JPH035383A - ミネラルウールをベースにした成形品とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、固体粒子の付加による特異な物性をもち、
その鉱物繊維が結合剤によって固定されているような、
特に真空成形方法により得られるミネラルウールベース
の成形品に関する。本発明は同様に、このような成形品
の製造方法にも関する。

〔従来の技術〕

特にライニングプレート又は管を被覆するためのハウジ
ングとして用いられるミネラルウールベースの成形品は
、一般に、結合剤懸濁液の中に鉱物繊維を分散させ、次
にこうして前処理されたミネラルウールを脱水用カーペ
ット上又は金型内で真空吸引により脱水し乾燥させるこ
とにより製造される。結合剤としてはシリカゾル及び澱
粉を用いることが知られている。ミネラルウールは例え
ばロックウール、グラスウール、アルミノケイ酸塩ウー
ル又はこれらの製品の混合物などである。

この方法によると、結合剤懸濁液に染料を付加すること
によりミネラルウールを完全に着色することも可能であ
る。従って１、成形品を黒に着色するためには、例えば
活性炭、カーボンブラック又はプリンタースブラック（
印刷インキ）といった適当な黒色化剤を加える。

〔発明が解決しようとする課題〕

繊維上に固体粒子を適切にはめ込みこうして結合剤を用
いた均質な結合を達成しそして／又は完成品の均等な着
色を確実にするなめには、充分な量で水にシリカゾル、
澱粉、着色顔料が付加されなくてはならない。実際には
、つねに過剰の結合剤を用い、そのうちの無視できない
ほどの量が吸引後の水の中に見い出される。懸濁液中の
この過剰の結合剤は、コロイドの形成をひきおこしこう
して分散の濃縮が起こることになり、このことは良好な
はめ込み及びウール内での均等な分布にとって有利に作
用しない。この第１の問題点とは別に、結合剤のこの残
留含有量は、週末の間といった長い停止の度毎の微生物
による懸濁液の汚染をひき起こし、そのため懸濁液を毎
回新しくしなくてはならないことになる。その上染料が
使用されている場合には、汚水は下水道に廃棄される前
にその染料粒千金てをろ過されていなくてはならない。

従ってこの過剰な結合剤及び顔料は原料コストを増大さ
せるばかりでなく、汚水の浄化及び仕上げコストをも増
大させる。又、完成品に関し、特にそれが先染め（ブロ
ック染色）されている場合、鉱物繊維が固定粒子の過度
の充てんを受けそのため今度は望まれる物性の劣化がひ
き起こしされることになるということがわかる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、固体粒子の均等で安定したはめ込みの
ため特異な物性を有し、それと共に異なる成分の経済的
な使用により結合剤の良好な分布が得られるにちがいな
いミネラルウールベースの成形品を提供することにある
。一方案発明の目的は、固体粒子及び結合剤を単純かつ
迅速にはめ込むような形で真空成形方法を意図してミネ
ラルウールを調製するための方法にもある。

本発明に従った成形品は、請求の範囲第１項の序の部分
と一致し、ミネラルウールベースの成形品は固体粒子の
付加により特異な物性を呈し結合剤を含んでいる。

本発明に基づくと、固体粒子は小島の形で鉱物繊維の間
にはめ込まれ、４ミクロン以下の平均粒度のものが選ば
れている。これらの成形品は好ましくは真空成形により
製造される。

従ってその第一の実施態様に基づき、本発明は、固体粒
子が、結合剤の充てんされた鉱物繊維の開に小島の形で
はめ込まれているような（好ましくは水で形成された懸
濁液を用いる）ミネラルウールベースの成形品をその目
的としている。このため、固体粒子の平均粒度は４ミク
ロン以下である。

驚くべきことに、このような小島の形でのはめ込みによ
り成形品の物°性を広範囲にわたり調製できることがわ
かった。例えば、鉱物繊維上に小島の形ではめ込まれた
染料粒子により成形品を黒くすることができる。このと
きこの控え目なはめ込みは、驚いたことに、染料で鉱物
繊維を完全に覆う必要無くミネラルウールの完全な染色
を付与するのに充分なものなのである。放射線の吸収と
いったその他の特性の調製についても同様のことが言え
る。

きわめて単純な方法で、成形品の厚み全体にわたるはめ
込みにより、こうしてさまざま特性を得ることができる
。例えば、粘土のはめ込みにより、水蒸気導管の被覆用
に用いることのできるきわめて高い温度に耐える成形品
を得ることが可能になる。活性炭をはめ込むことにより
、水又はガス用フィルタを成形することができる。精確
な形で調整可能な特性をもつ触媒は、酸、塩基、金属又
はその酸化物のはめ込みにより得られる。マイクロ波吸
収体特にレーダー波吸収体は、カーボンブラック又は黒
鉛のはめ込みにより得られる。このような成形品は、建
物による波動の反射による擾乱信号を避けるために、空
港近隣地帯で特に用いられる。

結合剤及び固体粒子の使用量が比較的少ないため、製造
コストは著しく減少する。その上、はめ込むべき結合剤
及び固体粒子の過剰な量による鉱物繊維の過剰光てんは
ことごとく排除され、そのため、ミネラルウールの中に
ミネラルウールの過剰光てんを原因とする不規則なはめ
込みを含む領域が現れる危険性は無くなる。実際、非常
に均等な特性をもつ成形品を得ることが可能である。４
ミクロン未満の粒子は、鉱物繊維の間に小島の形で極め
てうまくはめ込まれる。好ましくは粒子の平均粒度は１
ミクロンから４ミクロンの間、さらに好ましくは１ミ・
クロンがら３ミクロンの間であるが、これより小さい粒
子も同様に満足を与えてくれ、特に分子規模の粒子の形
の染料を用いることができる。

固体粒子のはめ込みのためには、輸送剤として、結合剤
が中に分散させられる懸濁液を形成するのに用いられる
有機及び無機物質が適当である。これらの輸送剤は同様
に結合剤としても役立ち、そのために特に結合剤を付加
する必要はなくなる。

これらの有機及び無機物質は好ましくは陽イオン性及び
／又は陰イオン性である。

本発明の一実施例によると、有機物質はチロース及び／
又は澱粉で形成され、無機物質はシリカゾルで形成され
る。チロース、シリカゾル及び／又は澱粉の混合物は結
合剤の機能をもたらす。チロースを用いると、澱粉の量
を１０分の１に削減することができ、こうして耐火クラ
スＡ１に適合する製品を得ることが可能になる。

熱可塑性物質又は硬化プラスチックのはめ込みにより、
成形品の機械的耐性を改良することができる。シリコー
ンは、湿潤な大気内に置くことのできる疎水性の成形品
を導き出す。黒鉛粒子は成形品の伝導率を良くする。水
酸化アルミニウム又はその他の高い結晶水含有量の物質
は、防火ドア用プレートといった耐火性ある成形品を成
形するのに用いられる。いずれの場合でも、望ましい特
性を得るのに、控え目なはめ込みで充分なのである。

ミネラルウールとしては、ロックウール（岩綿）を用い
ると特に有利である。複数の層上に固体粒子を配置する
ことにより成形品中の粒子の充てんを細やかにすること
ができる。

例えば粘土粒子を第１層内にはめ込み、染料粒子を第２
層にはめ込むことができる。必要とあらば２つ以上の層
を作ることができる。

前述のように、固体粒子の懸濁は、その伝導率が少なく
とも７００μｓ／ｃｍ好ましくは８００μｓ／ｃｍ以上
である水を用いて行われるのが好ましい。

この水の伝導率の調整により、過剰なシリカゾル、澱粉
及び／又はチロース及び／又はその他の固体粒子を必要
することなく、ミネラルウール上に結合剤及びその他の
固体粒子を完璧にはめ込むことが可能となる。逆に、高
い伝導率の値を維持する場合、懸濁状態の成分に全て輸
送され鉱物繊維内にはめ込まれ、事実上水中に残留物が
全く残らない。その結果原料コストは削減され、その上
、特に汚染除去が不要となるために製造コストも低減さ
れる。

特に有利な一実施悪様においては、水の伝導率は９００
μｓ／ｃｆｆｌと１０００　μｓ／ｃｍの間で調整され
る。この調整は、例えば金属塩特に硫酸マグネシウムの
ような伝導剤を付加することにより得られる。

４マイクロメートル以下の平均粒度をもつ固体粒子が好
ましくはこの懸濁液に付加される。特に適しているのは
、炭素、粘土、染料、熱可塑性物質、硬化プラスチック
、酸、塩基、金属、金属酸化物、シリコーン、結晶水含
有量の高い物質及び／又はそれに類する物質である。は
め込み速度は、さまざまな成分の付加の際に撹拌するこ
とによって有利な作用を受ける。

特に有利なことに、第１段階において、はめ込むべき固
体粒子が輸送剤特にチロース及び／又は澱粉及びシリカ
ゾルの水中懸濁液に直接混合され、水中に残留物が存続
することなく全ての結合剤及び全ての固体粒子が鉱物繊
維の間に小島の形で固定されるようにミネラルウールが
付加された場合に、固体粒子を複数の層状にはめ込むこ
とが可能である。第２段階においては、新たに水に対し
シリカゾル及びチロース及び／又は澱粉を、はめ込むべ
きその他の固体粒子と同様に付加することができる。こ
のときその他の固体粒子と併せた結合剤のはめ込みはす
でに充てんされた鉱物繊維の間にて行われる。必要とあ
らば、補足的段階を実施することも可能である。

さまざまな成分の秤量は、全ての固体粒子が鉱物繊維の
間にはめ込まれてしまう時点までチロース及び／又は澱
粉を分散に付加することによって非常に単純に行われる
。

一実施態様において、分散すべきミネラルウールは、約
５５００リツトルの容量の容器に入った水の中に付加さ
れる。つねに撹拌しながら懸濁液のその他の成分つまり
シリカゾル、チロース及び／又は’ｆＡ　１５）そして
はめ込むべき固体粒子を付加する。

黒色に着色するためには、好ましくは活性炭又はカーボ
ンブラックがチロースと同時に含み入れられる。従って
、顔料粒子は結合剤と同時に繊維上を移動し、そこには
め込まれる。このはめ込みは、盟微鏡で鉱物繊維の間に
規則的に分布した控え目な点の形で現れる小島状に行わ
れることがわかる。

成形品の温度に対する安定性が増大させられなくてはな
らない場合、粘土を加えるが、この場合は粘土粒子は結
合剤と同時に繊維上を移動する。

じゃがいも澱粉と合わせて粘土を加えると、繊維の凝集
はさらに有利な作用を受ける。

チロースとしては、メチルセルロースを用いると有利で
ある。チロースの代わりに澱粉を用いることもできる。

チロースと澱粉を加えることも可能である。根本的なこ
とは、水の伝導率を少なくとも７００　μｓ／ｃｍ好ま
しくは８００μｓ／ｃｆｆｌ以上の値に調整することで
ある。硫酸マグネシウムのような金属塩は、添加剤とし
て特に適しており、水の伝導率を高める。水の伝導率が
適当である場合、鉱物繊維上のはめ込みは、シリカゾル
及びチロース又は澱粉を付加した後に、これらの成分が
過剰にある必要無しに起こる。成形品に対し規定の特性
例えば温度耐性又はそれに類する特性を付与するはずの
補足的固体粒子は、結合剤と同時に鉱物繊維上を移動し
、こうして結合剤と同様にこれらの固体添加物を過剰に
使用する必要はなくなる。鉱物繊維上でのはめ込みの後
、残留水は完全に純粋であり、なお存在しているミネラ
ルウールの粒子を回収するための最悪の場合にはろ過作
業を受けた後、そのままの状態で廃棄することができる
。この水は、例えば粘土又は占領といったさらにはめ込
まなくてはならない固体粒子と合わせてシリカゾル及び
チロース及び／又は澱粉といった結合剤効果にとって決
定的な成分を各段階の前にｆ寸前することにより、特に
複数層でのはめ込みのため、直接再利用することもでき
る。

これまで粘土及び／又は染料粒子のはめ込みにしか言及
してこなかったが、ミネラルウール又は鉱物繊維上にそ
の他の適当な固体粒子をきめ込むことも可能である。例
えば、放射線の吸収を改善するなめ又は滑動性を増大さ
せるために、黒鉛のはめ込みを実施することが可能であ
る。このためには、黒鉛粒子がミネラルウールを分散さ
せる目的をもつ懸濁液に付加される。

好ましくは、付加される固体粒子の平均粒度は４ミクロ
ン以下できれば１ミクロンから３ミクロンの間である。

染料のはめ込みに際しては、その粒度が分子領域内にあ
る粒子を付加することも可能である。

増大する熱に対する耐性をもつ成形品については、標準
的に以下の組成を用いることができる：９８．９３９％
：水 ０．０９８９％：　Ｍｇ５Ｏ。

０．００７４％；チロース ０．５１９４％：ミネラルウール ０．０８９０％：粘度 ０．３４６３％ニジリカゾル 黒に着色される成形品については、標準的に以下の組成
を用いることができる： ９９．０００％：水 ０．０７４２％：　ＭｇＳＯ４ ０，０３９６％：澱粉 ０．５３９９％：ミネラルウール ０．３４６７％；シリカゾル ０．００２４８％：ファクニル（Ｆａｋｕｎｙｌ）ブラ
ックマイクロ波吸収体のためには、懸濁液の組成例は次
のとおりである： ９８．７６％　：水 ０．０９８７８％：　Ｍｇ５Ｏ。

０．３７０３７％　二 〇、００４９３％＝ ０．０２４６９％二 〇、３４５６６％： ０．５４３１８％　： １０％のカーボンブラック懸濁液 チロース 陰イオン性シリカゾル（４０％） 陽イオン性シリカゾル（３０％） ミネラルウール

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体粒子の付加により特異な物性を呈しその鉱物
   繊維が総合剤により固定されているような、特に真空成
   形により得られるミネラルウールベースま成形品におい
   て、かかる固体粒子は小島の形で鉱物繊維の間にはめ込
   まれており又その平均粒度が４ミクロン以下であること
   を特徴とする成形品。
2. （２）有機及び無機物質が前記固体粒子のはめ込みのた
   めの輸送剤として用いられることを特徴とする、請求項
   （１）記載の成形品。
3. （３）前記有機及び無機物質が陰イオン及び／又は陽イ
   オン性のものであることを特徴とする、請求項（２）に
   記載の成形品。
4. （４）前記無機物質はシリカゾルで成形されており前記
   有機物質はチロース及び／又は澱粉で形成されているこ
   とを特徴とする、請求項（２）又は（３）のいずれか１
   項に記載の成形品。
5. （５）固体粒子は炭素、粘土、染料、熱可塑性物質、硬
   化プラスチック、酸、塩基、金属、金属酸化物、シリコ
   ーン及び／又は結晶水含有量の高い物質で形成されてい
   ることを特徴とする、請求項（１）乃至（４）のいずれ
   か１項に記載の成形品。
6. （６）レーダー波を吸収する成形品の形成のため固体粒
   子としてカーボンブラック又は黒鉛（グラファイト）を
   用いることを特徴とする、請求項（１）乃至（５）のい
   ずれか１項に記載の成形品。
7. （７）固体粒子は複数の層状にはめ込まれることを特徴
   とする、請求項（１）乃至（６）のいずれか１項に記載
   の成形品。
8. （８）ミネラルウールが懸濁液中に分散させられるよう
   な特に真空成形により製造される請求項（１）乃至（７
   ）のいずれか１項に記載のミネラルウールベースの成形
   品の製造方法において、その伝導率が７００μｓ／ｃｍ
   以上好ましくは８００μｓ／ｃｍ以上さらに好ましくは
   ８００μｓ／ｃｍと１０００μｓ／ｃｍの間である伝導
   性媒質を懸濁液として用いることを特徴とする方法。
9. （９）伝導性媒質として水が用いることを特徴とする、
   請求項（８）に記載の方法。
10. （１０）平均粒度が４ミクロン以下の固体粒子が懸濁液
    に付加されることを特徴とする、請求項（８）に記載の
    方法。
11. （１１）鉱物繊維内に複数層上で固体粒子をはめ込むた
    め、連続する複数の段階にて懸濁液に輸送剤及び固定粒
    子が付加されることを特徴とする、請求項（８）乃至（
    １０）のいずれか１項に記載の方法。
12. （１２）輸送剤は、全ての固体粒子が鉱物繊維の間には
    め込まれるまで懸濁液に付加されることを特徴とする、
    請求項（８）乃至（１１）のいずれか１項に記載の方法
    。
13. （１３）水に対しその伝導率を高めるために金属塩特に
    硫酸マグネシウムが付加されることを特徴とする、請求
    項（９）乃至（１２）のいずれか１項に記載の方法。