KR100404774B1 - 점성조정제 - Google Patents

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아사히 덴카 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1 로 표시한 기를 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점성 조정제를 제공하는 것이다 :
[화학식 1]
(식중, R 은 탄화수소기를 나타내고, R' 은 분지쇄 또는 2 급 탄화수소기를 나타내며, n 은 1 ∼ 500 의 수이다).

Description

점성 조정제
본 발명은 신규 점성 조정제, 이를 이용한 에멀션 조성물 및 에멀션 도료 조성물에 관한 것이다.
종래, 증점제로서는 천연물, 반합성물 (카르복시메틸셀룰로오스등), 합성물등이 일반적으로 알려져 있고, 또한 폴리옥시에틸렌글리콜 유도체와 지방산 에스테르, 또는 에폭시드와의 반응물에 의해 수득한 많은 공지의 반응 생성물이 알려져 있다.
또 과거에, 일본국 특공소 52 - 25840 호, 특개소 58 - 213074 호, 특공평 1 - 55292 호, 특공평 3 - 9151 호, 특공평 3 - 52766 호, 특공평 4 - 55471 호 등에 다양한 기타의 증점제가 기술되어 있다. 그러나 이러한 공지의 증점제는 주변 온도에 따라서 점도가 변화하는 문제가 있었다. 예컨대 점도가 온도의존성인 경우, 점성 조정제 및 증점제를 배합한 도료를 여름철에 도포하는 경우와 겨울철에 도포하는 경우 당연히 점도가 영향을 받는다. 특히 일본과 같이 4 계절이 분명한 지역에서는 겨울과 여름에서의 온도차가 최대 30 ∼ 40 ℃ 의 폭이 있기 때문에, 시기에 따라 점도가 변화하는 것은 실제로 도포 등의 작업시 문제를 일으킨다.
따라서 본 발명의 목적은 온도 의존성이 적고 어떤 조건하에서도 일정폭의 점도를 유지할 수고 사계절에 따라 작업성이 우수한 점성 조정제, 이 점성 조정제를 함유하는 에멀션 조성물 및 에멀션 도료 조성물을 제공하는데 있다.
상술한 문제에 대처하고자 예의 연구한 결과, 온도 의존성이 적고 어떤 조건하에서도 일정폭의 점도를 유지하면서, 4 계절에 따라 작업성이 뛰어난 점성 조정제, 이 점성 조정제를 함유하는 에멀션 조성물 및 에멀션 도료 조성물의 개발에 이르렀다.
즉, 본 발명은 하기 화학식 1 로 표시한 기를 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점성 조정제이다 :
[화학식 1]
(식중, R 은 탄화수소기를 나타내고, R' 은 분지쇄 또는 2 급 탄화수소기를 나타내며, n 은 1 ∼ 500 의 수이다).
또 본 발명은 상기 점성 조정제를 함유하는 에멀션 조성물이다.
또, 본 발명은 상기 점성 조정제를 함유하는 에멀션 도료조성물이다.
본 발명의 점성 조정제는 하기 화학식 1 로 표시한 기를 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다 :
[화학식 1]
(식중, R, R' 및 n은 상기 정의한 바와 같다). 이 화합물의 적절한 예로서 하기 화학식 2 와 3 으로 표시한 화합물을 구체적으로 예시할 수가 있다 :
[화학식 2]
(식중, R 은 탄화수소기를 나타내고, R' 은 분지쇄 또는 2 급의 탄화수소기를 나타내며, R1은 우레탄 결합을 가질수 있는 탄화수소기이고, n 은 1 ∼ 500 의 수이며, h 은 1 이상의 수이다) ;
[화학식 3]
(식중, R, R2및 R3는 탄화수소기를 나타내고 R' 은 분지쇄 또는 2 급의 탄화수소기를 나타내며, R1은 우레탄 결합을 가질 수 있는 탄화수소기이고, n 및 k 는 1 ∼ 500 의 수, m 은 2 이상의 수, h 는 1 이상의 수이다).
본 발명의 화학식 2 로 표시한 화합물은 예컨대 R1-(NCO)h로 표시한 1 종 또는 2 종이상의 모노 또는 폴리이소시아네이트 화합물과 R'-(O-R)n-OH 로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 폴리에테르 모노알코올을 반응시킴으로써 수득할 수 있다.
이 경우, 화학식 2 의 R, R' 및 R1은 사용하는 R1-(NCO)h, R'-(O-R)n-OH 에 의해 결정된다.
본 발명의 점성 조정제 수득시 바람직하게 사용할 수 있는 R1-(NCO)h로 표시한 h 가의 모노 또는 폴리이소시아네이트 화합물은, 분자중에 1 개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 것이며 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 지방족 모노이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 방향족 모노이소시아네이트, 방향족 디이소시아네이트, 지환족 모노이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트, 비페닐디이소시아네이트, 페닐메탄의 디이소시아네이트, 트리이소시아네이트, 테트라이소시아네이트 등이 있다.
본 발명에 유용한 지방족 모노이소시아네이트는 예컨대 메틸이소시아네이트, 에틸이소시아네이트, 부틸이소시아네이트, 프로필이소시아네이트, 헥실이소시아네이트, 옥틸이소시아네이트, 라우릴이소시아네이트, 옥타데실이소시아네이트 등으로부터 적당하게 선택할 수 있다.
적당한 지환족 모노이소시아네이트로서는 예컨대 시클로 헥실이소시아네이트 등이 있다.
방향족 모노이소시아네이트로서는 예컨대, 페닐이소시아네이트, 톨릴렌이소시아네이트 등이 있다.
지방족 디이소시아네이트로서는 예컨대 메틸렌디이소시아네이트, 디메틸렌디이소시아네이트, 트리에틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디프로필에테르디이소시아네이트, 2,2-디메틸펜탄디이소시아네이트, 3 - 메톡시헥산디이소시아네이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4 - 트리메틸펜탄디이소시아네이트, 노나메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트, 3 - 부톡시헥산디이소시아네이트, 1,4 - 부틸렌글리콜디프로필에테르디이소시아네이트, 티오디헥실디이소시아네이트, 메타크실릴렌디이소시아네이트, 파라크실릴렌디이소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등이 있다.
방향족 디이소시아네이트로서는 예컨대 메타페닐렌디이소시아네이트, 파라페닐렌디이소시아네이트, 2,4 - 톨릴렌디이소시아네이트, 2,6 - 톨릴렌디이소시아네이트, 디메틸벤젠디이소시아네이트, 에틸벤젠디이소시아네이트, 이소프로필벤젠디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 1,4 - 나프탈렌디이소시아네이트, 1,5 - 나프탈렌디이소시아네이트, 2,6 - 나프탈렌디이소시아네이트, 2,7 - 나프탈렌디이소시아네이트 등이 있다.
지환족 디이소시아네이트로서는 예컨대 수화 크실릴렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등이 있다.
비페닐디이소시아네이트로서는 예컨대, 비페닐디이소시아네이트, 3,3′-디메틸비페닐디이소시아네이트, 3,3′-디메톡시비페닐디이소시아네이트 등을 들 수가있다.
페닐메탄의 디이소시아네이트로서는 예컨대, 디페닐메탄 - 4,4′-디이소시아네이트, 2,2′-디메틸디페닐메탄 - 4,4′-디이소시아네이트, 디페닐디메틸에탄 - 4,4′- 디이소시아네이트, 2,5,2′5′-테트라메틸디페닐메탄-4,4′-디이소시아네이트, 시클로헥실비스 (4-이소시아네이토페닐) 메탄, 3,3′-디메톡시디페닐메탄-4,4′-디이소시아네이트, 4,4′-디메톡시디페닐메탄-3,3′-디이소시아네이트, 4,4′- 디에톡시디페닐메탄 - 3,3′-디이소시아네이트, 2,2′- 디메틸 - 5,5′- 디메톡시디페닐메탄 - 4,4′- 디이소시아네이트, 3,3′- 디클로로디페닐디메틸메탄 - 4,4′-디이소시아네이트, 벤조페논-3,3′- 디이소시아네이트 등이 있다.
트리이소시아네이트로서는, 예컨대 1 - 메틸벤젠 - 2,4,6 - 트리이소시아네이트, 1,3,5 - 트리메탄벤젠 - 2,4,6 - 트리이소시아네이트, 1,3,7 - 나프탈렌트리이소시아네이트, 비페닐 - 2,4,4′-트리이소시아네이트, 디페닐메탄 - 2,4,4′ - 트리이소시아네이트, 3 - 메틸디페닐메탄 - 4,6,4′-트리이소시아네이트, 트리페닐메탄 - 4,4′,4" - 트리이소시아네이트, 1,6,11-운데칸트리이소시아네이트, 1,8 - 디이소시아네이트 - 4 - 이소시아네이트메틸옥탄, 1,3,6-헥사메틸렌트리이소시아네이트, 비시클로헵탄트리이소시아네이트, 트리스 (이소시아네이트페닐) 티오포스페이트 등이 있다.
또한 이들의 폴리이소시아네이트 화합물의 이량체, 삼량체 (이소시아누레이트 결합) 로 사용하거나, 아민과 반응시켜 비우렛으로 사용할 수도 있다.
또 이들의 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리올을 반응시킨 우레탄 결합을갖는 폴리이소시아네이트도 사용할 수 있다.
위 반응시 사용하는 폴리올로서 2 ∼8 가의 폴리올이 바람직하고, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 등의 2 가 알코올, 글리세린, 트리메틸롤에탄, 트리메틸롤프로판 등의 3 가 알코올, 펜타에리트리톨 등의 4 가 알코올, 아도니톨, 아라비톨, 크실리톨 등의 5 가 알코올, 디펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨, 이디톨 등의 6 가 알코올, 자당 등의 8 가 알코올, 및 이들의 올리고머, 알킬렌옥사이드 부가물, 카프로락톤 부가물 등이 있다.
본 발명의 화학식 2 로 나타낸 점성 조정제 수득시 바람직하게 사용할 수 있는 R1-(O-R)n-OH 로 나타낸 폴리에테르모노알코올은, 분지쇄 또는 2 급 1 가 알코올의 폴리에테르 이면, 특별히 한정하지는 않는다. 이와 같은 화합물은 분지쇄 또는 2 급의 1 가 알코올에 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 에피클로로히드린 등의 알킬렌옥사이드, 스티렌옥사이드 등을 부가 중합함으로써 수득할 수가 있다.
여기서 말하는 분지쇄 알코올이란, 하기의 화학식 4 로 표시한다 :
[화학식 4]
또 2 급 알코올이란 하기의 화학식 5 로 표시한다 :
[화학식 5]
따라서 R'은 상기 화학식 4 , 5 에서 수산기를 제외한 기이다.
화학식 4 ,5 에서 R4∼ R8은 탄화수소기이며, 예컨대 알킬기, 알케닐기, 알킬아릴기, 시클로알킬기, 시클로알케닐기 등이다.
알킬기로서는 예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t - 부틸, 펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, t - 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 2 - 에틸헥실, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 이소트리데실, 미리스틸, 팔미틸, 스테아릴, 에이코실, 도코실, 테트라코실, 트리아콘틸, 2 - 옥틸도데실, 2 - 도데실헥사데실, 2 - 테트라데실옥타데실, 모노메틸분지- 이소스테알릴 등이있다.
알케닐기로서는 예컨대 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 펜테닐, 이소펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 옥테닐, 노네닐, 데세닐, 운데세닐, 도데세닐, 테트라데세닐, 올레일기 등이 있다.
알킬아릴기로서는 예컨대 페닐, 톨루일, 크실릴, 쿠메닐, 메시틸, 벤질, 페네틸, 스티릴, 신나밀, 벤즈히드릴, 트리틸, 에틸페닐, 프로필페닐, 부틸페닐, 펜틸페닐, 헥실페닐, 헵틸페닐, 옥틸페닐, 노닐페닐, α- 나프틸, β - 나프틸기 등이 있다.
시클로알킬기, 시클로알케닐기로서는 예컨대, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 메틸시클로펜틸, 메틸시클로헥실, 메틸시클로헵틸, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 시클로헵테닐, 메틸시클로펜테닐, 메틸시클로헥세닐, 메틸시클로헵테닐기 등이 있다.
화학식 4 에 있어서, R6는 탄화수소기이며, 예컨대, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알킬아릴렌기, 시클로알킬렌기, 시클로알케닐렌기 등이다. 특히, R6는 -CH2- 기가 바람직하다. 이것은 분지가 2 위치인 분지쇄알코올의 점성의 온도의존성을 감소되기 때문이다.
또, 바람직한 R' 은 알킬기이고, 이의 합계의 탄소수는 바람직하게는 8 ∼ 36, 특히 바람직하게는 12 ∼ 24 이다. 더욱 상세하게는 분지쇄 알코올 또는 2 급알코올의 점성의 온도의존성을 적게 하기 위하여, 화학식 4 및 5 에서의 R4, R5, R7및 R8는 탄소수가 4 이상인 것이 바람직하다.
또 부가하는 알킬렌옥사이드, 스티렌옥사이드 등을 단독중합, 2 종류이상의 랜덤중합 또는 블록 중합시켜도 된다. 부가의 방법은 통상의 방법이어도 된다. 중합도 n 은 1 ∼ 500 이며, 바람직하게는 1 ∼ 200, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 200 이다. 또 R 로 차지하는 에틸렌기의 비율이 바람직하게 전 R 의 50 ∼ 100 중량 %, 더욱 바람직하게 65 ∼ 100 중량이면, 양호한 점성 조정성이 얻어진다.
화학식 2 로 표시한 화합물을 제조하는 방법으로서, 통상의 폴리에테르와 이소시아네이트와의 반응과 동일하게 해서 예컨대 80 ∼ 90 ℃에서 1 ∼ 3 시간 가열반응시켜서 수득할 수 있다.
본 발명의 화학식 3 으로 표시한 점성 조정제는 예컨대, R3-[(O-R2)k-OH]m로 표시한 1 종 또는 2 종이상의 폴리에테르폴리올과 R1-(NCO)h+1로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 폴리이소시아네이트와 R'-(O-R)n-OH 로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 폴리에테르 모노알코올을 반응시킴으로써 수득할 수 있다.
이 경우 화학식 3 의 R, R', R1, R2및 R3는 사용하는 R3-[(O-R2)k-OH]m, R1-(NCO)h+1, R'-(O-R)n-OH 에 의해 결정된다. 세 물질의 투입비는 특별히 한정되지 않으나, 폴리에테르폴리올 및 폴리에테르모노알코올 유래의 수산기와 폴리이소시아네이트 유래의 이소시아네이트기의 비가 NCO/OH = 0.8 : 1 ∼ 1.4 : 1 인 것이 바람직하다.
본 발명의 화학식 3 으로 표시한 점성 조정제 수득시 바람직하게 사용할 수 있는 R3-[(O-R2)k- OH]m로 표시한 폴리에테르폴리올 화합물은, m 가 알코올의 폴리에테르이면 특별히 한정되지 않는다. 이와 같은 화합물은 m 가의 폴리올에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 에피클로로히드린 등의 알킬렌옥사이드, 스티렌옥사이드 등을 부가중합시킴으로써 수득할 수 있다.
여기서, 폴리올로서는 2 ∼ 8 가인 것이 바람직하고, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 등의 2 가 알코올, 글리세린, 트리옥시이소부탄, 1,2,3 - 부탄트리올, 1,2,3 - 펜탄트리올, 2 - 메틸 - 1,2,3 - 프로판트리올, 2 - 메틸 - 2,3,4 - 부탄트리올, 2 - 에틸 - 1,2,3 - 부탄트리올, 2,3,4 - 펜탄트리올, 2,3,4 - 헥산트리올, 4 - 프로필 - 3,4,5 - 헵탄트리올, 2,4 - 디메틸 - 2,3,4 - 펜탄트리올, 펜타메틸글리세린, 펜타글리세린, 1,2,4 - 부탄트리올, 1,2,4 - 펜탄트리올, 트리메틸롤에탄, 트리에틸롤프로판 등의 3 가 알코올, 펜타에리트리톨, 1,2,3,4 - 펜탄테트롤, 2,3,4,5 - 헥산테트롤, 1,2,4,5 - 펜탄테트롤, 1,3,4,5 - 헥산테트롤 등의 4 가 알코올, 아도니톨, 아라비톨, 크실리톨 등의 5 가 알코올, 디펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨, 이디톨 등의 6 가 알코올, 자당 등의 8 가 알코올 등이 있다.
또한 부가하는 알킬렌옥사이드, 스티렌옥사이드 등에 의해 R2가 결정되고, 특히 획득이 용이하고 뛰어난 점성 조정효과를 발휘하기 위해서는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌옥사이드 또는 스티렌옥사이드가 바람직하다.
부가하는 알킬렌옥사이드, 스티렌옥사이드등은 단독중합, 2 종류 이상의 랜덤중합 또는 블록중합시켜도 된다. 부가의 방법은 통상의 방법이어도 된다. 중합도 k 는 1 ∼ 500 이고, 바람직하게는 1 ∼ 200, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 200 이다. 또 R2로 차지하는 에틸렌기의 비율이 바람직하게 전 R2의 50 ∼ 100 중량 %, 더욱 바람직하게 65 ∼ 100 중량 % 이면, 양호한 점성조정성이 얻어진다.
또 R3-[(O-R2)k-OH]m의 분자량은 500 ∼ 50,000 이 바람직하고, 1000 ∼20,000 이 특히 바람직하다.
본 발명의 화학식 3 으로 표시한 점성 조정제를 얻는데 바람직하게 사용할 수 있는 R1-(NCO)h+1로 표시한 폴리이소시아네이트는, 분자중에 2 개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 것이며 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대 상술한 화학식 2 에서 폴리이소시아네이트 화합물과 동일한 지방족 디이소시아네이트, 방향족디이소시아네이트, 지환족디이소시아네이트, 비페닐디이소시아네이트, 페닐메탄의 디이소시아네이트, 트리이소시아네이트, 테트라이소시아네이트 등이 있다.
게다가, 이들의 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리올을 반응시킨 우레탄 결합을 갖는 폴리이소시아네이트도 사용할 수 있다. 폴리올로서는 2 ∼ 8 가의 것이 바람직하고, 상술한 폴리올이 바람직하다. 또한 R1- (NCO)h+1로서 3 가 이상의 폴리이소시아네이트를 사용하는 경우, 이 우레탄 결합을 갖는 폴리이소시아네이트가 바람직하다.
본 발명의 화학식 3 으로 표시한 점성 조정제를 수득하는데 바람직하게 사용할 수 있는 R'-(O-R)n-OH 로 표시한 폴리에테르모노알코올은, 상술한 화학식 2 와 동일하게 분지쇄 또는 2 급 1 가 알코올의 폴리에테르이면 특별히 한정되지는 않는다.
상기 화학식 3 으로 표시한 화합물을 제조하는 방법으로서, 통상의 폴리에테르와 이소시아네이트와의 반응과 동일하게 해서 예컨대 80 ∼ 90 ℃에서 1 ∼ 3 시간 가열하여 반응시켜서 수득할 수 있다.
또 R3-[(O-R2)k-OH]m로 표시한 폴리에테르폴리올 (a)와 R1-(NCO)h+1로 표시한 폴리이소시아네이트 (b)와 R'-(O-R)n-OH 로 표시한 폴리에테르 모노알코올(c)와를 반응시키는 경우, 화학식 3 의 구조의 화합물이외의 것도 부생할 수 있다. 예컨대 디이소시아네이트를 사용한 경우, 주생성물로서는 화학식 3 으로 표시한 c - b - a - b - c 형의 화합물이 생성되나, 그외에 c - b - c 형, c - b - (a - b)x- a - b - c 형 등의 화합물이 부생하기도 한다. 이 경우는 특히 화학식 3 형의 화합물만이 분리되지 않고, 화학식 3 형의 화합물을 함유하는 혼합물의 상태로 점성 조정제로서 사용할 수 있다.
화학식 1 로 표시한 기를 갖는 화합물로 이루어지는 본 발명의 점성 조정제는 상술한 기지의 증점제에서는 발견할 수 없었던 성질을 제공한다. 예컨대 본 발명의 점성 조정제는 비이온성이며, 비교적 저분자량인데도 불구하고 수성계에 소량 첨가해도 양호한 증점성을 나타낸다. 또 물과 알코올에 대하여 안정하다. 특히 에멀션 도료에 있어서는 단순히 증점할 뿐만아니라, 대부분의 경우 뛰어난 유동성 및 균전성 (leveling) 을 부여하므로 저전단 및 고 전단의 양조건하에서 뛰어난 점성 조정효과를 나타낸다.
또, 본 발명의 점성 조정제는 기존의 증점제에서 얻지 못하였던 온감특성을 갖는다. 즉, 온도의존성이 적고 어느 조건하에 있어서도 일정폭의 점도를 유지하기 때문에, 4 계절에 따라 작업성이 뛰어나다. 이것은 화학식 1 로 표시한 기에 있어서, R' 이 분지쇄 또는 2 급 탄화수소기 이기 때문에, 즉 원료로서 분지쇄 또는 2 급 알코올을 사용하였기에 나타나는 본 발명 특유의 효과이다.
본 발명의 점성 조정제는 수성계에 있어서의 에멀션, 라텍스, 분산체(현탁액, 분산액) 등에 사용할 수 있다.
예컨대 아세트산비닐계 중합체 에멀션으로서, 아세트산 비닐 단량체의 단독중합체 에멀션, 아세트산비닐 단량체와 에틸렌, 염화비닐, 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산에스테르, 베오바, 말레산, 말레산에스테르 등의 공단량체와의 공중합체 에멀션등이 있고, 아크릴계중합체 에멀션으로서 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산에스테르, 아크릴로니트릴단량체의 단독중합체 에멀션, 이들의 2 종류 이상의 단량체에 의한 공중합체 에멀션, 이들의 단량체와 스티렌과의 공중합체 에멀션등이 있으며, 비닐리덴계 중합체 에멀션으로서는 염화비닐리덴 단량체의 단독중합체 에멀션 및 염화비닐리덴 단량체와 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산에스테르, 아크릴로니트릴, 염화비닐 등의 공단량체와의 공중합체 에멀션등이 있다. 기타의 중합체 에멀션으로는, 우레탄수지에멀션, 실리콘수지에멀션, 에폭시수지에멀션, 불소수지에멀션이 있고, 라텍스로는 SBR라텍스, SB라텍스, ABS라텍스, NBR라텍스, CR라텍스, VP라텍스, BR라텍스, MBR라텍스, IR라텍스 등이 있다.
본 발명의 점성 조정제는 물에 용해 또는 분산하여 점성 조정효과를 나타내므로, 통상 첨가량은 중합체 에멀션 고형분, 라텍스 총량에 대하여 0.01 ∼ 10 %, 바람직하게는 0.01 ∼ 5 % 이다. 사용 방법으로는 중합체에멀션, 라텍스 등에 직접배합해도 되고, 배합전에 적당한 점도가 되도록 물 또는 용제로 희석한 후 배합할 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 점성 조정제를 에멀션도료에 대하여 사용하는 경우, 0.01 ∼ 5 % 를 작업하기 쉽게 하기 위하여 에틸알코올수용액으로서 혼련 공정에 첨가하거나 조정공정에 첨가하여도 된다.
중합체에멀션은 1 종류 이상의 음이온, 양이온 또는 비이온형의 유화제를 사용하고 조정할 수 있다. 2 종류 이상의 유화제 혼합물도 유형에 관계없이 사용가능하다. 유화제의 첨가량은 단량체량에 대하여 약 0.1 ∼ 6 중량 % 이거나, 경우에 따라서는 그 이상의 범위가 가능하다. 과황산염형의 개시제를 사용하는 경우, 유화제가 불필요한 경우도 있다. 일반적으로 이들 에멀션 중합체의 평균 분자량은 약 10 만 내지 1000 만이며, 대부분은 50 만 이상이다.
본 발명의 점성 조정제는 비이온성이기 때문에 알칼리성인 중합체 에멀션에 대해서도 유효하다. 이들은 소포제, 안료분산제 및 다른 계면활성제와 함께 첨가하는 것이 가능하다. 본 발명의 점성 조정제는 산화방지제, 자외선 흡수제, 내수화제, 방부방균제, 살충살균제, 분산제, 소포제, 소취제, 향료, 증량제, 염료 및 안료 등을 함유하거나 혼합하여도 된다.
본 발명의 점성 조정제가 유효한 기타의 수성계에는 종이, 가죽 및 섬유 공업에 대한 수성 도료 조성물, 세정제, 접착제, 왁스, 연마제, 화장품 및 세면용 화장품, 의약품, 농약 또는 농업용 조성물이 있다.
이하, 본 발명의 화학식 2 로 표시한 점성 조정제를 제조예 1 ∼ 9 및 실시예 1 ∼ 4 에 의해 구체적으로 설명한다.
제조예 1
온도계, 질소도입관 및 교반기를 부착한 용량 1000 ml 의 4 개구 플라스크에 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 에틸렌옥사이드 (EO) 20 몰 부가물을 660 중량부 투입하고, 감압하 (10 mmHg 이하)에, 90 ∼100 ℃에서 3 시간 탈수하고, 계의 수분량을 0.03 % 로 하였다. 이어서 80 ℃ 로 냉각하여 헥사메틸렌디이소시아네이트 (HMDI) 47.0 부를 플라스크에 가하여 질소기류하 80 ∼ 90 ℃에서 2 시간 반응시켜, 상온에서 이소시아네이트 함량이 0 % 로 확인된 담황색 고체의 반응 생성물을 얻었다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 1 로 한다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기, R1: 헥사메틸렌기, h = 2, n = 20).
제조예 2
제조예 1 과 동일한 조건하에서, C11∼ C14의 2 급 알코올에 EO 100 몰을 부가한 화합물 690 중량부와 테트라메틸렌디이소시아네이트 10.5 중량부로부터 담황색 고체의 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 2 로 하였다 (R: 에틸렌기, R' : 하기의 혼합물, R1: 테트라메틸렌기, h = 2, n = 100).
제조예 3
제조예 1 과 동일한 조건하에, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 50 몰 부가물 133 중량부와 HMDI 20.4 중량부로 부터 담황색 고체의 생성물을 얻었다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 3 으로 하였다 (R : 에틸렌기, R1: 헥사메틸렌기, h = 2, n = 50).
제조예 4
제조예 1 과 동일한 조건하, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 10 몰 부가물 167 부, C11∼ C14의 2 급 알코올에 EO 를 100 몰 부가한 화합물 504 부 및 톨릴렌디이소시아네이트 (TDI) 36.5 부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 4 로 하였다 (R: 에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기와 제조예 2 와 동일한 기의 혼합물, R1: 톨릴렌기, h = 2, n = 10).
제조예 5
제조예 1 과 동일한 조건하, 하기 화학식 :
의 분지알코올의 EO 100 몰 부가물 656 중량부 및, 트리메틸롤프로판 1 몰과 TDI 3 몰과의 반응에 의해 수득한 트리이소시아네이트 48.0 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 5 로 하였다 (R :에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기, R1: 트리메틸롤프로판 - TDI 잔기, h = 3, n = 100).
제조예 6
제조예 1 과 동일한 조건하, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 100 몰 부가물 625 중량부와 톨릴렌이소시아네이트 12.7 중량부로 부터 담황색 고체의 반응생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 6 으로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기, R1: 톨루일기, h = 1,n = 100).
제조예 7
제조예 1 과 동일한 조건하, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 100 몰 부가물 662 중량부 및, 트리메틸롤프로판 1 몰과 HMDI 3 몰과의 반응에 의해 수득한 트리이소시아네이트 30.0 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 7 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기, R1: 트리메틸롤프로판 - HMDI 잔기, h = 3, n = 100).
제조예 8
제조예 1 과 동일한 조건하, C11∼ C14의 2 급 알코올에 EO를 50 몰 부가한 화합물 634 중량부, 및 펜타에리트리톨 1 몰과 TDI 4몰과의 반응에 의해 수득한 4 가의 이소시아네이트 55.4 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 8 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 제조예 2 와 동일한 기, R1: 펜타에리트리톨 - TDI 잔기, h = 4, n = 50).
제조예 9
제조예 1 과 동일한 조건하에, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 100 몰 - 프로필렌옥사이드 (PO) 20 몰 부가물 665 중량부 및, 디펜타에리트리톨 1 몰과 크실렌디이소시아네이트 6 몰과의 반응에 의해 수득한 6 가 이소시아네이트 25.7 중량부로부터 담황색 고체의 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 9 로 하였다 (R : 에틸렌기, 및 프로필렌기, R1: 디펜타에리트리톨 - 크실렌디이소시아네이트 잔기, h = 6, n = 100, 20).
비교제조예 1
온도계, 질소도입관 및 교반기를 부착한 용량 1000 ml 의 4 개구 플라스크에 라우릴 알코올의 EO 50 몰 부가물 668 중량부를 투입하고, 감압하 (10 mmHg 이하)에 90 ∼ 100 ℃에서 3 시간 탈수하고, 계의 수분량을 0.03 % 로 하였다. 이어서 80 ℃ 로 냉각하고, HMDI 23.5 중량부를 가하여 질소기류하 80 ∼ 90 ℃에서 2 시간 반응시킨 후, 상온에서 이소시아네이트 함량이 0 % 로 확인된 담황색 고체의 반응 생성물을 얻었다. 이것을 비교 생성물 1 로 하였다.
비교제조예 2
비교제조예 1 과 동일한 조건하, 노닐페닐의 EO 100 몰 부가물 665 중량부와트리메틸롤 프로판 1 몰과 HMDI3 몰과의 반응에 의해 수득한 트리이소시아네이트 30.6 중량부로 부터, 담황색 고체의 반응생성물을 수득하였다. 이것을 비교 생성물 2 로 하였다.
비교제조예 3
비교제조예 1 과 동일한 조건하, 데실알코올의 EO 50몰 부가물 655 중량부와 TDI 37.8 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 비교 생성물 3 으로 하였다.
본 발명의 점성 조정제 1 ∼ 9 와 비교 생성물 1 ∼ 3 의 각 40 중량부에, 부틸셀로솔브 10 중량부와 물 50 중량부를 균일하게 혼합하여, 투명액상의 조성물 1 ∼ 9 와 비교 조성물 1 ∼ 3을 수득하였다. 점도는 아래와 같다.
실시예 1 : 에멀션에서의 평가
배합
에멀션 100.0g
본 발명 및 비교생성물의 점성 조정제 (고형분 10% 수용액) 0.5g
소포제 [AdekanateB - 940 ; 광유계 Asahi Denka Kogyo K. K.,] 0.2g
에멀션 : 그로스 (gloss) 도료용 시판 에멀션 (아크릴산에스테르계)
상기 배합물을 손으로 5 분간 교반한 후, 기계교반을 하였다 (회전수 : 1000 rpm). 이 에멀션 조성물 1 ∼ 9 와 비교 에멀션 조성물 1 ∼ 3 을 소정의 온도 (5, 25, 40 ℃) 에서 2 시간 방치한 후, 점도를 측정하였다. 점도측정 조건은 아래와 같다.
점도계 : BM 형 점도계 로우터 : No. 4 회전수 : 12회전
결과를 이하의 표 1 에 표시한다.
[표 1]
에멀션을 탄성도료용 시판 에멀션 (스티렌 - 아크릴산 에스테르계) 으로, 소포제를 Adekanate B - 190 [아사히 덴까 고고(주) 제조, 실리콘계] 으로 바꾸고, 같은 조건에서 동일하게 시험 하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
[표 2]
실시예 2 : 탄성도료에서의 평가
배합비 중량비
물 90
본 발명 및 비교 생성물의 점성 조정제 70
안료 분산제 (25 % 폴리카르복실산형) 10
동결방지제 (에틸렌 글리콜) 20
소포제 [Adekanate B - 940 : 아사히덴까고교 (주)제조] 2
산화티탄 140
탄산칼슘 160
을 투입하여 24 시간 교반하였다 (이것을 밀베이스 (millbase)로 한다).
다음에,
배합비 중량비
밀베이스 493
탄성도료용 시판에멜션 (스티렌-아크릴산에스테르계) 410
소포제 (Adekanate B - 940) 3
을 투입하여 5 시간 교반하였다. 배합하여 수득한 도료를 소정의 온도 (5, 25, 40 ℃) 에서 2 시간 방치한 후, 점도를 측정하였다. 측정 조건은 아래와 같다
점도계 : BM 형 점도계 로우터 : No. 4 회전수 : 30 회전
결과를 아래의 표 3 에 나타낸다.
[표 3]
이상의 실시예 1, 2 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 점성 조정제 1 ∼ 9 는 분지쇄 또는 2 급 알코올을 원료로 사용하고 R' 이 분지쇄 또는 2 급 탄화수소쇄이기 때문에, 온도에 의한 에멀션의 점도 변화가 적다. 한편, 종래품인 비교 생성물 1 ∼ 3 은 직쇄알코올을 원료로 사용하고 구조말단이 직쇄의 탄화수소쇄이므로, 온도에 의한 점도변화가 큰 것이 명백하다.
실시예 3 : 에멀션에서의 조색(調色)성- 내수성 시험
다음에 본 발명의 점성 조정제를 에멸션 도료로 사용하였을 때의 평가를 위해 다음의 시험을 하였다.
배합비
아크릴산에스테르계 에멀션 40.0g
흑색안료 0.8g
소포제 (Adekanate B - 940) 0.1g
상기 조성으로 배합한 후, 손으로 1 분간 혼합하고, 그후 대형터빈날개, 교반속도 1000 ∼ 2000 rpm 으로 10 ∼ 20 분간 기계교반 하여 균일화하였다. 이 에멀션을 슬레이트판에 도포하였다.
조색성을 1. 중복도포 2. 손가락으로 문질렀을 때 도막상태 3. 도료의 흘러내림의 세가지 점에서 1 회 도포한 도막면과의 색의 변화를 비교관찰 하였다.
내수성은 50 ℃ 의 온수에 24 시간 침지시켜 도막의 상태를 관찰해 평가하였다. 결과를 이하의 표 4 에 나타낸다.
[표 4]
실시예 4 : 도료에서의 조색성 · 내수성 시험
배합비
실시예 2 에서 사용한 도료 40.0g
흑색안료 0.8g
소포제 (Adekanate B - 940) 0.1g
상기 조성으로 배합한 후, 손으로 1 분간 혼합하고, 그후 대형 터빈날개, 교반속도 1000 ∼ 2000 rpm 로 10 ∼ 20 분간 기계교반하여 균일화하였다. 이 에멀션을 슬레이트판에 도포하였다.
조색성을 1. 중복도포 2. 손가락으로 문질렀을 때의 도면상태 3. 도료의 흘러내림의 세가지 점에서 1 회 도포한 도막면과의 색의 정도를 비교관찰 하였다.
내수성은 50 ℃ 의 온수에 24 시간 침지시켜 도막의 상태를 관찰하여 평가하였다. 결과를 이하의 표 5 에 나타낸다.
[표 5]
이상의 실시예 3, 4 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 점성 조정제 1 ∼ 9 는 에멀션 도료용 점성 조정제로서 뛰어난 성질을 갖는다.
다음에 화학식 3 으로 표시한 점성 조정제를 제조예 10 ∼ 24 및 실시예 5 ∼ 8 에 의해 구체적으로 설명한다.
제조예 10
온도계, 질소도입관 및 교반기를 부착한 용량 1000 ml 의 4 개구 플라스크에 폴리에틸렌글리콜 (PEG) 6000 (분자량 6000) 을 480 중량부 및, 하기 화학식 14 :
의 분지알코올의 에틸렌옥사이드 (EO) 20 몰 부가물 198 중량부를 투입하고, 감압하 (10 mmHg 이하) 에 90 ∼100 ℃ 에서 3 시간 탈수하고, 계의 수분량을 0.03 % 로 하였다. 이어서 반응계를 80 ℃ 로 냉각하여 헥사메틸렌디이소시아네이트 (HMDI) 29.6 중량부를 가하여 질소기류하 80 ∼ 90 ℃ 에서 2 시간 반응시켜, 상온에서 이소시아네이트 함량이 0 % 로 확인된 담황색 고체의 반응 생성물을 얻었다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 10 으로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 옥틸도데실기, R1: 헥사메틸렌기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 1, m = 2, k = 67, n = 20).
제조예 11
제조예 10 과 동일한 조건하 PEG 6000 을 522 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 10 몰 부가물 145 중량부와 HMDI 32.2 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 11 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기, R1: 헥사메틸렌기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 1, m = 2, k = 67, n = 10).
제조예 12
제조예 10 과 동일한 조건하, PEG 20000 을 580 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 35 몰 부가물 109 중량부 및 톨릴렌디이소시아네이트 (TDI) 11.1 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 12 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 헥실데실기, R1: 톨릴렌기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 1, m = 2, k = 226, n = 35).
제조예 13
제조예 10 과 동일한 조건하, PEG 6000 360 중량부, C11∼ C14의 2 급 알코올에 EO 50 몰을 부가한 화합물 303 중량부 및 HMDI 22.2 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 13 으로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 하기식의 혼합물, R1: 헥사메틸렌기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 1, m = 2, k = 67, n = 50).
제조예 14
제조예 10 과 동일한 조건하에, PEG 2000 을 120 중량부, C11∼ C14의 2 급 알코올에 EO 를 100 몰 부가한 화합물 315 중량부 및 테트라 메틸렌디이소시아네이트 18.5 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 14 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 제조예 13 과 같은 기, R1: 테트라메틸렌기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 1, m = 2, k = 22, n = 100).
제조예 15
제조예 10 과 동일한 조건하, PEG 10000 을 550 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 50 몰 부가물 133 부와 HMDI 20.4 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 15 로 하였다 (R :에틸렌기, R1: 헥사메틸렌기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 1, m = 2, k = 112, n = 50).
제조예 16
제조예 10 과 동일한 조건하, 트리메틸롤프로판의 EO 100 몰 부가물 367 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 20 몰 부가물 286 중량부 및 HMDI 40.8 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 16 으로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 옥틸도데실기, R1: 헥사메틸렌기, R2: 에틸렌기, R3: 트리메틸롤프로판 잔기, h = 1, m = 3, k = 100, n = 20).
제조예 17
제조예 10 과 동일한 조건하, 하기 화학식의 화합물 603 중량부 :
하기 화학식의 화합물 82.7 중량부:
및 HMDI 11.3 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 17 로 하였다 [R : 에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기, R1:헥사메틸렌기, R2: (C3H6O)15-(C2H4O)80, R3: 프로필렌기, h = 1, m = 2, n = 20]).
제조예 18
제조예 10 과 동일한 조건하에, 펜타에리트리톨 EO 50 몰 부가물 429 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 20 몰 부가물 226 중량부 및 크실릴렌디이소시아네이트 36.5 중량부로부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 18 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 옥틸도데실기, R1: 크실릴렌기, R2: 에틸렌기, R3: 펜타에리트리톨 잔기, h = 1, m = 4, k = 50, n = 20).
제조예 19
제조예 10 과 동일한 조건하에, 디펜타에리트리톨 EO 35 몰 부가물 435 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 10 몰 부가물 257 중량부 및 TDI 48.6 중량부로 부터 담황색 고체의 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 19 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 헥사데실옥타데실기, R1: 톨릴렌기, R2: 에틸렌기, R3: 디펜타에리트리톨 잔기, h = 1, m = 6, k = 35, n = 10).
제조예 20
제조예 10 과 동일한 조건하, 트리메틸롤프로판의 EO 100 몰 - PO 50 몰 부가물 431 중량부, 하기 화학식의 화합물 214 중량부 :
및 TDI 30.6 부로 부터 담황색 고체의 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 20 으로 하였다 (R : 에틸렌기, 페닐에틸렌기, R' : 2 - 부틸옥틸기, R1: 톨릴렌기, R2: (C2H4O)100-(C3H6O)50, R3: 트리메틸롤프로판 잔기, h = 1, m = 3, k = 100, 50 n = 10, 5).
제조예 21
제조예 10 과 동일한 조건하, 하기 화학식의 화합물을 540 중량부:
하기 화학식의 화합물 133 중량부:
및 1, 3, 6 - 헥사메틸렌트리이소시아네이트 18.6 부로 부터 담황색 고체의 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 21 로 하였다 [R : 에틸렌기, R' :2 - 옥틸도데실기, R1: 헥산트리일기, R2: (C3H6O)21-(C2H4O)110, R3: 프로필렌기, h = 2, m = 2, n = 10).
제조예 22
제조예 10 과 동일한 조건하, PEG 6000 420 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 20 몰 부가물 283 중량부 및 트리메틸롤프로판 1 몰과 HMDI 3 몰로 부터 수득한 트리이소시아네이트 72.7 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 22 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 데실테트라데실기, R1: 트리메틸롤프로판 - HMDI 잔기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 2, m = 2, k = 67, n = 20).
제조예 23
제조예 10 과 동일한 조건하, 트리메틸올프로판의 EO 35 몰 부가몰을 43.5 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 50 몰 부가물 578 중량부 및 펜타에리트리톨 1 몰과 TDI 4 몰로 부터 수득되는 테트라이소시아네이트 64.9 중량부 로부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 23 으로 하였다 (R : 에틸렌기, R1: 펜타에리트리톨- TDI 잔기, R2: 에틸렌기, R3: 트리메틸롤프로판 잔기, h = 3, m = 3, k = 35, n = 50).
제조예 24
제조예 10 과 동일한 조건하, PEG 20000 을 200 중량부, 하기 화학식 :
의 분지 알코올의 EO 100 몰 부가물 464 중량부 및 디펜타에리트리톨 1 몰과 HMDI 6 몰로 부터 수득되는 헥사이소시아네이트 24.4 중량부로 부터 담황색 고체의 생성물을 수득하였다. 이것을 본 발명의 점성 조정제 24 로 하였다 (R : 에틸렌기, R' : 2 - 헥실데실기, R1: 디펜타에리트리톨- HMDI 잔기, R2: 에틸렌기, R3: 에틸렌기, h = 5, m = 2, k = 226, n = 100).
비교 제조예 4
온도계, 질소도입관 및 교반기를 부착한 용량 1000 ml 의 4 개구 플라스크에 PEG 6000 534 중량부, 스테아릴알코올의 EO 10 몰 부가물을 133 중량부 넣고, 감압하 (10 mmHg 이하) 에 90 ∼100 ℃ 에서 3 시간 탈수하고, 계의 수분량을 0.03 % 로 하였다. 이어서, 80 ℃ 로 냉각하고 HMDI 32.8 중량부를 가해 질소 기류하 80 ∼ 90 ℃ 에서 2 시간 반응시켜, 상온에서 이소시아네이트 함량이 0 % 로 확인된담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 비교 생성물 4 로 하였다.
비교 제조예 5
비교 제조예 4 와 동일한 조건하, PEG 20000 을 580 중량부, 노닐페놀의 EO 35 몰 부가물 107 중량부, TDI 11.1 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 비교 생성물 5 로 하였다.
비교 제조예 6
비교 제조예 4 와 동일한 조건하, PEG 6000 168 중량부, 노닐페놀의 EO 200 몰 부가물 505 중량부, HMDI 9.4 중량부로 부터 담황색 고체의 반응생성물을 수득하였다. 이것을 비교 생성물 6 으로 하였다.
비교 제조예 7
비교 제조예 4 와 동일한 조건하, 하기 화학식의 화합물 441 중량부 :
라우릴 알코올의 EO 50 몰-프로필렌옥사이드 10 몰 부가물 292 중량부, HMDI 16.5 중량부로 부터 담황색 고체의 반응 생성물을 수득하였다. 이것을 비교 생성물 7 로 하였다.
비교 제조예 8
비교 제조예 4 와 동일한 조건하, 트리메틸롤프로판의 50 EO 부가물 397 중량부, 스테아릴알코올의 EO 10 몰 부가물 241 중량부, TDI 59.8 중량부로 부터 담황색 고체의 생성물을 수득하였다. 이것을 비교 생성물 8 로 하였다.
본 발명의 점성 조정제 10 ∼ 24 와 비교 생성물 4 ∼ 8 의 각 40 중량부에,부틸셀로솔브 10 중량부와 물 50 중량부를 균일 혼합하고, 투명액상의 조성물 10 ∼ 24 와 비교 조성물 4 ∼ 8 을 수득하였다. 점도는 아래와 같다.
실시예 5 : 에멀션에서의 평가
배합
에멀션 100.0 g
본발명 및 비교 생성물의 점성 조정제 (순수 함량 10 % 수용액) 0.5g
소포제 [Adekanate B - 940, 아사히덴까고교 (주)제조, 광유계] 0.2g
에멀션 : 그로스도료용 시판에멀션 (아크릴산에스테르계)
상기 배합물을 손으로 5 분간 교반한 후, 기계 교반을 하였다 (회전수 : 1000 rpm), 이 에멀션 조성물 10 ∼ 24와 비교 에멀션 조성물 4 ∼ 8 을 소정의 온도 (5, 25, 40 ℃) 에서 2 시간 방치한 후, 점도를 측정하였다. 점도 측정 조건은 이하와 같다.
점도계 : BM 형 점도계 로우터 : No.4 회전수 : 12 회전
결과를 이하의 표 6 에 표시한다.
[표 6]
에멀션을 탄성도료용 시판 에멀션 (스티렌 - 아크릴산 에스테르계)으로, 소포제를 Adekanate B - 190 [아사히덴까고교 (주)제조, 실리콘계] 로 바꾸고 같은 조건에서 동일하게 시험 하였다. 결과를 표 7 에 나타낸다.
[표 7]
실시예 6 : 탄성 도료에서의 평가
배합비 중량부
물 90
본 발명 및 비교 생성물의 점성 조정제 70
안료 분산제 (25 % 폴리카르복실산형) 10
동결방지제 (에틸렌글리콜) 20
소포제 [Adekanate B - 940 :아사히덴까고교 (주) 제조] 2
산화티탄 140
탄산칼슘 160
을 투입하여 24 시간 교반하였다 (이것을 밀베이스로 한다).
다음에,
배합비 중량부
밀베이스 493
탄성도료용 시판에멸션 (스티렌-아크릴산에스테르계) 410
소포제 (Adekanate B - 190) 3
을 투입하여 5 시간 교반하였다. 이 배합으로 수득된 도료 조성물을 소정의 온도 (5, 25, 40 ℃) 에서 2 시간 방치한 후, 점도를 측정하였다. 측정 조건은 아래와 같다.
점도계 : BM 형 점도계 로우터 : No.4 회전수 : 30 회전
결과를 아래의 표 8 에 나타낸다.
[표 8]
이상의 실시예 5, 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 점성 조정제 10 ∼ 24 는 분지쇄 또는 2 급 알코올을 원료로 사용하고 R' 이 분지쇄 또는 2 급 탄화수소쇄이기 때문에, 온도에 의한 에멀션의 점도 변화가 적다. 한편 종래품인 비교 생성물 4 ∼ 8 은 직쇄 알코올을 원료로 사용하고 구조말단이 직쇄의 탄화수소쇄이므로, 온도에 의한 점도의 변화가 큰 것이 명백하다.
실시예 7 : 에멀션에서의 조색성 · 내수성 시험
다음에 본 발명의 점성 조정제를 에멀션 도료에 사용하였을때의 평가를 위해 이하의 시험을 하였다.
배합비
아크릴산에스테르계에멀션 40.0g
흑색안료 0.8g
소포제 (Adekanate B - 940) 0.1g
상기 조성으로 배합한 후, 1 분간 손으로 혼합하고, 그후 대형터빈날개, 교반속도 1000 ∼ 2000 rpm 로 10 ∼ 20 분간 기계 교반을 실시하여 균일화하였다. 이 에멀션을 슬레이트판에 도포하였다.
조색성을 1. 중복도포 2 .손가락으로 문질렀을 때의 도막상태 3. 도료의 흘러내림의 세가지 점에서 1 회 도포한 도막면과의 색의 정도를 비교관찰 하였다.
내수성은 50 ℃ 의 온수에 24 시간 침지시켜 도막상태를 관찰하여 평가하였다. 결과를 아래의 표 9 에 나타낸다.
[표 9]
실시예 8 : 도료에서의 조색성· 내수성 시험
배합비
실시예6 에서 사용한 도료 40.0g
흑색안료 0.8g
소포제 (Adekanate B - 940) 0.1g
상기 조성으로 배합한 후, 1 분간 손으로 혼합하고, 그후 대형터빈 날개, 교반속도 1000 ∼ 2000 rpm 으로 10 ∼ 20 분간 기계교반을 실시하여 균일화하였다. 이 에멀션을 슬레이트판에 도포하였다.
조색성을 1. 중복도포 2. 손가락으로 문질렀을 때의 도면상태 3. 도료의 흘러내림의 세가지 점에서 1 회 도포한 도막면과의 색의 정도를 비교관찰 하였다.
내수성은 50 ℃ 의 온수에 24 시간 침지시켜 도막 상태를 관찰 평가하였다. 결과를 아래의 표 10 에 나타낸다.
[표 10]
이상의 실시예 7,8 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 점성조정제 10 ∼ 24 는 에멀션도료용 점성 조정제로서 뛰어난 성질을 갖는다.
상술한 바와 같이 온감특성이 뛰어난 신규 점성 조정제, 이 점성 조정제를 함유하는 에멀션 조성물 및 에멀션 도료 조성물을 제공하는 것이다.

Claims (19)

  1. 하기의 화학식 1 로 표시한 기를 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점성조정제 :
    [화학식 1]
    (식중 R 은 탄화수소기를 나타내고, R' 은 분지쇄 또는 2 급의 탄화수소기를 나타내며, n 은 1 ∼ 500 의 수이다).
  2. 제 1 항에 있어서, 화학식 1 로 표시한 기를 갖는 화합물이 하기의 화학식 2 로 표시한 화합물인 점성 조정제 :
    [화학식 2]
    (식중, R 은 탄화수소기를 나타내고, R' 은 분지쇄 또는 2 급의 탄화수소기를 나타내며, R1은 우레탄결합을 가질 수 있는 탄화수소기이고, n 은 1 ∼ 500 의 수이며, h 는 1 이상의 수이다).
  3. 제 2 항에 있어서, R1이 R1-(NCO)h로 표시한 모노 또는 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기를 제외한 잔기인 점성 조정제.
  4. 제 3 항에 있어서, R1-(NCO)h로 표시한 폴리이소시아네이트 화합물이 2 ∼ 6 가의 폴리올과 2 ∼ 4 가의 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜서 이루어지는 우레탄 결합을 갖는 폴리이소시아네이트 화합물인 점성 조정제.
  5. 제 2 항에 있어서, R 이 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기인 점성 조정제.
  6. 제 2 항에 있어서, R'이 하기의 화학식 4 로 표시한 분지쇄 알킬기 또는 화학식 5 로 표시한 2 급 알킬기인 점성 조정제 :
    [화학식 4]
    (식중, R4, R5및 R6은 탄화수소기를 나타낸다) ;
    [화학식 5]
    (식중, R7및 R8은 탄화수소기를 나타낸다).
  7. 제 6 항에 있어서, R4, R5, R7및 R8은 탄소수 4 이상의 탄화수소기이고, R6은 -CH2- 인 점성 조정제.
  8. R1- (NCO)h 로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 모노 또는 폴리이소시아네이트 화합물과 R'-(O-R)n-OH 로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 폴리에테르 모노알코올로 부터 합성되는 점성 조정제.
  9. 제 1 항에 있어서, 화학식 1 로 표시한 기를 갖는 화합물이 하기의 화학식 3 으로 표시한 화합물인 점성 조정제 :
    [화학식 3]
    (식중, R, R2및 R3는 탄화수소기를 나타내고, R' 은 분지쇄 또는 2 급의 탄화수소기를 나타내며, R1은 우레탄 결합을 가질 수 있는 탄화수소기이고, n 및 k 는 1 ∼ 500 의 수이며, m 은 2 이상의 수이고, h 는 1 이상의 수이다).
  10. 제 9 항에 있어서, R 및 / 또는 R2가 서로 동일하거나 다를 수도 있는 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌기 또는 페닐에틸렌기인 점성 조정제.
  11. 제 9 항에 있어서, R1이 R1-(NCO)h+1로 표시한 폴리이소시아네이트의 잔기인 점성 조정제.
  12. 제 11 항에 있어서, R1-(NCO)h+1로 표시한 폴리이소시아네이트가 2 ∼ 8 가의 폴리올과 2 ∼ 4 가의 폴리이소시아네이트를 반응시켜서 수득한 우레탄 결합을 갖는 폴리이소시아네이트인 점성 조정제.
  13. 제 9 항에 있어서, R3이 R3-(OH)m으로 표시한 폴리올의 잔기인 점성 조정제.
  14. 제 9 항에 있어서, R' 이 하기의 화학식 4 로 표시한 분지쇄 알킬기 또는 화학식 5 로 표시한 2 급 알킬기인 점성 조정제 :
    [화학식 4]
    (식중, R4, R5및 R6은 탄화수소기를 나타낸다) ;
    [화학식 5]
    (식중, R7및 R8은 탄화수소기를 나타낸다).
  15. 제 14 항에 있어서, R4, R5, R7및 R8은 탄소수 4 이상의 탄화수소기이고, R6은 -CH2- 인 점성 조정제.
  16. R3-[(O-R2)k-OH]m로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 폴리에테르폴리올과 R1-(NCO)h+1로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 폴리이소시아네이트와 HO-(R-O)n-R' 로 표시한 1 종 또는 2 종 이상의 폴리에테르모노알코올로 부터 합성되는 점성 조정제.
  17. 제 16 항에 있어서, 원료중의 NCO/OH 비가 0.8 : 1 ∼ 1.4 : 1 인 점성 조정제.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 점성 조정제를 함유하는 것을 특징으로 하는 에멀션 조성물.
  19. 제 1 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 따른 점성 조정제를 함유하는 것을 특징으로 하는 에멀션 도료 조성물.
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