KR102282011B1 - Phenol resin for aqueous binder and preparing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페놀 수지, 이의 조성물 및 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 수성 바인더용 페놀 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 페놀 수지 조성물은 페놀 및 포름알데히드를 1:1 내지 1:2의 몰비로 포함하고, 상기 페놀 100 중량부를 기준으로 제1 포름알데히드 스캐빈저 0.1 내지 20 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 15 내지 40 중량부를 포함한다.The present invention relates to a phenolic resin, a composition thereof and a method for preparing it. Specifically, the present invention relates to a phenol resin for an aqueous binder and a method for preparing the same. The phenolic resin composition of the present invention contains phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:1 to 1:2, and 0.1 to 20 parts by weight of the first formaldehyde scavenger and 0.1 to 20 parts by weight of the second formaldehyde scavenger based on 100 parts by weight of the phenol. 15 to 40 parts by weight of the cabin.

Description

수성 바인더용 페놀 수지 및 이의 제조 방법{Phenol resin for aqueous binder and preparing method thereof}A phenolic resin for an aqueous binder and a manufacturing method thereof {Phenol resin for aqueous binder and preparing method thereof}

본 발명은 페놀 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 수성 바인더용 페놀 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a phenolic resin and a method for preparing the same. Specifically, the present invention relates to a phenol resin for an aqueous binder and a method for preparing the same.

일반적으로 알칼리 촉매의 존재 하에서 페놀을 알데히드와 축합하여 형성시키는 레졸 수지는 다수의 상업적으로 중요한 용도를 갖는다. 이러한 레졸 수지는 열에 의해 경화되는 특성이 있기 때문에, 이들은 기재에 적용된 후 압력 하에 열을 인가함으로써 경화되는 바인더로 주로 사용된다.Resol resins, which are generally formed by the condensation of phenols with aldehydes in the presence of alkali catalysts, have a number of commercially important uses. Since these resol resins have properties of being cured by heat, they are mainly used as binders that are cured by applying heat under pressure after being applied to a substrate.

특히, 위의 알데히드로서 포름알데히드를 사용하여 제조되는 페놀 수지는 위와 같은 레졸 수지의 중요한 부류로서, 주로 인조 보드, 합판 목재 제품, 섬유 제품, 적층 제품 등을 위한 바인더에 사용된다. 일 예로, 적층 제품을 위한 바인더용 수지는 다른 수지들이 나타낼 필요가 없었던 양호한 기재 침투 등의 특성을 나타내어야 하고, 치수 안정성이 양호하고, 패널 뒤틀림이 적고, 수분 흡수가 적으며, 열적 기포(blister) 저항이 높은 적층물을 제조할 수 있어야 한다. In particular, phenolic resins prepared using formaldehyde as the above aldehyde are an important class of the above resol resins, and are mainly used in binders for artificial boards, laminated wood products, textile products, laminated products, and the like. For example, a binder resin for a laminated product should exhibit properties such as good substrate penetration that other resins did not need to exhibit, have good dimensional stability, less panel distortion, less moisture absorption, and thermal blister (blister). ) to be able to manufacture high-resistance laminates.

그러나, 포름알데히드를 사용하여 제조되는 공지의 페놀 수지는 처리된 기재의 가공, 저장 및 경화 시에 주위 환경으로 포름알데히드를 방출하는 포름알데히드 농도를 갖는다. 이때, 포름알데히드의 방출은 작업자들이 흡입하여 눈, 입 및 신체의 다른 부분과 접촉하게 되면 악취뿐만 아니라 질병의 요인이 되는 것으로 알려진바, 수지를 이용한 작업 시뿐 아니라 저장, 유통 중에서도 포름알데히드의 주위 환경으로의 방출은 바람직하지 않다.However, known phenolic resins prepared using formaldehyde have formaldehyde concentrations that release formaldehyde into the environment upon processing, storage and curing of the treated substrate. At this time, the release of formaldehyde is known to cause disease as well as odor when workers inhale and come into contact with eyes, mouth and other parts of the body. Release into the environment is undesirable.

이에, 페놀 수지로부터 포름알데히드의 방출량을 줄이기 위해, 페놀과 포름알데히드로부터 제조되는 페놀 수지가 일반적으로 염기성을 갖는 것에 기초하여, 산촉매를 이용하여 페놀 수지의 pH를 5.5 이하로 조절하여 페놀 수지의 가공, 경화 시에 포름알데히드의 방출량을 저감하는 방법이 고안된 적 있으나, 이는 여전히 포름알데히드의 방출량의 제어에 한계가 있으며, 페놀 수지 용액이 산성화되는 경우 이를 사용하는 바인더 조성물의 안정성이 떨어져 저장성이 불량해지는 문제가 보고된다.Accordingly, in order to reduce the amount of formaldehyde emitted from the phenol resin, based on the general basicity of the phenol resin prepared from phenol and formaldehyde, the pH of the phenol resin is adjusted to 5.5 or less using an acid catalyst to process the phenol resin , a method of reducing the amount of formaldehyde emitted during curing has been devised, but this still has limitations in controlling the amount of release of formaldehyde, and when the phenol resin solution is acidified, the stability of the binder composition using the same decreases, resulting in poor storage properties. The problem is reported.

또한, 페놀 및 포름알데히드로부터 페놀 수지를 제조할 때 포름알데히드의 스캐빈저를 분사하여 포름알데히드의 방출량을 최소화하는 방법 또한 고안된 적 있으나, 이는 수지의 경화 공정에서 축합 반응에 의해 방출되는 포름알데히드가 포름알데히드 스캐빈저와 반응하기 때문에 최종 제품으로부터 방출되는 포름알데히드의 흡착에는 거의 효용이 없는 것으로 밝혀졌다.In addition, a method of minimizing the emission of formaldehyde by spraying a scavenger of formaldehyde when manufacturing a phenol resin from phenol and formaldehyde has also been devised, but this is because formaldehyde emitted by the condensation reaction in the curing process of the resin is It has been found to be of little use in adsorption of formaldehyde released from the final product as it reacts with the formaldehyde scavenger.

본 발명은 섬유를 결합하기 위한 수성 바인더에 사용할 수 있는 페놀 수지 및 이를 포함하는 수성 바인더 조성물을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a phenol resin that can be used in an aqueous binder for binding fibers and an aqueous binder composition comprising the same.

구체적으로, 본 발명은 포름알데히드의 방출량이 저감되면서도 기계적 특성이 우수한 페놀 수지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.Specifically, an object of the present invention is to provide a phenol resin having excellent mechanical properties while reducing the amount of formaldehyde emitted, and a method for preparing the same.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 페놀 및 포름알데히드를 1:1 내지 1:2의 몰비로 포함하고, 상기 페놀 100 중량부를 기준으로 제1 포름알데히드 스캐빈저 0.1 내지 20 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 15 내지 40 중량부를 포함하는 페놀 수지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention contains phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:1 to 1:2, and 0.1 to 20 parts by weight of the first formaldehyde scavenger and 0.1 to 20 parts by weight of the first formaldehyde scavenger based on 100 parts by weight of the phenol. 2 To provide a phenolic resin composition comprising 15 to 40 parts by weight of a formaldehyde scavenger.

또한, 본 발명은 촉매의 존재 하에, 페놀과 포름알데히드를 1:1 내지 1:2의 몰비로 부가 반응시켜 페놀 수지 중간체를 형성하는 단계, 및 상기 페놀 100 중량부를 기준으로, 제1 포름알데히드 스캐빈저 0.1 내지 20 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 15 내지 40 중량부를 혼합하고, 상기 페놀 수지 중간체를 반응시켜 페놀 수지를 형성하는 단계를 포함하는 페놀 수지의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a step of addition reaction of phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:1 to 1:2 in the presence of a catalyst to form a phenol resin intermediate, and based on 100 parts by weight of the phenol, the first formaldehyde It provides a method for producing a phenol resin, comprising mixing 0.1 to 20 parts by weight of a caver and 15 to 40 parts by weight of a second formaldehyde scavenger, and reacting the phenol resin intermediate to form a phenol resin.

또한, 본 발명은 위의 방법에 따라 제조되는 페놀 수지 및 이를 포함하는 수성 바인더 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a phenol resin prepared according to the above method and an aqueous binder composition comprising the same.

본 발명의 페놀 수지의 제조 방법을 이용하면 포름알데히드 방출량이 매우 낮은 수준을 나타내는 페놀 수지를 제조할 수 있다.Using the method for producing a phenol resin of the present invention, it is possible to prepare a phenol resin exhibiting a very low level of formaldehyde emission.

또한, 이러한 페놀 수지를 포함하는 수성 바인더 조성물을 이용하여 섬유상 재료(특히, 무기계 섬유상 재료)를 결속시켰을 때, 예컨대 40 내지 200 kg/m3의 고밀도 재료를 결속시켰을 때에도 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있다.In addition, when a fibrous material (in particular, an inorganic fibrous material) is bound using an aqueous binder composition containing such a phenol resin, for example, when a high-density material of 40 to 200 kg/m 3 is bound, excellent mechanical properties can be implemented. .

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 페놀 수지 조성물을 제공한다.The present invention provides a phenolic resin composition.

상기 페놀 수지 조성물은 페놀 및 포름알데히드를 1:1 내지 1:2의 몰비로 포함하고, 상기 페놀 100 중량부를 기준으로 제1 포름알데히드 스캐빈저 0.1 내지 20 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 15 내지 40 중량부를 포함한다.The phenolic resin composition includes phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:1 to 1:2, and 0.1 to 20 parts by weight of the first formaldehyde scavenger and 0.1 to 20 parts by weight of the second formaldehyde scavenger based on 100 parts by weight of the phenol. 15 to 40 parts by weight.

상기 페놀 수지 조성물은 상기 페놀과 포름알데히드의 부가 반응을 위한 촉매를 더 포함할 수 있다.The phenol resin composition may further include a catalyst for the addition reaction of the phenol and formaldehyde.

상기 촉매는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 페놀 100 중량부 기준으로 촉매 1 내지 15 중량부, 예컨대 2 내지 12 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.The catalyst is not limited thereto, but may be included in an amount of, for example, 1 to 15 parts by weight of the catalyst, for example 2 to 12 parts by weight, based on 100 parts by weight of phenol.

상기 페놀 수지 조성물에 있어서, 페놀과 포름알데히드의 반응, 제1 포름알데히드 스캐빈저, 제2 포름알데히드 스캐빈저 및 촉매 등의 구성에 대하여 페놀 수지의 제조 방법에 관하여 후술하는 바와 같다.In the phenol resin composition, the reaction of phenol and formaldehyde, the first formaldehyde scavenger, the second formaldehyde scavenger and the configuration of the catalyst and the like will be described later with respect to the method for producing the phenol resin.

본 발명은 페놀 수지의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a phenolic resin.

상기 페놀 수지의 제조 방법은, 촉매의 존재 하에, 페놀과 포름알데히드를 1:1 내지 1:2의 몰비로 부가 반응시켜 페놀 수지 중간체를 형성하는 단계, 및 상기 페놀 100 중량부를 기준으로, 제1 포름알데히드 스캐빈저 0.1 내지 20 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 15 내지 40 중량부를 혼합하고, 상기 페놀 수지 중간체를 반응시켜 페놀 수지를 형성하는 단계를 포함한다.The method for preparing the phenol resin includes the steps of adding phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:1 to 1:2 in the presence of a catalyst to form a phenol resin intermediate, and based on 100 parts by weight of the phenol, the first and mixing 0.1 to 20 parts by weight of a formaldehyde scavenger and 15 to 40 parts by weight of a second formaldehyde scavenger, and reacting the phenolic resin intermediate to form a phenolic resin.

상기 촉매는 페놀과 포름알데히드의 부가 반응을 위한 알칼리 조건을 조성하기 위한 것으로서, 염기성 촉매를 사용하는 것이 바람직하며, 염기성 촉매의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 알칼리 토금속류의 수산화물 및 아민기 함유 화합물 중 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 알칼리 토금속류의 수산화물로서는 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 상기 아민기 함유 화합물로서는 암모니아, 트리에틸아민 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.The catalyst is for creating alkaline conditions for the addition reaction of phenol and formaldehyde, and it is preferable to use a basic catalyst, and the type of the basic catalyst is not particularly limited, but for example, hydroxides and amines of alkaline earth metals. At least one or more of the group-containing compounds may be used. As the hydroxide of the alkaline earth metal, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide or a mixture thereof can be used, and as the amine group-containing compound, ammonia, triethylamine or a mixture thereof can be used.

상기 촉매의 사용량은 상기 페놀과 포름알데히드의 부가 반응에 관여할 수 있을 정도의 양을 사용하면 되는 것이고, 이에 특별히 제한되는 것은 아니나, 상기 촉매의 사용량이 너무 적을 경우 상기 부가 반응의 반응 속도가 저하되어 반응물 내의 포름알데히드의 방출을 야기할 수 있으므로, 예를 들어 페놀 100 중량부 기준으로 촉매 1 내지 15 중량부, 예컨대 3 내지 13 중량부의 함량으로 사용하는 것이 바람직할 수 있다.본 발명에 있어서는, 상기와 같은 촉매의 존재 하에서 페놀과 포름알데히드를 부가 반응시켜서 페놀 수지 중간체를 형성하는 것을 포함한다.The amount of the catalyst used is enough to be involved in the addition reaction of the phenol and formaldehyde, and is not particularly limited thereto, but when the amount of the catalyst is too small, the reaction rate of the addition reaction decreases. It may cause the release of formaldehyde in the reactant, so it may be preferable to use, for example, in an amount of 1 to 15 parts by weight of the catalyst, such as 3 to 13 parts by weight, based on 100 parts by weight of phenol. In the present invention, In the presence of the catalyst as described above, the addition reaction of phenol and formaldehyde includes forming a phenol resin intermediate.

구체적으로, 부가 반응 후의 잔여 포름알데히드의 함량 및 제조되는 수지로부터의 포름알데히드의 방출량을 고려하여, 상기 포름알데히드는 상기 페놀과의 몰비가 1:2 (페놀: 포름알데히드) 이하가 되는 양에서 부가 반응되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 상기 페놀과 포름알데히드는 1:1 내지 1:2의 몰비(페놀:포름알데히드)로 사용하여 반응시킬 수 있고, 또는 1:1.3 내지 1:1.8의 몰비로 사용할 수 있다.Specifically, in consideration of the content of residual formaldehyde after the addition reaction and the amount of formaldehyde released from the resin to be prepared, the formaldehyde is added in an amount such that the molar ratio with the phenol is 1:2 (phenol: formaldehyde) or less. It may be desirable to react. For example, the phenol and formaldehyde may be reacted using a molar ratio of 1:1 to 1:2 (phenol:formaldehyde), or may be used in a molar ratio of 1:1.3 to 1:1.8.

상기 부가 반응은 반응의 순서나 온도가 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 상기 포름알데히드가 용해된 수용액에 페놀을 용해한 후, 상기 촉매를 첨가하고 용액의 안정성을 고려하여 40~95℃, 예컨대 40~80℃의 온도에서 수행할 수 있다.In the addition reaction, the order or temperature of the reaction is not limited thereto, but for example, after dissolving phenol in an aqueous solution in which the formaldehyde is dissolved, the catalyst is added and the solution is stable at 40 to 95° C., for example, 40 It can be carried out at a temperature of ˜80° C.

상기 부가 반응에 의해 페놀에 히드록시기(-OH)를 기준으로 2개의 오쏘(-ortho) 및 1개의 파라(-para) 위치 중 적어도 하나의 위치에 포름알데히드가 부가되어 메틸올(-CH2OH)이 치환된 형태의 페놀 수지 중간체가 형성될 수 있다.By the addition reaction, formaldehyde is added to at least one of two ortho and one para (-para) positions based on a hydroxyl group (-OH) to phenol to form methylol (-CH 2 OH) A phenolic resin intermediate in this substituted form can be formed.

상기 부가 반응의 생성물에는 상기 페놀 수지 중간체뿐만 아니라, 미반응된 페놀, 포름알데히드, 물 등이 포함될 수 있으나, 잔류의 페놀이 없도록 부가 반응을 진행하는 것이 바람직할 수 있다.The product of the addition reaction may include unreacted phenol, formaldehyde, water, etc. as well as the phenol resin intermediate, but it may be preferable to proceed with the addition reaction so that there is no residual phenol.

이때, 상기 미반응된 포름알데히드를 제거하기 위해서, 상기 부가 반응의 생성물에 포름알데히드 스캐빈저를 혼합하는 단계를 포함한다.At this time, in order to remove the unreacted formaldehyde, it includes the step of mixing a formaldehyde scavenger to the product of the addition reaction.

구체적으로, 상기 포름알데히드 스캐빈저는 상기 페놀 100 중량부를 기준으로, 제1 포름알데히드 스캐빈저 0.1 내지 20 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 15 내지 40 중량부를 포함할 수 있으며, 이를 혼합하여 사용하는 것일 수 있다.Specifically, the formaldehyde scavenger may include 0.1 to 20 parts by weight of the first formaldehyde scavenger and 15 to 40 parts by weight of the second formaldehyde scavenger based on 100 parts by weight of the phenol, and a mixture thereof may be using

본 발명의 발명자들은 페놀과 포름알데히드로부터 페놀 수지를 제조하는 경우, 페놀 수지 중간체를 형성한 후에 포름알데히드 스캐빈저를 투입함으로써 잔류의 포름알데히드를 제거하고, 최종적으로 제조되는 페놀 수지로부터 포름알데히드의 방출량을 획기적으로 줄일 수 있음을 확인하였다. 뿐만 아니라, 상기 포름알데히드 스캐빈저로서는 구아니딘계 화합물과 요소를 함께 사용하여야 포름알데히드의 방출량 저감과 포름알데히드 외 잔류의 반응물, 예컨대 페놀 또한 그 방출량이 획기적으로 저감되는 것을 확인하였으며, 이때 제조되는 페놀 수지의 기계적 물성 또한 우수함을 확인하였다.The inventors of the present invention, when preparing a phenol resin from phenol and formaldehyde, remove the residual formaldehyde by adding a formaldehyde scavenger after forming the phenol resin intermediate, and finally remove the formaldehyde from the phenol resin produced. It was confirmed that the emission amount can be drastically reduced. In addition, as the formaldehyde scavenger, it was confirmed that when a guanidine-based compound and urea are used together, the emission amount of formaldehyde is reduced and the amount of reactants remaining other than formaldehyde, such as phenol, is also dramatically reduced, and at this time, the amount of phenol produced It was confirmed that the mechanical properties of the resin were also excellent.

상기 포름알데히드 스캐빈저로서 요소만을 사용하는 경우 이로부터 제조되는 페놀 수지를 포함하는 바인더 조성물은, 그 열경화물의 강도와 내수성 등의 물성이 불량해지는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 포름알데히드 스캐빈저는 구아니딘계 화합물 또는 이의 염을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 구아니딘계 화합물은 2-사이아노구아니딘, 구아닐우레아, 1-메틸구아니딘, 1-에틸구아니딘, 1-사이클로헥실구아니딘, 1-페닐구아니딘, 디메틸구아니딘, 디페닐구아니딘 및 트리메틸구아니딘, 사이아노구아니딘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 포름알데히드 스캐빈저는 사이아노구아니딘을 포함할 수 있다.When only urea is used as the formaldehyde scavenger, a binder composition including a phenol resin prepared therefrom may have a problem in that physical properties such as strength and water resistance of the thermosetting product are poor. Accordingly, the first formaldehyde scavenger preferably includes a guanidine-based compound or a salt thereof, and the guanidine-based compound is 2-cyanoguanidine, guanylurea, 1-methylguanidine, 1-ethylguanidine, 1 -Cyclohexylguanidine, 1-phenylguanidine, dimethylguanidine, diphenylguanidine and trimethylguanidine, may include at least one selected from the group consisting of cyanoguanidine. More specifically, the first formaldehyde scavenger may include cyanoguanidine.

상기 제1 포름알데히드 스캐빈저는 상기 페놀 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 20 중량부, 예컨대 3 내지 10 중량부를 사용할 수 있다.The first formaldehyde scavenger may be used in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, such as 3 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the phenol.

상기 제2 포름알데히드 스캐빈저는 요소를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 요소는 예컨대 제 1 포름알데히드 스캐빈저와 함께 페놀과 포름알데히드 부가 반응 과정에서 잔류하는 미반응 포름알데히드를 제거하여 포름알데히드의 방출을 현저히 줄이고, 제품의 기계적 강도를 향상시킬 수 있게 한다. 또한 낮은 원료 단가로 요소 적용 시 최종 페놀 수지 바인더의 원가 경쟁력을 강화할 수 있다.Preferably, the second formaldehyde scavenger includes urea, and the urea together with the first formaldehyde scavenger, for example, removes unreacted formaldehyde remaining during an addition reaction between phenol and formaldehyde to release formaldehyde. It is possible to significantly reduce the mechanical strength of the product and to improve the mechanical strength of the product. In addition, the cost competitiveness of the final phenolic resin binder can be strengthened when urea is applied at a low raw material cost.

상기 제2 포름알데히드 스캐빈저는 상기 페놀 100 중량부를 기준으로 15 내지 40 중량부, 예컨대 15 내지 35 중량부, 20 내지 35 중량부를 사용할 수 있다.The second formaldehyde scavenger may be used in an amount of 15 to 40 parts by weight, for example, 15 to 35 parts by weight, and 20 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenol.

상기 페놀 수지 중간체를 포함하는 부가 반응의 생성물에 상기 제1 및 제2 포름알데히드 스캐빈저를 혼합하고, 다음으로 상기 페놀 수지 중간체를 축합 반응시켜 페놀 수지를 형성하는 단계를 포함한다.and mixing the first and second formaldehyde scavengers with the product of the addition reaction including the phenolic resin intermediate, and then condensing the phenolic resin intermediate to form a phenolic resin.

상기 페놀 수지 중간체의 축합 반응은 제조될 페놀 수지의 경화온도보다 낮은 온도에서 수행하는 것이 바람직하며, 예를 들어 40 내지 95℃, 구체적으로는 40 내지 80℃에서 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 온도 범위를 벗어나 반응 온도가 너무 낮을 경우 반응속도가 너무 느려지는 문제가 있고, 온도가 너무 높을 경우 축합 반응 속도가 너무 빨라서 페놀 수지의 분자량이 너무 커짐에 의해 용매와의 상용성이 떨어지거나 겔화되는 문제가 있을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 페놀 수지의 제조 방법은 미반응된 잔류물, 예를 들어 페놀, 포름알데히드와 같은 미반응된 반응물의 제거가 용이하고, 촉매나 용매 등을 별도로 제거하거나 회수하는 단계를 수행하지 않아 페놀 수지를 제조하는 시간을 단축함으로써 에너지 절감 효과 또한 나타낼 수 있다.The condensation reaction of the phenol resin intermediate is preferably carried out at a temperature lower than the curing temperature of the phenol resin to be prepared, for example, it may be preferably carried out at 40 to 95 ℃, specifically 40 to 80 ℃. If the reaction temperature is too low outside the above temperature range, there is a problem in that the reaction rate is too slow, and if the temperature is too high, the condensation reaction rate is too fast and the molecular weight of the phenol resin is too large, resulting in poor compatibility with the solvent or gelation there may be a problem with Accordingly, in the method for producing a phenol resin of the present invention, it is easy to remove unreacted residues, for example, unreacted reactants such as phenol and formaldehyde, and a step of separately removing or recovering a catalyst or a solvent is performed. Energy saving effect can also be exhibited by shortening the time for producing the phenol resin.

상기 축합 반응의 완료는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 최종 페놀 수지 내 미반응 포름알데히드 함량을 측정을 통해 확인할 수 있다. 구체적으로, 최종 페놀 수지 내 미반응 포름알데히드 함량이 예컨대 1% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만인 경우 반응이 종료된 것으로 확인할 수 있다.Completion of the condensation reaction is not limited thereto, but may be confirmed, for example, by measuring the content of unreacted formaldehyde in the final phenol resin. Specifically, when the unreacted formaldehyde content in the final phenolic resin is, for example, less than 1%, preferably less than 0.5%, it can be confirmed that the reaction is complete.

본 발명의 상기 페놀 수지 제조시 pH를 조절하기 위한 pH조절제를 더 포함할 수 있으며, 예를 들어 pH조절제는 붕산 등일 수 있다.It may further include a pH adjusting agent for adjusting the pH when the phenolic resin of the present invention is prepared, for example, the pH adjusting agent may be boric acid or the like.

본 발명은 상기의 제조 방법에 따라 제조되는 페놀 수지를 제공한다.The present invention provides a phenol resin prepared according to the above production method.

상기 페놀 수지는 페놀과 포름알데히드가 1:1 내지 1:2의 몰비(페놀:포름알데히드)로 혼합된 혼합물의 부가 반응에 의해 생성되는 페놀 수지 중간체가 축합 중합되어 제조되는 것일 수 있다. 구체적으로는, 1:1.3 내지 1:1.8의 몰비로 혼합되어 제조되는 것일 수 있다. 상기 포름알데히드가 상기 몰비를 초과하여 혼합되는 경우에는 페놀 수지로부터 방출되는 포름알데히드의 방출량이 높아지는 문제가 발생할 수 있다.The phenol resin may be prepared by condensation polymerization of a phenol resin intermediate produced by an addition reaction of a mixture in which phenol and formaldehyde are mixed in a molar ratio of 1:1 to 1:2 (phenol:formaldehyde). Specifically, it may be prepared by mixing in a molar ratio of 1:1.3 to 1:1.8. When the formaldehyde is mixed in excess of the molar ratio, there may be a problem in that the amount of formaldehyde emitted from the phenol resin increases.

상기 페놀 수지는 내열성, 난연성, 전기절연성, 기계적 강도 등이 우수한 특성을 나타낸다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 상기 페놀 수지의 점도는 25℃에서 브룩필드 점도계(Brookfield Viscometer)로 측정하였을 때, 10 내지 200 cps, 구체적으로 10 내지 100 cps를 나타낼 수 있다. The phenolic resin exhibits excellent properties such as heat resistance, flame retardancy, electrical insulation, and mechanical strength. Although not limited thereto, for example, the viscosity of the phenolic resin may represent 10 to 200 cps, specifically 10 to 100 cps, when measured with a Brookfield viscometer at 25°C.

본 발명은 상기와 같이 제조된 페놀 수지를 포함하는 수성 바인더 조성물을 제공한다.The present invention provides an aqueous binder composition comprising the phenol resin prepared as described above.

상기 페놀 수지는 상기 수성 바인더 조성물의 주수지로서 포함될 수 있으며, 이의 함량은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 상기 수성 바인더 조성물 총 중량을 기준으로 페놀 수지 고형분이 5 내지 40 중량%, 구체적으로 5 내지 20 중량% 또는 5 내지 15 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.The phenolic resin may be included as the main resin of the aqueous binder composition, and its content is not limited thereto, but for example, based on the total weight of the aqueous binder composition, the phenolic resin solids content is 5 to 40% by weight, specifically 5 to 20% by weight or 5 to 15% by weight.

상기 수성 바인더 조성물은 결합제로서 규소 함유 화합물을 함께 포함함으로써 섬유상 재료와의 결속력을 증가시키는 효과를 나타낼 수 있다.The aqueous binder composition may exhibit the effect of increasing the binding force with the fibrous material by including the silicon-containing compound as a binder together.

상기 규소 함유 화합물은 실란계 화합물, 실록산 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. The silicon-containing compound may be a silane-based compound, a siloxane compound, or a mixture thereof.

상기 실란계 화합물로는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 트리메톡시실릴벤조산, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 더 바람직하게는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.The silane-based compound is not limited thereto, but for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3- Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, 3-Aminopropyltrimethoxysilane, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptotriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, trimethoxy Silylbenzoic acid, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane or a mixture thereof may be used, more preferably 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3 -Glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane or mixtures thereof can be used.

상기 실록산 화합물은 실록산 결합을 포함하는 원형 또는 사슬 형태의 올리고머 또는 고분자 형태의 유기 실리콘 화합물을 총칭한다. 상기 실록산 화합물은 이에 제한되는 것은 아니나 예를 들어, 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 디메틸테트라메톡시디실록산, 트리메틸트리메톡시디실록산, 테트라메틸테트라메톡시트리실록산, 헥사메틸테트라메톡시테트라실록산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.The siloxane compound is a generic term for organic silicon compounds in the form of circular or chain oligomers or polymers including siloxane bonds. The siloxane compound is, but is not limited thereto, for example, hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, dimethyltetramethoxydisiloxane, trimethyltrimethoxydisiloxane, tetramethyltetramethoxytrisiloxane, hexamethyl Tetramethoxytetrasiloxane or mixtures thereof may be used.

상기 규소 함유 화합물로, 가장 바람직하게는 3-아미노프로필트리에톡시실란(A-1100)을 포함하여 사용할 수 있다.As the silicon-containing compound, most preferably 3-aminopropyltriethoxysilane (A-1100) may be included.

상기 규소 함유 화합물은 상기 수성 바인더 조성물 내 페놀 수지 고형분 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%의 함량으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 5 중량%, 0.01 내지 2 중량%, 또는 0.01 내지 0.5 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우 섬유상 재료와 결속강도를 우수하게 개선할 수 있다.The silicon-containing compound may be included in an amount of 0.001 to 10% by weight based on the solid weight of the phenolic resin in the aqueous binder composition, for example, 0.01 to 5% by weight, 0.01 to 2% by weight, or 0.01 to 0.5% by weight. may be included in the amount of When included within the above range, it is possible to excellently improve the bonding strength with the fibrous material.

또한, 상기 수성 바인더 조성물은 첨가제로서 경화 촉진제를 더 포함할 수 있다.In addition, the aqueous binder composition may further include a curing accelerator as an additive.

상기 경화 촉진제는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 암모늄 설페이트(유안), 암모늄 테트라옥소설페이트(VI) (Cas No. 7783-20-2), 암모늄 파라톨루엔 설페이트, 사이트릭산 염(Citric acid salt) 및 카르복실산을 포함하는 아크릴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The curing accelerator is, but is not limited thereto, for example, ammonium sulfate (milk), ammonium tetraoxosulfate (VI) (Cas No. 7783-20-2), ammonium paratoluene sulfate, citric acid salt ) and may include at least one selected from the group consisting of acrylic resins containing carboxylic acids.

상기 경화 촉진제는 상기 수성 바인더 조성물 내 페놀 수지 고형분 중량을 기준으로 0.01 내지 20 중량%의 함량으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 1 내지 20 중량%, 1 내지 17 중량% 또는 3 내지 15 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우 수성 바인더 조성물의 섬유상 재료와의 결속 속도를 높여 작업 시간을 단축하는 효과를 나타낼 수 있고, 불순물이 혼합되는 문제를 개선할 수 있다.The curing accelerator may be included in an amount of 0.01 to 20% by weight based on the solids weight of the phenolic resin in the aqueous binder composition, for example, 1 to 20% by weight, 1 to 17% by weight, or 3 to 15% by weight. can be included as When included within the above range, it is possible to exhibit the effect of shortening the working time by increasing the binding speed of the aqueous binder composition with the fibrous material, and it is possible to improve the problem of mixing impurities.

이외에도, 상기 수성 바인더 조성물은 상기한 성분들 외에 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 필요에 따라 선택적으로 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 그러한 첨가제로는 섬유상 재료의 내수성을 높이기 위한 발수제, 설비의 부식을 방지하기 위한 방청제, 제품의 분진 발생율을 낮추기 위한 방진유, pH를 조절하기 위한 완충제 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 사용량에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 상기 수성 바인더 수지 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 범위로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the aqueous binder composition may optionally further include one or more additives as needed within a range capable of achieving the object of the present invention in addition to the above components. Such additives include, but are not limited to, a water repellent agent for increasing the water resistance of the fibrous material, a rust preventive agent for preventing corrosion of equipment, a dustproof oil for lowering the dust generation rate of the product, a buffering agent for adjusting pH, and the like, It may include additives commonly used in the art. There is no particular limitation on the amount of the additive used, for example, it may be used in the range of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the aqueous binder resin, but is not limited thereto.

또한, 상기 수성 바인더 조성물은 상기한 성분들을 섬유상 재료에 골고루 도포하기 위한 희석제(또는 용매)로서 공업용수, 지하수, 공정수, 정제수 등의 물을 사용할 수 있으며, 상기 희석제의 함량은 수성 바인더 조성물 내에서 상기한 성분들 외의 잔량일 수 있다. 또한, 필요에 따라 희석제의 함량을 조절하여 조성물 내 고형분의 함량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 조성물 내 고형분의 총량이 5 내지 40 중량%, 구체적으로 5 내지 30 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량%가 되도록 희석제를 포함할 수 있다.In addition, the aqueous binder composition may use water such as industrial water, groundwater, process water, and purified water as a diluent (or solvent) for uniformly applying the above components to the fibrous material, and the content of the diluent is in the aqueous binder composition. It may be the remaining amount other than the above-mentioned components in. In addition, the content of the solid content in the composition may be adjusted by adjusting the content of the diluent as necessary. For example, a diluent may be included such that the total amount of solids in the composition is 5 to 40% by weight, specifically 5 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight. .

또한, 본 발명은 상기 수성 바인더 조성물을 사용하여 섬유상 재료를 결속하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for binding a fibrous material using the aqueous binder composition.

이때, 결속되는 섬유상 재료는 무기질 섬유(예를 들어, 암면, 유리면, 세라믹 섬유 등), 또는 천연 및 합성 수지에서 얻어진 섬유 등의 유기질 섬유를 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서, 상기 '섬유상 재료'는 바람직하게는 유리섬유, 암면 등을 사용할 수 있다.In this case, the fibrous material to be bound may include, but is not limited to, inorganic fibers (eg, rock wool, glass wool, ceramic fibers, etc.) or organic fibers such as fibers obtained from natural and synthetic resins. In the present invention, the 'fibrous material' may preferably be glass fiber, rock wool, or the like.

본 발명의 섬유상 재료를 결속하는 방법은 본 발명에 따른 수성 바인더 조성물을 섬유상 재료에 분무한 후, 열경화하는 단계;를 포함할 수 있다.The method for binding the fibrous material of the present invention may include a step of spraying the aqueous binder composition according to the present invention onto the fibrous material, followed by thermal curing.

상기 수성 바인더 조성물은 경화되지 않은 수용액 또는 수분산액의 형태로 섬유상 재료에 분무되는 것이 바람직하다.The aqueous binder composition is preferably sprayed onto the fibrous material in the form of an uncured aqueous solution or aqueous dispersion.

상기 열경화를 위한 열처리는 140℃ 이상, 예컨대 140 내지 300℃의 온도에서, 바람직하게는 150 내지 250℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 열처리 온도가 상기 범위 미만인 경우 미경화의 문제가 발생할 수 있고, 상기 열처리 온도가 상기 범위를 초과하는 경우 과경화가 발생하여 분진 및 바인더 분해의 원인이 될 수 있다.The heat treatment for the thermosetting is preferably performed at a temperature of 140 °C or higher, for example, 140 to 300 °C, preferably at a temperature of 150 to 250 °C. If the heat treatment temperature is less than the above range, a problem of non-curing may occur, and if the heat treatment temperature exceeds the above range, overcuring may occur, which may cause dust and decomposition of the binder.

본 발명의 섬유상 재료의 결속방법에 따라 결속된 섬유상 재료 내에 함유되는 수성 바인더의 함량은 결속된 섬유상 재료 총 중량 대비 1.5 내지 15 중량%일 수 있으며, 더 바람직하게는 1.5 내지 10 중량%일 수 있다.The content of the aqueous binder contained in the fibrous material bound according to the binding method of the fibrous material of the present invention may be 1.5 to 15 wt%, more preferably 1.5 to 10 wt%, based on the total weight of the bound fibrous material. .

상기 섬유상 재료는 포름알데히드의 방출량이 0.008 mg/m3·hr 이하, 또는 0.006 mg/m3·hr 이하 일 수 있다. 본 발명에 따른 수성 바인더를 사용하여 섬유를 결속하는 경우, 결속 결과물은 포름알데히드 방출량, 인장 강도, 분진율, 복원율, 곰팡이 우수성, 옥외보관 시 색상변화, 불연성 등에 있어서 우수한 물성을 나타낼 수 있다.The fibrous material may have a release amount of formaldehyde of 0.008 mg/m 3 ·hr or less, or 0.006 mg/m 3 ·hr or less. When the fibers are bound using the aqueous binder according to the present invention, the binding result may exhibit excellent physical properties in formaldehyde emission, tensile strength, dust rate, recovery rate, mold excellence, color change during outdoor storage, non-combustibility, and the like.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

<실시예 및 비교예의 제조. 수성 바인더 조성물의 제조><Preparation of Examples and Comparative Examples. Preparation of Aqueous Binder Composition>

하기 표 1 및 표 2의 조성을 이용하여 페놀 수지를 제조하였다. 구체적으로, 페놀(고형분 100%)에 포름알데히드(순도 37%)를 사입한 후, 수산화나트륨 용액(33 wt%)을 40℃에서 2 시간 동안 적하 하였다. 그 후, 60℃에서 4 시간 동안 교반하였으며, 페놀 수지 중간체를 포함하는 혼합물을 수득하였다. 상기 수득한 혼합물에 사이아노구아니딘(Cas No. 461-58-5), 요소 및 붕산을 투입한 후 35℃에서 2 시간 교반하여 페놀 수지를 수득하였다.A phenol resin was prepared using the compositions of Tables 1 and 2 below. Specifically, after formaldehyde (purity 37%) was added to phenol (solid content 100%), sodium hydroxide solution (33 wt%) was added dropwise at 40°C for 2 hours. Thereafter, the mixture was stirred at 60° C. for 4 hours to obtain a mixture containing a phenol resin intermediate. Cyanoguanidine (Cas No. 461-58-5), urea and boric acid were added to the obtained mixture, followed by stirring at 35° C. for 2 hours to obtain a phenol resin.

(중량%)(weight%) 준비예preparation example 1One 22 33 44 55 66 페놀(100%)Phenol (100%) 296296 278278 262262 240240 296296 296296 포름알데히드 (37%)Formaldehyde (37%) 358358 384384 409409 405405 358358 358358 수산화나트륨 (33%)Sodium Hydroxide (33%) 100100 100100 100100 120120 8080 100100 사이아노구아니딘Cyanoguanidine 1515 2020 1515 2121 66 5555 요소 (50%)Urea (50%) 170170 164164 160160 160160 220220 115115 붕산boric acid 6161 5454 5454 5454 4040 7676 총합total 10001000 10001000 10001000 10001000 10001000 10001000 페놀:포름알데히드 몰비Phenol:formaldehyde molar ratio 1.41.4 1.61.6 1.81.8 1.951.95 1.41.4 1.41.4

(중량%)(weight%) 비교준비예Comparative preparation example 1One 22 33 44 55 66 77 페놀(100%)Phenol (100%) 418418 195195 296296 335335 286286 296296 296296 포름알데히드 (37%)Formaldehyde (37%) 180180 505505 408408 462462 348348 358358 358358 수산화나트륨 (33%)Sodium Hydroxide (33%) 127127 9090 9090 101101 7070 9090 110110 사이아노구아니딘Cyanoguanidine 1515 1515 00 5050 1010 9090 100100 요소 (50%)Urea (50%) 170170 150150 160160 00 250250 110110 8080 붕산boric acid 9090 4545 4646 5252 3636 5656 5656 총합total 10001000 10001000 10001000 10001000 10001000 10001000 10001000 페놀:포름알데히드 몰비Phenol:formaldehyde molar ratio 0.50.5 33 1.61.6 1.61.6 1.41.4 1.41.4 1.41.4

제조된 페놀 수지(고형분 45%)를 이용하여 하기 표 3 및 표 4의 조성으로 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 구체적으로, 페놀 수지, 증류수, 실란 A-1100, 유안((NH4)2SO4)을 혼합하고 교반기로 30 분간 교반하여 수성 바인더 조성물을 제조하였다.An aqueous binder composition was prepared with the composition of Tables 3 and 4 below using the prepared phenol resin (solid content: 45%). Specifically, a phenol resin, distilled water, silane A-1100, and oil ((NH 4 ) 2 SO 4 ) were mixed and stirred with a stirrer for 30 minutes to prepare an aqueous binder composition.

중량%weight% 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 페놀 수지 (45%)Phenolic Resin (45%) 준비예1Preparation example 1 2525 준비예2Preparation Example 2 2525 준비예3Preparation example 3 2525 준비예4Preparation example 4 2525 준비예5Preparation example 5 2525 준비예6Preparation example 6 2525 결합제binder 실란 A-1100Silane A-1100 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 경화 촉진제hardening accelerator 유안yuan 1.51.5 1.21.2 1One 0.80.8 0.60.6 0.40.4 용매menstruum water 73.4873.48 73.7873.78 73.9873.98 74.1874.18 74.3874.38 74.5874.58 총합total 100100 100100 100100 100100 100100 100100

중량%weight% 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 비교예 6Comparative Example 6 비교예 7Comparative Example 7 페놀 수지 (45%)Phenolic Resin (45%) 비교준비예1Comparative Preparation Example 1 2525 비교준비예2Comparative Preparation Example 2 2525 비교준비예3Comparative preparation example 3 2525 비교준비예4Comparative Preparation Example 4 2525 비교준비예5Comparative preparation example 5 2525 비교준비예6Comparative Preparation Example 6 2525 비교준비예7Comparative Preparation Example 7 2525 결합제binder 실란 A-1100Silane A-1100 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 0.020.02 경화 촉진제hardening accelerator 유안yuan 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 용매menstruum water 74.4874.48 74.4874.48 74.4874.48 74.4874.48 74.4874.48 74.4874.48 74.4874.48 총합total 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100

<실험예. 수성 바인더를 이용한 섬유상 재료의 결속><Experimental example. Binding of Fibrous Materials Using Aqueous Binder>

고온의 유리물을 스피너에 통과시켜 시간당 2100kg의 속도로 섬유화시키면서, 집면실로 내려오는 유리 섬유에 상기 실시예 및 비교예의 접착제 조성물을 16L/분의 양으로 분사한 후, 건조 공정을 거쳐 유리면 단열재를 얻었다. 제조된 유리면 단열재를 대상으로 하기와 같은 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 5에 나타냈다.The adhesive composition of the Examples and Comparative Examples was sprayed at an amount of 16 L/min on the glass fibers coming down to the collecting room while passing the high-temperature glass water through a spinner and fiberizing it at a speed of 2100 kg per hour, and then passing through a drying process to make the glass wool insulation material got The physical properties of the prepared glass surface insulation material were measured in the following manner, and the results are shown in Table 5.

(1) 수지 부착율(1) Resin adhesion rate

결속된 섬유상 재료 내 바인더의 함량 측정을 위해, 100mm(가로)x100mm(세로)x50mm(두께)의 유리면 샘플을 준비한 후, 오븐에서 500℃에서 1 시간 동안 열처리 하여 전후 무게감량을 측정하였다.To measure the binder content in the bound fibrous material, a glass cotton sample of 100 mm (width) x 100 mm (length) x 50 mm (thickness) was prepared, and then heat-treated in an oven at 500 ° C. for 1 hour to measure the weight loss before and after.

(2) 압축율(2) Compression rate

상술한 바와 같이 제조한 유리면 단열재에서 각각에서 샘플로 3개의 시편(250mmX250mmX100mm, 가로X세로X두께)을 채취했다. 시편의 치수는 균일한 집면을 고려하여, 두께방향과 수직방향으로 이등분 절단하여 채취했다. 압축율 측정용 지그에 시편을 결속한 후, 만능시험기에 중앙에 위치시켰다. 이후 40kgf의 하중일 때 압축된 변위를 측정하였으며, 3회 측정하여 산술평균값을 취했다. 이때 압축율은 하기 수학식 1로 계산하였다. [수학식 1]Three specimens (250mmX250mmX100mm, width X length X thickness) were taken as samples from each of the glass surface insulation materials prepared as described above. The dimensions of the specimen were taken by cutting in half in the thickness direction and the vertical direction in consideration of the uniform collection surface. After binding the specimen to the jig for measuring the compressibility, it was placed in the center of the universal testing machine. Afterwards, when the load was 40 kgf, the compressed displacement was measured, and the arithmetic mean value was obtained by measuring three times. At this time, the compression ratio was calculated by Equation 1 below. [Equation 1]

압축율(%) = [(초기 두께-압축 변위)/초기두께]x100 Compression rate (%) = [(initial thickness-compression displacement)/initial thickness]x100

(3) 흡수율(3) absorption rate

유리면 단열재를 254mmX254mmX100mm (제품두께) (길이X너비X두께) 크기로 자른 3개의 샘플을 준비하고, 0.01g까지 정확하게 무게 (W1)를 측정했다. 이후 수조(Water bath) 내에 상온의 물을 바닥으로부터 10 Step 단계 (1step당 30mm)까지 채우고 샘플을 넣은 다음 Screen(사각메쉬철망)을 바닥으로부터 7Step에 오게끔 고정했다. (샘플이 부력으로 사각메쉬철망이 고정되지 않는다면, 2kg 이상의 무게를 주어 사각메쉬 철망을 고정시켰다.)Three samples of glass wool insulation were cut to the size of 254mmX254mmX100mm (product thickness) (length X width X thickness), and the weight (W1) was measured accurately up to 0.01 g. After that, the water bath was filled with water at room temperature from the bottom up to 10 Step steps (30 mm per step), the sample was put, and the screen (square mesh wire mesh) was fixed so that it came to 7 Steps from the bottom. (If the sample is not fixed by buoyancy, a weight of 2 kg or more is applied to fix the square mesh.)

물에 뜨지 않도록 Screen을 고정하고 15분 동안 물을 흡수시켰다. 15분 후 샘플을 꺼내고, 한 모서리를 손끝으로 쥐고 150±5초 동안 수직으로 세워 물방울이 떨어지도록 했다. 이후 미리 칭량한 은박접시(W2)에 샘플을 놓은 다음 0.01g까지 정확하게 무게(W3)를 측정하여 평균값을 취했다. 이때, 흡수율은 하기 수학식 2로 계산하였다.The screen was fixed so as not to float on water and water was absorbed for 15 minutes. After 15 minutes, the sample was taken out, and one corner was held with a fingertip and stood upright for 150±5 seconds to allow water droplets to fall. After placing the sample on a silver foil plate (W2) weighed in advance, the weight (W3) was measured accurately up to 0.01 g, and the average value was taken. At this time, the absorption rate was calculated by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

흡수율 (%) = [(W3 - W2)/W1] X 100Absorption (%) = [(W3 - W2)/W1] X 100

(4) 포름알데히드 방출량(4) Formaldehyde emission

KS M ISO 16000 및 KS M 1998에 규정된 소형 챔버법에 따라 유리면 단열재를 소형 챔버에 방치하고 7일째의 챔버 공기를 포집하고, 포집한 공기를 HPLC(액체 크로마토그래피)로 분석하였다. 구체적인 시험방법은 공기청정협회에서 설정한 방법을 따랐으며, 결과 판정은 7일째에 하였다.According to the small chamber method specified in KS M ISO 16000 and KS M 1998, the glass wool insulation material was left in the small chamber, the chamber air was collected on the 7th day, and the collected air was analyzed by HPLC (liquid chromatography). The specific test method followed the method set by the Air Cleaning Association, and the results were judged on the 7th day.

(5) 분진율(5) dust rate

유리면 단열재를 절단하여 4개씩 폭 1.5cm, 너비 10cm의 크기의 샘플로 제작하였다. 측정 전 무게를 계량한 후, 샘플을 분진율 측정기에 위치시키고, 1m/분의 속도로 전후 좌우로 흔들었다. 총 측정시간은 시료당 10분 동안 진행하였고, 시험기가 자동으로 멈춘 뒤 시료 무게를 계량하였다. 이때, 분진율은 하기 수학식 3으로 계산하였다.The glass surface insulation material was cut to produce 4 samples each having a width of 1.5 cm and a width of 10 cm. After weighing before measurement, the sample was placed on a dust rate meter and shaken back and forth at a speed of 1 m/min. The total measurement time was carried out for 10 minutes per sample, and after the tester stopped automatically, the weight of the sample was measured. At this time, the dust rate was calculated by Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

분진율 = [(측정 후 계량 무게/측정 전 계량 무게)-1]×100Dust rate = [(Weighing weight after measurement / Weighing weight before measurement)-1]×100

수지부착율 (%)Resin adhesion rate (%) 압축율 (%)Compression rate (%) 흡수율 (%)Absorption rate (%) 포름알데히드 방출량(mg/m3·hr)Formaldehyde emission (mg/m3·hr) 분진율 (%)Dust rate (%) 목표물성target properties 5±15±1 10 이하below 10 -- 0.008 이하0.008 or less 1 이하1 or less 실시예 1Example 1 4.84.8 9.39.3 378378 0.0030.003 0.80.8 실시예 2Example 2 4.94.9 9.49.4 365365 0.0040.004 0.90.9 실시예 3Example 3 55 9.49.4 324324 0.0060.006 0.90.9 실시예 4Example 4 4.84.8 9.09.0 352352 0.0070.007 0.90.9 실시예 5Example 5 4.94.9 9.69.6 450450 0.0070.007 0.90.9 실시예 6Example 6 5.15.1 9.09.0 432432 0.0070.007 0.90.9 비교예 1Comparative Example 1 3.83.8 11.211.2 542542 0.0030.003 1.91.9 비교예 2Comparative Example 2 5.35.3 8.68.6 291291 0.020.02 1.11.1 비교예 3Comparative Example 3 4.84.8 10.210.2 284284 0.010.01 1.51.5 비교예 4Comparative Example 4 5.15.1 10.510.5 212212 0.010.01 1.21.2 비교예 5Comparative Example 5 5.15.1 10.210.2 720720 0.0070.007 1.51.5 비교예 6Comparative Example 6 5.05.0 10.210.2 700700 0.0070.007 1.41.4 비교예 7Comparative Example 7 4.94.9 10.310.3 695695 0.0050.005 1.41.4

위 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 페놀:포름알데히드 몰비가 1:1 미만으로 제조된 페놀 수지를 사용한 비교예 1은 포름알데히드 방출량은 0.008 이하로 나타내나, 수지부착율, 압축율, 분진율의 물성에서 불량함을 확인하였다. 또한, 페놀:포름알데히드 몰비가 1:2 초과로 제조된 페놀 수지를 사용한 비교예 2나 페놀 수지 제조 시 제1 포름알데히드 스캐빈저나 제2 포름알데히드 스캐빈저를 제조하지 않은 비교예 3, 4의 경우는 포름알데히드 방출량이 과다하여 부적합함을 확인하였다.As can be seen in Table 5 above, in Comparative Example 1 using a phenol resin prepared in a phenol:formaldehyde molar ratio of less than 1:1, the formaldehyde emission amount was 0.008 or less, but the resin adhesion rate, compression rate, and dust rate were It was confirmed that the physical properties were poor. In addition, Comparative Example 2 using a phenol resin prepared in a phenol:formaldehyde molar ratio of more than 1:2 or Comparative Examples 3 and 4 in which the first formaldehyde scavenger or the second formaldehyde scavenger was not prepared when the phenol resin was prepared In the case of , it was confirmed that the amount of formaldehyde emission was excessive.

뿐만 아니라, 제1 포름알데히드 스캐빈저 및/또는 제2 포름알데히드 스캐빈저의 함량이 본 발명을 벗어나서 제조된 페놀 수지를 이용한 비교예 5 내지 7의 경우는 분진률, 압축율(강도) 및 흡수율(내수성)의 측면에서 그 효과가 불량함을 확인하였다.In addition, in Comparative Examples 5 to 7, in which the content of the first formaldehyde scavenger and/or the second formaldehyde scavenger was prepared outside the present invention, the dust rate, compressibility (strength) and absorption rate ( It was confirmed that the effect was poor in terms of water resistance).

Claims (6)

페놀 및 포름알데히드를 1:1 내지 1:2의 몰비로 포함하고,
상기 페놀 100 중량부를 기준으로 제1 포름알데히드 스캐빈저 3 내지 10 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 20 내지 40 중량부를 포함하고,
상기 제1 포름알데히드 스캐빈저는 구아니딘계 화합물 또는 이의 염을 포함하며,
상기 제2 포름알데히드 스캐빈저는 요소(Urea)를 포함하는 페놀 수지 조성물.
phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:1 to 1:2,
3 to 10 parts by weight of the first formaldehyde scavenger and 20 to 40 parts by weight of the second formaldehyde scavenger based on 100 parts by weight of the phenol;
The first formaldehyde scavenger includes a guanidine-based compound or a salt thereof,
The second formaldehyde scavenger is a phenolic resin composition comprising urea.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 페놀 100 중량부 기준으로 1 내지 15 중량부의 함량으로 촉매를 더 포함하는 것인 페놀 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The phenol resin composition further comprising a catalyst in an amount of 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenol.
청구항 1 및 4 중 어느 한 항에 따른 페놀 수지 조성물을 이용하여 형성되는 페놀 수지를 포함하는 수성 바인더 조성물.
An aqueous binder composition comprising a phenol resin formed using the phenol resin composition according to any one of claims 1 and 4.
촉매의 존재 하에, 페놀과 포름알데히드를 1:1 내지 1:2의 몰비로 부가 반응시켜 페놀 수지 중간체를 형성하는 단계, 및
상기 페놀 100 중량부를 기준으로, 제1 포름알데히드 스캐빈저 3 내지 10 중량부 및 제2 포름알데히드 스캐빈저 20 내지 40 중량부를 혼합하고, 상기 페놀 수지 중간체를 반응시켜 페놀 수지를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 포름알데히드 스캐빈저는 구아니딘계 화합물 또는 이의 염을 포함하며,
상기 제2 포름알데히드 스캐빈저는 요소(Urea)를 포함하는, 페놀 수지의 제조 방법.
addition reaction of phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:1 to 1:2 in the presence of a catalyst to form a phenolic resin intermediate; and
Based on 100 parts by weight of the phenol, 3 to 10 parts by weight of the first formaldehyde scavenger and 20 to 40 parts by weight of the second formaldehyde scavenger are mixed, and the phenol resin intermediate is reacted to form a phenol resin. includes,
The first formaldehyde scavenger includes a guanidine-based compound or a salt thereof,
The second formaldehyde scavenger comprises urea (Urea).
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