JP6955519B2 - 低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材及びその製造方法 - Google Patents

低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6955519B2
JP6955519B2 JP2018563585A JP2018563585A JP6955519B2 JP 6955519 B2 JP6955519 B2 JP 6955519B2 JP 2018563585 A JP2018563585 A JP 2018563585A JP 2018563585 A JP2018563585 A JP 2018563585A JP 6955519 B2 JP6955519 B2 JP 6955519B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silica
colloidal
coating material
weight
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018563585A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019522698A (ja
Inventor
マシュー ギース
マシュー ギース
ソウザ マウリシオ ムニョス デ
ソウザ マウリシオ ムニョス デ
Original Assignee
ユニフラックス ワン リミテッド ライアビリティ カンパニー
ユニフラックス ワン リミテッド ライアビリティ カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=59215983&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP6955519(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ユニフラックス ワン リミテッド ライアビリティ カンパニー, ユニフラックス ワン リミテッド ライアビリティ カンパニー filed Critical ユニフラックス ワン リミテッド ライアビリティ カンパニー
Publication of JP2019522698A publication Critical patent/JP2019522698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6955519B2 publication Critical patent/JP6955519B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C09D133/26—Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/43—Thickening agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers

Description

本開示は、表面及び／又は基板を保護するための低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材、及びその製造及び利用方法に関する。耐火被覆材は、溶融取扱設備又は他の設備、容器又は導管との間の熱伝播を阻止するのに用いることができる。
溶鉱炉、製鋼工場、製鉄所及び製鋼所、及び他の施設では、溶融又はほぼ溶融の材料を移送、処理及び格納するのに、ラドル、混銑車、トラフランナー、タンディッシュ、モールド、加熱炉、窯、及び他の容器及び設備などの設備が必要とされる。高耐熱性の断熱ブランケット、ストリップ、モジュール、ボード、又は同様のものは、このような容器及び設備の内部及び／又は外部表面に接着されて、これらを熱衝撃、化学的浸食、及び機械的損傷に対して保護すると同時に、これらの全体の熱効率を高めることができる。
米国特許第５，８７４，３７５号 米国特許第６，９５３，７５７号 米国特許第６，０３０，９１０号 米国特許第６，０２５，２８８号 米国特許第５，８７４，３７５号 米国特許第５，５８５，３１２号 米国特許第５，３３２，６９９号 米国特許第５，７１４，４２１号 米国特許第７，２５９，１１８号 米国特許第７，１５３，７９６号 米国特許第６，８６１，３８１号 米国特許第５，９５５，３８９号 米国特許第５，９２８，０７５号 米国特許第５，８２１，１８３号 米国特許第５，８１１，３６０号
種々の耐火被覆材は、加熱炉の内部表面を裏打ちする絶縁モジュールのような基板に対してある程度の保護を与えるように開発されてきた。しかしながら、約１５００°Ｃ（１５００Ｃ）以上の温度で、金属、黒鉛、耐火物、及び他の絶縁材料などの幅広い種類の材料に満足のいくように接着して、連続した保護を提供するような材料は開発されていない。
アルミノケイ酸塩繊維としても既知である耐火セラミック繊維は、優れた耐熱特性を示す。しかしながら、これらは生体内持続性が比較的高いことに起因して、「低生体内持続性」の繊維が開発されて、耐火セラミック繊維を置き換えるようになっている。
従来技術の被覆組成物において、耐火セラミック繊維を低生体内持続性繊維に置き換えることで、約１２００°Ｃにて著しい溶融をもたらすことが分かっている。これは、一つには、従来の被覆材で用いられている板状アルミナのようなアルミナ系緻密化剤又は充填剤の使用に起因する。１０００°Ｃを上回る温度では、アルミナは、低生体内持続性繊維に含有されるマグネシア及びシリカと反応してコージライトを形成する。コージライトは、マグネシア及びシリカと比べて、著しく低い耐火性を有する。コージライトは、溶融及び結果として生じる物理的変形の理由から、約１３００°Ｃを上回る温度では短期間の間でさえも有用ではない。
低生体内持続性繊維の化学的性質とアルミナとの間の反応で形成される共晶混合物は、被覆材の耐火性を低下させ、約１５００°Ｃ以上の目的とする使用温度に不適当となる。被覆材中のアルミナ含有緻密化剤又は充填剤をシリカ含有化合物と置き換えることで、コージライトの形成が阻止され、これにより約１５００°Ｃ以上の望ましい使用温度を有する被覆組成物を提供できることが分かっている。
熱的保護及び機械的保護を提供するのに幅広い種類の表面及び基板上で用いることができる低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材が提供される。耐火被覆材は、約１５００°Ｃ以上の温度への暴露に耐えることができ、更に、その中に含有される繊維は、模擬肺液のような生理液において低生体内持続性を示す。
耐火被覆材の例示の実施形態は、低生体内持続性無機繊維、少なくとも１つの有機バインダ、少なくとも１つの無機バインダ、少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的にはゲル化剤、及び更に任意選択的には増粘剤を含み、少なくとも１つの無機バインダは、コロイド状金属酸化物溶液を含む。
特定の実施形態において、耐火被覆材は、セメント状であり、金属、黒鉛、耐火物及び同様のものなどの表面及び基板を被覆するのに用いることができる。耐火被覆材はまた、セメントとして用いて、同じ又は異なる特性を有する基板を一体化することができる。特定の実施形態において、耐火被覆材は、高温でも種々のタイプの物体及び表面への接着性が高いことによって特徴付けられる。耐火被覆材は、優れた絶縁特性を有し、熱衝撃に対して耐性を示す。
特定の実施形態において、低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材は、高耐熱性の断熱ブランケット、ストリップ、モジュール、ボード、又は同様のものに適用され、これらの断熱材の腐食、摩耗及び摩耗抵抗を向上させる。耐火被覆材は、絶縁ライニングのような既存の絶縁材料の上に適用することができ、これにより既存の絶縁材料の耐用年数を延長する。耐火被覆材は、ラドルカバー、タンディッシュカバー、再加熱した加熱炉及び同様のものを絶縁するモジュールの上に適用することができる。
耐火被覆材は、犠牲基板に適用されて、基板が高温によってそれ自体消耗されることになるが、被覆材単独では、形成されている形状のままこれを保持するようにすることができる。
特定の実施形態において、耐火被覆材は、硬化時間が必要でなく、温度条件に関係なく作動状態にすることができる。
耐火被覆材は、容易に製造可能であり、少なくとも約１５００°Ｃの使用温度に暴露した後に低い収縮性を示し、使用温度に連続して暴露した後で良好な機械的強度を維持し、非常に優れた絶縁特性を示し、熱衝撃に対して耐性を示し、その中に含有される繊維が模擬肺液のような生理液において低生体内持続性を示す。
１５５０°Ｃ（１５５０Ｃ）への暴露前及び暴露後の耐火性セラミック基板（耐火セラミック繊維から形成されたボード）及び低生体内持続性基板（Ｉｓｏｆｒａｘ（登録商標）繊維から形成されたボード）の上に被覆されたアルミナ含有化合物を含む、従来の被覆材の反応性及び溶融を示す写真である。 １５５０°Ｃ（１５５０Ｃ）の暴露前及び暴露後の耐火性セラミック基板（耐火セラミック繊維から形成されたボード）及び低生体内持続性基板（Ｉｓｏｆｒａｘ（登録商標）繊維から形成されたボード）の上に被覆された耐火被覆材の例示の実施形態の無反応性を示す写真である。
特定の実施形態において、耐火被覆材は、低生体内持続性無機繊維、少なくとも１つの有機バインダ、少なくとも１つの無機バインダ、及び少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的にはゲル化剤、更に任意選択的には増粘剤を含み、少なくとも１つの無機バインダは、シリカ、アルミナ、チタニア、イットリア、セリア、亜鉛、マグネシア、ジルコニア、粘土及び／又はこれらの組み合わせからなるグループから選択されたコロイド状金属酸化物分散を含む。
語句「低生体内持続性繊維」は、生理学的媒体において又は模擬肺液、生理食塩溶液、緩衝生理食塩溶液又は同様のものなどの模擬生理学的媒体において可溶性又は他の分解可能な繊維を指す。繊維の溶解度は、時間の関数として模擬生理学的媒体中の繊維の溶解度を測定することによって評価できる。生体溶解度はまた、試験動物において繊維の直接埋込みの影響を観察することによって、又は繊維に暴露されている動物又は人の検査、すなわち生体内持続性によって推定することができる。
生理学的媒体中の繊維の生体内持続性を測定する方法は、Ｕｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（米国ニューヨーク州トナウォンダ）に譲受された、米国特許第５，８７４，３７５号において開示されており、当該特許は引用により本明細書に組込まれる。他の方法は、無機繊維の生体内持続性を評価するのに適している。特定の実施形態によれば、低生体内持続性繊維は、３７°Ｃで模擬肺液の０．３ｍｌ／分の流れに０．１ｇのサンプルとして暴露すると、少なくとも３０ｎｇ／ｃｍ2−ｈｒの溶解度を示す。他の実施形態によれば、低生体内持続性繊維は、３７°Ｃで模擬肺液の０．３ｍｌ／分の流れに０．１ｇのサンプルとして暴露すると、少なくとも５０ｎｇ／ｃｍ2−ｈｒ、又は少なくとも１００ｎｇ／ｃｍ2−ｈｒ、又は少なくとも１０００ｎｇ／ｃｍ2−ｈｒの溶解度を示すことができる。
限定ではないが、本明細書で記載される耐火被覆材を調製するのに用いることができる生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維の好適な実施例は、米国特許第６，９５３，７５７号、米国特許第６，０３０，９１０号、米国特許第６，０２５，２８８号、米国特許第５，８７４，３７５号、米国特許第５，５８５，３１２号、米国特許第５，３３２，６９９号、米国特許第５，７１４，４２１号、米国特許第７，２５９，１１８号、米国特許第７，１５３，７９６号、米国特許第６，８６１，３８１号、米国特許第５，９５５，３８９号、米国特許第５，９２８，０７５号、米国特許第５，８２１，１８３号、及び米国特許第５，８１１，３６０号にて開示されるこれらの繊維を含み、これらの特許は引用により本明細書に組込まれる。
低生体内持続性耐火被覆材を調製するのに用いることができる好適な無機繊維は、限定ではないが、カルシア−マグネシアケイ酸塩繊維又はマグネシアケイ酸塩繊維、カルシアアルミン酸塩繊維、ポタシア−カルシアアルミン酸塩繊維、ポタシア−アルミナケイ酸塩繊維、ソディア（ｓｏｄｉａ）−アルミノケイ酸塩繊維及び／又はこれらの組み合わせなどのアルカリ土類ケイ酸塩繊維を含む。
特定の実施形態によれば、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、マグネシウム及びシリカの酸化物の混合物の解繊生成物を含むことができる。これらの繊維は、一般にはマグネシアケイ酸塩繊維と呼ばれる。マグネシアケイ酸塩繊維は、一般的に、約６０〜約９０重量パーセントのシリカ、０より多く約３５重量パーセントまでのマグネシア、及び任意選択的に５重量パーセント又はそれ未満の不純物の解繊生成物を含む。特定の実施形態によれば、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約６５〜約８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３５重量パーセントのマグネシア、及び任意選択的には５重量パーセント又はそれ未満の不純物の解繊生成物を含む。特定の実施形態によれば、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約７０〜８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３５重量パーセントのマグネシア、及び５重量パーセント又はそれ未満の不純物の解繊生成物を含む。好適なマグネシアケイ酸塩繊維は、登録商標ＩＳＯＦＲＡＸでＵｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（米国ニューヨーク州のトナウォンダ）から商業的に入手可能である。商業的に入手可能なＩＳＯＦＲＡＸ繊維は、一般的に、約７０〜約８０重量パーセントのシリカ、約１８〜約２７重量パーセントのマグネシア及び４重量パーセント又はそれ未満の不純物の解繊生成物を含む。
特定の実施形態によれば、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、カルシウム、マグネシウム及びシリカの酸化物の混合物の解繊生成物を含む。これらの繊維は、一般にカルシア−マグネシアケイ酸塩繊維と呼ばれる。特定の実施形態によれば、カルシア−マグネシアケイ酸塩繊維は、約４５〜約９０重量パーセントのシリカ、０より多く約４５重量パーセントまでのカルシア、０より多く約３５重量パーセントまでのマグネシア、及び１０重量パーセント又はそれ未満の不純物の解繊生成物を含む。特定の実施形態によれば、カルシア−マグネシアケイ酸塩繊維は、７１．２５より多く約８５重量パーセントまでのシリカ、０より多く約２０重量パーセントまでのマグネシア、約５〜約２８．７５重量パーセントのカルシア、及び０より多く約５重量パーセントまでのジルコニアの解繊生成物を含むことができる。
有用なカルシア−マグネシアケイ酸塩繊維は、登録商標ＩＮＳＵＬＦＲＡＸでＵｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（米国ニューヨーク州のトナウォンダ）から商業的に入手可能である。ＩＮＳＵＬＦＲＡＸ繊維は、一般的に、約６１〜約６７重量パーセントのシリカ、約２７〜約３３重量パーセントのカルシア、及び約２〜約７重量パーセントのマグネシアの解繊生成物を含む。他の好適なカルシア−マグネシアケイ酸塩繊維は、販売名ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７、ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７ ＭＡＸ 及びＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ＨＴ、ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７繊維でＴｈｅｒｍａｌ Ｃｅｒａｍｉｃｓ（米国ジョージア州のオーガスタ）から商業的に入手可能である。ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７は、約６０〜約７０重量パーセントのシリカ、約２５〜約３５重量パーセントのカルシア、約４〜約７重量パーセントのマグネシア、及び微量のアルミナを含む。ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７ ＭＡＸ繊維は、約６０〜約７０重量パーセントのシリカ、約１６〜約２２重量パーセントのシリカ、及び約１２〜約１９重量パーセントのマグネシア、及び微量のアルミナを含む。ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ＨＴ繊維は、約７４重量パーセントのシリカ、約２４重量パーセントのカルシア及び微量のマグネシア、アルミナ及び酸化鉄を含む。
特定の実施形態によれば、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、カルシウム及びアルミニウムの酸化物の混合物の解繊生成物を含む。特定の実施形態によれば、カルシアアルミン酸塩繊維の少なくとも９０重量パーセントは、約５０〜約８０重量パーセントのシリカ、約２０〜約５０重量パーセント未満のアルミナ、及び１０又はそれ未満の重量パーセントの不純物の解繊生成物を含む。他の実施形態によれば、カルシアアルミン酸塩繊維の少なくとも９０重量パーセントは、約５０〜約８０重量パーセントのアルミナ、約２０〜約５０重量パーセント未満のカルシア、及び１０重量パーセント又はそれ未満の不純物の解繊生成物を含む。特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、カリウム、カルシウム及びアルミニウムの酸化物の混合物の解繊生成物を含むことができる。特定の実施形態によれば、ポタシア−カルシアアルミン酸塩繊維は、約１０〜約５０重量パーセントのシリカ、約５０〜約９０重量パーセントのアルミナ、０より多く約１０重量パーセントまでのポタシア、及び１０重量パーセント又はそれ未満の不純物の解繊生成物を含む。
特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、１又は２以上のアルカリ土類、シリカ、及び他の酸化物成分の酸化物の混合物の解繊生成物を含むことができる。実施例は、シリカ及びマグネシアの；又はシリカ及びカルシアの；又はシリカ、マグネシウム、カルシアの解繊生成物を酸化リチウムと共に含む。他の実施例は、酸化ストロンチウム、酸化リチウム及び酸化ストロンチウム、又は酸化鉄などの酸化物成分を有するシリカ及びマグネシアの解繊生成物を含む。このような繊維は、アルミナ及び／又はボリアなどの粘度調整剤を含むことができる。
特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、マグネシウム、シリコン、リチウム及びストロンチウムの酸化物の混合物の解繊生成物を含むことができる。特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約６５〜８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３５重量パーセントのマグネシア、酸化リチウム及び酸化ストロンチウムを含む。特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約６５〜約８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３５重量パーセントのマグネシア、０より多く約１重量パーセントまでの酸化リチウム及び０〜５重量パーセント以上の酸化ストロンチウムを含む。
特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、シリカ、マグネシウム、及び約１重量パーセントまでの酸化リチウムの解繊生成物を含むことができる。特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約６５〜約８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３５重量パーセントのマグネシア、及び０より多く約０．４５重量パーセントまでの酸化リチウムを含む。特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、６５〜８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３５重量パーセントのマグネシア、及び０より多く約５重量パーセントまでの酸化ストロンチウムを含む。特定の実施形態によれば、生体溶解性アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約７０又はそれよりも多い重量パーセントのシリカ、マグネシア、及び０より多く約１０重量パーセントまでの酸化鉄を含む。
無機繊維は、細断又は切断することによって短くすることができる。繊維は、あらゆる好適な細断又は切断方法、例えば、ダイ切断、ギロチン細断及び／又はウォータージェット切断を利用して細断することができる。無機繊維は、繊維が方向性を有し、又はランダム配列ではなくて層状であるときには、繊維製造工程に関連して細断又は切断することができる。特定の実施形態において、無機繊維は、メルトブロー繊維、溶融紡糸繊維、溶融延伸繊維、及び／又は粘性紡糸繊維とすることができる。
耐火被覆材はまた、有機及び無機バインダの両方又は２以上のタイプのバインダの混合物を含むことができる。好適なバインダは、有機バインダ、無機バインダ及び／又はこれらの組み合わせを含む。特定の実施形態によれば、耐火被覆材は、１又は２以上の有機バインダを含む。好適な有機バインダの実施例は、限定ではないが、天然樹脂、合成樹脂又は澱粉を含む。有機バインダは、被覆材に可塑性を付与して乾燥すると材料の強度を高める高分子量のポリマーを含むことができる。限定ではないが、ポリアクリルアミドは、耐火被覆材において用いることができる好適な高分子量のポリマーである。
耐火被覆材は、少なくとも１つの無機バインダ材料を含むことができる。限定ではないが、好適な無機バインダ材料は、コロイド状シリカ、コロイド状ジルコニア、コロイド状チタニア、コロイド状セリア、コロイド状イットリア、及び／又はこれらの組み合わせなどのコロイド状金属酸化物溶液を含む。これに関連して、用語「溶液」は、コロイド状無機酸化物を含有するスラリー又は分散を含むことが意図される。
コロイド状無機酸化物溶液組成物は、重量で約３０〜１００％のコロイド状無機酸化物を含むことができる。特定の実施形態において、コロイド状無機酸化物溶液は、約５０〜約９０％のコロイド状無機酸化物を含むことができる。他の実施形態において、コロイド状シリカ及び／又はコロイド状ジルコニアなどの約８０〜１００％のコロイド状無機酸化物である。コロイド状無機酸化物の商業的に入手可能な配合物は、例示及び限定ではないが、Ｎａｌｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ（米国イリノイ州のネーパービル）から購入可能な４０％の固体を含むＮＡＬＣＯコロイド状シリカとして利用することができる。しかしながら、３０％又はそれ未満の固形分又はこれに代えて４０％よりも多い固形分のような、他のグレードのコロイド状無機酸化物をまた用いることができる。
耐火被覆材の他の構成要素は、ゲル化剤及びゲル化剤を可溶化するのに十分な量の水を含むことができる。ゲル化剤成分は、コロイド状無機酸化物、例えば、コロイド状シリカの場合には、酢酸アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、及び同様のものなどの設定又はゲル化を促進する無機塩又は酸化物、及び／又は酢酸、塩酸、リン酸、及び同様のものなどの酸を含むことができる。特定の実施形態において、耐火被覆組成物はゲル化剤を含有しない。
特定の実施形態において、塩化マグネシウムのようなゲル化剤は、固体として又は水溶液としての何れかで導入することができる。塩化マグネシアは、例えば、２８％ＭｇＣｌ2を含有する強い水溶液とすることができる。塩化マグネシウムは、あらゆる商用グレードの塩化マグネシウムとすることができる。溶液としてのこの物質の使用は、耐火被覆組成物の他の成分と混合して均一性を促進してより粘着被膜を生成する。
耐火被覆材は更に、コロイド状シリカが用いられる実施形態においても、コロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物を含むことができる。限定ではないが、「二次」シリカ含有化合物は、二酸化シリコン粉末、石英、籾殻灰、オートブラン灰、小麦籾殻灰、及び／又はこれらの組み合わせを含むことができる。好適な籾殻灰は、指定Ｒｉｃｅｓｉｌ １００によりＲｉｃｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｉｎｃ．から商業的に入手可能である。二酸化シリコン粉末は、約５０〜約２００μｍの平均粒度を有することができる。二次シリカ含有化合物は、アルミナと同様の耐熱性を付与するが、アルミナと異なって、マグネシア及びシリカと反応せず、被覆材の耐熱性及び耐火性を低減するコージライトを形成する。耐火被覆材は、実質的にアルミナを含まない場合がある。
耐火被覆材は更に、増粘剤を含むことができる。耐火被覆材への増粘剤の添加により、無機繊維が早期に定着及び硬化するのが阻止される。増粘剤の添加はまた、混合物中の水及び増粘剤の量を制御することによって、混合物が、こて塗り、噴霧、浸漬、成形、吹き付け及び／又はブラッシングの適用に好適な粘度を有することができる。限定ではないが、耐火被覆材に用いることができる好適な増粘剤は、Ｖｅｅｇｕｍ Ｔ（Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．によって販売されている）のようなベントナイト粘土及び／又はマグネシウムアルミニウムケイ酸塩を含む。Ｖｅｅｇｕｍ Ｔは、レオロジー調整剤として働いて、被覆材の好適なレオロジーを維持し、被覆材中の成分の何れかのデカンテーションを阻止する。被覆材は、Ｖｅｅｇｕｍ Ｔのような、約０．１〜３重量パーセントのマグネシウムアルミニウムケイ酸塩を含むことができる。Ｖｅｅｇｕｍ Ｔ中に含有されるアルミナの量は、比較的少なく、被覆材の耐火性に影響を与えない。
限定ではなく例示の目的で、耐火被覆材は、約３〜約６０％、任意選択的には約１２〜約２５％の低生体内持続性繊維；約０．１〜約６．５％、任意選択的には約０．３〜約２．５％の有機バインダ；約５〜約５０％、任意選択的には約１０〜約２５％のコロイド状シリカ及び／又はコロイド状ジルコニアのような無機バインダ；約５〜約６５％、任意選択的には約１５〜約３０％の石英、二酸化シリコン粉末、生体非晶質のシリカ及び／又はこれらの組み合わせなどの追加のシリカ含有化合物；約０．１〜約３％、任意選択的には約０．１〜約０．５％のマグネシウムアルミニウムケイ酸塩のような増粘剤；及び約５〜約６５％、任意選択的には約２７〜約３５％の水の水溶液又はスラリーから調製することができる。
乾燥重量に基づいて、耐火被覆材は、約５〜約７０％、任意選択的には約２７〜約４２％の低生体内持続性繊維；約０．１〜約７．５％、任意選択的には約１〜約３．５％の有機バインダ；約２〜約５０％、任意選択的には約７〜約２５％のコロイド状シリカ及び／又はコロイド状ジルコニアのような無機バインダ；約３０〜約８５％、任意選択的には約４０〜約５５％の石英、二酸化シリコン粉末、生体非晶質のシリカ及び／又はこれらの組み合わせなどの追加のシリカ含有化合物；及び約０．１〜約３％、任意選択的には約０．１〜約０．５％のマグネシウムアルミニウムケイ酸塩のような増粘剤を含むことができる。
特定の実施形態において、耐火被覆材を作るためのプロセスは、少なくとも１つの有機バインダ、コロイド状シリカ及び／又はコロイド状ジルコニアのような少なくとも１つのコロイド状無機バインダ、及び少なくとも１つの二次シリカ含有化合物、任意選択的にはゲル化剤、更に任意選択的には増粘剤と低生体内持続性無機繊維のスラリーとを混合するプロセスを含む。耐火被覆材の厚みは、約０．１〜３ミリメートル、任意選択的には約０．５〜約１．０ミリメートルとすることができる。厚みは、用途に基づいて制御することができる。
特定の実施形態において、耐火被覆材を利用する方法は、高耐熱性のブランケット又はボードのような表面又は基板の上に材料を被覆する段階と、オーブンで乾燥する段階と、必要に応じて、乾燥ブランケット又はボードを最終サイズに切断する段階とを含む。特定の実施形態において、耐火被覆材は、加熱するか又はしない場合もあるが、基板上にこて塗りされて空気乾燥される。
表面又は基板に付加する前に耐火被覆材に添加される水の量は、表面又は基板に適用されるべき方式及び被膜の所望の厚みによって決まる。従って、噴霧によって適用されるべき薄い被膜は、浸漬、ブラッシング、こて塗り、吹き付け又は成形によって厚く重い被膜を適用することに対して満足がいくであろうものよりも、低粘性混合物を提供するのにより多くの水を必要とすることになる。特定の実施形態において、耐火被覆材配合物は、約２０〜４０％の水を含む。適用方法に応じて、被覆材は、水で更に希釈することができる。
特定の実施形態において、耐火被覆材と接触する表面及び基板は、約２〜約６分に及ぶ時間の間約８０°Ｃ〜約１５０°Ｃに及ぶ温度で乾燥される。更に別の実施形態において、耐火被覆材で被覆された基板は、約１０分〜約１時間に及ぶ時間期間の間約４０°Ｃ〜約３５０°Ｃに及ぶ温度で乾燥される。オーブン中での乾燥は、迅速硬化を達成するための手段である。特定の実施形態において、高温硬化は、「フラッシュ」乾燥条件下で達成することができる。室温硬化は、同等に有効であるが、より長い期間を必要とする。耐火被覆材は、容易に適用することができ、迅速に硬化することになり、関連する硬化プロセスを受ける必要なしにその全ての範囲の能力を得ることになる。
限定ではなく例示の目的で、低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材によって接触することができる表面又は基板は、商標ＩＳＯＦＲＡＸの下でＵｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（米国ニューヨーク州のトナウォンダ）から入手可能なものなどのアルカリ土類ケイ酸塩（ＡＥＳ）繊維からなる高耐熱性のブランケット又はボード、及びＤＵＲＡＢＯＡＲＤ製品のような商標ＦＩＢＥＲＦＲＡＸの下でＵｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（米国ニューヨーク州のトナウォンダ）から入手可能なものなどの高アルミナ繊維のような高温セラミック繊維を含むことができる。低生体内持続性繊維は、所望の表面又は基板に適用される前に、耐火被覆材において二次シリカ含有化合物と反応する。従って、被覆材中の低生体内持続性繊維は、それが相当な範囲まで接触しているアルミナを含有する表面又は基板とは反応しない。
低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材は、金属、黒鉛、耐火物及び同様のものなどの表面又は基板に適用することができる。限定ではなく例示として、耐火被覆材は、溶融金属輸送、煙突及び高温ガスダクト及び加熱炉ライニングで用いられるラドル又はタンディッシュに適用することができる。特定の実施形態において、耐火被覆材は、約１５００°Ｃ以上の温度でセラミック繊維モジュール、キャスタブル及び耐火れんがを覆って用いられる。耐火被覆材は、セラミック繊維絶縁体上に適用されて、低い熱伝導性を示し、摩耗、熱衝撃及び火炎衝突に対して高い耐性があり且つ作動温度で最小の収縮を示す表面を形成することができる。加熱されると、耐火被覆材は、適用される表面又は基板に強力な接着を提供するセラミック結合を形成する。
特定の実施形態において、耐火被覆材は、セラミック繊維ブランケット、モジュール又は同様のものなどの既存の絶縁材料にこて塗りされ、吹き付けられ、又は他の方法で適用される。耐火被覆材は、表面又は基板に噴霧、こて塗り、浸漬、ブラッシング、注入、吹き付け、成形、射出又は他の方法で適用することができ、その後、表面又は基板の外部表面上に実質的にとどまり、表面又は基板又は両方の厚みに部分的に又は完全に溶け込むことができる。
溶け込みの程度は、耐火被覆材の表面の気孔率及び粘度により決まる。耐火被覆材が表面又は基板のみの上に適用されると、コロイド状シリカのような液体部分は、表面又は基板に進入することになる。特定の用途に対して、表面又は基板に孔を形成すること及びこれらを耐火被覆材で充填することなどの機械的係止の使用は、増強した係止効果を提供する。
耐火被覆材をセラミック繊維ライニングシステムに適用することで、摩耗抵抗及び耐久性を向上させ、下にある繊維を収縮及び／又は化学攻撃から保護し、絶縁体における亀裂による熱損失を最小にし、風速抵抗を増大させて、熱反射率及びエネルギー効率を増大させる。
硬い耐火物表面に耐火被覆材を適用することで、熱衝撃保護、摩耗抵抗及び耐久性を向上させ、熱損失を最小にし、耐火寿命を延ばし、熱反射率及びエネルギー効率を高める。
表１は、コロイド状アルミナを指すＡＬ−２０のアルミナ含有化合物、及びＡｌ2Ｏ3（試験３）及びＡＬ−２０単独（試験４）を含有する従来の耐火被覆材の反応性と比べて、ＳｉＯ2粉末（試験１）及び二次シリカ含有化合物として籾殻灰（試験２）を指すＲｉｃｅＳｉｌを含む耐火被覆材の例示の実施形態の反応性を示している。材料は、被膜として試験されなかった表２を除いて、質量のみとして、及びＩｓｏｆｒａｘ（登録商標）ボード基板上の被膜として試験した。
１５５０°Ｃでの収縮試験
Figure 0006955519
これらの結果は、アルミナ含有化合物を含む従来の耐火被覆材がかなり溶融したことを明確に示すのに対して、耐火被覆材の例示の実施形態は、殆ど収縮しないか又は全く収縮せずにそのままの状態にとどまった。耐火被覆材中の少なくとも１つの二次シリカ含有化合物とアルミナ含有化合物の取り替えは、コージライトの形成を阻止し、これにより、約１５００°Ｃ以上の所望の使用温度を有する耐火被覆材を提供する。
１．第１の実施形態において提供されるのは、低生体内持続性無機繊維、少なくとも１つの有機バインダ、少なくとも１つの無機バインダ、少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的にはゲル化剤、及び更に任意選択的には増粘剤を含む耐火被覆材であって、少なくとも１つの無機バインダはコロイド状無機酸化物を含む、耐火被覆材である。
２．第１の実施形態の耐火被覆材では、被覆材は実質的にアルミナを含まない場合がある。
３．実施形態１又は２の耐火被覆材は、約５〜約７０重量パーセントの低生体内持続性繊維、約０．１〜約７．５重量パーセントの有機バインダ、約２〜約５０重量パーセントのコロイド状無機酸化物を含む無機バインダ、約３０〜約８５重量パーセントのコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、及び任意選択的には約０．１〜約３．０重量パーセントの増粘剤を含むことができる。
４．実施形態３の耐火被覆材は、約２７〜約４２重量パーセントの低生体内持続性繊維、約１．０〜約３．５重量パーセントの有機バインダ、約７〜約２５重量パーセントのコロイド状無機酸化物を含む無機バインダ、約４０〜約５５重量パーセントのコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、及び任意選択的には約０．１〜約０．５重量パーセントの増粘剤を含むことができる。
５．実施形態１〜４のうちの何れか１つの耐火被覆材では、低生体内持続性無機繊維は、少なくとも約６０〜約９０重量パーセントのシリカ、及び０より多く約３５重量パーセントまでのマグネシアの解繊生成物を有するマグネシアケイ酸塩繊維を含むことができる。
６．実施形態１〜４のうちの何れか１つの耐火被覆材では、低生体内持続性無機繊維は、少なくとも約４５〜約９０重量パーセントのシリカ、０より多く約４５重量パーセントまでのカルシア、及び０より多く約３５重量パーセントまでのマグネシアの解繊生成物を有するカルシア−マグネシアケイ酸塩繊維を含むことができる。
７．実施形態１〜６のうちの何れか１つの耐火被覆材では、コロイド状無機酸化物は、コロイド状シリカ、コロイド状ジルコニア、コロイド状チタニア、コロイド状セリア、コロイド状イットリア及び／又はこれらの組み合わせを含むことができる。
８．実施形態７の耐火被覆材では、コロイド状無機酸化物はコロイド状シリカを含むことができる。
９．実施形態１〜８のうちの何れか１つの耐火被覆材では、ゲル化剤は、酢酸アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酸化マグネシウム又はこれらの組み合わせを含むことができる。
１０．実施形態１〜９のうちの何れか１つの耐火被覆材では、少なくとも１つのシリカ含有化合物は、非晶質又は結晶二酸化シリコン粉末のうちの少なくとも１つを含むことができる。
１１．実施形態１〜１０のうちの何れか１つの耐火被覆材では、少なくとも１つのシリカ含有化合物は、非晶質シリカを含むことができる。
１２．実施形態１１の耐火被覆材では、非晶質シリカは生体非晶質シリカとすることができる。
１３．実施形態１１又は１２の耐火被覆材では、非晶質シリカは、籾殻灰、オートブラン灰、小麦籾殻灰及び／又はこれらの組み合わせを含むことができる。
１４．実施形態１〜１３のうちの何れか１つの耐火被覆材では、少なくとも１つのシリカ含有化合物は石英を含むことができる。
１５．実施形態１〜１４のうちの何れか１つの耐火被覆材では、増粘剤は、ベントナイト粘土、マグネシウムアルミニウムケイ酸塩及び／又はこれらの組み合わせを含むことができる。
１６．実施形態１〜１５のうちの何れか１つの耐火被覆材では、有機バインダは、天然樹脂、合成樹脂、澱粉及び／又はこれらの組み合わせを含むことができる。
１７．実施形態１６の耐火被覆材では、有機バインダは、ポリアクリルアミド含有ポリマーを含むことができる。
１８．実施形態１〜１７のうちの何れか１つの耐火被覆材は、
低生体内持続性無機繊維のスラリーを、少なくとも１つの有機バインダ、少なくとも１つのコロイド状無機酸化物、少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的にはゲル化剤、及び更に任意選択的には増粘剤と混合するプロセスによって得ることができる。
１９．実施形態１〜１７のうちの何れか１つの耐火被覆材では、耐火被覆材は、重量で約３〜約６０％の低生体内持続性繊維、約０．１〜約６．５％の有機バインダ、約５〜約５０％のコロイド状シリカ、約５〜６５％のコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、約０．１〜約３％の増粘剤、及び約５〜約６５％の水を含む水性スラリーから形成することができる。
２０．実施形態１〜１７のうちの何れか１つの耐火被覆材では、耐火被覆材は、重量で約１２〜約２５％の低生体内持続性繊維、約０．３〜約２．５％の有機バインダ、約１０〜約２５％のコロイド状シリカ、約１５〜約３０％のコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、約０．１〜約０．５％の増粘剤、及び約２７〜約３５％の水を含む水性スラリーから形成することができる。
２１．同様に提供されるのは、実施形態１〜１７の何れか１つの耐火被覆材を生成するためのプロセスであり、少なくとも１つの有機バインダ、少なくとも１つのコロイド状無機酸化物、少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的にはゲル化剤、及び更に任意選択的には増粘剤を有する低生体内持続性無機繊維を含む水性スラリーを調製することを含むプロセスである。
２２．同様に提供されるのは、実施形態１〜１７の何れか１つの耐火被覆材を利用する方法であり、低生体内持続性無機繊維、少なくとも１つの有機バインダ、少なくとも１つのコロイド状無機酸化物、少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的にはゲル化剤、及び更に任意選択的には増粘剤を含む材料で表面又は基板を被覆する段階を含む方法である。
耐火被覆材、及び耐火被覆材を調製する方法について、種々の実施形態に関して説明してきたが、他の同様の実施形態を用いることができ、又は同じ機能を実施するのに記載された実施形態に対して修正及び追加を行うことができる点を理解されたい。本明細書で記載される実施形態は単に例示であって、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく変更及び修正を加えることができることは理解されるであろう。更に、記載される全ての実施形態は、代替形態においては必須ではなく、所望の結果を提供するために種々の実施形態を組み合わせることができる。

Claims (16)

  1. 耐火被覆材であって、
    低生体内持続性無機繊維と、
    有機バインダと、
    コロイド状無機酸化物と、
    二酸化シリコン粉末、石英、籾殻灰、オートブラン灰、小麦籾殻灰、又はこれらの組み合わせを含むシリカ含有化合物と、
    ゲル化剤とを含む、ことを特徴とする耐火被覆材。
  2. 前記被覆材は実質的にアルミナを含まない、ことを特徴とする請求項１に記載の耐火被覆材。
  3. ５〜７０重量パーセントの低生体内持続性繊維、０．１〜７．５重量パーセントの有機バインダ、２〜５０重量パーセントのコロイド状無機酸化物を含む無機バインダ、３０〜８５重量パーセントのコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、及び任意選択的には０．１〜３．０重量パーセントの増粘剤を含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の耐火被覆材。
  4. ２７〜４２重量パーセントの低生体内持続性繊維、１．０〜３．５重量パーセントの有機バインダ、７〜２５重量パーセントのコロイド状無機酸化物を含む無機バインダ、４０〜５５重量パーセントのコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、及び任意選択的には０．１〜０．５重量パーセントの増粘剤を含む、ことを特徴とする請求項３に記載の耐火被覆材。
  5. 前記低生体内持続性無機繊維は、少なくとも６０〜９０重量パーセントのシリカ、及び０より多く３５重量パーセントまでのマグネシアの解繊生成物を有するマグネシアケイ酸塩繊維を含む、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  6. 前記低生体内持続性無機繊維は、少なくとも４５〜９０重量パーセントのシリカ、０より多く４５重量パーセントまでのカルシア、及び０より多く３５重量パーセントまでのマグネシアの解繊生成物を有するカルシア−マグネシアケイ酸塩繊維を含む、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  7. 前記コロイド状無機酸化物は、コロイド状シリカ、コロイド状ジルコニア、コロイド状チタニア、コロイド状セリア、コロイド状イットリア及び／又はこれらの組み合わせを含み、任意選択的には、前記コロイド状無機酸化物はコロイド状シリカを含む、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  8. 前記ゲル化剤は、酢酸アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酸化マグネシウム又はこれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  9. 前記少なくとも１つのシリカ含有化合物は、非晶質又は結晶二酸化シリコン粉末のうちの少なくとも１つを含み、任意選択的には、前記少なくとも１つのシリカ含有化合物は、非晶質シリカ又は石英のうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  10. 前記非晶質シリカは生体非晶質シリカであり、任意選択的には、非晶質シリカは、籾殻灰、オートブラン灰、小麦籾殻灰及び／又はこれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項９に記載の耐火被覆材。
  11. 前記増粘剤は、ベントナイト粘土、マグネシウムアルミニウムケイ酸塩及び／又はこれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項の請求項に記載の耐火被覆材。
  12. 前記有機バインダは、天然樹脂、合成樹脂、澱粉及び／又はこれらの組み合わせを含み、任意選択的には、前記有機バインダは、ポリアクリルアミド含有ポリマーを含む、ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  13. 前記耐火被覆材は、重量で３〜６０％の低生体内持続性繊維、０．１〜６．５％の有機バインダ、５〜５０％のコロイド状シリカ、５〜６５％のコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、０．１〜３％の増粘剤、及び５〜６５％の水を含む水性スラリーから形成される、ことを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  14. 前記耐火被覆材は、重量で１２〜２５％の低生体内持続性繊維、０．３〜２．５％の有機バインダ、１０〜２５％のコロイド状シリカ、１５〜３０％のコロイド状シリカ以外のシリカ含有化合物、０．１〜０．５％の増粘剤、及び２７〜３５％の水を含む水性スラリーから形成される、ことを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の耐火被覆材。
  15. 請求項１〜１４の何れか１項の前記耐火被覆材を生成するためのプロセスであって、前記低生体内持続性無機繊維、前記少なくとも１つの有機バインダ、前記少なくとも１つのコロイド状無機酸化物、前記少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的には前記ゲル化剤、及び更に任意選択的には前記増粘剤を含む水性スラリーを調製することを含む、プロセス。
  16. 請求項１〜１４の何れか１項の前記耐火被覆材を利用する方法であって、前記低生体内持続性無機繊維、前記少なくとも１つの有機バインダ、前記少なくとも１つのコロイド状無機酸化物、前記少なくとも１つのシリカ含有化合物、任意選択的には前記ゲル化剤、及び更に任意選択的には前記増粘剤を含む材料で表面又は基板を被覆する段階を含む、方法。
JP2018563585A 2016-06-06 2017-05-23 低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材及びその製造方法 Active JP6955519B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662345983P 2016-06-06 2016-06-06
US62/345,983 2016-06-06
PCT/US2017/033960 WO2017213839A1 (en) 2016-06-06 2017-05-23 Refractory coating material containing low biopersistent fibers and method for making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019522698A JP2019522698A (ja) 2019-08-15
JP6955519B2 true JP6955519B2 (ja) 2021-10-27

Family

ID=59215983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018563585A Active JP6955519B2 (ja) 2016-06-06 2017-05-23 低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材及びその製造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10487224B2 (ja)
EP (1) EP3464488B1 (ja)
JP (1) JP6955519B2 (ja)
KR (1) KR102393132B1 (ja)
CN (1) CN109642097A (ja)
ES (1) ES2885102T3 (ja)
PL (1) PL3464488T3 (ja)
WO (1) WO2017213839A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11202010997SA (en) * 2018-05-18 2020-12-30 Unifrax I Llc Fire protective compositions and associated methods
CN112280343B (zh) 2020-11-10 2022-07-19 山东鲁阳节能材料股份有限公司 一种高温纳米复合涂料及其制备方法，以及小袋软包装涂料

Family Cites Families (103)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616173A (en) 1967-08-29 1971-10-26 Georgia Pacific Corp Fire resistant wallboard
US3568611A (en) 1968-11-12 1971-03-09 Johns Manville Furnace construction
JPS5044125A (ja) * 1973-08-22 1975-04-21
US4151693A (en) 1975-03-07 1979-05-01 M. H. Detrick Co., Limited Refractory/insulating modules and method of making same
JPS589245B2 (ja) 1975-04-11 1983-02-19 日本特殊陶業株式会社 触媒コンバ−タ
US4307197A (en) 1980-05-15 1981-12-22 Nalco Chemical Company Refractory insulating veneer
ZA825689B (en) 1981-10-19 1983-06-29 Kennecott Corp Ceramic fiber board
US4389282A (en) 1982-08-06 1983-06-21 Combustion Engineering, Inc. Ceramic fiber board
JPS5939719U (ja) 1982-09-07 1984-03-14 トヨタ自動車株式会社 触媒式排気ガス浄化装置
GB2134234B (en) 1983-01-21 1987-07-15 Labate Michael D Blast furnace trough and liner combination
DE3306423A1 (de) 1983-02-24 1984-08-30 Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden Ungebranntes feuerfestes bauteil in form einer platte fuer die verlorene auskleidung von metallurgischen gefaessen
US4545423A (en) 1983-05-10 1985-10-08 Hazelett Strip-Casting Corporation Refractory coating of edge-dam blocks for the purpose of preventing longitudinal bands of sinkage in the product of a continuous casting machine
US4510253A (en) 1983-05-26 1985-04-09 Combustion Engineering, Inc. Aluminum resistant ceramic fiber composition
US4487631A (en) 1983-08-11 1984-12-11 The Babcock & Wilcox Company Shot-free millboard
US5065987A (en) 1983-12-21 1991-11-19 J T Thorpe Company Refractory ceramic fiber ladle covers
GB8409063D0 (en) 1984-04-07 1984-05-16 Foseco Trading Ag Furnaces
US5587228A (en) 1985-02-05 1996-12-24 The Boeing Company Microparticle enhanced fibrous ceramics
DE3444397A1 (de) 1984-12-05 1986-06-05 Didier Werke Ag Verfahren zur herstellung von feuerbestaendigen oder feuerfesten formteilen aus keramischem faserwerkstoff, nach dem verfahren hergestellte formteile sowie deren verwendung
US4659679A (en) * 1985-01-25 1987-04-21 Falk Richard A Insulative composition and method of making articles therefrom
US5482681A (en) 1985-09-20 1996-01-09 Tennessee Gas Pipeline Company Catalytic converter for motor vehicles
GB8526669D0 (en) 1985-10-30 1985-12-04 Micropore International Ltd Vessel
US4857489A (en) 1985-11-22 1989-08-15 A. P. Green Industries, Inc. Molten aluminum resistant ceramic fiber composition
US5332699A (en) 1986-02-20 1994-07-26 Manville Corp Inorganic fiber composition
DE3623937A1 (de) 1986-07-16 1988-01-21 Didier Werke Ag Feuerfeste kanalverbindung zum ueberfuehren von stahlschmelze in giessrad-stranggiessmaschinen
US4985212A (en) 1987-09-29 1991-01-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Support apparatus for a ceramic honeycomb element
US4840297A (en) 1988-08-05 1989-06-20 Vac Tec, Inc. Apparatus for shielding a molten metal stream
US5145539A (en) 1988-09-22 1992-09-08 Ngk Insulators, Inc. Method of producing a honeycomb structural body having at least one step protruded from or recessed in at least one portion of an outer circumferential surface thereof
US5488018A (en) 1989-04-21 1996-01-30 Limaye; Santosh Y. Ultra low thermal expansion, highly thermal shock resistant ceramic
US4973433A (en) 1989-07-28 1990-11-27 The Carborundum Company Apparatus for injecting gas into molten metal
FI85913C (sv) 1990-05-04 1992-06-10 Partek Ab Förfarande vid infodring av sidoväggarna i en smältugn
US5205398A (en) 1990-07-27 1993-04-27 Eltech Systems Corporation Insulating roll cover
US5073199A (en) 1990-11-27 1991-12-17 Bnz Materials, Inc. Insulating material containing pitch based graphite fiber
US5153504A (en) 1991-04-23 1992-10-06 International Business Machines Corporation Pneumatically actuated hold down gate
US5273821A (en) 1991-11-12 1993-12-28 The Carborundum Company High strength ceramic fiber board
CZ286812B6 (en) 1992-01-17 2000-07-12 Morgan Crucible Co Refractory insulating material and insulation procedure
US5366942A (en) 1992-04-13 1994-11-22 American Premier, Inc. Ceramic fiber product and structure for high temperature severe application environments and method of making same
US6077883A (en) 1992-05-19 2000-06-20 Johns Manville International, Inc. Emulsified furan resin based glass fiber binding compositions, process of binding glass fibers, and glass fiber compositions
US5830548A (en) 1992-08-11 1998-11-03 E. Khashoggi Industries, Llc Articles of manufacture and methods for manufacturing laminate structures including inorganically filled sheets
US5437326A (en) 1992-08-18 1995-08-01 Hazelett Strip-Casting Corporation Method and apparatus for continuous casting of metal
JP3224609B2 (ja) 1992-09-29 2001-11-05 新日本製鐵株式会社 排ガス浄化触媒用メタル担体
US5811360A (en) 1993-01-15 1998-09-22 The Morgan Crucible Company Plc Saline soluble inorganic fibres
CN100360472C (zh) 1993-01-15 2008-01-09 摩根坩埚有限公司 一种提供一种在升高的温度下使用的盐水可溶性耐熔纤维的方法
JP3549204B2 (ja) 1993-04-19 2004-08-04 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 発泡性組成物およびその使用法
JP2532153Y2 (ja) 1993-06-01 1997-04-09 マツダ株式会社 鋳造用ストーク
US5536562A (en) 1994-03-14 1996-07-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Low-density resin impregnated ceramic article having an average density of 0.15 to 0.40 g/cc
FR2717469B1 (fr) 1994-03-16 1996-05-24 Aerospatiale Matériau isolant thermique à base de fibres d'alumine et sa fabrication.
GB9414154D0 (en) 1994-07-13 1994-08-31 Morgan Crucible Co Saline soluble inorganic fibres
US5569629A (en) 1994-08-23 1996-10-29 Unifrax Corporation High temperature stable continuous filament glass ceramic fibers
US5703147A (en) 1995-08-02 1997-12-30 Schuller International, Inc. Extrudable microporous insulation
GB2306177A (en) 1995-10-12 1997-04-30 Tenmat Ltd Fibrous board
US6030910A (en) 1995-10-30 2000-02-29 Unifrax Corporation High temperature resistant glass fiber
ES2110381T3 (es) 1995-10-30 2004-10-16 Unifrax Corporation Fibra de vidrio resistente a altas temperaturas.
US5645121A (en) 1996-01-05 1997-07-08 National Steel Corporation Method of continuous casting using sealed tundish and improved tundish seal
US5882608A (en) 1996-06-18 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Hybrid mounting system for pollution control devices
DE69716535T2 (de) 1996-08-14 2003-02-27 Denso Corp Keramischer katalytischer Konverter
DE69712149T2 (de) 1996-10-15 2003-03-13 Corning Inc Verfahren zur Herstellung eines Katalysators einer Brennkraftmaschine
EP0856646A1 (en) 1997-02-03 1998-08-05 Corning Incorporated Method of making a catalytic converter for use in an internal combustion engine
DE69817637T2 (de) 1997-02-12 2004-08-05 Corning Inc. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators einer Brennkraftmaschine
US5858289A (en) 1997-02-24 1999-01-12 Global Consulting, Inc. Process for preparing compressed shape of ceramic fiber
US5872067A (en) 1997-03-21 1999-02-16 Ppg Industries, Inc. Glass fiber strand mats, thermoplastic composites reinforced with the same and methods for making the same
US5928075A (en) 1997-05-01 1999-07-27 Miya; Terry G. Disposable laboratory hood
US6101714A (en) 1997-09-08 2000-08-15 Corning Incorporated Method of making a catalytic converter for use in an internal combustion engine
BR9812396A (pt) 1997-09-30 2000-09-12 Emitec Emissionstechnologie Disposição de corpo em colméia com seções de suporte
US6043172A (en) 1998-01-14 2000-03-28 Global Consulting, Inc. Ceramic fiber insulation material
US5880046A (en) 1998-01-23 1999-03-09 Cerminco Inc. Moldable refractory composition and process for preparing the same
ZA989387B (en) 1998-08-13 1999-04-15 Unifrax Corp High temperature resistant glass fiber
GB2337993B (en) 1998-09-15 2000-04-12 Morgan Crucible Co Refractory mastics
GB2341607B (en) 1998-09-15 2000-07-19 Morgan Crucible Co Bonded fibrous materials
US6248677B1 (en) 1998-10-19 2001-06-19 Rex Roto Technologies, Inc. Ceramic fiber composite material and process for making the composite material
US6185820B1 (en) 1998-10-26 2001-02-13 General Motors Corporation Reduced cost substrate retaining mat
JP3370940B2 (ja) 1998-11-24 2003-01-27 株式会社ユタカ技研 排気コンバータの担体保持マット
KR20010082352A (ko) 1998-12-18 2001-08-29 알프레드 엘. 미첼슨 내연기관용 촉매 전환기 및 이의 제조방법
US6317976B1 (en) 1998-12-28 2001-11-20 Corning Incorporated Method of making a catalytic converter for use in an internal combustion engine
US6383519B1 (en) 1999-01-26 2002-05-07 Vita Special Purpose Corporation Inorganic shaped bodies and methods for their production and use
GB9904083D0 (en) * 1999-02-24 1999-04-14 Brightcross Manufacturing Limi Thermally insulated refractory articles
GB2352992B (en) 1999-08-05 2002-01-09 Pyrotek Engineering Materials Distributor device
ATE243665T1 (de) 1999-09-10 2003-07-15 Morgan Crucible Co Hochtemperaturbeständige, in salzlösung lösliche fasern
US6486445B1 (en) 1999-11-04 2002-11-26 Gordon M. Pendergraft Vacuum cast ceramic fiber insulated band having heating and cooling elements
US6624099B1 (en) 1999-12-17 2003-09-23 Basell Poliolefine Italia S.P.A. Glass-reinforced multi-layer sheets from olefin polymer materials
GB0004681D0 (en) 2000-02-28 2000-04-19 Saffil Limited Method of making fibre-based products and their use
US6610173B1 (en) 2000-11-03 2003-08-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Three-dimensional tissue and methods for making the same
US6790417B2 (en) 2000-12-21 2004-09-14 Corning Incorporated Monolith loop reactors
US6899777B2 (en) 2001-01-02 2005-05-31 Advanced Ceramics Research, Inc. Continuous fiber reinforced composites and methods, apparatuses, and compositions for making the same
US20020098336A1 (en) 2001-01-24 2002-07-25 Love Thomas A. Pressed ceramic fiber board and method of manufacture
US6701637B2 (en) 2001-04-20 2004-03-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Systems for tissue dried with metal bands
US6787115B2 (en) 2001-06-11 2004-09-07 General Motors Corporation Passive element for fuel processor start up transient temperature control
GB2383793B (en) 2002-01-04 2003-11-19 Morgan Crucible Co Saline soluble inorganic fibres
RU2302392C2 (ru) 2002-01-10 2007-07-10 Юнифрэкс Корпорейшн Стойкое к воздействию высокой температуры стекловидное неорганическое волокно
JP4530607B2 (ja) 2002-08-14 2010-08-25 株式会社三五 ハニカム構造体内蔵流体処理装置の製造方法
EP2264230B1 (en) 2003-04-03 2012-10-24 E. I. du Pont de Nemours and Company Rotary process for forming uniform material
US6848497B2 (en) 2003-04-15 2005-02-01 Pyrotek, Inc. Casting apparatus
GB2407287A (en) 2003-10-24 2005-04-27 Pyrotek Engineering Materials Stopper rod made from reinforced ceramic
US20050127549A1 (en) 2003-12-11 2005-06-16 Bischoff Todd F. Method for suppressing reaction of molten metals with refractory materials
US8216435B2 (en) 2004-06-07 2012-07-10 Westmoreland Advanced Materials, Inc. Calcium aluminate clinker as a refractory aggregate with and without barium addition and use thereof
EP1761324B1 (en) 2004-06-29 2018-10-17 Unifrax I LLC Exhaust gas treatment device and method for making the same
US20060108721A1 (en) 2004-11-19 2006-05-25 Lew Holdings, Llc Single vessel blast furnace and steel making/gasifying apparatus and process
BRPI0712442A8 (pt) * 2006-05-31 2017-10-24 Unifrax I Llc Placa de isolamento térmico sobressalente
ES2730079T3 (es) 2008-12-15 2019-11-08 Unifrax I Llc Revestimiento de cerámica pelicular de estructura en panal
KR101429373B1 (ko) * 2010-01-07 2014-08-11 니찌아스 카부시키카이샤 무기 섬유질 내화 성형체, 무기 섬유질 내화 성형체의 제조 방법 및 무기 섬유질부정형 내화 조성물
US20130331489A1 (en) 2011-10-11 2013-12-12 United States Mineral Products Company dba Isolatek International Intumescent Fireproofing Systems and Methods
US8519024B2 (en) 2011-10-11 2013-08-27 United States Mineral Products Intumescent fireproofing systems and methods
US20130129963A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 Unifrax I Llc Fire barrier layer and fire barrier film laminate
CN107000249A (zh) * 2014-10-20 2017-08-01 知识产权控股有限责任公司 陶瓷预制件和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017213839A1 (en) 2017-12-14
US10487224B2 (en) 2019-11-26
KR20190015381A (ko) 2019-02-13
PL3464488T3 (pl) 2021-12-06
JP2019522698A (ja) 2019-08-15
EP3464488B1 (en) 2021-07-14
EP3464488A1 (en) 2019-04-10
ES2885102T3 (es) 2021-12-13
CN109642097A (zh) 2019-04-16
KR102393132B1 (ko) 2022-04-29
US20170349769A1 (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6311135B2 (ja) コーティング液、及びコーティング層を有する耐火物の製造方法
JP6546262B2 (ja) 高炉ハース部補修材
RU2394798C2 (ru) Слой или покрытие и композиция для их получения
CN102040386B (zh) 一种鱼雷罐喷注料以及使用该喷注料的喷注方法
JP2021523966A (ja) 防火組成物および関連する方法
JPS585871B2 (ja) 流動鋳込用耐火材
JP2001248972A (ja) 高耐用性断熱材及びその製造方法並びにその用途およびその施工方法
JP5110540B2 (ja) 耐ＦｅＯ性コーティング材
JP6955519B2 (ja) 低生体内持続性繊維を含有する耐火被覆材及びその製造方法
JP2018108902A (ja) 軽量断熱不定形耐火物
JP2015044734A (ja) セメントを含まない耐火物
JP6049213B2 (ja) コークス炉目地補修用吹付け材
JP5110539B2 (ja) 耐ＦｅＯ性コーティング材
JP2016055318A (ja) 空洞鋳型の作製方法、空洞鋳型を用いた鋳造方法
JP2021006609A (ja) コーティング組成物、耐熱性コーティング及びその形成方法
JP3080941B1 (ja) 断熱吹付プラスチック耐火物
JPH01148757A (ja) パッチング補修材
JP6244813B2 (ja) 無機繊維耐火断熱ライニング施工方法
JPH10101441A (ja) 流し込み耐火物用組成物及びそれを使用した炉壁の形成方法
JPH0519508B2 (ja)
JP2004168565A (ja) 加熱炉の耐スケール性コーティング材
GB2089782A (en) Refractory and heat-insulating fibrous compositions
JPS5849513B2 (ja) 塩基性耐火モルタル
JPH01261282A (ja) 無機接着剤用バインダー及びそれを使用した無機接着剤
CN107793162A (zh) 一种可降解可溶性陶瓷纤维胶泥及其使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210303

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210901

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211001

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6955519

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R157 Certificate of patent or utility model (correction)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157