KR20030038937A - Process for the polymerization of cardanolic polymer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a cardanol polymer, a molded product prepared by using the polymer and a thermosetting coating composition containing the polymer are provided, to make a cardanol polymer massively and economically which is useful as the anticorrosive coating. CONSTITUTION: The method comprises the step of polymerizing cardanol in the presence of 5 wt% or less of a cationic initiator. Preferably the polymerization is carried out by bulk polymerization; and the cationic initiator is at least one selected from the group consisting of a strong acid, a Lewis acid and a Lewis acid complex. The cardanol is derived from the cashew-nut shell liquid(CNSL) generated massively as a by-product in the process of cashew nut food; and the obtained cardanol polymer has a number average molecular weight of 10,000-100,000.

Description

카데놀 중합체의 제조 방법{PROCESS FOR THE POLYMERIZATION OF CARDANOLIC POLYMER}PROCESS FOR THE POLYMERIZATION OF CARDANOLIC POLYMER

본 발명은 카데놀 중합체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카데놀 단량체를 양이온성 개시제의 존재 하에 연쇄 중합시켜 고분자량의 카데놀 중합체를 제조하는 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for preparing a cardenol polymer, and more particularly, to a process for preparing a high molecular weight cardenol polymer by chain polymerization of a cardenol monomer in the presence of a cationic initiator.

대표적인 저가의 천연 원료 중 하나인 카데놀은 견과류의 일종인 카슈너트의 생산가공시 다량으로 발생하는 부산물인 CNSL(cashew-nut shell liquid)의 주성분 중 하나이다. CNSL의 주성분으로는 크게 하기 구조식과 같이 카데놀과 카돌, 아나카딕산 등이 있다.Cardenol, one of the representative low-cost natural raw materials, is one of the main components of the cashew-nut shell liquid (CNSL), a by-product that occurs in large quantities during the production and processing of nuts, a kind of cashew nut. The main components of CNSL include cardenol, cardol, and anacardic acid as shown in the following structural formula.

특히 전체 CNSL의 70 내지 80 중량%를 차지하는 아나카딕산은 140℃ 내외의 열처리를 통한 탈이산화탄소 반응을 통해 카데놀로 치환시킬 수 있으며, 이러한 혼합물은 또한 간단한 감압 분별증류를 통해 90% 이상의 수율로 카데놀만 선택적으로 분리할 수 있다.In particular, anacardic acid, which accounts for 70 to 80% by weight of the total CNSL, can be substituted with cardenol through a decarbonation reaction through a heat treatment of about 140 ° C., and the mixture can also be used as a cardenol in a yield of 90% or more through simple distillation. Only selectively can be separated.

이러한 카데놀은 그 가격이 매우 저렴하고 천연원료이기 때문에 브레이크 마찰제 및 표면 도포제 등의 각종 용도에의 이용이 시도되어 왔다.Since such cardenol is very inexpensive and is a natural raw material, it has been attempted to be used for various applications such as brake friction agents and surface coating agents.

예를 들어, 카데놀을 코팅제 및 도료로 적용하기 위한 시도로 포름알데히드와의 축합중합체를 응용한 방법이 있다. 그러한 축합중합체로는 염기성 촉매 하에서 카데놀과 포름알데히드를 1:2의 몰비로 축중합시켜 얻은 레졸형 수지 및 산성촉매 하에서 0.8:1의 몰비로 축중합시켜 얻은 노볼락형 수지등이 있으며 (하기 구조식 참조), 이렇게 얻어진 카데놀-포름알데히드 축합중합체는 헥사메틸렌테트라민과 같은 경화제에 의해 최종 가교가 되어 각종 코팅제 및 도료에 응용된다.For example, there is a method of applying a condensation polymer with formaldehyde in an attempt to apply cardenol as a coating and a coating. Such condensation polymers include a resol type resin obtained by condensation of cardenol and formaldehyde in a molar ratio of 1: 2 under a basic catalyst and a novolak type resin obtained by condensation polymerization at a molar ratio of 0.8: 1 under an acid catalyst (see below). The resulting cardenol-formaldehyde condensation polymer is finally crosslinked by a curing agent such as hexamethylenetetramine and applied to various coatings and paints.

그러나, 카데놀-포름알데히드 축중합체를 이용한 코팅제 및 도료의 경우, 첫째, 도료 내부의 미반응 포름알데히드의 도장 후 사용 환경 내에서 휘발됨으로 인한 악취 및 생체내 흡입으로 인한 독성문제가 있고, 둘째, 도료 내부의 미반응 포름알데히드의 용액 접촉시 용출됨으로 인해 용액과의 접촉이 불가피한 용도에의 적용에 한계가 있으며, 셋째, 도장 후 형성 도막의 열악한 기계적, 화학적 물성으로 인해 일정 정도 이상의 물성을 요구하는 용도에의 적용에 한계를 갖고 있다.However, in the case of coatings and coatings using cardenol-formaldehyde condensers, there is a toxicity problem due to odor and inhalation due to volatilization in the use environment after coating of unreacted formaldehyde in the paint. There is a limit to the application to the unavoidable use due to the elution of the unreacted formaldehyde in the paint contact with the solution. Third, due to the poor mechanical and chemical properties of the formed coating film after coating, There is a limit to the application to the use.

따라서, 근래 코팅제 및 도료시장에서 강력히 요구되는 환경 및 생태위해성 문제의 해결과 각종 용도에 적합한 물성을 갖는 도료의 개발을 위해서는 상기한 문제들을 해결한 고기능성 카데놀 천연도료의 개발이 시급한 실정이다.Therefore, in order to solve the environmental and ecological risks that are strongly demanded in the coating and paint markets and to develop paints having properties suitable for various applications, it is urgent to develop high-functional cardenol natural paints that solve the above problems.

이를 실현하기 위하여 종래에 사용되던 축합중합법 대신 카데놀 이외의 첨가제의 함량이 축합중합법과 비교하여 50 내지 100분의 1에 한정지을 수 있는 연쇄중합법 및 자기축합중합법을 이용하고자 하는 연구가 진행되었다. 이때, 얻어지는 연쇄중합체에 있어서 일정 분자량 이상의 카데놀 중합체를 얻는데 어려움이 많은데, 그 이유는 카데놀의 분자구조가 갖는 특성으로 인한 것으로, 페놀 고리의 공명현상에 의해 라디칼이 안정화되어 연쇄성장이 지속적으로 일어나지 않는다는 것이 카데놀 중합체 제조 상의 특징이다.In order to realize this, instead of the conventionally used condensation polymerization method, the study is to use the chain polymerization method and the self-condensation polymerization method in which the content of additives other than cardenol can be limited to 50-100% compared to the condensation polymerization method. Proceeded. At this time, in the obtained chain polymer, it is difficult to obtain a cardenol polymer having a certain molecular weight or more, because of the characteristics of the molecular structure of the cardenol, the radical stabilization by the resonance phenomenon of the phenol ring, the chain growth is continuously It is a feature on the preparation of cardenol polymers that does not occur.

연쇄중합법에 의해 CNSR로부터 카데놀 중합체를 제조하는 방법에 관한 선행기술로서 일본 특허공개공보 평11-323258호에는 CNSR 또는 그의 중합성 성분을 효소 촉매로 중합하여 형성한 액상 수지 및 그와 금속 드라이어로 이루어진 경화성 조성물이 개시되어 있다. 이 발명은 생물 반응의 특성 상 물질 전달 저항에 의한 산소 전달 미비, 반응기 용량 조절 문제 및 사용 효소의 고비용 등의 문제가 있어서 대량 생산에는 어려움이 있다.Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 11-323258 discloses a liquid resin formed by polymerizing CNSR or its polymerizable component with an enzymatic catalyst and a metal drier. A curable composition consisting of is disclosed. The present invention has difficulties in mass production due to problems such as insufficient oxygen transfer due to mass transfer resistance, problems with reactor capacity control, and high cost of enzymes used.

본 발명의 목적은 상술한 문제점 없이 큰 분자량을 갖는 카데놀 중합체를 경제적으로 제조하는 방법과 그에 의해 얻어진 카데놀 중합체를 이용하여 환경 및 생태계에 위해를 미치지 않으면서 용도에 적합한 기계적, 화학적 특성을 갖는 고기능성 카데놀 천연도료를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for economically preparing a large molecular weight cardenol polymer without the above-mentioned problems, and to have mechanical and chemical properties suitable for use without harming the environment and ecosystem by using the obtained cardenol polymer. To provide a high performance cardenol natural paints.

도 1은 본 발명의 방법에 사용되는 중합 반응장치의 개략도이고,1 is a schematic diagram of a polymerization reactor used in the process of the present invention,

도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명에 따라 수득된 카데놀 및 그의 중합체의 핵자기공명분광법 분석 결과이며,2a and 2b are the results of nuclear magnetic resonance spectroscopy analysis of the cardenol and the polymer thereof obtained according to the present invention, respectively,

도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따라 수득된 카데놀 및 그의 중합체의 적외선 분광법 분석 결과이다.3A and 3B show the results of infrared spectroscopy analysis of cardenol and its polymers obtained according to the present invention, respectively.

* 도면 부호에 대한 간단한 설명* Brief description of the reference numbers

A: 3구 플라스크 B: 고무 마개A: Three-necked flask B: Rubber stopper

C: 질소 충진 풍선 D: 항온교반기C: nitrogen filled balloon D: thermostirrer

E: 삼방향 밸브E: three-way valve

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 카데놀을 카데놀 대비 5 중량% 이하의 양이온성 개시제의 존재 하에 중합시키는 것을 특징으로 하는 카데놀 중합체의 연쇄중합 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method of chain polymerization of a cardenol polymer, characterized in that the cardenol is polymerized in the presence of 5% by weight or less of the cationic initiator compared to the cardenol.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 방법에 의해 얻어진 카데놀 중합체, 이로부터 제조된 성형품 및 상기 중합체를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.According to the present invention, there is also provided a cardenol polymer obtained by the above method, a molded article prepared therefrom and a coating composition comprising the polymer.

본 발명의 구성 및 작용효과에 대해 이하에서 보다 상세히 설명한다.The configuration and effect of the present invention will be described in more detail below.

본 발명의 방법은 카데놀 대비 5 중량% 이내의 중합개시용 첨가제만의 사용을 통해 카데놀 중합체를 제조하는 연쇄중합법을 채택함으로써, 종래 기술에서와 같은 다량의 포름알데히드 사용이 배제되어 중합체 제조 공정 및 코팅 공정에서 환경 오염을 방지할 수 있다는 특징을 갖고 있다.The method of the present invention adopts a chain polymerization method for preparing a cardenol polymer through the use of a polymerization initiating additive only within 5% by weight of the cardenol, thereby eliminating the use of a large amount of formaldehyde as in the prior art to prepare the polymer. It is characterized by preventing environmental pollution in the process and coating process.

본 발명에서 출발물질로 사용되는 카데놀로는 견과류의 일종인 카슈너트(cashew nut) 식품 가공 시 부산물로 대량 발생하는 CNSL(cashew-nut shell liquid)을 처리하여 분리, 수득한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.In the present invention, as a starting material, a cardenol may be preferably used as a product obtained by treating and separating a cashew-nut shell liquid (CNSL), which is a large amount of by-product when processing cashew nut (cashew nut), which is a kind of nut. .

본 발명에 따른 연쇄중합법은 상온에서 괴상중합, 용액중합, 분산중합 등을 응용함으로써 수행되며, 이때 사용될 수 있는 양이온성 개시제로는 황산, 염산 등의 강산류와 삼플루오르화붕소, 삼염화붕소, 사염화티타늄, 삼염화알루미늄, 사염화주석 등의 루이스 산류 및 삼플루오르화붕소 디에틸에테르 착물과 같은 루이스 산 착물류가 있다.The chain polymerization method according to the present invention is carried out by applying bulk polymerization, solution polymerization, dispersion polymerization, and the like at room temperature, and cationic initiators that can be used include strong acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid, boron trifluoride, boron trichloride, Lewis acids such as titanium tetrachloride, aluminum trichloride, tin tetrachloride, and Lewis acid complexes such as boron trifluoride diethyl ether complex.

본 발명에 따르면 연쇄중합 결과 10,000 이상, 보통 100,000 까지의 분자량을 갖는 카데놀 중합체가 얻어지는데, 이때 카데놀 중합체는 벤젠 고리에 붙은 알킬기의 이중 결합이 한 개 내지 세 개 잔존하여 추후 경화제의 사용을 통한 가교반응의 반응장소가 된다.According to the present invention, as a result of the chain polymerization, a cardenol polymer having a molecular weight of 10,000 or more and usually 100,000 is obtained. In this case, one or three double bonds of an alkyl group attached to a benzene ring remain, thereby preventing the use of a curing agent. It becomes the reaction place of the crosslinking reaction through.

이렇게 연쇄중합을 시행한 후, 얻어진 카데놀 중합체는 직접 열 부가를 통하여 적당한 모양으로 성형이 가능하며, PCB 기판 및 브레이크 라이닝과 그 재생 용품등을 비롯하여 기존의 페놀계 수지 용도에는 모두 사용가능하다.After the chain polymerization, the obtained cardenol polymer can be molded into a suitable shape through direct heat addition, and can be used for all conventional phenolic resin applications including PCB substrates, brake linings, and regenerated products thereof.

또한, 얻어진 카데놀 중합체를 유기 용매에 용해한 후 1 내지 5 중량 %의 경화제를 첨가하여 본 발명에 따른 코팅 조성물을 얻을 수 있으며, 이 코팅 조성물은 코팅시 임의의 열 부가 하에 가교된 형태의 도막을 형성할 수 있다. 코팅은 보통 방청용으로 이용되며, 이때의 코팅 두께는 약 10 내지 100 μm, 바람직하게는 30 내지 50 μm 범위일 수 있다.In addition, after dissolving the obtained cardenol polymer in an organic solvent, it is possible to obtain a coating composition according to the present invention by adding 1 to 5% by weight of a curing agent, which provides a coating film of the crosslinked form under any heat addition during coating. Can be formed. Coatings are usually used for rust prevention, where the coating thickness can range from about 10 to 100 μm, preferably from 30 to 50 μm.

본 발명에 있어서의 카데놀은 다음과 같이 천연 옻도료의 주성분인 우루시올과 그 분자구조가 매우 유사한 것으로서, 그 중합체를 천연 도료로 적용하게 되면 천연 옻도료가 갖는 높은 도막 강도 등의 각종 기계적 물성은 물론 내화학성, 방식성, 방오성 등의 화학적 물성이 아주 우수한 도막을 형성할 수 있게 된다:The cardenol in the present invention is very similar to urushiol, which is a main component of natural lacquer, and its molecular structure as follows. When the polymer is applied as a natural paint, various mechanical properties such as high coating strength of the natural lacquer are obtained. Of course, it is possible to form a coating film having excellent chemical properties such as chemical resistance, corrosion resistance, and antifouling property:

본 발명에 따른 카데놀 중합체는, 에폭시 수지 및 폴리카보네이트가 사용되는 식품 및 음료용 캔류, 투명 음식 용기, 유아용품, 철제 용품 등의 방청 도료 등을 대체하여 사회문제화 되고 있는 비스페놀 A 및 중금속 등의 환경호르몬을 발생시키는 문제를 없애는 대체 도료로써 사용할 수 있다.The cardenol polymer according to the present invention, such as bisphenol A and heavy metals, which are becoming a social problem by replacing anti-corrosive paints such as food and beverage cans, transparent food containers, infant goods, and iron articles in which epoxy resins and polycarbonates are used. It can be used as an alternative paint to eliminate the problem of producing environmental hormones.

본 발명에 따른 카데놀 중합체 함유 코팅 조성물에 있어서 도막 형성을 위해 첨가되는 경화제는 아연-옥토에이트(octoate), 망간-나프테네이트(naphthenate), 코발트-옥토에이트, 코발트-나프테네이트, 칼슘-나프테네이트, 칼슘-옥토에이트, 주석-옥토에이트, 지르코늄-옥토에이트, 구리-나프테네이트, 납-나프테네이트, 납-옥토에이트, 철-나프테네이트 등이 있으며, 바람직하게는 코발트-나프테네이트이나, 상기 연쇄중합에 의해 제조된 카데놀 중합체의 알킬기에 잔존하는 이중 결합을 이용하여 가교반응을 일으킬 수 있는 기능만 제공한다면 어떠한 경화제라도 무방하다.The curing agent added for coating film formation in the cardenol polymer-containing coating composition according to the present invention is zinc-octoate, manganese-naphthenate, cobalt-octoate, cobalt-naphthenate, calcium- Naphthenate, calcium-octoate, tin-octoate, zirconium-octoate, copper-naphthenate, lead-naphthenate, lead-octoate, iron-naphthenate, and the like, preferably cobalt- Any curing agent may be used as long as it provides a function capable of causing a crosslinking reaction by using a double bond remaining in the alkyl group of the naphthenate or the cardenol polymer prepared by the chain polymerization.

또한 경화제의 사용 없이 도막을 형성하는 경우는 30℃ 내지 150℃ 범위에서열 부가를 통해 가능하게 되는데, 실험적으로 용도에 적합한 정도의 기계적 강도를 갖는 도막을 제조하기 위해서 낮은 온도의 열 부가를 통해서는 장시간이, 높은 온도의 열 부가를 통해서는 단시간이 요구되며, 경화온도와 시간을 상호 보정하여 사용할 수 있다.In addition, when forming a coating film without the use of a curing agent is possible through the addition of heat in the range of 30 ℃ to 150 ℃, through a low temperature heat addition to produce a coating film having a mechanical strength of a suitable degree for the experimental use For a long time, a short time is required through the addition of high temperature heat, and the curing temperature and time can be mutually corrected for use.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 예시적으로 설명하며, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예Example

실시예 1 : 감압증류를 이용한 CNSL로부터 카데놀의 분리 정제Example 1 Separation and Purification of Cardenol from CNSL Using Vacuum Distillation

100 ml의 CNSL 원액을 250 ml 1구 둥근플라스크에 넣고, 회전형 증류기에 설치하였다. 플라스크를 130℃ 내지 140℃의 온도를 유지할 수 있도록 수 시간 가열하여, CNSL 원액에 70에서 80% 가량 함유된 아나카딕 산을 탈이산화탄소 반응을 통하여 카데놀로 치환시킨 후, 1 내지 3 mmHg의 감압상태에서 245℃ 내지 250℃로 유지한 후 증류되는 기체를 포집하여 응결시키고 회수하였다. 이러한 방법을 2회 반복하여 얻은 액체를 중수소치환 클로로포름(CDCl3)에 희석하여 300MHz 수소 핵자기공명분광기(브루커(Bruker)사 AVANCE BPX-300 기종)를 이용하여 스펙트럼을 얻었다. 또한 상기 액체를 액체용 셀에 담아 적외선 분광기(퍼킨-엘머(Perkin-Elmer)사의 Spectrum GX I 기종)을 이용하여 적외선 스펙트럼을 얻었다. 두 스펙트럼을 이용하여 얻어진 물질의 구조를 분석해 본 결과 90% 이상의 높은 수율로 순수한 카데놀이 얻어졌음을 확인하였다 (도 2a 및 도 3a 참조).100 ml of CNSL stock solution was placed in a 250 ml 1-neck round flask and installed in a rotary distillation machine. The flask was heated for several hours to maintain a temperature of 130 ° C to 140 ° C, and after replacing the anacardic acid contained about 70 to 80% in the CNSL stock with cardenol through a decarbonation reaction, a reduced pressure of 1 to 3 mmHg After maintaining at 245 ℃ to 250 ℃ to collect the gas to be distilled and condensed and recovered. The liquid obtained by repeating this method twice was diluted in deuterium-substituted chloroform (CDCl 3 ) to obtain a spectrum using a 300 MHz hydrogen nuclear magnetic resonance spectrometer (Bruker AVANCE BPX-300). In addition, the liquid was placed in a liquid cell, and an infrared spectrum was obtained by using an infrared spectrometer (Spectrum GX I model of Perkin-Elmer). Analysis of the structure of the material obtained using the two spectra confirmed that pure cadenol was obtained with a high yield of 90% or more (see FIGS. 2A and 3A).

실시예 2 : 삼플루오르화붕소 디에틸에테르 착물을 이용한 카데놀 연쇄중합체 제조Example 2 Preparation of Cardenol Chain Polymers Using Boron Trifluoride Diethyl Ether Complex

도 1에 도시한 바와 같은 반응장치에서, 항온교반기(D)에서 상기 실시예 1에서 얻어진 카데놀 100 ml와 벤젠 100 ml를 3구 플라스크(A)에 넣고, 한 곳은 주사기 바늘이 꽂힌 고무마개(B)로 봉하고, 다른 한 곳은 질소가 채워진 풍선(C)으로 연결된 삼방향밸브(E)로 봉하고, 다른 곳은 일반 유리마개로 봉한 뒤, 1시간 동안 교반하며 질소를 흘려 보내 반응기 안의 공기를 수분이 함유되지 않은 질소로 치환시켰다. 그 후 풍선과 주사바늘을 제거하고 밀봉된 상태에서 주사기로 고무마개(B)를 통해 양이온 연쇄중합 개시제인 삼플루오르화붕소 디에틸에테르 착물 5 ml를 주입하고 3시간 동안 교반하여 중합체를 생성시켰다.In the reactor as shown in FIG. 1, 100 ml of cardenol and 100 ml of benzene obtained in Example 1 were placed in a three-necked flask (A) in a constant temperature stirrer (D), and one place was a rubber stopper with a syringe needle inserted therein. Sealed with (B), the other one is sealed with a three-way valve (E) connected with a nitrogen-filled balloon (C), and the other one is sealed with a normal glass stopper, stirred for 1 hour, and with nitrogen flowed through the air in the reactor. Was substituted with nitrogen containing no moisture. Thereafter, the balloon and the needle were removed, and in a sealed state, 5 ml of a boron trifluoride diethyl ether complex, a cationic chain polymerization initiator, was injected through a rubber stopper (B) and stirred for 3 hours to produce a polymer.

중합반응 생성물을 증류수로 세척하고 물 층과 반응물 층으로 분리시킨 뒤 반응물 층을 채취하여, 잔존하는 개시제 및 연쇄중합개시제의 반응 활성을 제거하고나서, 얻어진 중합체를 증류시켜 잔존하는 용매 및 증류수를 분리해 카데놀 중합체를 얻었다.The polymerization product was washed with distilled water, separated into a water layer and a reactant layer, and then a reaction layer was collected to remove the remaining activity of the initiator and the chain polymerization initiator, and then the obtained polymer was distilled to separate the remaining solvent and distilled water. To obtain a cardenol polymer.

이렇게 얻어진 중합체는 노란색의 점도가 아주 높은 액상이었다.The polymer thus obtained was a liquid phase with a very high yellow viscosity.

상기 중합 반응은, 반응 도중 반응혼합물을 주사기로 채취하여 상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 핵자기공명분광법을 이용하여 중합의 진행 여부를 확인하였으며, 얻어진 카데놀 중합체에 대한 핵자기공명분광법 분석 결과를 도 2b에 나타내었다. 분석 결과, 0.5 에서 3 ppm 사이는 포화탄소에 붙은 양자에 의한 피크이고 4.8 에서 6 ppm 사이는 불포화탄소에 붙은 양자에 의한 피크이며 6.5 에서 7.5 ppm 사이는 벤젠 고리에 붙은 양자에 의한 피크로 판명되었다. 반응 전 카데놀과 반응후 카데놀 중합체의 스펙트라 상의 피크 위치의 차이는 없고 단지 피크가 넓어지는 결과를 얻었으며, 문헌 [Macromol. Rapid Commun.21, 496-499 (2000)]을 참조한 결과 0.5에서 3 ppm 사이에서 나타난 단일 결합 부분과 4.8 에서 6 ppm 사이에서 나타난 이중결합 부분의 피크의 적분값의 비의 차이, 즉, 0.5에서 3 ppm 피크의 적분값 / 4.8에서 6 ppm 피크의 적분값이, 카데놀은 4.52이고 카데놀 중합체는 10.70의 값을 보이는 것으로부터, 중합을 통해 이중결합이 줄고 단일결합이 늘었다는 결론을 내릴 수 있으며, 이로부터 상기 중합이 이중결합을 이용한 반응이었다는 것을 알 수 있었다.In the polymerization reaction, the reaction mixture was collected by a syringe during the reaction, and the polymerization progress was confirmed by nuclear magnetic resonance spectroscopy in the same manner as in Example 1, and the nuclear magnetic resonance spectroscopy analysis of the obtained cardenol polymer was performed. Is shown in Figure 2b. The analysis revealed that between 0.5 and 3 ppm were peaks by protons attached to saturated carbon, between 4.8 and 6 ppm were proton peaks by unsaturated carbon and between 6.5 and 7.5 ppm by protons attached to benzene rings. . There was no difference in the position of the peak on the spectra of the cardenol polymer after the reaction and the cardenol polymer after the reaction, and only the peaks were widened. Macromol. Rapid Commun. 21 , 496-499 (2000)], the difference between the ratio of the integral of the peaks of the single bond moieties between 0.5 and 3 ppm and the peaks of the double bond moieties between 4.8 and 6 ppm, ie 0.5 to 3 ppm peaks. The integral value of the 6 ppm peak at the integral value of / 4.8 gives a value of 4.52 for the cardenol and 10.70 for the cardenol polymer, which can be concluded through the polymerization to reduce double bonds and increase single bonds. It was found that the polymerization was a reaction using a double bond.

상기에서 수득한 카데놀 중합체에 대해, 겔투과 크로마토그래피법을 이용하여 분자량을 측정하였다. 분자량 측정은 수득된 점성 중합체를 클로로포름에 녹인 후 시린지를 이용하여 워터스(Waters)사의 2410 RI detector가 연결된 스티라겔(Styragel) 컬럼 주입, 통과시킴으로써 수행하였으며 (표준물질로 폴리스티렌 사용), 수득된 중합체는 주로 수평균 분자량이 대략 3만 4천에 해당하는 피크를 나타냈다.About the cardenol polymer obtained above, molecular weight was measured using the gel permeation chromatography method. Molecular weight measurement was performed by dissolving the obtained viscous polymer in chloroform and injecting and passing a Styragel column connected to a Waters 2410 RI detector using a syringe (using polystyrene as a standard). The number average molecular weight showed a peak corresponding to approximately 34,000.

또한, 상기에서 얻어진 카데놀 중합체의 실시예 1과 같은 방법으로 적외선 분광측정을 통해 스펙트럼을 얻어 그 결과를 도 3b에 나타내었다. 분석 결과 파수 1600cm-1에서 1700cm-1부근의 C=C 결합의 신축에 의한 흡수 피크의 강도에 대한 3000cm-1부근에서의 지방족 C-C 단일결합 부위 C-H 결합 신축에 의한 흡수 피크의 상대적인 강도가 단량체 카데놀에 비해 중합된 카데놀이 크게 나타나는 것으로 보아 중합이 카데놀의 지방족 이중결합에서 일어남을 알 수 있다. 또한 3300cm-1에서 3500cm-1부근까지 넓게 나타나는 페놀의 O-H 결합의 신축에 의한 흡수 피크는 본 실험에서의 카데놀 중합이 주로 지방족 2중 결합에 의한 것임을 입증한다.In addition, the spectrum was obtained by infrared spectroscopy in the same manner as in Example 1 of the obtained cardenol polymer is shown in Figure 3b. As a result, the relative intensity of the absorption peak by aliphatic CC single bond site CH bond stretching at 3000 cm −1 relative to the intensity of absorption peak due to stretching of C = C bond at wavenumber 1600cm −1 to 1700cm −1 was determined. Compared to knol, the polymerized cardenol appears to be larger, indicating that the polymerization takes place at the aliphatic double bond of cardenol. In addition, the absorption peak due to the stretching of the OH bond of phenol, which appears widely from 3300 cm −1 to around 3500 cm −1 , demonstrates that the cardenol polymerization in this experiment is mainly due to aliphatic double bonds.

실시예 3 내지 8: 다양한 양이온 중합개시제를 이용한 카데놀 연쇄중합체 제조Examples 3 to 8: Preparation of Cardenol Chain Polymers Using Various Cationic Polymerization Initiators

양이온 연쇄 중합 개시제로서 표 1에 나타낸 바와 같은 성분을 이용하여 실시예 2에 기재된 방법과 동일한 방법으로 중합반응을 수행하였다.The polymerization reaction was carried out in the same manner as described in Example 2, using the components as shown in Table 1 as the cationic chain polymerization initiator.

얻어진 중합체의 NMR 분석, 적외선 분광분석 결과는 실시예 2에서와 동일하였으며, 이들의 성상 및 분자량 결과 또한 표 1에 나타내었다.NMR analysis and infrared spectroscopy of the obtained polymer were the same as in Example 2, and their properties and molecular weights are also shown in Table 1.

실시예Example 사용 개시제Initiator 성 상Statue 분자량Molecular Weight 22 삼플루오르화붕소 디에틸에테르 착물 5 ml5 ml of boron trifluoride diethyl ether complex 노란색의 점도가 높은 액상Yellow high viscosity liquid 31,00031,000 33 진한 황산 5 ml5 ml concentrated sulfuric acid 노란색의 점도가 아주 높은 액상Yellow high viscosity liquid 18,00018,000 44 진한 염산 10 ml10 ml concentrated hydrochloric acid 노란색의 점도가 아주 높은 액상Yellow high viscosity liquid 17,50017,500 55 삼염화알루미늄 5 ml5 ml of aluminum trichloride 연한갈색의 점도가 아주높은 액상Light brown liquid with very high viscosity 28,00028,000 66 사염화티타늄 5 ml5 ml of titanium tetrachloride 갈색의 점도가 있는 액상Brown Viscous Liquid 25.00025.000 77 사염화주석 5 ml5 ml of tin tetrachloride 갈색의 점도가 있는 액상Brown Viscous Liquid 26,00026,000 88 삼염화붕소 5 ml5 ml of boron trichloride 연노란색의 점도가 높은 액상Pale yellow high liquid phase 22,00022,000

실시예 9 : 카데놀 중합체를 이용한 성형품의 제조Example 9 Preparation of Molded Article Using Cardenol Polymer

상기 실시예 2에서 얻어진 카데놀 중합체 100 g을 진공 건조로에서 48시간 교반하며 용매를 증발시킨 후, 여기에 코발트-나프테네이트 3 g을 넣고 다시 교반하였다. 혼합생성물을 원형의 주형(mold)에 넣고 100℃에서 30분, 120℃에서 30분, 140℃에서 30분씩 순차적으로 가열시킨 뒤 상온으로 냉각하여 성형품을 얻었다.After 100 g of the cardenol polymer obtained in Example 2 was evaporated in a vacuum drying furnace for 48 hours, the solvent was evaporated, and 3 g of cobalt-naphthenate was added thereto and stirred again. The mixed product was placed in a round mold (mold) and heated sequentially for 30 minutes at 100 ℃, 30 minutes at 120 ℃, 30 minutes at 140 ℃ and then cooled to room temperature to obtain a molded product.

실시예 10 : 열 부가를 통한 카데놀 중합체 도막의 제조Example 10 Preparation of Cardenol Polymer Coatings by Thermal Addition

상기 실시예 2에서 얻어진 카데놀 중합체 100 g과 아세톤 용매 10 g을 250 ml 비이커에 넣고 10분간 교반하여 혼합하였다. 혼합물을 필름제조기를 이용하여 슬라이드글라스에 두께 50 ㎛가 되도록 바르고 120℃에서 70 %의 상대습도를 유지하며 1시간 동안 방치하여 노란빛의 투명한 필름 형태의 도막을 형성시켰다. 이 도막을 150℃에서 1시간 동안 가열한 후, 마이크로 경도측정기를 이용하여 얻어진 도막의 강도를 측정해본 결과 실온 상태에서 21일간 방치하여 얻어진 도막의 경우 80 N/mm2의 도막 강도를 보임을 확인하였다.100 g of the cardenol polymer obtained in Example 2 and 10 g of the acetone solvent were added to a 250 ml beaker, and stirred and mixed for 10 minutes. The mixture was applied to the slide glass to a thickness of 50 μm using a film maker and left at 120 ° C. for 70 hours to maintain 70% relative humidity to form a yellowish transparent film. After the coating film was heated at 150 ° C. for 1 hour, the strength of the coating film obtained by using a micro hardness tester was measured. As a result, the coating film obtained after being left at room temperature for 21 days showed 80 N / mm 2 coating strength. It was.

실시예 11 : 경화제의 부가를 통한 카데놀 중합체 도막 형성Example 11 Formation of Cardenol Polymer Coatings through Addition of Curing Agents

상기 실시예 2에서 얻어진 카데놀 중합체 100 g과 아세톤 용매 10 g을 250 ml 비이커에 넣고 10분간 교반하여 혼합시킨 후, 코발트-나프테네이트 3 g을 첨가하여 3분간 격렬히 교반하여 혼합시켰다. 혼합물을 필름 제조기를 이용하여 슬라이드글라스에 두께 50 ㎛가 되도록 바르고 상온에서 70 %의 상대습도를 유지하며 1시간 동안 방치하여 노란빛의 투명한 필름 형태의 도막을 형성시켰다. 이 도막을 150℃에서 1시간 동안 가열한 후, 마이크로 경도측정기를 이용하여 얻어진 도막의 강도를 측정해본 결과 실온 상태에서 7일간 방치하여 얻어진 도막의 경우 100 N/mm2의 도막 강도를 보임을 확인하였다.100 g of the cardenol polymer obtained in Example 2 and 10 g of the acetone solvent were added to a 250 ml beaker, and stirred and mixed for 10 minutes. Then, 3 g of cobalt-naphthenate was added thereto and mixed with vigorous stirring for 3 minutes. The mixture was applied to the slide glass to a thickness of 50 μm using a film maker, and left for 1 hour while maintaining a relative humidity of 70% at room temperature to form a yellowish transparent film. After the coating film was heated at 150 ° C. for 1 hour, the strength of the coating film obtained by using a micro hardness tester was measured. As a result, the coating film obtained after being left at room temperature for 7 days showed 100 N / mm 2 coating strength. It was.

실시예 12: 카데놀 중합체 도막의 물성 시험Example 12 Physical Properties of Cardenol Polymer Coating Films

상기 실시예 11에서 얻어진 도막에 대해 다음과 같은 시험을 수행하였다.The following test was performed about the coating film obtained in Example 11 above.

(1) 내 굴곡성(1) flex resistance

시험용 주석판을 약 7×12 cm 로 절단한 후 지름 0.317 cm, 1.27 cm, 2.54 cm 되는 굴대 위에서 U형의 활꼴 모양으로 완전히 굽혔을 때, 부풀음이나 균열과 같은 현상이 없었다.When the test tin plate was cut to about 7 × 12 cm and completely bent into a U-shaped arch on a mandrel having a diameter of 0.317 cm, 1.27 cm, and 2.54 cm, there was no swelling or cracking.

(2) 내 염수성(KS M 5424)(2) salt water resistance (KS M 5424)

KS M 5000의 시험방법 1111에 따라 제작된 철판에 건조 도막이 25∼30㎛ 되게 도장하여 150℃에서 1시간 동안 가열 건조시킨 다음, 다시 25∼30㎛를 더 도장하여 150℃에서 1시간 동안 가열 건조시킨 후 시험판의 주변을 융해한 파라핀(융점 55∼65 ℃)으로 칠하여, 3(w/v%) 식염수에 96시간 침지 후 꺼내어 외관 관찰함으로써 시험하였으며, 도막에 이상이 없었다.The steel sheet manufactured according to Test Method 1111 of KS M 5000 was coated to have a dry coating film of 25 to 30 μm, heated and dried at 150 ° C. for 1 hour, and then further coated 25 to 30 μm to heat and dried at 150 ° C. for 1 hour. After the test, the periphery of the test plate was painted with molten paraffin (melting point: 55-65 ° C.), and after immersion in 3 (w / v%) saline for 96 hours, the test was taken out and observed.

(3) 내수성(KS M 5705)(3) Water resistance (KS M 5705)

KS M 5000의 시험방법 1121에 따라 제작된 3매의 유리판(150×70×2 mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하여 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. 시편을 담아서 시험할 용기의 재질은 유리로 만들었다. 용기에 약 150mm 깊이까지 탈이온수를 넣고 20±1 ℃로 유지한 후, 시험편 2매를 약 120 mm 침지되게 놓은 후 18시간 동안 방치한 다음 꺼내어 물을 털어내고 즉시 육안으로 관찰하여 관찰하며, 실온에서 2시간 방치 후 관찰하였다. 관찰 대상 범위는 시험편 주변 및 액면으로부터 폭 10mm를 제외한 도막의 표면으로 하였다. 초기 관찰에서 주름, 부풂, 균열, 박리가 없어야 하며 2시간방치후 원상 시험편과 비교하여 광택의 변화, 흐림, 백화, 변색의 정도가 크지 않았다.Using three glass plates (150 × 70 × 2 mm) made in accordance with Test Method 1121 of KS M 5000, the sample is coated to a thickness of 20 to 30 μm, and the coating surface is placed horizontally upward and heated at 150 ° C. for 1 hour. The test piece was used. The material of the container to be tested with the specimen was made of glass. Deionized water was added to the container to a depth of about 150 mm and maintained at 20 ± 1 ° C. After placing two specimens soaked about 120 mm, they were left for 18 hours, then removed, shaken off and immediately observed by visual observation. Observed after standing for 2 hours at. The observation object range was made into the surface of the coating film except width 10mm from the test piece periphery and the liquid level. In the initial observation, there should be no wrinkles, swelling, cracking or peeling, and after 2 hours, the degree of gloss change, cloudiness, whitening, and discoloration were not large compared to the original test specimens.

(4) 내산성(KS M 5705)(4) Acid resistance (KS M 5705)

KS M 5000의 시험 방법 1121에 따라 제작된 3매의 유리판(150×70×2 mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하고 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. 원상 시험편을 제외한 2매의 시험편은 주변 약 5mm를 용융 파라핀(융점 60℃ 이상)으로 도포하였다. KSM 5000의 시험방법 3411에 따라서 충분한 양의 침지액을 뚜껑이 없는 용기 속에 넣어 시험판이 1/2 ∼ 1/3 정도의 깊이로 잠기도록 한 다음, 시험판을 도장면이 위쪽에 오도록 하여 거의 수직으로 세웠다. 그리고, 도장된 시험판을 수직으로 세워서 건조시켰을 경우, 건조할 때의 위 끝부분이 침지액에 잠기도록 침지하였다. 산 용액은 황산을 탈 이온수에 무게비 1:1로 희석하여 50±1℃로 유지한 것으로 하고, 96시간 침지한 후 시험편을 꺼내어 즉시 도막을 육안으로 관찰하였으며, 시험판의 부풂, 박리가 없고 원상 시험편과 비교 시험하여 흐림이 없으며 침지 용액의 착색과 혼탁 정도가 크지 않았다.Using three glass plates (150 × 70 × 2 mm) made according to Test Method 1121 of KS M 5000, the samples are coated to a thickness of 20 to 30 μm and heated at 150 ° C. for 1 hour by laying the coating surface horizontally upward. The test piece was used. Two test pieces except the original test piece were coated with molten paraffin (melting point of 60 ° C. or more) of about 5 mm. In accordance with Test Method 3411 of KSM 5000, a sufficient amount of immersion liquid is placed in a container without a lid so that the test plate is immersed to a depth of 1/2 to 1/3, and the test plate is placed almost vertically with the painted side up. Built up. And, when the coated test plate is upright and dried, it was immersed so that the upper end at the time of drying submerged in the immersion liquid. The acid solution was diluted sulfuric acid in deionized water at a weight ratio of 1: 1 and maintained at 50 ± 1 ° C. After immersion for 96 hours, the test piece was taken out and the coating film was visually observed. There was no clouding and the degree of coloring and turbidity of the immersion solution was not large.

(5) 내 염기성(KS M 5705 및 KS M 5307)(5) basic resistance (KS M 5705 and KS M 5307)

KS M 5000의 시험 방법 1121에 따라 제작된 3매의 유리판(150×70×2 mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하고 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. 원상 시험편을 제외한 2매의 시험편은 주변 약 5mm를 용융 파라핀(융점 60℃ 이상)으로 도포하였다. KSM 5000의시험방법 3411에 따라서 충분한 양의 침지액을 뚜껑이 없는 용기 속에 넣어 시험판이 1/2 ∼ 1/3 정도의 깊이로 잠기도록 한 다음, 시험판을 도장면이 위쪽에 오도록 하여 거의 수직으로 세웠다. 그리고, 도장된 시험판을 수직으로 세워서 건조시켰을 경우, 건조할 때의 위 끝부가 침지액에 잠기도록 침지하였다. 침지 염기 용액은 수산화 나트륨을 탈 이온수에 무게비 30%로 희석하여 50±1℃로 유지한 것으로 하고, 96시간 침지한 후 시험편을 꺼내어 즉시 도막을 육안으로 관찰하였으며, 시험판의 부풂, 박리가 없고 원상 시험편과 비교 시험하여 흐림이 없으며 침지 용액의 착색과 혼탁 정도가 크지 않았다.Using three glass plates (150 × 70 × 2 mm) made according to Test Method 1121 of KS M 5000, the samples are coated to a thickness of 20 to 30 μm and heated at 150 ° C. for 1 hour by laying the coating surface horizontally upward. The test piece was used. Two test pieces except the original test piece were coated with molten paraffin (melting point of 60 ° C. or more) of about 5 mm. In accordance with Test Method 3411 of KSM 5000, a sufficient amount of immersion liquid is placed in a container without a lid so that the test plate is immersed to a depth of 1/2 to 1/3, and then the test plate is placed almost vertically with the painted surface up. Built up. And, when the coated test plate is upright and dried, it was immersed so that the upper end at the time of drying submerged in the immersion liquid. The immersion base solution was diluted to 30% by weight of sodium hydroxide in deionized water and maintained at 50 ± 1 ° C. After immersion for 96 hours, the test piece was taken out and observed with the naked eye, without any swelling or peeling of the test plate. In comparison with the test piece, there was no clouding and the coloration and turbidity of the immersion solution was not large.

(6) 내 휘발유성 (KS M 5705)(6) Petrol resistance (KS M 5705)

KS M 5000의 시험방법 1111에 따라 준비된 3매의 철판(150×70×0.8 mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하여 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. KS M 5000의 시험방법 3411(도료 건조 도막의 침지 저항성 시험방법)에 따랐다. 시험용 휘발유는 석유 벤젠(시약)과 톨루엔(시약)을 부피비 9:1로 혼합하여 20±1℃로 유지하고 30분간 침지한 후 시험편을 꺼내어 즉시 도막을 관찰하였으며, 원상 시험편에 비해 부풂, 박리가 없고 변색, 흐림이 없었다.Samples were coated to a thickness of 20 to 30 μm using three iron plates (150 × 70 × 0.8 mm) prepared according to Test Method 1111 of KS M 5000, and the coating surface was placed horizontally up and heated at 150 ° C. for 1 hour. The test piece. Test method 3411 (immersion resistance test method of paint dry coating film) of KS M 5000 was followed. The test gasoline was mixed with petroleum benzene (reagent) and toluene (reagent) in a volume ratio of 9: 1, maintained at 20 ± 1 ° C, immersed for 30 minutes, and then taken out of the test specimens to observe the coating film immediately. There was no discoloration, cloudy.

(7) 내 냉열 반복성(KS M 5705)(7) Cold repeatability (KS M 5705)

KS M 5000의 시험방법 1111의 4.4에 따라 제작된 철판(200×100×1mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하여 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. 시험편을 80±2℃로 유지되는 고온조에 넣고 2시간 가열한 후 즉시 -20±2℃로 유지하는 저온조에 2시간 냉각하였다. 이 가열과 냉각의 조작을 반복한 후에 상온에서 16시간 방치하였다. 이상의 순서를 1 사이클로 하여 3사이클을 반복한 후 확산 주광 아래에서 육안으로 관찰하였으며 균열, 박리, 부풂, 백화 현상이 없었다.Iron plate (200 × 100 × 1mm) manufactured according to 4.4 of Test Method 1111 of KS M 5000 was coated to a thickness of 20 ~ 30㎛, and the coating surface was placed horizontally and heated at 150 ℃ for 1 hour. It was set as the test piece. The test pieces were placed in a high temperature bath maintained at 80 ± 2 ° C., heated for 2 hours, and immediately cooled in a low temperature bath maintained at −20 ± 2 ° C. for 2 hours. After repeating this heating and cooling operation, it was left to stand at normal temperature for 16 hours. After repeating 3 cycles with 1 cycle as the above procedure, it was visually observed under diffused daylight, and there was no crack, peeling, swelling or whitening phenomenon.

(8) 내 오염성(KS M 5705)(8) Pollution Resistance (KS M 5705)

KS M 5000의 시험 방법 1111의 4.4에 따라 준비된 4매의 철판(200×100×1mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하여 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. 3매는 시험용 시험편, 1매는 시료의 원상 시험편으로 하였다. 오염 재료는 홍차, 간장, 립스틱으로 하고 오염의 정치 시간은 상온에서 18시간으로 하였다. 시험편의 도장면을 위로 수평하게 놓고, 액상 오염 재료는 스포이드를 사영하여 시험편의 도장면 중앙에 오염 재료가 지름 약 15∼20mm가 되게 떨어 뜨려 시계 유리 접시로 덮어 시험하고, 립스틱은 끝부분을 커터 나이프로 2mm x 8mm의 직사각형 단면이 되도록 깎은 후 도장면에 누르고 끝부분의 폭이 넓은 부분을 직각 방향으로 움직여 시험편의 중앙에 긴변과 평행하고 길이 약 20mm의 서로 붙은 선을 3개 그어 넓이 약 4㎠ 되게 칠하여 시험하였다. 오염의 정치 시간이 지나면 액상 오염 재료는 시계 유리 접시를 치우고, 즉시 도장면을 물로 충분히 씻어내며, 립스틱은 깨끗한 거즈로 닦아낸 후에, 각각을 에탄올로 세척한 다음 깨끗한 마른 거즈로 가볍게 닦아내어 시험용 시험편의 도장면 중앙 부위를 확산 주광 아래에서 육안으로 관찰하여 시료의 원상 시험편과 비교 조사하였으며 이때 색, 광택의 변화 및 부풂이 없었다.Samples were coated to a thickness of 20 to 30 µm using four iron plates (200 × 100 × 1 mm) prepared according to 4.4 of Test Method 1111 of KS M 5000, and the coating surface was placed horizontally upward and heated at 150 ° C. for 1 hour. The test piece was used. Three sheets were used as test specimens for testing, and one sheet as a circular test specimen of the sample. The contaminated materials were black tea, soy sauce, and lipstick, and the settling time of contamination was 18 hours at room temperature. Place the test piece on the test surface horizontally, and apply the dropper to the liquid contaminant, dropping the contaminant to the center of the test piece so that the contaminant is about 15 to 20 mm in diameter, and cover it with a watch glass plate. Cut into 2 mm x 8 mm rectangular sections with a knife, press it on the painted surface, and move the wide part of the tip in the direction perpendicular to each other and draw three mutually parallel lines about 20 mm long and parallel to the long side at the center of the test piece. Tested by painting to cm 2. After the settling time of contamination, the liquid contaminated material should be removed from the watch glass dish, immediately washed with plenty of water, the lipstick wiped with clean gauze, each with ethanol and then gently wiped with clean dry gauze. The central part of the coated surface was visually observed under diffuse daylight and compared with the original specimen of the sample.

(9) 불점착성(KS M 5705)(9) Non-tackiness (KS M 5705)

KS M 5000의 시험 방법 1121에 따라 제작된 3매의 유리판(100×100×2mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하여 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. 시험편을 황산 칼륨 포화 용액이 들어 있는 데시케이터를 50±1℃로 유지한 항온기에 넣었다. 도장면을 위로 수평하게 놓고 도장면 중앙에 50×50mm의 거즈를 5겹으로 겹쳐 놓고 거즈 중앙에 지름이 40mm이고 무게가 500g인 밑이 평평한 원기둥형의 추를 올려 놓았다. 18시간 경과한 후 꺼내어 거즈를 치우고 도장면과 거즈의 점착점도와 도장면에 남은 거즈 자국을 조사하였다. 3매의 시험편을 사용하여 거즈를 떼어내어 조사하였다. 이때 도막이 벗겨져 생긴 구멍이 없었다.Using three glass plates (100 × 100 × 2mm) made according to Test Method 1121 of KS M 5000, the samples were coated to have a thickness of 20 to 30 μm, and the coating surface was placed horizontally and heated at 150 ° C. for 1 hour. The test piece. The test piece was placed in a thermostat in which a desiccator containing saturated potassium sulfate solution was maintained at 50 ± 1 ° C. The paint surface was placed horizontally, and 50 × 50mm gauze was stacked in five layers on the center of the paint surface, and a flat cylindrical weight with a diameter of 40mm and a weight of 500g was placed on the center of the gauze. After 18 hours, the gauze was removed and the gauze marks on the painted surface and gauze were examined. The gauze was removed and examined using three test pieces. At this time, there was no hole formed by peeling the coating film.

(10) 연필경도(KS M 5705)(10) pencil hardness (KS M 5705)

KS M 5000의 시험방법 1111의 4.4에 따라 준비된 철판(150×70×0.8mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하여 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. 시험방법은 KS M 5703의 4.17에 따라서 행하였으며 도막의 강도는 HB로 평가되었다.Using iron plate (150 × 70 × 0.8mm) prepared in accordance with 4.4 of Test Method 1111 of KS M 5000, paint the sample to a thickness of 20 ~ 30㎛ and heat the coating surface horizontally for 150 hours at 150 ℃. It was set as the test piece. The test method was conducted according to 4.17 of KS M 5703, and the strength of the coating film was evaluated as HB.

(11) 오존 균열성(KS M 5705)(11) ozone cracking ability (KS M 5705)

KS M 5000의 시험 방법 1121에 따라 제작된 3매의 유리판(100×100×2mm)을 사용하여 두께 20∼30㎛ 되도록 시료를 도장하여 도장면을 위로 수평하게 놓아 150℃에서 1시간 동안 가열한 것을 시험편으로 하였다. KS M 5000의 시험방법 3411(도료 건조 도막의 침지 저항성 시험방법)에 따랐다. 시험용 오존액은 H2O2용액을 탈 이온수에 무게비 10ppm으로 희석하여 사용하며 40±1℃로 유지하고 48시간 침지한 후 시험편을 꺼내어 도막을 관찰하고 원상 시험편과 비교하여 부풂, 박리가 없고 변색, 흐림이 없었다.Using three glass plates (100 × 100 × 2mm) made according to Test Method 1121 of KS M 5000, the samples were coated to have a thickness of 20 to 30 μm, and the coating surface was placed horizontally and heated at 150 ° C. for 1 hour. The test piece. Test method 3411 (immersion resistance test method of paint dry coating film) of KS M 5000 was followed. The test ozone solution is diluted with H 2 O 2 solution in deionized water at a weight ratio of 10ppm, maintained at 40 ± 1 ° C, immersed for 48 hours, and then taken out of the test specimens to observe the coating film and compared with the original test specimens. There was no blur.

본 발명에 따라 저가의 천연 원료인 카데놀을 이용하여 양이온성 중합개시제의 존재하에 연속 중합 공정을 거쳐 카데놀 중합체를 제조하면 고분자량의 카데놀 중합체를 경제적이고도 환경오염 발생 없이 제조할 수 있으며, 이 중합체는 경화제 첨가 또는 가열에 의해 물성이 우수한 코팅막을 형성할 수 있으며, 기존의 페놀계 수지가 적용되는 모든 분야에서 대체품으로서 위생적으로 이용될 수 있다.According to the present invention, if a cardenol polymer is prepared by a continuous polymerization process in the presence of a cationic polymerization initiator using cardenol which is a low-cost natural raw material, a high molecular weight cardenol polymer can be economically produced without generating environmental pollution, This polymer can form a coating film having excellent physical properties by addition of a curing agent or heating, and can be used hygienically as a substitute in all fields to which a conventional phenolic resin is applied.

Claims (9)

카데놀을 카데놀 대비 5 중량% 이하의 양이온성 개시제의 존재하에 중합시키는 것을 특징으로 하는 카데놀 중합체의 제조 방법.A process for producing a cardenol polymer, characterized in that the cardenol is polymerized in the presence of up to 5% by weight of cationic initiator relative to cardenol. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 카데놀이 카슈너트(cashew nut) 식품 가공 시 부산물로 대량 발생하는 CNSL (cashew-nut shell liquid)로부터 유도된 것임을 특징으로 하는 방법.Cadenolic cashew nut (Cewew nut) A method characterized in that it is derived from cashew-nut shell liquid (CNSL), which occurs in large quantities as a by-product of food processing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 중합이 괴상중합법에 의해 수행됨을 특징으로 하는 방법.The polymerization is carried out by a bulk polymerization method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 양이온성 개시제가 강산류, 루이스 산류 및 루이스 산 착물류 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 방법.And wherein the cationic initiator is at least one selected from strong acids, Lewis acids and Lewis acid complexes. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 카데놀 중합체.A cardenol polymer prepared by the method according to any one of claims 1 to 4. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 10,000 내지 100,000 범위의 수평균분자량을 가짐을 특징으로 하는 카데놀 중합체.Cardenol polymer, characterized in that it has a number average molecular weight in the range of 10,000 to 100,000. 제 5 항에 따른 카데놀 중합체를 경화제 존재하에 성형시켜 얻은 성형 제품.A molded article obtained by molding the cardenol polymer according to claim 5 in the presence of a curing agent. 제 5 항에 따른 카데놀 중합체 및 이를 기준으로 1 내지 5 중량 %의 경화제를 포함하는, 열경화성 코팅 조성물.A thermosetting coating composition comprising the cardenol polymer according to claim 5 and 1 to 5% by weight of a curing agent thereon. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 방청용으로 사용됨을 특징으로 하는 코팅 조성물.Coating composition, characterized in that used for rust prevention.
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