KR20200108287A - 결합제 및 관련 제품 - Google Patents
결합제 및 관련 제품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200108287A KR20200108287A KR1020207020809A KR20207020809A KR20200108287A KR 20200108287 A KR20200108287 A KR 20200108287A KR 1020207020809 A KR1020207020809 A KR 1020207020809A KR 20207020809 A KR20207020809 A KR 20207020809A KR 20200108287 A KR20200108287 A KR 20200108287A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- binder composition
- binder
- nitrogen
- component
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 163
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 112
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 84
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- -1 nitrogen-containing compound Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003232 water-soluble binding agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 32
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 13
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 13
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 13
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 13
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 8
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 8
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N dihydroxyacetone Chemical compound OCC(=O)CO RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 5
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 4
- LKDRXBCSQODPBY-JDJSBBGDSA-N D-allulose Chemical compound OCC1(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O LKDRXBCSQODPBY-JDJSBBGDSA-N 0.000 claims description 3
- LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N L-(-)-Sorbose Chemical compound OCC1(O)OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N 0.000 claims description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 3
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229940120503 dihydroxyacetone Drugs 0.000 claims description 3
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 claims description 3
- BJHIKXHVCXFQLS-PQLUHFTBSA-N keto-D-tagatose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C(=O)CO BJHIKXHVCXFQLS-PQLUHFTBSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 3
- 150000003573 thiols Chemical group 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-CBPJZXOFSA-N D-Gulose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-CBPJZXOFSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 75
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 11
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 9
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 7
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 7
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 6
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 5
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 5
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 4
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 4
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- HMJBXEZHJUYJQY-UHFFFAOYSA-N 4-(aminomethyl)octane-1,8-diamine Chemical compound NCCCCC(CN)CCCN HMJBXEZHJUYJQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-IVMDWMLBSA-N D-allopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-IVMDWMLBSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- IMUDHTPIFIBORV-UHFFFAOYSA-N aminoethylpiperazine Chemical compound NCCN1CCNCC1 IMUDHTPIFIBORV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- MRNZSTMRDWRNNR-UHFFFAOYSA-N bis(hexamethylene)triamine Chemical compound NCCCCCCNCCCCCCN MRNZSTMRDWRNNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N cadaverine Chemical compound NCCCCCN VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical compound [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- UPCIBFUJJLCOQG-UHFFFAOYSA-L ethyl-[2-[2-[ethyl(dimethyl)azaniumyl]ethyl-methylamino]ethyl]-dimethylazanium;dibromide Chemical compound [Br-].[Br-].CC[N+](C)(C)CCN(C)CC[N+](C)(C)CC UPCIBFUJJLCOQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002386 heptoses Chemical class 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 2
- 239000013500 performance material Substances 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003641 trioses Chemical class 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1CCC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,7,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- OQBLGYCUQGDOOR-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxastannolane-4,5-dione Chemical compound O=C1O[Sn]OC1=O OQBLGYCUQGDOOR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWGJDPKCLMLPJW-UHFFFAOYSA-N 1,8-diaminooctane Chemical compound NCCCCCCCCN PWGJDPKCLMLPJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEZYHIPQRGTUDU-UHFFFAOYSA-N 2-[dithiocarboxy(methyl)amino]acetic acid Chemical compound SC(=S)N(C)CC(O)=O KEZYHIPQRGTUDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical compound NCC(C)CCCN JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOUJRNMURLYCFQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical group CC(CN)CCCN.NCC(CCCN)C VOUJRNMURLYCFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010005094 Advanced Glycation End Products Proteins 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- GPUNJHGFHYRTKV-UHFFFAOYSA-N C(N)(O)=O.NC(CCCCCCCC)(N)N Chemical compound C(N)(O)=O.NC(CCCCCCCC)(N)N GPUNJHGFHYRTKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC Chemical compound COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N D-Erythrose Natural products OCC(O)C(O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N D-erythrose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-IUYQGCFVSA-N 0.000 description 1
- MNQZXJOMYWMBOU-VKHMYHEASA-N D-glyceraldehyde Chemical compound OC[C@@H](O)C=O MNQZXJOMYWMBOU-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 1
- ZAQJHHRNXZUBTE-NQXXGFSBSA-N D-ribulose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)C(=O)CO ZAQJHHRNXZUBTE-NQXXGFSBSA-N 0.000 description 1
- ZAQJHHRNXZUBTE-UHFFFAOYSA-N D-threo-2-Pentulose Natural products OCC(O)C(O)C(=O)CO ZAQJHHRNXZUBTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTBSYETUWUMLBZ-QWWZWVQMSA-N D-threose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)C=O YTBSYETUWUMLBZ-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- ZAQJHHRNXZUBTE-WUJLRWPWSA-N D-xylulose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO ZAQJHHRNXZUBTE-WUJLRWPWSA-N 0.000 description 1
- 206010056474 Erythrosis Diseases 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 1
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 239000005700 Putrescine Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AKZWRTCWNXHHFR-PDIZUQLASA-N [(3S)-oxolan-3-yl] N-[(2S,3S)-4-[(5S)-5-benzyl-3-[(2R)-2-carbamoyloxy-2,3-dihydro-1H-inden-1-yl]-4-oxo-3H-pyrrol-5-yl]-3-hydroxy-1-phenylbutan-2-yl]carbamate Chemical compound NC(=O)O[C@@H]1Cc2ccccc2C1C1C=N[C@](C[C@H](O)[C@H](Cc2ccccc2)NC(=O)O[C@H]2CCOC2)(Cc2ccccc2)C1=O AKZWRTCWNXHHFR-PDIZUQLASA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001323 aldoses Chemical class 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical group [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001316 cycloalkyl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005356 cycloalkylalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- VKIRRGRTJUUZHS-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,4-diamine Chemical compound NC1CCC(N)CC1 VKIRRGRTJUUZHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002433 cyclopentenyl group Chemical group C1(=CCCC1)* 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- QFTYSVGGYOXFRQ-UHFFFAOYSA-N dodecane-1,12-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCCCN QFTYSVGGYOXFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- UQPHVQVXLPRNCX-UHFFFAOYSA-N erythrulose Chemical compound OCC(O)C(=O)CO UQPHVQVXLPRNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- AXEYWFGSQDLHDX-UHFFFAOYSA-N hexane-1,3,6-triamine Chemical compound NCCCC(N)CCN AXEYWFGSQDLHDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical group 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002584 ketoses Chemical group 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 125000002757 morpholinyl group Chemical group 0.000 description 1
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- IQZPDFORWZTSKT-UHFFFAOYSA-N nitrosulphonic acid Chemical class OS(=O)(=O)[N+]([O-])=O IQZPDFORWZTSKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 150000005677 organic carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUHJLGWQEYLLGT-UHFFFAOYSA-N pentane-1,1,1-triamine Chemical compound CCCCC(N)(N)N RUHJLGWQEYLLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTSXICLFTPPDTL-UHFFFAOYSA-N pentane-1,3-diamine Chemical compound CCC(N)CCN WTSXICLFTPPDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 125000004193 piperazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003386 piperidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 125000000719 pyrrolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004621 quinuclidinyl group Chemical group N12C(CC(CC1)CC2)* 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 125000000548 ribosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 125000003718 tetrahydrofuranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001412 tetrahydropyranyl group Chemical group 0.000 description 1
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H3/00—Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
- C07H3/02—Monosaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
-
- 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
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
본 발명은 적어도 하나의 탄수화물 성분 및 적어도 이산화탄소와 적어도 하나의 질소-함유 화합물과의 반응 생성물(들)을 포함하는 적어도 하나의 이산화탄소 반응 생성물을 포함하는 수용성 결합제 조성물에 관한 것이다. 추가로 그의 제조 방법, 그의 용도, 상기 중합체성 결합제에 의해 결합된 물질 집합물의 제조 방법, 및 상기 결합제 조성물을 포함하는 결합제 용액 또는 분산액에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수용성 결합제 조성물, 그의 제조 방법, 상기 결합제 조성물의 용도, 중합체성 결합제에 의해 결합된 물질 집합물(collection of matter)의 제조 방법, 및 상기 결합제 조성물을 포함하는 결합제 용액 또는 분산액에 관한 것이다.
일반적으로, 결합제는 비-조립된 또는 느슨하게-조립된 물질에 구조적 무결성을 통합 및/또는 부여할 수 있기 때문에 물품을 제작하는데 유용하다. 예를 들어, 결합제는 2개 이상의 표면이 합쳐질 수 있게 한다. 특히, 결합제는 통합된 섬유를 포함하는 제품을 생산하는 데에 사용될 수 있다. 열경화성 결합제는 열, 촉매 작용 또는 촉매 작용과 조합된 열에 의해 불용성 및 불용해성 물질로 변형될 수 있음을 특징으로 할 수 있다. 열경화성 결합제의 예는 다양한 페놀-알데히드, 우레아-알데히드, 멜라민-알데히드, 중합체성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 (p-MDI), 및 다른 축합-중합 물질, 예컨대 푸란 및 폴리우레탄 수지를 포함한다. 페놀-알데히드, 레조르시놀-알데히드, 페놀/알데히드/우레아, 페놀/멜라민/알데히드 등을 함유하는 결합제 조성물은 섬유, 직물, 플라스틱, 고무, 및 많은 다른 물질을 결합하기 위해 폭넓게 사용된다.
광물 울 및 목재 보드 산업에서는 일반적으로 우레아로 연장된, 페놀 포름알데히드 기재 결합제를 역사상 사용해 왔다. 페놀 포름알데히드 유형 결합제는 최종 제품에 적합한 특성을 제공하지만; 보다 큰 지속가능성 및 환경적 고려사항에 대한 바람은 바람직하게는 경화 동안 포름알데히드를 이용하거나 생성하지 않거나 또는 상당한 양의 유해 부산물을 생성하지 않는 대안적 결합제의 개발에 동기를 부여해 왔다. 이들은 집합적으로 포름알데히드-비함유 결합체로 지칭된다. 그러한 한 대안적 결합제는 탄수화물 기재 결합제이다. 그러한 탄수화물 기재 결합제는 탄수화물 및 산을 반응시킴으로써 유래될 수 있으며, 예를 들어 미국 공개된 출원 번호 2007/0027283 및 공개된 PCT 출원 WO2009/019235가 있다. 탄수화물 기재 결합제는 중합체성 탄수화물 폴리아민 결합제를 형성하기 위해, 탄수화물을 폴리아민, 보다 구체적으로는 적어도 하나의 1급 아민 기를 갖는 폴리아민과 반응시킴으로써 또한 유래될 수 있다. 이들은 유사하거나 또는 우수한 결합 특성을 갖고 확립된 공정에 매우 상용성이기 때문에, 페놀 포름알데히드 결합제에 대한 효과적인 대체물이다.
탄수화물-기재 결합제 조성물은 비교적 저렴한 전구체로 제조되고 주로 재생가능한 자원으로부터 유래된다. 그러나, 이러한 결합제는 전통적 페놀 포름알데히드 결합제 시스템이 경화되는 그러한 조건과 실질적으로 상이한 경화를 위한 반응 조건을 또한 필요로 할 수 있다.
전형적으로, 탄수화물 폴리아민 결합제는 용액, 예컨대 수용액으로서 제조되고, 후속적으로 결합되어야 하는 느슨하게 조립된 물질 상에 적용된다. 이어서 이와 같이 젖은 느슨하게 조립된 물질은, 예를 들어, 열 처리되거나, 또는 가압되고/되거나 압축된 다음에 열 처리되어, 탄수화물 폴리아민 결합제를 경화시킨다. 그러나, 탄수화물 폴리아민 결합제 용액 중 고체의 다소 높은 농도는 다양한 단점, 예컨대 결합제 용액의 신속한 겔화 또는 응고, 뿐만 아니라 탄수화물 성분의 재결정과 관련된다. 결합제 용액 중 고체의 모든 농도에 있어서, 상기 결합제 용액 (탄수화물 및 폴리아민을 포함함)의 저장 및/또는 수송은, 결합제 성분의 특정 조합의 경우 그리고 특정 조건 하에, 바람직하지 않은 겔화로 이어질 수 있고, 이것은 결국 경화 이전에 느슨한 물질 집합물 상에 결합제를 분무하는 데에 사용되는 분무 노즐의 막힘을 초래한다.
따라서, 본 발명에 내재되어 있는 기술적 문제는 개선된 결합제 조성물, 특히 확립된 방법과 상용성이고, 환경적으로 용인되고, 상기 언급된 문제를 극복한 탄수화물 기재 결합제를 제공하는 것이다.
상기 기술적 문제를 해결하기 위해, 제1 측면으로서, 본 발명은 (i) 적어도 하나의 탄수화물 성분, 및 (ii) 적어도 이산화탄소와 적어도 하나의 질소-함유 화합물과의 반응 생성물(들)을 포함하는 적어도 하나의 이산화탄소 반응 생성물을 포함하는, 수용성 결합제 조성물을 제공한다.
이론에 의해 얽매임 없이, 적어도 하나의 탄수화물 성분 및 적어도 하나의 질소-함유 성분을 포함하는 용액에서 이산화탄소를 버블링할 때, 질소-함유 성분과 조성물의 다른 성분과의 추가 반응, 예컨대 추가 중합 또는 가교를 방지하거나 또는 적어도 상당히 지연시키는 카르바메이트 화합물이 형성된다는 것이 밝혀졌다. 최적이 아닌 조건 하에 저장 및/또는 수송 동안 결합제 조성물의 바람직하지 않은 점도 증가는 방지되거나 또는 적어도 상당히 감소된다. 따라서 결합제 조성물은 물질의 느슨한 조립체 상에 쉽게 분무되고 이어서 경화를 위해 열 처리될 수 있다. 경화 온도는 조성물의 성분 중 일부에 결합된 이산화물을 분리하여 조성물의 탄수화물과 질소 함유 성분 간의 경화 반응을 다시 가능하게 하기에 충분히 높다. 따라서 결합제 조성물의 안정성은 결합제 조성물의 경화 특성 및 결합 강도를 여전히 상당히 유지하면서 장기간에 걸쳐 증가된다.
결합제 조성물을 제조하기 위한 출발 물질 중 적어도 하나의 탄수화물 성분 및 적어도 하나의 질소-함유 성분의 총량은 결합제 조성물의 고체 함량 또는 총 건조 중량을 기준으로, 적어도 5 중량%일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 탄수화물 성분 및 적어도 하나의 질소-함유 성분의 총량은 적어도 10 중량%, 12 중량%, 15 중량%, 20 중량%, 25 중량%, 30 중량%, 35 중량%, 또는 40 중량%, 최대 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량% 또는 75 중량%일 수 있다.
이산화탄소는 유리하게는 질소-함유 성분과의 대략적인 화학량론적 반응에 도달하게 할 정도의 양으로 주입된다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "수용성"은 특별히 제한되지 않고 상기 정의된 바와 같은 결합제 조성물의 모든 등급의 수-용해도를 포함한다. 특히, 용어 "수용성"은 20℃에서 100 g/ℓ 이상, 150 g/ℓ 이상, 200 g/ℓ 이상, 또는 250 g/ℓ 이상의 수-용해도를 포함한다. 예를 들어, 용어 "수용성"은 (20℃에서) 300 g/ℓ 이상, 400 g/ℓ 이상, 500 g/ℓ 이상 또는 600 g/ℓ 이상의 상기 정의된 바와 같은 결합제 조성물의 수-용해도를 포함할 수 있다. 또한 사실상 무한 수-용해도가 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주될 수 있다.
상기 수성 결합제 용액의 점도는 바람직하게는 20℃에서 12시간, 24시간, 48시간, 72시간 또는 96시간 동안 정치된 경우 500 cP를 초과하여 증가하지 않아야 한다. 추가 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 수용액의 점도는 1주, 10일, 12일 또는 2주 내에 500 cP를 초과하여 증가하지 않아야 한다. 3주 또는 4주, 또는 심지어 2달, 3달 이상과 같이 기간이 길수록, 점도가 500 cP를 초과하여 증가하지 않을 경우, 훨씬 더 바람직하다.
추가 실시양태에 따르면, 결합제 조성물의 70 중량% 수용액을 20℃에서 정치시킨 경우 첫 12 시간 내에 점도가 증가하는 양은 바람직하게는 450 cP, 또는 400 cP 또는 심지어 350 cP를 초과해서는 안 된다. 점도에서의 바람직한 증가는 300 cP 이하, 280 cP 이하, 250 cP 이하 및 200 cP 이하의 증가를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기-정의된 시간 기간 및 점도에서의 증가는 상기 언급한 예로 제한되지 않고 자유롭게 조합할 수 있다. 예를 들어, 바람직하게는, 상기-언급한 결합제 조성물의 70 중량% 수용액은 점도가 그의 제조 후 첫 48시간 내에 300 cP를 초과하여, 또는 그의 제조 후 2주 내에 400 cP를 초과하여 증가하지 않는다. 일반적으로, 각각의 수용액의 점도가 너무 높아진 경우, 예를 들어 겔화가 유발된 경우, 조성물은 사용불가능해질 수 있다.
추가 실시양태에 따르면, 상기-정의된 결합제 조성물은 이산화탄소를 탈기시킨 후 탄수화물 성분과 질소-함유 성분 간의 반응을 허용할 수 있다. 이어서 성분과 가교제와의 반응을 또한 허용하여, 중합체성 결합제를 수득할 수 있다. 예를 들어, 이 중합체성 결합제는 본질적으로 수-불용성인 마이야르(Maillard) 반응 생성물로서 고분자량 멜라노이딘을 함유할 수 있다.
예를 들어, 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 멜라노이딘은 하기 일반 구조 모티프를 함유할 수 있다:
상기 식에서 n은 적어도 1의 정수이다.
본원에서, 용어 "가교제"는 특별히 제한되지 않고 결합제 조성물을 가교시켜 느슨하게 조립된 물질, 예컨대 광물 섬유를 결합하는데 적합한 중합체성 결합제를 생성한다는 임의의 화학적 또는 물리적 의미를 포함한다. 본 발명의 한 구체적 실시양태에 따르면, 가교제는 탄수화물 성분과 반응시켰던 동일한 질소-함유 성분일 수 있거나, 또는 상이한 질소-함유 성분일 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 결합제 조성물은 탄수화물 성분을 헥사메틸렌디아민 (HMDA)과 혼합하고 CO2를 첨가함으로써 제조될 수 있다. 후속적으로, 추가 헥사메틸렌디아민을 결합제 조성물에 첨가하여 각각의 중합된 적용에 필요한 고 등급의 중합을 달성할 수 있다. 추가 예는 탄수화물 성분을 암모니아의 수용액과 혼합하고 CO2를 첨가함으로써 본 발명의 결합제 조성물을 제조하고, 최종 경화를 위해 추가의 헥사메틸렌디아민을 첨가하는 경우를 포함한다.
그러나, 가교제는 본원에 정의된 질소-함유 성분으로 제한되지 않고, 예로서, 루이스산, 이소시아네이트, 블록형 이소시아네이트, 에폭시드, 블록형 에폭시드, 카르보닐-함유 화합물 (알데히드, 케톤, 즉 글리옥살) 및 유기 카르보네이트를 포함한다. 가교제의 구체적 예는 시트르산, 폴리카르복실산 및 무수물 (예를 들어 숙신산, 말레산 무수물, 테트라- 및 헥사-히드로프탈산 무수물, 스티렌-말레산-무수물 공중합체), 폴리카르복실산 및 무수물 유도체 (예를 들어 그의 암모늄 염)의 용액을 포함한다.
상기-정의된 결합제 조성물의 추가 실시양태에 따르면, 탄수화물 성분 내 총 카르보닐 기 대 질소-함유 성분 내 총 반응성 질소-함유 기의 비는 5:1 내지 1:5이다. 예를 들어, 카르보닐 기 대 반응성 질소-함유 기의 비는 5:1 내지 1:4.5, 5:1 내지 1:4, 5:1 내지 1:3.5, 5:1 내지 1:3, 5:1 내지 1:2.5, 5:1 내지 1:2, 5:1 내지 1:1.8, 5:1 내지 1:1.5, 5:1 내지 1:1.2, 5:1 내지 1:1, 5:1 내지 1:0.8 및 5:1 내지 1:0.5일 수 있다. 추가 예는 4:1 내지 1:5, 3.5:1 내지 1:5, 3:1 내지 1:5, 2.5:1 내지 1:5, 2:1 내지 1:5, 1.5:1 내지 1:5, 1:1 내지 1:5, 0.8:1 내지 1:5 및 0.5:1 내지 1:5와 같은 비를 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기-언급한 비의 상한 및 하한은 자유롭게 조합할 수 있다.
본원에서, 용어 "반응성 질소-함유 기"는 특별히 제한되지 않고 적절한 경화 조건 하에 탄수화물 성분과 반응할 수 있는 질소-함유 성분 내의 임의의 질소-함유 기를 포함한다. 구체적으로, 그러한 반응성 질소-함유 기의 예는 1급, 2급, 3급 및 4급 아민 기, 아미드 기, 이민 및 이미드 기, 뿐만 아니라 시아네이트 및 이소시아네이트 기를 포함한다.
본원에서, 용어 "탄수화물 성분"은 특별히 제한되지 않고 일반적으로 적절한 경화 조건 하에, 질소-함유 성분과 반응할 수 있는 임의의 탄수화물 화합물을 포함한다.
상기-정의된 결합제의 한 실시양태에 따르면, 적어도 하나의 탄수화물 성분은 모노사카라이드, 디사카라이드, 폴리사카라이드 또는 그의 반응 생성물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 탄수화물 성분은 환원당 및/또는 계내에서 환원당을 생성하는 성분이거나 이들을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "환원당"은 알데히드 또는 케토- 기를 함유하거나, 또는 알데히드 또는 케토- 기를 함유하도록 이성질체화, 즉 호변이성질체화될 수 있는 하나 이상의 당을 나타내며, 이 기들은, 예를 들어, Cu-이온으로 산화되어 카르복실산을 제공할 수 있다. 본 발명에 따르면, 임의의 그러한 탄수화물 성분은, 예컨대 히드록시, 할로, 알킬, 알콕시 등으로 임의로 치환될 수 있다. 임의의 그러한 탄수화물 성분에서, 하나 이상의 키랄 중심이 존재할 수 있고, 각 키랄 중심에서의 두 가능한 광학 이성질체는 본원에 기재된 본 발명에 포함된다. 추가로, 임의의 그러한 탄수화물 성분의 다양한 광학 이성질체, 뿐만 아니라 그의 다양한 기하 이성질체의 라세미 혼합물, 또는 다른 부분입체이성질체 혼합물을 비롯한, 다양한 혼합물은 본원에 기재된 하나 이상의 실시양태에서 사용할 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다.
비환원당, 예를 들어 수크로스는, 특히 환원당으로의 계내 전환이 가능하고/하거나 이를 적용한 경우 탄수화물 성분으로서 또는 그의 일부분으로서 사용될 수 있다. 추가로, 모노사카라이드, 디사카라이드, 또는 폴리사카라이드는 전구체와 부분적으로 반응하여 탄수화물 반응 생성물을 형성할 수 있다는 것이 또한 이해된다. 탄수화물 반응 생성물이 모노사카라이드, 디사카라이드, 또는 폴리사카라이드에서 유래되고, 질소-함유 성분과 유사한 반응성을 유지하여 질소-함유 성분과 모노사카라이드, 디사카라이드, 또는 폴리사카라이드의 반응 생성물과 유사한 반응 생성물을 형성하는 한, 탄수화물 반응 생성물은 용어 탄수화물 성분의 범주 내에 있다.
바람직하게, 임의의 탄수화물 성분은 질소-함유 성분과의 반응에 계속 이용가능하도록 그의 능력을 최대화하기에 충분히 비휘발성이어야 한다. 탄수화물 성분은 트리오스, 테트로스, 펜토스, 헥소스, 또는 헵토스를 비롯한, 그의 알도스 또는 케토스 형태의 모노사카라이드; 또는 폴리사카라이드; 또는 그의 조합일 수 있다. 예를 들어, 트리오스가 탄수화물 성분으로 사용되거나, 또는 다른 환원당 및/또는 폴리사카라이드와의 조합으로 사용된 경우, 알도트리오스 당 또는 케토트리오스 당, 예컨대 글리세르알데히드 및 디히드록시아세톤을 각각 사용할 수 있다. 테트로스가 탄수화물 성분으로 사용되거나, 또는 다른 환원당 및/또는 폴리사카라이드와의 조합으로 사용된 경우, 알도테트로스 당, 예컨대 에리트로스 및 트레오스; 및 케토테트로스 당, 예컨대 에리트룰로스를 사용할 수 있다. 펜토스가 탄수화물 성분으로 사용되거나, 또는 다른 환원당 및/또는 폴리사카라이드와의 조합으로 사용된 경우, 알도펜토스 당, 예컨대 리보스, 아라비노스, 크실로스, 및 릭소스; 및 케토펜토스 당, 예컨대 리불로스, 아라불로스, 크실룰로스, 및 릭술로스를 사용할 수 있다. 헥소스가 탄수화물 성분으로 사용되거나, 또는 다른 환원당 및/또는 폴리사카라이드와의 조합으로 사용된 경우, 알도헥소스 당, 예컨대 글루코스 (즉, 덱스트로스), 만노스, 갈락토스, 알로스, 알트로스, 탈로스, 굴로스, 및 이도스; 및 케토헥소스 당, 예컨대 프룩토스, 프시코스, 소르보스 및 타가토스를 사용할 수 있다. 헵토스가 탄수화물 성분으로 사용되거나, 또는 다른 환원당 및/또는 폴리사카라이드와의 조합으로 사용된 경우, 케토헵토스 당, 예컨대 세도헵툴로스를 사용할 수 있다. 자연 발생하는 것으로 공지되지 않은 그러한 탄수화물 성분의 다른 입체이성질체 또한 본원에 기재된 바와 같은 결합제 조성물을 제조하는 데에 유용한 것으로 고려된다. 한 실시양태에서, 탄수화물 성분은 고과당 옥수수 시럽 (HFCS)이다.
상기 언급된 바와 같이, 탄수화물 성분은 폴리사카라이드일 수 있다. 예를 들어, 탄수화물 성분은 저 중합도를 갖는 폴리사카라이드일 수 있고, 예를 들어 당밀, 전분, 셀룰로스 가수분해물, 또는 그의 혼합물을 포함한다. 한 구체적 예에 따르면, 탄수화물 성분은 전분 가수분해물, 말토덱스트린, 또는 그의 혼합물이다. 보다 고 중합도의 탄수화물이 바람직하지 않을 수도 있지만, 그럼에도 불구하고 이들은 계내 해중합에 의해 본 발명의 범주 내에서 유용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 탄수화물 성분은 비탄수화물 폴리히드록시 반응물과 조합하여 사용할 수 있다. 탄수화물 성분과 조합하여 사용할 수 있는 비탄수화물 폴리히드록시 반응물의 예는 트리메틸올프로판, 글리세롤, 펜타에리트리톨, 폴리비닐 알콜, 부분적으로 가수분해된 폴리비닐 아세테이트, 완전히 가수분해된 폴리비닐 아세테이트, 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 비탄수화물 폴리히드록시 반응물은 단량체성 또는 중합체성 폴리아민과의 반응에 계속 이용가능하도록 그의 능력을 최대화하기에 충분히 비휘발성이다. 게다가, 본 발명에 따르면, 비탄수화물 폴리히드록시 반응물의 소수성은 본원에 기재된 바와 같이 제조된 결합제의 물리적 특성을 결정하는데 있어서 요인이 될 수 있다. 다른 공-반응 화합물, 예를 들어, 예컨대 카르보닐-함유 화합물 - 알데히드, 케톤, 카르복실산 및 무수물 등을 사용할 수 있다.
상기-정의된 결합제 조성물의 한 바람직한 실시양태에서, 적어도 하나의 탄수화물 성분은 리보스, 아라비노스, 크실로스, 릭소스, 글루코스 (덱스트로스), 만노스, 갈락토스, 알로스, 알트로스, 탈로스, 굴로스, 이도스, 프룩토스, 프시코스, 소르보스, 디히드록시아세톤, 수크로스 및 타가토스, 뿐만 아니라 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
추가로, 본원에서 표현 "질소-함유 성분"은 특별히 제한되지 않고 적어도 하나의 질소 원자를 함유하고 경화 조건 하에 적어도 하나의 탄수화물 성분과 반응할 수 있는, 임의의 화학 화합물, 또는 화합물의 혼합물을 포함한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 결합제 조성물에서, 적어도 하나의 질소-함유 성분은 NH3, 적어도 하나의 1급 아민 기를 포함하는 무기 아민 또는 유기 아민, 뿐만 아니라 그의 염이다. 예를 들어, 질소-함유 성분으로서 NH3을 그 자체로 (예를 들어 수용액의 형태로) 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 무기 및 유기 암모늄 염이 상기 정의된 탄수화물 성분과 반응할 수 있는 한, 임의의 유형의 무기 및 유기 암모늄 염을 사용할 수 있다. 무기 암모늄 염의 구체적 예는 암모늄 술페이트 (AmSO4), 암모늄 포스페이트, 암모늄 클로라이드, 및 암모늄 니트레이트를 포함한다.
본 발명에 따르면, 질소-함유 성분은 폴리아민일 수 있다. 본원에서, 용어 "폴리아민"은 독립적으로 치환될 수 있는, 2개 이상의 아민 기를 갖는 임의의 유기 화합물을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, "1급 폴리아민"은 2개 이상의 1급 아민 기 (-NH2)를 갖는 유기 화합물이다. 2개 이상의 1급 아민 기 (-NH2)를 갖는 화합물을 생성하도록 계내 개질되거나 또는 이성질체화될 수 있는 그러한 화합물은 용어 1급 폴리아민의 범주 내에 있다.
예를 들어, 폴리아민은 1급 폴리아민일 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에 따르면, 1급 폴리아민은 화학식 H2N-Q-NH2 (여기서 Q는 알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 또는 시클로헤테로알킬이고, 이들 각각은 임의로 치환될 수 있음)을 갖는 분자일 수 있다. 예를 들어, Q는 C2-C24로 이루어진 군으로부터 선택되는 알킬 기, C2-C9로 이루어진 군으로부터 선택되는 알킬, C3-C7로 이루어진 군으로부터 선택되는 알킬일 수 있다. 한 바람직한 실시양태에 따르면, Q는 C6 알킬이다. 또 다른 실시양태에 따르면, Q는 시클로헥실, 시클로펜틸 또는 시클로부틸 또는 벤질 기일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 1급 폴리아민은 3개의 1급 아민 각각 사이에 스페이서 기를 갖는 삼중1급(triprimary) 트리아민을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 삼중1급 트리아민은 아민 각각이 1급 아민 (-NH2)인, 3개의 아민 및 3개 아민만 갖는 유기 화합물이다. 따라서, 본 발명의 본 실시양태와 협력하여, 삼중1급 트리아민(들)은 스페이서 기가 탄소 쇄로 이루어진 3개의 1급 아민 각각 사이에 스페이서 기를 갖는 삼중1급 트리아민(들); 각 스페이서 기가 12개 이하의 다가 원자인 스페이서 길이를 갖는 것인 3개의 1급 아민 각각 사이에 스페이서 기를 갖는 삼중1급 트리아민(들); 및 23개 이하인 다가 원자의 총수를 갖는 삼중1급 트리아민(들)으로부터 선택될 수 있다. 따라서, 스페이서 기가 탄소 쇄로 이루어진 3개의 1급 아민 각각 사이에 스페이서 기를 갖는 삼중1급 트리아민은 스페이서 기가 수소 원자 또는 다른 탄소 원자에 결합된 탄소 원자로만 이루어진 것을 의미한다.
예시적으로, 삼중1급 트리아민(들)은 트리아미노데칸, 트리아미노노난, 특히 4-(아미노메틸)-1,8-옥탄디아민, 트리아미노옥탄, 트리아미노헵탄, 특히 1,4,7-트리아미노헵탄, 트리아미노헥산, 특히 1,3,6-트리아미노헥산, 트리아미노펜탄으로 이루어지고, 그의 이성질체 및 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "알킬"은 탄소 원자의 쇄를 포함하며, 이것은 임의로 분지화될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "알케닐" 및 "알키닐"은 독립적으로 탄소 원자의 쇄를 포함하며, 이것은 임의로 분지화될 수 있고, 적어도 1개의 이중 결합 또는 삼중 결합을 각각 포함한다. 알키닐은 또한 1개 이상의 이중 결합을 포함할 수 있는 것으로 이해해야 한다. 추가로 알킬은 유리하게는 제한된 길이를 갖는 것으로 이해해야 하며, C1-C24, C1-C12, C1-C8, C1-C6, 및 C1-C4를 포함한다. 추가로 알케닐 및/또는 알키닐은 각각 유리하게는 제한된 길이를 갖는 것으로 이해해야 하며, C2-C24, C2-C12, C2-C8, C2-C6, 및 C2-C4를 포함한다. 특히, 알킬, 알케닐, 및/또는 알키닐 기가 짧을수록 화합물에 친수성을 덜 부여할 수 있고 따라서 탄수화물 성분에 대해 상이한 반응성과 결합제 용액에서의 용해도를 가질 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "시클로알킬"은 탄소 원자의 쇄를 포함하며, 이것은 임의로 분지화될 수 있고, 여기서 쇄의 적어도 일부분은 시클릭이다. 또한, 본 발명에 따르면 용어 "시클로알킬알킬"은 시클로알킬의 하위세트로서 간주되고, 용어 "시클로알킬"은 폴리시클릭 구조를 또한 포함한다는 것에 주목해야 한다. 예를 들어, 그러한 시클로알킬은 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 2-메틸시클로프로필, 시클로펜틸에트-2-일, 아다만틸 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "시클로알케닐"은 탄소 원자의 쇄를 포함하며, 이것은 임의로 분지화될 수 있고, 적어도 1개의 이중 결합을 포함하며, 여기서 쇄의 적어도 일부분은 시클릭이다. 본 발명에 따르면, 상기 적어도 1개의 이중 결합은 시클로알케닐의 시클릭 부분 및/또는 시클로알케닐의 비-시클릭 부분에 존재할 수 있다. 또한, 시클로알케닐알킬 및 시클로알킬알케닐은 각각 시클로알케닐의 하위세트로서 간주되는 것으로 이해해야 한다. 또한, 본 발명에 따르면 "시클로알킬"은 폴리시클릭일 수 있다. 이러한 시클로알케닐의 예는 시클로펜텐일, 시클로헥실에텐-2-일, 시클로헵텐일프로펜일 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 게다가, 시클로알킬 및/또는 시클로알케닐을 형성하는 쇄는 유리하게는 제한된 길이를 갖고, C3-C24, C3-C12, C3-C8, C3-C6, 및 C5-C6을 포함한다. 본 발명에 따르면, 시클로알킬 및/또는 시클로알케닐을 각각 형성하는 알킬 및/또는 알케닐 쇄가 짧을수록, 화합물에 친유성을 덜 부여할 수 있고 따라서 상이한 거동을 가질 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "헤테로알킬"은 탄소 및 적어도 1개의 헤테로원자를 모두 포함하고 임의로 분지화되는 원자의 쇄를 포함한다. 이러한 헤테로원자의 예는 질소, 산소, 및 황을 포함한다. 특정 변형에서, 상기 헤테로원자는 인, 및 셀레늄을 또한 포함한다. 한 실시양태에서, 헤테로알킬은 폴리에테르이다. 본원에 사용된 바와 같이, 헤테로시클릴 및 헤테로사이클을 포함하는 용어 "시클로헤테로알킬"은 탄소 및 적어도 1개의 헤테로원자를 모두 포함하는 원자의 쇄, 예컨대 헤테로알킬을 포함하고, 임의로 분지화될 수 있으며, 여기서 쇄의 적어도 일부분은 시클릭이다. 유사하게, 시클로헤테로알킬의 예는 테트라히드로푸릴, 피롤리디닐, 테트라히드로피라닐, 피페리디닐, 모르폴리닐, 피페라지닐, 호모피페라지닐, 퀴누클리디닐 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
본원에서, 용어 "임의로 치환된"은 임의로 치환되는 라디칼 상의 다른 관능성 기로의 수소 원자의 교체를 포함한다. 그러한 다른 관능성 기는 예시적으로 아미노, 히드록실, 할로, 티올, 알킬, 할로알킬, 헤테로알킬, 아릴, 아릴알킬, 아릴헤테로알킬, 니트로, 술폰산 및 그의 유도체, 카르복실산 및 그의 유도체 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 예시적으로, 아미노, 히드록실, 티올, 알킬, 할로알킬, 헤테로알킬, 아릴, 아릴알킬, 아릴헤테로알킬, 및/또는 술폰산 중 임의의 것은 임의로 치환된다.
예를 들어, 1급 폴리아민은 디아민, 트리아민, 테트라아민, 또는 펜타민일 수 있다. 한 실시양태에 따르면, 폴리아민은 디에틸렌트리아민, 1-피페라진에탄아민, 또는 비스(헥사메틸렌)트리아민으로부터 선택되는 트리아민이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리아민은 테트라민, 예를 들어 트리에틸렌테트라민이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리아민은 펜타민, 예를 들어 테트라에틸렌펜타민이다.
1급 폴리아민의 한 측면은 그것이 낮은 입체 장애를 가질 수 있다는 점이다. 예를 들어, 1,2-디아미노에탄, 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-디아미노헥산, 1,12-디아미노도데칸, 1,4-디아미노시클로헥산, 1,4-디아미노벤젠, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 1-피페라진-에탄아민, 2-메틸-펜타메틸렌디아민, 1,3-펜탄디아민, 및 비스(헥사메틸렌)트리아민, 뿐만 아니라 1,8-디아미노옥탄은 본 발명의 범주 내에서 낮은 입체 장애를 갖는다. 상기 정의된 바와 같은 결합제 조성물의 한 바람직한 실시양태에 따르면, 질소-함유 성분은 1급 폴리아민 1,6-디아미노헥산 (헥사메틸렌디아민, HMDA)이다. 추가 실시양태에서 질소-함유 성분은 1,5-디아미노-2-메틸펜탄 (2-메틸-펜타메틸렌디아민)이다.
또 다른 실시양태에서, 질소-함유 성분은 1급 폴리아민 폴리에테르-폴리아민이다. 예를 들어, 본 발명에 따르면, 상기 폴리에테르-폴리아민은 디아민 또는 트리아민이다. 한 실시양태에서, 폴리에테르-폴리아민은 제파민(Jeffamine) T-403 폴리에테르아민 (헌츠만 코포레이션(Huntsman Corporation))으로서 공지된 440의 평균 분자량을 갖는 삼관능성 1급 아민이다. EDR-104 및 EDR-148 (헌츠만)을 또한 사용할 수 있다.
추가 실시양태에서, 질소-함유 성분은 중합체성 폴리아민을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 범주 내의 중합체성 폴리아민은 키토산, 폴리리신, 폴리에틸렌이민, 폴리(N-비닐-N-메틸 아민), 폴리아미노스티렌 및 폴리비닐아민을 포함한다. 한 구체적 예에서, 질소-함유 성분은 폴리비닐 아민을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, 폴리비닐 아민은 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "용매"는 특별히 제한되지 않고 탄수화물 성분과 질소-함유 성분 간의 반응을 수행하는데 사용될 수 있는 임의의 용매를 포함한다. 예를 들어, 용매는 물, 유기 용매 또는 그의 혼합물일 수 있다. 유기 용매의 예는 알콜, 에테르, 에스테르, 케톤, 알데히드, 알칸 및 시클로알칸을 포함한다. 바람직하게는, 용매는 물로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어진다.
본 발명의 추가 실시양태는 상기-정의된 결합제 조성물에 관한 것이며, 여기서 탄수화물 성분과 상기 질소-함유 성분과의 이산화탄소 반응 생성물 간의 중량비는 0.5:1 내지 30:1이다. 추가 몰비의 예는 0.7:1 내지 25:1, 1:1 내지 22:1, 1.5:1 내지 20:1, 2:1 내지 15:1, 2.5:1 내지 10:1 또는 3:1 내지 8:1의 비를 포함한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 탄수화물 성분 대 질소-함유 성분의 몰비는 상기 범위로 제한되지 않고 상기 상한 및 하한은 자유롭게 조합할 수 있다.
그의 화학 조성에 따라, 본 발명의 결합제 조성물은 그 자체로, 즉, 느슨하게 조립된 물질에 그것을 적용하고, 예를 들어 열 및/또는 방사선의 적용을 통해 그것을 경화시켜 중합체성 결합제에 이르게 함으로써 사용될 수 있다. 경화 동안에, 결합제 조성물의 성분에 결합된 이산화탄소는 실질적으로 제거되어, 이로써 적절한 경화 및/또는 가교 반응을 가능하게 한다.
추가 실시양태에서, 결합제 조성물은 후속적으로 가교제를 첨가하고, 느슨하게 조립된 물질 상에 혼합물을 적용하고 혼합물을 경화시켜, 이로써 공지된 탄수화물-기재 결합제에 비해 유사한 또는 심지어 개선된 특성을 갖는 고도로 가교된 중합체성 결합제를 형성함으로써 사용될 수 있다. 이 경우에, 본 출원의 결합제 조성물은 유리하게 제조, 저장 및/또는 수송될 수 있고, 가교제를 첨가함으로써 이후에 및/또는 상이한 장소에서 사용되어 최종 결합제 조성물을 완성할 수 있다.
달리 언급되지 않는 경우, 상기 정의의 임의의 것은 하기 기재된 본 발명의 추가 측면 및 실시양태에 또한 적용된다.
본 발명의 추가 측면은
(i) 적어도 하나의 탄수화물 성분을 제공하는 단계,
(ii) 적어도 하나의 질소-함유 성분을 제공하는 단계,
(iii) 이산화탄소를 제공하는 단계,
(iv) 용매 중에서 탄수화물 성분(들) 및 질소-함유 성분(들)을 혼합하고, 실온에서 냉각시키는 단계, 및
(v) 단계 (iv)에서 수득된 혼합물 내로 이산화탄소를 버블링하는 단계; 또는
(i') 적어도 하나의 탄수화물 성분을 제공하는 단계,
(ii') 적어도 하나의 질소-함유 성분을 제공하는 단계,
(iii') 이산화탄소를 제공하는 단계,
(iv') 이산화탄소를 질소-함유 성분과 반응시키는 단계, 및
(v') 용매 중에서 탄수화물 성분(들) 및 (iv')의 반응 생성물을 혼합하는 단계
를 포함하는, 상기 정의된 바와 같은 결합제 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이산화탄소는 결합제 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 50 중량%의 비율로, 또는 1 내지 45 중량%의 비율로, 또는 1 내지 40 중량%, 또는 1 내지 35 중량%, 또는 1 내지 30 중량%, 또는 1 내지 25 중량%, 또는 1 내지 20 중량%, 또는 1 내지 15 중량%, 또는 1 내지 10 중량%, 또는 1 내지 5 중량%의 비율로 혼합물 내로 버블링할 수 있다. 대안적으로, "소다수" (탄산)는 이산화탄소의 일부분을 공급하는 데에 사용될 수 있거나 또는 결합제 조성물에서 이산화탄소의 전체 공급원을 구성할 수 있다. 본 발명의 또 다른 변형에서, 적어도 하나의 질소-함유 성분의 미리 형성된 카르바메이트가 이용될 수 있다.
한 바람직한 실시양태에서, 결합제 조성물의 제조는 용매, 예컨대 물에서 수행하여, 저장, 수송 또는 최종 결합제 조성물을 제조하기 위한 기재로서 유용한 결합제 용액을 직접 생성한다. 예를 들어, 본 발명의 결합제 조성물은 탄수화물 성분 및 질소-함유 성분의 농축된 수용액에서 제조될 수 있다. 이어서 이와 같이 수득된 농축된 결합제 용액은, 예를 들어 나중에 및/또는 상이한 장소에서, 예를 들어 가교제의 희석 및 첨가에 의해, 느슨하게 조립된 물질을 통합하는데 효과적인 결합제로서 사용될 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 단계 (i) 내지 (v) 또는 (i') 내지 (v')는 탄수화물 성분(들) 및 질소-함유 성분(들)이 중합체성 결합제에 의해 결합될 수 있는 물질 집합물과 접촉하고 있지 않는 동안에 수행된다.
추가 실시양태에 따르면, 탄수화물 성분(들) 및 질소-함유 성분(들)을 혼합하는 단계 (iv) 동안 용액 또는 분산액의 점도는, 20℃ 및 상기 단계 (iv) 이전에 존재하는 70 중량%의 총 탄수화물 및 질소-함유 성분의 출발 농도에서 결정된 경우, 300 cP를 초과하여 증가하지 않는다. 예를 들어, 점도는 275 cP 초과, 250 cP 초과, 225 cP 초과, 200 cP 초과, 175 cP 초과, 150 cP 초과, 100 cP 초과, 75 cP 초과, 또는 50 cP를 초과하여 증가하지 않는다.
혼합 단계 (iv) 또는 (v')는 대기압에서 또는 실질적으로 대기압에서, 예를 들어 개방된 반응 용기에서 수행될 수 있다. 단계 (v)는 바람직하게는 폐쇄된 반응 용기에서, 대기압에서 또는 대기압보다 높은 압력에서 수행될 수 있다.
앞에 언급된 바와 같이, 질소-함유 성분과의 대략적인 화학량론적 반응을 얻기 위해 충분한 양의 이산화탄소가 용액으로 버블링된다. 실제로, 0.5 내지 50 중량% CO2, 바람직하게는 1 중량% 초과, 보다 바람직하게는 6 중량% 초과, 훨씬 더 바람직하게는 7 중량% 초과의 CO2, 및 40 중량% 이하, 바람직하게는 35 중량% 이하, 보다 바람직하게는 25 중량% 이하의 CO2가 혼합 단계 (iv) 후에 수득된 반응 혼합물 내로 버블링될 수 있다. 이산화탄소의 첨가는 혼합물의 pH를 낮춘다. 한 바람직한 실시양태에서, 1 내지 2 중량% CO2가 단계 (iv)의 말에 수득된 혼합물 내로 버블링된다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 상기 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득가능한 수용성 결합제 조성물에 관한 것이다.
예를 들어, 한 실시양태는 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 결합제 조성물에 관한 것이며, 여기서 상기 결합제-조성물은 용매 중에서 적어도 하나의 탄수화물 성분을 적어도 하나의 질소-함유 성분과 적어도 10℃의 온도에서 적어도 5분의 기간 동안 혼합하고 그 후에 이산화탄소를 수득된 생성물 혼합물에 주입함으로써 수득가능하다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 중합체성 결합제에 의해 결합된 물질 집합물을 포함하는 제품의 제조에서의 상기 정의된 바와 같은 수용성 결합제 조성물의 용도에 관한 것이다.
본원에서, 용어 "물질 집합물"은 특별히 제한되지 않고 광물 섬유 (슬래그 울 섬유, 석재 울 섬유, 유리 섬유를 포함함), 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 금속 섬유, 탄소 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 레이온 섬유, 브레이크 라이닝 섬유 및 셀룰로스 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 섬유를 포함하는 임의의 물질 집합물을 포함한다. 물질 집합물의 추가 예는 미립자, 예컨대 석탄, 모래; 셀룰로스 섬유; 대팻밥, 톱밥, 목재 펄프, 분쇄 목재, 목재 칩, 목재 스트랜드, 목재 층; 다른 천연 섬유, 예컨대 황마, 아마, 대마, 및 짚; 목재 베니어; 외장재; 목재 외장재, 파티클, 직물 또는 부직물 (예를 들어, 특히 상기에 언급된 유형(들)의 섬유를 포함함)을 포함한다.
본 발명의 추가 측면은
(i) 물질 집합물을 제공하는 단계,
(ii) 상기-정의된 결합제 조성물, 또는 상기 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득된 결합제 조성물을 용매 중에 제공하여 용액 또는 분산액을 수득하는 단계,
(iii) 단계 (ii)에서 수득된 용액 또는 분산액을 물질 집합물에 적용하는 단계, 및
(iv) 상기 용액 또는 분산액을 함유하는 물질 집합물에 에너지를 적용하여 이산화탄소를 탈기시키고 결합제 조성물을 경화시키는 단계
를 포함하는, 중합체성 결합제에 의해 결합된 물질 집합물의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 방법에서 정의된 바와 같은 물질 집합물에 에너지를 적용하는 단계 (iv)는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 물질의 유형, 결합제의 양 및 다른 조건에 따라, 100℃ 내지 350℃의 온도에서 오븐에서 가열하는 것을 포함한다.
상기 방법의 한 실시양태에 따르면, 단계 (ii)에서 가교제를 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 결합제 조성물 또는 상기 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득된 본 발명의 결합제 조성물, 또는 그의 용액 또는 분산액에 첨가한다.
물질 집합물을 제조하는 상기-정의된 방법의 추가 실시양태에 따르면, 단계 (ii)에서 수득된 용액 또는 분산액을 물질 집합물에 적용하는 단계 이전에는, 물질 집합물에는 결합제가 실질적으로 없다.
본 발명의 추가 측면은 용매 중에 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 결합제 조성물 및 가교제를 포함하는 결합제 용액 또는 분산액에 관한 것이다. 대안으로, 본 발명은, 가능하게는 상이한 용기에서의, 용매 중에 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 결합제 조성물, 및 가교제를 포함하는 결합제 용액 또는 분산액의 조합에 관한 것이다.
본 발명의 결합제 조성물 용액 또는 분산액은, 특히 결합될 수 있는 물질에 적용된 상태에서,
특히 140℃에서 2시간 동안 건조시킨 후 중량 기준으로 베이크 아웃(bake out) 고체로서 결정된,
적어도 5%, 10%, 12%, 또는 15% 고체 및/또는
75%, 70%, 65% 또는 60% 미만 (특히 목재 보드 적용의 경우에) 또는 50%, 40% 또는 20% 미만의 고체 (특히 광물 섬유 단열재 적용의 경우에)
를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결합제는, 예를 들어 단열 재료; 광물 울 단열재 (유리 울 단열재 및 석재 울 단열재를 포함함); 직조 및 부직 직물 베일; 직조 및 부직 광물 섬유 베일; 목재 보드; 섬유보드; 목재 파티클 보드; 칩 보드; 배향성 스트랜드 보드; 중밀도 섬유보드; 합판; 고압 라미네이트; 및 모래 코어로 이루어진 군으로부터 선택되는 물품에서 결합제로서 사용될 수 있다.
완제품에서의 결합제의 양은, 특히 광물 울 단열재의 경우에
1%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5% 또는 4% 초과; 및/또는
20%, 15%, 10 % 또는 8% 미만일 수 있고,
완제품의 건조 중량을 기준으로 측정된다.
광물 울 단열재를 위한 결합제의 양은 전형적으로 강열 감량 (LOI)에 의해 측정된다.
적용이 광물 울 단열재를 위한 것인 경우, 후자는 다음의 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다:
5, 8 또는 10 ㎏/㎥ 초과의 밀도;
200, 180 또는 150 ㎞/㎥ 미만의 밀도
유리 울 섬유를 포함하고 5, 8 또는 10 ㎏/㎥ 초과 및/또는 80, 60 또는 50 ㎏/㎥ 미만의 밀도를 가짐;
석재 울 섬유를 포함하고 15, 20 또는 25 ㎏/㎥ 초과 및/또는 220, 200 또는 180 ㎏/㎥ 미만의 밀도를 가짐;
0.05 W/mK 미만 및/또는 0.02 W/mK 초과의 열 전도율 λ
99 중량% 미만 및/또는 80 중량% 초과의 광물 섬유를 포함함.
10 ㎜, 15㎜ 또는 20 ㎜ 초과 및/또는 400㎜, 350 ㎜ 또는 300 ㎜ 미만의 두께.
제품이 목재 보드 제품인 경우, 그것은 다음의 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다:
적어도 50㎝ x 80 ㎝, 바람직하게는 적어도 1 m x 2m의 치수
적어도 11㎜, 12㎜ 또는 15 ㎜의 두께
25, 15, 12 또는 10분 미만의 경화 시간
적어도: 0.4 N/㎟ 또는 0.45 N/㎟의 EN319에 따라 측정된 내부 결합 강도 (특히 파티클 보드 또는 섬유 보드의 경우) 또는 적어도 0.28 N/㎟의 EN300에 따라 측정된 내부 결합 강도 (특히 배향성 스트랜드 보드의 경우)
12% 미만, 바람직하게는 10% 미만의 EN317에 따른 물에서 20℃에서 24시간 후의 팽윤 두께
40% 미만, 바람직하게는 30% 미만의 물에서 20℃에서 24시간 후의 물 흡수
적어도: 1800 N/㎟ (특히 파티클 보드 또는 섬유 보드의 경우) 또는 2500 N/㎟ (특히 배향성 스트랜드 보드의 경우) 또는 3500 N/㎟ 또는 4800 N/㎟의 EN310에 따른 탄성률
적어도: 14 N/m²(특히 파티클 보드 또는 섬유 보드의 경우) 또는 18 N/㎟ (특히 배향성 스트랜드 보드의 경우) 또는 20 N/㎟ 또는 28 N/㎟의 굽힘 강도 (MOR)
예를 들어 0.1 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1 중량% 범위의 첨가제로서의 왁스
8 내지 18 중량%, 바람직하게는 10 내지 16 중량%, 보다 바람직하게는 12 내지 14 중량% 범위의 결합제 함량 (건조 목재 파티클의 중량에 대한 건조 수지의 중량).
180℃ 또는 200℃ 초과 및/또는 280℃ 또는 260℃ 미만의 온도를 갖는 프레스에서, 특히 플레이트 또는 플래튼 사이에서 경화됨.
다양한 첨가제를 결합제 조성물에 혼입시킬 수 있다. 이들 첨가제는 본 발명의 결합제에 추가의 바람직한 특징을 제공한다. 예를 들어, 결합제는 규소-함유 커플링제를 포함할 수 있다. 많은 규소-함유 커플링제는 다우-코닝 코포레이션(Dow-Corning Corporation), 에보니크 인더스트리즈(Evonik Industries), 및 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈(Momentive Performance Materials)로부터 상업적으로 입수가능하다. 예시적으로, 규소-함유 커플링제는 실릴에테르 및 알킬실릴 에테르와 같은 화합물을 포함하며, 이들 각각은, 예컨대 할로겐, 알콕시, 아미노 등으로 임의로 치환될 수 있다. 한 변형에서, 규소-함유 화합물은 아미노-치환된 실란, 예컨대 감마-아미노프로필트리에톡시 실란 (실퀘스트(SILQUEST) A-1101; 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈, 회사 본사: 미국 뉴욕주 12211 올버니 22 코포레이트 우즈 대로 소재)이다. 또 다른 변형에서, 규소-함유 화합물은 아미노-치환된 실란, 예를 들어 아미노에틸아미노프로필트리메톡시 실란 (다우 Z-6020; 다우 케미칼(Dow Chemical), 미국 미시건주 미들랜드 소재)이다. 또 다른 변형에서, 규소-함유 화합물은 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란 (실퀘스트 A-187; 모멘티브)이다. 또 다른 변형에서, 규소-함유 화합물은 아미노관능성 올리고머성 실록산 (히드로실(HYDROSIL) 2627, 에보니크 인더스트리즈, 뉴저지주 07054 파시퍼니 379 인터페이스 파크웨이 소재)이다.
규소-함유 커플링제는 용해된 결합제 고체를 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량% (즉, 수용액에 첨가된 고체의 중량을 기준으로 약 0.05% 내지 약 3%)의 범위로 결합제에 전형적으로 존재한다. 이러한 규소 함유 화합물은 결합제가 배치되는 물질, 예컨대 유리 섬유에 부착되는 결합제의 능력을 향상시킨다. 물질에 부착되는 결합제의 능력을 향상시키는 것은, 예를 들어 비-조립된 또는 느슨하게-조립된 물질(들)에서 응집력을 생성 또는 증진시키는 그의 능력을 개선한다.
또 다른 예시적 실시양태에서, 본 발명의 결합제는 하나 이상의 부식 억제제를 포함할 수 있다. 이들 부식 억제제는 산에 의해 야기되는 화학적 분해에 의해 유발된 물질, 예컨대 금속의 침식 또는 닳아짐을 방지하거나 또는 억제한다. 부식 억제제를 본 발명의 결합제에 포함시킨 경우, 결합제의 부식성은 억제제가 존재하지 않는 결합제의 부식성에 비해 감소된다. 한 실시양태에서, 이들 부식 억제제를 사용하여 본원에 기재된 광물 섬유-함유 조성물의 부식성을 감소시킬 수 있다. 예시적으로, 부식 억제제는 다음의 것, 탈진 오일, 또는 모노암모늄 포스페이트, 나트륨 메타실리케이트 펜타히드레이트, 멜라민, 주석(II) 옥살레이트, 및/또는 메틸히드로겐 실리콘 유체 에멀젼 중 하나 이상을 포함한다. 본 발명의 결합제에 포함시킨 경우, 부식 억제제는 용해된 결합제 고체를 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위로 결합제에 전형적으로 존재한다.
본 발명에 따른 결합제는 바람직한 열경화성 결합제이며; 이들은 포름알데히드가 없거나 또는 실질적으로 포름알데히드가 없는 결합제일 수 있다. 이들은 바람직하게는 액체 형태로 적용된다.
첨부된 도면:
도 1: 본 발명의 결합제 조성물의 점도에 대한 CO2 주입의 영향.
도 2: 본 발명의 결합제 조성물의 갈변에 대한 CO2 주입의 효과.
도 3 CO2의 첨가가 결합제 조성물의 경화 속도에 큰 영향을 미치지 않는다는 것
도 4 CO2의 첨가가 결합 강도에 큰 영향을 미치지 않는다는 것
을 나타낸다.
도 1: 본 발명의 결합제 조성물의 점도에 대한 CO2 주입의 영향.
도 2: 본 발명의 결합제 조성물의 갈변에 대한 CO2 주입의 효과.
도 3 CO2의 첨가가 결합제 조성물의 경화 속도에 큰 영향을 미치지 않는다는 것
도 4 CO2의 첨가가 결합 강도에 큰 영향을 미치지 않는다는 것
을 나타낸다.
본 발명은 하기 실시예로의 제한 없이, 실시예에서 추가로 설명될 것이다.
실시예 1: 글루코스/프룩토스 및 HMDA (75%/25%) 및 이산화탄소의 결합제 조성물
50 중량% 글루코스 및 50 중량% 프룩토스로 구성된 탄수화물 성분을 물에 용해시키고, 대기압하에, 수용액으로 상응하는 양의 HMDA (헥사메틸렌디아민)와 혼합하여, 75%w 탄수화물 및 25%w HMDA, 및 37.5 % 고체 (필요한 순수 글루코스: 70.3125g, 필요한 순수 프룩토스: 70.3125g, 필요한 순수 HMDA: 46.875g)를 포함하는 500 g 결합제 용액을 생성하였다. 온화한 교반하에, 첫 20분 동안 pH를 지속적으로 모니터링하였다. pH는 저절로 11.82에서 11.4로 떨어졌다. 그 시점에 첫 50 g 샘플을 취했다.
이어서 이산화탄소를 느린 속도로 약 30분 동안 남아 있는 450 g 결합제 용액으로 버블링하였다. 결합제 용액이 11, 10, 9 및 8.5의 pH를 각각 나타낼 때 추가 50 그램의 샘플을 회수하여 병에 넣었다. 실험 동안 3-4℃의 결합제 온도에서의 증가가 관찰되었다.
모두 5개의 샘플을 30℃의 수욕에서 정치시키고 3주 동안에 걸쳐 시험하여 경화 속도, 점도, 갈변 및 결합 강도를 통해, 저장 수명에서의 변화를 모니터링하였다.
점도는 (예를 들어) 60 rpm에서 엘브이-토크 브룩필드(LV-Torque Brookfield) 점도계, 스핀들 LV-63을 사용하여 측정하였다.
도 1은 이산화탄소로 처리된 샘플의 경우 이산화탄소로 처리되지 않은 샘플에 대한 것보다 점도가 나중에 상당히 증가한다는 것을 분명히 보여준다. 이들 결과로부터, 증가된 점도로 이어지는 자기-경화는, 이 시험에서 2주를 초과하여 상당히 지연된다는 결론을 내릴 수 있다. 따라서 저장-수명은 수반하여 증가된다.
갈변은 470 nm에서 IR 흡광도 (가시광)에 의해 측정하였다.
도 2는 CO2-처리된 샘플의 갈변이 처리되지 않은 샘플보다 훨씬 느리다는 것을 분명히 보여준다.
결합제의 경화:
경화 속도를 추적하기 위해, 결합제의 액적을 유리 섬유 필터에 놓고 다양한 시간 동안 경화시켰다. 경화된 스팟을 물로 추출하고 침출수의 흡광도를 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 가용성 착색된 화합물의 형성으로 인해 초기에 흡광도가 증가하였다. 이어서 흡광도는 이들 가용성 화합물의 가교로 인해 떨어졌다. 경화 속도는 흡광도가 최소 값으로 떨어지는데 걸리는 시간인 것으로 간주된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 모든 샘플의 경화 속도는 결합제 샘플의 이산화탄소 처리에 의해 본질적으로 영향을 받지 않는다.
결합 강도는 표준 유리 베일 인장 시험 방법을 통해 측정하였다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 결합제 샘플을 이산화탄소로 처리한 경우 결합 강도는 실질적으로 영향을 받지 않거나 또는 심지어 약간 개선될 수 있다.
실시예 2: 덱스트로스 및 HMDA 카르바메이트의 결합제 조성물
덱스트로스 및 HMDA의 상업적 카르바메이트 (사픽 알칸(Safic Alcan)에 의한 부코팍(Vucofac) HMDAC)를 기재로 하는 결합제 조성물에 대해 추가 작업을 수행하였다. HMDA 카르바메이트를 포화 (약 30%wt)까지 물에 용해시킨 후 탄수화물 성분 (카길(Cargill)에 의한 58:42의 글루코스:프룩토스 비의 고과당 옥수수 시럽) 1을 첨가하여 75 중량% 탄수화물 및 25 중량% HMDA 카르바메이트를 포함하는 37.5% 고체 수성 결합제 조성물을 형성하였다. 저장 수명은 37.5 % 고체 (동일한 비의, 동일한 탄수화물 성분이나, HMDA 카르바메이트 대신 HMDA임)에서 표준 HMDA 결합제 조성물과 비교하여 실시예 1에 따라 시험하였다.
분명히, 결합제 조성물 중 아민 성분의 카르바메이트 유도체는 조성물의 저장 수명을 상당히 개선시키며, 이는 자기-중합이 상당히 지연된다는 것을 의미한다.
실시예 3: HFCS 및 트리-아미노 노난 카르바메이트의 결합제 조성물
탄수화물 성분 (58:42의 글루코스:프룩토스 비를 갖는 고과당 옥수수 시럽)을 물에 용해시키고, 대기압하에, 수용액으로 상응하는 양의 4-(아미노메틸)-1,8-옥탄디아민 (TAN)과 혼합하여, 75 중량% 탄수화물 및 25 중량% TAN을 포함하는 37.5 고체 조성물을 형성하였다. 온화한 교반하에, 첫 20분 동안 pH를 지속적으로 모니터링하였다. pH는 저절로 11.59로 떨어졌다. 그 시점에 첫 50 g 샘플을 취했다.
이어서 이산화탄소를 느린 속도로 약 178분 이하 동안 남아 있는 결합제 용액을 통해 버블링하였다. 결합제 용액이 11, 10, 및 9의 pH를 각각 나타낼 때 추가 50 그램의 샘플을 회수하여 병에 넣었다. 실험 동안 결합제 온도에서의 상당한 증가는 관찰되지 않았다.
경화 속도는 카르바메이트 형성에 의해 크게 영향을 받지 않는다는 것이 밝혀졌다. 경화의 완료는 5 내지 6분 사이에 발생하였고 경화 곡선은 모든 pH 값에 대해 매우 유사하였다. 시험 방법에 대해서는, 실시예 1을 참조한다.
관련 샘플을 30℃로 설정된 습도 캐비닛에서 정치시키고, 실시예 1의 방법론에 따라, 저장 수명을 시간 경과에 따라 모니터링하였다.
Claims (18)
- 적어도 하나의 탄수화물 성분 및
- 적어도 이산화탄소와 적어도 하나의 질소-함유 화합물과의 반응 생성물(들)을 포함하는 적어도 하나의 이산화탄소 반응 생성물
을 포함하는, 수용성 경화성 열경화성 결합제 조성물. - 제1항에 있어서, 70 중량%의 상기 결합제 조성물을 함유하는 수용액의 점도가, 20℃에서 12시간 동안 정치된 경우, 500 cP 초과만큼 증가하지는 않는 것인 결합제 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 적절한 경화 조건 하에, 가교제와 반응하여 수-불용성 조성물로서의 하나 이상의 멜라노이딘을 생성할 수 있는 결합제 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 탄수화물 성분(들) 내 총 카르보닐 기 대 질소-함유 성분(들) 내 총 반응성 질소-함유 기의 비가 5:1 내지 1:5인 결합제 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탄수화물 성분이 모노사카라이드, 디사카라이드, 폴리사카라이드 또는 그의 반응 생성물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 결합제 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 탄수화물 성분이 환원당, 리보스, 아라비노스, 크실로스, 릭소스, 글루코스 (덱스트로스), 만노스, 갈락토스, 알로스, 알트로스, 탈로스, 굴로스, 이도스, 프룩토스, 프시코스, 소르보스, 디히드록시아세톤, 수크로스 및 타가토스, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 결합제 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 질소-함유 성분이 NH3, 적어도 하나의 1급 아민 기를 포함하는 무기 아민 또는 유기 아민, 및 그의 염인 결합제 조성물.
- 제7항에 있어서, 적어도 하나의 질소-함유 성분이 폴리아민, 바람직하게는 화학식 H2N-Q-NH2 (여기서 Q는 알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 시클로헤테로알킬 또는 벤질, 바람직하게는 C6 알킬 또는 시클로헥실, 시클로펜틸 또는 시클로부틸, 또는 벤질이고, 이들 각각은 아미노, 아미노알킬, 히드록실, 할로, 또는 티올로 임의로 치환되며, 여기서 알킬은 C2-C24 알킬, C2-C9 알킬, 및 C3-C7 알킬로 이루어진 군으로부터 선택됨)를 갖는 1급 폴리아민인 결합제 조성물.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 탄수화물 성분과, 질소-함유 성분과의 이산화탄소 반응 생성물 간의 중량비가 0.5:1 내지 30:1인 결합제 조성물.
- (i) 적어도 하나의 탄수화물 성분을 제공하는 단계,
(ii) 적어도 하나의 질소-함유 성분을 제공하는 단계,
(iii) 이산화탄소를 제공하는 단계,
(iv) 용매 중에서 탄수화물 성분(들) 및 질소-함유 성분(들)을 혼합하고, 임의로 실온에서 냉각시키는 단계, 및
(v) 단계 (iv)에서 수득된 혼합물 내로 이산화탄소를 버블링하는 단계; 또는
(i') 적어도 하나의 탄수화물 성분을 제공하는 단계,
(ii') 적어도 하나의 질소-함유 성분을 제공하는 단계,
(iii') 이산화탄소를 제공하는 단계,
(iv') 이산화탄소를 질소-함유 성분과 반응시키는 단계, 및
(v') 용매 중에서 탄수화물 성분(들) 및 (iv')의 반응 생성물을 혼합하는 단계
를 포함하는, 결합제 조성물의 제조 방법. - 제10항에 있어서, 결합제 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.5 내지 50 중량% CO2, 바람직하게는 1 중량% 초과, 또는 1 내지 45 중량%의 비율로, 또는 1 내지 40 중량%, 또는 1 내지 35 중량%, 또는 1 내지 30 중량%, 또는 1 내지 25 중량%, 또는 1 내지 20 중량%, 또는 1 내지 15 중량%, 또는 1 내지 10 중량%, 또는 1 내지 5 중량%의 비율로, 보다 바람직하게는 6 중량% 초과, 훨씬 더 바람직하게는 7 중량% 초과의 CO2, 및 40 중량% 이하, 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 보다 바람직하게는 25 중량% 이하, 또는 20 중량% 이하, 또는 15 중량% 이하의 CO2가 반응 혼합물 내로 버블링되고, 가장 바람직하게는 1 내지 2 중량% CO2가 혼합물 내로 버블링되는 것인 방법.
- 적어도 하나의 탄수화물 성분 및 적어도 하나의 질소-함유 성분을 기재로 하는 결합제 조성물을 안정화시키기 위한 이산화탄소의 용도.
- 제10항 또는 제11항에 따른 방법에 의해 수득가능한 수용성 결합제 조성물.
- 중합체성 결합제에 의해 결합된 물질 집합물을 포함하는 제품의 제조에서의, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 또는 제10항 또는 제11항에 따라 수득된 수용성 결합제 조성물의 용도.
- (i) 물질 집합물을 제공하는 단계,
(ii) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 결합제 조성물, 또는 제10항 또는 제11항에 따른 방법에 의해 수득된 결합제 조성물을 용매 중에 제공하여 용액 또는 분산액을 수득하는 단계,
(iii) 단계 (ii)에서 수득된 용액 또는 분산액을 물질 집합물에 적용하는 단계, 및
(iv) 상기 용액 또는 분산액을 함유하는 물질 집합물에 에너지를 적용하여 결합제 조성물을 경화시키는 단계
를 포함하는, 중합체성 결합제에 의해 결합된 물질 집합물의 제조 방법. - 제15항에 있어서, 단계 (ii)에서 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 결합제 조성물, 또는 제10항 또는 제11항에 따른 방법에 의해 수득된 결합제 조성물, 또는 그의 용액 또는 분산액에 가교제를 첨가하는 것인 방법.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 단계 (ii)에서 수득된 용액 또는 분산액을 물질 집합물에 적용하는 단계 이전에는, 물질 집합물에 결합제가 실질적으로 없는 것인 물질 집합물의 제조 방법.
- 용매 중에 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 결합제 조성물 및 가교제를 포함하는 결합제 용액 또는 분산액.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1721228.3 | 2017-12-19 | ||
GBGB1721228.3A GB201721228D0 (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Binders and associated products |
PCT/EP2018/085579 WO2019121739A1 (en) | 2017-12-19 | 2018-12-18 | Binders and associated products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200108287A true KR20200108287A (ko) | 2020-09-17 |
Family
ID=61009037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020207020809A KR20200108287A (ko) | 2017-12-19 | 2018-12-18 | 결합제 및 관련 제품 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20210115164A1 (ko) |
EP (2) | EP3728444B1 (ko) |
KR (1) | KR20200108287A (ko) |
AU (1) | AU2018391784A1 (ko) |
CA (1) | CA3085087A1 (ko) |
ES (1) | ES2961714T3 (ko) |
GB (1) | GB201721228D0 (ko) |
LU (1) | LU101346B1 (ko) |
PL (1) | PL3728444T3 (ko) |
WO (1) | WO2019121739A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201804906D0 (en) * | 2018-03-27 | 2018-05-09 | Knauf Insulation Ltd | Wood boards |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102766423B (zh) | 2005-07-26 | 2015-10-28 | 可耐福保温材料有限公司 | 粘结剂和由其制备的材料 |
GB0715100D0 (en) | 2007-08-03 | 2007-09-12 | Knauf Insulation Ltd | Binders |
JP5977015B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2016-08-24 | ローム アンド ハース カンパニーRohm And Haas Company | 還元糖およびアミンの安定な反応性熱硬化性配合物 |
-
2017
- 2017-12-19 GB GBGB1721228.3A patent/GB201721228D0/en not_active Ceased
-
2018
- 2018-12-18 EP EP18822052.9A patent/EP3728444B1/en active Active
- 2018-12-18 ES ES18822052T patent/ES2961714T3/es active Active
- 2018-12-18 PL PL18822052.9T patent/PL3728444T3/pl unknown
- 2018-12-18 US US16/956,040 patent/US20210115164A1/en not_active Abandoned
- 2018-12-18 LU LU101346A patent/LU101346B1/en active IP Right Grant
- 2018-12-18 EP EP23184950.6A patent/EP4245762A3/en active Pending
- 2018-12-18 KR KR1020207020809A patent/KR20200108287A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-12-18 AU AU2018391784A patent/AU2018391784A1/en active Pending
- 2018-12-18 WO PCT/EP2018/085579 patent/WO2019121739A1/en active Search and Examination
- 2018-12-18 CA CA3085087A patent/CA3085087A1/en active Pending
-
2022
- 2022-08-18 US US17/890,823 patent/US20230056560A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LU101346B1 (en) | 2019-12-30 |
AU2018391784A1 (en) | 2020-07-02 |
LU101346A1 (en) | 2019-08-30 |
CA3085087A1 (en) | 2019-06-27 |
EP4245762A3 (en) | 2023-12-27 |
GB201721228D0 (en) | 2018-01-31 |
EP3728444A1 (en) | 2020-10-28 |
EP3728444B1 (en) | 2023-08-23 |
US20210115164A1 (en) | 2021-04-22 |
US20230056560A1 (en) | 2023-02-23 |
PL3728444T3 (pl) | 2024-04-08 |
WO2019121739A1 (en) | 2019-06-27 |
EP4245762A2 (en) | 2023-09-20 |
ES2961714T3 (es) | 2024-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7269915B2 (ja) | バインダーおよび関連製品 | |
US20210332189A1 (en) | Binders | |
US11384203B2 (en) | Binder | |
US20230056560A1 (en) | Binders and associated products |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |