(57)【要約】ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、水性溶媒と、を含有し、架橋剤を含有していてもよいミネラルウール用バインダー組成物が開示される。ヒドラジン誘導体の含有量が、ポリビニルアルコール樹脂及び架橋剤の合計質量１００質量部、又はポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部に対して、０．１〜１５．０質量部である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、水性溶媒と、を含有する、ミネラルウール用バインダー組成物であって、
当該バインダー組成物が、架橋剤を含有していてもよく、
前記ポリビニルアルコール樹脂の少なくとも一部が、前記架橋剤により、又は前記架橋剤によらずに架橋されていてもよく、
前記ヒドラジン誘導体の含有量が、当該バインダー組成物が前記架橋剤を含有するときは前記ポリビニルアルコール樹脂及び前記架橋剤の合計質量１００質量部に対して、当該バインダー組成物が前記架橋剤を含有しないときは前記ポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部に対して、０．１〜１５．０質量部である、ミネラルウール用バインダー組成物。
【請求項２】
前記ヒドラジン誘導体の含有量が、当該バインダー組成物が前記架橋剤を含有するときは前記ポリビニルアルコール樹脂及び前記架橋剤の合計質量１００質量部に対して、当該バインダー組成物が前記架橋剤を含有しないときは前記ポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部に対して、０．８〜５．０質量部である、請求項１に記載のミネラルウール用バインダー組成物。
【請求項３】
当該ミネラルウール用バインダー組成物のｐＨが７．０〜１０．０である、請求項１又は２に記載のミネラルウール用バインダー組成物。
【請求項４】
無機繊維と、前記無機繊維に付着した請求項１〜３のいずれか一項に記載のミネラルウール用バインダー組成物と、を含む、ミネラルウール。
【請求項５】
無機繊維と、前記無機繊維に付着したバインダーと、を含み、
前記バインダーが、架橋ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、を含有する、ミネラルウール。
【請求項６】
前記バインダーの付着量が、前記ミネラルウール１００質量部に対して、０．５〜１５．０質量部である、請求項５に記載のミネラルウール。
【請求項７】
請求項１〜３に記載のいずれか一項に記載のミネラルウール用バインダー組成物を無機繊維に付着させる工程と、
前記無機繊維とこれに付着した前記ミネラルウール用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、
前記中間繊維基材を加熱処理して、前記無機繊維と前記ミネラルウール用バインダー組成物から形成されたバインダーとを有するミネラルウールを得る工程と、を備える、ミネラルウールを製造する方法。
【請求項８】
前記中間繊維基材を平均加熱温度２００℃以上の条件で加熱処理して、前記ミネラルウールを得る、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミネラルウール用バインダー組成物、ミネラルウール及びミネラルウールを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラスウール、又は、ロックウール等のミネラルウールは、通常、建築物等の内装部材又は外装部材の内部に設けられる。ミネラルウールにおいて、繊維間を接着させるためにバインダー（ミネラルウール用バインダー）が使用されている。例えば、特許文献１には、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水溶性高分子と、架橋剤と、粘着抑制剤と、シランカップリング剤と、離型剤とを混合して得られた無機繊維用水溶性バインダーであって、その硬化物に優れた弾力性と耐水性とがある事を特徴とする、無機繊維用水溶性バインダーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０８７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、無機繊維断熱吸音材等に用いられるミネラルウールに関しては、臭気の発生が抑制されることが望ましい。例えば、従来、ミネラルウールを製造する工程における加熱処理時に、臭気が発生することがあった。また、ミネラルウールは、輸送性の観点から、圧縮された状態からの良好な復元性を有することも求められる。【０００５】
そこで、本発明の主な目的は、臭気の発生を抑制し、かつ、ミネラルウールの復元性を充分に確保することを可能とするミネラルウール用バインダー組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面は、ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、水性溶媒と、を含有する、ミネラルウール用バインダー組成物に関する。ミネラルウール用バインダー組成物は、架橋剤を含有していてもよく、ポリビニルアルコール樹脂の少なくとも一部が、架橋剤により、又は架橋剤によらずに架橋されていてもよい。ミネラルウール用バインダー組成物において、ヒドラジン誘導体の含有量が、上記バインダー組成物が架橋剤を含有するときはポリビニルアルコール樹脂及び架橋剤の合計質量１００質量部に対して、上記バインダー組成物が架橋剤を含有しないときはポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部に対して、０．１〜１５．０質量部であってよい。【０００７】
ヒドラジン誘導体の含有量が、上記バインダー組成物が架橋剤を含有するときはポリビニルアルコール樹脂及び架橋剤の合計質量１００質量部に対して、上記バインダー組成物が架橋剤を含有しないときはポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部に対して、０．８〜５．０質量部であってよい。【０００８】
ミネラルウール用バインダー組成物のｐＨが７．０〜１０．０であってよい。【０００９】
本発明の別の一側面は、無機繊維と、無機繊維に付着した上記ミネラルウール用バインダー組成物と、を含む、ミネラルウールに関する。【００１０】
本発明の別の一側面は、無機繊維と、無機繊維に付着したバインダーと、を含み、バインダーが、架橋ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、を含有する、ミネラルウールに関する。【００１１】
上記ミネラルウールにおいて、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質量部であってよい。【００１２】
本発明の別の一側面は、上記ミネラルウール用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上記ミネラルウール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処理する工程と、を備える、ミネラルウールを製造する方法に関する。中間繊維基材を、平均加熱温度２００℃以上の条件で加熱処理してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一側面によれば、臭気の発生を抑制し、かつ、ミネラルウールの復元性を充分に確保することを可能とするミネラルウール用バインダー組成物が提供される。また、本発明の一側面によれば、臭気の発生が抑制されており、かつ、復元性が充分に確保されているミネラルウール及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
本実施形態に係るミネラルウール用バインダー組成物（以下、単に「バインダー組成物」ともいう。）は、ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、水性溶媒と、を含有する。
【００１６】
本実施形態に係るミネラルウール用バインダー組成物において、ポリビニルアルコール樹脂の少なくとも一部が架橋されていてもよい。つまり、バインダー組成物は、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有していてもよい。架橋ポリビニアルコール樹脂は、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アルコール樹脂であってもよい。バインダー組成物が架橋剤を含有しない場合、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がバインダー組成物に加えられる。すなわち、本実施形態に係るミネラルウール用バインダー組成物は、架橋ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、水性溶媒と、を含み、該ヒドラジン誘導体の含有量が、該架橋ポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部に対して、０．１〜１５．０質量部であるものであってもよい。ここで、架橋ポリビニアルコール樹脂は、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アルコール樹脂を意味し、本実施形態に係るミネラルウール用バインダー組成物が付着し加熱処理を受けた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よい。
【００１７】
ポリビニルアルコール樹脂の重合度は、例えば、３００〜３０００の範囲であってよく、３５０〜１０００の範囲であってよく、４００〜８００の範囲であってよい。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％）の範囲であってよく、７５〜９９（モル％）の範囲であってよい。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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、又はこれらの組合せを含むことができる。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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
バインダー組成物が架橋剤を含有する場合、架橋ポリビニ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。バインダー組成物又はこれから形成され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。
【００２３】
バインダー組成物が、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、ポリビニア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。
【００２４】
本実施形態に係るバインダー組成物は、ヒドラジン誘導体を含有する。ヒドラジン誘導体は、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）と種々の化合物との反応により得られる化合物である。ヒドラジン誘導体として、例えば、ヒドラジン塩化合物、ピラゾール化合物、トリアゾール化合物、ヒドラジド化合物等を挙げることができる。ヒドラジン誘導体は、入手性の観点から、ヒドラジド化合物であってよい。ヒドラジド化合物は、−ＣＯＮＨＮＨ２で表されるカルボン酸ヒドラジド基を少なくとも１つ有する。ヒドラジド化合物は、例えば、モノヒドラジド化合物又はジヒドラジド化合物であってよい。モノヒドラジド化合物としては、例えば、プロピオン酸ヒドラジド（ＰＨＺ）、サリチル酸ヒドラジド（ＳＡＨ）、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド（ＨＮＨ）が挙げられる。ジヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド（ＡＤＨ）、コハク酸ジヒドラジド（ＳＵＤＨ）、セバシン酸ジヒドラジド（ＳＤＨ）、ドデカンジオヒドラジド（ＤＤＨ）、イソフタル酸ジヒドラジド（ＩＤＨ）が挙げられる。ヒドラジド化合物は、カルボン酸ヒドラジド基を有する構成単位を含むポリマー（例えば、ポリアクリルアミド型水系架橋剤）であってもよい。ヒドラジド化合物は、経済性及び入手性の観点から、ジヒドラジド化合物であってよく、入手性及び水溶性の観点から、アジピン酸ジヒドラジド又はコハク酸ジヒドラジドであってよく、経済性の観点から、アジピン酸ジヒドラジドであってよい。
【００２５】
より優れた復元性、及び臭気の発生のより効果的な抑制の観点から、ヒドラジン誘導体の含有量は、バインダー組成物が架橋剤を含有するときはポリビニルアルコール樹脂及び架橋剤の合計質量１００質量部に対して、バインダー組成物が架橋剤を含有しないときはポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部に対して、０．１〜１５．０質量部、０．８〜５．０質量部、０．８〜２．０質量部、又は０．９〜１．５質量部であってよい。以下、バインダー組成物が架橋剤を含有するときの「ポリビニルアルコール樹脂及び架橋剤の合計質量１００質量部」、及び、バインダー組成物が架橋剤を含有しないときの「ポリビニルアルコール樹脂の質量１００質量部」の両方を意味するために、「架橋ポリビニルアルコール樹脂１００質量部」ということがある。
【００２６】
本実施形態に係るバインダー組成物は、水性溶媒を含有する。水性溶媒とは、水、又は水と任意の割合で相溶し得る親水性溶媒を意味する。水性溶媒は、バインダー組成物に含まれる成分の溶媒又は分散媒として用いることができる。水性溶媒としては、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等が挙げられ、経済性及び取扱性の観点から水であってよい。水性溶媒は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
本実施形態に係るバインダー組成物のｐＨは、７．０〜１０．０、７．５〜９．５、８．１〜９．５、又は８．８〜９．２であってよい。バインダー組成物のｐＨがこの範囲内であることで、ミネラルウールの製造設備の腐食を防止又は抑制することができる。ｐＨの調整は、例えば、バインダー組成物中のヒドラジン誘導体の含有量の調整や、ｐＨ調整剤（例えば、アンモニアや各種カルボン酸）の添加により行うことができる。ｐＨはｐＨ試験紙により測定することができる。
【００２８】
本実施形態に係るバインダー組成物は、防塵剤を更に含有していてよい。防塵剤としては、オイルエマルション等が挙げられる。防塵剤の市販品の例としては、出光興産株式会社製の重質オイルエマルション「ダフニープロソルブルＰＦ」が挙げられる。防塵剤の含有量は、架橋ポリビニルアルコール樹脂１００質量部に対して、１〜３０質量部であってよい。
【００２９】
本実施形態に係るバインダー組成物は、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、架橋ポリビニルアルコール樹脂１００質量部に対して、０．０５〜２０質量部であってよい。
【００３０】
本実施形態に係るバインダー組成物は、シランカップリング剤を更に含有していてよい。シランカップリング剤は、架橋ポリビニルアルコール樹脂と無機繊維との界面接着に寄与する。シランカップリング剤としては、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシランカップリング剤、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のエポキシシランカップリング剤等が挙げられる。シランカップリング剤の市販品の例としては、信越化学工業株式会社製のアミノプロピルトリメトキシシラン「ＫＢＥ９０３」が挙げられる。シランカップリング剤は、１種類単独で用いてもよく、又は、２種類以上を併用して用いてもよい。シランカップリング剤の含有量は、ポリビニルアルコール樹脂の水溶性及び反応性並びに製造コストの観点から、架橋ポリビニルアルコール樹脂１００質量部に対して、０．１〜３.０質量部であってよい。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、架橋ポリビニルアルコール樹脂と無機繊維との十分な界面接着が得られ易い。シランカップリング剤は、シリコーン系添加剤の無機繊維表面への定着にも寄与する。そのため、シランカップリング剤とシリコーン系添加剤等の撥水剤と組み合わせて用いることにより、ミネラルウールの耐水性をより向上させることができる。
【００３１】
本実施形態に係るバインダー組成物は、以上例示した成分に加えて、必要に応じてその他の成分を更に含有していてよい。その他の成分としては、粘着抑制剤、離型剤、着色剤等が挙げられる。
【００３２】
バインダー組成物における、固形分濃度、すなわち水性溶媒以外の成分の含有量が、バインダー組成物全量に対して、２．０〜２０質量％であってよい。水性溶媒以外の成分の含有量が、２．０質量％以上である場合、ミネラルウールを乾燥させるための加熱処理に要する時間が短くなり、生産性が向上する傾向がある。水性溶媒以外の成分の含有量が、２０．０質量％以下であると、溶液（バインダー組成物）の粘度が充分に低下し、ウール状の無機繊維に対する浸透性が良好になる。同様の観点から、水性溶媒以外の成分の含有量が２．０〜１０．０質量％であってよい。
【００３３】
本実施形態に係るバインダー組成物は、例えば、ポリビニルアルコール樹脂を含有する水溶液、架橋剤及びヒドラジン誘導体、並びに、必要に応じて、防塵剤、撥水剤、シランカップリング剤及びその他の成分を、水とともに混合及び攪拌し、必要に応じて、水を添加して、上記成分の含有量を調整して得られる。なお、ポリビニアルアルコール樹脂と、架橋剤との反応は、ミネラルウール用バインダー組成物の調製中、及び／又は、ミネラルウール用バインダー組成物を加熱することにより進行する。
【００３４】
本実施形態に係るミネラルウールは、無機繊維と、無機繊維に付着した上述のミネラルウール用バインダー組成物と、を含有する。本実施形態に係るミネラルウールは、水性溶媒を含むことから、湿潤であり柔軟であるので、任意の立体形状に成形加工することが可能である。
【００３５】
本実施形態に係るミネラルウールは、無機繊維と、無機繊維に付着したバインダーと、を含有する。バインダーは、架橋ポリビニルアルコール樹脂と、ヒドラジン誘導体と、を含む。本実施形態に係るミネラルウールは、水性溶媒を実質的に含まず、適度な硬さを有すことから、その後の加工がなくとも、壁内や天井中に設置される断熱材又は吸音材として利用することが可能である。
【００３６】
ミネラルウールは、無機繊維を含むウール状の繊維集合体であり、バインダー又はバインダー組成物を介して無機繊維同士が結着している。無機繊維は、ガラス繊維、又は、けい酸分と石灰分を主成分とする高炉スラグ、又は岩石等を原料とした繊維であってよい。無機繊維としてガラス繊維を含むミネラルウールは、一般にグラスウールと称される。無機繊維として、けい酸分と石灰分を主成分とする高炉スラグ、又は岩石等を原料とした繊維を含むミネラルウールは、一般にロックウールと称される。ミネラルウールは、断熱性及び吸音性がより優れたものとなる観点から、ガラス繊維を含むグラスウールであってよい。
【００３７】
ミネラルウールの密度は１０〜２５０ｋｇ／ｍ３であってよい。ミネラルウールの密度及び厚さは、ＪＩＳ  Ａ  ９５２１：２０１４に準拠して測定することができる。ここでの密度は、空隙体積を含む体積を基準とする見かけ密度である。ミネラルウールはマット状であってもよく、マット状のミネラルウールの厚さは、例えば、１０〜３００ｍｍであってよい。
【００３８】
ミネラルウールを構成する無機繊維の繊維径（バインダーの厚さを含む。）は、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であってよい。
【００３９】
バインダーは、上述の実施形態に係るバインダー組成物を加熱処理することにより形成される。つまり、バインダーは、バインダー組成物の硬化物又は加熱処理物ということもできる。
【００４０】
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、又は１．０〜６．０質量部であってもよい。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。
【００４１】
本実施形態に係るミネラルウールは、例えば、上記バインダー組成物を無機繊維に付着させる工程と、無機繊維及びこれに付着したバインダー組成物を含むウール状の中間繊維基材を形成させる工程と、中間繊維基材を加熱処理する工程とを含む方法によって製造することができる。また、加熱処理前の中間繊維基材をそのままミネラルウールとして用いてもよい。
【００４２】
バインダー組成物を無機繊維に付着させる工程では、例えば、熱溶融されたガラス、又は岩石等の鉱物のような無機質原料を繊維化して無機繊維を形成させながら、形成された無機繊維にバインダー組成物を付着させてもよい。無機繊維を繊維化する方法としては、例えば、火焔法、吹き飛ばし法、遠心法（ロータリー法とも言う）等の通常の方法を用いることができる。グラスウールを製造する場合、繊維化する方法として、遠心法を用いてよい。無機繊維にバインダー組成物を付着させる方法としては、例えば、無機繊維に対し、スプレー装置等により、霧状のバインダー組成物を吹き付ける方法を用いることができる。
【００４３】
バインダー組成物を無機繊維に付着させながら、バインダー組成物が付着した無機繊維を堆積させることによって、ウール状の中間繊維基材を形成させることができる。堆積した無機繊維同士が徐々に絡み合い、ウール状の形態をとる。無機繊維にバインダー組成物を付着させる時期は、無機繊維が形成された後であればいつでもよいが、中間繊維基材の内部におけるバインダー組成物の付着が容易であることから、形成された直後の無機繊維にバインダー組成物を付着させ、その後、ウール状の中間繊維基材を形成させてよい。
【００４４】
中間繊維基材の加熱処理により、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。加熱処理の方法は、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処理することができる。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。加熱処理の温度は、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。
【００４５】
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処理する場合、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、Ｌｉ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、Ｔｉ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。
【数１】
2019008823.tif 000002
【００４６】
中間繊維基材の加熱処理時間は、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。加熱処理時間は、例えば、３０秒〜１０分、又は、２分〜１０分であってよい。
【００４７】
加熱処理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、さら所望の幅、長さに切断してもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
本実施形態に係るミネラルウールは、例えば、断熱・吸音機能を持つ素材として好適に用いることができる。とりわけ、本実施形態に係るミネラルウールは、建築材料用断熱材（特に、壁内や天井内といった建築材料内部に配置される断熱材）として特に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５０】
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。【００５１】
＜バインダー組成物の調製＞
実施例１
（Ａ）重合度が３００で、ケン化度が８８%であるポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビ・ポバール社製「ＪＬ−０５Ｅ」；水溶液）９２．５質量部（固形分換算）、（Ｂ）架橋剤である、マレイン酸を単量体単位として含むマレイン酸系共重合体（五協産業社製「ガントレンツＡＮ‐１１９」；水溶液）７．５質量部（固形分換算）、（Ｃ−１）アジピン酸ジヒドラジド１．０質量部、（Ｄ）防塵剤である重質オイルエマルション（出光興産社製の「ダフニープロソルブルＰＦ」）１５．０質量部（固形分換算）、（Ｅ）撥水剤であるシリコーンオイルエマルション（信越化学社製「ＰｏｌｏｎＭＲ」）５．０質量部（固形分換算）、及び、（Ｆ）シランカップリング剤であるγ-アミノプロピルトリエトキシシラン０．５質量部（固形分換算）を混合及び撹拌し、得られた混合液の固形分濃度が４．０質量％になるように水で調整して、実施例１のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは９．０であった。ここで、ｐＨは、ｐＨ試験紙により測定した。ここでの「固形分」は、水性溶媒を揮発させて乾燥した後に残存する固体成分の量（水性溶媒以外の成分の含有量）である。【００５２】
実施例２
撥水剤である（Ｅ）シリコーンオイルエマルジョンを混合しないこと以外は、実施例１と同様にして実施例２のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは９．０であった。【００５３】
実施例３
（Ｃ−１）アジピン酸ジヒドラジドの量を０．６質量部に変更したこと以外は、実施例２と同様にして実施例３のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは８．７であった。【００５４】
実施例４
（Ｃ−１）アジピン酸ジヒドラジドの量を１０．０質量部に変更したこと以外は、実施例２と同様にして実施例４のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは９．５であった。【００５５】
実施例５
（Ｃ−１）アジピン酸ジヒドラジドを、（Ｃ−２）コハク酸ジヒドラジドに変更したこと以外は、実施例２と同様にして実施例５のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは９．０であった。【００５６】
実施例６
（Ｃ−１）アジピン酸ジヒドラジドを、（Ｃ−２）コハク酸ジヒドラジドに変更した以外は、実施例３と同様にして実施例６のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは８．７であった。【００５７】
比較例１
（Ｃ−１）アジピン酸ジヒドラジドを混合しないこと以外は、実施例１と同様にして比較例１のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは８．０であった。【００５８】
比較例２
（Ｃ−１）アジピン酸ジヒドラジドを混合しないこと以外は、実施例２と同様にして比較例２のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは８．０であった。【００５９】
比較例３
（Ａ）ポリビニルアルコール樹脂の量を１００質量部に変更し、（Ｂ）マレイン酸系共重合物を混合しないこと以外は、実施例１と同様にして比較例３のバインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のｐＨは９．０であった。【００６０】
（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際に、実施例１〜６又は比較例１〜３の各バインダー組成物を霧状にして吹きつけることで、バインダー組成物をガラス繊維に付着させた。バインダー組成物が付着したガラス繊維を堆積させて、ウール状の中間繊維基材を形成させた。【００６１】
得られた中間繊維基材を、平均加熱温度２２０℃、加熱時間３分間の条件で、加熱処理した。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グラスウールを得た。加熱処理によって、架橋剤であるマレイン酸系共重合体によって架橋されたポリビニルアルコール樹脂を含むバインダーが形成された。【００６２】
（繊維径、密度、厚さ）
ミネラルウールを形成している、バインダーが付着したガラス繊維の繊維径をマイクロネア法で測定したところ、５．０μｍであった。ミネラルウールの密度及び厚さをＪＩＳ  Ａ  ９５２１：２０１４に準拠して測定したところ、密度が１６ｋｇ／ｍ３で、厚さが１０５ｍｍであった。ここでの密度は、空隙体積を含む体積を基準とする見かけの密度である。【００６３】
（バインダーの付着量）
まず、グラスウールの重量（焼却前重量）を測定し、次いで、空気雰囲気下、５００℃の条件で３０分間加熱して、バインダーを焼却した。残ったガラス繊維の重量（焼却後重量）を測定し、下記式によりバインダーの付着量を算出した。実施例及び比較例のいずれのグラスウールについても、バインダーの付着量は、グラスウール１００質量部に対して、２．８質量部であった。
バインダーの付着量＝（焼却前重量−焼却後重量）／焼却前重量×１００【００６４】
（臭気発生の評価）
中間繊維基材の加熱処理の過程における臭気の発生の有無を評価した。ここで、５人の作業者中０人が快適でないと感じた場合を「Ａ」、１〜２名の作業者が快適でないと感じた場合を「Ｂ」、３〜５名の作業者が快適でないと感じた場合を「Ｃ」と評価した。評価結果を表１及び表２に示す。【００６５】
（グラスウールの復元性評価）
グラスウールをポリ袋の中に圧縮梱包して厚さを１／５（すなわち、２１ｍｍ）まで圧縮した。その後これを開梱してから４時間後のグラスウールの厚さＴ（ｍｍ）を測定し、グラスウールの復元率（％）を下記式により算出した。
復元率（％）＝Ｔ／１０５×１００【００６６】
【表１】
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【００６７】
【表２】
2019008823.tif 000004
【００６８】
（グラスウールの乾燥性評価）
実施例７
実施例１のバインダー組成物を用いて上記と同様にして得た中間繊維基材１０００枚を、平均加熱温度２１０℃で３分間の条件で加熱処理した。加熱処理後のグラスウール１０００枚中、未乾燥部分を含むものは存在しなかった。【００６９】
参考例
実施例１のバインダー組成物を用いて上記と同様にして得た中間繊維基材１０００枚を、平均加熱温度１９０℃で３分間の条件で加熱処理した。加熱処理後のグラスウール１０００枚中、未乾燥部分を含むものが２枚存在した。
【国際調査報告】
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