KR102593586B1 - 적은 연기 및 냄새를 갖는 고온 열음향 배리어 - Google Patents
적은 연기 및 냄새를 갖는 고온 열음향 배리어 Download PDFInfo
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Abstract
자동차 및 다른 운송수단에서의 열 차폐부와 같은 응용을 위한 열 배리어 재료가 개시된다. 열 배리어 재료는, 고온에 노출되는 경우 연기 및 냄새를 유발할 수 있는 유기 화합물이 매우 낮은 슬러리로부터 포드리니어 제지기 상에서 제조된다. 650℃까지 견딜 수 있는 제1 열 배리어 재료가 개시되고, 1000℃까지 견딜 수 있는 제2 열 배리어 재료가 개시되며, 각각의 경우에, 상기 배리어 재료는 매우 낮은 양의 연기 및 매우 낮은 수준의 불쾌한 냄새를 생성하면서 이의 최대 온도 사양을 견딘다. 반면에, 유사한 온도 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어 재료는 동일한 온도에서 연기 및 불쾌한 냄새를 다수의 횟수로 생성하며, 훨씬 더 긴 시간 동안 생성한다.
Description
본 개시는 일반적으로 열 차폐 배리어(heat shield barrier), 보다 특히, 자동차 및 다른 산업에서 열 차폐부로서 사용하기 위한 고온 배리어에 관한 것이다. 본 개시는 또한, 흡음 성질을 또한 나타내는 고온 배리어에 관한 것이다.
열 차폐 재료는, 패널, 전자장치, 배선 및 다른 부품을 배기 매니폴드 또는 촉매 변환기와 같은 인접한 고온 표면의 열로부터 차폐하도록 자동차 제조에서 오랫동안 사용되었다. 최근 몇 년 동안, 엔진 효율을 증가시키고, 배출 기준을 증가시키는 것은 보다 높은 엔진 및 배기 시스템 온도를 낳았다. 결과적으로, 특히 현대 운송수단에서의 엔진 및 배기 시스템의 특정 부품은 작동 시, 과거에서보다 상당히 더 고온일 수 있다. 예를 들어, 배기 스트림에서 미연소 가솔린은 촉매 변환기에서 때때로 의도적으로 연소되며, 이에 의해 이전 기술과 비교하여 변환기의 외부 표면의 온도를 증가시킨다. 주위 패널 및 부품들은 이 열로부터 보호되어야 한다.
운송수단에서의 전통적인 열 차폐부 및 열 배리어(thermal barrier)는 전형적으로, 2개의 알루미늄화된 강판 사이에 샌드위칭된 절연 재료를 포함하는 3개 층 구성을 갖는다. 온도가 증가함에 따라, 이러한 전통적인 열 차폐부는 다양한 문제점 및 결점을 나타내기 시작하였다. 예를 들어, 일부 최초 장비 제조업체 (OEM; original equipment manufacturer)는 새로운 운송수단의 초기 작동 동안 객실에서 연기의 검출이 수반되는 모닥불 같은 냄새에 대한 소비자 불만을 접수하였다. 상기 냄새 및 연기의 근본 원인은 종종, 열 차폐부의 열 배리어 재료 중 유기 성분, 예컨대 결합제 및 셀룰로오스 섬유의 연소인 것으로 결정되었다.
방음 운송수단에 대한 요구는 보다 우수한 흡음에 대한 요구도 낳았다. 흡음에 대한 필요성의 대부분은 배기 시스템의 고온 표면이 존재하는 운송수단의 바닥 패널 아래에 있다. 이는, 흡음 재료가 운송수단의 배기 부품 근처에 존재하는 고온을 항상 견딜 수 없기 때문에 도전과제를 제기한다. 이는 해결책이 필요한 관련된 문제점이다.
따라서, 고온에 노출 시 전통적인 선행기술의 열 배리어의 경우 접하게 되는 점화, 연기 및 불쾌한 냄새의 문제점을 다루고 해결하는 열 배리어 재료에 대한 필요성이 현대 운송수단에서 존재한다. 고온 영역에서 또한 흡음 성질을 나타내는 열 배리어에 대한 추가의 필요성이 존재한다. 이들 열 및 흡음 재료는 전통적인 제지기 상에서 제조가능해야 하며, 이들의 무결성(integrity)을 잃지 않으면서 목적하는 형상으로 성형가능해야 한다. 본 발명이 주로 지향하는 것은 이들 및 다른 필요성을 해결하는 열음향 배리어 재료(thermo-acoustic barrier material)의 제공이다.
간략히 설명하면, 상당한 양의 연기 및 불쾌한 냄새를 생성하지 않으면서 1000℃까지의 온도를 견딜 수 있는 고온 열 배리어 재료가 제공된다. 상기 재료는 전통적인 제지기 또는 포드리니어(Fourdrinier) 제지기 상에서 시트로 제조되며, 이것이 완전히 건조되기 전에 또는 완전히 건조된 후에 목적하는 형상 및 구성(configuration)으로 형성될 수 있다. 저온 환경에서 사용하기 위한 일 구현예에서, 배리어 재료는 연소되거나, 연기를 생성하거나 또는 불쾌한 냄새를 배출하지 않으면서 연장된 기간 동안 650℃ (1112°F)의 온도를 견디는 능력을 입증하였다. 이 구현예는 본원에서 TI650 구현예로서 지칭될 것이다. 또 다른 구현예에서, 배리어 재료는 이러한 바람직하지 않은 효과 없이 1000℃ (1832°F)의 온도를 견디는 능력을 입증하였다. 이 구현예는 본원에서 TI1000 구현예로서 지칭된다.
또 다른 구현예에서, 열 배리어 재료는 흡음 재료의 일측에 결합되어 열음향 배리어를 형성한다. 열 차폐부에서, 열 배리어는, 이것이 고온 표면, 예컨대 촉매 변환기의 표면에 대향하며 흡음 재료는 고온 표면으로부터 멀어지도록 대향하도록, 배향된다. 열 배리어는 낮은 열 전도도를 가져, 열이 흡음 재료로 용이하게 통과하지 않도록 한다. 따라서, 흡음 재료는 열로부터 보호되며, 그렇지 않은 경우 객실 내로 침투할 수 있는 소리를 흡수하는 기능을 한다. 결과는, 패널, 배선 및 다른 부품이 배기 시스템의 고온으로부터 차폐되는 방음 냉각 운송수단(quieter cooler vehicle)이다.
고온 열음향 차폐부의 형성 방법이 또한 개시된다. 간략히, 상기 방법은 슬러리 형태의 열 배리어 재료의 층을 흡음 재료의 표면 상에 확산시켜 층상 열음향 복합재를 형성하는 단계를 포함한다. 흡음 재료는 열 배리어 재료가 이의 표면 상에 확산되기 전에 천공될 수 있다. 열 배리어 재료는 구멍 내로 유동하며, 재료의 2개의 층을 함께 단단히 결합시킨다. 이어서, 열 배리어 재료는 제지기에서 탈수 및 건조된다. 최종적으로, 열음향 재료는 지정된 영역에 맞도록 특정의 목적하는 구성으로 형성될 수 있으며, 지지, 내구성 및 열 반사를 위한 알루미늄화된 금속판 사이에 샌드위칭될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 열 배리어 재료는 운송수단의 부품을 배기 시스템 표면으로부터 차폐하는 것에 사용하기 위한 열 배리어 재료(thermal barrier material)로서, 상기 열 배리어 재료는,
중량비로 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 17 내지 23 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 및 필로실리케이트 4 내지 7 중량부를 포함하며,
마그네슘 실리케이트, 알루미나 트리히드레이트, 알루미노-보로실리케이트 유리, 염료, 암면, 현무암 섬유, 아크릴아미드 공중합체 응집제, 아크릴 라텍스, 지방 알콜 알콕실레이트, 음이온성 폴리아크릴아미드 및 셀룰로오스 섬유를 포함하는 나머지를 더 포함하고,
상기 열 배리어 재료의 샘플은, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 5 g/cm3 미만의 밀도를 갖는 연기를 생성할 수 있다.
상기 열 배리어 재료는, 중량비로 마그네슘 실리케이트 17 내지 23 중량부, 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 17 내지 23 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 필로실리케이트 4 내지 7 중량부, 알루미나 트리히드레이트 17 내지 23 중량부, 알루미노-보로실리케이트 유리 2 내지 6 중량부, 염료 1 내지 1.5 중량부, 암면 6 내지 8 중량부, 현무암 섬유 1 내지 6 중량부, 아크릴아미드 공중합체 응집제 0.05 내지 1.5 중량부, 아크릴 라텍스 0.07 내지 1.2 중량부, 지방 알콜 알콕실레이트 0.01 내지 0.05 중량부, 음이온성 폴리아크릴아미드 0.5 내지 1.5 중량부, 및 셀룰로오스 섬유 1 내지 1.8 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 열 배리어 재료는 운송수단의 부품을 배기 시스템 표면으로부터 차폐하는 것에 사용하기 위한 열 배리어 재료로서,
상기 열 배리어 재료는, 중량비로 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 8 내지 12 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 및 필로실리케이트 4 내지 7 중량부를 포함하며,
마그네슘 실리케이트, 알루미나 트리히드레이트, 알루미노-보로실리케이트 유리, 염료, 암면, 현무암 섬유, 아크릴아미드 공중합체 응집제, 아크릴 라텍스, 지방 알콜 알콕실레이트 및 음이온성 폴리아크릴아미드를 포함하는 나머지를 더 포함하고,
상기 열 배리어 재료의 샘플은, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 5 g/cm3 미만의 밀도를 갖는 연기를 생성할 수 있다.
상기 열 배리어 재료는, 중량비로 마그네슘 실리케이트 8 내지 12 중량부, 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 8 내지 12 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 필로실리케이트 4 내지 7 중량부, 알루미나 트리히드레이트 35 내지 43 중량부, 알루미노-보로실리케이트 유리 2 내지 6 중량부, 염료 0.5 내지 1.5 중량부, 암면 6 내지 8.5 중량부, 현무암 섬유 4 내지 7 중량부, 아크릴아미드 공중합체 응집제 0.05 내지 1.5 중량부, 아크릴 라텍스 0.05 내지 0.95 중량부, 지방 알콜 알콕실레이트 0.01 내지 0.05 중량부, 및 음이온성 폴리아크릴아미드 0.5 내지 1.5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 열 배리어 재료는 운송수단의 부품을 배기 시스템 표면으로부터 차폐하는 것에 사용하기 위한 열 배리어 재료(thermal barrier material)로서, 상기 열 배리어 재료는,
중량비로 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 17 내지 23 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 및 필로실리케이트 4 내지 7 중량부를 포함하며,
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상기 열 배리어 재료의 샘플은, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 5 g/cm3 미만의 밀도를 갖는 연기를 생성할 수 있다.
상기 열 배리어 재료는, 중량비로 마그네슘 실리케이트 17 내지 23 중량부, 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 17 내지 23 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 필로실리케이트 4 내지 7 중량부, 알루미나 트리히드레이트 17 내지 23 중량부, 알루미노-보로실리케이트 유리 2 내지 6 중량부, 염료 1 내지 1.5 중량부, 암면 6 내지 8 중량부, 현무암 섬유 1 내지 6 중량부, 아크릴아미드 공중합체 응집제 0.05 내지 1.5 중량부, 아크릴 라텍스 0.07 내지 1.2 중량부, 지방 알콜 알콕실레이트 0.01 내지 0.05 중량부, 음이온성 폴리아크릴아미드 0.5 내지 1.5 중량부, 및 셀룰로오스 섬유 1 내지 1.8 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 열 배리어 재료는 운송수단의 부품을 배기 시스템 표면으로부터 차폐하는 것에 사용하기 위한 열 배리어 재료로서,
상기 열 배리어 재료는, 중량비로 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 8 내지 12 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 및 필로실리케이트 4 내지 7 중량부를 포함하며,
마그네슘 실리케이트, 알루미나 트리히드레이트, 알루미노-보로실리케이트 유리, 염료, 암면, 현무암 섬유, 아크릴아미드 공중합체 응집제, 아크릴 라텍스, 지방 알콜 알콕실레이트 및 음이온성 폴리아크릴아미드를 포함하는 나머지를 더 포함하고,
상기 열 배리어 재료의 샘플은, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 5 g/cm3 미만의 밀도를 갖는 연기를 생성할 수 있다.
상기 열 배리어 재료는, 중량비로 마그네슘 실리케이트 8 내지 12 중량부, 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 8 내지 12 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 필로실리케이트 4 내지 7 중량부, 알루미나 트리히드레이트 35 내지 43 중량부, 알루미노-보로실리케이트 유리 2 내지 6 중량부, 염료 0.5 내지 1.5 중량부, 암면 6 내지 8.5 중량부, 현무암 섬유 4 내지 7 중량부, 아크릴아미드 공중합체 응집제 0.05 내지 1.5 중량부, 아크릴 라텍스 0.05 내지 0.95 중량부, 지방 알콜 알콕실레이트 0.01 내지 0.05 중량부, 및 음이온성 폴리아크릴아미드 0.5 내지 1.5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 측면들, 특징들 및 이점들은 하기와 같이 간단히 설명되는 첨부 도면과 함께 아래에 제시된 상세한 설명의 검토 시 보다 잘 알 것이다.
도 1은 본 발명의 원리를 구현하는 편평한 시트 형태의 열음향 배리어의 투시도이다.
도 2는 상기 배리어의 층상 구성을 나타내는 도 1의 상기 배리어의 측면 입면도(side elevational view)이다.
도 3은 대향 측으로부터 보여지는 바와 같은 열음향 배리어의 투시도이다.
도 4는 열음향 배리어의 열 배리어 재료의 냉간 성형성(cold formability)을 시험하도록 설계된 시험 장치의 사진이다.
도 5는, 도 3의 방법에 따라 형성되며 열 및 파괴 시험 후의 열 배리어 재료의 컵 형상 조각의 사진이다.
도 6은, 가열 시 연기 및 불쾌한 냄새 배출에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험(side-by-side testing)을 나타내는 사진이다.
도 7은 도 5에 나타낸 연기 및 불쾌한 냄새 시험의 결과를 나타내는 도표(chart)이다.
도 8은, 가열 시 화염 점화점(flame ignition point)에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험을 나타내는 사진이다.
도 9는, 열 전도도 (열 매핑(thermal mapping))에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험의 결과를 예시하는 도표 및 관련 그래프이다.
도 10은, 가열 시 발생된 가스의 독성에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험의 결과를 나타내는 도표이다.
도 11은 본 발명의 TI1000 열 배리어 및 유사한 성능 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어 상에서 수행된 다양한 시험의 결과를 종합하는 요약 도표이다.
도 12는 본 발명의 TI650 열 배리어 및 유사한 성능 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어 상에서 수행된 다양한 시험의 결과를 종합하는 요약 도표이다.
도 2는 상기 배리어의 층상 구성을 나타내는 도 1의 상기 배리어의 측면 입면도(side elevational view)이다.
도 3은 대향 측으로부터 보여지는 바와 같은 열음향 배리어의 투시도이다.
도 4는 열음향 배리어의 열 배리어 재료의 냉간 성형성(cold formability)을 시험하도록 설계된 시험 장치의 사진이다.
도 5는, 도 3의 방법에 따라 형성되며 열 및 파괴 시험 후의 열 배리어 재료의 컵 형상 조각의 사진이다.
도 6은, 가열 시 연기 및 불쾌한 냄새 배출에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험(side-by-side testing)을 나타내는 사진이다.
도 7은 도 5에 나타낸 연기 및 불쾌한 냄새 시험의 결과를 나타내는 도표(chart)이다.
도 8은, 가열 시 화염 점화점(flame ignition point)에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험을 나타내는 사진이다.
도 9는, 열 전도도 (열 매핑(thermal mapping))에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험의 결과를 예시하는 도표 및 관련 그래프이다.
도 10은, 가열 시 발생된 가스의 독성에 대한, 선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어의 병렬 시험의 결과를 나타내는 도표이다.
도 11은 본 발명의 TI1000 열 배리어 및 유사한 성능 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어 상에서 수행된 다양한 시험의 결과를 종합하는 요약 도표이다.
도 12는 본 발명의 TI650 열 배리어 및 유사한 성능 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어 상에서 수행된 다양한 시험의 결과를 종합하는 요약 도표이다.
도면에 대해 보다 상세히 언급이 이루어질 것이며, 도면에서 유사 참조 번호는 여러 도면(views) 전체에 걸쳐 유사 부분을 나타낸다. 도 1은 하나의 바람직한 형태로 본 발명의 원리를 구현하는 열음향 배리어를 예시한다. 열음향 배리어(16)는 흡음 층(18) 상에 결합된 고온 열 배리어 층(17)을 포함한다. 본원에 사용된 용어 "고온"은, 현대 엔진 및 배기 시스템의 인접한 고온 표면에서 접하게 되는 온도를 의미한다. 이러한 온도는 일반적으로 650℃ 내지 1000℃ (1112°F 및 1832°F) 범위이지만, 특정 경우에 약간 더 낮거나 또는 더 높을 수 있다. 고온 열 배리어 층(17)은 매우 적은 (선행기술과 비교하여) 연기 및 매우 낮은 냄새 강도 및 불쾌함을 발생시키면서 고온을 견디도록, 하기에 상세히 설명한 바와 같이 제조 및 제작된다.
흡음 층(18)은 열 배리어 층(17)의 일측 상에 고정된다. 흡음 층(18)은, 예를 들어 접착제와 같은 임의의 적절한 수단에 의해 열 배리어 층에 고정될 수 있다. 상기 층들을 함께 고정시키는 하나의 바람직한 방법은 도 2 및 3에 나타내어져 있다. 도 2는 위로 향하는 흡음 층을 갖는 열음향 배리어(16)를 나타내고, 도 3은 열음향 배리어의 단면도를 나타낸다. 이 구현예에서, 흡음 층(18)은 펀칭되어, 흡음 층을 통해 연장되는 복수의 구멍(19)을 형성한다.
열 배리어 층(17)은 초기에, 흡음 층(18)의 위쪽으로 향하는 표면 상에 슬러리의 형태로 도포된다. 슬러리는, 아마도 도 2에 가장 잘 예시되어 있는 바와 같은 구멍(19) 내로 부분적으로 유동한다. 슬러리가 바람직하게는 포드리니어 또는 다른 유형의 제지기를 사용하여 탈수 및 건조될 때, 구멍(19) 내의 열 배리어 재료는 건조되고, 기계적인 결합으로 열 배리어 층(17) 및 흡음 층(18)을 함께 고정시킨다.
흡음 층(18)은, 소리가 운송수단의 객실로 들어가기 전에 이를 흡수하는 기능을 수행하는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 흡음 층(18)은, Owens Corning Corporation (Toledo, Ohio) 및 다른 공급업체로부터 입수가능한 것과 같은 부직 유리섬유(non-woven fiberglass) 흡음 재료로 제조된다. 흡음 층에 적합할 수 있는 다른 가능한 재료는 몇몇이 언급되며, 비제한적으로 면(cotton) 및 유기 흡음 배트(batt), 실리카 섬유 매트 및 흡음 발포체를 포함한다.
열음향 배리어는 도 1 및 2에서 편평한 시트 또는 타일로서 나타내어져 있지만, 사용 시 상기 배리어는 종종 운송수단의 촉매 변환기 및 바닥 패널과 같은 고온 표면 사이의 특정 좁은 공간(tight space)에 맞도록 형상화될 것임이 이해되어야 한다. 또한, 열음향 패널은 형상화된 알루미늄화 금속 시트의 일측에 부착될 수 있거나, 또는 목적하는 형상으로 압축되며 또한 열 반사체로서 작용할 수 있는 2개의 금속 시트 사이에 샌드위칭될 수 있다. 따라서, 예시적인 구현예에 나타내어진 편평한 시트 또는 타일은 본 발명을 제한하도록 의도되지 않으며, 오직 상기 배리어의 층상 구성을 간단하고 쉽게 이해되는 형태로 예시하도록 의도된다.
하기에 상세히 설명된 바와 같이, 실험을 통해, 선행기술의 열 배리어에 의해 종종 생성되는 연기 및 불쾌한 냄새 (소비자가 이에 대해 항의함)가 이들 배리어 재료 중에 존재하는 유기 결합제 및 다른 유기 화합물의 연소로부터 발생된다는 것이 발견되었다. 대조적으로, 본 발명의 열 배리어를 구성하는 재료는 선행기술의 열 배리어와 비교하여 유기 화합물 및 결합제가 매우 낮다. 바람직한 일 구현예에서, 본 발명의 열 배리어는 하기와 같이 제조될 수 있다.
열 배리어의 제조
하기 표 1은 본 발명의 열 배리어의 제조에 사용되는 구성성분을 나타내며, 각각의 구성성분에 대해, 제지기에서 열 배리어로 제조되는 슬러리에 사용되는 구성성분의 중량%를 나타낸다.
<표 1>
현무암 섬유를 제외하고, 표 1에서의 섬유 및 점토는 펄퍼(pulper)를 사용하여 슬러리로 물 (7 내지 50℃)과 배합된다. 현무암 섬유의 길이를 유지하기 위해, 이들은 혼합 체스트(mixing chest)에 직접 첨가되고, 펄퍼에서 발생되는 전단력을 방지하기 위해 혼합 원액 내로 균질화된다. 이어서, 라텍스가 첨가되고, 섬유 및 충전제 상에 침전된다. 생성되는 슬러리는 섬유의 습윤 웹(web)을 형성하는 전통적인 포드리니어 제지기의 습윤 단부에서 컨베이어 벨트 상에 확산된다. 열 배리어가 흡음 배리어와 조합되어야 하는 경우, 슬러리는, 2개의 층을 함께 결합시키는 것을 용이하게 하도록 구멍을 갖도록 제조된 흡음 재료의 얇은 시트 상에 확산될 수 있다. 상기 제지기에서, 습윤 웹은 탈수 및 건조된다. 이어서, 생성되는 웹은 목적하는 형상으로 절단되고, 목적하는 경우, 사용하고자 하는 영역에 맞도록 성형될 수 있다.
시험
하기에 기술되는 시험 대부분은 상응하는 확립된 산업 방법 (전형적으로 ASTM 표준)에 따라 수행하였다. 그러나, 불쾌한 냄새 시험의 주관적인 성질로 인하여, 선행기술의 열 배리어 재료 및 본 발명의 열 배리어 재료에 의해 생성되는 냄새의 강도 및 불쾌함을 정량화하는 내부 시험 방법을 개발하였다. 불쾌한 냄새를 생성하는 것으로 알려져 있는 화학물질의 존재에 대한 객관적인 시험을 또한 수행하였다. 또한, 열 차폐 절연 재료의 다양한 열 전도 성질을 평가하도록 역사적으로 사용된 내부 시험 방법을 사용하여 열 차단 시험을 수행하였다. 이들 시험은 하기에 상세히 설명된다.
1. 냉간 성형성 및 진동 시험
도 4 및 5는 상술한 공정에 따라 제조된 열 배리어 재료의 냉간 성형성을 시험하기 위해 사용된 장치를 예시한다. 본 시험은 시험 방법 WI-TP-033_0에 따라 수행하였다. 열 배리어 재료의 TI650 및 TI1000 구현예 둘 모두를 시험하였다. 각각의 재료에 대해, 시트로부터 재료의 원형 샘플(23)을 다이 절단(die-cut)하고, 프레스(22)의 앤빌(anvil) 상의 구형 함몰부(depression) 위에 위치시켰다. 이어서, 샘플이 함몰부 내로 주입될(urged) 때까지 구형 램(spherical ram; 24)을 샘플 상에 압축하며, 이에 의해 샘플을 보울(bowl) 형상의 구성으로 성형하였다.
각각의 샘플을 상술한 바와 같이 보울 형상으로 성형한 후, 이를 로(furnace)에서 30분 동안 400℃로 가열한 다음, 5분 동안 탁상형 진탕기(26) (도 5)에 위치시켰다. 성형된 편평한 다이 절단 시편(specimen)을 또한 이러한 방식으로 가열하고, 진탕시켰다. 이 시험은 운송수단에서 사용되는 경우 재료에 의해 경험할 수 있는 열 및 진동을 시뮬레이션하는 것을 추구한다. 샘플이 가열 및 진탕 후 여러 조각으로 파괴되거나 또는 큰 분리를 나타내는 경우, 재료는 상업용 열 차폐부의 충격 성형(crash forming) 동안 또는 보통의 사용 동안 균열되거나 또는 파괴될 가능성이 크다. 도 11의 요약 시험 결과 도표에 나타낸 바와 같이, 시험은 TI650 재료에 대해, 균열이 없었으며, 샘플이 상술한 바와 같은 가열 및 진동 후 손상이 없었음을 나타냈다. TI1000 재료는 약간의 작은 균열을 나타내는 것으로 관찰되었지만, 그 외에는 샘플은 가열 및 진동 후 손상이 없었다. 결론은, 본 발명의 열 배리어 재료는 허용가능한 냉간 성형성 성질을 나타낸다는 것이다.
선행기술의 열 배리어 재료와 비교하여 더스팅(dusting)으로 인한 질량의 손실을 결정하기 위해, 다이 절단되고 냉간 성형된, 본 발명의 열 배리어 샘플 및 선행기술의 열 배리어 재료의 샘플을 시험하였다. 각각의 경우, 샘플을 칭량하고, 30분 동안 400℃로 가열하고, 5분 동안 탁상형 진탕기에 위치시킨 다음, 다시 칭량하였다. 임의의 질량 손실은 가열 및 진탕 공정 동안 샘플로부터 벗어나는 재료의 더스팅으로 인한 것이다. 도 5a는 이들 시험의 결과를 나타낸다. 볼 수 있는 바와 같이, 시험된 3종의 선행기술 샘플에 대해, 더스팅으로 인한 총 질량 손실 (다이 절단된 샘플로부터의 손실 + 냉간 성형된 샘플로부터의 손실)은 0.65% 내지 1.04% 범위였다. 이들 선행기술의 열 배리어 재료 각각에 대해, 다이 절단된 샘플로부터의 손실은 냉간 성형된 샘플로부터의 손실보다 상당히 더 적었다.
아주 대조적으로, 동일한 시험 조건 하에 TI1000 열 배리어 샘플에 대한, 더스팅으로 인한 총 질량 손실은 단지 0.14%였으며, 상기 손실의 대략 절반 (0.06%)이 다이 절단된 샘플 손실로 인한 것이었다. 본 발명의 TI650 샘플에 대해, 총 질량 손실은 또한 단지 0.14%였으나, 상기 손실의 대부분 (0.12%)이 다이 절단된 샘플로부터의 더스팅 손실로 인한 것이었다. 냉간 성형된 샘플은 시험 동안 이의 중량의 오직 0.02%를 손실하였다. 결론은, 본 발명에 따라 형성된 열 배리어는 시험된 선행기술의 열 배리어가 그러한 것보다, 더스팅으로 인하여 훨씬 더 적은 중량 손실을 나타낸다는 것이다.
2. 연기 및 불쾌한 냄새 시험
도 6 및 7은 고온에서 연기 및 불쾌한 냄새의 생성에 대한, 본 발명의 열 배리어 재료의 주관적인 시험을 예시한다. 상기 논의된 바와 같이, 소비자 불만은 선행기술의 이러한 불쾌한 측면에 집중되었다. 본 시험을 위해, 실험실 핫 플레이트(29)를 400℃로 가열하였다. 선행기술의 열 배리어 재료의 샘플(28)을 핫 플레이트(29) 상에 위치시키고, 추(weights; 33)에 의해 아래로 눌렀다. 이어서, 상기 재료는, 이의 온도가 상승함에 따라 시간 경과에 따른, 샘플에 의해 생성되는 냄새에 집중하는 패널 구성원들에 의해 관찰되었다. 패널 구성원들은 5분 기간에 걸쳐 강도 및 불쾌함에 대해, 샘플에 의해 생성된 냄새의 등급을 매겼다. 이어서, 패널 구성원들의 모든 응답을 표로 작성하였다.
본 발명에 따라 제조된 TI1000 열 배리어 샘플(29) 및 유사한 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어의 샘플로 동일한 시험을 수행하였다. 다시, 패널 구성원들은 이들이 선행기술의 샘플(28)에 대해 한 것과 같이, 샘플에 의해 생성된 냄새의 강도 및 불쾌함의 등급을 매겼다. 본 시험의 결과는 도 7의 도표로 나타내어져 있으며, 이는 시험의 결과를 등급 대(vs.) 시간의 스케일로 플롯팅한다. 볼 수 있는 바와 같이, 선행기술의 열 배리어 재료에 의해 생성된 냄새의 강도 (그래프 38)는, 2.5분 후 약 1의 등급에 천천히 고정되기 전에 0.5분부터 2분까지 4 내지 5의 등급이었다. 이러한 냄새의 불쾌함은 4분에서 1로 천천히 하락하기 전에 시험 중 2분까지 6으로 훨씬 더 높게 등급이 매겨졌다.
대조적으로, 발명에 따라 제조된 TI1000 및 TI650 샘플에 의해 생성된 냄새의 강도 (도표 41)는 시험 기간 내내 0 바로 위에서 매우 낮게 등급이 매겨졌다. 이들 샘플에 대한 이러한 냄새의 불쾌함은 시작 시 1 내지 1.5의 등급이었으며, 시험 중 1분에 0 바로 위로 감소하였다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 열 배리어는 선행기술의 열 배리어에 의해 생성된 냄새와 비교하여, 고온에서 생성된 냄새의 강도 및 불쾌함에서 극적인 감소를 나타냈다.
이들 주관적인 시험에 더하여, 객관적인 냄새 평가를 외부 실험실에 의뢰하였다. 상기 실험실은, 상술한 바와 같이 가열 시 선행기술의 열 배리어 재료의 샘플 및 본 발명에 따라 제조된 열 배리어 재료의 샘플로부터의 방출된 가스를 시험하였다. 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS) 기술을 사용하여, 1-부타날 및 디메톡시메탄 (대부분의 사람이 이들 둘 모두가 불쾌한 냄새와 관련되며 불쾌한 냄새를 나타내는 것으로 여김)의 존재를 결정하였다.
도 11의 요약 도표로부터 볼 수 있는 바와 같이, 선행기술의 샘플은 4.58 백만분율 (ppm)의 1-부타날을 생성하는 것으로 결정된 반면, 본 발명의 샘플은 4 ppm 미만, 3 ppm 미만, 2 ppm 미만, 또는 1 ppm 미만을 생성하였으며, 본 시험에서는 검출가능한 1-부타날이 없었다. 디메톡시메탄에 대해, 선행기술의 샘플은 190 ppm을 생성한 반면, 본 발명의 샘플은 100 ppm 미만, 50 ppm 미만, 구체적으로 42.6 ppm을 생성하였다. 이러한 수준은 사람에게 낮은 수준의 불쾌한 냄새를 나타내는 것으로 여겨진다.
도 12는 TI650 열 배리어 샘플 대 비교예의 선행기술 샘플에 대한 동일한 데이터를 나타낸다. 선행기술의 샘플은 6.14 ppm의 1-부타날을 생성한 반면, TI650 샘플은 4 ppm 미만, 2 ppm 미만을 생성하였으며, 이 특정한 시험에서는 1-부타날이 없었다. 선행기술의 샘플은 224 ppm의 디메톡시메탄을 생성한 반면, 본 발명의 TI650 샘플은 150 ppm 미만, 100 ppm 미만 그리고 이러한 특정한 시험에서는 55 ppm을 생성하였다. 이러한 범위는 낮은 양의 불쾌한 냄새를 나타내는 것으로 여겨진다.
이러한 객관적인 시험은, 본 발명의 열 배리어가 가열 시, 선행기술이 생성하는 것보다 훨씬 더 적은 불쾌한 냄새를 생성한다는 주관적인 시험의 결론을 지지한다.
본 발명의 배리어에 대한 생성된 연기의 밀도를 또한 ASTM F1315 표준에 따라 측정하였다. TI650 및 TI1000 샘플 둘 모두에 대해 측정된 밀도는 5 g/cm3 미만, 2 g/cm3 미만이었으며, 보다 구체적으로 0.88 g/cm3인 것으로 측정되었다. 이러한 연기 밀도는 거의 검출불가능한 것으로 여겨진다. 400℃ 핫플레이트 상에 병렬로 있는 선행기술의 샘플(28) 및 TI1000 샘플(29)을 나타내는 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, TI1000 샘플(29)에 의해 생성된 연기의 밀도는 선행기술의 샘플(28)에 의해 생성된 연기의 밀도보다 훨씬 더 적다. 결론은, 본 발명의 고온 열 배리어 재료는 고온으로 가열되는 경우 무시할 만한 연기를 생성하는 반면, 선행기술은 소비자가 항의하는 상당한 연기를 생성한다는 것이다.
3. 충격 화염 시험
선행기술의 열 배리어 재료 및 본 발명의 TI1000 열 배리어 재료를 시험하여, 고온에서 점화하는 이들의 경향을 결정하였다. 이들 2종의 제품은 1000℃의 유사한 최대 온도 사양을 갖는다. 시험 셋업은 도 8에 나타내어져 있다. 로(43)를 650℃의 온도로 예열한 후, 선행기술의 2 인치 × 6 인치 샘플 및 TI1000 열 배리어의 2 인치 × 6 인치 샘플을 상기 로에 위치시켰다. 상기 로 벽에서의 관측 포트(viewing port)는 화염점(flame point) 및 연기 생성 (존재하는 경우)이 시각적으로 결정되도록 하였다. 상기 로에서의 짧은 시간 후, 선행기술의 열 배리어 샘플은 도 8에서 보여지는 바와 같이 불이 붙었고, 연소되기 시작하였다. 이는 상기 배리어의 돌발 파괴(catastrophic failure)로 여겨진다. 본 발명의 TI1000 열 배리어 샘플은 650℃에서 점화되지 않았다. 사실상, TI1000 열 배리어는 1000℃의 이의 설계 온도에서 후속으로 시험되었고, 또한 점화되거나 또는 파괴되지 않았다.
유사하게, 선행기술의 열 배리어 재료 및 본 발명의 TI650 열 배리어 재료를 동일한 절차를 사용하여 점화에 대해 시험하였다. 이들 2종의 제품은 650℃의 유사한 최대 온도 사양을 갖는다. 다시, 2종의 샘플을 650℃로 예열된 로에 위치시키고, 관찰하였다. 도 12의 사진에서 나타내어진 바와 같이, 선행기술의 샘플은 상기 온도에서 점화되고 파괴된 반면, 본 발명의 TI650 샘플은 그렇지 않았다.
4. 열 매핑 시험
선행기술의 열 배리어 및 본 발명의 열 배리어를 시험하여 재료의 열 전도도를 결정하였다. 본 시험은 때때로 열 매핑 시험으로 지칭되며, ASTM 표준 F433에 따라 수행하였다. 시험에서, 관심 샘플을 예열된 400℃ 핫플레이트 상에 직접 위치시켰다. 적외선 온도계(infrared thermometer)를 사용하여, 샘플의 상부 (노출된) 측의 온도에서의 상승을 매핑하였다. 선행기술의 열 배리어 재료, 본 발명의 TI650 배리어 및 본 발명의 TI1000 배리어 각각에 대해, 두께 0.8 mm 및 1.0 mm의 샘플에 대해 시험을 수행하였다. 결과는 도 9에 나타내어져 있으며, 여기서 우측 상의 도표는, 선행기술의 열 배리어가 본 발명의 TI650 또는 IT1000 샘플이 전도한 것보다, 이의 노출된 면에 상당히 더 많은 열을 전도하였다는 것을 그래프로 나타낸다. 이는 샘플의 0.8 및 1.0 mm 두께 둘 모두에 대해 적용된다.
시험 결과는 도 9에서 좌측 상에 수치로 나타내어져 있다. 0.8 mm 두께의 샘플에 대해, 선행기술의 샘플의 노출된 면은 324℃의 온도로 상승한 반면, TI650 및 TI1000 샘플의 노출된 면은 각각 겨우 313℃ 및 304℃로 상승하였다. 유사하게, 1.0 mm 두께의 샘플에 대해, 선행기술의 샘플의 노출된 면은 323℃로 상승한 반면, IT650 및 TI1000 샘플의 노출된 면은 각각 312℃ 및 289℃의 온도로 상승하였다. 이들 결과는, 선행기술의 열 배리어 재료에 대한 열 전도도 (열 K)는 0.188인 반면, 본 발명의 열 배리어의 전도도는 TI650 재료의 경우 0.114였고, TI1000 재료의 경우 0.095였음을 입증한다. 결론은, 본 발명의 열 배리어는 선행기술보다 상당히 더 낮은 열 전도도를 가지며, 하나의 표면으로부터 대향 표면으로 더 적은 열을 전달한다는 것이다.
5. 발생된 가스의 독성 시험
선행기술의 열 배리어 재료의 샘플 및 본 발명의 TI1000 배리어 재료의 샘플을 연소(fire) 동안 존재하거나 또는 발생되는 가스의 측정과 관련된 ASTM 표준 800에 따라 시험하였다. 구체적으로, 연소 시 이들 샘플에 의해 생성되는 가스를 수집하고, 생성되는 연기 중에 함유된 독성 화합물에 대해, 푸리에 변환 적외분광법 (FTIR; Fourier Transform Infrared Spectroscopy)을 사용하여 분석하였다. 상기 시험은 하기 화합물의 존재를 측정하였다: CO; CO2; HCL; HCN; HBr; HF; NO; NO2; 및 SO2. 일산화탄소 (CO) 및 이산화탄소 (CO2)를 제외하고, 독성 화합물은 존재하지 않았다. 가스 중 CO 및 CO2 수준이 결정되었고, 이는 도 10의 표에 제시되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, TI1000 열 배리어 재료는 선행기술의 열 배리어 재료보다 8배 초과로 CO를 덜 생성하였으며, 13배 초과로 CO2를 덜 생성하였고, 이는 실제적이며 상당한 개선이다. 예를 들면, 본 발명의 TI1000 열 배리어 재료의 샘플은 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 100 ppm 미만의 CO 가스를 생성할 수 있다. 본 발명의 TI1000 열 배리어 재료의 샘플은 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 50 ppm 미만의 CO 가스를 생성할 수 있다. 본 발명의 TI1000 열 배리어 재료의 샘플은 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 46 ppm의 CO 가스를 생성할 수 있다. 본 발명의 TI1000 열 배리어 재료의 샘플은 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 700 ppm 미만의 CO2 가스를 생성할 수 있다. 본 발명의 TI1000 열 배리어 재료의 샘플은 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 600 ppm 미만의 CO2 가스를 생성할 수 있다. 본 발명의 TI1000 열 배리어 재료의 샘플은 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 599 ppm의 CO2 가스를 생성할 수 있다.
6. 시험의 요약
도 11은 TI1000 열 배리어 재료의 샘플에 대한 상술한 시험 및 다른 시험의 결과를 비교하는 표를 제시한다. 또한, 유사한 성능 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어 재료의 샘플에 대한 동일한 시험의 결과가 나타내어져 있다. 선행기술의 샘플에 대한 결과는 4열에 나타내어져 있으며, 본 발명의 TI1000 샘플에 대한 결과는 5열에 나타내어져 있다. 먼저, 각각의 샘플에 대한 캘리퍼 (두께) 및 밀도를 명시된 ASTM 표준을 사용하여 측정하였다. 선행기술의 샘플의 캘리퍼는 0.80 mm인 것으로 결정되었으며, 이의 밀도는 1.15 g/cm3인 것으로 결정되었다. 이는, 0.857 mm의 캘리퍼 및 0.90 g/cm3의 밀도를 가진 본 발명의 TI1000 샘플과 비교된다. 상기 2종의 샘플은 두께 및 밀도가 매우 유사하였다.
수평 화염 확산 시험(horizontal flame spread test)을 SAE J369 시험 표준에 따라 상기 2종의 샘플 상에서 수행하였다. 이 시험에서, 각각의 샘플을 수평 배향으로 현수시키고(suspended), Bunsen 버너를 샘플의 일 단부 아래에 위치시켰다. 샘플이 점화되고, 화염이 자기 소화되지 않은 경우, 화염이 확산되는 것으로 관찰된 속도가 표로 작성될 것이다. 이 시험에서, 선행기술의 샘플은 점화되지 않았으며 (DNI), TI1000 열 배리어의 샘플 또한 점화되지 않았다.
압축/회복 시험을 암스트롱 정적 압입기(Armstrong Static Indentation Machine)를 사용하여 ASTM F36K 표준에 따라 상기 2종의 샘플 모두 상에서 수행하였다. 이 시험은 압축력을 흡수하는 재료의 능력을 측정하며, 압축되고 나면, 재료가 이의 본래 캘리퍼로 얼마나 잘 복귀되는지 측정한다. 샘플의 두께를 측정한 다음, 재료를 압축하기에 충분한 명시된 시간 동안 극한 하중(extreme load)을 샘플에 가하였다. 이어서, 하중을 제거하고, 재료를 이의 본래 두께로 부분적으로 반동되도록(rebound) 하였다. 이어서, 최종 두께를 측정하였다. 반동된 두께를 본래 두께로 나눈 값은 백분율로서 표현된 압축/반동 측정값을 나타낸다. 반동이 더 큰 것이 바람직하다. 이들 시험에서, 선행기술의 샘플은 16/28 또는 57%만큼 반동된 반면, 본 발명의 샘플은 20/27 또는 74%만큼 반동되었다. 따라서, 본 발명의 열 배리어는 선행기술의 열 배리어보다 압축 하중을 더 잘 견딘다.
각각의 샘플의 열 전도도를 상기 개략화된 절차에 따라 측정하였다. 결과는 도 11의 요약 도표에 또한 표로 작성하였다.
도 12는 TI650 열 배리어 재료의 샘플에 대한 상술한 시험 및 다른 시험의 결과를 비교하는 표를 나타낸다. 또한, 유사한 성능 사양을 갖는 선행기술의 열 배리어 재료의 샘플에 대한 동일한 시험의 결과를 나타낸다. TI1000 샘플에 대한 시험의 경우에서와 같이, 선행기술의 샘플에 대한 결과는 4열에 나타내어져 있으며, 본 발명의 T1650 샘플에 대한 결과는 5열에 나타내어져 있다. 도 12로부터 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 T1650 샘플은 사실상 모든 시험에서 선행기술의 샘플보다 상당히 더 우수하게 작용하였다.
본 발명은 본원에서, 본 발명자들이 본 발명을 수행하는 최상의 방식을 나타내는 것으로 여기는 예시적인 구현예에 관하여 기술되었다. 그러나, 당업계의 통상의 기술자는, 미묘하게(subtle)뿐만 아니라 총체적으로(gross) 넓은 범위(gamut)의 추가, 삭제 및 변형이 본 발명의 취지 및 범위 (이는 청구범위에 의해서만 상세히 기술됨(delineated))로부터 벗어나지 않으면서 예시적인 구현예에 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
Claims (25)
- 운송수단의 부품을 배기 시스템 표면으로부터 차폐하는 것에 사용하기 위한 열 배리어 재료(thermal barrier material)로서, 상기 열 배리어 재료는,
중량비로 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 17 내지 23 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 및 필로실리케이트 4 내지 7 중량부를 포함하며,
마그네슘 실리케이트, 알루미나 트리히드레이트, 알루미노-보로실리케이트 유리, 염료, 암면, 현무암 섬유, 아크릴아미드 공중합체 응집제, 아크릴 라텍스, 지방 알콜 알콕실레이트, 음이온성 폴리아크릴아미드 및 셀룰로오스 섬유를 포함하는 나머지를 더 포함하고,
상기 열 배리어 재료의 샘플은, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 5 g/cm3 미만의 밀도를 갖는 연기를 생성하는, 열 배리어 재료. - 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 샘플이, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 2 g/cm3 미만의 밀도를 갖는 연기를 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 샘플이, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 0.88 g/cm3의 밀도를 갖는 연기를 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 4 ppm 미만의 1-부타날(butanal) 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 3 ppm 미만의 1-부타날 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 2 ppm 미만의 1-부타날 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 1 ppm 미만의 1-부타날 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 검출되는 1-부타날 가스를 추가로 생성하지 않는, 열 배리어 재료.
- 제8항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 150 ppm 미만의 디메톡시메탄 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제8항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 100 ppm 미만의 디메톡시메탄 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제10항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 55 ppm의 디메톡시메탄 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제8항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 50 ppm 미만의 디메톡시메탄 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제12항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 가스 크로마토그래피 (GC) 및 질량 분석법 (MS)에 의해 측정 시 42.6 ppm의 디메톡시메탄 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 100 ppm 미만의 CO 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제14항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 50 ppm 미만의 CO 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제15항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 46 ppm의 CO 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 700 ppm 미만의 CO2 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제17항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 600 ppm 미만의 CO2 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제18항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 ASTM 800 표준에 따라 측정 시 599 ppm의 CO2 가스를 추가로 생성하는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료의 상기 샘플이 로(furnace)에서 650℃의 온도에 노출되는 경우 점화되지 않는, 열 배리어 재료.
- 제1항에 있어서, 상기 열 배리어 재료는, 중량비로 마그네슘 실리케이트 17 내지 23 중량부, 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 17 내지 23 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 필로실리케이트 4 내지 7 중량부, 알루미나 트리히드레이트 17 내지 23 중량부, 알루미노-보로실리케이트 유리 2 내지 6 중량부, 염료 1 내지 1.5 중량부, 암면 6 내지 8 중량부, 현무암 섬유 1 내지 6 중량부, 아크릴아미드 공중합체 응집제 0.05 내지 1.5 중량부, 아크릴 라텍스 0.07 내지 1.2 중량부, 지방 알콜 알콕실레이트 0.01 내지 0.05 중량부, 음이온성 폴리아크릴아미드 0.5 내지 1.5 중량부, 및 셀룰로오스 섬유 1 내지 1.8 중량부를 포함하는, 열 배리어 재료.
- 운송수단의 부품을 배기 시스템 표면으로부터 차폐하는 것에 사용하기 위한 열 배리어 재료로서, 상기 열 배리어 재료는,
중량비로 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 8 내지 12 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 및 필로실리케이트 4 내지 7 중량부를 포함하며,
마그네슘 실리케이트, 알루미나 트리히드레이트, 알루미노-보로실리케이트 유리, 염료, 암면, 현무암 섬유, 아크릴아미드 공중합체 응집제, 아크릴 라텍스, 지방 알콜 알콕실레이트 및 음이온성 폴리아크릴아미드를 포함하는 나머지를 더 포함하고,
상기 열 배리어 재료의 샘플은, 400℃의 온도에 노출되는 경우, 측정 시 5 g/cm3 미만의 밀도를 갖는 연기를 생성하는, 열 배리어 재료. - 제22항에 있어서, 상기 열 배리어 재료는, 중량비로 마그네슘 실리케이트 8 내지 12 중량부, 알루미늄 필로실리케이트 점토 2 내지 5 중량부, 수화 알루미늄 실리케이트 8 내지 12 중량부, 수화 마그네슘 실리케이트 12 내지 18 중량부, 필로실리케이트 4 내지 7 중량부, 알루미나 트리히드레이트 35 내지 43 중량부, 알루미노-보로실리케이트 유리 2 내지 6 중량부, 염료 0.5 내지 1.5 중량부, 암면 6 내지 8.5 중량부, 현무암 섬유 4 내지 7 중량부, 아크릴아미드 공중합체 응집제 0.05 내지 1.5 중량부, 아크릴 라텍스 0.05 내지 0.95 중량부, 지방 알콜 알콕실레이트 0.01 내지 0.05 중량부, 및 음이온성 폴리아크릴아미드 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는, 열 배리어 재료.
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