KR20180055846A - 아크릴 매스틱 및 접착제용 가소제 - Google Patents

아크릴 매스틱 및 접착제용 가소제 Download PDF

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토르스텐 바우어
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Abstract

석유 기원의 또는 바이오매스 전환으로부터 얻어진 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 (a), 및 하기의 공중합으로부터 결과하는 적어도 하나의 공중합체 (b)를 포함하는 조성물: 아크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 선택적으로, 메타크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 하기 화학식 1의 단량체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체:
[화학식 1]
R - X - R'
여기서, R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고, R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며, X는 n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고, m 및 n은 0 내지 150 범위의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니다.

Description

아크릴 매스틱 및 접착제용 가소제
본 발명은, 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 (hydrocarbon-containing cut) 및 공중합체를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 아크릴 매스틱 (acrylic mastics) 및 접착제의 제제 (formulation)에 사용 가능하다.
본 발명은 아크릴 매스틱 및 접착제용 가소제로서 사용 가능한 프탈레이트가-없는 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 아크릴 매스틱의 조성물 및 상기 가소제 조성물을 포함하는 아크릴 접착제의 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 아크릴 매스틱 및 접착제를 제제화하기 위한 가소제로서의 상기 조성물의 용도에 관한 것이다.
수많은 제품은, 예를 들어, 바닥재, 매스틱 또는 위생 용품 (sanitary fittings)의 밀봉을 위한, 건축 재료에 사용된다. 가소제의 첨가는, (변성 실리콘 중합체에 기초한) 하이브리드 매스틱 (hybrid mastics), 아크릴 매스틱, 폴리우레탄 매스틱, 플라스티졸 (PVC 페이스트) 및 특정 접착제와 같은, 특정 부류의 매스틱에서 일반적이다. 가소제는, 다양한 점성의, 고체 상태 또는 액체 상태의, 분자 또는 올리고머로서, 다양한 타입의 물질의 제제에 첨가되어 이들을 좀 더 유연하고, 더 강하며, 조작이 좀 더 편하고 쉽게 만든다.
이상적인 가소제는, 유연성, 내충격성, 내한성 및 내열성과 같은 특정 특성에 대하여 우수한 성능을 갖는, 및 우수한 전기 저항성을 갖는, 가소화된 물질과 접촉할 액체에 의해 어렵게 추출 가능한, 저 휘발성의, 마이그레이션 (migration)의 현상을 피하기 위해 중합체 매트릭스와 양립될 수 있다. 이것은 산화되지 않으며 및 무독성, 무취, 무색 및 저렴할 것이다.
프탈레이트는 가소제로 널리 사용되는 제품이다. 증가하는 규제 압력은 인간에 대한 이들의 위험 때문에 많은 국가에서 이들의 사용을 제한하다. 따라서, 이제는 이들의 사용에 대한 대체물이 매우 필요하다.
게다가, 최근의 규제 제약 조건은, 건축 재료에서 휘발성 유기 화합물 (VOCs)에 대한 제한 때문에, 또한 고려되어야 한다. 실제로, 이들 화합물은 즉시, 또는 시간이 지남에 따라 증발 및/또는 분해되는 경향이 있으며, 및 환경, 좀 더 구체적으로, 인간 및 동물 건강에 대해 종종 독성이 있는 배출원일 수 있다. 일상생활을 둘러싼 이러한 배출물은, 주거, 사무실 및 공공건물 및 환기가 제한된 모든 폐쇄 공간의 중요한 실내 오염원을 구성하다. 이러한 배출물은 물질을 배치할 시기에 고려될 수 있지만, 이들은 또한 시간의 함수에 따른 지속적인 휘발성에 기인하여, 또는 심지어 피복, 접착제 조성물 또는 매스틱의 점진적인 열화와 관련하여, 장기적인 영향일 수 있다.
탄화수소-함유 용매는 현재 프탈레이트를 대체할 수 있는 잠재적인 대안 중 하나를 대표하다. 현재, 아크릴 매스틱 및 접착제의 제제에서 가소제로서 직접적으로, 프탈레이트의 성질에 의존하는 프탈레이트가 없는, 탄화수소-함유 용매의 사용은, 상용성 (compatibility)의 부족을 통해, 지금까지 제한된 적용을 보여왔다. 실제로, 일반적으로 표면으로 용매의 마이그레이션이 있고, 달리 발한 (sweating)이라 불린다. 이러한 상용성의 부족은, 고분자량의 탄화수소-함유 용매의 사용에 의해 더 나빠진다.
점점 엄격해지는 규제 제약 조건 때문에, 건축 재료의 안정적이고, 경제적으로 유리한 제제에서 프탈레이트의 대체를 가능하게 하는 기술적 해법은 요구된다.
이들 규제 제약 조건은 또한 낮은 수준의 VOCs를 갖는 건축 재료의 안정적이고, 경제적으로 유리한 제제에서 프탈레이트의 대체를 가능하게 하는 기술적 해법을 요구한다.
따라서, 매스틱 및 접착제와 같은 중합체 제제에서의 탄화수소-함유 용매의 상용성을 개선할 필요성이 여전히 존재한다.
낮은 수준의 VOCs 및 재생가능 기원의 일부를 갖는, 프탈레이트가-없는 가소제는, FR 3 010 409 문서에서 알려져 있다. 기재된 가소제는, 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 또는 바이오매스 전환으로부터 얻어진 탄화수소-함유 컷, 및 적어도 하나의 지방산 모노에스테르를 포함한다. 이 가소제는, 특히 (변성 실리콘 중합체에 기초한) 하이브리드 매스틱에서, PVC 페이스트에서 및 EVA에 기초한 접착제에서 사용된다.
문헌 WO 2014/096622호는, 활성제 (active agent)를 방출할 수 있는 입자를 기재하며, 중합체 외피 (polymer envelope)를 갖는 이들 극미립자 (microparticles)는, HASE 타입의 적어도 하나의 아크릴 공중합체, 액체-고체 상 변화 (phase change)를 갖는 적어도 하나의 물질 및 적어도 하나의 활성 성분을 포함한다. 기재된 아크릴 공중합체는, 아크릴산과 같은 음이온성 단량체, 아크릴레이트 일 수 있는 비이온성 소수성 단량체 및 적어도 6개의 탄소 원자를 포함하는 사슬을 갖는 알콕시화 거대단량체 (macromonomer)로부터 얻어질 수 있다. WO 2014/096622호의 기초를 형성하는 기술적인 문제점은, 하나 이상의 활성제를 캡슐화하여 이들이 나중에 방출될 수 있도록 구성된다.
따라서, 본 출원인의 주 목적 중 하나는, 아크릴 매스틱 및 접착제와 같은 건축 재료를 제제화하기 위해, 프탈레이트가-없는 조성물을 제안하는 데 있다.
본 출원인의 또 다른 목적은, 아크릴 매스틱 및 접착제에서 사용과 호환 가능한 허용 가능한 발한을 나타내거나, 또는 발한을 나타내지 않는, 아크릴 매스틱 및 접착제를 제제화하기 위한 조성물을 제안하는 데 있다.
본 출원인의 또 다른 목적은, 아크릴 매스틱 및 접착제를 제제화하기 위한 용도와 호환할 수 있는 가소제로서 사용 가능한 조성물을 제안하는 데 있다.
본 출원인의 또 다른 목적은 또한, 건축 재료, 매스틱과 같은 자동차 부문 (automotive sector)에서 사용된 수지 또는 물질에 기초한 물질, 및 특정 타입의 아크릴 접착제를 제제화하기 위한, 비-VOC 특성을 갖는 가소제로 사용 가능한 조성물을 얻는 데 있다.
따라서, 본 출원인의 목적 중 하나는, 아크릴 매스틱 및 접착제의 중합체 매트릭스와 탄화수소-함유 용매 사이에 상용성을 개선하는 데 있다. 실제로, 이것은, 따라서, 발한 및 삼출 (exudation)의 현상을 제한하거나 또는 제거할 뿐만 아니라 용매와 중합체 사이에 화학적 친화력을 생성하여, VOCs의 배출을 감소시키는 문제이다.
이들 목적은 신규 조성물에 의해 달성된다.
본 발명은, 석유 기원의 또는 바이오매스 전환으로부터 얻어진 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 (a), 및 하기의 공중합으로부터 결과하는 적어도 하나의 공중합체 (b)를 포함하는 조성물에 관한 것으로:
- 아크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체,
- 선택적으로, 메타크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체,
- 하기 화학식 1의 단량체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체:
[화학식 1]
R - X - R'
여기서,
- R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
- R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
- X는 n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
- m 및 n은 0 내지 150 범위의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 60 내지 90 wt%, 바람직하게는 65 내지 85 wt%, 더욱 바람직하게는 70 내지 80 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)의 함량을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물의 탄화수소-함유 컷 (a)은, 탈방향족 탄화수소-함유 컷이다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물의 탄화수소-함유 컷 (a)은, 표준 ASTM D86에 따른, 200 내지 420℃의 비등점, 표준 ASTM D445에 따른, 40℃에서 2 내지 20㎟/s의 동점도 (kinematic viscosity), 및/또는 표준 ASTM D97에 따른, -45 내지 +10℃의 유동점 (flow point)을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물의 탄화수소-함유 컷 (a)은, 탄화수소-함유 컷의 총 중량에 대하여: 60 내지 99 wt%의 파라핀, 1 내지 40 wt%의 나프텐 및 300ppm 이하의 방향족 화합물의 함량을 포함한다.
유리하게는, 본 발명의 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 10 내지 40 wt%, 바람직하게는 15 내지 35 wt%, 및 더욱 바람직하게는 20 내지 30 wt%의 공중합체 (b)의 함량을 포함한다.
바람직하게는, 화학식 1에서, m 및 n은 1 내지 150의 군으로부터 선택된 2개의 정수이다.
하나의 구체 예에 따르면, 본 발명의 조성물은, 단량체의 총 중량에 대하여 중량비로, 하기로 이루어지는 단량체의 세트의 공중합으로부터 결과하는 적어도 하나의 공중합체 (b)를 포함한다:
- 최대 20 wt%의 아크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체,
- 0 내지 10 wt%의 메타크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 단량체, 및
- 적어도 80 wt%의 화학식 1의 단량체.
제2 구체 예에 따르면, 본 발명의 조성물은, 하기의 단량체의 세트의 공중합으로부터 결과하는 적어도 2의 공중합체 (b)를 포함한다:
b1) 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체, 및 하기 화학식 1의 단량체로 이루어진 적어도 하나의 공중합체:
[화학식 1]
R - X - R'
여기서, R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고, R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며, X는, n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고, m 및 n은 0 내지 150 범위의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니며,
b2) 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체, 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체, 및 하기 화학식 1'의 단량체로 이루어진 적어도 하나의 공중합체:
[화학식 1']
R" - X' - R"'
여기서, R"는 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고, R"'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며, X'는 n' 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m' 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고, m' 및 n'는 0 내지 150 범위의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니다.
유리하게는, 본 발명의 조성물의 공중합체 b1)는, 20,000 내지 80,000 g/mol의 분자량 (Mw)을 가지며, 및 본 발명의 조성물의 공중합체 b2)는 500,000 g/mol 이상의 분자량 (Mw)를 갖는다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여 1 wt% 이하의 프탈레이트의 함량을 포함한다.
이상적으로는, 본 발명의 조성물은, 아크릴 매스틱 및 접착제용 가소제 조성물이다.
본 발명은 또한, 아크릴 매스틱의 조성물의 총 중량에 대하여 1 내지 20 wt%의 본 발명의 조성물 함량을 포함하는 아크릴 매스틱의 조성물에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 매스틱 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여: 0 내지 60 wt%의 적어도 하나의 충전제, 10 내지 88 wt%의 수성 분산액 내에 적어도 하나의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5 wt%의 적어도 하나의 계면 활성제, 및 1 내지 20 wt%의 본 발명의 적어도 하나의 조성물을 포함한다.
본 발명은 더욱이 아크릴 접착제의 조성물의 총 중량에 대하여, 1 내지 20 wt%의 본 발명의 조성물 함량을 포함하는 아크릴 접착제의 조성물에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 접착제 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 0 내지 60 wt%의 적어도 하나의 충진제, 10 내지 88 wt%의 수성 분산액 내에 적어도 하나의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5%의 적어도 하나의 계면활성제, 및 1 내지 20%의 본 발명의 적어도 하나의 조성물을 포함한다.
본 발명은 또한 아크릴 매스틱 및 접착제에서, 본 발명의 조성물의 용도, 바람직하게는 가소제로 사용하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 원유로부터 얻어진 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 또는 바이오매스 전환으로부터 얻어진 탄화수소-함유 컷, 및 콤 타입 (comb type)의 적어도 하나의 공중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
본 발명은, 특히 석유 기원의 또는 바이오매스 전환으로부터 얻어진 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷, 및 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체, 선택적으로 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체, 및 하기 화학식 1의 단량체로 이루어진 적어도 하나의 공중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다:
[화학식 1]
R - X - R'
여기서:
- R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
- R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
- X는, 랜덤하게 또는 규칙적으로 배열된, n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)을 포함하는 구조를 나타내고,
- m 및 n은, 0 내지 150의 두 정수이며, 이중 적어도 하나는 0이 아니다.
본 발명에 따른 조성물은, 특히 가소제로서 사용 가능한 탄화수소-함유 컷 및 콤 타입의 적어도 하나의 공중합체를 포함하고 및 발한 없이 아크릴 매스틱 또는 접착제의 조성물을 얻는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 조성물은, 특히 가소제로 사용 가능한, 탄화수소-함유 컷 및 콤 타입의 적어도 하나의 공중합체를 포함하고, 및 우수한 기계적 특성을 갖는 아크릴 매스틱 또는 접착제의 조성물을 얻는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 조성물은, 특히 휘발성 유기 화합물 또는 VOCs에 제한과 연관하여 규제 제약 조건을 충족시키는 탄화수소-함유 컷을 포함한다.
탄화수소-함유 컷:
본 발명에 따른 조성물은, 탄화수소-함유 용매로도 불리는, 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷을 포함한다.
본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은, 60 내지 99 wt%, 바람직하게는 65 내지 95 wt%, 더욱 바람직하게는 70 내지 90 wt%의 파라핀 화합물의 함량을 바람직하게 갖는다. 이들 파라핀은 혼합물일 수 있다.
본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은, 유리하게는 다수의 이소파라핀 및 소수의 노르말 파라핀을 포함한다. 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷에서 이소파라핀의 함량은, 50 wt% 이상이다. 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷에서 노르말 파라핀의 함량은 30 wt% 이하이다.
본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은, 또한 1 내지 40 wt%, 바람직하게는 5 내지 35 wt%, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 wt%의 나프텐 화합물의 함량을 바람직하게 갖는다. 나프텐은 포화된 환형 탄화수소이다.
바람직한 구체 예에 따르면, 탄화수소-함유 컷은, 40 wt% 내지 90 wt%의 이소파라핀, 1 wt% 내지 35 wt%의 노르말 파라핀 및 1 wt% 내지 40 wt%의 나프텐의 함량을 포함한다. 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 50 wt% 내지 80 wt%의 이소파라핀, 5 wt% 내지 30 wt%의 노르말 파라핀 및 10 wt% 내지 35 wt%의 나프텐의 함량을 포함한다. 좀 더 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 50 wt% 내지 70 wt%의 이소파라핀, 10 wt% 내지 25 wt%의 노르말 파라핀 및 10 wt% 내지 30 wt%의 나프텐의 함량을 포함한다.
제2 구체 예에 따르면, 탄화수소-함유 컷은, 노르말 파라핀이 없다. "노르말 파라핀이 없다"는 노르말 파라핀의 함량이 1 wt% 이하인 것을 의미하다. 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 50 내지 99 wt%의 이소파라핀, 0 내지 1 wt%의 노르말 파라핀 및 1 내지 40 wt%의 나프텐의 함량을 포함한다. 좀 더 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 60 내지 90 wt%의 이소파라핀, 0 내지 1 wt%의 노르말 파라핀 및 10 내지 35 wt%의 나프텐의 함량을 포함한다. 좀 더 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 70 내지 80 wt%의 이소파라핀, 0 내지 1 wt%의 노르말 파라핀 및 15 내지 30 wt%의 나프텐의 함량을 포함한다.
본 발명에 따른 조성물에 사용된 탄화수소-함유 컷은, 유리하게는 방향족이 없다. "방향족이 없다"는, 바람직하게는, UV 분광법에 의해 측정되어, 300ppm 이하, 바람직하게는 200ppm 이하, 좀 더 바람직하게는 150ppm 이하의 방향족 화합물의 함량을 포함하는 탄화수소-함유 컷을 의미한다.
하나의 구체 예에 따르면, 탄화수소-함유 컷은, 60 내지 99 wt%의 파라핀, 1 내지 40 wt%의 나프텐 및 300ppm 이하의 방향족 함량을 바람직하게 포함한다. 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 65 내지 95 wt%의 파라핀, 5 내지 35 wt%의 나프텐 및 200ppm 이하의 방향족 함량을 포함한다. 좀 더 바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 70 내지 90 wt%의 파라핀, 10 내지 30 wt%의 나프텐 및 150ppm 이하의 방향족의 함량을 포함한다.
탄화수소-함유 컷은, 또한 바람직하게는 10ppm 이하, 및 바람직하게는 2ppm 이하의 황 함량을 갖는다.
본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은, 바람직하게는 표준 ASTM D445에 따른 40℃에서 2 내지 20 ㎟/s, 바람직하게는 2 내지 15 ㎟/s, 및 좀 더 바람직하게는 3 내지 10 ㎟/s의 동점도를 갖는다.
본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은, 표준 ASTM D97에 따른 -45℃ 내지 + 10℃, 바람직하게는 -40℃ 내지 0℃, 및 좀 더 바람직하게는 -35℃ 내지 0℃의 통상적인 유동점을 바람직하게 갖는다.
유리하게는, 본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은, 실온에서 휘발성 유기 화합물 (VOCs)이 없으며, 따라서 European Directive 1999/13을 준수한다. "휘발성 유기 화합물이 없는"은 20℃에서 0.01 kPa 이하의 증기압을 갖는 탄화수소-함유 컷을 의미하다.
탄화수소-함유 컷의 조성물은, 다음과 같이 얻어질 수 있다. 본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은, 원유 또는 바이오매스로부터 공지된 방식으로 얻어질 수 있는 탄화수소-함유 컷이다.
바람직하게는, 본 발명의 의미에서, 탄화수소-함유 컷은, 원유의 증류로부터 결과하는, 바람직하게는 원유의 상압 증류 및/또는 감압 증류로부터 결과하는, 바람직하게는 감압 증류가 수반되는 상압 증류로부터 결과하는 컷을 의미한다.
본 발명의 조성물에 사용된 탄화수소-함유 컷은, 유리하게는 수소화처리, 수첨분해 (hydrocracking) 또는 접촉 분해 (catalytic cracking)의 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어진다.
본 발명의 조성물에 사용되는 탄화수소-함유 컷은, 바람직하게는 탈방향족화 및 선택적으로 탈황의 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어진다.
본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷은 또한, 바람직하게는 수소탈왁싱 (hydrodewaxing)의 단계에 따를 수 있다.
바람직하게는, 증류의 단계 또는 단계들 후에 얻어진 탄화수소-함유 컷은, 경유 컷 (gas oil cut)이다. 이 경유 컷은, 선택적으로 탈방향족화 및 선택적으로 탈황의 단계가 수반되는, 수소화처리, 수첨분해, 접촉 분해 또는 수소탈왁싱의 단계를 포함하는 방법에 의해 바람직하게 얻어진다.
탄화수소-함유 컷은, 전술된 단계들을 거친 탄화수소-함유 컷의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 조성물에 사용된 탄화수소-함유 컷은, 또한 바람직하게는 바이오매스 전환으로부터 얻어질 수 있다.
"바이오매스 전환으로부터 얻어진"은, 바람직하게는 식물성 오일, 동물성 지방, 어유 및 이의 혼합물로부터 선택되는 생물학적 기원의 원료로부터 출발하여 생산된 탄화수소-함유 컷을 의미한다. 생물학적 기원의 적절한 원료는, 예를 들어, 유채유 (colza oil), 카놀라유 (canola oil), 톨유 (tall oil), 해바라기유 (sunflower oil), 대두유 (soybean oil), 대마유 (hempseed oil), 올리브유 (olive oil), 아마인유 (linseed oil), 겨자씨유 (mustardoil), 팜유 (palm oil), 땅콩유 (groundnut oil), 피마자유 (castor oil), 코코넛 오일, 수지 (tallow)와 같은 동물성 지방, 재활용된 식용 지방 (edible fats), 유전 공학으로부터 결과하는 원료, 및 조류 및 박테리아와 같은 미생물로부터 생산된 생물학적 원료이다.
바람직하게는, 생물학적 기원의 탄화수소-함유 컷은, 수첨탈산소화 (hydrodeoxygenation: HDO) 및 이성질체화의 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어진다. 수첨탈산소화 (HDO) 단계는, 생물학적 에스테르 또는 트리글리세라이드 구성분의 구조의 분해, 산소-함유, 인-함유 및 황-함유 화합물의 제거 및 올레핀 결합의 수소화로 이어진다. 수첨탈산소화 반응으로부터 결과하는 생성물은 그 다음 이성질체화된다. 분별 단계 (fractionation step)는, 바람직하게는 수첨탈산소화 및 이성질체화의 단계의 뒤를 따를 수 있다.
관심의 분획은 그 다음 본 발명에 따른 원하는 탄화수소-함유 컷의 사양을 얻기 위해 수소화처리 및 그 다음 증류의 단계를 따른다.
탄화수소-함유 컷은, 원유의 증류로부터 및/또는 바이오매스 전환으로부터 얻어진 탄화수소-함유 컷의 혼합물일 수 있다.
바람직하게는, 탄화수소-함유 컷은, 원유의 증류로부터 얻어지는 탄화수소-함유 컷이다.
유리하게는, 탄화수소-함유 컷은, 수소화된 탄화수소-함유 컷이다.
본 발명의 조성물에 사용된 탄화수소-함유 컷은, 유리하게는, 표준 ASTM D86에 따라 측정되어, 200 내지 420℃, 바람직하게는 220 내지 400℃, 및 좀 더 바람직하게는 240 내지 380℃의 증류 범위 (DR) (℃)를 갖는 탄화수소-함유 컷이다. 바람직하게는, 초기 비등점과 최종 비등점 사이에 차이는 100℃ 이하이다. 탄화수소-함유 컷은, 전술된 범위 내에 증류 범위를 갖는 하나 이상의 분획을 포함할 수 있다.
하나의 구체 예에 따르면, 탄화수소-함유 컷은, 바람직하게는:
- 표준 ASTM D86에 따라 측정된, 200 내지 420℃, 바람직하게는 220 내지 400℃, 및 좀 더 바람직하게는 240 내지 380℃의 비등점,
- 표준 ASTM D445에 따른, 2 내지 20 ㎟/s, 바람직하게는 2 내지 15 ㎟/s, 및 좀 더 바람직하게는 3 내지 10 ㎟/s의 동점도, 및
- 표준 ASTM D97에 따른, -45 내지 +10℃, 바람직하게는 -40 내지 0℃, 및 좀 더 바람직하게는 -35 내지 0℃의 통상적인 유동점을 갖는다.
또 다른 구체 예에 따르면, 탄화수소-함유 컷은, 바람직하게는:
- 표준 ASTM D86에 따라 측정된, 200 내지 420℃, 바람직하게는 220 내지 400℃, 및 좀 더 바람직하게는 240 내지 380℃의 비등점, 및
- 표준 ASTM D445에 따른, 2 내지 20 ㎟/s, 바람직하게는 2 내지 15 ㎟/s, 및 좀 더 바람직하게는 3 내지 10 ㎟/s의 동점도를 갖는다.
제3 구체 예에 따르면, 탄화수소-함유 컷은, 바람직하게는:
- 표준 ASTM D445에 따른, 2 내지 20 ㎟/s, 바람직하게는 2 내지 15 ㎟/s, 및 좀 더 바람직하게는 3 내지 10 ㎟/s의 동점도, 및
- 표준 ASTM D97에 따른, -45 내지 + 10℃, 바람직하게는 -40 내지 0℃, 및 좀 더 바람직하게는 -35 내지 0℃의 통상적인 유동점을 갖는다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 60 내지 90 wt%, 바람직하게는 65 내지 85 wt% 및 좀 더 바람직하게는 70 내지 80 wt%의 탄화수소-함유 컷의 함량을 포함한다.
콤 타입의 공중합체
본 발명에 따른 조성물은, 아크릴 매스틱 및 접착제를 제제화할 경우 아크릴 중합체와 탄화수소-함유 컷의 상용성을 개선시키는 것이 가능한, 적어도 하나의 콤 타입의 공중합체를 포함한다.
본 발명에 따른 공중합체는, 아크릴산, 및 선택적으로 메타크릴산, 백본 및 폴리(알킬렌 글리콜) 측쇄를 갖는 콤 타입의 수-용성 공중합체이다.
"폴리(알킬렌 글리콜)"은, 올레핀계 산화물로부터 유래된 알킬렌 글리콜의 중합체를 의미한다.
본 발명에 따른 공중합체의 폴리(알킬렌 글리콜) 사슬은, 일정 비율의 에틸렌-옥시기 및/또는 일정 비율의 프로필렌-옥시기를 함유한다.
본 발명에 따른 폴리(알킬렌 글리콜) 사슬은, 예를 들어, 일정 비율의 에틸렌-옥시기 및 일정 비율의 프로필렌-옥시기, 예를 들어, 주된 비율의 에틸렌-옥시기와 부차적인 비율의 프로필렌-옥시기를 포함할 수 있다. 알킬렌 글리콜 중합체의 특정 예로는: 1,000, 4000, 6000, 10,000 및 20,000 g/mol의 평균 분자량을 갖는 폴리(알킬렌 글리콜); 20 내지 80 wt%의 에틸렌 옥사이드의 퍼센트 및 20 내지 80 wt%의 프로필렌 옥사이드의 퍼센트를 갖는 폴리에틸렌 폴리프로필렌 글리콜을 포함한다.
공중합체의 측쇄의 에틸렌-옥시기 및 프로필렌-옥시기는, 랜덤하게, 규칙적으로 또는 블록으로 배열될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
좀 더 정확하게는, 본 발명에 따른 중합체는:
- 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 선택적으로 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 화학식 1의 단량체의 중합으로부터 결과하며:
[화학식 1]
R - X - R'
여기서:
- R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내며, 특히, 아크릴레이트, 메타크릴 레이트, 메타크릴-우레탄, 비닐 또는 알릴을 나타내고,
- R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
- X는, 랜덤하게 또는 규칙적으로 배열된, n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
- m 및 n은, 0 내지 150의 범위에서 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니다.
따라서, 본 발명의 하나의 구체 예에 따르면, 공중합체는, 아크릴산 단량체, 및 선택적으로 메타크릴산 단량체, 및 단량체 (화학식 1)로 이루어진다. 이 구체 예에 따르면, 아크릴산의 단량체의 최소 함량은, 단량체 (화학식 1)의 알콕시화된 사슬의 길이의 함수에 따라, 예를 들어, 4 wt%, 5 wt% 또는 6 wt%이다.
본 발명의 또 다른 구체 예에 따르면, 공중합체는, 오직 아크릴산의 단량체 및 단량체 (화학식 1)로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 구체 예에 따르면, 공중합체는, 메타크릴산의 단량체, 아크릴산의 단량체 및 단량체 (화학식 1)로 이루어진다. 이 구체 예에 따르면, 아크릴산의 단량체의 함량은, 중량으로, 메타크릴산의 단량체의 함량을 초과한다.
따라서, 단량체 (화학식 1) 및 메타크릴산의 단량체로 오직 이루어진 공중합체의 사용은, 본 발명의 맥락에서 배제된다.
상기 공중합체는, 용액에서, 벌크에서, 직접 또는 역 유화액에서, 현탁액에서 또는 적절한 용매에 침전에 의해, 알려진 촉매 시스템 및 이동제 (transfer agents)의 존재하에서, 종래의 라디칼 공중합의 공지의 방법에 의해, 또는 그 밖에 가역적 첨가-분절 연쇄 이동 (reversible addition-fragmentation chain transfer: RAFT)의 명칭으로 알려진 방법, 원자 이동 라디칼 중합 (ATRP)의 명칭으로 알려진 방법, 질소산화물-매개 중합 (NMP)의 명칭으로 알려진 방법, 또는 그밖에 코발록심-매개 라디칼 중합 (cobaloxime-mediated radical polymerization)의 명칭으로 알려진 방법과 같은, 조절된 라디칼 중합의 방법에 의해 얻어진다.
그것은 산성 형태로 얻어지며 및 선택적으로 증류된다. 이것은, 또한, 나트륨, 칼슘, 마그네슘 및 칼륨의 수산화물 및 이들의 혼합물로부터 선택되거나 또는 아민으로부터 선택된 하나 이상의 중화제로 부분적으로 또는 완전히 중화될 수 있다.
본 발명의 하나의 구체 예에 따르면, 상기 공중합체는, 수산화나트륨으로 100% 중화된다.
본 발명의 또 다른 구체 예에 따르면, 상기 공중합체는, 수산화나트륨으로 부분적으로 중화된다.
하나의 구체 예에 따르면, 본 발명의 조성물은:
- 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 선택적으로, 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 화학식 1의 단량체로 이루어진 적어도 하나의 공중합체를 포함하며,
[화학식 1]
R - X - R'
여기서:
- R은 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 관능기를 나타내고,
- R'는 수소 또는 메틸기를 나타내며,
- X는, 랜덤하게 또는 규칙적으로 배열된, n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
- m 및 n은 1 내지 150의 두 개의 정수이다.
이 구체 예 따르면, 본 발명에 따른 가소제의 구성분인, 공중합체의 폴리(알킬렌 글리콜) 사슬은, 일정 비율의 에틸렌-옥시기 및 일정 비율의 프로필렌-옥시기를 포함한다.
또 다른 구체 예에 따르면, 본 발명에 따른 콤 타입의 공중합체는, 공중합체의 중량에 대하여, 95 wt% 이상, 바람직하게는 98% 이상인, 아크릴산의 단량체, 화학식 1의 단량체 및 메타크릴산 단량체의 함량을 포함한다.
또 다른 구체 예에 따르면, 콤 타입의 공중합체는, 공중합체의 총 중량에 대하여:
- 최대 20 wt%의 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 0 내지 10 wt%의 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체, 및
- 적어도 80 wt%의 화학식 1의 단량체로 이루어진다.
또 다른 구체 예에 따르면, 상기 조성물은, 하기 두 공중합체를 포함하며:
b1) 하기로 이루어진 공중합체:
- 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 화학식 1의 단량체:
[화학식 1]
R - X - R'
여기서:
- R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
- R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
- X는, 랜덤하게 또는 규칙적으로 배열된, n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
- m 및 n은 0 내지 150의 범위에서 두 정수이며, 이의 적어도 하나는 0이 아니며,
b2) 하기로 이루어진 공중합체:
- 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 화학식 1'의 단량체:
[화학식 1']
R" - X' - R"'
여기서:
- R"는 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
- R"'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타내며,
- X'는 랜덤하게 또는 규칙적으로 배열된, n' 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m' 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
- m' 및 n'은, 0 내지 150의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니다.
이 구체 예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은, 두 개의 콤 타입의 공중합체의 조합을 포함한다. 이들 두 공중합체는, 모든 비율로 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명의 맥락에서, 둘 이상의 공중합체, 예를 들어, 세 개의 콤 타입의 공중합체를 사용하는 것이 또한 가능하다.
특정 구체 예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은, 다른 분자량 (Mw)의 두 개의 공중합체를 포함하며:
- 공중합체 b1)은, 20,000 내지 80,000 g/mol의 분자량을 가지며, 및
- 공중합체 b2)는 500,000 g/mol 이상의 분자량을 갖는다.
본 발명에 따른 공중합체의 중량-평균 분자량 (Mw)은, 기술분야의 당업자에 의해 알려진 기술에 의해 결정된다. 예를 들어, 이것은, 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)로 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 공중합체의 분자량을 결정하기 위한 정확한 프로토콜은, 실험 섹션에서 제공된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조성물은, 조성물의 총 중량에 대해, 10 내지 40 wt%, 바람직하게는 15 내지 35 wt%, 및 좀 더 바람직하게는 20 내지 30 wt%의 전술된 바와 같은 적어도 하나의 공중합체의 함량을 포함한다.
가소제 조성물:
본 발명에 따른 조성물은, 유리하게는, 아크릴 매스틱 및 접착제의 제제에서 가소제로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 가소제 조성물은, 유리하게는, 조성물의 총 중량에 대하여, 60 wt% 내지 90 wt%의 전술된 바와 같은 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 (a)의 함량 및 10 wt% 내지 40 wt%의 전술된 바와 같은 적어도 하나의 공중합체 (b)의 함량을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 가소제 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 65 내지 85 wt%의 전술된 바와 같은 탄화수소-함유 컷 (a)의 함량 및 15 wt% 내지 35 wt%의 전술된 바와 같은 공중합체 (b)의 함량을 포함한다. 좀 더 바람직하게는, 이것은, 조성물의 총 중량에 대하여, 전술한 바와 같이, 70 내지 80 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a) 및 20 내지 30 wt%의 공중합체 (b)를 포함한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 가소제 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 60 wt% 내지 90 wt%의 함량으로 전술된 바와 같은 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 (a) 및 10% 내지 40%의 함량으로 전술된 바와 같은 적어도 하나의 공중합체 (b)로 필수적으로 이루어진다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 가소제 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 65 내지 85 wt%의 함량으로 전술된 바와 같은 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 (a) 및 15% 내지 35%의 함량으로 전술된 바와 같은 적어도 하나의 공중합체 (b)로 필수적으로 이루어진다. 좀 더 바람직하게는, 이것은, 조성물의 총 중량에 대하여, 70 wt% 내지 80 wt%의 함량으로 전술된 바와 같은 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷 (a) 및 20 wt% 내지 30 wt%의 함량으로 전술된 바와 같은 적어도 하나의 공중합체 (b)로 필수적으로 이루어진다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 가소제 조성물은, 유리하게는 프탈레이트 타입의 화합물이 없다. "프탈레이트 화합물이 없다"는, 조성물의 총 중량에 대하여, 1 wt% 미만, 바람직하게는 0.5 wt% 미만, 더욱 바람직하게는 0.1 wt% 미만, 더욱더 바람직하게는 0.01 wt% 미만으로 프탈레이트를 포함하는 조성물을 의미한다.
아크릴 매스틱 및 접착제의 조성물:
본 발명은 또한, 아크릴 매스틱의 조성물의 총 중량에 대하여, 1 내지 20 wt%, 바람직하게는 5 내지 15 wt%, 및 좀 더 바람직하게는 8 내지 12 wt%의 본 발명에 따른 가소제 조성물의 함량을 포함하는 아크릴 매스틱의 조성물에 관한 것이다.
바람직하게는, 아크릴 매스틱의 조성물은, 순수 아크릴 중합체, 아크릴 공중합체, 아크릴 스티렌 중합체, 폴리비닐아세테이트 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 수성 분산액 내에 적어도 하나의 다른 중합체를 포함한다.
유리하게는, 아크릴 매스틱 조성물은, 아크릴 매스틱 조성물의 총 중량에 대하여, 10 내지 88 wt%, 바람직하게는 20 내지 80 wt%, 및 좀 더 바람직하게는 30 내지 70 wt%의 수성 분산액 내에 상기 중합체의 함량을 포함한다.
아크릴 매스틱 및 접착제를 제제화하는데 사용 가능한 이들 중합체 및 공중합체는 이와 같이 알려져 있다. 중합체가 아크릴 공중합체인 경우, 이는 상기에서 정의된 공중합체 b)와는 다르다.
기계적 및 물리화학적 요건을 만족시키기 위해, 아크릴 매스틱의 조성물은 또한, 전통적으로 적어도 하나의 증점제, 충전제, 가교제, 계면활성제, 물, 및/또는 촉매를 포함할 수 있다.
매스틱 조성물은, 바람직하게는, 조성물의 총 중량에 대하여, 0 내지 60 wt%의 충전제, 10 내지 88 wt%의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5 wt%의 계면활성제 및 1 내지 20 wt%의 본 발명에 따른 가소제 조성물의 함량을 포함한다.
매스틱 조성물은, 조성물의 총 중량에 대한 중량으로 표현되어, 0 내지 60 wt%의 충전제 및/또는 점착부여 수지, 10 내지 88 wt%의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5%의 계면활성제, 0.5 내지 10 wt%의 공중합체 (b) 및 0.5 내지 10 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)을 포함한다.
유리하게는, 매스틱 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 0.5 내지 10 wt%의 공중합체 (b) 및 0.5 내지 10 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a), 더욱 유리하게는 0.5 내지 5 wt%의 공중합체 (b) 및 4.5 내지 10 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a), 좀 더 유리하게는, 2 내지 4 wt%의 공중합체 (b) 및 5 내지 9 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a), 바람직하게는 2 내지 3.5 wt%의 공중합체 (b) 및 6 내지 8.5 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 매스틱 조성물은, 조성물의 총 중량에 대한 중량으로 표현되어, 0 내지 60 wt% 충전제 및/또는 점착부여 수지, 10 내지 88 wt%의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5 wt%의 계면활성제, 0.5 내지 10 wt%의 공중합체 (b) 및 0.5 내지 10 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)으로 필수적으로 이루어진다.
본 발명은 또한, 에틸렌 비닐 아세테이트의 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 수성 분산액 내에 적어도 하나의 중합체를 포함하는 아크릴 접착제의 조성물에 관한 것이다.
기계적 및 물리화학적 요건을 충족시키기 위해, 아크릴 접착제의 조성물은 또한, 전통적으로 적어도 하나의 증점제, 충전제, 가교제, 계면활성제, 점착부여 수지, 물 및/또는 촉매를 포함할 수 있다.
아크릴 접착제의 조성물은, 바람직하게는, 조성물의 총 중량에 대하여, 0 내지 60 wt%의 충전제 및/또는 점착부여 수지, 10 내지 88 wt%의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5wt%의 계면활성제 및 1 내지 20wt%의 본 발명에 따른 가소제 조성물의 함량을 포함한다.
접착제 조성물은, 바람직하게는, 조성물의 총 중량에 대한 중량으로 표현되어, 0 내지 60 wt%의 충전제 및/또는 점착부여 수지, 10 내지 88 wt%의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5wt%의 계면활성제, 0.5 내지 10 wt%의 공중합체 (b) 및 0.5 내지 10 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)을 포함한다.
유리하게는, 접착제 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 0.5 내지 10 wt%의 공중합체 (b) 및 0.5 내지 10 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a), 좀 더 유리하게는 0.5 내지 5 wt%의 공중합체 (b) 및 4.5 내지 10wt%의 탄화수소-함유 컷 (a), 더욱더 유리하게는 2 내지 4 wt%의 공중합체 (b) 및 5 내지 9 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a), 바람직하게는 2 내지 3.5 wt%의 공중합체 (b) 및 6 내지 8.5 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)를 포함한다.
더욱 바람직하게는, 접착제 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 0 내지 60 wt%의 충진제 및/또는 점착부여 수지, 10 내지 88 wt%의 아크릴 중합체 또는 공중합체, 10 내지 40 wt%의 물, 1 내지 5 wt%의 계면활성제, 0.5 내지 10 wt%의 공중합체 (b) 및 0.5 내지 10 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)으로 필수적으로 이루어진다.
본 발명에 따른 아크릴 매스틱 및 접착제의 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여 1 wt% 미만, 바람직하게는 0.5 wt% 미만, 좀 더 바람직하게는 0.1 wt% 미만, 더욱 바람직하게는 0.01 wt% 미만으로 프탈레이트를 함유하는 현저한 특징을 갖는다.
기재된 바와 같은 아크릴 매스틱 및 접착제의 조성물은, 유리하게는 프탈레이트가-없고, 및 바람직하게는 현재의 규제 요건을 준수하기 위해 낮은 수준의 VOCs를 갖는다.
조성물의 용도:
본 발명은 더욱이 아크릴 매스틱 및 접착제의 제제에서 본 발명에 따른 조성물의 용도에 관한 것이다.
가소제 조성물을 제조하기 위한 콤 공중합체의 용도:
본 발명은, 아크릴 매스틱 및 접착제의 제제에 사용 가능한 가소제 조성물을 제조하기 위하여:
- 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 선택적으로, 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
- 하기 화학식 1의 단량체로 이루어진 적어도 하나의 공중합체의 용도와 더욱 관련되며:
[화학식 1]
R - X - R'
여기서:
- R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
- R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
- X는, 랜덤하게 또는 규칙적으로 배열된, n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
- m 및 n은 0 내지 150의 범위에서 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니다.
방법:
본 발명은 또한 본 발명에 따른 가소제 조성물을 포함하는 아크릴 매스틱 및 접착제의 조성물의, 중합체 매트릭스와 가소제와의 상용성, 발한, 건조, VOCs의 방출, 및 매끄럽고, 균일한 표면, 그러나 이에 제한되지 않는 특성을 개선하기 위한 방법에 관한 것이다.
하나의 구체 예에 따르면, 본 발명의 방법은, 아크릴 매스틱의 제제에서 본 발명에 따른 가소제 조성물을 혼입시키는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
제2 구체 예에 따르면, 본 발명의 방법은, 아크릴 접착제의 제제에서 본 발명에 따른 가소제 조성물을 혼입시키는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
실시 예
본 상세한 설명의 나머지 부분에서, 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 목적을 위해 제공되지만, 본 발명의 범주를 어떤 방식으로도 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
아크릴 매스틱의 다양한 제제는 평가된다.
하기 실시 예는, 가소제 조성물로 사용되는, 다양한 공중합체 및 탄화수소-함유 컷의 혼합물을 포함하는 수성 상에서 아크릴 매스틱의 조성물을 묘사한다:
- TOTAL FLUIDES 사에 의해 시판된 HYDROSEAL G400H와 같은 수첨분해된 탄화수소-함유 컷,
- COATEX 사에 의해 제조된, 공중합체 XP 1934, XP 1935, XP 1936 및 XP1937.
콤 공중합체의 제조
하기 실시 예에서 수-용성 공중합체는, 본 발명에 따른 것이거나 또는 본 발명에 따르지 않은 것이다. 이들은:
- 아크릴산 및/또는 메타크릴산의 랜덤하게 중합된 단량체로 구성된 음전하된 백본, 및
- 폴리(알킬렌 글리콜) 단위로 구성된 전하되지 않은 측쇄를 갖는다.
(본 발명에 따르지 않은) XP1934
공중합체 XP1934는 (공중합체의 총 중량에 대하여 wt%로) 하기 조성물을 갖는다:
- 7.4%의 메타크릴산의 단량체,
- 92.6%의 화학식 1: R-X-R'의 단량체, 여기서, R은 메타크릴레이트 관능기를 나타내고, R'는 수소를 나타내며, X는, 랜덤하게 배열된, 46단위의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 15단위의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타낸다.
분자량: 130,000g/mol
NaOH로 부분 중화; pH: 4.0.
물에서 40 wt%의 활성 물질의 함량으로 분산됨.
(본 발명에 따르지 않은) XP1935
공중합체 XP1935는, (공중합체의 총 중량에 대하여 wt%로) 하기 조성물을 갖는다:
- 12.5%의 메타크릴산 단량체,
- 87.5%의 화학식 1: R-X-R'의 단량체, 여기서, R은 메타크릴레이트 관능기를 나타내고, R'는 수소를 나타내며, X는, 랜덤하게 배열된, 46단위의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 15단위의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타낸다.
분자량: 70,000g/mol
NaOH로 완전 중화됨; pH: 7.0
물에 40 wt%의 활성물질 함량으로 분산됨.
(본 발명에 따른) XP1936
공중합체 XP1936는, (공중합체의 총 중량에 대하여 wt%로) 하기의 조성물을 갖는다:
- 12.8%의 아크릴산의 단량체,
- 87.2%의 화학식 1: R-X-R'의 단량체, 여기서, R은 메타크릴레이트 관능기를 나타내고, R'는 수소를 나타내며, X는, 랜덤하게 배열된, 46단위의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 15단위의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타낸다.
분자량: 40,000g/mol
NaOH로 부분 중화됨; pH: 4.0.
물에서 40 wt%의 활성 물질의 함량으로 분산됨.
(본 발명에 따른) XP1937
공중합체 XP1937은, (공중합체의 총 중량에 대하여 wt%로) 하기 조성물을 갖는다:
- 8%의 아크릴산의 단량체,
- 2.8%의 메타크릴산의 단량체,
- 89.2%의 화학식 1: R-X-R'의 단량체, 여기서, R은 메타크릴레이트 관능기를 나타내고, R'는 수소를 나타내며, X는, 랜덤하게 배열된, 46단위의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 15단위의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타낸다.
분자량: 1,300,000 g/mol
NaOH로 부분 중화됨; pH: 6
물에서 25 wt%의 활성 물질의 함량으로 분산됨.
콤 타입의 공중합체의 중량-평균 분자량 (Mw)의 측정
본 발명의 콤 타입의 공중합체의 분자량은, 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)에 의해 결정된다.
이 기술은 2개의 검출기가 장착된 WATERS™ 액체 크로마토그래피 장치를 사용한다. 이들 검출기 중 하나는, VISCOTEK™ MALVERN™ 점도계 검출기로 측정된 점도측정과 90°의 각도에서 정적 동적 광 산란을 조합한다. 다른 검출기는 굴절계 농도 (refractometric concentration)의 WATERS™ 검출기이다.
이 액체 크로마토그래피 장비는, 연구 중인 중합체의 다른 분자량을 분리하기 위해 기술분야의 당업자에 의해 적절하게 선택된 크기 배제 칼럼이 장착된다. 용리 (elution)를 위한 액체 상은, 1%의 KNO3를 함유하는 수성 상이다.
구체적으로, 제1단계에 따르면, 중합 용액은, 1%의 KNO3 용액인, SEC 용리액에서 0.9% 건조로 희석된다. 그 다음 0.2 ㎛에서 여과된다. 100㎕은 그 다음 크로마토그래피 장치 (용리액: 1%의 KNO3 용액)로 주입된다.
액체 크로마토그래피 장치는, 0.8 ml/min로 전달 설정된 등용매 조건 펌프 (isocratic pump) (WATERS™ 515)를 함유한다. 크로마토그래피 장치는 또한 다음의 일련의 칼럼 시스템을 포함하는, 가열로 (furnace)를 포함한다: 6cm의 길이 및 40mm의 내경을 갖는 타입 GUARD COLUMN ULTRAHYDROGEL WATERS™의 프리칼럼 (precolumn), 30cm의 길이 및 7.8mm의 내경을 갖는 타입 ULTRAHYDROGEL WATERS™의 선형 칼럼, 및 30cm의 길이 및 7.8mm의 내경을 갖는 두 개의 칼럼 ULTRAHYDROGEL 120 ANGSTROM WATERS™. 검출 시스템은, 한편으로, 타입 RI WATERS™ 410의 굴절계 검출기 및 다른 한편으로, 이중 검출기 점도계 및 타입 270 DUAL DETECTOR MALVERN™의 90°의 각도에서 광 산란으로 이루어진다. 가열로는 55℃의 온도로 가열되고, 및 굴절계는 45℃의 온도로 가열된다.
크로마토그래피 장치는, 타입 PolyCAL™ MALVERN™의 PEO 19k의 단일 표준으로 보정된다.
제1시리즈의 시험:
이 제1시리즈의 시험에서, 다양한 COATEX 공중합체 XP 1934, XP 1935, XP 1936 및 XP 1937은, 조성물의 총 중량에 대하여, 2.3 wt%의 공중합체의 수성 분산액의 함량으로 별도로 혼입된다.
아크릴 매스틱의 조성물의 제제
표 1은, 아크릴 매스틱의 4가지 조성물의 구성분의 화학적 특성뿐만 아니라 제제 및 이들 4개의 조성물 각각의 평가의 결과를 나타낸다.
나타낸 퍼센트는 상업적인 물질의 중량에 상응하거나 또는 조성물의 총 중량에 대한 중합체의 수성 분산액의 중량에 상응한다.
조성물 1 내지 4는, 이들의 각각의 외관, 발한, 건조, 및 점도의 함수에 따라 평가된다:
- 외관: 매스틱의 매끄럽고, 균일한 외관의 평가.
- 발한/ 마이그레이션: 발한을 평가하기 위해, 매스틱은 타입 Exacompta 13308E의 브리스톨 색인 카드 (Bristol record card)에 적용된다. 6일 후, 색인 카드는 주기적으로 점검되어, 탄화수소-함유 컷이 브리스톨 색인 카드로 마이그레이션하는지를 확인한다.
- 건조 후 표면의 외관 (24h 후): 건조하고 및 터치에 대해 끈적거리지 않는 표면은, 24시간의 건조 시간 후에 요구된다.
- 점도: 주걱으로 혼합시 제제의 저항성의 평가. 혼합의 어려움의 증가는, 매스틱 조성물의 점도의 증가와 연관된다.
조성물
구성분 화학적 성질 조성물 1
(wt%)		 조성물 2
(wt%)		 조성물 3
(wt%)		 조성물 4
(wt%)
Acronal V278* 수성 분산액 내에 아크릴 중합체 34.0 34.0 34.0 34.0
XP 1934 공중합체 2.3
XP 1935 공중합체 2.3
XP 1936 공중합체 2.3
XP 1937 공중합체 2.3
NaOH** pH를 조정하기 위해 0.3 0.3 0.3 0.3
Hydroseal G400H 탄화 수소 컷 7 7 7 7
Calcilit Extra 충전제 12.8 12.8 12.8 12.8
Calcilit 9CG 충전제 43.6 43.6 43.6 43.6
중량비 공중합체/(공중합체 + 탄화수소-함유 컷) 0.25 0.25 0.25 0.25
특성
외관 평균 양호 양호 양호
발한 있음 있음 없음 없음
표면의 건조 건조 건조 건조 건조
점도 높음 높음 보통 보통
* Acronal V278: 수성 분산액에서 65%의 활성 물질.
** 100g/ℓ의 농도를 갖는 소다의 수용액.
발한 시험에서 양성 반응은 시험된 공중합체의 배제로 이어진다. 따라서, 공중합체 XP 1936 및 XP 1937을 각각 포함하는 조성물 3 및 4만이 실험 설계의 나머지 부분에서 유지된다. 게다가, 조성물 3 및 4는, 24시간 후에 매끄럽고, 균일한 외관 및 건조한 표면을 제공한다는 점이 주목된다.
제2시리즈의 시험:
제2시리즈의 시험에서, 공중합체 XP 1934, XP 1935, XP 1936 및 XP1937은, 아크릴 매스틱의 조성물로 혼합된다.
각 조성물은, 제1시리즈의 시험과 동일한, 2.3%의 공중합체의 총 함량을 얻기 위해 혼합된 2개의 공중합체 각각의 1.15 wt%의 수성 분산액의 함량을 포함한다. 조성물의 다른 구성분은, 제1시리즈의 시험의 것과 동일하고 및 표 1과 동일한 비율이다.
표 2는, 아크릴 매스틱의 6개 조성물의 구성분의 제제 및 이들 6개 조성물의 발한, 건조 및 점도의 평가의 결과를 나타낸다.
조성물
구성분 비교 조성물 5 (wt%) 본 발명에 따른 조성물 6 (wt%) 본 발명에 따른 조성물 7 (wt%) 본 발명에 따른 조성물 8 (wt%)
Acronal V278(*) 34.0 34.0 34.0 34.0
XP 1934 1.15
XP 1935 1.15 1.15 1.15
XP 1936 1.15 1.15
XP 1937 1.15 1.15
NaOH (**) 0.3 0.3 0.3 0.3
Hydroseal G400H 7 7 7 7
Calcilit Extra 12.8 12.8 12.8 12.8
Calcilit 9CG 43.6 43.6 43.6 43.6
중량비(***)
(공중합체)/(a)+(공중합체)		 0.25 0.25 0.25 0.25
특성
표면의 건조 건조 건조 건조 건조
발한 있음 없음 없음 없음
점도 증가 증가 증가 증가 없음
(*) Acronal V278: 수성 분산액에 65%의 활성물질.
(**) 100g/ℓ의 농도를 갖는 소다의 수용액.
(***) 탄화수소-함유 컷 (a) + 공중합체의 조성물에서 공중합체 (b) 또는 비교 공중합체의 중량비, 상기 조성물은 비교 또는 본 발명에 따른 조성물임.
공중합체 XP 1934 및 XP 1935의 혼합물을 사용하는, 조성물 5는, 상기 혼합물을 적용에 적합하지 않게 만드는, 발한을 결과하는 것을 알 수 있다. 모든 다른 조성물들은, 발한 없다. 이들 모든 조성물은, 공중합체 XP1936 및/또는 XP1937을 사용한다. 최적의 결과는, 공중합체들 XP 1936 및 XP 1937의 조합으로 얻어진다. 발한 없이, 건조의 결핍 또는 점도의 증가가 없는 것으로 확인되었다.
시험의 제3시리즈의 시험 :
제3시리즈의 시험에서, 제2시리즈의 시험의 최적의 결과를 제공하는, 공중합체 XP 1936 및 XP 1937의 혼합물을 포함하는 조성물은, 60/40 내지 40/60의 비율 범위로 두 개의 중합체의 각각의 함량을 변화시켜 평가된다.
표 3, 4 및 5는, 각 조성물의 총 중량에 대하여, 중량으로 사용된 물질의 함량뿐만 아니라, 각각의 조성물의 특성 평가의 결과를 나타낸다.
평가된 특성은: 두 개의 제1시리즈의 시험과 동일한 조건에서, 조성물의 외관, 24시간 이후에 표면의 건조 및 발한이다.
표 3에서, 공중합체들 XP1936 및 XP1937의 함량은, 조성물의 총 중량에 대하여, 공중합체의 일정한 2.3 wt%의 분산액으로 공중합체의 총 함량을 유지시키기 위해 각각 0.2% 만큼, 증가 및 감소시켜, 변화시킨다.
조성물
구성분 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15
XP 1936 0.55 0.75 0.95 1.35 1.15 1.55 1.75
XP 1937 1.75 1.55 1.35 0.95 1.15 0.75 0.55
NaOH (**) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
Hydroseal G400H 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
Calcilit Extra 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8
Calcilit 9CG 43.6 43.6 43.6 43.6 43.6 43.6 43.6
Acronal V278 (*) 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0
중량비(***) (b)/(a)+(b) 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16
특성
외관 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
표면의 건조 건조 건조 건조 건조 건조 건조 건조
발한 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음
(*) Acronal V278: 수성 분산액에서 65%의 활성 물질.
(**) 100g/ℓ의 농도를 갖는 소다의 수용액.
(***) 본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷 (a) + 공중합체 (b)의 조성물에서 공중합체 (b)의 중량비.
아크릴 매스틱의 모든 조성물 9 내지 15는, 우수한 특성, 즉, 적용 전에 매끄럽고, 균일한 외관, 24시간 후에 적절한 건조, 및 발한의 부재를 나타낸다.
표 4에서, 공중합체들 XP1936 및 XP1937의 함량은, 조성물의 총 중량에 대하여 공중합체의 분산액의 중량으로 완전히 동등하다. 구성분의 총 중량은, 방해석 9GC (calcite 9GC)의 함량을 변화시켜 조정된다.
조성물
구성분 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22
XP 1936 1.05 1.15 1.25 1.35 1.45 1.55 1.65
XP 1937 1.05 1.15 1.25 1.35 1.45 1.55 1.65
NaOH (**) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
Hydroseal G400H 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
Calcilit Extra 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8
Calcilit 9CG (q.s.) 43.8 43.6 43.4 43.2 43.0 42.8 42.6
Acronal V278 (*) 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0
중량비 (***)
(b)/(a)+(b)		 0.23 0.25 0.26 0.28 0.29 0.31 0.32
특성
외관 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
표면의 건조 건조 건조 건조 건조 건조 건조 건조
발한 약간 발한 없음 없음 없음 없음 없음 약간 발한
(*) Acronal V278: 수성 분산액에서 65%의 활성 물질.
(**) 100g/ℓ의 농도를 갖는 소다의 수용액.
(***) 본 발명에 따른 탄화수소-함유 컷 (a) + 공중합체 (b)의 조성물에서 공중합체 (b)의 중량비.
최적의 결과는, 각각의 공중합체들 XP 1936 및 XP 1937을 1.15 내지 1.55 wt%를 포함하는 조성물로 얻어진다. 따라서 조성물은, 조성물의 총 중량에 대하여, 2.3 내지 3.1%의 공중합체의 분산액을 포함한다. 약간 발한을 나타낼지라도, 조성물 16 및 22는, 매스틱으로 사용하기에 허용 가능한 결과를 갖는다. 따라서, 매스틱 조성물의 총 중량에 대하여, 2.1 wt% 또는 3.3 wt%의 공중합체의 분산액을 포함하는 조성물은 또한 고려될 수 있다.
표 5에서, 중합체들 XP1936 및 XP1937의 함량은, 조성물의 총 중량에 대하여, 일정한 2.9 wt%로 공중합체 분산액의 총 함량을 유지하기 위해, 각각 0.1% 만큼 감소 및 증가시켜, 변한다.
조성물
C23 C24 C25 C26 C27 C28
XP 1936 1.55 1.65 1.75 1.35 1.25 1.15
XP 1937 1.35 1.25 1.15 1.55 1.65 1.75
NaOH (**) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
Hydroseal G400H 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
Calcilit Extra 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8 12.8
Calcilit 9CG 43.6 43.6 43.6 43.6 43.6 43.6
Acronal V278(*) 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0 34.0
특성
외관 양호 양호 양호 양호 양호 양호
표면의 건조 건조 건조 건조 건조 건조 건조
발한 없음 없음 없음 없음 없음 없음
(*) Acronal V278: 수성 분산액에 65%의 활성물질.
(**) 100g/ℓ의 농도를 갖는 소다의 수용액.
모든 조성물 23 내지 28은, 우수한 결과, 즉: 매끄럽고, 균일한 외관, 24시간 후에 건조한 표면 및 발한의 부재를 나타낸다.
제4시리즈의 시험:
아크릴 매스틱의 2개의 제제는 비교된다: 하나는 본 발명에 따른 조성물을 포함하고 및 다른 하나는 대조구로서 프탈레이트 가소제를 포함한다.
하기 실시 예들은, 평가된 아크릴 매스틱의 조성물을 묘사한다. 이들 조성물은, 하기에 제공된 가소제의 다양한 조성물을 포함한다:
- 본 발명에 따른 실시 예 A인, COATEX 사에 의해 제조된 공중합체들 XP 1936 및 XP 1937 및 TOTAL FLUIDES 사에 의해 판매된 HYDROSEAL G400H와 같은 수첨분해된 탄화수소-함유 컷을 포함하는 조성물,
- 비교예 B인, BASF 사에서 판매된 Palatinol N과 같은 프탈레이트에 대한 대조구로서 디이소데실 프탈레이트 (또는 DIDP)의 조성물.
아크릴 매스틱의 조성물의 제제
표 6 및 7은, 다양한 평가를 위해 사용된 수성 상으로 아크릴 매스틱의 구성분의 화학적 특성, 뿐만 아니라 이들의 비율을 나타낸다.
나타낸 퍼센트는, 조성물의 총 중량에 대하여, 상업적인 물질의 중량에 상응하거나 또는 중합체의 수성 분산액의 중량에 상응한다.
본 발명에 따른 실시 예 A의 조성물
구성분 wt% 화학적 성질
Acronal V278* 34.0 수성 분산액 중에 아크릴 중합체
XP 1936 1.45 공중합체
XP 1937 1.45 공중합체
NaOH (c=10%) 0.3 pH를 조정하기 위해
Hydroseal G400H 7 탄화 수소 컷
Calcilit Extra 12.8 충전제
Calcilit 9CG 43 충전제
*Acronal V278: 수성 분산액에 65%의 활성 물질.
비교 예 B의 조성물
구성분 wt% 화학적 성질
Acronal V278* 34.0 수성 분산액 중에 아크릴 중합체
Disponil FES 77 1.0 계면활성제
Dispex N40 0.5 계면활성제
NaOH (c=10%) 0.3 pH를 조정하기 위해
Palatinol N (DIDP) 7.0 가소제
Calcilit Extra 12.8 충전제
Calcilit 9CG 44.4 충전제
*Acronal V278: 수성 분산액에 65%의 활성 물질.
결과
본 발명에 따른 조성물 A 및 비교 조성물 B 각각의 기계적 특성 및 상용성은 평가된다.
표 8은, 가소제로서, 본 발명에 따른 조성물 (실시 예 A) 및 프탈레이트 대조구 (비교예 B)을 갖는 아크릴 매스틱의 두 조성물 A 및 B 각각에 대한 기계적 특성에 대해 얻어진 결과를 나타낸다.
본 발명에 따른 조성물 A 비교 조성물 B
가소제 조성물 본 발명 DIDP
스킨 형성 시간 (평활 시간) (분) 10-15 10-15
실온에서 28일 후 쇼어 경도 A (DIN ISO 7619) 19 16
3일 후 전단 저항 (나무 기판에 매스틱을 적용) EN 281 (N/㎟) (DIN EN 14293) 0.49 0.43
실온에서 28일 후에 100% (2mm 필름)에서 탄성 계수 (N/㎟) (DIN 53504, S2) 0.30 0.26
실온에서 28일 후에 파단시 연신율 (%) (DIN 53504, S2) 550 600
본 발명에 따른 조성물을 포함하는 조성물 A의 기계적 특성에 대한 결과는, 프탈레이트 가소제를 포함하는 비교 조성물 B로 얻어진 것에 대해 우수하고 비슷하다.
표 9는, 아크릴 매스틱의 다른 조성물 A 및 B에 대한 상용성 결과를 나타낸다.
2개의 조성물 A 및 B의 잠재적 결함을 결정하기 위해 5개의 기준이 평가된다:
- 건조: 매스틱의 경화는, 적용 후, 24시간 후에, 터치로 평가된다.
- 발한: 발한을 평가하기 위해, 타입 Exacompta 13308E의 브리스톨 색인 카드에 적용된다. 6일 후, 색인 카드는 주기적으로 점검되어, 탄화수소-함유 컷이 브리스톨 색인 카드로 마이그레이션하는지를 확인한다.
- 접착력/응집력: 매스틱은 제제화되고, 및 두 개의 접합된 표면들 사이에 적용된다. 조성물의 변화는, 실온에서 4주 동안 육안으로 관찰된다. 3가지 타입의 결과는 가능하다: 문제없음, 응집 파열 (매스틱은 쪼개지지만, 시멘트로부터 분리되지 않음), 접착제 파열 (매스틱은 시멘트로부터 분리됨).
- 도장성: 매스틱 조성물은, 창 유리 (window pane)에 적용되고, 24시간 동안 건조한 후에, 매스틱은 단일 층의 새틴-피니시 아크릴 페인트 (satin-finish acrylic paint)로 페인트칠된다. 페인트칠된 표면은 그 다음 평가된다: 변화없음, 변색, 색상 변화 및/또는 금 균열 (crazing).
- 저장 안정성: 저장 안정성은 4주 후에 45℃에서 평가된다.
조성물 A
본 발명에 따른 가소제		 조성물 B
가소제: DIDP
건조 있음 있음
발한 없음 없음
접착/응집 파열 없음 없음
도장성 있음 있음
저장 안정성 있음 있음
본 발명에 따른 조성물을 포함하는 아크릴 매스틱의 제제는, 조성물에 함유된 탄화수소-함유 컷이 표면으로의 어떤 발한 또는 마이그레이션을 갖지 않음을 인지할 것이다.
게다가, 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 아크릴 매스틱의 기계적 성질 및 상용성은, 가소제로서 기준인 프탈레이트를 포함하는 매스틱의 것보다 양호하거나 심지어 우수하다.

Claims (16)

  1. (a) 석유 기원의 또는 바이오매스 전환으로부터 얻어진 적어도 하나의 탄화수소-함유 컷, 및
    (b) 하기의 공중합으로부터 결과하는 적어도 하나의 공중합체를 포함하는 조성물로서:
    - 아크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체,
    - 선택적으로, 메타크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체,
    - 하기 화학식 1의 단량체로부터 선택된 적어도 하나의 단량체:
    [화학식 1]
    R - X - R'
    여기서,
    - R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
    - R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
    - X는 n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
    - m 및 n은 0 내지 150 범위의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아닌, 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물의 총 중량에 대하여, 60 내지 90 wt%, 65 내지 85 wt%, 또는 70 내지 80 wt%의 탄화수소-함유 컷 (a)의 함량을 포함하는, 조성물.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 탄화수소-함유 컷 (a)은, 탈방향족 탄화수소-함유 컷인, 조성물.
  4. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄화수소-함유 컷 (a)은 하기 특성 중 하나 이상을 갖는, 조성물:
    - 표준 ASTM D86에 따른, 200 내지 420℃의 비등점,
    - 표준 ASTM D445에 따른, 40℃에서 2 내지 20 ㎟/s의 동점도,
    - 표준 ASTM D97에 따른, -45 내지 +10℃의 유동점.
  5. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄화수소-함유 컷 (a)은, 탄화수소-함유 컷 (a)의 총 중량에 대해:
    - 60 내지 99 wt%의 파라핀,
    - 1 내지 40 wt%의 나프텐,
    - 300ppm 이하의 방향족 화합물의 함량을 포함하는, 조성물.
  6. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물의 총 중량에 대하여, 10 내지 40 wt%, 15 내지 35 wt%, 또는 20 내지 30 wt%의 공중합체 (b)의 함량을 포함하는, 조성물.
  7. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 m 및 n은, 1 내지 150의 군으로부터 선택된 2개의 정수인, 조성물.
  8. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    단량체의 총 중량에 대하여, 다음으로 이루어진 단량체의 세트의 공중합으로부터 결과하는 적어도 하나의 공중합체 (b)를 포함하는, 조성물:
    - 최대 20 wt%의 아크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체,
    - 0 내지 10 wt%의 메타크릴산 및 이의 임의의 염으로부터 선택된 단량체, 및
    - 적어도 80 wt%의 화학식 1의 단량체.
  9. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기의 단량체의 세트의 공중합으로부터 결과하는 적어도 2의 공중합체 (b)를 포함하는, 조성물:
    b1) 하기로 이루어진 적어도 하나의 공중합체:
    - 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
    - 하기 화학식 1의 단량체:
    [화학식 1]
    R - X - R'
    여기서,
    - R은 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
    - R'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
    - X는 n 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
    - m 및 n은 0 내지 150 범위의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니며,
    b2) 하기로 이루어진 적어도 하나의 공중합체:
    - 아크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
    - 메타크릴산 및/또는 이의 임의의 염의 단량체,
    - 하기 화학식 1'의 단량체:
    [화학식 1']
    R" - X' - R"'
    여기서,
    - R"는 중합 가능한 불포화 관능기를 나타내고,
    - R"'는 수소 또는 1 내지 4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며,
    - X'는 n' 단위(들)의 에틸렌 옥사이드 (EO) 및 m' 단위(들)의 프로필렌 옥사이드 (PO)를 포함하는 구조를 나타내고,
    - m' 및 n'는 0 내지 150 범위의 두 정수이며, 그 중 적어도 하나는 0이 아니다.
  10. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 공중합체 b1)은 20,000 내지 80,000 g/mol의 분자량 (Mw)을 가지며,
    - 공중합체 b2)는 500,000 g/mol 이상의 분자량 (Mw)를 갖는, 조성물.
  11. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물의 총 중량에 대하여, 1 wt% 이하의 프탈레이트의 함량을 포함하는, 조성물.
  12. 아크릴 매스틱의 조성물로서,
    상기 아크릴 매스틱 조성물의 총 중량에 대하여, 1 내지 20 wt%의 청구항 1 내지 11중 어느 한 항에 청구된 조성물의 함량을 포함하는, 아크릴 매스틱의 조성물.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 조성물의 총 중량에 대하여:
    - 0 내지 60 wt%의 적어도 하나의 충전제,
    - 10 내지 88 wt%의 수성 분산액 중에 적어도 하나의 아크릴 중합체 또는 공중합체,
    - 10 내지 40 wt%의 물,
    - 1 내지 5 wt%의 적어도 하나의 계면활성제,
    - 1 내지 20 wt%의 청구항 1 내지 12중 어느 한 항에 청구된 적어도 하나의 조성물을 포함하는, 아크릴 매스틱의 조성물.
  14. 아크릴 접착제의 조성물로서,
    상기 접착제 조성물의 총 중량에 대하여, 1 내지 20 wt%의 청구항 1 내지 11중 어느 한 항에 청구된 조성물의 함량을 포함하는, 아크릴 접착제의 조성물.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 조성물의 총 중량에 대하여:
    - 0 내지 60 wt%의 적어도 하나의 충전제 및/또는 적어도 하나의 점착부여 수지,
    - 10 내지 88 wt%의 수성 분산액 중에 적어도 하나의 아크릴 중합체 또는 공중합체,
    - 10 내지 40 wt%의 물,
    - 1 내지 5 wt%의 적어도 하나의 계면활성제,
    - 1 내지 20 wt%의 청구항 1 내지 12중 어느 한 항에 청구된 적어도 하나의 조성물을 포함하는, 아크릴 접착제의 조성물.
  16. 아크릴 매스틱 및 접착제에, 바람직하게는 가소제로서 청구항 1 내지 11중 어느 한 항에 청구된 조성물을 사용하는 방법.
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