KR101193954B1 - 포름알데히드가 없는 수성 접착제에 대한 첨가제로서 글리세롤의 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포름알데히드가 없고 아크릴 중합체 또는 아크릴산을 주성분으로 하는 수성 접착제에 대한 첨가제로서 글리세롤의 사용 방법에 관한 것으로, 상기 접착제의 교차 결합 이후에 획득된 상기 광물면을 주성분으로 하는 생성물의 에이징저항성을 개선시키기 위해, 광물면을 주성분으로 하는 생성물의 생산을 위해 사용된다. 상기 친환경적인 접착제와 결합하는 광물면을 주성분으로 하는 생성물은 페놀릭 수지를 가지고 종래의 방법으로 결합하는 생성물과 동일한 품질을 갖는다. 두께의 변화 또는 획득된 생성물의 굴곡이 개선된다.

Description

포름알데히드가 없는 수성 접착제에 대한 첨가제로서 글리세롤의 사용 방법{USE OF GLYCEROL AS AN ADDITIVE FOR AQUEOUS GLUES DEVOID OF FORMALDEHYDE}
본 발명은 광물 면(mineral wool) 제조를 위해 폴리올(polyol)에 의해 교차 결합된 아크릴 또는 아크릴산 중합체를 주성분으로 하는 포름알데히드가 없는 수성 아교물(aqueous size)에 대한 첨가제로서 글리세롤을 사용하는 방법에 관한 것이다.
광물면, 특히 암면(rock wool) 및 유리솜(glass wool)을 제조하기 위해, 섬유화 작용 후, 예를 들어 독일특허출원 DE 35 09 426 A1에 기재된 바와 같이 송풍(blowing)에 의한 희석 후에 바람직하게 후드 안에서 섬유 상에 페놀-포름알데히드 수지를 주성분으로 하는 아교물을 도포하는 것은 오랫동안 알려져 왔다.
이 방법에서, 종래 기술의 대부분의 아교물로 알려진 페놀-포름알데히드 수지는 상기 섬유 상에, 바람직하게는 수성 용액 또는 분산액으로서 스프레이 되고, 상기 수지는 이들이 여전히 뜨거운 동안 상기 섬유의 표면 상에서 중합하기 시작한다. 그 다음 각각의 섬유는 중합의 영향으로 특히 교차점에서 함께 연결되고, 상기 교차점의 상부에 위치한 섬유는 실제로 고체화된 수지 방울로 캡슐화되며, 결과적으로 서로에 대해 개별적인 섬유의 이동은 오븐에서 뜨거운 공기에 의해 교차 결합 되는 경우에 제한되거나 예방된다.
환경오염 문제를 막기 위해서, 포름알데히드를 포함하는 페놀릭 수지를 주성분으로 하는 아교물(size)을 포름알데히드를 포함하지 않는 아교물로 교체하기 위해 여전히 보다 더 많은 시도가 행해지고 있다.
예를 들어, 유럽특허출원 0 583 086 B2는 적어도 두 개의 카르복실산기 또는 무수물기를 가지는 폴리산 중합체를 주성분으로 하는 유리 섬유에 대한 포름알데히드가 없는 교차 결합 가능한 아교 조성물을 기재하고 있으며, 상기 조성물은 적어도 두 개의 하이드록실기 및 인을 함유한 촉매를 포함하는 폴리올을 포함하며, 상기 조성물에서 OH기 대 COOH기의 비는 1/0.01 내지 1/3으로 다양하다.
유럽특허출원 EP 0 583 086 B2에서, 폴리산은 예를 들어 아크릴 폴리산이다.
폴리올로서, β-하이드록시알킬아미드 예를 들어 [N,N-디(β-하이드록시에틸)]아디프아마이드를 사용하는 것이 바람직하지만, 또한 예를 들어 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 트리메틸올프로판, 소르비톨, 수크로오스, 글루코오스, 레조르시놀, 카테콜, 피로갈롤, 글리콜화 요소, 1,4-시클로헥산디올, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민이 사용될 수 있다.
광물 섬유에 대해 유사한 아교 조성물은 또한 미국특허출원 US 6 331 350 B1, 유럽특허출원 EP 0 990 727 A1, 유럽특허출원 EP 0 990 728 A1 및 유럽특허출원 EP 0 990 729 A1에 기재되어 있다. 상기 종래 기술은 폴리산으로서 아크릴 폴리산을 사용한다. 본 명세서에서, 글리콜과 같이 알칸올아민이 폴리올로 사용된다.
유럽특허출원 EP 0 882 774 B1 또한 아크릴 폴리산 및 폴리올로서 글리콜을 포함하는 광물 섬유에 대한 아교 조성물을 기재한다.
광물 섬유에 대한 이러한 조성물은 Ludwigshafen의 BASF Aktiengesellschaft가 생산하는 상표명 ACRODUR®로 상업적 사용이 가능하다.
종래 기술로부터 인용된 모든 문서에서, 폴리올은 이들의 OH작용기가 폴리산의 COOH기와 에스테르 결합을 형성하기 때문에, 가교제로서 사용된다.
교차 결합 이전에, 폴리올, 특히 ACRODUR®에 의해 교차 결합된 폴리아크릴아미드 수지는 열가소성 특성을 가진다. 열 교차 결합 이후에, 이런 열가소성 특성이 열경화성 특성으로 변환되며, 탄성률의 상당한 증가를 수반한다. 즉, 상기 수지의 에이징(aging) 및 취성(embrittlement)의 위험이 있다.
폴리올에 의해 교차 결합된 폴리아크릴아미드 수지를 주성분으로 하는 종래 조성물의 수성 용액이, 예를 들어 섬유화 이후에 후드 안에서 광물 섬유 상에 스프레이 되는 경우에는, 예를 들어 오븐에서 교차 결합 이후에 상당한 어려움이 발생하는데, 광물면을 주성분으로 하는 제조 생성물이 에이징 저항성 또는 두께 복원의 정도 및 사용자가 만족하는 굴곡(flexure)을 유지하기 위하여는 어려움이 발생한다.
이런 어려움은 페놀릭 수지와 다른 화학적 성질을 기본으로 하는 수지가 광물면을 제조하기 위한 일반적인 조건에 해당하지 않는, 변형된 메카니즘 및 반응 속도론을 보여준다는 사실로부터 다른 어려움 사이에서 발생한다.
본 발명의 목적은 유럽특허출원 EP 0 882 074 B1에 따른 종래 기술을 기초하여 상기 기재된 단점을 개선하는, 광물면을 주성분으로 하는 생성물의 제조를 위해 포름알데히드가 없는 수성 아교물을 제공하는 것이다.
이 목적은 상기 수성 아교물을 교차 결합시킨 이후에 획득된 광물면을 주성분으로 하는 생성물의 에이징 저항성을 개선하기 위해 글리세롤을 사용함으로써 달성된다.
아크릴 중합체를 주성분으로 하는 아교 조성물 또는 폴리올에 의해 교차 결합된 아크릴레이트를 주성분으로 하는 바로 사용 가능한 아교 조성물에 글리세롤을 사용하는 것은 수분의 증발을 막는데 효과가 있다. 그 결과 천연 섬유 매트(최초의 펠트)는 높은 수분 함유량을 가진다. 천연 섬유 매트에서 높은 수분 함유량은, 오븐에서 상기 섬유 사이의 바람직한 결합을 안정화시키기 위해 젖은 상태 및 진득한 상태로 침투해야 하는 수성 아교물의 조기 건조를 막아준다.
게다가 상기 수성 아교물의 유동학적(rheological) 특성 및 젖음(wetting) 특성은 변형되고, 광물 섬유 상에 수성 아교물의 분포에 이로운 효과를 준다.
놀랍게도, 아크릴 또는 아크릴레이트 수지를 주성분으로 하는 아교물에 글리세롤의 첨가는 광물면을 주성분으로 하는 생성물의 에이징 저항성을 상당히 개선시킨다는 것이 발견되었다. 준비 조사의 과정에 걸쳐 수행된 실험 결과는 글리세롤의 첨가 이후에 에이징 특성이 두께 복원의 관해서는 5%만큼 그리고 굴곡에 관해서는 최대 40%까지 개선된다고 증명되었다.
본 발명은 특히 수성 아교물이 교차 결합된 이후에 획득된 광물면의 에이징 저항성을 개선시키는 목적으로 광물면의 제조를 위해 폴리올에 의해 교차 결합된 아크릴 또는 아크릴산 중합체를 주성분으로 하는 포름알데히드가 없는 수성 아교물에 대한 첨가제로서 글리세롤의 사용에 관한 것이다.
이런 목적을 위해, 상기 글리세롤은 아크릴 또는 아크릴산 아교물에 첨가되는 것이 바람직하며, 즉 약 2 내지 20중량%, 특히 5 내지 10중량% 농도로 바로 사용 가능한 용액을 말한다.
따라서 글리세롤의 첨가는 적어도 5%, 특히 약 10%만큼 두께 복원을 개선시키고 약 10 내지 40%, 보다 특히 약 30%만큼 굴곡을 개선시킨다.
두께 복원은 상기 광물면 생성물이 제조 과정 동안에 가져야 하는 두께 초과의 측정으로, 압축력이 제거된 이후에 사용된 위치의 최종 두께를 달성하기 위함이며, 포장, 저장 및 운반시 초래하는 압축 공정의 결과를 고려한다.
예를 들어 만약 지붕의 서까래(rafter) 사이의 절연을 위해 광물면의 적층된 롤이 약 140 ㎜의 두께를 필요로 한다면, 이들이 놓여진 위치에서 풀어진 이후에 140 ㎜의 두께가 되기 위해서, 예를 들어 약 155 ㎜정도의 상당히 큰 두께를 갖도록 제조되어야 한다. 실제로 상기 생성물은 그것이 제조된 이후에 처음에 가졌던 두께로 돌아간다. 이런 효과의 설명은 탄성 특성이 제조 과정 동안 섬유 상에 주어진다는 사실에 기초하며, 이런 특성은 한편으로는 섬유의 순수한 기계적 얽힘 때문이며, 다른 한편으로는 상기 아교물 및 이들의 첨가제와 같은 첨가제 때문으로, 이는 교차 결합된 울이 운송 조건을 위해 비교적 많은 양이 압축, 즉 상기 울이 압축되어서 일정한 탄성을 손실한다는 것을 의미한다.
본 발명은, 두께 복원의 본문 내 필수적인 두께 초과는 당연히 상기 생성물에 있어 섬유의 질량 증가를 수반하는 경우에 특히 더 이점을 가진다. 경제적 관점에서, 광물 섬유의 연간 생산 60000 내지 90000톤을 근거해 보면, 그런 두께 초과는 "두께 복원"효과를 달성하기 위해 상당한 수톤으로 나타난다.
본 발명에 의한 측정은 글리세롤로 아크릴 아교물을 변형함으로서 섬유 물질의 최대 4중량%가 상기 생성물의 제조된 두께에 따라 단지 5%의 두께 복원 증가를 위해 절약될 수 있다는 것을 보여준다. 연간 75000톤의 평균 생산을 위해, 이것은 약 3000톤의 물질의 연간 절약을 나타낸다.
상기 아교 조성물에 사용된 아크릴 중합체는 아크릴산 중합체이거나 에틸렌-불포화된 단량체, 특히 말레산무수물을 가진 아크릴산 공중합체일 수 있다.
특히 적합하다고 증명된 포름알데히드가 없는 아교물은 에틸렌-불포화된 디카르복실산의 라디칼 중합에 의해 획득된 중합체를 포함하며, 이것은 카르복실산기가 무수물기를 형성하는 것을 가능하게 하며, 5 내지 100중량%의 중합체, 적어도 두 개의 하이드록시기를 포함하는 알카놀아민, 및 중합체 및 알카놀아민의 총 중량에 관하여 1.5중량% 미만의 인을 함유한 촉진제로 구성된다. 이러한 아교물은 예를 들어 Ludwigshafen의 BASF에서 생산한 상표명 ACRODUR®이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징은 다음의 도면과 실시예로 설명될 것이다.
도 1은 페놀-포름알데히드 수지를 주성분으로 하는 대조(reference) 아교물, 글리세롤을 첨가하지 않은 아크릴레이트 아교물, 및 다양한 비율의 글리세롤을 가 지는 동일한 아크릴레이트 아교물에 대해 온도의 함수에 따른 탄성률의 변화를 나타낸 도면.
도 2는 굴곡을 측정하기 위한 실험 디바이스를 나타낸 도면.
실시예 1
상업적으로 이용 가능한 아크릴산 수지는 Ludwigshafen의 BASF가 생산한 ACRODUR DS 3530의 경우에, 아교 오일 및 실란이 첨가된 아교물의 제조에 사용되었다(표 1).
아교 조성물
100/0
ACRODUR 아교물		 95/5
ACRODUR 아교물		 90/10
ACRODUR 아교물
ACRODUR®
DS 3530
6.5
6.5
6.5
아교 오일 0.5 0.5 0.5
실란 0.03 0.03 0.03
글리세롤 0 0.3 0.6
물 균형 균형 균형
상기 아교물 용액은 pH 3.3이다.
글리세롤의 효과는 아래에 설명될 것이다.
1. 아교물의 특성(탄성 특성)
아교물의 반응성 및 결합 특성은, 본 출원인에 의해 개발된 동적기계분석법(dynamic mechanical analysis)(DMA)에 의해 측정되어, 중합체의 점탄성을 결정하게 한다.
여과지(Whatmann GF/C)는 아교물에 스며들게 되고 고정된 조(jaw) 사이에 수평으로 고정시켰다. 굴곡의 함수에 따른 장력(tension)을 측정하는 이동 가능한 해드(head)는 상기 여과지의 상부 면 근처에 위치되었다. 이 측정으로부터, 탄성률이 측정될 수 있었다.
스며든 여과지는 20℃에서 시작하여 5℃/분 속도로 300℃까지 가열되었다. 온도 함수에 따른 탄성률(E)(Pa)은 도 1에 도시된다. 측정 방법은 본 명세서에 참고문헌으로 병합되는 2004년 4월 16일에 공개된 프랑스특허출원 FR 0 304 750에 상세히 기재되어 있다.
상기 방법은 광물면 산업에 사용되는 페놀-포름알데히드 수지를 주성분으로 하는 종래 아교물의 점탄성 및 열반응 특성과 아교물의 점탄성 및 열반응 특성을 비교하는데 매우 적합하다. 이 비교는 제조 공정이 페놀-포름알데히드 수지의 교차 결합에 맞춰지는 조건의 오븐을 사용하기 때문에 매우 중요하며, 상기 특성 외형(profile)이 이런 조건과 상당히 다른 경우에 믿을만한 결과가 획득되게 허용하지 않는다. 실용적인 관점에서, 이러한 조건 하에서 상기 방법을 최적화하는 것은 어렵다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실험된 가교된 아교물의 탄성률 측정은 고체 물질을 기초로 하는 아크릴레이트 아교물에 글리세롤의 첨가[ACRODUR® DS 3530/글리세롤은 95/5]는 페놀-포름알데히드 수지[수지 R 150]의 점탄성 특성에 가까운 경향이 있다는 것을 보여준다. 10%의 글리세롤[ACRODUR® DS 3530/글리세롤은 90/10]의 사용은 유사한 효과를 갖으며, 반면에 글리세롤[ACRODUR® 3530]이 첨가되지 않은 아크릴레이트 아교물은 종래의 페놀-포름알데히드 아교물과는 상당히 다른 탄성 특성을 가진다.
표 1에서 주어진 탄성률의 도움으로 교차 결합의 분석은 글리세롤의 첨가는 점도 및 교차 결합 가능성이 페놀릭 수지의 점도 및 교차 결합 가능성에 맞춰지게 한다는 것을 나타낸다.
2. 광물면을 주성분으로 하는 생성물의 특성
생산 라인의 실질적인 검사는 5%의 글리세롤이 첨가된 아교물 및 글리세롤이 없는 아교물인 두 개의 아교물에 한정된다.
종래의 방법으로서, 상기 아교물은 섬유가 모아지기 이전에, 후드에서 여전히 뜨거운 섬유 상에 스프레이된다.
두 타입의 아교물을 포함하는 생성물의 특성은 종래의 페놀-포름알데히드 수지로 아교된 생성물 아교물 특성과 비교되었다.
2.1. 천연 섬유 매트의 수분 함유량
오븐에 넣기 전의 천연 섬유 매트의 수분 함유량(표 2)은 글리세롤의 첨가에 의해 증가되었다. 5%의 글리세롤 첨가에 의한 약 15%의 천연 섬유 매트의 수분 함유량의 증가는 상기 아교물의 조기 건조를 예방하고, 일정한 기계 상태에서 섬유의 굴곡 및 얽힘을 고치는 목적으로, 섬유들 사이의 접촉점을 안정화시키기 위해, 오븐에서는 습식 상태 및 점착 상태로 통과해야 한다.
천연 섬유 매트의 수분 함유량
생성물 천연 섬유 매트의 수분 함유량
글리세롤이 없는 ACRODUR® 8 %
5%의 글리세롤이 있는 ACRODUR® 15 %
2.2. 기계적 특성
글리세롤의 첨가는 기계적 특성에, 특히 에이징에 관해서 긍정적인 영향을 준다. 가속화된 에이징 실험 결과는 표 3에 나타낸다.
에이징 특성의 개선
굴곡 페놀릭 수지
[㎜]		 ACRODUR®
[㎜]		 ACRODUR® + 5%
글리세롤 [㎜]		 절약(save)
[%]
제조 후 44 45 62
배달 후 85 116 99 15
CA/2 후 131 166 115 31
외부 저장 후 116 193 117 39
굴곡 페놀릭 수지
[㎜]		 ACRODUR®
[㎜]		 ACRODUR® + 5%
글리세롤 [㎜]		 절약(save)
[%]
제조 후 171 155 160
배달 후 168 147 156 6
CA/2 후 161 142 150 5
외부 저장 후 162 143 150 5
표 3에서, "CA/2" 및 "외부 저장 후"실험은 다음과 같이 수행되었다.
- CA/2 : 광물면을 주성분으로 하는 생성물은 온도 35℃, 상대습도 95% 및 이슬점 34℃의 조건 하에서 48시간 동안 처리된 다음, 굴곡 및 두께 복원은 에이징 조건을 대표하는 DIN 18165-1 표준에 따라 측정되었다.
- 외부 저장 : 광물면을 주성분으로 하는 생성물은 12주 동안 외부에 저장되었고, 그 후에 굴곡 및 두께 복원이 측정되었다.
굴곡 측정은 도 2에 개략적으로 도시된 출원인의 내부 방법에 따라 수행되었으며, 도 2에서 상부 부분은 적당한 실험 디바이스의 단면이고 하부 부분은 상기 디바이스의 정면도이다.
상기 판넬은 배달된 상태에서 실험했고(3개의 판넬 각각), 상기 펠트는 1000 ㎜ × ≤600 ㎜(롤 당 1 내지 2개의 견본의 펠트 너비)의 견본 형태로 실험했다. 상기 실험 전에, 견본(1)은 DIN 50014 표준에 정의된 표준 대기에서 48시간 동안 전처리되었다. 상기 굴곡 측정을 위해, 견본(1)은 적합한 아교물의 표면(2)의 상단 부분에 수평으로 놓여져서, 일말단부(3)는 길이가 450 ㎜가 넘는 테이블(4)의 가장자리를 넘어 자유롭게 연장했다. 그 다음, 하중판(load plate)(5)이 상기 하중판(5)의 정면 가장자리가 표면(4)의 가장자리와 동일평면이 되도록 상기 견본 상에 놓여지고, 상기 하중판은, 0.2 kN/㎡의 하중에 해당하는 판넬인 경우에 6.25 ㎏ 질량 및 625 ㎜ × 500 ㎜의 크기값을 가지며, 0.1 kN/㎡의 하중에 해당하는 펠트의 경우에는 3.125 ㎏의 질량 및 625 ㎜ × 500 ㎜의 크기를 가진다. 이런 4가지의 측정법은 상기 견본의 중심(6)에서 각각의 견본(1) 즉, 상부면 및 하부면에서 수행되었으며, 그 다음 상기 견본은 수직축에 대해 약 180° 회전되었고 기재한 바와 같이 다시 분석했다. 4가지의 측정의 평균값은 굴곡 7(㎜)을 나타낸다.
표 1 및 3에 사용된 ACRODUR®이라는 용어는 BASF, Ludwigshafen에서 생산한 ACRODUR® 3530으로 구매 가능한 아크릴산 아교물을 의미한다. 명백하게도, 본 발명의 기술분야의 당업자는 폴리올에 의해 교차 결합된 아크릴레이트를 주성분으로 하는 모든 포름알데히드가 없는 수성 아교물이 본 발명의 본문 내에서 사용될 수 있다는 것을 알고 있다.
표 3에 나타낸 바와 같이, ACRODUR®에 대한 굴곡값은 글리세롤이 첨가되지 않은 아크릴레이트 아교물에 관하여 15 내지 39%만큼 개선된다.
또한 글리세롤이 5% 첨가된 아크릴레이트 결합제의 경우에는 굴곡값이 페놀-포름알데히드 수지를 주성분으로 하는 종래의 아교물의 굴곡값과 같은 모든 경우(표 3의 외부 저장 후의 굴곡) 또는 더 나은 특정 경우(표 3의 CA/2에 대한 경우)이다.
게다가 표준 DIN EN 13501 즉, 파트1에 따른 건축 재료(화재)의 등급이 종래의 페놀-포름알데히드 수지를 주성분으로 하는 아교물을 가진 생성물의 등급보다 낮은 특정한 이점이 있다.
제 2의 특성 즉, 표 3에 나타낸 에이징에 의존하지 않는 "두께 복원"에 관하여, 5% 글리세롤이 첨가된 아크릴레이트 아교물에 대한 두께 복원 값은 페놀 수지 결합제를 가진 광물면을 주성분으로 하는 생성물에 대한 값보다 다소 낮은 것을 나타낼 수 있다. 그러나 글리세롤이 첨가되지 않은 ACRODUR®사의 아크릴레이트 아교물과 비교하면, 두께 복원 값이 5% 내지 6%만큼 개선된다. 이것은 본 발명에 기재된 것과 같이 섬유 물질에 관하여 상당한 절약을 나타낸다.
실시예 2
두개의 수지, 즉 폴리아크릭 수지{Rohm & Haas사에서 생산한 수지(A)} 및 실란 및 물이 첨가된 아크릴산/말레산무수물 공중합체를 포함하는 수지{BASF사에서 생산한 수지(B)}가 아교물을 제조하기 위해 사용되었다. 이 경우에 따라, 글리세롤은 수지(A)에 대해 3/100 및 5/100의 양이 첨가되고, 수지(B)에 대해 5/100 및 10/100의 양으로 첨가되었다(고체 물질의 중량에 의해 측정).
상기 아교물은 섬유화 스피너(spinner) 밑에 위치된 스프레이 링(spray ring)에 의해, 기존의 내부 원심분리 기법에 의해 획득된 유리 섬유 상에 스프레이 되어서, 아교 조성물은 형성된 유리솜 상에 균일하게 분포되었다.
따라서 아교된 광물면은 내부 흡입 상자(suction boxes)가 장착된 벨트 컨베이어(belt conveyor)에 수집되었고, 상기 광물면은 상기 컨베이어의 표면 상에 펠트(felt) 형태로 보유되었다. 그런 다음 상기 컨베이어는 결합제를 형성하기 위해 상기 아교물을 중합하기에 적당한 온도로 유지되는 오븐을 거쳤다.
획득된 생성물은 80 ㎜의 공칭두께를 갖는 유리솜 펠트였다. 다음의 측정 방법으로 상기 생성물을 측정하였다:
- 상기 생성물이 압축 정도{1, 12, 30 및 90일간 6/1로 동일하게 압축된 두께에 대한 공칭두께의 비로 정의된다. 두께 복원은 압축력이 공칭두께에서 제거된 후의 두께의 비에 해당한다(%로 나타냄)}로 압축되는 방법으로 두께 복원; 및
- 제조(TSman) 이후 및 100%의 상대습도 및 105℃의 온도의 고압반응용기(autoclave)에서 15분(TS15) 및 45분(TS45)간 가속화된 에이징 이후의 장력 강도(TS)가 측정되었다.
장력 강도(TS)는 스탬핑(stamping)에 의해 절연 생성물로부터 절단된 견본 상에서 ASTM C 686-71T 표준에 따라 측정되었다. 상기 견본은 길이 122 ㎜, 너비 46 ㎜ 및 외부 모서리를 따라 절단된 굴곡의 반경이 38 ㎜이고 내부 모서리를 따라 절단된 굴곡의 반경이 12.5 ㎜인 원환체(torus) 모양이다.
상기 견본은 실험 기계인 두 개의 원통형 축 사이에 위치되었고, 이 중에 하나는 일정한 속도로 이동되었다. 상기 견본의 파괴력(failure force)(F)(그램.힘)이 측정되었고 상기 견본의 질량(그램.힘/g) 대 파괴력(F)의 비로 정의되는 장력 강도(TS)가 계산되었다.
에이징 특성의 개선

두께 복원(%) 장력 강도(TS)
(그램.힘/g)
1일 12일 30일 90일 TSman TS15 TS45
수지(A) 130 118 122 108 262 177 152
수지(A)+
5% 글리세롤		 130 117 127 112 266 196 135
수지(A)+
6% 글리세롤		 130 121 127 119 277 188 193
수지(B) 130 118 122 118 253 157 131
수지(B)+
5% 글리세롤		 132 116 124 122 265 191 169
수지(B)+
10% 글리세롤		 134 115 123 121 270 178 185
표 4의 결과는 상기 아교물에 글리세롤의 첨가는 30일 두께 복원 및 15분간의 고압반응용기 처리 후의 장력 강도를 개선시킨다.
요약하면, 본 발명은 그 자체로 완벽하게 모든 종류의 광물면을 주성분으로 하는 생성물을 제조하게 하는 포름알데히드를 사용하지 않고, 품질의 저하가 없어서 친환경적이다.
상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명은 광물면(mineral wool) 제조용 폴리올(polyol)에 의해 교차 결합된 아크릴 또는 아크릴산 중합체를 주성분으로 하는 포름알데히드가 없는 수성 아교물(aqueous size)에 대한 첨가제로서 글리세롤을 사용한다.

Claims (11)

  1. 아크릴 또는 아크릴레이트 중합체를 포함하고, 광물면의 제조를 위한 포름알데히드가 없는 수성 아교물(aqueous size)에 대해, 상기 아교물이 교차 결합된 이후에, 획득된 광물 면(mineral wool)을 포함하는 생성물의 에이징(aging) 저항성을 개선시키기 위해 첨가제로서 글리세롤을 사용하는 방법에 있어서,
    상기 아교물은,
    함량이 5 내지 100 중량%의 중합체로 구성되는 에틸렌-불포화된 디카르복실산의 라디칼 중합에 의해 획득된 중합체와,
    적어도 두 개의 하이드록시기를 포함하는 알카놀아민과,
    상기 중합체 및 알카놀아민의 총 중량에 관하여 1.5중량% 미만의 인을 함유한 촉진제와,
    글리세롤을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 글리세롤은 2 내지 20중량%의 농도로 아크릴 또는 아크릴레이트 중합체 아교물에 첨가되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 두께 복원은 글리세롤의 첨가에 의해 적어도 5% 개선되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 굴곡은 글리세롤의 첨가에 의해 10 내지 40% 개선되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 5%의 글리세롤을 첨가하여 15%의 수분 함유량을 가진 천연 섬유 매트가 획득되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 유동학적(rheological) 특성 및 젖음(wetting) 특성이 개선되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 아교물은 또 다른 에틸렌-불포화된 단량체를 가진 아크릴산 중합체 또는 아크릴산 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, ACRODUR® 3530은 포름알데히드가 없는 아크릴레이트 아교물로 사용되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 글리세롤은 5 내지 10중량%의 농도로 아크릴 또는 아크릴레이트 중합체 아교물에 첨가되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 두께 복원은 글리세롤의 첨가에 의해 10% 개선되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 굴곡은 글리세롤의 첨가에 의해 30% 개선되는 것을 특징으로 하는,
    첨가제로서 글리세롤의 사용 방법.
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