KR20090113282A - 연마 표면을 갖는 가요성 시트형 기재 - Google Patents

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KR20090113282A
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롤란트 에틀
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Abstract

본 발명은 비코팅된 건조 기재를 기준으로 적어도 5∼90 중량%의 양으로 가요성 시트형 기재의 상부 및/또는 하부에 열경화성 수지의 하나 이상의 예비축합물의 수용액 또는 분산액을 도포하고 예비축합물을 가교시키고 처리된 기재를 건조시킴으로써 얻을 수 있는, 연마 표면을 갖는 가요성 시트형 기재에 관한 것이다.

Description

연마 표면을 갖는 가요성 시트형 기재{FLEXIBLE, SHEET-LIKE SUBSTRATES HAVING AN ABRASIVE SURFACE}
본 발명은 연마 표면을 갖는 가요성 시트형 기재, 및 가정 및 산업에서 표면 세정을 위한 닦음천(wiping cloth)으로서의 이의 용도에 관한 것이다.
WO 01/94436은 멜라민/포름알데히드 축합물을 주성분으로 하는 탄성 발포체의 제조 방법을 개시한다. 상기 공정에서, 멜라민/포름알데히드 예비축합물, 유화제, 발포제, 경화제 및, 적당한 경우, 일반적인 첨가제를 포함하는 수용액 또는 분산액은 120∼300℃로 가열됨으로써 발포되고 상기 예비축합물은 가교된다. 멜라민 대 포름알데히드의 몰비는 1:2보다 크다. 이는, 예를 들어 1:1.0 내지 1:1.9이다. 따라서 수득가능한 연속 기포의 가요성 발포체는 건물 및 건물 일부의 단열 및 방음, 차량 및 항공기 내부의 단열 및 방음 및 예를 들어 냉동 창고 내 저온 단열에 주로 사용된다. 발포체는 또한 단열성 및 완충성있는 패키징 재료로 사용되며 가교된 멜라민 수지의 경도가 높기 때문에 부드러운 연마 세정 스펀지, 연마 스펀지 및 폴리싱 스펀지용으로 사용된다.
US-B 6,713,156은 다른 물품 상에 문지르는 경우 표면에 연마 효과가 나타나는 시트형 기재를 기술한다. 상기 연마성 기재는, 예를 들어 시트형 내 지(underlay), 예컨대 부직포 또는 종이 상에 중합체를 용사, 발포 또는 인쇄하고, 그 위에 불균일하게 상기 중합체를 도포하고 이를 경화시킴으로써 얻어진다. 중합체의 경화는 신속하게 실시해야 하는데 그 이유는 중합체의 불균일한 도포가 기재의 연마 효과의 원인이 되기 때문이다. 사용된 중합체 조성물은 최저 막 형성 온도(MFT)가 10℃ 이상이고 Tg가 0℃ 이상, 일반적으로 20∼105℃인 하나 이상의 중합체를 포함한다. 중합체 조성물은 첨가제, 예컨대 가소제, 가교제, 전분, 폴리비닐 알콜, 포름알데히드로 열 경화가능한 조성물, 예컨대 멜라민, 우레아 및 페놀 최대 20 중량%를 포함할 수 있다. 도포된 양은 일반적으로 부직포 및 다른 다공성 기재를 기준으로 20 중량% 이상, 바람직하게는 30∼50 중량%이다. 중합체로 불균일하게 코팅된 기재는, 예를 들어 가정 및 산업에서 문지름천(scouring cloth) 및 닦음천, 화장용 닦음제 및 상처 치료용 면봉으로 사용된다.
US 2005/0202232는 하나 이상의 시트형 멜라민 발포체 층 및 하나 이상의 보강층으로 이루어진 생성물을 개시한다. BASF 악티엔게젤샤프트의 Basotect®는 멜라민 발포체로 언급된다. Basotect®는 멜라민/포름알데히드 축합물을 주성분으로 하는 연속 기포 발포체이다. 시트형 멜라민 발포체 층 및 마찬가지로 셀룰로스 섬유 또는 천연 또는 합성 텍스타일 섬유를 포함하는 시트형 보강층은, 예를 들어 핫멜트 접착제에 의해 서로에게 결합된다. 하지만, 보강층 유형에 따라, 이들은 또한 열 및, 적당한 경우, 압력의 작용에 의해 서로에게 직접적으로 합해질 수 있다. 따라서 시트의 적어도 한면 상에 멜라민 발포체 층을 갖는 수득가능한 생성물은 멜라 민 발포체 층의 탁월한 경도로 인해 가정 및 산업에서 표면 세정용 및 관리용 물품으로 사용된다. 이들은 사용 후 처분되는 일회용 물품이 바람직하다. 일반적으로, 이들은 두께가 5 mm 미만, 바람직하게는 0.85∼2 mm인 천이다.
각 경우에 BASF 악티엔게젤샤프트(67056 루드빅샤펜 소재)의 Kauramin® 및 Kaurit®로서, 우레아, 멜라민 및 포름알데히드의 축합물을 주성분으로 하는 수성 바인더 또는 분말로 판매되는 아교 및 함침성 수지는 보드형 보드계 재료, 예컨대 파티클 보드지(particle board), 합판(plywood) 보드지 및 거푸집(formwork) 보드지, 예컨대 Technische Information Kaurit®의 생산을 위한 가구 및 건축 산업에 사용된다. 함침성 수지를 함침시킨 종이는 경질 표면을 갖는다. 상기 생성물(예, Technische Information Kauramin®)은, 예를 들어 라미네이트 바닥 표면 또는 가구 물품의 장식에 존재한다.
종이의 습윤 강도를 증가시키기 위해, 예를 들어 종이 제조시 시트 형성 전에 종이 원료에 멜라민/포름알데히드 수지, 예컨대 BASF 악티엔게젤샤프트(67056 루드빅샤펜 소재)의 Urecoll® K를 첨가한다. 종이 원료에 존재하는 수지 양은, 예를 들어 건조 종이 원료를 기준으로 약 0.5∼1 중량%이다.
공지된 닦음천, 예컨대 사용 후 처분되는 키친용 롤 또는 티슈는, 특히 습한 상태에서 적당한 닦기 효과를 보장하는 충분한 안정성을 갖지 못한다.
종래 EP 출원 06 116 165는 하나 이상의 마감 조성물로 종이 및 종이 생성물 을 마감하는 방법으로서, 하나 이상의 마감 조성물은 종이 또는 종이 생성물의 상부 및/또는 하부에 패턴 형태로 도포되는 방법을 개시한다. 이 공정에서, 공지된 마감 공정과 비교하였을 때 필적할만한 성질을 갖는 종이를 제조하기 위해 더 적은 양의 마감 조성물이 요구된다. 적당한 마감 조성물은, 특히 또한 멜라민/포름알데히드 수지 및 우레아/포름알데히드 수지이다.
본 발명의 목적은 가정 및 산업에서 표면을 세정하는 연마 표면을 갖는 기재를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명에 따라 비코팅된 건조 기재를 기준으로 적어도 5∼90 중량%의 양으로 가요성 시트형 기재의 상부 및/또는 하부에 열경화성 수지의 하나 이상의 예비축합물의 수용액 또는 분산액을 도포하고, 예비축합물을 가교시키고 처리된 기재를 건조시킴으로써 얻을 수 있는 연마 표면을 갖는 가요성 시트형 기재에 의해 실현된다.
연마 표면은 또다른 표면 상에 상기 표면을 이동시 마찰(rubbing) 또는 문지름 효과가 다른 표면 위에 나타나는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 티슈 종이는 사실상 사용 중에 문지름 효과가 없는 반면, 유리, 금속 또는 플라스틱을 포함하는 닦음면(wiping surface) 상에서 본 발명에 따른 기재는 상기 표면의 세정에 바람직한 문지름 효과를 나타낸다. 하지만, 문지름 효과는 사포보다 크게 못미쳐서, 본 발명에 따른 기재는, 오염물을 제거하기 위해 단지 약간의 문지름 효과만이 요구되는 모든 그러한 분야에 적합하므로, 본 발명에 따른 기재로 닦은 재료의 표면은 실질적으로 손상을 입지 않는다. 본 발명에 따른 생성물은 바람직하게는 일회용 물품으로 사용되지만 또한 각 분야에 따라 여러번 사용될 수 있다.
시트형 기재의 예는 종이, 보드지, 판지, 직물, 편물 및 부직포이다. 종이, 보드지 및 판지는, 천연 셀룰로스 섬유와, 재생 섬유, 특히 버진 섬유(virgin fiber)와의 혼합물로서 흔히 사용되는 폐지로부터 얻는 섬유 양자 모두로부터 유래하는 모든 종류의 셀룰로스 섬유로부터 제조될 수 있다. 섬유를 수중 현탁하여 펄프를 형성하고, 이 펄프를 와이어 상에서 탈수시켜서 시트를 형성한다. 펄프의 제조에 적당한 섬유는 제지 산업의 목적에 일반적인 모든 품질의 것, 예컨대 기계 펄프, 표백 및 비표백된 화학 펄프 및 모든 일년생 식물에서 얻은 종이 원료이다. 기계 펄프는, 예를 들어 쇄목(groundwood), 열기계 펄프(TMP), 화학열기계 펄프(CTMP), 가압 쇄목, 반화학 펄프, 고수율 펄프 및 리파이너 기계 펄프(RMP)를 포함한다. 예를 들어, 황산염, 아황산염 및 소다 펄프는 화학 펄프로 적당하다. 또한 비표백된 크래프트(craft) 펄프로도 언급되는 비표백된 화학 펄프가 바람직하게 사용된다. 종이 원료의 제조에 적당한 1년생 식물은, 예를 들어, 벼, 밀, 사탕수수 및 양마(kenaf)이다. 본 발명에 따른 생성물을 위한 시트형 기재를 구성하는 종이 생성물의 기본 중량은, 예를 들어 7.5∼500 g/m2, 바람직하게는 10∼150 g/m2, 특히 10∼100 g/m2이다. 특히 바람직한 시트형 기재는 티슈 종이 및 구조화된 표면을 갖는 종이, 예를 들어 가정에서 흔한 키친용 롤이다. 상기 종이 생성물은, 예를 들어 기본 중량이 10∼60 g/m2이다. 사용된 시트형 기재는 하나의 층으로 이루어질 수 있거나 또는 예를 들어 제조 직후 다른 층 상부 위에 여전히 축축한 층을 위치시키고 이를 압착시키거나, 적당한 접착제로 이미 건조된 층을 서로 접착 결합시킴으로써 복수의 층으로 이루어질 수 있다.
또한 시트형 기재로 적당한 직물, 편물 및 부직포는 통상 텍스타일 섬유 또는 텍스타일 섬유 혼합물로 이루어진다. 이의 예는 면, 셀룰로스, 삼, 모직, 폴리아미드, 예컨대 나일론, Perlon® 또는 폴리카프로락탐, 폴리에스테르 및 폴리아크릴로니트릴의 섬유이다.
시트형 기재의 두께는, 예를 들어 0.01∼100 mm, 바람직하게는 0.05∼10 mm이다. 일반적으로 0.05∼3 mm의 범위이다. 시트형 기재는, 예를 들어 웹형 또는 시트형으로 존재한다. 상기 재료는 가요성이 있다. 이들은 심지어 열경화성 수지의 도포 및 경화 후에도 가요성을 유지하는데, 열경화성 수지는 실제 기껏해야 미처리 기재의 가요성이 유지될 정도의 양으로만 도포될 것이다. 미처리된 기재의 가요성은 열경화성 수지의 도포로 인해 감소되지만, 수지의 양은, 예를 들어 가구 베니어판(veneer)에서 일반적인 강성한 불요성 구조가 형성되지 않는 양이다. 본 발명에 따라 코팅된 종이는 결코 부서지지 않을 것이고, 구부리고 접을 때 유리처럼 깨지지 않아야 한다. 본 발명에 따라 코팅된 판지는 또한 파괴되지 않고 구부릴 수 있지만 비코팅된 판지와 비교하였을 때 실질적으로 향상된 닦기 효과를 갖는다.
연마 표면을 갖는 가요성 시트형 기재의 제조를 위해, 시트형 기재, 예컨대 부직포, 직물, 편물, 종이, 보드지 및 판지는 하나 이상의 열경화성 수지의 예비축합물의 수용액 또는 분산액으로 우선 처리된다. 열경화성 수지의 예비축합물은 멜라민/포름알데히드 예비축합물, 우레아/포름알데히드 예비축합물, 우레아/글리옥살 예비축합물 및 페놀/포름알데히드 예비축합물로 이루어진 군에서 선택된다.
바람직하게는 멜라민 대 포름알데히드의 몰비가 1:2보다 큰 멜라민 및 포름알데히드의 예비축합물을 사용한다. 멜라민 대 포름알데히드의 몰비가 1:1.0 내지 1:1.9인 멜라민 및 포름알데히드의 예비축합물은 바람직하게는 열경화성 수지로 사용된다. 멜라민/포름알데히드 축합물은, 축합된 단위의 형태를 도입함으로써, 멜라민 이외에 열경화성 플라스틱의 다른 전구체 최대 50 중량%, 바람직하게는 최대 20 중량% 및 포름알데히드 이외에 다른 알데히드 최대 50 중량%, 일반적으로 최대 20 중량%를 포함할 수 있다. 열경화성 플라스틱의 적당한 전구체는, 예를 들어 알킬 치환된 및 아릴 치환된 멜라민, 우레아, 우레탄, 카르복시아미드, 디시안디아미드, 구아니딘, 설푸릴아미드, 설폰아미드, 지방족 아민, 글리콜, 페놀 및 페놀 유도체이다. 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 이소부틸알데히드, n-부틸알데히드, 트리메틸올아세트알데히드, 아크롤레인, 벤즈알데히드, 퍼퍼롤, 글리옥살, 글루타르알데히드, 프탈알데히드 및 테레프탈알데히드는, 예를 들어 축합물에서 부분적으로 포름알데히드를 대체하기 위한 알데히드로 사용될 수 있다.
예비축합물은, 적절한 경우, 하나 이상의 알콜로 에테르화될 수 있다. 이의 예는 1가 C1-알콜 내지 C18-알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, 이소부탄올, n-펜탄올, 시클로펜탄올, n-헥산올, 시클로헥산올, n-옥탄올, 데칸올, 팔미틸 알콜 및 스테아릴 알콜, 다가 알콜, 예컨대 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세롤, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 산화에틸렌 단위가 3∼20개인 폴리에틸렌 글리콜, 한쪽 말단에서 말단캡핑(endcap)된 글리콜 및 폴리알킬렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 펜타에리트리톨 및 트리메틸올프로판이다.
열경화성 수지의 제조는 종래 기술 분야, 예를 들어 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Completely Revised Edition, Wiley-VCH Verlag GmbH Co. KgaA, Weinheim, "Amino Resins", Vol. 2, pages 537-565 (2003)]의 일부이다.
사용된 출발 재료는 예비축합물, 바람직하게는 멜라민 및 포름알데히드의 수용액 또는 분산액이다. 고체 농도는, 예를 들어 5∼95 중량%, 바람직하게는 10∼70 중량% 범위이다. 예비축합물의 용액 또는 분산액은 일반적으로 하나 이상의 경화제를 포함한다. 특정 경우에, 축합에 일반적인 경화제는 또한 시트형 기재에 별도로 도포될 수 있다. 열경화성 수지의 추가 축합을 촉매하는 산성 화합물은 통상 경화제로 사용된다. 이들의 양은, 예를 들어 수지를 기준으로 0.01∼70 중량%, 바람직하게는 0.05∼60 중량%이다. 적당한 경화제는, 예를 들어 무기산 및 유기산, 예컨대 염산, 황산, 인산, 질산, 포름산, 아세트산, 옥살산, p-톨루엔설폰산 또는 아미도설폰산, 및 산 무수물, 예컨대 말레산 무수물 또는 이타콘산 무수물, 또는 산과 암모니아 또는 아민의 염 및 황산 수소 나트륨 및 염화마그네슘이다.
열경화성 수지의 예비축합물의 수용액 또는 분산액은, 적절한 경우, 또한 계면활성제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비이온성, 음이온성 및 양이온성 계면활성제 및 하나 이상의 비이온성 및 하나 이상의 음이온성 계면활성제 혼합물, 하나 이상의 비이온성 및 하나 이상의 양이온성 계면활성제 혼합물, 복수의 비이온성 또는 복수의 양이온성 또는 복수의 음이온성 계면활성제 혼합물이 적당하다.
모든 표면 활성제는, 예를 들어 계면활성제로 적당하다. 적당한 비이온성 표면 활성 물질의 예는 에톡시화된 모노알킬페놀, 디알킬페놀 및 트리알킬페놀 (에톡시화 정도: 3∼50, 알킬 라디칼: C3-C12) 및 에톡시화된 지방 알콜 (에톡시화 정도: 3∼80: 알킬 라디칼: C8-C36)이다. 이의 예는 BASF AG의 Lutensol® 상표 또는 Union Carbide의 Triton® 상표이다. 하기 화학식의 에톡시화된 선형 지방 알콜이 특히 바람직하다:
n-CxH2x +1-O(CH2CH2O)y-H
상기 식에서, x는 10∼24, 바람직하게는 12∼20 범위의 정수이다. 변수 y는 바람직하게는 5∼50, 특히 바람직하게는 8∼40 범위의 정수이다. 에톡시화된 선형 지방 알콜은 통상 상이한 에톡시화 정도를 갖는 상이한 에톡시화된 지방 알콜의 혼합물로 존재한다. 본 발명에서, 변수 y는 평균값(수 평균)이다. 적당한 비이온성 표면 활성 물질은 또한 산화에틸렌 및 하나 이상의 C3-C10-산화알킬렌의 공중합체, 특히 블럭 공중합체, 예컨대 하기 화학식의 3 블럭 공중합체이다:
RO(CH2CH2O)y1-(BO)y2-(A-O)m-(B'O)y3-(CH2CH2O)y4R'
상기 식에서, m은 0 또는 1이고, A는 지방족, 지환족 또는 방향족 디올, 예컨대 에탄-1,2-디일, 프로판-1,3-디일, 부탄-1,4-디일, 시클로헥산-1,4-디일, 시클로헥산-1,2-디일 또는 비스(시클로헥실)메탄-4,4'-디일에서 유도된 라디칼이고, B 및 B'은, 서로 독립적으로, 프로판-1,2-디일, 부탄-1,2-디일 또는 페닐에탄일이고, 서로 독립적으로, 2∼100이고 y2 및 y3은, 서로 독립적으로, 2∼100이고, y1 + y2 + y3 + y4의 합은 바람직하게는 20∼400의 범위이고, 이는 수 평균 분자량 1000∼20,000의 범위와 상응한다. A는 바람직하게는 에탄-1,2-디일, 프로판-1,3-디일 또는 부탄-1,4-디일이다. B는 바람직하게는 프로판-1,2-디일이다.
상표명 Zonyl® (DuPont)로 구입 가능한 플루오르 치환된 폴리알킬렌 글리콜은 또한 표면 활성 물질로 적당하다.
비이온성 계면활성제 이외에도, 다른 적당한 표면 활성 물질은 음이온성 및 양이온성 계면활성제이다. 이들은 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 하지만, 이에 대한 전제 조건은 서로 상용성이 있는 것, 즉 서로에게 침전물을 형성시키지 않는 것이다. 이 전제 조건은, 예를 들어 각 경우에 한 부류의 화합물의 혼합물 및 비이온성 및 음이온성 계면활성제의 혼합물과 비이온성 및 양이온성 계면활성제의 혼합물에 적용된다. 적당한 음이온성 표면 활성제의 예는 라우릴황산나트륨, 도데실황산나트륨, 헥사데실황산나트륨 및 디옥틸설포숙신산나트륨이다.
양이온성 계면활성제의 예는 4차 알킬암모늄 염, 알킬벤질암모늄 염, 예컨대 디메틸-C12-알킬벤질암모늄 내지 C18-알킬벤질암모늄 염화물, 1차, 2차 및 3차 지방 아민 염, 4차 아미도아민 화합물, 알킬피리디늄 염, 알킬이미다졸리늄 염 및 알킬옥사졸리늄 염이다.
음이온성 계면활성제는, 예를 들어 황산으로 에스테르화되고 통상 알칼리로 중화된 형태로 사용되는 (경우에 따라 알콕시화된) 알콜이 특히 바람직하다. 추가의 일반적인 유화제는, 예를 들어 알칸설폰산나트륨, 알킬황산나트륨, 예컨대 라우릴황산나트륨, 도데실벤젠설폰산나트륨, 및 설포숙신산염이다. 또한, 인산 또는 아인산 및 지방족 또는 방향족 카르복실산의 에스테르는 또한 음이온성 유화제로 사용될 수 있다. 일반적인 유화제는, 예컨대 문헌[M. Ash, I. Ash, Handbook of Industrial Surfactants, Third Edition, Synapse Information Resources Inc]에 상세하게 기술된다.
하나 이상의 예비축합물의 수용액 또는 분산액은 최대 10 중량%의 양으로 계면활성제를 포함할 수 있다. 이것이 계면활성제를 포함하는 경우, 바람직하게는 용액 또는 분산액에 존재하는 계면활성제의 양은 0.01∼5 중량%이다.
예비축합물의 수용액 또는 분산액은, 적절한 경우, 추가의 일반적인 첨가제, 예컨대 염료, 살생제, 미립자, 무기 화합물, 예컨대 실리카, 알루미나, 탄화규소, 이산화티탄, 산화아연, 탄산칼슘, 대리석 및 강옥을 포함할 수 있다. 무기 화합물의 평균 입자 직경은, 예를 들어 1 nm∼500 ㎛이다. 상기 첨가제의 양은, 예를 들어 용액 또는 분산액을 기준으로 0∼100, 바람직하게는 0∼25 중량%이다. 예비축합물의 수용액 또는 분산액은 또한 또한 하나 이상의 방향물질 또는 향수를 포함할 수 있다. 상기 물질을 사용하는 경우, 그 양은, 예를 들어 용액 또는 분산액을 기준으로 0.1∼5, 통상 0.2∼1이다. 본 발명에 따른 가요성 시트형 기재는 바람직하게는 또다른 표면, 예컨대 탄화규소 또는 알루미나 등을 마찰시키는 경우 문지름 효과가 나타나는 재료를 포함하지 않는다.
예비축합물의 수용액 또는 분산액은 또한 하나 이상의 중합체 첨가제 0∼20 중량%를 포함할 수 있다. 이의 예는 N-비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아크릴산, 메타크릴산 및 아크릴산과 메타크릴산의 염의 단독중합체 및 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌 설폰산염, 폴리스티렌설폰산, 폴리스티렌, 중합된 단위의 형태로 도입된 부타디엔을 포함하는 중합체, 예컨대 스티렌과 부타디엔의 공중합체, 스티렌, 부타디엔 및 아크릴산의 공중합체, 스티렌, 아크릴로니트릴 및 부타디엔, 폴리아크릴로니트릴의 공중합체, 아크롤레인의 공중합체, 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 폴리포름알데히드의 단독중합체 및 공중합체이다.
본 발명에 따른 생성물을 제조하기 위해, 예비축합물(또한 "조제액"으로 하기 언급됨)의 용액 또는 분산액은 전체 표면 또는 패턴 형태로 기재에 도포될 수 있다. 조제액은 또한 예를 들어 공기 또는 다른 기체 중에서 교반시킴으로써 시트형 기재에 도포 전에 발포시킬 수 있다. 기포가, 멜라민 및 포름알데히드를 주성분으로 하는 열경화성 수지를 포함하는 공지된 발포체와 대조적으로, 나노미터 범위, 예컨대 1∼1000 nm의 평균 직경을 갖는 발포체로 코팅된 시트형 기재, 예컨대 Basotect®는 이후 경화 및 건조 후 얻어진다.
조제액은 바람직하게는 각 경우에 적당한 내지에 비발포된 상태에서 도포된다. 이는, 예를 들어 스프레잉, 나이프코팅, 롤 코팅, 프린팅 또는 당업자에게 공지된 다른 적당한 산업용 장비, 예컨대 사이즈 프레스, 필름 프레스, 에어브러쉬 또는 커튼 코팅 유닛 등에 의해 시트형 기재에 도포될 수 있다. 비접촉식 방법 또는 시트형 기재에 가능한 적은 압력을 사용하는 방법은 바람직하게는 수지의 기재로의 흡수를 감소시키기 위해 사용된다.
도포는 한 면 또는 양면 상에, 동시에 또는 연속하여 수행될 수 있다. 조제액에 의해 시트형 기재에 도포되는 경화가능한 수지의 양은, 예를 들어 비코팅된 건조 시트형 기재의 기본 중량을 기준으로 5∼90 중량%, 바람직하게는 10∼80 중량%, 특히 20∼70 중량%이다.
따라서, 이것은 제지에 있어 종이 원료에 습윤 강도 제제를 첨가함으로써 실질적으로 종이의 습윤 강도 처리에 통상 사용되는 양 이상이고 멜라민/포름알데히드 수지로 시트형 기재를 코팅함으로써 실질적으로 장식용 시트의 제조에 사용되는 양 이하이다. 각 경우 기재에 도포된 예비축합물의 양은 본 발명에 따른 생성물의 가요성, 유연성 및 취급성에 결정적인 영향을 미친다.
또한, 기재 상에 조제액 또는 경화된 수지의 분포는 본 발명에 따른 생성물의 가요성에 상당한 영향을 미친다. 조제액은, 예를 들어 내지에 불균일하게 도포될 수 있는데, 예를 들면 상기 조제액으로 내지의 모든 부분을 피복하되, 균일하게 분포시키지는 않는다. 추가의 변형은 시트형 기재 상에 패턴의 형태로 조제액을 인쇄하는 것을 포함한다. 예를 들어 특히 가요성인 생성물은 조제액이 내지 상에 평행 스트라이프 또는 점의 형태로 인쇄되는 경우 얻어진다.
시트형 내지에 조제액의 도포 후에, 열경화성 수지의 가교 및 열경화성 수지의 예비축합물의 코팅이 제공된 시트형 기재의 건조를 실시하는데, 이때 가교 및 건조는 동시에 또는 연속하여 실시될 수 있다. 유리한 구체예에서, 열경화성 수지를 습윤 분위기에서 가교시킨 후 생성물을 건조한다. 수지의 열 경화 및 생성물의 건조는, 예를 들어 40∼250℃, 바람직하게는 50∼200℃, 특히 바람직하게는 80∼140℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 건조 단계는 또한, 예를 들어 기체 건조기 또는 IR 건조기에서 수행될 수 있다. 각 경우 사용된 온도가 높을 수록, 건조 장치 내에서 건조되는 재료의 체류 시간이 짧아진다. 필요하다면, 본 발명에 따른 생성물은 또한 건조 후 최대 300℃ 온도에서 가열될 수 있다. 또한 300℃ 이상의 온도가 수지를 경화시키는데 사용될 수도 있지만, 이에 따라 요구되는 체류 시간은 매우 짧아진다.
가정 및 산업에서 표면을 세정하는 닦음천으로 사용되는 가요성 시트형 기재가 얻어진다. 이들은 금속, 유리, 자기, 플라스틱 및 목재를 포함하는 물품의 표면을 세정하기 위한 연마성 닦음천으로 특히 적당하다. 본 발명에 따른 생성물은 특히 일회용 물품으로 적당하지만, 적절한 경우 여러번 사용될 수 있다. 이들은 내지로서 직물 또는 부직포를 포함하는 본 발명에 따른 생성물의 경우에 특히 여러번 사용될 수 있다.
실시예에서 언급되는 백분율은 달리 문맥에 명시하지 않는 한 중량 백분율이다.
조제액 1
초기에 비커 내 탈염수를 취하고, 분말을 서서히 도입한 후 가장 높은 속도로 설정된 Ultra-Turrax®를 이용하여 1시간 동안 혼합물을 처리함으로써 멜라민 및 포름알데히드의 미세분말 예비축합물(Kauramin® KMT 773 (분말, BASF))과 물로 20% 농도 수용액을 제조하였다. 이후 예비축합물의 수용액을 플루트화(fluted) 필터를 통해 여과시켰다. 포름산(100% 농도) 3.5 g 및 플루오르 치환된 표면 활성제(Zonyl® FS 300, DuPont) 100 ㎕를 상기 용액 30 g에 첨가하고 건조 오븐에서 70℃ 온도에 6분 동안 혼합물을 보관하였다.
실시예 1
조제액 1 중 일부를 0.2 나이프코터(knifecoater)를 이용하여 기본 중량이 53 g/m2인 23.8 cm x 25.7 cm의 키친용 롤(TORK (Premium) 키친용 롤)의 한 면에 도포하였다. 도포된 수지 양은 건조 키친용 롤을 기준으로 37%였다. 천의 파열을 막기 위해, 이를 보호용 종이로 덮었다. 이후 조정실 내 알루미늄 판 상에 코팅된 재료를 배치하고 60℃ 및 90%의 상대습도에서 15분 동안 건조시켰다. 이후 조제액 1로 코팅된 천을 건조 오븐에서 70℃에 15분 동안 보관하였다. 이후, 종이를 건조시키고 가교시켰다. 기본 중량은 73 g/m2였다.
실시예 2
실시예 1에 언급된 방법으로 기본 중량이 36 g/m2인 종이의 34.3 cm x 24.1 cm 샘플(TORK (Universal) Wiper 320 실험실용 롤)의 한 면을 조제액 1로 코팅하고, 건조시키고 가교시켰다. 내지에 도포된 수지의 양은 26%였다. 이후 코팅된 기재의 기본 중량은 45 g/m2였다.
실시예 3
기본 중량이 53 g/m2인 종이의 34.3 cm x 24.1 cm 샘플(TORK (Universal) Wiper 320 실험실용 롤)의 한 면 상에 조제액 1을 용사하였다. 도포된 수지의 양은 건조 종이를 기준으로 25%였다. 실시예 1에 언급된 바와 같이 코팅된 샘플을 건조시키고 가교시켰다. 상기 샘플의 기본 중량은 66 g/m2였다.
실시예 4
기본 중량이 53 g/m2인 종이의 34.3 cm x 24.1 cm 샘플(TORK (Universal) Wiper 320 실험실용 롤)의 양면 상에 조제액 1을 용사하였다. 도포된 수지의 양은 비코팅된 종이를 기준으로 전체적으로 51%였다. 실시예 1에 언급된 바와 같이 코팅된 샘플을 건조시키고 가교시켰다. 이후 샘플의 기본 중량은 80 g/m2였다.
실시예 5
실시예 1에 언급된 방법으로 기본 중량이 80 g/m2인 블랙 종이를 코팅하고, 건조하고 가교시켰다. 종이에 도포된 수지의 양은 비코팅된 건조 종이를 기준으로 35%였다. 종이의 표면은 수지를 포함하는 가시적 줄무늬 없이 불균일하게 코팅되었다. 코팅, 건조 및 가교된 종이는 기본 중량이 108 g/m2였다.
실시예 6
실시예 1에 언급된 바와 같이 치수가 22.0 cm x 16.3 cm이고 기본 중량이 47 g/m2인 종이(Legamaster eraser sheet (보드지 천))를 코팅, 건조 및 가교시켰다. 종이에 도포된 수지의 양은 비코팅된 건조 종이를 기준으로 67%였다. 따라서 처리된 샘플의 기본 중량은 79 g/m2였다.
실시예 7
치수가 22.0 cm x 16.3 cm이고 기본 중량이 47 g/m2인 종이(Legamaster eraser sheet (보드지 천))의 양면에 조제액 1을 용사하고, 실시예 4에 기술된 바와 같이 건조 및 가교시켰다. 도포된 수지의 양은 비코팅된 건조 종이를 기준으로 전체적으로 27%였다. 따라서 처리된 샘플의 기본 중량은 60 g/m2였다.
실시예에 따라 얻어진 코팅된 종이를 닦음천으로서의 적합성에 대해 테스트하고 구입 가능한 비코팅된 종이와 비교하였다. 이러한 목적의 경우, 각 경우에 접착제를 이용하여 직경 13 mm, 중량 600 g인 실린더형 펀치의 한 면에 테스트하고자 하는 샘플을 고정시켰다. 멜라민/포름알데히드 수지를 포함하는 표면을 가진 패널(Resopal®)을 기계 진탕기 상에 묶었다. 이후 패널의 표면을 영구 마 커(Permanent Marker Eding 3000)로 오염시켰다. 실린더형 펀치를 상기 표면, 즉 각 경우 Resopal® 패널 상에 놓인 테스트하고자 하는 샘플에 접착 결합된 펀치의 측면 상에 배치하였다. 세정하려는 패널 부분을 탈염수 0.5 ㎖로 적셨다. 기계 진탕기는 수평 패널 휨이 5 cm이고 20회의 이중 타격/분으로 작동되었다. 40회 타격 후 패널 세정이 실현되지 않는 경우(패널 상의 표식 제거) 실린더형 펀치에 새로운 샘플을 접착 결합시키고 이와 함께 테스트를 계속하였다. 수행된 테스트와 얻어진 결과를 하기 표에 제시한다.
하기 실시예에 따라 제조된 세정 천 타격 수의 평균 값
실시예 3 95
실시예 4 75
비교예
비교예 1: 실시예 3에 따라 비코팅된 종이 (TORK (Premium) 키친용 롤) > 200
비교예 2: 상품 "이레이저 티슈" > 200
Resopal® 패널을 "Alpina Weiss"로 코팅하고 왁스 크레용으로 오염시켰다. 이후 하기 세정 천으로 테스트를 수행하였다:
하기 실시예에 따라 제조된 세정 천 타격 수의 평균 값
실시예 3 28
실시예 4 30
비교예
비교예 1: 실시예 3에 따라 비코팅된 종이 (TORK (Premium) 키친용 롤) 세정 효과 없음; 테스트 동안 종이는 탈섬유화(defibration)가 진행됨
비교예 2: 상품 "이레이저 티슈" 65

Claims (14)

  1. 가요성 시트형 기재의 상부 및/또는 하부에, 비코팅된 건조 기재를 기준으로 적어도 5∼90 중량%의 양으로 열경화성 수지의 하나 이상의 예비축합물의 수용액 또는 분산액을 도포하고, 예비축합물을 가교시키며, 그 처리된 기재를 건조시킴으로써 얻을 수 있는, 연마 표면을 갖는 가요성 시트형 기재.
  2. 제1항에 있어서, 열경화성 수지의 예비축합물은 멜라민/포름알데히드 예비축합물, 우레아/포름알데히드 예비축합물, 우레아/글리옥살 예비축합물 및 페놀/포름알데히드 예비축합물로 이루어진 군에서 선택되는 가요성 시트형 기재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용된 열경화성 수지는 멜라민 대 포름알데히드의 몰비가 1:2보다 큰 멜라민 및 포름알데히드의 예비축합물인 가요성 시트형 기재.
  4. 제3항에 있어서, 사용된 열경화성 수지는 멜라민 대 포름알데히드의 몰비가 1:1.0 내지 1:1.9인 예비축합물인 가요성 시트형 기재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 기재는 부직포, 직물, 편물, 종이, 보드지 및 판지로 이루어진 군에서 선택되는 가요성 시트형 기재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 기재는 셀룰로스 섬유를 포함하는 부직포 또는 종이인 가요성 시트형 기재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 예비축합물의 용액 또는 분산액은 하나 이상의 경화제를 포함하는 가요성 시트형 기재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 예비축합물의 용액 또는 분산액은 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 가요성 시트형 기재.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 예비축합물의 용액 또는 분산액은 하나 이상의 중합체 첨가제 0∼20 중량%를 포함하는 가요성 시트형 기재.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 예비축합물의 용액 또는 분산액은 기재의 전체 표면에 도포되는 것인 가요성 시트형 기재.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 예비축합물의 수용액 또는 분산액은 패턴 형태로 기재에 도포되는 것인 가요성 시트형 기재.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 예비축합물의 수용액으로 처리된 기재는 50∼250℃ 범위의 온도에서 경화되고 건조되는 것인 가요성 시트형 기재.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 열경화성 수지의 양은 비코팅된 건조 기재를 기준으로 5∼90 중량%인 가요성 시트형 기재.
  14. 가정 및 산업에서 표면을 세정하기 위한 닦음천(wiping cloth)으로서의 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 따른 가요성 시트형 기재의 용도.
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