JP2011020285A - Inorganic fiber board and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性に優れると同時に、施工した場合に、接着剤（結合剤）に起因するホルムアルデヒドの放出量がなく、表皮材と基材マットとの接着性が、従来の接着剤（結合剤）を介して貼り合わせたと同等である無機質繊維ボードの提供。
【解決手段】無機質繊維にアクリル樹脂系バインダーを付与しながらマット状に堆積せしめて未硬化バインダーを含んでなる基材を形成し、該基材の少なくとも片面に、ガラス繊維からなる表皮材を配して積層した後、該積層体を、その密度が３０〜１５０ｋｇ／ｍ3になるように加圧、加熱成形して基材と表皮材とを一体化することを特徴とする無機質繊維ボードの製造方法、及び、無機質繊維ボード。
【選択図】なし[PROBLEMS] To provide a conventional adhesive (bonding agent) that is excellent in productivity and does not emit formaldehyde due to an adhesive (binding agent) when applied, and has an adhesive property between a skin material and a base mat. ) Provision of inorganic fiber boards that are equivalent to those laminated through.
A base material containing an uncured binder is formed by depositing an inorganic fiber with an acrylic resin binder on an inorganic fiber to form a base material, and a skin material made of glass fiber is disposed on at least one side of the base material. And then laminating the laminate so that the density is 30 to 150 kg / m 3 and integrating the base material and the skin material by combining the base material and the skin material. Manufacturing method and inorganic fiber board.
[Selection figure] None
Description
本発明は、天井板、壁板のような内装材（化粧材）に好適な、無機質繊維基材に表皮材が一体化されてなる無機質繊維ボード及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an inorganic fiber board suitable for interior materials (decorative materials) such as a ceiling board and a wall board, in which a skin material is integrated with an inorganic fiber base material, and a method for producing the same.
グラスウールやロックウールなどで形成したボード（基材）に表皮材を接着してなる無機質繊維ボードは、天井板、壁板のような内装材として広く用いられている。例えば、特許文献１では、ロックウール等の無機質繊維を湿式抄造してなる比重が０．２〜０．４の無機質繊維板主体の表面に、繊維長が１００〜２０００μの無機質繊維にバインダーを２〜２０％割合で配合した緻密なスキン層（表皮層）を一体に層着してなる無機質繊維ボードを提案している。特許文献１には、両者の結合点にバインダーを作用させることで結合点を強固に固定すること、バインダーとして、スターチ、ＰＶＡ、フェノール、アクリル、アクリルスチレン、石油樹脂等を使用することが記載されている。また、スキン層を一体化する方法として、ウエット状態のマットとシートを重ね合わせて、またはマットの上にバインダーを配合した高濃度スラリーを供給し、その後に脱水・乾燥する方法が記載されているが、両者の密着力を高めるためには、両者の間にスターチ溶液、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の結合剤を塗布する必要があるとしている。 An inorganic fiber board obtained by bonding a skin material to a board (base material) formed of glass wool or rock wool is widely used as an interior material such as a ceiling board and a wall board. For example, in Patent Document 1, 2 binders are added to an inorganic fiber having a fiber length of 100 to 2000 μm on the surface of an inorganic fiber plate mainly having a specific gravity of 0.2 to 0.4 formed by wet papermaking of inorganic fibers such as rock wool. Proposes an inorganic fiber board in which a dense skin layer (skin layer) blended in a proportion of ˜20% is integrally layered. Patent Document 1 describes that a bonding point is firmly fixed by acting a binder at the bonding point between the two, and that starch, PVA, phenol, acrylic, acrylic styrene, petroleum resin, or the like is used as the binder. ing. Further, as a method for integrating the skin layer, a method is described in which a wet mat and sheet are overlapped or a high concentration slurry in which a binder is blended is supplied to the mat, followed by dehydration and drying. However, in order to increase the adhesion between the two, it is necessary to apply a binder such as a starch solution, a phenol resin, or a melamine resin between the two.
また、特許文献２では、無機質繊維基板面に、複数条の繊維を集束状態に保持させたフィラメント状無機質繊維を７０〜３０ｗｔ％とウール状無機質繊維を３０〜７０ｗｔ％を混抄して成る繊維シート表皮材を備えて成る無機質繊維化粧板が提案されている。そして、基板面又は表皮材の裏面に施した接着剤層を介して両者を基板面に表皮材を貼着させることが記載され、その接着剤層として、例えばクロロプレン系合成ゴムを使用し、１５ｇ／ｍ2程度スプレーして施すことが記載されている。 Moreover, in patent document 2, the fiber sheet formed by mixing 70-30 wt% of filamentous inorganic fibers and 30-70 wt% of wool-like inorganic fibers in which a plurality of fibers are held in a bundled state on the surface of the inorganic fiber substrate. An inorganic fiber decorative board comprising a skin material has been proposed. Then, it is described that the skin material is stuck to the substrate surface via an adhesive layer applied to the substrate surface or the back surface of the skin material. For example, chloroprene-based synthetic rubber is used as the adhesive layer, and 15 g It is described that it is sprayed about / m 2 .
しかしながら、上記の文献に記載された発明では、いずれも、基材と表皮層とが強固に一体化した製品とするためには、予め、無機質繊維基板又は表皮材に接着剤（結合剤）を配して貼り合わせる必要があった。このため従来方法では、いずれか一方に接着剤を塗布する工程、貼り合わせる工程、接着剤を硬化または乾燥させる工程を要すため、生産性、作業効率が劣るといった問題があった。更に、接着剤（結合剤）としてフェノール樹脂系、メラミン樹脂系のホルムアルデヒド系樹脂を用いる場合は、これらの製品の主用途が建材であるため、いわゆるシックハウス症候群や化学物質過敏症など観点から、ホルムアルデヒドの放出量を低減或いは無くす必要があるという別の課題もあった。 However, in the inventions described in the above documents, in order to make a product in which the base material and the skin layer are firmly integrated, an adhesive (binder) is previously applied to the inorganic fiber substrate or the skin material. It was necessary to arrange and stick together. For this reason, in the conventional method, since the process of apply | coating an adhesive to any one, the process of bonding, and the process of hardening or drying an adhesive are required, there existed a problem that productivity and work efficiency were inferior. Furthermore, when phenol resin-based or melamine resin-based formaldehyde-based resins are used as adhesives (binders), the main use of these products is building materials. There is another problem that it is necessary to reduce or eliminate the amount of release.
従って、本発明の目的は、生産性に優れると同時に、施工した場合に、接着剤（結合剤）に起因するホルムアルデヒドの放出量がなく、表皮材と基材との接着性が、従来の接着剤（結合剤）を介して貼り合わせたものと同等に優れたものである無機質繊維ボードを提供することにある。 Accordingly, the object of the present invention is excellent in productivity, and at the same time, when constructed, there is no release amount of formaldehyde caused by the adhesive (binder), and the adhesion between the skin material and the substrate is the conventional adhesion. An object of the present invention is to provide an inorganic fiber board that is as excellent as one bonded with a bonding agent (binder).
上記の目的は、下記の本発明によって達成される。すなわち、本発明の無機質繊維ボードの製造方法は、無機質繊維にアクリル樹脂系バインダーを付与しながらマット状に堆積せしめて未硬化バインダーを含んでなる無機質繊維基材を形成し、該基材の少なくとも片面に、ガラス繊維からなる表皮材を配して積層した後、該積層体を、その密度が３０〜１５０ｋｇ／ｍ3になるように加圧、加熱成形して基材と表皮材とを一体化することを特徴とする。 The above object is achieved by the present invention described below. That is, the method for producing an inorganic fiber board of the present invention comprises forming an inorganic fiber base material containing an uncured binder by depositing in a mat shape while applying an acrylic resin binder to the inorganic fiber, and at least of the base material. After placing and laminating a skin material made of glass fiber on one side, the laminate is pressed and heat-molded so that the density is 30 to 150 kg / m 3 , and the base material and the skin material are integrated. It is characterized by becoming.
上記本発明によれば、無機質繊維ボードを製造する際に、無機質繊維にアクリル樹脂系バインダーを付与しつつマット状に堆積せしめて未硬化バインダーを含む基材を形成し、該基材の少なとも片面に表皮材を配して加圧、加熱して両者を一体化しているため、この一体化する工程で、無機質繊維の基材（マット材）の成形が行われると同時に、特別に接着剤（結合剤）を使用することなく、該基材に均一に含有されたバインダーによって基材と表皮材とを均一にかつ強固に貼着させることができる。しかも、本発明ではアクリル樹脂系バインダーを用いているため、ホルムアルデヒドを含有しない無機質繊維ボードを得ることができる。 According to the present invention, when the inorganic fiber board is manufactured, the base material containing the uncured binder is formed by depositing the inorganic fiber in a mat shape while applying the acrylic resin binder, and at least the base material Since the skin material is placed on one side and both are integrated by pressurization and heating, the inorganic fiber base material (mat material) is molded at the same time as this integration step, and at the same time a special adhesive Without using (binder), the base material and the skin material can be uniformly and firmly attached by the binder uniformly contained in the base material. And since the acrylic resin binder is used in this invention, the inorganic fiber board which does not contain formaldehyde can be obtained.
上記本発明の無機質繊維ボードの製造方法では、前記アクリル樹脂系バインダーとして、エチレン系不飽和カルボン酸単量体を含む単量体を重合して得られたアクリル系樹脂と、アルカノールアミンを１種類以上含有する架橋剤と、硬化促進剤とを含むものを使用することが好ましい。このようにすれば、一体化する工程においてバインダーが硬化し易く、得られる無機質繊維ボードの無機質繊維の基材がより強度に優れたものとなるばかりでなく、基材と表皮材との接着性（一体性）をより向上させることができる。 In the method for producing an inorganic fiber board of the present invention, an acrylic resin obtained by polymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and one kind of alkanolamine are used as the acrylic resin binder. It is preferable to use one containing the crosslinking agent contained above and a curing accelerator. In this way, the binder is easily cured in the integration step, and the inorganic fiber substrate of the resulting inorganic fiber board not only has superior strength, but also the adhesion between the substrate and the skin material. (Integrity) can be further improved.
また、上記本発明の無機質繊維ボードの製造方法では、前記アクリル樹脂系バインダーの付与を、前記基材の、表皮材を配する側の表面におけるバインダーの含有量が、表面部分における基材の固形分量に対して該バインダーの固形分量で８〜１３質量％の範囲となるようにして行うことが好ましい。このようにすれば、難燃性を維持させて、無機質繊維基材のボードとしての強度が十分であり、しかも、基材表面におけるバインダーの付着むらが少なくなり、基材と表皮材との接着性（一体性）をより向上させることができ、表皮材のはがれやふくれ等がより生じないようになる。 Moreover, in the manufacturing method of the inorganic fiber board of the said invention, provision of the said acrylic resin-type binder, Content of the binder in the surface at the side which arrange | positions a skin material of the said base material is solid of the base material in a surface part. It is preferable to carry out in such a manner that the solid content of the binder is in the range of 8 to 13% by mass relative to the amount. In this way, the flame resistance is maintained, the strength of the inorganic fiber substrate as a board is sufficient, and the uneven adhesion of the binder on the substrate surface is reduced, and the substrate and the skin material are bonded. (Syntheticity) can be further improved, and peeling or blistering of the skin material does not occur more.
また、上記本発明の無機質繊維ボードの製造方法では、前記表皮材が、その目付量が３０〜５０ｇ／ｍ2のガラス繊維不織布であることが好ましい。このようにすることで、無機質繊維ボードは、表皮材による基材の隠ぺい性が高まり、意匠性がより向上するとともに、優れた吸音性を備えたものとなり、また、表皮材の接着性（一体性）をより向上させることができる。 Moreover, in the manufacturing method of the said inorganic fiber board of the said invention, it is preferable that the said skin material is a glass fiber nonwoven fabric whose the amount per unit area is 30-50 g / m < 2 >. In this way, the inorganic fiber board increases the concealability of the base material by the skin material, improves the design properties, and has excellent sound absorption properties. Property) can be further improved.
また、上記本発明の無機質繊維ボードの製造方法では、表皮材を配して基材に積層させる工程の後であって、前記積層体を加圧、加熱成形をする工程の前に、さらに予備加圧をする工程を設けることが好ましい。さらに、予備加圧による圧縮密度が、３０〜１，０００ｋｇ／ｍ3であることがより好ましい。このようにすれば、基材を構成する無機質繊維に付着した未硬化バインダーを含むバインダーがより表皮材に含浸し易くなるので、表皮材の接着性（一体性）をより向上させることができる。 Further, in the method for producing an inorganic fiber board of the present invention, after the step of arranging the skin material and laminating it on the base material, before the step of pressurizing and thermoforming the laminate, further preliminary It is preferable to provide a step of applying pressure. Further, the compression density by pre-pressurization is more preferably 30 to 1,000 kg / m 3 . If it does in this way, since it becomes easier to impregnate a skin material with the binder containing the unhardened binder adhering to the inorganic fiber which comprises a base material, the adhesiveness (integration) of a skin material can be improved more.
本発明の別の実施形態である無機質繊維ボードは、マット状の無機質繊維基材の少なくとも片面にガラス繊維からなる表皮材が貼着されて一体化されている、密度が３０〜１５０ｋｇ／ｍ3である無機質繊維ボードであって、無機質繊維基材と表皮材との貼着が、無機質繊維基材の形成に用いたバインダーと実質的に同一成分のアクリル樹脂系バインダーによってなされており、かつ、無機質繊維基材と表皮材とが貼着されている部分におけるアクリル系樹脂成分が、無機質繊維基材全量に対して８〜１３質量％の範囲で含有されていることを特徴とする。このように、本発明の無機質繊維ボードは、無機質繊維基材と、ガラス繊維からなる表皮材とからなるため難燃性に優れた高密度ボードであり、さらに、無機質繊維基材が、アクリル系樹脂バインダーを用いて形成されていると同時に、該バインダー成分により該基材を表皮材と貼着して一体化させたものであるため、従来の建材で問題となっていたホルムアルデヒドに起因する不都合が生じない優れた効果を有する無機質繊維ボードとなる。 An inorganic fiber board according to another embodiment of the present invention has a density of 30 to 150 kg / m 3 in which a skin material made of glass fibers is attached and integrated on at least one surface of a mat-like inorganic fiber substrate. An inorganic fiber board, wherein the bonding of the inorganic fiber base material and the skin material is made of an acrylic resin binder having substantially the same component as the binder used to form the inorganic fiber base material, and The acrylic resin component in the part where the inorganic fiber base material and the skin material are stuck is contained in the range of 8 to 13% by mass with respect to the total amount of the inorganic fiber base material. Thus, the inorganic fiber board of the present invention is a high-density board excellent in flame retardancy because it consists of an inorganic fiber base material and a skin material made of glass fiber, and the inorganic fiber base material is an acrylic-based board. At the same time that it is formed using a resin binder, the base material is bonded and integrated with the skin material by the binder component, so that the disadvantage caused by formaldehyde has become a problem in conventional building materials It becomes the inorganic fiber board which has the outstanding effect which does not produce.
また、本発明の無機質繊維ボードは、前記アクリル系樹脂成分が、エチレン系不飽和カルボン酸単量体を含む単量体を重合して得られるアクリル系樹脂と、アルカノールアミンを１種類以上含有する架橋剤と、硬化促進剤との硬化物であることが好ましい。このように構成することで、本発明の無機質繊維ボードは、バインダーが硬化し易く、無機質繊維の基材の強度がより優れたものになるばかりでなく、基材と表皮材との接着性（一体性）がより向上したものとなる。 Further, in the inorganic fiber board of the present invention, the acrylic resin component contains at least one kind of alkanolamine and an acrylic resin obtained by polymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer. A cured product of a crosslinking agent and a curing accelerator is preferable. By comprising in this way, the inorganic fiber board of this invention is not only the binder hardened | cured easily, but the intensity | strength of the base material of an inorganic fiber becomes more excellent, and adhesiveness of a base material and a skin material ( (Integrity) is further improved.
また、本発明の無機質繊維ボードは、前記表皮材が、その目付量が３０〜５０ｇ／ｍ2のガラス繊維不織布であることが好ましい。このような構成とすることで、本発明の無機質繊維ボードは、表皮材としての基材の隠ぺい性が高まり、その意匠性がより向上するとともに、吸音性を備え、しかも、基材と表皮材との接着性（一体性）がより向上したものとなる。 Moreover, as for the inorganic fiber board of this invention, it is preferable that the said skin material is a glass fiber nonwoven fabric whose fabric weight is 30-50 g / m < 2 >. By adopting such a configuration, the inorganic fiber board of the present invention increases the concealability of the base material as a skin material, further improves its design, and has sound absorption, and further, the base material and the skin material And the adhesiveness (integration) is further improved.
このように、本発明によれば、無機質繊維基材及びガラス繊維からなる表皮材を用いているため、難燃性に優れた高密度の無機質繊維ボードが提供され、さらに、特別に接着剤や固着剤を使用することなく、無機質繊維に均一に付着した基材を構成するアクリル樹脂系バインダーによって基材と表皮材とを、均一に、かつ、接着剤等を用いた場合と同様に強固に貼着（一体化）させることができる。さらに、本発明によれば、アクリル樹脂系バインダーを用いているため、建材等とした場合に問題があったホルムアルデヒドを含有しない無機質繊維ボードが得られる。 As described above, according to the present invention, since a skin material made of an inorganic fiber base material and glass fiber is used, a high-density inorganic fiber board excellent in flame retardancy is provided. Without using a sticking agent, the base material and the skin material are uniformly and firmly as in the case of using an adhesive or the like by an acrylic resin binder constituting the base material uniformly adhered to the inorganic fiber. Can be attached (integrated). Furthermore, according to the present invention, since an acrylic resin binder is used, an inorganic fiber board that does not contain formaldehyde, which is problematic when used as a building material or the like, is obtained.
以下、本発明の無機質繊維ボードの製造方法及び無機質繊維ボードの好ましい形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の無機質繊維ボードを構成する各材料について説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the inorganic fiber board of this invention and the preferable form of an inorganic fiber board are mentioned and this invention is demonstrated in detail. First, each material which comprises the inorganic fiber board of this invention is demonstrated.
＜無機質繊維＞
本発明に用いる無機質繊維は特に限定されないが、無機溶融物を遠心法や火炎法によって作成した、例えば、グラスウールやロックウールといった無機質繊維が挙げられる。これらの中でも平均繊維径が３〜７μｍ程度のものが好ましい。
<Inorganic fiber>
The inorganic fibers used in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include inorganic fibers such as glass wool and rock wool prepared from an inorganic melt by a centrifugal method or a flame method. Among these, those having an average fiber diameter of about 3 to 7 μm are preferable.
＜アクリル樹脂系バインダー＞
（エチレン系不飽和カルボン酸単量体）
本発明では、上記のような無機質繊維のバインダーとして、アクリル樹脂系バインダーを用いる。このように、本発明では、アクリル樹脂系バインダーを用いることで、ホルムアルデヒドを含有しない無機質繊維ボードが容易に得られる。本発明で用いることのできるアクリル樹脂系バインダーは特に限定されないが、下記に挙げるもの等を好ましく使用できる。すなわち、エチレン系不飽和カルボン酸単量体を含む単量体を重合して得られるアクリル系樹脂と、架橋剤と、硬化促進剤とを含むものが好ましく利用できる。本発明で使用するエチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、２−メチルマレイン酸、イタコン酸、２−メチルイタコン酸、α−β−メチレングルタル酸、マレイン酸モノアルキル、フマル酸モノアルキル、無水マレイン酸、無水アクリル酸、β−（メタ）アクリロイルオキシエチレンハイドロジエンフタレート、β−（メタ）アクリロイルオキシエチレンハイドロジエンマレエート、β−（メタ）アクリロイルオキシエチレンハイドロジエンサクシネート等が挙げられる。
<Acrylic resin binder>
(Ethylene unsaturated carboxylic acid monomer)
In the present invention, an acrylic resin binder is used as the binder of the inorganic fiber as described above. Thus, in this invention, the inorganic fiber board which does not contain formaldehyde is easily obtained by using an acrylic resin-type binder. The acrylic resin-based binder that can be used in the present invention is not particularly limited, but the following can be preferably used. That is, those containing an acrylic resin obtained by polymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, a crosslinking agent, and a curing accelerator can be preferably used. Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer used in the present invention include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, 2-methylmaleic acid, itaconic acid, 2-methylitaconic acid, α -Β-methylene glutaric acid, monoalkyl maleate, monoalkyl fumarate, maleic anhydride, acrylic anhydride, β- (meth) acryloyloxyethylene hydrogen phthalate, β- (meth) acryloyloxyethylene hydrogen maleate, (beta)-(meth) acryloyloxyethylene hydrogen succinate etc. are mentioned.
（架橋剤）
架橋剤としては、ポリオール類、エポキシ類、アミン類等が挙げられる。中でもアルカノールアミンを１種類以上含有するものを用いることが好ましい。アルカノールアミンとしては、特に限定されないが、無機質繊維ボードの強度、表皮材との接着性をより向上させるために、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンを用いることが好ましい。さらに、これらの中でも、反応性の観点ら、ジエタノールアミンを用いることが好ましい。
(Crosslinking agent)
Examples of the crosslinking agent include polyols, epoxies, amines and the like. Among them, it is preferable to use one containing at least one alkanolamine. Although it does not specifically limit as alkanolamine, In order to improve the intensity | strength of an inorganic fiber board and adhesiveness with a skin material more, it is preferable to use a monoethanolamine, a diethanolamine, and a triethanolamine, for example. Furthermore, among these, it is preferable to use diethanolamine from the viewpoint of reactivity.
（硬化促進剤）
硬化促進剤としては、例えば、前記したようなアクリル系樹脂の構造中のカルボキシル基と、前記した架橋剤として好適なアルカノールアミン類の構造中のアミノ基、イミノ基、或いは水酸基との反応を促進するものが挙げられ、水溶性のものが好ましい。このような要件を満たす硬化促進剤としては、下記のものが挙げられる。例えば、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸カルシウム、次亜リン酸マグネシウム等の次亜リン酸塩類；トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィン等の有機リン化合物類；テトラエチルホスホニウム塩、トリエチルベンジルホスホニウム塩、テトラｎ−ブチルホスホニウム塩、トリｎ−ブチルメチルホスホニウム塩等の４級ホスホニウム塩類；三フッ化ホウ素アミン錯体、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等のルイス酸化合物類；チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、ジルコニルアセテート等の水溶性有機金属化合物等である。これらは、１種又は２種以上を併用することができる。中でも、次亜リン酸カルシウム、及びトリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンは、少量でも硬化促進効果が高い上に、バインダー硬化物中に残存しても、バインダー硬化物の耐湿性を損なうことが少ないので好ましい。
(Curing accelerator)
As the curing accelerator, for example, the reaction between the carboxyl group in the structure of the acrylic resin as described above and the amino group, imino group or hydroxyl group in the structure of the alkanolamine suitable as the crosslinking agent described above is promoted. Water-soluble ones are preferred. The following are mentioned as a hardening accelerator which satisfy | fills such a requirement. For example, hypophosphites such as sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, calcium hypophosphite, magnesium hypophosphite; organophosphorus compounds such as tris (3-hydroxypropyl) phosphine; tetraethylphosphonium salt, Quaternary phosphonium salts such as triethylbenzylphosphonium salt, tetra-n-butylphosphonium salt, tri-n-butylmethylphosphonium salt; Lewis acid compounds such as boron trifluoride amine complex, zinc chloride, aluminum chloride, magnesium chloride; titanium lactate Water-soluble organometallic compounds such as titanium triethanolaminate and zirconyl acetate. These can use together 1 type (s) or 2 or more types. Among them, calcium hypophosphite and tris (3-hydroxypropyl) phosphine are preferable because they have a high curing acceleration effect even in a small amount, and even when they remain in the binder cured product, the moisture resistance of the binder cured product is hardly impaired. .
本発明で使用するアクリル樹脂系バインダーは、上記のような成分を含有してなるものが好ましいが、使用する際に、上記に挙げたような成分を、水を主成分とした溶媒で希釈して用いることが好ましい。例えば、アクリル樹脂エマルジョンとしても用いることができる。 The acrylic resin binder used in the present invention is preferably one containing the above components, but when used, the components listed above are diluted with a solvent containing water as a main component. Are preferably used. For example, it can be used as an acrylic resin emulsion.
＜ガラス繊維からなる表皮材＞
本発明で使用するガラス繊維からなる表皮材としては、ガラス繊維織物、ガラス繊維不織布等が挙げられる。表皮材の目付量は、特に限定されないが、２０〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましく、３０〜５０ｇ／ｍ2であることがより好ましい。２０ｇ／ｍ2未満であると下地の基材が透けて意匠性に劣るものとなり、化粧材としての役割にかけ、一方、１００ｇ／ｍ2を超えると吸音性が劣り、好ましくない。特に、意匠性、吸音性の観点に加えて、基材を構成する無機質繊維との繊維の接点や絡み合いが多くなるようにしたり、基材に含有されているアクリル樹脂系バインダーが表皮材に含浸し易くしたりすることで、より表皮材の接着性を向上させるためには、表皮材としてガラス繊維不織布を用いることが好ましい。
<Skin material made of glass fiber>
Examples of the skin material made of glass fiber used in the present invention include glass fiber fabric and glass fiber nonwoven fabric. Basis weight of the skin material is not particularly limited, is preferably from 20 to 100 g / m 2, and more preferably 30 to 50 g / m 2. Is less than 20 g / m 2 shows through the underlying base material becomes poor in design properties, applied to its role as a decorative material, whereas, the sound absorbing property is inferior and when it exceeds 100 g / m 2, not desirable. In particular, in addition to the viewpoints of design properties and sound absorption, the contact and entanglement of fibers with the inorganic fibers constituting the base material are increased, or the acrylic resin binder contained in the base material is impregnated into the skin material In order to improve the adhesion of the skin material more easily, it is preferable to use a glass fiber nonwoven fabric as the skin material.
本発明の無機質繊維ボードの製造方法について、好ましい例を挙げて具体的に説明する。本発明では、遠心法や火炎法の繊維化装置から紡出されたグラスウールやロックウール等の無機質繊維に、バインダー付与装置等によってアクリル樹脂系バインダーを付与する。このように、本発明では、無機質繊維をマット状に堆積させる前に、より具体的には、バインダーを付与させつつ無機質繊維をマット状に堆積させて基材を得る。このようにすることによって、基材を構成する無機質繊維に、未硬化な部分を含むアクリル樹脂系バインダーを均一に付与させることができる。 The manufacturing method of the inorganic fiber board of the present invention will be specifically described with a preferable example. In the present invention, an acrylic resin binder is applied to inorganic fibers such as glass wool and rock wool spun from a fiberizing apparatus such as a centrifugal method or a flame method using a binder applying device or the like. As described above, in the present invention, before depositing the inorganic fibers in the mat shape, more specifically, the inorganic fibers are deposited in the mat shape while applying the binder to obtain the base material. By doing in this way, the acrylic resin-type binder containing an unhardened part can be uniformly provided to the inorganic fiber which comprises a base material.
未硬化な部分を含むアクリル樹脂系バインダーが付与された無機質繊維をマット状に堆積させて無機繊維質基材を得る具体的な方法は、従来と同様でよい。本発明の無機質繊維ボードを連続生産して生産効率を高めるために、堆積物（マット材）は、コンベア上に搬送されることが好ましい。 A specific method for obtaining an inorganic fibrous base material by depositing inorganic fibers provided with an acrylic resin-based binder including an uncured portion in a mat shape may be the same as the conventional method. In order to continuously produce the inorganic fiber board of the present invention and increase the production efficiency, the deposit (mat material) is preferably transported on a conveyor.
本発明では、特に、上記のようにして形成した基材の表皮材を配する側の表面に、未硬化な部分を有しているアクリル樹脂系バインダー（未硬化バインダーと呼ぶ）を下記のような含有率で存在させるように構成することが好ましい。すなわち、バインダー付与装置における付与条件を調整する等の方法により、基材全体の固形分量に対して前記バインダーの付着量を適宜に設定することができるが、特に、基材の表皮材を配する側の表面に、好ましくは固形分で６〜１５質量％、さらには、固形分で８〜１３質量％となるように前記バインダーが付着されるようにするとよい。特に好ましくは、前記バインダーの付着量を９〜１２質量％の範囲とすることが最も好ましい。前記バインダーの付着量をこのように調整することによって、本発明の無機質繊維ボードは、難燃性が良好な状態に維持され、無機質繊維基材の硬さが適宜なものとなり、さらに、該基材と表皮材との接着性（一体性）をより向上させたものになる。 In the present invention, in particular, an acrylic resin binder (referred to as an uncured binder) having an uncured portion on the surface of the base material formed as described above on the side where the skin material is disposed is as follows. It is preferable to constitute so as to be present at a high content. That is, the adhesion amount of the binder can be appropriately set with respect to the solid content of the entire base material by a method such as adjusting the application conditions in the binder application device, and in particular, the base material of the base material is arranged. The binder is preferably attached to the surface on the side so that the solid content is preferably 6 to 15% by mass, and more preferably 8 to 13% by mass. Most preferably, the adhesion amount of the binder is most preferably in the range of 9 to 12% by mass. By adjusting the adhesion amount of the binder in this way, the inorganic fiber board of the present invention maintains a good flame retardancy, the inorganic fiber substrate has an appropriate hardness, and The adhesiveness (integration) between the material and the skin material is further improved.
基材の表面側の未硬化バインダーの付着量を、上記したような範囲に調整するために、必要に応じて、無機質繊維を堆積させた後に、この堆積物の上方からアクリル樹脂系バインダーを付与することもできる。 In order to adjust the adhesion amount of the uncured binder on the surface side of the base material to the range as described above, after depositing inorganic fibers as necessary, an acrylic resin binder is applied from above the deposit. You can also
ここで、本発明でいうバインダーの付着量とは、強熱減量法又はＬＯＩ（Loss of Ignition）と呼ばれる方法により測定される量である。具体的には、バインダーを付着させた後の無機質繊維基材の乾燥試料を約５５０℃で強熱し、減量をすることにより失われる物質の重量を意味する。また、その表面部分における付着量とは、基材半分の厚みに対して表面から１／３の厚みから採取した無機質繊維基材を測定試料とし、上記のような方法によって測定した値を意味する。 Here, the adhesion amount of the binder referred to in the present invention is an amount measured by an ignition loss method or a method called LOI (Loss of Ignition). Specifically, it means the weight of the substance lost by igniting the dried sample of the inorganic fiber base material after attaching the binder at about 550 ° C. and reducing the weight. The adhesion amount on the surface portion means a value measured by the above method using an inorganic fiber substrate taken from a thickness of 1/3 from the surface as a measurement sample with respect to the thickness of the half of the substrate. .
次いで、マット状に堆積せしめた未硬化バインダーが付与されている無機繊維質基材の少なくとも片面に、前記したようなガラス繊維からなる表皮材を配して積層させて積層体を形成する。なお、下面側に前記表皮材を配する場合は、予め表皮材を、無機質繊維を堆積させる面に配置させておくこともできる。 Next, a skin material made of glass fiber as described above is arranged and laminated on at least one surface of the inorganic fibrous base material to which the uncured binder deposited in a mat shape is applied to form a laminate. In addition, when arrange | positioning the said skin material on a lower surface side, a skin material can also be previously arrange | positioned on the surface on which an inorganic fiber is deposited.
本発明の無機質繊維ボードの製造方法では、基材に表皮材を配して積層して積層体を得た後、加圧、加熱成形をするが、加圧、加熱成形をする前に、予備加圧することが好ましい。予備加圧することによって、無機質繊維に付与されたバインダーが表皮材の表面に移行し易くなり、バインダーの水分により一時的に表皮材と無機質繊維基材とが固定され易くなると共に、その後に加熱成形した際に、無機質繊維基材と表皮材の接着性を向上させることができる。該予備加圧は、圧縮密度が、１０〜１，０００ｋｇ／ｍ3に、より好ましくは３０〜１，０００ｋｇ／ｍ3に押圧することがより好ましい。予備加圧方法は、上下一対のローラー、コンベア、またはローラーとコンベアの組み合わせにより押圧することが好ましい。 In the method for producing an inorganic fiber board of the present invention, a skin material is arranged on a base material and laminated to obtain a laminated body, and then pressurization and thermoforming are performed. It is preferable to apply pressure. Pre-pressurization makes it easier for the binder applied to the inorganic fibers to move to the surface of the skin material, and the skin material and the inorganic fiber substrate are easily fixed temporarily by the moisture of the binder, and then thermoformed. When it does, the adhesiveness of an inorganic fiber base material and a skin material can be improved. The pre-pressing is more preferably performed by pressing the compression density to 10 to 1,000 kg / m 3 , more preferably 30 to 1,000 kg / m 3 . The pre-pressurizing method is preferably pressed by a pair of upper and lower rollers, a conveyor, or a combination of a roller and a conveyor.
次いで、上記のようにして得た、前記ガラス繊維からなる表皮材が配されて積層された未硬化バインダーが付与されてなる積層体を、その密度が３０〜１５０ｋｇ／ｍ3となるように、加圧しながら加熱してバインダーを硬化させて成形する。なお、加熱温度はバインダーの種類により適宜選択すればよい。 Subsequently, the laminate obtained by the above and provided with an uncured binder in which the skin material made of the glass fiber is arranged and laminated, is adjusted so that the density is 30 to 150 kg / m 3 . The binder is cured by heating while pressing to form. The heating temperature may be appropriately selected depending on the type of binder.
上記のようにして得られた無機質繊維ボードは、マット状の無機質繊維基材の少なくとも片面にガラス繊維からなる表皮材が貼着されて一体化されている、密度が３０〜１５０ｋｇ／ｍ3である無機質繊維ボードであって、無機質繊維基材と表皮材との貼着が、無機質繊維基材の形成に用いたバインダーと実質的に同一成分のアクリル樹脂系バインダーによってなされており、かつ、無機質繊維基材と表皮材とが貼着されている部分におけるアクリル系樹脂成分が、無機質繊維基材全量に対して８〜１３質量％の範囲で含有されてなる。 The inorganic fiber board obtained as described above has a density of 30 to 150 kg / m 3 in which a skin material made of glass fiber is stuck and integrated on at least one surface of a mat-like inorganic fiber base material. It is a certain inorganic fiber board, and the inorganic fiber base material and the skin material are bonded with an acrylic resin binder having substantially the same component as the binder used for the formation of the inorganic fiber base material. The acrylic resin component in the part where the fiber base material and the skin material are stuck is contained in the range of 8 to 13% by mass with respect to the total amount of the inorganic fiber base material.
（実施例１）
アクリル樹脂系バインダーを下記のようにして調製した。まず、アクリル系樹脂として、アクリル酸とメチルアクリレートとからなるアクリル系樹脂（酸価６９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量２，０００）を、水で溶解させて樹脂溶液（固形分５％）を得た。このようなアクリル系樹脂溶液を固形分換算で１００部と、架橋剤としてジエタノールアミンを５２．７部と、硬化促進剤として次亜リン酸ナトリウムを６．０部とを混合（架橋剤のイミノ基と水酸基の総モル量／アクリル系樹脂のカルボキシル基のモル量＝１．０５）し、２５％アンモニア水でｐＨ６．５に調整した水溶性組成物を得た。さらに、これにシランカップリング剤としてγ−アミノプロピルトリエトキシシラン０．３部および、硫酸アンモニウム２．０部を添加して攪拌した後、固形分が１５％となるように水で希釈して調整し、固形分４０％のパラフィンワックス水分散体を５．０部添加してアクリル樹脂系バインダーを調製した。このようにして調製したアクリル樹脂系バインダーを、バインダー付与装置を用いて、遠心法により排出された直後のガラス繊維に添加した。そして、予めコンベアに配置させた目付量４０ｇ／ｍ2のガラス繊維不織布に、先のようにして得た未硬化バインダーが添加されてなるガラス繊維をマット状に堆積させて、ガラス繊維基材の片面に、ガラス繊維からなる表皮材が積層されてなる積層体を得た。コンベアを移動させつつ、この積層体を、オーブンにて２２０℃に加熱、及び、４８ｋｇ／ｍ3にて加圧して、少なくとも表皮層側のバインダーの付着量が固形分量で、マット全体の固形分量の１０質量％である無機質繊維ボードを得た。
Example 1
An acrylic resin binder was prepared as follows. First, an acrylic resin (acid value 690 mgKOH / g, weight average molecular weight 2,000) composed of acrylic acid and methyl acrylate as an acrylic resin was dissolved in water to obtain a resin solution (solid content 5%). . 100 parts of such an acrylic resin solution in terms of solid content, 52.7 parts of diethanolamine as a crosslinking agent, and 6.0 parts of sodium hypophosphite as a curing accelerator were mixed (imino group of the crosslinking agent). And the total molar amount of hydroxyl groups / molar amount of carboxyl groups of the acrylic resin = 1.05) to obtain a water-soluble composition adjusted to pH 6.5 with 25% aqueous ammonia. Further, 0.3 parts of γ-aminopropyltriethoxysilane and 2.0 parts of ammonium sulfate were added as silane coupling agents and stirred, and then diluted with water so that the solid content was 15%. Then, 5.0 parts of a paraffin wax aqueous dispersion having a solid content of 40% was added to prepare an acrylic resin binder. The acrylic resin-based binder thus prepared was added to the glass fiber immediately after being discharged by the centrifugal method using a binder applicator. And the glass fiber to which the uncured binder obtained as described above is added to a glass fiber nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 preliminarily placed on the conveyor is deposited in a mat shape, A laminated body obtained by laminating a skin material made of glass fiber on one side was obtained. While moving the conveyor, this laminate was heated to 220 ° C. in an oven and pressurized at 48 kg / m 3, so that the amount of binder at least on the skin layer side was the solid content, and the solid content of the entire mat The inorganic fiber board which is 10 mass% of was obtained.
（実施例２）
バインダーの付着量を５質量％に減量した以外は実施例１と同様の製造方法にて、本実施例の無機質繊維ボードを得た。
(Example 2)
An inorganic fiber board of this example was obtained by the same production method as in Example 1 except that the amount of binder attached was reduced to 5% by mass.
（比較例１）
遠心法により排出されたガラス繊維に、バインダー付与装置を用いて、実施例１で使用したと同様のアクリル系樹脂（酸価６９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量２，０００）を、水で溶解させて得た樹脂溶液（固形分５％）をバインダーとして添加しつつ、ガラス繊維をマット状に堆積させた。次に、これをオーブンにて２２０℃に加熱、及び、４８ｋｇ／ｍ3にて加圧して、バインダー付着量が１０質量％の無機質繊維基材を得た。さらに、得られた基材に、オフラインにて基材面の一方に溶剤系クロロプレン系ゴム接着剤をスプレー塗布した。そして、これに、実施例１で使用したと同様の目付量４０ｇ／ｍ2のガラス繊維不織布を貼着して押圧しながら１５秒間乾燥することにより、片面に表皮材を有する無機質繊維ボードを得た。
(Comparative Example 1)
An acrylic resin similar to that used in Example 1 (acid value 690 mgKOH / g, weight average molecular weight 2,000) is dissolved in water by using a binder application device on the glass fiber discharged by the centrifugal method. While adding the obtained resin solution (solid content 5%) as a binder, glass fibers were deposited in a mat shape. Next, this was heated to 220 ° C. in an oven and pressurized at 48 kg / m 3 to obtain an inorganic fiber base material with a binder adhesion amount of 10 mass%. Further, a solvent-based chloroprene-based rubber adhesive was spray-applied to one of the substrate surfaces offline on the obtained substrate. And the inorganic fiber board which has a skin material on one side is obtained by adhering to this the glass fiber nonwoven fabric of the same amount of 40 g / m < 2 > as used in Example 1, and drying for 15 seconds, pressing. It was.
上記で得た実施例１、２及び比較例１の無機質繊維ボードについて、主たる製造条件と特性、さらに、表皮材の接着性（一体性）を評価した結果を表１にまとめて示した。 For the inorganic fiber boards of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 obtained above, the main production conditions and characteristics, and the results of evaluating the adhesiveness (integration) of the skin material are summarized in Table 1.
表１に示したように、本発明の実施例の無機質繊維ボードは、接着剤を用いたものではないにもかかわらず、無機質繊維基材と表皮材との接着性が、従来の溶剤系クロロプレン系ゴム接着剤を用いて表皮材を接着させてなる比較例１の無機質繊維ボードと比べて遜色のない良好な接着性が実現されたものとなることを確認した。これに対し、比較例１の製造方法及び得られた無機質繊維ボードは、表皮材の接着性に優れるものの、別途接着剤を用いるため経済的に劣り、また、接着剤が溶剤系のため局所排気設備を備えていない設備ではオンラインで表皮材を貼着させることができず、この点で作業性にも劣り、経済性に問題がある。なお、本発明の実施例１及び２から、本発明の無機質繊維ボードは、特に、無機質繊維へのバインダー付着量を好適な範囲に制御すれば、表皮材と基材との接着性を従来の製品と同等の高いものにできることを確認した。 As shown in Table 1, although the inorganic fiber board of the example of the present invention does not use an adhesive, the adhesive property between the inorganic fiber substrate and the skin material is the conventional solvent-based chloroprene. It was confirmed that good adhesiveness comparable to that of the inorganic fiber board of Comparative Example 1 in which the skin material was bonded using a rubber adhesive was realized. On the other hand, although the manufacturing method of Comparative Example 1 and the obtained inorganic fiber board are excellent in the adhesiveness of the skin material, they are economically inferior because of the use of a separate adhesive, and are locally exhausted because the adhesive is solvent-based. In equipment that does not have equipment, the skin material cannot be attached online, and in this respect, workability is inferior and there is a problem in economic efficiency. In addition, from Examples 1 and 2 of the present invention, the inorganic fiber board of the present invention has the conventional adhesiveness between the skin material and the base material, particularly when the binder adhesion amount to the inorganic fiber is controlled within a suitable range. It was confirmed that it could be as high as the product.
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