JPH0253557B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は軽量で取扱性、防火性および屈曲性に
優れたシート状物、その製造法および断熱材等の
用途に関する。 近年省エネルギーの推進によつて、各種断熱材
が多くの分野で用いられてきている。断熱材の中
でも、ポリウレタンフオームやポリスチレンフオ
ームの如き有機質フオームは防火性能上大きな欠
点があり、火災の危険性のある建築物や機器に対
しては主としてガラス繊維やロツクウールなどの
無機質繊維を原料とする断熱材が用いられてきて
いる。しかしこれらの無機質断熱材は、一般には
ノーバインダーか極く少量のフエノール樹脂を不
均質に付着せしめているがために、断熱特性には
優れるが非常に脆く、取扱い性が悪く、たとえば
折板屋根用断熱材のような激しい取扱いを受ける
個所には使用できない。したがつて、このような
激しい取扱いを受ける分野の断熱材として無機質
繊維を各種バインダーで接合した厚さ５〜25mm程
度の適度の屈曲性を有するシート状物を用いるこ
とも試みられてきた。しかし、かかる従来のシー
ト状物はいずれも乾式法と呼ばれる製造方法で得
られたシートであり、バインダーが少量であつて
無機質繊維表面を均一に覆うことができなかつた
り、シート状物の中間層のバインダーが欠除して
いるがために、無機質繊維本来の脆さを改良する
ことはできず、たとえば折板屋根用断熱材として
使用される場合には、折板加工ロールを通る過程
で繊維が粉砕されてちぎれ、該用途に対しては不
適当であつた。一方、無機質繊維状物を湿式抄造
法によつて板状もしくは紙状に成形する技術は従
来よりガラス紙、石綿紙、ロツクウール天井板、
石綿スレート板等の分野で広く用いられてきてい
るが、従来の湿式抄造法で得られる紙又はボード
はいずれもバインダー量が少なく、紙状のものは
可撓性はあるが、脆くて屈曲性に乏しく、かつ薄
くて断熱性がない。一方ボード状のものは強度的
には優れるが可撓性がなく、脆くてしかも断熱性
も良くなく前述のような折板屋根用断熱材等とし
ては使用できるものではない。またかかる欠点を
改良するために、例えば特公昭49−43485号に記
載されている特定の界面活性剤を用いてロツクウ
ールを分散して湿式抄造するシート状物の製造方
法等も知られているが、分散性を改良するのみで
はシート状物の基本的な性質を大幅に改良するこ
とはできず、またパルパー、ビーター等の従来の
パルプ系原料を用いた製紙工程と同様の解繊分散
機を用いているために無機質繊維の切断は避けら
れず、得られたシート状物は紙様物の領域を出る
ものではなかつた。 また湿式抄造法で得られるこれらの紙又はボー
ドの比重は0.4以上で重く、取扱いに不便であつ
た。 本発明者等はかかる現状を鑑み、軽量で取扱性
に優れ、かつ耐屈曲性を有する断熱材を開発すべ
く鋭意検討を重ねた結果、シート状物中の無機質
繊維の配向度を大きくする方法により著るしくシ
ートが軽量化され防火性、耐屈曲性も良好なこと
を見出し本発明に至つた。すなわち本発明はイ不
燃性繊維状物質80〜97重量％およびロ熱可塑性樹
脂を主成分とするバインダー３〜20重量％からな
るシート状物であつて、ａ該シート状物の層内の
繊維状物質のシート面に対する配向度が31〜80度
であり、ｂ該シート状物の中間層のバインダー量
が２重量％以上でかつ全層の平均値の0.25倍以上
であり、ｃ該シート状物の厚みが0.5〜50mmでか
つみかけ密度が0.04〜0.20ｇ／cm³であるシート状
物、該シート状物がさらに難燃剤としてハ該バイ
ンダー100重量部に対して５〜50重量部のアンチ
モン化合物と10〜100重量部の芳香族臭素化合物
とを含有するシート状物、該シート状物を製造す
るに好適な湿式抄造法による製造法および該シー
ト状物からなる断熱材である。特に前記シート状
物は0.5〜50mmの厚みおよび0.04〜0.20ｇ／cm³のみ
かけ密度を有しているため、断熱材として優れて
おり、軽量で取扱性に優れ防火性、耐火性、断熱
性、防音性、耐候性、耐水性、防露性等の建材お
よび断熱材として要求される性能を満足しうるも
のである。例えば該シート状物は薄い金属板と、
もしくは中間層にポリエチレンフオーム等をはさ
んで薄い金属板と複合された後に折板加工ローラ
ーを通すことによつて、60度から90度の角度に折
曲げても表面の該シート状物は何ら損傷すること
なく、かつ優れた厚さ復元力を有しており、この
ような厳しい取扱い・加工にも耐えるものであ
り、特に断熱折板構造屋根材の断熱材、下地材、
防露材、防音材、耐火被覆材として優れた性能を
与えるものである。かかるシート状物は以下に述
べるような湿式抄造法により得ることができる
が、本発明は上記の構造を有するシート状物その
ものに最大の要点があり、下記の製造法により得
られるシート状物のみに限定されるものではな
い。 以下本発明を具体的かつ詳細に述べる。 本発明に用いられる不燃性繊維状物質としては
石綿、ロツクウール、ガラス繊維、ケイ酸アルミ
質等のセラミツクス繊維、アルミナ繊維、炭素繊
維等を挙げることができる。その他一般に500℃
以下では溶融もしくは燃焼せず、平均直径が0.1
〜20μｍであり、平均繊維長が１〜30mm程度の繊
維状物質であればいかなる物質でも用いることが
できる。石綿はできる限り繊維長の長いものが好
ましい。ロツクウールは本発明の目的には最適の
材料であり、天然岩石及び鉱さい（スラグ）のい
ずれを原料としたものでも用いることができる。
粒子の含有量の少ないものが好ましく、粒状綿も
しくは層状綿といわれる材料を出発原料とするこ
とができる。ガラス繊維はチヨツプドストランド
もしくはグラスウールを出発原料として用いるこ
とができる。また本発明において特に防火性を低
下させない範囲内において、弾力性、屈曲性、防
イツチング性を高める目的で不燃性繊維状物質の
一部を有機質繊維で代替することも可能である。
かかる有機質繊維としては、ビニロン、レーヨ
ン、アクリル、ナイロン、ポリプロピレン、塩化
ビニル、エステル等を原料としたものが使用でき
る。 本発明において無機質繊維の表面を被覆し、か
らみを助長して得られたシート状物の強度や弾性
回復力、加工性を増大させる目的で使用される熱
可塑性樹脂を主成分とするバインダーとしては、
水に溶解もしくは分散可能な性状のものが好まし
く、水溶性高分子水溶液もしくはエマルジヨンま
たはラテツクス状樹脂が好適である。水溶性高分
子としては例えばポリビニルアルコール系重合
体、ポリアクリル酸系重合体、ポリエチレンオキ
サイド、カルボキシメチルセルロース、カゼイ
ン、澱粉等を挙げることができ、広く合成及び天
然の水溶性高分子材料を用いることができる。エ
マルジヨンまたはラテツクス状樹脂としては、例
えばエマルジヨンの形態を有するポリ酢酸ビニル
及びその共重合体、ポリ塩化ビニル及びその共重
合体、ポリアクリル酸エステル及びその共重合
体、ポリエチレン及びその共重合体、ポリウレタ
ン系重合体等を挙げることができ、又、エチレン
−アクリル酸塩共重合体等のハイドロゾルもこの
範ちゆうに含めることができる。 本発明において特に柔軟性、屈曲性を必要とす
る用途に供するためのシート状物を得る上におい
ては、特に熱可塑性樹脂としてそのガラス転移点
が−50〜30℃の範囲内にある樹脂をバインダーと
して用いることが好ましく、例えばエチレン−酢
酸ビニル共重合体、可堕化塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、ポリウレタン、（メタ）アクリル酸
エステル共重合体等を挙げることができる。ガラ
ス転移点の測定方法としては、例えばJISK7213
のねじり振子によるプラスチツクのせん断弾性率
及び力学的減衰の試験方法またはバイブロン等の
装置で測定することができ、弾性率の転移領域温
度もしくは力学的減衰のピーク温度で代表させる
ことが可能である。 本発明においては特に該熱可塑性樹脂を主成分
とするバインダーのシート状物中における厚さ方
向の分布が重要であり、前述のように特定の範囲
の分布を有する場合のみ折板加工等の激しい取扱
いにも耐えうる有効なシート状物となりうる。先
ず、表裏面スキン層は折板加工時のローラーでの
こすれや取扱い時の表面保護の面や、耐候性等の
上からも、内部層よりも若干バインダーが多いか
同等程度が好ましく、次に中間層のバインダー量
は折板加工時に無機質繊維が粉砕されない程度に
均一に無機質繊維上を被覆するに必要な量から下
限値が求まり、防火性能上より上限値が求まる。
すなわち、該シート状物の全層のバインダー量が
３〜20重量％好ましくは４〜15重量％の範囲にあ
り、中間層のバインダー量が２重量％以上でかつ
全層の平均値の0.25倍量以上の比較的均質なバイ
ンダー分布を有しておれば上述の条件を満足しう
るものである。 本発明で述べてきたシート状物中のバインダー
量の測定方法としては、たとえば厚さ方向の分布
を求める場合は、拡げた或るシート状物Ａの任意
の点を中心に直径20〜50mmの円柱状の試験体をい
くつか打抜き、次に各試験体を均等の厚さになる
ように面に平行にさらにｎ層（ｎ＝３〜８）に切
断した各層を層別に集めた後１〜ｎの番号を付け
る。ここで、１およびｎは表面層に相当し、２〜
ｎ−１が中間層に相当する。かかる試料を室温の
デシケーター中で一昼夜放置した後夫々別の磁製
ルツボに入れて550〜600℃の電気炉で30〜60分間
焼いた時の第ｍ層の減量をAm重量％とし、同じ
方法で該バインダーを一切使用せず作製したシー
ト状物Ｂに対しても同様にして求めた第ｍ層の減
量をBmとした場合に、第ｍ層のバインダー量は
Xm＝Am−Bmとして求めることができる。シ
ート状物中の有機質分がバインダーのみである場
合には便宜上Xm＝Amとして求めてもよい。シ
ート状物全体のバインダー量は１〜ｎの平均値
で、中間層のバインダー量は２〜ｎ−１の平均値
で求められる。 本発明において、シート状物の熱可塑性樹脂を
主成分とするバインダーの表面移行を防止し、所
定のバインダー分布になるようにコントロールし
たり、耐水・耐候性および強度を向上させるため
に適当な架橋剤を用いることが重要であり、場合
によつてはたとえば自己架橋型エマルジヨンや感
熱凝個ラテツクスのように使用される熱可塑性樹
脂自身がある条件下で適当な架橋もしくは凝固作
用を生じて架橋剤を用いたと同等の働きをせしめ
ることもある。架橋剤の種類は使用される熱可塑
性樹脂に対応して選択されるべきであり、例えば
ポリビニルアルコール系重合体に対してはイソシ
アネート化合物、尿素化合物、ホウ酸およびその
塩類、ジルコニア化合物、チタン酸化合物等を挙
げることができ、ポリ酢酸ビニル系エマルジヨン
やポリアクリル酸エステル系エマルジヨンに対し
ては変性ポリアミドイミドエポキシ樹脂やイソシ
アネート系エマルジヨンを挙げることができる。
架橋剤の添加量はその効力に応じて適宜決定され
るべきであり、一般には熱可塑性樹脂を主成分と
するバインダーに対し0.1〜30重量％の範囲内で
使用される。添加時期は予め熱可塑性樹脂と混合
させた水溶液としてシート状物に使用してもよ
く、またシート状物に別に含浸させてもよい。 また本発明においては得られたシート状物の防
火性及び耐火性を著しく高めるために適当な難燃
剤を併用することが好ましい。特に本発明に適し
た優れた難燃効果を発揮できる化合物の組合せと
しては、該バインダー100重量部に対して５〜50
重量部のアンチモン化合物と、10〜100重量部の
芳香族臭素化合物の組合せが好ましく、該アンチ
モン化合物と該芳香族臭素化合物との含有量の重
量比が１：１〜１：10の範囲にある組合せが好ま
しい。該アンチモン化合物としては例えば三酸化
アンチモン、五塩化アンチモン、三塩化アンチモ
ン、三硫化アンチモンのいずれかもしくはその混
合物が挙げられ、また該芳香族臭素化合物として
は特に分解温度が280℃以上であり、臭素含有量
が50重量％以上の化合物が好ましく、例えばテト
ラブロムベンゼン、ペンタブロムメチルベンゼ
ン、ヘキサブロムベンゼン、ヘキサブロムジフエ
ニルエーテル、デカブロムジフエニルエーテル、
テトラブロムビスフエノールＡ等の化合物もしく
はその混合物を挙げることができる。かかる難燃
剤が配合されたシート状物において特にバインダ
ー量が４〜８重量％の範囲にあるシート状物は有
機系のバインダーを使用しているにもかかわらず
シート状物単独で昭和45年建設省告示第1828号に
指定された試験方法において「不燃材料」に合格
しうる最高級レベルの防火性を有し、かつ該シー
ト状物を断熱材とした折板屋根構造物は昭和44年
建設省告示第2999号に指定された試験方法で「屋
根30分耐火」に合格しうる最高級レベルの耐火性
を有するものである。 本発明において、該シート状物中のバインダー
量およびその厚さ方向の分布並びにシート状物の
厚みおよびみかけ密度と共に重要な要因は該シー
ト状物の層内の該繊維状物質の配向度であり、31
〜80度好ましくは40〜70度の配向度を有すること
が必須条件である。本発明でいう層内の繊維状物
の配向度とは、シート状物中の繊維状物のシート
状物の面に対する角度を意味し、次に示す方法で
測定することができる。所定の大きさの該シート
状物の表裏面を接着剤を用いて金属平板と貼り合
せる。次に上下の金属平板を夫々チヤツクでつか
み、一定速度でクロスヘツドを上昇させて試料を
破断に導く通常の層間破断強度測定を行なうこと
によつて該シート状物は層内の不燃性繊維状物質
の配向した層状界面より切断が生ずる。ここに破
断後の試験片の金属平板面と破断面とがなす角度
を測定することにより層内の繊維状物質の配向度
が求まる。本発明における配向度は該シート状物
のみかけ密度、取扱性および断熱性、防火性、防
音性、防露性に対する重要な要因であり、従来技
術によつて得られた紙様シート状物にあつては該
配向度はほとんど０度であり、面方向のタテ、ヨ
コの強度は発現されるが層間の強度に乏しく、ま
た低みかけ密度のシート状物は得られ難い。また
ロツクウール層状綿を一定長に切断し、切断長が
厚さになるように切口をそろえて貼り合せた配管
用ブラケツト状断熱材も市販されているが、かか
る断熱材は該配向度が90度でみかけ密度は大幅に
低下し、屈曲性に富んでいるが非常に脆くて取扱
い性に欠ける。以上の理由により、前述の目的に
供するシート状物としては層内の繊維状物のシー
ト面に対する配向度が31〜80度好ましくは40〜70
度であることが要求され、かかる配向度を有する
シート状物は例えば後述の製造法によつて得られ
る。 本発明において、シートの厚さおよびみかけの
密度は重要な因子である。厚さを0.5〜50mm、み
かけ密度を0.04〜0.20ｇ／cm³の範囲内にすること
により、軽量で、取扱性、防火性、耐火性、断熱
性、防音性、耐候性、耐水性、防露性に優れたシ
ート状物が得られる。このシート状物はこれらの
特性を生かし、建材および断熱材として好ましく
使用される。 本発明においてはさらに断熱材・建材等として
の性能を高める目的で、各種の染料、顔料等の着
色剤、防かび剤、撥水剤を添加もしくは塗布する
ことも可能である。さらには防火性能を高める目
的で水酸化アルミニウム、二水石こう、ホウ砂、
炭酸カルシウム等のフイラーや、軽量化を目的と
してパーライト、シラスバルーン、発泡蛭石、中
空ガラス球、雲母等の軽量フイラーを添加しても
よい。 本発明においてはシート状物の強度や耐水性、
防火性、防湿性を高める目的で、シート状物の中
間層もしくは表面にシート状補強材と複合するこ
とも可能である。シート状補強材としては特に防
湿・防水性を要求される場合には各種フイルムや
金属箔等が好適であり、透湿性、吸湿性が要求さ
れる場合には布、紙、寒冷紗、不繊布、網等の多
孔質材料が好適である。これらのシート状補強材
は抄造成形時に同時成形して複合することも可能
であり、また得られたシート状物に接着剤を界し
て複合せしめることも可能である。 つぎに本発明による軽量で取扱性に優れ防火性
と屈曲性に優れたシート状物の製造法を具体的に
説明する。まず一定量の前述の不燃性繊維状物質
および必要に応じて前述の有機質繊維や各種の添
加剤、さらに前述の水溶性熱可塑性樹脂もしくは
エマルジヨンまたはラテツクス状の熱可塑性樹脂
を主成分とするバインダーを該熱可塑性樹脂の架
橋剤もしくは高分子凝集剤（ポリアクリルアミド
系、ポリエチレンイミン系、ポリアクリル酸ソー
ダ系等）と共に水中に均一に分散溶解させてスラ
リー原液を調製する。この時点で分散効果を高め
るために適宜界面活性剤を加えてもよい。また、
本発明においてはこの時点でさらに脱水効率を高
め、該シート状物のバインダー量をコントロール
する目的で泡安定剤を用いることができる。この
泡安定剤としては一般にはノニオン系界面活性剤
が有効であり、その作用は、スラリー原液中に添
加された水溶性熱可塑性樹脂もしくはエマルジヨ
ンまたはラテツクス状の熱可塑性樹脂の作用によ
り該スラリー原液は若干起泡してくるが、この気
泡を均一微細化し、減圧脱水時に繊維状物質間に
適当な水膜を形成せしめて空気の素抜けを防止
し、脱水率を常に一定に保つことである。分散方
法はチエスト等での比較的ゆるやかな撹拌が好ま
しく、ビーター等の装置で激しく打解すると繊維
状物質が破断したり、球状の集合体を形成して好
ましくない。該不燃性繊維状物質および該バイン
ダーの分散濃度は共に0.1〜５重量％が好ましく、
得られるシート状物の使用目的によつて適宜選択
されるべきである。次に該スラリー原液をタンク
から繊維状物質が球状の集合体にならないような
構造を有するスラリー用ポンプで輸送するか、上
部より落下させる方法により抄造部へ導き、走行
もしくは回転する網状または多孔質状の基材の面
と５〜60度好ましくは20〜45度の角度を有する方
向から供給し、液体もしくは気体を該スラリー原
液中に吹込むことによつて乱流にしながら該基材
上にシート状に抄造成形し、ウエツトマツトを作
製する。この時点で該基材下面より濾水したバイ
ンダーを含む白水は、脱水工程での白水と共にス
ラリー原液調製槽へ戻されて再使用される。この
乱流の強度を調節することによつて各種配向度の
異なつたシート状物を得ることができる。 得られた不燃性繊維状物質のウエツトマツトは
次に減圧法で脱水される。従来ロツクウール天井
材や石綿スレート板等の分野ではこの工程で（ロ
ーラー）プレスにかけられ、脱水と同時に厚薄精
度や表面平滑性もしくは表面模様を付与せしめて
いるが、本発明によるシート状物の製造において
はかかる（ローラー）プレス法では目的とする軽
量で屈曲性を有するシート状物が得られず、脱水
方法としては減圧脱水法が最適である。固形分に
対して約５〜８倍の水を含有する抄造後のウエツ
トマツトはマツト単独もしくは基材と共に減圧ゾ
ーンへ送られて片面もしくは両面より内部の水分
を吸引された後乾燥ゾーンへ送られる。脱水率を
高めると乾燥工程は短縮できて経済的であるが、
シートがへたり、比重が増大するので最終的な含
水量は0.5〜２倍にとどめるのが好ましい。この
工程でシートのへたりを防止した上で脱水率を高
めるのに内部の微細な気泡が有効に働く。その理
由は繊維間にできた水膜が特定個所からの空気の
吹き抜けを防止するためであると考えられる。脱
水後のマツトは適当な方法で乾燥されてシート状
物となる。乾燥方法は熱風棚段方式、熱風吹付け
方式、熱ローラー接触方式等のいずれも採用する
ことができ、乾燥温度は80〜200℃が適温である。 本発明において前述の難燃剤を添加する方法は
スラリー原液調製時に内添する方法や乾燥前に表
面にコートする方法も可能であるが、該スラリー
原液を供給し、抄造直前に難燃剤を添加混合して
共に抄造成形する方法が最もバインダー成分との
分散が良好であり、難燃効果を高める上では有効
である。さらに本発明において必要に応じてシー
ト状物と複合されるシート状補強材との複合方法
については前述の通りである。 本発明によるシート状物は前にも述べた如く、
軽量で取扱性に優れ屈曲性、防火性、耐火性、断
熱性、防露性、防音性、制振性、耐熱性、耐水耐
候性、クツシヨン性等に優れており、このような
特性を生かして土木建築、機器プラント、家電家
具、自動車および他の車輌船舶およびその他の工
業分野においても広く利用できるものである。用
途例の一例を挙げれば、先ず土木建築の分野では
防火・耐火性を生かしてビル等の鉄骨の耐火被覆
材、耐火壁の耐火目地材として使用でき、断熱・
防露性を特徴とした一般の天井・壁・床空間の断
熱材の他に前述の折板屋根用断熱シート、側壁金
属サイデイング材の内貼り材、温水プール、浴室
等の水滴防止材としての用途は本発明によるシー
ト状物の特性を発揮できる分野であり、さらに防
音・制振性を生かして駅舎・ホール等の金属パネ
ル・シエルターの内貼り材、フラツシユ扉、金属
雨戸、シヤツターの収納ボツクス等の内貼り・裏
貼り材、デツキプレート、非常階段等の金属床の
裏貼り材、防音パネルの芯材等に使用でき、その
他塩ビ系クツシヨンフロアのバツクアツプ材、防
火壁紙の裏打紙、屋根・屋上のシーリング材の芯
材等の用途に対しても有効である。次に工場プラ
ントの分野では断熱性を生かして各種ライン配管
の断熱保冷材、各種タンク類の防火断熱材として
使用でき、防音・制振性を生かした空調ダクトの
裏打材、ラギング材、空気輸送ラインダクトの裏
打材、集塵機の防音材の用途が挙げられ、さらに
焼却設備・燃焼ガスの排気ダクトの裏打材、空調
ダクトダンパーのクツシヨン材等の用途が挙げら
れる。機器部品への応用としてはガス・オイルヒ
ーターのバツクアツプ材、空調機、温水ボイラー
の吸音断熱材、保冷庫・定温冷凍倉庫の断熱材の
他防音・制振性を生かして削岩機、ハンデイドリ
ル、チエインソー、リベツト等の制振材（白ろう
病防止）、ポンプ、エジエクター、ブロア、ボー
ルミル、ホツパー、サイクロン、オイルセパレー
ター、コンプレツサー、ダスターシユート、振動
ふるい、振動フイーダー、コンベア、鍛造機、プ
レス、カツター、ドリル、圧延機、発電機等の各
種機器のハウジングおよびモーターカバー等の防
音・制振材、タイプライター、電算機のラインプ
リンター、穿孔機等一般事務機器のハウジング裏
打材等の用途例が挙げられる。家電・家具の分野
では耐火性を生かして風呂釜のシール材、断熱・
耐熱性を生かしたオーブン、レンジ等の調理器、
アイロン、自動販売機等の断熱材、およびステン
レス流台、風呂の防露・防音用裏打材、さらに防
音・制振性を生かして冷蔵庫、エアコン、クーラ
ー、皿洗機等のハウジングおよび配管、モーター
カバーの内貼り材、机、キヤビネツト、ロツカー
等のスチール家具の裏貼り材、オーデイオ製品の
制振材としての用途もあり、また含浸加工により
ガス器具のパツキング材、シール材としても使用
できる。自動車の分野では車体天井の断熱材、エ
ンジンルームと運転席との隔壁の断熱吸音材、排
気管の防音材、ドアの防音・制振内貼り材、エン
ジンロツカーカバー、エンジンエンクロージヤー
板内貼り材、オイルパン、ガソリンタンクの防
火・断熱防振内貼り材、トランクルーム、カウル
インナー、フロントフードのエンジン部の防音内
貼り材、フロアの防音・防水マツト、エアクリー
ナーのフイルターの他に含浸加工によりブレーキ
ライニング、クラツチフエーシング、ガスケツト
としての使用も可能である。その他大型車輌、船
舶の分野ではエンジンカバーの内貼り材、温清
水、燃料油等のライン配管の断熱材、居住区の防
熱・防露・防音材、冷凍舶、冷凍車の保冷庫の断
熱材、地下鉄等の側壁、天井の吸音材、モーター
ボート，漁船等のエンジンルームの防音材、電
車・地下鉄等の車輪部シエルターの防音材、デツ
キの防音・防錆裏打材等の用途が挙げられる。そ
の他平炉、転炉、電気炉等の落しぶた、鋳型の目
地材、航空機のジエツトエンジンまわりの防音・
制振材としての使用も可能である。以上述べてき
た用途例はいずれも本発明によるシート状物単独
での使用例であるが、さらに従来から多く使用さ
れているポリエチレンフオーム、ポリスチレンフ
オーム、ポリウレタンフオーム等の有機発泡断熱
材の表面材として使用する場合には、該有機発泡
体の欠点である可燃性を改良し、適当な組合せに
よつては不燃材料としての取扱いも可能であり、
その用途は大幅に広がるものである。 本発明によるシート状物の防火性能はシート単
独もしくは薄い金属板との複合物にした場合で
も、昭和45年建設省告示第1828号及び昭和51年建
設省告示第1231号に指定された試験方法において
「不燃材料」に合格しうる性能を有している。一
方、耐火性能については、該シート状物を断熱材
として使用した折板構造屋根は昭和44年建設省告
示第2999号に指定された試験方法で「屋根30分耐
火」に合格しうる性能を有している。該シート状
物の熱伝導率は0.025〜0.06Kcal／mh℃であり、
優れた断熱性能を有している。したがつて、本発
明のシート状物を上述の種々の断熱材として用い
ることはとくに効果的である。また該シート状物
の吸音率は10mmの厚さのもので、1000Hzの音に対
して約0.6，25mmの厚さのもので約0.8であり、優
れた吸音性能をも有している。該シート状物の耐
候性については、ウエザー促進試験において500
時間連続照射しても外観及び厚さの変化は殆んど
なく、約３分の１の厚さに減少してしまう従来の
ガラスウールやロツクウール断熱材に比べて非常
に優れている。このように本発明によるシート状
物は建材、断熱材として要求されるあらゆる性能
を満足するものであり、以上述べてきた用途以外
にも広く使用できるものである。 以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、これらの実施例により本発明は何等限定され
るものではない。実施例中、特に断わらない限り
「部」は全て重量部を意味する。 実施例 １ 水18000部に熱可塑性樹脂としてカルボキシル
変性エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジヨン
（ガラス転移点−10℃、固形分50重量％）108部、
架橋剤として特殊ポリアミドエピクロルヒドリン
樹脂液（固形分30重量％）25部、泡安定剤として
ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテルよ
りなるノニオン系界面活性剤溶液（濃度10重量
％）５部、凝集剤としてポリアクリルアミド溶液
（濃度0.2重量％）15部を添加溶解させ、さらにロ
ツクウール粒状綿180部を添加し、ゆるやかに30
分間撹拌して分散せしめ、スラリー原液を調製し
た。続いて該スラリー原液を容積型ロータリーポ
ンプを用いて一定量ずつ抄造部へ輸送し、斜めに
走行する50メツシユのステンレス製金網に対して
30度の角度をつけて設けられた滑り台状のガイド
板に導かれて流下せしめ、ガイド板から金網に移
る直前のスラリー原液中にガイド板の下方から白
水を吹出しながら金網上に抄造した。抄造時、ガ
イド板上で難燃剤である三酸化アンチモンとペン
タブロムメチルベンゼン（分解温度370℃以上、
臭素含有量82重量％）の重量比１：２の混合粉体
を50ｇ／m²の割合いで均一に添加した。大過剰の
白水がほとんどは金網下へ濾水した後、ウエツト
マツトは所定の間〓を有する２本のローラーの間
を通つて表面平滑性および厚薄むらを整えられ、
さらに減圧脱水ゾーンに送られて含水率100重量
％（乾燥後シートベース）になるまで脱水され
た。最後に150℃の熱風で両面より20分間乾燥す
ることにより、厚さ8.0mm、みかけ密度0.10ｇ／
cm³のシート状物を得た。本シート状物は平均バイ
ンダー量5.3重量％で、第１表に示すような非常
に均一な厚さ方向のバインダー分布を有してい
る。層内の繊維状物質の配向度は50度であつた。
本シート状物のJISA1412による25℃における熱
伝導率測定結果は0.034Kcal／mh℃であり、
JISA1409による1000Hzの吸音率は0.35であつて、
断熱材、防音材として優れた性質を有している。
長尺の本シート状物をクロロプレン系接着剤（固
形分23重量％、塗布量150ｇ／m²）を用いて、ラ
ミネーターにて0.6mmの厚さのカラー鉄板と連続
的に機械貼りし、接着が完了後ローラー型折板機
を用いてルーフ500型（働き幅500mm、山高150mm）
に折板加工した。折板加工性は良好であり、コー
ナー部の切れ、むしられ等は無く、ローラーに当
つた個所の弾性回復性も良好で、屋根材として外
観上全く問題は無かつた。またJISA1415による
耐候性促進試験500時間後でも外観上の変化は全
く無かつた。本複合物は昭和45年建設省告示第
1828号に規定する防水性能試験において、表面試
験でのtdθは０、CAは15.5、基材試験での温度差
は−18℃であつて不燃に合格するものと認められ
た。 実施例 ２ 水18000部にスチレン−アクリル酸エステル共
重合体系エマルジヨン（ガラス転移点−６℃、固
形分45重量％）150部、実施例１で用いた架橋剤
45部および実施例１で用いた泡安定剤と凝集剤を
実施例１と同量添加溶解させ、さらにロツクウー
ル粒状綿135部およびカツト長13mmのガラスチヨ
ツプドストランド15部を添加し、実施例１と同様
にスラリー原液を調製した。続いて実施例１と同
一の装置を用いて走行するステンレス金網上にシ
ート状に抄造成形した。抄造時ガイド板上で難燃
剤である三酸化アンチモンとペンタブロムメチル
ベンゼン（分解温度370℃以上、臭素含有量82重
量％）の重量比１：２の混合粉体を60ｇ／m²の割
合いで均一に添加した。しかる後実施例１と同様
に処理し、厚さ16.2mm、みかけ密度0.11ｇ／cm³の
シート状物を得た。本シート状物の平均バインダ
ー量は8.6重量％であり、第１表に示すような均
一な厚さ方向のバインダー分布を有している。層
内の繊維状物質の配向度は70度であり、熱伝導率
は0.032Kcal／mh℃，1000Hzにおける吸音率は
0.68であつた。本シート状物は前述の防火性能試
験においてシート単独で表面試験でのtdθは０、
CAは12.0、基材試験での温度差は−20℃であつ
て不燃に合格するものと認められた。 比較例 １ ロツクウール粒状綿200部を水5000部中に完全
けん化ポリビニルアルコール（濃度10重量％）
200部、コンスターチ（濃度10重量％）200部およ
びカチオン性ノニオン活性剤2.0部と共に均一分
散させ、スラリー原液を調製した。このスラリー
原液を通常の長網式抄造機に送り、水平に走行す
る金網の上に水平方向から供給しウエツトマツト
を抄造し、さらにこのマツトを減圧脱水と同時に
ローラープレスにても脱水した後同様に熱風乾燥
して厚さ7.5mm、みかけ密度0.40ｇ／cm³のシート
状物を得た。該シート状物は従来のロツクウール
天井板と同様の製法で得られたものであるが、シ
ート中でバインダーの架橋化が行われないために
乾燥時のバインダーの表面移行が激しく、第１表
に示すような不均一なバインダー分布を有してい
る。また層内の繊維状物質の配向度は０であり、
硬くて層間強度が弱く、折板加工ローラーにより
折曲げ時には表面が割れたり、層間剥離が生じた
りして折板用断熱材としては不適当であつた。 比較例 ２ 水10000部にロツクウール粒状綿100部をジオキ
シエチレンステアリルアミン系のカチオン性界面
活性剤（濃度10重量％）３部と共に添加し、ビー
ターにて30秒間打解分散せしめた後、実施例１で
用いた架橋剤をここでは定着剤として10部添加し
て撹拌し、さらにポリ酢酸ビニル樹脂エマルジヨ
ン（ガラス転移点35℃、固形分45重量％）60部を
添加した充分撹拌し、スラリー原液を調製した。
該スラリー原液を比較例１と同様に抄造・脱水・
乾燥し、厚さ1.7mm、みかけ密度0.49ｇ／cm³のシ
ート状物を得た。該シート状物は公知の特公昭49
−43485号に準じて作製したものであるが、カチ
オン性界面活性剤を用いたために分散は良好であ
り、そのためにみかけ密度は大きくなるという欠
点を有している。またビーターによる打解のため
に繊維状物質の切断はまぬがれ得ず、繊維状物質
のからみ合いがなくなり、さらに通常の長網抄造
法によるために層内の繊維状物質の配向度は０と
なり、かかる原因で得られたシート状物は紙様の
固くて脆い材料となつた。該シート状物を実施例
１と同様に折板加工試験を行なつたところ、シー
ト状物にクラツクが生じ、同目的に対しては不適
当であつた。以上のことより、特公昭49−43485
号により得られるシート状物は層内の繊維状物質
の配向度等が適当でなく、本発明で目的とするシ
ート状物は公知の製造方法では得られない。 比較例 ３ 解繊されたカナダ産クリソタイルアスベスト
（３クラス）を連続的に落下させる途中で、１号
けい酸ソーダ水溶液（濃度40重量％）をアスベス
ト100部に対して25部の割合いになるように一定
量ずつ散布し、マツトを形成させた後ローラプレ
スにかけて均質なウエツトマツトにした。さらに
このウエツトマツトを160℃の熱風乾燥機にて約
40分乾燥して厚さ5.0mm、みかけ密度0.09ｇ／cm³
のシート状物を得た。該シート状物は無機質バイ
ンダーを用いたいるために、前述の方法でのバイ
ンダー分布の測定は不可能であるが、バインダー
の表面移行が激しく、ゴワゴワした感じであり、
折板加工時にはシートがむしられる等のトラブル
が生じた。また耐候性も悪く、ウエザー促進試験
200時間後にはシートがほぐれて散乱してしまつ
た。以上のことより、該比較例で得られたシート
状物は建材や断熱材としての特性は本発明による
シート状物よりも劣つている。

【表】 実施例 ３ 水18000部に熱可塑性樹脂としてカルボキシル
変性エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジヨン
（ガラス転移点−10℃、固形分50重量％）108部、
架橋剤として特殊ポリアミドエピクロルヒドリン
樹脂液（固形分30重量％）25部、泡安定剤として
ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテルよ
りなるノニオン系界面活性剤溶液（濃度10重量
％）５部、凝集剤としてポリアクリルアミド溶液
（濃度0.2重量％）15部を添加溶解させ、さらにロ
ツクウール粒状綿180部を添加し、ゆるやかに30
分間撹拌して分散せしめ、スラリー原液を調製し
た。続いて該スラリー原液を容積型ロータリーポ
ンプを用いて一定量ずつ抄造部へ輸送し、斜めに
走行する50メツシユのステンレス製金網に対して
30度の角度をつけて設けられた滑り台状のガイド
板に導かれて流下せしめ、ガイド板から金網に移
る直前のスラリー原液中にガイド板の下方から白
水を吹出しながら金網上に抄造した。大過剰の白
水がほとんどは金網下へ濾水した後、ウエツトマ
ツトは所定の間〓を有する２本のローラーの間を
通つて表面平滑性および厚薄むらを整えられ、さ
らに減圧脱水ゾーンに送られて含水率100重量％
（乾燥後シートベース）になるまで脱水された。
最後に150℃の熱風で両面より20分間乾燥するこ
とにより、厚さ8.5mm、みかけ密度0.11ｇ／cm³の
シート状物を得た。本シート状物は平均バインダ
ー量8.4重量％で、層内の繊維状物質の配向度は
55度であつた。本シート状物のJISA1412による
25℃における熱伝導率測定結果は0.034Kcal／mh
℃であり、JISA1409による1000Hzの吸音率は
0.34であつて、断熱材、防音材として優れた性質
を有している。長尺の本シート状物をクロロプレ
ン系接着剤（固形分23重量％、塗布量150ｇ／m²）
を用いて、ラミネーターにて0.6mmの厚さのカラ
ー鉄板と連続的に機械貼りし、接着が完了後ロー
ラー型折板機を用いてルーフ500型（働き幅500
mm、山高150mm）に折板加工した。折板加工性は
良好であり、コーナー部の切れ、むしられ等は無
く、ローラーに当つた個所の弾性回復性も良好
で、屋根材として外観上全く問題は無かつた。ま
たJISA1415による耐候性促進試験500時間後でも
外観上の変化は全く無かつた。本複合物は昭和45
年建設省告示第1828号に規定する防火性能試験に
おいて、表面試験でのtdθは０、CAは9.0、基材
試験での温度差は−15℃であつて不燃に合格する
ものと認められた。 実施例 ４ 実施例１で得られた厚さ8.0mm、みかけ密度
0.10ｇ／cm³のシート状物と0.6mmのカラー鉄板と
の複合折板屋根材、および同様に試作した厚さ
8.0mm、みかけ密度0.024ｇ／cm³のポリエチレンフ
オームシートを断熱材とする複合折板屋根材より
小片を切り出し、断熱材側を内側として室温30
℃、相対湿度95〜100％にコントロールされた大
型容器の屋根ぶたとし、鉄板面である屋根上に
3.5〜5.0℃の冷却水を流れてモデル的に冬期の結
露促進実験を行つた。断熱材表面に結露した水が
最終的に滴下するまでの時間を測定した結果、本
発明によるシート状物の場合は約23時間後に対し
て、ポリエチレンフオームシートは８時間後には
滴下に至り、熱伝導率はほぼ同じか若干劣るが、
本発明によるシート状物は吸放湿効果により、特
に防露性に優れていることが明らかであつた。 実施例 ５ 実施例１と全く同様の組成および方法で得た厚
さ8.2mm、みかけ密度0.11ｇ／cm³のシート状物を
厚さ0.80mmの亜鉛鉄板とクロロプレン系接着剤で
複合し、山高150mm、働き幅500mmの断熱屋根材に
折板加工した。該屋根材の一部を切り出し、モデ
ル的に昭和44年建設省告示第2999号に指定された
方法に準じて、所定の屋内１級加熱曲線になるよ
うに、該シート状物側より30分間で840℃まで加
熱した時、裏面の鉄板表面温度の最高値は405℃
であり、赤熱、変形等は生ぜず、また試験後断熱
材である該シート状物の脱落・破損等もなく、屋
根30分耐火に合格しうる程度の耐火性を有してい
た。 実施例 ６ セラミツク繊維のバルク状物（繊維径が3μ以
下、繊維長が30mm以下）160部を用い、実施例１
と同様にして、厚さ6.0mm、みかけ密度0.08ｇ／
cm³のシート状物を得た。本シート状物の物性は第
２表に示した。本シート状物は非常に均一な厚さ
方向のバインダー分布を有し、層内の繊維状物質
の配向度は45度であつた。実施例１と同様の方法
で測定した物性は、熱伝導率0.026Kcal／m.h.℃，
1000Hzの吸音率0.32であり、折板加工性も良好で
あつた。また、耐候性促進試験500時間後の外観
上の変化も認められず、防火性能試験においても
表面試験でのtdoは０、CAは17、基材試験での温
度差は−25℃であつて、不燃に合格するものと認
められた。 実施例 ７ 炭素繊維の短繊維（繊維長3.0mm、繊維径10μ）
120部を用い、実施例１と同様にして、厚さ5.5
mm、みかけ密度0.05ｇ／cm³のシート状物を得た。
シートは非常に均一な厚さ方向のバインダー分布
を有している。実施例６と同様の方法で測定した
物性は、熱伝導率0.026Kcal／m.h，℃、，1000Hz
の吸音率0.31であり、折板加工性も良好であつ
た。また耐候性促進試験500時間後の外観上の変
化も認められず、防火性能試験においても表面試
験でのtdoは０，CAは25、基材試験での温度差は
−22℃であつて、不燃に合格するものと認められ
た。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イ、不燃性繊維状物質80〜97重量％および、
   ロ、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー３〜
   20重量％からなるシート状物であつて、ａ、該シ
   ート状物の層内の繊維状物質のシート面に対する
   配向度が31〜80度であり、ｂ、該シート状物の中
   間層のバインダー量が２重量％以上で、かつ全層
   の平均値の0.25倍量以上であり、ｃ、該シート状
   物の厚みが0.5〜50mmで、かつみかけ密度が0.04
   〜0.20ｇ／cm³であることを特徴とする防火性と屈
   曲性に優れたシート状物。 ２ 該シート状物の内部もしくは表面にシート状
   補強材が複合一体化されている特許請求の範囲第
   １項記載のシート状物。 ３ イ、不燃性繊維状物質を80〜97重量％および
   ロ、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー３〜
   20重量％からなり、ハ、該バインダー100重量部
   に対して５〜50重量部のアンチモン化合物と10〜
   100重量部の芳香族臭素化合物とを含有するシー
   ト状物であつて、ａ、該シート状物の層内の繊維
   状物質のシート面に対する配向度が31〜80度であ
   り、ｂ、該シート状物の中間層のバインダー量が
   ２重量％以上で、かつ全層の平均値の0.25倍量以
   上であり、ｃ、該シート状物の厚みが0.5〜50mm
   で、かつみかけ密度が0.04〜0.20ｇ／cm³であるこ
   とを特徴とする防火性と屈曲性に優れたシート状
   物。 ４ 該シート状物の内部もしくは表面にシート状
   補強材が複合一体化されている特許請求の範囲第
   ３項記載のシート状物。 ５ イ、不燃性繊維状物質および、ロ、水溶性熱
   可塑性樹脂水溶液もしくはエマルジヨンまたはラ
   テツクス状の熱可塑性樹脂を主成分とするバイン
   ダーを該熱可塑性樹脂の架橋剤もしくは高分子凝
   集剤と共に水中に分散溶解させてスラリー原液を
   調製し、該スラリー原液を走行もしくは回転する
   網状または多孔質状の基材の面に５〜60度の角度
   を有する方向から、液体あるいは気体を該スラリ
   ー原液中に吹込むことによつて乱流にしながら供
   給して基材上にシート状物を抄造成形し、続いて
   脱水・乾燥させることを特徴とする、イ、不燃性
   繊維状物質80〜97重量％およびロ、熱可塑性樹脂
   を主成分とするバインダー３〜20重量％からなる
   シート状物であつて、ａ、該シート状物の層内の
   繊維状物質のシート面に対する配向度が31〜80度
   であり、ｂ、該シート状物の中間層のバインダー
   量が２重量％以上で、かつ全層の平均値の0.25倍
   量以上であり、ｃ、該シート状物の厚みが0.5〜
   50mmで、かつみかけ密度が0.04〜0.20ｇ／cm³であ
   る防火性と屈曲性に優れたシート状物の製造法。 ６ イ、不燃性繊維状物質80〜97重量％および
   ロ、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー３〜
   20重量％からなるシート状物であつて、ａ、該シ
   ート状物の層内の繊維状物質のシート面に対する
   配向度が31〜80度であり、ｂ、該シート状物の中
   間層のバインダー量が２重量％以上で、かつ全層
   の平均値の0.25倍量以上であり、ｃ、該シート状
   物の厚みが0.5〜50mmでかつみかけ密度が0.04〜
   0.20ｇ／cm³であるシート状物からなる断熱材。