JP7323044B2 - 無機繊維用バインダー及び無機繊維マット - Google Patents
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Description
1.(A)2質量%水溶液の粘度(20℃)が500mPa・s以下のセルロースエーテル:100質量部に対して、
(B)イソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物:3質量部以上
を含有することを特徴とする無機繊維用バインダー。
2.上記(A)セルロースエーテルは、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロースの群から選ばれる少なくとも1種を含有する上記1記載の無機繊維用バインダー。
3.上記(B)イソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物は、重量平均分子量が50,000~300,000であり、且つ、後述する特定の構造式を有する上記1又は2記載の無機繊維用バインダー。
4.更に、(C)重合度が100~3,500であるポリビニルアルコール系樹脂を含有する上記1~3のいずれかに記載の無機繊維用バインダー。
5.上記(C)ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度が70モル%以上である上記4記載の無機繊維用バインダー。
6.無機繊維が、グラスウール又はロックウールである上記1~5のいずれかに記載の無機繊維用バインダー。
7.水に溶解して無機繊維用バインダー水溶液として用い、該無機繊維用バインダー水溶液の粘度が20℃において1~100mPa・sである上記1~6のいずれかに記載の無機繊維用バインダー。
8.上記1~7のいずれかに記載の無機繊維用バインダーで処理した無機繊維からなる無機繊維マット。
本発明の無機繊維用バインダーは、下記(A)及び(B)成分、
(A)2質量%水溶液の粘度が500mPa・s以下のセルロースエーテル:100質量部に対して、
(B)無水マレイン酸を含有する共重合物のアンモニア変性物:3質量部以上
を含有することを特徴とする無機繊維用バインダーである。
表1に記載したセルロースエーテル100部とイソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物5部とをイオン交換水に溶解し、2質量%の濃度である無機繊維用バインダー水溶液(「処理液」という場合がある。)を調製した。無機繊維としてタテ×ヨコ×厚みが10cm×10cm×0.5cm、密度が0.025g/cm3の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、200℃、300秒で加熱乾燥して無機繊維マットを12個作製した。無機繊維マットの厚さが10cmとなるように積み重ね、密度が0.015g/cm3の無機繊維マットを得た。無機繊維マットへの無機繊維用バインダーの使用量(付着量)については、処理後の無機繊維マットを質量基準として、無機繊維に対して固形分比率で4質量%になるように調製した。
表1に記載したセルロースエーテル90部とポリビニルアルコール10部とイソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物5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。
実施例7において、セルロースエーテルとポリビニルアルコールとの比率をそれぞれ70:30、50:50、30:70、10:90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。
実施例1において、イソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物の量をそれぞれ3部、10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。
実施例1において、イソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物「ISOBAM-104」から「ISOBAM-110」に変更した以外は、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。
セルロースエーテルに代えて、フェノール樹脂「FG-1032」(水溶性フェノール:DIC(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。
実施例1において、イソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物の量を1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。
実施例1において、セルロースエーテルに代えて、ポリビニルアルコールを使用した以外は、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。
実施例1~16及び比較例1~3の無機繊維用バインダー水溶液(処理液)の粘度、PH、ホルムアルデヒド濃度、貯蔵安定性、スプレー適正、フィルター通過性を測定した。
また、実施例1~16及び比較例1~3の無機繊維マットの復元率速度を測定した。
2質量%の濃度である無機繊維用バインダー水溶液の粘度を20℃、B型粘度計にて測定した。
2質量%の濃度である無機繊維用バインダー水溶液のPHを20℃、ガラス電極法にて測定した。
MBTH比色法に基づく方法で、処理液1.5mLに対して、(株)共立理化学研究所の製品名「パックテスト ホルムアルデヒド」(型式:WAK-FOR)のK-1試薬(小パック1包)を添加し、室温で5~6回振とうして反応させ、3分間静置する。これをポリチューブに全量を吸い込み5~6回振とうして発色させ、1分間静置する。静置後、標準色と比色し、その標準色に近い濃度(色)を測定する。その結果を表1に併記した。
常温で1ヶ月静置させた後の処理液の状態を目視により観察した。
〇:処理液に分離は見られなかった。
×:処理液が分離またはゲル化した。
処理液が分離やゲル化をすると、ノズル詰まりが発生してスプレー塗工できない場合がある。
処理液をスプレー(トリガータイプ)にて吐出した時の吐出量及び塗工ムラをみた。
〇:規定量を均一に吐出できる。
△:吐出量や塗工にムラがある。
×:吐出できない。
処理液をフィルター(300メッシュ)に通した後のフィルター回収物を観察した。
〇:処理液全量に対して、フィルター回収物が0.1%未満である。
△:処理液全量に対して、フィルター回収物が0.1%以上、1.0%未満である。
×:処理液全量に対して、フィルター回収物が1.0%以上である。
無機繊維マット製造時に、10cm×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)。その結果を表1に併記した。
復元率は65%以上であることが好ましく、より好ましくは70%以上である。
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)
・「メトローズSM-4」(信越化学工業社製のメチルセルロース、2質量%水溶液の粘度5mPa・s以下、メトキシ基置換度1.8)
・「メトローズSM-100」(信越化学工業社製のメチルセルロース、2質量%水溶液の粘度100mPa・s、メトキシ基置換度1.8)
・「メトローズ60SH-03」(信越化学工業社製のヒドロキシプロピルメチルセルロース、2%水溶液の粘度5mPa・s以下、メトキシ基置換度1.9、ヒドロキシプロポキシ基置換モル数0.25)
・「メトローズ60SH-50」(信越化学工業社製のヒドロキシプロピルメチルセルロース、2質量%水溶液の粘度50mPa・s、メトキシ基置換度1.9、ヒドロキシプロポキシ基置換モル数0.25)
・「セロゲン5A」(第一工業製薬社製のカルボキシメチルセルロース、2質量%水溶液の粘度5以下mPa・s、カルボキシメチル基置換度0.75)
・「セロゲン7A」(第一工業製薬社製のカルボキシメチルセルロース、2質量%水溶液の粘度20mPa・s、カルボキシメチル基置換度0.75)
なお、2質量%水溶液の粘度はいずれも20℃、B型粘度計にて測定したものである。
メトキシ基置換度とは、セルロースのグルコース環単位当たり、メトキシ基で置換された水酸基の平均個数である。置換モル数とは、セルロースのグルコース環単位当たりに付加したヒドロキシプロポキシ基あるいはヒドロキシエトキシ基の平均モル数である。
・「JP-05」(部分鹸化ポバール:鹸化度87~89%、重合度500)
・「JM-17」(中間鹸化ポバール:鹸化度95~97%、重合度1,700)
・「JC-25」(完全鹸化ポバール:鹸化度99~99.4%、重合度2,500)
上記の製品は、いずれも日本・酢ビポバール社製である。
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
Claims (8)
- (A)2質量%水溶液の粘度(20℃)が500mPa・s以下のセルロースエーテル:100質量部に対して、
(B)イソブチレン・無水マレイン酸共重合物のアンモニア変性物:3質量部以上
を含有することを特徴とする無機繊維用バインダー。 - 上記(A)セルロースエーテルは、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロースの群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1記載の無機繊維用バインダー。
- 更に、(C)重合度が100~3,500であるポリビニルアルコール系樹脂を含有する請求項1~3のいずれか1項記載の無機繊維用バインダー。
- 上記(C)ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度が70モル%以上である請求項4記載の無機繊維用バインダー。
- 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1~5のいずれか1項記載の無機繊維用バインダー。
- 水に溶解して無機繊維用バインダー水溶液として用い、該無機繊維用バインダー水溶液の粘度が20℃において1~100mPa・sである請求項1~6のいずれか1項記載の無機繊維用バインダー。
- 請求項1~7のいずれか1項記載の無機繊維用バインダーで処理した無機繊維からなる無機繊維マット。
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