JPH08511760A - 無機繊維組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 次の重量％の成分を特徴とする生物分解性の無機繊維組成物。

Description

【発明の詳細な説明】 無機繊維組成物 本発明は、生物分解性の無機繊維組成物に関する。 従来技術において、生物分解性と称されるいくつかの無機繊維組成物が開示さ れている。 種々の調査研究から、直径が３μｍ未満の非常に微細な繊維は発癌性であると 考えられており、一方でそのような直径の生物分解性無機繊維は全く発癌性を示 さないとの指摘があることから、無機繊維組成物の生物分解性は非常に重要であ る。 しかしながら、生物分解性だけが特に重要ではなく、無機繊維自身又はその繊 維から製造される製品の機械的・熱的特性や無機繊維組成物の加工性もまた重要 である。例えば、無機繊維は、断熱用途に広範囲に使用されている。とりわけ工 業的分野の用途においては、無機繊維の十分な熱的安定性が必要である。 また、無機繊維組成物は、例えば噴射プロセスのような公知の方法によって微 小な直径の無機繊維を製造することが可能でなければならない。 本発明は、生物分解性によって特徴づけられ、良好な温度安定性と加工容易性 を有する、新規な無機繊維組成物を提供する課題を基本にする。 本発明は、この課題が、実質的に酸化ケイ素とアルカリ土類酸化物からなり、 さらに酸化ホウ素又は酸化バリウムを含む無機繊維組成物によって解決されると いった発見に基づくものである。 このような無機繊維組成物は、必要な特性の組み合わせ、即ち、生物分解性、 温度安定性、及び良好な加工性を満足することが見出 されている。 本発明の主題は、次の重量％の成分によって特徴づけられる生物分解性の無機 繊維である。 ＳｉＯ₂ ４０〜６７ ＣａＯ ２０〜４５ ＭｇＯ ０〜１２ Ｎａ₂Ｏ ０〜１０ Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１５ Ｎａ₂Ｏ＋Ｂ₂Ｏ₃ ０〜２５ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜５ Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜３ ＴｉＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、 ０〜５ ＢａＯ、ＭｎＯ、及びＫ₂Ｏ 本発明の無機繊維は、噴射プロセス又は回転プロセスによって引張ることがで きる。得られる繊維は良好な温度安定性を有する。非常に驚くべきことに、この 無機繊維は生物分解性を示す。平均繊維直径は１０μｍ未満が好ましく、特には ２．５〜５μｍである。 酸化ホウ素の添加は、融点の低下と微細結晶の生成を起こさせ、比較的良好な 取扱性をもたらす。 本発明の無機繊維は、好ましくは次の重量％の成分を有する。 ＳｉＯ₂ ４０〜６７ ＣａＯ ２０〜４５ ＭｇＯ ０〜１２ Ｎａ₂Ｏ ０〜１０ Ｂ₂Ｏ₃ ０．５〜１５ Ｎａ₂Ｏ＋Ｂ₂Ｏ₃ １〜１５ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜５ Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜３ ＴｉＯ₂ 、Ｆｅ₂Ｏ₃、 ０〜５ ＢａＯ、ＭｎＯ、及びＫ₂Ｏ 酸化ケイ素の含有率は５３〜５８重量％が特に好ましい。 酸化ホウ素については３〜８重量％が特に好ましく、とりわけ４〜６重量％が 有利である。 好ましい態様において、酸化アルミニウム含有率は１〜３重量％でよく、好ま しくは２〜３重量％である。ここで、別な好ましい態様においては１重量％未満 である。 さらに好ましい無機繊維組成物は次の重量％の成分を有する。 ＳｉＯ₂ ５０〜６０ ＣａＯ ２５〜３５ ＭｇＯ １〜１０ Ｎａ₂Ｏ １〜８ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜３ Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜２ ＢａＯ ０．５〜５ 生物分解性を評価するため、ドイツガラス協会（German Glass Society）の標 準粉末試験法を使用した。これは容易に行える方法であり、生物分解性の十分な 測定値を与える。この方法は「Ｌ．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ、ガラス工業の実験書、第 ３版、１９５０年、Ｈａｌｌｅ／Ｓ：Ｗ．Ｋｎａｐｐ Ｖｅｒｌａｇ」に記載さ れている。 無機繊維の温度挙動はスウェーデン法によって測定した。この方法において、 ３５０ｍｍの長さと２７ｍｍの内径を有し、両側が開いた水平な使用チューブを 備えたシリット（silit）チューブ炉が使用される。炉の中央に、試験サンプル を保持するための小さなセラミック支持プレート（３０×２０×３ｍｍ）が位置 する。試験サン プルは１２×１２×１２ｍｍ又は１２φ×高さ１２ｍｍの寸法を有する。嵩密度 は通常は１００ｋｇ／ｍ³である。温度は５Ｋ／分で昇温する。レンズの読みに よってサンプル高さの変化を連続的に測定する。 次に例によって本発明をさらに詳細に説明する。 例１ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５０ Ａｌ₂Ｏ₃ ０．８ Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．３ ＣａＯ ４１．１ ＭｇＯ ０．６ Ｎａ₂Ｏ ０．４ Ｋ₂Ｏ ０．１ Ｂ₂Ｏ₃ ５．２ この組成物は、１３６０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．７μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工することができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３５ｍｇ／ｋｇの値、即ち高 い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７４０℃で高さ５％低下の温度安定 性を示し、このことは試験例における１本の線図によって示される対応するグラ フから明確に把握できる。 例２ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５６．５ Ａｌ₂Ｏ₃ ０．３ Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．３ ＣａＯ ２９．１ ＭｇＯ ７．８ Ｎａ₂Ｏ ０．５ Ｂ₂Ｏ₃ ５．０ この組成物は、１３２０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．８μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工することができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３９ｍｇ／ｋｇの値、即ち高 い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７２０℃で高さ５％低下の温度安定 性を示した。 例３ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５１．５ Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．３ Ａｌ₂Ｏ₃ ２．０ ＣａＯ ２８ ＭｇＯ １０ Ｎａ₂Ｏ ６．４ Ｋ₂Ｏ ０．５ Ｂ₂Ｏ₃ ０．５ この組成物は、１３４０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．９μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工することができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３３ｍｇ／ｋｇ の値、即ち高い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７００℃で高さ５％低下の温度安定 性を示した。 例４ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５１．２ Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．５ Ａｌ₂Ｏ₃ １．９ ＣａＯ ２６．８ ＭｇＯ ９．３ Ｎａ₂Ｏ ７．３ Ｋ₂Ｏ ０．５ Ｂ₂Ｏ₃ １．４ この組成物は、１３４０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．５μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工することができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３７ｍｇ／ｋｇの値、即ち高 い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７００℃で高さ５％低下の温度安定 性を示した。 例５ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５６ Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．３ Ａｌ₂Ｏ₃ ０．３ ＣａＯ ２７．４ ＭｇＯ ７ Ｎａ₂Ｏ ４．５ Ｋ₂Ｏ ０．５ Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ５ ＢａＯ ４ この組成物は、１３６０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．７μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工することができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３５ｍｇ／ｋｇの値、即ち高 い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７４０℃で高さ５％低下の温度安定 性を示した。 例６ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５５．５ Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．４ Ａｌ₂Ｏ₃ ０．５ ＣａＯ ２７．１ ＭｇＯ ７．５ Ｎａ₂Ｏ ５．５ Ｋ₂Ｏ ０．５ Ｎａ₂＋Ｋ₂Ｏ ６ ＢａＯ ３ この組成物は、１３５０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．８μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工することができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３９ｍｇ／ｋｇの値、即ち高 い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７２０℃で高さ５％低下の温度安定 性を示した。 例７ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５６ Ａｌ₂Ｏ₃ １ ＣａＯ ２８．５ ＭｇＯ ７ Ｎａ₂Ｏ ５ ＢａＯ ２．５ この組成物は、１３５０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．７μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工することができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３５ｍｇ／ｋｇの値、即ち高 い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７２０℃で高さ５％低下の温度安定 性を示した。 例８ 次の重量％の組成の無機ウールを作成した。 ＳｉＯ₂ ５６ Ａｌ₂Ｏ₃ １ ＣａＯ ２９ ＭｇＯ ８ Ｎａ₂Ｏ ５ ＢａＯ １ この組成物は、１３６０℃の引張温度における噴射プロセスにより、２．８μ ｍの平均直径を有する無機繊維に首尾よく加工するこ とができた。 ドイツガラス協会の標準粉末試験に従う評価は、３９ｍｇ／ｋｇの値、即ち高 い生物分解性の値を示した。 スウェーデン法による温度挙動の測定は、７４０℃で高さ５％低下の温度安定 性を示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＲ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＳＩ ，ＳＫ，ＵＳ (72)発明者 シュバブ，ボルフガンク ドイツ連邦共和国，デー―68723 プラン クシュタット，シェナウアー シュトラー セ 25 (72)発明者 モージェンドル，ステファヌ フランス国，エフ―60460 プレシィ―ス ール―オワズ，リュ ガストン―ワトー, 21

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．次の重量％の成分を特徴とする生物分解性の無機繊維組成物。 ＳｉＯ₂ ４０〜６７ ＣａＯ ２０〜４５ ＭｇＯ ０〜１２ Ｎａ₂Ｏ ０〜１０ Ｂ₂Ｏ₃ ０〜１５ Ｎａ₂Ｏ＋Ｂ₂Ｏ₃ ０〜２５ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜５ Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜３ ＴｉＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、 ０〜５ ＢａＯ、ＭｎＯ、及びＫ₂Ｏ ２．次の重量％の成分を特徴とする請求の範囲第１項に記載の無機繊維組成物 。 ＳｉＯ₂ ４０〜６７ ＣａＯ ２０〜４５ ＭｇＯ ０〜１２ Ｎａ₂Ｏ ０〜１０ Ｂ₂Ｏ₃ ０．５〜１５ Ｎａ₂Ｏ＋Ｂ₂Ｏ₃ １〜１５ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜５ Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜３ ＴｉＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、 ０〜５ ＢａＯ、ＭｎＯ、及びＫ₂Ｏ ３．次の重量％の成分を特徴とする請求の範囲第１項に記載の無 機繊維組成物。 ＳｉＯ₂ ４５〜６０ ＣａＯ ２５〜４５ ＭｇＯ ５〜１０ Ｎａ₂Ｏ ０〜５ Ｂ₂Ｏ₃ １〜１５ Ｎａ₂Ｏ＋Ｂ₂Ｏ₃ ３〜１０ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜１ Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜３ ＴｉＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、 ０〜３ ＢａＯ、ＭｎＯ、及びＫ₂Ｏ Ｆｅ₂Ｏ₃ １未満 ４．酸化ケイ素の量が５３〜５８重量％であることを特徴とする請求の範囲第 １〜３項のいずれか１項に記載の無機繊維組成物。 ５．酸化ホウ素の量が３〜８重量％、特には４〜６重量％であることを特徴と する請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の無機繊維組成物。 ６．次の重量％の成分を特徴とする請求の範囲第１項に記載の無機繊維組成物 。 ＳｉＯ₂ ５０〜６０ ＣａＯ ２５〜３５ ＭｇＯ １〜１０ Ｎａ₂Ｏ １〜８ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜３ Ａ１₂Ｏ₃ ０〜２ ＢａＯ ０．５〜５ ７．次の重量％の成分を特徴とする請求の範囲第６項に記載の無 機繊維組成物。 ＳｉＯ₂ ５２〜５８ ＣａＯ ２８〜３２ ＭｇＯ ５〜１０ Ｎａ₂Ｏ ３〜７ Ｐ₂Ｏ₅ ０〜１ Ａｌ₂Ｏ₃ ０．５〜１．５ ＢａＯ ０．５〜３