KR102526691B1 - 반응성 자기 유화제 적용 알키드 에멀젼 - Google Patents

반응성 자기 유화제 적용 알키드 에멀젼 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 반응성 자기유화제를 적용한 알키드 수지 및 이를 포함하는 알키드 에멀젼에 관한 것으로서, 본 발명의 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는 알키드 수지 백본에 자기반응형 유화제를 반응시켜 알키드 에멀젼 제조 시 사용되는 유화제의 양을 대폭적으로 줄일 수 있으며, 이와 동시에 수지 백본의 도막 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는 유화안정성이 우수하면서도 수지 백본(backbone)의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있어 성능에 맞는 알키드 에멀젼 수지의 제조를 용이하게 할 수 있다.

Description

반응성 자기 유화제 적용 알키드 에멀젼{ALKID EMULSION WITH REACTIVE SELF-EMULSIFIER}
본 발명은, 알키드 수지 및 알키드 에멀젼에 관한 것으로, 특히, 반응성 자기 유화제를 적용한 알키드 수지 및 이를 포함하는 알키드 에멀젼에 관한 것이다.
다염기산, 폴리올, 지방산을 포함하는 알키드 수지는 코팅, 도료 산업에 널리 사용되는 수지로서, 광범위하게 활용되고 있다. 알키드 에멀젼을 제조하는 전통적인 방법은 유화제를 통해 알키드 수지를 유화시키는 것이다.
이와 관련하여 한국공개특허 10-2014-0099192는 안정한 알키드 에멀젼을 제조하기 위한 알키드 계면활성제에 대한 것으로, 친수성 그룹을 포함하는 적어도 하나의 모노머, 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 지방산 또는 에스테르, 및 임의로, 적어도 하나의 폴리올의 공중합으로 형성한 알키드 계면활성제에 대하여 제시하고 있다.
그러나 유화제의 단독 사용은 유화제 사용량의 증가로 인해 가격 경쟁력을 떨어뜨리고, 동시에 유화제 자체의 결점으로 도막에 악영향을 미치는 경우가 있어 문제가 된다.
이에, 알키드 에멀젼을 제조하는 다른 방법으로서, 알키드 수지에 친수성 치환기를 도입하여 분산시키는 방법에 대한 연구 개발이 있었다.
이와 관련하여, 한국등록특허 10-1904776 호는 주사슬에 유화를 가능케하는 에틸렌옥사이드기를 포함하는 자기유화형 폴리우레탄 알키드 에멀젼 수지에 대한 것으로서, 알키드 수지에 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 투입하여 우레탄 반응을 유도하여 폴리우레탄 알키드 수지 형성 후 수분산하여 알키드 에멀젼 수지를 제조하고 있다.
그러나 친수성 치환기를 사용하는 수용성 알키드수지 역시 친수성 치환기가 수지 구조물중에 약한 고리역할을 하면서 최종 도막물성을 약화시키는 원인으로 작용하는 문제가 있다.
따라서 유화안정성도 우수하면서 수지 백본(backbone)의 성능이 저하되지 않는 알키드 에멀젼의 개발이 요구된다.
한국공개특허 제 10-2014-0099192 호 (2014.08.11 공개) 한국등록특허 제 10-1904776 호 (2018.09.28 등록)
본 발명의 반응성 자기유화제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112020128380558-pat00001
상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1임.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 반응성 자기유화제를 도입한 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 반응성 자기유화제를 도입한 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지 100 중량부, 및 유화제 1 내지 20 중량부를 포함하는 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
본 발명의 반응성 자기유화제는 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,
하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112020128380558-pat00002
상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1임.
그리고, 상기 m:n은 2:1 내지 7:1 또는 3:1 내지 5:1일 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제의 수평균분자량은 500 내지 5000, 700 내지 3000, 또는 1000 내지 2000일 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제는, 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체와 트리멜리트산 무수물의 반응을 통해 제조될 수 있다.
그리고, 상기 공중합체는 말단에 메톡시기 또는 에톡시기를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 반응성 자기유화제는, 상기 말단에 메톡시기를 포함한 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체 100 중량부 및 상기 트리멜리틱 무수물 1 내지 20 중량부, 5 내지 15 중량부, 또는 8 내지 12 중량부를 혼합하여 제조할 수 있다.
그리고, 상기 반응은 120 내지 180 ℃, 130 내지 160 ℃, 또는 140 내지 160 ℃ 에서 수행될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는, 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제를 알키드 수지에 도입한 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112020128380558-pat00003
상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1임.
그리고, 상기 m:n은 2:1 내지 7:1 또는 3:1 내지 5:1일 수 있다.
또한, 상기 알키드 수지는 지방산, 프탈산 무수물, 글리세린, 및 펜타에리트리톨의 중합을 통해 형성된 수지일 수 있다.
그리고, 상기 지방산은 대두 지방산일 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112020128380558-pat00004
상기 화학식 2에서,
상기 R1은 탄소수 1 내지 30인 포화 또는 불포화 탄화수소이고,
상기 A는 상기 반응성 자기유화제이고,
상기 p은 1 내지 30임.
그리고, 상기 R1은 탄소수 1 내지 24, 또는 1 내지 20인 포화 또는 불포화 탄화수소일 수 있다.
그리고, 상기 p는 1 내지 24, 또는 1 내지 20일 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는, 상기 반응성 자기유화제의 카르복실기와 알키드 수지 백본(backbone)의 작용기의 반응을 통해 형성될 수 있다.
그리고, 상기 알키드 수지 백본의 작용기는 히드록시기일 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지의 수평균 분자량이 10000 내지 40000, 14000 내지 32000, 또는 20000 내지 25000일 수 있다.
그리고, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는,
상기 반응성 자기유화제 100 중량부에,
글리세린 1 내지 20 중량부, 5 내지 18 중량부, 또는 10 내지 16 중량부;
펜타에리트리톨 30 내지 70 중량부, 40 내지 60 중량부, 또는 45 내지 55 중량부;
프탈산 무수물 50 내지 100 중량부, 60 내지 90 중량부, 또는 70 내지 80 중량부;
벤조산 5 내지 30 중량부, 10 내지 25 중량부, 또는 12 내지 20 중량부; 및
자일렌 1 내지 20 중량부, 3 내지 16 중량부, 또는 5 내지 10 중량부; 중 적어도 하나를 혼합하여 제조할 수 있다.
그리고, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는 140 내지 380 ℃, 160 내지 300 ℃, 또는 180 내지 240 ℃ 에서 제조될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는, 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제를 도입한 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지 100 중량부, 및 유화제 1 내지 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112020128380558-pat00005
상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1임.
그리고, 상기 유화제 2 내지 10 중량부, 또는 4 내지 8 중량부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 유화제는 2 이상의 유화제를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유화제는 알킬아릴 설포네이트(Alkylaryl sulphonate)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는,
상기 반응성 자기유화제를 도입한 알키드 수지 100 중량부, 및 유화제 1 내지 20 중량부, 2 내지 10 중량부, 또는 4 내지 8 중량부를 혼합하는 단계; 및
탈이온수를 적가 분산하여 에멀젼화하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
그리고, 상기 탈이온수의 적가 분산은 2 내지 6 시간, 3 내지 5 시간, 3.5 내지 4.5 시간 동안 수행될 수 있다.
그리고, 상기 적가 분산하는 탈이온수는 상기 반응성 자기유화제를 도입한 알키드 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 200 중량부, 70 내지 150 중량부, 또는 80 내지 12 중량부일 수 있다.
그리고, 상기 에멀젼화 단계 전에 탈이온수를 덤핑 후 교반하는 단계를 더 포함하고, 상기 교반은 40 내지 80 ℃, 45 내지 75 ℃, 또는 50 내지 70 ℃에서, 5 내지 40 분, 10 내지 30 분, 15 내지 25 분 동안, 500 내지 1100 rpm, 600 내지 1000 rpm, 또는 700 내지 900 rpm으로 수행할 수 있다.
그리고, 상기 덤핑하는 탈이온수는 상기 반응성 자기유화제를 도입한 알키드 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 5 내지 15 중량부, 또는 8 내지 12 중량부일 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지의 평균 입경은 300 내지 800 nm, 400 내지 700 nm, 또는 500 내지 600 nm일 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지의 불휘발분이 35 내지 70 %, 40 내지 60 %, 또는 45 내지 55 %일 수 있다.
본 발명은 알키드 수지에 반응성 자기유화제를 적용하여 상대적으로 물성이 뛰어난 고분자의 알키드 수지의 유화를 도와 유화제 사용량을 줄이고 성능에 맞는 알키드 에멀젼 수지의 제조를 용이하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는 유화안정성이 우수하면서도 수지 백본(backbone)의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는 알키드 수지 백본에 자기반응형 유화제를 반응시켜 알키드 에멀젼 제조 시 사용되는 유화제의 양을 대폭적으로 줄일 수 있으며, 이와 동시에 수지 백본의 도막 성능을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
다만, 아래는 특정 실시예들을 예시하여 상세히 설명하는 것일 뿐, 본 발명은 다양하게 변경될 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에, 예시된 특정 실시예들에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, '포함하다', '함유하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소(또는 구성성분) 등이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 반응성 자기유화제는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
Figure 112020128380558-pat00006
상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1, 2:1 내지 7:1 또는 3:1 내지 5:1일 수 있다. m:n은 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌의 비율로서, m 및 n이 상기 범위 내일 경우 유화 안정성이 우수하며 상기 범위를 벗어날 경우 안정성이 떨어지는 문제가 발생한다.
상기 화학식 1로 표시될 수 있는 본 발명의 반응성 자기유화제는 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌글리콜과 다염기산을 반응시켜서 최종적으로 산 기능성 중간체를 만들어 알키드 백본에 반응시켜서 수지의 유화를 보조하는 역할을 한다.
상기 반응성 자기유화제의 수평균분자량은 500 내지 5000, 700 내지 3000, 또는 1000 내지 2000일 수 있다. 수평균분자량이 상기 범위 미만일 경우 수지 전체의 반응기에 영향을 주어서 본 수지의 백본의 관능기 포션에 영향을 줄 수 있으며 수평균분자량이 상기 범위를 초과할 경우에는 유화안정성을 떨어뜨릴 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제는, 말단에 에톡시기, 메톡시기 등 알콕시기, 바람직하게는 메톡시기를 포함한 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체와 트리멜리트산 무수물의 반응을 통해 제조될 수 있다. 상기 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체일 수 있다.
그리고, 상기 반응성 자기유화제는, 상기 말단에 메톡시기를 포함한 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체 100 중량부 및 상기 트리멜리틱 무수물 1 내지 20 중량부, 5 내지 15 중량부, 또는 8 내지 12 중량부를 혼합하여 제조할 수 있다.
그리고, 상기 반응은 120 내지 180 ℃, 130 내지 160 ℃, 또는 140 내지 160 ℃ 에서 수행될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제는 카르복실기를 1 이상, 또는 2 이상 구비하여 알키드 수지와 반응할 수 있는 반응 사이트를 가지게 된다.
한편, 본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는, 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제를 도입한 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112020128380558-pat00007
상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1, 2:1 내지 7:1 또는 3:1 내지 5:1일 수 있다. 또한, 화학식 1의 메톡시기는 에톡시기 등 알콕시기로 대체될 수 있다.
알키드 수지(Alkyd Resin)는 주로 도료에 사용되는 수지 중 하나로, 지방산, 다가알코올, 다염기산의 에스터화 반응으로 생성되며, 본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는 알키드 수지에 본 발명에 따른 반응성 자기유화제를 도입한 것으로서, 반응성 자기유화제를 알키드 수지의 백본에 접목시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 상기 알키드 수지는 지방산, 프탈산 무수물, 글리세린, 및 펜타에리트리톨의 중합을 통해 형성된 수지일 수 있다. 이렇게 형성된 알키드 수지는 다수의 히드록시기를 보유하게 된다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예로서 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
Figure 112020128380558-pat00008
상기 화학식 2에서, 상기 R1은 탄소수 1 내지 30, 1 내지 24, 또는 1 내지 20인 포화 또는 불포화 탄화수소이고, 상기 A는 상기 반응성 자기유화제 또는 이로부터 유래된 유도체이고, 상기 p은 1 내지 30, 1 내지 24, 또는 1 내지 20일 수 있다. 그리고, 상기 R1은 바람직하게는 불포화 탄화수소일 수 있다.
상기 화학식 2를 통해 알키드 수지와 본 발명의 반응성 자기유화제가 접목되는 양상을 확인할 수 있다. 구체적으로는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는 본 발명의 반응성 자기유화제에 존재하는 카르복실기와 알키드 수지의 백본(backbone) 상에 존재하는 작용기의 반응을 통해 형성될 수 있다. 상기 알키드 수지의 백본 상에 존재하는 작용기는 산소를 포함하는 작용기일 수 있다. 또한, 상기 알키드 수지의 히드록시기가 반응성 자기유화제의 카르복실기와 반응하여 결합하는 것이 바람직하다.
특히 본 발명의 알키드 수지는 펜타에리트리톨을 단량체로 포함시킴으로써 다량의 히드록시기를 가지며 상기 본 발명의 반응성 자기유화제는 카르복실기를 가져 상기 펜타에리트리톨에서 유래한 히드록시기와 용이하게 결합할 수 있으므로 반응성 자기유화제의 알키드 수지에 대한 접목이 유리하다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지의 수평균 분자량이 10000 내지 40000, 14000 내지 32000, 또는 20000 내지 25000일 수 있다. 수평균 분자량이 상기 범위 미만일 경우 도막의 기계적 화학적 물성이 저하될 수 있으며, 범위를 초과할 경우 유화안정성이 떨어질 수 있다.
그리고, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는, 상기 반응성 자기유화제 100 중량부에, 글리세린 1 내지 20 중량부, 5 내지 18 중량부, 또는 10 내지 16 중량부; 펜타에리트리톨 30 내지 70 중량부, 40 내지 60 중량부, 또는 45 내지 55 중량부; 프탈산 무수물 50 내지 100 중량부, 60 내지 90 중량부, 또는 70 내지 80 중량부; 벤조산 5 내지 30 중량부, 10 내지 25 중량부, 또는 12 내지 20 중량부; 및 자일렌 1 내지 20 중량부, 3 내지 16 중량부, 또는 5 내지 10 중량부; 중 적어도 하나를 혼합하여 제조할 수 있다.
반응성 자기유화제 적용 알키드 수지의 제조에 있어 상기 벤조산을 첨가함으로써 분자량을 조절할 수 있고 겔화를 방지할 수 있다.
그리고, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는 140 내지 380 ℃, 160 내지 300 ℃, 또는 180 내지 240 ℃ 에서 제조될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는, 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제를 도입한 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지 100 중량부, 및 유화제 1 내지 20 중량부, 2 내지 10 중량부, 또는 4 내지 8 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 유화제 함량이 상기 범위 미만일 경우 유화 안정성이 떨어지고, 범위를 초과할 경우 도막의 기계적 화학적 물성이 떨어질 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020128380558-pat00009
상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1, 2:1 내지 7:1 또는 3:1 내지 5:1일 수 있다.
상기 유화제는 1 종의 유화제 또는 2 이상의 유화제를 포함할 수 있으며, 상기 유화제는 알킬아릴 설포네이트(Alkylaryl sulphonate)계 유화제를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는, 상기 반응성 자기유화제를 도입한 알키드 수지 100 중량부, 및 유화제 1 내지 20 중량부, 2 내지 10 중량부, 또는 4 내지 8 중량부를 혼합하는 단계; 및 탈이온수를 적가 분산하여 에멀젼화하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
상기 에멀젼화 단계에 있어서, 탈이온수의 적가 분산은 2 내지 6 시간, 3 내지 5 시간, 3.5 내지 4.5 시간 동안 수행될 수 있으며, 적가 분산하는 탈이온수는 상기 반응성 자기유화제를 도입한 알키드 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 200 중량부, 70 내지 150 중량부, 또는 80 내지 12 중량부일 수 있다.
그리고, 상기 알키드 수지 및 유화제를 혼합하는 단계 이후 상기 에멀젼화 단계 전에 탈이온수를 덤핑 후 교반하는 단계를 더 포함하고, 상기 교반은 40 내지 80 ℃, 45 내지 75 ℃, 또는 50 내지 70 ℃에서, 5 내지 40 분, 10 내지 30 분, 15 내지 25 분 동안, 500 내지 1100 rpm, 600 내지 1000 rpm, 또는 700 내지 900 rpm으로 수행할 수 있다.
그리고, 상기 덤핑하는 탈이온수는 상기 반응성 자기유화제를 도입한 알키드 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 5 내지 15 중량부, 또는 8 내지 12 중량부일 수 있다.
본 발명에 따른 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지의 평균 입경은 300 내지 800 nm, 400 내지 700 nm, 또는 500 내지 600 nm일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지의 불휘발분이 35 내지 70 %, 40 내지 60 %, 또는 45 내지 55 %일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예]
실시예 1: 유화제 합성
온도계, 응축기, 교반기가 장착된 2 리터 4 구 플라스크에 메톡시 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체(화학식 3, m:n=4:1, 분자량 2000) 350 g과 트리멜리트산 무수물(Trimellitic anhydride) 34 g을 투입 후 서서히 150 ℃로 승온시키고 동 온도에서 산가가 50 - 53이 되도록 반응시켜 자기반응성 유화제를 합성하였다.
Figure 112022124711318-pat00014
실시예 2: 알키드 수지 합성
상기 실시예 1에서 제조한 유화제에 대두 지방산(Soybean fatty acid(mono acid)) 400 g, 글리세린(glycerin) 54 g, 펜타에리트리톨(Pentaerythritol) 205 g, 프탈산 무수물(Phthalicanhydride) 300 g, 벤조산(Benzoic acid) 60 g, 자일렌(Xylene) 30 g을 넣고 220 ℃에서 반응시켜 산가 11 - 15와 가드너점도 V(50% in xylene)에서 반응을 종료하여 평균 분자량 20000 내지 25000의 알키드 수지를 제조하였다.
실시예 3: 알키드 에멀젼 합성
온도계, 응축기, 교반기가 장착된 1 리터 고속 교반 장치에 상기 실시예 2에서 제조한 알키드 수지 400 g을 투입하여 70 ℃에서 croda사 M7201 유화제 12 g 및 M7101 유화제 12 g을 투입 후 30 분간 교반하고 탈이온수 40 g을 덤핑 후 20 분간 교반하였다. 60 ℃에서 고속 교반하면서(800 rpm) 탈이온수 400 g을 4 시간 동안 적가 분산하여 에멀젼화하여 평균 입자사이즈 550 nm, 불휘발분 51 %인 알키드 에멀젼 수지를 수득하였다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제:
    [화학식 1]
    Figure 112020128380558-pat00010

    상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1임.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응성 자기유화제의 수평균분자량은 500 내지 5000, 700 내지 3000, 또는 1000 내지 2000인 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응성 자기유화제는, 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체와 트리멜리트산 무수물의 반응을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제.
  4. 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제를 알키드 수지에 도입한 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지:
    [화학식 1]
    Figure 112020128380558-pat00011

    상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1임.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 알키드 수지는 지방산, 프탈산 무수물, 글리세린, 및 펜타에리트리톨의 중합을 통해 형성된 수지인 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지:
    [화학식 2]
    Figure 112020128380558-pat00012

    상기 화학식 2에서,
    상기 R1은 탄소수 1 내지 30인 포화 또는 불포화 탄화수소이고,
    상기 A는 상기 반응성 자기유화제이고,
    상기 p은 1 내지 30임.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지는, 상기 반응성 자기유화제의 카르복실기와 알키드 수지 백본(backbone)의 작용기의 반응을 통해 형성된 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지의 수평균 분자량이 10000 내지 40000, 14000 내지 32000, 또는 20000 내지 25000인 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지.
  9. 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 자기유화제를 도입한 반응성 자기유화제 적용 알키드 수지 100 중량부, 및 유화제 1 내지 20 중량부를 포함하는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지:
    [화학식 1]
    Figure 112020128380558-pat00013

    상기 화학식 1에서, Ra는 메틸 또는 에틸이고, m:n은 1:1 내지 10:1임.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 유화제는 알킬아릴 설포네이트(Alkylaryl sulphonate)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지는,
    상기 반응성 자기유화제를 도입한 알키드 수지 100 중량부, 및 유화제 1 내지 20 중량부, 2 내지 10 중량부, 또는 4 내지 8 중량부를 혼합하는 단계; 및
    탈이온수를 적가 분산하여 에멀젼화하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 반응성 자기유화제 적용 알키드 에멀젼 수지의 평균 입경은 300 내지 800 nm, 400 내지 700 nm, 또는 500 내지 600 nm인 것을 특징으로 하는, 알키드 에멀젼 수지.
  13. 삭제
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