FR2560820A1 - STRATIFIED COMPOSITES AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
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Abstract
CES COMPOSITES STRATIFIES UTILISABLES COMME CLOISONS, PAROIS, SURFACES DECORATIVES, ETC. COMPORTENT AU MOINS UNE COUCHE D'AU MOINS UN TYPE DE MATIERE DE FORMATION DES COUCHES, AU MOINS UN COTE DE LADITE COUCHE DE MATIERE DE FORMATION DES COUCHES ETANT RECOUVERT D'UNE MATIERE DE LIAISON A BASE DE PHOSPHATE RESISTANTE A L'EAU, OBTENUE PAR LA REACTION D'UNE COMPOSITION COMPRENANT UN OXYDE METALLIQUE, DU SILICATE DE CALCIUM ET DE L'ACIDE PHOSPHORIQUE, EN TANT QUE COUCHES DURCIES DE COUVERTURE OU POUR LIER D'AUTRES COUCHES DE MATIERE DE FORMATION DE COUCHES.THESE LAMINATE COMPOSITES USED AS PARTITIONS, WALLS, DECORATIVE SURFACES, ETC. COMPRISING AT LEAST ONE LAYER OF AT LEAST ONE TYPE OF LAYER FORMING MATERIAL, AT LEAST ONE SIDE OF THAT LAYER OF LAYER FORMING MATERIAL BEING COVERED WITH WATER-RESISTANT PHOSPHATE BOND MATERIAL OBTAINED BY THE REACTION OF A COMPOSITION COMPRISING A METAL OXIDE, CALCIUM SILICATE AND PHOSPHORIC ACID AS CURVED COVERING LAYERS OR TO BIND OTHER LAYERS OF LAYER FORMING MATERIAL.
Description
COMPOSITES STRATIFIES ET PROCEDE DE FABRICATION DE CES COMPO-LAMINATE COMPOSITES AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF
SITES STRATIFIES.STRATIFIED SITES.
La présente invention concerne des composites stra- The present invention relates to structural composites
tifiés et, plus précisément, des composites stratifiés utili- and, more specifically, laminate composites
sables comme cloisons, parois, surfaces décoratives, et analo- gues. La structure des matériaux constituant les feuilles sand as partitions, walls, decorative surfaces, and the like. The structure of the materials constituting the leaves
stratifiées a fait l'objet d'études approfondies dans l'indus- laminates has been the subject of in-depth studies in the
trie. En particulier, on a cherché à mettre au point des maté- trie. In particular, efforts have been made to develop
riaux légers, d'aspect satisfaisant, robustes et durables et light, of satisfactory appearance, robust and durable and
qui soient ignifuges ou résistants au feu. On s'est particu- which are flame retardant or fire resistant. We have
lièrement intéressé à ces dernières qualités. Les surfaces intérieures des bâtiments, des avions, des automobiles, et interested in these last qualities. Interior surfaces of buildings, airplanes, automobiles, and
analogues, sont souvent constitués de matières organiques. analogous, often consist of organic matter.
Lorsque ces matières sont exposées à la chaleur ou au feu, des fumées toxiques se dégagent et, dans de nombreux cas, conduisent à l'asphyxie ou à des lésions pulmonaires graves chez les personnes exposées à ces fumées. Par conséquent, l'industrie a consacré beaucoup de temps et d'efforts pour tenter de mettre au point des produits qui présentent la totalité des qualités mentionnées ci-dessus, mais sans dégager de fumées When these materials are exposed to heat or fire, toxic fumes emerge and, in many cases, lead to asphyxiation or severe lung injury in persons exposed to these fumes. As a result, the industry has spent a great deal of time and effort trying to develop products with all of the above qualities, but without releasing fumes.
toxiques lorsqu'ils sont exposés au feu. toxic when exposed to fire.
On trouve dans l'état antérieur de la technique, un certain nombre de documents qui traitent des façons de fabriquer des produits résistants au feu. A titre d'exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 744 589 décrit des éléments de panneaux muraux qui comprennent un panneau isolé dont l'âme est doublement isolée. Il y est indiqué que les matériaux isolants sont constitués par de la laine de roche In the prior art, there are a number of documents that deal with ways of making fire-resistant products. For example, U.S. Patent No. 2,744,589 discloses wallboard elements that include an insulated panel whose core is doubly insulated. It states that the insulation materials are made of rock wool
et par des feuilles de gypse. De même, le brevet des Etats- and by gypsum sheets. Similarly, the US patent
Unis d'Amérique n 3 466 222 décrit une combinaison de matériaux qui, en eux-mêmes, ne se prêteraient pas à une utilisation comme matériaux ignifuges;mais qui en association, sont capables de donner des matériaux stratifiés indiqués comme United States of America No. 3,466,222 discloses a combination of materials which in themselves would not be suitable for use as flame retardants but which in combination are capable of providing laminate materials indicated as
étant résistants au feu.being fire resistant.
Plus récemment, le brevet des Etats-Unis d'Amérique More recently, the patent of the United States of America
NO 4 375 516 décrit des matériaux céramiques à base de phos- No. 4,375,516 describes phosphor-based ceramic materials.
phate, rigides et résistants à l'eau et des procédés pour leur préparation. Des matériaux expansés ou non-expansés peuvent être produits par des procédés décrits dans ce brevet, et des produits qui ont été obtenus se prêtent remar- quablement à une utilisation comme panneaux muraux, panneaux de plafonds, et analogues. En outre, ces produits sont ignifuges, car ils peuvent être fabriqués sous forme de phate, rigid and water resistant and processes for their preparation. Expanded or non-foamed materials may be produced by methods disclosed in this patent, and products which have been obtained are suitable for use as wall panels, ceiling panels, and the like. In addition, these products are flame retardant because they can be manufactured in the form of
compositions totalement ou principalement inorganiques. compositions wholly or mainly inorganic.
Néanmoins, les produits obtenus de la façon indiquée dans ce document ne sont pas tout à fait satisfaisants pour toutes Nevertheless, the products obtained in the manner indicated in this document are not entirely satisfactory for all
les utilisations, car ils sont de nature rigide. Plus préci- uses because they are rigid in nature. More precise
sément, au lieu de fléchir sous la contrainte, ces panneaux rather than bending under duress, these panels
ont tendance à se rompre.tend to break.
Par conséquent, l'un des buts de la présente invention est de proposer des panneaux inorganiques qui Therefore, it is an object of the present invention to provide inorganic panels which
soient souples de nature, mais résistants et durables. are flexible in nature, yet resilient and durable.
Un autre but de la présente invention est de proposer des panneaux ignifuges qui sont intumescents lorsqu'ils sont exposés à la chaleur ou au feu et qui dégagent Another object of the present invention is to provide fireproof panels which are intumescent when exposed to heat or fire and which give off
peu ou pas de fumées et de gaz de combustion. little or no smoke and flue gas.
Un autre but de la présente invention est de proposer des stratifiés inorganique qui sont souples, bien qu'ils soient réalisés en utilisant des matériaux décrits dans la technique comme étant utilisables pour fournir des Another object of the present invention is to provide inorganic laminates which are flexible, although they are made using materials described in the art as being usable to provide
produits rigides. -rigid products. -
Cec avantages ainsi que d'autres de la présente Cec benefits as well as others of this
invention ressortiront de la description détaillée qui va invention will emerge from the detailed description which will
suivre des modes-de réalisation préférés suivants. follow the following preferred embodiments.
La présente invention concerne des matériaux stratifiés qui sont réalisés en utilisant des couches de matériaux renforçants et/ou non-renforçants, en combinaison avec des couches d'une composition, connue dans la technique pour donner des matériaux céramiques à base de phosphate résistants à l'eau. Selon un mode de réalisation préféré, ces produits sont résistants au feu et intumescents lorsqu'ils sont exposés à la chaleur ou à des flammes directes, et produisent peu ou pasde fumée. Néanmoins, ces produits sont The present invention relates to laminated materials which are made using layers of reinforcing and / or non-reinforcing materials, in combination with layers of a composition, known in the art to provide phosphate resistant ceramic materials. 'water. According to a preferred embodiment, these products are fire-resistant and intumescent when exposed to heat or direct flames, and produce little or no smoke. Nevertheless, these products are
résistants, durables et ont un aspect décoratif et agréable. resistant, durable and have a decorative and pleasant appearance.
Selon un mode de réalisation, la présente invention concerne une structure composite liée comprenant au moins une couche d'au moins un type de matière de formation de couches, chacune desdites couches de matière de formation des couches étant liée aux couches contiguës de matière de formation des couches, par une matière de liaison résistante According to one embodiment, the present invention relates to a bonded composite structure comprising at least one layer of at least one type of layer forming material, each of said layers of layer forming material being bonded to adjacent layers of formation material layers, by a strong bonding material
à l'eau à base de phosphate obtenue par réaction d'une compo- with phosphate-based water obtained by reaction of a
sition comprenant un oxyde métallique, du silicate de calcium composition comprising a metal oxide, calcium silicate
et de l'acide phosphorique.and phosphoric acid.
Selon un second mode de réalisation, la présente According to a second embodiment, the present
invention concerne un composite lié résistant au feu, compre- The invention relates to a fire-resistant bonded composite, comprising
nant une pluralité de couches d'au moins un type de matière de formation de couches, et une pluralité de couches d'une matière de liaison résistante à l'eau à base de phosphate, obtenue par réaction d'une composition comprenant un oxyde métallique, du silicate de calcium et de l'acide phosphorique, chacune desdites couches de matière de formation des couches étant liée à des couches contiguës de matière de formation des couches, par ladite matière de liaison, ledit composite lié pouvant présenter des propriétés d'intumescence lorsqu'il a plurality of layers of at least one type of layer-forming material, and a plurality of layers of a phosphate-based water-resistant bonding material obtained by reacting a composition comprising a metal oxide. calcium silicate and phosphoric acid, each of said layers of layer forming material being bonded to adjacent layers of layer forming material by said bonding material, said bonded composite having intumescent properties when
est exposé aux flammes et/ou à la chaleur. is exposed to flames and / or heat.
Selon un troisième mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé pour former une structure composite liée, ledit procédé comprenant les étapes consistant à préparer une composition en couches constituée d'au moins une couche d'une composition de liaison à base de phosphate comprenant un oxyde métallique, du silicate de calcium et de l'acide phosphorique, ladite composition permettant de fournir une matière de liaison résistante à l'eau à base de phosphate, et au moins une couche d'au moins un type de matière de formation des couches, ledit composite étant réalisé de telle According to a third embodiment, the present invention relates to a method for forming a bonded composite structure, said method comprising the steps of preparing a layered composition consisting of at least one layer of a phosphate-based bonding composition comprising a metal oxide, calcium silicate and phosphoric acid, said composition for providing a phosphate-based water-resistant binding material, and at least one layer of at least one type of layers, said composite being made of such
manière que des couches contiguës de ladite matière de forma- contiguous layers of said
tior. des couches sont en contact avec des couches entrelacées TIOR. layers are in contact with interlaced layers
de ladite composition de liaison, et à durcir ladite composi- of said binding composition, and hardening said composition.
tion en couches facultativement en la soumettant à de la optional layer by subjecting it to
chaleur et/ou à une pression.heat and / or pressure.
Les caractéristiques uniques des produits pouvant être obtenus conformément à la présente invention, peuvent The unique characteristics of the products obtainable according to the present invention can be
être attribués au r8le particulièrement important de l'utili- attributed to the particularly important role of the use
sation d'une composition de liaison à base de phosphate per- cation of a phosphate-based binding composition
mettant de fournir une matière céramique résistante à l'eau putting in to provide a water-resistant ceramic material
à base de phosphate. Ces matières sont actuellement considé- phosphate-based. These subjects are currently considered
rées dans la technique comme permettant de fournir des pro- in the art to provide
duits céramiques à base de phosphate expansés et non-expansés. expanded and unexpanded phosphate ceramic filler.
On a cependant découvert avec surprise que lorsque ces compo- It has been surprisingly found, however, that when these compounds
sitiôns sont appliquées sous forme de couches de liaison relativement fines, elles sont utilisables pour fournir des are applied as relatively thin bonding layers, they can be used to
structures stratifiées très souples. Comme exemples de compo- very flexible laminate structures. As examples of
sitions permettant d'obtenir ce résultat, on citera celles to obtain this result, we will mention those
décrites dans le brevet des Etat-Unis d'Amérique N 4 375 516. described in United States Patent No. 4,375,516.
Ce brevet indique que l'on peut faire réagir des compositions comprenant du silicate de calcium, de l'acide phosphorique et un oxyde métallique choisi dans le groupe constitué par l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de calcium et l'oxyde de zinc, ainsi que leurs hydrates, pour obtenir des matières à base de phosphate résistantes à l'eau; on a découvert, maintenant, que d'autres oxydes métalliques peuvent également fournir des matières résistantes à l'eau à base de phosphate. La présente invention porte par conséquent, sur toutes les compositions comprenant un oxyde métallique, du silicate de calcium et de l'acide phosphorique, sous réserve que ces compositions réagissent en fournissant une This patent indicates that compositions comprising calcium silicate, phosphoric acid and a metal oxide selected from the group consisting of aluminum oxide, magnesium oxide, calcium and zinc oxide, as well as their hydrates, to obtain phosphate-resistant materials that are water-resistant; It has now been discovered that other metal oxides can also provide phosphate-resistant water-resistant materials. The present invention accordingly relates, on all compositions comprising a metal oxide, calcium silicate and phosphoric acid, provided that these compositions react by providing a
matière résistante à l'eau.material resistant to water.
Ces compositions sont, de préférence, appliquées sous forme de couches relativement fines, d'une épaisseur de l'ordre de 25-500 microns (1-20 mils), sur la surface d'une matière de formation de couches qui'peut être une matière renfcrçante ou non-renforçante. Les compositions apDliQuées à These compositions are preferably applied as relatively thin layers, about 25-500 microns (1-20 mils) thick, on the surface of a layer forming material which may be a non-reinforcing or non-reinforcing material. The compositions appended to
consistance normale, ou sous forme de mousses formées mécaniquement. normal consistency, or in the form of mechanically formed foams.
Lorsqu'on souhaite obtenir des revêtements très fins, ou des stratifiés de plus faibles poids, on préfère cette dernière technique, car la mousse peut être appliquée avec une épaisseur de l'ordre de 25 microns (lmil), l'épaisseur When it is desired to obtain very thin coatings, or laminates of lower weights, the latter technique is preferred, since the foam can be applied with a thickness of the order of 25 microns (μm), the thickness
diminuant ensuite au fur et à mesure que la mousse s'affaisse. then decreasing as the foam collapses.
Une autre variante consiste à appliquer la composition de liaison de façon discontinue sur des portions de la matière de formation des couches. Par conséquent, le terme de "couche" de matière de liaison doit être compris comme englobant des applications dans lesquelles cette matière est Another alternative is to apply the bonding composition discontinuously to portions of the layer forming material. Therefore, the term "layer" of binding material should be understood to encompass applications in which this material is
déposée de façon uniforme, mais également de façon non- uniformly but also non-uniformly
uniforme. Après application de la composition de liaison, on peut laisser durcir la matière appliquée ou la recouvrir d'une seconde couche de la même matière ou d'une matière de uniform. After application of the binding composition, the applied material can be allowed to harden or covered with a second layer of the same material or a
formation des couches différente, puis la laisser durcir. forming different layers, then let it harden.
Le durcissement peut être effectué dans des conditions de température et de pression ambiantes; cependant, lorsqu'on souhaite des produits plus denses, le durcissement peut s'effectuer sous pression. En outre, on peut également chauffer pendant le durcissement pour accélérer le processus Curing can be carried out under ambient temperature and pressure conditions; however, when more dense products are desired, curing can be carried out under pressure. In addition, it can also be heated during curing to speed up the process
de durcissement.hardening.
Diverses matières peuvent être utilisées pour Various materials can be used to
fournir des stratifiés, comme cela est décrit ci-après. provide laminates, as described below.
A titre d'exemple, on peut utiliser comme matières de fomation des couches, seules ou en association, du papier kraft, du papier pour serviette, de la gaze, des mats de verre tissés By way of example, it is possible to use as layers, alone or in combination, kraft paper, napkin paper, gauze, woven glass mats.
et non-tissés, des matières synthétiques tissées et non- and nonwovens, woven and non-woven synthetic
tissées tels que au polyester, du nylon, et analogues, des fibres hachées de diverses matières, de la laine minérale, woven fabrics such as polyester, nylon, and the like, chopped fibers of various materials, mineral wool,
de la toile métallique et d'autres matières bien connues. wire cloth and other well known materials.
En outre, on peut également utiliser des matières non-renfor- In addition, non-reinforcing materials may also be used.
gantes telles que des matières à base de ciment, et analogues, bien que dans la plupart des cas, elles conduisent à des such as cement-based materials and the like, although in most cases they lead to
produits de nature rigide.products of a rigid nature.
Comme matières renforçantes particulièrement effi- As particularly effective reinforcing
caces à utiliser en association avec les matières de liaison à base de phosphate décritesdans le présent mémoire, on citera des matières oui sont décrites------------------------------ ----- dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 239 519 et Suitable for use in combination with the phosphate binding materials described herein are materials which are described herein. ------ ----- in U.S. Patent No. 4,239,519 and
les brevets qui y sont rattachés, dont le contenu est incorpo- the patents attached to it, the content of which is incorporated
ré par référence à la présente demande de brevet. Ces documents, lorsqu'on les considère collectivement, décrivent une classe de matières désignées ici sous le nom de matières "à base de mica synthétique". Il s'agit essentiellement de papiers ou de feuilles sans amiante obtenus à partir de gels de silicate par des réactions d'échange de cations. On sait que les matières de ce type sont relativement peu affectées par les températures Referring to the present patent application. These documents, when considered collectively, describe a class of materials herein referred to as "synthetic mica" materials. These are essentially asbestos-free papers or sheets obtained from silicate gels by cation exchange reactions. It is known that materials of this type are relatively unaffected by the temperatures
élevées, bien qu'elles présentent une souplesse satisfaisante. high, although they have satisfactory flexibility.
Les structures stratifiées comprenant des couches de matières de liaison à base de phosphate et de feuilles de Layered structures comprising layers of phosphate-based binding materials and
mica synthétique, présentaient des caractéristiques remar- synthetic mica, had remarkable characteristics
quables. A titre d'exemple, lorsque ces composites ont été exposes à une flamme directe, on a non seulement montré quables. By way of example, when these composites have been exposed to a direct flame, it has not only been shown
qu'ils étaient résistants au feu et qu'ils produisaient rela- that they were fire-resistant and produced
tivement peu de fumée, mais également qu'ils présentaient des propriétés d'intumescence. Plus précisément, on a observé que l'exposition d'une surface de la structure à une flamme directe provoquait une délamination interne apparente de la structure, conduisant à la production d'espaces d'air. On a montré que ces espaces d'air avaient des propriétés isolantes, et on a constaté des différentiels thermiques spectaculaires entre les deux c3tés de la structure ainsi soumise à l'essai. Par exemple, bien qu'un coté -'une structure relativement mince d'une épaisseur de little smoke, but also that they had intumescent properties. Specifically, it has been observed that the exposure of a surface of the structure to a direct flame causes an apparent internal delamination of the structure, leading to the production of air spaces. These air spaces have been shown to have insulating properties, and there have been dramatic thermal differentials between the two sides of the structure thus tested. For example, although one side - a relatively thin structure with a thickness of
l'ordre de 1,5 mm (0,06 pouce), ait été exposée à une tempé- 1.5 mm (0.06 inch) was exposed to a temperature
rature d'environ 1121 C (2050 F) pendant une minute, il s'est produit un gonflement interne et la température du côté about 1121 C (2050 F) for one minute, internal swelling and side temperature
opposé de la structure était inférieure à 316 C (6000 F). opposite of the structure was less than 316 C (6000 F).
Ce phénomène ne se limite pas aux stratifiés réa- This phenomenon is not limited to laminates
lisésen utilisant des matières à base de mica synthétique. A titre d'exemple, des stratifiés comportant du papier kraft présentent également des propriétés d'intumescence, et d'importants différentiels de température ont été observés lorsque ces stratifiés ont été testés de la façon décrite ci-dessus. Les causes de la délamination ne sont pas clairement comprises, mais on pense que celle-ci est associée au moins using synthetic mica materials. For example, kraft paper laminates also exhibit intumescent properties, and significant temperature differentials were observed when these laminates were tested as described above. The causes of delamination are not clearly understood, but it is thought that this is associated with at least
partiellement à l'eau contenue à l'intérieur de la structure. partially to the water contained inside the structure.
Outre des stratifiés intumescents, on peut'égale- In addition to intumescent laminates, it is possible to
ment produire des stratifiés thermiquement conducteurs en produce thermally conductive laminates
incorporant une toile métallique en tant que-l'une'des couches. incorporating a wire mesh as one of the layers.
Les stratifiés de ce type sont particulièrement efficaces pour conduire la chaleur enl'évacuant du point d'application; ces matériaux peuvent être utiles comme matériaux d'étanchéité Laminates of this type are particularly effective in driving heat away from the point of application; these materials can be useful as sealing materials
conducteurs de la chaleur, et comme produits de ce type. heat conductors, and like products of this type.
L'épaisseur des stratifiés produits conformément The thickness of the laminates produced in accordance
à la présente invention peut varier dans une large mesure. The present invention may vary to a large extent.
Selon les besoins du spécialiste, l'épaisseur de la structure peut aller d'une épaisseur très faible (par exemple 0,76 mm (O,C3 pouce) à une épaisseur très importante (par exemple 1,27 cm (0,5 pouce) ou plus). On a produit des structures stratifiées ne comprenant qu'une seule couche d'une matière renforçante et une couche de matière de liaison à base de According to the needs of the specialist, the thickness of the structure can range from very small (eg 0.76 mm (O, C3 inch) to very large thickness (eg 1.27 cm (0.5 inch) or more) Layered structures having only a single layer of a reinforcing material and a layer of
phosphate, ou contenant jusqu'à 37 couches de matières renfor- phosphate, or containing up to 37 layers of
çantes et 36 couches de matière de liaison à base de phosphate. and 36 layers of phosphate bonding material.
Cependant, ce nombre cité à titre d'illustration ne doit pas être considéré comme une limite au nombre de couches pouvant être incorporées dans un stratifié. En outre, il n'est pas nécessaire de restreindre les matières renforçantes utilisées dans la préparation d'une structure stratifiée, à un seul However, this illustrative number should not be considered as a limit to the number of layers that can be incorporated into a laminate. In addition, it is not necessary to restrict the reinforcing materials used in the preparation of a laminate structure to a single
type, des combinaisons de matières renforçantes pouvant avanta- type, combinations of reinforcing
geusement être utilisées.gladly be used.
Les exemples non limitatifs suivants sont donnés The following nonlimiting examples are given
à tirre d'illustration de la présente invention. Illustrative drawing of the present invention.
EXEMPLESEXAMPLES
Exemple 1Example 1
On prépare une matière de liaison à base de phos- phate à partir des ingrédients suivants: Poids Constituants (grammes) Al2 O.3H20 15,0 MgO 8, 0 Talc 16,0 A phosphate-based binder material is prepared from the following ingredients: Weight Components (grams) Al2 O.3H20 15.0 MgO 8, 0 Talc 16.0
H PO à 75 %H PO at 75%
(P205 à 53,0 %) 105,0(P205 to 53.0%) 105.0
H3B03 4,0H3B03 4.0
3 3 CaSiO3 100,03 3 CaSiO3 100.0
H20 18,0H20 18.0
On prépare une matiârede liaison à base de phosphate en préparant une solution réactionnelle constituée par l'acide phosphorique, l'oxyde d'aluminium et l'eau. Après obtention d'une solution limpide, et celle-ci étant encore chaude, on ajoute de l'acide borique et on agite le mélange jusqu'à ce qu'il devienne de nouveau limpide. On refroidit la solution réactionnelle à 4 C et on ajoute un mélange des A phosphate bonding material is prepared by preparing a reaction solution consisting of phosphoric acid, aluminum oxide and water. After obtaining a clear solution, and this being still hot, boric acid is added and the mixture is stirred until it becomes clear again. The reaction solution is cooled to 4 ° C. and a mixture of
constituants secs.dry constituents.
On applique rapidement sur chacune de cinq couches à deux plis d'un canevas de Reichhold Modiglass 2,5X-SM mesurant 7,6 cm x 30,5 cm (3 pouces x 12 pouces), des couches de 76,2 microns (3 mils) de la composition ci-dessus. On empile immédiatement les cinq couches et on les presse les unes sur les autres pendant 25 secondes sous une pression de 3833 kPa (556 livres par pouce carré) dans une presse chauffée à 120 C (2500 F). La feuille obtenue est solide et résistante à Five layers of two layers of Reichhold Modiglass 2.5X-SM scrim, 7.6 cm x 30.5 cm (3 inches x 12 inches), are applied rapidly to 76.2 micron layers (3 mils) of the above composition. The five layers were immediately stacked and pressed over each other for 25 seconds under a pressure of 3833 kPa (556 psi) in a 120 C (2500 F) heated press. The resulting sheet is strong and resistant to
l'eau, tout en étant souple.water, while being flexible.
L'indice MOR du stratifié, mesuré essentiellement selon la norme ASTM D1037, est de 14479 kPa (2100 livres par pouce carré); on trouve par le calcul un indice MOE de 428' MPa (621 kip!/ ouce carré) et l'indice de résistance au feu NBS, mesuré essentiellement selon la norme ASTM E-66279, est de O pour un feu couvant et de 2 pour les flammes. The MOR index of the laminate, essentially measured according to ASTM D1037, is 14479 kPa (2100 pounds per square inch); a MOE index of 428 'MPa (621 kip / sq cm) is found by calculation and the NBS fire resistance index, measured essentially according to ASTM E-66279, is O for a smoldering fire and 2 for the flames.
Exemple 2Example 2
On répète le procédé décrit dans l'exemple 1, excerté que l'on munit l'une des faces de la presse d'une plaque à gaufrer. L'échantillon résultant a pris les détails The process described in Example 1 is repeated, with the excision that one of the faces of the press is provided with an embossing plate. The resulting sample took the details
très fins de la plaque à gaufrer.very fine of the embossing plate.
Exemple 3Example 3
On applique une couche de 25 microns (1 mil) d'une A layer of 25 microns (1 mil) of a
matière de liaison à base de phosphate ayant la formule indi- phosphate binding material having the formula
quée dans l'exemple 1, sur chacune de dix feuilles séparées de papier kraft ayant pour dimensions 30,5 cm x 30,5cm x 0,3 mm (12 pouces x 12 pouces x 0,012 pouce). On empile immédiatement les dix feuilles les unes sur les autres et on les presse pendant une minute sous 3861 kPa (560 livres par pouce carré) à 93 C (200 F). L'échantillon résultant est résistant et As in Example 1, on each of ten separate sheets of kraft paper having the dimensions 30.5 cm x 30.5 cm x 0.3 mm (12 inches x 12 inches x 0.012 inches). The ten sheets were immediately stacked on top of one another and pressed for one minute under 3861 kPa (560 psi) at 93 C (200 F). The resulting sample is resistant and
souple, bien qu'il ne soit pas souple sous forme de la struc- flexible, although it is not flexible in the form of
ture renforcée par du verre décrite par l'exemple 1.Son indice MOR mesuré de la façon décrite dans l'exemple 1 est de 31026 1. The MOR number measured in the manner described in Example 1 is 31026.
kPa (4500 livres par pouce carré).kPa (4500 pounds per square inch).
La structure composite liée est découpée en mor- The linked composite structure is broken down into
ceaux de 10,1 x 10,1 cm (4 pouces x 4 pouces) et on choisit deux morceaux au hasard pour les soumettre à un essai. On place chaque morceau horizontalement sur un support annulaire et orn dispose un thermocouple à un endroit de la surface inférieure o le point de la flamme bleue de propane doit être 10 x 10.1 cm (4 x 4 inches) and two random pieces are selected for testing. Each piece is placed horizontally on an annular support and orn features a thermocouple at a location on the bottom surface where the point of the blue propane flame must be
appliqué. On place un second thermocouple sur la surface supé- applied. A second thermocouple is placed on the upper surface
rieure du stratifié directement au-dessus du premier thermo- laminate directly above the first thermo-
couple. Lorsqu'on applique la flamme, on enregistre l'évolution des températures fournie par les deux thermocouples en fonction du temps. L'épaisseur de l'échantillon 3A augmente de 2,1 mm (O,C-5 pouce) à 5 mm (0,199 pouce) lorsqu'on le chauffe pendant 7 minutes. A la fin de cette période, le thermocouple de la surface exposée à la flamme mesure une température de 1033 C (1853 F) alors que la température mesurée du côté supérieur est Je 328 C (622,5 F). On chauffe l'échantillon 3B pendant 6 minutes et on observe une augmentation de son épaisseur de 2,1 mm (0,085 pouce) à 4,21 mm (0,166 pouce), les tempe- ratures lues du côté exposé à la flamme et du côté supérieur couple. When the flame is applied, the temperature changes provided by the two thermocouples as a function of time are recorded. The thickness of the sample 3A increases by 2.1 mm (0.15 inches) to 5 mm (0.199 inches) when heated for 7 minutes. At the end of this period, the thermocouple of the surface exposed to the flame measures a temperature of 1033 C (1853 F) while the temperature measured on the upper side is 328 C (622.5 F). Sample 3B was heated for 6 minutes and its thickness was increased from 2.1 mm (0.085 inch) to 4.16 mm (0.166 inch), the temperatures read from the flame side and from the side. superior
étant respectivement de 1007 C (1844 F) et de 378 C (713 F). being respectively 1007 C (1844 F) and 378 C (713 F).
Exemple 4Example 4
On prépare une matière de liaison à base de phos- A phosphor-based binding material is prepared
phate de la façon décrite dans l'exemple 1, excepté qu'elle est constituée de 50 % en poids de granulés de silice NO 17 phate as described in Example 1, except that it consists of 50% by weight of NO 17 silica granules
colorés fournis par la "Ottawa Silica Company". Cette préparation est obte- colors provided by the Ottawa Silica Company. This preparation is obtained
nue-er mélangeant les granulés aux constituants secs puis en préparant la matière de liaison à base de phosphate. On applique la matière de liaison chargée sous forme d'une couche de 76,2 microns (3 mils) sur une feuille de papier de fibres de verre Johns-Manville et, simultanément, on effectue également des applications de 76,2 microns (3 mils) sur trois feuilles séparées à trois plis du canevas Modiglass décrit dans l'exemple 1. On empile les trois couches de Modiglass les unes sur les autres et on place la feuille de fibres de verre Johns-Manville sur le sommet de la pile, Nue-er mixing the granules with dry constituents and then preparing the phosphate bonding material. The charged binder material is applied as a 76.2 micron (3 mils) layer to a Johns-Manville fiberglass sheet and, at the same time, applications of 76.2 microns (3 mils) are also applied. mils) on three separate three-ply sheets of the Modiglass scrim described in Example 1. The three layers of Modiglass are stacked on top of each other and the Johns-Manville fiberglass sheet is placed on the top of the pile,
la matière de liaison chargée des granulés étant face en haut. the binding material loaded granules face up.
Les matières empilées sont ensuite pressées sous une pression de 3.833 kPa (556 livres par pouce carré) à 104 C (220 F), pendant deux minutes, ce qui donne une feuille souple ayant The stacked materials are then pressed at a pressure of 3.833 kPa (556 psi) at 104 C (220 F) for two minutes to give a flexible sheet having
une bonne dureté à la rayure.good scratch hardness.
Exemple 5Example 5
On répète le mode opératoire décrit dans l'exemple 4, excepté que l'on munit une face de la presse d'une plaque à gaufrer. La finesse des détails du produit The procedure described in Example 4 is repeated except that one face of the press is provided with an embossing plate. The fineness of the product details
obtenu due à la plaque à gaufrer est satisfaisante. obtained due to the embossing plate is satisfactory.
Exemple 6Example 6
On prépare une matière de liaison à base de phosphate comprenant les constituants suivants: Poids Constituants (grammes) A phosphate bonding material comprising the following constituents is prepared: Weight Constituents (grams)
A1203. 3H20 18,0A1203. 3H20 18.0
MgO 8,0 Talc 16,0MgO 8.0 Talc 16.0
HPO4 à 75 %HPO4 at 75%
(P205 à 53,0 %) 108,0(P205 to 53.0%) 108.0
H3BO3 4,0H3BO3 4.0
CaSiO3 100,0CaSiO3 100.0
H 0 18,0H 0 18.0
On prépare la solution réactionnelle en mélangeant l'acide phosphorique, l'eau et l'oxyde d'aluminium trihydrate et en agitant jusqu'à obtention The reaction solution is prepared by mixing phosphoric acid, water and aluminum oxide trihydrate and stirring until
d'une solution limpide. On ajoute l'acide borique à la solution chaude ob- a clear solution. Boric acid is added to the hot solution obtained
tenue et on agite. Après que cette solution soit devenue limpide, on held and shaken. After this solution has become clear,
refroidit la solution réactionnelle à environ 2-4 C (35-39 F). cool the reaction solution to about 2-4 C (35-39 F).
Aux 148 grammes du liquide froid, on ajoute en agitant énergiquement, les 124 grammes de constituants secs déjà mélangés, ce qui donne une matière uniforme. On agite le mélange obtenu jusqu'à ce qu'il devienne homogène, puis 148 grams of the cold liquid is added with vigorous stirring, the 124 grams of dry constituents already mixed, which gives a uniform material. The resulting mixture is stirred until it becomes homogeneous, then
on le place dans un bain de glace pour conserver la consis- place it in an ice bath to preserve the
tance liquide; c'est-à-dire pour retarder l'interaction des constituants. On peut faire varier le temps de pot de cette matière d'environ 30 secondes à environ 7 minutes, selon les possibilités de régulation de la température de liquid tance; that is, to delay the interaction of the constituents. The pot time of this material can be varied from about 30 seconds to about 7 minutes, depending on the possibility of regulating the temperature of the material.
la réaction exothermique, dans le bain de glace. the exothermic reaction, in the ice bath.
On prépare une feuille de mica synthétique à partir des constituants suivants pratiquement de la même A synthetic mica sheet is prepared from the following constituents substantially from the same
manière que dans la demande de brevet en cours d'examen men- in the patent application under examination
tionnée précédemment. -previously. -
Poids Constituant (grammes) Fluorhectorite de magnésium 100,0 Cellulose de séquoia blanchie 10,0 Fibres de verre DE 0,317 cm (1/8 de pouce) 5,0 Poids Constituants (grammes) "Polymin p" comme agent de flocculation 0,075 Weight Constituent (grams) Magnesium Fluorhectorite 100.0 Bleached Redwood Cellulose 10.0 Fiber Glass 0.37 cm (1/8 inch) 5.0 Weight Constituents (grams) "Polymin p" as flocculation agent 0.075
"Hydraid 777" comme agent de flocculation 0,037- "Hydrate 777" as a flocculation agent 0.037-
Eau --- On disperse la cellulose de séquoia blanchie dans de l'eau au moyen d'un désintégrateur à eau et on la raffine dans un réfineur Jordan jusqu'à obtention d'une consistance de 500 (indice de raffinage canadien). On transfère la pâte raffinée dans une grande cuve ouverte et on la met sous forme d'une bouillie avec les fibres de verre. Après avoir introduit la quantité requise d'eau dans la cuve pour obtenir une consistance de 1, 3 % en solides, on ajoute le floc de fluorhectorite de magnésium et on agite le mélange jusqu'à homogénéité. On ajoute ensuite la Polymin P et l'Hydraid 777 et on verse immédiatement la composition sur la toile de formage d'une machine à papier. Après élimination de la plus grande partie de l'eau, on soumet le mat au vide dans une série de presses à vide. On élimine ensuite l'eau résiduelle en faisant passer le mat de mica synthétique sur un tambour chauffé. On applique à la brosse un fin revêtement de la Water --- Bleached redwood cellulose is dispersed in water using a water disintegrator and refined in a Jordan Refiner to a consistency of 500 (Canadian Refining Index). The refined paste is transferred to a large open vessel and is slurried with the glass fibers. After introducing the required amount of water into the vessel to obtain a consistency of 1.3% solids, magnesium fluorhectorite floc is added and the mixture is stirred until homogeneous. Polymin P and Hydrate 777 are then added and the composition is immediately poured onto the forming wire of a paper machine. After removal of most of the water, the mat was vacuumed in a series of vacuum presses. The residual water is then removed by passing the synthetic mica mat over a heated drum. Brush is applied to a thin coating of the
matière de liaison au phosphate (I) ci-dessus avec une épais- phosphate binding material (I) above with a thick
seur d'environ 254 microns (10 mils) sur la surface de la feuille de mica synthétique (S). On place immédiatement une feuille de verre de microlithe (G), désignée par la marque SH20/1 fournie par la "Glaswerk Schuller GmbH", dans la matière de liaison et on la sature, puis on place sur la couche de verre une seconde feuille de mica synthétique. On place les matériaux assemblés dans une presse entre les surfaces de verre et on les presse sous une pression de 1724 kPa (250 livres par pouce carré) pendant 5 minutes à 77 C (170 F). Une fois le pressage achevé, on conditionne le composite pressé à 77 C (170 F) pendant plusieurs minutes supplémentaires pour approximately 254 microns (10 mils) on the surface of the synthetic mica sheet (S). A sheet of microlite glass (G), designated SH20 / 1 supplied by Glaswerk Schuller GmbH, is immediately placed in the bonding material and saturated, and a second sheet is placed on the glass layer. synthetic mica. The assembled materials are placed in a press between the glass surfaces and pressurized at 1724 kPa (250 psi) for 5 minutes at 77 ° C (170 ° F). Once the pressing is complete, the pressed composite is conditioned at 77 C (170 F) for several more minutes for
éliminer l'eau, ce qui donne un produit résistant et souple. eliminate the water, giving a strong and flexible product.
On notera que du fait de la nature poreuse de la feuille de verre, il n'est pas nécessaire d'appliquer la It should be noted that because of the porous nature of the glass sheet, it is not necessary to apply the
matière de liaison sur les deux faces de la feuille de verre. bonding material on both sides of the glass sheet.
Celle-ci est capable de traverser (saturer) la couche de verre sous pression de telle manière que les deux couches contiguës de mica synthétique puissent être liées au verre par une seule application de la matière de liaison. Dans cet exemple et les exemples suivants, la saturation est indiquée par (GI) ou (IG). Par conséquent, dans cet exemple, les strates sont This is able to pass through (saturate) the glass layer under pressure so that the two contiguous layers of synthetic mica can be bonded to the glass by a single application of the bonding material. In this example and the following examples, the saturation is indicated by (GI) or (IG). Therefore, in this example, strata are
disposés selon l'ordre S (IG)S.arranged in the order S (IG) S.
Exemple 7Example 7
On répète le procédé de l'exemple 6, excepté que des feuilles de verre constituent les couches extérieures et The procedure of Example 6 is repeated except that glass sheets constitute the outer layers and
que le matériau composite présente la structure (GI)S(IG). that the composite material has the structure (GI) S (IG).
Les feuilles de verre sont liées avec la matière de liaison a base de phosphate à l'unique couche interne de la feuille de mica synthétique en plaçant le composite dans une presse munie de plaques de gaufrage à motifs peu profonds. Ces plaques confèrent à la surface du stratifié une texture The glass sheets are bonded with the phosphate bonding material to the single inner layer of the synthetic mica sheet by placing the composite in a press having shallow pattern embossing plates. These plates give the surface of the laminate a texture
fine selon un motif souhaité.fine in a desired pattern.
Exemple 8Example 8
On répète le mode opératoire de l'exemple 7, excepté que l'on place le matériau composite entre une calandre de caoutchouc au silicone expansé et des moules mâles ou femelles portant un dessin. Cela permet de fournir des The procedure of Example 7 is repeated except that the composite material is placed between an expanded silicone rubber calender and male or female molds bearing a pattern. This allows to provide
produits moulés portant des images gaufrés en profondeur. molded products with deep embossed images.
Exemple 9Example 9
On prépare une série de stratifiés, pratiquement A series of laminates is prepared, practically
de la façon décrite dans l'exemple 6, chaque échantillon con- as described in Example 6, each sample
tenant du mica synthétique, une matière de liaison à base de phosphate et, facultativement, une feuille de verre. Comme dans l'exemple 6, le liant au phosphate sature la feuille de verre de telle manière que, lorsqu'il est incorporé de façon interne dans une structure stratifiée, le liant sert à lier des couches contiguës de mica synthétique, même si le liant n'a été appliqué que sur une face de la feuille de verre, holding synthetic mica, phosphate bonding material and, optionally, a glass sheet. As in Example 6, the phosphate binder saturates the glass sheet in such a way that, when internally incorporated into a laminate structure, the binder serves to bond adjoining layers of synthetic mica, even if the binder only applied to one side of the glass sheet,
ou cle sur les feuilles de mica synthétique contiguës. or on contiguous synthetic mica sheets.
Les valeurs du module de rupture (MOR) ont été déterminées selon la norme ASTM D-1037, alors que les valeurs du module d'élasticité (MOE) ont été calculées par des métho- des mathématiques classiques, à partir des valeurs MOR. Les structures de chacun des stratifiés sont indiquées de haut en bas. Sauf indication contraire, la matière de liaison est appliquée sous forme de couches de 203 microns (8 mils) The modulus of rupture (MOR) values were determined according to ASTM D-1037, while the modulus of elasticity (MOE) values were calculated by conventional mathematical methods from the MOR values. The structures of each of the laminates are indicated from top to bottom. Unless otherwise indicated, the bonding material is applied in 203 micron (8 mil) layers
d'épaisseur, et on utilise une feuille de verre SH-20/1. of thickness, and a SH-20/1 glass sheet is used.
Echantillon Structure MOR en kPa MOE en MPa (psi) (ksi)! Sample Structure MOR in kPa MOE in MPa (psi) (ksi)!
9A SISISIS 9983 (1448) 1130 (164)9A SISISIS 9983 (1448) 1130 (164)
9B S(IG)S(IG)S(IG)S 10810(1568) 1205(175) 9B S (IG) S (IG) S (IG) S 10810 (1568) 1205 (175)
9C* S(IG)S(IG)S(IG)S 11596 (1682) 1454 (211) 9C * S (IG) S (IG) S (IG) S 11596 (1682) 1454 (211)
9D (GI)S(IG)S(IG)S(IG)S(IG) 26779 (3449) 3371 (576) 9D (GI) S (IG) S (IG) S (IG) S (IG) 26779 (3449) 3371 (576)
* = I appliquée sous forme d'une couche de 305 microns (i2 mils). * = I applied as a 305 micron (i2 mils) layer.
Les résultats concernant ces échantillons montrent qu'il se produit une augmentation prononcée de la résistance lorsque le stratifié est mis en contact avec la feuille de verre. Echantillon Structure MOR en kPa MOE en MPa (psi) (ksi) The results for these samples show that there is a pronounced increase in strength when the laminate is brought into contact with the glass sheet. Sample Structure MOR in kPa MOE in MPa (psi) (ksi)
9E (GI)SISISIS(IG) 22159(3214) 4054 (588) 9E (GI) SISISIS (IG) 22159 (3214) 4054 (588)
9F** (GI)SISISIS(IG) 26930(3906) 3916 (568) 9F ** (GI) SISISIS (IG) 26930 (3906) 3916 (568)
9G (GI)SISIS(IG) 22387(3247) L205 (610) 9G (GI) SISIS (IG) 22387 (3247) L205 (610)
9H (GI)SIS(IG) 24131,3500) 4012 (582) 9H (GI) SIS (IG) 24131.3500) 4012 (582)
** = Feuille de verre SH 50/1 utilisée à la place de ** = SH 50/1 glass sheet used in place of
La feuille de verre SH 20/1.SH 20/1 glass sheet.
Ces résultats, par comparaison aux valeurs obtenues pour l'échantillon 9D, suggèrent que la stratification avec des feuilles de non-tissés contribue de façon sensiblement plus prononcée à la résistance du stratifié que les feuilles de These results, compared to the values obtained for the 9D sample, suggest that laminating with nonwoven sheets contributes substantially more to the strength of the laminate than
verre internes.internal glass.
Echantillon Structure MOR en kPa MOE en MPa (psi) (ksi) Sample Structure MOR in kPa MOE in MPa (psi) (ksi)
9I SISIS 11810(1713) 2226 '323)9I SISIS 11810 (1713) 2226 '323)
9J S(IG)S(IG)S 16000(2320) 2654 (385) 9J S (IG) S (IG) S 16000 (2320) 2654 (385)
9K IS(IG)S(IG)SI 16237 (2355) 3247 (471) 9K IS (IG) S (IG) SI 16237 (2355) 3247 (471)
Ces données sont fournies à titre de comparaison These data are provided for comparison
Exemple 10Example 10
Cet exemple illustre les résultats que l'on obtient lorsqu'on chauffe divers échantillons avec un chalumeau au This example illustrates the results obtained when heating various samples with a blowtorch at
propane, comme cela est décrit dans l'exemple 3. Les résul- propane, as described in Example 3. The results are
tats sont indiqués ci-dessous pour des stratifiés contenant states are shown below for laminates containing
divers constituants et présentant diverses structures. Le chauffage provoque des modifications importantes des stratifiés et ces various constituents and having various structures. The heating causes important modifications of the laminates and these
modifications sont d'autant plus importantes que le nombre de couches est grand. A titre d'exemple, lorsqu'on applique de la chaleur à une feuille changes are all the more important as the number of layers is large. For example, when applying heat to a sheet
de mica synthétique unique, on n'obtient qu'une légère dila- synthetic mica, only a slight increase in
tation. Cependant, lorsque l'on utilise une ou plusieurs couches de mica synthétique et de liaison au phosphate (avec ou sans renforcement par du verre), la formation de cloques s'accentue. Cela a pour effet, avec les échantillons les plus épais, comme indiqué ci-dessous, de fournir des tation. However, when using one or more layers of synthetic and phosphate-bonded mica (with or without glass reinforcement), blistering increases. This has the effect, with the thickest samples, as indicated below, of providing
effets d'isolation satisfaisants. Le tableau montre l'aug- satisfactory insulation effects. The table shows the increase
mentation de l'épaisseur provoquée dans chaque échantillon the thickness of each sample
par le chauffage.by heating.
Les échantillons sont constitués de couches de feuilles de verre SH 20/1 et/ou de mica synthétique liées les unes aux autres par une matière de liaison au phosphate telle que décrite dans l'exemple 9. Les stratifiés obtenus ne sont pas gaufrés. Ils sont désignés sous les noms d'échantillons A à 10H et la colonne "structure" énumère la séquence de The samples consist of layers of SH 20/1 glass sheets and / or synthetic mica bonded to each other by a phosphate bonding material as described in Example 9. The laminates obtained are not embossed. They are referred to as samples A at 10H and the column "structure" lists the sequence of
strates de haut en bas.strata from top to bottom.
Variation d'épaisseur en mm(pouce) :Echantillon Structure Initiale finale Augmentation Thickness variation in mm (inch): Sample Final Initial Structure Increase
A S 0,686(0,027) 0,965(0,038) 0,279(0,011) At S 0.686 (0.027) 0.965 (0.038) 0.279 (0.011)
lOB ISI 0,864(0,034) 3,175(0,129 2,311(0,0ql) lOC (GI)S(IG) 0,940(0,037) 3,302(0,130 2,362(0,093) IOB ISI 0.864 (0.034) 3.175 (0.129 2,311 (0.01) IOC (GI) S (IG) 0.940 (0.037) 3.302 (0.130 2.362 (0.093)
D ISISI 1,397(0,055)3,810(0,15G) 2,413(0,095) D ISISI 1.397 (0.055) 3.800 (0.15G) 2.413 (0.095)
E (GI)S(GI)S(IG) 1,600(0,063) 4,394(0,173 2,794 (0,110) E (GI) S (GI) S (IG) 1.600 (0.063) 4.394 (0.173 2.794 (0.110)
1OF ISISISI 1,854(0,073) 4,927(0,1943,073(0,121) 1OF ISISISI 1,854 (0,073) 4,927 (0,1943,073 (0,121)
lOG (GI)S(GI)SIS(IG) 2,159(0,085) 5,334(0,210 3,175 (0,125) lOG (GI) S (GI) SIS (IG) 2.159 (0.085) 5.334 (0.210 3.175 (0.125)
H (GI)S(GI)S(GI)S 2,134(0,084) 6,350(0,25C0 4,216(0,166) H (GI) S (GI) S (GI) S 2.134 (0.084) 6.350 (0.25CO 4.246 (0.166)
Les différentiels de température, mesurés aux intervalles de temps indiqués, sont les suivants. Les mesures ont été effectuées par soustraction de la température mesurée par The temperature differentials, measured at the indicated time intervals, are as follows. The measurements were made by subtracting the temperature measured by
le thermocouple supérieur (Ts) à celle fournie par le thermo- the upper thermocouple (Ts) than that provided by the thermo-
couple du côté flamme (Tf) pour obtenir le différentiel (D). torque on the flame side (Tf) to obtain the differential (D).
w w -or-t en o oEn o uu lw w -or-t in o o where l
TEMPERATURE EN C (O F) AUX INSTANTS INDIQUES (SECONDES) TEMPERATURE IN C (O F) AT INDICATED TIMES (SECONDS)
* Echantillon Position 15 30 60 120 180* Sample Position 15 30 60 120 180
A Tf 1183 (2163) 1193 (2180) 1202 (2196) - - A Tf 1183 (2163) 1193 (2180) 1202 (2196) - -
Ts 547 (1017) 587 (1090) 597 (1107) - - Ts 547 (1017) 587 (1090) 597 (1107) - -
D 636 (1146) 606 (1090) 605 (1089) - - D 636 (1146) 606 (1090) 605 (1089) - -
B Tf 1201 (2195) 1217 (2222) 1226 (2239) - - B Tf 1201 (2195) 1217 (2222) 1226 (2239) - -
Ts 457 ( 855) 555 (1032) 551 (1024) - - Ts 457 (855) 555 (1032) 551 (1024) - -
D 744 (1340) 662 (1190) 675 (1215) - D 744 (1340) 662 (1190) 675 (1215) -
C Tf 1246 (2275) 1276 (2329) 1268 (2314) 1255 (2291) 1262 (2304) Ts 234 ( 454) 573 (1064) 573 (1064) 579 (1074) 575 (1068) C Tf 1246 (2275) 1276 (2329) 1268 (2314) 1255 (2291) 1262 (2304) Ts 234 (454) 573 (1064) 573 (1064) 579 (1074) 575 (1068)
D 1012 (1821) 703 (1254) 695 (1254) 676 (1217) 687 (1236) D 1012 (1821) 703 (1254) 695 (1254) 676 (1217) 687 (1236)
D Tf 1017 (1862) 1092 (1997) 1102 (2016) 1114 (2038) 1126 (2059) Ts 84 ( 183) 173 ( 344) 423 ( 794) 463 ( 866) 465 ( 869) D Tf 1017 (1862) 1092 (1997) 1102 (2016) 1114 (2038) 1126 (2059) Ts 84 (183) 173 (344) 423 (794) 463 (866) 465 (869).
D 933 (1679) 919 (1653) 679 (1222) 651 (1172) 661 (1190) D 933 (1679) 919 (1653) 679 (1222) 651 (1172) 661 (1190)
E Tf 1036 (1897) 1116 (2042) 1117 (2043) 1133 (2072) 1137 (2079) Ts 71 (160) 114 ( 237) 289 ( 552) 391 ( 736) 402 ( 756) E Tf 1036 (1897) 1116 (2042) 1117 (2043) 1133 (2072) 1137 (2079) Ts 71 (160) 114 (237) 289 (552) 391 (736) 402 (756)
D 965 (1737) 1002 (1805) 828 (1491) 742 (1336) 735 (1,323) D 965 (1737) 1002 (1805) 828 (1491) 742 (1336) 735 (1.323)
ruru
TEMPERATURE EN OC (OF) AUY INSTANTS INDIQUES (S1CONDI;S) TEMPERATURE IN OC (OF) AUY INSTANTS INDICATED (S1CONDI; S)
Echant, 1 loótiPo.", i t iri 1... W'' F Tf 1127 (2060) 1152 (2106) 1183 (2162) 1200 (2192) 1190 (2175) Ts 82 ( 179) 93 ( 199) 185 ( 365) 379 ( 714) 385 ( 726) Example, 1 loótiPo. ", It iri 1 ... W '' F Tf 1127 (2060) 1152 (2106) 1183 (2162) 1200 (2192) 1190 (2175) Ts 82 (179) 93 (199) 185 (365) ) 379 (714) 385 (726)
D 1045 (1881) 1059 (1907) 998 (1797) 821 (1478) 805 (1449) D 1045 (1881) 1059 (1907) 998 (1797) 821 (1478) 805 (1449)
G Tf 1194 (2182) 1215 (2219) 1213 (2216) 1234 (2253) 1239 (2262) Ts 76 ( 169) 83 ( 182) 138 ( 281) 348 ( 658) 364 ( 687) G Tf 1194 (2182) 1215 (2219) 1213 (2216) 1234 (2253) 1239 (2262) Ts 76 (169) 83 (182) 138 (281) 348 (658) 364 (687)
D 1118 (2013) 1132 (2037) 1075 (1935) 886 ('1595) 875 (1575) D 1118 (2013) 1132 (2037) 1075 (1935) 886 (1595) 875 (1575)
H Tf 1121 (2051) 1109 (2029) 1134 (2073) 1176 (2149) 1185 (2166) Ts 70 ( 1,58) 80 ( 176) 105 ( 221) 307 ( 584) 328 ( 622) ## STR1 ##
D 1051 (1893) 1029 (1852) 1029 (1852) 869 (1565) 857 (1504) D 1051 (1893) 1029 (1852) 1029 (1852) 869 (1565) 857 (1504)
Ces résultats montrent que le chauffage provoque un gonflement des stratifiés, These results show that heating causes swelling of the laminates,
conduisant ainsi à des propriétés d'intumescence. thus leading to intumescent properties.
r'> C> Or> C> O
25608-2025608-20
Exemple 11Example 11
On répète le mode opératoire décrit dans l'exemple 6 en utilisant du mica synthétique, un canevas de verre Schuller /1, un canevas de verre Burlington NO 1653 Lenoweave (16x8) (désigné par l'abréviation "B") et/ou un treillis de fil de fer galvanisé (W) ayant 2,1 fils sur 2,6 fils par The procedure described in Example 6 is repeated using synthetic mica, Schuller / 1 glass scrim, Burlington glass woven fabric NO 1653 Lenoweave (16x8) (denoted by the abbreviation "B") and / or galvanized wire mesh (W) having 2.1 threads on 2.6 threads per
centimètre carré (14 fils sur 17 fils par pouce carré). square centimeter (14 threads on 17 threads per square inch).
On prépare les échantillons suivants: Echantillon Structure 11ASis The following samples are prepared: Sample Structure 11ASis
11B ISI11B ISI
li11C S(IG)Sli11C S (IG) S
11D (GI)S(IG)11D (GI) S (IG)
11E S(IB)S11E S (IB) S
11Fi S(IW)S On teste la résistance à la traction ainsi que la souplesse des produits obtenus. Les résistances à la traction sont déterminées principalement selon la norme ASTM F-152 en utilisant des tailles de spécimens de type 1 sur un appareil 11Fi S (IW) S The tensile strength and the flexibility of the products obtained are tested. Tensile strengths are determined primarily according to ASTM F-152 using sizes of Type 1 specimens on a device
d'essai de la résistance à la traction à une vitesse trans- tensile strength test at a trans-
versale de 2,54 cm/mn (1 pouce/mn) et une vitesse de défilement de 2,54 cm/mn (1 pouce/mn); cependant, les échantillons n'ont pas été préconditionnés. On découpe les échantillons sous une forme d'haltère de 1, 27 cm (1/2 pouce), à l'exception de l'échantillon 11F qui était découpé sous la forme d'une haltère de 2,54 cm (1 pouce). On obtient les résultats suivants-: verses of 2.54 cm / min (1 inch / min) and a scroll speed of 2.54 cm / min (1 inch / min); however, the samples were not preconditioned. The samples were cut in a 1/27-cm (1/2 inch) dumbbell except for sample 11F which was cut as a 2.54 cm (1 inch) dumbbell. . The following results are obtained:
RESUTLTATSRESUTLTATS
Echantillons Kg à la rupture kPa (psi) livres à la rupture Kg samples at break kPa (psi) pounds at break
11A 11,2(24,7)-[0,7j1,5 7096(1030)- f730] t(106- 11A 11.2 (24.7) - [0.7j1.5 7096 (1030) - f730] t (106-
11B 5,2(11,6)- [1,1]2,4)] 5357( 777)- [944] L(2821 11B 5.2 (11.6) - [1.1] 2.4)] 5357 (777) - [944] L (2821
lic 13,6(30,0)-[1,7J3,7)] 8825(1280)-[1654] j240) 13.6 (30.0) - [1.7J3.7)] 8825 (1280) - [1654] j240)
11D 11,1(24,5)-[0,8][1,8)] 8242(1210)- [1241] 180Y 11D 11.1 (24.5) - [0.8] [1.8]] 8242 (1210) - [1241] 180Y
11E 20,4(45,1)-[l,0] F2,3)] 12962:1880)-t12411 [2180u 11E 20.4 (45.1) - [1.0] F2.3)] 12962: 1880) -t12411 [2180u
11F 66,1(146) -[5,0] 11) 40196(5830)-[1172 170)] 11F 66.1 (146) - [5.0] 11) 40196 (5830) - [1172170]]
Les valeurs rapportées dans le tableau sont des moyennes de trois mesures, les nombres entre crochets représentant la différence entre la valeur la plus élevée The values reported in the table are averages of three measurements, with the numbers in brackets representing the difference between the highest value
et la plus faible enregistrée pour chaque ensemble. and the lowest recorded for each set.
On détermine la souplesse selon la Norme ASTM F-147, généralement désignée sous le nom "d'essai de pliage autour d'un mandrin". Les échantillons 11A-11D ne satisfont pas l'essai en utilisant un mandrin de 2,54 cm (1 pouce); l'échantillon 11F est satisfaisant lorsqu'on utilise un mandrin de 2,54 cm (1 pouce); et l'échantillon 11E se comporte positivemernt lorsqu'on utilise un mandrin de 2,22 cm (7/8 de oouces. Aucun des échantillons n'a été préconditionné. Flexibility is determined according to ASTM Standard F-147, commonly referred to as a "mandrel bend test". Samples 11A-11D do not pass the test using a 2.54 cm (1 inch) mandrel; sample 11F is satisfactory when using a 2.54 cm (1 inch) mandrel; and Sample 11E behaves positively when a 2.22 cm (7/8 inch) mandrel is used, none of the samples were preconditioned.
Exemple 12Example 12
Cet exemple a pour but d'illustrer les résultats concernant la conductivité thermique pouvant être obtenue en incorporant une toile métallique dans un stratifié. Le stratifié C, ayant la structure (GI)S(WI)S, a été préparé de This example is intended to illustrate the thermal conductivity results obtainable by incorporating a wire mesh into a laminate. Laminate C, having the structure (GI) S (WI) S, was prepared from
la façon classique, excepté qu'on a incorporé des thermo- the classic way, except that we have incorporated thermo-
couples dans la structure en les disposant à la surface couples in the structure by laying them on the surface
supérieure de la feuille de mica synthétique supérieure. upper side of the upper synthetic mica sheet.
On les a ensuite durcis sur place en appliquant les couches supérieures (GI). Les thermocouples ont été situés à des distances mesurées du point d'application de la flamme, soit dans la direction des fils (DF), soit diagonalement en travers de la toile (oblique), de la façon suivante: Thermocouple Position Distance en cm (pouce TC 1 Point d'application de la flamme TC 2 oblique 5,08 (2) TC 3 oblique 10,16 (4) TC 4 oblique 12,7 (5) TC 5 oblique 15,24 (6) They were then cured on site by applying the upper layers (GI). The thermocouples were located at measured distances from the point of application of the flame, either in the direction of the wires (DF) or diagonally across the wire (oblique), as follows: Thermocouple Position Distance in cm ( inch TC 1 Point of application of flame TC 2 oblique 5.08 (2) TC 3 oblique 10.16 (4) TC 4 oblique 12.7 (5) TC 5 oblique 15.24 (6)
TC 6 DF 10,16 (4)TC 6 DF 10.16 (4)
On a préparé le stratifié C en utilisant un fil de fer galvanisé, comme décrit dans l'exemple 11, alors qu'on a préparé le stratifié B de façon à ce qu'il contienne un fil de cuivre comparable. Le stratifié A, qui ne contient pas de fil est préparé à titre de témoin. On enregistre les températures suivantes: o o (69L)9L(U0L)S (L2L)69 (M6)E ( 6)fi5 (E6)EEú (86)úf (00L)SE (96)9E fiL (89L)9L(E90)EL (9LL)Lú (L6)eE (96)'E (L6)EE (96) 9E (66)LE (56)5ú Ol Laminate C was prepared using a galvanized iron wire as described in Example 11, while laminate B was prepared to contain a comparable copper wire. Laminate A, which does not contain wire is prepared as a control. The following temperatures are recorded: ## EQU1 ## ) EL (9LL) Lú (L6) eE (96) E (L6) EE (96) 9E (66) LE (56) 5d Ol
('9L)29(9YL)69 (9LL)L) (98)0E (Z6)Eú (06)ZE (68)LE (56)5ú (96)9E E (9L) 29 (9YL) 69 (9LL) L) (98) 0E (Z6) E (06) ZE (68) LE (56) 5u (96) 9E
(8L)9'5c(08?L'9 (18.g'LZ (6L '9z (L8)Z L2 (l'8)Z1LZ (6L) g'9 (L8)' LZ (L8) Z LZ 0 J S a V Sd V D a V (8L) 9'5c (08) 9 (18G'LZ (6L '9z (L8) Z L2 (8) Z1LZ (6L) g'9 (L8)' LZ (L8) Z LZ 0 JS to V Sd VD to V
9 O1 S D 7 DI9 O1 S D 7 DI
(LLL)79 (OLL)E9 (ZOL)6E (L92)LúL (LZe) 9LL (00) E6 (LL9L)WOL (LL9L)9M0L (198L)90LOL (80L)O (90L)Z (00l)8E ( )L (61E)0L (l9L)9L (6L6L)SOL ( 998L) LOL(O6L)690L Ol (96) 9E(LOl)8E (66)LúE (0LE)66 (L6L)88 (99L)gL (LL6l)9>OL (2681)E0t(686L)L80L E (6L)L'9Z(08)L'9z ( 8)Z'LZ (8L)9 9 (08)L9 (L)9 (0)8) L9Z (08)L' 9 0 3._S V 3 Sd V 3 Sd V úE3 D __ Z ( L)' L 3L9 (OUi) ......... (LLL) 79 (OLL) E9 (ZOL) 6E (L92) L11 (LZe) 9LL (00) E6 (LL9L) WOL (LL9L) 9MOL (198L) 90LOL (80L) O (90L) Z (00I) 8E () L (61E) 0L (19L) 9L (6L6L) SOL (998L) LOL (O6L) 690L Ol (96) 9E (L1) 8E (66) Luce (OLE) 66 (L6L) 88 (99L) gL (LL6I) 9 > OL (2681) E0t (686L) L80L E (6L) The 9Z (08) The 9z (8) Z'LZ (8L) 9 9 (08) L9 (L) 9 (0) 8) L9Z (08) ) 9 0 3._S V 3 Sd V 3 Sd V úE3 D __ Z (L) 'L 3L9 (YES) .........
.....................................;....__......... _......._..._.......DTD: ......._.__Sdma..DTD: (gos) Do N3 S33H&SIO3HNS S3HfiúVHSid3.. .....................................; ....__....... .. DTD: ......._.__ Sdma..DTD: (gos) Do N3 S33H & SIO3HNS S3HfiuVHSid3 ..
<o) Do NS o oIDEUNSflVd 31 CDCMC (n Ces résultats indiquent qu'une toile stratifiée facilite la dissipation de la chaleur depuis son point d'application, et que le fil de cuivre dissipe la chaleur de façon plus These results indicate that a laminated fabric facilitates the dissipation of heat from its point of application, and that the copper wire dissipates heat in a more controlled manner.
efficace que le fil de fer galvanisé. En outre, la comparai- effective than galvanized wire. In addition, the comparison
son des résultats concernant les échantillons TC 5 et TC 6 montre que la chaleur est plus efficacement conduite dans la its results concerning samples TC 5 and TC 6 shows that heat is more efficiently conducted in the
direction des fils que dans une direction oblique. direction of the threads only in an oblique direction.
EXEMPLE 13EXAMPLE 13
Cet exemple illustre la préparation d'un échantillon qui n'est pas durci à la chaleur et sous pression. On applique un revêtement de 152 microns (6 mils) de la composition de liaison décrite dans l'exemple 1 (environ g) sur un morceau de 30,5 cm x 30,5 cm (12 pouces x 12 pouces) de canevas de 2,5X-SM Modiglass, et on place un second morceau de canevas sur le revêtement. On comprime brièvement le matériau stratifié pour faire pénétrer la This example illustrates the preparation of a sample which is not hardened under heat and pressure. A coating of 152 microns (6 mils) of the bonding composition described in Example 1 (about g) was applied to a 30.5 cm x 30.5 cm (12 inch x 12 inch) piece of scrim of 2 , 5X-SM Modiglass, and a second piece of scrim is placed on the liner. The laminated material is briefly compressed to penetrate the
composition de liaison dans les couches respectives de non- binding composition in the respective layers of non-
tissés et on laisse durcir le composite dans les conditions woven and allowed to cure the composite under the conditions
ambiantes. Le durcissement s'effectue en environ 5 minutes. ambient. Curing takes place in about 5 minutes.
EXEMPLE 14EXAMPLE 14
Cet exemple illustre l'application d'une composition de liaison expansée sur une couche de canevas. On prépare la composition de liaison de la façon décrite dans l'exemple 1 et on mélange pendant environ 25 secondes. A la matière This example illustrates the application of an expanded bonding composition on a layer of scrim. The binding composition is prepared as described in Example 1 and mixed for about 25 seconds. To the subject
mélangée (268g), on ajoute 10,1 g (3,8 %) d'agent tensio- (268 g), 10.1 g (3.8%) of surfactant are added.
actif Millifoam fourni par la Onyx Chemical Co., et on produit la mousse en mélangeant mécaniquement au moyen d'un Millifoam active ingredient supplied by the Onyx Chemical Co., and the foam is produced by mechanically mixing by means of a
agitateur à air pendant 40 secondes. On applique un revête- air agitator for 40 seconds. We apply a coat-
ment de 76,2 microns (3 mils) sur les deux surfaces d'un morceau de 30,5 cm x 30,5 cm (12 pouces x 12 pouces) de non -tissé Modiglass 7,5X-SM, la quantité totale appliquée étant d'environ 82 g. On presse le non-tissé revêtu pendant 25 76.2 microns (3 mils) on both surfaces of a 30.5 cm x 30.5 cm (12 in. x 12 in.) piece of non-woven Modiglass 7.5X-SM, the total amount applied. being about 82 g. The coated nonwoven is pressed for 25 hours.
secondes à 82 C (180 F), ce qui donne une feuille durcie. seconds at 82 C (180 F), which gives a hardened sheet.
Il est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir It is understood that the embodiments described above are in no way limiting and may give rise to any desirable modifications, without leaving
pour cela du cadre de l'invention.for this purpose of the scope of the invention.
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