(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱物溶融液を形成し、該鉱物溶融液から人造ガラス質繊維製品を製造する方法において、
該鉱物溶融液を構成する組成物が、酸化物の重量で、以下の成分
ＳｉＯ2               ３２％以上４８％以下
Ａｌ2Ｏ3 １６％を超え２８％以下
ＣａＯ                １０％以上２８％未満
ＭｇＯ                ２％以上２０％以下
ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3      ２％以上１５％以下
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ        ０％以上１２％以下
ＴｉＯ2               ０％以上４％以下
他の素成分            ０％以上８％以下
を含有し、さらに、該組成物が、（ａ）１４００℃において１０〜７０ポイズ（１〜７Ｐａ・ｓ）の溶融粘度を有し、並びに（ｂ）ｐＨ４．５で測定（繊維をｐＨ４．５の変性ガンブル溶液中に１日浸漬後と４日浸漬後、溶液の原子吸光分析器によりＳｉ分析を行って得られたＳｉ溶解量、繊維中のＳｉＯ2量、及び繊維の比表面積に基づいて算出）したとき、２０ｎｍ／日以上の溶解速度を有し、かつ、８００℃以上の焼結温度を有する繊維を供給するものから選択され、そして、選択された組成物が人造ガラス質繊維の製造に用いられることを特徴とする人造ガラス質繊維製品の製造方法。
【請求項２】
前記人造ガラス質繊維製品が、人造ガラス質繊維が結着された製品である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記人造ガラス質繊維が結着された製品が、断熱、耐火若しくは防火、または騒音の規制若しくは防御として、あるいは園芸用育成媒体として用いられるものである請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
前記人造ガラス質繊維が、ｐＨ７．５で測定（繊維をｐＨ７．５のガンブル溶液中に１日浸漬後と４日浸漬後、溶液の原子吸光分析器によりＳｉ分析を行って得られたＳｉ溶解量、繊維中のＳｉＯ2量、及び繊維の比表面積に基づいて算出）したとき、１５ｎｍ／日未満の溶解速度を有するものである請求項１記載の製造方法。
【請求項５】
前記鉱物溶融液を構成する組成物が、酸化物の重量で、ＳｉＯ2が４５％未満で、かつ、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3が６８％未満の組成を有する請求項１記載の製造方法。
【請求項６】
前記鉱物溶融液を構成する組成物が、酸化物の重量で、ＭｇＯが５％以上２０％以下の組成を有する請求項１記載の製造方法。
【請求項７】
前記鉱物溶融液を構成する組成物が、酸化物の重量で、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3が１０％未満の組成を有する請求項１記載の製造方法。
【請求項８】
前記鉱物溶融液を構成する組成物が、酸化物の重量で、Ａｌ2Ｏ3が１８％以上の組成を有する請求項１記載の製造方法。
【請求項９】
前記鉱物溶融液を構成する組成物が、酸化物の重量で、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3が５％以上の組成を有する請求項１記載の製造方法。
【請求項１０】
人造ガラス質繊維製品を含有する包装品であって、人造ガラス質繊維を形成する組成物を分析すると、該組成物は、酸化物の重量で、以下の成分
ＳｉＯ2               ３２％以上４８％以下
Ａｌ2Ｏ3              １６％を超え２８％以下
ＣａＯ                １０％以上２８％未満
ＭｇＯ                ２％以上２０％以下
ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3      ２％以上１５％以下
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ        ０％以上１２％以下
ＴｉＯ2               ０％以上４％以下
他の素成分            ０％以上８％以下
を含有し、そして、該組成物は、１４００℃において１０〜７０ポイズ（１〜７Ｐａ・ｓ）の粘度を有し、かつ、該繊維は、ｐＨ４．５で測定（繊維をｐＨ４．５の変性ガンブル溶液中に１日浸漬後と４日浸漬後、溶液の原子吸光分析器によりＳｉ分析を行って得られたＳｉ溶解量、繊維中のＳｉＯ2量、及び繊維の比表面積に基づいて算出）したとき、２０ｎｍ／日以上の溶解速度を有するものであり、そして、該包装品が、ｐＨ４〜５及び／または肺中のマクロファージの環境下における溶解性に関するラベル若しくは折り込みを搭載していることを特徴とする人造ガラス質繊維を含有する包装品。
【請求項１１】
湿潤環境条件下での生分解性製品として使用されることに関するラベル若しくは折り込みを更に搭載している請求項１０記載の包装品。
【請求項１２】
前記人造ガラス質繊維製品が、人造ガラス質繊維が結着された製品である請求項１０記載の包装品。
【請求項１３】
前記人造ガラス質繊維が結着された製品が、断熱、耐火若しくは防火、または騒音の規制若しくは防御として、あるいは園芸用育成媒体として用いられるものである請求項１２記載の包装品。
【請求項１４】
前記人造ガラス質繊維が、８００℃以上の焼結温度で焼結されたものである請求項１０記載の包装品。
【請求項１５】
前記人造ガラス質繊維が、ｐＨ７．５で測定（繊維をｐＨ７．５のガンブル溶液中に１日浸漬後と４日浸漬後、溶液の原子吸光分析器によりＳｉ分析を行って得られたＳｉ溶解量、繊維中のＳｉＯ2量、及び繊維の比表面積に基づいて算出）したとき、１５ｎｍ／日未満の溶解速度を有するものである請求項１０記載の包装品。
【請求項１６】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＳｉＯ2が４５％未満で、かつ、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3が６８％未満の組成を有する請求項１０記載の包装品。
【請求項１７】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＭｇＯが５％以上２０％以下の組成を有する請求項１０記載の包装品。
【請求項１８】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3が１０％未満の組成を有する請求項１０記載の包装品。
【請求項１９】
前記組成物が、酸化物の重量で、Ａｌ2Ｏ3が１８％以上の組成を有する請求項１０記載の包装品。
【請求項２０】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3が５％以上の組成を有する請求項１０記載の包装品。
【請求項２１】
鉱物繊維製品における人造ガラス質繊維の生分解性繊維としての使用であって、該人造ガラス質繊維が、酸化物の重量で、以下の成分
ＳｉＯ2               ３２％以上４８％以下
Ａｌ2Ｏ3              １６％を超え２８％以下
ＣａＯ                １０％以上２８％未満
ＭｇＯ                ２％以上２０％以下
ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3      ２％以上１５％以下
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ        ０％以上１２％以下
ＴｉＯ2               ０％以上４％以下
他の素成分            ０％以上８％以下
を含有する組成物から形成されたものであり、そして、該組成物が、（ａ）１４００℃において１０〜７０ポイズ（１〜７Ｐａ・ｓ）の溶融粘度を有し、並びに（ｂ）ｐＨ４．５で測定（繊維をｐＨ４．５の変性ガンブル溶液中に１日浸漬後と４日浸漬後、溶液の原子吸光分析器によりＳｉ分析を行って得られたＳｉ溶解量、繊維中のＳｉＯ2量、及び繊維の比表面積に基づいて算出）したとき、２０ｎｍ／日以上の溶解速度を有し、かつ、８００℃以上の焼結温度を有する繊維を供給するものから選択されたものであることを特徴とする、鉱物繊維製品における人造ガラス質繊維の生分解性繊維としての使用。
【請求項２２】
人造ガラス質繊維の湿潤環境条件下での生分解性製品としての使用である請求項２１記載の使用。
【請求項２３】
前記鉱物繊維製品が、人造ガラス質繊維が結着された製品である請求項２１記載の使用。
【請求項２４】
前記人造ガラス質繊維が結着された製品が、断熱、耐火若しくは防火、または騒音の規制若しくは防御として、あるいは園芸用育成媒体として用いられるものである請求項２３記載の使用。
【請求項２５】
前記人造ガラス質繊維が、ｐＨ７．５で測定（繊維をｐＨ７．５のガンブル溶液中に１日浸漬後と４日浸漬後、溶液の原子吸光分析器によりＳｉ分析を行って得られたＳｉ溶解量、繊維中のＳｉＯ2量、及び繊維の比表面積に基づいて算出）したとき、１５ｎｍ／日未満の溶解速度を有するものである請求項２１記載の使用。
【請求項２６】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＳｉＯ2が４５％未満で、かつ、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3が６８％未満の組成を有する請求項２１記載の使用。
【請求項２７】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＭｇＯが５％以上２０％以下の組成を有する請求項２１記載の使用。
【請求項２８】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3が１０％未満の組成を有する請求項２１記載の使用。
【請求項２９】
前記組成物が、酸化物の重量で、Ａｌ2Ｏ3が１８％以上の組成を有する請求項２１記載の使用。
【請求項３０】
前記組成物が、酸化物の重量で、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3が５％以上の組成を有する請求項２１記載の使用。
【発明の詳細な説明】
本発明は、使用に際し耐久性があって、しかも生物学的に有利であることを示すことができる人造ガラス質繊維（ＭＭＶＦ）に関する。
ＭＭＶ繊維は、岩石、スラグ、ガラス、または他の鉱物溶融液などのガラス質溶融液から製造される。溶融液は、所望の分析値を有する鉱物組成物を炉で溶融することによって形成される。この組成物は、一般に、所望の分析値になるように岩石類または鉱物類をブレンドすることによって形成される。鉱物組成物は、酸化物として３２％以上のＳｉＯ2、３０％以下のＡｌ2Ｏ3、及び１０％以上のＣａＯを含む分析値を有していることが多い。本明細書における元素分析は、重量基準であり、酸化物として計算する。酸化鉄は、ＦｅＯとＦｅ2Ｏ3との混合物でありうるが、ここではＦｅＯと言う。
炉での溶融液の及び溶融液から繊維の能率的かつ経済的な形成のためには、組成物が、適切な液相線温度を有し、繊維形成工程中に適切な粘度を有することが必要である。これらの要件は、溶融される組成物の選択に制約を課すことになる。
ＭＭＶ繊維の製造及び使用に伴う健康上の危険があることを立証する科学的証拠はないけれども、商業的重要性のために、製造業者は、ＭＭＶ繊維の必要物性（例えば、高温及び湿潤状態での耐久性）を維持し、かつ生物学的安全性が改善されたと断言することができるＭＭＶ繊維を提供することを余儀なくされた。
この安全性の改善の申し立ては、通常、７．４〜７．８のｐＨを有するガンブル液（Ｇａｍｂｌｅ’ｓ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）等の肺液に似せた液に対する繊維の溶解速度または分解度を検査する試験管内試験に基づいて行われる。ｐＨ７．５での溶解速度が向上したとする結果は、繊維が標準的に低下した耐湿性を有するということである。
このような試験管内試験で溶解速度の向上を示す繊維を記載している多くの特許出願が公開されている（例えば、ＷＯ８７／０５００７、ＷＯ８９／１２０３２、ＥＰ４１２８７８、ＥＰ４５９８９７、ＷＯ９２／０９５３６、ＷＯ９３／２２２５１、及びＷＯ９４／１４７１７）。
これらの特許出願の多く、即ち、このような試験管内試験で溶解速度の向上を示すと主張される繊維の特徴は、繊維が、低減されたアルミニウム含有量を有するということである。例えば、ＷＯ８７／０５００７には、Ａｌ2Ｏ3量は、１０％以下であらねばならないと述べられている。ロックウール及びスラグウールのアルミニウム含有量は、一般に５〜１５％（Ａｌ2Ｏ3として、重量で測定）の範囲にあり、これらの伝えられるところによる生物学的に適した繊維の多くは、４％以下、多くは２％以下のアルミニウム含有量を有している。このｐＨ７．５での溶解速度試験での溶解速度を増大させるために、これらの低Ａｌ2Ｏ3含有量の組成物中にリンを含有させることが知られている。
これらの低Ａｌ2Ｏ3含有量の繊維の多くに伴う問題は（それらが向上した生物学的適性を有しているかどうかに関する不確定性に加えて）、溶融特性が、通常のまたは容易に改造される溶融及び繊維形成装置での製造に十分には適していないことである。例えば、都合のよい繊維形成温度での溶融粘度が、どちらかと言えば低い。他の問題は、ｐＨ７．５での高溶解速度が、設置後に遭遇しうる湿潤状態で耐久性の低下を生じる傾向にあることである。
試験管内試験に加えて、生体内調査試験が行われた。例えば、ＶＤＩ  Ｂｅｒｉｃｈｔｅ  ８５３，１９９１，第１７−３７頁において、オベルデルステルは、肺からの繊維の清掃に２つの基本的機構、即ち、中性に近い肺液での溶解及び肺中でのマクロファージに囲まれた繊維のまわりに生じる（ｐＨ４．５〜５に維持された）酸性環境での溶解が関係することを示した。マクロファージは、繊維の弱化及び崩壊に至らしめる囲まれた繊維域の局所溶解を促進して平均繊維長を低減することによって、マクロファージが肺からより短くなった繊維を飲み込みかつ輸送することを可能とすることによって、肺からの繊維の除去を促進すると思われる。この機構は、モリモト等の論文、Ｏｃｃｕｐ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｅｄ  １９９４，５１，６２−６７、特に図３及び７、及びルオト等の論文、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，６６（１９９４），１９８−２０７、及びＳｔａｕｂ−Ｒｅｉｎｈａｌｔｕｎｇ  ｄｅｒ  Ｌｕｆｔ  ５２（１９９２），４１９−４２３に説明されている。
従来のガラス繊維、及び肺液（ｐＨ７．５）に対する増大した溶解度を有していると主張されるＭＭＶ繊維の多くは、ｐＨ４．５においてｐＨ７．５におけるよりも劣った溶解度を有しているので、おそらくマクロファージによる攻撃が、繊維の短縮及び肺からの繊維の最終的な除去に十分に貢献することができない。
岩石、スラグ、及び他の比較的高いアルカリ性の土類混合物から形成された既存のＭＭＶ繊維類は、ｐＨ７．５よりｐＨ４．５において、より高い溶解速度を有しているが、低い溶融粘度を有する傾向にある。生物学的に容認し得ると奨励されている既存の繊維は、ｐＨ４．５における溶解速度と溶融特性とが満足に組み合わされていない。試験管内試験に基づいて好ましいと現在主張されている繊維は、それらが要求される低アルミニウム含有量を有する場合、低い溶融粘度を有する傾向にある。低い溶融粘度は、標準の製造と比べて製造効率が必然的に低下される。
肺中で生分解性を示すことができ、標準の高製造効率を可能とする溶融特性を有し、かつ高価でない原料から製造することができるＭＭＶ繊維を提供することが望まれている。繊維は、使用する際に周囲の湿潤状態に暴露された場合に、良好な耐候性を有していることが好ましい。
本発明において、我々は、満足の行く生物学的適性を有する繊維として、ｐＨ４〜５において測定して少なくとも２０ｎｍ／日の溶解速度を有し、かつ１４００℃で１０〜７０ポイズの溶融粘度を有する組成物から形成される繊維を使用する。例えば、ｐＨ４．５における溶解速度は、少なくとも３０、さらには少なくとも５０ｎｍ／日以上にもなりうる。
溶融粘度とｐＨ４．５における溶解度とのこの組み合せは、我々が通常の技術によって繊維化するのに便利であり、かつｐＨ４．５において生溶解性の繊維を製造することができる溶融液を使用することを意味する。この組み合せによる繊維を調製することまたは選択することは、新規であり、しかも、そのような繊維の多くは、新規の組成を有している。
本発明の好ましい態様において、我々は、１種またはそれ以上の組成物の溶融粘度及び４〜５の範囲のｐＨにおける繊維溶解速度を測定し、１４００℃において１０〜７０ポイズ（１〜７Ｐａ・ｓ）の溶融粘度を有し、ｐＨ４．５において少なくとも２０ｎｍ／日の溶解速度を有する繊維を提供する、及び以下の成分
ＳｉＯ2             ３２％以上４８％以下
Ａｌ2Ｏ3 １６％を超え２８％以下
ＣａＯ              １０％以上２８％未満
ＭｇＯ              ２％以上２０％以下
ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3    ２％以上１５％以下
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ      ０％以上１２％以下
ＴｉＯ2             ０％以上４％以下
他の素成分          ０％以上８％未満
から成る、酸化物の重量として測定した分析値を有する組成物を選択と、そして、この組成物から繊維を製造する。
驚くべきことに、本発明によれば、それがｐＨ７．５において低または中溶解速度を有することができる場合でさえ、ｐＨ４．５において良好な溶解速度を有することによって、マクロファージによる肺からの清掃を促進する（よって、真の生分解性を増進する）繊維を提供することが可能である。このことは、（生分解性を喪失することなく）湿潤状態での良好な安定性を維持することを可能とする。繊維は、液相線温度、結晶化速度、及び溶融粘度等の程よい通常の溶融特性を有することができる。繊維は、安い原料を用いて形成することができる。
繊維の他の利点は、それらが湿気及び結露に暴露された場合、溶解物を含有して形成される溶液は、高められたｐＨを有するが、繊維は、高められたｐＨで低減された溶解性を有するので、繊維は、あまり溶解されず、増大した耐久性を有するということである。
本発明は、１４００℃において１０〜７０ポイズ（１〜７Ｐａ・ｓ）の溶融粘度を有する組成物から製造される全てのＭＭＶＦ製品を広く包含し、その製造、宣伝、販売または使用は、溶解速度をそのような製品の実際の製造中に測定するかどうかに関わらず、ｐＨ約４．５（例えば、４〜５）及び／または肺中でのマクロファージの環境下での溶解性の測定、あるいはその測定に関連することを包含する。繊維は、上記したような分析値を有しているのが好ましい。
本発明は、上記組成物を使用して、人の肺からのＭＭＶＦ繊維の除去を促進することを包含する。また、本発明は、上記繊維を使用して、人の肺から排除する能力を付与することも包含する。
本発明は、上記溶解度を与えるために選択された組成物から製造されたＭＭＶ繊維を含むＭＭＶＦ製品を包含する。例えば、本発明は、１種またはそれ以上の組成物のｐＨ４〜５での溶解度及び溶融粘度の測定、及び溶解粘度及びｐＨ４〜５での溶解度値の観測に一部または全体的に基づいて組成物を選択し、かつＭＭＶＦ製品を製造するために、同一または実質的に同一の組成物を利用することを包含する。分析値のいかなる偏差も、それらがｐＨ４〜５での溶解度を有意に変えない程十分に小さくなければならない。製造する繊維の選択を可能とする測定を行う場合、溶解度は、４．５のｐＨに関連するいかなるｐＨ（通常、４〜５の範囲）においても測定することができる。溶融粘度は、１４００℃における値に関連する値を与える温度（通常、１３７０〜１４５０℃の範囲）に関しデータから推論することによって、あるいは測定及び／または計算によってのいずれかで測定することができる。
組成物の選択は、選択した組成物を用いて商業生産を行うのと同じ場所または殆ど同じ時間に行う必要はない。したがって、製造業者は試験を行って、あるいは他の広告主は試験を行って、溶解度を測定し、及びこれらの試験からの情報を繊維を商業的に製造するために使用する組成物を選択するための基準の一部として使用することができる。
本発明は、上記分析値を有し、上記溶融粘度を有する組成物から形成され、そして、ｐＨ４〜５において定義した溶解速度を有するという「ラベル」が貼られる。また本発明の製品はそのようにして販売される。本発明の包装品は、ＭＭＶ繊維を含有し、かつ４〜５の範囲のｐＨまたはマクロファージの環境下における溶解性に関する、あるいはそのような溶解性を測定する試験法に関する「ラベル」または「折り込み」を有する。本発明の包装品は、そのように広告して販売される包装品を包含する。
本発明は、新規のＭＶＶＦ製品を包含する。これらの製品には、繊維が本発明で定義されたものである園芸用ＭＭＶＦ育成媒体及び繊維強化材がある。
新規である一種の繊維は、Ａｌ2Ｏ3の量が少なくとも１８％であることを除いて、上に挙げた溶解度、溶融粘度、及び組成分析値を有する繊維である。他の有用な繊維は、１６％超過のＡｌ2Ｏ3を有している。その量は、しばしば１９または２０％以上、例えば２６または２８％までである。１６％超過のＡｌ2Ｏ3を有する繊維において、アルカリ（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）の総合量は、通常、少なくとも１％、好ましくは、少なくとも２％であり、７％または１０％までかあるいはそれ以上である。Ａｌ2Ｏ3の量が１６％超過である場合、アルカリの量は、通常５％以下、好ましくは３％以下である。これらの繊維は、良好な耐火性及び他の機械特性を有することができる。
組成物は、しばしば０．５〜４％のＴｉＯ2、通常１〜２％のＴｉＯ2を含んでいる。アルカリは、通常、少なくとも５％、多くの場合、少なくとも７％のＮａ2Ｏによって与えられる。アルカリ（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）の合計量は、好ましくは８〜１２％、多くの場合８〜１０％である。
溶融粘度とｐＨ４．５における溶解速度の定義した組み合せを得るように、上記一般範囲内の元素分析値を選択することが可能である。組成物及び繊維が、液相線温度及び焼結温度等の他の所望の特性に応じるように組成物を選択することも容易に可能である。
例えば、特定の溶融液の１４００℃における粘度が高すぎることがわかる場合、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3の合計量を少なくすることによって、その粘度を低くすることが可能である。同様に、溶融粘度が高すぎる場合、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3の合計量を、一般に５５〜７５％、多くの場合６０〜７５％の範囲内で増大させることによって、またはアルカリ酸化物の量を増やすことによって、その粘度を高くすることが可能である。同様に、アルカリ土類金属酸化物成分及びＦｅＯの合計量を増やすことによって、粘度を低くすることが可能である。
ｐＨ４．５における溶解速度が低過ぎる場合、ＳｉＯ2の量を少なくすることによって、その速度を高くすることが可能であるが、溶融特性を維持するためにＡｌ2Ｏ3の量を増やすこと（及び／またはＰ2Ｏ5等の成分を添加すること）が必要である。
ＳｉＯ2の量は、標準的に少なくとも３２％、多くの場合少なくとも３４％、好ましくは少なくとも３５％である。その量は、普通は４７％未満、好ましくは４５％未満、多くの場合３８〜４２％である。
アルカリの量が比較的少ない場合、ｐＨ４．５における良好な溶解性が、１６または１７％超過、特に少なくとも１８％、好ましくは少なくとも２０％、多くの場合少なくとも２４％のＡｌ2Ｏ3の量で達成することができる。その量は、普通は２８％未満、好ましくは２６％未満である。２０〜２３％の量が好ましいことが多い。
ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3の総合量は、普通は５５〜７５％、通常、少なくとも５６％、好ましくは少なくとも５７％である。好ましい製品において、その量は、多くの場合６０％超過、最も好ましくは少なくとも６１または６２％である。その量は、標準的に７０％または６８％未満で、好ましくは６５％未満である。Ａｌ2Ｏ3の量が、１６％以下である場合、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3の量は、多くの場合５６〜６０％である。
ＣａＯの量は、普通は少なくとも１４％、好ましくは少なくとも１８％である。その量は、普通は２８％未満、好ましくは２５％未満である。１４〜２０％の量が、好ましいことが多い。
ＭｇＯの量は、普通は少なくとも５％、好ましくは少なくとも６％、最も好ましくは少なくとも８％である。その量は、普通は１５％以下、好ましくは１１％以下である。Ａｌ2Ｏ3の量が１６％以下である場合、その量は、５〜１１％であるのが好ましい。
ＦｅＯ（ＦｅＯとＦｅ2Ｏ3との混合物）の量は、普通は少なくとも３％、好ましくは少なくとも５％である。その量は、普通は１２％未満、好ましくは１０％未満、最も好ましくは８％未満である。５〜７％の量が、好ましいことが多い。ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＦｅＯ（ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3）の合計量は、２５〜４０％であるのが好ましい。
組成物は、３％または４％まで、通常２％までの量でＴｉＯ2をしばしば含んでいる。ＴｉＯ2の量は、通常少なくとも０．２％、多くの場合少なくとも０．５または１％である。
種々の他の素成分が、所望の特性を減じない量で組成物中に存在することができる。含有することができる他の素成分は、例えば、Ｐ2Ｏ5、Ｂ2Ｏ3、ＢａＯ、ＺｒＯ2、ＭｎＯ、ＺｎＯ及びＶ2Ｏ5である。
例えば、溶融特性を調整するために、あるいは溶解度を調整するために、Ｐ2Ｏ5及び／またはＢ2Ｏ3を含有させることが、多くの場合望ましい。Ｐ2Ｏ5及びＢ2Ｏ3の合計量は、一般に８％以下である。Ｐ2Ｏ5の量は、通常、Ｂ2Ｏ3の量より多く、通常少なくとも１％または２％である。Ｂ2Ｏ3は、存在しない場合が多い。１〜８％、通常１〜５％のＰ2Ｏ5及び０〜５％のＢ2Ｏ3（多くの場合１〜４％のＢ2Ｏ3）が存在するのが好ましい。
これら種々の他の素成分の合計量は、通常８％以下である。存在する他の素成分は、Ｐ2Ｏ5及び／またはＢ2Ｏ3が、上記したようにより多い量で存在しうることを除いて、それぞれ通常２％以下の量で存在する。
溶融液は、標準の結晶化特性を有することができるが、結晶化をできるだけ少なくすることを望む場合、どちらかといえば少ない量のマグネシウム、例えば２〜６％のＭｇＯを含有させることによって、このことを達成することができる。
改良された耐火性を有する繊維を提供することを望む場合、ＦｅＯの量を増大させることが一般に望ましく、その場合、少なくとも６％、例えば８％までまたはそれ以上、例えば１０％であるのが好ましく、またその場合、ＭｇＯは、少なくとも８％であるべきである。
組成物の分析値は、繊維が少なくとも２５、好ましくは少なくとも４０ｎｍ／日のｐＨ４．５における溶解速度を有するようなものであるのが好ましい。溶解速度は、（適切な耐湿性及び耐熱性特性の維持に支障なく）できるだけ高いのが望ましいが、一般に１５０または１００ｎｍ／日超過である必要はない。溶解速度は、通常、８０ｎｍ／日以下である。
ｐＨ７．５における高い溶解速度が、所望の特性として（主張された生分解性の指標として）提案されているが、実際は、それは、湿気に暴露された場合の劣った耐候性の指標であるので、望ましくない特性である場合が多い。ｐＨ７．５での肺中の溶解は、繊維が生分解性であるために必ずしも必要ではない。繊維は、２５ｎｍ／日未満、最も好ましくは１５ｎｍ／日未満のｐＨ７．５のガンブル液に対する溶解速度を有しているのが好ましい。
１４００℃における組成物の粘度は、通常、少なくとも１２または１５ポイズであり、少なくとも１８ポイズであるのが好ましい。その粘度は、例えば６０ポイズと高くすることができるが、一般に４０ポイズ未満であり、３０ポイズ以下であるのが好ましい。
繊維が、良好な耐火性を有することが望まれる場合、分析値は、焼結温度が少なくとも８００℃、好ましくは少なくとも１０００℃であるようなものであるのが好ましい。
液相性温度は、通常少なくとも１２００℃であるが、多くの場合少なくとも１２４０℃である。その温度は、例えば１４００℃と高くすることができるが、１３４０℃以下であるのが好ましい。
本発明で使用するために定義された適度のアルミニウムを含有する溶融液を使用する利点は、岩石、砂及び廃棄物等の適度のアルミニウム含有量を有する容易に入手することができる材料を組成物中に含有させることを可能とすることである。したがって、これが、ボーキサイトまたはカオリン等の高価な高アルミナ含有材料を使用する必要性は少なくし、同時に、珪砂またはかんらん石砂、鉄鉱等の高価な極低アルミナ含有材料を使用する必要性を少なくする。しかしながら、これらのより高価な材料は、所望によって有用でありうる。組成物の一部または全部として使用することができる容易に入手可能な中アルミナ含有材料には、代表的に、斜長岩、きょう岩及びはんれい岩がある。
組成物は、代表的に適量の斜長岩、はんれい岩、石灰岩、ドロマイト、輝緑岩、リン石灰、ホウ素含有物等の天然岩石及び砂材料、及びミネラルウール廃棄物、ケイ酸アルミナ、スラグ、特に取り鍋スラグ等の高アルミナ（２０〜３０％）スラグ、鋳物砂、濾過ダスト、フライアッシュ、ボトムアッシュ及び耐火性材料の製造からの高アルミナ廃棄物等の屑材料をブレンドすることによって生成される。
組成物は、通常のように、例えば、ガス加熱炉、電気炉またはキューポラ中で溶融液に転化することができる。本発明の一つの利点は、組成物がかなり低い液相線温度を有することができ（１４００℃で適度の粘度を維持しながら）、そして、これによって溶融液を形成するために必要なエネルギー量をできるだけ少なくすることである。
溶融液は、通常のように、例えば、ＷＯ９２／０６０４７に記載されているように、スピンニングカップ法またはカスケードロータ法によって、繊維に転化することができる。
本発明の繊維は、都合のよい繊維径及び繊維長を持つことができる。
本発明において、溶解速度は、以下のテストプロトコールを用いて測定される。
３００ｍｇの繊維をそれぞれ５００ｍｌの変性ガンブル液（即ち錯化剤を有する）を含有するポリエチレン瓶に入れ、ｐＨ７．５及び４．５に調整した。１日に一回ｐＨをチェックし、必要ならばＨＣｌによって調整する。
試験を１週間の期間中実施する。瓶を３７℃の水浴中で保持し、１日に二回激しく振盪する。溶液の一定量を１日及び４日後に取り出して、パーキン−エルマー原子吸光分析器によってＳｉを分析する。
変性ガンブル液は、以下の組成している：
0003955091.tif 000002
繊維径分布は、各試料に関し少なくとも２００本の繊維の直径をインターセプト法及び走査電子顕微鏡または光学顕微鏡（１０００倍）を用いて測定することによって測定した。読取り値を使用し、繊維の密度を考慮して繊維試料の比表面積を計算する。
ＳｉＯ2の溶解（ネットワーク溶解）に基づいて、溶解比太さを計算し、溶解速度を確定する（ｎｍ／日）。計算は、繊維中のＳｉＯ2含有量、比表面積及びＳｉの溶解量に基づいて行う。
本明細書において、焼結温度は、以下の試験プロトコールによって測定する。
試験する繊維組成物から製造したミネラルウール試料（５×５×７．５ｃｍ）を７００℃に予熱した炉に入れる。１．５時間暴露した後、試料の収縮及び焼結を評価した。この方法は、毎回新しい試料及び先の炉温度より５０℃高い炉温度で、試料の焼結または過度の収縮が認められない最高炉温度が測定されるまで繰り返す。
本明細書において、１４００℃におけるポイズで示す粘度を、ボッティンガ及びワイルのアメリカン・ジャーナル・オブ・サイエンス、第２７２巻、１９７２年５月、第４５５〜４７５頁に従って計算する。
以下に、本発明の実施例を挙げる。
表に示すような適量の原料をブレンドすることによって組成物を形成し、それぞれを坩堝炉で溶融し、カスケードスピナ技術によって繊維化した（表中のＦｅＯは、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3を意味する）。それぞれの溶融粘度及び溶解度を測定した。組成物の分析値及びそれらの特性を以下の表に挙げる。本発明において、組成物Ａ〜Ｑ、Ｓ、及びＵ〜Ｘは、全て適切であると判断され、次の良好な生溶解性を有するとしてラベルが貼られるＭＭＶＦ製品の製造のために選択される。２０以上の粘度及び３０以上のｐＨ４．５における溶解度を有するものが好ましい。
製品１は、市販のスラグウールに類似し、劣った粘度を示す。製品２は、高アルミニウム含有製品であるが、全成分の割合は、溶融粘度が都合のよい紡糸には高過ぎるようなものである。製品３は、標準の良好な製品特性を有する従来のロックウール製品に類似しているが、非常に低いｐＨ４．５での溶解速度を有している。したがって、製品１、２及び３は、生溶解性ＭＭＶ繊維製品の製造に使用するために選択されない。
0003955091.tif 000003
選択された繊維は、ＭＭＶ繊維の従来のいずれの形状でも提供することができる。したがって、それらは、ゆるい、非結着繊維から成る製品として提供することができる。より普通には、それらは、例えば、繊維を形成し、そして、それらを通常のように接続する結果として、結着剤を備えている。一般に、製品は、スラブ、シートまたは他の造形品として強化される。
本発明の製品は、ＭＭＶ繊維の従来の目的のために、例えば、断熱、耐火及び防火、または騒音低減及び規制として役立つスラブ、シート、チューブまたは他の造形品として、または園芸用育成媒体として、またはセメント、プラスチックまたは他の製品として、または充填剤として使用するための適切な形状に形成することができる。