JP2008523262A - 同色のコーティングを有する着色無機ウール製品を製造する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、着色顔料を含み且つその少なくとも一つの表面には実質的に黒い材料でできた不織のコーティングを施された無機ファイバーボードの製造方法に関係する。この発明性のある方法は、そのコーティングをボード製造装置に挿入することに存し、ここではそのコーティングがファブリックの形態で体現され、そのファブリックは適当な単位面積あたりの質量を伴うポリエステルをベースとし、着色されておらず且つファイバーパッドに付着するためにそこに導入される追加の付着剤の含浸又は提供はされていない。本発明の方法によって製造された同色のコーティングを備えた着色した無機ウール製品も開示されている。
【選択図】図１

Description

本発明は無機ファイバー、特にガラスファイバー、をベースとし、着色した表面を有するボードの分野に関係する。それはより特には音響絶縁（防音）製品及び／又は熱絶縁（断熱）製品に適用され、例えばロールで伸ばした防音ボードであって、高品質且つ厚さが薄く大部分が染められており、そして同色、例えば黒、のコーティングでコートされているようなものがある。

今日市販されている絶縁ボードは無機ファイバー、例えば有機バインダーで結合したガラスファイバー、で出来たパッド又はフェルトで構成されている。コーティングの層は、通常はこのフェルトの目に見える辺に結合され、前記コーティングはいくつかの機能を発揮する。例えば、最終製品に完成した外観又は少なくとも一貫した外観を与えるために、装飾的効果が望まれることがある。このコーティングはまたフェルトの機械的強度を改良する役割も有する。

コーティングの選択は、より良いユーザーの利便性、特に取付における利便性、を求めることによって、方向づけられてもよい。ガラスファイバーをベースとする製品の取り扱いは取り扱う人の肌又は眼に有害又は刺激を与える可能性があることが実際によく知られており、そしてそれゆえこのファイバーをフェルトに閉じこめて維持することは有益である。

今日通常に使用されるコーティングの中で、塩化ポリビニル膜、随意的に塗装されてもよいガラスファイバーファブリック、クラフトタイプの紙、及びクラフト紙上のアルミニウム膜について、言及がされてもよい。

これらのボードの或るバージョン、いわゆる「コンフォート」バージョン、では、さらにこのユーザーのコンフォートを改良概して製品の一貫性のある審美性を保つこと及び、中でも、これらの表面コーティングの触感を改良することが試みられている。

これらのコーティングは、使用することが簡単で快適であり且つ上述の機能の全てまたは一部を発揮する最終製品を得るために好適でなければならないという事実に加えて、それらのコーティングは局所的な応力、例えば指で押した圧力、に十分に耐えられなければならず、そして良好な耐火性を有さなければならない。

この一連の要求に合致するために、無機ウールフェルトをコートするための多数の不織の材料の提案がされることがあり：すなわち、ポリプロピレン及び低い基本質量のガラスファイバーファブリックである。不織のポリプロピレンは任意の熱処理工程、特にオーブン乾燥、の後で無機ウールパッドに適用されなければならない、なぜならばポリプロピレンは温度処理に耐えられないからである。この差し当たって使用されるガラスファブリックは触り心地が劣っており、そして常に十分に局所的な応力に耐えられるわけでもない。

さらに、ガラスファイバーボード、例えばロールで伸ばしたボード、を使用する或る場合に、以下で説明されるように、着色顔料がときにその無機ウールの形成中にその無機ウールに混合される。これにより着色したボードが得られ、その色は直ちにユーザーが明確に定義した機能と関連づけられる。このようなカラーコードは、例えば、Ｓａｉｎｔ Ｇｏｂａｉｎ Ｉｓｏｖｅｒ社の参考製品Ｓｏｎｉｒｏｌｌ（登録商標）により例証され、そして事前に塗装した黒いガラスファイバーファブリックでコートされ且つ大部分が黒色炭素顔料で染められたガラスウールでできた半剛体のロールで伸ばしたボードの状態で入手可能である。この黒色は消費者に壁及び天井のための防音材として使用される製品とみなされる。このガラスファブリックは比較的稠密であり（約６０ｇ／ｍ^２という高い基礎質量）そしてまたほどく際に剥離の問題を生じる。

無機ファイバーボードを製造する単純な方法を現在発見し、そのボードは着色顔料を含みそしてその辺の少なくとも一つは本質的に黒い材料でできた不織のコーティングでコートされている。前記方法の特徴は、適当な基礎質量を有するポリエステル系ファブリックの形態のコーティングが、事前に着色する処理をすることなく且つファイバーパッドに付着するための追加的な付着剤を含浸又は導入することなくボードを製造するための設備に導入されることである。

より正確には、本発明は、ウールが染めてあり且つ同色のコーティングを有する無機ウール製品、例えばガラスウール、を製造するに際して、熱の影響下で硬化し得るバインダーを吹き付けた後及び着色顔料と混合した後で該無機ウールが集められてコンベア手段の上でファイバーパッドが形成され、その後架橋チャンバーへ導かれる、無機ウール製品を製造する方法に関係し、前記方法が、該コーティングがポリエステルファブリックであること、及び染料の追加はせず且つ該ファイバーパッドにファブリックを付着するための追加の付着剤の含浸又は導入はせずに、該チャンバーに導かれる前に前記ポリエステルファブリックが該パッドと接触させられることを特徴とする。

好ましくは、前記製造方法に従って、コンベア手段が、ガスに対して透過性であり且つ前記ガスを吸引するための手段の上に取り付けられている。

第一の実施態様により、該コンベア手段上に該ファイバーを置く前に、該ポリエステルファブリックが前記コンベア手段に導かれる。

第一の実施態様により、該ファイバーパッドが架橋チャンバーに導かれる直前に、該ポリエステルファブリックが前記パッドの上側又は下側に導かれる。

本発明は、前述されたような方法によって得られる、ロールで伸ばした表面のボードのような、同色のコーティングを含む着色無機ウール製品にも関係する。

他の詳細、特徴又は利点は、以下の非限定的な例によって説明され、ここに添付した図面（これは概略的にガラスウールをベースにした絶縁ボードの製造ラインを示している）を参照しながら、本発明の一実施態様が記載される。

このようなラインが、本質的に完全に公知のファイバー化ユニット１を有し、例えば内部の遠心分離プロセスによってファイバー化する方法に従い、その典型的な実施態様は欧州特許出願ＥＰ ０ ４０６ １０７号又はＥＰ ０ ４６１ ９９５号に記載されている。このファイバー化ユニットは一以上の遠心分離器２、２’が備えられたフード（図１では示されない）を有する。各遠心分離器は溶解したガラスを回収するためのバスケット（図１では示されない）及び周壁に多数のオリフィスが備えているプレート形状の部材２３を有する。運転中に、この溶解したガラスは、溶解炉（図示されない）から流れ３で運ばれそしてまずこの遠心分離バスケットに回収され、多数の回転したフィラメントの形態でプレート２３のオリフィスを通って抜けてくる。遠心分離器２はさらに環状のバーナー４で取り囲まれ、このバーナーは遠心分離器の壁の周辺に高速且つ十分に温度の高いガス流れを生じ、トーラス１７の状態のファイバーのガラスフィラメントを引き出す。この方法によるファイバー化は完全でありそして１００％の有用なファイバーを生じる。この方法はまた長くて且つ柔軟なファイバーも保証する。

加熱手段５（例えば誘導コイル型のものでもよい）はこのガラス及び遠心分離器を適当な温度に維持するのに役立つ。このトーラス１７は圧力下で導入されたガス状の空気流れによって閉じられており、矢印６で図示される。このトーラス１７は、水性溶液にバインダーを含んだサイジング剤を吹き付けるための装置によって取り囲まれており、その一つの要素７が図１に示されている。装置２１は、例えば、新たに形成されたガラスファイバーの密集体の中核に着色顔料を同時且つ実質的に同じ高さで導入するために使用される。本発明の枠組みを逸脱することなく、同等の装置がこのバインダー及び顔料、例えばプレミックスしたもの、を導入するために使用され得る。

このファイバー化フードの底部はファイバー受け取り装置で構成され、この装置はガス及び水に対して透過性のエンドレスベルト９を組み込んだコンベアを有し、この下にはガス例えば前述したファイバー化プロセスによって生成した余剰の水性組成物、ヒューム及び空気を吸引するための吸引ボックス１０が置かれている。この顔料及びバインダーをよく混合したガラスウールファイバーでできたパッド１１はこの結果コンベアベルト９の上で形成される。このパッド１１はコンベアによって架橋チャンバー１２へ導かれる。このチャンバー１２は一般に閉じたチャンバーで構成され、このチャンバーは一連の分室を有し、その分室はバーナーで熱い空気が供給され、その空気はファンで循環される（図１では示されない）。このチャンバーは二つの相補的な移動及びサイジングコンベア１３、１４によって移動が行われる。これらのコンベア１３、１４は、例えば、ピット１５、１６に置かれたモーターによって回転させられ、そしてフランス国特許第２ ３９４ ０４１号の教示により、一連の相互にヒンジで繋がり孔の空いた剛性の羽根（ベイン）で構成されている。

バインダーを急速に硬化するのに有利である高温のガスの通過を確実なものにする間に、コンベア１３、１４はこのパッドを圧迫してそこに望ましい厚みを与える。一例として、ロールで伸ばしたボードは概して１０〜１５０ｍｍ厚で、好ましくは２０〜１００ｍｍ厚であり、ガラスファイバー層の密度は、例えば、１０〜１００ｋｇ／ｍ^３で、好ましくは２０〜８０ｋｇ／ｍ^３である。

本発明により、チャンバー１２内のファイバーパッドの架橋の上流にあるベルト９に支持体が導入され、この支持体はポリエステルファブリックから構成され、これが最終的に得られる製品の表面コーティングを構成する。図１に示される例では、コンベア上にファイバーパッドを置くところよりも上流で、この（支持体の）導入が実施される。このポリエステルファブリック１８は、通常はローラー１９から巻いたものを延ばしそしてテンションローラー２０の動作によってコンベアベルト９の上側部に対して押しつけられる。この最終的なコーティングの役に立つポリエステルファブリックは、これにより単純且つ安価にこの新たに形成したファイバーでできたパッド１１と吸引ボックス１０の間に置かれる。この吸引ボックス１０によって実施される吸引段階は、通常はこのファイバー及びバインダーの水分含有率を低くするのに役立つだけでなく、本発明に従って、追加的な手段を使用することなく、フェルトの下方部に分配されたファイバーとポリエステルファブリックとの良好な付着にも役立つ。特に、この吸引の影響の下、このバインダーは、通常はファイバー間の結合のために使用され、またポリエステルファブリック１８に含浸もする。その結果、さらなる付着剤の追加は不要であり、それによってこの方法のトータルコストの実質的な節約を可能にし、そして中でも、最終製品の耐火性（例えば基準ＮＦ ＥＮ１３５０１による欧州分類という意味）を、劣化させることなく、実質的には改善する。特に、このポリエステルファブリックはまずコンベア９上に限定され、次に吸引効果１０によってファイバーに対して押しつけられ、それから最後にチャンバー１２内で硬化する前及びその間にコンベアベルトローラー１４でファイバーに押しつけられるという事実により、この含浸は改善される。

この硬化は、水の蒸発、パッドのファイバー間のバインダーの架橋、並びに含浸したポリエステルファブリック１８及び結合し且つサイジングしたパッド２２の間の強固な付着も引き起こす。言うまでもなく、実質的にその構造及び／又は寸法を損なうことなく、チャンバー１２内をファブリックが通過する時間に少なくとも等しくそして好ましくはそれより長い期間の間、前記の架橋のために通常使用される温度に耐えるために、本発明に従って既知の又は試験済みのポリエステルファブリックが選択される。一例として、これらの温度は概して１００〜２５０℃であり、好ましくは１５０〜２２０℃である。本発明により使用されるポリエステルファブリックはさらにその耐火性を改善するための前処理をうけてもよく、そしてそれゆえ、例えば、或る酸化物のような不燃性機能で知られる充填剤、を含んでもよい。

本発明により、ファイバーの塊が集積される間に吸引ボックス１０を通る際のさらなるまたは過度の圧力降下を引き起こすことなく、空気の吸引段階が実行され得るように、その基本質量がガスの通過を可能とするポリエステルファブリックが使用されることも指摘されるべきである。この過度の妨害という表現は、この方法の満足のいく進展又はフェルト中のファイバーの最適な組織化を妨げる傾向がある妨害物を、ここでは意味する。

このインターバルに対して制限はないが、本発明により使用されるポリエステルファブリックの基本質量はこのように概して約１０〜５０ｇ／ｍ^２、好ましくは１５〜３０ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは約１５〜２０ｇ／ｍ^２である。

ポリエステルファブリックを使用する利点の一つはこのようにしてこのボード製造方法においてかなり上流にこのファブリックを導入する可能性を提供することである。通常で使用されるガラスファイバーファブリックがこの段階に導入される場合、この導入によって過度の吸引圧力降下が引き起こされるので、その運転をかなり妨害することなしにこのような方法を実施するのは困難のように見える。

結局、記載されたこの方法は、ポリエステルファブリックを使用するのに有利、単純且つ経済的に役立ち、このファブリックはローラー１９に提供されるような初期の着色又は染色処理を全くうけない。黒いガラスファイバーファブリックを含む今日のＳｏｎｉｒｏｌｌ（登録商標）製品又は同等の製品でできた色を染めたコーティングを得るために、このファブリックをインクバスで含浸させるための工程が必要であることが認められているが、この白いポリエステルファブリックは付着剤だけでなくこのファイバー化の間に装置２１によって初期に分配された着色顔料も含浸させられることが現在発見されている。図１で説明されるように、この製造方法の時系列において、コンベアベルト９上でファイバーを受け取る前にこのポリエステルファブリックを前記コンベアに導入する場合に、この効果は特に強く且つ可視的であることも分かっている。任意のいかなる理論とも結びつけられないが、このファイバーパッドを通じてこの顔料の粒子が急速に拡散することに関係する、このポリエステルファブリックの染色で観察された強度は、以下のことが連帯した結果としてもたらされ得る：
−このバインダーと顔料の間の相互作用であり、このバインダーは顔料粒子で塗り込まれておりそしてこのファブリックに向かって移動するのに好都合であること、及び
−ボックス１０により行われる吸引が、フェルトにファブリックを適当に付着することをさらに確実なものにするための十分な量のバインダーの移動に好都合であること。

ガラスファブリックについて分かっていることと反対に、本発明のポリエステルファブリックが使用される場合には、最終製品をほどく際にこのコーティングの剥離の問題が見られないことも分かっている。

例えば、この最終製品の黒い外観を得るために顔料が炭素粒子からなる場合に、１７ｇ／ｍ^２の基本質量、ファイバーの質量に対して乾燥抽出物で１％のパーセンテージの炭素及び５％の質量パーセンテージのバインダーを伴うポリエステルファブリックが使用されるとき、その完成したボード上のポリエステルファブリックの表面の大部分は、この物質の中核を構成するガラスファイバーパッドの色と実質的に同等の色を装う。この表面の大部分という表現は、本説明の文脈において、前記表面の少なくとも５０％を意味する。この製造方法の間に使用される条件に応じて（例えば、吸引能力、使用される顔料の比率又は量、このフェルトのバインダー含有率、この受入れコンベアの孔の率、等に応じて）、このパーセンテージは本発明の範囲を逸脱することなく７０％又はさらには８０％となり得る。

この使用されるバインダーの量は、このファイバーの質量の概して１〜１０質量％、好ましくは２〜８質量％、特に好ましくは４〜７質量％である。この使用される顔料の量は、変動的であり、概して妥協的であり、例えば当業者が日常的な試験から、最終製品の望ましいコーティングの色の強度と耐火性の間で、決定できる。

一例として、カーボンブラックの場合であって、導かれた該顔料の量が、該ファイバーの質量の０．１〜５％、好ましくは該ファイバーの質量の０．５〜１．５％という乾燥抽出物状態（すなわち乾燥後）の前記顔料の質量パーセントに相当するときに、基準ＮＦ ＥＮ １３５０１による耐火性及び染色の点で良好な結果が観察された。

このバインダーとして使用されるサイジング剤は、例えば、随意的に尿素を含むフェノールホルムアルデヒド樹脂をベースとし、３０〜６０質量％を含む乾燥抽出物の分散液であるか又は水性溶液である。

先述の実施態様において、図１で説明されるように、コンベアベルト９にガラスファイバーを置くところの上流で、このポリエステルファブリックがこの方法に導入される実施態様が記載されている。しかしながら、ファイバーパッドが架橋チャンバー１２へ通る直前に、このファイバーパッドの上側又は下側の辺に（例えばそれぞれコンベア１３又は１４のパッド入口の高さで）前記ファブリック１８が導入される場合、それは本発明の範囲を逸脱しない。この場合、本質的にこのファイバーパッドとポリエステルファブリックを形成する間にこれらに接するコンベア１３又は１４によって発揮される圧迫のおかげで、このファイバーは含浸されそして染色される。この実施態様において、このパッドにファブリックを付着することは、低下したけれども、なお許容範囲を維持しており、そして観察された着色の低下は、改善した耐火性によって相殺されたものであり、これはこのファブリックに対するバインダーの移動が少ないためである。

図１は、エンドレスベルトシステムを含むファイバーを受け取り且つ搬送するシステムを示す。しかしながら、このフェルトが受ける負圧を制限し、且つ複数の受入れゾーンを含み、各受入れゾーンは一以上のファイバー化装置に対応しており、各受入れゾーンは例えば一組の逆回転ドラム（欧州特許ＥＰ０ ４０６ １０７号によって説明される原理による）を有するシステムによっても、本方法は実施され得る。

エンドレスベルトシステムを含むファイバーを受け取り且つ搬送するシステムを示す。

Claims (10)

1. ウールが染めてあり且つ同色のコーティングを有する無機ウール製品、例えばガラスウール、を製造するに際して、熱の影響下で硬化し得るバインダーを吹き付けた後及び着色顔料と混合した後で該無機ウールが集められてコンベア手段の上でファイバーパッドが形成され、その後架橋チャンバーへ導かれる、無機ウール製品を製造する方法であって、
   前記方法が、該コーティングがポリエステルファブリックであること、及び染料の追加はせず且つ該ファイバーパッドにファブリックを付着するための追加の付着剤の含浸又は導入はせずに、該チャンバーに導かれる前に前記ポリエステルファブリックが該パッドと接触させられることを特徴とする、製造方法。
2. 該コンベア手段がガスに対して透過性であり、且つ該コンベア手段が前記ガスを吸引するための手段の上に取り付けられている、請求項１に記載された製造方法。
3. 該コンベア手段上に該ファイバーを置く前に、該ポリエステルファブリックが前記コンベア手段に導かれる、請求項１又は２のいずれかに記載された製造方法。
4. 該ファイバーパッドが架橋チャンバーに導かれる直前に、該ポリエステルファブリックが前記パッドの上側又は下側に導かれる、請求項１又は２のいずれかに記載された製造方法。
5. 該ポリエステルファブリックの基本質量が１０〜５０ｇ／ｍ^２、好ましくは１５〜３０ｇ／ｍ^２、そして特に好ましくは１５〜２０ｇ／ｍ^２である、請求項１〜４の１項に記載された製造方法。
6. 該使用した顔料が、該パッド及びファブリックを黒く染めるのに適しており、例えば炭素粒子から出来ている、請求項１〜５の１項に記載された製造方法。
7. 該バインダーの量が該ファイバーの質量の１〜１０質量％、好ましくは２〜８質量％そして特に好ましくは４〜７質量％である、請求項１〜６の１項に記載された製造方法。
8. 導かれた該顔料の量が、該ファイバーの質量の０．１〜５％、好ましくは該ファイバーの質量の０．５〜１．５％という乾燥抽出物状態の前記顔料の質量パーセントに相当する、請求項１〜７の１項に記載された製造方法。
9. 該最終製品でのポリエステルファブリックの表面の少なくとも５０％が物質の中核を構成するガラスファイバーパッドと実質的に同一の色を有するように、該吸引能力及び／又は該顔料の量及び／又は該バインダーの量が選択される、請求項２〜８の１項に記載された製造方法。
10. 請求項１〜９の１項に記載された方法によって得られる、ロールで伸ばした表面のボードのような、同色のコーティングを含む着色無機ウール製品。

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