KR20070031443A - 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계공중합체의 용도 및 얻어지는 배합물 - Google Patents

선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계공중합체의 용도 및 얻어지는 배합물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체, 에틸렌계 불화기를 갖는 하나 이상의 비이온성 단량체, 에틸렌계 불포화기를 갖고 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 분지화 및 비방향족 쇄로 종결되는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체, 그리고 선택적으로 2 개 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체로 이루어지는 수용성 아크릴계 공중합체의 분산 도료, 니스, 코팅지, 화장료, 세정료, 섬유 배합물 및 굴착 진흙과 같은 수상 도료와 같은 코팅 배합물과 같은 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 증점제로서의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 얻어지는 선택적으로 착색되는 수성 배합물에 관한 것이다.

Description

선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도 및 얻어지는 배합물{USE OF WATER-SOLUBLE ACRYLIC COPOLYMERS IN OPTIONALLY PIGMENTED AQUEOUS FORMULATIONS AND RESULTING FORMULATIONS}
본 발명은 선택적으로 착색되는 수성 배합물의 영역에 관한 것이다.
본 발명은 첫째로 수상(aqueous phase) 도료, 특히 분산 도료, 니스, 코팅지, 화장료, 세정료, 섬유 배합물 및 굴착 진흙과 같은 코팅 배합물과 같은 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도에 관한 것이고, 여기에서 수용성 아크릴계 공중합체는 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체, 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 비-이온성 단량체, 10 내지 24 개의 탄소 원자의 소수성 분지화 및 비-방향족 쇄로 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 옥실알킬화 단량체, 그리고 선택적으로 두 개 이상의 에틸렌계 불포화기를 가지는 가교 단량체라 불리는 하나 이상의 단량체로 이루어진다.
또한 본 발명은 수성 배합물의 점도의 최적 성장 및/또는 최적 유지가 화합물이 상기 수성 배합물에 첨가될 때 또는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재시에 얻어짐을 가능케 하는 증점제(thickening agents)에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 선택적으로 착색되는 수성 배합물의 제조 방법에 관한 것이다.
마지막으로 본 발명은 본 발명에 따라 얻어지는 선택적으로 착색되는 수성 배합물에 관한 것이다.
선택적으로 하나 이상의 무기물 충전제를 함유하는 수성 배합물의 분야에서, 그리고 특히 수상 도료, 특히 분산 도료 영역에서, 제조의 단계 및 이들의 수송 및 저장, 이들의 이용 동안 상기 배합물의 유동(rheology)을 제어함은 당업자의 주요한 목표 중의 하나이다. 각각의 이 단계에서 현실적인 제약의 폭넓은 다양함은 상이한 유동적 성질의 다양성에 관련되어 있다. 그럼에도 불구하고, 시간 경과에 따른 안정성 및 수직 표면으로의 도료의 도포 가능성, 이용 동안 튐(splashing)의 결여, 또는 도포 후 적하의 결여 등의 이유로 수성 배합물의 증점 효과를 얻는 것으로 당업자의 요구를 요약하는 것은 가능하다. 그 결과 유동적 성질의 조절에 기여하는 생성물은 용어 "증점제"로 정의되어 왔다.
역사적으로 1950년대 이후 셀룰로오스계 검(gum) 및 증점제가 이용되어 왔고, 그것의 본질적인 특성 중 하나는 고 분자량이다. 그러나 이 화합물들은 그 시간 경과에 따른 불안정성(미국 특허 제4673518호에서 상기됨), 많은 양의 이용의 필요(유럽 특허 제0250943호에서 강조됨), 그리고 그것이 발생시키는 생산 비용(특히 폐기물 처리에 관한 비용)(미국 특허 제4384096호에서 나타남)과 같은 많은 단점을 가진다.
당업자는 그때 "결합(associative)성" 증점제로 공지된 증점제의 새로운 범주로 방향을 돌렸고, 그것의 작동 메카니즘 및 특성은 현재 널리 공지되어 있고, "Rheology modifiers for water-borne paints"(Surface Coatings Australia, October 1985, pp 6)의 문서에서 상기된다. 이는 불용성 소수성기를 가진 수용성 중합체이며, 분산 중 결합제 입자의 표면과 이 소수성기의 상호 작용을 통해 결합 효과를 낳고, 따라서 매질의 점도의 증가를 야기하는 3차원 네트워크를 생성한다.
합성 중합체 중에서 아크릴계 결합성 증점제로부터 폴리우레탄 결합성 증점제를 매우 개략적으로 구별하는 것은 가능하다.
현재 이러한 증점제는 다른 영역들 가운데 수상 도료 영역에서, 그리고 특히 분산 도료 영역에서 통상적으로 이용된다. 그러나 이 이용은 출원자가 본 명세서에서 발전시키길 바라는 두 가지 주요한 단점을 포함하여 단점이 결여된 것은 아니다. 첫 번째는 "수용성 여부에 관계없는 화합물(특히 염 및 계면 활성제)에 대한 민감성"과 관련이 있고, 두 번째는 "안료 친화성(pigmentary compatibility)" 또는 "색 수용(colour acceptance)"과 관련이 있다. 이 문제들은 수상의 도료, 그리고 특히 분산 도료와 같은 다수의 수성 배합물 뿐 아니라 화장료 또는 세정료 배합물과 같은 배합물에서도 발생하게 된다. 이들 문제 각각은 기술 사정에 따라 제안되는 해결책의 관점에서, 결합성 아크릴계 증점제 및 결합성 폴리우레탄 증점제 모두의 관점에서 차후적으로 관찰될 것이다.
"수용성 여부에 관계없는 화합물에 대한 민감성"이란 증점제가 이러한 화합물, 특히 염 및 계면 활성제의 존재 내에 놓여질 때, 이 수성 배합물의 이용자 또는 당업자에게 만족스러운 정도로 점도를 더 이상 유지하지 않는 경향이 있는 증점제의 성질로 정의된다. 결과로 나타나는 점도의 손실은 상기 배합물의 저장 및 도포 품질에 불리하다. 이러한 유형의 현상은 특히 결합성 아크릴계 증점제에 관하여 문헌에 널리 보고되어 있고, 이는 이러한 첨가물의 염(특히, 염화 나트륨)에 대한 민감성에 관한 유럽 특허 제0013,836호에서 강조된 바와 같다. 이 문서는 당업자에게 아크릴산 및 메타크릴산 중에서 선택되는 단량체, 알킬 에스테르 단량체, 8 내지 30 개의 탄소 원자의 라디칼을 갖는 소수성 단량체로부터 결합 아크릴 증점제의 제조를 교시한다. 그것의 주요한 기능은 그것이 이용되는 수성 도료의 유동성 프로파일(profile)을 개선하는 것이다. 유사하게, 유럽 특허 제0011,806호는 카복실계 단량체, 에틸 아크릴레이트, 8 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼 또는 페닐 알킬 소수성 단량체로부터 기타 결합성 아크릴계 증점제의 제조를 교시한다. 마지막으로, 유럽 특허 제0577,526호는 카복실계 단량체, 카복실계 불포화기가 아닌 에틸렌계 단량체 및 소수성 지방 쇄로 종결되는 옥시알킬화 단량체의 베이스를 갖는 결합성 아크릴계 증점제를 기술한다. 그럼에도 불구하고, 이 공중합체들은 염에 대한 비민감성에 관하여 당업자에게 만족을 주지 않는다.
당업자가 직면하고 있는 또 다른 문제는 안료 친화성이다. 도료 배합물에 관하여, 용어 "베이스(base)" 또는 "백색 베이스(white base)"는 백색으로 충전된 착색되는 수성 조성물로 정의하고, 이는 염색 안료 또는 최종 착색한 조성물의 베이스로서 작용한다.
백색으로 충전 및/또는 착색되는 수성 조성물은 물 또는 물에 혼화되는 유기 용매 또는 이들의 혼합물일 수 있는 액상으로부터, "바인더(binder)"라 불리는 액상의 용액 내 또는 현탁액 내 하나 이상의 중합체로부터, 충전제 및/또는 안료로부터, 하나 이상의 충전제 및/또는 안료 분산제(수용성 중합체 또는 공중합체일 수 있음)로부터, 융합제(coalescense agent), 살생물제, 소포제 또는 기타와 같이 다양한 첨가제로부터, 그리고 마지막으로 천연 또는 합성 중합체 또는 공중합체인 하나 이상의 증점제로부터 형성된다. 염색 안료가 백색의 상기 "베이스"에 첨가될 때, 안료 배합물이 안료 농축액 또는 안료 페이스트의 형태로 그 결과 얻어진다.
또한 염색 안료 농축액 또는 안료 농축액 또는 안료 페이스트의 조성물은 일반적으로 첨가제 또는 계면 활성제 유형 또는 전해질 염 유형의 화합물, 또는 많은 양으로 물에 혼화되는 조용매를 함유한다.
가장 통상적으로 이용되는 안료 농축액은 수상 도료 뿐 아니라 용매상의 도료에도 첨가되기 때문에 범용이라고 불린다.
실제 문제로서, 최종 배합물이 불충분한 안료 친화성을 갖는다면, 첫째로 얻어지는 안료 배합물의 유동에 효과가 있을 수 있고, 그리고 둘째로 얻어지는 안료 배합물의 안료 농축액 또는 농축액들의 안료 또는 안료들에 의해 성장하는 착색력에 효과가 있을 수 있다.
착색력의 손실은 기준점에 비교하여 백색으로 균일하게 더 "유실되고", 오염되고 또는 열화되는 색조(hue)를 갖는 도료 박막으로 이어질 수 있다. 명백하게, 착색력의 손실은 큰 DIY 상점 또는 도료 소매상에서 실행되는 바와 같이, 분광광도색측정계(spectrophotocolorimeter)의 측정에 따른 자동화된 시스템에 의한 도료의 착색에 매우 불리하다.
실제로, 컴퓨터는 일정량의 범용 안료 농축액이 목적하는 색조에 접근 가능할 수 있게 하여야 함을 계산하나, 열등한 친화성과 관련된 착색력의 손실이 결과를 왜곡할 수 있다.
이 현상은 3색 좌표(헌쯔만: L*, a*, b*)의 측정을 가능케 하는 분광광도색측정계의 이용에 의해 측정되고, 따라서 건조 도료 박막의 색이 측정될 수 있다.
L*은 회색의 척도로 수치를 가진다(더 크고 더 양인 L*은 더 밝은 박막이다; 더 작고 더 음인 L*은 더 어두운 박막이다). 두 번째 좌표, a*는 녹색 내지 적색의 범위의 척도로 색을 특징 지운다(더 크고 더 양인 a*는 더 적색인 박막이다; 더 작고 더 음인 a*는 더 녹색의 박막이다). 세 번째 좌표, b*는 청색 내지 황색의 범위의 척도로 색을 특징 지운다(더 크고 더 양인 b*는 더 황색인 박막이다; 더 작고 더 음인 b*는 더 청색인 박막이다).
어떤 드문 경우에는 심지어 주어진 도료 박막 내 상이한 구역에서 색조의 변화가 관찰된다. 이 변화는 도료 박막이 도료 붓과 같은 도구로 도포될 때, 이 상이한 구역이 받는 전단 차(shear difference)와 관계된다. 도료 내에 열등하게 분산되는 범용 염색 안료는 그것을 함유하는 도료가 받는 전단력(shear stress)에 의존하는 착색력을 표현할 것이다. 도료 붓을 이용하는 경우에 이 현상은 붓의 털이 보다 강하게 적용되는 솔질을 강조하게 되어 도료 박막의 잔여 부분과는 상이한 색을 부여할 것이다. 이 현상을 시각화하기 위해 당업자는 도료 붓으로 도포하거나 문지르기(rub-out) 시험으로 공지된 시험을 이용할 수 있는데, 이 시험은 어떠한 전단 차도 없이 블록을 이용하여 도료 박막을 균일하게 도포하고 나서, 여전히 신선하고 비건조 도료 박막의 부분을 손가락으로 전단하는 것으로 이루어진다. 전단 구역은 비전단 구역보다 더 밝거나 또는 더 어둡게 될 수 있다.
같은 선상에서 당업자는 폴리우레탄 결합성 증점제를 기술한 미국 특허 제5,973,063호에 정통하고 또한 쇄의 말단에서 3 개 이상의 방향족 환을 갖는 탄화수소기를 가지는 폴리아이소시아네이트계 화합물을 선택함으로써 만족스러운 안료 친화성 및 저 전단 수치 하에서 고 점도를 성장시키는 폴리우레탄 증점제의 제조가 가능하게 됨을 교시하는 프랑스 특허 제2,826,014호에도 정통한다.
결과적으로 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재시에 또는 세정료 또는 화장료 분야의 염 또는 계면 활성제, 또는 특히 낮은 전단 수치 하에서의 도료 분야에서 범용 안료 농축액과 같은 상기 화합물이 도료의 만족스러운 전성을 얻기 위해 첨가될 때, 유동 프로파일이 수용 가능하게 잔존하는 수성 조성물을 최종 이용자들에게 이용가능하도록 하려는 당업자는 상기 화합물의 존재시에 크게 감소하는 배합물의 점도 문제와 직면해 있으며, 자연스럽게 폴리우레탄 유형의 결합성 증점제로 방향을 돌리고 있다. 우리가 살펴 본 바와 같이 후자는 염에 대한 고 저항을 제공하고 저 전단 하에서 적절한 점도를 성장시키는 것으로 널리 공지되어 있다.
마지막의 프랑스 특허 제2,826,014호는 "폴리우레탄 접근법"이 또한 만족스러운 안료 친화성을 가지는 증점제의 제조를 가능케 함을 입증한다.
그리고, 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재시에 또는 상기 화합물이 상기 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 안정성을 개선하고자 하는 목적 및 최종 이용자가 수용할 수 있는 배합물의 점도를 유지하면서도 안료 친화성을 개선하고자 하는 목적으로 그들의 연구는 계속해 나간 결과, 본 출원인은 결합성 아크릴계 증점제인 공중합체의 에틸렌계 불포화기를 갖는 옥시알킬화 단량체의 선택 및 배합물 내 첨가제로서 그것의 이용에 의해 완전히 놀라운 방식으로 모든 문제가 해결될 수 있음을 발견하였다.
이 수용성 아크릴계 공중합체는 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체, 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 비이온성 단량체, 10 내지 24 개의 탄소 원자의 소수성 분지화, 비방향족 쇄에 의해 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체, 그리고 선택적으로 두 개 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 가교 단량체라 불리는 하나 이상의 단량체로 이루어진다.
따라서 본 발명의 목적은 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 유지 및/또는 성장이 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 수상 도료 및 특히 분산 도료, 니스, 코팅지, 화장료, 세정료, 섬유 배합물 및 굴착 진흙과 같은 코팅 배합물과 같은 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 공중합체의 용도이다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나 이상의 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 단량체, 하나 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 비이온성 단량체, 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 분지화, 비방향족 쇄에 의해 종결되는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체, 그리고 2 개 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 가교단량체라 불리는 하나 이상의 단량체로 이루어지는 이 수용성 아크릴계 공중합체로 구성되는 증점제이다.
본 발명의 또 다른 목적은 선택적으로 착색되는 수성 배합물의 제조 방법이다.
본 발명의 마지막 목적은 본 발명에 따라 얻어지는 착색되는 수성 배합물에 있다.
본 발명에 따른 증점제를 함유하는 착색되는 수성 배합물은 분산 도료, 니스, 코팅지, 화장료 배합물, 세정료 배합물, 섬유 배합물(제조, 인쇄 또는 염색) 및 굴착 진흙으로부터 선택되는 코팅 수성 배합물이다.
또한 이 배합물은 석고보드용 이음 충전제(joint filler)와 같은 석고보드용 배합물, 도자제용 배합물, 가죽용 배합물, 석고 배합물 또는 모르타르 배합물과 같은 수경성 바인더를 위한 배합물이다.
본 발명에 따르면, 선택적으로 착색되는 수성 배합물이 그들의 적용에 관하여 만족스러운 유동 성질, 특히 평균 전단 수치 하에서 그들의 점도 증가가 제공됨을 가능케 하는 증점제로서 공중합체는 수성 배합물에 첨가된다.
본 출원인은 표현 "평균 전단 수치(average shear value)"가 본 출원에서 20s-1 내지 1000s-1 사이의 임의의 전단 수치(속도 기울기라고도 불림)를 의미하고자 함을 나타낸다.
게다가, 이 공중합체는 이 배합물이 함유할 수 있는 염 및 계면 활성제에 관하여 탁월한 내구력을 성장시킨다. 마침내, 이러한 공중합체는 이용되는 수성 배합물에 매우 만족스러운 안료 친화성을 제공한다.
이 목적들은 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재시에 또는 상기 화합물이 상기 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 수용성 아크릴계 공중합체의 용도에 의해 달성되고, 상기 공중합체는 다음으로 이루어지는 것을 특징으로 한다:
a) 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체,
b) 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 비이온성 단량체,
c) 10 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 소수성, 비방향족 분지화 쇄로 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체, 그리고
d) 선택적으로 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 가교 단량체라 불리는 하나 이상의 단량체.
또한 공중합체는 다음을 특징으로 한다:
a) 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 단량체 또는 단량체들은 에틸렌계 불포화기 및 아크릴 또는 메타크릴산과 같은 모노카복실기 또는 말레산 또는 이타콘산의 C1 내지 C4의 모노에스테르와 같은 이산 헤미에스테르 또는 이들의 혼합물을 갖는 단량체의 가운데서 선택되거나, 또는 에틸렌계 불포화기 및 크로톤산, 아이소크로톤산, 계피산, 이타콘산, 말레산, 또는 무수 말레산과 같은 무수 카복실산과 같은 다이카복실기를 갖는 단량체의 가운데서 선택되고,
b) 에틸렌계 불포화기를 갖는 비이온성 단량체 또는 단량체들은 메틸, 에틸, 부틸, 2-에틸-헥실의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트와 같은 아크릴 및 메타크릴 산의 에스테르, 아마이드 또는 나이트릴의 가운데서 선택되거나, 또는 아크릴로니트릴, 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸스티렌, 다이아이소부틸렌, 비닐피롤리돈, 비닐카프로락탐의 가운데서 선택되고,
c) 10 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 옥시알킬화 단량체 또는 단량체들은 다음의 화학식을 가진다:
여기에서:
- m 및 p는 알킬렌 옥사이드 단위의 수로서 0 내지 150이고,
- n은 에틸렌 옥사이드 단위의 수로서 5 내지 150이고,
- q는 1 이상이고, 5≤(m+n+p)q≤150이고, 바람직하게는 15≤(m+n+p)q≤120이며,
- R1은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
- R2은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
- R은 아크릴, 메타크릴, 말레, 이타콘 또는 크로톤 에스테르 군에 속해 있는 중합가능한(polymerisable) 불포화기를 함유하는 라디칼을 나타내고,
- R'는 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄를 나타낸다.
d) 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 가교 단량체라 불리는 선택적인 단량체 또는 단량체들은 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틸올프로판트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로판트라이메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아마이드, 메틸렌비스메타아크릴아마이드, 테트라알릴옥시에탄, 트라이알릴시아누레이트, 펜타에리트리올, 소르비톨, 수크로즈의 가운데 선택되는 폴리올로부터 얻어지는 알릴계 에테르로 구성되는 군에서 특히 선택된다.
바람직하게는, 상기 공중합체는 소수성 및 비방향족 분지쇄가 12 내지 24 개의 탄소 원자를 가지고, 6 개 이상의 탄소 원자를 갖는 2 개의 분지를 갖는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 상기 공중합체는 소수성 및 비방향족 분지쇄가 16 내지 20 개의 탄소 원자를 가지고, 6 개 이상의 탄소 원자를 갖는 2 개의 분지를 갖는 것을 특징으로 한다.
보다 더 바람직하게는, 소수성 비방향족 분지쇄는 2-헥실 1-데카닐 및 2-옥틸 1-도데카닐의 가운데서 선택된다.
또한 본 발명에 따라 증점제로서 이용되는 이 공중합체는 단량체의 중량을 기준으로 이하를 함유하는 것을 특징으로 한다:
a) 에틸렌계 불포화기 및 아크릴 또는 메타크릴산과 같은 모노카복실기 또는 말레산 또는 이타콘산의 C1 내지 C4의 모노에스테르와 같은 이산 헤미에스테르 또는 이들의 혼합물을 갖는 단량체의 가운데서 선택되거나, 또는 에틸렌계 불포화기 및 크로톤산, 아이소크로톤산, 계피산, 이타콘산, 말레산, 또는 무수 말레산과 같은 무수 카복실산과 같은 다이카복실기를 갖는 단량체의 가운데서 선택되는 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체 2 내지 95%, 바람직하게는 5 내지 90%,
b) 메틸, 에틸, 부틸, 2-에틸-헥실의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트와 같은 아크릴 및 메타크릴 산의 에스테르, 아마이드 또는 나이트릴의 가운데서 선택되거나, 또는 아크릴로나이트릴, 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸스티렌, 다이아이소부틸렌, 비닐피롤리돈, 비닐카프로락탐의 가운데서 선택되는 카복실기 없는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체 2 내지 95%, 바람직하게는 5 내지 90%,
c) 에틸렌계 불포화기를 가지고, 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되는 하나 이상의 단량체 2 내지 25%, 바람직하게는 5 내지 20%, 단량체는 다음의 화학식을 가진다:
[화학식 1]
여기에서:
- m 및 p는 알킬렌 옥사이드 단위의 수로서 0 내지 150이고,
- n은 에틸렌 옥사이드 단위의 수로서 5 내지 150이고,
- q는 1 이상이고, 5≤(m+n+p)q≤150 이고, 바람직하게는 15≤(m+n+p)q≤120이며,
- R1은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
- R2은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
- R은 아크릴, 메타크릴, 말레, 이타콘 또는 크로톤 에스테르 군에 속해 있는 중합가능한 불포화기를 함유하는 라디칼을 나타내고,
- R'는 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄를 의미한다.
d) 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이아크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아마이드, 메틸렌비스메타아크릴아마이드, 테트라알릴옥시에탄, 트라이알릴시아누레이트, 펜타에리트리올, 소르비톨의 가운데 선택되는 폴리올로부터 얻어지는 알릴계 에테르, 수크로즈에 의해 구성되는 군으로부터 선택되는 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체 0 내지 3%,
여기에서 단량체 a), b), c) 및 d)의 전체 중량은 100%이다.
바람직하게는, 본 발명에 따라 증점제로서 이용되는 공중합체는 중량을 기준으로 에틸렌계 불포화기를 가지고, 12 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되고, 6 개 이상의 탄소 원자를 갖는 2 개의 분지를 갖는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체 2 내지 25%, 바람직하게는 5 내지 20%를 함유하는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 이 공중합체 증점제는 중량을 기준으로 에틸렌계 불포화기를 가지고, 16 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되고, 6 개 이상의 탄소 원자를 갖는 2 개의 분지를 갖는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체 2 내지 25%, 바람직하게는 5 내지 20%를 함유하는 것을 특징으로 한다.
보다 더 바람직하게는, 단량체 c)의 소수성 비방향족 분지쇄는 2-헥실 1-데카닐 및 2-옥틸 1-도데카닐의 가운데서 선택된다.
동일하게 바람직한 변형에서 이 공중합체는 가교 단량체 d)를 함유하지 않는다.
이 공중합체는 또한 그것의 산 형태로 있거나, 또는 1가의 중화 작용기를 가지는 하나 이상의 중화제(염기성 양이온, 특히 나트륨, 칼륨, 리튬, 암모늄 또는 스테아릴아민, 에탄올아민(모노-, 다이- 또는 트라이에탄올아민), 모노-, 다이에틸아민, 사이클로헥실아민, 메틸사이클로헥실아민, 2-아미노 2-메틸 1-프로판올 및 모르폴린과 같은 지방족 및/또는 환형 1차, 2차, 3차 아민)에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 중화된 형태로 있는 것을 특징으로 한다.
이 수용성 아크릴계 공중합체는 용액 내, 직접 또는 역 유제 내, 현탁액 내 라디칼 공중합기술 또는 적절한 용매 내, 촉매 계 및 공지된 이동제(transfer agent) 내에서의 침전과 같은 당업자에게 널리 공지된 공중합 기술에 의해 얻어진다.
본 발명의 또 다른 목적은 수용성 여부에 관계없는 화합물, 예컨대 염 또는 계면 활성제와 같은 화합물의 존재시 또는 상기 화합물이 상기 수성 배합물에 첨가될 때, 상기 공중합체가 상기 배합물에 첨가되는 것을 특징으로 하는 선택적으로 착색되는 수성 배합물의 제조 방법에 관한 것이다.
끝으로 본 발명의 마지막 목적은 코팅 배합물(수상 도료, 특히, 분산 도료, 니스, 코팅지, 화장료, 세정료, 섬유 배합물 및 굴착 진흙) 또는 석고 배합물, 석 고보드용 배합물, 모르타르 배합물과 같은 수경성 바인더, 또는 도자제 및 가죽을 위한 배합물과 같은 상기 공중합체를 함유하는 선택적으로 착색되는 수성 배합물에 관한 것이다.
다음의 실시예는 본 발명의 범위를 제한함 없이 예시한다.
실시예 1:
이 실시예는 본 발명에 따른 수성 도료 배합물 내의 공중합체의 용도를 예시하고, 수상 무광(matt) 도료용에 적합한 배합물을 위한 본 발명에 따른 공중합체에 의해 기여되는 안료 친화성 유동적 성질을 일정한 사용량을 가지고 강조하고자 한다. 따라서 비닐아크릴계 분산 바인더 베이스(Dow의 "UCARTM latex 300", 표 1에서 나타낸 배합)를 갖는 수상 무광 장식 도료 배합물로 시작하여, 목적은 선형 소수성기를 갖는 종래 기술의 증점제 그리고 분지화 소수성기를 갖는 본 발명에 따른 증점제를 포함하는 상이한 결합성 아크릴계 증점제에 의해 영향을 받을 때, 배합의 안료 친화성(또는 범용 안료 농축액의 첨가로 제공되는 친화성)을 조사하는 것에 있다.
도료 배합
화합물 역할 양(그램)
물 운반체 2639
CellosizeTM HEC ER-4400 셀룰로오스 증점제 13
칼륨 트라이폴리포스페이트 분산제 19.5
TamolTM 1124 분산제 65
TritonTM CF-10 계면 활성제 39
Hi-MarTM DFC-19 소포제 26
KathonTM Lx(1.5%) 살생물제 19.5
탄산 나트륨 중화제 46.8
TiPureTM R-900 티타늄 다이옥사이드 2340
HuberTM 70C 하소된 점토 2906.8
SnowhiteTM 12 탄산 칼슘 1300
NyadTM 400 규회석 260
물 운반체 936
UcarTM Latex 300 바인더 2600
Hi-MarTM DFC-19 소포제 26
물 마지막 희석제 2207.4
각각의 시험에서 수행하기 위해 상기-언급된 무광 도료 배합물이 조제되었고, 그리고 백색 도료 배합의 전체 중량(범용 안료 농축액의 첨가 전)에 대해 시험을 위한 0.3 건조중량%의 증점제를 배합물에 첨가하였고, 그리고 나서 범용 안료 농축액(Huls/Creanova 사의 ColortrendTM M 888 유형) 36㎖가 결합성 아크릴계 증점제 중 하나로 증점되었던 1㎏의 백색 도료 베이스에 첨가하였다.
두 가지 이용된 범용 안료 농축액은 유기 안료의 주요한 패밀리(프탈로시아닌 블루 및 퀸아크리돈 마젠타)를 대표하기 위해 ColortrendTM M 888 범위로부터 선택하였다.
이 단계에서 백색 베이스에 대한 가능한 한 제한적인 StormerTM 점도(Krebs Units(KU)로 표현됨)의 선택적인 감소 또는 증가는 범용 안료 농축액과의 만족적인 친화성을 반영한다.
이 StormerTM 점도 시험은 배합물의 범용 안료 농축액과의 친화성의 문제를 야기하는 배합물을 제거할 수 있게 해 주는 선택 시험으로서 당업자에 의해 이용된다.
실제로, 당업자는 고객(스파출라 또는 붓으로 교반하고, 붓 또는 롤러로 칠함)이 지각할 수 있는 평균 점도 기울기로서의 점도인 StormerTM 점도가 범용 안료 농축액의 첨가에 의해 가능한 한 조금 변화되어야 함을 특히 이해한다.
시험 n°1:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 37.2%의 메타크릴산,
b) 52.8%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°2:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 37.2%의 메타크릴산,
b) 52.8%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 의미하고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°3:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 37.3%의 메타크릴산,
b) 52.6%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.1%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 무게에 대해 0.05 중량%의 도데실머캅탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°4:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 37.3%의 메타크릴산,
b) 52.6%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.1%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 무게에 비해 0.05 중량%의 도데실머캅탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°5:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 43.5%의 메타크릴산,
b) 47.6%의 에틸 아크릴레이트,
c) 8.9%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 무게에 대해 0.30 중량%의 도데실머캅탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°6:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 43.5%의 메타크릴산,
b) 47.6%의 에틸 아크릴레이트,
c) 8.9%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 1-헥실 2-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 무게에 대해 0.30 중량%의 도데실머캅탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°7:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 36.7%의 메타크릴산,
b) 53.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.2%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°8
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 36.7%의 메타크릴산,
b) 53.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.2%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-옥틸 1-도데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°9:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 36.7%의 메타크릴산,
b) 53.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.2%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 무게에 대해 0.05 중량%의 도데실머캅탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
시험 n°10:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 36.7%의 메타크릴산,
b) 53.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.2%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-옥틸 1-도데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25.
로 이루어지고, 단량체의 무게에 대해 0.05 중량%의 도데실머캅탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 0.3 건조중량%를 이용한다.
모든 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
시험 n° PA or INV 백색 베이스의 Stormer TM 점도( KU ) 청색 색소첨가 후 청색 색소에 의한 Delta KU 자홍색 색소의 첨가 후 자홍색 색소에 의한 Delta KU
1 PA 120 125.6 5.6 131.8 11.8
2 INV 95.1 97.9 2.8 103.8 8.7
3 PA 127.1 132.2 5.1 133.2 6.1
4 INV 97.9 101 3.1 103.5 5.6
5 PA 101.8 95.9 5.9 105 3.2
6 INV 60.1 61.1 1 60.9 0.8
7 PA 107.4 119 11.6 117.8 10.4
8 INV 102.7 111 8.3 109.8 7.1
9 PA 105.5 114.4 8.9 116.1 10.6
10 INV 111.9 117.2 5.3 119.7 7.8
PA = 종래 기술, INV = 발명
모든 경우에서 색소의 첨가 이후 도료의 StormerTM 점도의 절대값의 변화량은 종래 기술에 해당하는 증점제를 함유하는 도료에 비교하여 본 발명에 따른 증점제를 함유하는 도료의 경우가 더 작다.
실시예 2:
이 실시예는 굴착 유체(drilling fluid)의 분야에서, 특히 합성 진흙의 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 용도를 예시하고, 그리고 증점제의 건조 중량의 일정한 사용량을 가지고 배합물에 대해 본 발명에 따른 공중합체에 의해 부여되는 증점의 유지를 강조하고자 한다.
굴착 유체의 분야에서, 그리고 특히 합성 진흙의 분야에서 당업자는 비재활용 물질의 양을 줄이기 위해 증점제 및 물만으로 이루어지는 진흙을 이용하는 쪽으로 유도될 수 있다. 이 진흙은 부동성 능력을 가져야 하고, 이는 펌핑 동안 점차 감소할지라도 부스러기가 방출될 때 고리 모양의 공간 내 유체 통과와 같은 압력 조건 하에서 상대적으로 높게 유지되어야 한다. 종래 기술의 증점제를 기반으로 하는 전통적인 진흙은 너무 유사소성(pseudoplastic)이어서 즉, 전단 처리시 점도의 대부분을 잃게 되는 단점을 갖는다. 이 현상은 100 RPM에서 측정되는 BrookfieldTM 점도 대 10 RPM에서 측정되는 BrookfieldTM 점도의 비를 계산함으로써 쉽게 측정된다. 낮은 수치는 전단 하에서 점도의 실질적인 감소의 표시이다.
다양한 공중합체의 비교를, 얻어지는 BrookfieldTM 점도가 10 RPM에서 1000 mPa.s와 5000 mPa.s 사이에 위치되는 농도에서 이 생성물의 수성 겔을 제조함으로써 수행하였다. 이 겔의 pH는 모두 8로 조정하였다.
시험 n°11:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 37.2%의 메타크릴산,
b) 52.8%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어진 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°12:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 37.2%의 메타크릴산,
b) 52.8%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어진 공중합체 1 건조중량%를 이용한다
시험 n°13:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 42.83%의 메타크릴산,
b) 52.97%의 에틸 아크릴레이트,
c) 2.66%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25,
d) 1.54%의 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트
로 이루어진 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°14:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 42.83%의 메타크릴산,
b) 52.97%의 에틸 아크릴레이트,
c) 2.66%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25,
d) 1.54%의 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트
로 이루어진 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°15:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 43.5%의 메타크릴산,
b) 47.6%의 에틸 아크릴레이트,
c) 8.9%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 중량에 대해 0.30 중량%의 도데실머캡탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°16:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 43.5%의 메타크릴산,
b) 47.6%의 에틸 아크릴레이트,
c) 8.9%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타나고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 중량에 대해 0.30 중량%의 도데실머캡탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°17:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 36.7%의 메타크릴산,
b) 53.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.2%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 중량에 대해 0.30 중량%의 도데실머캡탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°18:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 36.7%의 메타크릴산,
b) 53.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.2%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 중량에 대해 0.30 중량%의 도데실머캡탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°19:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 42.68%의 메타크릴산,
b) 53.12%의 에틸 아크릴레이트,
c) 2.66%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25,
d) 1.54%의 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트
로 이루어진 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°20:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 42.68%의 메타크릴산,
b) 53.12%의 에틸 아크릴레이트,
c) 2.66%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 16 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25,
d) 1.54%의 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트
로 이루어진 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°21:
이 시험은 종래 기술을 예시하고,
a) 34.2%의 메타크릴산,
b) 60.4%의 에틸 아크릴레이트,
c) 5.4%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20 개의 탄소 원자의 선형 소수성 쇄를 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 중량에 대해 0.30 중량%의 도데실머캡탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°22:
이 시험은 본 발명을 예시하고,
a) 34.2%의 메타크릴산,
b) 60.4%의 에틸 아크릴레이트,
c) 5.4%의 화학식 1의 단량체, 여기에서,
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'는 20 개의 탄소 원자의 비방향족 소수성 쇄인 2-옥틸 1-도데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25
로 이루어지고, 단량체의 중량에 대해 0.30 중량%의 도데실머캡탄을 이용하여 얻어지는 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
모든 결과를 다음 표 3에서 나타내었다.
시험 n° 1% 건조 물질의 20℃에서의 Brookfield TM 점도 1% 건조 물질의 100 RPM 에서의 점도 대 10 RPM 에서의 점도의 비
10 RPM 100 RPM
11 9,455 1,709 0.181
12 3,429 2,386 0.696
13 6,000 1,293 0.216
14 4,660 1,097 0.235
15 1,818 1,536 0.845
16 460 452 0.983
17 10,000 1,600 0.160
18 8,226 2,194 0.267
19 7,619 1,270 0.167
20 7,333 1,600 0.218
21 6,500 3,825 0.588
22 2,727 2,848 1.044
표 3은 종래 기술의 공중합체와 비교하여 본 발명에 따른 공중합체의 명백한 우수성을 완벽하게 예시한다. 이는 100 RPM에서 측정된 점도 대 10 RPM에서 측정된 점도의 비가 각각 본 발명을 예시하는 시험에서 더 높게 나왔기 때문이다.
실시예 3:
이 실시예는 세정료 및 화장료의 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 용도를 예시하고, 그리고 염의 첨가에도 불구하고, 증점제의 건조 중량의 일정한 사용량을 가지고 배합물에 대한 본 발명에 따른 공중합체에 의해 수여되는 증점의 유지를 강조하고자 한다.
이전의 적용(굴착 진흙) 내 및 화장료 또는 세정료 적용 모두에서 염의 존재는 때때로 피할 수 없거나 또는 필연적이다. 실제로, 합성 굴착 진흙은 해수로부터 제조될 수 있거나 또는 신선한 물로부터 제조되어 염분을 함유한 지형적 지층과 접촉될 수 있다. 굴착 동안 부스러기를 방출하는 데 있어 그것의 효과를 보장하기 위해서 진흙의 점도가 이 오염에 저항해야 하는 것은 중요하다. 유사하게, 많은 화장료 또는 세정료 배합물은 증점제 이외에, 다른 것들 중에서도 계면 활성제에 관하여 점도 배출제(exhausters)로서 이용되는 염을 함유한다; 따라서 상기 증점제가 염의 첨가에 저항해야 함은 중요하다. 다양한 공중합체의 비교를 얻어진 BrookfieldTM 점도가 10 RPM에서 1000 mPa.s와 5000 mPa.s 사이에 위치되는 농도에서 이 생성물의 수성 겔을 제조함으로써 수행하였다. 이 겔의 pH는 모두 8로 조정하였다. BrookfieldTM 점도의 측정 후, 배합물의 1 내지 2%에 해당하는 양의 염화 나트륨을 첨가 및 용해시켰다. 다음으로 BrookfieldTM 점도를 다시 측정하였다.
시험 n°23:
이 시험은 종래 기술을 예시하고, 시험 n°11에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°24:
이 시험은 본 발명을 예시하고, 시험 n°12에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°25:
이 시험은 종래 기술을 예시하고, 시험 n°17에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°26:
이 시험은 본 발명을 예시하고, 시험 n°18에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°27:
이 시험은 종래 기술을 예시하고, 시험 n°21에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°28:
이 시험은 본 발명을 예시하고, 시험 n°22에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
모든 결과를 다음의 표 4에서 나타내었다.
시험 n° 1% 건조 물질의 20℃에서의 Brookfield TM 점도 10T
염 없음 1% NaCl 2% NaCl
23 9,455 727 73
24 3,429 4,929 3,000
25 10,000 360 80
26 8,226 1,129 129
27 6,500 150 25
28 2,727 848 121
상기 표 4는 종래 기술의 중합체와 비교하여 본 발명에 따른 중합체의 우수성을 완벽하게 예시한다.
실시예 4:
이 실시예는 세정료 및 화장료의 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 용도를 예시하고, 그리고 계면 활성제의 첨가에도 불구하고, 증점제의 건조 중량의 일정한 사용량을 가지고 배합물에 대한 본 발명에 따른 공중합체에 의해 수여되는 증점의 성장을 강조하고자 한다.
세정료 및 화장료 배합물은 하나 이상의 이온성 및 비이온성 계면 활성제를 함유한다. 당업자는 계면 활성제의 이 쌍의 용해성/비용해성 성질의 조합을 지속적으로 이용해옴으로써 이들을 함유하는 배합물을 증점시켰다. 현재 시장에서 발견되는 증점 중합체는 계면 활성제의 양을 상당히 감소시킴을 가능케 하고 후자는 현재 그 세정 성질을 위해서만 이용된다. 본 발명에 따른 중합체의 이용은 이를 함유하는 배합물의 점도가 종래 기술의 증점 중합체와 비교하여 상당히 개선됨을 가능케 한다. 중합체의 비교는 11%의 나트륨 라우릴 알킬설페이트 및 9%의 코코아미도프로필 베타인을 함유하는 수성 배합물의 생성에 의해 수행하였다. 배합물의 pH는 트라이에탄올아민을 이용하여 8로 조정하였다. 증점제가 없는 계면 활성제의 혼합물의 점도는 10 RPM에서 20 mPa.s이다.
시험 n°29:
이 시험은 종래 기술을 예시하고, 시험 n°11에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°30:
이 시험은 본 발명을 예시하고, 시험 n°12에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°31:
이 시험은 종래 기술을 예시하고, 시험 n°19에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°32
이 시험은 본 발명을 예시하고, 시험 n°20에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°33
이 시험은 종래 기술을 예시하고, 시험 n°21에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
시험 n°34:
이 시험은 본 발명을 예시하고, 시험 n°22에서 이용된 공중합체 1 건조중량%를 이용한다.
모든 결과를 다음의 표 5에 나타내었다.
시험 n° 1% 건조 물질의 Brookfield TM 점도
10 RPM 100 RPM
29 20,000 17,455
30 27,143 18,143
31 444 495
32 867 853
33 750 744
34 2,303 2,109
상기 표 5는 종래 기술의 중합체와 비교하여 본 발명에 따른 중합체의 우수성을 완벽하게 예시한다.
실시예 5:
이 실시예는 코팅지의 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시하고, 그리고 염의 첨가에도 불구하고, 증점제의 건조 중량의 일정한 사용량을 가지고 배합물에 대한 본 발명에 따라 이용되는 공중합체에 의해 수여되는 증점의 유지를 강조하고자 한다.
이를 달성하기 위해, 각각의 시험에서는 시험하고자 하는 증점제를 건조 물질의 78%의 비율로 탄산 칼슘의 수성 현탁액 100 부(part)(OmyaTM 사에서 HydrocarbTM 60의 이름으로 판매됨) 및 건조 물질의 50%의 비율로 라텍스 10 부(Dow 사에서 DL 940의 이름으로 판매됨)로 이루어지는 코팅지에 첨가하고, 15분 교반시킨 후, 적절한 모듈을 구비한 BrookfieldTM 점도계를 이용하여 분당 100 회전에서 BrookfieldTM 점도를 측정한다.
분당 100 회전에서 BrookfieldTM 점도가 결정되면, 각각의 시험에 대해 분말 염화 나트륨의 1.6 부를 첨가하고, 그리고 나서 15분 교반시킨 후에, 적절한 모듈을 구비한 BrookfieldTM 점도계를 이용하여 분당 100 회전에서 BrookfieldTM 점도를 측정한다.
시험 n°35:
이 시험은 종래 기술을 예시하고, 시험 n°11에서 이용된 공중합체를 이용한다.
분당 100 회전에서 얻어진 BrookfieldTM 점도는 다음과 같다:
염화 나트륨의 첨가 이전: 3100 mPa.s
염화 나트륨의 첨가 이후: 2400 mPa.s
시험 n°36:
이 시험은 본 발명을 예시하고, 시험 n°12에서 이용된 공중합체를 이용한다.
1분당 100 회전에서 얻어진 BrookfieldTM 점도는 다음과 같다:
염화 나트륨의 첨가 이전: 2700 mPa.s
염화 나트륨의 첨가 이후: 3020 mPa.s
이전의 두 시험의 결과의 해석은 본 발명에 따른 중합체의 우수성을 보여준다.
실시예 6:
이 실시예는 석고 분야에서의 본 발명에 따른 공중합체의 용도를 예시한다.
시험 n°37 및 n°38을 위해, 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 따른 생성물 및 다음으로 이루어지는 공중합체로 석고보드용 이음 충전제 배합물을 생산하였다:
a) 34.6%의 메타크릴 산,
b) 56.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 9.3%의 모노 I''로 정의되는 화학식 1의 단량체, 모노 I''는 화학식 1의 단량체로 다음과 같이 정의된다:
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'은 20 개의 탄소 원자를 갖는 비방향족 소수성 쇄인 2-옥틸 1-도데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25.
배합물의 조성을 표 6에 나타내었고, 그리고 상기 배합물은 유성 믹서(planetary mixer)에서 혼합되는 한편, 표의 순서대로, 성분들의 첨가에 의해 생성되었다.
혼합물을 생성한 후, 분당 10 회전에서 배합물의 BrookfieldTM 점도를 당업자에게 널리 공지된 방법으로 t = 0 및 t = 24시간에서 측정한다.
종래 기술(시험 n°37) 및 본 발명(시험 n°38)에 따른 석고 배합물의 조성(중량) 및 t = 0 및 t = 24시간에서 측정된 분당 10 회전에서의 해당 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°37 종래 기술 시험 n°38 본 발명
일반 물 253.5 g 253.5 g
DrewplusTM L475 소포제(DREWTM에 의해 판매) 0.12 g 0.12 g
살생물제 AcricideTM MBS(THORTM에 의해 판매) 0.23 g 0.23 g
메타크릴산/에틸 아크릴레이트공중합체 7.7 g 0
시험 n°38의 공중합체 0 7.7 g
수산화 나트륨 (50% 용액) 1.25 1.25
Mica MICA-MU 280(Comptoir de Mineraux et Matieres Premieres에 의해 판매) 30 g 30 g
Millwhite Attapulgite Clay(Millwhite 회사에 의해 판매) 20 g 20 g
일반 물 42 g 42 g
Pulpro 20 탄산 칼슘(OMYATM에 의해 판매) 545 g 545 g
모노프로필렌 글리콜 1.5 g 1.5 g
폴리비닐 아세테이트 유제(NACANTM에 의해 판매) 35 g 35 g
수산화 나트륨 50% 0.4 g 0.4 g
BrookfieldTM 점도(분당 10회전) t = 0 101,000 mPa.s 110,000 mPa.s
t = 24h00 95,000 mPa.s 111,000 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체로 얻어지는 것보다 초기 점도를 보다 크게 하고, 그리고 이 점도가 시간 경과에 따라 유지되도록 한다.
실시예 7:
이 실시예는 화장료 분야에서의 본 발명에 따른 공중합체의 용도를 예시한다.
시험 n°39 및 n°40을 위해, 피부 보습 배합물을 생성하고, 조성 및 그 성분의 도입 순서를 표 7에 나타내었다.
시험 n°39 및 n°40에서는, 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 따른 증점제 및 다음으로 이루어지는 공중합체를 각각 이용한다:
a) 36.5%의 메타크릴산,
b) 44.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 부틸 아크릴레이트,
d) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체, 모노 I'는 화학식 1의 단량체로 다음과 같이 정의된다:
R은 메타크릴레이트 라디칼을 나타내고,
R'은 16 개의 탄소 원자를 갖는 비방향족 소수성 쇄인 2-헥실 1-데카닐을 나타내고,
m = p = 0,
q = 1,
n = 25.
시험 n°39 및 n°40에 따른 화장료 배합물의 조성(g으로 중량 표시)
INCI명(국제 명명 화장료 성분) 상품명/ 제조사
A 상
탈미네랄수 57.02
EDTA 다이나트륨 염 0.05
모노프로필렌 글리콜 5
B 상
증점제(종래 기술에 따른: 시험 n°39,본 발명에 따른: 시험 n°40) 2.13
C 상
PEG-6 스테아레이트, 세테쓰-20, 글리세릴 스테아레이트. 스테아레쓰-20, 스테아르산 11 Tefose 2561/GATTEFOSSETM
옥틸도데실 미리스테이트 9 Pelemol 2014/PHOENIXTM CHEMICAL INC.
사이클로메티콘 6 Dow Corning 345 Fluid/DOW CORNINGTM
스위트 아몬드 오일 3 Cropure Almond/CRODATM
D상
탈미네랄수 5
E 상
TEA 99% 0.34
F 상
페녹시에탄올 메틸파라벤 부틸파라벤 에틸파라벤 프로필파라벤 1 Phenonip/CLARIANTTM
B 상을 이미 균질화된 A 상에 첨가한다.
동시에, C 상을 균질화하고, 교반하면서 온도를 70℃로 상승시킨다.
균질화된 A + B 상은 온도가 70℃로 상승하고, C 상에 혼합된다.
A + B + C 상의 혼합을 교반하면서 70℃에서 60℃로 냉각시키고, 그리고 나서 교반 없이 60℃에서 30℃로 냉각시킨다.
그리고 나서 D 상을 교반하면서 30℃로 냉각된 A + B + C 상의 혼합물에 첨가한다.
다음으로 A + B + C + D 상의 pH를 E 상과 함께 6.8로 조정한다.
다음으로 F 상을 교반하면서 A + B + C + D + E 상에 첨가한다.
BrookfieldTM 점도를 25℃에서 조제 후 24시간에서 측정하고, 그리고 표 8에 나타내었다.
종래 기술(시험 n°39) 및 본 발명(시험 n°40)에 따른 화장료 배합물의 BrookfieldTM 점도.
측정 속도 시험 n°39의 Brookfield TM 점도 (종래 기술) 시험 n°40의 Brookfield TM 점도 (본 발명)
2.5 회전/분 90,000 mPa.s 156,000 mPa.s
5 회전/분 56,000 mPa.s 102,000 mPa.s
10 회전/분 36,000 mPa.s 70,000 mPa.s
20 회전/분 20,750 mPa.s 46,000 mPa.s
50 회전/분 10,900 mPa.s 29,000 mPa.s
100 회전/분 6,900 mPa.s 17,600 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체보다 상당하게 상승한 점도가 얻어짐을 가능케 한다.
시험 n°41 및 n°42를 위해, 샴푸 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 9에 나타내었다(도입의 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°41(종래 기술) 및 n°42(본 발명)은 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 따른 증점제 및 다음으로 이루어지는 공중합체를 각각 이용한다:
a) 31.5%의 메타크릴산,
b) 5.0%의 아크릴산,
c) 54.1%의 에틸 아크릴레이트,
d) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
혼합물이 생성되면, BrookfieldTM 점도를 t = 0 및 t = 24시간에서 측정한다. 이 결과를 표 9에 나타내었다.
종래 기술(시험 n°41) 및 본 발명(시험 n°42)에 따른 샴푸 배합물의 조성(성분의 중량) 및 t = 0 및 t = 24에서 측정된 해당 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°41(종래 기술) 시험 n°42(본 발명)
증점제 16 g 16 g
바이퍼뮤티드(bipermuted) 수 109 g 109 g
나트륨 라우레쓰 설페이트텍사폰 NSO(COGNISTM) 60 g 60 g
수산화나트륨 50% 1.5 g 1.5 g
t = 0에서의BrookfieldTM 점도 1 회전/분 11,500 mPa.s 16,000 mPa.s
10 회전/분 2,650 mPa.s 11,000 mPa.s
20 회전/분 1,775 mPa.s 7,500 mPa.s
100 회전/분 765 mPa.s 6,500 mPa.s
t = 24시간에서의BrookfieldTM 점도 1 회전/분 11,000 mPa.s 16,000 mPa.s
10 회전/분 2,600 mPa.s 11,000 mPa.s
20 회전/분 1,750 mPa.s 9,500 mPa.s
100 회전/분 780 mPa.s 9,000 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체보다 더 큰 점도가 얻어짐을 가능케 한다.
실시예 8:
이 예는 세정료의 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
시험 n°43 및 n°44를 위해, 연마 크림 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 10에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°43(종래 기술) 및 n°44(본 발명)은 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 따른 증점제 및 다음으로 이루어지는 공중합체를 각각 이용한다:
a) 31.5%의 메타크릴산,
b) 5.0%의 이타콘산,
c) 54.1%의 에틸 아크릴레이트,
d) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
혼합물이 생성되면, BrookfieldTM 점도를 t = 0에서 측정한다; 이 결과를 표 10에 나타내었다.
종래 기술(시험 n°43) 및 본 발명(시험 n°44)에 따른 연마 크림 배합물의 조성(성분의 중량) 및 t = 0에서 측정된 해당 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°43(종래 기술) 시험 n°44(본 발명)
모노에탄올 아민 4 g 4 g
에톡실화 아이소트라이데칸올 계면 활성제 2 g 2 g
향수 0.4 g 0.4 g
탄산 칼슘 Omyacarb 30AV (OMYATM) 90 g 90 g
증점제 6 g 6 g
t = 0에서의BrookfieldTM 점도 1 회전/분 10,500 mPa.s 30,000 mPa.s
10 회전/분 3,100 mPa.s 25,500 mPa.s
20 회전/분 2,250 mPa.s 25,000 mPa.s
100 회전/분 1,200 mPa.s 16,000 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체보다 더 큰 점도가 얻어짐을 가능케 한다.
실시예 9:
이 실시예는 액체 비누 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
핸드 세척 배합물은 점점 자연적 또는 합성적 원천의 액체 비누를 이용한다. 어떤 표면 활성제와는 다르게, 이 비누는 종종 염화 나트륨을 이용하여 증점될 수 없다. 경제적인 이유로 그것은 종종 희석되고 결과적으로 모든 점도를 잃는다. 이용과 양립할 수 있는 외관을 유지하도록 하기 위해 증점제가 다음의 시험으로 기술된 바와 같이 이용되어야 한다.
시험 n°45 및 n°46을 위해, 액체 비누 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 10에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°45(종래 기술) 및 n°46(본 발명)은 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 따른 증점제 및 다음으로 이루어지는 공중합체를 각각 이용한다:
a) 30.1%의 메타크릴산,
b) 51.4%의 에틸 아크릴레이트,
c) 18.5%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
혼합물이 생성되면, 비누를 24시간 동안 가만히 놓아둔 뒤, 그때 BrookfieldTM 점도를 t = 24시간에서 측정한다.
종래 기술(시험 n°45) 및 본 발명(시험 n°46)에 따른 액체 비누 배합물의 조성(성분의 중량) 및 t = 24시간에서 측정된 해당 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°45(종래 기술) 시험 n°46(본 발명)
일반 물 100 g 100 g
Copra 비누 50% 100 g 100 g
증점제 6 g 6 g
수산화 칼륨 50% qsp pH 9.5 qsp pH 9.5
BrookfieldTM 점도 10 회전/분 80 mPa.s 140 mPa.s
100 회전/분 84 mPa.s 175 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체보다 더 큰 점도가 얻어짐을 가능케 한다.
시험 n°47 및 n°48을 위해, 알코올성 세척 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 12에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
바닥용의 어떤 세척 배합물 린싱이 없을지라도 흔적을 남기지 않을 정도로 효과적이어야 한다. 이 때문에, 당업자는 물, 알코올 및 계면 활성제의 혼합물을 이용한다. 이 배합물은 쉽게 이용될 수 있도록 약간 증점되어야 한다.
시험 n°47(본 발명) 및 n°48(참조) 각각은 다음과 같이 이루어지는 공중합체를 이용하고, 증점제를 이용하지 않는다:
a) 32.1%의 메타크릴산,
b) 55.3%의 에틸 아크릴레이트,
c) 12.6%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
혼합물이 생성되면, BrookfieldTM 점도를 t = 0에서 측정한다; 이 결과를 표 12에 나타내었다.
참조(시험 n°48) 및 본 발명(시험 n°47)에 따른 알코올 세척 배합물의 조성(성분의 중량) 및 t = 0에서 측정된 해당 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°47(본 발명) 시험 n°48(참조)
변성 에탄올 45 g 45 g
바이퍼뮤트 수 105 g 105 g
증점제 5 g 0 g
에톡실화 지방 알코올 폴리글리콜 (8 EO)ZUZOLAT 1008/25(ZSCHIMMER $ SCHWARZTM) 2 g 2 g
트라이에탄올아민 qsp pH 8.0 qsp pH 8.0
BrookfieldTM 점도(10 회전/분) 140 mPa.s 20 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 본 발명에 따른 배합물이 상당히 증점됨을 가능케 한다.
실시예 10:
이 실시예는 섬유 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
시험 n°49 및 n°50을 위해, 날염풀(textile printing paste)을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 13에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°49(본 발명) 및 n°50(참조) 각각은 다음과 같이 이루어지는 공중합체인 증점제를 이용하고, 증점제를 이용하지 않는다:
a) 34.5%의 메타크릴산,
b) 56.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
혼합물이 생성되면, BrookfieldTM 점도를 t = 0에서 측정한다; 이 결과를 표 13에 나타내었다.
참조(시험 n°50) 및 본 발명(시험 n°49)에 따른 날염풀의 조성(성분의 중량) 및 t = 0에서 측정된 해당 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°49(본 발명) 시험 n°50(참조)
물 212.2 g 212.2 g
소포제 Bubblex 250(COGNISTM) 1 g 1 g
날염풀을 위한 아크릴 유제 30.8 g 30.8 g
암모니아 28% qsp pH 8 - 8.5 qsp pH 8 - 8.5
증점제 6 g 0 g
t = 0에서의BrookfieldTM 점도 1 회전/분 1,000 mPa.s 20 mPa.s
10 회전/분 300 mPa.s 20 mPa.s
20 회전/분 250 mPa.s 20 mPa.s
100 회전/분 200 mPa.s 20 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 배합물이 현저히 증점됨을 가능케 한다.
실시예 11:
이 실시예는 도자제 분야에서의 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
이 실시예에서는 비제한적으로 타일 및 위생 용품과 같은 도자제의 에나멜(enamelling)을 위한 운반체로서 이용되기 때문에 에나멜 운반체라 불리는 배합물이 생성된다. 분말 에나멜이 분산되고, 그리고 선택적으로 분쇄되는 액체로서 이 배합물은 당업자에 의해 이용될 것이다. 증점제의 첨가는 만족스러운 최종 점도를 얻게 해 주고, 이는 용이한 도포 및 저장 동안 에나멜 분산의 안정화 모두를 가능케 한다.
시험 n°51 및 n°52를 위해, 에나멜 운반체 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서는 표 14에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°51(종래 기술) 및 n°52(본 발명) 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 따른 증점제 및 다음으로 이루어지는 공중합체를 이용한다:
a) 36.5%의 메타크릴산,
b) 44.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 비닐 아세테이트,
d) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
혼합물이 생성되면, 당업자에게 널리 공지된 방법에 따라 4 mm 구멍을 구비한 포드 컵(Ford cup)을 이용하여 배합물의 점도를 측정한다.
배합물의 조성 및 얻어진 점도 수치를 표 14에 나타내었다.
시험 n°51(종래 기술) 및 시험 n°52(본 발명)의 조성(성분의 중량) 및 얻어진 포드 컵 점도.
성분 시험 n°51(종래 기술) 시험 n°52(본 발명)
일반 물 101.1 g 101.1 g
BubblexTM 250 소포제(COGNISTM) 1.2 g 1.2 g
증점제 5 g 5 g
수산화 나트륨 50% 0.5 g 0.5 g
모노프로필렌 글리콜 90 g 90 g
CoatexTM DV 204 분산제(COATEXTM) 2 g 2 g
포드 컵 점도, 직경 4 16 초 20 초
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술에 따른 공중합체의 이용으로 얻어진 결과보다 더 큰 점도를 가능케 한다.
시험 n°53 및 n°54를 위해, 도자제 분야에서 이용되는 슬립 배합물을 생성한다.
도자제 부품 및 재료의 제조는 수상 내 다양한 분쇄된 점토 및 무기물의 분산을 이용한다. 어떤 부품의 경우에는 슬립이라 불리는 이 무기물의 분쇄된 분산이 주형법 또는 주조법에 의해 이용되는 액체 형태로 유지될 수 있다. 어떤 적용들은 저 점도의 슬립을 요구하지만, 다른 것들은 무기물 입자를 현탁액 내에 유지시키거나 틀 내 또는 스트립 내에서 주조법에 의한 그것의 적용을 허용하는 점도 특성을 슬립에 제공하기 위해서 고 점도를 요구한다. 이 때문에, 다음 시험에서 기술한 바와 같이, 수상 증점제의 이용이 가능하다.
시험 n°53 및 n°54를 위해, 슬립 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 15에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°53(본 발명) 및 n°54(참조) 각각은 다음과 같이 이루어지는 공중합체를 이용하고, 증점제를 이용하지 않는다:
a) 36.5%의 메타크릴산,
b) 44.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 아크릴 아마이드,
d) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
배합물이 생성되면, BrookfieldTM 점도계를 이용하여 10 회전/분의 속도로 배합물의 점도를 측정한다.
슬립 조성 및 상기 BrookfieldTM 점도를 표 15에 나타내었다.
시험 n°53(본 발명) 및 시험 n°54(종래 기술)에서의 슬립의 조성(성분의 중량) 및 얻어진 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°53(본 발명) 시험 n°54(참조)
일반 물 204.2 g 204.2 g
아크릴계 분산제 CoatexTM GX CE (COATEXTM) 3.57 g 3.57 g
분쇄 점토의 혼합물 500 g
30분 동안 교반하면서 분산
증점제 0.71 g 0 g
교반, 그리고 수산화 나트륨 50%로 평균 pH 8.5로 조정
BrookfieldTM 점도10 RPM 3,600 mPa.s 900 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 슬립이 현저히 증점됨을 가능케 한다.
실시예 12:
이 실시예는 가죽 분야에서의 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
스킨(가죽) 품목은 균일한 외형 및/또는 내수성을 보증하기 위해 종종 보호막으로 피복되어야 한다. 이 보호는 수상 니스의 도포에 의해 달성될 수 있다. 하기의 배합물은 아크릴 유제 기반 수상 배합물을 증점시키기 위한 본 발명에 따른 중합체의 이용을 예시하며, 증점은 당업자에 공지된 모든 수단에 의한 용이한 도포에 필요하다. 이 미증점한 배합물은 매우 낮은 점도를 가지고, 증점되지 않았다면, 니스가 도포될 때 적하를 유발한다.
시험 n°55 및 n°56을 위해, 가죽을 위한 니스 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 16에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°55(종래 기술) 및 n°56(본 발명)은 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 따른 증점제 및 시험 n°42에서 이용된 공중합체를 이용한다.
배합물이 생성되면, 생성물의 증점 효과를 조사하기 위해 10 및 100 회전/분의 속도에서 BrookfieldTM 점도를 측정한다.
배합물의 조성 및 해당하는 BrookfieldTM 점도를 표 16에 나타내었다.
시험 n°55(종래 기술) 및 시험 n°56(본 발명)에서의 가죽 니스 배합물의 조성(성분의 중량) 및 얻어진 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°55(종래 기술) 시험 n°56(본 발명)
수상(니스) 내 아크릴계 유제 AcronalTM 18DBASFTM 180g 180g
물 62 g 62 g
트라이에탄올아민 qsp pH 9 - 9.5 qsp pH 9 - 9.5
증점제 2 g 2 g
트라이에탄올아민 qsp pH 8 - 8.5 qsp pH 8 - 8.5
BrookfieldTM 점도 10 회전/분 4,100 mPa.s 5,500 mPa.s
100 회전/분 890 mPa.s 1,200 mPa.s
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체보다 더 큰 점도가 얻어짐을 가능케 한다.
시험 n°57 및 n°58을 위해, 가죽용 지방 유제 유형의 배합물을 생성한다.
매우 많은 지방 유제가 다른 특성 중에서도 비제한적으로 유연성 및 내수성의 최종 생성물 특성을 제공하기 위해 가죽 및 원피의 처리에 이용된다.
동물, 식물 또는 합성 기원의 오일로 이루어지는 이 유제는 장거리로 수송되거나 또는 장기간 저장될 수 있다. 그때 안정성 문제가 나타나고, 그것의 활성 물질 함량을 증가시킴으로써 부분적으로 해결될 수 있다. 그러나, 이 증가는 안정한 유제를 얻기 위해 종종 대량이어야 하고, 그리고 일반적으로 매우 고 점도를 유발하고, 생성물의 취급을 어렵게 한다. 증점 중합체의 이용은 휴지시에 고 점도를 제공함으로써 이 단점이 치유됨을 가능케 하나, 이는 유제가 취급될 때 급속하게 감소되고, 안정하지만 취급이 쉬운 생성물이 얻어짐을 가능케 한다. 하기 시험은 이 기능을 만족하는 본 발명에 따른 중합체의 성질을 강조한다.
시험 n°57 및 n°58을 위해, 가죽용 지방 유제 유형 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 17에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°57(종래 기술) 및 n°58(본 발명) 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체인 종래 기술에 다른 증점제 및 시험 n°47에서 이용된 공중합체를 이용한다.
배합물이 생성되면, 생성물의 증점 효과를 조사하기 위해 10 및 100 회전/분에서 BrookfieldTM 점도를 측정한다.
배합물의 조성 및 10 및 100 회전/분에서 BrookfieldTM 점도의 비를 표 17에 나타내었다.
시험 n°57(종래 기술) 및 시험 n°58(본 발명)에서의 가죽용 지방 유제 유형 배합물의 조성(성분의 중량) 및 얻어진 BrookfieldTM 점도.
성분 시험 n°57(종래 기술) 시험 n°58(본 발명)
식물성 오일 유제 60 g 60g
일반 물 60 g 60 g
증점제 2.4 g 2.4 g
암모니아 28% qsp pH 7.3 qsp pH 7.3
BrookfieldTM 점도 10 회전/분 800 mPa.s 11,300 mPa.s
100 회전/분 225 mPa.s 2,650 mPa.s
10 및 100 회전/분에서 BrookfieldTM 점도의 비 3.55 4.26
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체보다 훨씬 더 큰 BrookfieldTM 점도가 얻어짐을 가능케 하고, 더욱이 10 및 100 회전/분에서의 BrookfieldTM 점도의 더 높은 비가 얻어짐을 가능케 하고, 휴지시에 보다 큰 안정성을 유발하고(10 RPM에서 측정되는 동일한 BrookfieldTM 점도에 대해), 100 회전/분에서 측정되는 낮은 BrookfieldTM 점도를 통해 용이한 취급을 달성하게 된다.
실시예 13:
이 실시예는 굴착 분야에서의 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
오일 시추 또는 물 또는 가스와 같은 기타 물질의 시추를 목적으로 정(well)을 시굴할 때, 당업자는 후자를 이용해야 할 때, 또는 시굴의 과정에서, 그것을 위한 요구가 명백해진다면, 정의 벽을 강화해야 할 것이다. 이 때문에, 수계 시멘트 분산이 보통 이용되고, 그것의 가장 간단한 조성은 물, 증점제, 분산제 및 시멘트를 기반으로 한다. 질량 첨가제(바리타, 적철석)와 같은 다른 생성물 또는 기포 또는 여과물 감소제와 같은 기타 첨가제를 이용할 수 있다. 따라서 하기 배합물은 어떤 경우에도 비제한적이다.
시험 n°59 및 n°60을 위해, 굴착 정 내 이용을 위한 시멘트 분산 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 18에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°59(본 발명) 및 n°60(참조) 각각은 다음과 같이 이루어지는 공중합체를 이용하고, 증점제를 이용하지 않는다:
a) 8.4%의 메타크릴산,
b) 82.2%의 에틸 아크릴레이트,
c) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
분산을 생성하면, 본 발명에 따른 중합체의 증점 효과를 조사하기 위해 직경이 4 mm인 포드TM 컵을 이용하여 점도를 측정한다.
배합물의 조성 및 점도를 표 18에 나타내었다.
시험 n°59(본 발명) 및 시험 n°60(참조)에서의 굴착 정을 위한 시멘트 분산 유형의 배합물의 조성(성분의 중량) 및 얻어진 포드TM 컵 점도.
성분 시험 n°59(본 발명) 시험 n°60(참조)
Cement CEM I 42.5 R 400 g 400 g
일반 물 3 00 g 300 g
증점제 1 g 0 g
포드 컵 점도, 직경 4 14 초 10 초
본 발명에 따른 공중합체의 적은 사용량이 분산이 증점됨을 가능케 한다.
시험 n°61 내지 n°65를 위해, 신선한 물 또는 해수를 기반으로 한 벤토나이트 진흙을 생성한다.
오일, 가스 또는 물을 찾는 목적으로 정을 시굴할 때, 당업자는 기타 가능성 중에서도 비트를 냉각시키고 부스러기를 상승시키는 목적으로 굴착 유체를 이용한다. 이 굴착 유체는 매우 종종 신선한 물 또는 해수를 이용하는 수계이고, 그리고 특정 점성 및 특정 밀도를 제공하기 위한 목적으로 다양한 무기물 충전제를 함유한다. 이 굴착 진흙는 펌프될 수 있는 능력을 유지하면서도 부스러기를 쉽게 상승시키기 위해 매우 제어된 점도 특성을 가져야 한다. 증점 중합체의 이용은 굴착 지점에서 정의되는 세목 스케쥴을 만족할 수 있기 위해, 그리고 통과하는 암석의 유형에 따라 이 점도가 세밀하게 조정될 수 있게 해 준다. 하기의 굴착 진흙을 다음의 화합물의 Hamilton BeachTM 혼합기 내에서 고속 교반하는 혼합에 의해 생성한다. 도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서 및 첨가 시간을 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다.
합성 해수는 1 리터의 최종 부피로 다음의 염의 용해에 의해 생성한다:
염화 나트륨....................................................44.05 g. 염화 칼륨......................................................0.67 g. 염화 칼슘 2수화물..............................................1.36 g.
염화 마그네슘 6수화물..........................................4.66 g. 황산 마그네슘 7수화물..........................................6.29 g. 탄산 나트륨 산.................................................0.18 g.
굴착 유체의 조제 후, 그 유동 특성을 FannTM 유량계를 이용하여 측정한다. 증점 중합체의 이용은 측정되는 점도의 수치의 증가를 의도한다.
시험 n°61(참조), n°62(종래 기술) 및 n°63(본 발명)은 신선한 물 배합물에 관한 것이고, 그리고 각각 증점제를 불포함하고, 종래 기술에 따른 메타크릴/에틸 아크릴레이트 산성 공중합체 및 다음으로 이루어지는 공중합체를 이용한다:
a) 35.3%의 메타크릴산,
b) 52.7%의 에틸 아크릴레이트,
c) 12.0%의 모노 I''로 이루어짐으로 정의되는 화학식 1의 단량체.
시험 n°64(참조), n°65(본 발명)은 해수 배합물에 관한 것이고, 그리고 각각 증점제를 불포함하고, 그리고 다음으로 이루어지는 공중합체를 이용한다:
a) 20.8%의 메타크릴산,
b) 70.0%의 에틸 아크릴레이트,
c) 9.2%의 모노 I''로 정의되는 화학식 1의 단량체.
조성물 및 해당하는 점도를 표 19에 나타내었다.
신선한 물 및 해수 벤토나이트 진흙의 배합물의 조성 및 해당하는 FannTM 점도.
성분 시험 n°61 (참조) 시험 n°62 (종래 기술) 시험 n°63 (본 발명) 시험 n°64 (참조) 시험 n°65 (본 발명)
일반 물 375.5 g 375.5 g 375.5 g 0 g 0 g
합성 해수 0 0 g 0 g 334.8 g 334.8 g
벤토나이트 점토ZeogelTM(BAROIDTM) 7.66 g 7.66 g 7.66 g 9 g 9 g
10분 동안 교반
벤토나이트 점토AquagelTM(BAROIDTM) 6.13 g 6.13 g 6.13 g 7.24 g 7.24 g
10분 동안 교반
황산 바륨(Barita) 207 g 207 g 207 g 244 g 244 g
15분 동안 교반
여과물 감소제ThermaCheckTM(BAROIDtm) 3.83 g 3.83 g 3.83 g 4.52 g 4.52 g
10분간 교반 뒤 수산화나트륨 50%로 pH를 10.5로 조정
증점제 0 g 2.4 g 2.4 g 0 g 0.6 g
10분간 교반 뒤 FannTM 점도계를 이용하여 점도 측정
FannTM 점도 600 RPM 120 195 205 60 114
300 RPM 84 138 147 39 81
200 RPM 67 111 120 31 67
100 RPM 46 75 84 23 52
6 RPM 12 19 25 10 30
3 RPM 10 16 22 10 29
정지 10분 후의0.3 RPM 24 58 71 21 47
본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래기술의 중합체보다 더 큰 점도가 얻어짐을 가능케 한다. 이는 10분 휴지 후 이루어지는 0.3 RPM에서의 측정에 관해 특히 두드러지고, 이는 굴착 진흙 순환 펌프가 정지할 때 부스러기를 현탁액 내 보유하는 진흙의 능력을 의미한다. 이 측정의 높은 수치는 정의 바닥에서 부스러기의 모든 침전을 방지하는 데 필요하고, 이 침전은 굴착이 정지됨을 야기할 것이다.
실시예 14:
이 실시예는 수경성 바인더 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
시멘트와 같은 수경성 바인더가 이용될 때, 당업자는 주형으로부터 일찍 제거될 때 또는 도포시의 혼합물의 성질을 유지하게 하기 위해 점도가 증가하여야 하는 시멘트 조성물을 제조하고자 할 것이다.
물론 이 적용은 비제한적이고, 그리고 본 발명에 따른 중합체는 시멘트 또는 수경성 바인더 조성물 내에서 증점이 요구될 때라면 언제나, 어떤 적용에도 이용될 수 있다.
시험 n°66 및 n°67을 위해, 모르타르 배합물을 모르타르 믹서에서 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 20에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°66(본 발명) 및 n°67(참조)은 다음과 같이 이루어지는 공중합체를 이용하고, 증점제를 이용하지 않는다:
a) 20.0%의 메타크릴산,
b) 70.6%의 에틸 아크릴레이트,
c) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
배합을 제조하면, 본 발명에 따른 중합체의 증점 효과를 조사하기 위해 충격테이블(impact table)을 이용하여 점도를 측정한다. 이 증점은 충격 테이블상의 모르타르 케이크의 감소된 전개로 이어진다.
배합물의 조성 및 얻어진 점도를 표 20에 나타내었다.
모르타르의 조성 및 해당하는 전개.
성분 시험 n°66(본 발명) 시험 n°67(참조)
일반 물 300 g 300 g
증점제 3 g 0 g
수산화 리튬 1 g 1 g
시멘트 CEM I 42.5 R 450 g 450 g
30초 동안 저속 교반
표준 모래(EN 196-1)30초 동안 첨가 1,590 g 1,590 g
30초 동안 고속 교반
90초 동안 휴지
60초 동안 고속 교반
충격 테이블상 전개 19.6 ㎝ 24 ㎝
본 발명에 따른 공중합체는 모르타르의 전개가 상당하게 감소됨을 가능케 하고, 점도의 증가를 현시한다.
실시예 15:
이 실시예는 석고 분야에서의 본 발명에 따른 공중합체의 이용을 예시한다.
파리(Paris)의 석고(황산 칼슘, 헤미-수화물)는 건설용 결합, 접착, 이음(jointing) 조성물에 매우 흔히 이용된다. 이는 무기물이거나 기타인 기타 충전제와 연관될 수 있다. 몇몇 이용은 당업자에 의한 이용을 용이하게 하기 위해 분산이 일정한 점도를 가질 것을 요구한다.
다음 배합물은 파리의 석고 및 탄산 칼슘을 포함한다. 그 점도는 내부 직경이 6 ㎝인 SchmidtTM 고리에 의해 제어된다. 이 고리를 유리 판 상에 위치시키고, 배합물으로 충전하고, 빠르고 규칙적인 운동으로 상승시킨다. 그러면, 석고 분산은 그 점도에 비례하는 직경의 케이크로 전개된다. 이 경우에, 0의 전개가 추구되며, 그리고 취급이 용이할지라도 분산은 부동으로 남아야 한다. 예컨대 조인트에 이용되는 이 배합물은 그 도포 후 변형됨 없이 자리에 남아야 한다.
시험 n°68 및 n°69을 위해, 석고 배합물을 생성하고, 그 조성 및 성분의 도입 순서를 표 21에 나타내었다(도입 순서는 본질적인 것은 아니나, 이 순서를 따름으로써 배합의 제조가 용이하게 된다).
시험 n°68(종래 기술) 및 n°69(본 발명)에서는 아크릴산 및 에틸 아크릴레이트 공중합체인 종래 기술에 따른 증점제 및 다음으로 이루어지는 공중합체를 이용한다:
a) 36.5%의 메타크릴산,
b) 44.1%의 에틸 아크릴레이트,
c) 10.0%의 메타크릴아마이드,
d) 9.4%의 모노 I'로 정의되는 화학식 1의 단량체.
석고의 조성 및 해당하는 전개.
성분 시험 n°68(종래 기술) 시험 n°69(본 발명)
황산 칼슘, 헤미-수화물 석고의 파리 140 g 140 g
탄산 칼슘OmyacarbTM 30 AV(OMYATM) 40 g 40 g
일반 물 120 g 120 g
증점제 0.2 g 0.2 g
2-아미노 2-메틸 1-프로판올AMP 95(ANGUSTM) 0.2 g 0.2 g
SchmidtTM 고리로 전개 8 ㎝ 6 ㎝
종래 기술의 중합체가 변형의 발생을 허용하는 반면, 본 발명에 따른 공중합체는 배합물이 제자리에 유지됨을 가능케 한다.
실시예 16:
이 실시예는 도료 분야에서 본 발명에 따른 공중합체의 이용에 관한 것이다.
시험 n°70 내지 n°84를 위해, 종래 기술에 따른 중합체의 첨가를 통해 또는 본 발명에 따른 중합체의 첨가에 의해 새틴(satin) 베이스로부터 도료 배합물을 생성한다.
새틴 베이스의 조성은 다음과 같다(g 중량):
프롤리렌 글리콜: 40
물: 134
CoatexTM BR3(COATEXTM ): 5
MergalTM K6N(RIEDEL DE HAENTM) 2
NopcoTM NDW(HENKELTM): 1
TiO2 RHD2: 200
HydrocarbTM(OMYATM): 150
AcronalTM 290 D(BASFTM): 420
부틸다이글리콜: 30
암모니아(31%): 3
시험 n°70은 종래 기술을 예시하고 상기 새틴 베이스 985그램, 메타크릴산 및 에틸 아크릴레이트의 공중합체인 종래 기술 중합체 14.1그램 및 물 0.9 그램을 이용한다.
시험 n°71 내지 n°84는 본 발명을 예시하고 상기 새틴 베이스 985그램 및 이미 이용된 시험의 번호에 의해 식별되는 본 발명에 따른 상이한 공중합체 15그램을 이용한다.
다음으로, 두 유형의 시험을 이들 상이한 도료 배합물에 대해 수행한다:
- 안료 친화성 시험, 이는 각 배합물에 대해 10 및 100 회전/분에서 BrookfieldTM 점도를 측정하고, 그리고 나서 배합물의 총 중량에 대해 Colanyl N130(CLARIANTTM)인 검정색 안료의 5 중량%를 첨가한다; 다음으로 초기 점도에 대한 변화량의 퍼센트로서 점도의 변화량을 계산하고, 그리고 10 또는 100 회전/분에서 수행된 측정을 지칭하는지 여부에 따라 Δ10 comp 및 Δ100 comp으로 표시한다; 이 변화가 적을수록, 안료 친화성은 더 만족스러운 것으로 입증된다;
- 로(kiln) 내 안정성 시험, 이는 각 배합물에 대해 상 10 및 100 회전/분에서 BrookfieldTM 점도를 측정하고, 그리고 나서 50℃인 로 내에서 10일 머무른 후; 다음으로 초기 점도에 대한 변화량의 퍼센트로서 점도의 변화량을 계산하고, 그리고 10 또는 100 회전/분에서 수행된 측정을 지칭하는지 여부에 따라 Δ10 stab 및 Δ100 stab으로 표시한다; 이 변화량이 0에 가까울수록 안정성을 더 양호한 것으로 입증된다;
시험 n°70 내지 n°84를 위해 이용된 공중합체, 안료 친화성 시험에서 얻어지는 Δ10 comp 및 Δ100 comp 의 수치 및 온도 안정성 시험에서 얻어지는 Δ10 stab 및 Δ100 stab의 수치를 표 22에 나타내었다.
시험 n°70(종래 기술) 및 n°71 내지 n°84(발명 - 공중합체는 본 명세서에서 이전에 이용된 시험의 번호에 의해 식별된다)에서 이용된 공중합체, 안료 친화성 시험에서 얻어지는 Δ10 comp 및 Δ100 comp 의 수치(상대적인 증가 %) 및 온도 안정성 시험에서 얻어지는 Δ10 stab 및 Δ100 stab의 수치(상대적인 증가 %).
시험 n° 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84
시험 n°의 중합체 * 42 44 49 40 52 53 59 69 66 47 46 65 38 63
Δ 10 comp 41 27 40 16 29 15 33 40 21 28 30 22 9 8 5
Δ 100 comp 41 27 33 13 26 18 39 26 21 22 30 26 7 14 18
Δ 10 stab -35 -32 17 -9 -30 -17 -10 -30 -7 -25 -32 -12 -19 -6 0
-Δ 100 stab -36 -23 12 2 -28 -7 -5 -32 -2 -18 -29 2 -13 4 29
* 메타크릴산 및 에틸 아크릴레이트의 공중합체
얻어진 결과는 본 발명에 따른 공중합체의 이용은 종래 기술의 중합체와 비교하여 체계적으로 개선된 안료 친화성, 그리고 또한 온도 안정성을 유도함을 입증한다.

Claims (21)

  1. 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도로서, 상기 공중합체가
    a) 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체,
    b) 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 비이온성 단량체,
    c) 10 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 소수성, 비방향족 분지쇄로 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체, 그리고
    d) 선택적으로 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용도.
  2. 제1항에 있어서,
    a) 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 단량체 또는 단량체들이 에틸렌계 불포화기 및 아크릴 또는 메타크릴산과 같은 모노카복실기, 또는 말레산 또는 이타콘산의 C1 내지 C4의 모노에스테르와 같은 이산 헤미에스테르 또는 이들의 혼합물을 갖는 단량체의 가운데서 선택되거나, 또는 에틸렌계 불포화기 및 크로톤산, 아이소크로톤산, 계피산, 이타콘산, 말레산, 또는 무수 말레산과 같은 무수 카복실산과 같은 다이카복실기를 갖는 단량체의 가운데서 선택되고,
    b) 에틸렌계 불포화기를 갖는 비이온성 단량체 또는 단량체들이 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 또는 메틸, 에틸, 부틸, 2-에틸-헥실의 아크릴산 및 메타크릴산의 에스테르, 아마이드 또는 나이트릴의 가운데서 선택되거나, 또는 아크릴로나이트릴, 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸스티렌, 다이아이소부틸렌, 비닐피롤리돈, 비닐카프로락탐의 가운데서 선택되고,
    c) 10 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 옥시알킬화 단량체 또는 단량체들은 다음의 화학식을 가지고:
    [화학식 1]
    여기에서:
    - m 및 p는 알킬렌 옥사이드 단위의 수로서 0 내지 150이고,
    - n은 에틸렌 옥사이드 단위의 수로서 5 내지 150이고,
    - q는 1 이상이고, 5≤(m+n+p)q≤150이고, 바람직하게는 15≤(m+n+p)q≤120이며,
    - R1은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R2은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R은 아크릴, 메타크릴, 말레, 이타콘 또는 크로톤 에스테르 군에 속해 있는 중합가능한 불포화기를 함유하는 라디칼을 나타내고,
    - R'는 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄를 나타낸다.
    d) 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 가교 단량체라 불리는 선택적인 단량체 또는 단량체들이 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이아크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아마이드, 메틸렌비스메타아크릴아마이드, 테트라알릴옥시에탄, 트라이알릴시아누레이트, 펜타에리트리올, 소르비톨, 수크로즈의 가운데 선택되는 폴리올로부터 얻어지는 알릴계 에테르로 구성되는 군에서 선택되는
    것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공중합체가 중량을 기준으로
    a) 에틸렌계 불포화기 및 아크릴 또는 메타크릴산과 같은 모노카복실기, 또는 말레산 또는 이타콘산의 C1 내지 C4의 모노에스테르와 같은 이산 헤미에스테르 또는 이들의 혼합물을 갖는 단량체의 가운데서 선택되거나, 또는 에틸렌계 불포화기 및 크로톤산, 아이소크로톤산, 계피산, 이타콘산, 말레산, 또는 무수 말레산과 같은 무수 카복실산과 같은 다이카복실기를 갖는 단량체의 가운데서 선택되는 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체 2 내지 95%, 바람직하게는 5 내지 90%,
    b) 메틸, 에틸, 부틸, 2-에틸-헥실의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트와 같은 아크릴 및 메타크릴 산의 에스테르, 아마이드 또는 나이트릴의 가운데서 선택되거나, 또는 아크릴로나이트릴, 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸스티렌, 다이아이소부틸렌, 비닐피롤리돈, 비닐카프로락탐의 가운데서 선택되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체 2 내지 95%, 바람직하게는 5 내지 90%,
    c) 에틸렌계 불포화기를 가지고, 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되는 하나 이상의 단량체 2 내지 25%, 바람직하게는 5 내지 20%, 단량체는 다음의 화학식을 가지고:
    [화학식 1]
    여기에서:
    - m 및 p는 알킬렌 옥사이드 단위의 수로서 0 내지 150이고,
    - n은 에틸렌 옥사이드 단위의 수로서 5 내지 150이고,
    - q는 1 이상이고, 5≤(m+n+p)q≤150 이고, 바람직하게는 15≤(m+n+p)q≤120이며,
    - R1은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R2은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R은 아크릴, 메타크릴, 말레, 이타콘 또는 크로톤 에스테르 군에 속해 있는 중합가능한 불포화기를 함유하는 라디칼을 나타내고,
    - R'는 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄를 의미한다.
    d) 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이아크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아마이드, 메틸렌비스메타아크릴아마이드, 테트라알릴옥시에탄, 트라이알릴시아누레이트, 펜타에리트리올, 소르비톨의 가운데 선택되는 폴리올로부터 얻어지는 알릴계 에테르, 수크로즈에 의해 구성되는 군으로부터 선택되는 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체 0 내지 3%
    (여기에서 단량체 a), b), c) 및 d)의 전체 중량은 100%임)
    를 함유하는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단량체 c)의 소수성 분지화 및 비방향족 쇄가 12 내지 24 개의 탄소 원자를 가지고, 그리고 6 개 이상의 탄소 원자를 가지는 2 개의 분지를 갖는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  5. 제4항에 있어서, 단량체 c)의 소수성 분지화 및 비방향족 쇄가 16 내지 20 개의 탄소 원자를 가지고, 그리고 6 개 이상의 탄소 원자를 가지는 2 개의 분지를 갖는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  6. 제5항에 있어서, 단량체 c)의 소수성 분지화 및 비방향족 쇄가 2-헥실 1-데카닐 및 2-옥틸 1-도데카닐의 가운데서 선택되는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공중합체가 가교성 단량체 d)를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공중합체가 그것의 산 형태로 있거나, 또는 1가의 중화 작용기를 가지는 하나 이상의 중화제, (예컨대 염기성 양이온, 특히 나트륨, 칼륨, 리튬, 암모늄 또는 스테아릴아민, 에탄올아민(모노-, 다이- 또는 트라이에탄올아민), 모노-, 다이에틸아민, 사이클로헥실아민, 메틸사이클로헥실아민, 2-아미노 2-메틸 1-프로판올 및 모르폴린과 같은 지방족 및/또는 환형 1차, 2차, 3차 아민)에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 중화된 형태로 있는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 배합물이 분산 도료, 니스, 코팅지, 화장료, 세정료, 섬유 배합물 및 굴착 진흙으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서의 선택적으로 착색되는 수성 배합물 내 수용성 아크릴계 공중합체의 용도.
  10. 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제로서, 상기 증점제가
    a) 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체,
    b) 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 비이온성 단량체,
    c) 10 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 소수성, 비방향족 분지쇄로 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 옥시알킬화 단량체,
    d) 선택적으로, 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체
    로 이루어지는 수용성 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 하는 증점제.
  11. 제10항에 있어서,
    a) 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 단량체 또는 단량체들이 에틸렌계 불포화기 및 아크릴 또는 메타크릴산과 같은 모노카복실기, 또는 말레산 또는 이타콘산의 C1 내지 C4의 모노에스테르와 같은 이산 헤미에스테르 또는 이들의 혼합물을 갖는 단량체의 가운데서 선택되거나, 또는 에틸렌계 불포화기 및 크로톤산, 아이소크로톤산, 계피산, 이타콘산, 말레산, 또는 무수 말레산과 같은 무수 카복실산과 같은 다이카복실기를 갖는 단량체의 가운데서 선택되고,
    b) 에틸렌계 불포화기를 갖는 비이온성 단량체 또는 단량체들이 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 또는 메틸, 에틸, 부틸, 2-에틸-헥실의 아크릴산 및 메타크릴산의 에스테르, 아마이드 또는 나이트릴의 가운데서 선택되거나, 또는 아크릴로나이트릴, 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸스티렌, 다이아이소부틸렌, 비닐피롤리돈, 비닐카프로락탐의 가운데서 선택되고,
    c) 10 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 옥시알킬화 단량체 또는 단량체들은 다음의 화학식을 가지고:
    [화학식 1]
    여기에서:
    - m 및 p는 알킬렌 옥사이드 단위의 수로서 0 내지 150이고,
    - n은 에틸렌 옥사이드 단위의 수로서 5 내지 150이고,
    - q는 1 이상이고, 5≤(m+n+p)q≤150이고, 바람직하게는 15≤(m+n+p)q≤120이며,
    - R1은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R2은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R은 아크릴, 메타크릴, 말레, 이타콘 또는 크로톤 에스테르 군에 속해 있는 중합가능한 불포화기를 함유하는 라디칼을 나타내고,
    - R'는 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄를 나타낸다.
    d) 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 가교 단량체라 불리는 선택적인 단량체 또는 단량체들이 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이아크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아마이드, 메틸렌비스메타아크릴아마이드, 테트라알릴옥시에탄, 트라이알릴시아누레이트, 펜타에리트리올, 소르비톨, 수크로즈의 가운데 선택되는 폴리올로부터 얻어지는 알릴계 에테르로 구성되는 군에서 선택되는
    것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 증점제가 중량을 기준으로
    a) 에틸렌계 불포화기 및 아크릴 또는 메타크릴산과 같은 모노카복실기, 또는 말레산 또는 이타콘산의 C1 내지 C4의 모노에스테르와 같은 이산 헤미에스테르 또는 이들의 혼합물을 갖는 단량체의 가운데서 선택되거나, 또는 에틸렌계 불포화기 및 크로톤산, 아이소크로톤산, 계피산, 이타콘산, 말레산, 또는 무수 말레산과 같은 무수 카복실산과 같은 다이카복실기를 갖는 단량체의 가운데서 선택되는 에틸렌계 불포화기 및 카복실기를 갖는 하나 이상의 단량체 2 내지 95%, 바람직하게는 5 내지 90%,
    b) 메틸, 에틸, 부틸, 2-에틸-헥실의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트와 같은 아크릴 및 메타크릴 산의 에스테르, 아마이드 또는 나이트릴의 가운데서 선택되거나, 또는 아크릴로나이트릴, 비닐아세테이트, 스티렌, 메틸스티렌, 다이아이소부틸렌, 비닐피롤리돈, 비닐카프로락탐의 가운데서 선택되는 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체 2 내지 95%, 바람직하게는 5 내지 90%,
    c) 에틸렌계 불포화기를 가지고, 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄로 종결되는 하나 이상의 단량체 2 내지 25%, 바람직하게는 5 내지 20%, 단량체는 다음의 화학식을 가지고:
    [화학식 1]
    여기에서:
    - m 및 p는 알킬렌 옥사이드 단위의 수로서 0 내지 150이고,
    - n은 에틸렌 옥사이드 단위의 수로서 5 내지 150이고,
    - q는 1 이상이고, 5≤(m+n+p)q≤150 이고, 바람직하게는 15≤(m+n+p)q≤120이며,
    - R1은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R2은 메틸 또는 에틸 라디칼을 나타내고,
    - R은 아크릴, 메타크릴, 말레, 이타콘 또는 크로톤 에스테르 군에 속해 있는 중합가능한 불포화기를 함유하는 라디칼을 나타내고,
    - R'는 10 내지 24 개의 탄소 원자를 갖는 소수성 및 비방향족 분지쇄를 의미한다.
    d) 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이아크릴레이트, 트라이메틴올프로판트라이메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 메틸렌비스아크릴아마이드, 메틸렌비스메타아크릴아마이드, 테트라알릴옥시에탄, 트라이알릴시아누레이트, 펜타에리트리올, 소르비톨의 가운데 선택되는 폴리올로부터 얻어지는 알릴계 에테르, 수크로즈에 의해 구성되는 군으로부터 선택되는 2 이상의 에틸렌계 불포화기를 갖는 하나 이상의 단량체 0 내지 3%
    (여기에서 단량체 a), b), c) 및 d)의 전체 중량은 100%임)
    를 함유하는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 단량체 c)의 소수성 분지화 및 비방향족 쇄가 12 내지 24 개의 탄소 원자를 가지고, 그리고 6 개 이상의 탄소 원자를 가지는 2 개의 분지를 갖는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제.
  14. 제13항에 있어서, 단량체 c)의 소수성 분지화 및 비방향족 쇄가 16 내지 20 개의 탄소 원자를 가지고, 그리고 6 개 이상의 탄소 원자를 가지는 2 개의 분지를 갖는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제.
  15. 제14항에 있어서, 단량체 c)의 소수성 분지화 및 비방향족 쇄가 2-헥실 1-데카닐 및 2-옥틸 1-도데카닐의 가운데서 선택되는 것을 특징으로 하는, 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제.
  16. 제10 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증점제가 가교성 단량체 d)를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 증점제가 산 형태로 있거나, 또는 1가의 중화 작용기를 가지는 하나 이상의 중화제(예컨대 염기성 양이온, 특히 나트륨, 칼륨, 리튬, 암모늄 또는 스테아릴아민, 에탄올아민(모노-, 다이- 또는 트라이에탄올아민), 모노-, 다이에틸아민, 사이클로헥실아민, 메틸사이클로헥실아민, 2-아미노 2-메틸 1-프로판올 및 모르폴린과 같은 지방족 및/또는 환형 1차, 2차, 3차 아민)에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 중화된 형태로 있는 수용성 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 하는 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때 수성 배합물의 점도의 성장 및/또는 유지가 얻어짐을 가능케 하는 증점제.
  18. 염 또는 계면활성제와 같은 수용성 여부에 관계없는 화합물의 존재 시에 또는 상기 화합물이 수성 배합물에 첨가될 때, 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 증점제가 상기 배합물에 첨가되는 것을 특징으로 하는 선택적으로 착색되는 수성 배합물을 제조하는 방법.
  19. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 증점제를 함유하는 선택적으로 착색되는 수성 배합물.
  20. 제19항에 있어서, 분산 도료, 니스, 코팅지, 화장료, 세정료, 섬유 배합물 및 굴착 진흙과 같은 수상 도료 가운데서 선택되는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 배합물.
  21. 제19항에 있어서, 석고보드용 이음 충전제의 배합물과 같은 석고보드용 배합물, 도자제용 배합물, 가죽용 배합물, 석고 배합물 또는 모르타르 배합물과 같은 수경성 바인더용 배합물 가운데서 선택되는 것을 특징으로 수성 배합물.
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