NO340388B1 - Termisk stabil mineralull, oppløselig i et fysiologisk medium, fremgangsmåte for fremstilling samt anvendelse derav og termiske og/eller akustiske isolasjonsprodukter - Google Patents

Termisk stabil mineralull, oppløselig i et fysiologisk medium, fremgangsmåte for fremstilling samt anvendelse derav og termiske og/eller akustiske isolasjonsprodukter Download PDF

Info

Publication number
NO340388B1
NO340388B1 NO20075472A NO20075472A NO340388B1 NO 340388 B1 NO340388 B1 NO 340388B1 NO 20075472 A NO20075472 A NO 20075472A NO 20075472 A NO20075472 A NO 20075472A NO 340388 B1 NO340388 B1 NO 340388B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mineral wool
wool according
phosphorus
phosphorus compound
fibers
Prior art date
Application number
NO20075472A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20075472L (no
Inventor
Jean-Luc Bernard
Jérôme Douce
Original Assignee
Saint Gobain Isover
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
Application filed by Saint Gobain Isover filed Critical Saint Gobain Isover
Publication of NO20075472L publication Critical patent/NO20075472L/no
Publication of NO340388B1 publication Critical patent/NO340388B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/06Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/12General methods of coating; Devices therefor
    • C03C25/14Spraying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/34Condensation polymers of aldehydes, e.g. with phenols, ureas, melamines, amides or amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/42Coatings containing inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00Glass fibres or filaments
    • C03C2213/02Biodegradable glass fibres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Looms (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kunstig mineralull. Spesielt angår den mineralull som er ment for fremstilling av termiske og/eller akustiske isolasjonsmaterialer eller jordfrie dyrkingssubstrater, og særlig termisk stabil mineralull, oppløselig i et fysiologisk medium ment for anvendelser der temperaturresistens er viktig.
Disse mineraluller spiller en viktig rolle ved flammemotstand i konstruksjonssystemer, hvilke de innarbeides.
Foreliggende oppfinnelse angår mer spesielt mineralull av steinulltypen, det vil si de der den kjemiske sammensetning involverer en høy likvidustemperatur og høy fluiditet ved fibreringstemperaturen, kombinert med en høy glass dannelsestemperatur.
Konvensjonelt blir denne type mineralull fibrert ved det som kalles "ekstern" sentrifugering, for eksempel av den typen der det benyttes en kaskade av spinnehjul som mates med smeltet materiale via en statisk avleveringsinnretning, for eksempel som beskrevet i EP-0 465 310 eller EP-0 439 385.
Fibreringsprosessen som angis som "indre" sentrifugeringsprosess, det vil si en som gjør bruk av spinnere som dreier seg med høy hastighet og gjennomhulles av munninger, er, i motsetning til dette konvensjonelt benyttet for fibrering av mineralull av glassulltypen og med generelt en sammensetning som er relativt rik på alkali metalloksider og et lavt innhold av aluminiumoksid, en lav likvidustemperatur, og der viskositeten for ullen ved likvidustemperaturen er høyere enn den til steinull eller basalt ull. Denne prosess er beskrevet for eksempel i EP-0 189 354 og EP-0 519 797.
Imidlertid er det i den senere tid utviklet tekniske løsninger som tillater at den indre sentrifugeringsprosess tillater fibrering av steinull, særlig ved å modifisere sammensetningen av bestanddelsmateriale i spinnerne og deres driftsparametere. For flere detaljer når det gjelder dette kan det henvises til WO 93/02977. Slik tilpasning gjør det til slutt mulig å kombinere egenskaper som til nå kun har vært inherent for den ene eller andre av de to typer ull, nemlig steinull eller glassull. Således er den steinull som kan oppnås ved en indre sentrifugeringsprosess av en kvalitet som er sammenliknbar med den til glassullen, med et lavere innhold av ikke-fibrerte partikler enn det som konvensjonelt oppnås ved steinull. Imidlertid forblir det to nøkkelfordeler assosiert med den kjemiske natur, nemlig lave kjemiske materialomkostninger og en høy temperaturresistens.
To veier er derfor nå mulig for å fibrere steinull der valget av den ene eller andre avhenger av et antall kriterier, inkludert de krevde nivåer for kvalitet for den tilsiktede anvendelse og kravet om industriell og økonomisk levedyktighet.
I tillegg til dette har det i de senere år vært et krav om mineralullens bionedbrytbarhet, nemlig evnen til hurtig oppløsning i et fysiologisk medium med henblikk på å forhindre enhver potensiell, patogenisk risiko forbundet med den mulige akkumulering av de fineste fibere i en organisme ved inhalering.
Videre benytter et stort antall mineralullapplikasjoner den bemerkelsesverdige, termiske stabilitetsegenskap som visse mineralullsammensetninger har. Særlig er den termiske stabilitet for mineralull som oppnås fra jernanriket slagg eller basalt, kjent.
Den termiske stabilitet for mineralull er særlig vesentlig for å tillate anvendelse i brann-sikringskonstruksjonssystemer. Ett av nøkkelpunktene ved brannsikring ligger i evnen hos fiberteppet til ikke å falle sammen (og derved bibeholde de termiske isolasjonsegen-skaper), idet denne egenskap stammer fra det faktum at fibrene ikke unngår noen krymping eller sintring.
WO 01/68546 beskriver en mineralull som er gjort termisk stabil ved samtidig anvendelse av en spesiell glassammensetning og av en fosforforbindelse som er i stand til å reagere over 100°C med fibrene for å danne et ildfast belegg som begrenser både krymping og sintring av fibrene.
Fosforforbindelsene som beskrives i denne søknad er fosfater eller polyfosfater, nemlig ammonium- eller natriumfosfater eller polyfosfater. Disse forbindelser, avsatt med bindemiddel på overflaten av fibrene, reagerer over 100°C med overflaten av fibrene, frigir sure forbindelser som fosforsyre og/eller fosforsyre anhydrid, som så, avhengig av den spesielle kjemiske sammensetning i fibrene, reagerer med jordalkali metallioner i fibrene for å danne det ovenfor angitte ildfaste belegg på overflaten.
Det synes som om implementeringen av oppfinnelsen ikke er uten mangler i bruk. Fosfatene som er beskrevet i WO 01/68546 er noe sensitive, på den ene side, overfor fuktighet (i polyfosfattilstand) og, på den annen side, overfor temperatur. Frigivningen av sure forbindelser ved relativt lav temperatur synes å være avgjørende for adhesjon mellom fibrene og det harpiksbaserte bindemiddel (den harpiks som polymeriseres i en ovn ved temperaturer over 200°C), og synes å være opprinnelsen til en reduksjon i de mekaniske egenskaper for sluttproduktet, og fremfor alt i langtidsstabiliteten for de mekaniske egenskaper.
Det er derfor en gjenstand for foreliggende oppfinnelse å avhjelpe de ovenfor nevnte mangler ved å forbedre den kjemiske sammensetning av de fibere som inneholdes i mineralull av steinulltypen for å muliggjøre evnen til å kunne fibreres ved den indre sentrifugeringsprosess med medfølgende forbedrede mekaniske og aldringsegenskaper, god termisk stabilitet og god oppløselighet i et fysiologisk medium.
Gjenstanden for oppfinnelsen er en termisk stabil mineralull som er i stand til å kunne oppløses i et fysiologisk medium, og som omfatter fibere hvis bestanddeler er nevnt nedenfor, i de følgende vektprosentandeler:
og som også inkluderer minst én fosforforbindelse i stand til å reagere ved en temperatur under 1000°C med fibrene for å gi et belegg på overflaten av fibrene idet forbindelsen har et innhold, uttrykt på vektbasis av fosforatomer som varierer fra 0,0005%, og særlig mer enn 0,1% til 1%, men særlig mindre enn 0,5% av den totale massen av fibrene, og idet fosforforbindelsen er et molekyl der fosforatomet eller - atomene er bundet til minst ett karbonatom, direkte eller via et oksygenatom.
Fortrinnsvis er hver fosforforbindelse et molekyl hvori fosforatomet eller atomene er bundet til minst ett karbonatom, direkte eller via et oksygenatom.
Innen foreliggende oppfinnelses kontekst er uttrykket "termisk stabil mineralull" eller "mineralull med termisk stabilitet" eller tilsvarende, definert som å være i stand til å vise temperaturresistens, det vil si i stand til ikke å falle sammen i vesentlig grad ved oppvarming, og særlig til temperaturer på minst 1000°C.
Særlig ansees en mineralull for å være termisk stabil hvis den tilfredsstiller de kriterier som er definert av standardutkastet "insulating materials: Thermal stability", som fore-slått av NORDTEST (NT FIRE XX-NORDTEST REMISS nr. 1114-93).
Denne test definerer en prosedyre for å bestemme den termiske stabilitet for en prøve av isolasjonsmateriale ved en temperatur på 1000°C. En prøve av isolasjonsmateriale (som måler spesielt 25 mm i høyde og 25 mm i diameter) innføres i en ovn, som tillater at sammenfallet av prøven observeres som en funksjon av den temperatur prøven utsettes for.
Temperaturen i ovnen økes med 5°C per minutt fra romtemperatur og opp til minst 1000°C.
Dette standardutkastet definerer et isolasjonsmateriale som termisk stabilt hvis en prøve av materialet ikke faller sammen med mer enn 50% av den opprinnelige tykkelsen før det nås en temperatur på 1000°C.
Belegget som dannes på overflaten av høytemperaturfibrene har den bemerkelsesverdige egenskap at de er refraktoriske eller ildfaste, og således bibeholder massen for en prøve av fibere av den valgte sammensetning, varmet opp til temperaturer som kan være opp til 1000°C.
Fosforforbindelsen(e) kan være et enkelt molekyl, det vil si kan inneholde kun ett fosforatom.
Fosforforbindelsen ifølge oppfinnelsen kan så karakteriseres ved at det enkelte fosforatom direkte er forbundet kun med oksygen- eller hydrogenatomer, det vil si er bundet til minst ett karbonatom kun via et oksygenatom. Det kan, som et eksempel, være en mono-, di- eller trifosforsyreester, eller usubstituerte fosfon- eller fosfinsyreestere, der de karbonbaserte grupper for disse estere er alkyl-, aryl-, acyl- eller hydroksyalkylforbindelser, som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art, og/eller inneholde ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O eller S.
Forbindelsen kan alternativt karakteriseres ved at det enkelte fosforatom direkte er forbundet med minst ett karbonatom. Det kan være i det minste partielt substituerte fosfon- eller fosfinsyreestere eller -syrer (det vil si der minst ett av hydrogenatomene som er bundet til fosforatomet er substituert med en karbonbasert substituent). Fosforforbindelsen kan i dette tilfellet være ett mono-, di- eller trifosforoksid. De forskjellige karbonbaserte grupper av disse forbindelser er alkyl-, aryl-, acyl- eller hydroksyalkylforbindelser som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art og/eller inneholde ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O eller S.
Fosforforbindelsen(e) ifølge oppfinnelsen er imidlertid fortrinnsvis et molekyl som er dannet av flere identiske eller forskjellige enhetsforbindelser som beskrevet tidligere, bundet sammen via kovalente bindinger. Fosforforbindelsen er i dette tilfellet fortrinnsvis et oligomer- eller polymermolekyl, det vil si at strukturen kan representeres som repeterende bestanddelsenheter. Antallet disse bestanddelsenheter er fortrinnsvis mellom 2 og 100, særlig mellom 2 og 50 eller sågar mellom 2 og 10. Når det gjelder et molekyl som inneholder flere fosforatomer, nøkkelbetingelsen, ifølge hvilken fosforatomene er bundet til et karbonatom må sees som å bekrefte at det store antall av fosforatomer overholder denne betingelse idet det er underforstått at, i et stort molekyl, det faktum at en liten andel av fosforatomene ikke tilfredsstiller denne betingelse, ikke i vesentlig grad forandrer den måte på hvilken det tekniske problem løses.
Det kan således være en forbindelse der majoriteten (eller sågar alle) av fosforatomene er bundet sammen via et oksygenatom, for eksempel fosfor- eller fosfon-polyestertype-forbindelser.
Det er imidlertid mer fordelaktig at hovedandelen (eller sågar alle) fosforatomer er bundet sammen via en karbonbasert enhet. Denne fosforforbindelsen inneholder så fortrinnsvis en majoritet av fosforatomer bundet sammen via en gruppe omfattende minst ett karbonatom idet denne sistnevnte kan være bundet direkte eller ved hjelp av et oksygenatom til minst ett av fosforatomene. En slik foretrukket forbindelse kan representeres i henhold til den følgende formel (1) nedenfor:
der:
- n er mellom 1 og 100, særlig mellom 1 og 50 og særlig mellom 2 og 10; og
- substituentene Ri til R4er like eller forskjellige, overveiende karbonbaserte enheter, og særlig av eventuelt forgrenet alkyl-, aryl-, acyl- eller hydroksyalkyltypen, som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art og/eller inneholder ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O, S eller P. Det er foretrukket at minst én av disse substituenter, særlig substituenten Ri, inneholder et oksygenatom bundet til fosforatomet på hovedkjeden.
Hvis to av substituentene inneholder et oksygenatom bundet til fosforatomet i hovedkjeden, er fosforforbindelsen fordelaktig en fosfonsyre polyestertype oligomer eller
-polymer med den generelle formel nedenfor (2):
Når alle substituenter inneholder et oksygenatom bundet til fosforatomet på hovedkjeden, er en ytterligere familie av foretrukne fosforforbindelser tildannet av fosfor-syrepolysyre- eller polyestertypeoligomerer eller -polymerer med den generelle formel (3) nedenfor:
For disse minst to typer av forbindelser er:
- kjedelengden n mellom 1 og 100, og fortrinnsvis mellom 1 og 50, særlig mellom 2 og 10; - substituentene R2og R5til Rg er identiske eller forskjellige, overveiende karbon-baserte enheter, og særlig av eventuelt forgrenet alkyl-, aryl-, acyl- eller hydroksyalkyltypen, som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art og/eller inneholde ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O, S eller P. Antallet karbonatomer i hver substituent er fordelaktig mellom 1 og 15 og særlig mellom 2 og 10. Et stort antall karbonatomer har i realiteten en ulempe ved å danne en stor mengde karbonbaserte rester på tidspunktet for temperaturstigning, mens et for lite antall karbonatomer kan resultere i en for lett hydrolyse. Substituentene R$til Rg kan også være hydrogenatomer eller en nøytraliserende base for fosforsyren.
Når kjedelengden n er lik 1 er det mulig at R5- og R6-gruppene er bundet sammen kovalent og derved danner et syklisk molekyl. Når n er større enn 1 kan noen av R5-, R6- eller R7-gruppene være bundet sammen kovalent. Et foretrukket fosforatom er således det produkt som markedsføres under varemerket AMGARD® CT eller CU av firmaet Rhodia. Det er en blanding av to sykliske fosfonsyreestere med CAS-numrene 41203-81-0 og 42595-45-9. Det første er en fosfonsyreester ifølge formel (2) med n=l, der alle R2- og R7-gruppene er metylgrupper, og R5- og R6-gruppene er forbundet under dannelse av en enkelt alkylgruppe med 6 karbonatomer. Det andre er en ester av samme type, imidlertid med n=2, der alle R2-gruppene er metylgrupper, de to Rs-grupper respektivt er bundet til R6- og Rygruppene under dannelse av to C6alkylgrupper.
De oligomere eller polymere fosforforbindelser som så langt er presentert som rette eller sykliske kjeder kan også være fornettede nettverk der de forskjellige overveiende karbonbaserte substituenter er i stand til i seg selv å binde til minst ett annet fosforatom, for eksempel når disse substituenter er polyoler eller polysyrer.
De sistnevnte forbindelser kan særlig oppnås ved forestrings- eller transforestringsreak-sjoner mellom syrer eller estere, som respektivt er av fosfon- eller fosfortypen, og polyoler (særlig dioler), polysyrer (særlig disyrer) eller også epoksyforbindelser. Innenfor denne ramme er melasse (et biprodukt fra sukkerraffineringen) en spesielt attraktiv kilde for polyoler eller dioler på grunn av de lave omkostninger. Det synes som om fosforforbindelsene ifølge oppfinnelsen ville være i stand til å kunne oppnås ved reaksjonen mellom melasser og fosfor- eller fosfonsyrer eller -estere, idet denne reak-sjon også kan gjennomføres ved samtidig å spraye de to produkter på fibrene. Fosforbaserte stivelser kan også benyttes.
Mineralullen ifølge oppfinnelsen kan fordelaktig omfatte en blanding av flere fosforforbindelser som beskrevet tidligere.
Det punkt som er felles for disse forbindelser som kan angis som "organofosforforbind-elser" er nærværet av karbonbaserte forbindelser innen fosforkjeden per se, og som synes å stamme fra typen "blokkerende" for syreforbindelser som fosforsyre, for temperaturer under 200°C og derfor med en stabilitet for disse forbindelser mot effektene av temperatur og fuktighet.
Fosforforbindelsen ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis tilstede i en mengde lik eller større enn 0,05%, særlig 0,1% og lik eller mindre enn 2%, og særlig lik eller mindre enn 1%. Denne mengde tilsvarer massen av fosforforbindelser i forhold til den totale masse av fibere.
Når det gjelder massen av fosfor i disse typer forbindelser er masseinnholdet av fosforatomer i forhold til massen av fibere fortrinnsvis mellom 0,0005% og 1%, særlig lik eller mindre enn 0,01% eller sågar 0,1% og lik eller mindre enn 0,5%.
Det observerte belegg kan være kontinuerlig på overflaten av en fiber, og tykkelsen er særlig mellom 0,01 og 0,05 um. Krystallisering av en blanding nær den til belegget kan også observeres lokalt på overflaten av fibrene og kan nå tykkelsen på rundt 0,1 til 0,5 um.
I henhold til en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen består belegget som kan dannes på overflaten av mineralullfibrene potensielt av et jordalkalimetallfosfat. Beleggene oppnås derfor hvis sammensetningen er nær den til krystaller av jordalkali-metallortofosfat- eller -pyrofosfattypen, og der smeltepunktet er kjent å være over 1000°C.
Fortrinnsvis er jordalkalimetallfosfatet som kan dannes på overflaten av mineralullfibrene et kalsiumfosfat.
Kalsiumfosfater, og særlig ortofosfater (Ca3(PC>4)2, er kjent for å være ildfaste, og disse forbindelser har smeltepunkter på 1670°C henholdsvis 1230°C.
Som beskrevet i WO 01/68546 observeres en kooperativ effekt mellom fibrene som er gjenstand for valget av de ovenfor angitte bestanddeler og fosforforbindelsene. Det kan antas at fosforforbindelsen frigir, ved høy temperatur (men under 1000°C), fosforsyre og/eller fosforsyre anhydrid, som begynner å reagere med fibrene i sammensetningen ifølge oppfinnelsen. Når det gjelder disse sammensetninger kan det høye alkalimetallinnholdet de har virke som en kompensator for mengden aluminium, som også er tilstede i høyt innhold. Således er dette blandinger der atommobiliteten for jordalkali-metallene er større enn den til elementer i andre glassammensetninger. Disse relativt mobile jordalkalimetaller er så i stand til å reagere med fosforsyren eller fosforsyre-anhydridet under dannelse av en ildfast forbindelse, særlig et jordalkalimetallfosfat, og derved gjøre det mulig å sikre at mineralullen ifølge oppfinnelsen viser utmerket termisk stabilitet.
Det oppnås derved termisk stabil mineralull som er i stand til å kunne oppløses i et fysiologisk medium.
I den følgende beskrivelse vil uttrykket "sammensetning" eller tilsvarende henvise til områder av bestanddeler av fibrene av mineralull, eller det glass som skal fibreres for å gi nevnte fibere. Eventuelt prosentandeler av en bestanddel i denne sammensetning skal forstås til å være vektprosent, og sammensetningen ifølge oppfinnelsen kan inkludere opptil 5%, særlig 3%, forbindelser som anses som ikke-analyserte urenheter, slik det er kjent i denne type teknologi.
I henhold til en variant av oppfinnelsen er sammensetningen for mineralullen som følger:
der MgO er mellom 0 og 5%, spesielt mellom 0 og 2% når R2O<13,0%.
Ved å velge en slik sammensetning er det mulig å kombinere hele serien av fordeler, og særlig ved å variere de mange komplekse roller som et antall av de spesifikke bestanddeler spiller.
Spesifikt er det funnet at kombinasjonen av et høyt aluminainnhold på mellom 16 og 27%, fortrinnsvis over 17% og/eller fortrinnsvis mindre enn 25%, særlig mindre enn 22%, for en sum av nettverksdannende elementer, nemlig silika og alumina, på mellom 57 og 75%, og særlig større enn 60% og/eller fortrinnsvis mindre enn 72%, særlig 70% med en høy mengde alkalimetall (R2O: natrium og kalium) mellom 10 og 17%, med MgO mellom 0 og 5%, og særlig mellom 0 og 2%, hvor R2O<13,0%, gjør det mulig å oppnå glassblandinger som har den bemerkelsesverdige egenskap at den kan fibreres innen et vidt spektrum av temperaturer og gi biooppløselighet i sur pH-verdi for de oppnådde fibere. I henhold til utførelsesformer av oppfinnelsen er alkalimetallinnholdet fortrinnsvis større enn 12%, særlig 13,0% og 13,3%, og/eller fortrinnsvis mindre enn 15%, særlig mindre enn 14,5%.
Dette sammensetningsområdet viser seg å være spesielt fordelaktig da det er observert, i motsetning til tidligere oppfatning, at viskositeten for det smeltede glass ikke synker signifikant med en økning i alkalimetallinnholdet. Denne bemerkelsesverdige effekt gjør det mulig å øke forskjellen mellom temperaturen som tilsvarer viskositeten for fibrering og likvidustemperaturen for fasen som krystalliserer, og som derved betydelig forbedrer fibreringsbetingelsene og særlig gjør det mulig å fibrere en ny familie av bio-oppløselige glass ved indre sentrifugering.
I henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen har blandingen et jernoksidinnhold mellom 0 og 5%, og særlig større enn 0,5%, og/eller mindre enn 3%, og særlig mindre enn 2,5%. En annen utførelsesform oppnås med blandingene som har et jernoksidinnhold mellom 5 og 12%, og særlig mellom 5 og 8%, for derved å gjøre det mulig å oppnå flammemotstandsdyktige mineralulltepper.
Fortrinnsvis tilfredsstiller blandingene ifølge oppfinnelsen likningen:
(Na20 + K20)/A1203) 0.5, fortrinnsvis (Na20 + K20)/ A1203) > 0.6, og særlig (Na20 + K20)/ A12C>3) 0.7, som synes å begunstige den temperatur der det oppnås en viskositet for fibreringen over likvidustemperaturen.
I henhold til en variant av oppfinnelsen har blandingene ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis et kalkinnhold på mellom 10 og 25%, og særlig over 12%, fortrinnsvis større enn 15%, og/eller fortrinnsvis mindre enn 23%, særlig mindre enn 20% og også sågar mindre enn 17%, kombinert med et magnesiainnhold på mellom 0 og 5%, fortrinnsvis med mindre enn 2% magnesia, særlig mindre enn 1% magnesia og/eller et magnesiainnhold større enn 0,3%, og særlig større enn 0,5%.
I henhold til en annen variant er magnesiainnholdet mellom 5 og 10% for et kalkinnhold på mellom 5 og 10% for et kalkinnhold mellom 5 og 15%, og særlig mellom 5 og 10%.
Ved å tilsette P2Os, noe som er eventuelt, med innhold mellom 0 og 3%, og særlig over 0,5% og/eller mindre enn 2%, gjøres det mulig å øke biooppløseligheten ved nøytral pH-verdi. Eventuelt kan blandingen også inneholde boroksid, som kan understøtte forbedring av de termiske egenskaper for mineralullen, og særlig ved å redusere den termiske konduktivitetskoeffisient i den radiative komponent og også å øke biooppløse-ligheten ved nøytral pH-verdi. Det kan også inkluderes Ti02i blandingen hvis dette er ønskelig, for eksempel opp til 3%. Andre oksider som BaO, SrO, MnO, Cr203, Zr02og SO3kan være tilstede i blandingen med et totalinnhold som ikke overskrider 5%, og fortrinnsvis ligge rundt 3 eller 2%, eller sågar 1%. Disse forskjellige oksider kan med hensikt settes til blandingene ifølge oppfinnelsen, men generelt er de tilstede som uunngåelige urenheter som skyldes satsmaterialene, de ildfaste materialer i kontakt med glasset, eller raffineringsmidlene som benyttes for å redusere mengden av gassformige inklusjoner i massen av smeltet glass.
I henhold til en spesielt foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter mineral ullen fibere hvis bestanddeler er nevnt nedenfor, i de følgende vektprosentandeler:
Disse blandinger kan i seg selv ha en bemerkelsesverdig forbedret høy temperatur-oppførsel.
Det synes som om dette blandingsområde gjør det mulig at krystalliseringsymping kan nukleeres ved lav temperatur idet denne ymping forårsaker opptredenen eller veksten av krystaller ved tilstrekkelig lav temperatur, ved hvilken mykgjøring eller sintring av materialet ennå ikke er effektiv. Det kan tenkes at, ved å krystallisere komponentene som er mer smeltbare enn den totale glassammensetning, øker viskositeten for restglasset og overflatekreftene som er involvert for å sintre er ikke lenger høye nok til å råde over de viskøse kohesjonskrefter.
Fortrinnsvis er alumina tilstede i en mengde fra 17 til 25,5%, og særlig 20 til 25%, helt spesielt 21 til 24,5% og fortrinnsvis rundt 22 til 23 eller 24 vekt-%.
Fortrinnsvis kan god ildfasthet oppnås ved å justere magnesiainnholdet, særlig til minst 1,5% og spesielt 2%, helt spesielt lik større enn 2,5% eller 3%. Et høyt magnesiainnhold fører til en lavtemperatur krystalliseringseffekt som motvirker reduksjonen av viskositeten som generelt observeres ved høy temperatur, og derfor forhindrer at materialet sintrer.
Et fordelaktig sammensetningsvalg består i å tilveiebringe det krevde minimumsinnhold av magnesia idet dette er større jo lavere aluminainnholdet er.
Når således alumina er tilstede i en mengde på minst 22 vekt-% er mengden magnesia fortrinnsvis minst 1%, særlig rundt 1 til 4%, fortrinnsvis 1 til 2% og spesielt 1,2 til 1,6%. Aluminainnholdet er fortrinnsvis begrenset til 25% for å bevare en tilstrekkelig lav likvidustemperatur. Når alumina er tilstede i lavere mengder, for eksempel rundt 17 til 22%, er mengden magnesia fortrinnsvis minst 2%, og særlig rundt 2 til 5%.
Kalk er fortrinnsvis tilstede i innhold mellom 9,5 og 20%, særlig mellom 10 og 18% og helst mellom 11 og 16%.
Den totale mengde kalk og magnesia kan fortrinnsvis være rundt 14 til 20%, og særlig 15 til 19%.
Den totale mengde jordalkalimetalloksider (kalk, magnesia, bariumoksid og strontium-oksid) er fortrinnsvis mellom 10 og 20%, og særlig fra 12 til 18%.
Mengden silika er fortrinnsvis rundt 35 til 50%, særlig 37 til 48% og helst 39 til 44%, på vektbasis.
Avhengig av utførelsesformene ifølge oppfinnelsen er alkalimetalloksidinnholdet fortrinnsvis lik eller mindre enn 13,2%, eller sågar 13,0%, særlig rundt 10 til 12,5% og spesielt 10,2 til 12% eller mindre. Natriumoksid og kaliumoksid kan begge være tilstede i en mengde på 3 til 9 vekt-%.
Innenfor dette området av alkalimetalloksidinnhold har det vist seg fordelaktig å velge et forhold mellom alkalimetalloksidinnhold og aluminainnhold slik at R2O: AI2O3 molforholdet er mindre enn 1, særlig mindre enn 0,9, og spesielt høyst 0,8 og spesielt høyst 0,75.
Når molforholdet er større enn 0,9% er det mulig at magnesiainnholdet er høyt nok til å gi en lavtemperaturkrystalliserende effekt, for eksempel minst 2% eller minst 2,5%, ellers vil overskytende lavglassovergangstemperaturen oppnås med en skadelig effekt på oppførselen ved meget høye temperaturer.
Et R2O: AI2O3 molforhold på minst 0,9 gir en gunstig effekt når det gjelder ildfasthet, særlig ved lav temperatur, og derfor på mykningspunktet og sintringstemperaturen.
Innen dette sammensetningsområdet opprettholdes det imidlertid en tilstrekkelig stor forskjell mellom temperaturen som tilsvarer viskositetene for fibrering og likvidustemperaturen for fasen som krystalliserer, noe som gir gode fibreringsbetingelser.
Jernoksid som er tilstede i blandingen har en positiv innvirkning på kjernedannelse for veksten av kjerner med lav temperatur mens fremdeles likvidustemperaturen begrenses. Imidlertid er mengden fortrinnsvis begrenset slik at biooppløseligheten ikke ugunstig påvirkes i surt medium. I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen har blandingene et jernoksidinnhold på mellom 2 og 6%, og fortrinnsvis rundt 3 til 6%.
Titanoksid gir en meget bemerkelsesverdig effekt på kjernedannelse eller nukleering ved høye og lave temperaturer i spineller innen glassmatriksen. Et innhold i størrelses-orden 1% eller mindre kan vise seg å være fordelaktig.
P2O5kan benyttes, i innhold mellom 0 og 3%, særlig mellom 0,1 og 1,2%, for å øke biooppløseligheten ved nøytral pH-verdi.
Andre oksider som BaO, SrO, MnO, Cr203og Zr02kan være tilstede i blandingen med et maksimalt totalt innhold på 5%, særlig 2% eller spesielt 1%.
Forskjellen mellom temperaturen som tilsvarer en viskositet på IO2 5 poise
(decipascal. sekund), angitt ved Tiog2,5, og likvidus for den krystalliserende fase, angitt ved Tiiq, er fortrinnsvis minst 10°C. Denne forskjell, Tiog2,5- Tuq, definerer "arbeids-området" for blandingen ifølge oppfinnelsen, det vil si det temperaturområdet innen hvilket fibreringen er mulig, mest spesielt ved en indre sentrifugeringsprosess. Denne forskjell er fortrinnsvis minst 20 eller 30°C, og sågar mer enn 50°C, særlig mer enn 100°C.
Blandingene ifølge oppfinnelsen har høye glassovergangstemperaturer, og særlig over 600°C. Glødetemperaturen, angitt ved Tgi0<je, er særlig over 600°C.
Som nevnt ovenfor viser mineralullen et tilfredsstillende nivå av biooppløselighet, særlig ved sur pH-verdi. Den har således generelt en oppløsningshastighet, særlig målt på silika, på minst 30% og fortrinnsvis minst 40 eller 50 ng/cm<2>per timer, målt ved pH 4,5 ved bruk av en metode tilsvarende den som er beskrevet i NF T 03-410 standarden.
En annen, meget viktig fordel for oppfinnelsen angår muligheten for å benytte rimelige satsmaterialer for å oppnå sammensetningen for disse glass. Disse sammensetninger kan særlig være resultater av å smelte stein, for eksempel av fonolittypen, med en jordalkali metallbærer som kalk eller dolomitt, hvis nødvendig supplert med jernmalm. Ved slike forholdsregler oppnås det en aluminabærer til moderate omkostninger.
Denne type sammensetning, med et høyt aluminainnhold og et høyt alkalimetalloksidinnhold, kan med fordel smeltes i brennglassovner eller elektriske glassovner.
Gjenstanden for oppfinnelsen er også en fremgangsmåte for å oppnå mineralull ifølge oppfinnelsen, og som inkluderer et fiberfremstillingstrinn fulgt av et trinn for å tilveiebringe, særlig ved spraying eller impregnering av en oppløsning, minst én fosforforbindelse på overflaten av nevnte fibere.
Gjenstanden for oppfinnelsen er også et termisk og/eller akustisk isolasjonsprodukt omfattende minst én mineralull ifølge oppfinnelsen.
Oppfinnelsen angår også anvendelsen av mineralullen som beskrevet ovenfor i flammehemmende konstruksjonssystemer.
Uttrykket "flammehemmende konstruksjonssystemer" eller tilsvarende skal bety systemer som generelt omfatter montasjer av materialer, særlig basert på mineralull og metallplater som effektivt kan sinke propagering av varme og også gi beskyttelse mot flammer og varmegasser og å opprettholde en mekanisk styrke under en brann.
Standardiserte tester definerer graden av flammemotstandsevnen, uttrykt særlig som den tid som går med for å nå en gitt temperatur på den motsatte side av konstruksjons-systemet som er eksponert mot en varmefluks som genereres for eksempel ved flammer fra en brenner eller en elektrisk ovn.
Et konstruksjonssystem ansees å vise tilfredsstillende flammeresistens hvis det er i stand til særlig å møte kravene ved en av de følgende tester: branndørtesten: tester av mineralfiberplater som definert i den tyske standard DIN 18 089 - del 1 (eller ekvivalent); brannoppførsel for bygningsmaterialer og elementer, definert i tysk standard DIN 4102 (eller ekvivalent). Særlig ansees standarden DIN 4102 - del 5 som fullskalatest for å bestemme brannresistensklassen, og/eller standarden DIN 4108 - del 8 for tester av prøver med små testsjikt; og - normalisert test OMIA 754 (18) (eller ekvivalent), som beskrevet i den generelle brannresistenstest for anvendelser av "marin"-type, særlig når det gjelder skipsskrog. Disse tester utføres på store prøver med ovner 3 m x 3 m. Det kan for eksempel nevnes ståldekk der den krevde ytelse når det gjelder brann på isoleringssiden skal tilfredsstille de termiske isolasjonskriterier i minst 60 minutter.
Andre detaljer og fordelaktige trekk vil fremgå av den følgende beskrivelse av ikke-begrensende, foretrukne utførelsesformer.
Tabell 1 nedenfor gir sammensetningen for fibrene, i vektprosent, for seksti eksempler.
"Urenhets" linjen tilsvarer uunngåelige urenheter som skyldes satsmaterialene, raffineringsmidlene eller de ildfaste materialer i kontakt med det smeltede glasset, behandlet generelt. Kun det totale innhold indikeres, kun ved hjelp av indikasjon, da verken innhold, generelt mindre enn 2% eller sågar mindre enn 1%, eller arten påvirker den måte på hvilken eksemplene ifølge oppfinnelsen løser det angitte problem.
Blandingene i henhold til disse eksempler kan fibreres ved en indre sentrifugeringsprosess, og særlig i henhold til læren ifølge WO 93/02977.
Arbeidsområdene, definert ved differansen Tiog2,5- Thq, er i det vesentlige positiv, særlig større enn 50°C eller sågar 100°C, sågar større enn 150°C.
Likvidustemperaturen er relativt lav og overskrider ikke 1200°C eller sågar 1150°C.
Temperaturene (Tiog2,5) som tilsvarer viskositeter på IO2 5 poise er kompatible med bruken av sentrifugalspinnere for høytemperaturfibrering, særlig under de bedrifts-betingelser som er beskrevet i WO 93/02977.
De foretrukne blandinger er særlig de der Tiog2,5er mindre enn 1350°C, og fortrinnsvis mindre enn 1300°C.
Tabell 1 indikerer også glødetemperaturen (uttrykt i °C) og oppløsningshastigheten for fibrene ved pH 4,5 (uttrykt i ng/cm<2>.time). Den sistnevnte mengde, målt i henhold til den protokoll som er indikert i standarden NF T 03-410, er større enn 30 ng/cm<2>.time. For å illustrere oppfinnelsen ble forskjellige fosforforbindelser tilsatt under fibreringsprosessen ved å spraye disse, i en sone lokalisert etter den sone der fibrene trekkes fra det smeltede glass og før den sone der mineralullen samles. Uttrykket "adjuvanter" henviser til forbindelser tilsatt i spray sonen der adj uvantene kan tilføres samtidig eller separat.
Blandingen ifølge eksempel 45 i tabell 1 ble fibrert ved den indre sentrifugeringsprosess med eller uten nærværet av forskjellige fosforbaserte forbindelser for å oppnå mineralulltepper, og resultatene av mekaniske termostabilitetstester er gitt i tabell 2.
I disse tester omfatter adjuvanten et harpiksbasert bindemiddel og, i visse eksempler, blir en fosforforbindelse satt til bindemiddelet og sprayet samtidig som den sistnevnte.
De harpiksbaserte bindemidler, velkjente i mineralullindustrien, bevirker å gi fibertep-pene den ønskede, mekaniske styrke. Innen foreliggende oppfinnelses kontekst benyttes det et standard bindemiddel basert på en fenol-formaldehyd harpiks og urea. Andre typer limpreparater, særlig de som er formaldehydfrie, kan selvfølgelig også benyttes, alene eller i blanding. Disse kan for eksempel være: blandinger basert på en epoksy harpiks av glycidyl eter typen og en ikke-flyktig aminherder (beskrevet i EP-A-0 369 848), som også kan omfatte en akselerator valgt blant imidazoler, imidazoliner og blandinger derav; - blandinger omfattende en karboksyl polysyre og en polyol, fortrinnsvis kombinert med en katalysator av typen alkalimetallsalt av en fosforholdig organisk syre (beskrevet i EP-A-0 990 727); blandinger omfattende en eller flere forbindelser som omfatter en karboksylisk funksjonell gruppe og/eller en P-hydroksyalkylamid funksjonell gruppe (beskrevet i WO-A-93 / 36368); - blandinger som innarbeider enten en karboksylsyre og et alkanolamin, eller en harpiks som på forhånd er syntetisert fra en karboksylsyre og fra et alkanolamin, og en polymer inneholdende en karboksylsyregruppe (beskrevet i EP-A-1 164 163); - limblandinger fremstilt i to trinn bestående av blanding av et anhydrid og et amin under reaktive betingelser inntil anhydridet i det vesentlige er oppløst i aminet, og/eller har reagert med dette, og så tilsetning av vann og avslutning av reaksjonen (beskrevet i EP-A-1 170 265); - blandinger inneholdende en harpiks som omfatter det polymerfrie reaksjons-
produkt av et amin med et første anhydrid og et andre anhydrid som er forskjel-lig fra det første (beskrevet i EP-A-I 086 932); - blandinger inneholdende minst én polykarboksylsyre og minst et polyamin; blandinger omfattende kopolymerer av karboksylsyre og av monomerer inne holdende funksjonelle alkoholgrupper som beskrevet i US 2005/038193; blandinger omfattende polyoler og polysyrer eller polyanhydrider som malein- syre, beskrevet for eksempel i WO 2005/87837 eller i US 6 706 808; og - blandinger beskrevet i søknadene WO 04/007395, WO 2005/044750, WO 2005/121191, WO 04/094714, WO 04/011519, US 2003/224119, US 2003/224120.
Aminoplasttypeharpikser (melamin-formaldehyd eller urea-formaldehyd) kan også benyttes innen rammen av oppfinnelsen.
Sammenlikningseksempel A inneholdt ingen fosforforbindelser og der dannes kun den harpiksbaserte binder som adj uvant.
Når det gjelder de andre eksempler ble det benyttet seks forskjellige fosforforbindelser. De første tre var mineralfosfater og polyfosfater som var heller like de som er beskrevet i WO 01/68546 og ble benyttet i de sammenliknende eksempler B, C og D. Disse var de følgende: - natrium metafosfat. Sammenlikningseksempel B inneholdt 0,2% av denne; en flammehemmer med handelsnavnet "EXOLIT AP 462" fremstilt av Clariant GmbH. Basert på et ammoniumfosfat og melamin er anvendelsen særlig å forbedre brannresistensen for polymerer (polyuretaner, epoksy harpikser) og har i tillegg en meget lav vannoppløselighet. Sammenlikningseksempel C inneholdt 0,2% av denne; og - en flammehemmer med handelsnavnet "FR CROS 489", markedsfart av Buddenheim (CAS nr. 68333-79-9). Dette produkt er et ammonium polyfosfat inneholdende 64% fosfor, uttrykt i form av P2O5. Sammenlikningseksempel D inneholdt 0,2% av denne.
De andre tre fosforforbindelser var "organofosfor" forbindelser som ble benyttet innenfor konteksten ifølge oppfinnelsen. Disse var de følgende: - en flammehemmer med handelsnavnet "EXOLIT OP 550", fremstilt av Clariant GmbH. Basert på en fosfor polyestertype oligomer blir denne spesielt benyttet som middel for å beskytte polyuretaner mot brann. Eksemplene E, F og G ifølge oppfinnelsen inneholdt henholdsvis 0,3%, 0,5% og 0,7% av denne beregnet på den totale masse av fibere; og
en flammehemmer med handelsnavnet "EXOLIT OP 560", fremstilt av Clariant GmbH. Basert på en oligomer av fosfonsyre polyestertypen benyttet denne særlig som middel for å beskytte polyuretaner mot brann. Eksempel H ifølge oppfinnelsen inneholder 0,5% av denne; og
en flammehemmer med handelsnavnet "FYROL PNX", markedsført av Akzo Nobel, inneholdende 19% P2O5. Dette er en fosforsyre polyestertype oligomer med formel (3) der n ligger mellom 2 og 20, R6, R7og Rs er etylgrupper og R5er en etylengruppe (CAS nummer 184538-58-7). Eksempel I ifølge oppfinnelsen inneholdt 0,8% av denne.
Disse tre forbindelser inneholder fosforatomer og karbonholdige enheter, særlig av alkyltypen, i hovedkjeden.
Blant andre eksempler på fosforholdige forbindelser ifølge oppfinnelsen er produktene BUDIT 341 eller 3118F, markedsført av Buddenheim. Blandingen av sykliske fosfonsyre estere som markedsføres under handelsnavnet AMGARD® CT eller CU av Rhodia, er også spesielt interessante. Dette produkt benyttes som flammehemmer for polyesterbaserte tekstiler, har en høyere stabilitet enn produktet EXOLIT OP 550 ved ovnens temperatur, og gjør det derfor mulig å oppnå bedre, mekaniske egenskaper før aldring. P2O5innholdet er rundt 20%.
Tabell 2 gir, for alle disse forsøk, mekaniske initialstyrke for mineralullproduktene som oppnås, samt tapet av mekanisk styrke (som relativ prosentandel) etter aldring i en auto-klav ved 105°C under et trykk på 1,5 bar i 15 minutter, og for noen av disse tester, resten ved 1000°C, i henhold til standardutkastet "insulating materials: thermal stability", som nevnt ovenfor.
Den mekaniske styrke ble målt før og etter autoklarveringsaldring ved strekktester gjennomført på prøver i form av ringer skåret fra de fibrøse produkter med en densitet på 14 kg/m<3>.1 henhold til disse tester ble to pinner innført i sentrum av ringen og beveget seg fra hverandre med en konstant hastighet inntil prøven ble brutt opp. Denne styrken, uttrykt i N/g, tilsvarer den kraft ved brudd dividert med prøvens masse. Testen ble gjentatt på 20 prøver, og gjennomsnittet av de oppnådde resultater er antydet i
tabellen.
Disse resultater viser klart at tilsettingen av fosforforbindelser som de som er beskrevet i den kjente teknikk (eksemplene B, C og D) ikke forbedrer de opprinnelige mekaniske styrkeegenskaper eller reduserer disse (ved henstand i ovnen) og nedbryter i vesentlig grad variasjonen av disse egenskaper med tid, sammenliknet med det tilfellet der ingen fosforforbindelse tilsettes (eksempel A).
I motsetning til dette forbedrer bruken av fosforforbindelser innen forbindelsens kontekst, på den ene side, initialmekaniske egenskaper for produktet, og på den annen side, forringer ikke variasjonen av disse egenskaper etter akselerert aldring (eksemplene F, H og I) eller sågar forbedrer disse (eksemplene E og G).
Uten å ønske å være bundet av noen teori synes den fordelaktige effekt av tilsetning og forbindelser ifølge oppfinnelsen å skyldes fraværet av sure forbindelser som frigis som fosforsyre og/eller fosforsyre anhydrid, på grunn av behandlingen ovenfor for herding av harpiksen av bindemiddel og herding av den akselererte aldringsbehandling av sluttproduktet. Dette fordi det synes som om frigivningen av sure forbindelser forårsaker adhesjon mellom bindemiddel og glassfibere som reduseres og/eller angriper overflaten av fibrene. Det er også påvist, uavhengig av foreliggende oppfinnelse, at tilsetning av en base (som MgO) som ytterligere adjuvant gjør det mulig å nøytralisere syrene som dannes under bindemiddelherdetrinnet, og som gir fordeler med henblikk på variasjoner av mekaniske egenskaper i løpet av den tid produktene dannes.
De fordelaktige effekter for alle disse typer fosfater (sammenlikningseksempel B eller eksemplene E og I ifølge oppfinnelsen) når det gjelder den termiske stabilitet bekreftes også, og resten ved 1000°C reduseres med minst en faktor to sammenliknet med den til fibere uten fosfatforbindelser.

Claims (28)

1. Termisk stabil mineralull, oppløselig i et fysiologisk medium,karakterisert vedat den omfatter bestanddelene, i vektandeler:
og minst én fosforforbindelse i stand til å reagere ved en temperatur under 1000°C med nevnte fibere for å gi et belegg på overflaten av fibrene,karakterisert vedat innholdet, uttrykt på vektbasis av fosforatomer, varierer fra 0,0005%, og særlig mer enn 0,01% til 1%, men særlig mindre enn 0,5% av den totale massen av fibrene, og at fosforforbindelsen er et molekyl der fosforatomet eller - atomene er bundet til minst ett karbonatom, direkte eller via et oksygenatom.
2. Mineralull ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter minst én fosforforbindelse valgt blant: a) et molekyl som inneholder et enkelt fosforatom bundet til minst ett karbonatom, strikt ved hjelp av et oksygenatom; b) et molekyl inneholdende et enkelt fosforatom bundet direkte til minst ett karbonatom.
3. Mineralull ifølge det foregående krav,karakterisertved atkarakterisert vedat den omfatter minst en fosforforbindelse (a) valgt blant: mono-, di- eller tri-fosforsyre estere, eller en usubstituert fosfon- eller fosfinsyreester, der de karbonbaserte grupper av disse estere er alkyl-, aryl- acyl- eller hydroksyalkylforbindelser, som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art og/eller inneholde ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O eller S.
4. Mineralull ifølge krav 2,karakterisert vedat den omfatter minst én fosforforbindelse (b) valgt blant minst én delvis substituert fosfon-eller mono-, di- eller tri-fosfinsyreester eller syre, der de forskjellige karbon-baserte grupper av disse forbindelser er alkyl-, aryl- acyl- eller hydroksyalkylforbindelser, som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art, og/eller inneholder ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O eller S.
5. Mineralull ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter minst én fosforforbindelse som er et molekyl tildannet av flere forbindelser av typen (a) eller type (b), angitt i kravene 2 til 4, som er identiske eller forskjellige, forbundet via kovalente bindinger.
6. Mineralull ifølge det foregående krav,karakterisertv e d at den omfatter minst én fosforforbindelse som er et oligomer- eller polymermolekyl der antallet bestanddelsenheter fortrinnsvis er mellom 2 og 100, særlig mellom 2 og 50 og spesielt mellom 2 og 10.
7. Mineralull ifølge krav 5 eller 6,karakterisert vedat den omfatter minst én fosforforbindelse som inneholder hovedsakelig fosforatomer bundet sammen via en karbonbasert enhet.
8. Mineralull ifølge det foregående krav,karakterisertv e d at den omfatter minst en fosforforbindelse som kan representeres ved den generelle formel (1):
der: n er mellom 1 og 100, og særlig mellom 1 og 50, særlig mellom 2 og 10; og substituentene Ri til R4er like eller forskjellige, hovedsakelig karbonbaserte enheter, fortrinnsvis eventuelt forgrenede grupper av typen alkyl, aryl, acyl eller hydroksyalkyl, som eventuelt kan være av oligomer- eller polymertype og/eller inneholde ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O, S eller P.
9. Mineralull ifølge det foregående krav,karakterisertv e d at den omfatter minst én fosforforbindelse som er en fosfonpolyestertypeoligomer eller -polymer med den generelle formel (2):
der: kjedelengden n er mellom 1 og 100, fortrinnsvis mellom 1 og 50, og særlig mellom 2 og 10; og - substituentene R2og R5til R7er like eller forskjellige og overveiende karbon-baserte enheter, fortrinnsvis av eventuelt forgrenede alkyl-, aryl-, acyl- eller hydroksyalkyltypen, som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art og/eller inneholde ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O, S eller P.
10. Mineralull ifølge krav 8,karakterisert vedat den omfatter minst én fosforforbindelse som er en fosfor polysyre- eller polyestertype oligomer eller polymer med den generelle formel (3):
der: kjedelengden n er mellom 1 og 100, særlig mellom 1 og 50, og spesielt mellom 2 og 10; substituentene R5til Rg er like eller forskjellige og i det vesentlige karbonbaserte enheter, særlig av eventuelt forgrenede alkyl-, aryl-, acyl- eller hydroksyalkyltypen, som eventuelt kan være av oligomer eller polymer art og/eller inneholde ett eller flere heteroatomer valgt blant N, O, S eller P.
11. Mineralull ifølge ett av kravene 4 til 10,karakterisertv e d at den omfatter minst én fosforforbindelse som oppnås ved en forestrings-eller transforestringsreaksjon mellom syrer eller estere, som er henholdsvis fosfonsyrebasert og fosforsyrebasert, og polyoler (særlig dioler), polysyrer (særlig disyrer) eller epoksyforbindelser.
12. Mineralull ifølge det foregående krav,karakterisertv e d at den omfatter minst én fosforforbindelse som oppnås ved omsetning mellom melasser og fosfor- eller fosfon- syrer eller estere.
13. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at den omfatter fibere hvis bestanddeler er nevnt nedenfor, der alt er angitt på vektbasis:
der MgO er mellom 0 og 5% og særlig mellom 0 og 2% når R2O<13,0%.
14. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at den omfatter fibere hvis bestanddeler er nevnt nedenfor, i følgende prosentandeler:
15. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at CaO-innholdet er mellom 9,5 og 20%, og særlig mellom 10 og 18%.
16. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at den inneholder 20 til 25% alumina.
17. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at den inneholder minst 2%, og særlig rundt 2 til 5% MgO når alumina er tilstede i en mengde mindre enn 22%, og særlig 17 til 22%, og inneholder 1 til 4%, særlig 1 til 2% MgO når alumina er tilstede i en mengde på minst 22 vektprosent.
18. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at alkalimetallinnholdet fortrinnsvis er mindre enn eller lik 13,0%, og særlig rundt 10 til 12,5%, spesielt 12% eller mindre.
19. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at R2O: AI2O3 molforholdet er mindre enn 0,9, særlig høyst 0,8, og spesielt høyst 0,75.
20. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d et innhold på 2 til 6% jernoksid.
21. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved et innhold på 1% titanoksid eller mindre.
22. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertved at fibrene har en oppløsningshastighet på minst 30 ng/cm<2>per time målt ved pH4,5.
23. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at glasset tilsvarende fibrene kan fibreres ved indre sentrifugering.
24. Mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisertv e d at belegget som kan dannes på overflaten av fibrene i det vesentlige består av et j ordalkalimetallfosfat.
25. Mineralull ifølge det foregående krav,karakterisertved at jordalkalimetallfosfatet er et kalsiumfosfat.
26. Fremgangsmåte for fremstilling av mineralull ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat det inkluderer et trinn med fiberfremstilling fulgt av et trinn med å tilveiebringe, særlig ved spraying eller impregnering av en oppløsning, minst én fosforforbindelse på overflaten av fibrene.
27. Anvendelse av mineralull som angitt i et hvilket som helst av de foregående mineralullkrav i flammeresistente konstruksjonssystemer.
28. Termiske og/eller akustiske isolasjonsprodukter,karakterisertved at de omfatter minst én mineralull som angitt i ett av de foregående mineralullkrav.
NO20075472A 2005-04-01 2007-10-30 Termisk stabil mineralull, oppløselig i et fysiologisk medium, fremgangsmåte for fremstilling samt anvendelse derav og termiske og/eller akustiske isolasjonsprodukter NO340388B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0550860A FR2883866B1 (fr) 2005-04-01 2005-04-01 Laine minerale, produit isolant et procede de fabrication
PCT/FR2006/050280 WO2006103375A2 (fr) 2005-04-01 2006-03-31 Laine minerale, produit isolant et procede de fabrication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20075472L NO20075472L (no) 2007-12-20
NO340388B1 true NO340388B1 (no) 2017-04-10

Family

ID=35149034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20075472A NO340388B1 (no) 2005-04-01 2007-10-30 Termisk stabil mineralull, oppløselig i et fysiologisk medium, fremgangsmåte for fremstilling samt anvendelse derav og termiske og/eller akustiske isolasjonsprodukter

Country Status (18)

Country Link
US (1) US8877102B2 (no)
EP (1) EP1868954B1 (no)
JP (1) JP5500568B2 (no)
KR (1) KR101286665B1 (no)
AT (1) ATE408591T1 (no)
BR (1) BRPI0608680B1 (no)
CA (1) CA2603292C (no)
DE (1) DE602006002815D1 (no)
DK (1) DK1868954T3 (no)
ES (1) ES2314900T3 (no)
FR (1) FR2883866B1 (no)
HR (1) HRP20080654T3 (no)
NO (1) NO340388B1 (no)
PL (1) PL1868954T3 (no)
RU (1) RU2390508C2 (no)
SI (1) SI1868954T1 (no)
WO (1) WO2006103375A2 (no)
ZA (1) ZA200708949B (no)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2888255B1 (fr) * 2005-07-06 2007-11-16 Saint Gobain Vetrotex Fils de renforcement et composites ayant une tenue au feu amelioree
PL2086897T3 (pl) * 2006-11-28 2011-04-29 The Morgan Crucible Company Plc Kompozycje włókien nieorganicznych
GB0623770D0 (en) * 2006-11-28 2007-01-10 Morgan Crucible Co Inorganic fibre compositions
FR2910462B1 (fr) * 2006-12-22 2010-04-23 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques
FR2918053B1 (fr) * 2007-06-27 2011-04-22 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques.
US7807594B2 (en) * 2007-08-15 2010-10-05 Johns Manville Fire resistant glass fiber
GB0809462D0 (en) * 2008-05-23 2008-07-02 Morgan Crucible Co Inorganic fibre compositions
EP2213634A1 (en) * 2007-11-23 2010-08-04 The Morgan Crucible Company Plc Inorganic fibre compositions
TWI394765B (zh) * 2008-12-12 2013-05-01 Ind Tech Res Inst 難燃水性聚胺基甲酸酯分散液
PL2223941T3 (pl) * 2009-02-27 2019-04-30 Rohm & Haas Szybkoutwardzalna kompozycja węglowodanowa
EP2223940B1 (en) 2009-02-27 2019-06-05 Rohm and Haas Company Polymer modified carbohydrate curable binder composition
PL2386394T3 (pl) 2010-04-22 2020-11-16 Rohm And Haas Company Trwałe termoutwardzalne kompozycje wiążące z 5-węglowych cukrów redukujących i zastosowanie jako spoiw do drewna
EP2386605B1 (en) 2010-04-22 2017-08-23 Rohm and Haas Company Durable thermosets from reducing sugars and primary polyamines
MY184174A (en) 2010-11-16 2021-03-24 Unifrax I Llc Inorganic fiber
JP5977015B2 (ja) 2010-11-30 2016-08-24 ローム アンド ハース カンパニーRohm And Haas Company 還元糖およびアミンの安定な反応性熱硬化性配合物
US9650282B2 (en) * 2011-02-23 2017-05-16 Dening Yang Glass fiber with properties of high strength, energy saving, environment protecting and low viscosity, production method thereof and composite material containing the same
FR2981647B1 (fr) * 2011-10-20 2019-12-20 Saint-Gobain Isover Composition d'encollage a faible teneur en formaldehyde pour laine minerale resistant au feu et produit isolant obtenu.
WO2013096471A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Unifrax I Llc High temperature resistant inorganic fiber
FR2986227B1 (fr) 2012-01-27 2014-01-10 Saint Gobain Isover Procede de production de laine minerale
KR20150027049A (ko) * 2012-06-29 2015-03-11 니찌아스 카부시키카이샤 내열 무기섬유
FR3000056B1 (fr) * 2012-12-21 2016-03-25 Saint Gobain Isover Procede de fabrication de verre par fusion electrique
EP2969989B1 (en) 2013-03-15 2019-05-08 Unifrax I LLC Inorganic fiber
KR102136916B1 (ko) 2013-07-22 2020-07-22 모르간 어드밴스드 매터리얼즈 피엘씨 무기 섬유 조성물
JP6266250B2 (ja) * 2013-07-25 2018-01-24 ニチアス株式会社 耐熱無機繊維
CH709112A8 (de) * 2014-01-14 2015-09-15 Sager Ag Mineralfaserkomposition.
FR3023550B1 (fr) * 2014-07-08 2016-07-29 Saint Gobain Isover Dispositif de fusion du verre comprenant un four, un canal et un barrage
US10023491B2 (en) 2014-07-16 2018-07-17 Unifrax I Llc Inorganic fiber
AU2014400797A1 (en) 2014-07-16 2017-02-02 Unifrax I Llc Inorganic fiber with improved shrinkage and strength
KR102289267B1 (ko) 2014-07-17 2021-08-11 유니프랙스 아이 엘엘씨 개선된 수축률 및 강도를 갖는 무기 섬유
FR3026402B1 (fr) 2014-09-26 2016-09-16 Saint Gobain Isover Laine minerale
US9919957B2 (en) 2016-01-19 2018-03-20 Unifrax I Llc Inorganic fiber
FR3069535B1 (fr) 2017-07-25 2021-12-31 Saint Gobain Isover Fibres minerales
JP6989869B2 (ja) 2017-09-08 2022-01-12 国立研究開発法人産業技術総合研究所 無機繊維、布及び繊維強化プラスチック
KR102664515B1 (ko) 2017-10-10 2024-05-08 유니프랙스 아이 엘엘씨 결정성 실리카 없는 저 생체내 지속성 무기 섬유
CH715010B1 (de) * 2018-05-22 2021-12-30 Sager Ag Mineralfaserzusammensetzung.
US10882779B2 (en) 2018-05-25 2021-01-05 Unifrax I Llc Inorganic fiber
FR3086284B1 (fr) * 2018-09-26 2022-07-22 Saint Gobain Isover Laine minerale
FR3091528B1 (fr) 2019-01-08 2021-12-10 Saint Gobain Isover Fibres minerales

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1265821B1 (fr) * 2000-03-17 2004-12-08 Saint-Gobain Isover Composition de laine minerale

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3235536A (en) * 1963-11-19 1966-02-15 Monsanto Co Process for preparing phosphonyl polymers
DK123162B (da) * 1967-10-05 1972-05-23 Superfos Glasuld As Fremgangsmåde ved fremstilling af branddrøj mineraluldfilt, navnlig glasuldfilt.
SU876623A1 (ru) * 1977-10-24 1981-10-30 Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов Способ изготовлени минераловатных или стекловатных изделий
DE2833138A1 (de) * 1978-07-28 1980-02-07 Bayer Ag Methylolierte mono- und oligosaccharide
JPS565352A (en) * 1979-06-22 1981-01-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd Glass composition for fiber
DE2925207A1 (de) * 1979-06-22 1981-01-29 Bayer Ag Thermoplastische, verzweigte, aromatische polyphosphonate, ihre verwendung und ein verfahren zu ihrer herstellung
CH648628A5 (en) * 1980-07-09 1985-03-29 Pandra Ag Structural element, in particular beam or support, having a fireproof channel
JPH0651948B2 (ja) * 1983-03-07 1994-07-06 大日本インキ化学工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物
US5166253A (en) * 1991-09-27 1992-11-24 Shell Oil Company Filled polyketone blend containing a mineral wool fiber
FI90049C (sv) * 1991-12-20 1993-12-27 Paroc Oy Ab Anordning i en produktionslinje för mineralull
WO1997017305A1 (fr) * 1995-11-06 1997-05-15 Isover Saint-Gobain Procede et dispositif pour la centrifugation libre de fibres minerales
US5658836A (en) * 1995-12-04 1997-08-19 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Mineral fibers and their compositions
JP3723462B2 (ja) * 2000-03-07 2005-12-07 三洋化成工業株式会社 無機繊維用集束剤
JP4357086B2 (ja) * 2000-06-07 2009-11-04 日本合成化学工業株式会社 ガラス繊維用処理剤
US7384881B2 (en) 2002-08-16 2008-06-10 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Aqueous formaldehyde-free composition and fiberglass insulation including the same
DE10243231B4 (de) * 2002-09-17 2004-10-28 Clariant Gmbh Brandschutzbeschichtung
DE10317487A1 (de) * 2003-04-16 2004-01-22 Ticona Gmbh Flammschutzmittel-Kombination und flammgeschützte thermoplastische Formmassen
JP4366491B2 (ja) * 2003-12-05 2009-11-18 独立行政法人産業技術総合研究所 難燃性重合体組成物
JP2006089906A (ja) * 2004-08-25 2006-04-06 Sanyo Chem Ind Ltd 鉱物繊維用バインダー

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1265821B1 (fr) * 2000-03-17 2004-12-08 Saint-Gobain Isover Composition de laine minerale

Also Published As

Publication number Publication date
DE602006002815D1 (de) 2008-10-30
PL1868954T3 (pl) 2009-03-31
CA2603292C (fr) 2014-12-09
NO20075472L (no) 2007-12-20
KR101286665B1 (ko) 2013-07-23
WO2006103375A3 (fr) 2006-11-16
SI1868954T1 (sl) 2009-02-28
CA2603292A1 (fr) 2006-10-05
BRPI0608680A2 (pt) 2010-12-07
FR2883866A1 (fr) 2006-10-06
BRPI0608680B1 (pt) 2017-01-17
EP1868954A2 (fr) 2007-12-26
KR20070114767A (ko) 2007-12-04
HRP20080654T3 (en) 2009-01-31
FR2883866B1 (fr) 2007-05-18
US20080191179A1 (en) 2008-08-14
JP5500568B2 (ja) 2014-05-21
DK1868954T3 (da) 2009-02-02
US8877102B2 (en) 2014-11-04
EP1868954B1 (fr) 2008-09-17
RU2007140396A (ru) 2009-05-10
WO2006103375A2 (fr) 2006-10-05
ES2314900T3 (es) 2009-03-16
RU2390508C2 (ru) 2010-05-27
ATE408591T1 (de) 2008-10-15
ZA200708949B (en) 2008-11-26
JP2008534420A (ja) 2008-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO340388B1 (no) Termisk stabil mineralull, oppløselig i et fysiologisk medium, fremgangsmåte for fremstilling samt anvendelse derav og termiske og/eller akustiske isolasjonsprodukter
NO340838B1 (no) Mineralull i stand til å oppløses i et fysiologisk medium, fremgangsmåte for å oppnå mineralull, termisk og/eller akustisk isolasjonsprodukt, konstruksjonskomponent samt anvendelse.
US6897173B2 (en) Mineral wool composition
AU711940B2 (en) Biosoluble, high temperature mineral wools
WO1995029135A1 (en) Man-made vitreous fibre wool
CN112703175A (zh) 矿棉