PL190319B1

PL190319B1 - Wyrób izolacyjny i sposób jego wytwarzania, zastosowanie lateksu ze środkiem klejącym do wyrobu izolacyjnego oraz kompozycja środka klejącego

Info

Publication number: PL190319B1
Application number: PL99346338A
Authority: PL
Inventors: Jacky Joachim; Philippe Espiard; Bruno Mahieuxe; Roger Gilbert; Wolfgang Holstein; Gérald Amannt
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2005-11-30
Also published as: PL346338A1; AU5427199A; FR2782711B1; FR2782711A1; RO120491B1; JP2002536557A; ES2232161T3; ATE279560T1; DE69921163D1; AU760351B2; DK1109959T3; EP1109959B1; EP1109959A1; DE69921163T2; US20090054580A1; WO2000012803A1

Abstract

1 . Wyrób izolacyjny, zwlaszcza wyrób termoizolacyjny i/lub dzwiekochlonny, na bazie welny mineralnej wyposazonej w srodek klejacy na bazie zywicy termoutwardzal- nej, a zwlaszcza zywicy fenolowej, znamienny tym, ze srodek klejacy zawiera lateks, który polepsza wytrzymalosc mechaniczna wyrobu po starzeniu, zwlaszcza w srodowi- sku wilgotnym. 6. Sposób wytwarzania wyrobu izolacyjnego, zwlaszcza wyrobu termoizolacyjne- go i/lub dzwiekochlonnego, na bazie welny mineralnej obejmujacy etapy zastosowania zywicy termoutwardzalnej na welne, zbierania sklejonej welny tak, ze jest ona w postaci warstwy i poddawania warstwy obróbce cieplnej do utwardzenia zywicy, znamienny tym, ze w czasie wytwarzania wyrobu do srodka klejacego dodaje sie lateks. 20. Zastosowanie lateksu ze srodkiem klejacym do wyrobu izolacyjnego, zwlaszcza wyrobu termoizolacyjnego i/lub dzwiekochlonnego, na bazie welny mineralnej do polep- szania wytrzymalosci mechanicznej wyrobu po starzeniu, zwlaszcza w srodowisku wilgotnym. 22. Kompozycja srodka klejacego do wyrobu izolacyjnego, zwlaszcza wyrobu ter- moizolacyjnego i/lub dzwiekochlonnego, znamienna tym, ze zawiera zywice termo- utwardzalna i lateks. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wyrób izolacyjny, zwłaszcza termoizolacyjny i/lub dźwiękochłonny, na bazie wełny mineralnej oraz sposób jego wytwarzania. Wynalazek dotyczy również zastosowania lateksu ze środkiem klejącym do wyrobu izolacyjnego, zwłaszcza termoizolacyjnego i/lub dźwiękochłonnego, na bazie wełny mineralnej do polepszania wytrzymałości mechanicznej wyrobu po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym oraz kompozycji środka klejącego do wyrobu izolacyjnego.

Takie wyroby, które mogą być wyrobami na bazie waty szklanej albo wełny żużlowej, występują zwykle w postaci zwiniętych warstw, mniej lub bardziej sztywnych płyt, łupin albo osłon.

Wytwarzanie tych wyrobów izolacyjnych obejmuje następujące etapy:

- w odpowiednim piecu topi się szklaną albo skalną kompozycję mineralną,

- stopiony materiał mineralny doprowadza się do urządzenia do wytwarzania włókien,

- stopiony materiał przekształca się we włókna, zwłaszcza techniką znaną jako wyciąganie odśrodkowe na wirnikach albo w perforowanych talerzach, przy czym włókna wyciąga się na ogół pod działaniem strumienia gazu,

- nad tak wytworzoną wełną rozpyla się kompozycję środka klejącego zawierającego żywicę termoutwardzalną,

- zaklejoną wełnę umieszcza się w postaci warstwy na urządzeniu odbierającym,

- warstwę poddaje się obróbce termicznej mającej na celu utwardzenie żywicy i nadaje warstwie wymaganą postać.

Pożądane właściwości wyrobu końcowego zależą od każdego szczególnego zastosowania, przy czym jednak próbuje się na ogół uzyskać oprócz właściwości izolacyjnych pewną liczbę mechanicznych cech charakterystycznych, takich jak stałość wymiarów, odporność na przebicie, rozdzieranie, rozciąganie i ściskanie.

Jeżeli jest istotne, aby te właściwości były dobre po wytworzeniu wyrobu aż do jego zastosowania w celu zapewnienia dobrych warunków umieszczenia na placu budowy, jest również pożądane, aby te właściwości pozostawały dobre w czasie pewnego okresu czasu, gdy wyrób znajduje się już na miejscu, w celu zapewnienia dostatecznej trwałości wyrobu.

190 319

Niestety, niekiedy obserwuje się utratę właściwości mechanicznych tych wyrobów po zestarzeniu się, zwłaszcza wtedy, gdy zostały one poddane działaniu wilgoci, zwłaszcza w warunkach większej kondensacji atmosferycznej, na przykład w przypadku wyrobów, w które są wyposażone dachy i które są poddawane znacznym cyklom termicznym.

Należy na przykład uważać, aby unikać takiej utraty właściwości, gdy kompozycja z wełny mineralnej jest szczególnie wrażliwa na wodę, na przykład wtedy, gdy chodzi o wełnę mineralną podatną na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym.

Z dokumentu patentowego nr WO-A-97/21636 jest znane polepszanie odporności na starzenie w obecności wilgoci atmosferycznej sztucznych włókien mineralnych typu włókien rozpuszczalnych w środowisku atmosferycznym (rozpuszczalność co najmniej 20 nm/dzień przy pH 7,5 w temperaturze 37°C) z utworzeniem na włóknach warstewki zawierającej sól (wodoro)fosforan amonowy albo aminy czwartorzędowej albo metalu alkalicznego, a zwłaszcza wodorofosforan dwuamonowy albo dwuwodorofosforan amonowy.

Odporność na starzenie w środowisku wilgotnym ocenia się w tym dokumencie wnioskując z pomiarów pH stopień rozpuszczenia włókien w próbach zanurzania symulując przyspieszone starzenie w normalnych warunkach stosowania. Pomiar pH kończy się ewentualnie poprzez obserwację pod mikroskopem erozji włókien.

Jednak taka obróbka okazuje się niewystarczająca do zachowania właściwości mechanicznych wyrobu po wystawieniu na działanie środowiska wilgotnego: prowadząc próby wytrzymałości mechanicznej na tych wyrobach na bazie wełny mineralnej po przyspieszonym starzeniu twórcy zaobserwowali, że zwykłe środki kationowe na bazie amonowej nie pozwalają na ograniczenie utraty właściwości mechanicznych po wystawieniu na działanie środowiska wilgotnego oraz że fosforan, taki jak wodorofosforan dwuamonowy, miał ten sam ujemny wpływ na właściwości mechaniczne po starzeniu w środowisku wilgotnym w tym sensie, że utrata właściwości mechanicznych była większa.

Celem wynalazku jest zapobieżenie tym niedogodnościom i polepszenie odporności mechanicznej po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym, wyrobów izolacyjnych na bazie wełny mineralnej albo, mówiąc inaczej, umożliwienie zmniejszenia utraty właściwości mechanicznych tych wyrobów po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym.

Ten cel, jak również inne cele, które pojawią się później, osiągnięto według wynalazku dodając lateks do środka klejącego w czasie wytwarzania wyrobów.

W związku z tym przedmiotem wynalazku jest wyrób izolacyjny, zwłaszcza wyrób termoizolacyjny i/lub dźwiękochłonny, na bazie wełny mineralnej wyposażonej w środek klejący na bazie żywicy termoutwardzalnej, a zwłaszcza żywicy fenolowej, charakteryzujący się tym, że środek klejący zawiera lateks, który polepsza wytrzymałość mechaniczną wyrobu po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym.

Korzystnie wełna mineralna jest utworzona z waty szklanej albo wełny żużlowej, podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym, a zwłaszcza zawierającej tlenki metali alkalicznych w ilości od 8 do 25% wagowo wełny mineralnej.

Korzystniej wełna mineralna ma szybkość rozpuszczania się w roztworze soli symulującym środowisko fizjologiczne, zmierzoną przy pH 4,5, wynoszącą co najmniej 30, a zwłaszcza co najmniej 40 albo 50 ng/cm² na godzinę, a zmierzoną przy pH 7,5 co najmniej 30, a zwłaszcza co najmniej 40 albo 50 ng/cm na godzinę.

Korzystnie wyrób ma gęstość co najmniej 30 kg/m³, korzystnie co najmniej 50 kg/m³, a zwłaszcza co najmniej 80 kg/m3.

Korzystnie wyrób stanowi wyrób na bazie wełny mineralnej podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym, zwłaszcza zawierającej tlenki metali alkalicznych w ilości od 8 do 25% wagowo wełny.

Wynalazek dotyczy również sposobu wytwarzania wyrobu izolacyjnego, zwłaszcza wyrobu termoizolacyjnego i/lub dźwiękochłonnego, na bazie wełny mineralnej obejmujący etap zastosowania żywicy termoutwardzalnej na wełnę, zbierania sklejonej wełny tak, że jest ona w postaci warstwy i poddawanie warstwy obróbce cieplnej do utwardzenia żywicy, polegającego na tym, że w czasie wytwarzania wyrobu do środka klejącego dodaje się lateks.

Korzystnie stosuje się wyrób na bazie wełny mineralnej podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym, zwłaszcza zawierającej tlenki metali alkalicznych w ilości od 8 do 25% wagowo wełny.

190 319

Korzystnie stosuje się lateks na bazie emulsji albo dyspersji wodnej polimeru zawierającego hydrofilowe grupy funkcyjne, a zwłaszcza grupę hydroksylową, karboksylową albo estrową.

Korzystniej stosuje się polimer pochodzący z jednego albo więcej monomerów, z których każdy zawiera co najmniej jedną hydrofitową grupę funkcyjną.

Korzystniej lateks zawiera polimer albo kopolimer typu winylowego, plastyfikowany albo nieplastyfikowany, a zwłaszcza homo- albo kopolimer octanu winylu, plastyfikowany albo nieplastyfikowany, typu akrylowego i ewentualnie pochodzący z kwasu karboksylowego, w szczególności lateks wybiera się z grupy obejmującej:

- homopolimer polioctanu winylu, kopolimer octan winylu/ester albo kwas (met)akrylowy, kopolimer octan winylu/ester maleinowy, kopolimer octan winylu/olefina, kopolimer octan winylu/chlorek winylu,

- kopolimer akrylonitryl/ester akrylowy, silanizowany kopolimer styrenowo-akrylowy.

Korzystnie stosuje się lateks na bazie emulsji albo dyspersji wodnej cząstek złożonych z polimeru otoczonego przez środek powierzchniowo czynny albo przez koloid ochronny z hydrofitowymi grupami funkcyjnymi, a zwłaszcza na bazie polialkoholu winylowego albo celulozy, w szczególności lateks zawiera kopolimer chlorek winylu/etylen, silanizowany albo niesilanizowany terpolimer chlorek winylu/laurynian winylu/etylen.

Korzystnie do lateksu dodaje się środek zwiększający wodoszczelność, taki jak silikon albo związek fluorowy.

Korzystnie stosuje się lateks na bazie polimeru, który ma temperaturę przejścia w stan szklisty Tg niższą niż 100°C, korzystnie niższą niż 80°C, a zwłaszcza niższą niż 50°C.

Korzystnie stosuje się lateks na bazie polimeru, który ma temperaturę przejścia w stan szklisty Tg wyższą niż -10°C, korzystnie wyższą niż -5°C, a zwłaszcza wyższą niż 0°C.

Korzystnie główna część wprowadzonego lateksu wynosi mniej niż 5%, a zwłaszcza od 0,01 do 5% suchej substancji w stosunku do ciężaru wełny mineralnej.

Korzystnie przed nałożeniem na wełnę mineralną lateks miesza się ze środkiem klejącym.

Korzystnie lateks nakłada się na wełnę mineralną oddzielnie od środka klejącego.

Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie lateksu ze środkiem klejącym do wyrobu izolacyjnego, zwłaszcza wyrobu termoizolacyjnego i/lub dźwiękochłonnego, na bazie wełny mineralnej do polepszania wytrzymałości mechanicznej wyrobu po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym.

Korzystnie stosuje się lateks w mieszaninie w środku klejącym albo przy oddzielnym rozpylaniu.

Wynalazek dotyczy także kompozycji środka klejącego do wyrobu izolacyjnego, zwłaszcza wyrobu termoizolacyjnego i/lub dźwiękochłonnego, charakteryzującej się tym, że zawiera żywicę termoutwardzalną i lateks.

Całkiem niespodziewanie stwierdzono, że jeżeli w wielu przypadkach dodanie lateksu nie modyfikowało albo modyfikowało w nieznacznym stopniu właściwości mechaniczne, a nawet pogarszało te właściwości bezpośrednio po wytworzeniu wyrobu, to można było zmniejszyć w sposób znaczny utratę właściwości po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym, w porównaniu z podobnym wyrobem nie zawierającym lateksu (wyrób standardowy) i uzyskać stopień skuteczności końcowej po starzeniu wyższy niż dla wyrobu standardowego.

Ten wpływ na wyroby na bazie wełny mineralnej podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym (tak zwana wełna biorozpuszczalna) obserwuje się korzystnie w przypadku zwykłych wyrobów dosyć wrażliwych na wilgoć na skutek dość wysokiej zawartości tlenków metali alkalicznych w materiale mineralnym, często w połączeniu ze znaczną zawartością tlenku boru.

W niniejszym opisie przez lateks rozumie się zwykle wodną emulsję albo dyspersję jednej albo kilku naturalnych albo syntetycznych substancji polimerycznych, na ogół substancji termoplastycznych. Polimer albo polimery muszą być podatne na samoemulgowanie albo, przeciwnie, w wielu przypadkach emulsję albo dyspersję stabilizuje się za pomocą odpowiednich środków powierzchniowo czynnych.

Ujawniono korzystne z punktu widzenia wytrzymałości mechanicznej po wystawieniu na działanie środowiska wilgotnego lateksy na bazie emulsji albo dyspersji fazy polimerycznej zawierającej hydrofilowe ugrupowania funkcyjne tworzące granicę faz z fazą wodną. Te

190 319 ugrupowania funkcyjne są zwłaszcza hydroksylowymi grupami funkcyjnymi -OH, karboksylowymi -COOH albo estrowymi -COOR, gdzie R oznacza grupę alkilową, która może zawierać od 1 do 5 atomów węgla. Szczególnie korzystne są estrowe grupy funkcyjne, a zwłaszcza octanowa grupa funkcyjna.

Ten wynik jest całkowicie niespodziewany, ponieważ możnaby sądzić, że hydrofilowy lateks, zwiększając ilość wody związanej przez wyrób, przyspiesza utratę właściwości na skutek środowiska wilgotnego, zwłaszcza wyrobów na bazie wełny mineralnej, tak zwanej wełny biorozpuszczalnej.

Nie wdając się w jakąkolwiek teorię naukową jest możliwe, że hydrofilowy charakter zdyspergowanej polimerycznej fazy lateksu nadaje tej ostatniej korzystne powinowactwo względem mineralnego materiału tworzącego wełnę, ewentualnie dzięki tworzeniu się wiązań polarnych, powodując w jakiś sposób, że lateks odgrywa główną rolę przy przyczepności dla żywicy. W próbach porównawczych wytrzymałości żywicy na rozdzieranie stwierdzono w związku z tym, że uprzednie nałożenie hydrofitowego lateksu na wełnę mineralną powoduje większą adhezję żywicy środka klejącego do powierzchni materiału mineralnego.

W każdym razie zastosowanie hydrofitowego lateksu razem ze środkiem klejącym w czasie wytwarzania wyrobu izolacyjnego prowadzi do wyrobów wytrzymujących starzenie w środowisku wilgotnym ze zmniejszoną utratą właściwości mechanicznych.

W korzystnym wariancie sam polimer jest nośnikiem hydrofitowych grup funkcyjnych. Polimery, w których każdy monomer jest nośnikiem co najmniej jednej hydrofilowej grupy funkcyjnej, okazały się korzystne o tyle, o ile chodziłoby o homopolimery pochodzące od tego samego monomeru albo o kopolimery pochodzące co najmniej od dwóch różnych monomerów. Tym niemniej można tolerować obecność komonomeru mniejszościowego nie zawierającego hydrofilowej grupy funkcyjnej.

Lateks wzmacnia polimer albo kopolimer typu winylowego, typu akrylowego i ewentualnie pochodzącego z kwasu karboksylowego.

Szczególnie zalecane są lateksy typu winylowego, szczególnie z wiszącymi estrowymi grupami funkcyjnymi, a zwłaszcza lateksy na bazie octanu winylu. Specjalnie korzystne są lateksy na bazie homopolimeru polioctanu winylu, przy czym jako lateksy korzystne można wymienić lateksy na bazie kopolimeru octanu winylu i zwłaszcza kwasu i ewentualnie estru (met)akrylowego, estru maleinowego, olefiny i ewentualnie chlorku winylu.

W danym przypadku lateksy użyteczne w sposobie według wynalazku mogą wzmacniać zwykle dodatki, takie jak plastyfikatory, a zwłaszcza plastyfikatory należące do rodziny estrów, w szczególności ftalanów, na przykład ftalanu n-butylu. Lateksy plastyfikowane albo nieplastyfikowane można ewentualnie modyfikować za pomocą środków kompleksujących, takich jak wodorki glinowe albo inne pierwiastki, które mają jeden albo więcej wakansów elektronowych i są podatne na tworzenie kompleksów, takie jak bor, cynk, tytan, cyrkon i ewentualnie cyna.

Inne interesujące lateksy można wybrać spośród lateksów zawierających polimer typu polimeru akrylowego, a zwłaszcza kopolimer akrylonitryl/ester akrylowy albo styren/kwas albo poddany silanizacji ester akrylowy (to jest skopolimeryzowany z monomerem nienasyconym etylenowo zawierającym co najmniej jedną silanową albo silanolową grupę funkcyjną).

W niektórych przypadkach, zwłaszcza wtedy, gdy zawartość hydrofitowych grup funkcyjnych w polimerze jest stosunkowo niska, sam polimer może nie mieć charakteru dostatecznie hydrofitowego, aby być trwałym w emulsji albo mieć powinowactwo względem szkła. Tak więc lateks jest lateksem korzystnym wtedy, gdy faza zdyspergowana jest utworzona z polimeru otoczonego przez koloid zawierający hydrofitowe grupy funkcyjne (zespół tworzący zdyspergowaną mikro- albo nanocząstkę), przy czym ten koloid doprowadza wymagane hydrofitowe grupy funkcyjne na powierzchnię zawieszonej cząstki, to jest do powierzchni rozdziału z fazą wodną.

Koloid składa się na ogół z jednej albo kilku makrocząsteczek i może być korzystnie zbudowany na bazie polialkoholu winylowego albo ponadto celulozy.

W ten sposób ujawniono lateksy na bazie polimeru typu winylowego z koloidem ochronnym, szczególnie korzystne pod względem zmniejszenia utraty właściwości mechanicznych po starzeniu. Można wymienić na przykład lateksy na bazie kopolimeru chlorku

190 319 winylu i olefiny, poddanego albo nie poddanego silanizacji, korzystnie kopolimeru chlorku winylu/etylenu, a zwłaszcza terpolimeru chlorek winylu/laurynian winylu/etylen.

W jednym z wariantów faza zdyspergowana może być utworzona z wymienionego polimeru otoczonego środkiem powierzchniowo czynnym, przy czym cząsteczka środka powierzchniowo czynnego ma jeden koniec zdolny do adsorbowania się na powierzchni fazy polimerycznej i drugi koniec hydrofilowy dzięki przystosowanym grupom funkcyjnym, przy czym grupy funkcyjne przegrupowują się tworząc powierzchnię cząstki w dyspersji. Środek powierzchniowo czynny można wybrać w znany sposób spośród cząsteczek zdolnych do przeprowadzania wymienionego polimeru w dyspersję albo emulsję wodną.

Za pomocą lateksów zawierających wymienione grupy hydroksylowe udaje się znacznie polepszyć po starzeniu osiągi wyrobów izolacyjnych według wynalazku pod względem licznych właściwości mechanicznych, a zwłaszcza wytrzymałości na przebijanie albo na ściskanie.

Jednak wprowadzanie materiału bardzo hydrofitowego do wyrobu izolacyjnego może zwiększyć niekorzystnie ilość wody podatnej na zmagazynowanie w wyrobie, a zwłaszcza zmagazynowanej w wilgotnej atmosferze. W tym przypadku można zaradzić tej niedogodności dodając do lateksu środek zwiększający wodoszczelność, taki jak silikon albo związki fluorowe, zachowując doskonałe właściwości mechaniczne po starzeniu.

W szczególnym rozwiązaniu wynalazku stwierdzono, że plastyfikowany lateks winylowy modyfikowany za pomocą wodorotlenku, na przykład lateks homo- albo kopolimeryczny na bazie octanu winylu plastyfikowanego za pomocą ftalanu i modyfikowanego za pomocą wodorotlenku glinowego, nie daje możliwości odebrania niepożądanej wody przez wyrób izolacyjny.

Lateks użyteczny w sposobie według wynalazku ma korzystnie temperaturę przejścia w stan szklisty Tg niższą niż 100°C, korzystnie niższą niż 80°C, a zwłaszcza niższą niż 50°C. W ten sposób bierze się pod uwagę możliwość zabezpieczenia się, aby polimer zdyspergowany w lateksie osiągał wystarczającą plastyczność przy stykaniu się z włóknami wełny mineralnej w momencie rozpylania środka klejącego i ewentualnie w czasie przechodzenia w suszami w celu utrwalenia się na wełnie mineralnej w sposób zgodny z żywicą środka klejącego. Z faktu, że minimalna temperatura tworzenia się błonki T_mjest na ogół niższa niż temperatura przejścia w stan szklisty, byłoby również możliwe, aby te lateksy tworzyły na wełnie powłokę ochronną mniej lub bardziej regularną albo ciągłą, która zabezpieczałaby materiał przed atakiem wilgoci.

Lateksy, które mają temperaturę przejścia w stan szklisty Tg o wiele wyższą niż 80°C, nie są na ogół zalecane, ponieważ tworzą powłoki bardzo sztywne, a nawet kruche, które nie wpływają korzystnie na badane właściwości mechaniczne.

Z drugiej strony, temperatura przejścia w stan szklisty Tg lateksu jest korzystnie rzędu co najmniej -10°C, jeszcze korzystniej co najmniej -5°C, w szczególności co najmniej 0°C, a zwłaszcza co najmniej 5°C. Lateksy, które mają temperaturę przejścia w stan szklisty Tg niższą niż rzędu -10° do -5°C, tworzą powłoki, które w stanie suchym są bardzo miękkie, a nawet kleiste i które na skutek braku wytrzymałości nie mają znaczącego wpływu na właściwości mechaniczne po starzeniu w wilgotnym środowisku.

Nie jest konieczne, aby udział dodanego lateksu był bardzo znaczny w celu osiągnięcia zadowalającego poziomu polepszenia wytrzymałości mechanicznej wyrobów. Na ogół przeważającą część wprowadzonego lateksu można wybrać korzystnie poniżej 5% suchej substancji w stosunku do ciężaru wełny mineralnej, przy czym lateks jest już skuteczny przy zawartości tak niskiej, jak 0,01%. Przeważająca część wprowadzonego lateksu może być w szczególności rzędu od 0,1 do 5%, a zwłaszcza rzędu od 0,5 do 5% suchej substancji w stosunku do ciężaru wełny mineralnej, przy czym jednak uzyskuje się często wynik zadowalający z udziałem lateksu rzędu od 0,1 do 2%, nawet rzędu od 0,1 do 1%, a zwłaszcza rzędu od 0,5 do 1% suchej substancji w stosunku do ciężaru wełny mineralnej.

Co się tyczy sposobu wprowadzania lateksu, to można wymienić następujące warianty wykonania.

W pierwszym rozwiązaniu lateks miesza się ze składnikami środka klejącego w czasie przygotowywania tego ostatniego, a następnie nakłada tę modyfikowaną kompozycję klejącą

190 319 w zwykły sposób na wełnę mineralną. Ten sposób wykonania jest zalecany w przypadku, gdy lateks jest zgodny ze składnikami środka klejącego, to jest, gdy mieszanina nie powoduje rozdzielenia się faz albo strącania substancji stałych.

Podstawowa kompozycja środka klejącego może być następująca:

- żywica termoutwardzalna, zwłaszcza fenolowo-formaldehydowa-od 50 do 90, a zwłaszcza od 50 do 70 części wagowo substancji stałych,

- mocznik-od 50 do 10 części wagowo, z całkowitą zawartością żywica+mocznik= 100 części wagowo substancji suchych,

- siarczan amonowy - od 0 do 5, a zwłaszcza od 1 do 3 części wagowo,

- amoniak - od 0 do 10, a zwłaszcza od 2 do 10 części wagowo (w stosunku do NH3),

- silan - od 0 do 2 części wagowo,

- olej mineralny - od 0 do 20 części wagowo.

W drugim rozwiązaniu stosowanym nawet wtedy, gdy lateks nie jest zgodny w mieszaninie ze składnikami środka klejącego, lateks nakłada się oddzielnie od środka klejącego na wełnę mineralną. Na przykład lateks można rozpylać w fazie wodnej w pobliżu zespołu natryskowych dysz środka klejącego, a mianowicie umieszczając dwa zespoły natryskowe nałożone na drogę wełny mineralnej w kierunku urządzenia odbierającego, przy czym jeden zespół (korzystnie pierwszy w kierunku przesuwania się wełny) jest przeznaczony do lateksu, a drugi zespół jest przeznaczony do środka klejącego.

W obydwóch rozwiązaniach całkowita ilość materiałów doprowadzonych do wełny mineralnej przez środek klejący i lateks jest na ogół rzędu od 5 do 15%, a zwłaszcza od 7 do 10% wagowo substancji suchych w stosunku do ciężaru wełny mineralnej.

Ponieważ tak sklejona wełna jest na koniec poddawana obróbce termicznej w suszami ze względu na polimeryzację żywicy środka klejącego, to należy mieć na uwadze, aby warunki obróbki termicznej w suszami (temperatura, czas przebywania) nie miały wpływu na trwałość lateksu. Z reguły klasyczne warunki produkcji są na ogół całkiem zgodne ze stosowaniem lateksu według wynalazku.

Wynalazek stosuje się do wyrobów izolacyjnych na bazie wszelkiego rodzaju wełny mineralnej, zarówno waty szklanej, jak i wełny żużlowej. Wynalazek znajduje szczególnie interesujące zastosowanie wtedy, gdy wyrób składa się z waty szklanej albo wełny żużlowej podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym. Przykłady takich materiałów są znane zwłaszcza z dokumentów patentowych nr EP-A-0412878, WO-A-9531411, WO-A-9532927, WO-A-9322251, EP-A-0459897, WO-A-9604213 i WO-A-9531410.

Te materiały mają na ogół szybkość rozpuszczania się w roztworze soli, symulującym środowisko fizjologiczne, co najmniej 30, a zwłaszcza co najmniej 40 albo 50 ng/cm² nadgodzinę, zmierzoną przy pH 4,5 i co najmniej 30, a zwłaszcza co najmniej 40 albo 50 ng/cm^na godzinę, zmierzoną przy pH 7,5.

Spośród parametrów mających wpływ na wrażliwość tych materiałów na wodę można wymienić dość znaczną zawartość w nich tlenków metali alkalicznych, która może być rzędu 8 do 25%, a zwłaszcza od 14 do 20% wagowo w korzystnych kompozycjach szklanych.

Do tego należy dodać zawartość tlenku boru na ogół rzędu 2 do 18%, w szczególności co najmniej 4%, a nawet co najmniej 7%, a zwłaszcza od 4 do 13%, albo jeszcze od 7 do 15% wagowo.

W szczególności zawartość tlenku sodowego Na₂O może być wyższa albo równa 16% wagowo, na przykład rzędu od 16,5 do 19% wagowo, z zawartością tlenku potasowego rzędu od 0,2 do 0,5% wagowo.

W szczególnym przykładzie według dokumentu nr EP-A-412878 skład jest następujący:

- S1O2 57 do 70%

- Al2O3 0 do 5%

- CaO 5 do 10%

- MgO 0 do 5%

-Na₂0 + K₂0 11 do 11%

- B2O3 2 dd) 11%, a zwłaszcza 7 do 12%

-F Odo 1,5%

- P205 0 do 4%

- zanieczyszczenia < 2%

190 319

W innym szczególnym przykładzie według dokumentu nr WO-A-953227 skład jest następujący:

- SiO₂ 45 do 60%

-AI2O3 <2%

-CaO + MgO 1 Odo 16%

-Na₂0 + K2O 55do23%

-B2O3 O0dol8%

- P2O5 0 do 4%

- BaO 0 do 113

- zanieczyszczenia 0 do 2%

Na ogół ulepszony wyrób izolacyjny według wynalazku może mieć zwykłe cechy charakterystyczne związane z gęstością, przy czym ta ostatnia wynosi na ogół co najmniej 30 kg/m'. W jednej z postaci realizacji wynalazku wyrób izolacyjny ma gęstość co najmniej 50 kg/m', a zwłaszcza co najmniej 80 kg/m³. Te wyroby, zaklasyfikowane jako wyroby ciężkie, wykorzystuje się głównie w zastosowaniach w poddaszach i są one szczególnie narażone na wilgoć na skutek cyklów termicznych i kondensacji wody atmosferycznej. Zgodnie z wynalazkiem zachowują one w tych warunkach dobry poziom wytrzymałości mechanicznej po starzeniu. Tym niemniej wynalazek stosuje się w taki sam sposób do wszelkiego rodzaju wyrobów, których gęstość wynosi na ogół co najmniej 10 kg/m .

Inne cechy charakterystyczne i zalety wynalazku będą widoczne z opisu następujących przykładów szczegółowych.

Przykład 1

Wytwarza się watę szklaną techniką wewnętrznego wirowania, w której kompozycję stopionego szkła przekształca się we włókna za pomocą narzędzia nazywanego talerzem wirującym, zawierającego zasobnik tworzący komorę do odbierania stopionej kompozycji i taśmę obwodową perforowaną wieloma otworami, przy czym gdy talerz jest wprawiany w ruch obrotowy dookoła swojej pionowej osi symetrii, to kompozycja jest wyrzucana przez otwory pod działaniem siły odśrodkowej, a materiał uchodzący z otworów jest wyciągany we włókna za pomocą strumienia gazu ciągnącego.

Zespół dysz do rozpylania środka klejącego jest umieszczony pod talerzami do wytwarzania włókien w taki sposób, że rozkłada równomiernie kompozycję środka klejącego na tworzonej wacie szklanej.

W ten sposób sklejoną wełnę mineralną gromadzi się na przenośniku taśmowym wyposażonym w wewnętrzne skrzynki zasysające, które umożliwiają utrzymywanie wełny mineralnej w postaci warstwy albo pokładu włókien na powierzchni przenośnika. Przenośnik przesuwa się następnie w suszami, gdzie ma miejsce polikondensacja żywicy środka klejącego.

W stosunku do tej klasycznej techniki produkcji zamontowano dla potrzeb tego przykładu drugi zespół dysz rozpyłowych bezpośrednio nad zespołem dysz do środka klejącego w taki sposób, że rzuca on na wełnę kompozycję lateksową, która dołącza się do środka klejącego na włóknach mineralnych.

Skład szkła (oznaczonego dalej jako VI) jest typu składu szkła znanego z europejskiego opisu patentowego nr A-0412878.

Przy tym chodzi o szkło, tak zwane szkło biorozpuszczalne, to jest podatne na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym. Ten rodzaj szkła jest szczególnie wrażliwy na działanie wody atmosferycznej albo cieczy w ciągu dłuższego czasu, przy czym działanie hydrolityczne w szkle możne powodować rozkład włókien szklanych z potencjalną utratą właściwości mechanicznych.

Skład środka klejącego jest następujący (w częściach wagowo):

części wagowo substancji stałych

- żywica fenolowo-formaldehydowa R1 (38% wagowo suchego wyciągu, wolny fenol < 1,2%, wolny formaldehyd < 7%)

- mocznik

- olej mineralny

- siarczan amonowy

- amoniak

- silan części wagowo części wagowo części wagowo (w stosunku do NH3) 0 do 1 części wagowo

190 319

Przed rozpylaniem środek klejący rozcieńcza się wodą, przy czym stopień rozcieńczenia i wydajność rozpylania są dostosowane do wprowadzenia od 7 do 15%, na ogół od 7 do 10% suchej substancji w stosunku do ciężaru waty szklanej.

Lateks rozpylony nad środkiem klejącym jest w przypadku tego przykładu lateksem typu winylowego. Lateks jest dostępny w handlu w firmie Wacker pod nazwą handlową VINNOL i zawiera w dyspersji wodnej terpolimer chlorek winylu/laurynian winylu/etylen, stabilizowany za pomocą koloidu ochronnego na bazie polialkoholu winylowego. Polimer ma minimalną temperaturę tworzenia błonki rzędu 2°C, a jego temperatura przejścia w stan szklisty jest nieznacznie wyższa. Dyspersja wodna ma suchy wyciąg około 50% i wartość pH rzędu 4.

Próbę porównawczą wykonano bez rozpylania lateksu, a dwie próby według wynalazku przeprowadzono z ilością rozpylonego lateksu odpowiadającą odpowiednio 1 i 2% suchej substancji w stosunku do ciężaru szkła. W celu zgodności tych prób, jak również prób z następujących dalej przykładów, wzięto pod uwagę ilość wody doprowadzonej z lateksem w celu dostosowania rozcieńczenia środka klejącego, tak aby z lateksem albo bez lateksu wata szklana otrzymywała tę samą ilość wody.

Wyrób izolacyjny wytworzony w tym przykładzie jest płytą o gęstości rzędu 80 kg/m³, przy czym rozpylanie lateksu nie wpływa w żaden sposób na uzyskanie pożądanej gęstości.

Otrzymane wyroby poddaje się pomiarom następujących charakterystycznych wielkości:

Pobieranie wody przy zanurzaniu:

- ta wielkość charakteryzuje zdolność wyrobu do wchłaniania wody w przypadku przypadkowego zetknięcia się z ciekłą wodą (na przykład w czasie magazynowania na placu budowy). Pośrednio umożliwia ona ocenę ilościową stopnia hydrofilowości dodatków do waty szklanej.

Tę wielkość mierzy się prowadząc próbę zanurzania zgodnie z protokołem bliskim protokołowi z normy ASTM-C 240-72.

Uprzednio zważoną próbkę zanurza się na dwie godziny poziomo w wodzie o temperaturze otoczenia i wysokości słupa wody 30 mm nad poziomem górnej powierzchni próbki. Następnie próbkę umieszcza się pionowo na brzegu w celu umożliwienia jej ociekania w ciągu 15 minut, po którym to czasie próbkę waży się.

Wyniki wyraża się masą w kilogramach wody wchłoniętej przez m3 objętości materiału.

Kruchość:

- ta wielkość charakteryzuje utratę integralności wełny mineralnej w czasie manipulacji wyrobem. W ramach niniejszego wynalazku mierzy się ją głównie przez podanie wskazówki co do skutecznego charakteru powłoki lateksu na włóknach mineralnych: zmniejszenie kruchości jest oznaką, że lateks utworzył przynajmniej na części włókien powłokę ochronną podatną w przypadku zerwania włókna na utworzenie pewnego rodzaju osłonki zatrzymującej szkło w wyrobie izolacyjnym.

Tę wielkość mierzy się następująco: próbki wyrobu pobiera się w postaci rdzeni o średnicy 25 mm pociętych na kawałki o wielkości około 3 mm. Następnie odważa się 3 gramy tej próbki, którą umieszcza się w sicie o wielkości oczek 1 mm z 4 kauczukowymi kulkami. Przesiewanie prowadzi się z amplitudą mieszania 2,5 mm w ciągu 3 minut.

Następnie waży się materiał pozostający na sicie. Wyniki wyraża się w procentach wagowych materiału, który przeszedł przez oczka sita w stosunku do ciężaru początkowego.

Wytrzymałość na przebicie (w niutonach), wytrzymałość na rozdzieranie (w kPa) i wytrzymałość na ściskanie (w kPa, w celu zmniejszenia grubości o 10 do 25%) mierzono również w sposób klasyczny.

Te cechy charakterystyczne mierzy się bezpośrednio po produkcji i po przyspieszonym starzeniu (NORDTEST) w ciągu 7 dni (168 godzin) w regulowanej strefie klimatycznej w temperaturze 70°C i przy wilgotności względnej 90-95%.

Wyniki są przedstawione niżej w tabeli 1, która pokazuje dla każdej próby utratę w procentach właściwości zmierzonej w stosunku do stanu początkowego po produkcji, a dla każdej próby z lateksem polepszenie w procentach właściwości w stanie zestarzenia, obliczone w stosunku do odnośnika bez lateksu również w stanie zestarzenia.

Stąd wynika, że stosowany lateks miał dość nieznaczny wpływ na zdolność wyrobu do pobierania wody, co wskazuje na ogólnie hydrofobowy charakter wyrobu. Gdy zawartość lateksu dochodzi do 2% pojawia się skłonność do ograniczonej hydrofilowości, co wskazuje na

190 319 stosunkowo hydrofilowy charakter lateksu, zwłaszcza dzięki hydrofilowym grupom funkcyjnym polialkoholu winylowego.

Wydaje się, że lateks był stosunkowo dobrze związany przez watę szklaną, ponieważ ta ostatnia staje się mniej łamliwa niż wyrób porównawczy.

Należy nieoczekiwanie mieć na uwadze, że lateks w początkowym okresie czasu nie ma znaczącego wpływu na łamliwość włókien, lecz dodatni wpływ pojawia się stopniowo ze starzeniem się wyrobu, aby doprowadzić po 7 dniach starzenia w środowisku wilgotnym do o wiele mniejszej utraty właściwości niż w przypadku wyrobu porównawczego. Wyrób według wynalazku jest około dwa razy bardziej zintegrowany w stanie zestarzenia niż wyrób porównawczy.

Tabela 1

Przykład l%La- teksu/- -szkło	Zanurzanie kg/m3	Kruchość %	Przebicie (N)
produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
Odnośnik 0%	19	27	20	17,3	178	61	-65%
Vin- nol	19	2,9	10 (-50%)	7,1	187	90 (+49%)	-52%
2% Vinnol	23	3,5	11 (-45%)	7,5	184	90 (+49%)	-51%
Przykład l%La- teksu/- -szkło	rozdzieranie (kPa)	ściskanie 10% (kPa)	ściskanie 25% (kPa)
produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
Odnośnik 0%	14,2	3,4	-76%	19	12	-36%	50	23	-54%
1% Vin- nol	13,6	5,5 (+62%)	-59%	20	13 (+8%)	-35%	47	27 (+17%)	-42%
2% Vinnol	11,4	4,8 (+41%)	-57%	19	13 (+8%)	-31%	45	27 (+17%)	-48%

Co się tyczy właściwości mechanicznych, to widać, że zastosowanie lateksu umożliwiło znaczne zmniejszenie utraty właściwości w czasie starzenia, jak również polepszenie po starzeniu stopnia każdej z tych badanych właściwości. Najbardziej znaczące polepszenia dotyczyły wytrzymałości na przebicie i na rozdzieranie.

Wreszcie należy niespodziewanie mieć na uwadze, że wytrzymałość na rozdzieranie i na ściskanie (10 i 25%) nie polepsza się, a nawet stosunkowo pogarsza, w wyrobie bezpośrednio po produkcji w stosunku do wyrobu porównawczego, a przeciwnie, wprowadzenie lateksu nadaje wyrobowi o wiele większą trwałość z czasem w tym sensie, że doznaje on utraty swojej skuteczności w o wiele mniejszym stopniu, niż w przypadku wyrobu porównawczego.

Przykłady 2 i 3

Powyższe obserwacje potwierdza się powtarzając przykład 1 z dwoma innymi żywicami fenolowo-formaldehydowymi R2 i R3, które mają cechy charakterystyczne mało różniące się od cech Rl.

190 319

Tabela 2

Przykład 1% lateksu/-szkło	Zanurzanie kg/m³	Kruchość %	Przebicie (N)
produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
Przykład 2
Odnośnik 0%	23	3,2	21	17,8	188	59	-69°%
2% Vinnol	22	3,1	9,2 (-56%)	6,1	192	78 (+32%)	-59%,
Przykład 3
Odnośnik 0%	23	2,8	16,3	13,5	193	78	-59%
2% Vinnol	20	3,4	11,1 (-32%)	7,7	189	113 (+45%)	-40%
% Lateksu/szkło	rozdzieranie (kpa)	ściskanie 10% (kPa)	ściskanie 25% (kPa)
produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
Przykład 2
Odnośnik 0%	10,7	niemie- rzalny	-100%	19	10	-47%	45	20	-55%
2% Vin- nol	8,9	3	-66%	17	16 (+16%)	-6%	41	24 (+20%)	-56%
Przykład 3
Odnośnik 0%>	12,6	4,6	-63%	20	13	-36%	49	26	-47%
2% Vinnol	10,8	5,2 (+13%)	-52%	19	14 (+8%)	-31%	47	31 (19%)	-34%

Za każdym razem przygotowano odpowiedni wyrób porównawczy bez lateksu. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 2.

Widać polepszenie wszystkich właściwości tego samego rzędu, co i w przykładzie 1. Można zaobserwować, że w przykładzie 3 uzyskuje się bardzo wysoki ogólny poziom skuteczności.

Przykłady 4 i 5

Ten przykład stanowi powtórzenie przykładu 1 odpowiednio z innymi lateksami:

-Przykład 4: kopolimer octanu winylu, estru i kwasu metakrylowego, który ma minimalną temperaturę tworzenia błonki rzędu 80°C (suchy wyciąg około 50%, pH rzędu 8),

-Przykład 5: homopolimer polioctanu winylu, który ma temperaturę przejścia w stan szklisty około 33°C (suchy wyciąg około 55%, pH rzędu 4 do 5).

190 319

Te dwa lateksy są oparte na polimerze, w którym każdy monomer jest nośnikiem hydrofitowych grup funkcyjnych. Jak wynika z tabeli 3 niżej, homopolimer polioctanu winylu jest bardzo hydrofitowy, co pociąga za sobą silne pochłanianie wody przez wyrób izolacyjny. Uzupełniające dodanie silikonu jako środka zwiększającego wodoszczelność do bardzo niskiej zawartości rzędu 0,2% umożliwia doprowadzenie pochłaniania wody do akceptowalnego poziomu, z zachowaniem takiego samego polepszenia właściwości mechanicznych. W celu zmniejszenia pochłaniania wody można zastąpić silikon przez środek zwiększający wodoszczelność, typu środka fluorowego, zachowując ten sam korzystny poziom właściwości mechanicznych.

Stwierdza się, że lateks hydrofitowy z przykładu 4 ma bardzo korzystny wpływ na wytrzymałość na przebicie i na rozdzieranie oraz słaby wpływ na wytrzymałość na ściskanie. Bardzo hydrofitowy lateks z przykładu 5 wykazuje doskonałą zdolność polepszania wszystkich badanych właściwości po starzeniu, natomiast zachowanie się bezpośrednio po produkcji nie jest lepsze.

Przykład 6

Wytwarza się inny wyrób izolacyjny w sposób przedstawiony w przykładzie 1 z dodatkiem 2% lateksu, lecz z innym szkłem (oznaczonym dalej jako V6) typu szkła znanego z dokumentu nr WO-A-9532927.

W przypadku tego innego szkła dodanie lateksu umożliwia zmniejszenie procentowej utraty każdej z tych badanych właściwości. Widać zwłaszcza znaczne polepszenie wytrzymałości na przebicie po starzeniu, która jest nawet dwa razy większa w porównaniu z wytrzymałością wyrobu porównawczego bez lateksu.

Tabela 3

% Lateksu/szkło	Zanurzanie kg/tn³	Kruchość %	Przebicie (N)
produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
Przykład 4
Odnośnik 0%	23	2,8	21,5	18,7	192	46	-76%
2% Lateks	67	2,5	18,7 (-13%)	16,2	199	65 (+41%)	-67%
Przykład 5
Odnośnik 0%	22	3,2	16,9	13,7	170	61	-64%
2% Lateks	815	-	-	-	-	-	-
2% Lateks +silikon	35	2,6	8,6 (-49%)	6	197	112 (+100%)	-43%
% Lateksu/szkło	rozdzieranie (kPa)	ściskanie 10% (kPa)	ściskanie 25% (kPa)
produkcja	starzenie	utrata	producja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Przykład 4
Odnośnik 0%	16	5	-68%	18,6	15,3	-17%	50,1	25	-50%

190 319

c.d.tabeli 3

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
2% Lateks	15,2	4,7 (+6%)	-69%	19,1	14,7 (-4%)	-23%	47	26,3 (+5%)	-44%
Przykład 5
Odnośnik 0%	14	3,7	-81%	19	12	-36%	46	22	-52%
2% Lateks! silikon 1	13	7,7 (+108%)	-40%	19	16 (+33%)	-16%	46	34 (+54%)	-26%

Przykład 7

Wytwarza się inny wyrób izolacyjny w sposób przedstawiony w przykładzie 6, lecz z lateksem na bazie homopolimeru octanu winylu, stosowanego w przykładzie 4, dodając 1,5% lateksu w stosunku do ciężaru waty szklanej i 0,2% silikonu w stosunku do ciężaru waty szklanej.

Ten lateks hydrofilowy umożliwia bardziej wyraźne procentowe zmniejszenie utraty właściwości niż w przypadku przykładu 6. Poza tym okazał się znaczny poziom każdej z tych właściwości mechanicznych, a zwłaszcza polepszenie o 250% wytrzymałości na przebicie i polepszenie o ponad 90% wytrzymałości na rozdzieranie.

Przykład 8

Wytwarza się inny wyrób izolacyjny o mniejszej gęstości rzędu 50 kg/m³ w innych warunkach niż warunki przedstawione w przykładzie 2 (szkło V1, żywica R2,2% lateksu Vinnol).

W przypadku tego stosunkowo lekkiego wyrobu, wytrzymałość mechaniczna jest wyraźnie lepsza w porównaniu z wyrobem porównawczym.

Przykłady 9 i 10

Wytwarza się inne wyroby izolacyjne o gęstości rzędu 50 kg/m3 ze szkłem V6 w warunkach podobnych do warunków -z przykładu 6, przystosowanych do modyfikowania gęstości wyrobu, przy czym dodatek lateksu Vinnol wynosi tylko 1%.

W przykładzie 9 stosuje się żywicę R2 w stosunku żywica/mocznik 55/45, a dodawanie lateksu dokonuje się drogą rozpylania górnego.

Ogólny poziom wytrzymałości mechanicznej okazał się znacznie większy w porównaniu z wyrobem porównawczym.

W przykładzie 10 stosuje się żywicę R1, wciąż w stosunku żywica/mocznik 55/45, przy czym lateks wprowadza się do mieszaniny w środku klejącym, nakładając na watę szklaną za pomocąjedynego zespołu dysz rozpyłowych.

Te nowe warunki stosowania lateksu są również korzystne dla polepszenia wytrzymałości mechanicznej po starzeniu.

Wyniki uzyskane dla wyrobów z przykładów 6 do 10 są przedstawione niżej w tabeli 5.

Przykład 11 i 12

Jak w przykładzie 3 wytwarza się wyrób izolacyjny o gęstości około 80 kg/m3 z żywicą R3 dodając tylko 1% lateksu do środka klejącego drogą rozpylania za pomocą górnego zespołu dysz rozpyłowych i stosując jeszcze inne szkło (oznaczone dalej jako V11) typu szkła znanego z dokumentu nr WO-A-9532927. Stosuje się dwa nowe lateksy, a mianowicie:

-Przykład 11: kopolimer styren/silanizowany ester akrylowy, dostępny w handlu w firmie Wacker pod nazwą handlową Vinnapas LL6030 (temperatura tworzenia błonki 24°C),

-Przykład 12: kopolimer chlorek winylu/etylen, dostępny w handlu w firmie Wacker pod nazwą handlową Vinnopol CE 752 (temperatura tworzenia błonki 7°C), przy czym chodzi tu o lateks hydrofobowy.

Poddane tym samym próbom, jak próby opisane poprzednio, te wyroby dają wyniki przedstawione niżej w tabeli 4.

190 319

Wynalazek, który właśnie opisano w szczególnym przypadku wyrobów izolacyjnych na bazie waty szklanej typu waty podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym, nie jest żadną miarą ograniczony do tego rozwiązania. W szczególności lateks można stosować do polepszania wytrzymałości mechanicznej po starzeniu wyrobów na bazie szkieł tradycyjnych, mniej wrażliwych na działanie wody, a nawet wyrobów na bazie innej wełny mineralnej, takiej jak wełna żużlowa. Wychodząc ze wskazówek podanych w opisie ogólnym specjalista w tej dziedzinie dokona wyboru materiałów w zależności od swoich szczególnych potrzeb.

Tabela 4

	Zanurzanie kg/m³	Kruchość %	Przebicie (N)
produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
Odnośnik 0%	18	1.2	16	14,8	277	41	-85%
Przykład 11	16	1,5	10,9 (-32%)	9,4	221	57 (+39%)	-74%
Przykład 12	11	1,3	11,1 (-30%)	9,4	229	47 (+15%)	-79%
	rozdzieranie (kPa)	ściskanie 10% (kPa)	ściskanie 25% (kPa)
produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata	produkcja	starzenie	utrata
Odnośnik 0%	21	7	-67%	26	18	-32%	55	23	-58%
Przykład 11	18	6,5 (-7%)	-63%	24	17 (-5%)	-30%	51	25 (+9%)	-51%
Przykład 12	20	6 (-14%)	-68%	24	19 (+5%)	-21%	55	27 (+17%)	-50%

190 319

Tabela 5

% Latek- su/- -szkło	Kruchość %	Przebicie (N)	Rozdzieranie (kPa)	Ściskanie 10% (kPa)	Ściskanie 25% (kPa)
Pro- duk- cja	Sta- rze- nie	Utra- ta	Pro- duk- cja	Sta- rze- nie	Utra- ta	Pro- duk- cja	Sta- rze- nie	Utra- ta	Pro- duk- cja	Sta- rze- nie	Utra- ta	Pro- duk- cja	Sta- rze- nie	Utra- ta
Przykład 6
Odnośnik 0%	4,7	20,5	15,8	127	36	-72%	15,1	6	-60%	22	17	-23%	47	28	-40%
2% Lateks	5,1	13,2 (-36%)	8,1	143	72 (+100%)	-50%	12	6,8 (+13%)	-43%	20	16,8 (-1%)	-16%	42,5	29 (+3%)	-31%
Przy- kład?
Odnośnik 0%	4,7	20,5	15,8	127	36	-72%	15,1	6	-60%	22	17	-23%	47	28	-40%
1,5% Lateks	2,6	5,4 (-74%)	2,8	176	128 (+255%)	-29%	13,8	11,6 (+93%)	-16%	25	21,7 (+28%)	-13%	50	29 (+39%)	-22%
Przykład 8
Odnośnik 0%	2,2	8,6	6,4	90	30	-66%	8,4	4,7	-44%	12	7,1	-41%	23	11	-52%
2% Lateks	2,3	4,0	1,7	90	55 (+83%)	-39%	5,9	3,9 (+85%)	-34%	10,4	8 (+18%)	-18%	20	14 (+27%)	-30%
Przykład 9
Odnośnik 0%	2,0	7,4	5,4	100	40	-60%	10,7	3,9	-63%	15,3	11	-28%	27	17	-37%
1% Lateks	2,0	4,7	2,7	95	55 (37%)	-42%	10,3	7,9 (+102%)	-23%	15, 1	14 (+27%)	-7%	28	21 (+23%)	-25%
Przykład 10
Odnośnik 0%	1,3	8,1	6,8	100	55	-55%	7,5	2,5	-67%	11,4	8,4	-26%	23	13	-43%
1% Lateks	1,4	5,1	3,7	95	60 (+9%)	-36%	6,8	2,9 (+16%)	-57%	11,7	9,0 (+7%)	-23%	22	15 (+15%)	-32%

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wyrób izolacyjny, zwłaszcza wyrób termoizolacyjny i/lub dźwiękochłonny, na bazie wełny mineralnej wyposażonej w środek klejący na bazie żywicy termoutwardzalnej, a zwłaszcza żywicy fenolowej, znamienny tym, że środek klejący zawiera lateks, który polepsza wytrzymałość mechaniczną wyrobu po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym.
2. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że wełna mineralna jest utworzona z waty szklanej albo wełny żużlowej, podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym, a zwłaszcza zawierającej tlenki metali alkalicznych w ilości od 8 do 25% wagowo wełny mineralnej.
3. Wyrób według zastrz. 2, znamienny tym, że wełna mineralna ma szybkość rozpuszczania się w roztworze soli symulującym środowisko fizjologiczne, zmierzoną przy pH 4,5, wynoszącą co najmniej 30, a zwłaszcza co najmniej 40 albo 50 ng/cm² na godzinę, a zmierzoną przy pH 7,5 co najmniej 30, a zwłaszcza co najmniej 40 albo 50 ng/cm² na godzinę.
4. Wyrób według zastrz. 1 albo 2, znamienny-tym, że ma gęstość co najmniej 30 kg/m³, korzystnie co najmniej 50 kg/m3, a zwłaszcza co najmniej 80 kg/m3.
5. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że stanowi wyrób na bazie wełny mineralnej podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym, zwłaszcza zawierającej tlenki metali alkalicznych w ilości od 8 do 25% wagowo wełny.
6. Sposób wytwarzania wyrobu izolacyjnego, zwłaszcza wyrobu termoizolacyjnego i/lub dźwiękochłonnego, na bazie wełny mineralnej obejmujący etapy zastosowania żywicy termoutwardzalnej na wełnę, zbierania sklejonej wełny tak, że jest ona w postaci warstwy i poddawania warstwy obróbce cieplnej do utwardzenia żywicy, znamienny tym, że w czasie wytwarzania wyrobu do środka klejącego dodaje się lateks.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się wyrób na bazie wełny mineralnej podatnej na rozpuszczanie się w środowisku fizjologicznym, zwłaszcza zawierającej tlenki metali alkalicznych w ilości od 8 do 25% wagowo wełny.
8. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że stosuje się lateks na bazie emulsji albo dyspersji wodnej polimeru zawierającego hydrofitowe grupy funkcyjne, a zwłaszcza grupę hydroksylową, karboksylową albo estrową.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się polimer pochodzący z jednego albo więcej monomerów, z których każdy zawiera co najmniej jedną hydrofitową grupę funkcyjną.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że lateks zawiera polimer albo kopolimer typu winylowego, plastyfikowany albo nieplastyfikowany, a zwłaszcza homo-albo kopolimer octanu winylu, plastyfikowany albo nieplastyfikowany, typu akrylowego i ewentualnie pochodzący z kwasu karboksylowego.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że lateks wybiera się z grupy obejmującej:

- homopolimer polioctanu winylu, kopolimer octan winylu/ester albo kwas (mee)akrylowy, kopolimer octan winylu/ester maleinowy, kopolimer octan winylu/olefma, kopolimer octan winylu/chlorek winylu,

- kopolimer akrylonitryl/ester akrylowy, silanizowany kopolimer styrenowo-akrylowy.
12. Sposób według jednego z zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że stosuje się lateks na bazie emulsji albo dyspersji wodnej cząstek złożonych z polimeru otoczonego przez środek powierzchniowo czynny albo przez koloid ochronny z hydrofitowymi grupami funkcyjnymi, a zwłaszcza na bazie polialkoholu winylowego albo celulozy.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że lateks zawiera kopolimer chlorek winylu/etylen, silanizowany albo niesilanizowany terpolimer chlorek winylu/laurynian winylu/etylen.

190 319
14. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że do lateksu dodaje się środek zwiększający wodoszczelność, taki jak silikon albo związek fluorowy.
15. Sposób według jednego z zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że stosuje się lateks na bazie polimeru, który ma temperaturę przejścia w stan szklisty Tg niższą niż 100°C, korzystnie niższą niż 80°C, a zwłaszcza niższą niż 50°C.
16. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że stosuje się lateks na bazie polimeru, który ma temperaturę przejścia w stan szklisty Tg wyższą niż -10°C, korzystnie wyższą niż -5°C, a zwłaszcza wyższą niż 0°C.
17. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że główna część wprowadzonego lateksu wynosi mniej niż 5%, a zwłaszcza od 0,01 do 5% suchej substancji w stosunku do ciężaru wełny mineralnej.
18. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że przed nałożeniem na wełnę mineralną lateks miesza się ze środkiem klejącym.
19. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że lateks nakłada się na wełnę mineralną oddzielnie od środka klejącego.
20. Zastosowanie lateksu ze środkiem klejącym do wyrobu izolacyjnego, zwłaszcza wyrobu termoizolacyjnego i/lub dźwiękochłonnego, na bazie wełny mineralnej do polepszania wytrzymałości mechanicznej wyrobu po starzeniu, zwłaszcza w środowisku wilgotnym.
21. Zastosowanie lateksu według zastrz. 20 w mieszaninie w środku klejącym albo przy oddzielnym rozpylaniu.
22. Kompozycja środka klejącego do wyrobu izolacyjnego, zwłaszcza wyrobu termoizolacyjnego i/lub dźwiękochłonnego, znamienna tym, że zawiera żywicę termoutwardzalną i lateks.