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JP7368249B2 - Thermosetting binder compositions and inorganic fiber products - Google Patents
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JP7368249B2 JP2020012372A JP2020012372A JP7368249B2 JP 7368249 B2 JP7368249 B2 JP 7368249B2 JP 2020012372 A JP2020012372 A JP 2020012372A JP 2020012372 A JP2020012372 A JP 2020012372A JP 7368249 B2 JP7368249 B2 JP 7368249B2
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Description

本発明は、熱硬化型バインダー組成物及びこれを用いた無機繊維製品に関する。 The present invention relates to a thermosetting binder composition and an inorganic fiber product using the same.

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)に用いられる。無機繊維製品は、一般的に、無機繊維に熱硬化性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、熱硬化性バインダーを硬化することにより製造される。熱硬化性バインダーとしては、フェノール類とホルムアルデヒド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」とも記す。)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る。 Conventionally, inorganic fiber products made by bonding inorganic fibers such as glass wool, rock wool, and ceramic fibers with binders are used for insulation materials, sound absorbing materials, and various other molded products (automobile roofs, bonnet liners, etc.) . Inorganic fiber products are generally manufactured by attaching a thermosetting binder to inorganic fibers, aggregating them to form an aggregate in the shape of the desired inorganic fiber product, and then heating to harden the thermosetting binder. be done. As a thermosetting binder, one whose main component is a phenolic resin obtained by the reaction of phenols and formaldehyde (hereinafter also referred to as "phenolic resin binder") is relatively inexpensive and has good mechanical strength etc. It is widely used because it produces products with excellent performance.

しかし、フェノール樹脂系バインダーは、無機繊維製品等の製造工程でホルムアルデヒドが放散しやすい問題がある。その原因としては、フェノール樹脂の製造に際して原料として用いられたホルムアルデヒドが未反応のまま残留していること、フェノール樹脂系バインダーの熱硬化時にホルムアルデヒドが発生すること等が挙げられる。
そこで、ホルムアルデヒドを含む原料を使用していない、いわゆるノンホルムアルデヒドタイプのバインダーが検討されている。
特許文献1には、糖質とアンモニウム塩とフェノール類とを含有する熱硬化性バインダーが提案されている(特許文献1)。この熱硬化性バインダーは、ホルムアルデヒドを含む原料を使用せずとも良好なバインダー性能(熱硬化後の常態強度等)を発揮し得る。
However, phenolic resin binders have a problem in that formaldehyde is easily released during the manufacturing process of inorganic fiber products and the like. The causes include that formaldehyde used as a raw material in the production of phenol resin remains unreacted, and that formaldehyde is generated during thermal curing of the phenol resin binder.
Therefore, so-called non-formaldehyde type binders that do not use raw materials containing formaldehyde are being considered.
Patent Document 1 proposes a thermosetting binder containing carbohydrates, ammonium salts, and phenols (Patent Document 1). This thermosetting binder can exhibit good binder performance (normal strength after thermosetting, etc.) without using raw materials containing formaldehyde.

特開2014-173085号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-173085

しかし、特許文献1の熱硬化性バインダーは、pH4付近の酸性のものが多い。pH8付近の熱硬化性バインダーも記載されているが、本発明者らの検討によれば、この熱硬化性バインダーは、製造後、保存中に経時でpHが低下して酸性となる。そのため、これらの熱硬化性バインダーは、無機繊維製品の製造設備を構成する金属(鉄等)を腐食させるおそれがある。 However, many of the thermosetting binders disclosed in Patent Document 1 are acidic with a pH of around 4. A thermosetting binder having a pH of around 8 is also described, but according to studies by the present inventors, the pH of this thermosetting binder decreases over time during storage after production and becomes acidic. Therefore, these thermosetting binders may corrode metals (such as iron) that constitute the manufacturing equipment for inorganic fiber products.

本発明の一態様は、ホルムアルデヒドを含む原料を使用せずとも良好なバインダー性能を発揮し、かつ金属を腐食しにくい熱硬化型バインダー組成物、及びこれを用いた無機繊維製品を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a thermosetting binder composition that exhibits good binder performance without using raw materials containing formaldehyde and does not easily corrode metals, and an inorganic fiber product using the same. purpose.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]非還元糖と、フェノール類と、水と、アンモニウムイオンと、前記アンモニウムイオンと塩を形成し得る陰イオンとを含み、
pHが7~10である、熱硬化型バインダー組成物。
[2]前記非還元糖と前記フェノール類との合計に対する前記陰イオンの割合が4~20質量%である、前記[1]の熱硬化型バインダー組成物。
[3]前記非還元糖と前記フェノール類との合計に対する前記フェノール類の割合が0.1~20質量%である、前記[1]又は[2]の熱硬化型バインダー組成物。
[4]ホルムアルデヒドを含む原料が配合されていない、前記[1]~[3]のいずれかの熱硬化型バインダー組成物。
[5]前記非還元糖が、ショ糖及びトレハロースからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、前記[1]~[4]のいずれかの熱硬化型バインダー組成物。
[6]前記陰イオンが、リン酸イオン及びフェノールスルホン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、前記[1]~[5]のいずれかの熱硬化型バインダー組成物。
[7]前記フェノール類が、25質量%アンモニア水溶液に可溶である、前記[1]~[6]のいずれかの熱硬化型バインダー組成物。
[8]前記フェノール類が、レソルシノール及びタンニンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、前記[1]~[7]のいずれかの熱硬化型バインダー組成物。
[9]無機繊維がバインダーで結合されてなる成形体を備える無機繊維製品であって、
前記バインダーが、前記[1]~[8]のいずれかの熱硬化型バインダー組成物の硬化物である、無機繊維製品。
[10]前記無機繊維が、グラスウール又はロックウールである、前記[9]の無機繊維製品。
The present invention has the following aspects.
[1] Contains non-reducing sugars, phenols, water, ammonium ions, and anions that can form salts with the ammonium ions,
A thermosetting binder composition having a pH of 7 to 10.
[2] The thermosetting binder composition according to [1] above, wherein the proportion of the anion to the total of the non-reducing sugar and the phenol is 4 to 20% by mass.
[3] The thermosetting binder composition of [1] or [2] above, wherein the proportion of the phenol relative to the total of the non-reducing sugar and the phenol is 0.1 to 20% by mass.
[4] The thermosetting binder composition according to any one of [1] to [3] above, which does not contain a raw material containing formaldehyde.
[5] The thermosetting binder composition according to any one of [1] to [4], wherein the non-reducing sugar contains at least one selected from the group consisting of sucrose and trehalose.
[6] The thermosetting binder composition according to any one of [1] to [5], wherein the anion contains at least one selected from the group consisting of phosphate ions and phenolsulfonate ions.
[7] The thermosetting binder composition according to any one of [1] to [6], wherein the phenol is soluble in a 25% by mass ammonia aqueous solution.
[8] The thermosetting binder composition according to any one of [1] to [7], wherein the phenol contains at least one selected from the group consisting of resorcinol and tannin.
[9] An inorganic fiber product comprising a molded body formed by bonding inorganic fibers with a binder,
An inorganic fiber product, wherein the binder is a cured product of the thermosetting binder composition according to any one of [1] to [8].
[10] The inorganic fiber product of [9] above, wherein the inorganic fiber is glass wool or rock wool.

本発明の一態様によれば、ホルムアルデヒドを含む原料を使用せずとも良好なバインダー性能を発揮し、かつ金属を腐食しにくい熱硬化型バインダー組成物、及びこれを用いた無機繊維製品を提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a thermosetting binder composition that exhibits good binder performance without using raw materials containing formaldehyde and does not easily corrode metals, and an inorganic fiber product using the same. .

試験例1の結果を示すグラフである。3 is a graph showing the results of Test Example 1. 試験例7の結果(バインダー組成物におけるタンニン比率と引張強度との関係)を示すグラフである。It is a graph showing the results of Test Example 7 (relationship between tannin ratio and tensile strength in binder composition).

<熱硬化型バインダー組成物>
本発明の一態様に係る熱硬化型バインダー組成物(以下、単に「バインダー組成物」ともいう。)は、非還元糖と、フェノール類と、水と、アンモニウムイオン(NH )と、前記アンモニウムイオンと塩を形成し得る陰イオンとを含む。
また、本態様のバインダー組成物のpHは7~10である。
<Thermosetting binder composition>
A thermosetting binder composition (hereinafter also simply referred to as a "binder composition") according to one embodiment of the present invention comprises non-reducing sugars, phenols, water, ammonium ions (NH 4 + ), and the Contains ammonium ions and anions that can form salts.
Further, the pH of the binder composition of this embodiment is 7 to 10.

[非還元糖]
非還元糖は、還元糖以外の糖質である。非還元糖としては、特に限定するものではないが、ショ糖(スクロース)、トレハロース、ラフィノース等が挙げられる。これらの非還元糖はいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
非還元糖としては、アルカリ条件下での安定性の点から、ショ糖及びトレハロースからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく、熱硬化しやすさの点から、ショ糖が特に好ましい。
[Non-reducing sugar]
Non-reducing sugars are carbohydrates other than reducing sugars. Non-reducing sugars include, but are not limited to, sucrose, trehalose, raffinose, and the like. These non-reducing sugars may be used alone or in combination of two or more.
The non-reducing sugar is preferably at least one selected from the group consisting of sucrose and trehalose from the viewpoint of stability under alkaline conditions, and sucrose is particularly preferred from the viewpoint of ease of heat curing.

[フェノール類]
フェノール類は、芳香族炭化水素核の水素原子をヒドロキシ基で置換した芳香族ヒドロキシ化合物である。フェノール類は、非還元糖と共に、硬化物の骨格を形成する。なお、フェノール樹脂は、フェノール類には包含されない。
フェノール類としては、植物原料由来系フェノール類、化石燃料系フェノール類等が挙げられる。
植物原料由来系フェノール類としては、フラボノイド系のタンニン、カテキン、アントシアニン、ルチン、イソフラボン、フェノール酸系のクロロゲン酸、エラグ酸、リグナン、クルクミン、クマリン、リグニン等のポリフェノール、カルダノール、カシューナッツシェルリキッド等が挙げられる。
化石燃料系フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、トリメチルフェノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、ブチルクレゾール、フェニルフェノール、クミルフェノール、メトキシフェノール、ブロモフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、カテコール、レソルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、フロログルシノール等が挙げられる。
これらのフェノール類はいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、バインダー性能がより優れる点から、多価フェノール類(水酸基を2個以上有するフェノール類)が好ましい。
[Phenols]
Phenols are aromatic hydroxy compounds in which the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon nucleus are replaced with hydroxy groups. Phenols, together with non-reducing sugars, form the skeleton of the cured product. Note that phenol resin is not included in phenols.
Examples of phenols include phenols derived from plant materials, phenols derived from fossil fuels, and the like.
Phenols derived from plant materials include flavonoid tannins, catechins, anthocyanins, rutin, isoflavones, phenolic acids such as chlorogenic acid, ellagic acid, lignans, curcumin, coumarin, polyphenols such as lignin, cardanol, cashew nut shell liquid, etc. Can be mentioned.
Fossil fuel phenols include phenol, cresol, xylenol, trimethylphenol, ethylphenol, propylphenol, butylphenol, butylcresol, phenylphenol, cumylphenol, methoxyphenol, bromophenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, Examples include catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, phloroglucinol, and the like.
These phenols may be used alone or in combination of two or more.
Among these, polyhydric phenols (phenols having two or more hydroxyl groups) are preferred because they have better binder performance.

フェノール類は、25質量%アンモニア水溶液に可溶であることが好ましい。フェノール類が25質量%アンモニア水溶液に可溶であれば、フェノール類がバインダー組成物に溶解して非還元糖と均一に混和しやすく、バインダー性能がより優れる。
「25質量%アンモニア水溶液に可溶である」とは、25質量%アンモニア水溶液への溶解度が20℃において2g/100mL以上であることを示す。
25質量%アンモニア水溶液に可溶なフェノール類としては、例えば、タンニン、フェノール、クレゾール、カテコール、レソルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、フロログルシノール等が挙げられる。
It is preferable that the phenol is soluble in a 25% by mass ammonia aqueous solution. If the phenol is soluble in the 25% by mass ammonia aqueous solution, the phenol will dissolve in the binder composition and will be more easily mixed with the non-reducing sugar, resulting in better binder performance.
"Soluble in a 25% by mass ammonia aqueous solution" indicates that the solubility in a 25% by mass ammonia aqueous solution is 2 g/100 mL or more at 20°C.
Examples of phenols soluble in a 25% by mass ammonia aqueous solution include tannin, phenol, cresol, catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, phloroglucinol, and the like.

フェノール類としては、バインダー性能がより優れる点から、25質量%アンモニア水溶液に可溶な多価フェノール類がより好ましく、タンニン及びレソルシノールからなる群より選ばれる少なくとも1種がさらに好ましく、バインダー性能がより優れる点、安価で環境にも優しい点から、タンニンが特に好ましい。 As the phenols, polyhydric phenols that are soluble in a 25% by mass ammonia aqueous solution are more preferable because they have better binder performance, and at least one kind selected from the group consisting of tannins and resorcinol is more preferable because they have better binder performance. Tannins are particularly preferred because they are superior, inexpensive, and environmentally friendly.

[陰イオン]
アンモニウムイオンと塩を形成可能な陰イオンは、本態様のバインダー組成物の硬化反応において酸触媒として機能する。硬化反応については後で詳しく説明する。
陰イオンとしては、アンモニウムイオンと塩を形成可能なものであればよく、無機酸陰イオン、有機酸陰イオン等が挙げられる。無機酸陰イオンとしては、硫酸イオン、リン酸イオン等が挙げられる。有機酸陰イオンとしては、フェノールスルホン酸イオン、クエン酸イオン等が挙げられる。これらの陰イオンはいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
陰イオンとしては、実用性の点から、リン酸イオン及びフェノールスルホン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく、リン酸イオン、又はリン酸イオンとフェノールスルホン酸イオンとの混合物がより好ましい。
なお、リン酸イオンは、pH7~8の条件下では主にHPO 2-の状態で存在し、pH8~10の条件下では主にPO 3-の状態で存在する。
[anion]
The anion capable of forming a salt with ammonium ion functions as an acid catalyst in the curing reaction of the binder composition of this embodiment. The curing reaction will be explained in detail later.
The anion may be any anion as long as it can form a salt with ammonium ion, and includes inorganic acid anions, organic acid anions, and the like. Examples of inorganic acid anions include sulfate ions, phosphate ions, and the like. Examples of the organic acid anion include phenolsulfonate ion, citrate ion, and the like. These anions may be used alone or in combination of two or more.
In terms of practicality, the anion is preferably at least one selected from the group consisting of phosphate ions and phenolsulfonate ions, and more preferably phosphate ions or a mixture of phosphate ions and phenolsulfonate ions. .
Note that under the condition of pH 7 to 8, phosphate ion mainly exists in the state of HPO 4 2- , and under the condition of pH 8 to 10, it mainly exists in the state of PO 4 3- .

[他の成分]
バインダー組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、前記した非還元糖、フェノール類、アンモニウムイオン及び陰イオン以外の他の成分をさらに含有してもよい。
他の成分としては、無機繊維製品等の製造に用いられる熱硬化型バインダー組成物に配合し得る成分として公知なもののなかから適宜選択して使用でき、例えば、非還元糖以外の糖質、アンモニウムイオン以外の塩基性化合物(有機アミン等)、界面活性剤、シランカップリング剤、撥水剤、発塵防止オイル、硬化調整剤、硬化促進剤、尿素、メラミン、フルフラール、フルフリルアルコール等が挙げられる。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 ingredients]
The binder composition may further contain components other than the above-mentioned non-reducing sugars, phenols, ammonium ions, and anions, as necessary, within a range that does not impair the effects of the present invention.
Other components can be selected and used as appropriate from among those known as components that can be incorporated into thermosetting binder compositions used in the production of inorganic fiber products, etc., such as carbohydrates other than non-reducing sugars, ammonium Basic compounds other than ions (organic amines, etc.), surfactants, silane coupling agents, water repellents, dust prevention oils, hardening modifiers, hardening accelerators, urea, melamine, furfural, furfuryl alcohol, etc. It will be done. Any one of these may be used alone or two or more may be used in combination.

界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム等が挙げられる。カチオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等が挙げられる。両性界面活性剤としては、アルキルアミノ脂肪酸ナトリウム、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシド等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、ショ糖脂肪酸エステルソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、アルキルポリグルコシド等が挙げられる。これらの界面活性剤はいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the surfactant include anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants. Examples of the anionic surfactant include linear sodium alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium alpha olefin sulfonate, sodium alkyl sulfonate, sodium fatty acid, potassium fatty acid, and the like. Examples of the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, and the like. Examples of amphoteric surfactants include sodium alkylamino fatty acids, alkyl betaines, and alkyl amine oxides. Examples of the nonionic surfactant include sucrose fatty acid ester sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, alkyl polyglucoside, and the like. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.

シランカップリング剤としては、アミノ基含有シランカップリング剤、エポキシ基含有シランカップリング剤、ビニル基含有シランカップリング剤、メタクリロイル基含有シランカップリング剤、アクリロイル基含有シランカップリング剤、ウレイド基含有シランカップリング剤、イソシアネート基含有シランカップリング剤等が挙げられる。アミノ基含有シランカップリング剤としては、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、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩等が挙げられる。エポキシ基含有シランカップリング剤としては、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。ビニル基含有シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。メタクリロイル基含有シランカップリング剤としては、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。アクリロイル基含有シランカップリング剤としては、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。ウレイド基含有シランカップリング剤としては、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。イソシアネート基含有シランカップリング剤としては、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤はいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of silane coupling agents include amino group-containing silane coupling agents, epoxy group-containing silane coupling agents, vinyl group-containing silane coupling agents, methacryloyl group-containing silane coupling agents, acryloyl group-containing silane coupling agents, and ureido group-containing silane coupling agents. Examples include silane coupling agents, isocyanate group-containing silane coupling agents, and the like. As the amino group-containing silane coupling agent, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxy Silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(vinylbenzyl)-2 Examples include hydrochloride of -aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. Epoxy group-containing silane coupling agents include 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxy Examples include propylmethyldiethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. Examples of the vinyl group-containing silane coupling agent include vinyltriethoxysilane. Examples of the methacryloyl group-containing silane coupling agent include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and the like. Examples of the acryloyl group-containing silane coupling agent include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane. Examples of the ureido group-containing silane coupling agent include 3-ureidopropyltriethoxysilane and the like. Examples of the isocyanate group-containing silane coupling agent include 3-isocyanatepropyltriethoxysilane and the like. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

撥水剤としては、シリコーン系撥水剤、フッ素系撥水剤、炭化水素系撥水剤等が挙げられる。これらの撥水剤はいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
発塵防止オイルとしては、鉱物油ベースのオイルエマルション等が挙げられる。
硬化調整剤としては、水溶性の高沸点溶剤が好ましく、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン(ジグリセロールともいう。)、ポリグリセリン等が挙げられる。これらの硬化調整剤はいずれか1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
硬化促進剤としては、リン酸化合物が好ましい。リン酸化合物としては、アルカリ金属の次亜リン酸塩、アルカリ金属の亜リン酸塩、アルカリ金属のポリリン酸塩、アルカリ金属のリン酸水素塩、アルキルリン酸塩等が挙げられる。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩又はカリウム塩等が好ましく、例えば次亜リン酸ナトリウム、亜リン酸ナトリウム等が挙げられる。
Examples of the water repellent include silicone water repellents, fluorine water repellents, hydrocarbon water repellents, and the like. These water repellents may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the dust prevention oil include mineral oil-based oil emulsions.
The curing modifier is preferably a water-soluble high boiling point solvent, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butylene glycol, glycerin, diglycerin (also referred to as diglycerol), or polyester. Examples include glycerin and the like. These curing regulators may be used alone or in combination of two or more.
As the curing accelerator, phosphoric acid compounds are preferred. Examples of the phosphoric acid compound include alkali metal hypophosphites, alkali metal phosphites, alkali metal polyphosphates, alkali metal hydrogen phosphates, alkyl phosphates, and the like. As the alkali metal salt, sodium salt or potassium salt is preferable, and examples thereof include sodium hypophosphite, sodium phosphite, and the like.

本態様のバインダー組成物は、ホルムアルデヒドを含む原料を使用せずとも良好なバインダー性能を発揮し得る。そのため、本態様のバインダー組成物は、ホルムアルデヒドを含む原料(例えばホルムアルデヒド、フェノール類とホルムアルデヒドとの反応により得られるフェノール樹脂)が配合されていないことが好ましい。バインダー組成物にホルムアルデヒドを含む原料が配合されていなければ、無機繊維製品の製造時における臭気の発生をより低減できる。 The binder composition of this embodiment can exhibit good binder performance without using raw materials containing formaldehyde. Therefore, it is preferable that the binder composition of this embodiment does not contain a raw material containing formaldehyde (for example, formaldehyde or a phenol resin obtained by reacting phenols with formaldehyde). If the binder composition does not contain formaldehyde-containing raw materials, the generation of odors during the production of inorganic fiber products can be further reduced.

[組成]
本態様のバインダー組成物において、非還元糖とフェノール類との合計の含有量は、バインダー組成物の固形分全体(100質量%)に対し、75~99質量%が好ましく、80~95質量%がより好ましく、85~90質量%がさらに好ましい。非還元糖及びフェノール類は、硬化物の骨格を形成する成分である。非還元糖とフェノール類との合計の含有量の含有量が前記下限値以上であれば、バインダー性能が効率よく発揮され、得られる無機繊維製品の引張強度等の特性が良好である。一方、非還元糖とフェノール類との合計の含有量が前記上限値以下であれば、無機繊維製品の成形を行う際に、所定の成形条件内(温度、時間)で硬化を完了させ、要求される性能を発現させやすい。
[composition]
In the binder composition of this embodiment, the total content of non-reducing sugars and phenols is preferably 75 to 99% by mass, and 80 to 95% by mass, based on the entire solid content (100% by mass) of the binder composition. is more preferable, and even more preferably 85 to 90% by mass. Non-reducing sugars and phenols are components that form the skeleton of the cured product. If the total content of non-reducing sugars and phenols is equal to or higher than the lower limit, the binder performance will be efficiently exhibited, and the resulting inorganic fiber product will have good properties such as tensile strength. On the other hand, if the total content of non-reducing sugars and phenols is below the above-mentioned upper limit, when molding an inorganic fiber product, curing is completed within predetermined molding conditions (temperature, time) and required. It is easy to achieve the desired performance.

非還元糖とフェノール類との合計(100質量%)に対するフェノール類の割合は、0.1~20質量%が好ましく、1~20質量%がより好ましく、2~15質量%がさらに好ましく、7.5~12.5質量%が特に好ましい。フェノール類の割合が前記範囲内であれば、バインダー性能がより優れ、得られる無機繊維製品の引張強度等の特性がより優れる。 The ratio of phenols to the total of non-reducing sugars and phenols (100% by mass) is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, even more preferably 2 to 15% by mass, and 7% by mass. Particularly preferred is .5 to 12.5% by weight. If the proportion of phenols is within the above range, the binder performance will be better, and the obtained inorganic fiber products will have better properties such as tensile strength.

水の含有量は、バインダー組成物の固形分濃度に応じて設定される。
バインダー組成物の固形分濃度は、非還元糖やフェノール類の溶解性、バインダー組成物の使用形態等を考慮して適宜設定できるが、例えば、バインダー組成物の総質量に対し、30~70質量%であってよい。
The water content is set depending on the solid content concentration of the binder composition.
The solid content concentration of the binder composition can be appropriately set in consideration of the solubility of non-reducing sugars and phenols, the usage form of the binder composition, etc. It may be %.

アンモニウムイオンは、バインダー組成物の硬化反応において非還元糖が加水分解の後生成する還元糖と反応する。また、バインダー組成物のpHを調整する。
アンモニウムイオンの含有量は、バインダー組成物のpHが7~10(さらには後述する好ましい範囲)となるように、陰イオンの種類及び含有量に応じて設定される。
例えば、陰イオンがリン酸イオンである場合、アンモニウムイオンの含有量は、リン酸イオンとアンモニウムイオンとの合計に対し、20~40質量%が好ましく、25~35質量%がより好ましい。
陰イオンがリン酸イオンとフェノールスルホン酸イオンとの混合物である場合、アンモニウムイオンの含有量は、リン酸イオンとフェノールスルホン酸イオンとアンモニウムイオンの合計に対し、10~30質量%が好ましく、15~25質量%がより好ましい。
The ammonium ions react with reducing sugars produced after hydrolysis of non-reducing sugars in the curing reaction of the binder composition. Additionally, the pH of the binder composition is adjusted.
The content of ammonium ions is set depending on the type and content of anions so that the pH of the binder composition is 7 to 10 (further preferred range described below).
For example, when the anion is a phosphate ion, the content of ammonium ions is preferably 20 to 40% by mass, more preferably 25 to 35% by mass, based on the total of phosphate ions and ammonium ions.
When the anion is a mixture of phosphate ions and phenolsulfonate ions, the content of ammonium ions is preferably 10 to 30% by mass, based on the total of phosphate ions, phenolsulfonate ions, and ammonium ions, and 15% by mass. ~25% by mass is more preferred.

非還元糖とフェノール類との合計(100質量%)に対する陰イオンの割合は、4~20質量%が好ましく、5~17.5質量%がより好ましく、6~15質量%がさらに好ましい。陰イオンの割合が前記下限値以上であれば、無機繊維製品の成形を行う際に、所定の成形条件内(温度、時間)で硬化を完了させ、要求される性能を発現させやすい。一方、陰イオンの割合が前記上限値以下であれば、バインダー性能が効率よく発揮され、得られる無機繊維製品の引張強度等の特性が良好である。 The ratio of anions to the total of non-reducing sugars and phenols (100% by mass) is preferably 4 to 20% by mass, more preferably 5 to 17.5% by mass, and even more preferably 6 to 15% by mass. If the proportion of anions is at least the lower limit, curing is completed within predetermined molding conditions (temperature, time) when molding an inorganic fiber product, and required performance is easily achieved. On the other hand, if the proportion of anions is below the above-mentioned upper limit, the binder performance will be efficiently exhibited, and the obtained inorganic fiber products will have good properties such as tensile strength.

他の成分の含有量は、例えば、バインダーの固形分全体に対して0~10質量%であってよい。
バインダー組成物が還元糖を含むと、経時でバインダー組成物のpHが低下するおそれがある。経時でのpH低下を抑制する観点から、還元糖の含有量は、バインダーの固形分全体に対して5質量%以下が好ましく、0質量%が特に好ましい。すなわち、本態様のバインダー組成物は、還元糖を含まないことが特に好ましい。
The content of other components may be, for example, 0 to 10% by mass based on the total solid content of the binder.
When the binder composition contains reducing sugar, the pH of the binder composition may decrease over time. From the viewpoint of suppressing pH decrease over time, the content of reducing sugar is preferably 5% by mass or less, particularly preferably 0% by mass, based on the entire solid content of the binder. That is, it is particularly preferable that the binder composition of this embodiment does not contain reducing sugars.

非還元糖、フェノール類、アンモニウムイオン、陰イオン、他の成分それぞれの含有量は固形分量である。
「固形分」とは、水以外の成分の合計である。
「固形分濃度」とは、{(全体の質量-水の質量)/全体質量}×100(質量%)で算出される値である。
例えば非還元糖の場合、バインダー組成物の調製に際し、粉末状の非還元糖を用いた場合はその全てを固形分として取扱い、非還元糖水溶液を用いた場合は、それを固形分(非還元糖)と水分とに分けて取扱う。
The contents of non-reducing sugars, phenols, ammonium ions, anions, and other components are based on solid content.
"Solid content" is the total of components other than water.
“Solid content concentration” is a value calculated by {(total mass−mass of water)/total mass}×100 (mass%).
For example, in the case of non-reducing sugars, when preparing a binder composition, if powdered non-reducing sugar is used, all of it is handled as solid content, and when a non-reducing sugar aqueous solution is used, it is treated as solid content (non-reducing sugar). Sugar) and water are handled separately.

[pH]
本態様のバインダー組成物のpHは、7~10であり、7~9が好ましい。pHが前記下限値以上であれば、鉄等の金属が腐食しにくい。また、フェノール類が溶解しやすく、バインダー性能(引張強度等)がより優れる。pHが前記上限値以下であれば、バインダー組成物のゲル化時間を実用上十分に短くできる。
pHは、25℃における値である。
[pH]
The pH of the binder composition of this embodiment is 7 to 10, preferably 7 to 9. If the pH is above the lower limit, metals such as iron are less likely to corrode. In addition, phenols are easily dissolved, and binder performance (tensile strength, etc.) is better. If the pH is below the upper limit, the gelation time of the binder composition can be shortened sufficiently for practical purposes.
pH is the value at 25°C.

[バインダー組成物の製造方法]
本態様のバインダー組成物は、非還元糖と、フェノール類と、水と、アンモニウムイオンと、陰イオンと、必要に応じて他の成分と、を混合することにより調製できる。
各成分は一括で混合してもよく、順次混合してもよい。
バインダー組成物の製造方法の一例を挙げると、まず、陰イオンに対応する酸(リン酸等)又はそのアンモニウム塩を水に溶解し、陰イオンを含む水溶液を得る。得られた水溶液にアンモニア水溶液を添加してpHを7~10に調整する。pHを調整した水溶液にフェノール類を溶解し、得られた溶液と非還元糖(粉末又は水溶液)とを混合する。必要に応じて水を添加して固形分濃度を調整する。こうしてバインダー組成物が得られる。
[Method for manufacturing binder composition]
The binder composition of this embodiment can be prepared by mixing non-reducing sugars, phenols, water, ammonium ions, anions, and other components as necessary.
Each component may be mixed all at once or sequentially.
To give an example of a method for producing a binder composition, first, an acid corresponding to an anion (such as phosphoric acid) or an ammonium salt thereof is dissolved in water to obtain an aqueous solution containing an anion. An ammonia aqueous solution is added to the resulting aqueous solution to adjust the pH to 7-10. Phenols are dissolved in a pH-adjusted aqueous solution, and the resulting solution and non-reducing sugar (powder or aqueous solution) are mixed. Add water as necessary to adjust the solid content concentration. A binder composition is thus obtained.

本態様のバインダー組成物は、加熱により硬化する硬化性を有する。
本態様のバインダー組成物の熱硬化機構としては、カラメル化と類似した機構が考えられる。バインダー組成物を加熱すると、まず、非還元糖が加水分解して還元糖となり、その還元糖がアンモニウムイオンと反応してグルコシルアミンとなる。次いで、開環を伴って1-アミノ-1-デオキシ-2-ケトースを形成する。これは一般的にはアマドリ転移と言われるものである。引き続き、陰イオン(酸触媒)と加熱の影響で、脱水を伴いながら閉環し、ヒドロキシメチルフルフラール(以下、HMFという。)を生成する。HMFは熱的に不安定な化合物であり、生成したHMFは、連続的な加熱下のもと更に脱水を伴いながら他のHMFやフェノール類と反応する。この反応の進行に伴い硬化が進行し、やがて完結する。生じる硬化物は、カラメル様の構造の一部にフェノール類の骨格が導入された構造を有するものと推測される。
上記の反応で副生するのはおおむね水のみと考えられる。そのため、無機繊維製品の製造工程等で本態様のバインダー組成物を用いた場合、バインダー組成物の硬化時に発生するガスはおおむね水蒸気のみと考えられる。
The binder composition of this embodiment has curability that can be cured by heating.
The thermosetting mechanism of the binder composition of this embodiment is considered to be a mechanism similar to caramelization. When the binder composition is heated, first, non-reducing sugars are hydrolyzed to become reducing sugars, and the reducing sugars react with ammonium ions to become glucosylamines. 1-amino-1-deoxy-2-ketose is then formed with ring opening. This is generally referred to as Amadori metastasis. Subsequently, under the influence of anion (acid catalyst) and heating, the ring is closed with dehydration to produce hydroxymethylfurfural (hereinafter referred to as HMF). HMF is a thermally unstable compound, and the generated HMF reacts with other HMF and phenols under continuous heating and with further dehydration. As this reaction progresses, curing progresses and is eventually completed. It is assumed that the resulting cured product has a caramel-like structure in which a phenolic skeleton is introduced into a part of the structure.
It is thought that water is the only by-product produced in the above reaction. Therefore, when the binder composition of this embodiment is used in the manufacturing process of inorganic fiber products, etc., the gas generated during curing of the binder composition is considered to be mostly only water vapor.

<無機繊維製品>
本発明の一態様に係る無機繊維製品は、無機繊維がバインダーで結合されてなる成形体を備える。このバインダーは、前記したバインダー組成物の硬化物である。
無機繊維としては、特に限定されず、例えばグラスウール、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。無機繊維としては、汎用性、断熱性能の点で、グラスウール又はロックウールが好ましい。
無機繊維製品は、前記成形体からなるものでもよく、前記成形体以外の他の部材をさらに備えるものであってもよい。該他の部材としては、例えば梱包のための表皮材等が挙げられる。
無機繊維製品は、例えば断熱材、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。
<Inorganic fiber products>
An inorganic fiber product according to one aspect of the present invention includes a molded article formed by bonding inorganic fibers with a binder. This binder is a cured product of the binder composition described above.
The inorganic fibers are not particularly limited, and include, for example, glass wool, rock wool, ceramic fibers, and the like. Any one of these may be used alone or two or more may be used in combination. As the inorganic fiber, glass wool or rock wool is preferable in terms of versatility and heat insulation performance.
The inorganic fiber product may be made of the molded body, or may further include other members other than the molded body. Examples of the other members include a skin material for packaging.
Inorganic fiber products can be used, for example, as heat insulating materials, sound absorbing materials, and various other molded products (automobile roofs, bonnet liners, etc.).

[無機繊維製品の製造方法]
無機繊維製品は、前記したバインダー組成物を用いて無機繊維を成形し、成形体を得る工程を有する製造方法により製造できる。
無機繊維製品の製造には、バインダーとして前記したバインダー組成物を用いる以外は、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。
無機繊維製品の製造方法の一例として、無機繊維にバインダー組成物を付着させる工程(以下、付着工程)、前記バインダー組成物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、前記バインダー組成物を硬化させて成形体を得る工程(以下、成形工程)、を順次行う方法が挙げられる。以下、各工程についてより詳細に説明する。
[Method for manufacturing inorganic fiber products]
Inorganic fiber products can be manufactured by a manufacturing method that includes a step of molding inorganic fibers using the binder composition described above to obtain a molded article.
In the production of inorganic fiber products, known methods conventionally used in the production of inorganic fiber products can be used, except for using the above-mentioned binder composition as a binder.
As an example of a method for manufacturing inorganic fiber products, there is a step of attaching a binder composition to inorganic fibers (hereinafter referred to as an adhesion step), and a step of accumulating the inorganic fibers to which the binder composition has been attached and forming a structure corresponding to the inorganic fiber product to be manufactured. An example of a method is to sequentially perform a step of forming a shaped aggregate, then heating the aggregate and curing the binder composition to obtain a molded body (hereinafter referred to as a forming process). Each step will be explained in more detail below.

(付着工程)
付着工程で使用する無機繊維としては、前記と同様のものが挙げられる。
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る。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 fibers used in the attachment step include those mentioned above.
The fiber length and fiber diameter of the inorganic fibers may be appropriately set depending on 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.
Commercially available inorganic fibers may be used, or those produced by known methods may be used as they are. Inorganic fibers are generally produced by fiberizing raw materials (waste glass, basalt, iron furnace slag, etc.). Examples of the fiberization method include a flame method and a centrifugal method. Fiberization by these various methods can be performed using corresponding fiberization equipment.

無機繊維にバインダー組成物を付着させる方法としては、例えば、無機繊維に対し、スプレー装置等を用いてバインダー組成物を吹き付ける方法、無機繊維をバインダー組成物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組成物の量は、特に限定されないが、通常、無機繊維(100質量%)に対し、バインダー組成物の不揮発分として、0.5~20質量%の範囲内である。この量は、得られる成形体の物性(機械的強度等)に影響する。例えば無機繊維に付着させるバインダー組成物の量が多いほど、得られる成形体の機械的強度が高くなる傾向がある。
「不揮発分」とは、JIS K6910の5.6の規定に準じて測定される値を示す。
Examples of methods for attaching the binder composition to the inorganic fibers include a method of spraying the binder composition onto the inorganic fibers using a spray device, a method of impregnating the inorganic fibers with the binder composition, etc. A method may also be used.
The amount of the binder composition to be attached to the inorganic fibers is not particularly limited, but is usually in the range of 0.5 to 20% by mass, based on the nonvolatile content of the binder composition, based on the inorganic fibers (100% by mass). This amount affects the physical properties (mechanical strength, etc.) of the molded product obtained. For example, the larger the amount of the binder composition attached to the inorganic fibers, the higher the mechanical strength of the resulting molded article tends to be.
"Nonvolatile content" refers to a value measured in accordance with the provisions of JIS K6910 5.6.

(成形工程)
次に、バインダー組成物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、バインダー組成物を硬化させる。
成形工程は、公知の方法により実施できる。例えば、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、この集積体を加熱炉(硬化炉)に送り、加熱してバインダー組成物を硬化させることにより板状の成形体が得られる。
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組成物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、180~270℃の範囲内が好ましい。180℃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、バインダー組成物の分解と、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 composition has been attached are aggregated to form an aggregate having a shape corresponding to the inorganic fiber product to be manufactured, and then the aggregate is heated to cure the binder composition.
The molding process can be performed by a known method. For example, when manufacturing a plate-shaped inorganic fiber product, inorganic fibers are deposited on a conveyor, and this deposit is compressed by pressing from above and below the conveyor to form an aggregate. A plate-shaped molded body is obtained by sending the aggregate to a heating furnace (hardening furnace) and heating to harden the binder composition.
The amount of inorganic fiber used (the amount of inorganic fiber deposited on the conveyor) and compression conditions are set depending on the thickness, bulk density, etc. of the inorganic fiber product to be manufactured.
The heating conditions (heating temperature, heating time) for the aggregate are not particularly limited as long as the binder composition in the aggregate is cured, but the heating temperature is preferably within the range of 180 to 270°C. If the temperature is less than 180°C, curing may be insufficient and mechanical strength may be insufficient.
If the temperature exceeds 270°C, there is a risk that the binder composition will decompose, resulting in a decrease in yield and mechanical strength. The heating time varies depending on the size of the aggregate, heating temperature, etc., and is not particularly limited.

得られた成形体は、そのまま無機繊維製品としてもよく、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。 The obtained molded product may be used as an inorganic fiber product as it is, or may be further subjected to treatments such as cutting and packaging with a skin material, if necessary.

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。実施例20は参考例である。
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。
後述する各例で用いた測定方法及び使用材料を以下に示す。
EXAMPLES Below, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. Example 20 is a reference example.
In each of the following examples, "parts" and "%" indicate "parts by mass" and "% by mass," respectively, unless otherwise specified.
The measurement methods and materials used in each example described below are shown below.

<pH>
pHは、JIS K6910の5.4の規定に準じて、測定温度25℃にて測定した。
<pH>
The pH was measured at a measurement temperature of 25° C. according to the provisions of JIS K6910 5.4.

<ゲル化時間>
バインダー組成物のゲル化時間は、JIS K6910の5.14.1(ゲル化時間A法)の規定に準じて、測定温度150℃にて測定した。
<Gelification time>
The gelation time of the binder composition was measured at a measurement temperature of 150° C. according to the provisions of JIS K6910 5.14.1 (gelation time method A).

<引張強度>
引張強度は、以下の手順で測定した。
固形分濃度50%に調整したバインダー組成物18gにイオン交換水12gを添加し、固形分濃度30%のバインダー溶液を調製した。
90mm×25mmに裁断したガラスろ紙(ワットマン社製)にバインダー溶液を含浸させ、紙ウエス(日本製紙社製、キムタオル)上で余分のバインダー溶液を除去し、100℃の乾燥器で30分乾燥させた後、190℃で15分硬化させた。バインダー付着分は60±2%程度となる。
硬化させた試験片の両側をカットし90mm×20mmの試験片とした。この試験片の上下20mmを引張試験機のチャックにはさみ、ヘッドスピード5mm/minで引っ張り、その強度(N)を測定した。測定結果から下記式により引張強度を算出した。
引張強度(MPa)=測定値(N)/6(mm
上記式の右辺の分母は、試験片の断面積(20mm×0.3mm)である。
合計5つの試験片について引張強度を求め、その平均値を算出した。
<Tensile strength>
The tensile strength was measured according to the following procedure.
12 g of ion-exchanged water was added to 18 g of the binder composition adjusted to a solid content concentration of 50% to prepare a binder solution with a solid content concentration of 30%.
A glass filter paper (manufactured by Whatman) cut into 90 mm x 25 mm was impregnated with the binder solution, excess binder solution was removed on paper waste (Kim Towel, manufactured by Nippon Paper Industries), and the paper was dried in a dryer at 100°C for 30 minutes. After that, it was cured at 190°C for 15 minutes. The amount of binder attached is about 60±2%.
Both sides of the cured test piece were cut to obtain a 90 mm x 20 mm test piece. The top and bottom 20 mm of this test piece were held in the chuck of a tensile tester, and the test piece was pulled at a head speed of 5 mm/min to measure its strength (N). The tensile strength was calculated from the measurement results using the following formula.
Tensile strength (MPa) = measured value (N)/6 (mm 2 )
The denominator on the right side of the above equation is the cross-sectional area of the test piece (20 mm x 0.3 mm).
The tensile strength was determined for a total of five test pieces, and the average value was calculated.

<使用材料>
ショ糖:粉末状、富士フイルム和光純薬社製、試薬、特級。
ショ糖水溶液:固形分濃度67%、上記ショ糖をイオン交換水に溶解して調製した。
異性化糖:液状、群栄化学工業社製、75FG、固形分濃度75%、糖質全体に対してグルコースを45%、フルクトースを42%の割合で含有。
トレハロース2水和物:粉末状、林原社製。
タンニン(1):粉末状、UCL Company Pty Ltd.,製、ミモサNT。
タンニン(2):粉末状、NTE Company Pty Ltd.,製、ボンタイト241。
タンニン(3):粉末状、UCL Company Pty Ltd.,製、MEパウダー。
タンニン(4):粉末状、TUPAPIN NTO。
タンニン(5):粉末状、Silvateam S.p.a.製、FINTAN 737。
レソルシノール:粉末状、住友化学社製。
リン酸三アンモニウム:富士フイルム和光純薬社製、試薬、特級。
リン酸二水素アンモニウム:富士フイルム和光純薬社製、試薬、特級。
85%リン酸水溶液:片倉コープアグリ社製。
65%フェノールスルホン酸水溶液:日本化学産業社製。
25%アンモニア水溶液:三菱化学社製。
<Materials used>
Sucrose: Powder, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, reagent, special grade.
Sucrose aqueous solution: solid content concentration 67%, prepared by dissolving the above sucrose in ion exchange water.
Isomerized high fructose sugar: liquid, manufactured by Gun-ei Chemical Industry Co., Ltd., 75FG, solid content concentration 75%, contains glucose at a ratio of 45% and fructose at a ratio of 42% to the total carbohydrate.
Trehalose dihydrate: Powder, manufactured by Hayashibara.
Tannin (1): Powder, UCL Company Pty Ltd. , manufactured by Mimosa NT.
Tannin (2): powder, NTE Company Pty Ltd. , manufactured by Bontite 241.
Tannin (3): Powder, UCL Company Pty Ltd. , manufactured by ME Powder.
Tannin (4): Powder, TUPAPIN NTO.
Tannin (5): Powder, Silvateam S. p. a. Manufactured by FINTAN 737.
Resorcinol: Powder, manufactured by Sumitomo Chemical.
Triammonium phosphate: Manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, reagent, special grade.
Ammonium dihydrogen phosphate: Manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, reagent, special grade.
85% phosphoric acid aqueous solution: manufactured by Katakura Co-op Agri.
65% phenolsulfonic acid aqueous solution: manufactured by Nihon Kagaku Sangyo Co., Ltd.
25% ammonia aqueous solution: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

<試験例1>
この試験は、糖質がバインダー組成物のpHに与える影響を評価するために実施した。
<Test Example 1>
This test was conducted to evaluate the effect of carbohydrates on the pH of the binder composition.

表1に示す組成のバインダー組成物(実施例1、比較例1)を下記の手順で調製した。表1に示す組成は、バインダー組成物100g当たりの各成分の質量(g)を示す。
まず、イオン交換水9.2gに85%リン酸水溶液3.6gを溶解させた。そこに、pHを確認しながら(pHメータの電極を差し入れ、撹拌しながら実施)、25%アンモニア水溶液を添加し、最終的にpH9.0とした。次いで、タンニン(1)2.2gを添加し溶解させた。次いで、固形分濃度67%のショ糖水溶液64.5g(実施例1)又は固形分濃度75%の異性化糖57.6g(比較例1)を添加し均一に溶解させた。その後、最終的にバインダー組成物の総量が100gとなるようにイオン交換水を添加し、バインダー組成物を得た。得られたバインダー組成物のpH(初期pH)を表1に示す。
Binder compositions (Example 1, Comparative Example 1) having the compositions shown in Table 1 were prepared according to the following procedure. The composition shown in Table 1 shows the mass (g) of each component per 100 g of the binder composition.
First, 3.6 g of an 85% phosphoric acid aqueous solution was dissolved in 9.2 g of ion-exchanged water. A 25% ammonia aqueous solution was added thereto while checking the pH (by inserting the electrode of a pH meter and stirring), and finally the pH was adjusted to 9.0. Next, 2.2 g of tannin (1) was added and dissolved. Next, 64.5 g of a sucrose aqueous solution with a solid content concentration of 67% (Example 1) or 57.6 g of isomerized sugar syrup with a solid content concentration of 75% (Comparative Example 1) were added and uniformly dissolved. Thereafter, ion-exchanged water was added so that the total amount of the binder composition was finally 100 g to obtain a binder composition. Table 1 shows the pH (initial pH) of the obtained binder composition.

Figure 0007368249000001
Figure 0007368249000001

得られたバインダー組成物を25℃で保管した。保管開始から1日後、3日後、7日後及び14日後にバインダー組成物のpHを測定した。測定結果を図1に示す。
図1に示すとおり、糖質が異性化糖(還元糖)である比較例1のバインダー組成物は、経時的にpHが低下した。これに対し、糖質がショ糖(非還元糖)である実施例1のバインダー組成物は、初期pHが維持されていた。
The resulting binder composition was stored at 25°C. The pH of the binder composition was measured 1 day, 3 days, 7 days, and 14 days after the start of storage. The measurement results are shown in Figure 1.
As shown in FIG. 1, the pH of the binder composition of Comparative Example 1 in which the carbohydrate was high fructose sugar (reducing sugar) decreased over time. In contrast, the binder composition of Example 1, in which the carbohydrate was sucrose (non-reducing sugar), maintained its initial pH.

<試験例2>
この試験は、pHと金属(鉄)腐食性との関係を評価するために実施した。
<Test Example 2>
This test was conducted to evaluate the relationship between pH and metal (iron) corrosivity.

(1)
表2に示す組成の溶液(比較例2~6)を下記の手順で調製した。表2に示す組成は、溶液50g当たりの各成分の質量(g)を示す。
ショ糖とリン酸二水素アンモニウム又はリン酸三アンモニウムと水とを表2に示す組成に従って混合し、溶液を得た。得られた溶液のpH(初期溶液pH)を表2に示す。
各溶液50gを蓋付きの透明広口瓶(ポリプロピレン製、容量200mL)に収容し、そこに鉄釘(長さ35mmの丸釘、アセトンで脱脂)を入れ、25℃で24時間静置した。その後、溶液中の鉄釘の外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
○:変化無し。
×:黒錆又は赤錆が発生した。
なお、黒錆は、鉄の表面にできる酸化膜のことであり、化学式Feで表される。黒錆は、一般的な鉄に対して自然に発生することはない。
(1)
Solutions having the compositions shown in Table 2 (Comparative Examples 2 to 6) were prepared according to the following procedure. The composition shown in Table 2 shows the mass (g) of each component per 50 g of solution.
Sucrose, ammonium dihydrogen phosphate or triammonium phosphate, and water were mixed according to the composition shown in Table 2 to obtain a solution. Table 2 shows the pH of the obtained solution (initial solution pH).
50 g of each solution was placed in a transparent wide-mouth bottle with a lid (made of polypropylene, capacity 200 mL), and an iron nail (a round nail with a length of 35 mm, degreased with acetone) was placed therein, and the bottle was allowed to stand at 25° C. for 24 hours. Thereafter, the appearance of the iron nail in the solution was visually observed and evaluated based on the following criteria. The results are shown in Table 2.
○: No change.
×: Black rust or red rust occurred.
Note that black rust is an oxide film formed on the surface of iron, and is represented by the chemical formula Fe 3 O 4 . Black rust does not occur naturally on ordinary iron.

Figure 0007368249000002
Figure 0007368249000002

<試験例3>
この試験は、試験例2と同様、pHと金属(鉄)腐食性との関係を評価するために実施した。
<Test Example 3>
Similar to Test Example 2, this test was conducted to evaluate the relationship between pH and metal (iron) corrosivity.

リン酸二水素アンモニウムをイオン交換水に溶解して10%リン酸二水素アンモニウム水溶液を調製した。10%リン酸二水素アンモニウム水溶液に、表3に示すpHとなるように25%アンモニア水溶液を添加して溶液を得た。
各溶液50gを蓋付きの透明広口瓶(ポリプロピレン製、容量200mL)に収容し、そこに鉄釘(長さ35mmの丸釘、アセトンで脱脂)を入れ、25℃で24時間静置した。その後、溶液中の鉄釘の外観を目視で観察した。結果を表3に示す。
Ammonium dihydrogen phosphate was dissolved in ion-exchanged water to prepare a 10% aqueous ammonium dihydrogen phosphate solution. A 25% ammonia aqueous solution was added to a 10% aqueous ammonium dihydrogen phosphate solution so as to have the pH shown in Table 3 to obtain a solution.
50 g of each solution was placed in a transparent wide-mouth bottle with a lid (made of polypropylene, capacity 200 mL), and an iron nail (a round nail with a length of 35 mm, degreased with acetone) was placed therein, and the bottle was allowed to stand at 25° C. for 24 hours. Thereafter, the appearance of the iron nail in the solution was visually observed. The results are shown in Table 3.

Figure 0007368249000003
Figure 0007368249000003

試験例2~3の結果から、pHが7以上であれば、金属(鉄)を腐食させにくいと判断できる。 From the results of Test Examples 2 and 3, it can be determined that if the pH is 7 or higher, it is difficult to corrode metal (iron).

<試験例4>
この試験は、pHとタンニン溶解性との関係を評価するために実施した。
<Test Example 4>
This test was conducted to evaluate the relationship between pH and tannin solubility.

リン酸二水素アンモニウムをイオン交換水に溶解して10%リン酸二水素アンモニウム水溶液を調製した。10%リン酸二水素アンモニウム水溶液に、表4に示すpHとなるように25%アンモニア水溶液を添加して溶液を得た。
各溶液10gにタンニン(2)0.5gを添加し、よく撹拌した。1時間後に溶液を目視で観察し、タンニン(2)の溶解性を以下の基準で評価した。結果を表4に示す。
○:完全に溶解した。
×:不溶分が有った。
Ammonium dihydrogen phosphate was dissolved in ion-exchanged water to prepare a 10% aqueous ammonium dihydrogen phosphate solution. A 25% ammonia aqueous solution was added to a 10% aqueous ammonium dihydrogen phosphate solution so as to have the pH shown in Table 4 to obtain a solution.
0.5 g of tannin (2) was added to 10 g of each solution and stirred well. After 1 hour, the solution was visually observed, and the solubility of tannin (2) was evaluated using the following criteria. The results are shown in Table 4.
○: Completely dissolved.
×: Insoluble matter was present.

Figure 0007368249000004
Figure 0007368249000004

<試験例5>
この試験は、フェノール類の水又はアルカリ水への溶解性を評価するために実施した。
<Test Example 5>
This test was conducted to evaluate the solubility of phenols in water or alkaline water.

水(イオン交換水)又はアルカリ水(25%アンモニア水溶液)の10gに、表5に示すフェノール類の0.5gを添加し、よく撹拌した。1時間後に溶液を目視で観察し、フェノール類の溶解性を試験例4と同様の基準で評価した。結果を表5に示す。 0.5 g of the phenols shown in Table 5 was added to 10 g of water (ion-exchanged water) or alkaline water (25% ammonia aqueous solution), and the mixture was thoroughly stirred. After 1 hour, the solution was visually observed, and the solubility of phenols was evaluated using the same criteria as in Test Example 4. The results are shown in Table 5.

Figure 0007368249000005
Figure 0007368249000005

<試験例6>
この試験は、pH及びフェノール類がバインダー特性に与える影響を評価するために実施した。
<Test Example 6>
This test was conducted to evaluate the effect of pH and phenols on binder properties.

表6に示す組成のバインダー組成物(比較例7~8、実施例2~7)を下記の手順で調製した。表6に示す組成は、バインダー組成物100g当たりの各成分の質量(g)を示す。
まず、イオン交換水9.2gに85%リン酸水溶液4.6gを溶解させた。そこに、pHを確認しながら(pHメータの電極を差し入れ、撹拌しながら実施)、25%アンモニア水溶液を添加し、最終的にpHを5.0(比較例7)又は9.0(比較例8、実施例2~7)とした。次いで、実施例2~7については、表6に示すフェノール類(タンニン(1)~(5)及びレソルシノールのいずれか)4.5gを添加し溶解させた。次いで、固形分濃度67%のショ糖水溶液67.9g(比較例7~8)又は61.3g(実施例2~7)を添加し均一に溶解させた。その後、最終的にバインダー組成物の総量が100gとなるようにイオン交換水を添加し、バインダー組成物を得た。
得られたバインダー組成物のpH(バインダーpH)を表6に示す。また、得られたバインダー組成物について、ゲル化時間、引張強度を評価した。結果を表6に示す。
Binder compositions (Comparative Examples 7 to 8, Examples 2 to 7) having the compositions shown in Table 6 were prepared according to the following procedure. The composition shown in Table 6 shows the mass (g) of each component per 100 g of the binder composition.
First, 4.6 g of an 85% phosphoric acid aqueous solution was dissolved in 9.2 g of ion-exchanged water. While checking the pH (inserting the electrode of a pH meter and stirring), 25% ammonia aqueous solution was added, and the final pH was adjusted to 5.0 (Comparative Example 7) or 9.0 (Comparative Example). 8, Examples 2 to 7). Next, for Examples 2 to 7, 4.5 g of the phenols shown in Table 6 (any of tannins (1) to (5) and resorcinol) were added and dissolved. Next, 67.9 g (Comparative Examples 7-8) or 61.3 g (Examples 2-7) of a sucrose aqueous solution with a solid content concentration of 67% was added and uniformly dissolved. Thereafter, ion-exchanged water was added so that the total amount of the binder composition was finally 100 g to obtain a binder composition.
Table 6 shows the pH of the obtained binder composition (binder pH). Moreover, the gelation time and tensile strength of the obtained binder composition were evaluated. The results are shown in Table 6.

Figure 0007368249000006
Figure 0007368249000006

比較例7と比較例8との対比から、バインダーpHを7~10とすることで、引張強度が向上することがわかる。
比較例8と実施例2~7との対比から、バインダー組成物がフェノール類を含むことで、引張強度が向上するとともにゲル化時間が短くなることがわかる。
A comparison between Comparative Example 7 and Comparative Example 8 shows that tensile strength is improved by setting the binder pH to 7 to 10.
A comparison between Comparative Example 8 and Examples 2 to 7 shows that when the binder composition contains phenols, the tensile strength is improved and the gelation time is shortened.

<試験例7>
この試験は、糖質とフェノール類との合計に対するフェノール類の割合がバインダー特性に与える影響を評価するために実施した。
<Test Example 7>
This test was conducted to evaluate the effect of the ratio of phenols to the sum of carbohydrates and phenols on binder properties.

表7に示す組成のバインダー組成物(比較例9、実施例8~12)を下記の手順で調製した。表7に示す組成は、バインダー組成物100g当たりの各成分の質量(g)を示す。
まず、イオン交換水13.2gに85%リン酸水溶液5.5gを溶解させた。そこに、pHを確認しながら(pHメータの電極を差し入れ、撹拌しながら実施)、25%アンモニア水溶液を添加し、最終的にpHを8.0とした。次いで、実施例8~12については、タンニン(2)を表7に示す組成となるように添加し溶解させた。次いで、固形分濃度67%のショ糖水溶液を表7に示す組成となるように添加し均一に溶解させた。実施例8~12においてはショ糖(固形分)とタンニン(2)との合計が43.5gとなるようにした。その後、最終的にバインダー組成物の総量が100gとなるようにイオン交換水を添加し、バインダー組成物を得た。
得られたバインダー組成物のpH(バインダーpH)とタンニン比率(%)を表7に示す。タンニン比率は、ショ糖(固形分)とタンニン(2)との合計(100%)に対するタンニン(2)の割合である。また、得られたバインダー組成物について、ゲル化時間、引張強度を評価した。結果を表7に示す。また、図2に、比較例9、実施例8~12におけるタンニン比率(%)を横軸に、引張強度(MPa)を縦軸にとったグラフを示す。
Binder compositions (Comparative Example 9, Examples 8 to 12) having the composition shown in Table 7 were prepared according to the following procedure. The composition shown in Table 7 shows the mass (g) of each component per 100 g of the binder composition.
First, 5.5 g of an 85% phosphoric acid aqueous solution was dissolved in 13.2 g of ion-exchanged water. While checking the pH (by inserting the electrode of a pH meter and stirring), a 25% ammonia aqueous solution was added, and the pH was finally adjusted to 8.0. Next, for Examples 8 to 12, tannin (2) was added and dissolved to have the composition shown in Table 7. Next, an aqueous sucrose solution having a solid content concentration of 67% was added so as to have the composition shown in Table 7, and was uniformly dissolved. In Examples 8 to 12, the total amount of sucrose (solid content) and tannin (2) was 43.5 g. Thereafter, ion-exchanged water was added so that the total amount of the binder composition was finally 100 g to obtain a binder composition.
Table 7 shows the pH (binder pH) and tannin ratio (%) of the obtained binder composition. The tannin ratio is the ratio of tannin (2) to the total (100%) of sucrose (solid content) and tannin (2). Moreover, the gelation time and tensile strength of the obtained binder composition were evaluated. The results are shown in Table 7. Further, FIG. 2 shows a graph in which the horizontal axis represents the tannin ratio (%) and the vertical axis represents the tensile strength (MPa) in Comparative Example 9 and Examples 8 to 12.

Figure 0007368249000007
Figure 0007368249000007

比較例9と実施例8~12との対比から、バインダー組成物がフェノール類を含むことで、引張強度が向上するとともにゲル化時間が短くなることがわかる。 A comparison between Comparative Example 9 and Examples 8 to 12 shows that when the binder composition contains phenols, the tensile strength is improved and the gelation time is shortened.

<試験例8>
この試験は、pH、フェノール類及び陰イオンがバインダー特性に与える影響を評価するために実施した。
<Test Example 8>
This test was conducted to evaluate the effects of pH, phenols and anions on binder properties.

表8に示す組成のバインダー組成物(比較例10~11、実施例13~18)を下記の手順で調製した。表8に示す組成は、バインダー組成物100g当たりの各成分の質量(g)を示す。
まず、イオン交換水10.2gに85%リン酸水溶液2.2g、65%フェノールスルホン酸水溶液6.0gを溶解させた。そこに、pHを確認しながら(pHメータの電極を差し入れ、撹拌しながら実施)、25%アンモニア水溶液を添加し、最終的にpHを5.0(比較例10)又は9.0(比較例11、実施例13~18)とした。次いで、実施例13~18については、表8に示すフェノール類(タンニン(1)~(5)及びレソルシノールのいずれか)2.2gを添加し溶解させた。次いで、固形分濃度67%のショ糖水溶液64.9g(比較例10~11)又は61.6g(実施例13~18)を添加し均一に溶解させた。その後、最終的にバインダー組成物の総量が100gとなるようにイオン交換水を添加し、バインダー組成物を得た。
得られたバインダー組成物のpH(バインダーpH)を表8に示す。また、得られたバインダー組成物について、ゲル化時間、引張強度を評価した。結果を表8に示す。
Binder compositions (Comparative Examples 10 to 11, Examples 13 to 18) having the compositions shown in Table 8 were prepared according to the following procedure. The composition shown in Table 8 shows the mass (g) of each component per 100 g of the binder composition.
First, 2.2 g of an 85% phosphoric acid aqueous solution and 6.0 g of a 65% phenolsulfonic acid aqueous solution were dissolved in 10.2 g of ion-exchanged water. While checking the pH (inserting the electrode of a pH meter and stirring), 25% ammonia aqueous solution was added, and the final pH was adjusted to 5.0 (Comparative Example 10) or 9.0 (Comparative Example). 11, Examples 13 to 18). Next, for Examples 13 to 18, 2.2 g of the phenols shown in Table 8 (any of tannins (1) to (5) and resorcinol) were added and dissolved. Next, 64.9 g (Comparative Examples 10-11) or 61.6 g (Examples 13-18) of a sucrose aqueous solution with a solid content concentration of 67% was added and uniformly dissolved. Thereafter, ion-exchanged water was added so that the total amount of the binder composition was finally 100 g to obtain a binder composition.
Table 8 shows the pH of the obtained binder composition (binder pH). Moreover, the gelation time and tensile strength of the obtained binder composition were evaluated. The results are shown in Table 8.

Figure 0007368249000008
Figure 0007368249000008

上記結果から、陰イオンとしてリン酸イオンとフェノールスルホン酸イオンとを併用した場合でも、陰イオンとしてリン酸イオンのみを用いた試験例6と同様に、バインダーpHを7~10とすることで、引張強度が向上すること、バインダー組成物がフェノール類を含むことで、引張強度が向上するとともにゲル化時間が短くなることがわかる。 From the above results, even when phosphate ions and phenolsulfonate ions are used together as anions, by setting the binder pH to 7 to 10, as in Test Example 6 using only phosphate ions as anions, It can be seen that the tensile strength is improved and that the inclusion of phenols in the binder composition improves the tensile strength and shortens the gelation time.

<試験例9>
この試験は、pH、糖質及びフェノール類がバインダー特性に与える影響を評価するために実施した。
<Test Example 9>
This test was conducted to evaluate the effects of pH, carbohydrates and phenols on binder properties.

表9に示す組成となるように各材料の添加量を変更した以外は実施例2と同様にしてバインダー組成物(実施例19、比較例12)を調製した。
固形分濃度67%のショ糖水溶液の代わりに粉末のトレハロース2水和物47.7g(無水物換算で43.2g)を用いた以外は実施例19と同様にしてバインダー組成物(実施例20)を調製した。
表9に示す組成となるように各材料の添加量を変更した以外は比較例7と同様にしてバインダー組成物(比較例13~14)を調製した。
85%リン酸水溶液の添加量は、実施例19~20、比較例12~14全て4.6gであった。
得られたバインダー組成物のpH(バインダーpH)を表9に示す。また、得られたバインダー組成物について、ゲル化時間、引張強度を評価した。結果を表9に示す。
Binder compositions (Example 19, Comparative Example 12) were prepared in the same manner as in Example 2, except that the amounts of each material added were changed so as to have the compositions shown in Table 9.
A binder composition (Example 20) was prepared in the same manner as in Example 19, except that 47.7 g of powdered trehalose dihydrate (43.2 g in terms of anhydride) was used instead of the sucrose aqueous solution with a solid content concentration of 67%. ) was prepared.
Binder compositions (Comparative Examples 13 to 14) were prepared in the same manner as Comparative Example 7, except that the amounts of each material added were changed so as to have the compositions shown in Table 9.
The amount of 85% phosphoric acid aqueous solution added was 4.6 g in all Examples 19-20 and Comparative Examples 12-14.
Table 9 shows the pH of the obtained binder composition (binder pH). Moreover, the gelation time and tensile strength of the obtained binder composition were evaluated. The results are shown in Table 9.

Figure 0007368249000009
Figure 0007368249000009

pHが異なる実施例19と比較例12とを対比すると、pHが7未満の比較例12よりも、pHが7以上の実施例19の方が引張強度に優れていた。実施例19のゲル化時間は、比較例12よりは少し長いものの、実用上充分な値であった。
タンニン(1)の有無で異なる比較例12と比較例13とを対比すると、pHは同程度であるが、タンニン(1)を含む比較例12の方が、引張強度に優れるとともにゲル化時間が短くなっていた。実施例19と比較例14との対比においても同様の傾向が確認できた。
Comparing Example 19 and Comparative Example 12, which had different pH values, Example 19, which had a pH of 7 or more, had better tensile strength than Comparative Example 12, which had a pH of less than 7. Although the gelation time of Example 19 was slightly longer than that of Comparative Example 12, it was a practically sufficient value.
Comparing Comparative Example 12 and Comparative Example 13, which differ in the presence or absence of tannin (1), shows that although the pH is about the same, Comparative Example 12, which contains tannin (1), has superior tensile strength and gelation time. It was getting shorter. A similar tendency was confirmed in a comparison between Example 19 and Comparative Example 14.

本発明の熱硬化型バインダー組成物は、ホルムアルデヒドを含む原料を使用せずとも良好なバインダー性能を発揮し得る。また、金属を腐食しにくい。 The thermosetting binder composition of the present invention can exhibit good binder performance without using raw materials containing formaldehyde. It also does not corrode metal easily.

本発明の熱硬化型バインダー組成物は、無機繊維製品の製造用として有用である。ただし本発明のバインダー組成物の用途はこれに限定されるものではなく、従来、フェノール樹脂系バインダー等の熱硬化型バインダーが使用されている各種用途に使用できる。例えば鋳造用、摩擦材用、砥石用、ろ紙用、成形材料用、合板加工用、化粧板用、積層板用等が挙げられる。 The thermosetting binder composition of the present invention is useful for producing inorganic fiber products. However, the uses of the binder composition of the present invention are not limited thereto, and can be used in various uses where thermosetting binders such as phenolic resin binders have conventionally been used. Examples include applications for casting, friction materials, grindstones, filter paper, molding materials, plywood processing, decorative boards, and laminated boards.

Claims (8)

非還元糖と、フェノール類と、水と、アンモニウムイオンと、前記アンモニウムイオンと塩を形成し得る陰イオンとを含み、還元糖を含まず、
前記非還元糖が、ショ糖であり、
前記陰イオンが、リン酸イオン及びフェノールスルホン酸イオンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
pHが7~10である、熱硬化型バインダー組成物。
Contains non-reducing sugars, phenols, water, ammonium ions, and anions that can form salts with the ammonium ions, and does not contain reducing sugars,
the non-reducing sugar is sucrose,
The anion includes at least one selected from the group consisting of phosphate ions and phenolsulfonate ions,
A thermosetting binder composition having a pH of 7 to 10.
前記非還元糖と前記フェノール類との合計に対する前記陰イオンの割合が4~20質量%である、請求項1に記載の熱硬化型バインダー組成物。 The thermosetting binder composition according to claim 1, wherein the proportion of the anion to the total of the non-reducing sugar and the phenol is 4 to 20% by mass. 前記非還元糖と前記フェノール類との合計に対する前記フェノール類の割合が0.1~20質量%である、請求項1又は2に記載の熱硬化型バインダー組成物。 The thermosetting binder composition according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the phenol to the total of the non-reducing sugar and the phenol is 0.1 to 20% by mass. ホルムアルデヒドを含む原料が配合されていない、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱硬化型バインダー組成物。 The thermosetting binder composition according to any one of claims 1 to 3, which does not contain a raw material containing formaldehyde. 前記フェノール類が、25質量%アンモニア水溶液に可溶である、請求項1~のいずれか一項に記載の熱硬化型バインダー組成物。 The thermosetting binder composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the phenol is soluble in a 25% by mass ammonia aqueous solution. 前記フェノール類が、レソルシノール及びタンニンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の熱硬化型バインダー組成物。 The thermosetting binder composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the phenol contains at least one selected from the group consisting of resorcinol and tannin. 無機繊維がバインダーで結合されてなる成形体を備える無機繊維製品であって、
前記バインダーが、請求項1~のいずれか一項に記載の熱硬化型バインダー組成物の硬化物である、無機繊維製品。
An inorganic fiber product comprising a molded body formed by bonding inorganic fibers with a binder,
An inorganic fiber product, wherein the binder is a cured product of the thermosetting binder composition according to any one of claims 1 to 6 .
前記無機繊維が、グラスウール又はロックウールである、請求項に記載の無機繊維製品。 The inorganic fiber product according to claim 7 , wherein the inorganic fiber is glass wool or rock wool.
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