(57)【要約】【課題】  耐熱性積層体材料である鉱物繊維の接着性に優れ、ホルムアルデヒドを含有することなく、耐水性、耐加水分解性に優れた鉱物繊維用水性バインダーを提供する。【解決手段】  少なくとも２個の、カルボキシル基および／もしくは潜在性カルボキシル基を有する（共）重合体（Ａ）、少なくとも２個のヒドロキシル基を有するポリオール（Ｂ）、ルイス酸（Ｃ１）およびプロトン酸（Ｃ２）からなる群より選ばれる少なくとも１種の、リン原子を含有しない硬化触媒（Ｃ）、並びに水を含有してなり、（Ａ）中のカルボキシル基および潜在性カルボキシル基に由来するカルボキシル基の合計モル数と、（Ｂ）中のヒドロキシル基のモル数との比（ＣＯＯＨ／ＯＨ）が０．５〜２．０である鉱物繊維用水性バインダー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個の、カルボキシル基および／もしくは潜在性カルボキシル基を有する（共）重合体（Ａ）、少なくとも２個のヒドロキシル基を有するポリオール（Ｂ）、ルイス酸（Ｃ１）およびプロトン酸（Ｃ２）からなる群より選ばれる少なくとも１種の、リン原子を含有しない硬化触媒（Ｃ）、並びに水を含有してなり、（Ａ）中のカルボキシル基および潜在性カルボキシル基に由来するカルボキシル基の合計モル数と、（Ｂ）中のヒドロキシル基のモル数との比（ＣＯＯＨ／ＯＨ）が０．５〜２．０である鉱物繊維用水性バインダー（Ｘ）。
【請求項２】
（Ａ）と（Ｂ）の合計含有量が、２〜８０重量％である請求項１記載の水性バインダー。
【請求項３】
（Ｃ）の含有量が、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に基づいて０．０１〜５％である請求項１または２記載の水性バインダー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の水性バインダーを付着させた鉱物繊維の積層物を成形してなる鉱物繊維マット。
【請求項５】
水性バインダーの固形分付着量が、鉱物繊維積層物の重量に基づいて０．４〜４０％である請求項４記載の鉱物繊維マット。
【請求項６】
復元性試験における復元割合が８５％以上である、請求項４または５記載の鉱物繊維マット。
【請求項７】
断熱材または吸音材用である請求項４〜６のいずれか記載の鉱物繊維マット。
【請求項８】
鉱物繊維積層物に請求項１〜３のいずれか記載の水性バインダーを均一散布し、該水性バインダー付着積層物を加熱成形することを特徴とする鉱物繊維マットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉱物繊維用水性バインダーに関する。より詳細には、グラスウール、ロックウール等の耐熱性マット材料の鉱物繊維の接着性に優れ、ホルムアルデヒドを含有しない水性バインダー、およびそれを用いた鉱物繊維マットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉱物繊維マットは、グラスウール、ロックウール等の鉱物繊維から構成され、バインダーを付着させた該鉱物繊維を機械的手段でマット状等に成形して、製造され、建築物や各種装置の断熱材等として幅広く使用されている。該バインダーとしては、従来からフェノール化合物とホルムアルデヒドとの縮合物であるフェノール樹脂からなる水性バインダーが多く使用されてきた（例えば、特許文献１参照）。しかし該バインダーは通常ホルムアルデヒドを含有し、これを用いたマットからはホルムアルデヒドが環境中に放出されるという問題があることから、ホルムアルデヒドを含有しない改良バインダーが提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−７０７６０号公報
【特許文献２】特表平１０−５０９４８５号公報
【特許文献３】特開平６−１８４２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２のバインダーは、カルボキシ官能モノマーとヒドロキシ官能モノマーとのコポリマーからなるもので、触媒にリン含有酸のアルカリ金属塩を使用していることから、バインダーの耐水性、耐加水分解性が劣り、バインダーで接着してなる鉱物繊維マットの復元性（マット圧縮後にマット厚み等が元の状態にもどる性質）にも難があるという問題がある。
また、上記特許文献３のバインダーは、少なくとも２個の、カルボキシル基、酸無水物基またはそれらの塩を含有する多酸と、少なくとも２個のヒドロキシル基を含有するポリオールからなるものであり、触媒としてリン含有促進剤を用いているものの、硬化が遅く多量の触媒が必要であり、バインダーとしての有効成分の割合が少なくなることから、得られる鉱物繊維マットの復元性に難があるという問題がある。
本発明の目的は、上記課題を解決し、耐熱性マット材料のグラスウール、ロックウール等の鉱物繊維の接着性に優れ、かつホルムアルデヒドを含有しない、耐水性、耐加水分解性に優れ、復元性に優れた鉱物繊維マットを与える水性バインダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、少なくとも２個の、カルボキシル基および／もしくは潜在性カルボキシル基を有する（共）重合体（Ａ）、少なくとも２個のヒドロキシル基を有するポリオール（Ｂ）、ルイス酸（Ｃ１）およびプロトン酸（Ｃ２）からなる群より選ばれる少なくとも１種の、リン原子を含有しない硬化触媒（Ｃ）、並びに水を含有してなり、（Ａ）中のカルボキシル基および潜在性カルボキシル基に由来するカルボキシル基の合計モル数と、（Ｂ）中のヒドロキシル基のモル数との比（ＣＯＯＨ／ＯＨ）が０．５〜２．０である鉱物繊維用水性バインダーである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の鉱物繊維用水性バインダーは、下記の効果を奏する。
（１）鉱物繊維の接着性に優れる。
（２）耐水性、耐加水分解性に優れる。
（３）該バインダーで接着してなる鉱物繊維マットは圧縮に対する復元性に優れる。
（４）ホルムアルデヒドを含有しない。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［（共）重合体（Ａ）］
本発明における（共）重合体（Ａ）は、少なくとも２個の、カルボキシル基および／もしくは潜在性のカルボキシル基を有する。ここにおいて、潜在性のカルボキシル基とは、例えば１個の酸無水物基が加水分解されて生じる２個のカルボキシル基を意味する。
そして、少なくとも２個の、カルボキシル基および／もしくは潜在性のカルボキシル基を有するとは、少なくとも２個のカルボキシル基、少なくとも２個の潜在性のカルボキシル基、またはカルボキシル基および潜在性のカルボキシル基の合計少なくとも２個の基を有することを意味する。
【０００８】
（Ａ）は、カルボキシル基もしくは酸無水物基を有する不飽和モノマー（ａ）を重合させるか、または（ａ）と、必要により（ａ）以外のその他の不飽和モノマー（ｘ）を共重合させることにより得られる。（ａ）としては、下記のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
【０００９】
（ａ）のうち、カルボキシル基を有する不飽和モノマー（ａ１）としては、不飽和モノカルボン酸［炭素数（以下Ｃと略記）３〜２０、例えば（メタ）アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸、３−メチル−３−ブテン酸、３−ペンテン酸、４−および５−ヘキセン酸、ビニル酢酸（３−ブテン酸とも称する）］、不飽和ジカルボン酸のモノアルキル（Ｃ１〜８）エステル［Ｃ５〜１６、例えばマレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル］、不飽和ジカルボン酸の水酸基を有するモノエステル［Ｃ５〜２０、例えばマレイン酸のエチルカルビトールモノエステル、フマル酸のエチルカルビトールモノエステル、イタコン酸グリコールモノエステル］等〕、不飽和ジカルボン酸［Ｃ４〜２０（好ましくはＣ４〜１６）、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸］等が挙げられる。
【００１０】
（ａ）のうち、酸無水物基を有する不飽和モノマー（ａ２）としては、（ａ１）における不飽和ジカルボン酸［Ｃ４〜２０（好ましくはＣ４〜１６）］の無水物、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸が挙げられる。
上記（ａ１）、（ａ２）のうち、バインダーの硬化速度の観点から好ましいのは（ａ１）、さらに好ましいのはアクリル酸である。
【００１１】
（ａ）以外のその他の不飽和モノマー（ｘ）としては、下記のものが挙げられる。
（１）アミドモノマー
Ｃ３〜１８、例えば（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリルアミド、アルコキシ（Ｃ１〜４）アルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリルアミド、アミノアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜５）アミノアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（Ｃ１〜５）アミノアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン；
【００１２】
（２）アクリレートモノマー
Ｃ３〜３０、例えばアルキル（Ｃ１〜１８）（メタ）アクリレートおよびそれらの低級アルキル（Ｃ１〜４）エーテル［２−エトキシエチル（メタ）アクリレート等］、ヒドロキシアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリレート、アミノアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリレート、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜５）アミノ
アルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（Ｃ１〜５）アミノ
アルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリレート、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜５）アミノアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリレート；
【００１３】
（３）アリルモノマー
Ｃ３〜１０、例えばＮ−アリルアミン、Ｎ−アルキル（Ｃ１〜５）アリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（Ｃ１〜５）アリルアミン；
（４）ニトリルモノマー
Ｃ３〜１０、例えば（メタ）アクリロニトリル；
【００１４】
（５）脂肪族不飽和炭化水素モノマー
Ｃ２〜３０、例えばエチレン、プロピレン、イソブチレン、イソプレン、ブタジエン；
（６）スチレンモノマー
Ｃ８〜３０、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ビニルトルエン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｐ−アセトキシスチレン；
（７）ビニルエステルモノマー
Ｃ４〜３０、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル；
（８）ビニルエーテルモノマー
Ｃ３〜２２、例えばビニルアルキル（Ｃ１〜２０）エーテル。
上記（ｘ）は１種単独使用でも、２種以上の併用でもいずれでもよい。
【００１５】
上記（ｘ）のうちバインダーの硬化速度およびバインダー溶液の安定性の観点から好ましいのは、（２）、（３）、（５）、（６）、さらに好ましいのは（２）、とくに好ましいのはアルキル（Ｃ１〜１８）（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（Ｃ１〜５）（メタ）アクリレートである。
【００１６】
（Ａ）を構成するモノマーの割合（重量％）は、（ａ）は、通常２０％以上、バインダーの鉱物繊維に対する接着力（以下バインダーの接着力と略記）の観点から好ましくは４０〜１００％、さらに好ましくは６０〜１００％；（ｘ）は、通常８０％以下、バインダーの接着力の観点から好ましくは６０％以下、さらに好ましくは４０％以下、とくに好ましくは３０％以下、最も好ましくは２０％以下である。
（ａ）としては、（ａ１）、（ａ２）の各単独でも併用してもいずれでもよい。併用する場合の重量比［（ａ１）／（ａ２）］は、硬化速度およびバインダーの接着力の観点から好ましくは５０／５０以上、さらに好ましくは７０／３０以上である。
【００１７】
（Ａ）の重量平均分子量［以下Ｍｗと略記。測定は後述のゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による。］は、鉱物繊維に対するバインダーの接着力および後述する鉱物繊維マットの圧縮に対する復元力の観点から好ましくは５００〜１００，０００、さらに好ましくは１，０００〜８０，０００、とくに好ましくは５，０００〜５０，０００である。
本発明におけるＭｗのＧＰＣ測定条件は下記のとおりである。
＜ＧＰＣ測定条件＞
［１］装置    ：ゲルパーミエイションクロマトグラフィー「ＨＬＣ−
８１２０ＧＰＣ」、東ソー（株）製
［２］カラム  ：「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ６０００ＰＷｘｌ」、「ＴＳＫｇｅｌ
Ｇ３０００ＰＷｘｌ」［いずれも東ソー（株）製］を直列に連結。
［３］溶離液  ：メタノール／水＝３０／７０（容量比）に０．５重量％の酢酸ナトリ
ウムを溶解させたもの。
［４］基準物質：ポリエチレングリコール（以下ＰＥＧと略記）
［５］注入条件：サンプル濃度０．２５％、カラム温度４０℃
【００１８】
（Ａ）中のカルボキシル基および／もしくは潜在性カルボキシル基の数は、少なくとも２個、バインダーの鉱物繊維に対する接着力およびバインダーの耐水性の観点から好ましくは３〜２，０００個、さらに好ましくは５〜１，０００個、とくに好ましくは１０〜５００個である。
【００１９】
（共）重合体（Ａ）は、公知の溶液重合法で製造することができ、生産性の観点から好ましいのは水溶液重合法である。
有機溶剤を使用する場合は、重合後脱溶剤しても、脱溶剤せずにそのまま用いてもいずれでもよい。該有機溶剤としては、メチルエチルケトン（以下ＭＥＫと略記）、アルコール等が挙げられ、生産性の観点から好ましいのはＭＥＫである。
該（Ａ）は、通常溶液（工業上の観点から好ましいのは水溶液）として得られ、溶液中の（Ａ）の含有量（重量％）は、生産性および後工程の水性バインダー製造時のハンドリング性の観点から好ましくは５〜８０％、さらに好ましくは１０〜７０％、とくに好ましくは２０〜６０％である。
【００２０】
（Ａ）製造時の重合温度は、生産性および（Ａ）の分子量制御の観点から好ましくは０〜２００℃、さらに好ましくは４０〜１５０℃である。
重合時間は、製品中の残存モノマー含量の低減および生産性の観点から好ましくは１〜１０時間である。
重合反応の終点は残存モノマー量で確認できる。残存モノマー量はバインダーの鉱物繊維に対する接着力の観点から好ましくは５％以下、さらに好ましくは３％以下である。残存モノマー量はガスクロマトグラフィー法により測定できる。
【００２１】
［ポリオール（Ｂ）］
本発明における（Ｂ）は、少なくとも２個（好ましくは３個以上、さらに好ましくは４個以上）のヒドロキシル基を有するポリオールである。（Ｂ）中のヒドロキシル基が２個未満では、バインダーの接着力（硬化後の強度）が悪くなる。
【００２２】
（Ｂ）としては脂肪族ポリオール［Ｃ２〜３０の、アルカンポリオールおよびその分子内または分子間脱水物、例えばエチレングリコールおよびその二、三量体、プロピレングリコールおよびその二、三量体、１，３−プロパンジオール、２，２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、１，３−および１，４−ブタンジオール、２−メチル−２，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−２，３−プロパンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ポリグリセリン、ジペンタエリスリトール］；該脂肪族ポリオールのアルキレンオキシド（以下ＡＯと略記）（Ｃ２〜４。以下同じ）付加物（付加モル数１〜５０）；脂環式ポリオール［Ｃ５〜１２のもの、例えば１，３−シクロペンタンジオール、１，４‐シクロヘキサンジオール］；該脂環式ポリオールのＡＯ付加物（付加モル数１〜５０）；トリアルカノールアミン［Ｃ６〜１２のもの、例えばトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン］；糖類およびその誘導体［Ｃ６〜１２のもの、例えばグルコース、フルクトース、マンニトール、ショ糖、ソルビトール、ソルビタン、メチルグルコシド］；芳香環含有多価アルコール〔トリスフェノール類［商品名「トリスフェノールＰＡ」、本州化学工業（株）製］等のＡＯ付加物（付加モル数３〜５０）等〕、並びに、これら２種以上の混合物が挙げられる。これら２種以上を併用する混合物の場合の比率は特に限定されない。
【００２３】
［硬化触媒（Ｃ）］
本発明における硬化触媒（Ｃ）は、ルイス酸（Ｃ１）およびプロトン酸（Ｃ２）からなる群より選ばれる少なくとも１種の、リン原子を含有しない硬化触媒である。硬化触媒としてリン原子を含有するものを用いると、多量の硬化触媒が必要となり後述の鉱物繊維マットの耐水性、耐加水分解性が悪くなる。
【００２４】
ルイス酸（Ｃ１）としては、例えば、ホウ素、アルミニウム、錫、アンチモン、鉄、亜鉛、チタン、ジルコニウム、マグネシウム、ベリリウム、鉛、ビスマスおよびコバルトからなる群より選ばれる１種以上の元素（ｃ１）を含む化合物が挙げられる。
（Ｃ１１）元素（ｃ１）含有ハロゲン化物
例えば、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素アミン錯体等のホウ素化合物；塩化アルミニウム、臭化アルミニウム等のアルミニウム化合物；四フッ化錫、四塩化錫等の錫化合物；フッ化アンチモン、塩化アンチモン等のアンチモン化合物；塩化第二鉄等の鉄化合物；塩化亜鉛等の亜鉛化合物；四塩化チタン等のチタン化合物；塩化ジルコニウム等のジルコニウム化合物；塩化マグネシウム等のマグネシウム化合物；塩化ベリリウム等のベリリウム化合物；等。
（Ｃ１２）元素（ｃ１）含有（ハロゲン化）炭化水素
例えば、トリフェニルホウ素、トリ（ｔ−ブチル）ホウ素、トリス（ペンタフルオロフェニル）ホウ素、ビス（ペンタフルオロフェニル）−ｔ−ブチルホウ素、ビス（ペンタフルオロフェニル）フッ化ホウ素、ジ（ｔ−ブチル）フッ化ホウ素、（ペンタフルオロフェニル）２フッ化ホウ素等のホウ素化合物；トリエチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、ジフェニル−ｔ−ブチルアルミニウム、トリス（ペンタフルオロフェニル）アルミニウム、ビス（ペンタフルオロフェニル）−ｔ−ブチルアルミニウム、ビス（ペンタフルオロフェニル）フッ化アルミニウム、ジ（ｔ−ブチル）フッ化アルミニウム、（ペンタフルオロフェニル）２フッ化アルミニウム、（ｔ−ブチル）２フッ化アルミニウム等のアルミニウム化合物；ジエチル亜鉛等の亜鉛化合物；
【００２５】
（Ｃ１３）有機金属化合物
有機スズ化合物（例えば、トリメチルチンラウレート、トリメチルチンヒドロキサイド、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート、ジブチルチンマレエート）；有機鉛化合物（例えば、オレイン酸鉛、２−エチルヘキサン酸鉛、ナフテン酸鉛、オクテン酸鉛）；有機ビスマス化合物（例えば、オクタン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス）；有機チタン化合物（例えば、チタンラクテート、テトライソプロポキシチタネート、ビストリエタノールアミンチタネート、シュウ酸チタン酸カリウム）；有機亜鉛化合物（例えば、酢酸亜鉛）；有機ジルコニウム化合物（例えば、酢酸ジルコニル）；その他の有機金属化合物（例えば、ナフテン酸コバルト等のナフテン酸金属塩）；等。
【００２６】
プロトン酸（Ｃ２）としては、スルホ基含有化合物（例えば、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、ｐ−アミノベンゼンスルホン酸、およびこれらの塩）等が挙げられる。
【００２７】
上記硬化触媒（Ｃ）うち、鉱物繊維間の接着性の観点から、好ましいのは（Ｃ１３）、（Ｃ２）、さらに好ましいのは有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物、スルホ基含有化合物、とくに好ましいのは、チタンラクテート、テトライソプロポキシチタネート、ビストリエタノールアミンチタネート、酢酸ジルコニル、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデ
シルベンゼンスルホン酸である。
なお、これらの硬化触媒（Ｃ）は単独で用いてもよく、また２種以上を併用してもよい。
【００２８】
［鉱物繊維用水性バインダー］
本発明の鉱物繊維用水性バインダーは、前記（共）重合体（Ａ）、ポリオール（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）、および水を含有してなり、（Ａ）中のカルボキシル基および潜在性カルボキシル基に由来するカルボキシル基の合計モル数と、（Ｂ）中のヒドロキシル基のモル数との比（ＣＯＯＨ／ＯＨ）が０．５〜２．０（好ましくは０．６〜１．７、さらに好ましくは０．７〜１．４）であるものである。該比が０．５未満では鉱物繊維間の接着性が悪くなり、２．０を超えると、後述の鉱物繊維マットの耐水性、耐加水分解性が悪くなる。
【００２９】
前記比（ＣＯＯＨ／ＯＨ）は、（Ａ）の酸価および（Ｂ）の水酸基価をＪＩＳ  Ｋ−００７０「化学製品の酸価、水酸基の試験方法」に準拠して測定した結果から、下記の計算式を用いて求めることができる。
比（ＣＯＯＨ／ＯＨ）＝［（Ａ）の酸価］×［（Ａ）の重量］
／〔［（Ｂ）の水酸基価］×［（Ｂ）の重量］〕
なお、水酸基価および酸価の単位はいずれもｍｇＫＯＨ／ｇで表されるが、以下においては数値のみを示す。
【００３０】
バインダー中の（Ａ）と（Ｂ）の合計含有量（重量％）は、鉱物繊維マットの生産性および水性バインダー（Ｘ）の均一散布性の観点から好ましくは２〜８０％、さらに好ましくは３〜６０％、とくに好ましくは５〜５０％である。
硬化触媒（Ｃ）の含有量は、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に基づいて、バインダーの硬化速度および鉱物繊維間の接着性の観点から好ましくは０．０１〜５％、さらに好ましくは０．０２〜４％、とくに好ましくは０．０５〜３％である。
【００３１】
本発明の鉱物繊維用水性バインダーは、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により、密着性向上剤、粘度調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、可塑剤、ワックス、顔料もしくは染料、帯電防止剤、抗菌剤、防かび剤、香料、難燃剤、分散剤、造膜助剤および湿潤剤からなる群から選ばれる１種または２種以上のその他の添加剤（Ｄ）を併用してもよい。
【００３２】
添加剤（Ｄ）全体の使用量は、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に基づいて、通常５０％以下、各添加剤の添加効果および鉱物繊維に対するバインダーの接着力の観点から好ましくは０．５〜２０％である。
また、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に基づく各添加剤の使用量は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、抗菌剤、防かび剤および香料は、それぞれ通常１０％以下、上記と同様の観点から好ましくは０．５〜５％；可塑剤、ワックス、顔料もしくは染料、帯電防止剤、難燃剤、分散剤、造膜助剤および湿潤剤は、それぞれ通常１０％以下、上記と同様の観点から好ましくは１〜５％である。
【００３３】
本発明の水性バインダーの製造方法としては、（共）重合体（Ａ）、ポリオール（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）、水、および必要により加えられる添加剤（Ｄ）を混合、分散できる方法であれば特に限定されることはない。混合時間は通常３０分〜３時間であり、水性バインダーの均一混合は目視で確認することができる。
【００３４】
本発明の水性バインダーは、従来の、フェノール化合物とホルムアルデヒドとの縮合物
であるフェノール樹脂からなるものではないことから、ホルムアルデヒドは含有しない。また、該水性バインダーは、後述の方法で評価される耐水性、耐加水分解性において極めて優れている。
【００３５】
本発明の水性バインダーは、耐熱性マット材料である鉱物繊維用のバインダーとして好適に用いられる。鉱物繊維としては、ガラス繊維、スラグ繊維、岩綿、石綿、金属繊維等が挙げられる。
【００３６】
［鉱物繊維マット］
本発明の鉱物繊維マットは、前記水性バインダーを付着させた鉱物繊維の積層物を加熱、成形して得られる。ここにおいてマットの厚みは、用途によって異なるが、通常１〜１，０００ｍｍ、マットの生産性および取り扱いのし易さの観点から好ましくは、３〜５００ｍｍ、さらに好ましくは５〜３００ｍｍである。
【００３７】
鉱物繊維積層物の重量に基づく水性バインダーの固形分付着量は、鉱物繊維間の接着性およびマットの柔軟性、圧縮に対する復元性の観点から好ましくは０．４〜４０％、さらに好ましくは０．５〜３０％、とくに好ましくは１〜２５％、最も好ましくは２〜２０％である。
【００３８】
本発明の水性バインダーは、（共）重合体（Ａ）中のカルボキシル基および／もしくは潜在性カルボキシル基に由来するカルボキシル基が（Ｂ）中の水酸基と反応することで硬化して強固な樹脂になると共に、鉱物繊維間を接着する優れたバインダーの機能を発揮することができる。
【００３９】
本発明の鉱物繊維マットの製造方法を以下に説明する。これらの方法のうち生産性の観点から好ましいのは［１］の方法である。
［１］鉱物繊維に水性バインダー（Ｘ）を噴霧して加熱、成形する方法
（１）鉱物組成物を炉内で溶融し、繊維化した直後にエアスプレーまたはエアレススプレー装置等を用いて該繊維に水性バインダー（Ｘ）を噴霧する。
（２）水性バインダー（Ｘ）が付着した鉱物繊維を積層して積層物とし、加熱して成形する。
［２］鉱物繊維またはそのストランド（繊維束）を積層して積層物とし、これに水性バインダー（Ｘ）を散布して加熱、成形する方法
（１）鉱物繊維または鉱物繊維のストランド（繊維束）を積層して積層物とする。
（２）該積層物の上から水性バインダー（Ｘ）を散布する。
（３）水性バインダーが付着した鉱物繊維積層物を加熱、成形する。
【００４０】
加熱温度は、該マットの復元性および該マットの着色抑制、工業上の観点から好ましくは１００〜４００℃、さらに好ましくは２００〜３５０℃である。
加熱時間は、反応率および該マットの着色抑制の観点から好ましくは１０秒〜６０分、さらに好ましくは３０秒〜３０分である。
【００４１】
本発明の鉱物繊維マットは、圧縮に対する復元性に優れる。該復元性は後述の復元性試験で評価することができ、本発明の鉱物繊維マットの復元性試験における復元割合は、該マットの機能（断熱性、保温性、吸音性等）維持の観点から好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上である。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下において部および％はそれぞれ重量部および重量％を示す。
【００４３】
実施例および比較例で用いた（共）重合体（Ａ）、ポリオール（Ｂ）、硬化触媒（Ｃ）は次のとおりである。
（Ａ−１）：ポリアクリル酸（Ｍｗ１２，０００、酸価７４０）水溶液、不揮発分５０％（Ａ−２）：アクリル酸／ヒドロキシエチルメタクリレート（重量比＝９０／１０）共重
合体（Ｍｗ１１，０００、酸価６９０）水溶液、不揮発分５０％
（Ａ−３）：ポリアクリル酸（Ｍｗ２７，０００、酸価７５０）水溶液、不揮発分５０％
（Ａ−４）：ポリアクリル酸（Ｍｗ８，０００、酸価７６０）水溶液、不揮発分８０％
（Ｂ−１）：ソルビトール
（Ｂ−２）：グリセリン
（Ｂ−３）：１，４−ブタンジオール
（比Ｂ−１）：１−オクタノール
（Ｃ−１）：チタンラクテート水溶液［商品名「オルガチックスＴＣ−３１０」、
マツモトファインケミカル（株）製、固形分４４重量％］
（Ｃ−２）：酢酸ジルコニル
（Ｃ−３）：ｐ−トルエンスルホン酸
（比Ｃ−１）：次亜リン酸ナトリウム
【００４４】
実施例１〜２４、比較例１〜６
表１、２に示した配合組成（部）に従って水性バインダーを調製した。該水性バインダーを用いて下記の要領でバインダー硬化物および鉱物繊維マットの試験片を作成し、それぞれ後述の方法で評価した。
【００４５】
［１］バインダー硬化物の性能評価
＜バインダー硬化物試験片の作成＞
平均粒径１ｍｍのガラスビーズに対して、バインダー固形分が２．５％となるように水性バインダーを添加し、十分に混合した。これを離型処理した８０ｍｍ×１５ｍｍ×６ｍｍの型枠に押し入れて成型し、２３０℃の循風乾燥機で２０分間熱処理を行い、試験片を得た。この試験片を１０枚作成した。
【００４６】
＜バインダー硬化物の性能評価方法＞
前記得られた試験片について、下記の方法に従って性能評価した。結果を表１、２に示す。
（１）機械的強度
ＪＩＳ  Ｋ７１７１に準じ、５０ｍｍ／ｍｉｎの試験速度で曲げ強さを測定した。試験片５枚の曲げ強さを測定し、平均値を算出した。
（２）耐加水分解性
試験片５枚を、７５℃、９５％ＲＨの恒温恒湿機内に７日間静置した。その後取り出し、３０℃、５０％ＲＨで１日間乾燥した。乾燥後の試験片について前記（１）と同様に曲げ強さを測定し、平均値を算出してバインダー硬化物の耐加水分解性を評価した。
【００４７】
［２］鉱物繊維マットの性能評価
＜鉱物繊維マット試験片の作成＞
タテ×ヨコ×厚みが３０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍ、密度が０．０２５ｇ／ｃｍ3のガラ
ス繊維積層物を、離型処理したタテ×ヨコ×深さが３０ｃｍ×３０ｃｍ×５ｃｍの平板金型内に載置した。次に、該積層物の重量に対して乾燥後の固形分重量が２０％相当量となる水性バインダーをエアスプレーを使用して該積層物に均一噴霧した。その後、２３０℃の循風乾燥機で２０分間熱処理を行い、厚み約１ｃｍ、密度０．０３０ｇ／ｃｍ3のマッ
ト試験片を得た。
【００４８】
＜鉱物繊維マットの評価方法＞
前記得られた試験片について、下記の方法に従って性能評価した。結果を表１、２に示す。
（１）鉱物繊維マットの接着性
試験片から、長さ×幅が１０ｃｍ×１．５ｃｍの試験片５枚を切り出し、これらをオートグラフを用いてＪＩＳ  Ｒ３４２０「ガラス繊維一般試験方法」の「７．４引張強さ」に準拠して測定し、試験片５枚の平均値を下記の基準で評価した。
＜評価基準＞
◎：５００Ｎ／ｍ2以上
○：４００Ｎ／ｍ2以上５００Ｎ／ｍ2未満
△：３００Ｎ／ｍ2以上４００Ｎ／ｍ2未満
×：３００Ｎ／ｍ2未満
【００４９】
（２）鉱物繊維マットの圧縮後の復元性試験
試験片から、長さ×幅が１０ｃｍ×１．５ｃｍの試験片５枚を切り出し、該試験片の厚みをノギスを用いて０．１ｍｍの単位まで測定した。該試験片をステンレス板（１０ｃｍ×２ｃｍ×０．１ｃｍ）の上に載置し、さらに試験片の上から同じ寸法のステンレス板（重量約９５ｇ）を載置して圧縮した。試験片をステンレス板の重量で圧縮した状態で３０℃、５０％ＲＨの雰囲気下で５日間静置後に、試験片から上部のステンレス板を取り除き、取り除いて５秒後の試験片の厚み（圧縮後の試験片の厚み）を測定した。下記の式から復元割合（％）を求め、試験片５枚の平均値を下記の基準で評価した。
復元割合（％）＝（圧縮後の試験片の厚み／圧縮前の試験片の厚み）×１００
＜評価基準＞
◎：復元割合が９０％以上
○：復元割合が８５％以上９０％未満
△：復元割合が７５％以上８５％未満
×：復元割合が７５％未満
【００５０】
（３）耐水性
試験片から、長さ×幅が１０ｃｍ×１．５ｃｍの試験片１０枚を切り出し、それらを４５℃の水道水に５日間浸漬した。その後取り出し、３０℃、５０％ＲＨで１日間乾燥した。乾燥後の試験片について前記（１）、（２）と同様に接着性および復元性の評価を行った。
【００５１】
（４）耐加水分解性
前記試験片から、長さ×幅が１０ｃｍ×１．５ｃｍの試験片１０枚を切り出し、それらを７５℃、９５％ＲＨの恒温恒湿機内に７日間静置した。その後取り出し、３０℃、５０％ＲＨで１日間乾燥した。乾燥後の試験片について前記（１）、（２）と同様に接着性および復元性の評価を行った。
【００５２】
【表１】
2013136864.tif 000002
【００５３】
【表２】
2013136864.tif 000003
【００５４】
表１、２から、本発明の鉱物繊維用水性バインダーを用いて成形した鉱物繊維マットは
、比較例に比べて、鉱物繊維の接着性、該マットの圧縮後の復元性に優れ、さらに耐水性、耐加水分解性試験後の接着性、圧縮後の復元性にも優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の鉱物繊維用水性バインダーは、耐熱性マット材料である鉱物繊維（ガラス繊維等）の接着性に優れ、得られる該マットは、建築物や各種装置の断熱材、保温材および吸音材等として幅広い分野に適用できることから、極めて有用である。