JPH0428723A - 無機質繊維用バインダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は岩綿、石綿およびロックウール等の無機質繊維
を成型するに際して使用するバインダーに関する。

Ｂ、従来の技術 従来より、無機質繊維板の製造は、たとえば、岩綿また
は鉱滓綿をバインダーと共に水中に分散させて抄造しＬ
後、加圧調圧し、加熱乾燥し、その後硬化さけることに
よって行われていＬｏこの際に用いられるバインダーと
して：ｔ　＠ｉでん粉、たとえば小麦粉で、Ｌ粉、コー
ノスターチ、馬れいしよでん粉、通常のポリビニルアル
コール（以下ＰＶＡと略記する）、フエ／−ル樹脂、ベ
ントナイト、水ガラス、ワックス系バインダー　ロジン
系バインダー　石油樹脂系バインダーおよびアルキルケ
テンダイマー系バインダー等か知られている。また、特
開昭５０−１５８６９号公報では通常のＰＶＡと硼酸ま
ｆこはその塩とを併用することか提案されている。

Ｃ９発明が解決しようとする課題 無機質繊維の抄造時にバインダーとしてでん粉を用い几
場合には、得られる無機質繊維板は耐水性能とりわけ耐
温水性能が悪く、吸湿樹脂により機緘的性能か著しく低
下するという問題点がある。

ＰＶＡを単独でバインダーとして用いた場合に：ｉ、加
熱乾燥時にＰＶＡが表面に移行していくために、１９０
℃程度の熱風乾燥により無機質繊維板が着色し几り、ｗ
４機質繊維板に十分戸硬さか得られないなどの欠点が現
れるという問題点かある。フエノ−ル樹脂、ヘントナイ
トまｆ二は水ガラスなとをバインダーとして用いろ場合
には、抄造機まｆ二はテックスマシン等により、抄造し
、乾燥したソート状まｎでよフェルト状の＠機質繊碓仮
は極めて跣いものになりすぎて曲面施工が不可能に戸ろ
という問題点かある。ワックス系バインダー　ロジン系
バインダー　石浦樹晰系バインダーまたはアルキルケテ
ンダイマー系バインダーなどの場合には、十分な耐水性
が得られず吸湿時の強度低下が大きいという欠点かある
。また、通常のＰＶＡと硼酸まんはその塩とを併用した
バインダーの場合には、無機質繊維の抄造をくり返して
行くうちに、抄造用の水を抄造後に濾過した水（以下、
白水と略記する）のくり返し使用により無機質繊維から
溶出する無機イオンとか白水のｐＨ１１４節に用いる水
酸化ナトリウムまたは水酸化カルンウムからのイオンが
蓄積されるために、硼酸塩濃度か高くなり通常のＰＶＡ
では水への溶解性がしだいに小さくなり、それにとらな
いバインダー効果か小ざくなり、耐湿性能が低下すると
いう難点かめる。

本発明は無機質繊ａｔｉとしての耐水性、耐熱性および
防火性なと、）特性を１分に発揮ざ仕ζ乃＼ら、上記で
述べた従来のバインダーの欠点がまったくない無機質繊
維用のバインダーを提供する二とにある。

０１課題を解決する１こめの手段 本発明者等は無機質繊維用バインダーについて鋭意検討
しｒ二結果、ピバリン酸ビニルの重合体およびピバリン
酸ビニルと酢酸ビニルの共重合体から選ばれた一種ま１
こは二種以上の重合体をけん化することによって得られ
るけん化度５０モル％以上のＰＶＡ系重合体からなるバ
インダーを用いる場合には上記の問題が全くない無機質
繊維板が得られることを見いだし本発明を完成させるに
到った。

即ち、多量の水で解繊維した無機質繊維を抄造する場合
に上記本発明のＰＶＡ系重合体からζろバインダーを用
いることにより、抄造後の加熱乾燥時に無機質繊維板表
層部へのバインダーの移行か少なく、そのＬめ無機質繊
維板内部におけるバインダーの歩留まりか向上し接着効
果か向上するとともに本発明のバインダー自身か何する
耐水性、耐湿性、耐熱水性にｆｉ１！−るという性能か
そ・）ま支反映された無機質繊維板の製造か可能になる
ことを見い几した。

本発明に用いられるピバリン酸ビニルの重合体およびピ
バリン酸ビニルと酢酸ビニルの共重合体から選ばれろ一
種まｆ二は二種以上の重合体をけ４化することによって
得られるけん化度５０モル％以上のＰＶＡ系重合体は、
ピバリン酸ビニルま几はピバリン酸ビニルと酢酸ビニル
を塊状、溶液、懸濁、乳化などの公知の重合方法によっ
て重合または共重合して得られる重合体を公知の方法に
より、けん化することにより得られる。

該ＰＶＡ系重合体のけん化度としては５０モル％以上、
好ましくは７０モル％以上である。けん化度か５０モル
％より低い場合には接着性か低下するととらに耐水性か
悪化するので好ましくない。また該ＰＶＡ系重合体の重
合度としては、１００〜１０．０００か好ましく、３０
０〜５，０００がより好ましい。

ま几ピバリン酸ヒニルと酢酸ビニルの共重合体の組成と
して；よ、共重合体中のピバリン酸ビニルのモル組成か
０５モルん以上、好ましくは５モル％以上、より好まし
く１よ１０モル５以上かすくれた性能を与える。共重合
体中のピバリン酸ビニルの組成か０５モル％未満てＩよ
接着性の低下や無機板表層へのバインダーの移行かあり
好ましくない。本発明に使用されるピバリン酸ビニルの
重合体ま几１よピバリン酸ビニルと酢酸ビニルの共重合
体から選Ｉれる一種または二種以上の重合体をけん化す
ることによって得られるけん化度５０モル％以上のＰＶ
Ａ系重合体は、ノンデイオタクテイシティーＤ＼通常市
販されているＰＶＡよりも高いために、耐水性、耐熱性
、耐湿熱性および耐久性等が無機質繊維用バインダーと
して用いたときに著しく向上する。無機質繊維に対する
本発明のバインダー使用量は、無機質繊ａ１００重ＩＩ
ＫＸに几いして２〜２０重量％、さらに好ましく：ｉ３
〜１０重量％である。無機質繊維に対する本発明のバイ
ンダー使用量か上記重量部以下では満足を接着効果か得
られず、またこれ以上て：よいたずらに繊維板中に可燃
物の看を増大させるだけである。

まＲ使用オろ水の量は無機質繊維１００重量部に対し２
，０００〜２０，０００重量部か適当である。

本発明のバインダーは該Ｐ〜′八重へ体を使用すること
が必須であるか、本発明の効果を損わない範囲で、でん
粉、変性でん粉、ワックス系バインダー　ロジン系バイ
ンダー　石油樹脂系バインダアルキルケテンダイマー系
バインダーまたは各種エマルジョン等と併用可能である
。上記のバインダーのなかでは特に、でん粉を併用する
のが好ましい。

また、上記バインダーの他に、無機質繊維の水への濡れ
性を向上させるｆ二めに、カチオン性界面活性剤あるい
は両性界面活性剤を併用して用いることができろ。また
、バインダーの無機質繊維板への定着率を向上ざ仕る几
めに、メラミン樹脂、ポリエチレンイミン樹脂または変
性ポリアミドエピクロルヒドリン果樹ｌ１１　ｔどの定
着剤を添加することもてきろ。

ざらに、本発明のバインダーであるＰＶＡ系重合体と反
応して、より一層のバインダー効果か得られる硼酸また
はその塩を添加することらで３る。

本発明のＰＶＡ系バインダーは通常は粉末状態で無機質
繊維ととらに抄造用の水に投入して用いられる。この水
スラリーから常法により抄造、成型後、乾燥されて無機
質繊維板か得られる。この乾燥工程において本発明のＰ
ＶＡ系重合体は冷水には難溶であるが熱水に溶解してす
ぐれたバインダー効果を発揮する。該ＰＶＡ系重合体は
通常粉末で用いるが、溶解性を良くし、バインダーのむ
らを少なくするために、５０メツシユパスの比較的細か
い粒径のものか好ましい。

Ｅ　実施例 以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるもので
はない。なお以下で、「部」および「％」は特に断わら
ないかぎりそれぞれ「重量部」および「重量％」を意味
する。

実施例１ 撹拌機を備えた反応容器に、ピバリン酸ビニルモノマー
６００部、メタノール１６０部を仕込み、窒素ガスバブ
リングによ′〕系を窒素置換しｆｌ。別途メタノール２
０部に開始剤として２，２°−アゾビスイソブチロニト
リル０．０６２５部を溶解しｆ二溶液を調製し、窒素ガ
スによるバブリングで窒素置換した。反応容器を昇温し
、内温か６０℃に達したところで開始剤を溶解し几メタ
ノール溶液を注入し、重合を開始した。１９０分後に、
重合率か４５％に達しｒ二ところで冷却して、重合を停
止し、ｔ−ブタノールを時々添加しながら減圧で未反応
のピバリン酸ビニルモノマーを除去して、ポリピバリン
酸ビニルのむ一ブタノール溶液としに。続いて、減圧下
てｔブタノールを除去して、３２．８％のポリピバリン
酸ビニルのテトラヒドロフラン溶液を得た。次に、撹拌
機と還流冷却器を備えた反応器に、この溶液３０．５１
を計り取り、６０℃に加温して、窒素ガスを流して窒素
置換し、６０℃に保持した後、別途調製し窒素置換しｆ
こ２５％の水酸化カリウムのメタノール溶液２１部を添
加し、十分に撹拌しＬ０系は約１０分てゲル化しｆ二か
、さらに６０℃で１００分間保持しｆ二接、酢酸６．８
部をメタノール２０部とともに添加して、水酸化カリウ
ムを中和しｆ二。続いて、ケルを粉砕しｒ二接、メタノ
ールによるソックスレー洗浄を寅施し、ＰＶＡを得た。

得られｊ二ＰＶＡ０．５部に、無水酢酸１０部、ピリジ
ン２部を加えて封管しｆ二後、１２０℃で８時間加熱し
て酢化しｆ二。得ら乙たポリ酢酸ビニルはｎ−へキサン
に沈澱させ、アセトン−ｎ−へキサン系で２回再沈をく
り返し、精製し几。得られたＰＶＡをｄａ　　ＤＭＳＯ
に溶解し、ＮＭＲを測定したところ、けん化度９９４モ
ル％、ノンジオタフティンティ−６１，５して得たポリ
酢酸ビニルのアセトン中、３０℃で測定した［ηコから
求め几粘度平均重合度は２０８０であった。

白水２０００部に得られｒ二ＰＶＡ（８０メツシユパス
品）４．５部、ロックウール１００１１１Ｅを加えよく
撹拌して分散スラリーを調製した。該スラリーから抄造
後、熱風乾燥機を用いて１７０℃で２時間乾燥すること
により、厚さ１２ｍｍのロックウール繊維板を得た。こ
の繊維板から表層の表裏を各１ｍｗやすりて削り取った
厚さＩｈａ、幅２０段転長さ８０ａｓの試験片を作成し
、２０℃、６５％ＲＨの条件下で！週間調湿しＬものに
ついて、かさ比重、糸巻き型のハードテスターによる表
面硬度およびＪ　Ｉ　Ｓ　−Ａ３９０．１に準拠した方
法による曲げ強度の測定をそれぞれ行った。まに試験片
を３０℃、９０％ＲＨの条件下で１週間調湿したものに
ついても、同様の方法で表面硬度の測定を行った。測定
結果を第１表に示す。

比較例１〜２ 実施例１で用いたバインダーに代えて第１表に示すバイ
ンダーを用いたほかは実施例１と同様の方法で試験片を
作成し、物性測定を行った。バインダー成分、その使用
量および測定結果をあわせて第１表に示す。

通常のＰＶＡをバインダーに用いた比較例１は、乾燥後
、無機質繊維板の表面にバインダーが移行し着色を生じ
ていた。

実施例２〜５ 実施例！で使用しｔ：　Ｐ　Ｖ　Ａに代えてピバリン酸
ビニルと酢酸ビニルを共重合した後、実施例１と同様に
してけん化し、組成の異なるＰＶＡを作製した。なお、
ＰＶＡの共重合組成：ｉけん化前のピバリン酸ビニルと
酢酸ビニルの共重合体のＮ　Ｍ　Ｒの測定から求めた。

実施例１と同様にロックウール板を作成し、物性測定を
行った。結果を第２表２こ示す。

実施例６ 実施例１で使用したＰ　Ｖ　Ａ　３．５部およびタピオ
カでん粉３．５部を併用してバインダーとしたほかは実
施例１と同様にしてロックウール板を作成し物性測定を
行った。結果を第３表に示す。

比較例３ 実施例１のＰＶＡの代わりに比較例１で用いた通常のＰ
　Ｖ　Ａ　ＬＳ部とタピオカでん粉３．５部を併用して
バインダーとし上と同様にしてロックウール板を作成し
物性測定を行った。結果を第３表に示”°　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　以下余白Ｆ１発明の効果 上記６〕実施例で明らかなとお；）、ピバリン酸ビニル
の重合体およびピバリン酸ビニルと酢酸ビニルの共重合
体から選ばれる一種または二種以上の重合体をけん化す
ることによって得られろけん化度５０モル％以上のＰＶ
Ａ系重合体を無機質繊維用のバインダーとして用いるこ
とにより、抄造後の加熱乾燥時に無機質繊維板の表層部
への移行が抑制され、接着強度とくに曲げ強度が向上す
るとともに耐湿性能も著しく改善された無機質繊維板が
得られる。また白水中にアルカリ金属イオンやアルカリ
土類金属イオン等が多量に存在しても、十分なバインダ
ー効果が得られる等、工業的価値がきわめて高いもので
ある。

特許出願人　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピバリン酸ビニルの重合体およびピバリン酸ビニ
   ルと酢酸ビニルの共重合体から選ばれる一種または二種
   以上の重合体をけん化することによつて得られるけん化
   度５０モル％以上のポリビニルアルコール系重合体から
   なる無機質繊維用バインダー。