초록 ▼

본 발명은 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아크릴레이트 단량체를 포함한 단량체계 (A)를 술폰산기 또는 술포네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체, 황산 에스테르기를 갖는 에스테르성 불포화 단량체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유화체(B)의 존재하에 수성 매체 중에서 유화 중화시킴으로써 수득되는 아크릴레이트 중합체 에멀젼을 유화 중합 중 또는 유화 중합 후에 실리콘 구조를 갖는 특정의 변성제(C)를 사용하여 실리콘 변성시켜서 제조되는 수성 실리콘 변성 아크릴레이

본 발명은 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아크릴레이트 단량체를 포함한 단량체계 (A)를 술폰산기 또는 술포네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체, 황산 에스테르기를 갖는 에스테르성 불포화 단량체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유화체(B)의 존재하에 수성 매체 중에서 유화 중화시킴으로써 수득되는 아크릴레이트 중합체 에멀젼을 유화 중합 중 또는 유화 중합 후에 실리콘 구조를 갖는 특정의 변성제(C)를 사용하여 실리콘 변성시켜서 제조되는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼에 관한 것이다. 본 발명의 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼은 발수성, 내수성, 내후성, 안료 분산성, 광택 유지성, 내오염성 및 밀착성이 우수한 피막을 형성할 수 있으므로, 도료, 건축재에 하도재 또는 상도재, 접착제, 감압성 점착제, 종이 가공제 또는 편직포의 마무리제로서 유용하며, 특히 도료용 및 건축재의 상도재로서 유용하다.

대표청구항 ▼

단량체계(A)를 유화제(B)의 존재하에 수성 매체 중에서 유화 중합시키고, 유화 중합 중 또는 유화 중합후에 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)를 사용하여 실리콘 변성시킴으로써 제조되며, 상기 단량체계(A)가 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아크릴레이트 단량체를 포함하고, 상기 유화제(B)가 술폰산기 또는 술포네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체, 황산 에스테르기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)

단량체계(A)를 유화제(B)의 존재하에 수성 매체 중에서 유화 중합시키고, 유화 중합 중 또는 유화 중합후에 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)를 사용하여 실리콘 변성시킴으로써 제조되며, 상기 단량체계(A)가 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아크릴레이트 단량체를 포함하고, 상기 유화제(B)가 술폰산기 또는 술포네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체, 황산 에스테르기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)가 하기 화학식(I)로 표시되는 실리콘 구조를 갖는 1종 이상의 실란(I)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼, R1-Si-(R2)3 (I) 상기 식에서, R1은 수소 원자, 탄소수 1내지 16의 지방족 탄화수소기, 탄소수 5내지 10의 아릴기, 탄소수 5내지 6의 시클로알킬기, 비닐기, 탄소수 1내지 10의 아크릴산 알킬기, 또는 탄소수 1내지 10의 메타크릴산 알킬이고, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알콕시기, 아세톡시기 또는 히드록시기이다.제1항에 있어서, 단량체계(A)와 유화제(B)의 합계 중량에 대하여 단량체계(A)및 유화제(B)를 각각 80내지 99.95중량% 및 0.05 내지 20중량%로 사용하고, 상기 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)를 아래 식으로 표시되는 관계를 만족하는 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.P>P>상기 식에서, (A),(B)및 (C)는 각각 단량체계 (A), 유화제(B)및 변성제(C)의 합계중량에 대한 단량체계(A), 유화제(B) 및 변성제(C)의 중량%이다.제1항 또는 제2항에 있어서, 수성 매체의 중량에 대한 단량체계(A), 유화제(B) 및 변성제(C)의 합계 중량의 비가 75/25이하인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제1항에 있어서, 단량체계(A)가 추가로 아크릴아미드 단량체, 메타크릴아미드 단량체, 비닐 단량체, 및 카르복실산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 아크릴레이트 단량체와 공중합 가능한 1종 이상의 코모노머를 포함하고, 아크릴레이트 단량체 및 코모노머의 합계 중량에 대하여 아크릴레이트 단량체의 양 및 코모노머의 양이 각각 90중량% 내지 100중량% 및 0중량% 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제4항에 있어서, 단량체계(A)에 포함되는 코모노머가 카르복실산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제5항에 있어서, 카르복실산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체가 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산 및 그의 반에스테르, 푸마르산 및 그의 반에스테르, 및 말레산 및 그의 반에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이상의 단량체인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제1항에 있어서, 유화제(B)의 하나인 술폰산기 또는 술포네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체가 라디칼 중합성 이중 결합을 갖고, 또한, 술폰산기 또는 그의 암모늄염 또는 알칼리 금속염인 기를 갖는 화합물이고, 유화제(B)의 하나인 황산 에스테르기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체 라디칼 중합성 이중 결합을 갖고, 또한, 황산 에스테르기 또는 그의 암모늄염 또는 알카리 금속염인 기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제7항에 있어서, 유화제(B)의 하나인 술폰산기 또는 술포네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체가 라디칼 중합성 이중 결합을 갖고, 또한, 술폰산기의 암모늄염, 나트륨염 또는 칼륨염인 기에 의해 치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬리, 탄소수 2내지 4의 알킬에테르기, 폴리-C2-C4-알킬에테르기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기 및 숙신산기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기를 갖는 화합물이거나, 또는 술폰산기의 암모늄염, 나트륨염 또는 칼륨염인 기에 결합된 비닐기를 갖는 비닐 술포네이트 화합물이고, 유화제(B)의 하나인 황산 에스테르기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체가 라디칼 중합체 이중 결합을 갖고, 또한, 황산 에스테르기의 암모늄염, 나트륨염 또는 칼륨염인 기에 의해 치환된 탄소소 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2내지 4의 알킬에테르기, 폴리-C2-C4-알킬에테르기 및 탄소소 6 또는 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제1항에 있어서, 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)가 추가로 환상 실란, 가수 분해기를 갖는 선상 실록산 및 하기 화학식(Ⅱ)로 표시되는 실란(Ⅱ)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 환상 실란류, 가수 분해기를 갖는 실록산류 및 실란(Ⅱ)로이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상에 대한 상기 실란(Ⅰ)의 몰비가 10/100이상인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.P> (R3)n-Si-(R4)4-n (Ⅱ)P> 상기 식에서, R3은 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1내지 16의 지방족 탄화수소기, 탄소수 5내지 10의 아릴기, 탄소수 5내지 6의 시클로알킬기, 비닐기, 탄소수 1내지 10의 아크릴산 알킬기 또는 탄소수 1내지 10의 메타크릴산 알킬기이고, R4는 각각 독립적으로 탄소수 1내지 8의 알콕시기, 아세톡시기 또는 히드록시기이며, n은 0,2 또는 3이다.제1항에 있어서, 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)가 추가로 환상 실란 및 하기 화학식(Ⅲ)으로 표시되는 실란(Ⅲ)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 환상 실란 및 실란(Ⅲ)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상에 대한 상기 실란(Ⅰ)의 몰비가 10/100이상인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.P> (R3)2-Si-(R4)2 (Ⅲ)P>상기 식에서, R3은 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1내지 16의 지방족 탄화수소기, 탄소수 5내지 10의 아릴기, 탄소수 5내지 6의 시클로알킬기, 비닐기, 아크릴산의 탄소수 1내지 10의 알킬기 또는 탄소수 1내지 10의 메타크릴산 알킬기이고, R4는 각각 독립적으로 탄소수 1내지 8의 알콕시기, 아세톡시기 또는 히드록시기이다.제1항에 있어서, 단량체계(A)에 포함되는 아크릴레이트 단량체가 단량체계(A)의 중량에 대하여 5중량%이상의 양으로 아크릴산의 탄소수 5내지 12의 시클로알킬에스테르, 메타크릴산의 탄소수 5내지 12의 시클로알킬 에스테르, 또는 그들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제1항에 있어서, 변성제(C)를 상기 유화 중합계에 첨가하여 에멀젼의 실리콘 변성을 유화 중합 중에 실시하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제1항에 있어서, 단량체계(A)가 아크릴레이트 단량체를 포함하는 동일 또는 상이한 단량체(A1) 및 (A2)로 이루어지고, 유화제(B)가 술폰산기 또는 술포네이트기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체, 황산 에스테르기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 동일 또는 상이한 유화제(B1) 및 (B2)로 이루어지고, 상기 유화 중합을 단계(1) 및 단계(2)의 순서로 실시하여, 단계(1)에서는, 단량체계 (A1)를 유화제(B1)의 존재하에 수성 매체 중에서 유화 중합시킴으로써 시드라텍스가 분산하여 이루어지는 예비적 수성 아크릴레이트 중합체 에멀젼을 수득하고, 단계(2)에서는, 단량체계(A2) 및 유화제(B2)를, 필요에 따라 수성 매체와 함께, 상기 예비적 수성 아크릴레이트 중합체 에멀젼에 첨가함으로써 유화 중합을 실시하여 최종적으로 목적하는 에멀젼인 수성 아크릴레이트 중합체 수득하고, 상기 실리콘 변성을 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)를 사용하여 유화 중합 중 또는 유화 중합 후에 실시하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제13항에 있어서, 상기 단계(2)에서 변성제(C)를 첨가하여 유화 중합 중에 실리콘 변성을 실시하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제13항에 있어서, 상기 최종적으로 목적으로 하는 에멀젼인 수성 아크릴레이트 중합체 에멀젼을 상기 변성제(C)로 처리하여 유화 중합 후에 실리콘 변성을 실시하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제13항에 있어서, 상기 단계(1)에서는 단량체계(A1) 및 유화제(B1)의 합계 중량에 대하여 단량체계(A1) 및 유화제(B1)을 각각 80내지 99.95중량% 및 0.05 내지 20중량%로 사용하고, 단계(2)에서는 단량체계(A2) 및 유화제(B2)의 합계 중량에 대하여 단량체(A2) 및 유화제(B2)를 각각 80내지 99.95중량% 및 0.05 내지 20중량%로 사용하고, 실리콘 구조를 갖는 변성제(C)를 아래의 식으로 표시되는 관계를 만족하는 양으로 사용하여 단량체계(A2) 및 유화제(B2)의 합계 중량에 대한 단량체계(A1) 및 유화제(B1)의 합계 중량비가 1/99 내지 99/1인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.P>P>상기 식에서, (A1),(A2),(B1),(B2) 및 (C)는 각각 단량첵계(A1), 단량체계(A2), 유화제(B1), 유화제(B2)및 변성제(C)의 합계 중량에 대한 단량체계(A1), 유화제(B1), 유화제(B1), 유화제(B2) 및 변성제(C)의 중량%이다.제16항에 있어서, 상기 단계(1)에서, 단량체계(A1)가 단량체계(A1)의 중량에 대하여 0.5내지 30중량%의 카르복실산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제1항 내지 제17항중 어느 한 항에 있어서, 도료, 건축재의 하도재(undercoating material) 또는 상도재(finish coating material), 접착제, 감압성 점착제, 종이 가공제 또는 편직포의 마무리제인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.제18항에 있어서, 도료 또는 건축재의 상도재인 것을 특징으로 하는 수성 실리콘 변성 아크릴레이트 중합체 에멀젼.