JPH083080B2 - 不燃性を有するガラス繊維用バインダー - Google Patents

不燃性を有するガラス繊維用バインダー

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JPH083080B2
JPH083080B2 JP1293940A JP29394089A JPH083080B2 JP H083080 B2 JPH083080 B2 JP H083080B2 JP 1293940 A JP1293940 A JP 1293940A JP 29394089 A JP29394089 A JP 29394089A JP H083080 B2 JPH083080 B2 JP H083080B2
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勝利 吉永
聖治 高橋
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Nippon Muki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラス繊維用とくに不燃性に優れたガラス
短繊維用のバインダーに関するものである。
〔従来の技術〕
ガラス繊維等の無機質繊維吸音断熱材は、その優れた
吸音性、断熱性により、各種建築物や車両用構成材料等
として幅広く使用されている。無機質繊維例えばガラス
繊維を用いて吸音断熱材を製造するにあたっては、ガラ
スを繊維化した直後に、未硬化のバインダーを噴霧した
マットを加熱炉内を通過させつつバインダーを硬化させ
ることにより製造する。
従来から用いられてきた一般的なバインダーとして
は、主成分にレゾール型フェノール樹脂または尿素変性
フェノール樹脂を有し、尿素を添加または反応させた水
性バインダーが広く用いられており、またこれにメチロ
ールメラミンを添加してなるガラス繊維用バインダーも
知られている(特開昭第54−73993号)。
無機質繊維吸音断熱材用バインダーに尿素を添加する
ことは技術的に知られており、商業的にも受け入れられ
るものとして広く用いられている。その理由は、尿素が
増量剤として作用し、弱アルカリまたは中性pH条件下で
レゾール型フェノール樹脂中の遊離ホルムアルデヒドと
容易に反応してメチロール尿素を形成し、無機質繊維吸
音断熱材製造工程で用いられる硬化温度下で容易に重合
して、尿素・ホルムアルデヒド樹脂バインダーを形成す
るからである。尿素の役割は、レゾールフェノール樹脂
中の遊離ホルムアルデヒド含有量を減少させ、それによ
ってレゾールフェノール樹脂からの、ホルムアルデヒド
および他の揮発成分の放出を大きく低滅させる。このよ
うに揮発成分を減少させたことにより、使用時および硬
化工程中において高温のガラス繊維上へのバインダーの
付着量が増加し、バインダー効率が向上する。尿素は、
現在のところレゾールフェノール樹脂のほぼ5分の1の
価格なので、経済的な増量剤として用いられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記バインダーを用いて、無機質繊維吸音断熱材を作
成すると、無機質繊維自体は不燃性であるにも拘わら
ず、バインダー付着量の多くなる高密度高強度品になる
ほど、これから製造した断熱材の不燃性は低下してく
る。すなわち、建設省告示第1828号による不燃材料試験
の基材試験は合格するものの、判定基準値に接近した値
となっている。すなわち基材試験における、加熱炉温度
750±10℃に対し、試験体を挿入後の炉内上昇温度の判
定基準値50℃以下のところ、44〜49℃と判定基準に接近
している。従って、判定基準に対し5℃の余裕しかな
い。不燃化粧板(無機質繊維吸音断熱材に化粧表皮材を
張り合わせたもの)を製造するについてもこの温度範囲
で化粧用表皮材を選定していたため、きわめて限られた
材料しか使用できなかった。そのため不燃性を高めるた
めに、フェノール樹脂よりも難燃性の高い分子構造にチ
ッソを有する従来より経済効果のために用いられてきた
尿素の添加量比率を高くすると、不燃性は良くなるもの
の硬化バインダー中に含まれる尿素樹脂の比率が高くな
るために耐水性を悪化させる。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本発明は、 (A)レゾール型フェノール樹脂または尿素変性レゾー
ル型フェノール樹脂、 (B)メチル化メチロールメラミン樹脂、 (C)尿素、 からなり、各成分の組成割合が (A):(B)=99〜0:1〜100 〔(A)+(B)〕:(C)=10〜5:0〜5 の範囲内であることを特徴とする、不燃性を有するガラ
ス繊維用バインダーを提供するものである。
さらにまた本発明は、これらのバインダーを用いて製
造された、ガラス繊維吸音断熱材を提供するものであ
る。
以下、本発明につきさらに詳細に説明する。
本発明において、不燃性無機質繊維吸音断熱材に適用
すべきバインダーとしては、一般的に用いられるレゾー
ル型フェノール樹脂または尿素変性レゾール型フェノー
ル樹脂(A)およびレゾール型フェノール樹脂よりも難
燃性の高いメチル化メチロールメラミン樹脂(水性メラ
ミン樹脂)(B)を主成分とし、これに場合により、尿
素(C)を添加または反応してなる水性バインダーを使
用する。
ここにレゾール型フェノール樹脂とは、フェノールお
よびホルムアルデヒドの水溶性を有する初期縮合物をい
う。フェノールに対するホルムアルデヒドはモル比1.0
〜4.2モルの割合で塩基性触媒下で反応せしめるのが適
当であり、フェノールおよびホルムアルデヒドの混合物
を約40〜70℃で10時間加熱することにより水溶性の初期
混合物が得られ、適当な酸によって中和を行ってもよ
い。
なおフェノールとホルムアルデヒドを反応させた後、
フェノールおよびホルムアルデヒド合計量に対し、5〜
100%程度の尿素を添加し縮合した尿素変性レゾール型
フェノール樹脂を非変性レゾール型フェノール樹脂に代
えて使用することもでき、本発明にいう主成分としての
レゾール型フェノール樹脂とはこのような尿素変性フエ
ノール樹脂を含むものである。
本発明においては、レゾール型フェノール樹脂または
尿素変性レゾール型フェノール樹脂に、難燃性の高い水
性メラミン樹脂(メチル化メチロールメラミン樹脂)を
添加するが、場合によりレゾール型フェノール樹脂の全
量を水性メラミン樹脂で置換してもよい。レゾール型フ
ェノール樹脂と水性メラミン樹脂との組成比は99/1〜0/
100、(樹脂分換算)重量比組成100/0〜0/100、好まし
くは99/1〜50/50(樹脂分換算)で併用する。さらに場
合により尿素を添加または反応させてもよい。尿素の添
加量は、前2者の合計に対し、10〜5:0〜5である。
上記バインダーに用いる最も好ましい水性メラミン樹
脂は、メチル化メチロールメラミンでメラミンとホルム
アルデヒドとの反応物であり、末端のメチロール基をア
ルコールでエーテル化したものである。メラミンとホル
ムアルデヒドとのモル比は、2以上好ましくは3以上の
ものを使用するのが適当である。市販品としては、ミル
ベンSM-850(昭和高分子(株)製)がある。
レゾール型フェノール樹脂(A)と水性メラミン樹脂
(B)の添加および変性は、その添加量または変性量を
種々変えることにより、得られる吸音断熱材の強度特性
および、難燃性を調整することができるので、要求特性
に応じて容易に対応することができる。
本バインダーを用いて作成した不燃性ガラス繊維吸音
断熱材は、不燃材料試験の基材試験における炉内上昇温
度を、20〜35℃と著しく抑えることができ、不燃性グレ
ードの向上と不燃化粧板用表皮材の選定幅が広がり、温
度差15〜30℃ときわめて広範囲の化粧用表皮材を選定す
ることができるようになった。従来より用いてきた、レ
ゾール型フェノール樹脂または尿素変性フェノール樹脂
を主成分に、尿素を添加または反応させたバインダーよ
りも、本発明のレゾール型フェノール樹脂と難燃性の高
い水性メラミン樹脂との併用、またはすべて水性メラミ
ン樹脂に置き換えた主成分に、尿素を添加または反応さ
せるバインダーを用いることにより、高い難燃性が得ら
れると共に、尿素または尿素樹脂と共重合可能な水性メ
ラミン樹脂併用により尿素・ホルムアルデヒド樹脂の持
つ耐湿性および耐水性の改善も可能とした。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を挙げて、より具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に何等限定されるものでは
ない。なお実施例において部または%とあるのは、特記
しないかぎり重量部または重量%である。
実施例1 フェノール100部と40%ホルマリン300部とを温度計、
冷却器および撹拌機を備えたフラスコに入れて、均一に
混合した後48%水酸化ナトリウム水溶液6部を加えて50
℃に昇温し、50℃で10時間反応する。反応終了後直ちに
30℃まで冷却し、酸で中和し、樹脂分40%、pH7.5、水
希釈能無限大のレゾール型フェノール樹脂〔A〕を得
た。次にこのレゾール型フェノール樹脂〔A〕50部(樹
脂分換算)、昭和高分子社製水性メチロールメラミン樹
脂(ミルベンSM-850)10部(樹脂分換算)、尿素40部お
よび水、さらに通常使用されている副成分としてバイン
ダー主成分に対してそれぞれ25%アンモニア水30部、硫
安3部、シランカップリング剤0.2部、オイル3部を加
えて混合し、濃度15%のバインダーを調製し、これをガ
ラスを繊維化した直後に噴霧し、集綿してマットを形成
させ、このマットを200〜250℃の加熱炉内を通過させて
バインダーを硬化させ、密度64kg/m3、厚さ25mm、バイ
ンダー付着量9%のガラス繊維吸音断熱材を作成した。
この吸音断熱材は従来より備えた優れた吸音性・断熱性
に加え、高い不燃性を有していた。不燃性能は、建設省
告示第1828号による方法で行った。すなわち、40×40×
50mmのサンプルを750℃に20分間以上安定するように調
整された電気炉の中に入れ、サンプル挿入前温度と、挿
入後の最高温度を測定し、その差が50℃以内なら合格と
した。結果は、第1表に示したとおりである。
実施例2 フェノール100部と40%ホルマリン300部とを温度計、
冷却器および撹拌機を備えたフラスコに入れて、均一に
混合した後48%水酸化ナトリウム水溶液6部を加えて50
℃に昇温し、50℃で9時間反応し、尿素60部を加えてさ
らに1時間反応する。反応終了後直ちに30℃まで冷却
し、酸で中和し、樹脂分50%、pH7.5、水希釈能無限大
の尿素変性レゾール型フェノール樹脂〔B〕を得た。次
にこの尿素変性レゾール型フェノール樹脂〔B〕50部
(樹脂分換算)、昭和高分子社製水性メチロールメラミ
ン樹脂(ミルベンSM-850)10部(樹脂分換算)、尿素40
部および水、さらに通常使用されている副成分としてバ
インダー主成分に対してそれぞれ25%アンモニア水30
部、硫安3部、シランカップリング剤0.2部、オイル3
部を加えて混合し、濃度15%のバインダーを調製し、密
度64kg/m3、厚さ25mm、バインダー付着量9%のガラス
繊維吸音断熱材を作成した。この吸音断熱材も従来より
備えた優れた吸音性・断熱性に加え、高い不燃性を有し
ていた。不燃性能は、第1表に示した結果のとおりであ
る。
実施例3 実施例1により得たレゾール型フェノール樹脂〔A〕
40部(樹脂分換算)、昭和高分子社製水性メチロールメ
ラミン樹脂(ミルベンSM-850)20部(樹脂分換算)、尿
素40部および水、さらに通常使用されている副成分とし
てバインダー主成分に対してそれぞれ25%アンモニア水
30部、硫安3部、シランカップリング剤0.2部、オイル
3部を加えて混合し、濃度15%のバインダーを調製し、
密度64kg/m3、厚さ25mm、バインダー付着量9%のガラ
ス繊維吸音断熱材を作成した。この断熱材は従来より備
えた優れた吸音性・断熱性に加え、高い不燃性を有して
いた。不燃性能は、第1表に示した結果のとおりであ
る。
実施例4 実施例1により得たレゾール型フェノール樹脂〔A〕
30部(樹脂分換算)、昭和高分子社製水性メチロールメ
ラミン樹脂(ミルベンSM-850)30部(樹脂分換算)、尿
素40部および水、さらに通常使用されている副成分とし
てバインダー主成分に対してそれぞれ25%アンモニア水
30部、硫安3部、シランカップリング剤0.2部、オイル
3部を加えて混合し、濃度15%のバインダーを調製し、
密度64kg/m3、厚さ25mm、バインダー付着量9%のガラ
ス繊維吸音断熱材を作成した。この吸音断熱材は従来よ
り備えた優れた吸音性・断熱性に加え、高い不燃性を有
していた。不燃性能は、第1表に示した結果のとおりで
ある。
実施例5 昭和高分子社製水性メチロールメラミン樹脂ミルベン
(SM-850)60部(樹脂分換算)、尿素40部および水、さ
らに通常使用されている副成分としてバインダー主成分
に対してそれぞれ25%アンモニア水30部、硫安3部、シ
ランカップリング剤0.2部、オイル3部を加えて混合
し、濃度15%のバインダーを調製し、密度64kg/m3、厚
さ25mm、バインダー付着量9%のガラス繊維吸音断熱材
を作成した。この吸音断熱材は従来より備えた優れた吸
音性・断熱性に加え、高い不燃性を有していた。不燃性
能は、第1表に示した結果のとおりである。
比較例1 フェノール100部と40%ホルマリン280部とを温度計、
冷却器および撹拌機を備えたフラスコに入れて、均一に
混合した後48%水酸化ナトリウム水溶液7部を加えて50
℃に昇温し、50℃で10時間反応する。反応終了後直ちに
30℃まで冷却し、酸で中和し、樹脂分40%、pH7.5、水
希釈能無限大のレゾール型フェノール樹脂〔C〕を得
た。次にこのレゾール型フェノール樹脂〔C〕70部(樹
脂分換算)、尿素30部および水、さらに通常使用されて
いる副成分としてバインダー主成分に対してそれぞれ25
%アンモニア水30部、硫安3部、シランカップリング剤
0.2部、オイル3部を加えて混合し、濃度15%のバイン
ダーを調製し、密度64kg/m3、厚さ25mm、バインダー付
着量9%のガラス繊維吸音断熱材を作成した。不燃性能
は、第1表に示した結果のとおりである。
比較例2 比較例1により得られたレゾール型フェノール樹脂
〔C〕60部(樹脂分換算)、尿素40部および水、さらに
通常使用されている副成分としてバインダー主成分に対
してそれぞれ25%アンモニア水30部、硫安3部、シラン
カップリング剤0.2部、オイル3部を加えて混合し、濃
度15%のバインダーを調製し、64kg/m3、厚さ25mmバイ
ンダー付着量9%のガラス繊維断熱材を作成した。不燃
性能は、第1表に示した結果のとおりである。
〔発明の効果〕 以上詳述したとおり、本発明のバインダーを使用して
作成した不燃性ガラス繊維吸音断熱材は、従来より備え
た優れた吸音性・断熱性に加え、不燃性のグレードを向
上させることができる。従来の一般的に用いられてきた
ような、主成分にレゾール型フェノール樹脂または尿素
変性フェノール樹脂を有し、尿素を添加または反応させ
たバインダーを使用した無機質繊維吸音断熱材は、判定
基準に対し5℃の余裕しかないが、本発明のバインダー
を使用し作成した無機質繊維吸音断熱材は15〜30℃と余
裕ができ、きわめて広範囲の化粧用表皮材を選定するこ
とができるようになった。さらにこのバインダーは、従
来よりガラス断熱材用に用いてきた、全てのバインダー
に応用することが可能な、優れたバインダーである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)水溶性レゾール型フェノール樹脂ま
    たは水溶性尿素変性レゾール型フェノール樹脂、 (B)水溶性メチル化メチロールメラミン樹脂、 (C)尿素、 からなり、各成分の組成割合が (A):(B)=99〜0:1〜100、 〔(A)+(B)〕:(C)=10〜5:0〜5の範囲内で
    あり、 かつpHが中性ないしアルカリ性であることを特徴とす
    る、不燃性を有するガラス繊維用バインダー。
  2. 【請求項2】(A):(B):(C)の割合が30〜50:1
    0〜60:30〜50である、請求項第1項記載のガラス繊維用
    バインダー。
  3. 【請求項3】請求項第1項または第2項に記載のバイン
    ダーを用いるガラス繊維吸音断熱材。
JP1293940A 1989-11-14 1989-11-14 不燃性を有するガラス繊維用バインダー Expired - Lifetime JPH083080B2 (ja)

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