JP2011506732A - 熱硬化性ポリマー - Google Patents
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Abstract
Description
ポリビニルアルコール(CELVOL(登録商標)103、Celanese,Dallas,Texasより入手可能)及びポリアミド−エピクロロヒドリン(Hercules,Inc.,Wilmington,Delawareより入手可能なPOLYCUP 1884)のバインダー溶液を、ガラス繊維マット用のバインダーとしてpH8で試験した。20gのCELVOL(登録商標)103を、80gの水中でスラリー状にした後、90℃で2時間加熱してポリビニルアルコールを溶解させた。ポリビニルアルコールを、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂と下表に示す比率で混合した。次に、このバインダー溶液を希釈して固形分5%とした。ガラスマイクロファイバーフィルターペーパーシート(20.3×25.4cm、カタログ番号66227、Pall Corporation.,Ann Arbor,Michigan)を、バインダー溶液に浸漬し、ロールパダー(roll padder)に通した。次に、コーティングされたシートを175℃にて10分間オーブンで硬化させた。適用したバインダーの量は、一般にフィルターペーパーの重量の16%であった。硬化したシートを、中心の幅が1cmの犬の骨の形をしたクーポンに切断し、水に60分間浸した。次に、自己識別型テンションロードセル(self identifying tension load cell)を装備したInstronを用いて引張り強度を測定した。
ヒドロキシポリマーバインダー系の有効性は、下の試験手順を用いて測定される。
1.バインダー(Ultimate)を有する市販のグラスウールを得、小片に切断した。およそ15〜20gのグラスウールを、アルミウム製鍋の中で秤量し、450℃のオーブンに少なくとも3時間、又はその重量が一定になるまで入れ、バインダーを除去した(重量減少は5〜7%前後のはずである)。グラスウールの色は黄色から灰色に変わった。
2.グラスウール繊維を、500gのアルミナボールの入っている1000mLのジャーの中に入れた。このジャーをボールミルの中に約2分間入れることにより、グラスウールから粉末を製造した。この繊維は、100倍の倍率を用いる顕微鏡で目に見えた。
3.次に、粉末を篩い分けした。
4.バインダー溶液を、100mLビーカー中で実施例1で加熱処理した4gのポリビニルアルコールと10gの上記で調製した粉末とを混合することにより調製し、十分に混合し、結果として加工可能であるが流れないペーストがもたらされた。
5.ごく一部のペーストから、コルクドリル(cork drill)の後部を用いて5mmのペレットを製造した。これらのペレットを、500Wの電子レンジに入れ、20分間乾燥させることにより硬化させた。あるいは、これらのペレットを150℃のオーブン中2時間で硬化させてもよい。
6.硬化したペレットを、100mlの水の入ったプラスチック製ボトルの中に入れた。次に、このボトルを70℃に設定した水浴中に入れた。ペレットをボトルから取り出し、最初にペーパータオルで乾かし、次に、再度100℃のオーブン中で2時間乾燥させることにより、サンプルを24時間おきに試験した。ペレットが強固で、指の間で押しつぶすことができない場合は、そのバインダー系はさらに効果的であるとみなされる。この試験でペレットがより長く存続するほど、そのバインダー系の性能はより優れている。
Claims (17)
- 1又はそれ以上のヒドロキシポリマー及び1又はそれ以上のヒドロキシポリマー架橋剤を含む、ホルムアルデヒドを含まないバインダーと
前記バインダーで処理した基材とを含む、複合材料。 - 前記基材が、ミネラルウール又はリグノセルロース基材である、請求項1に記載の複合材料。
- 前記基材が、ミネラルウールであり、前記ミネラルウールが、繊維ガラス、セラミック繊維、ストーンウール又はロックウールである、請求項2に記載の複合材料。
- 前記基材が、リグノセルロースであり、前記リグノセルロース基材が木材である、請求項2に記載の複合材料。
- 前記ヒドロキシルポリマーが、ビニルアルコール官能基を含有するホモポリマー及び共重合体、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート部分を含有するポリマー、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の複合材料。
- 前記ヒドロキシポリマーがポリビニルアルコールである、請求項1に記載の複合材料。
- 前記ヒドロキシポリマー架橋剤が、アジピン酸/酢酸混合無水物、エピクロロヒドリン、トリメタリン酸ナトリウム、トリメタリン酸ナトリウム/トリポリリン酸ナトリウム、及びオキシ塩化リン、ポリアミド−エピクロロヒドリン架橋剤、無水物含有ポリマー、環状アミド凝縮物、ジルコニウム錯体とチタン錯体、アジピン酸ジヒドラジド、ジエポキシド化合物とポリエポキシド化合物、二官能性モノマー、二無水物、アセタール、多官能性シラン、ホウ素化合物及びそれらの組合せから選択される、請求項1に記載の複合材料。
- 前記ホルムアルデヒドを含まないバインダー中の前記ヒドロキシポリマー架橋剤の重量%が、前記バインダーの重量に基づいて約0.1〜約70%である、請求項1に記載の複合材料。
- 前記ホルムアルデヒドを含まないバインダーが、添加剤をさらに含む、請求項1に記載の複合材料。
- 前記添加剤が、疎水性添加剤である、請求項9に記載の複合材料。
- 前記バインダーの重量%が、前記複合材料の総重量に基づいて50重量%未満である、請求項1に記載の複合材料。
- 前記ヒドロキシ架橋剤及び前記ホルムアルデヒドを含まないバインダーの前記ヒドロキシポリマーが、アルデヒドを含まない、請求項1に記載の複合材料。
- 硬化した場合、排出される揮発性成分の量が、前記架橋剤の約25モル%以下である、請求項12に記載の複合材料。
- ホルムアルデヒドを含まないバインダーを1又はそれ以上のヒドロキシポリマー及び1又はそれ以上のヒドロキシポリマー架橋剤から調製する段階と、
前記ホルムアルデヒドを含まないバインダーを基材の上に付着させる段階と
前記基材を硬化させる段階とを含む、複合材料を形成する方法。 - 前記基材が、ミネラルウール又はリグノセルロース基材である、請求項14に記載の複合材料を形成する方法。
- 前記ホルムアルデヒドを含まないバインダー中の前記ヒドロキシポリマー架橋剤の重量%が、約0.1〜70%である、請求項14に記載の複合材料を形成する方法。
- 前記バインダーを基材に水溶液としてさらに適用する段階を含み、前記水溶液のpHが3より大きい、請求項14に記載の複合材料を形成する方法。
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