KR101655440B1 - 내화 광물성 면 절연 제품, 그 제작 방법 및 적합한 결합 조성물 - Google Patents

내화 광물성 면 절연 제품, 그 제작 방법 및 적합한 결합 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광물성 면 및 유기 결합제로 만들어진 내화성 단열방음제품에 관한 것으로, 상기 제품이 내화재로서 카르복실 산 금속 염, 특히 아연과 마그네슘을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속의 카르복실레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 내화성 단열방음제품을 제작하기 위한 방법, 및 이 내화성 단열방음제품의 제작에 사용하는데 적합한 결합 조성물에 관한 것이다.

Description

내화 광물성 면 절연 제품, 그 제작 방법 및 적합한 결합 조성물{FIRE-RESISTANT MINERAL WOOL INSULATING PRODUCT, PRODUCTION METHOD THEREOF AND SUITABLE BINDING COMPOSITION}
본 발명은 광물성 면(mineral wool), 특히 유리 면(glass wool) 또는 암면(rock wool), 및 유기 결합제를 주원료로 한 내화성 단열방음제품 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 방화재(fire retardant)로서 카르복실 산 금속 염을 함유하는 절연 제품에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 절연 제품 제조 방법, 및 그 제조에 적합한 사이징(sizing) 조성물에 관한 것이다.
유리-섬유-주원료의 제품은 특히, 섬유가 광물성 면의 형태인 단열 및/또는 방음 제품의 제조에 폭넓게 사용되고 있다.
절연 제품에서, 섬유는 열경화성 수지에 의해 결속되고, 대부분의 경우에, 쉽게 열적으로 가교 결합될 수 있는, 레졸 군에 속하는 페놀 수지는 광물성 섬유에 대해 강한 친화력을 갖고, 물에 용해되며, 비교적 저렴하다. 이러한 수지는 크기의 안정성, 인장 강도, 압축 세트(압축된 후의 두께 복원) 및 균일한 칼라와 같은 요구된 특성을 절연 제품에 제공한다.
절연 제품이 고온에 노출되거나(가전 기기, 가열 파이프 등), 엄격한 규정을 충족해야 하는(선박, 공공 빌딩 등에서) 몇몇 응용에서, 절연 제품이 또한 양호한 내화성을 갖는 것은 강제적이다. 즉, 섬유를 결속하는 가교 결합 수지가 고온에 놓여져, 화염의 연소가 이루어지거나 화염에 직접 노출될 때, 화염 전파가 방지되거나 적어도 지체되는 것이 필수적이라는 것이 증명된다.
해법은 광물성 섬유를 함유하는 제품의 내화성을 개선시키기 위해 제안되었으며, 이 해법은 내화재, 예를 들어 인광성 화합물(US 4 159 139 참조), 할로겐화, 특히 염소화 또는 브롬화 화합물, 질소 화합물(US 5 840 413 참조) 또는 금속 히드록시드(US 6 368 991 및 US 2007/0105467 참조)를 첨가하는 것으로 이루어진다.
그러나, 이들 해법은 완전히 만족스럽지 않다:
- 인-함유 화합물은 고가이다;
- 할로겐화 화합물은 수반할 수 있는 조작자에 대한 위험(독성의 할로겐화 가스의 방출을 통한 부분적인 분해) 및 제조 라인에 대한 위험(부식) 때문에 바람직하지않다. 더욱이, 할로겐화 화합물은 화염에 직접 노출될 때 독성 가스를 함유하는 다량의 연기를 생성한다;
- 금속 히드록시드는 처리되기 어렵다. 불용성(water insolubility) 때문에, 금속 히드록시드는 수용성 분산액(aqueous dispersion)의 형태로 이용되고, 또한 내화 효과를 얻기 위해 다량으로 이용된다. 일반적으로 광물성 면 상으로 분무되는 수용성 분산액을 적용하는 것과 연관된 단점은 스프레이 노즐이 막히게 되는 위험과, 최종 제품에서 금속 히드록시드 입자의 균일하지 않은 분배이다.
본 발명의 목적은 상기 제품 내에서 균일하게 분배된 수용성 내화재를 함유하는 내화성 단열방음제품 을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내화재로서, 특히 아연과 마그네슘으로부터 선택된 금속의 카르복실레이트, 바람직하게는 마그네슘으로서 카르복실 산 금속 염을 이용한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따라, 카르복실 산 금속 염은 비중합 유기산, 예를 들어 아세테이트와 같은 모노카르복실 산, 수시네이트, 아디페이트(adipate), 시트라코네이트 또는 프탈레이트와 같은 디카르복실 산, 또는 시트레이트 또는 트리멜리테이트와 같은 트리카르복실 산, 또는 1,2,3,4-부탄에테트라카르복실레이트와 같은 테트라카르복실 산의 금속 염이다.
폴리카르복실 산 금속 염이 바람직하다.
유리하게, 카르복실 산 금속 염은 분기된(branched) 또는 분기되지 않은, 포화된 또는 불포화된, 알리시클릭 산, 시클릭 산 또는 아로마틱 산의 금속 염이다.
유리하게, 카르복실 산 금속 염은 아연 아세테이트, 마그네슘 아세테이트, 마그네슘 수시네이트, 마그네슘 아디페이트, 마그네슘 시트라코네이트, 알루미늄 프탈레이트, 마그네슘 프탈레이트, 아연 시트레이트, 마그네슘 시트레이트, 마그네슘 트리멜리테이트 또는 마그네슘 1,2,3,4-부탄에테트라카르복실레이트이다. 마그네슘 프탈레이트 및 마그네슘 시트레이트는 특히 가장 바람직하다.
본 발명의 제 2 실시예에 따라, 카르복실 산 금속 염은 중합 유기 산, 예를 들어 (메스)아크릴 산 호모폴리머 또는 코폴리머의 염이다. 바람직하게, 금속 염은 20 내지 30(메스)아크릴 산 잔유물을 함유하는 폴리머의 염이다.
본 발명에 따른 카르복실 산 금속 염은 카르복실 산과 대응하는 금속 히드록시드, 즉 알루미늄 히드록시드, 마그네슘 히드록시드 또는 아연 히드록시드 사이의 염화 반응에 의해 얻어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 카르복실 산은 모노카르복실, 디카르복실, 트리카르복실 또는 테트라카르복실 비중합 유기 산 또는 (메스)아크릴 산 폴리머이다. 유리하게, 비중합 카르복실 산은 분기된 또는 분기되지 않은, 포화된 또는 불포화된, 알리시클릭 산, 시클릭 산 또는 아로마틱 산이고, 중합 카르복실 산은 폴리아크릴 산이다.
특히 유리하게, 카르복실 산은 프탈릭 산, 시트릭 산 또는 아크릴 산/히드록시에틸아크릴레이트 코폴리머이고, 금속 히드록시드는 마그네슘 히드록시드이다.
염화 반응은 약 25 내지 30℃의 실온에서, 또는 더 높은 온도지만 100℃를 초과하지 않는 온도에서 물에서 용해된 카르복실 산과 금속 히드록시드를 간단히 혼합함으로써 수행된다.
유기산 및 금속 히드록시드는 화학양론 조건 하에, 또는 심지어 다소 과도한 카르복실 산과 함께 반응한다. "다소 과도한"이라는 용어는, 중간 산 pH, 예를 들어 약 6이고, 최대 7일 수 있는 카르복실 산의 양을 의미하는 것으로 이해된다. 그러한 pH는 아래에 설명되는 바와 같이, 절연 제품 제조 라인에서의 부식 위험과, 내화재가 사이징 조성물에 주입될 때 수지의 침전 위험을 방지한다.
비중합 카르복실 산 금속 염은 또한 카르복실 산의 암모늄 염을 대응하는 금속 설페이트, 바람직하게는 마그네슘 설페이트를 갖는 암모늄 프탈레이트 또는 암모늄 시트레이트와 반응시킴으로써 얻어질 수 있다.
반응은 바람직하게 화학양론 조건 하에, 약 25 내지 30℃의 온도에서 물에서 전술한 화합물을 간단히 혼합시킴으로써 수행된다. 적절한 경우, 반응 제품을 정화시키는 추가 단계는 형성된 암모늄 설페이트를 제거하도록 수행된다.
이에 따라 얻어진 내화재는 최대 50%, 바람직하게는 최대 30%, 유리하게는 10 내지 20 wt%의 고체 재료를 포함할 수 있다.
내화재의 양은 0.05 내지 5%, 바람직하게는 최대 2%, 유리하게는 0.1 내지 2%의 절연 제품의 총 질량을 나타낸다.
최종 절연 제품에서 광물성 면을 함께 고정시키는 유기 결합제는 페놀 수지, 요소-포름알데히드 수지, 폴리(메스)아크릴 산 수지, 예를 들어 (메스)아크릴 산 호모폴리머 또는 (메스)아크릴 산/히드록시에틸아크릴레이트 코폴리머를 함유하는 폴리(메스)아크릴 산 수지, 폴리우레탄 수지 또는 알키드 수지의 열 가교 결합으로부터 생성된 제품, 또는 적어도 하나의 당류 및 적어도 하나의 단백질을 함유하는 혼합물의 열 반응으로부터 생성된 제품이다. 바람직하게, 수지는 페놀 수지 또는 폴리(메스)아크릴 산 수지이다.
바람직하게, 수지는 페놀 수지, 유리하게 페놀 화합물, 바람직하게 페놀을 알데히드, 바람직하게 1보다 큰 포름알데히드/페놀 몰비에서, 염기성 촉매의 존재시 포름알데히드로 응축시킴으로써 얻어진 레졸이다. 레졸은 요소와의 반응에 의해 미리 변형될 수 있다.
수지의 양은 절연 제품의 총 질량에 대해 1 내지 10 wt%, 바람직하게 최대 5 wt%의 고체 재료를 나타낸다.
낮은 자유 포름알데히드 함량(0.05% 미만)을 갖는 레졸과 마그네슘 프탈레이트를 결합하는 절연 제품은 특히 내화성에 관해 유리한 것으로 증명된다.
광물성 면은 유리 섬유 또는 암석 섬유로 구성될 수 있다.
유리 섬유는 임의의 유형의 유리, 특히 WO 00/17117에 기재된 것과 같은 높은 알루미나 함량을 갖는 유리로 구성될 수 있으며, 이것은 wt%로 표현된 다음의 비율에서의 아래의 구성요소를 포함한다:
SiO2 39-55%, 바람직하게 40-52%
Al2O3 16-27%, 바람직하게 16-25%
CaO 3-35%, 바람직하게 10-25%
MgO 0-15%, 바람직하게 0-10%
Na2O 0-15%, 바람직하게 6-12%
K2O 0-15%, 바람직하게 3-12%
R2O(Na2O + K2O) 0-17%, 바람직하게 12-17%
P2O5 0-3%, 바람직하게 0-2%
Fe2O3 0-15%,
B2O3 0-8%, 바람직하게 0-4%
TiO2 0-3%,
MgO 함량은, R2O 함량이 13.0% 이하일 때 0 내지 5%이다.
유리하게, 유리는 WO 2005/033022에 기재된 조성물을 갖고, 이것은 다음의 비율(wt% 단위)로 아래의 구성요소를 포함한다:
SiO2 39-44%, 바람직하게 40-43%
Al2O3 16-27%, 바람직하게 16-26%
CaO 6-20%, 바람직하게 8-18%
MgO 1-5%, 바람직하게 1-4.9%
Na2O 0-15%, 바람직하게 2-12%
K2O 0-15%, 바람직하게 2-12%
R2O(Na2O + K2O) 10-14.7%, 바람직하게 10-13.5%
P2O5 0-3%, 특히 0-2%
Fe2O3 1.5-15%, 특히 3.2-8%
B2O3 0-2%, 바람직하게 0-1%
TiO2 0-2%,바람직하게 0.4-1%.
본 발명의 주제는 또한 전술한 내화성 단열방음제품 을 제조하기 위한 공정이다.
광물성 면을 주원료로 한 절연 제품의 제조는 잘 알려져 있다: 이 제조는 면 자체를 제조하는 단계와, 광물성 면을 사이징하는 단계와, 광물성 면을 결합하는 목적을 위한 처리 단계를 포함한다.
광물성 면을 제조하는 제 1 단계는 다양한 공정을 이용하여 수행될 수 있고, 예를 들어 알려진 섬유화 기술은 내부 또는 외부 원심 분리법을 이용한다.
내부 원심 분리는 다수의 작은 구멍을 갖는 스피너에 용융된 광물성(유리 또는 암석) 물질을 주입시키는 단계로 이루어지고, 이 물질은 원심력의 작용 하에 스피너의 주변 벽에 대해 던져지고, 필라멘트의 형태로 그로부터 빠져나간다. 일단 스피너를 떠나자마자, 필라멘트는 상기 부재에서 섬유(또는 광물성 면)의 웹(web)을 형성하도록 고온 고속의 가스 스트림에 의해 수용 부재쪽으로 감쇠되고 동반(entrained)된다.
외부 원심 분리는 로터(rotors)라 불리는 회전 부재의 외부 주변 표면 상으로 용융된 물질을 붓는 단계로 이루어지고, 상기 외부 주변 표면으로부터 용융된 물질은 원심력의 작용을 통해 배출된다. 또한 수용 부재 상에 가스-스트림 감쇠 수단 및 수집 수단이 제공된다.
제 2 단계에서, 사이징 조성물은 스피너의 출구로부터 수용 부재로 이어지는 경로를 따라 섬유 상에 분무되고, 상기 사이징 조성물은, 그 목적이 섬유를 함께 조립하고 광물성 면에 접착을 제공하는 것인 열경화성 수지를 포함한다.
제 3 단계에서, 웹에 수집된 사이즈-코팅된 섬유는, 수지를 중축합시켜, 섬유를 불용해성 및 수용성의 결합제와 함께 결합시키기 위해, 일반적으로 100℃보다 높은 온도에서, 열처리를 겪는다.
열처리 디바이스를 떠나자마자, 절연 제품은 원하는 치수로 절단된 롤 또는 패널의 형태로 수집되고, 그런 후에 포장된다.
본 발명에 따른 공정은 또한 카르복실 산 금속 염을 광물성 염 상에 도포하는 단계를 포함한다.
바람직한 구현 방법에 따라, 카르복실 산 금속 염은 사이징 조성물에 병합되고, 이를 통해 단일 단계로 적용되도록 한다. 카르복실 산 금속 염은 사이징 조성물의 즉각적인 도포를 위해, 또는 사이징 조성물에 사용되기 전에 약 10 내지 20℃의 온도에서 가변량의 시간 동안 보존되는 수지(또는 사전 혼합)에서 일시적으로 첨가될 수 있다.
다른 구현 방법에 따라, 카르복실 산 금속 염은 사이징 조성물로부터 개별적으로 도포된다.
그러한 도포는 물에서 용해된 카르복실 산 금속 염을 이용하여 다양한 방식으로 수행될 수 있다.
제 1 바람직한 변형에 따라, 수용성 카르복실 산 금속 염 용액은 형성된 직후에, 바람직하게는 사이징 조성물이 도포되기 전에, 광물성 염 상에 도포된다.
마찬가지로 제 2 바람직한 변형에 따라, 수용성 카르복실 산 금속 염 용액은, 수지를 경화시키기 위해 디바이스에 들어가기 전에 광물성 염 상에 도포되어, 상기 염의 용액 및 사이징 조성물 모두에 포함된 물을 제거할 수 있게 한다.
제 3 변형에 따라, 수용성 카르복실 산 금속 염 용액은 바람직하게 수집되기 전에, 열-처리된 절연 제품 상에 도포된다. 이 경우에, 추가 건조 디바이스를, 카르복실 산 금속 염을 도포하기 위한 디바이스의 하류 및 수집 부재의 상류에 위치시키는 것이 바람직하다.
카르복실 산 금속 염 용액은 일반적으로 분무에 의해 도포된다. 상기 염이 물에서 용해된다는 점은 상기 염을 잘 도포하는데 도움이 된다: 스프레이 오리피스를 가능하면 막는 고체 재료의 침전은 이에 따라 방지되고, 상기 작용제는 광물성 면 상에 균일하게 분배된다. 더욱이, 용액에서의 카르복실 산 금속 염의 양은 클 수 있어서, 물의 양을 한정시키고, 그 결과 폐수를 처리하는 비용을 감소시킨다.
구현 방법이 무엇이든지 간에, 카르복실 산 금속 염은 수지 및 선택적으로 요소 또는 글리세롤의 100 중량부(의 고체 재료)당 5 내지 50 중량부, 바람직하게 최대 30 중량부, 유리하게 적어도 10 중량부, 및 더 양호하게 8 내지 20 중량부(의 고체 재료)에 사용된다.
본 발명의 또 다른 주제는 전술한 내화성 단열방음제품 의 제조에 적합한 사이징 조성물이다.
광물성 면, 특히 유리 면 또는 암면을 주원료로 한 절연 제품을 위한 사이징 조성물은,
- 적어도 하나의 카르복실 산 금속 염, 바람직하게 아연 및 마그네슘에 의해 형성된 그룹으로부터 선택된 금속의 카르복실레이트;
- 적어도 하나의 열경화성 수지, 바람직하게 페놀 수지, 특히 레졸 군에 속하는 페놀 수지, 또는 폴리(메스)아크릴 산 수지; 및
- 선택적으로, 요소 또는 글리세롤을 포함한다.
바람직하게, 사이징 조성물은 열경화성 수지, 경우에 따라서 수지가 레졸일 때 요소, 또는 수지가 폴리(메스)아크릴 산 수지일 때 글리세롤의 100 중량부(의 고체 재료)당 8 내지 20 중량부의 카르복실 산 금속 염을 포함한다.
본 발명에 따른 사이징 조성물은 100 중량부의 열가소성 수지 및 요소 또는 글리세롤에 기초하여 계산된 다음의 비율로 아래의 종래의 첨가제를 더 포함할 수 있다:
- 0 내지 2 중량부의 실란, 특히 아미노 실란;
- 0 내지 20 중량부의, 바람직하게 4 내지 15 중량부의 오일;
- 0 내지 10 중량부의, 바람직하게 7 중량부 미만의 중축합 촉매, 예를 들어 암모늄 설페이트;
- 0 내지 20 중량부의, 바람직하게 12 중량부 미만의 수용성 암모니아(20wt%의 용액);
- 0 내지 50 중량부의 유기 인산염;
- 0 내지 20 중량부의 실리콘.
첨가제의 역할은 알려져 있지만, 간략하게 여기서 상기해보자: 실란은 섬유와 결합제 사이의 결합을 위한 결합제(coupling agent)이고, 노화 방지제의 역할을 한다; 오일은 소수성 먼지-방지제이고; 암모늄 설페이트는 사이징 조성물이 섬유 상에 분무된 후에 중축합 촉매(고온 오븐에서)로서 작용하고; 수용성 암모니아는 추울 때 중축합 억제제의 역할을 하고, 유기 인산염은 광물성 섬유가 고온에서 소결되는 것을 방지하고, 실리콘은 소수제의 역할을 한다.
다음의 예들은 본 발명을 한정하지 않고도 본 발명을 예시하는데 도움을 준다.
본 발명은 내화성 단열방음제품 은 제품 내에서 균일하게 분배된 수용성 내화재를 함유하여 단열과 방음에 효과적이다.
예 1 내지 7
a) 수용성 카르복실 산 금속 염 용액의 조제:
다음의 카르복실 산 및 금속 히드록시드는 1시간 동안 25℃에서 저으면서 화학양론적 양으로 혼합되었다.
카르복실 산 금속 히드록시드 얻어진 염
A 프탈릭 산 Mg(OH)2 마그네슘 프탈레이트
B 아디픽 산 Mg(OH)2 마그네슘 아디페이트
C 시트릭 산 Mg(OH)2 마그네슘 시트레이트
D 아세틱 산 Mg(OH)2 마그네슘 아세테이트
얻어진 수용성 카르복실 산 금속 염 용액은 45%의 고체 함량을 갖는다.
b) 사이징 조성물의 조제:
표 2에 주어진 사이징 조성물은 a)에서 얻어진 20 건식 중량부의 수용성 카르복실 산 금속 염 용액과, 100 건식 중량부의 다음의 열경화성 수지 중 하나를 포함한다:
G: 97%보다 더 높은 페놀 변환도가 얻어질 때까지 전술한 온도 조건 하에 촉매(NaOH: 페놀에 대해 6 wt%)의 존재시 페놀과 포름알데히드를 반응시킴으로써 조제된 페놀 수지(3.2의 포름알데히드/페놀 몰비). 수지는 이 후 설파믹 산에 의해 pH 7.3으로 중성화되었다. 다음으로, 40 중량부의 요소는 60 중량부의 페놀 수지에 첨가되었다.
H: WO 2008/043960의 예 1에 따라 조제된 수지;
I: 폴리아크릴 산 수지 : 롬(Rohm) 및 하스(Haas)에 의해 참조 번호 QRXP 1736 하에 판매된 아크릴 산/히드록시에틸아크릴레이트 코폴리머.
사이징 조성물은 접시에 위치되었고, 물을 제거하기 위해 110℃에서 60분 동안 오븐에서 가열되었고, 그런 후에 수지를 경화시키기 위해 180℃에서 20분 동안 가열되었다.
경화 이후에 접시에 남아있는 잔유물은 다음의 조건 하에 TGA{열중량 분석(thermogravimetric analysis)}에 의해 분석되었다: 10mg의 잔유물은 제거되었고, 알루미나 도가니에 증착되었는데, 이것은 이 후 10℃/분의 속도로 25℃ 내지 700℃의 온도 사이클 동안 중량 손실을 계속해서 측정하기 위한 장치에 위치되었다. 리코딩된 곡선 상의 초기 유기 물질의 50% 중량 손실에 대응하는 온도가 결정되었다.
본 발명에 따른 사이징 조성물의 온도는 카르복실 산 금속 염을 함유하지 않거나 대응하는 금속 히드록시드를 함유하는 인용 사이징 조성물과 비교하기 위해 표 2에 주어진다.
예 1 내지 7에 따라 사이징 조성물에 마그네슘 카르복실레이트를 첨가하는 것은 온도 저항을 개선시키는데 도움을 준다: 초기 유기 물질의 50 % 중량 손실에 대응하는 온도는 열경화성 수지만을 함유하는 인용 사이징 조성물 1, 3 및 5의 온도보다 더 높다.
예 1 내지 3의 사이징 조성물은 마그네슘 히드록시드를 함유하는 인용 2의 온도 저항보다 더 높은 온도 저항을 갖는다.
예 4의 사이징 조성물은 마그네슘 히드록시드를 함유하는, 인용 4의 온도 저항에 매우 가까운 온도 저항을 갖는다.
예 8
유리 면은 내부 원심 분리 기술에 의해 제조되었고, 여기서 용융된 유리 조성물은 스피너라 불리는 도구에 의해 섬유로 변환되었고, 이것은 용융된 조성물을 고정시키기 위한 챔버를 형성하는 바스킷 및 다수의 구멍에 의해 관통된 주변 밴드를 포함하고; 스피너는 대칭 수직축 주위에서 회전하고; 조성물은 원심력의 효과로 인해 오리피스를 통해 배출되었고; 구멍으로부터 빠져나온 물질은 감쇠 가스 스트림의 도움으로 섬유로 감쇠되었다.
종래에, 사이징 조성물 분무 링은 방금 형성된 유리 면에 걸쳐 균일하게 사이징 조성물을 분배하도록 섬유화 스피너 아래에 위치되었다.
이에 따라 사이징된 광물성 면은 컨베이어의 표면 상의 펠트 또는 웹의 형태로 광물성 면을 유지하는 내부 흡입 박스를 구비한 벨트 컨베이어 상에서 수집되었다. 그런 후에 컨베이어는 250℃에서 유지된 오븐으로 이어지고, 사이징 조성물의 구성요소가 중합화되어, 결합제를 형성한다.
2개의 절연 제품이 예 3(예 8)에 따른 사이징 조성물을 사용하여 첫 번째 절연 제품, 및 인용 1에 따른 사이징 조성물을 사용하여 두 번째 절연 제품으로 제조되었다.
절연 제품은 66kg/m3의 밀도와 60mm의 두께를 갖는다.
예 8에 따른 절연 제품은 0.2 wt%(총 중량의 절연 제품에 대해 건식 중량으로서 계산된)의 마그네슘 시트레이트를 함유하였고, 2%(제품에서 유기 재료의 wt% 비율에 대응하는 점화 손실, 이것은 유기 재료를 분해하기 위한 열 처리 이전/이후에 제품의 미분 가중치에 의해 결정됨)의 점화 상의 손실을 갖는다.
절연 제품은 IMO(국제 해사 기구)에 의해 입안된 FTP 코드(화재 시험 절차 적용에 관한 국제 코드)의 레졸루션(Rsolution) A754(18)에 기재된 표준의 조건 하에 내화 테스트를 받았다.
절연 제품에 의해 도달된 최대 온도(발열 피크의 최대치에 대응)는 예 8에 따른 제품의 경우에 190℃이었고, 인용 제품의 경우에 202℃이었다. 이들 온도는 테스트의 시작 이후 20분에 도달되었다.
마그네슘 시트레이트를 함유하는 예 8에 따른 절연 제품은 더 나은 내화성을 갖는데, 이는 도달된 최대 온도가 마그네슘 시트레이트를 함유하지 않는 인용 제품의 최대 온도보다 22℃ 더 낮기 때문이다.
이러한 개선된 성능은 제품의 전체 특성, 특히 기계적 특성을 저하시키지 않고도 달성된다는 것이 주지되어야 한다. 따라서, 예 8에 따른 절연 제품은 기준 1에 따른 사이징 조성물을 이용한 제품의 압축 강도와 유사한 5.3kPa의 압축 강도를 갖는다. 압축 강도는 표준 EN 826(빌딩 응용을 위한 단열 제품; 압축 행위의 결정)에서의 조건 하에 측정되었다.
Figure 112011054301638-pct00001

Claims (23)

  1. 광물성 면(mineral wool) 및 유기 결합제(organic binder)를 포함하는 내화성 단열방음제품으로서,
    방화제(fire retardant)로서 카르복실 산 금속 염을 함유하며,
    여기서, 상기 카르복실 산 금속 염은 아연과 마그네슘으로부터 선택된 금속의 카르복실레이트인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 금속은 마그네슘인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염은 디카르복실, 트리카르복실 또는 테트라카르복실 비중합 유기산 또는 중합 유기산의 금속 염인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  5. 제 4항에 있어서, 비중합 카르복실 산 금속 염은 분기된(branched) 또는 분기되지 않은, 포화된 또는 불포화된, 알리시클릭 산, 시클릭 산 또는 아로마틱 산의 금속 염이고, 중합 유기산의 금속 염은 (메스)아크릴 산 호모폴리머 또는 코폴리머의 염인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염은 아연 아세테이트, 마그네슘 수시네이트, 마그네슘 아디페이트, 마그네슘 시트라코네이트, 마그네슘 프탈레이트, 아연 시트레이트, 마그네슘 시트레이트, 마그네슘 트리멜리테이트, 마그네슘 1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트 또는 20 내지 30 (메스)아크릴 산 잔유물을 함유하는 폴리머인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염은 마그네슘 프탈레이트 또는 마그네슘 시트레이트인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염의 양은 단열 제품의 총 중량 중 0.05 내지 5 wt% 를 나타내는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  9. 제 1항에 있어서, 유기 결합제는 페놀 수지, 요소-포름알데히드 수지, 폴리(메스)아크릴 산 수지, 폴리우레탄 수지 또는 알키드 수지의 열 가교 결합으로부터 생성된 제품, 또는 적어도 하나의 당류 또는 적어도 하나의 단백질을 함유하는 혼합물의 열 반응으로부터 생성된 제품인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  10. 제 9항에 있어서, 수지는 단열 제품의 총 중량에 대해 1 내지 10 wt%의 고체 재료를 나타내는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 광물성 면은 유리 섬유로 구성되고, 유리 섬유의 유리는 wt%로 백분율이 표현된, 다음의 비율에서 아래의 구성요소,
    SiO2 39-55%,
    Al2O3 16-27%,
    CaO 3-35%,
    MgO 0-15%,
    Na2O 0-15%,
    K2O 0-15%,
    R2O(Na2O + K2O) 10-17%,
    P2O5 0-3%,
    Fe2O3 0-15%,
    B2O3 0-8%,
    TiO2 0-3%,
    를 포함하고,
    MgO 함량은, R2O 함량이 13.0% 이하일 때 0 내지 5%인 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  12. 제 10항에 있어서, 유리는 다음의 비율(wt% 단위)로 아래의 구성 요소,
    SiO2 39-44%,
    Al2O3 16-27%,
    CaO 6-20%,
    MgO 1-5%,
    Na2O 0-15%,
    K2O 0-15%,
    R2O(Na2O + K2O) 10-14.7%,
    P2O5 0-3%,
    Fe2O3 1.5-15%,
    B2O3 0-2%,
    TiO2 0-2%,
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  13. 제 1항에 기재된 단열 제품을 제조하는 방법으로서,
    면 자체를 제조하는 단계와, 광물성 면을 사이징(sizing)하는 단계와, 광물성 면을 결합하기 위한 열 처리 단계를 포함하고, 상기 방법은 카르복실 산 금속 염을 광물성 면 상에 도포하는 단계로 구성되는 단계를 더 포함하는, 내화성 단열방음제품을 제조하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염은 사이징 조성물에 병합되는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품을 제조하는 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염은 형성된 직후에, 사이징 조성물이 도포되기 전에, 광물성 섬유 상에, 또는 수지의 경화를 위해 디바이스로 들어가기 전에 광물성 면 상에, 또는 수집되기 전에 열-처리된 단열방음제품상에 사이징 조성물로부터 개별적으로 도포되는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품을 제조하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염은 수지 및 선택적으로 요소(urea) 또는 글리세롤의 100 중량부(고체 재료의)당 5 내지 50 중량부(고체 재료의)의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품을 제조하는 방법.
  17. 제 1항에 기재된 내화성 단열방음제품의 제조를 위한 사이징 조성물로서,
    - 아연과 마그네슘에 의해 형성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 카르복실 산 금속 염과,
    - 레졸 군에 속하는 적어도 하나의 열경화성 수지, 또는 폴리(메스)아크릴 산 수지와;
    - 선택적으로, 요소 또는 글리세롤을
    포함하는 것을 특징으로 하는, 사이징 조성물.
  18. 제 17항에 있어서, 열경화성 수지, 경우에 따라서, 요소 또는 글리세롤의 100 중량부당 8 내지20 중량부의 카르복실 산 금속 염을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사이징 조성물.
  19. 제 18항에 있어서, 100 중량부의 열경화성 수지 및 요소 또는 글리세롤에 기초하여 계산된 다음의 비율에서 아래의 첨가제,
    - 0 내지 2 중량부의 실란;
    - 0 내지 20 중량부의 오일;
    - 0 내지 10 중량부의 중축합 촉매인 암모늄 설페이트;
    - 0 내지 20 중량부의 수용성 암모니아(20wt%의 용액);
    - 0 내지 50 중량부의 유기 인산염;
    - 0 내지 20 중량부의 실리콘을
    더 포함하는 것을 특징으로 하는, 사이징 조성물.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염의 양은 단열 제품의 총 중량 중 0.1 내지 2 wt% 를 나타내는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  21. 제 9항에 있어서, 상기 수지는 단열 제품의 총 중량에 대해 최대 5 wt%의 고체 재료를 나타내는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품.
  22. 제 15항에 있어서, 상기 카르복실 산 금속 염은 수지 및 선택적으로 요소(urea) 또는 글리세롤의 100 중량부(고체 재료의)당 8 내지 20 중량부(고체 재료의)의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 내화성 단열방음제품을 제조하는 방법.
  23. 제 18항에 있어서, 100 중량부의 열경화성 수지 및 요소 또는 글리세롤에 기초하여 계산된 다음의 비율에서 아래의 첨가제,
    - 0 내지 2 중량부의 실란;
    - 4 내지 15 중량부의 오일;
    - 0 내지 10 중량부의 중축합 촉매인 암모늄 설페이트;
    - 0 내지 20 중량부의 수용성 암모니아(20wt%의 용액);
    - 0 내지 50 중량부의 유기 인산염;
    - 0 내지 20 중량부의 실리콘을
    더 포함하는 것을 특징으로 하는, 사이징 조성물.
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