TW404883B - Improved sprayable fireproofing composition - Google Patents

Description

技術範圍 ' 本發明係關於一可噴灑施用，以石 物，其有-錢固阻延劑其含一種經防火組成 其鹽或衍生物，及關於一種方法其中 或多羧酸，或 五、發明說明(1)40 夜，同時在次曰與-種可注入的凝固加體狀態過 鋁，保持喷灑一可施行性。 逮劑，诸如硫酸 發明背景 、喷灑施用防火泥漿狀物至金屬結構元件及 以在其上提供耐熱塗層是為所熟知者。美國專 〃 3’719, 513及3, 8 39, 059，其是併附於此供:， 膏為基料之配方其含，除石膏結合劑外;f括、’揭不以石 料諸如經石，一種纖維性物質諸如纖纺素 帶劑。 汉禋空氣夾 美國專利4, 751，024，其是併附於此供參昭， 麗防火組成物其含撕碎之聚苯乙烯作為輕質集料於防火組 成物中。 、 由於防火組成物典型上是作為乾混合物運送至建築場 所’及於添加適量之水以生成泥漿狀物，該製備及^用程 序可能歷時很多小時。因此，該混合物之凝固時間通常是 重大阻延以提供可接受的現場使用壽期。在混合機中此阻 延與在喷灑施用所需之快速凝固時間矛盾；在嗔麗施用時 高度期望組成物達成快速凝固時間以對防火提供枉趙。因 此，使用阻延劑與加速劑間之一種精確的平衡是為所期企

五、發明說明（2) 但難以達成。顯然，倘若 - 化’其會成為無法泵送及=::::是%是 二處:時？Λ地面二上。 5供52〇, 332 ’其疋併附於此供參照，各揭示一種方法及 ΚΙ:::經Ϊ軟管及噴嘴喷麗施用防火組成物。在施 均勻分佈以加0坊^加速劑流體及在該流動之泥漿狀物内 ^ 速^喷灑施用之防火組成物之凝固。 因此泥漿狀物_加入凝固阻延劑及凝固加速劑 種事件，防火泥聚狀物 是又了泵送性是一種關鍵特徵此事實使其至 =之組成物必須能保持大量之水使其能易於系 雜亦ρ=二」但其必須保持一種稠度足以防止成分之分 ^ /JL 谷許基材以某一厚度之充分產率或遮蓋。塗層 混0物必須附著至基材以泥漿狀物狀態及以乾狀態。尚 有，該混合物必須凝固沒有不適當的膨脹或收縮其可能造 成裂縫之形成其會嚴重妨礙乾塗層之絕緣價值。 典型上’該噴灑裝備，其包括混合機，泵軟管喷 嘴，，其他輔助裝備，於每一施用工作終了後必須以水泵 送乾淨’以確保該可噴灑組成物沒有機會在夜間硬化及阻 塞該裝備。因此，在每一工作天終了時，施用者需花時間 以清除及清潔其裝備。此外，泵離該混合機及軟管之泥漿

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:成為環境的關切問題。因此，現時的防火配方· S間之損失及產生廢物。現時的可果送防火泥聚狀物加 =一種以蛋白質為基料之物料（例如馬蹄）其阻延該泥 =凝固為時約4至12小時。倘若使用以蛋白質為基料之 $固阻延劑以量足以延緩該防火組成物之凝固過夜（例如 至24小時）或過周末，蛋白質性凝固阻延劑之 產生極不佳的氣味》 Τ 固 位 此外’美學是具重要性之情況，高 阻延劑就沾污該防火塗層其是被施 置凝固可能有有害效應。 量之此類含蛋白質凝 加及任由其在應有之 ( 火 固 於是，鑒於以上之缺點，本發明者相信需要一種新穎防 組成物及方法用於阻延以石紊為基料之防火組成物之凝 Λ 概要説明 為克服先前技藝之缺點，本發明提供一種改良之以石膏 為基料之防火組成物其能’當與水併合以生成一種可噴 泥漿狀物，在習用喷灑裝備令維持其流體性過夜（或周/ 末），然而當在次日與一種注入之凝固加速劑併用維持噴 壤一可施用性（如以上發明背景中所述）。此外，該以石资 為基料之組成物含一種凝固阻延劑其當以有效劑量使用 ( 造成不佳的氣味或污跡。 本發明之一種範例性以石膏為基料之防火組成物含一種 以石膏為基料之結合劑；至少一種輕質集料有每立方呎 ).4至10磅之堆積密度；及一種凝固阻延劑其含一種羥基

五、發明說明（4) 種較可取的凝固 羧酸，一種聚羧酸，或其鹽或衍生 阻延劑含聚丙烯酸鈉。 範阻延一種以石皆為基料之防火組成物之凝固之 ί I含加入至少一種輕質集料有每…。.4 Ϊ種Π 及一種凝固阻延劑其含-種幾基叛酸， 或其鹽或衍生物至該組成物中。 =月可以與習用喷m裝備及方法（諸如，例如据述於 9 04,50 3;4,934,596;或5 5〇2 332 中者其 是全部併附於此供參照）使用。 ::、雄一種範例性防火方法包括(a)經由一個混合機及 施加一種第一以石奮為基料之防火組成物其含-，蛋白質性凝固阻凝劑；及（b)隨後導入至該相同的混合 機t相同的軟管一種第二以石膏為基料之防火組成物其含 上述之凝固阻延劑其含一種羥基㈣，一種聚羧酸，或其 鹽或衍生物。該第二防火組成物可以選擇性含一種著色 劑，染料，或顏料以使操作者能肉眼分辨該兩種組合物， 及操作者因此能肉眼確定當該第二組成物完全充滿該喷灑 裝備是以然後停閉過夜或過周末會是安全。在次日，操作 者可以使用一種注入之凝固加速劑恢復喷灑施行，及能回 復至該第一防火組成物（含該蛋白質性凝固阻延劑）以 成本。 本發明之其他特點及優點在以下詳細描述。 詳細說明 除另行指出者外，在本說明書中所舉列之全部百分率及

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五、發明說明（5) ΐ 乾(粉末）混合物(其是用於製備該 t火泥漿狀物）之固質總|量。本發明因此係關於該組合 物虽其是以乾粉末形狀（可以對其加水以提供該泥聚狀物） 以及關於該泥聚狀物形狀其是在施用場所藉添加水獲得 (以獲得一種泥漿狀物其是可有效地泵送及可喷灑施用 為防火材料）。 用於本說明書中，"以石膏為基料之防火組成物·，此詞意 指一種組成物（不論以乾或泥漿狀物形狀）其含石膏作為主 要結合劑（例如，其是主要結合劑構成該結合劑成分之至 少51重量％)，及其，以泥漿狀形狀，可以經由泵，軟管，（1 及喷嘴喷灑施加至一種金屬結構元件或基材（例如，鋼樑 或板）上及對火及熱提供絕緣保護。在高熱條件下通常是 藉金屬起皺或扭曲之趨勢大為降低展示金屬結構元件之 護。 ’、 石膏此s司意指非-水合及水合熟石膏兩者及主要是一 種結合劑其含硫酸鈣^ "石膏"因此包括熟石膏（非-水合） 如存在於，例如，加水之前之該乾混合物中，以及石膏本 身（水合熟·石膏）。例如，"石膏"此詞也包括灰泥，其是半 水合硫酸鈣，以及完全水合之硫酸鈣。 在本發明之範例性防火組成物中，以乾總重量之3〇〜95 重量％，更宜是至少40〜95重量％，及最宜是至少60〜95重量 %之量使用石膏結合劑。 本發明衍生自出乎意料發現一種凝固阻延劑，其可以含 種羥基羧酸，一種聚羧酸，或其鹽或衍生物，能成功地

O:\57\57765.PTD 第9頁 104003 =以石膏為基料之防火組成物巾以阻延其凝固過夜或過 周末及仍維持該組成物在次日與一種習用凝固加速劑諸 2酸鋁（注入至軟管或嗔嘴中）作喷灌施用之有效性。本發 月之較可取的凝固阻延劑包括聚丙烯酸鈉及聚丙烯酸鉀。 請注意某些石膏（例如熟石膏或灰泥結合劑）可以在製 這些結合劑期間加入某種量之一種蛋白質性凝固阻延劑 (衍生自動物副產物）獲得。雖然此物料之存在或不存在 2利地影響本發明（其中可以使用一種丙婦酸衍生物作 為凝固阻延劑以獲得展延之凝固阻延能力），合宜 避免使用此類蛋白質性物料。 凡 „且成#也可以含其他此技#巾&前所余。之添加劑 ^例如，空氣夾帶劑，纖維性物料，及集料物料。 物可以另包括水硬水泥諸如波特蘭水泥（其通常是 X鋁氧，矽氧，及氧化鐵之一種混合物），高鋁水 ^ 一或其他非-石膏水泥，不會減損本發明’只要可能使 美：ί I主t之凝固加速劑以恢復本發明之含羧酸以石膏為 土料之防火組成物之喷灑施用。 本發月之種較可取的範例性組成物含一種石膏结人 :分至少-種輕質集料，一種空氣夹帶劑，及一二；性 1 η ::本說明書中"輕質集料"此詞意指有每立方呎“至 =之度(镑，立方幻之物料，及此會包括膨脹 纖維，撕碎之紙(m 1脹之黏土小球，玻璃珠’破物 、’氏（啫如報紙），撕碎之膨脹聚苯乙烯，或其

五、發明說明（7) 混合物。"輕質"此詞也a田 - 集料與細集料（例如砂）Z於區別被考慮用於本發明中之 凝土技藝中（例如預拌混'疑^料（例如小石，石）如用於混 視該集料之密度，存在二”：雖然輕質集料之量，可以 物理性質在寬度限度内2組；=其他物料及所需之 跑高_請；内更=量；；質集料可以以低至1重 發是一種較可取的輕質集料，由於已 報紙也提供-種範例性輕質集料物料，其可以單獨=或 與任何以上所述之其他輕質集料一同使用。相信是=合用 於本發明之一種較可取的防火組成物是揭示於例如授 予Larry Shu等之美國專利4,751，〇24中，其是併附於此供 參照。另一種適當的組成物是揭示於授予“㈣。M Hilton等之美國專利4,904, 503中，也併附於此供參照。 一種適當的以石膏為基料之防火組成物，其是以乾形"狀銷 售及在施用處所與水混合以獲得一種可喷灑泥漿狀物是 由Graee Construction Products, Cambridge, MA.以商 品名MK-6 出售。 ’ 本發明之範例性組成物可以另包括空氣夾帶劑供增加厚 度及產率之目的。例如，習用空氣夾帶劑包括甲位^烴續 酸鹽或月桂基磺酸鈉。該空氣夾帶劑可以選擇性，然宜 是，以0. 1至0. 4重量％之量存在於本發明之防火組成物 中。 本發明之範例性防火組成物含一種凝固阻延劑其是丙婦

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酸之一種衍生物（例如鹽） 延劑與石紊結合劑及輕質 如此的一種凝固阻延劑可 丙烯酸之鹽或衍生物可以 酸卸。此類基於丙稀酸之 劑量為習用蛋白質性凝固 分之一’幫助以石紊為基 物）獲得過夜"睡眠"（保持 烯酸之凝固阻延劑，當加 組成物時，不造成不佳氣 本發明之一種範例性方 之防火組成物，其含至少 之其他添加劑，一種凝固 之一種衍生物（例如鹽）。 ’及僉信使用如此的一種凝固阻 集料組配是特殊新穎及有利的。 以以0.5至2.0重量％之量存在。 是’例如，聚丙烯酸鈉或聚丙烯 凝固阻延劑之一項優點是其能以 阻延劑所需者之約四分之一至三 料之防火組成物（當作成泥漿狀 流體）能力。此外，此類基於丙 入至習用之以石紊為基料之防火 味，污跡’或流變問題。 法包含加入至一種以石膏為基料 一種輕質集料及選擇性以上所述 阻延劑其含如以上所述之丙烯酸 亡發明之另一範例性方法容許操作者在一項需要一天以 上完成之工作而希望避免清除及清洗該喷灑裝備（例如， 泵，混合機，軟管，喷嘴等）時，使用上述之新穎以石膏 為基料之防火組成物。例如，該操作者可以使用習用喷灑 施用裝備及種^用以石膏為基料之防火配方（一種有蛋 白質性凝固阻延劑者）；及，在當天終結時，代以本發明 之新穎以石膏為基料之防火組成物，是以該混合機軟管 (及喷嘴）容納本發明之配方而非習用者。然後可以簡捷停 閉該喷灑裝備，任由該防火組成物在該混合機及軟管中" 睡眠"不必擔心其會硬化及阻塞該喷m裝備。在次日（或周

404883 五、發明說明（9^ ' ~— - ( 之星期一），該操作者可以立即恢復施用該防火組成 使用注入之凝固加速劑），及轉換回至該習用防火组成 。（可能是願意使用蛋白質性凝固阻延劑因其可能是價 格較低廉及凝固時間較短）。可以選擇性使用一種著色 齊J染料，或顏料於本發明之組成物中，是以操作者能肉 ，查察當其已在該混合裝備（及軟管及喷嘴）中完全置換該 習用配方及能因此停閉該噴灑裝偫過夜或且甚至過周末: 因此，本發明之另一範例性方法包含（a)經由一個混合 機及軟管喷灑施用一種第一防火組成物其有一種蛋白質性 =固阻延劑以0.1至〇·5重量％之量及一種輕質集# ;及⑻ 導入至該相同的混合機及相同的軟管一種第二以石膏為基 =之防火組成物（其異於該第一者藉）其含一種凝固阻延$ 3 一種羥基酸，一種聚鲮酸，或其鹽或衍生物，及至少一 種輕質集料。合宜是，在步驟（b)中該凝固阻延劑含丙烯 酸之一種衍生物（例如鹽），諸如聚丙烯酸納或鉀。然 以停閉該喷Μ裝備過夜或過周末。在次日，該操作者可以 使用一種凝固加速劑，諸如硫酸鋁，注入至軟管或 中，恢復嗔激施用。合宜是該第二防火組成物，除該 性衍生自丙烯酸之凝固阻延劑（例如一種聚丙稀酸a)外， 有-種不同於該m組成物之顏I，是以操作者能肉 眼查察該第二組成物已經在該喷灑裝備中完全置換該 組成物。藉使用-種著色劑，㈣，或顏料可以達成此不 同顏色’及此使該操作者可以肉眼確定該第二含基於丙烯 酸之凝固阻延劑之防火組成物已完全填充混合機及軟管，

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第13頁 404883 五、發明說明（10) 是以可停閉該喷灑施用裝備不必擔心該組成物會硬化及阻 塞該裝備。範例性著色劑，染料，或顏料可以包括酞菁 藍’諸如可自 ROMA Color Inc.，Fall River, MA 取得 者。在次曰或周末後或假日後之日），該第二防火（泥漿狀 物）組成物，其是"睡眠"於該混合機及軟管中，可以依照 已知之方法（例如，喷灑施用方法如描述於美國專利 ^=，503;4’934,596;或5,50 2,332 中，併附於此供參 m施λ(例如與一種《主入之凝固加速劑組配）至該泥 裝狀物組成物中。 成方法中，操作者可以回復至該第-防火組 其可能是價格㈣ 穎凝固阻延劑，其減:餘留工作之成本。使用該新 劑，染料或顏料)3因丙此衍生物（與選擇性著色 在本發明之丧古* 4勞力及物料同時避免浪費。 慮本發明之新‘石紊2 :列性組成物及方法中，發明者考 羧酸’或其鹽或衍且延劑其含-種羥基酸，-種聚 烯酸鹽），可以與一 5 a彳列如如以上所述一種聚丙 裝，及在施用處所暮 ^染料’著色劑，或顏料包 :。因此’該聚心d::基料之防火組成物 種水可溶或非水 及者色劑可以，例如，包裝於一 接丟至該混合機中合* ，牛皮紙）袋中其可以打開或直 二個容器心一個。盒種可流動液體之形狀在 在尚有其他具體趙系中，一種習

O:\57\57765.PTD 第14頁 五、發明說明（11) 膏為基料之防火組成物可以以粉末形狀（含一種石膏結合' 2，至少一種輕質集料，及選擇性蛋白質性凝固阻延劑） 或多個袋中，連同一種分別包裝之聚丙烯酸鹽凝固 延^(與選擇性著色劑，染料，或顏料）作為一種配套系統 =部分銷售，其中該聚丙烯酸鹽凝固阻延劑可以是妥善配 疋劑量及當該操作者擬停閉該喷灑裝備直至次日時將其 入至該防火組成物中。本發明之範例性方法因此包含嘖 一種習用以石f為基料之防火組成物，其含該典型蛋 固阻延劑’及在此之後導入至此組成中某種量ί =稀酸鹽凝固阻延劑足以容許該組成物在 ^ r 備中抵抗硬化過夜。 ^ ^ 以次之例只是供例證目的及不限制本發明之範圍。 實例說明 例1 :種習用防火組成物與本發明之新穎組 透露後者在凝固阻延能力夕占々士品士 ώY <此較4驗 报人尤， 刀之成就方面有卓越表現。可以菇 併合石斧(例如，對總乾固質40〜98重量%)，一種輕 :如撕碎之膨脹聚苯乙烯(約。5至4重量%) ?集料 帶劑（多種習用發泡界面活性劑會合 種工氣夾 另一種輕質集料（約卜6重 報紙作為 種蛋白質性凝固阻延劑（約0 ^^具各 火組成物。商業上可取得之二5ff%)製作-種習用防 > National Γ 得之蛋白質性凝固阻延劑可以自， 、 1 Gypsum以商品名REDT0P取得。 可以以類似上述，所不π 土 β & 不同者疋聚丙埽酸納（以〜2 〇 麵 第15頁

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凝固阻延劑，製備 重量％之量）替代剛才提及之該蛋白質性 一種第二防火組成物。 該第一及第二組成物是各分別施用及評估， 2混合Μ其可以是-個槳式，螺條，連續或分批型混 。機）’泵送經約2 5〜100呎左右之軟管，約四分之三至四 吋厚，注入以一種硫酸鋁凝固加速劑，及然後經過一個壓 縮空氣驅動之喷灑喷嘴喷灑至一種鋼基材上。可以觀察到 以這些可喷灑防火組成物作比較，該第二組成物其有該聚 丙烯酸鈉能保持流體（例如，"睡眠"）在該混合機及軟管中 為時數天及仍能以注入該硫酸鋁噴灑施用及仍表現如該原（ 擬之防火。在另一方向’該第一組成物其有該蛋白質性凝 固阻延劑將在該混合機及軟管中硬化，及倘若要停閉該噴 灌裝備過夜會需要自該噴灑裝備清淨該組成物及清洗。 以上之討論及例是提供例證性目的及用意不在限制本發 明之申請專利範圍。

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Claims (1)

1. 六、申請專利範固 1 · 一種防火 至少一種輕質 及一種凝固阻 鹽或衍生物。 2.根據申請 劑是衍生自丙 3 ·根據申請 基料之結合劑 4 ·根據申請 是以總乾重量 5 ·根據申請 輕質集料包含 球，玻璃小珠 乙烯。 組成物其含.一種以石膏為其 a ,, ^ a馬基枓之結合劑； 集料其有每立方呎0. 4〜1〇 n成> ιυ· 〇磅之堆積密度； 延劑其含一種輕基叛酸’—種聚羧酸，或其 專利範圍第1項之组成物，其中該凝固阻延 烯酸。 專利範圍第1項之組成物，其中該以石膏為 ，對總固質，是以至少30〜95乾重量％存在Μ 專利範圍第1項之組成物，其中該輕質集料 之〇. 5〜5. 0%之量存在》 專利範圍第1項之組成物，其中該至少一種 膨脹之蛭石，膨脹之珍珠岩，膨脹之黏土小 ’礦物纖維，撕碎之紙，或撕碎之膨脹聚苯 6.根據申請專利範圍第5項之組成物，其中該至少一種 輕質集料含撕碎之膨脹聚苯乙烯，及該組成物另含一種第 二輕質集料包含撕碎之紙。 7·根據申請專利範圍第2項之組成物，其中該凝固阻延 劑含一種聚丙烯酸鈉以總乾重量之〇 . 〇5〜2. 0%之量存在。（ 8. 根據申請專利範圍第2項之組成物’其中該聚丙烯酸 納有分子量在1,〇00〜3〇,〇〇0之範圍。 9. 根據申請專利範圍第8項之組成物，其中該聚丙烯酸 鈉有2, 000〜5, 〇〇〇之分子量。 10. 根據申請專利範圍第1項之組成物，其中該組成物是

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   以乾粉之形狀可以對其加水以獲得一種可泵送之泥漿狀 物0 11 ·根據申請專利範圍第1項之組成物，其中該組成物另 含水及以可泵送之泥漿狀物之形狀。 12.根據申請專利範圍第1項之組成物，其另含一 夾帶劑。 炫二乳 13.根據申請專利範圍第1項之組成物，其另含— 質性凝固阻延劑。 14.根據申清專利範圍第1項之組成物，其另含一種 劑’染料或顏料》 , 1 1 5.根據申請專利範圍第丨項之組成物，其中該凝固阻 劑含聚丙烯酸鈉或鉀。 & 16. —種用於阻延一種防火組成物之凝固之方法包含 加入至該以石膏為基料之防火組成物至少一種輕質集料其 有每立方呎0·4~ 1〇.〇磅之堆積密度，一種凝固阻延劑其丄 一種羥基羧酸，一種聚羧酸，或其鹽或衍生物。 、3 1J.根據申請專利範圍第i 6項之方法，其中該凝固阻 劑3 —種丙烯酸之衍生物或鹽。 18. —種防火方法其包含： (a) 經由一個混合機及軟管喷灑施用一種第一以石 基料之防火組成物其含一種蛋白質性凝固阻延劑；及‘’ (b) 隨後導入至該相同的混合機及相同的軟管一 以石膏為基料之防火組成物其含一種羥基 - 酸，或其鹽或衍生物。 複\後

   ---404^83----- 六、申請柄範® ' 19.根據申請專利範圍第18項之方法，其中該第二以石 膏為基料之防火組成物另含一種著色劑，染料，或顏料以 使施用者在該喷灑施用期間能肉眼分辨該第一與第二防火 組成物β 2 0.根據申請專利範圍第18項之方法，其另包含容許該 第一以石膏為基料之防火組成物留置於該混合機及軟管中 過夜，及隨後於次日噴灑施用該組成物》 ( 21. —種方法包含喷灑施用一種以石旁為基料之防火組 成物其含一種蛋白質性凝固阻延劑；導入至該組成物中一 種凝固阻延劑其含一種羥基羧酸，一種聚羧酸，或其鹽或 22·根據申請專利範圍第21項之方法，其另包含導入至 該組成物中，一種著色劑，染料，或顏料連同該凝固阻延 劑。 23. —種防火配套包裝系統其包含：一種防火組成物其 含一種石膏結合劑及以粉狀及一種蛋白質性凝固阻延劑、， 此兩者是容納於第一包裝中；及一種第二凝固阻延劑其含 一種羥基羧酸，一種聚羧酸，或其鹽或衍生物，該二 固阻延劑是容納於一第二包裝中。 24. 根據申請專利範圍第23項之配套包裝系統，其中容\ 納於該第二包裝中之第二凝固阻延劑之量是足以阻延 納於該第一包裝中之防火組成物製作之防火組成物之加 25.根據申請專利範圍第23項之配套包裝系統其中該

   六、申請專利範圍 第一包裝另包含一種著色刺，达斗立，十is 於傲h ^ 剛染料’或顏料能有效運作以 改變容納於該第一包裝中之阶屮如 〈防火組成物之顏色當該組成物 是以泥漿狀物狀。 、26. —種用於阻延以石膏為基料之防火組成物過夜之組 成物，其含一種羥基酸，—種聚羧酸，或其鹽或衍生物； 及一種著色劑’染料，或顏料。 2 7.根據申請專利範圍第26項之組合物，其中該組合物 是包裝於在一種以石膏為基料之防火泥漿狀物中能有效分 散分開啟之一種包裝中，由是内容物可以自該包裴釋出及 分散於該泥漿狀物中》

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