JP5691182B2 - Manufacturing method of inorganic fiber mat - Google Patents
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Description
本発明は、無機繊維用バインダー、特に、建築用の断熱材、吸音材等として好適に用いられる無機繊維マットに対して、揮発性有機化合物の放出が極めて少なく、十分な厚みを持ち、かつ優れた復元性を与える無機繊維用バインダーで処理された無機繊維マットの製造方法に関する。 The present invention is a binder for inorganic fibers, in particular, an inorganic fiber mat suitably used as a heat insulating material for buildings, a sound absorbing material, etc., and emits very little volatile organic compound, has a sufficient thickness, and is excellent. method for producing a resilient inorganic fiber mat treated with a binder over inorganic fibers to give.
従来、グラスウール、ロックウール等の無機繊維からなる無機繊維マットは、産業用や住宅用の断熱材や吸音材に広く用いられている。無機繊維マットは、一般に水溶性フェノール樹脂を主成分とするバインダーによって無機繊維同士が固定され、マット状に成形されて製造されている（例えば、特開昭５８−０７０７６０号公報：特許文献１）。 Conventionally, inorganic fiber mats made of inorganic fibers such as glass wool and rock wool have been widely used for industrial and residential heat insulating materials and sound absorbing materials. In general, inorganic fiber mats are manufactured by fixing inorganic fibers to each other with a binder mainly composed of a water-soluble phenol resin and molding the inorganic fibers into a mat shape (for example, JP-A-58-070760: Patent Document 1). .
しかし、上記バインダーの主成分として用いられている水溶性フェノール樹脂は、架橋剤として一般的にホルムアルデヒドが使用されているため、バインダーを加熱硬化する際に、未反応のホルムアルデヒドが無機繊維マットに残留してしまうという問題がある。また、硬化後も、バインダーの加水分解や縮合反応の進行によってホルムアルデヒドが発生するという問題がある。この場合、上記ホルムアルデヒドが、製造後の無機繊維マットの表面や側面から放出されることになる。 However, since the water-soluble phenolic resin used as the main component of the binder generally uses formaldehyde as a cross-linking agent, unreacted formaldehyde remains on the inorganic fiber mat when the binder is cured by heating. There is a problem of end up. Further, even after curing, there is a problem that formaldehyde is generated due to the hydrolysis of the binder and the progress of the condensation reaction. In this case, the formaldehyde is released from the surface and side surfaces of the manufactured inorganic fiber mat.
ホルムアルデヒドのように常温常圧で空気中に容易に揮発する揮発性有機化合物に関して、近年、揮発性有機化合物による室内空気の汚染が顕在化するとともに、揮発性有機化合物が原因のひとつとされるシックハウス症候群などの健康被害が問題となっている。そのため、建築材料からのホルムアルデヒドの放出量が法律で規制されている。よって、建築材料からのホルムアルデヒド及びその他の揮発性有機化合物の放出量を極めて少なくするために、これらの含有量を極めて少なくすることが有効であると考えられる。 Concerning volatile organic compounds that easily volatilize in the air at room temperature and normal pressure, such as formaldehyde, contamination of indoor air by volatile organic compounds has become apparent in recent years, and sick houses are one of the causes of volatile organic compounds. Health damage such as syndrome is a problem. Therefore, the amount of formaldehyde emitted from building materials is regulated by law. Therefore, in order to extremely reduce the amount of formaldehyde and other volatile organic compounds emitted from building materials, it is considered effective to reduce these contents extremely.
無機繊維マットから放出される揮発性有機化合物とは、主にバインダーに含まれるホルムアルデヒドであるため、上記問題点を解決するためには、バインダーに用いる組成物をホルムアルデヒド非含有組成物とする必要がある。しかし、従来のフェノール樹脂を主成分とするバインダーを用いた無機繊維マットは、原料コストが安く、更にマットの復元率や表面強度等が非常に優れたものであった。そのため、ホルムアルデヒド非含有組成物を主成分とするバインダーを用いてもこれらの性能を有する必要があるが、同等の性能を具備させることは困難であった。 Since the volatile organic compound released from the inorganic fiber mat is mainly formaldehyde contained in the binder, the composition used for the binder needs to be a formaldehyde-free composition in order to solve the above problems. is there. However, a conventional inorganic fiber mat using a binder mainly composed of a phenol resin is low in raw material cost, and has a very excellent mat restoration rate, surface strength, and the like. Therefore, it is necessary to have these performances even when using a binder whose main component is a formaldehyde-free composition, but it has been difficult to provide equivalent performance.
上記問題に対応するために、特開２００５−２９９０１３号公報（特許文献２）では、アクリル樹脂系エマルジョンを主成分とするバインダー、また、特開２００６−０８９９０６号公報（特許文献３）では、カルボキシル基等の官能基を持ったビニル共重合体からなるバインダーが提案されている。しかし、これらのバインダーを用いて得られる無機繊維マットの復元率や表面強度等は、水溶性フェノール樹脂を含むバインダーを用いて得られる無機繊維マットと比較して劣るものであった。 In order to cope with the above problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-299013 (Patent Document 2) has a binder mainly composed of an acrylic resin emulsion, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-089906 (Patent Document 3) has a carboxyl. A binder made of a vinyl copolymer having a functional group such as a group has been proposed. However, the restoration rate and surface strength of inorganic fiber mats obtained using these binders are inferior to those of inorganic fiber mats obtained using a binder containing a water-soluble phenol resin.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、揮発性有機化合物の放出が極めて少なく、かつ、十分な厚みと復元性に優れた無機繊維マットを製造することが可能な無機繊維用バインダーで処理された無機繊維マットの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, is extremely small emission of volatile organic compounds, and inorganic fibers for binder over capable of producing an excellent inorganic fiber mat resilience sufficient thickness It aims at providing the manufacturing method of the processed inorganic fiber mat.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、ヒドロキシル基を持つ水溶性高分子とホウ素系化合物を含有するバインダーが、フェノール樹脂を主成分とするバインダーで処理した無機繊維マットと同等の復元率や表面強度等を無機繊維マットに与え、かつ極めて少ない揮発性有機化合物放出量を実現することができることを見出し、本発明をなすに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a binder containing a water-soluble polymer having a hydroxyl group and a boron compound is treated with a binder mainly composed of a phenol resin. The present inventors have found that the inorganic fiber mat can be given a restoration rate, surface strength, and the like equivalent to those of the fiber mat, and that an extremely small amount of volatile organic compound can be released.
従って、本発明は、下記の無機繊維マットの製造方法を提供する。
請求項１：
繊維化装置から紡出された無機繊維に
（Ａ）重合度が５００〜３，５００のポリビニルアルコール：１００質量部、及び
（Ｂ）ホウ素系化合物：５〜２５質量部
を含有する２５℃の粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓである無機繊維用バインダー水溶液を噴霧し、無機繊維同士の交点に該バインダー水溶液を付着させ、加熱してバインダーを硬化させることを特徴とする無機繊維マットの製造方法。
請求項２：
無機繊維が、グラスウール又はロックウールである請求項１記載の無機繊維マットの製造方法。
Therefore, this invention provides the manufacturing method of the following inorganic fiber mat.
Claim 1:
Polyvinyl alcohol to spun inorganic fibers from fiberizing apparatus (A) degree of polymerization 500～3,500: 100 parts by weight, and (B) a boron compound: viscosity of 5 to 25 parts by weight containing 25 ° C. A method for producing an inorganic fiber mat, comprising spraying an aqueous binder solution for inorganic fibers having a viscosity of 1 to 50 mPa · s, causing the aqueous binder solution to adhere to intersections of inorganic fibers, and heating to cure the binder.
Claim 2:
The method for producing an inorganic fiber mat according to claim 1, wherein the inorganic fiber is glass wool or rock wool.
本発明の無機繊維用バインダーを用いれば、フェノール樹脂を主成分とするバインダーで処理した場合と同等の復元率や表面強度等を持つ無機繊維マットを作製することができ、またその無機繊維マットからの揮発性有機化合物の放出量は極めて少ない。 By using the inorganic fiber binder of the present invention, it is possible to produce an inorganic fiber mat having the same restoration rate and surface strength as when treated with a binder mainly composed of a phenol resin, and from the inorganic fiber mat. The amount of volatile organic compounds released is extremely small.
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の無機繊維用バインダーは、
（Ａ）ヒドロキシル基を持つ水溶性高分子、及び
（Ｂ）ホウ素系化合物
を含有するものである。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The binder for inorganic fibers of the present invention is:
(A) A water-soluble polymer having a hydroxyl group, and (B) a boron-based compound.
（Ａ）成分のヒドロキシル基を持つ水溶性高分子は、本発明の無機繊維用バインダーの主剤である。（Ａ）成分のヒドロキシル基を持つ水溶性高分子としては、特に限定されないが、好ましくはポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、澱粉などである。これらの中でも、ポリビニルアルコールが特に好ましい。 The water-soluble polymer having a hydroxyl group as component (A) is the main component of the binder for inorganic fibers of the present invention. (A) Although it does not specifically limit as a water-soluble polymer which has a hydroxyl group of component, Preferably they are polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, starch, etc. Among these, polyvinyl alcohol is particularly preferable.
上記（Ａ）成分の水溶性高分子としては、重合度が５００〜３，５００のものが好ましく、１，５００〜３，０００のものが更に好ましい。重合度が５００未満であると、得られる無機繊維マットに十分な復元性が得られないなどの不具合が生じる場合があり、３，５００を超えると、バインダーのゲル化などの不具合が生じる場合がある。上記重合度は、重量平均重合度として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）分析によるポリスチレン換算値として求めることができる。なお、上記水溶性高分子としては、市販品を使用し得る。 The water-soluble polymer of the component (A) preferably has a polymerization degree of 500 to 3,500, more preferably 1,500 to 3,000. If the degree of polymerization is less than 500, the resulting inorganic fiber mat may not be sufficiently restored, and if it exceeds 3,500, problems such as binder gelation may occur. is there. The polymerization degree can be obtained as a weight average polymerization degree as a polystyrene conversion value by gel permeation chromatography (GPC) analysis. In addition, a commercial item can be used as said water-soluble polymer.
（Ｂ）成分のホウ素系化合物は、本発明において架橋剤として機能する。（Ｂ）成分のホウ素系化合物としては、特に限定されず、ホウ砂、ホウ酸、ホウ酸錯体などが挙げられる。（Ｂ）成分のホウ素系化合物の含有量は、（Ａ）成分のヒドロキシル基を持つ水溶性高分子１００質量部に対し、５質量部以上、好ましくは５〜２５質量部、更に好ましくは５〜２０質量部である。ホウ素系化合物の含有量が５質量部未満であると、架橋性不足などの不具合が生じる場合があり、２５質量部を超えた場合は、（Ａ）成分のヒドロキシル基を持つ水溶性高分子との混和性や性能には問題はないが、大幅な性能向上が見られないうえ、コストアップにも繋がる。上記ホウ素系化合物としては、市販品を使用し得る。 The boron-based compound as the component (B) functions as a crosslinking agent in the present invention. The boron-based compound as the component (B) is not particularly limited, and examples thereof include borax, boric acid, and a boric acid complex. The content of the boron-based compound as the component (B) is 5 parts by mass or more, preferably 5 to 25 parts by mass, more preferably 5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble polymer having a hydroxyl group as the component (A). 20 parts by mass. When the content of the boron compound is less than 5 parts by mass, problems such as insufficient crosslinkability may occur. When the content exceeds 25 parts by mass, the water-soluble polymer having a hydroxyl group as the component (A) Although there is no problem with the miscibility and performance of this material, no significant performance improvement can be seen, and this leads to increased costs. A commercial item can be used as said boron type compound.
更に、本発明の無機繊維用バインダーには、（Ａ）ヒドロキシル基を持つ水溶性高分子及び（Ｂ）ホウ素系化合物以外に、シランカップリング剤、撥水剤、ｐＨ調整剤、着色剤などの添加剤を必要により加えてもよい。これらの添加剤の添加量は、本発明の効果を損なわない範囲で任意とすることができる。 Furthermore, the binder for inorganic fibers of the present invention includes (A) a water-soluble polymer having a hydroxyl group and (B) a boron-based compound, such as a silane coupling agent, a water repellent, a pH adjuster, and a colorant. Additives may be added as necessary. The addition amount of these additives can be made arbitrary as long as the effects of the present invention are not impaired.
本発明の無機繊維用バインダーは、水に溶解して無機繊維用バインダー水溶液として使用することが好ましい。上記無機繊維用バインダー水溶液の粘度は、２５℃において１〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、特に好ましいのは、１〜５０ｍＰａ・ｓである。なお、この粘度値は、回転粘度計による測定値である。粘度が１００ｍＰａ・ｓを超えると噴霧、加工時にバインダーが分散せず、本発明の効果が発揮できない場合がある。 The inorganic fiber binder of the present invention is preferably dissolved in water and used as an inorganic fiber binder aqueous solution. The viscosity of the aqueous binder solution for inorganic fibers is preferably 1 to 100 mPa · s at 25 ° C., and particularly preferably 1 to 50 mPa · s. This viscosity value is a value measured by a rotational viscometer. If the viscosity exceeds 100 mPa · s, the binder may not be dispersed during spraying and processing, and the effects of the present invention may not be exhibited.
また、上記無機繊維用バインダー水溶液のｐＨは、６〜１２であることが好ましく、７〜１０がより好ましい。ｐＨが上記範囲から外れると、十分な架橋性が得られない場合がある。 Moreover, it is preferable that pH of the said binder aqueous solution for inorganic fibers is 6-12, and 7-10 are more preferable. If the pH is out of the above range, sufficient crosslinkability may not be obtained.
本発明の無機繊維用バインダーは、様々な無機繊維に使用可能であり、特にグラスウール、ロックウールに対して優れた効果を発揮する。 The binder for inorganic fibers of the present invention can be used for various inorganic fibers and exhibits an excellent effect particularly on glass wool and rock wool.
本発明の無機繊維マットは、無機繊維を上記無機繊維用バインダーで処理して形成されるものである。上記無機繊維マットに用いられる無機繊維としては、特に限定されないが、グラスウールやロックウールであることが好ましい。 The inorganic fiber mat of the present invention is formed by treating inorganic fibers with the above-mentioned binder for inorganic fibers. Although it does not specifically limit as an inorganic fiber used for the said inorganic fiber mat, It is preferable that they are glass wool and rock wool.
無機繊維の繊維化方法としては、遠心法、吹き飛ばし法など従来公知の方法を採用できる。更に、無機繊維マットの密度も通常の断熱材や吸音材に使用されている密度でよく、好ましくは４０ｋｇ／ｍ3以下、より好ましくは３０ｋｇ／ｍ3以下である。 Conventionally known methods such as a centrifugal method and a blow-off method can be employed as a method for forming inorganic fibers. Furthermore, the density of the inorganic fiber mat may be the density used in ordinary heat insulating materials and sound absorbing materials, and is preferably 40 kg / m 3 or less, more preferably 30 kg / m 3 or less.
無機繊維用バインダーの使用量は、無機繊維に対して固形分比率で２〜６質量％が好ましく、３〜５質量％がより好ましい。２質量％未満であると、復元性の乏しい無機繊維マットが成形されるなどの不具合が生じる場合があり、６質量％を超えると、硬く潰れた無機繊維マットが成形されるなどの不具合が生じる場合がある。 The amount of the inorganic fiber binder used is preferably 2 to 6% by mass and more preferably 3 to 5% by mass in solid content ratio with respect to the inorganic fiber. If it is less than 2% by mass, there may be a problem that an inorganic fiber mat with poor resilience is formed, and if it exceeds 6% by mass, a problem occurs such that a hard and crushed inorganic fiber mat is formed. There is a case.
本発明の無機繊維用バインダーを使用して無機繊維マットを製造する方法の一例を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の無機繊維用バインダーを使用して無機繊維マットを製造する工程の一実施形態を示す模式図であり、図２は、本発明の無機繊維用バインダーを無機繊維に付与する工程の一実施形態を示す斜視図である。 One example of a method for producing an inorganic fiber mat using the inorganic fiber binder of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a process for producing an inorganic fiber mat using the inorganic fiber binder of the present invention, and FIG. 2 imparts the inorganic fiber binder of the present invention to the inorganic fiber. It is a perspective view which shows one Embodiment of a process.
まず、繊維化装置１によりグラスウール等の無機繊維を紡出させる繊維化工程が行われる。ここで、繊維化装置１による繊維化の方法としては、特に限定されず、従来公知の遠心法、吹き飛ばし法などが挙げられる。また、繊維化装置１は、製造する無機繊維マット７の密度、厚さ、及び幅方向の長さに応じて複数設けることも可能である。 First, a fiberizing step of spinning inorganic fibers such as glass wool by the fiberizing apparatus 1 is performed. Here, the fiberizing method by the fiberizing apparatus 1 is not particularly limited, and conventionally known centrifugal methods, blow-off methods, and the like can be mentioned. A plurality of fiberizing apparatuses 1 can be provided according to the density, thickness, and length in the width direction of the inorganic fiber mat 7 to be manufactured.
次いで、図２で示すように、バインダー付与装置２によって、繊維化装置１から紡出された無機繊維３に、本発明のバインダーを付与する。バインダーの付与方法としては、従来公知の方法を採用することができ、例えば、上記バインダー水溶液を用いて、スプレー法などで付与することができる。繊維の上層部より直接又は斜め方向から繊維同士の交点部分をメインに交点以外の部分にもバインダーを付着させて処理する。
Next, as shown in FIG. 2, the binder of the present invention is applied to the
コンベア４１は、未硬化のバインダーが付着した無機繊維３を有孔のコンベア上に積層する装置であり、繊維を均一に積層させるために、コンベア４１は吸引装置を有する有孔のコンベアであることが好ましい。
The conveyor 41 is a device for laminating
ここで、本発明におけるバインダーの付着量とは、強熱減量法又はＬＯＩ（Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｉｇｎｉｔｉｏｎ）と呼ばれる方法により測定される量であり、約５５０℃でバインダー付着後の無機繊維マットの乾燥試料を強熱し、減量することにより失われる物質の質量を意味する。 Here, the attached amount of the binder in the present invention is an amount measured by an ignition loss method or a method called LOI (Loss of Ignition), and a dry sample of the inorganic fiber mat after attaching the binder at about 550 ° C. It means the mass of material lost by igniting and losing weight.
上記工程によって、バインダーが付与された無機繊維３は、繊維化装置１の下方に配置されたコンベア４１に堆積され、連続して、ライン方向に沿って設けられているコンベア４２に移動する。そして、コンベア４２及びコンベア４２上に所定間隔で対向配置されたコンベア５によって、堆積した無機繊維３は所定の厚さに圧縮されつつ、コンベア４２、及びコンベア５の位置に配設された成形炉６に入る。
The
成形炉６において、無機繊維３に付与された本発明のバインダーが加熱硬化して、所定の厚さの無機繊維マット７が形成される。なお、加工条件は、ラインの長さ等で大きく変わるため、適宜設定すればよい。例えば、本願実施例の場合は、加熱温度は、好ましくは１５０〜３００℃、より好ましくは１８０〜２５０℃である。加熱温度が１５０℃よりも低いと、無機繊維マット７の水分が完全に蒸発しないことがあり、３００℃よりも高いと無機繊維マット７に処理されたバインダーが炭化することがある。また、加熱時間は、好ましくは３０〜１２０秒、より好ましくは４５〜９０秒である。加熱温度が３０秒よりも短いと、無機繊維マット７の水分が完全に蒸発しないことがあり、１２０秒よりも長いと無機繊維マット７に処理されたバインダーが炭化することがある。そして、形成された無機繊維マット７は、コンベア４３の部分に設置された切断機８によって所定の製品寸法に切断された後、コンベア４４によって運ばれ、包装、梱包される。
In the molding furnace 6, the binder of the present invention applied to the
このようにして製造された本発明の無機繊維マットは、フェノール樹脂を主成分とするバインダーを用いて製造された無機繊維マットと同等の復元率や熱的性能及び表面強度等を持ちながらも、無機繊維マットからの揮発性有機化合物の放出量は極めて少ないものである。 The inorganic fiber mat of the present invention thus produced has the same restoration rate, thermal performance and surface strength as the inorganic fiber mat produced using a binder mainly composed of a phenol resin, The amount of volatile organic compounds released from the inorganic fiber mat is extremely small.
なお、ＪＩＳによって、ホルムアルデヒド放散速度は、数段階に区別されている。たとえばＪＩＳ−Ａ９５０４ではＦ☆☆〜Ｆ☆☆☆☆の３段階に区分されており、それぞれ、ホルムアルデヒド放散速度が５μｇ／ｍ2・ｈ以下の場合がＦ☆☆☆☆タイプ、５μｇ／ｍ2・ｈを超えて２０μｇ／ｍ2・ｈ以下の場合がＦ☆☆☆タイプ、２０μｇ／ｍ2・ｈを超えて１２０μｇ／ｍ2・ｈ以下の場合がＦ☆☆タイプである。Ｆ☆☆☆☆タイプが最も優れており、本発明の無機繊維用バインダーを用いた場合、ＪＩＳ−Ａ１９０１のチャンバー法に基づいた試験において、Ｆ☆☆☆☆タイプの無機繊維マットを製造することができる。 According to JIS, the formaldehyde emission rate is classified into several stages. For example, in JIS-A9504, it is divided into three stages of F ☆☆ to F ☆☆☆☆, and when the formaldehyde emission rate is 5 μg / m 2 · h or less, F ☆☆☆☆ type, 5 μg / m 2, respectively. - beyond h 20μg / m 2 · h or less in the case where F ☆☆☆ type, beyond 20 [mu] g / m 2 · h in the following cases 120 [mu] g / m 2 · h is F ☆☆ type. The F ☆☆☆☆ type is the most excellent, and when the inorganic fiber binder of the present invention is used, an F ☆☆☆☆ type inorganic fiber mat is manufactured in a test based on the chamber method of JIS-A1901. Can do.
また、本発明における無機繊維マットの復元率とは、外力を加えて圧縮させた後、外力を除いて復元させた後の無機繊維マットの厚さと、圧縮前の無機繊維マットの厚さの比で表される。無機繊維マットは保管や輸送の効率を上げるために、一定数量以上の無機繊維マットをまとめて圧縮して梱包する場合がある。そのため、開梱して得られる無機繊維マットが圧縮前の厚さを確保できない場合、すなわち、無機繊維マットの復元率が悪い場合には、断熱性や吸音性などの性能が充分に得られない場合がある。 Further, the restoration rate of the inorganic fiber mat in the present invention is the ratio between the thickness of the inorganic fiber mat after being compressed by applying external force and then being restored by removing the external force, and the thickness of the inorganic fiber mat before compression. It is represented by In order to increase the efficiency of storage and transportation of inorganic fiber mats, a certain number or more of inorganic fiber mats may be compressed and packed together. Therefore, when the inorganic fiber mat obtained by unpacking cannot secure the thickness before compression, that is, when the restoration rate of the inorganic fiber mat is poor, performance such as heat insulation and sound absorption cannot be sufficiently obtained. There is a case.
以下、製造例と実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において、部及び％はそれぞれ質量部、質量％を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although a manufacture example, an Example, and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. In addition, in the following example, a part and% show a mass part and the mass%, respectively.
［実施例１〜４］
表１に記載したポリビニルアルコール１００部とホウ砂１０部をイオン交換水に溶解し１．５％の濃度である無機繊維用バインダー水溶液を調製した。無機繊維としてグラスウールを用い、調製した無機繊維用バインダー水溶液を用いてスプレー塗布してグラスウールを処理し、実施例における処理条件、２２０℃、６０秒で加熱乾燥して無機繊維マットを作製した。無機繊維マットへの無機繊維用バインダーの処理量は、処理後の無機繊維マットを質量基準として、無機繊維への付着量が無機繊維用バインダーの固形分比率で４％となるようにした。
[Examples 1 to 4]
100 parts of polyvinyl alcohol and 10 parts of borax described in Table 1 were dissolved in ion-exchanged water to prepare a binder aqueous solution for inorganic fibers having a concentration of 1.5%. Glass wool was used as the inorganic fiber, and the glass wool was treated by spray coating using the prepared aqueous binder solution for inorganic fiber, and heated and dried under the treatment conditions of 220 ° C. for 60 seconds to prepare an inorganic fiber mat. The processing amount of the inorganic fiber binder to the inorganic fiber mat was such that the amount of adhesion to the inorganic fiber was 4% in terms of the solid content ratio of the inorganic fiber binder, based on the processed inorganic fiber mat.
［実施例５〜８］
実施例１において、ホウ砂の量をそれぞれ５部、２０部、２５部、３５部とした以外は、実施例１と同様の製造方法により無機繊維用バインダー水溶液を調製し、無機繊維マットを作製した。
[Examples 5 to 8]
In Example 1, except that the amount of borax was changed to 5 parts, 20 parts, 25 parts, and 35 parts, respectively, an aqueous binder solution for inorganic fibers was prepared by the same manufacturing method as in Example 1, and an inorganic fiber mat was produced. did.
［比較例１］
ポリビニルアルコールに代えて、フェノール樹脂ショーノールＢＲＬ−１０１５（水溶性フェノール：昭和高分子（株）製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法により無機繊維用バインダー水溶液を調製し、無機繊維マットを作製した。
[Comparative Example 1]
A binder aqueous solution for inorganic fibers was prepared in the same manner as in Example 1 except that phenol resin Shounol BRL-1015 (water-soluble phenol: manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) was used instead of polyvinyl alcohol. A fiber mat was prepared.
［比較例２，３］
実施例１において、ホウ砂の量をそれぞれ０部、３部とした以外は、実施例１と同様の方法により無機繊維用バインダー水溶液を調製し、無機繊維マットを作製した。
[Comparative Examples 2 and 3]
In Example 1, except that the amount of borax was 0 parts and 3 parts, respectively, an aqueous binder solution for inorganic fibers was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare an inorganic fiber mat.
［比較例４，５］
ホウ砂に代えて、それぞれカルボジライトＶ−０２（カルボジイミド系架橋剤：日清紡（株）製）、メイカネートＴＰ−１２０（イソシアネート系架橋剤：名成化学工業（株）製）を使用した以外は、実施例１と同様の方法により無機繊維用バインダー水溶液を調製し、無機繊維マットを作製した。
[Comparative Examples 4 and 5]
Carrying out except using carbodilite V-02 (carbodiimide-based crosslinking agent: manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.) and Meikanate TP-120 (isocyanate-based crosslinking agent: manufactured by Nasei Chemical Industry Co., Ltd.) instead of borax. A binder aqueous solution for inorganic fibers was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare an inorganic fiber mat.
［評価方法］
実施例１〜８、比較例１〜５の無機繊維マットの復元率及びホルムアルデヒド放散速度を測定した。なお、ホルムアルデヒド放散速度はＪＩＳ−Ａ１９０１に基づいて測定した。
[Evaluation method]
The restoration rate and formaldehyde emission rate of the inorganic fiber mats of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 were measured. The formaldehyde emission rate was measured based on JIS-A1901.
無機繊維マットの復元率
無機繊維マットの梱包体製造時に、１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルを取り出し、２０ｋｇの加重を１時間かけ、加重後の無機繊維マットの厚み（ｄｘ）を測定し、下記式（１）により復元率を求めた（ｎ＝５）。結果を表１に併記した。
Ｒ＝（ｄｘ／ｄ）×１００ （１）
Ｒ ：復元率（％）
ｄｘ：復元後の無機繊維マットの厚み（ｍｍ）
ｄ ：試験前の無機繊維マットの呼び厚み（ｍｍ）
Recovery rate of inorganic fiber mat At the time of manufacturing a package of inorganic fiber mat, a sample of 10 cm × 10 cm was taken out, 20 kg of weight was applied for 1 hour, and the thickness (dx) of the inorganic fiber mat after weighting was measured. ) To obtain the restoration rate (n = 5). The results are also shown in Table 1.
R = (dx / d) × 100 (1)
R: Restoration rate (%)
dx: thickness of the inorganic fiber mat after restoration (mm)
d: Nominal thickness (mm) of the inorganic fiber mat before the test
ホルムアルデヒド放散速度
また、無機繊維マットの梱包体を適宜切断し、表面積を４４０ｃｍ2に調整したものを、ホルムアルデヒドの放散速度の測定用試験体とした。ホルムアルデヒド放散速度の測定条件について、測定日数は７日間として、チャンバー内の温度を２８℃、相対湿度を５０％として、チャンバー体積を２０Ｌ、換気回数を１時間当り０．５回とした。サンプリングには、ＤＮＰＨ（２，４−ジニトロフェニルヒドラジン）シリカショートボディ（Ｗａｔｅｒｓ社製）を用いて、捕集体積は１０Ｌとし、捕集流量は１６７ｍＬ／ｍｉｎとした。結果を表１に併記した。
Formaldehyde emission rate Further , a sample body for measuring the emission rate of formaldehyde was prepared by appropriately cutting an inorganic fiber mat package and adjusting the surface area to 440 cm 2 . Regarding the measurement conditions of the formaldehyde emission rate, the measurement days were 7 days, the temperature in the chamber was 28 ° C., the relative humidity was 50%, the chamber volume was 20 L, and the ventilation frequency was 0.5 times per hour. For sampling, a DNPH (2,4-dinitrophenylhydrazine) silica short body (manufactured by Waters) was used, the collection volume was 10 L, and the collection flow rate was 167 mL / min. The results are also shown in Table 1.
１）ＪＣ−２５：ポリビニルアルコール（ケン化度９８．５、重合度２，５００：日本酢ビポバール（株）製）
２）ＪＦ−０５：ポリビニルアルコール（ケン化度９８．５、重合度５００：日本酢ビポバール（株）製）
３）ＪＭ−１７：ポリビニルアルコール（ケン化度９６．０、重合度１，７００：日本酢ビポバール（株）製）
４）ＪＰ−２４：ポリビニルアルコール（ケン化度８８．０、重合度２，４００：日本酢ビポバール（株）製）
５）（株）松葉薬品製
1) JC-25: Polyvinyl alcohol (degree of saponification 98.5, degree of polymerization 2,500: manufactured by Nippon Vinegar Bipovar Co., Ltd.)
2) JF-05: Polyvinyl alcohol (saponification degree 98.5, polymerization degree 500: manufactured by Nihon Vinegar Bipovar Co., Ltd.)
3) JM-17: Polyvinyl alcohol (degree of saponification 96.0, degree of polymerization 1,700: manufactured by Nippon Vinegar Bipovar Co., Ltd.)
4) JP-24: Polyvinyl alcohol (degree of saponification 88.0, degree of polymerization 2,400: manufactured by Nippon Vinegar Bipovar Co., Ltd.)
5) Made by Matsuba Pharmaceutical Co., Ltd.
１ 繊維化装置
２ バインダー付与装置
３ 無機繊維
４１，４２，４３，４４，５ コンベア
６ 成形炉
７ 無機繊維マット
８ 切断機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
（Ａ）重合度が５００〜３，５００のポリビニルアルコール：１００質量部、及び
（Ｂ）ホウ素系化合物：５〜２５質量部
を含有する２５℃の粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓである無機繊維用バインダー水溶液を噴霧し、無機繊維同士の交点に該バインダー水溶液を付着させ、加熱してバインダーを硬化させることを特徴とする無機繊維マットの製造方法。 Polyvinyl alcohol in spun inorganic fibers from fiberizing apparatus (A) degree of polymerization 500～3,500 100 parts by weight, and (B) a boron compound: viscosity of 5 to 25 parts by weight containing 25 ° C. A method for producing an inorganic fiber mat, comprising spraying an aqueous binder solution for inorganic fibers having a viscosity of 1 to 50 mPa · s, causing the aqueous binder solution to adhere to intersections of inorganic fibers, and heating to cure the binder.
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