JPS60141663A - 混成吹込み断熱材 - 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】 多種類の′゛緩充填（　ｌｏｏｓｅ　ｆｉｌｌ　）　”
　゛または″吹込み（　ｂｌｏｗｉｎｇ　）　”断ｒ４
ｓ　４ｇ（Ｆａｒ熱材片は壁または屋根裏のような空洞
内へ空気輸送で吹込まれる）は、取付けが簡単であるた
めその適用が家の所有者および契約者に人気ケ高めてい
る。多用される吹込みカニ熱材のーっの形態はカラス繊
維のノジュール（　ｎｏｄｕｌａｔｅｄｆｉｂｅｒ　ｇ
ｌａｓｓ　）である。他の形態は処理されたセルロース
性繊維（寸断された新聞紙または繊維化された木材バル
ブ）である。

吹込み断熱材の最近利用されているこれらの形態のおの
おのには多数の問題がある。もともと、セルロース性繊
維には燃焼性という難点がある。しかし、難燃剤につい
ての最近の発達によってこの危険性は著しく低減された
。また害虫の温床としてのセルロースの誘引性も化学処
理によって低減できる。それでもなお、処理済みセルロ
ース性繊維でも壁１たは屋根裏内で加熱ワイヤまだは電
気ボックスにさらされたときにはくすぶる可能性がある
。このくすぶりは次には建築物の構成材として使用され
ている未処理の木材部材を発火させるのに充分な温度を
作り出すことができる。その上、加工された新聞紙には
沈降し、その厚みを減少し、その密度を増加してその断
熱特性に悪影響を与える傾Ｉ一がりる。

ガラス繊維のノジュールにはこのようなくすぶシの１用
題はな〈害虫も誘引ずることもないが、経済的難点があ
る。一般にカラスノジュールはセルロース性繊維と競合
するのに充分な高さのインチあたシのＲ値（　Ｒ−ｐｅ
ｒ−ｉｎｃｈ）をもたない。一般に、カラス繊維バット
（ｂａ．ｔｔｓ）でもコストだけの基準ではセルロース
繊維とは競合できない。カラス憶維フランゲントをノジ
ュールに変えるだめの設備、開・間および操作がバット
の場合よシもさらにこの個々の吹込み断熱材のコストに
加わるのでコストの競合を一層悪くする。

本発明の混成吹込み断熱材はおのおのの利点を引き出し
ながらカラス繊維のノジュールとセルロース性繊維の欠
点を克服する。３０乃至７０Ｎ量％のカラス繊維のノジ
ュールと７０乃至３０重量％の処理済みセルロース性繊
維との混合物は混成吹込み断熱材を生成し、これはくす
ぶり低抗性がありまた２３を超える″インチあたりのＲ
１直″をもつ。このン昆取断熱材は害虫を誘引せず、ま
た純セルロース性繊維のような不都合沈降性はない３，
セルロ−ス性繊維は、事実上ガラス繊維を拡げ、一方、
カラスノジュールはセルロース性繊維をすき間を空けて
保持し、密集化を低減し、くずぶりの伝播を妨ける。こ
の混成向熱拐はセルロース性繊維単独のものよりもこぐ
僅か高価なたけであり、１だ場合によっては同じＲ値に
たいするコストを現実により安くすることができる。こ
の混成吹込み断熱材はより好ましくけ３．０付近に組み
合わせインチあたりＲ値をもつ４０−６’Ｏ％カラス繊
維Ｑノジュールおよび６０−４０％セルロース繊維であ
る。

本発明の他の特長、特性および利点は下記の説明によっ
て明らかとなろ″）。

本発明の混成吹込み断熱材はガラス繊維のノジュールの
３０乃至７０％と難燃剤で処理されたセルロース性繊維
の７０乃至３０％との混合物より成る。ガラス繊維のノ
ジュールは既知のどのプロセスによってでも製造できる
。たとえば、このノジュールは米国特許第３．５８４，
７９６号に開示および権利請求されたハンマーミル処Ｗ
ｉ　（ｈａｍｍｅｒｍｉｌｌｉｎｇ　）プロセスを使用
して製造できる。このプロセス使用の利点はスクラップ
ハツトおよびボード製品をこのノジュールの製造に使用
できることである。ガラス繊維ブランケットが薄切りに
されまたさいの目に切断されてノジュールとなる別法は
米国特許第４，３６６，９２７号（て記載され特許権が
請求されている。このノジュールの優れた特性（低密度
、低熱伝導率）のため、後者の方法が軽重しい。

セルロース性繊維は処理済みの、寸断新聞紙捷たは繊維
状木材パルプのどちらかの形態をとるこ七ができる。ど
ちらの場合にも、セルロース性繊維は難燃剤で処理され
なければならなし。多数の市販品を人手できる材料のう
ちのとれでもよい、しかし２ながら、とり難燃剤は処理
済みセルロース性繊維の１６重量％以上でなければなら
ない。より好ましくは、この難燃剤量は処理済みセルロ
ース性繊維の２４重黴％を上端る。適当な防燃剤の例は
少くとも２対１の重量比のホウ砂とホウ酸との混合物で
ある。この難燃剤は液状溶〆夜として使用でさ、過剰の
水分は乾燥によって除去でき、まだこの混合物は粉末の
形態でセルロース性繊維に使用でき、繊維の中へ混ぜ込
まれる。硫酸塩類、リン酸塩類およびその他の可溶性無
機塩類の多棟の組み合わせを使用する多くの別種の難燃
剤も利用可能であり、そのどれもがこの適用に向いてい
る。

適当な処理済みセルロース性繊維はケイ−２インダスト
リーズ（Ｋ　−２Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　）、エフティ
ー、コリンズ（Ｆｔ、　Ｃｏ１１ｉｎｓ　）　’、　コ
ロラド州によって゛スーパーサーム（Ｓｕｐｅｒｔｈｅ
ｒｍ　）　”の商品名にて市販されている。との加工さ
れた新聞紙は０．０４２７　？／ｃｎ’ｌ　（２，６７
ｐｏｕｎｄｓ　ｐｅｒ　ｃｕｂｉｃ　ｆｏｏｔ　）の設
置密度時に３．６の″インチあたりＲ値″をもつと称塾
れれている。この処理済みセルロース性繊維を分析して
、およそ２７重量％のホウ沙と３％のホウ酸であること
が分かった。別のセルロース源はプレミアムインクスト
リー社（ＰｒｅｒｎｉｕｍＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｌｔ
ｄ、　）　カナダ（Ｃａｎａｄａ　）　によって°゛ア
ールフアクトＲ−Ｆａｃｔ）　′の商品名にて市販され
ている５、この加工された木材パルプは０．０３２　？
／ｃｒｄ　（２，０ｐｏｕｎｄｓ　ｐｅｒｃｕｂｉｃ　
ｆｏｏｔ　）　の設置密度時に３．５７の゛インチあた
りＲＩ直″をもつ。この製品の製造法はカナダ特許第Ｌ
ｌ　２６，４６６号に記載されている。簡単に云えば、
パルプミルにて湿潤化学難燃剤で処理され、つぎに王権
され、フラッシュ乾沫された密集化木材パルプのヘール
が垂直に動く粉砕用ベルトへ水平へフィードきれて部分
分離および部分混合された繊維集合′吻を作る。これら
のセンイはフィードホッパー中へ入り、ここで固定ガイ
スフおよび廻！１大ディスクによって１乍用を受り−る
が、からみ１＊イ（ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｅｄ　ｔｅｅｔ
ｈ　）をもつ該ティスフ対はさらに作用してこの：１裁
維をかさ果めまた分離してゆるく混合した繊維集せ物に
する。

前述したように、全部ではないにしてもたいていの、難
燃剤処理されたセルロース性繊維は燻ぶりやすく、すな
わち焔を出さない発熱酸化をうけやすく、これは自己持
続的である。この望ましくない性質を本発明の混成吹込
み断熱材に持ち込まないことを確実にするだめに、混合
試料を試験するだめの方法と装置が開発された。試験設
備（は約６１ｃｍ×約６１ｃｍ　ｘ約３０．５　ｃｍ　
（２’Ｘ　２’Ｘ　ｉ’　）の、耐火性のボードででき
た箱から成り、その中に約５．１ｃｍ　ｘ約１０．２ｃ
ｍｘ約６１　ｃｍ　（２〃Ｘ　４〃Ｘ　２４〃）の木の
角材の１対を中心の１６インチに置き、天井の小梁をシ
ミュレートした。箱のほぼ中心部の約５．１　ｃｍ　Ｘ
約１０．２ｃｍ　（２ｂｙ　４’　）の間の中央にリン
グヒーター（０７７Ｐ−ｃｈｒｏｍａｌｏｘｈｅａｔｅ
ｒ　ｒｉｎｇ　）を置いた。熱電対２本を箱の中に入れ
、そのうちの１本はヒーターのリングに接触させもう１
本はリングの上方約５．１ｃｆｎ（２インチ）の断熱材
中に埋め込与、試料内の熱伝播（すなわち、くすぶり）
を測定した。つぎにこの模擬天井の空洞へ正規の設置技
術（すなわち空気式）を用いて試験されるサンプルを充
填し、つぎにこの加熱リングへ１２０ボルトにて４０ア
ンペアの電流を８時間流した。２個の熱電対における温
度を少くとも半時間に１回測定した。このプレートの温
度は８時間のうち６時間以−ヒは２６０℃（５００°Ｆ
）を超えておりまた】良書は短時間には３３０℃（６２
５下）を超えた。不会格の基準は、この５．０−ｃｙｎ
’（２インチ）上の熱電対における温度が２４０℃（４
５０下）を超えるかどうかまたはサンプルの炭化が加熱
リングから約２．５　ｃｍ　（１インチ）以上あるがと
うかによって決定した。

実施例１ スクラップガラス繊維にハンマーミル処理を施して約０
．６４　ｃｍ　（Ｘインチ）乃至約３８ｃｍ　（１％イ
ンチ）立方範囲の概略サイズをもつノシュールヲ製造し
た。このハンマーミル処理物は典型的には約０．０１８
　ｆ／ｃｎＩ　（１，１ｐｃｆ　）の吹込み密度とその
密度におけるＲ−１９とをもつ。これらのノジュールを
上記の処理済みセルロース性繊維パスーパーサーム″と
混成し、１００９ｇガラス繊維ノジュールから１００％
セルロースにわたる調合′吻について試験ヲ行った。パ
ンコモデル（Ｖａｎｃｏ　Ｍｏｄｅｌ　）ＵＷ２５９０
−１６インシユレーシヨンブローワー（Ｉｎ５ｕｌａｔ
ｉｏｎ　Ｂｌｏｗｅｒ　）を用い１８０ｒｐｍのエンジ
ンアイドル速度（１ｄｌｅ　５ｐｅｅｄ　）で５分間、
この両成分を機械的に混合した。

この２種の別種せンイ状材料の親密な混合を保証するた
めには空気的よシも機械的混合の方が好ましい。アイド
ル速度をつぎに２２０Ｏｒｐｍに上げ、バルブを開き、
サンプルを試験フレーム中へ吹込み詰シの状態、熱（Ｒ
）値およびくすぶり抵抗を 多種の組成物にたいするこれら試験の結果を第１表に示
す。比較コストも併記する。これらのコストはセルロー
スについて約４５０２（１ポンド）あたり００８ドルお
よびガラス繊維について約４５０４７’（１ポンド）あ
たり０．３０ドルと仮定している。実際の成分コストは
変動しており、これらのコストデータは比較だけのため
に示される。

６０％、７０％および１００％セルロースを含有する３
種の混合物は、ホットプレート試験に不合格であった。

４０χ乃至６０％カラス繊維および６０％乃至４０％セ
ルロースの混成ｖＪはホットプレート試験（て合浴した
たけではなく、セルロースの場合よりもわずか立方フー
トあたり３セントたけ高い設置費ですんだ。さらにくす
ぶり抵抗性の利点があるので、この混成物の吹込み断熱
コストは純セルロースと競合可能となる。

実施例２ ｏ、ｏ　ｏ　ｓ　ｏ乃至０．００９６　？／ｒ、ｆｌ　
（０，５乃至０６ボンド／立方フイート）の密度をもち
、ハインタ含有率が６％以下であるフランゲント形態の
新らしいカラス繊維ウールｒ米国特許第４．３６６，９
２７号に述べた方法によって薄切りにしまたさいの目に
切って約０．６３　ｃｍ乃至約１９ｃｍ平方（図インチ
乃至％インチ平方）の大きさおよび０．１５乃至１．２
７ｃｍ（％乃至％〃）にわたる厚みのノジュールを製造
した。こうすることによって、これらのノジュールは０
．００７８　ｆ／ｃ４　（０，４９＆／　ｆｔＦ　）の
設置密度をもつ。これらのノジュールをつぎに実施例１
で使用したセルロース繊維と同じ混合および吹込み法を
使用して混成した結果および比較コストを第２表に示す
。

３０％乃至７０％カラス＋＆維および７０％乃至３０％
セルロースの間の全調合物はホットプレート試験に合格
した。丑だ、２個の調合物、すなわち６０％乃至７０％
セルロース混成物がセルロース単独コストにたいして、
１平方フイートあたり３Ａｔントの範囲内に来る。した
がって、これらの混成物はセルロースには通常つきもの
のくすぶりや害虫繁殖の問題なしにセルロース同僚に低
コストの利点をもつ。また、第１表と第２表との結果を
比較して分か乙ように７０％混成′ｌ／Ｊは実際にセル
ロース単独よりも高いパインチあたりのＲ値″をもつ。

この相乗効果は全く予期しなかったものである。

ガラス繊維単独での作用＋ｆｉ！　拠について可能性の
ある説明を与えることはできる。単離された空気は自然
の最良の断熱材の一つである。

ガラス繊維は無数の小エアポケットを単離する。ガラス
繊維の折度が小さくなれはなるｔｒ−＝ど、また繊維直
径が微細になればなるほど、単離されたエアポケットの
数、／′ｌｉ多くなり、断熱能力は良好（すなわち熱伝
桿は低く）なる。

本発明によりカラス４裁椎のノジュールを、祭加するこ
とによって純セルロースよりも大きな゛インチりたりの
Ｒ値″をもつ混１火吹込み断熱イＡを製造できるか、こ
れは多分、このノジュールがセルロース繊維を分融しす
き間を開ける（すなわち、捕捉された望気のｉｔ　’Ｃ
ｈｅｌ大させる）事実に基つくためである。

ぜぐ　Ｉ２２％　３ 実施例２の成功に力・んがみて、本出願人はさらに低密
度のガラス繊維を探しめ発見した。使用したブランケッ
トはもともと０．００６４乃至ｏ、ｏ　ｏ　ｓ　ｏグ／
ｃｎｉ　（０，４乃至０５島／ｆｔ、’）　の密度およ
び５％のハインタ含有４ヶもつものであった。前記実剣
例の方法によってこのフランゲットを薄切りにしまたぴ
いの目に切って約０．１６乃至約０．２１ｃｍ（％″乃
至１／１．２　″）の厚みをもつ約１．、２７　ｃｍ十
万（オ〃平方）のノジュールとした。こうして形成され
たノジュールは０．００６６　′ｉ′／ｃｒｒｉ　（０
，４１１Ｍ−、／　ｆｔ３）の吹込み密度をもっていた
。前記２独の実施列に使用したものと同じ装置かつ混成
法およびジ（込み法を利用してこのさいの目に切ったウ
ールを前記夷廁クリと同じセルロースｌ！＋戒維と７昆
合した。ホットプレート試験およびコスト比較を第３表
に示す。

ホットプレート試験に不合格の混成物は８０％セルロー
スを含有するものたけであった。全４個の試験混成物は
セルロース単独のものよりもＲ−１９にたいする立方フ
ートあたりの設置コストが低かった。しかしながら、こ
の混成混合物は試験の甘えに荷作りされたものではなか
った点に注目しなければならない。これにたいして２つ
の成分は混成捷えに荷作りされていたのである。荷作９
の価基は、それゆえ不確定であり、荷作りは密度、設置
厚みおよび平方フートあたりのコストを尚める。設置中
の空気曝露のために、この材料はおそらくはふぐら捷さ
れて荷作り中の衝撃が予７田？止どひどくはないのであ
ろう。

実施例４ 実施１＋！ｌ　３の低密度の、さいの目に切ったガラス
繊維を他の形態のセルロース性繊維、この場合には処理
浦み木材パルプ、と混成した。

世界の成る地域では、加工新聞紙は、一部には、未処理
生成切としてのはじめの導入に関する問題のために有利
ではないとみられる。

本実施例の木材パルプは前記の゛アールファクト′″の
部品名にて市販されているものである。

カラスノジュールとセルロース繊維とは７０乃至３０％
のカラスと３０乃至７０％のｉ？／Ｌロースとの範囲に
わたる量ｊｔ？（ち・いて混成した。前記の一装置あ・
よび方法を反相して、つきにこれらの混成物についてく
すぷシ抵抗性を試験した。これらの試験の結果および比
較コストの情報を第４表に示す。コスト計痺ては、さい
の目切りにしたカラス（ｒｉ約４５０１（１ボンド）あ
たり０．３０ドル丑た処理所み木（オパルプ（ｄ約７１
５０ｆ（１ボンド）　０．１．５トルとして行った。実
際のコストはこれらの推定値から変動するので、これら
のコストは比！Ｉツ用にしかならない。

３０／７０カラス／セルロースを除く全サンプルがホッ
トプレート、＜すぷり抵抗試、咳に合格した。実施例２
および３の場合と同じように実施例４てもカラス、鐵維
七セルロースとの４０／６０混成物かより１氏いコスト
を示しており、これ（はこれらの副成分てはこの比がも
つともコスト効果がよいことを示している。

本発明では３０乃至７０％のカラス繊維ノジュールと７
０乃至３０％の処ｊ浬済みセルロース性繊維との、阻み
合わせについて予期しない相乗効果を発見した。これら
の両センイば。

混合された場合、この両猟維伺料の個別のとちらよシも
より効果的でコストのより低い断熱材料を生成する。こ
れは、カラス繊維のノジュールがセルロース繊維の化１
洋を１５１１市してセルロース中に抽匪された空気の増
大量を維持する結果と考えられる。これらの個別・て捕
捉娘れだエアポケットはこの混成材料の〜テ熱性を改良
および強化する。

上記の明訓書にしたがって多陣の変史、改変および改訂
は明らかとなろう。したがつ°Ｃ１徐付された特許請求
の範囲の中にあるような変史、改変および改訂は本発明
の−ｉ′ｉｌｌになると考えられる。

出　願　人　口　マンヴイルサーヴイス　コーホ１ノー
ジヨン手続補正書 昭和６０年１月２３日 特許庁長官　志　賀　学　殿 ｌ　事件の表示 昭和５９年特許願第２５７３２３号 ２　発明の名称 ３　補正をする者 事件との関係：特許出願人 名称　マンウ゛イル　サーウ゛イス　コーポレーション
４代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．３０乃至７０重量％のガラス繊維のノジュールと７
   ０乃至３０重量％のセルロース性繊維とを混成して含む
   混合吹込み断熱材より成り、該セルロース性繊維は難燃
   剤によって処理されており、該混成吹込み断熱材は２６
   ０℃を超える温度をもつホントプレートへの６時間の曝
   露にたいしてくずぶり抵抗性を示しまた少くとも２３の
   インチあたシのＲ値をもつことを特徴とする混成吹込み
   断熱材。 ２　該セルロース性繊維はそれを難燃性にさせるため、
   ホウ砂とホウ酸との組み合わせによって処理されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吹込み断熱
   材。 ３　該セルロース性繊維は加工された新聞紙であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吹込み断熱
   材。 ４　該セルロース性繊維は処理された木材パルプである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吹込専
   断熱材。 ５　ガラス繊維のノジュールとセルロース性繊維との混
   合物は好ましくはそれぞれ４〇−６０重量％と６０−４
   ０重量％との範囲内にあることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の吹込み断熱材。 ６　混成されたガラス繊維のノジュールとセルロース性
   繊維とは３０付近のインチあたりのＲ値をもつことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吹込専断熱材。 ７、　加熱源が３２０℃を超える温匿にあるとき該加熱
   源の２インチ上において該混成断熱材は２４０℃よシ高
   くない温度を７Ｊ（すことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の吹込不断熱材。 ８、ａ）前もって成形されたフランゲット、ホードなど
   からのガラス繊維のノシュールの成形、 ｂ）ホウ砂とホウ酸との混合物のような難燃剤混合物に
   よるセルロース性繊維の処理、 Ｃ）該ガラス繊維ノジュールと該処理されたセルロース
   性繊維を、３０ないし７０重量％のガラスと７０ないし
   ３０重量％のセルロースの菫で混合することにより、少
   くとも２．３のインチ当りのＲ値を持ち、２６０℃を越
   える温度のワイヤにだいする少くとも６時間の曝露に際
   して燻りの徴候を示さない混成吹込み断熱旧の製造方法
   。 ９、該ガラスノジュールはハンマーミル処理プロセスに
   よって形成芒れること全特徴とする特許請求の範囲第８
   項に記載の方法。 １０　該カラスノジュールは前もって形成されたガラス
   繊維のブランケットなどの薄切りおよびつぎにさいの目
   切りによって形成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第８項に記載の方法。 １１　セルロース性繊維が新聞紙の寸断によって作られ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の方法
   。 ｊ２　セルロース性繊維は木イ２パルプの処理によって
   作られることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載
   の方法。 １３　ガラス繊維のノジュールとセルロース性繊維とは
   好１しくはそれぞれ・４０−６０重量％と６０−４０重
   量％との間にわたる量にて混合されることを特徴とする
   請求 の範囲第８項に記載の方法、