KR20070064614A - 수중에서 재분산될 수 있는 소수성화 중합체 분말 - Google Patents

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Abstract

본 발명은
a) a1) 50∼90 중량부의 비닐 아세테이트 단량체 단위,
a2) C2-20의 α-분지형 모노카르복실산의 비닐 에스테르에서 유도된 5∼50 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위,
a3) C1-15의 알콜에서 유도된 1∼30 중량부의 (메트)아크릴산 에스테르 단량체 단위,
a4) C10-20의 장쇄 모노카르복실산에서 유도된 0∼40 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위,
a5) 0∼20 중량부의 에틸렌 단위, 및 필요할 경우,
a6) 추가의 보조 단량체 단위(중량부의 총합은 100 중량부임),
를 포함하는 중합체,
b) 0.5∼30 중량%의 하나 이상의 수용성 보호 콜로이드,
c) 0∼20 중량%의 유기규소 화합물,
d) 0∼20 중량%의 지방산 또는 지방산 유도체,
e) 0∼30 중량%의 블록킹 방지제(중량% 데이터는 중합체 a)의 총 중량을 기준으로 한 것임)
를 포함하는 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말에 관한 것이다.

Description

수중에서 재분산될 수 있는 소수성화 중합체 분말{HYDROPHOBING POLYMER POWDER THAT CAN BE REDISPERSED IN WATER}
본 발명은 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말, 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.
에틸렌계 불포화 단량체의 단독중합체 또는 공중합체를 주 성분으로 하는 수중 재분산성 분말은, 적절할 경우 시멘트와 같은 수경성 결합제와 조합하여, 건축 분야에서 결합제로서 사용된다. 예컨대, 이들은 건축용 접착제, 초벌칠, 모르타르 및 도료에서 기계적 강도 및 접착력을 개선시키는 역할을 한다. 초벌칠, 나이핑 필러 및 건축용 접착제와 같은 석회 또는 시멘트 접합 건축재의 경우, 추가로 기후의 영향에 대하여 이들을 보호할 필요가 있다. 비나 눈이 오는 경우에, 예컨대 외장용 초벌칠과 같은 건축재는 모세관 작용으로 인하여 습윤되어, 건축재에 불가역적인 손상을 초래할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 건축재를 소수성화하는 것이 오랫동안 정립된 프랙티스였다.
소수성을 개선시키기 위하여 비닐 클로라이드-에틸렌 공중합체를 주 성분으로 하는 재분산 분말을 사용하는 것은 EP 149098 A2호로부터 공지된 것이다. EP 493168 A1호에는 건축재를 소수성화하기 위하여 실리콘으로 변성된 재분산 분말을 사용하는 것이 개시되어 있다. 소수성화하기 위하여 유기규소 화합물로 개질된 재분산 분말을 사용하는 것은 EP 741760 B1호로부터 공지되어 있다. 지방산 에스테르를 포함하는 재분산 분말을 사용하는 소수성화는 DE 10049127 A1호, EP 1193287 A2호 및 EP 1394193 A1호에 개시되어 있다. DE-A 10323205호는, 필요할 경우 유기규소 화합물과 조합한, 지방산 화합물계의 수중 재분산성 소수성화 첨가제의 사용을 권장한다.
본 발명의 목적은, 중합체 조성으로 인하여 소수성화 작용을 가지며 추가의 소수성화 성분과 상용성인 에틸렌계 불포화 단량체를 주 성분으로 하는 수중 재분산성 중합체 분말을 제공하는 것이다.
본 발명은
a) a1) 50∼90 중량부의 비닐 아세테이트 단량체 단위,
a2) C2-20의 α-분지형 모노카르복실산의 비닐 에스테르에서 유도된 5∼50 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위,
a3) C1-15의 알콜에서 유도된 1∼30 중량부의 (메트)아크릴산 에스테르 단량체 단위,
a4) C10-20의 장쇄 모노카르복실산에서 유도된 0∼40 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위,
a5) 0∼20 중량부의 에틸렌 단위, 및 필요할 경우,
a6) 추가의 보조 단량체 단위(중량부의 총합은 100 중량부임),
를 포함하는 중합체,
b) 0.5∼30 중량%의 하나 이상의 수용성 보호 콜로이드,
c) 0∼20 중량%의 유기규소 화합물,
d) 0∼20 중량%의 지방산 또는 지방산 유도체,
e) 0∼30 중량%의 블록킹 방지제(중량% 데이터는 중합체 a)의 총 중량을 기준으로 한 것임)
를 포함하는 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말을 제공한다.
중합체 100 중량부당 50∼70 중량부의 비닐 아세테이트 a1)을 공중합시키는 것이 바람직하다.
C2-20의 α-분지형 모노카르복실산의 비닐 에스테르는 바람직하게는 C9-15의 α-분지형 모노카르복실산(베르사트산)의 비닐 에스테르 및 비닐 피발레이트, 특히 바람직하게는 VeoVa10R(Resolution사의 상표명)이다. 중합체 100 중량부당 20∼40 중량부의 비닐 에스테르 a2)를 공중합시키는 것이 바람직하다.
(메트)아크릴산 에스테르 단량체 단위 a3)은 바람직하게는 1∼15개의 탄소 원자를 갖는 비분지형 또는 분지형 알콜의 아크릴산 에스테르, 특히 바람직하게는 1∼8개의 탄소 원자를 갖는 비분지형 또는 분지형 알콜의 아크릴산 에스테르, 가장 바람직하게는 메틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트이다. 중합체 100 중량부당 1∼10 중량부의 (메트)아크릴산 에스테르 a3)을 중합시키는 것이 바람직하다.
비닐 에스테르 단량체 단위 a4)는 바람직하게는 10∼20개의 탄소 원자를 갖는 장쇄 비분지형 모노카르복실산에서 유도된 단위, 특히 바람직하게는 비닐 라우레이트에서 유도된 단위이다. 중합체 100 중량부당 1∼40 중량부, 특히 바람직하게는 1∼10 중량부의 비닐 에스테르 a4)를 공중합하는 것이 바람직하다.
에틸렌을 공중합시킬 경우, 에틸렌 a5)의 비율은 바람직하게는 5∼20 중량부이다.
적당한 보조 단량체 a6)은 에틸계 불포화 모노카르복실산 및 디카르복실산, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산; 에틸렌계 불포화 카르복스아미드 및 니트릴, 예컨대 아크릴아미드 및 아크릴로니트릴; 에틸렌계 불포화 설폰산 또는 이의 염, 바람직하게는 비닐설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산이다. 추가의 예로는 전가교결합 공단량체, 예컨대 다중 에틸렌계 불포화 공단량체, 예컨대 디비닐 아디페이트, 디알릴 말레에이트, 알릴 메타크릴레이트 또는 트리알릴 시안우레이트, 또는 후가교결합 공단량체, 예컨대 N-메틸올아크릴아미드 (NMA), 알킬 에테르, 예컨대 이소부톡시 에테르 또는 N-메틸올아크릴아미드의 에스테르가 있다. 추가의 예로는 규소-작용성 공단량체, 예컨대 (메트)아크릴옥시프로필트리(알콕시)실란이 있다. 보조 단량체 단위가 중합체에 존재할 경우, 이들은 일반적으로 0.5∼10 중량부의 양으로 존재한다.
a1) 50∼70 중량부의 비닐 아세테이트 단량체 단위, a2) 9∼15개의 탄소 원자를 갖는 α-분지형 모노카르복실산(베르사트산)의 비닐 에스테르에서 유도된 20∼40 중량부의 단량체 단위, a3) 1∼8개의 탄소 원자를 갖는 비분지형 또는 분지형 알콜의 아크릴산 에스테르에서 유도된 1∼10 중량부의 단량체 단위, a4) 10∼20개의 탄소 원자를 갖는 장쇄 모노카르복실산에서 유도된 1∼10 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위(중량부의 총합은 100 중량부임)를 포함하는 중합체 a)가 가장 바람직하다.
적당한 수용성 보호 콜로이드는 부분 가수분해 및 완전 가수분해된 폴리비닐 알콜; 폴리비닐피롤리돈; 폴리비닐 아세탈; 수용성 형태의 다당류, 예컨대 전분(아밀로오즈 및 아밀로펙틴), 셀룰로오즈 및 이들의 카르복시메틸, 메틸, 히드록시에틸, 히드록시프로필 유도체; 카제인 또는 카제인염, 대두 단백질, 젤라틴과 같은 단백질; 리그노설포네이트; 합성 중합체, 예컨대 폴리(메트)아크릴산, (메트)아크릴레이트와 카르복실-작용성 공단량체 단위의 공중합체, 폴리(메트)아크릴아미드, 폴리비닐설폰산 및 이들의 수용성 공중합체; 멜라민 포름알데히드 설포네이트, 나프탈렌 포름알데히드 설포네이트, 스티렌-말레산 및 비닐 에테르-말레산 공중합체이다.
가수분해도가 80∼100 몰%인 부분 가수분해 또는 완전 가수분해된 폴리비닐 알콜, 특히 가수분해도가 80∼95 몰%이고 4% 농도의 수용액에서 회플러 점도가 1∼30 mPas, 바람직하게는 3∼15 mPas(20℃에서 회플러법, DIN 53015)인 부분 가수분해된 폴리비닐 알콜이 바람직하다.
또한, 가수분해도가 80∼100 몰%이고 4% 농도의 수용액에서 회플러 점도가 1∼30 mPas, 바람직하게는 3∼15 mPas인 부분 가수분해 또는 완전 가수분해된 소수성으로 개질된 폴리비닐 알콜이 바람직하다. 예로는 비닐 아세테이트와 소수성 공단량체, 예컨대 이소프로페닐 아세테이트, 비닐 피발레이트, 비닐 에틸헥사노에이트, C5 또는 C9-11의 α-분지형 포화 모노카르복실산의 비닐 에스테르, 디알킬 말레에이트 및 디알킬 푸마레이트(예, 디이소프로필 말레에이트 및 디이소프로필 푸마레이트), 비닐 클로라이드, 비닐 알킬 에테르(예, 비닐 부틸 에테르), C2-12의 α-올레핀, 예컨대 에텐, 프로펜 및 데켄의 부분 가수분해된 공중합체가 있다. 소수성 단위의 비율은 부분 또는 완전 가수분해된 폴리비닐 알콜의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.1∼10 중량%이다. 가수분해도가 95∼100 몰%인 이소프로페닐 아세테이트와 비닐 아세테이트의 부분 가수분해 또는 완전 가수분해된 공중합체가 특히 바람직하다. 언급된 폴리비닐 알콜의 혼합물을 사용할 수도 있다.
가수분해도가 85∼94 몰%이고 4% 농도의 수용액에서 회플러 점도가 3∼15 mPas(20℃에서 회플러법, DIN 53015)인 부분 가수분해된 폴리비닐 알콜 및 가수분해도가 95∼100 몰%인 이소프로페닐 아세테이트와 비닐 아세테이트의 부분 가수분해 또는 완전 가수분해된 공중합체가 가장 바람직하다. 언급된 폴리비닐 알콜은 당업자에 공지된 방법으로 얻을 수 있다.
적당한 유기규소 화합물 c)는 규산 에스테르[Si(OR')4], 실란, 예컨대 테트라오르가노실란(SiR4) 및 오르가노오르가녹시실란 [SiRn(OR')4-n](여기서, n = 1∼3), 바람직하게는 화학식 R3Si(SiR2)nSiR3 (여기서, n = 0∼500)을 갖는 폴리실란, 오르가노실란올[SiRn(OH)4-n], 화학식 RcHdSi(OR')e(OH)fO(4-c-d-e-f)/2(여기서, c = 0∼3, d = 0∼1, e = 0∼3, f = 0∼3, c+d+e+f의 합은 단위당 3.5 이하임)의 단위를 포함하는 디실록산, 올리고실록산 및 폴리실록산이며, 상기에서 라디칼 R은 각 경우 동일하거나 상이하며, 분지형 또는 비분지형의 C1-22 알킬 라디칼, C3-10 시클로알킬 라디칼, C2-4 알킬렌 라디칼, 아릴, 아랄킬, C6-18 알킬아릴 라디칼이며, R'는 동일하거나 상이하며, 각각 C1-4의 알킬 라디칼 및 알콕시알킬렌 라디칼, 바람직하게는 메틸 및 에틸이고, 라디칼 R 및 R'는 또한 Cl과 같은 할로겐, 에테르, 티오에테르, 에스테르, 아미드, 니트릴, 히드록실, 아민, 카르복실, 설폰산, 카르복실산 무수물 및 카르보닐 기에 의하여 치환될 수 있고, 폴리실란의 경우, R은 또한 OR'의 의미를 가질 수 있다. 카르보실란, 폴리카르보실란, 카르보실록산, 폴리카르보실록산, 폴리실릴렌디실록산도 적당하다.
바람직한 성분 c)는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 메틸트리(에톡시에톡시)실란, 비닐트리(메톡시에톡시)실란, (메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리에톡시실란, β-니트릴로에틸트리에톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 이소옥틸트리에톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란, 헥사데실트리에톡시실란, 디프로필디에톡시실란, 메틸페닐디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 메틸비닐트리(에톡시에톡시)실란, 테트라메틸디에톡시디실란, 트리메틸트리메톡시디실란, 트리메틸트리에톡시디실란, 디메틸테트라메톡시디실란, 디메틸테트라에톡시디실란, 트리메틸실록시 말단기로 캡핑된 메틸히드로젠폴리실록산, 트리메틸실록시 말단기로 캡핑된 디메틸실록산 및 메틸히드로젠실록산 단위의 공중합체, 디메틸폴리실록산 및 말단 단위에 Si-OH기를 갖는 디메틸폴리실록산이다. 오르가노오르가녹시실란[SiRn(OR')4-n (여기서, n은 1∼3임)], 특히 이소옥틸트리에톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란, 헥사데실트리에톡시실란이 가장 바람직하다.
성분 c)는 각 경우 중합체 a)를 기준으로 하여 바람직하게는 0.1∼20 중량%, 특히 바람직하게는 1∼10 중량%의 양으로 사용된다. 유기규소 화합물은 문헌[Noll, Chemie und Technologie der Silicone, 2nd edition 1968, Weinheim, and in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Volume E20, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1987)]에 개시된 것과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
적당한 성분 d)는 일반적으로 지방산, 및 알칼리 조건하에서, 바람직하게는 pH > 8에서 지방산 또는 해당 지방산 음이온을 유리시키는 지방산 유도체이다. 8∼22개의 탄소 원자를 갖는 지방산, 이의 금속 비누, 이의 아미드 및 이의 C1-14 1가 알콜, 글리콜, 폴리글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 글리세롤, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민, 단당류와의 에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 지방산 화합물이 바람직하다.
적당한 지방산은 각각 8∼22개의 탄소 원자를 갖는 분지형 및 비분지형, 포화 및 불포화 지방산이다. 예로는 라우르산(n-도데칸산), 미리스트산(n-테트라데칸산), 팔미트산(n-헥사데칸산), 스테아르산(n-옥타데칸산) 및 올레산(9-도데켄산)이 있다.
적당한 금속 비누는 상기 언급한 지방산과 주기율표의 1족 내지 3족의 주족 및 2족 전이족의 금속 및 암모늄 화합물 NX4 +(여기서, 라디칼 X는 동일하거나 상이하고, 각각 H, C1-C8-알킬 라디칼 또는 C1-C8-히드록시알킬 라디칼임)의 금속 비누이다. 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 아연 및 암모늄 화합물을 포함하는 금속 비누가 바람직하다.
적당한 지방산 아미드는 모노에탄올아민 또는 디에탄올아민 및 상기 언급한 C8-C22-지방산으로부터 얻을 수 있는 지방산 아미드이다.
성분 d)로서 적당한 지방산 에스테르는 C1-C14-알킬 에스테르 및 상기 언급한 C8-C22-지방산의 알킬아릴 에스테르, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 에틸헥실 에스테르 및 벤질 에스테르이다. 적당한 지방산 에스테르는 또한 C8-C22-지방산의 모노글리콜, 디글리콜 및 폴리글리콜 에스테르이다. 추가의 적당한 지방산 에스테르는 폴리글리콜 및/또는 20개 이하의 옥시알킬렌 단위를 갖는 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜의 모노에스테르 및 디에스테르이다. 상기 언급한 C8-C22-지방산과 글리세롤의 모노에스테르, 디에스테르 및 트리에스테르 및 상기 언급한 C8-C22-지방산과 모노에탄올아민, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민의 모노에스테르, 디에스테르 및 트리에스테르도 적당하다. 소르비톨 및 만니톨의 지방산 에스테르도 적당하다.
라우르산 및 올레산의 C1-C14-알킬 에스테르 및 알킬아릴 에스테르, 라우르산 및 올레산의 모노글리콜 및 디글리콜 에스테르 및 라우르산 및 올레산과 글리세롤의 모노에스테르, 디에스테르 및 트리에스테르가 특히 바람직하다.
상기 언급한 지방산 및 지방산 유도체를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 일반적으로, 성분 d)는 중합체 a)를 기준으로 하여 1∼20 중량%의 양으로 사용된다.
적당한 블록킹 방지제 e)는 각각 입도가 바람직하게는 10 nm ∼ 10 ㎛인 Ca 카르보네이트, Mg 카르보네이트, 탈크, 석고, 분쇄된 점토, 메타카올린과 같은 카올린 및 미분된 알루미늄 실리케이트, 규조토, 콜로이드성 실리카 겔, 발열성 이산화규소이다.
재분산성 중합체 분말은 수성 매질 중에서 자유 라디칼로 개시되는 유화 중합 및 이어서 생성된 중합체 수분산액의 건조에 의하여 자체 공지된 방식으로 제조한다. 유화 중합은 보호 콜로이드 b) 및/또는 유화제의 존재하에 실시한다. 보호 콜로이드 b)만으로 안정화시키는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 얻을 수 있는 중합체 수분산액의 고형분 함량은 일반적으로 25∼70 중량%, 바람직하게는 45∼65 중량%이다.
건조는 예컨대 유동상 건조, 박층 건조(롤러 건조), 동결 건조 또는 분무 건조에 의하여 실시할 수 있다. 분무 건조가 바람직하다. 분무 건조는 일반적으로 미립화 보조제로서 추가의 보호 콜로이드 b)의 첨가 후에 실시한다. 중합체 분말에 유기규소 화합물 c) 및/또는 지방산 (유도체) d)를 더 포함시킬 경우, 이들을 중합체 분산액에 첨가한 다음 중합체 분산액을 건조시키는 것이 바람직하다. 블록킹 방지제 e)는 바람직하게는 분말이 건조 기체 중에 여전히 현탁되어 있는 동안에 첨가한다. 분무 건조는 종래의 분무 건조 유닛에서 실시하는데, 여기서 미립화는 단류체, 이류체 또는 다류체 노즐 또는 회전 미립화기 판을 사용하여 실시할 수 있다. 출구 온도는 유닛, 수지의 Tg 및 소정 건조도에 따라 일반적으로 45℃ ∼ 120℃, 바람직하게는 60℃ ∼ 90℃의 범위에서 선택된다.
소수성화 첨가제는 매우 다양한 적용 분야, 예컨대 적절할 경우 수경성 결합제, 예컨대 시멘트 (포트랜드 시멘트, 알루미나 시멘트, 포졸란 시멘트, 슬랙 시멘트, 마그네시아 시멘트, 포스페이트 시멘트) 또는 워터 글래스와 조합하여 건축용 화학 제품에서, 또는 건축용 접착제, 특히 타일 접착제 및 단열 접착제, 초벌칠, 나이핑 필러, 바닥 미장재, 셀프-레벨링 조성물, 밀봉 슬러리, 접합 모르타르 및 도료의 제조를 위해, CaSO4-함유 조성물, 석회-함유 조성물 또는 시멘트를 포함하지 않고 중합체로 결합된 조성물에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 재분산성 소수성화 중합체는 (물 없이) 소수성화되는 제제의 총 중량을 기준으로 하여 0.1∼10 중량%의 양으로 사용된다.
재분산성 소수성화 분말은 폴리스티렌에 대한 접착력이 높은 동시에 소수성이 우수하여 특히 단열 복합재료 시스템(TICS)의 코팅 및 건축용 접착제에서 유리하게 사용된다.
하기 실시예는 본 발명을 예시한다:
실시예 1:
66 kg의 탈이온수, 가수분해도가 88 몰%이고 회플러 점도가 4 mPas인 105 kg의 20% 농도 폴리비닐 알콜의 수용액 및 113.8 kg의 비닐 아세테이트, 52.7 kg의 VeoVa10 및 8.8 kg의 부틸 아크릴레이트를 600 l의 반응기에 넣었다. 포름산을 이용하여 pH를 4.5∼5.5로 설정하였다. 이후, 혼합물을 65℃로 가열하였다.
중합을 개시하기 위하여, 개시제 용액, 1.5% 농도의 t-부틸 히드로퍼옥시드 수용액 및 1.5% 농도의 브뤼골리트(Brueggolith) 수용액을 각각 960 g/h 및 1400 g/h의 속도로 계량해 넣었다. 외부 냉각 장치를 이용하여 내부 온도를 75℃로 제한하였다. 혼합물의 고형분 함량이 52%에 도달한 후 30분 후에 계량 첨가를 중단하였다. 반응이 종료된 후, 중합체를 후중합시켜 잔류 단량체를 제거하였다. 후중합을 실기하기 위하여, 10% 농도의 수용액으로서 300 g의 t-부틸 히드로퍼옥시드 및 10% 농도의 수용액으로서 1300 g의 브뤼골리트를 연속적으로 첨가하였다. 혼합물을 냉각시킨 다음 250 ㎛의 체로 분배하였다.
분산액을 가수분해도가 88 몰%이고 회플러 점도가 4 mPas인 5 중량% (고체/고체)의 폴리비닐 알콜 및 가수분해도가 88 몰%이고 회플러 점도가 13 mPas인 1 중량% (고체/고체)의 폴리비닐 알콜과 혼합하였다. 또한, 6 중량%의 이소옥틸트리에 톡시실란을 첨가하고, 이어서 혼합물을 250 mPas의 점도로 물로 희석하였다. 이후 압력 노즐을 이용하여 분산액을 분무 건조하였다. 4 bar로 미리 압축시킨 공기는 미립화 성분의 역할을 하였으며, 형성된 소적은 동시에 125℃로 가열된 공기로 건조되었다. 생성되는 건조 분말을 10 중량%의 시판되는 블록킹 방지제(카올린)와 혼합하였다.
실시예 2:
실시예 1과 유사한 방법으로 분말을 제조하였으나, 8.8 kg의 비닐 라우레이트를 처음에 반응기에 더 넣고 105 kg의 비닐 아세테이트만을 사용하였다.
실시예 3:
실시예 1과 유사한 방법으로 분말을 제조하였으나, 17.2 kg의 부틸 아크릴레이트를 처음에 반응기에 넣고 105 kg의 비닐 아세테이트만을 사용하였다.
실시예 4:
17.2 kg의 부틸 아크릴레이트, 17.2 kg의 비닐 라우레이트 및 87.4 kg의 비닐 아세테이트를 사용하여, 실시예 1과 유사한 방법으로 분말을 제조하였다.
실시예 5:
실시예 1과 유사한 방법으로 분말을 제조하였으나, 30 bar의 에틸렌을 주입하고 105 kg의 비닐 아세테이트만을 사용하였다.
비교 실시예 6:
실시예 1과 유사한 방법으로 분말을 제조하였으나, 부틸 아크릴레이트는 사용하지 않았다.
초벌 모르타르 층의 흡수율(吸水率) 시험:
실험의 기초로 사용된 모르타르 조성:
화이트 시멘트 70.9 중량부
수산화칼슘 68.1 중량부
Omya BL 70.9 중량부
이산화티탄 10.9 중량부
셀룰로오즈 섬유 4.4 중량부
칼시라이트(Calcilit) 500 459.9 중량부
칼시라이트 0.5-1.0 286.1 중량부
셀룰로오즈 에테르 1.6 중량부
벤토나이트 1.7 중량부
중합체 분말 25.0 중량부
합계: 999.5 중량부
모르타르를 건 모르타르 100 g당 25 ml의 보충수와 혼합한 다음 다공성 콘크리트 슬래브에 4 mm의 두께로 적용하였다. 모르타르 층을 경화시킨 후, 다공성 콘크리트 슬래브의 비코팅면을 바니쉬로 밀봉하였다. 시험 검편을 7일 동안 표준 조건(23℃/50% 대기 습도) 하에서 컨디셔닝하였다. 이후 이 시험 검편을 모르타르 층을 아래로 하여 물에 넣어, 1 cm의 깊이로 수중에 함침시켰다.
시간이 경과함에 따라, 물은 초벌층을 통하여 다공성 콘크리트 슬래브로 침투된다. 침투되는 물의 양은 중량 측정으로 측정할 수 있다. 다공성 콘크리트 슬래 브는 흡인 저장소의 역할을 한다. 다공성 콘크리트 슬래브는 비코팅 상태에서 초벌 모르타르보다 몇배 빨리 물을 흡인하므로, 단위 시간당 흡수된 물의 양은 주로 초벌 모르타르 층에 의하여 측정된다.
흡수율은 수분 침투 지수(WPN)로 표현된다. 이것은 24 시간의 흡인 시간 후 측정한 m2당 흡수율을 흡인 시간의 제곱근으로 나누어 얻을 수 있는 지수이다.
WPN 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교실시예 6
kg/m2h0.5 0.35 0.20 0.33 0.15 0.35 0.50
실시예 2 및 4는 장쇄 비닐 에스테르를 (메트)아크릴산 에스테르와 함께 공중합하여 얻어지는 소수성화 면에서 상승 효과를 나타낸다. 종래의 비닐 아세테이트 공중합체(비교 실시예 6)에 비하여, 비닐 아세테이트-VeoVa-부틸 아크릴레이트계(실시예 1, 3, 5)를 이용함으로써 발수 효과가 상당히 개선되며, 이것은 장쇄 비닐 에스테르(실시예 2, 4)의 공중합에 의하여 더 유의적으로 증대될 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 수중 재분산성 중합체 분말은 소수성을 개선시키는 데 기여한다.

Claims (12)

  1. a) a1) 50∼90 중량부의 비닐 아세테이트 단량체 단위,
    a2) C2-20 α-분지형 모노카르복실산의 비닐 에스테르에서 유도된 5∼50 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위,
    a3) C1-15의 알콜에서 유도된 1∼30 중량부의 (메트)아크릴산 에스테르 단량체 단위,
    a4) C10-20의 장쇄 모노카르복실산에서 유도된 0∼40 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위,
    a5) 0∼20 중량부의 에틸렌 단위, 및 필요할 경우,
    a6) 추가의 보조 단량체 단위(중량부의 총합은 100 중량부임),
    를 포함하는 중합체,
    b) 0.5∼30 중량%의 하나 이상의 수용성 보호 콜로이드,
    c) 0∼20 중량%의 유기규소 화합물,
    d) 0∼20 중량%의 지방산 또는 지방산 유도체,
    e) 0∼30 중량%의 블록킹 방지제(중량% 데이터는 중합체 a)의 총 중량을 기준으로 한 것임)
    를 포함하는 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  2. 제1항에 있어서, 10∼20개의 탄소 원자를 갖는 비분지형 장쇄 모노카르복실산의 비닐 에스테르에서 유도된 1∼40 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위 a4)를 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 9∼15개의 탄소 원자를 갖는 α-분지형 모노카르복실산(베르사트산)의 비닐 에스테르에서 유도된 20∼40 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위 a2)를 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 1∼15개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알콜의 아크릴산 에스테르에서 유도된 1∼10 중량부의 아크릴산 에스테르 단량체 단위 a3)를 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 5∼20 중량부의 에틸렌 단량체 단위를 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  6. 제1항에 있어서, a1) 50∼70 중량부의 비닐 아세테이트 단량체 단위, a2) 9∼15개의 탄소 원자를 갖는 α-분지형 모노카르복실산(베르사트산)의 비닐 에스테르에서 유도된 20∼40 중량부의 단량체 단위, a3) 1∼8개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 비분지형 알콜의 아크릴산 에스테르에서 유도된 1∼10 중량부의 단량체 단 위, a4) 10∼20개의 탄소 원자를 갖는 장쇄 비분지형 모노카르복실산에서 유도된 1∼10 중량부의 비닐 에스테르 단량체 단위(중량부의 총합은 100 중량부임)를 포함하는 중합체 a)를 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 보호 콜로이드 b)로서, 가수분해도가 80∼100 몰%이고 4% 농도의 수용액에서 회플러 점도가 1∼30 mPas인 부분 가수분해 또는 완전 가수분해된, 필요할 경우 소수성으로 개질된 폴리비닐 알콜을 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 a)를 기준으로 하여, 규산 에스테르, 실란, 폴리실란, 유기실란올, 디실록산, 올리고실록산 및 폴리실록산, 카르보실란, 폴리카르보실란, 카르보실록산, 폴리카르보실록산, 폴리실릴렌디실록산으로 구성된 군에서 선택된 0.1∼20 중량%의 하나 이상의 유기규소 화합물 c)를 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 a)를 기준으로 하여, C8-22의 지방산, 이들의 금속 비누, 이들의 아미드 및 이들의 C1-14 1가 알콜, 글리콜, 폴리글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 글리세롤, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민, 단당류와의 에스테르로 구성된 군에서 선택되는 0.1∼20 중량%의 하 나 이상의 화합물 d)를 포함하는 것인 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말.
  10. 수성 매질 중에서 자유-라디칼로 개시되는 유화 중합 및 이어서 생성되는 중합체 수분산액의 건조에 의한, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말의 제조 방법.
  11. 필요할 경우 시멘트 또는 워터 글래스와 같은 수경성 결합제와 조합하여 건축용 화학 제품에서, 또는 건축용 접착제, 초벌칠, 나이핑 필러, 바닥 미장재, 셀프-레벨링 조성물, 밀봉 슬러리, 접합 모르타르 및 도료의 제조를 위해, CaSO4-함유 조성물, 석회-함유 조성물 또는 시멘트를 포함하지 않고 중합체로 접합된 조성물에서의, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 수중 재분산성 소수성화 중합체 분말의 용도.
  12. 제11항에 있어서, 건축용 접착제 및 단열 복합재료 시스템용 코팅에서의 용도.
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