JPH09202645A - Rock wool - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rock wool which mainly comprises SiO2 , Al2 O3 and alkaline earth metal oxides and has a high level of heat resistance comparable to that of ceramic fiber. SOLUTION: This rock wool contains a sufficient amount of diopside particularly containing Al, Fe<+3> -substituted diopside to keep its fiber form even at 1050 deg.C without softening and melting, when it is heated at elevated temperature, and converting to crystalline fiber. This rock wool contains 30-45wt.% of SiO2 , 10-16wt.% of Al2 O3 , 25-35wt.% of CaO, 3-10wt.% of MgO and 3-10wt.% of FeO as essential components, totaling to >=90wt.%. In other words, the FeO content of 3-10% is important in this composition.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性のよいロッ
クウールに関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to rockwool having good heat resistance.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ロックウールは、鉄鋼スラグや各種鉱物
質原料の混合物にケイ石、ドロマイト等を成分比率調整
材として加えたものをキュポラまたは電気炉で加熱して
溶融させ、得られた溶融物を圧縮空気で吹き飛ばす方法
（ブローイング法）または高速回転体に衝突させる方法
（ローター法）で繊維化して得られるガラス質の無機繊
維である。その化学組成は、一般にＳiＯ₂ ３５〜５０
％（重量；以下同じ）、Ａl₂Ｏ₃ １０〜２０％、ＣaＯ
３０〜４０％、ＭgＯ ３〜６％、ＦeＯ＋Ｆe₂Ｏ₃０.１
〜３％のものであって、ほかに合計量で５％前後含まれ
ている微量成分はＴiＯ₂、ＭnＯ、Ｃr₂Ｏ₃、ＢaＯ、Ｎa
₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｓ等である。2. Description of the Related Art Rockwool is a molten product obtained by melting a mixture of iron and steel slag and various raw materials for minerals with silica stone, dolomite, etc. added as a component ratio adjusting material and heating it in a cupola or electric furnace. It is a glassy inorganic fiber obtained by fiberizing by blowing air with compressed air (blowing method) or by colliding it with a high-speed rotating body (rotor method). Its chemical composition is generally SiO ₂ 35-50.
% (Weight; the same applies hereinafter), Al ₂ O ₃ 10-20%, CaO
30-40%, MgO 3-6%, FeO + Fe ₂ O ₃ 0.1
In addition, the other trace components contained in the total amount of about 5% are TiO ₂ , MnO, Cr ₂ O ₃ , BaO and Na.
₂ O, K ₂ O, S and the like.

【０００３】比較的安価な不燃性繊維であるロックウー
ルは、耐火被覆材や高温用断熱材としてバルク繊維の状
態で、またブランケット、マット、フェルト、ボード等
の形態の断熱材として、広く利用されている。しかしな
がら、従来のロックウール製品はせいぜい７５０℃が使
用可能温度の上限であって、それ以上の高温では軟化し
さらには溶融して著しい収縮、変形を起こす。Rock wool, which is a relatively inexpensive incombustible fiber, is widely used in bulk fiber as a fireproof covering material or a high-temperature heat insulating material, and as a heat insulating material in the form of blankets, mats, felts, boards and the like. ing. However, the conventional rockwool product has an upper limit of usable temperature of 750 ° C. at most, and at a higher temperature than that, it softens and melts to cause remarkable shrinkage and deformation.

【０００４】シリカ−アルミナ系セラミック繊維はより
高い温度での使用が可能であるが、高価であり、且つ環
境衛生上の理由から、耐火被覆材等に利用することは困
難になりつつある。Although silica-alumina ceramic fibers can be used at higher temperatures, it is becoming difficult to use them in fireproof coating materials and the like because of their high cost and environmental hygiene.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のロックウールと同様に安価に製造することができ、か
つ柔軟性にも富むという有利性を有しながら、耐熱性の
点ではセラミック繊維なみに１０００℃前後での使用も
可能な、高度の耐熱性を備えたロックウールを提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ceramic in terms of heat resistance while having the advantage that it can be manufactured at a low cost similarly to the conventional rock wool and is also highly flexible. It is intended to provide rock wool having a high degree of heat resistance, which can be used at around 1000 ° C. like a fiber.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した耐熱性ロックウールは、ＳiＯ₂、Ａl₂Ｏ₃、お
よびアルカリ土類金属酸化物を主成分とするロックウー
ルにおいて、高温に加熱されたとき、軟化し溶融するこ
となく１０５０℃においても繊維形態を維持するのに十
分な量のジオプサイド特にＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサイド
を含有する結晶質の繊維に変化することを特徴とするも
のである。The heat-resistant rock wool that has been successfully provided by the present invention is a rock wool containing SiO ₂ , Al ₂ O ₃ and an alkaline earth metal oxide as a main component, and is resistant to high temperatures. When heated, it is characterized by being transformed into a crystalline fiber containing a sufficient amount of diopside, particularly Al, Fe ⁺³ substituted diopside, to maintain the fiber morphology at 1050 ° C without softening and melting. It is a thing.

【０００７】ジオプサイドはＣaＯ・ＭgＯ・２ＳiＯ₂を
基本組成とし、鉱物学では透輝石と呼ばれる単斜晶系結
晶である。普通は、共通の結晶学的性質を保持したまま
上記基本組成におけるＣa、Ｍg、およびＳiの一部がＡ
l、Ｍn、Ｃr、Ｚn、Ｆeその他の金属元素で置換された
状態で存在する。この明細書では、上記一部の金属元素
が置換されたジオプサイドにおける置換成分がＡlおよ
びＦe⁺³を必須の成分とするものをＡl,Ｆe⁺³置換ジオプ
サイドという。[0007] Jiopusaido is a basic composition of CaO · MgO · 2SiO _2, the mineralogy is monoclinic crystals called diopside. Usually, some of Ca, Mg, and Si in the above basic composition are A while retaining common crystallographic properties.
It exists in a state in which it is substituted with metal elements such as l, Mn, Cr, Zn, Fe and the like. In this specification, a diopside in which some of the metal elements are substituted has Al and Fe ⁺³ as essential components, which is referred to as Al, Fe ⁺³ substituted diopside.

【０００８】高温に加熱されたときＡl,Ｆe⁺³置換ジオ
プサイドを生じる上記特徴を備えたロックウールの代表
的なものは、化学組成においてＳiＯ₂を３０〜４５重量
％、Ａl₂Ｏ₃を１０〜１６重量％、ＣaＯを２５〜３５重
量％、ＭgＯを３〜１０重量％、ＦeＯを３〜１０重量％
含有し、これら必須成分の合計量が９０重量％以上であ
ることに特徴がある。A typical rockwool having the above characteristics, which produces Al, Fe ⁺³ substituted diopside when heated to a high temperature, has a chemical composition of 30 to 45% by weight of SiO ₂ and 10 of Al ₂ O ₃ . ~ 16 wt%, CaO 25-35 wt%, MgO 3-10 wt%, FeO 3-10 wt%
It is characterized in that the total content of these essential components is 90% by weight or more.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】上述のように、本発明のロックウ
ールは高温に加熱されたとき、軟化し溶融する前に、該
ロックウール中にジオプサイドを生じる。ジオプサイド
の生成が特に顕著になる温度は、ロックウールの組成に
よっても多少異なるが約８３０〜８５０℃である。ジオ
プサイドの生成が速やかに且つ顕著に起こることにより
（同時にジオプサイド以外の結晶も並行して生成するこ
とにより）、本発明のロックウールは高温の雰囲気に置
かれると事実上結晶質の繊維に変化し、非晶質部分はお
そらくは約５〜１０重量％以下に減少する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, when the rock wool of the present invention is heated to a high temperature, it produces diopside in the rock wool before it softens and melts. The temperature at which the formation of diopside becomes particularly remarkable is about 830 to 850 ° C., although it varies somewhat depending on the composition of rock wool. Due to the rapid and prominent formation of diopside (simultaneous formation of crystals other than diopside at the same time), the rockwool of the present invention turns into a crystalline fiber when exposed to a high temperature atmosphere. , The amorphous portion is probably reduced to about 5-10% by weight or less.

【００１０】それにより、このロックウールは従来の通
常のロックウールならば完全に軟化、溶融してしまう８
５０℃付近でも全く安定である。しかも、生じたジオプ
サイドはさらに温度が上昇しても結晶形の変化を起こさ
ないから、このロックウールは１０５０℃付近まで繊維
形態を保ち、その集綿成形物は１０５０℃で３時間加熱
しても線収縮率が５％をこえることはない（従来の通常
のロックウール組成も８５０℃付近で結晶化し、メリラ
イトを晶出するが、それ以前に軟化、溶融が始まるの
で、ロックウールの集綿成形物は顕著な収縮、変形を起
こしてしまう。)。As a result, this conventional rock wool is completely softened and melted by the conventional ordinary rock wool.
It is quite stable even at around 50 ° C. Moreover, since the produced diopside does not change its crystal form even when the temperature further rises, this rockwool maintains the fiber form up to around 1050 ° C., and the cotton collected molded product is heated at 1050 ° C. for 3 hours. The linear shrinkage ratio does not exceed 5% (Although the conventional rockwool composition also crystallizes at around 850 ° C and crystallizes melilite, it softens and melts before that, so rock wool cotton molding Objects will undergo significant shrinkage and deformation.)

【００１１】ＦeＯを約３〜１０重量％含有させ、高温
に加熱されたときＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサイドを生じる
ようにしたロックウールは特に上記軟化溶融前の結晶化
が確実であり、好ましい。Rock wool containing about 3 to 10% by weight of FeO so as to produce Al, Fe ⁺³ -substituted diopside when heated to a high temperature is particularly preferable because the crystallization before the softening and melting is sure.

【００１２】ガラス質構成成分の結晶化にともないロッ
クウールの繊維としての物性は当然変化し、たとえば柔
軟性が低下するなど不利な変化も起こすが、使用状態に
置かれた後のそのような変化が不都合を招くことは少な
いので、ロックウールについての従来の常識をこえた高
温での使用が可能になる。The physical properties of the rockwool as fibers naturally change with the crystallization of the glassy constituents, and there are disadvantageous changes such as a decrease in flexibility, but such changes after being put into use. Since there is little inconvenience, it becomes possible to use at a high temperature, which exceeds the conventional wisdom about rock wool.

【００１３】なお、高温に加熱されたとき軟化し溶融す
る前にロックウール中でジオプサイドが生じることは、
次のようにして確認することができる。まず２００℃／
Hr程度の昇温速度で試料を加熱し、８５０℃に達したな
らばその温度に３時間保持する。その後、室温まで放冷
して外観を観察する。収縮し塊状になるなど加熱前の繊
維形態を維持していなければ、ジオプサイドの生成を確
認するまでもなく本発明のロックウールとは言えない。
繊維形態を維持している試料についてのジオプサイドの
有無の確認は、下記粉末Ｘ線回折分析により行う。It is noted that diopside occurs in rock wool before it softens and melts when heated to a high temperature.
It can be confirmed as follows. 200 ° C /
The sample is heated at a heating rate of about Hr, and when the temperature reaches 850 ° C., the temperature is maintained for 3 hours. Then, it is cooled to room temperature and the appearance is observed. Unless the fiber morphology before heating such as contraction and lump formation is maintained, it cannot be said to be the rock wool of the present invention without confirming generation of diopside.
The presence or absence of diopside in the sample maintaining the fiber form is confirmed by the following powder X-ray diffraction analysis.

【００１４】粉末Ｘ線回折分析法：試料をメノウ乳鉢で
粉砕して粒径４４μm以下（２５０メッシュ通過）の微
粉末としたのち、これを試料ホルダー（35×50mm²，厚
さ1.5mmのアルミニウム板に20×18mm²の穴を開けたも
の）に充填し、Ｘ線回折装置にセットして、管電圧３０
KV、管電流１５mA、走査各度２θ＝５〜７０°の範囲を
測定する。得られたＸ線回折ピーク図形の個々の回折ピ
ークのｄ値をＪＣＰＤＳのデータと対比して結晶成分を
同定する（後記実施例１参照）。Powder X-ray diffraction analysis method: A sample was crushed in an agate mortar to obtain a fine powder having a particle size of 44 μm or less (passing 250 mesh), which was then put into a sample holder (35 × 50 mm ² , aluminum with a thickness of 1.5 mm). The plate is filled with 20 x 18 mm ² holes), set in the X-ray diffractometer, and the tube voltage is set to 30.
Measure KV, tube current 15 mA, and scan each 2θ = 5 to 70 °. The crystal component is identified by comparing the d value of each diffraction peak of the obtained X-ray diffraction peak pattern with the JCPDS data (see Example 1 below).

【００１５】ジオプサイドの存在が確認された試料につ
いての該ジオプサイドの正確な定量分析は困難である
が、種々の分析結果を総合すると、本発明のロックウー
ルの８５０℃加熱処理物におけるジオプサイドの量は少
なくとも５０重量％、通常約９０重量％またはそれ以上
になると推察される。Accurate quantitative analysis of diopside in a sample in which the presence of diopside was confirmed is difficult, but when various analysis results are combined, the amount of diopside in the rock wool 850 ° C. heat-treated product of the present invention is: It is estimated to be at least 50% by weight, usually about 90% by weight or more.

【００１６】本発明のロックウールの化学組成は、高温
に加熱されたとき該ロックウールが軟化し溶融する前に
ジオプサイドを生じ得るものであればよく、限定される
ものではないが、好適には、Ａl,Ｆe⁺³置換ジオプサイ
ドを高率で生じ得る組成、すなわちＳiＯ₂を３０〜４５
重量％、Ａl₂Ｏ₃を１０〜１６重量％、ＣaＯを２５〜３
５重量％、ＭgＯを３〜１０重量％、ＦeＯを３〜１０重
量％含有し、これら必須成分の合計量が９０重量％以上
のものである。The chemical composition of the rockwool of the present invention is not limited as long as it can generate diopside before it is softened and melted when heated to a high temperature, and is not limited, but preferably. , Al, Fe ⁺³ substituted diopside can be produced at a high rate, that is, SiO ₂ of 30 to 45
% By weight, 10 to 16% by weight of Al ₂ O ₃ and 25 to ₃ of CaO.
5% by weight, 3 to 10% by weight of MgO and 3 to 10% by weight of FeO are contained, and the total amount of these essential components is 90% by weight or more.

【００１７】上記好適成分比率は、“高温に加熱された
とき軟化し溶融することなく１０５０℃においても繊維
形態を維持するのに十分な量のＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサ
イドを含有する結晶質の繊維に変化するロックウール”
数例の高温加熱処理前後の組成分析値、および、上記ロ
ックウール中で生じたＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサイドの組
成分析の結果に基づき確認されたものであり、Ａl,Ｆe
⁺³置換ジオプサイドの組成（ただしＦe₂Ｏ₃はＦeＯに換
算する）を最適値として包含する（Ａl,Ｆe⁺³置換ジオ
プサイドの組成は、該ジオプサイドを生じさせたロック
ウール熱処理物を塩酸で処理する後記実施例１に記載の
方法により分離されたジオプサイドを分析することによ
り確認した。）。The above-mentioned preferable component ratio is "a crystalline material containing a sufficient amount of Al, Fe ⁺³ substituted diopside to maintain the fiber morphology even at 1050 ° C. without softening and melting when heated to a high temperature. Rock wool that transforms into fibers ”
It was confirmed based on the compositional analysis values before and after the high-temperature heat treatment of several cases and the compositional analysis results of Al, Fe ⁺³ substituted diopside generated in the rock wool.
The composition of ⁺³ substituted diopside (however Fe ₂ O ₃ is converted to FeO) is included as an optimum value (Al, Fe ⁺³ substituted diopside composition is such that the heat treated rockwool product of the diopside is treated with hydrochloric acid. It was confirmed by analyzing the diopside separated by the method described in Example 1 below.

【００１８】高温に加熱されたときＡl,Ｆe⁺³置換ジオ
プサイドを生じ得るためにはＦeＯを含有することがと
りわけ重要であり、且つその量が３重量％以上でなけれ
ばならない。しかしながら、ＦeＯをあまり高率で含有
するものは柔軟性に欠けるので、１０重量％程度が上限
含有率になる（同じ鉄分でも主としてＦe₂Ｏ₃を含有す
る従来のロックウールの場合は、高温に加熱されたとき
Ａl,Ｆe⁺³置換ジオプサイドの生成が顕著でなく、ロッ
クウールは結晶化により安定化する前に軟化し溶融す
る。したがって、高温に加熱されたロックウール中でＡ
l,Ｆe⁺³置換ジオプサイドが生じる過程には、ロックウ
ール中のＦeＯのＦe⁺²がＦe⁺³に酸化されるプロセスが
関与しているものと思われる。）。The inclusion of FeO is of particular importance in order to be able to give Al, Fe ⁺³ -substituted diopsides when heated to high temperatures, and the amount must be above 3% by weight. However, if the content of FeO is too high, the flexibility is insufficient, so the upper limit content is about 10% by weight. (In the case of the conventional rock wool containing mainly Fe ₂ O ₃ even with the same iron content, the high temperature is not When heated, the formation of Al, Fe ⁺³ substituted diopside is not remarkable, and the rock wool softens and melts before being stabilized by crystallization.
It is considered that the process in which Fe ⁺² of FeO in rockwool is oxidized to Fe ⁺³ is involved in the process of producing l, Fe ⁺³ substituted diopside. ).

【００１９】Ｆe₂Ｏ₃は、適量のＦeＯが存在する場合に
おけるＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサイドの生成を妨害するも
のではないが、量が多いと、ＦeＯの量が多すぎる場合
と同様に繊維物性を悪くするので、ＦeＯとＦe₂Ｏ₃の合
計量についても１０重量％程度を上限含有率とすること
が望ましい。Fe ₂ O ₃ does not interfere with the formation of Al, Fe ⁺³ -substituted diopside in the presence of an appropriate amount of FeO, but a large amount of Fe ₂ O ₃ results in the same amount of fibers as when the amount of FeO is too large. Since the physical properties are deteriorated, it is desirable that the upper limit content of the total amount of FeO and Fe ₂ O _{3 be} about 10% by weight.

【００２０】上述の必須成分の総含有率はなるべく高い
ほうがよく、Ｆe₂Ｏ₃、ＴiＯ₂、ＭnＯ、Ｃr₂Ｏ₃、Ｂa
Ｏ、Ｎa₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｓ等、原料に由来し不可避的に混
入する微量成分は合計量で１０重量％未満であることが
望ましい。The total content of the above-mentioned essential components is preferably as high as possible, and Fe ₂ O ₃ , TiO ₂ , MnO, Cr ₂ O ₃ and Ba are contained.
It is desirable that the total amount of trace components such as O, Na ₂ O, K ₂ O, and S, which originate from the raw materials and are inevitably mixed, is less than 10% by weight.

【００２１】上記組成を有しＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサイ
ドを生じ得るロックウールは、その化学組成が上記範囲
になるように原料配合を選ぶことを除けば従来のロック
ウールとまったく同様にして製造することができる。す
なわち、高炉スラグ、転炉スラグ、玄武岩、角閃岩、輝
緑岩、珪石、ドロマイト、ろう石、長石、とう石等を、
適宜配合し（これらの原料の中でＦeＯ源となりうるも
のは転炉スラグ、玄武岩、角閃岩、輝緑岩等である）、
キュポラ炉で加熱して溶融させ、ローター方式等周知の
方式で繊維化することにより困難なく製造することがで
きる。Rockwool having the above composition and capable of producing Al, Fe ⁺³ substituted diopside is produced in exactly the same manner as conventional rockwool except that the raw material composition is selected so that the chemical composition is within the above range. can do. That is, blast furnace slag, converter slag, basalt, amphibolite, diorite, silica stone, dolomite, wax stone, feldspar, otolith, etc.
Appropriately blended (among these raw materials, FeO sources can be converter slag, basalt, amphibolite, diabase, etc.),
It can be manufactured without difficulty by heating and melting in a cupola furnace and fibrillating by a known method such as a rotor method.

【００２２】得られたロックウールは、常法により集綿
し、積層、バインダー付与・硬化処理するなどしてボー
ドその他の形状に成形し、断熱材等の用途に供すること
ができる。The obtained rock wool can be collected by a conventional method, laminated, bound with a binder and cured to be molded into a board or other shape, and can be used as a heat insulating material or the like.

【００２３】[0023]

【実施例】【Example】

実施例１ 原料として高炉スラグ、転炉スラグ、玄武岩、角閃岩等
を用い、これらの混合物をキュポラ炉で加熱して溶融さ
せ、ローター方式で繊維化後、集綿、積層し、さらにフ
ェノール樹脂バインダーを吹き付けてから加熱してバイ
ンダーを硬化させることにより、嵩密度１５０kg/m³の
ボードを製造する。Example 1 Blast-furnace slag, converter slag, basalt, amphibolite, etc. are used as raw materials, and a mixture of these is heated and melted in a cupola furnace, fiberized by a rotor system, and then collected and laminated, and further a phenol resin binder. And then heated to cure the binder to produce a board having a bulk density of 150 kg / m ³ .

【００２４】上記製造法において原料配合比を変更する
ことにより、組成の異なる３種類のロックウールを製造
し、それらからなるボードの試験片（長さ１５０mm、幅
５０mm、厚さ２５mm）について、加熱試験を行なった。
比較のため、標準的な従来のロックウール（市販品２種
類）についても同様の試験を行なった。試験方法は次の
とおりである。Three types of rock wool having different compositions were produced by changing the raw material mixture ratio in the above production method, and the test pieces of the boards (length 150 mm, width 50 mm, thickness 25 mm) made of them were heated. The test was conducted.
For comparison, the same test was performed on standard conventional rock wool (two commercial products). The test method is as follows.

【００２５】試験方法：試験片を電気炉に入れ、室温か
ら８５０℃、９５０℃、または１０５０℃まで、昇温速
度２００℃／Hrで昇温し、所定の温度に達したならばそ
の温度に３時間保つ。その後、試験片を電気炉から取り
出して室温まで冷却し、長さ方向と幅方向の収縮率を測
定して両方の収縮率の平均値を線収縮率とする。試験数
は１条件につき３とし、測定結果は平均値を表示する。
結果を表１に示す。なお、比較例１，２は市販品であ
る。Test method: A test piece is placed in an electric furnace, heated from room temperature to 850 ° C., 950 ° C., or 1050 ° C. at a heating rate of 200 ° C./Hr. Hold for 3 hours. Then, the test piece is taken out of the electric furnace, cooled to room temperature, the shrinkage rates in the length direction and the width direction are measured, and the average value of both shrinkage rates is taken as the linear shrinkage rate. The number of tests is 3 for each condition, and the measurement results are displayed as an average value.
The results are shown in Table 1. Comparative Examples 1 and 2 are commercial products.

【００２６】[0026]

【表１】 比較例１ 比較例２ 比較例３ 実施例１ 実施例２ 化学組成（重量％） ＳiＯ₂ ４６.９ ３９.４ ４０.０ ３４.８ ３８.５ Ａl₂Ｏ₃ １２.４ １５.２ １３.０ １２.９ １３.０ ＣaＯ ３２.７ ３３.１ ２９.１ ３３.２ ２５.５ ＭgＯ ３.８ ５.８ ６.９ ６.２ ６.２ ＦeＯ ０.２ １.７ ２.６ ５.７ ７.６ Ｆe₂Ｏ₃ ０.０ ０.１ ０.４ １.１ ０.８ ＴiＯ₂ １.１ ０.６ １.５ １.１ １.０ ＭnＯ ０.４ ０.３ ０.４ １.６ ０.９ Ｎa₂Ｏ 痕跡 １.０ ２.７ １.９ ３.８ Ｋ₂Ｏ ０.６ ０.９ １.４ ０.２ ０.８ その他 １.９ １.９ ２.０ １.３ １.９ ボードの線収縮率(％) ８５０℃加熱後 ※ ※ ８.３ ２.１ ３.１ ９５０℃加熱後 ※ ※ １０.５ ２.５ ３.４ １０５０℃加熱後 ※ ※ １５.４ ３.９ ４.３ （※ ８５０℃で著しく収縮、変形し、繊維は当初の形態を失った。）Table 1 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Example 1 Example 2 Chemical composition (wt%) SiO ₂ 46.9 39.4 40.0 34.8 38.5 Al ₂ O ₃ 12.4 15 .2 13.0 12.9 13.0 CaO 32.7 33.1 29.1 33.2 25.5 MgO 3.8 5.8 6.9 6.2 6.2 6.2 FeO 0.2 1.7 2.6 5.7 7.6 Fe ₂ O ₃ 0.0 0.1 0.4 0.8 0.8 TiO ₂ 1.1 0.6 0.6 1.5 1.1 1.0 MnO 0.4 0 .3 0.4 1.6 0.9 0.9 Na ₂ O Traces 1.0 2.7 1.9 3.8 K ₂ O 0.6 0.9 1.4 1.4 0.2 0.8 Others 1.9 1 .9 2.0 1.3 1.9 Linear shrinkage of board (%) After heating at 850 ° C ※※ 8.3 2.1 3.1 After heating at 950 ° C ※※ 10.5 2.5 3.4 1050 After heating at ℃ ※※ 15.4 3.9 4.3 (※ Significant shrinkage and deformation at 850 ℃, the fiber lost its original shape.)

【００２７】上記加熱試験後の各例試験片について、粉
末Ｘ線回折分析により結晶化状態を調べた結果を表２に
示す。Table 2 shows the results of examining the crystallization state of the test pieces of each example after the heating test by powder X-ray diffraction analysis.

【００２８】[0028]

【表２】 850℃・３時間加熱後 950℃・３時間加熱後 1050℃・３時間加熱後 比較例１ メリライト（Ｓ） メリライト（Ｓ） 同左 アノーサイト（Ｍ） ジオプサイド（Ｗ） 比較例２ メリライト（Ｓ） メリライト（Ｓ） 同左 アノーサイト（Ｍ） ジオプサイド（Ｗ） 比較例３ メリライト（Ｓ） メリライト（Ｓ） 同左 ジオプサイド（Ｍ） ジオプサイド（Ｍ） アノーサイト（Ｗ） 実施例１ ジオプサイド（Ｓ） 同左 同左 メリライト（Ｓ） 実施例２ ジオプサイド（Ｓ） ジオプサイド（Ｓ） 同左 メリライト（Ｗ） メリライト（Ｗ） ウォラストナイト(VW) アノーサイト（VW） （注）Ｓ：多量 Ｍ：中程度の量 Ｗ：少量 VW：微量[Table 2] After heating at 850 ° C for 3 hours After heating at 950 ° C for 3 hours After heating at 1050 ° C for 3 hours Comparative Example 1 Melilite (S) Melilite (S) Same as left Anorthite (M) Diopside (W) Comparative Example 2 Melilite (S) Melilite (S) Same as left Anorthite (M) Diopside (W) Comparative Example 3 Melilite (S) Melilite (S) Same as left Diopside (M) Diopside (M) Anorthite (W) Example 1 Diopside (S) Same as left Same as left Merrilite (S) Example 2 Diopside (S) Diopside (S) Same as left Merrilite (W) Melilite (W) Wollastonite (VW) Anorthite (VW) (Note) S: Large amount M: Medium amount W: Small amount VW: Trace amount

【００２９】表１および表２から、従来のロックウール
（比較例１，２）は８５０℃加熱でメリライトが晶出す
るがかなりの部分がガラス質の状態で残り、それが９５
０℃加熱で中程度の量のアノーサイトおよび少量のジオ
プサイドになること、そして、その間に繊維は軟化しあ
るいは溶融してしまうことがわかる。ＦeＯの含有率が
２.６重量％である比較例３は８５０℃加熱で中程度の
ジオプサイドを生成するが、従来のロックウールとほぼ
同様の結晶化傾向を示す。From Tables 1 and 2, in the conventional rock wool (Comparative Examples 1 and 2), melilite was crystallized by heating at 850 ° C., but a considerable portion remained in a vitreous state, which was 95%.
It can be seen that heating at 0 ° C. gives a medium amount of anorthite and a small amount of diopside, and during that time the fiber softens or melts. Comparative Example 3 in which the FeO content is 2.6% by weight produces moderate diopside upon heating at 850 ° C., but shows a crystallization tendency similar to that of conventional rockwool.

【００３０】一方、本発明のロックウールは、８５０℃
加熱で主としてジオプサイドを生成する結晶化が高度に
進行し、且つ形成された結晶状態は９５０℃および１０
５０℃の加熱によってもほとんど変わらないことがわか
る。On the other hand, the rock wool of the present invention has a temperature of 850 ° C.
High degree of crystallization that mainly produces diopside upon heating, and the formed crystalline state is 950 ° C and 10 ° C.
It can be seen that there is almost no change even by heating at 50 ° C.

【００３１】次に、上記試験における実施例１，２の８
５０℃加熱処理物について、生じたジオプサイドの組成
を調べた。すなわち、８５０℃加熱処理物を２００メッ
シュ以下の粉末にして常温の０.２Ｎ-塩酸に投入し、９
０分間撹拌処理してガラス質やジオプサイド以外の結晶
を溶解させ、濾過、水洗してジオプサイドを残渣として
得、該ジオプサイド質残渣ＧＳ−１（実施例１のもの）
およびＧＳ−２（実施例２のもの）について化学分析を
行い、さらにＧＳ−１については粉末Ｘ線回折分析を行
なった。その結果を表３および表４に示す。図１〜３は
表４のデータをチャートで示したものである。Next, 8 of Examples 1 and 2 in the above test
The composition of the generated diopside was examined for the 50 ° C. heat-treated product. That is, the 850 ° C. heat-treated product was made into a powder of 200 mesh or less and put into 0.2N-hydrochloric acid at room temperature.
The mixture is stirred for 0 minutes to dissolve crystals other than glass and diopside, filtered and washed with water to obtain diopside as a residue. The diopside residue GS-1 (of Example 1)
And GS-2 (of Example 2) were subjected to chemical analysis, and GS-1 was subjected to powder X-ray diffraction analysis. The results are shown in Tables 3 and 4. 1 to 3 are charts showing the data of Table 4.

【００３２】Ｘ線回折分析の結果は ＪＣＰＤＳ（Joint
comittee of Powder DiffractionStandard）カードに
記載されている２種類のジオプサイドNo.11-654およびN
o.41-1370の粉末Ｘ線回折データと良い一致を示した。The result of the X-ray diffraction analysis is JCPDS (Joint
comittee of Powder Diffraction Standard) Two types of diopside No. 11-654 and N listed on the card
It showed good agreement with the powder X-ray diffraction data of o.41-1370.

【００３３】[0033]

【表３】 [Table 3]

【００３４】[0034]

【表４】 [Table 4]

【００３５】上記ジオプサイド質残渣ＧＳ−１およびＧ
Ｓ−２について、表３のデータを用い基本組成ＣaＭgＳ
i₂Ｏ₆を基にＯ数を６として計算して得られた示性式は
次のとおりであった。 ＧＳ−１：Ca_0.98(Mg_0.44Al_0.07Fe⁺³ _0.38Ti_0.09Mn_0.11)
_1.09(Si_1.43Al_0.57)₂O₆ ＧＳ−２：Ca_1.04(Mg_0.45Al_0.13Fe⁺³ _0.28Ti_0.04Mn_0.04N
a_0.03K_0.03)_1.00(Si_1.56Al_0.44)₂O₆ The above diopside residue GS-1 and G
For S-2, using the data in Table 3, the basic composition CaMgS
The rational formula obtained by calculating the number of O based on i ₂ O ₆ as 6 was as follows. GS-1: Ca _0.98 (Mg _0.44 Al _0.07 Fe ⁺³ _0.38 Ti _0.09 Mn _0.11 ).
_1.09 (Si _1.43 Al _0.57 ) ₂ O ₆ GS-2: Ca _1.04 (Mg _0.45 Al _0.13 Fe ⁺³ _0.28 Ti _0.04 Mn _0.04 N
a _0.03 K _0.03 ) _1.00 (Si _1.56 Al _0.44 ) ₂ O ₆

【００３６】試験例 実施例１，２および比較例２のロックウールからなる板
状耐火材料（厚み５０mm，嵩密度１５０kg/m³）につい
て、「建築構造部分の耐火試験方法」（ＪＩＳA1304）
に準じ下記の方法で耐火性能を試験した。Test Example For the plate-like refractory material (thickness 50 mm, bulk density 150 kg / m ³ ) made of rock wool of Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, “Fireproof test method for building structure part” (JIS A1304).
The fire resistance performance was tested according to the following method.

【００３７】試験方法：表面１８カ所に熱電対を取付け
た鋼材（H-300×300×10×15×2400Hmm）の周囲を300×
500mm（一部300×400mm）の耐火材料で覆い、ＪＩＳ規
定の条件で周囲温度を上昇させ、鋼材温度（平均値）の
変化を追跡する。試験結果を表５に示す。Test method: A steel material (H-300 × 300 × 10 × 15 × 2400Hmm) with thermocouples attached at 18 places on the surface is surrounded by 300 ×
Cover with a 500 mm (partly 300 x 400 mm) refractory material, raise the ambient temperature under the conditions specified by JIS, and track the change in steel material temperature (average value). Table 5 shows the test results.

【００３８】[0038]

【表５】 比較例２ 実施例１ 実施例２ ３５０℃到達時間（分） ６０ １０７ ９５Table 5 Comparative Example 2 Example 1 Example 2 Time to reach 350 ° C. (min) 60 107 95

【００３９】試験後、比較例２の耐火材料は表面が黒褐
色に溶融していた。一方、実施例１，２の耐火材料は、
表面は茶褐色に変色していたが収縮や目地の開きは僅か
であり、特に実施例１のものはやせが少なかった。After the test, the refractory material of Comparative Example 2 had a blackish-melt surface. On the other hand, the refractory materials of Examples 1 and 2 are
Although the surface was discolored to dark brown, the shrinkage and the opening of the joint were slight, and the skin of Example 1 was particularly thin.

【００４０】[0040]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば従来のロ
ックウールの常識をこえる高度の耐熱性を備え１０００
°前後での使用も可能なロックウールが提供される。こ
のロックウールはなんら特殊な原料や製法を必要とせ
ず、従来のロックウールと同様に安価に製造可能である
ことも、本発明の特長である。As described above, according to the present invention, it has a high heat resistance which exceeds the conventional wisdom of rock wool and is 1000
° Rock wool that can be used before and after is provided. It is also a feature of the present invention that this rock wool does not require any special raw material or manufacturing method and can be manufactured at a low cost like conventional rock wool.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 ＪＣＰＤＳカードに記載されているジオプサ
イドNo.11-654の粉末Ｘ線回折チャートFIG. 1 Powder X-ray diffraction chart of Diopside No. 11-654 described in JCPDS card

【図２】 ＪＣＰＤＳカードに記載されているジオプサ
イドNo.41-1370の粉末Ｘ線回折チャートFIG. 2 is a powder X-ray diffraction chart of diopside No. 41-1370 described on the JCPDS card.

【図３】 実施例１のロックウールの８５０℃熱処理物
中のＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサイドの粉末Ｘ線回折チャー
トFIG. 3 is a powder X-ray diffraction chart of Al, Fe ⁺³ substituted diopside in the heat-treated 850 ° C. rock wool of Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神子 史郎 横浜市神奈川区栗田26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shiro Kamiko 26 Kurita, Kanagawa-ku, Yokohama

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ＳiＯ₂、Ａl₂Ｏ₃、およびアルカリ土類
金属酸化物を主成分とするロックウールにおいて、高温
に加熱されたとき、軟化し溶融することなく１０５０℃
においても繊維形態を維持するのに十分な量のジオプサ
イドを含有する結晶質の繊維に変化することを特徴とす
るロックウール。1. A rockwool containing SiO ₂ , Al ₂ O ₃ and an alkaline earth metal oxide as a main component, when heated to a high temperature, does not soften and melt at 1050 ° C.
The rock wool is characterized by being transformed into a crystalline fiber containing diopside in an amount sufficient to maintain the fiber morphology. 【請求項２】 ＳiＯ₂、Ａl₂Ｏ₃、およびアルカリ土類
金属酸化物を主成分とするロックウールにおいて、高温
に加熱されたとき、軟化し溶融することなく１０５０℃
においても繊維形態を維持するのに十分な量のＡl,Ｆe
⁺³置換ジオプサイドを含有する結晶質の繊維に変化する
ことを特徴とするロックウール。2. A rockwool containing SiO ₂ , Al ₂ O ₃ and an alkaline earth metal oxide as a main component, when heated to a high temperature, does not soften and melt at 1050 ° C.
Sufficient amount of Al, Fe to maintain fiber morphology
Rock wool characterized by being transformed into crystalline fibers containing ⁺³ substituted diopside. 【請求項３】 ＳiＯ₂、Ａl₂Ｏ₃、およびアルカリ土類
金属酸化物を主成分とするロックウールにおいて、Ｆe
Ｏを３〜１０重量％含有し、高温に加熱されたとき、軟
化し溶融することなく１０５０℃においても繊維形態を
維持するのに十分な量のＡl,Ｆe⁺³置換ジオプサイドを
含有する結晶質の繊維に変化することを特徴とするロッ
クウール。3. A rockwool containing SiO ₂ , Al ₂ O ₃ and an alkaline earth metal oxide as a main component, wherein Fe
A crystalline material containing ³ to 10% by weight of O and containing Al, Fe ⁺³ substituted diopside in an amount sufficient to maintain the fiber morphology even at 1050 ° C. without softening and melting when heated to a high temperature. Rock wool characterized by being transformed into fibers. 【請求項４】 必須成分としてＳiＯ₂を３０〜４５重量
％、Ａl₂Ｏ₃を１０〜１６重量％、ＣaＯを２５〜３５重
量％、ＭgＯを３〜１０重量％、ＦeＯを３〜１０重量％
含有し、これら必須成分の合計量が９０重量％以上であ
ることを特徴とするロックウール。4. As an essential component, SiO ₂ is 30 to 45% by weight, Al ₂ O ₃ is 10 to 16% by weight, CaO is 25 to 35% by weight, MgO is 3 to 10% by weight, and FeO is 3 to 10% by weight. %
Rockwool contained, wherein the total amount of these essential components is 90% by weight or more.