KR101566010B1

KR101566010B1 - 증점제 조성물, 이의 제조방법 및 상기 증점제 조성물을 포함하는 접착제

Info

Publication number: KR101566010B1
Application number: KR1020150071013A
Authority: KR
Inventors: 윤용선; 전용희; 조성현
Original assignee: 한일시멘트 (주)
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2035-05-21

Abstract

본 발명은 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체, 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체, 오일 및 우레아 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 증점제 조성물에 관한 것으로, 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체 및 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체를 포함하는 수상부를 제조하는 단계; 오일을 포함하는 유상부를 제조하는 단계; 상기 수상부 및 유상부를 혼합 교반하는 단계; 우레아 화합물 용액을 혼합 교반하는 단계; 개시제를 첨가하여 중합하는 단계;를 포함하여 제조된다.
본 발명의 증점제 조성물은 통상의 증점제보다 점도가 높으며, 접착제에 사용하여도 충분한 부착강도를 얻을 수 있어 접착제에 대하여 소량 첨가하여도 충분한 증점력을 얻을 수 있다.

Description

증점제 조성물, 이의 제조방법 및 상기 증점제 조성물을 포함하는 접착제{Thickener Composition, Method for Manufacturing There and Adhesives Comprising Said Thickener Composition}

본 발명은 접착제에 사용되는 증점제 조성물과 이의 제조방법 및 상기 증점제 조성물을 포함하는 접착제에 관한 것이다.

알칼리 팽윤성 증점제, 셀룰로오스 계통의 증점제와 같은 수성 아크릴 수지의 증점제로 사용되는 종래의 증점제는 증점력이 약하며, 이를 보강하기 위하여 과량으로 사용하면 전체 물성이 저하되어 접착성 및 분산성이 나빠지는 문제가 있으며, 증점 후 안정성이 결여되고 제품 취급이 복잡한 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 10-0431628호, 대한민국 등록특허공보 10-1481745호, 미국 특허공보 제4,554,018호, 미국 특허공보 제4,892,916호 등에서는 역유화 합성법을 사용하여 증점제를 제조함으로써 증점력 향상, 점도 안정성, 취급 용이성을 향상시키고자 하고 있다.

그러나 선행기술의 증점제는 타일 접착제 등 건축용 접착제로 사용할 경우, 소량 첨가로는 충분한 증점력을 얻을 수 없어 첨가량이 많아야 하며, 이 경우 증점제의 오일성분으로 인해 부착강도가 현저히 저하되는 문제가 있었다.

이에 대하여, 대한민국 공개특허공보 10-2014-0135826호에서는 도료 용제에 불용성인 우레아 성분을 증점제로 사용함으로써 도료 시스템에 적용할 때 점도의 신속한 증가를 얻을 수 있는 점이 기재되어 있다.

따라서 이러한 우레아 성분을 증점제에 적용함으로써 빠른 점도 증가의 효과를 발현함으로써 접착제에 사용할 때의 부착강도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

대한민국 등록특허공보 10-0431628호 대한민국 등록특허공보 10-1481745호 미국 특허공보 제4,554,018호 미국 특허공보 제4,892,916호 대한민국 공개특허공보 10-2014-0135826호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 통상의 증점제보다 점도가 높으며, 접착제에 사용하여도 충분한 부착강도를 얻을 수 있는 증점제 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 증점제 조성물을 포함하는 부착강도가 향상된 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증점제 조성물은 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체, 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체, 오일 및 우레아 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 소르빈산, 이타콘산, 글루타콘산, 말레산, 푸마르산 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물이며, 상기 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체는 아크릴아마이드, 메틸메타크릴아마이드, 디메틸메타크릴아마이드, 디에틸메타크릴아마이드, N-비닐아마이드, N-비닐아세트아마이드, 비닐피롤리돈, N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물이며, 상기 오일은 파라핀 오일, 파라졸 오일 및 천연 오일 중 어느 하나이고, 상기 우레아 화합물은 우레아, 디우레아, 트리우레아, 테트라우레아, 펜타우레아 및 헥사우레아 중 어느 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 접착제 조성물을 아크릴 수지, 용매 및 상기 증점제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 접착제 조성물은 조성물 전체에 대하여 상기 증점제 조성물을 5 중량% 이하로 함유하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 증점제 조성물의 제조방법은 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체 및 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체를 포함하는 수상부를 제조하는 단계; 오일을 포함하는 유상부를 제조하는 단계; 상기 수상부 및 유상부를 혼합 교반하는 단계; 우레아 화합물 용액을 혼합 교반하는 단계; 개시제를 첨가하여 중합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중합하는 단계에 이어 다당류 검을 추가적으로 투입하는 단계를 포함할 수도 있다.

또한, 상기 수상부를 제조하는 단계는 상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체 및/또는 상기 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체에 염기 촉매를 적하하여 pH를 조절한 후 숙성함으로써 수행될 수 있고, 상기 유상부를 제조하는 단계는 상기 오일 및 상기 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체의 혼합물과 유화제를 혼합함으로써 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 증점제 조성물 및 이의 제조방법은 통상의 증점제보다 점도가 높으며, 접착제에 사용하여도 충분한 부착강도를 얻을 수 있다.

특히, 타일 작업 등의 건축용 작업시 사용되는 접착제에 사용할 경우, 부착강도가 현저히 향상된 접착제를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 증점제 조성물과 기존의 증점제 조성물의 점도변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 종래의 증점제 조성물을 제조하는 공정을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증점제 조성물을 제조하는 공정을 나타낸 개념도이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 증점제 조성물은 역상 유화 형태의 수증점제로서 유상부와 수상부로 이루어진 에멀전 조성물이다.

역상 유화 형태는 물을 사용하여 라디칼 중합이 가능한 친유성 단량체와 함께 W/O(water-in-oil) 상태의 역상 유화계를 형성한 후, 이 상태를 유지하면서 연속상인 단량체를 반응시킨 후 분산상으로 존재하는 물을 제거하는 형태로서 용매 대신 물을 사용하는 점에서 공정상 장점이 있고, 고형분의 함량이 높은 용액 형태를 가지므로 작업 효율이 높아지고 높은 분자량 및 분자량의 균일성을 얻을 수 있어 증점력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서는 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체, 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체 및 개시제를 사용하여 역상 유화 중합 반응을 통하여 증점제가 제조되며, 더 자세하게는 유상부인 오일과 수상부인 아크릴로일기를 가지는 친수성 단량체를 포함하는 수용액을 통해 에멀전을 형성함으로써 제조되는 것이다.

따라서 본 발명의 증점제 조성물은 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체, 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체, 오일 및 우레아 화합물을 포함하게 된다.

본 발명에서 상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체로는 친수도가 높으면서 강한 산성기를 가지는 것이 바람직하며, 아크릴산, 메타크릴산, 소르빈산, 이타콘산, 글루타콘산, 말레산, 푸마르산 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하며, 아크릴산, 메타크릴산 또는 이의 혼합물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 아크릴산 또는 메타크릴산으로서 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트 등의 C4~C15의 아크릴산 또는 메타크릴산을 들 수 있다.

또한, 상기 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체로는 아크릴아마이드, 메틸메타크릴아마이드, 디메틸메타크릴아마이드, 디에틸메타크릴아마이드, N-비닐아마이드, N-비닐아세트아마이드, 비닐피롤리돈, N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체는 단량체 전체에 대하여 50 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 90 중량%를 포함함으로써 원하는 정도의 분자량을 가진 아크릴계 공중합체를 얻을 수 있게 된다. 상기 범위를 벗어나서 비이온계 친수성 단량체가 지나치게 많거나 적을 경우 증점도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.

상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 및 비이온계 친수성 단량체는 분산된 수용액으로 사용된다. 따라서 산성인 수용액의 pH 조절을 위해 알킬아민, 암모니아, EDTA 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물을 염기 촉매로서 첨가하여 pH를 조절한 수용액으로 제조한 후 사용하는 것이 바람직하다.

이때 상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 및 비이온계 친수성 단량체와 물의 배합량은 1:1 내지 1.5:1의 중량비의 범위인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어날 경우, 수상부와 유상부의 비율이 부적합하여 역상 유화 중합이 충분히 일어나지 않게 되므로 상기 함량을 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 증점제는 역유화 중합 방법에 의해 제조되는 것이므로, 수용액 상에 오일을 첨가하게 된다.

이때 사용되는 오일로는 파라핀 오일, 파라졸 오일 및 천연 오일 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

상기 천연 오일은 역유화 중합 방법에서 사용될 수 있는 통상적인 오일로서 카놀라 오일, 린시드 오일, 유채꽃 오일, 해바라기 오일, 대두유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용할 수 있다.

또한, 상기 오일은 아크릴로일기를 가지는 친수성 단량체 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부, 바람직하게는 10 내지 40 중량부를 사용할 수 있다. 상기 함량 범위를 벗어날 경우 에멀전의 상분리가 일어나 역유화 중합 반응이 원활히 진행되지 못하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

이때, 역유화 중합 반응을 위한 안정적인 분산상을 얻기 위하여 유화제를 추가적으로 사용할 수 있다. 이러한 유화제로는 하이퍼머 1031, 1083, 스판 80, 트윈 61, 소프탄올 등을 사용할 수 있다.

상기 유화제는 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 범위를 벗어나면 에멀전 제조시 안정성이 저하되어 상분리 현상이 일어나게 되고 상기 범위를 벗어나 과량으로 사용하면 공정비용이 상승하는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 종래의 증점제와 달리 우레아 화합물을 사용함으로써 증점력 및 접착제의 접합 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 우레아 화합물은 통상적인 용제에 불용성이므로 미세한 결정을 형성하며 3차원 네트워크 구조를 형성할 수 있으므로 점도 변화율이 높아 접착제의 접착시 점도가 신속히 증가하고 접착 강도가 크게 향상되게 된다.

상기 우레아 화합물은 우레아, 디우레아, 트리우레아, 테트라우레아, 펜타우레아 및 헥사우레아 중 어느 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하며, 단량체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 범위를 벗어나면 통상적인 증점제와 대비하여 점도에 차이가 없고, 접착제에 적용하여도 부착 강도의 향상이 그다지 크지 않으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이 우레아를 사용하지 않고 제조한 기존의 증점제 조성물(도 1의 (a))과 본 발명의 증점제 조성물(도 1의 (b))의 시간에 따른 점도 변화를 비교할 때, 본 발명의 증점제 조성물에서 점도값 및 점도변화율이 기존의 증점제 조성물에 비해 뛰어난 것으로 나타나고 있다.

도 1에서는 우레아를 사용하지 않고 통상의 역상 유화 중합법으로 제조한 증점제 조성물 35 중량부에 대하여 아크릴 수지 에멀전 120 중량부와 물 180 중량부를 혼합하여 제조한 접착제 조성물(a)과 우레아를 부가하여 제조한 증점제 조성물 35 중량부에 대하여 대하여 아크릴 수지 에멀전 120 중량부와 물 180 중량부를 혼합하여 제조한 접착제 조성물(b)을 RION 점도계 VT-06으로 측정했을 때 시간에 따른 점도 변화를 나타내는 것이다.

상기 결과를 살펴보면, 증점제 조성물(a)를 사용한 접착제는 점도가 안정화되는데 200~300초의 시간이 소요되며, 시간이 경과함에 따라 점도값이 약간 감소하는 경향을 보이는데 반하여, 우레아를 사용한 증점제 조성물(b)를 사용한 접착제는 30초만에 점도가 안정화되며, 점도값도 1.8배 이상의 높은 수치를 나타내었고, 시간이 경과해도 점도값의 감소가 거의 관찰되지 않는 결과를 얻었다.

이러한 결과로부터 증점제 조성물의 성분으로 우레아를 사용하는 것만으로 증점제의 특성이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명에서 접착제 조성물은 아크릴 수지와 용매의 에멀전으로 이루어진 접착제에 본 발명의 증점제 조성물을 혼합하여 얻어지는 것으로, 상기 증점제 조성물을 5 중량% 이하로 함유되어도 충분한 접착 강도의 향상을 얻을 수 있게 된다.

또한, 필요에 따라, 디우탄 검, 휄란 검, 크산탄 검 중 선택된 어느 하나의 다당류 검을 사용함으로써 증점력을 향상시킬 수 있다. 상기 다당류 검은 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위를 초과하더라도 다당류 검의 부가로 인한 추가적인 증점력 향상이 없으므로 불필요하며, 상기 범위에 미치지 못하면 다당류 검을 추가하지 않았을 때와 증점력 향상에 차이가 없으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 증점력을 높이기 위하여 계면활성제를 부가할 수 있다.

계면활성제로는 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 프로필 셀룰로오스, 하이드록시 에틸 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로오스, 폴리옥시에틸렌 세틸에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐에테르, 폴리에틸렌 올레일에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리오시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르, 디알킬페녹시 폴리(에틸렌옥시)에탄올 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 계면활성제는 단량체 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위에 미치지 못하면 계면활성제를 사용하지 않은 증점제와 증점력에서 아무런 차이가 없으므로 효과를 얻을 수 없고, 상기 범위를 초과하면 계면활성제의 양이 증가해도 점도에 더 이상 변화가 없어 공정상 불필요하므로, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 증점제 조성물의 제조방법은 다음과 같다.

종래의 증점제 조성물 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 수상부와 유상부를 제조하여 이를 혼합 교반하고, 개시제를 첨가하여 중합한 후 숙성하는 단계를 거쳐 수행된다.

본 발명의 증점제 조성물의 제조방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 수상부와 유상부를 제조하여 이를 혼합 교반하고, 우레아 화합물 용액을 혼합한 후 개시제를 첨가하여 중합하고 필요에 따라 다당류 검 용액을 추가하고 숙성함으로써 제조되는 것이다.

즉, 본 발명의 증점제 조성물의 제조방법은 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체 및 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체를 포함하는 수상부를 제조하는 단계; 오일을 포함하는 유상부를 제조하는 단계; 상기 수상부 및 유상부를 혼합 교반하는 단계; 우레아 화합물 용액을 혼합 교반하는 단계; 개시제를 첨가하여 중합하는 단계;를 포함하며, 필요에 따라, 계면활성제의 용액과 다당류 검 용액을 추가적으로 투입하는 단계를 포함할 수도 있다.

상기 염기 촉매는 알킬아민, 암모니아, EDTA 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 또한, 상기 유화제로는 하이퍼머 1031, 1083, 스판 80, 트윈 61, 소프탄올 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 개시제로는 산화환원 개시제 또는 열 개시제를 사용할 수 있다.

산화환원 개시제로는 과황산나트륨(sodium persulfate), 아황산나트륨(sodium metabisulfate), 과황산칼륨(potassium persulfate), 아황산칼륨(potassium metabisulfate), 과황산암모늄(ammonium persulfate), 아황산암모늄(ammonium metabisulfate), 과산화수소, t-부틸 과산화수소, 황산철, 아스코르브산, 에리토르브산 나트륨(sodium erythorbate), 포름산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

열 개시제로는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 4,4'-부틸아조-시아노발레릭산, 4-t-부틸 아조-4'-시아노발레릭산, 4,4'-아조비스(시아노발레릭산), 4,4'-아조비스(4-시아노발레릭산), 2,2'-아조비스(아미디노프로판)디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드(ABAP), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 디메틸-2,2'-아조비스-이소부티레이트, 2,2'-아조디메틸 비스(2,4-디메틸-발레오니트릴), (1-페닐에틸)아조디페닐메탄; 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(1-사이클로헥산카르보니트릴), 2-(카바모일아조)-이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4,4-트리메틸펜타-2-페닐아조-2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸프로판), 2,2'-아조비스(N,N'-디메틸렌이소부틸아미딘)디하이드로클로라이드, 4,4'아조비스(4-시아노펜타노익산), 2,2'-아조비스(2-메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸]프로피온아마이드 ), 5 2,2'-아조비스(2-메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)에틸]프로피온아마이드),2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아마이드], 2,2'-아조비스(이소부틸아마이드)디하이드레이트, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-yl)프로판]디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]디설패이트 디하이드레이트, 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]하이드레이트, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스{2-[1-(2-하이드록시에틸)-2-이미다졸린-2-일]프로판}디하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-yl)프로판], 2,2'-아조비스(1-이미노-1-피롤리디노-2-에틸프로판)디하이드로클로라이드], 2,2'-아조비스{2-메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸]프로피온아마이드}], 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아마이드]}] 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

또한, 상기 개시제는 단량체 100 중량부에 대해 0.05 내지 5 중량부, 바람직하기로 0.1 내지 2 중량부를 사용할 수 있다.

본 발명에서는 상기 개시제의 첨가에 앞서 우레아 화합물을 부가함으로써 증점제의 증점력을 크게 향상시킬 수 있다.

즉, 우레아, 디우레아, 트리우레아, 테트라우레아, 펜타우레아, 헥사우레아 중 어느 하나 또는 그 이상의 화합물을 용매에 용해한 우레아 화합물 용액을 부가하고 개시제를 부가하여 중합반응을 수행하게 된다.

상기 우레아 화합물 용액을 제조하기 위해 사용되는 용매는 우레아 화합물과 상용성이 있는 용매라면 어떠한 것이든 사용할 수 있으나, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 알코올류를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 우레아 화합물은 단량체 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 범위에 미치지 못하면 우레아 화합물의 부가로 인한 효과를 얻을 수 없고, 상기 범위를 벗어나면 단량체에 비하여 우레아 화합물의 양이 지나치게 많아져 역상 유화 형태를 유지하지 못하게 되므로 원하는 형태의 증점제를 얻을 수 없는 문제점이 있다.

상기 우레아 화합물은 중합반응에 의해 아크릴로일기를 가지는 단량체와 결합하여 아미드기를 형성하는 화합물을 형성하는 것으로 파악되며, 이로 인하여 3차원적 네트워크 구조를 발생시키기 유리한 형태를 만드는 것으로 생각된다.

또한, 본 발명에서는 중합반응시 계면활성제 용액 부가하여 증점력 강화의 효과를 더 높일 수 있다. 즉, 계면활성제는 수용액으로서 투입하는 것이 바람직하며, 단량체 및 우레아 화합물의 분산도를 높여 증점제의 증점력을 향상시킬 수 있다.

상기 계면활성제 용액은 우레아 화합물을 투입하여 중합반응을 수행할 때 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 중합반응 후에 다당류 검을 부가함으로써 증점력 강화의 효과를 더 높일 수 있다. 즉, 다당류 검은 증점제를 타일 접착제에 적용했을 때, 타일의 처짐 방지 및 미장성 등의 작업성을 향상시킬 수 있다.

상기 다당류 검으로는 디우탄 검, 휄란 검, 크산탄 검 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하며, 다당류 검은 텍사놀, 부틸 카르비톨, 부틸 셀로솔브 등의 용매와 혼합하여 용액상으로 투입하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

반응기에 증류수 683g과 아크릴산 660g을 투입하고 EDTA 5.2을 증류수 75g에 용해한 후 반응기에 투입하였다. 상기 반응기의 내부 온도를 40℃로 유지하면서 암모니아수를 적하하여 pH가 6~7의 범위를 유지하도록 한 후 30분 간 숙성 과정을 거쳐 수상부 제조물을 얻었다.

상기 수상부 제조물 255g, 아크릴아마이드 114g, 파라핀 오일 106g을 반응기에 투입하였다. 다음으로 물 81g, N,N'-메틸렌비스 아크릴아마이드 2.1g, EDTA 2.6g을 용해하여 이를 반응기에 투입하였다. 여기에 스판80 12.6g, SFT81 4.6g, 파라핀 오일 6g을 용해하여 이를 반응기에 투입한 후, 상기 혼합물을 고속교반하여 혼합 제조물을 얻었다.

우레아 12g, 에틸렌글리콜 50g을 혼합하여 이를 상기 혼합 제조물에 투입하고, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1g을 3g의 아세톤에 녹인 용액을 투입한 후 질소 분위기로 만들고, 과황산칼륨 0.1g을 1g의 물에 녹인 용액을 투입하고 반응시켰다. 이때 반응기의 내부 온도를 60℃로 유지했고, 폴리에틸렌 올레일에테르 12.2g을 5g의 물에 녹인 용액을 투입하였다.

마지막으로 반응 중 디우탄검 3g, 텍사놀 10g을 반응기에 투입하여 반응시킴으로써 증점제 조성물을 제조하였다.

우레아를 24g 사용하고, 과황산칼륨 대신 과황산암모늄 0.1g을 사용한 것외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 증점제 조성물을 제조하였다.

우레아를 36g 사용하고, 디우탄검을 8g을 사용한 것외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 증점제 조성물을 제조하였다.

우레아를 50g 사용하고, 디우탄검 8g과 텍사놀 30g을 사용한 것외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 증점제 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

우레아, 계면활성제 및 디우탄검과 텍사놀을 사용하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 증점제 조성물을 제조하였다.

제조된 조성물을 아크릴 에멀전에 혼합하여 점도를 측정한 결과는 아래 표 1과 같다.(단, 표 1에서 사용된 단위는 g이며, 모든 점도값은 RION 점도계 VT-06으로 측정하였음.)

	아크릴에멀전	물	증점제	점도(cps)
실시예1	120	180	35	150,000
실시예2	120	180	35	170,000
실시예3	120	180	35	180,000
실시예4	120	180	35	176,000
비교예1	120	180	35	100,000

표 1의 결과로부터, 우레아의 함유량이 증가함에 따라 증점제의 점도가 증가 1.8배 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 디우탄검과 텍사놀 등을 추가함으로써 점도값이 더 높아지는 것을 확인하였다.

다음으로 타일 접착제로서 사용했을 때의 효과를 확인하기 위하여 아크릴 에멀전, 석회석 등에 증점제를 혼합하여 접착제를 제조하고 부착강도를 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.(단, 표 2에서 사용된 단위는 g임.) 이때 부착강도는 KS L 1593 도자기질 타일용 접착제의 6.3.3 접착강도 시험방법에 의거하여 측정하였다.

	아크릴 에멀전	물	석회석	메틸셀루솔브	증점제	점도 (cps)	부착강도 (N/㎠)
실시예1	16	22	58		4	120,000	120
실시예2	16	22	58.2		3.8	120,000	130
실시예3	16	22	58.8		3.2	120,000	150
실시예4	16	22	58.4		3.6	120,000	142
비교예1	16	22	56.4	0.1	5.5	120,000	82

표 2의 결과로부터 점도값 120,000cps를 맞추기 위해 사용되는 증점제의 양은 실시예 1 내지 4에서 5 중량% 미만이나, 비교예 1에서는 5 중량% 이상을 사용하여야 함을 알 수 있었다.

또한, 증점제에서 우레아, 디우탄검, 텍사놀의 함량이 증가함에 따라 부착강도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 부착 강도 역시 우레아를 사용하지 않은 증점제에 비하여 1.5배 이상 높은 것으로 나타났다.

예를 들어, 실시예 3과 비교예 1을 비교해 보면, 증점제의 첨가량을 약 40% 절감하여 사용하여도 부착강도가 약 1.5배 이상 증가하는 것으로 나타나 소량의 증점제 사용으로도 종래의 증점제보다 더 뛰어난 효과를 나타내는 점을 확인하였다.

Claims

아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체, 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체, 오일 및 우레아 화합물을 포함하며,
상기 우레아 화합물은 우레아, 디우레아, 트리우레아, 테트라우레아, 펜타우레아 및 헥사우레아 중 어느 하나 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 증점제 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 소르빈산, 이타콘산, 글루타콘산, 말레산, 푸마르산 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물이며, 상기 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체는 아크릴아마이드, 메틸메타크릴아마이드, 디메틸메타크릴아마이드, 디에틸메타크릴아마이드, N-비닐아마이드, N-비닐아세트아마이드, 비닐피롤리돈, N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 증점제 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 오일은 파라핀 오일, 파라졸 오일 및 천연 오일 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 증점제 조성물.
삭제
아크릴 수지, 용매 및 청구항 1에 기재된 증점제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
청구항 5에 있어서,
상기 접착제 조성물은 조성물 전체에 대하여 상기 증점제 조성물을 5 중량% 이하로 함유하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체 및 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체를 포함하는 수상부를 제조하는 단계;
오일을 포함하는 유상부를 제조하는 단계;
상기 수상부 및 유상부를 혼합 교반하는 단계;
우레아, 디우레아, 트리우레아, 테트라우레아, 펜타우레아 및 헥사우레아 중 어느 하나 또는 그 이상인 우레아 화합물의 용액을 혼합 교반하는 단계;
개시제를 첨가하여 중합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증점제 조성물의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 중합하는 단계에 이어 다당류 검을 추가적으로 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증점제 조성물의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 수상부를 제조하는 단계는 상기 아크릴로일기를 가지는 이온계 친수성 단량체 및/또는 상기 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체에 염기 촉매를 적하하여 pH를 조절한 후 숙성함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 증점제 조성물의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 유상부를 제조하는 단계는 상기 오일 및 상기 아크릴로일기를 가지는 비이온계 친수성 단량체의 혼합물과 유화제를 혼합함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 증점제 조성물의 제조방법.