【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
［産業上の利用分野］
本願発明は、フエルト製造時に繊維のバインダ
ーとして使用されるフエルト用接着剤に関する。
［従来技術］
従来、フエルトの製造においてバインダとして
使用される樹脂は、主に、フエノール系樹脂の微
粉末である。また使用される繊維の材質は、天然
繊維と化学繊維との種々雑多の割合のものが多
い。従つて従来のフエルト製造において、化学繊
維の割合が多かつたり、また湿度が低くなると、
静電気に起因する製品不要が多くなる。かかる静
電気を防止するため、(1)第４級のアンモニウム塩
等の帯電防止剤、(2)炭素繊維、炭素粉末等の導電
性物質又は(3)除電しようとする相手物質と同質か
若しくはそれに近い帯電列順位の物質を、除電し
ようとする物質にまぜこみ製品化する方法が知ら
れている。
しかしこの帯電防止剤を用いる方法は、該帯電
防止剤の価格が高く、帯電防止の効果が出る程度
まで配合すると製品コストが大幅に上がり、また
帯電防止の持続性が悪いので、長期間製品をスト
ツクしておくと帯電防止効果がなくなつてくる。
上記炭素繊維、炭素粉末を用いる方法は、フエ
ルト用のバインダーが平均粒径20μ程度の微粉末
であるため、多量に配合しないと導電性がよくな
らない。従つて多量に配合した場合、フエルトの
外観が黒くなつたり商品価値がなくなる。また炭
素繊維、炭素粉末は一般にコストが高いため製品
コストが上り実用に適さない。
上記相手物質に近い帯電列順位の物質をまぜこ
む方法は、フエルトが種々の繊維の混合物である
ため帯電列順位の幅が広く、そのため帯電列順位
の近い物質を選定することは、困難である。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、上記欠点を克服するものであり、フ
エルトの強度をあまり低下させることなく、フエ
ルト製造時に発生する静電気の発生量を減少せし
め、また発生した静電気をすみやかに減衰せしめ
て、フエルト製造時に生じる静電気による製品不
良を減少し、この帯電防止機能の持続性に優れ、
粉立ちによる作業環境の悪化を防止するフエルト
用接着剤を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明のフエルト用接着剤は、少なくともフエ
ノール類とアルデヒド類を反応して得られたフエ
ノール系樹脂と、該フエノール系樹脂100重量部
に対し、１〜40重量部のリグニン系物質とで構成
され、該フエノール系樹脂はノボラツク樹脂と硬
化剤で構成され、該リグニン系物質はリグニンス
ルホン酸塩であり、該フエノール系樹脂と該リグ
ニン系物質は均一に混合された微粉末状であるこ
とを特徴とする。
本発明のフエルト用接着剤を構成するフエノー
ル系樹脂は、フエノール類とアルデヒド類を触媒
の存在下で反応して得られるもので、従来より公
知のフエノール樹脂を使用することができる。即
ち、酸性触媒下でフエノール類とアルデヒド類を
縮合して得られるノボラツク樹脂、その他変成フ
エノール樹脂等の従来公知のフエノール系樹脂を
使用することができる。
上記フエノール系樹脂は、ノボラツク樹脂と硬
化剤で構成されているものが好ましい。該硬化剤
にはポリアミン等が用いられ、特にヘキサメチレ
ンテトラミンが好ましい。
本願発明のフエルト用接着剤の他の主要構成成
分であるリグニン系物質とは、木材中にセルロー
スに伴つて存在する高分子の芳香族系の重合物で
細胞膜と細胞膜の間の中間層を構成するものを
種々の化学処理により得られる化合物全般を広く
いう。該物質の化学構造は明らかでなく、上記化
学処理の方法により種々の構造を有する。該物質
には、例えば主としてサルフアイト法により作ら
れるサルフアイトリグニンと、クラフト法により
作られるクラフトリグニンがある。前者のサルフ
アイトリグニンは、親水性のリグニンスルホン酸
塩の化学構造を有している。しかもこの塩は通常
ナトリウム塩、カリウム塩又はカルシウム塩等と
なつているので、フエルト用樹脂の電荷を中和す
る作用がある。従つて上記サルフアイトリグニン
は他のリグニンと比べて静電気発生防止機能およ
び発生した静電気の排除機能はさらに優れる。ま
た通常行われる化学処理では、ナトリウム塩又は
カルシウム塩が得られるので、これらの塩を用い
るのが好ましい。また上記リグニン系物質には、
上記のリグニンと他物質との配合物又は混合物で
もよい。例えばリグニン、セルロース、ヘミセル
ロの市販品であつてもよく、該市販品は、通常水
分を３〜15％含有している。
上記リグニン系物質の配合割合は、フエノール
系樹脂100重量部に対し、１〜40重量部（以下
PHRという）である。該配合割合が1PHR未満
の場合に静電気に対して効果がなく、40PHRよ
り以上の場合は得られるフエルトの強度、コシが
悪くなり実用的でない。
本フエルト用接着剤においては、上記フエノー
ル系樹脂と上記リグニン系物質とが均一に混合さ
れた微粉末状を示す。
フエルト用接着剤の製造方法は、特に限定され
るものではないが、代表例としては以下の方法が
ある。即ち、所定量のフエノールと所定量のホル
マリンとを反応容器に仕込み、触媒としてシユー
酸を添加して、還流状態にて約１時間半反応さ
せ、その後消石灰を加え中和した後、160℃まで
減圧脱水してフエルト用樹脂を製造する。さらに
該樹脂の所定量に、所定量の硬化剤、リグニン系
物質等を混合機で十分に混合し、その後粗粉砕、
微粉砕をしてフエルト用接着剤を製造する。
なおフエルト用接着剤の一成分として、上記リ
グニン系物質のかわりに、高級アルコールの硫酸
エステル又はグリセリンを使用することも考えら
れる。しかしこの高級アルコールの硫酸エステル
を主成分とした帯電防止剤は発生電荷量を減少す
るために効果があるが、コストが約2000円／Kgと
高く効果のある程度までフエルト用樹脂に配合す
ると製品コストが高くなり、実用に適さない。
又実験室的にはフエルト用樹脂に上記帯電防止
剤を均一に分散又はフエルト用樹脂粒子にコーテ
イングすることは可能であるが、現場スケールで
の大量生産では設備の改造又は作業工程が悪くな
り加工費のアツプとなり実用に適さない。
また親水性官能基をもつグリセリンをフエルト
用樹脂に粉砕工程で配合することは帯電量減少に
効果がある。しかし粉砕工程で液体であるグリセ
リンを配合し、均一に分散又はフエルト用樹脂中
にコーテイングすることは製造設備が大規模にな
り、また製造工程も長くなり実用上困難である
［実施例］
以下、実施例により本願発明を説明する。
実施例 １
通常のノボラツク型フエノール樹脂100部、ヘ
キサメチレンテトラミン12部、ステアリン酸カル
シウム１部およびリグニンスルホン酸ナトリウム
1.0部（水分含有量15％、リグニンスルホン酸70
％）を混合機で十分に混合し、その後粗粉砕、微
粉砕してフエルト用接着剤を製造した。このフエ
ルト用接着剤を用いて電荷量、水分含有量および
強度を測定し、その結果を表に示した。
なお上記ノボラツク型フエノール樹脂100部は、
フエノール96部と37％ホルマリン62部を反応容器
に仕込み、触媒としてシユウ酸を0.1部添加し、
還流状態にて１時間半反応させ、その後消石灰を
加え中和した後、160℃まで減圧脱水して製造さ
れた。
実施例 ２
実施例１で用いたリグニンスルホン酸ナトリウ
ム1.0部のかわりに、リグニンスルホン酸カルシ
ウム20部（水分含有量7.1％、リグニンスルホン
酸71.2％）を用いる以外は、実施例１と同様にし
てフエルト用接着剤を作成し、電荷量等を測定
し、その結果を表に示した。
実施例 ３
実施例２で用いたリグニンスルホン酸カルシウ
ム20部のかわりに、同物質を40部用いた以外は、
実施例１と同様にして、フエルト用接着剤を作成
し、電荷量等を測定し、その結果を表に示した。
比較例 １
実施例２で用いたリグニンスルホン酸カルシウ
ム20部のかわりに同物質を0.5部用いた以外は、
実施例１と同様にしてフエルト用接着剤を作成
し、電荷量等を測定し、その結果を表に示した。
比較例 ２
実施例２で用いたリグニンスルホン酸カルシウ
ム20部のかわりに同物質を45部用いた以外は、実
施例１と同様にして、フエルト用接着剤を作成
し、電荷量等を測定し、その結果を表に示した。
比較例 ３
実施例２で用いたリグニンスルホン酸カルシウ
ム20部のかわりに、ラウリルトリメチルアンモニ
ウムクロライド１部を用いた以外は、実施例１と
同様にしてフエルト用接着剤を作成し、電荷量等
を測定し、その結果を表に示した。
表の結果によれば、リグニンスルホン酸ナトリ
ウムの配合量が1.0PHRの場合（実施例１）、リ
グニンスルホン酸カルシウムの配合量が20部
PHRおよび40PHRの場合には、比較例１および
２とくらべて、電荷量は著しく減少し、静電気に
対する効果が著しく優れ、かつフエルトの強度低
下は比較的小さく、実用上十分である。しかしリ
グニンスルホン酸カルシウムの配合割合が
0.5PHRの場合（比較例１）は、静電気に対する
効果がわずかであり、フエルト製造時の静電気に
起因する製品不良の減少に効果がない。一方リグ
ニンスルホン酸カルシウムの配合量が45PHRの
場合（比較例２）は、静電気に対して効果がある
が、フエルトの強度が低くなり、そのため樹脂の
配合量を増加しなければならず、フエルト製品の
コストアツプとなる。
以上より、リグニンスルホン酸塩の配合量が１
〜40PHRの場合には、従来品の比較例３と比べ
て、フエルトの強度をある程度維持しつつ、静電
気に対する効果を著しく向上せしめて、静電気に
起因する製品不良の減少を達成することができ
る。
［発明の効果］
本発明のフエルト用接着剤は、少なくともフエ
ノール類とアルデヒド類を反応して得られたフエ
ノール系樹脂と、該フエノール系樹脂100重量部
に対し、１〜40重量部のリグニン系物質とで構成
され、該フエノール系樹脂と該リグニン系物質は
均一に混合された微粉末状であることを特徴とす
る。かかるリグニン系物質は大気中の水分を吸収
し易いこと、静電気の排除に適した分子構造を持
つこと等のため本フエルト用接着剤は、静電
[Industrial Application Field] The present invention relates to a felt adhesive used as a fiber binder during felt production. [Prior Art] Conventionally, resins used as binders in the production of felt are mainly fine powders of phenolic resins. Furthermore, the fibers used are often made of natural fibers and chemical fibers in various proportions. Therefore, in conventional felt production, if the proportion of chemical fibers is high or the humidity is low,
There will be more unnecessary products due to static electricity. To prevent such static electricity, use (1) an antistatic agent such as a quaternary ammonium salt, (2) a conductive material such as carbon fiber or carbon powder, or (3) a material that is the same as or similar to the material to be neutralized. A method is known in which a substance with a similar charge series is mixed with a substance to be neutralized to produce a product. However, with this method of using an antistatic agent, the price of the antistatic agent is high, and if it is added to the extent that antistatic effect is achieved, the product cost will increase significantly, and the sustainability of the antistatic effect is poor, so the product cannot be used for a long period of time. If you keep it stocked up, the antistatic effect will be lost. In the method using carbon fibers and carbon powder, since the felt binder is a fine powder with an average particle size of about 20 μm, conductivity cannot be improved unless a large amount is blended. Therefore, if a large amount is added, the appearance of the felt becomes black and the product value is lost. Furthermore, carbon fiber and carbon powder are generally expensive, which increases the product cost and makes them unsuitable for practical use. The above-mentioned method of mixing substances with a similar charge series order to the other material has a wide range of charge series ranks because felt is a mixture of various fibers, and therefore it is difficult to select a substance with a similar charge series rank. . [Problems to be Solved by the Invention] The present invention overcomes the above-mentioned drawbacks, and reduces the amount of static electricity generated during felt manufacturing without significantly reducing the strength of felt. It quickly attenuates the static electricity, reduces product defects caused by static electricity that occurs during felt manufacturing, and has an excellent long-lasting antistatic function.
The purpose of the present invention is to provide a felt adhesive that prevents deterioration of the working environment due to powder dust. [Means for Solving the Problems] The felt adhesive of the present invention contains at least a phenolic resin obtained by reacting phenols and aldehydes, and 1 to 40 parts by weight of the phenolic resin. parts by weight of a lignin-based material, the phenolic resin is comprised of a novolak resin and a curing agent, the lignin-based material is a lignin sulfonate, and the phenolic resin and the lignin-based material are uniformly mixed. It is characterized by being in the form of a fine powder. The phenolic resin constituting the felt adhesive of the present invention is obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of a catalyst, and conventionally known phenolic resins can be used. That is, conventionally known phenolic resins such as novolak resins obtained by condensing phenols and aldehydes under an acidic catalyst and other modified phenolic resins can be used. The above-mentioned phenolic resin is preferably composed of a novolac resin and a curing agent. A polyamine or the like is used as the curing agent, and hexamethylenetetramine is particularly preferred. The lignin-based substance, which is the other main component of the felt adhesive of the present invention, is a high-molecular aromatic polymer that is present in wood together with cellulose and forms an intermediate layer between cell membranes. It broadly refers to all compounds obtained by various chemical treatments. The chemical structure of this substance is not clear, and it has various structures depending on the chemical treatment method described above. Such substances include, for example, sulfite lignin produced mainly by the sulfite method and kraft lignin produced by the kraft method. The former sulfite lignin has a chemical structure of a hydrophilic lignin sulfonate. Moreover, since this salt is usually a sodium salt, potassium salt, or calcium salt, it has the effect of neutralizing the electric charge of the felt resin. Therefore, the above-mentioned sulfite lignin has an even better function of preventing static electricity generation and eliminating generated static electricity than other lignins. Furthermore, commonly used chemical treatments yield sodium salts or calcium salts, so it is preferable to use these salts. In addition, the above lignin-based substances include
It may also be a blend or mixture of the above lignin and other substances. For example, it may be a commercially available product such as lignin, cellulose, or hemicellulose, and the commercially available product usually contains 3 to 15% water. The blending ratio of the above lignin-based substance is 1 to 40 parts by weight (hereinafter referred to as
PHR). If the blending ratio is less than 1 PHR, there is no effect against static electricity, and if it is more than 40 PHR, the resulting felt will have poor strength and stiffness, making it impractical. This felt adhesive exhibits a fine powder form in which the phenolic resin and the lignin material are uniformly mixed. The method for producing the felt adhesive is not particularly limited, but representative examples include the following method. That is, a predetermined amount of phenol and a predetermined amount of formalin are placed in a reaction vessel, oxalic acid is added as a catalyst, the reaction is allowed to take place under reflux for about an hour and a half, and then slaked lime is added to neutralize the mixture, and then heated to 160°C. It is dehydrated under reduced pressure to produce felt resin. Furthermore, a predetermined amount of a curing agent, a lignin-based substance, etc. are thoroughly mixed with a predetermined amount of the resin using a mixer, and then coarsely pulverized.
It is pulverized to produce felt adhesive. It is also conceivable to use higher alcohol sulfate ester or glycerin as a component of the felt adhesive instead of the lignin-based substance. However, although this antistatic agent whose main component is sulfuric ester of higher alcohol is effective in reducing the amount of electric charge generated, it costs about 2,000 yen/Kg, and if it is added to the felt resin to the extent that it is effective, the product cost will increase. becomes high and is not suitable for practical use. In addition, in the laboratory, it is possible to uniformly disperse the above antistatic agent in felt resin or coat felt resin particles, but in mass production on a field scale, equipment modification or work processes may deteriorate, resulting in processing problems. This increases costs and is not suitable for practical use. Furthermore, blending glycerin having a hydrophilic functional group into the felt resin during the pulverization process is effective in reducing the amount of charge. However, blending liquid glycerin in the pulverization process and uniformly dispersing or coating it in felt resin requires large-scale manufacturing equipment and lengthens the manufacturing process, making it difficult in practice. The present invention will be explained by examples. Example 1 100 parts of ordinary novolac type phenolic resin, 12 parts of hexamethylenetetramine, 1 part of calcium stearate and sodium ligninsulfonate
1.0 parts (moisture content 15%, lignin sulfonic acid 70%)
%) were thoroughly mixed in a mixer, and then coarsely ground and finely ground to produce a felt adhesive. The electric charge, moisture content, and strength of this felt adhesive were measured, and the results are shown in the table. Note that 100 parts of the above novolak type phenolic resin is
96 parts of phenol and 62 parts of 37% formalin were placed in a reaction vessel, and 0.1 part of oxalic acid was added as a catalyst.
The mixture was reacted for 1.5 hours under reflux, neutralized by adding slaked lime, and then dehydrated under reduced pressure to 160°C. Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 20 parts of calcium lignosulfonate (water content 7.1%, ligninsulfonic acid 71.2%) was used instead of 1.0 part of sodium ligninsulfonate used in Example 1. An adhesive for felt was prepared and the amount of charge etc. was measured, and the results are shown in the table. Example 3 Except that 40 parts of the same substance was used instead of 20 parts of calcium lignosulfonate used in Example 2.
A felt adhesive was prepared in the same manner as in Example 1, and the amount of electric charge etc. was measured, and the results are shown in the table. Comparative Example 1 Except that 0.5 parts of the same substance was used instead of 20 parts of calcium lignosulfonate used in Example 2,
A felt adhesive was prepared in the same manner as in Example 1, and the amount of charge etc. was measured, and the results are shown in the table. Comparative Example 2 A felt adhesive was prepared in the same manner as in Example 1, except that 45 parts of the same material was used instead of the 20 parts of calcium ligninsulfonate used in Example 2, and the amount of charge etc. was measured. , the results are shown in the table. Comparative Example 3 A felt adhesive was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 part of lauryltrimethylammonium chloride was used instead of 20 parts of calcium lignosulfonate used in Example 2, and the amount of charge etc. The results are shown in the table. According to the results in the table, when the blending amount of sodium ligninsulfonate is 1.0 PHR (Example 1), the blending amount of calcium ligninsulfonate is 20 parts.
In the case of PHR and 40PHR, compared to Comparative Examples 1 and 2, the amount of charge is significantly reduced, the effect on static electricity is excellent, and the decrease in felt strength is relatively small, which is sufficient for practical use. However, the blending ratio of calcium ligninsulfonate is
In the case of 0.5 PHR (Comparative Example 1), the effect on static electricity is slight, and it is not effective in reducing product defects caused by static electricity during felt manufacturing. On the other hand, when the blending amount of calcium ligninsulfonate is 45 PHR (Comparative Example 2), it is effective against static electricity, but the strength of the felt decreases, so the blending amount of resin must be increased, and the felt product The cost will increase. From the above, the blending amount of lignin sulfonate is 1
In the case of ~40 PHR, compared to the conventional product Comparative Example 3, while maintaining the strength of the felt to some extent, the effect against static electricity is significantly improved, and product defects due to static electricity can be reduced. [Effects of the Invention] The felt adhesive of the present invention comprises a phenolic resin obtained by reacting at least phenols and aldehydes, and 1 to 40 parts by weight of lignin based on 100 parts by weight of the phenolic resin. The phenol-based resin and the lignin-based material are uniformly mixed and are in the form of fine powder. This lignin-based material easily absorbs moisture from the atmosphere and has a molecular structure suitable for eliminating static electricity, so this felt adhesive is suitable for eliminating static electricity.
【表】【table】
【表】
気の発生を減少せしめ、また発生した静電気を系
外へ逃し易い。従つてリグニン系物質１〜
40PHRを含む本フエルト用接着剤を用いてフエ
ルトを製造すると、フエルトの強度をあまり低下
させることなく、フエルト製造時における静電気
に起因するトラブルおよび製品不良が減少し、ま
た粉立ちが減少し、添加樹脂の歩留りアツプおよ
び作業環境の悪化をふせぐことができる。
また第４級アンモニウム等の帯電防止剤および
炭素粉末のような導電性物質に比べ、リグニンは
コストが安く製品中に配合してもコストアツプに
ならない。さらに第４級アンモニウム塩等の帯電
防止剤に比べ帯電防止の持続性がすぐれ、製品の
長期ストツクにおいても帯電防止効果が減少する
おそれが少ない。[Table] Reduces the generation of air and makes it easier for the generated static electricity to escape to the outside of the system. Therefore, lignin-based substances 1~
When manufacturing felt using this felt adhesive containing 40PHR, troubles and product defects caused by static electricity during felt manufacturing are reduced, and powder dust is reduced, without significantly reducing the strength of the felt. Increased resin yield and deterioration of the working environment can be prevented. Furthermore, compared to antistatic agents such as quaternary ammonium and conductive substances such as carbon powder, lignin is cheaper and can be incorporated into products without increasing costs. Furthermore, compared to antistatic agents such as quaternary ammonium salts, the antistatic effect is superior in durability, and there is little risk that the antistatic effect will decrease even during long-term product storage.