JP4211917B2

JP4211917B2 - 不燃化粧板

Info

Publication number: JP4211917B2
Application number: JP2003044721A
Authority: JP
Inventors: 豊堀; 恒夫三橋; 正一小野田; 和正長谷川; 晃広山本; 征典加納
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004249672A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、不燃化粧板に関する。
【０００２】
【特許文献１】
特開昭６４−５６５４０号公報
【特許文献２】
特開平０３−２０８６３２号公報
【特許文献３】
特開２０００−１０４３６６号公報
【特許文献４】
特開昭５３−９４５７８号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、防火、不燃性を付与した化粧板が知られており、コア層は無機繊維不織布に有機樹脂をバインダー成分とスラリーが含浸されたプリプレグから構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不燃性能を確保するため有機成分の添加量には限界があり、そのため出来上がった不燃性の化粧板は強度的にやや劣っていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる状況に鑑み検討されたもので、不燃性能を有し、高強度の化粧板を得ることを目的とするものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、コア層が、（ａ）無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤を含むスラリーが含浸されたプリプレグと、（ｂ）無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤を含むスラリーが、数１で示される算出方法で有機樹脂成分の含有率が３〜５０％となるように含浸されたプリプレグに、加熱発泡剤が散布又は有機樹脂成分に加熱発泡剤を添加した樹脂液が塗布された加熱発泡性プリプレグとからなり、該コア層の少なくとも片面に、化粧層が形成されてなることを特徴とする不燃化粧板である。
【数１】

【０００７】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の不燃化粧板は、コア層に、無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤からなるスラリーを含浸させたプリプレグに、加熱発泡剤を散布又は有機樹脂に加熱発泡剤を分散させた樹脂液を塗布した加熱発泡性プリプレグを１枚含むものである。
【０００８】
無機繊維基材としては、ガラス繊維、ロックウール、炭素繊維などの無機繊維の不織布、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を用いるのが好ましい。
【０００９】
バインダーとしての有機樹脂成分は、具体的にフェノール樹脂、アミノ−ホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂など難燃性を有する樹脂が挙げられ、二種以上を併用してもよい。
【００１０】
フェノール樹脂は、フェノール類と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、などが挙げられる。
また、必要に応じて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。
【００１１】
アミノ−ホルムアルデヒド樹脂としてはアミノ化合物、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。
【００１２】
ウレタン樹脂は、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のイソシアネート基を有する化合物を原料とするプレポリマー、アダクト体、ブロックイソシアネートなどが挙げられる。
【００１３】
エポキシ樹脂としては、少なくとも一分子中に２個以上のエポキシ基を有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、一分子中に２個以上のエポキシ基を有するフェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、３官能以上の多官能エポキシ樹脂及びこれらの臭素化物、さらにこれらの混合物が挙げられ、積層板に用いられる通常のエポキシ樹脂を使用することができる。
【００１４】
無機充填剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、シリカなどが挙げられる。無機繊維不織布の坪量は、１０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲が好適である。無機充填剤の中では、平均粒子径が０．５〜２００μｍの範囲のものが無機性繊維不織布への含浸が可能であり、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなど結晶水を含むものは高温時に分解し、吸熱、結合水を放出するため不燃性の効果の点で最適である。
【００１５】
プリプレグ中の有機樹脂成分の含有率は、数１で示される算出方法で３〜５０％であればよく、下限に満たないと不燃性が悪くなり、上限を超えると強度、密着性が劣りやすくなり、不燃性も低下なる。
【数１】

【００１６】
本発明において用いる加熱発泡剤としては、加熱されることにより無機系の断熱皮膜を形成する物質、例えば、リン化合物、熱膨張黒鉛などがあげられる。
とりわけ好ましいものはリン化合物であり、リン化合物としては、例えば、三酸化リン、四酸化リン、五酸化リンなどのリン酸化物、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、メタリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸などのリン酸化合物、モノアンモニウムホスフェート、ジアンモニウムホスフェート、アンモニウムポリホスフェートなどのリン酸アンモニウム塩、メラミンモノホスフェート、メラミンジホスフェート、メラミンポリホスフェートなどのリン酸メラミン塩、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸マグネシウムなどのリン酸金属塩などのリン酸塩類、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ（２−エチルヘキシル）ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、モノイソデシルホスフェート、２−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートなどの脂肪族系リン酸エステル類、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス（イソプロピルフェニル）ホスフェート、トリス（フェニルフェニル）ホスフェート、トリナフチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、ジフェニル（２−エチルヘキシル）ホスフェート、ジ（イソプロピルフェニル）フェニルホスフェート、ジフェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフェートなどの芳香族系リン酸エステル類などが挙げられる。これらのリン化合物は、加熱環境下において、有機物の脱水触媒として作用するほか、自らも不燃性の無機質リン酸被膜を形成する働きをもつ。
【００１７】
無機繊維基材にスラリーを含浸した後に散布する加熱発泡剤の量は固形分で１０〜１０００ｇ／ｍ^２、より好ましくは５０〜５００ｇ／ｍ^２が好ましく、下限に満たないと不燃性が劣りやすく、上限を超えると層間の密着性が低下する。散布方法としては、篩、スプレー方式などが挙られるが、特に限定はない。
【００１８】
塗布する場合は、前述の加熱発泡剤を水やメタノール、プロパノール、酢酸ブチルなどの溶剤に分散させ、メラミン樹脂、フェノール樹脂などの有機樹脂を主な成分とし、バインダーとして微量配合した樹脂液を用いればよく、有機樹脂と加熱発泡剤の配合割合は固形分重量比で１：０．０１〜１００が望ましく、加熱発泡剤の配合量が下限に満たないと不燃性が劣りやすく、上限を超えると密着性が劣りやすくなる。分散させる溶剤は特に制約はなく、塗布方法としては公知の方法、例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、カーテン法、グラビアロール法、バーコート法、キスコート法などを用いればよく、特に制約はない。プリプレグへの塗布量は固形分で５〜２０００ｇ／ｍ^２とするのが望ましく、下限に満たないと不燃性が劣りやすく、上限を超えると密着性が劣りやすくなる。
【００１９】
本発明の不燃性化粧板のコア層は、加熱発泡性プリプレグを少なくとも１枚用いて、加熱発泡剤を散布しない又は有機樹脂に加熱発泡剤を分散させた樹脂液を塗布しない無機繊維を基材とするプリプレグと組み合わせても、また、コア層をすべてに加熱発泡性プリプレグを用いてもよい。無機繊維を基材とするプリプレグとは、無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤からなるスラリーを含浸したもので、無機繊維基材、有機樹脂成分、無機充填剤いずれも前述と同様のものを用いることができ、必ずしも同種のものを用いる必要はない。プリプレグ中のスラリー含有率（％）は数２で示される算出方法で、５００〜３０００％の範囲が好ましく、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。
【数２】

【００２０】
不燃性のコア層の少なくとも片面には化粧層が形成される。化粧層の形成方法としては、塗装を施す方法や、樹脂含浸化粧紙を用いる方法や、転写箔を用いて化粧層を転写する方法などが挙げられる樹脂含浸化粧紙を用いるのが生産性、コア層との密着性、耐摩耗性の面から特に好ましい。
【００２１】
塗装による手段としては、顔料により着色された不飽和ポリエステル樹脂に、硬化剤として、例えば、メチルエチルケトンパ−オキサイド、硬化促進剤として、例えば、ナフテン酸コバルトなどを配合した樹脂液をコア層上に塗布し、次いで塗布面をビニロンフィルムで被覆し、ローラーで延展し、樹脂が硬化した後にビニロンフィルムを剥がせばよい。
【００２２】
不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和二塩基酸及び／又はその酸無水物と必要に応じて用いられるその他の飽和酸及び／又はその酸無水物とを含む酸成分と、多価アルコールとを窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で１６０〜２３０℃程度、好ましくは２１０〜２３０℃で常法に従い脱水縮合反応させ、重合性モノマー、例えばスチレンモノマーを加えたものである。
【００２３】
樹脂含浸化粧紙による方法は、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、熱圧成形する方法であり、樹脂含浸化粧紙としては、アミノ−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を主な成分とする樹脂液を、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。
【数３】

【００２４】
コア層のすべて加熱発泡性プリプレグを用いても一向に支障はないが、コストを考慮した好ましい態様としては、前記の加熱発泡性プリプレグを少なくとも１枚用いて、加熱発泡剤を含有しないプリプレグとからコア層を構成し、樹脂含浸化粧紙を用いて、該樹脂含浸化粧紙に隣接する位置に配すると、化粧表面側からの輻射熱により燃えることがない。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例、比較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。
実施例１
加熱発泡性プリプレグ５０ｇ／ｍ^２のガラス繊維不織布に、フェノール樹脂５部に対して、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂４部、水酸化アルミニウムを９１部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２０００％となるように含浸した後、ポリリン酸アンモニウムアミドを１００ｇ／ｍ^２散布して加熱発泡性プリプレグ（ａ１）を得た。
【数２】

尚、この場合、数２よりスラリー含浸後固形分重量は１０５０ｇ／ｍ^２であり、スラリー分は１０５０ｇ／ｍ^２からガラス繊維不織布の重量を差し引き１０００ｇ／ｍ^２である。
更に、１０００ｇ／ｍ^２は、フェノール樹脂５部、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂４部、水酸化アルミニウムを９１部含むことより、有機樹脂成分は９０ｇ／ｍ^２、無機充填剤は９１０ｇ／ｍ^２である。
従って、加熱発泡性プリプレグ（ａ１）の数１より算出される有機樹脂成分の含有率は９０／（５０＋９０＋９１０）×１００により８．６％である。
【数１】

５０ｇ／ｍ^２のガラス繊維不織布に、フェノール樹脂５部に対して、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂４部、水酸化アルミニウムを９１部配合したスラリーを、数２に示す固形分率が２０００％となるように含浸してプリプレグ（ｂ）を得た。
樹脂含浸化粧紙
坪量８０ｇ／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式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（ｃ）を得た。
不燃化粧板
下から順に、プリプレグ（ｂ）を４枚、加熱発泡性プリプレグ（ａ１）を１枚、メラミン樹脂含浸化粧紙（ｃ）を１枚、積層して、フラット仕上げプレートを用いて１３０℃、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。
【００２６】
実施例２
実施例１において、下から順に、プリプレグ（ｂ）を２枚、加熱発泡性プリプレグ（ａ１）を１枚、プリプレグ（ｂ）を２枚、メラミン樹脂含浸化粧紙（ｃ）を１枚、積層した以外は同様に熱圧成形して実施例２の不燃化粧板を得た。
【００２７】
実施例３
加熱発泡性プリプレグ
実施例１と同様のプリプレグに、ポリリン酸アンモニウムアミドをメラミン樹脂に混合した樹脂液（メラミン樹脂：ポリリン酸アンモニウムアミド（固形分比）１：１０）を、固形分で５０ｇ／ｍ^２塗布して、加熱発泡性プリプレグ（ａ２）を得た。
不燃化粧板
下から順に、実施例１と同様のプリプレグ（ｂ）を４枚、加熱発泡性プリプレグ（ａ２）を１枚、実施例１と同様のメラミン樹脂含浸化粧紙（ｃ）を１枚、積層して、フラット仕上げプレートを用いて１３０℃，１００ｋｇ／ｃｍ^２、９０分間の条件で熱圧成形して実施例３の不燃化粧板を得た。
【００２８】
実施例４
実施例１において、ポリリン酸アンモニウムアミドの代わりに、メラミンシアヌレートを用いた以外は同様に実施して実施例４の不燃化粧板を得た。
【００２９】
実施例５
実施例１において、ポリリン酸アンモニウムアミドの代わりに、リン酸グアニル尿素を用いた以外は同様に実施して実施例５の不燃化粧板を得た。
【００３０】
実施例６
実施例３において、ポリリン酸アンモニウムアミドの代わりに、ポリリン酸メラミンを用いた以外は同様に実施して実施例５の不燃化粧板を得た。
【００３１】
比較例１（加熱発泡性プリプレグ（ａ１）を用いなかった場合）
実施例１において、加熱発泡性プリプレグ（ａ１）を用いずプリプレグ（ｂ）を用いた以外は同様に実施して、比較例１の化粧板を得た。
【００３２】
比較例２（有機樹脂成分の含有率が下限未満の場合）
実施例１において、フェノール樹脂２部に対して、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂１部、水酸化アルミニウムを９７部配合したスラリーを用いた以外は同様に実施して比較例２の化粧板を得た。
尚、この場合、数２よりスラリー含浸後固形分重量は１０５０ｇ／ｍ^２であり、スラリー分は１０５０ｇ／ｍ^２からガラス繊維不織布の重量を差し引き１０００ｇ／ｍ^２である。
更に、１０００ｇ／ｍ^２は、フェノール樹脂２部、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂１部、水酸化アルミニウムを９７部含むことより、有機樹脂成分は３０ｇ／ｍ^２、無機充填剤は９７０ｇ／ｍ^２である。
従って、加熱発泡性プリプレグ（ａ１）の数１より算出される有機樹脂成分の含有率は３０／（５０＋３０＋９７０）×１００により２．９％である。
【００３３】
比較例３（有機樹脂成分の含有率が上限を超える場合）
実施例１において、フェノール樹脂２５部に対して、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂２８部、水酸化アルミニウムを４７部配合したスラリーを用いた以外は同様に実施して比較例３の化粧板を得た。
尚、この場合、数２よりスラリー含浸後固形分重量は１０５０ｇ／ｍ^２であり、スラリー分は１０５０ｇ／ｍ^２からガラス繊維不織布の重量を差し引き１０００ｇ／ｍ^２である。
更に、１０００ｇ／ｍ^２は、フェノール樹脂２６部、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂２８部、水酸化アルミニウムを４６部含むことより、有機樹脂成分は５４０ｇ／ｍ^２、無機充填剤は４６０ｇ／ｍ^２である。
従って、加熱発泡性プリプレグ（ａ１）の数１より算出される有機樹脂成分の含有率は５４０／（５０＋５４０＋４６０）×１００により５１．４％である。
【００３４】
比較例４（加熱発泡剤の散布量が下限未満の場合）
実施例１において、ポリリン酸アンモニウムアミドの散布量を９ｇ／ｍ^２とした以外は同様に実施して、比較例４の化粧板を得た。
【００３５】
比較例５（加熱発泡剤の散布量が上限を超える場合）
実施例１において、ポリリン酸アンモニウムアミドの散布量を１１００ｇ／ｍ^２とした以外は同様に実施して、比較例５の化粧板を得た。
【００３６】
比較例６（加熱発泡剤の配合が下限未満の場合）
実施例３において、メラミン樹脂とポリリン酸アンモニウムアミドの固形分比を１：０．００５とした以外は同様に実施して、比較例６の化粧板を得た。
【００３７】
比較例７（加熱発泡剤の塗布量が下限未満の場合）
実施例３において、樹脂液を、固形分で４ｇ／ｍ^２塗布した以外は同様に実施して、比較例７の化粧板を得た。
【００３８】
比較例８（加熱発泡剤の塗布量が上限を超える場合）
実施例３において、樹脂液を、固形分で２２００ｇ／ｍ^２塗布した以外は同様に実施して、比較例８の化粧板を得た。
【００３９】
評価結果を表１に示す。
【表１】

【００４０】
試験方法は以下の通りとした。
不燃性：建築基準法第２条第９号規定「４．９．２発熱性試験・評価方法」による。
（ＩＳＯ５６６０準拠したコーンカロリーメーターによる２０分試験）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。
密着性：化粧層にカッターナイフにてクロスカットの切り込みをコア層に達する深さまで入れ、セロハンテープを貼り付け、急激に剥がし、化粧層の剥離がなかったものを○、剥離があったものを×とした。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、コア層が、無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤からなるスラリーを含浸した後、加熱発泡剤を散布した加熱発泡性プリプレグと、無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤からなるスラリーが含浸されたプリプレグとから構成されているので、不燃性能が向上し、強度、密着性が優れたものとなる。
また、切断加工時のチッピング、化粧層剥離、施工作業時の角かけ、凹み及び割れなどがなく、コンロ廻り使用した場合、輻射熱による層間パンクの発生がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の不燃化粧板の構成断面図。
【符号の説明】
２プリプレグ
３化粧層
５加熱発泡性プリプレグ
６不燃化粧板

Claims

コア層が、（ａ）無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤を含むスラリーが含浸されたプリプレグと、（ｂ）無機繊維基材に有機樹脂成分と無機充填剤を含むスラリーが、数１で示される算出方法で有機樹脂成分の含有率が３〜５０％となるように含浸されたプリプレグに、加熱発泡剤が散布又は有機樹脂成分に加熱発泡剤を添加した樹脂液が塗布された加熱発泡性プリプレグとからなり、該コア層の少なくとも片面に、化粧層が形成されてなることを特徴とする不燃化粧板。
該加熱発泡剤の散布量が、固形分で１０〜１０００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１記載の不燃化粧板。
該樹脂液中の有機樹脂と加熱発泡剤との固形分重量比が１：０．０１〜１００であることを特徴とする請求項１記載の不燃化粧板。
該樹脂液の塗布量が、固形分で５〜２０００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１又は３記載の不燃化粧板。
該加熱発泡剤が、リン系化合物及び／又はリン系化合物を含む物質であることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の不燃化粧板。
該リン系化合物がリン酸塩であることを特徴とする請求項５記載の不燃化粧板。
該加熱発泡性プリプレグが化粧層に隣接されてなることを特徴とする請求項１記載の不燃化粧板。