KR100228447B1 - 안정하고 방수성인 수성발포조성물 - Google Patents

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Abstract

(1) 장쇄 양이온 유기화합물 및 (2) 장쇄 음이온 유기화합물을 0.05:1 내지 15:1의 중량비로 함유하는 안정하고 방수성인 수성발포조성물. 발명의 안정한 발포조성물은 다양한 수용성 또는 수분산성 유기, 중합체, 또는 무기 기재와 혼합되며, 경량, 열, 음향 또는 기타 절연성, 배리어 성질 또는 균일한 재료 분포가 요구되는 이용분야에서 사용된다. 이러한 이용분야는 시멘트질 또는 석고 함유 기재, 접착제, 바인더, 종이 처리 재료, 코팅, 세라믹, 랜드필, 지오필, 및 소방 및 방화 재료를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]
안전하고 방수성인 수성발포조성물
[기술분야]
본 발명은 발포조성물에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 안정하고 방수성인 수성발포조성물, 그들 조싱물의 제조방법, 및 그들 조성물의 사용의 적용에 관한 것이다.
[배경기술]
발포제 및 다양한 유기, 중합체 또는 무기 기질을 함유하는 수성발포체는 하기의 하나 또는 그 이상의 적용에서 사용되어 왔다. 저 중량, 저 재료 소비, 균일한 재료 분포, 및 제조의 용이성, 또한 수성발포체는 소리, 온도, 미립자, 또는 냄새에 대한 배리어로서 제공하는 제품에서 유용하다. 발포체가 사용되는 적용의 예는 건축자재, 소방포말, 방화코팅, 발포접착제, 표면코팅, 종이 및 직물처리물질, 경량 세라믹, 경량 랜드필(landfills), 지오필(geofills), 및 더스트배리어를 포함한다. 이들 적용의 대부분에 있어서, 미세포어 크기의 안정한 발포체가 요구된다.
그러나 수성발포체의 일반적으로 잘 알려진 문제는 그들이 제한된 발포체안정성을 가진다는 것이다. 이것은 적어도 기포의 벽으로부터의 액체 유출에 기인하는 것으로 믿어진다. 발포체가 형성된 것으로부터의 수성 음이온계 또는 양성 표면활성제에 지방아민의 첨가에 의한 발포체의 안정성과 일관성을 향상하기 위한 시도가 실시되었다. 그러나 모든 기타 발포조성물과 함께, 그러한 발포조성물은 많은 적용에 대한 적절한 안정성을 제공하는 것에 실패한다. 또한 수성발포체의 대부분은 물에서 쉽게 재분산하는, 즉 방수성이 결여된 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명의 목적은 안정하고 방수성인 수성발포조성물을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 그러한 발포조성물의 제조방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 그러한 발포조성물에 대한 다양한 사용 및 적용을 제공하는 것이다.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 간단한 설명]
본 발명은 화학식(1)을 가지는 장쇄 유기 양이온 형성 화합물:
[화학식 1]
Figure kpo00001
(여기서 R은 8 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며; R1은 1 내지 16 탄소원자를 가지는 알킬기, 1 내지 16 탄소원자를 가지는 히드록시알킬기, 벤질기, 질소와 함께 취해질 때 헤테로고리 라디칼을 나타내는 기, 수소원자가 플루오르 원자로 치환된 상기 기 중 어떤 기로 구성되는 군으로부터 선택되며; R2및 R3은 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬기, 1 내지 6 탄소원자를 가지는 히드록시알킬기, 벤질기, 수소원자, 질소와 함께 취해질 때 헤테로고리 라디칼을 나타내는 기, 수소원자가 플루오르 원자로 치환된 상기 기 중 어떤 기로 구성되는 군으로부터 선택되며; X-는 음이온성 상대이온이다)과; 화학식 2를 가지는 장쇄 유기 음이온 형성 화합물:
[화학식 2]
Figure kpo00002
(여기서 R'은 10 내지 24 탄소원자의 지방족 탄화수소 라디칼이며; X2 -는 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 및 포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 음이온기이며; Y+는 암모늄, 나트륨, 및 칼륨염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 양이온성 상대이온이다);로 이루어진 발포조성물을 제공하는 것이며, 여기서 (1)로부터 형성된 장쇄 유기 양이온 및 (2)로 구성된 장쇄 음이온은 0.05:1 내지 15:1의 중량비로 존재한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 화학식 1을 가지는 액체 장쇄 유기 양이온 형성 화합물, 또는 상기한 바와 같은 화학식 2를 가지는 액체 장쇄 유기 음이온 형성 화합물로부터 예비 형성되는 발포제를 제조하는 것, 예비 형성된 발포체에 다른 액체 장쇄 양이온 형성 화합물 또는 장쇄 유기 음이온 형성 화합물을 첨가하는 것, 그러한 (1)로부터 형성된 장쇄 유기 양이온 및 (2)로부터 형성된 장쇄 유기 음이온은 0.05:1 내지 15:1의 중량비로 존재하며; 그리고 예비 형성된 발포체 및 첨가된 액체로부터 단일 발포체를 제조하는 것에 의해 발포체를 제조하는 공정을 더 제공한다.
본 발명은 발명의 안정한 발포체가 사용되는 적용을 제공한다. 이들 적용은 발포코팅; 잉크; 접착재료; 블록, 보드, 패널, 루프데크, 및 바닥재를 포함하는 프리캐스트 또는 적소에서의 캐스트 건축자재; 랜드필 커버, 냄새 배리어, 및 더스트 커버를 포함하는 배리어 재료; 종이, 직물, 및 목재 처리유 제품; 세라믹 제품; 소방 및 방화 포말; 및 지오필, 토양 안정화제, 유정 충전물, 터널 충전물과 같은 공간충전물을 포함한다.
본 발명의 발포조성물은 중량의 0 내지 10
Figure kpo00003
의 발포제, 0 내지 80
Figure kpo00004
의 무기 첨가물, 0 내지 80
Figure kpo00005
의 수용성 또는 수분산성 유기 또는 중합체 첨가물, 및 0 내지 99.8
Figure kpo00006
의 물을 추가적으로 함유한다.
본 발명의 양이온 형성 유기화합물은 (같거나 8 탄소보다 큰) 장쇄의 양이온계이며, 본 발명의 음이온 형성 유기화합물은 (같거나 8 탄소보다 큰) 장쇄의 음이온계이다.
본 발명의 부가적 무기 첨가물은 불활성 필터, 응집재, 점토, 모래, 섬유, 안료, 염료, 중합체 시멘트바인더, 가소제, 초가소제, 미네랄울, 스크림, 시멘트가속제 및 지연제, 냉동방지 첨가제 및 시멘트, 콘크리트, 및 석고와 같은 수경성재료를 포함한다.
수용성, 또는 수분산성의 유기재료는 증점제, 유리전이 온도가 -85℃ 내지 +80℃인 수용성 중합체 또는 수분산성 중합체, 안료, 염료, 사이징제(sizingagents), 및 기타이다. 본 발명의 발포제는 대전된 또는 대전되지 않은 표면활성제 또는 유화제이다.
본 발명의 발포조성물은 처음에 전하 형성 장쇄 유기화합물의 하나를 함유하는 수성 혼합물을 형성하는 것, 그리고 이어서 혼합 하에, 반대 전하 형성 장쇄 유기화합물을 함유하는 이차 액체를 첨가하는 것에 의해 제조된다.
본 발명에 따라서, 우수한 안전성과 방수성을 가진 발포조성물이 제공된다. 이들 조성물은, 0.05:1 내지 15:1의 중량비로 존재하는, 양이온 형성 유기화합물 또는 장쇄 양이온 형성 유기화합물의 혼합물로부터 형성된 장쇄 양이온, 및 음이온 형성 유기화합물 또는 장쇄 형성 유기화합물의 혼합물로부터 형성된 장쇄 음이온을 가진다. 이 중량비 범위는 전형적으로 0.1:1 내지 10:1의 화합물에 대한 당량농도(normality)를 포함한다. 여기서 당량농도란 개별적인 대전된 종류에 존재하는 유효 전하의 수로 나눈 몰농도이다. 혼합된 음이온 및 혼합된 양이온이 사용되는 구체예에서, 중량비는 각 요소의 적절한 양을 결정하는데 유용하며, 그 이유는 당량 농도비가 결정하기 좀더 어렵기 때문이다.
본 발명의 장쇄 양이온 형성 유기화합물은
[화학식 1]
Figure kpo00007
종류로 보여지며, 여기서 R은 8 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며; R1은 1 내지 16 탄소원자를 가지는 알킬 또는 히드록시알킬기 또는 벤질기이다. R2및 R3은 아민의 경우 H 원자, 또는 R2및 R3중의 단지 하나는 삼차 아민의 경우 H 원자이다. 제4암모늄염의 경우, R2및 R3은 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬 또는 히드록시알킬기 또는 벤질기, 또는 질소와 함께 취해지며 헤테로고리 라디칼을 나타낸다. X-는 온이온이다.
본 발명의 특히 유용한 양이온 형성화합물은 상기 화학식을 가지며, 여기서 R은 12 내지 24 탄소원자를 가지는 직쇄 지방족 탄화수소기이며, (a) 모든 R1, R2및 R3이 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬 또는 히드록시알킬기 또는 벤질기이든지, 또는 (b) 질소원자와 취해진 R1, R2, 및 R3중 하나가 헤테로고리 라디칼을 나타내며, 모든 나머지 기 R은 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬 또는 히드록시알킬기, 또는 벤질기이며, X-는 할로겐화합물 또는 메토술페이트일 수 있는 음이온이다. 음이온은 술페이트와 같은 이중 전하를 가질 수 있으며, 그러한 경우, X-는 단위기의 절반을 나타낸다.
제4암모늄염이 C12 내지 C22 알킬 트리알킬-암모늄염인, 특히 마지막 알킬기가 각각 메틸인, 상기한 화학식의 조성물이 특히 유용하다. 제4암모늄염의 혼합물이 사용될 수 있다.
적합한 제4암모늄염의 특정예는 브롬화(또는 염화) 도데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는 염화) 테트라데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는 염화) 헥사데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는 염화) 옥토데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는 염화) 세틸트리메틸암모늄, 염화세틸벤질디메틸암모늄, 브롬화세틸트리에틸암모늄, 및 이들의 혼합물이다.
본 발명에 따른 제4암모늄화합물의 또 다른 특히 유용한 종류는 상기 화학식에 상당하며, 여기서 R은 12 내지 22 탄소원자의 직쇄 지방족기이며, R1, R2, R3은 메틸기이며, X-는 브롬과 같은 할로겐이다. 본 구체예에서의 어떤 하나 또는 모든 수소원자는, 다른 구체예에서와 마찬가지로, 플루오르에 의해 교체되어 보다 낮은 표면장력 및 소방적용에서 보다 좋은 방화성을 제공한다.
본 발명의 장쇄 음이온 형성 유기화합물은
[화학식 2]
R'-X2 -Y+
종류로 보여진다.
음이온 R'-X2 -는 12 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소를 가지는 유기산의 수용성 또는 수분산성 알칼리금속염이며, 특히 나트륨 또는 칼륨염 또는 대응하는 암모늄 또는 치환된 암모늄염이다. 음이온의 유기 극성기 X2 -는 카르복실레이트, 술페이트, 또는 술포네이트일 수 있다. 적절한 음이온의 예는 12 내지 24탄소원자를 가지는 카르복실레이트이다. 이들은, 예를 들면, 미리스트, 팔미트, 스테아르, 올레, 및 베헨산 음이온을 포함하며, 특히 분리하는 트리글리세리트오일을 통하여 비누로부터 유도되는 음이온의 그것들이다. 이들은, 예를 들면, 주로 팔미트테이트, 스테아레이트, 및 올레에이트를 함유하는 지방산 음이온의 혼합물인 탤로우 지방산 음이온을 포함한다. 기타 적합한 지방산 음이온은 탤로우, 코코넛 오일, 및 팜커넬오일과 같은 천연공급원으로부터 얻어지는 지방산의 혼합물에 기초한 시판의 비누에 의해 제공된다. 천연공급원의 지방산을 모방한 합성적으로 제조된 비누는 모두 적합하다. 적절한 음이온을 제공하는 기타 술폰산 및 황산이 Rule에 의해 출원된 미국특허 4,173,539호에 기술되어 있으며, 이 특허는 음이온을 제공하는 술폰산 및 황산에 관한 교지를 위해 여기에 포함된다.
반대로 대전된 양이온 및 음이온 화합물을 조합하여 안정한 발포체를 얻는 효과는 완전히 예상외의 것이다. 본 발명의 명세서 이전의, 발포체제조 분야의 당업자들은 그러한 조합이 발포체안정성을 파괴하는 것으로 믿어왔다. Felix Sebba, Foams and Biliquid Foams-Aphrons, 61(John Wiley&Sons Ltd., 1987)에서, 저자는 "대전된 표면활성제에 의해 안정화된 발포체는 반대로 대전된 표면활성제를 사용하여 생성된 발포체에 의해 파괴될 수 있다"라고 기술한다. 참고문헌은 발포체를 파괴하기 위해 필요한 것은 단지, 반대로 대전된 표면활성제로 발포체를 생성하는 것과 파괴할 발포체 위에 두는 것이다. 반대로 대전된 발포체와의 그러한 접촉에 의한 발포체의 파괴는 꽤 극적인 것으로 보고된다.
반대로 대전된 발포체의 접촉으로 초래되는 발포체붕괴 후에, 혼합된 표면활성제를 함유한 잔존의 물 기질은 발포체 형성하는 경향을 보이지 않는다는 것이 197Nature 4873, 1195에서 이미 보고되어 있다. 이것은 붕괴된 발포체로부터의 표면활성제는 물을 활성 발포체로 재생시키지(re-enter)않는다는 것을 암시한다. 따라서 본 발명에 따라 반대로 대전된 화합물을 조합하는 것에 의해 생성된 안정한 발포체는, 여기서 기술된 바와 같이, 매우 예상외의 것이다.
본 발명의 조성물은 중량으로 10
Figure kpo00008
까지의 발포제를 함유한다. 발포제는 대전되거나 그렇지 않을 수 있다. 예시적인 발포제는 (1) 알킬사슬이 8 내지 약 18 탄소원자를 함유하는 알킬페놀 1몰과 산화에틸렌 약 1 내지 약 100몰의 응축 생성물(Union Carbide에 의해 시판되는 Triton X-405의 예); (2) 알킬사슬이 10 내지 약 24 탄소원자를 함유하는 지방족 알콜 1몰과 산화에틸렌 약 1 내지 약 100몰의 응축생성물(Union Carbide의 제품의 Tergitol 라인인 예))로 구성되는 군으로부터 선택되는 것과 같은 비이온계 표면활성제이다.
본 발명의 조성물은 수용성 또는 수분산성 중합체를 중량으로 80
Figure kpo00009
까지 함유한다. 중합체는 예를 들면, 유제분산, 또는 용액 중합화와 같은 공지의 중합화기술에 의해 제조된다. 본 발명의 사용에 적합한 수성 유제 중합화기술이 D.C.Blackley, Emulsion Polymerization(Wiley, 1975)에 상세히 논의되어 있으며, 이것은 수성 유제 중합화기술에 관한 교지를 위해 여기에 포함된다.
중합체는 폴리우레탄, 폴리아크릴계 공중합체의 분산, 에틸렌비닐-아세테이트 공중합체, 합성 및 천연고무 유제, 폴리이소시아네이트 분산, 수성 우레아-포름 알데히드 용액 등일 수 있다. 수성 중합체는, 반대로 대전된 장쇄 유기종류를 포함하는 본 발명의 발포체의 부가적 안정성을 보조할 수 있는 이온성 관능기를 추가적으로 함유한다.
이온성 관능기와 함께 중합체를 함유하는 본 발명의 조성물의 제조에서, 중합체는 바람직하게는, 발포에 앞서 양이온 장쇄 유기종류든지 음이온 장쇄 유기종류와 함께 혼합된다. 또한 중합체는 발명의 발포체의 형성 후에 후 첨가된다.
대전된 중합체 종의 존재로 보통 본 발명의 발포조성물이 보다 큰 안정성과 점도를 가질 것이다. 그러한 조성물은, 사이징제, 염료, 충전물, 및 수력학적 기질과 같은 여러 유기 또는 무기 첨가물과의 혼합에 의해, 매우 안정하고 경량의 시멘트질 또는 석고형의 기제, 종이 및 직물 처리 재료, 발포 코팅, 및 접착제 및 기타 바인더에서의 적용을 발견할 것이다.
발명의 조성물에서의 중합체의 유리전이 온도는 -85℃ 내지 80℃이다. 중합제의 유리전이 온도가 실온보다 높기 때문에, 발명의 조성물은 필름 형성을 촉진하기 위한 본 분야 공지의 합체제 또는 공동용매를 추가로 함유한다.
본 발명의 조성물은 첫째, 대전된 장쇄 유기화합물 및 상기의 기타 중합체 또는 무기 첨가물을 함유하는 수용액을 발포시키는 것에 의해 제조된다. 둘째 반대 전하의 장쇄 유기화합물을 함유하는 용액을 이어서 응축된 액체형으로, 혼합 하에, 첫째 조성물의 발포 혼합물에 첨가한다. 그러나, 본 발명의 조성물은 미리 혼합된 장쇄 양이온 종류 및 장쇄 음이온종류, 및 Ease, Inc.의 Ease-E-Foamers 또는 Texacote 발포제와 같은 유효한 발포체형성제로 한 포트로 발포될 수도 있다.
본 발명의 발포조성물을 연속적으로 조업현장 또는 제조공장에서 제조하는 것에서, 둘째 및 반대로 대전된 장쇄 유기화합물을, 첫째의 대전된 장쇄 유기화합물을 함유한, 액체형태로 압축된 공기 및 액체 혼합물로부터 생성된 발포체에 첨가하기 위해 액체 도싱(dosing), 미터링 또는 송출 펌프가 사용된다. 첫째의 장쇄 대전된 유기요소는 우선 압축공기가 혼합되는 혼합 T자관을 통해 펌핑된다. 공기-액체 혼합물은 이어서 새들칩(saddle chips)으로 충전된 칼럼을 통과시키는 것에 의해 발포체로 변환된다. 둘째 혼합 T자관에서, 반대로 대전된 장쇄 유기화합물이 이어서 액체로서 미터링 또는 도싱 펌프를 통해 주입되며, 첫째의 장쇄 대전된 유기화합물을 함유한 예비 형성된 발포체와 혼합된다. 최종의 발포체가 둘째 혼합 칼럼을 통과하여, 단일의 완전히 혼합된 발포체로 말단 파이프를 통해 나온다. 안료나 기타 착색제는, 최종 발포조성물에서의 두 대전된 흐름의 혼합효율을 감독하도록, 전발포체에 첨가되는 반대로 대전된 장쇄 유기화합물의 액체 내로 첨가된다.
본 발명의 조성물은 점토, 모래, 다양한 혼합재, 섬유와 같은 충전제, 시멘트 및 석고와 같은 수경기제, 증점제, 시멘트 가속제, 시멘트 지연제, 안료, 염료, 및 냉동 방지 첨가물을 함유한다. 그러한 첨가물은 발포전이든지 미리 발포된 발포체와의 혼합 후에 첨가된다.
시멘트, 콘크리트, 또는 석고와 같은 수경기제를 함유하는 본 발명의 조성물은 경량 루프데크, 바닥재, 공간충전 재료(빈 암염갱을 채우고, 기초를 강화하고, 그리고 토양을 안정화하기 위해), 랜드필 커버, 및 방화 코팅으로 사용될 수 있다. 본 발명에 의한 보다 높은 밀도의 시멘트질 발포체가 덜 절연성이지만, 그들의 증가된 강도 때문에 구조적 또는 반 구조적 적용에 대해 프리캐스트 부재, 블록, 및 패널로서 유용하다.
종래의 발포제로부터 유도된 발포된 수경기제는 일반적으로 수분산성 아크릴계 또는 비닐 아세테이트 형태의 중합체 라텍스와 같은 중합체 변형제의 첨가에 의해 심한 발포체붕괴를 가진다. 본 발명의 조성물의 발포체안정성은 수경기제 내에 존재하는 다양한 중합체 변형제의 존재에 대하여 민감하지 않다. 경화기제 및 중합체 기제를 함유하는 발명의 굳어진(경화된) 조성물은 이러한 첨가물로 또는 없이 종래의 발포제로부터 유도된 발포된 수경기제보다 미세한 포어 크기, 향상된 방수성, 그리고 더 좋은 기계적 강도를 가진다.
모두 -85℃ 내지 80℃의 유리전이 온도를 가지는, 폴리우레탄, 폴리아크릴계, 비닐아크릴계, 또는 비닐아세테이트 라텍스와 같은 수용성 또는 수분산성 중합체 기제를 함유하는 본 발명의 발포조성물은, 우수한 발포체안정성 및 미세 포어크기를 가진다. 더욱이, 종래의 발포제로부터의 발포체와 달리, 발명의 종래의 발포체성질이 많은 유기 및 무기 첨가물에 의해 영향받는다. 이것은 코팅, 접착바인더, 종이 및 직물 처리 재료, 및 카펫 속판에서 소망의 절면 및 공정 성질을 제공하도록 하기 위해, 발명의 발포조성물에서 여러 중합체 기제 및 관심의 다양한 유기 및 무기 충전물의 사출을 가능하게 한다.
발명의 발포조성물은, 그것의 발포체안정성 및 점토, 흙과 같은 여러 충전물, 또는 수경기재에 대한 둔감성과 함께, 부패 또는 유독 폐기물 적용에서의 랜드필 커버 및 냄새 배리어에 대해 이상적이다.
점토와 같은 비 가연성의 불활성 충전물을 함유하는 본 발명의 발포조성물은 심각한 발포체 붕괴없이 고온의 화염에 견딜 수 있다. 이것은 발포체를, 소방 발포 또는 방화 코팅으로서 또는 경량 방화벽돌 또는 경량 세라믹 재료를 제조하기 위해 사용되는 원재료로써 유용하게 한다.
[실시예]
[실시예 1-6]
실시예 1-3의 발포조성물을 성분 2:장쇄 음이온 형성 유기화합물-액체 형태의 암모늄스테아레이트-을 성분 1:다양한 장쇄 양이온 형성 유기화합물을 함유하는 예비 형성된 발포체에 첨가하는 것에 의해 제조한다. 비교적인 실시예 4-6을 성분 1만을 발포하는 것에 의해 제조하였다.
발포조성물을 적어도 100 그람의 성분 1을 5 쿼트 스테인레스스틸 용기에 첨가하는 것에 의해 제조하였다. 내용물을 밀도가 0.03 내지 0.08g/cc인 저밀도발포체가 얻어질 때까지 10속도의 Hobart 블렌더(Kitchen Aid brand)로 발포체가 일게 하였다. 이것은 보통 1 내지 3분이 걸렸다. 만약 성분 2를 첨가하면(실시예 1-3), 액체형태의 성분 2를 성분 1의 예비 형성된 발포체상에 혼합 하에 첨가한다. 혼합을 균일한 발포체 혼합물(완전한 혼합물)이 얻어질 때까지 계속하였다. 이것은 1 내지 2분이 걸렸다. 최종 발포체를 플라스틱이나 종이 컵에 넣고, 측정된 시간경과 후의 발포체붕괴량을 발포체붕괴율로 표현하였다. 발포체붕괴를 발포체제조 직후의 존재 발포체의 총 부피에서 시간경과의 마지막에서의 존재 발포체의 부피를 뺀 것을 발포체제조 직후의 존재 발포체의 부피로 나누어 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1는 발포체제조 3시간 후에 발포체붕괴가 관찰되지 않았으며, 발포체이, 장쇄 양이온 유기화합물 및 장쇄 음이온 유기화합물 둘 다가 함유되어 있는, 실시예 1-3의 경우 물에 분산되지 않았음을 보인다. 비교예 4-6은 발포체제조 3시간 후의 발포체붕괴가 50
Figure kpo00010
, 이상임을 보인다. 발포조성물이 단지 장쇄 양이온 유기화합물만을 함유하는 경우 실시예 4-6의 발포체는 물과의 접촉에 의해 한시간 이하에 물에 분산되었다.
[표 1]
Figure kpo00011
[실시예 7-10]
실시예 7 및 8의 발포체코팅 조성물을 실시예 1-3의 방법에 따라 제조하였다. 실시예 7 및 8은 중합체 라텍스를 함유하며 발포조성물 내에 장쇄 양이온 유기화합물 및 장쇄 음이온 유기화합물 둘 다를 가졌다. 비교예 9 및 10을 비교예 4-6에 따라 제조하였고 함유된 중합체 라텍스 및 장쇄 양이온 유기종류만을 함유하였다. 발포 코팅을 카드보드 상에 솔질하였고 단위 면적당 코팅중량(습)을 측정하여 표 2에 나타냈다. 카드보드 상에서의 발포체붕괴를 모든 실시예에 대하여 특정 시간 간격에서 평가하였다. 실시예 8 및 10(저 유리전이온도의 라텍스 중합체를 함유함)의 24시간후의 점착성을 코팅된 보드 상에 가볍게 엄지로 누르는 것에 의해 평가하였다. 실시예 7 및 8은 발포체를 카드보드 상에 코팅한 지 24시간 후에도 발포체붕괴를 보이지 않았다. 또한 실시예 8은 붕괴되지 않은 발포체때문에 중합체가 보드 내로 흡수되지 않았음을 나타내는 점착성을 보였다. 비교예 9 및 10은 코팅이 카드보드 상에 적용된지 20분 후 발포체의 80
Figure kpo00012
이상이 붕괴됨을 보였다. 또한 실시예 10은 점착성을 완전히 잃어, 매우 적은 중합체가 카드보드의 표면 상에 남았음을 나타내었다.
[표 2]
Figure kpo00013
[실시예 11-14:고(>1) 양이온/음이온 중량비의 발명의 발포조성물]
실시예 11-13을 고농도의 양이온 화합물 및 저농도의 음이온 화합물로 제조하였다. 이들 실시예의 발포체를, 실시예 1-3에서의 방법에 따라 제조된, 장쇄 양이온 형성 화합물의 예비 형성된 발포체를 성분 1로서, 첨가된 액체 장쇄 음이온 형성 조성물을 성분 2로 하여 조성하였다. 비교예 14는 장쇄 양이온 형성 화합물만으로부터 제조된 발포체이었다. 모든 발포체를 제조 후 2.5시간의 발포체붕괴율로 평가하였다. 결과가 표 3에 주어졌다. 표 3의 실시예 11-13은 양이온/음이온 중량비가 14.7 내지 2.8에서 2.5시간 후의 발포체붕괴율이 20
Figure kpo00014
, 또는 그 이하였다. 양이온화합물만을 함유한, 비교예 14는 발포체붕괴율이 80
Figure kpo00015
이상이었다.
[표 3]
Figure kpo00016
[실시예 15-18:저(>1) 양이온/음이온 중량비의 발명의 발포조성물]
실시예 15-17을 저농도의 양이온 화합물 및 고농도의 음이온 화합물로 제조하였다. 이들 실시예의 모든 발포체를, 실시예 1-3에서의 방법에 따라 제조된, 장쇄 음이온 형성 화합물의 예비 형성된 발포체를 성분 1로서, 첨가된 액체 장쇄 양이온형성 조성물을 성분 2로 하여 조성하였다. 비교예 18은 장쇄 음이온 형성 화합물만으로부터 제조된 발포체이었다. 모든 발포체를 제조 후 2.5시간의 발포체붕괴율 및 탈수율(중량으로)로 평가하였다. 탈수율을, 발포체가 넣어진 용기로부터 일정시간후의 빠진 액체(용기를 기울이는 것에 의해 얻어짐)의 중량을 빠지기 전의 발포체 및 액체의 총중량으로 나누는 것에 의해 평가하였다. 결과가 표 4에 주어졌다. 표 4의 0.1 내지 0.5의 양이온/음이온 중량비를 가지는, 실시예 15-17은 제조 후 2.5시간에서의 발포체붕괴율이 2
Figure kpo00017
또는 그 이하였고, 탈수율이 28
Figure kpo00018
또는 그 이하였다. 음이온화합물만을 함유한, 비교예 18은 발포체붕괴율이 8
Figure kpo00019
, 탈수율이 41
Figure kpo00020
이었다.
[표 4]
Figure kpo00021
[실시예 19:한 포트 시스템으로서의 본 발명의 발포조성물의 제조]
실시예 1-3 및 7-8에서, 본 발명에 따른 발포체를 성분 1의 예비 형성된 발포체에 성분 2를 액체형태로 첨가하는 것에 의해 제조하였다. 이 실시예에서는 본 발명에 따른 조성물을 3 그람의 Arquad T, 0.5 그람의 Triton X-405, 30 그람의 Barden 점토, 100 그람의 물 및 2.5 그람의 암모늄스테아레이트로 한 포트로 발포시킨다. 혼합물을 Hobart 블렌더를 이용하여 속도 10에서 5분간 발포시켰다. 0.105g/cc의 밀도를 가지는 진한 발포체가 형성되었다. 발포체는 물에 분산되지 않았고 발포체 제조 후 24시간에 발포체붕괴를 보이지 않았다.
[실시예 20:목재 또는 파티클보드를 위한 발포코팅 및 발포 적층 접착제조성물]
목재표면은 일반적으로 물을 잘 흡수하며, 충분한 중합체 재료를 필요한 적용에 대한 목재표면상에 쌓기 위해 수성 목재 코팅 및 접착제를 보통 반복적으로 적용해야 한다. 표 2의 비교적 실시예 9와 같은 종래의 발포코팅 및 표 2의 비교적 실시예 10과 같은 발포 접착제는 목재 및 파티클보드와 같은 흡수성 표면에 대한 적용에 있어서 빠른 발포체붕괴를 할 것이다. 본 발명에 따라 형성된 발포코팅(표 2의 실시예 7) 및 발포접착제(표 2의 실시예 8)는 흡수성 표면에 대하여 우수한 발포체안전성을 가진다. 목재 표면에 대한 코팅 및 파티클보드에 대한 적층 접착제와 같은 적용에 있어서, 그러한 재료의 하나 또는 두 코팅은 관심의 중합체 재료가 충분히 표면 상에 유지되도록 허용한다. 이것은 재료 절감에 있어서 바람직할 것이다.
[실시예 21:지방산의 암모늄염의 대신에 지방산의 칼륨염을 음이온 유기공급원으로서 사용한 발명의 발포조성물]
실시예 1-3 및 실시예 7-8에서 사용된 장쇄 유기 음이온은 스테아르산의 암모늄염이었다. 이 실시예에서 스테아르산의 냄새 없는 칼륨염을 사용하였고 안정한 발포체를 얻었다. 5.3
Figure kpo00022
(중량으로)의 스테아르산의 칼륨염의 조제는 우선 581 그람의 물과 7.3 그람의 수산화칼륨을 70℃로 가열하는 것에 의해 제조하였다. 이어서 32.2 그람의 90
Figure kpo00023
, 순수한 스테아르산을 뜨거운 수산화칼륨 용액에 교반 하에 첨가하였다. 끈적하고 투명한 5.3의 스테아르산의 칼륨염 용액이 얻어졌다. 이어서 20그람의 5.3
Figure kpo00025
칼륨스테아레이트 용액을, 100 그람 물, 3.3 그람 Arquad T, 0.67 그람의 Triton X-405, 및 3.3 그람 Barden 점토를 함유한, 예비 형성된 발포체에 첨가하였다. 부드럽고 크림같은 밀도 0.66 g/cc의 점토 발포체가 얻어졌다. 발포체는 냄새가 없었고, 발포체 제조 후 3시간에 어떤 발포체붕괴도 보이지 않았다.
[실시예 22:반대로 대전된 장쇄 유기화합물을 함유한 발포 석고조성물]
석고를 함유한 발포 수경조성물을 실시예 1-3의 방법에 따라 석고슬러리를 반대로 대전된 장쇄 유기화합물을 함유한 발포체혼합물에 첨가하는 것에 의해 제조하였다. 석고슬러리는 300 그람의 Paris의 회반죽 및 200 그람의 물로 구성되었다. 슬러리를 (1) 1.2 부(중량으로)의 헥사데실프리메틸 암모늄 클로라이드, 0.5부의 Triton X-405, 및 100부의 물을 가지는 성분 1의 예비 형성된 발포체, 그리고 (2) 3부의 암모늄스테아레이트를 가지는 발포석고를 함유하는 50그람의 발포체 혼합물과 혼합하였다. 발포 석고는 습밀도 0.34g/cc이었으며, 매우 미세한 포어 크기(평균 포어 직결은 0.1cm보다 작았음)로 24시간 이전에 경화되었다.
[실시예 23:반대로 대전된 장쇄 유기화합물을 함유하는 수직으로 바를 수 있는 시멘트질 발포체]
발포조성물을 실시예 1-3의 방법에 따라 (1) 100부(중량으로)의 물, 67부의 비닐아세테이트 에틸렌 라텍스 Airflex 500(Air Products), 10부의 장쇄 양이온 형성 유기화합물 Arquad T(Akzo Nobel), 및 0.83부 Triton X-405(Union Carbide), 및 (2) 6.2 부의 암모튬스테아레이트를 가진 액체 조성물로 제조하였다. 이어서 18그람의 이 발포체혼합물을 100그람의 백색 포틀랜드 시멘트 I형, 50그람의 물, 및 0.2그람의 히드록시에틸 셀룰로스 증점제(Sigma Chemical Company)를 함유하는 시멘트 슬러리 내에 첨가하였다. 이렇게 제조된 발포 시멘트질 슬러리는 가볍고, 끈적하고, 부드러웠다. 습밀도는 0.46g/cc이었다. 수직벽 상에 1.3cm 두께로 바르는데 있어서, 슬러리는 내려앉음을 보이지는 않았다.
[실시예 24:랜드필 커버]
장쇄 제4암모늄염은 항균(살균성)활성으로 잘 알려져 있다. 랜드필에서 세균성장의 조절 또는 감소는 매우 바람직한 특징이며 현재 토양 또는 상업적 발포체커버는 그러한 성능을 가지고 있지 않다. 장쇄 제4암모늄염의 하나 또는 두 주성분을 가지는, 본 발명의 발포조성물은 고유 항균성능의 랜드필 커버로서 사용되기에 이상적이다. 랜드필에 대한 본 발명의 관점 내의 점토 함유의 발포조성물을 47부(중량으로)의 Barden 점토를 실시예 1-3에 의해 제조된 발포체혼합물에 첨가하였다. 발포체혼합물은 (1) 100부(중량으로)의 물, 1.5부의 헥사데실트리메틸 암모늄 클로라이드를 가지는 성분 1, 및 (2) 6부의 암모늄스테아레이트를 가지는 성분 2를 함유하였다. 점토 함유 발포체는 습밀도 0.23g/cc로 끈적하고 크림같았다. 발포체를 다양한 크기 및 모양의 발포 폴리스티렌 조각으로 이루어진 인조 쓰레기더미 위에 부었다. 점토 함유의 발포체가 너무 많이 흐르지 않게 하면서 쓰레기를 효과적으로 덮었다. 실온에서 노출된 후 4일에도 폴리스티렌 조각이 노출되지 않았다. 점토 발포체를 어떤 발포체붕괴도 없이 건조하여 가볍고 부드러운 커버로 되었다. 발포체커버의 표면은 수개월동안 어떤 탈색이나 세균 성장도 보이지 않았다.
[실시예 25:소방 또는 방화 발포체]
하기의 셋업을 본 발명에 따른 발포체의 방화 배리어로서의 효율성을 시험하기 위해 이용하였다. 휘발유의 얇은(0.5cm 두께) 층을 물로 절반을 채운 금속 들통 내에 부었고, 블록 하나를 들통의 중간에 위치시키고 절반을 물에 잠그었다. 5 × 1.3 × 1.3cm의 크기의 짧은 목재막대의 동일한 세 가닥을 블록의 상부에 뉘었다. 이어서 휘발유 층에 불을 붙였고, 목재조각이 점화되기 진까지 걸린 시간을 기록하였다.
본 발명의 발포체를 방화 배리어로서 시험하는 데에서, 셋업을 세 목재조각을 본 발명의 관점의 점토 함유 발포체의 2.5cm 두께의 층으로 덮은 것외에는 상기와 동일하게 하였다. 점토발포체를, 실시예 1-3의 방법에 따라, 2부(중량으로)의 암모늄스테아레이트를, 100부의 물, 30 부의 Barden 점토, 2부의 Arquad T를 함유하는 예비 형성된 발포체에 첨가하는 것에 의해 제조하였다.
방화 배리어 시험에서, 필름커버가 없는 목재조각은 3분내에 불이 붙었고 조각이 완전히 타버렸다. 조각이 본 발명의 점토 발포체로 덮힌 시험에서, 모든 휘발유가 소비된 후에도(8분이 걸림) 발포체는 어떤 발포체붕괴도 보이지 않았다. 시험의 마지막에 분말형의 점토 발포체를 제거하였고 목재조각의 세조각 모두는 불에 타거나 숯처럼 탄 자국이 없었다.
[실시예 26:세라믹 발포조성물]
점토 발포체를, 실시예 1-3의 방법에 따라, 2부(중량으로)의 암모늄스테아레이트를 100부(중량으로)의 물, 30부의 Barden 점토, 1부의 Triton X-405를 함유하는 예비 형성된 발포체에 첨가하는 것에 의해 제조하였다. 완전히 혼합한 후, 2.5부의 Arquad T를 발포체 혼합물에 첨가하였다. 최종 발포체혼합물은 습밀도 0.13g/cc로 진하고 크림같았다. 일주일간 실온에서 건조 후, 점토 발포체를 이어지는 건조로 내의 가열단계로 넘겼다:(1) 세시간으로 실온에서 800℃로 가열하였다. (2) 실온으로 냉각시켰다. (3) 2200°F로 재가열하였고 (4) 실온으로 냉각시켰다. 결과의 세라믹 발포체는 12
Figure kpo00026
의 길이 수축, 0.05g/cc의 최종 밀도를 가졌고, 포어의 대부분을 1mm 미만의 평균 포어 직경으로 막혀있다.
[실시예 27:랜드필 재료로서의 매우 낮은 밀도의 시멘트질 발포체]
본 발명의 발포조성물은 매우 안정하고 저밀도(<0.15g/cc)의 시멘트질 발포체를 제조할 수 있게 한다. 이러한 발포체는 경제적인 랜드필 커버 재료로서 유용하다. 저밀도 시멘트 발포체를 (1) 50부(중량으로)의 백색 포틀랜드 시멘트 I형 및 25부의 물을, (2) 100부(중량으로)의 물, 25부의 Airflex 500 라텍스, 7.5부 Arquad T, 0.63부의 Triton X-405의 성분 1, 및 4부의 암모늄스테아레이트를 가지는 성분 2를 함유하는, 실시예 1-3의 방법에 따라 제조되는 발포체혼합물과 혼합하는 것에 의해 제조한다. 이렇게 제조된 시멘트질 발포체는 건조 밀도 0.09g/cc이며, 발포체붕괴가 없고, 작은 물방울은 발포체 배리어를 쉽게 침입하지 못했다.
비록 다소의 특정 예에 대한 참고로 여기에 설명되고 기술되었으나, 본 발명은 보인 세목을 제한하는 의미는 절대로 아니다. 또한 청구의 범위와 동등한 관점과 범위 내에서 발명의 정신으로부터 일탈함이 없이 다양한 변형이 상세한 것에서 만들어진다.

Claims (18)

  1. 발포 가능한 조성물에 있어서, 화학식 1을 가지는 장쇄 유기 양이온 형성 화합물:
    [화학식 1]
    Figure kpo00027
    (상기 식에서, R은 8 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며; R1은 1 내지 16 탄소원자를 가지는 알킬기, 벤질기, 및 질소와 함께 취해질 때 헤테로고리 라디칼을 나타내는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되며; R2및 R3은 각각 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬기이며; X-는 할로겐화물, 술포네이트, 및 술페이트로 이루어진 군으로부터 선택된다) 및 화학식 2를 가지는 장쇄 유기 음이온형성 화합물:
    [화학식 2]
    Figure kpo00028
    (상기 식에서, R'은 10 내지 24 탄소원자를 가진 지방족 탄화수소 라디칼이고; X2 -는 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 및 포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택된 음이온기이며; Y+는 암모늄, 나트륨, 및 칼륨염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 양이온성 상대이온이다)를 포함하며, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물로부터 형성된 양이온 및 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물로부터 형성된 음이온이 0.05:1 내지 15:1의 중량비로 존재하는 것을 특징으로 하는 발포 가능한 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물이 10 내지 22 탄소원자를 가지는 알킬기를 가지는 장쇄 알킬트리메틸 암모늄 양이온의 염인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물이, 브롬화(또는 염화)도데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는 염화)테트라데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는염화)헥사데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는 염화)옥타데실트리메틸암모늄, 브롬화(또는 염화)세틸트리메틸암모늄, 염화세틸벤질디메틸암모늄, 브롬화세틸트리에틸암모늄, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물이 주로 10 내지 24 탄소원자를 함유하는 지방산의 염인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물이 암모늄스테아레이트, 칼륨스테아레이트, 및 나트륨스테아레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중량비가 0.2:1 내지 5:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 중량비가 0.4:1 내지 2.5:1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제1항에 있어서, -85℃ 내지 +80℃의 유리전이온도를 가진, 물에서 분산 가능한 중합체류, -85℃ 내지 +80℃의 유리전이온도를 가진 수용성 중합체류, 발포제, 사이징제, 안료, 염료, 및 증점제로 구성되는 군으로부터 선택되는 첨가물을 더 포함하며, 상기 중합체류는 폴리우레탄, 폴리아크릴 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트공중합체, 합성 및 천연고무 유제, 폴리이소시아네이트, 및 우레아 포름알데히드로 구성된 군으로부터 선택되고, 상기 발포제는, 대전되거나 대전되지 않고, (1) 알킬사슬이 8 내지 약 18개의 탄소원자를 포함하는 알킬페놀 1몰과 산화에틸렌 약 1 내지 약 100몰과의 응축 생성물, 및 (2) 알킬사슬이 10 내지 약 24 개의 탄소원자를 포함하는 지방족 알콜 1몰과 산화에틸렌 약 1 내지 약 100몰과의 응축 생성물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 점토 및 탄산칼슘으로 구성되는 군으로부터 선택되는 충전물을 더 함유한 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 시멘트, 콘크리트, 석고, 모래, 중합체 시멘트 바인더, 섬유, 미네랄울, 스크림 시멘트 가속제 및 지연제, 불활성 충전물, 응집재, 점토, 안료, 염료, 가소제, 초가소제, 및 냉동방지첨가물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. (a) (i)화학식 1을 가지는 장쇄 유기 양이온형성 화합물:
    [화학식 1]
    Figure kpo00029
    (상기 식에서, R은 8 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며; R1은 1 내지 16 탄소원자를 가지는 알킬기, 1 내지 16 탄소원자를 가지는 히드록시알킬기, 벤질기, 질소와 함께 취해질 때 헤테로고리 라디칼을 나타내는 기, 및 수소원자가 플루오르원자로 치환된 상기 기들 중의 어떤 기로 구성되는 군으로부터 선택되며; R2및 R3은 각각 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬기, 1 내지 6 탄소원자를 가지는 히드록시알킬기, 벤질기, 수소원자, 질소와 함께 취해질 때 헤테로고리 라디칼을 나타내는 기, 및 수소원자가 플루오르 원자로 치환된 상기 기들 중의 어떤 기로 구성되는 군으로부터 선택되며; X-는 할로겐화물, 술포네이트, 및 술페이트로 이루어진 군으로부터 선택된다)과; (ii) 화학식 2를 가지는 장쇄 유기 음이온형성 화합물:
    [화학식 2]
    Figure kpo00030
    (상기 식에서, R'은 10 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며; X2 -는 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 및 포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 음이온기이며; Y+는 암모늄, 나트륨, 및 칼륨염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 양이온성 상대이온이다) 중 하나와 물을 포함하는 제1액체를 교반함에 의하여 예비 형성된 발포체를 생성하는 단계; (b) 상기 예비 형성된 발포체에, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물과 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물 중의 다른 하나로 이루어진 제2액체를 첨가하여, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물로부터 형성된 양이온 및 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물로부터 형성된 음이온이 0.05:1 내지 15.1의 중량비로 존재하도록 하는 단계; 및 (c) 상기 예비 형성된 발포체 및 상기 제2액체로부터 단일 발포체를 제조하기 위해 상기 예비 형성된 발포체 및 상기 제2액체를 교반하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수성발포체의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 시멘트, 콘크리트, 석고, 모래, 중합체 시멘트 바인더, 섬유, 미네랄울, 스크림, 시멘트 가속제 및 지연제, 불활성 충전물, 응집재, 점토, 안료, 염료, 가소제, 초가소제, 및 냉동방지첨가물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질을 함유하는 슬러리를 상기 단일 발포체 내로 분산시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물로부터 형성된 양이온 및 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물로부터 형성된 음이온이 0.2:1 내지 5:1의 중량비로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. (a) 화학식 1을 가지는 장쇄 유기 양이온형성 화합물:
    [화학식 1]
    Figure kpo00031
    (상기 식에서, R은 8 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며; R1은 1 내지 16 탄소원자를 가지는 알킬기, 벤질기, 및 질소와 함께 취해질 때 헤테로고리 라디칼을 나타내는 기로 구성되는 군으로부터 선택되며; R2및 R3은 각각 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬기이고; X-는 할로겐화물, 술포네이트, 및 술페이트로 이루어진 군으로부터 선택된다); 및 화학식 2를 가지는 장쇄 음이온형성 화합물:
    [화학식 2]
    Figure kpo00032
    (상기 식에서, R'은 10 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며; X2 -는 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 및 포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 음이온기이며, Y+는 암모늄, 나트륨, 및 칼륨염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 양이온성 상대이온이다)의 액체 혼합물을, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물로부터 형성된 양이온 및 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물로부터 형성된 음이온이 0.05:1 내지 15:1의 중량비로 상기 액체 혼합물 중에 존재하도록, 물 중에 형성하는 단계; (b) 상기 액체 혼합물에 발포제를 첨가하는 단계; 및 (c) 상기 혼합물을 교반하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물로부터 형성된 양이온 및 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물로부터 형성된 음이온이 0.2:1 내지 5:1의 중량비로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. (a) 물; (b) 화학식 1을 가지는 양이온형성 화합물로부터 형성된 장쇄 유기 양이온:
    [화학식 1]
    Figure kpo00033
    (상기 식에서, R은 8 내지 24 탄소원자를 가지는 지방족 탄화수소 라디칼이며, R1은 1 내지 16 탄소원자를 가지는 알킬기, 벤질기, 및 질소와 함께 취해질 때 헤테로고리 라디칼을 나타내는 기로 구성되는 군으로부터 선택되며; R2및 R3은 각각 1 내지 6 탄소원자를 가지는 알킬기이고; X-는 할로겐화물, 술포네이트, 및 술페이트로 이루어진 군으로부터 선택된다); 및 (c) 화학식 2를 가지는 음이온 형성 화합물로부터 형성된 장쇄 유기 음이온:
    [화학식 2]
    Figure kpo00034
    (상기 식에서, R'은 10 내지 24 탄소원자를 가진 지방족 탄화수소 라디칼이며; X2 -는 카르복실레이트, 술페이트, 술포네이트, 및 포스페이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 음이온기이며; Y+는 암모늄, 나트륨, 및 칼륨염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 양이온성 상대이온이다);를 포함하며, 상기 장쇄 유기 양이온 및 상기 장쇄 유기 음이온이 0.05:1 내지 15:1의 중량비로 존재하는 것을 특징으로 하는 발포조성물.
  17. 제16항에 있어서, 대전되거나 대전되지 않고, (1) 알킬사슬이 8 내지 약 18 개의 탄소원자를 포함하는 알킬페놀 1몰과 산화에틸렌 약 1 내지 약 100몰과의 응축 생성물, 및 (2) 알킬사슬이 10 내지 약 24 개의 탄소원자를 포함하는 지방족 알콜 1몰과 산화에틸렌 약 1 내지 약 100몰과의 응축 생성물로 이루어진 군에서 선택되는 발포제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포조성물.
  18. 제1항에 있어서, 상기 장쇄 유기 양이온형성 화합물 및 상기 장쇄 유기 음이온형성 화합물의 적어도 하나가 예비 형성된 발포체인 것을 특징으로 하는 조성물.
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