyistä kuiduista valmistetulle tuotteelle, vaan ainoastaan jokaiseen yksittäiseen kultuun lujasti sitoutunut vaippa kuitujen modifi-oimiseksi siten, että asetetut vaatimukset voidaan täyttää.

US-patentissa 3 002 Θ57 on myös jo mainittu saven tai muiden vesiliukoisten tai veteen dlspergoituvien metallien silikaattien, karbonaattien, hydroksidien tai oksidien muodossa olevien täyteaineiden käyttö, jolta tavallisesti on lasissa.

US-patentissa 5 286 785 ja US-patentissa 5 490 065 kuvataan ääntä ja lämpöä eristävä mineraallkuitulevy, jonka ainakin toisella puolella on tiivis kerros, jonka tehtävänä on ensi sijassa, että allaan olevan kylläs-tämättömän kerroksen heikentyessä tai pehmetessä tai sulaessa ja mineraali-kuitujen hartsisideaineen palaessa tämä tiivis kerros on pääasiallinen tai ainoa kantava, peittävä elementti ja siten ainoa levyn rakenteellisesta vahin-goittumattomuudesta vastaava tekijä.

Tämän kerroksen valmistamiseen käytettävä kylläste sisältää hienonnettua epäorgaanista ainetta ja sideainefaasin, joka koostuu 5-95 painoprosentista piihappoeoolia ja 95-5 painoprosentista bentoniittia, jolloin kyllästeen kokonaiskiintoainepitoisuus on 2 - 25 painoprosenttia. Valmistetussa materiaalissa on siis 1-20 paino-# piihappoeoolia ja 1-15 painot bentoniittia, jolloin voidaan vielä lisätä harmaasavea ja maasälpää. Täyteaineitakin voidaan lisätä. Tällaiset kyllästeet ovat kuitenkin varsin kalliita ja sen vuoksi on niiden käyttöön turvauduttava vain erikoistapauksissa.

Lopuksi on DT-OS 1 919 764 tehnyt tunnetuksi tulenkestävien eristys-levyjen ja muotokappaleitten valmistusmenetelmän, jossa näitä muotokappaleita käsitellään piimään ja vesilasin liuoksella eristävän peitekerroksen muodostamiseksi. Edelleen esitetty opetus liikuttaa muotokappaletta värähtelevääti piimaa-vesilasiliuoskäsittelyn aikana ja upottaa muotokappale kokonaan tähän liuokseen antaa ymmärtää, että tässä ei ole ajateltu päällystettä, jonka on täytettävä tietyt vaatimukset, semminkin kun esiintyy kovin hauraita sidoksia, jotka olisivat käyttökelvottomia kuormitettavassa, ohuessa päällysteessä.

ίι 62043

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan eristyslevynä, etenkin katto-eristyslevynä käytettävä päällystetty mineraalikuitulevy, jonka on täytettävä seuraavat vaatimukset:

Levyn pitää olla palamaton, niin kuin asiantila on myös tunnettua tekniikan tasoa edustavissa levyissä. Koska levyä on käytettävä etenkin kattolevynä, se ei saa päästää läpi bitumia, probleemanasettelu, jota tekniikassa ei vielä ole selvitetty.

Lisäksi levyn tulee olla tunteeton vedelle, Levyn päällystysmateriaali ei saa rasittaa tai heikentää kuituja ja/tai niiden sidoksia. Levyn tulee, varsinkin kun sitä käytetään kattoeristyslevynä, kestää ainakin tilapäistä kävelyä, sen päällyste ei siis saa olla liian hauras, koska muutoin sellaisessa rasituksessa voi, vaikkakin vain eräissä tapauksissa, muodostua hienoja halkeamia, joiden läpi vesi, mutta myös näitä levyjä kattoeristyslevyiksi asennettaessa käytettävä bitumi, voi tunkeutua sisään. Lisäksi levystä on nähtävä, kumpi puoli on kyllästetty ja kumpi ei, mikä on erityisen merkityksellistä levyä asennettaessa kattoeristyslevyksi, missä tapauksessa päällystetty puoli on peitettävä bitumilla.

Lopuksi täytyy levyyn käytetyn päällysteen olla siveltävissä tai ruiskutettavissa,

Ilmoitetut vaatimukset eivät ainoastaan täytä US-patentissa 3 002 857 eristyslevylle jo asetettuja vaatimuksia, vaan myös aiheuttavat niiden täyttämisessä vaikeuksia, koska on otettava huomioon se, että toisen vaatimuksen täyttäminen ei sulje pois toisen vaatimuksen täyttämistä.

Keksintö lähtee siis eristyslevynä, etenkin kattoeristyslevynä käytettävästä päällystetystä mineraalikuitulevystä, jossa on ainakin sen toiselle puolelle levitetty päällyste vesilasista ja mineraalisista lisäaineista ja joka on tunnettu siitä, että päällysteellä on seuraava koostumus painoprosenteissa: 60-85 % vesilasia 1+-16 % savimineraaliaineita 1-5 % maa-alkalimetallien tai sinkin oksideja tai karbonaatteja, alumiinin oksideja tai hydroksideja ja/tai bariumsulfaattia 1-5 % pigmenttejä päällystystekniikkaan soveltuvasti ohennettuna vedellä, 2 jolloin päällysteen paksuus vastaa n, 500-800 g/m suuruista kostean päällystys-koostumuksen levitysmäärää,

Savimineraalisiksi aineiksi soveltuvat kaoliini, savi tms, talkki tai näiden lisäaineiden sopivat seokset,

Pigmenteiksi valitaan edullisesti Fe^O^, FeOOH, TiO^, Cr^O^.

5 62043 Päällysteellä varustetun erlstyalevyn palamattomuuevaatimus on täytetty käyttämällä yksinomaan mineraalisia aineosia kuten sinänsä on Jo tunnettua.

Päällystysaine, Jonka on muodostettava yhtenäinen kalvo, täytyy koostumuksensa suhteen valita sellaiseksi, että yhtenäinen kalvo säilyy varastoita-esaakin eikä voi halkeilla haurastumisen takia. Hienojen halkeamien muodostuessa olisi mahdollisesti vielä oltava varmistettu että päällyste el päästä läpi hltumla, tunteettomuus vedelle ei olisi kuitenkaan enää taattua.

Valitsemalla lisäaineet maa-alkalimetallien Ja sinkin oksideista tai karbonaateista tai alumiinin oksideista tai hydroksideista Ja/tai bariuinsulfaa-tista ilmoitetuissa rajoissa on varmennettu, että levitetty päällyste ei haurastu, Jotta vältetään halkeilu Ja siten varmistetaan tunteettomuus vedelle.

Savimineraalisten aineiden lisäys varmistaa, että keksinnön mukainen päällyste ei vaikuta kuituihin Ja/tai niiden sidoksiin. Lisäksi se auttaa osaltaan lisäämään päällysteen elastisuutta.

Toivottu värikontrasti saavutetaan käyttäen pigmenttejä, Jotka valitaan niin, että ne voivat ainakin osaksi korvata savimineraalisten aineiden osuuttae

Lisäämällä savimineraalisia aineita Ja pigmenttejä, Jotka voivat vaihtovuoroisesti täydentää tai korvata toisiaan, ja rajoittamalla vedenkestä-väksi tekeviä aineita varmistetaan lisäksi, että päällyste ei ole siinä määrin hauras, että päällystetty eristyslevy on ainakin osaksi kävelynkestävä. Tällöin on erikoisen merkityksellistä säilyttää kuivuusaste niin kauan, että kuivuminen tapahtuu kovettimen reaktiolle välttämättömissä olosuhteissa.

Keksinnön mukaista päällysteen koostumusta voidaan hyvin hienojakoisessa tilassa olevien täyteaineiden johdosta ilman muuta homogeenisesti ohentaa vettä lisäämällä ja siten säätää siveltävyyttä ja ruiskutettavuutta.

Päällystetyt levyt alistetaan päällysteen ruiskuttamisen jälkeen edullisesti 100-200°C lämpötiloissa tapahtuvaan lämpökäsittelyyn, joka saa aikaan päällysteen palautumattoman kovettumisen, niin että muodostuu yhtenäinen kalvo, joka ei ole hauras eikä haurastukaan. Seuraavassa selitetään lähemmin suoritusesimerkkejä, jolloin lyhenteellä PS on merkitty kiintoaine-osuus ja lyhenteellä M.V. ilmoitetaan moolisuhde.

Esimerkki I

60 <$> natronvesilasia PS 35 $6, M.V. 3,5 16 i savea 5yum 3 io kalsiumkarbonaattia 10^um 2 i Fe20j 1 yum loput vettä

Esimerkki II

72 i natronvesilasia PS 32 i, M.V. n. 4 11 i kaoliinia 10^um 6 62048 3 i° aluminiumhydrokaidia 10yum 2 io T102 1 yum

loput vettä Esimerkki III

83 i> kalivesllaela PS 28 $6, M.V. n. 4 8 io talkkia ^ 10yum 2 56 BaSO^ eaostettu 2 # Cr2°3 <21 2yum loput vettä

Ealmerkkl IV

78 # natronvesilaeia PS 43 #, M.V. n. 2 3 $ kaoliinia <2 10yum 8 $ talkkia < 10yum 4 # ΡβΟΟΗ <Γ 1 yum 4 $ ZnO <cT 1 yum

Ealmerkkl V

78 # natronveailasia PS 35 #, M.V. 3,3 14 i kaoliinia 10yum 2 $ MgO 10 yum 3 # M«C05 10yum 3 # Fe203 lyum

Keksinnön mukaisia mineraalikuitulevyjä ei voida ainoastaan käyttää kattoeristyslevyinä, vaan myös rappauksenkannatinlevyinä julkiaivuverhouk-aIsaa tms.

Claims (3)

7 62043

1. J.6 % savimineraalisia aineita 1.. .5 % maa-alkalimetallien tai sinkin oksideja tai karbonaatteja, alumiinin oksideja tai hydroksideja ja/tai bariumsulfaattia 1.. .5 % pigmenttejä päällystystekniikkaan soveltuvasti ohennettuna vedellä, 2 jolloin päällysteen paksuus vastaa n, 500,,,800 g/m suuruista kostean päällys-tyskoostumuksen levitysmäärää,

1, Eristyslevynä, etenkin kattoeristyslevynä käytettävä päällystetty mineraalikuitulevy, jonka ainakin toisella puolella on päällyste vesilasista ja mineraalisista lisäaineista, tunnettu siitä, että päällysteellä on seuraava koostumus painoprosenteissa; 60...85 % vesilasia

2, Patenttivaatimuksen 1 mukainen mineraalikuitulevy, tunnettu siitä, että savimineraalisina aineina on käytetty kaoliinia, savea, talkkia tai näiden lisäaineiden seoksia,

3, Patenttivaatimuksen 2 mukainen mineraalikuitulevy, tunnettu siitä, että pigmentteinä on käytetty Fe^O^, FeOOH, TiO^, Cr^O^. k. Patenttivaatimuksien 1,,,3 mukainen mineraalikuitulevy, tunnettu siitä, että koostumus sisältää 1,,,5 % MgO, MgCO^, CaCO^, ΑΙ,-,Ο^, AI 0(0H).