FI65734C - Foerfarande foer framstaellning av en med metallfilm belagd mieralfiberplatta - Google Patents

Description

rgl KOULUTUSJULKAISU scn-ZA

jjSTäk w (11) utlAggningsskkipt 657 34 5¾¾¾ C 14« Patentti trySnnetty 10 07 1984 ” Patent oeddelat

VjSS' 3 3 B 32 B 15/1 ^, c 04 B 43/02 (SI) Kv.lk./tatCt // B 32 B 19/04 SUOM I —FI N LAN D <21> P**»ttltakemu· — PacmtamMuiittf 770327 (22) HakfmtoplM—Ai*eknh*frf* 31.01.77 ‘ (23) AikvpaM—GlklftMCadig 31.01.77 (41) Tulta fulkMcslBlhrH ofUfKNf g^ a gg ηη Jä F®kSs^erihs^l§ties « »—»»». .>-«.««—«— __ rrot- o* rMlrt.ntyr.lw. ^ 30.03.81.

(32)(33)(31) PyH·** ttueikwi—prloritac 02.02.76

Saksan L i i ttotasavalta-Forbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2603905.4 (71) Saint-Gobain Industries, 62, Bd Victor Hugo, 92209 Neuiliy sur Seine, Ranska-Frankrike(FR) (72) Bernd Steinkopf, Ludwigshafen-am-Rhein, Erich Michael Krzyzanowski, Frankenthal/Pfalz, Peter Hackenberg, Ludwigshafen-am-Rhein,

Saksan Liittotasavalta-FSrbundsrepubliken Tyskland(DE) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä metal 1ikalvoi la pinnoitetun mineraalikuitulaatan valmistamiseksi - Förfarande för f ramstäl In ing av en med metalli Mm belagd minera1 f iberplatta

Suomalaisessa patentissa n:o 60 667 on ehdotettu metallikalvolla, lähinnä alumiinikalvolla pinnoitetun, esimerkiksi eristyslaattana käytettävän mineraalikuitulaatan valmistamista, joka mahdollistaa seuraavien vaatimusten tyydyttämisen:

Laatta ei saa olla palava, so. palamattomuuden suhteen sen on oltava laadultaan ainakin luokkaa parempi kuin tavalliset, orgaanisen liiman avulla pinnoitetut laatat.

Sen lisäksi mineraalikuitulaatan ja metallikalvon sitomiseen käytettävä liima ei saa vaikuttaa kuituihin ja/tai niiden sidokseen.

Liimalla ei myöskään saa olla mitään haitallista vaikutusta pinnoittamiseen käytettävään metallikalvoon, etenkään alumiinikalvoon, se ei siis saa aiheuttaa oleellista korroosiota tai vähäistäkään paikallista haurastumista eikä sillä saa olla muullakaan tavalla haitallista vaikutusta.

2 65734

Lopuksi käytettävän liiman on oltava helposti levitettävissä.

Näiden ilmoitettujen vaatimusten tyydyttäminen aiheuttaa tiettyjä vaikeuksia, koska on huomioitava, että yhden vaatimuksen täyttäminen ei poista toisen vaatimuksen täyttämisedellytyksiä.

Suomalainen patentti n:o 60 667 koskee siten metallikalvolla, erityisesti alumiinikalvolla pinnoitettua mineraalikuitulaattaa, jota valmistettaessa laatan ja metallikalvon sitomiseen käytetään liimana vesilasipohjäistä liimaa, johon on lisätty maamineraaliaineita, ja jonka koostumus painoprosentteina on seuraava: 60-95 % vesilasia, 4 -16 % maamineraaliaineita, 1 - 5 % maa-alkalimetallien tai sinkin oksideja tai karbo naatteja, alumiinin oksideja tai hydroksideja ja/tai bariumsulfaattia, 0 - 5 % pigmenttejä, levitystekniikan mukaiseksi sovitettuna vesilaimennuksena, jolloin vesilasin joukkoon lisättävät aineet käytetään mahdollisimman hienojakoisina.

Maamineraalisiksi aineiksi soveltuvat kaoliini, savimaa, talkki tai näiden lisäaineiden vastaavat seokset.

Jos käytetään pigmenttejä, niiksi valitaan lähinnä Fe2C>3, Fe OOH, T1O2, C^Oj·

Haurauden edelleen vähentämiseksi tässä tarkoituksessa voidaan lisätä tunnettuja aineita, kuten yksi-kolmiarvoisten metallien fosfaatteja tai boraatteja enintään 5 % liuoksena tai hienojakoisessa muodossa .

Vaatimus, että sellaisen laatan palamattomuuden on oltava ainakin luokkaa parempi, tulee täytetyksi käytettäessä yksinomaan mineraalisia aineosia.

Valitsemalla oikein vesilasiin lisättävät aineet, niiden prosentuaaliset osuudet ja erityisesti lisäaineiden hienousaste, saadaan muo- 3 65734 dostumaan koossa pysyvä kalvo, joka säilyy myös varastoinnin aikana eikä haurastu. Liimalla ei ole korroosiovaikutusta metallikaIvoon.

Erityisesti valitsemalla maa - alkalimetallien ja sinkin oksidien tai karbonaattien, alumiinin oksidien tai hydroksidien ja/tai ba-riumsulfaatin määrät mainituissa rajoissa, voidaan varmistaa, että levitetyn liiman osalta haurastumisvaara pysyy mahdollisimman vähäisenä.

Maamineraalisten aineiden lisääminen varmentaa lisäksi sen, että keksinnön mukaisesti käytettävä liima ei käytännöllisesti katsoen voi vaikuttaa vahingollisesti kuituihin ja/tai sidokseen.

Erityisen edullista on, että maamineraalisten aineiden ja pigmenttien lisäykset voivat täydentää toisiaan vastavuoroisesti tai korvata toisiaan ja rajoittamalla vettä sietävien aineiden määrää kuten edellä, on voitu varmistaa, että liima säilyy kuivuttuaan elastisena ja taipuisana. Tällöin on erityinen merkitys kuivumisasteen säilymisellä sellaisena, että kuivuminen tapahtuu kovettajan reaktion edellyttämissä olosuhteissa.

Koska liimassa olevat täyteaineet ovat hyvin hienojakoisessa muodossa, keksinnön mukaisesti käytettävä liima on ilman muuta laimennettavissa lisäämällä vettä ja täten säädettävissä helposti levitettäväksi .

Koska keksinnön mukaisesti käytettävä liima ei aiheuta metallikal-vossa korroosiota, vaan pikemminkin vahvistaa kalvoa, tämä voidaan tehdä verrattain ohueksi, minkä seurauksena voidaan säästää kalvoma-teriaalikustannuksia.

Liiman levitys suoritetaan lähinnä koko pintaan, minkä seurauksena metallikalvon lujuus lisääntyy.

Liiman kovettuminen saadaan aikaan tavalliseen tapaan kohottamalla lämpötilaa. Tätä varten liimaan on lisättävä aineita, jotka antavat liimalle riittävän varastointikestävyyden ja aiheuttavat liiman kovettumisen menetelmäteknillisesti mukavasti saavutettavissa lämpötiloissa liimalta vaadittavien ominaisuuksien, esimerkiksi elastisuuden säilyessä kovettumisen jälkeenkin. Riittävän varastoitavuuden 4 65734 saavuttamiseksi on kyettävä estämään liiman eri komponenttien erottuminen segmentoitumalla ja komponenttien välisen reaktion tapahtuminen liian aikaisin.

Mainitun suomalaisen patentin mukaisesti käytettävä liima täyttää tosin tuoteominaisuuksiensa puolesta tehtävänsä erittäin hyvin.

On kuitenkin osoittautunut, että varastointiajän kuluessa liima hieman muuttuu, joskin hitaasti, minkä johdosta laitteiden työskentelyolosuhteita, erityisesti kovettumisen edellyttämän lämpötilan kohoamisen osalta on muutettava liiman iän mukaisesti, jotta voitaisiin estää liian aikaisin tai liian myöhään tapahtuva kovettuminen. Lämpötilan kohoamisesta aiheutuvasta kovettumista johtuva, vaikkakin aivan yleinen lisähaitta on se, että muodostuu huomattavia määriä vesihöyryä, mikä on poistettava lämmöneristysaineiden joukosta, jotta voitaisiin välttyä tuoteominaisuuksien muutoksilta.

Keksinnön tehtävänä on ehdottaa menetelmän soveltamista, jonka avulla liiman varastointikestävyys voitaisiin saada käytännöllisesti katsoen rajoittamattomaksi ja sen käsittely laitteistossa voitaisiin suorittaa vakio-olosuhteissa.

Tämä tehtävä voidaan ratkaista kehittämällä edelleen mainitussa patentissa käytetty liima spontaanisesti kovettuvaksi kaksikompo-nenttiseksi liimaksi.

Keksinnöllä pyritään siten menetelmään metallikalvolla pinnoitetun mineraalikuitulaatan valmistamiseen suomalaisen patentin n:o 60 667 mukaisesti, jossa menetelmässä liimana käy^ tetään vesilasipohjäistä liimaa, johon on lisätty maamineraaliainei-ta, ja jonka koostumus painoprosentteina on seuraava: 60-95 paino-% vesilasia, 4 -16 paino-% maamineraaliaineita, 1-5 paino-% maa-alkalimetallien tai sinkin oksideja tai karbonaatteja, alumiinin oksideja tai hydroksideja tai bariumsulfaattia, joista seuraa-vassa käytetään lyhyesti nimitystä lisäaineet, 0-5 paino-% pigmenttejä, ja siinä ehdotetaan, että lisäaineiksi valitaan nopeimmin reagoivia aineita tai niiden lisäksi tai niitä osittain korvaamaan valitaan erityisen nopeasti 5 65734 reagoivia aineita, ja nämä yhdistetään toisena liiman komponenttina tämän kanssa vasta hieman ennen sen käyttöä tai sitä käytettäessä, ja keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että toisena komponenttina käytetään lisäaineiden lisäksi tai näiden osittaisena korvikkeena primääristä aluminiumfosfaattia.

Tämän ehdotuksen mukaisesti liiman varastointikestävyys ei ainoastaan parane käytännöllisesti katsoen rajoittamattomaksi, vaan myös sen käsittely laitteistossa voi tapahtua vakio-olosuhteissa. Edelleen kovettumislämpötilan kohoamisella on vain toissijainen merkitys tai sillä ei ole mitään merkitystä, ja höyryn rikastuminen tuotteeseen voidaan välttää. Sitä paitsi terminen kovettuminen ei enää rajoita laitteiston suoritusnopeutta.

Tämän lisäksi yllättäen on osoittautunut, että keksinnön mukaisen ehdotuksen mukaisesti suomalaisessa patentissa n:o 60 667 vaadittuja liiman ominaisuuksia voidaan tuotetta ajatellen kombinoida menetelmätekniikasta johtuvien ominaisuuksien kanssa.

Keksintöä edelleen kehitettäessä on tarkoituksenmukaista käyttää lasikuituharsolla pinnoitettua metallikalvoa, jolloin on tarkoituksenmukaista käyttää metallikalvoa, jonka pintaan on yllä mainitun patentin mukaista liimaa käyttäen kiinnitetty lasikuituharsoa.

Seuraavassa selvennetään lähemmin suoritusesimerkkejä, jolloin kiinteän aineen osuus on merkitty lyhenteellä FS ja moolisuhde on ilmoitettu lyhenteellä MV. Ilmoitetut osat ovat paino-osia.

Esimerkki I

Komponentti 1 Komponentti 2 72,0 osaa natronvesilasia, 20,0 osaa primääristä alu- 7.0 osaa kaoliinia < 10 ,u ,» / AI (H-PO.),, FS 50 %

1.0 osaa AljO^ * 4 J

6 65734

Esimerkki II

Komponentti 1 Komponentti 2 89,5 osaa natronvesilasia 10 osaa primääristä aluminium- FS 35 %, MV 3,3 fosfaattia 8,0 osaa kaoliinia < 10^ Al (H2P04)3' FS 50 % 2,5 osaa ZnO < 1

Mineraalikuitulaatalla tarkoitetaan tämän keksinnön mukaisesti kaikkia tasopintaisia, ei-kelattavia, jäykkiä, puolijäykkiä ja pehmeitä mineraalikuituvalmisteita, kuten esimerkiksi lamelli-laattoja, kerroslevylaattoja tai näiden kaltaisia valmisteita.

Esimerkin I mukaisesti meneteltäessä liian hitaasti reagoivat aineet (maa-alkalimetallien tai sinkin oksidit tai karbonaatit, alumiinin oksidit tai hydroksidit ja/tai bariumsulfaatti) korvataan nopeasti reagoivalla primäärisellä aluminiumfosfaatilla.

Esimerkin II mukaisesti meneteltäessä liimaan lisätään lisä-komponenttia.

Kummankin komponentin reaktionopeudesta ja niiden aggregaattien olotilasta riippuen kysymykseen tulevat erilaiset työskentelymenetelmät. Työskenneltäessä käyttämällä heti reagoivia komponentteja komponentit saa yhdistää vasta välittömästi liimauksen suoritushetkellä.

Tämä voi tapahtua esimerkiksi seuraavin tavoin:

Molemmat komponentit aplikoidaan erikseen kalvolle ja laatalle. Mikäli tämä ei ole laatan liiallisen huokoisuuden takia mahdollista, molemmat komponentit voidaan ennen laatan ja kalvon yhteenliittämistä levittää metallikalvolle. Mikäli molemmat komponentit ovat nestemäisiä, nämä voidaan sekoittaa keskenään myös suihkutinlaitteessa ja ruiskuttaa samanaikaisesti kalvolle ja/tai laatalle hieman ennen kerrosten yhteenliittämistä. Käytettäessä jauhemaista komponenttia, voidaan käyttää vastaavanlaisia menetelmiä. Erityisen edulliseksi on kuitenkin osoittautunut, että jauhemaista komponenttia käytettäessä tartunta metal- 7 65734 likalvoon saadaan paremmaksi käyttämällä metallikalvoja, joiden pintaan on aplikoitu lasikuituharso esimerkiksi suomalaisen patentin n:o 60 667 mukaisen epäorgaanisen liiman avulla. Jauhemaisen komponenttin käsittely ei tällöin oleellisesti eroa työtavasta, jossa käytetään kahta nestemäistä komponenttia, jotka levitetään päällekkäin.

Myös kahta nestemäistä komponenttia käytettäessä voi olla edullista, että molempien komponenttien sekaantumisen parantamiseksi liimaa aplikoitaessa käytetään lasikuituharsolla pinnoitettua metallikalvoa. Tämän avulla edistetään molempien komponenttien läpitunkeutumista. Tämä menettely voi olla edullinen erityisesti jos toinen komponenteista, kuten esimerkeissä mainittu hapan aluminiumfosfaatti, syövyttäisi metallikalvoa. Lasikuituharsolla pinnoitettujen metallikalvojen käyttöä voidaan perustella myös taloudellisin syin, koska tällöin työn suorituksen häiriintymättä voidaan käyttää hyvin ohuita metallikalvoja.

Keksinnön edelleen kehittämisen kannalta voi tarvittaessa olla tarkoituksenmukaisinta, että ainakin toisen komponentin joukkoon lisätään, haluttaessa aplikoinnin aikana, molempien komponenttien yhteismäärästä laskien enintään 10 % orgaanisia elastisuutta lisääviä aineita.

Sellaisia orgaanisia elastisuutta lisääviä aineita ovat esimerkiksi polyakrylaatit tai synteettiset kumit, joita on tarkoituksenmukaisinta käyttää vesidispersion muodossa. Aineita valittaessa on tällöin huomioitava, että ne sopivat kemiallisesti yhteen kyseisten komponenttien ja liiman kanssa. Lisättävät määrät on luonnollisesti mitoitettava siten, että tavoiteltua lopputuotteen palamattomuusominaisuutta ei menetetä.

Claims (1)

1. 65734 Patenttivaatimus Menetelmä metallikalvolla pinnoitetun mineraalikuitulevyn valmistamiseksi, jossa menetelmässä käytetään vesilasipohjäistä liimaa, johon on lisätty savimineraaliaineita ja jonka koostumus painoprosentteina on: 60-95 % vesilasia, 4-16 % savimineraaliaineita, 1- 5 % maa-alkalimetallien tai sinkin oksideja tai karbonaatteja, alumiinin oksideja tai hydroksideja tai barium-sulfaattia, joista seuraavassä käytetään lyhyesti nimitystä lisäaineet, 0- 5 % pigmenttejä, jolloin lisäaineiksi valitaan nopeimmin reagoivia aineita tai niiden lisäksi tai niitä osittain korvaamaan valitaan erityisen nopeasti reagoivia aineita ja nämä yhdistetään toisena liiman komponenttina tämän kanssa vasta hieman ennen sen käyttöä tai käytön yhteydessä, tunnettu siitä, että toisena komponenttina käytetään lisäksi tai lisäaineiden osittaisena korvikkeena primääristä alumiinifosfaattia. Förfarande för framställning av en med en metallfilm belagd mineralfiberplatta, vid vilket förfarande ett pä vattenglas baserat lim användes, som är försatt med lermineralämnen och som har följande sammansättning i viktprocent: 60-95 % vattenglas, 4-16 % lermineralämnen, 1- 5 % jordalkalimetall- eller zinkoxider eller -karbonater, aluminiumoxider eller -hydroxider eller bariumsulfat, för vilka i det följande i korthet användes benämningen tillsatsmaterial, 0- 5 % pigment, varvid som tillsatsmaterial väljes de snabbast reagerande materialen eller utöver tillsatsmaterialen eller för delvis ersättande av dem väljes speciellt snabbt reagerande material och dessa kombineras som en andra limkomponent med limmet först kort före användningen därav eller i samband med användningen, kännetecknad av att som andra limkomponent användes ytterligare eller som delvis ersättning för tillsatsmaterialen primärt aluminiumsulfat.