JPS6054440B2 - 鉱物質繊維板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩綿、鉱滓綿、グラスウール等の鉱物質繊維
を繊維成分とする鉱物質繊維板の製造方法に関するもの
であり、人体に悪影響を与えるアスベストを用いること
なしに、硬度、強度、耐火性、吸湿に伴う垂れ下がり（
ＳＡＧ）防止性等の諸性能に優れ、主として天井板、壁
板等の用途を有する鉱物質繊維板を湿式抄造法を利用し
て効率良く製造する方法を提供するものである。

一般に、鉱物質繊維の製造方法には、鉱物質繊維を適
正量の結合剤や添加剤と共に、１０〜１００倍に相当す
る多量の水中に均一に分散せしめて水性スラリーとし、
これを抄造、成型した後、乾燥、−硬化せしめる湿式抄
造法、及び鉱物質繊維に適正量の結合剤や添加剤を添加
せしめた混合物に、該混合物の２〜３倍の水を加え、こ
れをペースト状に練り、押出、または圧延して板状に成
型し、更 に乾燥、固化せしめるペースト法がある。

特に、前者の湿式抄造法は、量産での生産性に優れて
いるのが特徴であり、その固形成分中の一成分として、
有機質結合剤のりテンション作用及ひ固着作用が著しく
優れているアスベストを使用することが必要、不可欠の
要件とされている。すなわち、この湿式抄造法において
は、有機質結合剤の使用量を少なくし、得られる鉱物質
繊維板の耐火性を維持しつつ、尚、且つ鉱物質繊維板に
要’求される硬度と強度とを満足せしめるためには、前
述のアスベストをりテンション、固着材として使用する
ことが必須の要件とされているのが実情てある。 然し
ながら、前記りテンション、固着材として使用されるア
スベストは天然物であるために原料が枯渇し価格が高く
なつてきていること、更に、アスベスト粉塵が肺がんの
原因となる恐れがあるため、使用環境の制限が強化され
ており、労働省からもその使用量を５％以下に抑えるよ
う勧告されていること等により、アスベストの使用量を
できるだけ少量にするか、或いは全く使用しない鉱物質
繊維板を得る方法が望まれている。

このため鉱物質繊維の解繊助剤、及び有機質結合剤に対
するりテンション、固着材としてセルロース繊維、メチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カーガム
等を使用することが試みられているが、セルロース繊維
の使用は、有機質成分の増加につながり、得られる鉱物
質繊維板の耐火性を低下させることになり、またメチル
セルロース、力ルボキシメチルセルロース、ガーガム等
は、鉱物質繊維の解繊助剤としての作用は十分に果すも
のの、有機質結合剤に対するりテンション、固着作用が
十分でなく、強度の点で満足される鉱物質繊維板を得る
ことが出来ない。本発明は特許請求の範囲に記載せる構
成とすることにより、前記アスベストを全く使用するこ
となしに、耐火性のみならず、硬度、強度、吸湿に伴う
垂れ下がり（ＳＡＧ）防止性等のいずれにも優れた性能
を具備する鉱物質繊維板を効率良く得る方法を提供する
ものである。

以下本発明の鉱物質繊維板の製造方法の構成を説明する
。

本発明では、第１工程として、岩綿、鉱滓綿、グラスウ
ール等の鉱物質繊維８０〜９５重量％、バルブ、生澱粉
、煮沸澱粉、ポリビニルアルコール、酢酸ビニルエマル
ジョン等の有機質結合剤２〜１０重量％からなる通常の
組成物に、前記有機質結合剤に対するりテンション、固
着材として第４級アミンエーテル化ガーガム０．０５〜
０．５重量％、同じく前記有機質結合剤に対するりテン
ション、固着材、並びに吸湿に伴う垂れ下がり（ＳＡＧ
）防止材たるアタパルジヤイト１〜１鍾量％、及び必要
に応じてポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド変性
物、硫酸アルミニウム等の結合助剤３重量％以下との混
合物を組成成分とする固形成分を１０〜１００ｆ８に相
当する水中に分散し、前述の各固形成分が水中に分散せ
しめられた１〜８重量％程度の分散液からなる水性スラ
リーを形成する。

第２工程として、前記第１工程で得られた水性スラリー
を、フオードリニヤー、丸網型等の抄造機を使用して抄
造、脱水する。更に最終工程として、前記第２工程で得
られた抄造シートを成型した後、乾燥、硬化を完了せし
めるものてある。

本発明の鉱物質繊維板の製造方法は以上の通りの構成か
ら成るものてあり、従来の鉱物質繊維板の製造方法にお
いて、有機質結合剤に対するりテンション、固着材、並
びに吸湿に伴う垂れ下がり（ＳＡＧ）防止材として使用
されていたアスベストの代りに、第４級アミンエーテル
化ガーガムとアタパルジヤイトとを併用したことが特徴
である。

本発明においてりテンション、固着材として使用される
第４級アミンエーテル化ガーガムは、淡黄色の粉末状を
呈する強力カチオン性の多糖類であり、水中ではコロイ
ド状に分散する性質を有しており、均一に分散して親水
性コロイドとなるものであり、またその分子構造は分枝
の少ない、あるいは分枝の全くない直鎖状であつて、優
れた運動性を具備しているので、この第４級アミンエー
テル化ガーガムの分散液中に鉱物質繊維を添加すると、
該鉱物質繊維表面に第４級アミンエーテル化ガーガムが
吸着され、第４級アミンエーテル化ガーガムの有するチ
クソトロビツク性が潤滑作用を果すために、鉱物質繊維
同士の間の摩擦抵抗が和らげられる結果、鉱物質繊維の
解繊が促進され、鉱物質繊維同士は方向性のないランダ
ム配置を採り、絡み合いが多くなる。かかる作用の結果
、第４級アミンエーテル化ガーガムを有機質結合剤に対
するりテンション、固着材として使用した鉱物質繊維分
散液からは、強度に優れたウェットマットが得られるよ
うになるものと考えられる。また、このりテンション、
固着材たる第４級アミンエーテル化ガーガムは、水性ス
ラリー中ではカチオン性を呈するため、アニオン性を呈
する澱粉等の有機質結合剤と電気的に吸着してフロック
を形成し、抄造成型時の有機質結合剤に対するりテンシ
ョン、固着作用を高めるので、これにより得られる鉱物
質繊維板の強度を著しく向上せしめる作用を奏するもの
と考えられる。

本発明において、有機質結合剤に対するりテンション、
固着材、及び得られる鉱物質繊維板の吸湿に伴う垂れ下
がり防止材として使用されるアタパルジヤイトは天然物
であるため一定の化学式では表示し難いが、例えば化学
式Ｍ＆Ｓｉ８Ｏ９・４Ｈ２０や（０Ｈ２）４（０Ｈ）２
Ｍｇ５Ｓ１８０２０・４Ｈ２０等て表示される複鎖構造
型粘土て、直径１００Ａ１長さ１〜数μ程度の針状結晶
をなしており、水中ではコロイド状に分散する性質を有
し、その表面積は２１０イ／ｇと極めて大きく、高度の
吸着性能を有しており、加熱されると１８０℃以下で、
構造中のチャンネル空隙中に内蔵されている沸石水が脱
水される性質を具備している。

このアタパルジヤイトは、本発明の鉱物質繊維板の製造
工程において、湿式抄造用の水性スラリー中でコロイド
状をなし、その極めて大きな表面積と高度の吸着性能に
より、水性スラリー中の有機質結合剤のりテンションを
良好ならしめる作用を果し、有機質結合剤による鉱物質
繊維の結合を一層強固ならしめる作用を果しており、ま
た、得られる鉱物質繊維板においては該繊維板が雰囲気
中から吸湿した水分を、アタパルジヤイトにおける構造
中のチャンネル空隙中に沸石水として内蔵する作用を果
すのて、鉱物質繊維板中の有機質結合剤自体か吸湿する
のを防止する作用を果し、かかる結果、鉱物質繊維板中
の有機質結合剤の吸湿に起因する強度低下を抑止し、且
つ吸湿による垂れ下かり（ＳＡＧ）防止性の作用を果す
ものと考えられる。

本発明の鉱物質繊維板の製造方法は叙上の説明の通り、
湿式抄造用の水性スラリーとして、有機質結合剤に対す
るりテンション、固着材として作用を果す第４級アミン
エーテル化ガーガムと、同じく有機質結合剤に対するり
テンション、固着材、並びに得られる鉱物質繊維板の吸
湿に伴う垂れ下かり（ＳＡＧ）防止材としての作用を果
すアタパルジヤイトとを併有する鉱物質繊維の水性分散
液を使用することに特徴を有するもので、かかる構成を
具備することにより、人体に悪影響を与えるアスベスト
を用いることなしに、硬度、強度、耐火性、吸湿に伴う
垂れ下がり（ＳＡＧ）防止等の諸性能に優れた鉱物質繊
維板を効率良く製造することが出来るという作用、効果
が得られるものである。

すなわち、有機質結合剤に対するりテンション、固着作
用を第４級アミンエーテル化ガーガムのみて奏しめる場
合には、得られる鉱物質繊維板の吸湿に伴う垂れ下がり
（ＳＡＧ）防止性能が、従来の、有機質結合剤のりテン
ション、固着材としてのアスベストを使用して得られる
鉱物質繊維板の吸湿に伴う垂れ下がり防止性能と比較し
て小さく、垂れ下がりが大きくなるという欠点を有する
し、また、前記有機物質結合剤に対するりテンション、
固着作用をアタパルジヤイトのみで奏しめる場合には、
得られる鉱物質繊維板に必要とされる十分な強度を具備
せしめるために多量のアタパルジヤイトを使用しなけれ
ばならなく、このことは抄造工程中における水性スラリ
ーの含水率が高くなり、濾水性の低下を招くばかりか、
乾燥工程においてはアタパルジヤイト中の沸石水が放出
されるため、乾燥に多量のエネルギーを必要とする等の
操業上、及び経済上の欠点を生する。

しかしながら、湿式抄造用の水性スラリーとして、第４
級アミンエーテル化ガーガム０．０５〜０．５重量％と
アタパルジヤイト１〜１鍾量％とを併有する鉱物質繊維
の水性分散液を使用することにより、前述の第４級アミ
ンエーテル化ガーガムを単独使用した場合の欠点、及び
アタパルジヤイトを単独使用した場合の欠点を悉く解消
し、硬度、強度、耐火性、吸湿に伴う垂れ下がり（ＳＡ
Ｇ）防止性等の諸性能に優れた鉱物質繊維板を効率良く
製造し得るものである。以下本発明の鉱物質繊維板の製
造方法の具体的な構成を実施例を以つて説明し、併せ得
られた鉱物質繊維板の性質を、比較例て製造された鉱物
質繊維板の性質と比較し、説明する。

〔実施例１〜５〕 後記第１表の実施例１〜５欄に記載した各組成成分から
なる固形成分の５重量％水分散液による水性スラリーを
作製し、得られた水性スラリーを、実験室のテスト抄造
機で抄造、減圧脱水し、次いでブレス成型機でブレス成
型する。

得られたブレス成型物を、熱風乾燥機を使用し、２００
℃で２〜２．５時間乾燥、硬化させ、厚さ１２ＴＷ１の
５種類の鉱物質繊維板（１）〜（Ｖ）を得た。〔比較例
１〜３〕後記第１表の比較例１〜３欄に記載した各組成
成分からなる固形成分の５重量％水分散液によるスラリ
ーを作製し、以後実施例と同様に操作し、３種類の鉱物
質繊維板（■）〜（■）を得た。

なお、第４級アミンエーテル化ガーガムはメイホールケ
ミカル社のメイプロイド９８０１（商品名）を使用した
。また、固形成分中の有機質結合剤の１種である「バル
ブセルロース．は、バルブを叩解して得ら：れたＴＡＰ
ＰＩＳｔａｎｄａｒｄＳｈｅｅｔＭａｃｈｉｎｅによる
濾水時間が４００秒のゲル状セルロース繊維の原液を、
固形分で１重量％に相当する分量だけ含有せしめた。

以上の実施例及び比較例て使用した水性スラリノーの成
型性、及び得られた各鉱物質繊維板の密度、曲げ強度、
及び吸湿に伴う垂れ下がり（ＳＡＧ）防止性能を併せ第
１表に示す。

尚、水性スラリーの成型性は、各水性スラリーを金網の
目の粗さ５０メッシュ、金網部の大きさ４００×４００
７ｍ１成型時の脱水部の真空度１５００ｍ水柱のテスト
抄造機にて抄造する際の脱水時間である。

乾燥性は、製造工程中、抄造、ブレス成型で得られた大
きさ４００×４００ＷＬ１厚さ１２職の成形物を、熱風
循環式乾燥機を用いて雰囲気温度２００℃にて乾燥した
際の成型物の重量減少を測定し、該成型物が恒量値に到
達するまでの時間である。

また、得られた鉱物質繊維板の密度、及び曲げ強度は、
ＪＩＳＡ６３Ｏ７に従つて測定した値であり、吸湿に伴
う垂れ下がり（ＳＡＧ）防止性能は、巾４０ｗｎ、長さ
３５『の鉱物質繊維板を、その長さ方向の両端をスパン
３００Ｔｎｍにて支持し、温度２５℃、湿度９０％の雰
囲気中に２日間放置し、繊維板の中心位置における垂れ
下がり（長さ）を測定した値である。

第１表の結果より、水性スラリー中のアタパルジヤイト
の添加、含有量が増加するに従つて、水性スラリーの成
型性を示す抄造濾水時間、及びブレス成型工程で得られ
た成型物を絶乾状態になるまで乾燥するための乾燥時間
が共に増しており、得られる鉱物質繊維板の吸湿に伴う
垂れ下がり（ＳＡＧ）防止性能を高める作用を果してい
るアタパルジヤイトを水性スラリー中に多量に含有せし
めることは鉱物質繊維板の生産速度を低下させ、且つ成
型工程に続く乾燥工程て必要とされるエネルギーを増加
させる要因となることが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉱物質繊維８０〜９５重量％、有機質結合剤２〜１
   ０重量％、該有機質結合剤に対するリテンション、固着
   材たる第４級アミンエーテル化ガーガム０．０５〜０．
   ５重量％、同じく有機質結合剤に対するリテンション、
   固着材、並びに得られる鉱物質繊維板の吸湿に伴う垂れ
   下がり防止材たるアタパルジヤイト１〜１０重量％、及
   び必要に応じて更に３重量％以下の結合助剤を組成成分
   とする固形成分を水中に分散せしめて得られる水性スラ
   リーを、抄造、成型した後、乾燥、硬化せしめることを
   特徴とする鉱物質繊維板の製造方法。