KR101257163B1 - 계면 활성제의 존재하에 수계 페인트 증점제로서 알파-올레핀 에폭사이드 또는 글리시딜 에테르에 기초한 폴리에테르의 용도 - Google Patents

계면 활성제의 존재하에 수계 페인트 증점제로서 알파-올레핀 에폭사이드 또는 글리시딜 에테르에 기초한 폴리에테르의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 하나 이상의 폴리옥시알킬렌 및 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르의 폴리에테르, 및 화학식이 Cx H2x+1-(OX) y-OH, 여기서 OX는 옥시알킬화 단위체를 나타내는 하나 이상의 계면활성제로 이루어진 수용액의, 수계 페인트 증점제로서의 용도이며, 이러한 수용액은 다음을 특징으로 한다:
- 폴리에테르에 있어서, 몰비 (폴리옥시알킬렌: 알파-올레핀 에폭사이드 또는 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르)는 (1:4) 내지 (1:10)이고,
- 계면활성제에 있어서, 6 ≤ x ≤ 12이고 5 ≤ y ≤ 12이고,
- 수용액에 있어서, 수용액은 2.0 내지 0.5의 질량비 (폴리에테르/계면활성제) 및 총 중량중 30% 내지 75%의 물 함량을 가짐.
본 발명의 주된 주제는 또한 상기와 같은 증점제 계(system)를 함유하는 페인트이다.

Description

계면 활성제의 존재하에 수계 페인트 증점제로서 알파-올레핀 에폭사이드 또는 글리시딜 에테르에 기초한 폴리에테르의 용도 {USE, AS AQUEOUS-PAINT THICKENERS, OF POLYETHERS BASED ON ALPHA-OLEFIN EPOXIDE OR ON GLYCIDYL ETHER IN THE PRESENCE OF SURFACTANTS}
폴리에테르 증점제 폴리에스테르 대응물들에 대한 대안물로서 개발되었는데, 가수분해에 대해서 단지 매우 약한 저항성을 나타낼 뿐이며, 이것은 폴리에테르 증점제를 수성 조성물에서 사용하기에 부적합하게 한다. 이들 폴리에테르 증점제 중에서, 알파-올레핀 에폭사이드에 의해 개질된 폴리에테르 증점제로 구성된 특수한 클래스가 존재한다. 이러한 클래스는 그 분자량이 일반적으로 200,000 g/몰 보다 작은, 폴리에테르의 제조 단계, 그리고 그 후 상기 폴리에테르를 알파-올레핀 에폭사이드 화합물 또는 글리시딜 에테르 지방족 또는 방향족 화합물과의 반응을 통해 개질시키는 단계에 의해 얻어진 화학 구조들을 포함한다.
폴리에테르를 제조함에 있어서 첫번째 단계는 문헌 "Synthesis of polyether polyols for rigid polyurethane foams by alkoxylation of solid polyols in polyether media" (Polyurethanes 94, Proc. Polyurethanes Conf. (1994), 506-14 published by: Soc. Plast. Ind. Polyurethane Div., New York, N.Y.)에 나타난 바와 같이, 50℃ 내지 120℃의 온도에서, 그렇지 않으면 더 높은 온도에서 일반적으로 산 또는 염기인 옥시알킬화 촉매의 존재하에 활성 수소 원자 (개시자)를 가지는 화합물과 폴리옥시알킬렌 (특히 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 이들의 혼합물)을 반응시키는 것으로 구성된다.
두 번째 단계는 1967년에 공개된 문헌 US 3 475　499에 기재된 바와 같이 20℃ 내지 200℃의 온도에서 이미 수득된 폴리에테르를 에폭사이드 화합물과 반응시키는 것으로 구성되는데, 상기 문헌은 알파-올레핀과 무기 하이드로퍼옥사이드 사이의 에폭시화 반응 및 이렇게 수득된 1,2-에폭사이드와 물 또는 글리콜 에틸렌과의 반응을 설명한다.
그러나 상기 US 문헌은 합성 폴리머에 대한 특수한 응용을 나타내지 않는다. 1970년대 이전에는 해당 기술분야에서 이러한 구조의 특수한 실시에 관한 예: 회사명 BASFTM으로 출원된 수많은 특허들에서 청구된 바와 같은 유압유(hydraulic fluids)인 수성 조성물에서의 증점제로서의 예가 전혀 없었다. 그러므로 문헌 US 4　288 639, US 4　310 436, US 4　354 956, US 4　390 440, US 4　411 819, US 4　649 224, US 4　665 239, US 4　709 099, US 4　673 518은 12 내지 18개의 탄소 원자들을 가지는 알파-올레핀 에폭사이드로 개질되어 있고, 분자량이 1,000 g/mol 내지 75,000 g/mol이며, 총 폴리머 조성물 중량의 1% 내지 20%를 나타내는 폴리에테르 증점제를 기재한다. 이들 특허문헌들에 포함된 문제점들은 유압유를 위한 유변제에 관한 것인데, 유변제는 특수한 실시 조건하에서, 예를 들어 고온 및 고압, 또는 매우 높은 전단 응력에서 효과적이다.
그 후, 상기 회사는 이들 구조들을 제약 및 화장품 분야에서 특히 맑은 겔의 형성을 가능하게 하는 증점제로서 (문헌 US 4　810 503, US 4　904 466 참조) 그리고 농축 살충제를 제조함에 있어서 (문헌 US 2007 0049499 참조) 적은 양으로 사용하는 것에 관하여 특허받았다.
동일한 시기 무렵에, 또다른 회사 (HERCULESTM) 또한 굴착 유체 분야에서 (문헌 GB 2 065 150 및 US 4　304 902 참조) 다양한 이들 구조에 대해 특허받았으나, 가장 중요하게도 이 회사는 이들 구조들의 수계 페인트 분야에서의 용도를 최초로 인식하였다. 그러므로, 문헌 EP 0　138 614는 에틸렌 옥사이드 및 에폭시-알칸계 폴리머를 함유하며, 8 내지 26개의 탄소 원자를 가지며, 그 분자량이 50,000 g/mol 내지 320,000 g/mol인 페인트 조성물을 기재하는데, 이 조성물은 콜로이드제 및 증점제로서 사용된다.
상기 문헌 EP 0　138 614은 수계 페인트 분야에서 알파-올레핀 에폭사이드로 개질된 폴리에테르의 사용에 관하여 언급한 유일한 문헌(1984년에 공개된 비교적 오래된 것이긴 하지만)인 것으로 보인다. 보다 최근의 문헌 WO 96/31550에서 그 이유에 관하여 명확히 설명되어 있는데, 이 문헌은 수계 페인트에서 이들 폴리머들이 사용될 때의 단점들에 대해 비평하고 있다. 이 특허문헌은 상이한 구조들: 알킬, 아릴, 알킬아릴, 사이클로지방족, 퍼플루오르알킬, 카르보실릴, 및 폴리사이클릴기 중에서 선택된 소수성 기와 함께 폴리(아세탈- 또는 세탈-폴리에테르) 골격을 보유하는 폴리머를 포함한다. 그 배경기술에서, 이 특허문헌은 수계 페인트를 흡족하게 증점시키기 위해서 알파-올레핀 에폭사이드로 개질시킨 선행 기술의 폴리에테르 증점제의 상대적 비효율성을 개선하고자 함을 나타내고 있다(5 페이지, 1-4째줄). 보다 정확하게, 이 문헌 WO 96/31550은 선행 기술에서 설명된 구조들에 대해 명확히 언급하고 있는데: 이 문헌은 유압유 분야에서 이들 폴리머들을 사용하는 것을 포함하는 특허문헌들을 언급하고 있으며, 이러한 특허문헌들은 이미 언급되었다.
페인트에서, 알파-올레핀 에폭사이드로 개질된 폴리에테르에 의한 비효율성은 계면 활성제에 기초한 수용액의 형태로 실시되는 이러한 폴리머들이, 수용액이 내부에 첨가되어 있는 페인트에서 페인트 내부에 분산되기 어렵거나 분산되는 속도가 느리다는 사실과 관련되어 있다: 이들 폴리에테르의 반응성 (또는 폴리에테르가 첨가되는 매질을 신속하게 증점시키는 폴리에테르의 능력)이 감소된다.
또한 계면 활성제 및 개질된 폴리에테르를 함유하는 이들 수용액은 그 점성도가, 너무 높은 경우, 보관 및 취급이 어려운 제품이 만들어지게 하는 복합 조성물이다.
이러한 결점들에 비추어 볼 때, 전술한 문헌 WO 96/31550은 소수성 기와 함께 폴리(아세탈- 또는 세탈-폴리에테르) 골격을 가진 폴리머를 해결책으로서 제시한다. 그러나 이러한 구조들에 대해서 치환 반응은 모노관능화(monofunctionalization)에 의해서만 이루어질 수 있는 것으로 보이는데; 그러므로 생성된 폴리머의 유효성은 치환 사슬의 길이 및 폴리아세탈의 분자량의 함수가 될 것이다. 그러나 이 방법을 사용하면, 고리화부가 중합 반응과 달리, 최종 폴리머의 유효성을 조절하기 위해 사슬의 말단에 있는 치환체들의 수를 증가시킬 수 없다.
결론적으로:
- 수계 페인트에서 알파-올레핀 에폭사이드 또는 글리시딜 에테르로 개질된 폴리에테르의 증점 유효성을 개선시키면서도,
- 상기 개질된 폴리에테르를 함유하는 계면 활성제 수용액의 점성도를 감소시키기 위한 방법을 개발하는 것은,
선행 기술에서 30년 이상동안 (특히 문헌 EP 0　138　614의 공개 이래) 해결되지 않은 문제점으로 남아있다.
이러한 방향의 연구를 수행하던 중, 출원인은 수계 페인트 조성물에 대하여, 다음을 함유하는 수용액의 증점제로서의 용도를 개발하였는데:
a) 물,
b) 하나 이상의 폴리옥시알킬렌 및 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르의 하나 이상의 폴리에테르,
c) 및 다음 화학식을 가지는 하나 이상의 계면활성제:
Cx H2x +1-(OX) y-OH, 여기서 OX는 옥시알킬화 단위체를 나타내며,
이 수용액은 다음을 특징으로 한다:
- 폴리에테르에 있어서, 몰비 (폴리옥시알킬렌: 알파-올레핀 에폭사이드 또는 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르)는 (1:4) 내지 (1:10)이고,
- 계면활성제에 있어서, 6 ≤ x ≤ 12이고 5 ≤ y ≤ 12이고,
- 수용액에 있어서, 수용액은 2.0 내지 0.5의 질량비 (폴리에테르/계면활성제) 및 총 중량중 30% 내지 75%의 물 함량을 가진다.
놀랍게도 선행 기술에 개시되거나 시사되지 않았던, 상기한 바와 같은 계면활성제 및 폴리에테르의 특성 중 특정한 것을 선택하여 변화시킴에 의한 결과는 다음과 같다:
- 안정성 및 취급성에 관한 필요조건과 함께 유변학적 거동이 유지되는 용액의 개발: 이와 관련하여, 당업자는 100 회전/분 및 25℃에서 측정하여, 1,000 mPa.s 내지 15,000 mPa.s의 BrookfieldTM 점성도를 찾고 있으며;
- 이 용액은 낮은 농도의 활성 성분만으로도 (특히 증점된 조성물의 총 중량에 비하여 2 중량%의 폴리에테르) 이 용액이 첨가되는 수성상을 증점시킬 수 있는데: 이것은 100 회전/분 및 25℃에서 측정한 BrookfieldTM 점성도를, 1,000 mPa.s 이상으로 구현함을 의미하고 ("2% 겔" 형성);
- 수계 페인트를 효과적으로 증점시킬 수 있음.
실시예들은 계면활성제 및 폴리에테르에 관한 특정 조건들을 선택하는 것이 상기 언급한 성질들을 구현할 수 있게 하는 것임을 명확하게 증명한다. 어떠한 선행 기술도 이러한 복잡한 기술적 문제점을 모르고 있었다. 더욱이, 이러한 문제점을 해결하는 관점으로서 폴리옥시알킬렌 및 알파-올레핀 에폭사이드 및/또는 글리시딜 에테르 간의 중합 결과물인 매우 특수한 폴리에테르와 특수한 계면 활성제를 함께 실시하는 것에 관한 어떤 것도 당업자의 관심을 끌지 못했다. 마지막으로, 상기 설명된 계면활성제 및 폴리에테르의 특수한 특성들 어느 것도 개시되거나 제시되지 않았다.
그러므로, 본 발명의 첫번째 목적은 수계 페인트 조성물에 대한, 다음을 함유하는 수용액의 증점제로서의 용도로 구성되는데;
a) 물,
b) 하나 이상의 폴리옥시알킬렌 및 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르의 하나 이상의 폴리에테르,
c) 및 다음 화학식을 가지는 하나 이상의 계면활성제:　
Cx H2x +1-(OX) y-OH, 여기서 OX는 옥시알킬화 단위체를 나타내며,
이 수용액은 다음을 특징으로 한다:
- 폴리에테르에 있어서, 몰비 (폴리옥시알킬렌: 알파-올레핀 에폭사이드 또는 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르)는 (1:4) 내지 (1:10)이고,
- 계면활성제에 있어서, 6 ≤ x ≤ 12이고 5 ≤ y ≤ 12이고,
- 수용액에 있어서, 수용액은 2.0 내지 0.5의 질량비 (폴리에테르/계면활성제) 및 총 중량중 30% 내지 75%의 물 함량을 가진다.
이러한 용도에서 또한 상기 수용액은 25℃ 및 100 회전/분에서 측정하여, 1,000 mPa.s 내지 15,000 mPa.s의 BrookfieldTM 점성도를 나타냄을 특징으로 한다.
이러한 용도에서 또한 상기 폴리에테르는 다음의 중합 결과물임을 특징으로 한다:
a) 2 내지 3개의 탄소 원자들을 가지며 둘 이상의 알콜기를 가지는 하나 이상의 폴리옥시알킬렌,
b) 및 6 내지 40개의 탄소 원자들, 바람직하게는 12 내지 18개의 탄소 원자들을 가지는 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르.
이러한 용도에서 또한 상기 폴리에테르는 5,000 g/mol 내지 100,000 g/mol, 바람직하게는 15,000 g/mol 내지 50,000 g/mol의 분자량을 나타냄을 특징으로 한다.
이러한 용도에서 또한 상기 폴리에테르는 가능하게는 하나 이상의 항산화제의 존재하에 50℃ 내지 200℃의 온도에서 고리화부가반응에 의해 얻어짐을 특징으로 한다.
본 발명의 두번째 목적은 다음을 함유하는 수용액을 증점제로서 함유하는 수계 페인트 조성물로 구성되는데:
a) 물,
b) 하나 이상의 폴리옥시알킬렌과 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르의 하나 이상의 폴리에테르,
c) 및 다음 화학식을 가지는 하나 이상의 계면활성제:　
Cx H2x +1-(OX) y-OH, 여기서 OX는 옥시알킬화 단위체를 나타내며,
이 수용액은 다음을 특징으로 한다:
- 폴리에테르에 있어서, 몰비 (폴리옥시알킬렌: 알파-올레핀 에폭사이드 또는 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르)는 (1:4) 내지 (1:10)이고,
- 계면활성제에 있어서, 6 ≤ x ≤ 12이고 5 ≤ y ≤ 12이고,
- 수용액에 있어서, 수용액은 2.0 내지 0.5의 질량비 (폴리에테르/계면활성제) 및 총 중량중 30% 내지 75%의 물 함량을 가진다.
이 조성물은 또한 상기 폴리에테르가 다음의 중합반응의 결과물임을 특징으로 한다:
a) 2 내지 3 개의 탄소 원자를 가지며, 둘 이상의 알콜기를 가지는 하나 이상의 폴리옥시알킬렌,
b) 및 6 내지 40개의 탄소 원자, 바람직하게는 12 내지 18개의 탄소 원자를 가지는 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르.
이 조성물은 또한 상기 폴리에테르가 5,000 g/mol 내지 100,000 g/mol, 바람직하게는 15,000 g/mol 내지 50,000 g/mol의 분자량을 나타냄을 특징으로 한다.
이 조성물은 또한 상기 폴리에테르가 가능하게는 하나 이상의 항산화제의 존재하에 50℃ 내지 200℃의 온도에서 고리화부가반응에 의해 얻어짐을 특징으로 한다.
이 수계 페인트 조성물은 또한 라커(lacquer) 또는 바니쉬(varnish)임을 특징으로 한다.
실시예
다음의 실험들은 그 특성들에 따라 본 발명에 속하지 않는 또는 본 발명에 따른 계면활성제와 폴리에테르의 조합물을 설명한다.
표 1은 다양한 조합물들의 조성을 요약한다.
이들 각각은 50 중량%의 물로 구성되어 있다.
각 실험에서, 폴리에테르 (PE)는 분자량이 10,000 g/mol인 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)로 실시되었으며, 에폭사이드 또는 글리시딜 에테르의 탄소수가 표시되었다 (Epox).
폴리에틸렌 글리콜 (PEG)과 글리시딜 에폭사이드 또는 에테르(Epox)간의 몰비, 또는 PEG/Epox가 표시되어 있다.
각 실험에서, 계면활성제 (SAA)는 화학식 Cx H2x +1-(OE) y-OH이며, 여기서 OE는 에틸렌 옥사이드를 나타내고, x 및 y 값이 표시되어 있다.
폴리에테르 (PE)와 계면활성제 (SAA)간의 질량비, 또는 PE/SAA가 또한 표시되어 있다.
OI 및 IN은 각각 본 발명에 속하지않는 실험 및 본 발명에 따른 실험을 나타낼 것이다.
실시되는 글리시딜 에폭사이드 또는 에테르의 성질 및 계면활성제의 성질이 표시되어 있다:
- 실험 1은 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 MergitalTM D5 (COGNISTM)를 실시하고;
- 실험 2는 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 NP 6 (옥시에틸화 노닐 페놀, ALDRICH)를 실시하고;
- 실험 3은 에폭시도데칸 및 LutensolTM 40 (BASFTM)을 실시하고;
- 실험 4는 에폭시데칸 (ARKEMATM) 및 LutensolTM 70 (BASFTM)을 실시하고;
- 실험 5는 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 SoprophorTM BO 327 (RHODIATM )을 실시하고;
- 실험 6은 에폭시데칸 (ARKEMATM) 및 LutensolTM 100 (BASFTM)을 실시하고;
- 실험 7은 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 LutensolTM 100 (BASFTM)을 실시하고;
- 실험 8은 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 LutensolTM 80 (BASFTM)을 실시하고;
- 실험 9는 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 LutensolTM 90 (BASFTM)을 실시하고;
- 실험 10은 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 LutensolTM 100 (BASFTM)을 실시하고;
- 실험 11은 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 TD 180 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 12는 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 TD 10 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 13은 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 RhodasurfTM ID 110 (RHODIATM)을 실시하고;
- 실험 14는 에폭시도데칸 (ARKEMATM) 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 15는 CardoliteTM NC 513 (페닐 글리시딜 에테르 - CARDOLITETM 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 16은 HAGETM 16 L (지방족 글리시딜 에테르 - SACHEMTM) 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 17은 HAGETM 16 L (지방족 글리시딜 에테르 - SACHEMTM) 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 18은 HAGETM 16 L (지방족 글리시딜 에테르 - SACHEMTM) 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 19는 ErysisTM GE 12 (CVC SpecialtiesTM) 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 20은 ErysisTM GE 12 (CVC SpecialtiesTM) 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시하고;
- 실험 21은 ErysisTM GE 12 (CVC SpecialtiesTM) 및 MergitalTM D8 (COGNISTM)을 실시한다.

실험

폴리에테르
( PE )

계면활성제
( SAA )
PE
/
SAA
IN
/
OI
Epox PEG / Epox 명칭 x y 　 　
　 　 　 　 　 　 　 　
1 C12 1:6 Mergital D5 10 5 1 OI
2 C12 1:7 NP6 15 6 0.8 OI
3 C12 1:8 Lutensol 40 10 4 0.9 OI
4 C10 1:9 Lutensol 70 10 7 1.1 OI
5 C12 1:10 Soprophor BO327 9-11 5 0.8 OI
　 　 　 　 　 　 　 　
6 C10 1:2 Lutensol 100 10 10 0.8 OI
7 C12 1:3 Lutensol 100 10 10 0.8 OI
　 　 　 　 　 　 　 　
8 C12 1:7 Lutensol 80 10 8 0.6 IN
9 C12 1:7 Lutensol 90 10 9 0.85 IN
10 C12 1:7 Lutensol 100 10 10 0.85 IN
11 C12 1:7 TD 180 13 8 0.6 IN
12 C12 1:7 TD 10 13 10 0.85 IN
13 C12 1:7 Rhodasurf ID110 10 11 0.85 IN
14 C12 1:7 Mergital D8 10 8 0.85 IN
　 　 　 　 　 　 　 　
15 C15 1:8 Mergital D8 10 8 1.5 IN
16 C16 1:6 Mergital D8 10 8 1.5 IN
17 C16 1:4 Mergital D8 10 8 1.5 IN
18 C16 1:5 Mergital D8 10 8 1.5 IN
19 C15 1:7 Mergital D8 10 8 0.85 IN
20 C15 1:8 Mergital D8 10 8 0.85 IN
21 C15 1:9 Mergital D8 10 8 0.85 IN
이들 조합물 각각은 다음을 거치게 된다:
- 그 투명도에 관한 시각적 관찰,
- 안정한 방식으로 보관될 수 있는지 및 취급이 용이한지에 대한 적합성을 나타내는 100 회전/분 25℃에서의 BrookfieldTM 점성도 측정 (또는 자체 점성도(as-is viscosity)) (mPa.s로 표현),
- 심지어 작은 농도의 수성상에서 증점시키는 적합성을 나타내는, 2 건조중량%의 폴리머 비율로 물에 첨가하였을 때의 10 회전/분 및 25℃에서의 BrookfieldTM 점성도 측정 (2% 겔의 점성도) (mPa.s로 표현).
이들 값들은 표 2에 주어져있다.
응고되지 않았던 본 발명에 해당하는 실험들만이 (실험 #8 내지 21) 투명한 조성물을 생성하며 증점 효과를 유발하였음이 관찰된다.
더욱이, 이러한 방식으로 제조된 조성물들 (실험 #8 내지 21)은 충분히 높은 BrookfieldTM 점성도 값을 가지므로, 당업자는 실시된 폴리에테르/계면활성제 계(system)의 증점 성질을 확신할 수 있다.
실험
IN / OI
　 		관찰
μ Bk 100 ( as - is )
　 		μ Bk 10 (2% 겔)
　 　 　 　 　
1 OI 응고 - -
2 OI 응고 - -
3 OI 응고 - -
4 OI 응고 - -
5 OI 응고 - -
　 　 　 　 　
6 OI 투명함 < 100 < 500
7 OI 투명함 < 100 < 500
　 　 　 　 　
8 IN 투명함 2,300 6,500
9 IN 투명함 2,800 30,000
10 IN 투명함 2,900 40,000
11 IN 투명함 2,750 20,000
12 IN 투명함 2,600 34,000
13 IN 투명함 2,500 21,250
14 IN 투명함 2,450 16,000
　 　 　 　
15 IN 투명함 2,600 1,340
16 IN 투명함 2,100 1,680
17 IN 투명함 3,500 6,800
18 IN 투명함 2,360 2,240
19 IN 투명함 2,850 1,350
20 IN 투명함 3,000 9,000
21 IN 투명함 3,150 21,000
마지막으로, 본 발명에 따른 일정수의 그 외 다른 조합물이 제조되었으며, 그 조성이 표 3에 주어져있다 (실험 #22 내지 28).
실험 　
폴리에테르
　( PE )
계면활성제
( SAA ) 		PE
μ Bk 100
( as - is )
IN
/

SAA 		/

OI
　 Epox PEG / Epox 명칭 x y 　 　 　
　 　 　 　 　 　 　 　 　
22 C12 01:07 Lutensol 80 10 8 1.5 5,000 IN
23 C12 01:07 Lutensol 90 10 9 1.5 6,000 IN
24 C12 01:07 Lutensol 100 10 10 1.5 8,000 IN
25 C12 01:07 TD 180 13 8 1.5 11,000 IN
26 C12 01:07 TD 10 13 10 1.5 4,850 IN
27 C15 01:08 Mergital D8 10 8 1.5 6,700 IN
28 C15 01:09 Mergital D8 10 8 1.5 8,700 IN
이들 조합물은 무색소 페인트 조성물로 개발되었으며, 그 조성은 다음과 같다:
- 상기 조합물 7.5 g,
- 200 g의 MowilithTM LDM 1871 (CELANESETM),
- 92.5 g의 물,
- 7.5 g의 NopcoTM NDW (NOPCOTM),
- pH를 8.5 내지 9 사이의 값으로 조절하기 위한 수산화 암모니아.
당업자에게 잘 알려진 방법들에 따라, 그 후 25℃, 10 및 100 회전/분 (mPa.s)에서 BrookfieldTM를, t = 0 및 t = 24 시간에 StormerTM(KU) 및 ICITM(Poise)를 결정하였다. 이들 값들은 표 4에 나열되어 있다.
얻어진 결과들은 사용 및 도포하기 용이한, 유변학적으로 전형적인 페인트이며, 이는 이 페인트가 용기내에서 침전없이 그리고 과다한 상분리도 없이, 우수한 안정성을 나타내며, 도포 도구 (롤러, 브러쉬)에 적절하게 부하되고, 우수한 도포 품질 (브러쉬, 롤러, 분사)을 가짐을 의미하는 것이다. t = 0 내지 t = 24의 점성도의 증™가는 대부분의 수성상 페인트에서 관찰되는 특성이다.
실험 번호 점성도 t = 0 t = 24
22 Brookfield™ 100 2,700 4,150
Bookfield™ 10 13,100 25,100
Storme™ 99 111
ICI™ 0.9 0.9
23 Brookfield™ 100 4,400 4,790
Brookfield™ 10 23,200 36,900
Stormer™ 117 121
ICI™ 0.7 0.8
24 Brookfield™ 100 2,200 4,280
Brookfield™ 10 13,400 27,700
Stormer™ 94 112
ICI™ 0.8 1
25 Brookfield™ 100 5,380 5,500
Brookfield™ 10 33,400 38,800
Stormer™ 116 120
ICI™ 0.8 0.8
26 Brookfield™ 100 2,600 5,410
Brookfield™ 10 10,200 33,100
Stormer™ 103 121
ICI™ 0.7 0.7
27 Brookfield™ 100 2,630 3,810
Brookfield™ 10 16,000 28,300
Stormer™ 99 110
ICI™ 0.8 0.8
28 Brookfield™ 100 2,170 2,980
Brookfield™ 10 11,800 20,500
Stormer™ 89 100
ICI™ 0.6 0.7

Claims (10)

  1. 수계 페인트 조성물에 대하여 증점제로 사용되는, 다음을 함유하는 수용액에 있어서;
    a) 물,
    b) 하나 이상의 폴리옥시알킬렌 및 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르의 하나 이상의 폴리에테르,
    c) 및 다음 화학식을 가지는 하나 이상의 계면활성제:　
    Cx H2x+1-(OX) y-OH, 여기서 OX는 옥시알킬화 단위체를 나타내며,
    다음을 특징으로 하는, 증점제로 사용되는 수용액:
    - 폴리에테르에 있어서, 몰비 (폴리옥시알킬렌: 알파-올레핀 에폭사이드 또는 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르)는 (1:4) 내지 (1:10)이고,
    - 계면활성제에 있어서, 6 ≤ x ≤ 12이고 5 ≤ y ≤ 12이고,
    - 수용액에 있어서, 수용액은 2.0 내지 0.5의 질량비 (폴리에테르/계면활성제) 및 총 중량중 30% 내지 75%의 물 함량을 가짐.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수용액은 25℃ 및 100 회전/분에서 측정하여, 1,000 mPa.s 내지 15,000 mPa.s의 BrookfieldTM 점성도를 나타냄을 특징으로 하는, 증점제로 사용되는 수용액.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리에테르는 다음의 중합 결과물임을 특징으로 하는, 증점제로 사용되는 수용액:
    a) 2 내지 3개의 탄소 원자를 가지며 둘 이상의 알콜기를 가지는 하나 이상의 폴리옥시알킬렌, 및
    b) 6 내지 40개의 탄소 원자를 가지는 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 조합된 증점제는 5,000 g/mol 내지 100,000 g/mol의 분자량을 나타냄을 특징으로 하는, 증점제로 사용되는 수용액.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리에테르는 하나 이상의 항산화제의 존재하에서 50℃ 내지 200℃의 온도에서 고리화부가반응에 의해 얻어짐을 특징으로 하는, 증점제로 사용되는 수용액.
  6. 다음을 함유하는 수용액을 증점제로서 함유하는 수계 페인트 조성물:
    a) 물,
    b) 하나 이상의 폴리옥시알킬렌 및 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르의 하나 이상의 폴리에테르,
    c) 및 다음 화학식을 가지는 하나 이상의 계면활성제:　
    Cx H2x+1-(OX) y-OH, 여기서 OX는 옥시알킬화 단위체를 나타내며,
    상기 수용액이 다음을 특징으로 하는, 수계 페인트 조성물:
    - 폴리에테르에 있어서, 몰비 (폴리옥시알킬렌: 알파-올레핀 에폭사이드 또는 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르)는 (1:4) 내지 (1:10)이고,
    - 계면활성제에 있어서, 6 ≤ x ≤ 12이고 5 ≤ y ≤ 12이고,
    - 수용액에 있어서, 수용액은 2.0 내지 0.5의 질량비 (폴리에테르/계면활성제) 및 총 중량 중 30% 내지 75%의 물 함량을 가짐.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 폴리에테르는 다음의 중합 결과물임을 특징으로 하는 수계 페인트 조성물:
    a) 2 내지 3개의 탄소 원자를 가지며 둘 이상의 알콜기를 가지는 하나 이상의 폴리옥시알킬렌, 및
    b) 6 내지 40개의 탄소 원자를 가지는 하나 이상의 알파-올레핀 에폭사이드, 및/또는 하나 이상의 지방족 또는 방향족 글리시딜 에테르.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 조합된 증점제는 5,000 g/mol 내지 100,000 g/mol의 분자량을 나타냄을 특징으로 하는, 수계 페인트 조성물.
  9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 폴리에테르는 하나 이상의 항산화제의 존재하에서 50℃ 내지 200℃의 온도에서 고리화부가반응에 의해 얻어짐을 특징으로 하는, 수계 페인트 조성물.
  10. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 수계 페인트 조성물은 라커(lacquer) 또는 바니쉬(varnish)임을 특징으로 하는, 수계 페인트 조성물.
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