KR20130040718A - 계면활성제 조성물, 이를 배합한 코팅 용액 및 상기 용액으로 처리된 고무 제품 - Google Patents

계면활성제 조성물, 이를 배합한 코팅 용액 및 상기 용액으로 처리된 고무 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조식 (I)을 갖는 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트 (A)와, 실리콘계 계면활성제 (B)를 함유하여 이루어지는 계면활성제 조성물을 제공한다.
Figure pat00015

(R1은 수소 원자, 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 12의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R3은 -CH2OR4이고, R4는 탄소수 2 내지 30의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 아랄킬기이고, n, m, p, q는 양수이고, (n+m)의 평균값이 1 내지 100이고, (p+q)의 평균값이 0.5 내지 5임)
본 발명의 계면활성제 조성물을 배합한 코팅 용액은 고무 제품에 도공할 때에 기포가 발생하지 않아, 도공 불균일이 발생하지 않는다. 이 때문에, 표면이 비점착성인 고무 제품을 공업적으로 유리하게 제조할 수 있다.

Description

계면활성제 조성물, 이를 배합한 코팅 용액 및 상기 용액으로 처리된 고무 제품 {SURFACTANT COMPOSITION, COATING SOLUTION BLENDED WITH THE SAME AND RUBBER PRODUCT TREATED WITH SAID SOLUTION}
본 발명은 계면활성제 조성물에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 고무 제품에 도공할 때에 기포가 발생하지 않아 도공 불균일이 발생하지 않는 계면활성제 조성물, 또한 그 계면활성제 조성물을 배합한 코팅 용액 및 이 용액을 코팅하여 이루어지는 고무 제품에 관한 것이다.
천연 고무 또는 합성 고무로 만들어지는 고무 물품에는 수술용 장갑, 검사용 장갑, 작업자용 장갑, 피임구, 카테터, 벌룬, 튜브, 시트 재료 등이 포함된다. 본 발명은 모든 고무 물품용 코팅에 관한 것이지만, 용도 및 제조 면에서 가장 복잡한 고무 물품인 장갑에 특히 촛점을 맞춰 설명한다.
천연 고무 또는 합성 고무로 만들어진 고무 장갑은, 그의 표면이 점착성이기 때문에, 손이나 손가락에 밀착되거나, 또한 고무끼리가 접촉할 때에 점착되기 때문에, 이들의 취급이 매우 곤란하였다. 따라서, 고무 장갑에는 착탈이 용이할 수 있도록, 장갑의 내표면에 탈크나 운모 등의 분체를 산포하거나, 염소화 처리에 의해 장갑의 내표면에 요철을 형성하는 등의 다양한 고안이 실시되고 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 (소)61-24418호 공보(특허문헌 1)에는 탈크, 탄산칼슘, 운모, 전분 등의 분체 함유 합성 수지 라텍스로 이루어지는 내측면을 형성한 고무 장갑이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법으로 얻은 장갑에서는, 착탈시나 장착되고 있는 사이에 장갑으로부터 분체가 탈락하기 때문에, 이를 수술용 장갑으로서 이용할 경우에는, 탈락된 분체에 의해 수술 부위가 오염되어 수술 후 감염을 초래할 우려가 있다. 또한, 염소화 처리에 의한 방법은 공정의 제어가 어렵고, 착탈성의 개선도 불충분하며, 염소를 사용하기 때문에 환경에 대한 부하가 크다는 문제가 있다.
또한, 고무 장갑에 고분자 응집제를 함유하는 고무 라텍스로 이루어지는 액을 도포하고, 이어서 이 도포 표면을 건조 후에 수세하여, 미세한 요철을 형성하는 고무 장갑도 제안되어 있지만, 공정은 복잡화되어 버린다(일본 특허 공개 (평)6-340758호 공보: 특허문헌 2).
이들 방법 대신에, 윤활제를 함유하는 층을 장갑의 내표면에 형성함으로써, 장갑의 착탈 용이함을 높이는 고안도 이루어져 있다. 예를 들면, 일본 특허 공고 (소)60-6655호 공보(특허문헌 3)에는, 카르복실화된 스티렌-부타디엔 라텍스에 전분이 분산된 층이 형성된 의료용 장갑, 일본 특허 공개 (평)11-61527호 공보(특허문헌 4)에는, 장갑 본체에 포함되는 응고제에 의해 응고되지 않은 합성 고무 라텍스 및 가교 폴리메타크릴산메틸 등의 유기 충전제를 포함하는 수성 분산액에 의해 윤활성 수지층이 형성된 고무제 장갑이 제안되어 있다. 그러나, 이들 공보에 기재된 방법에 의해, 장갑의 착탈 용이함은 어느 정도 개선되었지만 아직 불충분하다.
더불어, 하이드로겔의 코팅법도 제안되어 있어, 2-히드록시에틸메타크릴레이트와 메타크릴산 및/또는 2-에틸헥실아크릴레이트와의 공중합체인 하이드로겔 중합체와 경화제를 도포하고, 열 경화 반응에 의해 하이드로겔을 고무 필름에 결합시키는 방법이 알려져 있다(일본 특허 공고 (평)5-13170호 공보: 특허문헌 5). 이 방법에서는, 고무 필름과 하이드로겔막의 접착성을 높이기 위해, 고무 필름 표면을 산이나 알칼리에 의해 표면 처리를 행한 후에 하이드로겔을 도포하고, 경화제에 의해 하이드로겔코팅을 행하기 때문에 공정이 복잡하고, 산이나 알칼리를 사용하기 때문에, 그의 제거에 시간이 걸린다는 문제가 있다.
또한, 외표면의 점착성을 개선하기 위해서도, 외표면에 탈크나 운모 등의 미분말을 도포하는 것을 포함하는 분체 처리, 또는 염소수에 침지함으로써 외표면을 염소와 반응시켜 일부 경화한 표면으로 이루는 염소 처리 등의 방법이 취해지고 있다. 그러나, 분체 처리 및 염소 처리는 그의 작업이 매우 번잡하기 때문에, 공업적으로는 비용 상승을 초래하여 불리하다.
그런데, 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트에 대해서는 일본 특허 공개 제2003-238472호 공보(특허문헌 6)에 개시되어 있지만, 고무 제품에 사용한 예는 없다.
일본 특허 공개 (소)61-24418호 공보 일본 특허 공개 (평)6-340758호 공보 일본 특허 공고 (소)60-6655호 공보 일본 특허 공개 (평)11-61527호 공보 일본 특허 공고 (평)5-13170호 공보 일본 특허 공개 제2003-238472호 공보
본 발명은 표면이 비점착성인 고무 제품을 공업적으로 유리하게 제조하는 것을 가능하게 하는 코팅 용액에 함유되는 계면활성제 조성물 및 코팅 용액 및 고무 제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 고무 제품의 코팅 용액에 사용할 수 있는, 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트 (A)와 실리콘계 계면활성제 (B)를 포함하는 계면활성제 조성물을 개발하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 하기의 계면활성제 조성물, 그것을 배합한 코팅 용액 및 상기 용액으로 처리된 고무 제품을 제공한다.
〔1〕하기 구조식 (I)을 갖는 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트 (A)와, 실리콘계 계면활성제 (B)를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계면활성제 조성물.
Figure pat00001
(식 중, R1은 수소 원자, 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 12의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R3은 -CH2OR4이고, R4는 탄소수 2 내지 30의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 아랄킬기이고, n, m, p, q는 양수이고, (n+m)의 평균값이 1 내지 100이고, (p+q)의 평균값이 0.5 내지 5임)
〔2〕상기〔1〕에 있어서, 고무 제품 코팅용인 계면활성제 조성물.
〔3〕상기〔1〕또는〔2〕에 있어서, (A) 성분 5 내지 80 질량％, (B) 성분 20 내지 95 질량％를 함유하는 계면활성제 조성물.
〔4〕상기〔1〕내지〔3〕중 어느 하나에 있어서, (A) 성분의 글리시딜에테르가 2-에틸헥실글리시딜에테르 및 라우릴글리시딜에테르로부터 선택되는 적어도 1종인 계면활성제 조성물.
〔5〕상기〔1〕내지〔4〕중 어느 하나에 있어서, (B) 성분의 실리콘계 계면활성제가 비이온형 실리콘계 계면활성제인 계면활성제 조성물.
〔6〕상기〔5〕에 있어서, 비이온형 실리콘계 계면활성제가 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘인 계면활성제 조성물.
〔7〕상기〔6〕에 있어서, 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이 하기 평균 조성식 (II)로 표시되는 계면활성제 조성물.
Figure pat00002
〔식 중, R5는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 비치환 또는 치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이고, R6은 화학식 -CfH2fO(CgH2gOh)R7(R7은 수소 원자, 지방족 불포화기를 갖지 않는 비치환 또는 치환된 1가 탄화수소기, 또는 아세틸기이고, f는 2 내지 12의 정수이고, g는 2 내지 4의 정수이고, h는 1 내지 200의 정수임)로 표시되는 유기기이다. x 및 y는 각각 0≤x<3.0, 0<y<3.0이고, 0<x+y≤3.0을 만족시키는 양수임〕
〔8〕상기〔6〕또는〔7〕에 있어서, 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 중 폴리옥시에틸렌 함유량이 30 내지 80 질량％인 계면활성제 조성물.
〔9〕상기〔1〕내지〔8〕중 어느 하나에 있어서, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100 질량부에 대하여, (C) 이온 교환수 또는 수용성 유기 용제를 90 질량부 이하 더 함유하는 계면활성제 조성물.
〔10〕상기〔1〕내지〔9〕중 어느 하나에 기재된 계면활성제 조성물 및 합성 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅 용액.
〔11〕상기〔10〕에 있어서, 합성 수지가 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 2,000 내지 500,000이고, 폴리비닐알코올, 산화 전분, 에테르화 전분, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카제인, 젤라틴, 대두 단백질, 실라놀 변성 폴리비닐알코올, 스티렌-부타디엔 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체, 아크릴산에스테르 및 메타크릴산에스테르 공중합 라텍스, 무수 말레산 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 불포화 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 알키드 수지로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 코팅 용액.
〔12〕상기〔10〕또는〔11〕에 있어서, 정적 표면 장력이 20 내지 32 mN/m인 코팅 용액.
〔13〕상기〔10〕,〔11〕또는 〔12〕에 기재된 코팅 용액에 의한 도막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무 제품.
〔14〕니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 부틸 고무, 우레탄 고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 아크릴 고무, 카르복시 변성 아크릴 고무, 불소 고무, 실리콘 고무로부터 선택되는 고무에 상기〔10〕,〔11〕또는 〔12〕에 기재된 코팅 용액을 도공하고, 상온 내지 150℃의 온도에서 0.5 내지 5분간 건조시키고, 건조막 두께 0.5 내지 300 ㎛의 도막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무 제품의 제조 방법.
본 발명의 계면활성제 조성물을 배합한 코팅 용액은 고무 제품에 도공할 때에 기포가 발생하지 않아, 도공 불균일이 발생하지 않는다. 이 때문에, 표면이 비점착성인 고무 제품을 공업적으로 유리하게 제조할 수 있다.
본 발명의 계면활성제 조성물은 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트 (A)와 실리콘계 계면활성제 (B)를 함유한다.
여기서 (A) 성분의 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트는 아세틸렌디올에톡실레이트의 OH 말단과 글리시딜에테르의 에폭시기 부분이 결합된 상태를 의미하는 것이고, (A) 성분의 아세틸렌디올에톡실레이트는 하기 구조식 (I)로 표시되는 것이다.
Figure pat00003
(식 중, R1은 수소 원자, 또는 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 3 내지 5의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 5의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R3은 -CH2OR4이고, R4는 탄소수 2 내지 30, 바람직하게는 2 내지 10의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 아랄킬기이고, n, m, p, q는 양수이고, (n+m)의 평균값이 1 내지 100, 바람직하게는 3 내지 30, 더욱 바람직하게는 8 내지 20이고, (p+q)의 평균값이 0.5 내지 5, 바람직하게는 0.8 내지 2임)
이 경우, 글리시딜에테르는 하기 구조식으로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pat00004
이러한 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트 (A)는 일본 특허 공개 제2003-238472호 공보에 기재되어 있는 것 등을 들 수 있다.
본 발명의 계면활성제 조성물을 제조할 때에 이용되는 (A) 성분의 배합 비율은, 후술하는 (B) 성분과의 합계 100 질량％ 중 5 내지 80 질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7 내지 60 질량％이다. 5 질량％ 미만이면 도공시에 기포가 발생하여, 불균일 등의 도공 불량이 발생하기 때문에, 충분한 도공성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 80 질량％를 초과하면 습윤성이 악화되어, 도공 불량이 발생하는 경우가 있다.
(B) 성분의 실리콘계 계면활성제는 비이온형 실리콘계 계면활성제인 것이 바람직하고, 특히 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 하기 평균 조성식 (II)로 표시되는 것이다.
Figure pat00005
〔식 중, R5는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 비치환 또는 치환된 탄소수 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 8의 1가 탄화수소기이고, R6은 화학식 -CfH2fO(CgH2gOh)R7(R7은 수소 원자, 지방족 불포화기를 갖지 않는 비치환 또는 치환된 탄소수 1 내지 8, 특히 1 내지 4의 알킬기 등의 1가 탄화수소기, 또는 아세틸기이고, f는 2 내지 12, 특히 2 내지 6의 정수, g는 2 내지 4의 정수, h는 1 내지 200, 바람직하게는 1 내지 100, 더욱 바람직하게는 1 내지 50의 정수임)로 표시되는 유기기이다. x 및 y는 각각 0≤x<3.0, 0<y<3.0이고, 0<x+y≤3.0을 만족시키는 양수이고, 바람직하게는 x는 0.1 내지 2, y는 0.2 내지 2, x+y는 0.3 내지 3임〕
또한, 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 중 폴리옥시에틸렌 함유량이 30 내지 80 질량％인 것이 바람직하다.
상기 실리콘계 계면활성제로서, 예를 들면 하기 구조식 (1) 내지 (7)과 같은 것을 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00006
Figure pat00007
이들 실리콘계 계면활성제는, 그 중 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 계면활성제 조성물을 제조할 때에 이용되는 (B) 성분의 배합 비율은, (A), (B) 성분의 합계 100 질량％ 중 20 내지 95 질량％가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40 내지 93 질량％이다. 20 질량％ 미만이면 습윤성이 악화되어, 도공 불량이 발생한다. 또한, 95 질량％를 초과하면 도공시에 기포가 발생하여, 불균일 등의 도공 불량이 발생하기 때문에, 충분한 도공성이 얻어지지 않는다.
본 발명의 계면활성제 조성물은, 상기 (A), (B) 성분의 합계가 100 질량％가 되도록 이용하는 것이 바람직하지만, 추가로 제3 성분인 (C) 성분으로서 이온 교환수, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 글리세린 등의 수용성 유기 용제를 병용할 수도 있고, 본 계면활성제의 특성을 손상시키지 않는 한, (A), (B) 성분의 합계 100 질량부에 대하여 0 내지 90 질량부, 바람직하게는 0 내지 50 질량부, 보다 바람직하게는 0 내지 30 질량부의 양으로 사용할 수 있다. 또한, 배합하는 경우에는 5 질량부 이상, 특히 20 질량부 이상이 바람직하다.
본 발명의 계면활성제 조성물은, 상기 각 성분을 프로펠라식 교반기 등의 공지된 혼합 조정 방법에 의해 혼합함으로써 얻어진다.
본 발명의 코팅 용액은, 주요제가 되는 수지에 본 발명의 계면활성제 조성물을 배합하여 이루어진다. 계면활성제 조성물의 배합 비율은 주요제 수지 고형분 100 질량부에 대하여, (A), (B) 성분의 합계량이 0.1 내지 30 질량부이다. 0.1 질량부 미만이면 습윤성 부족에 기인하는 도공 불균일의 발생과 같은 문제점을 일으키는 경우가 있고, 30 질량부를 초과하면 용해도 부족에 기인하는 도공 불균일의 발생과 같은 문제점을 일으키는 경우가 있다.
주요제가 되는 수지로는, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 2,000 내지 500,000인 천연 또는 합성 수지를 사용할 수 있고, 예를 들면 폴리비닐알코올, 산화 전분, 에테르화 전분, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 카제인, 젤라틴, 대두 단백질, 실라놀 변성 폴리비닐알코올, 스티렌-부타디엔 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체 등의 공액 디엔계 라텍스, 아크릴산에스테르 및 메타크릴산에스테르 공중합 등의 아크릴계 공중합체 라텍스, 무수 말레산 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 불포화 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 알키드 수지 등의 합성 수지를 들 수 있고, 이들 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 수용액, 수분산체 등의 상태인 것이 바람직하다.
본 발명의 코팅 용액에는, 추가로 이온 교환수, 수용성 유기 용제, 충전제, pH 조정제, 산화 방지제, 방부제, 경화제 등을 함유할 수 있다. 예를 들면, 충전제로는 실리카, 클레이, 산화티탄 등을 들 수 있다.
본 발명의 코팅 용액은 수용액, 수용성 유기 용제 용액, 또는 물과 수용성 유기 용제와의 혼합 용제 용액의 형태인 것이 바람직하고, 고형분량은 0.5 내지 10 질량％, 특히 1 내지 5 질량％인 것이 바람직하다. 상기 각 성분을 프로펠라식 교반기 등의 공지된 혼합 조정 방법에 의해 혼합함으로써 얻어진다. 이 경우 교반은 500 rpm 이상이 바람직하고, 500 내지 1,500 rpm이 보다 바람직하다.
본 발명의 코팅 용액의 정적 표면 장력은 20 내지 32 mN/m가 바람직하고, 20 내지 30 mN/m로 조정하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 접촉각은 5 내지 55°가 바람직하고, 5 내지 50°가 보다 바람직하다. 기포성은 15 mL 이하가 바람직하다.
코팅 용액을 도포하고, 건조시켰을 때의 도막의 두께는 사용하는 물품에 대하여 적절하게 조정하여 도포하지만, 바람직하게는 0.5 내지 300 ㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 100 ㎛ 정도, 더욱 바람직하게는 5 내지 50 ㎛의 두께가 되도록 도포한다.
코팅 방법도 공지된 도포 방법을 선택할 수 있고, 침지, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 캘린더 코팅, 스핀 코팅 등을 들 수 있다. 침지시키는 경우, 침지 시간은 5초 내지 30초가 바람직하다.
또한, 도포 후에는 필요에 따라 상온 내지 150℃ 정도, 특히 80 내지 130℃, 더욱 바람직하게는 100 내지 120℃의 가온을 하여, 0.5분 내지 5분 건조시키고, 고무 상에 용액을 도포하여 적층물을 얻는 것이다.
본 발명의 코팅 용액을 코팅하는 고무로는, 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 부틸 고무, 우레탄 고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 아크릴 고무, 카르복시 변성 아크릴 고무, 불소 고무, 실리콘 고무 등을 들 수 있으며, 필름상, 시트상, 판상, 구상 등 형상은 관계없다.
특히, 고무 제품으로서 이용되는 관용적인 고무 장갑의 제조 방법은 다음과 같은 것이다. 즉, 질산칼슘 및 탄산칼슘을 함유하는 응고제 슬러리 중에 형성되어야 할 물품의 형상의 금형을 침지한다. 건조 후에, 이 금형을 고무 에멀션 중에, 이 고무가 응고하여 원하는 두께의 코팅을 형성하는 데에 충분한 시간 동안 침지한다. 형성된 응고된 고무 물품을 오븐 중에서 경화시키고, 냉각하고, 이어서 본 발명의 코팅 용액에 침지한다. 상기 용액으로 코팅된 표면을 건조시킨다. 냉각 후에 고무 물품을 금형으로부터 박리한다. 이를 뒤집어 장갑으로 하는 것이다.
또한, 원하는 고무 시트에 미리 본 발명의 코팅 용액을 도포한 후, 고무 제품으로 가공 성형하여도 관계없다.
본 발명의 코팅 용액은 가정용, 의료용 등의 장갑의 제조에 특히 유효한데, 가정 용품, 완구용구, 운동용구, 농기구의 고무 제품의 제조에도 유효하며, 고무 제품의 소용 개소에 코팅 적층할 수 있는 것이다.
[실시예]
이하, 제조예, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명이 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다. 또한, 하기의 예에서 부 및 ％는 각각 질량부, 질량％를 나타낸다.
[제조예]
70℃로 가온한 2-에틸헥실글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트 7.5부를 프로펠라식 교반기 장착 용기에 투입한 후, 교반하면서 화학식 (7)로 표시되는 실리콘계 계면활성제 92.5부를 서서히 투입 혼합하고, 2시간 연속 교반한 후, 실온까지 냉각하였다. 냉각 후, 200메쉬 여과포로 여과하여, 계면활성제 조성물(이하, 이를 M-1이라 함)을 얻었다.
마찬가지로, 하기 표 1에서 나타낸 배합 조성으로 계면활성제 조성물 M-2 내지 M-14를 얻었다.
Figure pat00008
A-1: 2-에틸헥실글리시딜에테르로 캡핑된 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올의 알콕실렌옥시드 부가물(구조식 (I): n+m의 평균값 약 10, p+q의 평균값 약 2)
A-2: 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올의 에틸렌옥시드 부가물(에틸렌옥시드 부가 몰수: 3.5)
A-3: 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올의 에틸렌옥시드 부가물(에틸렌옥시드 부가 몰수: 10)
A-4: 라우릴글리시딜에테르로 캡핑된 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올의 알콕실렌옥시드 부가물(구조식 (I): n+m의 평균값 약 10, p+q의 평균값 약 2)
B-1: 화학식 (7)로 표시되는 실리콘계 계면활성제
Figure pat00009
B-2: 화학식 (4)로 표시되는 실리콘계 계면활성제
Figure pat00010
C-1: 에틸렌글리콜
[실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 7]
각종 계면활성제 조성물과 폴리우레탄 수용액(고형분 18 질량％, GPC에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 10,000)과 이온 교환수를 하기 표 2, 3에 나타낸 비율로 프로펠라식 교반기 장착 용기에 투입하고, 1,000 rpm으로 1시간 교반 혼합한 것을 사용하여, 하기의 측정 방법으로 측정한 결과를 표 2, 3에 나타내었다.
또한, 각 물성의 측정은 하기와 같이 하여 행하였다.
《코팅 용액의 평가》
(1) 도공 상태
상기 코팅 용액의 니트릴 고무(NBR)에 대한 도공 상태의 확인을 하기의 기준에 의해 육안으로 행하였다.
○: 도공 불균일을 볼 수 없다.
△: 도공 불균일을 약간 볼 수 있다.
×: 도공 불균일을 많이 볼 수 있다.
(2) 정적 표면 장력
교와 가이멘 가가꾸사 제조 표면 장력계 ESB-V형을 이용하여, 코팅 용액의 정적 표면 장력을 측정하였다.
(3) 접촉각
교와 가이멘 가가꾸사 제조 접촉각계 CA-D형을 이용하여, 코팅 용액의 적하 30초 후의 접촉각을 측정하였다.
(4) 기포성
코팅 용액을 100 mL 메스실린더에 20 mL 넣고, 쉐이커(180회 왕복/분)로 진탕하고, 진탕 정지 직후 및 5분 후 기포의 양(mL 수)을 측정하였다.
(5) 슬립성
니트릴제 고무 장갑에 코팅 용액을 디핑하고, 120℃에서 1분간 건조시켜 테스트용 고무 장갑을 얻었다. 그리고, 하기의 기준에 의해 평가하였다.
○: 분체 탈락성이 없어 슬립성이 양호하기 때문에, 장갑의 탈착이 용이하다.
△: 슬립성이 약간 나빠, 장갑의 탈착이 용이하지 않다.
×: 슬립성이 나빠, 장갑의 탈착이 곤란하다.
Figure pat00011
Figure pat00012

Claims (14)

  1. 하기 구조식 (I)을 갖는 글리시딜에테르로 캡핑된 아세틸렌디올에톡실레이트 (A)와, 실리콘계 계면활성제 (B)를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계면활성제 조성물.
    Figure pat00013

    (식 중, R1은 수소 원자, 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 12의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기이고, R3은 -CH2OR4이고, R4는 탄소수 2 내지 30의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 아랄킬기이고, n, m, p, q는 양수이고, (n+m)의 평균값이 1 내지 100이고, (p+q)의 평균값이 0.5 내지 5임)
  2. 제1항에 있어서, 고무 제품 코팅용인 계면활성제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (A) 성분 5 내지 80 질량％, (B) 성분 20 내지 95 질량％를 함유하는 계면활성제 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, (A) 성분의 글리시딜에테르가 2-에틸헥실글리시딜에테르 및 라우릴글리시딜에테르로부터 선택되는 적어도 1종인 계면활성제 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, (B) 성분의 실리콘계 계면활성제가 비이온형 실리콘계 계면활성제인 계면활성제 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 비이온형 실리콘계 계면활성제가 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘인 계면활성제 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘이 하기 평균 조성식 (II)로 표시되는 계면활성제 조성물.
    Figure pat00014

    〔식 중, R5는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 비치환 또는 치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이고, R6은 화학식 -CfH2fO(CgH2gOh)R7(R7은 수소 원자, 지방족 불포화기를 갖지 않는 비치환 또는 치환된 1가 탄화수소기, 또는 아세틸기이고, f는 2 내지 12의 정수이고, g는 2 내지 4의 정수이고, h는 1 내지 200의 정수임)로 표시되는 유기기이고, x 및 y는 각각 0≤x<3.0, 0<y<3.0이고, 0<x+y≤3.0을 만족시키는 양수임〕
  8. 제6항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 변성 실리콘 중 폴리옥시에틸렌 함유량이 30 내지 80 질량％인 계면활성제 조성물.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100 질량부에 대하여, (C) 이온 교환수 또는 수용성 유기 용제를 90 질량부 이하 더 함유하는 계면활성제 조성물.
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 계면활성제 조성물 및 합성 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅 용액.
  11. 제10항에 있어서, 합성 수지가 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 2,000 내지 500,000이고, 폴리비닐알코올, 산화 전분, 에테르화 전분, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카제인, 젤라틴, 대두 단백질, 실라놀 변성 폴리비닐알코올, 스티렌-부타디엔 공중합체, 메틸메타크릴레이트-부타디엔 공중합체, 아크릴산에스테르 및 메타크릴산에스테르 공중합 라텍스, 무수 말레산 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 불포화 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 알키드 수지로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 코팅 용액.
  12. 제10항에 있어서, 정적 표면 장력이 20 내지 32 mN/m인 코팅 용액.
  13. 제10항에 기재된 코팅 용액에 의한 도막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무 제품.
  14. 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 부틸 고무, 우레탄 고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 아크릴 고무, 카르복시 변성 아크릴 고무, 불소 고무, 실리콘 고무로부터 선택되는 고무에 제10항에 기재된 코팅 용액을 도공하고, 상온 내지 150℃의 온도에서 0.5 내지 5분간 건조시키고, 건조막 두께 0.5 내지 300 ㎛의 도막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무 제품의 제조 방법.
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