無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑、無機纖維隔熱吸音材料及無機纖維隔熱吸音材料...的製作方法
2023-05-17 22:20:51
專利名稱：無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑、無機纖維隔熱吸音材料及無機纖維隔熱吸音材料 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及適合用於由玻璃棉或巖棉等無機纖維構成的隔熱吸音材料的、不含甲醛的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，以及使用該粘合劑的無機纖維隔熱吸音材料，以及無機纖維隔熱吸音材料的製造方法。
背景技術：
—直以來,在由玻璃棉或巖棉等無機纖維構成的隔熱吸音材料中，作為用於使纖維彼此結合的粘合劑，廣泛使用酚醛類樹脂粘合劑。酚醛類樹脂粘合劑能在較短的時間內加熱固化，得到有強度的粘合劑固化物，因此使用該酚醛類樹脂粘合劑的無機纖維隔熱吸音材料的形狀保持、壓縮捆包開封後的厚度復原性、耐撓曲性等優異。但是，如果使用酚醛類樹脂粘合劑，則在製造工序中、特別是在粘合劑固化時，甲醛會釋放出來，容易殘留在產品中。近年來，為了減少環境負擔，要求通過法律規章制度等來限制產品中的甲醛的散發·量。因此，嘗試使用不含甲醛的粘合劑來製造無機纖維隔熱吸音材料。作為不含甲醛的粘合劑之一，有丙烯酸類樹脂粘合劑。但是，丙烯酸類樹脂粘合劑在弱酸性 弱鹼性條件下的固化性差，難以獲得牢固的粘合劑固化物。因此，以往將粘合劑的PH調整至3左右的強酸性來促進固化性後再使用。但是，強酸性的粘合劑容易腐蝕粘合劑供給配管、噴霧裝置、無機纖維堆積用的網狀運輸機(mesh conveyor)等製造設備，存在裝置的維護費用和裝置成本等高的問題。此外，強酸性的廢液被排出，還存在廢液處理成本高的問題。另一方面，下述專利文獻1、2中公開了一種水性粘合劑，該粘合劑是適合在弱酸性 弱鹼性條件下使用的丙烯酸類樹脂粘合劑，含有丙烯酸類樹脂和包含至少一種以上烷醇胺的交聯劑。專利文獻1、2中，為了中和從無機纖維溶出的鹼成分以抑制粘合劑固化物的水解，相對於丙烯酸類樹脂和交聯劑的總量100質量份可含有O. I 5質量份的無機酸的銨鹽。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特開2007-146315號公報(權利要求I、段落編號0051)專利文獻2 :日本專利特開2007-211161號公報(權利要求I、段落編號0058、0059)
發明內容
發明所要解決的技術問題但是，上述專利文獻1、2中公開的水性粘合劑雖然在弱酸性 弱鹼性條件下的固化性良好，但為了完成丙烯酸類樹脂和烷醇胺的交聯反應(酯化反應、醯亞胺化反應等)需要在較高的溫度下進行加熱固化。因此，使水性粘合劑固化時，存在能耗增多、無機纖維隔熱吸音材料的製造成本升高的問題。因此，本發明的目的在於提供一種能在低溫下加熱固化而得到牢固的粘合劑固化物的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，以及使用該粘合劑的無機纖維隔熱吸音材料，以及無機纖維隔熱吸音材料的製造方法。解決技術問題所採用的技術方案本發明人為了改善由丙烯酸類樹脂構成的水性粘合劑在弱酸性 弱鹼性條件下的固化性進行了研究，結果發現，通過提高無機酸的銨鹽的摻入量，丙烯酸類樹脂和烷醇胺的交聯反應速度提高，能在低溫下加熱固化而得到強度優異的粘合劑固化物，從而完成了本發明。S卩，本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑含有酸值為350 850mgK0H/g的丙烯酸類樹脂、包含至少一種以上烷醇胺的交聯劑、無機酸的銨鹽，其特徵在於，相對於所述丙烯酸類樹脂和所述交聯劑的總量100質量份，含有5. 5 10質量份的所述無機酸的 銨鹽，相對於所述丙烯酸類樹脂中的羧基的摩爾數，所述交聯劑中的羥基、氨基和亞氨基的總摩爾數以摩爾比計為O. 8 I. 5，用鹼性化合物將pH調整至5. O 8. O。本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑以上述摩爾比含有酸值為350 850mgK0H/g的丙烯酸類樹脂以及包含至少一種以上烷醇胺的交聯劑，因此在固化時，丙烯酸類樹脂和交聯劑不會過多或過少地進行反應，可獲得牢固的粘合劑固化物。此外，該粘合齊U由於不含甲醒，因此可減少環境負擔。此外，由於PH被調整至5. O 8. O,因此由酸導致的製造設備的腐蝕少，可降低維護費用和設備成本、廢水處理成本等。而且，由於相對於丙烯酸類樹脂和交聯劑的總量100質量份含有5. 5 10質量份的無機酸的銨鹽，因此弱酸性 弱鹼性條件下的固化性提高，能在較低的溫度下完成粘合劑的加熱固化。因此，可減少使粘合劑加熱固化時所需的能量。專利文獻1、2中，為了中和從無機纖維溶出的鹼成分，也可以相對於丙烯酸類樹脂和交聯劑的總量100質量份含有O. I 5質量份的無機酸的銨鹽，但無機酸的銨鹽的使用目的與本發明不同。因此，專利文獻1、2與本發明相比，無機酸的銨鹽的含量少。本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑中，所述丙烯酸類樹脂的重均分子量較好為1000 15000。藉此，可抑制粘合劑的粘度升高，噴霧時或固化反應開始前的粘合劑的流動性提高。而且，粘合劑的交聯緻密，所得粘合劑固化物的強度提高，能使纖維彼此的粘合力(粘接力)增強。本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑中，所述交聯劑較好是包含至少一種以上的二烷醇胺。亞氨基比羥基更快地與羧基反應，而且由空間位阻導致的粘合劑的交聯的延遲和未完成部分更少，因此能縮短固化時間，可提高生產性。而且所得粘合劑固化物的強度提聞。本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑中，較好是相對於所述丙烯酸類樹脂和所述交聯劑的總量100質量份，含有6 9質量份的所述無機酸的銨鹽。所述無機酸的銨鹽較好是硫酸銨。藉由該方案，則粘合劑的固化劑提高，所得粘合劑固化物的強度提高。本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑中，較好是相對於所述丙烯酸類樹月旨、所述交聯劑和所述無機酸的銨鹽的總量100質量份，含有O. 5 I. 7質量份的矽烷偶聯齊U。通過以上述比例含有矽烷偶聯劑，可提高無機纖維和粘合劑的界面上的粘接性，可提高使用該水性粘合劑得到的無機纖維隔熱吸音材料的各物性。本發明的無機纖維隔熱吸音材料的特徵在於，將所述無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑施加於無機纖維，使該無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑加熱固化而得。本發明的無機纖維隔熱吸音材料的製造方法的特徵在於，將所述無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑施加於無機纖維，加熱至180 220°C，使該無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑固化。發明的效果本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑是由丙烯酸類樹脂構成的不含甲醛的粘合劑，因此能在不釋放出甲醛的情況下固化，可減少廢氣等環境負擔。而且其固化性優異，即使加熱固化溫度低，粘合劑的交聯反應也能快速地進行，得到牢固的粘合劑固化 物。因此，使用該無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑得到的本發明的無機纖維隔熱吸音材料不會因例如氣溫或溼度等環境條件的影響而發生與隔熱吸音性能相關的隔熱材料的厚度尺寸和與施工時的自立性相關的剛性的下降，具有與使用現有的酚醛類樹脂粘合劑的無機纖維隔熱吸音材料同樣的物性，適合用作住宅、建築物等的隔熱、吸音材料或真空隔熱材料的芯材。而且，由於能在更低的溫度下進行粘合劑的加熱固化，因此可進一步減少使粘合劑加熱固化時所需的能量，能以更好的生產性製造各物性優異的無機纖維隔熱吸音材料。附圖
的簡單說明圖I是製造例中製成的拉伸試驗用試驗體的示意圖。實施發明的方式本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑含有丙烯酸類樹脂。本發明中使用的丙烯酸類樹脂是使包含乙烯性不飽和羧酸單體的單體聚合而得的聚合物或共聚物。作為乙烯性不飽和羧酸單體，可例舉丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、富馬酸、馬來酸、2-甲基馬來酸、衣康酸、2-甲基衣康酸、α -β -亞甲基戊二酸、馬來酸單烷基酯、富馬酸單烷基酯、馬來酸酐、丙烯酸酐、鄰苯二甲酸氫[β_(甲基)丙烯醯氧基亞乙基]酯、馬來酸氫[β_(甲基)丙烯醯氧基亞乙基]酯、琥珀酸氫[@-(甲基)丙烯醯氧基亞乙基]酯等。從丙烯酸類樹脂的分子量的控制的難易程度等角度考慮，較好是丙烯酸。將丙烯酸類樹脂的酸值調整至700mgK0H/g以上的高區域內時，較好是馬來酸或富馬酸。通過調整丙烯酸類樹脂的酸值，也可將不含羧基的乙烯性不飽和單體和乙烯性不飽和羧酸單體並用。作為不含羧基的乙烯性不飽和單體，只要在加熱固化時不會釋放出甲醛即可，無特別限定。可使用丙烯酸類單體、乙烯基類單體、醯胺類單體、脂肪族不飽和烴、苯乙烯類單體、乙烯基酯類單體、丙烯腈、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。它們可使用一種或兩種以上並用。N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、甲基-N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺在加熱時會發生交聯反應而釋放出甲醛，因此避免使用。作為上述丙烯酸類單體，可例舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸正硬脂酯、二乙二醇乙氧基(甲基)丙烯酸酯、甲基-3-甲氧基(甲基)丙烯酸酯、乙基-3-甲氧基(甲基)丙烯酸酯、丁基-3-甲氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-4-羥基丁酯、三元以上的多元醇的單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸-N-烷基氣基燒基酷、(甲基)丙稀酸_N, N- _■燒基氣基燒基酷等。作為上述乙烯基類單體，可例舉乙烯基烷基醚、N-烷基乙烯基胺、N，N-二烷基乙烯基胺、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基咪唑、N-(烷基)氨基烷基乙烯基胺等。作為上述醯胺類單體，可例舉(甲基)丙烯醯胺、N-烷基(甲基)丙烯醯胺、N, N- 二烷基(甲基)丙烯醯胺、N, N- 二烷基氨基烷基(甲基)丙烯醯胺、雙丙酮(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮等。作為上述脂肪族不飽和烴，可例舉乙烯、丙烯、異丁烯、異戊二烯、丁二烯等。 作為上述苯乙烯類單體，可例舉苯乙烯、α -甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯、對輕基苯乙烯、對乙醯氧基苯乙烯等。作為上述乙烯基酯類單體，可例舉乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等。丙烯酸類樹脂的酸值為350 850mgK0H/g，較好為450 750mgK0H/g，更好為550 750mgK0H/g。丙烯酸類樹脂的酸值如果低於350mgK0H/g，則粘合劑固化物的交聯結構容易變粗，有粘合劑固化物的強度、剛性下降的傾向。因此，無機纖維隔熱吸音材料的壓縮捆包開封後的厚度復原性(下稱「復原性」)、作為板的剛性下降，隔熱性、吸音性容易受損。而且施工時的操作性容易受損。丙烯酸類樹脂的酸值如果高於850mgK0H/g，則粘合劑固化物的交聯結構變得緊密，強度容易變脆。因此，無機纖維隔熱吸音材料的復原性、作為板的剛性受損，可能達不到所要的性能。而且，在固化後，未反應的羧基也容易殘存在粘合劑固化物中，例如可能會發生在高溼度下粘合劑固化物吸收溼氣，由粘合劑產生的纖維與纖維的結合力降低等問題。本發明中的丙烯酸類樹脂的酸值以中和Ig丙烯酸類樹脂所需的氫氧化鉀的毫克數表示。丙烯酸類樹脂的重均分子量較好為1000 15000，更好為2000 10000，特別好為2000 5000。丙烯酸類樹脂的重均分子量如果高於15000，則有水分揮發後的粘合劑粘度顯著增加的傾向，塗布於無機纖維時或塗布後的粘合劑流動性容易變差，有難以將粘合劑均勻地塗布於無機纖維的傾向。還可能會發生如下問題附著於無機纖維的粘合劑的粘合性容易升高，附著有粘合劑的無機纖維會附著於製造流水線而汙染製造流水線，或者無機纖維隔熱吸音材料表面的纖維結塊，所得產品的外觀、厚度尺寸產生部分缺陷，等等。丙烯酸類樹脂的重均分子量如果低於1000，則通過固化時的加熱，粘合劑成分容易變成煙而揮發，粘合劑在無機纖維上的附著量容易減少。因此，無機纖維隔熱吸音材料的各物性容易下降。本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑含有包含至少一種以上烷醇胺的交聯劑。作為烷醇胺，可使用乙醇胺、異丙醇胺等單烷醇胺，二乙醇胺、二異丙醇胺等二烷醇胺，三乙醇胺、三異丙醇胺等三烷醇胺。其中較好是二烷醇胺，從經濟性的角度考慮特別CN 102947502 A書明說5/12 頁好是二乙醇胺。
烷醇胺的分子中含有比羥基更快地與羧基反應的氨基和/或亞氨基，因此無機纖維隔熱吸音材料製造時的固化溫度降低，固化時間縮短，或者粘合劑交聯程度提高，藉此可提聞無機纖維隔熱吸首材料的生廣性和物性。而且，_■燒醇胺與竣基的反應性特別聞，可減少由空間位阻導致的粘合劑的交聯的延遲和未完成部分，因此能進一步縮短固化時間。而且所得粘合劑固化物的強度進一步提高。
本發明中使用的交聯劑還可以含有烷醇胺以外的多元醇。
作為上述多元醇無特別限定，較好是水溶性的多元醇。可例舉例如脂肪族多元醇類、糖類、聚酯多元醇類、二元醇類、丙烯酸樹脂類多元醇等。它們可使用一種或兩種以上並用。
作為上述脂肪族多元醇類，可例舉1，2-乙二醇(乙二醇)及其二聚體或三聚體、I,2-丙二醇(丙二醇)及其二聚體或三聚體、1，3-丙二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇、2-甲基-2，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、 3-甲基-1，5-戊二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-環己二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2-羥甲基-2-甲基-1，3-丙二醇、2-乙基-2-羥甲基-2-甲基-1，3-丙二醇、1，2，6-己三醇、2，2- 二羥甲基-2，3-丙二醇等 。
作為上述糖類，可例舉葡萄糖、果糖、甘露糖醇、山梨糖醇、麥芽糖醇等。
作為上述聚酯多元醇類，可例舉上述脂肪族多元醇類和/或糖類與鄰苯二甲酸、 己二酸、壬二酸等所成的聚酯多元醇等。
作為上述二元醇類，可例舉聚乙二醇、聚丙二醇等。
烷醇胺以外的多元醇相對於烷醇胺100質量份較好是少於200質量份，更好是少於100質量份。交聯劑中的該多元醇的含量相對於烷醇胺100質量份如果少於200質量份， 則弱酸性 弱鹼性條件下的粘合劑的固化性良好。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑以如下條件含有丙烯酸類樹脂和交聯劑相對於所述丙烯酸類樹脂中的羧基的摩爾數，交聯劑中的羥基、氨基和亞氨基的總摩爾數以摩爾比計為O. 8 I. 5。上述摩爾比較好為O. 9 I. 2,更好為O. 95 I. I。上述摩爾比如果低於O. 8，則有丙烯酸類樹脂的羧基在粘合劑固化後仍會殘留的傾向。上述摩爾比如果高於I. 5，則有烷醇胺在粘合劑固化後仍會殘留的傾向。因此，上述摩爾比如果超出上述範圍，則粘合劑固化物的物性容易劣化，使用該水性粘合劑而得的無機纖維隔熱吸音材料在耐溼性等環境因素的作用下，復原性、拉伸強度、扯裂負荷等物性容易下降。上述摩爾比如果在上述範圍內，則丙烯酸類樹脂和交聯劑在粘合劑固化時形成交聯結構，兩者都不會過多或過少，因此粘合劑固化物的強度牢固，使用該水性粘合劑而得的無機纖維隔熱吸音材料的各物性可以達到最佳。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑含有無機酸的銨鹽。
作為無機酸的銨鹽、可例舉硫酸銨、硝酸銨、亞硫酸銨、磷酸銨、亞磷酸銨、次磷酸銨、聚磷酸銨、氯化銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、碳酸氫銨、硫代硫酸銨、連二亞硫酸銨、鹽酸銨、過二硫酸二銨、硫酸銨鋁等。其中，由於丙烯酸類樹脂和交聯劑的交聯反應的促進效果好，因此較好是硫酸銨。
無機酸的銨鹽的含量相對於丙烯酸類樹脂和交聯劑的總量100質量份為5. 5 107質量份，較好為6 9質量份，更好為6 8質量份。如果少於5. 5質量份，則幾乎無法提高丙烯酸類樹脂和交聯劑的反應性，難以在低溫下加熱固化。如果多於10質量份，則有粘合劑固化物的耐水性下降的傾向。通過以上述比例含有無機酸的銨鹽，能在低溫(較好是 180 220°C，更好是180 195°C )下使粘合劑加熱固化，得到耐水性、強度等物性優異的粘合劑固化物。
為了中和從無機纖維溶出的鹼成分以抑制粘合劑固化物的水解，日本專利特開 2007-146315號、日本專利特開2007-211161號等也在粘合劑中摻入無機酸的銨鹽，但本發明中，含有無機酸的銨鹽的目的是為了促進丙烯酸類樹脂和交聯劑的交聯反應，在更低的溫度下使粘合劑加熱固化，得到牢固的粘合劑固化物。因此摻入了比以往更多的量的無機酸的銨鹽。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑還可以含有無機酸的銨鹽以外的催化劑。該催化劑只要能促進丙烯酸類樹脂和烷醇胺的交聯反應即可。可例舉例如次磷酸鈉、次磷酸鉀、次磷酸鈣、次磷酸鎂等次磷酸鹽類；三(3-羥丙基)膦等有機磷化合物類；四乙基錟鹽、三乙基苄基轔鹽、四正丁基鎊鹽、三正丁基甲基銥鹽等季禱鹽類；三氟化硼胺絡合物、氯化鋅、氯化鋁、氯化鎂等路易斯酸化合物類；乳酸鈦、三乙醇胺鈦、乙酸鋯等水溶性有機金屬化合物等。它們可使用一種或兩種以上並用。其中，次磷酸鈣和三(3-羥丙基) 膦即使量少固化促進效果也好，而且即使殘留在粘合劑固化物中也很少會損害粘合劑固化物的耐溼性，因此優選。
上述催化劑的含量相對於丙烯酸類樹脂和交聯劑的總量100質量份較好為10質量份以下，更好為O. I 10質量份，特別好為O. 5 5質量份。這些催化劑的效果比無機酸的銨鹽低，因此從材料成本的角度考慮完全可以不含有這些催化劑。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑較好是含有選自蠟類或者蠟類和重質油類的混合物的至少一種水分散體。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑較好是含有矽烷偶聯劑。矽烷偶聯劑在無機纖維和粘合劑的界面上起作用，可增強粘合劑對無機纖維的粘接。
作為矽烷偶聯劑，可例舉氨基矽烷偶聯劑、環氧基矽烷偶聯劑等。它們可使用一種或兩種以上並用。
作為上述氨基矽烷偶聯劑，可例舉Y-氨基丙基三乙氧基矽烷、Y-(2-氨基乙基) 氨基丙基三甲氧基矽烷、Y-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基矽烷等。
作為上述環氧基矽烷偶聯劑，可例舉Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、Y-環氧丙氧基丙基甲基~■甲氧基娃燒等。
矽烷偶聯劑的含量相對於丙烯酸類樹脂、交聯劑和無機酸的銨鹽的總量100質量份較好為O. 5 I. 7質量份，更好為O. 55 I. 65質量份，特別好為O. 6 I. 6質量份。如果少於O. 5質量份，則幾乎無法獲得上述效果。如果多於I. 7質量份，則上述效果幾乎不會提聞。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑還可以根據需要含有防塵劑、著色劑等。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑通過如下方法製造使用帶溶解器等攪拌機的罐將丙烯酸類樹脂、交聯劑、無機酸的銨鹽、根據需要使用的其它原料混合，用鹼性化合物將PH調整至5. O 8. O。
作為水性粘合劑的形態，可例舉乳液、膠態分散體、水溶性組合物。其中，較好是以水溶性組合物的形態使用。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑的pH為5. O 8. O,較好為6. O 8.0，更好為6. O 7. O。pH如果低於5. O,則可能會因長期使用而導致製造設備被腐蝕，而且廢水處理成本高。PH如果高於8. 0，則丙烯酸類樹脂和交聯劑的交聯反應變慢，粘合劑的固化無法完成，或者到完成固化為止需要長時間的加熱。而且所得無機纖維隔熱吸音材料的復原性和自立性等各物性容易受損。無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑的PH如果在上述範圍內，則可抑制製造設備的腐蝕，而且廢水處理也變得容易，因此可實現維護費用的降低。
pH的調整方法無特別限定，較好是使用鹼性化合物，更好是使用揮發性鹼性化合物。作為揮發性鹼性化合物，可例舉氨水或胺類。如果考慮到固化時產生的臭氣等，則較好是氨水。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑的固體成分量較好為5 40質量％，更好為10 30質量％。固體成分量如果少於5質量％，則水分量多，固化工序需要時間，如果多於40質量％，則粘度高，粘合劑的流動性下降。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料可通過將上述無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑施加於無機纖維、使該水性粘合劑加熱固化來製造。
舉出一個具體例子進行更詳細的說明。
首先，用纖維化裝置將熔融的無機質原料纖維化，製成無機纖維。作為無機纖維無特別限定，可例舉玻璃棉、巖棉。纖維化方法可採用火焰法、噴吹法、離心法(也稱為旋轉法)等各種方法。無機纖維是玻璃棉時，特別好是離心法。
接著，使用噴霧裝置等將上述無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑施加於無機纖維。粘合劑的施加量根據無機纖維隔熱吸音材料的密度和用途而不同。以施加了粘合劑的無機纖維的質量為基準，以固體成分換算較好為O. 5 15質量％的範圍，更好為O. 5 10 質量％的範圍。作為將粘合劑施加於無機纖維的時機，只要在纖維化之後即可，為了高效地施加粘合劑，較好是在纖維化後立即施加。
接著，將施加了粘合劑的無機纖維堆積在有孔運輸機上，形成大體積的中間體。在有孔運輸機上堆積施加了粘合劑的無機纖維時，更好是從堆積無機纖維的有孔運輸機的相反側利用吸引裝置進行吸引。
接著，將在有孔運輸機上連續移動的上述中間體送入按照所要的厚度設置有間隔的上下一對的有孔運輸機等，並同時利用經加熱的熱風使粘合劑固化，成形為氈狀。然後， 切割成所要的寬度和長度，從而得到無機纖維隔熱吸音材料。
粘合劑的加熱固化溫度較好為180 220°C，更好為180 195°C。本發明的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑的固化性優異，即使在220°C以下的低溫下也能充分地加熱固化，可形成牢固的粘合劑固化物。加熱固化溫度雖然也可以超過220°C，但能耗量增大， 從經濟的角度考慮不理想。
加熱固化時間根據無機纖維隔熱吸音材料的密度、厚度在30秒 10分鐘的範圍內適當調整。9
如上所述得到的本發明的無機纖維隔熱吸音材料在粘合劑的加熱固化時不會釋放出甲醛，因此與現有的酚醛_甲醛類粘合劑相比環境負擔更小。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料既可以上述形態直接使用，也可用表皮材料被覆後使用。作為表皮材料，可使用紙張、合成樹脂膜、金屬箔膜、無紡布、編織布或將它們組合而成的材料。
本發明的無機纖維隔熱吸音材料的密度可以是普通的隔熱材料或吸音材料中採用的密度，較好為5 300kg/m3的範圍。實施例
以下，通過實施例對本發明進行更詳細的說明。
[無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑]
(實施例I)
將由丙烯酸和丙烯酸甲酯構成的丙烯酸類樹脂(酸值690mgK0H/g，重均分子量 2000)溶解於水而製成樹脂溶液(固體成分45% ),將以固體成分換算為100質量份的該樹脂溶液和37. 18質量份的作為交聯劑的單乙醇胺混合，得到樹脂混合物。
相對於所得的樹脂混合物100質量份，添加8質量份的硫酸銨和6質量份的次磷酸鈉，用25%氨水調整至pH6. 5，得到水溶性組合物。
相對於所得的水性組合物100質量份，添加O. 8質量份的Y -氨基丙基三乙氧基矽烷，攪拌後用水稀釋至固體成分達到15%，得到實施例I的水性粘合劑。
(實施例2)
實施例I中，除了使用42. 66質量份的二乙醇胺來代替單乙醇胺以外，與實施例I 同樣地操作，得到實施例2的水性粘合劑。
(實施例3)
實施例I中，除了使用60. 54質量份的三乙醇胺來代替單乙醇胺以外，與實施例3 同樣地操作，得到實施例2的水性粘合劑。
(實施例4)
實施例2中，除了使用8質量份的磷酸銨來代替硫酸銨以外，與實施例2同樣地操作，得到實施例4的水性粘合劑。
(實施例5)
實施例2中，除了將Y _氨基丙基三乙氧基矽烷的摻入量設為O. 3質量份以外，與實施例2同樣地操作，得到實施例5的水性粘合劑。
(實施例6)
實施例2中，除了將次磷酸鈉的摻入量設為O. 3質量份以外，與實施例2同樣地操作，得到實施例6的水性粘合劑。
(比較例I)
實施例I中，除了將硫酸銨的摻入量設為2質量份以外，與實施例I同樣地操作， 得到比較例I的水性粘合劑。
(比較例2)
實施例2中，除了將硫酸銨的摻入量設為2質量份以外，與實施例2同樣地操作，得到比較例2的水性粘合劑。
(比較例3)
實施例3中，除了將硫酸銨的摻入量設為2質量份以外，與實施例3同樣地操作， 得到比較例3的水性粘合劑。
(比較例4)
實施例4中，除了將磷酸銨的摻入量設為2質量份以外，與實施例4同樣地操作， 得到比較例4的水性粘合劑。
(比較例5)
實施例2中，除了不添加硫酸銨以外，與實施例2同樣地操作，得到比較例5的水性粘合劑。
(比較例6)
實施例2中，除了將硫酸銨的摻入量設為2質量份、將次磷酸鈉的摻入量設為12 份以外，與實施例2同樣地操作，得到比較例6的水性粘合劑。
(比較例7)
實施例5中，除了將硫酸銨的摻入量設為2質量份以外，與實施例5同樣地操作， 得到比較例7的水性粘合劑。
(比較例8)
實施例6中，除了將硫酸銨的摻入量設為2質量份以外，與實施例6同樣地操作， 得到比較例8的水性粘合劑。
(比較例9)
實施例2中，除了將硫酸銨的摻入量設為15質量份以外，與實施例2同樣地操作， 得到比較例9的水性粘合劑。
實施例I 6、比較例I 9的水性粘合劑的組成示於下表1、2。
[表I]
權利要求
1.無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，其含有酸值為350 850mgK0H/g的丙烯酸類樹脂、包含至少一種以上烷醇胺的交聯劑、無機酸的銨鹽，其特徵在於， 相對於所述丙烯酸類樹脂和所述交聯劑的總量100質量份，含有5. 5 10質量份的所述無機酸的銨鹽， 相對於所述丙烯酸類樹脂中的羧基的摩爾數，所述交聯劑中的羥基、氨基和亞氨基的總摩爾數以摩爾比計為O. 8 I. 5, 用鹼性化合物將PH調整至5. O 8. O。
2.如權利要求I所述的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，其特徵在於，所述丙烯酸類樹脂的重均分子量為1000 15000。
3.如權利要求I或2所述的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，其特徵在於，所述交聯劑含有至少一種以上的二烷醇胺。
4.如權利要求I 3中任一項所述的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，其特徵在於，相對於所述丙烯酸類樹脂和所述交聯劑的總量100質量份，含有6 9質量份的所述無機酸的銨鹽。
5.如權利要求I 4中任一項所述的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，其特徵在於，所述無機酸的銨鹽是硫酸銨。
6.如權利要求I 5中任一項所述的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，其特徵在於，相對於所述丙烯酸類樹脂、所述交聯劑和所述無機酸的銨鹽的總量100質量份，含有O. 5 I. 7質量份的矽烷偶聯劑。
7.無機纖維隔熱吸音材料，其特徵在於，將權利要求I 6中任一項所述的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑施加於無機纖維，使該無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑加熱固化而得。
8.無機纖維隔熱吸音材料的製造方法，其特徵在於，將權利要求I 6中任一項所述的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑施加於無機纖維，加熱至180 220°C，使該無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑固化。
全文摘要
本發明提供一種能在低溫下加熱固化而得到牢固的粘合劑固化物的無機纖維隔熱吸音材料用水性粘合劑，以及使用該粘合劑的無機纖維隔熱吸音材料，以及無機纖維隔熱吸音材料的製造方法。本發明將一種水性粘合劑施加於無機纖維，加熱至180～220℃來製造無機纖維隔熱吸音材料，所述水性粘合劑中，相對於酸值為350～850mgKOH/g的丙烯酸類樹脂和包含至少一種以上烷醇胺的交聯劑的總量100質量份，含有5.5～10質量份的無機酸的銨鹽，相對於丙烯酸類樹脂中的羧基的摩爾數，交聯劑中的羥基、氨基和亞氨基的總摩爾數以摩爾比計為0.8～1.5，用鹼性化合物將pH調整至5.0～8.0。
文檔編號D04H1/4209GK102947502SQ20118002799
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月22日 優先權日2010年6月23日
發明者松尾篤, 迫田拓哉 申請人:旭玻璃纖維股份有限公司