KR102677263B1 - Anti-scattering composition including natural rubberhaving core-shell structure capable of realizing color - Google Patents
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Abstract
본 출원은 색상구현이 가능한 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코어-쉘 구조의 중합체 입자 또는 이를 분산질로 포함하는 에멀젼을 포함하여, 컬러 구현과 비산 방지 효과를 동시에 나타낼 수 있는 색상구현이 가능한 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물에 관한 것이다.This application relates to an anti-scattering composition with a core-shell structure capable of implementing color, and more specifically, to a core-shell structured polymer particle or an emulsion containing the same as a dispersoid, which simultaneously exhibits color implementation and an anti-scattering effect. It relates to an anti-scattering composition with a core-shell structure capable of producing various colors.
Description
본 출원은 천연고무를 포함하는 색상구현이 가능한 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코어-쉘 구조의 중합체 입자 또는 이를 분산질로 포함하는 에멀젼을 포함하여, 컬러 구현과 비산 방지 효과를 동시에 나타낼 수 있는 고무를 포함하는 색상구현이 가능한 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물에 관한 것이다.This application relates to a core-shell structure anti-scattering composition containing natural rubber capable of realizing color, and more specifically, to a core-shell structured polymer particle or an emulsion containing the same as a dispersoid, which provides color development and scattering. It relates to an anti-scattering composition with a colorable core-shell structure containing rubber that can simultaneously exhibit an prevention effect.
비산 먼지는 도로, 항만, 나대지, 건설 현장, 농업 등 다양한 산업의 야적장에서 일정한 배출구 없이 대기 중으로 직접 배출되는 먼지를 말하며, 이미 많은 곳에서 대기 중으로 배출되고 있고, 대기 환경을 해치는 주된 원인으로 저감 대책이 매우 필요한 산업이다. Fugitive dust refers to dust that is emitted directly into the air without a regular outlet from yards in various industries such as roads, ports, bare land, construction sites, and agriculture. It is already being emitted into the air in many places and is the main cause of harm to the air environment, so there are measures to reduce it. This is a very necessary industry.
일반적으로는 도로, 나대지, 사업장 등에서는 물을 살포하거나 일부는 수입 비산먼지 억제제에 의존하고 있다. 수입 비산먼지 억제제의 경우 고가이거나 일부 친환경 제품이 아니어서 토양 및 수질 등의 환경을 오염시키는 원인이 된다.In general, water is sprayed on roads, bare land, and workplaces, and some rely on imported fugitive dust suppressants. In the case of imported fugitive dust suppressants, they are expensive or not eco-friendly products, which causes environmental pollution such as soil and water.
기존의 비산먼지 억제제는 염화마그네슘이나 염화칼슘 등의 무기계 화합물을 주성분으로 하고 있다. 이와 관련하여, 종래 한국등록특허 제10-0494538호는 염화마그네슘(MgCl2) 또는 염화칼슘(CaCl2)과 물을 혼합하여 살포하는 방법을 개시하고 있다. 염화칼슘 조성물은 추운 날씨나 습도가 높을 때 경마장이나 운동장과 같은 나대지의 비산먼지를 억제하기 위해 주로 사용되며 수분을 흡수하여 비산먼지를 억제한다. 그러나 25 ℃ 이상, 상대습도 약 31% 이하에서는 수분을 흡수하지 않기 때문에 특히 먼지 비산이 우려되는 건조기후에서는 유용하지 않은 문제가 있다.Existing fugitive dust suppressants are mainly composed of inorganic compounds such as magnesium chloride or calcium chloride. In this regard, Korean Patent No. 10-0494538 discloses a method of spraying a mixture of magnesium chloride (MgCl 2 ) or calcium chloride (CaCl 2 ) and water. Calcium chloride compositions are mainly used to suppress flying dust in bare ground such as racetracks or playgrounds in cold weather or when humidity is high. It absorbs moisture and suppresses flying dust. However, since it does not absorb moisture above 25℃ and relative humidity below about 31%, it is not useful especially in dry climates where dust scattering is a concern.
또한, 염화마그네슘(MgCl2)이나 염화칼슘(CaCl2)을 이용한 종래의 비산먼지 억제제는 물에 혼합(희석)하여 사용하고 있는데, 물의 희석 배율이 많은 경우 비산먼지 억제 효과가 낮아지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 원액 대비 물의 사용량을 작게 하거나 여러 번에 걸쳐 분사하고 있는데 이 경우 경제성이 떨어지고 작업량이 많은 문제점이 있다. 또한, 원액 대비 물의 사용량이 작아 염화마그네슘(MgCl2) 등의 농도가 높거나 많은 양을 사용하는 경우, 토양의 염분도를 증가시켜 식물의 생장을 방해하고 토양의 산성화를 일으키는 문제점이 있다. 아울러 염화마그네슘(MgCl2) 등의 농도가 높은 경우 분사 장비의 부식도 유발할 수 있다In addition, conventional flying dust suppressants using magnesium chloride (MgCl 2 ) or calcium chloride (CaCl 2 ) are used by mixing (diluting) with water, but there is a problem in that the flying dust suppression effect is lowered when the dilution ratio of water is large. To solve this problem, the amount of water used is reduced compared to the original solution or sprayed several times. In this case, there are problems such as low economic efficiency and a large amount of work. In addition, when the amount of water used is small compared to the raw solution and the concentration of magnesium chloride (MgCl 2 ), etc. is high or a large amount is used, there is a problem in that it increases the salinity of the soil, hindering plant growth and causing acidification of the soil. In addition, high concentrations of magnesium chloride (MgCl 2 ) can also cause corrosion of spraying equipment.
이외에도 비포장 도로나 건설현장에서 발생하는 먼지를 억제하기 위해 기존에는 물을 뿌려 미세한 흙먼지 발생을 억제하고 있는 실정이며, 그 효과를 유지 및 지속시키기 위해 살수장치를 동원하여 지속적으로 살수하는 방법이 이용되고 있다. 특히 상대습도가 낮고, 건조한 기후에서는 흙먼지가 과도하게 발생하기 때문에 살수장치와 인력이 항시 대기하여 하루에도 수 차례 반복하여 살수 작업을 해야 하는 번거로움이 있었다.In addition, in order to suppress dust generated from unpaved roads or construction sites, the current situation is to suppress the generation of fine dirt dust by spraying water. In order to maintain and continue the effect, a method of continuously spraying water using a sprinkler device is used. there is. In particular, in dry climates with low relative humidity, excessive dust is generated, causing the inconvenience of having sprinkler equipment and personnel on standby at all times to repeat spraying work several times a day.
이 밖에도 공장이나 축사와 같은 곳에서는 작업 환경으로 인하여 비산먼지뿐만 아니라, 유해물질 및 악취가 발생하고 세균 등이 번식하여 인체에 유해한 문제를 일으킨다. 특히 유해물질 및 오염물질은 먼지와 혼합된 상태로 대기 중에 떠다니면서 인체 내 호흡기 질환을 유발하는 원인이 된다.In addition, in places such as factories and livestock farms, not only flying dust but also harmful substances and odors are generated due to the working environment, and bacteria, etc., proliferate, causing harmful problems to the human body. In particular, harmful substances and pollutants float in the air mixed with dust and cause respiratory diseases in the human body.
따라서, 도로, 항만, 나대지, 비행장, 철도 등의 다양한 환경에 대기 중으로 비산하는 먼지에 적용 가능하면서도 친환경적이고, 적은 비용으로도 비산먼지 저감 효과를 현저하게 향상시킬 수 있는 새로운 비산먼지 방지제에대한 연구개발이 필요하다.Therefore, research on a new fugitive dust prevention agent that is applicable to dust flying into the air in various environments such as roads, ports, bare land, airfields, and railways, is eco-friendly, and can significantly improve the fugitive dust reduction effect at a low cost. Development is needed.
본 출원의 일 실시예에 따르면, Opaque polymer를 활용한 색상구현이 가능한 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물을 제공하고자 한다.According to an embodiment of the present application, an object is to provide an anti-scattering composition of a core-shell structure capable of realizing color using opaque polymer.
본 출원의 일 측면은 비산방지 조성물에 관한 것이다.One aspect of the present application relates to an anti-scattering composition.
일 예시로서, 상기 비산방지 조성물은 비산방지제 25 내지 30 중량부, 바인더 15 내지 20 중량부 및 용매 35 내지 40 중량부를 포함하는 비산방지 조성물로서, 비산방지제는 천연고무 50 내지 70 중량부, 스티렌 0.5 내지 10 중량부; 2-에틸헥실에스테르 0.5 내지 5 중량부; 부틸에스테르 0.01 내지 5 중량부; 아크릴산 0.01 내지 2 중량부; 에틸렌비닐아세트산 0.5 내지 100 중량부; 및 물 40 내지 85 중량부를 포함할 수 있다.As an example, the anti-spatter composition includes 25 to 30 parts by weight of a shatterproof agent, 15 to 20 parts by weight of a binder, and 35 to 40 parts by weight of a solvent, wherein the anti-shattering agent is 50 to 70 parts by weight of natural rubber and 0.5 parts by weight of styrene. to 10 parts by weight; 0.5 to 5 parts by weight of 2-ethylhexyl ester; 0.01 to 5 parts by weight of butyl ester; 0.01 to 2 parts by weight of acrylic acid; 0.5 to 100 parts by weight of ethylene vinyl acetic acid; and 40 to 85 parts by weight of water.
상기 비산방지 조성물은 코어-쉘 구조의 중합체 입자를 포함하거나 코어-쉘 구조의 중합체 입자를 분산질로 포함할 수 있다.The anti-scattering composition may include polymer particles with a core-shell structure or may include polymer particles with a core-shell structure as a dispersoid.
일 예시로서, 비산방지 조성물은 아크릴노니트릴부타디엔고무 10 내지 30 중량부, 및 스티렌 부타디엔 고무 10 내지 30중량부 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다.As an example, the anti-scattering composition may further include at least one of 10 to 30 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber and 10 to 30 parts by weight of styrene butadiene rubber.
일 예시로서, 착색제를 추가로 포함할 수 있다.As an example, a colorant may be additionally included.
일 예시로서, 착색제는 0.5 내지 1 중량부로 포함될 수 있다.As an example, the colorant may be included in an amount of 0.5 to 1 part by weight.
일 예시로서, 착색제의 비중이 0.95 내지 1.05일 수 있다.As an example, the specific gravity of the colorant may be 0.95 to 1.05.
일 예시로서, 코어-쉘 구조의 중합체 입자의 유리전이온도는 10 내지 60℃일 수 있다.As an example, the glass transition temperature of the core-shell structured polymer particles may be 10 to 60°C.
일 예시로서, 용매는 물을 포함할 수 있다.As an example, the solvent may include water.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present application, an anti-scattering composition of a core-shell structure can be provided.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 비산 방지 특성이 우수한 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present application, an anti-scattering composition with a core-shell structure having excellent anti-scattering properties can be provided.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 다양한 컬러의 색상구현이 가능한 우수한 코어-쉘 구조의 비산방지 조성물을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present application, it is possible to provide an anti-scattering composition with an excellent core-shell structure capable of realizing various colors.
도 1 내지 도 7은 본 출원의 실시예 및 비교예에 대한 건설기계부품연구원에서 테스트한 풍속시험성적서에 시험결과에 대한 이미지이다.Figures 1 to 7 are images of test results in wind speed test reports tested by the Construction Machinery Parts Research Institute for examples and comparative examples of this application.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the application. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to designate the presence of features, components, etc. described in the specification, but one or more other features or components, etc. may not be present or may be added. That doesn't mean there isn't one.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which this application pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
비산 먼지는 일정한 배출구 없이 대기 중에 직접 배출되는 먼지를 총칭하며 건설업이나 시멘트, 석탄, 토사 등의 업종에서 많이 발생된다. 먼지는 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하며, 입자의 크기가 작을수록 폐에 대한 악영향이 증가하는 것으로 알려져 있다. 대기 중 먼지 농도를 나타내는 통상의 표면방법으로는 입자의 크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다. 미세먼지는 다시 지름이 10㎛보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이2.5㎛보다 작은 미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50~70㎛)보다 약1/5~1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 매우 작다.Floating dust is a general term for dust that is emitted directly into the atmosphere without a regular outlet, and is often generated in industries such as construction, cement, coal, and earth and sand. Dust refers to particulate matter that floats or scatters in the air, and it is known that the smaller the particle size, the greater the adverse effects on the lungs. The usual surface method for expressing dust concentration in the air is divided into total dust (TSP, Total Suspended Particles), which has a particle size of 50㎛ or less, and fine dust (PM, Particulate Matter), which has very small particle sizes. Fine dust is further divided into fine dust with a diameter smaller than 10㎛ (PM10) and fine dust with a diameter smaller than 2.5㎛ (PM2.5). If PM10 is about 1/5 to 1/7 smaller than the diameter of a human hair (50 to 70㎛), PM2.5 is very small, only about 1/20 to 1/30 of a human hair.
본 출원의 일 측면은 비산방지 조성물에 관한 것이다.One aspect of the present application relates to an anti-scattering composition.
상기 비산방지 조성물은 비산방지제, 바인더 및 용매를 포함할 수 있다. 또한, 착색제를 추가로 포함하여, 비산방지제, 착색제, 바인더 및 용매를 포함할 수도 있다.The anti-scattering composition may include an anti-scattering agent, a binder, and a solvent. In addition, it may further include a colorant, an anti-scattering agent, a colorant, a binder, and a solvent.
이하, 각각의 성분별로 비산방지 조성물을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the anti-scattering composition will be described in more detail for each component.
비산방지제Anti-shattering agent
비산방지제는 비산방지 목적으로 사용할 수 있는 어떠한 성분이라도 본 출원에 적용할 수 있다. 다만, 하기와 같은 성분을 갖는 조성물을 가질 수 있다. The anti-spatter agent is any ingredient that can be used for the purpose of anti-spatter can be applied to the present application. However, it may have a composition having the following components.
비산방지제는 25 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 그 하한은 25 중량부, 25.5 중량부, 26 중량부, 26.5 중량부, 또는 27 중량부일 수 있고, 그 상한은 30 중량부, 29.5 중량부, 29 중량부, 28.5 중량부, 또는 28 중량부일 수 있다. The anti-spatter agent may be included in an amount of 25 to 30 parts by weight. The lower limit may be 25 parts by weight, 25.5 parts by weight, 26 parts by weight, 26.5 parts by weight, or 27 parts by weight, and the upper limit may be 30 parts by weight, 29.5 parts by weight, 29 parts by weight, 28.5 parts by weight, or 28 parts by weight. there is.
본 출원은 천연고무(NR), 스티렌, 2-에틸헥실에스테르, 부틸에스테르, 아크릴산, 에틸렌비닐아세트산 및 잔량의 물을 적정 비율로 혼합한 비산방지제를 제공함으로써 미세먼지 표면에 그물망 구조로 코팅되어 비산먼지를 억제시키고 대기 중의 비산먼지를 끌어와 일반 물 살수에 비해 10배 이상의 비산먼지 저감 효과를 가지며, 제조비용을 현저하게 감소시킬 수 있다.This application provides a scattering prevention agent that is a mixture of natural rubber (NR), styrene, 2-ethylhexyl ester, butyl ester, acrylic acid, ethylene vinyl acetic acid, and the remaining amount of water in an appropriate ratio, thereby preventing fine dust from scattering by coating it in a mesh structure on the surface. It suppresses dust and draws flying dust from the air, has a flying dust reduction effect of more than 10 times that of regular water spraying, and can significantly reduce manufacturing costs.
일 예시로서, 비산방지제는 천연고무 50 내지 70중량부, 스티렌 0.5 내지 10 중량부; 2-에틸헥실에스테르 0.5 내지 5 중량부; 부틸에스테르 0.01 내지 5 중량부; 아크릴산 0.01 내지 5 중량부; 에틸렌비닐아세트산 0.5 내지 100 중량부; 및 물 40 내지 85 중량부;를 포함할 수 있다.As an example, the anti-scattering agent includes 50 to 70 parts by weight of natural rubber, 0.5 to 10 parts by weight of styrene; 0.5 to 5 parts by weight of 2-ethylhexyl ester; 0.01 to 5 parts by weight of butyl ester; 0.01 to 5 parts by weight of acrylic acid; 0.5 to 100 parts by weight of ethylene vinyl acetic acid; and 40 to 85 parts by weight of water.
비산방지제는 추가로 아크릴노 니트릴 부타디엔 고무 15 내지 30 중량부 및 스티렌 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The anti-spatter agent may further include at least one of 15 to 30 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber and 10 to 30 parts by weight of styrene butadiene rubber.
본 출원에 따른 비산먼지 방지제 조성물은 고온에서 쉽게 증발되지 않으며, 겨울철 영하의 온도에서도 결빙되지 않는 이점이 있다. 뿐만 아니라 친환경 소재들로 이루어져 있어 환경에 무해하고 중금속 오염이 없어 모든 토양에 적용이 가능하며, 일정 기간이 지나면 분해되는 생분해성을 가져 폐기 시 물, 비 등에 의하며 용해되고, 피분산질 원상복구가 가능하며, 후처리 문제가 발생하지 않는 이점이 있다. 이를 이용하여 도로용 또는 일반 살수용 비산먼지 방지제로 활용 가능한 이점이 있다.The fugitive dust prevention agent composition according to the present application has the advantage of not easily evaporating at high temperatures and not freezing even at sub-zero temperatures in winter. In addition, it is made of eco-friendly materials, so it is harmless to the environment and has no heavy metal contamination, so it can be applied to all soils. It is biodegradable and decomposes after a certain period of time, so when disposed of, it dissolves in water and rain, and the dispersible substances can be restored to their original state. It is possible, and has the advantage of not causing post-processing problems. This has the advantage of being able to be used as a fugitive dust preventer for roads or general water spraying.
천연고무(NR, Natural Rubber) 또는 폴리이소프렌 고무(IR,Isoprene Rubber)를 포함할 수 있다.Hevea 고무(NR)는 유일한 비합성 고무이며 20세기 초부터 상업적으로 사용되었다. HeveaBrasiliensis 나무의 수액에서 추출한 천연 엘라스토머로 완전히 생분해되며 주로 cis-1,4-polyisoprene으로 구성된다. 합성 당량은 2-메틸-1,3-부타디엔과 지글러나타 촉매를 중합하여 생성할 수 있는 폴리이소프렌(IR)이다. NR 및 IR 고무는 종종 오일, 충전제, 가교제 및 산화방지제와 같은 다른 성분과 혼합되어 엘라스토머 특성을 다양하게 변형할 수 있다. 천연 및 합성 폴리이소프렌은 내피로성이 우수한 저가의 엘라스토머로 저온 및 주변 온도에서 동적 응용 분야에 적합하다. 천연고무의 인장강도, 신율 및 내마모성은 약 -50°C ~ +100°C의 온도 범위에서 우수하다.화학적으로 유사한 합성 폴리이소프렌은 천연고무보다 강도가 낮지만 저온 특성이 우수하다. 일관성과 우수한 가공성이 요구되는 응용 분야에서는 합성 폴리이소프렌이 더 나은 선택인 경우가 많다. 이소프렌의 중합은 엄격하게 제어된 조건에서 수행되기 때문에 조성, 구조 및 결과 물성의 변동이 거의 없지만, 천연고무는 자연적으로 발생하는 불순물을 함유하고 있으며 고무나무의 생장조건에 따라 분자량이 변한다. 둘 다 고무의 물리적 특성과 가공성에 현저한 영향을 미친다. 일반적으로 합성고무는 내노화성과 내후성이 우수하고 점도가 낮아 가공이 용이하다. 또한 SBR 및 EPDM과 같은 다른 고무와의 호환성도 높다.다만,천연고무와 합성고무는 미세구조가 다르다. 천연고무는 거의 cis-1,4 중합체로 구성되는 반면 합성 이소프렌은 cis-1,4, trans-1,4 및 3,4 중합체의 혼합물이다. cis-1,4의 양은 일반적으로 90~98% 범위이다. cis-1,4의 증가는 일반적으로 유리 전이 온도를 낮추고 결정성을 증가시키며 기계적 강도를 향상시킨다.따라서 합성 폴리이소프렌의 인장 강도와 인열 저항은 일반적으로 천연고무보다 다소 낮다.천연고무(NR) 및 폴리이소프렌(IR)은 물, 극성 유기물(유기산, 알코올, 케톤) 및 일부 묽은 산 및 알칼리와함께 사용할 수 있지만 이러한 용도에는 EPDM과 같은 다른 엘라스토머가 적합하다. 천연 및 합성 이소프렌 고무 화합물은 모두 비극성 용매, 연료 및 석유 기반 오일의 공격을 받는다. 또한 내열성이 낮고 열 및산화 분해가 일어나기 쉬운 폴리머 백본에 이중 결합이 존재하기 때문에 오존의 공격을 받기 쉽다. 열화는 일반적으로 사슬 절단을 통해 발생하며 기계적 특성의 저하를 유발한다. 이소프렌 고무는 뛰어난 강도와 압축 영구 변형률로 인해 많은 엔지니어링 응용 분야에서 선호되는 재료이다. 일반적인 용도로는 진동 방지 마운트, 드라이브 커플링, 타이어, 스프링, 베어링, 고무 밴드 및 접착제가있다.일반적인 사용 온도 범위는 -50도+100도이다.It may contain natural rubber (NR) or polyisoprene rubber (IR). Hevea rubber (NR) is the only non-synthetic rubber and has been used commercially since the early 20th century. It is a natural elastomer extracted from the sap of the Hevea Brasiliensis tree, is completely biodegradable, and is mainly composed of cis-1,4-polyisoprene. The synthetic equivalent is polyisoprene (IR), which can be produced by polymerizing 2-methyl-1,3-butadiene and a Ziegler-Natta catalyst. NR and IR rubbers are often mixed with other ingredients such as oils, fillers, cross-linkers and antioxidants, which can modify the elastomeric properties in various ways. Natural and synthetic polyisoprenes are low-cost elastomers with excellent fatigue resistance and are suitable for dynamic applications at low and ambient temperatures. The tensile strength, elongation and abrasion resistance of natural rubber are excellent over a temperature range of approximately -50°C to +100°C. Chemically similar synthetic polyisoprene has lower strength than natural rubber but has excellent low-temperature properties. In applications that require consistency and good processability, synthetic polyisoprene is often a better choice. Because the polymerization of isoprene is carried out under strictly controlled conditions, there is little variation in composition, structure, and resulting physical properties. However, natural rubber contains naturally occurring impurities and its molecular weight changes depending on the growth conditions of the rubber tree. Both have a significant impact on the physical properties and processability of rubber. In general, synthetic rubber has excellent aging resistance and weather resistance and has low viscosity, making it easy to process. It is also highly compatible with other rubbers such as SBR and EPDM. However, natural rubber and synthetic rubber have different microstructures. Natural rubber consists almost entirely of cis-1,4 polymers, while synthetic isoprene is a mixture of cis-1,4, trans-1,4, and 3,4 polymers. The amount of cis-1,4 is generally in the range of 90-98%. Increasing cis-1,4 generally lowers the glass transition temperature, increases crystallinity, and improves mechanical strength. Therefore, the tensile strength and tear resistance of synthetic polyisoprene are generally somewhat lower than those of natural rubber. Natural rubber (NR) and polyisoprene (IR) can be used with water, polar organics (organic acids, alcohols, ketones) and some dilute acids and alkalis, but other elastomers such as EPDM are suitable for these applications. Both natural and synthetic isoprene rubber compounds are attacked by non-polar solvents, fuels, and petroleum-based oils. Additionally, it has low heat resistance and is susceptible to ozone attack due to the presence of double bonds in the polymer backbone, which is prone to thermal and oxidative decomposition. Deterioration generally occurs through chain scission and causes deterioration of mechanical properties. Isoprene rubber is a preferred material for many engineering applications due to its outstanding strength and compression set. Typical applications include anti-vibration mounts, drive couplings, tires, springs, bearings, rubber bands and adhesives. Typical use temperature range is -50 degrees to +100 degrees.
특히, 천연고무는 1,4번째 탄소원자가 이중결합의 동일한 쪽에 위치한 cis-1,4배열로 소량의 비고무분(가황촉진제, 활성제 역할을 하는 지방산, 단백질, 수지성분)을 가지고 있을 수 있다. 구성은 고무탄화수소가 89.3~92.35%정도, 단백질이 (2.5~3.5%), 수분, 회분 등을 가지고 있다. 분자량이 200,000~400,000으로 넓게 분포되어 가공성이 우수하다. 생고무 비중은 0.934(20도), 비열은 0.502(20도), 연소열은 44.16KJ/g이다. NR컴파운드에는 소련촉진제, 카본블랙이나 비카본블랙 또는 이들 두가지, 산화아연, 지방산, 가공조제, 가소제, 산화방지제, 오존방지제, 가황제(보통황, 저유황이나 무유황가황계:과산화물가황은 거의 없다)가 들어간다.NR은 IR, SBR, BR과 같은 다른 디엔계 고무와 블렌드할 수 있다. 가황된 NR은 넓은 경도 범위에 걸쳐 높은 인장강도를 가지고 있다. 높은 인장강도는 천연고무를 보강하지 않고도 사용가능하다(이유:큰 변형시 고분자 사슬에서 나타나는 결정화 때문). BR을 제외한 모든 고무 중 내부 발열을 가장 작게 나타내면서 높은 반발탄성을 보유한다. 낮은 저온 압축영구변형과 응력완화, 양호한 전기절연성, 내마모성, 내인열성, 내피로성을 가지고 있다. 즉 장점으로는 기계적특성이 극히 우수하고, 표면감촉이 고무 중 가장 좋으며, 내마모성, 내굴성이 극히 우수한 것을 장점으로 잡을 수 있다. 다른 가소제를 추가로 배합하지 않고도 -55도까지 유연성을 지닐 수 있다. 저온에서 장기간 저장할 경우 결정화가 일어나는 경우가 있다. 다른 불포화 탄성체와 마찬가지로 NR은 대기중의 오존으로부터 공격 받기 쉽다. 개선방법으로는 EPDM같은 포화고무를 블렌딩하거나 오존방지제나 왁스를 배합 중에 첨가한다. 석유계 기름과 연료에 저항성이 없으나, 비석유계오일(브레이크액, 실리콘오일, 그리스, 글리콜, 알코올, 물, 산화되지않는 수용성 산, 알카리, 염수용액)에는 저항성이 있어 같이 사용할 수 있다. Hevea brasiliensis라는 고무나무의 라텍스로부터 얻을 수 있으면, 응고하기 전에 라텍스의 안정화를 위해 방부제(암모니아, 포름알데히드, 황화나트륨)를 첨가하며 일정한 점도를 유지하는 등급의 NR을 얻기 위해 히드록실 아민(hydroxyl- amine)을 첨가한다. Tg는 -70도이며 cis-1,4-폴리이소프렌의 화학구조를 가지고 있다. NR은 약간의 지방산과 단백질을 함유하고 있는데 이는 가황공정을 촉진시킨다. NR구조는 입체 규칙성을 가지고 있기 때문에 낮은 온도(최대 -25도까지)에서 또한 신장에 의하여 결정성을 나타낸다. 신장유도의결정화는 우수한 가황전 강도나 점착성을 가지게 하고 가황체에 거대 변형에서 절단성장에 대한 높은 저항성을 부여한다. NR은 전단변형에 의하여 쉽게 균열되고 높은 전단응력과 산소는 사슬 끊어짐을 촉진시킨다.In particular, natural rubber has a cis-1,4 configuration in which the 1st and 4th carbon atoms are located on the same side of the double bond, and may contain a small amount of non-rubber components (fatty acids, proteins, and resin components that act as vulcanization accelerators and activators). The composition is about 89.3~92.35% rubber hydrocarbon, protein (2.5~3.5%), moisture, and ash. The molecular weight is widely distributed between 200,000 and 400,000, providing excellent processability. The specific gravity of raw rubber is 0.934 (20 degrees), the specific heat is 0.502 (20 degrees), and the heat of combustion is 44.16KJ/g. NR compound contains a soviet accelerator, carbon black or non-carbon black or both, zinc oxide, fatty acid, processing aid, plasticizer, antioxidant, ozone inhibitor, and vulcanizing agent (normal sulfur, low sulfur, or no-sulfur vulcanization: there is almost no peroxide vulcanization). NR can be blended with other diene-based rubbers such as IR, SBR, and BR. Vulcanized NR has high tensile strength over a wide hardness range. High tensile strength is possible without reinforcing natural rubber (because of the crystallization that occurs in the polymer chains when subjected to large deformations). Among all rubbers except BR, it generates the least amount of internal heat and has high rebound elasticity. It has low low-temperature compression set and stress relief, good electrical insulation, wear resistance, tear resistance, and fatigue resistance. In other words, the advantages include extremely excellent mechanical properties, the best surface texture among rubbers, and extremely excellent wear resistance and bending resistance. It can be flexible up to -55 degrees without additionally mixing other plasticizers. Crystallization may occur when stored at low temperatures for a long period of time. Like other unsaturated elastomers, NR is susceptible to attack from atmospheric ozone. Improvement methods include blending saturated rubber such as EPDM or adding ozone inhibitors or waxes during mixing. It is not resistant to petroleum-based oils and fuels, but is resistant to non-petroleum-based oils (brake fluid, silicone oil, grease, glycol, alcohol, water, non-oxidizing water-soluble acids, alkalis, and salt solutions) and can be used together. When obtained from the latex of the rubber tree Hevea brasiliensis, preservatives (ammonia, formaldehyde, sodium sulfide) are added to stabilize the latex before coagulation, and hydroxyl amine is added to obtain a grade of NR that maintains a constant viscosity. amine) is added. Tg is -70 degrees and has the chemical structure of cis-1,4-polyisoprene. NR contains some fatty acids and proteins, which accelerate the vulcanization process. Because the NR structure has stereoregularity, it also exhibits crystallinity by stretching at low temperatures (up to -25 degrees). Elongation-induced crystallization provides excellent pre-vulcanization strength and adhesion and provides the vulcanized body with high resistance to breakage at large deformations. NR cracks easily due to shear deformation, and high shear stress and oxygen promote chain breaking.
고무의 예시로서,하기와 같은 다양한 고무 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다.As an example of the rubber, it may further include at least one of the following various rubbers.
예를 들어, 상업적으로 응용되는 천연고무의 종류는 다음과 같다.For example, types of natural rubber with commercial applications include:
- 탈단백질 고무: 물흡수율이 낮고 전기절연성이 우수하여 전기분야에 사용- Deproteinized rubber: Used in the electrical field due to its low water absorption rate and excellent electrical insulation properties.
- 스킴(skim)고무: 발포제품과 감압형 접착제에 사용되는 단백질 농도가 높고 빠른 경화를 줄 수 있는 고무- Skim rubber: A rubber with high protein concentration and rapid curing used in foam products and pressure-sensitive adhesives.
- 가공우수 고무: 응고시키기 전 원래의 라텍스와 가황후의 라텍스를 80:20정도로 블렌드 시킨 고무. 가공 우수 고무에 충전제를 첨가하지않은 혹은 소량 첨가한 혼합물은 원래의 NR을 사용한 혼합물과 비교하여 부드럽고 압출 팽창 현상이 적다.- Excellently processed rubber: Rubber blended with the original latex before coagulation and latex after vulcanization in a ratio of about 80:20. The mixture of excellent processing rubber without or with a small amount of filler added is softer and less prone to extrusion expansion compared to the mixture using the original NR.
- 이성질화 고무: NR과 부타디엔설폰을 혼합하여 얻어지는데 결정화가 금지되는 cis/trans 이성질체가 된다.- Isomerized rubber: Obtained by mixing NR and butadiene sulfone, and becomes a cis/trans isomer in which crystallization is prohibited.
- 에폭시화 고무: 신장유도 결정화 현상을 나타내는 내유성 고무- Epoxidized rubber: Oil-resistant rubber that exhibits elongation-induced crystallization.
국제규격상의 천연고무 분류(국내 품질포장기준: 8품종 35등급)는 하기와 같다.The classification of natural rubber according to international standards (domestic quality packaging standards: 8 varieties, 35 grades) is as follows.
1. ribbed smoked sheets (RSS) : RSS 1X, RSS1, RSS2, RSS3, RSS4, RSS5, RSS6 (7등급)1. ribbed smoked sheets (RSS): RSS 1X, RSS1, RSS2, RSS3, RSS4, RSS5, RSS6 (7 levels)
2. pale crepes : thick(thin) pale crepes 1x호, 1호, 2호, 3호2. pale crepes: thick(thin) pale crepes No. 1x, No. 1, No. 2, No. 3
3. white crepes3. white crepes
4. 저급 천연고무4. Low-grade natural rubber
1) (농원산) 브라운 크레이프(estate brown crepes): thin brown crepes 1x호, 2x호, 3x호1) (Estate brown crepes): thin brown crepes No. 1x, No. 2x, No. 3x
2) 블란겟트크레이프(thick blanket crepes: ambers): thick blanket crepes 2호, 3호, 4호 2) Thick blanket crepes: ambers: thick blanket crepes No. 2, No. 3, No. 4
3) 플랫 바아크크레이프(flat bark crepes) 3) Flat bark crepes
4) thick brown crepes(remills) 4) thick brown crepes (remills)
5) pure smoked blanket crepes 5) pure smoked blanket crepes
기술적 규격상의 천연고무 분류는 하기와 같다.The classification of natural rubber according to technical specifications is as follows.
1. 표준 말레이시아 고무(standard malaysian rubbers : SMR) : SMR-EQ, SMR-5L, 5, 10, 20, 50(6등급)1. Standard Malaysian rubbers (SMR): SMR-EQ, SMR-5L, 5, 10, 20, 50 (6 grades)
2.기타 : SIR(인도네시아 표준고무), TTR(태국 표준고무), CSR(중국 표준고무), SLR(스리랑카 표준고무)2. Others: SIR (Indonesian Standard Rubber), TTR (Thai Standard Rubber), CSR (Chinese Standard Rubber), SLR (Sri Lankan Standard Rubber)
기타 특수 천연고무는 하기와 같다.Other special natural rubbers are as follows.
1. ICR고무(Initial Concentration Rubbers) : 묽게하지 않고 라텍스에서 직접 제조된 고무1. ICR Rubber (Initial Concentration Rubbers): Rubber manufactured directly from latex without diluting it.
2. SP및 PA고무(superior processing/processing aid) : 가공성 향상을 목적으로 부분적으로 가교된 라텍스와 혼합된 고무2. SP and PA rubber (superior processing/processing aid): Rubber mixed with partially cross-linked latex for the purpose of improving processability.
* SP20, SP40, SP50 : 20%, 40%, 50%의 가교 혼합물 포함* SP20, SP40, SP50: Contains 20%, 40%, and 50% cross-linking mixture
* PA고무 : 50%이상 가교 혼합물이 블랜드된 고무 (PA-57, PA-80)* PA rubber: Rubber blended with more than 50% cross-linked mixture (PA-57, PA-80)
* ADS : SP Air Dried Sheets* ADS: SP Air Dried Sheets
3. Oil extended NR (OE-NR): 천연고무에 나프텐 또는 방향족 오일을 5~40%함유된 천연고무3. Oil extended NR (OE-NR): Natural rubber containing 5 to 40% of naphthene or aromatic oil.
4. Hevea plus MG Rubber: NR과 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 공중합된 것: 접착제, 프라이머용4. Hevea plus MG Rubber: Copolymerization of NR and polymethyl methacrylate (PMMA): for adhesives and primers
5. TC고무(Technically Classified Rubber): 가황속도에 따라 색상별로 구분함(빠름(청색)->느림(적색))5. TC Rubber (Technically Classified Rubber): Classified by color according to vulcanization speed (fast (blue) -> slow (red))
천연고무의 적용가능한 분야로서, 천연고무는 기계적강도, 내마모성, 동적 특성이 합성고무에 비해 우수하여 항공기 부품, 자동차 타이어, 방진용으로 사용되고 있다.As an applicable field of natural rubber, natural rubber has superior mechanical strength, wear resistance, and dynamic properties compared to synthetic rubber, so it is used for aircraft parts, automobile tires, and dustproofing.
1. 에폭시화 천연고무(ENR:Epoxy clized Natural Rubbers): NR분자에 에폭시기가 10~50%도입된 고무(NR Latex + Peracetuc acid)1. Epoxy clized Natural Rubbers (ENR): Rubber with 10-50% of epoxy groups introduced into NR molecules (NR Latex + Peracetuc acid)
*NR의 내온도성, 내유성 보완하여 타이어 트레드등 기계부품, 운동 기계용으로 사용함*It is used for mechanical parts such as tire treads and exercise machines by improving the temperature and oil resistance of NR.
2. 열가소성 천연고무(TPNR: Thermoplastic Natural Rubbers) : NR분자에 Polyolefin(Polypropylene)을 블랜드한 고무, 유기 과산화물로 가황가능. Plastic특성을 보완하여 PVC, PE대체용으로 운동기계, 호스, 창틀에 사용함2. Thermoplastic Natural Rubbers (TPNR): Rubber blended with NR molecules and polyolefin (polypropylene), vulcanizable with organic peroxide. It is used in exercise machines, hoses, and window frames as a replacement for PVC and PE by complementing the plastic characteristics.
3.펩타이즈드 천연고무(liquid natural rubbers): 천연고무를 액상으로 가소화한 고무로, 가공공정이 경제적이며, 점착성, 흐름성이 좋음3. Peptized natural rubber (liquid natural rubbers): Rubber made by plasticizing natural rubber into a liquid state. The processing process is economical and has good adhesion and flow.
아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR: Acrylonitrile Butadiene Rubber)는 일반적으로 니트릴 고무라고 불리고, 아크리로니트릴과 브타디엔의 공중합물이다. 아크리로 니트릴의 결합량(이하, 결합니트릴량이라 한다)은 15∼50%사이이고, 여러 가지 비율로 불규칙하게 공중합한 것이다. 이 고무의 최대의 장점은 내유성이 매우 뛰어난 것으로, 이것은 아크리로니트릴 중의니트릴기-CN이 갖는 커다란 극성에 의한 것이다. 성질은 결합니트릴량에 의해 크게 다르다. 이 내유성은 결합 니트릴량과 팽윤, 그리고 기름의 아니린점과 팽윤의 관계에서, 결합 니트릴량이 많아질수록 내유성은 좋게되고, 아니린점이 높아질수록 팽윤은 작아지는 것을 알 수 있다. 여기서 말하는 기름이란 광물기름, 일반적으로 윤활이나 유압계작동유로써 많이 사용되고 있는 것이다. 특히 주의를 요하는 것은, 이들의 기름에는 여러 가지의 첨가제가 배합되어, 그 영향이 나올 경우가 있기때문에, 아니린점에서 고무의 내유성을 평가하고, 씰제품으로 사용하는 기름에서 물성의 변화나 팽윤을 측정하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, O링을 장시간 고온의 기름속에서뒤틀림을 측정한 결과, 매우 뛰어난 특성을 갖는 것을 앎과 동시에, 체적변화율이 어느정도 팽윤하는 것이 좋은 성질을 나타내는것으로부터, 체적이 감소하는 것보다도 씰성도 좋은 것이 추정된다. 이렇듯 니트릴고무는 내유성이 뛰어난 것으로부터 산업기계, 건설기계,자동차 항공기등, 모든 분야에서 윤활유나 작동유, 연료유 등의 씰에 O링, V패킹, 오일씰로써 가장 적당하고, 사용량도 매우 많다. 니트릴고무의 사용가능온도는 배합에 의해 크게 다르지만, －50 ∼ －120℃에서, 특히 저온용으로써는저니트릴이 한랭지용의 기기나 항공기 등에 사용된다. 또한, 니트릴량이 많은것은 내열성이나 기계적성질이 좋을 뿐 아니라, 내가스투과성에 뛰어나, 진공용으로서 10torr정도 까지는 충분히 사용할 수 있다.Acrylonitrile Butadiene Rubber (NBR), commonly called nitrile rubber, is a copolymer of acrylonitrile and butadiene. The bonded amount of acrylonitrile (hereinafter referred to as bonded nitrile amount) is between 15 and 50%, and is copolymerized irregularly at various ratios. The biggest advantage of this rubber is its excellent oil resistance, which is due to the large polarity of the nitrile group - CN in acrylonitrile. The properties vary greatly depending on the amount of bonded nitrile. This oil resistance is in the relationship between the amount of bonded nitrile and swelling, and the aniline point of the oil and swelling. It can be seen that as the amount of bonded nitrile increases, oil resistance improves, and as the amount of bonded nitrile increases, swelling decreases. The oil referred to here is mineral oil, which is generally used as lubrication or hydraulic oil. What requires special attention is that these oils are mixed with various additives, which may have an effect. Therefore, the oil resistance of the rubber should be evaluated in terms of aniline, and the oil used for sealing products should be checked for changes in physical properties or swelling. It is desirable to measure and use . In addition, as a result of measuring the distortion of the O-ring in high temperature oil for a long period of time, it was found that it has very excellent characteristics, and at the same time, it shows good properties when the volume change rate is increased to a certain degree, so the sealing performance is better than when the volume decreases. It is assumed that As such, nitrile rubber has excellent oil resistance, so it is most suitable as O-rings, V-packing, and oil seals for seals of lubricants, hydraulic oils, and fuel oils in all fields such as industrial machinery, construction machinery, automobiles, and aircraft, and is also used in large quantities. The temperature at which nitrile rubber can be used varies greatly depending on the formulation, but it ranges from -50 to -120°C, and low-temperature nitrile is used in equipment and aircraft for cold regions. In addition, those with a large amount of nitrile not only have good heat resistance and mechanical properties, but also have excellent gas permeability resistance, so they can be used sufficiently for vacuum applications up to about 10 torr.
스틸렌부타디엔고무 (SBR: Stylrene Butadiene Rubber)는 스틸렌과 부타디엔의 공중합물로, 결합 스틸렌량은 23.5%가 많고, 범용 고무로서 합성고무 중에서 가장 많이 사용되고 있고, 장점, 용도는 천연고무를 닮은점이 많다.Styrene Butadiene Rubber (SBR: Stylrene Butadiene Rubber) is a copolymer of styrene and butadiene. The amount of combined styrene is 23.5%. As a general-purpose rubber, it is the most widely used among synthetic rubbers and has many advantages and uses similar to natural rubber.
여기서, 천연고무는 50 내지 70중량부로 포함될 수 있다. 그 하한은 50 중량부, 51 중량부, 52 중량부, 53 중량부, 54 중량부, 55 중량부, 56 중량부, 57 중량부, 58 중량부, 또는 59 중량부일 수 있으며, 그 상한은 70 중량부, 69 중량부, 68 중량부, 67 중량부, 66 중량부, 65 중량부, 64 중량부, 63 중량부, 62 중량부, 또는 61 중량부일 수 있다.Here, natural rubber may be included in an amount of 50 to 70 parts by weight. The lower limit may be 50 parts by weight, 51 parts by weight, 52 parts by weight, 53 parts by weight, 54 parts by weight, 55 parts by weight, 56 parts by weight, 57 parts by weight, 58 parts by weight, or 59 parts by weight, and the upper limit is 70 parts by weight. It may be 69 parts by weight, 68 parts by weight, 67 parts by weight, 66 parts by weight, 65 parts by weight, 64 parts by weight, 63 parts by weight, 62 parts by weight, or 61 parts by weight.
또한, 아크릴노니트릴 부타디엔 고무는 10 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 그 하한은 10 중량부, 11 중량부, 12 중량부, 13 중량부, 14 중량부, 15 중량부, 16 중량부, 17 중량부, 18 중량부, 또는 19 중량부일 수 있으며, 그 상한은 30 중량부, 29 중량부, 28 중량부, 27 중량부, 26 중량부, 25 중량부, 24 중량부, 23 중량부, 22 중량부, 또는 21 중량부일 수 있다.Additionally, acrylonitrile butadiene rubber may be included in an amount of 10 to 30 parts by weight. The lower limit may be 10 parts by weight, 11 parts by weight, 12 parts by weight, 13 parts by weight, 14 parts by weight, 15 parts by weight, 16 parts by weight, 17 parts by weight, 18 parts by weight, or 19 parts by weight, and the upper limit is 30 parts by weight. It may be 29 parts by weight, 28 parts by weight, 27 parts by weight, 26 parts by weight, 25 parts by weight, 24 parts by weight, 23 parts by weight, 22 parts by weight, or 21 parts by weight.
또한, 스티렌 부타디엔 고무는 10 내지 15중량부로 포함될 수 있다. 그 하한은 10 중량부, 10.2 중량부, 10.4 중량부, 10.6 중량부, 10.8 중량부, 11 중량부, 11.2 중량부, 11.4 중량부, 11.6 중량부, 또는 11.8 중량부일 수 있으며, 그 상한은 15 중량부, 14.8 중량부, 14.6 중량부, 14.4 중량부, 14.2 중량부, 14.0 중량부, 13.8 중량부, 13.6 중량부, 13.4 중량부, 또는 13.2 중량부일 수 있다.Additionally, styrene butadiene rubber may be included in an amount of 10 to 15 parts by weight. The lower limit may be 10 parts by weight, 10.2 parts by weight, 10.4 parts by weight, 10.6 parts by weight, 10.8 parts by weight, 11 parts by weight, 11.2 parts by weight, 11.4 parts by weight, 11.6 parts by weight, or 11.8 parts by weight, and the upper limit is 15 parts by weight. It may be 14.8 parts by weight, 14.6 parts by weight, 14.4 parts by weight, 14.2 parts by weight, 14.0 parts by weight, 13.8 parts by weight, 13.6 parts by weight, 13.4 parts by weight, or 13.2 parts by weight.
상기 스티렌은 친환경적이며, 유동성 및 내열성이 우수하고, 가공이 용이하며, 작업성이 우수한 이점이 있다. 또한 상기 스티렌은 2-에틸헥실에스테르 및 부틸에스테르와 가교 결합되어 미세먼지 표면에 그물망 구조를 형성할 수 있다. The styrene has the advantages of being environmentally friendly, having excellent fluidity and heat resistance, being easy to process, and having excellent workability. Additionally, the styrene can be cross-linked with 2-ethylhexyl ester and butyl ester to form a network structure on the surface of fine dust.
2-에틸헥실에스테르는 점착성이 우수하여 미세먼지 표면에 접착력을 향상시키기 위해 혼합될 수 있다.2-Ethylhexyl ester has excellent adhesion and can be mixed to improve adhesion to fine dust surfaces.
부틸에스테르는 비산먼지 방지제 조성물에 접착성, 가소성, 보습성 및 윤활성을 부여하고, 희석제로서 혼합될 수 있다.Butyl ester provides adhesion, plasticity, moisturizing properties, and lubricity to the anti-flying dust composition, and can be mixed as a diluent.
아크릴산은 점착성 및 내수방수성이 우수하며, 생분해성을 가지는 이점이 있다.Acrylic acid has excellent adhesion and water resistance, and has the advantage of being biodegradable.
에틸렌비닐아세트산은 상기 스티렌, 2-에틸헥실에스테르 및 부틸에스테르와 가교 결합력을 향상시키고, 미세먼지와의 접착성 및 방수성을 증대시키기 위해 혼합될 수 있다.Ethylene vinyl acetic acid can be mixed with styrene, 2-ethylhexyl ester, and butyl ester to improve cross-linking strength and increase adhesion to fine dust and waterproofing.
본 출원의 비산방지제는 스티렌, 2-에틸헥실에스테르, 부틸에스테르, 아크릴산, 에틸렌비닐아세트산 및 잔량의 물을 필수로 포함할 경우 내수성 및 수침적 내수력이 우수하고, 백화 현상이 없으며, 안료와의 혼화성 및 작업성이 매우 우수한 이점이 있다. 또한 동시에 점도 안정성과 화학적 및 기계적 안정성을 가지며 내알칼리성 및 내오염성이 우수한 이점이 있다.The anti-spatter agent of the present application has excellent water resistance and water immersion resistance when it essentially contains styrene, 2-ethylhexyl ester, butyl ester, acrylic acid, ethylene vinyl acetic acid, and the remaining amount of water, does not cause whitening, and is compatible with pigments. It has the advantage of excellent miscibility and workability. It also has the advantage of having viscosity stability, chemical and mechanical stability, and excellent alkali resistance and contamination resistance.
착색제coloring agent
착색제가 포함되지 않은 경우에는 투명이며, 착색제의 컬러에 따라서 원하는 색상구현이 가능하다. 또한, 후출하는 바와 같이, 일반적으로 착색제의 비중이 커서 비산방지 조성물 내에서 가라않게 되어 원하는 색상이 구현이 어려웠다. 본 출원은 이를 해결하기 위하여 코어-쉘 구조를 제공할 수 있는 바인더 성분을 추가하여, 착색제의 비중이 0.95 내지 1.05로 컨트롤하여, 조성물 내에서 착색제가 부유하도록 제어할 수 있다. 그 하한은 0.95, 0.96, 0.97, 0.98 또는 0.99일 수 있으며, 그 상한은 1.05, 1.04, 1.03, 1.02, 1.01 또는 1일 수 있다. If no colorant is included, it is transparent, and the desired color can be achieved depending on the color of the colorant. In addition, as the colorant is released later, the specific gravity of the colorant is generally large, so it does not settle in the anti-scattering composition, making it difficult to achieve the desired color. In order to solve this problem, the present application adds a binder component that can provide a core-shell structure, and the specific gravity of the colorant can be controlled to 0.95 to 1.05, allowing the colorant to float in the composition. The lower limit may be 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, or 0.99, and the upper limit may be 1.05, 1.04, 1.03, 1.02, 1.01, or 1.
착색제는 0.5 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 그 하한은 0.5 중량부, 0.55 중량부, 0.6 중량부, 0.65 중량부, 또는 0.7 중량부일 수 있고, 그 상한은 1 중량부, 0.95 중량부, 0.9 중량부, 0.85 중량부, 또는 0.8 중량부일 수 있다. The colorant may be included in an amount of 0.5 to 1 part by weight. The lower limit may be 0.5 parts by weight, 0.55 parts by weight, 0.6 parts by weight, 0.65 parts by weight, or 0.7 parts by weight, and the upper limit may be 1 part by weight, 0.95 parts by weight, 0.9 parts by weight, 0.85 parts by weight, or 0.8 parts by weight. there is.
착색제는 잉크 조성물에 사용되는 공지의 안료나 염료로서, 본 출원의 조성물이 적용되는 분야의 재료에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어 상기 안료는 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 12, 피그먼트 옐로우 13, 피그먼트 옐로우 14, 피그먼트 옐로우 17, 피그먼트 옐로우 74, 피그먼트 옐로우 83, 피그먼트 레드 2, 피그먼트 레드 22, 피그먼트 레드 23, 피그먼트 레드 48:1, 피그먼트 레드 48:2, 피그먼트 레드 52, 피그먼트 레드 53, 피그먼트 레드 57:1, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 166, 피그먼트 레드 170, 피그먼트 레드 266, 피그먼트 오렌지 5, 피그먼트 오렌지 16, 피그먼트 오렌지 34, 피그먼트 오렌지 36, 피그먼트 블루 15:3, 피그먼트 블루 15:4, 피그먼트 바이올렛 3, 피그먼트 바이올렛 27, 피그먼트 그린 7, 산화철, 피그먼트 화이트 6, 피그먼트 화이트 7, 피그먼트 블랙 7 및 이들의 2종 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The colorant is a known pigment or dye used in the ink composition, and may be appropriately selected depending on the material in the field to which the composition of the present application is applied. For example, the pigments are Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Red 2, Pigment Red 22, Pigment Red 23, Pigment Red 48:1, Pigment Red 48:2, Pigment Red 52, Pigment Red 53, Pigment Red 57:1, Pigment Red 122, Pigment Red 166, Pigment Red 170 , Pigment Red 266, Pigment Orange 5, Pigment Orange 16, Pigment Orange 34, Pigment Orange 36, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Violet 3, Pigment Violet 27, It may be selected from the group consisting of Pigment Green 7, Iron Oxide, Pigment White 6, Pigment White 7, Pigment Black 7, and combinations of two or more thereof.
또한, 염료는 아조 염료(azo dyes), 안트라퀴논 염료, 크산텐(xanthene) 염료, 아진(azine) 염료 및 이들의 2종 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 할수 있다.Additionally, the dye may be selected from the group consisting of azo dyes, anthraquinone dyes, xanthene dyes, azine dyes, and combinations of two or more thereof.
바인더bookbinder
바인더는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자 또는 이를 분산질로 포함하는 에멀젼인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 코어-쉘 구조의 중합체 입자의 유리전이온도는 10 내지 60℃, 바람직하게는 15 내지 50℃이고, 이때 상기 유리전이온도는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자로 형성된 도막으로부터 측정된 값이다. 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자가 상기 유리전이 온도 범위를 만족하는 경우 비산방지용 조성물의 요구되는 대부분의 물성들이 양호한 값을 나타낸다.The binder is characterized in that it is starch-based polymer particles with a core-shell structure or an emulsion containing the same as a dispersoid. In addition, the glass transition temperature of the polymer particles of the core-shell structure is 10 to 60 ℃, preferably 15 to 50 ℃, and in this case, the glass transition temperature is measured from a coating film formed of the starch-based polymer particles of the core-shell structure. It is a value. When the starch-based polymer particles of the core-shell structure satisfy the above glass transition temperature range, most of the physical properties required for the anti-scattering composition show good values.
바인더는 15 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 그 하한은 15 중량부, 15.5 중량부, 16 중량부, 16.5 중량부, 또는 17 중량부일 수 있고, 그 상한은 20 중량부, 19.5 중량부, 19 중량부, 18.5 중량부, 또는 18 중량부일 수 있다. The binder may be included in an amount of 15 to 20 parts by weight. The lower limit may be 15 parts by weight, 15.5 parts by weight, 16 parts by weight, 16.5 parts by weight, or 17 parts by weight, and the upper limit may be 20 parts by weight, 19.5 parts by weight, 19 parts by weight, 18.5 parts by weight, or 18 parts by weight. there is.
코어-쉘 구조의 중합체 입자에서 코어 단량체 혼합물의 중합에 의해 형성된 공중합체로 이루어진다. 코어를 구성하는 공중합체를 형성하기 위해 사용되는 계면활성제로 처리하여 물에 액화가 가능한 상태로 분해한 것이다. 코어를 구성하는 전분계공중합체를 형성하기 위해 사용되는 중합 반응의 효율을 향상시키는 관점에서 카르복실기, 카보닐기, 알데히드기, 및 에스터기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 관능기를 사용할 수 있다. It consists of a copolymer formed by polymerization of a core monomer mixture in polymer particles with a core-shell structure. It is treated with a surfactant used to form the copolymer that makes up the core and decomposed into a state that can be liquefied in water. From the viewpoint of improving the efficiency of the polymerization reaction used to form the starch-based copolymer constituting the core, one or more functional groups selected from the group consisting of a carboxyl group, a carbonyl group, an aldehyde group, and an ester group may be used.
코어를 구성하는 공중합체를 형성하기 위해 사용되는 코어 단량체 혼합물은 경질 단량체 및 및 연질 단량체를 포함한다.The core monomer mixture used to form the copolymer that makes up the core includes hard monomers and soft monomers.
경질 단량체란비닐기, 알릴기, 아크릴기와 같은 에틸렌계 불포화 결합을 포함하고, 그 단독 중합체가 상온에서 점착성이 아닌 단량체를 말한다. 본 출원에서 경질 단량체는 이러한 특징을 구비하며 동시에 그 단독 중합체의 유리전이온도가 30℃ 내지 250℃, 바람직하게는 40℃ 내지 200℃인 단량체이다. 본 출원에서 경질 단량체는 상기 특징을 만족하는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 바람직하게는 스티렌, 메틸메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트, 비닐 톨루엔, 비닐 아세테이트, 및 비닐클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다.A hard monomer refers to a monomer that contains an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group, an allyl group, or an acrylic group, and whose homopolymer is not sticky at room temperature. In the present application, a hard monomer is a monomer that has these characteristics and at the same time has a glass transition temperature of its homopolymer of 30°C to 250°C, preferably 40°C to 200°C. In the present application, the type of hard monomer is not greatly limited as long as it satisfies the above characteristics, and is preferably styrene, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, and isopropyl monomer. It may be composed of one or more selected from the group consisting of bornyl acrylate, isobornyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, vinyl toluene, vinyl acetate, and vinyl chloride.
연질 단량체는 비닐기, 알릴기, 아크릴기와 같은 에틸렌계 불포화 결합을 포함하고, 그 단독 중합체가 상온에서 점착성인 단량체를 말한다. 본 출원에서 연질 단량체는 이러한 특징을 구비하며 동시에 그 단독 중합체의 유리전이온도가 10℃ 내지 -80℃, 바람직하게는 5℃ 내지 -60℃인 단량체이다. 본 출원에서 연질 단량체는 상기 특징을 만족하는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 바람직하게는 메틸아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 에틸헥실메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 및 하이드록시부틸아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 코어 단량체 혼합물은 바람직하게는 카르복실산 단량체를 더 포함할 수 있다.A soft monomer refers to a monomer that contains an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group, an allyl group, or an acrylic group, and whose homopolymer is adhesive at room temperature. In the present application, the soft monomer is a monomer that has these characteristics and at the same time has a glass transition temperature of its homopolymer of 10°C to -80°C, preferably 5°C to -60°C. In this application, the type of soft monomer is not greatly limited as long as it satisfies the above characteristics, and is preferably methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, ethylhexyl methacrylate, and lauryl methacrylate. It may be composed of one or more selected from the group consisting of hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, and hydroxybutylacrylate. Additionally, the core monomer mixture may preferably further include a carboxylic acid monomer.
본 출원에서 카르복실산 단량체는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자의 접착력을 증가시키는 역할을 하며, 에틸렌계 불포화 결합을 가진 카르복실산이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으나, 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산, 이타코닉산, 및 푸마릭산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 코어 단량체 혼합물은 바람직하게는 사슬 전이제를 더 포함할 수 있다. 본 출원에서 사슬 전이제(chain transfer agent)는 공중합체의 분자량을 조절하기 위한 것으로 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 바람직하게는 n-도데실머캅탄, t-도데실머캅탄, 1,5-펜탄다이티올, 1,6-헥산다이티올, 2-에틸헥실-3-머캅토프로피오네이트, 부틸 3-머캅토프로피오네이트, 도데실 3-머캅토프로피오네이트, 에틸 2-머캅토프로피오네이트, 에틸 3-머캅토프로피오네이트, 메틸 3-머캅토프로피오테이트, 펜타에리트리톨테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 2-에틸헥실머캅토아세테이트, 에틸 2-머캅토아세테이트, 2-하이드록시메틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 및 펜타에리트리톨테트라키스(2-머캅토아세테이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 구성 될 수 있다.In the present application, the carboxylic acid monomer serves to increase the adhesion of the starch-based polymer particles of the core-shell structure, and the type is not greatly limited as long as it is a carboxylic acid with an ethylenically unsaturated bond, but is preferably acrylic acid or meta. It may be composed of one or more selected from the group consisting of acrylic acid, itaconic acid, and fumaric acid. Additionally, the core monomer mixture may preferably further include a chain transfer agent. In the present application, the chain transfer agent is used to control the molecular weight of the copolymer, and the type is not greatly limited, preferably n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, and 1,5-pentane die. Thiol, 1,6-hexanedithiol, 2-ethylhexyl-3-mercaptopropionate, butyl 3-mercaptopropionate, dodecyl 3-mercaptopropionate, ethyl 2-mercaptopropionate , ethyl 3-mercaptopropionate, methyl 3-mercaptopropiotate, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), 2-ethylhexylmercaptoacetate, ethyl 2-mercaptoacetate, 2 - It may be composed of one or more selected from the group consisting of hydroxymethyl-2-methyl-1,3-propanediol, and pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate).
본 출원에서 상기 코어를 구성하는 전분계공중합체를 형성하기 위해 사용되는 전분 분해물과 코어 단량체 혼합물의 중량비, 코어 단량체 혼합물을 구성하는 경질 단량체, 연질 단량체, 카르복실산단량체, 사슬 전이제 간의 중량비는 크게 제한되지 않으나, 비산 방지용 조성물에서 코어-쉘 구조의 중합체 입자가 바인더로서의 적정 기능을 발휘하는 측면을 고려할 때 소정의 범위로 제한되는 것이 바람직하다. In the present application, the weight ratio of the starch decomposition product used to form the starch-based copolymer constituting the core and the core monomer mixture, the weight ratio between the hard monomer, soft monomer, carboxylic acid monomer, and chain transfer agent constituting the core monomer mixture Although there is no significant limitation, it is preferable that it is limited to a certain range when considering the aspect that the core-shell structured polymer particles exert an appropriate function as a binder in the anti-scattering composition.
또한, 코어 단량체 혼합물 내에서 연질 단량체 대 경질 단량체의 중량비가 1:1 내지 1:2.5인 것이 바람직하고, 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자에 요구되는 유리전이온도 범위 및 바인더로서의 물성 등을 고려할 때 1:1.2 내지 1:2.2인 것이 더 바람직하다. 또한, 코어 단량체 혼합물 내에서 카르복실산 단량체의 함량은 코어 단량체 혼합물 100 중량부 당 1 내지 10 중량부인 것이 바람직하고, 2 내지 8 중량부인 것이 더 바람직하다. 코어 단량체 혼합물 내에서 카르복실산 단량체의 함량이 코어 단량체 혼합물 100 중량부 당 10 중량부를 초과하면 코어를 구성하는 전분계 공중합체의 점도가 상대적으로 상승하여 도막 형성이 원활하지 않을 수 있다. 또한, 코어 단량체 혼합물 내에서 사슬 전이제의 함량은 코어 단량체 혼합물 100 중량부 당 0.1 내지 5 중량부인 것이 바람직하고, 중합반응의 속도 조절 및 안정성 측면에서 0.1 내지 2 중량부인 것이 더 바람직하다.In addition, it is preferable that the weight ratio of the soft monomer to the hard monomer in the core monomer mixture is 1:1 to 1:2.5, taking into account the glass transition temperature range required for starch-based polymer particles with a core-shell structure and physical properties as a binder. It is more preferable that it is 1:1.2 to 1:2.2. Additionally, the content of the carboxylic acid monomer in the core monomer mixture is preferably 1 to 10 parts by weight, and more preferably 2 to 8 parts by weight, per 100 parts by weight of the core monomer mixture. If the content of carboxylic acid monomer in the core monomer mixture exceeds 10 parts by weight per 100 parts by weight of the core monomer mixture, the viscosity of the starch-based copolymer constituting the core may relatively increase, making coating film formation difficult. In addition, the content of the chain transfer agent in the core monomer mixture is preferably 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the core monomer mixture, and more preferably 0.1 to 2 parts by weight in terms of speed control and stability of the polymerization reaction.
코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자에서 쉘은 코어 상에서 쉘 단량체 혼합물의 중합에 의해 형성된 공중합체로 이루어진다. 쉘을 구성하는 공중합체를 형성하기 위해 사용되는 쉘 단량체 혼합물은 경질 단량체를 포함한다. 상기 쉘 단량체에는 경질 단량체 외에 연질 단량체가 더 포함될 수 있으나 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자에 요구되는 유리전이온도 범위 및 바인더로서의 물성 등을 고려할 때 소량으로 포함되는 것이 바람직하다.In starch-based polymer particles with a core-shell structure, the shell is made of a copolymer formed by polymerization of a shell monomer mixture on the core. The shell monomer mixture used to form the copolymer that makes up the shell includes hard monomers. The shell monomer may further include a soft monomer in addition to the hard monomer, but considering the glass transition temperature range required for core-shell structured starch-based polymer particles and physical properties as a binder, it is preferable to include it in a small amount.
쉘 단량체 혼합물 내에서 연질 단량체 대 경질 단량체의 중량비가 1:10 내지 1:99인 것이 바람직하고, 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자에 요구되는 유리전이온도 범위 및 바인더로서의 물성 등을 고려할 때 1:50 내지 1:99인 것이 더 바람직하다. 또한, 쉘 단량체 혼합물 내에서 카르복실산단량체의 함량은 쉘 단량체 혼합물 100 중량부 당 0.5 내지 10 중량부인 것이 바람직하고, 1~5 중량부인 것이 더 바람직하다. 쉘 단량체 혼합물 내에서 카르복실산단량체의 함량이 쉘 단량체 혼합물 100 중량부 당 10 중량부를 초과하면 쉘을 구성하는 공중합체의 점도가 상대적으로 상승하여 도막 형성이 원활하지 않을 수 있다. 또한, 쉘 단량체 혼합물 내에서 사슬 전이제의 함량은 쉘 단량체 혼합물 100 중량부 당 0.1 내지 5 중량부인 것이 바람직하고, 중합반응의 속도 조절 및 안정성 측면에서 0.1 내지 2 중량부인 것이 더 바람직하다.It is preferable that the weight ratio of the soft monomer to the hard monomer in the shell monomer mixture is 1:10 to 1:99, and considering the glass transition temperature range required for starch-based polymer particles with a core-shell structure and the physical properties as a binder, etc., 1 :50 to 1:99 is more preferable. Additionally, the content of carboxylic acid monomer in the shell monomer mixture is preferably 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the shell monomer mixture. If the content of carboxylic acid monomer in the shell monomer mixture exceeds 10 parts by weight per 100 parts by weight of the shell monomer mixture, the viscosity of the copolymer constituting the shell relatively increases, which may result in poor coating film formation. In addition, the content of the chain transfer agent in the shell monomer mixture is preferably 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the shell monomer mixture, and more preferably 0.1 to 2 parts by weight in terms of speed control and stability of the polymerization reaction.
또한, 본 출원에 따른 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자에서 코어를 구성하는 공중합체를 형성하기 위해 사용되는 코어 단량체 혼합물 대 쉘을 구성하는 공중합체를 형성하기 위해 사용되는 쉘 단량체 혼합물의 중량비는 1:2 내지 1:4인 것이 바람직하고 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자에 요구되는 유리전이온도 범위를 고려할 때 1:2.5 내지 1:3.5인 것이 더 바람직하다.In addition, in the core-shell structured starch-based polymer particles according to the present application, the weight ratio of the core monomer mixture used to form the copolymer constituting the core to the shell monomer mixture used to form the copolymer constituting the shell is It is preferably 1:2 to 1:4, and considering the glass transition temperature range required for core-shell structured starch-based polymer particles, 1:2.5 to 1:3.5 is more preferable.
바인더로 사용되는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자는 그 중합방법 등에 따라 다양한 형태로 첨가될 수 있으며, 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자의 중합의 간편함 및 균일한 도막 형성의 용이성 측면을 고려할 때 에멀젼 형태로 첨가되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 에멀젼은 분산질로 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자를 포함하고 분산매로 물을 포함하는 수성 에멀젼인 것이 더 바람직하다. 상기 수성 에멀젼은 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자를 에멀젼 중합에 의해 제조함으로써 얻을 수 있고, 통상적으로 35 내지 60 중량%의 고형분을 함유한다. 상기 고형분은 주로 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자로 구성되며, 부수적으로 유화제, 중합개시제 등을 더 포함할 수 있다.Starch-based polymer particles with a core-shell structure used as a binder can be added in various forms depending on the polymerization method, etc., considering the ease of polymerization of the starch-based polymer particles with a core-shell structure and the ease of forming a uniform coating film. It is preferable to add it in the form of an emulsion. At this time, it is more preferable that the emulsion is an aqueous emulsion containing starch-based polymer particles with a core-shell structure as a dispersoid and water as a dispersion medium. The aqueous emulsion can be obtained by preparing core-shell structured starch-based polymer particles by emulsion polymerization, and typically contains a solid content of 35 to 60% by weight. The solid content mainly consists of starch-based polymer particles with a core-shell structure, and may additionally include an emulsifier, a polymerization initiator, etc.
또한, 상기 수성 에멀젼은 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자의 균일한 분산을 위해 유화제를 더 포함할 수 있다. 상기 유화제는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자를 제조하기 위한 중합 반응시에 첨가되거나 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자를 분산매에 유화시킬 때 첨가될 수 있다. 이러한 유화제는 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 인산 에스테르계유화제 혹은 황산염 에스테르계 유화제와 같은 반응성 유화제; 알킬 디페닐 옥사이드디 설포네이트(AlkyldiphenyloxideDisulfonate)류 등의 음이온성 유화제; 에틸렌 옥사이드 또는 폴리프로필렌 옥사이드 단위체가 함유된 비이온성 유화제;를 포함하며, 이들을 단독으로 사용할 수도 있고 병용할수 있다. 반응성 유화제는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자를 에멀젼 중합하여 제조할 때 첨가되는데, 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 노닐프로페닐에톡시에테르술페이트의 암모늄염류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐 알릴 소듐설페이트의에스테르류, 폴리옥시에틸렌 알릴 글리시딜 노닐 페닐에테르의술폰산에스테르류, 폴리옥시에틸렌 노닐 프로페닐 에테르의 술폰산에스테르의 암모늄염류 등을 열거할 수 있고, 이들을 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 상기 반응성 유화제의 사용량은 크게 제한되지 않으며, 에멀젼의 중합안정성, 화학안정성 등을 고려할 때 코어 단량체 혼합물 100 중량부 당 1 내지 30 중량부인 것이 바람직하고, 5 내지 25 중량부인 것이 더 바람직하다. 또한, 음이온성 유화제는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자를 에멀젼 중합하여 제조할 때 첨가되는데, 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 소듐 데실 디페닐 에테르 디설포네이트(SODIUM DECYL DIPHENYL ETHER DISULFONATE; CAS 등록번호 36445-71-3), 소듐 n- 헥사데실디페닐디설포네이트(Sodium n-hexadecyl diphenyl disulfonate; CAS 등록번호 65143-89-7), 소듐도데실디페닐 에테르 디설포네이트(SODIUM DODECYL DIPHENYL ETHER DISULFONATE; CAS 등록번호 119345-04-9) 등과 같은 알킬디페닐옥사이드디설포네이트(AlkyldiphenyloxideDisulfonate)류에서 선택될 수 있다. 상기 음이온성 유화제의 사용량은 크게 제한되지 않으며, 에멀젼의 중합안정성, 화학안정성 등을 고려할 때 코어 단량체 혼합물 100 중량부 당 1 내지 30 중량부인 것이 바람직하고, 5 내지 25 중량부인 것이 더 바람직하다. 또한, 비이온성 유화제는 코어-쉘 구조의 전분계 중합체 입자를 에멀젼 중합하여 제조할 때 또는 코어-쉘 구조의 전분계공중합체 입자를 분산매에 유화시킬 때 첨가되는데, 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬 에테르류, 폴리옥시에틸렌스테아릴아민류, 폴리에틸렌 솔비탄류, 알킬폴리옥시에틸렌-프로필렌 공중합체류 등을 열거할 수 있고 이들을 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 상기 비이온성 유화제의 사용량은 크게 제한되지 않으며, 코어의 입자 크기를 제어하는 측면에서 코어 단량체 혼합물 100 중량부 당 0.1 내지 10 중량부인 것이 바람직하고, 0.5 내지 5 중량부인 것이 더 바람직하다.In addition, the aqueous emulsion may further include an emulsifier to uniformly disperse the core-shell structured starch-based polymer particles. The emulsifier may be added during a polymerization reaction to produce core-shell structured starch-based polymer particles or may be added when emulsifying the core-shell structured starch-based polymer particles in a dispersion medium. The types of these emulsifiers are not greatly limited, and include, for example, reactive emulsifiers such as phosphate ester emulsifiers or sulfate ester emulsifiers; Anionic emulsifiers such as alkyl diphenyloxide disulfonate; It includes a nonionic emulsifier containing ethylene oxide or polypropylene oxide monomer, and these may be used alone or in combination. Reactive emulsifiers are added when producing core-shell starch-based polymer particles by emulsion polymerization, and the type is not particularly limited, for example, ammonium salts of nonylpropenyl ethoxyether sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl Esters of allyl sodium sulfate, sulfonic acid esters of polyoxyethylene allyl glycidyl nonyl phenyl ether, and ammonium salts of sulfonic acid esters of polyoxyethylene nonyl propenyl ether can be listed, and one or more of these can be selected and used. there is. The amount of the reactive emulsifier used is not greatly limited, and considering the polymerization stability and chemical stability of the emulsion, it is preferably 1 to 30 parts by weight, and more preferably 5 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the core monomer mixture. In addition, anionic emulsifiers are added when producing core-shell starch-based polymer particles by emulsion polymerization, and the type is not particularly limited, for example, SODIUM DECYL DIPHENYL ETHER DISULFONATE CAS registration number 36445-71-3), sodium n-hexadecyl diphenyl disulfonate (CAS registration number 65143-89-7), sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (SODIUM DODECYL) It can be selected from Alkyldiphenyloxide Disulfonates such as DIPHENYL ETHER DISULFONATE; CAS registration number 119345-04-9). The amount of the anionic emulsifier used is not greatly limited, and considering the polymerization stability and chemical stability of the emulsion, it is preferably 1 to 30 parts by weight, and more preferably 5 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the core monomer mixture. In addition, nonionic emulsifiers are added when manufacturing starch-based polymer particles with a core-shell structure by emulsion polymerization or when emulsifying starch-based copolymer particles with a core-shell structure in a dispersion medium, and the type is not particularly limited. For example, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene stearylamines, polyethylene sorbitans, alkyl polyoxyethylene-propylene copolymers, etc., and one or more of these can be selected and used. The amount of the nonionic emulsifier used is not greatly limited, and in terms of controlling the particle size of the core, it is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the core monomer mixture.
용매menstruum
용매는 특별히 한정되는 것은 아니지만 물을 포함할 수 있다. 또한, 용매는 35 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 그 하한은 35 중량부, 35.5 중량부, 36 중량부, 36.5 중량부, 또는 37 중량부일 수 있고, 그 상한은 40 중량부, 39.5 중량부, 39 중량부, 38.5 중량부, 또는 38 중량부일 수 있다. The solvent is not particularly limited but may include water. Additionally, the solvent may be included in an amount of 35 to 40 parts by weight. The lower limit may be 35 parts by weight, 35.5 parts by weight, 36 parts by weight, 36.5 parts by weight, or 37 parts by weight, and the upper limit may be 40 parts by weight, 39.5 parts by weight, 39 parts by weight, 38.5 parts by weight, or 38 parts by weight. there is.
비산방지 조성물은 또한 비산방지제 25 내지 30 중량부, 착색제 0.5 내지 1 중량부, 바인더 15 내지 20 중량부 및 용매 35 내지 40 중량부를 포함하는 비산방지 조성물로서, 상기 비산방지 조성물은 코어-쉘 구조의 중합체 입자를 포함하거나 코어-쉘 구조의 중합체 입자를 분산질로 포함하여, 착색제의 비중이 0.95 내지 1.05로서, 비산방지 조성물 내에서 부유가 가능하다.The anti-shattering composition also includes 25 to 30 parts by weight of an anti-shattering agent, 0.5 to 1 part by weight of a colorant, 15 to 20 parts by weight of a binder, and 35 to 40 parts by weight of a solvent. The anti-shattering composition has a core-shell structure. Containing polymer particles or core-shell structured polymer particles as a dispersoid, the colorant has a specific gravity of 0.95 to 1.05 and can float in the anti-scattering composition.
이를 통하여, 비산 방지 효과 및 색상 구현 효과를 동시에 구현할 수 있다.Through this, it is possible to achieve both a scattering prevention effect and a color realization effect at the same time.
이하, 실험예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present application will be described in more detail through experimental examples.
[실험예][Experimental example]
본 출원의 함량을 만족하는 샘플에 대하여 건설기계부품연구원에서 풍속시험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 1 내지 7에 나타내었다.A wind speed test was performed at the Construction Machinery Parts Research Institute on samples that satisfied the content of this application, and the results are shown in Table 1 and Figures 1 to 7 below.
표 1 및 도 1 내지 7에 도시한 바와 같이, 표면경화제를 살포한 시료와 표면경화제를 살포하지 않은 시료에 대하여 비산량이 차이가 있음을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1 and Figures 1 to 7, it was confirmed that there was a difference in the scattering amount between the sample sprayed with the surface hardener and the sample without the surface hardener sprayed.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present application has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may modify and change the present application in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it is possible.
Claims (6)
비산방지제는 천연고무 50 내지 70중량부; 스티렌 0.5 내지 10 중량부; 2-에틸헥실에스테르 0.5 내지 5 중량부; 부틸에스테르 0.01 내지 5 중량부; 아크릴산 0.01 내지 2 중량부; 에틸렌비닐아세트산 0.5 내지 100 중량부; 및 물 40 내지 85 중량부를 포함하며,
상기 비산방지 조성물은 코어-쉘 구조의 중합체 입자를 포함하거나 코어-쉘 구조의 중합체 입자를 분산질로 포함하는 에멀젼인 비산방지 조성물.An anti-scattering composition comprising 25 to 30 parts by weight of an anti-scattering agent, 15 to 20 parts by weight of a binder, and 35 to 40 parts by weight of a solvent,
The anti-scattering agent is 50 to 70 parts by weight of natural rubber; 0.5 to 10 parts by weight of styrene; 0.5 to 5 parts by weight of 2-ethylhexyl ester; 0.01 to 5 parts by weight of butyl ester; 0.01 to 2 parts by weight of acrylic acid; 0.5 to 100 parts by weight of ethylene vinyl acetic acid; and 40 to 85 parts by weight of water,
The anti-scattering composition is an anti-scattering composition that contains polymer particles with a core-shell structure or is an emulsion containing polymer particles with a core-shell structure as a dispersoid.
상기 비산방지 조성물은 아크릴노니트릴 부타디엔고무 10 내지 30 중량부 및 스티렌 부타디엔 고무 10 내지 15 중량부 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 비산방지 조성물.According to claim 1,
The anti-scattering composition further comprises at least one of 10 to 30 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber and 10 to 15 parts by weight of styrene butadiene rubber.
착색제 0.5 내지 1 중량부를 추가로 포함하는 비산방지 조성물.According to claim 1,
An anti-scattering composition further comprising 0.5 to 1 part by weight of a colorant.
착색제의 비중이 0.95 내지 1.05인 비산방지 조성물.According to claim 3,
An anti-scattering composition in which the colorant has a specific gravity of 0.95 to 1.05.
코어-쉘 구조의 중합체 입자의 유리전이온도는 10 내지 60℃인 비산방지 조성물.According to claim 1,
An anti-scattering composition wherein the core-shell structured polymer particles have a glass transition temperature of 10 to 60°C.
용매는 물을 포함하는 비산방지 조성물.According to claim 1,
An anti-scattering composition containing water as the solvent.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102677263B1 true KR102677263B1 (en) | 2024-06-24 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101392328B1 (en) | 2013-04-05 | 2014-05-08 | 대상 주식회사 | Ink composition comprising starch-based polymer particle with core-shell structure |
| KR102307489B1 (en) | 2021-01-04 | 2021-09-30 | 주식회사 서우인 | Composition of scattering dust inhibitor |
Patent Citations (2)
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| KR102307489B1 (en) | 2021-01-04 | 2021-09-30 | 주식회사 서우인 | Composition of scattering dust inhibitor |
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