JP6634459B2 - 膨張性シート - Google Patents
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Description
1.膨張性バーミキュライトと無機繊維を含む膨張性シートにおいて、
前記無機繊維が、
シリカの含有量が70重量%以上である、第1の無機繊維と、
平均繊維径が3.0μm以下である、シリカの含有量が60重量%以下である、第2の無機繊維と、
を含む、膨張性シート。
2.前記第1の無機繊維が、カルシア及びマグネシアから選択される1以上の金属酸化物を、15〜30重量%含む、1に記載の膨張性シート。
3.前記第2の無機繊維が、カルシア及びマグネシアから選択される1以上の金属酸化物を、25〜60重量%含む、1又は2に記載の膨張性シート。
4.前記第2の無機繊維が、ロックウールである、1〜3のいずれかに記載の膨張性シート。
5.前記第1の無機繊維と前記第2の無機繊維の重量の比率が以下である、1〜4のいずれかに記載の膨張性シート。
第1の無機繊維:第2の無機繊維=85:15〜55:45
6.前記第1の無機繊維と前記第2の無機繊維の重量の比率が以下である、1〜5のいずれかに記載の膨張性シート。
第1の無機繊維:第2の無機繊維=75:25〜60:40
7.前記第1の無機繊維の平均繊維径が3.0μm超8.0μm以下である、1〜6のいずれかに記載の膨張性シート。
無機繊維は、好ましくは生体溶解性繊維である。また、無機繊維は、好ましくはカルシア及びマグネシアから選択される1以上の金属酸化物と、シリカを含む無機繊維である。このような無機繊維は、2種以上の無機繊維を混合して用いることができる。
第2の無機繊維は、シリカの含有量が少ないため、工業的な製造方法において細い平均繊維径の繊維が得られる。
第1の無機繊維も第2の無機繊維も、単一の種類の無機繊維でもよく、異なる種類の無機繊維の混合でもよい。
SiO2:70重量%〜82重量%
MgO及びCaOから選択される1以上:15重量%〜30重量%
Al2O3、TiO2及びZrO2から選択される1以上:0重量%〜6重量%
第1の無機繊維のMgO及びCaOから選択される1以上の金属酸化物の含量は、好ましくは18重量%〜29重量%、より好ましくは19重量%〜28重量%である。
第1の無機繊維のAl2O3、TiO2及びZrO2から選択される1以上の金属酸化物の含量は、好ましくは0重量%〜4重量%であり、例えば0重量%〜3重量%又は1重量%〜2重量%とできる。
SiO2 70重量%〜82重量%
CaO 0.5重量%〜9重量%
MgO 10重量%〜29.5重量%
Al2O3 0重量%〜3重量%
SiO2 70重量%〜82重量%
CaO 15重量%〜30重量%
MgO 0重量%〜3重量%
Al2O3 0重量%〜5重量%
SiO2:72重量%〜82重量%
MgO:8重量%〜22重量%
CaO:4重量%〜14重量%
Al2O3:0重量%〜3重量%
SiO2、MgO及びCaOの3成分を主成分とする。
主成分とは、無機繊維が含む全ての成分のうち最も含有量(重量%)の高い3成分(1番含有量が高い成分、2番目に含有量が高い成分、及び3番目に含有量が高い成分の3成分)がSiO2、MgO及びCaOであることを意味する。
SiO2:73.6重量%〜82重量%
MgO:9.0重量%〜21.3重量%
CaO:5.1重量%〜12.4重量%
Al2O3:0重量%以上2.3重量%未満
Fe2O3:0重量%〜0.50重量%
SiO2、MgO及びCaOの3成分を主成分とする。
第2の無機繊維のMgO及びCaOから選択される1以上の金属酸化物を含むことができる。金属酸化物の含量は、例えば、25〜60重量%、30〜55重量%、又は30〜50重量%とできる。
SiO2 25〜55重量%
CaO 20〜50重量%
MgO 0〜20重量%
Al2O3 0重量%〜30重量%
SiO2 30〜50重量%
CaO 25〜45重量%
MgO 1〜15重量%
Al2O3 5重量%〜25重量%
SiO2 35〜45重量%
CaO 30〜40重量%
MgO 4〜8重量%
Al2O3 10重量%〜20重量%
第1の無機繊維の平均繊維径は、通常3.0μm超であり、例えば3.2〜8.0μm、3.3〜7.0μm、3.4〜6.0μm又は3.5〜5.0μmとできる。第2の無機繊維の平均繊維径は細いことが好ましく、好ましくは3.0μm以下であり、例えば1.0〜2.9μm又は1.5〜2.8μmとできる。
尚、平均繊維径は、RCF工業会技術委員会が作成した「セラミックファイバーの繊維径測定方法」(2004年3月30日作成)に準拠し、ランダムに選択した400本以上の繊維を電子顕微鏡で観察・撮影した後、撮影した繊維について繊維径を測定し、平均値を求めて得た。生理食塩水溶解率は以下の方法で求めた。
繊維を、メンブレンフィルター上に置き、繊維上にマイクロポンプによりpH4.5又
はpH7.4の生理食塩水を滴下させ、繊維、フィルターを通った濾液を容器内に貯めた
。貯めた濾液を24時間経過後に取り出し、溶出成分をICP発光分析装置により定量し
、溶解度を算出した。測定元素は主要元素であるK、Mg、Al、Siの4元素とした。
平均繊維径を測定して単位表面積・単位時間当たりの溶出量である溶解速度定数(単位:
ng/cm2・h)に換算した。
組成:SiO2含有量約77重量%、CaO含有量約9重量%、MgO含有量約13重量%、Al2O3含有量約1重量%
平均繊維径:4.2μm
溶解速度定数(pH7.4): 約1000ng/cm2・h
(2)ロックウールA(RW−A)
組成:SiO2含有量約40重量%、CaO含有量約35重量%、MgO含有量約5重量%、Al2O3含有量約13重量%
平均繊維径:2.6μm
溶解速度定数(pH4.5):2000〜4000ng/cm2・h
(3)ロックウールB(RW−B)
組成:SiO2含有量約40重量%、CaO含有量約40重量%、MgO含有量約5重量%、Al2O3含有量約15重量%
平均繊維径:4.0μm
溶解速度定数(pH4.5):2000〜4000ng/cm2・h
(4)アルミナシリカ繊維
組成:SiO2含有量約50重量%、Al2O3含有量約50重量%
平均繊維径:2.6μm
溶解速度定数(pH7.4):10ng/cm2・h以下
(5)アルミナ繊維
組成:SiO2含有量約70〜80重量%、Al2O3含有量約20〜30重量%
平均繊維径:3.6μm
溶解速度定数(pH7.4):10ng/cm2・h以下
上記のそれぞれの無機繊維100%から膨張性シートを作製した。具体的には、無機繊維100重量部、バーミキュライト125重量部、パルプ7.5重量部、アクリルエマルジョン40重量部、凝集剤5重量部を水に分散してスラリーを作製した。このスラリーを抄造して膨張性シートを作製した。
得られた膨張性シートと無機繊維について以下を評価した。結果を表1に示す。
図1に示すように、シート1を、初期の厚さの50%まで圧縮した状態で加熱装置に入れて、600℃の雰囲気で5時間そのまま保持した。5時間後に、取り出して、圧縮を解放したときの保形性(脆さ)を触診にて以下の基準で評価した。
◎:触れても崩れない
○:触れても崩れないが、軟らかく持ち上げたとき撓む
△:触れると少し崩れる
×:触れると崩れる
シートを圧縮しないで加熱装置に入れ、800℃の雰囲気で30分間保持して厚さ方向に膨張させた。膨張したシートの厚さの、加熱前の厚さに対する倍率を測定した。
シートを圧縮しないで加熱装置に入れ、800℃の雰囲気で3時間加熱し、加熱前後の長さを測定した。シートの収縮率を以下の式から算出した。
収縮率=(加熱前の長さ−加熱後の長さ)/加熱前の長さ×100
無機繊維として、アルカリアースシリケートとロックウールAを混合して用いた他は、実験例1と同様にして、膨張性シートを作製し、評価した。評価結果を表2に示す。比較として、無機繊維としてアルミナシリカ繊維100%を用いた膨張シートの結果も合わせて表2に記載する。
無機繊維全体を100重量部としたときの、アルカリアースシリケートとロックウールAの混合割合を、表2に示す。
尚、アルカリアースシリケートの一部をロックウールAに変えると、製造の際、毛布の上にムラなく均一に乗り、抄造性が改善された。
Claims (6)
- 膨張性バーミキュライトと無機繊維を含む膨張性シートにおいて、
前記無機繊維が、
シリカの含有量が70重量%以上である、第1の無機繊維と、
平均繊維径が3.0μm以下である、シリカの含有量が60重量%以下である、第2の無機繊維と、
を含み、
前記第2の無機繊維が、ロックウールである、膨張性シート。 - 膨張性バーミキュライトと無機繊維を含む膨張性シートにおいて、
前記無機繊維が、
シリカの含有量が70重量%以上である、第1の無機繊維と、
平均繊維径が3.0μm以下である、シリカの含有量が60重量%以下である、第2の無機繊維と、
を含み、
前記第1の無機繊維と前記第2の無機繊維の重量の比率が以下である、膨張性シート。
第1の無機繊維:第2の無機繊維=75:25〜60:40 - 前記第1の無機繊維が、カルシア及びマグネシアから選択される1以上の金属酸化物を、15〜30重量%含む、請求項1又は2に記載の膨張性シート。
- 前記第2の無機繊維が、カルシア及びマグネシアから選択される1以上の金属酸化物を、25〜60重量%含む、請求項2又は3に記載の膨張性シート。
- 前記第1の無機繊維と前記第2の無機繊維の重量の比率が以下である、請求項1、3、4のいずれかに記載の膨張性シート。
第1の無機繊維:第2の無機繊維=85:15〜55:45 - 前記第1の無機繊維の平均繊維径が3.0μm超8.0μm以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の膨張性シート。
Priority Applications (3)
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