ISSN 0288-7991

技術時報

2017 増刊号

SEM Image

Si

Mg

Ca

アルカリアースシリケートウール

ファインフレックスBIO®

本社事務所を移転します

優れた
耐熱性

特 長

熱衝撃
に強い
熱伝導率が低く，優れた断熱効果

蓄熱量が低く，
優れた省エネ効果

用 途

軽量で
優れた
加工性

●工業用耐火断熱材（ライニング材，
バックアップ材）●シール材●一般家電用断熱材，保温材「ファインフレックスBIO® 」
は，
環境問題に対する意識の高まりを受け，弊社が独自に開発した特化則＊適用対
象外の耐熱性に優れたアルカリアースシリケート（AES）
ウールです。
断熱材・シール材・パッキング材・吸音材などとして，鉄鋼をはじめ，
非鉄金属，
石油化学，
窯業など幅広い産業分野で使用可能な「ファインフレックスBIO® 」
応用製品をラインアップしております。
本増刊号は，
弊社発行の技術時報374号（2016年3号）
から378号(2017年3号)に掲載した「ファインフレックスBIO® 」
に関する記事を再編し，1冊にまとめたものです。本冊子がみなさまのお役に立てれば幸いです。
なお本誌掲載の製品に関するお問い合わせは工業製品事業本部（TEL：03-4413-1131）
までお願いいたします。

＊特定化学物質障害予防規則

目 次◆人造鉱物繊維の国内外規制について ……………………………………………………………………… 1
技術本部 安全衛生環境部長

戸塚 優子◆アルカリアースシリケートウールの開発 ………………………………………………………………… 6
工業製品事業本部 省エネ製品技術開発部
研究開発本部 浜松研究所

米内山 賢
北原 英樹

◆アルカリアースシリケートウール
TOMBO No.5605「ファインフレックス BIO バルク」
TOMBO No.5615「ファインフレックス BIO ブランケット」………………………………………… 10
TM

Ⓡ

TM

Ⓡ

◆ファインフレックス BIO 応用製品
TOMBO No.5625「ファインフレックス BIO ボード」
TOMBO No.5645「ファインフレックス BIO モールド」
TOMBO No.5685「ファインフレックス BIO 紡織品」
TOMBO No.8420「丸打ちパッキン」
TOMBO No.8520「角打ちパッキン」
TOMBO No.1420「スーパーマンホールガスケット」…………………………………………………… 13
Ⓡ

TM

Ⓡ

TM

Ⓡ

TM

Ⓡ

TM

TM

TM

◆ブロック状耐火物
TOMBO No.5655「ファインブロック 」…………………………………………………………………… 18
TMⓇ◆ペースト状不定形耐火物
TOMBO No.5675「ファインフレックス BIO キャスト」 ……………………………………………… 23
TMⓇ◆高温耐熱ボード
TOMBO No.5461-16L DA 「RF ボード 16LDA」
TOMBO No.5461-17MDA「RF ボード 17MDA」 ……………………………………………………… 26
TM

TM

TM

TM

人造鉱物繊維の国内外規制について

技術本部 安全衛生環境部長

戸 塚 優 子1．は じ め に

2．人造鉱物繊維とは工業炉などの断熱材にかつては天然の鉱物繊

人造鉱物繊維の定義は，考え方によっていろ維であるアスベストが使用されていたが，発がんいろあるが，図 1 に示すものが人造鉱物繊維とい性が確認されるに至り，現在は各国で使用が禁われている。

止されている。その代替として各種人造鉱物繊維（MMMF）が開発され使用されているが，一3．人造鉱物繊維の健康影響の因子

部に発がん性が懸念されるものがあり，各国それぞれに規制が実施されている。我が国におい繊維状物質の健康影響の基礎になっているのても2015年11月にリフラクトリーセラミックファが，アスベスト（石綿）であり，これに対する研イバー（以下，RCF）が特定化学物質障害予防規究成果により，人造鉱物繊維の発がん性に関与

則（以下，特化則）の特定化学物質となり，使する因子として，次のような 3 つのＤが提案され用に制限を受けるようになった。そのため使用にている。人造鉱物繊維の健康影響を考える上で制限のないアルカリアースシリケートウール（以は，以下の 3 因子を理解することが重要である。

下，AES ウール）が各社により開発され当社でも① DIMENSION（サイズ，寸法）「ファインフレックス BIO 」を上市している。
®

呼吸器系に吸入される繊維状物質のサイズ

そこで本稿では，人造鉱物繊維全般について，は，繊維径が 3 μｍ未満でアスペクト比（長さ／直径）3 以上，長さ200μｍ未満といわれてい国内外における規制の現状について解説する。

る。
このうち，
発がん性に関与するサイズとして，
直径が 1 μｍ未満でアスペクト比が 5 以上と考人造鉱物繊維（MMMF）

人造非晶質繊維

ガラス
長繊維

グラス
ウール

特殊用途
ガラス
微細繊維

人造結晶質繊維

スラグ
ウール

ロック
ウール

注１

注２

AES

RCF

注3

注4

アルミナ
繊維

ウィスカ類
注５

注1：日本でいうロックウールのこと 注2：別名ストーンウール，海外のロックウール 注3：アルカリアースシリケートウール
注4：リフラクトリーセラミックファイバー 注5：チタン酸カリウムウィスカ，炭化ケイ素ウィスカなど

図1

人造鉱物繊維の種類

ニチアス技術時報

2017 増刊号

1

人造鉱物繊維の国内外規制についてえられている（スタントン−ポッツの仮説）。
② DURABILITY（残存性，耐久性）
DURABILITY とは，肺内での残存性のこと

性が分類できない（not classifiable as to its carcinogenicity）」に評価が見直されている。各人造
鉱物繊維の 1988 年評価と 2002 年評価は表 1 のとである。鉱物繊維が呼吸器系に吸入された場

おりである。

合，肺 内（pH7.4，マクロファージの 細 胞 液

表1

IARC による各人造鉱物繊維の発がん性評価

pH4.5）でほとんど溶けず，そのまま肺内に残1988 年評価

2002 年評価存することにより，なんらかの悪さをするので

ガラス長繊維グループ 3

グループ3

はないかとも考えられている。一方，肺内で溶グラスウールグループ2B

グループ3

けやすい繊維は，健康影響のリスクが低いと特殊用途ガラス微細繊維グループ 2B

グループ2B

スラグウールグループ 2B

グループ3

ロックウールグループ 2B

グループ3

RCF

グループ 2B

グループ2B

考えられている。最近は DURABILITY の代わ
りに BIOPERSISTENCY（生体内残存性）が，その反対語として，BIOSOLUBILITY（生体溶解性）が使用されることが多い。
③ DOSE（量）なお IARC では AES ウールやアルミナ繊維については評価できるデータが少ないため発がん性

上記①，②は人造鉱物繊維の種類ごとで異分類は行っていない。

なる特性であるが，どの人造鉱物繊維にも共通し一番大きく寄与するのは，当然のことなが

5．国内における人造鉱物繊維の規制状況

ら呼吸器系に吸入される量ということになる。
呼吸器系に吸入される量については，製品の5.1 人造鉱物繊維全般に関する規制

形態，取り扱い方にも関係し，かつヒトの防御

労働安全衛生法により，人造鉱物繊維（ガラ方法によっても異なってくる。

ス長繊維を除く）を 1 重量％を超えて含有する製品（RCF については 0.1％超）を，譲渡，販売，

4．IARC（国際がん研究機関）の発がん性分類

提供する場合には，製品梱包にラベル表示を実施するとともに，SDS（安全データシート）を譲

IARC では，1987 年 6 月に初めての人造鉱物繊維の発がん性リスク評価をワーキンググループで実施している。当時は人造鉱物繊維の発がん性

渡先に発行しなければならない。
例として当社の RCF，AES ウール製品には図 2に示すラベルを添付する。

に関する調査研究が乏しかったが，一部の動物

一方，当該製品を使用する事業者は，SDS の実験で発がん性が認められたことにより，人造鉱

内容を使用者に周知徹底させるとともに，使用に物繊維全体について，「グループ 2B：ヒトに対すあたり化学物質リスクアセスメントを実施し，そる発がん性が疑われる（possibly carcinogenic）」の結果に基づき，使用者の健康障害を防止すると分類している。

取り組みを実施する必要がある。

その後，人造鉱物繊維の健康影響の研究が盛ん

また，人造鉱物繊維は，じん肺法，粉じん障に実施され，多くの疫学的研究，動物実験の結害防止規則（粉じん則）において「鉱物」に該果が報告された。そのため，IARC では，2001 年

当し，次の作業を行う場合はじん肺法，粉じんに再評価を実施している。その結果，グラスウー則の適用を受ける。

ル／スラグウール／ロックウールについては，職①鉱物（本製品）を裁断し，彫り，または仕上げ

業性ばく露による肺がんや悪性中皮腫の発症リする場所における作業（粉じん則別表 1 の 6 号）

スク，また一般の発がんリスクの上昇を示すデー②鉱物（本製品）を動力により破砕し，粉砕しま

タが認められなかったため，それまでの「グルーたはふるい分ける場所における作業（粉じん

プ 2B」から，「グループ 3：ヒトに対する発がん則別表 1 の 8 号）

2

ニチアス技術時報

2017 増刊号

人造鉱物繊維の国内外規制について（a）RCF 用ラベル（b）AES 用ラベル

図2

5.2

人造鉱物繊維のラベル表示例

RCF に関する規制

6．EU における人造鉱物繊維の規制状況

RCF は，表 1 に示すとおり，IARC の発がん性評価が 2002 年の再評 価においても「グループ2B」であったことから，2010 年より厚生労働省

6.1 EU 域内の包装表示・安全データシート（SDS）について

において「労働者の有害物によるばく露評価ガ

現在，EU において人造鉱物繊維単独に規制化

イドライン」に従い労働者への健康障害リスクのされた法規としては，1997 年 12 月に発効された有無を調査してきた。その結果，RCF ばく露にEU 指令 97/69/EC「人造非晶質繊維の発がん分類

1）

よるリスクが無視できないものであるとし ，特と包装表示」がある。本指令は，アスベスト代替化則において管理第 2 類物質および特別管理物質

繊維として急速に市場に出回った人造鉱物繊維にとして，2015 年 11 月より使用方法の規制化がさついて，包装表示などで注意喚起を促すためのも2）れた。主な規制内容は以下のとおりである 。

のであって，使用制限を行うものではない。

a）局所排気装置の設置，b）作業主任者の選任，本指令は，その後発効されたEU 内の包装表示・c）掲示，作業記録の作成・保存（30 年）など

安全データシート（SDS）全般について記載され特別管理物質としての措置，d）関係者以外立ているEU 規則1272/2008/EC「化学品の分類，表入禁止の措置，e）作業環境測定の実施，f）健示，包装に関する規則（CLP 規則）」に引き継がれ

康診断の実施，g）炉等の施工・補修・解体工ている。CLP 規則では，人造非晶質繊維を化学成事など現場作業における作業場所以外への飛散

分により2 種類に分類している。表示内容抜粋を防止のための措置および呼吸用保護具の使用

表 2に示す。なお，対象はバルク，ブランケットな表2

CLP 規則 記載内容抜粋

No

名称

有害性区分

警告文句

650-016-00-2

鉱物繊維
ランダム配向性（不規則配向性）の人造ガラス質ケイ酸塩
繊維でアルカリ金属酸化物，アルカリ土類金属酸化物（Na2O＋ K2O ＋ CaO＋ MgO ＋ BaO）＞ 18％のもの

発がん性 2

発がんの
おそれの
疑い

リフラクトリーセラミックファイバー
マイクロファイバーウール
ランダム配向性（不規則配向性）の人造ガラス質ケイ酸塩
繊維でアルカリ金属酸化物，アルカリ土類金属酸化物（Na2O＋ K2O ＋ CaO＋ MgO ＋ BaO）≦ 18％のもの

発がん性 1B

650-017-00-8

表示

注

AQR
警告

発がんの
おそれ

AR
危険

ニチアス技術時報

2017 増刊号

3人造鉱物繊維の国内外規制について

どで成形品は対象外である。
参考までに，EU の発がん分類は以下のとおり

大きく関係する。EU では，｢（〔長さ加重幾何平均直径〕− 2 ×〔標準誤差〕）＞ 6 μm｣ となる繊維は，吸入されないサイズとして，発がん性分である。
1A ヒトへの発がん性が知られている物質

類の適用除外となり，表示等の対象物質に該当

1B ヒトへの発がん性があるとみなされるべ

しなくなる。なお，長さ加重幾何平均直径の測き物質で，十分なデータがある2

ヒトへの発がん性の懸念がある物質であるが，データが十分ではない

人造非晶質繊維には，① Note A，② Note Q，

定方法は，トーマスシュナイダー法による。
現在，EU 域内で上市されている AES ウールや
ロックウールは，上記②が適用されるため，発がん性の分類はなく，表示も義務づけられていない。

③ Note R の 3 種類の注意書きが付与されている。
特に，② Note Q，③ Note R は適用除外の記載で，

6.2②および③に該当する場合には，表示義務からREACH 規則は EU における化学物質使用を管除外されることになる。それぞれの意味は以下理するために制定された規則で，2007 年 6 月に施のとおりである。

行された法律である。人造鉱物繊維のうち，生体① Note A 名称表示

内残存性の高い RCF は，EU の発がん性分類が 1B

REACH 規則関連

この注意が付与された物質は，「表示に正しい（ヒトへの発がん性があるとみなされるべき物質

名称を明示する。
」と規定されている。表 2 の上段で， 十 分 な デ ー タ が あ る ） の た め，2010 年に示された物質は，『鉱物繊維』（グラスウール，ロッ

1 月に REACH 規則の認可対象候補物質（SVHC）

クウール，スラグウールなど）を表示し，下段にに選定された。このため，
RCF，
およびRCFを0.1％示された物質は，『リフラクトリーセラミックファ

以上含有する成形品を EU 域内に輸入する場合にイバー』『，マイクロファイバーウール』を表示する。

は，① RCF が含有されることの情報提供，② EU② Note Q 生体内残存性の繊維判定基準

化学品庁への届出が義務付けられた。

「3．人造鉱物繊維の健康影響の因子」で前述

さらに，2013 年 6 月に RCF は認可対象物質へしたが，肺内での残存性が高いほど健康影響リの格上げが公表され，EU 化学品庁で審議された

スクが高くなることがわかっている。EU では，が，2017 年 6 月 14 日付で認可対象物質への格上

生体内残存性が一定基準の物質は，健康影響リ

げは見送られた。

スクが低いとして，以下の 4 条件のいずれか一つを満足した物質は，発がん性分類の適用除外と7．ドイツにおける人造鉱物繊維の規制状況

なり，表示等の対象物質に該当しなくなる。
a. 短期吸入ばく露による生体内残存性試験結果

ドイツでは，アスベスト代替繊維使用による労…長さが 20 μｍ超の繊維の半減期（T1/2）

働者への健康影響を危惧し，EU よりも早く生体が 10 日未満のもの
b. 短期気管内注入による生体内残存性試験結果…長さが 20 μｍ超の繊維の半減期（T1/2）
が 40 日未満のもの

内残存性繊維の使用に規制をかけ，生体内低残存性繊維への切り替えを促進するための法制化を進めてきた。
2000 年 6 月にドイツ連邦化学品法に基づく化学

c. 適切な腹腔内投与試験で有意な発がん性なし

品禁止令と危険物令を改正し，地上建造物の断d. 的確な長期吸入ばく露試験で発がん性と結熱および防音目的で以下の鉱物繊維を含有する

びつく病理所見や腫瘍形成なし③ Note R 吸入性繊維でないことの判定基準

製品は，製造・流通・使用が禁止された 3）。
1．人 造 鉱 物 繊 維（Na，K，Ca，Mg および Ba「3．人造鉱物繊維の健康影響の因子」で前述の酸化物を18％を超えて含有する，人工的にしたが，人造鉱物繊維のサイズが健康リスクに製造された無定形ガラス状（ケイ酸塩）繊維

4

ニチアス技術時報

2017 増刊号

人造鉱物繊維の国内外規制について

2．上記 1．の繊維を 0.1％を超えて含有する混合物，製品

製品開発は立ち行かず，使用者においての適切なリスクアセスメントにもとづく健康障害防止措

なお，ドイツ危険物令では，以下の 4 条件のう置も重要となる。したがって必要な警告表示の

ち，いずれか 1 つを満足するものは，生体内低残周知など，ユーザーとのコミュニケーションを密存性繊維として規制対象外となる。なお，試験接に図っていく必要がある。

には WHO ファイバー（長さ 5 μm 以上の繊維）を用いる。
1．腹腔内投与試験（IP）で有意な発がん性なし
2．気管内注入試験での半減期 40 日以下
3．発 がん 性 指 数 KI 値（Σ（Na 2O，K 2O，B2O3，

9．お

わ

り

に

本稿では人造鉱物繊維全般の国内外における規制の現状について解説した。

CaO，MgO，BaO）−2×Al 2O3）
：40 以上今後，当社における新規繊維製品の研究開発

4．高温使用が意図されるガラス繊維で，では，製造製品のライフサイクルを通したリスク

a）1000℃〜 1200℃の分類においては，気を推定しつつ，より高性能な製品開発を進めると管内注入試験での半減期 65 日以下

ともに，健康障害防止および環境負荷低減措置b）1200℃を超える分類においては，気管など，お客さまと密接にコミュニケーションを図

内注入試験での半減期 100 日以下

りながら進めていく所存である。
参 考 文 献8．人造鉱物繊維の健康影響を踏まえた規制状況と今後の繊維製品の開発について前述したが，人造鉱物繊維の生体への影響は，①サイズ（径，長さ，太さ），②化学成分，③表
面状態（粗さ，表面荷電，電位等）により異なり，

1） 厚生労働省 化学物質のリスク評価検討委員会 リスク評
価書 No.69 （詳細）リフラクトリーセラミックファイバー ,（2014）．
2） 日本高温断熱ウール工業会 高温断熱ウール製品の取扱い
平成 29 年 3 月改訂版．
3） ド イ ツ 規 則 TRGS910 Technical Rules for Hazardous Substances 2014．

特に①，②に起因する生体内での残存性が大きく影響することが知られている。ドイツをはじめとする EU 諸国では，これらの要因を排除した生体に対してより影響の少ない人造鉱物繊維が普及するように，規制のあり方を変更させ，生体内
低残存性繊維は規制の適用除外となるような措置をとった。これに従い EU 域内の人造鉱物繊維

筆者紹介
戸塚 優子
技術本部 安全衛生環境部長
環境対策に従事
博士（工学）
ロックウール工業会 環境委員

メーカー各社は生体内低残存性繊維の開発を行い，上市している。
一方，日本国内においては，健康影響リスクの高いと考えられる RCF の規制化が進んでいるものの，リスクが少ないと考えられる生体内低残存性繊維の定義などは決められておらず，EU 主導で進んでいる。
今後の繊維製品の開発は，国内外の蓄積された研究データをもとに，より健康や環境への影響が少ない繊維の開発が望まれている。一方で，繊維状物質に限らず化学物質を使用しなければ，※本稿は繊維状物質研究，vol.2 2015 に掲載された「欧州における繊維状物質規制の動向」に一部加筆，修正を加え再構成したものです。
＊「ファインフレックスBIO」
はニチアス㈱の登録商標です。

ニチアス技術時報

2017 増刊号

5アルカリアースシリケートウールの開発
米内山賢
北 原 英 樹工業製品事業本部 省エネ製品技術開発部
研究開発本部 浜松研究所

ル「ファインフレックス BIO Ⓡ」を上市した。

1．は じ め に

本稿では AES ウールの各種特性に与える繊維

人造鉱物繊維（MMMF）は，鉄鋼，石油，化学，

組成設計の考え方の一例について解説する。

電気，自動車，建材，航空宇宙など各産業界においてさまざまな用途（耐火材，断熱材，防火材，

2．AES ウールについて

シール材，補強繊維など）で広く使用されている。
人造鉱物繊維は用途に応じて各種あるが，そのAES ウールは，RCF の代替繊維として注目さうちの一つリフラクトリーセラミックファイバー

れている新しいカテゴリーの耐熱繊維である。

（以下，RCF）は，表 1 のように IARC（国際がんSiO2，MgO，CaO を主体とした人造鉱物繊維で研究機関）の発がん性分類において 2B（ヒトにあり，表 2 に示すような組成 1）を指す場合が多く

対する発がん性が疑われる）に分類されている。

RCF とは組成が大きく異なっている。そのため

表1

グループ

IARC の発がん性分類

内容

該当物質（例）1

ヒトに対する発がん性が 石綿（アスベスト），
認められる
タバコなど

2A

ヒトに対する発がん性が 紫外線など
おそらくある2B

AES ウールは特化則適用対象外となる。
表2

AES ウールと RCF の組成（mass％）成分

AES ウール

RCF

MgO ＋ CaO

18− 43−SiO2

50− 8240−60

ヒトに対する発がん性が RCF，排気ガスなど疑われる

Al2O3 ＋ TiO2 ＋ ZrO2

＜6

−

−

30−60

3

ヒトに対する発がん性が ロックウール，
分類できないガラス繊維，茶など

Al2O3
RnOm

−

0 −20

4

ヒトに対する発がん性が カプロラクタム（ナイ
おそらくないロン原料，1物質のみ）

その他酸化物＜1−＊ R はZr，Crを指す

このため各国で RCF に対する規制が進んでき

また EU 域内では「化学品の分類，表示，包装ており，我が国においても RCF は 2015 年 11 月にに関する規則（CLP 規則）」が制定されており，

特定化学物質障害予防規則（以下，特化則）のAES ウールに関しては，繊維組成の必要要件に

特定化学物質となった。

加えて，一定の適用除外要件をクリアした場合，

そこで，RCF の代替繊維として特化則適用対同規制の適用を受けない。

象外となるアルカリアースシリケートウール（以このように AES ウールは RCF の代替を目的と

下，AES ウール）が各社から上市されている。

して各社より上市されているが，従来品は耐熱

当社でも RCF の代替製品として 2015 年秋にこ性や耐アルミナ反応性（AES ウールと炉材や保れまでの AES ウールの弱点を改良した AES ウー

護管などの耐火断熱部材が高温で反応し融着な

6

ニチアス技術時報

2017 増刊号

アルカリアースシリケートウールの開発

20どを起こす）
に関してRCFに及ばないものが多く，

3．AES ウールの繊維組成の設計
AES ウールは，RCF と同様に熔融法で製造さ2）れることが一般的で 各種原料を熔融した後，融液をブローイング法やスピニング法により繊維

加熱収縮率
［％］
：1300℃×8hr

18

課題となっていた。

16
14
12
10
8
6
4
2
0

状に製造される。ここで AES ウールは，RCF と

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

CaO/MgO

は組成が大きく異なるため，繊維組成の設計，熔

図2

CaO/MgO 質量比と加熱収縮率の関係

融工程，繊維化工程などに新たな技術が必要である。特に繊維組成の設計は製品の耐熱性など

収縮率を示している。

各種特性に影響を与えるため非常に重要である。

CaO/MgO 質量比で約 0.5 〜 1.0 の間に極小値

AES ウ ー ル の 一 般 的 な 組 成 は 前 述 の と お り，があり加熱収縮率が最も小さくなっていること

MgO ＋ CaO の合計で 18 〜 43mass％，SiO2 が 50がわかる。この範囲から外れると加熱収縮率が〜 82mass％であり，各種の規制・規則による組増加し，とくに CaO/MgO 質量比が大きくなると成の限定がある中で，耐熱性，耐火性，生体内顕著になる傾向がみられる。

低残存性，製造性，コストなど全てに満足する
繊維組成を設計する必要がある。

3.2 耐アルミナ反応性

本 稿 で は AES ウール の 主 成 分 で ある CaO と耐アルミナ反応性とは，AES ウールと各種耐MgO に着目し，CaO/MgO 質量比が各種特性に

火断熱部材（炉材や保護管など）が反応しない

与える影響について述べる。

かを確認するための評価である。評価方法の模式図を図 3 に示す。各 CaO/MgO 質量比の AES

3.1 耐熱性

ウールを粉砕したものと，所定量のアルミナ粉

耐熱性は AES ウールに限らず断熱材として使用

末を添 加して作製したペレットを 1300 ℃にてする際に最も重要な特性で，加熱による収縮率で8 時間加熱し，ペレットの収縮率を測定した。そ評価することが多い。そこで図 1 に示すような方の際アルミナ粉末を加えた試料と，加えない試料法で CaO/MgO 質量比の異なる AES ブランケット（ブランク）の収縮率を測定し，それぞれの収縮

3（130kg/m ）の加熱による線収縮率を測定した。

率の差を求めた。収縮率差が小さいほどアルミ

図 2 に AES ウールの CaO/MgO 質量比と加熱収縮

ナと反応していないことを意味する。

率との関係を示す。図は横軸にCaO/MgO質量比，
縦軸に 1300℃にて 8 時間加熱後のブランケットの120mm=L 0

L1

白金ピン

粉砕
AES
アル
ミナ

100％
90％
10％

加熱

収縮率

1300℃ 8hr

収縮率

収縮率差
混合

加熱
サンプル

図3

1300℃×8hr
加熱線収縮率（％）：⊿L
L 0−L 1
⊿L＝
×100
L0

図1

線収縮率の測定方法
サンプル：ブランケット 130kg/m3
サイズ：150 × 50 × 25mm
L0：熱処理前における白金ピン間距離
L1：熱処理後における白金ピン間距離

耐アルミナ反応性の評価方法

図 4 に CaO/MgO 質量比と耐アルミナ反応性の関係を示す。
結果は CaO/MgO 質量比が小さくなるほど加熱
収縮率差が小さくなっており，総じて MgO が多い
ほど耐アルミナ反応性に優れる傾向がみられる。

ニチアス技術時報

2017 増刊号

7アルカリアースシリケートウールの開発

20

この評価は，広く行われている試験方法であり，加熱収縮率差［Δ％］：1300℃×8hr

18

EURIMA（European Insulation Manufacturers As-

16

sociation：欧州断熱材製造業者協会）が欧米の断1412

熱材メーカー，試験機関との共同研究により提示10

した方法 3）に準拠して実施した。評価法の概要を

8

図6 に示す。

6

バブリング処理
N2/CO2=95/5(％)
49.4±3.9ml/min

42

試験時間 24hr

0
0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

試料：50mg

5.0

CaO/MgO

図4

CaO/MgO 質量比と耐アルミナ反応性
チューブポンプ
生理食塩水 (pH7.4) （送液速度 0.15ml/min）

3.3 引張強度
引張強度は，ブランケット状に成形した製品を

図6

回収溶液
（０〜 24hr，24 〜 48hr）
溶出金属濃度をICP 発光分析で定量

溶解試験方法加工，切断，施工など取り扱う上で必要な特性である。

試料は目開き45μm のふるいを通してショット

図 5 に CaO/MgO 質量比と引張強度の関係を示
3を取り除いた繊維を用いた。なお，試験時間は 24

す。引張強度は，密度 130kg/m のブランケット時間とした。また，溶解性の指標とした溶解速度で測定している。

定数は，単位時間の溶出量，繊維径分布，繊維結果は CaO/MgO 質量比が小さいと強度は弱
いが，CaO/MgO 質量比が大きくなると強度は増密度より算出した，繊維の単位表面積から 1 時間に溶出する値（単位：ng/cm2･h）である 4）。
図 7 に CaO/MgO 質量比と溶解速度定数の関係

加する傾向が見られる。

を示す。図に示すように，CaO/MgO 質量比が小80さくなる，すなわち，MgO が増えるほど溶解性70は向上している。
1200

50
1100

40
30
20
10
0
0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

2
溶解速度定数［ng/cm・
h］

引張強度
［kPa］

60

1000
900
800
700
600

CaO/MgO
500

図5

CaO/MgO 質量比と引張強度の関係
400
0.0

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

CaO/MgO

3.4 生理食塩水への溶解性
欧米では，発がん性など，人造鉱物繊維の生

0.2

図7

CaO/MgO 質量比と溶解速度定数の関係

体内での安全性評価として in-vitro 試験，または

MgO と CaO は共にガラスにおいては修飾成分

in-vivo 試験による評価方法を用いている。以下でと位置付けられ，SiO2 骨格を分断する働きを持つ。

は in-vitro 評価の一つである擬似体液（生理食塩

そのため，両者は溶出を促進させる成分となるが，水）への溶解性について述べる。

その作用は MgO の方が大きいと推察される。

8

ニチアス技術時報

2017 増刊号

アルカリアースシリケートウールの開発

3.5 AES ウールの組成設計まとめ
AES ウールの組成設計において CaO/MgO 質量比が各種物性に影響を与えることを示した。その結果 CaO/MgO 質量比 0.5 〜 1.0 付近に各特性に優れた範囲があることが確認された。それらは，各元素の分布状態，イオン充填率，イオン半径，
拡散係数，加熱後の結晶相，加熱後の粒成長の違い，組成による耐熱温度の影響などが最適となったために生じた結果であると推測している。
ここまで CaO/MgO 質量比が AES ウールの各種特性に与える影響について述べたが，AES ウー

参 考 文 献1） British Standards Institution : BS EN 1094-1 (2008).
2） セラミックファイバー工業会：セラミックファイバー製品の取扱い（2006）．
3） K. Sebastian, J. Fellman, R. Potter et al: Glass Science andTechnology, Vol75, pp.263-270 (2002).
4） ニチアス技術時報 No.334，pp.1-7（2002）
．

筆者紹介
米内山 賢
工業製品事業本部
省エネ製品技術開発部
無機繊維の研究開発に従事

ルの繊維組成の設計には，主成分である SiO2，
CaO，MgO 以外の成分による各種特性への影響を考慮することも必要である。表 2 に示すように

北原 英樹

AES ウ ー ル の 成 分 に は，上 記 主 成 分 以 外 にも研究開発本部 浜松研究所
無機繊維の研究開発に従事

Al2O3，ZrO2，TiO2 などがある。これらは 1000℃を超えるような環境下で使用される耐火断熱材
において一般的に用いられている原料なため，
AES ウールでも各種特性の改善に期待が持たれるほか，その使用はコストの観点からも望ましい。
AES ウール「ファインフレックス BIO Ⓡ 」はこれまでに述べた考え方を基に，多くの実験，
シミュ
レーションを実施し , 総合的に組成設計を検討することで，当社が独自に開発した耐熱性，耐アル
ミナ反応性などに優れた AES ウールである（特許権利化済み：特許第 5634637 号）。

4．お わ り に
本稿では AES ウールの組成設計の考え方の一例について解説した。
今後，環境・安全・省エネに配慮した製品が一層求められると考えている。当社は「ファインフレックス BIO Ⓡ」のみならず，さらなる製品開発，技術開発に尽力し，社会，お客さまに貢献できるよう邁進していく所存である。

＊「ファインフレックスBIO」
はニチアス㈱の登録商標です。
＊本稿の測定値は参考値であり保証値ではありません。

ニチアス技術時報

2017 増刊号

9アルカリアースシリケートウール
TOMBO No.5605「ファインフレックスBIO バルク」
TOMBO No.5615「ファインフレックスBIO ブランケット」
TM

®

TM

®

1．は じ め に
人造鉱物繊維（MMMF）は，鉄鋼，石油，化学，
電気，自動車，建材，航空宇宙など各産業界においてさまざまな用途（耐火材，断熱材，防火材，シール材，補強繊維など）で使用されております。
各種ある人造鉱物繊維のうち，リフラクトリー
セラミックファイバー（以下，RCF）は，
IARC（国際がん研究機関）の発がん性分類において 2B（ヒ20μm

トに対する発がん性が疑われる）に分類されて®

います。このことから，各国で規制が進んできて

図 1 「ファインフレックス BIO 」の電子顕微鏡写真

おり，我が国においても，2015 年 11 月に特定化

1300℃です。またアルミナを中心とした各種耐火

学物質障害予防規則（以下，特化則）の特定化

断熱部材（炉材や保護管など）との反応性が少

学物質となりました。

なく取り扱い性に優れる特長を有します。
さらに，
注1

そこで，RCF の代替 として特化則や各国のEU CLP 規則 1272/2008/EC（化学品の分類，表示，規制が適 用対 象外となるアルカリアースシリ

包装に関する規則）の NoteQ の要件を満たし，ケートウール（以下，AES ウール）が各社から上

EU 発がん性分類に当てはまらないため，CLP 規

市されています。弊社でも高性能な AES ウール

則の適用も受けません。

の開発を独自に進めてまいりました。その結果，
従来の AESウールの弱点であった耐熱性や耐アル3.「ファインフレックス BIO 」製品Ⓡ

ミナ反応性を改善し，RCF の代替としてご使用いただける AES ウール「ファインフレックス BIO Ⓡ」

弊社では「ファインフレックス BIO Ⓡ」を原料とした製品として，TOMBOTM No.5605「ファインを開発しましたのでご紹介します。

フレックス BIO Ⓡ バルク」
（以下，
「ファインフレッ2．AESウール「ファインフレックスBIO 」Ⓡ

クス BIO Ⓡ バルク」），
TOMBOTM No.5615「ファインフレックス BIO Ⓡ ブランケット」
（以下，
「ファイン

「 ファ イン フ レ ック ス BIO Ⓡ 」 は SiO2，MgO，

フレックス BIO Ⓡ ブランケット」）を上市しておCaOを主成分とした特化則適用対象外のAESウー

ります。以下にそれぞれの製品についてご紹介

ルです（図 1）。最高耐熱温度は，RCF である弊します。なお各製品の特性値および，標準寸法

社 の「 フ ァ イ ン フ レ ッ ク ス 1300」 と 同 等 のは表 1，2 に示します。

Ⓡ

10

ニチアス技術時報

2017 増刊号

アルカリアースシリケートウール「ファインフレックス BIO® バルク」「ファインフレックス BIO® ブランケット」Ⓡ

表1 「ファインフレックス BIO 」と「ファインフレックス
1300」各バルク，ブランケットの特性比較

項目

インフレックスBIO Ⓡ バルク」を連続的に積層して

AES

RCF

ブランケット状に成形し，ニードルパンチ処理し

1300

1300

4 に外観と熱伝導率を示します。
たものです。図3，

色調

白色

白色

3〜5

2〜3

76

53

CaO
化学組成
［mass%］ ＋ MgO

SiO2

22

−

その他

2

47（Al2O3）

1100℃
× 8hr

1.1

1.9

1300℃
× 8hr

2.0

3.5

引張強度［kPa］

50

加熱
収縮率
［%］

ブランケット密度130kg/m3）50熱伝導率［W/（m・K）］ 図 4 参照−

＊上記数値は実測値であり，規格値ではありません＊最高耐熱温度とは8時間加熱後の収縮率が 4% 以下となる温度

表2「ファインフレックスBIO Ⓡ ブランケット」は「ファ

ファイン
フレックス
1300

平均繊維径［μm］
バルク

3.2 「ファインフレックス BIO Ⓡ ブランケット」

ファイン
フレックス
BIO

最高耐熱温度［℃］（Ⓡ

図 3 TOMBO

TM®

No.5615「ファインフレックスBIO ブランケット」

標準寸法
0.40

ファインフレックス
BIO バルク

10kg/袋
密度［kg/m3］ 厚さ［mm］ 幅×長さ［mm］

ファインフレックス
BIOブランケット

100
130
160

12.5
25
50

600×1200
600×3600
600×6000
600×7200＊

熱伝導率［W/（m・K）］

0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00

＊厚さ 50mm品は長さ 6000mmまで

200

300

400

3.1 「ファインフレックス BIO Ⓡ バルク」
「ファインフレックス BIO Ⓡ バルク」は 図 1 の
AES ウールが集合し，図 2 のように綿状になったもので柔軟性と耐熱衝撃性に優れています。

500

600

700

800

900

1000

1100

温度
［℃］
®

図 4 「ファインフレックス BIO ブランケット」（130kg/m3）の熱伝導率〈用途〉
・一般断熱材〈用途〉
・各種窯炉の天井，炉壁の断熱用充填材
・各種窯炉の天井，炉壁の膨張代充填材

・窯炉の天井，炉壁の断熱ライニング材，バッ
クアップ材
・炉内各部の膨張代充填材

・各種窯炉の膨張継手のパッキング材

4．耐アルミナ反応性について「ファインフレックス BIO Ⓡ」の特長の一つである耐アルミナ反応性についてご紹介します。
耐アルミナ反応性試験は AES ウールと各種耐火断熱部材（炉材や保護管など）が高温で反応し融着などを生じないかを確認するための評価です。
評価方法は，アルミナ粉末を成形したペレット
図2

TOMBO

TM

®

No.5605「ファインフレックスBIO バルク」

を，「ファインフレックス BIO Ⓡ ブランケット」上ニチアス技術時報

2017 増刊号

11アルカリアースシリケートウール「ファインフレックス BIO® バルク」「ファインフレックス BIO® ブランケット」

他社品 A

ファインフレックスBIO

他社品 B

他社品 C

RCF

1100℃

1200℃

1300℃

図5

アルミナペレットとブランケットとの接触面の外観写真に置いた状態で加熱し，加熱後のアルミナペレットとの反応状態（繊維の付着状態）を観察しまし

5．お

わ

り

に

た。加熱条件は，1100℃〜 1300℃にて 8 時間とし，

本稿では RCF の代替として弊社が独自開発し比較サンプルとして現在市場にでている他社製

た AES ウール「ファインフレックス BIO Ⓡ」を用

AES ウール（A 〜 C）および RCF についても同様

いた製品，TOMBOTM No.5605「ファインフレッに評価しました。図 5 に試験結果を示します。

クス BIO Ⓡ バルク」
，TOMBOTM No.5615「ファインまず従来の AES ウールである他社品 A 〜 C は1200℃から繊維の付着がみられ，1300℃ではいフレックス BIO Ⓡ ブランケット」についてご紹介いたしました。

ずれも顕著に付着（反応）する様子が観察され環境・安全・省エネに配慮した製品が，今後ました。これに対し「ファインフレックス BIO 」

一層求められると考えており，より一層の製品開は，1200℃までは繊維の付着はほぼ見られず，発，技術開発につとめ，社会，お客さまに貢献

1300℃では繊維の付着がわずかに観察されましする製品を提供して行く所存です。

Ⓡ

た。なお RCF は，1300℃加熱後において繊維のなお，本製品ならびに関連製品のお問い合わ

付着など外観上変化が見られず，繊維とアルミせはナの付着が観察されませんでした。この結果か部までお願いいたします。

ら，AES ウールの種類によりアルミナとの反応性が異なることが分かり，その中で「ファインフレッ
クス BIO Ⓡ」は耐アルミナ反応性が最も優れてい

工業製品事業本部

省エネ製品技術開発

注 1：蒸気，水と接する条件下では繊維の強度が低下する恐れがありますので，同条件下での使用の場合はご相談ください。
注 2：相手材の材質や使用環境によって反応状態が異なる場合があるためご注意ください。

ることが分かります注 2。

＊「TOMBO」はニチアス㈱の登録商標または商標です。
＊「ファインフレックス」，「ファインフレックスBIO」はニ
チアス㈱の登録商標です。

12

ニチアス技術時報

2017 増刊号

®

ファインフレックスBIO 応用製品
TM

TOMBO
TOMBO
TOMBO
TOMBO
TOMBO
TOMBO

TM

TM

TM

TM

TM

®

No.5625「ファインフレックス BIO ボード」
No.5645「ファインフレックス BIO モールド」
No.5685「ファインフレックス BIO 紡織品」
No.8420「丸打ちパッキン」
No.8520「角打ちパッキン」
No.1420「スーパーマンホールガスケット」®

®

1．は じ め に

2.1 断熱材

2015年11月に特定化学物質障害予防規則（以下，

TOMBOTM No.5625「ファインフレックス BIO®

2.1.1 「ファインフレックス BIO® ボード」
以下，
「ファインフレックス BIO®

特化則）が改正され，従来高温炉の断熱材などに

ボード」
（図 2

使用されていたリフラクトリーセラミックファイ

ボード」
）は，
「ファインフレックス BIO® バルク」

バー（以下，RCF）が特定化学物質となりました。

を水中に分散し，バインダを加えて板状に成形

弊社では RCF 代替品 として耐熱性に優れたアした製品です。表 1 に示すように有機バインダを

ルカリアースシリケートウール（以下，AES ウー

用いた加工性に優れた A タイプと加熱時の発煙やル）「ファインフレックス BIO 」を上市してまい

臭気が少ない M タイプがあります。

注®

りました（図 1）。
本稿では，鉄鋼をはじめ，非鉄，石油化学，
窯業など幅広い分野において断熱材，シール材，
パッキング材，吸音材などとして使用可能な，「ファインフレックスBIO®」を使用した各種応用製品についてご紹介します。

図 2 TOMBOTM No.5625「ファインフレックス BIO® ボード」外観写真

表 1 「ファインフレックス BIO® ボード」

TOMBO No.
図1

TOMBO

TM

製品名

最高耐熱
温度［℃］

特長

®

No.5605「ファインフレックス BIO バルク」

5625-A

加工性，ハン
ファインフレックス
ドリング性にBIOボード A
優れている

1300

5625-M

加熱による発ファインフレックス
煙，臭気が非BIOボードM
常に少ない

1300

®

2．
「ファインフレックスBIO 」応用製品「ファインフレックス BIO®」を使用した応用製品は大きく断熱材用とシール材用に分かれます。
断熱材はボード，モールドおよび紡織品，シール〈用途〉

材は紡織パッキンおよび織布ガスケットの合計

・一般高温炉用断熱材

5 種類になります。

・窯炉の天井，壁面の断熱材，バックアップ材

ニチアス技術時報

2017 増刊号

13ファインフレックス BIO Ⓡ 応用製品

「ファインフレックス BIO® ボード」と従来品の各温度における熱伝導率は従来の「ファインTOMBO No.5112「 フ ァ イン フ レ ッ ク ス 1300

フレックス® 1300 ハードボード 250」と同等であ

ハードボード」（以下，「ファインフレックス®

ることから，断熱材として使用する場合，RCF

1300 ハードボード」）の各種特性の比較を表 2 に製品と同様にご使用いただけます。

TM®

示します。各種特性は従来の RCF 製「ファイン図 4 に「ファインフレックス BIO ボード -M」

フレックス® 1300 ハードボード」と同等であること「ファインフレックス® 1300 ハードボード 250」とがわかります。

を所定温度で 8 時間保持した後の加熱収縮率の比較を示します。

表 2 「ファインフレックス BIO® ボード」と「ファインフレックス ® 1300 ハードボード」の特性比較

ファインフレックス ファインフレックス
BIO ボード
1300 ハードボード

製品名
TOMBO No.

5625-A

5625-M 5112-A250 5112-250

特長

有機

低臭気

有機

AES ウール

材質
色調

®

低臭気

〈試験条件〉
・試験体形状：150 × 50 × 25mm・測 定 方 向：150mm（繊維配向方向）
・熱 処 理：所定温度× 8hr

RCF
白色

密度［kg/m ］

250

最高耐熱温度［℃］

1300

230

250

8.0

曲げ強度［MPa］
（常態）

0.5

0.2

0.5

0.2

加熱収縮率［％］（1300℃）

3.0

2.6

4.3

4.7

強熱減量［％］

4.0

0.7

3.4

0.5

熱伝導率
［W/
（m・K）
］
0.15
（600℃）

0.14

0.15

0.15

SiO2，MgO，CaO
その他

化学成分

9.0

1300

ファインフレックスBIOボード-M（新製品）
ファインフレックス1300ハードボード250（従来品）

7.0

加熱収縮率［％］

3

6.0
5.0
4.0
3.0
2.0

Al2O3，SiO2

1.0

図 3 に「ファインフレックス BIO ボード -M」
®

0
400

500

600

700

800

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

加熱温度［℃］と「ファインフレックス® 1300 ハードボード 250」
図4の熱伝導率の測定結果を示します。

ボード製品の加熱収縮率の比較〈試験条件〉
・測定方法：周期加熱法「ファインフレックス BIO ボード -M」の加熱

・測定温度：400℃，600℃，800℃，1000℃

収縮率は 1300℃まで従来の RCF 製品である「ファ®

インフレックス ® 1300 ハードボード 250」よりも小さいことがわかります。したがって，加熱炉

熱伝導率［W/（m・K）］

0.35
0.30などの設計が容易に行えます。ただし最高耐熱ファインフレックスBIOボード-M（新製品）
ファインフレックス1300ハードボード250（従来品）

温度を超えると急激に収縮するためご注意くだ

0.25

さい。

0.20
0.15

2.1.2 「ファインフレックス BIO® モールド」

0.10

TOMBOTM No.5645「ファインフレックス BIO®

0.05
0
200

モールド」は，「ファインフレックス BIO® ボード」
300

図3

14

400

500

600

700

800

900

1000

1100

の配合を用いてさまざまな形状に成形した製品

加熱温度［℃］です（ 図 5）
。スリーブ形状，ボックス形状をはボード製品の熱伝導率の比較

じめ，お客さまからのご要望に合わせた形状にニチアス技術時報

2017 増刊号

ファインフレックス BIO Ⓡ 応用製品

TOMBOTM No.5645「ファインフレックス BIO® モールド」

図5

図6

TOMBOTM No.5685「ファインフレックス BIO® 紡織品」

表 3 「ファインフレックス BIO® モールド」

TOMBO No.

製品名

表 5 「ファインフレックス BIO® 紡織品」

最高耐熱
温度［℃］

特長

5645-A

加工性，ハン
ファインフレックス
ドリング性にBIO モールド A
優れている

5645-M

加熱による発ファインフレックス
煙，臭気が非BIO モールド M
常に少ない

TOMBO No.

5645-A

ファインフレックス AES ウールを厚手のクロス
BIO クロスに織った製品5685-B

ファインフレックス AES ウールを厚手のテープ
BIO テープ状に織った製品5685-C

ファインフレックス AES ウールのヤーンを複数
BIO コード
本硬く撚った製品

5685-D

AES ウールのヤーンを撚り
ファインフレックス
合せた粗糸をさらに撚った
BIOツイストロープ
ロープ状の製品5685-EAES ウールのバルクファイ
ファインフレックス
バーを中芯とし表面を被覆材
BIOブレードロープ
で粗編みしたロープ状の製品

1300

1300

5645-M

色調

白色

密度［㎏ /m3］

250

最高耐熱温度［℃］

1300

強熱減量［％］

4.0

構造5685-A

表 4 「ファインフレックス BIO® モールド」の特性

TOMBO No.

製品名

0.7

〈用途〉
・各種工業炉用断熱材 , 保温被覆材 , 遮熱カーテン
成形可能です。表3 に示すように「ファインフレッ・炉のドアおよびバーナーまわりのシール

クス BIO ボード」と同じく A タイプと M タイプ®

があります。各種特性を表 4 に示します。

図 7，8 に紡織品のひとつである「ファインフ〈用途〉

レックス BIO® クロス」と従来の RCF 製「ファイン・一般工業炉の断熱材，窯道具材

フレックス ® クロス」の熱伝導率および引張強度

・理科学用加熱装置の断熱材

特性を示します。

・機械設備の高温部断熱材〈試験条件〉

・金属溶湯用タップアウトコーン〇熱伝導率・測 定 方 法：周期加熱法

2.1.3 「ファインフレックス BIO® 紡織品」

・熱処理温度：400℃，600℃，800℃

TOMBO No.5685「ファインフレックス BIO
TM

®

〇引張強度

紡織品」
（クロス，テープ，コード，ツイストロー・チャック間距離：150mm

プ，ブレードロープ）は，ガラス繊維および金属

・引

張

速

度：200mm/min

線で補強した AES ウールを各形態に合わせ製織，

・測

定

温

度：400℃，600℃，800℃

表 5 にライン
編組した製品です。図 6 に製品外観，

・加

熱

時

間：1hr

アップを示します。

・試験片の初期幅：50mm

ニチアス技術時報

2017 増刊号

15ファインフレックス BIO Ⓡ 応用製品

熱伝導率［W/
（m・K）
］

0.30

ファインフレックスBIOクロス（新製品）
ファインフレックスクロス（従来品）

0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
300

400

500

600

700

800

900

温度［℃］

図 7 「ファインフレックス BIO® クロス」と「ファインフレックス ® クロス」の熱伝導率特性比較

図 9 TOMBOTM No.8520「角打ちパッキン」
表6

TOMBO No.

800

引張強度（縦）［N/50mm］

丸打ちパッキン，角打ちパッキン

700

ファインフレックスBIOクロス（新製品）
ファインフレックスクロス（従来品）

600
500
400

100
0
300

400

500

600

700

800

丸打ちパッキン 一切の含浸剤を含ん角打ちパッキン でいないパッキン

800

8420-G
8520-G

8420/8520 を ベ ー ス
丸打ちパッキン にグラファイト処理
角打ちパッキン によってシール性を上げたパッキン

600

8420-H
8520-H

8420/8520 と 比 べ 高
丸打ちパッキン 密度に編組されてい角打ちパッキン るためシール性に優れたパッキン

800

8420-BH
8520-BH

8420-H/8520-Hをベースになじみ性，高温
丸打ちパッキン
シール性を上げるた
角打ちパッキンめ，黒鉛系含浸処理を施したパッキン

600

8420-WH
8520-WH

8420-H/8520-Hをベースになじみ性，高温
丸打ちパッキン
シール性を上げるた
角打ちパッキンめ，チタン系含浸処理を施したパッキン

800

900

温度［℃］
®

図 8 「ファインフレックス BIO クロス」と「ファインフレックス ® クロス」の加熱後の引張強度特性比較「ファインフレックス BIO クロス」の熱伝導率
®

最高使用
温度
［℃］

特長

8420
8520

300
200

製品名

は「ファインフレックス ® クロス」よりも低く断熱性に優れています。また引張強度については，

図 10 にパッキンのシール性能の一例として，

800℃における引張強度が従来品と同等であるこ

TOMBOTM No.8520-H「角打ちパッキン -H」と従とから実用上十分な強度を保持しているといえ

来品の RCF 製 TOMBOTM No.8510-H のシール性能ます。

の比較を示します。
1000

2.2.1 「丸打ちパッキン」，「角打ちパッキン」
TOMBOTM No.8420「丸打ちパッキン」および
TOMBO No.8520「角打ちパッキン」は，金属TM線で補強した AES ウールを断面丸形または角形

漏えい量［ml/min］

2.2 シール材

8520-H（新製品）
8510-H（従来品）

800
600
400
200

に編組したパッキンです。図 9 に製品外観を，表 6

各種工業炉，ダクトシール，マンホール，ドアに使われる固定用シール材

16

ニチアス技術時報

2017 増刊号

後

圧 0回
縮 繰
復 返
元 し
後

10

付
締
再

締
再

10
圧 0回
縮 繰
復 返
元 し
後
65
0℃
加
熱
後

付
後

後
0℃
加

熱

温
40

〈用途〉

0

常

に製品ラインアップを示します。

図 10 TOMBOTM No.8520-H とTOMBOTM No.8510-H の各「角打ちパッキン」のシール性能

ファインフレックス BIO Ⓡ 応用製品

〈試験条件〉〈用途〉

フランジに試料をセットし，400℃，650℃でそれぞれ 20 時間高温保持し，さらに 100 回の繰り

ゴミ焼却場，火力発電所，製鉄所等の高温煙道・風道のフランジマンホールガスケット

返し圧縮復元をさせ，各負荷の前後で窒素ガス
図 12 に TOMBO

TMの漏えい量を測定。

No.1420-TH「スーパーマン

ホールガスケット-TH」と従来のRCF 製 TOMBOTM
試験の結果，RCF を用いた従来品と比べ，同等以上のシール性を有しております。

No.1400-TH のシール特性の比較を示します。
〈試験条件〉
・流

2.2.2 「スーパーマンホールガスケット」

体：窒素ガス

・加熱条件：①常温② 600℃× 16hr × 1 サイクル

TOMBO No.1420「スーパーマンホールガス
TMケット」は，金属線で補強した「ファインフレッ

1000

クス BIO クロス」をゴムで目地止めし，所定形®

を，表 7 に製品ラインアップを示します。

600℃加熱後

800

漏えい量［ml/min］

状に加工したガスケットです。図 11 に製品外観

常温

600

400

200

0

1420-TH（新製品）

1400-TH（従来品）

TM

図 12 TOMBO No.1420-TH と
従来品 TOMBOTM No.1400-TH のシール特性

TOMBOTM No.1420-TH は RCFクロスを用いた従来品と比べて常温および 600℃加熱後いずれにおいても漏えい量が少なく優れたシール性を有します。

図 11 TOMBOTM No.1420-TH「スーパーマンホールガスケット -TH」

表7

TOMBOTM No.1420「スーパーマンホールガスケット」

TOMBO No.

製品名

構造

最高使用
温度
［℃］

3．お

わ

り

に

本稿では RCF の代替として AES ウール「ファインフレックス BIO®」を用いた各種応用製品に

金属補強 AES クロスのスーパーマン
両面にゴムコンパウン
ホールガス
ドを塗布した柔らかい
ケット-TH
ガスケット

600

1420-TH の 表 面 に 焼 きスーパーマン付き防止処理（黒鉛処
1420-THG ホールガス理）を行った柔らかい
ケット-THG
ガスケット

600

1420-ST

金属補強 AES クロスに
スーパーマン
ゴムコンパウンドを含ホールガス浸塗布した柔らかいガ
ケット-ST
スケット

800

注：蒸気，水と接する条件下では繊維の強度が低下する恐れがありますので，同条件下での使用の場合はご相談ください。

1420-S

縦糸にステンレス線，横スーパーマン 糸に金属補強 AES 糸を
ホールガス 用いた平織りクロスにゴケット-S
ムコンパウンドを塗布した硬いガスケット

800＊「TOMBO」はニチアス㈱の登録商標または商標です。
＊「ファインフレックスBIO」および「ファインフレックス」
はニチアス㈱の登録商標です。
＊本稿の測定値は参考値であり保証値ではありません。

1420-TH

ついてご紹介いたしました。
本製品に対するお問い合わせは工業製品事業
本部省エネ製品技術開発部，配管・機器部品技
術開発部までお願いいたします。

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2017 増刊号

17

ブロック状耐火物
TOMBO No.5655「ファインブロック 」
TM®

1．は じ め に2015 年 11 月，
特定化学物質障害予防規則（以下，特化則）が改正され，従来高温炉の断熱材などに使用されていたリフラクトリーセラミックファイ
バー（以下，RCF）が特定化学物質となりました。
弊社では RCF 代替品注として耐熱性に優れたア
ルカリアースシリケートウール（以下，AES ウール）を使用した各種「ファインフレックス BIO®」
応用製品を上市してまいりました。

図 1 「ファインブロックⓇ」外観

本稿では，工業炉の内壁材や保護材として施工性に優れたブロック状耐火物 TOMBOTM No.5655「ファインブロック ®」についてご紹介します。

定形耐火物

レンガ
（耐火・断熱・耐酸など）
キャスタブル（耐火・断熱・耐酸・緻密質など）

2．
「ファインブロック 」の概要Ⓡ

耐火物

不定形耐火物

モルタル（耐火・断熱・耐酸など）
プラスチック耐火材
ラミング材，
パッチング材など

2.1 製品の概要

リフラクトリーセラミックファイバー（RCF）

TOMBOTM No.5655「ファインブロック ®」（以

繊維状高温材料

下「ファインブロック 」）は弊社独自開発の AES®

TOMBO No.5655「ファインブロック」

ウール「ファインフレックス BIO® ブランケット」
あるいはアルミナファイバーブランケットをブ

アルミナファイバー
アルカリアースシリケートウール
（AES）

図2

耐火物の種類

ロック状に成形した特化則適用対象外の製品です（図 1）。

ブロック ®」はブロックライニングおよびベニア「ファインブロック ®」は図 2 に示す耐火物の一リング法に使用されます。

種で，繊維状高温材料に分類される製品です。

ブロックライニングは炉の内壁に使用される工業炉などの内壁に施工（ライニング）され耐レンガの代替品として，ブランケットとブロック

火レンガの保護材または代替品として使用されを組み合わせて施工します（図3）。断熱性に優れ，ます。繊維状高温材料の施工法にはペーパーラ

レンガより軽量なため施工が容易です。

イニング，スタックライニング，ブロックライニン

ベニアリング法はレンガなどの保護材として使グ，ベニアリング法などがありますが，
「ファイン

われ，
ブロックを接着材で固定し使用します
（図4）
。

18

ニチアス技術時報

2017 増刊号

ブロック状耐火物「ファインブロック ®」ブランケット

PPバンド解放

PPバンド
圧縮
レンガ

図3

復元

ブロック

図 5 「ファインブロック ®」の復元

ブロックライニング

ベニアリング材として使われています。また側板が無いため施工後の廃棄材が少ないのも特長で接着剤す。バッチ炉や火葬炉などの断熱補助材として使われています。
ブロック

断熱材（レンガなど）2.2.2「ファインブロックⓇ -S」

図4

TOMBOTM No.5655-S「ファインブロック ®-S」
（以ベニアリング法下，「ファインブロック ®-S」
）はブランケットを積層・圧縮し，PP バンドで締め，支持金具を付

2.2 製品の種類と特長®

「ファインブロック 」はブランケットを積層・けた積層タイプのブロックです。支持金具を内蔵

圧縮し，ブロック状に成形した製品です。用途にしており，簡便に取り付けが可能です。特に弊応じ，3 種類の構造で製品をラインアップしてお社独自のワンタッチ式（後述）は，工期を大幅短ります（ 表 1）。使用温度領域に合わせ，最高耐縮することが可能です。また，炉の天井のような®

熱温度1300℃の「ファインフレックスBIO ブラン

作業負担のかかる場所でも比較的簡易に施工でケット」をブロック状にしたものと，最高耐熱温

きるのも特長です。施工後はスタック構造（炉壁

度 1600℃のアルミナファイバーブランケットを面に対してブランケットが直角方向になるようにブロック状にしたものがあります。

積層した構造）であるため，ペーパーライニング

積層・圧縮したブランケットはタックピンで縫に比べ耐久性に優れます。さらにブロック単位で製もしくは PP バンドで締め，圧縮状態のまま出の補修が可能でありメンテナンス性にも優れま荷されます（ 図 5 左）。施工現場では，圧縮されす。このような特長から，石油精製でのグランドた状態で炉壁にならべ施工します。その後，圧縮

フレア，フレアスタック，エチレン分解炉など，状態を解放し復元させます（図 5 右）。ブランケッ

工業炉では焼鈍炉や浸炭炉，各種熱処理炉，加トが積層方向に復元することで隣接するブロック

熱炉などに使われています。

と相互に密着し目地のない一体構造の炉壁となります。以下に各製品の特長をご紹介します。

2.2.3「ファインブロックⓇ -W」
TOMBOTM No.5655- Ｗ「ファインブロック ®-W」

2.2.1「ファインブロックⓇ -B」（以下，「ファインブロック ®-W」
）はブランケッ

TOMBOTM No.5655-B 「ファインブロック ®-B」

トをプリーツ状に折りたたみ圧縮し，PP バンド（以下 「ファインブロック -B」）はブランケット

で締め，支持金具を付けたアコーディオンタイプ

を切断積層しタックピンで縫製し圧縮した積層のブロックです。固定金具方式ですが，支持金タイプのブロックです。比較的簡易に施工でき，具の構造がブランケットに対し，低負荷構造と省エネ対策としても広く普及しています。厚さなっています。金具支持位置が炉外側（鉄皮側）

30，50mm の薄物は主にメンテナンス性に優れたに近いため，酸化腐食やクリープによる損傷が®

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2017 増刊号

19

ブロック状耐火物「ファインブロック ®」表 1 「ファインブロック ®」のラインアップ

ファインブロック -B

製品名
TOMBO No.

5655-B16タイプ
原綿5655-BR

積層タイプ（縫製）

ファインブロック -S
5655-S135655-S17

ファインブロック -W

5655-SR

積層タイプ（PP バンド）

5655-W13 5655-W17

5655-WR

アコーディオンタイプ（PP バンド）

ファインフレックスBIO アルミナファイバー ファインフレックスBIO アルミナファイバー ファインフレックスBIO アルミナファイバー

密度［kg/m3］160130

最高耐熱温度
［℃］

1300

1600

130

170

130

1300

130

1600

PP バンド

支持金具

170

130

1300

1600

PP バンド

支持金具

構造

タックピン

側板
（強化ダンボール）

用途

ベニアリング

側板（強化ダンボール）

工業炉のライニング

少なく，高温における耐久性に優れます。主に鉄鋼関連向けライニング

・試験方法：

製鋼分野において，加熱炉，溶鋼鍋予熱蓋，連バンド解放前後の寸法を測定し，寸法変化率

続鋳造ラインなどに使われています。

（解放後寸法÷解放前寸法× 100）を算出
試験は，それぞれ製造直後および圧縮後一定期

3．
「ファインブロック 」の特性Ⓡ

間経過後にバンドを解放し，寸法変化率を測定しブロックライニングにおいて，施工後の目地開きは耐久性・断熱性に大きく影響します。
「ファ

ました。
試験結果から圧縮状態における積層方向の幅

インブロック 」は製造時に圧縮されており，現に対して，「ファインブロック ®-S」および「ファ地にて復元させ，隣接するブロック同士が密着しインブロック ®-W」は，製造直後および製造後日

一体構造となることで目地を塞ぎ，耐久性・断熱数が経過しても 130％以上の寸法変化率であるこ®

®

性を高めます。ここでは「ファインブロック 」とがわかります。したがって，ブロック同士の密の圧縮復元性と加熱後の目地開き試験結果を示

着性がよく目地開きがしにくいと考えられます。

します。
表 2 「ファインブロック ®」の復元性

3.1 圧縮復元性

寸法変化率

製品タイプ

製造直後

3 日後

7 日後

10 日後

S13

141%

134%

136%

132%

S17

143%

141%

144%

141%

表 2 に「ファインブロック -S」と「ファインブ®

ロック -W」の復元性の評価として，それぞれ圧®

縮状態からバンドを解放し，復元した際の積層

ファインブロック -S方向の寸法変化率を示します。
ファイン
ブロック -W〈試験条件〉

SR

152%

152%

146%

152%

W13

142%

139%

138%

139%

W17

141%

142%

146%

137%

WR

147%

147%

147%

147%

・試験サンプル：「ファインブロック ®- S 」S13,S17,SR

3.2 目地開き試験「ファインブロック -W」W13,W17,WR（計 6 種）

加熱によるブロック間の目地開きについて確®

20

ニチアス技術時報

2017 増刊号

ブロック状耐火物「ファインブロック ®」認試験を行いました。試験は 3 タイプの構造につ積層方向

いて以下の条件で行いました。
PPバンド〈試験条件〉
・試験サンプル：「ファインブロック ®- B 」B16
「ファインブロック ®- S 」S13
「ファインブロック ®-W」W13（計 3 種）
・サンプル数：3 × 3（配置は図 6 参照）
・寸法：300mm × 300mm ×厚さ 280mm
・加熱条件：1300℃× 24h

加熱後に目地開きの有無を確認

図 7 に加熱前と 1300℃で 24 時間加熱後の目地

図6

ブロックの初期配置例（3 × 3）

開き試験結果を示します。各試験サンプルとも，
圧縮状態を解放し復元した加熱前の状況は，隣接するブロック同士の隙間がすべて塞がれていファインブロック-B B16
加熱前

加熱後（1300℃×24ｈ）

目地開き無し目地開き無しることがわかります。加熱後の状況も同様にブロック同士の隙間は塞がれたままであり，目地開きは確認されませんでした。

4．
「ファインブロック 」の固定方法Ⓡ「ファインブロック ®-S」と「ファインブロック ®-W」はブロック本体と支持金具より構成されており，躯体に合わせ各種固定方法を選ぶこと

ファインブロック-S

S13

加熱前

加熱後
（1300℃×24ｈ）

目地開き無し目地開き無しができます。固定方法は大きく分けて 3 つのタイプに分類できます。
①内止め式（標準仕様）②外止め式③ワンタッチ式（弊社独自仕様）
一般的には，鉄皮にアンカーボルトを溶接する
内止め式が採用されています。鉄皮に溶接できない場合や鉄皮への穴あけが可能で，炉壁の外側より作業したい場合は外止め式を使用します。

ファインブロック-W W13
加熱前

加熱後（1300℃×24ｈ）

目地開き無し目地開き無しワンタッチ式は施工時間を大幅に短縮する弊社
独自の施工法でナットを使わない固定方法です。
「ファインブロック ®」の固定方法の一例として
図 8 にワンタッチ式（「ファインブロック -S」）の®

構造と，図 9 に取り付け手順を示します。
図7

目地開き試験結果

ニチアス技術時報

2017 増刊号

21

ブロック状耐火物「ファインブロック ®」

5．お

PPバンド
ワンタッチハンガー
側板（強化ダンボール）

わ

り

に

本稿では特化則適用対象外のブロック状耐火物 TOMBOTM No.5655「ファインブロック ®」につブランケットいてご紹介させていただきました。
今後，環境・安全・省エネに配慮した製品が求められると考えており，一層の製品開発，技術開発につとめ，社会，お客さまに貢献していく所存です。なお，本製品ならびに関連製品のお問い
合わせは工業製品事業本部 省エネ製品技術開発

図8

ワンタッチ式（ファインブロック ®-S）の構造部までお願いいたします。
注：蒸気，水と接する条件下では繊維の強度が低下する恐れがありますので，同条件下での使用の場合はご相談ください。

①ガイド棒の取付
バックアップ材
アンカーボルト

ガイド棒③ブロックセット②ブロック挿入

図9④ガイド棒除去

ワンタッチ式ブロックの取り付け手順《ワンタッチ式ブロックの取り付け手順》①予め設置しておいたアンカーボルトにガイド棒を取り付ける。
②ガイド棒に沿わせてブロックを挿入する。
③ブロックを押し込み固定する。
④ガイド棒をはずす。
ワンタッチ式は従来のナットで締める内止め式に比べ，取付工数が短縮され，取り付け時間を半減することができます。
＊「TOMBO」はニチアス㈱の登録商標または商標です。
＊「ファインブロック」
はニチアス㈱の登録商標です。
＊本稿の測定値は参考値であり保証値ではありません。

22

ニチアス技術時報

2017 増刊号

ペースト状不定形耐火物
TOMBO No.5675「ファインフレックスBIO キャスト」
TM®

2 種（標準タイプ，高密度タイプ）と，ポンプ施

1．は じ め に工用の計 3 種をラインアップしております。

工業炉の炉壁の亀裂や目地開きは断熱性能の低下をきたし，エネルギーロスの増大を招くため修復が必要になります。しかし，全面改修にはコストがかかるため不具合箇所を部分的に補修・修復して延命を図ることが行われています。
このような用途の補修材として，これまでに弊社
は TOMBOTM No.5420「ファインフレックス ® ファイ
バーキャスト」を上市しており，施工の容易性などから多くのお客さまの支持をいただいております。
2015 年 11 月に特定化学物質障害予防規則が施行され，リフラクトリーセラミックファイバー（以図1

TOMBOTM No.5675「ファインフレックス BIO® キャスト」

下，RCF）が特定化学物質となりました。
本稿では同規則適用対象外の製品として，ア

表 1 「ファインフレックス BIO® キャスト」

ルカリアースシリケートウール（以下，AES ウー

TOMBO No.

製品名

用途ル）を用いた TOMBO No.5675「ファインフレッ

5675-400

ファインフレックス BIO
キャスト 400

汎用品（標準タイプ）5675-700

ファインフレックス BIO
キャスト 700

汎用品（高密度タイプ）

2.「ファインフレックス BIO キャスト」の概要

5675-400P

ファインフレックス BIO
キャスト 400P

ポンプ施工用

2.1 製品の概要

2.2 特長と用途

TM

クス BIO キャスト」についてご紹介します。
®

®

「ファインフレックス BIO キャスト」は，弊社

2.2.1「ファインフレックスBIO Ⓡ キャスト400」

独 自 開 発 の AES ウ ー ル「 フ ァ イ ン フ レ ッ ク ス「ファインフレックスBIO Ⓡ キャスト700」

BIO®」と無機バインダーなどを湿式混合したペー

汎用品 2 種はそれぞれ標準タイプが補修材，目スト状の製品です（ 図 1）
。開梱と同時にご使用

地充填材向け，高密度タイプがライニング向けのいただけるとともに，特殊な形状，複雑な箇所へ製品となっており，
以下の特長を持っております。

®

の施工も容易に行える補修材です。表 1 に示すよ
うに用途に応じ，コテ塗り施工に適した汎用品

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2017 増刊号

23

ペースト状不定形耐火物「ファインフレックス BIO Ⓡ キャスト」

〈特長〉

〈用途〉

・ペースト状の柔らかい製品のため，コテ塗り，・鉄鋼加熱炉の目地注入，炉壁吹付断熱施工
・鉄鋼熱風炉レンガのバック充填

タンピング施工が容易です。
・乾燥および加熱によって，耐風速性に優れた強・一般工業炉の各種目地注入施工

度のある補修面となります。
・特殊な形状，複雑な箇所への施工が容易です。
・各種炉壁の補修に使用できます。
〈用途〉
・鉄鋼用加熱炉のスキットパイプホスト部
・鋳造用加熱炉の天井・側壁
・ガラスタンク窯蓄熱室の外壁シール
・バーナータイル

コテ塗り

・既設耐火物の補修

ポンプ注入
図2

施工イメージ

2.2.2「ファインフレックスBIO Ⓡ キャスト400P」

2.3 物性

ポンプ注入およびスプレー工法に適した粘性「ファインフレックス BIO® キャスト」と従来品と接着性をもった製品のため，そのまま容易にである TOMBOTM No.5420「ファインフレックス ®

ポンプ圧送ができます。

ファイバーキャスト」（以下，「ファイバーキャス〈特長〉

ト」）との物性の比較を 表 2 に示します。各種物

・炉壁の亀裂，目地開きなどに対しポンプ注入す性は従来の「ファイバーキャスト」と同等です。
ただし，「ファインフレックス BIO® キャスト」

ることにより，炉壁の延命に有効です。
・専用圧送ポンプ，注入機および吹付機を使用することで，能率の高い施工が可能です。

の最高耐熱温度は，AES ウールの特性から 1300℃
としております。また，保管期間は未開封で，冷・特殊な形状，複雑な箇所への注入施工が容易で，乾燥後の補修部位は高い強度を保ちます。

暗所（4℃以上）に保管した場合，製造後 6 ヶ月です。

表 2 「ファインフレックス BIO® キャスト」と「ファインフレックス ® ファイバーキャスト」の物性比較

製品名

ファインフレックスBIOキャスト

TOMBO No.
特長

5675-700

コテ塗り施工 コテ塗り施工

5675-400P
ポンプ施工

ファインフレックスファイバーキャスト
5420-400

5420-700

コテ塗り施工 コテ塗り施工

使用繊維

AES ウール

RCF

化学組成

SiO2，MgO，CaO その他

Al2O3，SiO2

色調

白〜淡白色

白色

最高耐熱温度1300

密度［kg/m3］

1500

ポンプ施工

1400

220

220

325

225

225

355

1160

1320

1160

1100

1200

1100

110℃乾燥後

450

750

480

450

700

450

1100℃

1.5

1.3

1.5

2.0

1.9

1.7

1200℃

1.5

1.4

1.5

2.4

2.8

2.8

1300℃

1.5

1.6

1.5

3.5

4.4

4.1

110℃乾燥後

0.63

0.92

0.87

0.50

0.52

0.90

1200℃

0.39

0.85

0.37

0.30

0.93

0.50

0.19

0.20

0.22

0.15

0.18

0.21

24h 加熱収縮率
［％］
曲げ強度
［MPa］

1400

5420-400P

常態（乾燥前）ちょう度［1/10mm］

熱伝導率［W/（m・K）］600℃

245675-400

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2017 増刊号

ペースト状不定形耐火物「ファインフレックス BIO Ⓡ キャスト」Ⓡ

3．
「ファインフレックス BIO キャスト」
の施工例

注入開始
注入孔

「ファインフレックス BIO キャスト」の施工性®

は従来品の「ファイバーキャスト」と同等である
ことを確認しております。
以下にエアー式コーキングガンによる注入施工
例を示します。
注入された「BIOキャスト」

この方法は図 3 に示すように，あらかじめポリ
袋に「ファインフレックス BIO® キャスト 400P」

注入終了を充填したカセットをエアー式コーキングガンに装着して注入施工する方法です。特に施工場所が点在している場合や中量の施工に有効です。
エアー式コーキングガン充塡カセット次の注入穴

図 5 「ファインフレックス BIO® キャスト」の注入試験

充塡カセット

図3

エアー式コーキングガンとカートリッジの装塡

ここでは炉壁ホットスポット箇所のケーシング

4．お

わ

り

に

に注入孔を設け，断熱材とケーシングの隙間を注

本稿では弊社で独自開発した AES ウール「ファ入補修する模擬試験を行いました。図 4 に示す試

インフレックスBIO®」を用いた「ファインフレック

験装置に「ファインフレックス BIO® キャスト

ス BIO® キャスト」についてご紹介いたしました。

400P」を注入した状況を図 5 に示します。
注入開始後，周辺の注入孔から「ファインフレッ®

今後，環境・安全・省エネに配慮した製品がより求められると考えており，一層の製品開発，

クスBIO キャスト400P」が噴出した時点で一度注技術開発につとめ，社会，お客さまに貢献する

入を終了します。その後，噴出した注入孔に注入を製品を提供していく所存です。

繰り返すことで広範囲への施工が可能となります。

なお，本製品ならびに関連製品のお問い合わせは工業製品事業本部

省エネ製品技術開発部までお願いいたします。

破線部断面

隙間1cm

60cm

注入孔

60cm

図4

断熱材
アクリル板

アルミ製フレーム

注入試験装置＊「TOMBO」はニチアス㈱の登録商標または商標です。
＊「ファインフレックスBIO」および「ファインフレックス」
はニチアス㈱の登録商標です。
＊本稿の測定値は参考値であり保証値ではありません。

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2017 増刊号

25

RCF フリー
高温耐熱ボードTOMBO No.5461-16 L DA「RF ボード 16 L DA」
TOMBO No.5461-17MDA「RF ボード 17MDA」
TM

TM

TM

TM

16LDA」，TOMBOTM No.5461-17MDA「RF ボード TM

1．は じ め に

17MDA」についてご紹介します。

2015 年 11 月に特定化学物質障害予防規則（以下，特化則）が改訂され，これまで工業炉，製2．RCFフリーボードの製品ラインアップ

鉄向け高温炉の断熱材などに広く使用されていたリフラクトリーセラミックファイバー（以下，RCF）が特定化学物質となりました。

図 1 に弊社の従来の高温耐熱ボード製品と特化則適用対象外となるRCF フリーボードの新ライン

本稿では，RCF を使用しない高温耐熱ボード
として，TOMBO No.5461-16LDA「RF ボード
TM

TM

アップを示します。新ラインアップには 1200℃程度まで使用可能な TOMBOTM No.5625「ファインRFボード 18ＨＤ（AF）

従来ラインアップ
AF : アルミナファイバー
AES : アルカリアースシリケートウール
RCF : リフラクトリーセラミックファイバー

17MD（AF+RCF）
RFボード 16MD
（AF+RCF）
RFボード 16LD
（AF+RCF）

ファインフレックス
ハードボード（RCF）

実使用温度

RFボード 14LD
（RCF）

1000℃

1200℃

1400℃

1600℃

1800℃

RFボード 18ＨＤ
（ＡＦ）

新ラインアップ

新製品 RFボード 17ＭＤA（ＡＦ）
新製品 RFボード 16ＬＤA（ＡＦ）
ファインフレックスBIO ボード
（AES）

1000℃

実使用温度

1200℃

図1

26

ニチアス技術時報

2017 増刊号

1400℃

RCF フリーボードのラインアップ

1600℃

1800℃

高温耐熱ボード「RF ボード TM 16LDA」，「RF ボード TM 17MDA」

フレックス BIO® ボード」と TOMBOTM No.5461「RFボード TM」があります。

表1

TOMBO No.

この中で今回発売の TOMBO No.5461-16LDA｢RF ボード TM」の特長

製品名

最高耐熱
温度［℃］

特長

TM

「RF ボ ー ド TM 16LDA」（ 以 下，「16LDA」） と，
TOMBOTM No.5461-17MDA「RF ボード TM 17MDA」

5461-16LDA

RF ボード 16LDA 低密度タイプ

1600

5461-17MDA RF ボード 17MDA 高密度タイプ

1700

（以下，
「17MDA」）は，従来の「RF ボード TM」のさまざまな物性を再評価して開発したものです。
温度別や用途別に細分化されていた「RFボード TM」｢RF ボード TM」の標準寸法

表2

厚さ［mm］

幅×長さ［mm］

25の品種構成を大きく見直し簡素化いたしました。

40

600 × 900

50

3．
「RFボード 16LDA」「RFボード，
17MDA」
TMTM

3.2 従来品との物性比較表 3 に「16LDA」「，17MDA」と従来の「RF ボー

3.1 製品概要「16LDA」と「17MDA」は，
アルミナファイバー

ド TM」との物性比較を示します。

とアルミナ粉末を水中に分散し，有機および無機

低密度タイプの「16LDA」は従来品と同等のバインダーを加えてボード状に成形した断熱材

幅広い実使用温度域に加え，構造材としても使です（図 2）。

用 可 能 な 強 度 を 有 し て い ま す。 こ れ に よ り，

表1，
2にそれぞれの特長と標準寸法を示します。

1500℃以上で使用される高温炉の炉壁のバック材としての使用のほか，電気炉の内壁材（加熱面）
としても使用可能です。
高密度タイプの「17MDA」は，最高耐熱温度
1700℃の製品で，高温域で優れた断熱性能を有しており，加熱面を含めた炉壁全体に使用可能です。また，後述するように，従来よりも化学的安定性が改善されています。
いずれのボードも従来どおり鋸やドリルなど汎用の工具で簡単に所定形状に加工が可能な製品となっています。

図2｢RF ボード TM」の外観
表3｢RF ボード TM」新製品と従来品の物性比較〈用途〉
・一般高温炉用断熱材
・窯炉の天井，壁面の断熱材，バックアップ材
・高温炉用窯道具

新製品
TOMBO No.

従来品

5461546116LDA 17MDA

546114LD

546116LD

546117MD

密度［kg/m3］

200

400

250

180

400

最高耐熱
温度［℃］

1600

1700

1400

1600

1700

Al2O3
組成
［mass％］ SiO2

82

84

45

65

75

18

16

55

35

25

曲げ強度
［MPa］

0.7

1.5

0.6

0.5

1.2

加熱収縮率［％］ − 0.3
0.1
2.3
1.4
− 0.6
（加熱温度） （1600℃） （1700℃） （1400℃） （1600℃） （1700℃）
熱伝導率［W/（ｍ・K）］
at 600℃

0.13

0.14

0.13

ニチアス技術時報

0.13

0.16

2017 増刊号

27

高温耐熱ボード「RF ボード TM 16LDA」，「RF ボード TM 17MDA」

2.5

2.5

従来品16LD2.0

新製品16LDA

加熱収縮率［％］

加熱収縮率［％］

2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

従来品17MD
新製品17MDA

1.5
1.0
0.5
0.0

1800

1000

−0.5

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

−0.5

−1.0

−1.0

加熱温度［℃］

加熱温度［℃］

図 3 「16LDA」と「17MDA」の加熱収縮率

0.25

熱伝導率［W/（ｍ・K）］

熱伝導率［W/（ｍ・K）］

0.25

0.20

0.15

0.10

従来品16LD0.05

新製品16LDA

0.00
200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

0.20

0.15

0.10

従来品17MD
新製品17MDA

0.05

0.00

200

300

400

温度［℃］

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

温度［℃］

図 4 「16LDA」と「17MDA」の熱伝導率3.3 加熱収縮率品と同等であることがわかります。また「17MDA」

図 3 に「16LDA」，「17MDA」 を 所 定 の 加 熱は従来品よりも熱伝導率が低く断熱性がすぐれ

温度で 24 時間保持後の加熱収縮率を示します。

ていることがわかります。

比較として従来品の TOMBO No.5461「RF ボー

表３に示すとおり新旧それぞれ対応する製品のド 16LD」，「RF ボード 17MD」（それぞれ以下

密度は同程度である事から，従来の「RFボード TM」「16LD」，「17MD」）のデータも示します。

から新製品への置き換えも熱設計を変えること

TM

TM

TM

新製品の「16LDA」，「17MDA」は，従来品となく可能です。

比べ，加熱収縮率の変化が大幅に小さいことがわかります。寸法安定性が優れることから，従来〈試験条件〉

品よりも高温炉の断熱設計がさらに容易に出来・測定方法：周期加熱法

るようになりました。

・測定温度：400℃，600℃，800℃，1000℃〈試験条件〉

3.5 耐アルカリ性

・試験体寸法：150 × 50 × 25mm

電子部品や電池用電極材などを焼成する工業

・測 定 方 向：150mm（長手方向）

炉では，アルカリガスが発生する材料を焼成す

・熱 処 理：所定の加熱温度× 24hr

る場合があり，断熱材がアルカリガスにさらされると損耗が激しくなり脱落，剥離などの問題

3.4 熱伝導率が発生します。ここでは「16LDA」，「17MDA」

図 4 に「16LDA」，「17MDA」の熱伝導率を示の耐アルカリ試験を図5 に示す方法で行いました。

します。新製品の「16LDA」の熱伝導率は従来

28

ニチアス技術時報

2017 増刊号

高温耐熱ボード「RF ボード TM 16LDA」，「RF ボード TM 17MDA」

サンプル

従来品の「17MD」は加熱 2 サイクルでアルカ
リアタック面にしわ状の凹凸と微小クラックが確認されました。4 サイクルでは全体的にクラック

１１０ｍｍの拡大が見られ，一部の剥離が確認されました。
２０ｍｍ

これに対し，「16LDA」は 2 サイクルでは変化は確認されず，4 サイクルで微小なクラックがみら

アルカリアタック面
水酸化ナトリウム

アルミナ製ボードれました。
「17MDA」は 2 サイクルでわずかなクラックが生じ，4 サイクルでクラックの進展が見

図5

耐アルカリ試験方法られましたが，剥離には至りませんでした。このことから新製品の「16LDA」「17MDA」は，従来

アルカリ源として水酸化ナトリウムを板上に品よりも大幅に耐アルカリ性が向上しています。

敷き詰め，図に示すようにサンプルを設置したのち，電気炉で加熱してアルカリ雰囲気に暴露さ

4．お

わ

り

に

せます。
耐久性の評価は加熱後，アルカリ劣化により発

本稿では，
RCFフリーの高温耐熱ボードとして，生するボード表面の変化を観察して行いました。

TOMBOTM No.5461-16LDA「RF ボード TM 16LDA」と試験結果を図 6 に示します。

TOMBOTM No.5461-17MDA「RF ボ ー ド TM 17MDA」
についてご紹介いたしました。

〈試験条件〉

今後，環境・安全・省エネに配慮した製品が・試 験 体 寸 法：150 × 40 × 50mmより求められると考えており，一層の製品開発，・加技術開発につとめ，社会，お客さまに貢献する

熱

温度：1100℃×8hr×4 サイクル製品を提供していく所存です。

・水酸化ナトリウム：10g ／サイクル

本製品に対するお問い合わせは，工業製品事業
17MD
（従来品）

16LDA

17MDA

本部 省エネ製品技術開発部までお願いします。

試験前
２サイクル
４サイクル
※クラック発生部分は，ペンにて着色図6

耐アルカリ試験結果（アルカリアタック面）＊「TOMBO」はニチアス㈱の登録商標または商標です。
＊「ファインフレックスBIO」
はニチアス㈱の登録商標です。
＊「RFボード」はニチアス㈱の商標です。
＊本稿の測定値は参考値であり保証値ではありません。

ニチアス技術時報

2017 増刊号

29®

●発行日 平成

ファインフレックス BIO 製品ラインアップ

年 月

29
7

日

18

ファインフレックスBIO
バルク®

アルカリアースシリケート（AES）
ウールが集合し，綿状にした製品です。

®

アルカリアースシリケート（AES）
ウールを連続的に積層し，ブランケット状に成形し，ニードル加工した製品です。

®

ファインブロック

ファインフレックスBIO ブラン
ケットをブロック状に成形した製品です。

ファインフレックスBIO
ペーパー

セラミックフェルトン®
TM

ファインフレックスBIO
紡織品®

アルカリアースシリケート（AES）
ウールを縫製により各種形状に加工した製品です。

ニチアス株式会社 http://www.nichias.co.jp/
工業製品事業本部 〒104-8555 東京都中央区八丁堀1-6-1 TEL: 03-4413-1131【東京】
TEL:03-4413-1138 【名古屋】
TEL:052-611-9211 【大阪】
TEL:06-6252-1371 【九州】TEL:092-739-3630＊本冊子に記載された内容は予告なく変更することがあります。あらかじめご了承ください。
＊「ファインフレックスBIO」「ファインブロック」，
はニチアス㈱の登録商標です。
＊「セラミックフェルトン」
はニチアス㈱の商標です。

●編集 ニチアス技術時報編集委員会

アルカリアースシリケート（AES）
ウールとガラスファイバーを混合し，フェルト状に仕上げた後，ニー
ドル加工した製品です。

アルカリアースシリケート（AES）
ウールと無機バインダーなどを湿式混合したペースト状の不定形耐火材です。

無断転載を禁ず

お問い合わせ先®

®

●発行人 ニチアス株式会社●印 刷 株式会社栄光舎

アルカリアースシリケート（AES）
ウールに無機および有機バイン
ダーを添加し，吸引成形法により種々の形状に成形した製品です。

®

アルカリアースシリケート（AES）
ウールに無機および有機バイン
ダーを添加し，吸引成形法により板状に成形した製品です。

ファインフレックスBIO
キャスト®

アルカリアースシリケート（AES）
ウールに有機バインダーを加え，抄造機により紙状にした製品です。

ファインフレックスBIO
ボード

ニニ
チチアアス
ス技
技術
術時
時報
報1

ファインフレックスBIO
モールド

ファインフレックスBIO
ブランケット