KR101927789B1 - 에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제 - Google Patents

에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제 Download PDF

Info

Publication number
KR101927789B1
KR101927789B1 KR1020147007741A KR20147007741A KR101927789B1 KR 101927789 B1 KR101927789 B1 KR 101927789B1 KR 1020147007741 A KR1020147007741 A KR 1020147007741A KR 20147007741 A KR20147007741 A KR 20147007741A KR 101927789 B1 KR101927789 B1 KR 101927789B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surfactant composition
ranging
alkyl
chains
emulsion polymerization
Prior art date
Application number
KR1020147007741A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140085432A (ko
Inventor
멜라니 아네 샤프
올리버 헤르조크
세바스티아노 지오바니 지오다노
테레사 린빌 마리노
키프 더글라스 샤프
Original Assignee
사솔 퍼포먼스 케미컬스 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사솔 퍼포먼스 케미컬스 게엠베하 filed Critical 사솔 퍼포먼스 케미컬스 게엠베하
Publication of KR20140085432A publication Critical patent/KR20140085432A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101927789B1 publication Critical patent/KR101927789B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/22—Emulsion polymerisation
    • C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • C08F2/26—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents anionic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00—Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/01—Sulfonic acids
    • C07C309/02—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C309/03—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C07C309/07—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton
    • C07C309/09—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton containing etherified hydroxy groups bound to the carbon skeleton
    • C07C309/10—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton containing etherified hydroxy groups bound to the carbon skeleton with the oxygen atom of at least one of the etherified hydroxy groups further bound to an acyclic carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F218/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
    • C08F218/02—Esters of monocarboxylic acids
    • C08F218/04—Vinyl esters
    • C08F218/08—Vinyl acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808—C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/22—Emulsion polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen

Abstract

하기 일반식을 지니는 연장된 음이온성 계면활성제:
Figure 112014028301812-pct00014

상기 식에서,
R은 C6 내지 C36 범위의 선형 알킬 사슬, C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬, 또는 이들의 혼합물이고;
PO는 프로필렌옥시 기이고;
Y는 -SO3, -CH2CH2CH2-SO3, -CH2CH(CH3)-SO3, 또는 -CH2COO이고;
Z는 양이온이고;
n은 1 내지 50이다.

Description

에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제{EXTENDED SURFACTANT FOR EMULSION POLYMERIZATION}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2011년 8월 24일자 출원된 미국 특허출원 제61/526,958호에 대한 우선권을 주장하며, 본원에서는 이의 모든 개시사항을 모든 목적으로 참조로 포함한다.
발명의 분야
본 발명은 에멀젼 중합, 더욱 특히, 그러한 중합 공정에 사용하기 위한 계면활성제에 관한 것이다.
종래 기술에 대한 설명
에멀젼 중합은 모노머 점적을 안정화시키고 모노머의 중합이 수행되게 될 미셀(micelle)을 형성시키기 위한 계면활성제의 사용을 필요로 한다. 적절한 계면활성제의 첨가 없이는, 모노머가 응집되고 용액으로부터 가라앉아서 불안정한 물질을 유도할 것이다.
두 가지 유형의 계면활성제가 에멀젼 중합에 일반적으로 사용된다: 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제. 당업자에게는 잘 알려진 바와 같이, 음이온성 계면활성제가 비이온성 계면활성제보다 더욱 빈번하게 사용된다. 에멀젼 중합에 사용되는 음이온성 계면활성제의 예는 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 설페이트, 알킬벤젠 설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트, 및 알킬 설페이트를 포함한다. 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 설페이트가 에멀젼 중합에 빈번하게 사용되지만, 환경 문제로 인해서, 이들 물질은 사용이 점차 줄어들고 있다. 특히, 에멀젼 중합에 종사하는 사람들은 대안적인 음이온성 계면활성제를 찾고 있으며, 특히, 가장 광범위하게 사용되는 계면활성제 중 하나인 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 설페이트를 대체하기 위한 음이온성 계면활성제를 찾고 있다.
폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 설페이트의 사용에 대한 이유 중 하나는 이들의 비용 효과 및 광범위한 열적, 기계적, 및 전해질 조건에 대한 개선된 입자 안정성을 제공하는 이들의 능력이다. 그러나, 이러한 이점에도 불구하고, 이들의 사용은 감소되기 시작하였다. 이들 유형의 계면활성제의 감소되는 사용은 정부의 압력뿐만 아니라, 많은 상인들이 이제 더 친환경 제품을 요구하고 있는 사실에 기인한다.
발명의 요약
한 가지 양태로, 본 발명은 에멀젼 중합에 사용하기 위한 계면활성제를 제공한다.
또 다른 양태로, 본 발명은 기포 형성이 적으며 적은 투입량을 필요로 하면서도 에멀전 중합에 사용되는 전형적인 음이온성 계면활성제에 비해서 미셀 안정성을 유지시키는 에멀젼 중합 공정에 사용하기 위한 계면활성제를 제공한다.
추가의 양태로, 본 발명은 본 발명의 계면활성제의 존재하에 모노머의 중합을 통한 폴리머 에멀젼의 생산 방법을 제공한다.
본 발명의 이들 및 추가의 특징 및 이점이 이하 상세한 설명으로부터 자명하게 될 것이다.
바람직한 구체예에 대한 상세한 설명
본원에서 사용된 용어 "선형 알킬 사슬"은 분지쇄가 없는 알킬 사슬을 나타낸다. 용어 "분지형 알킬 사슬"은, 선형 부분과 분지형 부분을 지니는 알킬 사슬을 포함한, 하나 이상의 분지쇄를 지니는 알킬 사슬을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 하기 일반식을 지니는 연장된 음이온성 계면활성제를 제공한다:
Figure 112014028301812-pct00001
상기 식에서,
R은 C6 내지 C36 범위의 선형 알킬 사슬, C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬, 또는 이들의 혼합이고;
PO는 프로필렌옥시 기이고;
Y는 -SO3, -CH2CH2CH2-SO3, -CH2CH(CH3)-SO3, 또는 -CH2COO이고;
Z는 양이온이고;
n은 1 내지 50이다.
바람직한 구체예에서, R은 9 내지 17개의 탄소원자를 포함하는 선형 및 분지형 알킬 사슬들의 혼합이다. R의 분지화는 C2 내지 C(X-1) 위치 중 어느 위치에서 발생할 수 있으며, 여기서, X는 알킬 사슬 내의 탄소 원자의 수이다. 바람직하게는, X는 9 내지 17이다. 가장 바람직하게는, 분지화는 C2 위치에서 발생한다. R의 알킬 분지쇄의 수는 0 내지 7개 범위일 수 있지만, 바람직하게는 0 내지 4개이고, 더욱 바람직하게는 0 내지 3개이다. 분지쇄의 길이는 바람직하게는 1 내지 8개의 탄소원자이다. n의 값은 바람직하게는 2 내지 10이고, 더욱 바람직하게는, 4 내지 8이다. 양이온은 음이온 기에 대한 반대이온이다. 양이온은, 이로 한정되는 것은 아니지만, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 또는 마그네슘일 수 있다.
에멀젼 중합은 전형적으로는 물, 모노머 및 계면활성제를 포함한 에멀젼으로 시작하는 라디칼 중합의 유형이다. 에먼젼 중합의 가장 일반적인 유형은 수중유(oil-in-water) 에멀젼이고, 그러한 에멀젼에서, 모노머(오일)의 액적이 계면활성제에 의해서 물의 연속 상 중에 에멀젼화된다. 물 가용성 폴리머, 예컨대, 특정의 폴리비닐 알코올 또는 하이드록시에틸 셀룰로오스가 또한 에멀젼화제/안정화제로서 작용하도록 사용될 수 있다.
에멀젼 중합에서, 개시가 첫 번째 단계이다. 개시 동안에, 활성 중심이 생성되고, 그로부터 폴리머 사슬이 생성된다. 잘 알려진 바와 같이, 모든 모노머가 모든 유형의 개시제에 민감한 것은 아니다. 라디칼 개시제는 비닐 모노머의 탄소-탄소 이중결합 및 알데하이드와 케톤내의 탄소-산소 이중결합에 대해서 최고로 작용한다.
광범위하게 다양한 개시제가 에멀젼 중합에서 사용될 수 있다. 비-제한 예는 유기 퍼옥사이드 또는 아조-화합물, 금속 아이오다이드, 금속 알킬, 퍼설페이트뿐만 아니라, 이온화 방사선, 전기화학 또는 전기분해와 같은 다양한 기술, 스톨리피케이션(stolification) 등을 포함한다. 에멀젼 중합에서 당업자에게는 잘 알려진 바와 같은 종결 혼합물(termination mixture) 및 마감 혼합물(finishing mixture)이 또한 전형적으로 사용된다.
전형적인 에멀젼 중합 반응에서의 본 발명의 계면활성제의 유용성을 입증하기 위해서, 이하 비-제한 실시예를 기재한다.
실시예 1
본 실시예는 부틸 아크릴레이트(BA)와 비닐 아세테이트(VA)의 에멀젼 중합을 나타낸다. 혼합물 및 용액이 이하 표 1에 기재되어 있다. 수성 혼합물(A)을 반응기에 충전시켰다. 이러한 혼합물을 72 내지 80℃에서 교반하에 가열하였다. 이어서 개시제 용액(B)을 첨가하였다. 온도를 대략 75℃로 유지시키면서, 모노머의 혼합물(C)을 4 시간에 걸쳐서 반응기에 적가하였다. 시험된 계면활성제 및 모노머가 표 2에 기재되어 있다. 온도를 추가의 15분 동안 70 내지 80℃에서 유지시켰다. 이어서, 종결 혼합물(D)을 30분에 걸쳐서 첨가하였다. 혼합물을 40℃로 냉각시키고, 이어서, 마감 혼합물(E)을 첨가하였다.
표 1
Figure 112014028301812-pct00002
표 2
Figure 112014028301812-pct00003
생성되는 중합의 외관, pH 및 동적 점도를 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3
Figure 112014028301812-pct00004
실시예 2
본 실시예는 접착성의 모든-아크릴 에멀젼 중합(adhesive all-acrylic emulsion polymerization)을 나타낸다. 에멀젼 중합은 1 리터의 반응 용기 및 5-포트(five-port) 뚜껑을 사용하여 셋업된다. 시스템은 질소 퍼징, 온도 판독 및 제어, 밸런스 및 수축 펌프 공급(balance and systolic pump feed)을 위한 첨가 포트들, 및 실린지 펌프 공급(syringe pump feed)을 위한 컴퓨터 프로그램 함유 제어부와 인터페이스(interface)되어 있다. 모터 구동 교반기의 사용이 또한 허용된다. 응축기는 어떠한 증기를 배출 전에 냉각시킨다. 케틀(kettle)은 절연체와 가열 맨틀(heating mantle)로 감싸여 있다.
음이온 계면활성제를 제외한 모든 물질은 Aldrich로부터 얻었으며, "그대로" 사용하였다. 시험된 계면활성제는 표 4에서 알 수 있다. DISPONIL® FES 27A 및 DOWFAX® 2A1를 비교 샘플 1을 위해서 조합하였다. SURFACTANT 1을 샘플 1로 사용하였다. 각각의 계면활성제의 고형물은 사용된 DI 물의 양을 조절함으로써 설명되었다.
표 4
Figure 112014028301812-pct00005
시작하기 전에, 고순도 DI 물, 폴리스티렌 씨드(seed), 및 소듐 퍼옥소디설페이트를 함유하는 개시 용액(케틀 충전물)을 용기에 첨가하였다. 이어서, 계면활성제, 산, 및 모노머를 포함하는 나머지 물질을 30 초 동안 오버헤드 믹서(overhead mixer)로 혼합하여 출발물질을 예비-에멀젼화시켰다. 이어서, 이러한 예비-에멀젼을 포트 내로의 (미리 측정된 용적의) 빈 공급 라인을 지니는 밸런스 상의 공급 병에 넣었다. 7% 활성 소듐 퍼옥소디설페이트 용액의 두 번째 공급 용액을 또한 예비-에멀젼과 동일한 전단 시간 동안 전달하도록 준비된 펌프 상의 실린지(syringe)에 셋업하였다. 실린지는 또한 "체이서(chaser)"로서 사용하기 위한 추가의 5mL를 함유하였다. 이는 예비-에멀젼의 첨가 후의 모노머의 완전한 반응을 확실히 할 것이다. 접착성 아크릴릭 포뮬레이션(adhesive acrylic formulation)을 표 5에 나타낸다.
표 5
Figure 112014028301812-pct00006
반응기를 분당 2도의 속도로 75℃로 가열하도록 설정하고, 교반기를 300rpm으로 설정하였다. 첨가 단계 및 쿠크 다운(cook down) 전체에 걸쳐서 반응기를 계속해서 질소로 퍼징하였다. 온도가 안정화되면, 교반기 속도를 500rpm으로 증가시키고, 예비-에멀젼 및 개시제 공급물을 3 시간에 걸쳐서 점진적으로 첨가하였다. 이어서, "체이서"를 10 분에 걸쳐서 실린지 펌프를 통해서 도입하였다. 에멀젼을 ("쿠크 다운" 기간) 온도에서 추가로 1 시간 동안 교반하면서 유지시켰다. 이어서, 용기를 35℃로 냉각하고, 교반기 속도를 200rpm으로 감소시켰다.
냉각기간 후에, 이어서, 용기의 내용물을 190 메쉬(mesh) 카드너 필터(Gardner filter)를 통해서 붓고, 진공 오븐에서 건조시켜 물을 제거하였다. 이로부터, 응집물 백분율을 중량측정으로 계산하였다. 다음으로, 응집물이 없은 라텍스(latex)를 진공 오븐에서 밤새 건조시킴으로써 고형물 백분율을 분석하고 맬버른 제타사이져 입도 분석기(Malvern Zetasizer particle size analyzer)상에서 입도 분석을 위해서 분석하였다. 각각의 계면활성제에 대해서 여러 번의 시험을 수행하였다. 응집물 백분율, 고형물 백분율, 및 입도에 대한 결과가 표 6에 보고되어 있다.
표 6
Figure 112014028301812-pct00007
실시예 3
본 실시예는 라텍스 아크릴릭 에멀젼 중합을 나타낸다. 에멀젼 중합은 1 리터의 반응 용기 및 5-포트(five-port) 뚜껑을 사용하여 셋업된다. 시스템은 질소 퍼징, 온도 판독 및 제어, 밸런스 및 수축 펌프 공급을 위한 첨가 포트들, 및 실린지 펌프 공급을 위한 컴퓨터 프로그램 포함 제어부와 인터페이스(interface)되어 있다. 모터 구동 교반기의 사용이 또한 허용된다. 응축기는 어떠한 증기를 배출 전에 냉각시킨다. 케틀은 절연체와 가열 맨틀로 감싸여 있다.
음이온 계면활성제를 제외한 모든 물질은 Aldrich로부터 얻었으며, 그대로 사용하였다. 시험된 계면활성제는 표 7에서 알 수 있다. ABEX® EP-100은 비교 샘플 1을 위한 것이다. SURFACTANT 1을 샘플 1로서 사용하였고, 단지 50%의 SURFACTANT 1이 샘플 2였다. 다음으로, SURFACTANT 2를 샘플 3으로서 사용하였다. RHODAPEX® EST30/SBL은 비교 샘플 2이다. 각각의 계면활성제의 고형물은 사용된 DI 물의 양을 조절함으로써 설명되었다.
표 7
Figure 112014028301812-pct00008
시작하기 전에, 고순도 DI 물 및 암모늄 퍼설페이트를 함유하는 개시 용액(케틀 충전물)을 용기에 첨가하였다. 이어서, 계면활성제, 개시제, 산, 및 모노머를 포함하는 나머지 물질을 30 초 동안 오버헤드 믹서(overhead mixer)로 혼합하여 출발물질을 예비-에멀젼화시켰다. 이어서, 이러한 예비-에멀젼을 포트 내로의 (미리 측정된 용적의) 빈 공급 라인을 지니는 밸런스 상의 공급 병에 넣었다. 암모늄 설페이트 및 물의 후-첨가 용액을 또한 "체이서"로서 전달하도록 준비된 펌프 상의 실린지에 셋업하였다. 이는 예비-에멀젼의 첨가 후의 모노머의 완전한 반응을 확실히 할 것이다. 모든-아크릴릭 라텍스 포뮬레이션(all-acrylic latex formulation)을 표 8에 나타낸다.
표 8
Figure 112014028301812-pct00009
반응기를 분당 2 도의 속도로 80℃로 가열하도록 설정하고, 교반기를 300rpm으로 설정하였다. 예비-에멀젼의 첨가 단계까지 반응기를 계속해서 질소로 퍼징하였다. 온도가 안정화되면, 교반기 속도를 500rpm으로 증가시키고, 예비-에멀젼을 4 시간에 걸쳐서 점진적으로 첨가하였다. 이어서, "체이서"를 10 분에 걸쳐서 실린지 펌프를 통해서 도입하였다. 에멀젼을 ("쿠크 다운" 기간) 온도에서 추가로 1 시간 동안 교반하면서 유지시켰다. 이어서, 용기를 35℃로 냉각하고, 교반기 속도를 300rpm으로 감소시켰다.
냉각기간 후에, 이어서, 용기의 내용물을 190 메쉬(mesh) 카드너 필터(Gardner filter)를 통해서 붓고, 진공 오븐에서 건조시켜 물을 제거하였다. 이로부터, 응집물 백분율을 중량측정으로 계산하였다. 다음으로, 응집물이 없은 라텍스(latex)를 브룩해븐 제타 플러스 입도 분석기(Brookhaven Zeta Plus particle size analyzer)상에서 입도 분석을 위해서 분석하였다. 각각의 계면활성제에 대해서 여러 번의 시험을 수행하였다. 응집물 백분율 및 입도에 대한 결과가 표 9에 보고되어 있다.
표 9
Figure 112014028301812-pct00010
본 발명의 음이온성 연장된 계면활성제는 에멀젼 중합에서 사용되는 전형적인 음이온성 계면활성제에 비해서 우수한 성질, 예컨대, 적은 기포형성, 요구되는 적은 투입량 및 우수한 입자 안정성을 나타냄이 관찰되었다. 에멀젼 중합의 단점 중 하나는 계면활성제가 폴리머 중에 유지되는 경향이 있거나 제거하기가 어렵다는 것이다. 따라서, 본 발명의 계면활성제에 대해서 요구되는 적은 투입량의 상기 주지된 성질은 최종 제품의 오염을 훨씬 더 줄이기 때문에 중요하다.
본 발명의 계면활성제는 광범위하게 다양한 에멀젼 중합 반응에서 사용될 수 있다. 어떠한 방식으로든, 에멀전 중합의 유형 및/또는 사용되는 모노머를 제한하고자 하는 것은 아니지만, 본 발명의 계면활성제는, 광범위한 범위의 용도 중에서도, 페인트, 코팅, 레올로지 조절제(rheology modifier), 접착제, 및 합성 고무를 위한 라텍스의 생산에 사용될 수 있다.
에멀젼 중합에서 사용되는 실질적인 어떠한 모노머가 본 발명의 공정에서 사용될 수 있음이 또한 인지될 것이다.
본 발명의 특정의 구체예가 일부 상세하게 본원에서 기재되고 있지만, 이는 오로지 본 발명의 다양한 양태를 설명하기 위한 목적으로 기재된 것이고, 첨부된 특허청구범위에서 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 당업자는 나타내고 기재된 구체예가 예시적이며, 본원에서 특별히 논의된 대체 설계를 포함하지만 이로 한정되는 것이 아닌 다양한 다른 치환, 변경 및 변화가 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 실시에서 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (39)

  1. 하기 일반식을 포함하는 에멀젼 중합을 위한 계면활성제 조성물:
    Figure 112018043403142-pct00011

    상기 식에서,
    R이 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬, 또는 C6 내지 C36 범위의 선형 알킬 사슬과 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬의 혼합이고; R의 알킬 분지화가 C2 위치에 있고;
    PO가 프로필렌옥시 기이고;
    Y가 -SO3, -CH2CH2CH2-SO3, 또는 -CH2CH(CH3)-SO3이고;
    Z가 양이온이고;
    n이 1 내지 50이다.
  2. 제 1항에 있어서, R이 C9 내지 C17 범위의 선형 알킬 사슬과 C9 내지 C17 범위의 분지형 알킬 사슬의 혼합인 계면활성제 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, R이 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬인 계면활성제 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 7개 범위인 계면활성제 조성물.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 4개 범위인 계면활성제 조성물.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 3개 범위인 계면활성제 조성물.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 사슬 길이가 1 내지 8개의 탄소인 계면활성제 조성물.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, n이 2 내지 10인 계면활성제 조성물.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, n이 4 내지 8인 계면활성제 조성물.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, Y가 -SO3인 계면활성제 조성물.
  14. 하기 일반식을 포함하는 에멀젼 중합을 위한 계면활성제 조성물:
    Figure 112018043403142-pct00012

    상기 식에서,
    R이 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬, 또는 C6 내지 C36 범위의 선형 알킬 사슬과 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬의 혼합이고; R의 알킬 분지화가 C2 위치에 있고;
    PO가 프로필렌옥시 기이고;
    Y가 -CH2COO이고;
    Z가 양이온이고;
    n이 1 내지 50이다.
  15. 제 14항에 있어서, R이 C9 내지 C17 범위의 선형 알킬 사슬과 C9 내지 C17 범위의 분지형 알킬 사슬의 혼합인 계면활성제 조성물.
  16. 제 14항에 있어서, R이 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬인 계면활성제 조성물.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 7개 범위인 계면활성제 조성물.
  21. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 4개 범위인 계면활성제 조성물.
  22. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 3개 범위인 계면활성제 조성물.
  23. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 사슬 길이가 1 내지 8개의 탄소인 계면활성제 조성물.
  24. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, n이 2 내지 10인 계면활성제 조성물.
  25. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, n이 4 내지 8인 계면활성제 조성물.
  26. 폴리머 에멀젼을 생산하는 방법으로서,
    하기 일반식을 포함하는 에멀젼 중합을 위한 계면활성제 조성물과 중합 개시제의 존재하에 모노머를 반응시킴을 포함하는 방법:
    Figure 112018043403142-pct00013

    상기 식에서,
    R이 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬, 또는 C6 내지 C36 범위의 선형 알킬 사슬과 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬의 혼합이고; R의 알킬 분지화가 C2 위치에 있고;
    PO가 프로필렌옥시 기이고;
    Y가 -SO3, -CH2CH(CH3)-SO3, 또는 -CH2COO이고;
    Z가 양이온이고;
    n이 1 내지 50이다.
  27. 제 26항에 있어서, R이 C9 내지 C17 범위의 선형 알킬 사슬과 C9 내지 C17 범위의 분지형 알킬 사슬의 혼합인 방법.
  28. 제 26항에 있어서, R이 C6 내지 C36 범위의 분지형 알킬 사슬인 방법.
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 7개 범위인 방법.
  33. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 4개 범위인 방법.
  34. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 수가 1 내지 3개 범위인 방법.
  35. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, R의 알킬 분지쇄의 사슬 길이가 1 내지 8개의 탄소인 방법.
  36. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, n이 2 내지 10인 방법.
  37. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, n이 4 내지 8인 방법.
  38. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, Y가 -SO3인 방법.
  39. 제 26항 또는 제 27항에 있어서, 모노머가 비닐 모노머인 방법.
KR1020147007741A 2011-08-24 2012-08-24 에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제 KR101927789B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161526958P 2011-08-24 2011-08-24
US61/526,958 2011-08-24
PCT/US2012/052212 WO2013028950A1 (en) 2011-08-24 2012-08-24 Extended surfactant for emulsion polymerization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140085432A KR20140085432A (ko) 2014-07-07
KR101927789B1 true KR101927789B1 (ko) 2018-12-12

Family

ID=47746890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147007741A KR101927789B1 (ko) 2011-08-24 2012-08-24 에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9376509B2 (ko)
EP (1) EP2748249B1 (ko)
JP (2) JP6534812B2 (ko)
KR (1) KR101927789B1 (ko)
CN (1) CN103906804A (ko)
BR (1) BR112014004105B1 (ko)
CA (1) CA2846199C (ko)
ES (1) ES2739185T3 (ko)
MX (1) MX357130B (ko)
PL (1) PL2748249T3 (ko)
WO (1) WO2013028950A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101927789B1 (ko) * 2011-08-24 2018-12-12 사솔 퍼포먼스 케미컬스 게엠베하 에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제
WO2018053738A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Rhodia Operations Anionic surfactant and use thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5778936A (en) * 1980-11-04 1982-05-17 Kao Corp Surfactant for polymer emulsion
JP3025763B1 (ja) * 1999-03-04 2000-03-27 花王株式会社 乳化重合用界面活性剤組成物
WO2002022692A1 (fr) 2000-09-11 2002-03-21 Kao Corporation Agent de surface destine a la polymerisation d'une emulsion
JP2003342304A (ja) * 2002-05-30 2003-12-03 New Japan Chem Co Ltd 重合用乳化剤
DE102004007152A1 (de) * 2004-02-12 2005-08-25 Basf Ag Alkylethersulfate
JP5281278B2 (ja) * 2007-12-11 2013-09-04 花王株式会社 乳化重合用界面活性剤組成物
JP5455483B2 (ja) * 2009-07-17 2014-03-26 花王株式会社 洗浄剤組成物
WO2012036700A1 (en) 2010-09-17 2012-03-22 Ecolab Usa Inc. Laundry composition for treatment of sunscreen stains based on extended chain surfactants
KR101927789B1 (ko) * 2011-08-24 2018-12-12 사솔 퍼포먼스 케미컬스 게엠베하 에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제

Also Published As

Publication number Publication date
US9376509B2 (en) 2016-06-28
CN103906804A (zh) 2014-07-02
MX357130B (es) 2018-06-27
WO2013028950A1 (en) 2013-02-28
ES2739185T3 (es) 2020-01-29
BR112014004105A2 (pt) 2017-06-06
KR20140085432A (ko) 2014-07-07
CA2846199A1 (en) 2013-02-28
EP2748249A4 (en) 2015-04-29
JP6534812B2 (ja) 2019-06-26
BR112014004105B1 (pt) 2020-09-15
EP2748249B1 (en) 2019-05-15
CA2846199C (en) 2022-06-21
JP2018138657A (ja) 2018-09-06
EP2748249A1 (en) 2014-07-02
US20140228530A1 (en) 2014-08-14
MX2014002048A (es) 2015-03-03
JP6662937B2 (ja) 2020-03-11
JP2014529657A (ja) 2014-11-13
PL2748249T3 (pl) 2020-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6240637B2 (ja) 乳化重合におけるスチレン化フェノールエトキシレート
JPWO2013051205A1 (ja) 反応性乳化剤を用いた乳化重合方法、それにより得られる水系ポリマーディスパージョン及びポリマーフィルム
CN105085802B (zh) 疏水改性聚丙烯酰胺的合成方法
CN106867496A (zh) 含疏水缔合聚合物乳液的在线注入型驱油剂及其制备方法
JP6662937B2 (ja) エマルションの重合のための伸長された界面活性剤
JP2020111749A (ja) 塩化ビニリデン重合体の製造方法
US20050070679A1 (en) Copolymerizable emulsifiers and emulsion polymerization processes using the same
JP7060465B2 (ja) 乳化重合用界面活性剤組成物
CN104250335A (zh) 一种高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法
JPH0336854B2 (ko)
CN106010380B (zh) 一种pickering乳液聚合法制备耐水白化丙烯酸乳液压敏胶的方法
JP2012107239A (ja) 低粘度水性組成物
US8642698B2 (en) Copolymerizable (meth)acrylic acid esters
EP3105285A1 (en) Tristyrylphenol alkoxylate sulfosuccinates
WO2016163496A1 (ja) 原油分散安定剤
US8193281B2 (en) Copolymerizable surfactants (2)
JP5722303B2 (ja) 非イオン性界面活性剤のエマルジョン重合（ｉｉｉ）のための乳化剤としての使用
JP4145735B2 (ja) 水性エマルション組成物の製造方法
JP5566865B2 (ja) ポリマーエマルションの製造方法
JP4230817B2 (ja) カチオン性重合体エマルション及びその製造方法
EP4146710A1 (en) Alkylphenol-free reactive non-ionic surfactant, process to obtain the alkylphenol-free reactive non-ionic surfactant, latexes obtained by emulsion polymerization, water-based coating composition with high water resistance, and use of water-based coating composition
CN106032459A (zh) 一种水性丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法
US20130317190A1 (en) Copolymerizable surfactants

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant