JP2000220037A - 生理学的媒体に可溶な非晶質無機繊維 - Google Patents
生理学的媒体に可溶な非晶質無機繊維Info
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- C03C—CHEMICAL 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
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- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
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- C03C2213/02—Biodegradable glass fibres
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロックウールと同様に安価且つ容易に製造で
きる非晶質無機繊維でありながら、従来のロックウール
以上の耐熱性を有し、しかもＫＩ値が４０以上で人体内
蓄積性が低い無機繊維を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ2とＣａＯとの合計含有量が８５
重量％以上であり、０．５〜３．０重量％のＭｇＯと
２．０〜８．０重量％のＰ2Ｏ5とを含有し、かつドイツ
危険物質規制による発癌性指数（ＫＩ値）が４０以上で
あることを特徴とする生理学的媒体に可溶な非晶質無機
繊維。
きる非晶質無機繊維でありながら、従来のロックウール
以上の耐熱性を有し、しかもＫＩ値が４０以上で人体内
蓄積性が低い無機繊維を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ2とＣａＯとの合計含有量が８５
重量％以上であり、０．５〜３．０重量％のＭｇＯと
２．０〜８．０重量％のＰ2Ｏ5とを含有し、かつドイツ
危険物質規制による発癌性指数（ＫＩ値）が４０以上で
あることを特徴とする生理学的媒体に可溶な非晶質無機
繊維。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性と体液等の
生理学的媒体への溶解性に優れた非晶質無機繊維に関す
るものである。
生理学的媒体への溶解性に優れた非晶質無機繊維に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ロックウールは、鉄鋼スラグや各種鉱物
質原料の混合物に珪石、ドロマイト等を成分比率調整材
として加えたものをキューポラまたは電気炉で加熱して
熔融させ、得られた熔融物を圧縮空気で吹き飛ばす方法
（ブローイング法）、高速回転体に衝突させる方法（ロ
ーター法）等で繊維化することにより得られる非晶質の
無機繊維である。その組成は、一般にＳｉＯ2 ３５〜４
５重量％、ＣａＯ３０〜４０重量％、ＭｇＯ３〜６重量
％、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3 ０．１〜３重量％であり、ほか
に、原料に由来する不純物としてＴｉＯ2、ＭｎＯ、Ｎ
ａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｓ等を合計量で５重量％程度含むものが
多い。
質原料の混合物に珪石、ドロマイト等を成分比率調整材
として加えたものをキューポラまたは電気炉で加熱して
熔融させ、得られた熔融物を圧縮空気で吹き飛ばす方法
（ブローイング法）、高速回転体に衝突させる方法（ロ
ーター法）等で繊維化することにより得られる非晶質の
無機繊維である。その組成は、一般にＳｉＯ2 ３５〜４
５重量％、ＣａＯ３０〜４０重量％、ＭｇＯ３〜６重量
％、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3 ０．１〜３重量％であり、ほか
に、原料に由来する不純物としてＴｉＯ2、ＭｎＯ、Ｎ
ａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｓ等を合計量で５重量％程度含むものが
多い。
【０００３】このロックウールは比較的安価な不燃繊維
であり、耐火被覆材や高温用断熱材としてバルク繊維の
状態で、またブランケット、マット、フェルト、ボード
等の形態の断熱材として、広く利用されている。しかし
ながら、従来の一般的なロックウール製品はせいぜい７
５０℃が使用可能温度の上限であって、それ以上の高温
では軟化し、さらには熔融して、著しい収縮、変形を起
こす。したがって、８００℃以上の高温に耐えることを
要求される用途では、シリカ−アルミナ系など各種セラ
ミック繊維を使用せざるを得ないのが現状であるが、セ
ラミック繊維はロックウールに比べるとはるかに高価で
ある。
であり、耐火被覆材や高温用断熱材としてバルク繊維の
状態で、またブランケット、マット、フェルト、ボード
等の形態の断熱材として、広く利用されている。しかし
ながら、従来の一般的なロックウール製品はせいぜい７
５０℃が使用可能温度の上限であって、それ以上の高温
では軟化し、さらには熔融して、著しい収縮、変形を起
こす。したがって、８００℃以上の高温に耐えることを
要求される用途では、シリカ−アルミナ系など各種セラ
ミック繊維を使用せざるを得ないのが現状であるが、セ
ラミック繊維はロックウールに比べるとはるかに高価で
ある。
【０００４】また、粉塵化したセラミック繊維が人に吸
入されて肺内に蓄積すると各種呼吸器疾患を起こす可能
性があることが分かったため、耐火被覆材等にセラミッ
ク繊維を利用することには一定の規制が加えられてお
り、近年においては同様の理由からロックウールにも適
用されるようになりつつある。セラミック繊維やロック
ウール等の無機繊維が呼吸器疾患を招く原因は複雑であ
り、解明されていない部分が多い。しかし、その一方
で、肺に吸入された無機繊維が短期間で体液に溶けて吸
収されれば、早期に体外に排出され、呼吸器疾患の発病
を解消できると考えられている。
入されて肺内に蓄積すると各種呼吸器疾患を起こす可能
性があることが分かったため、耐火被覆材等にセラミッ
ク繊維を利用することには一定の規制が加えられてお
り、近年においては同様の理由からロックウールにも適
用されるようになりつつある。セラミック繊維やロック
ウール等の無機繊維が呼吸器疾患を招く原因は複雑であ
り、解明されていない部分が多い。しかし、その一方
で、肺に吸入された無機繊維が短期間で体液に溶けて吸
収されれば、早期に体外に排出され、呼吸器疾患の発病
を解消できると考えられている。
【０００５】そこで、人の健康に対する影響を考える
と、無機繊維の体液への溶解性を高めることにより、た
とえ粉塵化した無機繊維が肺に吸入されても、蓄積せず
に有害作用を発揮しないようにすることが望ましい。こ
のような観点から、無機繊維の体液中への溶解性が重要
視されるようになってきている。具体的には、体液の代
わりに生理学的塩類溶液（たとえば生理食塩水）を用い
て行われる溶解性試験における溶解性の良いものが求め
られている。このような要望に対して、ロックウール系
の非晶質無機繊維についても体液溶解性向上の試みがな
されており、たとえば、特公平７−４２１３９号公報で
は、０．１〜３０重量％のＭｇＯ、０〜１０重量％のＡ
ｌ2Ｏ3および残部がＳｉＯ2およびＣａＯからなる組成
とすることにより、生理学的塩類溶液に対する溶解性の
よいアルカリ土類金属珪酸塩系繊維を得ている。また、
特表平８−５１１７６０号公報には、ＳｉＯ2４０〜６
７重量％、ＣａＯ２０〜４５重量％を必須の成分とする
生物分解性の無機繊維が開示されている。さらに特開平
４−２２８４５５号公報には、ＳｉＯ2３７〜５８重量
％、ＣａＯ７〜４０重量％、ＭｇＯ４〜１６重量％、Ｐ
2Ｏ5１〜１０重量％、Ａｌ2Ｏ3４〜１４重量％、Ｆｅ2
Ｏ3４〜１４重量％を必須成分とする生物分解性の無機
繊維が開示されている。
と、無機繊維の体液への溶解性を高めることにより、た
とえ粉塵化した無機繊維が肺に吸入されても、蓄積せず
に有害作用を発揮しないようにすることが望ましい。こ
のような観点から、無機繊維の体液中への溶解性が重要
視されるようになってきている。具体的には、体液の代
わりに生理学的塩類溶液（たとえば生理食塩水）を用い
て行われる溶解性試験における溶解性の良いものが求め
られている。このような要望に対して、ロックウール系
の非晶質無機繊維についても体液溶解性向上の試みがな
されており、たとえば、特公平７−４２１３９号公報で
は、０．１〜３０重量％のＭｇＯ、０〜１０重量％のＡ
ｌ2Ｏ3および残部がＳｉＯ2およびＣａＯからなる組成
とすることにより、生理学的塩類溶液に対する溶解性の
よいアルカリ土類金属珪酸塩系繊維を得ている。また、
特表平８−５１１７６０号公報には、ＳｉＯ2４０〜６
７重量％、ＣａＯ２０〜４５重量％を必須の成分とする
生物分解性の無機繊維が開示されている。さらに特開平
４−２２８４５５号公報には、ＳｉＯ2３７〜５８重量
％、ＣａＯ７〜４０重量％、ＭｇＯ４〜１６重量％、Ｐ
2Ｏ5１〜１０重量％、Ａｌ2Ｏ3４〜１４重量％、Ｆｅ2
Ｏ3４〜１４重量％を必須成分とする生物分解性の無機
繊維が開示されている。
【０００６】一方、ドイツ危険物質規制では、上記溶解
性試験に替えて無機繊維の化学組成から計算される、Ｋ
Ｉ値（発癌性指数）と呼ばれる指標値を体液溶解性ひい
ては安全性の判断基準として採用している。すなわち、
無機繊維についてその組成に含まれるナトリウム、カリ
ウム、カルシウム、マグネシウム、バリウムおよびホウ
素の各酸化物の含有率（重量％）の総和から酸化アルミ
ニウムの含有率（重量％）を２倍して差し引いた値をＫ
Ｉ値とし、それが小さいものほど発癌性が高くなり、４
０以上であれば発癌性の恐れなしとする扱いをしてい
る。
性試験に替えて無機繊維の化学組成から計算される、Ｋ
Ｉ値（発癌性指数）と呼ばれる指標値を体液溶解性ひい
ては安全性の判断基準として採用している。すなわち、
無機繊維についてその組成に含まれるナトリウム、カリ
ウム、カルシウム、マグネシウム、バリウムおよびホウ
素の各酸化物の含有率（重量％）の総和から酸化アルミ
ニウムの含有率（重量％）を２倍して差し引いた値をＫ
Ｉ値とし、それが小さいものほど発癌性が高くなり、４
０以上であれば発癌性の恐れなしとする扱いをしてい
る。
【０００７】例を挙げて説明すると、アルミナシリケー
ト系のセラミック繊維は１０００〜１３００℃の高温に
も耐えるが、構成成分がＡｌ2Ｏ3５０重量％、ＳｉＯ2
５０重量％前後のもであるから、ＫＩ値は−１００にも
達し、化学的に安定で、生理学的塩類溶液に対する抵抗
はすこぶる大きい。また、１０００℃以上の高温にさら
されると、遊離珪酸の一種であるクリストバライトを生
成し、該遊離珪酸を生じた繊維は珪肺等の呼吸器疾患の
原因にもなる。したがって、このアルミナシリケート系
のセラミック繊維は、人体に有害な繊維であるとの認識
が強くなってきており、ＥＵやドイツでは“カテゴリー
２”繊維として「人に対して恐らく発癌性有り」と格付
けし、規制の対象としている。また、前述の組成を有す
る一般的なロックウールのＫＩ値はセラミック繊維と比
べるとはるかに大きいが、それでも４０には達っせず生
理学的塩類溶液に対する溶解性も小さなものである。し
たがって、ロックウールが体内に蓄積したときの有害性
について、ＥＵ及びドイツでは“カテゴリー３”繊維と
して「人に対し発癌性が有るかも知れない」と格付け
し、セラミック繊維同様規制の対象としている。
ト系のセラミック繊維は１０００〜１３００℃の高温に
も耐えるが、構成成分がＡｌ2Ｏ3５０重量％、ＳｉＯ2
５０重量％前後のもであるから、ＫＩ値は−１００にも
達し、化学的に安定で、生理学的塩類溶液に対する抵抗
はすこぶる大きい。また、１０００℃以上の高温にさら
されると、遊離珪酸の一種であるクリストバライトを生
成し、該遊離珪酸を生じた繊維は珪肺等の呼吸器疾患の
原因にもなる。したがって、このアルミナシリケート系
のセラミック繊維は、人体に有害な繊維であるとの認識
が強くなってきており、ＥＵやドイツでは“カテゴリー
２”繊維として「人に対して恐らく発癌性有り」と格付
けし、規制の対象としている。また、前述の組成を有す
る一般的なロックウールのＫＩ値はセラミック繊維と比
べるとはるかに大きいが、それでも４０には達っせず生
理学的塩類溶液に対する溶解性も小さなものである。し
たがって、ロックウールが体内に蓄積したときの有害性
について、ＥＵ及びドイツでは“カテゴリー３”繊維と
して「人に対し発癌性が有るかも知れない」と格付け
し、セラミック繊維同様規制の対象としている。
【０００８】上記した生物分解性無機繊維について、同
様の計算によりＫＩ値を求めてみると、特公平７−４２
１３９号公報に記載された無機繊維では、ＫＩ値が約２
０〜５０の範囲にあり、体液溶解性に関しては一般的な
ロックウールよりも改善されてはいるが、十分では無い
ものも多い。また、その耐熱性については約７４３〜８
１５℃の範囲で連続使用可能であることが記載されてい
るが、実施例を見るとそれほどの耐熱性を有しないと認
められるものも含まれているので、従前のロックウール
と同様またはそれよりも若干優れている程度と認められ
る。また、特表平８−５１１７６０号公報に記載された
無機繊維のＫＩ値は、実施例についてそれを計算してみ
ると４０以上のものである。しかしながら、その耐熱限
界は７００℃程度と認められ、従来のロックウールのそ
れを超えるものではない。また、特開平４−２２８４５
５号公報に記載された無機繊維のＫＩ値は、実施例の全
てについて４０に達していない。しかも、その耐熱性は
従来のロックウール並のものである。
様の計算によりＫＩ値を求めてみると、特公平７−４２
１３９号公報に記載された無機繊維では、ＫＩ値が約２
０〜５０の範囲にあり、体液溶解性に関しては一般的な
ロックウールよりも改善されてはいるが、十分では無い
ものも多い。また、その耐熱性については約７４３〜８
１５℃の範囲で連続使用可能であることが記載されてい
るが、実施例を見るとそれほどの耐熱性を有しないと認
められるものも含まれているので、従前のロックウール
と同様またはそれよりも若干優れている程度と認められ
る。また、特表平８−５１１７６０号公報に記載された
無機繊維のＫＩ値は、実施例についてそれを計算してみ
ると４０以上のものである。しかしながら、その耐熱限
界は７００℃程度と認められ、従来のロックウールのそ
れを超えるものではない。また、特開平４−２２８４５
５号公報に記載された無機繊維のＫＩ値は、実施例の全
てについて４０に達していない。しかも、その耐熱性は
従来のロックウール並のものである。
【０００９】ＫＩ値はドイツのみならず世界的にも有力
な安全性判断基準として普及しつつある。したがって、
ロックウールの耐熱性向上を考える場合にもＫＩ値を無
視することはもはや許されない状況になっている。しか
しながら、ロックウールにせよ、セラミック繊維にせ
よ、８００℃を超える高温に耐える高度の耐熱性と、４
０以上のＫＩ値とを両立した無機繊維は未だ見い出され
ていない。
な安全性判断基準として普及しつつある。したがって、
ロックウールの耐熱性向上を考える場合にもＫＩ値を無
視することはもはや許されない状況になっている。しか
しながら、ロックウールにせよ、セラミック繊維にせ
よ、８００℃を超える高温に耐える高度の耐熱性と、４
０以上のＫＩ値とを両立した無機繊維は未だ見い出され
ていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ロッ
クウールと同様に安価且つ容易に製造できる非晶質無機
繊維でありながら、従来のロックウール以上の耐熱性を
有し、しかもＫＩ値が４０以上で人体内蓄積性が低い無
機繊維を提供することを目的とする。
クウールと同様に安価且つ容易に製造できる非晶質無機
繊維でありながら、従来のロックウール以上の耐熱性を
有し、しかもＫＩ値が４０以上で人体内蓄積性が低い無
機繊維を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ＳｉＯ2とＣａＯとの合計含有量が８
５重量％以上であり、０．５〜３．０重量％のＭｇＯと
２．０〜８．０重量％のＰ2Ｏ5とを含有し、かつドイツ
危険物質規制による発癌性指数（ＫＩ値）が４０以上で
あることを特徴とする生理学的媒体に可溶な非晶質無機
繊維を提供する。
めに、本発明は、ＳｉＯ2とＣａＯとの合計含有量が８
５重量％以上であり、０．５〜３．０重量％のＭｇＯと
２．０〜８．０重量％のＰ2Ｏ5とを含有し、かつドイツ
危険物質規制による発癌性指数（ＫＩ値）が４０以上で
あることを特徴とする生理学的媒体に可溶な非晶質無機
繊維を提供する。
【００１２】本発明により提供された新規な非晶質無機
繊維は、ＳｉＯ2およびＣａＯを主成分して含有するこ
とによりＫＩ値を高めるとともに、耐熱性を向上させる
成分であるＭｇＯをＫＩ値が４０以上となるように含有
させ、また、耐熱性向上のための必須の少量成分として
Ｐ2Ｏ5を加えることにより、８００℃における線収縮率
が５％以下という優れた耐熱性と、生理食塩水に対する
溶解度４％以上という高い生体溶解性とを有する。
繊維は、ＳｉＯ2およびＣａＯを主成分して含有するこ
とによりＫＩ値を高めるとともに、耐熱性を向上させる
成分であるＭｇＯをＫＩ値が４０以上となるように含有
させ、また、耐熱性向上のための必須の少量成分として
Ｐ2Ｏ5を加えることにより、８００℃における線収縮率
が５％以下という優れた耐熱性と、生理食塩水に対する
溶解度４％以上という高い生体溶解性とを有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に関して詳細に説明
する。本発明の非晶質無機繊維は、ＳｉＯ2およびＣａ
Ｏを主成分とする基本組成を採用し、そこにＫＩ値を高
め耐熱性向上に効果のあるＭｇＯと、耐熱性向上に効果
のあるＰ2Ｏ5とをそれぞれ所定量含有させたものであ
る。これは、本発明の目的達成を可能にする組成を検討
する過程において得られた以下のような知見に基づく。
する。本発明の非晶質無機繊維は、ＳｉＯ2およびＣａ
Ｏを主成分とする基本組成を採用し、そこにＫＩ値を高
め耐熱性向上に効果のあるＭｇＯと、耐熱性向上に効果
のあるＰ2Ｏ5とをそれぞれ所定量含有させたものであ
る。これは、本発明の目的達成を可能にする組成を検討
する過程において得られた以下のような知見に基づく。
【００１４】先ず、従来のロックウール主要構成成分を
再検討した結果、 Ａｌ2Ｏ3はＫＩ値を小さくする成分であるだけでな
く、生理食塩水溶解性も顕著に低下させる。したがっ
て、Ａｌ2Ｏ3は極力少なくすることが必要であり、理想
的にはゼロにすることが望ましい。 ＣａＯは従来の通常のロックウールでも主要成分の一
つであるが、ＫＩ値と生理食塩水溶解性のいずれをも大
きくする。 ＭｇＯも従来の通常のロックウール構成要素であり、
ＫＩ値を大きくする観点からは有利な成分となり、少な
くとも制限される対象ではない。 などを確認した。
再検討した結果、 Ａｌ2Ｏ3はＫＩ値を小さくする成分であるだけでな
く、生理食塩水溶解性も顕著に低下させる。したがっ
て、Ａｌ2Ｏ3は極力少なくすることが必要であり、理想
的にはゼロにすることが望ましい。 ＣａＯは従来の通常のロックウールでも主要成分の一
つであるが、ＫＩ値と生理食塩水溶解性のいずれをも大
きくする。 ＭｇＯも従来の通常のロックウール構成要素であり、
ＫＩ値を大きくする観点からは有利な成分となり、少な
くとも制限される対象ではない。 などを確認した。
【００１５】その結果、最初に、ＫＩ値および生理食塩
水溶解性の観点から好ましい組成の繊維として、ＳｉＯ
2およびＣａＯが主成分である、好ましくは合計で８５
重量％を占めるケイ酸カルシウム質の繊維が考えられ
た。この組成においてＫＩ値を４０以上とするには、Ｃ
ａＯを約４０重量％以上とする必要がある。しかしなが
ら、ＣａＯを４０重量％以上としたＳｉＯ2−ＣａＯ系
の繊維は耐熱性が悪く、７００℃程度の使用にしか耐え
ず従来のロックウールの範疇にある。ところが、そこに
少量のＰ2Ｏ5を含有させると、耐熱性が飛躍的に向上し
て従来のロックウールの耐熱温度以上の８００℃の加熱
にも耐える繊維となり、組成的にも安定になることが確
認された。これは、高温に加熱された繊維中でＳｉ
Ｏ 2、ＣａＯ、ＭｇＯからウォラストナイトやディオプ
サイド等の結晶物が生成する時にＰ2Ｏ5が核結晶として
働き、このことが該結晶物を速やかに生じせしめ繊維自
体の剛直化が図られ、結果としてクリープ等による繊維
の軟化・収縮を抑制させるものと考えられる。そこで、
Ｐ2Ｏ5の影響を定量的に求めるために以下の試験を行っ
た。
水溶解性の観点から好ましい組成の繊維として、ＳｉＯ
2およびＣａＯが主成分である、好ましくは合計で８５
重量％を占めるケイ酸カルシウム質の繊維が考えられ
た。この組成においてＫＩ値を４０以上とするには、Ｃ
ａＯを約４０重量％以上とする必要がある。しかしなが
ら、ＣａＯを４０重量％以上としたＳｉＯ2−ＣａＯ系
の繊維は耐熱性が悪く、７００℃程度の使用にしか耐え
ず従来のロックウールの範疇にある。ところが、そこに
少量のＰ2Ｏ5を含有させると、耐熱性が飛躍的に向上し
て従来のロックウールの耐熱温度以上の８００℃の加熱
にも耐える繊維となり、組成的にも安定になることが確
認された。これは、高温に加熱された繊維中でＳｉ
Ｏ 2、ＣａＯ、ＭｇＯからウォラストナイトやディオプ
サイド等の結晶物が生成する時にＰ2Ｏ5が核結晶として
働き、このことが該結晶物を速やかに生じせしめ繊維自
体の剛直化が図られ、結果としてクリープ等による繊維
の軟化・収縮を抑制させるものと考えられる。そこで、
Ｐ2Ｏ5の影響を定量的に求めるために以下の試験を行っ
た。
【００１６】表１は、ＳｉＯ2とＣａＯとを主成分とす
る無機繊維の耐熱性に及ぼすＰ2Ｏ5の影響を評価したも
のである。具体的な評価方法は以下の通りである。先
ず、表１に示す組成の各無機繊維１２５ｇを水５ｌ中で
ドリルミキサーを用いて１分間撹拌し、繊維を分散させ
た後、２％ＰＶＡ溶液を固形分濃度で全体の０．０８ｗ
ｔ％になるように添加撹拌し、脱水成型器により成型し
てフェルト状となし、１０５℃で十分に乾燥したものを
所定の大きさに切断して加熱試験試料を用意する。そし
て、加熱試験試料上にセラミックピンにより印を付け、
８００℃にて８時間加熱し、加熱前後におけるセラミッ
クピンの間隔を測定して下記式から線収縮率（％）を求
めた。 線収縮率（％）＝（ＬO−Ｌ1）／ＬO×１００ ここで、Ｌ0：試験片上セラミックピンの最初の間隔
（ｍｍ） Ｌ1：試験片上セラミックピンの加熱後の間隔（ｍｍ）
る無機繊維の耐熱性に及ぼすＰ2Ｏ5の影響を評価したも
のである。具体的な評価方法は以下の通りである。先
ず、表１に示す組成の各無機繊維１２５ｇを水５ｌ中で
ドリルミキサーを用いて１分間撹拌し、繊維を分散させ
た後、２％ＰＶＡ溶液を固形分濃度で全体の０．０８ｗ
ｔ％になるように添加撹拌し、脱水成型器により成型し
てフェルト状となし、１０５℃で十分に乾燥したものを
所定の大きさに切断して加熱試験試料を用意する。そし
て、加熱試験試料上にセラミックピンにより印を付け、
８００℃にて８時間加熱し、加熱前後におけるセラミッ
クピンの間隔を測定して下記式から線収縮率（％）を求
めた。 線収縮率（％）＝（ＬO−Ｌ1）／ＬO×１００ ここで、Ｌ0：試験片上セラミックピンの最初の間隔
（ｍｍ） Ｌ1：試験片上セラミックピンの加熱後の間隔（ｍｍ）
【００１７】
【表１】
【００１８】また、生成結晶物中のＰ2Ｏ5の割合（Ｐ2
Ｏ5比率と記す）を下記式から求め、Ｐ2Ｏ5比率と得ら
れた線収縮率（生値）との関係を求めた。尚、生成結晶
物量として、ＣａＯ及びＭｇＯについてそれぞれのモル
濃度に換算した合計値とした。 Ｐ2Ｏ5比率＝Ｐ2Ｏ5／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）（全てモル濃
度で算出） 表１に示すように、Ｐ2Ｏ5比率が高まるのに従い線収縮
率が低下していることが確認された。これは上述の考え
を裏付けるものであり、核結晶が多く存在する程結晶化
度が上がり、耐クリープ性の向上による線収縮率が低下
したものと考えられる。
Ｏ5比率と記す）を下記式から求め、Ｐ2Ｏ5比率と得ら
れた線収縮率（生値）との関係を求めた。尚、生成結晶
物量として、ＣａＯ及びＭｇＯについてそれぞれのモル
濃度に換算した合計値とした。 Ｐ2Ｏ5比率＝Ｐ2Ｏ5／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）（全てモル濃
度で算出） 表１に示すように、Ｐ2Ｏ5比率が高まるのに従い線収縮
率が低下していることが確認された。これは上述の考え
を裏付けるものであり、核結晶が多く存在する程結晶化
度が上がり、耐クリープ性の向上による線収縮率が低下
したものと考えられる。
【００１９】図１は、表１に示されたＰ2Ｏ5比率と線収
縮率との関係をグラフ化したものであるが、両者の関係
はある範囲を持って相関が認められ、Ｐ2Ｏ5比率０．０
１に対し、線収縮率が約７．６％低下する関係となる。
また、本発明においては、耐熱性能の指標として加熱温
度８００℃において線収縮率が５％以下となることを目
的としているが、図１より、線収縮率５％に相当するＰ
2Ｏ5比率は０．０２〜０．０５の範囲であり、Ｐ2Ｏ5比
率が０．０２以上ならば線収縮率は５％以下になると考
えられる。
縮率との関係をグラフ化したものであるが、両者の関係
はある範囲を持って相関が認められ、Ｐ2Ｏ5比率０．０
１に対し、線収縮率が約７．６％低下する関係となる。
また、本発明においては、耐熱性能の指標として加熱温
度８００℃において線収縮率が５％以下となることを目
的としているが、図１より、線収縮率５％に相当するＰ
2Ｏ5比率は０．０２〜０．０５の範囲であり、Ｐ2Ｏ5比
率が０．０２以上ならば線収縮率は５％以下になると考
えられる。
【００２０】しかし、Ｐ2Ｏ5は生理食塩水溶解度を低下
させる働きを持つ。これはリン系化合物が繊維に皮膜を
形成し易く、結果として不溶解分を多くならしめるため
と考えられる。表２は、ＳｉＯ2とＣａＯとを主成分と
し、Ｐ2Ｏ5を含有する各種無機繊維について、生理食塩
水溶解度を測定した結果を示しているが、溶解度測定結
果とＰ 2Ｏ5含有量との関係には極めて強い相関関係が存
在し、両者を回帰分析に供すると、Ｐ2Ｏ5濃度が８重量
％以下であれば、生体溶解性を有すると判断される生理
食塩水溶解度４％以上となる。尚、表２に示した生理食
塩水溶解度は、２００メッシュ以下に粉砕した繊維試料
１ｇを生理食塩水１５０ｍｌと共に三角フラスコ（３０
０ｍｌ) に入れて４０℃のインキュベーターに設置し、
毎分１２０回転で５０時間水平振動を加え、その後、濾
過・乾燥して不溶解分を秤量し、その値を溶解前の重量
から差し引いて得た重量減少率（重量％）である。
させる働きを持つ。これはリン系化合物が繊維に皮膜を
形成し易く、結果として不溶解分を多くならしめるため
と考えられる。表２は、ＳｉＯ2とＣａＯとを主成分と
し、Ｐ2Ｏ5を含有する各種無機繊維について、生理食塩
水溶解度を測定した結果を示しているが、溶解度測定結
果とＰ 2Ｏ5含有量との関係には極めて強い相関関係が存
在し、両者を回帰分析に供すると、Ｐ2Ｏ5濃度が８重量
％以下であれば、生体溶解性を有すると判断される生理
食塩水溶解度４％以上となる。尚、表２に示した生理食
塩水溶解度は、２００メッシュ以下に粉砕した繊維試料
１ｇを生理食塩水１５０ｍｌと共に三角フラスコ（３０
０ｍｌ) に入れて４０℃のインキュベーターに設置し、
毎分１２０回転で５０時間水平振動を加え、その後、濾
過・乾燥して不溶解分を秤量し、その値を溶解前の重量
から差し引いて得た重量減少率（重量％）である。
【００２１】
【表２】
【００２２】他成分については、生理食塩水溶解度との
明確な相関関係は存在せず、ＳｉＯ 2−ＣａＯ−Ｐ2Ｏ5
−ＭｇＯ系においてＰ2Ｏ5濃度が８重量％以下であるこ
とが生体溶解性を有する基準となる。
明確な相関関係は存在せず、ＳｉＯ 2−ＣａＯ−Ｐ2Ｏ5
−ＭｇＯ系においてＰ2Ｏ5濃度が８重量％以下であるこ
とが生体溶解性を有する基準となる。
【００２３】上述したように、図１に示したＰ2Ｏ5比率
と８００℃加熱線収縮率との間には相関があるものと認
められるが、同図中に示されるように回帰線に対して或
る幅（Ｒ2 ＝０．７３）を持っており、Ｐ2Ｏ5比率だけ
では相関が規定されず、他の因子も絡んでいることが考
えられる。その因子の一つとして遊離ＳｉＯ2の存在が
考えられる。繊維を過剰に粘性の大きな液体と考える
と、繊維の収縮は被熱による流動化と解釈される。繊維
の流動化を抑制するためには、粘性の大きなＳｉＯ2を
化合物の形態ではなく、単体で存在させる必要があり、
この量が多くなると繊維の流動化、即ち、収縮が小さく
なると考える。この遊離ＳｉＯ2分（以下、過剰ＳｉＯ2
量と記す）を以下のように定義する。 過剰SiO2量＝繊維中ＳｉＯ2−ＣａＯ−ＭｇＯ（全てモ
ル濃度で算出） これは、加熱により結晶化が認められたウォラストナイ
ト、ディオプサイド等の化合物に結びついているＳｉＯ
2量を全体のＳｉＯ2量から差し引いた値を示している。
と８００℃加熱線収縮率との間には相関があるものと認
められるが、同図中に示されるように回帰線に対して或
る幅（Ｒ2 ＝０．７３）を持っており、Ｐ2Ｏ5比率だけ
では相関が規定されず、他の因子も絡んでいることが考
えられる。その因子の一つとして遊離ＳｉＯ2の存在が
考えられる。繊維を過剰に粘性の大きな液体と考える
と、繊維の収縮は被熱による流動化と解釈される。繊維
の流動化を抑制するためには、粘性の大きなＳｉＯ2を
化合物の形態ではなく、単体で存在させる必要があり、
この量が多くなると繊維の流動化、即ち、収縮が小さく
なると考える。この遊離ＳｉＯ2分（以下、過剰ＳｉＯ2
量と記す）を以下のように定義する。 過剰SiO2量＝繊維中ＳｉＯ2−ＣａＯ−ＭｇＯ（全てモ
ル濃度で算出） これは、加熱により結晶化が認められたウォラストナイ
ト、ディオプサイド等の化合物に結びついているＳｉＯ
2量を全体のＳｉＯ2量から差し引いた値を示している。
【００２４】表１及び図２に、過剰ＳｉＯ2量と８００
℃加熱線収縮率（補正収縮率１）との関係を示す。尚、
図中の線収縮率の値は、前述のように生値にはＰ2Ｏ5の
影響が存在するので、線収縮率の生値を図１の回帰線の
傾きにより各繊維中のＰ2Ｏ5比率を０．０３５（図１上
での５％収縮領域におけるＰ2Ｏ5比率の中間点）に補正
した値（以下、Ｐ2Ｏ5比率補正収縮率と記す）である
（正値）。以下に補正計算に用いたＰ2Ｏ5比率補正収縮
率の算出式を示す。 Ｐ2Ｏ5比率補正収縮率＝各収縮率生値＋７．６×（各Ｐ
2Ｏ5比率−０．０３５）×１００
℃加熱線収縮率（補正収縮率１）との関係を示す。尚、
図中の線収縮率の値は、前述のように生値にはＰ2Ｏ5の
影響が存在するので、線収縮率の生値を図１の回帰線の
傾きにより各繊維中のＰ2Ｏ5比率を０．０３５（図１上
での５％収縮領域におけるＰ2Ｏ5比率の中間点）に補正
した値（以下、Ｐ2Ｏ5比率補正収縮率と記す）である
（正値）。以下に補正計算に用いたＰ2Ｏ5比率補正収縮
率の算出式を示す。 Ｐ2Ｏ5比率補正収縮率＝各収縮率生値＋７．６×（各Ｐ
2Ｏ5比率−０．０３５）×１００
【００２５】図２に示されるように、両者には過剰Ｓｉ
Ｏ2量１％当たり（Ｐ2Ｏ5比率補正収縮率−１．７％）
の関係があり、しかも図１に示した８００℃加熱線収縮
率（生値）とＰ2Ｏ5比率との関係よりも強い相関が認め
られ、繊維の収縮がＰ2Ｏ5比率と過剰ＳｉＯ2量とによ
り規定されることが確認できる。前記の過剰ＳｉＯ2量
の算出式に示される通り、この指標はＳｉＯ2、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯ濃度を規定するものであり、図２において補
正収縮率が５％での過剰ＳｉＯ2量の値は７〜１０ｍｏ
ｌ％である。即ち、過剰ＳｉＯ2量の値が７ｍｏｌ％以
上ならば線収縮率は５％以下になると考えられる。
Ｏ2量１％当たり（Ｐ2Ｏ5比率補正収縮率−１．７％）
の関係があり、しかも図１に示した８００℃加熱線収縮
率（生値）とＰ2Ｏ5比率との関係よりも強い相関が認め
られ、繊維の収縮がＰ2Ｏ5比率と過剰ＳｉＯ2量とによ
り規定されることが確認できる。前記の過剰ＳｉＯ2量
の算出式に示される通り、この指標はＳｉＯ2、Ｃａ
Ｏ、ＭｇＯ濃度を規定するものであり、図２において補
正収縮率が５％での過剰ＳｉＯ2量の値は７〜１０ｍｏ
ｌ％である。即ち、過剰ＳｉＯ2量の値が７ｍｏｌ％以
上ならば線収縮率は５％以下になると考えられる。
【００２６】しかしながら、図２に示す相関関係におい
ても図１に示す相関関係程ではないものの、多少のバラ
ツキが認められ、繊維の収縮がＰ2Ｏ5比率や過剰ＳｉＯ
2量の他に競合する因子があるものと考えられ、その因
子をＭｇＯであると判断した。本発明において、ＳｉＯ
2−ＣａＯ−Ｐ2Ｏ5−ＭｇＯ系がＫＩ値４０以上を満足
するためには、ＣａＯとＭｇＯとの合計値（重量％）が
４０以上となる必要があるが、ＣａＯとＭｇＯとではそ
の分子量の違いにより同じ合計値でもモル濃度基準で規
定される生成化合物量は等しくはなく、分子量の小さな
ＭｇＯを多くした方が生成化合物の量は多くなる。生成
化合物量が多くなると、繊維の結晶化が進み、Ｐ2Ｏ5に
よる効果と同様に繊維の剛直化が図られ、耐クリープ性
が向上して収縮が抑制されると考えられる。しかしなが
ら、ＭｇＯの量を多くしすぎると、ＭｇＯ系化合物の量
が増えることになるが、該化合物は一般に密度が大き
く、ＣａＯ化合物であるウォラストナイトとの密度差に
より一転して収縮が起こるようになることが考えられ
る。そのため、繊維中のＭｇＯ量には繊維収縮抑制に関
して或る程度の最適範囲が存在するものと考えられる。
ても図１に示す相関関係程ではないものの、多少のバラ
ツキが認められ、繊維の収縮がＰ2Ｏ5比率や過剰ＳｉＯ
2量の他に競合する因子があるものと考えられ、その因
子をＭｇＯであると判断した。本発明において、ＳｉＯ
2−ＣａＯ−Ｐ2Ｏ5−ＭｇＯ系がＫＩ値４０以上を満足
するためには、ＣａＯとＭｇＯとの合計値（重量％）が
４０以上となる必要があるが、ＣａＯとＭｇＯとではそ
の分子量の違いにより同じ合計値でもモル濃度基準で規
定される生成化合物量は等しくはなく、分子量の小さな
ＭｇＯを多くした方が生成化合物の量は多くなる。生成
化合物量が多くなると、繊維の結晶化が進み、Ｐ2Ｏ5に
よる効果と同様に繊維の剛直化が図られ、耐クリープ性
が向上して収縮が抑制されると考えられる。しかしなが
ら、ＭｇＯの量を多くしすぎると、ＭｇＯ系化合物の量
が増えることになるが、該化合物は一般に密度が大き
く、ＣａＯ化合物であるウォラストナイトとの密度差に
より一転して収縮が起こるようになることが考えられ
る。そのため、繊維中のＭｇＯ量には繊維収縮抑制に関
して或る程度の最適範囲が存在するものと考えられる。
【００２７】表１及び図３に、繊維中のＭｇＯ量（ｍｏ
ｌ％）と、Ｐ2Ｏ5比率及び過剰ＳｉＯ2量による補正を
加えた８００℃加熱線収縮率（補正収縮率２）との関係
を示す。図２と同様、生値にはＰ2Ｏ5比率及び過剰Ｓｉ
Ｏ2量の影響が存在するため、両方で補正した値である
Ｐ2Ｏ5比率、過剰ＳｉＯ2量補正収縮率を算出し、解析
に供した。以下にＰ2Ｏ5比率、過剰ＳｉＯ2量補正収縮
率の算出式を示す。 P2O5比率、過剰SiO2量補正収縮率＝P2O5比率補正収縮率
＋１．７×（各過剰SiO2量−８．５）×１００ ここに記した８．５は、図２で求めた過剰ＳｉＯ2量の
最適範囲の中間値を用いた。図３に示されるように、Ｍ
ｇＯ濃度と補正収縮率との関係を見ると、ＭｇＯ濃度が
１〜４ｍｏｌ％の範囲で収縮率が低下しており、それ以
上では収縮率が大きくなる。即ち、上記ＭｇＯ効果の考
えを裏付けるものである。
ｌ％）と、Ｐ2Ｏ5比率及び過剰ＳｉＯ2量による補正を
加えた８００℃加熱線収縮率（補正収縮率２）との関係
を示す。図２と同様、生値にはＰ2Ｏ5比率及び過剰Ｓｉ
Ｏ2量の影響が存在するため、両方で補正した値である
Ｐ2Ｏ5比率、過剰ＳｉＯ2量補正収縮率を算出し、解析
に供した。以下にＰ2Ｏ5比率、過剰ＳｉＯ2量補正収縮
率の算出式を示す。 P2O5比率、過剰SiO2量補正収縮率＝P2O5比率補正収縮率
＋１．７×（各過剰SiO2量−８．５）×１００ ここに記した８．５は、図２で求めた過剰ＳｉＯ2量の
最適範囲の中間値を用いた。図３に示されるように、Ｍ
ｇＯ濃度と補正収縮率との関係を見ると、ＭｇＯ濃度が
１〜４ｍｏｌ％の範囲で収縮率が低下しており、それ以
上では収縮率が大きくなる。即ち、上記ＭｇＯ効果の考
えを裏付けるものである。
【００２８】以上の考察から、本発明の非晶質無機繊維
においては、ＳｉＯ2とＣａＯとの合計で８５重量％で
あり、耐熱性向上のための成分であるＰ2Ｏ5は、モル濃
度により計算されるＰ2Ｏ5／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）の指標
を用いると、図１より０．０２以上であり、また、表２
に示した生理食塩水溶解性の観点より８重量％以下とな
る。また、同じく耐熱性向上成分であるＭｇＯは、図３
よりモル濃度で１〜４ｍｏｌ％である。さらに、ＳｉＯ
2とＣａＯは、ＳｉＯ2−ＣａＯ−ＭｇＯ（モル濃度）で
定義した指標である過剰ＳｉＯ2量が図２より７ｍｏｌ
％以上と規定される。そして、このような組成範囲にお
いて、ＫＩ値４０以上となる組成比を算出すると、Ｓｉ
Ｏ2とＣａＯとの合計含有量か８５重量％以上で、Ｍｇ
Ｏが０．５〜３．０重量％、Ｐ2Ｏ5が２．０〜８．０重
量％となり、より好ましくはＳｉＯ2が５１．０〜５
８．０重量％、ＣａＯが３７．０〜４３．０重量％、Ｐ
2Ｏ5 が２．０〜８．０重量％、ＭｇＯが０．５〜３．
０重量％（但し、合計で１００重量％以下である）と導
き出される。このようにして、ＫＩ値が４０以上の、優
れた生理食塩水溶解性と通常のロックウール以上の耐熱
性とを兼備する本発明の非晶質無機繊維が求められた。
においては、ＳｉＯ2とＣａＯとの合計で８５重量％で
あり、耐熱性向上のための成分であるＰ2Ｏ5は、モル濃
度により計算されるＰ2Ｏ5／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）の指標
を用いると、図１より０．０２以上であり、また、表２
に示した生理食塩水溶解性の観点より８重量％以下とな
る。また、同じく耐熱性向上成分であるＭｇＯは、図３
よりモル濃度で１〜４ｍｏｌ％である。さらに、ＳｉＯ
2とＣａＯは、ＳｉＯ2−ＣａＯ−ＭｇＯ（モル濃度）で
定義した指標である過剰ＳｉＯ2量が図２より７ｍｏｌ
％以上と規定される。そして、このような組成範囲にお
いて、ＫＩ値４０以上となる組成比を算出すると、Ｓｉ
Ｏ2とＣａＯとの合計含有量か８５重量％以上で、Ｍｇ
Ｏが０．５〜３．０重量％、Ｐ2Ｏ5が２．０〜８．０重
量％となり、より好ましくはＳｉＯ2が５１．０〜５
８．０重量％、ＣａＯが３７．０〜４３．０重量％、Ｐ
2Ｏ5 が２．０〜８．０重量％、ＭｇＯが０．５〜３．
０重量％（但し、合計で１００重量％以下である）と導
き出される。このようにして、ＫＩ値が４０以上の、優
れた生理食塩水溶解性と通常のロックウール以上の耐熱
性とを兼備する本発明の非晶質無機繊維が求められた。
【００２９】尚、本発明の非晶質無機繊維の製造に当た
り、鉱物原料を使用すると上記必須成分以外にも多くの
金属酸化物の混入が避けられないが、それらはなるべく
少ないことが望ましい。中でもＫＩ値を低下させるＡｌ
2Ｏ3は、多くても０．５重量％、好ましくは０．２重量
％以下であることが望ましく、それよりも多いと、ＫＩ
値および生理食塩水溶解性に関する目標値を達成するこ
とが困難になる。その他、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＢａＯ、Ｂ
2Ｏ3等は、多いと耐熱性を悪化させるので、個別には約
０.５重量％、合計量で２重量％を超えないようにする
ことが望ましい。
り、鉱物原料を使用すると上記必須成分以外にも多くの
金属酸化物の混入が避けられないが、それらはなるべく
少ないことが望ましい。中でもＫＩ値を低下させるＡｌ
2Ｏ3は、多くても０．５重量％、好ましくは０．２重量
％以下であることが望ましく、それよりも多いと、ＫＩ
値および生理食塩水溶解性に関する目標値を達成するこ
とが困難になる。その他、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＢａＯ、Ｂ
2Ｏ3等は、多いと耐熱性を悪化させるので、個別には約
０.５重量％、合計量で２重量％を超えないようにする
ことが望ましい。
【００３０】本発明の非晶質無機繊維は、その化学組成
が上述の範囲になるように原料とその配合比を選ぶこと
を除けば従来のロックウールと全く同様に製造すること
ができる。原料として適当なものは、珪石（石英）、ウ
ォラストナイト、生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、ド
ロマイト、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、アル
カリ金属もしくはアルカリ土類金属のリン酸塩、ピロリ
ン酸カルシウム等である。これらの原料を適宜配合し、
電気炉またはキューポラ炉で加熱して熔融させ、ブロー
方式、ローター方式等ロックウール製造に採用されてい
る周知の方式で繊維化すればよい。得られた繊維は常法
により集綿し、積層、バインダー付与・硬化処理するな
どしてボードその他の形状に成形し、断熱材等の用途に
提供することができる。
が上述の範囲になるように原料とその配合比を選ぶこと
を除けば従来のロックウールと全く同様に製造すること
ができる。原料として適当なものは、珪石（石英）、ウ
ォラストナイト、生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、ド
ロマイト、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、アル
カリ金属もしくはアルカリ土類金属のリン酸塩、ピロリ
ン酸カルシウム等である。これらの原料を適宜配合し、
電気炉またはキューポラ炉で加熱して熔融させ、ブロー
方式、ローター方式等ロックウール製造に採用されてい
る周知の方式で繊維化すればよい。得られた繊維は常法
により集綿し、積層、バインダー付与・硬化処理するな
どしてボードその他の形状に成形し、断熱材等の用途に
提供することができる。
【００３１】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに明確にす
る。 （実施例１〜５）原料としてウォラストナイト、第一リ
ン酸カルシウム、珪砂、酸化マグネシウムを用い、表３
に記載したように、本発明の組成範囲を満足するように
これらの原料を混合した後、電気炉で加熱して溶融さ
せ、ブロー方式で繊維化後、集綿した。得られた繊維に
ついて、下記の方法で生理食塩水溶解性及び耐熱性を調
べた。
る。 （実施例１〜５）原料としてウォラストナイト、第一リ
ン酸カルシウム、珪砂、酸化マグネシウムを用い、表３
に記載したように、本発明の組成範囲を満足するように
これらの原料を混合した後、電気炉で加熱して溶融さ
せ、ブロー方式で繊維化後、集綿した。得られた繊維に
ついて、下記の方法で生理食塩水溶解性及び耐熱性を調
べた。
【００３２】〔生理食塩水溶解性〕各繊維を２００メッ
シュ以下に粉砕した試料１ｇを生理食塩水１５０ｍｌと
共に三角フラスコ（３００ｍｌ) に入れ、４０℃のイン
キュベーターに設置し、毎分１２０回転で５０時間水平
振動を加え、その後、濾過・乾燥して不溶解分を秤量
し、その値を溶解前の重量から差し引いて溶解による重
量減少率（重量％）を求め、生理食塩水溶解率とした。
シュ以下に粉砕した試料１ｇを生理食塩水１５０ｍｌと
共に三角フラスコ（３００ｍｌ) に入れ、４０℃のイン
キュベーターに設置し、毎分１２０回転で５０時間水平
振動を加え、その後、濾過・乾燥して不溶解分を秤量
し、その値を溶解前の重量から差し引いて溶解による重
量減少率（重量％）を求め、生理食塩水溶解率とした。
【００３３】〔耐熱性試験法〕各繊維１２５ｇを水５ｌ
中でドリルミキサーを用いて１分間撹拌し、繊維を分散
させた後、２％ＰＶＡ溶液を固形分濃度で全体の０．０
８ｗｔ％になるように添加撹拌し、脱水成型器により成
型したフェルトを測定用試料とした。成型したフェルト
は１０５℃で十分に乾燥したものを所定の大きさに切断
し加熱試験に供した。加熱試験は試料上にセラミックピ
ンにより印を付け、各加熱温度で８時間加熱し、加熱前
後でのセラミックピンの間隔を測定し、加熱線収縮率
（％）を求めた。収縮率算出式を以下に示す。 線収縮率（％）＝（ＬO−Ｌ1）／ＬO×１００ ここで、Ｌ0：試験片上セラミックピンの最初の間隔
（ｍｍ） Ｌ1：試験片上セラミックピンの加熱後の間隔（ｍｍ）
中でドリルミキサーを用いて１分間撹拌し、繊維を分散
させた後、２％ＰＶＡ溶液を固形分濃度で全体の０．０
８ｗｔ％になるように添加撹拌し、脱水成型器により成
型したフェルトを測定用試料とした。成型したフェルト
は１０５℃で十分に乾燥したものを所定の大きさに切断
し加熱試験に供した。加熱試験は試料上にセラミックピ
ンにより印を付け、各加熱温度で８時間加熱し、加熱前
後でのセラミックピンの間隔を測定し、加熱線収縮率
（％）を求めた。収縮率算出式を以下に示す。 線収縮率（％）＝（ＬO−Ｌ1）／ＬO×１００ ここで、Ｌ0：試験片上セラミックピンの最初の間隔
（ｍｍ） Ｌ1：試験片上セラミックピンの加熱後の間隔（ｍｍ）
【００３４】
【表３】
【００３５】表３に各試験結果を示すが、何れの実施例
も生理食塩水溶解性が良好であり、また、耐熱性試験に
おいても８００℃での線収縮率が５％以下であり、１０
００℃以上の高温においても優れた耐熱性を示すことが
わかる。
も生理食塩水溶解性が良好であり、また、耐熱性試験に
おいても８００℃での線収縮率が５％以下であり、１０
００℃以上の高温においても優れた耐熱性を示すことが
わかる。
【００３６】（比較例１〜４）原料としてウォラストナ
イト、第一リン酸カルシウム、珪砂、酸化マグネシウム
を用い、表４に記載した割合で混合した後、電気炉で加
熱して溶融させ、ブロー方式で繊維化後、集綿した。得
られた繊維について、実施例と同様の方法で生理食塩水
溶解性及び耐熱性を調べた。結果を表４に示す。
イト、第一リン酸カルシウム、珪砂、酸化マグネシウム
を用い、表４に記載した割合で混合した後、電気炉で加
熱して溶融させ、ブロー方式で繊維化後、集綿した。得
られた繊維について、実施例と同様の方法で生理食塩水
溶解性及び耐熱性を調べた。結果を表４に示す。
【００３７】
【表４】
【００３８】表４から、本発明の組成範囲外の非晶質無
機繊維は、ＫＩ値が４０以上であっても、生理食塩水溶
解性及び耐熱性の両方を満足しないことが確認された。
機繊維は、ＫＩ値が４０以上であっても、生理食塩水溶
解性及び耐熱性の両方を満足しないことが確認された。
【００３９】
【発明の効果】上述のように、本発明による非晶質無機
繊維はドイツ危険物規制において望ましいとされている
ＫＩ値４０以上の組成を有し、生理食塩水溶解性に優れ
ており、しかも、従来のロックウールと同様に安価に製
造可能でありながら従来のロックウールの常識を越える
高度の耐熱性を備えている。
繊維はドイツ危険物規制において望ましいとされている
ＫＩ値４０以上の組成を有し、生理食塩水溶解性に優れ
ており、しかも、従来のロックウールと同様に安価に製
造可能でありながら従来のロックウールの常識を越える
高度の耐熱性を備えている。
【図１】ＳｉＯ2−ＣａＯ−Ｐ2Ｏ5−ＭｇＯ系非晶質無
機繊維の耐熱性に及ぼすＰ2Ｏ5添加量の影響を示すグラ
フである。
機繊維の耐熱性に及ぼすＰ2Ｏ5添加量の影響を示すグラ
フである。
【図２】ＳｉＯ2−ＣａＯ−Ｐ2Ｏ5−ＭｇＯ系非晶質無
機繊維の耐熱性に及ぼす遊離ＳｉＯ2分の影響を示すグ
ラフである。
機繊維の耐熱性に及ぼす遊離ＳｉＯ2分の影響を示すグ
ラフである。
【図３】ＳｉＯ2−ＣａＯ−Ｐ2Ｏ5−ＭｇＯ系非晶質無
機繊維の耐熱性に及ぼすＭｇＯ添加量の影響を示すグラ
フである。
機繊維の耐熱性に及ぼすＭｇＯ添加量の影響を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 章 東京都港区芝大門１−２−26 (72)発明者 北原 英樹 静岡県浜松市新都田１−８−１ Ｆターム(参考） 4G062 AA05 BB01 DA06 DB01 DC01 DD03 DE01 DF01 EA01 EB01 EC01 ED02 ED03 EE05 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 NN31 4L037 CS23 CS34 FA02 FA05 PA41 PF07 UA06
Claims (4)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2とＣａＯとの合計含有量が８５
重量％以上であり、０．５〜３．０重量％のＭｇＯと
２．０〜８．０重量％のＰ2Ｏ5とを含有し、かつドイツ
危険物質規制による発癌性指数（ＫＩ値）が４０以上で
あることを特徴とする生理学的媒体に可溶な非晶質無機
繊維。 - 【請求項２】 ＳｉＯ2を５１．０〜５８．０重量％、
ＣａＯを３７．０〜４３．０重量％、ＭｇＯを０．５〜
３．０重量％、Ｐ2Ｏ5を２．０〜８．０重量％含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の生理学的媒体に可溶
な非晶質無機繊維。 - 【請求項３】 ８００℃における線収縮率が５％以下で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の生理学
的媒体に可溶な非晶質無機繊維。 - 【請求項４】 生理食塩水に対する溶解度が４％以上で
あることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載
の生理学的媒体に可溶な非晶質無機繊維。
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|---|---|---|---|
| JP11020218A JP2000220037A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 生理学的媒体に可溶な非晶質無機繊維 |
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| JP11020218A JP2000220037A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 生理学的媒体に可溶な非晶質無機繊維 |
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