JP2020196969A - 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 which has sufficient hardness, is excellent in workability and has high compressive stress.SOLUTION: Mineral wool 1 contains an inorganic fiber, and a binder attached to the inorganic fiber. The binder contains a polyvinyl alcohol resin, a (meth)acrylic resin having a carboxyl group, and a carboxylic acid dihydrazide compound. At least a part of the (meth)acrylic resin forms a crosslinking structure by reaction with the carboxylic acid dihydrazide compound, and a ratio of the total mass of the (meth)acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound to the mass of the polyvinyl alcohol resin is 0.03-20.00.SELECTED DRAWING: Figure 1

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)。 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).

特開2007−169545号公報JP-A-2007-169545

ミネラルウール用バインダーの主成分としては、種々の樹脂が用いられてきた。しかし、従来のバインダーでは、ミネラルウールの硬さ、加工性、及び圧縮応力といった要求特性をすべて満たすことが困難であった。そこで、本発明は、十分な硬さを有するとともに、加工性に優れ、かつ、高い圧縮応力を有するミネラルウールを提供することを目的とする。 Various resins have been used as the main component of the binder for mineral wool. However, it has been difficult for conventional binders to satisfy all the required properties such as hardness, workability, and compressive stress of mineral wool. Therefore, an object of the present invention is to provide mineral wool having sufficient hardness, excellent workability, and high compressive stress.

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、を含むミネラルウールに関する。バインダーが、ポリビニルアルコール樹脂と、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、カルボン酸ジヒドラジド化合物と、を含有する。(メタ)アクリル樹脂のうち少なくとも一部が、カルボン酸ジヒドラジド化合物との反応によって架橋構造を形成しており、ポリビニルアルコール樹脂の質量に対する(メタ)アクリル樹脂及びカルボン酸ジヒドラジド化合物の合計質量の比が、0.03〜20.00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 contains a polyvinyl alcohol resin, a (meth) acrylic resin having a carboxyl group, and a carboxylic acid dihydrazide compound. At least a part of the (meth) acrylic resin forms a crosslinked structure by reaction with the carboxylic acid dihydrazide compound, and the ratio of the total mass of the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound to the mass of the polyvinyl alcohol resin is , 0.03 to 20.00.

本発明によれば、十分な硬さを有するとともに、加工性に優れ、かつ、高い圧縮応力を有するミネラルウールが提供される。 According to the present invention, mineral wool having sufficient hardness, excellent workability, and high compressive stress is provided.

ミネラルウールの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 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。 FIG. 1 is a cross-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.

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。 Mineral wool 1 contains a wool-like fiber aggregate containing inorganic fibers. Inorganic fibers constituting the fiber aggregate are bound to each other via a binder. The inorganic fiber may be a glass fiber, a blast furnace slag containing silicate and lime as main components, or a fiber made from rock or the like. Mineral wool containing glass fiber as an inorganic fiber is generally called glass wool. As inorganic fibers, blast furnace slag containing silicic acid and lime as main components, or mineral wool containing fibers made from rocks and the like is generally referred to as rock wool. The mineral wool may be glass wool containing glass fibers from the viewpoint of improving heat insulation and sound absorption.

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 (including the thickness of the binder) of the inorganic fibers constituting the mineral wool 1 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 micronea method. The fiber length of the inorganic fibers constituting the mineral wool may be 2.0 to 500.0 mm.

無機繊維に付着したバインダーは、ポリビニルアルコール樹脂と、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、カルボン酸ジヒドラジド化合物とを含有する。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。 The binder attached to the inorganic fiber contains a polyvinyl alcohol resin, a (meth) acrylic resin having a carboxyl group, and a carboxylic acid dihydrazide compound. As used herein, the term "(meth) acrylic" means "acrylic" or the corresponding "methacrylic".

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けん化度は、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%))、日本合成化学工業株式会社製の「ゴーセノールGL−03」(重合度:400、けん化度:86.5〜89.0)が挙げられる。 The polyvinyl alcohol resin is a saponified product of polyvinyl acetate. The polyvinyl alcohol resin may contain 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 even more preferably in the range of 250 to 800. The range is, particularly preferably the range of 280 to 500. The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is, for example, a 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%), preferably in the range of 75 to 99 (mol%). The degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin can be determined by, for example, the method specified in JIS K 6726: 1994. Commercially available products of polyvinyl alcohol resin include, for example, "JL-05E" manufactured by Japan Vam & Poval Co., Ltd. (degree of polymerization: 500, saponification degree: 80 to 84 (mol%)), manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Examples thereof include "Gosenol GL-03" (degree of polymerization: 400, degree of saponification: 86.5-89.0).

ポリビニルアルコール樹脂の少なくとも一部は、架橋されていてもよい。すなわち、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、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んでいてよい。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、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よい。 At least a part of the polyvinyl alcohol resin may be crosslinked. That is, the binder may contain a crosslinked polyvinyl alcohol resin, which is a crosslinked product of the polyvinyl alcohol resin. The crosslinked polyvinyl alcohol resin may be a polyvinyl alcohol resin chemically crosslinked with a crosslinking agent, or may be a polyvinyl alcohol resin physically crosslinked by a crystal structure or the like in the resin regardless of the crosslinking agent. .. When the binder does not contain a cross-linking agent, the binder may contain a component for promoting physical cross-linking of the polyvinyl alcohol resin, such as a crystallization accelerator described later. The crosslinked polyvinyl alcohol resin means a polyvinyl alcohol resin which is at least partially chemically or physically crosslinked, and may be a polyvinyl alcohol resin which is at least partially chemically crosslinked.

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 crosslinked polyvinyl alcohol resin is a polyvinyl alcohol resin chemically crosslinked with a crosslinking agent, the crosslinking agent forms a covalent bond or a non-covalent bond with the hydroxyl group of the polyvinyl alcohol resin, thereby forming molecular chains of the polyvinyl alcohol resin with each other. Consists of one or more compounds that crosslink. The cross-linking 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 that can react 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 an aliphatic carboxylic acid, a homopolymer or copolymer containing an aliphatic carboxylic acid as a monomer unit, a boron compound, an isocyanate group, and a blocked isocyanate group. It may contain an isocyanate compound (hereinafter, also simply referred to as “isocyanate compound”) or a combination thereof.

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 homopolymer or copolymer, (meth) acrylic acid homopolymer or copolymer, and fumaric acid monopoly weight. Examples include coalescing or copolymers. The cross-linking agent may be, in particular, a copolymer having two carboxyl groups and containing a monomer unit derived from maleic acid. The cross-linking agent may be a commercially available product. Examples of the commercially available cross-linking agent include "Gantrentz 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, and a boric acid complex. The boron compound can allow the cross-linking reaction of the polyvinyl alcohol resin to proceed at the stage of preparing the binder composition containing the boron compound. 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 ketooxime 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。 Examples of the isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate (HDI) -based isocyanate compound, diphenylmethane diisocyanate (MDI) -based isocyanate compound, toluene diisocyanate (TDI) -based isocyanate compound, blocked HDI-based isocyanate compound, blocked MDI-based isocyanate compound, or , Blocked TDI-based isocyanate compounds, preferably HDI-based isocyanate compounds, MDI-based isocyanate compounds, blocked HDI-based isocyanate compounds, or blocked MDI-based isocyanate compounds, and more preferably HDI-based isocyanate compounds. Isocyanate compound or blocked HDI-based isocyanate compound. Here, the HDI-based isocyanate compound means hexamethylene diisocyanate or an oligomer of hexamethylene diisocyanate (for example, a 2 to 10 dimer), and is preferably hexamethylene diisocyanate. The MDI-based isocyanate compound means diphenylmethane diisocyanate or an oligomer of diphenylmethane diisocyanate (for example, a 2 to 10 dimer), and is preferably diphenylmethane diisocyanate. The TDI-based isocyanate compound means toluene diisocyanate or an oligomer of toluene diisocyanate (for example, 2 to 10 mer), and is 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., and "Meisei Chemical Works, Ltd." "Meikanate TP10" and "SU268A". ..

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、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, 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 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、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 cross-linking agent contains an isocyanate compound, the content of the isocyanate compound is 12 to 90 parts by mass, 14 to 70 parts by mass, 16 to 50 parts by mass, 18 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol resin. Alternatively, it may be 20 to 30 parts by mass.

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 the polyvinyl alcohol resin contains a cross-linking agent, the mass of the cross-linked polyvinyl alcohol resin means the sum of the mass of the polyvinyl alcohol resin and the mass of the cross-linking agent. In the binder, not all of the cross-linking agents need to form covalent or non-covalent bonds with the hydroxyl groups 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 size of 1 μm or less (for example, talc), crystalline organic substances (for example, carboxylic acid amide, etc.) 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).

無機繊維に付着したバインダーにおけるポリビニルアルコール樹脂の含有量は、バインダーの全体質量を基準として、10質量%以上、30質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、65質量%以上、70質量%以上、又は75質量%以上であってよく、95質量%以下、90質量%以下、又は85質量%以下であってよい。ここでの含有量は、架橋構造を形成しているポリビニルアルコール樹脂の量も含む。これは本明細書における以下の説明でも同様である。 The content of the polyvinyl alcohol resin in the binder attached to the inorganic fiber is 10% by mass or more, 30% by mass or more, 50% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, 70% by mass based on the total mass of the binder. % Or more, or 75% by mass or more, and may be 95% by mass or less, 90% by mass or less, or 85% by mass or less. The content here also includes the amount of the polyvinyl alcohol resin forming the crosslinked structure. This also applies to the following description herein.

(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単量体単位を含んでいてもよいが、通常、(メタ)アクリルモノマーに由来する単量体単位の割合は、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 (meth) acrylic acid ester as a main monomer unit. The (meth) acrylic resin may contain monomer units derived from a monomer other than the (meth) acrylic monomer, but usually, the proportion of the monomer units derived from the (meth) acrylic monomer is It is 50 to 100% by mass with respect to the total mass of the polymer.

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は、例えば(メタ)アクリル酸である。 A (meth) acrylic resin having a carboxyl group usually contains a monomer unit derived from a monomer having a carboxyl group. The monomer having a carboxyl group is, for example, (meth) acrylic 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単量体単位を含んでいてもよい。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単量体単位の割合は、(メタ)アクリル樹脂を構成する全単量体単位数に対して、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単量体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単量体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 contain a monomer unit derived from a monomer other than the monomer having a carboxyl group. The proportion of monomer units derived from monomers other than the monomer having a carboxyl group is less than 50 mol% and less than 30 mol% with respect to the total number of monomer units constituting the (meth) acrylic resin. It may be less than 10 mol% or less than 1 mol%. The (meth) acrylic resin having a carboxyl group may consist only of monomer units derived from a monomer having a carboxyl group, and may consist only of monomer units derived from (meth) acrylic acid. ) It may be acrylic acid.

カルボン酸ジヒドラジド化合物は、2個のカルボキシル基を有する化合物から誘導される化合物であり、2個のヒドラジノ基(−NHNH)を有する。カルボン酸ジヒドラジド化合物は、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド又はこれらの混合物であってもよく、アジピン酸ジヒドラジドであってもよい。 The carboxylic acid dihydrazide compound is a compound derived from a compound having two carboxyl groups and has two hydrazino groups (-NHNH 2 ). The carboxylic acid dihydrazide compound may be, for example, adipic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide or a mixture thereof, or may be adipic acid dihydrazide.

バインダーに含まれる(メタ)アクリル樹脂のうち少なくとも一部が、カルボン酸ジヒドラジド化合物との反応によって架橋されている。通常、(メタ)アクリル樹脂のカルボキシル基とカルボン酸ジヒドラジド化合物のヒドラジノ基との反応により、(メタ)アクリル樹脂が架橋される。 At least a part of the (meth) acrylic resin contained in the binder is crosslinked by the reaction with the carboxylic acid dihydrazide compound. Usually, the (meth) acrylic resin is crosslinked by the reaction of the carboxyl group of the (meth) acrylic resin with the hydradino group of the carboxylic acid dihydrazide compound.

無機繊維に付着したバインダーにおける(メタ)アクリル樹脂及びカルボン酸ジヒドラジド化合物の合計の含有量は、バインダーの全体質量を基準として、3質量%以上、5質量%以上、又は8質量%以上であってよく、95質量%以下、75質量%以下、60質量%以下、45質量%以下、30質量%以下、又は20質量%以下であってもよい。ここでの含有量は、架橋構造を形成している(メタ)アクリル樹脂及びカルボン酸ジヒドラジド化合物の量も含む。これは本明細書における以下の説明でも同様である。 The total content of the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound in the binder attached to the inorganic fiber is 3% by mass or more, 5% by mass or more, or 8% by mass or more based on the total mass of the binder. It may be 95% by mass or less, 75% by mass or less, 60% by mass or less, 45% by mass or less, 30% by mass or less, or 20% by mass or less. The content here also includes the amount of the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound forming the crosslinked structure. This also applies to the following description herein.

(メタ)アクリル樹脂が有するカルボキシル基の総量に対する、カルボン酸ジヒドラジド化合物が有するヒドラジノ基の総量のモル比が、0.1〜1.0であってもよい。ヒドラジノ基のモル比がこの範囲内にあると、ミネラルウールの硬さ向上に関して特に顕著な効果が得られる。同様の観点から、ヒドラジノ基のモル比が0.5〜1.0、又は0.7〜1.0であってもよい。無機繊維に付着したバインダーを飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)で分析することにより、カルボキシル基の総量に対するヒドラジノ基のモル比を定量することができる。得られたモル比が上記範囲内にある場合、カルボン酸ジヒドラジド化合物はその全てが架橋構造を形成しているとみなすことができる。 The molar ratio of the total amount of hydrazino groups contained in the carboxylic acid dihydrazide compound to the total amount of carboxyl groups contained in the (meth) acrylic resin may be 0.1 to 1.0. When the molar ratio of hydrazino groups is within this range, a particularly remarkable effect is obtained in improving the hardness of mineral wool. From the same viewpoint, the molar ratio of hydrazino groups may be 0.5 to 1.0 or 0.7 to 1.0. By analyzing the binder attached to the inorganic fiber by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), the molar ratio of hydrazino groups to the total amount of carboxyl groups can be quantified. When the obtained molar ratio is within the above range, it can be considered that all of the carboxylic acid dihydrazide compounds form a crosslinked structure.

バインダーは、架橋構造を形成していないカルボン酸ジヒドラジド化合物(以下「未架橋のカルボン酸ジヒドラジド化合物」ということがある。)を比較的多く含有してもよい。例えば、未架橋のカルボン酸ジヒドラジド化合物の含有量は、(メタ)アクリル樹脂及び架橋構造を形成しているカルボン酸ジヒドラジド化合物の合計量100質量部に対して、0.5〜30質量部であってもよい。無機繊維に付着したバインダーをTOF−SIMSで分析して得られる、カルボキシル基の総量に対するヒドラジノ基のモル比が1.0を超える場合、1.0を超えた部分のヒドラジノ基に相当するカルボン酸ジヒドラジド化合物は架橋構造を形成していないとみなすことができる。なお、以下、単に「カルボン酸ジヒドラジド化合物」といった場合に、「未架橋のカルボン酸ジヒドラジド化合物」は含まないものとする。 The binder may contain a relatively large amount of a carboxylic acid dihydrazide compound that does not form a crosslinked structure (hereinafter, may be referred to as “uncrosslinked carboxylic acid dihydrazide compound”). For example, the content of the uncrosslinked carboxylic acid dihydrazide compound is 0.5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound forming the crosslinked structure. You may. When the molar ratio of hydrazino groups to the total amount of carboxyl groups obtained by analyzing the binder attached to the inorganic fibers by TOF-SIMS exceeds 1.0, the carboxylic acid corresponding to the hydradino groups in the portion exceeding 1.0 The dihydrazide compound can be considered not to form a crosslinked structure. In the following, the term "carboxylic acid dihydrazide compound" does not include "uncrosslinked carboxylic acid dihydrazide compound".

バインダーにおいて、ポリビニルアルコール樹脂の質量に対する(メタ)アクリル樹脂及びカルボン酸ジヒドラジド化合物の合計質量の比(以下、「PMMA/PVA」とも称する。)が、0.03〜20.00である。PMMA/PVAは、ミネラルウールの硬さ向上に関して特に顕著な効果が得られる観点から、15.00以下、10.00以下、5.00以下、1.00以下、0.50以下、0.30以下、0.28以下、又は0.25以下であってよく、例えば、0.03〜15.00、0.05〜10.00、0.05〜5.00、0.05〜1.00、0.05〜0.30、0.08〜0.28、又は0.10〜0.25であってよい。PMMA/PVAは、圧縮応力の向上に関して特に顕著な効果が得られる観点から、1.00以上、5.00以上、又は8.00以上であってよく、例えば、1.00〜20.00、5.00〜15.00、又は8.00〜12.00であってよい。 In the binder, the ratio of the total mass of the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound to the mass of the polyvinyl alcohol resin (hereinafter, also referred to as “PMMA / PVA”) is 0.03 to 20.00. PMMA / PVA is 15.00 or less, 10.00 or less, 5.00 or less, 1.00 or less, 0.50 or less, 0.30 from the viewpoint of obtaining a particularly remarkable effect on improving the hardness of mineral wool. Hereinafter, it may be 0.28 or less, or 0.25 or less, for example, 0.03 to 15.00, 0.05 to 10.00, 0.05 to 5.00, 0.05 to 1.00. , 0.05 to 0.30, 0.08 to 0.28, or 0.10 to 0.25. PMMA / PVA may be 1.00 or more, 5.00 or more, or 8.00 or more, for example, 1.00 to 20.00, from the viewpoint of obtaining a particularly remarkable effect on the improvement of compressive stress. It may be 5.00 to 15.00, or 8.0 to 12.00.

バインダーは、尿素を更に含有していてよい。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。尿素の含有量は、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、硬化したポリビニルアルコール樹脂及び/又は(メタ)アクリル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である。 The binder may further contain urea. In the mineral wool according to the present embodiment, the urea content may be 0.3 to 50.0% by mass with respect to the mass of the binder. The urea content is 0.3 to 40.0% by mass and 0.5 to 35.% With respect to the mass of the binder from the viewpoint of further improving workability and improving drying workability. It may be 0% by mass or 3.0 to 15.0% by mass. From the same viewpoint, the urea content is 0.3% by mass or more, 0.5% by mass or more, 1.0% by mass or more, 1.5% by mass or more, and 2.0% by 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% by mass or less, 25.0% by mass or less, 20.0% by mass or less, 18.0% by mass or less, 15.0% by mass or less, or 14.0% by mass or less. The urea content remains in the binder in a state where a part of urea contained in the binder composition is volatilized by heating and then is not covalently bonded to the cured polyvinyl alcohol resin and / or (meth) acrylic resin. The amount of urea to be used.

バインダーの質量に対する尿素の含有量は、具体的には、次の方法により測定することができる。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を調製する。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を調製する。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する。次いで、ビーカー中に、ミネラルウール試料7g及び超純水500mlを加え、30分間、超音波(40kHz)分散を行う。次いで、スパーテルを用いて、ビーカーをよく撹拌する。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、試料溶液を得る。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、式: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))/(ミネラルウール試料の重量(7g)×バインダーの付着量/100))×100から、算出する。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、試料溶液を再調製し、再度、尿素の含有量測定を行う。 Specifically, the urea content with respect to the mass of the binder can be measured by the following method. First, 0.2144 g of a urea standard product is weighed, dissolved in 100 ml of ultrapure water in a volumetric flask, and then diluted 10-fold with ultrapure water to prepare standard solution 1. Next, the standard solution 1 is diluted 2-fold, 10-fold, 20-fold, 50-fold or 100-fold with ultrapure water to prepare standard solutions 2-6. HPLC (Thermo Fisher SCIENTIFIC UltratiMate 3000 type) measurement is carried out on the obtained standard solutions 1 to 6 to prepare a calibration curve for urea concentration. Next, 7 g of a mineral wool sample and 500 ml of ultrapure water are added to the beaker, and ultrasonic waves (40 kHz) are dispersed for 30 minutes. The beaker is then well stirred with a spatula. The solution in the beaker is then filtered through a 0.45 μm filter to obtain a sample solution. Next, the obtained sample solution was subjected to HPLC (UltraMate 3000 type) measurement 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. Calculation, formula: Urea content = ((Urea content obtained by calibration curve / 100 x sample solution amount (unit: g)) / (weight of mineral wool sample (7 g) x binder adhesion amount / 100)) Calculate from × 100. If the urea content in the sample solution is extremely low and it is difficult to quantify by the calibration curve, the sample solution is distilled with a rotary evaporator, concentrated up to 10 times, the sample solution is reprepared, and urea is again prepared. The content of is measured.

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、例えばアルコキシシリル基と反応性官能基とを有する化合物であり、ミネラルウールの更なる硬さ向上に寄与し得る。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 is, for example, a compound having an alkoxysilyl group and a reactive functional group, and can contribute to further improvement in hardness of mineral wool. Examples of silane coupling agents include aminosilane coupling agents such as 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and aminopropyltriethoxysilane, and 3-glycid. Examples thereof include epoxysilane coupling agents such as xypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane. Examples of commercially available silane coupling agents include aminopropyltrimethoxysilane "KBE903" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. One type of silane coupling agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.

バインダーにおけるシランカップリング剤の含有量は、ポリビニルアルコール樹脂、及び(メタ)アクリル樹脂及びカルボン酸ジヒドラジド化合物の合計量100質量部に対して、0.1〜3.0質量部であってよく、0.2〜2.0質量部であってよく、0.3〜1.0質量部であってよい。 The content of the silane coupling agent in the binder may be 0.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polyvinyl alcohol resin, the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound. It may be 0.2 to 2.0 parts by mass, and may be 0.3 to 1.0 parts by mass.

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、ポリビニルアルコール樹脂、及び(メタ)アクリル樹脂及びカルボン酸ジヒドラジド化合物の合計量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 and the like. Examples of commercially available dustproof agents include the heavy oil emulsion "Daphne Prosolve PF" manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. The content of the dustproof agent may be 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polyvinyl alcohol resin, the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound.

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、ポリビニルアルコール樹脂、及び(メタ)アクリル樹脂及びカルボン酸ジヒドラジド化合物の合計量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 emulsions and fluorine-based additives. An example of a commercially available water repellent is a silicone oil emulsion "Polon MR" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The content of the water repellent agent may be 0.05 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polyvinyl alcohol resin, the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound.

無機繊維に対する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、まず、バインダーの付着したミネラルウールの重量(焼却前質量)を測定することと、次いで、ミネラル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、残ったミネラルウールの質量(焼却後質量)を測定することと、下記式によりバインダーの付着量を算出することとを含む方法により、求めることができる。
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
The amount of the binder attached to the inorganic fibers was 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. Good. 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 10 parts by mass or less, 10.0 parts by mass or less, 6.0 parts by mass or less, or 5.0 parts by mass or less. To determine the amount of binder attached, first measure the weight of the mineral wool to which the binder is attached (mass before incineration), and then heat the mineral wool in an air atmosphere at 500 ° C. for 60 minutes to incinerate the binder. Then, it can be obtained by a method including measuring the mass of the remaining mineral wool (mass after incineration) and calculating the amount of the binder adhered by the following formula.
Binder adhesion amount (mass%) = {(mass before incineration-mass after incineration) / mass before incineration} x 100

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 thickness of the mineral wool 1 may be, for example, 10 to 300 mm. The density and thickness of mineral wool 1 can be measured according to JIS A 9521: 2014. The density here is an apparent density based on the volume including the void volume.

ミネラルウール1は、例えば、バインダー組成物を無機繊維に付着させる工程と、無機繊維とこれに付着したバインダー組成物と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してミネラル―ルを得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 1 includes, for example, a step of adhering a binder composition to an inorganic fiber, a step of forming a wool-like intermediate fiber base material containing the inorganic fiber and the binder composition attached to the inorganic fiber, and a step of forming the intermediate fiber base material. It can be produced by a method including a step of heating to obtain mineral wool.

バインダー組成物は、ポリビニルアルコール樹脂と、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、カルボン酸ジヒドラジド化合物と、必要に応じて加えられるその他の成分と、水性媒体とを含有する。バインダー組成物に含まれる(メタ)アクリル樹脂の一部が、カルボン酸ジヒドラジド化合物との反応によって架橋構造を形成していてもよい。 The binder composition contains a polyvinyl alcohol resin, a (meth) acrylic resin having a carboxyl group, a carboxylic acid dihydrazide compound, other components added as needed, and an aqueous medium. A part of the (meth) acrylic resin contained in the binder composition may form a crosslinked structure by reacting with the carboxylic acid dihydrazide compound.

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 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 ratio 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、又は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 the components other than the aqueous solvent may be 2.0 to 20% by mass or 2.0 to 10.0% by mass with respect to the total amount of the binder composition. ..

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, the binder composition is attached to the formed inorganic fiber while fiberizing an inorganic raw material such as heat-melted glass or a mineral such as rock to form the inorganic fiber. May be attached. Examples of the method for converting the inorganic fiber into a fiber include a flame method, a blow-off method, and a centrifugation method (also referred to as a rotary method). Examples of the method of adhering the binder composition to the inorganic fiber include a method of spraying the inorganic fiber with a mist-like binder composition by 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。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。 A wool-like intermediate fiber base material can be formed by depositing the inorganic fibers to which the binder composition is attached while adhering the binder composition to the inorganic fibers. The deposited inorganic fibers gradually become entangled with each other, forming a wool-like morphology. The binder composition may be attached to the inorganic fiber immediately after the formation, 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。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。 By heating the intermediate fiber base material, the binder composition attached to the inorganic fiber is heat-cured to form a binder, and mineral wool containing the inorganic fiber and the binder attached to the inorganic fiber can be obtained. The method for heating the intermediate fiber base material is not particularly limited. For example, the intermediate fiber substrate can be heated by passing through one or more heating zones set to a predetermined heating temperature. The heating time of the intermediate fiber base material is appropriately adjusted depending on the density and thickness of the inorganic fibers 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, if necessary, and further cut to 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 coated with a skin material to prepare a member such as a panel having the mineral wool and the skin material. The skin material is not particularly limited, but is, 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 of these 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, for example, as a material having a heat insulating / sound absorbing function. The mineral wool according to the present embodiment may 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 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 in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

1−1.バインダー組成物の調製
以下の手順でバインダー組成物を調製した。
1-1. Preparation of binder composition A binder composition was prepared by the following procedure.

実施例1
メタクリル酸、アジピン酸ジヒドラジド(ヒドラジノ基を架橋基として有する架橋物質、以下、「ADH」ということがある。)、及び過硫酸アンモニウム(重合開始剤)を含む前駆体溶液(固形分濃度20.0質量%)を調製した。前駆体溶液に含まれるADHの量は、メタクリル酸が有するカルボキシル基の総量に対する、ヒドラジノ基の総量のモル比が1.0である量となるように調整した。
Example 1
A precursor solution containing methacrylic acid, adipic acid dihydrazide (a cross-linking substance having a hydradino group as a cross-linking group, hereinafter sometimes referred to as "ADH"), and ammonium persulfate (polymerization initiator) (solid content concentration 20.0 mass). %) Was prepared. The amount of ADH contained in the precursor solution was adjusted so that the molar ratio of the total amount of hydrazino groups to the total amount of carboxyl groups of methacrylic acid was 1.0.

日本合成化学工業株式会社製のポリビニルアルコール樹脂(PVA、製品名:ゴーセノールGL−03、重合度:400、けん化度:86.5〜89.0)を水で希釈して、PVA含有液(固形分濃度20.0質量%)を得た。PVA含有液と、前駆体溶液と、尿素と、を混合及び撹拌して、表1に示す組成を有する実施例1のバインダー組成物を得た。実施例1のバインダー組成物は、ポリビニルアルコール樹脂の質量に対する、メタクリル樹脂及びアジピン酸ジヒドラジドの合計質量の比(以下、「PMMA/PVA」とも称する。)が0.10となるように調整した。 A polyvinyl alcohol resin (PVA, product name: Gosenol GL-03, degree of polymerization: 400, degree of saponification: 86.5-89.0) manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. is diluted with water to contain a PVA-containing solution (solid). (Dilution concentration 20.0% by mass) was obtained. The PVA-containing solution, the precursor solution, and urea were mixed and stirred to obtain a binder composition of Example 1 having the composition shown in Table 1. The binder composition of Example 1 was adjusted so that the ratio of the total mass of the methacrylic resin and the adipic acid dihydrazide (hereinafter, also referred to as “PMMA / PVA”) to the mass of the polyvinyl alcohol resin was 0.10.

実施例2〜5
バインダーにおける、ポリビニルアルコール樹脂の含有量と、メタクリル樹脂及びアジピン酸ジヒドラジド(ADH)の合計質量と、尿素の含有量と、ポリビニルアルコール樹脂の質量に対する、メタクリル樹脂及びアジピン酸ジヒドラジドの合計質量の比(PMMA/PVA)とが表1に示す量となるように調整したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜5のバインダー組成物を得た。
Examples 2-5
The ratio of the total mass of the polyvinyl alcohol resin, the total mass of the methacrylic resin and the adipate dihydrazide (ADH), the urea content, and the mass of the polyvinyl alcohol resin to the mass of the polyvinyl alcohol resin in the binder ( The binder compositions of Examples 2 to 5 were obtained in the same manner as in Example 1 except that PMMA / PVA) was adjusted to the amount shown in Table 1.

比較例1
実施例1で調製したPVA含有液を比較例1のバインダー組成物とした。
Comparative Example 1
The PVA-containing liquid prepared in Example 1 was used as the binder composition of Comparative Example 1.

比較例2
前駆体溶液と、尿素と、を混合及び撹拌して、表1に示す組成を有する比較例2のバインダー組成物を得た。
Comparative Example 2
The precursor solution and urea were mixed and stirred to obtain a binder composition of Comparative Example 2 having the composition shown in Table 1.

1−2.バインダーが付着したグラスウールの製造
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、霧状の実施例又は比較例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。
1-2. Production of glass wool to which a binder is attached Glass fibers are formed by introducing a heat-melted raw material glass into a fiberizing apparatus and ejecting the heat-melted raw material glass into a fibrous form by a centrifugal method. While the formed glass fibers were air-cooled, the binder composition was adhered to the glass fibers by spraying the binder composition of the atomized example or comparative example onto the glass fibers. The glass fibers to which the binder composition was attached were deposited, thereby forming a wool-like intermediate fiber base material.

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又は比較例のグラスウールを得た。 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, a mat-like glass wool containing glass fibers to which a binder was attached was obtained.

得られた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質量部であった。
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.

2.評価
2−1.硬さ
実施例及び比較例の各バインダー組成物に水を加えて、固形分濃度2質量%に調整した。次いで、バインダー組成物にガラスペーパー(Whatman製、商品名:GF/A 直径70mm)を含浸させた。バインダー組成物から取り出したガラスペーパーを、180℃で10分間の加熱により乾燥させた。乾燥後、バインダーが付着したガラスペーパーから、幅30mm、長さ50mmのサイズの測定用サンプルを切り出した。
2. 2. Evaluation 2-1. Hardness Water was added to each of the binder compositions of Examples and Comparative Examples to adjust the solid content concentration to 2% by mass. Next, the binder composition was impregnated with glass paper (manufactured by Whatman, trade name: GF / A, diameter 70 mm). The glass paper removed from the binder composition was dried by heating at 180 ° C. for 10 minutes. After drying, a measurement sample having a width of 30 mm and a length of 50 mm was cut out from the glass paper to which the binder was attached.

作製した測定用サンプルの片方の短辺側の端部を冶具で挟んだ。冶具からはみ出した部分の測定サンプルの長さは30mmであった。冶具に挟まれた測定用サンプルを、その主面が水平になる向きで保持した。測定用サンプルの冶具からはみ出した部分の先端に、1gのダブルクリップ(幅13mm)を重りとして取り付けた。ダブルクリップは、測定用サンプルの先端がダブルクリップの奥まで達するように、測定サンプルに取り付けた。 The end on one short side of the prepared measurement sample was sandwiched between jigs. The length of the measurement sample in the portion protruding from the jig was 30 mm. The measurement sample sandwiched between the jigs was held so that its main surface was horizontal. A 1 g double clip (width 13 mm) was attached as a weight to the tip of the portion protruding from the jig of the measurement sample. The double clip was attached to the measurement sample so that the tip of the measurement sample reached the depth of the double clip.

ダブルクリップが取り付けられた測定用サンプルを、220℃の恒温槽内で10分間加熱した。この加熱により、実施例1〜5及び比較例2のバインダー組成物の場合にはADHによるポリメタクリル酸の架橋が進行した。 The measurement sample to which the double clip was attached was heated in a constant temperature bath at 220 ° C. for 10 minutes. By this heating, in the case of the binder compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Example 2, cross-linking of polymethacrylic acid by ADH proceeded.

恒温槽から取り出した測定サンプルからダブルクリップを取り除き、この時点での測定サンプルの先端の位置と、ダブルクリップが取り付けられる前の測定サンプルの先端の位置との高さ方向における差を、荷重変動量(単位:mm)として記録した。荷重変動量が小さいことは、バインダーによる硬さ向上の程度が大きいことを意味する。ガラスペーパーの硬さを向上させるバインダーは、ミネラルウールの硬さも向上させるといえる。 The double clip is removed from the measurement sample taken out from the constant temperature bath, and the difference in height between the position of the tip of the measurement sample at this point and the position of the tip of the measurement sample before the double clip is attached is the load fluctuation amount. Recorded as (unit: mm). A small amount of load fluctuation means that the degree of hardness improvement by the binder is large. It can be said that a binder that improves the hardness of glass paper also improves the hardness of mineral wool.

2−2.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。
2-2. Workability The continuously produced glass wool was cut continuously for 10 hours using a slitter (a facility for cutting glass wool with a blade (tipped saw) attached to the edge of a disk having a diameter of 405 mm). The slitter was placed 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 leaving a cut residue on the lower surface of the glass wool.
B: Although intermittent uncut parts (a portion exceeding the specified cutting width of 430 mm of the glass wool product) are generated on the lower surface of the glass wool, continuous cutting of the glass wool could be carried out for 10 hours.
C: Continuous cutting of glass wool is not possible.

2−3.圧縮応力
まず、グラスウール(密度:32kg/m)から、50mm×100mm×100mmの測定サンプルを切り出した。次いで、万能試験機(株式会社島津製作所製、AG−IS 10kN、ロードセル:5kN)を用いて、測定サンプルの100mm×100mm面に、50mm/minで応力をかけ、厚みが90%(45mm)になるまで圧縮したときの応力を測定した。
2-3. Compressive stress First, a measurement sample of 50 mm × 100 mm × 100 mm was cut out from glass wool (density: 32 kg / m 3 ). Next, using a universal testing machine (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-IS 10 kN, load cell: 5 kN), stress was applied to the 100 mm × 100 mm surface of the measurement sample at 50 mm / min to make the thickness 90% (45 mm). The stress when compressed to the extent was measured.

Figure 2020196969
Figure 2020196969

表1に評価結果が示される。実施例のミネラルウールは、十分な硬さを有するとともに、加工性に優れ、かつ、高い圧縮応力を有することが示された。 The evaluation results are shown in Table 1. It was shown that the mineral wool of the example had sufficient hardness, excellent workability, and high compressive stress.

1…ミネラルウール。 1 ... Mineral wool.

Claims (3)

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、ポリビニルアルコール樹脂と、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂と、カルボン酸ジヒドラジド化合物と、を含有し、
前記(メタ)アクリル樹脂のうち少なくとも一部が、前記カルボン酸ジヒドラジド化合物との反応によって架橋構造を形成しており、
前記ポリビニルアルコール樹脂の質量に対する前記(メタ)アクリル樹脂及び前記カルボン酸ジヒドラジド化合物の合計質量の比が、0.03〜20.00である、ミネラルウール。
Including an inorganic fiber and a binder attached to the inorganic fiber,
The binder contains a polyvinyl alcohol resin, a (meth) acrylic resin having a carboxyl group, and a carboxylic acid dihydrazide compound.
At least a part of the (meth) acrylic resin forms a crosslinked structure by reaction with the carboxylic acid dihydrazide compound.
A mineral wool in which the ratio of the total mass of the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound to the mass of the polyvinyl alcohol resin is 0.03 to 20.00.
前記ポリビニルアルコール樹脂の質量に対する前記(メタ)アクリル樹脂及び前記カルボン酸ジヒドラジド化合物の合計質量の比が、0.05〜0.30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 ratio of the total mass of the (meth) acrylic resin and the carboxylic acid dihydrazide compound to the mass of the polyvinyl alcohol resin is 0.05 to 0.30. 前記カルボン酸ジヒドラジド化合物がアジピン酸ジヒドラジドである、請求項1又は2に記載のミネラルウール。 The mineral wool according to claim 1 or 2, wherein the carboxylic acid dihydrazide compound is adipic acid dihydrazide.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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