JP4545623B2 - 不定形断熱材組成物 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、熱処理装置、工業窯炉内又は焼却炉内の目地材、特に、耐火タイル、断熱レンガ、鉄皮、モルタル耐火物等の隙間を埋める目地材として使用される不定形断熱材組成物及びその製造方法に関し、より具体的には、生理食塩水溶解率が１％以上の無機繊維（以下、生体溶解性無機繊維とも記載する。）を含む不定形断熱材組成物に関する。

従来、不定形断熱材組成物は、ガラス繊維、グラスウール、セラミックウール、ロックウール、アルミナ質繊維、ジルコニア質繊維、シリカ・アルミナ質繊維等（以下、従来の不定形断熱材組成物の無機繊維等と記載する。）を、強化繊維として含有していた。不定形断熱材組成物は、鏝塗り、スプレー塗り又は注入施工等により、タイル等の隙間に挿入され、目地を形成する。その際、該不定形断熱材組成物に含有されている従来の不定形断熱材組成物の無機繊維等は粉塵となって空気中に飛散し、作業者が該粉塵を吸入することとなる。この従来の不定形断熱材の無機繊維等は、人に吸入されて肺に侵入すると、食細胞の肺胞マクロファージ（食細胞）が異物を取り囲み、繊毛がある場所（気管や気管支）まで運び痰とともに体外に排出したり、リンパ液・リンパ管を経て肺胞表面から排出したりする。しかし、異物の取り囲みにより肺胞マクロファージが刺激を受けたり、損傷を受けることもあり、それにより蛋白質分解酵素やコラーゲン繊維分解酵素が細胞から出て、これらの酵素の量が多くなると肺胞細胞が炎症を起こしたり、コラーゲン化を呈するようになることがある。こうした炎症を起こした細胞は抵抗力が弱まっており、細胞内の核の中にあるＤＮＡが損傷されやすくなるとともに、細胞の破壊と再製過程とが頻繁になり、異常細胞が出現する機会が多くなり、その結果、ＤＮＡ細胞の変質や癌細胞が誘発されることが懸念されるため、現在、該従来の不定形断熱材の無機繊維等を使用しない不定形断熱材組成物の開発が望まれていた。

生体溶解性無機繊維は、肺に吸入されても体内で溶解され、肺に蓄積することがないため、従来の不定形断熱材組成物の無機繊維等に代わる強化繊維として、該生体溶解性無機繊維を用いることが知られている。しかし、該生体溶解性無機繊維は、水等の溶媒に溶解し易く、不定形断熱材組成物の調製時又は保存時に、一部又はその多くが溶媒中へ溶出するため、不定形断熱材組成物によって形成される目地の強度が低下するという問題があった。

これを解決するものとして、特表２００２−５２４３８４号公報には、珪酸アルカリ土類金属塩の無機耐火繊維とｐＨが８未満、特に４〜７のコロイダルシリカを含有する漆喰が開示されている。この漆喰によれば、酸性コロイダルシリカの供給が繊維からのカルシウムイオンの遊離を減少させるため、漆喰中の無機繊維構成成分を固化させることがなく、保存安定性に優れるというものである。
特表２００２−５２４３８４号公報（請求項１）

しかしながら、特表２００２−５２４３８４号公報記載の漆喰は、製造後の保存において、カルシウムイオンの遊離は減少されるものの、繊維構成成分の溶解を十分に抑制することができず、製造後、約数週間でｐＨが上昇し加熱収縮率が高くなったり、断熱材組成物の物性が低下するなどの問題がある。また、酸性コロイダルシリカを使用した場合、施工後の目地の収縮率が大きくなり、目地に隙間が生じ、断熱性、耐火性が悪化するという問題がある。

従って、本発明の目的は、生体溶解性無機繊維を用いる不定形断熱材組成物であって、製造後の保存期間経過後であっても、加熱収縮が少なく、焼成後、適切な強度を有する不定形断熱材組成物及びその製造方法を提供することにある。

かかる実情において、本発明者らは、鋭意検討を行った結果、（１）生体溶解性無機繊維は溶液に溶け出すとｐＨが高くなり、アルカリ性になるため、繊維成分が溶け出し、加熱収縮や強度の低下が起こること、（２）不定形断熱材組成物にｐＨ調整剤を配合させ、製造直後及び保存期間中に亘りｐＨを４〜８．５に保持すれば、繊維成分の溶解を抑制でき、製造後の保存期間経過後であっても、加熱収縮が少なく、焼成後、適切な強度を有する不定形断熱材が得られることなどを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明（１）は、生体溶解性無機繊維、溶媒、コロイダルシリカ及びｐＨ調整剤として緩衝溶液又は酸を含有する組成物であって、該組成物のｐＨが４〜８．５である不定形断熱材組成物を提供するものである。

また、本発明は、生体溶解性無機繊維、溶媒、コロイダルシリカ及びｐＨ調整剤として緩衝溶液又は酸を混合してｐＨが４〜８．５の組成物を得る不定形断熱材組成物の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、生体溶解性無機繊維を用いる不定形断熱材組成物であって、製造後の保存期間経過後であっても、加熱収縮が少なく、焼成後、適切な強度を有する目地を形成する不定形断熱材組成物及びその製造方法を提供することができる。

先ず、本発明に係る不定形断熱材組成物について説明する。該不定形断熱材組成物は、生体溶解性無機繊維、溶媒及びｐＨ調整剤を含有する。

本発明に係る生体溶解性無機繊維（以下、単に無機繊維とも言う）は、４０℃における生理食塩水溶解率が１％以上である。該生理食塩水溶解率が、１％未満だと、肺に吸入されても生体内で溶解され難いので、該無機繊維は肺に蓄積し、各種の呼吸器疾患を発生させる原因となる。該生理食塩水溶解率の測定方法について説明する。先ず、無機繊維を２００メッシュ以下に粉砕した試料１ｇ及び生理食塩水１５０ｍｌを三角フラスコ（３００ｍｌ）に入れ、４０℃のインキュベーターに設置する。次に、該三角フラスコに、毎分１２０回転で５０時間水平振動を加え、その後、ろ過、乾燥して不溶解分を得る。得た該不溶解分の重量を測定し、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％）を求める。そして、該溶解による重量減少率を、生理食塩水溶解率とする。

該生体溶解性無機繊維としては、例えば、特開２０００−２２００３７号公報、特開２００２−６８７７７号公報、特開２００３−７３９２６号公報、あるいは特開２００３−２１２５９６号公報に記載されている無機繊維が挙げられる。具体的には、ＳｉＯ_２及びＣａＯの合計含有量が８５質量％以上であり、０．５〜３．０質量％のＭｇＯ及び２．０〜８．０質量％のＰ_２Ｏ_５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以上である無機繊維、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ及びＴｉＯ_２を必須成分とする無機繊維、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ及び酸化マンガンを必須成分とする無機繊維、ＳｉＯ_２ ５２〜７２質量％、Ａｌ_２Ｏ_３ ３質量％未満、ＭｇＯ ０〜７質量％、ＣａＯ ７．５〜９．５質量％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１２質量％、ＢａＯ ０〜４質量％、ＳｒＯ ０〜３．５質量％、Ｎａ_２Ｏ １０〜２０．５質量％、Ｋ_２Ｏ ０．５〜４．０質量％及びＰ_２Ｏ_５ ０〜５質量％を含む無機繊維、ＳｉＯ_２ ７５〜８０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３ １．０〜３．０質量％、ＭｇＯ １６〜２０質量％、ＣａＯ ３．０〜５．０質量％、Ｋ_２Ｏ及び/又はＦｅ_２Ｏ_３ ０〜２．０質量％を含む無機繊維である。

また、該生体溶解性無機繊維の平均繊維径は１〜５０μｍ、好ましくは２〜１０μｍ、特に好ましくは２〜５μｍである。該平均繊維径が、１μｍ未満だと目地の強度が低くなり、また、５０μｍを超えると有機繊維を用いた場合、有機繊維の網目中に取り込まれ難くなる。また、該無機繊維の平均繊維長は１〜２００ｍｍ、好ましくは２〜５０ｍｍ、特に好ましくは１０〜５０ｍｍである。該平均繊維長が、１ｍｍ未満だと目地の強度が低くなり、また、２００ｍｍを超えると該無機繊維が溶媒に均一に分散し難くなる。

本発明に係る溶媒としては、特に制限されないが、水及び極性有機溶媒が挙げられ、該極性有機溶媒としては、エタノール、プロパノール等の１価のアルコール類、エチレングリコール等の２価のアルコール類が挙げられる。これらのうち、水が、作業環境の悪化がなく、環境への負荷がない点で好ましい。また、該水としては特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、水道水、工業用水等が挙げられる。

該溶媒の含有量は、該本発明に係る不定形断熱材組成物中の固形物１００質量部に対して、５〜８０質量部、好ましくは１０〜８０質量部、特に好ましくは１０〜５０質量部である。該含有量が、５質量部未満だと不定形断熱材組成物の流動性が低くなるので施工性が悪くなり、また、目地の機械的強度、特に曲げ強度が低下する。また、該含有量が、８０質量部を超えると不定形断熱材組成物のちょう度が高くなるので施工時に該組成物がたれ、また、乾燥による目地の収縮が大きくなる。

本発明に係るｐＨ調整剤としては、特に制限されないが、例えば緩衝溶液又は酸が挙げられ、このうち、緩衝溶液が、製造後数ヶ月に亘って不定形断熱材組成物のｐＨを４〜８．５に安定して維持でき、また刺激臭を放つことがない点で好ましい。緩衝溶液は一般には、外部変化に対して溶液がその影響を和らげようとする作用を奏する溶液を言う。この緩衝作用は、普通溶液の水素イオン濃度の変化に対して言われるものであり、具体的には溶液がある程度の酸又は塩基の添加や消失にも関わらず、ほぼ一定の水素イオン濃度を維持する作用を言う。本発明で用いる緩衝溶液としては、ｐＨ４標準溶液であるフタール酸塩標準溶液（セーレンセン緩衝液）、ｐＨ７標準溶液である中性リン酸塩標準溶液が挙げられ、このうち、フタール酸塩標準溶液が焼成により消失し、断熱材の物性に悪影響を与えない点で好ましい。

該緩衝溶液の含有量は、不定形断熱材組成物のｐＨを４〜８．５にする量であれば、特に制限されないが、具体的には、前記無機繊維１００質量部に対して、１０〜１０００質量部、好ましくは５０〜５００質量部である。該緩衝溶液の含有量が少な過ぎると、不定形断熱材組成物の製造後の例えば９０日間の保存期間中、所定のｐＨ値を維持できず、繊維成分の溶解を抑制することができなくなる。また、該緩衝溶液の含有量が多すぎても無駄となるばかりか、カリウム等の塩が入りとなり好ましくない。

酸としては、酢酸、蟻酸等が挙げられ、このうち、酢酸が、ｐＨ低下効果が高く且つ手頃に入手できる点で好ましい。酸の含有量は、不定形断熱材組成物のｐＨを４〜８．５にする量であれば、特に制限されないが、具体的には、酢酸溶液９９％であれば、前記無機繊維１００質量部に対して、１〜７質量部、好ましくは２〜４質量部である。該酢酸溶液の含有量が少な過ぎると、不定形断熱材組成物の製造後の例えば９０日間の保存期間中、ｐＨを８．５以下に維持できず、繊維成分の溶解を抑制することができなくなる。また、該酢酸溶液の含有量が多すぎても無駄となるばかりか、異臭を放つため好ましくない。

本発明の不定形断熱材組成物は、更に有機繊維を含むと、該有機繊維が生体溶解性無機繊維の保護膜として作用する点で好ましい。有機繊維としては、特に制限されず、天然繊維又は疎水処理された合成繊維のいずれであってもよく、該天然繊維としては、パルプ、綿、麻等が挙げられ、該合成繊維としては、ビニロン、レーヨン、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。これらのうち、パルプが、前記無機繊維を取り込み易い点で好ましい。なお、パルプとは、機械的又は化学的処理により、植物体の繊維を分離したものを指す。有機繊維及び無機繊維共に、ある程度の疎水性を持たせることが、有機繊維及び無機繊維を水中に投入した際、急激に沈むことなく、ある程度の時間浮遊することになり、互いのあるいは他の混合材料との混合性がよくなる点で好ましい。疎水処理とは、繊維の疎水性を向上させる処理のことを指し、該疎水処理の方法としては、例えば、該繊維の周りを疎水性の薬剤でコーティングする方法が挙げられる。

該有機繊維は、前記無機繊維が存在すると、該有機繊維の網目中に該無機繊維を取り込む。このことにより、該有機繊維は、該無機繊維の周りを覆い、該無機繊維が溶媒と接触することを防ぐ、保護層として働く。すなわち、溶媒と接触している表面近くの該有機繊維の網目が、溶媒を取り込むことにより、該有機繊維は、該有機繊維の網目の内部に取り込まれている該無機繊維に、溶媒が直接接触することを防ぐ。よって、該無機繊維が溶媒中に溶出すること及び結晶中に溶媒を取り込むことを防ぐことができるため、例えば施行後の目地の収縮率が大きくなることを防止する。また、該無機繊維同士が有機繊維を介して固定されるので、該有機繊維は、該無機繊維の補強材として機能する。

また、該有機繊維としては、特に制限されないが、ろ水度が２００〜５００ｍｌのものが好ましい。該ろ水度とは、ＪＩＳ Ｐ ８１２１−１９９５に規定されている「パルプのろ水度試験方法」で求められる値であり、保水性の指標である。該ろ水度が低い繊維程、保水性が高い。該ろ水度が、２００〜５００ｍｌの有機繊維は、前記無機繊維との親和性が高いので、該無機繊維を取り込み易く、また、適切な保水性を有しているので、該無機繊維が溶媒と直接接触することを防ぐ効果が高い。該ろ水度が、２００ｍｌ未満だと該有機繊維が水分を吸収し過ぎるため、無機繊維を取り込み難くなり、また、５００ｍｌを超えると該無機繊維との親和性が低いため、該無機繊維を取り込み難くなる。

また、該有機繊維の平均繊維径は、１〜３０μｍ、好ましくは２〜１０μｍ、特に好ましくは２〜５μｍである。該平均繊維径が、１μｍ未満だと目地の強度が低くなり、また、３０μｍを超えると前記無機繊維を取り込み難くなる。そして、該有機繊維の平均繊維径は、前記無機繊維の平均繊維径以下とすることが、該有機繊維が該無機繊維を取り込み易くなる点で好ましい。また、該有機繊維の平均繊維長は、０．５〜２０ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍ、特に好ましくは２〜５ｍｍである。該平均繊維長が、０．５ｍｍ未満だと目地の強度が低くなり、また、２０ｍｍを超えると該有機繊維が溶媒に均一に分散し難くなる。

該有機繊維の含有量は、前記無機繊維１００質量部に対して、５〜５０質量部、好ましくは１０〜３０質量部、特に好ましくは１５〜２５質量部である。該有機繊維の含有量が、５質量部未満だと前記無機繊維の溶出を抑制する効果が小さくなり、また、５０質量部を超えると目地の強度が低くなる。

本発明に係る不定形断熱材組成物は、更に耐熱性粉末を含むことにより、耐火性が高くなる。該耐熱性粉末としては、例えば、シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックス粉末、マグネシウム等の金属粉末、カーボンブラック等の炭素粉末、テフロン（登録商標）樹脂、耐熱塩化ビニル樹脂等の耐熱樹脂粉末等が挙げられ、これらのうち、好ましくはシリカ、アルミナ、窒化ケイ素、炭酸ケイ素等のセラミックス粉末、カーボンブラック等の炭素粉末であり、特に好ましくはシリカ、アルミナ、窒化ケイ素、炭酸ケイ素等のセラミックス粉末である。また、該耐熱性粉末は、該耐熱性粉末をコロイド状にして、溶媒に分散させてから、加えることもできる。該耐熱性粉末をコロイド状にして、溶媒に分散させたものとしては、例えば、コロイダルシリカが挙げられる。コロイダルシリカは、ｐＨが７以上のものが好ましい。酸性コロイダルシリカを配合した不定形断熱材組成物はゲル化を生じ、ポンプ輸送し難い等の問題がある点で好ましくない。

該耐熱性粉末の平均粒子径は、０．１〜１００μｍ、好ましくは０．２〜５０μｍ、特に好ましくは０．２〜１０μｍである。該平均粒子径が、０．１μｍ未満だと、該耐熱性粉末が前記無機繊維又は前記無機繊維と前記有機繊維の隙間から抜け易く、該耐熱性粉末が分離し易くなる。また、該平均粒子径が、１００μｍを超えると、前記無機繊維又は前記有機繊維中に取り込まれ難く、該耐熱性粉末が均一に分散し難くなる。

該耐熱性粉末の含有量は、前記無機繊維１００質量部に対して、１０〜３００質量部、好ましくは２０〜２００質量部、特に好ましくは４０〜１５０質量部である。該含有量が、１０質量部未満だと耐火性が低くなり、また、３００質量部を超えると被付着物に対する目地の付着力が低くなる。

また、本発明に係る不定形断熱材組成物は、前記生体溶解性無機繊維、ｐＨ調整剤、有機繊維及び耐熱性粉末以外に、結合材、増粘材、分散剤、防腐剤等の添加物を含むことができる。

該結合材としては、不定形断熱材組成物の結合材として一般的に用いられているものであれば、特に制限されないが、例えば、コロイダルシリカ、アルミナ粉末を水に溶かしたアルミナゾル、リン酸アルミニウム水溶液等が挙げられる。このうち、コロイダルシリカ、アルミナ粉末等が、安価である点で好ましい。該結合材の含有量は、特に制限されないが、前記無機繊維１００質量部に対して５０〜２００質量部が好ましい。

該増粘材としては、特に制限されず、公知のものが使用できる。具体的には、ヒドロキシエチルセルロース、アクリル酸ナトリウム重合物、ポリエーテルポリオール、アクリル系重合高分子ポリエステルアミン等が挙げられる。該増粘材の含有量は、特に制限されないが、前記無機繊維１００質量部に対して２〜１５質量部が好ましい。

該分散剤としては、特に制限されず、公知のものが使用できる。具体的には、カルボン酸類、多価アルコール、アミン類等が挙げられ、該分散剤の含有量は、特に制限されないが、前記無機繊維１００質量部に対して１〜５質量部が好ましい。

該防腐剤としては、特に制限されないが、例えば、窒素原子又は硫黄原子を有する無機化合物又は有機化合物等が挙げられ、該防腐剤の含有量は、特に制限されないが、前記無機繊維１００質量部に対して１〜５質量部が好ましい。

本発明に係る不定形断熱材組成物は、製造直後及び製造後の少なくとも１ヶ月保存において、該組成物のｐＨが共に４〜８、好ましくは４〜６である。少なくとも１ヶ月の保存条件としては、室温暗所下、密閉容器内の保存方法である。なお、当該不定形断熱材組成物は、更に同様の保存条件下の３ヶ月保存においてもｐＨが４〜８．５、好ましくは４〜７のものが好ましい。このような不定形断熱材組成物であれば、長期間の保存においても、生体溶解性無機繊維の構成成分が溶解することがなく、製造直後と同様の優れた特性を示す。従来の不定形断熱材組成物はｐＨ調整剤が配合されておらず、例え製造直後のｐＨが８以内のものがあったとしても、保存期間中、反応性の高い生体溶解性無機繊維は徐々に溶液内に溶解して、不定形断熱材組成物によって形成される目地の強度が低下してしまう。本発明に係る不定形断熱材組成物は、製造直後の保存期間中において、ｐＨ調整剤を追加してｐＨ調整してもよい。本発明に係る不定形断熱材組成物において、ｐＨが４未満であれば、ハンドリング上の問題があると共に、金属を腐食する等の点で好ましくなく、また、ｐＨが８．５を超えるものは生体溶解性無機繊維の溶出が起こり易くなる。

また、不定形断熱材組成物に有機繊維を含む場合、該有機繊維が、該生体溶解性無機繊維の保護層として働き、また、該無機繊維の補強材として働くため、該無機繊維が、溶媒へ溶出すること、又は混練り時に断裂することにより、該不定形断熱材組成物により形成される断熱材の性能が低下するのを更に防ぐことができる。また、有機繊維を配合した不定形断熱材組成物は、長期間保存後も、更に断熱材の性能が低下し難くなる。

次に、本発明に係る不定形断熱材組成物の製造方法を説明する。該製造方法において、各原料の混合順序としては、特に制限されないが、生体溶解性無機繊維、溶媒及びｐＨ調整剤を混合してｐＨが４〜８．５の組成物を得る方法（同時混合方法）が好適である。具体的には、生体溶解性無機繊維、溶媒及びｐＨ調整剤をニーダで混合する公知の方法が適用できる。混合する温度としては、特に制限されないが、好ましくは５〜４０℃であり、混合する時間は、特に制限されないが、好ましくは０．１〜１．０時間である。

また、有機繊維を含む場合、溶媒と有機繊維を混合する有機繊維混合工程と、該有機繊維混合工程の後に、該溶媒及び該有機繊維を含む混合物と、生体溶解性無機繊維とｐＨ調整剤を混合する無機繊維混合工程を有する方法が好ましい。

該有機繊維混合工程で混合する該溶媒の量は、本発明に係る製造方法で製造される不定形断熱材組成物に必要な溶媒の量の全部であっても又は一部であってもよいが、該有機繊維混合工程で混合する溶媒の量を、該不定形断熱材組成物に必要な溶媒の量の３０〜５０質量％とすることが、該不定形断熱材組成物中の固形物が、均一に分散し易い点で好ましい。なお、該有機繊維混合工程で混合する溶媒が、該不定形断熱材組成物に必要な溶媒の量の一部である場合、残部は後の工程で、１回又は２回以上に分けて混合することができる。

該有機繊維混合工程で混合する該有機繊維の種類、ろ水度、平均繊維径及び平均繊維長は、本発明に係る不定形断熱材組成物の説明で記載した前記有機繊維と同様であるが、開繊されている有機繊維であることが、該溶媒中に分散し易く且つ該無機繊維を取り込み易い点で好ましい。

該有機繊維の開繊は、例えば、パルパーと呼ばれる装置を用いて行うことができる。該パルパーは、紙の製造において、有機繊維シートを砕いてほぐれた有機繊維を開繊するために、一般的に使用される装置である。そして、該パルパー等で該有機繊維を開繊処理すると、該有機繊維の主鎖の表面の一部が短く裂けるため、該有機繊維は、繊維の主鎖から分岐した短い側鎖を多数持つ形状となる。このとき、該主鎖から裂けて生じる該側鎖（枝毛）は、細かく波打った形状となる（フィビリル化）。このように、該開裁されている有機繊維は、細かく波打った形状の側鎖を持つことにより、該有機繊維の網目の内部に、前記無機繊維を取り込み易いので、後述する無機繊維混合工程で、該無機繊維を混合した時に、速やかに該無機繊維を取り込み、また、該側鎖が溶媒を取り込み易いので、溶媒に分散し易く、溶媒に混合した時に、溶媒全体に均一に広がる。従って、該開裁されている有機繊維は、後述する無機繊維混合工程で、該無機繊維を混合した時に、該無機繊維が溶媒と接触するのを少なくすることができる。有機繊維が開繊していることの確認は、例えば、前記ろ水度を測定することにより行なうことができ、該開繊している有機繊維は、該ろ水度が、２００ｍｌ以上である。

そして、該溶媒と該有機繊維を、常套手段、例えば、ニーダを用いて混合する。混合する温度及び時間は、同時混合方法に記載したものと同様の条件で行うことができる。

該無機繊維混合工程おいて、該無機繊維の生理食塩水溶解率、種類、平均繊維径及び平均繊維長、並びにｐＨ調整剤は、本発明に係る不定形断熱材組成物の説明で記載した前記無機繊維及びｐＨ調整剤と同様であり、混合手段、混合する温度及び時間は、前記同時混合方法と同様である。

また、前記有機繊維混合工程後であって前記無機繊維混合工程の前の溶媒及び有機繊維を含む混合物に、あるいは該無機繊維混合工程の後の溶媒、有機繊維及び無機繊維を含む混合物に、耐熱性粉末、結合材、増粘材、分散剤又は防腐剤等の添加物を混合することができる。また、該耐熱性粉末は、予め該溶媒に分散させた分散体とし、該分散体を該混合物に混合することが、耐熱性粉末を不定形断熱材組成物に均一に分散できる点で好ましい。

なお、本発明に係る不定形断熱材組成物の製造方法において、前記無機繊維、、溶媒、ｐＨ調整剤、有機繊維、耐熱性粉末、結合材、増粘材、分散剤及び防腐剤の混合量は、本発明に係る不定形断熱材組成物の説明で記載した各成分の含有量と同量である。

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。

＜不定形断熱材組成物の製造＞
３００Ｌの容器を用意し、該容器に生体溶解性無機繊維、アルミナ粉末、３０％コロイダルシリカ懸濁液、増粘剤、防腐剤、パルプ、無機バインダー、分散剤及びｐＨ調整剤を表１に示す配合割合で加えた。その後、３０分攪拌して、不定形断熱材組成物２ｋｇを得た。攪拌中、混合物の温度は、１０〜３０℃であった。

得られた不定形断熱材組成物の物性測定、並びに該不定形断熱材組成物により形成される断熱材の物性測定及び性能評価を、下記のようにして行った。その結果を表１に示す。

＜不定形断熱材組成物の物性測定＞
（１）ちょう度
ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準じ、ちょう度計を用いて行う。金属カップには、内径１００ｍｍ、内高５０ｍｍのものを、円錐には、円錐Ａを使用する。
（２）ｐＨ
不定形断熱材組成物にｐＨ試験紙を浸して測定した。

＜断熱材の物性測定及び性能評価＞
（断熱材の形成）
不定形断熱材組成物を、ＪＩＳ Ｒ ２５５３に準じ、長さ１６０×幅４０×高さ４０ｍｍに成形し、１００℃で、２４時間加熱乾燥して、断熱材を得る。

（断熱材の物性測定）
（１）密度
ＪＩＳ Ａ １１１６に準じ、寸法体積及び質量を測定して算出する
（断熱材の性能評価）
（１）加熱収縮率
上記１００℃で加熱乾燥して得られる断熱材を、電気炉中１１００℃で２４時間加熱し、加熱後の断熱材の長さを測定する。加熱収縮率は、加熱前の断熱材の長さをＸｍｍ、加熱後の長さをＹｍｍとし、次式により求める。
加熱収縮率（％）＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｘ｝×１００

（２）１１００℃加熱後の曲げ強度
上記１００℃で加熱乾燥して得られる断熱材を１１００℃で２４時間加熱し、加熱後の断熱材の曲げ強度を求める。該曲げ強度は、ＪＩＳ Ｒ ２５５３に準じ、３点曲げ強度試験機（テンシロン）を用いて、荷重速度４９．０３〜６８．０５Ｎ／秒の均一速度で荷重を加え、破断荷重を測定し、次式により算出する。
曲げ強度（ＭＰａ）＝｛３×最大荷重（Ｎ）×支持ロールの中心距離（ｍｍ）｝／｛２×断熱材の幅（ｍｍ）×（断熱材の厚さ（ｍｍ））^２｝

＜不定形断熱材組成物の長期保存試験＞
１００Ｌの容器を４つ用意し、該容器のそれぞれに、不定形断熱材組成物Ａ １００ｇを入れ、該容器の蓋を閉め、更にシールテープで密閉した。不定形断熱材組成物Ａを入れた容器を、２５±４℃の暗室で、それぞれ、７日、３０日、６０日及び９０日保存した。所定の保存期間経過後、不定形断熱材組成物を容器から取り出し、不定形断熱材組成物のちょう度及びｐＨ、並びに該不定形断熱材組成物を１００℃で加熱乾燥して得られる断熱材の密度、加熱収縮率及び１１００℃加熱後の曲げ強度を、上記と同様の方法で求めた。なお、断熱材の加熱収縮率及び１１００℃加熱後の曲げ強度については７日保存後の測定は省略した。その結果を表２に示す。

実施例２〜実施例６及び比較例１〜３
＜不定形断熱材組成物の製造＞
各添加物の配合割合を表１に示す配合量とする以外は、実施例１と同様の方法で行い、不定形断熱材組成物２ｋｇを得た。その結果を表１及び表２示す。

なお、不定形断熱材組成物の製造に用いた各原料は下記とおりである。
・生体溶解性無機繊維；組成；ＳｉＯ_２７８質量％、ＣａＯ０．１５質量％、ＭｇＯ１９質量％、平均繊維径４．５μｍ、平均繊維長５．０ｍｍ、４０℃における生理食塩水溶解率５．９％
・アルミナ粉末（耐熱性粉末）；「Ａ−３２」（日本軽金属社製）、平均子粒径１μｍ
・コロイダルシリカＡ；「スノーテック３０」（日産化学工業社製）、固形分(耐熱性粉末)が３０％の懸濁液、固形分の平均粒子径１５μｍ、ｐＨ８．０
・コロイダルシリカＢ； 「スノーテック０」（日産化学工業社製）、固形分(耐熱性粉末)が３０％の懸濁液、固形分の平均粒子径１５μｍ、ｐＨ４．０
・増粘剤；ヒドロキシエチルセルロース、「ヘックユニセルＱＰ５２０００Ｈ」（ダウケミカル社製）
・硫黄含有防腐剤；「デルトップ５１２」（武田薬品工業社製）
・パルプ；「ＨＡＲＭＡＣ Ｒ」（ハーマック社製）；平均繊維径５．５μｍ、平均繊維長２．４ｍｍ
・無機バインダー；「ＴＡカオリン」（山陽クレー工業社製）
・分散剤；「プライマル８５０ＦＦ」（ローム・アンド・ハース社製）
・ フタール酸塩標準液（ｐＨ４標準溶液）
・ 中性リン酸塩標準液（ｐＨ７標準溶液）
・ ホウ酸塩標準溶液（ｐＨ９標準溶液）
・ 酢酸溶液；酢酸９９％溶液

表２中、比較例１及び２の保存期間３０日以降及び比較例３の保存期間７日以降は、固形分と水が分離したり、熱収縮率も高く、品質は大きく低下するため、断熱材組成物の物性や評価を行わなかった。

本発明によれば、生体溶解性無機繊維を用いる不定形断熱材組成物であって、収縮が少なく、適切な強度を有する目地を形成する不定形断熱材組成物及びその製造方法を提供することができる。従って、作業者の作業環境を改善することができる。

Claims (10)

1. 生体溶解性無機繊維、溶媒、コロイダルシリカ及びｐＨ調整剤として緩衝溶液又は酸を含有する組成物であって、該組成物のｐＨが４〜８．５であることを特徴とする不定形断熱材組成物。
2. 前記生体溶解性無機繊維は、４０℃における生理食塩水溶解率が１％以上の無機繊維であることを特徴とする請求項１記載の不定形断熱材組成物。
3. 更に、有機繊維を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の不定形断熱材組成物。
4. 室温下、製造後の少なくとも１ヶ月保存において、該組成物のｐＨが４〜８．５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の不定形断熱材組成物。
5. 前記不定形断熱材組成物中の固形物１００質量部に対して、前記溶媒を５〜８０質量部含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の不定形断熱材組成物。
6. 前記溶媒が、水であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の不定形断熱材組成物。
7. 前記生体溶解性無機繊維１００質量部に対して、前記緩衝溶液を１０〜１０００質量部含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の不定形断熱材組成物。
8. 前記酸が酢酸であり、前記不定形断熱材組成物１００質量部中に、９９％濃度の酢酸溶液１．０〜４．０質量部に相当する量の酢酸を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の不定形断熱材組成物。
9. 生体溶解性無機繊維、溶媒、コロイダルシリカ及びｐＨ調整剤として緩衝溶液又は酸を混合してｐＨが４〜８．５の組成物を得ることを特徴とする不定形断熱材組成物の製造方法。
10. 前記生体溶解性無機繊維は、４０℃における生理食塩水溶解率が１％以上の無機繊維であることを特徴とする請求項９記載の不定形断熱材組成物の製造方法。