JPS6365022B2

JPS6365022B2 -

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Publication number: JPS6365022B2
Application number: JP56210820A
Authority: JP
Priority date: 1981-12-26
Filing date: 1981-12-26
Publication date: 1988-12-14
Also published as: JPS58112737A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は積層体の製造方法に関する。更に詳し
くは、高寸法安定性、防火性を有する積層体の製
造方法に関する。硬質プラスチツクスフオームを芯材とする積層
体は、軽量構造材、断熱ボード、断熱建材などと
して幅広く使用されており、その有用性が広く認
識されている。又、構造強度、防火性、寸法安定
性のより厳しい要求に適合させるために芯材とし
て使用する硬質プラスチツクスフオームの補強材
として、ガラス繊維を使用する方法が提案されて
いる。例えば、特公昭35−13226号、特公昭45−
30233号、特開昭52−110791号などがある。これ
らの方法は、特殊なガラス繊維を使用しなければ
ならないこと、ガラス繊維を芯材中に分散させる
ために特別な装置を使用する必要があることなど
の欠点を有し、従つて出来上つた製品の価格も高
く、余り実用的ではなかつた。すなわち、特公昭35−13226号には、鉱物繊維
と海綿状材料とにより複合物を製造する方法が示
されている。この意味では、繊維と発泡体（海綿
状物質）を複合化させる最も基本的な技術と評価
することができる。この方法は前述の如く鉱物繊
維（例えばガラス繊維）の塊で任意の空間を大体
満たし、これに発泡性材料を加えてこの繊維の塊
全体に満たして複合化させるものである。従つ
て、鉱物繊維は嵩高なものを使用しており、この
繊維の取り扱い上の問題を有している。又、発泡
体と繊維を均一に分散させることが出来ず、偏存
し易い欠点がある。更に、芯材中にボイド（隙
間）ができやすく、複合体の構造的欠陥を有して
いる。一方、特公昭45−30233号では、いわゆるコン
デンストコクーンを使用して、これを種々の方向
に交差配分してポリウレタン発泡体を一体化させ
パネルを製造する方法である。この方法も前記
（特公昭35−13226号）と同様、高ロフト性のマツ
トを使用するところから、パネルの芯材中にボイ
ドが発生し易く、本質的な構造上の欠点を有して
いるものである。又、特開昭52−110791号には構造用積層品及び
その製法が開示されている。この方法はガラス繊
維として特殊なものを使用し、すなわち、
Modigliani法（米国特許2609320）によるガラス
繊維マツトを使用するもので、ガラス繊維は芯材
中で面材に平行であり、然も層状に配列されてい
るものである。従つて、ボイドの発生は確かに少
ないが、積層体としての寸法安定性、厚味方向の
強度が低いなどの欠点を有している。又、この方
法はModigliani法によるガラス繊維しか使用で
きず、このガラス繊維製造法は生産性が低いので
経済性が悪く、今日ほとんど生産されていない方
法である。本発明はこれらの欠点を改良したもので、高性
能の積層体を経済的に製造する方法を提供するも
のである。即ち、芯材の補強材として一般的なガラス繊維
マツトを使用することが出来、しかもボイドの発
生を避けることが出来、高性能の積層体を提供す
ることができる。即ち、本発明は、２枚の平行な面材と、ガラス
繊維が分散混入された硬質プラスチツクフオーム
の芯材とから成る積層体を製造する方法におい
て、連続したガラス繊維を積み重ねて結合剤を加
え、マツト状に成形した薄いガラス繊維マツト
を、結合剤を溶解し得る溶剤蒸気中に通して該結
合剤を少なくとも一部除去することによりガラス
繊維マツトを解繊しながら片側面材上に供給し、
この上に自己発泡硬化性を有する硬質プラスチツ
クフオーム材料を供給し、発泡させ、他側面材を
硬質プラスチツクフオーム上に供給することを特
徴とする積層体の製造方法である。低ロフト性、すなわち嵩高でないガラス繊維マ
ツトを得るためには、一般にガラス繊維を固定す
る目的で任意の結合剤を使用する。この様に結合
剤で強固に結合されたガラス繊維マツトは取扱、
運搬が容易になるが、このガラス繊維マツトをこ
のまゝ積層体の芯材の補強材として使用すると、
芯材中に均一に分散せず、芯材の特定の位置、例
えば、下面近くに片寄つて存在してしまう。この
様な積層体では、高寸法安定性、防火性、高強度
性を発揮することは出来ない。そこで、出来るだ
け結合剤の使用量が少ないガラス繊維マツトを選
択する必要があるが、結合剤が少ないと高ロフト
性になり、すなわち嵩高でフワフワしたふとん綿
状になり、取扱上の問題があり、更に既存技術、
例えば特公昭45−30233号の製造方法における問
題点が発生するものである。従つて、取扱、運搬に便利な薄くて、低ロフト
性のガラス繊維マツトを積層体の芯材用補強材と
して使用する方法の開発が要望されていた訳であ
る。本発明者らはこれらの点について鋭意研究の
結果、本発明を完成させたものである。すなわち、連続したガラス繊維を積み重ねて結
合剤を加えてマツト状に成型した薄い低ロフト性
のガラス繊維マツトを、適宜な溶剤蒸気に通すこ
とにより解繊する方法を見い出し、本発明を完成
させたものである。図面を使用して本発明を詳細に説明する。第
１，２図において、ガラス繊維マツト４を溶剤蒸
気槽２１中に通過させる。メツシユ型コンベア２
２，２３を通過中にガラス繊維マツト中の結合剤
は溶剤蒸気５中に溶解させるか、又は膨潤させ
る。絞りロール２５，２６で、マツトに含浸して
いる溶剤は絞りとられ、搬送コンベア上を進む。
オーブン２７中で、マツトに付着している溶剤が
除去され乾燥したガラス繊維マツトが得られる。
更に該ガラス繊維マツトは、温度調節用空気浴２
９で所定の温度、例えば20〜25℃に調節されてラ
ミネーターに供給される。ガラス繊維マツト４は、溶剤蒸気５を通過する
際に一部の結合剤が溶かし出されるか、又は膨潤
した結合剤はメツシユ型コンベア上で物理的にか
き落されるが、すべての結合剤を除去する必要は
ない。すなわち溶剤蒸気５を通過中にガラス繊維
マツトは進行方向に僅かの引張りの力が作用する
（テンシヨンがかゝる）ので、当初付着していた
結合剤の10％以上、好しくは20〜50％が除去さ
れゝば、ラミネーターに達する時点には充分ガラ
ス繊維マツトは解繊されている。ガラス繊維マツ
トの種類により多少の相違はあるが、結合剤を10
％以上除去すれば、本発明の積層体に使用するの
には充分解繊される。この様にして溶剤蒸気処理されたガラス繊維マ
ツトは元の厚味に対して、10〜200％の厚味が増
加している。すなわちそれだけ嵩高になつたこと
になる。しかし、一連の製造装置の上で嵩高にな
るので、取扱、運搬上の問題はない。溶剤蒸気処理されたガラス繊維マツトは温度調
節用空気浴２９を通過後、下側の面材２の上に載
置され、その上から自己発泡、硬化性のある硬質
プラスチツクスフオーム原液（発泡混合物）１が
ミキシングヘツド１１より吐出され、上側の面材
１を伴いラミネーター１２に導入される。ラミネ
ーター中で充分硬化した後、裁断機１３で所定の
寸法に裁断されて、定尺の積層体（製品）６を得
る。又、吐出された発泡混合物１およびガラス繊維
マツトは計量ロール（ニツプロール）１４，１５
で所定の積層体厚味を得るために発泡混合物が計
量され、巾方向に均一厚味になり、発泡調整器１
６を経て、ラミネーター１２に導入することが出
来る。計量ロール（ニツプロール）１４，１５を
使用することにより発泡混合物の分布を均一にす
る（厚味を均一にする）ことが出来、又、ガラス
繊維マツトと発泡混合物の相互分散を助長するこ
とが出来るので都合がよい。本発明においてガラス繊維マツトを溶剤蒸気に
通す時間は、ガラス繊維マツトの種類、目付量、
結合剤の使用量などによつて異なるが、30秒以
上、好しくは１〜３分で充分である。従つて、ガ
ラス繊維マツトの搬送速度、即ち、積層体の製造
速度に応じて溶剤蒸気槽の長さを決定すればよ
い。メツシユ型コンベアとしては出来るだけ粗の
金網、例えば３〜10メツシユのステンレススチー
ル製の網を装着させたコンベアがよい。又、ステ
ンレススチール製の板に任意の細孔（５〜10mm
％）をあけたものでもよい。要は、コンベアの上
下を溶剤蒸気が充分移動し、コンベアとガラス繊
維マツトで僅かの摩擦を生ずる様にすればよい。
もちろん溶剤蒸気の移動、循環を計るために溶剤
蒸気槽中に任意の撹拌装置を付けてもよく、適宜
の方法で溶剤蒸気を循環させることが好しい。一
般には、溶剤蒸気の対流により上下移動するから
特別の溶剤蒸気撹拌装置をつけなくとも、よい場
合が多い。溶剤絞りロール２５，２６はもちろん、１対で
も充分である場合もある。表面を硬質クロムメツ
キした鋼製のロールでよい。ロールのクリアラン
ス（隙間）はガラス繊維マツトの厚味と同程度
か、又はむしろ幾分厚味よりも少ない距離がよい
ことは当然である。オーブン２７中の温度は、ガラス繊維マツトに
付着した溶剤を揮発させるのに充分な熱の供給が
できればよい。従つて、50〜100℃の空気浴なら
ば充分、本発明の目的を達することが出来る。ガラス繊維マツトの温度調節用空気浴は、蒸気
を熱源とする通常の空気浴で充分である。ガラス
繊維マツトは発泡混合物１に接する際は一定温度
に調整しておく必要があるので、温度調節用空気
浴２９を通過させる。もちろんオーブン２７を通
過中に一定温度に調整することも出来る場合があ
るので、この様な場合は必要ない。本発明では、ガラス繊維マツトを発泡混合物と
を接触させ一体化する前にガラス繊維を溶剤蒸気
中に通して、結合剤を減少させることが重要であ
る。従つて、溶剤蒸気槽は不可欠の装置である。本発明に使用できるラミネーターとしては、硬
質ウレタンフオームの積層体を製造するラミネー
ターならば、すべて使用することが出来る。例え
ば、Viking Engineering CO、Hennecke、
Kornylacなどから市販されているラミネーター
などがある。もちろん、これらに限定されるもの
ではなく、ダブルコンベアタイプのもの、シング
ルコンベアタイプのもの、いずれでも使用するこ
とができる。水平式ラミネーターでも、垂直式ラ
ミネーター、インバース式（逆転式）ラミネータ
ーでもいずれとも使用することが出来る。本発明に使用できるガラス繊維マツトとして
は、連続したガラス繊維を積み重ね、結合剤を加
えてマツト状に成形した薄いガラス繊維マツトで
ある。具体的にはコンテイヌアスストランドマツ
ト、ボンデツトマツトなどがある。コンテイヌア
スストランドマツトは実公昭43−234号で示され
る様なものである。もちろんこれ以外のガラス繊
維マツトも使用することができる。ガラス繊維の
目付量は、積層体の使用目的、厚味によつて異な
るが、一般的に20〜600ｇ/m²、好しくは、50〜
200ｇ/m²のものが使用できる。本発明に使用できるガラス繊維マツトとしては
薄いこと、即ち、低ロフト性であることが必要で
ある。厚味の具体的数値としては、20mm以下、好
しくは10mm以下であることが好都合である。20mm
よりも厚い場合は本発明の目的の範囲外になると
いうことではないが、嵩高になり取扱い上の不便
を来たす。従つて、出来るだけ薄いものがよく、
略々20mmを超えないことが好ましい。又、ガラス繊維マツトの結合剤としては通常使
用されているものならば何でもよい。例えば、ポ
リエステル樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹
脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などがある。熱
硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも使用する
ことができる。これらの中から、ポリエステル樹
脂が一般的であり、経済的にも有利である。又、
結合剤の使用量は、ガラス繊維に対して一般に
0.3〜10％でよい。一般に結合剤の使用量が多い
程、マツトの厚味が少なく、すなわち薄くて強固
に結合している。もちろん、ガラス繊維の表面は、シラン処理、
クロム酸処理、加熱脱油処理などの方法で表面処
理しておくことは、本発明の積層体を製造するの
に好都合である。本発明は、ガラス繊維マツトを
溶剤蒸気中を通過させるから、これらの表面処理
を必ずしも実施しなくてもよい場合がある。本発明に使用するガラス繊維マツトを構成する
ガラス繊維としては、モノフイラメントでもよ
く、又、20〜数十本を集束させたストランドでも
よい。もちろん、Modigliani法の如く、５〜10
本のモノフイラメントを集束させたものでもよ
い。これらのガラス繊維をたい積させて、結合剤
を加えてマツト状に成形できるものならば、上記
の例に限定されるものではない。本発明に使用できる溶剤としては、ガラス繊維
の結合剤を溶解、膨潤させるものならば、何でも
使用できる。例えば、塩化メチレン、トリクロロ
エチレン、パークレン、1.1.1.トリクロロエタン、
キシレン、トルエン、メチルエチルケトンなどが
ある。出来るだけ引火点の高いもの、即ち引火性
の少ない溶剤であり、揮発し易いものがよい。こ
の目的に合致するものとして、含ハロゲン系溶
剤、例えば、塩化メチレン、トリクロロエチレ
ン、バークレン、1.1.1.トリクロロエタンなどが
好しい。本発明に使用する積層体の芯材、即ち発泡混合
物としては、自己発泡、硬化性を有する硬質プラ
スチツクスフオームである。具体的には硬質ウレ
タンフオーム、ウレタン変成イソシアヌレートフ
オーム、ポリイソシアヌレートフオーム、カルボ
ジイミドフオーム、フエノールフオーム、アミド
イミドフオーム、エポキシフオームなどがある。
実用性の点から前三者が特にすぐれる。本発明に使用することができる面材としては、
鉄箔、鋼箔、アルミニウム箔、銅箔などの金属
箔、石綿紙、金属箔と石綿紙を積層したもの、ガ
ラス繊維を主成分とした不織布などがある。金属
箔は防錆、防蝕処理をして、脱脂、メツキ、塗装
などの加工を加えてもよく、意匠（グラビア印
刷、エンボス加工など）を加えてもよい。又、硬質プラスチツクスフオームと面材との接
着性を向上させるために、面材はプライマー塗装
しておくことは好ましいことである。本発明は、マツト状に成形された薄いガラス繊
維マツトを、溶剤蒸気中で処理することによつて
解繊させ、このガラス繊維マツトを芯材の補強材
として芯材中に均一に分散させることに特徴を有
する。即ち、本発明の方法による積層体は、芯材
の補強材としてガラス繊維マツトを使用したもの
で、該ガラス繊維が芯材中に均一に分散し、しか
も任意の方向を向いており、相互に立体的に交叉
しているところに特徴をもつ。しかも、芯材中に
はボイドの発生がなく、２枚の平行な面材が芯材
と一体成型されたものである。従つて本発明の積
層体は高寸法安定性、防火性、高強度など多くの
特長をもつものである。本発明の方法の特長はこれ迄るる説明して来た
が次にまとめて示す。 (1) 結合剤によつてしつかり固定された薄いガラ
ス繊維マツトを使用することができるので、ガ
ラス繊維マツトの取扱、運搬が容易である。
又、ガラス繊維の使用量を任意に変えることが
出来る。（ガラス繊維含有率を低位から高位迄
変えることができる。） (2) ガラス繊維マツトとして、市販品のほとんど
のものが使用できる。コンテイニアスストラン
ドマツト、ボンデントマツトなど幅広く使用で
きる。 (3) ガラス繊維の解繊を溶剤蒸気中で行うため、
ガラス繊維の粉塵などの飛散がなく、作業環境
がよい。 (4) 溶剤の選択が幅広く可能となる。 (5) 従来のラミネーターがそのまゝ使用できる。
ラミネーターに溶剤蒸気処理装置を付加すれ
ば、ガラス繊維補強積層体の製造が可能にな
る。 (6) 芯材として自己発泡、硬化性のある硬質プラ
スチツクスフオームならば、すべて使用するこ
とができるので製品の用途に応じて使い分けで
きる。 (7) 溶解除去された結合剤は下方に沈降し、溶剤
蒸気はこの除去された結合剤によつて汚される
ことなく常に清浄を保つているから結合剤溶解
効果が低下することがなく、効率的に解繊する
ことができる。 (8) 上記(1)、(4)、(5)、(6)、(7)などの理由により、
積層体を経済的に製造することができる。 (9) 本発明で得られる積層体としては、多くの品
質上のメリツトを有している。次に本発明による積層体の特長をまとめると次
の如くである。 (1) ガラス繊維が均一に分散しているので、寸法
安定性が高い、特に高温時の寸法安定性が高
く、耐熱性に優れる。 (2) ガラス繊維が均一分散し、立体的に交叉して
いるので、機械的強度、構造強度が高い。 (3) 防火性能にすぐれ、準不燃材料試験に合格す
る。 (4) ガラス繊維を使用しない従来の積層体と同様
に外観がよい。特に製品の表面の平滑性がよ
い。 (5) 従来の積層体と同様に軽量高強度性、断熱性
にすぐれる。 (6) 面材の選択により、意匠性を付与することが
でき、ユーザーの嗜好に適合させることができ
る。本発明による積層体の例を第３，４図に示す。
第５図は溶剤蒸気処理しないガラス繊維マツトを
使用したものである。第３図はボンデントマツト
を使用した例であり、第４図はコンテイヌアスス
トランドマツトを使用した例である。いずれも芯
材中に均一に分散していることが分かる。又、第５図は従来例を示すもので、コンテイヌ
アスストランドマツトを溶剤蒸気処理しないでそ
のまゝ使用した場合の例を示すものである。ガラ
ス繊維が芯材中に均一に分散していないことが分
かる。次に本発明の実施態様を実施例をもつて説明す
る。もちろん、この実施例に限定されるものでは
ない。実施例１〜３ (a) ガラス繊維マツトの調整旭フアイバーグラス(株)のコンテイヌアススト
ランドマツト（目付量150ｇ/m²、結合剤使用量
1.5％）を塩化メチレン蒸気中に約１分間通し、
ロールで絞つた後、50℃の空気浴中で溶剤を揮
発させた。このガラス繊維マツトは溶剤蒸気処
理前の厚味が約２mmであるが、処理後は約３mm
であり、相当解繊していることが分かる。 (b) 硬質プラスチツクスフオーム次の配合のウレタン変成イソシアヌレートフ
オームを使用した。ポリオール^* 100 重量部シリコーンオイル^** 4.0 酢酸カリ 4.8 トリクロロモノフロロメタン 155 ポリメチレンポリフエニレンポリイソシアナー
ト^*** 870 ＊ 1.2プロピレングリコールを開始剤として
エチレンオキシド40モル％、プロピレンオキ
シド60モル％を付加したポリエーテルポリオ
ールで、１級ヒドロキシル基含有率75％、ヒ
ドロキシル価600のもの＊＊トーレシリコーン(株)BY―10―530 ＊＊＊日本ポリウレタン工業(株)ミリオネート
MR、遊離イソシアナート含有率は31％であ
る。 (c) 積層体の製造 Viking Engineering CO、製の水平ラミネ
ーターを使用して積層体を製造した。即ち、面
材として、30ミクロンメートルのアルミニウム
箔（フオーム接着面はウレタン系のプライマー
塗装を施す。塗布量は約５ｇ/m²）を使用し、
上記(a)で調整したガラス繊維マツトを導入し、
(b)のウレタン変性イソシアヌレートフオームを
芯材として積層体を製造した。積層体は厚味25
mm、35mm、及び45mmの３種を製造した。 (d) 積層体の試験方法得たる積層体は次の試験方法に準拠して性能
試験を行い、表―１に結果を示した。フオーム密度……JIS Ａ 9514 準不燃試験………JIS Ａ 1321 炎貫通時間………米国鉱山局法寸法安定性試験…ASTM Ｄ 2126 比較例１実施例１で使用したガラス繊維マツトを溶剤蒸
気処理しないで使用し、実施例１と同様にして積
層体を製造した。この積層体は第５図で示す如く、ガラス繊維マ
ツトは芯材の一ケ所に偏在しており、積層体の外
観は良好でなかつた。得られた積層体の性能を表―１に示した。実施例４、５実施例１に於けるウレタン変性イソシアヌレー
トフオームの代りにフエノールフオームを使用し
て同様に積層体を製造した。フエノールフオームの配合は次の如く。フエノールレジン TD―2520^* 100重量部同硬化剤Ｆ―20^** 10 トリクロロモノフロロメタン 12 トリクロロトリフロロエタン 12 ＊大日本インキ化学工業(株)製のレゾール型フ
エノールレジン＊＊同社のフエノールレジン用硬化剤実施例６〜８実施例１におけるガラス繊維マツトの代りにコ
ンテイヌアスストランドマツト（目付80ｇ/m²結
合剤使用量２％）を使用して、実施例１と同様に
積層体を製造した。性能試験結果を表―１に示す。実施例９、10、11 実施例６に於ける面材アルミニウム箔の代りに
東洋鋼板(株)製の電解鉄箔（厚味30ミクロンメート
ルと両表面を亜鉛メツキ処理した）を使用して、
同様に積層体を製造した。結果を表―１に示し
た。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の方法を実施す
るのに適する装置の系統図である。第３，４図は
本発明によつて得られる積層体の断面図を示す。
第５図は、従来の方法による積層体の断面図を示
す。１…発泡混合物、２…下側面材、３…上側面
材、４…ガラス繊維マツト、５…溶剤蒸気、６…
製品（積層体）、１１…ミキシングヘツド、１２
…ラミネーター、１３…裁断機、１４，１５…計
量ロール（ニツプロール）、１６…発泡調整器、
２１…溶剤蒸気槽、２２，２３…メツシユ型コン
ベアー、２５，２６…溶剤絞りロール、２７…オ
ーブン、２９…温度調節用空気浴、２４，２８，
３０…搬送コンベア、３１…溶剤凝縮器、３２…
溶剤蒸気抜取り弁、３３…溶剤蒸気供給装置、４
１…芯材、４４…ガラス繊維、４２，４３…面
材、４５…溶剤、４６…溶剤加熱器。

Claims

【特許請求の範囲】

１２枚の平行な面材と、ガラス繊維が分散混入
された硬質プラスチツクフオームの芯材とから成
る積層体を製造する方法において、連続したガラ
ス繊維を積み重ねて結合剤を加え、マツト状に成
形した薄いガラス繊維マツトを、結合剤を溶解し
得る溶剤蒸気中に通し該結合剤を少なくとも一部
除去することによりガラス繊維マツトを解繊しな
がら片側面材上に供給し、この上に自己発泡硬化
性を有する硬質プラスチツクフオーム材料を供給
し、発泡させ、他側面材を硬質プラスチツクフオ
ーム上に供給することを特徴とする積層体の製造
方法。