JPH06508600A - 生理学的媒体中で溶解され得る鉱物ファイバー - 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】 生理学的媒体中で溶解され得る鉱物ファイバ一本発明は、鉱物ファイバーに係、 特に生理学的媒体と接触するとすぐに劣化するように組成物の鉱物ファイバーに 関する。

建造物の熱的及び音響的絶縁物は、しばしば実質的に鉱物ウール例えばロックウ ールからなる製品から作られる。絶縁されるべき場所の特別の配置は、しばしば 人々をこれらの製品を敷き詰めてその場所の熱及び音響を遮断するという有用性 を導く。この動作は、ファイバーの破損をあげさせ、その幾つかの大気への分散 を導き得る。

使用者は、この危険性に気付いてきており、これらに、要求される絶縁特性を有 し、かつ生体組織の中で容易に分解し得る代わりのファイバー製品を適用するこ とがのぞましい。

人間の有機体ないて溶解する許容量は、一般的に、細胞外の流体に似た溶液中の ファイバーの溶解速度を測定することにより評価される。

本発明の目的は、このような溶液中で迅速に溶解し、かつ加熱に供されたとき、 良好な機械的抵抗を維持する鉱物ファイバーを提供することにある。

この目的は、ここに定義された限定にしたがって、以下の重量％で表される含有 量の成分を含む組成物のファイバーによって達成される。

Ｓ　ｉＯ　２　４　８ないし６７％ Ａｌ２０３　０ないし　８％ Ｆｅ２０３　０ないし１２％ （鉄の全量はこの形式で表現される。）ＣａＯ　１６ないし３５％ Ｍ　ｇ　Ｏ　１ないし１６％ Ｎａ２０＋に２０　０ないし６．５％ Ｐ２０５　０ないし　５％ これらの組成物はまた、これらの成分の含有量が下記の比率に従うという事実に より定義されることを考慮にいれる。

Ｎａ２０＋Ｐ２０５≧２％ Ｆｅ２０３＋Ａｌ２０３≦１２％ Ｃ　ａ　Ｏ　＋　Ｍ　ｇ　Ｏ　＋　Ｆ　ｅ　２　０　３≧２３％本発明によれば 、上記に定義された鉱物ファイバー中のアルカリ酸化物の存在、特にＮ　ａ　２ 　０及び／またはホスホラスベントキシドの存在は、細胞外の流体と似た溶液中 におけるこれらの溶解速度を増加することを可能にする。

さらに、アルカリ酸化物特にＮ　ａ　２　０の過度の高含有量は、本発明のファ イバーが加熱に供されるときその十分な機械的耐性を減ずる。

これらの理由で、少なくとも鉱物ファイバーは、少くとも２重量％のＮ　ａ　２ 　０を含有するか、もしくは６．５重量％を越えないホスホラスベントキシド、 合計のアルカリ酸化物をる。その重量含有量が高いと、この消極的効果は、例え ばＮａ２０等のファイバーの溶解を促進する成分の増加により、アルミナ含有量 の増加により、または化合物中へのホスホラスベントキシドの導入により釣り合 う。しかしながら、上述のように、この増加に限定がある。このため、ＳｉＯ２ 含有量は６７％を越える。

Ｆｅ２Ｏ３の形だけで表される酸化鉄は、アルミニウムと同様に、溶解速度の一 部に関与する。一方及び／または他方の過剰は、ファイバーの溶解する速度を減 少する。これらの２つの酸化物の含有量の合計が１２％未満であり、アルミナ含 有量が８％を越えないとき、溶解速度は、持続され得る。

Ａｌ２Ｏ３及び鉄酸化物は、本発明のファイバーの主要なものではないが、組成 物中のこれらの存在は、アルカリ金属酸化物の添加と一緒にその機械的耐性を改 良する。

Ａ　１２０３および酸化鉄は、本発明のファイバーにおいて、主要なものではな いけれども、組成物中のこれらの存在は、アルカリ土類金属の添加と共にその機 械的耐性を改良する。

本発明の鉱物ファイバーは、特に、その組成が石灰、マグネシウム、及び酸化鉄 を合計で２３％より多く、好ましくは２５％の割合で含むという事実から、熱に 供されるとき、良好な機械的耐性を有する。

本発明のファイバーは、以下にあげられる組成物を以下の重量比で有利に含む。

Ｓ　ｉＯ２５０ないし６６％ Ａｌ２Ｏ３ｏないし７％ Ｆｅ２Ｏ３ｏないし１１％ ＣａＯ１６ないし３５％ Ｍ　ｇ　ＯＢないし１６％ Ｎ　ａ　２０　＋　Ｋ　２０　１ないし６％Ｐ２Ｏ５ｏないし５％ ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｆｅ２Ｏ３＞２５％ 一般的に前述の定義のどれにでも従う本発明に有利なファイバーは、４％未満の Ａ　Ｉ　２０３を含む。

本発明のファイバーのＦｅ　Ｏ含有量が７％以上であるとき、Ａｔ　Ｏ含有量は 好ましくは１％以下である。

添付の表は、本発明の定義に相当する鉱物ファイバーの種々の組成物を含み、同 様に比較の成分によって提供される組成物を含む。

表１に示す組成物にかかるファイバーは、ＵＳ−Ａ−３゜５３２．４７９及びＵ Ｓ−Ａ−４，９６１，６９５の特許に述べられていた型の流体抜き取り装置から 得られる。

実施例１ないし８に相当する試験されたファイバーは、その５０％が各々２．２ μｍ−２，５μｍ−３，１μｍ−３゜７μｍ−３，５μｍ−３，４μｍ−３，７ μｍより小さい直径を有するものである。

生理学的環境の中で溶解されるこれらのファイバーの許容量は、以下の実験条件 で測定され、２００ｍｇのファイバーを環状リングによって分離される有孔の円 板の間に設置される。直径４．３゛ｃｍのこれら２つの円板は、ポリカーボネー トフィルターで被覆される。この集成装置は、測定セルがら構成され、この測定 セルを通して流体の循環がおこり、この溶液は、細胞外の流体と似ており、その 流速は、ブラッスチックボジブによって調整され、この流速は１日当たり４０ｍ １であり、試験時間は、４２時間である。作用溶液を含むセルとフラスコは、３ ７℃に維持される。セルを通した後、作用溶液は、その後の分析のため、ビンに 入れられる。

溶液を通されたシリカの量は、分析によって測定され、ファイバーにもともと存 在するシリカに対し、溶解されたシリカの重さは、百分率結果で与えられ、この 結果は、生理的媒体中で溶解されることを試験されたファイバーの許容量が良好 であることを示す。

選択された作用溶液は、各成分の含有量がｇ／ｌで表される組成を有する。

ＭｇＣｌ２−Ｈ２Ｏ０，２１２ ＮａＣ１６，４１５ Ｎａ２ＨＰＯ４０，１４８ Ｎａ２Ｓ０４２Ｈ２０ｏ、１７９ ＣａＣ１２Ｈ２００，３１８ Ｎ　ａ　ＨＣＯ３２，７０３ （Ｎ　ａ　２酒石酸塩）−２Ｈ２００，１８０（Ｎ　ａ　３クエン酸塩）−５， ５Ｈ２００，１８６Ｎａ乳酸塩　０．　１７５ Ｎａピルビン酸塩　０．　１７２ グリシン　０．１１８ また、試験後加熱に供されるファイバーの機械的耐性は、以下のような条件で測 定する。約１００Ｋｇ／ｍの密度を有するファイバーの立方型のサンプルを管状 オーブンに入れ、毎分５℃上昇するようにプログラムする。サンプルの凹みは、 光学的観察によって観察できる。サンプルが１０％まで凹む温度は、試験される ファイバーの機械的耐性のための評価基準として選択される。試験されるファイ バーの溶解の種々の結果及びその機械的耐性を、各々表２及び３に示す。

この組成物は、実施例１に相当する比較標準として作用する。酸化鉄及びアルミ ナの含有量が高い従来のげんぶ岩組成物を含む。

実施例２に相当する組成物は、本発明のファイバーを示し、れども、それらの機 械的耐性はげんぶ岩よりも低い。

実施例３に相当する組成物のファイバーは、上述より僅かに良い機械的耐性を有 するが、これらの溶解速度は、おそらく酸化鉄のせいで、わずかに遅い。この溶 解速度における減少は、実施例４に示すように。Ｐ　２０５の導入により実質的 に補われる。この溶解速度は、実施例５に示すように、温度抵抗を維持するかま たは改良することにより、相当増加し得る。

上述の本発明の定義に従うファイバーの中で、最高の溶解速度と機械的レベルと の間の良好な折衷を有するものは、Ｓ１０２含有量が５２ないし６２％であるも ので、少なくとも３％のマグネシウム、及び１ないし５％のアルカリ酸化物を含 む。

本発明にかかるファイバーは、そのＣａ　Ｏｓ　Ｍ　ｇ　Ｏｓ及びＦｅ２Ｏ３含 有量が、これらの成分の合計が３２％に等しいかまたはそれ以上であるもので、 少なくともげんぶ岩に等しい、１０％のの凹みに相当する温度を有する。

これらのファイバーの組成を表５及び表６に示す。

表４は、本発明にかかる他の組成物を示す。生理的媒体中に溶解されるこれらの ガラスの許容量は、以下の条件で、ガラス上で行われる機械的破砕試験によって 測定される。

＊破砕によって得られるガラス粒子は、スクリーンにかけられ、３００ないし４ ００μｍの流度測定骨が試験のために保持される。この粒子は、アルコールで洗 浄され、オーブンで燃焼される。このガラス粉末１ｇを上述と同様のセルにいれ る。

＊ＮａＣ１及びＣａ　Ｃ１２の含有量は、各々６．６及び０゜０２２ｇ／ｌであ り、前述の溶液とはわずかに異なる。さらに溶液は１．０８ｇ／ｌのホルムアル デヒドを含む。

＊この溶液の流量は、−日当たり３００ｍ１であり、試験ｔ　期間は２週間であ り、−日及び−週間の中間測定をする。

表４では、比較としてもたらされる実施例１は、表１におけるものと同等である 。１日の終りで、ガラス９及び１１における作用は、比較ガラスにおける作用よ りも非常に大きいが、このような作用の初期において、組成物の効果は見られな かった。

０３の増加は、おそらくシリカの量の減少によるものであるが。この減少は以外 にも比較的わずかである。Ｆｅ２ｏ３含有量１０％で、実施例１１のガラスは、 比較ガラスのさらに約１０倍の溶解度である。

ガラス１２及び１３は、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が高く、アルカリ酸化物が存在しな いにもかかわらず、Ｐ　２０　ｓの導入、及びＡ１゜０３のほとんど完全な除去 が、得られる溶解速度を早くすることを示す。

ガラス１５ないし１７は、Ｆ　ｅ　２０３及びＡ１２ｏ３含有量に関する限りで は、中間物であるがアルカリ酸化物を含む。

ガラス１４は酸化鉄を含まない組成物を示し、そのＡ　Ｉ　２０３の含有量が多 いことにもかかわらず、高い溶解速度を有する。

本発明の一般的定義に従うファイバーの間で好ましい組成物のカテゴリーは、工 ないし４％の含有量のホスホロスペントキシドによって定義されるものに相当す る。

本発明のガラスは、例えばＵＳ−Ａ−２，６６３，０５１、ＥＰ−Ａ−０，１６ ７，５０８またはＦＲ−Ａ−２，６０９゜７０８の特許における実施例に開示さ れているように既知の外部遠心装置によりファイバーに転移され得る。

このようにして得られたファイバーは、多くの適用に好適な良好な品質を得るフ ァイバー製品を可能にする。このように、例えば、本発明に係るファイバーは、 幾何学的に良く定義され、重合バインダーのによって固められたパネルの形で、 もしくは管の絶縁物に使用される管製品の形で有利に使用される。本発明のファ イバーは、ボール紙または金網につけられるマットの形の詰め物として使用され 得るか、または、ゆるい充填剤として使用され得る。

フロントページの続き （７２）発明者　シュヴアーブ、ボルフガングドイツ連邦共和国、デ　−　６８ ３１　ブランクシュタット、シェナウオル・シュトラーセ２５ （７２）発明者　ドウ・ムランゴ、アランフランス国、エフ　−　７５０１０、 パ１パル・ペルドネ、９ （７２）発明者　テロアン、シルビー フランス国、エフ　−　９４１２０、フォントネ　−　スー　−ボア、ル・アン トレ ー　ローラン、１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＳｉＯ２　４８ないし６７％ Ａｌ２Ｏ３　０ないし８％ Ｆｅ２Ｏ３　０ないし１２％ （鉄の全量） ＣａＯ　１６ないし３５％ ＭｇＯ　１ないし１６％ Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ　０ないし６．５％ Ｐ２Ｏ５　０ないし５％ を含有し、これらの組成物はまた、これらの成分の含有量が下記の比率 Ｎａ２Ｏ＋Ｐ２Ｏ５≧２％ Ｆｅ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３≦１２％ ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｆｅ２Ｏ３≧２３％ に従うという事実により定義されることを特徴とする、生理学的媒体中で溶解さ れ得る鉱物ファイバー。 ２．下記の重量比で下記の成分を含有することを特徴とする請求項１に記載の鉱 物ファイバー。 ＳｉＯ２　５０ないし６６％ Ａｌ２Ｏ３　０ないし７％ Ｆｅ２Ｏ３　０ないし１１％ ＣａＯ　１６ないし３５％ ＭｇＯ　３ないし１６％ Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ　１ないし６％ Ｐ２Ｏ５　０ないし５％ かつＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｆｅ２Ｏ３＞２５％３．そのＡｌ２Ｏ３含有量が４％未満 であることを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載の鉱物ファイバー。 ４．そのＦｅ２Ｏ３含有量が７％以上であるとき、そのＡｌ２Ｏ３含有量が１％ ｅｔであることを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記載の鉱物ファイバー 。 ５．石灰、マグネシウム、および酸化鉄をそれらの成分の含有量の合計が３２％ 以上になるような含有量で含むことを特徴とする前記請求項のいずれか１つに記 載の鉱物ファイバー。 ６．そのホスホラスペントキシドの含有量が１ないし４％であることを特徴とす る前記請求項のいずれか１つに記載の鉱物ファイバー。 ７．鉱物ファイバーからなる、熱および／または音響絶縁物に使用される製品に おいて、前記ファイバーは前記請求項のいずれか１つに定義されるような化学組 成物であることを特徴とする製品。