NO146629B

NO146629B - PROCEDURE FOR CASING A MINERAL FIBER COAT WITH A METAL WRAP

Info

Publication number: NO146629B
Application number: NO770330A
Authority: NO
Inventors: Brend Steinkopf; Erich Michael Krzyzanowski; Peter Hackenberg
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1977-02-01
Publication date: 1982-08-02
Also published as: DK148500B; FR2339491B2; CH628925A5; NO146629C; FI770326A; DE2603904A1; IT1115453B; FI65733C; NL7701020A; FI65733B; BE850815R; DK41577A; GB1539701A; LU76672A1; SE435797B; NO770330L; FR2339491A2; SE7700999L

Description

I norsk søknad nr. 754327 er det beskrevet en med en metallfolie, fortrinnsvis aluminiumfolie, kasjert mineralfiberbane som tillater at følgende fordringer oppfylles: Banen skal ikke være brennbar, dvs. at den med henblikk på ikke-brennbarheten skal ligge minst en klasse høyere enn de vanlige og med hjelp av et organisk klebemiddel kasj-erte baner. In Norwegian application no. 754327, a mineral fiber web lined with a metal foil, preferably aluminum foil, is described which allows the following requirements to be fulfilled: The web must not be flammable, i.e. that in terms of non-flammability it must be at least one class higher than the ordinary and, with the help of an organic adhesive, cached webs.

Videre må klebemidlet som brukes for å oppnå forbindelse mellom mineralfiberbanen og metallfolien, ikke an-gripe fibrene og/eller disses binding. Furthermore, the adhesive used to achieve a connection between the mineral fiber web and the metal foil must not attack the fibers and/or their bonding.

Klebemidlet må heller ikke utøve noen ugunstig inn-flytelse på den til kasjeringen anvendte metallfolie, spesielt aluminiumfolie, det må altså i det vesentlige være ikke-korroderende og heller ikke gjøre metallfolien sprø lokalt. The adhesive must also not exert any unfavorable influence on the metal foil used for the casing, especially aluminum foil, so it must essentially be non-corrosive and also not make the metal foil brittle locally.

Videre må det anvendte klebemiddel være lett påfør-bart. Furthermore, the adhesive used must be easy to apply.

Disse angitte fordringer, er ikke helt lette å opp-fylle, da man må passe på at oppfyllelse av en fordring ikke utelukker oppfyllelse av en annen. These specified requirements are not entirely easy to fulfill, as one must be careful that the fulfillment of one requirement does not preclude the fulfillment of another.

Den ovenfor angitte søknad angår således en med en metallfolie, spesielt aluminiumfolie, kasjert mineralfiberbane, der det, som bindemiddel for forbindelse mellom banen og folie, anvendes et slikt på basis av vannglass med en tilsetning av leiremineralske stoffer og med følgende sammensetning i vekt-%: 83-95% vannglass med et faststoffinnhold på 29-35 The above-mentioned application thus relates to a mineral fiber web lined with a metal foil, in particular aluminum foil, where, as a binding agent for the connection between the web and the foil, such is used on the basis of water glass with the addition of clay mineral substances and with the following composition in % by weight : 83-95% water glass with a solids content of 29-35

vekt-%, weight-%,

4-16% leiremineralske stoffer, 4-16% clay mineral substances,

1-5 % oksyder av jordalkalimetaller eller av sink, 1-5% oxides of alkaline earth metals or of zinc,

og/eller oksyd eller hydroksyd av aluminium, 0-5% pigmenter, and/or oxide or hydroxide of aluminum, 0-5% pigments,

i en etter påføringsteknikken tilpasset fortynning med vann for festing av en metallfolie til en mineralfiberbane. in a dilution with water adapted to the application technique for attaching a metal foil to a mineral fiber web.

Som leiremineralske stoffer egner seg spesielt kao-lin, leire, talkum, hhv. blandinger av disse. Kaolin, clay, talc, respectively, are particularly suitable as clay mineral substances. mixtures of these.

Hvis man anvender pigmenter, anvendes fortrinnsvis Fe203, FeOOH, Ti02, Cr^^- If pigments are used, preferably Fe203, FeOOH, Ti02, Cr^^-

For ytterligere forringelse av sprøheten kan i og For further deterioration of brittleness can in and

for seg kjente stoffer, som fosfater eller borater av 1-3-verdige metaller tilsettes i en mengde opp til 5% i oppløst henholdsvis finfordelt form. known substances, such as phosphates or borates of 1-3-valent metals are added in an amount of up to 5% in dissolved or finely divided form.

Det krav at ikke-brennbareheten skal forbedres med minst en klasse er oppfylt ved den utelukkende anvendelse av mineralske bestanddeler. The requirement that the non-flammability must be improved by at least one class is fulfilled by the exclusive use of mineral components.

Ved valget av tilsetninger til vannglasset, disses prosentuale andeler og spesielt finheten av tilsetningene, lar det seg danne en sammenhengende, godt klebende film som også ved lagring opprettholdes og ikke blir sprø. Et korroderende angrep av klebemidlet på metallfolien finner ikke sted. By choosing the additives for the water glass, their percentages and especially the fineness of the additives, it is possible to form a coherent, well-adherent film which is also maintained during storage and does not become brittle. A corrosive attack of the adhesive on the metal foil does not take place.

Spesielt sikrer man ved valg av mengdene av oksyder og karbonater av jordalkalimetaller og sink, oksyder eller hydroksyder av aluminium og/eller bariumsulfat innen de angitte grenser at faren for at det påførte klebemiddel skal bli sprøtt,• holdes meget lav. In particular, when choosing the quantities of oxides and carbonates of alkaline earth metals and zinc, oxides or hydroxides of aluminum and/or barium sulphate within the specified limits, it is ensured that the risk of the applied adhesive becoming brittle is kept very low.

Tilsetningen av leiremineralske stoffer sikrer ut over dette at det ifølge oppfinnelsen anvendte klebemiddel, praktisk talt ikke angriper fibrene og/eller bindingen mellom disse. In addition to this, the addition of clay mineral substances ensures that the adhesive used according to the invention practically does not attack the fibers and/or the bond between them.

Av spesiell fordel er det at tilsetningene av leiremineralske stoffer og av pigmenter fullstendiggjør hverandre avvekslende eller kan erstatte hverandre, og at det på grunn av begrensningen oppad av stoffer, som gjør det hele vannuøm-findtlig, er sikret at klebemidlet etter tørking forblir elas-tisk og bøyelig. Derved er det av spesiell betydning å over-holde en tørkegrad dithen at man tørker under betingelser som er nødvendige for herderens reaksjon. Of particular advantage is that the additions of clay mineral substances and of pigments complete each other alternately or can replace each other, and that due to the upward limitation of substances, which makes the whole thing water-sensitive, it is ensured that the adhesive remains elastic after drying and pliable. Thereby, it is of particular importance to observe a degree of dryness so that you dry under conditions that are necessary for the reaction of the hardener.

Det ifølge søknaden anvendte klebemiddel, kan lett fortynnes ved tilsetning av vann på grunn av at fyllstoffene foreligger i findelt tilstand og kleberen er således lett påfør-bar. The adhesive used according to the application can be easily diluted by adding water due to the fact that the fillers are in a finely divided state and the adhesive is thus easy to apply.

Da kleberen som anvendes ifølge søknaden ikke bare er ikke-korroderende overfor metallfolien, men tvertimot for-sterker denne, kan denne velges relativt tynn, noe som fører til en innsparing av foliematerialet. As the adhesive used according to the application is not only non-corrosive to the metal foil, but on the contrary strengthens it, this can be chosen relatively thin, which leads to a saving of the foil material.

Påføring av kleberen skjer fortrinnvis over hele flaten, hvorved man oppnår en fasthetsøkning for metallfolien. Application of the adhesive preferably takes place over the entire surface, whereby an increase in the strength of the metal foil is achieved.

Herdingen av klebemidlet skjer på vanlig måte ved temperaturforhøyelse. Derved er det tilsatt stoffer til klebemidlet som gir dette en tilstrekkelig lagringsdyktighet, og som fører til en befestigelse av klebemidlet ved teknisk lett oppnåelig temperaturer under opprettholdelse av de av kleberen krevede egenskaper, f.eks. elastisitet også etter herdingen. For å oppnå en tilstrekkelig lagringsdyktighet, må adskillelsen av klebemidlet i forskjellige komponenter ved sedimentering eller for tidlig reaksjon av komponentene seg imellom forhindres. The curing of the adhesive takes place in the usual way by increasing the temperature. In this way, substances have been added to the adhesive which give it a sufficient shelf life, and which lead to the fixing of the adhesive at technically easily achievable temperatures while maintaining the properties required of the adhesive, e.g. elasticity also after curing. In order to achieve a sufficient storability, the separation of the adhesive into different components by sedimentation or premature reaction of the components with each other must be prevented.

Nå oppfyller riktignok det ifølge søknaden anvendte klebemiddel sine oppgaver med henblikk på produktegenskapene meget godt. Det har dog vist seg at klebemidlet i løpet av lagringstiden dog forandrer seg noe, selvom det er langsomt, hvorved bearbeidingsbetingelsene ved anvendelse, spesielt hva angår temperaturforhøyelsen for herding, alt etter klebemid-lets alder, må forandres for ikke å oppnå en for tidlig eller for sen herding. En ytterligere og rent generell mangel ved herdingen ved temperaturforhøyelse, består deri at det oppstår betydelige vanndampmengder som må fjernes fra materialene for å forebygge forandringer i produktegenskapene. Now, it is true that the adhesive used according to the application fulfills its tasks with regard to the product properties very well. However, it has been shown that the adhesive does change somewhat during the storage period, even if it is slow, whereby the processing conditions during use, especially with regard to the temperature increase for curing, depending on the age of the adhesive, must be changed in order not to achieve a premature or too late curing. A further and purely general shortcoming of curing at increased temperature consists in the fact that significant amounts of water vapor occur which must be removed from the materials to prevent changes in the product properties.

Foreliggende oppfinnelse har til oppgave å foreslå en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken det er mulig å utvide lagringsdyktigheten for klebemidlet praktisk talt uendelig, og å gjennomføres kleberens bearbeidbarhet ved bruk under konstante betingelser. The present invention has the task of proposing a method by means of which it is possible to extend the shelf life of the adhesive practically indefinitely, and to implement the workability of the adhesive when used under constant conditions.

Denne oppgave løses ved en videreutvikling av klebemidlet ifølge det ovenfor angitte søknad til en spontan herdende to-komponent kleber. This task is solved by a further development of the adhesive according to the application indicated above into a spontaneous hardening two-component adhesive.

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte ved kasjering av en mineralfiberbane med en metallfolie der det anvendes et klebemiddel på basis av vannglass med en tilsetning av leiremineralske stoffer, og med følgende sammensetning i vekt-%: 83-95 vekt-% vannglassoppløsning med ca. 35% fast- The present invention thus relates to a method for casing a mineral fiber web with a metal foil where an adhesive based on water glass is used with an addition of clay mineral substances, and with the following composition in % by weight: 83-95 % by weight water glass solution with approx. 35% fixed

stoff, fabric,

4-16 vekt-% leiremineralske stoffer, 4-16% by weight clay mineral substances,

1-5 vekt-% oksyder eller karbonater av jordalkalimetaller eller sink, oksyder eller hydroksyder av aluminium eller bariumsulfat, i det følgende kort betegnet som tilslags-stoffer, 1-5% by weight oxides or carbonates of alkaline earth metals or zinc, oxides or hydroxides of aluminum or barium sulphate, hereinafter briefly referred to as aggregates,

0-5 vekt-% pigmenter, 0-5% by weight pigments,

karakterisert vedat tilslagsstoffene kombineres med klebemidlet kort før eller under påføring av dette på substratet og at det blant dem velges de med vannglass hurtigst reagerende stoffer slik som magnesiumoksyd og at det eventuelt i tillegg til, eller som delvis erstatning for disse, tilsettes hurtigreagerende stoffer fra gruppen primært aluminiumfosfat, primært kalsiumfosfat, natriumpolyfosfat, kalsiumsulfathemihy-drat eller boraks, og at det evt. anvendes opptil 10% av en organisk mykner slik som polyakrylater eller syntetiske kautsjuker, tilsatt til en av de to bestanddeler, evt. under påføringen. characterized by the fact that the aggregates are combined with the adhesive shortly before or during the application of this to the substrate and that among them the fastest-reacting substances with water glass such as magnesium oxide are selected and that possibly in addition to, or as a partial replacement for, fast-reacting substances from the group are added primary aluminum phosphate, primary calcium phosphate, sodium polyphosphate, calcium sulfate hemihydrate or borax, and that up to 10% of an organic plasticizer such as polyacrylates or synthetic rubbers, added to one of the two components, possibly during application, is used.

Ifølge dette forslag blir ikke bare lagringsdyktigheten for klebemidlet utvidet praktisk talt uendelig, men man kan også oppnå en bearbeiding ved bruk under konstante betingelser. Videre blir en temperaturforhøyelse for herding kun av underordnet eller sogar helt uten betydning, og man unngår en oppsamling av damp i produktet. Videre er det ikke lenger satt noen grenser for løpehastigheten for anlegg på grunn av termisk hardgjøring. According to this proposal, not only is the storability of the adhesive extended practically indefinitely, but one can also achieve a processing by use under constant conditions. Furthermore, an increase in temperature for curing is only minor or even completely unimportant, and a build-up of steam in the product is avoided. Furthermore, there are no longer any limits set for the running speed of plants due to thermal hardening.

Fortrinnsvis føres fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen slik at det, som andre komponent i tillegg til eller som delvis erstatning for tilslagene, anvendes primært aluminiumfosfat. Preferably, the method according to the invention is carried out so that, as a second component in addition to or as a partial replacement for the aggregates, primarily aluminum phosphate is used.

Ved den videre utvikling av oppfinnelsen, er det hensiktsmessig å anvende en med et glassfiberflor kasjert metallfolie, hvorved det hensiktsmessig anvendes en metallfolie på hvilken det er påkasjert et glassfiberflor under anvendelse av klebemidlet ifølge den ovenfor angitte søknad. In the further development of the invention, it is appropriate to use a metal foil coated with a glass fiber fleece, whereby a metal foil is conveniently used on which a glass fiber fleece has been coated using the adhesive according to the application indicated above.

I det følgende illustreres oppfinnelsen ved utførel-seseksempler hvorved man med uttrykket FS angir andelen fast stoff og med forkortelsen MV angir molforholdet. De angitte deler er vektdeler: In the following, the invention is illustrated by design examples whereby the expression FS indicates the proportion of solids and the abbreviation MV indicates the mole ratio. The indicated parts are parts by weight:

Eksempel I Example I

Eksempel II Eksempel III Example II Example III

Eksempel I lla Example I lla

Eksempel IV Eksempel V Example IV Example V

Med mineralfiberbane menes ifølge oppfinnelsen, alle flateaktige, opprullbare mineralfiberprodukter, slik som f.eks. matter, flor, filter eller strimler. By mineral fiber web is meant, according to the invention, all flat-like, roll-up mineral fiber products, such as e.g. mats, flor, filter or strips.

I henhold til eksempel 1 velges fra de i den ovenfor angitte søknad angitte stoffer, en relativt hurtig-reagerende komponent (MgO). In accordance with example 1, a relatively fast-reacting component (MgO) is selected from the substances specified in the above-mentioned application.

Ifølge eks. II blir de for langsomt-reagerende stoffer (oksyder eller karbonater av jordalkalimetaller eller sink, oksyder eller hydroksyder av aluminium og/eller bariumsulfat) delvis erstattet av det hurtig-reagerende primære aluminiumfosfat. According to e.g. II, the too slow-reacting substances (oxides or carbonates of alkaline earth metals or zinc, oxides or hydroxides of aluminum and/or barium sulfate) are partially replaced by the fast-reacting primary aluminum phosphate.

I henhold til eks. III blir det til klebemidlet tilsatt en ytterligere komponent. According to e.g. III, a further component is added to the adhesive.

I eksempel Illa er det primære aluminiumfosfat i eksempel III erstattet med en ekvivalent mengde primært kalsiumfosfat. In Example Illa, the primary aluminum phosphate of Example III is replaced by an equivalent amount of primary calcium phosphate.

I eksempel IV blir det som hurtig-reagerende komponent i tillegg anvendt natriumtrimetafosfat. In example IV, sodium trimetaphosphate is additionally used as a fast-reacting component.

I eksempel V anvendes hurtig-reagerende gips i tillegg til hurtig-reagerende MgO. In example V, fast-reacting gypsum is used in addition to fast-reacting MgO.

Alt etter reaksjonshastigheten for de to komponenter og alt etter aggregattilstanden (den andre komponent kan være flyktig - eks. II og III - eller pulverformig - eks. I-), kan man anvende forskjellige forarbeidningsteknikker. Ved relativt lave reaksjonshastigheter (eks. I), kan de to komponenter forenes med hverandre kort før påføring på de stoffer som skal klebes med hverandre, mens komponentene ved forarbeiding av øyeblikkelig-reagerende komponenter (eks. II og III) ikke må bringes sammen før umiddelbart før klebingen. Depending on the reaction speed of the two components and depending on the aggregate state (the other component can be volatile - eg. II and III - or powdery - eg. I-), different processing techniques can be used. At relatively low reaction rates (ex. I), the two components can be combined with each other shortly before application to the substances to be bonded together, while the components in the processing of instant-reacting components (ex. II and III) must not be brought together before immediately before gluing.

Dette kan f.eks. skje på følgende måte: This can e.g. happen in the following way:

De to komponenter påføres adskilt på folien og banen. Hvis dette ikke er mulig på grunn av en for høy porø-sitet i banen, slik som f.eks. ved filter, kan de to komponenter kort før sammenføyningen av bane og folie påføres på metallfolien. Det er også mulig hvis begge komponenter er flytende, å blande disse i en sprøytestråle og samtidig sprøyte dem på folien og/eller banen kort før disse legges sammen. Ved anvendelse av én pulverformig komponent, kan lignende fremgangsmåter anvendes. Som spesielt gunstig, har det dog vist seg å gi den pulverformige komponent en bedre vedhefting på metallfolien ved å anvende metallfolier på hvilken det er påkasjert et glassfiberflor, f.eks. med kleberen ifølge det ovenfor angitte patent. Denne forarbeiding av den pulverformige komponent skiller seg dermed ikke vesent-lig fra forarbeidingen ved anvendelse av to flytende komponenter som påføres over hverandre. The two components are applied separately to the foil and the web. If this is not possible due to a too high porosity in the web, such as e.g. in the case of a filter, the two components can be applied to the metal foil shortly before joining the web and foil. It is also possible, if both components are liquid, to mix these in a spray jet and at the same time spray them on the foil and/or web shortly before these are added together. When using one powdery component, similar methods can be used. As particularly advantageous, however, it has been shown to give the powdery component a better adhesion to the metal foil by using metal foils on which a glass fiber fleece has been coated, e.g. with the adhesive according to the above-mentioned patent. This processing of the powdery component thus does not differ significantly from the processing using two liquid components that are applied one above the other.

Også ved anvendelse av to flytende komponenter, kan det være passende å anvende en glassfiberkasjert metallfolie for forbedring av sammenblanding av de to komponenter. Derved begunstiges en gjennomtrengning av de to komponenter. Spesielt kan denne fremgangsmåte være fordelaktig i de tilfeller når en av komponentene, slik som det i eks. II og III nevnte sure aluminiumfosfat, angriper metallfolien.Anvendelsen av glassfiberkasjerte metallfolier kan også være tilrådelig ut fra økonomiske grunner, fordi man derved kan anvende meget tynne metallfolier uten vanskeligheter. Also when using two liquid components, it may be appropriate to use a glass fiber coated metal foil to improve mixing of the two components. This favors penetration of the two components. In particular, this method can be advantageous in cases where one of the components, such as in e.g. II and III mentioned acidic aluminum phosphate, attack the metal foil. The use of glass fiber coated metal foils can also be advisable for economic reasons, because very thin metal foils can then be used without difficulty.

Videre kan det i en videre utvikling av oppfinnelsen være hensiktsmessig at det til minst en av komponentene, evt. under påføringen, tilsettes en andel av opptil 10% av summen av begge komponenter av et organisk mykgjøringsmiddel. Furthermore, in a further development of the invention, it may be appropriate that a proportion of up to 10% of the sum of both components of an organic softening agent is added to at least one of the components, possibly during application.

Slike organiske myknere er f.eks. polyakrylater eller syntetiske gummier, som hensiktsmessig anvendes i van-dige dispersjoner. Derved er det ved valg av stoffer nødven-dig å passe på at de er forenlige med de angjeldende komponenter og med kleberen. Tilsetningsmengden må selvfølgelig ut-måles slik at sluttproduktets tilstrebede ikke-brennbarhet ikke går tapt. Such organic plasticizers are e.g. polyacrylates or synthetic rubbers, which are suitably used in aqueous dispersions. Thereby, when choosing materials, it is necessary to ensure that they are compatible with the relevant components and with the adhesive. The amount of addition must of course be measured so that the end product's intended non-flammability is not lost.

Claims

1. Procedure for casing a mineral fiber web with a metal foil where an adhesive based on water glass with an addition of clay mineral substances is used,

and with the following composition in weight-%: 83-95 weight-% water glass solution with approx. 35% solids, 4-16% by weight clay mineral substances, 1-5% by weight oxides or carbonates of alkaline earth metals or zinc, oxides or hydroxides of aluminum or barium sulphate, hereinafter briefly referred to as aggregates, 0-5% by weight % pigments,

characterized by the fact that the aggregates are combined with the adhesive shortly before or during the application of this to the substrate and that among them the fastest-reacting substances with water glass, such as magnesium oxide, are selected and that possibly in addition to or as a partial replacement for these, fast-reacting substances from the group primarily aluminum are added -minium phosphate, primarily calcium phosphate, sodium polyphosphate, calcium sulfate hemihydrate or borax, and that up to 10% of an organic plasticizer such as polyacrylates or synthetic rubbers, added to one of the two components, possibly during application, is used.