KR102101842B1 - 수성 바인더 조성물 - Google Patents

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KR102101842B1
KR102101842B1 KR1020180089787A KR20180089787A KR102101842B1 KR 102101842 B1 KR102101842 B1 KR 102101842B1 KR 1020180089787 A KR1020180089787 A KR 1020180089787A KR 20180089787 A KR20180089787 A KR 20180089787A KR 102101842 B1 KR102101842 B1 KR 102101842B1
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주식회사 케이씨씨
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08L61/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds

Abstract

본 발명은 수성 바인더 수지를 포함하는 바인더 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 수성 바인더 조성물은 알데히드 화합물(A)과, 카다놀 유도체(b1) 및 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)을 포함하는 페놀성 화합물(B)이 축합되어 제조되는 수성 바인더 수지; 및 규소 함유 화합물을 함께 포함함으로써 내수성, 경화 강도, 경화 밀도, 인장 강도 등의 물성이 우수한 경화물을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

수성 바인더 조성물{An aqueous binder composition}
본 발명은 수성 바인더 수지를 포함하는 바인더 조성물, 그리고 상기 바인더 조성물을 이용한 무기계 섬유의 결속방법에 관한 것이다.
유리면 및 암면 등의 무기섬유 접착을 위한 바인더로서 다양한 형태의 수지가 연구되어 왔다.
종래에는 유독성인 포름알데히드의 잔량을 줄이기 위한 목적으로 페놀/포름알데히드 수지에 친수성 우레아를 함께 사용하였다. 그러나, 이러한 바인더 조성물은 친수성 우레아가 너무 많이 사용되어 열경화물의 강도와 내수성 등의 물성을 충분하게 달성하기 어려울 뿐만 아니라 아민취기를 발생하는 문제가 있었다. 또한, 천연물질에서 유래한 풀룰란(pullulan)과 당류를 주성분으로 하는 접착제 및 이를 함유한 성형물이 제공되기도 했으나, 이는 섬유상 재료의 접착을 위한 바인더 용도로 사용하기에는 경화도가 너무 낮아 강도와 내수성 등의 충분한 물성을 확보할 수 없는 문제가 있었다.
미국 공개특허공보 제2012-0133073호(특허문헌 1)에는 당밀과 다가산을 고온에서 반응시켜 얻어진 멜라노이딘 및 폴리에스테르 중합체의 접착제 용도가 개시되어 있으나, 당밀은 원료 자체의 특성상 성분의 종류와 함량이 일정하게 관리되기가 어려운 단점이 있다. 그리고 한국 공개특허공보 제2008-0049012호(특허문헌 2)는 중화된 다관능 산 화합물과 환원 당의 메일러드 반응물을 포함하는 접착제를 개시하고 있으나, 이는 경화물의 화학 구조로 볼 때 부드러운 특성이 있어 고온에서 경화반응 후 충분한 강도를 얻기가 어려운 문제점이 있다.
이에, 내수성이나 기계적 강도 등의 물성이 우수한 경화물을 제조할 수 있으면서도, 경화성이 개선된 바인더 조성물의 개발에 대한 필요성이 여전히 남아있다.
미국 공개특허공보 제2012-0133073호(2012.05.31) 한국 공개특허공보 제2008-0049012호(2008.06.03)
본 발명은 유리면 및 암면 등과 같은 무기계 섬유상 재료의 접착에 있어서, 기존의 바인더와 비교하여 저렴하면서도, 내수성이나 기계적 강도 등의 물성이 개선된 수성 바인더 수지를 포함하는 수성 바인더 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 알데히드 화합물(A)과, 카다놀 유도체(b1) 및 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)을 포함하는 페놀성 화합물(B)이 축합되어 제조되는 수성 바인더 수지; 및 규소 함유 화합물을 포함하는 수성 바인더 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 수성 바인더 조성물을 무기계 섬유상 재료에 분무한 후, 열경화하는 단계를 포함하는 무기계 섬유상 재료의 결속방법을 제공한다.
본 발명에 따른 수성 바인더 조성물을 이용하여 형성된 경화물은 내수성, 경화 강도, 경화 밀도, 인장 강도 등에 있어서 우수한 물성을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 제조되는 성형품의 기계적 특성 및 분진율이 개선될 수 있다. 뿐만 아니라, 섬유상 재료의 결속에 사용되는 바인더 수지의 양을 줄일 수 있으므로 불연 성질까지도 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 기재에 제한되어 해석되어서는 아니 된다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
1. 수성 바인더 수지
본 발명의 수성 바인더 조성물은 수성 바인더 수지를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 수성 바인더 수지는 알데히드 화합물(A)과, 카다놀 유도체(b1)와 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)을 포함하는 페놀성 화합물(B)이 축합되어 형성되는 페놀-알데히드 수지이다.
이하, 상기 성분들을 구체적으로 설명한다.
<알데히드 화합물(A)>
상기 알데히드 화합물(A)은 화학 구조 내에 하나 이상의 알데히드기(-CHO)를 포함하는 화합물로서, 당업계에서 페놀-알데히드 수지를 형성하는데 이용될 수 있는 것으로 알려진 임의의 화합물일 수 있다.
예컨대, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 부티르알데히드, 글리옥살(glyoxal), 부탄디알, 펜탄디알, 말론디알데히드, 숙신디알데히드, 글루타알데히드, 프탈알데히드, 벤즈알데히드, 2-클로로펜탄알, 2-메틸부탄알, 3-메틸부탄알, 사이클로헥산카브알데히드, 1,6-헥산디알 등일 수 있고, 당업계에서는 경제적 등의 측면에서 포름알데히드를 가장 많이 이용하나, 이에 한정되지 아니한다.
<페놀성 화합물(B)>
상기 페놀성 화합물(B)은 화학 구조 내에 하나 이상의 페놀(C6H6O) 구조를 포함하는 화합물을 총칭하는 것으로서, 당업계에서 상기 알데히드 화합물(A)과 축합되어 페놀-알데히드 수지를 형성하는데 이용될 수 있는 것으로 알려진 임의의 화합물일 수 있다.
다만, 본 발명의 수성 바인더 수지를 제조하는데 이용되는 페놀성 화합물(B)은 카다놀 유도체(b1)를 반드시 포함하므로, 본 발명에서의 상기 페놀성 화합물(B)은 카다놀 유도체(b1)와 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)로 구성될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 카다놀 유도체(b1)와 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)은 1:99 내지 70:30의 몰비(b1:b2), 예를 들어, 1:99 내지 60:40의 몰비(b1:b2), 또는 2:98내지 50:50의 몰비(b1:b2)로 포함될 수 있다. 상기 카다놀 유도체(b1)가 페놀성 화합물(b2)과의 몰비가 1:99 미만으로 포함되는 경우에는 강도가 충분히 향상되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 상기 카다놀 유도체(b1)가 페놀성 화합물(b2)과의 몰비가 70:30 초과로 포함되는 경우에는 수지를 물에 안정적으로 분산하여 바인더를 제조하는데 어려움이 발생할 수 있다.
<카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)>
상기 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)은 상기의 카다놀 유도체를 제외하고는, 앞서 설명한 바와 같이, 페놀-알데히드 수지를 제조하는데 통상적으로 이용될 수 있는 임의의 화합물을 포함한다.
예컨대, 페놀, 크레졸, 크실레놀(xylenols), 쿠밀페놀, 노닐페놀, 부틸페놀, 페닐페놀, 에틸페놀, 옥틸페놀, 아밀페놀, 나프톨, 레조시놀, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 C, 카테콜, 하이드로퀴논, 피로갈롤, 우르시올, 유제놀(eugenol), 탄닌, 리그닌 등이나 이들의 혼합물을 이용할 수 있고, 당업계에서는 경제적 등의 측면에서 페놀을 가장 많이 이용하나, 이에 한정되지 아니한다.
<카다놀 유도체(b1)>
상기 카다놀 유도체(b1)는 페놀성 화합물(B)의 일부로서 알데히드 화합물(A)과 반응하고, 종래 페놀-알데히드 수지를 일부 개질하여 그 물성을 개선한다. 상기 '개질'은 개질 대상 화합물(예컨대, 종래의 페놀-알데히드 수지)의 구조의 일부 또는 전부가 다른 화합물(예컨대, 카다놀 유도체)의 구조로 치환되어, 그 개질 대상 화합물의 화학적 성질에 변화가 발생하는 것을 의미한다.
다시 말해서, 본 발명에서는 상기 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)과 함께 카다놀 유도체(b1)를 병용함으로써, 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)만을 이용하여 제조하던 종래의 페놀-알데히드 수지에 비해, 내수성, 경화 밀도, 경화 강도, 인장 강도 등과 같은 물성이 개선된 페놀-알데히드 수지를 제공하는 것이다.
상기 '유도체'는 어떤 화합물의 일부를 화학적으로 변화시켜서 얻어지는 구조적으로 유사한 화합물을 의미한다. 통상적으로 유도체(derivative(s))는 화합물 중의 수소원자 또는 특정 원자단이 다른 원자 또는 원자단에 의하여 치환된 화합물을 의미한다. 더 넓은 의미로는 첨가 반응 등으로 만들어진 생성물을 유도체라 한다. 따라서 상기 '카다놀 유도체(b1)'는 카다놀과 그 유도체를 총칭한다. 보다 구체적으로 상기 유도체는 아나카드 산(anacardic acid), 카돌(cadol), 2-메틸 카돌(2-methyl cardol), 또는 이들을 단량체로 하여 형성된 중합체를 포함할 수 있다.
상기 카다놀 유도체(b1)는 자연에서 수득되는 것, 예컨대 CNSL(Cashew nut shell liquid)을 고온에서 열분해한 후 증류하여 수득되는 것, 구체적으로 180 내지 200℃에서 열분해한 후 증류하여 수득되는 것을 사용하거나, 또는 하기 화학식 1 내지 화학식 4의 화학 구조를 갖는 아나카드 산, 카돌, 카다놀, 및 2-메틸 카돌을 화학적으로 합성하여 혼합한 것, 또는 혼합 상태로 합성한 것을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
[화학식 1] [화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
Figure 112018076116015-pat00001
Figure 112018076116015-pat00002
Figure 112018076116015-pat00003
Figure 112018076116015-pat00004
상기 화학식 1 내지 화학식 4에서 R은 다음과 같다.
R = C15H31-2n (n= 0, 1, 2 또는 3)
상기 R은 이에 제한되는 것은 아니나, 사슬형 또는 고리형, 직쇄 또는 분지쇄의 알킬, 알케닐 또는 알키닐, 또는 이들의 혼합 형태일 수 있으나, 바람직하게는 사슬형 직쇄 알킬 및 알케닐의 혼합 형태일 수 있다.
바람직하게는, 상기 카다놀 유도체(b1)는 상기 화학식 3의 화학 구조를 갖는 카다놀을, 카다놀 유도체(b1) 총 중량 대비 60 내지 100 중량%, 예를 들어 70 내지 100 중량%, 또는 85 내지 100 중량%의 함량으로 포함하는 것일 수 있다. 상기 카다놀의 함량이 카다놀 유도체 총 중량 대비 60 중량% 미만인 경우 내수성, 경화 강도, 경화 밀도, 인장 강도 등과 같은 수지의 물성을 확보하는데 어려움이 있을 수 있다.
<알데히드 화합물(A)과 페놀성 화합물(B) 간의 축합>
상기와 같은, 알데히드 화합물(A)과 페놀성 화합물(B) 간의 축합 반응은 예시적으로 하기 반응식 1로 요약될 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112018076116015-pat00005
(상기 반응식 1에서,
m, n 및 x는 각각 독립적으로 1 내지 100,000인 유리수이며,
R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 25인 탄화수소 중에서 선택되며, 여기서 상기 탄화수소 내 수소는 선택적으로 O 또는 N과 같은 헤테로원자로 치환되거나, 상기 탄화수소는 선택적으로 O 또는 N을 포함하는 작용기로 치환될 수 있으며, 및
R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 15인 탄화수소 중에서 선택되며, 여기서 상기 탄화수소 내 수소는 선택적으로 O 또는 N과 같은 헤테로원자로 치환되거나, 상기 탄화수소는 선택적으로 O 또는 N을 포함하는 작용기로 치환될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 R2는 수소이다.)
상기 알데히드 화합물(A)과 페놀성 화합물(B)의 축합 반응은, 그 반응이 진행되는 환경에 따라 생성되는 페놀-알데히드 수지의 유형(type)이 달라질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 반응이 염기성 조건에서 진행되는 경우에는 상기 반응식 1의 상단에서와 같은 레졸(resole)형의 페놀-알데히드 수지가 생성되고, 상기 반응이 산성 조건에서 진행되는 경우에는 하기 반응식 1의 하단에서와 같은 노볼락(novolac)형의 페놀-알데히드 수지가 생성된다.
상기 수성 바인더 수지는 레졸형, 노볼락형 또는 이들 두 유형이 혼합된 형태일 수 있으며, 상기 '이들 두 유형이 혼합된 형태'는 동일 수지 내 레졸형 부분과 노볼락형 부분을 모두 함유하고 있는 형태이거나, 또는 각각의 수지는 레졸형 또는 노볼락형이며 이들을 병용하는 것을 의미할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 무기계 섬유상 재료의 결속 효과를 향상시키기 위한 측면에서 레졸형(또는 레졸형 부분)이 더 많은 함량으로 포함될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 수성 바인더 수지는 레졸형으로 구성되는 것일 수 있다.
상기 레졸형의 페놀-알데히드 수지는 당업계에 공지된 방법을 통해 제조될 수 있고, 예컨대 정량된 페놀성 화합물(B)과 KOH 또는 NaOH 용액을 혼합한 다음, 여기에 알데히드 화합물(A)을 적하하면서, 60 내지 120℃의 온도에서 1시간 내지 5시간동안 교반하여 제조할 수 있다.
또한, 상기 알데히드 화합물(A)과 상기 페놀성 화합물(B)이 1:1 내지 4:1의 몰비(A:B), 예컨대 1:1 내지 3:1의 몰비(A:B), 또는 1:1 내지 2:1의 몰비(A:B)로 축합될 수 있다. 상기 알데히드 화합물(A)이 상기 페놀성 화합물(B)과의 몰비가 1:1 미만으로 포함되는 경우에는 페놀-알데히드 수지가 경화 후에 충분한 경화밀도를 나타낼 수 없고, 상기 알데히드 화합물(A)이 상기 페놀성 화합물(B)과의 몰비가 4:1 초과로 포함되는 경우에는 최종 제품 내에 잔존하는 미반응의 알데히드 화합물의 양이 증가하여 인체 유해성이 문제될 수 있다.
한편, 상기와 같은 알데히드 화합물(A)과 페놀성 화합물(B) 간의 반응 환경이나 몰비에 따라, 최종적으로 생성되는 페놀-알데히드 수지는 상기 알데히드 화합물(A)과 상기 페놀성 화합물(B)이 서로 혼합된 형태의 체인 또는 그물망 구조일 수 있다.
상기 알데히드 화합물(A)과 페놀성 화합물(B)이 서로 축합되어 제조되는 페놀-알데히드 수지는, 종래 페놀-알데히드 수지에 비해 내수성, 경화 밀도, 경화 강도, 인장 강도 등과 같은 물성이 개선된 효과를 나타낼 수 있다. 이러한 우수한 물성을 나타내는 기전은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 모노엔 또는 다이엔을 포함하는 카다놀 간의 열경화 반응 또는 트리엔을 포함하는 카다놀 간의 열경화 반응(Rodrigues et al., e-Polymers, 6(1), 81, 1-14 (2006)), 또는 레졸형 페놀과 불포화 이중결합 간의 퀴논 메사이드(Quinone methide) 형성 반응(Solomon, Chemistry of Organic Film Formers, Krieger Publishing Company, 1977) 등의 반응이 동반되어 경화 밀도가 높은 3차원 네트워크 구조를 형성하는 것에 의함일 수 있다.
<기타 첨가제(C)>
상기 알데히드 화합물(A)과 페놀성 화합물(B) 외에도, 페놀-알데히드 수지를 제조하는데 이용될 수 있는 통상적인 첨가제가 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 더 포함될 수 있다.
2. 수성 바인더 조성물
본 발명은 상기 수성 바인더 수지 및 규소 함유 화합물을 첨가제로 포함하는 수성 바인더 조성물을 제공한다.
수성 바인더 조성물 내 고형분 함량은 3 내지 20 중량%일 수 있고, 예컨대 5 내지 15 중량%일 수 있다. 또한, 상기 수성 바인더 수지의 고형분은 상기 수성 바인더 조성물 내 고형분 총 중량을 기준으로 50 내지 100 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 예컨대 65 내지 100 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
한편, 상기 수성 바인더 조성물은 상기 수성 바인더 수지와 규소 함유 화합물을 함께 포함함으로써 무기계 섬유상 재료와의 결속력을 증가시키는 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 규소 함유 화합물은 실란계 화합물, 실록산 화합물, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 실란계 화합물로는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 트리메톡시실릴벤조산, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 더 바람직하게는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 실록산 화합물은 실록산 결합을 포함하는 원형 또는 사슬 형태의 올리고머 또는 고분자 형태의 유기 실리콘 화합물을 총칭한다. 상기 실록산 화합물은 이에 제한되는 것은 아니나 예를 들어, 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 디메틸테트라메톡시디실록산, 트리메틸트리메톡시디실록산, 테트라메틸테트라메톡시트리실록산, 헥사메틸테트라메톡시테트라실록산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 규소 함유 화합물로, 가장 바람직하게는 3-아미노프로필트리에톡시실란(A-1100), 디메틸테트라메톡시디실록산 수지 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 규소 함유 화합물은 상기 수성 바인더 조성물 총 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%의 함량으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 5 중량%, 0.01 내지 2 중량%, 또는 0.01 내지 0.5 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 범위 내로 포함되는 경우 무기계 섬유상 재료와 결속강도를 우수하게 개선할 수 있다.
또한, 상기 수성 바인더 조성물은 상기한 성분들 외에 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 필요에 따라 선택적으로 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 그러한 첨가제로는 섬유상 재료의 내수성을 높이기 위한 발수제, 설비의 부식을 방지하기 위한 방청제, 제품의 분진 발생율을 낮추기 위한 방진유, pH를 조절하기 위한 완충제 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 사용량에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 상기 수성 바인더 수지 100 중량부를 기준으로 각각의 첨가제를 0.1 내지 30 중량부의 범위로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 수성 바인더 조성물은 상기한 성분들을 섬유상 재료에 골고루 도포하기 위한 희석제로서 공업용수, 지하수, 공정수, 정제수 등의 물을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 희석제의 함량을 조절하여 조성물 내 고형분의 함량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 조성물 내 고형분의 총량이 3 내지 20 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%가 되도록, 조성물 총 중량을 기준으로 50 내지 98 중량%, 바람직하게는 80 내지 95 중량%, 예를 들어 85 내지 95 중량%의 함량으로 희석제를 포함할 수 있다. 상기 희석제의 함량이 상기 범위 미만인 경우 수성 바인더 조성물의 섬유상 재료에의 도포성이 저하되며, 상기 함량을 초과하는 경우 물을 증발시키기 위한 에너지가 과도하게 소요되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 수성 바인더 조성물의 pH는 특별히 한정되니 않으나, 무기계 섬유 제품을 제조할 시 설비가 스테인레스 재질이 아닌 경우, 예컨대 탄소강으로 설계되는 경우 설비의 부식성을 최소화하기 위하여 염기성 분위기로 조절되는 것이 바람직하다. 사용되는 pH 조절제의 경우에는 제품의 물성에 영향을 주지 않는 휘발성 암모니아 또는 아민류를 사용하는 것이 바람직하며, 바람직한 pH 범위로는 6 내지 10, 보다 바람직하게는 pH 7 내지 9일 수 있다. pH가 상기 범위보다 낮은 경우 철 재질의 설비 부식성이 높아지고, 상기 범위보다 높을 경우 바인더 제조 시 pH 조절제에 의한 악취가 문제될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 상기 수성 바인더 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 수성 바인더 수지 1 내지 70 중량%, 예를 들어 10 내지 50 중량% 또는 15 내지 30 중량%, 상기 규소 함유 화합물 0.001 내지 10 중량%, 예를 들어 0.01 내지 5 중량%, 0.01 내지 2 중량%, 또는 0.01 내지 0.5 중량%, 상기 발수제, 방청제, 방진유 등의 기타 첨가제 0.001 내지 20 중량% 및 잔부의 희석제를 포함할 수 있다.
3. 무기계 섬유상 재료의 결속방법
본 발명은 상기 수성 바인더 조성물을 사용하여 무기계 섬유상 재료를 결속하는 방법을 제공한다.
상기 '무기계' 섬유는 유리섬유; 암면(rock wool); 슬래그섬유; 철합금, 니켈크롬 합금, 텅스텐합금, 구리합금 등과 같은 금속섬유 등과 같이 통상적인 유기 고분자 섬유를 제외한 그 밖의 섬유를 총칭한다. 본 발명의 명세서에 있어서, 상기 무기계 섬유상 재료는 상기 무기계 섬유를 형성하는 재료를 총칭한다. 본 발명에 있어서, 상기 '무기계 섬유상 재료'는 바람직하게는 유리섬유, 암면을 사용할 수 있다.
본 발명은 섬유의 불연성 확보를 위해 무기계 섬유상 재료를 대상으로 하는 것이 바람직하나, 상기 수성 바인더 수지, 또는 수성 바인더 조성물을 이용하여 유기계 섬유상 재료를 결속하는 방법 또한 본 발명의 범위 내인 것은 충분히 이해될 것이다.
본 발명의 무기계 섬유상 재료를 결속하는 방법은 본 발명에 따른 수성 바인더 조성물을 무기계 섬유상 재료에 분무한 후, 열경화하는 단계;를 포함한다.
상기 수성 바인더 조성물은 경화되지 않은 수용액 또는 수분산액의 형태로 무기계 섬유상 재료에 분무되는 것이 바람직하다.
상기 열경화를 위한 열처리는 140℃ 이상, 예컨대 140 내지 300℃의 온도에서, 바람직하게는 150 내지 250℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 열처리 온도가 상기 범위 미만인 경우 미경화의 문제가 발생할 수 있고, 상기 열처리 온도가 상기 범위를 초과하는 경우 과경화가 발생하여 분진의 원인이 될 수 있다.
본 발명의 무기계 섬유상 재료의 결속방법에 따라 결속된 섬유상 재료 내에 함유되는 수성 바인더의 함량은 결속된 섬유상 재료 총 중량 대비 1.5 내지 15 중량%일 수 있으며, 더 바람직하게는 1.5 내지 9 중량%일 수 있다.
카다놀 유도체를 함유하지 않은 수성 바인더 조성물을 결속한 경우와 본 발명에 따라 제조되는 수성 바인더를 적용하여 결속된 무기계 섬유상 재료를 비교하면, 본 발명에 따라 제조되는 수성 바인더를 사용한 경우가 포름알데히드 방출량, 인장 강도, 분진율, 복원율, 곰팡이 우수성, 옥외보관 시 색상변화, 불연성 등에 있어서 우수한 물성을 나타내는 것을 확인하였다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예의 제조>
실시예 1: 카다놀/페놀(10/90, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (F/P, 전체 페놀성 화합물 몰수에 대한 포름알데히드의 몰수 = 2)
페놀(98% 순도) 252.4 kg, 카다놀 87.64 kg, 50% KOH 용액 65.7 kg을 사입한 후, 37% 포름알데히드 483.1kg을 적하시켰다. 그 후, 80℃에서 2시간동안 교반하여 카다놀/페놀(10/90, mol%)의 수성 바인더 수지를 제조하였다.
제조된 카다놀/페놀(10/90, mol%)의 수성 바인더 수지 112.4 kg, 증류수 373.0 kg 및 50% NaOH 용액 21.2 kg을 투입한 후 증류수 63.1 kg, 방진유(Garo217S) 7.7 kg, 유안((NH4)2SO4) 3.53 kg, 실란(A-1100) 0.11 kg, 실록산 화합물(KCC-SI1402Z) 1.0 kg을 혼합하고 교반기로 30분간 교반하여 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 11.6 중량%이었다.
실시예 2: 카다놀/페놀 (15/85, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (F/P=2)
페놀(98% 순도) 239.4 kg, 카다놀 132.0 kg, 50% KOH 용액 66.0 kg을 사입한 후, 37% 포름알데히드 485.2 kg을 적하시켰다. 그 후, 80℃에서 2시간동안 교반하여 카다놀/페놀(15/85, mol%)의 수성 바인더 수지를 제조하였다.
제조된 카다놀/페놀(15/85, mol%)의 수성 바인더 수지 115.5 kg, 증류수 393.0kg 및 50% NaOH 용액 21.2 kg을 투입한 후 증류수 63.1 kg, 방진유(Garo217S) 7.7 kg, 유안((NH4)2SO4) 3.53 kg, 실란(A-1100) 0.11 kg, 실록산 화합물(KCC-SI1402Z) 1.0 kg을 혼합하고 교반기로 30분간 교반하여 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 11.6 중량%이었다.
실시예 3: 카다놀/페놀 (15/85, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (F/P=1.5)
페놀(98% 순도) 239.2 kg, 카다놀 131.9 kg, 50% KOH 용액 66.0 kg을 사입한 후, 37% 포름알데히드 362.62 kg을 적하시켰다. 그 후, 80℃에서 2시간동안 교반 후 증류수 200.3 kg을 투입하여 카다놀/페놀(15/85, mol%)의 수성 바인더 수지를 제조하였다.
제조된 카다놀/페놀(15/85, mol%)의 수성 바인더 수지 119.0 kg, 증류수 406.0kg 및 50% NaOH 용액 21.2 kg을 투입한 후 증류수 63.1 kg, 방진유(Garo217S) 7.7 kg, 유안((NH4)2SO4) 3.53 kg, 실란(A-1100) 0.11 kg, 실록산 화합물 (KCC-SI1402Z) 1.0 kg을 혼합하고 교반기로 30분간 교반하여 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 11.6 중량%이었다.
실시예 4: 카다놀/페놀 (5/95, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (F/P=1.5)
페놀(98% 순도) 266.05 kg, 카다놀 45.55 kg, 50% KOH 용액 65.86 kg을 사입한 후, 37% 포름알데히드 362.04 kg을 적하시켰다. 그 후, 80℃에서 2 시간동안 교반 후 증류수 261.5 kg을 투입하여 카다놀/페놀(5/95, mol%)의 수성 바인더 수지를 제조하였다.
제조된 카다놀/페놀(5/95, mol%)의 수성 바인더 수지 145.3 kg, 증류수 354.6 kg 및 실란(A-1100) 0.11 kg을 혼합하고 교반기로 30분간 교반하여 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 11.6 중량%이었다.
실시예 5: 카다놀/페놀 (10/90, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (실시예 1 대비 고형분 50% 감량) (F/P=2)
실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 수성 바인더 조성물 100 kg에 증류수 100 kg을 추가로 혼합하여 최종적으로 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 5.8 중량%이었다.
실시예 6: 카다놀/페놀 (15/85, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (실시예 2 대비 고형분 50% 감량) (F/P=2)
실시예 2와 동일한 방법으로 제조한 수성 바인더 조성물 100 kg에 증류수 100 kg을 추가로 혼합하여 최종적으로 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 5.8 중량%이었다.
실시예 7: 카다놀/페놀 (15/85, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (실시예 3 대비 고형분 50% 감량) (F/P=1.5)
실시예 3과 동일한 방법으로 제조한 수성 바인더 조성물 100 kg에 증류수 100 kg을 추가로 혼합하여 최종적으로 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 5.8 중량%이었다.
실시예 8: 카다놀/페놀 (5/95, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (실시예 4 대비 고형분 50% 감량) (F/P=1.5)
실시예 4와 동일한 방법으로 제조한 수성 바인더 조성물 100kg 에 증류수 100kg을 추가로 혼합하여 최종적으로 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분 함량은 5.8 중량%였다.
실시예 9: 카다놀/페놀 (15/85, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (실시예 2 대비 고형분 50% 감량, 실란 증량) (F/P=2)
실시예 6에서 실란(A-1100)을 0.11 kg 대신 0.33 kg 사용한 것을 제외하고는 동일 조건에서 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분 함량은 5.8 중량%였다.
실시예 10: 카다놀/페놀 (15/85, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (실시예 2 대비 고형분 50% 감량, 실란 미투입)
실시예 6 에서 실란(A-1100)을 미투입 한 것을 제외하고는 동일 조건에서 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분 함량은 5.8 중량%였다.
실시예 11: 카다놀/페놀 (15/85, mol%)의 수성 바인더 조성물 제조 (실시예 2 대비 고형분 50% 감량, 실록산 화합물 미투입)
실시예 6 에서 실록산 화합물(KCC-SI1402Z)을 미투입한 것을 제외하고는 동일 조건에서 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분 함량은 5.8 중량%였다.
비교예 1: 페놀, 포름알데히드만을 사용한 바인더 수지 (F/P = 4.5)를 사용한 바인더 조성물 제조
페놀/포름알데히드 수지(KCC-CAC00112) 1290.5 kg, 증류수 3594.1 kg, 실록산 화합물 (KCC-SI1402Z) 2 kg, 실란(A-1100) 1.1 kg, 유안((NH4)2SO4) 35.3 kg 및 방진유(Garo217S) 77 kg을 혼합용기에 투입하고 교반기로 30분동안 교반하여 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 11.6 중량%이었다.
비교예 2: 비교예 1 대비 고형분 50% 감량한 바인더 조성물의 제조
페놀/포름알데히드 수지(KCC-CAC00112) 1290.5 kg, 증류수 3594.1 kg, 실록산 화합물 (KCC-SI1402Z) 2 kg, 실란(A-1100) 1.1 kg, 유안((NH4)2SO4) 35.3 kg 및 방진유(Garo217S) 77 kg을 혼합용기에 투입하고 교반기로 30분동안 교반하여 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물 1000 kg에 증류수 1000 kg을 혼합하여 최종적으로 수성 바인더 조성물을 제조하였다. 제조된 바인더 조성물 내 고형분의 함량은 5.8 중량%이었다.
비교예 3: 아크릴 수지 바인더 조성물의 제조
온도계, 교반장치를 구비한 합성용 4구 플라스크에 에폭시 수지(KCC 제조, 에폭시 당량: 184-190) 280g, 톨오일 지방산 520g을 넣고 질소가스를 불어넣으면서 140°C로 승온하였다. 4시간 유지 후, 메톡시-2-프로판올로 희석하여 고형분 80%, 산가 25 mgKOH/g의 지방산 변성 에폭시 수지를 수득하였다. 상기 지방산 변성 에폭시 수지 140g을 소분하여 메톡시-2-프로판올과 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르를 각각 100g 및 85g을 넣고 질소가스를 불어넣으면서 120°C로 승온한 후 여기에 스티렌 400g, 메틸 메타아크릴레이트 100g, 아크릴산 280g의 혼합물과 t-부톡시퍼옥사이드 개시제 13g을 120분간 적가하였다. 90분간 반응을 유지한 후, 100°C 이하로 냉각한 다음 디에탄올아민 100g 및 트리에틸아민 35g을 넣어 중화시키고 증류수 2500g을 투입하여 수분산시켰다. 상전이가 일어난 후 글리세린과 치아인산나트륨을 넣어 고형분 34% 수지 조성물을 얻었다.
상기 수분산 수지 조성물 800kg, 탈이온수 1550kg, 실란(A-1100) 3kg을 넣고 교반기로 30분간 교반시켜 바인더를 제조하였고 고형분은 11.6% 이었다.
비교예 4: 천연 바인더 수지(에스터 축합형)의 바인더 조성물 제조
글루코오스(D-glucose)(고형분: 91 중량%) 158kg, 시트르산(citric acid)(고형분: 98 중량%) 44kg, 암모니아수(25%) 50kg, 증류수 1320kg, 실록산 화합물(KCC-SI1402Z) 2kg 및 방진유(Garo217S) 3kg을 혼합용기에 투입하고 교반기로 30분간 교반시켜 바인더를 제조하였다. 제조된 바인더의 고형분은 약 11.6%이었다.
비교예 5: 천연 바인더 수지(메일러드형)의 바인더 조성물 제조
글루코오스(D-glucose)(고형분: 91 중량%) 329kg, 황산으로 중화된 고상 라이신(L-lysine)(고형분: 98 중량%) 102kg, 글리세린 트리글리시딜 에테르(JSI사, EJ-300)(고형분: 99 중량%) 2.4kg, 방진유(고비-Garo217S) 3kg, 실록산 화합물(KCC-SI1402Z) 2kg 및 증류수 2956kg을 혼합용기에 투입하고 교반기로 30분간 교반시켜 바인더를 제조하였다. 제조된 바인더의 고형분은 약 11.6 중량%이었다.
<실험예: 바인더를 사용한 섬유상 재료의 결속>
고온의 유리물을 스피너에 통과시켜 시간당 2100 kg/hr의 속도로 섬유화시키면서, 집면실로 내려오는 유리 섬유에 상기 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 각각의 바인더 조성물을 31 L/분의 양으로 분사한 후, 건조공정을 거쳐 유리면 단열재를 얻었다. 상기와 같이 하여 제조된 각각의 유리면에 대하여 하기 항목들의 실험을 수행하였다.
1) 바인더 함량
결속된 섬유상 재료 내 바인더의 함량 측정을 위해, 100mm(가로)x100mm(세로)x50mm(두께)의 유리면 샘플을 준비한 후, 오븐에서 500℃에서 1 시간동안 열처리 하여 전후 무게감량을 측정하였다.
실험결과는 하기 표 1에 기재하였다.
2) 내수성
100mm(가로)x100mm(세로)x50mm(두께)의 유리면 샘플을 준비한 후, 청수를 담은 비이커에 샘플을 띄워서 완전히 가라앉을 때까지의 걸리는 시간을 측정하였다.
내수성 등급은 0에 가까울수록 불량하고, 5에 가까울수록 우수함을 나타낸다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
3) 절단성
실시예 및 비교예를 통해 제조된 유리면 샘플을 절단기를 이용하여 절단했을 시 절달면 내 보푸라기 등 외관을 관찰하였다.
절단성 등급이 0에 가까울수록 절단면에 보푸라기가 많이 발생하는 등 불량하고, 5에 가까울수록 보푸라기 없이 절단성이 우수함을 나타낸다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
4) 침수성
100mm(가로)x100mm(세로)x50mm(두께)의 유리면 샘플을 준비한 후, 기본 72시간의 침수성 시험을 진행하였다. 청수를 가득 채운 2L 비이커 내에 샘플을 완전히 침수시켜 72시간동안 색변화를 측정하였다. 이때 농도에 따라 색이 변하는 정도를 객관적으로 수치화하였다.
침수성 등급은 0에 가까울수록 불량하고, 5에 가까울수록 우수함을 나타낸다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
5) 포름알데히드 방출량
소형 챔버법에 따라 시편을 소형 챔버에 방치한 후 7일째의 챔버 공기를 포집하고, 포집한 공기를 GC(기체크로마토그래피)로 분석하였다. 구체적인 시험방법은 공기청정협회에서 설정한 방법(KS M ISO 16000, KS M 1998)을 따랐으며, 결과 판정은 7일째에 하였다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
6) 인장 강도
측정시료를 각 3개씩 폭 4cm의 크기로 제작하였다. 인장봉을 시료의 길이보다 짧게 위치시키고, 인장봉에 시료를 수평이 되도록 고정시킨 뒤, 지지봉에 시료를 수직이 되도록 조였다. 인장강도 시험기의 속도를 15 mm/분으로 하고, 로드 디스플레이 영점을 잡은 후, 작동시켰다. 시험기가 자동으로 멈춘 뒤 디스플레이되는 최대하중을 측정하였다.
이때 강도가 0에 가까울수록 불량하고 6에 가까울수록 우수함을 나타낸다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
7) 분진율
측정시료를 각 4개씩 폭 1.5cm, 너비 10cm의 크기로 제작하였다. 측정 전 무게를 계량한 후, 시료를 분진율 측정기에 위치시키고, 1 m/분의 속도로 전후좌우로 흔들었다. 총 측정시간은 시료당 10분을 기준으로 하였고, 시험기가 자동으로 멈춘 뒤 시료 무게를 계량하였다.
분진율 = [(측정 후 계량 무게/측정 전 계량 무게) - 1]*100의 계산식으로 분진율을 산출하였으며 %로 표기하였다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
8) 곰팡이 저항성
곰팡이 저항성은 ASTM G21-09 시험방법에 의하여 시편에서의 곰팡이 성장율을 1달간 관찰하여 측정하였다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
9) 옥외보관 시 색상변화
제조된 유리면을 비닐 포장하여 옥외에 3개월 보관 후 색상 변화의 정도를 관찰하였다.
평가등급이 6에 가까울수록 색상변화가 심한 것을 나타내고, 0에 가까울수록 색상변화가 없는 것을 나타낸다.
실험 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
10) 옥외폭로 후 물성 변화
제조된 유리면은 옥외에 3 개월간 노출 시킨 후 인장 강도를 측정하여 변화의 정도를 관찰하였다.
평가등급이 6에 가까울수록 강도 변화 없이 물성을 유지하고, 0에 가까울수록 물성 저하가 커 불량함을 나타낸다.
11) 불연성능 시험
건축 내부마감재료의 난연성능시험 기준에 의거하여 제조된 유리면 샘플에 대한 불연 및 준불연재료 여부를 불연성 시험(KS F ISO 1182), 가스유해성 시험 (KS F 2271), 열방출률 시험(KS F ISO 5660)을 통해 확인하였다.
실험결과는 하기 표 1에 기재하였다.
불연성능 시험 시 가열로에서의 온도 상승 폭의 정도로 불연 특성을 정량화할 수 있으며, 특히 750℃ 가열로에서 평형온도보다 20℃ 이상 상승하지 않을 때 '불연'으로 표시하였다.
항목 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
F/P (molar ratio) 2.0 2.0 1.5 1.5 2.0 2.0 1.5 2.0 1.5 2.0 2.0
바인더 함량 (wt%) 8.8 8.7 8.4 8.7 4.5 4.3 4.4 4.3 4.5 4.5 4.4
내수성 4 4 4 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3 3
침수성 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 4
절단성 5 5 5 5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 3.5 3.5
포름알데히드방출량
(mg/m2h)		 0.007 0.006 0.004 0.005 0.003 0.004 0.001 0.002 0.002 0.004 0.005
인장 강도 6 6 6 6 5 5 5 5 5 4 4
분진율(%) 0.4% 0.5% 0.5% 0.4% 0.7% 0.7% 0.6% 0.4% 0.6% 1.5% 1.0%
곰팡이 저항성 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수
옥외보관 시 색상변화 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1
옥외폭로 후
강도변화		 5 5 5 6 5 5 5 6 5 2 4
불연/준불연 여부 불연 불연 불연 불연 불연 불연 불연 불연 불연 불연 불연
항목 비교예
1 2 3 4 5
바인더 함량 (wt%) 8.9 4.5 9.0 8.8 8.7
내수성 3 3 3 3 3
침수성 5 5 5 5 5
절단성 5 2 3 4 4
포름알데히드방출량(mg/m2h) 0.041 0.014 미검출 미검출 미검출
인장 강도 5 2 3 3.5 3.5
분진율(%) 0.5% 0.8% 0.5% 0.5% 0.5%
곰팡이 저항성 우수 우수 우수 우수 우수
옥외보관 시 색상변화 3 3 3 3 4
옥외폭로 후
강도변화		 5 3 4 3 3
불연/준불연 여부 준불연 불연 준불연 준불연 준불연
비고 HCHO 방출량불량 강도 절단성불량 강도 절단성
불량		 강도 내후성 불량 강도 내후성 불량
상기 표 1에서 확인한 결과, 실시예 1 내지 11의 수성 바인더 조성물을 이용하여 결속된 섬유는 비교예 1 내지 5의 바인더 조성물을 이용하여 결속된 섬유와 비교하여, 절단성, 포름알데히드방출량, 인장강도, 옥외보관 시 색상, 강도변화 및 불연성을 크게 개선하면서도 내수성, 분진율 및 곰팡이 저항성과 같은 효과를 동등 내지 유사하게 유지하는 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 실시예 1 내지 3에 비해 낮은 카다놀 유도체를 함유한 실시예 4와 8의 경우 바인더 제조 시 추가 NaOH 투입 없이도 수지의 상용성이 우수하고, 실록산 화합물 투입 없이도 우수한 내수성 및 응용물성을 나타냈다. 이를 통해 실시예 4 및 8과 같이 적은 카다놀 함량을 통해서도 제품 물성이 크게 개선됨을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (10)

  1. 알데히드 화합물(A)과, 카다놀 유도체(b1) 및 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)을 포함하는 페놀성 화합물(B)이 축합되어 제조되는 수성 바인더 수지, 및
    규소 함유 화합물을 포함하고,
    상기 알데히드 화합물(A)과 상기 페놀성 화합물(B)의 몰비는 1.5:1 내지 2:1인 수성 바인더 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카다놀 유도체(b1)와 카다놀 유도체가 아닌 페놀성 화합물(b2)의 몰비는 1:99 내지 70:30 (b1:b2)인 수성 바인더 조성물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수성 바인더 수지는 레졸형, 노볼락형 또는 이들 두 유형이 혼합된 형태인 수성 바인더 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 카다놀 유도체(b1)는 카다놀 유도체 총 중량 대비 60 중량% 이상의 함량으로 카다놀을 포함하는 것인 수성 바인더 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 축합은 60 내지 120℃의 온도에서 수행되는 것인 수성 바인더 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수성 바인더 수지의 고형분은 상기 수성 바인더 조성물 내 고형분 총 중량을 기준으로 50 내지 100 중량%의 함량으로 포함되는 것인 수성 바인더 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 규소 함유 화합물은 상기 수성 바인더 조성물 총 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%의 함량으로 포함되는 것인 수성 바인더 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 규소 함유 화합물은 실란계 화합물, 실록산 화합물, 또는 이들의 혼합물인 것인 수성 바인더 조성물.
  10. 청구항 1, 2, 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 수성 바인더 조성물을 무기계 섬유상 재료에 분무한 후, 열경화하는 단계;를 포함하는 무기계 섬유상 재료의 결속방법.
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