JPH0253949A - 無機繊維不織布を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、シリコーン樹脂を主体とする無機繊維から繊
維製品全製造する方法に関する。

従来の技術 ［１品のエマルジョンでの浸漬、そのｌ祭エマルジョン
は砕かれる、水の排除下の繊維製品の成形、コンパウン
ドの乾燥およびシリコーン樹脂の硬化により、アスベス
ト繊維製品および水性シリコーン樹脂エマルジョンから
繊維製品を製造する方法、その際水性シリコーン樹脂エ
マルジョンは硬化触媒としてアルミニウムのキレートま
たはジアルキルスズアシレートおよび分散剤として非イ
オンの乳化剤を含有する、は米国特許第３３９５０７１
号明細書（１９６８年７月６０日登録、Ｓ、　Ｎ１ｔｚ
ｓｃｈｅその他、Ｗａｃｋｅｒ　−Ｃｈｅｍｉｅ　Ｇｍ
ｂＨ）から公知である。水性シリコーン樹脂エマルジョ
ンおよび無機繊維物質用の結合剤としてのその使用は西
ドイツ国特許第３６１３３８４号明細書（米国特許Ｓｅ
ｒ　。

第１９９８８号明細書に相当）、１９８８年１月７日登
録、Ｈ，Ｍａｙｅｒその他’ｔ　Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅ
ｍｉｅ（）ｍｂＨＫ　＠己載されている。

発明が解決しようとする問題点 シリコーン樹脂の硬化をこれまでより著しくより短時間
で行い、方法を連続的に無機繊維製品および結合剤から
の平面状繊維製品の製造のために常用のコンベヤベルト
装置を用いて実施できかつシリコーン樹脂を主体とする
無機繊維製品から成る繊維製品のこれまでより高い変換
率を達成できる、シリコーン樹脂を主体とする無機繊維
製品から繊維製品を製造する方法を提供するという課題
が生じた。さらに高い熱安定性を有する、無機繊維物質
用の結合剤を提供するという課題が生じた。これらの課
題は本発明により解決する。

問題点を解決するための手段 本発明の対象はエマルジョンの繊維製品への添加、繊維
製品の成形およびシリコーン樹脂の硬化により、場合に
より無機粒子、薄片または粉末との混合物中に存在する
、無機繊維および水性シリコーン樹脂エマルジョンから
繊維製品を製造する方法、その際水性シリコーン樹脂エ
マルジョンは硬化触媒および乳化剤を含有する、であり
、これは硬化触媒として三価の鉄の塩またはキレートを
使用することを特徴とする。

本発明による方法の際シリコーン樹脂とじて特に式　Ｒ
ａ５ｉ（○Ｒ１）ｂ　Ｏ４−ａ−ｂ〔式中Ｒは同じかま
たは異っていてよくかつメチル−またはフェニル基を表
わし　Ｒ１は同じかまたは異っていてよくかつメチル−
またはエチル基を表わし、ａは０．１’、２または３、
平均して０．８〜１．５、殊に０．９〜１．１、特に有
利に０．９８〜１．０２’ｌ、’）かっｂは０．．１，
２または６、平均して０．０５〜０．４、殊に０．３−
０．４、殊に有利に０．６６〜０．６７である〕のよう
なものを使用する。シリコーン樹脂は殊に２５℃で少な
くとも２０００　ｍＰａ、ｓの粘度を有する。

本発明による方法の際使用されるシリコーン樹脂はシリ
コーン樹脂の個々の種類である。これはしかしこの種の
シリコーン樹脂の少なくとも２つの異なる種類から成る
混合物である。

本発明による方法の際、２５℃で１０〜４０ｍＰａ、ｓ
の粘度を有する式 ％式％ 〔式中ＲおよびＲ１は上記のものを表わし、ａは０，１
．２または６、平均して０．９〜１．１でありかつｂは
０，１．２または６、平均して０．７〜０．９である〕
の低粘性オルガノポリシロキサンをエタノール６０〜６
５重量％および水４〜６重量％と塩化水素０．１７〜０
．２０重量％（各々そのつどのシリコーン樹脂の総重量
に関し）の存在で加熱下に反応させかつ揮発性成分を引
続き１３０〜１５０℃および２５〜３０ｈＰａ（絶対）
で蒸留除去す、ることにより製造されるようなシリコー
ン樹脂を使用することが有利である。その際アルコキシ
基の少ないおよびより高粘性のシリコーン樹脂が得られ
、これから乳化剤および水と一緒に公知の乳化方法によ
り安定したシリコーン樹脂エマルジョンが１１　造”Ｃ
”　キる。

その際低粘性オルガノポリシロキサンとして２５℃で２
３　ｍＰａ、ｓの粘度を有する、式０式％ケ ンを使用することが特に有利である。このようなオルガ
ノポリシロキサンの製造は公知である：これはたとえば
メチルトリクロルシランの、エタノールおよび水との反
応により得られる。

本発明による方法の際使用される、水性シリコーン樹脂
エマルジョンハ、シリコーン樹脂金、そのつど、そのつ
どのエマルジョンのａＡ量に対し特に１０〜７０重量％
、殊に４０〜６０重量％、特に有利に４５〜５５重量％
の量で含有する。

本発明による方法の際乳化剤として、それを用いて上記
種類のシリコーン樹力旨からこれまで安定な、水性シリ
コーン樹脂エマルジョンが製造できる、全てのこれまで
公知の乳化剤が使用できる。特にカチオンの、アニオン
のまたは非イオンの乳化剤を使用する。冒頭に挙げられ
た西ドイツ国特許第３６１３１８４号明細書に記載され
ているような、乳化剤も使用できる。非イオンの乳化剤
を使用するのが有利である。その際平均して１６のエチ
レンオキシド単位および８０〜９５％までケン［ヒされ
たポリビニルアセテートヲ表わす、ポリビニルアルコー
ル誘導体を有する、イントリデシルアルコール−ポリエ
チレンオキシド−エーテルのようなポリエチレングリコ
ールを基礎とする乳化剤を特に有利に使用する。

本発明による方法の際使用される、水性シリコーン樹脂
エマルジョンは乳化剤を各々そのつトノエマルジョンの
総重量に対し特に０．１〜２０重量％、殊に１〜１０重
量％、特に有利に２〜４重量％の量で含有する。

本発明による方法の際使用される、水性シリコーン樹脂
エマルジョンハ特ニ、マスシリコーン樹脂を乳化剤と混
合しかつその後このようにして得られた混合物を水に乳
化することにより製造する。最初に挙げられた混合も、
乳化も、登録商標″Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ”として
公知のような、　Ｐｒｏｆ、Ｐ、　Ｗｉｌｌｅｍｓによ
る高速固定子−回転子−攪拌装置、圧力乳化装置または
コロイドミルのような、常用のエマルジョンの製造のた
めに好適な混合装置中で行う。

本発明による方法の際硬化触媒として特に塩化鉄（ＩＩ
［）のような６価の鉄または特に鉄（ｌｒ）−アセチル
アセトネート、鉄（Ｉ）−ステアレートまたは鉄（Ｉｌ
［、）　−（２−エチルヘキサノエート）のような６価
の鉄のキレートを使用する。

特に有利に硬化触媒として鉄（ＩＩＩ）−アセチルアセ
トネートを使用する。６価の鉄のキレートは場合により
ドルオールまたはキジロールのような非水溶性の溶剤で
溶解する。硬化触媒はシリコーン樹脂に種々の方法で添
加される。

硬化触媒ないし硬化触媒の溶液はシリコーン樹脂と一緒
に乳化されるかまたは硬化触媒ないしは硬化触媒の溶液
は上記乳化剤で乳化されかつこのエマルジョンが水性シ
リコーン樹脂エマルジョンないしは本来のシリコーン樹
脂エマルジョンの希釈に添加されるかまたは硬化触媒な
いし硬化触媒の溶液は水性シリコーン樹脂エマルジョン
ないしは本来のシリコーン樹脂エマルジョンの希釈に分
散される。硬化触媒の、シリコーンとの上記混合はその
際貯蔵容器中または相当する吐出導管中で行う。さらに
水性シリコーン樹脂エマルジョンないし相当するシリコ
ーン樹脂エマルジョンの希釈および硬化触媒ないし硬化
触媒の溶液は繊維上で十分な混合が確実にされるかぎり
、互いに別々に無機繊維製品上に設けられる。

硬化触媒は本発明による方法の１祭各々そのつどのシリ
コーン樹脂の総重量に対し特に０．１〜２０、殊に０．
５〜４、特に有利に１〜３重量％の量で使用する。

無機繊維製品は本発明による方法の際シリコーン樹脂エ
マルジョンへの繊維製品の添加によりシリコーン樹脂エ
マルジョンで浸漬され、その際エマルジョンは砕かれる
。さらなる処理はその際冒頭に挙げられた米国特許第３
３９５０７１号明細書におけるように、即ちこのように
浸漬された無機繊維製品の、水の排除下の成形、コンパ
ウンドの乾燥およびシリコーン樹脂の硬化を行う。有利
に本発明による方法は連続的にたとえばＵｌｌｍａｎｎ
ｓ　ＥｎｃｙｋｌｏｐＫｄｉｅ　ｄｅｒｔｅｃｈｎｉｓ
ｃｈｅｎＣｈｅｍｉｅ　％第４版、第１１巻、第６７０
ページに記載されているような、無機繊維製品および結
合剤から平面状繊維製品を製造するために常用のコンベ
ヤベルトを用いて実施し、その際結合剤として常用のフ
ェノール／ホルムアルデヒド−樹脂の代わりに本発明に
よる方法の際使用されるシリコーン樹脂エマルジョンを
使用する。

シリコーン樹脂エマルジョンはその際無機繊維製品上に
溶融炉を去った後常用の配量装置を用いて噴霧される。

このように準備された繊維製品を、乾燥炉中で所望のか
さ密度に圧縮しかつシリコーン樹脂を熱いガスの吹き込
みにより硬化することにより、コンベヤベルト装置で常
法でさらに加工する。シリコーン樹脂の硬化はその際有
利に５〜８分間１５０〜３００℃の温度の熱いガスの吹
き込みにより行う。ガス温度が高いほど、硬化のために
必要な時間はより短くなる。

シリコーン樹脂エマルジョンは無機繊維上に設ける前に
水で希釈される。希釈ならびに場合により希釈されたシ
リコーン樹脂エマルジョンを無機繊維上に噴霧する速度
は、シリコーン樹脂エマルジョンを加えられた無機繊維
が乾燥炉の通過後、そのつど無機繊維の総重量に対し、
特に１〜２０重量％、殊に６〜１０重量％、特に有利に
５〜８重量％のシリコーン樹脂含量を有するように調節
する。

本発明による方法によりガラスウール、ストーンウール
、アスベスト繊維、石英繊維またはガラス繊維のような
無機繊維が単独でまたは少なくとも２種の異なる無機繊
維の混合物でまたは無機粒子、薄片または粉末との混合
物で平面状繊維製品または他の成形された物体に加工さ
れる。

本発明による方法により製造される生成物は殊に、高い
温度、化学薬品の攻撃または高い水分に耐えなげればな
らない場所で使用される。

さらにこれは絶対的な放出免除、即ち生成物からのガス
の放出がないことが必要とされる場合、有利に使用され
る。

次の実施例で全ての部およびパーセント表示は別記しな
いかぎり重量に関する。

実施例 例　　１ ２５℃で２３　ｍＰａ、ｓの粘度を有する式０式％ の市販で得られるモノメチルシロキサン（Ｆａ。

Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍｉｅ　ＧｍｂＨｎの商品名”　
Ｔｒａｓｉｌ”で市販）１８０ｋｇをエタノ−／１１１
０ｋｇおよび１ｎ水性Ｈ（Ｊ　９　ｋｇと一緒に沸騰す
るまで加熱する。

１時間の反応時間後８５℃および１０２０　ｈＰａ（絶
対）で易揮発性成分を留去しかつ引続き１３５℃および
２６．７　ｈＰａ　（絶対）で難揮発性成分を留去する
。３６モルチェトキシ基および２５℃で２０’０００　
ｍＰａ、ｓの粘性を有する、モノメチルシリコーン樹脂
が得られる。

ｂ）その製造が上記ａ）に記載された、モノメチルシリ
コーン樹脂２５０ｋｇをＦａ、　Ｇｒｉｉｎａｕの商品
名”　Ａｒｙｌｐｔｏｎ　ＩＴ　１６”で得られる、ポ
リエチレングリコール主体の非イオンの乳化剤（平均し
て１６のポリエチレンオキシド単位を有するイントリデ
シルアルコール−ポリエチレンオキシド−エーテル）１
５ｋｇと混合する。シリコーン樹脂をその後たとえば”
　ＵｌｔｒａＴｕｒｒａｘ　”のような乳化装置で乳化
し、その間に強力に攪拌しながら水２５５　ｋｇを添加
する。

シリコーン樹脂エマルジョンの総重量に対し５０重量−
のシリコーン樹脂含量を有する水性シリコーン樹脂エマ
ルジョンが得られる。

Ｃ）このようにして得られた、水性シリコーン樹力ａエ
マルジョン４０に９を水１６０　ｋｇで希釈する。使用
の直前にこの希釈された、水性シリコーンｍ　Ｊ１ｍエ
マルジョン中へ、ドルオール中の鉄（ＩＩ［）−アセチ
ルアセトネートの１０％溶′０．４ｋｇを急速な攪拌に
より分散する。この混合物を、ストーンウール繊維が溶
融炉を去った後、時間尚り１０００Ａの速度で常用の配
量装置を用いてストーンウール繊維上に噴霧し、そこで
ストーンウール繊維の総重量に対し約６重ｊｔ％のシリ
コーン樹力旨がこの上に析出する。湿らされたストーン
ウール繊維からその後通常の連続方法により、湿らされ
たストーンウール繊維を成形装置を有するコンベヤベル
ト上で乾燥炉を通して動かすことにより、ストーンウー
ルマットを製造し、その際これを２５０℃の熱いガスを
８分間にわたって吹きこむことにより約１２０℃の平均
温度にしかつその際シリコーン樹脂は硬化される。乾燥
炉を去った後このようにして得られたストーンウールマ
ット中のストーンウール繊維は互いに良好な結合を示す
。

このようなストーンウールマットから寸法１５ｍＸ１５
ｃＩｒＬＸ７ｃＩｒＬで試験体を除去しかつその硬化を
続けて試験した。硬化の試験のために試験体の水吸収を
試験する。水吸収は硬化が良好であるはど、よりわずか
である。試験体をそのために２４時間にわたって水面下
２ｃｒｆＬの水中で保ち、その後格子網上に斜めに置き
かつ１５分間しずくを切る。その後１０チの水吸収を測
定する。試験体を３００℃で１５分間力口熱し、そこで
水吸収はなお減少し、これは硬化のさらなる改良を表わ
す。試験体を３００℃で２時間加熱した後繊維の結び付
きはなお良好でありかつ試験体はなお良好な寸法安定性
を示す。

それとは反対にフェノール樹脂−結合ストーンウール・
マットの水吸収は３００℃で１５時間の〃０熱後２０〜
１００倍に高まり、これは結合剤がさらに分解したこと
を示す。３００℃で２時間の加熱後繊維は常用のフェノ
ール樹脂−結合ストーンウールマット中でもはや結び付
きを封しない。

比較試験１ 例Ｉ　Ｃ）に日己載されたような作業方法を硬化触媒を
使用しないという点を除き、繰り返す。

十分な硬化およびそれにより強度を有しない、ストーン
ウールマットが得られる。例１　Ｃ）に記載のように確
定された、試験体の水吸収は約５００チである。

比較試験２ 例１Ｃ）（記載されたような作業方法を、ドルオール中
の鉄（Ｉ）−アセチルアセトネートの１０％溶液４ゆの
代わりに水中のＫＯＨの６チ溶液２．８ｋｇを使用する
点を除き、繰り返す。

十分な硬化およびそれにより強度を有しない、ストーン
ウールマットが得られる。例１　ｃ）に記載のように確
定された、試験体の水吸収は約３００％である。試験体
を２５０℃で１５時間加熱後初めて試験体の水吸収は１
０％である。

比較試験６ 例Ｉ　Ｃ）に記載されたような作業方法を、ドルオール
中の鉄（ＩＩＩ）−アセチルアセトネートの１０％溶液
４時の代わりに米国特許用３３９５０７１号明細薔によ
るドルオール中のアルミニウムアセチルアセトネートの
１０％溶液４　ｋｇを希釈された、水性シリコーン樹脂
エマルジョンに添加する点を除き、繰り返す。

十分な硬化およびそれにより強度を有しない、ストーン
ウールマットが得られる。例１　ｃ）に記載されたよう
に確定された、試験体の水吸収は約３００％である。

比較試験４ 西ドイツ画特許第３６１３３８４号明細勧例１に記載さ
れたような、水性シリコーン樹脂エマルジョン’ｉ使用
する。シリコーン樹脂エマルションには硬化触媒は添加
しない。シリコーン樹脂と結合されたストーンウールマ
ットの製法はその後側Ｉ　Ｃ）に記載されたように実施
する。十分な硬化およびそれにより強度を有しない、ス
トーンウールマットが得られる。例１０）に記載のよう
に確定された、試験体の水吸収は約３００％である。後
からの、２００℃での２時間にわたる加熱および圧縮に
より試験体の水吸収は１０％である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．　エマルジヨンの繊維製品への添加、このように処
   理された繊維製品の成形およびシリコーン樹脂の引続く
   硬化により、無機粒子、薄片または粉末との混合物中に
   存在していてよい、無機繊維および硬化触媒および乳化
   剤を含有する水性シリコーン樹脂エマルジヨンから無機
   繊維製品を製造する方法において、硬化触媒として三価
   の鉄の塩またはキレートを使用することを特徴とする、
   無機繊維製品を製造する方法。
2. ２．　硬化触媒として鉄（III）−アセチルアセトネー
   トを使用する、請求項１記載の方法。
3. ３．　方法を連続的に行い、その際水性シリコーン樹脂
   エマルジヨンを繊維製品上に噴霧し、このように準備さ
   れた繊維製品を所望のかさ密度に圧縮しかつシリコーン
   樹脂の硬化を熱いガスの吹込みにより行う、請求項１又
   は２記載の方法。
4. ４．　シリコーン樹脂の硬化を５〜８分間にわたって１
   ５０〜３００℃の温度の熱いガスを吹込むことにより行
   う、請求項３記載の方法。
5. ５．　水性シリコーン樹脂エマルジヨンとして式▲数式
   、化学式、表等があります▼ 〔Ｒは同じかまたは異っていてよく、メチルーまたはフ
   エニル基を表わし、Ｒ＾１は同じかまたは異っていてよ
   く、メチルーまたはエチル基を表わし、ａは０，１，２
   または３、平均して０．９〜１．１でありかつｂは０，
   １，２または３、平均して０．７〜０．９である〕の、
   ２５℃で１０〜４０ｍＰａ．ｓの粘度を有する低粘性オ
   ルガノポリシロキサンをエタノール６０〜６５重量％お
   よび水４〜６重量％と、塩化水素０．１７〜０．２０重
   量％（各々、そのつどのシリコーン樹脂の総重量に対し
   ）の存在で加熱下に反応させ、揮発性成分を引続き１３
   ０〜１５０℃および２５〜３０ｈＰａ（絶対）で蒸留除
   去し、このようにして得られたシリコーン樹脂を急速に
   攪拌しながら乳化剤と混合しかつこのようにして得られ
   た混合物を水中で急速に攪拌しながら乳化し、その際安
   定な、水性シリコーン樹脂エマルジヨンが得られる、こ
   とにより得られるようなものを使用する、請求項１から
   ４までのいずれか１項記載の方法。
6. ６．　低粘性オルガノポリシロキサンとして２５℃で２
   ０ｍＰａ．ｓの粘度を有する式 ＣＨ＿３Ｓｉ（ＯＣ＿２Ｈ＿５）＿０＿．＿８Ｏ＿１＿
   ．＿１のようなものを使用する、請求項５記載の方法。