JP2019173235A - Binder for inorganic fiber product and manufacturing method therefor, manufacturing method of inorganic fiber product - Google Patents

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Abstract

To provide a binder for inorganic fiber product capable of manufacturing an inorganic fiber product excellent in water dilution property, having reduced formaldehyde emission amount, having sufficient strength, and excellent in appearance, a manufacturing method of the binder for inorganic fiber product, and a manufacturing method of the inorganic fiber product using the binder for inorganic fiber product.SOLUTION: There is provided a binder for inorganic fiber product containing a resol type phenol resin, and amino acid, with content of the amino acid of 0.5 to 33 pts.mass based on 100 pts.mass of a resin solid component of the resol type phenol resin. There is provided a manufacturing method of the binder for inorganic fiber product including adding monoamine to the resol type phenol resin at less than 60°C. There is provided a manufacturing method of the inorganic fiber product for adhering the binder for inorganic fiber product to the inorganic fiber and molding the inorganic fiber to obtain the inorganic fiber product.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、無機繊維製品用バインダー及びその製造方法、無機繊維製品の製造方法に関する。   The present invention relates to a binder for inorganic fiber products, a method for producing the same, and a method for producing an inorganic fiber product.

従来、グラスウール、ロックウール、又はセラミック繊維等の無機繊維をバインダーで結合することにより成形した無機繊維製品が、断熱材、吸音材、又はその他各種成型品(自動車の屋根、ボンネットのライナー等)に用いられている。
無機繊維製品は、一般的に、無機繊維にバインダーを付着させ、集積して目的の無機繊維製品の形状の集積体とした後、加熱し、バインダーを硬化することにより製造されている。バインダーとしては、フェノール類とホルムアルデヒド類との反応により得られるフェノール樹脂を主成分としたもの(以下、フェノール樹脂系バインダーということがある。)が、比較的安価で、機械的強度等の性能に優れた製品が得られることから汎用されている。
Conventionally, inorganic fiber products formed by bonding inorganic fibers such as glass wool, rock wool, or ceramic fibers with a binder are used as heat insulating materials, sound absorbing materials, or other various molded products (automobile roofs, bonnet liners, etc.). It is used.
In general, inorganic fiber products are produced by attaching a binder to inorganic fibers and accumulating them to obtain an aggregate in the shape of the desired inorganic fiber product, followed by heating and curing the binder. As a binder, a resin mainly composed of a phenol resin obtained by a reaction between phenols and formaldehyde (hereinafter, sometimes referred to as a phenol resin binder) is relatively inexpensive and has performance such as mechanical strength. Widely used because excellent products can be obtained.

しかし、フェノール樹脂系バインダーを用いた場合、製造工程でホルムアルデヒドが揮散する問題や、得られる無機繊維製品からホルムアルデヒドが放散する問題がある。ホルムアルデヒドは人体に悪影響を及ぼす物質で、例えば建材から放散するアルデヒドはシックハウス症候群の原因物質の一つとされている。そのため、日本国では2003年にホルムアルデヒドの放散量を規制する改正建築基準法が施行されている。改正建築基準法においては、ホルムアルデヒド放散量が、JIS A1901により測定されるホルムアルデヒド放散速度として5μg/m・hr以下のものは規制対象となっていないため、無機繊維製品としてもホルムアルデヒド放散速度が5μg/m・hr以下のものが要望される。 However, when a phenol resin binder is used, there are problems that formaldehyde is volatilized in the manufacturing process and formaldehyde is diffused from the resulting inorganic fiber product. Formaldehyde is a substance that adversely affects the human body. For example, aldehyde released from building materials is considered to be one of the causative substances of sick house syndrome. For this reason, in 2003, the revised Building Standard Law, which regulates the amount of formaldehyde emitted, was enforced in 2003. Under the revised Building Standards Law, the formaldehyde emission rate of 5 μg / m 2 · hr or less as measured by JIS A1901 is not regulated, so the formaldehyde emission rate is 5 μg even for inorganic fiber products. / M 2 · hr or less is desired.

無機繊維製品の製造工程(バインダーの吹きつけ時等)でホルムアルデヒドが揮散する問題の対応策の一つとして、フェノール樹脂を尿素で変性させることが行われている。この場合、フェノール樹脂に導入された尿素によってフェノール樹脂中の遊離ホルムアルデヒドが捕捉され、製造工程中のホルムアルデヒド揮散量が低減し、作業環境が改善する。
無機繊維製品からホルムアルデヒドが放散する問題の対応策としては、現在、エチレン尿素、又はアジピン酸ジヒドラジド等のホルムアルデヒド捕捉剤を併用することが一般的になっている(例えば特許文献1参照)。ホルムアルデヒド捕捉剤は、発生したホルムアルデヒドと反応し、固定化することでホルムアルデヒド放散量を低減する。
しかし、従来の方法では、ホルムアルデヒド放散量が少なく、性能も良好な無機繊維製品を低コストで製造することは難しい。
As one of countermeasures for the problem of formaldehyde volatilization in the manufacturing process of inorganic fiber products (when the binder is sprayed, etc.), phenol resin is modified with urea. In this case, free formaldehyde in the phenol resin is captured by the urea introduced into the phenol resin, the amount of formaldehyde volatilization during the manufacturing process is reduced, and the working environment is improved.
As a countermeasure against the problem of formaldehyde being diffused from inorganic fiber products, it is now common to use a formaldehyde scavenger such as ethylene urea or adipic acid dihydrazide (see, for example, Patent Document 1). The formaldehyde scavenger reacts with the generated formaldehyde and immobilizes it to reduce formaldehyde emission.
However, in the conventional method, it is difficult to produce an inorganic fiber product with low formaldehyde emission and good performance at low cost.

例えばフェノール樹脂を尿素変性させる方法は、製造工程でのホルムアルデヒド揮散量の低減には有効であるものの、得られた無機繊維製品からのホルムアルデヒド放散量は逆に多くなる傾向がある。これは、ホルムアルデヒド源が無機繊維製品中に固定されて潜在ホルムアルデヒドとして滞在し、加水分解等により再放出されるためと考えられる。また、バインダーとして尿素で変性させたフェノール樹脂を用いた場合、尿素変性していないフェノール樹脂を用いた場合に比べて、得られた無機繊維製品の耐水強度等の性能が低くなる等の問題もある。   For example, although a method of modifying a phenol resin with urea is effective in reducing the amount of formaldehyde volatilized in the production process, the amount of formaldehyde emitted from the obtained inorganic fiber product tends to increase. This is presumably because the formaldehyde source is fixed in the inorganic fiber product, stays as latent formaldehyde, and is re-released by hydrolysis or the like. In addition, when a phenol resin modified with urea is used as a binder, there is a problem that the performance of the obtained inorganic fiber product, such as water resistance, is lower than when a phenol resin not modified with urea is used. is there.

また、ホルムアルデヒド捕捉剤の使用は、ホルムアルデヒド放散量の低減には有効であるものの、従来のホルムアルデヒド捕捉剤がフェノール樹脂に比べて高価である。しかもホルムアルデヒド放散速度が5μg/m・hr以下の無機繊維製品を得ようとすると、ホルムアルデヒド捕捉剤の使用量も多くなることからコストアップにつながり、フェノール樹脂系バインダーのコストメリットが損なわれる。また、ホルムアルデヒド捕捉剤は、通常、特許文献1に記載されるように、硬化後に添加されるため、工程の煩雑化にもつながる。そのため、前記ホルムアルデヒド捕捉剤を併用しなくても、ホルムアルデヒド放散速度が5μg/m・hr以下の無機繊維製品を得ることが可能なフェノール樹脂系バインダーが求められる。 Moreover, although the use of formaldehyde scavengers is effective in reducing the amount of formaldehyde emitted, conventional formaldehyde scavengers are more expensive than phenolic resins. In addition, when trying to obtain an inorganic fiber product having a formaldehyde emission rate of 5 μg / m 2 · hr or less, the amount of formaldehyde scavenger used increases, leading to an increase in cost, and the cost merit of the phenol resin binder is impaired. Moreover, since the formaldehyde scavenger is usually added after curing as described in Patent Document 1, it leads to complication of the process. Therefore, there is a need for a phenolic resin binder that can obtain an inorganic fiber product having a formaldehyde emission rate of 5 μg / m 2 · hr or less without using the formaldehyde scavenger in combination.

このような状況のなか、近年、無機繊維製品の製造工程でホルムアルデヒドが揮散する問題の対応策の一つとして、ホルムアルデヒドとフェノールを反応させてレゾール型フェノール樹脂を得た後に60〜75℃でグリシンを添加し、未反応のホルムアルデヒド及びフェノールをグリシンと反応させて縮合物を形成させる方法が提案されている(特許文献2、3)。また、ホルムアルデヒドの放散量を低減する方法としては、レゾール型フェノール樹脂に糖を添加した無機繊維製品用バインダーも知られている(特許文献4、5)。   Under such circumstances, as one of countermeasures for the problem that formaldehyde is volatilized in the manufacturing process of inorganic fiber products in recent years, glycine is obtained at 60 to 75 ° C. after reacting formaldehyde with phenol to obtain a resol type phenol resin. Has been proposed in which unreacted formaldehyde and phenol are reacted with glycine to form a condensate (Patent Documents 2 and 3). In addition, as a method for reducing formaldehyde emission, a binder for inorganic fiber products in which sugar is added to a resol type phenol resin is also known (Patent Documents 4 and 5).

特開2001−178805号公報JP 2001-178805 A 特開2016−180115号公報JP-A-2006-180115 特表2013−536311号公報Special table 2013-536311 gazette 特開2014−148422号公報JP 2014-148422 A 特許第5328988号公報Japanese Patent No. 5328988

特許文献2、3のように、未反応のホルムアルデヒド及びフェノールにグリシンを反応させて縮合物を形成させると、無機繊維製品用バインダーの水希釈性が悪くなる。そのため、無機繊維製品用バインダーを無機繊維に付着させることが困難になる。また、特許文献4、5のような無機繊維製品用バインダーは、水希釈性は優れるが、製造される無機繊維製品の色味が茶系色となり、従来の色味と異なるため、一部の顧客からは外観上好ましくないと指摘される場合がある。また、高密度のボード製品では、既存のフェノール樹脂を使用した製品に比べ、タワミ量大きくなる等の強度低下を招く場合がある。   As in Patent Documents 2 and 3, when the unreacted formaldehyde and phenol are reacted with glycine to form a condensate, the water-dilutability of the binder for inorganic fiber products is deteriorated. Therefore, it becomes difficult to adhere the binder for inorganic fiber products to inorganic fiber. Moreover, although the binder for inorganic fiber products like patent documents 4 and 5 is excellent in water reducibility, since the color of the manufactured inorganic fiber product turns into a tea system color and differs from the conventional color, some There are cases in which it is pointed out by the customer that the appearance is not preferable. In addition, a high-density board product may cause a decrease in strength, such as an increase in the amount of deflection, as compared with a product using an existing phenol resin.

本発明は、水希釈性に優れ、かつホルムアルデヒド放散量が低減され、強度を充分に有し、外観に優れた無機繊維製品を製造できる無機繊維製品用バインダー、前記無機繊維製品用バインダーの製造方法、及び前記無機繊維製品用バインダーを用いた無機繊維製品の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides an inorganic fiber product binder that is excellent in water dilutability, has reduced formaldehyde emission, has sufficient strength, and has an excellent appearance, and a method for producing the inorganic fiber product binder Another object is to provide a method for producing an inorganic fiber product using the inorganic fiber product binder.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]レゾール型フェノール樹脂と、アミノ酸とを含む無機繊維製品用バインダー。
[2]前記アミノ酸の含有量が、前記レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0.5〜33質量部である、[1]に記載の無機繊維製品用バインダー。
[3]pHが6.0〜13.0である、[1]又は[2]に記載の無機繊維製品用バインダー。
[4][1]〜[3]のいずれかに記載の無機繊維製品用バインダーを無機繊維に付着させ、前記無機繊維を成形して無機繊維製品を得る、無機繊維製品の製造方法。
[5]60℃未満でレゾール型フェノール樹脂にアミノ酸を添加する、無機繊維製品用バインダーの製造方法。
[6]前記アミノ酸の添加量が、前記レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0.5〜33質量部である、[3]に記載の無機繊維製品用バインダーの製造方法。
The present invention has the following aspects.
[1] A binder for inorganic fiber products comprising a resol type phenolic resin and an amino acid.
[2] The binder for inorganic fiber products according to [1], wherein the content of the amino acid is 0.5 to 33 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin solid content of the resol type phenol resin.
[3] The binder for inorganic fiber products according to [1] or [2], wherein the pH is 6.0 to 13.0.
[4] A method for producing an inorganic fiber product, wherein the inorganic fiber product is obtained by attaching the inorganic fiber product binder according to any one of [1] to [3] to the inorganic fiber and molding the inorganic fiber.
[5] A method for producing a binder for inorganic fiber products, wherein an amino acid is added to a resol-type phenolic resin at less than 60 ° C.
[6] The method for producing a binder for inorganic fiber products according to [3], wherein the addition amount of the amino acid is 0.5 to 33 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin solid content of the resol type phenol resin. .

本発明によれば、水希釈性に優れた無機繊維製品用バインダーにより、ホルムアルデヒド放散量が低減され、強度を充分に有し、外観に優れた無機繊維製品を製造できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the amount for formaldehyde emission is reduced with the binder for inorganic fiber products excellent in water reducibility, An inorganic fiber product which has sufficient intensity | strength and was excellent in the external appearance can be manufactured.

実施例1〜7及び比較例1、5の無機繊維製品用バインダーA−1〜A−7、A−9、A−13について、グリシンの添加量を横軸に、常態強度を縦軸にとったグラフである。Regarding the binders A-1 to A-7, A-9, and A-13 for inorganic fiber products of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 5, the added amount of glycine is taken on the horizontal axis, and the normal strength is taken on the vertical axis. It is a graph. 実施例1〜7及び比較例1、5の無機繊維製品用バインダーA−1〜A−7、A−9、A−13について、グリシンの添加量を横軸に、耐湿強度を縦軸にとったグラフである。For the binders A-1 to A-7, A-9, and A-13 for inorganic fiber products of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 5, the horizontal axis represents the amount of glycine added, and the vertical axis represents moisture resistance. It is a graph. 実施例1〜7及び比較例1、5の無機繊維製品用バインダーB−1〜B−7、B−9、A−13について、グリシンの添加量を横軸に、放散F量を縦軸にとったグラフである。For binders B-1 to B-7, B-9, and A-13 for inorganic fiber products of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 5, the amount of glycine added is on the horizontal axis and the amount of diffused F is on the vertical axis. It is a graph taken. 実施例1〜7及び比較例1、5の無機繊維製品用バインダーB−1〜B−7、B−9、A−13について、グリシンの添加量を横軸に、引っ張り強度(常態強度、耐湿強度)を縦軸にとったグラフである。For the binders B-1 to B-7, B-9, and A-13 for inorganic fiber products of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 5, the tensile strength (normal strength, moisture resistance) with the added amount of glycine as the horizontal axis It is the graph which took intensity | strength) on the vertical axis | shaft.

[無機繊維製品用バインダー]
本発明の無機繊維製品用バインダー(以下、「本バインダー」とも記す。)は、無機繊維製品において、グラスウール、ロックウール、セラミック繊維等の無機繊維を結合するためのバインダーである。本バインダーは、レゾール型フェノール樹脂と、アミノ酸とを含む。
本バインダーは、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、レゾール型フェノール樹脂及びアミノ酸以外の他の成分をさらに含んでもよい。
[Binder for inorganic fiber products]
The binder for inorganic fiber products of the present invention (hereinafter also referred to as “the present binder”) is a binder for binding inorganic fibers such as glass wool, rock wool, and ceramic fibers in inorganic fiber products. This binder contains a resol type phenol resin and an amino acid.
The binder may further contain other components other than the resol type phenolic resin and the amino acid as long as the effects of the present invention are not impaired, if necessary.

(レゾール型フェノール樹脂)
レゾール型フェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類とのアルカリ触媒存在下での反応生成物である。
フェノール類とアルデヒド類とをアルカリ触媒存在下で反応させると、フェノール類の芳香環にアルデヒド類が付加する付加反応が起き、その後縮合反応を経て高分子化する。
(Resol type phenol resin)
The resol type phenol resin is a reaction product of a phenol and an aldehyde in the presence of an alkali catalyst.
When phenols and aldehydes are reacted in the presence of an alkali catalyst, an addition reaction in which aldehydes are added to the aromatic ring of phenols occurs, and then polymerizes through a condensation reaction.

フェノール類は、芳香環及び芳香環に結合した水酸基を有する化合物である。フェノール類としては、例えば、フェノール、アルキルフェノール類(o,m,pの各クレゾール、o,m,pの各エチルフェノール、キシレノールの各異性体等)、多芳香環フェノール類(α,βの各ナフトール等)、多価フェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ピロガロール、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン等)等が挙げられる。これらのフェノール類は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうち、実用的な物質は、フェノール、o,m,pの各クレゾール、キシレノールの各異性体、レゾルシン、カテコールである。   Phenols are compounds having an aromatic ring and a hydroxyl group bonded to the aromatic ring. Examples of phenols include phenol, alkylphenols (o, m, p cresol, o, m, p ethylphenol, xylenol isomers, etc.), polyaromatic phenols (α, β Naphthol, etc.), polyhydric phenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, pyrogallol, resorcin, catechol, hydroquinone, etc.). These phenols may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, practical substances are phenol, cresols of o, m, and p, isomers of xylenol, resorcin, and catechol.

アルデヒド類は、ホルミル基を有する化合物及びその多量体からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である。アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド、グリオキザール等が挙げられる。これらのアルデヒド類は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうち、実用的な物質は、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドである。   Aldehydes are at least one compound selected from the group consisting of compounds having a formyl group and multimers thereof. Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propyl aldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde, glyoxal, and the like. These aldehydes may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, practical substances are formaldehyde and paraformaldehyde.

レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量は、水希釈性、経時安定性の点から、800以下が好ましく、600以下がより好ましく、400以下がさらに好ましい。レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量は、150未満の場合は、無機繊維製品におけるバインダーの歩留まり低下や、強度低下等の恐れがあり好ましくない。
なお、レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量は、ポリスチレンを標準物質として用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定した値である。
The weight average molecular weight of the resol type phenol resin is preferably 800 or less, more preferably 600 or less, and still more preferably 400 or less, from the viewpoint of water dilution and stability over time. When the weight average molecular weight of the resol type phenol resin is less than 150, there is a possibility that the yield of the binder in the inorganic fiber product may be reduced or the strength may be reduced.
The weight average molecular weight of the resol type phenol resin is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.

レゾール型フェノール樹脂は、液状が好ましい。
レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分は、輸送コストの点から、30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましい。
なお、レゾール型フェノール樹脂の「樹脂固形分」とは、レゾール型フェノール樹脂の不揮発分を示す。不揮発分は、JIS K6910の5.6の規定に準じて測定される値を示す。
The resol type phenol resin is preferably liquid.
The resin solid content of the resol type phenol resin is preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more from the viewpoint of transportation cost.
The “resin solid content” of the resol type phenol resin refers to the non-volatile content of the resol type phenol resin. The nonvolatile content indicates a value measured according to JIS K6910 5.6.

(アミノ酸)
アミノ酸としては、特に限定されず、グリシン、グルタミン酸、グルタミン、システイン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、サルコシン、セリン、トレオニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、リシン、メチオニン等が挙げられる。アミノ酸としては、ホルムアルデヒド放散量を低減する効果が得られやすい点から、グリシン、グルタミン酸が好ましい。
アミノ酸は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(amino acid)
The amino acid is not particularly limited, and examples thereof include glycine, glutamic acid, glutamine, cysteine, alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, sarcosine, serine, threonine, valine, leucine, isoleucine, lysine and methionine. As the amino acid, glycine and glutamic acid are preferable because an effect of reducing the amount of formaldehyde diffused is easily obtained.
An amino acid may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

本バインダー中のアミノ酸の含有量は、レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0.5〜33質量部が好ましく、5〜15質量部がより好ましい。アミノ酸の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、ホルムアルデヒド放散量が充分に低減され、常態強度及び耐湿強度が高い無機繊維製品が得られやすい。アミノ酸の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、経済性に優れる。
なお、常態強度とは、乾燥状態での機械的強度(引っ張り強度、曲げ強度等)を示す。耐湿強度とは、湿潤状態での機械的強度を示す。
The content of the amino acid in the binder is preferably 0.5 to 33 parts by mass and more preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin solid content of the resol type phenol resin. When the amino acid content is at least the lower limit of the above range, the amount of formaldehyde released is sufficiently reduced, and an inorganic fiber product having high normal strength and high moisture resistance is easily obtained. If the amino acid content is not more than the upper limit of the above range, the economy is excellent.
In addition, normal strength shows mechanical strength (tensile strength, bending strength, etc.) in a dry state. The moisture resistance indicates the mechanical strength in a wet state.

(他の成分)
他の成分としては、本バインダーに配合し得る成分として公知のもののなかから適宜選択して使用できる。例えば、尿素、エチレン尿素、レゾルシン、メラミン、ジシアンジアミド、アンモニア、硬化促進剤、シランカップリング剤、公知のホルムアルデヒド捕捉剤、撥水剤、発塵防止オイル、水等が挙げられる。他の成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Other ingredients)
As other components, it can be used by appropriately selecting from known components that can be blended in the binder. Examples thereof include urea, ethylene urea, resorcin, melamine, dicyandiamide, ammonia, a curing accelerator, a silane coupling agent, a known formaldehyde scavenger, a water repellent, a dust prevention oil, and water. Other components may be used alone or in combination of two or more.

断熱材用バインダーが尿素、メラミン、エチレン尿素、レゾルシン、ジシアンジアミド(DCDA)から選ばれる少なくとも1種を含むことで、ホルムアルデヒド放散量をさらに低減できる。
断熱材用バインダーが尿素を含む場合、尿素の含有量は、レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、5〜100質量部が好ましく、10〜70質量部がより好ましい。メラミン、エチレン尿素、レゾルシン、DCDAの含有量の好ましい範囲は、尿素の含有量の好ましい範囲と同じである。
By including at least one selected from urea, melamine, ethylene urea, resorcin, and dicyandiamide (DCDA) as the binder for the heat insulating material, the amount of formaldehyde emitted can be further reduced.
When the binder for heat insulating materials contains urea, 5-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin solid content of a resol type phenol resin, and, as for content of urea, 10-70 mass parts is more preferable. The preferable range of the content of melamine, ethylene urea, resorcin, and DCDA is the same as the preferable range of the urea content.

本バインダーがアンモニアを含むことで、本バインダー中の遊離ホルムアルデヒドと反応し、ヘキサミンに転換することにより、作業環境を改善する。また、アンモニアを配合することで、本バインダーのpHが高まり、水希釈性が向上する。水希釈性の向上は、配管への本バインダーの付着やスプレーノズルの詰まりを防止する点から好ましい。
アンモニアの配合量は、フェノール樹脂の樹脂固形分に対し、0〜20質量%が好ましい。
When this binder contains ammonia, it reacts with the free formaldehyde in this binder and converts to hexamine, thereby improving the working environment. Moreover, by mix | blending ammonia, pH of this binder increases and water dilutability improves. The improvement of water dilutability is preferable from the viewpoint of preventing adhesion of the binder to the piping and clogging of the spray nozzle.
As for the compounding quantity of ammonia, 0-20 mass% is preferable with respect to the resin solid content of a phenol resin.

本バインダーには、さらに、硬化促進剤を用いてもよい。
硬化促進剤としては、例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム等のアンモニウム塩が挙げられる。
本バインダー中の硬化促進剤の含有量は、レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0〜10質量部が好ましく、3〜5質量部がより好ましい。
The binder may further contain a curing accelerator.
Examples of the curing accelerator include ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, and ammonium phosphate.
As for content of the hardening accelerator in this binder, 0-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin solid content of a resol type phenol resin, and 3-5 mass parts is more preferable.

本バインダーがシランカップリング剤を含むことで、無機繊維製品の耐水性、機械的強度が向上する。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン化合物が挙げられる。
本バインダー中のシランカップリング剤の含有量は、レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0〜1質量部が好ましい。
When this binder contains a silane coupling agent, the water resistance and mechanical strength of the inorganic fiber product are improved.
The silane coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include aminosilane compounds such as N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane.
As for content of the silane coupling agent in this binder, 0-1 mass part is preferable with respect to 100 mass parts of resin solid content of a resol type phenol resin.

ホルムアルデヒド捕捉剤としては、例えば、特開2001−178805号公報に記載のホルムアルデヒド捕捉剤等が挙げられる。
撥水剤としては、シリコーン系撥水剤、フッ素系撥水剤等が挙げられる。
発塵防止オイルとしては、鉱物油ベースのオイルエマルジョン等が挙げられる。
Examples of the formaldehyde scavenger include formaldehyde scavengers described in JP-A No. 2001-178805.
Examples of the water repellent include a silicone water repellent and a fluorine water repellent.
Examples of the dust-preventing oil include mineral oil-based oil emulsions.

本バインダーのpHは、6.0〜13.0が好ましく、6.3〜11.0がより好ましく、6.5〜9.0がさらに好ましく、6.5〜8.0が特に好ましく、6.5〜7.0がより一層好ましい。pHが前記範囲の下限以上であれば、設備を傷めない。また、水への溶解性がより良好になる。
pHが前記範囲の上限以下であれば、触媒及び添加剤等の使用量の点から経済的である。pHは、25℃における値である。
The pH of the binder is preferably 6.0 to 13.0, more preferably 6.3 to 11.0, further preferably 6.5 to 9.0, particularly preferably 6.5 to 8.0, 6 .5 to 7.0 is even more preferable. If pH is more than the lower limit of the said range, an installation will not be damaged. Moreover, the solubility in water becomes better.
If pH is below the upper limit of the said range, it is economical from the point of usage-amounts, such as a catalyst and an additive. The pH is a value at 25 ° C.

[無機繊維製品用バインダーの製造方法]
本バインダーは、60℃未満でレゾール型フェノール樹脂にアミノ酸を添加することで得られる。例えば、フェノール類とアルデヒド類とをアルカリ触媒の存在下に反応させてレゾール型フェノール樹脂を得た後、60℃未満でアミノ酸を添加する方法が挙げられる。
[Method for producing binder for inorganic fiber product]
This binder is obtained by adding an amino acid to a resol type phenol resin at less than 60 ° C. For example, there is a method in which phenols and aldehydes are reacted in the presence of an alkali catalyst to obtain a resol type phenol resin, and then an amino acid is added at less than 60 ° C.

フェノール類とアルデヒド類との反応は、公知の方法で行える。例えば、撹拌機、還流器及び温度制御機構を有する反応容器にフェノール類、アルデヒド類、アルカリ触媒、水等を仕込み、任意の反応温度で任意の反応時間保持する方法が挙げられる。反応の開始後、必要に応じて、追加のアルカリ触媒及び任意の添加剤等を添加してもよい。   The reaction between phenols and aldehydes can be performed by a known method. For example, a method of charging a reaction vessel having a stirrer, a reflux device and a temperature control mechanism with phenols, aldehydes, an alkali catalyst, water and the like and maintaining an arbitrary reaction time at an arbitrary reaction temperature can be mentioned. After the start of the reaction, an additional alkali catalyst and optional additives may be added as necessary.

フェノール類に対するアルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)は、1.0〜4.0が好ましく、1.5〜2.5がより好ましい。フェノール類に対するアルデヒド類のモル比が前記範囲の下限値以上であれば、未反応のフェノール類の揮散による臭気発生、又は歩留低下を抑制しやすい。フェノール類に対するアルデヒド類のモル比が前記範囲の上限値以下であれば、未反応のアルデヒド類が多量に残留することなく、製造工程中の作業環境雰囲気下にホルムアルデヒドが揮発せず、作業員の健康を害さない。また、本バインダーを用いて得られる無機繊維製品からのアルデヒド類の放散量がより少なくなる。   The molar ratio of aldehydes to phenols (aldehydes / phenols) is preferably 1.0 to 4.0, and more preferably 1.5 to 2.5. If the molar ratio of aldehydes to phenols is not less than the lower limit of the above range, it is easy to suppress odor generation or yield reduction due to volatilization of unreacted phenols. If the molar ratio of aldehydes to phenols is below the upper limit of the above range, a large amount of unreacted aldehydes will not remain, formaldehyde will not volatilize in the working environment atmosphere during the manufacturing process, and Does not harm health. Moreover, the amount of aldehydes emitted from the inorganic fiber product obtained using the binder is reduced.

アルカリ触媒としては、フェノール類とアルデヒド類との反応を進行させ得るものであれば特に制限はなく、種々のアルカリ性物質を用いることができる。具体例としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物(水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム等)、炭酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ性物質;トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン等の第3級アミン、DBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン)、DBN(1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン)等の環式アミン等の有機アルカリ性物質;等が挙げられる。通常、アルカリ土類金属を使用した場合、アルカリ金属を使用した場合よりも、樹脂の水希釈性や経時安定性は低下するが、耐水特性は向上する。これはアルカリ金属に比べアルカリ土類金属やその塩が、水に対して溶解性が低いためである。これらのアルカリ触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The alkali catalyst is not particularly limited as long as the reaction between phenols and aldehydes can proceed, and various alkaline substances can be used. Specific examples include hydroxides of alkali metals such as sodium and potassium (sodium hydroxide and potassium hydroxide), and alkaline earth metal hydroxides such as calcium, magnesium and barium (calcium hydroxide and magnesium hydroxide). Inorganic alkaline substances such as sodium carbonate and ammonia; tertiary amines such as triethylamine, trimethylamine and triethanolamine; DBU (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene ), Organic alkaline substances such as cyclic amines such as DBN (1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene); Usually, when an alkaline earth metal is used, the water dilutability and stability over time of the resin are lower than when an alkali metal is used, but the water resistance is improved. This is because alkaline earth metals and their salts are less soluble in water than alkali metals. These alkali catalysts may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

アルカリ触媒の使用量は、フェノール類100質量部に対して、1〜30質量部が好ましい。アルカリ触媒の使用量が前記範囲の下限値以上であれば、反応が充分に進行する。アルカリ触媒の使用量が前記範囲の上限値以下であれば、反応の制御が容易である。   As for the usage-amount of an alkali catalyst, 1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenols. If the usage-amount of an alkali catalyst is more than the lower limit of the said range, reaction will fully advance. If the usage-amount of an alkali catalyst is below the upper limit of the said range, control of reaction will be easy.

フェノール類とアルデヒド類の反応の反応温度は、50〜90℃が好ましく、60〜80℃がより好ましい。反応温度が前記範囲の下限値以上であれば、充分な反応速度が得られる。反応温度が前記範囲の上限値以下であれば、反応の制御が容易である。
反応時間は、例えば2〜8時間とすることができる。
50-90 degreeC is preferable and, as for the reaction temperature of reaction of phenols and aldehydes, 60-80 degreeC is more preferable. If the reaction temperature is at least the lower limit of the above range, a sufficient reaction rate can be obtained. If reaction temperature is below the upper limit of the said range, control of reaction will be easy.
The reaction time can be, for example, 2 to 8 hours.

フェノール類とアルデヒド類を前記範囲のような反応温度で反応させた後、レゾール型フェノール樹脂の温度を60℃未満となるように調整してからアミノ酸を添加する。60℃未満でアミノ酸を添加することで、レゾール型フェノール樹脂中に含まれる遊離のフェノール及び遊離のホルムアルデヒドとアミノ酸が反応して縮合物が形成されることを抑制できる。これにより、得られる本バインダーの水希釈性が低下することが抑制される。
なお、遊離のフェノール類とは、JIS K6910の5.16の規定に準じて測定される未反応のフェノール類である。遊離のアルデヒド類とは、JIS K6910の5.17の規定に準じて測定される未反応のアルデヒド類である。
After reacting phenols and aldehydes at a reaction temperature within the above range, the amino acid is added after adjusting the temperature of the resol-type phenol resin to be less than 60 ° C. By adding an amino acid at a temperature lower than 60 ° C., it is possible to suppress the formation of a condensate by reacting the free phenol and free formaldehyde with the amino acid contained in the resol type phenol resin. Thereby, it is suppressed that the water dilution property of this binder obtained falls.
The free phenols are unreacted phenols measured according to JIS K6910 5.16. Free aldehydes are unreacted aldehydes measured according to 5.17 of JIS K6910.

アミノ酸を添加する際のレゾール型フェノール樹脂の温度は、60℃未満であり、10〜50℃が好ましく、15〜40℃がより好ましく、20〜35℃が特に好ましい。アミノ酸添加時のレゾール型フェノール樹脂の温度が前記範囲の上限値以下であれば、水希釈性に優れた本バインダーが得られやすい。アミノ酸添加時のレゾール型フェノール樹脂の温度が前記範囲の下限値以上であれば、アミンが樹脂に溶解しやすく、アミン添加時の溶解熱を緩和し、温度管理が容易にできる。   The temperature of the resol type phenol resin when adding an amino acid is less than 60 ° C, preferably 10 to 50 ° C, more preferably 15 to 40 ° C, and particularly preferably 20 to 35 ° C. If the temperature of the resol type phenol resin at the time of amino acid addition is below the upper limit of the said range, this binder excellent in water reducibility will be easy to be obtained. If the temperature of the resol-type phenol resin at the time of amino acid addition is equal to or higher than the lower limit of the above range, the amine is easily dissolved in the resin, the heat of solution at the time of amine addition is relaxed, and temperature control can be facilitated.

アミノ酸の添加量は、レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0.5〜33質量部が好ましく、5〜15質量部がより好ましい。アミノ酸の添加量が前記範囲内であれば、無機繊維製品のホルムアルデヒド放散量を充分に低減でき、かつ水希釈性に優れた本バインダーが得られやすい。   0.5-33 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin solid content of a resol type phenol resin, and, as for the addition amount of an amino acid, 5-15 mass parts is more preferable. If the amount of amino acid added is within the above range, the amount of formaldehyde emitted from the inorganic fiber product can be sufficiently reduced, and the present binder excellent in water dilution can be easily obtained.

本発明では、フェノール類とアルデヒド類とをアルカリ触媒存在下で反応させた後、又はアミノ酸を添加した後に、必要に応じて酸による中和や、水による希釈等の処理を行ってもよい。
中和に用いる酸としては、ホウ酸、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸等の無機酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸、クエン酸、乳酸、スルファニル酸、安息香酸、フェノールスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ラウリン酸等の有機酸が挙げられる。酸は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In the present invention, after reacting phenols and aldehydes in the presence of an alkali catalyst, or after adding an amino acid, neutralization with an acid or dilution with water may be performed as necessary.
Acids used for neutralization include inorganic acids such as boric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid and sulfamic acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid, citric acid, lactic acid, sulfanilic acid, benzoic acid, phenolsulfonic acid, para Organic acids such as toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, lauric acid and the like can be mentioned. An acid may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

また、本発明では、フェノール類とアルデヒド類とをアルカリ触媒存在下で反応させた後、又はアミノ酸を添加した後に、必要に応じて他の成分を添加する。
他の成分を添加する際のレゾール型フェノール樹脂の温度は、60℃未満が好ましく、10〜50℃がより好ましく、15〜40℃が特に好ましく、20〜35℃がより一層好ましい。
Moreover, in this invention, after making phenols and aldehydes react in presence of an alkali catalyst, or after adding an amino acid, another component is added as needed.
The temperature of the resol-type phenol resin when adding other components is preferably less than 60 ° C, more preferably 10 to 50 ° C, particularly preferably 15 to 40 ° C, and still more preferably 20 to 35 ° C.

なお、本発明の断熱材用バインダーの製造方法は、前記した方法には限定されない。例えば、60℃未満で市販のレゾール型フェノール樹脂にアミノ酸を添加してもよい。
使用前の本バインダーの温度は、60℃未満が好ましく、10〜50℃がより好ましく、15〜40℃が特に好ましく、20〜35℃がより一層好ましい。
In addition, the manufacturing method of the binder for heat insulating materials of this invention is not limited to an above described method. For example, you may add an amino acid to a commercially available resol type phenol resin at less than 60 degreeC.
The temperature of the binder before use is preferably less than 60 ° C, more preferably 10 to 50 ° C, particularly preferably 15 to 40 ° C, and still more preferably 20 to 35 ° C.

以上説明したように、本発明では、レゾール型フェノール樹脂と、アミノ酸とを含む無機繊維製品用バインダーとする。本バインダーは、アミノ酸を、遊離のフェノール類やアルデヒド類と反応させて縮合物とせずに含ませるため、水希釈性に優れている。   As described above, in the present invention, a binder for an inorganic fiber product including a resol type phenol resin and an amino acid is used. This binder is excellent in water dilutability because it contains an amino acid without reacting with free phenols or aldehydes to form a condensate.

また、本バインダーは、無機繊維に付着させ、焼成して硬化する際に、バインダー中の遊離のフェノール類やアルデヒド類とアミノ酸とがマンニッヒ反応により縮合物を形成する。このマンニッヒ縮合物が放散ホルムアルデヒドを捕捉すると考えられるため、本バインダーを用いて製造した無機繊維製品においては、ホルムアルデヒド放散量は充分に低減される。
また、アミノ酸を含む本バインダーを用いて製造した無機繊維製品は、従来品と同様に黄色い発色になり、また常態強度及び耐湿強度も向上する。
本バインダーは、断熱材の製造に特に有用である。
Moreover, when this binder is made to adhere to an inorganic fiber and is baked and cured, free phenols or aldehydes in the binder and an amino acid form a condensate by a Mannich reaction. Since it is thought that this Mannich condensation product captures diffused formaldehyde, the amount of formaldehyde emitted is sufficiently reduced in inorganic fiber products produced using this binder.
In addition, an inorganic fiber product produced using this binder containing an amino acid has a yellow color as in the conventional product, and the normal strength and moisture resistance are improved.
The binder is particularly useful for the production of insulation.

[無機繊維製品の製造方法]
本発明の無機繊維製品の製造方法は、本バインダーを無機繊維に付着させ、前記無機繊維を成形することで、無機繊維製品を得る方法である。必要に応じて、本バインダーを無機繊維に付着させた後に焼成することで本バインダーを硬化させてもよい。
本発明の製造方法で製造する無機繊維製品としては、断熱材、吸音材や、自動車の屋根、ボンネット等のライナー等が挙げられる。本発明は、断熱材の製造に特に有用である。本発明の製造方法で製造する無機繊維製品は、成形体からなるものでもよく、梱包のための表皮材等の成形体以外の他の部材をさらに備えるものであってもよい。
[Production method of inorganic fiber products]
The method for producing an inorganic fiber product of the present invention is a method for obtaining an inorganic fiber product by attaching the binder to the inorganic fiber and molding the inorganic fiber. As needed, you may harden this binder by baking after making this binder adhere to an inorganic fiber.
Examples of the inorganic fiber product manufactured by the manufacturing method of the present invention include a heat insulating material, a sound absorbing material, an automobile roof, a liner such as a bonnet, and the like. The present invention is particularly useful for the production of thermal insulation. The inorganic fiber product manufactured by the manufacturing method of the present invention may be formed of a molded body, or may further include other members other than the molded body such as a skin material for packaging.

無機繊維としては、特に限定されず、グラスウール、ロックウール、セラミック繊維等が挙げられる。無機繊維は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The inorganic fiber is not particularly limited, and examples thereof include glass wool, rock wool, and ceramic fiber. An inorganic fiber may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

本バインダーを無機繊維に付着させる方法としては、例えば、無機繊維に対し、スプレー装置等を用いて本バインダーを吹き付ける方法、無機繊維を本バインダーに浸漬して含浸させる方法等が挙げられる。
本バインダーは、水希釈性に優れるため、必要に応じて水により適度な濃度まで希釈することで、容易に無機繊維に均一に付着させることができる。
Examples of the method of attaching the binder to the inorganic fiber include a method of spraying the binder on the inorganic fiber using a spray device and the like, a method of impregnating the inorganic fiber by immersing the binder in the binder, and the like.
Since this binder is excellent in water dilutability, it can be easily and uniformly adhered to inorganic fibers by diluting to an appropriate concentration with water as necessary.

無機繊維への本バインダーの付着量は、特に限定されず、例えば、無機繊維(100質量%)に対し、本バインダーの樹脂固形分として0.5〜20質量%とすることができる。   The adhesion amount of the present binder to the inorganic fiber is not particularly limited, and can be, for example, 0.5 to 20% by mass as the resin solid content of the present binder with respect to the inorganic fiber (100% by mass).

本バインダーを付着させた無機繊維の成形は、公知の方法で行える。例えば、板状の断熱材の場合、本バインダーを付着させた無機繊維をコンベア上に堆積し、この堆積物をコンベアの上下方向から押圧して圧縮して集積体とし、これを加熱炉(硬化炉)に送って焼成して本バインダーを硬化させる方法が挙げられる。   The inorganic fiber to which the present binder is attached can be molded by a known method. For example, in the case of a plate-like heat insulating material, the inorganic fibers to which the binder is attached are deposited on a conveyor, and the deposit is pressed from the up and down direction of the conveyor to be compressed into an aggregate, which is heated in a heating furnace (cured) A method of curing the binder by sending it to a furnace and baking it.

焼成温度は、本バインダーが硬化する温度範囲であればよく、180〜270℃が好ましい。焼成温度が前記範囲の下限値以上であれば、バインダーの硬化が充分に進行しやすく、またホルムアルデヒド放散量が充分に低減されやすい。焼成温度が前記範囲の上限値以下であれば、本バインダーが分解しにくく、歩留りの低下及び機械的強度の低下が抑制されやすい。
焼成時間は、集積体の大きさ、焼成温度等によって適宜設定できる。
The baking temperature should just be the temperature range which this binder hardens | cures, and 180-270 degreeC is preferable. If the firing temperature is equal to or higher than the lower limit of the above range, curing of the binder is likely to proceed sufficiently, and the formaldehyde emission amount is likely to be sufficiently reduced. When the firing temperature is equal to or lower than the upper limit of the above range, the present binder is difficult to be decomposed, and a decrease in yield and a decrease in mechanical strength are easily suppressed.
The firing time can be appropriately set depending on the size of the aggregate, the firing temperature, and the like.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。以下の説明において、「部」は、特に言及がない場合は「質量部」を示す。
[実施例1]
コンデンサー、温度計、撹拌装置を備えた反応装置にフェノール1350部、50%ホルムアルデヒド水溶液1893.7部、水酸化バリウム8水和物135部をそれぞれ仕込み、60℃にて360分間反応させた後、35℃に冷却し、レゾール型フェノール樹脂を合成した。ホルムアルデヒド/フェノール[F/P]のモル比は2.2であり、得られた樹脂の特性は、重量平均分子量=340、遊離フェノール=5.0質量%、遊離ホルムアルデヒド=3.8質量%であった。
上記レゾール型フェノール樹脂固形分100部に対して0.7部の割合でグリシンを35℃以下に溶解熱を抑えて添加した後、樹脂固形分が50質量%となるように調整水を加えて無機繊維製品用バインダーA−1を得た。
さらに、35℃の無機繊維製品用バインダーA−1の固形分100部に対して、尿素43部、硫酸アンモニウム3部、アミノシラン1部、25質量%アンモニア水10部を混合して無機繊維製品用バインダーB−1を得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by the following description. In the following description, “part” means “part by mass” unless otherwise specified.
[Example 1]
A reactor equipped with a condenser, a thermometer and a stirrer was charged with 1350 parts of phenol, 1893.7 parts of a 50% aqueous formaldehyde solution and 135 parts of barium hydroxide octahydrate, and reacted at 60 ° C. for 360 minutes. After cooling to 35 ° C., a resol type phenol resin was synthesized. The molar ratio of formaldehyde / phenol [F / P] is 2.2, and the properties of the obtained resin are as follows: weight average molecular weight = 340, free phenol = 5.0 mass%, free formaldehyde = 3.8 mass%. there were.
After adding glycine at a ratio of 0.7 parts to 100 parts by weight of the above-mentioned resol type phenolic resin while suppressing heat of dissolution to 35 ° C. or less, adjusting water is added so that the resin solid content is 50% by mass Binder A-1 for inorganic fiber products was obtained.
Furthermore, 43 parts of urea, 3 parts of ammonium sulfate, 1 part of aminosilane, and 10 parts of 25 mass% aqueous ammonia are mixed with 100 parts of solid content of binder A-1 for inorganic fiber products at 35 ° C. to bind inorganic fiber products. B-1 was obtained.

[実施例2〜7]
グリシンの添加量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして無機繊維製品用バインダーA−2〜A−7を調製した。さらに、無機繊維製品用バインダーA−2〜A−7に、実施例1と同様に他の成分を添加して無機繊維製品用バインダーB−2〜B−7を得た。
[Examples 2 to 7]
Except having changed the addition amount of glycine as shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and prepared binder A-2-A-7 for inorganic fiber products. Furthermore, other components were added to binders A-2 to A-7 for inorganic fiber products in the same manner as in Example 1 to obtain binders B-2 to B-7 for inorganic fiber products.

[実施例8]
グリシンをグルタミン酸に変更した以外は、実施例1と同様にして無機繊維製品用バインダーA−8を調製した。さらに、無機繊維製品用バインダーA−8に、実施例1と同様に他の成分を添加して無機繊維製品用バインダーB−8を得た。
[Example 8]
A binder A-8 for inorganic fiber products was prepared in the same manner as in Example 1 except that glycine was changed to glutamic acid. Further, other components were added to the inorganic fiber product binder A-8 in the same manner as in Example 1 to obtain an inorganic fiber product binder B-8.

[比較例1]
実施例1と同様にしてレゾール型フェノール樹脂を合成し、樹脂固形分が50質量%となるように調整水を加えたものを無機繊維製品用バインダーA−9とした。さらに、無機繊維製品用バインダーA−9に、実施例1と同様に他の成分を添加して無機繊維製品用バインダーB−9を得た。
[Comparative Example 1]
A resol type phenolic resin was synthesized in the same manner as in Example 1, and adjusted water was added so that the resin solid content was 50% by mass, which was designated as binder A-9 for inorganic fiber products. Further, other components were added to the inorganic fiber product binder A-9 in the same manner as in Example 1 to obtain an inorganic fiber product binder B-9.

[比較例2]
実施例1と同様にしてレゾール型フェノール樹脂を合成し、35℃まで冷却後にpH7.3になるように30%硫酸を加えて中和した後、樹脂固形分が50質量%となるように調整水を加えたものを無機繊維製品用バインダーA−10とした。さらに、無機繊維製品用バインダーA−10に、実施例1と同様に他の成分を添加して無機繊維製品用バインダーB−10を得た。
[Comparative Example 2]
A resol type phenolic resin was synthesized in the same manner as in Example 1 and neutralized by adding 30% sulfuric acid to pH 7.3 after cooling to 35 ° C., and then adjusted so that the resin solid content was 50% by mass. What added water was made into binder A-10 for inorganic fiber products. Further, other components were added to the inorganic fiber product binder A-10 in the same manner as in Example 1 to obtain an inorganic fiber product binder B-10.

[比較例3]
実施例1と同様にしてレゾール型フェノール樹脂を合成し、35℃まで冷却後にpH7.3になるように30%硫酸を加えて中和し、樹脂固形分100部に対して30部の割合でぶどう糖果糖液糖(異性化糖、製品名:スリーシュガー75FG、固形分濃度75質量%、群栄化学工業社製)を添加し、樹脂固形分が50質量%となるように調整水を加えたものを無機繊維製品用バインダーA−11とした。さらに、無機繊維製品用バインダーA−11に、実施例1と同様に他の成分を添加して無機繊維製品用バインダーB−11を得た。
[Comparative Example 3]
A resol-type phenol resin was synthesized in the same manner as in Example 1, neutralized by adding 30% sulfuric acid so as to have a pH of 7.3 after cooling to 35 ° C., and at a ratio of 30 parts to 100 parts of the resin solid content. Glucose fructose liquid sugar (isomerized sugar, product name: Three Sugar 75FG, solid concentration 75% by mass, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and adjusted water was added so that the resin solid content was 50% by mass. This was designated as binder A-11 for inorganic fiber products. Further, other components were added to the inorganic fiber product binder A-11 in the same manner as in Example 1 to obtain an inorganic fiber product binder B-11.

[比較例4]
グリシンを添加する際のレゾール型フェノール樹脂の温度を70℃に変更し、遊離のフェノール及びホルムアルデヒドとグリシンを反応させて縮合物とした以外は、実施例1と同様にして無機繊維製品用バインダーA−12を得た。さらに、無機繊維製品用バインダーA−12に、実施例1と同様に他の成分を添加して無機繊維製品用バインダーB−12を得た。
[Comparative Example 4]
The binder A for inorganic fiber products was the same as in Example 1 except that the temperature of the resol-type phenolic resin when adding glycine was changed to 70 ° C. and free phenol, formaldehyde and glycine were reacted to form a condensate. -12 was obtained. Further, other components were added to the inorganic fiber product binder A-12 in the same manner as in Example 1 to obtain an inorganic fiber product binder B-12.

[比較例5]
グリシンの添加量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして無機繊維製品用バインダーA−13を調製した。さらに、無機繊維製品用バインダーA−13に、実施例1と同様に他の成分を添加して無機繊維製品用バインダーB−13を得た。
[Comparative Example 5]
Except having changed the addition amount of glycine as shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and prepared binder A-13 for inorganic fiber products. Further, other components were added to the inorganic fiber product binder A-13 in the same manner as in Example 1 to obtain an inorganic fiber product binder B-13.

[水希釈性(混和性)]
JIS K6910:2007の5.5の規定に準じて、水に対する混和性(質量分率%)を測定し、水希釈性を評価した。なお、混和性の算出における試料の質量には、樹脂固形分を用いた。混和性の測定において、混和性4000%に相当する量の水を添加しても濁りが見られない場合は、その時点で測定を終了し、混和性は4000%超である、と判定した。
なお、試料の樹脂固形分の質量を用いて算出した混和性が4000%以上であれば、無機繊維製品用バインダーとして問題なく使用できる。
[Water reducibility (miscibility)]
According to the provisions of JIS K6910: 2007, 5.5, water miscibility (mass fraction%) was measured to evaluate water dilutability. In addition, resin solid content was used for the mass of the sample in calculation of miscibility. In the measurement of the miscibility, when no turbidity was observed even when an amount of water corresponding to the miscibility of 4000% was added, the measurement was terminated at that point, and the miscibility was determined to be over 4000%.
In addition, if the miscibility computed using the mass of the resin solid content of a sample is 4000% or more, it can be used without a problem as a binder for inorganic fiber products.

[pH]
無機繊維製品用バインダーのpHは、JIS K6910:2007の5.4の規定に準じて測定した。
[PH]
The pH of the binder for inorganic fiber products was measured according to JIS K6910: 2007 5.4.

[FP(遊離フェノール量)]
無機繊維製品用バインダーのFP(遊離フェノール量)は、JIS K6910:2007の5.16の規定に準じて測定した。
[FP (free phenol content)]
The FP (free phenol amount) of the binder for inorganic fiber products was measured in accordance with 5.16 of JIS K6910: 2007.

[FF(遊離ホルムアルデヒド量)]
無機繊維製品用バインダーのFF(遊離ホルムアルデヒド量)は、JIS K6910:2007の5.17の規定に準じて測定した。
[FF (free formaldehyde amount)]
The FF (free formaldehyde amount) of the binder for inorganic fiber products was measured in accordance with 5.17 of JIS K6910: 2007.

[引っ張り強度]
各例における無機繊維製品用バインダーを、樹脂固形分の濃度が35質量%となるように水で希釈した後に、ガラスビーズ(平均粒径100μm)25gに、樹脂固形分が3質量%になるように添加混合した。得られた混合物をドッグボーン型の金型(長さ75mm、最小幅(長さ方向の中央部)25mm、最大幅42mm、厚さ7mm)に均一充填し、190℃で30分間焼成してテストピースを作製した。テストピースは同じ条件で合計6個作製した。
3つのテストピースを用いて引っ張り強度(常態強度)を測定し、残り3つのテストピースは温度65℃、湿度95%の恒温恒湿機中で24時間放置後に引っ張り強度(耐湿強度)を測定した。
引っ張り強度は、JIS K6911:2006の5.18の規定に準拠して、荷重速度5mm/分の条件で実施した。引っ張り強度(N/mm)は、測定値(N)/破断面積(25×7=175mm)で計算されるが、破断面積は175(mm)で一定としたため、測定値(N)のみで比較した。
[Tensile strength]
After diluting the binder for inorganic fiber products in each example with water so that the concentration of the resin solid content is 35% by mass, the resin solid content is 3% by mass in 25 g of glass beads (average particle size 100 μm). And mixed. The obtained mixture was uniformly filled into a dogbone mold (length 75 mm, minimum width (center in the length direction) 25 mm, maximum width 42 mm, thickness 7 mm), and fired at 190 ° C. for 30 minutes for testing. Pieces were made. A total of 6 test pieces were produced under the same conditions.
Tensile strength (normal strength) was measured using three test pieces, and the remaining three test pieces were measured for tensile strength (humidity resistance) after being left for 24 hours in a thermo-hygrostat at a temperature of 65 ° C. and a humidity of 95%. .
The tensile strength was carried out under the condition of a load speed of 5 mm / min in accordance with 5.18 of JIS K6911: 2006. The tensile strength (N / mm 2 ) is calculated by the measurement value (N) / breakage area (25 × 7 = 175 mm 2 ), but the break area was constant at 175 (mm 2 ), so the measurement value (N) Only compared.

[ホルムアルデヒド放散量]
ホルムアルデヒド放散量(放散F量)の測定は、JIS A 1902−4:2015の7に準拠して行った。
無機繊維製品用バインダーを樹脂固形分の濃度が10質量%となるように水で希釈し、15cm角に裁断したガラスろ紙(ADVANTEC製GA−100)に含浸させた。バインダーの付着量は、約40質量%であった。次いで、無機繊維製品用バインダーを付着させたガラスろ紙を200℃で10分間焼成した。焼成後、ろ紙の中心部を5cm角に切り出し(表面の面積25cm)、1L容量のポリ容器に入れた(ろ紙表面の面積/ポリ容器体積=2.2m/m。)。穴の開いた内蓋をポリ容器の開口部に嵌め、アルデヒド/ケトン補修用パッシブサンプラーDSD−DNPH(Supelco製)を差し込み、シールテープを巻いて密閉した。温度28℃、湿度50%で24時間放置し、ホルムアルデヒドを捕集した。捕集後のサンプラーで補修したホルムアルデヒドは、アセトニトリルにて抽出液が5mLになるよう抽出した。抽出液中のホルムアルデヒド濃度を、高速液体クロマトグラフ(HPLC)にて以下の条件で分析した。放散F量が5μg/L以下のものは、放散等級F☆☆☆☆を達成するものであることを示している。
(HPLC測定条件)
使用機器及び型式:東ソー社製PD8020、
カラム:InertSustainC18 3.0×150、
溶離液:アセトニトリル:水(体積比)=55:45、
流速:0.45mL/分、
注入量:20μL、
検出器条件:UV360nm。
[Formaldehyde emission]
Measurement of formaldehyde emission (amount of emission F) was performed in accordance with 7 of JIS A 1902-4: 2015.
The binder for inorganic fiber products was diluted with water so that the concentration of the resin solid content was 10% by mass, and impregnated into glass filter paper (GA-100 manufactured by ADVANTEC) cut into 15 cm square. The adhesion amount of the binder was about 40% by mass. Subsequently, the glass filter paper to which the binder for inorganic fiber products was made to adhere was baked at 200 degreeC for 10 minute (s). After firing, the center of the filter paper was cut into 5 cm square (surface area 25 cm 2 ) and placed in a 1 L capacity plastic container (area of the filter paper surface / poly container volume = 2.2 m 2 / m 3 ). An inner lid with a hole was fitted into the opening of a plastic container, a passive sampler for repairing aldehyde / ketone DSD-DNPH (manufactured by Supelco) was inserted, and sealed with a sealing tape. Formaldehyde was collected by allowing to stand at a temperature of 28 ° C. and a humidity of 50% for 24 hours. The formaldehyde repaired with the sampler after collection was extracted with acetonitrile so that the extract became 5 mL. The formaldehyde concentration in the extract was analyzed by high performance liquid chromatograph (HPLC) under the following conditions. Those having an emission F amount of 5 μg / L or less indicate that the emission grade F ☆☆☆☆ is achieved.
(HPLC measurement conditions)
Equipment and model used: PD8020 manufactured by Tosoh Corporation
Column: Inert Sustain C18 3.0 × 150,
Eluent: acetonitrile: water (volume ratio) = 55: 45,
Flow rate: 0.45 mL / min,
Injection volume: 20 μL,
Detector conditions: UV 360 nm.

各例の無機繊維製品用バインダーの条件、各種の評価結果を表1、表2、及び図1〜4に示す。   The conditions of the binder for inorganic fiber products of each example and various evaluation results are shown in Tables 1, 2 and FIGS.

Figure 2019173235
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Figure 2019173235
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表1に示すように、レゾール型フェノール樹脂に35℃以下でアミノ酸を添加した実施例1〜8の無機繊維製品用バインダーA−1〜A−8は、フェノール、ホルムアルデヒド及びグリシンの縮合物を形成させた比較例4の無機繊維製品用バインダーA−12や、グリシンの添加量が多い比較例5の無機繊維製品用バインダーA−13に比べて、水希釈性に優れていた。また、表2及び図3に示すように、実施例1〜8においてさらに他の成分を添加した無機繊維製品用バインダーB−1〜B−8は、アミノ酸を添加していない比較例1、2の断熱材用バインダーB−9、B−10に比べて、ホルムアルデヒド放散量が低減されていた。また、実施例1〜8では、テストピースが黄色で外観が良好であった。
また、表1、表2、図1、図2及び図4に示すように、グリシンの添加量がレゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して10質量部程度までの範囲で、グリシンの添加量が多い方が常態強度及び耐湿強度が高くなる傾向があった。
アミノ酸の代わりに異性化糖を添加した比較例3では、放散ホルムアルデヒド量は低減されるものの、常態強度及び耐湿強度は低くなり、テストピースが茶系の発色となった。
As shown in Table 1, the binders A-1 to A-8 for inorganic fiber products of Examples 1 to 8, in which an amino acid was added to a resol type phenolic resin at 35 ° C. or lower, formed a condensation product of phenol, formaldehyde and glycine. Compared with the binder A-12 for inorganic fiber products of Comparative Example 4 and the binder A-13 for inorganic fiber products of Comparative Example 5 in which the amount of glycine added was large, water dilution was superior. Moreover, as shown in Table 2 and FIG. 3, the binders B-1 to B-8 for inorganic fiber products to which other components are further added in Examples 1 to 8 are Comparative Examples 1 and 2 in which no amino acid is added. Compared with the binders B-9 and B-10 for thermal insulation, the amount of formaldehyde emitted was reduced. Moreover, in Examples 1-8, the test piece was yellow and the external appearance was favorable.
In addition, as shown in Table 1, Table 2, FIG. 1, FIG. 2, and FIG. There was a tendency that the normal strength and the moisture resistance strength were higher as the amount of added was larger.
In Comparative Example 3 in which an isomerized sugar was added instead of an amino acid, although the amount of diffused formaldehyde was reduced, the normal strength and moisture resistance were low, and the test piece became a brown color.

Claims (6)

レゾール型フェノール樹脂と、アミノ酸とを含む無機繊維製品用バインダー。   A binder for inorganic fiber products containing a resol type phenolic resin and an amino acid. 前記アミノ酸の含有量が、前記レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0.5〜33質量部である、請求項1に記載の無機繊維製品用バインダー。   The binder for inorganic fiber products of Claim 1 whose content of the said amino acid is 0.5-33 mass parts with respect to 100 mass parts of resin solid content of the said resol type phenol resin. pHが6.0〜13.0である、請求項1又は2に記載の無機繊維製品用バインダー。   The binder for inorganic fiber products of Claim 1 or 2 whose pH is 6.0-13.0. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の無機繊維製品用バインダーを無機繊維に付着させ、前記無機繊維を成形して無機繊維製品を得る、無機繊維製品の製造方法。   The manufacturing method of an inorganic fiber product which adheres the binder for inorganic fiber products as described in any one of Claims 1-3 to an inorganic fiber, shape | molds the said inorganic fiber, and obtains an inorganic fiber product. 60℃未満でレゾール型フェノール樹脂にアミノ酸を添加する、無機繊維製品用バインダーの製造方法。   The manufacturing method of the binder for inorganic fiber products which adds an amino acid to a resol type phenol resin at less than 60 degreeC. 前記アミノ酸の添加量が、前記レゾール型フェノール樹脂の樹脂固形分100質量部に対して、0.5〜33質量部である、請求項5に記載の無機繊維製品用バインダーの製造方法。   The manufacturing method of the binder for inorganic fiber products of Claim 5 whose addition amount of the said amino acid is 0.5-33 mass parts with respect to 100 mass parts of resin solid content of the said resol type phenol resin.
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