JPH11501277A - 人造ガラス質繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 人造ガラス質繊維は、少なくとも２０ｎｍ／日のｐＨ４．５における溶解度及び１４００℃で１０〜７０ポイズの溶融粘度を有している。これらの特性を与える、少なくとも１０重量％のＡｌ₂Ｏ₃を含んでいる組成物が、それらの製造のために選択される。新規の繊維は、少なくとも６重量％のＮａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 人造ガラス質繊維 本発明は、使用に際し耐久性があって、しかも生物学的に有利であることを示 すことができる人造ガラス質繊維（ＭＭＶＦ）に関する。 ＭＭＶ繊維は、岩石、スラグ、ガラス、または他の鉱物溶融液などのガラス質 溶融液から製造される。溶融液は、所望の分析値を有する鉱物組成物を炉で溶融 することによって形成される。この組成物は、一般に、所望の分析値になるよう に岩石類または鉱物類をブレンドすることによって形成される。鉱物組成物は、 酸化物として３２％以上のＳｉＯ₂、３０％以下のＡｌ₂Ｏ₃、及び１０％以上の ＣａＯを含む分析値を有していることが多い。本明細書における元素分析は、重 量基準であり、酸化物として計算する。酸化鉄は、ＦｅＯとＦｅ₂Ｏ₃との混合物 でありうるが、ここではＦｅＯと言う。 炉での溶融液の及び溶融液から繊維の能率的かつ経済的な形成のためには、組 成物が、適切な液相線温度を有し、繊維形成工程中に適切な粘度を有することが 必要である。これらの要件は、溶融される組成物の選択に制約を課すことになる 。 ＭＭＶ繊維の製造及び使用に伴う健康上の危険があることを立証する科学的証 拠はないけれども、商業的重要性のために、製造業者は、ＭＭＶ繊維の必要物性 （例えば、高温及び湿潤状態での耐久性）を維持し、かつ生物学的安全性が改善 されたと断言することができるＭＭＶ繊維を提供することを余儀なくされた。 この安全性の改善の申し立ては、通常、７．４〜７．８のｐＨを 有するガンブル液（Ｇａｍｂｌｅ’ｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）等の肺液に似せた液 に対する繊維の溶解速度または分解度を検査する試験管内試験に基づいて行われ る。ｐＨ７．５での溶解速度が向上したとする結果は、繊維が標準的に低下した 耐湿性を有するということである。 このような試験管内試験で溶解速度の向上を示す繊維を記載している多くの特 許出願が公開されている（例えば、ＷＯ８７／０５００７、ＷＯ８９／１２０３ ２、ＥＰ４１２８７８、ＥＰ４５９８９７、ＷＯ９２／０９５３６、ＷＯ９３／ ２２２５１、及びＷＯ９４／１４７１７）。 これらの特許出願の多く、即ち、このような試験管内試験で溶解速度の向上を 示すと主張される繊維の特徴は、繊維が、低減されたアルミニウム含有量を有す るということである。例えば、ＷＯ８７／０５００７には、Ａｌ₂Ｏ₃量は、１０ ％以下であらねばならないと述べられている。ロックウール及びスラグウールの アルミニウム含有量は、一般に５〜１５％（Ａｌ₂Ｏ₃として、重量で測定）の範 囲にあり、これらの伝えられるところによる生物学的に適した繊維の多くは、４ ％以下、多くは２％以下のアルミニウム含有量を有している。このｐＨ７．５で の溶解速度試験での溶解速度を増大させるために、これらの低Ａｌ₂Ｏ₃含有量の 組成物中にリンを含有させることが知られている。 これらの低Ａｌ₂Ｏ₃含有量の繊維の多くに伴う問題は（それらが向上した生物 学的適性を有しているかどうかに関する不確定性に加えて）、溶融特性が、通常 のまたは容易に改造される溶融及び繊維形成装置での製造に十分には適していな いことである。例えば、都合のよい繊維形成温度での溶融粘度が、どちらかと言 えば低い。他の問題は、ｐＨ７．５での高溶解速度が、設置後に遭遇しうる湿潤 状 態で耐久性の低下を生じる傾向にあることである。 試験管内試験に加えて、生体内調査試験が行われた。例えば、ＶＤＩ Ｂｅｒ ｉｃｈｔｅ ８５３，１９９１，第１７−３７頁において、オベルデルステルは 、肺からの繊維の清掃に２つの基本的機構、即ち、中性に近い肺液での溶解及び 肺中でのマクロファージに囲まれた繊維のまわりに生じる（ｐＨ４．５〜５に維 持された）酸性環境での溶解が関係することを示した。マクロファージは、繊維 の弱化及び崩壊に至らしめる囲まれた繊維域の局所溶解を促進して平均繊維長を 低減することによって、マクロファージが肺からより短くなった繊維を飲み込み かつ輸送することを可能とすることによって、肺からの繊維の除去を促進すると 思われる。この機構は、モリモト等の論文、Ｏｃｃｕｐ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｅ ｄ １９９４，５１，６２−６７、特に図３及び７、及びルオト等の論文、Ｅｎ ｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，６６（１９９４），１９８−２０ ７、及びＳｔａｕｂ−Ｒｅｉｎｈａｌｔｕｎｇ ｄｅｒ Ｌｕｆｔ ５２（１９ ９２），４１９−４２３に説明されている。 従来のガラス繊維、及び肺液（ｐＨ７．５）に対する増大した溶解度を有して いると主張されるＭＭＶ繊維の多くは、ｐＨ４．５においてｐＨ７．５における よりも劣った溶解度を有しているので、おそらくマクロファージによる攻撃が、 繊維の短縮及び肺からの繊維の最終的な除去に十分に貢献することができない。 岩石、スラグ、及び他の比較的高いアルカリ性の土類混合物から形成された既 存のＭＭＶ繊維類は、ｐＨ７．５よりｐＨ４．５において、より高い溶解速度を 有しているが、低い溶融粘度を有する傾向にある。生物学的に容認し得ると奨励 されている既存の繊維は、ｐＨ４．５における溶解速度と溶融特性とが満足に組 み合わされて いない。試験管内試験に基づいて好ましいと現在主張されている繊維は、それら が要求される低アルミニウム含有量を有する場合、低い溶融粘度を有する傾向に ある。低い溶融粘度は、標準の製造と比べて製造効率を必然的に低下させる。 肺中で生分解性を示すことができ、標準の高製造効率を可能とする溶融特性を 有し、かつ高価でない原料から製造することができるＭＭＶ繊維を提供すること が望まれている。繊維は、使用する際に周囲の湿潤状態に暴露された場合に、良 好な耐候性を有していることが好ましい。 本発明において、我々は、満足の行く生物学的適性を有する繊維として、ｐＨ ４〜５において測定して少なくとも２０ｎｍ／日の溶解速度を有し、かつ１４０ ０℃で１０〜７０ポイズの溶融粘度を有する組成物から形成される繊維を使用す る。例えば、ｐＨ４．５における溶解速度は、少なくとも３０、さらには少なく とも５０ｎｍ／日以上にもなりうる。 溶融粘度とｐＨ４．５における溶解度とのこの組み合せは、我々が通常の技術 によって繊維化するのに便利であり、かつｐＨ４．５において生溶解性の繊維を 製造することができる溶融液を使用することを意味する。この組み合せによる繊 維を調製することまたは選択することは、新規であり、しかも、そのような繊維 の多くは、新規の組成を有している。 本発明の好ましい態様において、我々は、１種またはそれ以上の組成物の溶融 粘度及び４〜５の範囲のｐＨにおける繊維溶解速度を測定し、１４００℃におい て１０〜７０ポイズの溶融粘度を有し、ｐＨ４．５において少なくとも２０ｎｍ ／日の溶解速度を有する繊維を提供する、及び以下の成分 ＳｉＯ₂ ３２〜４８％ Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜３０％ ＣａＯ １０〜３０％ ＭｇＯ ２〜２０％ ＦｅＯ ２〜１５％ Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ０〜１２％ ＴｉＯ₂ ０〜６％ 他の素成分 ０〜１５％ から成る、酸化物の重量として測定した分析値を有する組成物を選択し、そして 、この組成物から繊維を製造する。 驚くべきことに、本発明によれば、それがｐＨ７．５において低または中溶解 速度を有することができる場合でさえ、ｐＨ４．５において良好な溶解速度を有 することによって、マクロファージによる肺からの清掃を促進する（よって、真 の生分解性を増進する）繊維を提供することが可能である。このことは、（生分 解性を喪失することなく）湿潤状態での良好な安定性を維持することを可能とす る。繊維は、液相線温度、結晶化速度、及び溶融粘度等の程よい通常の溶融特性 を有することができる。繊維は、安い原料を用いて形成することができる。 繊維の他の利点は、それらが湿気及び結露に暴露された場合、溶解物を含有し て形成される溶液は、高められたｐＨを有するが、繊維は、高められたｐＨで低 減された溶解性を有するので、繊維は、あまり溶解されず、増大した耐久性を有 するということである。 本発明は、１４００℃において１０〜７０ポイズの溶融粘度を有する組成物か ら製造される全てのＭＭＶＦ製品を広く包含し、その製造、宣伝、販売または使 用は、溶解速度をそのような製品の実際 の製造中に測定するかどうかに関わらず、ｐＨ約４．５（例えば、４〜５）及び ／または肺中でのマクロファージの環境下での溶解性の測定、あるいはその測定 に関連することを包含する。繊維は、上記したような分析値を有しているのが好 ましい。 本発明は、上記組成物を使用して、人の肺からのＭＭＶＦ繊維の除去を促進す ることを包含する。また、本発明は、上記繊維を使用して、人の肺から排除する 能力を付与することも包含する。 本発明は、上記溶解度を与えるために選択された組成物から製造されたＭＭＶ 繊維を含むＭＭＶＦ製品を包含する。例えば、本発明は、１種またはそれ以上の 組成物のｐＨ４〜５での溶解度及び溶融粘度の測定、及び溶融粘度及びｐＨ４〜 ５での溶解度値の観測に一部または全体的に基づいて組成物を選択し、かつＭＭ ＶＦ製品を製造するために、同一または実質的に同一の組成物を利用することを 包含する。分析値のいかなる偏差も、それらがｐＨ４〜５での溶解度を有意に変 えない程十分に小さくなければならない。製造する繊維の選択を可能とする測定 を行う場合、溶解度は、４．５のｐＨに関連するいかなるｐＨ（通常、４〜５の 範囲）においても測定することができる。溶融粘度は、１４００℃における値に 関連する値を与える温度（通常、１３７０〜１４５０℃の範囲）に関しデータか ら推論することによって、あるいは測定及び／または計算によってのいずれかで 測定することができる。 組成物の選択は、選択した組成物を用いて商業生産を行うのと同じ場所または 殆ど同じ時間に行う必要はない。したがって、製造業者は試験を行って、あるい は他の広告主は試験を行って、溶解度を測定し、及びこれらの試験からの情報を 繊維を商業的に製造するために使用する組成物を選択するための基準の一部とし て使用するこ とができる。 本発明は、上記分析値を有し、上記溶融粘度を有する組成物から形成され、そ して、ｐＨ４〜５において定義した溶解速度を有するとしてレッテルが貼られ、 または販売される製品を包含する。本発明は、ＭＭＶ繊維を含有し、かつ４〜５ の範囲のｐＨまたはマクロファージの環境下における溶解性に関する、あるいは そのような溶解性を測定する試験法に関するレッテルまたは折り込みを有する、 またはそのように広告して販売される包装品を包含する。 本発明は、新規のＭＶＶＦ製品を包含する。これらの製品には、繊維が本発明 で定義されたものである園芸用ＭＭＶＦ育成媒体及び繊維強化材がある。 新規である一種の繊維は、Ａｌ₂Ｏ₃の量が少なくとも１８％であることを除い て、上に挙げた溶解度、溶融粘度、及び組成分析値を有する繊維である。他の有 用な繊維は、１６％以上のＡｌ₂Ｏ₃を有している。その量は、しばしば１９また は２０％以上、例えば２６または２８％までである。１６％以上のＡｌ₂Ｏ₃を有 する繊維において、アルカリ（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）の総合量は、通常、少なくとも １％、好ましくは、少なくとも２％であり、７％または１０％までかあるいはそ れ以上である。Ａｌ₂Ｏ₃の量が１６％超過である場合、アルカリの量は、通常５ ％以下、好ましくは３％以下である。これらの繊維は、良好な耐火性及び他の機 械特性を有することができる。これらの特性が、それ程重要でない場合、有用な ｐＨ４．５での溶解度を有する繊維を、１６％未満の量のＡｌ₂Ｏ₃及び６または ７％超過、例えば８〜１２％、通常８〜１０％の量のＮａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏを有して得 ることができる。 新規である他の種類の繊維は、好ましくは上記した溶解度及び溶 融粘度を有し、かつアルカリ（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）が６％超過であり、Ａｌ₂Ｏ₃の 量が、通常１２〜１８％、しばしば１６％以下、好ましくは１３〜１６％である ことを除いて、上記一般分析値を有する繊維である。組成物は、しばしば０．５ 〜４％のＴｉＯ₂、通常１〜２％のＴｉＯ₂を含んでいる。アルカリは、通常、少 なくとも５％、多くの場合、少なくとも７％のＮａ₂Ｏによって与えられる。ア ルカリ（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）の合計量は、好ましくは８〜１２％、多くの場合８〜 １０％である。 溶融粘度とｐＨ４．５における溶解速度の定義した組み合せを得るように、上 記一般範囲内の元素分析値を選択することが可能である。組成物及び繊維が、液 相線温度及び焼結温度等の他の所望の特性に応じるように組成物を選択すること も容易に可能である。 例えば、特定の溶融液の１４００℃における粘度が高すぎることがわかる場合 、ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃の合計量を少なくすることによって、その粘度を低くする ことが可能である。同様に、溶融粘度が高すぎる場合、ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃の合 計量を、一般に５５〜７５％、多くの場合６０〜７５％の範囲内で増大させるこ とによって、またはアルカリ酸化物の量を増やすことによって、その粘度を高く することが可能である。同様に、アルカリ土類金属酸化物成分及びＦｅＯの合計 量を増やすことによって、粘度を低くすることが可能である。 ｐＨ４．５における溶解速度が低過ぎる場合、ＳｉＯ₂の量を少なくすること によって、その速度を高くすることが可能であるが、溶融特性を維持するために Ａｌ₂Ｏ₃の量を増やすこと（及び／またはＰ₂Ｏ₅等の成分を添加すること）が必 要である。 ＳｉＯ₂の量は、標準的に少なくとも３２％、多くの場合少なくとも３４％、 好ましくは少なくとも３５％である。その量は、普通は ４７％未満、好ましくは４５％未満、多くの場合３８〜４２％である。しかしな がら、Ａｌ₂Ｏ₃の量が、１６％以下である場合、４２〜４７％の量が好ましい。 Ａｌ₂Ｏ₃の量は、普通は少なくとも１２％、好ましくは少なくとも１３％であ る。アルカリの量が比較的少ない場合、ｐＨ４．５における良好な溶解性が、１ ６または１７％超過、特に少なくとも１８％、好ましくは少なくとも２０％、多 くの場合少なくとも２４％のＡｌ₂Ｏ₃の量で達成することができる。その量は、 普通は２８％未満、好ましくは２６％未満である。２０〜２３％の量が好ましい ことが多い。しかしながら、アルカリの量が、比較的高い場合（例えば、少なく とも７％のＮａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）、ｐＨ４．５における良好な溶解性が１６未満、例 えば１３〜１５％のＡｌ₂Ｏ₃の量で達成することができる。 ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃の総合量は、普通は５５〜７５％、通常、少なくとも５６ ％、好ましくは少なくとも５７％である。好ましい製品において、その量は、多 くの場合６０％超過、最も好ましくは少なくとも６１または６２％である。その 量は、標準的に７０％または６８％未満で、好ましくは６５％未満である。Ａｌ₂ Ｏ₃の量が、１６％以下である場合、ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃の量は、多くの場合５ ６〜６０％である。 ＣａＯの量は、普通は少なくとも１４％、好ましくは少なくとも１８％である 。その量は、普通は２８％未満、好ましくは２５％未満である。１４〜２０％の 量が、好ましいことが多い。 ＭｇＯの量は、普通は少なくとも５％、好ましくは少なくとも６％、最も好ま しくは少なくとも８％である。その量は、普通は１５％以下、好ましくは１１％ 以下である。Ａｌ₂Ｏ₃の量が１６％以下である 場合、その量は、５〜１１％であるのが好ましい。 ＦｅＯの量は、普通は少なくとも３％、好ましくは少なくとも５％である。そ の量は、普通は１２％未満、好ましくは１０％未満、最も好ましくは８％未満で ある。５〜７％の量が、好ましいことが多い。ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＦｅＯは、２５ 〜４０％であるのが好ましい。 組成物は、３％または４％まで、通常２％までの量でＴｉＯ₂をしばしば含ん でいる。ＴｉＯ₂の量は、通常少なくとも０．２％、多くの場合少なくとも０． ５または１％である。 種々の他の素成分が、所望の特性を減じない量で組成物中に存在することがで きる。含有することができる他の素成分は、例えば、Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、ＢａＯ、 ＺｒＯ₂、ＭｎＯ、ＺｎＯ及びＶ₂Ｏ₅である。 例えば、溶融特性を調整するために、あるいは溶解度を調整するために、Ｐ₂ Ｏ₅及び／またはＢ₂Ｏ₃を含有させることが、多くの場合望ましい。Ｐ₂Ｏ₅及び Ｂ₂Ｏ₃の合計量は、一般に１０％以下である。Ｐ₂Ｏ₅の量は、通常、Ｂ₂Ｏ₃の量 より多く、通常少なくとも１％または２％である。Ｂ₂Ｏ₃は、存在しない場合が 多い。１〜８％、通常１〜５％のＰ₂Ｏ₅及び０〜５％のＢ₂Ｏ₃（多くの場合１〜 ４％のＢ₂Ｏ₃）が存在するのが好ましい。 これら種々の他の素成分の合計量は、通常１５％未満、多くの場合１０％また は８％未満である。存在する他の素成分は、Ｐ₂Ｏ₅及び／またはＢ₂Ｏ₃が、上記 したようにより多い量で存在しうることを除いて、それぞれ通常２％以下の量で 存在する。 溶融液は、標準の結晶化特性を有することができるが、結晶化をできるだけ少 なくすることを望む場合、どちらかといえば少ない量のマグネシウム、例えば２ 〜６％のＭｇＯを含有させることによって、 このことを達成することができる。 改良された耐火性を有する繊維を提供することを望む場合、ＦｅＯの量を増大 させることが一般に望ましく、その場合、少なくとも６％、例えば８％までまた はそれ以上、例えば１０％であるのが好ましく、またその場合、ＭｇＯは、少な くとも８％であるべきである。 組成物の分析値は、繊維が少なくとも２５、好ましくは少なくとも４０ｎｍ／ 日のｐＨ４．５における溶解速度を有するようなものであるのが好ましい。溶解 速度は、（適切な耐湿性及び耐熱性特性の維持に支障なく）できるだけ高いのが 望ましいが、一般に１５０または１００ｎｍ／日超過である必要はない。溶解速 度は、通常、８０ｎｍ／日以下である。 ｐＨ７．５における高い溶解速度が、所望の特性として（主張された生分解性 の指標として）提案されているが、実際は、それは、湿気に暴露された場合の劣 った耐候性の指標であるので、望ましくない特性である場合が多い。ｐＨ７．５ での肺中の溶解は、繊維が生分解性であるために必ずしも必要ではない。繊維は 、２５ｎｍ／日未満、最も好ましくは１５ｎｍ／日未満のｐＨ７．５のガンブル 液に対する溶解速度を有しているのが好ましい。 １４００℃における組成物の粘度は、通常、少なくとも１２または１５ポイズ であり、少なくとも１８ポイズであるのが好ましい。その粘度は、例えば６０ポ イズと高くすることができるが、一般に４０ポイズ未満であり、３０ポイズ以下 であるのが好ましい。 繊維が、良好な耐火性を有することが望まれる場合、分析値は、焼結温度が少 なくとも８００℃、好ましくは少なくとも１０００℃であるようなものであるの が好ましい。 液相性温度は、通常少なくとも１２００℃であるが、多くの場合 少なくとも１２４０℃である。その温度は、例えば１４００℃と高くすることが できるが、１３４０℃以下であるのが好ましい。 本発明で使用するために定義された適度のアルミニウムを含有する溶融液を使 用する利点は、岩石、砂及び廃棄物等の適度のアルミニウム含有量を有する容易 に入手することができる材料を組成物中に含有させることを可能とすることであ る。したがって、これが、ボーキサイトまたはカオリン等の高価な高アルミナ含 有材料を使用する必要性を少なくし、同時に、珪砂またはかんらん石砂、鉄鉱等 の高価な極低アルミナ含有材料を使用する必要性を少なくする。しかしながら、 これらのより高価な材料は、所望によって有用でありうる。組成物の一部または 全部として使用することができる容易に入手可能な中アルミナ含有材料には、代 表的に、斜長岩、きょう岩及びはんれい岩がある。 組成物は、代表的に適量の斜長岩、はんれい岩、石灰岩、ドロマイト、輝緑岩 、リン石灰、ホウ素含有物等の天然岩石及び砂材料、及びミネラルウール廃棄物 、ケイ酸アルミナ、スラグ、特に取り鍋スラグ等の高アルミナ（２０〜３０％） スラグ、鋳物砂、濾過ダスト、フライアッシュ、ボトムアッシュ及び耐火性材料 の製造からの高アルミナ廃棄物等の屑材料をブレンドすることによって生成され る。 組成物は、通常のように、例えば、ガス加熱炉、電気炉またはキューポラ中で 溶融液に転化することができる。本発明の一つの利点は、組成物がかなり低い液 相線温度を有することができ（１４００℃で適度の粘度を維持しながら）、そし て、これによって溶融液を形成するために必要なエネルギー量をできるだけ少な くすることである。 溶融液は、通常のように、例えば、ＷＯ９２／０６０４７に記載されているよ うに、スピンニングカップ法またはカスケードロータ法によって、繊維に転化す ることができる。 本発明の繊維は、都合のよい繊維径及び繊維長を持つことができる。 本発明において、溶解速度は、以下のテストプロトコールを用いて測定される 。 ３００ｍｇの繊維をそれぞれ５００ｍｌの変性ガンブル液（即ち錯化剤を有す る）を含有するポリエチレン瓶に入れ、ｐＨ７．５及び４．５に調整した。１日 に一回ｐＨをチェックし、必要ならばＨＣｌによって調整する。 試験を１週間の期間中実施する。瓶を３７℃の水浴中で保持し、１日に二回激 しく振盪する。溶液の一定量を１日及び４日後に取り出して、パーキン−エルマ ー原子吸光分析器によってＳｉを分析する。 変性ガンブル液は、以下の組成を有している： ｇ／ｌ ＭｇＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ ０．２１２ ＮａＣｌ ７．１２０ ＣａＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ ０．０２９ Ｎａ₂ＳＯ₄ ０．０７９ Ｎａ₂ＨＰＯ₄ ０．１４８ ＮａＨＣＯ₃ １．９５０ （Ｎａ₂−酒石酸塩）・２Ｈ₂Ｏ ０．１８０ （Ｎａ₃−クエン酸）・２Ｈ₂Ｏ ０．１５２ ９０％乳酸 ０．１５６ グリシン ０．１１８ Ｎａ−ピルビン酸塩 ０．１７２ ホルマリン １ｍｌ 繊維径分布は、各試料に関し少なくとも２００本の繊維の直径をインターセプ ト法及び走査電子顕微鏡または光学顕微鏡（１０００倍）を用いて測定すること によって測定した。読取り値を使用し、繊維の密度を考慮して繊維試料の比表面 積を計算する。 ＳｉＯ₂の溶解（ネットワーク溶解）に基づいて、溶解比太さを計算し、溶解 速度を確定する（ｎｍ／日）。計算は、繊維中のＳｉＯ₂含有量、比表面積及び Ｓｉの溶解量に基づいて行う。 本明細書において、焼結温度は、以下の試験プロトコールによって測定する。 試験する繊維組成物から製造したミネラルウール試料（５×５×７．５ｃｍ） を７００℃に予熱した炉に入れる。１．５時間暴露した後、試料の収縮及び焼結 を評価した。この方法は、毎回新しい試料及び先の炉温度より５０℃高い炉温度 で、試料の焼結または過度の収縮が認められない最高炉温度が測定されるまで繰 り返す。 本明細書において、１４００℃におけるポイズで示す粘度を、ボッティンガ及 びワイルのアメリカン・ジャーナル・オブ・サイエンス、第２７２巻、１９７２ 年５月、第４５５〜４７５頁に従って計算する。 以下に、本発明の実施例を挙げる。 表に示すような適量の原料をブレンドすることによって組成物を形成し、それ ぞれを坩堝炉で溶融し、カスケードスピナ技術によって繊維化した。それぞれの 溶融粘度及び溶解度を測定した。組成物の分析値及びそれらの特性を以下の表に 挙げる。本発明において、 組成物Ａ〜Ｘは、全て適切であると判断され、次の良好な生溶解性を有するとし てレッテルが貼られるＭＭＶＦ製品の製造のために選択される。２０以上の粘度 及び３０以上のｐＨ４．５における溶解度を有するものが好ましい。 製品１は、市販のスラグウールに類似し、劣った粘度を示す。製品２は、高ア ルミニウム含有製品であるが、全成分の割合は、溶融粘度が都合のよい紡糸には 高過ぎるようなものである。製品３は、標準の良好な製品特性を有する従来のロ ックウール製品に類似しているが、非常に低いｐＨ４．５での溶解速度を有して いる。したがって、製品１、２及び３は、生溶解性ＭＭＶ繊維製品の製造に使用 するために選択されない。 選択された繊維は、ＭＭＶ繊維の従来のいずれの形状でも提供することができ る。したがって、それらは、ゆるい、非結着繊維から成る製品として提供するこ とができる。より普通には、それらは、例えば、繊維を形成し、そして、それら を通常のように接続する結果として、結着剤を備えている。一般に、製品は、ス ラブ、シートまたは他の造形品として強化される。 本発明の製品は、ＭＭＶ繊維の従来の目的のために、例えば、断熱、耐火及び 防火、または騒音低減及び規制として役立つスラブ、シート、チューブまたは他 の造形品として、または園芸用育成媒体として、またはセメント、プラスチック または他の製品として、または充填剤として使用するための適切な形状に形成す ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９４２４１２７．２ (32)優先日 1994年11月23日 (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (31)優先権主張番号 ９５００６６７．２ (32)優先日 1995年１月13日 (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 グルデベア マリアンヌ デンマーク国 2860 ソボア、ニールス フィンセンス アル ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． １種またはそれ以上の鉱物溶融液を形成し、そして、１種または各溶融 液から繊維を形成することから成る人造ガラス質繊維製品を製造する方法におい て、 １種または各組成物の溶融粘度及び４〜５の範囲のｐＨにおける繊維溶解速度 を測定し、 １４００℃において１０〜７０ポイズの粘度を有し、ｐＨ４．５で測定して少 なくとも２０ｎｍ／日の溶解速度を有する繊維を提供し、かつ、酸化物の重量で 、以下の成分 ＳｉＯ₂ ３２〜４８％ Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜３０％ ＣａＯ １０〜３０％ ＭｇＯ ２〜２０％ ＦｅＯ ２〜１５％ Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ０〜１２％ ＴｉＯ₂ ０〜６％ 他の素成分 ０〜１５％ から成る組成物を選択し、そして、 選択した組成物を利用して人造ガラス質繊維を製造することを特徴とする方法 。 ２． 酸化物の重量で、以下の成分 ＳｉＯ₂ ３２〜４８％ Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜３０％ ＣａＯ １０〜３０％ ＭｇＯ ２〜２０％ ＦｅＯ ２〜１５％ Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ０〜１２％ ＴｉＯ₂ ０〜６％ 他の素成分 ０〜１５％ から成る組成物から形成した繊維であって、 前記組成物が、１４００℃において１０〜７０ポイズの粘度を有し、そして、 前記繊維が、ｐＨ４．５で測定して少なくとも２０ｎｍ／日の溶解速度を有す る ことを特徴とする繊維の生物学的に許容し得る人造ガラス質繊維としての使用。 ３． 人造ガラス質繊維製品を含有する包装品であって、 前記繊維が、以下の成分 ＳｉＯ₂ ３２〜４８％ Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜３０％ ＣａＯ １０〜３０％ ＭｇＯ ２〜２０％ ＦｅＯ ２〜１５％ Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ０〜１２％ ＴｉＯ₂ ０〜６％ 他の素成分 ０〜１５％ から成る、酸化物としての分析値を有する組成物から形成され、 前記組成物が、１４００℃において１０〜７０ポイズの粘度を有し、 前記繊維が、ｐＨ４．５で測定して少なくとも２０ｎｍ／日の溶解速度を有し 、そして、 前記包装品が、ｐＨ４〜５または肺液中のマクロファージによっ て作られる環境下における溶解性に関するレッテルまたは折り込みを含み、また はそのような広告と組み合わされる ことを特徴とする包装品。 ４． 前記ｐＨ４．５における溶解速度が、２５〜１００ｎｍ／日、好ましく は４０〜８０ｎｍ／日である前記いずれかの請求項に記載の発明。 ５． 前記組成物が、１４００℃において１８〜４０ポイズの粘度を有する前 記いずれかの請求項に記載の発明。 ６． 前記繊維が、１５ｎｍ／日以下のｐＨ７．５における溶解速度を有する 前記いずれかの請求項に記載の発明。 ７． 前記繊維が、少なくとも８００℃、好ましくは少なくとも１０００℃の 焼結温度を有する前記いずれかの請求項に記載の発明。 ８． 前記組成物が、１２４０〜１３４０℃の液相線温度を有する前記いずれ かの請求項に記載の発明。 ９． Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏが、１０％以下である前記いずれかの請求項に記載の発 明。 １０． Ａｌ₂Ｏ₃が１８〜３０％、ＳｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃が６０〜７５％、Ｆｅ Ｏが２〜１２％、Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏが０〜７％、ＴｉＯ₂が０〜４％、及び他の素 成分が０〜８％である前記いずれかの請求項に記載の発明。 １１． Ａｌ₂Ｏ₃の量が、１９％未満である請求項１〜９のいずれかに記載の 発明。 １２． 以下の成分 ＳｉＯ₂ ３２〜４８％ Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜１８％ ＣａＯ １０〜３０％ ＭｇＯ ２〜２０％ ＦｅＯ ２〜１５％ Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ６〜１２％ ＴｉＯ₂ ０〜６％ 他の素成分 ０〜１５％ から成る酸化物としての分析値を有する組成物から形成される人造ガラス質繊維 から成る製品であって、 前記組成物が、１４００℃において１０〜７０ポイズの粘度を有し、そして、 前記繊維が、ｐＨ４．５で測定して少なくとも２０ｎｍ／日の溶解速度を有す る ことを特徴とする製品。 １３． Ａｌ₂Ｏ₃が１３〜１８％で、Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏが少なくとも６％である 請求項１２記載の発明。