JPH08506293A - 鉱物繊維生成物、それを製造する方法及びそのために使用するグルーフォーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高い耐火基準を満たす貼合せ鉱物繊維生成物、例えばDIN4102によるA2の等級に属する建築材料は、貼合せ用箔をその耐火等級を低下させることなく有機グルーでしっかり固着する場合には特別な製造費を必要とする。グルーを発泡させることによって、グルーの性能を減ずることなく、従来要求されたグルーの使用量より少ない量で処理することが可能になる。その結果、有機グルーを、汚染物質である火炎抑制剤によってその火災荷重を中和する必要なく使用することができる。更に、本発明で使用する有機グルーは、製造工程中の問題が少なく、グルーの使用量を低減し、そして要求される乾燥用設備能力を軽減する。これは、特に包装するために巻き取られる貼合せフェルトまたは直立した繊維から成る貼合せパネルのような技術的に困難な用途に適する。

Description

【発明の詳細な説明】 鉱物繊維生成物、それを製造する方法及びそのために使用するグルーフォーム 本発明は、グルーによってある箔が貼り合わされた鉱物繊維生成物、そのよう な鉱物繊維生成物を製造する方法及びそれに有用なグルーフォーム（glue aom） に関する。 金属箔が貼り合わされた鉱物繊維生成物は、例えばドイツ特許第24 60 508号 から公知である。金属箔の形を有する貼合せ用シート鉱物繊維生成物上に固着さ せるためには、無機グルーが使用される。この方法において、このグルーを使用 することから、貼合せ生成物の火災荷重の増加が避けられ、それ故バインダーと して少量であるが有機物質を使用するにもかかわらず、例えばDIN4102によって 規定される材料等級A2─耐火性建築材料─への分類が困難なく達成される。しか し、他の鉱物繊維生成物の未変性の構成において貼合せ用シートを固着するため に有機グルーを使用した場合には、火炎挙動試験において、DIN4102で規定され る材料等級B1─ほどんど燃えない建築材料─に適合することは概してほとんどな く、この有機グルーが、分解前線の進行を著しく促進するために、多少なりとも 耐火性等級のための要求が満たされるということは一般的にあり得ない。 しかし、鉱物繊維生成物上の貼合せ層を固着する目的に現在入手できる、水ガ ラスまたはシリカゾルを基材とする無機グルーが多くの場合に完全に満足できる ものではないことが分かった。これは、特に低い曲げ強さを有する鉱物繊維生成 物に言えることであり、なぜならばこれらの無機グルーが比較的に脆く、この鉱 物繊維生成物が曲がったときに剥離する傾向があるからである。特に、このよう な貼合せ鉱物繊維生成物に主な用途分野の一つ、例えばロールドフェルト（roll eｄ felt）は、良好な曲げ柔軟性を有するグルーを必要とし、そうでなければこ のフェルトウェブを巻き取る際に既に接着層が破壊する可能性がある。それ故、 無機グルーは多くの実用的な用途、例えば特に貼り合わせロールドフェルトに使 用することができず、そのためより良い接着能力を持ちそしてより弾性である熱 活 性有機グルーがその代わりに使用されている。 しかし、有機グルーを使用して鉱物繊維生成物の耐火性等級を達成するために は、追加的な方法、特に付加的な防火剤の使用が必要となる。非常に効果的な防 火剤、例えば三酸化アンチモンは環境保護の問題から使用することができないた め、この代わりにより汚染性が少ない物質、例えば水または窒素を放出する防火 剤を使用するが、このような物質による効果は非常に低い。それでも鉱物繊維生 成物の耐火性等級を達成するためには、結局、使用する有機グルーの量をできる だけ少なくする必要があるが、これでは完全な接着層を得るのは困難になってし まう。それ故、有機グルーによって固着された貼合せ部分を有する鉱物繊維生成 物に防火性等級を与えようとすると、防火に関する技術的要求と結合に関する技 術的要求との間で有用な妥協案を得るために何度も実験を行うことになり、そし て耐火等級を保証するのであれば、全てのパラメーターを限られた範囲内に抑え るために現行の製造を正確に監視することが必須となる。 これらのことを鑑みて、本発明は、曲げ応力の作用の下でも良好に接着する箔 か貼り合わされ、そしてより好ましい耐火性等級、例えばDIN4102に規定される 材料等級A2を建築材料に確実に与えるために防火剤が必要とされるような場合で も非汚染性の防火剤しか必要としない上記の種類の鉱物繊維生成物を提供すると いう課題に基づく。 この課題は、使用するグルーが鉱物繊維生成物表面領域の繊維と箔の間で網状 の結合構造を形成させるという本発明に従い達成される。 使用するグルー物質が網状構造を示すことから、その間々にグルーを含まない スポットを有する単一のグルー集結体にグルーを濃縮させることができる。この 方法では、良好なそして顕微鏡的に見たときに十分に完璧な接着効果が、鉱物繊 維生成物表面付近の繊維と箔の間に達成されるが、この際実際的に完全な、つま り実際的に表面を完全に覆うようなグルー膜は必要ではない。このような連続的 なグルー膜は、接合される繊維表面と箔上のまたはこれらの間のグルー組織のラ インの網及びドットによって置き換えられ、この際、グルーの使用量を減らして もグルーの接着効果はそれほど低下しない。この方法において、使用するグルー の量を減らすことができるが、但しこれは鉱物繊維生成物の低減された火災荷重 がそれの耐火等級を許容する程度でなければならない。本発明によって達成され るグルーの使用量の低減は、実際的な条件、例えばグルーにかかる費用及びグル ーを乾燥または硬化させるための設備能力を減らせることを考えると、かなりの 付加的な利点をもたらす。 本発明の鉱物繊維生成物は、グルーを発泡体の形で適用する場合は、グルーの 層を接合させる表面の内の一つに付し、次いで接合させる表面同士を合わせるこ とによって得ることができる。 これによって、発泡体の孔サイズ及び他の別の性質を良好に制御でき、それ故 貼り合わせ工程の間または繊維表面と箔表面上及びそれらの間で気泡が退化する 間に発生する網状構造を決定することができるため、確実にそして良好に制御で きる方法において所望の網状結合構造が得られる。発泡層としてグルーを適用す ることは同時に、箔表面に隣接するグルー層の厚さによって予備決定される容量 要素内へのグルーの均質な分散を保証し、これによって使用するグルーが少量で 、表面付近の繊維同士を固定しそして箔をそれに固着させるのに最適な効果をも たらす。 金属箔を箔として使用する場合は、それに特に適したものはアルミニウム箔で あり、箔を固着するために少量のグルーを使用している限りは、防火剤は一般的 に全く使用しなくてもよいが、それによって耐火等級が保証されなくなるような ことはない。しかし、使用する箔が有機物質を含むような場合─これは特に、し ばしば好ましいアルミニウム／クラフトペーパー化合物箔の場合─であり、そし て少量のグルー及び有機箔成分から組み合わされる火災荷重が万が一でもその耐 火等級を損なわせるような場合は、増加した有機成分の割合は、必要に応じて、 非汚染性の防火剤を使用することによって簡単に打ち消すことができる。 グルーの適用は好ましくは、グルー層を箔の一つの表面に塗布しそしてこの箔 の塗布された面を繊維表面に重ねそしてプレスすることによって行われる。 他の考え得る方法、つまり先ずグルーを繊維表面に塗布し、それに箔を重ねる 方法と比較すると、上記の方法は箔上にグルーを塗布する方が技術的により簡単 でそしてグルーと箔との密接な結合が保証されるという利点を有する。次の箔表 面上のグルー層を繊維表面にプレスする工程はグルーと繊維の密接な結合を保証 するか、その際、発泡体の形で塗布すると、層の厚さが繊維が簡単に浸透できる ようなかなりの層厚さになる。 このようなグルーフォームは、それ自体公知の発泡剤によって発泡させること によって得ることができる。しかし、好ましくは本発明のグルーフォームは、機 械的な発泡方法またはディソルバーディスクによって機械的に製造する。この場 合、塗布するのに適した発泡体は空気中で打撃を与えることによって生じ、これ を層に塗布することができ、そしてこれを鉱物繊維に適用する。好ましくはグル ー混合物は、その粘度をディソルバーディスクを用いる機械的発泡方法によって 機械的に発泡させることが容易になる程度に低減させるために、ある程度の量の 水を含む。このために好ましく使用されるグルー混合物は、有機グルー、発泡体 及び気泡安定剤の水性混合物であり、これは必要に応じて防火剤を含んでいても よい。 また他方では、グルーフォームは、発泡ガスを化学的な反応によって生じさせ る化学的な発泡方法に従い製造することもできる。特にこの場合には、水不含の 有機グルーを使用することも考えられ、これはある一定の場合に、発生する気泡 が実質的に全く退化することなく三次元の気泡構造を維持し得る。 箔と張り合わせるグルーとしては、多数の有機グルーが従来から知られている 。本発明の範囲内では、ヘキストAGの熱可塑性合成樹脂グルーのMowilith（登録 商法）、及びワッカーヘミー（Wacker Chemie）の熱可塑性合成樹脂グルーのVin napas（登録商標）を用いると特に良好な結果が得られる。 更に、この有機グルーの水性分散液は、それ自体公知の発泡剤、例えばある一 定の膜形成能力を有しそしてそれ故気泡の形成を補助する液状の界面活性剤を含 む。更に、このグルー混合物は、気泡の時期早々の分解を防ぐそれ自体公知の気 泡安定剤を含む。この発泡体は塗布することによって適用するのに適していてそ してホイップしたクリームまたはかき混ぜた卵白に似た稠度を有し、その発泡容 量は、その前の状態の液容量の約５〜６倍の容量に相当する。 好ましくはディスソルバーディスクによる発泡装置における、貼合せ工程に使 用するグルーの発泡操作は、グルー混合物の容量を増大させるだけではなく、鉱 物繊維生成物の表面付近の全ての繊維がグルーと接触することをも保証し、これ によって接合される繊維表面と箔表面との間の三次元網状結合構造、つまり上記 記載のように線状またはドット状の形をとり、その間々にグルーが存在しない域 を有するかまたは少量のグルーが存在するグルーの三次元状集結体が発生する。 その層に塗布された発泡体は鉱物繊維生成物の表面付近の層に浸透し、そこにあ る鉱物繊維を取り囲んでしまう。 グルーが自由水を含んでいる場合は、発泡体の気泡がグルーフォームを硬化す る間に破裂し、この際、様々な場所から各繊維の間に放出されるグルーが接着力 によりその繊維と接触する。これによって、繊維とグルーの間の特に密接な結合 が達成され、これによって既に達成されているグルーと貼合せ用箔との間の密接 な結合が、箔の接着を改善する効果を発揮する。ここで網状の発泡体構造の基本 的な特質は維持され、並びに互いに隔たって位置する繊維表面と箔表面との間の より大きい間隔を橋渡しする連結部の数が減少する傾向にあっても、対応する発 泡体稠度の条件下ではその三次元の特徴も維持される。 有用な用途、例えばロールドフェルトの貼合せに使用される有機グルーの量は 一般的に約30g/m²（乾燥状態）である。本発明では、接着能力をそれほど劣化さ せることなくこの使用量をかなり減らすことができる。それ故、本発明において は箔上に塗布されるグルーフォームの量は２g/m²と20g/m²（乾燥状態）の間の範 囲であり、この際この上限値は非常の特殊な用途、例えば実質的に前面に対して 垂直な好ましい繊維整列を有する繊維生成物のその前面を貼り合わせするための ものである。そのような作業は、例えばいわゆるラメラーパネル（lamellar pan el）、すなわち好ましい繊維整列が２つの主面に対して実質的に垂直な特に高い 圧縮抵抗性を有するパネルを貼り合わせする際に必要とされる。このような場合 は、グルーは特に簡単にそして深く鉱物繊維生成物の表面に浸透し、それ故その 表面付近の領域の所望の完全な結合を保証するためには比較的多量のグルーが必 要となる。 本発明においては、一般的に４g/m²と15g/m²（乾燥状態）の間、特に５g/m²と 10g/m²（乾燥状態）の間の範囲の量のグルーを使用すれば十分である。例えばロ ールドフェルトを貼り合わせするような通常の用途においては、５g/m²またはそ れ以下の範囲の使用量が本発明ではより一般的である。 本発明で使用するグルーフォームの一実施態様では、これは以下の成分を含む ： 25-40重量％ 有機グルーの分散液（水含分60％、乾燥グルー物質の10〜16 重量％に相当する） 0.5-1.5重量％ 発泡剤 0.05-0.3重量％ 気泡安定剤 各々の用途に要求される量の防火剤（火炎抑制剤） 残部 水 適した鉱物繊維生成物は、例えば鉱物繊維パネル、鉱物繊維フェルト及び鉱物 繊維不織物である。本発明の特に好ましい用途分野はロールドフェルトの貼り合 わせであり、なぜなら本発明によって特に首尾よく満たされる高い要求がその巻 き取りプロセスにおいて存在するからである。 実施例１ 33重量％ Mowilith（登録商標）分散液DM132（水含分60％）、ヘキストAGの 熱可塑性合成樹脂グルー １重量％ Zschimmer & Schwarz の発泡剤 W53 0.1重量％ Zschimmer & Schwarz の気泡安定剤 PSI 残部 水 この混合物を攪拌機中で発泡させそしてドクターブレードを用いてMowilith（ 登録商標）を５g/m²（乾燥状態）の量でアルミニウム箔に塗布した。その後、巻 き取り可能な鉱物繊維フェルトを発泡体が塗布されたアルミニウム箔の上に載せ そして熱をもって接合させた。ここで、グルーの使用量は従来慣用のグルー使用 量と比較すると非常に少ない量ではあるが、この箔が鉱物繊維生成物に対して優 れた接着結果を示したことが分かった。 実施例２ 32.7重量％ ワッカーヘミーのVinnapas（登録商標）分散液 EP 177（水含分 60％）（ビニルアセテートとエチレンとのコポリマー） 0.64重量％ Zschimmer & Schwarz のW53 発泡剤 0.19重量％ Zschimmer & Schwarz のPSI 気泡安定剤 l.6重量 ％ 防火剤としてのLuvogard（燐酸エステル） 12.8重量％ 防火剤としてのBACO SF4（水酸化アルミニウム） 残部 水 この混合物を機械的な発泡方法に従ってディソルバーディスクを用いて発泡さ せそしてこれをドクターブレードを用いてアルミニウム/クラフトペーパー化合 物箔上に適用した。次いで、巻き取り可能な鉱物繊維フェルトを、上記の発泡体 が塗布された化合物箔上に載せそして加熱して接合させた。ここで更に、従来慣 用のグルー使用量よりも80％以上も減少された有機グルー使用量において鉱物繊 維フェルトへの化合物箔の優れた接着が得られた。 防火剤としては、燐酸エステル及び水酸化アルミニウムの組み合わせが使用さ れる。燐酸エステルは水酸化アルミニウムよりもかなり費用がかかるが、これは グルーの軟化剤としても役立つ。それ故、グルーの脆さ及び弾性を改善する必要 がある場合は、防火剤中の燐酸エステル含分を増加させてもよく、その他のもの は費用を最小にするために低く維持される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＺ，ＦＩ，Ｊ Ｐ，ＫＲ，ＮＯ，ＳＩ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．グルーによって箔が貼り合わされた鉱物繊維生成物であって、そのグルーが 、該生成物表面の領域における繊維と箔との間で網状結合構造を示す上記鉱物繊 維生成物。 ２．組み合わされる表面の内の一つにグルー層を塗布し、次いでその組み合わさ れる表面同士を共に合わせることによって得ることができる、グルー層によって 箔が貼り合わされた鉱物繊維生成物であって、使用するグルーが発泡体の形で使 用される上記鉱物繊維生成物。 ３．使用する箔が金属箔、特にアルミニウム箔である請求の範囲第１項または２ 項に記載の鉱物繊維生成物。 ４．使用する箔が有機物質を含む箔、特にアルミニウム／クラフトペーパー化合 物箔である請求の範囲第１項または２項に記載の鉱物繊維生成物。 ５．使用するグルーを、発泡体層の形で鉱物繊維生成物表面に適用し、次いで箔 をこの鉱物繊維生成物上に適用し、そしてこのグルーを熱をもって硬化すること から成る請求の範囲第１項〜４項のいずれか１つに記載の鉱物繊維生成物を製造 する方法。 ６．使用するグルーフォームを、これを使用する直前に、有機グルー、発泡剤、 気泡安定剤、必要に応じて防火剤（火炎抑制剤）、及び水を含む混合物から機械 的方法によって製造する請求の範囲第５項に記載の方法。 ７．使用するグルーフォームを、乾燥したグルー物質の重量に基づいて、２〜20 g/m²、好ましくは４〜15g/m²、そして特に好ましくは５〜10g/m²の量で適用する 請求の範囲第４項または５項に記載の方法。 ８．機械的方法によって発泡される、以下の成分： 10〜16重量％ 有機グルー（乾燥状態） 0.5 〜1.5重量％ 発泡剤 0.05〜0.3重量％ 気泡安定剤 要求される量の防火剤 残部 水 から成る混合物である、請求の範囲第５項〜７項のいずれか１つに記載の方法 に使用されるグルーフォーム。 ９．ヘキストAGのMowilith（登録商標）分散液DM132（水含分：60％）の形で有 機グルーが導入される請求の範囲第８項のグルーフォーム。 １０．ワッカーヘミーのVinnapas（登録商標）EP 177（水含分：60％）の形で有 機グルーが導入される請求の範囲第８項のグルーフォーム。