JPH11500497A - 無機繊維製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、アンモニア及び糖配合物を含む水性配合物を調製する工程、ii）上記配合物を無機繊維に適用する工程、並びにiii）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程を含んでなる無機繊維系製品の製造方法、並びに樹脂配合物を保持する容器及び糖配合物を保持する容器を含む無機繊維製品の製造用のキットに関する。

Description

【発明の詳細な説明】 無機繊維製品の製造方法 本発明は、無機繊維製品を製造する方法に関する。本発明による製品には、例 えば、断熱及び耐火、防火、騒音防止並びに他の材料、例えばプラスチックの調 整媒体補強材料(regulation growth media reinforcement)並びに充填剤として の用途が考えられる。本発明は、特に、硬化性バインダーとしてフェノール−ホ ルムアルデヒド樹脂を用いる無機繊維製品の製造方法にも関する。 フェノール−ホルムアルデヒド樹脂系の樹脂配合物は、この技術分野において は熱硬化性樹脂として非常によく知られている。この樹脂配合物は、重合しない 形態でも、あるいは部分的に重合した形態でも使用することができる。樹脂配合 物は、ガス流中に噴霧され、鉱物繊維に接触した後にそこに付着し、熱処理によ って硬化し、硬化した樹脂が無機繊維を含有する繊維に一体に付着する。 フェノール−ホルムアルデヒド樹脂は、フェノール及びホルムアルデヒドの両 者を、１：２.８又はそれ以上、例えば、１：６までのモル比で含有する。一般 に、ホルムアルデヒドの量は化学量論量以上、例えば１：３.１〜１：５、例え ば１：３.４の値である。ホルムアルデヒドを過剰とすることによって、フェノ ールがガス流中にガス状の形態で残存する可能性、並びに樹脂配合物の噴霧及び その中に存在する水分の蒸発後に環境へ放出されることを防止する。 樹脂配合物は、一般に、フェノールに対して過剰な量のホルムアルデヒドと結 合させるためにアンモニアを含有しており、アミン化合物、例えばヘキサメチル テトラアミンを生成させる。 そのようなフェノール−ホルムアルデヒド樹脂及びアンモニア含有水性配合物 を使用することの問題点は、２００ppmまでの量でアンモニアが放出されること である。 本発明の目的は、ガスからアンモニアを除去するための通常の手段、例えばス クラバーを用いる手段よりも低コストで、このようなアンモニア放出の問題点を 解決する手段を提供することである。しかしながら、それには、フェノール−ホ ルムアルデヒド樹脂の硬化に実際に悪影響を及ぼさず、フェノール及び／又はホ ルムアルデヒドの放出量が実質的に増加しないことが条件となる。 本発明は、樹脂配合物中のアンモニアを糖化合物を用いて中和することによっ て、アンモニアの放出量を大幅に低減することができるということを見出したこ とに基づくものである。糖化合物を添加するのは、バインダーが使用可能になる 前であれば、アンモニアを加える前であってもよい。１つの調製手順に従ってこ の糖化合物の添加を樹脂配合物の噴霧の前に行うと、それによってアンモニアと 糖化合物との反応のためにアンモニアが最終的に中和されることが阻害され、従 って樹脂安定化剤としての機能が低下する。樹脂製造の過程で糖化合物を添加す ることは可能である。樹脂配合物は、最終的に不安定になり、無機繊維用のバイ ンダーとして使用するには不適当なものとなる。従って、本発明は、糖化合物及 び／又はアンモニアの樹脂配合物への添加を、樹脂配合物を無機繊維に適用する 前に、適時に行うことを提案する。 最適な製造方法は、樹脂系バインダーを適用する直前に、アンモニア又はアン モニウム化合物を最後の成分として無機繊維に添加することを含む。 従って、本発明の方法は、無機繊維系の生成物を製造する方法であって、 ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、アンモニア及び糖配合物を含む水性配 合物を調製する工程、 ii）上記配合物を無機繊維に適用する工程、並びに iii）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる方法を提供する。 本発明の方法は、１つの態様において、 ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂及びアンモニア含有水性配合物を調製す る工程、 ii）樹脂配合物を糖配合物と混合する工程、 iii）樹脂配合物及び糖配合物の混合物を無機繊維に適用する工程、並びに iv）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる。 本発明の方法は、もう１つの態様において、 ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂及び糖配合物含有水性配合物を調製する 工程、 ii）樹脂配合物をアンモニア含有水性配合物と混合する工程、 iii）樹脂配合物及び糖配合物の混合物を無機繊維に適用する工程、並びに iv）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる。 更に別の態様において、本発明の方法は、 ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂含有配合物を調製する工程、 ii）樹脂配合物を糖配合物及びアンモニア含有水性配合物と混合する工程、 iii）樹脂配合物及び糖配合物の混合物を無機繊維に適用する工程、並びに iv）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる。 原理的には、糖配合物及び樹脂配合物を別々に噴霧することが可能であり、更 に、気相へ変化する前にアンモニアが糖化合物と反応し得る限り、それらを繊維 へ適用することが可能であるということに注目されたい。しかしながら、最適な 方法としては、噴霧前に、樹脂配合物を含む糖化合物とアンモニアとを短時間で 混合することが強く推奨される。 糖化合物、一般に糖配合物は、糖化合物がアンモニアとの反応に預かり、樹脂 配合物の作用を実質的に抑制しない限り、いずれの好適な糖化合物をも含みうる 。好適な糖化合物には、アルドース及びケトース、例えば、単糖類、例えばグル コース及びフルクトース、二糖類、例えばスクロース、マルトース、ラクトース 、少糖類、例えばシロップ、特にグルコースシロップ及びフルクトースシロップ 、並びに多糖類、特に水溶性の多糖類、例えばデキストリン及びデンプンが含ま れる。糖配合物には、これらの糖化合物の１種又はそれ以上のものを含むことが できるということに注目されたい。糖配合物は、固体や分散液であってもよいが 、水溶液の形態のものが好ましい。水性樹脂配合物との最適な混合はこのように し て可能になる。 水溶液形態の糖配合物は、一般に、水中に糖化合物を１〜８０重量％、好まし くは１５〜８０重量％、一般的には３５〜７５重量％、例えば５０重量％含有す る。樹脂配合物に関連して添加する糖配合物の量は、糖化合物がアンモニアに対 して化学量論量又はそれを越える量となるように、即ち、アンモニアの放出を著 しく低減するような量であることが好ましい。 糖配合物中の糖化合物の量及びこのアンモニアを含む樹脂配合物に対して使用 する糖配合物の量は、アンモニアの放出を大幅に低減するように、常套の実験に よって決めることができる。樹脂配合物及び糖配合物は、例えば、それぞれ等し い量の樹脂及び糖を含むように用いることができ、そうすることによって双方の 配合物を十分に低い粘度で最適に混合することができる。 本発明は、無機繊維製品の製造に使用することができるキットにも関するもの であり、そのキットは、上述のような、樹脂配合物を入れる容器、及び糖配合物 を入れる別の容器を含む。 本発明によって得られる無機繊維製品には、ロックウール、グラスウール、ス ラグウール及びこれらの混合物などがある。無機繊維の繊維長及び直径は、種々 の無機繊維製品にとって典型的なものである。 所望により、樹脂配合物は、最適な重合のための添加剤、例えばアミド、特に 尿素を含むことができる。尿素に関しては、アンモニアの放出は実質的に低減さ れないので、本発明における糖のアンモニア結合作用にはあまり効果的がないと いうことを注記する。 無機繊維上に樹脂をより良好に接着及び塗布するために、シリコーン油及びシ ラン等の接着手段及び塗布手段を更に付加することもできる。 アンモニアの放出を大幅に低減するような、フェノール−ホルムアルデヒド樹 脂を使用して無機繊維を製造する方法及びキットに関する上述した及びその他の 特徴について、以下、実施態様例に関して更に説明するが、それらは例示に過ぎ ず、本発明がそれらの例によって限定されるかのように解釈してはならない。 実施例１ フェノールとホルムアルデヒドとのモル比を１：３.４とし、８.６以上のｐＨ となるように触媒を加えて、常套の樹脂の製造を行う。反応温度が８０℃以上に 達したところで、フェノール０.７７部に対して、グルコースシロップ（デキス トロース３％、マルトース１１％、マルトトリオース１７％及びオリゴポリサッ カリド６９％）をベースとする５０％糖配合物１部を加える。樹脂１部に対して 約８部の水で樹脂が溶解し得る場合に、使用するフェノール１.６部に対して１ 部の尿素の量で尿素を加える。樹脂を固形分が４０％となるように水を用いて希 釈し、２０℃まで冷却する。翌日（又は翌週）、触媒を中和し、アンモニアを加 え、水を用いて２０％の固形分となるように樹脂を更に希釈する。水の希釈度（ dilutability）が水３部に対して樹脂が約１部となるようにアンモニアを調節す る。グルコースシロップを用いない常套の樹脂製造の場合と比較して、アンモニ アの放出は５０ppm以下に減少する。 実施例２ 常套の樹脂配合物（４４重量％）は、アンモニア８重量％及び尿素１２重量％ を含有していた。この樹脂配合物を水により１５重量％まで希釈すると、約３重 量％のアンモニアが含まれている。アンモニアが存在するために、樹脂配合物は 水による希釈が容易であり、貯蔵中も安定である。樹脂配合物は、更にシラン化 合物も含有する。 これとは別に、グルコースシロップ（デキストロース３％、マルトース１１％ 、マルトトリオース１７％及びオリゴポリサッカリド６９％）をベースとする糖 配合物を調製する。グルコースシロップは１５重量％に希釈する。 無機繊維を気流中において常套の方法で紡糸する紡糸チャンバー内へ噴霧する 直前に、希釈した樹脂配合物３部及び糖配合物１部を混合する。樹脂配合物及び 糖配合物の混合物を繊維上に付着させ、硬化後、無機繊維の間で緊密な結合を形 成させる。 樹脂配合物のみを使用する場合又は水１部により希釈した後の場合、アンモニ アの放出は約２００ppmに達する。しかしながら、樹脂配合物の希釈を本発明に 従って糖配合物を用いて行う場合、アンモニアの放出は５０ppm以下とかなり減 少する。 実施例３ フェノールとホルムアルデヒドとのモル比を１：３.８とし、塩基性触媒を加 えてｐＨを８.６以上に調節する。反応温度が８０℃以上に達したところで、７ ５％糖溶液を加える。糖溶液は、グルコースシロップ（デキストロース３％、マ ルトース１１％、マルトトリオース１７％及びオリゴポリサッカリド６９％）を ベースとして調製する。糖溶液を樹脂に、フェノールの０.７７部に対して糖溶 液１部の量で加える。樹脂１部の水希釈度が水８部のときに、尿素を加え、使用 するフェノール１部に対して尿素１部とする。 その後、樹脂の水による希釈を固形分濃度４０％まで行い、樹脂を２０℃まで 冷却する。樹脂を繊維に適用する前に固形分２０％まで希釈し、適用した触媒を 中和し、樹脂１部の水希釈度が水３部となるまでアンモニアを加える。 無機繊維の製造から放出されるアンモニアは、３０ppm以下にまで減少した。 樹脂配合物が安定な状態を保ち、繊維上に適切に硬化した樹脂バインダーが生 成し、及びアンモニアの放出を相当な程度で減少するように、樹脂配合物及び糖 配合物の両者の相互の接触を一時に行わせる限りにおいて、樹脂配合物及び糖配 合物の組成に種々の変更を行うことができるということは当業者には明らかであ ろう。このことは、使用するフェノール、ホルムアルデヒド、アンモニア及び糖 の量を、本発明によってフェノールの放出、ホルムアルデヒドの放出及びアンモ ニアの放出が著しく低減するような量に、常套の実験によって相互に適応させる ことを意味する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ， ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 クイペルス，イェアン・マリー・ウィルヘ ルムス オランダ、エヌエル−6013エルゼット・フ ンセル、リンデンストラート４番 (72)発明者 フセモエン，トール デンマーク、デーコー−4000ロスキレ、レ ルホルム34番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ｉ）フェノールーホルムアルデヒド樹脂、アンモニア及び糖配合物を含む 水性配合物を調製する工程、 ii）上記配合物を無機繊維に適用する工程、並びに iii）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる無機繊維系生成物の製造方法。 ２．ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂及びアンモニアを含む水性配合物 を調製する工程、 ii）樹脂配合物を糖配合物と混合する工程、 iii）樹脂配合物及び糖配合物の混合物を無機繊維に適用する工程、並びに iv）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる請求の範囲１記載の方法。 ３．ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂及び糖配合物を含む水性配合物を 調製する工程、 ii）樹脂配合物をアンモニア含有水性配合物と混合する工程、 iii）樹脂配合物及び糖配合物の混合物を無機繊維に適用する工程、並びに iv）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる請求の範囲１記載の方法。 ４．ｉ）フェノール−ホルムアルデヒド樹脂含有配合物を調製する工程、 ii）樹脂配合物を糖配合物及びアンモニア含有水性配合物と混合する工程、 iii）樹脂配合物及び糖配合物の混合物を無機繊維に適用する工程、並びに iv）無機繊維を硬化させて生成物を形成する工程 を含んでなる請求の範囲１記載の方法。 ５．樹脂配合物がアンモニアを、ｐＨが７を越えるような量で含む請求の範囲 １〜４のいずれかに記載の方法。 ６．樹脂配合物のｐＨが８〜１１、好ましくは８〜１０、より好ましくは８． ５〜９．５である請求の範囲１〜５のいずれかに記載の方法。 ７．糖配合物が、単糖類、二糖類、少糖類及び／又は多糖類を含む請求の範囲 １〜６のいずれかに記載の方法。 ８．糖配合物が、グルコース、フルクトース、スクロース、マルトース、シロ ップ、糖蜜及び／又はデキストリンを含む請求の範囲７記載の方法。 ９．糖配合物を、１〜８０重量％、好ましくは１５〜８０重量％水溶液として 添加する請求の範囲１〜８のいずれかに記載の方法。 １０．糖配合物を、アンモニアに対して化学量論量又はそれ以上の量で添加す る請求の範囲１〜８のいずれかに記載の方法。 １１．樹脂配合物を保持する容器及び糖配合物を保持する容器を含む請求の範 囲１〜１０のいずれかに記載の無機繊維製品を製造するためのキット。