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19 OFICINA ESPA ˜NOLA DE
PATENTES Y MARCAS ESPA ˜NA
N´umero de publicaci´on:
2 125 185
k 21N´umero de solicitud:9700451
k 51Int. Cl.6:B05D 1/02
B29B 13/02
C08K 3/20
C08K 3/32
//B29K 105:34
k 12SOLICITUD DE PATENTE
A1
k22Fecha de presentaci´on: 03.03.97 k
71 Solicitante/s: Isover Saint-Gobain
Les Miroirs, 18 Avenue d’Alsace 92400 Courbevoie, FR
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43Fecha de publicaci´on de la solicitud: 16.02.99 k
72 Inventor/es: Cuc`e, Gaetano;
Burg, Daniel y Joachim, Jacky
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43 Fecha de publicaci´on del folleto de la solicitud:
16.02.99
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74 Agente: Dur´an Moya, Luis Alfonso
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54T´ıtulo: Material aislante t´ermico y m´etodo para la fabricaci´on del mismo.
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57Resumen:
Material aislante t´ermico y m´etodo para la fabrica-ci´on del mismo.
Material aislante t´ermico que comprende una este-rilla de fibras minerales impregnadas con un aglo-merante inorg´anico, de manera que la composici´on aglomerante inicial comprende mono- y/o bi-fosfatos de aluminio con una proporci´on molar de Al2O3 a P2O5 comprendida entre 0,33 y 0,67.
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ES 2 125 185 A1
2DESCRIPCION
Material aislante t´ermico y m´etodo para la fa-bricaci´on del mismo.
La presente invenci´on se refiere a materiales para aislamiento t´ermico que comprenden una capa de fibras minerales y tambi´en se refiere a un m´etodo para la fabricaci´on de estos materiales. La invenci´on est´a dirigida asimismo a aislamien-tos t´ermicos para hornos y estufas.
Para materiales de aislamiento t´ermico que consisten en fibras minerales se utilizan habitual-mente aglomerantes org´anicos. No obstante, los aglomerantes org´anicos se descomponen a elevada temperatura, dando lugar a la formaci´on de subs-tancias org´anicas olorosas. En especial, la for-maci´on de formaldeh´ıdo a partir de los aglome-rantes org´anicos se considera problem´atica. Este problema es espec´ıficamente evidente en los mate-riales aislantes t´ermicos a utilizar en aislamientos t´ermicos para hornos y similares en los que ne-cesariamente se tendr´an elevadas temperaturas, pudi´endose liberar gases olorosos al medio am-biente, por ejemplo en una cocina.
Las propuestas de utilizar aglomerantes inor-g´anicos en vez de aglomerantes org´anicos para las fibras minerales para producir materiales ais-lantes t´ermicos no han tenido ´exito hasta el mo-mento. Los aglomerantes inorg´anicos muestran en muchos casos reducidas propiedades aglome-rantes y otros aglomeaglome-rantes inorg´anicos son muy higrosc´opicos, lo cual se ve acompa˜nado de efec-tos indeseables. Debido a la adsorci´on de agua de los aglomerantes inorg´anicos higrosc´opicos, el espesor del material aislante t´ermico aumenta y no es posible una aplicaci´on precisa. Adem´as, la adsorci´on de agua puede conducir a cortocircuitos el´ectricos, por ejemplo, si los materiales aislantes se encuentran en contacto con los conductores de un horno el´ectrico.
Se ha descubierto sorprendentemente que los problemas indicados pueden ser solucionados con-siguiendo excelentes aglomerantes inorg´anicos pa-ra el caso en que las fibpa-ras de vidrio comprenden determinados fosfatos de aluminio.
La presente invenci´on est´a dirigida espec´ıfica-mente a un material aislante t´ermico que com-prende una esterilla de fibras minerales impreg-nadas con un aglomerante inorg´anico, de manera que la composici´on de aglomerante inicial com-prende mono- y/o bi-fosfatos de aluminio con una proporci´on molar de Al2O3 a P2O5comprendida
entre 0,33 y 0,67.
Se ha descubierto de manera sorprendente que dichos aglomerantes inorg´anicos tienen muy bue-nas propiedades aglomerantes y no muestran ex-cesiva adsorci´on de agua.
El t´ermino “fibras minerales” utilizado en este caso se debe comprender en el sentido de incluir todo tipo de fibras inorg´anicas, especialmente fi-bras de vidrio y fifi-bras de roca, que se designan fre-cuentemente como lana de vidrio y lana de roca. La esterilla es fabricada de modo continuo, de-posit´andose las fibras de vidrio fabricadas como esterilla distribuida de forma estad´ıstica en todas
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las direcciones sobre una cinta transportadora. En el momento en que las fibras quedan depo-sitadas sobre la cinta transportadora reciben un rociado del aglomerante l´ıquido. A continuaci´on dicha esterilla es alimentada a una estufa de cu-rado para endurecer el aglomerante.
Habitualmente, las fibras minerales son im-pregnadas con una soluci´on acuosa del aglome-rante inorg´anico. La concentraci´on de la soluci´on acuosa puede estar comprendida entre 6 y 18 % y se encuentra preferentemente entre 8 y 10 %.
Despu´es de la impregnaci´on se lleva a cabo un tratamiento t´ermico preferentemente entre 100 y 350◦C, especialmente alrededor de 170 a 180◦C durante cuyo tratamiento t´ermico se consigue la uni´on de las fibras minerales por la acci´on del aglomerante.
La gama preferente para el aglomerante inor-g´anico es una proporci´on molar de Al2O3a P2O5
comprendida entre 0,4 y 0,6.
Una mejora adicional muy significativa y sor-prendente del aglomerante inorg´anico con res-pecto a la reducci´on de la higroscopicidad consiste en incluir ´oxido c´alcico (CaO) en la composici´on aglomerante inicial.
La gama preferente para la adici´on de ´oxido c´alcico en la composici´on aglomerante est´a com-prendida entre 2 y 10 % en peso.
En este caso y en la totalidad de la memoria y las reivindicaciones los porcentajes en peso se deben comprender siempre calculados en estado seco, si bien la adici´on puede tener lugar en forma de soluci´on acuosa.
Otra adici´on a la composici´on aglomerante ini-cial con un efecto sorprendentemente positivo es la de amon´ıaco que se a˜nade usualmente en forma de una soluci´on acuosa.
La cantidad preferente de amon´ıaco en la com-posici´on aglomerante inicial es de 1 a 8, preferen-temente, 2 a 6 % en peso, basado en NH3.
Es especialmente preferente a˜nadir, tanto ´ oxi-do c´alcico como amon´ıaco, a la composici´on de fosfato de aluminio, preferentemente en una can-tidad de 2 a 10 % en peso de ´oxido c´alcico y de 1 a 8 % en peso de amon´ıaco.
La cantidad de aglomerante inorg´anico utili-zado, calculado en estado seco se encuentra pre-ferentemente en una gama de 2 a 25 % en peso, especialmente 5 a 15 % en peso basado en las fi-bras minerales.
El m´etodo de la presente invenci´on para la fa-bricaci´on de un material aislante que comprende una capa de fibras minerales se lleva a cabo im-pregnando las fibras minerales con un aglome-rante que comprende mono- y/o bi-fosfatos de aluminio con una proporci´on molar de Al2O3 a
P2O5 entre 0,33 y 0,67, y opcionalmente ´oxido
c´alcico y/o amon´ıaco, y posteriormente tratando t´ermicamente el material aislante.
La composici´on aglomerante inicial utilizada en este m´etodo comprende adem´as de fosfato de aluminio, preferentemente de 2 a 10 % en peso de ´
oxido c´alcico y de 1 a 8 % en peso de amon´ıaco. Los materiales de aislamiento t´ermico de acuerdo con la presente invenci´on son
mente adecuados para aislamiento t´ermico de aparatos tales como hornos de cocina.
La invenci´on queda adicionalmente ilustrada mediante ejemplos.
Ejemplo 1
Se prepar´o una composici´on inicial de aglo-merante inorg´anico que consist´ıa en mono- y bi-fosfatos de aluminio de manera que la proporci´on molar de Al2O3 a P2O5 era de 0,4. Una soluci´on
acuosa de esta composici´on aglomerante con una concentraci´on de 10 % fue aplicada por rociado sobre una capa de fibras de vidrio en una pro-porci´on de 0,4 % en peso. La capa impregnada fue tratada t´ermicamente a 180◦C durante 2 mi-nutos.
El material aislante t´ermico resultante mostr´o muy buenas propiedades aglomerantes y baja ad-sorci´on de agua.
Ejemplo 2
Este ejemplo muestra las ventajas de la adi-ci´on de ´oxido c´alcico y/o amon´ıaco a la compo-sici´on aglomerante inorg´anica reduciendo la hi-groscopicidad, en otras palabras, la adsorci´on de humedad.
Las composiciones aglomerantes designadas A-E en forma de soluci´on acuosa fueron secadas durante 60 minutos a 180◦C. El producto obte-nido fue triturado y colocado en un platillo y comprobado en cuanto a adsorci´on de agua por medici´on del incremento de peso para diferentes condiciones de almacenamiento. La primera serie de pruebas fue realizada a temperatura ambiente y con una humedad relativa comprendida entre 60 y 70 % a lo largo de 90 h. La segunda serie de pruebas fue llevada a cabo asimismo a tempera-tura ambiente pero con una humedad relativa de 100 % durante 90 h.
Las composiciones de los aglomerantes y los resultados de las pruebas expresados en porcen-taje de incremento de peso se indican en la si-guiente tabla.
De los datos de las pruebas es evidente que las composiciones de aglomerantes inorg´anicos que contienen, adem´as de fosfato de aluminio, ´
oxido c´alcico y amon´ıaco proporcionan los me-jores resultados, lo cual significa que no absorben pr´acticamente humedad alguna.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 TABLA 90 h 90 h tem-peratura peratura ambiente ambiente 60 a 70 % 100 % Aglome- Composici´on humedad humedad
rante (partes) relativa relativa A Al-Ph 96 24,2 72,9 CaO 4 NH3 0 B Al-Ph 96 6,0 61,0 CaO 4 NH3 2 C Al-Ph 96 0,1 15,4 CaO 4 NH3 4 D Al-Ph 96 0,1 7,0 CaO 4 NH3 6 E Al-Ph 96 0,1 1,7 CaO 4 NH3 8
Al-Ph = Fosfato de aluminio Ejemplo 3
Se utiliz´o la composici´on aglomerante D del Ejemplo 2 para impregnar una capa de fibras de vidrio. La composici´on aglomerante consist´ıa en 96 partes de fosfato de aluminio con una pro-porci´on molar de Al2O3 a P2O5 de 0,5, 4 partes
de ´oxido c´alcico y 6 partes de amon´ıaco. El aglo-merante fue utilizado en forma de una soluci´on acuosa al 10 %. Despu´es de la impregnaci´on, en la que se utiliz´o 5 % del peso del aglomerante, el material fue tratado t´ermicamente a 200◦C para formar un material aislante t´ermico.
El material obtenido mostraba excelentes ca-racter´ısticas de aglomeraci´on y no era higrosc´ opi-co.
Todo cuanto no afecte, altere, cambie o modi-fique la esencia del material descrito, ser´a variable a los efectos de esta Patente de Invenci´on.
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ES 2 125 185 A1
6REIVINDICACIONES
1. Material aislante t´ermico que comprende una esterilla de fibras minerales impregnadas con un aglomerante inorg´anico, en el que la compo-sici´on aglomerante inicial comprende mono- y/o bi-fosfatos de aluminio con una proporci´on molar de Al2O3 a P2O5 comprendida entre 0,33 y 0,67.
2. Material aislante t´ermico, seg´un la reivin-dicaci´on 1,caracterizadoporque la proporci´on molar de Al2O3 a P2O5 est´a comprendida entre
0,4 y 0,6.
3. Material aislante t´ermico, seg´un la reivin-dicaci´on 1 ´o 2,caracterizadoporque la composi-ci´on aglomerante inicial contiene asimismo ´oxido c´alcico.
4. Material aislante t´ermico, seg´un la reivindi-caci´on 3, caracterizadoporque el ´oxido c´alcico se encuentra presente en la composici´on aglome-rante inicial en una proporci´on de 2 a 10 % en peso.
5. Material aislante t´ermico, seg´un cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizado por-que la composici´on aglomerante inicial contiene asimismo amon´ıaco.
6. Material aislante t´ermico, seg´un la reivin-dicaci´on 5,caracterizadoporque la composici´on aglomerante inicial contiene amon´ıaco en una cantidad de 1 a 8, preferentemente 2 a 6 % en 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 peso.
7. Material aislante t´ermico, seg´un cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,caracterizado por-que la composici´on aglomerante inicial contiene ´
oxido c´alcico y amon´ıaco.
8. Material aislante t´ermico, seg´un la reivin-dicaci´on 7,caracterizadoporque la composici´on aglomerante inicial contiene adem´as de fosfato de aluminio, ´oxido c´alcico en una cantidad compren-dida entre 2 y 10 % en peso y amon´ıaco en una cantidad de 1 a 8 % en peso.
9. M´etodo para fabricaci´on de un material ais-lante que comprende una esterilla de fibras mine-rales en la que las fibras minemine-rales est´an impreg-nadas con un aglomerante inorg´anico que com-prende mono- y/o bi-fosfatos de aluminio con una proporci´on molar de Al2O3 a P2O5comprendida
entre 0,33 y 0,67, y opcionalmente ´oxido c´alcico y/o amon´ıaco, y despu´es de ello se efect´ua un tra-tamiento t´ermico.
10. M´etodo, seg´un la reivindicaci´on 9, ca-racterizadoporque la composici´on aglomerante comprende entre 2 y 10 % en peso de ´oxido c´alcico y entre 1 y 8 % en peso de amon´ıaco.
11. Aislamientos t´ermicos para hornos y simi-lares que comprenden el material de aislamiento t´ermico seg´un cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
OFICINA ESPA ˜NOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPA ˜NA k 21 N.◦ solicitud:
9700451
k22 Fecha de presentaci´on de la solicitud: 03.03.97
k
32 Fecha de prioridad: 08.03.96
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
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51 Int. Cl.6: B05D 1/02, B29B 13/02, C08K 3/20, 3/32 // B29K 105:34
DOCUMENTOS RELEVANTES
Categor´ıa Documentos citados Reivindicaciones
afectadas
X US 4504527 A (SADAO HARA y col.) 12.03.1985, 1-3,9,11
reivindicaciones 1-3; columna 2, l´ıneas 4-7,20-24,37-53.
A WO 9409169 A (THE RESEARCH FOUNDATION OF STATE UNIVERSITY OF 1,9 NEW YORK AT BUFFALO) 28.04.1994, reivindicaciones 1-27.
A GB 2110222 A (CULPIN JOHN CROSSLEY) 15.06.1983, 1,9,11
todo el documento.
Categor´ıa de los documentos citados
X: Y: A:
de particular relevancia
de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categor´ıa
refleja el estado de la t´ecnica
O: P: E:
referido a divulgaci´on no escrita
publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´on de la solicitud
documento anterior, pero publicado despu´es de la fecha de presentaci´on de la solicitud
El presente informe ha sido realizado
OFICINA ESPA ˜NOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPA ˜NA k 11 N.◦de publicaci´on:
2 125 185 A1
k 21 N´umero de solicitud:9700451
k 51 Int. Cl.6:B05D 1/02
B29B 13/02
C08K 3/20
C08K 3/32
//B29K 105:34
CORRECCION DE ERRATAS DE FOLLETO DE PATENTE
P´ag./INID Omisi´on Correcci´on
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