JPH03269148A

JPH03269148A - 鉱物質繊維成型体

Info

Publication number: JPH03269148A
Application number: JP6383690A
Authority: JP
Inventors: Akio Ko; 高　秋夫; Kyoji Toba; 鳥羽　亨二
Original assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1991-11-29
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JP2553948B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、任意形状に成型された軽量で断熱性、防火性
、吸音性に優れた鉱物質繊維成型体であり、特に、低密
度であっても表面強度の大きい鉱物質繊維成型体に関し
、例えば、板状・に成型して天井材等の建築用板材とし
て使用し得る鉱物質繊維成型体に関するものである。

（従来技術）従来より、比重を０．２５〜０．４に形成した鉱物質繊
維の成型体は、軽量で断熱性、防火性および吸音性に優
れていることから、例えば、板材に成型して天井材を始
めとする各種建築用材として広く用いられている。

しかしながら、このような低比重の鉱物質繊維は、植物
質繊維とは異なって、繊維同士の絡み合いが殆ど得られ
ないために、繊維書度を小さくして軽量化を図ったり吸
音性を高めようとすると、バインダーが鉱物質繊維の交
点に僅かに作用しているだけであるから、繊維同士の接
合強度が低く、曲げ強度や表面強度が小さくなるという
問題点があった。

このため、出願人等は先に、鉱物質繊維を板状の成型体
に抄造するに際して、鉱物質繊維に合成繊維と熱硬化性
樹脂バインダーを混抄して強度と耐湿、耐水性を改善す
る方法を発明した（特開昭５２−７１５７７号）。

（発明が解決しようとする課題）この方法によると、合成繊維の混在で鉱物質繊維の脆さ
が補われて、比重を大きくすることな（強度を増大させ
ることができるが、合成繊維と鉱物質繊維との結合をこ
れら両繊維の交点におけるバインダーの定着に鯨って行
っているので、剥離強度を大きくするには多重の結合材
を併用しなければならなかった。

又、鉱物質繊維成型体の軽量化を図るために、上記合成
繊維と鉱物質繊維にパーライトなどの軽量骨材を混合す
ると、合成繊維と軽量骨材との結合が充分に行われなく
て曲げ強度が低下するという問題点が生じ、壁材用途な
どに採用する場合には強度の面から軽量骨材の混合量を
あまり太き（することができず、そのため、軽量化には
限界があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、鉱
物質繊維と熱融着性合成繊維および軽量骨材との結合が
強固であり、低比重にも拘わらず比強度に優れた鉱物質
繊維成型体を提供することを目的とするものである。

（発明の構成）上記目的を達成するために、本発明の鉱物質繊維成型体
は、鉱物質繊維１００重量部に、無機軽量骨材１０〜１
００重量部と、芯部分の融点が１５０℃以上で、外周部
分の融点が７ｔ、部分より低融点に形成されている長さ
３．０ｍｍ以上の熱融着性合成繊維を３〜３０重量部の
割合で混合され、且つ鉱物質繊維と熱融着性合成繊維の
交点及び無機軽量骨材と熱融着性合成繊維の交点が熱融
着性合成繊維の上記外周成分の熱融着で結合されている
と共に無機軽量骨材が鉱物質繊維と熱融着性合成繊維の
繊維間空隙に固着保持されて任意形状に成型されてムる
ことを特徴とするものである。

（作　　用）鉱物質繊維成型体を構成し７ている熱融着性合成繊維の
芯部分と鉱物質繊維とが、上記熱融着性合成繊維の溶融
した外周部によっ°てその交点が強固に結合していると
共にこれらの繭繊維間の空隙部に混在する軽量骨材が上
記熱融着性合成繊維の溶融しまた外周部によって該熱融
着性合成繊維の芯部に一体的に結合保持されてあり、従
って、この鉱物質繊維成型体の繊維密度を　例えば０，
３以丁の低い密度に設定しても、さらには軽量骨材の混
合蓋が多くても、軽１骨材が繊維間空隙から脱落Ｌ２難
く、軽量で比強度の高い鉱物質繊維成型体を形成してい
るものである。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を板状に成型し５た場合を例にし
て第１図〜第３図に基づいて説明する。

（１）は板状に成形された鉱物質繊維成型体で、ロック
ウール、スラグウールなどの鉱物質繊維（２）を１００
重量部と、パーライト・、シラス発泡体、発泡クレー等
の無機質の軽量骨材（３）を１０へ・１００重量部と、
熱融着性合成縁１ｉ（４）を３〜３０重量部との混合成
型体よりなるものである。

上記熱融着性合成繊維（４）は、第２図に示すように、
融点が１５０℃以上の高融点合成樹Ｂ（４ａ）を芯部分
とし、融点が１３５’Ｃ以下の低融点合成樹脂（４ｂ）
を外周部分の成分とした繊維よりなり、外周部の低融点
合成樹脂（４ｂ）のみの溶融によって、鉱物質繊維（２
）との交点部を一体に結合接着していると共に芯部分の
高融点合成樹脂（４ａ）が溶融する、二となく成型体（
１）の内部に混在し、第３図にボすように、鉱物質繊維
（２）と３次元の立体網目構造を形成して、繊維同志の
ぬけを防止し７、層間剥離抵抗を向上させているもので
ある。

熱融着性合成繊維（４）の芯成分（４ａ）と外周成分（
４ｂ）とを夫々形成する合成繊維としては、例えば、次
のような組み合わせを採用することができる。

なお、芯成分の合成繊維と外周成分の合成繊維との融点
の差は、２０℃以上のものであることが望ましい。

上記熱融着性合成繊維（４）としては、市販されている
ものとして例えば、ダイワボウＮＢＦ　、東洋紡エスラ
ナールＦ、タラレソフィットＮ７３０等があげられる。

さらに、このような熱融着性合成繊維（４）の長さは、
該熱融着性合成繊維（４）に対する鉱物質繊維（２）お
よび軽量骨材（３）の結合を行わせるのに充分な長さを
必要とする。この場合、該熱融着性合成繊維（４）の長
さが３１１Ｉｌｌ以下の場合には、熱溶融性合成繊維（
４）に対する鉱物質繊維（２）や軽量骨材（３）の結合
が充分に行われなく、また、この熱融着性合成繊維（４
）の長さの上限は鉱物質繊維（２）との混合性から２０
脂■以下にしておくのが好ましく、丸網式の湿式抄造装
置によれば、その長さを３〜１抛麟にしたものがスラリ
ー中で塊にならずに均一に分散されて好ましい。

又、鉱物質繊維（２）と熱融着性合成繊維（３）との混
合割合は、上記のように鉱物質繊維１００重量部に対し
て熱融着性合成繊維を３〜３０重量部重量部子いる。

この熱融着性合成繊維（４）の混合量が３重量部未満で
あると、鉱物質繊維（２）との接合点が不足して３次元
の網目構造にならなく、一方、３０重量部より多いと、
防火性が損なわれるので好ましくない。

なお、このような熱融着性合成繊維（４）は、通直繊維
であっても、或いはクリンプした捲縮繊維であっても良
いが、捲縮繊維にして配合したものは、鉱物質繊維と捲
縮繊維の間に多くの繊維間空隙を持ちながら３次元の立
体網目構造に結合した構造となり、軽量化と断熱性、衝
撃吸収性を一層向上させることができる。

さらに、鉱物質繊維（２）に、上記熱溶融性合成繊維（
４）と共に高融点の合成樹脂のみで形成した溶融しない
通常の合成繊維を、鉱物質繊維（２）と熱融着性合成繊
維（４）との結合を阻害しない範囲の量で混合しても良
い。また、必要に応じて植物繊維を添加しておいてもよ
いが、これら有機分は防火性の点から鉱物質繊維成型体
（１）の全体の１５重量％以下にすることが望ましい。

なお、上記通常の合成繊維もまた、通直繊維、クリンプ
させた捲縮繊維のいずれであっても良いが、クリンプ繊
維にして配合したものは、繊維間空隙が多くなって、軽
量化と衝撃吸収性を向上させる利点がある。

熱融着性合成繊維（４）と共に鉱物質繊維（２）に混入
させている上記無機質軽量骨材（３）としては、見掛は
比重が０．０１〜０．１で粒径が数十μ〜２０００μの
ものが用いられ、好ましくはその粒径が５０〜５００μ
のものを添加すると、鉱物質繊維（２）と熱融着性合成
繊維（４）との繊維間空隙に良好に混在、固着させてお
くことができる。

鉱物質繊維（２）に対する軽量骨材（３）の混合割合は
、鉱物質繊維１００重量部に対して１０〜１００重量部
の範囲とする。

その理由は、混合量が１０重量部未満では繊維間の空隙
への充填効果が損なわれて鉱物質繊維成型体（１）の表
面硬度並びに圧縮強度が低下し、成型体（１）を壁材と
して使用した時に凹みが生じ易くなり、１００重量部以
上になると曲げ強度が低下すると共に表面平滑性が損な
われるからである。

このような鉱物質繊維成型体（１）を製造する一例とし
て、上記配合割合の鉱物質繊維（２）、無機質軽量骨材
（３）および熱融着性合成繊維（４）を水中に混合攪拌
して湿式抄造し、抄造後のウェットマットをマットの内
部温度が熱融着性合成繊維（４）の外周成分の融点以上
でかつ芯部分の融点以下の温度になるように加熱乾燥し
、この乾燥と同時に熱融着性合成繊維（４）の外周部を
形成している低融点合成樹脂（４ｂ）を溶融させること
により得ることができる。

次に、本発明の具体的な実施例１〜５と、比較例１．２
とを次頁に表示する。（以下、空白）。

上記表において、本発明の実施例１〜５では各実施例で
示した配合割合を有する混合物を抄造して鉱物質繊維の
ウェットマット形成し、このウェットマットを内部温度
が１１５〜１３０°Ｃになるように加熱乾燥し、乾燥と
同時に溶融繊維の外周部分を溶融させて厚さ１２＋ｍの
鉱物質繊維板に形成したものであり、比較例は鉱物質繊
維に無機質軽量骨材を混入させている従来の鉱物質繊維
板を示す。

なお、上記表において、各組成物の配合は重量割合で示
している。

又、軽量骨材としては平均粒径が５００μのパーライト
を用いており、熱融着性合成繊維においては、直通繊維
は２デニールで長さが５ｍｍ、外周部の融点が１１０″
Ｃのコ・ポリエステル樹脂、芯部の融点が２５０〜２７
０℃のポリエステル樹脂からなるポリエステル系繊維（
■クラレ製：商品名ソフィット）を使用し、捲縮繊維は
３デニールで捲縮度１５／インチ、長さ及び芯部と外周
部との融点を上記直通繊維と同じ温度差にして形成した
ポリエステル系繊維を使用している。

さらに、普通合成繊維はポリエステル系の捲縮繊維であ
って、太さが３デニールで融点が２５０〜２７０”Ｃ，
捲縮度１５／インチのものを５１１１１の長さに切断し
て使用している。

一方、物性の比較において、高湿度曲げ強度と表面硬度
は４０℃、９０％の湿度条件下で行い、圧縮硬度は表面
への鋼球埋込み試験で行った結果を示す。

上記表から明らかなように、本発明の実施例２と比較例
１とを比べると、両者は軽量骨材の添加量および比重が
同じであるにも拘わらず、実施例２における繊維板の方
が強度や硬度等の物性が優れている。

又、実施例１と比較例２とを比べると、実施例１の繊維
板は比較例２の繊維板よりも軽量骨材の添加量が多いに
も拘わらず、物性は殆どかわらずむしろ向上している。

さらに、実施例３〜５と比較例２とを比べると軽量骨材
の添加量および比重が同じであるが、物性においては実
施例３〜５の繊維板の方が優れてていることが理解でき
る。

以上の実施例では、板状に成型した場合について説明し
たが、本発明は板状に成型したものに限られるものでは
なく、適宜立体形状等に成型してもよいことは言うまで
もない。

（発明の効果）以上のように鉱物質繊維成型体によれば、鉱物質繊維１
００重量部に、無機軽量骨材１０〜１００重量部と１、
芯部分の融点が１５０　”Ｃ以上で、外周部分の融点が
芯部分より低融点に形成されている長さ３゜０ＬｌｌＩ
ｎ以上の熱融着性合成繊維を３〜３０重景部の割合で混
合され、且つ鉱物質繊維と熱融着性合成繊維の交点及び
無機軽量骨材と熱融着性合成繊維の交点が熱融着性合成
繊維の上記外周成分の熱融着で結合されていると共に無
機軽量骨材が鉱物質繊維と熱融着性合成繊維の繊維間空
隙に固着保持されて任意形状に成型されて成るものであ
るから、熱融着性合成繊維がその低融点の外周部分のみ
の溶融によって該合成繊維の一本一本が鉱物質繊維に融
着しているので、合成繊維と鉱物質繊維との結合力が極
めて大きい上に合成繊維の芯部分が溶融することなく繊
維板の内部に混在して鉱物質繊維と３次元の立体綱目構
造を形成し、両繊維間に無数の空隙が形成されるので、
強度を維持した上で軽量化を図ることができると共に断
熱性並びに吸音性に優れた鉱物質繊維板を提供し得るも
のである。

さらに、軽量骨材は上記鉱物質繊維と熱融着性合成繊維
間の空隙部に充填された状態で混入し、且つ熱融着性合
成繊維の外周部の溶融によって溶融しない芯部分に結合
されているので、繊維間空隙部に確実且つ強固に保持さ
れて、鉱物質繊維成型体の曲げ強度を低下させることな
く圧縮強度を向上させることができ、その上、成型体の
繊維密度を、例えば、０．３−一以下の低い密度に設定
しても、軽量骨材が繊維間の空隙から抜は落ちることが
なく、従って、軽量化を図っても所望の強度を維持でき
、比強度の高い成型体となり、例えば、板状等に成型し
て天井材その他の建築用板材として最適に使用できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明鉱物質繊維繊維成型体の板状に形成した
場合の簡略断面図、第２図は熱融着性合成繊維の斜視図
、第３図は熱融着性合成繊維と鉱物質繊維および軽量骨
材との結合状態を示す簡略拡大図である。（１）・・・鉱物質繊維成型体、（２）・・・鉱物質繊
維、（３）・・・軽量骨材、（４）・・・熱融着性合成
繊維、（４ａ）・・・高融点合成樹脂よりなる芯部分、
（４ｂ）・・・低融点合成樹脂よりなる外周部分。幣ｌ凶田面の滲書手続補正書（方　式）％式％３　補正をする者４代理　　人第３　図５　補正命令の日付平成２年６月１１日（発送口６　補正の対象図面平成２年６月２６０）逓なべ７補正の内容図面中、「第１図」、「第２図」および「第３図」を別紙の通り補正します。

Claims

【特許請求の範囲】

１．鉱物質繊維１００重量部に、無機軽量骨材１０〜１
００重量部と、芯部分の融点が１５０℃以上で、外周部
分の融点が芯部分より低融点に形成されている長さ３．
０ｍｍ以上の熱融着性合成繊維を３〜３０重量部の割合
で混合され、且つ鉱物質繊維と熱融着性合成繊維の交点
及び無機軽量骨材と熱融着性合成繊維の交点が熱融着性
合成繊維の上記外周成分の熱融着で結合されていると共
に無機軽量骨材が鉱物質繊維と熱融着性合成繊維の繊維
間空隙に固着保持されて任意形状に成型されてなること
を特徴とする鉱物質繊維成型体。