KR100875495B1 - 고형물 농도가 높은 에틸렌-비닐 아세테이트 라텍스 - Google Patents
고형물 농도가 높은 에틸렌-비닐 아세테이트 라텍스 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 에틸렌-비닐 아세테이트 분산물 및 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 형성하도록 폴리비닐 알코올로 이루어지는 안정화 시스템의 존재 하에서 계면활성제가 없는 상태에서 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 함유한 모노머 혼합물을 배치 프로세스에서 중합함으로써 상기 분산물을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 코폴리머 분산물은 65 중량%보다 큰 고형물 농도, 및 25℃에서 65 중량%의 고형물 상태에서 측정했을 때 5000 mPa.s 미만의 점도를 갖는다. 상기 분산물은 재분산 가능한 분말을 형성하도록 건조될 수 있다. 상기 분산물 및 분말은 접착제 및 코팅 포뮬레이션에 유용하다.
폴리머 분산물, 계면활성제, 라텍스, 비닐 아세테이트, 에틸렌, 2봉형 입도분포
Description
본 발명은 고형물 농도가 높은 에틸렌-비닐 아세테이트 분산물, 및 계면활성제를 첨가하지 않고 폴리비닐 알코올로 이루어지는 안정화 시스템의 존재 하에서 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 함유한 모노머 혼합물의 배치식 중합(batch polymerization)에 의해 그러한 분산물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 분산물은 65 중량%보다 큰 고형물 농도 및 25℃에서 65%의 고형물 상태에서 측정했을 때 5000 mPa.s 미만의 점도를 갖는다. 상기 분산물은 재분산 가능한 분말을 형성하도록 건조될 수 있다. 상기 분산물과 분말은 접착제, 코팅 및 시멘트형(cementitious) 포뮬레이션에 유용하다.
에틸렌-비닐 아세테이트 분산물, 및 이들 분산물의 건조에 의해 제조되는 분말은 접착제, 코팅 및 시멘트형 포뮬레이션에 널리 사용된다. 고형물 농도가 높은 분산물은 반응기 효율의 증가를 통한 유리한 경제성으로 인해 특히 관심을 끈다. 분무 건조되는 고형물 농도가 높은 분산물은 제거해야 하는 수분이 적은 데에서 오는 이점을 가지며, 처리량과 에너지 절약 양면에서 분무 건조의 효율을 증가시킨다. 고형물 농도가 높은 분산물은 실용화되기 위해서 충분히 낮은 점도를 가져야 한다.
미국특허 제4,921,898호; 제5,070,134호; 제5,629,370호; 제5,936,020호; 제5,939,505호 및 제6,001,916호는 모두 65%보다 높은 수준의 고형물을 가진 에틸렌-비닐 아세테이트 분산물을 개시한다. 이들 분산물은 배치 반응기에서 폴리비닐 알코올 및 계면활성제로 이루어지는 안정화 시스템을 이용하여 제조된다. 분산물 내 계면활성제의 존재는 폴리머 분말의 내수성(耐水性), 분무 건조 및 재분산성(redispersibility)에 부정적인 영향을 준다.
유럽특허출원 EP 1067147호는 계면활성제를 사용하지 않고 에멀젼화제로서 저분자량 폴리비닐 알코올을 사용하여 고형물 농도가 높은 에틸렌-비닐 아세테이트 분산물로서, 65% 이상의 고형물 및 25℃에서 1000 내지 3000 cps의 점도를 갖는 분산물을 제조하기 위한 연속식 프로세스를 개시한다. 상기 출원은 고형물 농도가 높은 비닐 아세테이트/에틸렌 분산물을 계면활성제 없이 제조하기 위해 종래의 배치 프로세스를 채택하지 않은 것을 개시하고 있다.
놀랍게도, 고형물 농도가 65 중량%보다 높고, 고형물이 65 중량%일 때 점도가 5000 mPa.s 미만인 에틸렌-비닐 아세테이트 분산물을 계면활성제를 첨가하지 않은 상태에서 폴리비닐 알코올을 안정화제로서 사용하여 배치 프로세스에서 제조할 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 폴리비닐 알코올로 안정화된 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 포함하는 폴리머 조성물로서, 상기 분산물은 65 중량%보다 높은 고형물 농도 를 가지며, 또한 2봉형(bimodal) 입도분포를 가지는 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 형성하기 위해 폴리비닐 알코올로 이루어지는 안정화 시스템의 존재 하에서 배치 프로세스에서 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하는 모노머 혼합물을 중합하는 단계를 포함하는 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 형성하는 프로세스로서, 상기 코폴리머 분산물은 65 중량%보다 높은 고형물 농도 및 25℃에서 65%의 고형물 상태에서 측정한 점도가 5000 mPa.s 미만인 프로세스를 제공한다.
본 발명은 또한 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 형성하기 위해 폴리비닐 알코올로 이루어지는 안정화 시스템의 존재 하에서 배치 프로세스에서 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하는 모노머 혼합물을 중합하는 단계; 및 재분산 가능한 폴리머 분말을 형성하기 위해 상기 폴리머 분산물을 건조하는 단계를 포함하는 재분산 가능한 폴리머 분말을 제조하는 프로세스로서, 상기 코폴리머 분산물은 65 중량%보다 높은 고형물 농도 및 5000 mPa.s 미만의 점도를 갖는 프로세스를 제공한다.
본 발명은 또한 접착제, 코팅 및 시멘트형 포뮬레이션에서의 고형물 농도가 높은 분산물 및 재분산 가능한 분말의 용도를 제공한다.
본 발명의 분산 폴리머(dispersion polymer)는 폴리비닐 알코올 안정화 시스템 존재 하에서 비닐 아세테이트, 에틸렌 및, 선택적으로, 작용성 모노머를 포함하는 다른 코모노머의 배치식 자유 라디칼 중합으로 형성된다. 물은 분산상(dispersed phase)을 형성하는 폴리머 입자와 함께 연속상(continuous phase)을 형성한다.
비닐 아세테이트 및 에틸렌 모노머는 중합되어 분산 폴리머를 형성한다. 일반적으로, 최종 산물인 폴리머는 75 내지 99 중량%의 비닐 아세테이트 및 1 내지 25 중량%의 에틸렌을 함유한다. 비닐 아세테이트의 함유 수준은 85 내지 95 중량%, 결합된 에틸렌의 함유 수준은 5 내지 15 중량%인 것이 바람직하다.
비닐 아세테이트 및 에틸렌에 부가하여, 상기 모노머 혼합물 중에 1종 이상의 에틸렌계 불포화 모노머가 폴리머 고형물 총량의 15 중량% 이하, 바람직하게는 5 내지 10 중량% 이하로 존재할 수 있다. 그러한 코모노머의 예로는, 비제한적으로, 에틸렌, 아크릴레이트 및 말레에이트와 같은 비닐 에스테르, 예를 들면 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트와 함께 조성물 중에 통상 사용되는 코모노머가 포함된다. 또한 작용성 모노머가 10 중량% 이하, 바람직하게는 1 내지 5 중량% 포함될 수 있다. 적합한 작용성 모노머의 예로는 아크릴산, 메타크릴산 및 말레산과 같은 카르복시산, 및 하이드록실 및 아미드 작용성 모노머, 예를 들면, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 아크릴아미드, N-비닐 포름아미드, N-비닐 아세트아미드 등이 포함된다. 또한 N-메틸롤 아크릴아미드 및 그의 n-알킬 에스테르와 같은 가교결합 모노머가 존재할 수도 있다.
부가적으로, 코폴리머 분산의 안정성을 보조하는 특정한 공중합 가능 모노머, 예를 들면 비닐 설폰산 및 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산 또는 그의 염이 라텍스 안정화제로서 사용될 수 있다. 존재할 경우, 이들 안정화제는 상기 모노머 혼합물의 약 0.2 내지 1 중량%의 양으로 첨가된다.
개시제는 임의의 자유 라디칼 개시제 또는 이 분야에 공지된 개시제 시스템이다. 중합 개시제로서 적합한 것은 일반적으로 유화중합에 사용되는 수용성 자유 라디칼 형성제(free-radical-former)로서, 예를 들면 과산화수소, 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄 및 t-부틸 아히드로퍼옥사이드이며, 그 사용량은 폴리머 분산물 총량을 기준으로 0.01 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%이다. 상기 개시제는 단독으로 사용되거나, 또는 산화환원 촉매로서 소듐 포름알데히드-설폭실레이트, 제이철염(iron-II-salt), 아이티온산나트륨(sodium dithionite), 아황산수소나트륨, 아황산나트륨, 티오황산나트륨, 아스코르브산, 에리토르브산과 같은 환원제를 폴리머 분산물 총량 기준으로 0.01 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%의 양으로 함께 사용할 수 있다. 자유 라디칼 형성제는 에멀젼화제 수용액 중에 투입되거나 중합 공정중에 적량씩 나누어 첨가될 수 있다. t-부틸 하이드로젠 퍼옥사이드와 같은 오일 용해성(oil soluble) 개시제가 바람직하다.
본 발명의 안정화 시스템은 저분자량 폴리비닐 알코올이다. 상기 폴리비닐 알코올은 부분 가수분해된 폴리비닐 아세테이트가 바람직하고, 그 사용량은 폴리머 고형물 총량 기준으로 1 내지 15 중량%, 바람직하게는 4 내지 10 중량%이다. 일반적으로, 가수분해도는 아세테이트기의 55% 내지 99%, 바람직하게는 80% 내지 99%로 변동된다. 상기 폴리비닐 알코올의 점도는 회플러 낙하구 방법(Hoeppler falling ball method)에 의해 측정된 값으로 20℃에서 4 중량%의 수용액에 대해 약 2 내지 45 mPa.s, 바람직하게는 3 내지 30 mPa.s, 가장 바람직하게는 3 내지 10 mPa.s를 나타낸다. 폴리비닐 알코올 성분의 예로는 Air Products Corporation사에 의해 시 판되는 AIRVOL A205, 저분자량, 87% 내지 89% 가수분해된 폴리비닐 아세테이트; 및 AIRVOL A203, 저분자량, 87% 내지 89% 가수분해된 폴리비닐 아세테이트가 포함된다. 또한, 얻어지는 분말의 내수성을 증가시키기 위해 다양한 폴리비닐 알코올의 블렌드를 사용할 수 있고, 그 예로는 Air Products사 제품인 AIRVOL A103 또는 구라레사 제품인 RS 105와 같은 92% 내지 99% 가수분해된 폴리비닐 알코올이 포함될 수 있다.
본 발명의 안정화제는 선택적으로 폴리비닐 알코올에 부가하여 보호성 콜로이드를 포함할 수 있다. 유용한 콜로이드의 예로는, 비제한적으로, 폴리에틸렌 글리콜, 셀룰로오스류, 및 폴리비닐 피롤리돈이 포함된다. 상기 안정화 시스템에는 계면활성제가 없다.
상기 중합 프로세스는 반응을 시작하기 전에 모든 모노머를 투입한 단일 반응기를 포함하는 배치 프로세스이다. 일반적으로, 상기 프로세스는 초기에 비닐 아세테이트, 에틸렌, 물, 폴리비닐 알코올 및 임의의 적합한 다른 성분을 반응기에 투입하는 단계를 포함한다. 이 초기 투입물은 모노머 총투입량의 100%를 나타낸다. 상기 성분들은 얻어지는 분산물에 영향을 주지 않고 임의의 순서로 첨가될 수 있다. 이어서 반응기를 40℃ 내지 60℃로, 바람직하게는 약 55℃로 가열한다. 에틸렌의 용해를 촉진하기 위해 임의의 적합한 수단으로 반응기를 교반한다. 개시제의 일부는 초기 투입물에 첨가하고, 나머지는 반응을 유지하도록 반응이 진행되는 동안에 서서히 첨가한다. 일반적으로 반응 지속시간은 수시간, 바람직하게는 10시간 이내, 가장 바람직하게는 1 내지 4시간이다.
상기 중합 반응은 pH 2 내지 7, 바람직하게는 pH 3 내지 5에서 실행된다. 상기 pH 범위를 유지하기 위해서 통상적 버퍼 시스템 하에서, 예를 들면 알칼리 금속 아세테이트, 알칼리 금속 카보네이트, 알칼리 금속 포스페이트의 존재 하에서 행하는 것이 효과적일 수 있다. 또한, 메르캅토아세트산 및 메르캅토에탄올과 같은 메르캅탄류; 알데히드류; 클로로포름; 메틸렌 클로라이드 및 트리클로로에틸렌을 포함하는 중합 조절제를 첨가할 수도 있다.
시딩 처리 프로세스(seeded process)가 유리한 것으로 밝혀졌지만 필수적인 것은 아니다. 시딩 처리 프로세스는 반응기 투입물에 최종 분산물의 중량 기준으로 0.01 내지 10 중량%의 시드 폴리머를 첨가하는 단계를 포함한다. 상기 시드는 공지된 바와 같이 폴리비닐 알코올로 안정화시킨 에틸렌 비닐 아세테이트 라텍스 폴리머가 바람직하다. 상기 시드가 미세한 단봉형(unimodal) 입도분포를 가지는 것이 가장 바람직하다. 그러한 폴리머의 일례는 National Starch and Chemical사 제품인 VINAMUL V3265이다.
반응은 일반적으로 잔류 모노머 함량이 약 1% 미만에 도달할 때까지 계속된다. 잔류 모노머를 1000 ppm 이하로 줄이기 위해 반응 산물을 약간 냉각하고 개시제를 추가로 첨가한다. 이어서 반응이 완결된 산물을 대기로부터 밀봉한 상태에서 실온 근방까지 냉각한다. 가스 제거 후, 최대 안정도를 확보하기 위해 pH를 적절히 조절한다. 이 때 원하는 바에 따라 선택적으로 다른 조절 또는 첨가를 행할 수 있다.
제조된 분산물은 높은 고형물 농도를 가지며 추가 농축 단계를 필요로 하지 않는다. 여기서 말하는 고농도 고형물이란 폴리머 입자가 분산물을 기준으로 65 중량% 이상, 바람직하게는 67 중량% 이상, 가장 바람직하게는 68 중량% 이상의 수준으로 분산물 중에 존재하는 것을 의미한다.
본 발명의 고형물 농도가 높은 분산물은 수송을 용이하게 하고 또한 추가 희석을 하지 않고도 분무 건조에 유용한 수준의 점도를 가진다. 상기 고형물 농도가 높은 분산물의 점도는 25℃에서 65%의 고형물 상태에서 측정했을 때 5,000 mPa.s 미만이 바람직하고, 가장 바람직하게는 3,000 mPa.s이다.
본 발명으로부터 형성되는 분산물은 2봉형 입도분포를 갖는다. 어느 이론에도 구속되지 않지만, 상기 2봉형 입도분포는 반응 시스템에서 에멀젼 폴리머와 서스펜션 폴리머 모두가 형성되는 것에 기인한다고 믿어진다. 상기 프로세스로부터의 분산물 입자의 입자경은 도 1에 예시되며, 0.2㎛과 0.5㎛ 사이에서 극대인 피크 및 3㎛과 6㎛ 사이에서 극대인 피크로 이루어진다.
본 발명에서 형성되는 분산물은 수성 형태로 사용될 수도 있고, 재분산 가능한 분말을 형성하도록 건조될 수도 있다. 건조는 냉동 건조, 드럼 건조, 유동상 또는 분무 건조와 같은 이 분야에 공지되어 있는 임의의 방법으로 행해진다. 하나의 바람직한 방법은 공지되어 있는 조건 하에서 분무 건조에 의한 것이다. 이들 조건은 실시예에 제시되어 있다. 상기 분산물의 높은 고형물 농도는 제거해야 하는 수분이 상대적으로 적어서 요구되는 시간과 비용이 적기 때문에 건조 공정에서 유리하다.
본 발명의 분산물은 계면활성제를 사용하지 않고 안정화되기 때문에, 내수 특성이 불리한 영향을 받지 않는다. 이에 따라 상기 분산물로부터 형성되는 이들 분산물 또는 분말이 우수한 내수 특성을 가지게 된다. 또한 계면활성제가 존재하지 않기 때문에 분무 건조성 및 분말의 재분산성을 향상시킨다.
상기 분산물의 일반적 응용은, 비제한적으로, 셀프-레벨링 플로어 스크리드(self-leveling floor screed), 세라믹 타일 접착제, 포장 및 전환 접착 응용 및 코팅을 포함한다. 상기 분말의 일반적 응용은, 비제한적으로, 접착제, 시멘트 접착제, 및 시멘트형 포뮬레이션, 석고(gypsum)계 포뮬레이션, 석고 없는 모르타르(mortar) 및 시멘트 없는 모르타르를 포함한다. 이들 모르타르는 예를 들면 다음과 같은 성분을 함유할 수 있다: 석영 모래, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘, 규산염, 셀룰로오스, 산화칼슘, 기타 무기물, 또는 이들의 혼합물.
하기 실시예는 본 발명의 더욱 예시하고 설명하기 위해 제시되며 어떤 관점에서도 본 발명을 한정하는 것으로 간주되어서는 안된다.
실시예 1
냉각시킨 탈이온수 1260g에 AIRVOL 203(Air Products) 378g을 교반하면서 첨가하여 수용액을 제조했다. 상기 혼합물을 85℃에서 1시간 동안 가열했다. 냉각 후, 중탄산나트륨 1g, 포르모술(formosul)(소듐 포름알데히드 설폭실레이트) 2g, 황산제1철의 1% 수용액 21g, 베르센(versene)(EDTA 복합화제)의 1% 수용액 21g, 및 National Starch and Chemical Company 제품인 에틸렌 비닐 아세테이트 시드 라텍스 25-1808(55% 고형물, 폴리비닐 알코올 5부로 안정화시킨 12/88 에틸렌/비닐 아 세테이트) 341g을 첨가했다. 상기 용액을 교반하고 인산으로 pH를 3.9-4.1 범위로 조절했다. 이어서 상기 용액을 12리터 용량의 스테인리스강 반응 용기에 담고 입구를 탈이온수 200g으로 플러싱했다.
반응 용기를 7바까지 질소로 2회 및 에틸렌으로 1회 가압하여 퍼징하였다. 각각의 퍼징 사이에 반응 용기를 배기시켰다.
이어서 반응 용기를 배기시키고, 비닐 아세테이트 5764g을 투입하고 이어서 에틸렌 630g을 투입했다. 450 rpm으로 교반을 시작하고 상기 혼합물을 50℃까지 온도 상승되기 전에 10분간 예비 유화시켰다. 온도가 50℃로 일정할 때, 탈이온수 600g 중에 용해시킨 3급 부틸 하이드로퍼옥사이드 20g 용액, 및 탈이온수 600g 중에 용해시킨 포르모술 10g과 중탄산나트륨 1.6g의 용액을 3.5시간에 걸쳐 연속적으로 첨가했다.
2℃ 발열 후, 외부 온도는 60℃로 상승되었다. 상기 배치 온도가 85℃ 이상으로 올라가도록 방치하되 110℃를 넘지 않도록 했다. 초기 발열 후 반응 온도는 85℃로 유지되었다.
연속 첨가를 완료한 후, 상기 배치를 60℃로 냉각하고, 탈이온수 60g 중에 용해시킨 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드 10g의 용액을 10분 동안에 첨가했다. 반응을 10분간 유지시킨 후, 탈이온수 60g 중에 용해시킨 포르모술 9g의 용액을 10분 동안에 첨가했다.
반응기를 냉각하고 내용물을 탈이온수 20g 중에 용해시킨 비발로이드 681(Bevaloid 681) 2g의 용액이 담겨 있는 가스 제거 용기에 배출했다. 상기 용기 를 철야 방치하여 가스 제거시킨 후 얻어진 분산물을 120 메쉬를 통해 여과했다.
얻어진 폴리머의 고형물 함량은 68.59%, 점도는 2280 mPa.s, 유리 전이온도는 17.9℃였다. IR에 의한 에틸렌 함량은 10%로 기록되었다. Coulter LS230을 사용하여 측정한 입도분포를 하기 도 1에 나타낸다.
[도 1]
특징적인 2봉형 형태를 나타내는 실시예 1에 대한 입도분포
실시예 2
이 실시예는 실시예 1에 기재된 것과 동일한 방법을 이용하여 제조되었지만, 물의 분배를 변경했다. 초기 반응기 투입물은 탈이온수 1860g을 함유했지만, 개시제 용액은 각각 353g의 탈이온수를 함유했다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 68.25%, 점도는 2550 mPa.s, 유리 전이 온도(Tg)는 16.3℃였다.
실시예 3
실시예 3은 실시예 1에 기재된 바와 같이 합성했으나 수상(water phase) 내로 시드 라텍스를 첨가하지 않았다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 68.84%, 점도는 3450 mPa.s, Tg는 11.2℃였다.
실시예 4
이 샘플은 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었으나, 이 경우의 상이점은 산화환원 반응을 촉매화하는 데에 황산제1철/베르센 조합 대신에 염화제2철을 사용한 점이다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 68.09%, 점도는 2790 mPa.s, Tg는 12.9℃였다.
실시예 5
이 실시예는 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조되었으나, 상이점은 수상에 도입한 시드 라텍스이다. VINAMUL 3265(National Starch and Chemical)는 PVOH 5부로 안정화시킨 EVA(17/83)이다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 67.3%, 점도는 3690 mPa.s, Tg는 14.4℃였다.
실시예 6
이 실시예는 안정화를 위해 모노머 중량 기준으로 8% AIRVOL 203을 사용한 것 이외에는 실시예 1에 기재된 프로세스를 이용하여 제조되었다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 65.22%, 점도는 2270 mPa.s, Tg는 13.13℃였다.
실시예 7
이 실시예는 안정화를 위해 모노머 중량 기준으로 10% AIRVOL 203을 사용한 것 이외에는 실시예 2에 기재된 프로세스를 이용하여 제조되었다. 얻어진 폴리머 의 고형물 함량은 65.0%, 점도는 3200 mPa.s, Tg는 16.76℃였다.
실시예 8
AIRVOL 203 대신에 AIRVOL 502를 사용한 것 이외에는 실시예 6과 동일한 방법으로 제조되었다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 68.35%, 점도는 2990 mPa.s, Tg는 16.3℃였다.
실시예 9
이 실시예는 안정화를 위해 모노머 중량 기준으로 2% AIRVOL A102 및 6% AIRVOL 203을 사용하여 실시예 8과 동일한 방법으로 제조되었다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 67.97%, 점도는 6600 mPa.s였으나, 고형물 65.5%에서 점도 3730 mPa.s까지 희석하였고, Tg는 13.13℃였다.
실시예 10
이 실시예는 안정화를 위해 모노머 중량 기준으로 6% AIRVOL 502 및 2% GOHSENOL AL06을 사용하여 실시예 8에 기재된 프로세스를 이용하여 제조되었다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 67.31%, 점도는 5420 mPa.s였으나 이것을 고형물 66.75%에서 점도 4500 mPa.s까지 희석하였고, Tg는 13.13℃였다.
실시예 11
실시예 11은 비닐 아세테이트 315g을 VeoVa 10(Shell Chemicals) 315g으로 대체하여 실시예 2와 동일한 방법으로 제조되었다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 68.1%, 점도는 4160 mPa.s, Tg는 14.8℃였다.
실시예 12
실시예 12는 비닐 아세테이트 630g을 VeoVa 10 630g으로 대체하여 실시예 2와 동일한 방법으로 제조되었다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 67.74%, 점도는 6000 mPa.s였다. 이것을 고형물 함량 66.86%에서 점도 3520 mPa.s까지 희석했다. Tg는 7.6℃였다.
실시예 13
실시예 13은 비닐 아세테이트 315g을 2-EHA 315g으로 대체하여 실시예 2와 동일한 방법으로 제조되었다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 67.1%, 점도는 1850 mPa.s, Tg는 8℃였다.
실시예 14
실시예 14는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었으나, 교반 속도를 580 rpm으로 증가시켰다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 68.26%, 점도는 3900 mPa.s, Tg는 16.0℃였다.
실시예 15
실시예 15는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었으나, 첨가 순서는 비닐 아세테이트를 실온에서 첨가하고 교반을 시작한 다음 수상을 첨가하는 순서였다. 수상을 첨가한 후, 개시제를 첨가하기 전에 온도를 상승시켰다. 얻어진 폴리머의 고형물 함량은 67.64%, 점도는 3110 mPa.s, Tg는 16.3℃였다.
실시예 16
실시예 14로부터 얻은 분산물을 일반적 방식으로 분무 건조하여 자유 유동성(free flowing) 재분산 가능 분말을 얻었다. 상기 분말을 플로어 스크리드 및 세라믹 타일 접착제에서의 표준 EVA 재분산 가능 분말과 비교한 바, 분산성, 표면 경도, 모르타르 작업성 및 보존 수명(pot life)에 관해 필적할 만한 특성이 얻어졌다.
이상과 같은 결과는 본 발명에 따라 제조된 분산물은 현행 시스템과 유사한 방식으로 분무 건조 및 재분산 될 수 있지만, 증발시킬 수분의 양이 적기 때문에 상대적으로 적은 에너지로 이루어질 수 있음을 나타낸다.
Claims (12)
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- 폴리비닐 알코올로 안정화시킨 에틸렌 비닐 아세테이트 라텍스 시드 및 계면활성제를 함유하지 않는 폴리비닐 알코올 안정화제의 존재 하에서, 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하는 모노머 혼합물을 배치 프로세스(batch process)에서 중합하여, 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 형성하는 단계를 포함하고,상기 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물이 65 중량%보다 큰 고형물 농도를 가지며, 25℃에서 65 중량%의 고형물 상태에서 측정했을 때 5000 mPa.s 미만의 점도를 가지며,상기 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물이 2봉형(bimodal) 입도분포(particle size distribution)를 가지는에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 형성 방법.
- 제3항에 있어서,상기 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물이 상기 폴리머 고형물을 기준으 로 75 내지 99 중량%의 비닐 아세테이트 단위 및 1 내지 25 중량%의 에틸렌 단위를 포함하는 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 형성 방법.
- 제3항에 있어서,상기 폴리비닐 알코올이 상기 폴리머 고형물의 중량을 기준으로 1 내지 15% 존재하는 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 형성 방법.
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- 제3항에 있어서,상기 반응을 시작하기 전에 상기 모노머 혼합물을 첨가하는 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 형성 방법.
- 제3항에 있어서,상기 모노머 혼합물이 최소한 하나의 다른 에틸렌계 불포화 모노머를 15 중량% 이하로 더 포함하는 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 형성 방법.
- 제3항에 있어서,상기 폴리비닐 알코올로 안정화시킨 에틸렌 비닐 아세테이트 라텍스 시드를 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 중량을 기준으로 10 중량% 이하로 초기의 모노머 투입물(charge)에 첨가하는 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 형성 방법.
- a) 폴리비닐 알코올로 안정화시킨 에틸렌 비닐 아세테이트 라텍스 시드 및 계면활성제를 함유하지 않는 폴리비닐 알코올 안정화제의 존재 하에서, 비닐 아세테이트 및 에틸렌을 포함하는 모노머 혼합물을 배치 프로세스(batch process)에서 중합하여, 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 형성하는 단계; 및b) 상기 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물을 건조하여 재분산 가능한 폴리머 분말을 형성하는 단계를 포함하고,상기 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물이 65 중량%보다 큰 고형물 농도 및 5000 mPa.s 미만의 점도를 가지며,상기 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물이 2봉형(bimodal) 입도분포(particle size distribution)를 가지는재분산 가능한 폴리머 분말의 제조 방법.
- 제3항의 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물의 형성 방법에 따라 형성된 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물로서,상기 분산물이 접착제, 시멘트형 포뮬레이션(cementitious formulation), 석고(gypsum) 포뮬레이션, 시멘트를 함유하지 않은 모르타르(mortar) 또는 석고를 함유하지 않은 모르타르에서 사용되는 것을 특징으로 하는 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머 분산물.
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