JP5946618B2 - Binder for manufacturing inorganic fiber products, manufacturing method thereof, and manufacturing method of inorganic fiber products - Google Patents

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本発明は、無機繊維製品の製造に用いられるバインダーおよび無機繊維製品の製造方法に関する。   The present invention relates to a binder used for producing an inorganic fiber product and a method for producing the inorganic fiber product.

従来、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、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。
しかし、フェノール樹脂系バインダーを用いた場合、未反応のアルデヒド類やフェノール類が製造工程で揮散し、作業環境を悪化させることや、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。アルデヒド類は人体に悪影響を及ぼす物質で、たとえば建材から放散するホルム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、2003年には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・h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・h以下のものが要望される。
Conventionally, inorganic fiber products formed by bonding inorganic fibers such as glass wool, rock wool, and ceramic fibers with a binder are used for heat insulating materials, sound absorbing materials, and other various molded products (automobile roofs, bonnet liners, etc.). ing.
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 aldehydes (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.
However, when a phenol resin binder is used, there are problems that unreacted aldehydes and phenols are volatilized in the production process, deteriorating the working environment, and formaldehyde is diffused from the resulting inorganic fiber product. Aldehydes are substances that adversely affect the human body. For example, formaldehyde 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 Standards Law, which regulates the amount of formaldehyde emitted, was enforced. Under the revised Building Standards Law, formaldehyde emission rate of 5 μg / m 2 · h or less as the formaldehyde emission rate measured according to JIS A1901 is not regulated, so formaldehyde emission rate is 5 μg even for inorganic fiber products. / M 2 · h 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)でアルデヒド類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アルデヒド類が捕捉され、製造工程中のアルデヒド類の揮散量が低減し、作業環境が改善する。
無機繊維製品の製造工程(バインダーの吹きつけ時等)でフェノール類が揮散する問題の対応策の一つとして、フェノール樹脂製造時のフェノール類とアルデヒド類のモル比および反応の進行度で調整する方法がある。
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、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(たとえば特許文献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。
As one of countermeasures for the problem that aldehydes are volatilized in the manufacturing process of inorganic fiber products (when the binder is sprayed, etc.), phenol resin is modified with urea. In this case, the aldehydes in the phenol resin are captured by urea introduced into the phenol resin, and the volatilization amount of the aldehydes in the manufacturing process is reduced, thereby improving the working environment.
As one of the countermeasures for the problem of phenol volatilization in the manufacturing process of inorganic fiber products (when binder is sprayed, etc.), it is adjusted by the molar ratio of phenols and aldehydes at the time of phenol resin production and the progress of the reaction. There is a way.
As a countermeasure against the problem of formaldehyde being diffused from inorganic fiber products, it is now common to use formaldehyde scavengers such as ethylene urea and adipic acid dihydrazide together (for example, see Patent Document 1). The formaldehyde scavenger reacts with the generated formaldehyde and immobilizes it to reduce formaldehyde emission.

特開2001−178805号公報JP 2001-178805 A

しかし、従来の方法では、製造工程でのフェノール類やアルデヒド類の揮散が少なく作業環境が良好であると共に、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。
たとえばフェノール樹脂を尿素変性させる方法は、製造工程でのアルデヒド類の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。
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り、しかもホルムアルデヒド放散速度が5μg/m・h以下レベルの低ホルムアルデヒド放散量の無機繊維製品を得ようとすると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量の少ない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。
However, in the conventional method, it is difficult to produce an inorganic fiber product at a low cost with less volatilization of phenols and aldehydes in the production process, a good working environment, a small amount of formaldehyde emission, and good performance. .
For example, a method of modifying a phenol resin with urea is effective in reducing the volatilization amount of aldehydes in the production process, but the formaldehyde emission amount 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.
Although the use of formaldehyde scavengers is effective in reducing the amount of formaldehyde diffused, conventional formaldehyde scavengers are more expensive than phenolic resins, and the formaldehyde stripping rate is at a level of 5 μg / m 2 · h or less. If an attempt is made to obtain an inorganic fiber product having a low formaldehyde emission amount, the amount of use 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, a phenol resin binder that can obtain an inorganic fiber product with a small amount of formaldehyde emission without using the formaldehyde scavenger is required.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、製造工程でのフェノール類やアルデヒド類の揮散が少ないため作業環境を悪化させず、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できるバインダーおよび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 has been made in view of the above circumstances, and since there is little volatilization of phenols and aldehydes in the production process, the work environment is not deteriorated, and an inorganic fiber product with low formaldehyde emission amount and good performance is obtained. It aims at providing the manufacturing method of the binder and inorganic fiber product which can be manufactured at low cost.

本発明者らは、鋭意検討の結果、触媒として水酸化ナトリウムを用いて製造したフェノール樹脂(尿素変性されていてもよい。)と糖質とを、特定の比率で配合し、これをバインダーとして使用することで上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
上記課題を解決する本発明は、以下の態様を有する。
[1] フェノール樹脂および糖質を含有し、
前記フェノール樹脂が、フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させて得られるものであり、
前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、下記式1〜3を満たす無機繊維製品製造用バインダー。
式1:y≦−25/(x+10)+3.8
式2:y≧−0.012x+1.9
式3:30≦x≦90
[2] フェノール樹脂を含む第一剤と、糖質を含む第二剤とを備え、
前記フェノール樹脂が、フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させて得られるものであり、
前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、下記式1〜3を満たす無機繊維製品製造用バインダー。
式1:y≦−25/(x+10)+3.8
式2:y≧−0.012x+1.9
式3:30≦x≦90
[3] フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させてフェノール樹脂を得る工程と、
前記フェノール樹脂と糖質とを混合して無機繊維製品製造用バインダーを得る工程と、を有し
前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、下記式1〜3を満たす無機繊維製品製造用バインダーの製造方法
式1:y≦−25/(x+10)+3.8
式2:y≧−0.012x+1.9
式3:30≦x≦90
]無機繊維に、[1]に記載の無機繊維製品製造用バインダーを付着させ、成形して無機繊維製品を得る工程を有する無機繊維製品の製造方法。
]無機繊維に、[2]に記載の無機繊維製品製造用バインダーの第一剤および第二剤を、混合してから、または同時に付着させ、成形して無機繊維製品を得る工程を有する無機繊維製品の製造方法。
As a result of intensive studies, the present inventors blended a phenol resin (which may be urea-modified) and a saccharide produced using sodium hydroxide as a catalyst at a specific ratio, and used this as a binder. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by the use, and the present invention has been completed.
The present invention for solving the above problems has the following aspects.
[1] contains phenolic resin and carbohydrate,
The phenol resin is obtained by reacting phenols and aldehydes containing formaldehydes in the presence of sodium hydroxide,
The ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the nonvolatile content of the phenol resin and the saccharide, and the molar ratio (aldehydes / phenols) y of the phenols and the aldehydes are represented by the following formula 1. A binder for producing inorganic fiber products satisfying ~ 3.
Formula 1: y ≦ −25 / (x + 10) +3.8
Formula 2: y ≧ −0.012x + 1.9
Formula 3: 30 ≦ x ≦ 90
[2] A first agent containing a phenol resin and a second agent containing a saccharide,
The phenol resin is obtained by reacting phenols and aldehydes containing formaldehydes in the presence of sodium hydroxide,
The ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the nonvolatile content of the phenol resin and the saccharide, and the molar ratio (aldehydes / phenols) y of the phenols and the aldehydes are represented by the following formula 1. A binder for producing inorganic fiber products satisfying ~ 3.
Formula 1: y ≦ −25 / (x + 10) +3.8
Formula 2: y ≧ −0.012x + 1.9
Formula 3: 30 ≦ x ≦ 90
[3] A step of reacting a phenol with an aldehyde containing formaldehyde in the presence of sodium hydroxide to obtain a phenol resin;
Mixing the phenolic resin and sugar to obtain a binder for producing inorganic fiber products ,
The ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the nonvolatile content of the phenol resin and the saccharide, and the molar ratio (aldehydes / phenols) y of the phenols and the aldehydes are represented by the following formula 1. The manufacturing method of the binder for inorganic fiber products manufacture which satisfy | fills ~ 3 .
Formula 1: y ≦ −25 / (x + 10) +3.8
Formula 2: y ≧ −0.012x + 1.9
Formula 3: 30 ≦ x ≦ 90
[ 4 ] A method for producing an inorganic fiber product, comprising the steps of attaching the inorganic fiber product-producing binder according to [1] to an inorganic fiber and molding the inorganic fiber product to obtain an inorganic fiber product.
[ 5 ] A step of obtaining an inorganic fiber product by mixing the inorganic agent with the first agent and the second agent of the binder for producing an inorganic fiber product according to [2] or simultaneously adhering to the inorganic fiber and molding. Manufacturing method of inorganic fiber products.

本発明によれば、製造工程でのフェノール類やアルデヒド類の揮散が少ないため作業環境を悪化させず、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できるバインダーおよび無機繊維製品の製造方法を提供できる。   According to the present invention, a binder and an inorganic fiber product that can produce an inorganic fiber product with a low formaldehyde emission amount and good performance at low cost without deteriorating the working environment because there is little volatilization of phenols and aldehydes in the production process. Can be provided.

y=−25/(x+10)+3.8、y=−0.012x+1.9およびx=90のラインと、参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜28、比較例1〜22それぞれのx、yの値によって定まる座標(x、y)をプロットしたグラフ(横軸:x、縦軸:y)。○は実施例の座標および参考例の座標を示し、○に付した数値は実施例番号および参考例番号を示す。×は比較例の座標を示し、×に付した数値は比較例番号を示す。y = −25 / (x + 10) +3.8, y = −0.012x + 1.9 and x = 90 lines, Reference Example 1 , Examples 2 to 4, Reference Examples 6 to 7, Examples 8 to 18, The graph which plotted the coordinate (x, y) determined by the value of x of each of Reference Examples 19-20, Examples 21-28, and Comparative Examples 1-22 (horizontal axis: x, vertical axis: y). ○ indicates the coordinates of the examples and the coordinates of the reference examples, and the numerical values attached to the circles indicate the example numbers and the reference example numbers . X shows the coordinate of a comparative example, and the numerical value attached | subjected to x shows a comparative example number.

<無機繊維製品製造用バインダー>
本発明の無機繊維製品製造用バインダー(以下、単にバインダーということがある。)の第一の態様は、フェノール樹脂および糖質を含有し、前記フェノール樹脂が、フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させて得られるものであり、前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、下記式1〜3を満たすものである。
式1:y≦−25/(x+10)+3.8
式2:y≧−0.012x+1.9
式3:x≦90
<Binder for manufacturing inorganic fiber products>
A first embodiment of a binder for producing an inorganic fiber product of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a binder) contains a phenol resin and a saccharide, and the phenol resin contains an aldehyde containing phenols and formaldehydes. In the presence of sodium hydroxide, the ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the non-volatile content of the phenol resin and the saccharide, the phenols and The molar ratio (aldehydes / phenols) y of the aldehydes satisfies the following formulas 1 to 3.
Formula 1: y ≦ −25 / (x + 10) +3.8
Formula 2: y ≧ −0.012x + 1.9
Formula 3: x ≦ 90

図1に、y=−25/(x+10)+3.8、y=−0.012x+1.9およびx=90のラインと、後述する参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜28、比較例1〜22それぞれのx、yの値によって定まる座標(x、y)をプロットしたグラフ(横軸:x、縦軸:y)を示す。
図1に示すように、上記式1〜3を満たす範囲とは、座標(x、y)がy=−25/(x+10)+3.8、y=−0.012x+1.9およびx=90のラインで囲まれた範囲内を示す。
以下、y=−25/(x+10)+3.8とy=−0.012x+1.9との交点におけるxの値をx、yの値をyという。
式y=−25/(x+10)+3.8は、xが所定の値(ただしx<x≦90)のときのyのとり得る上限値を示し、また、yが所定の値(ただしy≧y)のときのxのとり得る下限値を示す。
式−0.012x+1.9は、xが所定の値(ただしx<x≦90)のときのyのとり得る範囲の下限を示し、また、yが所定の値(ただしy≦y)のときのxのとり得る範囲の下限を示す。
xのとり得る範囲はyがyに近いほど広く、特にy=yのときに最も広くなる(x≦x≦90)。つまり、使用し得るフェノール樹脂のアルデヒド類/フェノール類のモル比がyに近いほど、フェノール樹脂に対して配合し得る糖質量の範囲が広くなる。
一方、yのとり得る範囲は、xが90に近いほど広く、x=90のときに最も広くなる(0.82≦y≦3.55)。つまり、フェノール樹脂に対する糖質の配合割合が多いほど、使用し得るフェノール樹脂のアルデヒド類/フェノール類のモル比の範囲が広くなる。
In FIG. 1, y = −25 / (x + 10) +3.8, y = −0.012x + 1.9 and x = 90 lines, Reference Example 1 described later , Examples 2-4, Reference Examples 6-7, A graph (horizontal axis: x, vertical axis) in which coordinates (x, y) determined by the values of x and y in Examples 8 to 18, Reference Examples 19 to 20, Examples 21 to 28, and Comparative Examples 1 to 22 are plotted. : Y).
As shown in FIG. 1, the range satisfying the above equations 1 to 3 is that the coordinates (x, y) are y = −25 / (x + 10) +3.8, y = −0.012x + 1.9, and x = 90. Indicates the area enclosed by the line.
Hereinafter, the value of x at the intersection of y = −25 / (x + 10) +3.8 and y = −0.012x + 1.9 is referred to as x 1 , and the value of y is referred to as y 1 .
The expression y = −25 / (x + 10) +3.8 indicates an upper limit value that y can take when x is a predetermined value (where x 1 <x ≦ 90), and y is a predetermined value (where y The lower limit value that x can take when ≧ y 1 ) is shown.
Expression −0.012x + 1.9 indicates the lower limit of the range that y can take when x is a predetermined value (where x 1 <x ≦ 90), and y is a predetermined value (where y ≦ y 1 ). The lower limit of the range that x can take is shown.
possible range of x is wider y is close to y 1, most particularly widened when y = y 1 (x 1 ≦ x ≦ 90). That is, the molar ratio of aldehyde / phenol of a phenolic resin which may be used is closer to y 1, a range of sugar mass which may be blended to the phenolic resin is widened.
On the other hand, the possible range of y is wider as x is closer to 90, and is the widest when x = 90 (0.82 ≦ y ≦ 3.55). In other words, the higher the ratio of carbohydrate to phenolic resin, the wider the range of aldehydes / phenols molar ratios that can be used.

xおよびyが上記式1〜3を満たすことで、製造工程でのフェノール類やアルデヒド類の揮散量を低減できるため、作業環境が良好となる。また、ホルムアルデヒド放散量が、たとえばホルムアルデヒド放散速度として5μg/m・h以下と少なく、性能も良好な無機繊維製品を低コストで製造できる。
なお、本明細書において、ホルムアルデヒド放散速度は、JIS A1901により測定される値である。
一方、yの値が大きすぎる(式1を満たさない)と、未反応のアルデヒド類(遊離アルデヒド類)が多量に残留するため、無機繊維製品を製造する工程中(付着時、硬化時等)に、この遊離アルデヒド類や縮合反応にて生じたアルデヒド類が揮散するおそれがある。また、得られる無機繊維製品中には、ホルムアルデヒド源が潜在し、無機繊維製品からのホルムアルデヒド放散量を増加させるおそれがある。
yの値が小さすぎる(式2を満たさない)と、未反応のフェノール類(遊離フェノール類)の揮散による臭気発生、歩留低下等の問題が生じるおそれがある。
また、xの値が90を超える(式3を満たさない)と、得られる無機繊維製品の耐水強度等の性能が悪化するおそれがある。
xの値が小さすぎる(式1、2の一方または両方を満たさない)と、無機繊維製品からのホルムアルデヒドの放散量を充分に低減できないおそれがある。
Since x and y satisfy | fill said Formulas 1-3, since the volatilization amount of phenols and aldehydes in a manufacturing process can be reduced, a working environment becomes favorable. In addition, an inorganic fiber product having a small formaldehyde emission rate of, for example, 5 μg / m 2 · h or less as a formaldehyde emission rate and good performance can be produced at low cost.
In the present specification, the formaldehyde emission rate is a value measured according to JIS A1901.
On the other hand, if the value of y is too large (does not satisfy Formula 1), a large amount of unreacted aldehydes (free aldehydes) remain, so during the process of manufacturing inorganic fiber products (at the time of adhesion, at the time of curing, etc.) In addition, the free aldehydes and aldehydes generated by the condensation reaction may be volatilized. Moreover, in the obtained inorganic fiber product, a formaldehyde source is latent, and there is a risk of increasing the amount of formaldehyde emitted from the inorganic fiber product.
If the value of y is too small (does not satisfy Formula 2), problems such as odor generation and yield reduction due to volatilization of unreacted phenols (free phenols) may occur.
Moreover, when the value of x exceeds 90 (it does not satisfy | fill Formula 3), there exists a possibility that performances, such as water resistance strength of the inorganic fiber product obtained, may deteriorate.
If the value of x is too small (one or both of formulas 1 and 2 are not satisfied), the amount of formaldehyde emitted from the inorganic fiber product may not be sufficiently reduced.

本発明のバインダーの第二の態様は、フェノール樹脂を含む第一剤と、糖質を含む第二剤とを備え、前記フェノール樹脂が、フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させて得られるものであり、前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、上記式1〜3を満たすものである。
第二の態様のバインダーは、フェノール樹脂と糖質とを別剤として含む以外は、第一の態様のバインダーと同様である。
The second aspect of the binder of the present invention comprises a first agent containing a phenol resin and a second agent containing a saccharide, and the phenol resin hydroxylates phenols and aldehydes containing formaldehydes. It is obtained by reacting in the presence of sodium, and the ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the non-volatile content of the phenol resin and the saccharide, and the moles of the phenol and the aldehyde The ratio (aldehydes / phenols) y satisfies the above formulas 1 to 3.
The binder of the second aspect is the same as the binder of the first aspect, except that a phenol resin and a saccharide are included as separate agents.

[フェノール樹脂]
本発明において用いられるフェノール樹脂は、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で反応させることにより得られる、いわゆるレゾール型のフェノール樹脂であって、該アルカリ触媒として水酸化ナトリウムを用いたものである。
フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾルシノール、カテコール、ビスフェノールA、キシレノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール等が挙げられ、いずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
アルデヒド類としては、少なくともホルムアルデヒド類が用いられる。ホルムアルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、ジメチルホルマール等が挙げられ、いずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
アルデヒド類として、ホルムアルデヒド類以外のアルデヒド類を併用してもよい。ホルムアルデヒド類以外のアルデヒド類としては、たとえばアセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられ、いずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
アルデヒド類の合計中、ホルムアルデヒド類の割合は、10モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましい。該割合の上限は特に限定されず、100モル%であってもよい。
[Phenolic resin]
The phenol resin used in the present invention is a so-called resol type phenol resin obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of an alkali catalyst, and using sodium hydroxide as the alkali catalyst. It is.
Examples of phenols include phenol, cresol, resorcinol, catechol, bisphenol A, xylenol, butylphenol, octylphenol, etc. Any one of them may be used alone or two or more of them may be used in combination.
At least formaldehyde is used as the aldehyde. Examples of formaldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, dimethyl formal, and the like, and any one of them may be used alone or two or more of them may be used in combination.
As aldehydes, aldehydes other than formaldehyde may be used in combination. Examples of aldehydes other than formaldehydes include acetaldehyde and benzaldehyde, and any one of them may be used alone or two or more of them may be used in combination.
In the total of aldehydes, the ratio of formaldehyde is preferably 10 mol% or more, and more preferably 50 mol% or more. The upper limit of this ratio is not specifically limited, 100 mol% may be sufficient.

フェノール類とアルデヒド類とを反応させる際の水酸化ナトリウムの使用量は、フェノール類100質量部に対して、1〜10質量部が好ましい。1質量部以上であれば反応が充分に進行する。10質量部以下であれば、反応の制御が容易である。
フェノール類およびアルデヒド類の使用量は、フェノール類およびアルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、上記式1〜3を満たす範囲内で設定される。上述したように、yがとり得る範囲の上限、下限はそれぞれ、式1、2によって定まる。たとえばxが90(質量%)の場合、yがとり得る範囲の上限は、式1においてxが90の時の値、つまり3.55であり、下限は、式2においてxが90の時の値、つまり0.82である。また、xが10の場合、yがとり得る範囲の上限は、式1においてxが10の時の値、つまり2.55であり、下限は、式2においてxが10の時の値、つまり1.78である。
As for the usage-amount of sodium hydroxide at the time of making phenols and aldehydes react, 1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenols. If it is 1 mass part or more, reaction will fully advance. If it is 10 mass parts or less, control of reaction is easy.
The amount of phenols and aldehydes used is set so that the molar ratio of phenols and aldehydes (aldehydes / phenols) y satisfies the above formulas 1 to 3. As described above, the upper and lower limits of the range that y can take are determined by Equations 1 and 2, respectively. For example, when x is 90 (mass%), the upper limit of the range that y can take is the value when x is 90 in Equation 1, that is, 3.55, and the lower limit is when x is 90 in Equation 2. The value is 0.82. When x is 10, the upper limit of the range that y can take is the value when x is 10 in Equation 1, that is, 2.55, and the lower limit is the value when x is 10 in Equation 2, that is, 1.78.

フェノール類とアルデヒド類との反応は、通常、50〜80℃程度の温度条件で、3〜8時間程度行われる。
反応終了後、酸を添加して中和することが好ましい。中和に用いる酸としては、ホウ酸、硫酸、塩酸、蟻酸等が挙げられ、いずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。中和後のフェノール樹脂のpH(23℃)は、樹脂の経時変化を抑える(経時安定性)点から、6〜8程度が好ましい。
The reaction between phenols and aldehydes is usually performed for about 3 to 8 hours under a temperature condition of about 50 to 80 ° C.
After completion of the reaction, it is preferable to add an acid for neutralization. Examples of the acid used for neutralization include boric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, formic acid and the like, and any one of them may be used alone or two or more may be used in combination. The pH (23 ° C.) of the phenol resin after neutralization is preferably about 6 to 8 from the viewpoint of suppressing the change with time of the resin (stability over time).

前記フェノール樹脂の数平均分子量は、150〜400が好ましい。数平均分子量が150未満の場合は、未反応のフェノール類(遊離フェノール類)の含有量が多く、無機繊維製品製造工程での臭気の増大、得られる無機繊維製品の機械的強度の低下等のおそれがあり好ましくない。また、数平均分子量が400を超えると、フェノール樹脂の水希釈性が低下し好ましくない。
前記フェノール樹脂の数平均分子量は、ポリスチレンを標準物質として用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定できる。
The number average molecular weight of the phenol resin is preferably 150 to 400. When the number average molecular weight is less than 150, the content of unreacted phenols (free phenols) is large, the odor increases in the production process of inorganic fiber products, and the mechanical strength of the resulting inorganic fiber products decreases. There is a fear that it is not preferable. Moreover, when a number average molecular weight exceeds 400, the water dilutability of a phenol resin falls and it is unpreferable.
The number average molecular weight of the phenol resin can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.

前記フェノール樹脂の遊離フェノール類量は、5質量%以下であることが好ましい。5質量%を超えると、無機繊維製品製造工程での臭気が増大し、排ガス処理設備への負荷が増大するおそれがあり好ましくない。
前記フェノール樹脂の遊離アルデヒド類量は、10質量%以下であることが好ましい。10質量%を超えると、無機繊維製品製造工程でのアルデヒド類の揮散量および無機繊維製品からのホルムアルデヒドの放散量が増大するおそれがあり好ましくない。
前記フェノール樹脂の不揮発分は、輸送コストの点から30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましい。
The amount of free phenols in the phenol resin is preferably 5% by mass or less. If it exceeds 5% by mass, the odor in the production process of the inorganic fiber product increases, which may increase the load on the exhaust gas treatment facility.
The amount of free aldehydes in the phenol resin is preferably 10% by mass or less. If it exceeds 10% by mass, the volatilization amount of aldehydes and the emission amount of formaldehyde from the inorganic fiber product in the inorganic fiber product production process may increase, which is not preferable.
The nonvolatile content of the phenol resin is preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more from the viewpoint of transportation cost.

[糖質]
糖質としては、単糖、二糖、三糖以上のオリゴ糖、多糖およびそれらの誘導体等が挙げられ、いずれを用いてもよい。
単糖としては、グルコース、フルクトース、マンノース、ガラクトース、リボース、キシロース等が挙げられる。
二糖としては、たとえば、ショ糖(スクロース)、マルトース、ラクトース、トレハロース、イソマルトース等が挙げられる。
本明細書において、「三糖以上のオリゴ糖」は3以上10以下の単糖が結合したものとし、「多糖」は11以上の単糖が結合したものとする。
三糖以上のオリゴ糖としては、たとえば、マルトトリオース、ラフィノース等の三糖;フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖等が挙げられる。
多糖としては、たとえば、デンプン、プルラン、デキストリン、ポリデキストロース等が挙げられる。
それらの誘導体としては、たとえば、配糖体、エステル化デンプン、エーテル化デンプン等の加工デンプン等が挙げられる。
[Sugar]
Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides of three or more sugars, polysaccharides and derivatives thereof, and any of them may be used.
Examples of monosaccharides include glucose, fructose, mannose, galactose, ribose and xylose.
Examples of the disaccharide include sucrose (sucrose), maltose, lactose, trehalose, isomaltose and the like.
In the present specification, “oligosaccharides of 3 or more sugars” are those in which 3 to 10 monosaccharides are bound, and “polysaccharides” are those in which 11 or more monosaccharides are bound.
Examples of oligosaccharides having three or more sugars include trisaccharides such as maltotriose and raffinose; fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, isomaltoligosaccharides, and the like.
Examples of the polysaccharide include starch, pullulan, dextrin, polydextrose and the like.
Examples of these derivatives include modified starches such as glycosides, esterified starches, and etherified starches.

糖質としては、本発明の効果に優れる点から、単糖および二糖からなる群から選ばれる少なくとも1種(以下、特定糖質ということがある。)を含有することが好ましい。
特定糖質としては、これらの中でも、単糖が好ましく、グルコース、フルクトースから選ばれる少なくとも1種が特に好ましい。
糖質中の特定糖質の割合は、10質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。すなわち、糖質が特定糖質のみから構成されてもよい。
As the saccharide, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of monosaccharides and disaccharides (hereinafter sometimes referred to as specific carbohydrates) from the viewpoint of excellent effects of the present invention.
Among these, as the specific carbohydrate, a monosaccharide is preferable, and at least one selected from glucose and fructose is particularly preferable.
The ratio of the specific carbohydrate in the carbohydrate is preferably 10% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more. An upper limit is not specifically limited, 100 mass% may be sufficient. That is, the saccharide may be composed only of the specific saccharide.

バインダーに用いられる糖質は1種でも2種以上でもよい。
糖質の配合量は、フェノール樹脂の不揮発分と糖質との合計量に対する糖質の割合x(質量%)が上記式1〜3を満たす範囲内で設定される。上述したように、xがとり得る範囲の上限は式3によって定まる。該範囲の下限は、yがy以上である場合は式1によって定まり、yがy以下である場合は式2によって定まる。たとえばyが3の場合、xがとり得る最小値は、式1においてyが3の時の値、つまり21.25である。また、yが1の場合、xがとり得る範囲の下限は、式2においてxが1の時の値、つまり75である。
The sugar used for the binder may be one type or two or more types.
The amount of the saccharide is set such that the ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the non-volatile content and the saccharide of the phenol resin satisfies the above formulas 1 to 3. As described above, the upper limit of the range that x can take is determined by Equation 3. The lower limit of the range is determined by Equation 1 when y is y 1 or more, and is determined by Equation 2 when y is y 1 or less. For example, when y is 3, the minimum value x can take is the value when y is 3 in Equation 1, that is, 21.25. When y is 1, the lower limit of the range that x can take is the value when x is 1 in Equation 2, that is, 75.

本発明のバインダーがフェノール樹脂および糖質を含有する組成物である場合、フェノール樹脂および糖質の配合方法は特に限定されない。例えば、前記フェノール樹脂と糖質とを混合することにより調製できる。
本発明のバインダーが、フェノール樹脂を含有する第一剤と、糖質を含有する第二剤とを備えるキットである場合、通常、無機繊維への付着させやすさから、第一剤、第二剤ともに水溶液であることが好ましい。フェノール類とアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させて得られるフェノール樹脂は、通常、水溶液の状態であり、これをそのまま第一剤として用いてもよく、適宜、樹脂濃度(不揮発分)を調整するための水(調整水)を添加してもよい。第二剤としての糖質の水溶液は、市販のものを用いてもよく、市販の固体の糖質または糖質水溶液に水を添加し、所定の糖質濃度の水溶液としたものを用いてもよい。
When the binder of the present invention is a composition containing a phenol resin and a saccharide, the method for blending the phenol resin and the saccharide is not particularly limited. For example, it can be prepared by mixing the phenol resin and a saccharide.
When the binder of the present invention is a kit comprising a first agent containing a phenol resin and a second agent containing a saccharide, the first agent and the second agent are usually used because of easy adhesion to inorganic fibers. Both agents are preferably aqueous solutions. The phenol resin obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of sodium hydroxide is usually in the form of an aqueous solution, which may be used as the first agent as it is, and the resin concentration (non-volatile content) is appropriately selected. ) For adjusting water (adjusted water) may be added. As the aqueous solution of the saccharide as the second agent, a commercially available solution may be used, or a commercially available solid saccharide or an aqueous solution of saccharide may be added to obtain an aqueous solution having a predetermined saccharide concentration. Good.

[その他の任意成分]
本発明のバインダーには、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、フェノール樹脂および糖質以外の他の成分が配合されてもよい。
本発明のバインダーが第一剤と第二剤とを備えるキットである場合、該他の成分は、第一剤、第二剤のいずれに配合してもよい。また、別剤として第一剤および第二剤と組み合わせてもよい。
該他の成分としては、無機繊維製品の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、たとえば、尿素、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。これらはいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
[Other optional ingredients]
In the binder of the present invention, if necessary, other components other than the phenol resin and the saccharide may be blended within a range not impairing the effects of the present invention.
When the binder of the present invention is a kit comprising a first agent and a second agent, the other components may be blended in either the first agent or the second agent. Moreover, you may combine with a 1st agent and a 2nd agent as another agent.
The other components can be appropriately selected from those known as components that can be blended in the binder of inorganic fiber products. For example, urea, melamine, dicyandiamide, ammonia, curing accelerator, silane coupling agent, known Formaldehyde scavenger, water repellent, dust-preventing oil, water and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記任意成分のうち、尿素、メラミン、ジシアンジアミド(以下、DCDAという。)から選ばれる少なくとも1種を配合すると、配合しない場合に比べて、無機繊維製品の製造工程中でのアルデヒド類の揮散量を低減できる。
なお、従来、無機繊維製品のバインダーとして、フェノール樹脂を尿素で変性したもの(フェノール樹脂に尿素を配合した混合物や、それらを反応させた反応生成物)が用いられているが、変性していないフェノール樹脂を用いる場合に比べて、製造工程におけるアルデヒド類の揮散量とは逆に、得られる無機繊維製品からのホルムアルデヒドの放散量が多くなる傾向があるが、本発明においては、尿素変性した場合でも、ホルムアルデヒド放散量が少ない無機繊維製品を得ることができる。
尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種の配合量は、フェノール樹脂の不揮発分(100質量%)に対し、5〜100質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましい。5質量%以上であるとアルデヒド類の揮散量の低減効果が充分に得られる。100質量%を超えると、得られる無機繊維製品の耐水強度等の性能が不充分になったり、得られる無機繊維製品からのホルムアルデヒド放散量の増加に繋がるおそれがある。
フェノール樹脂への尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種の配合方法としては、予めフェノール樹脂に添加して反応させる方法、バインダーとして無機繊維に付着させる事前に添加する方法、無機繊維に付着させる直前に配管混合(配管内でラインミキサー等を用いて混合)する方法、フェノール樹脂を吹き付けるノズルとは別ノズルにより無機繊維に吹き付ける方法、等が挙げられる。
尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種の配合時、フェノール樹脂に糖質が配合されていてもよい。
フェノール樹脂と、尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種とを反応させる場合、その反応条件としては、20〜100℃程度の温度条件下で30〜300分間程度が好ましい。このとき、配合する尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種のうち、一部を反応させ、残部を上記方法にて添加してもよい。
Among the above optional components, when blending at least one selected from urea, melamine, and dicyandiamide (hereinafter referred to as DCDA), the volatilization amount of aldehydes during the production process of the inorganic fiber product is reduced as compared with the case of not blending. Can be reduced.
Conventionally, a phenol resin modified with urea (a mixture of phenol resin mixed with urea or a reaction product obtained by reacting them) has been used as a binder for inorganic fiber products, but it has not been modified. Compared to the case of using a phenol resin, the amount of formaldehyde emitted from the resulting inorganic fiber product tends to increase in contrast to the amount of volatilization of aldehydes in the production process. However, an inorganic fiber product with a small amount of formaldehyde emission can be obtained.
5-100 mass% is preferable with respect to the non volatile matter (100 mass%) of a phenol resin, and, as for the compounding quantity of at least 1 sort (s) chosen from urea, a melamine, and DCDA, 10-70 mass% is more preferable. If it is 5% by mass or more, the effect of reducing the volatilization amount of aldehydes can be sufficiently obtained. If it exceeds 100% by mass, the resulting inorganic fiber product may have insufficient performance such as water resistance, and may lead to an increase in the amount of formaldehyde emitted from the obtained inorganic fiber product.
At least one compounding method selected from urea, melamine, and DCDA to phenol resin is a method of adding to phenol resin in advance, a method of adding in advance as a binder to inorganic fibers, and a method of attaching to inorganic fibers Examples include a method of pipe mixing (mixing using a line mixer or the like in the pipe) immediately before, a method of spraying inorganic fibers using a nozzle different from a nozzle for spraying a phenol resin, and the like.
When at least one selected from urea, melamine, and DCDA is added, a carbohydrate may be added to the phenol resin.
When the phenol resin is reacted with at least one selected from urea, melamine, and DCDA, the reaction condition is preferably about 30 to 300 minutes under a temperature condition of about 20 to 100 ° C. At this time, a part of at least one selected from urea, melamine, and DCDA to be blended may be reacted, and the remainder may be added by the above method.

上記任意成分のうち、アンモニアは、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、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、フェノール樹脂の不揮発分に対し、0〜20質量%が好ましい。
アンモニアの配合方法としては、フェノール樹脂に添加する方法、糖質に添加する方法、フェノール樹脂と糖質との配合物に添加する方法、希釈水に添加する方法、他剤(フェノール樹脂、糖質、希釈水以外)に添加する方法、バインダーとして無機繊維に付着させる事前に添加する方法、無機繊維に付着させる直前に配管混合でフェノール樹脂に添加する方法、フェノール樹脂を吹き付けるノズルとは別ノズルにより無機繊維に吹き付ける方法、等が挙げられる。ただし、アンモニアをフェノール樹脂に添加する場合、またはフェノール樹脂と糖質との配合物に添加する場合、pHの上昇によりフェノール樹脂の経時変化が速くなるため、アンモニアを添加してから無機繊維に付着させるまでの時間は短いほど好ましい。そのため、配合方法としては、使用時の直前混合、配管混合、別ノズルによる吹き付けが特に好ましい。
アンモニアの配合時、フェノール樹脂は、尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種で変性されていてもよい。
Among the above optional components, ammonia improves the working environment by reacting with free formaldehyde in the binder and converting it to hexamine. Moreover, by mix | blending ammonia, pH of a binder increases and water dilutability improves. The improvement of water dilutability is preferable from the viewpoint of preventing adhesion of the binder to the pipe and clogging of the spray nozzle.
As for the compounding quantity of ammonia, 0-20 mass% is preferable with respect to the non volatile matter of a phenol resin.
As a method of blending ammonia, a method of adding to a phenol resin, a method of adding to a saccharide, a method of adding to a blend of a phenol resin and a saccharide, a method of adding to diluting water, other agents (phenol resin, saccharide In addition to the method of adding to the inorganic fiber as a binder, the method of adding in advance to the inorganic fiber as a binder, the method of adding to the phenolic resin by pipe mixing just before attaching to the inorganic fiber, and a nozzle that sprays the phenolic resin Examples include a method of spraying on inorganic fibers. However, when ammonia is added to a phenolic resin or when it is added to a blend of a phenolic resin and a sugar, the time-dependent change of the phenolic resin is accelerated due to the increase in pH. The shorter the time until it is made, the better. Therefore, as a blending method, mixing immediately before use, pipe mixing, and spraying with another nozzle are particularly preferable.
At the time of mixing ammonia, the phenol resin may be modified with at least one selected from urea, melamine, and DCDA.

硬化促進剤は、バインダーの硬化を促進するために用いられ、特に尿素を配合する場合に好ましく用いられる。
硬化促進剤としては、たと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。
硬化促進剤の配合量は、フェノール樹脂の不揮発分に対し、0〜3質量%が好ましい。
硬化促進剤の配合方法としては、フェノール樹脂に添加する方法、糖質に添加する方法、フェノール樹脂と糖質との配合物に添加する方法、希釈水に添加する方法、他剤(フェノール樹脂、糖質、希釈水以外)に添加する方法、バインダーとして無機繊維に付着させる事前に添加する方法、無機繊維に付着させる直前に配管混合でフェノール樹脂に添加する方法、フェノール樹脂を吹き付けるノズルとは別ノズルにより無機繊維に吹き付ける方法、等が挙げられる。ただし、硬化促進剤をフェノール樹脂に添加する場合、またはフェノール樹脂と糖質との配合物に添加する場合、フェノール樹脂の経時変化が速くなるため、硬化促進剤を添加してから無機繊維に付着させるまでの時間は短いほど好ましい。そのため、配合方法としては、使用時の直前混合、配管混合、別ノズルによる吹き付けが特に好ましい。
硬化促進剤の配合時、フェノール樹脂は、尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種で変性されていてもよい。
The curing accelerator is used for accelerating the curing of the binder, and particularly preferably used when urea is blended.
Examples of the curing accelerator include ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, and ammonium phosphate.
As for the compounding quantity of a hardening accelerator, 0-3 mass% is preferable with respect to the non volatile matter of a phenol resin.
As a method of blending the curing accelerator, a method of adding to a phenol resin, a method of adding to a saccharide, a method of adding to a blend of a phenol resin and a saccharide, a method of adding to dilution water, other agents (phenol resin, Aside from the method of adding to carbohydrates and dilution water, the method of adding in advance to the inorganic fiber as a binder, the method of adding to the phenolic resin by pipe mixing just before attaching to the inorganic fiber, and the nozzle spraying the phenolic resin The method of spraying on an inorganic fiber with a nozzle, etc. are mentioned. However, when adding a curing accelerator to a phenol resin, or when adding it to a blend of a phenol resin and a carbohydrate, the time-dependent change of the phenol resin becomes faster. The shorter the time until it is made, the better. Therefore, as a blending method, mixing immediately before use, pipe mixing, and spraying with another nozzle are particularly preferable.
When blending the curing accelerator, the phenol resin may be modified with at least one selected from urea, melamine, and DCDA.

シランカップリング剤は、耐水性向上、機械的強度の向上のために用いられる。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、たとえば、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。
シランカップリング剤の配合量は、バインダーの不揮発分(シランカップリング剤を除く)に対し、0〜1.0質量%が好ましい。
シランカップリング剤の配合方法としては、フェノール樹脂に添加する方法、糖質に添加する方法、フェノール樹脂と糖質との配合物に添加する方法、希釈水に添加する方法、他剤(フェノール樹脂、糖質、希釈水以外)に添加する方法、バインダーとして無機繊維に付着させる事前に添加する方法、無機繊維に付着させる直前に配管混合でフェノール樹脂に添加する方法、フェノール樹脂を吹き付けるノズルとは別ノズルにより無機繊維に吹き付ける方法、等が挙げられる。ただし、シランカップリング剤をフェノール樹脂に添加する場合、またはフェノール樹脂と糖質との配合物に添加する場合、フェノール樹脂の経時変化が速くなるため、シランカップリング剤を添加してから無機繊維に付着させるまでの時間は短いほど好ましい。そのため、配合方法としては、使用時の直前混合、配管混合、別ノズルによる吹き付けが特に好ましい。
シランカップリング剤の配合時、フェノール樹脂は、尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種で変性されていてもよい。
Silane coupling agents are used to improve water resistance and mechanical strength.
The silane coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include aminosilane compounds such as N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane.
The compounding amount of the silane coupling agent is preferably 0 to 1.0% by mass with respect to the nonvolatile content of the binder (excluding the silane coupling agent).
As a method of blending the silane coupling agent, a method of adding to a phenol resin, a method of adding to a saccharide, a method of adding to a blend of a phenol resin and a saccharide, a method of adding to diluting water, another agent (phenol resin To add to the inorganic fiber as a binder, to add to the inorganic fiber as a binder, to add to the phenolic resin by pipe mixing just before attaching to the inorganic fiber, and a nozzle to spray the phenolic resin The method of spraying on an inorganic fiber with another nozzle, etc. are mentioned. However, when adding a silane coupling agent to a phenol resin, or when adding it to a blend of a phenol resin and a carbohydrate, the aging of the phenol resin becomes faster. It is preferable that the time until adhesion is shorter. Therefore, as a blending method, mixing immediately before use, pipe mixing, and spraying with another nozzle are particularly preferable.
At the time of blending the silane coupling agent, the phenol resin may be modified with at least one selected from urea, melamine, and DCDA.

ホルムアルデヒド捕捉剤としては、特に限定されず、たとえば特開2001−178805号公報等に記載されるような、公知のホルムアルデヒド捕捉剤を使用できる。
ホルムアルデヒド捕捉剤の配合方法としては、フェノール樹脂に添加する方法、糖質に添加する方法、フェノール樹脂と糖質との配合物に添加する方法、希釈水に添加する方法、他剤(フェノール樹脂、糖質、希釈水以外)に添加する方法、バインダーとして無機繊維に付着させる事前に添加する方法、無機繊維に付着させる直前に配管混合でフェノール樹脂に添加する方法、フェノール樹脂を吹き付けるノズルとは別ノズルにより無機繊維に吹き付ける方法、硬化後の無機繊維製品に吹き付ける方法、等が挙げられる。これらの中でも、硬化後の無機繊維製品に吹き付ける方法が好ましい。
ホルムアルデヒド捕捉剤の配合時、フェノール樹脂は、尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種で変性されていてもよい。
The formaldehyde scavenger is not particularly limited, and for example, a known formaldehyde scavenger as described in JP 2001-178805 A can be used.
As a blending method of the formaldehyde scavenger, a method of adding to a phenol resin, a method of adding to a saccharide, a method of adding to a blend of a phenol resin and a saccharide, a method of adding to dilution water, other agents (phenol resin, Aside from the method of adding to carbohydrates and dilution water, the method of adding in advance to the inorganic fiber as a binder, the method of adding to the phenolic resin by pipe mixing just before attaching to the inorganic fiber, and the nozzle spraying the phenolic resin The method of spraying on an inorganic fiber with a nozzle, the method of spraying on the inorganic fiber product after hardening, etc. are mentioned. Among these, the method of spraying on the cured inorganic fiber product is preferable.
At the time of formulating the formaldehyde scavenger, the phenol resin may be modified with at least one selected from urea, melamine, and DCDA.

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。
撥水剤、発塵防止オイルの配合方法としては、それぞれ、フェノール樹脂に添加する方法、糖質に添加する方法、フェノール樹脂と糖質との配合物に添加する方法、希釈水に添加する方法、他剤(フェノール樹脂、糖質、希釈水以外)に添加する方法、バインダーとして無機繊維に付着させる事前に添加する方法、無機繊維に付着させる直前に配管混合でフェノール樹脂に添加する方法、フェノール樹脂を吹き付けるノズルとは別ノズルにより無機繊維に吹き付ける方法、等が挙げられる。他剤との相溶性の観点より、使用時の直前混合、配管混合、別ノズルによる吹き付けが好ましい。
撥水剤または発塵防止オイルの配合時、フェノール樹脂は、尿素、メラミン、DCDAから選ばれる少なくとも1種で変性されていてもよい。
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.
As a blending method of water repellent and dust-preventing oil, a method of adding to a phenol resin, a method of adding to a saccharide, a method of adding to a blend of a phenol resin and a saccharide, and a method of adding to dilution water, respectively. , Method to add to other agents (other than phenolic resin, saccharide, dilution water), Method to add to inorganic fiber as a binder in advance, Method to add to phenolic resin by pipe mixing just before attaching to inorganic fiber, Phenol A method of spraying inorganic fibers with a nozzle different from the nozzle for spraying resin, and the like can be mentioned. From the viewpoint of compatibility with other agents, mixing immediately before use, pipe mixing, and spraying with another nozzle are preferred.
The phenol resin may be modified with at least one selected from urea, melamine, and DCDA when the water repellent or dust-preventing oil is blended.

水の配合方法としては、フェノール樹脂に添加する方法、糖質に添加する方法、フェノール樹脂と糖質との配合物に添加する方法、他剤(フェノール樹脂、糖質、希釈水以外)に添加する方法、バインダーとして無機繊維に付着させる事前に添加する方法、無機繊維に付着させる直前に配管混合でフェノール樹脂に添加する方法、フェノール樹脂を吹き付けるノズルとは別ノズルにより無機繊維に吹き付ける方法、硬化後の無機繊維製品に吹き付ける方法、等が挙げられ、いずれの方法を用いてもよい。   As a method of blending water, a method of adding to a phenolic resin, a method of adding to a saccharide, a method of adding to a blend of a phenolic resin and a saccharide, and adding to other agents (other than phenolic resin, saccharides and diluted water) A method of adding to the inorganic fiber as a binder in advance, a method of adding to the phenolic resin by pipe mixing just before attaching to the inorganic fiber, a method of spraying the inorganic fiber with a nozzle different from the nozzle that sprays the phenolic resin, curing Examples include a method of spraying on a later inorganic fiber product, and any method may be used.

以下に、任意成分を配合する場合の、本発明のバインダー(第一の態様、第二の態様を含む)を構成する各成分の好ましい配合パターンを示す。ただし本発明はこれらの配合パターンに限定されるものではない。
配合パターン1:(フェノール樹脂・糖質)+任意成分。
配合パターン2:(フェノール樹脂・任意成分)+糖質。
配合パターン3:(糖質・任意成分)+フェノール樹脂。
配合パターン4:(フェノール樹脂・第一の任意成分)+(糖質・第二の任意成分)。
配合パターン5:(糖質・第一の任意成分)+フェノール樹脂+第二の任意成分。
配合パターン6:(フェノール樹脂・第一の任意成分)+糖質+第二の任意成分。
配合パターン7:(フェノール樹脂・第一の任意成分)+(糖質・第二の任意成分)+第三の任意成分。
配合パターン8:フェノール樹脂+糖質+任意成分。
Below, the preferable mixing | blending pattern of each component which comprises the binder (1st aspect and 2nd aspect) of this invention in the case of mix | blending arbitrary components is shown. However, the present invention is not limited to these combination patterns.
Formulation pattern 1: (phenolic resin / carbohydrate) + optional component.
Formulation pattern 2: (phenolic resin / arbitrary component) + carbohydrate.
Formulation pattern 3: (carbohydrate / optional component) + phenolic resin.
Formulation pattern 4: (phenol resin / first optional component) + (sugar / second optional component).
Formulation pattern 5: (carbohydrate / first optional component) + phenol resin + second optional component.
Formulation pattern 6: (phenol resin / first optional component) + carbohydrate + second optional component.
Formulation pattern 7: (phenol resin / first optional component) + (sugar / second optional component) + third optional component.
Formulation pattern 8: phenol resin + sugar + optional component.

上記各パターンにおいて、符号「+」は、該符号前後の成分を、混合物として無機繊維に付着させても別噴き(同時噴霧、時差噴霧)で付着させてもよい(ただし加熱前)ことを示す。
符号「・」は、該符号の前に記載の成分に対し、該符号の後の成分を、下記配合方法i、ii、iiiまたはivにより配合することを示す。
配合方法i:20〜100℃程度の温度条件下で30〜300分間程度反応させる方法。
配合方法ii:単に混合する方法。
配合方法iii:配管内でラインミキサー等を用いて混合する方法。
配合方法iv:任意成分を別剤として無機繊維に吹き付ける方法。
任意成分は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、それらは同時に配合しても時間差で配合してもよい。
第一の任意成分、第二の任意成分、第三の任意成分は、別々のタイミングで添加される任意成分を示す。第一の任意成分、第二の任意成分、第三の任意成分は、それぞれ同じであっても異なってもよい。また、第一の任意成分として、第二の任意成分として、または第三の任意成分として2種以上を併用する場合は、それらは同時に配合しても時間差で配合してもよい。
In each of the above patterns, the sign “+” indicates that the components before and after the sign may be attached to the inorganic fiber as a mixture or may be attached by separate spraying (simultaneous spraying, time spraying) (but before heating). .
The symbol “·” indicates that the component after the symbol is blended by the following blending method i, ii, iii or iv with respect to the component described before the symbol.
Blending method i: a method of reacting for about 30 to 300 minutes under a temperature condition of about 20 to 100 ° C.
Blending method ii: simply mixing.
Blending method iii: A method of mixing in a pipe using a line mixer or the like.
Blending method iv: A method of spraying an optional component on an inorganic fiber as a separate agent.
Arbitrary components may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. When using 2 or more types together, you may mix | blend them simultaneously or with a time difference.
The first optional component, the second optional component, and the third optional component indicate optional components that are added at different timings. The first optional component, the second optional component, and the third optional component may be the same or different. Moreover, when using 2 or more types together as a 1st arbitrary component, a 2nd arbitrary component, or a 3rd arbitrary component, they may mix | blend simultaneously or with a time difference.

配合パターン1においては、好適には、フェノール樹脂に糖質を配合し、次いで任意成分を下記配合方法i、ii、iiiまたはivにより配合する。
配合パターン2においては、好適には、フェノール樹脂に任意成分を下記配合方法i、iiまたはiiiにより配合し、次いで糖質を配合する。
配合パターン3においては、好適には、糖質に任意成分を下記配合方法iiまたはiiiにより配合し、次いでフェノール樹脂を配合する。
配合パターン4においては、好適には、フェノール樹脂に第一の任意成分を下記配合方法i、iiまたはiiiにより配合して第一の配合物を得、別途、糖質に第二の任意成分を下記配合方法iiまたはiiiにより配合して第二の配合物を得、次いで第一の配合物と第二の配合物とを配合する。
配合パターン5においては、好適には、糖質に第一の任意成分を下記配合方法iiまたはiiiにより配合し、次いでフェノール樹脂を配合し、次いで第二の任意成分を配合する。
配合パターン6においては、好適には、フェノール樹脂に第一の任意成分を配合し、次いで糖質を配合し、次いで第二の任意成分を下記配合方法i、ii、iiiまたはivにより配合する。
配合パターン7においては、好適には、フェノール樹脂に第一の任意成分を下記配合方法i、iiまたはiiiにより配合して第一の配合物を得、別途、糖質に第二の任意成分を下記配合方法iiまたはiiiにより配合して第二の配合物を得、次いで第一の配合物と第二の配合物とを配合し、次いで第三の任意成分を下記配合方法i、ii、iiiまたはivにより配合する。
配合パターン8においては、好適には、フェノール樹脂と糖質と任意成分とを下記配合方法i、ii、iiiまたはivにより一括配合する、または別々に吹き付ける。
In the blending pattern 1, a carbohydrate is preferably blended in the phenol resin, and then optional components are blended by the following blending method i, ii, iii or iv.
In the blending pattern 2, preferably, an optional component is blended with the phenol resin by the following blending method i, ii or iii, and then a carbohydrate is blended.
In the blending pattern 3, preferably, an arbitrary component is blended with the saccharide by the blending method ii or iii below, and then a phenol resin is blended.
In the blending pattern 4, preferably, the first optional component is blended with the phenol resin by the following blending method i, ii or iii to obtain the first blend, and the second optional component is separately added to the carbohydrate. The following blending method ii or iii is blended to obtain a second blend, and then the first blend and the second blend are blended.
In the blending pattern 5, preferably, the first optional component is blended with the saccharide by the following blending method ii or iii, then the phenol resin is blended, and then the second optional component is blended.
In the blending pattern 6, preferably, the first optional component is blended with the phenol resin, then the carbohydrate is blended, and then the second optional component is blended by the following blending method i, ii, iii or iv.
In the blending pattern 7, preferably, the first optional component is blended with the phenol resin by the following blending method i, ii or iii to obtain the first blend, and the second optional component is separately added to the saccharide. The following blending method ii or iii is blended to obtain a second blend, then the first blend and the second blend are blended, and then the third optional component is blended into the following blending methods i, ii, iii Or blended by iv.
In the blending pattern 8, the phenol resin, the saccharide, and the optional component are preferably blended together by the following blending methods i, ii, iii, or iv, or sprayed separately.

本発明のバインダーによれば、無機繊維製品の製造時におけるフェノール類およびアルデヒド類の揮散を低減でき、ホルムアルデヒド放散量が、たとえばホルムアルデヒド放散速度として5μg/m・h以下と少なく、性能も良好な無機繊維製品が得られる。
無機繊維製品の製造は、詳しくは後述する無機繊維製品の製造方法にて説明するが、無機繊維にバインダーを吹き付ける等により付着させ、前記バインダーが付着した無機繊維を集積し、製造しようとする無機繊維製品に対応した形状の集積体とした後、前記集積体を加熱(200〜270℃程度)して前記バインダーを硬化させることにより行われる。
バインダーとして用いられるフェノール樹脂は、一般的に、フェノール類とホルムアルデヒド類との反応により形成されたポリマー骨格を有しており、通常、合成時に過剰のホルムアルデヒド類が使用されている。そのため、得られるフェノール樹脂には未反応のホルムアルデヒド類(遊離ホルムアルデヒド類)が残留している。そのため、フェノール樹脂を含有するバインダーを用いて無機繊維製品を製造する場合、製造工程中(付着時、硬化時等)に、この遊離ホルムアルデヒド類や、縮合反応により生じたホルムアルデヒドが揮散する。また、得られる無機繊維製品中にはホルムアルデヒド源が潜在しており、加水分解等によりホルムアルデヒドを放散することがあった。
本発明においては、フェノール樹脂に糖質を配合すると共に、上記式1〜3を満たすようにxおよびyの値を設定することで、製造工程中のアルデヒド類およびフェノール類の揮散量を低減でき、また、最終製品である無機繊維製品からのホルムアルデヒドの放散を抑制できる。かかる効果が得られる理由は明らかではないが、フェノール樹脂の構造やアルデヒド類およびフェノール類の残留量、糖質の性質等が相乗的に作用していると考えられる。
たとえばアルカリ触媒は、得られるフェノール樹脂の構造に影響する。水酸化ナトリウムを用いた場合、アルデヒド類の付加反応は、パラ(p−)配向性が強く、一方、同じアルカリ触媒でも、水酸化バリウムの場合、アルデヒド類の付加反応は、オルト(o−)配向性が強いとされている。後述する参考例a〜dに示すように、アルカリ触媒として水酸化バリウムを用いた場合、xおよびyが上記式を満たさない場合でも、良好な結果が得られることがある。これは、得られるフェノール樹脂の構造の違いによると考えられる。
また、前述した糖質は、それ自体およびその分解物が、従来のホルムアルデヒド捕捉剤と同様の機能を発揮していると推測されるが、反応機構が複雑であり、その詳細は明らかでない。
According to the binder of the present invention, the volatilization of phenols and aldehydes during the production of inorganic fiber products can be reduced, and the formaldehyde emission rate is small, for example, 5 μg / m 2 · h or less as the formaldehyde emission rate, and the performance is also good An inorganic fiber product is obtained.
The production of inorganic fiber products will be described in detail in the method for producing inorganic fiber products, which will be described later, but the inorganic fibers to be produced are accumulated by attaching the inorganic fibers to the inorganic fibers by spraying the binder, etc. After forming an aggregate having a shape corresponding to a textile product, the aggregate is heated (about 200 to 270 ° C.) to cure the binder.
The phenol resin used as a binder generally has a polymer skeleton formed by the reaction of phenols and formaldehyde, and usually an excess of formaldehyde is used during synthesis. Therefore, unreacted formaldehyde (free formaldehyde) remains in the obtained phenol resin. Therefore, when manufacturing an inorganic fiber product using the binder containing a phenol resin, this free formaldehyde and the formaldehyde produced by the condensation reaction volatilize during the manufacturing process (at the time of adhesion, at the time of hardening, etc.). In addition, formaldehyde sources are latent in the obtained inorganic fiber products, and formaldehyde may be diffused by hydrolysis or the like.
In the present invention, the amount of volatilization of aldehydes and phenols during the production process can be reduced by blending a saccharide with a phenol resin and setting the values of x and y so as to satisfy the above formulas 1 to 3. Moreover, emission of formaldehyde from the inorganic fiber product which is the final product can be suppressed. The reason why such an effect is obtained is not clear, but it is considered that the structure of the phenol resin, the residual amount of aldehydes and phenols, the nature of the carbohydrates, and the like act synergistically.
For example, the alkali catalyst affects the structure of the resulting phenolic resin. When sodium hydroxide is used, the addition reaction of aldehydes has a strong para (p-) orientation. On the other hand, even with the same alkali catalyst, in the case of barium hydroxide, the addition reaction of aldehydes is ortho (o-). It is said that the orientation is strong. As shown in Reference Examples a to d described later, when barium hydroxide is used as the alkali catalyst, good results may be obtained even when x and y do not satisfy the above formula. This is considered to be due to the difference in structure of the obtained phenol resin.
Moreover, although it is estimated that the saccharide | sugar mentioned above and its decomposition product are exhibiting the same function as the conventional formaldehyde scavenger, the reaction mechanism is complicated and the detail is not clear.

上記のように、フェノール樹脂の製造に使用するフェノール類およびアルデヒド類の比率と糖質の配合量を限定することにより、製造時の作業環境の改善と、製品からのホルムアルデヒド放散量を低減できることから、無機繊維製品の製造に際して本発明のバインダーを用いることにより、従来のホルムアルデヒド捕捉剤の使用量を低減できる。しかも糖質は、従来のホルムアルデヒド捕捉剤に比べて安価である。そのため無機繊維製品の製造コストを低減できる。
さらに、従来、製造工程中のホルムアルデヒド揮散量の低減のために、変性剤等としてフェノール樹脂に尿素を配合することが行われているが、この場合、バインダーのゲル化時間が長くなったり、得られる無機繊維製品の性能、特に耐水強度が低下する問題があった。本発明においては、フェノール樹脂に対して配合する尿素の一部または全部を糖質に置換することで、尿素を単独で配合する場合に比べて、無機繊維製品からのホルムアルデヒド放散量を大幅に低減できるだけでなく、耐水強度等の性能の低下の抑制も可能である。
As mentioned above, by limiting the ratio of phenols and aldehydes used in the production of phenolic resin and the amount of saccharides added, it is possible to improve the working environment during production and reduce the amount of formaldehyde emitted from the product. By using the binder of the present invention in the production of inorganic fiber products, the amount of conventional formaldehyde scavenger used can be reduced. Moreover, carbohydrates are cheaper than conventional formaldehyde scavengers. Therefore, the manufacturing cost of inorganic fiber products can be reduced.
Furthermore, in order to reduce the amount of formaldehyde volatilization during the manufacturing process, it has been conventionally practiced to add urea to a phenolic resin as a modifying agent. There was a problem that the performance of the obtained inorganic fiber product, in particular, the water resistance strength was lowered. In the present invention, by replacing part or all of the urea compounded to the phenol resin with sugar, the amount of formaldehyde emitted from the inorganic fiber product is greatly reduced compared to the case where urea is compounded alone. Not only can it be possible to suppress deterioration in performance such as water resistance strength.

<無機繊維製品の製造方法>
本発明の無機繊維の製造方法は、無機繊維製品に本発明のバインダーを付着させ、成形して無機繊維製品を得る工程を有する。本発明のバインダーが、第一剤と第二剤とを備えるキットである場合、無機繊維に対し、第一剤および第二剤を同時に付着させてもよく、別々に付着させてもよい。
本発明の無機繊維製品の製造方法は、バインダーとして本発明のバインダーを用いる以外は特に限定されず、従来、無機繊維製品の製造に用いられている公知の方法が利用できる。一例を挙げると、無機繊維に本発明のバインダーを付着させる工程(以下、付着工程)、前記バインダーが付着した無機繊維を集積し、製造しようとする無機繊維製品に対応した形状の集積体とした後、前記集積体を加熱し、前記バインダーを硬化させる工程(以下、成形工程)、を順次行うことにより無機繊維製品が得られる。以下、各工程についてより詳細に説明する。
<Inorganic fiber product manufacturing method>
The manufacturing method of the inorganic fiber of this invention has the process of making the binder of this invention adhere to an inorganic fiber product, and shape | molding and obtaining an inorganic fiber product. When the binder of the present invention is a kit including the first agent and the second agent, the first agent and the second agent may be attached simultaneously to the inorganic fibers, or may be attached separately.
The manufacturing method of the inorganic fiber product of the present invention is not particularly limited except that the binder of the present invention is used as a binder, and a known method conventionally used for manufacturing inorganic fiber products can be used. As an example, a process of attaching the binder of the present invention to inorganic fibers (hereinafter referred to as an adhesion process), collecting the inorganic fibers with the binder attached thereto, and forming an aggregate having a shape corresponding to the inorganic fiber product to be manufactured. Then, an inorganic fiber product is obtained by performing sequentially the process (henceforth a formation process) of heating the said integration body and hardening the said binder. Hereinafter, each process will be described in more detail.

[付着工程]
無機繊維としては、特に限定されず、たとえばグラスウール、ロックウール、セラミック繊維等が挙げられる。これらはいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
無機繊維の繊維長や繊維径は、製造しようとする無機繊維製品に応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。通常、繊維径が3〜10μmの範囲内のものが用いられる。
無機繊維は、市販のものを用いてもよく、公知の方法により製造したものをそのまま用いてもよい。無機繊維は、一般的には、原料(廃ガラス、玄武岩、鉄炉スラグ等)を繊維化することにより製造され、繊維化方法としては、火炎法、遠心法等が挙げられる。これらの各種方法による繊維化は、対応する繊維化装置を用いて実施できる。
[Adhesion process]
The inorganic fiber is not particularly limited, and examples thereof include glass wool, rock wool, and ceramic fiber. These may be used alone or in combination of two or more.
The fiber length and fiber diameter of the inorganic fiber may be appropriately set according to the inorganic fiber product to be manufactured, and are not particularly limited. Usually, those having a fiber diameter in the range of 3 to 10 μm are used.
A commercially available thing may be used for an inorganic fiber, and what was manufactured by the well-known method may be used as it is. Inorganic fibers are generally produced by fiberizing raw materials (waste glass, basalt, iron furnace slag, etc.), and examples of the fiberizing method include a flame method and a centrifugal method. The fiberization by these various methods can be performed using a corresponding fiberizing apparatus.

無機繊維にバインダーを付着させる方法としては、たとえば、無機繊維に対し、スプレー装置等を用いてバインダーを吹き付ける方法、第一剤と第二剤とをバインダー配管内でラインミキサー等を用いて配合後、スプレー装置等を用いて吹き付ける方法、第一剤と第二剤とを別々に吹き付ける(複数のスプレー装置を使用する等)方法、無機繊維をバインダーに含浸させる方法、無機繊維を第一剤、第二剤に別々に含浸させる方法等が挙げられ、いずれの方法を用いてもよい。
無機繊維に付着させるバインダーの量は、特に限定されないが、通常、無機繊維(100質量%)に対し、バインダーの不揮発分として、0.5〜20質量%の範囲内である。このバインダーの量は、得られる無機繊維製品の物性(機械的強度等)に影響し、たとえばバインダー量が多いほど、無機繊維製品の機械的強度が高くなる。
As a method of attaching the binder to the inorganic fiber, for example, a method of spraying the binder on the inorganic fiber using a spray device or the like, after blending the first agent and the second agent using a line mixer or the like in the binder pipe , A method of spraying using a spray device, etc., a method of spraying the first agent and the second agent separately (using a plurality of spray devices, etc.), a method of impregnating inorganic fibers in a binder, an inorganic fiber as a first agent, Examples include a method of impregnating the second agent separately, and any method may be used.
The amount of the binder to be attached to the inorganic fiber is not particularly limited, but is usually in the range of 0.5 to 20% by mass as the nonvolatile content of the binder with respect to the inorganic fiber (100% by mass). The amount of the binder affects the physical properties (such as mechanical strength) of the resulting inorganic fiber product. For example, the greater the binder amount, the higher the mechanical strength of the inorganic fiber product.

[成形工程]
次に、前記バインダーが付着した無機繊維を集積し、製造しようとする無機繊維製品に対応した形状の集積体とした後、前記集積体を加熱し、前記バインダーを硬化させる成形工程を行う。
成形工程は、公知の方法により実施できる。たとえば、無機繊維製品として板状のものを製造する場合を例に挙げると、コンベア上に無機繊維を堆積し、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)に送り、加熱して前記バインダーを硬化させることにより板状の成形物が得られる。
無機繊維の使用量(コンベア上に堆積させる無機繊維の量)や圧縮条件は、製造しようとする無機繊維製品の厚さ、嵩密度等に応じて設定される。
集積体の加熱条件(加熱温度、加熱時間)は、集積体中のバインダーが硬化する範囲内であれば特に限定されないが、加熱温度は、200〜270℃の範囲内が好ましい。200℃未満であると、硬化が不充分となり機械的強度が不充分となるおそれがある。270℃を超えると、バインダーの分解と、それに伴う歩留りの低下及び機械的強度の低下を招くおそれがある。加熱時間は、集積体の大きさ、加熱温度等によって異なり、特に限定されない。
[Molding process]
Next, the inorganic fibers to which the binder is attached are accumulated to form an aggregate having a shape corresponding to the inorganic fiber product to be manufactured, and then the aggregate is heated to perform a molding step for curing the binder.
The molding step can be performed by a known method. For example, in the case of producing a plate-like product as an inorganic fiber product, for example, inorganic fibers are deposited on a conveyor, and this deposit is pressed from the up and down direction of the conveyor to be compressed into an aggregate. Is sent to a heating furnace (curing furnace) and heated to cure the binder, whereby a plate-like molded product is obtained.
The amount of inorganic fibers used (the amount of inorganic fibers deposited on the conveyor) and the compression conditions are set according to the thickness, bulk density, etc. of the inorganic fiber product to be manufactured.
The heating conditions (heating temperature, heating time) of the aggregate are not particularly limited as long as the binder in the aggregate is cured, but the heating temperature is preferably in the range of 200 to 270 ° C. If it is lower than 200 ° C., curing may be insufficient and mechanical strength may be insufficient. When it exceeds 270 ° C., the binder may be decomposed, and the yield and the mechanical strength may be lowered. The heating time varies depending on the size of the aggregate, the heating temperature, and the like, and is not particularly limited.

加熱後、得られた成形物を冷却する際に、ホルムアルデヒド捕捉剤を添加してもよい。これにより、得られる無機繊維製品からのホルムアルデヒド放散量をさらに低減できる。ただし本発明のバインダーがホルムアルデヒド捕捉剤を含有する場合は、加熱後の添加を行わなくても同様の効果が得られる。
ホルムアルデヒド捕捉剤としては、たとえば特開2001−178805号公報等に記載されるような、公知のホルムアルデヒド捕捉剤を使用できる。
成形物に対するホルムアルデヒド捕捉剤の添加方法としては、ホルムアルデヒド捕捉剤の水溶液を噴霧、含浸またはコーティングする方法、ホルムアルデヒド捕捉剤の粉末をエアロゾルとして噴霧する方法等が挙げられる。
ホルムアルデヒド捕捉剤を添加する場合、その添加量は、ホルムアルデヒド捕捉剤の添加効果を充分に得るためには、本発明のバインダーに任意に含まれるホルムアルデヒド捕捉剤との合計量として、フェノール樹脂の不揮発分に対し、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましい。上限は特に限定されないが、本発明においては、ホルムアルデヒド捕捉剤の添加を行わなくてもホルムアルデヒド放散量が充分に少ない無機繊維製品を得ることが可能である点、過剰に配合してもコストがかさむ点などから、フェノール樹脂の不揮発分に対し、50質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましい。
After cooling, a formaldehyde scavenger may be added when the resulting molded product is cooled. Thereby, the amount of formaldehyde emission from the obtained inorganic fiber product can be further reduced. However, when the binder of the present invention contains a formaldehyde scavenger, the same effect can be obtained without addition after heating.
As the formaldehyde scavenger, for example, a known formaldehyde scavenger as described in JP-A No. 2001-178805 can be used.
Examples of the method of adding the formaldehyde scavenger to the molded product include a method of spraying, impregnating or coating an aqueous solution of the formaldehyde scavenger, a method of spraying powder of the formaldehyde scavenger as an aerosol, and the like.
When the formaldehyde scavenger is added, in order to obtain the effect of adding the formaldehyde scavenger sufficiently, the amount of the phenol resin non-volatile content as the total amount of the formaldehyde scavenger optionally contained in the binder of the present invention is sufficient. On the other hand, 0.1 mass% or more is preferable and 0.5 mass% or more is more preferable. Although the upper limit is not particularly limited, in the present invention, it is possible to obtain an inorganic fiber product having a sufficiently small formaldehyde emission amount without adding a formaldehyde scavenger, and the cost is increased even if it is added excessively. From the point etc., 50 mass% or less is preferable with respect to the non volatile matter of a phenol resin, and 25 mass% or less is more preferable.

得られた成形物は、そのまま無機繊維製品として用いてもよく、必要に応じてさらに、切断、表皮材による梱包等の処理を施してもよい。
本発明により製造される無機繊維製品は、たとえば断熱材、吸音材、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)等として利用できる。
The obtained molded product may be used as it is as an inorganic fiber product, and may be further subjected to processing such as cutting and packing with a skin material as necessary.
The inorganic fiber product produced by the present invention can be used as, for example, a heat insulating material, a sound absorbing material, and other various molded products (automobile roof, bonnet liner, etc.).

以下に、本発明を実施例によってさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
以下の各例において「部」、「%」は、それぞれ、特に限定のない場合は「質量部」、「質量%」を示す。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the examples.
In the following examples, “part” and “%” represent “part by mass” and “% by mass”, respectively, unless otherwise specified.

<フェノール樹脂の合成>
[合成例1:フェノール樹脂A(y=2.3)の合成]
コンデンサー、温度計、攪拌装置を備えた反応装置にフェノール700質量部、50%ホルムアルデヒド水溶液1026.6質量部、50%水酸化ナトリウム水溶液56質量部をそれぞれ仕込み、65℃にて270分間反応させた後、45℃に冷却した。冷却後、pH7.3になるようにホウ酸を加え中和した後、不揮発分が50%となるように調整水を加えてフェノール樹脂Aを得た。
フェノール樹脂Aの合成時のホルムアルデヒド/フェノール[F/P]のモル比(yの値)は2.3であり、得られた樹脂の特性は、数平均分子量=287、遊離フェノール2.5%、遊離ホルムアルデヒド=3.6%であった。これらの特性値は、それぞれ、以下の手順で測定した値である。
数平均分子量:GPCにより測定(ポリスチレン換算)。
不揮発分:JIS K6910の5.6の規定に準じて測定した。
pH:JIS K6910の5.4の規定に準じて測定した。
遊離フェノール:JIS K6910の5.16の規定に準じて測定した。
遊離ホルムアルデヒド:JIS K6910の5.17の規定に準じて測定した。
<Synthesis of phenolic resin>
[Synthesis Example 1: Synthesis of phenol resin A (y = 2.3)]
A reactor equipped with a condenser, a thermometer, and a stirrer was charged with 700 parts by mass of phenol, 1026.6 parts by mass of 50% aqueous formaldehyde solution, and 56 parts by mass of 50% aqueous sodium hydroxide solution, and reacted at 65 ° C. for 270 minutes. Then, it cooled to 45 degreeC. After cooling, boric acid was added to neutralize to pH 7.3, neutralized, and adjusted water was added so that the non-volatile content was 50% to obtain phenol resin A.
The molar ratio (value of y) of formaldehyde / phenol [F / P] at the time of synthesis of phenol resin A is 2.3, and the properties of the obtained resin are number average molecular weight = 287, free phenol 2.5% The free formaldehyde was 3.6%. Each of these characteristic values is a value measured by the following procedure.
Number average molecular weight: measured by GPC (polystyrene conversion).
Nonvolatile content: Measured according to 5.6 of JIS K6910.
pH: Measured according to 5.4 of JIS K6910.
Free phenol: Measured according to 5.16 of JIS K6910.
Free formaldehyde: Measured according to 5.17 of JIS K6910.

[合成例2〜18:フェノール樹脂B〜Rの合成]
反応条件を表1、2に示すように変更した以外は合成例1と同様にしてフェノール樹脂B〜Rを得た。
得られたフェノール樹脂B〜Rの特性値を合成例1と同様に測定した。結果は表1、2にまとめた。
[Synthesis Examples 2 to 18: Synthesis of phenol resins B to R]
Phenol resins B to R were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the reaction conditions were changed as shown in Tables 1 and 2.
The characteristic values of the obtained phenol resins B to R were measured in the same manner as in Synthesis Example 1. The results are summarized in Tables 1 and 2.

Figure 0005946618
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Figure 0005946618
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[合成例19:フェノール樹脂Sの合成]
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300部、50%ホルムアルデヒド水溶液650部、水酸化バリウム8水和物51部をそれぞれ仕込み、60℃にて300分間反応させた後、25℃に冷却した。冷却後、pH7.3になるように30%硫酸を加え中和した後、不揮発分が50%となるように調整水を加えてフェノール樹脂Sを得た。
フェノール樹脂Sの合成時のホルムアルデヒド/フェノール[F/P]のモル比(yの値)は3.4であり、得られた樹脂の特性は、数平均分子量=220、遊離フェノール=0.8%、遊離ホルムアルデヒド=9.0%であった。これらの特性値は、それぞれ、合成例1と同じ手順で測定した。
[Synthesis Example 19: Synthesis of phenol resin S]
A reactor equipped with a condenser, a thermometer, and a stirrer was charged with 300 parts of phenol, 650 parts of a 50% aqueous formaldehyde solution, and 51 parts of barium hydroxide octahydrate, and reacted at 60 ° C. for 300 minutes. Cooled to. After cooling, 30% sulfuric acid was added to neutralize to pH 7.3, and then adjusted water was added so that the non-volatile content was 50% to obtain a phenol resin S.
The molar ratio (value of y) of formaldehyde / phenol [F / P] at the time of synthesis of the phenol resin S is 3.4, and the characteristics of the obtained resin are number average molecular weight = 220, free phenol = 0.8 %, Free formaldehyde = 9.0%. These characteristic values were measured in the same procedure as in Synthesis Example 1.

<バインダーの調製1>
参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜26、比較例1〜19、参考例a〜e]
前記で合成したフェノール樹脂および糖質を、表3、4に示すバインダー組成となるように混合して、バインダー(不揮発分50質量%)を調製した。
<Binder preparation 1>
[ Reference Example 1 , Examples 2-4, Reference Examples 6-7, Examples 8-18, Reference Examples 19-20, Examples 21-26, Comparative Examples 1-19, Reference Examples ae]
The phenol resin and saccharide synthesized above were mixed so as to have binder compositions shown in Tables 3 and 4 to prepare a binder (non-volatile content: 50% by mass).

[実施例27、比較例20〜22]
前記で合成したフェノール樹脂および糖質を、表3、4に示す質量比で混合し、バインダー(不揮発分50%)を得た。
その後、このバインダー(不揮発分50%)および50%尿素水溶液を、表3、4に示す質量比で混合し、30℃で2時間反応させることにより、尿素変性バインダー(不揮発分50%)を調製した。
[Example 27, Comparative Examples 20-22]
The phenol resin and saccharide synthesized above were mixed at a mass ratio shown in Tables 3 and 4 to obtain a binder (non-volatile content 50%).
Thereafter, this binder (non-volatile content 50%) and 50% urea aqueous solution are mixed at a mass ratio shown in Tables 3 and 4 and reacted at 30 ° C. for 2 hours to prepare a urea-modified binder (non-volatile content 50%). did.

上記の各例において、フェノール樹脂、糖質、尿素はそれぞれ不揮発分(固形分)50質量%のものを用いた。
表3、4のバインダー組成に示す配合量は、各成分の不揮発分としての配合量を示し、それらの配合量の比が、バインダーの不揮発分中の各成分の比である。
表3、4中、バインダー組成の全不揮発分の合計が100質量部であり、したがって、糖質の配合量[質量部]がx(質量%)の値に等しい。
表3、4のバインダー組成に示す成分のうち、糖質の「75FG」は、糖質濃度75%の糖質水溶液であり、水で糖質濃度を75%から50%に希釈して使用した。75FGの糖組成(無水物換算)は、42%がフルクトースで、50%がグルコースで、8%がその他の糖である。また、表4のバインダー組成に示す成分のうち、糖質の「HF−55」は、群栄化学工業(株)製の糖質濃度75%の糖質水溶液であり、水で糖質濃度を75%から50%に希釈して使用した。HF−55の糖組成(無水物換算)は、55%がフルクトースで、残部はグルコースが主成分である。
In each of the above examples, a phenol resin, a saccharide, and urea each having a nonvolatile content (solid content) of 50% by mass were used.
The compounding amounts shown in the binder compositions in Tables 3 and 4 indicate the compounding amounts as the nonvolatile components of the respective components, and the ratio of these compounding amounts is the ratio of each component in the nonvolatile components of the binder.
In Tables 3 and 4, the total non-volatile content of the binder composition is 100 parts by mass, and therefore, the amount [parts by mass] of the saccharide is equal to the value of x (% by mass).
Among the components shown in Tables 3 and 4, the sugar “75FG” is an aqueous saccharide solution having a saccharide concentration of 75%, which was used after diluting the saccharide concentration from 75% to 50% with water. . The sugar composition of 75FG (in terms of anhydride) is 42% fructose, 50% glucose, and 8% other sugars. Of the components shown in the binder composition of Table 4, the carbohydrate “HF-55” is a 75% carbohydrate aqueous solution manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd. Used by diluting from 75% to 50%. The sugar composition of HF-55 (in terms of anhydride) is 55% fructose, with the balance being glucose as the main component.

参考例28]
前記で合成したフェノール樹脂B(不揮発分50%)を第一剤とし、前記75FGを水で糖質濃度50%に希釈した糖質水溶液を第二剤として、第一剤80部および第二剤20部からなるバインダーを得た。表4に示す参考例28のバインダー組成は、第一剤中のフェノール樹脂(不揮発分)と第二剤中の糖質(不揮発分)との質量比である。
[ Reference Example 28]
Phenol resin B (non-volatile content: 50%) synthesized above is used as the first agent, and an aqueous carbohydrate solution obtained by diluting the 75FG with water to a sugar concentration of 50% is used as the second agent. A binder consisting of 20 parts was obtained. The binder composition of Reference Example 28 shown in Table 4 is a mass ratio between the phenol resin (nonvolatile content) in the first agent and the saccharide (nonvolatile content) in the second agent.

<評価>
[遊離フェノール]
参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜27、比較例1〜22、参考例a〜eで得られたバインダーの遊離フェノールを、JIS K6910の5.16の規定に準じて測定した。
参考例28については、フェノール樹脂Bの遊離フェノールの値(2.1)およびフェノール樹脂の含有量(80/100)から理論値で算出した(2.1×0.8≒1.7)。
<Evaluation>
[Free phenol]
Binders obtained in Reference Example 1 , Examples 2 to 4, Reference Examples 6 to 7, Examples 8 to 18, Reference Examples 19 to 20, Examples 21 to 27, Comparative Examples 1 to 22, and Reference Examples a to e The free phenol was measured according to 5.16 of JIS K6910.
For Reference Example 28, the theoretical value was calculated from the free phenol value (2.1) of phenol resin B and the phenol resin content (80/100) (2.1 × 0.8≈1.7).

[成型品の常態強度、耐水強度]
得られたバインダーおよびシラスバルーン(平均粒子径300μmの中空ガラス質球)を用いて、以下の手順で成型品の常態強度および耐水強度の評価を行った。なお、シラスバルーンは、評価を簡便に行うために無機繊維の代替品として使用したものであり、グラスウール等の無機繊維を用いた場合の結果と同様の傾向を示すと推定される。
シラスバルーン65gと、参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜27、比較例1〜22、参考例a〜eのバインダー23gとを均一に混合した後、所定の寸法(100mm×220mm×13mm)の金型内に均一充填し、200℃で30分間加熱して成型品(嵩密度:0.26g/cm)を得た。また、シラスバルーン65gと、参考例28のバインダーの第一剤18.4gと、第二剤4.6gとを均一に混合した後、所定の寸法(100mm×220mm×13mm)の金型内に均一充填し、200℃で30分間加熱して成型品(嵩密度:0.26g/cm)を得た。
得られた成型品から100mm×20mm×13mmの試験片10本を切り出し、それらのうち5本を用いて常態強度(kgf/cm)の測定を行い、残り5本を用いて耐水強度(kgf/cm)の測定を行った。具体的には、5本の試験片についてそのまま強度測定を行い、それらの平均値を常態強度とした。また、5本の試験片について、60℃の温水中で2時間の浸漬処理を行った後、強度測定を行い、それらの平均値を耐水強度とした。
強度測定(常態強度測定、耐水強度測定)は、JIS K6911の5.17の規定に準じた3点曲げ試験法により、スパン50mm、荷重速度10mm/分の条件で行った。
[Normal strength and water resistance of molded products]
Using the obtained binder and shirasu balloon (hollow glassy sphere having an average particle diameter of 300 μm), the normal strength and water resistance strength of the molded product were evaluated in the following procedure. The Shirasu balloon is used as a substitute for inorganic fibers for easy evaluation, and is presumed to show the same tendency as the result when inorganic fibers such as glass wool are used.
Shirasu balloon 65g, Reference Example 1 , Examples 2-4, Reference Examples 6-7, Examples 8-18, Reference Examples 19-20, Examples 21-27, Comparative Examples 1-22, Reference Examples ae After uniformly mixing with 23 g of the binder, it was uniformly filled into a mold having a predetermined size (100 mm × 220 mm × 13 mm) and heated at 200 ° C. for 30 minutes to give a molded product (bulk density: 0.26 g / cm 3). ) In addition, 65 g of Shirasu balloon, 18.4 g of the first agent of the binder of Reference Example 28, and 4.6 g of the second agent were mixed uniformly, and then placed in a mold having a predetermined size (100 mm × 220 mm × 13 mm). Filled uniformly and heated at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a molded product (bulk density: 0.26 g / cm 3 ).
Ten test pieces of 100 mm × 20 mm × 13 mm were cut out from the obtained molded product, and normal strength (kgf / cm 2 ) was measured using five of them, and water resistance strength (kgf was measured using the remaining five. / Cm 2 ) was measured. Specifically, the strength of the five test pieces was measured as it was, and the average value thereof was defined as the normal strength. Moreover, about 5 test pieces, after performing the immersion process for 2 hours in 60 degreeC warm water, intensity | strength measurement was performed and those average values were made into the water-resistant strength.
The strength measurement (normal strength measurement, water resistance strength measurement) was performed under the conditions of a span of 50 mm and a load speed of 10 mm / min by a three-point bending test method according to 5.17 of JIS K6911.

[ホルムアルデヒド放散速度]
従来の無機繊維系断熱材を作製する手法に従い、得られたバインダーを用いて無機繊維系断熱材を作製した。
作製条件としては、参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜27、比較例1〜22、参考例a〜eのバインダーを、塗布量が無機繊維100質量部に対して2.0質量部となるように噴霧し、加熱温度230℃の熱風通過式オーブンにて150秒間加熱した。この時、厚さ50mm、密度30kg/mとなるよう成形し、無機繊維系断熱材を得た。
また、参考例28のバインダーの第一剤と第二剤(第一剤:第二剤=80:20)を、各々個別のスプレーノズルから、それらの塗布量の合計が無機繊維100質量部に対して2.0質量部となるように噴霧し、加熱温度230℃の熱風通過式オーブンにて150秒間加熱した。この時、厚さ50mm、密度30kg/mとなるよう成形し、無機繊維系断熱材を得た。
無機繊維としては、遠心法により得たガラス繊維を用いた。
以上のようにして作製した無機繊維系断熱材のホルムアルデヒド放散速度を、JIS A1901のホルムアルデヒド放散速度測定方法に準じて測定した。
[Formaldehyde emission rate]
In accordance with a conventional method for producing an inorganic fiber-based heat insulating material, an inorganic fiber-based heat insulating material was prepared using the obtained binder.
As production conditions, Reference Example 1 , Examples 2 to 4, Reference Examples 6 to 7, Examples 8 to 18, Reference Examples 19 to 20, Examples 21 to 27, Comparative Examples 1 to 22, Reference Examples a to e. The binder was sprayed so that the coating amount was 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fiber, and heated for 150 seconds in a hot-air passing oven at a heating temperature of 230 ° C. At this time, it was molded so as to have a thickness of 50 mm and a density of 30 kg / m 3 to obtain an inorganic fiber heat insulating material.
Moreover, the first agent and the second agent of the binder of Reference Example 28 (first agent: second agent = 80: 20) were individually spray nozzles, and their total coating amount was 100 parts by mass of inorganic fibers. On the other hand, it sprayed so that it might become 2.0 mass parts, and it heated for 150 second in the hot air passage type oven with a heating temperature of 230 degreeC. At this time, it was molded so as to have a thickness of 50 mm and a density of 30 kg / m 3 to obtain an inorganic fiber heat insulating material.
As the inorganic fiber, glass fiber obtained by a centrifugal method was used.
The formaldehyde emission rate of the inorganic fiber heat insulating material produced as described above was measured according to the formaldehyde emission rate measurement method of JIS A1901.

上記の評価結果を表3〜4に併記した。
また、図1に、y=−25/(x+10)+3.8、y=−0.012x+1.9およびx=90のラインと、参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜28、比較例1〜22それぞれの座標(x、y)をプロットした(横軸:x、縦軸:y)。図1中、○は実施例の座標および参考例の座標を示し、○に付した数値は実施例番号および参考例番号を示す。×は比較例の座標を示し、×に付した数値は比較例番号を示す。
これらの結果に示すとおり、xおよびyの値が式1〜3を満たす(y=−25/(x+10)+3.8、y=−0.012x+1.9およびx=90のラインで囲まれた範囲内である)参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜23は全て、ホルムアルデヒド放散速度が5μg/m・h以下であり、遊離フェノール量も5%以下であった。また、得られた成型品の強度(常態強度、耐水強度)も良好であった。
糖質として75FGの代わりにグルコース、フルクトースまたはデキストリンを用いた実施例24〜26や、尿素変性させたフェノール樹脂を用いた実施例27、フェノール樹脂と糖質を別々に噴霧した参考例28においても、参考例1、実施例2〜4、参考例6〜7、実施例8〜18、参考例19〜20、実施例21〜23と同様の結果が得られた。
一方、式1を満たさない比較例1〜12は、ホルムアルデヒド放散速度が多かった。
式1および2を満たさない比較例13〜15のうち、比較例13〜14は、ホルムアルデヒド放散速度が多く、遊離フェノールも5%を超え、遊離フェノールの揮散による臭気発生、歩留まり低下等の問題が生じた。比較例15は遊離フェノールが5%を超え、遊離フェノールの揮散による臭気発生、歩留まり低下等の問題が生じた。
式2を満たさない比較例16〜19は、遊離フェノールが5%を超え、遊離フェノールの揮散による臭気発生、歩留まり低下等の問題が生じた。
尿素変性したフェノール樹脂である比較例20は、現在汎用されているバインダーに相当するが、尿素変性していない以外は同じ組成の比較例10よりもホルムアルデヒド放散速度が大幅に多くなっていた。しかも、尿素の配合量をさらに増やした比較例21〜22では、尿素の配合量に比例してホルムアルデヒド放散速度や成型品の強度が大きく低下し、特に70質量部配合した比較例22では、成型品とすることができなかった。
Said evaluation result was written together in Tables 3-4.
In addition, in FIG. 1, lines of y = −25 / (x + 10) +3.8, y = −0.012x + 1.9 and x = 90, Reference Example 1 , Examples 2 to 4, Reference Examples 6 to 7, The coordinates (x, y) of Examples 8 to 18, Reference Examples 19 to 20, Examples 21 to 28, and Comparative Examples 1 to 22 were plotted (horizontal axis: x, vertical axis: y). In FIG. 1, ◯ indicates the coordinates of the example and the coordinates of the reference example, and the numerical values attached to ◯ indicate the example number and the reference example number . X shows the coordinate of a comparative example, and the numerical value attached | subjected to x shows a comparative example number.
As shown in these results, the values of x and y satisfy Equations 1 to 3 (y = −25 / (x + 10) +3.8, y = −0.012x + 1.9, and x = 90 surrounded by lines) Reference Example 1 , Examples 2 to 4, Reference Examples 6 to 7, Examples 8 to 18, Reference Examples 19 to 20, and Examples 21 to 23 all have a formaldehyde emission rate of 5 μg / m 2. The amount of free phenol was also 5% or less. Moreover, the strength (normal strength, water resistance strength) of the obtained molded product was also good.
Also in Examples 24-26 using glucose, fructose, or dextrin instead of 75FG as the sugar, Example 27 using urea-modified phenol resin, and Reference Example 28 in which the phenol resin and sugar were separately sprayed The same results as Reference Example 1 , Examples 2 to 4, Reference Examples 6 to 7, Examples 8 to 18, Reference Examples 19 to 20, and Examples 21 to 23 were obtained.
On the other hand, Comparative Examples 1-12 which do not satisfy Formula 1 had many formaldehyde emission rates.
Of Comparative Examples 13 to 15 that do not satisfy Formulas 1 and 2, Comparative Examples 13 to 14 have a high formaldehyde emission rate, free phenol exceeds 5%, and problems such as odor generation and yield reduction due to volatilization of free phenol occur. occured. In Comparative Example 15, free phenol exceeded 5%, and problems such as odor generation and yield reduction due to volatilization of free phenol occurred.
In Comparative Examples 16 to 19 that do not satisfy Formula 2, the free phenol exceeded 5%, and problems such as generation of odor due to volatilization of free phenol, reduction in yield occurred.
Comparative Example 20, which is a urea-modified phenolic resin, corresponds to a currently widely used binder, but the formaldehyde emission rate was significantly higher than that of Comparative Example 10 having the same composition except that it was not urea-modified. Moreover, in Comparative Examples 21 to 22 in which the amount of urea is further increased, the formaldehyde emission rate and the strength of the molded product are greatly reduced in proportion to the amount of urea. In particular, in Comparative Example 22 in which 70 parts by mass is compounded, molding is performed. Could not be made.

なお、アルカリ触媒として水酸化バリウムを用いたフェノール樹脂を使用した参考例a〜eの結果から、アルカリ触媒として水酸化バリウムを用いた場合でも、糖質の配合により、成型品の強度を充分に保持しつつホルムアルデヒド放散速度を低減できることが確認できた。ただし、参考例a〜dはいずれもyの値が3.4であり、式1を満たさないが、ホルムアルデヒド放散速度が5μg/m・hまで低減されていた。これは、使用するアルカリ触媒によって、xおよびyの好ましい範囲が異なるためと考えられる。 In addition, from the results of Reference Examples a to e using a phenol resin using barium hydroxide as the alkali catalyst, even when barium hydroxide is used as the alkali catalyst, the strength of the molded product is sufficiently increased by the addition of saccharides. It was confirmed that the formaldehyde emission rate could be reduced while maintaining. However, in all of Reference Examples a to d, the value of y was 3.4 and did not satisfy Formula 1, but the formaldehyde emission rate was reduced to 5 μg / m 2 · h. This is considered because the preferable ranges of x and y differ depending on the alkali catalyst used.

Figure 0005946618
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Claims (5)

フェノール樹脂および糖質を含有し、
前記フェノール樹脂が、フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させて得られるものであり、
前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、下記式1〜3を満たす無機繊維製品製造用バインダー。
式1:y≦−25/(x+10)+3.8
式2:y≧−0.012x+1.9
式3:30≦x≦90
Contains phenolic resin and sugar,
The phenol resin is obtained by reacting phenols and aldehydes containing formaldehydes in the presence of sodium hydroxide,
The ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the nonvolatile content of the phenol resin and the saccharide, and the molar ratio (aldehydes / phenols) y of the phenols and the aldehydes are represented by the following formula 1. A binder for producing inorganic fiber products satisfying ~ 3.
Formula 1: y ≦ −25 / (x + 10) +3.8
Formula 2: y ≧ −0.012x + 1.9
Formula 3: 30 ≦ x ≦ 90
フェノール樹脂を含む第一剤と、糖質を含む第二剤とを備え、
前記フェノール樹脂が、フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させて得られるものであり、
前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、下記式1〜3を満たす無機繊維製品製造用バインダー。
式1:y≦−25/(x+10)+3.8
式2:y≧−0.012x+1.9
式3:30≦x≦90
A first agent containing a phenolic resin and a second agent containing a saccharide,
The phenol resin is obtained by reacting phenols and aldehydes containing formaldehydes in the presence of sodium hydroxide,
The ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the nonvolatile content of the phenol resin and the saccharide, and the molar ratio (aldehydes / phenols) y of the phenols and the aldehydes are represented by the following formula 1. A binder for producing inorganic fiber products satisfying ~ 3.
Formula 1: y ≦ −25 / (x + 10) +3.8
Formula 2: y ≧ −0.012x + 1.9
Formula 3: 30 ≦ x ≦ 90
フェノール類と、ホルムアルデヒド類を含むアルデヒド類とを水酸化ナトリウムの存在下で反応させてフェノール樹脂を得る工程と、
前記フェノール樹脂と糖質とを混合して無機繊維製品製造用バインダーを得る工程と、を有し
前記フェノール樹脂の不揮発分と前記糖質との合計量に対する前記糖質の割合x(質量%)と、前記フェノール類および前記アルデヒド類のモル比(アルデヒド類/フェノール類)yが、下記式1〜3を満たす無機繊維製品製造用バインダーの製造方法
式1:y≦−25/(x+10)+3.8
式2:y≧−0.012x+1.9
式3:30≦x≦90
A step of reacting a phenol with an aldehyde containing formaldehyde in the presence of sodium hydroxide to obtain a phenol resin;
Mixing the phenolic resin and sugar to obtain a binder for producing inorganic fiber products ,
The ratio x (mass%) of the saccharide to the total amount of the nonvolatile content of the phenol resin and the saccharide, and the molar ratio (aldehydes / phenols) y of the phenols and the aldehydes are represented by the following formula 1. The manufacturing method of the binder for inorganic fiber products manufacture which satisfy | fills ~ 3 .
Formula 1: y ≦ −25 / (x + 10) +3.8
Formula 2: y ≧ −0.012x + 1.9
Formula 3: 30 ≦ x ≦ 90
無機繊維に、請求項1に記載の無機繊維製品製造用バインダーを付着させ、成形して無機繊維製品を得る工程を有する無機繊維製品の製造方法。   The manufacturing method of an inorganic fiber product which has the process of making the inorganic fiber product binder of Claim 1 adhere to an inorganic fiber, and shape | molding and obtaining an inorganic fiber product. 無機繊維に、請求項2に記載の無機繊維製品製造用バインダーの第一剤および第二剤を、混合してから、または同時に付着させ、成形して無機繊維製品を得る工程を有する無機繊維製品の製造方法。   The inorganic fiber product which has the process of making it adhere to the inorganic fiber after mixing the 1st agent and 2nd agent of the binder for inorganic fiber product manufacture of Claim 2 after it mixes, or shape | molding, and obtaining an inorganic fiber product Manufacturing method.
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