RU2774765C1

RU2774765C1 - Bitumen substrate for construction industry

Info

Publication number: RU2774765C1
Application number: RU2020142813A
Authority: RU
Inventors: Джованни ФАОТТО; Уго ФАОТТО
Original assignee: Элементс С.Р.Л.
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2022-06-22

Abstract

FIELD: building.

SUBSTANCE: invention relates to a bitumen substrate for the construction industry, i.e., a sublayer sheet, which can be related, e.g., to insulation panels for use in building or with a base for insulation panels. Bitumen substrate includes reinforcement containing environmentally safe and/or natural initial materials and at least one bitumen layer containing environmentally safe and/or natural initial materials, wherein the environmentally safe and/or natural initial materials contain fillers formed by inert materials — plant-based, recycled, or produced from renewable sources.

EFFECT: creation of a bitumen substrate for the construction industry, i.e., a sublayer sheet or, generally, a substrate for insulation panels, retaining, to a considerable extent, the characteristics of commonly applied bitumen substrates, such as elasticity, dimensional stability, classification group with respect to reaction to fire exposure, mechanical strength, and air permeability, but nevertheless showing a reduced environmental impact as a result of maintaining low levels of polluting emissions.

10 cl, 1 dwg, 3 ex

Description

Настоящее изобретение относится к битумной подложке для строительной промышленности, то есть, листу-подслою, который может быть связан, например, с изоляционными панелями для использования в строительстве или с основой для изоляционных панелей. The present invention relates to a bituminous substrate for the construction industry, ie a subsheet which can be bonded to, for example, insulating panels for use in construction or to a base for insulating panels.

В настоящее время, важнейшие слои, которые обычно составляют покрытие здания, в основном состоят (начиная с внутренней стороны и продвигаясь в направлении наружу) из несущей конструкции (древесных плит или бетонных панелей), барьерного по отношению к пару слоя или герметизирующего слоя в качестве пароизоляции, предназначение которых состоит в предотвращении прохождения водяного пара (поступающего из нижележащих слоев сооружения) и его последующей конденсации с внутренней стороны верхних слоев, из слоя изоляции для улучшения термической изоляции (изоляционной панели), из водонепроницаемой (гидроизоляционной) мембраны для защиты нижележащей панели (подслоя), из необязательного слоя или слоев для вентиляции, выполненных с возможностью регулировать гигрометрические условия влажности посредством рециркуляции воздуха, и из покрывающей облицовки (черепицы, или кровельной плитки или тому подобного). At present, the most important layers that usually make up the roof of a building are mainly composed (starting from the inside and moving towards the outside) of the supporting structure (wood boards or concrete panels), a vapor barrier layer or a sealing layer as a vapor barrier. , the purpose of which is to prevent the passage of water vapor (coming from the underlying layers of the structure) and its subsequent condensation from the inside of the upper layers, from the insulation layer to improve thermal insulation (insulation panel), from the waterproof (waterproofing) membrane to protect the underlying panel (underlayer ), of an optional ventilation layer or layers configured to control hygrometric humidity conditions by recirculating air, and of a covering cladding (tile or roof tile or the like).

Мембраны наносят поверх изоляционной панели, с помощью клеящих веществ или посредством связывания битума, содержащегося в них, с помощью горелки, или водонепроницаемые листы (подслой) наносят посредством механического скрепления. The membranes are applied over the insulating panel, by means of adhesives or by binding the bitumen contained therein with a torch, or the waterproof sheets (sublayer) are applied by mechanical bonding.

Известно, что обычно обеспечивают изоляционные панели, изготавливаемые из полиуретана, с использованием, в качестве подложек, бумаги, битуминизированной бумаги или кровельного картона, монобитуминизированного стекловолокна, минерализованного стекловолокна, алюминия, многослойной пленки с бумагой, алюминием и пластиковыми пленками в различных комбинациях, которые описаны в EP1529895. It is known to generally provide insulating panels made from polyurethane using, as substrates, paper, bituminized paper or roofing paper, monobituminized glass fiber, mineralized glass fiber, aluminum, multilayer film with paper, aluminum and plastic films in various combinations, which are described in EP1529895.

Эти изоляционные подложки наносят на изоляционную панель при получении изоляционной панели, с обеспечением емкости для вмещения полиуретановой пены на стадии ее вспенивания и приданием размерной стабильности конечному продукту. These insulating substrates are applied to the insulating panel upon receipt of the insulating panel, providing a container to contain the polyurethane foam during the foaming step and imparting dimensional stability to the final product.

Две поверхности изоляционной панели могут быть изготовлены с использованием одной и той же изоляционной подложки или различных подложек, в соответствии с желаемыми отделочными покрытиями. The two surfaces of the insulating panel can be made using the same insulating substrate or different substrates, according to the desired finishes.

Обычно, для обеспечения изоляционной подложки используют окисленный битум или, в последнее время, битум, модифицированный полимерами, с высокими значениями температуры размягчения по методу кольца и шара (показатель стойкости компаунда к воздействию температуры), равными 130-160°С и низкими значениями пенетрации (2-8 дмм). Typically, oxidized bitumen or, more recently, polymer-modified bitumen is used to provide the insulating substrate, with high ring and ball softening points (a measure of the temperature resistance of a compound) of 130-160°C and low penetration values ( 2-8 dmm).

На изоляционную панель затем наносят отделочное покрытие с использованием инертных материалов (или волокнистых слоев или пленки) путем нанесения их на внешнюю поверхность. The insulating panel is then finished with inert materials (or fibrous layers or films) by applying them to the outer surface.

В текущее время для изоляционных панелей известны битумные подложки, которые изготавливают нанесением на волокнистый армирующий слой битумного компаунда, который содержит полимеры обычно ископаемого происхождения и инертные наполнители. Bituminous substrates are currently known for insulating panels, which are made by applying a bituminous compound to a fibrous reinforcing layer, which contains polymers of usually fossil origin and inert fillers.

Такие общепринятые решения имеют несколько недостатков: применение битумного компаунда, содержащего полимеры обычно ископаемого происхождения, влечет за собой сильное воздействие на окружающую среду и обуславливает высокие уровни выбросов загрязняющих веществ. Such conventional solutions have several disadvantages: the use of a bituminous compound containing polymers of normally fossil origin entails a strong environmental impact and causes high levels of pollutant emissions.

Обычно применяемые битумные подложки дополнительно требуют увеличивающегося количества природных источников, повышающееся расходование которых приводит к усилению техногенной нагрузки на окружающую среду. The commonly used bituminous substrates additionally require an increasing amount of natural sources, the increasing consumption of which leads to an increase in the anthropogenic load on the environment.

Кроме того, обычно применяемые битумные подложки для панелей могут иметь высокие выбросы VOCs (летучих органических соединений) или вредных соединений, включая, например, формальдегид. In addition, commonly used bituminous panel substrates can have high emissions of VOCs (Volatile Organic Compounds) or harmful compounds, including, for example, formaldehyde.

Такие применения к тому же требуют учета Европейских норм по безопасности и окружающей среде, таких как регламент норм REACH (по Регистрации, Оценке, Разрешению и Ограничению Химических веществ), что имеет влияние на корпоративные издержки на получение соответственных продуктов. Such applications also require taking into account European safety and environmental regulations, such as the REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) regulation, which has an impact on the corporate costs of obtaining the respective products.

Основной целью настоящей заявки, таким образом, является решение вышеупомянутых технических задач, устранение недостатков противопоставленного известного уровня техники и, соответственно, обеспечение битумной подложки для строительной промышленности, то есть, листа-подслоя или, как правило, подложки для изоляционных панелей, которая в значительной мере сохраняет характеристики обычно применяемых битумных подложек, такие как упругость, размерная стабильность, классификационная группа в отношении реакции на воздействие огня, механическая прочность и проницаемость воздуха, но, которая вместе с тем имеет сниженное воздействие на окружающую среду в результате поддержания низких уровней выбросов загрязняющих веществ. The main purpose of the present application is thus to solve the above technical problems, to eliminate the disadvantages of the opposing prior art and, accordingly, to provide a bituminous substrate for the construction industry, that is, a sublayer sheet or, as a rule, a substrate for insulating panels, which is largely retains the characteristics of commonly used bituminous substrates, such as resilience, dimensional stability, fire rating, mechanical strength and air permeability, but at the same time has a reduced environmental impact as a result of maintaining low levels of pollutant emissions .

В рамках вышеприведенной цели, задачей изобретения является обеспечение битумной подложки для строительной промышленности, такой как мембрана или, в общем случае, изоляционная подложка, которая позволяет соблюдать жесткие Европейские нормы по безопасности и окружающей среде. Within the scope of the above object, the object of the invention is to provide a bituminous substrate for the construction industry, such as a membrane or, in general, an insulating substrate, which allows compliance with stringent European safety and environmental regulations.

Другой задачей является обеспечение битумной подложки, которая имеет низкую стоимость и, которая может быть изготовлена с использованием обычных традиционно применяемых систем. Another object is to provide a bituminous substrate that is low cost and that can be manufactured using conventional conventional systems.

Этой цели и этих и других задач, которые станут более очевидными в дальнейшем в данном документе, достигают с помощью битумной подложки для строительной промышленности, отличающейся тем, что она включает армирование, которое содержит возобновляемые и/или природные исходные материалы, и, по меньшей мере, один битумный слой, содержащий возобновляемые и/или природные исходные материалы. This goal, and these and other objectives that will become more apparent later in this document, is achieved with a bituminous substrate for the building industry, characterized in that it includes reinforcement that contains renewable and/or natural starting materials, and at least , one bituminous layer containing renewable and/or natural raw materials.

Дополнительные характеристики и преимущества данного изобретения будут вытекать с большей очевидностью из подробного описания конкретного, но не ограничивающего (не единственно возможного), варианта осуществления, проиллюстрированного в качестве примера на прилагающейся Фигуре 1, которая представляет собой схематическое изображение битумной подложки. Additional characteristics and advantages of the present invention will flow more clearly from the detailed description of a specific, but not limiting (not the only possible) embodiment, illustrated by way of example in the accompanying Figure 1, which is a schematic representation of a bituminous substrate.

В приводимых в качестве примера вариантах осуществления, которые следуют далее, индивидуальные характеристики, приводимые в связи с конкретными примерами, фактически могут быть взаимозаменяемыми с другими различными характеристиками, которые имеются в других приводимых в качестве примера вариантах осуществления. In the exemplary embodiments that follow, the individual characteristics given in connection with the specific examples may actually be interchangeable with various other characteristics that are found in other exemplary embodiments.

К тому же, следует отметить, что все, что выявлено во время процесса патентования как уже известное, как следует понимать, не должно быть заявлено, а должно быть предметом отказа. In addition, it should be noted that anything that is identified during the patenting process as already known, should be understood not to be claimed, but to be relinquished.

Со ссылкой на фигуру, ссылочная позиция 1 обозначает битумную подложку для строительной промышленности, которая включает армирование 2 и, по меньшей мере, один битумный слой 3, оба из которых содержат возобновляемые и/или природные исходные материалы. With reference to the figure, reference numeral 1 denotes a bitumen substrate for the building industry, which includes a reinforcement 2 and at least one bituminous layer 3, both of which contain renewable and/or natural starting materials.

В частности, армирование 2 состоит из ткани или нетканого полотна или из сетки. In particular, the reinforcement 2 consists of a fabric or non-woven fabric or mesh.

Материал, из которого изготавливают армирование 2, может быть природным, синтетическим, вторично переработанным, или изготовленным из полимеров, полученных из возобновляемых природных источников, или из минеральных или синтетических полимеров, с использованием биологического (на био-основе) связывающего агента. The material from which the reinforcement 2 is made may be natural, synthetic, recycled, or made from polymers derived from renewable natural sources, or from mineral or synthetic polymers, using a biological (bio-based) binding agent.

Одним из представленных решений является изготовление армирования 2 из нетканого полотна, полученного из стекловолокна, с использованием связывающего агента растительного происхождения. One of the presented solutions is to manufacture the reinforcement 2 from a non-woven fabric obtained from glass fibers, using a bonding agent of plant origin.

Битумный слой 3 может состоять в значительной мере из битума ископаемого происхождения или другого производного, являющегося продуктом перегонки растительных масел, таких как талловое масло, содержащего добавки наполнителей и полимеров. The bituminous layer 3 may consist to a large extent of bitumen of fossil origin or other derivative, which is a product of the distillation of vegetable oils, such as tall oil, containing additives of fillers and polymers.

Наполнители представляют собой инертные материалы органического или неорганического типа, в форме порошков, хлопьев, полых сфер, каучуковой пыли, растительных зерен, гранул или волокон, карбонаты и тальк, оксиды, гидроксиды, сульфаты, фосфаты растительного происхождения или переработки или полученные из возобновляемых источников, такие как, например, карбонаты, получающиеся в результате измельчения яичной скорлупы или раковин двустворчатых моллюсков. Fillers are inert materials of an organic or inorganic type, in the form of powders, flakes, hollow spheres, rubber dust, vegetable grains, granules or fibers, carbonates and talc, oxides, hydroxides, sulfates, phosphates of vegetable origin or processing or obtained from renewable sources, such as, for example, carbonates resulting from the grinding of eggshells or bivalve shells.

Полимеры являются экологически безопасными, как например, полимеры синтетического происхождения, получаемые из возобновляемых источников, такие как, например, полиэтилен, получаемый из этанола, получающегося в результате ферментации сахарного тростника, с получением этилена, исходного вещества для синтезирования полиэтилена. The polymers are environmentally friendly, such as, for example, polymers of synthetic origin derived from renewable sources, such as, for example, polyethylene obtained from ethanol obtained from the fermentation of sugar cane to ethylene, the precursor for the synthesis of polyethylene.

В обычно применяемых процессах, это последнее промежуточное вещество получают из нафты (лигроина) или из природного газа, где оба исходных материала как сырье имеют ископаемое происхождение. In commonly used processes, this last intermediate is obtained from naphtha (naphtha) or from natural gas, where both raw materials are of fossil origin.

Альтернативно (другие типы полимеров для добавления в битум, который входит в состав битумного слоя 3) полимеры могут в значительной мере состоять из полимеров или сополимеров различных типов, получаемых из ингредиентов растительного происхождения, как например, акриловых, стирольных, виниловых, силиконовых, силановых, полиуретановых, винилацетатных, винилверсататных полимеров или сополимеров, и/или полимеров или сополимеров, получаемых из материалов растительного происхождения и, следовательно, возобновляемых, таких как крахмал и смеси крахмала, полимолочная кислота (PLA), получаемая из сахаров, целлюлоза или лигнин, природный каучук (резина), полигидроксиалканоаты (PHAs), материалы животного происхождения, как например, казеин. Alternatively (other types of polymers to be added to the bitumen that is part of the bituminous layer 3) the polymers can largely consist of polymers or copolymers of various types derived from ingredients of plant origin, such as acrylic, styrene, vinyl, silicone, silane, polyurethane, vinyl acetate, vinyl versatate polymers or copolymers and/or polymers or copolymers derived from materials of vegetable origin and therefore renewable, such as starch and starch mixtures, polylactic acid (PLA) derived from sugars, cellulose or lignin, natural rubber (rubber), polyhydroxyalkanoates (PHAs), materials of animal origin such as casein.

На поверхности битумного слоя 3, можно нанести отделочное покрытие в виде тканей или нетканых полотен или пленок природного происхождения или полученных из возобновляемых источников, в виде инертных материалов, которые являются природными или переработанными или, которые получены из возобновляемых источников. On the surface of the bituminous layer 3, it is possible to apply a finishing coating in the form of fabrics or non-woven fabrics or films of natural origin or derived from renewable sources, in the form of inert materials that are natural or recycled or that are derived from renewable sources.

Ниже приведены некоторые примеры состава битумного слоя 3. Below are some examples of the composition of bituminous layer 3.

ПРИМЕР 1 EXAMPLE 1

(50-70)% перегнанный битум (50-70)% distilled bitumen

(10-25)% по меньшей мере, частично экологически безопасные полимеры (10-25)% at least partially environmentally friendly polymers

(10-30)% инертные наполнители (10-30)% inert fillers

ПРИМЕР 2 EXAMPLE 2

(55-65)% перегнанный битум (55-65)% distilled bitumen

(7-14)% полипропилен (7-14)% polypropylene

(3-6)% BIO-HDPE (полиэтилен высокой плотности на био-основе) (3-6)% BIO-HDPE (bio-based high density polyethylene)

(0-2)% BIO_LLDPE (линейный полиэтилен низкой плотности на био-основе) (0-2)% BIO_LLDPE (Bio-Based Linear Low Density Polyethylene)

(15-30)% CaCO₃ (карбонат кальция в форме порошка из морских ракушек или яичной скорлупы) (15-30)% CaCO ₃ (calcium carbonate in the form of seashell or eggshell powder)

Полимер BIO-HDPE, таким образом, представляет собой полиэтилен высокой плотности на био-основе, полученный, например, при ферментации сахарного тростника. The BIO-HDPE polymer is thus a bio-based high density polyethylene obtained, for example, from the fermentation of sugar cane.

Инертные наполнители могут быть получены из измельченных устричных раковин. Inert fillers can be obtained from crushed oyster shells.

ПРИМЕР 3 EXAMPLE 3

(60)% перегнанный битум (60)% distilled bitumen

(20)% по меньшей мере, частично экологически безопасные полимеры (20)% at least partially environmentally friendly polymers

(20)% инертные наполнители (20)% inert fillers

Битумная подложка 3 для строительной промышленности может быть связана, например, с изоляционными панелями 4 для строительного применения, такими как экологически безопасные полиуретаны, изготавливаемые из полиолов, получаемых из растительных масел; таким образом, может быть получена «изоляционная панель» с низким воздействием на окружающую среду, которая отвечает текущим требованиям на рынке и жестким Европейским нормам по безопасности и окружающей среде. The bituminous substrate 3 for the building industry can be associated, for example, with insulating panels 4 for building applications such as environmentally friendly polyurethanes made from polyols derived from vegetable oils; in this way, a "insulation panel" with low environmental impact can be obtained that meets current market requirements and stringent European safety and environmental regulations.

Битумная подложка 3 может быть нанесена на изоляционную панель 4 непосредственно во время получения изоляционной панели 4, как в случае панелей, изготавливаемых из EP и фенольного пеноматериала, или она может быть нанесена впоследствии на уже изготовленную изоляционную панель 4, например, путем скрепления склеиванием, как в случае волокнистых панелей, минеральных панелей или других синтетических панелей, таких как вспененный или экструдированный полиэтилен. The bituminous substrate 3 can be applied to the insulating panel 4 directly during the production of the insulating panel 4, as in the case of panels made from EP and phenolic foam, or it can be applied subsequently to the already manufactured insulating panel 4, for example, by bonding with glue, as in the case of fiber boards, mineral boards or other synthetic boards such as foamed or extruded polyethylene.

Таким образом, было обнаружено, что изобретение позволяет достигнуть в полном объеме намеченных цели и задач, получаемой битумной подложки для строительной промышленности, которая, при существенном сохранении характеристик обычно применяемых битумных подложек, таких как упругость, размерная стабильность, классификационная группа в отношении реакции на воздействие огня, механическая прочность и проницаемость воздуха, вместе с тем обеспечивает сниженное воздействие на окружающую среду в результате поддержания низких уровней выбросов загрязняющих веществ. Thus, it was found that the invention allows to achieve in full the intended goals and objectives of the obtained bituminous substrate for the construction industry, which, while significantly maintaining the characteristics of commonly used bituminous substrates, such as elasticity, dimensional stability, classification group in relation to the reaction to impact fire, mechanical strength and air permeability, while also providing a reduced environmental impact by maintaining low levels of pollutant emissions.

Кроме того, эта битумная подложка позволяет соблюдать жесткие Европейские нормы по безопасности и окружающей среде. In addition, this bituminous substrate allows you to comply with stringent European safety and environmental regulations.

Разумеется, используемые материалы, а также размеры индивидуальных компонентов по изобретению могут в большей степени соотноситься согласно конкретным требованиям. Of course, the materials used, as well as the dimensions of the individual components according to the invention, can be more correlated according to specific requirements.

Характеристики, указанные выше как преимущественные, обычно применяемые или тому подобные, могут быть также опущены или могут быть заменены эквивалентными характеристиками. Characteristics mentioned above as advantageous, commonly used, or the like may also be omitted or may be replaced by equivalent characteristics.

Раскрытия в Итальянской заявке на патент № 102018000005742, приоритет по которой испрашивается в данной заявке, включены в данный документ посредством ссылки. The disclosures in Italian Patent Application No. 102018000005742, the priority of which is claimed in this application, are incorporated herein by reference.

Там, где технические признаки, упоминаемые в каком-либо пункте Формулы, приводятся с последующими ссылочными позициями, те ссылочные позиции включаются с единственной целью, предполагающей улучшение доступности понимания пунктов Формулы, и, в связи с этим, такие ссылочные позиции не имеют никакого ограничивающего влияния на интерпретацию каждого элемента, идентифицируемого в качестве примера с помощью таких ссылочных позиций. Where technical features mentioned in any claim are cited with subsequent reference characters, those reference characters are included for the sole purpose of improving the understanding of the claims and, as such, such reference characters have no limiting effect. on the interpretation of each element identified as an example by such reference positions.

Claims

1. Bituminous substrate (1) for the construction industry, characterized in that it includes reinforcement (2) that contains environmentally friendly and/or natural raw materials and at least one bituminous layer (3) containing environmentally friendly and/or natural source materials, and environmentally friendly and/or natural source materials contain fillers formed by inert materials of plant origin, processing or obtained from renewable sources.

2. Bituminous substrate (1) according to claim 1, characterized in that said reinforcement (2) is formed by a woven or non-woven fabric or mesh, and the mesh is of natural origin, is of synthetic origin, obtained by processing, or made from polymers, and the polymers are obtained from renewable natural sources, or is of mineral or synthetic origin with a biological binding agent.

3. Bituminous substrate (1) according to claim 1, characterized in that said reinforcement (2) is formed by a non-woven fabric made of glass fiber made with a binding agent of plant origin.

4. Bitumen substrate (1) according to claim 1, characterized in that said bitumen layer (3) consists essentially of bitumen of fossil origin or other derivative, which is a product of the distillation of vegetable oils, such as tall oil, containing additives of the mentioned fillers and polymers , wherein said fillers are of the organic or inorganic type, in the form of powders, flakes, hollow spheres, rubber dust, vegetable grains, granules or fibres, carbonates and talc, oxides, hydroxides, sulfates, phosphates, said renewable sources being optionally the carbonates resulting from as a result of grinding eggshells or bivalve shells.

5. Bituminous substrate (1) according to paragraphs. 1, 4, characterized in that said polymers are of an environmentally friendly type, such as, for example, polymers of synthetic origin obtained from renewable sources, such as polyethylene obtained from ethanol resulting from the fermentation of sugar cane, to obtain ethylene.

6. Bituminous substrate (1) according to paragraphs. 1, 5, characterized in that said polymers essentially consist of polymers or copolymers derived from ingredients of plant origin, such as acrylic, styrene, vinyl, silicone, silane, polyurethane, vinyl acetate, vinylversatate polymers or copolymers, and/or polymers or copolymers derived from materials of plant origin and therefore renewable, such as starch and starch mixtures, polylactic acid (PLA) derived from sugars, cellulose or lignin, natural rubber (rubber), polyhydroxyalkanoates (PHAs), materials of animal origin like casein.

7. Bituminous substrate (1) according to claim 1, characterized in that the finishing coating is applied to the surface of said bituminous layer (3) in the form of fabrics or non-woven fabrics or films of natural origin or obtained from renewable sources, in the form of inert materials that are natural or processed or derived from renewable sources.

8. Bituminous substrate (1) according to claim 1, characterized in that said bituminous layer (3) consists of: 50-70% of distilled bitumen, 10-25% of at least partially environmentally friendly polymers, 10- 30% from inert fillers.

9. Bitumen substrate (1) according to claim 1, characterized in that said bitumen layer (3) consists of: 55-65% distilled bitumen, 7-14% polypropylene, 3-6% BIO-HDPE (bio-based high-density polyethylene), 0-2% BIO-LLDPE (bio-based linear low-density polyethylene), 15-30% CaCO ₃ , i.e. calcium carbonate in the form of seashell or eggshell powder.

10. Bituminous substrate (1) according to claim 1, characterized in that said bituminous layer (3) consists of: 60% distilled bitumen, 20% at least partially environmentally friendly polymers, 20% inert fillers.