KR101103105B1 - 탄소-치환된 메틸 아민 유도체 및 레올로지 조절제로서이들의 용도 - Google Patents

탄소-치환된 메틸 아민 유도체 및 레올로지 조절제로서이들의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코팅 조성물에서 새깅 조절제(SCA)로서 사용되는 레올로지 조절제의 용도에 관한 것으로서, 상기 레올로지 조절제는 1개 이상의 폴리이소시아네이트를 1개 이상의 광학적 활성의 아민과 반응시키거나 또는 1개 이상의 폴리아민을 1개 이상의 광학적 활성의 이소시아네이트와 반응시킴으로써 수득가능하다. 또한 본 발명은 특정의 폴리이소시아네이트 또는 폴리아민을 사용하여 상기에 기술된 바와 같이 수득가능한 레올로지 조절제에 관한 것이다. 또한 본 발명은 다양한 용도로 사용되는 상기 레올로지 조절제의 용도에 관한 것이다.

Description

탄소-치환된 메틸 아민 유도체 및 레올로지 조절제로서 이들의 용도{CARBON-SUBSTITUTED METHYL AMINE DERIVATIVES AND THEIR USE AS A RHEOLOGY CONTROL AGENT}
본 발명은 코팅 조성물 중에 새깅 조절제(sagging controlling agent, SCA)로서 사용되는 레올로지 조절제(rheology control agent)의 용도에 관한 것으로서, 상기 레올로지 조절제는 1개 이상의 폴리이소시아네이트를 1개 이상의 광학적 활성의 (모노)아민과 반응시키거나 또는 1개 이상의 폴리아민을 1개 이상의 광학적 활성의 (모노)이소시아네이트와 반응시킴으로써 수득가능하다. 또한, 본 발명은 상기와 같이 수득가능한 특정 레올로지 조절제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다양한 용도로 사용되는 특정 레올로지 조절제의 용도에 관한 것이다.
코팅 조성물에 사용되는 SCA의 용도가 잘 공지되어 있다. 예를들면 US 4,311,622에서는 결합제 및 새깅 조절제로 제조된 요변성(thixotropic) 코팅 조성물(상기 코팅 조성물은 디이소시아네이트 및 모노아민 또는 히드록시 모노아민의 반응 생성물임)을 기술하고 있다. 유사하게, EP-A-0 261 863에서는 도료용 유동성(fluidity) 조절제(도료에 도포하는 경우 코팅 필름에 요변성을 제공하며, 두꺼운 코팅 필름의 형성에서 거의 새깅 현상을 일으키지 않음)를 개시하고 있다.
그러나, 종래 레올로지 조절제의 성능은 항상 충분한 것은 아니며, 목적하는 레올로지 특성, 특히 저전단에서 높은 점도를 수득하기위해서 다량이 요구될 수 있다. 따라서, 사용되는 양이 감소되고, 점도, 특히 저전단에서 점도가 증가될 수 있으며, 점도 증가 속도가 향상되고/향상되거나 전단 응력 또는 희석 수준에 대한 이의 반응이 개선되어 도포 조건하에 양호한 새깅 조절 및 양호한 레벨링(levelling)을 제공할 수 있는 성능이 개선된 레올로지 조절제가 요구되고 있다. 또한, 착색되지 않은 완전히 맑고 투명한 클리어 코트(clear coat)를 코팅 제제의 다양한 형태로 제공할 수 있는 새깅 조절제가 요구되며, 특히 아크릴로일 관능성 수지에 근거한 방사선 경화 코팅재 및 폴리올-이소시아네이트 경화 시스템 및 다른 비(非)포름알데히드계 코팅 시스템이 요구된다. 또한, 상기 새깅 조절제가 100 ℃ 이하에서 경화되는 바람직한 코팅 조성물에 유용한 것이 요구된다.
놀랍게도, 본 발명자들은 특정 부류의 우레아 화합물이 요구되는 레올로지 및 광학적 성능을 생성할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명은 코팅 조성물 중에 SCA로서 사용되는 레올로지 조절제의 용도에 관한 것으로서, 상기 레올로지 조절제는 1개 이상의 폴리이소시아네이트를 1개 이상의 모노아민과 반응시키거나 또는 1개 이상의 폴리아민을 1개 이상의 모노이소시아네이트와 반응시켜 폴리우레아 화합물을 형성시킴으로써 수득가능하며, 모노아민, 폴리아민, 모노이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트의 1개 이상은 광학적 활성을 가지며, 라세미 혼합물(racemic mixture)로서는 아니고, 아민기나 이소시아네이트기에 인접한 키랄(chiral) 탄소 원자를 갖고, 단 아민은 광학적 활성의 아미노산은 아니며, 광학적 활성의 아미노산 에스테르 또는 이의 이소시아네이트 유도체도 아니다.
본 발명의 바람직한 제1 실시양태에 따르면, 본 발명은 코팅 조성물에서 SCA로서 사용되는 레올로지 조절제의 용도에 관한 것으로서, 상기 레올로지 조절제는 1개 이상의 폴리이소시아네이트를 하기 화학식 1의 1개 이상의 광학적 활성의 탄소-치환된 메틸 아민(라세미 혼합물은 아님)과 반응시킴으로써 수득가능하며, 단 아민은 광학적 활성의 아미노산은 아니며, 광학적 활성의 아미노산 에스테르도 아니다:
Figure 112006001183946-pct00001
[상기 화학식 1에서,
R1, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 히드로카르빌 또는 헤테로(hetero) 원자 함유 기[치환 또는 비(非)치환 페닐 또는 나프틸을 포함함]로 이루어진 군으로부터 선택되며,
각각의 R1, R2 및 R3은 탄소 원자가 키랄 중심이 되도록 상이하다]
본 발명의 제2 실시양태는 코팅 조성물에서 SCA로서 사용되는 레올로지 조절 제의 용도에 관한 것으로서, 상기 레올로지 조절제는 1개 이상의 폴리아민을 하기 화학식 2의 1개 이상의 광학적 활성의 모노이소시아네이트(라세미 혼합물은 아님)와 반응시킴으로써 수득가능하며, 단 수득된 레올로지 개질제는 아미노산 또는 아미노산 에스테르의 아미노기로부터 유래된 모노이소시아네이트에 근거하지 않는다:
Figure 112006001183946-pct00002
[상기 화학식 2에서,
R1, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 히드로카르빌 또는 헤테로원자 함유 기[치환 또는 비(非)치환 페닐 또는 나프틸을 포함함]로 이루어진 군으로부터 선택되며,
각각의 R1, R2 및 R3은 탄소 원자가 키랄 중심이 되도록 상이하다]
본 발명의 제1 또는 제2 실시양태에 따른 특히 바람직한 SCA는 1개 이상의 광학적 활성의 아민이 1개 이상의 폴리이소시아네이트{치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리이소시아네이트[2개의 이소시아네이트 기들 사이의 쇄(chain) 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐](우레트디온과 같은 이들의 이량체 유도체, 및 상응하는 삼량체 이소시아누레이트 또는 비우렛을 포함함), 치환 또는 비(非)치환 아릴, 아랄킬 및 시클로헥실렌 폴리이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택됨}와 반응하는 경우 수득되고(제1 실시양태), 및 1개 이상의 광학적 활성의 이소시아네이트가 1개 이상의 폴리아민[치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리아민(2개의 아미노기 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐) 및 치환 또는 비(非)치환 아릴, 아랄킬 및 시클로헥실렌 폴리아민으로 이루어진 군으로부터 선택됨]과 반응하는 경우 수득된다(제2 실시양태).
따라서, 제3 실시양태에서, 본 발명은 또한 하기에 의해서 수득가능한 폴리우레아 유도체에 관한 것으로서:
- 1개 이상의 폴리이소시아네이트[치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리이소시아네이트(2개의 이소시아네이트기들 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐) 또는 이들의 이량체 또는 삼량체 유도체(우레트디온, 이소시아누레이트 및 비우렛 유사체), 및 치환 또는 비(非)치환 아릴렌, 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리이소시아네이트]를 하기 화학식 1의 1개 이상의 광학적 활성의 탄소-치환된 메틸 아민(라세미 혼합물은 아님)과 반응시키는 단계(단, 아민은 광학적 활성의 아미노산은 아니며, 광학적 활성의 아미노산 에스테르도 아니고, 또한 수득된 레올로지 개질제는 하기 화학식 3의 화합물은 아님):
(화학식 1)
Figure 112006001183946-pct00003
[상기 화학식 1에서,
R1, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치 환, 포화 또는 불포화 히드로카르빌 또는 헤테로 원자 함유 기[치환 또는 비(非)치환된 페닐 또는 나프틸을 포함함]로 이루어진 군으로부터 선택되며,
각각의 R1, R2 및 R3은 탄소 원자가 키랄 중심이 되도록 상이하다]
Figure 112006001183946-pct00004
(상기는 L.A. Estroff and A.D. Hamilton in Angew. Chem. Int. Ed. 2000, Vol. 39, No. 19, pp. 3447-3450에 개시됨)]
- 1개 이상의 폴리아민[치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리아민(2개의 아미노기 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐), 및 치환 또는 비(非)치환 아릴렌, 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리아민으로 이루어진 군으로부터 선택됨]을 하기 화학식 2의 1개 이상의 광학적 활성의 모노이소시아네이트(라세미 혼합물은 아님)와 반응시키는 단계(단, 수득된 레올로지 개질제는 광학적 활성의 아미노산 또는 광학적 활성의 아미노산 에스테르의 아미노기로부터 유래된 모노이소시아네이트에 근거하지 않으며, 또한 수득된 폴리우레아 유도체는 상기 화학식 3의 화합물이 아니다):
(화학식 2)
Figure 112006001183946-pct00005
[상기 화학식 2에서,
R1, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환 히드로카르빌[치환 또는 비(非)치환된 페닐 또는 나프틸을 포함함]로 이루어진 군으로부터 선택되며,
각각의 R1, R2 및 R3은 탄소 원자가 키랄 중심이 되도록 상이하다]
또한, 제3 실시양태의 폴리우레아 유도체는 통상 다양한 적용에 있어서 레올로지 조절제로서 사용하기에 적당하며, 이는 하기에 상세히 기술되었다. 따라서, 제4 실시양태에서, 본 발명은 레올로지 조절제로서 사용되는 제3 실시양태의 폴리우레아 유도체의 용도에 관한 것이다.
제5 실시양태는 코팅 용도에서 SCA로서 사용되는, 이소시아네이트와 반응하는 광학적 활성의 폴리아민의 반응 생성물의 용도에 관한 것이다.
선택적으로 소량의 1개 이상의 부가 화합물들(최종 생성물의 결정 특성에 영향을 줄 수 있음)은 제1, 제2 또는 제3 실시양태에서 SCA로서 사용되는 레올로지 조절제를 제조하기위한 반응 동안에 존재할 수 있거나 또는 제3 실시양태의 폴리우레아 유도체를 제조하기위한 반응 동안에 존재할 수 있다. 상기 부가의 화합물의 예로는 반응성 아민 및/또는 이소시아네이트(단일관능성 또는 다관능성)이며, SCA 중의 주요 아민 및/또는 이소시아네이트 화합물과는 상이하다.
폴리이소시아네이트 및 폴리아민에 대한 접두어 "폴리(poly)"를 사용하는 것은 언급된 관능기들 중의 2개 이상이 각각 "폴리" 화합물 중에 존재하는 것을 나타낸다. 폴리우레아 생성물이 제조되는 경우, 예컨대 아민과 폴리이소시아네이트의 반응 생성물 또는 이소시아네이트와 폴리아민의 반응 생성물이 제조되는 경우, 디우레아 생성물 또는 트리우레아 생성물을 제조하는 것이 바람직하다.
폴리우레아 생성물이 제조되는 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 일반 화학식 X-[우레아-키랄 중심]n {여기서, X는 분자 연결기이고, n은 [우레아-키랄 중심] 성분의 수(n은 2 이상임) 또는 [우레아 성분]-[키랄 중심]-[우레아 성분]의 수임}을 갖는 폴리우레아 생성물(예컨대, 제5 실시양태에서와 같이 2개의 모노이소시아네이트와 광학적 활성의 디아민의 반응에 의해서 수득됨)을 제조할 수 있다. 일반 화학식 X-[우레아-키랄 중심]n 의 디우레아 생성물을 제조하는 것이 바람직하다(여기서, n은 바람직하게는 2~5이고, 더 바람직하게는 n은 2 또는 3이며, 가장 바람직하게는 n은 2이다).
또한, 1개 이상의 광학적 활성의 아민 또는 이소시아네이트를 제5 실시양태에서 사용하는 경우, 수득된 최종 반응 생성물은 필수적으로 광학적 활성은 아니다. 최종 생성물은 d-형태, l-형태 및/또는 메조(meso)-형태일 수 있다.
또한 이후에 "레올로지 개질제(rheology modification agent)"는 본 발명의 제1 또는 제2 실시양태, 또는 제5 실시양태에 따른 SCA로서 사용되는 레올로지 조 절제를 나타내는데 사용하고, 및 본 발명의 제3 실시양태에 따른 폴리우레아 유도체를 나타내는데 사용된다.
R1, R2 및/또는 R3은 상기 제1, 제2 및 제3 실시양태에서 정의된 바와 같은 히드로카르빌인 경우, 독립적으로 직쇄형, 환형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화, 선택적으로 헤테로 원자-함유, C1-C25 알킬, 아릴, 아랄킬 및 알켄일로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 상기에 언급된 조건을 만족시킨다.
바람직한 실시양태에서, R1, R2 및 R3 중 1개는 수소이고, 다른 2개는 독립적으로 상기 언급된 C1-C25 기로 이루어진 군으로부터 선택된다. 선택적으로, R1, R2 및 R3 중의 2개는 부착될 수 있는 탄소 원자와 함께 수득되며, 4개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 치환 또는 비(非)치환 고리를 형성한다. R1, R2 및/또는 R3 상에 치환체가 존재한다면, 알킬, 알콕시, 히드록시, [바람직하게 비(非)-1차] 아민, 포스폰산, 포스폰산 에스테르, 케토, 케티민, 우레탄, 알로파네이트, 아미드, 및 우레아기를 포함하는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 치환체는 알킬 또는 알콕시기로부터 선택되는 것이 가장 바람직하다. R1, R2 및 R3 중의 1개 이상은 헤테로 원자-함유 C1-C25 기인 경우, 에테르 단위 형태인 것이 바람직하다.
하나의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 레올로지 개질제는 1개 이상 의 폴리이소시아네이트를 1개 이상의 광학적 활성의 치환된 벤질 아민(하기 화학식 4 및 화학식 5의 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택됨)과 반응시킴으로써 수득된다:
Figure 112006001183946-pct00006
Figure 112006001183946-pct00007
[상기 화학식 4 및 화학식 5에서,
R은 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 히드로카르빌이다]
R 상에 치환체가 존재한다면, 상기 치환체는 히드록시, 아민, 카르복실산, 포스폰산, 케토, 케티민, 아민, 에테르, 우레탄, 알로파네이트, 우레아 및 이소시아누레이트기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. R은 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 C1-C25 알킬, 아릴, 아랄킬 및 알켄일로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게, R은 직쇄형 또는 분지쇄형 C1-C25 알킬이다. 더욱 바람직하게, R은 직쇄형 또는 분지쇄형 C1-C5 알킬이다. 가장 바람직하게, R은 메틸기 또는 에틸기이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 레올로지 개질제는 1개 이상의 폴리이소시아네이트를 1개 이상의 광학적 활성의 아민(R 또는 S 거울상이성질체가 우세함)(하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택됨)을 반응시킴으로써 수득된다:
Figure 112006001183946-pct00008
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Figure 112006001183946-pct00010
본 발명의 레올로지 개질제의 특정 용도, 예컨대 코팅 조성물 중에 SCA 제제, 또는 하기에 명시된 바와 같은 다양한 적용에서 레올로지 조절제와 같은 특정 용도에 따라 레올로지 개질제의 제조를 위해 적당한 폴리이소시아네이트가 사용될 수 있다. 폴리이소시아네이트는 지방족, 지환족, 아랄킬렌 및 아릴렌 폴리이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리이소시아네이트(2개의 이소시아네이트 기들 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소원자를 가짐)(및 이들의 이소시아누레이트, 비우렛, 우레트디온), 치환 또는 비(非)치환 아릴렌, 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 폴리이소시아네이트는 통상 2개 내지 40개, 바람직하게는 4개 내지 8개의 탄소 원자를 포함한다. 상기 폴리이소시아네이트는 4개 이하의 이소시아네이트기, 더 바람직하게는 3개 이하의 이소시아네이트기, 가장 바람직하게는 2개 이하의 이소시아네이트기를 포함한다. 대칭 지방족 또는 시클로헥실렌 디이소시아네이트를 사용하는 것이 더 바람직하다. 적당한 디이소시아네이트의 예로는 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트(HMDI), ω,ω'-디프로필에테르 디이소시아네이트, 티오디프로필 디이소시아네이트, 트란스-시클로헥실-1,4-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 1,5-디메틸-(2,4-ω-디이소시아네이토 메틸) 벤젠, 1,5-디메틸(2,4-ω-디이소시아네이토에틸)벤젠, 1,3,5-트리메틸(2,4-ω-디이소시아네이토메틸) 벤젠, 1,3,5-트리에틸(2,4-ω-디이소시아네이토메틸) 벤젠, 메타-크실일렌 디이소시아네이트, 파라-크실일렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실-디메틸메탄-4,4'-디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 및 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(MDI)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한 적당한 폴리이소시아네이트는 HMDI계 폴리이소시아네이트[HMDI의 축합 유도체, 예컨대 우레트디온, 비우렛, 이소시아누레이트(삼량체)를 포함함], 및 비대칭 삼량체 등, 시판품[데스모듀(Desmodur) N 및 톨로네이트(Tolonate)
Figure 112009027673110-pct00011
HDB 및 톨로네이트
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HDT, 및 폴리이소시아네이트("중합성 MDI"로 공지됨)]로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특히 바람직한 폴리이소시아네이트는 HMDI, 이의 이소시아누레이트 삼량체, 이의 비우렛, 트란스-시클로헥실-1,4-디이소시아네이트, 메타-크실일렌 디이소시아네이트 및 톨루엔 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된다. 가장 바람직하게, HMDI를 선택한다.
당분야의 통상의 지식을 가진 사람에게 이해될 수 있는 바와 같이, 계내(系內, in situ)에서 2개 이상의 이소시아네이트를 생성하는 종래의 블로킹된 폴리이소시아네이트를 또한 사용할 수 있으며, 단 블로킹제(blocking agent)는 분해된 이후에 본 발명에 따른 레올로지 개질제의 형성을 방해하지 않아야 한다. 상기 문헌을 통해, "폴리이소시아네이트(polyisocyanate)"라는 용어는 폴리이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트-생성 화합물 모두를 언급하는데 사용된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에 따르면, 레올로지 개질제는 1개 이상의 폴리아민을 1개 이상의 광학적 활성의 이소시아네이트(화학식 6 및 화학식 7의 화합물들로부터 선택됨)와 반응시킴으로써 수득된다:
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Figure 112006001183946-pct00014
(상기 화학식 6 및 화학식 7에서,
R은 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 히드로 카르빌이다)
R은 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 C1-C25 알킬, 아릴, 아랄킬 및 알켄일로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게, R은 직쇄형 또는 분지쇄형 C1-C25 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게, R은 직쇄형 또는 분지쇄형 C1-C5 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다. 가장 바람직하게, R은 메틸기 또는 에틸기이다.
본 발명의 레올로지 개질제의 특정 용도, 예컨대 코팅 조성물 중에 SCA 제제, 또는 하기에 명시된 바와 같은 다양한 적용에서 레올로지 조절제와 같은 특정 용도에 따라 레올로지 개질제의 제조를 위해 적당한 폴리아민이 사용될 수 있다. 폴리아민은 지방족, 지환족, 아랄킬렌 및 아릴렌 폴리아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리아민(2개의 아미노기들 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐), 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리아민으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 폴리아민은 통상 40개 이하, 바람직하게는 4개 내지 8개의 탄소 원자를 함유한다. 바람직하게, 폴리아민은 4개 이하의 1차 아미노기, 더 바람직하게는 3개 이하의 1차 아미노기, 가장 바람직하게는 2개 이하의 1차 아미노기를 포함한다. 이후에, 2개의 1차 아미노기를 갖는 화합물은 "2차 아민(diprimary amine)"이라 한다. 대칭적 지방족 또는 시클로헥실렌 2차 아민을 사용하는 것이 바람직하다. 적당한 2차 아민의 예로는 히드라진, 에틸렌-1,2-디아민, 테트라메틸렌-1,4-디아민, 헥사메틸렌-1,6-디아민, ω,ω'-디프로필에테르 디아민, 티오디프로필 디아민, 트란스-시클로헥실렌-1,4-디아민 및 디시클로헥실메탄-4,4'-디아민으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 몇가지 용도에 있어서, 방향족 아민을 사용하는 것은 덜 바람직하며, 이는 방향족 아민은 종종 최종 생성물의 변색을 일으키기 때문이다. 여기서 "방향족 아민(aromatic amine)"은 1개 이상의 아미노기가 방향족 성분에 부착되어 있는 것을 나타내는데 사용된다. 가장 바람직한 2차 아민은 헥사메틸렌-1,6-디아민이다.
또한, 1개 이상의 광학적 활성의 (폴리)아민을 1개 이상의 광학적 활성의 (폴리)이소시아네이트와 반응시킬 수 있다. 그러나 경제적인 이유로, 상기 방법 및 수득된 레올로지 개질제는 덜 바람직하다.
레올로지 개질제의 제조에 있어서 이소시아네이트와 아민 사이의 반응에서, 이소시아네이트 또는 아민은 화학양론을 사용하는 대신에 과량으로 사용하는 것이 바람직하다. 예를들면 (생성된) 이소시아네이트기의 수에 대한 아민 중의 아미노기의 수의 비율은 0.7 내지 1.5일 수 있다. 바람직하게 상기 비율은 약 0.9 내지 1.1이다.
키랄 아민의 비(非)라세미 거울상이성질체 혼합물을 사용하여 본 발명에 따른 레올로지 개질제를 제조하거나 또는 키랄 이소시아네이트의 혼합물을 사용하여 본 발명에 따른 레올로지 개질제를 제조할 수 있으며, 단 상기 혼합물들 중의 1개 이상은 본 발명에 따른 광학적 활성의 아민 또는 이소시아네이트를 포함해야 한다. 본 명세서에서, "거울상이성질체 과잉(enantiomeric excess)"(이후에 "ee"로 표시함)이라는 용어는 키랄 화합물의 거울상이성질체들을 포함하는 시료 중에 라세미 물질보다 과잉의 1개의 거울상이성질체를 나타내는데 사용된다. 거울상이성질체 과잉은 백분율로 나타낸다: 라세미 시료(예컨대, 양쪽 거울상이성질체의 50:50 혼합물)는 0%의 ee를 가지며, 거울상이성질체의 순수한 시료는 100%의 ee를 갖는다. 2개의 거울상 이성질체의 50:50 비율로 사용될 수 없다고 할지라도, 두개의 거울상 이성질체의 비율은 100:0이 아닌 경우에 최적의 결과가 수득될 수 있다. 즉, 거울상이성질체 혼합물의 ee는 0%이어서는 안된다. ee는 바람직하게 10% 이상, (55:45 비율), 더 바람직하게는 20% 이상(60:40 비율), 더욱 바람직하게는 40% 이상(70:30 비율), 가장 바람직하게는 50% 이상(75:25 비율)이다.
본 발명의 1개의 실시양태에서, 55% 이상, 가장 바람직하게는 75% 이상의 ee를 갖는 거울상이성질체의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 상기 실시양태에서 단지 1개의 거울상이성질체의 상당량의 거울상이성질체 과잉을 사용함으로써(예컨대, 55% 이상의 ee) 개선된 레올로지 조절 특성을 갖는 레올로지 조절제를 제공하는 레올로지 개질제를 수득한다.
이소시아네이트와 아민 사이의 반응은 반응 성분들을 선택적으로 높은 온도에서 배합하는 임의의 선택된 방법으로 실시될 수 있으며, 이는 당분야의 통상의 지식을 가진 사람에게는 명확한 것이다. 상기 반응은 0~150 ℃, 더 바람직하게는 20~80 ℃의 온도에서 비활성 기체의 대기하에 실시하는 것이 바람직하다. 통상 반응 성분들은 임의적으로 선택된 방법으로 배합된다 할지라도, 이소시아네이트를 아민에 첨가하는 것이 바람직하고, 원한다면 수개의 단계로 실시될 수 있다. 선택적으로 반응은 비활성 용매[예컨대, 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤, N-메틸 피롤리돈, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 또는 지방족 탄화수소(예컨대, 석유 에테르), 알콜 및 물, 또는 이들의 혼합물]의 존재하에서 실시할 수 있다.
본 명세서에서 "비활성(inert)"이라는 용어는 용매가 폴리우레아 형성 공정에 관여하지 않는 것을 나타내며, 이는 용매가 존재하는 경우 형성된 폴리우레아의 양은 용매가 존재하지 않는 경우에 생성된 양의 80% 이상임을 의미한다.
레올로지 개질제의 제조는 선택적으로 결합제의 존재하에 실시될 수 있다. 이는 각각 결합제와 이소시아네이트의 혼합물을 아민과 혼합시키거나 또는 이소시아네이트를 결합제 및 아민의 혼합물과 혼합시키거나, 또는 결합제의 2개의 혼합물을 아민 및 NCO와 혼합하는 것이 가능하다. 결합제가 아민 또는 이소시아네이트와 높은 반응성이 있는 경우, 결합제 및 상기 특정의 민감한 화합물은 사전 혼합될 수 없다. 본 명세서에서, "높은 반응성(highly reactive)"이라는 용어는 민감한 아민 또는 이소시아네이트의 30% 이상이 아민과 이소시아네이트가 혼합되기 이전에 결합제와 반응하여 레올로지 개질제를 제조할 수 있다. 혼합 작업은 종래의 방법으로 실시될 수 있으며, 반응물은 거칠게 교반한다. 아민을 이소시아네이트에 첨가할 수 있거나 또는 이소시아네이트를 아민에 첨가할 수 있으며, 무엇이든 가장 편리한 방법으로 한다. 결합제가 사용되고 아민이나 이소시아네이트가 상기 결합제와 높은 반응성이 있는 경우, 결합제와 가장 반응성이 있는 화합물을 결합제와 가장 적은 반응성을 갖는 화합물과 결합제의 혼합물로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 레올로지 개질제는 최종 코팅 조성물의 결합제 또는 경화 성분에서 낮은 농도(바람직하게는 0.1~8 %)로 제조되며, 상기 결 합제 분산액은 유체(fluid)로서 취급할 수 있어서, 연이어 선택적으로 추가의 결합제, 경화 성분 및/또는 다른 (종래) 첨가제를 사용하여 코팅 조성물에 사용할 수 있다. 레올로지 개질제를 결합제에서 제조하는 경우, 적당하게 교반하면서 20~80 ℃의 온도로 제조하는 것이 바람직하다.
레올로지 개질제를 제조하기 위한 또 다른 실시양태에서, 결합제는 이소시아네이트와 아민의 상기 양과 혼합하고, 반응 결과 혼합물은 고형 물질로서 수득되며[레올로지 개질제의 마스터 배치(master batch)로서 사용될 수 있음], 결합제 95~1 중량부, 바람직하게는 94~50 중량부, 더 바람직하게는 93~75 중량부에 대해서 레올로지 개질제 5~99 중량부, 바람직하게는 6~50 중량부, 더 바람직하게는 7~25 중량부로 구성된다. 선택적으로 추가의 희석제 또는 보조제(adjuvant)가 존재할 수 있다. 최종 코팅 조성물 및 레올로지 개질제의 마스터 배치 중에 결합제는 동일한 조성물이거나 또는 상이한 조성물일 수 있다. 바람직한 농축물은 비활성 기체의 대기에서 20~80 ℃의 온도에서 적당하게 제조되고, 먼저 아민을 결합제 물질에 첨가하고, 이후에 상기 혼합물을 균질화시키고, 이소시아네이트를 교반하면서 혼합물로 천천히 첨가한다.
덜 바람직할 지라도, 레올로지 개질제의 존재하에 결합제 또는 경화 화합물을 제조함에 의해서, 또는 동시에 레올로지 개질제 뿐만아니라 결합제 또는 경화 화합물을 제조함에 의한 레올로지 개질제를 포함하는 결합제 또는 경화 조성물을 제조할 수 있다. 당분야의 통상의 지식을 가진 사람은 레올로지 개질제(또는 레올로지 개질제용 개시 물질)를 결합제 또는 경화 화합물용 개시 물질과 배합하여 레 올로지 개질제-함유 결합제 또는 경화 조성물을 형성하는데 문제가 없다.
레올로지 개질제가 결합제 또는 경화 화합물에서 제조되지 않는 경우, 바람직하게 농축 용액으로서 코팅 조성물 중의 1개 이상의 성분들, 바람직하게는 결합제 또는 다른 액체 성분과 혼합할 수 있으며, 그 결과 미세 분산액이 수득된다. 바람직한 실시양태의 혼합물은 액체 성분, 예컨대 결합제 중에 레올로지 개질제의 분산액을 형성하는 것이 바람직하며, 이는 용매계(solvent based) 또는 수계(water based)이다. 코팅 조성물을 제제화하는데 사용되는 경우, 수득된 코팅 조성물은 개선된 레올로지[여기서, 요변성(thixotropic)이라 함]를 보이며, 레올로지 개질제의 분산된 입자의 크기 및 굴절율에 따라 불투명, 단백광(opalescent), 또는 투명한 외관을 가질 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이, 또한 본 발명은 다양한 용도에서 레올로지 조절제로서 사용되는 제3 실시양태의 폴리우레아 유도체의 용도에 관한 것이다. 예를들면 레올로지 조절제는 하기에 사용될 수 있다:
- 접착제,
- 프린트용 잉크[예컨대, 스크린 프린팅 용도(screen printing application) 또는 안티-미스팅 용도(anti-misting application)],
- 세제 및 세정 용도,
- 종이 및 판지 산업,
- 섬유, 가죽 및 카페트 용도,
- 건축 화합물,
- 안료 조성물,
- 광산업,
- 화장료, 및/또는
- 코팅 조성물.
특히 바람직한 실시양태에서, 제3 실시양태의 폴리우레아 유도체가 코팅 조성물 중에 SCA로서 사용된다.
선택적으로, 본 발명의 코팅 조성물 중에 종래의 첨가제[예컨대, 용매 및/또는 분산 첨가제, 안료 분산제, 염료, 안료, UV 경화-첨가제, 흐름 첨가제, 다른 레올로지 조절 첨가제, 경화 반응용 용매 및 가속화제, 예를들면 산성 화합물(예컨대, p-톨루엔 설폰산 또는 이들의 블록 생성물)]가 존재할 수 있다. 코팅 조성물은 종래의 레올로지 조절제(용매계 또는 수계일 수 있음)를 포함할 수 있다.
요변성 코팅 조성물을 목적하는 방법[예컨대, 롤링(rolling), 공기(pneumatic) 또는 정전기(electrostatic) 분무, 브러싱(brushing), 스프링클링(sprinkling), 캐스팅(casting), 딥핑(dipping)]으로 기재에 도포할 수 있다.
본 발명의 레올로지 조절제가 사용되는 조성물들의 레올로지가 변화되는 정도는 특히 레올로지 개질제의 비율, 레올로지 개질제의 특성, 및 조성물의 성분들에 따라 다르다. 대체로, 목적하는 요변도(degree of thixotropy)는 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 0.01% 이상, 더 바람직하게는 0.05% 이상, 더욱 바람직하게는 0.10% 이상, 가장 바람직하게는 0.15% 이상, 바람직하게는 30% 이하, 더 바람직하게는 10% 이하, 더욱 바람직하게는 3% 이하, 가장 바람직하게는 1.5% 이하의 양으로 레올로지 개질제를 사용함으로써 수득될 수 있다.
본 발명에 따른 요변성 조성물은 극성 및/또는 비극성 용매를 함유할 수 있다. 바람직하게, 상기 요변성은 실온에서 뿐만아니라 고온에서 존재할 수 있으며, 그 결과 본 발명에 따른 레올로지 개질제는 실온에서 및 2분 내지 120분동안 50 ℃ 내지 250 ℃에서 도료를 베이킹(baking)하는데(경화하는데) 사용하기에 적당하다.
본 발명에 따른 레올로지 개질제는 특히 SCA로서 사용하는 경우 상당한 잇점을 가지며, 클리어 코트(clear coat)에 있어서 조성물의 광택 또는 밝기가 거의 감소되지 않는다.
사용되는 결합제 및 경화 시스템에 따라, 종래의 화합물은 결합제 및 경화제로 사용될 수 있다. 레올로지 개질제는 종래 방법으로 경화된 아크릴로일 관능성 화합물계 제제(예컨대, 대부분 UV-경화 또는 EB-경화 제제들의 경우 라디칼 기작을 통해서) 뿐만아니라 25 ℃ 내지 150 ℃에서 폴리이소시아네이트로 경화된 종래 폴리올계 2액형(2K) 코팅 시스템에서 레올로지를 향상시키는데 특히 적당한 것을 발견하였다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해서 설명된다.
실시예 1 및 비교 실시예 A
1-페닐-1-아미노 에탄[α-메틸벤질아민, 약어 "알파 Me BA(alpha Me BA)" 또는 "AMBA" (Aldrich 제)]. 알파 Me BA의 S-거울상이성질체 및 라세미 혼합물의 1.73 g을 개별적으로 100 g의 세탈(Setal)
Figure 112009027673110-pct00015
166 SS 80(부틸 아세테이트 중의 80%) 중에 혼합하고, 폴리에스테르 폴리올(Akzo Nobel제)은 2K 코팅 용도에 사용하기에 적당하며, 연이어 20 ℃에서 1.21g의 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트와 반응시킨다. 반응 생성물을 추가의 세탈
Figure 112009027673110-pct00016
166 SS 80, 가교제로서 톨로네이트(Tolonate) HDT-LV(NCO/OH 비율은 1임) 및 추가의 부틸 아세테이트로 0.8 Pas의 고전단 점도로 희석하여 "고형 성분(폴리올 및 가교제)" 100 중량부를 기준으로 하여 레올로지 개질제 1.2 중량부를 갖는 제제를 수득한다. 레올로지 데이터를 하기 도 1의 흐름 곡선에 나타내었다(고전단-저전단-고전단 측정).
분명하게, 높은 거울상이성질체 과잉[알파 Me BA(-)]에 기초한 레올로지 개질제는 라세미 레올로지 개질제[알파 Me BA(d,l)]로부터 제조된 개질제와 비교하여 저전단에서 높은 점도를 제공하며, 고전단 응력에서 상당한 점도를 제공한다.
SEM 사진으로부터, 거울상이성질체 순수한 아민계 디우레아는 미세한 섬유와 같은 구조를 형성하는 것을 볼 수 있다. 라세미 혼합물로부터 수득된 생성물의 상응하는 구조는 더 거칠며, 또한 제제 혼탁도의 더 높은 수준에 반영된다.
광학적 활성의 거울상이성질체는 상기 물질에 기초한 종래의 2K 이소시아네이트 시스템에서 SCA가 매우 양호하며, 이는 도포하고 60 ℃에서 경화한 후에 완전히 투명한 필름이 수득된다. SCA로서 사용되는 아민의 라세미 혼합물에 기초한 레올로지 개질제는 경화되지 않은 코팅 필름의 새깅(sagging)을 조절하는데 덜 효과적이고, 종래 SCA의 새깅에 상응한다. 또한 필름에서 탁도 수준이 더 높다.
비교 실시예 B
유사한 SCA 함유 제제가 HMDI 및 [비(非)키랄] 벤질 아민으로부터 형성된 전 형적인 종래의 디우레아 SCA에 근거한 세탈
Figure 112006001183946-pct00017
166 SS 80으로 제조된다. 상기 SCA는 많은 코팅 제제 중에 사용된다. 도 2에서, 균등한 2K 제제 중에 레올로지 구조의 정도는 (높은 ee) 메틸 치환된 키랄 유사체 AMBA(실시예 1에서와 같음)로부터 제조된 유사한 SCA에 의해서 제공된 구조의 양보다 분명하게 떨어진다. 60 ℃에서 경화되는 경우, 형성된 필름은 클리어 코트 용도에 있어서 허용가능하지 않은 탁도 수준을 포함한다.
실시예 2-4 및 비교 실시예 C-F
실시예 1에 언급된 유사한 방법에 따라서, S-AMBA-HMDI SCA(S-α-메틸벤질아민 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트 새깅 조절제) 함유 제제가 세탈룩스(Setalux)
Figure 112006001183946-pct00018
1767(Akzo Nobel Resins제)로 제조된다. 하기의 2성분 이소시아네이트 클리어 코트 제제가 제조된다. 클리어 코트는 고형물상의 제제가 HMDI 및 S-알파-메틸벤질아민(제제 1-3)에 기초한 디우레아의 상이한 양 및 라세미 알파-메틸벤질아민(비교 실시예 C-F로서 제제 4-6)에 기초한 유사한 SCA의 상당양을 함유하는 방법으로 제제화된다. 제제 7은 SCA를 전혀 함유하지 않는다. 모든 제제에서, 희석제(thinner)가 28 s DIN 4, 23 ℃ 솔베소(Solvesso)
Figure 112006001183946-pct00019
100/메톡시 프로필아세테이트(1:1)까지 첨가한다. 표 1에 따른 일련의 클리어 코트가 분무되어 1.0 ㎝ 직경의 13개의 구멍을 갖는 수직 틴 플레이트(vertical tin plate) 상에 필름 두께를 증가시키고, 60 ℃에서 60분동안 수직 강제 건조시킨다. 새깅 한계(sagging limit)는 새깅이 발생되는 구멍과 이전 구멍 사이의 필름 두께로서 결정된다. 새 깅을 측정하는 또 다른 방법은 인열 길이가 1 ㎝인 점에서 층 두께를 측정하는 것이다.
Figure 112006001183946-pct00020
유사한 제제에서, HMDI 및 [비(非)키랄] 벤질아민계 SCA가 사용되는 경우, 전체 고형물을 기준으로 1.0 중량%를 도포하여 새깅 한계를 45 마이크론으로 하고, 1 ㎝ 인열에서 층 두께는 79 마이크론으로, HMDI-S-AMBA계 제제의 것보다 적다. 또한, 상기 후자의 제제의 클리어 코트의 밝기는 상응하는 HMDI-BA계 코팅재의 밝기보다 상당히 높다(낮은 탁도).
실시예 5
S-α-메틸벤질아민(S-AMBA) 및 R-α-메틸벤질아민(R-AMBA)의 90-10 혼합물 1.73 g을 폴리에스테르 폴리올[부틸 아세테이트 중에 세탈
Figure 112006001183946-pct00021
166 SS 80 (Akzo Nobel Resins제), 고형물 함량 80%] 100g 중에 용해시킨다. 상기 용액을 빠르게 교반하고, 1.24 g의 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트(HMDI)를 첨가한다. 점도가 빠르게 증가하고, 최종 액체의 요변성 페이스트와 같은 외관은 매우 미세한 결정으로 수득된다.
추가의 세탈
Figure 112006001183946-pct00022
166 SS 80 및 가교제로서 톨로네이트
Figure 112006001183946-pct00023
HDT로 제제화 되는 경우, 전체 고형물에 기초하여 1.12 중량%의 디우레아를 함유하는 낮은 탁도의 수득된 제제는 저전단 응력에서 매우 강하고 빠른 구조를 갖는다(도 3).
실시예 6
S-α-메틸벤질아민(S-AMBA) 및 R-α-메틸벤질아민(R-AMBA)의 80-20 혼합물 1.72 g을 폴리에스테르 폴리올[부틸 아세테이트 중에 세탈
Figure 112006001183946-pct00024
166 SS 80 (Akzo Nobel Resins제), 고형물 함량 80%] 100g 중에 용해시킨다. 상기 용액을 거칠게 교반하고, 1.23 g의 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트(HMDI)를 첨가한다. 점도가 빠르게 증가하고, 요변성 페이스트와 같은 외관의 최종 액체가 수득된다.
추가의 세탈
Figure 112006001183946-pct00025
166 SS 80 및 가교제로서 톨로네이트
Figure 112006001183946-pct00026
HDT로 제제화 되는 경우, 전체 고형물에 기초하여 1.12 중량%의 디우레아를 함유하는 수득된 제제는 저전단 응력에서 매우 강하고 빠른 구조를 갖는다(도 4).
실시예 7
1.70g의 HMDI를 100g의 아크릴로일 관능성 수지[악틸란(Actilane) 890 (Akzo Nobel Resins제) 중에 용해시킨다. 상기 용액을 빠르게 교반하고, S-α-메틸벤질아민(S-AMBA)(Aldrich Chemicals) 2.34 g이 첨가된다. 점도가 빠르게 증가되고, 요변성 페이스트와 같은 외관의 최종 액체가 수득된다. 악틸란 424(Akzo Nobel Resins제)로 희석하여 0.75 중량%의 디우레아를 함유하는 제제를 형성하는 경우, 저전단 응력에서 높은 점도로 빠르게 증가되는 투명한 제제가 수득된다(유변물성 측정법). 광 개시제로 제제화하고 실온에서 UV 방사선에 노출시키고, 닥터 블레이드(Doctor blade)를 사용하여 얇은 필름을 제조하는 경우, 매우 낮은 탁도를 갖는 클리어 코팅재가 수득될 수 있다(도 5).
실시예 8
1.79g의 S-α-메틸벤질아민(S-AMBA)(Aldrich) 및 0.21g의 R-α-메틸벤질아민(Aldrich)을 폴리에스테르 폴리올[부틸 아세테이트 중에 세탈
Figure 112006001183946-pct00027
166 SS 80 (Akzo Nobel Resins제), 고형물 함량 80%] 100g 중에 용해시킨다. 상기 용액을 빠르게 교반하고, 3.71g의 부틸 아세테이트 중에 1.85 g의 트란스-1,4-시클로헥산디이소시아네이트의 용액을 첨가한다. 점도가 빠르게 증가하여, 즉시 요변성 페이스트와 같은 낮은 탁도의 외관을 갖는 최종 액체가 수득된다. 추가의 세탈
Figure 112006001183946-pct00028
166 SS 80, 부틸 아세테이트 및 가교제로서 톨로네이트
Figure 112006001183946-pct00029
HDT로 제제화되는 경우, 전체 고형물을 기준으로 1.2 중량%의 디우레아를 함유하는 수득된 제제는 저전단 응력에서 매우 강하고 빠른 구조를 갖는다(도 6).
실시예 9
0.99 g의 m-크실일렌디아민을 폴리에스테르 폴리올[부틸 아세테이트 중에 세탈
Figure 112006001183946-pct00030
166 SS 80 (Akzo Nobel Resins제), 고형물 함량 80%] 100g 중에 용해시킨다. 상기 용액을 빠르게 교반하고, 2.19g의 S-α-메틸벤질이소시아네이트(Aldrich Chemicals)가 첨가된다. 점도가 빠르게 증가하고, 요변성의 고점도 액체가 수득된다. 추가의 세탈
Figure 112006001183946-pct00031
166 SS 80 및 NCO 가교제로서 톨로네이트
Figure 112006001183946-pct00032
HDT LV로 제제화 되는 경우, 전체 고형물을 기준으로 1.2 중량%의 디우레아를 함유하는 수득된 제제는 저전단 응력에서 매우 강하고 빠른 구조를 갖는다(도 7).
실시예 10-20
실시예 10-20은 레올로지 개질제(표 2)로서, 특히 새깅 조절제로서 유용한 본 발명에 따른 생성물에 관한 것이다.
실시예 호스트 수지 이소시아네이트 아민 레올로지 구조
폴리올 수지
10 세탈
Figure 112006001183946-pct00033
166 SS 80		 S-α-메틸벤질-이소시아네이트 1,8-디아미노옥탄 높음
11 세탈
Figure 112006001183946-pct00034
166 SS 80		 HMDI S-(+)-1-시클로헥실에틸아민 높음
12 세탈
Figure 112006001183946-pct00035
166 SS 80		 HMDI S-(-)-α-메틸-p-메톡시벤질아민 높음
13 세탈
Figure 112006001183946-pct00036
166 SS 80		 HMDI S-(-)-α-메틸-p-메틸벤질아민 높음
14 세탈
Figure 112006001183946-pct00037
166 SS 80		 HMDI S-(-)-α-메틸-p-클로로벤질아민 높음
15 세탈
Figure 112006001183946-pct00038
166 SS 80		 HMDI S-1-(1-나프틸)에틸아민 높음
16 세탈
Figure 112006001183946-pct00039
166 SS 80		 톨로네이트 HDT-LV(HMDI의 이소시아누레이트 삼량체) S-(-)-α-메틸벤질아민 높음
17 세탈
Figure 112006001183946-pct00040
166 SS 80		 톨로네이트 HDT-LV (80/20) S/R-α-메틸벤질아민 높음
18 세탈
Figure 112006001183946-pct00041
1715vx74		 HMDI S-(-)-α-메틸벤질아민 높음
19 세탈룩스
Figure 112006001183946-pct00042
1795vx74		 HMDI S-(-)-α-메틸벤질아민 높음
20 세탈룩스
Figure 112006001183946-pct00043
1198ss70		 HMDI S-(-)-α-메틸벤질아민 높음
21 세탈룩스
Figure 112006001183946-pct00044
1757vv70		 HMDI S-(-)-α-메틸벤질아민 높음
22 세탈룩스
Figure 112006001183946-pct00045
1770		 HMDI S-(-)-α-메틸벤질아민 높음
에폭시 수지
23 세탈룩스
Figure 112006001183946-pct00046
8503ss60		 HMDI S-(-)-α-메틸벤질아민 높음
24 세탈룩스
Figure 112006001183946-pct00047
8503ss60		 HMDI (80/20) S/R-α-메틸벤질아민 높음
실시예 1에서와 같이 호스트 수지 중에 고형물을 기준으로 하여 3.75%로 모든 SCA가 제조됨.
모든 호스트 수지(Akzo Nobel Resins제)
HMDI = 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트
실시예 25
S-α-메틸벤질아민(S-AMBA) 및 R-α-메틸벤질아민(R-AMBA)의 90-10 혼합물 1.37 g 및 헥사메틸렌-1,6-디아민 0.33 g을 폴리에스테르 폴리올[부틸 아세테이트 중에 세탈
Figure 112006001183946-pct00048
166 SS 80 (Akzo Nobel Resins제), 고형물 함량 80%] 100g 중에 상기 용액을 30 ℃로 가열시킴으로써 용해시킨다. 상기 용액을 빠르게 교반하고(4000 rpm), 1.42 g의 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트(HMDI)를 첨가한다. 점도가 빠르게 증가하고, 요변성 페이스트와 같은 외관의 최종 액체가 매우 미세한 결정으로 수득된다. 추가의 세탈
Figure 112006001183946-pct00049
166 SS 80 및 가교제로서 톨로네이트
Figure 112006001183946-pct00050
HDT로 제제화 되는 경우, 전체 고형물을 기준으로 1.2 중량%의 유기 폴리우레아를 함유하는 수득된 낮은 탁도의 제제는 저전단 응력에서 매우 강하고 빠른 구조를 갖는다(도 8).

Claims (21)

  1. 레올로지 개질제(rheology modification agent)로서,
    상기 레올로지 개질제는 1개 이상의 폴리이소시아네이트[치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리이소시아네이트(2개의 이소시아네이트기들 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐), 및 치환 또는 비(非)치환 아릴렌, 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리이소시아네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택됨]를 하기 화학식 1의 1개 이상의 광학적 활성의 탄소-치환된 메틸아민(라세미 혼합물은 아님)과 반응시키거나, 또는
    1개 이상의 폴리아민[치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리아민(2개의 아미노기 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐), 및 치환 또는 비(非)치환 아릴렌, 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리아민으로 이루어진 군으로부터 선택됨]을 하기 화학식 2의 1개 이상의 광학적 활성의 모노이소시아네이트(라세미 혼합물은 아님)와 반응시킴으로써 수득 되며,
    단, 화학식 1의 아민은 광학적 활성의 아미노산은 아니며, 광학적 활성의 아미노산 에스테르도 아니고, 또한 화학식 2의 이소시아네이트는 광학적 활성의 아미노산 또는 광학적 활성의 아미노산 에스테르의 아미노기로부터 유래되지 않으며,
    또한, 수득된 레올로지 개질제는 하기 화학식 3의 화합물은 아닌 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제:
    (화학식 1)
    Figure 112011036993208-pct00053
    (화학식 2)
    Figure 112011036993208-pct00054
    [상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
    각각의 R1, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화의 히드로카르빌 또는 헤테로(hetero) 원자 함유 기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    각각의 R1, R2 및 R3은 탄소 원자가 키랄 중심이 되도록 상이하다]
    (화학식 3)
    Figure 112011036993208-pct00055
  2. 제 1 항에 있어서,
    레올로지 개질제는 일반 화학식 X-[우레아-키랄 중심]n {여기서, X는 분자 연결기이고, n은 [우레아-키랄 중심] 성분의 수(n은 2 이상임)임}을 갖는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    화학식 1의 광학적 활성의 아민은 화학식 4의 화합물 및 화학식 5의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제:
    (화학식 4)
    Figure 112011036993208-pct00056
    (화학식 5)
    Figure 112011036993208-pct00057
    [상기 화학식 4 및 화학식 5에서,
    R은 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화의 히드로카르빌 또는 헤테로원자 함유 기이다.]
  4. 제 1 항에 있어서,
    화학식 1의 광학적 활성의 아민은 하기 화합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제:
    Figure 112011036993208-pct00058
    Figure 112011036993208-pct00059
    Figure 112011036993208-pct00060
    Figure 112011036993208-pct00061
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 레올로지 개질제는 1개 이상의 폴리아민[치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리아민(2개의 아미노기 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐), 및 치환 또는 비(非)치환 아릴렌, 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리아민으로 이루어진 군으로부터 선택됨]을 하기 화학식 2의 1개 이상의 광학적 활성의 모노이소시아네이트(라세미 혼합물은 아님)와 반응시킴으로써 수득 될 수 있으며,
    (화학식 2)
    Figure 112011036993208-pct00072
    [상기 화학식 2에서,
    각각의 R1, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 히드로카르빌 또는 헤테로 원자 함유 기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    각각의 R1, R2 및 R3은 탄소 원자가 키랄 중심이 되도록 상이하다]
    화학식 2의 광학적 활성의 이소시아네이트는 화학식 6의 화합물 및 화학식 7의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제:
    (화학식 6)
    Figure 112011036993208-pct00062
    (화학식 7)
    Figure 112011036993208-pct00063
    [상기 화학식 6 및 화학식 7에서,
    R은 직쇄형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화 히드로카르빌기이다.]
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 히드로카르빌은 직쇄형, 환형 또는 분지쇄형, 치환 또는 비(非)치환, 포화 또는 불포화의 C1-C25 알킬, 아릴, 아랄킬 및 알케닐기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 레올로지 개질제는 1개 이상의 폴리이소시아네이트[치환 또는 비(非)치환 직쇄형 지방족 폴리이소시아네이트(2개의 이소시아네이트기들 사이의 쇄 중에 짝수의 탄소 원자를 가짐), 및 치환 또는 비(非)치환 아릴렌, 아랄킬렌 및 시클로헥실렌 폴리이소시아네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택됨]를 하기 화학식 1의 1개 이상의 광학적 활성의 탄소-치환된 메틸아민(라세미 혼합물은 아님)과 반응시킴으로써 수득 될 수 있으며,
    화학식 1의 광학적 활성의 아민은 α-메틸벤질아민이며, 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제:
    (화학식 1)
    Figure 112011036993208-pct00073
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 레올로지 개질제는 접착제, 프린트용 잉크, 세제와 세정 용도, 종이와 판지 산업, 섬유, 가죽과 카페트 용도, 건축 화합물, 안료 조성물, 광물(mining compound), 화장료, 및 코팅 조성물로 이루어진 군으로부터 선택되는 용도에 사용되는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 레올로지 개질제는, 25 ℃ 내지 150 ℃의 온도에서 폴리이소시아네이트 화합물로 경화된 종래 폴리올계 2액형(two component, 2K) 코팅 시스템의 구성인 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 레올로지 개질제는, 종래 방법으로 경화되는 아크릴로일 관능성 화합물계 제제(formulation)의 구성인 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 레올로지 개질제는, 코팅 필름이 경화되기 이전에, 기재상에 도포되는 코팅 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  12. 결합제(binder) 또는 비활성 희석제(inert diluent)에 포함되는 제 1 항에 따른 레올로지 개질제의 농축물(concentrate).
  13. 제 1 항에 따른 레올로지 개질제를 포함하는, 레올로지(rheology)가 개선된 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 조성물은 코팅재, 프린트 잉크 또는 접착제 조성물의 구성인 것을 특징으로 하는 조성물.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 히드로카르빌은 직쇄형 또는 분지쇄형 C1-C25 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  16. 제 6 항에 있어서,
    상기 히드로카르빌은 직쇄형 또는 분지쇄형 C1-C5 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
  17. 제 6 항에 있어서,
    상기 히드로카르빌기는 메틸기 또는 에틸기인 것을 특징으로 하는 레올로지 개질제.
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