JPH05178952A - フェノール樹脂系結合剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス繊維用フェノール樹脂系結合剤の製造
方法の提供。 【構成】 フェノール−ホルムアルデヒドレゾール樹脂
を含有する水性分散液をアンモニアの存在下に尿素で変
性する。尿素及びアンモニアは、レゾール樹脂含有塩基
化合物を中和した後に添加される。 【効果】 本発明の方法により、予備混合物の製造及び
貯蔵に関する経費が大幅に節減される。また、本発明の
方法により製造された結合剤は、従来法により製造され
た結合剤と比較して、その貯蔵安定性において顕著に優
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス繊維絶縁材料の
製造、さらには、特にガラス繊維等の鉱物繊維に用いる
フェノール樹脂系結合剤に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】フェノール−ホルムアルデヒド
レゾール樹脂の水性分散液は、壁、屋根及び天井用の絶
縁性バット、パイプ類及びその類似物用の絶縁カバー等
のガラス繊維絶縁材の製造にしばしば用いられる。典型
的には、ガラス繊維が形成された後、まだ熱いガラス繊
維は水性結合剤分散液と共に成形チャンバーもしくはフ
ードの中に噴霧され、そして該繊維は該結合剤と綿に類
似した塊の形態でコンベアーベルト上に収集される。あ
る場合には、ガラス繊維のウエブが前記水性分散液と共
に噴霧される。尿素−変性レゾール樹脂はこの目的に用
いられており、その際尿素は、該結合剤のパンキング
（punking）耐性に寄与し、そして樹脂が高温で硬化さ
れる際に遊離する揮発物が減少する。ガラス繊維絶縁材
料の製造においては、水性レゾール樹脂が結合剤の製造
に先立って製造されるか、または樹脂製造業者から供給
され、そして使用されるまで短期間貯蔵されることがよ
くある。上記レゾールは典型的には、塩基性条件下でフ
ェノールとホルムアルデヒドとの反応により製造され、
得られた混合物は強酸を添加して弱塩基性のｐＨに中和
される。続いて前記のレゾール樹脂に尿素、樹脂硬化の
ための酸性触媒、及び分散液を希釈する水、そして場合
によりシランガラス定着剤及び油性乳化油滑剤等の他の
配合剤を添加して結合剤が製造される。周囲温度でレゾ
ール樹脂と尿素とを予備反応させて、結合剤の“予備混
合物”を与えることにより、結合剤が製造される。使用
の直前に、残りの成分を加えることにより結合剤が調製
される。

【０００３】予備混合物を形成するための尿素とレゾー
ル樹脂との予備反応にはかなりの難しさがある。レゾー
ル樹脂、尿素及び結合剤を貯蔵するための施設に加え
て、予備混合物のための付加的な施設が必要とされる。
製造時期もまた、さらに問題を複雑にする。種々の場合
において、予備混合物を混合後及び結合剤が製造される
前の最小期間に予備反応させることが好ましい。しかる
に、過剰生産を回避しながら利用可能な予備混合物の適
量を確保するように、正確に結合剤への要求を予測しな
ければならない。理論上は、樹脂製造時に全必要量の尿
素をレゾール樹脂に添加し得る。この尿素−変性レゾー
ル樹脂は、予備混合物製造に係る困難を伴わない簡素化
された結合剤製造法をもたらす。しかし、尿素−変性レ
ゾール樹脂の製造は下流の処理を困難にし、特に、ガラ
ス繊維マットを硬化炉に入れる直前に該マットの上層部
で揮発物が減少し、そして該マットが粘着性で乾き過ぎ
た感触となることにより、結合剤の部分硬化が現れる。
さらに、尿素によるレゾール樹脂の変性は樹脂の安定性
を減少させる。非常に安定で、得られた尿素−変性レゾ
ール樹脂系結合剤の部分硬化が充分に減少し、かつ保存
期限を延ばすような、尿素−変性レゾール樹脂の製造方
法の改良が必要である。ホルムアルデヒド脱徐剤とし
て、尿素及びアンモニアを、２段階のフェノール−ホル
ムアルデヒド縮合樹脂の中和に先立って使用すること
は、米国特許第 3,956,205 号明細書に開示されてい
る。米国再発行特許第 30,375 号明細書は、レゾール樹
脂、尿素、及び結合剤の高温硬化のための酸性触媒を含
有する結合剤のｐＨを上昇させるためのアンモニアの使
用について開示している。米国特許第 4,757,108 号明
細書は、尿素がフェノールレゾール樹脂中の遊離ホルム
アルデヒドと酸性条件下で反応して作られるフェノール
レゾール−尿素組成物について開示しているが、この組
成物は次いで、尿素の添加により中性又は弱塩基性に調
整される。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス繊維に
用いるフェノール樹脂系結合剤を製造するための改良法
を提供する。本法は尿素−変性の水溶性フェノール−ホ
ルムアルデヒドレゾール樹脂の製造を含む。本発明の方
法により製造された上記変性レゾール樹脂の貯蔵安定性
は、従来法で製造した尿素−変性フェノール樹脂に比べ
て、予期した以上に充分優れている。加えて、本発明の
方法は予想以上に充分に予備硬化を減少し、本発明の変
性レゾール樹脂を用いて製造された結合剤の貯蔵期間を
延ばす。本発明の方法は、好ましくはホルムアルデヒド
とフェノールとのモル比が約２．５：１〜４．２：１で
ある、フェノール−ホルムアルデヒドレゾール樹脂の製
造からなる。ホルムアルデヒドとフェノールの水性混合
物は、約４０〜５０℃の第一温度に維持されるのが好ま
しいが、これは水酸化ナトリウムのような塩基性重合触
媒が加えられるためである。次いで、水性混合物の温度
は、約３０分以上の期間で約６０〜８０℃の範囲の第二
温度へ上昇することが望ましい。この第二温度は、水性
混合物中の遊離ホルムアルデヒド含量が、反応開始時の
混合物に含有されていた遊離ホルムアルデヒドの、約４
０重量％となるまで維持されるのが好ましい。その後、
水性混合物は約２０〜３０℃の温度に冷され、そして硫
酸の添加等により約７．２〜７．６のｐＨに中和される
ことが好ましい。

【０００５】水性混合物が中和された後、２つの窒素化
合反応体、好ましくはアンモニア及び尿素が、変性樹脂
を提供する反応混合物を形成するために添加される。ア
ンモニアは、変性樹脂におけるアンモニア（NH₃として
換算）と樹脂固体（即ち、未変性レゾール樹脂由来の固
体）との重量比が、約１．０：１００〜３．２：１００
となるに充分な量添加されるのが好ましい。フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂は約３．２：１〜４．０：１の
ホルムアルデヒドとフェノールとのモル比を持つことが
望ましい。添加する尿素と、フェノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂を含む水性混合物中の遊離ホルムアルデヒドと
のモル比は、約１：１〜１．７５：１であることが好ま
しい。アンモニア及び尿素はレゾール樹脂の製造過程で
添加されるのが好ましいが、水性混合物を中和した少し
後、例えば中和後３日以内に、添加することもできる。
この場合、中和後、レゾール樹脂を含む水性混合物を約
４．４〜１２．８℃（４０〜５０゜Ｆ）の温度で貯蔵す
るのが望ましい。

【０００６】本方法はさらに、少なくとも約２時間半
（もしくは約２０℃で５時間）の時間をかけて、尿素を
レゾール樹脂と反応させ、続いて加温下に尿素−変性レ
ゾール樹脂を硬化させるための触媒を添加することによ
り結合剤の製造を完了することを含む。結合剤の製造が
完了する前に、水性混合物が約５〜３０℃の温度に保た
れるのが好ましい。有益であり予期せざることに、本発
明の方法により製造された変性レゾール樹脂は、重要な
適用性質を減ずることなく、約１０℃（５０゜Ｆ）の温
度で約２週間貯蔵できる。水性鉱物繊維結合剤組成物の
製造において、酸性昇温硬化触媒、鉱油潤滑剤、及びオ
ルガノシラン定着剤のような、典型的な他の結合剤成分
を変性樹脂の水性混合物に添加することができる。この
ような成分は、結合剤をガラス繊維へ適用する少し前
に、変性レゾール樹脂の水性混合物に添加することがで
きる。アンモニアを用いない点を除いて本発明と類似し
た方法と比較すると、本発明の方法により製造された結
合剤は、予備硬化の減少及び実質的な性能特質の改良を
示す。

【０００７】本発明の方法で用いるフェノール−ホルム
アルデヒドレゾール樹脂は、水溶性レゾール樹脂を産
し、かつ商業的等級のフェノール及びホルムアルデヒド
材料を用いる、既知の技術による従来法により製造され
得る。フェノールの代わりに他のヒドロキシ官能基を持
つ芳香族化合物を用いたり、又はそれらをフェノールに
添加して用いることもできる。同様に、水溶性レゾール
樹脂の水性溶液を作るために、他の反応性アルデヒドを
ホルムアルデヒドの全部又は一部と置き換えることもで
きる。このようなレゾール樹脂の製造は、マーティン
（R.W.Martin）の「フェノール樹脂の化学」（The Chem
istry of Phenolic Resins ;John Wiley& Sons,Inc., N
ew York 1956）の８８〜９７ページで総括され、かつ詳
述されている。現在のところ好ましい実施態様において
は、本発明の方法は、水溶性フェノール−ホルムアルデ
ヒドレゾール樹脂の製造を含む。典型的には、フェノー
ルとアルデヒドとの塩基性触媒による縮合が樹脂の製造
に用いられる。発熱を伴うこの反応は、フェノールとア
ルデヒドを混合した後、触媒を添加することにより開始
される。フェノールとアルデヒドを用いる場合には、両
者の割合はレゾールタイプの樹脂（化学量論的にホルム
アルデヒド過剰）を生じるように選定され、ホルムアル
デヒドとフェノールとのモル比は約２．５：１〜４．
０：１が好ましく、約３．２：１〜４．０：１がより好
ましい。塩基性重合触媒を添加する場合は、ホルムアル
デヒドとフェノールの水性混合物は、できれば約４０〜
５０℃の第一温度に保たれると良い。

【０００８】上記レゾール樹脂の製造方法で用いられる
触媒は、少なくとも一種類の塩基性アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属を含み得る。使用可能なアルカリ金属塩
基の例には、ナトリウム、カリウム及びリチウムの各々
の水酸化物が含まれる。使用可能なアルカリ土類金属塩
基の例には、酸化カルシウムおよび水酸化カルシウム等
のカルシウム、バリウム及びストロンチウムの各々の酸
化物及び水酸化物が含まれる。水酸化カリウムまたは水
酸化ナトリウムは、本発明の方法においては、アルカリ
金属塩基が水酸化カルシウムに比べてより安定性を付与
するので、水酸化カルシウムより好まれる。第三級アミ
ン及びその類似物等、ホルムアルデヒドと反応しないそ
の他の強塩基性水溶性物質もまた、レゾール樹脂製造の
触媒として使用できる。その後、温度は第一温度から、
約６０〜８０℃の第二温度に上昇させることが望まし
い。温度上昇に要する時間は発熱反応が行われる規模に
依存する。生産規模では、この温度上昇は約３０分以上
かけて行われる。望むならば、反応槽を冷却してこの温
度増加を遅らすこともできる。この第二温度は、水性混
合物中の遊離ホルムアルデヒド量が、好ましくは、その
重量比で初期遊離ホルムアルデヒドレベルの約６５％、
より好ましくは約６０％だけ低下させると良い。本方法
の特定の説明により制限するものではないが、残留して
いる遊離ホルムアルデヒド量が僅かに多いことが（６０
％減少対６５％減少）変性樹脂の貯蔵安定性を高めるも
のと信じられる。実際の減少量は反応開始時のホルムア
ルデヒドとフェノールとの割合により影響される。次
に、水性混合物が約２０〜３０℃の温度にまで冷却さ
れ、そして水性混合物が硫酸等の強酸を添加すること等
により、約７．２〜７．６のｐＨに中和されることが望
ましい。

【０００９】典型的には、本発明の方法は約４０〜５０
重量％の総固体量を持つ水性レゾール樹脂が提供される
ように、選択される。水性レゾール樹脂は、また、１５
重量％程度の少量の残留ホルムアルデヒド及び、約２重
量％程度の少量のフェノールを含むことができる。ま
た、水性レゾール樹脂は、典型的には樹脂重合由来のナ
トリウム、カルシウム、または塩類の残余を少量含有す
る。水性レゾール樹脂の製造が完了した後、水性レゾー
ル樹脂は、ドラムに詰める等して包装され、それが必要
となるか、又はタンクローリーもしくは列車等の輸送用
車両によって運ばれるか、および鉱物繊維製品用の結合
剤を製造すべき他の場所へ船積みされるまで貯蔵され
る。本発明の現在のところ好ましい実施態様では、水性
レゾール樹脂は、２種類の窒素含有反応体、好ましくは
尿素とアンモニアを含有させることにより、樹脂製造工
程において変性される。

【００１０】本発明の方法により製造された水性レゾー
ル樹脂は、鉱物繊維を用いて形成される製品に用いる水
性結合剤を製造するために使用される。典型的には、こ
のような製品において、ガラス繊維等の鉱物繊維は、ま
ず不織マットの形に形成される。尿素−変性レゾール樹
脂を含有する水性結合剤は、代表的には、成形チャンバ
ー又は類似の装置等の中で、新たに形成され、熱いまま
のガラス繊維に噴霧され、変性樹脂結合剤で結合された
ガラス繊維を含有する綿類似塊が製造される。製造され
た製品の特性及び有用性は、使用された鉱物繊維のタイ
プ、繊維の長さ及び直径、マット中の繊維の密度、酸化
及び濃度などによって多くの部分が決定される。いくつ
かの適用例として、繊維を織ること、又は繊維から布を
作ることができる。水性結合剤は、概して、１種類の窒
素化合共反応体、好ましくは尿素と水性フェノール−ホ
ルムアルデヒドレゾール樹脂とを最初に混合し、そして
固体濃度を調整する水を添加して予備混合物を作ること
による従来法で製造される。本発明の方法においては、
用いられる変性フェノールレゾール樹脂の形成に２又は
それ以上の窒素化合反応体が“予備混合物”の代わりに
用いられる。反応に使用される窒素化合成分の一つはア
ンモニアである。他の窒素化合反応体には、フェノール
−ホルムアルデヒドレゾール樹脂の硬化剤として働くこ
とが先行技術により既知である窒素化合物いずれも用い
ることができる。使用可能な窒素化合反応体は、尿素、
チオ尿素、ジシアンジアミド、メラミン、メラミン−ホ
ルムアルデヒド樹脂及びジシアンジアミド−ホルムアル
デヒド樹脂等を含む。できれば、２種類の窒素化合反応
体が水性レゾール樹脂と混合され、その第一窒素化合反
応体がアンモニア、第二窒素化合反応体が尿素であるの
が望ましい。

【００１１】第一窒素化合反応体と未変性レゾール樹脂
との重量比は、約１．０：１００〜３．０：１００が好
ましい。第二窒素化合反応体が、実質的にレゾール樹脂
中の全ての残留ホルムアルデヒドと反応するに充分な量
添加されることが好ましい。尿素が第二窒素化合反応体
である場合は、尿素とレゾール樹脂を含む水性混合物中
の遊離ホルムアルデヒドとのモル比は、約１：１〜１．
７５：１が好ましい。約３０重量％の尿素を含有する水
溶液のような尿素の水溶液を使用するのが便利である。
窒素化合反応体と水性レゾール樹脂との混合において、
例えばｐＨが７．２〜７．６の範囲から８．２〜８．６
の範囲へと増加するなど、水性混合物の塩基性の増加が
観察される。本方法の好ましい実施態様では、水性混合
物が中和された後、できれば反応混合物の中和後３日以
内に、尿素とアンモニアを直接水性レゾール混合物に添
加する。有利には、尿素とアンモニアは中和直後に添加
可能である。こうして準備された水性反応混合物は、慣
用の液体混合装置を用いてレゾール樹脂、尿素及びアン
モニアの混合を完全に行うに充分な時間、例えば少なく
とも約３０〜６０分位かけて撹拌されるのが望ましい。

【００１２】本発明の改良された方法は、さらに、窒素
化合反応体とレゾール樹脂とを混合した後に最低約５時
間の時間をおくことにより、窒素化合反応体がフェノー
ル−ホルムアルデヒドレゾール樹脂と反応させることを
包含する。できれば、レゾール樹脂と窒素化合反応体を
８〜１０時間反応させると良い。この反応時間の効果は
混合物の水許容性（即ち、水希釈性）を維持しながら、
遊離ホルムアルデヒドのレベルを最小化することであ
る。この反応時間は恐らく反応温度に依存する。レゾー
ル樹脂と窒素化合反応体を約５〜３０℃の温度で反応さ
せるのが好ましい。例えば、加温されていない建物で冬
期に予備混合物が製造される場合、１０時間を越える予
備混合は、本発明方法により製造された結合剤の安定性
に悪影響を与えない。反対に、暖かい夏期に予備混合を
行った場合、８〜１０時間を越える反応期間は、結合剤
の安定性に悪影響を与え得る。望むならば、全反応期間
に亙って撹拌し続けることができる。レゾールを含む中
和水性混合物を、窒素化合反応体が添加される前にある
期間貯蔵する場合は、上記水性混合物は、例えば約４．
４〜１２．８℃（４０〜５５゜Ｆ）の周囲より低い温度
で貯蔵することが望ましい。本発明の好ましい実施態様
によって製造された尿素−変性フェノール樹脂は、少な
くとも約１０℃（５０゜Ｆ）までの温度では、最低約２
週間の貯蔵安定性を持つ。

【００１３】本発明の方法はさらに、次に、尿素−変性
レゾール樹脂を硬化させるために、潜伏性酸性触媒等の
触媒を添加することにより、結合剤の製造を完了するこ
とを含む。尿素−変性レゾール樹脂の硬化触媒の例は、
塩酸、好ましくは酸のアンモニウムまたはアミノ塩類の
ような酸性触媒を包含し、例えば硫酸アンモニウム、リ
ン酸アンモニウム、スルファミド酸アンモニウム、炭酸
アンモニウム、酢酸アンモニウム、マレイン酸アンモニ
ウム等を含む。これらの酸性触媒を、レゾール樹脂及び
尿素の重量に基づいて、約０．１〜５％の量添加でき
る。結合剤の製造の完了は、鉱物油乳剤等の潤滑性組成
物、及び適当なシラン等の変性レゾール樹脂とガラス繊
維との接着を促進させる物質添加することも含む。添加
可能で、接着性を改善するシランの例は、３−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン又はアミノエチルプロピルメ
トキシシランである。また、他の添加物、例えば微細鉱
物繊維、ビンゾル（Vinsol；Hercules の商標。ロジン
から分離される）樹脂のような非反応性有機樹脂、タル
油、リグノスルホン酸塩のような界面活性成分、増粘剤
及びレオロジー調整剤、染料、着色添加剤、水及びその
他は、水性結合剤に添加され得る。本発明の方法により
製造された水性結合剤は、少なくとも約２４時間の保存
時間を与える改善された安定性を持ち、および、尿素を
唯一の窒素化合反応体として使用して製造した結合剤と
比較して、予備硬化を減少させる。

【００１４】結合剤の使用に先立ち、結合剤は、熱い鉱
物繊維又は鉱物繊維ウエブ又は鉱物繊維マットに用いる
に適した濃度となるように、水の添加により希釈され得
る。例えば、総固体成分が１〜８０重量％となるように
水は添加され得る。水性結合剤は直接的に、新しく形成
された、まだ熱いガラス繊維又は鉱物繊維マット又は鉱
物繊維布に供給され、次いで製品を形成するために乾燥
及び硬化され得る。鉱物繊維はガラス繊維で良く、そし
てマットは不織マットで良い。鉱物繊維連続したもの、
または細断されたものでもよく、もしくは鉱物繊維綿の
形状を取ることもできる。ガラス繊維を用いる場合、ガ
ラス繊維は、火炎吹込又は蒸気吹込、遠心式繊維化、そ
の他の慣用法により形成可能である。繊維マットの形、
繊維、密度、繊維の長さ、繊維の方向などの特性は、製
造される製品の用途に依存する。特に重要な用途は断熱
材である。この場合には、繊維マットは不織性で無方向
に延伸されたガラス繊維よりなる連続したロール又はバ
ットの形状を取る。遮音材に用いるガラス繊維バットの
生産にも、類似のマットが用いられる。ガラス繊維製の
断熱材および遮音材を生産する際は、新しく形成されま
だ熱いガラス繊維が、繊維の上層に、特に繊維同士が接
する部位に、結合剤の被覆を形成する水性結合剤と共
に、成形チャンバー又は成形フード中に噴霧されるのが
典型的である。続いて、結合剤の水溶液で被覆されたマ
ットは、熱い繊維が水分を排除するのに充分な熱量を持
たない場合には、水分を除去するために、熱によって乾
燥され得る。どちらの場合でも、レゾール及び窒素化合
反応体を含有する樹脂成分は硬化して、鉱物繊維のため
の不融性結合剤を形成する。本発明の方法は又、蓄電池
のセパレーター、印刷回路板、及び電気的絶縁製品のよ
うな他の鉱物繊維製品用、並びに、チップボード、パー
ティクルボード、合板その他のような加工木材製品用の
結合剤の製造にも用いられ得る。

【００１５】

【実施例】以下に示す実施例により本発明の工程、成分
及び製品を説明するが、本発明の実施にあたり、当業者
にとって有益なものとなろう。しかし、本発明はこれら
の例によっていかなる制限を受けるものではない。特に
断らない限り、以下の実施例中の％は全て重量％であ
る。 実施例１〜２ １００部の商業的等級のフェノールと２５５部の５０％
（ｗ／ｗ）ホルマリン水溶液を反応器に入れた。反応器
を加熱し、混合物の温度が４５℃で安定するまで撹拌し
た。温度を４５℃の第一温度に保ち、１０部の５０％
（ｗ／ｗ）水酸化ナトリウムを３０分以上かけて一定の
速度で添加した。そして、温度を７０℃の第二温度まで
３０分以内に上昇させ、この第二温度を９０分間維持し
た。反応混合物は１５分かけて第三温度、即ち２４℃に
まで冷却した。樹脂のｐＨは１７．５部の２５％（ｗ／
ｗ）硫酸水溶液を添加して、７．２のｐＨに調整した。
続いて、１３．６部の２９％アンモニア水溶液及び１０
７．０部の粒状尿素を撹拌しながらレゾール樹脂に添加
し、尿素−変性レゾール樹脂の水性混合物を得た。最終
的なｐＨは７．９３である（実施例１）。第二温度、即
ち７０℃を維持する時間が１００分である以外は、該実
施例１の方法を繰り返した（実施例２）。アンモニア添
加を省く以外は、該実施例１の方法を繰り返した（実施
例１との比較例）。上記で製造された全ての水性樹脂を
１２．８℃（５５゜Ｆ）で貯蔵した。実施例１及びその
比較例は共に２．５週間の間、（視認しうる沈殿の無い
ことと定義した）安定性を保持していた。実施例２のも
のは、２週間の間安定性を保持していた。実施例１及び
その比較例では、酸性触媒を添加して結合剤を製造し
た。示差走査熱量計による熱分析は、実施例１の比較例
においてかなりの予備硬化を示した。本発明の方法によ
る樹脂を用いて製造された結合剤は最小限の予備硬化を
示した。

【００１６】実施例３〜５ ナトリウム樹脂触媒を用いて製造された、樹脂固体を４
６％、遊離フェノールを０．８％、遊離ホルムアルデヒ
ドを９．０％含有し、そのホルムアルデヒドとフェノー
ルとのモル比が４：１であるようなホルムアルデヒド−
フェノールレゾール樹脂３．４５部（重量）に、１．９
６３部（重量）の４０％尿素水溶液、０．６５１部（重
量）の水、及び０．０８２５部（重量）の（水酸化アン
モニウムとして）２９％のアンモニア溶液を添加した。
得られた予備混合物を室温で１８時間撹拌した。続い
て、硫酸アンモニウム触媒および希釈水を、本発明によ
る結合剤を提供するため従来のレベルで添加した（実施
例３）。アンモニアの添加を省く以外は、上記実施例３
の方法を繰り返した（実施例３との比較例）。本発明に
よる２番目の結合剤を提供するために０．１５部（重
量）の水性アンモニアを添加する以外は、上記実施例３
の方法を繰り返した（実施例４）。本発明による３番目
の結合剤を提供するために０．２０２５部（重量）の水
性アンモニアを用いる工程を加えて、上記実施例３の方
法を繰り返した（実施例５）。結合剤の安定性は、室温
で貯蔵中の結合剤に生じた沈殿（“fallout"）を観察す
ることによって評価され、その結果を表１に示した。表
１に記載された結果は、本発明の方法によって製造され
た結合剤のより長期に亙る安定性を示している。

【００１７】

【表１】

【００１８】実施例６ 本発明の方法を工場規模で実施し、酸性硬化触媒の添加
前に予備混合物を８時間維持し、そして鉱物油乳濁液滑
剤及びシラン定着剤を結合剤に添加した以外は、上記実
施例４の方法を繰り返した。製造方法及び結合剤製品に
顕著な改善が観察された。

【００１９】本発明の方法、成分及び生産物の様々な実
施態様の詳細において、本発明に包括され、前記の請求
項に定義されている範囲及び趣旨の全ての範囲内で、種
々の改変が可能である。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス繊維に用いるフェノール樹脂系結合
   剤を製造する方法において、 ａ）フェノール−ホルムアルデヒドレゾール樹脂、尿素
   及びアンモニアを含有する水性混合物を調製し、その際
   アンモニアと変性レゾール樹脂の全樹脂及び尿素固体分
   との重量比が１．０：１００〜３．０：１００の重量比
   であり、 ｂ）尿素とレゾール樹脂を混合後、好ましくは少なくと
   も２時間半の時間をかけることにより、尿素とフェノー
   ル−ホルムアルデヒドレゾール樹脂とを反応させ、そし
   て ｃ）続いて、尿素−変性レゾール樹脂を硬化させる為の
   触媒を加えて、結合剤の製造を完了させる工程を含むこ
   とを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 ガラス繊維に用いるフェノール樹脂系結
   合剤を製造する方法において、 ａ）下記１）〜６）により水溶性フェノール−ホルムア
   ルデヒドレゾール樹脂を調製し、 １）ホルムアルデヒドとフェノールを含有する初期水性
   混合物を調製し、 ２）塩基性重合触媒を添加する間、該水性混合物を４０
   〜５０℃の第一温度に維持し、 ３）該水性混合物の温度を６０〜８０℃の範囲の第二温
   度に上昇させ、 ４）フェノールとホルムアルデヒドとを反応させて水溶
   性フェノール−ホルムアルデヒドレゾール樹脂を形成す
   る反応中は、該水性混合物中の遊離ホルムアルデヒド含
   有量が予め設定したレベルを下回るまで、該水性混合物
   を第二温度に保ち、 ５）該水性混合物を２０〜３０℃の範囲の第三温度まで
   冷却し、そして ６）該水性混合物を中和する、 ｂ）フェノール−ホルムアルデヒドレゾール樹脂、尿素
   及びアンモニアを含有する水性反応混合物を調製し、 ｃ）尿素とレゾール樹脂を混合した後、変性樹脂を形成
   するために、好ましくは少なくとも３０分間の時間をか
   けて、尿素をフェノール−ホルムアルデヒドレゾール樹
   脂と反応させ、そして ｄ）続いて、変性レゾール樹脂を硬化させるための触媒
   を添加して、結合剤の製造を完了させる工程を含むこと
   を特徴とする方法。
3. 【請求項３】 フェノール−ホルムアルデヒド樹脂が、
   ２．５：１〜４．２：１のホルムアルデヒドとフェノー
   ルとのモル比を有する請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 フェノール−ホルムアルデヒド樹脂が、
   ３．２：１〜４．０：１のホルムアルデヒドとフェノー
   ルとのモル比を有する請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記予め設定したレベルが初期水性混合
   物中の遊離ホルムアルデヒドの４０重量％である請求項
   ２〜４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 アンモニアと未変性樹脂固体の重量比が
   １．０：１００〜３．０：１００となるに充分な量のア
   ンモニアが添加される請求項１〜５のいずれかに記載の
   方法。
7. 【請求項７】 未変性レゾール樹脂を含有する水性混合
   物が、７．２〜７．６のｐＨに中和される請求項２〜６
   のいずれかに記載の方法。
8. 【請求項８】 尿素とフェノール−ホルムアルデヒド樹
   脂中の遊離ホルムアルデヒドとのモル比が１：１〜１．
   ７５：１である請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 【請求項９】 レゾール樹脂、尿素及びアンモニアの完
   全な混合が保証されるに少なくとも充分な時間、前記水
   性混合物が撹拌される請求項１〜８のいずれかに記載の
   方法。
10. 【請求項１０】 アンモニアの存在下で尿素をレゾール
    樹脂と反応させる間、前記水性混合物を５〜３０℃の温
    度に保つ請求項１〜９のいずれかの方法。
11. 【請求項１１】 結合剤の製造が完了するまでの間、鉱
    油潤滑剤とオルガノシラン定着剤が前記水性混合物に添
    加されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに
    記載の方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の方
    法によって製造される結合剤。
13. 【請求項１３】 バットを形成する為に鉱物繊維に噴霧
    され、そして高温で硬化させられることを特徴とする請
    求項１２に記載の結合剤。