JP2003082569A - 無機繊維製品 - Google Patents

無機繊維製品

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powder
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Mikiya Fujii
幹也 藤井
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孝司 根本
Shuji Omiya
修史 大宮
Masaru Sugiyama
勝 杉山
Masato Osawa
正人 大沢
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体に溶解しやすい無機繊維を主原料とし、
耐熱性に優れた無機繊維製品を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ2及びＣａＯを主成分とする無機
繊維と、バインダーと、必要に応じて無機粉体とからな
り、ＮａとＫの合計が４０００ｐｐｍ以下である無機繊
維製品。たとえば、無機繊維は、ＳｉＯ2が５８〜８０
重量％であり、ＣａＯが１〜４０重量％であり、ＭｇＯ
が０〜１５重量％である。バインダーは、コロイダルシ
リカである。無機粉体は、シリカ粉体である。ＮａとＫ
の合計が２０００ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが２０００ｐ
ｐｍ以下であり、Ｔｉが１０００ｐｐｍ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機繊維製品に関
する。
【０００２】
【従来の技術】無機繊維製品はよく知られており、多く
の用途に使用されている。例えば、マット、ブランケッ
ト、フェルト、ボード、紙、不定形材などの形態に加工
され、工業炉の炉壁材や複合強化材として使用されてい
る。
【０００３】最近、この種の用途に使用される無機繊維
製品は、人の肺に吸い込まれると、呼吸器疾患を起こす
可能性があることがわかった。
【０００４】このため、健康に対する影響を少なくする
一つの方法として、生体溶解性の無機繊維が開発され
た。肺に無機繊維が吸入されても、その中で溶解すれば
影響が少ない。
【０００５】このような無機繊維は公知である。例え
ば、カルシア、シリカ及びマグネシアを主成分とする無
機繊維が、特表平８−５０６５６１号公報に記載されて
いる。また、シリカ及びマグネシアを主成分とする無機
繊維が、特表平１０−５１２２３２号公報に記載されて
いる。さらには、シリカ及びカルシアを主成分とする無
機繊維が特願２０００−３９８２３９号に記載されてい
る。
【０００６】これらの無機繊維は、ある程度の耐熱性と
生体溶解性を備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この特性は、
無機繊維自体の特性であり、バインダーや無機粉体を混
合したぺーパー、ボード、フェルト及びキャスタブルや
混練物等の不定形材に加工した無機繊維製品についての
耐熱性は不明であった。
【０００８】そこで、無機繊維に、バインダー或いは無
機粉体を混合した無機繊維製品についても十分に耐熱性
を有することが望まれる。
【０００９】本発明は、生体に溶解しやすい無機繊維を
主原料とし、耐熱性に優れた無機繊維製品を提供するこ
とを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の解決手段を例示
すると、次のとおりである。
【００１１】（１）ＳｉＯ2及びＣａＯを主成分とする
無機繊維と、バインダーと、必要に応じて無機粉体とか
らなり、ＮａとＫの合計が４０００ｐｐｍ以下である無
機繊維製品。
【００１２】（２）無機繊維は、ＳｉＯ2が５８〜８０
重量％であり、ＣａＯが１〜４０重量％であり、ＭｇＯ
が０〜１５重量％である前述の無機繊維製品。
【００１３】（３）バインダーは、コロイダルシリカで
ある前述の無機繊維製品。
【００１４】（４）無機粉体は、シリカ粉体である前述
の無機繊維製品。
【００１５】（５）ＮａとＫの合計が２０００ｐｐｍ以
下であり、Ｆｅが２０００ｐｐｍ以下であり、Ｔｉが１
０００ｐｐｍ以下である前述の無機繊維製品。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の無機繊維製品は、好まし
くは、無機繊維とバインダーと必要により無機粉体とか
らなる無機繊維製品であり、無機繊維製品に含まれる特
定元素の含有量を制限する。より好ましくは、更にバイ
ンダー或いは無機粉体としてシリカを使用する。
【００１７】本発明の無機繊維製品は、好ましくは、無
機繊維、バインダーおよび無機粉体からなり、例えば、
ぺーパー、ボード、フェルト、不定形材である。
【００１８】本発明に使用される無機繊維は、生体溶解
性に優れた繊維であり、シリカ及びカルシアを主成分と
する繊維である。
【００１９】本発明者の研究により、このような無機繊
維は、従来のアルミナシリカ繊維と比較して、製品に含
まれるＮａやＫ等のアルカリ金属元素、さらには、Ｆｅ
やＴｉの量、また、バインダー或いは無機粉体の組成に
より、製品の耐熱性が大きく影響を受けることが明らか
となった。
【００２０】この点に注目し、特定元素の含有量が一定
値以下であれば、さらにはバインダー或いは無機粉体の
種類を限定すれば、耐熱性に優れ、且つ生体に溶解しや
すい無機繊維製品が得られることを究明し、本発明を完
成した。
【００２１】無機繊維の生体溶解性は、シリカガラスに
カルシア、マグネシアなどの網目修飾酸化物を添加する
ことにより、シリカガラスの構造が変化して非架橋酸素
が増加するために得られる、と考えられている。
【００２２】一方、マグネシア、カルシアなどのアルカ
リ土類金属酸化物は繊維の耐熱性を低下させやすく、無
機繊維の使用温度に制限があった。従って、生体溶解性
は、マグネシアやカルシアで得て、耐熱性はシリカで得
ている。
【００２３】無機繊維に含まれるシリカは、５８重量％
以上が好ましい。これよりも少ないと、耐熱性が低下す
る。又、シリカが、８０重量％を越えると、配合原料の
溶解性が低下し繊維化しにくくなる。
【００２４】本発明に使用する無機繊維は、ＳｉＯ2が
５８〜８０重量％であり、ＣａＯが１〜４０重量％であ
り、ＭｇＯが０〜１５重量％であるのが好ましい。より
好ましくは、Ｓｉ０2が５８〜８０重量％であり、Ｃａ
Ｏが１〜４０重量％であり、ＭｇＯが０〜１５重量％で
あり、Ａ１2Ｏ3が０〜３重量％であり、ＺｒＯ2が０〜
１５重量％である。この組成は、特願２０００−３９８
２３９号に記載されている。この組成の無機繊維を使用
することにより生体溶解性と耐熱性に優れた無機繊維製
品が得られる。
【００２５】この無機繊維には、不純物として、通常、
Ｆｅ，Ｔｉ，Ｎａ及びＫ等が０．１〜０．２重量％程度
含有されている。そして、これらの繊維の耐熱性は、特
にソーダやカリウムにより影響を受けやすい。すなわ
ち、ＮａとＫの合計量を制限することにより、繊維の耐
熱性が向上する。さらに、ＮａとＫの合計量が少ない
と、珪肺の一原因である遊離珪酸のクリストバライトを
析出しにくくする事ができる。この理由により、Ｎａと
Ｋの合計量は５００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００２６】又、これらの繊維を予め９００から１１０
０℃程度で加熱し、結晶を析出させると、繊維の耐熱性
がさらに向上するので好ましい。
【００２７】本発明の無機繊維製品では、ＮａとＫの合
計が４０００ｐｐｍ以下が好ましい。より好ましくは、
２０００ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが２０００ｐｐｍ以下
であり、Ｔｉが１０００ｐｐｍ以下である。これらの不
純物元素は耐熱性を低下させる働きがある。特にシリカ
カルシアを主成分とする無機繊維に対して急激に耐熱性
を低下させる。この理由により、前記のとおり不純物元
素は少ないのが好ましい。これらの元素は、製造の際に
混入しやすく、特別の注意が必要である。
【００２８】本発明のバインダーは、無機バインダーお
よび有機バインダーの一種以上が好ましく使用できる。
【００２９】無機バインダーとしては、シリカ系のバイ
ンダー（例えばコロイダルシリカ）が、好ましい。特
に、耐熱性の点から、バインダーの固形分に含まれるＮ
ａとＫの合計量は、１５００ｐｐｍ以下が好ましい。ア
ルミナ系のバインダーを使用すると、バインダーと繊維
が高温で反応して、繊維が溶解し、急激な耐熱性の低下
をもたらすので、好ましくない。
【００３０】有機バインダーとしては、カルボキシメチ
ルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース類、ポリビニル
アルコール、ポリアクリルアマイド、フェノール樹脂、
澱粉等から任意に選択できる。これらのバインダーにつ
いても、不純物の少ない方が耐熱性の点で好ましい。
【００３１】無機粉体としては、シリカ系の粉体（例え
ば、石英粉や石英ガラス粉）が好ましい。シリカ系の粉
体を使用することにより、耐熱性に優れた無機繊維製品
が得られる。また、特に耐熱性の点から、無機粉体に含
まれるＮａとＫの合計量は５０ｐｐｍ以下が好ましい。
【００３２】無機粉体として、アルミナ７０重量％以上
からなる粉体（例えば、アルミナファイバー、アルミナ
粉及びムライト粉）を、本発明の無機繊維製品に使用す
ると、高温で繊維と反応して、急激に耐熱性が低下する
ので、好ましくない。
【００３３】不純物は製造の際に使用する水にも含まれ
ているので、イオン交換水または蒸留水などを使用する
のが、不純物が少なくて好ましい。
【００３４】無機繊維製品に含まれるＮａ及びＫの影響
を調べるために、次の試験をした。
【００３５】
【表１】 表１に示す無機繊維１と無機繊維３と澱粉とコロイダル
シリカ、及びＮａ調整剤を用いて、種々のＮａとＫの合
計量を含むボード状の成形品を作製した。この成形品を
１２６０℃で２４時間加熱し、加熱後の収縮率を測定し
た。ＮａとＫの合計量と収縮率の関係を図１に示す。無
機繊維１を用いた成形品をＮｏ．１とし、無機繊維３を
用いた成形品をＮｏ．３として示す。
【００３６】図１から明らかな通り、ＣａＯ及びＭｇＯ
を含んだ無機繊維１を用いた成形品は、アルミナシリカ
系の無機繊維３を用いた成形品よりも、不純物量に極め
て敏感であり、ＮａとＫの合計量が４０００ｐｐｍを超
えると、急激に収縮率が増加する。
【００３７】
【実施例】表２及び表３に示す量の無機繊維、バインダ
ー及び無機粉体を、水に入れ、撹拌してスラリーとし
た。（表２及び表３のコロイダルシリカ、アルミナゾル
の量は、固形分に換算した量である。）このスラリー
を、モールドを用いて公知の真空成形法により成形し、
１２０℃で８時間乾燥して、実施例１〜７および比較例
１〜４の無機繊維製品を得た。
【００３８】表１は、使用した無機繊維、バインダー、
無機粉体の化学分析値、及び無機繊維１及び２の溶解率
を示す。表２は、実施例１〜７を示し、表３は、比較例
１〜４の配合、不純物量および特性を示す。
【００３９】
【表２】
【表３】 表２及び表３に示した無機繊維１および２が本発明に属
する無機繊維である。無機繊維１は不純物が多く、無機
繊維２は不純物が少ない。無機繊維３は、本発明に属さ
ない、不純物が多い非晶質のアルミナシリカ繊維であ
る。表３に示した比較例では、無機繊維１および２は、
本発明に属する無機繊維であるが、無機繊維製品を作製
する配合は、本発明に属さない例である。さらに無機繊
維３は、本発明に属さないアルミナシリカ繊維であり、
また表３の比較例４における配合も本発明に属さない例
である。
【００４０】バインダーとして、実施例では、カチオン
性の澱粉、及びコロイダルシリカを使用した。（実施例
４および５はコロイダルシリカのみ使用、実施例６はカ
チオン性澱粉のみ使用）。比較例では、カチオン性の澱
粉、及びコロイダルシリカを使用した。（比較例３は、
カチオン性澱粉、及びアルミナゾルを使用。）澱粉１は
不純物が少なく、澱粉２は不純物が多い。
【００４１】コロイダルシリカは、コロイダルシリカ１
から３になるに従い、不純物が少なくなる。ＮａとＫの
合計量をシリカ固形分換算で表すと、コロイダルシリカ
１は９１８５ｐｐｍであり、コロイダルシリカ２は１１
６３ｐｐｍであり、コロイダルシリカ３は３０ｐｐｍで
ある。
【００４２】無機粉体として、実施例では石英粉、比較
例ではアルミナ粉を使用した。
【００４３】表１、２及び３の溶解率の測定方法は、次
のとおりである。
【００４４】試料を２００メッシュ（目開き０．０７５
ｍｍ）の篩いを通過するまで粉砕し、その１グラムを生
理食塩水１５０ｃｃとともに容器に入れ、４０℃に保持
して、１２０回転／分で５０時間水平振とうを行う。次
に、容器中に残存した試料を濾過、乾燥後に秤量し、こ
の処理の前後における試料の減量割合を溶解率として
（％）として表す。溶解率の大きいほど、生体溶解性に
優れている。
【００４５】表２および３の収縮率は、各温度で２４時
間加熱し、加熱後の収縮率を測定した。収縮が小さいほ
ど耐熱性に優れている。
【００４６】実施例１は、不純物が多い無機繊維１と、
不純物が中程度のコロイダルシリカ２と、不純物が多い
澱粉２を用いた。
【００４７】実施例２は、不純物が多い無機繊維１と、
不純物が多いコロイダルシリカ１と、不純物が多い澱粉
２を用いた。
【００４８】実施例３は、不純物が少ない無機繊維２
と、不純物が少ないコロイダルシリカ３と、不純物が少
ない澱粉１を用いた。
【００４９】実施例４は、不純物が少ない無機繊維２
と、不純物が少ないコロイダルシリカ３と、石英粉を用
いた。
【００５０】実施例５は、不純物が多い無機繊維１と、
不純物が中程度のコロイダルシリカ２を用いた。
【００５１】実施例６は、不純物が多い無機繊維１と、
不純物が多い澱粉２を用いた。
【００５２】実施例７は、不純物が少ない無機繊維２
と、不純物が少ないコロイダルシリカ３と、不純物が少
ない澱粉１と、石英粉を用いた。
【００５３】実施例１〜７のいずれも、溶解率は４％以
上であり、比較例と同等の高い生体溶解性を維持しなが
らも、１２６０℃における収縮率は３％以下と比較例に
比べ、優れた耐熱性を示している。
【００５４】比較例１は、不純物が多い無機繊維１と、
不純物が多いコロイダルシリカ１と、不純物が多い澱粉
２を用いた。そのため無機繊維製品中のＮａとＫの合
計、Ｆｅ、Ｔｉの含有量が多く、そのため溶解率は実施
例と同程度であるが、収縮率が大きく高温での使用に耐
えない。
【００５５】比較例２は、不純物が少ない無機繊維２
と、不純物が多いコロイダルシリカ１と、アルミナ粉を
使用した。無機繊維製品中の不純物量は少ないが、無機
粉体としてアルミナ粉を使用したため、１２００℃以上
の加熱により無機繊維２とアルミナ粉が反応して、製品
が溶融した。従って、高温での使用に耐えない。
【００５６】比較例３においては、不純物が多い無機繊
維１と、アルミナゾルと、不純物が多い澱粉２を用い
た。バインダーとしてアルミナゾルを使用したために、
１２００℃以上の加熱により無機繊維１とアルミナゾル
のアルミナ成分が反応して製品が溶融した。従って高温
での使用に耐えない。
【００５７】比較例４においては、アルミナシリカ系で
非晶質の、不純物が多い無機繊維３と、不純物が多いコ
ロイダルシリカ１と、不純物が多い澱粉２を用いた。無
機繊維製品中に含まれる不純物であるＮａとＫの合計量
は、５５００ｐｐｍと多いが、繊維はカルシア、マグネ
シアなどのアルカリ土類金属酸化物を含んでいないた
め、１２６０℃に加熱しても、比較例１ほど極端な収縮
は起きないが、１２００℃で４．５％、１２６０℃で
６．０％は実用に耐えない。しかも、溶解率は小さく、
生体溶解性はほとんどない。
【００５８】実施例１、比較例１及び比較例４を１２６
０℃で２４時間加熱した後のＳＥＭ写真を図２，３及び
４に示す。
【００５９】実施例１では、不純物量も少なく、繊維の
焼結は見られないが、比較例１では、不純物量が多く、
繊維が焼結している。
【００６０】比較例４においては、比較例１とほぼ同じ
ＮａとＫの合計量であるが、繊維の焼結は見られない。
【００６１】
【発明の効果】本発明の無機繊維製品は、ＮａやＫ、さ
らにはＦｅやＴｉなどを制限することにより、また、シ
リカ系のバインダー或いは無機粉体を使用することによ
り、高温での寸法安定性を維持することが出来る。又、
生体に溶解しやすい特性を有している。
【００６２】従って、本発明の無機繊維製品は、高温の
環境でも安定して使用できるとともに、その粉塵が人体
に吸入されても健康を害する恐れが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】無機繊維製品に含まれるＮａとＫの合計量と収
縮率の関係を示すグラフ。
【図２】実施例１を１２６０℃で２４時間加熱した後の
状態を示すＳＥＭ写真。
【図３】比較例１を１２６０℃で２４時間加熱した後の
状態を示すＳＥＭ写真。
【図４】比較例４を１２６０℃で２４時間加熱した後の
状態を示すＳＥＭ写真。
フロントページの続き (72)発明者 根本 孝司 東京都中央区日本橋久松町４番４号 糸重 ビル 東芝モノフラックス株式会社内 (72)発明者 大宮 修史 東京都中央区日本橋久松町４番４号 糸重 ビル 東芝モノフラックス株式会社内 (72)発明者 杉山 勝 東京都中央区日本橋久松町４番４号 糸重 ビル 東芝モノフラックス株式会社内 (72)発明者 大沢 正人 東京都中央区日本橋久松町４番４号 糸重 ビル 東芝モノフラックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4L047 AA04 AA06 BA15 BC14 CB05 CB09 CC16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＳｉＯ2及びＣａＯを主成分とする無機
    繊維と、バインダーと、必要に応じて無機粉体とからな
    り、ＮａとＫの合計が４０００ｐｐｍ以下である無機繊
    維製品。
  2. 【請求項２】 無機繊維は、ＳｉＯ2が５８〜８０重量
    ％であり、ＣａＯが１〜４０重量％であり、ＭｇＯが０
    〜１５重量％である請求項１に記載の無機繊維製品。
  3. 【請求項３】 バインダーは、コロイダルシリカである
    請求項１又は２に記載の無機繊維製品。
  4. 【請求項４】 無機粉体は、シリカ粉体である請求項１
    乃至３のいずれか１項に記載の無機繊維製品。
  5. 【請求項５】 ＮａとＫの合計が２０００ｐｐｍ以下で
    あり、Ｆｅが２０００ｐｐｍ以下であり、Ｔｉが１００
    ０ｐｐｍ以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記
    載の無機繊維製品。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005515307A (ja) * 2002-01-10 2005-05-26 ユニフラックス コーポレイション 高温耐性ガラス質無機繊維
JP2012140310A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Ibiden Co Ltd 断熱材の製造方法
CN109811470A (zh) * 2019-03-07 2019-05-28 上海伊索热能技术股份有限公司 一种低密度柔性陶瓷纤维毯的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04108115A (ja) * 1990-08-23 1992-04-09 Mikiya Fujii 高耐熱高強度アルミナシリカ質繊維
JPH05215473A (ja) * 1992-02-03 1993-08-24 Tokyo Electron Tohoku Kk 加熱装置
JPH08511760A (ja) * 1994-05-17 1996-12-10 イソベール サン−ゴバン 無機繊維組成物
JPH10509774A (ja) * 1994-11-08 1998-09-22 ロックウール インターナショナル アー／エス 人造ガラス質繊維
JPH10292229A (ja) * 1997-04-15 1998-11-04 Toshiba Monofrax Co Ltd 無機繊維製品
JPH10324542A (ja) * 1997-03-26 1998-12-08 Nichias Corp 無機繊維
JPH11269752A (ja) * 1998-03-16 1999-10-05 Oji Paper Co Ltd 積層板用不織布

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04108115A (ja) * 1990-08-23 1992-04-09 Mikiya Fujii 高耐熱高強度アルミナシリカ質繊維
JPH05215473A (ja) * 1992-02-03 1993-08-24 Tokyo Electron Tohoku Kk 加熱装置
JPH08511760A (ja) * 1994-05-17 1996-12-10 イソベール サン−ゴバン 無機繊維組成物
JPH10509774A (ja) * 1994-11-08 1998-09-22 ロックウール インターナショナル アー／エス 人造ガラス質繊維
JPH10324542A (ja) * 1997-03-26 1998-12-08 Nichias Corp 無機繊維
JPH10292229A (ja) * 1997-04-15 1998-11-04 Toshiba Monofrax Co Ltd 無機繊維製品
JPH11269752A (ja) * 1998-03-16 1999-10-05 Oji Paper Co Ltd 積層板用不織布

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005515307A (ja) * 2002-01-10 2005-05-26 ユニフラックス コーポレイション 高温耐性ガラス質無機繊維
JP2012072542A (ja) * 2002-01-10 2012-04-12 Unifrax I Llc 高温耐性ガラス質無機繊維
JP2012140310A (ja) * 2011-01-05 2012-07-26 Ibiden Co Ltd 断熱材の製造方法
CN109811470A (zh) * 2019-03-07 2019-05-28 上海伊索热能技术股份有限公司 一种低密度柔性陶瓷纤维毯的制备方法

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