JP2000512969A - 食塩水可溶性無機繊維 - Google Patents
食塩水可溶性無機繊維Info
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Abstract
(57)【要約】
SiO2及びCaOおよび/またはMgOを含有する無機繊維の耐火性を改良するためのP2O5又はB2O3の使用を記述している。この無機繊維は、次式:SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt%であるような組成物を有する。
Description
【発明の詳細な説明】
食塩水可溶性無機繊維
本発明は、食塩水可溶性無機繊維に関する。
食塩水可溶性無機繊維は、いくつかの特許明細書に記載されている(例えば、
WO93/15028参照)。吸入又は摂取された繊維が刺激源となるか、又は
健康に影響を及ぼさずに溶解するように、繊維は食塩溶液に可溶性である必要が
ある。WO93/15028は、SiO2、CaO及びMgOを包含し、58%
以上のシリカ含量(又は、MgO>10重量%である場合には、58%以上+0
.5倍(重量%MgO−10))を有する繊維は、耐火性物質として有用である
800℃及び1000℃での適切な収縮特徴を有することを示した。WO93/
15028のさらなる特徴は、存在する非架橋酸素のパーセンテージを用いて生
理学的食塩溶液中の繊維の溶解度を予測することである。
その後の様々な出願は、溶解度に及ぼすP2O5及びB2O3の作用を記載する(
例えば、WO95/29135参照)。P2O5は、このような繊維に可溶化作用
を及ぼすと主張されている。
独国政府は、下記のように定義される変数KIによる繊維分類を提案した:
KI=Σ(Na,K,B,Ca,Mg,Ba−酸化物)−2*Al−酸化物
(酸化物の量は重量%で表される)
提案された繊維分類によれば、KIが40より大きい場合、繊維は健康に対す
る告を必要としない。KIが30〜40である場合には、繊維は健康に対する警
告がなされる必要がある。KIが30未満である場合は、より厳重な指示が必要
とされる(それは発ガン物質として標識される)。WO93/15028と同様
(SiO2>58重量%)の耐火性繊維を提供しながら、高KI繊維(KI>40
)を提供することが難しいことは一見して明らかであり、条件を満たす組成物の
範囲は非常に狭い。
繊維分類にかなった、そして尚かつWO93/15028(800℃及び10
00℃の両方で3.5%未満の収縮率)の基準を満たすに十分な耐火性を有した
繊維組成物を研究した結果、P2O5を組成物に付加すると、従来認識されていた
よりも広範囲の耐火性繊維が製造される、ということを出願人は見出した。また
、従来は耐火性に対して非常に有害であると考えられていたB2O3が同様の(低
度ではあるが)効果を有し、そしてP2O5及びB2O3はともにWO93/150
28の繊維に用い得る、ということも彼等は見出した。
本発明のP2O5及びB2O3含有繊維の耐火性は、SiO2及びP2O5の量(重
量%で表す)の合計に依っている、ということを出願人は見出した。
繊維の耐火性を確定する際に重要であるさらに別の要因は、非架橋酸素のパー
センテージであると考えられる。このパーセンテージが61.4%又はそれ以上
(成分SiO2、CaO、MgO、P2O5及びB2O3の量を基礎にして算出)で
ある場合、繊維は800℃及び1000℃での収縮試験で不合格となる傾向があ
る(3.5%又はそれ以上の収縮率で不合格と定義される)。
従って本発明は、SiO2及びCaO及び/又はMgOを含有する無機繊維の
耐火性を改良するための成分として、P2O5及び/又はB2O3の使用を提供し、
その無機繊維は次式を満たす組成を有する:
SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt%
本発明は、非架橋酸素のパーセンテージが61.4%未満であるさらに別のこ
のような繊維を提供する。
本発明のさらなる特徴は、下記の説明に照らしてみて、請求の範囲から明らか
である。
非架橋酸素のパーセンテージ(%N.B.O.)は、SiO2、CaO、Mg
O、P2O5及びB2O3の重量%をモル量に変換し、これらの量を下記の等式に代
入することにより算出される:
CaO、MgO、P2O5及びB2O3の量がこの等式の分子で2倍される理由は
、各々が2つの非架橋酸素に関与するためである。この等式の分母で項が乗じら
れる理由は、各分子式が保有する酸素数を反映するためである。
表Iは、主成分としてSiO2、CaO、MgO、P2O5及びB2O3を含有す
る組成物に関する最初の一組の収縮及び溶解度試験の結果を示す。この表中、分
析された組成物は100%に対して標準化される。上記の成分の量を基礎にして
算出された非架橋酸素のパーセンテージが61.4%より大きい場合(表Iの線
Aより上の繊維)、繊維は収縮試験で不合格で、800℃及び1000℃のいず
れか又は両方で3.5%より大きい収縮を示す、ということはこれらの組成物か
ら明らかである。
WO93/15028はアルミナ含量の重要性を強調したが、表Iの線B及び
A間に存在する繊維は、1重量%より大きいアルミナ含量が繊維の収縮特性を害
していることを示す。
CaO及びMgOの併合量が重要である、ということを、出願人はさらに見出
した。線C及びB間の繊維は42重量%より大きい併合CaO及びMgO量を有
し、これも収縮試験で不合格である。
線Cより下の繊維は、非架橋酸素のパーセンテージが61.4%未満、アルミ
ナ含量は1重量%未満、そして併合CaO及びMgO含量は42重量%未満であ
る。これらの繊維はすべて、収縮試験に合格する。これらの繊維の組成は下記の
範囲内である:
SiO2 52.4〜57.85重量%
CaO 22.2〜39.4重量%
MgO 1.96〜17.4重量%
P2O5 0.82〜7.8重量%
B2O3 0〜1.95重量%
Al2O3 <1重量%
表Iに示した溶解度結果は、WO93/15028に記載された方法により得
られ、生成された繊維のすべてに関して高い溶解度を示す。線Cより下の繊維の
すべてが35より大きいK1を有し、半数以上が40より大きいK1を有すること
が認められる。
さらなる試験により、表IIに示したデータが得られた。示したデータは表Iと
同様であるが、偏差という付加項目は、耐火性(800℃及び1000℃の両方
で3.5%未満の収縮率)を有するべき繊維に対してWO93/15028が必
要であると予測した、SiO2及びP2O5含量の合計とSiO2量との間の差に注
目した結果を示す。示された数字は、次式の和の計算により得られる:
SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))
これが−2.4重量%未満である場合には、繊維は不合格である。不合格とな
った繊維は通常のフォントで、合格したものは太字で、はっきりしないものはイ
タリック体で示されている。
P2O5が12.5重量%より大きいと、繊維の製造が難しくなるので、望まし
くない。上記の説明及び請求の範囲はP2O5、B2O3、SiO2、CaO及びM
gOについて言及しているが、一方、精製物質を用いる必要はなく、組合せ形態
でのこれらの成分の準備(例えば、混合酸化物リン酸塩の形態でのP2O5の準備
)が本発明の一部であることは、当業者には明らかである。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】平成10年4月3日(1998.4.3)
【補正内容】
明細書
食塩水可溶性無機繊維
本発明は、食塩水可溶性無機繊維に関する。
食塩水可溶性無機繊維は、いくつかの特許明細書に記載されている(例えば、
WO93/15028参照)。吸入又は摂取された繊維が刺激源となるか、又は
健康に影響を及ぼさずに溶解するように、繊維は食塩溶液に可溶性である必要が
ある。WO93/15028は、SiO2、CaO及びMgOを包含し、58%
以上のシリカ含量(又は、MgO>10重量%である場合には、58%以上+0
.5倍(重量%MgO−10))を有する繊維は、耐火性物質として有用である
800℃及び1000℃での適切な収縮特徴を有することを示した。WO93/
15028のさらなる特徴は、存在する非架橋酸素のパーセンテージを用いて生
理学的食塩溶液中の繊維の溶解度を予測することである。
その後の様々な出願は、溶解度に及ぼすP2O5及びB2O3の作用を記載する(
例えば、WO95/29135参照)。P2O5は、このような繊維に可溶化作用
を及ぼすと主張されている。WO93/22251は、繊維の溶解度を向上改良
するためにP2O5及びNa2Oの使用を記述している。WO89/12032及
びDE4417230はSiO2、CaO、MgO、及びB2O3を含有する繊維
を開示している。
独国政府は、下記のように定義される変数KIによる繊維分類を提案した:
KI=Σ(Na,K,B,Ca,Mg,Ba−酸化物)−2*Al−酸化物
(酸化物の量は重量%で表される)
提案された繊維分類によれば、KIが40より大きい場合、繊維は健康に対す
る警告を必要としない。KIが30〜40である場合には、繊維は健康に対する
警告がなされる必要がある。KIが30未満である場台は、より厳重な指示が必
要とされる(それは発ガン物質として標識される)。WO93/15028と同
様(SiO2>58重量%)の耐火性繊維を提供しながら、高KI繊維(KI>4
0)
を提供することが難しいことは一見して明らかであり、条件を満たす組成物の範
囲は非常に狭い。
繊維分類にかなった、そして尚かつWO93/15028(800℃及び10
00℃の両方で3.5%未満の収縮率)の基準を満たすに十分な耐火性を有した
繊維組成物を研究した結果、P2O5を組成物に付加すると、従来認識されていた
よりも広範囲の耐火性繊維が製造される、ということを出願人は見出した。また
、従来は耐火性に対して非常に有害であると考えられていたB2O3が同様の(低
度ではあるが)効果を有し、そしてP2O5及びB2O3はともにWO93/150
28の繊維に用い得る、ということも彼等は見出した。
本発明のP2O5及びB2O3含有繊維の耐火性は、SiO2及びP2O5の量(重
量%で表す)の合計に依っている、ということを出願人は見出した。
繊維の耐火性を確定する際に重要であるさらに別の要因は、非架橋酸素のパー
センテージであると考えられる。このパーセンテージが61.4%又はそれ以上
(成分SiO2、CaO、MgO、P2O5及びB2O3の量を基礎にして算出)で
ある場合、繊維は800℃及び1000℃での収縮試験で不合格となる傾向があ
る(3.5%又はそれ以上の収縮率で不合格と定義される)。
本発明の範囲は、以下の記述及び請求の範囲から明らかである。
非架橋酸素のパーセンテージ(%N.B.O.)は、SiO2、CaO、Mg
O、P2O5及びB2O3の重量%をモル量に変換し、これらの量を下記の等式に代
入することにより算出される:
CaO、MgO、P2O5及びB2O3の量がこの等式の分子で2倍される理由は
、各々が2つの非架橋酸素に関与するためである。この等式の分母で項が乗じら
れる理由は、各分子式が保有する酸素数を反映するためである。
表Iは、主成分としてSiO2、CaO、MgO、P2O5及びB2O3を含有す
る組成物に関する最初の一組の収縮及び溶解度試験の結果を示す。この表中、分
請求の範囲
1.SiO2及びCaOおよび/またはMgOを含有する無機繊維の耐火性を
改良して、1000℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示し、
800℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示す組成物を有する
無機繊維を製造する一成分としてのP2O5及びB2O3のどちらか又は両方の使用
であって、繊維が次の組成:
SiO2 44重量%又はそれ以上
CaO 20〜40重量%
MgO 0〜18重量%
P2O5 0〜12.5重量%
B2O3 0〜4重量%
を有し、ここで、
SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt%
であるような組成を有する。
2.非架橋酸素のパーセンテージが61.4%末満である請求項1記載の無機
繊維の耐火性を改良するための一成分としてのP2O5及びB2O3のどちらか又は
両方の使用。
3.繊維が下記の組成範囲内:
SiO2 52〜<58重量%[MgO>10重量%の場合には
、52〜<58+0.5×(MgO−10)重量%]
CaO 22〜40重量%
MgO 0〜17.5重量%
MgO+CaO <42重量%
P2O5 0.5〜10重量%
B2O3 0〜2重量%
である請求項1記載の無機繊維の耐火性を改良するための一成分としてのP2O5
及びB2O3のどちらか又は両方の使用。
4.繊維が下記の組成範囲内であり:
SiO2 44.34〜62.48重量%
CaO 20.36〜39.4重量%
MgO 0.62〜21.16重量%
P2O5 0〜12.01重量%
B2O3 0〜3.54重量%
かつ、
SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt%
である無機繊維の耐火性を改良するための一成分としてのP2O5及びB2O3のど
ちらか又は両方の使用。
5.1000℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示し、80
0℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示す食塩水可溶性無機繊
維であって、次式:
SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt%
であるような繊維であり、かつ、
SiO2 52〜<58重量%[MgO>10重量%の場合には
、52〜<58+0.5’(MgO−10)重量%]
CaO 22〜40重量%
MgO 0〜17.5重量%
MgO+CaO <42重量%
P2O5 0.5〜10重量%
B2O3 0〜2重量%
であって、前記成分の量を基礎にして算出される非架橋酸素のパーセンテージが
61.4%未満である繊維。
6.
SiO2 44.34〜62.48重量%
CaO 20.36〜39.4重量%
MgO 0.62〜21.16重量%
さらに次のどちらか又は両方の
P2O5 0〜12.01重量%
B2O3 0〜3.54重量%
を含有する。
7.1000℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示し、80
0℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示す食塩水可溶性無機繊
維であって、次式:
SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt%
であるような繊維であり、かつ、
SiO2 52.4〜57.85重量%
CaO 22.2〜39.4重量%
MgO 1.96〜17.4重量%
P2O5 0.82〜7.8重量%
B2O3 0〜1.95重量%
Al2O3 <1重量%
を含有する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG
,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT
,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,
CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F
I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE
,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,
LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M
X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE
,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,
UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW
(72)発明者 イートン、ポール・ナイジェル
イギリス国、ウースターシャー・ディワイ
11・7ディイー、キダーミンスター、フォ
リー・パーク、ライル・アベニュー 5
(72)発明者 キャンティ、フィリップ・ジョン
イギリス国、ウースターシャー・ディワイ
14・9アールユー、キダーミンスター、ロ
ック、レクトリー・レーン 29
(72)発明者 ワセル、アリソン・ジェーン
イギリス国、ウースターシャー・ディ11・
5エヌジー、キダーミンスター、ファーン
デイル・エステイト、メイフィールド・ク
ローズ 11
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.SiO2及びCaOおよび/またはMgOを含有する無機繊維の耐火性を 改良して、1000℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示し、 800℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示す組成物を有する 無機繊維を製造する一成分としてのP2O5又はB2O3の使用であって、繊維が次 式: SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt% であるような組成物を有する使用。 2.非架橋酸素のパーセンテージが61.4%未満である請求項1記載の無機 繊維の耐火性を改良するための一成分としてのP2O5又はB2O3の使用。 3.繊維が下記の組成範囲内: SiO2 44重量%又はそれ以上 CaO 20〜40重量% MgO 0〜18重量% P2O5 0〜12.5重量% B2O3 0〜4重量% である請求項1又は請求項2記載の無機繊維の耐火性を改良するための一成分と してのP2O5又はB2O3の使用。 4.繊維が下記の組成範囲内: SiO2 52〜<58重量%[MgO>10重量%の場合には 、52〜<58+0.5’(MgO−10)重量%] CaO 22〜40重量% MgO 0〜17.5重量% MgO+CaO <42重量% P2O5 0.5〜10重量% B2O3 0〜2重量% である請求項3記載の無機繊維の耐火性を改良するための一成分としてのP2O5 又はB2O3の使用。 5.繊維が下記の組成範囲内: SiO2 44.34〜62.48重量% CaO 20.36〜39.4重量% MgO 0.62〜21.16重量% P2O5 0〜12.01重量% B2O3 0〜3.54重量% である請求項3記載の無機繊維の耐火性を改良するための一成分としてのP2O5 又はB2O3の使用。 6.1000℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示し、80 0℃に24時間曝露した場合に3.5%未満の収縮率を示す食塩水可溶性無機繊 維であって、次式: SiO2+P2O5-(58+(MgO>10である場合には、0.5×(MgO-10)さもなくば0))>-2.4wt% であるような繊維。 7.繊維が以下の組成: SiO2 44重量%又はそれ以上 CaO 20〜40重量% MgO 0〜18重量% P2O5 0〜12.5重量% B2O3 0〜4重量% を含有する請求項6記載の食塩水可溶性無機繊維。 8.繊維が以下の組成: SiO2 52〜<58重量%[MgO>10重量%の場合には 、52〜<58+0.5’(MgO−10)重量%] CaO 22〜40重量% MgO 0〜17.5重量% MgO+CaO <42重量% P2O5 0.5〜10重量% B2O3 0〜2重量% を含有する請求項7記載の食塩水可溶性無機繊維であって、前記成分の量を基礎 にして算出される非架橋酸素のパーセンテージが61.4%未満である繊維。 9.繊維が以下の組成: SiO2 44.34〜62.48重量% CaO 20.36〜39.4重量% MgO 0.62〜21.16重量% P2O5 0〜12.01重量% B2O3 0〜3.54重量% を含有する請求項7記載の食塩水可溶性無機繊維。 10.繊維が以下の組成: SiO2 52.4〜57.85重量% CaO 22.2〜39.4重量% MgO 1.96〜17.4重量% P2O5 0.82〜7.8重量% B2O3 0〜1.95重量% Al2O3 <1重量% を有する請求項6記載の食塩水可溶性無機繊維。
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