JPS5869790A - ロツクウ−ル複合材料 - 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、耐熱性−１不燃性、断熱性及び電気絶縁性複
合材料に関するものである。

従来この分野に１アスベスト繊維からなるシート状、板
状或いは特定形状に成形した複合材料が多く使用されて
いる。しかし近年、アスベスト繊維の人体に対する悪影
響（発ガン性物質）から、使用を大巾に制限するとか、
国によっては全面使用禁止の法律が制定される動きがＴ
ｏＩアスベスト繊維に代る耐熱性不燃性、断熱性、電気
絶縁性複合材料の開発が求められている０さらに従来の
アスベスト繊維を使用した複合材社弱くてもろく、従っ
てシート状、板状、棒状或いは特定形状に成形する場合
、くずれたシ粉末化しやすく作業性にきわめて大きな欠
点が改良した新しい複合材の開発につき鋭意検討した結
果、本発明に到達したものである。即ち、実質的にシ謬
ットを含まない繊維太さ１〜１０＃、繊維長７０〜５０
０−の微細ロックウール繊維と濾水値が１５０秒以上５
００秒未満の耐熱性芳香族系重合体のパルプ状物体とを
混合してなるロックウール複合材料である。

本発明鉱上記のとおシ、ロックウール繊維と耐熱性に優
れた芳香族系重合体のパルプ状物体とを組み合わせるこ
とにより、なし得たものであるが、更に新規な点は、該
複合材の強度発現細くかつ短繊維のロックウール繊維を
採用する事によシ、今までにない品質のきわめて良好な
耐熱性、不燃性、断熱性、電気絶縁性複合材料を提供す
る事を可能としたものである。

周知の通シロツクウール繊維社組成的にみると、８１０
ｍ　１　Ａｌｔｏｓ　ＨＯ＆Ｏ＠　Ｍｇｏ等からなシそ
れぞれ約４０優、１５％、３８チ、５炊その他不純物２
チからなシ、原料としては文武岩、７輝緑岩、撒攬岩、
珪石マンガン鉱、ドロマイト、石灰、水酸化！グネシウ
ム、鉄鉱スラグ、銅スラグ尋を利用し上記化学組成にな
る様に混合し、次いでキ為ボ２炉又は電気炉で１５００
〜１６００　℃で熔融後、複数の組み合、わせからなる
高速回転体（Ｍｕｌｔｉ−８ｐｉｎｎｉｎｇ　Ｔｈｅｅ
ｌ）に該熔融体を落下させ、遠心力によ〕繊維化する。

このようにして、得られた繊維は繊維径１〜１０＃（平
均４〜５声）繊維長は数關から最大５０謹程度であるが
その他に、繊維化の時点で繊維このものは、現在建築用
壁装材、壁面断熱、防音材として、ガラスクールと同様
に多用されているものである。

該ロッククールを製紙用原料として適用した例はボード
状繊維板、例えは天井用ボード、スレート等にみられる
が、前記の如くロックウーから肌ぢわシが悪くシｌット
の離脱が起ｐやすい。又、強度的にもマイナスでめる。

さらに、製造設備の寿命が短かくなシ、保守管理の点か
らもきわめて欠点が多い。（例えばポンプ内のライニン
グの摩耗、ウォーターブイクロン除しん機の内壁の摩耗
、抄紙用具（ワイヤー、毛布）の汚染、ドライヤー面の
傷付き等）本発明者らは、天然バルブに近似した繊維長
を有しかつショットを実質的に含まないロックウール繊
維の適用を考え、本発明を完成したものである。

ショットを含まない天然パル７′に近似したロックウー
ル繊維は下記の方法で製造しうる。

すなわち、前記した方法で得られ九繊維径１〜１０ｊ（
平均４〜５μ）繊維長数蘭〜５０■シ諺ット含有率３０
〜４０重量−のロックウール繊維を公知の乾式或い紘湿
式法によシ５０〜１０００ａに粉砕し、固形分が約５チ
水分散液になる様に調整する。

次いで、公知の方法にて抄紙に適したシ望ットを実質的
に含まない繊維長７０−以上５００ＩＩ未酒の繊維のみ
を分別ｎ製し、利用するものである。

公知の粉砕法としてれ、例えば固形分１０′Ｍ量チのロ
ックウール繊維の水分散液を調整しスーパーンキサーで
高速（１００Ｑ〜２０００回転／分）切断処理すると処
理時間に応じて５０声〜１０００ｘに微細化できる。

粉砕によシ短轍雑化されたロックウール繊維の分別精製
及びショットの分離は、例えば下記の様な方法で実施し
うる０ 管径５０ｍφ管長５００ａｍ（下部から水が流入し上部
より排水する構造を有するもの）に微細化されたロック
ウール繊維の固形分で５重量％含有する水分散液を投入
し流速０．５１７分でシロットと繊維を分離する。（こ
の場合、繊維のみが、上部よｐ排出されるン 以上の方法で所望の平均繊維長をもつシｍｙ細 トを含まない微春繊維が得られる。

本発明に使用される四ツクウール繊維は実質的にショッ
トを含まない繊維長が７０〜５００声の微細ロッククー
ル繊維が好適で長さが’ＩＱｓ未満では抄紙時の歩留が
急くかつ得られ杢シートの物理特性が劣９実用的でない
。一方繊維長が５００声を越えると、水中での均一分散
性が著しく不良とな〕繊維の結果が発生し使用出来ない
。

本発明に使用するもう一つの原料である耐熱性芳香族系
重合体は、近年耐熱性、難燃性、電気絶縁性　ポリ！−
として脚光をあび、航空機産業、電気産業分野等を中心
に多用されている４のであ〕、その代表的なものは芳香
族ポリアミド及び芳香族ポリアミトイミドでＴｏ９次の
ものが例示される。

（１）　　芳香族ポリアミド 次の一般式（１）及び又は（２）に示される単位から構
成される主鎖が実質的に芳香族基からなるもの −ＭＨ−ムｒ＊−ＭＩｌ−００−ムｒ＝−００−（１）
−ＮＨ−ムｒｓ−ｏ　ｏ−（２） （ｆｌ−だし、ムｒｓ、ムｒｍ、ムｒ、は２価の芳香族
基でありて、同一でありても異なりていてもよい） このような芳香族ポリアミドの代表的な例としては、ポ
リ−（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（ｍ−
フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（ｐ−フェニレン
テレフタルアミド〉、ポリ（ｐ−７エニレンイソフタル
ア建ド）、ポリ（４，４’−オキシジフェニレンイソ７
タルアミド）、ポリ（４，４’−オキシジフェニレンテ
レフタルアζド）、ポリ（ｍ−ペンズア々ド）、ポリ（
ｐ−ベンズアミド）などが挙げられるが、これらのコポ
リマーであってもよいし、又少盆の芳香族基以外の成分
、例えば１ビベンジン、シクロヘキサンジカルボン酸な
どの成分を含んだものであってもよい０ （２）芳香族ポリアミドイミド 次の一般式で示される単位を有するポリアミドイミド １ Ｘは−ｏ　−１−ｓｏ、、−ｏ　＋、及び低級アルキレ
ン基を示す。

本発明に於いて使用するパルプ状物体とは多数の突起を
有する繊維状、薄膜状又はリボン状構造の粒子をい＼、
該芳香族ボリア叱ド又は芳香族ポリアミドイミドの溶液
を沈澱剤中に導入して微細な粒子として沈澱させること
によりて得られるもので、例えば、特公昭３７−５７３
２号などの製法に従えばよい。

本発明に於ける該ポリマーのパルプ状物体紘後述する試
験法による濾水値が１５０秒以上５００秒未満の値を示
すものが利用できる。該濾水値が１６０秒以上４００秒
未満のものがさらに好適である。

１５０秒未満の値を示す粗いパルプ状物体は繊維長が長
すぎ、ロッククールとの混合スラリーの分散性が着しく
悪化し、又紙層形成時（抄紙時）、地合がわる＜、＃＃
理強ＫＣ）悪いシートしか得られない〇 一方、販濾水値が５００秒を越える細かいパルプ状物体
では分散性は良好でおるが、紙層形成時脱水、搾水性が
悪く抄紙効率上好ましいものではなかった。

尚、本発明でいう濾水値とは下記の試験法によ９得られ
るパルプの濾水性を好価するものである０すなわち、パ
ルプ状物体を０．３チの水分散液（２０℃）に＆ｌｉ！
ｌ、これをｌ’ｊ採取する。このスラリーを内径１０２
ｆｉφの円筒容器（底に７８メツシユの金網を張りてわ
る）に移した時、濾液が５ＱＱＪ得られｌし要する時間
を秒で表示し含まない繊維太さ１〜１０ｓ繊維長７０〜
５００μの微細ロッククール繊維と濾水値が１５０秒以
上５００秒未満の耐熱性芳香族系重合体のパルプ状一体
とを混合して湿式法にてシート状、板状或いは特定形状
に成形する事によ多得られるが、両者の混合比率は通常
、微細ロックウール繊維と耐熱性芳香族重合体のパルプ
状物体管重量比で２０：８Ｇ〜８０：２０の範囲で適宜
選択される０本発明のシート形成は、上記混合物の水分
散液となし長網式、傾斜戯ワイヤ一式等の抄紙機を用い
て得られ、又、特定形状の成形品は例えば公知の湿式モ
ールド方式で得られる。吸水、圧搾によシ湿紙の水分含
有率を２０〜９Ｂ９６とすればよい。２０−未満の場合
、パルプ状物体と微細ロッククール繊維との絡み合いを
阻害し、９５−以上になると湿紙の作業性を低下する。

一般に３０〜９０チの範囲にて適宜実施可能であシ、こ
の際、通常の各種調整剤及び添加剤は本発明の目的をそ
こなわない範囲に於いて使用できる。添加場所は、原料
スラリー中へ直接添加してもよいし、湿紙に成形後スプ
レー等で噴霧してもよい。調整剤、添加剤を例示すると
、ポリアクリルア建ド、ポリエチレンオキサイド、メラ
ミン樹ｎ旨酸コロイド、ボリアよドアミンーエビクロロ
ヒドリン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、各種エマル
ジ璽ン（及びロッククールの表面を化学処理する為の各
稙カップリング剤等である。

このようにして得られるシートは通常の抄造法にて所望
の厚さを得ることができ必要に応じて、加熱ｐ−ル吟の
手段により、加圧又は熱圧可 処理にて所望の密度を加能にする。その際の加熱ｍ度は
、前記重合体の軟化点や融点を考慮しツに％多孔性シー
トからフィルム状シートのものまで任意に仕上げること
を可能とする。

本発明シート形成に際し、上述耐熱性芳香族系重合体か
らなるパルプ状物体と微細ロッククール繊維の系中には
他の重合体、例えは、芳香族ポリエステル、ポリエステ
ル、ポリオレフィン及びポリカーボネート等のパルプ状
物体を組み合せることは勿論、同素材からなるそれぞれ
の繊維状物を適宜組み合わせることを妨げるものではな
い０％に本発明に於いては芳香族系重合体繊維を同パル
プ状物体に任意の範囲に置換えることで各種複合材料と
しての汎用性を有することから有意である。勿論ガラス
繊維その他の無機又は有機繊維を加えることも可能であ
る。

又、か＼る複合材料にありて紘、それ単独での使用又は
、それの積層物、あるいは、周知の補強材層との抄合わ
せ中、貼〕合わせによシ各種材料への展開を可能とする
。即ち本発明によりて得られるシート状物にめりて、そ
の取扱い上各樵繊維のスト門ンド、ヤーン又はネット及
び耐熱性シート状物、例えば芳香族ボリア擢ドペーパー
等を真打ちしたり、中間層にサンドイッチさせることは
従来の公知の方法によりて該抄紙機上で或いは別途加工
機で容易に行うことができ、本発明の各種ロックウール
複合材としての汎用性を高めることから有意であｔ０本
発明によりて得られるｐツククール複合材料は、アスベ
スト繊維ｔｇｌ用し九耐熱用、不燃用、断熱用、消音用
、電気絶−用尋の各種シート材料、ボード材料、成形材
料等の代替としてきわめて有効に用いられるものである
。

さらに７レキシプルプリント基板用、自動車エンジンの
アレ中シプル排気パイプの被覆材料、電気絶縁用レイヤ
ー紙及びボンディングシート更には耐火電線用途尋アス
ベスト製品以外の用途にも有効に用いられるものである
。

以下本発明の実施例を示す０尚、例中の部は重量部を示
す。

調整例　ｌ。

ｍ酸中の対数粘土１．５のポリメタ７エエレンイ７”；
＃に７１ド１０部ｔＬｉＯ１５ｓｔ−含むＮ−Ｎジメチ
ルアセドアミド９０部に溶解し、この溶液を高速かきま
ぜしているホモミキサー中の停 グリセリン水溶液中に導入してパルプ状−謳得た。この
パルプ状物体の濾水値は２００秒でおりた。一方ポリメ
タフェニレンイン７り々アミドｔ−湿式紡糸し、沸騰水
中で２．５倍延伸後処理をして得た２デニールの繊維ｔ
６閣にカットして短繊維とした。

調整例　２゜ トリメリット酸無水物と４−４′−シア建ノジフェニル
メタンを２：１０モル比で反応させて脱水した後トリメ
リット酸無水物と４−４′−ジフェニルメタンジイソシ
アネートを２：３のモル比で加えて得られるポリアミド
イミド（Ｍ　−メチル−２−ビルリドン中対数粘度０．
５）１０部ｔ９０部のＮ−メチル−２−ビルリドンに溶
解して、高速かきませするホモミキサー中のグリセリン
水溶液に尋人してバルブ状物体金得た０濾水値社２５０
秒でＴｏ−）だ。

実ｍＨ１ 調整例１で得られ九濾水値２００秒のボリメタフェニレ
ン・イソ７タルアｑドのパルプ状物体３０部と同繊維２
０部と平均繊維長１５０μ平均太さ４．１＃のシ田ット
を含まない微細μツクウール繊維 を５０部を混合し、固形分濃度１チの水分散液を調整し
九〇 これを長網抄紙機にて湿紙を形成させてフェルトに転移
し圧搾して水分含有率６０チにし九〇このようにして得
た湿紙をドライヤーにて乾燥し本発明になるシートを得
た。得られたものの特性値を表１−人に示す。

実施例　２ ｉ！Ｉ４整例２で得られ危芳香族ポリアミトイイドのパ
ルプ状物体３０部と平均繊維長２５０ｓ平均太さ４１声
のシ曽ットを含まない微細−ツクウール繊維 を７０部を混合し固形分濃度４％の水分散液を１１４整
した。

これを円網抄紙機にて湿紙を形成させて、フェルトに転
移し、脱水して水分含有率８０−とした。このようＫし
て得た湿紙をメーキングドラムで５０枚１ｔｌＬ次いで
４０ｋｅ／ｃＩｌｌ　４０℃のホ、トゲレスにて圧搾、
乾燥しボード状成形物を得た。得られ友ものの特性を表
−ＩＢに示す。

表−１ 手続補正書 昭和５６年１１月メ２日 特許庁長官殿 ■、事件の表示 昭和５６年特許願第１６４３１１　弓 ２、発明の名称 ロックウール複合材料 ３、補正をする者 ＋Ｊｉ件との関係　特許出願人 住　　所 氏　　名 ４称）（５田三菱製紙株式会社　　。ヨカ２名４、代理
人 ５、補正命令の日付 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 （１）明細書２頁９行の「繊維太さ」を「繊維径」に訂
正する。

（２）　　同４頁８行の「肌ぢわり」を「肌ざわり」に
訂正する。

（３）同６頁１３行の「結果」を「結束」に訂正する。

（４）同９頁１０行の「分散性」を「分散性」に訂正す
る。

（５）同１０頁６行の「繊維太さ」を「繊維径」に訂正
する。

（６）同１０頁１６行の「２０：８０〜８ｏ：２０Ｊを
ｒｌｏ：９０〜９０：１０Ｊに訂正する。

（７）同１３頁１１行の「被着材料、」の後に「ブレー
キシュー、ガスケット」を加入する。

（８）同１３頁下から３行の「粘土」を「粘度」に訂正
する。

（９）　　同１５頁２行及び１４〜１５行の「平均太さ
」を「平均繊維径」に訂正する。

手続補ｊ１ヨ山（自　発） １．事ｆ１の表示 昭和５６年特許願第１６４３１１月 ２、発明の名称 ロックウール複合材料 ３、補正をする者 事例との関係　特許出願人 住所 名称　　　（５９Ｂ）三菱製紙株式会社名称　　　（３
９７）日東紡績株式会社、名称　　　　　　　日本アロ
マ株式会社４、代理人 居所　　　　〒１００東京都千代田区大手町二丁目２番
１号新大手町ビルヂング３３１ 電　話（２１１＞　　３　６　５　　Ｎ代表）氏名　　
　　（６６６９）　　ン曵　　十・１−０告５、補正命
令の日付 昭和　　年　　月　　日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 （１）　明細書箱１１頁第６１１の１成形後、１の後に
１又は乾燥接において含浸、塗］二又は１を加入４る。

（２）　同第１１頁第１０へ・１１行の［１ボ４シ樹脂
、の後にｒノツ県樹脂、シリコ」ン系樹脂、合成ゴム系
樹脂、」を加入する。

（３）　同第１３頁■・から２行〜末行のｌ１ｌ−ＮＪ
をｒＮ、Ｎ−ｊに訂正する。

（４）　　ｌ？＋ｌ第１４貞Ｆから第３行の［２５０秒
であった。］の後に改１うして下記を追加す°る。

ｒ調整例　３゜ ＩＩＩＩＩｖｉ中の対数粘度１．５のポリメタフにシン
イソフタルアミド１５部を１．ｉ　Ｃ１５部を含むＮ、
Ｎ−ジメチルアセトアミ１８５部に溶解し、この溶液を
高速かきまぜしているｌトモミキリー中のグリセリン水
溶液中に導入してパルプ状物体を得た。このパルプ状物
体の罐水愉は１００秒であった。

一方ポリメタフエニレンイソフタルアミドを湿式紡糸し
、沸騰水中で２．５（ｉ４延伸後処理をして得た２デニ
ール゛の繊維を６１ＩＩＩｌｌにカットして短繊維とし
た。

調整例　４゜ 硫酸中の対数粘度１．５のポリメタフェニレンイソフタ
ルアミド６部をＬｉＣｊ！５部を含むＮ、Ｎ−ジメチル
ア石ドアミド９４部に溶解し、この溶液を高速かきまぜ
しているホモミキサー中のグリセリン水溶液中に導入し
てパルプ状物体を得た。このパルプ状物体の濾水値は５
００秒であった。

一方ポリメタフエニレンイソフタルアミドを湿式紡糸し
、沸騰水中で２．５倍延伸後処理をして得た２デニール
の繊維を６１Ｕｍにカットして短繊維とした。１ （５）　同第１６真第４行の「表−１Ｂに示す」の後に
改行して下記を追加する。

「比較例　１ 実施例１で用いられた濾水値２００秒のポリメタフェニ
レンイソフタルアミドを調整例３で得られた濾水値１０
０秒のものに代えた以外は実施例１と同様の手法に【比
較シートを得た。この特性値は表１−Ｃに示づ。

比較例　２ 調整例４で得られた濾水偵５００秒のパルプ状物体はそ
の精製及びこれを用いた抄造作業性共に悪く、■業的に
供することができなかった。ｊ （６）　同第１６頁の表−１を下記のものに訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 実質的にシ■ットを含まない繊維径１〜１０ｍ。 繊維長７０〜５００μの微細ロッククール繊維と、濾水
   値が１５０秒以上５００秒未満の耐熱性芳香族系重合体
   めパルプ状物体とを混合してなるロックウール複合材料
   。