KR20100056990A

KR20100056990A - 친환경적인 습식 경질 섬유판

Info

Publication number: KR20100056990A
Application number: KR1020090112668A
Authority: KR
Inventors: 쓰토무 니시오; 아키라 하타노; 마나부 구키
Original assignee: 니치하 가부시키가이샤
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2010-05-28
Also published as: EP2189571A1; TW201038789A; JP2010121058A; RU2440235C2; AU2009238362A1; ATE492688T1; CN101733812A; CA2685656C; TWI405887B; DE602009000467D1; US20100125121A1; CA2685656A1; PL2189571T3; EP2189571B1; RU2009142163A

Abstract

[과제] 환경 오염에 큰 영향을 주고 있는 페놀 수지를 대신할, 환경 오염에 영향을 주지 않는 보강제를 밝혀냄으로써, 친환경적인 습식 경질 섬유판을 제공한다.

[해결 수단] 친환경적인 습식 경질 섬유판은, 보강제로서, 종래의 페놀 수지를 대신하여, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지를 사용하는 것이다.

양 보강제 모두 열경화성 수지로서, 100℃ 이하에서는, 대부분 반응이 진행되지 않고, 140℃를 초과하면, 급격히 반응이 진행되어 경화하는 타입이며, 환경 보호 면에서, 사용수(使用水)를 거의 외부로 내보내지 않고, 몇번이나 순환 사용하고 있는 습식 경질 섬유판에 있어서는, 최적의 보강제이다.

친환경적인 습식 경질 섬유판, 에폭시 수지, 보강제, 열경화성 수지

Description

친환경적인 습식 경질 섬유판{Environmentally-friendly wet process type hard fiberboard}

본 발명은, 예를 들면 건물의 내장재, 양생재(curing material), 자동차의 내장재 등에 사용되는 습식 경질 섬유판에 관한 것이며, 특히 보강제로서 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지를 사용하는 것에 의한 친환경적인 습식 경질 섬유판에 관한 것이다.

습식 경질 섬유판(별명: 하드 보드)은, 칩화한 목재(wood chips)를 주원료로 하여, 이를 증자(steaming)·해섬(pulping)한 후, 다량의 물에 분산시켜 펄프액으로 하고, 보강제 및 내수제를 첨가하여, 일정한 두께로 탈수 초조(抄造) 후, 열압 성형한 밀도가 0.80g/㎤ 이상인 섬유판이다. 종래, 습식 경질 섬유판의 보강제로서는, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 전분 등이 있었는데, 이 중에서도 페놀 수지의 효과가, 강도뿐만 아니라 내수성의 면에서도 현저하기 때문에, 오직 페놀 수지가 사용되어 왔다.

그런데, 최근 환경 문제를 계기로 하여, 페놀 수지의 환경에 대한 영향(악취 및 잔류 페놀)을 우려하는 목소리가 나오기 시작하여, 특히 자동차 내장 시장에서의 규제가 엄격하여 페놀 수지를 사용하는 재료는, 잔류 페놀이 제로가 될 정도로 미량이라도, 페놀 수지를 원료로서 사용하고 있다는 이유로, 채용 불가라는 자세를 내세우는 곳이 나왔다.

동시에, 습식 경질 섬유판의 공장 환경도, 보다 아름답게 하고 싶다고 하는 기운이 고조되고 있지만, 이것을 실현시키기 위해서는, 습식 경질 섬유판의 공장 오염의 근원이 되고 있는 페놀 수지를 배제할 필요가 있다.

이와 같은 것도, 페놀 수지는, 습식 경질 섬유판에 사용되는 펄프액을 오염시키고, 이것이 설비나 바닥면에 부착되어 주변 환경을 현저하게 악화시키기 때문이다.

이러한 배경이 있음에도 불구하고, 습식 경질 섬유판은, 용이하게 대체 보강제를 찾을 수 없었던 점과, 또한 오랫동안, 페놀 수지는 염가이고, 게다가 필요한 보드 성능이 나오기 쉽다는 특징도 있어서 페놀 수지를 애용하여 페놀 수지 일변도로 해왔기 때문에, 페놀 수지를 대신할 보강제의 개발에는 아직 이르지 못하였다.

그런데, 상기하는 보강제에 관한 공지 기술로서, 특허 문헌 1 내지 8을 들 수 있다. 특허 문헌 1에 개시된 기술은, 보강제로서, 페놀 수지 등, 포름알데히드를 원료의 하나로 하는 접착제를 사용한 습식 경질 섬유판을, 함수 상태로 하여 고온을 부여하는 동시에, 고압 프레스함으로써 당해 섬유판을 압밀화하는 방법이다.

또한, 특허 문헌 2에는, 보강제로서, 페놀 수지 등, 포름알데히드를 원료의 하나로 하는 접착제를 사용한 습식 경질 섬유판의 1측면 또는 양측면의 측면 내부에, 카보디하이드라지드를 적어도 포함하는 알데히드 포착제를 침투 고화시켜 포름알데히드와 아세트알데하이드의 쌍방을 효과적으로 포착 분해할 수 있는 당해 섬유판을 제공하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 3에는, 아크릴 에멀전 등을 열압 공정 전의, 미리 열경화성 수지가 첨가된 초조 매트 위에 도포하여, 매트 표면의 강도, 결착성 및 내수성을 증대시키는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 4에는, 펄프는, 셀룰로스의 이용을 목적으로 하기 때문에, 리그닌을 거의 이용해 오지 않았지만, 보강제로서 다관능성 화합물(페놀 수지보다 열압에 의한 조기 경화성이 우수한 화합물의 하나로서, 폴리에폭시 화합물을 기재하고, 그 예의 하나로서, 페놀 노볼락이 예시)을 사용함으로써, 당해 리그닌계 재료의 이용을 도모하여 친환경적인 셀룰로스계 섬유판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 5에는, 목질 섬유판을 제조하는 과정에서, 네오니코티노이드계 화합물을 함유하는 페놀 수지, 에폭시 수지 등의 접착제를 첨가함으로써, 방의·방충 성능을 갖는 목질 섬유판을 수득하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 6과 7에는, 목질 섬유판이 아닌, 광물질 섬유를 함유하는 경질 섬유판을 제조하는 과정에서, 페놀 수지, 아크릴 에멀전, 에폭시 수지 등을 결합제로서 사용하여, 습식 초조 및 건조시켜 세미큐어 매트를 수득하고, 당해 세미큐어 매트에 아크릴 에멀전 등을 함침시키고 열압 프레스하여, 치수 안정성, 내 수성, 내상성(scratch resistance) 및 내충격성이 우수한 경질 섬유판을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 당해 문헌에 개시되어 있는 아크릴 에멀전은, 80 내지 110℃에서 저온경화되기 때문에, 본 발명과 같은 열경화성 수지가 아니라 열가소성 수지라고 판단된다.

또한, 특허 문헌 8에는, 습식 연질 섬유판(별명, 인슐레이션 보드(insulation board)라고 하고, 밀도가 0.35g/㎤ 미만인 습식 섬유판이다.)을 제조하는 과정에서, 보강제로서, 양이온성기를 갖는 수용성 고분자와, 양이온성기를 갖지 않는 수용성 고분자를 병용함으로써, 섬유 분산액의 전하 밸런스를 크게 변동시키지 않고, 충분한 강도를 갖는 섬유판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 제2003-39413호

특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 제2008-80714호

특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 제(평)07-214518호

특허 문헌 4: 일본 공개특허공보 제2006-7534호

특허 문헌 5: 일본 공개특허공보 제2007-118261호

특허 문헌 6: 일본 공개특허공보 제2005-280030호

특허 문헌 7: 일본 공개특허공보 제2005-288713호

특허 문헌 8: 일본 공개특허공보 제2001-200497호

상기하는 특허 문헌 1 내지 8에 관련되는 기술에서는, 본 발명의 목적인 친환경적인 습식 경질 섬유판의 제공은 어렵다. 이와 같은 것도, 당해 특허 문헌 1 내지 8 중, 1 내지 7은, 종래의 페놀 수지가 사용될 가능성이 제거되어 있지 않기 때문이며, 특허 문헌 8의 기술에서, 습식 연질 섬유판이 아니라 습식 경질 섬유판을 만들면, 당해 섬유판에 요구되는 내수성을 충분히 확보할 수 없을 뿐만 아니라, 외관도 반점상의 결점을 일으킬 가능성이 높아지기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 환경 오염에 큰 영향을 주고 있는 페놀 수지를 대신할 환경 오염에 영향을 주지 않는 보강제를 밝혀냄으로써, 친환경적인 습식 경질 섬유판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 친환경적인 습식 경질 섬유판은, 보강제로서, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 습식 경질 섬유판이란, 칩화한 목재를 주원료로 하고, 이것을 증자·해섬한 후, 다량의 물(작금의 습식 경질 섬유판에서는, 환경 보호의 면에서 당해물을 리사이클하여 사용. 당해 수온은, 통상적으로 40 내지 60℃이며, 100℃를 초과하는 경우는 없다.)에 분산시켜 펄프액으로 하여 보강제 및 내수제를 첨가하고, 일정한 두께로 탈수 초조후, 열압 형성한 밀도가 0.80g/㎤ 이상인 섬유판이지만, 주원료는, 칩화한 목재 외에, 대나무·바가스(bagasse) 등이라도 양호하다.

종래, 당해 섬유판의 보강제에는, 오직 페놀 수지가 사용되어 왔지만, 당해 수지는 펄프액을 오염시키기 때문에, 주변 환경을 악화시킬 뿐만 아니라, 당해 수지에 기초하는 악취나 잔류 페놀을 우려하는 목소리도 있다.

여기에서, 예의 연구를 진척시킨 결과, 이러한 우려가 없는 보강제로서, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 조합이 적합하다는 결론에 이르렀다.

양 보강제 모두 열경화성 수지로서, 100℃ 이하에서는, 거의 반응이 진행되지 않고, 140℃를 초과하면, 급격히 반응이 진행되어 경화되는 타입이며, 환경 보호의 면에서, 사용수를 거의 외부로 내보내지 않고, 몇번이나 순환 사용하고 있는 습식 경질 섬유판에 있어서는, 최적의 보강제이다.

이와 같은 것도, 페놀 수지가 40 내지 60℃의 펄프액 중에서 장시간 노출되거나, 열압시의 기계적 탈수(최대 100℃)를 받으면, 전경화(pre-curing)(경화 속도는, 온도가 높아질 수록 빨라진다.)가 진행되어 본래의 보드 성능을 부여할 수 없는 상태가 되기 때문에, 당해 전경화물(일반적으로, 습식 경질 섬유판의 경우, 보강제나 내수제의 수율은, 50% 정도라고 생각된다. 따라서, 나머지 50%는 재순환되어 다음 수율의 기회를 노리게 된다.)이, 직접 펄프와 결합하거나, 직접 페놀 수지와 결합하여, 당해 페놀 수지의 본래의 성능을 손상시키거나, 펄프와 신선 페놀 수지 사이에 개재하거나 하여, 보드 성능에 마이너스 영향을 주는 데 대해, 양 보강 제는, 당해 온도에서는 전경화되지 않고, 열압시(180 내지 220℃)에만 경화되기 때문에, 당해 전경화물이 생기지 않아 보드 성능에 마이너스의 영향을 주지 않기 때문이다.

또한, 페놀 수지 전경화물은, 흑보라색이고 또한 수분을 함유한 상태에서는 점착성이 있어 마르면 박리되기 어려워지기 때문에, 주변 환경이나 주변 설비를 크게 오염시키는 데 대해, 본 발명의 보강제는, 투명하고, 게다가 열압까지는 전경화되지 않기 때문에, 주변 환경이나 주변 설비를 청결하게 유지한다.

또한, 습식 경질 섬유판의 열압 프레스는, 후술하는 바와 같이, 통상적으로 3단계 압체법으로 실시되는데, 이의 제1 단계의 기계적 탈수시에, 매트(상기의, 펄프액으로부터 초조기로 일정 두께로 탈수 초조된 것)로부터 대량의 수분이 배출된다. 당해 수분에는, 보강제나 내수제가 포함되어 있지만, 특히 보강제가 페놀인 경우, 상기와 같이, 당해 수지는 흑보라색이고 게다가 수분을 함유한 상태에서는, 상당한 점착성이 있기 때문에, 당해 수지가 주변 설비나 주변 환경에 부착되면, 당해 설비나 당해 환경을 현저하게 오염시킬 뿐만 아니라, 습식 경질 섬유판의 평활면을 수득하기 위해 사용되고 있는 경면판(스테인레스제 플레이트)도 현저하게 오염되기 때문에, 당해 경면판의 교체 세정 주기를 짧게 하고 있는 것이 현재 상황이다.

이것에 대해, 본 발명의 보강제는, 상기한 바와 같이, 투명하고, 열압 탈수시에 배출되어도 전경화되지 않기 때문에, 주변 설비나 주변 환경을 청결하게 유지할 뿐만 아니라, 경면판의 교체 세정 주기의 대폭적인 연장을 도모할 수 있다.

이상의 발명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 습식 경질 섬유판의 보강제로서, 본 발명의 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지를 사용하면, 종래의 보강제인 페놀 수지에 비해, 대폭 친환경적인 습식 경질 섬유판을 수득할 수 있다.

그런데, 본 발명의 아크릴 수지로서는, 열가교시키기 위해 카복실산을 갖는 고분자체가 바람직하고, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸말산, 이타콘산을 단량체로 하는 중합체 및 이의 염류를 들 수 있다.

또한, 본 발명의 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지로서는, 비스페놀 F와 에피클로로하이드린의 반응물, 비스페놀 AD와 에피클로로하이드린의 반응물, 폴리아민과 에피클로로하이드린의 반응물, 산무수물과 에피클로로하이드린의 반응물, 페놀노볼락과 에피클로로하이드린의 반응물, 오르토·크레졸과 에피클로로하이드린의 반응물 등을 들 수 있다.

덧붙이자면, 비스페놀 A를 함유하는 에폭시 수지는, 비스페놀 A와 에피클로로하이드린의 반응물이다.

또한, 본 발명에서는, 다음과 같은 이유에 의해, 비스페놀 A를 함유하는 에폭시 수지를, 권리의 범위외로 하였다.

이유 1: 비스페놀 A를 함유하는 에폭시 수지는, 에폭시 수지의 대표격이지만, 당해 에폭시 수지에 잔류하고 있는 비스페놀 A가 환경 호르몬 작용을 미친다는 문제가 있다.

이유 2: 비스페놀 A를 함유하는 에폭시 수지는, 주제와 경화제의 조합인 2액 타입이 많아 습식 경질 섬유판의 보강제로서는 부적합하다. 이와 같은 것도, 2액 타입은, 혼합하면, 바로 경화가 시작되기 때문에, 열압시에 필요한 보드 성능이 나오지 않을 뿐 아니라, 당해 반응물이 리사이클되는 백수(白水) 중에 부유함으로써, 반점 등의 보드 외관상의 결점을 발생시킬 가능성이 커지기 때문이다. 덧붙이자면, 본 발명의 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지는, 1액 타입이다.

도 1에 습식 경질 섬유판(10)을 도시한다.

당해 섬유판의 표면(1)은 평활하지만, 이면(裏面)(2)은, 후술하는 열압 공정에서, 탈수를 용이하게 하기 위한 금망(wire mesh)에 면하고 있기 때문에, 도 2에 도시하는 망목(3)으로 되어 있다. 이하, 당해 섬유판의 제조 방법에 관해서 상세하게 서술한다.

(슬러리 조정)

사용하는 펄프는, 주로 목재를 원료로 하지만, 대나무, 바가스 등이라도 양호하다.

당해 원료를 기계적 처리하여 펄프화하는 메커니컬 펄프(mechanical pulp), 화학 처리하여 펄프화하는 케미컬 펄프, 기계적 처리와 화학적 처리를 병용하여 펄 프화하는 세미그랜드 펄프 모두 사용 가능하다. 당해 펄프는, 통상적으로 3질량% 정도의 농도로 물에 분산되어 슬러리가 된다.

다음에, 본 발명의 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지가 보강제로서, 슬러리의 펄프 100부에 대해, 아크릴 수지가 0.05 내지 2.0질량% 정도, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지가 0.1 내지 2.0질량% 정도, 내수제로서 파라핀 왁스가, 슬러리의 펄프 100부에 대해, 0.1 내지 1.5질량%, 그 밖에 필요에 따라서, 방부제나 노화 방지제가 첨가되어 슬러리 조정이 이루어진다.

이후에 상세하게 서술하지만, 보강제의 첨가량으로서는, 아크릴 수지가 0.05 내지 0.25질량%, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지가 0.50 내지 1.00질량%로 하는 것이 가장 바람직하다. 이러한 범위의 조합에서, 가장 양호한 보드 성능이 수득되기 때문이다.

또한, 내수제는, 파라핀 왁스 이외에, 실리콘 화합물, 지르코늄 화합물 등의 발수제도 사용 가능하다.

(초조)

상기하는 슬러리는, 통상적으로 펄프 농도로서 1.0 내지 1.5질량% 정도로 희석하여 초조에 사용된다. 초조에는, 환망법(cylindrical method), 장망법(Fourdrinier method), 채프먼법(Chapman method) 등, 공지의 방법이 적용된다. 어느 방법에 있어서도, 금망 위에 당해 슬러리를 흘려 보내고, 금망 이면에서 진공 흡인 탈수를 실시하여, 웨트 매트를 포밍한다. 당해 웨트 매트에 있어서는, 표면 측에서는, 펄프의 길이 방향이 대략 수평 방향이 되도록 배향되고, 이면측(금망측)에서는, 진공 흡인력에 의해, 길이 방향이 대략 수직이 되도록 배향되고, 펄프 밀도는 표면측에서는 비교적 높고, 이면측에서는 비교적 낮아지고 있으며, 또한 이면은 금망의 망목이 전사됨으로써 조면(粗面)으로 되어 있다. 이러한 웨트 매트는, 원한다면, 냉간 프레스에 의해, 건조율(dryness)[펄프 질량÷(펄프 질량+물 질량)×100%]이 약 30 내지 40%가 될 때까지 탈수된다.

(열압)

상기하는 웨트 매트는, 계속해서 열압 프레스된다. 열압 프레스는, 통상적으로 180 내지 220℃ 정도의 온도에서 실시되지만, 프레스 압력은, 예를 들면 2.5mm 두께의 당해 섬유판을 제조하는 경우, 40kg/㎠에서 50 내지 60초, 8 내지 10kg/㎠에서 60 내지 90초, 20 내지 35kg/㎠에서 60 내지 90초의 3단계 압체법에 의해 실시된다. 이러한 3단계 압체법에서는, 2단계에서 압력을 낮추고, 웨트 매트에 함유되어 있는 수증기를 쉽게 빠지도록 함으로써(통기 공정이라고 한다.), 웨트 매트의 펑크 현상(blowout)이 방지된다. 또한 프레스 장치는, 상형과 하형을 구비하는데, 하형의 형면에 금망이나 다공판을 스페이서로서 부설함으로써, 웨트 매트로부터 착출(搾出)되는 물의 배수가 도모된다.

상기하는 바와 같이, 웨트 매트의 이면측에 있어서는, 펄프가 길이 방향으로 대략 수직으로 배향되고, 비교적 저밀도로 되어 있기 때문에, 웨트 매트로부터의 물의 착출은 펄프 사이로 가이드 되어 원활하게 이루어진다.

(조습·양생)

열압후, 습식 경질 섬유판은, 물을 뿌리거나 또는 조습 처리되어 소정의 함수율로 조정된 후, 일정 기간 양생되어 제품이 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 관해서, 종래의 보강제인 페놀 수지와 비교하여 설명한다.

여기서 공시한 보드 성능 측정용 시험편은, 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 단락 0020에서 단락 0024에 준하여, 실험기로 제작된 두께가 2.5mm이고, 크기가 30cm 각인 습식 경질 섬유판으로부터 잘라낸 것이며, 굴곡 강도 측정용 시험편은 3cm×11cm(스팬: 6cm), 흡수율 측정용 시험편은 5cm×5cm로 하였다.

통상적으로, 펄프는 음이온으로 하전하고 있기 때문에, 보강제나 내수제를 펄프에 함유시키기 위해서는, 음이온과의 양호한 반응성을 고려하여 양이온으로 하전시켜 두는 것이 양호하다.

따라서, 통상 습식 경질 섬유판에서 사용되는 파라핀 왁스도 양이온으로 하전하고 있는데, 펄프로의 함유는, 파라핀 왁스 단독으로는 나쁘고, 다른 보강제와 병용하여 비로소 함유되는 것 같다. 이러한 이유로서, 파라핀 왁스의 점성이 다른 보강제에 비해 작은 것을 들 수 있다. 즉, 펄프로의 함유에는, 음이온과 양이온의 화학적 결합보다도, 점성이라고 하는 물리적 결합쪽이 크게 기여하고 있는 것으로 생각된다.

표 1로부터, 아크릴 수지가 공시 보강제 중에서는, 보드 성능이 가장 떨어지는 것이 명백하다. 이 이유로서, 본 발명의 아크릴 수지는 음이온으로 하전하고 있기 때문에, 당연히 음이온으로 하전하고 있는 펄프와의 반응성이 작아졌기 때문이라고 생각된다. 단, 이 경우의 보드 성능은, 파라핀 왁스 단독 첨가보다 양호해지고 있다. 이것은, 아크릴 수지의 음이온이 파라핀 왁스의 양이온과 반응하면, 큰 응집물(플록)을 만들기 때문에, 이것이 물리적으로 펄프에 축적되기 때문이라고 생각된다. 수치 그 자체가 그다지 우수하지 않는 것은, 큰 플록이기 때문에 펄프로의 분산이 나빠졌기 때문이라고 생각된다.

한편, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지는, 양이온으로 하전하고 있기 때문에, 음이온으로 하전하고 있는 펄프와의 화학적 결합과, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지가 본래 구비하고 있는 점성이라는 물리적 결합에 의해, 펄프에 축적되어 페놀 수지보다 우수한 보드 성능을 발현한다.

표 2에, 보강제의 첨가량 수준을 증가시킨 경우의, 페놀 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지에 관한 보드 성능의 비교를 나타낸다. 당해 표로부터도, 페놀 수지에 비해, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지 보드 성능에 관한 우위성이 명백하다.

그런데, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지와 펄프의 화학적 결합은, 예를 들면 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 아제티디늄 환(화학식 1)이 펄프의 셀룰로스의 카복실기(화학식 2) 및 하이드록실기(화학식 3)와 다음과 같이 반응하여 생성되는 것으로 생각된다. 즉, 이러한 반응에 의해 펄프 섬유간의 결합이 강화되는 것으로 생각된다.

또한, 표 2에서는, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 첨가량이 1.00% 이상에서 흡수율이 급격히 악화되고 있다. 이것은, 에폭시 수지의 증가에 따라, 파라핀 왁스가 석출되기 때문에, 이 영향에 의해, 파라핀 왁스의 분산이 나빠진 것으로 생각된다.

다음에, 본 발명에 의한, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 조합 효과를 보면, 표 3 및 표 4와 같아진다.

표 3 및 표 4로부터, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 조합 효과는 (아크릴 첨가량:에폭시 첨가량)=(0.125:0.75), (0.125:1.00), (0.25:0.75), (0.25:1.00)의 부분에서 나오고 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 토탈 비용을 고려하면, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 조합 효과는, (아크릴 첨가량:에폭시 첨가량)=(0.125:0.75)를 최적이라고 판단할 수 있다.

표 3 및 표 4에서, 아크릴 수지가 증가함에 따라, 보드 성능이 떨어지는 경향이 나타나지만, 여기에는, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 응집력의 강도가 영향을 주고 있는 것으로 생각된다. 즉, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 응집물은, 응집력이 강하여, 아크릴 수지가 증가함에 따라 풀(糊)상으로 되고, 큰 괴상물로 성장해 가기 때문에, 그만큼 펄프로의 분산성이 저하된다. 이러한 현상이 보드 성능의 저하로 되어 나타나는 것이라고 판단할 수 있다.

비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 첨가량이 1.00%인 경우, 아크릴 수지의 첨가량이 증가해도, 흡수율이 거의 변화되지 않는 것은, 파라핀 왁스에 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지를 증가시켜 가면, 파라핀 왁스의 입자가 석출되어 오지만, 아크릴 수지가 동시에 증가하면, 당해 석출물의 괴상 성장이, 아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 풀상의 물리적 결합력의 제한을 받아 멈추기 때문에, 파라핀 왁스의 분산성이 저하되지 않는다는 점에 원인이 있는 것으로 생각된다.

다음에 물을 리사이클(※1)하여 사용한 경우의, 본 발명의 보강제〔아크릴 수지와 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지의 조합. 이하 본 발명 수지라고 한다.〕 (※2)와 종래의 보강제인 페놀 수지(※3)에 관해서, 보드 성능 비교를 표 5에 기재한다.

※1 물을 반복하여 사용하는 경우, 다음 사이클에서 사용하는 물 양은, 전사이클의 매트에 함유되어 있는 물 양만큼 부족하기 때문에, 상당분(전체 물 양의 약1/12)을 새 물로 보충.

※ 2 아크릴 수지: 0.25%, 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지: 0.75%, 파라핀 왁스: 0.4%를 첨가.

※ 3 페놀 수지: 1.0%, 파라핀 왁스: 0.4%를 첨가.

표 5로부터 명확한 바와 같이, 보드 성능의 레벨은, 종래의 보강제인 페놀 수지에 비해, 본 발명의 보강제가, 특히 굴곡 강도에 있어서, 각별히 우위하다고 판단할 수 있다.

그런데, 환경 대책으로서 VOC 저감이 진행되고 있고, 당해 VOC 저감에 대해, 본 발명 수지가 종래의 보강제인 페놀 수지에 비해, 어느 정도 우수한지를 조사하기 위해서, 2.5mm 두께 습식 경질 섬유판의 시험편(면적: 80㎠)을 준비하고, 이것을 순질소 가스 4ℓ를 넣은 10ℓ의 테드라백(Tedlar bag

)에 넣고, 65℃에서 2시간 가열후, DNPH 카트리지로 4ℓ 전량 채기하여 고속 액체 크로마토그래프로 알데히드류의 휘발량을 측정하였다. 표 6에 그 결과를 기재한다.

표 6으로부터 본 발명 수지를 보강제로서 사용한 경우, 종래의 페놀 수지를 보강제로서 사용한 경우에 비해, 알데히드류가 반감되고 있는 것이 명백하다.

또한 악취에 관해서, 이하에 나타내는 냄새 시험 방법, 즉, 용적 4ℓ의 스틸캔에 시험편(4cm×7cm)을 넣고, DRY 시험(용기에 뚜껑을 덮고, 80℃에서 60분 가열후, 실온까지 냉각시키고, 냄새를 맡는다.)과 WET 시험(시험편에 시험편 중량의 5%의 증류수를 균일 도포후, 뚜껑을 덮고, 23±2℃, 50±5%의 항온 항습기에서 60분 방치후, 냄새를 맡는다.)을 실시하였다. 또한, 본 냄새 시험에서는, 샘플러가 5명 이상 필요하기 때문에 샘플러는 6명으로 하였다. 따라서 당해 용기는, 3명/캔이 한도이기 때문에 2개 준비하였다. 표 7에 그 결과를 기재한다.

※ 1 기준 냄새를 이소발레르산(농도 10^-5)으로 하고, 이 강도를 3(쉽게 감지할 수 있는 냄새), 쾌불쾌도를 -2(불쾌)로 하고, 각 샘플러가 점수 평가〔강도는, 0(무취) 내지 5(강렬한 냄새), 쾌불쾌도는, -3(대단히 불쾌)으로부터 3(대단히 쾌)까지의 단계가 있다.〕하고, 결과는 평균치로 나타낸다.

※ 2 규격값

표 7로부터, 냄새에 관해서도, 본 발명 수지를 보강제로서 사용한 쪽이 종래의 페놀 수지를 보강제로서 사용하는 것 보다도, 유리한 것이 명확하다.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명 수지를 보강제로서 사용한 습식 경질 섬유판은, 종래의 페놀 수지를 보강제로서 사용한 습식 경질 섬유판에 비해, 생산시에 대량으로 사용하는 물(통상적으로 백수라고 칭하고, 리사이클하여 사용.)을 거의 오염시키지 않기 때문에 생산 설비나 주변 환경을 청결하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 잔류 페놀의 우려도 없고, 당연히 페놀 냄새도 없으며, 악취의 문제도 미연에 방지할 수 있는 것 이외에, 알데히드류도 감소시키기 때문에, VOC 저감에도 기여할 수 있다. 즉, 본 발명 수지를 보강제로서 사용한 습식 경질 섬유판은, 종래의 페놀 수지를 보강제로서 사용한 습식 경질 섬유판에 비해, 대폭 친환경적인 것이 될 수 있는 것은 물론, 보드 성능도, 종래의 페놀 수지를 보강제로서 사용한 습식 경질 섬유판보다 우수한 것으로 할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 도면과 표를 사용하여 상술해 왔지만, 구체적으로는, 이 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범 위에서의 변경 등은, 본 발명에 포함되는 것이다.

도 1은 실시예에 있어서의 경질 습식 섬유판의 표면도이다.

도 2는 실시예에 있어서의 경질 습식 섬유판의 이면도이다.

[부호의 설명]

1…표면

2…이면

3…망목

10…습식 경질 섬유판

Claims

보강제가 아크릴 수지 및 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지인, 습식 경질 섬유판.
제1항에 있어서, 상기 보강제가, 아크릴 수지보다도 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지쪽이 많이 함유되는, 습식 경질 섬유판.
제1항에 있어서, 상기 보강제가, 음이온화 아크릴 수지 및 비스페놀 A를 함유하지 않는 양이온화 에폭시 수지인, 습식 경질 섬유판.
상기 보강제가, 100℃ 이하의 온도에서는, 경화 반응이 거의 진행되지 않는 아크릴 수지 및 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지인, 습식 경질 섬유판.
상기 보강제의 아크릴 수지 및 비스페놀 A를 함유하지 않는 에폭시 수지가 모두 열경화성 수지인, 습식 경질 섬유판.