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KR20030096102A - 수성 나노입자 분산물 - Google Patents

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Publication number
KR20030096102A
KR20030096102A KR10-2003-0038570A KR20030038570A KR20030096102A KR 20030096102 A KR20030096102 A KR 20030096102A KR 20030038570 A KR20030038570 A KR 20030038570A KR 20030096102 A KR20030096102 A KR 20030096102A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pnps
pnp
solvent
aqueous
weight
Prior art date
Application number
KR10-2003-0038570A
Other languages
English (en)
Inventor
아믹데이비드리차드
고어로버트하워드
로라데니스폴
닐리제임스왓슨
Original Assignee
롬 앤드 하스 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롬 앤드 하스 캄파니 filed Critical 롬 앤드 하스 캄파니
Publication of KR20030096102A publication Critical patent/KR20030096102A/ko

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Abstract

새로운 수성 PNP 분산물이 개시된다. 직경이 1~50나노미터인 용매-기초 PNPs로부터 수성 PNP 분산물을 제조하는 방법이 개시된다. 상기 PNPs의 표면에서 확장된 평균 최소 2개의 포브를 갖는 PNPs를 기초로 한 회합 증점제 조성물이 또한 개시된다. 수성 PNP 분산물은 라텍스 페인트와 같은 수성-기초 산업 및 소비자 제품에 유용하다.

Description

수성 나노입자 분산물{Aqueous Nanoparticle Dispersions}
본 발명은 가교 중합체 나노입자의 수성 분산물 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 수성-기초 생성물용의 가교 중합체 나노입자 및 회합 증점제의 수성 분산물에 관한 것이다.
가교 중합체 나노입자(이후 "PNPs")는 수성-기초 라텍스 에멀젼 페인트용 분산제 및 리올로지 조절제와 같은 다양한 소비 및 산업 제품에 유용한 새로운 종류의 거대분자 입자이다.
농축 수성 시스템의 형태로 된 광범위한 소비 및 산업 제품이 있다. 이러한 제품의 예로는 세정제, 샴푸, 헤어 콘디셔너, 액체 비누 혹은 화장물 유체, 치마제, 가정용 혹은 산업용 액체 크리너, 금속 가공유, 라텍스 페인트 및 다양한 다른 코팅 물질과 같은 가정용 혹은 개인용 케어 제품이 있다. 이러한 수성 제품은 종종 그 유동성을 농축하는 리올로지 조절제를 포함한다.
회합 증점제(associative thickener)는 라텍스 페인트와 같은 수성 제조물에 개선된 유동성(예를 들어, 흐름, 레벨링, 새그 저항성(sag resistance))을 제공할 수 있는 리올로지 조절제의 종류이다. 일반적으로 회합 증점제는 둘 또는 그 이상의 결합된 소수성 블록 혹은 가지("포브(phobes)")를 갖는 수-용성 중합체이다. 상기 포브는 망상구조를 이루도록 서로 내부-연결되는 것으로 여겨진다. 상기 결과 망상구조는 향상된 리올로지 특성에 기여하는 것으로 여겨진다.
불행하게도, 다수의 회합 증점제는 계면활성제를 사용한 에멀젼 중합체로서 제조되며, 이는 결과 경화된 페인트 막(film)의 수-민감성 증가에 기여한다. 이는 물얼룩, 자국, 기포, 감소된 접착성 및 감소된 내스트럽성과 같은 다양한 문제를 일으킨다. 따라서, 본 발명의 목적은 계면활성제가 요구되지 않는 회합 증점제를 제조하는 것이다.
일반적으로, 평균 입자 크기가 50나노미터 이상인 중합체 입자를 제공하도록 물에 용해된 계면활성제를 사용하여 제조되는 라텍스 에멀젼과는 달리, 평균 입자 크기가 1~50나노미터인 PNPs 분산물은 유기용매에서 모노-에틸렌계 불포화 단량체와 멀티-에틸렌계 불포화 단량체를 자유 라디칼 공중합에 의해 계면활성제를 사용하지 않고 합성할 수 있다. 수성-기초 제조물에서 계면활성제의 사용을 최소화하는 것이 바람직하며, 또한, 유기용매를 물로 대체하는 것과 같이 이러한 제조물에서 휘발성 유기용매의 존재를 감소시키는 것이 바람직하다. 따라서, 안정성을 부여하기 위한 계면활성제의 사용이 요구되지 않는, 물을 함유하는 PNP 분산물의 제공이 요구된다.
PNPs의 첨가로 이로울 수 있는 여러가지 산업 및 소비 제품은 물-기초 라텍스 페인트와 같은 물-기초이다. 그러나, 유기용매-기초 중합체 조성물(예를 들어, PNPs)과 물-기초 제조물을 합하는데 있어서 문제가 따른다. 예를 들어, 중합체는 제조되는 용매에서는 안정하지만, 용매-기초 중합체는 물이 알킬아크릴-기초 PNPs의 용매인 것과 같이 PNPs용으로 좋지 않은 용매인 액체와 배합함에 따라 불안정화되는 경향이 있다. 결과적으로, 불안정화된 PNPs는 잘 분산되지 않으며 수성-기초 제조물에서 그 효율성이 떨어지는 경향이 있다. 따라서, 용매-기초 PNP 분산물을 이러한 변형에 따라 불안정화되지 않는 수성-기초 PNP 분산물로 변형할 필요가 있다.
미국 특허 제 5,290,654에서는 토너 조성물의 제조방법이 개시되며: 이는 유기 용매에서 중합체를 용해하는 단계; 결과 용액을 계면활성제를 함유하는 수성 매질에서 분산하는 단계; 및 임의의 가열과 함께 혼합물을 교반하여 유기 용매를 제거하여 부유된 중합체 입자를 얻는 단계를 포함한다. 상기 특허에서 상기 단계는 부피 직경이 약 0.05(50나노미터)~약 2(2,000나노미터)마이크론인 부유 중합체 입자의 제공이 언급되고 있으며, 상기 특허의 실시예에 실제로 제공되는 부유 중합체 입자는 부피 직경이 150나노미터~260나노미터인 비-가교 축합 폴리에스테르를 기초로 한다. 뿐만 아니라, 부유된 중합체 입자를 제조하는 방법은 계면활성제의 사용이 요구된다.
미국 특허 제 4,514,552에서는 개선된 수 감성(water sensitivity) 알칼리 가용성 증점제의 제조가 개시되며, 이는 알파, 베타-모노에틸렌계 불포화 카르복시산, 계면활성제 용량(capacity)이 결여된 모노에틸렌계 불포화 단량체, 모노하이드릭 비이온성 계면활성제와 모노에틸렌계 불포화 모노이소시아네이트의 우레탄 반응 생성물인 비이온성 우레탄 단량체, 및 폴리에틸렌계 불포화 단량체의 수성 에멀젼 공중합체이다. 상기 특허의 실시예는 수성 증점제로서 유용한 평균 직경이 92nm인 중합체 입자의 제조를 위한 계면활성제의 사용이 요구된다.
따라서, 상기 언급된 특허는 1~50나노미터의 평균 입자 크기를 갖는 수성-기초 PNP 분산물의 제조는 가르치고 있지 않다. 게다가, 상기된 특허 모두는 수성 매질에서 안정한 중합체 입자를 형성하는 계면활성제의 사용이 요구된다.
본 발명자는 수성 PNP 분산물의 제조방법을 발명하였으며, 이는 안정성을 보장하는 계면활성제의 사용이 요구되지 않는다(예를 들어, 상기 입자는 실질적으로 응집되지 않는다). 본 발명의 PNPs는 초기에 용매에서 제조되며, 후속적으로 수성 매질로 전환된다. 본 발명에서, PNPs의 분산물은 중화 가능한 중합 유니트를 포함하여 제조되며, 이는 임의로 중화되고 물과 결합된다. 상기 결과 PNP 분산물은 그대로(즉, 상기 용매 및 상기 물 모두를 포함) 사용될 수 있거나 혹은 용매의 최소 일부분이 후속적으로 제거된 이후에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명자는 PNP 각각 표면에서 확장된 평균 최소 2개의 포브(phobes)를 갖는 중화된 PNPs의 분산물이 수성-기초 배합물에서 리올로지 조절제로 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 특정한 이론에 제한하는 것은 아니나, 중화된 PNPs의 표면에서 확장된 포브가 "회합 농축" 기능을 제공하는 것으로 여겨진다. 상기 PNPs의 교차결합은 물에 대한 그 용해도를 감소시키며, 상기 PNPs는 계면활성제의 사용을 요구하지 않기 때문에, 본 발명의 중화된 PNP 회합 증점제는 경화된 수성-기초 라텍스 코팅에서 상기한 수감성(water-sensitivity)을 감소시키는 것으로 여겨진다.
본 발명의 일견지에 따라서,
(a)(ⅰ)중합 유니트로서 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화 단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하며 직경이 1~50나노미터인 PNPs; 및
(ⅱ) 최소 하나의 용매;
를 포함하는 PNP 분산물을 제조하는 단계;
(b) 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체로부터 형성된 중화 가능한 중합 유니트의 최소 일부를 최소 하나의 중화제로 중합하여 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물을 형성하는 단계; 및
(c) 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물과 수성 매질을 배합(combining)하는 단계
를 포함하는 수성 PNP 분산물의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제 2견지에 따라서,
(a) 중합 유니트로서, 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화 단량체 및 최소 하나의 중화 가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하며 직경이 1~50나노미터인 PNPs;
(b) 최소 하나의 중화 가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 부분적으로 중화하는 최소 하나의 중화제; 및
(c) 수성 매질
을 포함하는 수성 PNP 분산물이 제공된다.
본 발명의 제 3견지에 따라서,
(a) 중합 유니트로서, 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화 단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하며 직경이 1~50나노미터인 PNPs; 및
(b) PNPs에 대한 용매로 우수하며, 물에 대한 용해도가 최소 10중량%인 최소 하나의 용매
를 포함하는 PNP 분산물을 제공한다.
본 발명의 제 4견지에 따라서: 중합유니트로서, 최소 하나의 멀티-에틸렌계- 불포화 단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하는 직경이 1~50나노미터이며, 표면에서 확장된 평균 최소 2개의 포브를 포함하는 PNPs를 포함하는 회합 증점제 조성물이 제공된다.
본 발명에서 사용되는 용어 "수-친화성(water-compatible) 용매"는 처리 조건에 있어서 물에 최소 부분적으로 가용성인 용매 혹은 용매의 혼합물을 의미한다. 수-친화성 용매는 물에 완전히 혼화되는 용매를 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "분산물"은 하나의 상이 제 2상에 분배되고, 제 2상은 연속되는, 최소 2개의 구별되는 상을 포함하는 물질의 물리적 상태를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "분자량"은, PNPs에 대한 기재에서, 표준 겔크로마토그래피 방법을 사용하여 얻어지는 겉보기(외관)(apparent) 분자량을 의미하며, 상기 방법은 예를 들어, 40℃에서 THF 용매, 3Plgel Columns(Polymer Labs),100Angstroms, 10^3, 10^4 Angstroms, 30cm 길이, 7.8mm ID, 1 mil/min, 100 마이크로리터 주입 부피를 사용하며, Polymer Labs CALIBRETM소프트웨어를 사용하여 협소한 폴리스티렌 표준으로 보정한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "Tg"는 차동 주사 열량계("DSC") 방법을 사용하여 측정되는 유리 전이 온도를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 약어는 달리 명시하지 않는 한 다음을 의미한다: % = 퍼센트; C = 센티그래이드; ㎛ = 마이크론; UV = 자외선; rpm = 분당 회전수; nm = 나노미터; J = 줄; cc = 입방 센티미터; g = 그램; wt% = 중량%; L = 리터; ml = 밀리리터; MIAK = 메틸이소-아밀케톤; MIBK = 메틸 이소-부틸 케톤; BA = 부틸 아크릴레이트; AA = 아크릴산; MAA = 메타크릴산; PS = 입자 크기 = 평균 입자 직경; PMA = 폴리(메틸 아크릴레이트); CyHMA = 시클로헥실메타크릴레이트; EG = 에틸렌 글리콜; DPG = 디프로필렌 글리콜; DEA = 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트; BzA = 벤질아크릴레이트; BzMA = 벤질 메타크릴레이트; MAPS = MATS = (트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트; OFPMA = 옥타플루오로펜틸 메타크릴레이트; PMA = 프로필 메타크릴레이트; PETTA = 펜타에리쓰리올 테트라/트리아세테이트; PPG4000DMA = 폴리프로필렌글리콜 4000 디메타크릴레이트; DPEPA = 디펜타에리쓰리올 펜타아크릴레이트; TMSMA = 트리메틸실릴 메타크릴레이트; MOPTSOMS = 메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실옥시)메틸실란; MOPMDMOS = 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란; TAT = 트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온; IBOMA = 이소보닐 메타크릴레이트; PGMEA = 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트; PEGMEMA475 = 폴리(에틸렌 글리콜 메틸에테르)메타크릴레이트 Mw=475; EUG = 유게놀(4-알릴-2-메톡시페놀); 및 PGDMA = 프로필렌글리콜 디메타크릴레이트를 나타낸다.
용어 "(메트)아트릴"은 아크릴 및 메타크릴 모두를 포함하며, 용어 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함한다. 또한, 용어 "(메트)아크릴아미드"는 아크릴아미드 및 메타크릴아미드 모두를 의미한다. "알킬"은 직쇄, 분지 및 고리 알킬기를 포함한다.
본 발명에서 한정되는 모든 범위는 포함되며 조합가능하다.
본 발명은 수성 PNP 분산물의 제조방법에 관한 것이며, 상기 PNPs는 1~50나노미터의 직경을 갖는다. 또한, 본 발명은 직경이 1~50나노미터인 PNPs를 포함하는 회합 증점제(associative thickener) 조성물의 제공에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 구현에 사용되는 PNPs는 전형적으로 평균 입자 직경이 1~50nm이며, 바람직하게는 1~40nm의 직경을 가지며, 보다 바람직하게는 1~30nm, 보다 더 바람직하게는 1~25nm, 보다 더 바람직하게는 1~20nm, 가장 바람직하게는 1~10nm의 직경을 갖는다. 부가적으로 상기 PNPs는 평균 입자 직경이 최소 1.5nm, 바람직하게는 최소 2nm를 갖는 것이 일반적이다.
본 발명의 수성 PNP 분산물의 제조방법에 있어서, PNP 분산물이 먼저 제조되고, 이 때, 상기 PNPs는 중합 유니트로서, 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화 단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함한다.
상기 PNPs는 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화 단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체의 자유 라디칼 중합에 의해 형성될 수 있다. 일반적으로, 달리 명시하지 않는한, 상기 최소 하나의 중합 멀티-에틸렌계-불포화 단량체의 양은 PNPs의 중량을 기준으로 최소 1중량%이다. PNPs의 중량을 기준으로 최대 100%의 중합 멀티-에틸렌계-불포화 단량체를 포함하는 것이 본 발명의 입자에 효과적으로 사용될 수 있다. 중합 멀티-에틸렌계-불포화 단량체의 양은 PNPs의 중량을 기준으로 1~80%, 보다 바람직하게는 PNPs의 중량을 기준으로 1~60%, 가장 바람직하게는 PNPs의 중량을 기준으로 1~25%인 것이 바람직하다. 전형적으로 중합 멀티-에틸렌계-불포화 단량체의 양은 최소 1%, 보다 바람직하게는 최소 2%, 보다 바람직하게는 최소 3%, 보다 더 바람직하게는 최소 5%, 보다 더 바람직하게는 최소 7.5%, 가장 바람직하게는 최소 10%이다.
본 발명에서 유용한 적합한 멀티-에틸렌계-불포화 단량체는 예를 들어, 트리비닐벤젠, 디비닐톨루엔, 디비닐피리딘, 디비닐나프탈렌, 및 디비닐자일렌; 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디비닐에테르, 트리비닐시클로헥산, 알릴메타크릴레이트("ALMA"), 알릴 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트("EGDMA"), 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트("DEGDMA"), 프로필렌글리콜 디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트("TMPTMA"), 디비닐벤젠("DVB"), 2,2-디메틸프로판-1,3-디아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 200 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에톡실레이트된 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡실레이트된 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 600 디메타크릴레이트, 폴리(부탄디올)디아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리에톡시 트리아크릴레이트, 글리세릴 프로폭시 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라메타크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 모노하이드록시펜타아크릴레이트, 디비닐 실란, 트리비닐 실란, 디메틸 디비닐 실란, 디비닐 메틸 실란, 메틸 트리비닐 실란, 디페닐 디비닐실란, 디비닐 페닐 실란, 트리비닐 페닐 실란, 디비닐 메틸 페닐 실란, 테트라비닐 실란, 디메틸 비닐 디실록산, 폴리(메틸 비닐 실록산), 폴리(비닐 하이드로 실록산), 폴리(페닐 비닐 실록산) 및 이들의 혼합물과 같은 디-, 트리-, 테트라- 혹은 보다 큰 다-작용성 에틸렌계 불포화 단량체를 포함한다.
또한 중화가능한 멀티-에틸렌계 불포화 단량체가 PNPs의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 구현에 있어서, 이러한 단량체는 멀티-에틸렌계 불포화 단량체 및 중화가능한 단량체 모두로 본 발명의 목적에 따라 분류된다.
전형적으로, 달리 명시하지 않으면, 최소 하나의 중합된 중화 가능한 에틸렌계 불포화 단량체의 양은 PNPs의 중량을 기준으로 최소 0.5중량%이다. PNPs의 중량을 기준으로 최대 100%의 중합된 중화가능한 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 것이 본 발명의 입자에 효과적으로 사용될 수 있다. PNPs의 중량을 기준으로 중합된 에틸렌계 불포화 중화 가능한 단량체의 양은 1~50%, 보다 바람직하게는 3~40%, 보다 더 바람직하게는 5~25%, 가장 바람직하게는 10~20%이다.
PNPs에 공중합 유니트로서 편입될 수 있는 적합한 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체는 이에 제한하는 것은 아니나: 산-함유 단량체, 염기-함유 단량체, 4차화 가능한 단량체, 및 다른 작용성 단량체를 포함하며, 작용기는 산 혹은 염기 작용기로 후속적으로 형성될 수 있다.
적합한 산-함유 단량체는 카르복시산 작용기를 가질 수 있으며, 이는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 및 아크릴옥시프로피온산을 포함한다. 아크릴산 및 메타크릴산은 비용 및 중합 도중의 반응성 면에서 바람직하다. 적합한 산-함유 단량체는 디카르복시산 작용기를 가질 수 있으며, 이는 이타콘산, 말레산, 퓨마르산, 시트라콘산을 포함한다. 적합한 산-함유 단량체는 일 카르복시산 작용기 및 일 C1-6에스테르 혹은 일 C0-6아미드(예를 들어, 아크릴아미드가 C0아미드이다.)를 포함하는 것과 같이 디카르복시산의 반 에스테르 혹은 반 아미드를 가질 수 있다. 적합한 산-함유 단량체는 술폰산 작용기를 가질 수 있으며, 이는, 2-아크릴아미도-2-메틸 프로판 술폰산, 스티렌 술폰산, 비닐술폰산, 술포에틸(메트)아크릴레이트, 및 술포프로필(메트)아크릴레이트를 포함한다. 적합한 산-함유 단량체는 술핀산 작용기를 가질 수 있으며, 이는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술핀산, 스티렌 술핀산, 및 비닐 술핀산을 포함한다. 적합한 산-함유 단량체는 인산 작용기를 가질 수 있으며, 이는 2-포스포에틸(메트)아크릴레이트 및 비닐 포스포릭산(phosphoric acid)을 포함한다. 인산 단량체는 특정한 기질(예를 들어, 금속)에 개선된 접착력을 제공할 수 있음으로 바람직한 것이다. 적합한 산-함유 단량체는 비닐 포스핀산과 같은 포스핀산 작용기를 가질 수 있다. 적합한 산-함유 단량체는 하이드록시 스티렌 및 이들의 유도체와 같은 페놀 작용기를 가질 수 있다.
적합한 염기-함유 단량체는 아민 작용기를 가질 수 있으며, 이는 N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트; N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트; N-t-부틸아미노에틸(메트)아크릴레이트; N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드; p-아미노스티렌; N,N-시클로헥실알릴아민; 알릴아민; 디알릴아민; 디메틸알릴아민; N-에틸디메틸알릴아민; 크로틸 아민; 및 N-에틸메트알릴아민을 포함한다. 적합한 염기-함유 단량체는 피리딘 작용기를 가질 수 있으며, 이는 2-비닐피리딘 및 4-비닐피리딘을 포함한다. 적합한 염기-함유 단량체는 또한 비닐피페리딘과 같은 피페리딘 작용기를 가질 수 있다. 적합한 염기-함유 단량체는 이미다졸 작용기를 가질 수 있으며, 이는 비닐 이미다졸을 포함한다. 적합한 염기-함유 단량체는 또한 옥사졸리디닐에틸(메트)아크릴레이트, 비닐벤질아민, 비닐페닐아민, 치환된 디알릴아민, 2-모르폴리노에틸(메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-치환된(메트)아크릴아미드, 메타크릴아미도프로필 트리메틸암모늄 클로라이드(MAPTAC), 디알릴 디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC), 2-트리메틸 암모늄 에틸 메타크릴 클로라이드(TMAEMC), 치환된 (메트)아크릴산의 4차 아민염 및 (메트)아크릴아미도 단량체 등을 포함한다.
작용기가 후속적으로 산 혹은 염기로 형성될 수 있는 적합한 작용성 단량체로는: 글리시딜(메트)아크릴레이트 및 알릴 글리시딜 에테르와 같은 에폭시드 작용기; 말레산 무수물과 같은 무수물; 및 할라이드를 함유하는 단량체를 포함한다. 적합한 할라이드-함유 작용성 단량체로는 비닐 방향족 할라이드 및 할로-알킬(메트)아크릴레이트를 포함한다. 적합한 비닐 방향족 할라이드로는 비닐벤질 클로라이드,비닐벤질 브로마이드, 알릴 클로라이드 및 알릴 브로마이드를 포함한다. 적합한 할로-알킬(메트)아크릴레이트는 클로로메틸(메트)아크릴레이트를 포함한다.
전형적으로, 본 발명에서 유용한 알킬(메트)아크릴레이트는 (C1-C24)알킬(메트)아크릴레이트이다. 적합한 알킬(메트)아크릴레이트로는 이에 제한하는 것은 아니나, "로우컷(low cut)" 알킬 (메트)아크릴레이트, "미드컷(mid cut)" 알킬(메트)아크릴레이트 및 "하이컷(high cut)" 알킬(메트)아크릴레이트를 포함한다.
일반적으로 "로우컷(low cut)" 알킬(메트)아크릴레이트는 알킬기가 1~6개의 탄소 원자를 포함하는 것이다. 적합한 로우컷 알킬(메트)아크릴레이트는 이에 제한하는 것은 아니나: 메틸 메타크릴레이트("MMA"), 메틸아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트("BMA"), 부틸 아크릴레이트("BA"), 이소부틸 메타크릴레이트("IBMA"), 헥실 메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함한다.
일반적으로 "미드컷" 알킬(메트)아크릴레이트는 알킬기가 7~15개의 탄소원자를 포함하는 것이다. 적합한 미드컷 알킬(메트)아크릴레이트는 이에 제한하는 것은 아니나: 2-에틸헥실아크릴레이트("EHA"), 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 데실 메타크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트("IDMA", 분지된 (C10)알킬 이성질체 혼합물을 기준으로), 운데실 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트(또한 라우릴 메타크릴레이트로 알려짐), 트리데실 메타크릴레이트, 테트라데실 메타크릴레이트(또한, 미리스틸 메타크릴레이트로 알려짐), 펜타데실 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 유용한 혼합물로는 도데실-펜타데실 메타크릴레이트("DPMA"), 도데실, 트리데실, 테트라데실 및 펜타데실 메타크릴레이트의 선형 및 분지된 이성질체의 혼합물; 및 라우릴-미리스틸 메타크릴레이트("LMA")를 포함한다.
전형적으로 "하이컷" 알킬(메트)아크릴레이트는 16~24개의 탄소 원자를 함유하는 알킬기이다. 적합한 하이컷 알킬(메트)아크릴레이트는 이에 제한하는 것은 아니나: 헥사데실 메타크릴레이트, 헵타데실 메타크릴레이트, 옥타데실 메타크릴레이트, 노나데실 메타크릴레이트, 코실 메타크릴레이트, 에이코실(eicosyl) 메타크릴레이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 하이컷 알킬(메트)아크릴레이트의 유용한 혼합물은 이에 제한하는 것은 아니나: 헥사데실, 옥타데실, 코실 및 에이코실 메타크릴레이트의 혼합물인 세틸-에이코실 메타크릴레이트("CEMA"); 및 헥사데실 및 옥타데실 메타크릴레이트의 혼합물인 세틸-스테아릴 메타크릴레이트("SMA")를 포함한다.
상기된 미드컷 및 하이컷 알킬(메트)아크릴레이트 단량체는 일반적으로 공업용 긴 사슬 지방족 알콜을 사용하여 표준 에스테르화 방법으로 제조되며, 이러한상업적으로 유용한 알콜은 알킬기에서 10~15개, 혹은 16~20개의 탄소원자를 함유하는 다양한 사슬 길이의 알콜 혼합물이다. 이러한 알콜의 예로는 Vista Chemical(현재 Sasol사)의 다양한 Ziegler 촉매화된 ALFOL 알콜 즉, ALFOL 1618 및 ALFOL 1620, Shell Chemical Company의 Ziegler 촉매화된 다양한 NEODOL 알콜 즉, NEODOL 25L, 및 Proctor & Gamble's TA-1618 및 CO-1270과 같은 천연 유도 알콜이다. 결과적으로, 본 발명의 목적에 있어서, 알킬(메트)아크릴레이트는 지명된 개개의 알킬(메트)아크릴레이트 생성물 뿐만 아니라, 알킬(메트)아크릴레이트와 우세한 양의 특정 지명된 알킬(메트)아크릴레이트의 혼합물을 포함하도록 의도된다.
본 발명에서 유용한 알킬(메트)아크릴레이트 단량체는 단일 단량체 혹은 알킬 부분에서 다른 수의 탄소 원자를 갖는 단량체의 혼합물일 수 있다.
본 발명에서 유용한 (메트)아크릴아미드 및 알킬(메트)아크릴레이트 단량체는 임의로 치환될 수 있다. 적합한 임의의 치환된 (메트)아크릴아미드 및 알킬(메트)아크릴레이트 단량체는 이에 제한하는 것은 아니나: 하이드록시(C2-C6)알킬 (메트)아크릴레이트, 디알킬아미노(C2-C6)-알킬 (메트)아크릴레이트, 디알킬아미노(C2-C6)알킬(메트)아크릴아미드를 포함한다.
유용한 치환 알킬(메트)아크릴레이트 단량체는 알킬 라디칼에서 하나 혹은그 이상의 수산화기를 갖는 것이며, 특히 상기 수산화기는 알킬 라디칼의 β-위치(2-위치)에 있다. 치환된 알킬기가 (C2-C6) 알킬인, 분지된 혹은 분지되지 않은 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 단량체가 바람직한 것이다. 적합한 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 단량체는 이에 제한하는 것은 아니나: 2-하이드록시에틸메타크릴레이트("HEMA"), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트("HEA"), 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 1-메틸-2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 1-메틸-2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시부틸 아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 단량체는 HEMA, 1-메틸-2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일반적으로 후자의 두 단량체 혼합물을 "하이드록시프로필 메타크릴레이트" 혹은 "HPMA"라 칭한다.
본 발명에서 유용한 다른 치환된 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드 단량체는 알킬 라디칼에서 디알킬 아미노기 혹은 디알킬아미노알킬기를 갖는 것이다. 이러한 치환 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드의 예로는 이에 제한하는 것은 아니나: 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴아미드, N,N-디메틸-아미노프로필 메타크릴아미드, N,N-디메틸아미노부틸 메타크릴아미드, N,N-디-에틸아미노에틸 메타크릴아미드, N,N-디에틸아미노프로필 메타크릴아미드, N,N-디에틸아미노부틸 메타크릴아미드, N-(1,1-디메틸-3-옥소부틸)아크릴아미드, N-(1,3-디페닐-1-에틸-3-옥소부틸) 아크릴아미드, N-(1-메틸-1-페닐-3-옥소부틸)메타크릴아미드, 및 2-하이드록시에틸 아크릴아미드, 아미노에틸 에틸렌 우레아의 N-메타크릴아미드, N-메타크릴옥시 에틸 몰폴린, 디메틸아미노프로필아민의 N-말레이미드 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명에서 유용한 다른 치환된 (메트)아크릴레이트 단량체는 γ-프로필 트리(C1-C6)알콕시실릴(메트)아크릴레이트, γ-프로필 트리(C1-C6)알킬실릴(메트)아크릴레이트, γ-프로필 디(C1-C6)알콕시(C1-C6)알킬실릴(메트)아크릴레이트, γ-프로필 디(C1-C6)알킬(C1-C6)알콕시실릴(메트)아크릴레이트, 비닐 트리(C1-C6)알콕시실릴(메트)아크릴레이트, 비닐 디(C1-C6)알콕시(C1-C6)알킬실릴(메트)아크릴레이트, 비닐 (C1-C6)알콕시디(C1-C6)알킬실릴(메트)아크릴레이트, 비닐트리(C1-C6)알킬실릴(메트)아크릴레이트 및 이들의 혼합물과 같은 실리콘-함유 단량체이다.
또한 본 발명에서 불포화 단량체로서 유용한 비닐 방향족 단량체로는: 스티렌("STY"), α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-메틸스티렌, 에틸비닐벤젠, 비닐나프탈렌, 비닐자일렌 및 이들의 혼합물을 포함한다. 또한 유용한 비닐 방향족 단량체로는 불소, 염소 혹은 브롬과 같은 하나 혹은 그 이상의 할로겐기를 함유하는 할로겐유도체; 및 니트로, 시아노, (C1~C10) 알콕시, 할로(C1~C10)알킬, 카르브(C1~C10)알콕시, 카르복시, 아미노, (C1~C10)알킬아미노 유도체 등과 같은 이들의 상응하는 치환 상응물(counterparts)을 포함한다.
본 발명에서 유용한 질소-함유 화합물로는 이에 제한하는 것은 아니나: 2-비닐피리딘 혹은 4-비닐피리딘과 같은 비닐피리딘; 2-메틸-5-비닐-피리딘, 2-에틸-5-비닐피리딘, 3-메틸-5-비닐피리딘, 2,3-디메틸-5-비닐-피리딘, 및 2-메틸-3-에틸-5-비닐피리딘과 같은 저알킬(C1-C8) 치환된 N-비닐 피리딘; 메틸-치환된 퀴놀린 및 이소퀴놀린; N-비닐카프로락탐; N-비닐부티로락탐; N-비닐피롤리돈; 비닐 이미다졸; N-비닐 카바졸; N-비닐-숙신이미드; (메트)아크릴로니트릴; o-, m-, 혹은 p-아미노스티렌; 말레이미드; N-비닐-옥사졸리디논; N,N-디메틸아미노에틸-비닐-에테르; 에틸-2-시아노 아크릴레이트; 비닐 아세토니트릴; N-비닐프탈이미드; N-비닐-티오-피롤리돈, 3-메틸-1-비닐-피롤리돈, 4-메틸-1-비닐-피롤리돈, 5-메틸-1-비닐-피롤리돈, 3-에틸-1-비닐-피롤리돈, 3-부틸-1-비닐-피롤리돈, 3,3-디메틸-1-비닐-피롤리돈, 4,5-디메틸-1-비닐-피롤리돈, 5,5-디메틸-1-비닐-피롤리돈, 3,3,5-트리메틸-1-비닐-피롤리돈, 4-에틸-1-비닐-피롤리돈, 5-메틸-5-에틸-1-비닐-피롤리돈 및 3,4,5-트리메틸-1-비닐-피롤리돈과 같은 N-비닐-피롤리돈; 비닐 피롤; 비닐 아닐린; 비닐 버사테이트 및 비닐 피페리딘을 포함한다.
본 발명에서 유용한 치환 에틸렌계 불포화 단량체는 이에 제한하는 것은 아니나: 알릴 단량체, 비닐 아세테이트, 비닐 포름아미드, 비닐 클로라이드, 비닐 플루오라이드, 비닐 브로마이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐리덴 플루오라이드 및 비닐리덴 브로마이드를 포함한다.
다른 에틸렌계-불포화 단량체가 또한 상기 PNPs에 공중합 유니트로서 편입될 수 있다. 적합한 에틸렌계-불포화 단량체로는 이에 제한하는 것은 아니나: 알킬(메트)아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 알케닐(메트)아크릴레이트, 방향족(메트)아크릴레이트, 비닐 방향족 단량체, 부타디엔 및 이소프렌과 같은 알킬 디엔, 질소-함유 화합물 및 이의 티오-유사체 및 치환된 에틸렌 단량체를 포함한다. (메트)아크릴 및 (메트)아크릴아미드 단량체는 중합 도중의 반응성에 있어서 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 PNP 분산물은 용액 중합에 의해 제조될 수 있다. 본 발명에서 "용액 중합"이란, 중합체용 용매내에서의 자유 라디칼 첨가 중합을 의미한다. 본 발명에서 "중합체용 용매"란 PNPs로의 실질적으로 유사한 중합 단량체 유니트를 갖는 선형 불규칙 (공)-중합체가 용매에서 가용성인 것을 의미한다. 적합한 용매 혹은 용매의 혼합물이 또한 본 발명에 개시된 바와 같이 용해도 매개변수 분석을 사용하여 선택될 수 있다.
상기 PNPs는 유기용매와 같이 용매에서 제조될 수 있다. 유기 용매의 예로는이에 제한하는 것은 아니나: 알칸과 같은 탄화수소, 염소화, 불소화, 및 브롬화된 탄화수소와 같은 할로탄화수소, 에테르, 케톤, 에스테르, 알콜 및 이들의 혼합물과 같은 방향족 탄화수소를 포함한다. 특히 적합한 용매로는 도데칸, 메시틸렌, 자일렌, 디페닐 에테르, 감마-부티로락톤, 에틸 아세테이트, 에틸 락테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 카프로락톤, 2-헵타논, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 및 데칸올, t-부탄올, 및 이소프로판올("IPA")과 같은 알킬-알콜을 포함한다.
상기 PNPs는 먼저 용매 힐(heel) 혹은 선택적으로, 용매 및 단량체 일부의 혼합물을 교반기, 열온도계, 및 환류 콘덴서가 장착된 반응 용기에 장입하여 제조할 수 있다. 일반적으로 상기 단량체 장입물은 단량체, 개시제 및 사슬 전달제로 적합하게 구성된다. 상기 용매 혹은 용매/단량체 힐 장입물은 질소 블랭킷하에서 교반과 함께 가열된다. 전형적으로, 개시온도는 55~125℃이며, 보다 낮거나 혹은 보다 높은 개시제 온도는 이 기술분야에 알려진 적합한 낮은 온도 혹은 높은 온도의 개시제를 사용하는 것이 가능하다. 상기 힐 장입물(heel charge)이 중합을 개시하는 충분한 온도에 도달한 후, 상기 단량체 장입물 혹은 단량체 장입물의 밸런스가 반응 용기에 첨가된다. 상기 단량체 장입 시간은 전형적으로 15분~4시간이며, 실질적으로 보다 짧거나 혹은 보다 긴시간동안도 고려된다. 단량체 장입 동안에, 상기 반응 온도는 일반적으로 일정하게 유지되며, 반응 온도를 변화시키는 것도 가능하다. 상기 단량체 혼합물 첨가 완료후, 용매중의 추가 개시제가 반응에 첨가할수 있거나 및/혹은 유지 시간을 허용될 수 있다.
적합한 공중합 가능한 단량체 배합물 PNPs는 예를 들어:
를 포함한다.
입자 크기 및 분포의 조절은 용매의 선택, 개시제의 선택, 총 고형분 수준, 개시제 수준, 다-작용성 단량체의 종류 및 양, 사슬 전달제의 종류 및 양, 및 반응 조건과 같은 방법에 의해 수행될 수 있다. 입자 크기(평균 입자 직경)은 표준 동력 광산란 기술을 사용하여 측정될 수 있으며, 이때 상호 작용으로 CONTIN과 같은 LaPlace 전환 방법을 사용하여 수력학적 크기로 전환시킬 수 있다.
본 발명의 자유 라디칼 중합에 유용한 개시제는 예를 들어: 하나 혹은 그 이상의 퍼옥시에스테르, 디알킬퍼옥사이드, 알킬하이드로퍼옥사이드, 퍼술페이트, 아조개시제, 레독스 개시제등을 포함한다. 유용한 자유 라디칼 개시제로는 이에 제한하는 것은 아니나: 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥토에이트, t-아밀 퍼옥시피발레이트, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 및 아조이소부틸니트릴 및 2,2'-아조비스(2-메틸부탄니트릴)과 같은 아조 화합물을 포함한다. 상기 자유 라디칼 개시제는 t-아밀 퍼옥시피발레이트인 것이 바람직하다. 사용되는 자유 라디칼 개시제의 양은 총 단량체의 중량을 기준으로 0.05~10중량%이다.
임의로, 사슬전달제는 본 발명에서 유용한 PNPs의 제조에 사용될 수 있다. 적합한 사슬전달제로는 예를 들어: 도데실 메르캅탄와 같은 알킬 메르캅탄, 톨루엔과 같은 활성화 수소를 갖는 방향족 탄화수소 및 브로모트리클로로에탄과 같은 알킬 할라이드를 포함한다.
일반적으로 본 발명의 PNPs는 5,000~1,000,000, 바람직하게는 10,000~500,000이며, 보다 바람직하게는 15,000~100,000의 "겉보기 중량 평균 분자량"을 갖는다. 본 발명에서 사용되는 "겉보기 중량 평균 분자량"은 PNP 입자의 크기를 반영한다. 이로 인해서, PNPs의 GPC 용리 시간은 겉보기 중량 평균 분자량 측정의 지시를 제공하며, 절대 중량 평균 분자량 측정을 필요로 하지 않는다.
일반적으로 용매와 PNPs의 용해도는 델타 d, 델타 p, 델타 h 및 델타 v의 Van Krevelen 매개 변수와 같은 이들의 용해도 매개변수의 매칭으로 결정한다. 예를 들어, Van Krevelen등의Properties of Polymers. Their Estimation and Correlation with Chemical Structure, Elsevier Scentific Publishing Co., 1976; Olabisi등의,Polymer-Polymer Miscibility, Academic Press, NY, 1979; Coleman등의Specific Interactions and the Miscibility of Polymer Blends, Technomic, 1991; 및 A. F. M. Barton,CRC Handbook of Solubility Parameters and Other Cohesion Parameters, 2ndEd,, CRC Press, 1991을 참조 바란다. 델타 d는 분산 상호작용의 측정이며, 델타 p는 극성 상호 작용의 측정, 델타 h는 수소 결합 상호작용의 측정, 그리고 델타 v는 분산 및 극성 상호 작용 모두의 측정이다. 이러한 용해도 매개변수는 그룹 기여법에 의해 계산될 수 있거나 혹은 가용성 용매 및 불용성 용매로 구성되는 혼합 용매 시스템에서 중합 물질의 흐림점을 측정하여 결정할 수 있다. 상기 흐림점에서의 용해도 매개변수는 용매의 중량 %를 기준으로 한다. 전형적으로, 흐림점 값은 물질에 대하여 측정되며, 이러한 흐림점으로 규정되는 중심부는 물질의 용해도 매개변수의 범위로 규정된다.
본 발명의 일구현에 따라 수성 PNP 분산물을 제조하는 방법에 있어서, PNP 분산물은 상기된 바와 같이 PNPs 및 최소 하나의 수-친화성 용매를 포함하여 제조된다. 상기 수성 PNP 분산물 중 상기 PNPs의 적합한 중량%는 수성 PNP 분산물의 총중량을 기준으로 바람직하게는 1~90중량%, 보다 바람직하게는 2~75중량%, 보다 더 바람직하게는 4~65중량%, 보다 더 바람직하게는 8~55중량%, 및 가장 바람직하게는 10~45중량%이다.
적합한 수-친화성 용매는 공정 조건에서 물에 최소 부분적으로 용해된다. 전형적으로, 적합한 수-친화성 용매는 최소 10중량%, 보다 바람직하게는 최소 15중량%, 보다 더 바람직하게는 최소 20중량%, 보다 더 바람직하게는 최소 30중량%, 보다 더 바람직하게는 최소 50중량%, 보다 더 바람직하게는 75중량%, 가장 바람직하게는 공정 조건에서 물에 완전히 용해되는 것이다. 적합한 수-친화성 용매는 Lange's Handbook of Chemistry에 열거되어 있으며, 이는 염소화, 불소화 및 브롬화된 탄화수소와 같은 할로 탄화수소, 에테르, 케톤, 에스테르, 알콜 및 이들의 혼합물을 포함한다. 특히 적합한 용매로는 디페닐에테르, 감마-부티로락톤, 에틸 아세테이트, 에틸 락테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 카프로락톤, 2-헵타논, 메틸이소부틸 케톤, 디이소부틸케톤, 메틸에틸케톤("MEK"), 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 및 데카놀, 바람직하게는 t-부탄올 및 이소프로판올("IPA")과 같은 C1-C5알킬 알콜과 같은 알킬 알콜을 포함한다.
또한 적합한 용매는 공정 조건에서 물과 아조트로프(공비 혼합물)(2성분 혹은 그 보다 높은 성분의 아조트로프)를 형성할 것이다. 물과 아조트로프를 형성하는 용매는 공정 조건의 평형에서 물 및 용매의 혼합물의 기체상에서 용매의 농도가 최소 10중량%, 전형적으로 최소 20중량%, 보다 전형적으로는 최소 30중량%, 보다 더 전형적으로는 최소 40중량%, 바람직하게는 최소 50중량%인 것으로 정의된다. 또한 물과 아조트로프를 형성하는 적합한 용매가Lange's Handbook of Chemistry에 제공된다. 이러한 용매는 수-친화성 용매가 포함되며, 이는 C1-C4디(알킬)(디)에틸렌 글리콜, IPA, 아세톤, 및 MEK와 같은 C1-C3알콜과 같이 물과 우수한 아조트로프를 형성한다.
본 발명의 PNP 분산물의 제조에 있어서 계면 활성제의 사용은 요구되지 않으며, 본 발명의 PNP 분산물은 계면활성제가 실질적으로 없는 것이 전형적이며, 계면활성제는 포함될 수도 있다. 존재하는 경우, 계면활성제의 양은 상기 PNPs 총 중량을 기준으로 3중량% 미만이며, 보다 바람직하게는 2중량% 미만, 보다 더 바람직하게는 1중량% 미만, 보다 더 바람직하게는 0.5중량% 미만, 보다 더 바람직하게는 0.2중량%미만이다.
수-친화성 용매는 여러가지 방법으로 PNP 분산물에 제공될 수 있다. 일 방법은 비-수-친화성 용매에서 PNPs의 용매-기초 자유 라디칼 중합을 수행하는 것이며, 후속적으로 분산물은 수-친화성 용매로 희석된다. 이러한 경우에, 상기 수-친화성 용매는 비-수-친화성 용매와 혼화된다. 또한, PNP 분산물의 비-수-친화성 용매의최소 일부분은 수-친화성 용매로 희석되기 전에 진공 증류로 제거될 수 있다. 비-수-친화성 용매의 실질적인 분율이 제거되는 경우, 특정한 PNPs(처리온도보다 높은 Tg를 가지거나 혹은 고도로 가교된)는 분말로 건조되고 후속적으로 수친화성 용매, 수성 물-함유 용매 혹은 물에서 분산될 수 있다. 바람직한 방법은 수-친화성 용매에서 PNPs의 용매-기초 자유 라디칼 중합을 수행하는 것이다. 이러한 경우에 있어서, 또한 상기 수-친화성 용매는 최소 두개의 상이한 용매의 혼합물일 수 있으며, 상기 혼합물은 수 친화성이다.
본 발명에 따라 수성 PNP 분산물을 제조하는 방법에 있어서, PNPs의 중화가능한 중합 유니트의 최소 일부분은 최소 하나의 중화제로 중화되어 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물을 형성한다. 상기 PNPs의 중화 가능한 중합 유니트는 다양한 방법으로 중화될 수 있다. 상기 중화가능한 중합 유니트가 산성인 경우, 상기 중화제는 전형적으로 염기성일 것이다. 또한, 상기 중화가능한 중합 유니트가 염기성인 경우, 상기 중화제는 전형적으로 산성일 것이다.
적합한 염기성 중화제로는 무기 및 유기 염기를 포함한다. 적합한 무기 염기로는 다양한 하이드록사이드, 카보네이트, 바이카보네이트, Ⅰ족[Li, Na, K, Rb, Cs] 및 Ⅱ족[Be, Mg, Ca, Sr, Ba] 원소의 아세테이트 염기를 포함한다. 적합한 유기 염기로는 암모니아, 1차/2차/3차 아민, 디아민, 및 트리아민을 포함한다. 바람직한 염기성 중화제로는 소디움 하이드록사이드(NaOH), 암모늄하이드록사이드(NH4OH) 및 암모니아를 포함한다. 수성-기초 코팅 배합물에서 사용되는 경우, 코팅 필름에서 쉽게 증발됨에 따라 암모니아가 중화 염기로 바람직하며, 이에 따라 건조된 코팅의 물에 대한 감성이 감소된다.
적합한 산성 중화제로는 이에 제한하는 것은 아니나: 포름산, 아세트산, 프로파노산(propanoic acid), 클로로아세트산, 및 트리클로로아세트산과 같은 카르복시산; 말레산, 퓨마르산, 말론산, 및 옥살산과 같은 디카르복시산; 글리콜산, 락트산, 말산, 및 타르타릭산과 같은 (디)카르복실/하이드록시산; 벤조산, 만델산, 프탈산, 및 살리실릭산과 같은 방향족 산; 및 붕산, 카본산, 시트르산, 요오드산, 질산, 아질산, 과옥소산, 인산, 아인산, 황산, 아황산, 및 염산과 같은 여러가지 다른산을 포함한다.
또한, 중화는 PNP 중화에 있어서 4차화 가능한(quaternizable) 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 단계 및 후속적으로 미국 특허 제 5,212,251에 개시된 바와 같이 PNPs를 4차화하는 단계로 수행될 수 있다. 예를 들어, 아민 작용성 단량체가 적합한 4차화 가능한 에틸렌계 불포화 단량체이며, 아민 작용성 단량체를 4차화할 수 있는 적합한 화합물로는 알킬 할라이드, 아릴 할라이드, 에피클로로히드린, 및 예를 들어, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 비스페놀 A의 에폭시 유도체등과 같은 에폭시드 등을 포함한다. 일반적으로 4차화 가능한 단량체를 4차화할 수 있는4차화제(quaternizing agent)로는 4차화 가능한 작용기(예를 들어, 아민)와 바람직하게 작용하는 어떠한 알킬화 작용제를 포함한다.
본 발명의 특정한 구현에 있어서, 중화 가능한 중합 유니트는 공중합 반응성 작용기에 의해 제공된다. 이러한 기는 염기성 혹은 산성 작용기의 중화 전에 염기성 혹은 산성 작용기를 포함하는 반응물과 후-반응될 수 있다. 적합한 반응물은 친핵성 염기성 혹은 산성 작용기 모두를 포함한다. 전형적인 반응물은 아민 혹은 메르캅탄 친핵체를 포함한다. 바람직한 반응물은 아민 혹은 메트캅탄 친핵체 및 메르캅토 산: 예를 들어, HS-(CH2)n-COOH, n=1~3; 및 아미노산: 예를 들어, 글리신, 알라닌, 류신, 아스파르트산, 글루탐산 중 최소 하나와 같은 하나 이상의 카르복시산 작용기를 포함한다. 비용은 물론, 금속에 좋지 않은 영향을 미치는 할라이드 이온(염소 및 브롬)의 발생을 회피하도록, 에폭시드 및 무수물 중합 가능한 작용기 모두가 할라이드 보다 바람직하다. 전형적으로 아미노산이 비용, 유용성 및 메르캅탄 작용기로 인한 악취로 인하여 메르캅토산이 바람직한 것이다. 후-반응된 반응물의 염기성 혹은 산성 작용기의 중화는 상기한 바와 같이 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물을 제공하도록 적합한 중화제로 수행된다.
일반적으로, 상기 PNP 분산물을 중화하는 중화제의 양은 중화 가능한 PNPs의 중합 유니트에 대한 중화제의 몰기준으로 결정된다. 특별한 이론으로 제한하는 것은 아니나, PNPs의 안정화(즉, 비수성으로부터 수성 매질로 전환되는 도중에 입자 크기의 유지)에 요구되는 중화 가능한 중합 유니트의 양(즉, 장입 수준)은 PNP 조성 및 특성 변화에 따라 변화한다. 중화제에 있어서 PNP 소수성, Tg, 가교 수준, 및 짝이온의 종류는 중요한 변수로 여겨진다. 안정한 수성 PNP 분산물의 제공에 있어서(즉, PNPs 응집이 바람직하게 최소화되는), 상기 중화 가능한 중합 유니트는 최소 20%, 보다 바람직하게는 최소 50%, 보다 더 바람직하게는 최소 80%, 가장 바람직하게는 최소 90%가 중화되는 것이 바람직하다. 상기 중화제는 상기 PNP 분산물의 완전한 중화에 요구되는 양을 초과하여 첨가될 수 있으나(즉, 과-중화), 이는 과량의 중화제가 PNP 분산물의 특성이 퇴화(예를 들어, 악취의 증가)될 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 이러한 경우에 있어서, PNPs의 완전 중화에 요구되는 중화제의 양은 일반적으로 120% 이하, 보다 일반적으로는 110% 이하이다.
PNPs의 중화는 여러가지 방법으로 수행할 수 있다. 일 구현에 있어서, 상기 PNP 분산물은 중화제가 함유된 용액에 교반하면서 첨가될 수 있다. 바람직하게, 상기 중화제는 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물을 제공하도록, 교반하면서 시간경과에 따라 첨가된다.
본 발명에 따라 수성 PNP 분산물을 제조하는 방법에 있어서, 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물을 수성 매질과 합한다. 수성 매질은 물을 포함하는 어떠한 액체 매질이며, 바람직하게는 물이다. 상기 수성 매질은 상기 PNPs의 중화를 위한중화제를 포함할 수 있으며, PNP 분산물은 동시에 중화되고 수성 매질과 합하여질 수 있다. 또한, 상기 수성 매질은 계면활성제를 함유할 수 있으며, PNPs의 안정성을 변경하거나 혹은 그 표면 장력과 같은 PNP 분산물의 다른 특성을 변경할 수 있다.
PNP 분산물 및 수성 매질의 결합은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 일 구현에 있어서, 최소 부분 PNP 분산물은 수성 매질에 첨가될 수 있다. 다른 구현에 있어서, 수성 매질은 상기 PNP 분산물에 첨가될 수 있다. 다른 구현에 있어서, 상기 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물 및 수성 매질은 혼합 헤드와 같이 자발적으로 합하여질 수 있다. 혼합에 사용될 수 있는 다양한 방법 및 장치가The Chemical Engineer's Handbook, 5thEdition, Perry and Chilton, Eds., McGraw-Hill, Ch. 21, 1973에 개시된다. 전형적으로, PNPs의 응집을 최소화하는 용매가 수성 매질과 직접적으로 혼합되도록 PNP 분산물을 첨가하면서 수성상을 연속적으로 교반한다.
본 발명의 부가적인 구현에 있어서, 상기 PNPs는 다음과 같이 용매에서 제조되며, 중화하고, 용매를 스트립하고, 수성 매질(물)로 희석하는 것이 가능하다:
본 발명의 일구현에 있어서, PNPs는 IPA와 같은 수-혼화성(miscible) 용매에서 제조되며, 중화제로 중화하여 중화된 PNPs의 단일 혹은 보다 높은 차수의 상용액(phase solution)을 형성하며, 수성 매질로 희석하여 수성 PNP 분산물을 형성한다. "보다 높은-차수의 상 용액(higher-order phase solution)"이란, 최소 2개의 열역학적으로 구별되는 상을 갖는 조성물을 의미하며, 이는 PNPs 및 용매를 포함한다. 상기 수성 PNP 분산물은 후속적으로 용매를 스트립할 수 있다.
본 발명의 일 구현에 있어서, PNPs는 MEK와 같은 수-친화성 용매에서 제조되며, 중화제로 중화하여 중화된 PNPs의 단일 혹은 높은-차수의 상용액을 형성하며, 수성 매질로 희석하여 수성 PNP 분산물을 형성한다. 이러한 구현의 수성 PNP 분산물은 용매를 후속적으로 스트립할 수 있으며, 상기 PNPs를 분산물로부터 추출할 수 있거나 혹은 상기 용매를 상기 분산물로부터 추출할 수 있다. 또한, 스트리핑 및 추출 방법의 결합이 이러한 구현의 수성 PNP 분산물의 용매 함량 감소에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현에 있어서, PNPs이 톨루엔과 같이 수-비혼화성 용매에서 제조된 다음, 중화제로 중화하여 중화된 PNPs의 단일 혹은 보다 높은 차수의 상용액을 형성한 다음, 수성 매질로 희석하여 수성 PNP 분산물을 형성한다. 이러한 구현의 수성 PNP 분산물은 후속적으로 용매를 스트립할 수 있으며, 상기 PNPs를 상기 분산물로부터 추출할 수 있거나 혹은 상기 용매를 상기 분산물로부터 추출할 수 있다. 또한, 스트리핑 및 추출 방법의 결합이 이러한 구현의 PNP 분산물의 용매 함량 감소에 사용될 수 있다.
본 발명의 일구현에 있어서, 먼저 PNPs가 용매에서 제조된 다음 스트리핑과 같은 방법으로 용매를 제거한 다음, 상기 PNPs를 중화제로 중화하고 수성 매질로 희석하여 수성 PNP 분산물을 형성한다.
본 발명의 일구현에 있어서, 먼저 PNP를 용매에서 제조한 다음, 상기 PNPs를 중화제로 중화한 다음, 용매를 스트리핑으로 제거하고 나서, 수성 매질로 상기 PNPs를 희석하여 수성 PNP 분산물을 형성한다.
최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물 대 수성 매질의 중량 비율은 바람직하게는 0.1:100~100:1, 보다 바람직하게는 1:100~10:1, 보다 더 바람직하게는 1:20~2:1, 보다 더 바람직하게는 1:5~1:1이다. 수-혼화성 용매가 물에 완전히 섞이는 경우, 하나의 액체 상을 갖는 수성 PNP 분산물을 제공하는 상기 비율은 제한되지 않는다. 수-친화성 용매가 부분적으로 물에 용해되는 경우, 전형적으로 이러한 비율은 공정 조건에 있어서 물에 대한 용매의 용해도에 제한되지 않으며, 단일 액체상 수성 PNP 분산물을 제공한다.
본 발명의 특정한 구현에 있어서, 분산물의 수성 및 PNP 부분을 농축하여 수성 PNP 분산물로부터 용매의 최소 일부분을 제거하는 것이 바람직하다. 이러한 구현에 있어서, 바람직하게는 최소 25중량%, 보다 바람직하게는 최소 50중량%, 보다 더 바람직하게는 최소 75중량%, 가장 바람직하게는 실질적으로 모든 용매를 물로교환한다. 용매의 제거는 PNPs의 불안정화(즉, 응집)를 최소화하는 조건하에서 바람직하게 수행된다. 수-용매 혼합물에서 용매를 제거하는 다양한 방법이 본 발명에서 사용될 수 있으며,The Chemical Engineer's Handbook, 5 th Edition, Perry and Chilton, Eds., McGraw-Hill, Ch 13, "Distillation", 1973에 개시된다. 바람직하게, 아조트로프 증류 방법이 용매의 최소 일부분을 제거하는데 사용된다. 상기 문헌 pp. 13-38, et seq를 참조 바란다. 적합한 아조트로프 2성분 수-용매(water-solvent) 쌍의 예가 상기 문헌 표 13~10에 제공된다. 바람직하게, 2성분 혹은 보다 많은 성분의 아조트로프 혼합물은 아조트로프 증류 도중에 단일 액체 상을 보유한다(즉, 균일한 아조트로프 증류).
본 발명의 일구현에 있어서, 입자 안정성을 부여하는 중화제가 요구되지 않는 수성 PNP 분산물을 제조하는 것이 바람직하다. 이러한 구현에 있어서, PNPs의 분산물은 PNPs용으로 "우수한 용매" 및 물에 친화성 혹은 혼화성(miscible)인 용매 모두에서 제조될 수 있다. PNPs용으로 우수한 용매는 전형적으로 PNPs를 팽창시킬 것이다. 또한 우수한 용매 및 PNPs의 용해도 매개변수가 실질적으로 부합하도록 PNPs에 대한 우수한 용매가 한정된다. 물과 친화적이거나 혹은 혼화성인 용매가 본 발명에 개시된다. 또한, 물과 친화성 혹은 혼화성인 아크릴-함유 PNPs용으로 우수한 용매의 예로는 이소프로판올, 알킬 셀로솔브(예를 들어, 부틸 셀로솔브) 및 알킬카르비톨(예를 들어, 에틸 카르비톨)을 포함한다. 이러한 구현에 있어서, 상기PNP는 물과 결합시 입자 안정성을 부여하기 위한 중화제의 첨가가 요구되지 않는다. 이러한 구현의 수성 PNP 분산물은 PNP 용매 분산물과 물과 같은 수성 매질을 결합하여 제조할 수 있다. 이러한 구현에 있어서, 수성 PNP 분산물의 총 중량을 기준으로 물의 중량%는 바람직하게는 최소 1중량%, 보다 바람직하게는 최소 2중량%, 보다 더 바람직하게는 최소 5중량%, 보다 더 바람직하게는 10중량%, 보다 더 바람직하게는 최소 25중량%, 보다 더 바람직하게는 최소 50중량%, 가장 바람직하게는 최소 75중량%이다.
본 발명의 수성 PNP 분산물은 광범위한 PNP 중량 분율을 가질 수 있다. 전형적으로, 상기 PNP 중량 분율은 0.1~99중량%, 보다 바람직하게는 1~90중량%, 보다 더 바람직하게는 2~75중량%, 보다 더 바람직하게는 5~50중량%, 그리고 가장 바람직하게는 10~40중량%이다. 일반적으로 PNP 중량 분율이 25중량%보다 큰 경우에는 점성, 시럽과 같은 수성 PNP 분산물이 되며, PNP 중량 분율이 15중량% 미만인 경우에는 묽은 액체-형 수성 PNP 분산물이 제공된다. 이러한 점도 대 고형분 농도 가이드라인은 조성 및 온도에 따라 변화될 것이다.
본 발명의 수성 PNP 분산물은 회합 증점제(associative thickeners)로 사용될 수 있다. 이러한 구현에 있어서, 상기 PNPs는 상기 PNPs의 표면에서 확장된 평균 최소 2개의 포브를 부가적으로 포함한다. 상기 포브는 다양한 방식으로 상기 PNPs에 적합하게 제공될 수 있다. 일 방법은 PNPs의 합성에서 평균 2개의 에틸렌계불포화 포브-함유 단량체를 포함하는 것이다. 적합한 포브-함유 단량체는 포브를 갖는 어떠한 에틸렌계 불포화 단량체일 수 있다. 적합한 포브는 최소 4개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 최소 6개의 탄소 원자, 보다 더 바람직하게는 최소 8개의 탄소 원자, 보다 더 바람직하게는 최소 10개의 탄소 원자를 포함하는 전형적인 알킬기이다. 포브-함유 단량체는 본 발명에 개시된 바와 같이, 본 발명의 PNPs와 공중합 가능하며, 에틸렌계-불포화 작용기를 갖는다. 포브-함유 단량체는 포브 및 에틸렌계 불포화 작용기 사이에서 2-100 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 결합과 같은 최소 하나의 수용성 스페이서(spacer) 기를 임의로 함유할 수 있다.
바람직한 구현에 있어서, 상기 포브-함유 단량체는 포브 및 에틸렌계 불포화 작용기 사이에 수용성 스페이서(spacer) 분자(예를 들어, 폴리에틸렌 옥사이드 스페이서)를 갖는다. 적합한 예로는 C10-C30에톡실레이트, 바람직하게는 C12-C18에톡실레이트를 갖는 메타크릴레이트된 비이온성 계면활성제를 포함한다.
다른 구현에 있어서, PNP 회합 증점제의 포브는 포브-함유 반응물을 후-반응시켜 화학적 작용기를 갖는 중합 유니트를 함유하는 PNPs에 제공할 수 있다. 적합한 화학적 작용기를 갖는 PNPs가 상기 제공된다. 적합한 포브-함유 반응물은 아민, 알콜, 및 무수물을 포함한다.
적합한 포브-함유 단량체 및 반응물은 25℃에서 10중량%미만, 바람직하게는 5중량% 미만, 보다 바람직하게는 2중량%미만, 보다 더 바람직하게는 1중량% 미만의 물 용해도를 갖는다. "물 용해도"란 물에 대한 포브-함유 단량체 및 반응물의 용해도를 의미한다.
본 발명의 PNP 회합 증점제 및 PNP 수성 분산물은 예를 들어, 진공 증발, 비-용매내로 침전, 및 분무 건조에 의해 중합 용매에 분산물로서, 본 발명에 제공되는 바와 같이 수성 분산물로서 혹은 분리물로서 사용될 수 있다. 분리되는 경우, PNPs는 코팅 조성물내로 편입되도록 적합한 매질에서 후속적으로 재분산될 수 있다.
본 발명의 PNP 회합 증점제는 PNPs 혹은 PNPs 분산물을 수성-기초 조성물과 혼합하여 다양한 수성-기초 조성물(예를 들어, 코팅제, 접착제, 광택제, 왁스 및 다양한 다른 유기 및 무기 분산물)로 편입될 수 있다. 이 기술분야에 잘 알려진 다양한 임의의 조성물 보조제가 마찬가지로 첨가될 수 있다. 코팅 적용에 있어서, 상기 코팅 조성물은 수성 혹은 비-수성 매질을 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 예를 들어, 점착제, 안료, 에멀젼화제, 가교제, 단량체, 올리고머, 중합체, 용매, 합착제, 버퍼, 중화제, 보습제, 습윤제, 살생물제, 가소제, 기포 형성 방지제, 착색제, 왁스, 항산화제, 및 다른 증점제 혹은 회합 증점제와 같은 통상적인 코팅 보조제를 함유할 수 있다.
본 발명의 PNP 회합 증점제를 함유하는 코팅제는 예를 들어, 브러쉬 혹은 페인트 롤러, 공기-원자화 분무, 공기-보조 분무, 무공기 분무, 고체적 저압력 분무, 공기-보조 무공기 분무, 커튼 코팅, 롤러 코팅, 가역 롤러 코팅, 그라비야 코팅, 플렉소그라피, 잉크-젯, 버블-젯, 및 정전 분무와 같은 통상적인 적용 방법으로 적용될 수 있다.
본 발명의 PNP 회합 증점제를 함유하는 코팅은 예를 들어, 시이트 및 필름을 포함하는 플라스틱, 목재, 금속, 가죽, 직물 혹은 부직물, 머리카락, 피부, 손톱, 종이, 예비 페인트된 표면, 시멘트성 기질 및 아스팔트 기질은 기질에 적용될 수 있다.
실시예
실시예 1. 수성 PNP 분산물: 70MMA/10TMPTA/20MAA
메틸메타크릴레이트/메타크릴산/트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (70/20/10wt%) PNPs 분산물을 다음과 같이 IPA에서 용액 중합으로 제조하였다: 5리터의 반응기에 열전쌍, 온도 조절기, 퍼지 가스 도입구, 퍼지 가스 배출구를 갖는 수-냉각 환류 콘덴서, 교반기, 및 단량체 공급선을 장착하였다. 별도의 용기에 MMA 315g, MAA 90g, 및 TMPTA 45g를 함유하는 단량체 혼합물(A) 450g을 장입하였다. 추가 용기에 미네랄 스피릿(Triganox 125-C75)에 용해된 t-아밀 퍼옥시피발레이트 75% 용액 18g 및 이소프로필알콜 113g로 이루어진 개시제 혼합물(B)를 장입하였다.IPA 2330g을 반응기에 장입하였다. 반응기를 약 30분동안 질소로 스위핑한후, 반응기 장입물을 79℃로 가열하였다. 상기 반응기의 장입물이 79℃에 도달하면, 반응기에 단량체 혼합물 (A) 및 개시제 혼합물 (B) 모두를 반응기에 이중공급하였다. 상기 두개의 혼합물을 공급 펌프를 사용하여 120분에 걸쳐서 균일하게 공급하였다. 단량체 및 개시제 공급 종료시, 미네랄 스피릿에 용해된 t-아밀 퍼옥시피발레이트 75% 용액(Triganox 125-C75) 9g, 및 IPA 22.5gm으로 구성된 3개의 개시제 채이서(chaser)중에서 제 1 개시제 채이서를 첨가하기 전에 79℃에서 30분동안 배치를 유지하였다. 제 1개시제 채이서를 첨가한 후에 제 2개시제 채이서를 30분동안 첨가하였다. 마찬가지로, 제 2개시제 채이서를 첨가한 후에 최종 개시제 채이서를 30분동안 첨가하였다. 그 후, 상기 배치를 79℃의 중합온도에서 추가로 2 1/2시간동안 유지하여 단량체가 모두 전환되도록 하였다.
최종 유지 종료시, 상기 PNPs의 중합된 MAA 유니트를 50% NH4OH 수용액 42.5g, 및 물 450g의 혼합물을 PNP 분산물에 첨가하여 중화하였다.
중화된 PNP 분산물을 로토-증발기로 이동시키고 완전 하우스(house) 진공하에서 약 35℃에서 용매를 스트립하였다. 모든 용매를 실질적으로 제거한 후, 상기 PNP 분산물을 물에서 약 40중량% PNP가 되도록 물로 더욱 희석하였다. 입자 크기는 ~5.0nm로 측정되었다. 결과 수성 PNP 분산물은 수성 라텍스 페인트의 제조에 사용을 위한 것과 같은 에멀젼 중합의 안정화제로서 사용될 수 있다.
실시예 2. MEK에 용해된 PNPs, 중화 및 물로의 스트립
부틸 아크릴레이트/메틸 메타크릴레이트/아크릴산/알릴 메타크릴레이트 (49.5/33/7.5/10중량%)의 PNPs를 용액 중합으로 제조하였다. 1리터의 반응기에 열전쌍, 온도 조절기, 퍼지 가스 도입구, 퍼지 가스 배출구가 있는 수-냉각 환류 콘덴서, 교반기 및 단량체 공급선을 장착하였다. 별도의 용기에 부틸아크릴레이트(BA) 74.3g, 메틸메타크릴레이트(MMA) 49.5g, 아크릴산(AA) 11.3g, 및 알릴 메타크릴레이트(ALMA) 15.0g으로 구성되는 단량체 혼합물 (A) 150g을 장입하였다. 부가적인 용기에 미네랄 스피릿에 용해된 t-아밀 퍼옥시피발레이트 75% 용액(Triganox 125-C75) 3.0g, 및 메틸에틸케톤(MEK) 37.5g으로 이루어진 개시제 혼합물(B)를 장입하였다. MEK 528g 장입물을 반응기에 첨가하였다. 반응기를 약 30분동안 질소로 스위핑한 후, 반응기 장입물을 78℃로 가열하였다. 반응기의 장입물이 78℃에 도달하면, 반응기에 단량체 혼합물(A) 및 개시제 혼합물(B)를 모두를 이중으로 공급하였다. 상기 두개의 혼합물을 120분에 걸쳐서 공급 펌프를 사용하여 균일하게 공급하였다. 단량체 및 개시제의 공급 말기에, 미네랄 스피릿(Triganox 125-C75)에 용해된 t-아밀 퍼옥시피발레이트 75% 용액 3.0g 및 MEK 7.50g으로 이루어진 3개의 개시제 채이서 중 제 1개시제 채이서를 첨가하기 전에 30분동안 78℃에서 유지하였다. 제 1개시제 채이서를 첨가한 후에 제 2개시제 체이서를 30분동안 첨가하였다. 마찬가지로, 제 2개시제 채이서를 첨가한후에 최종개시제 채이서를 30분간 첨가하였다. 그 후, 배치를 78℃의 중합 온도에서 추가로 2 1/2 시간동안 유지하여 완전히 전환된 단량체를 얻었다.
최종 유지 종료시, 배치를 50%의 NH4OH 수용액 11.0g 및 물 150g의 혼합물로 중화하였다. 중화된 중합체 용액을 로토-증발기로 이동시키고 완전 하우스 진공하의 ~45℃에서 용매를 스트립하였다. 모든 용매를 제거한 후에, 부가적으로 배치를 물로 희석하여 물에 용해된 ~30% 중합체로 제조하였으며 pH가 ~8.0으로 조정되었다. 입자 크기는 ~4.7nm로 측정되었다.
실시예 3. IPA에서 제조된 PNPs, 건조 및 물에 재분산
메틸메타크릴레이트/아크릴산/트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(75/20/5중량%)의 PNPs를 실시예 1에 개시된 이소프로필알콜에 용해된 20%의 고형분으로 용액 중합하여 제조하였다. 입자 크기는 2.4nm로 측정되었다.
최종 유지 종료시, 배치의 일부에 헵탄을 5배 과량으로 장입하였다. 헵탄 용액에서 쉽게 침전된 나노 입자를 Buchner 필터를 사용하여 여과하고, ~60℃의 완전 하우스 진공에서 건조하여 모든 휘발성 물질을 제거하였다. 100g의 건조된 PNPs에 물 300g 및 50% 수성 NH4OH 용액 20.5g을 첨가하였다. 상기 혼합물을 1시간동안 교반하여 투명한 균질용액을 얻었다. 입자 크기는 2.3nm로 측정되었다.
실시예 4. IPA에서 제조된 PNPs, 중화, 건조 및 물에 재분산
최종 유지 종료시, 실시예 3에 따라서, PNP 분산물 100g을 50% NaOH 수용액 4.4gm으로 중화하였다. 상기 중화된 PNP 분산물에 5배 과량의 헵탄을 장입하여 PNPs를 침전시켰다. 상기 침전된 PNPs를 여과로 분리하고 ~60℃의 진공오븐에서 일정한 중량이 되도록 건조하였다. 그 후, 상기 건조된 PNPs를 물에 재-분산시켜 30%의 고형분 용액을 얻었다. 입자 크기는 2.4nm였다.
실시예 5: 수성 PNP 분산물 - 중화가능한 유니트 함량을 변화
3개의 PNP 분산물을 실시예 1의 일반적인 방법에 따라 n-프로판올 용매에 용해된 20중량% 고형분으로 제조하였다. 상기 PNP 조성물에는 10중량%의 TMPTA, 3중량%~7.5중량%의 MAA, 그리고 나머지는 동일한 양의 BA 및 MMA 단량체가 포함되었다. n-프로판올에 용해된 PNPs의 평균 입자 크기는 약 4~10nm사이였다. 상기 PNP 분산물을 충분한 양의 염기성 중화제로 중화하여 모든 MAA 산 유니트를 실질적으로 중화하였다. 그 후, 상기 PNP 분산물을 아조트로프 방법으로 n-프로판올에서 수성 매질로 전환하였다. 결과 수성 PNP 분산물의 입자 크기 분포는 다음 표와 같이 제공된다:
10중량% 수성 분산물의 입자 크기 분포
아조트로프 조건 중화제 3중량% MAA 5중량% MAA 7.5중량% MAA
약 100℃,대기압 NaOH - 6.5nm(65vol%)23nm(35vol%) -
" NH4OH - 50nm(66vol%)146nm(34vol%) -
약 50℃,약 120mmHg NaOH 22nm 6.5nm(98vol%)30nm(2vol%) 4nm
상기 실시예는 PNP 입자의 안정성이 아조트로프 증류동안 장입량 증가에 따라, 보다 낮은 온도인 경우 증가됨을 나타내며, NaOH가 NH4OH 보다 우수한 중화제라는 것을 알수 있다.
실시예 6: 리올로지 조절제로서 수성 PNP 분산물의 사용
평균 입자 크기가 5~10nm인 조성물 25BA/ 25MMA/ 10TMPTA/ 40MAA의 수성 PNP 분산물을 실시예 1의 일반적인 방법에 따라 제조하였다. 상기 수성 PNP 분산물은 라텍스-기초 코팅과 같은 수-기초 산업 및 소비 제품의 리올로지 조절제로서 사용될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 고형분을 기준으로 PNP 분산물의 1중량부를 고형분 기준으로 수성 아크릴 반광택 코팅 조성물 100부에 첨가하였다. 상기 PNPs를 함유하는 수성 아크릴 반광택 코팅 조성물의 새그 시간(sag time)이 증가된다.
실시예 7: PNP-포브 회합 증점제
포브-함유 단량체:
PNP-포브 회합 증점제 조성물을 다음과 같이 제조하였다. 포브-함유 단량체 30 C18(EO)92-IDI를 1시간동안 90℃의 톨루엔에서 디부틸틴 디라우레이트의 존재하에서 도데실-스테아릴 에톡실레이트의 비이온성 계면활성제와 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트(IDI)를 반응시킨 다음 용매를 증발시켜 제조하였다.
PNP 조성물:
PNP A: 26.5BA/ 26.0MMA/ 10.0TMPTMA/ 30C18(EO)92-IDI/ 7.5MAA
PNP B: 11.5BA/ 11.0MMA/ 10.0TMPTMA/ 60C12(EO)92-IDI/ 7.5MAA
수성 PNP 분산물
82℃의 질소하에서 1-프로판올 355g이 포함된 플라스크에 단량체 용액(PNP A 및 PNP B 조성물 각각의 별도의 중합에서) 100g을 1.5시간동안 첨가하고 1-프로판올 37.5g에 용해된 지방족 탄화수소의 75중량% t-아밀 퍼옥시피발레이트 용액 7.5g을 4.5시간동안 첨가하였다. 상기 개시제 공급이 완료시, 반응을 82℃에서 추가로 30분동안 교반하였다. 가열을 제거하고 물 180g을 10분간 첨가한 다음 물 24.4g에 용해된 소디움 하이드록사이드 4.4g의 중화용액을 첨가하였다. 용매/물 매질에 용해된 중화된 14.3중량% PNP 입자의 투명 분산물이 형성되었다. 프로판올을 아조트로프 증류로 물과 교환하여 입자크기(광산란에 의한 평균 직경)가 PNP A 8.2nm 및 PNP B 6.6nm인 투명 수성 PNP 분산물 10중량% 고형분이 발생되었다.
회합 증점제
상기 PNP A 및 PNP B 수성 분산물은 증점제로서 실용적인 것으로 증명되었다:
물에 대한 증점제:
물에 용해된 10중량% PNP A: 점도 > 100,000cps;
물에 용해된 10중량% PNP B: 점도 = 1,250cps
12rpm에서 스핀들 LV-4를 사용하는 Brookfield Model DV-Ⅱ Programmable Rheometer로 점도를 측정하였다.
중합체 라텍스에 대한 회합 증점제로서 용도:
KU(cps) a ICI(cps) b
Ref.: RhoplexTMSG-10M 아크릴라텍스C100gms + 물 26.5 gm 45 0.05
Ex. RhoplexTMSG-10M 아크릴라텍스C100gms + 물 25.9 gm + PNP B 0.6gm 134 0.40
aKU = Stomer 점도(102sec-1); Brookfield 모델 KU-1P로 측정
bICI는 "고전단 점도" (103sec-1): ICI Cone & Plate 점도계로 측정
cRohm and Haas Company, Philadelphia, PA
새로운 수성 PNP 분산물 및 제조방법이 개시되었으며 이에 따라 제조되는 수성 PNP 분산물은 라텍스 페인트와 같은 수성-기초 산업 및 소비 제품에 유용하다.

Claims (10)

  1. (a)(ⅰ)중합 단위로 최소 하나의 멀티-에틸렌계 불포화 단랑체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하는 직경이 1~50나노미터인 PNPs; 및
    (ⅱ)최소 하나의 용매
    를 포함하는 PNP 분산물을 제조하는 단계;
    (b) 최소 하나의 중화 가능한 에틸렌계-불포화 단량체로부터 형성된 중합 유니트의 최소 일부분을 최소 하나의 중화제로 중화하여 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물을 형성하는 단계; 및
    (c) 최소 부분적으로 중화된 PNP 분산물을 수성 매질과 합하는 단계
    를 포함하는 수성 PNP 분산물의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체의 중량%는 상기 PNPs의 총중량을 기준으로 0.5~100중량%임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 최소 하나의 중화 가능한 에틸렌계 불포화 단량체는 아크릴산 및 메타크릴산으로 구성되는 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (a)의 PNP 분산물에서 상기 PNPs의 중량%는 상기 PNP 분산물의 총 중량을 기준으로 1~90중량%임을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 공정 조건에 있어서 물에 대한 용매의 용해도는 최소 10중량%임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 PNP 분산물을 제조하는 단계 (a)는: 최소 하나의 용매, 최소 하나의 자유 라디칼 개시제 및 총 PNP 중량을 기준으로 계면활성제를 3중량% 미만으로 포함하는 중합 매질에서 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화-단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 중합하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 나아가 최소 하나의 용매 중 최소 일부분을 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. (a) 중합 유니트로서 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화 단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하며, 직경이 1~50나노미터인 PNPs;
    (b) 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 부분적으로 중화하는 최소 하나의 중화제; 및
    (c) 수성 매질
    을 포함하는 수성 PNP 분산물.
  9. (a) 중합 유니트로서 최소 하나의 멀티-에틸렌계-불포화 단량체 및 최소 하나의 중화가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하며, 직경이 1~50나노미터인 PNPs; 및
    (b) PNPs용으로 우수하며, 물에 대한 용매의 용해도가 최소 10중량%인 최소 하나의 용매
    를 포함하는 PNP 분산물.
  10. 중합 유니트로서 최소 하나의 멀티-에틸렌계 불포화 단량체 및 최소 하나의 중화 가능한 에틸렌계-불포화 단량체를 포함하며 직경이 1~50 나노미터인 PNPs를 포함하며, 상기 PNPs는 PNPs 표면에서 확장된 평균 최소 2개의 포브를 포함하는 회합 증점제 조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006132465A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Amorepacific Corporation Method for preparing the surface-modified powder with water-repellent thin layer

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7189767B2 (en) * 2001-03-30 2007-03-13 Rohm And Haas Company Colorants, dispersants, dispersions, and inks
US7091275B1 (en) 2002-06-14 2006-08-15 Rohm And Haas Company Aqueous polymeric composition containing polymeric nanoparticles and treatments prepared therefrom
US7009003B2 (en) * 2002-09-30 2006-03-07 Rohm And Haas Company Plastic composition
CN1283739C (zh) * 2002-09-30 2006-11-08 罗姆和哈斯公司 喷墨油墨用聚合物粘合剂
US20050181000A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Lundquist Eric G. Polymeric nanoparticles in consumer products
WO2005105870A1 (en) * 2004-04-02 2005-11-10 Agroshield, Llc Compositions and methods for protecting materials from damage
DE102004017097A1 (de) * 2004-04-07 2005-11-10 Clariant Gmbh Copolymerisierbare Polyalkylenglykol-Makromonomere, deren Herstellung und Verwendung
EP1627689A1 (en) * 2004-08-13 2006-02-22 Imperial Chemical Industries Plc. Method for airless spray-coating a surface with a viscous architectural aqueous coating composition
US7504466B2 (en) 2004-11-04 2009-03-17 Rohm And Haas Company High solids preparation of crosslinked polymer particles
US7713885B2 (en) * 2005-05-11 2010-05-11 Micron Technology, Inc. Methods of etching oxide, reducing roughness, and forming capacitor constructions
US8779052B2 (en) * 2005-10-11 2014-07-15 Kansai Paint Co., Ltd. Effect pigment-containing, water-borne base coating compositions
US8178160B2 (en) * 2006-01-20 2012-05-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Decorative and durable coating having a homogeneous hue, methods for their preparation, and articles coated therewith
JP5056003B2 (ja) * 2006-12-26 2012-10-24 日本ゼオン株式会社 超微粒子ラテックスの製造方法
US9027633B2 (en) * 2008-03-24 2015-05-12 Auburn University Nanoparticle-enhanced phase change materials (NEPCM) with improved thermal energy storage
ES2498722T3 (es) * 2009-03-25 2014-09-25 Dsm Ip Assets B.V. Composición de resina de éster vinílico
DE102009003281A1 (de) 2009-05-20 2010-11-25 Wacker Chemie Ag Verwendung von Polymerisaten in Bauklebern
CA2760319C (en) 2010-12-06 2018-10-16 Valspar Corporation Radiation curable composite coating composition useful to form protective coatings
ES2688532T3 (es) 2013-01-18 2018-11-05 Basf Se Composiciones de recubrimiento a base de dispersión acrílica
WO2020081279A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Dow Global Technologies Llc A coating composition, a coated fabric, a method of making a coated fabric, and an article made from the coated fabric

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH594444A5 (ko) * 1972-12-04 1978-01-13 Gerd Birrenbach
EP0038127B1 (en) * 1980-04-14 1984-10-17 Imperial Chemical Industries Plc Multi-layer coating process involving use of aqueous basecoat composition containing crosslinked polymer microparticles and having a pseudoplastic or thixotropic character
JPS57145101A (en) * 1980-12-30 1982-09-08 Nat Res Dev Polymerization
US4414370A (en) * 1981-01-09 1983-11-08 S. C. Johnson & Son, Inc. Process for continuous bulk copolymerization of vinyl monomers
US4560714A (en) * 1982-12-16 1985-12-24 Celanese Corporation Water-swellable crosslinked polymeric microgel particles and aqueous dispersions of organic film-forming resins containing the same
US4487855A (en) * 1983-02-15 1984-12-11 Shih Yen Jer Colored latexes; methods for making same and colored finely divided products
JPS614761A (ja) * 1984-06-18 1986-01-10 Nippon Paint Co Ltd 架橋反応プロモ−タ−微小樹脂粒子およびその使用方法
US4514552A (en) * 1984-08-23 1985-04-30 Desoto, Inc. Alkali soluble latex thickeners
US4623692A (en) * 1985-03-14 1986-11-18 S. C. Johnson & Son, Inc. Process for preparing an aqueous cut of a ligand-free monomer/maleic anhydride polymer and product
JPS62179551A (ja) * 1986-01-28 1987-08-06 アクゾ・ナ−ムロ−ゼ・フエンノ−トシヤツプ 付加ポリマ−の水性分散物及び該水性分散物の安定剤の製造方法
US4746455A (en) * 1986-06-27 1988-05-24 Kao Corporation Liquid detergent composition for clothing articles
US4954538A (en) * 1988-12-19 1990-09-04 American Cyanamid Company Micro-emulsified glyoxalated acrylamide polymers
US5149745A (en) * 1989-05-12 1992-09-22 Rohm And Haas Company Transition metal crosslinking of acid-containing polymers
FR2659554B1 (fr) * 1990-03-16 1994-09-30 Oreal Composition pour le traitement cosmetique et/ou pharmaceutique des couches superieures de l'epiderme par application topique sur la peau et procede de preparation correspondant.
US5212251A (en) * 1990-09-24 1993-05-18 Rohm And Haas Company Alkali-resistant core-shell polymers
US5212273A (en) 1991-06-20 1993-05-18 Ppg Industries, Inc. Crosslinked polymeric microparticles; their method of preparation and use in coating compositions
JPH0543608A (ja) * 1991-08-15 1993-02-23 Nippon Paint Co Ltd 水性架橋ポリマー粒子およびその製法
BR9207043A (pt) * 1991-12-24 1995-12-05 Du Pont Micropartículas duplamente estabilizadas e composição de revestimento
FR2691969B1 (fr) 1992-06-04 1994-09-23 Prolabo Sa Nanoparticules de polymères fonctionnalisées, leur procédé de préparation et leur utilisation.
US5290654A (en) * 1992-07-29 1994-03-01 Xerox Corporation Microsuspension processes for toner compositions
US5506284A (en) * 1993-02-26 1996-04-09 Basf Corporation Electrodeposition coating composition comprising crosslinked microparticles
FR2711059B1 (fr) * 1993-10-15 1996-02-02 Oreal Composition cosmétique sous forme de vernis à ongles aqueux, coloré ou incolore, contenant en tant que substance filmogène des particules de polyester-polyuréthanne anionique à l'état dispersé.
DE4407898A1 (de) * 1994-03-09 1995-09-14 Hoechst Ag Nanopartikel, enthaltend einen Wirkstoff und ein Polyketalweinsäureamid, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung derselben
US5494954A (en) * 1994-04-04 1996-02-27 Ppg Industries, Inc. Non-aqueous dispersion polymerization and stabilization of polar polymeric microparticles
JPH09208606A (ja) * 1995-11-28 1997-08-12 Hitachi Maxell Ltd 重合体微粒子及びそれを含むインク組成物
DE19624280A1 (de) * 1996-06-18 1998-01-02 Basf Ag Verfahren zur Herstellung niedrigviskoser, wässriger Polymerisatdispersionen mit Polymervolumenkonzentrationen von wenigstens 50 Vol.-%
DE19654897A1 (de) * 1996-11-14 1998-06-04 Roehm Gmbh Monomere für Polymere mit antimikrobiellen Eigenschaften
US5874111A (en) * 1997-01-07 1999-02-23 Maitra; Amarnath Process for the preparation of highly monodispersed polymeric hydrophilic nanoparticles
US6329446B1 (en) * 1997-06-05 2001-12-11 Xerox Corporation Ink composition
US6465556B1 (en) 1997-07-01 2002-10-15 Rhodia Inc. Latex made with crosslinkable surface active agent
US6268222B1 (en) * 1998-01-22 2001-07-31 Luminex Corporation Microparticles attached to nanoparticles labeled with flourescent dye
DE19811790A1 (de) * 1998-03-18 1999-09-23 Bayer Ag Nanopartikel enthaltende transparente Lackbindemittel mit verbesserter Verkratzungsbeständigkeit, ein Verfahren zur Herstellung sowie deren Verwendung
US6277953B1 (en) * 1998-09-25 2001-08-21 Mcwhorter Technologies, Inc. Stable aqueous polymer dispersions and a process for their preparation
WO2000059953A1 (fr) 1999-03-31 2000-10-12 Cray Valley Sa Compositions de resines thermodurcissables comprenant des microparticules reticulees reactives de tenue mecanique amelioree
FR2791689B1 (fr) 1999-03-31 2001-06-08 Cray Valley Sa Microparticules reticulees, leur procede de preparation et applications
ES2249285T3 (es) * 1999-07-30 2006-04-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Recubrimientos endurecidos con resistencia al rayado mejorada y substratos revestidos.
DE19961277A1 (de) 1999-12-18 2001-06-21 Cognis Deutschland Gmbh Verwendung von nanoskaligen Polymeren
CA2309575A1 (en) 2000-05-26 2001-11-26 James E. Guillet Internally cross-linked macromolecules
US6420023B1 (en) * 2000-06-20 2002-07-16 Ashland Chemical Company Plasticizer resistant latex emulsion pressure sensitive adhesive and its production
FR2813313B1 (fr) * 2000-08-25 2007-06-15 Rhodia Chimie Sa Composition a base de nanoparticules ou de nanolatex de polymeres pour le soin du linge
GB0023514D0 (en) 2000-09-26 2000-11-08 Ici Plc Aqueous dispersion of addition polymer particles
WO2002039961A1 (fr) * 2000-11-15 2002-05-23 L'oreal Composition cosmetique comprenant une dispersion de particules de polymere et une dispersion de pigments
US6939922B2 (en) 2001-03-30 2005-09-06 Rohm And Haas Company Coating and coating composition
US6852800B2 (en) * 2001-03-30 2005-02-08 Rohm And Haas Company Plastic composition
US7189767B2 (en) * 2001-03-30 2007-03-13 Rohm And Haas Company Colorants, dispersants, dispersions, and inks
US6867275B2 (en) * 2001-03-30 2005-03-15 Rohm And Haas Company Solid media
US6646041B2 (en) * 2001-09-25 2003-11-11 Imperial Chemical Industries Plc Aqueous dispersion of addition polymer particles
US20030162890A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 Kalantar Thomas H. Nanoscale polymerized hydrocarbon particles and methods of making and using such particles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006132465A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Amorepacific Corporation Method for preparing the surface-modified powder with water-repellent thin layer

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