JP2020059955A - Mineral wool - Google Patents

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後藤 敏晴
Toshiharu Goto
敏晴 後藤
厚史 窪田
Atsushi Kubota
厚史 窪田
智広 渡邉
Tomohiro Watanabe
智広 渡邉
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Abstract

To provide mineral wool excellent in processability while including a resin other than a polycondensation product of formaldehyde and a monomer different therefrom.SOLUTION: Mineral wool includes inorganic fibers and a binder adhered onto the inorganic fibers. The binder includes a water-soluble resin and urea. The water-soluble resin is a resin other than a polycondensation product of formaldehyde and a monomer different therefrom. A content of the urea is 0.3-50.0 mass% based on a mass of the binder.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ミネラルウールに関する。   The present invention relates to mineral wool.

グラスウール、又は、ロックウール等のミネラルウールにおいて、繊維間を接着させるためにバインダー(ミネラルウール用バインダー)が使用されている。例えば、特許文献1には、フェノール樹脂、尿素、樹脂架橋触媒および必要に応じて添加剤を含み、前記触媒はスルファミン酸アンモニウムおよび硫酸アンモニウムの混合物であることを特徴とする鉱物繊維、特に岩石またはガラス繊維用サイジング組成物が開示されている。また、特許文献2には、ミネラルウール、特にロックウールまたはグラスウールと、有機バインダとをベースにした難燃性の熱および/または音響絶縁製品であって、難燃剤としてカルボン酸金属塩を含有することを特徴とする製品が開示されている。   In mineral wool such as glass wool or rock wool, a binder (binder for mineral wool) is used to bond the fibers. For example, Patent Document 1 discloses a mineral fiber, particularly a rock or a glass, which contains a phenol resin, urea, a resin crosslinking catalyst and, if necessary, an additive, and the catalyst is a mixture of ammonium sulfamate and ammonium sulfate. A sizing composition for fibers is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a flame-retardant heat and / or acoustic insulation product based on mineral wool, particularly rock wool or glass wool, and an organic binder, and contains a carboxylic acid metal salt as a flame retardant. A product characterized by the above is disclosed.

特表2010−513736号公報Japanese Patent Publication No. 2010-513736 特表2012−514141号公報Special table 2012-514141 gazette

従来、ミネラルウールには、ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物(例えば、フェノール樹脂)を主成分とするバインダーが用いられてきた。上記重縮合物から放散されるホルムアルデヒドへの懸念等から、用途によっては他の樹脂の使用が望まれる場合がある。ところが、ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物以外の樹脂を主成分とするバインダーを用いたミネラルウールは、切断したときに切れ残りが生じやすい等の加工性に改善の余地があった。   Conventionally, a binder containing a polycondensation product of formaldehyde and another monomer (for example, a phenol resin) as a main component has been used for mineral wool. Due to concerns about formaldehyde emitted from the polycondensate, it may be desired to use other resins depending on the application. However, mineral wool using a binder whose main component is a resin other than a polycondensation product of formaldehyde and other monomers has a room for improvement in processability such that uncut residue easily occurs when cut. .

そこで、本発明の主な目的は、ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物以外の樹脂を含有しながら、加工性に優れるミネラルウールを提供することにある。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a mineral wool having excellent processability while containing a resin other than a polycondensate of formaldehyde and another monomer.

本発明の一側面は、無機繊維と、無機繊維に付着したバインダーと、を含有し、バインダーが、水溶性樹脂と、尿素と、を含み、水溶性樹脂が、ホルムアルデヒドと、ホルムアルデヒドと重縮合可能な単量体とを含む原料の重縮合物以外の樹脂であるミネラルウールに関する。尿素の含有量は、バインダーの質量に対して、0.3〜50.0質量%であってよい。   One aspect of the present invention includes an inorganic fiber and a binder attached to the inorganic fiber, the binder includes a water-soluble resin and urea, and the water-soluble resin is polycondensable with formaldehyde and formaldehyde. The present invention relates to a mineral wool which is a resin other than a polycondensate of a raw material containing a different monomer. The content of urea may be 0.3 to 50.0 mass% with respect to the mass of the binder.

水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール樹脂、又は、(メタ)アクリル樹脂であってよく、ポリビニルアルコール樹脂であってよい。   The water-soluble resin may be a polyvinyl alcohol resin, a (meth) acrylic resin, or a polyvinyl alcohol resin.

尿素の含有量が、バインダーの質量に対して、3.0〜15.0質量%であってよい。   The content of urea may be 3.0 to 15.0 mass% with respect to the mass of the binder.

バインダーの付着量が、ミネラルウール100質量部に対して、1.0〜15.0質量部であってよい。   The amount of the adhered binder may be 1.0 to 15.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of mineral wool.

本発明の一側面によれば、ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物以外の樹脂を含有しながら、加工性に優れるミネラルウールを提供することができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a mineral wool having excellent processability while containing a resin other than a polycondensate of formaldehyde and another monomer.

以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

本実施形態に係るミネラルウールは、無機繊維と、無機繊維に付着したバインダーと、を含み、バインダーが、水溶性樹脂と、尿素と、を含有する。水溶性樹脂は、ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物以外の樹脂である。ミネラルウールにおいて、尿素の含有量は、バインダーの質量に対して、0.3〜50.0質量%であってよい。本実施形態に係るミネラルウールは、加工性に優れることから、建築材料用断熱材(特に、壁内や天井内といった建築材料内部に配置される断熱材)等として利用することが可能である。   The mineral wool according to the present embodiment includes inorganic fibers and a binder attached to the inorganic fibers, and the binder contains a water-soluble resin and urea. The water-soluble resin is a resin other than a polycondensate of formaldehyde and other monomers. In the mineral wool, the content of urea may be 0.3 to 50.0 mass% with respect to the mass of the binder. The mineral wool according to the present embodiment is excellent in processability, and thus can be used as a heat insulating material for building materials (particularly, a heat insulating material arranged inside a building material such as inside a wall or ceiling).

ミネラルウールは、無機繊維を含むウール状の繊維集合体であり、バインダーを介して無機繊維同士が結着している。無機繊維は、ガラス繊維、又は、けい酸分と石灰分を主成分とする高炉スラグ、又は岩石等を原料とした繊維であってよい。無機繊維としてガラス繊維を含むミネラルウールは、一般にグラスウールと称される。無機繊維として、けい酸分と石灰分を主成分とする高炉スラグ、又は岩石等を原料とした繊維を含むミネラルウールは、一般にロックウールと称される。ミネラルウールは、断熱性及び吸音性がより優れたものとなる観点から、ガラス繊維を含むグラスウールであることが好ましい。   Mineral wool is a wool-like fiber aggregate containing inorganic fibers, and the inorganic fibers are bound to each other via a binder. The inorganic fiber may be glass fiber, blast furnace slag containing silicic acid content and lime content as main components, or fiber made of rock or the like. Mineral wool containing glass fibers as inorganic fibers is generally called glass wool. Mineral wool containing, as inorganic fibers, blast furnace slag containing silicic acid content and lime content as main components, or fibers made from rocks or the like is generally called rock wool. The mineral wool is preferably glass wool containing glass fibers from the viewpoint of further excellent heat insulation and sound absorption.

ミネラルウールの密度は10〜250kg/mであってよい。ミネラルウールの密度及び厚さは、JIS A 9521:2014に準拠して測定することができる。ここでの密度は、空隙体積を含む体積を基準とする見かけ密度である。ミネラルウールはマット状であってもよく、マット状のミネラルウールの厚さは、例えば、10〜300mmであってよい。 The density of mineral wool may be 10 to 250 kg / m 3 . The density and thickness of mineral wool can be measured according to JIS A 9521: 2014. The density here is an apparent density based on a volume including a void volume. The mineral wool may be mat-shaped, and the thickness of the mat-shaped mineral wool may be, for example, 10 to 300 mm.

ミネラルウールを構成する無機繊維の繊維径(バインダーの厚さを含む。)は、好ましくは3.0〜10.0μm、3.5〜8.0μm、又は4.0〜7.0μmである。ここでの繊維径は、マイクロネア法で測定される値である。ミネラルウールを構成する無機繊維の繊維長は、好ましくは2.0〜500.0mmである。   The fiber diameter of the inorganic fibers constituting the mineral wool (including the thickness of the binder) is preferably 3.0 to 10.0 μm, 3.5 to 8.0 μm, or 4.0 to 7.0 μm. The fiber diameter here is a value measured by the micronaire method. The fiber length of the inorganic fibers constituting the mineral wool is preferably 2.0 to 500.0 mm.

本実施形態に係るミネラルウールにおいて、バインダーは、水溶性樹脂を含む。バインダーは、水溶性樹脂と、水性媒体とを少なくとも含む組成物(バインダー組成物)を加熱することにより形成される。ここで、水溶性とは、水100gに対して25℃において0.1g以上溶解するものとして定義される。   In the mineral wool according to this embodiment, the binder contains a water-soluble resin. The binder is formed by heating a composition (binder composition) containing at least a water-soluble resin and an aqueous medium. Here, water-soluble is defined as a substance that dissolves 0.1 g or more in 100 g of water at 25 ° C.

水溶性樹脂とは、ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物以外の樹脂である。つまり、水溶性樹脂は、ホルムアルデヒドに由来する構成単位を含まない。その他の単量体としては、例えば、フェノール化合物並びに尿素、メラミン及びジシアンジアミド等のアミン化合物が挙げられる。ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物としては、例えば、フェノール化合物又はアミン化合物(例えば、尿素、メラミン、ジシアンジアミド)との重縮合物が挙げられる。当該重縮合物の具体例としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂(メラミン−ホルムアルデヒド樹脂)が挙げられる。   The water-soluble resin is a resin other than a polycondensate of formaldehyde and another monomer. That is, the water-soluble resin does not contain a structural unit derived from formaldehyde. Examples of other monomers include phenol compounds and amine compounds such as urea, melamine and dicyandiamide. Examples of polycondensates of formaldehyde and other monomers include polycondensates of phenol compounds or amine compounds (for example, urea, melamine, dicyandiamide). Specific examples of the polycondensate include phenol resin, urea resin, and melamine resin (melamine-formaldehyde resin).

水溶性樹脂の具体例としては、ポリビニルアルコール樹脂、(メタ)アクリル樹脂、多糖類等を用いることができる。本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又はそれに対応する「メタクリル」を意味する。   Specific examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol resin, (meth) acrylic resin, and polysaccharides. In the present specification, “(meth) acryl” means “acryl” or “methacryl” corresponding thereto.

水溶性樹脂は、加工性がより一層優れたものとなる観点から、ポリビニルアルコール樹脂又は(メタ)アクリル樹脂であってよく、加工性がより一層優れたものとなり、かつ、乾燥工程における臭気の発生がより抑制され、乾燥作業性がより一層優れたものとなる観点から、ポリビニルアルコール樹脂であってよい。水溶性樹脂の少なくとも一部は、架橋されていてもよい。   The water-soluble resin may be a polyvinyl alcohol resin or a (meth) acrylic resin from the viewpoint that the workability is further improved, and the workability is further improved, and odor is generated in the drying step. The polyvinyl alcohol resin may be used from the standpoint that the above is further suppressed and the drying workability is further improved. At least a part of the water-soluble resin may be crosslinked.

バインダーが水溶性樹脂としてポリビニルアルコール樹脂を含む場合、バインダーは、ポリビニルアルコール樹脂の架橋体である、架橋ポリビニルアルコール樹脂を含んでいてもよい。架橋ポリビニルアルコール樹脂は、架橋剤により化学的に架橋されたポリビニルアルコール樹脂であっても、架橋剤によらずに樹脂中の結晶構造等により物理的に架橋されたポリビニルアルコール樹脂であってもよい。バインダーが架橋剤を含有しない場合、バインダーは、通常、後述の結晶化促進剤のような、ポリビニルアルコール樹脂の物理的な架橋を促進するための成分を含む。なお、架橋ポリビニルアルコール樹脂は、少なくとも一部が化学的又は物理的に架橋されたポリビニルアルコール樹脂を意味し、本実施形態に係るバインダーが付着した無機繊維を含むミネラルウールの取扱性に優れることから、少なくとも一部が化学的に架橋されたポリビニルアルコール樹脂であることが好ましい。   When the binder contains a polyvinyl alcohol resin as the water-soluble resin, the binder may contain a cross-linked polyvinyl alcohol resin which is a cross-linked body of the polyvinyl alcohol resin. The crosslinked polyvinyl alcohol resin may be a polyvinyl alcohol resin that is chemically crosslinked with a crosslinking agent or a polyvinyl alcohol resin that is physically crosslinked with the crystal structure or the like in the resin without depending on the crosslinking agent. . When the binder does not contain a crosslinking agent, the binder usually contains a component for promoting physical crosslinking of the polyvinyl alcohol resin, such as a crystallization accelerator described below. The cross-linked polyvinyl alcohol resin means a polyvinyl alcohol resin that is at least partially chemically or physically cross-linked, and is excellent in handleability of mineral wool containing inorganic fibers to which the binder according to the present embodiment is attached. It is preferable that the polyvinyl alcohol resin is at least partially chemically crosslinked.

ポリビニルアルコール樹脂は、ポリ酢酸ビニルのけん化物である。ポリビニルアルコール樹脂は、酢酸ビニルに由来するエステル基を有する構成単位を含んでいてもよい。ポリビニルアルコール樹脂の重合度は、例えば、150〜3000の範囲であってよく、好ましくは、200〜1500の範囲であり、より好ましくは、220〜1000の範囲であり、さらに好ましくは、250〜800の範囲であり、特に好ましくは、280〜500の範囲である。ポリビニルアルコール樹脂の重合度は、例えば、JIS K 6726:1994に規定されている方法で求められる平均重合度の値である。ポリビニルアルコール樹脂のケン化度は、例えば、60〜100(モル%)の範囲であってよく、好ましくは、75〜99(モル%)の範囲である。ポリビニルアルコール樹脂のケン化度は、例えば、JIS K 6726:1994で規定されている方法で求めることができる。ポリビニルアルコール樹脂の市販品としては、例えば、日本酢ビ・ポバール社製の「JL−05E」(重合度:500、けん化度:80〜84(モル%))が挙げられる。   Polyvinyl alcohol resin is a saponified product of polyvinyl acetate. The polyvinyl alcohol resin may include a structural unit having an ester group derived from vinyl acetate. The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin may be, for example, in the range of 150 to 3000, preferably in the range of 200 to 1500, more preferably in the range of 220 to 1000, and further preferably in the range of 250 to 800. The range is from 280 to 500, particularly preferably from 280 to 500. The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is, for example, the value of the average degree of polymerization obtained by the method specified in JIS K 6726: 1994. The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin may be, for example, in the range of 60 to 100 (mol%), and preferably in the range of 75 to 99 (mol%). The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin can be determined by, for example, the method specified in JIS K 6726: 1994. Examples of commercially available polyvinyl alcohol resins include "JL-05E" (polymerization degree: 500, saponification degree: 80 to 84 (mol%)) manufactured by Nippon Vinegar Poval Co., Ltd.

架橋ポリビニルアルコール樹脂が架橋剤により化学的に架橋されたポリビニルアルコール樹脂である場合、架橋剤は、ポリビニルアルコール樹脂の水酸基と共有結合又は非共有結合を形成することで、ポリビニルアルコール樹脂の分子鎖同士を架橋する1種以上の化合物から構成される。架橋剤は、水酸基と反応して共有結合を形成し得る官能基を2個以上有する化合物を含んでいてもよい。水酸基と反応して共有結合を形成し得る官能基の例としては、カルボキシル基がある。   When the cross-linked polyvinyl alcohol resin is a polyvinyl alcohol resin chemically cross-linked with a cross-linking agent, the cross-linking agent forms a covalent bond or a non-covalent bond with a hydroxyl group of the polyvinyl alcohol resin, thereby forming a molecular chain of the polyvinyl alcohol resin. Is composed of one or more compounds that crosslink. The crosslinking agent may contain a compound having two or more functional groups capable of reacting with a hydroxyl group to form a covalent bond. An example of a functional group capable of reacting with a hydroxyl group to form a covalent bond is a carboxyl group.

架橋剤は、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸を単量体単位として含む単独重合体若しくは共重合体、ホウ素化合物、イソシアネート基及びブロックイソシアネート基から選ばれる反応性基を2個以上有するイソシアネート化合物(以下、単に「イソシアネート化合物」ともいう。)又はこれらの組合せを含むことができる。   The cross-linking agent has, for example, two or more reactive groups selected from aliphatic carboxylic acids, homopolymers or copolymers containing aliphatic carboxylic acids as monomer units, boron compounds, isocyanate groups and blocked isocyanate groups. An isocyanate compound (hereinafter, also simply referred to as “isocyanate compound”) or a combination thereof can be included.

脂肪族カルボン酸を単量体単位として含む重合体又は共重合体としては、例えば、マレイン酸単独重合体又は共重合体、(メタ)アクリル酸単独重合体又は共重合体、及びフマル酸単独重合体又は共重合体が挙げられる。架橋剤としては特に、2個のカルボキシル基を有する、マレイン酸に由来する単量体単位を含む共重合体であってよい。架橋剤は市販品であってもよい。市販品の架橋剤としては、例えば、五協産業社製「ガントレンツAN−119」(マレイン酸系共重合体)が挙げられる。   Examples of the polymer or copolymer containing an aliphatic carboxylic acid as a monomer unit include maleic acid homopolymers or copolymers, (meth) acrylic acid homopolymers or copolymers, and fumaric acid homopolymers. Examples thereof include a polymer and a copolymer. The cross-linking agent may in particular be a copolymer containing monomer units derived from maleic acid, which has two carboxyl groups. The crosslinking agent may be a commercially available product. Examples of commercially available cross-linking agents include "Gantrenz AN-119" (maleic acid-based copolymer) manufactured by Gokyo Sangyo Co., Ltd.

ホウ素化合物としては、ホウ砂、ホウ酸、ホウ酸錯体等が挙げられる。ホウ素化合物は、これを含むバインダー組成物を調製する段階でポリビニルアルコール樹脂の架橋反応を進行させ得る。したがって、バインダー組成物の過度な粘度増加を抑制する観点から、ホウ素化合物は、低濃度の水溶液の状態でバインダー組成物の調製に用いられてよい。例えば、市販のホウ砂を水に溶解して調製された濃度4.0%の水溶液が用いられる。   Examples of the boron compound include borax, boric acid, boric acid complex and the like. The boron compound can advance the crosslinking reaction of the polyvinyl alcohol resin in the step of preparing a binder composition containing the same. Therefore, from the viewpoint of suppressing an excessive increase in viscosity of the binder composition, the boron compound may be used in the preparation of the binder composition in the state of a low concentration aqueous solution. For example, an aqueous solution having a concentration of 4.0% prepared by dissolving commercially available borax in water is used.

イソシアネート化合物は、イソシアネート基及びブロックイソシアネート基から選ばれる反応性基を2個以上有する。ブロックイソシアネート基は、イソシアネート基をブロック剤によりブロック化して得られる。ブロック剤としては、例えば、メチルケトオキシム、カプロラクタムが挙げられる。イソシアネート化合物は、好ましくはブロックイソシアネート基を2個以上有するイソシアネート化合物である。   The isocyanate compound has two or more reactive groups selected from an isocyanate group and a blocked isocyanate group. The blocked isocyanate group is obtained by blocking the isocyanate group with a blocking agent. Examples of the blocking agent include methyl ketoxime and caprolactam. The isocyanate compound is preferably an isocyanate compound having two or more blocked isocyanate groups.

イソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)系イソシアネート化合物、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)系イソシアネート化合物、トルエンジイソシアネート(TDI)系イソシアネート化合物、ブロックされたHDI系イソシアネート化合物、ブロックされたMDI系イソシアネート化合物、又は、ブロックされたTDI系イソシアネート化合物を挙げられるが、好ましくはHDI系イソシアネート化合物、MDI系イソシアネート化合物、ブロックされたHDI系イソシアネート化合物、又は、ブロックされたMDI系イソシアネート化合物であり、より好ましくはHDI系イソシアネート化合物、又は、ブロックされたHDI系イソシアネート化合物である。ここで、HDI系イソシアネート化合物とは、ヘキサメチレンジイソシアネート、又は、ヘキサメチレンジイソシアネートのオリゴマー(例えば、2〜10量体)を意味し、好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアートである。また、MDI系イソシアネート化合物とは、ジフェニルメタンジイソシアネート、又は、ジフェニルメタンジイソシアネートのオリゴマー(例えば、2〜10量体)を意味し、好ましくは、ジフェニルメタンジイソシアネートである。また、TDI系イソシアネート化合物とは、トルエンジイソシアネート、又は、トルエンジイソシアネートのオリゴマー(例えば、2〜10量体)を意味し、好ましくは、トルエンジイソシアネートである。   As the isocyanate compound, a hexamethylene diisocyanate (HDI) type isocyanate compound, a diphenylmethane diisocyanate (MDI) type isocyanate compound, a toluene diisocyanate (TDI) type isocyanate compound, a blocked HDI type isocyanate compound, a blocked MDI type isocyanate compound, or Examples thereof include blocked TDI isocyanate compounds, preferably HDI isocyanate compounds, MDI isocyanate compounds, blocked HDI isocyanate compounds, or blocked MDI isocyanate compounds, more preferably HDI isocyanate compounds. It is an isocyanate compound or a blocked HDI-based isocyanate compound. Here, the HDI-based isocyanate compound means hexamethylene diisocyanate or an oligomer of hexamethylene diisocyanate (for example, 2 to 10 mer), and preferably hexamethylene diisocyanate. Further, the MDI-based isocyanate compound means diphenylmethane diisocyanate or an oligomer of diphenylmethane diisocyanate (for example, a dimer to dimer), and preferably diphenylmethane diisocyanate. The TDI-based isocyanate compound means toluene diisocyanate or an oligomer of toluene diisocyanate (for example, a dimer to dimer), and preferably toluene diisocyanate.

イソシアネート化合物は市販品であってもよい。市販のイソシアネート化合物の例としては、第一工業製薬株式会社製の「エラストロンBN11」、「エラストロンBN77」、及び「F2462D1」、明成化学工業株式会社の「メイカネートTP10」及び「SU268A」等が挙げられる。   The isocyanate compound may be a commercially available product. Examples of commercially available isocyanate compounds include "Elastron BN11", "Elastron BN77", and "F2462D1" manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., "Meicanate TP10" and "SU268A" manufactured by Meisei Chemical Co., Ltd., and the like. .

架橋剤の含有量は、ポリビニルアルコール樹脂100質量部に対して、1.0質量部以上であってよい。架橋剤の含有量が4.0質量部以上であると、バインダーの耐水性がより向上する傾向がある。同様の観点から、架橋剤の含有量は、ポリビニルアルコール樹脂100質量部に対して、2.0質量部以上、6.0質量部以上、又は7.0質量部以上であってもよい。架橋剤の含有量の上限は、特に限定されないが、経済性の観点から、ポリビニルアルコール樹脂100質量部に対して、100質量部以下、50質量部以下、30質量部以下、20質量部以下、又は10質量部以下であってもよい。   The content of the cross-linking agent may be 1.0 part by mass or more based on 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol resin. When the content of the cross-linking agent is 4.0 parts by mass or more, the water resistance of the binder tends to be further improved. From the same viewpoint, the content of the crosslinking agent may be 2.0 parts by mass or more, 6.0 parts by mass or more, or 7.0 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol resin. The upper limit of the content of the cross-linking agent is not particularly limited, but from the viewpoint of economic efficiency, 100 parts by mass or less, 50 parts by mass or less, 30 parts by mass or less, 20 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol resin. Alternatively, it may be 10 parts by mass or less.

架橋剤がイソシアネート化合物を含む場合、イソシアネート化合物の含有量は、ポリビニルアルコール樹脂100質量部に対して、12〜90質量部であることが好ましい。イソシアネート化合物の含有量が、12質量部以上であると、臭気の発生がより一層抑制されることとなる。また、イソシアネート化合物の含有量が90質量部以下であると、加熱時の硬さがより一層向上する。イソシアネート化合物の含有量は、ポリビニルアルコール樹脂100質量部に対して、14〜70質量部、16〜50質量部、18〜40質量部、又は20〜30質量部であってもよい。   When the crosslinking agent contains an isocyanate compound, the content of the isocyanate compound is preferably 12 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol resin. When the content of the isocyanate compound is 12 parts by mass or more, generation of odor will be further suppressed. Moreover, when the content of the isocyanate compound is 90 parts by mass or less, the hardness during heating is further improved. The content of the isocyanate compound may be 14 to 70 parts by mass, 16 to 50 parts by mass, 18 to 40 parts by mass, or 20 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol resin.

ポリビニルアルコール樹脂を含むバインダーが架橋剤を含有する場合、架橋ポリビニルアルコール樹脂の質量は、ポリビニルアルコール樹脂の質量と架橋剤の質量との合計を意味する。バインダーにおいて、必ずしも架橋剤の全てが、ポリビニルアルコール樹脂の水酸基と共有結合又は非共有結合を形成していなくてもよい。   When the binder containing a polyvinyl alcohol resin contains a crosslinking agent, the mass of the crosslinked polyvinyl alcohol resin means the total of the mass of the polyvinyl alcohol resin and the mass of the crosslinking agent. In the binder, not all of the cross-linking agent may necessarily form a covalent bond or a non-covalent bond with the hydroxyl group of the polyvinyl alcohol resin.

ポリビニルアルコール樹脂を含むバインダーは、結晶化促進剤を更に含有していてもよい。樹脂中の結晶構造により物理的に架橋されたポリビニルアルコール樹脂は、結晶化促進剤により、ポリビニルアルコール樹脂の結晶化度を高めることにより得ることができる。結晶化促進剤としては、粒子径が1μm以下の無機粒子(例えば、タルク等)、結晶性有機物(例えば、カルボン酸アミド等)等を用いることができる。結晶化促進剤の含有量は、架橋ポリビニルアルコール樹脂(又はポリビニルアルコール樹脂)100質量部に対して、0.1〜10質量部であってもよい。   The binder containing the polyvinyl alcohol resin may further contain a crystallization accelerator. The polyvinyl alcohol resin physically crosslinked by the crystal structure in the resin can be obtained by increasing the crystallinity of the polyvinyl alcohol resin with a crystallization accelerator. As the crystallization accelerator, inorganic particles having a particle diameter of 1 μm or less (for example, talc or the like), crystalline organic substances (for example, carboxylic acid amide or the like), and the like can be used. The content of the crystallization accelerator may be 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the crosslinked polyvinyl alcohol resin (or polyvinyl alcohol resin).

(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステルを主な単量体単位として含む重合体である。すなわち、(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位を主成分として含む。(メタ)アクリル樹脂は、他の単量体((メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステル以外の単量体)に由来する構成単位を含んでいてもよい。ここで、「主成分」は、重合体の全体質量に対して50質量%以上を占める構成単位をいう。   The (meth) acrylic resin is a polymer containing (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylic acid ester as a main monomer unit. That is, the (meth) acrylic resin contains a structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylic acid ester as a main component. The (meth) acrylic resin may include a structural unit derived from another monomer (a monomer other than (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester). Here, the "main component" refers to a structural unit occupying 50% by mass or more with respect to the total mass of the polymer.

バインダーが水溶性樹脂として(メタ)アクリル樹脂を含む場合、バインダーは、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂を含んでいてよい。カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂は、カルボキシル基を有する単量体に由来する構成単位(単量体単位)を含む。カルボキシル基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸(アクリル酸又はメタクリル酸)が挙げられる。   When the binder contains a (meth) acrylic resin as the water-soluble resin, the binder may contain a (meth) acrylic resin having a carboxyl group. The (meth) acrylic resin having a carboxyl group contains a structural unit (monomer unit) derived from a monomer having a carboxyl group. Examples of the monomer having a carboxyl group include (meth) acrylic acid (acrylic acid or methacrylic acid).

カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂は、カルボキシル基を有する単量体以外の単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂において、カルボキシル基を有する単量体以外の単量体に由来する構成単位数の割合は、重合体又は共重合体を構成する全構成単位数に対して、50%未満であり、30%未満が好ましく、10%未満がより好ましく、1%未満がさらに好ましく、カルボキシル基を有する単量体以外の単量体に由来する構成単位を含まないことが最も好ましい。カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂は、カルボキシル基を有する単量体に由来する構成単位のみからなっていてよく、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位のみからなっていてよい。   The (meth) acrylic resin having a carboxyl group may include a structural unit derived from a monomer other than the monomer having a carboxyl group. In the (meth) acrylic resin having a carboxyl group, the ratio of the number of constitutional units derived from a monomer other than the monomer having a carboxyl group, relative to the total number of constitutional units constituting the polymer or copolymer, It is less than 50%, preferably less than 30%, more preferably less than 10%, still more preferably less than 1%, and most preferably not containing a constitutional unit derived from a monomer other than a monomer having a carboxyl group. . The (meth) acrylic resin having a carboxyl group may be composed only of a structural unit derived from a monomer having a carboxyl group, or may be composed only of a structural unit derived from (meth) acrylic acid.

バインダーがカルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂を含む場合、バインダーは、金属イオンを含んでいてよい。金属イオンの価数は、2以上であり、例えば、4以下であってよく、2であってよい。金属イオンとしては、例えば、亜鉛イオン、ジルコニウムイオン、チタニウムイオン、アルミニウムイオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、ベリリウムイオン、ビスマスイオン、コバルトイオンが挙げられる。金属イオンは、亜鉛イオン(Zn2+)及びジルコニウムイオン(Zr4+)からなる群より選択される少なくとも1種であってよく、亜鉛イオン(Zn2+)又はジルコニウムイオン(Zr4+)であってよく、亜鉛イオン(Zn2+)であってよい。 When the binder contains a (meth) acrylic resin having a carboxyl group, the binder may contain a metal ion. The valence of the metal ion is 2 or more, for example, 4 or less, and may be 2. Examples of metal ions include zinc ions, zirconium ions, titanium ions, aluminum ions, iron ions, magnesium ions, beryllium ions, bismuth ions, and cobalt ions. The metal ion may be at least one selected from the group consisting of zinc ion (Zn 2+ ) and zirconium ion (Zr 4+ ) and may be zinc ion (Zn 2+ ) or zirconium ion (Zr 4+ ), It may be zinc ion (Zn 2+ ).

カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、金属イオンとを含むバインダーにおいて、少なくとも一部のカルボキシル基は、金属イオンを介して架橋されている。少なくとも一部のカルボキシル基が金属イオンを介して架橋されている(メタ)アクリル樹脂は、金属架橋(メタ)アクリル樹脂ということもできる。   In a binder containing a (meth) acrylic resin having a carboxyl group and a metal ion, at least a part of the carboxyl group is crosslinked via the metal ion. The (meth) acrylic resin in which at least a part of the carboxyl groups is crosslinked via metal ions can also be referred to as a metal crosslinked (meth) acrylic resin.

金属イオンの含有量は、(メタ)アクリル樹脂が有するカルボキシル基の総量に対して、0.03化学当量(カルボキシル基に対する金属イオンのモル比/金属イオンの価数)以上であってよく、ミネラルウールの硬さがより向上する観点から、0.07化学当量以上、0.20化学当量以上、又は0.30化学当量以上であってよく、1.00化学当量以下、0.90化学当量以下、0.80化学当量以下、0.70化学当量以下、又は0.60化学当量以下であってよい。金属イオンの含有量は、ミネラルウールの硬さがより向上する観点から、(メタ)アクリル樹脂が有するカルボキシル基の総量に対して、0.03〜0.80化学当量、0.07〜0.70化学当量、0.20〜0.60化学当量、又は、0.30〜0.50化学当量であってもよい。金属イオンの含有量が、(メタ)アクリル樹脂が有するカルボキシル基の総量に対して、0.80化学当量以下である場合、ミネラルウール製造時に使用される分散助剤(例えばアンモニア水溶液)の量が低減されるため、ミネラルウールの製造がより容易になる(製造性がより優れたものとなる)。   The content of metal ions may be 0.03 chemical equivalents (molar ratio of metal ion to carboxyl group / valence of metal ion) or more with respect to the total amount of carboxyl groups of the (meth) acrylic resin, and minerals. From the viewpoint of further improving the hardness of wool, it may be 0.07 chemical equivalent or more, 0.20 chemical equivalent or more, or 0.30 chemical equivalent or more, and 1.00 chemical equivalent or less, 0.90 chemical equivalent or less. , 0.80 chemical equivalents or less, 0.70 chemical equivalents or less, or 0.60 chemical equivalents or less. From the viewpoint of further improving the hardness of mineral wool, the content of metal ions is 0.03 to 0.80 chemical equivalents, 0.07 to 0. 0, based on the total amount of carboxyl groups in the (meth) acrylic resin. It may be 70 chemical equivalents, 0.20 to 0.60 chemical equivalents, or 0.30 to 0.50 chemical equivalents. When the content of metal ions is 0.80 chemical equivalent or less with respect to the total amount of carboxyl groups contained in the (meth) acrylic resin, the amount of the dispersion aid (for example, aqueous ammonia solution) used during the production of mineral wool is The reduction makes the mineral wool easier to manufacture (more manufacturable).

多糖類としては、デキストリン、化学修飾デンプン(例えば、ヒドロキシプロピル化デンプン、カルボキシメチル化デンプン、リン酸エステル化デンプン等)、セルロース類(例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルプロピルセルロース等)等を用いることができる。   Examples of the polysaccharides include dextrin, chemically modified starch (eg, hydroxypropylated starch, carboxymethylated starch, phosphate esterified starch, etc.), and celluloses (eg, carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylpropyl). Cellulose etc.) and the like can be used.

水溶性樹脂の数平均分子量は、例えば、1000超、1100以上、3000以上、5000以上、7000以上又は9000以上であってよく、100000以下、50000以下、30000以下又は20000以下であってよい。水溶性樹脂の数平均分子量が、上記範囲内である場合、バインダーの流動性が適度なものとなる。本明細書において、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定され、標準ポリスチレン換算した値である。   The number average molecular weight of the water-soluble resin may be, for example, more than 1000, 1100 or more, 3000 or more, 5000 or more, 7000 or more, or 9000 or more, and 100,000 or less, 50,000 or less, 30,000 or less, or 20,000 or less. When the number average molecular weight of the water-soluble resin is within the above range, the fluidity of the binder becomes appropriate. In the present specification, the number average molecular weight (Mn) is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted into standard polystyrene.

水溶性樹脂は、濃度20質量%水溶液(水溶液の全量を100質量%とする)で25℃の粘度が100mPa・s以上50000mPa・s以下、又は500mPa・s以上10000mPa・s以下であってよい。   The water-soluble resin may have a viscosity of 100 mPa · s or more and 50000 mPa · s or less, or 500 mPa · s or more and 10000 mPa · s or less in an aqueous solution having a concentration of 20% by mass (the total amount of the aqueous solution is 100% by mass).

水溶性樹脂の含有量は、バインダーの質量に対して、40質量%以上、50質量%以上、60質量%、70質量%、80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上であってよく、100質量%以下であってよい。水溶性樹脂の含有量は、バインダーの質量に対して、40〜100質量%、60〜100質量%、70〜100質量%、80〜100質量%、又は100質量%であってよい。   The content of the water-soluble resin is 40% by mass or more, 50% by mass or more, 60% by mass, 70% by mass, 80% by mass or more, 90% by mass or more, and 95% by mass or more with respect to the mass of the binder. Well, it may be 100 mass% or less. The content of the water-soluble resin may be 40 to 100% by mass, 60 to 100% by mass, 70 to 100% by mass, 80 to 100% by mass, or 100% by mass with respect to the mass of the binder.

本実施形態に係るミネラルウールにおいて、バインダーは、尿素を含有していてよい。本実施形態に係るミネラルウールにおいて、尿素の含有量(バインダー組成物中に含まれる尿素の一部が加熱により揮発した後に、硬化した水溶性樹脂に共有結合していない状態で、バインダー中に残存する尿素量)は、バインダーの質量に対して、0.3〜50.0質量%であってよい。尿素の含有量は、加工性がより一層向上し、乾燥作業性がより優れたものとなる観点から、バインダーの質量に対して、0.3〜40.0質量%、0.5〜35.0質量%又は3.0〜15.0質量%であってよい。同様の観点から、尿素の含有量は、バインダーの質量に対して、0.3質量%以上、0.5質量%以上、1.0質量%以上、1.5質量%以上、2.0質量%以上、2.5質量%以上、3.0質量%以上、3.5質量%以上又は4.0質量%以上であってよく、40.0質量%以下、35.0質量%以下、30.0質量%以下、25.0質量%以下、20.0質量%以下、18.0質量%以下、15.0質量%以下又は14.0質量%以下であってよい。   In the mineral wool according to this embodiment, the binder may contain urea. In the mineral wool according to the present embodiment, the content of urea (after a part of the urea contained in the binder composition is volatilized by heating, remains in the binder in a state not covalently bonded to the cured water-soluble resin). The amount of urea to be used) may be 0.3 to 50.0 mass% with respect to the mass of the binder. The content of urea is 0.3 to 40.0% by mass, and 0.5 to 35.% with respect to the mass of the binder, from the viewpoint that the workability is further improved and the drying workability is more excellent. It may be 0% by mass or 3.0 to 15.0% by mass. From the same viewpoint, the content of urea is 0.3 mass% or more, 0.5 mass% or more, 1.0 mass% or more, 1.5 mass% or more, 2.0 mass% with respect to the mass of the binder. % Or more, 2.5% by mass or more, 3.0% by mass or more, 3.5% by mass or more or 4.0% by mass or more, 40.0% by mass or less, 35.0% by mass or less, 30 It may be 0.0 mass% or less, 25.0 mass% or less, 20.0 mass% or less, 18.0 mass% or less, 15.0 mass% or less, or 14.0 mass% or less.

バインダーの質量に対する尿素の含有量は、具体的には、後述する実施例に記載の方法により測定される。   The content of urea with respect to the mass of the binder is specifically measured by the method described in Examples below.

バインダーは、防塵剤を更に含有していてよい。防塵剤としては、オイルエマルション等が挙げられる。防塵剤の市販品の例としては、出光興産株式会社製の重質オイルエマルション「ダフニープロソルブルPF」が挙げられる。防塵剤の含有量は、水溶性樹脂100質量部に対して、1〜30質量部であってよい。   The binder may further contain a dustproofing agent. Examples of the dustproof agent include oil emulsions. Examples of commercially available dustproofing agents include heavy oil emulsion "Daphne Prosolvable PF" manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. The content of the dustproofing agent may be 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble resin.

バインダーは、撥水剤を更に含有していてよい。撥水剤としては、例えば、シリコーンオイルエマルション等のシリコーン系添加剤、及び、フッ素系添加剤が挙げられる。撥水剤の市販品の例としては、信越化学工業株式会社製のシリコーンオイルエマルション「Polon MR」が挙げられる。撥水剤の含有量は、水溶性樹脂100質量部に対して、0.05〜20質量部であってよい。   The binder may further contain a water repellent. Examples of the water repellent include silicone-based additives such as silicone oil emulsion, and fluorine-based additives. Examples of commercially available water repellents include silicone oil emulsion "Polon MR" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The content of the water repellent may be 0.05 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble resin.

バインダーは、シランカップリング剤を更に含有していてよい。シランカップリング剤は、水溶性樹脂と無機繊維との界面接着に寄与する。シランカップリング剤としては、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシランカップリング剤、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のエポキシシランカップリング剤等が挙げられる。シランカップリング剤の市販品の例としては、信越化学工業株式会社製のアミノプロピルトリメトキシシラン「KBE903」が挙げられる。シランカップリング剤は、1種類単独で用いてもよく、又は、2種類以上を併用して用いてもよい。シランカップリング剤の含有量は、水溶性樹脂の水溶性及び反応性並びに製造コストの観点から、水溶性樹脂100質量部に対して、0.1〜3.0質量部であることが好ましい。シランカップリング剤の含有量が0.1質量部以上であると、架橋ポリビニルアルコール樹脂と無機繊維との十分な界面接着が得られ易い。シランカップリング剤は、シリコーン系添加剤の無機繊維表面への定着にも寄与する。そのため、シランカップリング剤とシリコーン系添加剤等の撥水剤と組み合わせて用いることにより、ミネラルウールの耐水性をより向上させることができる。   The binder may further contain a silane coupling agent. The silane coupling agent contributes to the interfacial adhesion between the water-soluble resin and the inorganic fiber. Examples of silane coupling agents include aminosilane coupling agents such as 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl. Examples thereof include epoxysilane coupling agents such as trimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane. Examples of commercially available silane coupling agents include aminopropyltrimethoxysilane "KBE903" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The silane coupling agent may be used alone or in combination of two or more. The content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble resin, from the viewpoint of water solubility and reactivity of the water-soluble resin and manufacturing cost. When the content of the silane coupling agent is 0.1 part by mass or more, sufficient interfacial adhesion between the crosslinked polyvinyl alcohol resin and the inorganic fiber can be easily obtained. The silane coupling agent also contributes to fixing the silicone-based additive on the surface of the inorganic fiber. Therefore, by using the silane coupling agent in combination with a water repellent such as a silicone-based additive, the water resistance of mineral wool can be further improved.

本実施形態に係るバインダー組成物は、以上例示した成分に加えて、必要に応じてその他の成分を更に含有していてよい。その他の成分としては、粘着抑制剤、離型剤、着色剤、ミネラルウールの形状保持に寄与するジヒドラジド類等が挙げられる。   The binder composition according to the present embodiment may further contain other components, if necessary, in addition to the components exemplified above. Examples of other components include an adhesion suppressant, a release agent, a coloring agent, and dihydrazides that contribute to shape retention of mineral wool.

バインダーの付着量が、ミネラルウール100質量部に対して、0.5〜15.0質量部、1.0〜15.0質量部又は1.0〜6.0質量部であってよい。バインダーの付着量は、ミネラルウール100質量部に対して、1.0質量部以上、1.5質量部以上、2.0質量部以上又は2.5質量部以上であってよく、15.0質量部以下、10.0質量部以下、6.0質量部以下又は5.0質量部以下であってよい。バインダーの付着量は、後述する実施例に記載の方法で測定することができる。   The amount of the binder attached may be 0.5 to 15.0 parts by mass, 1.0 to 15.0 parts by mass, or 1.0 to 6.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of mineral wool. The amount of the binder attached may be 1.0 part by mass or more, 1.5 parts by mass or more, 2.0 parts by mass or more, or 2.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of mineral wool. It may be not more than 10 parts by mass, not more than 10.0 parts by mass, not more than 6.0 parts by mass or not more than 5.0 parts by mass. The amount of the binder attached can be measured by the method described in Examples below.

加熱することによりバインダーを形成するバインダー組成物は、水溶性樹脂と、尿素と、必要に応じて、シランカップリング剤、鉱物油、消泡剤、界面活性剤、防塵剤、撥水剤、粘着抑制剤、離型剤、着色剤等の成分を、水性媒体とともに混合及び撹拌し、必要に応じて、水性媒体を添加して、上記成分の含有量が、バインダー中の量として、上記範囲になるように調整して得られる。なお、水溶性樹脂の架橋反応は、バインダー組成物の調製中及び/又は、バインダー組成物を加熱することにより進行する。水性溶媒としては、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等が挙げられ、経済性及び取扱性の観点から水であってよい。水性溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The binder composition that forms a binder by heating is a water-soluble resin, urea, and, if necessary, a silane coupling agent, mineral oil, an antifoaming agent, a surfactant, a dustproofing agent, a water repellent, and an adhesive. Inhibitors, release agents, components such as colorants are mixed and stirred with an aqueous medium, and, if necessary, the aqueous medium is added, and the content of the above components, as the amount in the binder, falls within the above range. It is obtained by adjusting so that The crosslinking reaction of the water-soluble resin proceeds during the preparation of the binder composition and / or by heating the binder composition. Examples of the aqueous solvent include water, methanol, ethanol, ethylene glycol, glycerin and the like, and may be water from the viewpoint of economy and handleability. The aqueous solvent may be used alone or in combination of two or more.

バインダー組成物における、固形分濃度、すなわち水性溶媒以外の成分の含有量が、バインダー組成物全量に対して、2.0〜20質量%であってよい。水性溶媒以外の成分の含有量が、2.0質量%以上である場合、ミネラルウールを乾燥させるための加熱処理に要する時間が短くなり、生産性が向上する傾向がある。水性溶媒以外の成分の含有量が、20.0質量%以下であると、溶液(バインダー組成物)の粘度が充分に低下し、ウール状の無機繊維に対する浸透性が良好になる。同様の観点から、水性溶媒以外の成分の含有量が2.0〜10.0質量%であってよい。   The solid content concentration in the binder composition, that is, the content of components other than the aqueous solvent may be 2.0 to 20 mass% with respect to the total amount of the binder composition. When the content of the components other than the aqueous solvent is 2.0% by mass or more, the time required for the heat treatment for drying the mineral wool is shortened, and the productivity tends to be improved. When the content of the components other than the aqueous solvent is 20.0% by mass or less, the viscosity of the solution (binder composition) is sufficiently reduced and the permeability to the wool-like inorganic fiber is improved. From the same viewpoint, the content of components other than the aqueous solvent may be 2.0 to 10.0% by mass.

本実施形態に係るミネラルウールは、例えば、上記バインダー組成物を無機繊維に付着させる工程と、無機繊維及びこれに付着したバインダー組成物を含むウール状の中間繊維基材を形成させる工程と、中間繊維基材を加熱する工程とを含む方法によって製造することができる。   Mineral wool according to the present embodiment, for example, a step of attaching the binder composition to the inorganic fiber, a step of forming a wool-like intermediate fiber substrate containing the inorganic fiber and the binder composition attached to the inorganic fiber, And a step of heating the fiber base material.

バインダー組成物を無機繊維に付着させる工程では、例えば、熱溶融されたガラス、又は岩石等の鉱物のような無機質原料を繊維化して無機繊維を形成させながら、形成された無機繊維にバインダー組成物を付着させてもよい。無機繊維を繊維化する方法としては、例えば、火焔法、吹き飛ばし法、遠心法(ロータリー法とも言う)等の通常の方法を用いることができる。グラスウールを製造する場合、繊維化する方法として、遠心法が好ましく用いられる。無機繊維にバインダー組成物を付着させる方法としては、例えば、無機繊維に対し、スプレー装置等により、霧状のバインダー組成物を吹き付ける方法を用いることができる。   In the step of adhering the binder composition to the inorganic fiber, for example, while the inorganic raw material such as heat-melted glass or minerals such as rock is fibrous to form the inorganic fiber, the binder composition is formed on the formed inorganic fiber. May be attached. As a method for fiberizing the inorganic fiber, for example, a usual method such as a flame method, a blowing method, a centrifugal method (also referred to as a rotary method) or the like can be used. In the case of producing glass wool, a centrifugal method is preferably used as a method for making fibers. As a method of attaching the binder composition to the inorganic fibers, for example, a method of spraying the atomized binder composition onto the inorganic fibers with a spray device or the like can be used.

バインダー組成物を無機繊維に付着させながら、バインダー組成物が付着した無機繊維を堆積させることによって、ウール状の中間繊維基材を形成させることができる。堆積した無機繊維同士が徐々に絡み合い、ウール状の形態をとる。無機繊維にバインダー組成物を付着させる時期は、無機繊維が形成された後であればいつでもよいが、中間繊維基材の内部におけるバインダー組成物の付着が容易であることから、形成された直後の無機繊維にバインダー組成物を付着させ、その後、ウール状の中間繊維基材を形成させることが好ましい。   By adhering the binder composition to the inorganic fibers and depositing the inorganic fibers to which the binder composition is attached, a wool-like intermediate fiber base material can be formed. The deposited inorganic fibers are gradually intertwined with each other to form a wool-like form. The binder composition may be attached to the inorganic fibers at any time after the inorganic fibers are formed, but since the binder composition is easily attached inside the intermediate fiber base material, the binder composition immediately after being formed may be used. It is preferable to attach the binder composition to the inorganic fibers and then form the wool-like intermediate fiber base material.

中間繊維基材を加熱することにより、無機繊維に付着したバインダー組成物が加熱硬化することでバインダーが形成されて、無機繊維と無機繊維に付着したバインダーとを含むミネラルウールが得られる。中間繊維基材を加熱する方法は、特に制限されない。例えば、所定の加熱温度に設定された1つ又は複数の加熱ゾーンを通過させることにより、中間繊維基材を加熱することができる。複数の加熱ゾーンは中間繊維基材の搬送方向に沿って直列的に設置されていてもよい。加熱温度は、バインダー組成物から水性溶媒を除去するように設定すればよく、例えば平均加熱温度が200℃以上であってもよく、200℃以上250℃以下、又は210℃以上240℃以下であることが好ましい。平均加熱温度が、これら範囲内であることで、ミネラルウールにおける未乾燥部分の発生(水の残留)を防止又は抑制することができ、結果としてミネラルウールの復元性が確保される。   By heating the intermediate fiber base material, the binder composition attached to the inorganic fibers is heat-cured to form a binder, and mineral wool containing the inorganic fibers and the binder attached to the inorganic fibers is obtained. The method of heating the intermediate fiber base material is not particularly limited. For example, the intermediate fiber base material can be heated by passing through one or a plurality of heating zones set to a predetermined heating temperature. The plurality of heating zones may be installed in series along the transportation direction of the intermediate fiber base material. The heating temperature may be set so as to remove the aqueous solvent from the binder composition, and for example, the average heating temperature may be 200 ° C or higher, 200 ° C or higher and 250 ° C or lower, or 210 ° C or higher and 240 ° C or lower. It is preferable. When the average heating temperature is within these ranges, generation of an undried portion (remaining water) in the mineral wool can be prevented or suppressed, and as a result, the resilience of the mineral wool is secured.

それぞれ所定の加熱温度に設定可能なn個の加熱ゾーンを通過させることによって中間繊維基材を加熱する場合、平均加熱温度Taveは、下記式(1)によって算出される値である。式(1)において、Lは各加熱ゾーン内で中間繊維基材が搬送される距離を示し、Tは各加熱ゾーンの設定温度を示す。iは加熱ゾーンの数を示し、これは1以上の整数である。

Figure 2020059955
When the intermediate fiber base material is heated by passing through n heating zones each of which can be set to a predetermined heating temperature, the average heating temperature T ave is a value calculated by the following formula (1). In the formula (1), L i represents the distance that the intermediate fiber base material is transported in each heating zone, and T i represents the set temperature of each heating zone. i indicates the number of heating zones, which is an integer of 1 or more.
Figure 2020059955

中間繊維基材の加熱時間は、バインダー組成物が付着した無機繊維の密度、厚さにより、適宜調整される。加熱時間は、例えば、30秒〜10分、又は、2分〜10分であってよい。   The heating time of the intermediate fiber base material is appropriately adjusted depending on the density and thickness of the inorganic fiber to which the binder composition is attached. The heating time may be, for example, 30 seconds to 10 minutes, or 2 minutes to 10 minutes.

加熱工程後の中間繊維基材、すなわちミネラルウールは、必要により例えばマット状に成形され、さらに所望の幅、長さに切断してもよい。   The intermediate fiber base material after the heating step, that is, mineral wool may be formed into a mat shape, for example, if necessary, and may be further cut into a desired width and length.

ミネラルウールは、そのままの形態で用いてもよく、また、ミネラルウールの表面を表皮材で被覆して、ミネラルウール及び表皮材を有するパネル等の部材を作製してもよい。表皮材としては、特に制限されないが、例えば、紙(特に耐熱紙、例えば、ガラスペーパー)、合成樹脂フィルム、金属箔フィルム、不織布(例えば、ガラスチョップドストランドマット)、織布(例えば、ガラス繊維織物)又はこれらを組み合わせたものを用いることができる。   The mineral wool may be used as it is, or the surface of the mineral wool may be covered with a skin material to produce a member such as a panel having the mineral wool and the skin material. The skin material is not particularly limited, but includes, for example, paper (particularly heat resistant paper, for example, glass paper), synthetic resin film, metal foil film, non-woven fabric (for example, glass chopped strand mat), woven fabric (for example, glass fiber woven fabric). ) Or a combination thereof.

本実施形態に係るミネラルウールは、例えば、断熱・吸音機能を持つ素材として好適に用いることができる。とりわけ、本実施形態に係るミネラルウールは、建築材料用断熱材(特に、壁内や天井内といった建築材料内部に配置される断熱材)として特に好適に用いることができる。   The mineral wool according to this embodiment can be preferably used as a material having a heat insulating / sound absorbing function, for example. In particular, the mineral wool according to the present embodiment can be particularly suitably used as a heat insulating material for building materials (in particular, a heat insulating material arranged inside a building material such as inside a wall or ceiling).

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<バインダーが付着したグラスウールの製造>
実施例1
(A)重合度が300(数平均分子量13200)で、ケン化度が88%であるポリビニルアルコール樹脂(日本酢ビ・ポバール社製「JL−05E」;水溶液)92.5質量部(固形分換算)、(B)架橋剤である、マレイン酸を単量体単位として含むマレイン酸系共重合体(五協産業社製「ガントレンツAN−119」;水溶液)7.5質量部(固形分換算)、(C)尿素10.0質量部(固形分換算)、(D)防塵剤である重質オイルエマルション(出光興産社製の「ダフニープロソルブルPF」)15.0質量部(固形分換算)、及び、(E)シランカップリング剤であるγ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5質量部(固形分換算)を混合及び撹拌し、得られた混合液の固形分濃度が4.0質量%になるように水で調整し、バインダー組成物を得た。ここでの「固形分」は、水性溶媒を揮発させて乾燥した後に残存する固体成分の量(水性溶媒以外の成分の含有量)である。
<Production of glass wool with binder>
Example 1
(A) Polyvinyl alcohol resin having a degree of polymerization of 300 (number average molecular weight 13200) and a degree of saponification of 88% (“JL-05E” manufactured by Nippon Vine-Poval Co., Ltd .; aqueous solution) 92.5 parts by mass (solid content) 7.5 parts by mass (converted to solid content), maleic acid-based copolymer containing maleic acid as a monomer unit (“Gantrenz AN-119” manufactured by Gokyo Sangyo Co., Ltd .; aqueous solution) which is (B) a crosslinking agent. ), (C) 10.0 parts by mass of urea (in terms of solid content), (D) 15.0 parts by mass (solid content of heavy oil emulsion (“Daphne Prosolve PF” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) which is a dustproofing agent). (Converted) and (E) 0.5 parts by mass (converted to solid content) of γ-aminopropyltriethoxysilane which is a silane coupling agent are mixed and stirred, and the solid content concentration of the obtained mixed liquid is 4.0. Adjust with water so that the mass% is It was obtained Indah composition. The “solid content” here is the amount of solid components remaining after volatilization and drying of the aqueous solvent (content of components other than the aqueous solvent).

熱溶融した原料ガラスを繊維化装置に導入し、遠心法により、熱溶融した原料ガラスを繊維状に噴出させることで、ガラス繊維を形成した。形成されたガラス繊維が空冷される際に、得られたバインダー組成物を霧状にして吹きつけることで、バインダー組成物をガラス繊維に付着させた。バインダー組成物が付着したガラス繊維を堆積させて、ウール状の中間繊維基材を形成させた。   The heat-melted raw material glass was introduced into a fiberizing device, and the heat-melted raw material glass was ejected into a fibrous state by a centrifugal method to form glass fibers. When the formed glass fiber was air-cooled, the binder composition obtained was atomized and sprayed to adhere the binder composition to the glass fiber. The glass fibers with the binder composition attached were deposited to form a wool-like intermediate fiber substrate.

得られた中間繊維基材を、加熱温度220℃、加熱時間3分間の条件で乾燥した。これにより、バインダーが付着したガラス繊維を含むマット状の実施例1のグラスウールを得た。なお、加熱処理によって、架橋剤であるマレイン酸系共重合体によって架橋されたポリビニルアルコール樹脂が生成され、一方で、バインダー組成物中の尿素の一部が揮発して、実施例1のバインダーが形成された。   The obtained intermediate fiber base material was dried under the conditions of a heating temperature of 220 ° C. and a heating time of 3 minutes. As a result, matte glass wool of Example 1 containing the glass fiber to which the binder was attached was obtained. By the heat treatment, a polyvinyl alcohol resin cross-linked with the maleic acid-based copolymer as a cross-linking agent is produced, and on the other hand, part of the urea in the binder composition is volatilized to give the binder of Example 1. Been formed.

得られた実施例1のグラスウールにおいて、バインダーの付着量が、グラスウール100質量部に対して、3.0質量部、尿素の含有量が、バインダーの質量に対して、4.5質量%であった。   In the obtained glass wool of Example 1, the adhered amount of the binder was 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 4.5% by mass with respect to the mass of the binder. It was

実施例2
(C)尿素の量を20. 0質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例2のグラスウールを得た。得られた実施例2のグラスウールにおいて、バインダーの付着量が、グラスウール100質量部に対して、3.1質量部、尿素の含有量が、バインダーの質量に対して、13.3質量%であった。
Example 2
A glass wool of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of (C) urea was changed to 20.0 parts by mass. In the obtained glass wool of Example 2, the adhered amount of the binder was 3.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 13.3% by mass with respect to the mass of the binder. It was

実施例3
(C)尿素の量を15.0質量部に変更し、乾燥温度を240℃にしたこと以外は、実施例1と同様にして実施例3のグラスウールを得た。得られた実施例3のグラスウールにおいて、バインダーの付着量が、グラスウール100質量部に対して、2.8質量部、尿素の含有量が、バインダーの質量に対して、0.5質量%であった。
Example 3
Glass wool of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of (C) urea was changed to 15.0 parts by mass and the drying temperature was set to 240 ° C. In the obtained glass wool of Example 3, the amount of the adhered binder was 2.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 0.5% by mass with respect to the mass of the binder. It was

実施例4
(C)尿素の量を50.0質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例4のグラスウールを得た。得られた実施例4のグラスウールにおいて、バインダーの付着量がグラスウール100質量部に対して、3.3質量部、尿素の含有量が、バインダーの質量に対して、28.1質量%であった。
Example 4
A glass wool of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of (C) urea was changed to 50.0 parts by mass. In the obtained glass wool of Example 4, the adhesion amount of the binder was 3.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 28.1% by mass with respect to the mass of the binder. .

実施例5
(C)尿素の量を100.0質量部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例5のグラスウールを得た。得られた実施例5のグラスウールにおいて、バインダー付着量は3.4質量%、尿素の含有量が、バインダーの質量に対して、43.7質量%であった。
Example 5
A glass wool of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of (C) urea was changed to 100.0 parts by mass. In the obtained glass wool of Example 5, the binder adhesion amount was 3.4% by mass, and the urea content was 43.7% by mass based on the mass of the binder.

実施例6
脱イオン水中で、メタクリル酸を、重合開始剤として過硫酸カリウムを用いてラジカル重合させることによりポリメタクリル酸水溶液を調整した。次いで、特許第3950996号公報の段落0040に記載の調製方法にしたがって、亜鉛含有アンモニア水溶液を調製した。この亜鉛含有アンモニア水溶液を、金属イオン(Zn2+)の含有量が、ポリメタクリル酸が有するカルボキシル基の総量に対して、0.4化学当量となるように、ポリメタクリル酸水溶液に添加し、亜鉛含有ポリメタクリル酸水溶液を得た。この亜鉛含有ポリメタクリル酸水溶液の粘度は、25℃において、24mPa・sであった。亜鉛含有ポリメタクリル酸水溶液の粘度は、JIS K6833−1:2008に準拠して、B型粘度計を用いて測定した。
Example 6
An aqueous solution of polymethacrylic acid was prepared by radically polymerizing methacrylic acid in deionized water using potassium persulfate as a polymerization initiator. Then, a zinc-containing aqueous ammonia solution was prepared according to the preparation method described in paragraph 0040 of Japanese Patent No. 3950996. This zinc-containing ammonia aqueous solution was added to the polymethacrylic acid aqueous solution so that the content of metal ions (Zn 2+ ) was 0.4 chemical equivalent to the total amount of carboxyl groups contained in polymethacrylic acid. An aqueous solution containing polymethacrylic acid was obtained. The viscosity of this zinc-containing polymethacrylic acid aqueous solution was 24 mPa · s at 25 ° C. The viscosity of the zinc-containing polymethacrylic acid aqueous solution was measured using a B-type viscometer in accordance with JIS K6833-1: 2008.

次いで、(A−2)亜鉛含有ポリメタクリル酸100質量部(固形分換算)、(C)尿素40.0質量部(固形分換算)、(D)防塵剤である重質オイルエマルション(出光興産社製の「ダフニープロソルブルPF」)15.0質量部(固形分換算)、及び、(E)シランカップリング剤であるγ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5質量部(固形分換算)を混合及び撹拌し、得られた混合液の固形分濃度が4.0質量%になるように水で調整し、バインダー組成物を得た。   Then, (A-2) 100 parts by mass of zinc-containing polymethacrylic acid (as solid content), (C) 40.0 parts by mass of urea (as solid content), and (D) a heavy oil emulsion as a dustproof agent (Idemitsu Kosan). "Daphne Prosolvable PF" manufactured by K.K.) 15.0 parts by mass (solid content conversion), and (E) silane coupling agent γ-aminopropyltriethoxysilane 0.5 parts by mass (solid content conversion). Were mixed and stirred, and water was adjusted so that the solid content concentration of the obtained mixed liquid was 4.0% by mass to obtain a binder composition.

このバインダー組成物を用いたこと以外は、実施例2と同様にして、実施例6のグラスウールを得た。実施例6のグラスウールにおいて、バインダーの付着量が、グラスウール100質量部に対して、3.5質量部、尿素の含有量が、バインダーの質量に対して、18.5質量%であった。なお、加熱処理によって、亜鉛イオンによって架橋されたポリメタクリル樹脂が生成された。   A glass wool of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 2 except that this binder composition was used. In the glass wool of Example 6, the adhesion amount of the binder was 3.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 18.5% by mass with respect to the mass of the binder. The heat treatment produced a polymethacrylic resin crosslinked with zinc ions.

比較例1
(C)尿素の量を1.0質量部に変更したこと以外は、実施例3と同様にして比較例1のグラスウールを得た。得られた比較例1のグラスウールにおいて、バインダーの付着量は、グラスウール100質量部に対して、2.9質量部、尿素の含有量は、バインダーの質量に対して、0.0質量%(HPLCで検出不可)であった。
Comparative Example 1
A glass wool of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the amount of (C) urea was changed to 1.0 part by mass. In the obtained glass wool of Comparative Example 1, the amount of the attached binder was 2.9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 0.0% by mass (HPLC Was not detected).

比較例2
(C)尿素の量を1.0質量部に変更したこと以外は、実施例6と同様にして比較例2のグラスウールを得た。得られた比較例2のグラスウールにおいて、バインダーの付着量は、グラスウール100質量部に対して、3.0質量部、尿素の含有量は、バインダーの質量に対して、0.0質量%(HPLCで検出不可)であった。
Comparative Example 2
A glass wool of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 6 except that the amount of (C) urea was changed to 1.0 part by mass. In the obtained glass wool of Comparative Example 2, the amount of the attached binder was 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 0.0% by mass (HPLC Was not detected).

参考例1
(A)ポリビニルアルコール樹脂及び(B)架橋剤に代えて、フェノール樹脂(群栄化学社製)100質量部を用いたこと以外は、比較例1と同様にして参考例1のグラスウールを得た。得られた参考例1のグラスウールにおいて、バインダーの付着量がグラスウール100質量部に対して、2.7質量部、尿素の含有量がバインダーの質量に対して、0.0質量%(HPLCで検出不可)であった。
Reference example 1
A glass wool of Reference Example 1 was obtained in the same manner as Comparative Example 1 except that 100 parts by mass of a phenol resin (manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.) was used in place of the polyvinyl alcohol resin (A) and the crosslinking agent (B). . In the obtained glass wool of Reference Example 1, the adhered amount of the binder was 2.7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 0.0% by mass based on the mass of the binder (detected by HPLC). It was impossible).

参考例2
(A)ポリビニルアルコール樹脂及び(B)架橋剤に代えて、フェノール樹脂(群栄化学社製)100質量部を用いたこと以外は、実施例2と同様にして参考例1のグラスウールを得た。得られた参考例1のグラスウールにおいて、バインダーの付着量がグラスウール100質量部に対して、2.9質量部、尿素の含有量がバインダーの質量に対して、4.8質量%であった。なお、バインダー組成物中の尿素の一部は、フェノール樹脂中のホルムアルデヒドと反応しており、このような尿素は、後述の尿素の含有量の測定方法では測定されない。
Reference example 2
A glass wool of Reference Example 1 was obtained in the same manner as in Example 2 except that 100 parts by mass of a phenol resin (manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.) was used instead of the polyvinyl alcohol resin (A) and the crosslinking agent (B). . In the obtained glass wool of Reference Example 1, the adhered amount of the binder was 2.9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of urea was 4.8% by mass with respect to the mass of the binder. A part of urea in the binder composition reacts with formaldehyde in the phenol resin, and such urea is not measured by the method for measuring the content of urea described below.

(繊維径、密度、幅、長さ、厚さ及び熱性能λ)
ミネラルウールの密度、幅、長さ、厚さ及び熱性能λをJIS A 9521:2014に準拠して測定したところ、実施例1〜6及び比較例1〜2のミネラルウールは、密度が10kg/m、幅が430mm、長さが2350mm、厚さが100mm、熱性能λが0.0446W/m・Kであった。ここでの密度は、空隙体積を含む体積を基準とする見かけの密度である。
(Fiber diameter, density, width, length, thickness and thermal performance λ)
When the density, width, length, thickness and thermal performance λ of the mineral wool were measured according to JIS A 9521: 2014, the mineral wool of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2 had a density of 10 kg / m 3 , width 430 mm, length 2350 mm, thickness 100 mm, thermal performance λ was 0.0446 W / m · K. The density here is an apparent density based on a volume including a void volume.

(バインダーの付着量の測定)
まず、バインダーの付着したグラスウールの重量(焼却前重量)を測定し、次いで、空気雰囲気下、500℃の条件で60分間加熱して、バインダーを焼却した。残ったグラスウールの重量(焼却後重量)を測定し、下記式によりバインダーの付着量を算出した。
バインダーの付着量=(焼却前重量−焼却後重量)/焼却前重量×100
(Measurement of binder adhesion amount)
First, the weight of the glass wool to which the binder was attached (weight before incineration) was measured, and then the binder was incinerated by heating in an air atmosphere at 500 ° C. for 60 minutes. The weight of the remaining glass wool (weight after incineration) was measured, and the adhered amount of the binder was calculated by the following formula.
Binder adhesion amount = (weight before incineration-weight after incineration) / weight before incineration x 100

(尿素の含有量の測定)
まず、尿素標準品0.2144gを秤量し、メスフラスコ中で超純水100mlに溶解し、次いで、超純水で10倍希釈して、標準液1を調製した。次いで、標準液1を、それぞれ超純水で、2倍希釈、10倍希釈、20倍希釈、50倍希釈又は100倍希釈して、標準液2〜6を調整した。得られた標準液1〜6に対して、HPLC(ThermoFisher SCIENTIFIC製 UltiMate3000型)測定を実施し、尿素濃度に関する検量線を作成した。
(Measurement of urea content)
First, 0.2144 g of a urea standard product was weighed, dissolved in 100 ml of ultrapure water in a measuring flask, and then diluted 10 times with ultrapure water to prepare a standard solution 1. Then, the standard solution 1 was diluted 2-fold, 10-fold, 20-fold, 50-fold or 100-fold with ultrapure water to prepare standard solutions 2 to 6. The obtained standard solutions 1 to 6 were subjected to HPLC (UltraMate 3000 type manufactured by ThermoFisher SCIENTIFIC) measurement to prepare a calibration curve for the urea concentration.

次いで、ビーカー中に、バインダーが付着したグラスウール試料7g及び超純水500mlを加え、30分間、超音波(40kHz)分散を行った。次いで、スパーテルを用いて、ビーカーをよく撹拌した。次いで、ビーカー中の溶液を0.45μmのフィルターにて濾過し、試料溶液を得た。次いで、得られた試料溶液について、検量線を作成した際と同条件でHPLC(ThermoFisher SCIENTIFIC製 UltiMate3000型)測定を実施し、測定結果及び検量線より、尿素の含有量(単位:質量%)を求め、下記式から算出した。なお、試料溶液中の尿素の含有量が極めて低く、検量線により定量困難な場合には、ロータリーエバポレーターで試料溶液を蒸留し、10倍まで濃縮して、試料溶液を再調整し、再度、尿素の含有量測定を行った。
尿素の含有量=((検量線により求まる尿素の含有量/100×試料溶液量(単位:g))/(グラスウール試料の重量(7g)×バインダーの付着量/100))×100
Next, in a beaker, 7 g of a glass wool sample to which a binder was attached and 500 ml of ultrapure water were added, and ultrasonic (40 kHz) dispersion was performed for 30 minutes. The beaker was then well stirred using a spatula. Next, the solution in the beaker was filtered with a 0.45 μm filter to obtain a sample solution. Then, for the obtained sample solution, HPLC (ThermoMate 3000 type manufactured by ThermoFisher SCIENTIFIC) measurement was carried out under the same conditions as when the calibration curve was prepared, and the urea content (unit: mass%) was determined from the measurement results and the calibration curve. It was calculated and calculated from the following formula. In addition, when the content of urea in the sample solution is extremely low and it is difficult to quantify it by the calibration curve, the sample solution is distilled by a rotary evaporator, concentrated to 10 times, readjusted the sample solution, and again urea Was measured.
Urea content = ((urea content determined by calibration curve / 100 × sample solution amount (unit: g)) / (glass wool sample weight (7 g) × binder adhesion amount / 100)) × 100

(グラスウールの加工性評価)
加工性(切断性)の評価は、連続的に製造されたグラスウールを、スリッター(直径405mmの円盤の縁についた刃(チップソー)でグラスウールを切断する設備)を用いて10時間連続で切断することにより実施した。スリッターは、切断幅が430mm(グラスウール製品の規定の切断幅)となるように配置した。
(Evaluation of glass wool processability)
To evaluate the workability (cuttability), continuously cut glass wool using a slitter (equipment for cutting glass wool with a blade (chip saw) attached to the edge of a disc having a diameter of 405 mm) for 10 hours. It was carried out by. The slitter was arranged so that the cutting width was 430 mm (the specified cutting width for glass wool products).

加工性の評価では、グラスウールの連続的な切断が不可能であった場合に「×」、グラスウールの下面に間欠的に切れ残り(グラスウール製品の規定の切断幅430mmを超える部分)が生じるが、グラスウールの連続的な切断を10時間にわたって実施できた場合に「〇」、グラスウールの連続的な切断を10時間にわたってきれいに(切れ残りが生じずに)実施できた場合に「◎」として評価した。   In the evaluation of workability, when continuous cutting of the glass wool was impossible, “x”, intermittent cutting residue (a portion exceeding the specified cutting width 430 mm of the glass wool product) occurs on the lower surface of the glass wool, When the continuous cutting of the glass wool was able to be performed for 10 hours, it was evaluated as “◯”, and when the continuous cutting of the glass wool was able to be performed for 10 hours neatly (without cutting residue), it was evaluated as “⊚”.

(乾燥工程の作業性評価)
中間繊維基材を乾燥させる工程において、作業者5人中3人以上がアンモニア臭を感じた場合に「×」、作業者5人中1又は2人がアンモニア臭を感じた場合に「〇」、作業者5人中0人がアンモニア臭を感じた場合に「◎」と評価した。なお、アンモニア臭は、乾燥機内で尿素が加熱され分解して生成されたアンモニア、又は、バインダーに含まれるアンモニア水溶液に起因するものである。
(Workability evaluation of the drying process)
In the process of drying the intermediate fiber base material, "x" was given when 3 or more of the 5 workers felt an ammonia odor, and "○" was given when 1 or 2 of the 5 workers felt an ammonia odor. When 0 out of 5 workers felt an ammonia odor, it was evaluated as “⊚”. The ammonia odor is caused by the ammonia produced by heating and decomposing urea in the dryer, or the aqueous ammonia solution contained in the binder.

フェノール樹脂を用いた場合には、尿素の有無によらず、加工性は良好なものであった(参考例1〜2)。これに対し、バインダーの成分として、ポリビニルアルコール樹脂及び亜鉛含有ポリメタクリル酸(メタクリル樹脂)を用いた場合には、加工性に改善の余地があった(比較例1〜2と参考例1〜2との対比)。   When the phenol resin was used, the workability was good regardless of the presence or absence of urea (Reference Examples 1 and 2). On the other hand, when polyvinyl alcohol resin and zinc-containing polymethacrylic acid (methacrylic resin) were used as the binder component, there was room for improvement in processability (Comparative Examples 1-2 and Reference Examples 1-2). Contrast with).

表1に示すとおり、ポリビニルアルコール樹脂又は亜鉛含有ポリメタクリル酸(メタクリル樹脂)と、尿素とを含有し、尿素の含有量がバインダーの質量に対して、0.3〜50.0質量%である場合には、加工性が優れたものとなることが示された。   As shown in Table 1, a polyvinyl alcohol resin or a zinc-containing polymethacrylic acid (methacrylic resin) and urea are contained, and the content of urea is 0.3 to 50.0 mass% with respect to the mass of the binder. In this case, it was shown that the workability was excellent.

Figure 2020059955
Figure 2020059955

Claims (5)

無機繊維と、前記無機繊維に付着したバインダーと、を含み、
前記バインダーが、水溶性樹脂と、尿素と、を含有し、
前記水溶性樹脂が、ホルムアルデヒドとその他の単量体との重縮合物以外の樹脂であり、
前記尿素の含有量が、前記バインダーの質量に対して、0.3〜50.0質量%である、ミネラルウール。
Inorganic fiber, including a binder attached to the inorganic fiber,
The binder contains a water-soluble resin and urea,
The water-soluble resin is a resin other than a polycondensate of formaldehyde and other monomers,
Mineral wool whose content of the said urea is 0.3-50.0 mass% with respect to the mass of the said binder.
前記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール樹脂、又は、(メタ)アクリル樹脂である、請求項1に記載のミネラルウール。   The mineral wool according to claim 1, wherein the water-soluble resin is a polyvinyl alcohol resin or a (meth) acrylic resin. 前記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール樹脂である、請求項1に記載のミネラルウール。   The mineral wool according to claim 1, wherein the water-soluble resin is a polyvinyl alcohol resin. 前記尿素の含有量が、前記バインダーの質量に対して、3.0〜15.0質量%である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のミネラルウール。   The mineral wool according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the urea is 3.0 to 15.0 mass% with respect to the mass of the binder. 前記バインダーの付着量が、当該ミネラルウール100質量部に対して、1.0〜15.0質量部である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のミネラルウール。   The mineral wool according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of the binder attached is 1.0 to 15.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mineral wool.
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