DK172998B1

DK172998B1 - Bindemiddel til brug på isolationsglasfibre, fremgangsmåde ved behandling af disse, samt anvendelse af fremgangsmåden

Info

Publication number: DK172998B1
Application number: DK198905296A
Authority: DK
Inventors: Bernard Gicquel
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1999-11-01
Also published as: NO894221L; NZ231159A; ZA897960B; BR8905484A; NO894221D0; JPH02167844A; CA2001599A1; CA2001599C; AU4382689A; KR900006603A; DE68904294D1; US5047452A; KR0139636B1; DE68904294T2; FI95155B; EP0369848B1; ATE84289T1; EP0369848A1; FR2638448B1; FR2638448A1

Description

DK 172998 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår et bindemiddel til brug på Isolationsglasfibre, opfindelsen angår tillige en fremgangsmåde ved behandling af sådanne isolationsglasfibre, som fremstilles aerodynamisk ved træk-5 ning i en gasstrøm med høj temperatur, samt anvendelse af denne fremgangsmåde.

Ved fremstilling af produkter på basis af mineralske fibre, f.eks. glasfibre, eksempelvis måtter af mineralske fibre til varme og/eller lydisolering i byg-10 ninger er det almindeligt, at de er sammenbundet ved hjælp af en syntetisk, termohærdbar harpiks. De fleste fiberisolationsmaterialer indeholder således et binde-middel, der binder fibrene med hinanden og herved sikrer, at materialet mekanisk hænger sammen. Dette binde-15 middel skal fordeles ensartet over fibrene og for at undgå dannelse af klumper af fibre i bindemiddel blandt andre ikke-bundne, mere skøre og støvsamlende fibre foretages belægning af fibrene altid med et fortyndet bindemiddel.

20 Det er kendt, at anvende termohærdbare phenol- formstoffer (phenol-formol) eller aminostoffer (mela-minformol eller urea-formol). De mest anvendte bindemidler er resoler opnået ved kondensation - i nærværelse af alkaliske eller jordalkaliske katalysatorer - af 25 fenoler med frie ortho- og parastillinger og aldehyder, især formaldehyd. Disse harpikser indgår i en bindemid-delformulering, der desuden indeholder vand som fortyndingsmiddel, urea, som begrænser mængden af fri formaldehyd og virker også som bindemiddel, samt diverse ad-30 ditiver såsom olie, ammoniak, farvestoffer og eventuelt fyldstoffer.

Ved valg af et bindemiddel er der talrige forskelligartede kriterier man skal tage i betragtning, DK 172998 B1 2 men hovedbetingelsen er, at bindemidlet skal binde korrekt til glasset.

For det første er det nødvendigt, at der er strømningsmæssig kompatibilitet mellem bindemidlet og I .5 metoden til produktion af fibrene. Uden at gå ind i de taljerne skal det blot her bemærkes, at fibrene sædvan-1 ligvis produceres ved hjælp af et centrifugelegeme, der har lodret akse og hvori der indføres en kontinuert strøm af smeltet glas. Glasset kastes ud mod centrlfu-10 gelegemets omkredsvæg og slynges ud som stråler gennem I et stort antal huller i denne væg. En gasstrøm med høj temperatur og under højt tryk trækker disse glasstråler til fibre og fører dem nedad mod en gasgennemtrængelig transportør, på hvilken fibrene samles som en mere el-15 ler mindre tyk bane, alt efter transportørens hastighed. Det ideelle er, at bindemidlet perfekt omgiver hver enkelt fiber. Det er derfor mest hensigtsmæssigt, at forstøve bindemiddelblandingen medens fibrene endnu er sammenhængende, d.v.s. før banen eller måtterne dan-20 nes. Derfor forstøves bindemiddelblandingen i det kammer, der modtager fibrene og som befinder sig nedenfor brænderne til dannelse af trskningsgasstrømmen. Denne løsning indebærer dog, at man til dannelse af bindemiddelblandingen ikke må anvende organiske, brandbare 25 og/eller forurenende opløsningsmidler, idet der ellers er alt for stor risiko for brand og/eller forurening i dette kammer. Desuden må den som bindemiddel virkende harpiks ikke polymerisere for hurtigt før man har fået den ønskede form.

30 Hvis denne polymerisering ikke må foregå for hurtigt, må den heller ikke tage for lang tid og hvad dette angår virker de i den kendte teknik anvendte harpikser ikke helt tilfredsstillende, idet den komplette DK 172998 B1 3 polymerisering I en tid, der er kompatibel med høje produktionshastigheder, først opnås efter ophold ved høj temperatur (ca. 250’C) i en ovn, der forlanger megen energi.

5 Desuden må der for harpiksen, og metoden til dens anvendelse, helst være tale om en forholdsvis beskeden pris, der et kompatibel med omkostningerne for glasfibrering og der må ikke hverken direkte eller indirekte dannes toksiske eller forurenende effluenter.

10 Derfor har man ved opfindelsen valgt harpikser, der til deres fremstilling ikke kræver formol og som desuden ikke frigiver betydelige mængder formol når de dekom-poneres under en for kraftig varmepåvirkning. Ud fra disse betragtninger vil produktet naturligvis ikke være 15 toksisk og det vil heller ikke give generende lugt ved brand.

I et andet område, der er beslægtet med fremstilling af isolationsglasfibre, nemlig fremstilling af forstærkningsfibre, er det kendt, at overtrække glas-20 fibrene med epoxyharpikser. Behandlingen har et dobbelt formål: beskyttelse af enkeltfibrene, som derved gøres mindre følsomme overfor friktionspåvirkninger, og bedre binding af plastmaterialet, hvori fibrene tjener som forstærkningselement. I dette tilfælde stræber man ikke 25 efter opnåelse af binding mellem fibrene og intet gav anledning til at konkludere at man kunne få en tilstrækkelig solid glas-til-glas-sammenklæbning (for at få en god mekanisk styrke) og en punktuel binding (for at sikre, at fibermåtten kan genvinde sin normale 30 tykkelse).

Efter talrige forsøg i industriel målestok har man ved opfindelsen konstateret, at der opnås yderst tilfredsstillende resultater ved til isolationsfibre, DK 172998 B1 4 at anvende en bindemiddelformulering, der ifølge opfindelsen har en formulering som angivet i den kendetegnende del af krav i.

I henhold til fremgangsmåden ifølge opfindelsen 5 anvendes denne bindemiddelfonnulering i vandfortyndet tilstand, idet den forstøves over fibrene i det kammer, hvori glasset flbreres og fibrene opsamles. Opfindelsen omfatter tillige anvendelsen af denne fremgangsmåde ved 1 fremstilling af isolationsprodukter, hvis vægtfylde er 10 mellem 4 og 30 kg/m3.

Ved udtrykket transportabel i vandigt miljø skal forstås en harpiks, der direkte kan dispergeres i vand 1 eller som kan danne emulsion, med eller uden tilsætning af en emulgator. De i henhold til opfindelsen foretrak-15 ne epoxyharpikser har et gennemsnitligt polymerisationsindeks n på mellem 0 og 1, fortrinsvis mindre end 0,2, idet n er det gennemsnitlige antal overskydende bisphenol A grupper pr. glycidylether-molekyle opnået ved kondensation af epichlorhydrin (CH2-CH_CH2-C1) °9 20 \ / 0 bisphenol A (HO-Cgl^-CICHj^-Cgl^-OH), med kondensationsreaktionen udført under rent støkiometriske betingelser (2 mol epichlorhydrin pr. 1 mol bisphenol A) 25 hvorved der fås et glycidylether med polymerisationsindeks n 0. Harpikser med lav polymerisationsindeksværdi - og derfor med kortere kæder - danner hensigtsmæssigt et tættere tværbindingsnet, som erfaringsmæssigt viser sig at føre til produkter med øget mekanisk 30 styrke. Dog er en epoxyharpiks med indeks n - 0 ikke at foretrække, fordi den krystalliserer under opmagasineringen og desuden er den vanskeligere at syntetisere, fordi den er renere, hvorfor den også er dyrere.

DK 172998 B1 5

Ved ikke-flygtig aminhærder forstås en hærder med flammepunkt større end 180*C. I så fald konstateres der Ingen selvantænding i det fibermodtagekammer, hvori bindemidlet forstøves.

5 Som aminhærder kan man anvende primære, sekundæ re, alifatiske, cyklo-alifatiske, aromatiske eller arali fatiske polyamider, samt polyaminoamider. Fortrinsvis er den NH-ækvivalente molvægt, d.v.s. den fornødne stofmængde til opnåelse af, hvad der svarer til ækviva-10 lenten én aminohydrogen-binding pr. molekyle, mindre end lOOg, hvilket svarer til et betydeligt antal reaktionssteder pr. molekyle.

Desuden kan man anvende et katalytisk middel såsom tertiær amin.

15 Polymerisationsindekset og den NH-ækvivalente molvægt er udtryk for to tilstande, som er temmelig ligartede og man kan - i hvert fald i et vist omfang -kompensere for et ret dårligt polymerisationsindeks ved at anvende en hærder med tilpasset NH-skvivalent mol-20 vægt, eller omvendt. Generelt vil man ved opfindelsen se bort fra hærdere, der hører til gruppen polysyrer og syreanhydrider, eftersom deres lave opløselighed i vand volder vanskeligheder i forbindelse med deres anvendelse og fordi de desuden er stærk korroderende og dyre.

25 Man udelukker også fenolharpikser og aminoplastharpik-ser, der under hærdning frigiver formol, samt hærdere af typen urea, melamin og quanamin, der er svagt opløselige og kræver anvendelse af et acceleratormiddel.

Derimod kan man anvende hærdere af typen polya-30 miner eller amino-polyamider, der har mellemstor pris og som er nemmere at anvende, og som desuden ikke frigiver formol under varmebehandlingen. En hærder af denne type har imidlertid den ulempe, at reaktionen fore- DK 172998 B1 6 går ved en relativt lav temperatur, hvorfor der er risiko for pregelering. Desuden er nogle af disse hærdere korroderende, og under varmebehandling er der kraftig udvikling af aminforbindelser, med heraf følgende risi-! 5 ko for forurening.

Disse ulemper forekommer ikke hos hærdere af type dicyan-diamider (DCN) som er billige, ikke-toksiske, ikke-flygtige, ikke-korroderende, svagt opløselige i vand, og som især næsten udelukkende reagerer under 10 varmepåvirkning, og man kan eksempelvis opmagasinere en imprægneret måtte i et år, uden at konstatere hærdning af harpiksen.

Den harpiks, der forstøves på fibrene, må ikke hærde, før måtten er formet, d.v.s. pregeleringen skal 15 være så svag som muligt. Man har ved forsøg konstateret, at denne betingelse er opfyldt, hvis epoxyharpiksens geleringstid er på mere end 25 min. ved 100aC. Gelegeringstiden defineres som den fornødne tid til, at en given harpiksmængde ved en given temperatur når op 20 på en viskositet på 3000 cP. Med de sædvanlige fenol-plastharplkser anses en geleringstid på 25 min. for at være utilstrækkelig, og man foretrækker harpikser med geleringstid på mere end 1 time, hvilket er en væsentlig begrænsing. Med epoxyharpikser kan meget kortere 25 geleringstider overraskende vise sig at være mulige, dersom man eventuelt anvender mere fortyndede harpikser, idet det ser ud til, at vand-epoxyharpiks-systemer er mindre stabile i ovnen end vand-fenolplast-harpiks-systemer, hvilket giver mulighed for nemmere at fjerne 30 vand.

Der skal ikke bruges formol til tilvirkning af bindemiddelblandingen ifølge opfindelsen, og der konstateres heller ingen mærkbar frigivelse af formol i DK 172998 B1 7 ovnen. Den samlede polymerisering kan gennemføres ved en temperatur mindre end 220*C, hvorved mindskes risikoen for, at der i ovnen udvikles forurenende stoffer, som senere skal fjernes ved pyrolyse.

5 Opfindelsen forklares nærmere herefter under henvisning til sammenligningsforsøg foretaget på tre harpikser A, B og C med følgende formulering: HARPIKS A: Pormol-phenolhydharpiks 10 (standard harpiks) På tørstof: 55 vægt % formolharpiks med phenol/formaldehyd-forhold på 3,2 med mineralsk katalysator, viskositet ved 20*C mindre end 20mPa, og 45% urea.

15 HARPIKS B: Tokomponent epoxyharpiks på basis af di- glycidylether af bisphenol A ("Europex" 756, varemærke, firma SCHERRING. epoxyindeks 0,54 ± 0,02 (mol epoxy pr. lOOg), 20 epoxyækvivalent 178-192 (g/mol), gennem snitligt polymerisationsindeks n - 0,1.

HARPIKS C: Tokomponent epoxyharpiks "Neoxyl" 965, varemærke, firma SAVID, epoxyindeks 0,33 25 (mol epoxy pr. lOOg) : epoxyækvivalent 300g/mol, gennemsnitligt polymerisationsindeks n - 0,91.

HÆRDER D: Polyamin 1 vand, "Euredur" 36, varemærke, 30 firma SCHERRING, flammepunkt 190*C, tør stofekstrakt 80%, NH ækvivalentvægt 132g (d.v.s. én aktiv NH-gruppe pr. 132g tørstof).

DK 172998 B1 8 HÆRDER E: Alifatisk polyamin "XIONEL" SP 3288, vare mærke, firma SAVID, NH ækvivalentvægt 57g.

HÆRDER F: Dicyan-diamid knyttet til en polymerisa- 5 tionsaccelerator, fortrinsvis af typen ter tiær amin, (f.eks. tridimethyl-aminomethyl-fenol.

Med mindre andet angives blandes disse harpikser to med hærdere i et vægtforhold på l gruppe NH pr. ækvivalent epoxygruppe.

VISKOSITET

Bindemiddelblandingen skal have god strømnings-15 mæssig kompatibilitet med metoden til fremstilling af fibrene. Man skal navnlig undgå gelering i fibermodta-gekammeret, før måtten formes, for herved, at undgå dannelse af uhomogene fibersammenklumpninger.

Til vurdering af viskositet i en på iooec termo-20 statreguleret beholder, hældes 30g harpiks (i 30% opløsning) i desioniseret vand. En viskositetssonde placeres i beholderen og man måler den fornødne tid til opnåelse af en viskositet på 3000 cP.

- forsøg nr. 1 (Harpiks A): 60 min.

25 - forsøg nr. 2 (Harpiks B + hærder D): 27 min.

- forsøg nr. 3 (Harpiks B + hærder F): 49 min.

Den geleringstid der opnås ved forsøgene nr. 2 og 3 er således forholdsvis kort i forhold til forsøg nr. l, men det har været overraskende, at konstatere, 30 at det ikke har nogen betydelig effekt på produktionslinien, såfremt man om nødvendigt øger den anvendte mængde vand.

DK 172998 B1 9 TESTS PA produktionslinie

Bindemiddelblandingen ifølge opfindelsen er beregnet til forstøvning på isolationsglasfibre, d.v.s. fibre der ved aerodynamisk påvirkning trækkes ved hjælp 5 af en gasstrøm under høj temperatur og højt tryk, i modsætning til tekstilfibre, der fremstilles ved mekanisk trækning af filamenter fra en trådbakke. Blandingen er særlig velegnet til fibre, der fremstilles ved den metode, der kendes under betegnelsen TEL, hvor det 10 smeltede glas tilføres det indre af et hurtigt drejende centrifugelegeme, hvis omkredsvæg er udformet med et stort antal huller, hvorfra der udslynges stråler, som trækkes til fibre ved hjælp af en gasstrøm, der med høj hastighed og høj temperatur frembringes af brændere 15 rundt om centrifugelegemet.

Hensigtsmæssigt forstøves blandingen på fibrene inden de opsamles på et modtageorgan. Blandingen tilberedes ved dispersion af harpiks i en sådan vandmængde, at tørstofekstrakt bringes på 10%, hvorefter der til-20 sættes silan. For standardharpiksen tilsættes blandingen også 3 dele ammoniak for 100 dele formolphenolhar-piks på sædvanlig måde.

Man har først foretaget diverse forsøg på laboratorium, hvor der produceredes 12 kg. fibre pr. time.

25 Fibreringsudstyret var som angivet i FR-A 2 223 318 og de fremstillede fibre svarer til industrielt fremstillede fibre, i fibreringskammeret forstøves på fibrene en blanding af 2% harpiks i desioniseret vand. Der dannes kvadratiske emner med sidelængde på 450 mm og tyk-30 kelse på 50 mm med et indhold af bindemiddel efter po-lymerisering på ca. 5%.

DK 172998 B1 10

TRÆXSTYRKE

Trækstyrken RT i gf/g måles på ringformede prøver, der i henhold til normen ASTM C 686-71T trækkes med to indvendige stave. Måleresultaterne angives i Ta-5 bel I. Ældning simuleres ved at prøven behandles 30 min. i en autoklav på 107*C svarende til vanddamptrykket.

TABEL I

10 _

Forsøg 4 5 6 6'

Harpikstype AB C B

15 H&erdertype D EF

RT efter fremstilling (i gf/g) 600 740 641 750 20 RT efter ældning <i gf/g) 525 400 290 470

Procentdel bindemiddel i slutprodukt 5% 6% 5,7% 5,8% 25 _

Med harpiksblandinger i henhold til opfindelsen er den mekaniske styrke efter ældning lidt svagere, men dog tilfredsstillende. De efterfølgende forsøg (der fo-30 retages under systematisk tilsætning af 0,5% silan) anskueliggør indflydelsen af epoxyharpiksens polymerisationsindeks og af aminhærderens NH ækvivalente molvægt.

For de i Tabel II angivne forsøg 7-10 er der anvendt følgende blandinger: m DK 172998 B1 11 forsøg nr. 7: harpiks B + hærder D, forsøg nr. 8: harpiks C + hærder E, forsøg nr. 9: harpiks C + hærder D, forsøg nr. 10: harpiks B + hærder E.

5

TABEL· II

Forsøg nr. 7 8 9 10 10 _ RT efter fremstilling 650 617 432 697 RT efter 15 ældning 528 526 326 574 % bindemiddel 4,6 4,65 4,3 4,0 20

Forsøgene nr. 5, 7 og 10 udført med den harpiks, der har det laveste polymerisationsindeks, giver de bedste resultater efter ældning. Forsøget nr. 8 (samt også forsøget nr. 6) indikerer, at en hærder med høj nh 25 ækvivalent molvægt i kombination med en harpiks med højt polymerisationsindeks fører til produkter, der til at begynde med er ret gode, men hvis mekaniske styrke svækkes meget.

De dårligste resultater er opnået ved forsøget 30 nr. 9: epoxyharpiks med højt polymerisationsindeks og hærder med lav NH ækvivalent molvægt.

Det 1 henhold til opfindelsen foretrukne produkt (forsøg nr. 10) har udmærkede egenskaber efter fremstilling og efter ældning.

DK 172998 B1 12

En passende mængde silan giver iøvrigt mulighed for at optimere egenskaberne. Tabel III angiver forsøg 11-14, hvor man har varieret silanmængden i forskellige i prøver fremstillet på basis af en harpiks B og en hærder 5 D.

TABEL III

Forsøg %silan % binde- RT efter RT efter 10 middel fremstilling autoklav 11 0 6.6 707 258 12 0.5 5.6 724 392 = 13 1.0 5.8 692 395 15 14 1.5 6.5 712 422

Tilsætning af silan har primært den effekt, at I produktet ældes bedre, men for en hosliggende procent- 20 del bindemiddel er trækstyrken (her angivet i gf/g); målt umiddelbart efter fremstilling af produktet, praktisk taget konstant. De bedste resultater opnås med en %del silan på mellem 0,5 og 1. For isolationsfibermaterialer ser det således ud til, at silan primært virker 25 som middel til at forhindre, at der indføres vandmolekyler mellem glas og bindemiddel, men ikke som middel til at øge adhæsionen mellem glas og harpiks.

For at fastlægge indflydelsen af forholdet mellem epoxyharpiks og hærder har man ud fra læren fra de 30 foregående forsøg igen opereret med en harpiks B og en hærder D. Resultaterne fremgår af Tabel IV.

ϋ

SU

DK 172998 B1 13

TABEL IV

Nr. % har- % hærder % binde- RT rt 5 piks B C middel autoklav 15 45 55 6.2 653 336 16 53 47 6.3 741 400 17 58 42 5.4 723 346 10 1Θ 63 37 6.2 686 388 19 70 30 5.2 653 316

De bedste resultater (med samme mængde bindemid-15 del) er opnået, når forholdet mellem antallet af epoxygrupper og antallet af NH ækvivalente grupper i hærderen ligger tæt ved det støkiometriske forhold (53/43 på vægtbasis for harpiksen i forsøgene nr. 15-19).

Man har derefter kontrolleret disse første re-20 sultater ved at tilvirke 9 prøver, heraf to referenceprøver med standard harpiks. Disse prøver blev præpareret på en pilot-produktionslinie under betingelser, der ligger tæt ved de industrielle. På denne produktionslinie fremstilles glasfibrene efter TEL-metoden, jfr. EP 25 91 886. Der produceres 20 ton fibre pr. døgn. Bindemid-delblandingen tilføres med en doseringspumpe med en sådan mængde desioniseret vand at tørstofindholdet bringes ned til 10%. Som additiv tilsættes der silan og som blødgørelses- og anti-støvmiddel tilsættes der 0-10% 30 mineralsk olie. Man kan også anvende andre typer olie, f.eks. linolie, sojaolie, saflorolie, fiskeolie, kina-træolie eller ikke-sikkative fedtsyrer såsom kopraolie, palmeolie eller stearinsyre. Blandingen forstøves i DK 172998 B1 14 tilberedningskammeret under et tryk på 1,5 bar. Man . forstøver samtidig en vis overskydende mængde vand ved I overspray for at bringe tørstofindholdet i forhold til slutmængden af vand ned på en værdi på mellem 5 og 8%, 5 fortrinsvis mellem 6,5 og 7,5%. Ud fra læren fra viskositetsmålingerne har man med harpiksen 1 henhold til opfindelsen gennemført forsøgene under anvendelse af en overskydende vandmængde på mere end 50% af den for standard belægning anvendte mængde. Polymeriseringen fore-10 går i en ventileret ovn, hvortil glasfibermåtten føres ; under passage mellem to formningsorganer, der meddeler måtten en given tykkelse større end den nominelle tykkelse, d.v.s. den for brugeren garanterede tykkelse.

Herefter angives betingelserne for præparation 15 af de forskellige prøver, indholdet af bindemiddel målt efter polymerisation, og de dimensionsmæssige størrelser (vægt pr. arealenhed, densitet, effektiv tykkelse af produktet).

20 PRØVE NR. 20 - Bindemiddelformulering: . reference formolfenolharpiks type A 100 dele.

25 . % silan : 1 del . % olie : 10 dele . flydende ammoniak ; 3 dele - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 540 30 . overspray (kg/h) : 200

- Temp, af produkt i ovnen : 250*C

- %del bindemiddel i slutprodukt : 5,04 DK 172998 B1 15 - vægt i g/m2 : 878 - densitet i kg/m3 : 10,97 - tykkelse i mm : 129,2 5 PRØVE NR. 21 - Bindemiddelformulering: . harpiks B, hærder D, forhold: 55/45 . % silan : 0,5 10 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 640 . overspray (kg/h) : 300

- Temp, af produkt i ovnen : 250 *C

- %del bindemiddel i 15 slutprodukt : 5,88 - vægt i g/m2 : 899 - densitet i kg/m3 : 11,24 - tykkelse i mm : 129,3 20 PRØVE NR. 22 - Bindemiddelformulering: . harpiks B, hærder D, forhold: 55/45 . % silan : 0,5 25 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 840 . overspray (kg/h) : 300

- Temp, af produkt I ovnen : 250*C

- %del bindemiddel i 30 slutprodukt : 5,06 - vægt I g/m2 : 892 - densitet i kg/m3 : 11,15 - tykkelse i mm : 128,7 DK 172998 B1 16 PRØVE NR. 23 - Bindemiddelformulering: . harpiks B, hærder D, forhold: 55/45 5 . % silan : 0,5 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 840 . overspray (kg/h) : 300

- Temp, af produkt i ovnen : 250 *C

10 - %del bindemiddel i slutprodukt : 5,12 - vægt i g/m2 : 897 - densitet 1 kg/m3 : 11,21 - tykkelse i mm : 129,6 15 PRØVE NR. 24 - Bindemiddelformulering: . reference formolfenolharpiks type A 20 100 dele.

. % silan : 1 del . % olie : 10 dele . flydende ammoniak : 3 dele - Strømningshastighed: 25 . bindemiddel (kg/h) : 540 . overspray (kg/h) : 200

- Temp, af produkt i ovnen : 218*C

- %del bindemiddel i slutprodukt : 4,5 30 - vægt i g/m2 : 916 - densitet i kg/m3 : 11,4 - tykkelse i mm : 129,5 PRØVE HR. 25 DK 172998 B1 17 - Bindemiddelformulering: . Harpiks B, hærder D, forhold: 55/45 5 . % silan : 0,5 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 840 . overspray (kg/h) : 300

- Temp, af produkt i ovnen : 216'C

10 - %del bindemiddel i slutprodukt : 5,8 - vægt i g/m2 : 916 - densitet i kg/m3 : 12,0 - tykkelse i mm : 129,1 15 PRØVE NR. 26 - Bindemiddelformulering: . Harpiks B, hærder D, forhold: 55/45 20 . % silan : 0,5 . olie : 9,5 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 840 . overspray (kg/h) : 300

25 - Temp, af produkt i ovnen : 218*C

- %del bindemiddel i slutprodukt : 6,5 - vægt i g/m2 : 908 - densitet i kg/m3 : 11,3 30 - tykkelse i mm : 128,2 PRØVE NR. 27 DK 172998 B1 18 - Blndemiddelformulering: . Harpiks B, hærder D, forhold: 55/45 5 . % silan : 0,5 . % olie : 9,5 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 840 . overspray (kg/h) : 300

10 - Temp, af produkt i ovnen : 200*C

- %del bindemiddel i slutprodukt : 6,2 - vægt i g/m2 : 898 - densitet i kg/m3 : 11,2 15 - tykkelse i mm : 129,0 PRØVE NR. 28 - Blndemiddelformulering: 20 . Harpiks B, hærder D, forhold: 50/50 . % silan : 0,5 . % olie : 9,5 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 840 25 . overspray (kg/h) : 300

- Temp, af produkt i ovnen : 193"C

- %del bindemiddel i slutprodukt : 6,0 - vægt i g/m2 : 911 30 - densitet i kg/m3 : 11,4 - tykkelse i mm : 131,3 PRØVE NR. 29 DK 172998 B1 19 - Bindemiddelformulering: . Harpiks C, hærder E, forhold: 84/16 5 . % silan : 0,5 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 840 . overspray (kg/h) : 300

- Temp, af produkt i ovnen : 240"C

10 - %del bindemiddel i slutprodukt : 5,95 - vægt i g/m2 : 920 - densitet i kg/m3 : 11,5 - tykkelse 1 mm : 127,9 15 PRØVE NS. 30 - Bindemiddelformulering: . Harpiks C, hærder E, forhold: 84/16 20 . % silan : 0,5 - Strømningshastighed: . bindemiddel (kg/h) : 740 . overspray (kg/h) : 200

- Temp, af produkt i ovnen : 240 *C

25 - %del bindemiddel i slutprodukt : 6,15 - vægt i g/m2 : 899 - densitet i kg/m3 : 11,23 - tykkelse i mm : 127,5 30 DK 172998 B1 20

Bindemiddelforinuleringen i henhold til opfindelsen giver således mulighed for at fremstille produkter, der praktisk taget ikke afviger fra standardprodukterne, hvad angår densitet og tykkelse, og dette opnås uden 5 væsentlig ændring i fremstillingsprocessen.

Prøverne nr. 20 og nr. 24 er fremstillet med standardblanding og har gulig farve, hvis ikke der tilsættes farvestoffer. Prøverne nr. 21, 22 og 23 er svagt ! brunlige, medens prøverne nr. 25-28 er hvide. Man har 10 derfor interesse i, at holde temperaturen af produktet i ovnen på ca. 220*C, hvilket sikrer en god polymerise-rlng af bindemidlet og man kan desuden vælge præcist den farve man ønsker for slutproduktet. Desuden er risikoen for udvikling af forurenende effluenter lavere, 15 når temperatureen i ovnen er lavere.

Ved udgangen fra ovnen sammenpresses produktet -med henblik på emballering - i et forhold, der pr. definition er lig med forholdet mellem den nominelle tykkelse og tykkelsen i sammenpresset tilstand. Man har 20 udsat prøverne for sammenpresningsforhold på 4 eller 6.

For at kontrollere om prøverne bibeholder de ønskede dimensioner har man kalkuleret tykkelsen efter udtagning fra emballagen som procentdel af den nominelle tykkelse. Denne procentdel, der kaldes tykkelsesgen-25 vindingen, kan derfor muligvis være på mere end 100%.

DK 172998 B1 21

Tykkelsesgenvindlng 24 timer efter fremstilling og med sammenpresningsforhold på 6 (hhv. 4); . Prove nr. 21: 125,8 (133,9) . Prøve nr. 22: 126,0 (135,1) 5 . Prøve nr. 23: 104,7 (119,7) . Prøve nr. 24: 143,1 . Prøve nr. 25: 127,5 . Prøve nr. 26: 129,4 . Prøve nr. 27: 129,2 10 . Prøve nr. 28: 131,7 . Prøve nr. 29: 141,8 (137,2) . Prøve nr. 30: 143,7 (136,4)

Tykkelsesgenvindlnq 12 dage efter fremstilling og med 15 sammenpresnlngsforhold på 6 (hhv. 4).

. Prøve nr. 20: 135,8 (140,7) . Prøve nr. 21: 110,7 (124,6) . Prøve nr. 22: 113,3 (122,7) . Prøve nr. 23: 105,3 (106,6) 20 . Prøve nr. 29: 137,0 (133,6) . Prøve nr. 30: 143,7 (132,5)

Man har derefter undersøgt produkternes mekaniske styrke umiddelbart efter fremstilling, 24 timer se-25 nere og 12 dage senere, og endelig er der foretaget kunstig ældning 1 en autoklav Tabel V.

DK 172998 B1 22 _Trækstyrke 1 gf/g efter_

Nr. Præparation 24 timer 12 dage Autoklav 20 292 257 177 5 _ I 21 293 279 251 146 22 273 281 266 210 10 23 295 272 241 24 284 264 174 25 257 260 186 15 ______ 26 248 248 222 27 253 241 165 20 28 268 262 197 29 269 232 217 207 30 264 247 232 185 25 _

De færdigpræparerede produkter i henhold til opfindelsen har en trækstyrke, der ligger tæt op ad standardproduktionens, men de ældes lidt bedre.

30 Disse forsøg beviser, at man kan fremstille glasfiberprodukter til varme- og/eller lydisolation i huse og bygninger, navnlig letvægtsprodukter, ved i DK 172998 B1 23 stedet for almindelig bindemiddelblanding, at anvende en bindemiddelformulering i henhold til opfindelsen, uden ændring af parametrene i glasfiber-produktionslinien, bortset fra temperaturen i ovnen, hvor hærd-5 ningsværdien skal sænkes 30-50*C ned, hvilket også giver energibesparelser.

Der er desuden foretaget yderligere 3 forsøg for, at kontrollere gennemførligheden af en belægning der indeholder en hærder af type F (diycan-diamid) til-10 sat en accelerator af typen 2,4,6-tri(dimethylaminome-thyl)fenol, et produkt der under betegnelsen "DMP-30" sælges af firmaet ROHM og HAAS FRANCE.

Disse 3 forsøg er udført på den tidligere omtalte industrielle produktionslinie (glasmængde 20t/døgn, 15 uden overspray). Der blev anvendt følgende bindemiddel-formuleringer.

PRØVE NR. 31 20 - Bindemiddelformulering . referenceharpiks type A: 100 dele . silan : 0,3 dele . olie : 9,5 dele 25 . flydende ammoniak : 6 dele . ammoniumsulfat : 3 dele 24 PRØVE NR. 32 DK 172998 B1 - Bindemiddelformulering . harpiks B : 72 dele 5 . hærder E : 28 dele . silan : 0,5 dele . olie : 12 dele PRØVE NR. 33 10 - Bindemiddelformulering . harpiks B : 88 dele . hærder F : 12 dele . accelerator : 1,2 15 . silan : 0,5 dele . olie : 12 dele

De karakteristiske værdier for de opnåede produkter angives herefter i Tabel VI.

20 asm DK 172998 B1 25 : Prøve : Micronaire : Gram- :densitet : tykkelse : vægt : : 31 : 3,35 : 896 : 11,2 : 125,6 : 5 : 32 : 3,50 : 899 : 11,2 : 128,1 : : 33 : 3,60 : 927 : 11,6 : 158,5 : 10 : : Trækstyrke i (gf/g)/ : : : Tykkelsesgenvinding (i %) : : Prøve :---------------------------------------------- : : 24 timer : 12 dage : 30 dage : 90 dage: 15 : 31 : 300/141,8 : 272/137,5 : 282/138,1 :227/130,8: : 32 : 218/140,7 : 224/136,4 : 238/137,0 :260/131,3: : 33 : 232/141,2 : 223/140,1 : 248/138,5 :217/137,0: 20 Hærderen på basis af DCN virker helt tilfreds stillende. Tykkelsesgenvindingen er lig den man konstaterer på det færdige standardprodukt og den er endog bedre efter ældning. Derimod er trækstyrke lidt mindre efter ældning, men den holder sig dog på en høj værdi.

25 Det skal yderligere bemærkes, hvis man sammenholder prøven nr. 23 og prøven nr. 33, at hærderne E og P giver resultater der ligger tæt op ad hinanden, men prisen for et bindemiddel med hærder af typen F er dog halveret, hvorfor det absolut anses for, at være det mest 30 hensigtsmæssige middel i henhold til opfindelsen.

Claims

1. Bindemiddel til brug på isolationsglasfibre, kendetegnet ved, at det er udformet på basis af en vanddispergerbar epoxyharpiks af glycidyletherty-' pen, en amin-hærder med flammepunkt på mere end 180*C, 5 og additiver (i dele, kalkulerede i forhold til 100 dele tør harpiks), nemlig 0,1 til 2% silan og 0-15% mineralsk olie.

2. Bindemiddel ifølge krav 1, kendetegnet ved, at epoxyharpiksen er et glycidylether med 70 polymerisationsindeks n mindre end 1, fortrinsvis mindre end 0,2.

3. Bindemiddel ifølge krav 2, kendetegnet ved, at polymerisations indekset n i streng forstand er større end 0.

4. Bindemiddel ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at hærderens NH-*kvivalente molvægt er mindre end 100 g.

5. Bindemiddel Ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at hærderen er tilsat 20 epoxyharpiksen i et forhold i hovedsagen lig med det støkiometriske forhold.

6. Bindemiddel ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at harpiks-hærder-blandin-gen har en geleringstid på mere end 25 min.

7. Bindemiddel ifølge ethvert af kravene 1-6, kendetegnet ved, at hærderen er på basis af dicyan-diamid (DCN).

8. Fremgangsmåde ved behandling af isolationsglasfibre, som fremstilles aerodynamisk ved trækning i 30 en gasstrøm på høj temperatur, kendetegnet DK 172998 B1 ved, at der anvendes en vandfortyndet bindemiddelformu-lering ifølge ethvert af kravene 1-6, der forstøves over fibrene i det kammer, hvori glasset fibreres og fibrene opsamles.

9. Anvendelse af fremgangsmåden ifølge krav 6 til fremstilling af isolationsprodukter, hvis vægtfylde ligger på mellem 4 og 30 kg/m3.