JP2009083337A - 不燃化粧板 - Google Patents

Abstract

【課題】 不燃性能を維持し、密着性かつ強度に優れた化粧板を提供する。
【解決手段】 無機繊維基材に、有機樹脂分としてフェノール−ホルムアルデヒド樹脂とメラミン−ホルムアルデヒド樹脂と金属水酸化物と炭酸カルシウムと無機充填剤、シランカップリング剤と、不燃性化粧板の粉砕物を含むスラリーが含浸されたプリプレグからなるコア層と、化粧板用原紙に熱硬化性樹脂を主な成分とする樹脂液を含浸し、乾燥した樹脂含浸化粧紙を積層し、熱圧成形する。該スラリー中のフェノール−ホルムアルデヒド樹脂とメラミン−ホルムアルデヒド樹脂の配合割合が固形分比で、１：０．５〜５とし、該プリプレグ中のスラリーの含有率が、数１で示される算出方法で、５００〜３０００％とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、不燃化粧板に関する。

従来、防火、不燃性を付与した化粧板が知られており、コア層には無機繊維不織布にフェノール樹脂或いはメラミン樹脂をバインダー成分とし、無機充填材を配合したスラリーを含浸し、乾燥したプリプレグを用いていた。
特開２００４−７４７４５号公報 特開２００４−２３０６１１号公報 特開昭６４−５６５４０号公報

しかしながら、不燃性化粧板は最終製品に至る過程において周辺部の切断屑が発生したり、表面に傷や打痕のあるものは製品として出荷されず産業廃棄物として処理されているのが実情であり、地球環境の保全、又産業廃棄物の処理コストの削減等の観点から、不燃性化粧板を再資源化して再利用することが求められている。

本発明は、かかる状況に鑑み検討されたもので、不燃性化粧板を再資源化して不燃化粧板を得ることを目的とするものであり、無機繊維基材をコア基材に用いた不燃性化粧板の粉砕物をスラリー中の充填材の１種として配合されたプリプレグからなるコア層と、化粧層とが熱圧一体化されてなることを特徴とする不燃化粧板である。

本発明は、コア層として不燃性化粧板の粉砕物をスラリー中の充填材の１種として配合されたプリプレグを用いることにより、製品化に至る工程で発生した周辺部の切断屑や、不良品を再資源化することができコア層間の密着性も向上する。

本発明に係わる不燃性化粧板は、無機繊維基材に、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂やメラミン−ホルムアルデヒド樹脂などの有機樹脂分５〜２０重量部と、炭酸塩、金属水酸化物などの無機充填材９５〜８０重量部を含むスラリーが含浸され、乾燥されたプリプレグからなるコア層と、化粧層とが熱圧成型され、仕上げ工程における周辺部の切断屑や、検査工程で発生した不良品を用いる。

不燃性化粧板の切断屑や不良品はボールミル、チューブミル等の粉砕機により平均粒子径（レーザー回折式粒度測定器による）４〜６μｍ程度に粉砕し、嵩比重０．５〜０．７のものが好適で、スラリー中の充填材の１種として配合される。平均粒子径、嵩比重ともの下限に満たないとスラリーの増粘が発生しやすく、上限を超えると成型品表面外観の低下を招く。

無機繊維基材としては、ガラス繊維、ロックウール、炭素繊維、セラミック繊維などの無機繊維からなる不織布、織布などが挙げられ、無機繊維基材の坪量は、１０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲が好適であり、とりわけ、耐熱性、耐炎性に優れ、スラリーの含浸性が優れるガラス繊維不織布を用いるのが好ましい。

有機樹脂分としては、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂とメラミン−ホルムアルデヒド樹脂を併用し、更にシランカップリング剤を併用することにより、不燃性、強度、耐熱性などの物性が優れたものとなる。

フェノール−ホルムアルデヒド樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒド類とをフェノール性水酸基１モルに対してアルデヒド類を１〜３モルの割合で塩基性触媒下或いは酸性触媒下にて反応させて得られるもので、フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、オクチルフェノール、フェニルフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＦなどが挙げられ、アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、グリオキザール、トリオキザールなどが挙げられる。

また、必要に応じて尿素、尿素誘導体、パラトルエンスルフォンアミド、桐油、燐酸エステル類、グリコール類などの可塑化を促す変性剤で変性されたものも適用でき、塩基性触媒としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、及びマグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物、及びトリエチルアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類、アンモニアが挙げられ、酸性触媒としては、パラトルエンスルフォン酸、塩酸などが挙げられる。

メラミン−ホルムアルデヒド樹脂としてはメラミン化合物、例えばメラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンなどとホルムアルデヒドを反応させた初期縮合物のほか、メチルアルコール、ブチルアルコールなどの低級アルコ−ルによるエ−テル化、パラトルエンスルホンアミドなどの可塑化を促す反応性変性剤で変性されたものが適用でき、中でも耐久性に優れるメラミン−ホルムアルデヒド樹脂が好ましい。

スラリー中に含まれる充填剤としては、前述の不燃性化粧板の粉砕物の他に、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を必須とし、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、タルクなどの無機充填材を用いる。無機充填材の平均粒子径が０．０５〜２００μｍの範囲のものを採用すると無機繊維基材への含浸適正が優れる。中でも、結晶水を含み高温時に分解し、吸熱、結合水を放出するため不燃性に優位な水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムと、作業性、切削性の点で優位な炭酸塩、とりわけ炭酸カルシウムを併用することが望ましい。併用割合は炭酸カルシウム１に対して金属水酸化物は２〜１５とするのが望ましく、金属水酸化物が少ないと不燃性能が劣りやすく、多いとスラリー中の金属水酸化物が沈降しやすく含浸量のコントロールが困難になり、又切削に用いる刃物の摩耗性が早くなる。不燃性化粧板の粉砕物は数１で示される算出方法で１．６％以下配合する。１．６％を越えると含浸適正が劣りやすくなる。

炭酸カルシウムとしては特に制約はなく、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム（沈降性炭酸カルシウム）などを用いることができる。平均粒子径は０．０５〜１０μｍ、より好ましくは１〜５μｍの重質炭酸カルシウムが好ましく、下限に満たないと二次凝集しやすく塊ができ含浸適正が悪くなりやすく、上限を超えると不燃化粧板の表面が平滑にならず、外観不良となる。尚、軽質炭酸カルシウムとは石灰石を焼成し化学的に製造される炭酸カルシウムをいい、重質炭酸カルシウムとは白色結晶質石灰石を乾式又は湿式粉砕して造った微粉炭酸カルシウムをいう。

該スラリー中の有機樹脂分としてのフェノール−ホルムアルデヒド樹脂とメラミン−ホルムアルデヒド樹脂の配合割合は固形分比で、１：０．１〜５とするのが望ましく、フェノール樹脂に対してメラミン−ホルムアルデヒド樹脂が少ないと強度、密着性が劣りやすくなり、多いと反りが大きくなる。

また、有機樹脂分と無機充填剤との配合割合は５〜２０：９５〜８０とするのが望ましく、有機樹脂分に対して無機充填剤が多くなると不燃性能が向上するものの密着性が低下し、無機充填剤が少なくなると密着性が向上するものの不燃性能が低下する。

有機樹脂分とシランカップリング剤の配合割合は固形分比で１：０．０１〜０．５とするのが好ましく、有機樹脂分に対してシランカップリング剤量が多くなると密着性、化粧板の強度は飛躍的に向上するものの含浸適正が大きく低下し、シランカップリング剤量が少なくなると含浸適正は向上するものの、密着性、化粧板の強度が低下する。

シランカップリング剤としてはエポキシ系シランカップリング剤が密着性の面からとりわけ好ましく、例えば、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

無機繊維基材へのスラリー固形分含有率（％）は、数２で示される算出方法で、５００〜３０００％の範囲が好ましい。

上限を超えると固形分の脱落が多くなり取り扱いにくく、また下限に満たないと層間剥離しやすくなる。

無機繊維基材にスラリーが含浸されたプリプレグからなるコア層の少なくとも片面には化粧層が積層され、熱圧一体化される。化粧層は、化粧板用原紙に熱硬化性樹脂を主な成分とする樹脂液が含浸され、乾燥された樹脂含浸化粧紙を積層し、熱圧成形することで得られ、樹脂含浸化粧紙としては、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂からなる樹脂液を、化粧板用の３０〜１４０ｇ／ｍ^２の化粧紙に数３で示される含浸率が８０〜３００％含浸したものが適用できる。熱圧成形は平板プレス、連続プレスなどのプレス機を用いればよい。

以下、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明をより具体的に示すものであって、特に限定するものではない。

不燃性化粧板の粉砕物
無機繊維基材に、有機樹脂分としてのフェノール−ホルムアルデヒド樹脂とメラミン−ホルムアルデヒド樹脂８重量部と、無機充填材剤としての炭酸塩、金属水酸化物９１．５重量部を含むスラリーが含浸し、乾燥されたプリプレグからなるコア層と、化粧層とが熱圧成型され、仕上げ工程における周辺部の切断屑や、検査工程で発生した不良品をボールミルで粉砕し、平均粒子径４μｍ、嵩比重０．５４の粉砕物を得た。

コア層
５０ｇ／ｍ^２のガラス繊維不織布に、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂４．５部に対して、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂３．５部、平均粒子径１．８μｍの炭酸カルシウム１５．７部、平均粒子径１２μｍの水酸化アルミニウム７５部、粉砕物０．８部、グリシドキシプロピルトリメトキシシシラン（ＳＨ−６０４０：東レ・ダウコーニング株式会社製）０．５部を配合したスラリーを、数２に示すスラリー固形分含有率が１２００％となるように含浸してプリプレグを得た。

化粧層
坪量１２０ｇ／ｍ^２の無地柄の化粧紙に，メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を主成分とする樹脂液を数３で示す含浸率が１００％となるように含浸してメラミン樹脂含浸化粧紙を得た。

不燃化粧板
下から順に、メラミン樹脂含浸化粧紙を１枚、プリプレグを５枚、メラミン樹脂含浸化粧紙を１枚積層して、フラット仕上げプレートを用いて１４０℃，１００ｋｇ／ｃｍ^２、９０分間の条件で熱圧成形して実施例１の不燃化粧板を得た。

実施例１において、炭酸カルシウム１６．４部、粉砕物を０．１部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、炭酸カルシウム１４．９部、粉砕物を１．６部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、シランカップリング剤を０．１部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、シランカップリング剤を３．０部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を１２．０部、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を１０．５部とした以外は同様に実施した。

実施例１において、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を２．５部、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を２．５部とした以外は同様に実施した。

実施例１において炭酸カルシウムを３５．０部とした以外は同様に実施した。

実施例１において炭酸カルシウムを５．０部とした以外は同様に実施した。

比較例１ （シランカップリング剤が下限未満の場合）
実施例１において、シランカップリング剤を０．０５部とした以外は同様に実施した。

比較例２ （シランカップリング剤が上限を越える場合）
実施例１において、シランカップリング剤を５．０部とした以外は同様に実施した。

比較例３ （メラミン−ホルムアルデヒド樹脂分が下限未満の場合）
実施例１において、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を０．３部とした以外は同様に実施した。

比較例４ （メラミン−ホルムアルデヒド樹脂分が上限を越える場合）
実施例１において、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を２３．０部とした以外は同様に実施した。

比較例５ （有機樹脂分が上限を越える場合）
実施例１において、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を１３．５部、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を１０．５部とした以外は同様に実施した。

比較例６ （有機樹脂分が下限未満の場合）
実施例１において、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を２．５部、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を２．０部とした以外は同様に実施した。

比較例７ （粉砕物の添加量が上限を超える場合））
実施例１において粉砕物の配合割合を２．７部とした以外は同様に実施した。

評価結果を表１、表２に示す。

試験方法は以下の通りとした。
不燃性；ＩＳＯ５６６０準拠したコーンカロリーメーターによる２０分試験の発熱性試験・評価方法において総発熱量が８ＭＪ／ｍ^２以下であり、最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ^２を超えない場合を○とする。
耐熱密着性：２００℃に保持した熱体を１０分間化粧板表面に接触させて、層間の剥離、パンクが無いものを○、剥離、パンクしたものを×とした。
強度：５００ｇの鉄球をサンプルの２０ｃｍ上方より落下させ、割れなかったものを○、割れたものを×とした。
含浸適正：ガラス繊維基材に対して、スラリーを目的の樹脂率分含浸することが出来たものを○、凝集して、含浸量をコントロールできなかったものを×とした。

Claims (1)

1. 無機繊維基材をコア基材に用いた不燃性化粧板の粉砕物をスラリー中の充填材の１種として配合されたプリプレグからなるコア層と、化粧層とが熱圧一体化されてなることを特徴とする不燃化粧板。