KR20110070956A - 바닥 광택제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은,
(a) 산-관능성 잔기를 갖는 하나 이상의 수-불용성 폴리머의 현탁물 또는 분산물, 및
(b) 하기 화학식(I)을 갖는 하나 이상의 레벨링제를 포함하는 수성 폴리머 조성물을 제공한다.
(I)
상기 식에서, x는 0.5 내지 10 범위 내의 실수이고; y는 2 내지 20 범위 내의 실수이며; R은 둘 이상의 선형 알킬 부위의 혼합물을 나타내고, 각각의 선형 알킬 부위는 4 내지 20에서 짝수의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 선형 알킬기를 포함한다.
또한, 이러한 조성물을 포함하는 바닥 광택제 및 이와 같은 바닥 광택제를 도포하여 바닥을 코팅하는 방법을 제공한다.
(a) 산-관능성 잔기를 갖는 하나 이상의 수-불용성 폴리머의 현탁물 또는 분산물, 및
(b) 하기 화학식(I)을 갖는 하나 이상의 레벨링제를 포함하는 수성 폴리머 조성물을 제공한다.
상기 식에서, x는 0.5 내지 10 범위 내의 실수이고; y는 2 내지 20 범위 내의 실수이며; R은 둘 이상의 선형 알킬 부위의 혼합물을 나타내고, 각각의 선형 알킬 부위는 4 내지 20에서 짝수의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 선형 알킬기를 포함한다.
또한, 이러한 조성물을 포함하는 바닥 광택제 및 이와 같은 바닥 광택제를 도포하여 바닥을 코팅하는 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 바닥 광택제 조성물, 이러한 조성물을 함유하는 바닥 광택제 및 이러한 바닥 광택제를 도포하여 바닥을 코팅하는 방법에 관한 것이다.
레벨링(leveling)은 바닥 광택제의 특성을 결정 짓는 핵심적인 수행 기술이다. 액체 바닥 광택제 조성물을 바닥에 도포한 후, 건조된 바닥 광택제는 매끄럽고 윤기나는 표면을 갖고, 리지(ridge), 소용돌이, 또는 이와 같은 기타 자국들이 없는 것이 바람직하다. 이러한 자국들은 통상적으로 액체 조성물에서, 조성물을 바닥에 도포하는데 사용되는 스트링 모프 어플리케이터(string mop applicator) 또는 기타 도구에 의해 발생된다. 이러한 목표를 달성하기 위하여, 바닥 광택제 조성물에 레벨링제(levelling agent)를 함유시킨다.
일반적인 레벨링제의 하나는 트리스-부톡시에틸 포스페이트(TBEP)로서, 값이 비싸고 수성 바닥 광택제 조성물에 혼합시키기가 어렵다. 과량의 TBEP는 건조된 바닥 광택제를 영구적으로 가소화 시킬 수 있어, 내마모성(wear resistance)을 감소시키고, 더러워지기 쉬워진다. 때로는 TBEP에 의해 바닥 광택제가 노랗게 변화되는 경향성이 증가된다. TBET는 포스페이트기를 함유하고 있고, 이러한 화합물들은 결국 주변환경에 다다를 것이므로 바람직하지 않다. 일반적으로 사용되는 다른 성분은 디옥틸 프탈레이트(DOP)로서, 이는 가능하게는 레벨링제로 작용할 수 있는 가소제이다. DOP와 TBEP는 모두 석유 기반의 공급원료로부터 만들어진다.
미국특허 제4,460,734호에는 합성 폴리알콕시화 선형 지방족 알코올을 포함하는 레벨링제가 기술되어 있다. 미국특허 제4,460,734호에 기술된 레벨링제 내의 일부 지방족 기는 홀수의 탄소 원자를 가지며, 이는 물질들이 석유 기반의 공급원료로부터 만들어진다는 것을 증명한다.
본원에서 상술한 하나 이상의 단점들을 보완하면서도 우수한 레벨링을 수행할 수 있는 바닥 광택제 조성물용 레벨링제를 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 우수한 레벨링을 수행하면서 전체 또는 부분적으로 식물-기반 또는 기타 재생성 공급원료로부터 만들어지는 바닥 광택제 조성물용 레벨링제를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 측면으로서,
(a) 산-관능성 잔기를 갖는 하나 이상의 수-불용성 폴리머의 현탁물 또는 분산물, 및
(b) 하기 화학식(I)을 갖는 하나 이상의 레벨링제를 포함하는 수성 폴리머 조성물이 제공된다.
상기 식에서, x는 0.5 내지 10 범위 내의 실수이고; y는 2 내지 20 범위 내의 실수이며; R은 둘 이상의 선형 알킬 부위의 혼합물을 나타내고, 각각의 선형 알킬 부위는 4 내지 20에서 짝수의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 선형 알킬기를 포함한다.
본 발명의 제 2 측면으로서, 이러한 수성 조성물을 포함하는 수성 바닥 광택제를 제공한다.
본 발명의 제 3 측면으로서, 이러한 바닥 광택제를 도포하여 바닥을 코팅하는 방법을 제공한다.
본 발명은 바닥 광택제 조성물, 이러한 조성물을 함유하는 바닥 광택제 및 이러한 바닥 광택제를 도포하여 바닥을 코팅하는 방법에 관한 것으로, 광택도와 레벨링 효과가 우수하다.
본원에 나타난 각각의 범위에는, 달리 언급하지 않는 한, 설정된 범위의 양 종점도 포함된다. 다시 말해서, '2 내지 10의 범위'에는 달리 언급하지 않는 한, 2 및 10이 모두 필수적으로 포함된다.
본원에서 조성물 내의 특정 화합물의 양을, 그 화합물이 "거의 없거나 전혀 없음"으로 기술되는 경우, 조성물 내에서 그 화합물이 전혀 존재하지 않거나, 조성물 내에서 그 화합물의 임의의 양으로 존재하는 경우, 그 양은 조성물의 건조 중량을 기준으로 0.1 중량% 이하라는 것을 의미한다.
본원에서 사용되는 "(메트)아크릴레이트" 및 "(메트)아크릴"은, 각각, "아크릴레이트 또는 메타크릴레이트" 및 "아크릴 또는 메타크릴"을 의미한다.
본원에서 사용되고 「FW Billmeyer, JR. in Textbook of Polymer Science, second edition, 1971」에 정의된 "폴리머"는 상대적으로 큰 분자로서, 보다 작은 화학 반복 유닛의 반응 생성물로 구성된 것이다. 폴리머는 선형, 분지형, 별형, 루프형, 초분지형(hyperbranched), 가교결합형, 또는 이들의 조합의 구조를 가질 수 있고; 단일 형태의 반복 유닛을 갖거나("호모폴리머") 또는 한 가지 이상의 형태의 반복 유닛을 가질 수 있다("코폴리머"). 코폴리머는, 랜덤하게, 순차적으로, 블록형으로 배열되거나, 다른 배열, 또는 임의의 혼합형태이거나 이들의 조합형태로 배열된 다양한 형태의 반복 유닛을 가질 수 있다.
폴리머의 분자량은 표준법, 예컨대, 크기 배제 크로마토그래피(size exclusion chromatography, SEC; 겔 투과 크로마토그래피 또는 GPC라고도 함)에 의해 측정할 수 있다. 일반적으로, 폴리머의 중량-평균 분자량(Mw)는 1,000 이상이다. 폴리머는 매우 높은 Mw를 가질 수 있으며; 일부 폴리머의 Mw는 1,000,000을 초과하고; 전형적인 폴리머의 Mw는 1,000,000 이하이다. 어떠한 폴리머들은 가교결합하고, 가교결합된 폴리머의 Mw는 무한대가 될 것으로 생각된다. 어떠한 폴리머들은 Mn, 수-평균 분자량으로 특징지어진다.
본원에서 사용되는 "폴리머의 중량"은 폴리머의 건조 중량을 의미한다.
서로 반응하여 폴리머의 반복 유닛을 생성할 수 있는 분자들은 본원에서 "모노머"로 사용된다. 모노머로부터 생성된 폴리머의 반복 유닛은 본원에서 그 모노머의 폴리머화된 잔기로 사용된다.
본원에서, 어떠한 물질이 그 물질의 총 중량을 기준으로 적어도 25 중량%의 물을 함유한다면, 그 물질을 "수성"이라고 한다.
본원에서 사용되는 "분산물"에는, 간혹 다른 성분들 사이에서, 연속 매질에 현탁된 별개의 입자들을 함유한다. 연속 매질이, 연속 매질의 총 중량을 기준으로, 적어도 50 중량%의 물을 함유하는 경우, 그 분산물은 "수성 분산물"이라고 하고, 그 연속 매질은 "수성 매질"이라고 한다. 분산물에서 현탁된 별개의 입자들의 적어도 일부가 하나 이상의 폴리머를 함유하는 경우, 본원에서 그 분산물은 "폴리머 분산물"이라고 한다. 따라서, "수성 폴리머 분산물"은 적어도 50%의 물을 함유하는 연속 매질에 현탁된 어떠한 폴리머-함유 입자들을 포함한다.
본원에서 사용되는, "에멀젼 폴리머"는 에멀젼 폴리머화로 제조된 폴리머를 말하며; 이러한 폴리머는 또한 "라텍스"라고도 한다.
본원에서 사용되는, "바닥 광택제"는 바닥에 코팅을 형성하는데 유용한 액체 조성물을 말한다.
본 발명을 실시하는 것은 수성 폴리머 분산물의 사용을 포함한다. 수성 폴리머 분산물은 임의의 방법으로 제조될 수 있다. 일부 구체예로서, 하나 이상의 폴리머를 임의의 수단으로 제조한 후, 대부분의 비폴리머 화합물(예: 용매, 담체, 폴리머화 매질 등)을 제거하는 방식으로 공정을 거쳐, 하나 이상의 폴리머를 입자의 형태로 생성하고; 이러한 구체예에서, 입자를 물에 분산시킬 수 있다. 일부 구체예로서, 폴리머를 수성 폴리머 분산물의 형태로 만드는 방법으로 폴리머를 제조하며; 이러한 방법에는, 예를 들면, 수성 현탁물 폴리머화 및 수성 에멀젼 폴리머화가 포함된다. 또한, 일부 구체예로서 적합한 것은 천연적으로 발생하는 수성 폴리머 분산물, 예컨대, 천연 고무 라텍스이다.
본 발명의 폴리머 조성물에는 하나 이상의 수불용성 폴리머의 수성 분산물이 포함된다. 즉, 폴리머 입자가 입자로 남아 물에 분자 수준으로 용해되지 않는다. 불용성 폴리머 입자는 물과 접촉하는 경우, 부풀거나 그렇지 않을 수 있다. 본 발명의 폴리머는 또한 산-관능성 잔기를 함유한다. 본원에서, 물에 둔감한(water-insensitive), 본 발명의 산-관능성 폴리머를 "WIAF" 폴리머 라고 한다.
폴리머의 중요한 특성 중 하나는 Fox 식으로 계산되는 유리 전이 온도(Tg)이다(T.G.Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1, 123(1956)).
본 발명의 일부 구체예는 -60℃ 내지 150℃의 Tg를 갖는 하나 이상의 WIAF 폴리머를 이용한다. 일부 구체예로서, 본 발명의 폴리머 조성물을 0℃ 내지 110℃의 Tg를 갖는 적어도 하나의 WIAF 폴리머를 함유한다. 일부 구체예로서, 본 발명의 폴리머 조성물은, Fox 식을 사용하여 계산된 Tg가 적어도 10℃, 바람직하게는 적어도 40℃인 적어도 하나의 WIAF 폴리머를 함유한다.
WIAF 폴리머는 산 관능성 잔기를 포함한다. 즉, 폴리머에 붙어 있는 산-관능기가 존재한다. 적절한 산-관능기에는, 예를 들면, 설폰산기, 카복실기, 포스포알킬기(즉, -R5OP(=O)(OH)2의 구조를 갖고, R5가 알킬기인 작용기) 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일부 구체예로서, 카복실기가 존재한다.
산-관능기는 임의의 방식으로 폴리머에 붙어 있을 수 있다. 일부 구체예로서, 폴리머가 만들어진 후, 폴리머화 후에 일어나는 화학 반응에 의해 산-관능기가 폴리머에 붙는다. 다른 구체예로서, 산-관능기를 갖는 모노머가 사용되고, 폴리머화 공정 후에도 산-관능기는 그대로 남게 된다.
폴리머에서 산-관능기의 양은, 산-관능기가 붙어 있는 폴리머화된 모노머 유닛들로 구성된 폴리머 중량의 퍼센트로 특징지어진다. 폴리머화된 모노머 유닛의 중량에는, 폴리머화 전에 산-관능기가 모노머에 붙어 있었는지와 관계없이, 산-관능기가 포함된다. 예를 들면, 폴리머가 모노머 혼합물의 중량을 기준으로, 5 중량%의 산-관능성 모노머를 함유하는 모노머 혼합물로부터 제조되는 경우, 그 폴리머는 5 중량%의 산-관능성 잔기를 갖는다고 한다.
본 발명의 폴리머 조성물에 사용되는 WIAF 폴리머는 임의의 조성물을 가질 수 있다. 일부 구체예로서, 비닐 모노머의 폴리머화로 제조되는 하나 이상의 WIAF 폴리머가 사용된다. 일부 적절한 비닐 모노머에는, 예를 들면, (메트)아크릴산, 기타 에틸렌성 불포화산, 알킬기가 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 알킬 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, 기타 (메트)아크릴 모노머, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 또한 적절한 것은, 치환된 아크릴 모노머, 예를 들면, 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 아세토아세톡시알킬 (메트)아크릴레이트, 포스포알킬 (메트)아크릴레이트, 및 이들의 혼합물이다. 또한 적절한 것은, 예를 들면, 비닐 방향족 모노머, 비닐 아세테이트, 알릴 아세토아세테이트, (메트)아크릴로니트릴, 및 이들의 혼합물이다. 적절한 모노머들의 혼합물도 또한 적절하다.
적절한 비닐 방향족 모노머(들)에는, 예를 들면, 알파, 베타 에틸렌성 불포화 방향족 모노머, 예컨대, 스티렌, 비닐 톨루엔, 2-브로모 스티렌, o-브로모 스티렌, p-클로로 스티렌, o-메톡시 스티렌, p-메톡시 스티렌, 알릴 페닐 에테르, 알릴 톨릴 에테르, 알파-메틸 스티렌, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일부 구체예에서, 스티렌이 사용된다.
일부 구체예로서, 비닐 방향족 모노머가 전혀 사용되지 않는다. 비닐 방향족이 사용되는 구체예에서, 그 양은 0을 초과하는 양일 수 있다. 일부 구체예로서, 폴리머에서 비닐 방향족 모노머의 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 10 중량% 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예로서, 폴리머에서 비닐 방향족 모노머의 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 70 중량% 미만, 또는 50 중량% 미만이다.
적절한 산 모노머에는, 예를 들면, 알파, 베타 모노에틸렌성 불포화산, 예컨대, 포스포에틸 메타크릴레이트, 말레산, 푸마르산, 아코니트산, 크로톤산, 시트라콘산, 아크릴옥시프로피온산, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 아크릴산 및 메타크릴산 및 이들의 혼합물이 바람직하다. 메타크릴산이 가장 바람직하다. 기타 적절한 산-관능성 모노머는, 예를 들면, 불포화 지방족 디카복실산의 부분 에스테르 및 이러한 산의 알킬 하프 에스테르(half ester)이다. 예를 들면, 이타콘산, 푸마르산 및 말레산의 알킬 하프 에스테르로서, 알킬기가 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 것에는, 예를 들면, 메틸산 이타코네이트, 부틸산 이타코네이트, 에틸산 푸마레이트, 부틸산 푸마레이트, 및 메틸산 말레에이트가 있다.
일부 구체예로서, WIAF 폴리머에서 산-관능성 모노머의 잔기의 양은, 폴리머의 중량을 기준으로, 1 중량% 이상; 또는 3 중량% 이상; 또는 5 중량% 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예로서, 폴리머에서 산-관능성 모노머의 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 50 중량% 이하, 또는 20 중량% 이하이다.
적절한 알킬 (메트)아크릴레이트 모노머에는, 예를 들면, 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 이소-부틸 메타크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, 사이클로프로필 메타크릴레이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
일부 구체예로서, 폴리머에서 알킬 (메트)아크릴레이트의 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 10 중량% 이상; 또는 20 중량% 이상; 또는 30 중량% 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예로서, WIAF 폴리머에서 알킬 (메트)아크릴레이트의 잔기의 양은, 폴리머의 중량을 기준으로, 97 중량% 이하, 또는 70 중량% 이하이다.
일부 구체예로서, WIAF 폴리머는, 적어도 하나의 비닐 방향족 모노머, 적어도 하나의 산 모노머, 및 적어도 하나의 (C1-C20)알킬 (메트)아크릴레이트 모노머의 임의의 배합물의 폴리머화된 잔기를 포함한다.
일부 구체예로서, WIAF 폴리머는 하나 이상의 가교제 모노머의 폴리머화된 잔기를 포함한다. 가교제 모노머는 둘 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 모노머이다. 일부 적절한 가교제 모노머에는, 예를 들면, 디비닐 방향족 모노머; 디-, 트리-, 및 테트라-(메트)아크릴레이트 에스테르; 디-, 트리-, 및 테트라-알릴 에테르 또는 에스테르 화합물; 및 알릴 (메트)아크릴레이트가 포함된다. 일부 구체예로서, 가교제 모노머의 양은 0이다. 일부 구체예로서, 가교제 모노머의 양은 0을 초과하는 임의의 양이다. 가교제 모노머의 양이 0을 초과하는 구체예들 중에서, 가교제 모노머의 폴리머화된 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 0.3 중량% 이상; 또는 0.5 중량% 이상이다. 독립적으로, 가교제 모노머의 양이 0을 초과하는 구체예들 중에서, 가교제 모노머의 폴리머화된 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 3.5 중량% 이하; 또는 3 중량% 이하; 또는 2.5 중량% 이하이다.
일부 구체예로서, WIAF 폴리머는 하나 이상의 아미노 모노머의 폴리머화된 잔기를 포함한다. 적절한 아미노 모노머에는 1급, 2급, 및 3급 아미노-관능성 모노머가 포함된다. 일부 적절한 아미노 모노머에는, 예를 들면, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, t-부틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일부 구체예로서, 아미노 모노머의 양은 0이다. 다른 구체예로서, 아미노 모노머의 폴리머화된 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 0 내지 20 중량%이다. 일부 구체예로서, 아미노 모노머의 폴리머화된 잔기의 양은, WIAF 폴리머의 중량을 기준으로, 5 중량% 이상이다.
본 발명의 폴리머 조성물에서 WIAF 폴리머의 양은 0을 초과하는 임의의 양일 수 있다. 일부 구체예로서, WIAF 폴리머의 양은, 폴리머 조성물의 총 건조 중량을 기준으로, 20 중량% 이상; 또는 40 중량% 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예로서, WIAF 폴리머의 양은, 폴리머 조성물의 총 건조 중량을 기준으로, 90 중량% 이하; 또는 75 중량% 이하이다.
일부 구체예로서, 본 발명의 실제예는 적어도 하나의 다가 금속 양이온의 사용을 포함하고, 이러한 금속 양이온은 본원에서 +2 이상의 전하를 갖는 금속 이온을 의미한다. 적절한 다가 금속 이온은, 예를 들면, 알칼리 토금속의 다가 양이온 및 전이 금속의 다가 양이온이다. 본 발명에 사용하기 적합한 다가 양이온을 갖는 적절한 금속 중에는, 예를 들면, 마그네슘, 비소, 수은, 코발트, 철, 구리, 납, 카드뮴, 니켈, 크로뮴, 알루미늄, 텅스텐, 주석, 아연, 지르코늄 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일부 구체예로서, 하나 이상의 전이 금속이 사용된다. 일부 구체예로서, 칼슘, 아연, 구리, 마그네슘, 및 이들의 혼합물 중 하나 이상이 사용된다. 일부 구체예로서, 아연이 사용된다. 일부 구체예로서, 마그네슘이 사용된다. 일부 구체예로서, 칼슘이 사용된다. 일부 구체예로서, 칼슘 및 마그네슘의 혼합물이 사용된다.
일부 구체예로서, 적어도 하나의 다가 금속 이온이 복합체의 형태로 사용된다. 일부 적절한 복합체에는, 예를 들면, 카보네이트, 바이카보네이트, 및 글리시네이트가 포함된다. 일부 구체예로서, 수성 폴리머 분산물에 복합체를 첨가하기 전에 이러한 복합체를 용해시키는 것이 유용하다. 이러한 복합체를 용해시키기 위한 하나의 방법은 복합체를 희석 수성 암모니아에 첨가하는 것이고, 그 결과 원래의 복합체의 이름에 "암모니아"를 삽입하여 명명한다. 예를 들면, 카드뮴 글리시네이트를 수성 암모니아에 첨가하여 용해시키는 경우, 그 결과물은 "카드뮴 암모니아 글리시네이트"로 명명한다. 추가적으로 적절한 용해된 복합체는, 예를 들면, 아연 암모니아 글리시네이트 및 아연 암모니아 바이카보네이트이다.
일부 구체예로서, 다가 금속 양이온을 조성물에 첨가하기 전에, 다가 금속 양이온은 불용성 금속 화합물의 형태를 띈다. 본원에서 사용되는 "불용성"은, 물 100g에 대한 화합물의 용해도가 4.2g 미만인 것을 의미한다. 적절한 불용성 금속 화합물에는, 예를 들면, 옥사이드, 하이드록시드, 카보네이트, 아세테이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 하나의 적절한 불용성 금속 화합물은 아연 옥사이드이다.
일부 구체예로서, 다중가 금속 양이온이 전혀 사용되지 않는다.
다중가 금속 양이온이 사용되는 일부 구체예로서, 폴리머 내에서 다가 금속 양이온의 균등물의 양은 산 관능성 잔기의 균등물의 25% 내지 110%일 수 있다. 일부 구체예로서, 폴리머 내에서 다가 금속 이온의 균등물의 양은 산 관능성 잔기의 균등물의 30% 이상, 또는 50% 이상일 수 있다. 독립적으로, 일부 구체예로서, 폴리머 내에서 다가 금속 양이온의 균등물의 양은 산 관능성 잔기의 균등물의 100% 이하일 수 있다.
본 발명이 임의의 이론에 제한되는 것은 아니나, 건조된 바닥 광택제에서, 다가 금속 이온은, 건조된 바닥 광택제가 마치 가교결합된 것처럼 작용하도록 하는 방식으로, 산-관능성 잔기와 상호작용할 것으로 생각된다. 즉, 다가 금속 이온의 존재로 인해, 예를 들면, 건조된 바닥 광택제의 인성(toughness)이 개선된다.
본 발명의 폴리머 조성물은 하나 이상의 레벨링제를 함유한다. 본 발명의 레벨링제 조성물은 적어도 하나, 바람직하게는 화학식(I)로 표시되는 하나 이상의 비이온성 계면활성제를 포함한다.
R──O──Ax──Dy──H (I)
여기에서, 각 -A-는 
(A) 이고,
각 -D-는
(D) 이다.
화학식(I)에서, 각 A 부위는 또한 폴리(옥시프로필렌) 또는 PO 부위라고 할 수 있고, 각 D 부위는 또한 폴리(옥시에틸렌) 또는 EO 부위라고 할 수 있다. A 및 D 부위는 화학식(I)에 나타낸 바와 같이 두 블록으로 배열될 수 있다. 일부 구체예로서, A 및 D 부위는 다른 배열, 예컨대, D가 R-O-에 인접한 블록, 다중 블록, 랜덤 분포, 또는 교대 배열을 가질 수 있다. 화학식(I)에서, x는 0.5 내지 10 범위의 실수이고, y는 2 내지 20 범위의 실수이다. 또한, 화학식(I)에서, R은 각각 4 내지 20에서 짝수개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 선형 알킬기를 포함하는, 둘 이상의 선형 알킬 부위의 혼합물을 나타낸다.
간혹 일반적으로 알콕실레이트라고 하는, 본 발명의 계면활성제는 바람직하게는 순차적인 방식으로 제조되고, 이러한 순차적인 방식에는, 알코올 또는 알코올의 혼합물로부터의 알킬 부위를 나타내는 R로부터 간격을 두고 떨어져 있도록, 알코올 부위 또는 알코올의 혼합물을 프로폭시화하여(PO 또는 폴리(옥시프로필렌)을 첨가) PO 블록을 형성한 후, 부위들을 에톡시화 에톡시화하여(EO 또는 폴리(옥시에틸렌)을 첨가) EO 형성하는 것을 포함한다. 한 가지는, 알킬 부위의 분포를 제공하는 알코올의 혼합물로 개시한 후, 순차적으로 혼합물을 프로폭시화 및 에톡시화하거나, 선택한 알코올을 분리하여 프로폭시화 및 에톡시화한 후, 이러한 알콕실레이트들(프로폭시화 및 에톡시화된 알코올)을, 예를 들어, 하기 표 2에 나타낸 바와 같은 분포를 제공하기에 충분한 비율로 배합시킬 수 있다.
바람직하게, R은 시드 오일-유래 알코올의 알킬 부분인 선형 알킬 부위의 혼합물을 나타낸다. 일부 구체예로서, R은 표 1과 같은 알킬 부위 분포를 갖는다:
| 양 | 알킬 부위 |
| 0 wt% - 40 wt% | C6 |
| 20 wt% - 40 wt% | C8 |
| 20 wt% - 45 wt% | C10 |
| 10 wt% - 45 wt% | C12 |
| 0 wt% - 40 wt% | C14 |
| 0 wt% - 15 wt% | C16 -18 |
본원에서 사용되는 "C16 -18"은 C16, C18, 또는 이들의 혼합물"을 의미한다.
임의의 하나 이상의 C6, C14, 및 C16 -18 알킬 부위는, 필수적인 것은 아니나, 본 발명의 레벨링제에 존재할 수 있다. 존재하는 경우, C6, C14, 및 C16 -18 알킬 부위의 양은, 모든 중량 퍼센트가 총 100 wt%가 되는 한도에서, 표 1에 나타낸 그것들 각각의 임의의 범위를 만족시킬 수 있다. 일부 구체예로서, 하나 이상의 C6, C14, 및 C16 -18 알킬 부위는 0을 초과하는 양으로 존재한다. 일부 구체예로서, C6 및 C14는 각각 0을 초과하는 양으로 존재하고, 또한 C16 -18도 0을 초과하는 양으로 존재한다.
일부 구체예로서, R은 표 2와 같은 알킬 부위 분포를 갖는다.
| 양 | 알킬 부위 |
| 0 wt% - 36 wt% | C6 |
| 22 wt% - 40 wt% | C8 |
| 27 wt% - 44 wt% | C10 |
| 14 wt% - 35 wt% | C12 |
| 5 wt% - 13 wt% | C14 |
| 0 wt% - 5 wt% | C16 -18 |
표 2에 나타낸 계면활성제 혼합물은 적어도 네 개의 알킬 부위: C8, C10, C12, 및 C14의 혼합물을 포함해야 한다. 임의의 하나 이상의 C6 및 C16 -18 알킬 부위는, 필수적인 것은 아니나, 본 발명의 이러한 바람직한 서브셋의 계면활성제 조성물에 존재할 수 있다. 존재하는 경우, C6 및 C16 -18 알킬 부위의 양은, 모든 중량 퍼센트가 총 100 wt%가 되는 한도에서, 표 1에 나타낸 그것들 각각의 임의의 범위를 만족시킬 수 있다.
일부 구체예로서, R에서 C6의 양은 0이다. 독립적으로, 일부 구체예로서, R에서 C16 -18의 양은 0이 아니다.
상기 화학식(I)은 변수 "x" 및 "y"를 포함하고, 이들은 취합되어 올리고머 분포에서 알콕시화도(degree of alkoxylation)를 나타내게 된다. 개별적으로, "x" 및 "y"는 각각 평균 프로폭시화도 및 에톡시화도를 나타낸다. 일부 구체예로서, 프로폭시화도 또는 "x"는, 0.5 내지 7의 범위, 바람직하게 0.5 내지 4 미만의 범위, 보다 바람직하게 0.5 내지 3의 범위, 보다 더 바람직하게 2 내지 3의 범위, 더욱 더 바람직하게 2.5 내지 3의 범위 내에 포함된다. 에톡시화도 또는 "y"는, 2 내지 10의 범위, 보다 바람직하게 2 내지 8의 범위, 보다 더 바람직하게 4 내지 8의 범위, 더욱 더 바람직하게 6 내지 8의 범위 내에 포함된다.
일부 구체예로서, x 및 y의 합은 1 내지 15이다. 일부 구체예로서, x 및 y의 합은 1 내지 7이다.
독립적으로, 일부 구체예로서, y는 x보다 크다. 일부 구체예로서, y는 x의 2배 이상이다.
일부 구체예로서, x는 2.5 내지 3의 범위 내이고, y는 2 내지 10의 범위 내이며, R은 표 2와 같은 알킬 부위 분포를 갖는다.
일부 구체예로서, R에서 C6의 양은 0이고, R에서 C16 -18의 양은 0이 아니며, x 및 y의 합은 1 내지 7이다.
본 발명의 레벨링제의 양은 0을 초과하는 임의의 양일 수 있다. 일부 구체예로서, 레벨링제의 양은, 본 발명의 폴리머 조성물의 건조 중량을 기준으로, 1 중량% 이상; 또는 2 중량% 이상; 또는 5 중량% 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예로서, 레벨링제의 양은, 본 발명의 조성물의 건조 중량을 기준으로, 15 중량% 이하; 또는 10 중량% 이하이다.
독립적으로, 일부 구체예로서, 본 발명의 조성물은 임의의 프탈레이트기를 포함하는 화합물을 약간 함유하거나 전혀 함유하지 않는다.
독립적으로, 일부 구체예로서, 본 발명의 조성물은 화학식(II)의 화합물을 약간 함유하거나 전혀 함유하지 않는다. 본원에서 화학식(II)의 화합물은 화학식(I)의 정의의 범위에 포함되지 않는 화합물로 정의하고, 또한 다음과 같이 정의된다.
R1──O──AW──DZ──H (II)
화학식(II)에서, R1은 홀수개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고; A 및 D는 화학식(I)에서 정의한 바와 같으며; w는 0 내지 10의 실수이고; z는 1 내지 20의 실수이다. 일부 구체예로서, 본 발명의 조성물은 화학식(II)의 화합물을 전혀 함유하지 않는다.
일부 구체예로서, 본 발명의 조성물은 본 발명의 바닥 광택제의 제조에 사용된다. 본 발명의 바닥 광택제는, 상술한 본 발명의 폴리머 조성물 외에, 본원에서 "어쥬번트"로 알려진 하나 이상의 추가적인 성분들을 함유한다. 어쥬번트가 존재하는 경우, 이러한 어쥬번트에는, 예를 들면, 왁스(예를 들어, 폴리올레핀 왁스, 예컨대, 폴리에틸렌 왁스 에멀젼 및 폴리프로필렌 왁스 에멀젼; 및 천연 왁스, 예컨대, 카나우바 등을 포함), 융합제, 계면활성제, 습윤제, 유화제, 분산제, 공용매, 농화제(예를 들어, 알칼리 팽윤성 수지 및 알칼리 용해성 수지 포함), 보존제, 퍼퓸 및 이들의 혼합물이 포함된다. 어쥬번트가 존재하는 경우, 이러한 어쥬번트는 본 발명의 조성물의 생성에 있어서 임의의 점에 첨가될 수 있다. 예를 들면, 일부 어쥬번트는 수성 폴리머 분산물의 생성 공정의 일부로서 첨가될 수 있고, 조성물에 남게 될 것이다. 예를 들면, 일부 어쥬번트는 하나 이상의 성분들 또는 하나 이상의 혼합물들에 첨가되어, 조성물의 특성을 개선시킬 수 있다. 이러한 어쥬번트 중 일부는 다음 위치: 수성 폴리머 분산물의 현탁된 입자 내부, 수성 폴리머 분산물의 현탁된 입자의 표면상, 또는 연속 매질 내 중, 임의의 하나 또는 임의의 조합에 존재할 수 있다.
본 발명의 바닥 광택제는, 완성하였을 때 바닥 광택제가 상술한 폴리머 조성물의 모든 성분들을 함유하는 한, 임의의 순서로 성분들을 배합하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 본원에서 바닥 광택제는, 그것이 하나 이상의 어쥬번트, 하나 이상의 폴리머 (a), 및 하나 이상의 레벨링제 (b)를 함유한다면, 어쥬번트를 첨가하기 전에 (a)와 (b)를 서로 배합하든 또는 그렇지 않든 관계없이, 본 발명의 바닥 광택제인 것으로 간주한다.
만약 다중가 양이온이 본 발명의 바닥 광택제에 존재한다면, 추가적인 어쥬번트를 첨가하기 전, 동시에, 또는 그 후에 (a)와 (b)를 혼합할 수 있다.
본 발명의 바닥 광택제는 안료를 함유하거나 함유하지 않을 수 있다. 일부 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는 안료를 전혀 함유하지 않는다. 안료는 파우더 형태의 무기 물질이다. 안료 입자는 일반적으로 메디안 입자 크기(median particle size)가 10 마이크로미터 이하이다.
일부 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는 화학식(I)의 레벨링제 이외의 레벨링제를 약간 함유하거나 전혀 함유하지 않는다. 다른 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는, 화학식(I)의 구조를 갖는 하나 이상의 레벨링제 외에, 화학식(I)의 구조를 갖지 않는 하나 이상의 레벨링제를 함유한다.
본 발명의 바닥 광택제에 있어서, 폴리머 (a)의 양은, 바닥 광택제의 총 중량을 기준으로 한 폴리머 (a)의 건조 중량으로, 8 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 12 중량% 이상이다. 독립적으로, 본 발명의 바닥 광택제에 있어서, 폴리머 (a)의 양은, 바닥 광택제의 총 중량을 기준으로 한 폴리머 (a)의 건조 중량으로, 25 중량% 이하, 또는 20 중량% 이하, 또는 18 중량% 이하, 또는 16 중량% 이하이다.
일부 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는 임의의 포스페이트기를 함유하는 레벨링제를 약간 함유하거나 전혀 함유하지 않는다. 일부 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는 임의의 포스페이트기를 함유하는 레벨링제를 전혀 함유하지 않는다.
일부 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는 임의의 포스페이트기를 함유하는 화합물을 약간 함유하거나 전혀 함유하지 않는다. 일부 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는 임의의 포스페이트기를 함유하는 화합물을 전혀 함유하지 않는다.
일부 구체예로서, 본 발명의 바닥 광택제는 세제에 대한 내성과 제거성을 갖는다. "제거성"은, (만약) 건조되어 경화 반응을 거친 후의 코팅이 아세트산(또는 유사한 약산)의 수성 용액 또는 암모니아(또는 아민)의 수성 용액과 접촉하여 제거될 수 있다는 것을 의미한다. 세제에 대한 내성 및 제거성과 같은 특징을, 본원에 기술된 본 발명의 정의와 일치하는 임의의 방법으로 바닥 광택제에 도입할 수 있다.
예를 들면, 바닥 광택제는 하나 이상의 다중가 금속 이온을 포함할 수 있다. 건조된 코팅은 그 후, 암모니아 또는 아민의 수성 용액과 접촉시켜 제거할 수 있다.
다른 예를 들면, 바닥 광택제는 아미노 모노머의 폴리머화된 잔기를 갖는 폴리머를 함유할 수 있다. 건조된 코팅은 그 후, 아세트산(또는 유사한 약산)의 수성 용액과 접촉시켜 제거할 수 있다.
본 명세서 및 특허청구범위의 목적을 위하여, 본원에 개시된 각각의 조작은 달리 언급하지 않는 한, 25℃에서 수행하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예
하기 실시예들은 하기 물질들을 사용하였다. "활성"은 공급되는 형태에서 그 물질의 농도를 의미한다.
실시예
1: 샘플 바닥 광택제의 제조
성분들을 다음 순서대로 첨가하여 샘플 바닥 광택제를 제조하였다: 물, 보존제(사용하는 경우), 습윤제, 융합제(사용하는 경우) 및 용매, 가소제(사용하는 경우), 분산물(분산된 폴리머 포함) 및 수지, 알칼리 용해성 수지, 및 폴리올레핀 분산물. 제제를 하기 표에 나타낸 바와 같이 제조하였다. 나타난 양은 공급된 물질의 중량부이고, 샘플 번호에 "C"가 있는 샘플이 비교 샘플이다.
| 성분 | 샘플 1-C | 샘플 2 | 샘플 3-C | 샘플 4 | 샘플 5 |
| F.S. | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| DE | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| DPM | 0 | 0 | 2 | 2 | 2 |
| TBEP | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| P1 | 21 | 21 | 21 | 21 | 21 |
| 푸마르 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| SA4 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| SA7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 |
| PE 왁스 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 물 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
실시예
2: 타일(
tile
)에 도포
성분들을 혼합한 후, 제제를 밤새도록 방치하였다. 각 제제를 다음과 같이 타일에 도포하였다. 타일을 에탄올 및 페이퍼를 사용하여 손으로 세척하였다. 타일의 표면을 나란히 두 부분으로 동일하게 나누었다. 제제를 코튼볼(cotton ball)을 사용하여 손으로 도포하였다. 2 밀리리터의 제제를 각 반쪽 타일에 도포하고, 반쪽 타일의 전체 표면을 주의 깊게 덮었다. 타일을 25℃, 60%의 대기 습도에서 적어도 1시간 동안 건조시켜 필름을 생성하였다.
광택도(gloss) 측정을 위하여, 제제들을 검정색 폴리비닐 클로라이드 타일에 도포하였다. 광택도를 60도 각도에서 측정하였고; 10회 측정하여 평균을 내었다.
도포 및 측정의 전체 과정을 총 5개 층에 대해 반복하였다.
황색도(yellowness)를 측정하기 위하여, 5개의 층을 상술한 바와 같이 흰색 폴리비닐 클로라이드 타일에 도포하고, 타일을 30일간 저장한 후, 코팅을 육안으로 평가하였다. 평점을 사용하여 황색도를 기록하였다: 흰색 외관은 "1"로 하고, 외관이 완전히 황색인 것은 "5"로 하였다. 10명이 코팅을 평가하고 평균을 내었다.
결과는 다음과 같았다:
| 샘플 1-C | 샘플 2 | 샘플 3-C | 샘플 4 | 샘플 5 | |
| 광택도, 층1 | 20.3 | 23.8 | 18.7 | 23.5 | 25.7 |
| 광택도, 층1 | 36.3 | 33.5 | 29.9 | 33.4 | 25.3 |
| 광택도, 층1 | 40.5 | 45.4 | 30.0 | 41.1 | 39.8 |
| 광택도, 층1 | 49.6 | 48.3 | 42.1 | 50.9 | 46.5 |
| 광택도, 층1 | 53.4 | 52.3 | 46.3 | 56.8 | 45.7 |
| 황색도 (흰색 1, 황색 5) |
4 | 2 | 3 | 2 | 2 |
본 발명의 바닥 광택제는 비교 샘플들보다 우수한 광택도 및 황색도를 나타내었다. 광택도는 건조된 코팅의 평활도(smoothness)에 의한 것이라고 생각되며; 따라서, 광택도는 레벨링제의 레벨링 효과의 유효성을 측정한 것으로 간주된다.
Claims (9)
- (a) 산-관능성 잔기를 갖는 하나 이상의 수-불용성 폴리머의 현탁물 또는 분산물, 및
(b) 하기 화학식(I)을 갖는 하나 이상의 레벨링제(leveling agent)를 포함하는 수성 폴리머 조성물:
(I)
상기 식에서,
x는 0.5 내지 10 범위 내의 실수이고;
y는 2 내지 20 범위 내의 실수이며;
R은 둘 이상의 선형 알킬 부위의 혼합물을 나타내고, 각각의 선형 알킬 부위는 4 내지 20에서 짝수의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 선형 알킬기를 포함한다. - 제1항에 있어서, x는 0.5 내지 4 미만의 실수이고, y는 2 내지 10 범위 내의 실수이며, R은 시드-오일 기반의 선형 알킬 부위들의 혼합물이고, 여기에서 알킬 부위 분포는 다음 (i) 내지 (vi)과 같고:
(i) 0 wt% - 40 wt% C6 알킬 부위,
(ii) 20 wt% - 40 wt% C8 알킬 부위,
(iii) 20 wt% - 45 wt% C10 알킬 부위,
(iv) 10 wt% - 45 wt% C12 알킬 부위,
(v) 0 wt% - 40 wt% C14 알킬 부위, 및
(vi) 0 wt% - 15 wt% C16 알킬 부위, C18 알킬 부위, 또는 이들의 혼합물
여기에서, 각 wt%는 그 분포 내에 존재하는 모든 알킬 부위의 중량을 기준으로 하며, 각 분포에 대한 모든 wt%는 총 100 wt%인 조성물. - 제2항에 있어서, 하나 이상의 (i), (v), 및 (vi)의 양이 0을 초과하는 조성물.
- 제1항에 있어서, x가 3 이하의 실수인 조성물.
- 제1항에 있어서, y가 x의 2배 이상인 조성물
- 제1항에 있어서, x가 2.5 내지 3이고, 알킬 부위 분포가 하기와 같은 조성물:
(i) 0 wt% - 36 wt% C6 알킬 부위,
(ii) 22 wt% - 40 wt% C8 알킬 부위,
(iii) 27 wt% - 44 wt% C10 알킬 부위,
(iv) 14 wt% - 35 wt% C12 알킬 부위,
(v) 5 wt% - 13 wt% C14 알킬 부위, 및
(vi) 0 wt% - 5 wt% C16 알킬 부위, C18 알킬 부위, 또는 이들의 혼합물. - 제1항에 있어서, 하나 이상의 다중가(multivalent) 금속 양이온을 추가로 포함하는 조성물.
- 제1항의 조성물을 포함하고,
왁스, 융합제, 계면활성제, 습윤제, 유화제, 분산제, 공용매, 농화제, 보존제, 퍼퓸, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 어쥬번트를 추가로 포함하는 바닥 광택제. - 제1항의 조성물 층을 바닥에 도포하는 것을 포함하는 바닥 코팅 방법.
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