JP2002020635A - 断熱材料 - Google Patents
断熱材料Info
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- JP2002020635A JP2002020635A JP2000210182A JP2000210182A JP2002020635A JP 2002020635 A JP2002020635 A JP 2002020635A JP 2000210182 A JP2000210182 A JP 2000210182A JP 2000210182 A JP2000210182 A JP 2000210182A JP 2002020635 A JP2002020635 A JP 2002020635A
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- insulating material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作製がし易すく、柔軟性に優れ、発煙や発
炎、さらには臭いの発生が抑制された断熱材料を提供す
る。 【解決手段】 ２０重量％以上の無機繊維と、無機充填
材と、木材繊維及び／又は有機繊維と、有機樹脂材料
と、１０重量％以上の水酸化アルミニウム粉末と、を含
有していることを特徴とする断熱材料。
炎、さらには臭いの発生が抑制された断熱材料を提供す
る。 【解決手段】 ２０重量％以上の無機繊維と、無機充填
材と、木材繊維及び／又は有機繊維と、有機樹脂材料
と、１０重量％以上の水酸化アルミニウム粉末と、を含
有していることを特徴とする断熱材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作製が容易で、柔
軟性に優れ、また低発煙性および低発炎性を有する断熱
材料に関する。
軟性に優れ、また低発煙性および低発炎性を有する断熱
材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】無機繊維材料を主成分とし、そこにバイ
ンダーや各種添加材料を加えた組成を有する断熱材料が
知られている。このような断熱材料は、シール材や断熱
板として広範囲に利用されている。
ンダーや各種添加材料を加えた組成を有する断熱材料が
知られている。このような断熱材料は、シール材や断熱
板として広範囲に利用されている。
【０００３】断熱材料に求められるのは、当然のことな
がら断熱性であるが、それとは別に作製のし易さや材質
の柔軟性といった事項が要求される。例えば、大量に使
用されるものであれば、作製がし易く、高い生産性を有
していることが重要となる。また、剛直なものよりある
程度の柔軟性があった方が利用し易い。またシール材と
して用いられるのであれば、材質の柔軟性が重要な要求
事項となる。
がら断熱性であるが、それとは別に作製のし易さや材質
の柔軟性といった事項が要求される。例えば、大量に使
用されるものであれば、作製がし易く、高い生産性を有
していることが重要となる。また、剛直なものよりある
程度の柔軟性があった方が利用し易い。またシール材と
して用いられるのであれば、材質の柔軟性が重要な要求
事項となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】生産性の高い耐熱断熱
材料を得るのであれば、製造方法として抄造法や脱水プ
レス法を採用すればよい。
材料を得るのであれば、製造方法として抄造法や脱水プ
レス法を採用すればよい。
【０００５】本発明者らのこれまでの研究によれば、抄
造法や脱水プレス法において成型性を高くするには、原
料中にパルプ等の天然繊維や有機合成繊維を配合すれば
よいことが判明している。
造法や脱水プレス法において成型性を高くするには、原
料中にパルプ等の天然繊維や有機合成繊維を配合すれば
よいことが判明している。
【０００６】しかし、パルプや有機合成繊維は可燃性の
材料であり、断熱材料として使用した場合、３００℃程
度で臭いの発生、発煙、発炎が生じるという問題があ
る。一般にこれら材料の配合割合が少なければ発炎する
ことはないが、臭いの発生や発煙は生じてしまう。
材料であり、断熱材料として使用した場合、３００℃程
度で臭いの発生、発煙、発炎が生じるという問題があ
る。一般にこれら材料の配合割合が少なければ発炎する
ことはないが、臭いの発生や発煙は生じてしまう。
【０００７】また、材料に柔軟性を与えるには、原料中
に酢酸ビニル等の有機結合材を加えることが効果的であ
るが、この場合も２００℃〜４００℃の温度において有
機物の分解が起こり、発煙や臭いの発生が問題となる。
に酢酸ビニル等の有機結合材を加えることが効果的であ
るが、この場合も２００℃〜４００℃の温度において有
機物の分解が起こり、発煙や臭いの発生が問題となる。
【０００８】本発明は、上述した製造のし易さや柔軟性
を追求した結果問題となる発煙や発炎、さらには臭いの
発生の問題を抑制した断熱材料を提供することを目的と
する。
を追求した結果問題となる発煙や発炎、さらには臭いの
発生の問題を抑制した断熱材料を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、２０重量％以上の無機繊維と、無機充填
材と、木材繊維及び/又は有機繊維（好ましくは３重量
％以上）と、有機樹脂材料（好ましくは３重量％以上）
と、１０重量％以上の水酸化アルミニウム粉末とを含有
する断熱材料を提供する。
に、本発明は、２０重量％以上の無機繊維と、無機充填
材と、木材繊維及び/又は有機繊維（好ましくは３重量
％以上）と、有機樹脂材料（好ましくは３重量％以上）
と、１０重量％以上の水酸化アルミニウム粉末とを含有
する断熱材料を提供する。
【００１０】本発明では、無機繊維材料と無機充填材と
を主要成分とする断熱材において、 木材繊維及び/又は有機繊維、有機樹脂材料を必須
成分として配合する。こうすることで、断熱材に成形性
と柔軟性を付与し、さらに水酸化アルミニウム粉末を
配合することで、及びの原料の配合に起因する発
炎、煙の発生、臭いの発生を抑制することができる。
を主要成分とする断熱材において、 木材繊維及び/又は有機繊維、有機樹脂材料を必須
成分として配合する。こうすることで、断熱材に成形性
と柔軟性を付与し、さらに水酸化アルミニウム粉末を
配合することで、及びの原料の配合に起因する発
炎、煙の発生、臭いの発生を抑制することができる。
【００１１】本発明の断熱材料は、特に８００℃以下の
温度範囲での使用に有用である。
温度範囲での使用に有用である。
【００１２】これまで本発明者らは、前述した発煙や発
炎さらには臭いの発生について、数々の実験を行い、そ
のメカニズムおよび詳細な条件について検討してきた。
炎さらには臭いの発生について、数々の実験を行い、そ
のメカニズムおよび詳細な条件について検討してきた。
【００１３】その結果、発煙、発炎、臭いの発生を抑制
するには、その発生が顕著になる２００〜４００℃の温
度領域において、吸熱作用が行われるような材料を予め
添加しておくことが有効であることが判明した。
するには、その発生が顕著になる２００〜４００℃の温
度領域において、吸熱作用が行われるような材料を予め
添加しておくことが有効であることが判明した。
【００１４】この場合、上述した温度領域において、吸
熱作用を行わせることで、発煙、発炎、臭いの発生に寄
与するはずの熱量が吸収され、当該現象の発現が抑制さ
れる。
熱作用を行わせることで、発煙、発炎、臭いの発生に寄
与するはずの熱量が吸収され、当該現象の発現が抑制さ
れる。
【００１５】吸熱作用を有する材料としては、難燃化材
料として数多く知られているが、本発明者らの実験によ
れば、水酸化アルミニウムが最適であることが判明して
いる。水酸化アルミニウムは、２００℃〜４００℃にお
いて分解し、水蒸気を発生することで当該温度領域にお
いて吸熱反応を起こす。
料として数多く知られているが、本発明者らの実験によ
れば、水酸化アルミニウムが最適であることが判明して
いる。水酸化アルミニウムは、２００℃〜４００℃にお
いて分解し、水蒸気を発生することで当該温度領域にお
いて吸熱反応を起こす。
【００１６】木材繊維や有機結合材の発煙や臭いの発生
を伴った分解は、主に２００℃〜４００℃において顕著
に進行するので、当該温度領域での吸熱が行われること
で、上記木材繊維や有機結合材の分解が抑制され、結果
として発煙、発炎、臭いの発生も抑制される。
を伴った分解は、主に２００℃〜４００℃において顕著
に進行するので、当該温度領域での吸熱が行われること
で、上記木材繊維や有機結合材の分解が抑制され、結果
として発煙、発炎、臭いの発生も抑制される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に関して詳細に説明
する。
する。
【００１８】本発明の断熱材料を得るには、原料として
木材繊維、天然有機繊維、人工有機繊維から選ばれた一
種または複数種類の有機繊維を３〜１０重量％、ロック
ウール等の無機繊維を２０〜５０重量％、水酸化アルミ
ニウムを１０〜６０重量％、有機樹脂材料として酢酸ビ
ニルやアクリル共重合体を３〜１５重量％、その他に無
機充填材としてタルクやマイカを用いる。
木材繊維、天然有機繊維、人工有機繊維から選ばれた一
種または複数種類の有機繊維を３〜１０重量％、ロック
ウール等の無機繊維を２０〜５０重量％、水酸化アルミ
ニウムを１０〜６０重量％、有機樹脂材料として酢酸ビ
ニルやアクリル共重合体を３〜１５重量％、その他に無
機充填材としてタルクやマイカを用いる。
【００１９】木材繊維及び／又は有機繊維の配合量が３
重量％未満であると、成形性を確保する上で効果がな
い。また、これらを１０重量％を超えて含有させても成
形性を高める上での効果がなく、また燃焼し易くなるの
で好ましくない。
重量％未満であると、成形性を確保する上で効果がな
い。また、これらを１０重量％を超えて含有させても成
形性を高める上での効果がなく、また燃焼し易くなるの
で好ましくない。
【００２０】有機樹脂材料の配合量が３重量％未満ある
と柔軟性を付与する効果が小さく、一方１５重量％を超
えて含有させると煙や臭いの発生が生じやすくなるので
好ましくない。
と柔軟性を付与する効果が小さく、一方１５重量％を超
えて含有させると煙や臭いの発生が生じやすくなるので
好ましくない。
【００２１】無機繊維は少なくとも２０重量％配合する
ことが必要である。これは、断熱材量として要求される
耐熱性、断熱性、および強度を得るためである。無機繊
維の配合量が少ないと、加熱時の収縮が大きくなり、耐
熱性が低下する。また、密度が高くなり断熱性が低下す
る。
ことが必要である。これは、断熱材量として要求される
耐熱性、断熱性、および強度を得るためである。無機繊
維の配合量が少ないと、加熱時の収縮が大きくなり、耐
熱性が低下する。また、密度が高くなり断熱性が低下す
る。
【００２２】無機繊維を配合することは、繊維密度を小
さくことができ、軽量な断熱材料を得ることに寄与す
る。この意味でも上記配合量以上の割合で無機繊維を配
合することが好ましい。
さくことができ、軽量な断熱材料を得ることに寄与す
る。この意味でも上記配合量以上の割合で無機繊維を配
合することが好ましい。
【００２３】但し、無機繊維の配合量は、５０重量％程
度が上限となる。これは、無機繊維をこれ以上の配合し
てもその効果はそれほど高くならず、また他の配合物の
配合量が制限されてしまう点で好ましくないからであ
る。
度が上限となる。これは、無機繊維をこれ以上の配合し
てもその効果はそれほど高くならず、また他の配合物の
配合量が制限されてしまう点で好ましくないからであ
る。
【００２４】無機繊維としては、ロックウール、シリカ
アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維等公知の無機
繊維材料を用いることができる。このうち、ロックウー
ルがコストパフォーマンスも高く好ましい。
アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維等公知の無機
繊維材料を用いることができる。このうち、ロックウー
ルがコストパフォーマンスも高く好ましい。
【００２５】水酸化アルミニウムの配合量が１０重量％
未満であるとその効果が必要とする程度に得られず、一
方６０重量％を超えて含有させると断熱材量としての強
度や物性が低下するので好ましくない。
未満であるとその効果が必要とする程度に得られず、一
方６０重量％を超えて含有させると断熱材量としての強
度や物性が低下するので好ましくない。
【００２６】本発明の断熱材量を得るには、上記原料に
水を加えてスラリーとし、これを抄造法または脱水プレ
ス法により板状の成形体とする。この抄造法や脱水プレ
ス法は、既述したように、生産性に富んだ方法である。
そして、成形体を乾燥させることで断熱材料が得られ
る。得られた断熱材料は加工し易く、容易に断熱板や断
熱シール材等の各種製品にすることができる。
水を加えてスラリーとし、これを抄造法または脱水プレ
ス法により板状の成形体とする。この抄造法や脱水プレ
ス法は、既述したように、生産性に富んだ方法である。
そして、成形体を乾燥させることで断熱材料が得られ
る。得られた断熱材料は加工し易く、容易に断熱板や断
熱シール材等の各種製品にすることができる。
【００２７】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明す
る。
る。
【００２８】（実施例１〜３、比較例１、２）下記表１
に示す配合でスラリーを得、抄造法により厚さ5.0mm、
寸法が1000mm×1000mmの断熱板を得た。
に示す配合でスラリーを得、抄造法により厚さ5.0mm、
寸法が1000mm×1000mmの断熱板を得た。
【００２９】
【表１】
【００３０】上記の配合を有する断熱板を削り取って５
ｇの小片とし、さらにその内部に熱電対を配置して試料
を作製した。そして、この試料を４００℃に昇温した電
気炉内に投入し、熱電対により試料内部の温度を測定し
た。
ｇの小片とし、さらにその内部に熱電対を配置して試料
を作製した。そして、この試料を４００℃に昇温した電
気炉内に投入し、熱電対により試料内部の温度を測定し
た。
【００３１】結果を下記表２に示すが、ここで保持温度
というのは、試料の投入後に水酸化アルミニウムの吸熱
作用によって試料内の温度が所定の温度範囲内に保たれ
る温度のことをいう。保持時間は保持温度の範囲内に試
料内の温度が保たれる時間である。
というのは、試料の投入後に水酸化アルミニウムの吸熱
作用によって試料内の温度が所定の温度範囲内に保たれ
る温度のことをいう。保持時間は保持温度の範囲内に試
料内の温度が保たれる時間である。
【００３２】また、各試料について、発煙係数、排気温
度、引張強度、剥離強度及び曲げ角度を測定した。結果
を表２に併記する。尚、発煙係数と排気温度は、建設省
告示1828号(昭和44.6.1施行)に規定された不燃試験に基
づくものである。発煙係数というのは、煙の発生度合い
を示す指標である。排気温度の合否というのは、試験体
を所定の手順で加熱していった場合において、雰囲気温
度の上昇曲線が基準となる温度上昇曲線をより高温側に
シフトした履歴を示す場合には、燃焼性が高いというこ
とで不合格、逆に雰囲気温度の上昇曲線が基準となる温
度上昇曲線より低温側にシフトした履歴を示す場合に
は、燃焼性が低いということで合格、とした判定基準に
従ったものである。引張強度はＪＩＳ Ｒ ３４５４
（石綿板）の試験方法により測定し、２ＭＰａ以上を
「○」、２〜１ＭＰａを「△」、１ＭＰａ以下を「×」
として評価した。また剥離強度は、５０ｍｍ角の試料を
厚さ方向に速度２００ｍｍ／分の引張り剥離した荷重よ
り求め、０．０７ＭＰａ以上を「○」、０．０７〜０．
０１ＭＰａを「△」、０．０１ＭＰａ以下を「×」とし
て評価した。曲げ角度は柔軟性を示す指標であり、図１
に示すように、全長２００ｍｍで幅１００ｍｍの試験体
１を、基台２の上に１００ｍｍ突出するように平行に載
置し、突出部分に荷重３を加えていき、亀裂の入ったと
きの角度θを測定した。なお、各数値は５つの試料につ
いての平均値を示すものである。
度、引張強度、剥離強度及び曲げ角度を測定した。結果
を表２に併記する。尚、発煙係数と排気温度は、建設省
告示1828号(昭和44.6.1施行)に規定された不燃試験に基
づくものである。発煙係数というのは、煙の発生度合い
を示す指標である。排気温度の合否というのは、試験体
を所定の手順で加熱していった場合において、雰囲気温
度の上昇曲線が基準となる温度上昇曲線をより高温側に
シフトした履歴を示す場合には、燃焼性が高いというこ
とで不合格、逆に雰囲気温度の上昇曲線が基準となる温
度上昇曲線より低温側にシフトした履歴を示す場合に
は、燃焼性が低いということで合格、とした判定基準に
従ったものである。引張強度はＪＩＳ Ｒ ３４５４
（石綿板）の試験方法により測定し、２ＭＰａ以上を
「○」、２〜１ＭＰａを「△」、１ＭＰａ以下を「×」
として評価した。また剥離強度は、５０ｍｍ角の試料を
厚さ方向に速度２００ｍｍ／分の引張り剥離した荷重よ
り求め、０．０７ＭＰａ以上を「○」、０．０７〜０．
０１ＭＰａを「△」、０．０１ＭＰａ以下を「×」とし
て評価した。曲げ角度は柔軟性を示す指標であり、図１
に示すように、全長２００ｍｍで幅１００ｍｍの試験体
１を、基台２の上に１００ｍｍ突出するように平行に載
置し、突出部分に荷重３を加えていき、亀裂の入ったと
きの角度θを測定した。なお、各数値は５つの試料につ
いての平均値を示すものである。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２から分かるように、本発明の配合で
は、雰囲気温度が高くても試料内部では効果的に温度上
昇が抑えられ、また発炎や臭いの発生が抑制される。ま
た、その他の物性値も比較例に比べて優れている。これ
に対して比較例１及び２では、吸熱作用を有する水酸化
アルミニウムを含まないことから、保持温度は確認され
ない。また、比較例１及び２は、炉内への試料の投入後
に試料内の温度は徐々に上昇してしまう。なお、比較例
１及び２において、保持時間として２２０秒及び９２秒
と記載されているが、これは試料内の温度が３００℃に
まで上昇するのに要する時間を参考までに記載したもの
である。
は、雰囲気温度が高くても試料内部では効果的に温度上
昇が抑えられ、また発炎や臭いの発生が抑制される。ま
た、その他の物性値も比較例に比べて優れている。これ
に対して比較例１及び２では、吸熱作用を有する水酸化
アルミニウムを含まないことから、保持温度は確認され
ない。また、比較例１及び２は、炉内への試料の投入後
に試料内の温度は徐々に上昇してしまう。なお、比較例
１及び２において、保持時間として２２０秒及び９２秒
と記載されているが、これは試料内の温度が３００℃に
まで上昇するのに要する時間を参考までに記載したもの
である。
【００３５】（比較例３）ここでは、実施例に比較して
ロックウールの配合量を１０重量％と下げた場合を例示
する。即ち、下記配合のスラリーから抄造法によって試
料を得た。 パルプ ５重量％ ロックウール １０重量％ 水酸化アルミニウム ３０重量％ タルク ２５重量％ マイカ １０重量％ 酢酸ビニル共重合体 ５重量％ アクリル共重合体 １５重量％ 水 １０００重量％
ロックウールの配合量を１０重量％と下げた場合を例示
する。即ち、下記配合のスラリーから抄造法によって試
料を得た。 パルプ ５重量％ ロックウール １０重量％ 水酸化アルミニウム ３０重量％ タルク ２５重量％ マイカ １０重量％ 酢酸ビニル共重合体 ５重量％ アクリル共重合体 １５重量％ 水 １０００重量％
【００３６】本比較例の試料は、実施例１〜３と同様な
低発煙性や低燃焼性を示したが、４００℃加熱時の熱収
縮が実施例１に比較して約1.７倍と大きく、耐熱性に関
して大きく劣るものであった。また、実施例１に比較し
て断熱性も悪く、断熱材料としては劣るものであった。
低発煙性や低燃焼性を示したが、４００℃加熱時の熱収
縮が実施例１に比較して約1.７倍と大きく、耐熱性に関
して大きく劣るものであった。また、実施例１に比較し
て断熱性も悪く、断熱材料としては劣るものであった。
【００３７】これは、無機繊維の配合割合が小さいため
に高温状態における材料自体の収縮抑制の効果が大きく
得られず、また無機繊維の存在に起因する空隙が少ない
ために断熱性にも劣るようになったものと考えられる。
に高温状態における材料自体の収縮抑制の効果が大きく
得られず、また無機繊維の存在に起因する空隙が少ない
ために断熱性にも劣るようになったものと考えられる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
作製がし易すく、柔軟性に優れ、発煙や発炎、さらには
臭いの発生が抑制された断熱材料が提供される。
作製がし易すく、柔軟性に優れ、発煙や発炎、さらには
臭いの発生が抑制された断熱材料が提供される。
【図１】実施例において、曲げ角度の測定方法を説明す
るための図である。
るための図である。
１ 試料体 ２ 基台 ３ 荷重
フロントページの続き (72)発明者 宮崎 亮 東京都港区芝大門１丁目１番26号 ニチア ス株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 AH002 BF021 BG031 DE146 DE148 DJ006 DJ047 DJ057 DM006 FA046 FD016 FD017 GL00
Claims (2)
- 【請求項１】 ２０重量％以上の無機繊維と、無機充填
材と、木材繊維及び／又は有機繊維と、有機樹脂材料
と、１０重量％以上の水酸化アルミニウム粉末と、を含
有していることを特徴とする断熱材料。 - 【請求項２】 請求項１において、木材繊維及び／又は
有機繊維は３重量％以上、有機樹脂材料は３重量％以上
含まれていることを特徴とする断熱材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210182A JP2002020635A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 断熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210182A JP2002020635A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 断熱材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002020635A true JP2002020635A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18706477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000210182A Pending JP2002020635A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 断熱材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002020635A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101190082B1 (ko) | 2009-06-05 | 2012-10-12 | 오씨아이 주식회사 | 문(도어)에 적용하는 진공 단열재 및 이의 제조방법 |
| KR101193920B1 (ko) | 2009-06-05 | 2012-10-31 | 오씨아이 주식회사 | 문(도어)에 적용하는 불연 단열재 및 이의 제조방법 |
| KR101215844B1 (ko) * | 2009-12-01 | 2012-12-31 | 오씨아이 주식회사 | 스팬드럴 유리 및 스팬드럴 패널에 적용하는 진공단열패널 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000210182A patent/JP2002020635A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101190082B1 (ko) | 2009-06-05 | 2012-10-12 | 오씨아이 주식회사 | 문(도어)에 적용하는 진공 단열재 및 이의 제조방법 |
| KR101193920B1 (ko) | 2009-06-05 | 2012-10-31 | 오씨아이 주식회사 | 문(도어)에 적용하는 불연 단열재 및 이의 제조방법 |
| KR101215844B1 (ko) * | 2009-12-01 | 2012-12-31 | 오씨아이 주식회사 | 스팬드럴 유리 및 스팬드럴 패널에 적용하는 진공단열패널 |
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