KR101962530B1 - 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법 - Google Patents

아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101962530B1
KR101962530B1 KR1020170017729A KR20170017729A KR101962530B1 KR 101962530 B1 KR101962530 B1 KR 101962530B1 KR 1020170017729 A KR1020170017729 A KR 1020170017729A KR 20170017729 A KR20170017729 A KR 20170017729A KR 101962530 B1 KR101962530 B1 KR 101962530B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acrylamide
defoamer
silicone
nano gel
nanogel
Prior art date
Application number
KR1020170017729A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180092224A (ko
Inventor
이우경
박준규
이상협
안원대
Original Assignee
인제대학교 산학협력단
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 인제대학교 산학협력단 filed Critical 인제대학교 산학협력단
Priority to KR1020170017729A priority Critical patent/KR101962530B1/ko
Publication of KR20180092224A publication Critical patent/KR20180092224A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101962530B1 publication Critical patent/KR101962530B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/02—Foam dispersion or prevention
    • B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
    • B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
    • B01D19/0413—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance compounds containing N-atoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/02—Foam dispersion or prevention
    • B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
    • B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
    • B01D19/0431—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance containing aromatic rings
    • B01D19/0436—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance containing aromatic rings with substituted groups
    • B01D19/0445—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance containing aromatic rings with substituted groups which contain N-atoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명 아크릴마이드 나노젤 소포제 제조방법은 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 아크릴마이드 나노젤 소포제를 제조하는 것으로,
본 발명은 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 아크릴마이드 나노젤 소포제를 제조함으로써, 상기 아크릴마이드 나노젤 소포제가 사용된 절삭유제에서 원심분리를 한 후에도 소포성이 유지되어 마모방지 및 열흡수 작용효과가 감소되는 것을 방지하여 재사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법 { acrylamide nanogel antifoaming agent and its manufacturing method }
본 발명 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 아크릴마이드 나노젤 소포제를 제조함으로써, 상기 아크릴마이드 나노젤 소포제가 사용된 절삭유제에서 원심분리를 한 후에도 소포성이 유지되어 마모방지 및 열흡수 작용효과가 감소되는 것을 방지하여 재사용할 수 있는 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 절삭유제는 재생하여 사용하고 있다.
하지만, 상기 절삭유제에는 소포제 또는 고분자형 소포제가 사용되고 있으며, 원심분리 시에 소포제 또는 고분자형 소포제는 제거된다.
특히, 절삭유제 중에서도 반도체용 절삭유제는 금속 가공 절삭유제에 비해 고가이기에 재활용하는 경우가 많으며, 주로 70℃이하의 온도에서 2단계의 원심분리기를 거쳐 재생하고 있는 실정이다.
종래기술로서 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0095351호의 소포제에는, 비스아미드를 폴리에테르 화합물 중에 분산하여 함유하고, 비스아미드 및 폴리에테르 화합물의 중량을 토대로, 비스아미드의 함유량이 0.01~10 중량%, 폴리에테르 화합물의 함유량이 90~99.99 중량%이며, 비스아미드의 체적 기준의 입자경 분포에 있어서의 최빈값이 0.1~5 ㎛인 것을 특징으로 하는 소포제라고 기재되어 있다.
다른 종래기술로서 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0061165호의 고분자형 소포제 조성물 및 이의 제조방법에는, 아크릴레이트 단량체, 사슬 이동제, 라디칼 반응 개시제 및 용제를 중합하여 수득되고, 수평균 분자량이 2000 내지 8000이며, 중량 평균 분자량이 10000 내지 30000인 아크릴 중합체로 이루어진 고분자형 소포제 조성물이라고 기재되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술들은 소포제 또는 고분자형 소포제가 사용된 절삭유제를 재생할 시에 절삭유제에서 소포제가 제거되어 소포성이 저하됨으로써, 재사용시 면과 면 사이의 경계마찰의 마모발생과, 열로 인한 팽창을 방지하지 못하여 가공품의 결함이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법을 통하여, 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 아크릴마이드 나노젤 소포제를 제조함으로써, 상기 아크릴마이드 나노젤 소포제가 사용된 절삭유제에서 원심분리를 한 후에도 소포성이 유지되어 마모방지 및 열흡수 작용효과가 감소되는 것을 방지하여 재사용할 수 있는 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel) 소포제를 제조하는 아크릴아미드 나노젤 소포제 제조방법에 있어서,
메틸렌 클로라이드(Methylene chloride)에 수용성인 아크릴아마이드(acrylamide)와 비스아크릴아미드(bis-acrylamide)를 투입하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액을 아이스 배스(ice bath) 위에서 음파처리(sonication)하는 단계; 상기 음파처리한 혼합액을 50~70℃의 온도에서 13~15시간 가열하는 단계; 상기 가열된 혼합액을 원심분리기(Contrifuge)를 통해 원심분리를 하여 결과물을 획득하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 아크릴마이드 나노젤 소포제를 제조함으로써, 상기 아크릴마이드 나노젤 소포제가 사용된 절삭유제에서 원심분리를 한 후에도 소포성이 유지되어 마모방지 및 열흡수 작용효과가 감소되는 것을 방지하여 재사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 개념도
도 2는 실리콘의 화학구조 및 특성을 나타내는 개념도
도 3은 실리콘 고무의 성상을 나타내는 개념도
도 4는 실리콘 레진의 특성을 나타내는 개념도
도 5는 본 발명의 실리콘 폴리머 합성법 중 직접법의 개념도
도 6은 유화 중합 반응을 통한 고분자 콜로이드의 융합(coalescence)하는 개념도
도 7은 본 발명의 미니에멀젼법을 통해 합성하는 모식도
도 8은 본 발명의 미니에멀젼법을 통해 합성한 자철석(magnetite)의 캡슐화(encapsulation)를 투과 전자현미경(TEM)을 이용해 촬영한 사진
도 9는 본 발명의 미니에멀젼법을 이용한 폴리아크릴아미드 나노젤 제조 개념도
도 10은 본 발명의 미니에멀젼법을 이용한 폴리아크릴아미드 나노젤 제조 순서도
도 11은 본 발명의 아크릴아미드 나노젤 소포제 중 UI-30, PDMS-S, UP-35-MMA, UP-35-MAA를 사용하여 원심 분리 후 거품양을 비교한 비교도
본 발명은 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel) 소포제를 제조하는 아크릴아미드 나노젤 소포제 제조방법에 있어서,
메틸렌 클로라이드(Methylene chloride)에 수용성인 아크릴아마이드(acrylamide)와 비스아크릴아미드(bis-acrylamide)를 투입하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액을 아이스 배스(ice bath) 위에서 음파처리(sonication)하는 단계; 상기 음파처리한 혼합액을 50~70℃의 온도에서 13~15시간 가열하는 단계; 상기 가열된 혼합액을 원심분리기(Contrifuge)를 통해 원심분리를 하여 결과물을 획득하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실리콘 폴리머는 합성하여 사용하는 것으로, 직접법에 의한 합성공정을 하며, 고분리 기능의 증류탑을 사용하여 메틸클로로실란을 분리한 후, 증류공정을 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 첨부 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 개념도, 도 2는 실리콘의 화학구조 및 특성을 나타내는 개념도, 도 3은 실리콘 고무의 성상을 나타내는 개념도, 도 4는 실리콘 레진의 특성을 나타내는 개념도, 도 5는 본 발명의 실리콘 폴리머 합성법 중 직접법의 개념도, 도 6은 유화 중합 반응을 통한 고분자 콜로이드의 융합(coalescence)하는 개념도, 도 7은 본 발명의 미니에멀젼법을 통해 합성하는 모식도, 도 8은 본 발명의 미니에멀젼법을 통해 합성한 자철석(magnetite)의 캡슐화(encapsulation)를 투과 전자현미경(TEM)을 이용해 촬영한 사진, 도 9는 본 발명의 미니에멀젼법을 이용한 폴리아크릴아미드 나노젤 제조 개념도, 도 10은 본 발명의 미니에멀젼법을 이용한 폴리아크릴아미드 나노젤 제조 순서도, 도 11은 본 발명의 아크릴아미드 나노젤 소포제 중 UI-30, PDMS-S, UP-35-MMA, UP-35-MAA를 사용하여 원심 분리 후 거품양을 비교한 비교도이다.
본 발명에 대해 더욱 구체적으로 설명하면, 본 발명 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법은 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 아크릴마이드 나노젤 소포제를 제조하는 것이며, 상기 아크릴마이드 나노젤 소포제가 사용된 절삭유제에서 원심분리를 한 후에도 소포성이 유지되어 마모방지 및 열흡수 작용효과가 감소되는 것을 방지하여 재사용할 수 있다.
상기 미니에멀젼(miniemulsion)법은 오스트발트 숙성(Ostwald ripening)에 의해 단량체 액적을 융합(coalescence)하는 것으로, 염료의 나노 분산화, 축합 고분자의 합성, 나노 크기의 블랜딩(blending) 등에 사용된다. 이때, 상기 단량체 액적은 융합(coalescence)에 의해 액적의 수가 변하게 된다.
그리고 상기 단량체 액적에 울트라 수소물질(ultra-hydrophobe)이라고 불리는 공통 계면 활성제(co-surfactant)를 녹여 함께 사용하며, 상기 공통 계면 활성제(co-surfactant)는 헥사데칸(hexadecane), 세틸알코올(cetyl alcohol), 폴리에스터(polyester), 이소시안산염(isocyanate) 계를 사용하는 것으로, 상기 단량체 액적에서 중합되어 interval II가 존재하지 않게 된다.
상기 폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel) 소포제는 나노구조 소포제인 것으로, 상기 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel) 소포제를 제조한다.
상기 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel) 소포제 제조방법은 메틸렌 클로라이드(Methylene chloride)에 수용성인 아크릴아마이드(acrylamide)와 비스아크릴아미드(bis-acrylamide)를 투입하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액을 아이스 배스(ice bath) 위에서 음파처리(sonication)하는 단계; 상기 음파처리한 혼합액을 50~70℃의 온도에서 13~15시간 가열하는 단계; 상기 가열된 혼합액을 원심분리기(Contrifuge)를 통해 원심분리를 하여 결과물을 획득하는 단계; 로 이루어진다.
상기 결과물은 씻고 매달아서 건조한 후에 사용하는 것이다.
상기 폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel)은 화학적 반응에 의해 메틸렌비스아크릴아미드 가교 단량체(N,N'-methylenebisacrylamide cross-linking monomer)와 아크릴아마이드 단량체(acrylamide monomer)를 융합(coalescence)하여 제조되며, 융합하기 위해 과산화황산암모늄(ammonium persulfate)과 테트라메틸에틸렌디아민(TEMED, tetramethylethylene diamine)을 사용한다.
상기 아크릴마이드 나노젤 소포제에는 절삭유제를 사용하는 것으로, 상기 절삭유제는 금속을 가공하는 과정에서 전동 공구와, 절삭 공구와, 금속 피삭재를 통한 금속의 가공을 돕기위해 사용되는 유제이다.
상기 절삭유제는 윤활성을 주목적으로 하는 비수용성 절삭유제와, 냉각성을 주목적으로 하는 수용성 절삭유제로 구분된다.
상기 절삭유제에는 금속 가공작업의 효율을 높이기 위해 첨가제를 넣어 사용할 수 있는 것이다. 종래의 절삭유제는 다이나, 유시로 등이 사용된다.
상기와 같은 절삭유제를 사용할 시, 윤활작용, 냉각작용, 및 반용착작용이 발생한다.
상기 윤활작용은 면과 면 사이에 침투하여 경계마찰을 줄여 마모를 방지하며 절삭 동력을 줄이는 것이며, 상기 냉각작용은 작업시 발생하는 열을 흡수함으로써 열에 의한 마모를 방지하며 금속 피삭재의 팽창을 방지하는 것이며, 상기 반용착작용은 절삭 공구를 통해 절삭 시에 인선에 생성된 구성인선에 발생하는 가공품의 결함을 방지하는 것이다. 이때, 상기 인선은 절삭공구의 절인(切刃)의 선단(先端)이며, 상기 구성인선은 절삭과정에서 칩의 일부가 가공 경화해서 절삭공구의 날 끝에 용착한 것이다.
즉, 상기 절삭유제를 사용함에 따라 절삭공구와 금속 피삭재간의 마찰을 줄여 마멸 및 마모를 줄이며, 표면의 부식 등을 방지하며, 발생되는 열을 냉각시켜 열로 인한 변형을 방지하며, 붙어있는 절삭된 잔여물을 씻어냄으로써 가공된 표면의 특성이 좋아지게 되는 것이다.
상기 절삭유제를 적용하는 방법은 범람식과 연무식으로 구분된다.
이때, 상기 범람식은 저압펌프에 의해 절삭면에 끊임없이 절삭유제를 쏟아내어 사용하는 것이며, 연무식은 빠른속도의 공기흐름과 절삭유제를 미스트를 뿌리는 방식으로 사용하는 것이다.
상기 절삭유제는 세정제, 방청/PH조절제, DI-Water, 방청첨가제, CA, 윤활제, 방부제, BTA, 습윤제, 거품양이 각각 포함된 정도에 따라, E,G,가,나,다로 구분하며, 각각의 절삭유제의 비율은 아래의 표와 같다.
E G 가 나 다
세정제 74%(37mL) 74%(37mL) 70%(35mL) 70%(35mL) 70%(mL)
방청/PH조절제 16%(8mL) 16%(8mL) 16%(8mL) 12%(6mL) 12%(6mL)
DI-Water 6%(3mL) 6%(3mL) 6%(3mL) 6%(3mL) 6%(3mL)
방청첨가제 2%(1mL) 2%(1mL) 3%(1.5mL) 4%(2mL) 4%(2mL)
CA 2%(1mL) - 1%(0.5mL) 1%(0.5mL) 3%(1.5mL)
윤활제 - - 3%(1.5mL) 6%(3mL) 3%(1.5mL)
방부제 - 2%(1mL) 1%(0.5mL) 1%(0.5mL) 1%(0.5mL)
BTA - - 0.08g 0.08g 0.08g
습윤제 - - 1방울 1방울 1방울
거품양 4.6 mL 4.3 mL 3.7 mL 3.0 mL 3.5 mL
상기 아크릴마이드 나노젤 소포제와 비교되는 것으로는 종래의 소포제와 고분자형 소포제가 있다.
상기 종래의 소포제는 사용 시료로 720 또는 SJ를 사용하고 있으며, 각각의 시료가 사용된 성능은 다음 표와 같다.
소포제 농도 거품양 (ml)
E G 나
SJ 0.10% 1.6 1.2 1.1
0.20% 1.5 1.2 0.8
0.30% 0.7 0.6 0.6
0.40% 0.6 0.6 0.6
0.50% 0.6 0.6 0.4
720 0.10% 1.8 2.2 1.5
0.20% 1.7 1.5 1.3
0.30% 1.5 1.3 1.3
0.40% 1.5 1.2 1.1
0.50% 1.5 1.0 1.0
상기 고분자형 소포제는 사용 시료로 2500, 2700, PDMS-M, PDMS-B, 또는 PDMS-S를 사용하며, 각각의 시료가 사용된 성능은 다음 표와 같다.
시료 거품양 (ml)
가 나 다
없음 3.8 3.1 3.6
2500 1.5 1.7 2.0
2700 2.5 2.0 2.4
PDMS-M 2.7 2.4 2.7
PDMS-B 2.8 2.6 2.1
PDMS-S 2.6 2.8 3.9
상기 아크릴마이드 나노젤 소포제는 사용 시료로 PAm-10, PAm-20, PAm-30, PAm-60, 2700b, 2500h, 2500g, 2700a, 2700e, 2700f, UP-40, UP-39, UP-30, UP-29, UP-28, UP-35-MAA, UP-35-MMA, PDMS-M, PDMS-B, 또는 PDMS-S를 사용하며, 각각의 시료가 사용된 성능은 다음 표와 같다.
시료 거품양 (ml)
나(1mL)　 나(4mL)　 나(8mL)　 최소값　
PAm-10 3.9 3.2 3.2 3.2
PAm-20 3.6 3.5 3.1 3.1
PAm-30 3.7 3.3 3.0 3.0
PAm-60 3.1 3.9 4.1 3.1
2700b 7.8 6.8 7.3 6.8
2500h 6.3 4.8 5.5 4.8
2500g 4.3 3.8 3.6 3.6
2700a 7.3 7.5 7.5 7.3
2700e 7.0 8.0 7.3 7.0
2700f 7.8 7.3 7.3 7.3
UP-40 4.2 3.7 1.2 1.2
UP-39 7.5 6.5 5.5 5.5
UP-30 4.2 4.2 2.6 2.6
UP-29 5.7 5.3 4.9 4.9
UP-28 5.8 5.3 5.3 5.3
UP35-MAA 3.9 4.3 4.5 3.9
UP35-MMA 3.9 3.9 3.3 3.3
PDMS-M 5.5 7.5 7.5 5.5
PDMS-B 8.5 7.5 7.0 7.0
PDMS-S 3.3 3.9 3.4 3.3
그리고 절삭유제에 종래의 소포제를 사용하는 경우, 원심분리기로 원심분리 후 거품양을 비교하면 다음 표와 같다.
시료 원심분리 후 거품양 (ml)
0 회 1 회 2 회
720 1.3 1.9 2.6
SJ 0.6 1.1 1.6
다이나 1.2 1.4 2.0
유시로 1.2 1.3 2.0
그리고 본 발명의 아크릴마이드 나노젤 소포제를 사용하는 경우, 원심분리기로 원심분리 후 거품양을 비교하면 다음 표와 같다.
시료 원심분리 후 거품양(ml)
나(1mL) 나(4mL) 나(8mL)
0회 1회 2회 0회 1회 2회 0회 1회 2회
PAm-10 3.9 5.0 4.7 3.2 3.8 4.4 3.2 3.7 4.2
PAm-20 3.6 5.0 5.2 3.5 4.3 5.6 3.1 4.0 5.3
PAm-30 3.7 4.8 4.5 3.3 4.0 3.9 3.0 3.5 4.2
PAm-60 3.1 5.1 4.4 3.9 4.2 4.3 4.1 4.2 4.4
2700b 7.8 8.0 8.0 6.8 7.0 7.0 7.3 7.0 7.0
2500h 6.3 7.0 7.0 4.8 7.0 7.5 5.5 7.0 7.0
2500g 4.3 4.6 4.3 3.8 4.9 4.9 3.6 5.8 5.3
2700a 7.3 6.2 6.3 7.5 7.2 8.0 7.5 7.7 8.0
2700e 7.0 7.5 7.5 8.0 7.0 7.0 7.3 6.8 7.0
2700f 7.8 7.4 7.4 7.3 7.8 8.0 7.3 7.3 8.0
UP-40 4.2 6.2 5.7 3.7 5.9 6.1 1.2 4.0 4.2
UP-39 7.5 7.8 7.9 6.5 7.4 7.6 5.5 7.3 8.0
UP-30 4.2 3.8 3.9 4.2 3.6 4.2 2.6 3.7 4.7
UP-29 5.7 7.0 7.0 5.3 6.5 7.0 4.9 6.2 6.3
UP-28 5.8 7.0 7.5 5.3 4.5 6.1 5.3 4.4 6.2
UP-35-MAA 3.9 4.0 3.9 4.3 4.3 4.3 4.5 3.1 3.0
UP-35-MMA 3.9 5.9 4.1 3.9 4.7 4.0 3.3 3.7 3.3
PDSM-M 5.5 5.8 4.2 7.5 7.3 7.7 7.5 7.3 7.2
PDSM-B 8.5 7.3 8.0 7.5 6.8 6.5 7.0 6.8 7.7
PDSM-S 3.3 5.3 5.2 3.9 4.7 4.5 3.4 4.3 4.2
상기와 같은 측정값을 비교할 때, 본 발명의 나노입자 소포제를 사용하되, UI-30, UI-30, PDMS-S, UP-35-MMA, 또는 UP-35-MAA를 사용한 절삭유제가 원심분리 후에도 소포능력이 유지됨으로, 본 발명에서는 UI-30, PDMS-S, UP-35-MMA, 또는 UP-35-MAA를 사용하는 것이 적절하다.
상기 실리콘 폴리머는 실리콘이 화학결합으로 중합되어 연결되어 있는 분자로 되어 있는 화합물인 것으로, 실리콘 오일, 실리콘 고무, 또는 실리콘 레진을 사용하는 것이다.
상기 실리콘 오일은 실록산 구조로 결합되어 사슬모양의 분자구조를 가지고 있으며, 상기 실록산 구조는 각각의 분자가 독립해 있기에 상호간에 자유롭게 움직일 수 있어 유동성, 즉 액체 성질을 가지게 된다.
상기 실리콘 고무는 망상구조로 결합되어 분자사슬이 상호 이동하지 못하여 유동성은 사라지나, 분자의 자유도가 크게 됨에 따라 신축성이 생겨 고무의 성질을 가지게 된다.
상기 실리콘 레진은 가교밀도를 극단적으로 높여 가교하기 쉬운 구성단위를 초기에 선택하여 망상구조로 결합된 것이다. 상기 가교밀도가 높아짐에 따라 분자의 자유도가 감소하며 신축성도 줄어들게 되어 딱딱하게 된다.
상기 실리콘의 화학적 성질은 분자 구조상 무기적인 성질과 유기적인 성질을 동시에 가지며, 상기 실리콘의 분자에 포함되는 규소(Si)와 산소(O)는 전기음성도의 차이가 커서 이온결합에 가까움에 따라 에너지 적으로 안정되어 열과 산에 강하다.
그러므로 상기 실리콘은 고온이 발생하는 경우에 사용하면 실용적이다.
그리고 상기 실리콘의 물리적 성질을 설명하면, 실리콘 오일은 분자간의 인력이 작기에 표면장력이 낮으며, 물체의 표면에 얇고 넓게 되려는 성질은 가지며 고화점이 낮아 내한성이 좋은 거시며, 실리콘 고무도 고화점이 낮아 내한성이 좋다.
하지만, 실리콘 오일을 사용할 경우 마찰면의 압력이 높아지면서 유막을 보존하지 못하여 본 발명에서 사용하는 금속간의 윤활제로써는 부적당하다.
상기 실리콘 폴리머를 합성하는 방법은 직접법에 의한 합성공정을 하며, 고분리 기능의 증류탑을 사용하여 메틸클로로실란을 분리한 후, 증류공정을 하는 것이다.
상기 메틸클로로신란 중에서 디메틸디클로로실란((CH3)2SiCl2)는 2차원적으로 성장할 수 있는 두 개의 기능기를 가진다.
상기 디메틸디클로로실란은 물과 반응하여 실란올(silanols)을 만들고, 상기 실란올을 중합하여 선형 실록산을 형성하며, 수산화칼륨을 촉매로 사용하여 고리형 2메틸 4형체를 형성한다. 상기 4형체는 다시 수산화칼륨을 촉매로하여 선형 실리콘 고무로 제조된다.
상기 실리콘 고무를 가교, 유기재료와의 공중합화, 접착성 부여, 내유성 부여 등을 할 경우에는 아미노프로필(aminopropyl), 트리플루오로프로필(trifluoropropyl) 등의 독특한 유기기를 가진 실란류, 즉 특수한 단량체가 필요하며, 상기 특수한 단량체는 유기합성화학의 수법에 의해 제조되는 것이다.
상기 실리콘 소포제를 주요성분, 용제타입, 첨가량에 따라 구분하여 아래의 표와 같이 나타낼 수 있다.
주요 성분 특징 및 주용도 첨가량 용제타입
수용성
 유기 Polymer와 유기금속화합물 수용성, 에멀젼 도료 System, 수성 RMPC용 특히 Alkyd Emulsion System에 우수 0.1-1.0 물, BA
비실리콘 폴리머 무광, Silk Emulsion 도료에 적합, Interior Paint에 적합 0.2-0.8 물
변성폴리 실록산 수계 도료및 수성 안료 농축 System에 적합, 투명성 탁원, 분산, 펌핑시 공기혼입 억제효과 우수 0.1-0.3 -
용제형 비실리콘 화합물 투명성 우수, 폴리우레탄, 산경화, NC랄카, 불 포화수지 TYPE에 적합, 목공도료 및 알키드 시스템에 적합 0.1-1.0 Xylene
비실리콘 폴리머 HIGH SOLID NC 락카, 2액형 우레탄, COLDEPOXY, 불포화수지 시스템에 적합 0.1-0.7 Mineral Spirit
비실리콘 폴리머 표면활성효과, 폴리우레탄, 알키드 도료 시스템, 소부 알키드 시스템에 적합 0.5-2.0 Xylene
실리콘계 폴리머 2액형 PU(특히 CURTAIN COAT). STOVINGENAMEL 중유성, 알키드 시스템에 적합 0.1-1.0 Xylene, MPA, EA, BA
실리콘타입 폴리머 2액형 PU, NC, 시스템, OIL Free Polyester 및 소부 Acryl에 적합 0.1-0.5 Alkyl Benzene MPA
실리콘타입 폴리머 자연건조형의 아크릴, Vinyl, CR Polymer, 알 키드 Base 건축용 도료, Airless Spray 도장 시스템에 적합 0.1-1.0 Cyclohexanone Alkyl
실리콘타입 폴리머 폴리우레탄, 불포화 수지, 산경화, NC락카, 특 히 Curtain Coating 맞찢김 방지 효과 우수 0.1-1.0 Xylene, MPA, EA, BA
실리콘타입 폴리머 건축용 도료, 자연건조 아크릴, Vinyl, CR Polymer, 알키드 Base 건축용 도료, Airless Spray 도장 시스템에 적합 0.5-1.0 Diisobutyl-Ketone
실리콘타입 폴리머 상용성 우수, 폴리우레탄, 불포화 Polyester System 붓, 롤러, Airless Spray 도장에 적합 0.1-1.5 Alkyl Benzene MPA, Xylene
실리콘타입 폴리머 자연 건조형 건축도료, 2액형 Epoxy Urethane 붓, 롤러, Airless Spray 도장에 적합 0.1-0.7 Diisobutyl-Ketone
불소 실리콘 고광택, 속건, Type Sparay 및 Brush 도장에 적합 특히, 목공용 도료에 우수 상용성이 매우 우수, 2액형 우레탄산 경화형, NC락카 시스템 에 우수 0.1-.0.4 Cyclohexanone
비실리콘 폴리머 불포화 Polyester(악기, 기구)불포화 UV System, Znc Steorate 및 과량의 체질안료 System, 투명성 요구 System 0.1-1.0 Alkyl Benzene Mineral Spirit
실리콘 타입 폴리머 Acrylate Oligomer System의 UV Curing System 0.5-1.0 2-Ethy Hexyl Acrlate
실리콘 타입 폴리머 무용제 Epoxy System(특히 바닥재)표면 평활 성이 매우 우수 0.5-1.5 Alkyl Benzene MPA
Xylene 1% max 잉크전용 소포제, 방향족 용제 최소량 함유, 식 품관련 포장 인쇄에 적합 EA, nBA,2M1MEA
상기 실리콘 소포제는 오일형 소포제, 용제형 소포제, 에멀젼형 소포제, 또는 오일 컴파운드형 소포제를 사용하는 것으로, 비극성 결합되기에 물, 극성 원자단, 탄화수소, 또는 탄화수소기를 갖는 분자에 분자 회합되지 않고, 기포에 대하여 조금 서늘한 성질을 가지고 있어 본 발명에 적합하다.
그리고 상기 실리콘 소포제는 화학적인 불활성이 있어 안정적이며, 기포성 물질과의 반응성도 없으며, 뛰어난 내열성을 가지며, 생리적으로 무해하기에 식품, 발효 등에도 사용할 수 있다.
상기 오일형 소포제는 오일함량이 100%이며, 내열성이 우수한 것으로, 물, 용제 등의 이물질의 혼입이 곤란할 경우 사용되는 것이다.
상기 에멀젼형 소포제는 실리콘 소포제에 유화제를 사용한 것이다.
상기 오일 컴파운드형 소포제는 미분말 실리카를 분산시킨 컴파운드를 사용한 것이다.
따라서 본 발명은 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 아크릴마이드 나노젤 소포제를 제조함으로써, 상기 아크릴마이드 나노젤 소포제가 사용된 절삭유제에서 원심분리를 한 후에도 소포성이 유지되어 마모방지 및 열흡수 작용효과가 감소되는 것을 방지하여 재사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 실리콘 폴리머를 통해 미니에멀젼(miniemulsion)법을 사용하여 폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel) 소포제를 제조하는 아크릴아미드 나노젤 소포제 제조방법에 있어서,
    메틸렌 클로라이드(Methylene chloride)에 수용성인 아크릴아마이드(acrylamide)와 비스아크릴아미드(bis-acrylamide)를 투입하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액을 아이스 배스(ice bath) 위에서 음파처리(sonication)하는 단계; 상기 음파처리한 혼합액을 50~70℃의 온도에서 13~15시간 가열하는 단계; 상기 가열된 혼합액을 원심분리기(Contrifuge)를 통해 원심분리를 하여 결과물을 획득하는 단계; 로 이루어지는 것이며,
    상기 실리콘 폴리머는 합성하여 사용하는 것으로, 직접법에 의한 합성공정을 하며, 고분리 기능의 증류탑을 사용하여 메틸클로로실란을 분리한 후, 증류공정을 하는 것이며,
    폴리아크릴아미드 나노젤(polyacrylamide nanogel)을 융합하기 위해 상기 혼합액에는 과산화황산암모늄(ammonium persulfate)과 테트라메틸에틸렌디아민(TEMED, tetramethylethylene diamine)을 첨가하는 것이며,
    상기 아크릴아미드 나노젤 소포제가 사용된 절삭유제에서 원심분리를 한 후에도 소포성이 유지되어 마모방지 및 열흡수 작용효과가 감소되는 것을 방지하여 재사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 아크릴아미드 나노젤 소포제 제조방법
  2. 삭제
  3. 제 1 항의 방법에 의하여 제조되는 아크릴아미드 나노젤 소포제
KR1020170017729A 2017-02-08 2017-02-08 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법 KR101962530B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170017729A KR101962530B1 (ko) 2017-02-08 2017-02-08 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170017729A KR101962530B1 (ko) 2017-02-08 2017-02-08 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180092224A KR20180092224A (ko) 2018-08-17
KR101962530B1 true KR101962530B1 (ko) 2019-07-18

Family

ID=63408312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170017729A KR101962530B1 (ko) 2017-02-08 2017-02-08 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101962530B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000300909A (ja) 1999-04-21 2000-10-31 Sannopuko Kk エマルション型消泡剤組成物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3632104B2 (ja) * 1996-05-10 2005-03-23 株式会社ネオス 消泡剤
CN102548631B (zh) * 2009-10-09 2014-11-26 圣诺普科有限公司 消泡剂
KR101550941B1 (ko) * 2010-10-14 2015-09-07 (주)아모레퍼시픽 리피드가 코팅된 하이드로겔 입자 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000300909A (ja) 1999-04-21 2000-10-31 Sannopuko Kk エマルション型消泡剤組成物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180092224A (ko) 2018-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1229459C (zh) 水性涂料组合物
US10647884B1 (en) Polysilazane and fluoroacrylate coating composition
CN107201122B (zh) 一种水性罩光亮光烤漆及其制备方法
CN102051112A (zh) 一种水性双组份聚氨酯清漆及其制备方法
EP1447432A1 (en) Aqueous composition and method of preparing nonyellowing coating therefrom
WO2000061691A1 (fr) Composition a base de resine pour matiere d'enduction aqueuse
CN112552779B (zh) 一种环保型低表面处理水性环氧厚浆型耐酸碱涂料及其制备方法
KR20170037227A (ko) 내마모성, 부착성, 내열성 및 내부식성을 향상시킨 절연코팅제
CN103614066A (zh) 一种油性uv底上专用的水性uv哑光清面漆
JP5971990B2 (ja) 滑水性表面処理剤
CN109609002A (zh) 一种用于木材表面的紫外光固化底漆及其制备方法
KR101962530B1 (ko) 아크릴마이드 나노젤 소포제 및 그 제조방법
CA2008929A1 (en) Releasing agent for powder molding and process for producing molded article using said releasing agent
CN102559023A (zh) 一种耐刮性水性聚氨酯涂料及其制备方法
Scheerder et al. Novel, water-based fluorinated polymers with excellent antigraffiti properties
JP2010052151A (ja) 潤滑離型コーティング用組成物およびそれを用いた潤滑離型膜の形成方法、並びに金型およびその製造方法
KR940005708A (ko) 에폭시 수지를 기본으로 하는 가교결합 중합체 미립자, 이의 제조방법 및 용도
JP2019532135A (ja) 保護性ポリマーコーティング
CN106010146A (zh) 免打磨uv底漆
JPH05310857A (ja) 水性撥水加工用コーティング剤
CN113174189A (zh) 一种紫外光固化微颗粒喷涂底漆及其制备方法
JP2005320536A (ja) ポリイミドベースの潤滑塗料
TW201736405A (zh) 水性分散液、其製造方法、水性塗料及塗裝物品
JP6495221B2 (ja) 封孔処理剤
CN113260648B (zh) 含脲基团的流变控制添加剂

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