KR0153747B1 - 코팅조성물 및 에멀젼 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

코팅조성물 및 에멀젼
본 발명은 내수성의 접착제, 페인트 및 금속방식 처리용 코팅조성물에 관한 것으로, 더 자세히 말하면 폴리에틸렌 비닐아세테이트(EVA)와 금속착체(metal complexes)또는 질소기재 카티온(암모니아, 아민 및 그 4급염)을 포함하는 상기 조성물에 관한 것이다.
[내수조성물]
다가금속(즉, Cr, Ti, Al, Zr, Sn)을 지방산 및 파라핀왁스성분과 함께 사용하는 카티온수중유형(oil-in-water) 및 유중수(water in oil)형 에멀젼은 내수성의 조성물(water proofing preparations)로 일반적으로 사용되었다 [여기서 산화왁스(oxidised waxes)는 탄화수소체인이 대단히 긴 지방산을 파라핀왁스와 혼합(blending)한 것으로 생각할 수 있다].
또, 왁스를 기재로 한 아니온조성물을 제조하여 이온교환에 의해 그 염기성 또는 다염기성금속의 가용염(soluble salts)으로 기재(substrares)상에 침착(deposit)시킬수 있다. 그 아니온성분을 다염기성금속염 성분전후에 가하여 처리할 수 있다. 반응성금속착체를 포함하는 왁스용액은 살수성(water-repellency)을 제공하기 때문에, 특히 드라이-클리닝(dry-cleaning trade)에 추가로 사용된다. 다염기성금속은 일반적으로 살수분야에 사용된다.
그 이유는 처리하는 직물 또는 가죽의 부위에 부착하는 부착력이 있기 때문이다.
이와같이 그 금속은 기재와, 통상적으로 그 살수성조성물의 유기음이온의 소수성성분(hydrophobic component)사이에 가교(bridge)를 형성한다.
상기 타입의 시스템을 사용하여 얻은 초기의 살수성을 대단히 우수하게 할 수 있다. 그러나 내구성(durability)은 일반적으로 빈약하다. 그 이유는 그 기재상의 소수성성분의 부착을 굽힘(flex) 및 마모상태에서 유지시킬 수 없기 때문이다.
이들의 살수성 시스템을 파괴하는 또 다른 루트(route)에는 그 자체습윤성(wetting)이 있다. 습윤성으로 대부분의 섬유가 팽윤(swelling)이 되며, 이 경우 그 섬유는 소수성코팅으로 스트레치(stretch)가 된다. 따라서, 내수성과 살수성은 시간마다 감소되고 섬유는 습윤되어 실제로 현장상태에서 신속하게 파괴된다.
종래에는 금속비누 또는 왁스와 금속비누조성물이 택스타일(textile)공업에서 천연섬유 및 천연섬유믹스(mixes)에 사용되어 왔다. 폴리아미드와 같은 더 거친(coarser)합성섬유에 적용시킨 결과, 외관상 성공을 달성하지 못하였고 접착이 빈약하게 되었다.
대단히 낮은 레벨에서의 처리로 이들 섬유가 크레이징(crazing) 및 쵸킹(chalking)으로 된다. 탄성레벨이 최종 코팅상태에서 될 경우 플렉스(flex) 및 마모상태에서 이들의 내수조성물의 내구성은 크게 향상된다.
탄성에 의해 그 코팅은 플렉스(flex) 및 마모습윤시에 발생하는 스트레치(stretch)에서 탄성이 있도록 한다.
본 발명은 EVA를 상기 시스템에 혼합시킴으로써 금속착체를 기재로 하는 살수성 조성물에 탄성을 제공한다.
[접착성 조성물]
통상의 용제를 기재로 한 접착제는 EVA혼합물, 점착성부여제수지(tackifier resin)및 방향성탄화수소, 염소화탄화수소, 알코올 또는 글리콜 또는 셀로솔브(cello solve)변형제(variants)등 용해력이 높은 용제블렌드(blend)를 혼합한다. 이들 용제는 코스트가 비싸고 상당한 공해를 일으킨다.
본 발명은 EVA, 무해한 저급 방향족 미네랄스피릿(mineral spirits), 점조성 부여제수지 및 금속착체를 사용하여 효과적인 접착제를 조성할 수 있는 수단을 구체적으로 기재한 것이다.
이 조성물은 수중유형에멀젼(oil-in-water emulsion), 유중수형에멀젼(water-in-oil emulsion)또는 순수용제를 기재한 한 조성물로 제조할 수 있다.
[금속용 방식조성물]
금속의 산화는 일반적인 문제이다.
본 발명은 EVA화합물로 된 연속 필름을 금속표면에 접착시켜 페인트코팅을 처리할 수 있는 내수성있는 탄성보호를 제공하는 데 있다.
상기 조성물에 혼합한 그 금속은 금속 그 자체 또는 다른 금속과 그 금속자체의 혼합물이다.
[페인트]
본 발명은 EVA, 집합성용제(coalescing solvent)(바람직하게는 지방족 탄화수소) 및 금속착체를 혼합한 내수성있는 수용성 에멀젼페인트의 바인더(binder)를 제공한다.
[폴리에틸렌 비닐아세테이트]
폴리에틸렌 비닐아세테이트(EVA)는 에틸렌과, 본래 탄성이 있는 비닐 아세테이트의 합성코폴리머이다. 비닐아세테이트(VAC)와 에틸렌성분의 분자량과 상대 %에 따라 등급을 서로 달리하여 사용할 수 있다.
미네랄왁스와 가장 상용성이 있는 EVA의 등급은 28%이하 또는 28%와 동일한 비닐아세테이트함량을 가진 것이다.
이들의 등급은 지방족 탄화수소오일(즉, 화이트오일: white oil)또는 미네랄 스프릿(mineral spirits)과 실온(25℃)에서 상용성이 없으며, 다른 용제, 즉 방향족 탄화수소, 알코올, 클로로카본의 용해도를 한정시킨다.
33℃ 이상의 비닐아세테이트를 가진 EVA의 등급은 용제와 가장 큰 상용성이 있으나 65℃ 이하의 온도에서 미네랄왁스와 상용성이 없다. 예로서 40%의 비닐아세테이트함량을 가진 EVA는 유기용제에서 28% 비닐아세테이트 EVA보다 상당히 용해성이 있으나, 35% EVA 보다 더 높은 레벨/용제에서 25℃의 지방족 탄화수소용제를 겔화(gel)한다. EVA를 사용하는 시스템에 용제의 혼합은 다음과 같은 기술구성에서 바람직하다;
1. 유화(emulsification)촉진
2. 에멀젼을 기재로 한 시스템중에서 접합제(coalescing agent)로서 작용
3. 용제를 기재로 한 시스템에 EVA 용 담체(carrier)로서 작용
본 발명은 모든 등급의 EVA와 용제(특히 지방족 탄화수소 용제), 탄화수소오일 및 미네랄왁스의 상용성(compatibility)이, EVA와 지방산을 블렌딩(blending)시켜 그 혼합물을 EVA의 융점이상으로 또는 융점에서 가열함으로써 크게 향상됨을 본 발명의 기본구성으로 한다.
또, 그 결과 얻어진 블렌드(blends)는 지방산으로 처리하지 아니한 블렌드보다 카티온의 존재하에 더 용이하게 유화시킨다.
따라서, 본 발명은 에틸렌-비닐아세테이트폴리머와 용제, 탄화수소오일 및/또는 미네랄왁스의 블렌드(blend)로 구성되는 조성물에 있어서, 그 에틸렌-비닐아세테이트폴리머가 에틸렌-비닐아세테이트폴리머와 지방산의 혼합물을 그 폴리머의 융점에서 또는 그 융점이상으로 가열시켜 얻을 수 있는 변성폴리머임을 특징으로 하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 생성물을 개량하는데 쓰이는 출발물질은 주로 EVA폴리머와, 25℃에서 미네랄스피릿(mineral spirits)과 임의의 비로 혼합할 수 있고, 또 미네랄스피릿 중에서 5%지방산의 용액을 형성하는 지방산의 블렌드를 구성하는 조성물이다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 바람직한 효과를 얻기 위하여 상기 EVA와 지방산을 EVA의 융점에서 또는 그 이상의 온도에서 동시에 가열시켜 균질혼합물이 얻어질때까지 블렌딩을 한다.
또, 본 발명에 있어서, EVA/지방산 블렌드는 서로 다른 혼합물에서 왁스 또는 용제와 블렌딩을 한다. 그 지방산을 용제 또는 왁스에서 우선 용해시킬 경우나 또는 EVA의 융점 또는 그이상의 온도에서 EVA와의 블렌딩시키기전에 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명에서, 금속착체는 블렌드, 예로서 수용성 금속이온 또는 반응성 유기금속화합물의 형태로 혼합된다. 첨부된 표는 대표적인 적합한 지방산, 코코야자열매지방산을 서로 다른 등급의 EVA로 가열시켜 여러 가지의 왁스 및 용제로 블렌딩하여 얻어진 잇점에 대하여 개략적으로 설명한 것이다.
본 발명의 각 성분을 더 구체적으로 아래에 설명한다.
[EVA 등급]
상기조성물에 함유된 EVA의 바람직한 등급은 40% 비닐아세테이트함량을 가진다. 이와 같은 등급은 시판되고 있다. 예로서 상표 Elvax40의 제품(Dupont사제품)이 있다. 이와 동일한 재료는 다른 소오스(sources)에서 얻을 수 있다. 이 등급은 융점이 비교적 낮고, 파괴전에 스트레치(stretch)가 높으며, 그 용제와의 상용성이 높기 때문에 특히 적합하다.
이 등급은 화이트스피릿(white spirit)(미네랄스피릿)과 접촉하여 연화(soften)되어 약 60℃에서 용해된다. 냉각할때 용액으로 있으나 35% EVA보다 더 높은 농도에서는 25℃에서 화이트스피릿(white spirit)으로 걸화한다.
일반적으로 이것은 117℃ 이하에서 왁스와 불용성이 있다. 다른 등급은 이들의 특성이 소정의 처리에서 바람직할 때 선택할 수 있다.
[지방산]
이 발명의 사용에 알맞은 카르복실산은 다음과 같은 것이 포함된다;
탄소원자 16개 이내, 바람직하게는 8-16개, 즉 코코야자지방산, 팜(palm)지방산, 미스티르산(mystyric acid)을 포함하는 포화지방산.
탄소원자 20개 이상을 포함하나, 25℃에서 임의의 비(比)로 미네랄스피릿과 상용성이 있으며, 또 25℃ 에서 5%의 청정용액, 즉 올레산(oleic acid), 리시놀레산을 형성하는 불포화지방산.
다른 작용기(즉, 펩티드, 아민)를 포함하나 광물오일 또는 화이트스피릿과 25℃에서 임의의 비(比)로 혼합할 수 있는, 즉 올레일사코신산(oleyl sarco-sinic acid)를 포함하는 상기의 변성지방산(modified fatty acid).
다른 알맞은 산은 위에서 설명한 바와 같이, 미네랄스피릿의 혼화성/용해도에 대한 단순한 테스트 공정에 의해 확인할 수 있다.
[미네랄왁스(mineral waxes)]
바람직한 미네랄왁스의 사용등급은 융점 50℃ 이하의 파라핀왁스이다.
이 왁스는 미네랄왁스에서 비교적 낮은 융점과 높은 용해도에 대하여 선택을 한다.
[금속화합물]
적당한 화합물은 다가금속의 가용성금속염이다.
바람직한 금속염은 휘발성아니온(volatile anion), 즉 아세테이트를 가진 염이다. 또, 용제에 용해할 수 있는 다가금속의 반응성유기화합물을 사용할 수 있다. 대표적인 화합물은 다가금속의 알콕시 유도체이다.
바람직한 금속은 Zr, Ti, Cr, Sn, Al이다.
그 이유는 이들의 화합물에서 강한 칼라(strong colour)가 통상적으로 부족하기 때문이다. 그러나, 1가 이상의 원자가(valency)를 가진 어떤 금속이라도 고려할 수 있다.
[용제]
바람직한 용제는 저급방향족 탄화수소용제이다.
그 이유는 이들의 용제코스트가 저렴하고 독성이 낮기 때문이다. 요구하는 적용화합물에 대한 알맞은 혼화성/용해도를 가진 어떠한 용제라도 사용할 수 있다.
[선택 첨가제]
미네랄오일(화이트오일: technical white oil)을 상기 조성물에 첨가시켜 그 혼합물의 융점을 강하시킬 수 있다(depress).
에스테르검을 첨가하여 투명성(clarity) 및 접착특성을 향상시킬 수 있다. 다른 시판용 접착성부여제수지를 접착조성물에 첨가시킬 수 있다. 건조오일은 페인트조성물에 첨가시킬 수 있다. 계면 활성제(즉 실리콘 또는 플루오로카본)를 첨가시켜 침착물의 집합을 향상시킬 수 있다.
[처리공정]
시판용용제와 미네랄왁스에서 선택한 EVA등급에 대한 용해도의 향상은 미네랄스피릿 또는 미네랄오일과 임의의 비로 25℃ 에서 혼화하거나, 미네랄스피릿에서 25℃의 5% 용액을 형성하는 지방산과 90℃ 또는 더높은 온도에서 상기 EVA를 블렌딩(blending)시킴으로써 얻을수 있다.
상기 지방산 1%를 40%의 비닐아세테이트항량을 가진 EVA등급을 첨가하여도 미네랄오일과 왁스(및 다른 시판용용제)의 용해도를 향상시킨다.
그러나, 최대의 용해도와 그 다음, 에멀젼을 용이하게 보장받기 위하여, EVA에 대한 지방산 15% 또는 그이상의 레벨을 선택한다. EVA에 대한, 지방산 90%이상의 레벨에서 EVA의 혼합으로 인하여 얻어진 잇점은 최저가 된다.
본 발명은 다음의 실시예에서 더 설명한다.
[EVA 및 지방산 단독]
EVA(40 비닐아세테이트)와 코코야자 지방산의 다음의 혼합으로 실온(20℃)에서 화이트스피릿중에 용이하게 용해하였다.
이 성분을 110℃에서 1시간 동시에 가열시킨 다음 블렌딩을 하였다.
화이트스피릿중에서 상기 조성물 33%용액을 실온에서 겔화되지 않았으나 점조성이 높고 스피리딩(spreading)을 할 수 있는 용액을 얻었다.
[실시예 2]
EVA, 지방산 및 파라핀왁스
40비닐아세테이트 EVA, 46-99℃의 융점을 가진 파라핀왁스 및 코코야자지방산의 다음의 조성물을 동시에 용융시켰다. 상기 왁스가 처음 용융된 다음 코코야자 지방산을 첨가시킨 후 EVA를 가하였다.
상기 혼합물을 100℃에서 동시에 가열시켜 1시간 블렌딩을 하였다.
그 결과 얻어진 생성물을 냉각시켜 탄성이 있고 흰색의 균질성있는 고체로 고화시켰다(solidified). 이 고체를 화이트스피릿에 용해시켜 40℃의 투명한 용액을 얻었다.
[실시예 3]
[금속과의 혼합]
(a)용액:
33% EVA/지방산: 위에서 설명한 화이트스피릿조성물은 화이트스피릿을 사용하여 1:2 로 희석시켜 10% 용액으로 하였다.
테트라노닐 티타네이트를, 실온에서 100:5의 용액: 티타네이트 비로한 상기 용액에 첨가하였다.
얻어진 용액은 최소한 8시간 동안 안정화시킬 수 있고, 직물기재(textile substrate)에 패딩(padding)또는 스프리딩(spreading)을 할 수 있다. 적당한 처리공정에서 티탄성분은 비닐아세테이트와 지방 성분을 가교시켜 용해도를 감소시킨다.
그 용액은 건조시간을 상승시키므로 코튼직물(cotton fabric)의 수분흡수를 감소시켰다. 이 용액은 조밀하게 직조한 폴리아미드에 처리하여 공극크기를 감소시킬 수 있고, 또 물의 흡수력을 제거시킬 수 있다(negate).
더 농축시킨 용액을 직물에 스프리딩시켜 건조시에 연속필름을 형성 시킬 수 있다. 함량이 높은 비닐아세테이트 EVA는 일정한 레벨의 수분을 전달하도록 하여 이 새로운 루트(route)는 코스트가 낮은 부리더블(breath able)직물 또는 가죽코팅으로 할 수 있다.
티탄착제를 동일하게 위에서와 같이 왁스/EVA, 지방산조성물에 첨가시켜 세척력이 덜 신속하나(less wash-fast)살수성있는 가공품(water-repellent finish)을 얻을 수 있다.
(b)유중수형 에멀젼(water in oil emulsions): 탄화수소용제에 EVA 및 지방산을 용해한 15% 고체용액에 산성 지르코늄아세테이트용액을 고속으로 교반시켜 유중수형에멀죤을 생성하였다.
다음 조성물은 흰색의 보드러운 크림을 제조하였다;
이 에멀젼은 직물에 잘 접착되는 탄성의 경질필름으로 건조하였다. 파라핀왁스를 포함시켜 만든 당량의 에멀젼은 더 살수성의 코팅을 얻기위하여 더 낮은 용제농도에서 처리할 수 있다.
티탄용액과 달리, 이 에멀젼은 용제내성(solvent resistance)을 전개하지 않는다. 그러나, 이 에멀젼은 안정성이 있어 하나의 팩심(pack seam) 시일링(sealing)또는 독성용제를 포함하지 않으며, 내수성 접착제조성물의 기재로 사용할 수 있다.
(c)카티온 수중유형 에멀젼:
이 에멀젼은 과잉의 산성화시킨 지르코늄 아세테이트용액에서 EVA/지방산/용 제조합물의 고속유화에 의해 얻어진다. 대표적인 조성물은 다음과 같다.
상기 에멀젼은 탈이온수를 희석시켜 직접 텍스타일, 가죽 및 다른 표면에 처리할 수 있다.
(d)이온교환에 의해 침착된 아니온에멀젼:
상기 두개의 오일성분타입 중 하나는 염기성용액(즉, KOH, NaOH, NHOH 아민 또는 제4급 아민)중에서 혼합(energetic mixing)에 의해 유화시킬수 있다.
직물 또는 가죽을, 우선 희석시킨 아니온에멀젼에 다음에 금속염(즉, Zr, A l, Su. Ti등)용액에 통과시켜 이온교환을 막고 그 오일성분을 침착시켰다. 침착은 우선 금속염을 통하여 직물을 통과시켜 건조시킨 다음, 희석시킨 아니온에멀젼에 통과시켜 얻을 수 있다. 이와같은 접근방법은 균일한 코팅을 얻는데 기술적인 어려움 때문에 바람직하지 않으며 처리시간을 증가시킨다. 휘발성아니온으로 제조한 아니온에멀젼은 직접 금속표면, 즉 스틸 또는 알루 미늄에 직접 처리시켜 금속표면용액에 의해 집착시킨다.
본 발명은 또 충분한 량의 아민 아세트산염을 지르코늄의 산성화염에 첨가시킴으로써 이 시스템내에 오일의 유화에 대하여 2가지 유효한 효과를 가졌다.
[지르코늄을 가진 카티온 에멀젼]
산성지르코늄아세테이트 또는 휘발성 약산의 산성지르코늄염 및 극성유기체인(polar organic chain)(즉, 지방산 또는 산화왁스)으로 구성된 카티온 에멀젼을 직물(textiles) 및 다른 기재에 살수성재(water-repellent materials)로 처리하는데 사용되었다.
일반적으로, 상기 시스템은 오일기재, 즉 파라핀왁스를 더 유화시키는데 사용된다.
대표적인 조성물에 있어서, 지방산(즉, 스테아린산)은 융점이 낮은 파라핀과 함께 용융시켰다. 그다음 용융혼합물을 지르코늄아세테이트용액과 아세트산에 점진적으로 결렬하게 교반하면서 첨가시켰다. 카티온수중유형에멀젼이 생성되어 과잉의 아세트산존재하에서 안정성있게 존재하였다. 그 왁스성분을 융점이하로 냉각할 때 그 혼합물은 분산액(dispersion)으로 볼수 있다.
PH를 PH 6.5-PH 7.0 또는 그 이상으로 상승시키면 그 에멀젼은 이용할 수 있는 어떤 기재라도 오일상 성분의 침착 도는 수중유형 에멀젼에서 유중수형 에멀젼으로 전이(transition)시키는데 불안정하게 된다.
상기 에멀젼은 또 온도를 50℃ 또는 그 이상으로 상승시킴으로써 불안정하게 된다. 이와같이 그 에멀젼은 다음 사항에 의해 파괴시킬 수 있다:
A.물과 다량으로 희석, 또는
B.알칼리 첨가, 또는
C.아세트산 성분의 증발, 또는
D.50℃ 이상으로 온도상승 또는 상기 4종의 가능성 있는 조합.
직물 및 다른기재의 처리에 있어서, 이들 혼합물의 PH감도(sensitivity)를 사용하였다. 산성화시키며 희석시킨 지르코늄/왁스 에멀젼을 직물에 패딩(padding)시킨 다음 건조하였다. 건조시에 아세트산은 증발되고 직물섬유에 불용성코팅이 남는다.
추가효과(잇점)는 지르코늄금속이 단백질상에서 염기성기와, 셀룰로오스상에서 히드록실기와 특히 반응성이 있기 때문에 그 지르코늄금속의 사용에 의해 얻어진다.
따라서, 침착시킨 그 금속은 그 자체섬유에 부착되어 섬유에서 떨어져있는 방향으로 소수성기(hydrophobic groups)를 직선상으로 배열시킨다.
그러므로, 살수성이 향상될뿐만 아니라 왁스의 단순 코팅보다 더 내구성이 있다. 과잉의 아세트산을 첨가시켜 PH를 낮게 유지하지 않으면 그 에멀젼이 희설될 때 파괴되는 결점이 이 시스템에 있다.
또, 그 희석에멀젼은 과잉의 아세트산을 포함시켜도 칼슘 또는 철이온의 존재를 감지하며, 냉수의 희석으로 자유롭지 않을 때 파괴될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 이 시스템에서의 오일재(oily materials)의 유화에 대하여 두가지의 유효한 효과를 가짐을 확인하였다.
본 발명의 목적에서, 아민 아세트산은 다음 구조를 가진 것으로 설명할 수 있다:
위식에서, R 또는 R1은 아세트산기이고, 탄소체인이 또 아민아세트산기 또는 알코올기에 결합되어있다.
위에서 설명한 화합물 전체는 아래에서 설명하는 효과를 가진다.
에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)은 특히 시판용으로 광범위하게 이용할 수 있기 때문에 간편한 첨가제이다.
이 분야에서 본 발명은 다음의 기술적 사항을 기본구성으로 하고 있다:
1. 처리결과 얻어진 상기 혼합물이 강력한 유화 및 세정력효과를 갖도록 약산의 산성지르코늄염을 가진 EDTA 착체를 구성한다.
2. 오일성분을 Zr/EDTA 착체로 유화시켜 얻어진 에멀젼 EDTA가 없는 이상적 에멀젼보다도 PH, 온도 및 칼슘이온존재의 변화에 대하여 상당히 더 안정성이 있다.
상기 Zr/EDTA 착체의 유화력(emulsifying power)은 다음 실험에 의해 나타낼 수 있다. 두가지 용액 A 및 B를 제조한다.
용액 A는 시판용 지르코늄아세테이트 용액(22% ZrO와 17-24% 아세트산)100g, 80% 아세트산 100g, 증류수 300g으로 구성되어있다.
용액 B는 EDTA 6gr과 0.88% 암모늄히드록시드 3gr을 증류수 300gr에 용해시킨 다음, 이것을 지르코늄아세테이트용액 100gr과 아세트산 100g으로 구성된 혼합물에 혼합시켜 제조하였다. 화이트오일(지방족 탄화수소오일) 500gr을 20℃의 실험실용 혼합기에서 용액 A에 첨가하였다.
그 결과 얻어진 혼합물은 방치하였다. 그 파이팅 오일은 수액상(aqueous phase)에서 신속하게 분리하기 시작하였다.
화이트오일의 최저량은 수액상에서 유화된 상태로 있으며, 다소 혼탁된 상태이나 투명한 상(phase)을 조성하기에 충분하다. 동일하게, 수용액의 최저량은 오일성분에서 유화된 상태로 있으며 다소 현탁되어 있으나 투명한 상태로 조성되어 있다. 화이트오일 500gr을 동일조건에서 용액 B에 첨가시켰다. 그 결과 얻어진 수중유형에멀젼(oil in water emulsion)은 흰색이며, 크림형상이고 안정성이 있다. 그 에멀젼은 또 두상을 분리시킴이 없이 탭워터(tap-water)로 500% 희석시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 EVA함유조성물은 상기 지르코늄/아민아세트산 시스템을 사용하여 에멀젼과 분산제내에서 형성시키는 것이 바람직하다.
예로서, 유화시스템은 증류수 300pbw(parts by weight)(중량부)에서 EDTA 6 phw와 같이 0.880% 암모늄히드록시드 3pbw를 용해시켜 이것을 Zr(Ac) 용액(22% Zro와 17:24% 아세트산) 300 pbw와 80% 아세트산 100pbw의 혼합물에 혼합시켜 제조할 수 있다.
예로서, EVA함유성분 500pbw를 Zr 함유용액에서의 결합으로 안정한 에멀젼으로 된다. 사실 높은 PH의 조건에서 EDTA 존재에 의해 얻어진 안정성은 일시적이다.
알칼리도(alkalinity)가 증가할 때 점진적으로 EDTA/지르코늄착체가 불용성 지르코늄 화합물로 복귀한다(지르코늄옥사이드, 또는 원래 용해된 지방산과의 결합).
실제로, EDTA의 결합에 의해 얻어진 일시적 안정성은 불가능한 카티온지르코늄에멀죤에 대하여 적용할 수 있다. 하나의 중요한 실시예를 세탁기에서 지르코늄 EVA/왁스를 처리할 수 있다.
EDTA가 포함되지 않는 지르코늄 EVA/왁스에멀죤 100gr을 세탁기내에서 젖은 의류(wet clothing)에 넣고 머신사이클(machine cycle)을 작동할 때 그 의류에 EVA/왁스의 침투는 대단히 불균일하다.
그 직물의 침투시간을 갖기전에 그 에멀젼이 파괴되므로 침투에 대한 결함이 발생한다. 그러나, 왁스의 초기유화에서 EDTA를 사용하여 제조한 에멀젼은 직물을 침투시기키에 충분하게 장기간 유화상태로 되고 점차적으로 그 직물에 침착된다. 따라서, 세탁기 사이클 종료시까지 세탁기의 물은 정화(clear)되고 모든 에멀젼은 침착된다.
고온 세척을 사용하면, EDTA로 제조하지 않는 지르코늄왁스의 침투의 결함을 더 악화시키며, 반면에 EDTA/Zr 에멀젼을 사용하면 온도 전체범위에 걸쳐 처리할 수 있다.
[적당한 아민 아세트산]
상기 아민아세트산의 적합한 구조는 다음에 포함되어있다.
EDTA가 바람직하다.
[아민 아세트산용액의 염기]
EDTA또는 다른산의 용액의 염기는 그 휘발도 때문에 암모늄 히드록시드가 바람직하다. 그러나, 소듐 또는 포타슘 또는 다른 1가 염기는 알맞게 작용한다.
[아민 아세트산의 바람직한 염]
바람직한 염은 최소한 염기를 포함하는 가용성 염이며, 따라서 그 혼합물의 산처리시에 대부분 염가로 산성으로 된다.
예로서, EDTA의 소듐염은 모노소듐염이 바람직하다.
[산처리용 산(Acid for acidification)]
가용성 지르코늄염을 가진 어느 약산이라도 만족스러운 것이나 바람직한 산은 아세트산이다.
강산은 아민아세트산과 지르코늄의 착화(complexing)를 억제하려는 경향이 있다.
[바람직한 지르코늄염]
바람직한 지르코늄염은 지르코늄아세테이트이다.
[사용기준]
지르코늄아세테이트산 용액에 가한 EDTA염 소량이라도 표면장력을 감소시키며 이것과 함께 형성된 에멀젼의 안정성을 증가시킨다.
그러나, 실제로 EDTA 0.5gr의 소량내지 23% ZrO2함량을 가진 지르코늄아세테이트 100gr은 추천할 수 있는 중량이다. PH는 아세트산으로 최고 PH5로 유지시켜 규정시간외에 에멀젼의 안정성을 명백하게 보장받을 수 있다. 추가한 EDTA의 최대량은 지르코늄아세테이트(Zr(Ac)4) 1분자에 대하여 EDTA 1분자가 통상적으로 대응된다(그 한계가 용해도에 의해 정해지나).
아민아세트산의 %존재가 지르코늄과 같이 몰파리티(molar parity)방향으로 증가될 때 세정력(detergency)이 감소된다.
[처리공정]
[실시예 4]
[카티온 지르코늄 왁스 에멀젼의 제조]
지르코늄아세테이트용액(22% ZrO2) 100gr과 80% 아세트산 100gr을 같이 혼합시켰다.
EDTA 8gr과 0.881% 암모늄히드록시드 4gr을 증류수 400gr에 동시에 용해시켰다. 상기 EDTA 용액을 지르코늄아세테이트/아세트산혼합액에 교반하면서 첨가하였다. 그 얻어진 혼합액의 온도는 40℃로 상승시켰다.
46°/49℃ 융점을 가진 파라핀왁스를 스테아린산 20g과 함께 용융시켜 온도 70℃로 상승시켰다. 용융왁스 혼합물을 고속혼합기에서 Zr/HAc/NH4OH/H2O에 천천히 넣었다. 그 결과 얻어진 에멀젼을 냉각하면서 25℃로 될 때까지 교반시켰다.
[실시예 5]
[오일-가용성재의 카티온에멀젼 제조]
오일가용성재의 카티온에멀젼은 실시예 4의 파라핀왁스재료를 대치시켜 얻을 수 있다. 이와같이 하여 유화시킬 수 있는 재료에는 올레오수지바니스(oleoresinous varnishes), 건성유, 폴리머액, 점조성수지 및 오일가용성연료가 있다. 그 재료의 융점이 100℃보다 더 높거나 또는 거의 같은 경우 우선 알맞은 용제로 희석하는 것이 바람직하다.

Claims (12)

  1. 에틸렌-비닐아세테이트폴리머와 용제의 블렌드(blend),탄화수소오일 및/또는 미네랄왁스(mineral wax)로 구성되는 코팅조성물에 있어서, 에틸렌-비닐아세테이트폴리머는 그 에틸렌-비닐아세테이트폴리머와 지방산의 혼합물을 그 폴리머의 융점 또는 그 이상으로 가열시켜 얻을 수 있는 변성폴리머(modifier polymer)임을 특징으로 하는 코팅조성물.
  2. 제1항에 있어서, 그 지방산은 25℃에서 미네랄스피릿(miniral spirits)과 모든비에서 혼합할 수 있거나 또는 그 미네랄스피릿 중에서 5%용액을 생성하는 지방산임을 특징으로 하는 코팅조성물.
  3. 제1항에 있어서, 그 지방산은 포화지방산 또는 불포화지방산 또는 상기산 함유 지방산 혼합물 또는 또다른 기능기의 결합에 의해 변성시킨 지방산임을 특징으로 하는 코팅조성물.
  4. 제1항에 있어서, 그 지방산은 코코야자 지방산, 팜지방산, 미스티르산(mystyric acid), 라우르산(lauric acid), 올레산(oleic acid), 리시놀레산(ricinoleic acid) 및 올레일사고신산(oleyl sarcosinic acid)에서 선택함을 특징으로 하는 코팅조성물.
  5. 제1항에 있어서, 그 코팅조성물은 금속착체를 혼합시킴을 특징으로 하는 코팅조성물.
  6. 제5항에 있어서, 금속착체는 다가금속의 유기금속화합물 또는 염을 혼합시켜 생성함을 특징으로 하는 코팅조성물.
  7. 제1항에 있어서, 그 코팅조성물은 수용성에멀젼 형태임을 특징으로 하는 코팅조성물.
  8. 제7항에 있어서, 그 수용성에멀젼은 지르코늄과 다음식의 아민아세트산의 산성화염(acidified salt)을 유화제로서 그 조성물에 첨가시켜 생성함을 특징으로 하는 코팅조성물.
    위식에서, R 및 R1은 각각 또다른 아세트산기, 또다른 아민아세트산기에 결합된 탄소체인 또는 알코올기이다.
  9. 제8항에 있어서, 유화시스템은 지르코늄아세테이트와 EDTA로 구성함을 특징으로 하는 코팅조성물.
  10. 제1항의 코팅조성물을 제조하는 방법에 있어서, 에틸렌-비닐아세테이트폴리머와 지방산을 혼합시켜, 그 혼합물을 그 폴리머의 융점 또는 그 이상으로 가열시키고, 선택적으로 혼합 및 가열전후에 그 폴리머 또는 지방산 또는 그 혼합물과 용제, 탄화수소오일 및/ 또는 미네랄왁스를 블렌딩(blending)시키거나 금속착체를 첨가시키거나 유화재를 첨가시켜 수용성에멀젼을 생성함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항의 코팅조성물로 코팅시킨 코팅기재(coated substrate).
  12. 제11항에 있어서, 그 기재는 직물 또는 섬유재임을 특징으로 하는 코팅기재.
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