JP2020117836A - Mineral wool - Google Patents

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Abstract

To provide mineral wool having excellent workability while containing a resin excluding a polycondensate of formaldehyde and other monomers.SOLUTION: Disclosed is mineral wool containing inorganic fibers, and a binder attached to the inorganic fibers. The binder contains a water-soluble resin, and a diol compound represented by the following formula (1), where R is a hydrogen atom or an alkyl group. The water-soluble resin is a resin excluding a polycondensate of formaldehyde and other monomers.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は、カルボキシル基を有する重合体、ポリオール、硬化触媒、及び水を含有する鉱物繊維用水性バインダーを開示している。 In mineral wool such as glass wool or rock wool, a binder (binder for mineral wool) is used to bond fibers. For example, Patent Document 1 discloses an aqueous binder for mineral fibers containing a polymer having a carboxyl group, a polyol, a curing catalyst, and water.

特開2013−136864号公報JP, 2013-136864, A

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。しかし、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く、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. However, due to concerns about formaldehyde emitted from the polycondensate, it may be desired to use other resins depending on the application. However, the mineral wool using a binder whose main component is a resin other than a polycondensation product of formaldehyde and other monomers, is likely to have uncut residue when cut, and there is room for improvement in processability.

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 mineral wool having excellent processability while containing a resin other than a polycondensate of formaldehyde and other monomers.

本発明の一側面は、無機繊維と、前記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に関する。前記バインダーが、水溶性樹脂と、下記式(1):

Figure 2020117836

で表されるジオール化合物と、を含有する。式(1)中のRは水素原子又はアルキル基である。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る。 One aspect of the present invention relates to mineral wool containing inorganic fibers and a binder attached to the inorganic fibers. The binder is a water-soluble resin and the following formula (1):
Figure 2020117836

And a diol compound represented by R in the formula (1) is a hydrogen atom or an alkyl group. The water-soluble resin is a resin other than a polycondensate of formaldehyde and another monomer.

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.

ミネラルウールの一実施形態を示す断面図である。It is a sectional view showing one embodiment of mineral wool.

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.

図1は、ミネラルウールの一実施形態を示す断面図である。図1に示すミネラルウール1は、無機繊維と、無機繊維に付着したバインダーとを含むマット状の材料である。ただし、ミネラルウールの形状はこれに限られない。バインダーは、水溶性樹脂と、1位及び2位にヒドロキシ基を有するジオール化合物とを含有する。本実施形態に係るミネラルウール1は、加工性に優れることから、建築材料用断熱材(特に、壁内又は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。 FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of mineral wool. The mineral wool 1 shown in FIG. 1 is a mat-like material containing inorganic fibers and a binder attached to the inorganic fibers. However, the shape of mineral wool is not limited to this. The binder contains a water-soluble resin and a diol compound having hydroxy groups at the 1-position and 2-position. Since the mineral wool 1 according to the present embodiment is excellent in processability, it can be 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). ..

ミネラルウール1は、無機繊維を含むウール状の繊維集合体を含む。繊維集合体を構成する無機繊維同士がバインダーを介して結着している。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ってもよい。 The mineral wool 1 includes a wool-like fiber aggregate containing inorganic fibers. The inorganic fibers forming the fiber assembly are bound together 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 from 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 and lime as main components, or fibers made from rocks or the like is generally called rock wool. The mineral wool may be glass wool containing glass fibers from the viewpoint of further improving heat insulation and sound absorption.

ミネラルウール1の密度は10〜250kg/mであってよい。ミネラルウール1の厚さは、例えば、10〜300mmであってよい。ミネラルウール1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。 The density of the mineral wool 1 may be 10 to 250 kg/m 3 . The mineral wool 1 may have a thickness of 10 to 300 mm, for example. The density and thickness of the mineral wool 1 can be measured according to JIS A 9521:2014. The density here is an apparent density based on a volume including void volume.

ミネラルウール1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、3.0〜10.0μm、3.5〜8.0μm、又は4.0〜7.0μmであってよい。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、2.0〜500.0mmであってもよい。 The fiber diameter of the inorganic fibers constituting the mineral wool 1 (including the thickness of the binder) may be 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 may be 2.0 to 500.0 mm.

ミネラルウール1のバインダーは、水溶性樹脂と、1位及び2位にヒドロキシ基を有するジオール化合物と、水性媒体とを含有するバインダー組成物を加熱することにより形成される。 The binder of the mineral wool 1 is formed by heating a binder composition containing a water-soluble resin, a diol compound having hydroxy groups at the 1- and 2-positions, and an aqueous medium.

水溶性樹脂は、水に対して溶解する樹脂である。水溶性樹脂は、通常、25℃の水100gに対して0.1g以上溶解する樹脂である。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ため、ホルムアルデヒドに由来する構成単位を実質的に含まない。ここでの「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の例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、及びメラミン樹脂(メラミン−ホルムアルデヒド樹脂)が挙げられ、水溶性樹脂がこれら以外の樹脂であってもよい。 The water-soluble resin is a resin that dissolves in water. The water-soluble resin is usually a resin which dissolves 0.1 g or more in 100 g of water at 25°C. Since the water-soluble resin is a resin other than a polycondensation product of formaldehyde and other monomers, it does not substantially contain a structural unit derived from formaldehyde. Examples of the "other monomer" here include phenol compounds and amine compounds such as urea, melamine and dicyandiamide. Examples of polycondensates of formaldehyde and other monomers include phenol resins, urea resins, and melamine resins (melamine-formaldehyde resin), and the water-soluble resin may be a resin other than these.

水溶性樹脂は、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、(メタ)アクリル樹脂、及び多糖類からなる群より選ばれる少なくとも1種であってもよい。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。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い。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、水溶性樹脂がポリビニルアルコール樹脂であってよい。 The water-soluble resin may be, for example, at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol resin, (meth)acrylic resin, and polysaccharide. In the present specification, “(meth)acrylic” means “acrylic” or “methacrylic” corresponding thereto. The water-soluble resin may be a polyvinyl alcohol resin or a (meth)acrylic resin from the viewpoint of further improving processability. The water-soluble resin may be a polyvinyl alcohol resin, from the viewpoints that the workability is further improved, the generation of odor in the drying step is further suppressed, and the drying workability is further improved.

水溶性樹脂のうち少なくとも一部が、架橋されていてもよい。本明細書において、架橋体を形成しているポリビニルアルコール樹脂のことを、架橋ポリビニルアルコール樹脂ということがある。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。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ってもよい。 At least a part of the water-soluble resin may be crosslinked. In the present specification, a polyvinyl alcohol resin forming a crosslinked body may be referred to as a crosslinked polyvinyl alcohol resin. The crosslinked polyvinyl alcohol resin may be a polyvinyl alcohol resin chemically crosslinked with a crosslinking agent or a polyvinyl alcohol resin 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. Cross-linked polyvinyl alcohol resin means a polyvinyl alcohol resin at least a part of which is chemically or physically cross-linked, and at least because it is excellent in handleability of mineral wool containing inorganic fibers to which the binder according to the present embodiment is attached, It may be a polyvinyl alcohol resin 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、200〜1500、220〜1000、250〜800、又は280〜500であってもよい。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%、又は75〜99モル%であってもよい。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, 150 to 3000, 200 to 1500, 220 to 1000, 250 to 800, or 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 defined in JIS K 6726:1994. The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin may be, for example, 60 to 100 mol %, or 75 to 99 mol %. The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin can be determined by, for example, the method defined 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 by 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.

ポリビニルアルコール樹脂の架橋剤は、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。)、又はこれらから選ばれる2種以上の化合物の組合せを含むことができる。 The cross-linking agent of the polyvinyl alcohol resin is, for example, an aliphatic carboxylic acid, a homopolymer or copolymer containing an aliphatic carboxylic acid as a monomer unit, a boron compound, a reactive group selected from an isocyanate group and a blocked isocyanate group. An isocyanate compound having two or more (hereinafter, also simply referred to as “isocyanate compound”) or a combination of two or more compounds selected from these 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。架橋剤が、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。架橋剤の市販品としては、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 be a copolymer containing monomeric units derived from maleic acid. Examples of commercially available cross-linking agents include “Gantrenz AN-119” (maleic acid-based copolymer) manufactured by Gokyo Sangyo Co., Ltd.

ホウ素化合物の例としては、ホウ砂、ホウ酸、及びホウ酸錯体が挙げられる。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 boron compounds include borax, boric acid, and boric acid complexes. 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することにより形成される基である。ブロック剤としては、例えば、メチルケトオキシム、及びカプロラクタムが挙げられる。イソシアネート化合物は、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ってもよい。 The isocyanate compound has two or more reactive groups selected from an isocyanate group and a blocked isocyanate group. The blocked isocyanate group is a group formed by blocking the isocyanate group with a blocking agent. Examples of the blocking agent include methyl ketoxime and caprolactam. The isocyanate compound may be an isocyanate compound having two or more blocked isocyanate groups.

イソシアネート化合物の例としては、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、ブロック化されたHDI系イソシアネート化合物、ブロック化されたMDI系イソシアネート化合物、及び、ブロック化されたTDI系イソシアネート化合物を挙げられる。イソシアネート化合物が、HDI系イソシアネート化合物、MDI系イソシアネート化合物、ブロック化されたHDI系イソシアネート化合物、又は、ブロック化されたMDI系イソシアネート化合物であってもよく、HDI系イソシアネート化合物、又は、ブロック化されたHDI系イソシアネート化合物であってもよい。ここで、HDI系イソシアネート化合物は、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)を意味する。MDI系イソシアネート化合物は、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)を意味する。TDI系イソシアネート化合物は、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)を意味する。 Examples of the isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate (HDI)-based isocyanate compounds, diphenylmethane diisocyanate (MDI)-based isocyanate compounds, toluene diisocyanate (TDI)-based isocyanate compounds, blocked HDI-based isocyanate compounds, blocked MDI-based compounds. Examples thereof include isocyanate compounds and blocked TDI-based isocyanate compounds. The isocyanate compound may be an HDI-based isocyanate compound, an MDI-based isocyanate compound, a blocked HDI-based isocyanate compound, or a blocked MDI-based isocyanate compound, and an HDI-based isocyanate compound or a blocked It may be an HDI-based isocyanate compound. Here, the HDI-based isocyanate compound means hexamethylene diisocyanate or an oligomer of hexamethylene diisocyanate (for example, a dimer to a dimer). The MDI-based isocyanate compound means diphenylmethane diisocyanate or an oligomer of diphenylmethane diisocyanate (for example, a dimer to a dimer). The TDI-based isocyanate compound means toluene diisocyanate or an oligomer of toluene diisocyanate (for example, 2 to 10 mer).

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」、並びに、明成化学工業株式会社の「メイカネートTP10」及び「SU268A」が挙げられる。 Examples of commercially available isocyanate compounds include "Elastron BN11", "Elastron BN77", and "F2462D1" manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and "Meikanate TP10" and "SU268A" of Meisei Chemical Co., Ltd. To be

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 crosslinking agent is not particularly limited, but from the viewpoint of economy, 100 parts by mass or less, 50 parts by mass or less, 30 parts by mass or less, 20 parts by mass or less, with respect 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質量部であってもよい。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。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 may be 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. 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含有量は、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していない架橋剤を含み得る。 When the binder containing a polyvinyl alcohol resin contains a crosslinking agent, the content of the crosslinked polyvinyl alcohol resin means the sum of the mass of the polyvinyl alcohol resin and the mass of the crosslinking agent. The binder may include a cross-linking agent that does not 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(メタ)アクリル酸エステルから選ばれる(メタ)アクリルモノマーを主な単量体単位として含む重合体である。(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリルモノマー以外の単量体に由来する構成単位を含んでいてもよいが、通常、(メタ)アクリルモノマーの割合は、重合体の全体質量に対して50〜100質量%である。 The (meth)acrylic resin is a polymer containing a (meth)acrylic monomer selected from (meth)acrylic acid and a (meth)acrylic acid ester as a main monomer unit. The (meth)acrylic resin may contain a structural unit derived from a monomer other than the (meth)acrylic monomer, but the ratio of the (meth)acrylic monomer is usually 50 with respect to the total mass of the polymer. -100% by mass.

(メタ)アクリル樹脂は、カルボキシル基を有していてもよい。カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂は、通常、カルボキシル基を有する単量体に由来する単量体単位を含む。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。 The (meth)acrylic resin may have a carboxyl group. The (meth)acrylic resin having a carboxyl group usually contains a 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、(メタ)アクリル樹脂を構成する全構成単位数に対して、50モル%未満、30モル%未満、10モル%未満、又は1モル%未満であってもよい。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るポリ(メタ)アクリル酸であっていてよい。 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 is 50 with respect to the total number of constitutional units constituting the (meth)acrylic resin. It may be less than mol%, less than 30 mol%, less than 10 mol%, or less than 1 mol%. The (meth)acrylic resin having a carboxyl group may be composed only of structural units derived from a monomer having a carboxyl group, and is a poly(meth)acrylic acid composed only of structural units derived from (meth)acrylic acid. It's okay.

バインダーがカルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、(メタ)アクリル樹脂を架橋する金属イオンとを含んでいてもよい。金属イオンの価数は、2以上であってもよく、4以下であってもよい。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。 The binder may contain a (meth)acrylic resin having a carboxyl group and a metal ion that crosslinks the (meth)acrylic resin. The valence of the metal ion may be 2 or more, or 4 or less. 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が金属イオンとイオン結合を形成し、それにより(メタ)アクリル樹脂が架橋されている。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 part of the carboxyl group forms an ionic bond with the metal ion, whereby the (meth)acrylic resin is crosslinked. The (meth)acrylic resin 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。 The content of metal ions may be 0.03 chemical equivalents (molar ratio of metal ions to carboxyl groups/valence of metal ions) or more with respect to the total amount of carboxyl groups contained in 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 (eg, aqueous ammonia solution) used during the production of mineral wool is Due to the reduction, the production of mineral wool becomes easier.

水溶性樹脂としての多糖類は、例えば、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)、又はセルロース類(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)であってもよい。 The polysaccharide as the water-soluble resin is, for example, dextrin, chemically modified starch (for example, hydroxypropylated starch, carboxymethylated starch, phosphate esterified starch), or celluloses (for example, carboxymethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, methyl cellulose, Hydroxypropyl cellulose, methyl propyl cellulose, etc.).

水溶性樹脂の数平均分子量は、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、バインダーが適度な流動性を有し易い。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、標準ポリエチレングリコールに換算した値を意味する。 The number average molecular weight of the water-soluble resin may be 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 binder tends to have appropriate fluidity. In the present specification, the number average molecular weight (Mn) means a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted into standard polyethylene glycol.

水溶性樹脂を含む濃度20質量%の水溶液(濃度は、水溶液の全量を100質量%とする値である。)が、25℃において100mPa・s以上50000mPa・s以下、又は500mPa・s以上10000mPa・s以下の粘度を有していてもよい。 An aqueous solution containing a water-soluble resin and having a concentration of 20% by mass (concentration is a value at which the total amount of the aqueous solution is 100% by mass) is 100 mPa·s or more and 50000 mPa·s or less, or 500 mPa·s or more and 10000 mPa·s at 25°C. It may have a viscosity of s or less.

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% by 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.

バインダーに含まれるジオール化合物のうち少なくとも一部は、1位及び2位の炭素原子にそれぞれ結合したヒドロキシ基を有する。このジオール化合物は、下記式(1)で表される。

Figure 2020117836
At least a part of the diol compound contained in the binder has hydroxy groups bonded to the carbon atoms at the 1-position and the 2-position, respectively. This diol compound is represented by the following formula (1).
Figure 2020117836

式(1)中のRは水素原子、又は無置換のアルキル基である。Rが炭素数1〜4のアルキル基であってもよい。式(1)で表されるジオール化合物が、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、及び1,2−ヘキサンジオールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよく、エチレングルコール又は1,2−ブタンジオールのうち少なくとも一方を含んでいてもよく、1,2−ブタンジオールを含んでいてもよい。バインダーは、式(1)で表されるジオール化合物以外のジオール化合物を更に含んでいてもよい。 R in the formula (1) is a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group. R may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. At least the diol compound represented by the formula (1) is selected from the group consisting of ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, and 1,2-hexanediol. One may be included, at least one of ethylene glycol and 1,2-butanediol may be included, and 1,2-butanediol may be included. The binder may further contain a diol compound other than the diol compound represented by the formula (1).

式(1)のジオール化合物の含有量がバインダーの質量に対して45.0質量%以下であってもよく、これによりミネラルウールの加工性がより一層向上する傾向がある。同様の観点から、式(1)のジオール化合物の含有量が、バインダーの質量に対して20.0質量%以下、又は15.0質量%以下であってもよく、0.3質量%以上、1.5質量%以上、又は2.0質量%以上であってもよい。 The content of the diol compound of the formula (1) may be 45.0% by mass or less with respect to the mass of the binder, which tends to further improve the processability of the mineral wool. From the same viewpoint, the content of the diol compound of the formula (1) may be 20.0% by mass or less, or 15.0% by mass or less with respect to the mass of the binder, and 0.3% by mass or more, It may be 1.5% by mass or more, or 2.0% by mass or more.

バインダーは、防塵剤を更に含有してもよい。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 dustproofing agent include oil emulsions. Examples of commercially available dustproofing agents include heavy oil emulsion "Daphne Prosolve 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もよい。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の例としては、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。 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 the silane coupling agent include aminosilane coupling agents such as 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane and aminopropyltriethoxysilane, and 3-glycid. Epoxysilane coupling agents such as xypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane can be mentioned. 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.

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質量部であってもよい。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、水溶性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の組み合わせは、ミネラルウールの耐水性をより向上させ得る。 The content of the silane coupling agent may be 0.1 to 3.0 parts by mass based on 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 water-soluble 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, the combination of a silane coupling agent and a water repellent such as a silicone-based additive can further improve the water resistance of mineral wool.

一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。その他の成分の例としては、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が挙げられる。 The binder composition according to one 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 colorant, 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 less than or equal to 10.0 parts by mass, less than or equal to 6.0 parts by mass, or less than or equal to 5.0 parts by mass. The amount of the binder attached can be measured by the method described in Examples below.

バインダー組成物は、水溶性樹脂と、ジオール化合物と、必要に応じて加えられるその他の成分とを、水性媒体とともに混合及び撹拌することによって得られる。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。水性溶媒は、例えば、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、及びグリセリンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。経済性及び取扱性の観点から、水性溶媒が水を含んでいてもよい。水性溶媒中の水の割合が、水性溶媒の質量を基準として50〜100質量%、60〜100質量%、70〜100質量%、80〜100質量%、又は90〜100質量%であってもよい。 The binder composition is obtained by mixing and stirring a water-soluble resin, a diol compound, and other components added as necessary with an aqueous medium. The crosslinking reaction of the water-soluble resin proceeds during the preparation of the binder composition and/or by heating the binder composition. The aqueous solvent contains, for example, at least one selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, ethylene glycol, and glycerin. From the viewpoint of economy and handleability, the aqueous solvent may contain water. Even if the proportion of water in the aqueous solvent is 50 to 100% by mass, 60 to 100% by mass, 70 to 100% by mass, 80 to 100% by mass, or 90 to 100% by mass based on the mass of the aqueous solvent. Good.

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、バインダー組成物がウール状の無機繊維に浸透し易い傾向がある。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 tends to be short. When the content of the components other than the aqueous solvent is 20.0% by mass or less, the binder composition tends to easily penetrate into the wool-like inorganic fibers. From the same viewpoint, the content of components other than the aqueous solvent may be 2.0 to 10.0% by mass.

一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 one 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)が挙げられる。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が挙げられる。 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. Examples of the method for fiberizing the inorganic fiber include a flame method, a blowing method, and a centrifugal method (also referred to as a rotary method). Examples of the method of attaching the binder composition to the inorganic fibers include a method of spraying the atomized binder composition onto the inorganic fibers with a spray device or the like.

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、それらがウール状の形態を形成する。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てもよい。 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, and they form a wool-like morphology. 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 to the inside of the intermediate fiber base material, the binder composition immediately after the formation is formed. A binder composition may be attached to the inorganic fibers, and then a wool-like intermediate fiber base material may be formed.

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℃以下であってもよい。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 transport 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. May be. When the average heating temperature is within these ranges, generation of an undried portion (water remaining) 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 2020117836
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 2020117836

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, for example, a mat shape if necessary, and may be 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, and examples thereof include paper (particularly heat-resistant paper, eg glass paper), synthetic resin film, metal foil film, non-woven fabric (eg glass chopped strand mat), woven fabric (eg glass fiber woven fabric). ) Or a combination thereof can be used.

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用いることができる。本実施形態に係るミネラルウールを、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)として用いてもよい。 The mineral wool according to this embodiment can be used as a material having a heat insulating/sound absorbing function, for example. The mineral wool according to the present embodiment may be 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 inside a 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.

1.グラスウールの製造
実施例1
ポリビニルアルコール樹脂(日本酢ビ・ポバール社製「JL−05E」、重合度:300、数平均分子量:13200、ケン化度:88%)の水溶液92.5質量部(固形分換算)、架橋剤(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」)の水溶液)7.5質量部(固形分換算)、エチレングリコール10.0質量部、防塵剤(重質オイルエマルション、出光興産社製「ダフニープロソルブルPF」)15.0質量部(固形分換算)、及び、シランカップリング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)0.5質量部を混合及び撹拌し、得られた混合液に水を加えて、固形分濃度が4.0質量%のバインダー組成物を得た。ここで「固形分換算」は水以外の成分の量を意味し、「固形分濃度」は水以外の成分の濃度を意味する。
1. Glass wool production Example 1
92.5 parts by mass (solid content conversion) of a polyvinyl alcohol resin (“JL-05E” manufactured by Nihon Bibi Poval Co., polymerization degree: 300, number average molecular weight: 13200, saponification degree: 88%), cross-linking agent (Aqueous solution of maleic acid-based copolymer containing maleic acid as a monomer unit ("Gantrenz AN-119" manufactured by Gokyo Sangyo Co., Ltd.)) 7.5 parts by mass (solid content conversion), 10.0 parts by mass of ethylene glycol , Dustproof agent (heavy oil emulsion, "Daphne Prosolvable PF" manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 15.0 parts by mass (solid content conversion), and silane coupling agent (γ-aminopropyltriethoxysilane) 0.5. Parts by mass were mixed and stirred, and water was added to the resulting mixed liquid to obtain a binder composition having a solid content concentration of 4.0% by mass. Here, "solid content conversion" means the amount of components other than water, and "solid content concentration" means the concentration of components other than water.

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間に、霧状のバインダー組成物をガラス繊維に吹きつけることで、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、それにより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. The binder composition was adhered to the glass fiber by spraying the binder composition in a mist state onto the glass fiber while the formed glass fiber was air-cooled. The glass fibers with the binder composition attached were deposited, thereby forming a wooly 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。加熱処理後のバインダーは、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を含む。また、加熱処理によってバインダー組成物中のエチレングリコールの一部が揮発した。 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 glass fibers to which the binder was attached was obtained. The binder after the heat treatment contains a polyvinyl alcohol resin crosslinked with a maleic acid-based copolymer as a crosslinking agent. Moreover, a part of ethylene glycol in the binder composition was volatilized by the heat treatment.

得られた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質量部で、エチレングリコールの含有量が、バインダーの質量に対して、5.2質量%であった。下記式で計算されるアルコール化合物(ここではエチレングリコール)の残存割合は、0.65であった。以下の実施例及び比較例でも、アルコール化合物の残存割合は下記式により計算された。なお、式中「バインダーにおけるアルコール化合物の含有量(質量%)」は、後述の測定方法により測定される値である。
アルコール化合物の残存割合=(バインダーにおけるアルコール化合物の含有量(質量%))/(バインダー組成物中の水以外の全成分の質量に対するアルコール化合物の含有量(質量%))
In the obtained glass wool, the amount of the adhered binder was 3.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of ethylene glycol was 5.2% by mass with respect to the mass of the binder. The residual ratio of the alcohol compound (here, ethylene glycol) calculated by the following formula was 0.65. Also in the following examples and comparative examples, the residual ratio of the alcohol compound was calculated by the following formula. In the formula, “content of alcohol compound in binder (mass %)” is a value measured by a measuring method described later.
Remaining ratio of alcohol compound=(content of alcohol compound in binder (mass %))/(content of alcohol compound relative to mass of all components other than water in binder composition (mass %))

実施例2
エチレングリコールの量を30.0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質量部で、エチレングリコールの含有量がバインダーの質量に対して19.0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 ethylene glycol was changed to 30.0 parts by mass. In the obtained glass wool, the adhered amount of the binder was 2.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of ethylene glycol was 19.0% by mass with respect to the mass of the binder.

実施例3
エチレングリコールの量を5.0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3のグラスウールを得た。得られた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2.6質量部で、エチレングリコールの含有量が、バインダーの質量に対して2.3質量%であった。
Example 3
A glass wool of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of ethylene glycol was changed to 5.0 parts by mass. In the obtained glass wool, the adhered amount of the binder was 2.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of ethylene glycol was 2.3% by mass with respect to the mass of the binder.

実施例4
エチレングリコールの量を15.0質量部に変更し、加熱温度を240℃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質量部で、エチレングリコールの含有量が、バインダーの質量に対して、0.8質量%であった。
Example 4
Glass wool of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of ethylene glycol was changed to 15.0 parts by mass and the heating temperature was changed to 240°C. In the obtained glass wool, the adhered amount of the binder was 2.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of ethylene glycol was 0.8% by mass with respect to the mass of the binder.

実施例5
エチレングリコールの量を40.0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質量部で、エチレングリコールの含有量が、バインダーの質量に対して30.6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 ethylene glycol was changed to 40.0 parts by mass. In the obtained glass wool, the adhered 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 ethylene glycol was 30.6% by mass with respect to the mass of the binder.

実施例6
エチレングリコールを1,2−ブタンジオールに変更したこと以外は実施例1と同様にして実施例6のグラスウールを得た。得られた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質量部で、1,2−ブタンジオールの含有量が、バインダーの質量に対して5.7質量%であった。アルコール化合物(ここでは1,2−ブタンジオール)の残存割合は0.72であった。
Example 6
A glass wool of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1,2-butanediol was used instead of ethylene glycol. In the obtained glass wool, the amount of the binder attached was 2.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the glass wool, and the content of 1,2-butanediol was 5.7% by weight based on the weight of the binder. It was The residual ratio of the alcohol compound (here, 1,2-butanediol) was 0.72.

実施例7
脱イオン水中で、重合開始剤として過硫酸カリウムを用いてメタクリル酸を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。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 7
An aqueous solution of polymethacrylic acid was prepared by radically polymerizing methacrylic acid using potassium persulfate as a polymerization initiator in deionized water. According to the preparation method described in paragraph 0040 of Japanese Patent No. 3950996, a zinc-containing aqueous ammonia solution was prepared. 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, and zinc was added. 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、亜鉛含有ポリメタクリル酸100質量部(固形分換算)、エチレングリコール40.0質量部、重質オイルエマルション(出光興産社製「ダフニープロソルブルPF」)15.0質量部(固形分換算)、及び、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.5質量部を混合及び撹拌し、得られた混合液に水を加えて、固形分濃度が4.0質量%のバインダー組成物を得た。 Next, 100 parts by mass of zinc-containing polymethacrylic acid (solid content conversion), 40.0 parts by mass of ethylene glycol, heavy oil emulsion ("Daphne Prosolvable PF" manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 15.0 parts by mass (solid content conversion). ) And 0.5 part by mass of γ-aminopropyltriethoxysilane were mixed and stirred, and water was added to the obtained mixed liquid to obtain a binder composition having a solid content concentration of 4.0% by mass.

このバインダー組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例7のグラスウールを得た。得られた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質量部で、エチレングリコールの含有量が、バインダーの質量に対して18.7質量%であった。加熱処理後のバインダーは、亜鉛イオンによって架橋されたポリメタクリル樹脂を含む。 A glass wool of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that this binder composition was used. In the obtained glass wool, the adhered amount of the binder was 3.5 parts by mass based on 100 parts by mass of the glass wool, and the content of ethylene glycol was 18.7% by mass based on the mass of the binder. The binder after the heat treatment contains a polymethacrylic resin crosslinked with zinc ions.

比較例1
エチレングリコールの量を1.0質量部に変更したこと以外は実施例4と同様にして比較例1のグラスウールを得た。得られた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質量部で、エチレングリコールの含有量が、HPLCで検出不可、すなわち、バインダーの質量に対して0.0質量%であった。
Comparative Example 1
A glass wool of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the amount of ethylene glycol was changed to 1.0 part by mass. In the obtained glass wool, the adhered amount of the binder was 2.7 parts by mass based on 100 parts by mass of the glass wool, and the content of ethylene glycol was undetectable by HPLC, that is, 0.0 mass% based on the mass of the binder. %Met.

比較例2
エチレングリコールを1,4−ブタンジオールに変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例2のグラスウールを得た。得られた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質量部で、1,4−ブタンジオールの含有量は、バインダーの質量に対して4.9質量%であった。アルコール化合物(ここでは1,4−ブタンジオール)の残存割合は0.61であった。
Comparative example 2
A glass wool of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol was changed to 1,4-butanediol. In the obtained glass wool, 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 1,4-butanediol was 4.9% by mass with respect to the mass of the binder. It was The residual ratio of the alcohol compound (here, 1,4-butanediol) was 0.61.

比較例3
エチレングリコールをジエチレングリコールに変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例3のグラスウールを得た。得られた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質量部で、ジエチレングリコールの含有量が、バインダーの質量に対して4.4質量%であった。アルコール化合物(ここではジエチレングリコール)の残存割合は0.55であった。
Comparative Example 3
A glass wool of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol was changed to diethylene glycol. In the obtained glass wool, the adhered amount of the binder was 3.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the glass wool, and the content of diethylene glycol was 4.4% by mass based on the mass of the binder. The residual ratio of the alcohol compound (here, diethylene glycol) was 0.55.

比較例4
エチレングリコールを2−プロパノールに変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例4のグラスウールを得た。得られた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質量部で、2−プロパノールの含有量が、バインダーの質量に対して3.9質量%であった。アルコール化合物(ここでは2−プロパノール)の残存割合は0.49であった。
Comparative Example 4
A glass wool of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethylene glycol was changed to 2-propanol. In the obtained glass wool, the adhered amount of the binder was 2.9 parts by mass based on 100 parts by mass of the glass wool, and the content of 2-propanol was 3.9% by mass based on the mass of the binder. The residual ratio of the alcohol compound (2-propanol here) was 0.49.

比較例5
エチレングリコールをグリセロールに変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例5のグラスウールを得た。得られた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質量部で、グリセロールの含有量が、バインダーの質量に対して6.5質量%であった。アルコール化合物(ここではグリセロール)の残存割合は0.82であった。
Comparative Example 5
A glass wool of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that glycerol was used instead of ethylene glycol. In the obtained glass wool, 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 glycerol was 6.5% by mass with respect to the mass of the binder. The residual ratio of the alcohol compound (here, glycerol) was 0.82.

比較例6
(C)エチレングリコールの量を1.0質量部に変更したこと以外は実施例7と同様にして比較例6のグラスウールを得た。得られた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質量部で、エチレングリコールの含有量が、HPLCで検出不可、すなわち、バインダーの質量に対して、0.0質量%であった。
Comparative Example 6
A glass wool of Comparative Example 6 was obtained in the same manner as in Example 7, except that the amount of ethylene glycol (C) was changed to 1.0 part by mass. In the obtained glass wool, the amount of the binder attached was 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass wool, and the content of ethylene glycol was undetectable by HPLC, that is, 0.05 parts by mass of the binder. It was mass %.

2.評価
(繊維径、密度、幅、長さ、厚さ及び熱性能λ)
グラスウールの密度、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。実施例及び比較例のグラスウールは、10kg/mの密度、430mmの幅、2350mmの長さ、100mmの厚さ、及び0.0446W/m・Kの熱性能λを有していた。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。
2. Evaluation (fiber diameter, density, width, length, thickness and thermal performance λ)
The density, width, length, thickness and thermal performance λ of glass wool were measured according to JIS A 9521:2014. The glass wools of Examples and Comparative Examples had a density of 10 kg/m 3 , a width of 430 mm, a length of 2350 mm, a thickness of 100 mm, and a thermal performance λ of 0.0446 W/m·K. The density here is an apparent density based on a volume including void volume.

(バインダーの付着量)
バインダーの付着したグラスウールの重量(焼却前質量)を測定した。次いで、グラスウールを空気雰囲気下、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質量(焼却後質量)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(質量%)={(焼却前質量−焼却後質量)/焼却前質量}×100
(Amount of binder attached)
The weight (mass before incineration) of the glass wool to which the binder was attached was measured. Then, the glass wool was heated in an air atmosphere at 500° C. for 60 minutes to incinerate the binder. The mass of the remaining glass wool (mass after incineration) was measured, and the adhered amount of the binder was calculated by the following formula.
Adhesion amount of binder (mass %)={(mass before incineration-mass after incineration)/mass before incineration}×100

(アルコール化合物の含有量)
アルコール化合物(ここではエチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、2−プロパノール及びグリセロールを意味する)の標準品0.2144gを秤量した。秤量したアルコール化合物を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をHPLC(ThermoFisher SCIENTIFIC製 UltiMate3000型)で分析し、アルコール化合物のピーク面積を測定した。測定結果から、アルコール化合物の濃度に関する検量線を作成した。
(Content of alcohol compound)
0.2144 g of a standard product of an alcohol compound (meaning ethylene glycol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 2-propanol and glycerol) was weighed. The weighed alcohol compound was dissolved in 100 mL of ultrapure water in a volumetric flask, and then diluted 10 times with ultrapure water to prepare 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 analyzed by HPLC (UltraMate 3000 type manufactured by ThermoFisher SCIENTIFIC) to measure the peak area of the alcohol compound. From the measurement results, a calibration curve regarding the concentration of the alcohol compound was created.

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7g及び超純水500mlを加え、30分間、超音波(40kHz)による分散処理を行った。次いで、スパーテルを用いてビーカー内をよく撹拌した。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。得られた試料溶液を、検量線を作成した際と同条件のHPLC(ThermoFisher SCIENTIFIC製 UltiMate3000型)で分析した。得られたクロマトグラム及び検量線より、試料溶液におけるアルコール化合物の含有量(単位:質量%)を求めた。試料溶液中のアルコール類の含有量が極めて低く、検量線により定量が困難な場合、ロータリーエバポレーターで試料溶液を10倍まで濃縮し、濃縮後の試料溶液を用いてアルコール化合物の含有量を測定した。試料溶液におけるアルコール化合物の含有量、グラスウールの質量及びバインダーの付着量から、ガラス繊維に付着したバインダーにおけるアルコール化合物の含有量を下記式により算出した。
試料溶液中のアルコール化合物の質量(g)=(試料溶液におけるアルコール化合物の含有量(質量%)/100)×試料溶液の質量(g)
バインダーにおけるアルコール化合物の含有量(質量%)=(試料溶液中のアルコール化合物の質量(g))/{(グラスウールの質量(g)×バインダーの付着量(質量%)/100)}×100
Next, 7 g of glass wool having a binder attached thereto and 500 ml of ultrapure water were added to a beaker, and a dispersion treatment by ultrasonic waves (40 kHz) was performed for 30 minutes. Then, the inside of the beaker was well stirred using a spatula. The solution in the beaker was filtered with a 0.45 μm filter to obtain a sample solution. The obtained sample solution was analyzed by HPLC (ThermalMate 3000 type manufactured by ThermoFisher SCIENTIFIC) under the same conditions as when the calibration curve was prepared. The content (unit: mass %) of the alcohol compound in the sample solution was determined from the obtained chromatogram and calibration curve. When the content of alcohols in the sample solution is extremely low and the quantification is difficult by the calibration curve, the sample solution was concentrated to 10 times with a rotary evaporator, and the content of the alcohol compound was measured using the concentrated sample solution. .. From the content of the alcohol compound in the sample solution, the mass of glass wool, and the amount of the binder attached, the content of the alcohol compound in the binder attached to the glass fiber was calculated by the following formula.
Mass of alcohol compound in sample solution (g)=(content of alcohol compound in sample solution (mass %)/100)×mass of sample solution (g)
Content of alcohol compound in binder (mass %)=(mass of alcohol compound in sample solution (g))/{(mass of glass wool (g)×adhesion amount of binder (mass %)/100)}×100

(グラスウールの加工性)
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時間連続で切断した。スリッターは、切断後のグラスウールの幅が430mmとなる位置に配置した。グラスウールの加工性を以下の基準で評価した。
A:グラスウールの下面に間欠的に切れ残りを生じることなく、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。
B: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。
C:グラスウールの連続的な切断が不可。
(Processability of glass wool)
The continuously produced glass wool was continuously cut for 10 hours using a slitter (a facility for cutting glass wool with a blade (tip saw) attached to the edge of a disc having a diameter of 405 mm). The slitter was arranged at a position where the width of the glass wool after cutting was 430 mm. The processability of glass wool was evaluated according to the following criteria.
A: The continuous cutting of the glass wool could be carried out for 10 hours without intermittently cutting residue on the lower surface of the glass wool.
B: Intermittent cutting residue (a portion exceeding the specified cutting width of 430 mm of the glass wool product) was formed on the lower surface of the glass wool, but continuous cutting of the glass wool could be carried out for 10 hours.
C: Glass wool cannot be cut continuously.

表1及び表2に示すとおり、バインダーがポリビニルアルコール樹脂又はメタクリル樹脂と、式(1)で表されるジオール化合物とを含有する場合に、バインダーがその他のアルコール化合物を含有する場合と比較して優れた加工性を有するグラスウールが得られることが確認された。 As shown in Tables 1 and 2, when the binder contains a polyvinyl alcohol resin or a methacrylic resin and the diol compound represented by the formula (1), as compared with the case where the binder contains another alcohol compound. It was confirmed that glass wool having excellent processability was obtained.

Figure 2020117836
Figure 2020117836

Figure 2020117836
Figure 2020117836

1…ミネラルウール。 1... Mineral wool.

Claims (8)

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、
下記式(1):
Figure 2020117836

で表され、Rが水素原子又はアルキル基である、ジオール化合物と、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る、
ミネラルウール。
Inorganic fiber, including a binder attached to the inorganic fiber,
The binder is
A water-soluble resin,
The following formula (1):
Figure 2020117836

And a diol compound in which R is a hydrogen atom or an alkyl group,
The water-soluble resin is a resin other than a polycondensate of formaldehyde and other monomers,
Mineral wool.
前記ジオール化合物の含有量が、前記バインダーの質量に対して45.0質量%以下である、請求項1に記載のミネラルウール。 The mineral wool according to claim 1, wherein the content of the diol compound is 45.0% by mass or less based on the mass of the binder. 前記ジオール化合物の含有量が、前記バインダーの質量に対して1.5〜20.0質量%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 content of the diol compound is 1.5 to 20.0 mass% with respect to the mass of the binder. 前記ジオール化合物が、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール及び1,2−ブタンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、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 claim 1, wherein the diol compound contains at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, 1,2-propanediol and 1,2-butanediol. 前記ジオール化合物が、1,2−ブタンジオールである、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 diol compound is 1,2-butanediol. 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1〜5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 5, 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1〜5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 5, wherein the water-soluble resin is a polyvinyl alcohol resin. 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1〜7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 7, wherein an 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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JP2020059955A (en) * 2018-10-12 2020-04-16 日東紡績株式会社 Mineral wool

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