JPS58144196A - 耐熱弾性シ−ト状物の製造方法 - 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】 本発明は、α−七ビオライＹ、セラミック繊維を有機結
合剤を未膨張バーミキユライトからなる耐熱弾性シート
状物の製造方法に関する。

従来、セビオライトや膨張性雲母を使用した成形体は多
くの発明が提案されている。

たとえば、セビオライトを使用したものとしては、（１
）特公昭亭デー４１１４０Ｊ号に、セビオライトから成
る不燃性紙が、また、（２）特公昭に／−４１３ダｆ３
号には、セラ電ツク繊維とセビオライトおよびセラ之ツ
ク繊維とセビオライト、シリカゾルから成る成形品が、
さらに（３）特開昭１３−８７０ｊｔ号には、セビオラ
イトと同質の山皮と高温耐熱物粉末からなる耐熱性紙な
どが記載されている。

しかしながら、このようなセビオライトをセラミック繊
維９シリカゾル？耐熱物粉末と共に使用した成形品やシ
ート状物に関しては、弾力性、復元性に乏しく、また、
ｉｏｏθ℃以上の高温では脆くなるという欠点を有する
ことが、本発明者らは実験によりわかった。

一方、膨張性雲母を使用した成形品、１１合材およびシ
ート材料に関しても、未膨張ＩＩｌ張後のものも含め多
くの発明が提案されている。

たとえば、（４）特公昭４１９−２１０３４号に過陵化
物膠積バーミキュライトーメリウレタン複合材が、（Ｉ
５）特公昭５θ−，２３０ゲデ号には、電磁波膨積バー
ミキュライトーポリウレタンが、また、（６）待合１１
ｔθ−１１７１号には、膨積バーミキュライ）ＩＩ形体
、さらには、（７）特開昭何−７０７１Ａ号に、膨積バ
ーミキュライトと無機質結合剤（例えば水硝子、シリカ
ゾル等、充填物（例えば無機質繊維材料等）から成るバ
ーミキュライトモールド成形瞼などが記載されている。

しかしながら、これら従来の膨張性雲母を主として使用
した成形品、複合材のりちぎりウレタンを用いたものは
、３００℃以上の高温では彫状維持が出来なかったり、
また無機質結合剤を用いたものは固くて可撓性や弾力性
といった特性は全くないなどの欠点を有することが、本
発明者らは実験によりわかった。

これら従来例に対し、耐熱性と弾力性を有するシートや
組成瞼として次のような発明が提案されている。

たとえば、（６）ノ特闘昭１Ｏ−４１４ＯＪ号には、膨
張性雲母を無機繊維材料−無機結合剤から成る膨張性シ
ート材料が、また、（９）特開昭ｘｉ　−４９５０７号
には、膨張性雲母９無機繊維材料９有機弾性結合剤から
成る可撓−膨張性シート材料、さらに、（１０）特開昭
ｊ／　−４ダダｔＪ量には、起泡膨張性材料、無機結合
剤、充填剤−液体ビヒクルからなる充填組成物が、さら
に（１１）特開昭＃−３０コ／を号には、未膨張ヒル石
−無機繊維物質を有機エラストマー結合剤を無機粘土結
合剤からなる可撓性膨張性シード物質が示されている。

しかし、無機結合剤を使用した従来例（８）のシート材
料は、本発明者らの実験によれば常温での可撓性２弾−
力性に欠け、一方、有機結合剤を使用した従来例（９）
のシート材料は、高温ではこの結合剤が焼失し強度が低
下してしまうことがわかっている。さらに有機と無機の
結合剤を併用した従来例（１０）の組成物および従来例
（１１）のシート物質でも使用している無機結合剤が硬
化性のものであるため、有機結合剤が焼失する高温では
、弾力性を可撓性を失なうことが本発明者らは、実験に
よりわかった。また、これら従来例（８）〜（１１）に
よれば、製造されるシート状物は高温になると非常に脆
くなることを本発明者らは実験によりわかった。

以上、従来提案されているセビオライトや膨張性雲母を
それぞれ使用した各穏シート材料、成形物に属するもの
は、耐熱性を可撓性を強度１弾力性などの緒特性におい
て何らかの欠点を有しており、その用途が大きく制限さ
れるという不利があった。

これらの欠点を除去を改善したシート状物に係る発明に
ついて、本発明者らは特願昭ｓｔ　−ｉｔｏデＪＩ号に
より特許出願したが、このシート状物は、その製造法に
よればセラミック繊維が折れ、強度および圧縮復元性が
低いという欠点があり、間層のあることを発見した。

本発明は、前記従来例ならびに上記特願昭ｊＡ　−７９
０９３１号によるシート状物の有する欠点を改善したシ
ート状物を提供することを目的とし、特許請求の範囲記
載のシート状物の製造方法を提供することにより前記目
的を達成するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の主構成材料であるセラミック繊維は、一般的に
高純度のシリカとアルミナのほぼ等量を電気溶融し、そ
の細流を高圧の空気または蒸気で吹き飛ばし繊維化した
ものである。この繊維は、通常の一００〜ＪＯＯ℃で軟
化するガラス繊維と興なり、ガラス質ではあるが／　０
００　’（以上の高温に耐える優れた耐火性を有する繊
維である。

次にａ−セビオライトについて説明する。

α−セビオライトとは、複鎖状構造型の含水マグネシウ
ムケイ酸塩鉱物の一種であり、その結晶化度により２種
類がある。そして結晶化関の高い繊維状のものはα−セ
ビオライト、低結晶化度ないし非晶質で塊状のものはβ
−セビオライトと呼ばれている。β−セビオライトは塊
状形態であるため、セラミック繊維や未膨張バーミキユ
ライトなどの他の材料と絡み合う性質を有しないことか
ら、α−およびβ−セビオライトからなる従来のセビオ
ライト原鉱をそのまま使用することはα−セビオライト
のみを使用したものよりも絡み合いが弱くなるというこ
とを本発明者は研究により新規ニ知見した。かくして本
発明者は、セビオライトから選鉱して得たα−セビオラ
イトを使用することが最適でありかつ必須であることを
知見した。

このα−セとオライドは、第１図に示すように８１−〇
四面体層とＭｇ−０（ＯＲ）八面体層とからなるタルク
状−：ｌ型層構造を基本とする各リボンが四面体層の頂
点方向の周期的な逆転によりつながった鎖状構造を結晶
構造の基本とし、０軸方向に結晶が良く発達し卓越した
繊維形態を示す繊維状物である。さらに、このα−セビ
オライトは、水または有機溶媒に対する分散性、増粘効
果に優れ、微細繊維状で極めて柔軟性に富むため、他の
種々の材料とも良く絡み合い、前記他の材料と均一に分
散された場合には他の材料と強固に結合する優れた効果
を有する。α−セビオライトの化学組成は、一般的に第
１表に示すごとくであり、その化学組成かられかるよう
に耐熱性にも優れている。

第を表 次に、未膨張バーミキユライトについて説明する。

本発明のシート状物に使用する未膨張バーミキユライト
は、バー」キュライト鉱物で第１図に示したように８１
−〇四面体層とＭｇ−０（ＯＨ）またはムｊ−０八面体
層とからなるタルク状−：ｌ型層構造を基本とし、それ
らが層間に水を介してつながった雲母状構造の含水鉱物
である。外見上は不定形板状または薄片状の粒子で、層
間に水を介してなる多重構造であるため、加熱すると脱
水して、はく離膨張し原容積の１０−お倍に伸張するの
で、あたかも姪状を呈するようになる。よって、膨張し
たバーミキュライＦは弾カ性、断熱性などの特性を有す
るが、この蛭状の薄片多重構造体の眉間の結合力が乏し
いので外方な受けると薄片化してばらばらになり易く、
膨張したバーミキュライＦ単独では、その薄片多重構造
からなる一走形゛、状を保持した形態を維持することは
麺かしい。未膨張バーミキユライトの化学Ｉｌｌ或は＃
１１表に示したようにＢ１０ｚとＭｇＯが主成分となっ
ており前記ａ−セビオライシと組成的には似ているが、
構造前には１妃のようにα−セビオライトが複鎖構造か
らなるＬＩＩＡ腫状であるのに対、シ、未膨張パーミ午
エライトは板状、薄片状多重構造という全く異なる形態
を有している。

第　　−表 本発明のシート状物のもう一つの構成材料である有機結
合剤としては、アクリロニトリルブタジェン−スチレン
ブタジェンｔアクリル醗エステルなど各種ラテックス、
ｌリウレタン、酢酸ビニル。

メチルセルロースなどを用いることが有利である。

本発明者らはこれらの材料と水よりなるスラリーを抄造
し、該抄造物を脱水プレス成形した後乾燥し、さらにプ
レスすることにより優れた弾力性や圧縮復元性を有する
シート状物を製造することができることを新規に知見し
た。

以下にこれらの材料を混合使用して抄造した羨プレス成
形するシート状物の製造方法並びにシート状物の特性に
ついて説明する。

まず、α−セビオライトを液体中に投入し、屑綿２分散
させ、０．０／　−１０％濃度のスラリーを作る。この
スラリーを作るには一襲程麿までなら高連書キサ−を用
いて屑綿１公散させることが出来るが、それ以上高濃度
の場合は練り込みが出来るニーグー型式のものが適当で
ある′。次に上記スラリー中にセラミック繊維を有機結
合剤、未膨張パー之キュライ）、さらに必要によりポリ
アクリルアミド、硫酸バンドなどの凝集剤を所定量投入
し、攪拌を混合を行ない均一に分散させる。

こうして得られたスラリーを抄造して得る抄造物を未乾
燥の状態で吸取紙または金網の間にはさみ脱水プレスを
施し脱水プレス成形物を得る。次にこの脱水プレス成形
物を１００〜／１０℃の温度で乾燥した後さらにプレス
を施す。この乾燥後やプレスは、プレス前とプレス後で
シーＹの厚さに変化をきたさない最大の圧力で行なうこ
とが望ましいＯ このようにして得られたシート状物は、弾力性を可撓性
を強度に優れるという特徴を有する。

本発明者らが特願昭よ孟−ｌデ０９ＪＩ号の耐熱弾性シ
ート状物のＷ遣方法は、抄造物を脱水プレスせずに乾燥
し、得られた乾燥抄造物にプレスを施し、一定厚さに成
形するという方法である。この方法によれば、乾燥抄造
物を圧縮して、一定厚さのシート状物に成形するのに要
する圧縮の度合が大きくなるために、α−セビオライト
により結合され動きにくくなっている七う瑠ツタ繊維が
圧縮により折れ、得られるシート状物の強度及び弾力性
が低下するという欠点がある。

これに対し、本発明の製造法によれば、セラミック繊維
がα−セビオライトにより、まだ結合されず自由に動く
ことが出来る状態にある未乾燥の抄造物を、脱水プレス
により一定厚さに成形するために、成形時のセラミック
繊維の折れは極めて少ない。本発明では、この脱水プレ
ス成形物を乾燥した後さらにプレスを施すが、このプレ
スはセラミック繊維とα−セビオライトの絡みをほぐし
可撓性１弾力性を与えるために行なうものであり、圧縮
の度合は小さく、セラミック繊維を折ることはほとんど
ない。

従って本発明のＩｉｉ造法により得られるシート状物は
、セラミック繊維がプレス成形時に折られていないため
に強度だけでなく弾力性も大きいという特徴を有する。

次に本発明を実施例について説明する。

実施例Ｉ Ｃ−セビオライ）Ｆりｌをｔｏｏｏ　＠ｌの水中に投入
し充分に屑綿１公散させた。このスラリー中に市販のセ
ラミック繊維−〇ｋｌｔアタリ田ニトジニトリルブタジ
ェン系ラテックス公知％）クチ−２市販の未焼成南アフ
リカ産バーミキュライ）１号３コｌをこの順にて添加し
充分攪拌、混合した。これに市販のポリアクリルアミド
系凝集剤の０．ｌ−漕筐コＪＱ　ｓｊ　、硫酸バンド１
０−溶液ｌ！−を添加し攪拌混合した。このようにして
作成したスラリーを内置の手抄き機にて抄造し、厚さコ
ｊ■の抄造物を得た。次にこの抄造物を吸取紙の間には
さみ脱水プレスし、厚さＩ−の脱水プレス成形物を得た
。

次にこの脱水プレス成形物を７１０℃の温度にて乾燥し
た後、ステンレス族の平板の間に入れ、プレスして３０
　Ｘ　３０　（ｍ　を厚さｊ　ｍ　、嵩密度０−７１Ａ
ｘ３のシート状物を得た。

このようにして得られたシート状物について以下に示す
常温−高温での弾力性−強度の評価試験を実施しその結
果を１１３表に示した。

本発明の製造法により得られたシート状物について実施
した常温での弾力性評価試験は、ムＳ？ＭＦ　−，７！
−７９の変形法に基づく試験で、該羨形法は、ペネトレ
ーターを直径ＩＯＣ露のアンビルで置き換え、訂−平方
あ試験片に／／３　Ｊ９の荷重を加え、圧縮率と復元率
を測定するという方法である。

また、高温での弾力性評価試験とは、９００°Ｃの雰囲
気下にて元の厚さの４１６％までくり返し圧縮を行ない
、その時のシートの圧縮復元力を測定し、そのくり返し
にともなう１化を記録するという方法である。この復元
力の値が大きく、シかもくり返しによる減少率が小さい
程弾力性は優れているとの評価がなされる。

一方本発明のシート状物について実施した高温での強度
の評価試験は９００°Ｃの雰囲気下でＪＩＳＰｔｉｔＪ
ｈ−〜基づいて測定した０１字真実施例２ 実施例１と同じ材料を使用し、α−セビオライ）／４＃
＋セラミック繊維ココ／Ｉ−ラテックス７？−一パーミ
キュライトＩＩ７１１　＆リアクリルアミド１００　ｇ
Ｌｌ＊硫酸バンド／Ｓ−１水ｔｏｏｏ−の配合にて実施
例１と同様の方法により抄造、脱水プレス。

乾燥、プレスを行ない厚さ３１１１Ｂ、嵩密度０．７１
１／、３のシート状物を得た。このシート−状物につい
て実施例１と同様の測定を行ない、その結果を第３表に
示した。

比較例１ 実施例１と全く同じ配合割合のスラリーを用い、実施例
１と同様の方法にて抄造し、厚さ８謡の抄造物を得た。

次にこの抄造物を１１０℃の温度にて乾燥した後ステン
レス製の平板の間に入れ、プレＸ　Ｌ、テＪＯＸ３０ｃ
ｍ　＋厚さｊ　１ｌａ１　、嵩密度Ｏ１りＩ／ｃ１１３
のシート状物を得た。

このようにして得られたシート状物について実施例１と
同様の測定を行ない、その結果を第３表に示した。

比較例８ 実施倒起と全く同じ配合割合のスラリーを用い、比較例
１と同様の方法にて厚さｊ　ｓｗｉ　、嵩密度０．７’
／’ｃ、ｓのシート状物を得た。このシート状物につい
て実施例１と同様の測定を行ない、その結果を第３表に
示した。

第３表かられかるように、本発明の製造法により得られ
る実施例１ｅａに示すシート状物は、常１で９７％以上
という極めて高い復元率を有し、また高温でも１１０回
のくり返しに対して圧縮復元力は１０％程度しか減少せ
ず、常温でも高温でも優れた弾力性を有しているほか、
高温での強度もＪ、ｊ’９／ｃ＋Ｊ以上あり優れた強度
を有′していた。

これに対し、本発明者らによる特願昭３４−／デＯすＪ
／号の製造法と同じ方法により得られた比較例１゜怠の
シート状物は、実施例１−２と同じ組成であるにもかか
わらす、セラミック繊維が折れているために常温でデ０
襲程度の復元率しかなく、高温でも１１０回のくり返し
により１７％程度の減少が見られた。また、高温での強
度も一〜コーＪ’ｉ／ｃｓＰ！８ｉ！度しかな〈実施例
に比べかなり小さかった。このように、脱水プレスを省
略した製造法では、セラミック繊維が折れてしまうため
に本発明の５ｉｔｅ法により得られるような極めて優れ
た弾力性や強度を有するシー）状物を得ることは難かし
い。

以上、本発明のシート状物の製造法によれば、α−セビ
オライト、セラミック繊維、バー之キエライト、有機結
合剤からなる混合抄造物を、セラミック繊維を破壊する
ことなくプレス成形し、セラミック繊維とα−セビオラ
イトの絡みを適度にほぐすことが可能である。

よって、この１Ｉｌｉｆｉ法により得られるシート状物
は、従来この種の材料には見られなかった弾力性。

強度を有する優れた材料であり、各種シール材。

断熱材、充填材などとして幅広い用途への使用が期待出
来る。

【図面の簡単な説明】

箒１図はα−セビオライトの構成を示す模蓋図であり、
第一図は未膨張バーミキユライトの構造を示す模型図で
ある。 特許出願人　揖斐川電気工業株式金社 代理人弁理士　　村　　１）　　政　　治第１図 第２図 Ａト似０）（）ハ面倭屡 手続補正書（方式） ％式％ １　事件の表示 昭和Ｖ年　特許願第１！りｌり号 ２、発明の名称　耐熱弾性シート状物のｓｕｉ方法３　
補正をする者 事件との関係　特許出願人 ６、　補正により増加する発明の数　　なし７、補正の
対象 １−１−、ダ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配合原料としてセラミック繊維、α−セビオライト
   を未膨張バーミキュライト？有機結合剤を用い、それら
   の配合割合は、それぞれ４０〜ｔｒ重量％、ｊ〜〃重量
   ％−５〜−重量％　ｔ　ｊ　−１３重量％であり１．か
   つそれらの会計はｉｏｏ≦である配合原料を用い、先ず
   直−セビオライトを水中にて解綿１分散した後セラミッ
   ク繊維、有機結合剤−未膨張パーセキエライト、さらに
   必要により凝集剤を添加９混合してスラリーとなし、こ
   のスラリーを抄造して得られる抄造物を未乾燥のまま吸
   取紙ないしは金網の間にはさみ脱水プレスを施し、該脱
   水プレス成形物をｉｏｏ　−ｉｉｏ℃の温度で乾蟻した
   後、さらにプレス成形することを特徴とする耐熱弾性シ
   ート状物の製造方法。 ８、必要により添加する凝集剤は、ボリアタリルアセド
   あるいは硫酸バンドである時許錆求の範囲第１項記載の
   製造方法。