FI90250B - Koostumus mineraalikuitujen liimaamista varten ja sen valmistusmenetelmä - Google Patents

Description

1 90250

Koostumus mineraalikuitujen liimaamista varten ja sen valmistusmenetelmä Tämän keksinnön kohteena on aminomuovihartsin vesikoostumus, jota voidaan käyttää liimakoostumuksissa mineraalikatkokuitu-jen käsittelemiseksi. Lisäksi keksinnön kohteena on ko. vesi-koostumuksen valmistusmenetelmä sekä siitä saatava liimakoos-tumus.

Keksinnön tavoitteena on etenkin saada aikaan mineraalikuitu-perustaisia eristystuotteita, jotka kestävät hyvin korkeita lämpötiloja ja joita voidaan käyttää eristyshuopina, putkien eristämiseen tarkoitettuina kokilleina, valettujen tuotteiden valmistukseen tarkoitettuina mattoina, jne.

Mineraalikuituperustaisia eristystuotteita valmistetaan kuiduista, jotka on saatu esimerkiksi tunnetulla keskipakovetä-mismenetelmällä. Kuidut sidotaan toisiinsa käsittelyssä, joka antaa niille lisäksi eristystuotteille halutut erityisominaisuudet. Tämä käsittely voidaan suorittaa eri tavoin: voidaan esimerkiksi ensiksi koota kuidut jollekin kokoojaelimelle, esimerkiksi jollekin kuljettimelle, puristaa ne matoksi ja kastella ne sitten vesiliuoksessa, joka sisältää fenoplasti-tai aminoplastihartseja. Mutta sen jälkeen joudutaan vesi poistamaan jollakin lämpökäsittelyllä, mikä aheuttaa ylimääräisiä energiakustannuksia.

Sen vuoksi kuidut käsitellään mieluummin silloin, kun ne suihkuavat sentrifugista, sumuttamalla jotakin vesikoostumusta, joka perustuu yleensä fenolihartseihin tai aminohartseihin tai näiden kahden seokseen. Vesi haihtuu tällöin osaksi ja myöhemmin lämpökäsittelyn tehtävänä on pääasiassa kovettaa hartsit ja muovata toisiinsa sidottujen kuitujen muodostama matto.

Hartsin vesikoostumuksen, joka soveltuu käytettäväksi liima-koostumuksena, on oltava ajan mittaan pysyvä ja sen tulee olla helposti veteen laimennettavaa. Keksinnössä liimakoostumuksel-la tarkoitetaan sellaista hartsin vesikoostumusta.

2 90250 joka saadaan lähtöaineita kondensoitaessa, jolloin syntyy jokin hartsi, tai tavallisimmin mainittu koostumus, johon on lisätty tavanomaisia liimojen lisäaineita, samoin kuin, tarpeen niin vaatiessa, lisäureaa. Laimennettavuus määritellään keksinnön tarkoittamassa merkityksessä seuraavalla tavalla: laimentuvuus veteen on kysymyksen ollessa hartsin vesiliuoksesta se tilavuusmäärä deionisoitua vettä, jota voidaan lisätä annetussa lämpötilassa tilavuusyksikköön tätä liuosta ennen kuin syntyy pysyvää sameutta.

Tavallisesti käytettyjen vesiseosten, erityisesti aminoplas-tihartseihin perustuvien vesiseosten laimentuvuus saattaa olla eräissä tapauksissa riittämätön: niinpä eristyskokil-leja valmistettaessa, jolloin muovauslämpötila on noin 80°C, hartsin vesikoostumuksen heikko laimentuvuus, joka ilmenee varsin lyhyenä geeliytymisaikana 1iimakoostumukses-sa, johon hartsin vesiseos lisätään, saattaa aiheuttaa sen, että tällaisella koostumuksella impregnoidut kuidut eivät tartukaan kunnolla toisiinsa: sideaine on tällöin liian kuivaa ja myöhempi lämpökäsittely johtaa epätasaiseen polymeroitumiseen. Tällä tavoin kyllästettyjen kuitujen mekaaniset ominaisuudet huonontuvat, kun liimakoostumuksen käytössä esiintyy vaikeuksia valmistuslinjalla.

Näyttää siis siltä, että liimakoostumuksen merkitys on olennainen eristystuotteen lopullisten ominaisuuksien kannalta, sillä se vaikuttaa nimenomaan tuotteen mekaanisiin ominaisuuksiin.

Jo kauan on tunnettu melamiini-urea-formaldehydihartseihin perustuvia koostumuksia, jotka on tarkoitettu sisällytettäviksi mineraalikuitujen liimakoostumuksiin. Mutta nämä koostumukset, jotka valmistetaan tavanomaisilla menetelmillä kondensoimalla katalysaattorin läsnäollessa formolia, ureaa ja melamiinia, eivät useinkaan ole pysyviä varastoitaessa ja/tai, kuten edellä mainittiin, niiden laimentuvuus ei ole riittävän hyvä, jotta hartsi saataisiin kunnolla dis- 3 90250 pergoiduksi kuituihin.

Sen vuoksi tavanomaista johonkin tämäntyyppiseen hartsiin perustuvaa liimaa ei voida levittää surmattamalla sitä kuumennettuihin mineraalikuituihin. Liian lyhyt hyytelöitymisaika johtaa sideaineen epätasaiseen jakautumiseen kuituihin. Ainoastaan sellainen levitystapa, jossa mineraalikuituraina kastetaan liimakoostumukseen, soveltuu aminohartseihin, jotka tunnetaan sopiviksi kuitujen liimaamiseen.

Tämä rajoitus supistaa mahdollisuuksia käyttää kuituja, jotka on sidottu toisiinsa jollakin liimakoostumuksella, joka sisältää tunnettuja aminohartseja. Erityisesti tällainen käyttäytyminen sulkee pois ä priori niiden käyttämisen putkien, jotka on tarkoitettu johtamaan korkeaan lämpötilaan, noin 400°C:een, kuumennettuja nesteitä, lämmöneristykseen. Tämäntyyppisessä käytössä nimittäin se, että kuituja voidaan puristaa kokoon ja takoa, on välttämätöntä, jotta voitaisiin valmistaa putkimaisia vaippoja, jotka eristävät putket kunnolla. Kun kysymys on kuiduista, jotka on muovattu rainoiksi, ei tällaisia kokoonpu-ristamis- ja takomistoimenpiteitä onnistuta suorittamaan.

GB-patenttijulkaisusta 809 662 tunnetaan melamiini-urea-formaldehydihartsin vesiliuos, jota voidaan käyttää kalvojen muodostamiseen ja jossa hartsin vesiliukoisuus on 200-400 %.

Hartsin on oltava lämpökovettuvaa kovien, sulamattomien ja hyvin vedenkestävien kalvojen muodostamiseksi. Hartsia voidaan käyttää koristelaminaattien käsittelemiseksi, vanerin liima-aineena, pintapäällysteinä, mineraalikuitujen sideaineena ja kudosten kyllästysaineena.

Julkaisussa ei viitata esillä olevan keksinnön kohteena olevaan ongelmaan, joka liittyy hartsista saadun liimakoostumuk-sen ruiskuttamiseen mineraalikatkokuiduille.

4 90250

Suoritetussa kokeessa käytettiin GB-patenttijulkaisun 809 662 esimerkin 6 hartsia, joka saatiin formaldehydistä, ureasta, melamiinista ja pentaerytritolista ja jolla oli 400 %:n vesiliukoisuus, mineraalikuiduille ruiskutettavan liimakoostumuk-sen valmistamiseksi. Tällaisen koostumuksen valmistus vaatii, että hartsi on laimennettu. Todettiin, että veden lisäys julkaisun esimerkissä 6 saatuun hartsiin aiheutti erittäin lii-maavan vaalean hartsifaasin erottumisen. Tätä liimakoostumusta ei siis voitu ruiskuttaa kuiduille.

Eräs keksinnön tavoitteista on siis saada aikaan sellainen melarniini-urea-formaldehydihartseihin perustuva vesikoostumus, joka, kun sitä käytetään mineraalikuitujen liimakoostumuksen aineosana, helpottaa tällaisen koostumuksen käyttöä, etenkin sen suututtamista kuiduille.

On tunnettua edistää pysyvien melamiini-urea-formaldehydihartsien valmistusta lisäämällä lähtökoostumukseen jotakin alkoholia. Niinpä esimerkiksi EP-patentissa 0 000 884 kuvataan mela-miini-urea-formaldehydihartseja, joissa hartsi on eetteröity metanolilla vahvasti happamassa väliaineessa. Eetteröinti tekee hartsin liukoiseksi ja pysäyttää samalla kondensaatioreak-tion, estäen erityisesti hartsin pysyvyydelle haitallisen me-tyloliyhdisteiden kerrostumisen. Mutta tämä on kallis menetelmä. Lisäksi hartsin kovettamiseen, sen jälkeen kun se on sumu-tettu kuiduille, tarvittavan myöhemmän lämpökäsittelyn kestoaika pitenee kovasti tavanomaisiin kestoaikoihin verrattuna.

Samoin on ehdotettu, esimerkiksi US-patentissa 3 488 310, jonkin glykolin lisäämistä melamiini-urea-formaldehydihartsiin perustuvaan koostumukseen. Mutta tällöin todetaan valmiin tuotteen, joka saadaan lämpökäsittelyn jälkeen, joka kovettaa hartsin, huono varastoinnin kestävyys. Tämä huono varastoinnin kestävyys ilmenee sen mekaanisten ominaisuuksien huononemisena..

5 90250

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada vesikoostumus, joka perustuu johonkin melamiini-urea-formaldehydihartsityyppiseen aminohartsiin ja joka voidaan laimentaa ja joka kestää varastointia ja on tarkoitettu sisällytettäväksi johonkin mineraalikuituja varten tarkoitettuun liimakoostumukseen ja joka ei aiheuta mainittuja haittoja liimattujen ja lämpökäsiteltyjen kuitujen muodostaman lopputuotteen ominaisuuksien kannalta.

Keksinnössä ehdotetaan uutta johonkin melamiini-urea-formalde-hydihartsityyppiseen aminomuovihartsiin perustuvaa vesikoostu-musta, joka on tarkoitettu lisättäväksi mineraalikatkokuituja varten tarkoitettuun liimakoostumukseen ja joka mahdollistaa sellaisten liimattujen kuitujen ja siis valmiiden eristystuot-teiden aikaansaamisen, joilla on kaikki halutut mekaaniset ominaisuudet, ja jolla on lisäksi erittäin hyvä laimentuvuus, joka joissakin tapauksissa saattaa olla loputon, ja joka kestää varastointia.

Keksinnön mukaiselle vesikoostumukselle on tunnusomaista se, että hartsi on saatu formaldehydin, urean ja melamiinin kon-densaatioreaktiolla emäksisessä väliaineessa jonkin polymety-loliyhdisteen läsnäollessa, joka sisältää vähintään kolme re-aktiokykyistä ryhmää ja jolla on kaava R-C-(CH2OH)3 tai R-C- (CH2OH) 2-CH2-0-CH2- (CH2OH) 2-C-R, joissa R on jokin alifaat-tinen hiilivetyradikaali, jossa on tai ei ole hydroksyyliryhmää; jolloin - formaldehydimoolien lukumäärän moolisuhde F/M suhteessa me-lamiinimoolien lukumäärään on välillä (0,5 U/M + 1,5) ja (3 U/M + 3); - ureamoolien lukumäärän moolisuhde U/M suhteessa melamiini-moolien lukumäärään on välillä 1,5 ja 5; ja - polymetyloliyhdisteen määrä on välillä 0,2 ja 2 moolia mela-miinimoolia kohti.

Keksinnön mukainen vesikoostumus kestää varastoinnin ja sen laimentuvuus on vähintään 1000 %. Polyoli voi olla jokin tri- 6 90250 metyloli, jossa kaikki kolme metyloliryhmää ovat kiinnittyneet samaan hiiliatomiin, tai vastaava dimeeri, jota nimitetään di-trimetyloliksi. Polyolin ollessa tyyppiä R-C(CH2OH)3 se voi olla joko monomeerina tai dimeerinä.

Keksinnön erään hyväksi todetun suoritusmuodon mukaan käytetty alkoholi valitaan pentaerytritolin, dipentaerytritolin, tri-metylolipropaanin ja ditrimetylolipropaanin joukosta.

Polyolin liukenemisen edistämiseksi reaktioväliaine sisältää mieluiten myös jotakin alkanoliamiinia hyvin pieninä määrinä. Voidaan esimerkiksi valita trietanoliamiini, dietanoliamiini tai dimetyylietanoliamiini.

Vesikoostumuksen eri aineseosten määrät toisiinsa nähden voivat vaihdella käsiteltyjen kuitujen myöhemmästä käytöstä riippuen „

Polyolia käytetään tarpeeksi suurena määränä, jotta se antaa hartsille halutut pysyvyysominaisuudet. Mutta näiden määrien tulee olla pienemmät kuin määrät, jotka estäisivät sen liukenemisen. Alkoholin ja melamiinin moolisuhde on keksinnön mukaan noin 0,2 moolista noin 2 mooliin, mieluiten noin 0,25 moolista 0,5 mooliin alkoholia yhtä melamiinimoolia kohti.

7 90250

Ei tiedetä tarkasti, miten polyoli reagoi koostumuksessa, mutta sen läsnäolo parantaa lopputuotteen, joka on käsitelty mainittua vesikoostumusta sisältävällä liimaseoksella, mekaanisia ominaisuuksia. Ureaa on läsnä 1,5-5 moolia yhtä melamiinimoolia kohti ja mieluiten 1,5-2,5 moolia. Formaldehydin määrä riippuu sekä käytetystä melamiinin määrästä että urean määrästä. Mieluiten reaktio tapahtuu formaldehy-dimäärällä, mooleissa ilmaistuna, joka on välillä (1,4 U + 1,5 M) - (3 U + 3 M), jossa lausekkeessa U tarkoittaa ureamoo-lien määrää ja M melamiinimoolien määrää. Lopuksi vielä emäksistä katalysaattoria käytetään noin 0,01-0,1 moolia yhtä melamiinimoolia kohti. Katalysaattori lisätään edullisesti kahdessa vaiheessa, jottei reaktiivisuus ole liian suuri reaktion alussa: ensimmäinen lisäys tapahtuu formaldehydi- ja ureaperustaisen välihartsin aikaansaamiseksi ja tässä vaiheessa on vältettävä epäsuotavien aineiden muodostumista. Tarpeen vaatiessa katalysaattori, jona tavallisesti on sooda, voidaan lisätä yksinomaan menetelmään liittyvän lämpöjakson toisessa osassa, jossa saadaan valmis hartsi, edelleen reaktiivisuuden hillitsemiseksi jakson alussa.

Mahdollista on myös lisätä tarvittaessa lisämäärä formaldehydiä hartsin laimentuvuuden lisäämiseksi. Tällöin hartsin aineosana käytetään jopa 3 moolia formaldehydiä melamiinimoolia kohti, jolloin tämä määrä lisätään valmistusmenetelmän jossakin sellaisessa vaiheessa, joka ei ole sama kuin missä ensimmäinen määrä lisätään.

Alkanoliamiini lisätään hyvin pieninä määrinä, alle 0,01 moolia melamiinimoolia kohti, mikä riittää edistämään poly-olin liukenevuutta.

Keksinnön mukainen vesikoostumus voidaan varastoida sellaisenaan useiden kuukausien ajaksi huoneen lämpötilassa. Sen laimentuvuus veteen huoneen lämpötilassa mitattuna on vähintään 1000 %.

8 90250

Keksintö koskee myös edellä kuvatunkaltaisen hartsin vesi-koostumuksen valmistusmenetelmää.

Tämän menetelmän mukaan hartsi valmistetaan seuraavalla tavalla : - ensimmäisessä vaiheessa noin 40°C:n lämpötilassa käytetään formaldehydi vesiliuoksena ja polyoli, mahdollisesti alkanoliamiinin kanssa, - lisätään emäksinen katalysaattori, jona on tavallisesti sooda, - lisätään urea välihartsin muodostamiseksi, reaktioseoksen lämpötila nostetaan noin 80°C:een, lisätään uudelleen emäksistä katalysaattoria, sitten melamiini, - lämpötila pidetään noin 80°C:ssa, jotta kondensaatioreak-tio melamiinin kanssa pääsee tapahtumaan samalla kun laimen-tuvuus veteen pysyy lähes loputtomana, - seos jäähdytetään noin 30°C:een, - seoksen pH säädetään tarpeen vaatiessa arvoon noin 9.

Keksinnön erään edullisen tunnusmerkin mukaan hartsin vesi-koostumuksen valmistusolosuhteet ovat seuraavat: urea lisä tään noin 30 minuutin kuluessa, seos kuumennetaan noin 80°C:een noin 30 minuutissa, 80°C:een kuumennettuun seokseen lisätään emäksistä katalysaattoria 10 minuutin ajan, sitten melamiini 30 minuutin kuluessa ja seoksen lämpötila pidetään 80°C:ssa 90 minuutin ajan.

Jotta saadun hartsin vesikoostumuksen veteen laimentuvuus saadaan vielä paremmaksi, on suositeltavaa jäähdyttämisen jälkeen lisätä formaldehydiä tarvittavina määrinä, jotta veteen laimentuvuudeksi saadaan vähintään 1000 %. Halutusta laimentuvuudesta riippuen voidaan lisätä jopa 3 moolia forma ldehydiä yhtä lähtömelamiinimoolia kohti.

Keksinnön tarkoituksena on myös valmistaa liimakoostumus, joka on tarkoitettu levitettäväksi esimerkiksi sumuttamalla 9 90250 mineraalikuiduille ja joka voi olla keksinnön mukainen hartsin vesikoostumus, jota käytetään yksinään tai sekoitettuna muihin aineosiin.

On tunnettua käyttää mineraalikuitujen liimakoostumuksen aineosana resolityyppisiä lämmössä kovettuvia fenolihartseja. Tällaisia koostumuksia on helppo sumuttaa kuiduille, sillä fenolihartsit polymeroituvat nopeasti korkeissa lämpötiloissa ilman että esiintyy epäsuotavia esihyytelöitymisilmiöi-tä. Mutta tunnettua on myös se, että kun fenolihartse ja käytetään liimakoostumuksen aineosana, saadaan tuotteita, joiden lämmonkestävyys ei ole kovin hyvä. Valmiiden tuotteiden lämmönkestävyysominaisuuksia on pyritty parantamaan muuttamalla perustana olevaa fenolihartsia, esimerkiksi di-syaanidiamidilla. Parantumista on todella todettu.

Keksinnön eräänä toisena tavoitteena on siis aikaansaada uusi liimakoostumus, joka käsittää fenolihartsiperustaisen ve-siseoksen, jonka avulla saadaan valmiita tuotteita, joiden lämmonkestävyys on entistä parempi.

Keksinnön eräänä toisena tavoitteena on aikaansaada liima-koostumus, jonka aineosiin kuuluu keksinnön mukainen melaniinista, ureasta ja formaldehydistä valmistettu aminohart-sin vesikoostumus ja joka on helppo sumuttaa kuiduille.

Keksinnön eräänä tavoitteena on vielä optimoida melamiini-urea-formaldehydihartsin vastaavat määräsuhteet toisaalta ja toisaalta fenolihartsin määräsuhteet halutuista liima-koostumuksen hyytelöitymisaikaan ja saadun lopputuotteen lämmönkestävyyteen liittyvistä ominaisuuksista riippuen.

Tätä varten keksinnön kohteena on liimakoostumus, joka on tarkoitettu levitettäväksi esimerkiksi sumuttamalla mineraalikuiduille ja joka käsittää edellä kuvatunkaltäisen hartsin vesikoostumuksen, tavanomaisen liimakoostumuksessa käytettävän lämmössä kovettuvan fenolihartsin vesiseoksen, 10 90250 ureaa, jonka tehtävänä on kiinnittää vapaa formaldehydi, ja tavanomaisia liimojen lisäaineita.

Edullisesti liimakoostumus käsittää kuiva-aineosina ilmaistuna 30-60 osaa keksinnön mukaista hartsia, 20-40 osaa lisä-ureaa ja 10-30 osaa lämmössä kovettuvaa fenolihartsia.

Keksinnön kohteena on myös eristystuote ja erityisesti kokilli, joka on tarkoitettu putkien eristämiseen ja joka edellä määritellyllä liimakoostumuksella käsiteltynä kestää hyvin lämpöä.

Keksinnöllä on myös muita tavoitteita.

Eristysalalla pyritään valmistamaan erityisesti tuotteita, jotka ovat värittömiä, sillä niitä voidaan käyttää monenlaisiin tarkoituksiin.

Keksinnön eräänä toisena tavoitteena onkin aikaansaada valkeita eristystuotteita. Mainittakoon esimerkiksi sisäkattojen eristyslevyt: nämä tuotteet muodostuvat päällekkäin asetettuina liimatuista mineraalikuiduista tehdystä levystä, lasiharsosta ja yksinkertaisesta valkoisesta maaliker-roksesta, joka antaa tuotteelle sen lopullisen esteettisen ulkonäön. Kun kuitulevy on keltainen, tarvitaan paksu maa-likerros, jotta kattolevy saataisiin väriltään valkoiseksi. Kun kuitulevy itse on valkoinen, tarvitaan paljon ohuempi maalikerros, jolloin saadaan edullisesti säästöä materiaali-kustannuksissa .

Tässä tarkoituksessa keksinnön kohteena on liimakoostumus, joka käsittää pelkästään edellä kuvatun melamiini-urea-for-maldehydihartsin ja lisäaineena R-C-(CH20H) -tyyppisen poly-olin tai sen dimeerimuodon R-C-(CH20H)2-CH2-0-CH2~(CH20H)2-C-R, ureaa ja tavanomaisia liimojen lisäaineita.

Mieluiten liimakoostumus sisältää 100 kuiva-aineosassa 11 90250 ureaa ja hartsin vesikoostumusta 65-90 osaa hartsin vesi-koostumusta ja 10-35 osaa ureaa.

Tämän muunnelman mukaan liimakoostumuksella käsiteltyjen tuotteiden lämmönkestävyys on myös hyvä.

Keksintö koskee myös mineraalikatkokuituihin perustuvan eristystuotteen, johon kuuluu edellä kuvattu liimakoostu-mus, valmistusmenetelmää sekä mainitulla menetelmällä valmistettua eristystuotetta.

Keksinnön muita tunnusmerkkejä ja etuja selviää seuraavasta yksityiskohtaisten suoritusesimerkkien selityksestä.

Selityksessä esitetään hartsin vesikoostumuksen, liimakoos-tumuksen ja mineraalikuituperustaisten tuotteiden, jotka myös ovat keksinnön kohteena, valmistusesimerkkejä.

Yleisesti ottaen tyypillinen liimakoostumus sisältää seuraa-vat lisäaineet 100 kuiva-aineosaa hartsia ja ureaa kohti: - 0-5 osaa, yleensä 1-3 osaa, ammoniumsulfaattia, - 0-2 osaa silaania, - 0-20 osaa, yleensä 6-15 osaa, öljyä, - 0-20 osaa, yleensä 3-12 osaa, 20-prosenttista ammoniakkia .

Näiden lisäaineiden tehtävä tunnetaan ja se muistutetaan mieliin tässä vain lyhyesti: ammoniumsulfaatti toimii poly- kondensaatiokatalysaattorina (kuumennusuuunissa), kun liima-koostumus on sumutettu kuiduille; silaani on kuitujen ja hartsin välinen sillanmuodostusaine ja toimii myös vanhene-misenestoaineena; öljyt ovat pölyämisenestoaineita ja veden-hylkimisaineita. Ammoniakki toimii kylmänä polymeroitumisen hidastimena; urea modifioi koostumuksen niin että se vaikuttaa liiman esihyytelöitymiseen ja vähentää saasteiden muodostumista.

I2 90250

Joitakin muita aineosia kuin hartsi voidaan jättää pois, jos liima-aine halutaan sovittaa johonkin erityistuotan-tolinjaan tai jos lopputuotteelle halutaan saada erityisominaisuuksia. Niinpä esimerkiksi kun liimakoostumus levitetään tuotteisiin, joiden tulee olla tulenkestäviä, käytetään koostumusta, joka sisältää vähän tai ei ollenkaan öljyä.

Tässä kuvatuista esimerkeistä esimerkit 1, 2, 3 ja 4 vastaavat keksintöä. Esimerkki 5 on vastaesimerkki, jossa keksinnön mukainen sopiva alkoholi on korvattu etyleeniglykolil-la. Yhtenäisen vertailuperusteen luomiseksi eri esimerkeille jokaisessa tapauksessa on käytetty samaa alkoholiryhmien lukumäärän ja melamiinimoolien määrän suhdetta, joka on noin 2. Jokaisessa esimerkissä selitetään erikseen hartsin vesikoostumuksen, liimakoostumuksen ja lopputuotteen valmistus .

Jotta paremmin osattaisiin arvioida keksinnön mukaisen hartsin vaikutuksia valmistettuihin lopputuotteisiin, vertailtiin kuitumattojen, joiden kuidut oli päällystetty liima-koostumuksella, joka yhtäältä perustui keksinnön mukaiseen hartsin vesikoostumukseen ja toisaalta tämäntyyppisessä sovellutuksessa yleisesti käytettyyn fenoliformolihartsiin, eräitä ominaisuuksia.

Tunnettujen tuotteiden vertailut ovat aina hankalia suorittaa niiden monien parametrien vuoksi, jotka vaikuttavat niiden ominaisuuksien syntymiseen. Mainittakoon kuitujen ohuus, sideaineen osuus lopputuotteen painosta, väri, vetolujuus, repäisylujuus, paksuuden palautuminen ennaltamäärä-tyn puristuksen jälkeen.

Ero joudutaan tekemään myös valmistettujen lopputuotteiden tiheydessä (ilmaistaan kg/m^). Koko liimatuista kuiduista valmistettavien tuotteiden skaalassa tähtäimenä on etenkin korkeassa lämpötilassa ominaisuutensa säilyttävien kokil - i3 90250 lien, joilla tulee lisäksi olla riittävä lujuus ja kiinne-voima samalla kun ne ovat suhteellisen tiheitä, valmistamiseen. Esimerkit 1 ja 2 koskevat tuotteita, jotka eivät ole kovin tiheitä, ja joita verrataan ei tiheään tuotteeseen, joka on valmistettu tavanomaista hartsia käyttäen? esimerkki 3 on keksinnön mukainen esimerkki, joka liittyy tiheään tuotteeseen, ja esimerkki 5 kuvaa vastaesimerkkiä, joka liittyy tiheään tuotteeseen, jonka hartsin vesikoostumuk-seen on käytetty jotakin etyleeniglykolia. Esimerkkejä 3 ja 5 vastaavia ominaisuuksia verrataan tiheän tuotteen, joka on liimattu tavanomaisella fenoliformolihartsilla, ominaisuuksiin .

Mainitut parametrit on mitattu seuraavilla testeillä: Mikroneina ilmaistun ohuuden mittaus:

Perinteisesti kuitujen ohuus määritetään kokonaisvaltaisesti ns. mikronairen eli kuitujen ohuuden mikroneissa mittauksella, joka määritelläään normissa ASTM D 1448-78. Kuitujen ohuus mikroneissa määritetään seuraavalla tavalla: tuotteen koekappale, tavallisesti 5 g:n painoinen, sijoitetaan lokeroon, jonka läpi menee kaasuvirta, joka puhalletaan etenkin paineen kannalta erittäin tarkoin määrätyissä olosuhteissa. Koekappale, jonka läpi kaasu menee, muodostaa esteen, joka pyrkii jarruttamaan tämän kaasun kulkua. Kaasun virtausmäärä mitataan asteikolla varustetulla virtausmittarilla. Siinä mitataan nimenomaan standardiolosuh-teissa määritetyt arvot. Mitä ohuempia kuidut ovat saman-painoisessa koekappaleessa, sitä pienempi on virtausmäärä.

Vetolujuuden mittaus:

Vetolujuus eli ns. "rengaslujuus" mitataan standardin ASTM C 681-76 mukaan. Tämän standardin mukaan leikataan kuituma-tosta tai -huovasta kaksi hyvin tarkankokoista rengasta. Nämä renkaat asetetaan kahdelle sylinterimäiselle vetotan-golle. Niihin kohdistetaan vastakkaiset voimat. Mitataan murtumisen aiheuttava voima. Jotta saataisiin vertailukel- 14 90250 poisia tuloksia, voima ilmaistaan suhteessa koekappaleen painoon. Tulokset ilmaistaan yksiköllä gf/g.

Paksuuden palautumisen mittaus;

Paksuuden palautumisen mittaukset suoritetaan standardin DIN 18165 mukaan. Koekappaleet puristetaan neljännekseen ominaispaksuudestaan määrätyiksi ajoiksi ja mitataan puristuksen hellittämisen jälkeen todettu paksuus. Mittaus suoritetaan kuituja ravistelematta. Tähän tarkoitukseen käytetään sylinterimäistä vartta, jossa liukuu pyöreä levy, jolloin varsi painuu mattoon ja levy on pintaa vasten.

Repäisylujuuden mittaus:

Repäisylujuuden mittaus on erityisen merkityksellinen, kun kysymys on tiheistä tuotteista, jotka sovellutuksissa, joihin niitä käytetään, usein ovat päällystetyt paperi- tai alumiininauhoilla. Tämän ominaisuuden määrittämiseksi painetaan koekappaletta, jonka mitat ovat ennaltamäärätyt, vasten jotakin määrättyä ainetta oleva tasainen pinta, joka liimataan jollakin standardiliimalla. Sitten määritetään voima, joka tarvitaan tasaisen pinnan repäisemiseksi irti. Tällä mittauksella saadaan määritetyksi kuitujen, joista koekappale on tehty, kiinnevoima.

Näiden mittausten tulokset on esitetty taulukoissa 2 ja 3. Ei-tiheitten tuotteiden kohdalla on ilmoitettu (taulukossa 2) tiheys (kg/m^), kuitujen pidättämä sideainemäärä, joka on ilmaistu prosentteina liimattujen kuitujen kokonaispainosta (sideainemäärä %), ohuus mikroneina (F/5 g), väri, vetolujuus (gf/g) valmistuksen jälkeen ja vanhenemiskokeen jälkeen, joka suoritetaan autoklaavissa, jossa tuote joutuu alttiiksi painevesihöyryn vaikutukselle 107°C:ssa (autokl. jälkeen) ja paksuuden palautuminen (puristus neljännespak-suuteen 24 tunniksi ja 3 kuukaudeksi). Prosenttilukuina ilmaistut arvot antavat mahdollisuuden vertailla eri esimerkkejä.

is 90250

Tiheiden tuotteiden kohdalla (taulukko 3) on esitetty samalla tavoin tiheys, sideaineen määrä, ohuus mikroneissa, väri. Samoin on esitetty myös repäisylujuus valmistuksen jälkeen newtoneina ja autoklaavissa suoritetun vanhenemisko-keen jälkeen todettu uudelleen paisuminen millimetreinä (uudelleen paisuminen).

Ominaisuuksien vertailussa on pitäydytty niihin, jotka on saatu tuotteilla, jotka on kyllästetty lämmössä kovettuvaan standardihartsiin perustuvalla liimakoostumuksella: toisin sanoen hartsilla, joka on saatu kondensoimalla emäksisessä väliaineessa fenolia, formaldehydiä ja ureaa.

Taulukossa 1 on mainittu eri aineosien, joita on käytetty hartsin vesikoostumusten valmistukseen, määrät mooleina sekä moolisuhteet yhtä melamiinimoolia kohti. Formaldehydin ja katalysaattorin osalta on mainittu suluissa lisämäärät, jotka on lisätty prosessin jossakin eri vaiheessa.

Esimerkki 1: a) Hartsin vesikoostumuksen valmistus: 6 tonnin reaktoriin pannaan 321,6 kg 37-prosenttista formaldehydin vesiliuosta (eli 3962 moolia puhdasta formaldehydiä), 40°C:ssa, pH:n ollessa välillä 2,8-5. 1 minuutin ku luessa lisätään 0,5 kg trietanoliamiinia liuoksena, jonka puhtaus on 85 % (eli 2,85 moolia puhdasta trietanoliamii nia), mikä nostaa pH:n arvoon noin 7,3. Sitten lisätään 58,3 kg eli 428 moolia pentaerytritolia. Seoksen lämpötila pidetään noin 40°C:ssa 10 minuutin ajan.

Kondensaatiokatalysaattori lisätään 47-prosenttisena sooda-liuoksena eli 0,65 kg tai 7,6 moolia soodaa 5 minuutin kuluessa, mikä nostaa pH:n arvoon noin 9,8. Lämpötilaa muuttamatta lisätään 95,2 kg (eli 1585 moolia) kiinteässä muodossa olevaa ureaa 30 minuutin kuluessa. Lämpötila nostetaan 30 minuutin kuluessa 80°C:een ja heti kun tämä lämpötila on saavutettu, lisätään vielä 2,35 kg 47-prosenttista sooda- ie 90250 liuosta (eli 27,6 moolia). Lisäys suoritetaan 10 minuutin kuluessa. Sitten lisätään 100 kg (eli 793 moolia) melamii-nia kiinteässä muodossa ja seoksen lämpötila pidetään 90 minuutin ajan 80°C:ssa, jotta melamiinin ja formaldehydin kondensaatioreaktio pääsee tapahtumaan. Seos jäähdytetään 30°C:een 30 minuutissa. Lisätään 96,6 kg formaldehydiä liuoksena (eli 1191 moolia puhdasta formaldehydiä) jäähdyttäen samalla seosta 30°C:sta 25°C:een 10 minuutin kuluessa. Jäähdyttämistä jatkaen lisätään laimennettua rikkihappoa riittävä määrä, jotta pH-arvoksi saadaan noin 9,2, eli noin 2 kg 15-prosenttista rikkihappoliuosta.

Hartsi varastoidaan huoneenlämpötilassa, noin 18°C:ssa, mieluiten sekoittaen. Yhden kuukauden varastoinnin jälkeen sen laimentuvuus huoneenlämpötilassa mitattuna on yli 1000 % ja väri valkoinen ja kuiva-ainepitoisuus noin 50 %.

b) Liimakoostumuksen valmistus; Lähtien keksinnön mukaisesta synteettisestä hartsista valmistetaan liima lisäämällä edellä valmistettuun hartsin ve-sikoostumukseen lisämäärä ureaa ja liimojen lisäaineita. Tavallisesti käytetyt liimojen lisäaineet ovat silaania ja jotakin mineraaliöljyä. Mainittakoon esimerkiksi Union Carbiden nimellä A 1100 markkinoima aminosilaani, joka on hydrolysoitu happokatalyysillä, 2-prosenttisena vesiliuoksena. Mineraaliöljynä voidaan käyttää Mobil Oilin nimellä Mulrex 91 markkinoimaa öljyä.

Nämä eri aineosat sekoitetaan seuraavina määrinä, jotka on ilmaistu kuiva-ainepaino-osina: 70 osaa hartsia, 30 osaa ureaa ja 100 paino-osaa kohti hartsia ja lisäureaa yhteensä 0,3 % silaania ja 6 % mineraaliöljyä.

c) Lopputuotteen valmistus:

Sijoitutaan mineraalikuitujen valmistuslaitteen, jossa kuidut valmistetaan sinänsä tunnetulla tavalla keskipakovedol-la, ulostuloon ja kuiduille sumutetaan niiden keskipakolait- 17 90250 teestä tulon ja jollekin kokoojaelimelle vastaanoton välissä edellä kuvattua liimakoostumusta. Koostumuksen sisältämä vesi haihtuu osittain korkean lämpötilan vaikutuksesta. Kuitujen vastaanottamisen ja kuitumaton muodostamisen jälkeen niille suoritetaan lämpökäsittely uunissa, jonka lämpötila on 200°C, noin 2 minuutin ajan, mikä johtaa hartsin polymeroitumiseen. Saatu kuitutuote on väriltään valkoinen ja sen mekaaniset ominaisuudet ovat täysin vertailukelpoiset sellaisten tuotteiden ominaisuuksien kannalta, jotka on valmistettu käyttämällä jotakin standardifenoli-hartsia, kuten käy selville taulukosta 2.

Esimerkki 2: a) Hartsin vesikoostumuksen valmistus;

Reaktoriin, jonka tilavuus on 150 litraa ja joka on varustettu sekoitus-, lämpötilan säätö- ja höyryn kondensointi-järjestelmällä, pannaan 110 kg 37-prosenttista formaldehydin vesiliuosta (eli 1355 moolia puhdasta formaldehydiä), sitten 22 kg eli 164 moolia trimetylolipropaania. Nämä 164 moolia trimetylolipropaania vastaavat 492 alkoholiryhmää, jolloin alkoholiryhmien lukumäärän suhde melamiinimoolien lukumäärään on 1,8.

Reaktioseoksen lämpötila säädetään 40°C:een. pH on tällöin 4,9.

Sitten lisätään 217 g soodaa 50-prosenttisena vesiliuoksena eli 2,71 moolia puhdasta soodaa, 5 minuutin kuluessa, mikä nostaa pH: n arvoon 9,7. Lämpötila pidetään edelleen noin 40°C:ssa. Jatketaan lisäämällä tasaisesti noin 30 minuutin kuluessa 32,5 kg eli 541 moolia ureaa. Lämpötila nostetaan 80°C:een 30 minuutin kuluessa. Lisätään toisessa vaiheessa 814 g soodaa 50-prosenttisena vesiliuoksena eli 10,2 moolia puhdasta soodaa. pH on noin 10,5. Sitten lisätään 34,2 kg eli 271 moolia melamiinia ja lämpötila pidetään 80°C:n paikkeilla. Tätä kynnysarvoa pidetään yllä lähes 4 tunnin ajan melamiinin lisäämisestä alkaen, sitten seos jäähdytetään 12 18 90250 minuutissa 25°C:een.

Lopuksi lisätään 33 kg 37-prosenttista formaldehydiä eli 407 moolia puhdasta formaldehydiä 12 minuutin kuluessa. pH on tällöin noin 9. Se säädetään tarpeen niin vaatiessa tähän arvoon joko rikkihapolla tai soodalla.

Hartsi varastoidaan noin 18°C:een. On suositeltavaa odottaa noin 24 tuntia, ennen kuin se käytetään.

Sille on tunnusomaista 50 %:n kuiva-ainepitoisuus, 16°C:ssa mitattu tiheys 1,23 g/m^, loputon laimentuvuus yhden kuukauden varastoinnin jälkeen, ja valkoinen väri.

b) Liimakoostumuksen valmistus:

Menetellään samalla tavalla kuin esimerkissä 1 sekoittamalla aineosat seuraavina määrinä: 85 osaa hartsia, 15 osaa ureaa, jotka määrät ovat kuiva-ainepaino-osia, ja 100 osaa hartsia ja lisäureaa yhteensä kohti 0,3 % silaania ja 6 % mineraaliöljyä.

c) Lopputuotteen valmistus:

Valmistetaan kuitumatto samalla tavalla kuin esimerkin 1 kuvauksessa. Saatu tuote on sekin väriltään valkoinen ja sen mekaaniset ominaisuudet ovat vertailukelpoiset tavanomaisella liimakoostumuksella saatujen ominaisuuksien kanssa, kuten selviää taulukosta 2.

Esimerkki 3 a) Hartsin vesikoostumuksen valmistus:

Menetellään samalla tavoin kuin esimerkissä 2 kohdassa a).

b) Liimakoostumuksen valmistus:

Menetellään samalla tavoin kuin esimerkissä 1 kohdassa b), mutta sekoittaen 70 osaa hartsia, 30 osaa ureaa, 0,3 osaa silaania ja 1 osa ammoniumsulfaattia, määrien tarkoittaessa kuiva-ainepaino-osia.

19 90250 c) Lopputuotteen valmistus;

Valmistetaan tiheämpi lopputuote puristamalla sitä enemmän ennen uunissa suoritettua lämpökäsittelyä. Tämäntyyppinen tuote, jonka tiheys on noin 80 kg/m^, soveltuu erityisen hyvin kokillien valmistukseen. Sen väri on myös toivottu valkoinen .

Esimerkki 4 Tämä esimerkki koskee hartsin vesikoostumusta, joka on erityisen sopiva sekä pysyvyysominaisuuksiensa että laimentu-vuusominaisuuksiensa kannalta ja ennen kaikkea toistettavuutensa kannalta.

Menetelmä, jota käytetään, on varsin lähellä esimerkin 1 yhteydessä kuvattua menetelmää. Siinä yksinkertaisesti muutetaan koostumuksen aineosia seuraavasti: alunperin reakto riin pannaan 321,6 kg 37-prosenttista formaldehydin vesi-liuosta, lämpötilan ollessa stabiloitu 40°C:n paikkeille. Sitten lisätään 43,2 kg eli 317 moolia pentaerytritolia. Alkoholin ja melamiinin moolisuhde on 0,4, kun se esimerkissä 1 oli 0,54. Pentaerytritoli lisätään 15 minuutin kuluessa ja lämpötila pidetään 40°C:ssa 10 minuutin ajan. Sen jälkeen lisätään 0,6 kg soodaa 5 minuutin kuluessa ja lämpötila pidetään 40°C:ssa. Lämpötilaa muuttamatta lisätään 95,2 kg kiinteässä muodossa olevaa ureaa 30 minuutin kuluessa. Kun välihartsi on muodostunut, nostetaan lämpötila lukemaan 80°c+l°C 35 minuutin kuluessa. Kun lämpötila on noussut 80°C:een, lisätään 2,4 kg soodaa 10 minuutin kuluessa ja lämpötila pidetään 80°C:ssa. Sitten lisätään 100 kg melamiinia 30 minuutin kuluessa pitäen lämpötilan arvossa 80°C+1°C.

Lämpötila pidetään arvossa 80°C+1°C 10 minuutin ajan. Veteen laimentuvuuden tulee vielä olla lähes loputon. Reaktori jäähdytetään 30°C:een 30 minuutissa. Lisätään vielä 96,5 kg formaldehydiä 15 minuutin kuluessa ja tänä aikana lämpötila laskee 25°C:een. pH säädetään arvoon 9,2+0,2 20 90250 laimennetulla rikkihapolla 15 minuutin kuluessa jäähdyttäen seosta samalla varastointilämpötilaan eli arvoon 17,5°C+2,5°C.

Saadun hartsin vesikoostumuksen kuiva-ainepitoisuus on 48,5 %, eikä siinä esiinny mitään väriä, se on muuttumaton kuukauden varastoinnin jälkeen ja sen laimentuvuus on yli 1000 %.

Esimerkki 4a: Liimakoostumuksen valmistus; Käyttäen esimerkissä 4 annettujen arvojen mukaan valmistettua hartsin vesikoostumusta valmistetaan liimakoostumus käyttäen seuraavia aineosia, joiden pitoisuus on ilmaistu paino-osina 100 kuiva-aineosaa kohti: 50 osaa esimerkin 4 mukaista hartsia, 20 osaa lämmössä kovettuvaa fenolihart-sia, joka on tavanomaista liimakoostumuksissa käytettävää resolityyppiä, 30 osaa ureaa. Lisäksi 100 kuiva-aineosaa kohti seoksessa on 0,3 paino-% silaania ja 0,5 paino-% ammo-niumsulfaattia, lopun ollessa vettä.

Jotta saadaan valmistetuksi 100 kg liimakoostumusta, jonka kuiva-ainepitoisuus on 18 %, sekoitetaan: 58,3 litraa vet tä, 15 litraa esimerkin 4 mukaan valmistettua melamiinihart-sin vesiseosta, 7,9 litraa 50-prosenttista urealiuosta (eli 8,97 kg nestemäistä ureaa), 10 litraa resolityyppistä fenolihartsin vesiseosta, jonka kuiva-ainepitoisuus on 38,5 % (eli 11,65 kg nestemäistä hartsia) ja 2,70 litraa 2-pro-senttista silaaniliuosta (eli 2,69 kg nestemäistä silaania) .

Tuotteiden, joihin on sumutettu tällaista liimakoostumusta, lämmönkestävyyden määrittämiseksi suoritetaan liiman lämmön vaikutuksesta tapahtuvan huonontumisen eksotermisiä ental-piamittauksia.

Liima aikaansaama di fferentiaalientalpia mitataan SETARAM DSC 111 kojeella, jossa saadaan 4°C:n lämpögradientti minuu- 2i 90250 tissa muuttamalla lämpötilaa välillä 250°C - 750°C.

Vertailun vuoksi viitataan samanlaisiin mittauksiin, joita suoritettiin tavanomaiseen resolityyppiseen fenolihartsiin perustuvalla liimakoostumuksella ja disyaanidiamidilla modifioituun fenolihartsiin perustuvalla liimakoostumuksella.

Tulokset on ilmaistu kaloreina grammaa kohti orgaanista kuiva-ainetta eli vettä ja tuhkaa lukuunottamatta.

Keksinnön Liimakoostumus, Liimakoostumus, mukainen joka perustuu joka perustuu esimerkki resolityyppiseen disyaanidiamidil- 4a fenolihartsiin ja la modifioituun ureaan fenolihartsiin Δ H - 2700 - 3600 - 3300 (Cal/g)

Mitattu differentiaalientalpia on pienempi keksinnön mukaisella liimakoostumuksella. Eräs keksinnön tavoitteista, nimittäin sellaisen liimakoostumuksen valmistaminen, joka sisältää fenolihartsiin perustuvan vesikoostumuksen, joka johtaa sellaisen lopputuotteen aikaansaamiseen, joka kestää paremmin lämpöä, on siis todella saavutettu. Liiman parempi lämmönkestävyys vaikuttaa lopputuotteeseen.

Esimerkki 5

Kysymyksessä on vastaesimerkki, jossa reaktioseokseen lisätään etyleeniglykolia.

a) Hartsin vesikoostumuksen valmistus;

Menetellään samalla tavoin kuin esimerkin 2 yhteydessä selitettiin, käyttäen seuraavia reagenssimääriä ja korvaten tri-metylolipropaanin etyleeniglykolilla: 22 90250 - 110 kg 37-prosenttista formoliliuosta jakson alussa ja 33 kg jakson lopussa, - 32, 6 kg ureaa, - 34,2 kg melamiinia, - 15,15 kg etyleeniglykolia eli 244 moolia, mikä vastaa 1,8 alkoholiryhmää melamiinimoolia kohti, kuten esimerkissä 2.

Lisätään kahdessa eri vaiheessa sama määrä soodaa, joka esimerkissä 2 mainittiin.

Lämpötilakynnys pidetään 80°C:n paikkeilla 2 tunnin ja 15 minuutin ajan.

Saadulle hartsille on tunnusomaista 49,2 %:n kuiva-ainepi toisuus ja loputon laimentuvuus kuukauden varastoinnin jälkeen .

b) Liimakoostumuksen valmistus;

Menetellään samalla tavoin kuin esimerkissä 3 kohdassa b).

c) Lopputuotteen valmistus;

Menetellään samalla tavoin kuin edellisten esimerkkien yhteydessä on selitetty, mutta valmistetaan paljon tiheämpi kuitumatto. Tämäntyyppiset tuotteet, joiden tiheys on noin 80 kg/m^, sopivat erityisesti kokillien valmistukseen.

Taulukosta 2 näkyy kuitenkin saadun lopputuotteen mekaanisten ominaisuuksien, erityisesti valmistuksen jälkeen mitatun repäisylujuuden, heikentyminen. Liimassa käytetty hartsin vesikoostumus on siten vähemmän edullinen kuin keksinnön mukainen.

23 90250

Tt r~ r~ <3· t" ro ro n ro n

o O o o O

r—\ » i—I * rH » i—I * r~4 " Σ o o oo o o oo o o » * + - + * + * + - + υ o — o— o — o — ο- νο S o ·. Ollit

Id o jr ^ m m in tn m .. in* m» in » m» m»

r—I »H r—l rH rH

+ + + + _+

S

.. (N CM CN CN CN

O

S tn vo o n* o < o o o o o i i id — — —' -- —

>, O -h VO f—t CN r-t(M VO Ή CN

*—I +j rH vo* * r*» vo» r~- »

id +J U 0 * r* -o »o - r-* » O

+J id O r- (N cn -h n h r* cn cn —i id id ·>π E + + + + + X m U — — — — — — <0 rH -H Ή

I I c rH

O <0 ·η -h o m M X h -rH n) O oo x -i o e E - i i i i

3 id C id — tN

»H

3 id I — —· E-< Ή -H rH —- —* ’—* -—' (0 t) I — cn o m r- in r* cn o m r- g >-, o id vo ή m o m o vo —i m o 0.-1 ro n vf o—i ro ^ OI) EH ro + <—( + —I + ΓΟ+ rH + I —

(0 O (0 m rH rH in rH

(UO-H00 Tj· ^J· CD ^

IhPE—i m m in in in

3 — rH rH

:id I -rl O ε I I Ό —

,G ,3 <0 -rl -H -rl VO

0 >1—1 C—l-MrH CD CD vo CD

XMdl-HOi

Γ—I Ή E Ή O O CN rH rH rH rH

«3 -i— e e *

1 CN

0 -H I —.

λ; -( o co cd -<t ίι> r* vf H o <1 O Ή CN VO VO rH <*

Id JC E Ή rH rH Γ0 CN

1 -H I —' id C 0 Id ro —I rH ro ή rH-HO-H o n- r* o r·' Φ -h Σ E h r- cn cn r- <n EE — i λ: •H Jh CO 0) -rl ta £ M rH CN ro <4· in 24 90250 • β -P φ λ; ra φ oo in r-

β X ·Η X rH t—I rH

d) P r—4 Ή >—I I—I

C ^ P :id β -H Qrr-> O) £ Ό 3 · β 3 -P -P Φ 3 3 Μ Φ 00 (O m

ID Id i -H CN CN CN

i—4 P ι—I 1—4 1—4 1—4 id id N· 3 :id O, D<cn acn • β .-h a) in x φ 3 OX m io t"

3 -P Ή 00 lO

•n 3 :id 3 (J> id -Γ-1 0 4-1 P tr> · · m ο f" a) EX n **

S> »—4 (—I r—4 t—4 I—I

id :id > -n β β β 0) φ φ •p c c β P Ή Ή Ή

:id Id O O

> -P X X

•H f—4 rH

Φ id id x > > in O id O' (N 3 1-4 β 3 ,l<i -H in ID ID 10 Ο ί·Η φ\

X 0 E β EP <N (N IN

Λί 3

Ή I

3 Φ id β

Eh -H

<d --id

Φ P

*0 :id t#> m m in -H :id

w E

in

Xn

<D E

H Oi CO 00 00 -p λ;

> -H

ID >—I

3 Id O

e a c 3 id Φ ·—I cm

p -Γ-l 4H

(Ω ,β -Η -Η -H

OO Ό >: ,*

Oft P XX

X (d -H p P

id id ό to φ φ

E ^ β -P E E

-Η β ·· Id P -Η -H

•η Ο β +J id tn to

(J -r-ι O CO ,β W W

25 90 250 I c c Φ 0) c

0) -H

h E E m o

iH 3 E in * i-H

Φ 10 tN

Ό -H 3 (0 3 ft (0 3 C 3 Φ -π to 3 Ai -H 3

>i-P C

to to φ m m m •η ·η φ +1 +1 +1 :iö E Ai Ο Ο σ

ft I—I pH in VO CN

Φ nj :<d M > -n c c c φ φ Φ •H c c c l-l Ή ·Η Ή

:φ Φ O O

> -P Ai X

r*H rH r—4 <D (0 ti * > > i to o <o σ

tn 3 M G

3 a: -h in O ί·Η U\ ^ ^ a: o e c ft

Ai 3

I~f I

3 Φ

(0 C

Eh -H

(0 :<ΰ

Φ M in (N

TJ :td <#> - vo -h :<ö ^ in

to E

to

Xo Φ E m in m Λ \ +1 +1 +1 •h en o n- in P Ai co co ω i

- *H

tO H

3 (0 O

EC C

3 Φ Φ ro in •P -n ftl

to AC -H -H -H

OQ Ό ^ Ai O ft l-ι X Ai

Ai (0 -H p i-i (0 ιβ Ό 10 φ φ

E X C -P E E

H C ·· (0 1-1 ·Η -H

HOC -P (0 ID 10 >J ·η O ΙΛ fi ft ft

Claims (16)

1. 26 90250
2. 1. Aminomuovihartsin vesikoostumus, jota voidaan käyttää liimakoostumuksissa mineraalikatkokuitujen käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että hartsi on saatu formaldehydin, urean ja melamiinin kondensaatioreaktiolla emäksisessä väliaineessa jonkin polymetyloliyhdisteen läsnäollessa, joka sisältää vähintään kolme reaktiokykyistä ryhmää ja jolla on kaava R-C-(CH2OH)3 tai R-C- (CH2OH) 2-CH2-0-CH2- (CH2OH)2-C-R, joissa R on jokin ali-faattinen hiilivetyradikaali, jossa on tai ei ole hydroksyyliryhmää; jolloin - formaldehydimoolien lukumäärän moolisuhde F/M suhteessa melamiinimoolien lukumäärään on välillä (0,5 U/M +1,5) ja (3 U/M + 3) ; - ureamoolien lukumäärän moolisuhde U/M suhteessa melamiinimoolien lukumäärään on välillä 1,5 ja 5; ja - polymetyloliyhdisteen määrä on välillä 0,2 ja 2 moolia melamiinimoolia kohti.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että polymetyloliyhdiste on valittu pentaerytrito-lin, dipentaerytritolin, trimetylolipropaanin ja ditrime-tylolipropaanin joukosta.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että polymetyloliyhdistettä on läsnä 0,25-0,5 moolia melamiinimoolia kohti.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että kondensaatioreaktio suoritetaan jonkin alkanoliamiinin läsnäollessa. 1 2 3 Patenttivaatimuksen 4 mukainen koostumus, tunnettu 2 siitä, että alkanoliamiini on valittu trietanoliamiinin, 3 dietanoliamiinin ja dimetyylietanoliamiinin joukosta. 27 90250 6„ Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että hartsin aineosia käytetään seuraavina määrinä melamiinimoolia M kohti: - 0,2-2 M moolia polymetyloliyhdistettä - 1,5-5 M moolia ureaa eli ureamoolia U - (0,5 U + 1,5 M) - (3 U + 3 M) moolia formaldehydiä - 0-0,01 M moolia alkanoliamiinia - 0,01-0,1 M moolia jotakin emäksistä katalysaattoria.
6. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että hartsin valmistukseen käytetään aineosia seuraavina määrinä M moolia melamiinia kohti: - 0,25 M moolia - 0,5 M moolia polymetyloliyhdistettä - 1,5 M - 2,5 M moolia ureaa eli ureamoolia U - (0,5 U + 1,5 M) - (3U+3M) moolia formaldehydiä - 0 M - 0,01 M moolia alkanoliamiinia - 0,01 - 0,1 M moolia jotakin emäksistä katalysaattoria..
7. 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että hartsin valmistukseen käytettävien aineosien joukossa käytetään formaldehydiä lisämäärä, joka saattaa olla jopa 3 moolia formaldehydiä yhtä melamiinimoolia kohti. 1 Menetelmä jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisen vesikoostumuksen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että hartsi valmistetaan kondensoimalla formaldehydi, urea ja melamiini emäksisessä väliaineessa seuraavalla tavalla: - noin 40°C:n lämpötilassa formaldehydi vesiliuoksena saatetaan kosketuksiin polymetyloliyhdisteen kanssa ja mahdollisesti alkanoliamiinin kanssa, - lisätään emäksinen katalysaattori, mieluiten sooda, - lisätään urea välihartsin muodostamiseksi, - reaktioseoksen lämpötila nostetaan noin 80°C:een, lisätään uudestaan emäksistä katalysaattoria ja sitten melamiini, 28 90250 - lämpötila pidetään noin 80°C:ssa niin kauan kuin tarvitaan melamiinin kondensaatioreaktion aikaansaamiseksi seoksen veteen laimentuvuuden pysyessä lähes loputtomana, - seos jäähdytetään noin 30°C:een, - tarvittaessa säädetään pH arvoon noin 9.
8. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: - urea lisätään noin 30 minuutin aikana, - seoksen lämpötila nostetaan 80°C:n paikkeille 30 minuutissa, - noin 80°C:een kuumennettuun seokseen lisätään emäksistä katalysaattoria noin 10 minuutin kuluessa, sitten melamii-ni noin 30 minuutin kuluessa, - seoksen lämpötila pidetään 80°C:n paikkeilla noin 90 minuutin ajan.
9. 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdyttämisen jälkeen lisätään vesiliuoksena olevaa formaldehydiä tarvittavia määriä, jotta saadaan vähintään 1000 %:n veteen laimentuvuus.
10. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että formaldehydiä lisätään 3 mooliin saakka mela-miinimoolia kohti.
11. 13. Liimakoostumus mineraalikuituja varten, joita on määrä käyttää korkeissa lämpötiloissa, tunnettu siitä, että se sisältää jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisen hartsin vesikoostumuksen, lisämäärän ureaa, liimojen lisäaineita ja tavanomaisen resolityyppisen fenolihartsin vesiseoksen.
12. 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen liimakoostumus, tunnettu siitä, että se sisältää 100 kuiva-aineosaa kohti jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaista hartsin vesikoos-tumusta 30-60 kuiva-aineosaa, lisäureaa 20-40 kuiva-aine- 29 90250 osaa ja tavanomaisen resolityyppisen hartsin vesiseosta 10-30 kuiva-aineosaa lopun koostumuksesta ollessa liimojen lisäaineita ja vettä.
13. 15. Liimakoostumus mineraalikuituja varten, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisen hartsin vesikoostumuksen, lisämäärän ureaa ja liimojen lisäaineita.
14. 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen liimakoostumus, tunnettu siitä, että se sisältää 100 kuiva-aineosaa kohti jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaista vesikoostumusta 65-90 kuiva-aineosaa, lisäureaa 10-35 kuiva-aineosaa lopun koostumuksesta ollessa liimojen lisäaineita ja vettä.
15. 17. Menetelmä mineraalikatkokuituihin perustuvan eristys -tuotteen valmistamiseksi, jonka menetelmän mukaan kuidut muodostetaan keskipakovetämisen avulla, kuidut käsitellään hartsin vesikoostumukseen perustuvalla liimakoostumuksella ja käsitellyille kuiduille suoritetaan lämpökäsittely, joka retikuloi hartsin veden poistumisen jälkeen, tunnettu siitä, että kuidut käsitellään jonkin patenttivaatimuksen 13-16 mukaisella liimakoostumuksella. 3o 90250