JP2017508895A

JP2017508895A - 改善された火炎特性を有するビチューメンを含浸させた繊維からできた被覆要素を製造する方法、および組成物

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Publication number: JP2017508895A
Application number: JP2016547858A
Authority: JP
Inventors: エユップトクデミル; エトヘムサキオグル; アンダジェグゼル
Original assignee: Onduline SA
Current assignee: Onduline SA
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2035-01-22
Also published as: PL3099853T3; FR3016903A1; PH12016501397A1; RU2676628C2; EP3099853B1; MX2016009105A; UA119974C2; MY180682A; FR3016903B1; RU2016131321A3; CA2937307A1; WO2015114239A1; RU2016131321A; KR20160110408A; US10487509B2; ES2759550T3; CN106029977A; KR102335757B1; US20160356046A1; AR099182A1

Abstract

本発明は、ビチューメンを含浸させた天然繊維、特にセルロースでできた被覆要素を製造する方法であって、繊維マット（４）の２つの面の少なくとも１つにコーティングするステップと、続いてビチューメンを含浸させるステップとを含み、コーティングが、少なくとも１種類の樹脂および／または少なくとも１種類の顔料を含む液体組成物（５）を用いて行われる、方法に関する。液体組成物は、少なくとも１種類の顔料および少なくとも１種類の樹脂を含む染料組成物であり、方法は、液体組成物（５）に添加剤を加えるステップを含み、前記添加剤は、耐火特性を有しかつ少なくとも黒鉛および冷却剤を含む。好ましくは、ローラーを用いて耐火添加剤を含む液体組成物がマット（４）にコーティングされる。

Description

本発明は、改善された燃焼挙動を有するビチューメンを含浸させた繊維、特にセルロース繊維でできた屋根被覆要素を製造する方法、その方法を実施するための装置、およびその目的に有用な組成物に関する。本発明は、建築要素、特に屋根ふき要素、特に波板またはその他の屋根ふき要素、例えば、それらの被覆ラインまたは屋根の特徴点などの製造分野に用途を有する。

ビチューメン含浸セルロース繊維の屋根ふき要素が長年使用されている。それらの燃焼挙動を改善するために、それらの組成物中に黒鉛を使用することが提案されている。特に、屋根ふき要素の互いに反対側の２つの面の一方の上に、表面上に一体となって粒子を残存させることができる手段を用いて黒鉛粒子を散布する、乾式塗布の使用が提案されている。

そのような作業を行うために必要な設備は、成形される要素上、または既に成形された要素、特に波板上のいずれかに粒子が塗布される場合に調節が複雑で注意が必要であり、表面全体に均一に塗布することは困難となる。さらに、これは黒鉛粒子の塗布専用の特殊な設備であり、その既存の製造ライン中への設置は困難となりうる。

難燃性ビチューメン含浸波板を製造する方法が記載される文献仏国特許出願公開第２３７２９２７号明細書が知られており、これによると、特定の配合の水性組成物の注入または噴霧が行われるが、黒鉛には言及していない。文献欧州特許第２６１７８９４号明細書には、耐火性ビチューメン含浸セルロース屋根ふきシート、および製造方法が記載されており、これによると、接着性一次層で覆われたマット上に黒鉛が乾式堆積される。文献欧州特許第２６３４３０６号明細書には、保護膜およびその製造方法が記載されており、これによると、最初に膜をビチューメン中に浸漬し、次に粒子が加えられる。

本明細書において、既存の方法、および繊維、特にビチューメン含浸セルロースでできた屋根ふき要素の製造ラインの設備と容易に組み合わせることが可能である、液体組成物中に含まれる黒鉛を塗布する方法および対応する装置が提案される。特にそれらの、屋根ふき要素のダイイング（ｄｙｉｎｇ）が意図された設備内での使用、すなわち既存の設備内での使用、すなわち屋根ふき要素の新規製造ラインの設置時における使用が提案される。

したがって本発明は、目的のために、ビチューメンを含浸させた繊維の屋根ふき要素を製造する方法であって、繊維マットの２つの面の少なくとも１つにコーティングするステップであって、前記繊維は、少なくともそれらの一部が天然繊維であり、前記天然繊維は特にセルロース繊維である、ステップと、続いてビチューメンを含浸させるステップとを含み、コーティングは、少なくとも１種類の樹脂および／または少なくとも１種類の顔料を含む液体組成物を用いて行われる、方法を有する。

本発明によると、耐火特性を有しかつ少なくとも黒鉛および冷却剤を含む添加剤が液体組成物に加えられる。

本発明の種々の実施形態において、単独で、または技術的に可能なあらゆる組み合わせで使用可能な以下の手段が使用される：
− 液体組成物は、少なくとも１種類の顔料および少なくとも１種類の樹脂を含む染料組成物であり、耐火特性を有しかつ少なくとも黒鉛および冷却剤を含む添加剤が液体組成物に加えられる。
− 繊維マットにコーティングするステップは、ビチューメンの含浸の前に行われる、
− 繊維はすべて天然繊維である、
− 天然繊維はセルロース繊維を含む、
− 天然繊維は実質的にすべてがセルロース繊維である、
− 繊維はセルロース繊維である、
− セルロースは、再生紙および／または厚紙に由来する、
− 液体組成物は少なくとも１種類の樹脂を含む、
− 液体組成物は、染料組成物が形成されるように少なくとも１種類の顔料を含む、
− 液体組成物は、樹脂に加えて、染料組成物が形成されるように少なくとも１種類の顔料をさらに含む、
− 好ましくは、液体組成物は、少なくとも１種類の顔料および少なくとも１種類の樹脂を含む染料組成物である、
− 繊維マットは、平面状／平坦なマットである、
− 冷却剤は灰硼石である、
− 耐火添加剤は、黒鉛および灰硼石のみを含む、
− 耐火添加剤が使用され、冷却剤は灰硼石である、
− 少なくとも１種類の樹脂は、エポキシド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ尿素樹脂、ポリ尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシビニルエステル樹脂、またはビニルエステル樹脂から選択される、
− 少なくとも１種類の顔料は、酸化鉄および酸化クロムなどの金属酸化物から選択される、
− エポキシド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ尿素樹脂、ポリ尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシビニルエステル樹脂、またはビニルエステル樹脂から選択される少なくとも１種類の樹脂を含む耐火添加剤を含む液体組成物で実施され、液体組成物が耐火添加剤を含む染料組成物である場合に、液体組成物が、酸化鉄および酸化クロムなどの金属酸化物から選択される少なくとも１種類の顔料を含む、
− コーティングが、決定された手順形式により、かつ液体組成物の化合物の決定された比率を用いて、決定された重量の前記化合物を有する屋根ふき要素が得られるように行われる、
− 樹脂の量が屋根ふき要素の重量の０．５〜３％である、
− 顔料の量が屋根ふき要素の重量の０．５〜３％である、
− 冷却剤の量が屋根ふき要素の重量の１〜７％である、
− 冷却剤の量が好ましくは屋根ふき要素の重量の２〜５％である、
− 黒鉛の量が屋根ふき要素の重量の１〜７％である、
− 黒鉛の量が好ましくは屋根ふき要素の重量の２〜５％である、
− 樹脂の量が屋根ふき要素の重量の０．５〜３％であり、顔料の量が屋根ふき要素の重量の０．５〜３％であり、冷却剤の量が好ましくは屋根ふき要素の重量の１〜７％であり、黒鉛の量が屋根ふき要素の重量の１〜７％である、
− 黒鉛がスケールまたはフレークの形態である、
− スケールまたはフレークの黒鉛は、７０メッシュ〜２２０メッシュ、すなわち２１０ｍｍ〜６２ｍｍから選択されるサイズ範囲を有する、
− 耐火添加剤を含む液体組成物によるマットのコーティングは、ロールを用いて行われる、
− マットのコーティングは、耐火添加剤を含む液体組成物のロールコーティングである、
− マットのコーティングは、耐火添加剤を含む液体組成物のブレードまたはスクレーパーによるコーティングである、
− マットのコーティングは、耐火添加剤を含む液体組成物の吹き付けによるコーティングである、
− マット上へのコーティングが意図された耐火添加剤を含む液体組成物は、撹拌機による一定撹拌下に維持される、
− 耐火添加剤を含む液体組成物の一定撹拌は、コーティングロールが浸漬される／浸されるコーティング容器中に保管される組成物に関連する、
− 耐火添加剤を含む液体組成物の一定撹拌は、コーティング容器とは異なる、組成物の保管および／または調製のシステム中に保管される前記組成物に関連する、
− 撹拌機は、コーティング容器の壁上に配置された、特に音または超音波の振動に基づく振動撹拌機である、
− 撹拌機は、液体組成物中に配置される機械的撹拌機である、
− 撹拌機は、アルキメデススクリュー撹拌機、ヘリカルリボン撹拌機、または他の均等な種類のあらゆる撹拌機から選択される、
− 本発明の方法は、マット上にコーティングされた耐火添加剤を含む液体組成物を乾燥および硬化させるステップをさらに含む、
− 繊維マットは不連続であり、繊維シートに相当する、
− 繊維マットは連続であり、コーティングのステップの後、およびビチューメンを含浸させるステップの前の分割ステップで前記マットがシートに切断され、ビチューメンの含浸は個別のシートに対して行われる、
− 本発明の方法は、コーティングのステップの後、およびビチューメンを含浸させるステップの前にマットを成形するステップをさらに含む、
− 成形のステップは、ロールコルゲーター中で波形を形成するステップである、
− 耐火添加剤を含む液体組成物のための少なくとも１つのコーティングコールおよび１つのコーティング容器が使用され、前記少なくとも１つのコーティングロールはコーティング容器内で耐火添加剤を含む前記液体組成物中に浸漬され、前記コーティング容器は前記撹拌機を含み、耐火添加剤を含む前記組成物を一定撹拌下に維持することが意図される。

本発明は、繊維マットにコーティングするための装置にも関し、前記繊維は、少なくともそれらの一部は天然繊維であり、前記天然繊維は特にセルロース繊維であり、この装置は、本発明の方法の実施が特に意図され、耐火添加剤を含む液体組成物のための少なくとも１つのコーティングロールおよび１つのコーティング容器を含み、前記少なくとも１つのコーティングロールはコーティング容器内で耐火添加剤を含む前記液体組成物中に浸漬され、前記コーティング容器は、耐火添加剤を含む前記液体組成物を一定撹拌下に維持するための撹拌機を含む。特にある実施形態では、撹拌機はアルキメデススクリュー型であり、および／または撹拌機と前記少なくとも１つのコーティングロールとは回転の平行軸を有する。好ましくは、液体組成物は染料組成物である。

本発明は、本発明の方法を実施するための耐火添加剤を含む液体組成物にも関し、したがって、液体組成物部分が少なくとも１種類の樹脂と、場合により１種類または数種類の顔料とを含み、耐火添加剤部分が黒鉛および冷却剤を含む。特に、冷却剤は灰硼石である。

本発明は、それ自体、記載の本発明による耐火添加剤を含む液体組成物を繊維マットにコーティングするステップにも関し、前記繊維は、少なくともそれらの一部が天然繊維であり、前記天然繊維は特にセルロース繊維である。一変形形態において、マット上にコーティングされた耐火添加剤を含む液体組成物の乾燥／硬化のステップがこれに加えられる。

本発明によって、少なくとも１種類の顔料および少なくとも１種類の樹脂を含む染料組成物を用いた染色と、組成物が黒鉛および冷却剤も含むため火炎からの保護とが１つのみの作業で得られ、全体はロールコーティングを用いた湿式方法で行われることから、屋根ふき要素の製造が簡略化される。ロールの使用によって、ある圧力での組成物の制御された塗布が可能となり、それによって繊維マット中への組成物の要素、特に黒鉛のスケールまたはフレークの固定／混入がより良好になる。ロールコーティングは、マット上に特定の着色パターンの形成を意図することもできる。

これより図面と関連する以下の実施形態および実施の説明によって本発明を例示するが、それらによって本発明が限定されるものではない。

本明細書においてはセルロース繊維である天然繊維のマットにコーティングするための装置を示す。

図１のコーティング装置１は、組成物５の一部に浸漬／浸されるコーティングロール２によって耐火添加剤を含む液体組成物５の均一なコーティングが可能となるため、本発明の方法の実施のために特に構成されている。耐火添加剤を含む液体組成物５は、装置１のコーティング容器６中に収容され、撹拌機７によって一定撹拌に維持され、そのため前記組成物は実質的に均一に維持される。コーティングロール２および撹拌機７の回転軸は互いに平行である。カウンターロール３によって、セルロース繊維のマット４がコーティングロール２に押し付けられる。カウンターロールの圧力の調節および調整のための手段が組み込まれる。

この例では、セルロース繊維は、コーティングロール２とカウンターロール３との間を連続的に移動するセルロース繊維の連続マットの形態である。

耐火添加剤を含む液体組成物５は、好ましくは、前記組成物の保管および／または調製の図示されていない上流システムから送られ、本発明の装置は、コーティング容器６中の液体組成物５を移動させ液面を調節する手段を含む。セルロース繊維マット上に堆積され、したがって最終製品上に存在する耐火添加剤を含む液体組成物５の量を調節する手段としては、コーティング容器６中の液体組成物５の液面の調節を挙げることができ、それによってコーティングロール２が液体組成物中により多くまたはより少なく浸される。

コーティング容器６と保管および／または調製の上流システムとの間にループ循環が有利に組み込まれる。上流システムは、種々の速度で混合可能なミキサーを有する、耐火添加剤を含む液体組成物５を調製する手段を含む。保管および／または調製システムとコーティング容器６との間に低圧容量式ポンプが組み込まれる。

典型的には、高速混合のミキサー中で水中の顔料を最初に混合することによって、火添加剤を含む染料組成物などの液体組成物５が調整される。好ましくは、水と顔料との間の混合が促進されるように界面活性剤が加えられる。次に、依然として高速混合のミキサー中に灰硼石が加えられ、好ましくは灰硼石は徐々に加えられる。この上記混合物が形成された後、この時点ではより低速の混合で黒鉛が徐々に加えられる。次に、このより低速の混合またはさらにより低速の混合で、１種類または数種類の相溶性樹脂が加えられる。これらの段階の間に、必要であれば、粘度および／または他のパラメーターが調節される。そのために、使用される生成物の量に影響を与えることができ、特に水、顔料、樹脂、および／またはその他の生成物を加えることができる。耐火添加剤を含む液体組成物を製造する別の実施形態では、混合物中に化合物を混入する順序および／または方法が異なっていてもよいことに留意されたい。

灰硼石は冷却剤であり、すなわちこれは、繊維マットが加熱されるときに、繊維マットの温度が高く上昇しすぎるのを防止する物質である。実際には、本質的に黒鉛は熱導体である。ここで、コーティング後の繊維マットの乾燥作業中、マット中に残存する水／水分を除去するためにマットが加熱される。実際には、特に黒鉛を含有する粘稠溶液がマット上に塗布され、一方でその溶液はある程度水分を含有する。コーティングされる液体組成物の硬化／乾燥も可能にする乾燥のためのこの加熱によって、したがって黒鉛も加熱され、繊維マットに接触する黒鉛の温度によって、これらの繊維の過熱の危険性が生じ、したがって繊維の損傷の危険性が生じる。冷却剤は、灰硼石の場合には水分子を放出することで、繊維マットの位置の温度を制御する役割を有する。

したがって、本発明の構成における冷却剤は、物理化学反応によって、温度を低下させ、灰硼石の場合には水を蒸発させ、および／または物理的効果により、障壁および／または反射作用によって熱の伝達を制限する物質に相当しうることを理解されたい。

マット上にコーティングされる耐火添加剤を含む液体組成物は、好ましくは、耐火添加剤を含む前記液体組成物の一部がセルロース繊維マットの厚さの少なくとも一部に拡散可能となる決定された流動性の液体形態として存在する。したがって、耐火添加剤を含む液体組成物は、セルロース繊維マットの２つの面の少なくとも１つの表面を覆うことに加えて、マットの厚さの少なくとも一部まで含浸する。好ましくは、これらのセルロース繊維マットのこれら２つの面の１つの面に、耐火添加剤を含む液体組成物がコーティングされる。実施の一変形形態では、耐火添加剤を含む液体組成物は、よりペースト状の粘稠性であってよく、ブレードまたはスクレーパーによってセルロース繊維マット上に塗布することができる。

使用される黒鉛は、決定された範囲の粒度および形状を有し、好ましくは、セルロース繊維マットの表面に実質的に残存し、その厚さ内への拡散がわずかとなるスケールまたはフレークの形態の黒鉛が使用される。

特に、黒鉛の塗布の時点まで液体組成物中に黒鉛が浮遊して維持され、コーティングおよびビチューメンの含浸後の乾燥中に黒鉛が不活性に維持されるように、黒鉛は、特に形状／構造および／またはサイズ、ならびに屋根ふき要素の製造方法の操作パラメーターで選択される。実際には、屋根ふき要素の製造方法の終了前に黒鉛が膨張しないことが望ましい。

黒鉛の乾式堆積方法に関して、本発明の方法は、必要に応じて、使用される黒鉛のサイズおよび／または形態を変更することによって、セルロース繊維マットの厚さ内へのある程度重要な黒鉛の拡散が可能となりうる。

耐火添加剤を含む液体組成物をセルロース繊維マットにコーティングした後、マットは乾燥オーブン中で乾燥され、それによって、耐火添加剤を含む液体組成物の硬化／架橋と、マット中に依然として含まれやすい水／水分の除去との両方が可能となる。乾燥オーブンは１５０℃〜４００℃、好ましくは２００℃〜３００℃を含む温度である。実際、セルロース繊維のビチューメンの高温含浸で、好ましくは次にシートの形態であり、もはや連続マットの形態ではない場合、マットまたはシートは実質的に乾燥していることが望ましい。

一般に、耐火添加剤を含む液体組成物をコーティングした後、セルロース繊維マットは、たとえば波形を形成するためのマット成形ステップ中に成形され、次に乾燥オーブンに通される。しかし、コーティングおよび成形の間に乾燥オーブンとは異なる、耐火添加剤を含む液体組成物の乾燥／硬化のための特定の手段を設けることができる。乾燥オーブン中で乾燥させた後、セルロース繊維マットはシートに切断され、次にそれらのシートにビチューメンが高温含浸される。マットをシートに切断するまでは、このプロセスは連続であり、セルロース繊維マットは、コーティング、成形、および乾燥オーブン中での乾燥のステップが連続的に行われる。

Claims

ビチューメンを含浸させた繊維の屋根ふき要素を製造する方法であって、繊維マット（４）の２つの面の少なくとも１つにコーティングするステップであって、前記繊維は、少なくともそれらの一部が天然繊維であり、前記天然繊維は特にセルロース繊維である、ステップと、続いてビチューメンを含浸させるステップとを含み、前記コーティングが、少なくとも１種類の樹脂および／または少なくとも１種類の顔料を含む液体組成物（５）を用いて行われる、方法において、
前記液体組成物が、少なくとも１種類の顔料および少なくとも１種類の樹脂を含む染料組成物であることと、耐火特性を有しかつ少なくとも黒鉛および冷却剤を含む添加剤が前記液体組成物（５）に加えられることとを特徴とする、方法。
前記耐火添加剤の前記冷却剤が灰硼石である、請求項１に記載の方法。
前記黒鉛がスケールまたはフレークの形態である、請求項１または２に記載の方法。
− 前記少なくとも１種類の樹脂が、エポキシド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ尿素樹脂、ポリ尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシビニルエステル樹脂、またはビニルエステル樹脂から選択され、および
− 前記少なくとも１種類の顔料が、酸化鉄および酸化クロムなどの金属酸化物から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
樹脂の量が前記屋根ふき要素の重量の０．５〜３％であり、顔料の量が前記屋根ふき要素の重量の０．５〜３％であり、冷却剤の量が好ましくは前記屋根ふき要素の重量の１〜７％であり、および黒鉛の量が前記屋根ふき要素の重量の１〜７％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
前記マット上にコーティングされた前記耐火添加剤を含む前記液体組成物の乾燥および硬化のステップをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
前記繊維マットが連続であり、前記コーティングステップの後および前記ビチューメンの含浸のステップの前の分割ステップで前記マットがシートに切断され、前記ビチューメンの含浸が個別のシートに対して行われる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
前記コーティングステップの後および前記ビチューメンの含浸のステップの前に、前記マットを成形するステップをさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
前記マット上へのコーティングが意図される前記耐火添加剤を含む前記液体組成物が、撹拌機によって一定撹拌下に維持される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
前記耐火添加剤を含む前記液体組成物による前記マット（４）の前記コーティングがロールを用いて行われる、請求項９に記載の方法。
前記耐火添加剤を含む前記液体組成物（５）のための少なくとも１つのコーティングロール（２）および１つのコーティング容器（６）で実施され、前記少なくとも１つのコーティングロールが前記コーティング容器（６）内の前記耐火添加剤を含む前記液体組成物中に浸漬されることと、前記コーティング容器（６）が、前記耐火添加剤を含む前記組成物（５）を一定撹拌下に維持することを意図される前記撹拌機を含むこととを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実施するための耐火添加剤を含む液体組成物（５）において、液体組成物部分のために、少なくとも１種類の樹脂と１種類または数種類の顔料とを含み、かつ耐火添加剤部分のために、黒鉛および冷却剤を含むことを特徴とする、液体組成物（５）。
前記冷却剤が灰硼石であることを特徴とする、請求項１２に記載の耐火添加剤を含む液体組成物（５）。