KR101201575B1 - 올리고머성 거대단량체를 함유하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물 - Google Patents

올리고머성 거대단량체를 함유하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 올리고머성 거대단량체 및 상기 올리고머성 거대단량체가 연장되는 코어를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이며, 이때 상기 올리고머성 거대단량체는 반응성 작용기를 포함하고, 1.0 내지 30 범위의 평균 작용도를 가지며, 상기 코어는 총 중합체 중량의 10 중량% 미만이다.

Description

올리고머성 거대단량체를 함유하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물{COATING COMPOSITIONS COMPRISING A POLYMER CONTAINING AN OLIGOMERIC MACROMONOMER}
본 발명은, 올리고머성 거대단량체를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이며, 이때 상기 올리고머성 거대단량체는 반응성 작용기를 포함하고, 중합체의 구조에 따라 1.0 내지 30.0 범위의 평균 작용도를 갖는다.
다양한 산업(예컨대, 자동차 OEM 산업)은 상기 산업에 사용되는 다양한 코팅에 중합체를 혼입한다. 예를 들어, 자동차 OEM 산업에서, 자동차 또는 트럭 바디에 적용되는 코팅 시스템(즉, 마무리 공정)은 전형적으로, 전착성 코팅 층, 상기 전착성 코팅 층의 적어도 일부 상에 침착된 프라이머 써페이서(surfacer) 층, 상기 프라이머 써페이서 층의 적어도 일부 상에 침착된 하나 이상의 착색된 베이스코트 층, 및 상기 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 침착된 투명 코트 층을 포함한다. 상기 층들은 각각, 코팅 조성물의 주요 필름 형성 성분으로서 중합체를 이용하는 코팅 조성물로부터 생성된다.
상기 코팅에 사용되는 중합체뿐만 아니라 첨가제는 코팅의 유형 및 사용자의 필요에 따라 변할 수 있다. 또한, 코팅 특성도 사용되는 중합체 및/또는 첨가제의 유형에 따라 다를 수 있다. 개선된 특성을 갖는 코팅 조성물에 대한 필요성이 남아 있다.
본 발명은, 올리고머성 거대단량체 및 상기 올리고머성 거대단량체가 연장되는 코어를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이며, 이때 상기 올리고머성 거대단량체는 반응성 작용기를 포함하고, 1.0 내지 30.0 범위의 평균 작용도를 갖고, 상기 코어는 총 중합체 중량의 10 중량% 미만이다. 본 발명은 또한, 상기 코팅 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 올리고머성 거대단량체를 포함하는 분지된 중합체를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이며, 이때 상기 올리고머성 거대단량체는 반응성 작용기를 포함하고, 1.0 내지 30.0 범위의 평균 작용도를 갖고, 상기 분지된 중합체는, 상기 올리고머성 거대단량체가 연장되는 중합체성 주쇄를 포함한다. 본 발명은 또한, 상기 코팅 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
본원에서 달리 명백히 명시되지 않는 한, 값, 범위, 양 또는 %를 나타내는 모든 수치는, "약"이라는 용어가 명백히 나타나있지 않더라도 상기 용어가 서두에 오는 것처럼 읽힐 수 있다. 복수는 단수를 포함하며, 그 역도 성립한다. 예를 들어, 본원에서 하나의 "중합체", "올리고머성 거대단량체", "분지"를 지칭하더라도, 본 발명에서 (복수의) 중합체들, 올리고머성 거대단량체들 및 분지들의 조합이 사용될 수 있다.
본원에서 "복수"란 2개 이상을 의미한다.
본원에서 "포함한다" 및 이와 유사한 용어는 "비제한적으로 포함한다"를 의미한다.
본원에서 "경화물"라는 용어는, 조성물의 임의의 가교결합성 성분이 적어도 부분적으로 가교결합된 코팅을 지칭한다. 특정 실시양태에서, 상기 가교결합성 성분의 가교결합 밀도(즉, 가교결합도)는 완전한 가교결합의 5% 내지 100%, 예컨대 35% 내지 85%, 또는 몇몇 경우 50% 내지 85% 범위이다. 당업자는, 질소 하에 폴리머 레보러토리즈(Polymer Laboratories) MK III DMTA 분석기를 사용하여 수행되는 동역학적 열분석(DMTA)과 같은 다양한 방법에 의해 가교결합의 존재 및 정도(즉, 가교결합 밀도)를 결정할 수 있음을 이해할 것이다.
본원에서 "폴리올"이라는 용어 또는 이의 변형은, 분자 당 평균 2개 이상의 하이드록실 기를 갖는 물질을 대략적으로 지칭하는 것이다. 그러나, 반응 생성물에서 "폴리올" 잔기 또는 잔부는, 분자 당 하나 이상의 하이드록실 기를 가질 수 있는 물질을 포함함을 이해할 것이다.
본원에서 임의의 "단량체"는 일반적으로, 다른 중합성 화합물(예컨대, 다른 단량체 또는 중합체)와 중합될 수 있는 단량체를 지칭한다. "단량체 성분"이란, 본원에 기술된 올리고머성 거대단량체와 같은 화합물을 형성하는 데 사용되는 단량체를 지칭한다.
값들의 임의의 수치 범위를 지칭하는 경우, 상기 범위는 언급된 범위의 최소값 및 최대값 사이의 수 및/또는 분수 각각 및 모두를 포함하는 것으로 이해된다.
전술된 바와 같이, 본 발명은, 올리고머성 거대단량체를 포함하는 중합체를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이며, 이때 상기 올리고머성 거대단량체는 반응성 작용기를 갖고, 1.0 내지 30.0 범위의 평균 작용도를 갖는다. 본원에서 "평균 작용도"는 하기 수학식 1을 사용하여 계산될 수 있다:
[수학식 1]
[X(Y)]/100
상기 식에서,
"X"는 작용성 단량체의 평균 분자량이고,
"Y"는 거대단량체의 작용성 단량체의 몰 수이다.
특정 실시양태에서, 상기 중합체는 20,000 이하의 분자량을 갖는다. 몇몇 실시양태에서, 상기 중합체는 3,000 이상의 분자량을 갖는다. 상기 중합체의 분자량은 전술된 문장에서 인용된 값들(인용된 값들의 끝값 포함)의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 상기 분지된 중합체의 분자량은 5,000 내지 7,000 범위일 수 있다. 본원에서, "분자량"이란 중량 평균 분자량을 의미한다.
본원에서 사용되는 중합체는 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하기 더 자세히 논의되는 바와 같이, 상기 중합체는, 분지(암(arm))가 연장되는 중합체성 코어를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 중합체는, 분지가 연장되는 중합체성 주쇄를 포함할 수 있다. 또한, 특정 실시양태에서, 상기 중합체의 주쇄로부터 연장되는 분지는, 이로부터 연장되는 추가의 분지를 가질 수 있으며, 이 분지는 다시 이로부터 연장되는 추가의 분지를 가질 수 있다. 전술된 바와 같은 중합체에서, 각각의 분지는 본원에 기술된 바와 같은 올리고머성 거대단량체를 포함할 수 있다. 또한, 주쇄를 포함하는 실시양태에서, 올리고머성 거대단량체는 주쇄의 일부 또는 전부뿐만 아니라 상기 주쇄로부터 연장되는 분지를 형성할 수 있다.
올리고머성 거대단량체
특정 실시양태에서, 본원에서 사용되는 올리고머성 거대단량체는 말단 에틸렌형 불포화 이중 결합을 갖는다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 5,000 이하의 분자량을 갖는다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 1,000 이상의 분자량을 갖는다. 상기 올리고머성 거대단량체의 분자량은 전술된 문장에서 인용된 값들(인용된 값들의 끝값 포함)의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있음에 주목해야 한다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체의 분자량은 1,000 내지 2,000, 예컨대 1,400 내지 1,600 범위일 수 있다. 특정 실시양태에서, 올리고머성 거대단량체의 분자량은 1,500일 수 있다.
특정 실시양태에서, 본원에 기술된 올리고머성 거대단량체는 5 중량% 이상의 작용화된 단량체, 예컨대 20 중량% 이상의 작용화된 단량체를 포함한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 50 중량% 이상의 작용화된 단량체를 포함한다. 본원에서 "작용화된 단량체"란, 반응성 작용기를 함유하는 단량체를 의미한다. 반응성 작용기는 비제한적으로, 하이드록실, 카복실, 카바메이트, 에폭시, 아이소시아네이트, 아세토 아세테이트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 올리고머성 거대단량체의 작용도는, 중합체의 목적하는 구성(구조), 중합체의 목적하는 가교결합 밀도, 및/또는 상기 중합체를 포함하는 코팅의 목적하는 물리적 특성에 따라 전술된 범위(1.0 내지 30.0) 내에서 변할 수 있다. 또한, 상기 올리고머성 거대단량체도 2개 이상의 다른 반응성 작용기를 포함할 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들어, 상기 올리고머성 거대단량체는 에폭시 및 하이드록실 반응성 작용기를 모두 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는, 일반적으로 상기 올리고머성 거대단량체 상의 작용기를 산으로 중화시켜 상기 올리고머성 거대단량체를 포함하는 중합체가 캐소드 상에 전착되도록 함으로써 제조되는 양이온성 염 기를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 양이온성 염 기의 형성은, 에폭시 작용성 올리고머성 거대단량체를 양이온성 염 기 형성제와 반응시킴으로써 달성된다. 본원에서 "양이온성 염 기 형성제"란, 에폭시기와 반응성이고 에폭시기와 반응 전, 동안 또는 후에 산성화되어 양이온성 염 기를 형성할 수 있는 물질을 의미한다. 적합한 물질의 예는 아민, 예컨대 에폭시 기와의 반응 후 산성화되어 아민 염 기를 형성할 수 있는 1급 또는 2급 아민, 또는 에폭시 기와의 반응 전에 산성화되고 에폭시 기와의 반응 후에 4급 암모늄 염 기를 형성할 수 있는 3급 아민을 포함한다. 다른 양이온성 염 기 형성제는, 에폭시 기와의 반응 전에 산과 혼합되고 에폭시 기와의 후속 반응 시 3급 설포늄 염 기를 형성할 수 있는 설파이드이다. 또한, 상기 양이온성 염 기의 형성은, 본 발명에 사용되는 중합체에 상기 올리고머성 거대단량체를 혼입하기 전 또는 후에 일어날 수 있음도 주목해야 한다.
본원에 기술된 올리고머성 거대단량체는,
(a) α-수소를 포함하는 단량체(α-수소 함유 단량체),
(b) 자유 라디칼 중합 개시제, 및 임의적으로
(c) 상기 (a) 단량체와 중합가능한 단량체
의 반응 생성물이다. 임의의 적합한 (a) α-수소 함유 단량체가 상기 올리고머성 거대단량체를 형성하는 데 사용될 수 있다. 적합한 (a) α-수소 함유 단량체는 비제한적으로, 아크릴레이트, 예를 들면 아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 예컨대 비제한적으로 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트; 작용성 아크릴레이트, 예를 들면 하이드록시 작용성 아크릴레이트, 예컨대 비제한적으로 하이드록시 알킬 아크릴레이트, 예를 들어 비제한적으로 하이드록시 프로필 아크릴레이트 및 하이드록시 에틸 아크릴레이트; 아크릴로나이트릴; 올레핀; 스타이렌; α-올레핀; 비닐 에스터; 말레이미드; 말레이트; 푸마레이트; 또는 이들의 조합을 포함한다. 상기 (a) 성분과 중합될 수 있는 한, 임의의 적합한 단량체가 (c) 성분으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, (c) 성분은 α-수소 함유 단량체(이는 상기 (a) 성분에 사용되는 것과 다를 수 있음), 비-α-수소 함유 단량체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 올리고머성 거대단량체를 형성하는 데 사용될 수 있는 적합한 비-α-수소 함유 단량체는 비제한적으로, 메타크릴레이트, 예를 들면 메타크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 예컨대 비제한적으로 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트; 에폭시 작용성 메타크릴레이트, 예를 들면 글리시딜 메타크릴레이트; 하이드록시 작용성 메타크릴레이트, 예를 들면 비제한적으로 하이드록시 알킬 메타크릴레이트, 예컨대 비제한적으로 하이드록시 프로필 메타크릴레이트 및 하이드록시 에틸 메타크릴레이트; 아이소부틸렌; α-메틸 스타이렌; 또는 이들의 조합을 포함한다. (c) 성분으로서 사용될 수 있는 다른 적합한 단량체는 비제한적으로, 비닐 클로라이드, 다이엔, 예컨대 비제한적으로 부틸 다이엔 또는 아이소프렌, 또는 이들의 조합을 포함한다.
임의의 적합한 개시제가 (b) 성분으로서 사용될 수 있다. 상기 개시제는 비제한적으로, 다이-3급-아밀 퍼옥사이드, 다이-3급-부틸 퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 3급-부틸 하이드로퍼옥사이드, 또는 이들의 조합을 포함한다. 특정 실시양태에서는, 아조 개시제의 사용이 특별히 배제된다.
상기 올리고머성 거대단량체는 당분야에 공지된 임의의 방법으로 형성될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 연속 공정으로 형성된다. 특성 실시양태에서, 연속 공정을 사용하는 경우, 상기 올리고머성 거대단량체의 90% 이상, 예컨대 95% 이상의 수율이 달성된다. 특정 실시양태에서, 연속 공정을 사용하는 경우, 상기 공정은 전이 금속(예컨대, 코발트)을 사용하지 않고도 상기 올리고머성 거대단량체의 형성을 유도한다. 특정 실시양태에서, 연속 공정을 사용하는 경우, 상기 올리고머성 거대단량체의 형성은 실질적으로 무용매 환경에서 일어난다. 본원에서 "실질적으로 무용매 환경"이란, 미량 또는 부수량의 유기 용매, 예컨대 반응 혼합물에 사용되는 모든 성분을 기준으로 5 중량% 이하, 3 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 유기 용매가 존재할 수 있음을 의미한다. 전이 금속 및/또는 용매가 없는 공정을 사용하여 상기 올리고머성 거대단량체를 형성하는 하나의 이점은, 전이 금속 및/또는 용매를 사용하는 공정에 비해 상기 공정이 더 환경 친화적이라는 점이다.
상기 올리고머성 거대단량체를 형성하기 위해 임의의 연속 공정이 사용될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 연속 공정은, (a) α-수소 함유 단량체, (b) 자유 라디칼 중합 개시제, 및 임의적으로 (c) 상기 (a) 단량체와 중합가능한 단량체를 반응 용기에 채움으로써 시작된다. (c) 단량체가 사용되는 경우, (a) α-수소 함유 단량체 대 (c) 단량체의 몰 비는 임의의 적합한 범위, 예컨대 1:50 내지 1:5일 수 있다. 특정 실시양태에서, 반응 용기에 채우는 (b) 개시제의 양은, 반응 용기에 채우는 성분들의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 예컨대 5 중량% 이하 또는 1 중량% 이하이다.
특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 단지 단일 유형의 (a) α-수소 함유 단량체로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 올리고머성 거대단량체는 단지 하이드록시 프로필 아크릴레이트로부터 형성될 수 있다.
(a) 성분, (b) 성분 및 임의적으로 (c) 성분을 반응 용기(이는 연속 교반-탱크 반응기(CSTR)일 수 있음)에 채운 후, 이 반응 용기를 2분 내지 20분 범위의 기간(체류 시간) 동안 130℃ 초과, 예컨대 130℃ 내지 300℃의 온도로 가열한다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체의 형성 동안 반응 용기의 압력은 50 psi 내지 15,000 psi 범위이다. 당업자는, 반응 용기에 적용하는 온도(반응 온도) 및 반응 용기에 채우는 개시제의 양을 조절함으로써 상기 올리고머성 거대단량체의 분자량을 제어할 수 있음을 인지할 것이다.
중합체 구조
전술된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 중합체는 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시양태에서, 상기 중합체는, 중합체성 코어 및 상기 중합체성 코어로부터 연장되는 암(arm)을 갖는 중합체일 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 중합체는, 상기 중합체의 주쇄로부터 연장되는 분지를 포함할 수 있다. 상기 분지는, 상기 분지로부터 연장되는 추가의 분지를 포함할 수 있으며, 이 추가의 분지도 또한 분지를 포함할 수 있다.
본 발명에 사용되는 중합체는 구성에 상관없이, 전술된 올리고머성 거대단량체와 하나 이상의 단량체 및/또는 중합체의 자유 라디칼 중합 반응 생성물이다. 상기 중합체는 3,000 내지 20,000 범위의 분자량을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 중합체의 분자량은 6,000이다.
본원에서, 올리고머성 거대단량체를 포함하는 중합체를 언급하기는 하지만, 당업자는 중합 공정 후 상기 중합체가 전술된 올리고머성 거대단량체의 잔기를 포함할 것임을 이해할 것이다. 또한, 당업자는 중합 공정 후 상기 중합체가 또한, 상기 중합체를 형성하는 데 사용되는 다른 성분들(예컨대, 다른 단량체 또는 중합체 및 개시제)의 잔기를 포함할 것임을 인지할 것이다.
상기 중합체가, 올리고머성 거대단량체를 포함하는 중합체의 관점에서 기술되었지만, 상기 중합체는 다수의 올리고머성 거대단량체를 포함할 수 있다. 상기 중합체를 형성하는 데 다수의 성분(즉, 올리고머성 거대단량체, 단량체 및/또는 중합체)을 사용하는 경우, 각각의 성분은 동일한 작용도(반응성 작용기)를 가질 수 있다. 그러나, 다른 실시양태에서는, 하나 이상의 성분은 다른 성분과 상이한 작용도를 갖는다. 예를 들어, 상기 중합체를 형성하는 데 다수의 올리고머성 거대단량체를 사용하는 경우, 하나의 올리고머성 거대단량체는 하이드록실 반응성 작용기를 포함하고, 다른 올리고머성 거대단량체는 에폭시 반응성 작용기를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 단일 올리고머성 거대단량체는 2개의 상이한 반응성 작용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체를 형성하는 데 사용되는 올리고머성 거대단량체는 하이드록실 및 에폭 시 반응성 작용기를 모두 포함할 수 있다. 따라서, 특정 실시양태에서, 하나의 올리고머성 거대단량체는 하이드록실 및 에폭시 반응성 작용기를 모두 포함하고, 다른 올리고머성 거대단량체는 단지 에폭시 작용기만 포함할 수 있다.
따라서, 특정 실시양태에서, 상기 중합체를 형성하는 데 사용되는 하나의 성분이, 상기 중합체를 형성하는 데 사용되는 다른 성분과 동일한 Tg 및/또는 분자량을 갖거나, 하나의 성분이, 상기 중합체를 형성하는 데 사용되는 다른 성분과 다른 Tg 및/또는 분자량을 가질 수 있다.
또한, 본원에 기술된 중합체를 형성하는 데 다수의 올리고머성 거대단량체가 사용되는 경우, 하나 이상의 올리고머성 거대단량체는 다른 올리고머성 거대단량체와 동일하거나 상이한 단량체 성분으로 구성될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 올리고머성 거대단량체는 다른 올리고머성 거대단량체와 동일하거나 상이한 비의 단량체 성분들을 가질 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 상기 중합체는, 동일한 아크릴레이트, 아이소부틸렌 및 개시제를 포함하는 반응 혼합물로부터 형성된 올리고머성 거대단량체 2종을 포함할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 동일한 단량체들이 사용되는 경우, 단량체들의 비는 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체를 형성하는 데 사용되는 올리고머성 거대단량체들이 50% 에틸 아크릴레이트 및 50% 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하거나, 하나의 올리고머성 거대단량체는 50% 에틸 아크릴레이트 및 50% 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하고, 다른 올리고머성 거대단량체는 60% 에틸 아크릴레이트 및 40% 글리시딜 메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시양태에서는, 하나 이상의 올리고머성 거대단량체가, 상기 중합체를 형성하는 데 사용되는 다른 올리고머성 거대단량체와 다른 단량체 성분들로 구성된다. 예를 들어, 하나의 올리고머성 거대단량체는 50% 에틸 아크릴레이트 및 50% 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하고, 다른 올리고머성 거대단량체는 50% 아크릴레이트 및 50% 하이드록시 프로필 메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 상이한 단량체들이 사용되는 경우, 단량체들의 비는 상이하거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 하나의 올리고머성 거대단량체는 50% 에틸 아크릴레이트 및 50% 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하고, 다른 올리고머성 거대단량체는 40% 아크릴레이트 및 60% 하이드록시 프로필 메타크릴레이트를 포함할 수 있다. 다수의 올리고머성 거대단량체가 사용되는 경우, 상기 올리고머성 거대단량체는 동일하거나 상이한 Tg 및/또는 분자량을 가질 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 모든 올리고머성 거대단량체들이 동일한 Tg를 갖거나, 하나의 올리고머성 거대단량체가 다른 올리고머성 거대단량체와 다른 Tg를 가질 수도 있다.
본 발명의 특정 실시양태에서, 본원에서 기술된 중합체는 하나 이상의 올리고머성 거대단량체를 포함할 수 있으며, 이때 상기 올리고머성 거대단량체들은, 다양한 올리고머성 거대단량체들끼리 서로 얽히는 것을 방지하기 위해 5,000 이하, 예컨대 2,000 이하의 분자량을 가질 수 있다.
코어를 포함하는 중합체
특정 실시양태에서, 상기 중합체는 코어 및 상기 코어로부터 연장되는 올리고머성 거대단량체를 포함한다. 하나의 올리고머성 거대단량체를 포함하는 중합체를 언급하긴 하지만, 전술된 바와 같이, 상기 중합체가 다수의 올리고머성 거대단량체를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 중합체는, 본원에 기술된 올리고머성 거대단량체를 포함하는 암(arm), 및 다른 단량체 및/또는 중합체를 포함하는 암을 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 1.0 내지 30.0, 예컨대 1.5 내지 8.0 범위의 평균 작용도를 갖는다. 특정 실시양태에서, 상기 중합체는 4 중량% 이상, 예컨대 20 중량% 이상의 작용화된 단량체를 포함한다.
본 섹션에서 기술되는 중합체는 당분야에 공지된 임의의 방법으로 형성될 수 있다. 특정 실시양태에서, 본 섹션에서 기술되는 중합체는, 본원에서 기술된 올리고머성 거대단량체를 2개 이상의 에틸렌형 불포화 이중 결합을 포함하는 단량체(이는 상기 코어의 적어도 일부를 형성함) 및 자유 라디칼 중합 개시제(예컨대, 전술된 바와 같은 것)와 자유 라디칼 중합시켜 형성될 수 있다. 상기 코어와 상기 올리고머성 거대단량체를 중합시키는 데 사용되는 자유 라디칼 중합 개시제는, 상기 올리고머성 거대단량체를 형성하는 데 사용되는 자유 라디칼 중합 개시제와 동일하거나 상이할 수 있다. 2개 이상의 에틸렌형 불포화 이중 결합을 포함하는 적합한 단량체는 비제한적으로, 다이(메트)아크릴레이트, 예를 들면 1,6-헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올 프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 다이펜타크리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올 프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 말레이트 폴리에스터, 에틸렌 글라이콜, 비스-아크릴아마이드 또는 이들의 조합을 포함한다.
상기 중합체의 코어는 상기 중합체의 총 중량의 10 중량% 미만을 차지한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 상기 코어의 중량%는 총 중합체 중량의 5 중량% 이하, 예컨대 3 중량%이다. 상기 코어가 상기 중합체 총 중량의 10 중량% 초과를 차지하면, 겔화 가능성이 급격히 증가한다.
특정 실시양태에서, 본 섹션에서 기술되는 중합체를 형성하는 데 사용되는 올리고머성 거대단량체는 작용화된 단량체를 5 중량% 이상, 예컨대 20 중량% 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 작용화된 단량체를 22 중량% 포함한다. 또한, 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 총 고분자 중량의 90 중량% 초과, 예컨대 95 중량% 초과를 차지할 수 있다.
분지된 중합체
특정 실시양태에서, 본 발명에 사용되는 중합체는, 분지가 연장되는 주쇄를 포함하는 분지된 중합체이다. 분지를 포함하는 분지된 중합체를 언급하긴 했지만, 상기 분지된 중합체가 하나 이상의 분지를 포함할 수 있음에 주목한다. 상기 분지는 전술된 바와 같은 올리고머성 거대단량체를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 주쇄는 또한, 올리고머성 거대단량체의 전부 또는 일부를 차지할 수 있고, 특정 실시양태에서, 상기 분지들 중 하나 이상이 다른 단량체 및/또는 중합체를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 1.0 내지 30.0, 예컨대 1.5 내지 16.0 범위의 평균 작용도를 갖는다. 특정 실시양태에서, 상기 분지된 중합체는 20 중량% 이상, 예컨대 50 중량% 이상의 분지화되고 작용화된 단량체를 포함한다.
본 섹션에서 기술되는 중합체는 당분야에 공지된 임의의 방법으로 형성될 수 있다. 그러나, 특정 실시양태에서, 상기 분지된 중합체는, 하나의 에틸렌형 불포화 이중 결합을 포함하는 단량체 및 전술된 바와 같은 자유 라디칼 중합 개시제를 상기 올리고머성 거대단량체와 자유 라디칼 중합시켜 형성할 수 있다. 상기 올리고머성 거대단량체와 주쇄를 중합시키는데 사용되는 자유 라디칼 중합 개시제는, 상기 올리고머성 거대단량체를 형성하는 데 사용되는 자유 라디칼 중합 개시제와 동일하거나 상이할 수 있다. 하나의 에틸렌형 불포화 이중 결합을 포함하는 임의의 단량체가 상기 분지된 중합체를 형성하는 데 사용될 수 있다. 적합한 단량체는 비제한적으로, 전술된 α-수소 함유 단량체 및 비-α-수소 함유 단량체를 포함한다. 또한, 상기 주쇄는 랜덤, 교대 또는 블록 단량체성 단위를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 주쇄는 추가로, 본원에 기술된 바와 같은 올리고머성 거대단량체의 전부 또는 일부를 차지할 수 있다.
특정 실시양태에서, 하나의 에틸렌형 불포화 이중 결합을 포함하는 단량체 및 자유 라디칼 중합 개시제를 상기 올리고머성 거대단량체와 중합시키는 것은 실질적으로 무용매 환경에서 수행될 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 분지된 중합체를 형성하는 데 사용되는 하나 이상의 올리고머성 거대단량체는 작용화된 단량체를 5 중량% 이상, 예컨대 50 중량% 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 상기 올리고머성 거대단량체는 작용화된 단량체를 63 중량% 포함한다.
과분지된 중합체
특정 실시양태에서, 상기 중합체는, 분지(1차 분지)가 연장되는 주쇄를 포함하는 과분지된 중합체이며, 이때 상기 1차 분지는 이로부터 연장되는 추가의 분지(2차 분지)를 갖는다. 따라서, 본원에서 분지된 중합체는 추가로, 본원에 기술된 과분지된 중합체를 포함한다. 또한, 특정 실시양태에서, 상기 2차 분지는 또한, 이로부터 연장되는 분지(3차 분지)를 가질 수 있다. 상기 과분지된 중합체 중의 각각의 후속적인 분지(예컨대, 3차 분지, 4차 분지, n차 분지)는 이로부터 연장되는 추가의 분지를 가질 수 있음에 주목한다. 분지(1차 분지, 2차 분지, 3차 분지 등)를 포함하는 과분지된 중합체를 언급하긴 했지만, 상기 과분지된 중합체가 하나 이상의 분지를 포함할 수 있으며, 이때 각각의 분지가 하나 이상의 추가적인 분지를 포함할 수 있음에 주목한다.
상기 과분지된 중합체는 당분야에 공지된 임의의 방법으로 형성될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 과분지된 중합체는, 2개 이상의 에틸렌형 불포화 이중 결합(전술된 바와 같은 것)을 포함하는 추가적인 단량체를 반응 혼합물에 가하는 것을 제외하고는, 전술된 분지된 중합체에서와 동일한 방식으로 형성될 수 있다.
상기 2차 분지는, 본원에 기술된 에틸렌형 불포화 이중 결합을 2개 이상 포함하는 단량체 또는 올리고머성 거대단량체를 상기 과분지된 중합체의 1차 분지 상의 라디칼과 자유 라디칼 첨가 반응시켜 형성될 수 있다. 또한, 3차 분지는, 본원에 기술된 에틸렌형 불포화 이중 결합을 2개 이상 포함하는 단량체 또는 올리고머성 거대단량체를 상기 2차 분지 상의 라디칼과 자유 라디칼 첨가 반응시켜 형성될 수 있는 식이다.
또한, 하나 이상의 상기 올리고머성 거대단량체의 작용화된 단량체의 중량% 및 총 중합체 중의 작용화된 단량체의 중량%는 전술된 단락에서 상기 분지된 중합체에 대해 기술된 바와 같은 범위 내에 들 수 있음에 주목해야 한다.
코팅 조성물
코팅 조성물은 전술된 중합체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 수계 또는 용매계 액체 조성물이거나, 다르게는 고체 미립자 형태(즉, 분말 코팅)일 수 있다. 놀랍게도, 전술된 하나 이상의 중합체를 혼입한 코팅 조성물이, 당분야에 공지된 코팅 조성물에 비해 하나 이상의 이점을 가능하게 제공하면서, 이러한 조성물과 동일하거나 이를 능가하는 물리적 특성을 나타냄이 밝혀졌다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물은, 본원에 기술된 중합체를 사용하지 않는 코팅 조성물에 비해 더 낮은 점도를 가질 수 있다. 당업자는, 더 낮은 점도를 갖는 코팅이 더 높은 점도를 갖는 코팅 조성물에 비해 적용 이점을 가지며 또한 더 우수한 외관 특성을 가질 수 있음을 이해할 것이다. 전술된 하나 이상의 중합체를 상기 코팅 조성물에 사용함으로써 생기는 다른 이점은, 코팅 조성물을 경화(가교결합)시키는데 사용하는 경화제(가교결합제)의 총량이 감소될 수 있다는 것이다. 그 이유는, 본 발명의 중합체가 경화되는 경우, 상기 코팅 중의 반응성 작용기의 수를 증가시키지 않으면서, 다른 코팅에서 달성될 수 없는 가교결합 밀도를 달성할 수 있기 때문이다. 따라서, 반응성 작용기의 수의 증가는 경화제의 총량을 증가시키는 것을 필요로 할 것이다.
특정 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은, (1) 전술된 중합체 하나 이상, 및 (2) 상기 올리고머성 거대단량체의 반응성 작용기와 반응성인 경화제를 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 경화제는 상기 코팅 조성물의 총 고형분을 기준으로 5 중량% 이상, 예컨대 10 중량% 내지 50 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량%를 차지한다. 적합한 경화제는 비제한적으로, 아미노플라스트, 폴리아이소시아네이트(블록화된 아이소시아네이트 포함), 폴리에폭사이드, 베타-하이드록시알킬아마이드, 폴리산, 무수물, 유기금속성 산-작용성 물질, 폴리아민, 폴리아마이드, 및 이들 중 임의의 혼합물을 포함한다.
상기 코팅 조성물은 추가로, 하나 이상의 추가적인 필름 형성 중합체를 포함할 수 있다. 상기 추가적인 필름 형성 중합체는, 그들 자체 또는 가교결합제(예컨대, 전술된 것들)와 반응성인 작용기들을 갖는다. 상기 추가적인 필름 형성 중합체는 예를 들어 아크릴계 중합체, 폴리에스터 중합체, 폴리우레탄 중합체, 폴리아마이드 중합체, 폴리에터 중합체, 폴리실록산 중합체, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 일반적으로, 상기 중합체는 당분야에 공지된 임의의 방법에 의해 제조된 유형의 임의의 중합체일 수 있다. 상기 중합체는 용매계 또는 수분산성, 유화성이거나, 제한된 수용해성일 수 있다. 상기 필름 형성 수지 중의 작용기는 임의의 다양한 반응성 작용기, 예컨대 비제한적으로, 카복실산 기, 아민 기, 에폭사이드 기, 하이드록실 기, 티올 기, 카바메이트 기, 아마이드 기, 우레아 기, 아이소시아네이트 기(블록화된 아이소시아네이트 포함), 머캅탄 기, 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
또한, 본원에 기술된 코팅 조성물이 "1성분"("1K"), "2성분"("2K") 또는 심지어 다성분 조성물일 수 있음을 이해할 것이다. 1K 조성물은, 제조 후 또는 보관 동안 등에서, 모든 코팅 성분들이 동일한 용기 내에 유지되는 조성물을 지칭하는 것으로 이해될 것이다. 1K 조성물은 기재에 적용되고, 임의의 통상적인 방식, 예를 들면 가열, 강제 공기 등에 의해 경화될 수 있다. 본 발명의 코팅은 또한, 다양한 성분들이 적용 직전까지 개별적으로 유지되는 코팅으로서 이해되는 2K 코팅 또는 다성분 코팅일 수 있다.
특정 실시양태에서, 본원에 기술된 중합체는, 기재의 적어도 일부 상에, 또는 하부 코팅 층 또는 하부 코팅 조성물(예컨대, 하부 전처리 층)의 적어도 일부 상에 직접 전착될 수 있는 전착성 코팅 조성물에 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 중합체는 미국 특허 출원 제 11/835,600 호에 기술된 코팅 조성물에 혼입될 수 있으며, 상기 특허 전체를 본원에 참고로 인용한다. 특정 실시양태에서, 본 발명에 사용되는 중합체는, 중합체가 캐소드 상에 전착(환원성(cathodic) 전착)되도록 하는 전술된 바와 같은 양이온성 염 기를 포함할 수 있다. 상기 전착성 코팅 조성물은, 상기 조성물이 상부에 침착된 기재에 내부식성을 제공할 수 있음에 주목한다.
특정 실시양태에서, 본원에서 기술된 중합체는, 기재의 적어도 일부 상에 또는 하부 코팅 층 또는 하부 코팅 조성물의 적어도 일부 상에 직접 적용될 수 있는 프라이머 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 중합체는 미국 특허 출원 제 11/773,482 호에 기술된 코팅 조성물에 혼입될 수 있으며, 상기 특허 전체를 본원에 참고로 인용한다. 상기 프라이머 코팅 조성물은 프라이머 써페이서 표면 코팅 조성물이거나 내치핑성 프라이머 코팅 조성물일 수 있다. 상기 프라이머 코팅 조성물은, 상기 조성물이 상부에 침착된 기재에 내치핑성을 제공할 수 있음에 주목한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 중합체는, 기재의 적어도 일부 상에 또는 임의의 하부 코팅 층 또는 하부 코팅 조성물의 적어도 일부 상에 직접 적용될 수 있는 착색용 비차폐(베이스코트) 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 상기 베이스코트 조성물은, 기재 상에 침착될 수 있는 착색된 코팅 층을 제공하는 착색제(예컨대, 후술되는 것들)를 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 중합체는 실질적으로 투명한 코팅 조성물(클리어코트)에 사용될 수 있다. 본원에서 "실질적으로 투명한" 코팅 조성물은 실질적으로 투명하며 불투명하지 않다. 특정 실시양태에서, 상기 실질적으로 투명한 코팅 조성물은 착색제를 포함할 수 있지만, 상기 투명 코팅 조성물을 불투명하게(실질적으로 투명하지 않게) 할 정도의 양은 아니다. 상기 실질적으로 투명한 코팅 조성물은 또한, 상기 클리어코트 코팅 조성물에 분산된 입자, 예컨대 실리카 입자를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 클리어코트 코팅 조성물은 추가로, 표면 활성제, 예컨대 폴리실록산 및/또는 플루오로중합체를 포함할 수 있다. 본원에서 "표면 활성제"란, 경화되는 조성물 또는 코팅의 고체 표면 장력 또는 표면 에너지를 낮추는 경향이 있는 임의의 물질을 의미한다. 즉, 표면 활성제를 포함하는 조성물로부터 형성된 경화된 조성물 또는 코팅은, 상기 표면 활성제를 함유하지 않는 유사 조성물로부터 형성된 경화된 코팅에 비해 더 낮은 고체 표면 장력 또는 표면 에너지를 갖는다. 예를 들어, 본 발명의 중합체는 미국 특허 제 6,387,519 B1 호에 기술된 코팅 조성물에 혼입될 수 있으며, 상기 특허 전체를 본원에 참고로 인용한다.
특정 실시양태에서, 예를 들어, 상기 클리어코트 코팅 조성물은, 하이드록실 및/또는 카바메이트 작용기를 포함하는 본원에 기술된 바와 같은 중합체, 및 멜라민 경화제를 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 착색제를 포함할 수 있다. 본원에서 "착색제"란, 조성물에 색 및/또는 기타 불투명성 및/또는 기타 시각적 효과를 부여하는 임의의 물질을 의미한다. 상기 착색제는 임의의 적합한 형태, 예컨대 개별 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크로 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 2종 이상의 착색제들의 혼합물이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
착색제의 예는 안료, 염료 및 틴트, 예를 들어 도료 산업에 사용되는 것들 및/또는 드라이 컬러 제조자 협회(DCMA)에 열거된 것들 뿐만 아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는, 예를 들어 사용 조건 하에서 불용성이지만 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기물 또는 무기물일 수 있고 응집되거나 비응집된 것일 수 있다. 착색제는 아크릴계 분쇄 비히클과 같은 분쇄 비히클의 사용에 의해 상기 코팅에 혼입될 수 있고, 그의 용도는 당업자에게 익숙할 것이다.
안료 및/또는 안료 조성물의 예는, 비제한적으로 카바졸 다이옥사진 조질 안료, 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 유형(레이크), 벤즈이미다졸론, 축합물, 금속 착체, 아이소인돌린온, 아이소인돌린 및 다환형 프탈로시아닌, 퀸아크리돈, 페릴렌, 페리논, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 다이옥사진, 트라이아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 다이케토 피롤로 피롤 레드("DPPBO red"), 이산화 티타늄, 카본 블랙 및 이들의 혼합물을 포함한다. "안료" 및 "착색된 충전제"라는 용어는 상호교환적으로 사용될 수 있다.
염료의 예는, 비제한적으로 프탈로 그린 또는 블루, 산화 철, 비스무트 바나데이트, 안트라퀴논, 페릴렌, 알루미늄 및 퀸아크리돈과 같은 용매계 및/또는 수계인 것들을 포함한다.
틴트의 예는, 비제한적으로 데구사 인코포레이티드(Degussa, Inc.)로부터 시판되는 아쿠아-켐(AQUA-CHEM) 896, 이스트만 케미칼 인코포레이티드(Eastman Chemical, Inc.)의 정밀 분산액 디비젼으로부터 시판되는 카리스마 컬러란츠(CHARISMA COLORANTS) 및 맥시토너 인더스트리얼 컬러란츠(MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS)와 같이, 수계 또는 수혼화성 캐리어에 분산된 안료를 포함한다.
상기 언급된 바와 같이, 상기 착색제는 비제한적으로, 나노입자 분산액을 비롯한 분산액의 형태일 수 있다. 나노입자 분산액은, 목적하는 가시적인 색상 및/또는 불투명도 및/또는 시각 효과를 생성하는 고도로 분산된 나노입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 하나 이상 포함할 수 있다. 나노입자 분산액은, 150 nm 미만, 예를 들면 70 nm 미만 또는 30 nm 미만의 입자 크기를 갖는 안료 또는 염료와 같은 착색제를 포함할 수 있다. 나노입자는, 0.5 mm 미만의 입자 크기를 갖는 연마 매체로 유기 또는 무기 안료 원료를 밀링함으로써 제조될 수 있다. 나노입자 분산액 및 이의 제조 방법의 예는, 미국 특허 제 6,875,800 B2 호에서 확인되며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다. 나노입자 분산액은 또한 결정화, 침전, 기상 축합, 및 화학적 마멸(attrition)(즉, 부분적 용해)에 의해 제조될 수 있다. 상기 코팅 내의 나노입자의 재응집을 최소화하기 위하여, 수지-코팅된 나노입자의 분산액이 사용될 수 있다. 본원에서 "수지-코팅된 나노입자의 분산액"은, 나노입자 및 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 별도의 "복합 마이크로입자"가 분산되어 있는 연속 상을 지칭한다. 수지-코팅된 나노입자 분산액 및 이의 제조 방법의 예는 2004년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 공개 제 2005-0287348 A1 호, 2003년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 60/482,167 호, 및 2006년 1월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제 11/337,062 호에서 확인되며, 상기 특허들을 본원에 참고로 인용한다.
사용될 수 있는 특수 효과 조성물의 예는, 반사, 진주광택, 금속 광택, 인광, 형광, 광변색성, 감광성, 열변색, 각차변색성 및/또는 색상-변화와 같은 하나 이상의 외관 효과를 생성하는 안료 및/또는 조성물을 포함한다. 추가적인 특수 효과 조성물은, 불투명성 또는 텍스쳐(texture)와 같은 지각할 수 있는 다른 특성을 제공할 수 있다. 비제한적인 실시양태에서, 특수 효과 조성물은, 다른 각도에서 코팅을 보는 경우 코팅의 색상이 변하는 색 변화(color shift)를 일으킬 수 있다. 색 효과 조성물의 예는 미국 특허 제 6,894,086 호에 개시되어 있으며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다. 추가적인 색 효과 조성물은, 투명하게 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명한 액정 안료, 액정 코팅, 및/또는 물질의 표면과 공기 사이의 굴절률 차이로 인한 굴절률 차이가 아니라 물질 내의 굴절률 차이로 인한 간섭이 있는 임의의 조성물을 포함할 수 있다.
특정 비제한적인 실시양태에서, 하나 이상의 광원에 노출되는 경우 색이 가역적으로 변하는 광색성 조성물 및/또는 감광성 조성물이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 광색성 및/또는 감광성 조성물은 지정된 파장의 방사선에 노출됨으로써 활성화될 수 있다. 상기 조성물이 여기되면, 분자 구조가 변하고, 이러한 변화된 구조는 조성물의 원래 색과 다른 새로운 색을 나타낸다. 방사선에 대한 노출이 제거되면, 상기 광색성 및/또는 감광성 조성물은 휴지 상태로 돌아갈 수 있으며, 이때 조성물의 원래의 색이 되돌아온다. 하나의 비제한적인 실시양태에서, 상기 광색성 및/또는 감광성 조성물은 비여기 상태에서 무색이고, 여기 상태에서 색을 나타낼 수 있다. 완전한 색 변화는 밀리초 내지 수 분, 예컨대 20 초 내지 60 초 내에 나타날 수 있다. 광색성 및/또는 감광성 조성물의 예는 광색성 염료를 포함한다.
비제한적인 실시양태에서, 상기 광색성 및/또는 감광성 조성물은, 예를 들어 공유 결합에 의해, 중합체 및/또는 중합성 성분의 중합성 물질과 결합되고/되거나 적어도 부분적으로 결합될 수 있다. 감광성 조성물이 코팅 밖으로 이동하여 기재 내로 결정화될 수 있는 몇몇 코팅과 다르게, 본 발명의 비제한적인 실시양태에 따라 중합체 및/또는 중합성 성분에 결합되고/되거나 적어도 부분적으로 결합된 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 코팅 밖으로 최소한으로 이동한다. 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물 및 이들의 제조 방법의 예는 2004년 7월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 제 10/892,919 호에서 확인되며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다.
일반적으로, 상기 착색제는 목적하는 시각적 및/또는 색 효과를 제공하기에 충분한 임의의 양으로 존재할 수 있다. 상기 착색제는 조성물의 총 중량을 기준으로, 본 발명의 조성물의 1 내지 65 중량%, 예컨대 3 내지 40 중량% 또는 5 내지 35 중량%를 차지할 수 있다.
상기 코팅 조성물은, 배합된 표면 코팅 분야에 널리 공지된 다른 임의적인 물질, 예컨대 가소제, 산화방지제, 입체장애 아민 광 안정화제, UV 광 흡수제 및 안정화제, 계면활성제, 유동 조절제, 요변성제(예컨대, 벤토나이트 점토), 안료, 충전제, 유기 공용매, 촉매(예컨대, 인산) 및 기타 통상적인 보조제를 포함할 수 있다.
본원에 기술된 코팅 조성물은 임의의 다양한 기재, 예를 들면 인간 및/또는 동물 기재(예컨대, 케라틴, 모피, 피부, 치아, 손톱 등)뿐만 아니라; 식물, 나무, 종자, 농경지(예컨대, 방목지, 경지 등), 잔디로 덮인 토지 영역(예컨대, 잔디밭, 골프 코스, 경기장 등) 및 다른 토지 영역(예컨대, 숲 등)에 적합하다.
적합한 기재는 셀룰로오스-함유 물질, 예를 들면 종이, 판지, 카드보드지, 합판 및 압축 섬유 보드, 원목, 연질 목재, 우드 베니어, 파티클보드, 칩보드, 배향된 스트랜드 보드, 섬유 보드를 포함한다. 이러한 물질은 전적으로 목재, 예컨대 소나무, 오크, 단풍나무, 마호가니, 체리 등으로 구성될 수 있다. 그러나, 일부 경우, 상기 물질은 다른 물질(예컨대, 수지성 물질)과 조합된 목재, 즉, 목재/수지 복합재, 예를 들면 페놀계 복합재; 목재 섬유와 열가소성 중합체의 복합재; 및 시멘트, 섬유 또는 플라스틱 클래딩(cladding)으로 강화된 목재 복합재를 포함할 수 있다.
적합한 금속성 기재는 비제한적으로, 냉연 강(cold rolled steel); 스테인레스 강; 및 아연 금속, 아연 화합물 및 아연 합금 중 임의의 것으로 표면처리된 강(예컨대, 전기아연-도금된 강, 용융 아연-도금된 강, 갈바니얼(GALVANEAL) 강, 및 아연 합금-도금된 강)으로 구성된 호일, 시트, 또는 가공소재(workpiece)를 포함하며, 구리, 마그네슘, 및 이들의 합금, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금(예컨대, 갈판(GALFAN), 갈발룸(GALVALUME)), 알루미늄으로 도금된 강, 및 알루미늄 합금으로 도금된 강 기재 또한 사용될 수 있다. 용접가능하고 아연이 풍부하거나 철 포스파이드가 풍부한 유기 코팅으로 코팅된 강 기재(예컨대, 냉연 강 또는 상기 열거된 임의의 강 기재)가 또한 본 발명의 방법에 사용하기 적합하다. 이러한 용접가능한 코팅 조성물은 예를 들어 미국 특허 제 4,157,924 호 및 4,186,036 호에 개시되어 있다. 냉연 강은 또한, 예를 들어 금속 포스페이트 용액, 하나 이상의 IIIB족 또는 IVB족 금속을 함유하는 수성 용액, 유기 포스페이트 용액, 유기 포스포네이트 용액, 및 이들의 조합으로부터 선택된 용액으로 미리 처리되는 경우 적합하다. 또한, 적합한 금속성 기재는 은, 금 및 이들의 합금이다.
특정 실시양태에서, 상기 코팅 조성물이 상부에 적용된 기재는 차량의 일부, 예를 들어 차량용 바디(예컨대, 비제한적으로, 도어, 바디 패널, 트럭 데크 리드, 루프 패널, 후드 및/또는 루프) 및/또는 차량용 프레임을 포함할 수 있다. 본원에서 "차량" 또는 이의 변형은, 비제한적으로 민간, 상업 및 군용 토지 차량, 예컨대 자동차, 오토바이 및 트럭을 포함한다.
적합한 실리케이트성 기판의 예는 유리, 도자기 및 세라믹이다.
적합한 중합체성 기재의 예는 폴리스타이렌, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 멜라민 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈 및 대응하는 공중합체 및 블록 공중합체, 생분해성 중합체 및 천연 중합체(예컨대, 젤라틴)이다.
적합한 텍스타일 기재의 예는, 폴리에스터, 개질된 폴리에스터, 폴리에스터 블렌드 직물, 나일론, 면, 면 블렌드 직물, 삼베, 아마, 대마, 모시, 비스코스, 양모, 실크, 폴리아마이드, 폴리아마이드 블렌드 직물, 폴리아크릴로나이트릴, 트라이아세테이트, 아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에스터 마이크로섬유 및 유리 섬유 직물로 구성된 섬유, 얀, 실, 니트, 직조, 부직 및 의복(garment)이다.
적합한 가죽 기재의 예는 그레인 가죽(예컨대, 양, 염소 또는 암소로부터의 나파, 및 송아지 또는 암소로부터의 복스(box)-가죽), 스웨드 가죽(예컨대, 양, 염소 또는 송아지로부터의 벨루어 및 사냥 가죽), 스플릿 벨루어(예컨대, 암소 또는 송아지 피부로부터), 벅스킨 및 누버크 가죽, 및 추가로 털이 있는 피부 및 모피(예컨대, 털-함유 스웨드 가죽)이다. 상기 가죽은 임의의 통상적인 탠닝 방법, 특히 식물성, 광물성, 합성 또는 조합된 탠닝(예컨대, 크롬 탠닝, 지르코닐 탠닝, 알루미늄 탠닝 또는 반-크롬 탠닝)에 의해 탠닝될 수 있다. 또한, 가죽은 필요한 경우 재-탠닝될 수 있으며, 재-탠닝을 위해서는, 재-탠닝에 통상적으로 사용하는 임의의 탠닝제, 예를 들면 광물성, 식물성 또는 합성 탠닝제, 예컨대 크롬, 지르코닐 또는 알루미늄 유도체, 케브라초, 밤 또는 미모사 추출물, 방향족 신탄(syntan), 폴리우레탄, (메트)아크릴산 화합물의 (공)중합체 또는 멜라민, 다이시아노다이아마이드 및/또는 우레아/폼알데하이드 수지가 사용된다.
적합한 압축성 기재의 예는 발포체 기재, 액체로 충전된 중합체성 블래더, 공기 및/또는 기체로 충전된 중합체성 블래더, 및/또는 플라스마로 충전된 중합체성 블래더를 포함한다. 본원에서 "발포체 기재"라는 용어는, 개방 셀 발포체 및/또는 밀폐된 셀 발포체를 포함하는 중합체 또는 천연 물질을 의미한다. 본원에서 "개방 셀 발포체"라는 용어는, 다수의 상호연결된 공기 챔버를 포함하는 발포체를 의미한다. 본원에서 "밀폐된 셀 발포체"라는 용어는, 일련의 개별적인 밀폐된 공극을 포함하는 발포체를 의미한다. 발포체 기재의 예는 폴리스타이렌 발포체, 폴리메타크릴이미드 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 폴리에틸렌 발포체 및 폴리올레핀계 발포체를 포함한다. 폴리올레핀계 발포체의 예는 폴리프로필렌 발포체, 폴리에틸렌 발포체 및/또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 발포체를 포함한다. EVA 발포체는 편평한 시트, 평판(slab) 또는 몰딩된 EVA 형태, 예컨대 신발 밑창을 포함할 수 있다. 상이한 유형의 EVA 발포체는 상이한 유형의 표면 다공도를 가질 수 있다. 몰딩된 EVA는 조밀한 표면 또는 "스킨"을 포함하지만, 편평한 시트 또는 평판은 다공성 표면을 나타낼 수 있다.
상기 코팅 조성물은 당분야에 공지된 임의의 기술을 이용하여 기재 상에 침착되거나 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물은 임의의 다양한 방법, 예컨대 비제한적으로, 다른 방법들 중에서도 분무, 브러싱, 침지 및/또는 롤 코팅에 의해 기재에 적용될 수 있다. 다수의 코팅 조성물이 기재 상에 적용되는 경우, 하부 코팅 조성물이 경화된 후 또는 하부 코팅 조성물이 경화되기 전에, 상기 하부 코팅의 적어도 일부 상에 하나의 코팅 조성물이 적용될 수 있음에 주목해야 한다. 상기 코팅 조성물이, 경화되지 않은 하부 코팅 조성물 상에 적용되는 경우, 이들 코팅 조성물은 모두 동시에 경화될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 당분야에 공지된 임의의 기술을 사용하여 경화될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물은 경화 방법, 예컨대 비제한적으로, 열 에너지, 적외선, 전리 또는 화학 방사선 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 경화될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 경화 작업은 10℃(50℉) 이상의 온도에서 수행될 수 있다. 다른 실시양태에서, 경화 작업은 246℃(475℉) 이하의 온도에서 수행될 수 있다. 특정 실시양태에서, 경화 작업은 전술한 문장에서 인용된 값들(인용된 값들의 끝값 포함)의 임의의 조합 사이의 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 경화 작업은 121.1℃(250℉) 내지 148.9℃(300℉) 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 그러나, 경화 기작을 활성화시키기 위해 필요하다면, 더 낮거나 더 높은 온도가 사용될 수 있음에 주목해야 한다.
특정 실시양태에서, 본원에 기술된 코팅 조성물은 저온 수분-경화성 코팅 조성물이다. 본원에서 "저온 수분-경화성"이라는 용어는, 기재에 적용된 후, 10% 내지 100%, 예컨대 25% 내지 80%의 상대 습도 및 -10℃ 내지 120℃, 예컨대 5℃ 내지 80℃, 몇몇 경우, 10℃ 내지 60℃, 또다른 경우 15℃ 내지 40℃ 범위의 온도에서 주위 공기의 존재 하에 경화가능한 코팅 조성물을 지칭한다.
본원에 기술된 코팅 조성물로부터 유래된 코팅의 건조 필름 두께는 0.1 마이크론 내지 500 마이크론 범위일 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 건조 필름 두께는 125 마이크론 이하, 예컨대 80 마이크론 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 건조 필름 두께는 15 마이크론 내지 60 마이크론 범위일 수 있다.
특정 실시양태에서, 기재 상에 침착되는 코팅 층 시스템을 형성하는 데 사용되는 하나 이상의 코팅 조성물은 본원에 기술된 중합체를 포함한다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 기재 상에 침착되는 코팅 층 시스템은, 기재의 적어도 일부 상에 침착되는 전착성 코팅 층; 상기 전착성 코팅 층의 적어도 일부 상에 침착되는 베이스코트 코팅 층; 및 상기 베이스코트 코팅 층의 적어도 일부 상에 침착되는 실질적으로 투명한 코팅 층을 포함할 수 있다. 상기 기재는 전착성 코팅 조성물의 적용 전에, 전처리 용액, 예를 들어 미국 특허 제 4,793,867 호 및 제 5,588,989 호에 기술된 바와 같은 아연 포스페이트 용액으로 처리될 수 있거나 전처리 용액으로 처리되지 않을 수 있음에 주목해야 하며, 상기 특허들 전체를 본원에 참고로 인용한다.
본 발명의 특정 실시양태가 자세히 기술되었지만, 당업자는 본원의 전체 교시에 비추어 상세한 설명에 대한 다양한 변형과 대안이 개발될 수 있음을 알 것이다. 따라서, 개시된 특정 배열은 단지 예시적이며, 첨부된 특허청구범위 및 임의의 모든 이의 등가물의 전체 범위로 제시되는 본 발명의 범주를 제한하지 않는 것으로 의도된다.
[실시예]
거대단량체
실시예 1
Figure 112010062264432-pct00001
충전물 1을 600 cc의 교반되는 스테인레스 강(steel) 압력 반응기에 6.2 g/분으로 가했다. 충전물 2를 600 cc의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 19.7 mL/분으로 가하기 시작하였다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다. 단량체의 첨가 동안 400 내지 600 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 거대단량체의 최종 고형분은 99.5%로 결정되었다. 상기 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 1600이고, Mw가 3670이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.3이고, Mz가 6850이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 94였다.
실시예 2
Figure 112010062264432-pct00002
충전물 1 및 2를 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 20분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다. 단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 150 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 100℃로 냉각시키고, 충전물 3을 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 거대단량체의 최종 고형분은 73.8%로 결정되었다. 상기 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 1340이고, Mw가 2400이고, 다분산도 Mw/Mn이 1.8이고, Mz가 4100이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 에폭시 당량은 440이었다.
실시예 3
Figure 112010062264432-pct00003
충전물 1 및 2를 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 20분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다. 단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 140 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 100℃로 냉각시키고, 충전물 3을 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 거대단량체의 최종 고형분은 73.7%로 결정되었다. 상기 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 1400이고, Mw가 3360이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.4이고, Mz가 7800이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 에폭시 당량은 840이고, 하이드록실가는 62였다.
실시예 4
Figure 112010062264432-pct00004
충전물 1 및 2를 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 20분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다. 단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 140 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 50℃로 냉각시키고, 충전물 3을 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 거대단량체의 최종 고형분은 73.7%로 결정되었다. 상기 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 1900이고, Mw가 4760이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.5이고, Mz가 10100이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 산가는 22이고, 하이드록실가는 44였다.
실시예 5
Figure 112010062264432-pct00005
충전물 1 및 2를 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 20분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다. 단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 140 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 50℃로 냉각시키고, 충전물 3을 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 거대단량체의 최종 고형분은 69.5%로 결정되었다. 상기 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 2310이고, Mw가 5170이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.2이고, Mz가 8570이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 128이었다.
실시예 6
Figure 112010062264432-pct00006
충전물 1을 300 cc의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 400 g/시간으로 가했다. 충전물 2 및 3을 동시에, 300 cc의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 각각 11.40 g/시간 및 1200 g/시간으로 가하기 시작하였다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 225℃로 조절하였다. 단량체의 첨가 동안 400 내지 600 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 거대단량체의 최종 고형분은 99.6%로 결정되었다. 상기 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 1980이고, Mw가 5580이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.8이고, Mz가 15180이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 287이었다.
실시예 7
Figure 112010062264432-pct00007
충전물 1, 2 및 3을 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 20분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다. 단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 700 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 50℃로 냉각시키고, 충전물 4를 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 거대단량체의 최종 고형분은 86.7%로 결정되었다. 상기 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 2130이고, Mw가 5420이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.5이고, Mz가 9710이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 41이었다.
코어를 포함하는 중합체 실시예
실시예 8
Figure 112010062264432-pct00008
실시예 1을 제2 반응기인 300 cc의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 25.9 g/분으로 가했다. 충전물 2 및 3을 300 cc의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 각각 0.7 mL/시간 및 0.8 mL/시간으로 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 210℃로 조절하였다. 단량체의 첨가 동안 400 내지 600 psi의 압력에서 온도를 210℃로 유지하였다. 충전물 4를 150℃에서 플래시 탱크에 가했다.
110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 스타(star) 중합체의 최종 고형분은 70.7%로 결정되었다. 상기 스타 중합체는 수평균 분자량 Mn이 2210이고, Mw가 5790이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.6이고, Mz가 12030이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 70이었다.
실시예 9
Figure 112010062264432-pct00009
충전물 1, 2 및 3을 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 5분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다. 단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 150 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 100℃로 냉각시키고, 충전물 4를 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 스타 에폭시의 최종 고형분은 72%로 결정되었다. 이 거대단량체는 수평균 분자량 Mn이 1720이고, Mw가 4160이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.4이고, Mz가 8600이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 에폭시 당량은 455였다.
실시예 10
Figure 112010062264432-pct00010
충전물 1, 2 및 3을 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 5분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다.
단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 140 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 100℃로 냉각시키고, 충전물 4를 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 스타 중합체의 최종 고형분은 71%로 결정되었다. 상기 스타 중합체는 수평균 분자량 Mn이 2020이고, Mw가 7380이고, 다분산도 Mw/Mn이 3.7이고, Mz가 21400이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 에폭시 당량은 862이고, 하이드록실가는 60이었다.
실시예 11
Figure 112010062264432-pct00011
충전물 1, 2 및 3을 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 5분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다.
단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 내지 140 psi의 압력에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 100℃로 냉각시키고, 충전물 4를 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 스타 중합체의 최종 고형분은 70%로 결정되었다. 상기 스타 중합체는 수평균 분자량 Mn이 3010이고, Mw가 10970이고, 다분산도 Mw/Mn이 3.6이고, Mz가 27600이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 산가는 20이고, 하이드록실가는 42였다.
실시예 12
Figure 112010062264432-pct00012
충전물 1, 2 및 3을 1L의 교반되는 스테인레스 강 압력 반응기에 5분에 걸쳐 가했다. 상기 반응기의 교반을 500 rpm으로 설정하고, 상기 반응기의 온도를 220℃로 조절하였다.
단량체 및 개시제의 첨가 동안 100 psi에서 온도를 220℃로 유지하였다. 이어서, 상기 반응기를 100℃로 냉각시키고, 충전물 4를 상기 반응기에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 스타 중합체의 최종 고형분은 63%로 결정되었다. 상기 스타 중합체는 수평균 분자량 Mn이 2220이고, Mw가 5750이고, 다분산도 Mw/Mn이 2.6이고, Mz가 10500이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 84였다.
분지된 중합체 실시예
실시예 13
Figure 112010062264432-pct00013
교반기, 온도계, 및 N2 블랑켓 하에 배치된 N2 주입구가 구비된 반응 플라스크에 충전물 1을 가하고, 160℃로 가열하였다. 충전물 2 및 3을 3시간에 걸쳐 상기 플라스크에 가했다. 단량체의 첨가 동안 온도를 160℃로 유지하였다. 이 반응기에 충전물 2 및 3을 넣은 후, 이 반응 혼합물을 1시간 동안 유지하였다. 충전물 4를 상기 플라스크에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 그라프트 공중합체의 고형분은 73%로 결정되었다. 상기 그라프트 공중합체는 수평균 분자량 Mn이 2070이고, Mw가 7430이고, 다분산도 Mw/Mn이 3.6이고, Mz가 20440이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 51.8이고, 산가는 10이었다.
과분지된 중합체 실시예
실시예 14
Figure 112010062264432-pct00014
교반기, 온도계, 및 N2 블랑켓 하에 배치된 N2 주입구가 구비된 반응 플라스크에 충전물 1을 가하고, 160℃로 가열하였다. 충전물 2 및 3을 3시간에 걸쳐 상기 플라스크에 가했다. 단량체의 첨가 동안 온도를 160℃로 유지하였다. 이 반응기에 충전물 2 및 3을 넣은 후, 이 반응 혼합물을 1시간 동안 유지하였다. 충전물 4를 상기 플라스크에 가했다. 110℃에서 1시간 동안 결정 시, 생성 그라프트 공중합체의 고형분은 66%로 결정되었다. 상기 그라프트 공중합체는 수평균 분자량 Mn이 2400이고, Mw가 30020이고, 다분산도 Mw/Mn이 12.5이고, Mz가 273450이었다(표준물로서 폴리스타이렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피로 결정 시). 하이드록실가는 25였다.
코팅
실시예 A
Figure 112010062264432-pct00015
1아밀 알코올로 희석된, 트라이메틸올프로판, 메틸 헥사하이드로프탈산 무수물 및 헥사하이드로프탈산 무수물의 다중산(polyacid) 반-에스터 반응 발연(fumed) 생성물에 분산된 실리카(8.9% 발연 실리카 및 28.6% 수지), 카브-오-실(CAB-O-SIL) CT 1206 (캐보트 코포레이션, CABOT Corporation);
2실록산 폴리올 수지에 분산된, 닛산 케미칼(Nissan Chemical) MT-ST 콜로이드성 실리카(메틸 아밀 케톤 및 메탄올 중의 83 중량% 고형분);
3에폭시 작용기를 갖는 아크릴성 스타 중합체(45% 글리시딜 메타크릴레이트, 30.6% 메틸 아크릴레이트, 7.6% 부틸 아크릴레이트, 7.6% 아이소부틸 아크릴레이트, 1% a-메틸 스타이렌, 8.2% 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트; 다우아놀 PMA 중의 72 중량% 고형분, Mw = 4160, 고체 에폭시 당량 = 327);
4미국 특허 제 5,256,452 호에 개시된 절차를 사용하여 N-프로판올, 아로마틱 100 및 N-아킬 알코올 중에서 제조된, 다이-트라이메틸올프로판 및 메틸 헥사하이드로프탈산 무수물의 다중산 반 에스터;
5다이노 사이텍(DYNO CYTEC)으로부터 입수가능한 유동 첨가제(N-부틸 아세테이트 및 부틸 셀로솔브 아세테이트 중의 50 중량% 고형분);
6아크조 케미칼스 인코포레이티드(AKZO Chemicals, Inc.)로부터 입수가능한 다이코코알킬메틸아민;
7킹 인더스트리즈(KING Industries)로부터 입수가능한 알킬 산 포스페이트.
실시예 A가 54.3 중량% 고형분 및 23℃에서 25초의 #4 포드 컵(Ford Cup) 점도를 갖도록 만들었다.
ED 6060 일렉트로코트 및 HP77224ER 프라이머로 예비코팅된 강(steel) 패널 상에 스프레이메이션(SPRAYMATION) 장비로 흑색 베이스코트 및 실시예 A 투명코트(clear)를 적용하였다. 상기 예비코팅된 패널은 미국 미시간주 힐스데일 소재의 에이씨티 테스트 패널스 인코포레이티드(ACT Test Panels Inc.)로부터 입수가능하다. 상기 투명코트를 피피지 인더스트리즈(PPG Industries)로부터 입수가능한 EVLD 8555 흑색 수계 베이스코트에 적용하였다. 투명코트를 적용하기 전에, 상기 베이스코트를 80℃에서 5분 동안 플래쉬(flash)시켰다. 투명코트를 적용한 후, 이 복합 코팅을 실온에서 10분 동안 플래쉬시키고, 이후 141℃에서 30분 동안 소성시켰다. 상기 베이스코트 건조 필름 두께는 0.58 mil로 측정되었으며, 상기 투명 필름 두께는 1.87 mil이었다.
상기 복합 코팅은 매우 우수한 시각적 외관을 가졌다. 상기 투명코트는 하기와 같은 측정값을 나타냈다: 82의 20°광택, 98의 DOI, 2.5의 비와이케이 웨이브 스캔(BYK WAVE SCAN) 장파장, 4.3의 단파장 및 9.8의 등급.
상기 복합 코팅은 120의 피셔 마이크로경도(FISCHER MICROHARDNESS) 측정값을 가졌다. 상기 투명코트는 암텍(AMTEC) 세차 장비를 사용하는 10회 세차 시험 후 원래 광택의 68%를 유지하였으며, 아틀라스 크록미터(Atlas CROCKMETER) 장비를 사용하여 쓰리엠(3M)의 9 마이크론 연마지로 10회 러빙 후 원래 광택의 62%를 유지하였다.
실시예 B
Figure 112010062264432-pct00016
1에폭시 및 하이드록시 작용기를 모두 함유하는 아크릴계 스타 중합체(25% 글리시딜 메타크릴레이트, 25% 하이드록시프로필 아크릴레이트, 15% 아이소부틸 메타크릴레이트, 10% a-메틸 스타이렌, 25% 에틸 아크릴레이트 및 3% 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트; 아밀 프로피오네이트 중의 70.8 중량% 고형분, Mw = 7386, 고체 에폭시 당량 = 610, 고체 하이드록시 당량 = 661);
2미국 특허 제 5,256,452 호에 개시된 절차를 사용하여 N-부틸 아세테이트 및 N-프로판올 중에서 70 중량% 고형분으로 제조된, 트라이메틸올프로판, 헥사하이드로프탈산 무수물 및 메틸 헥사하이드로프탈산 무수물의 다중산 반-에스터.
실시예 B가 54.5 중량% 고형분 및 23℃에서 29초의 #4 포드 컵 점도를 갖도록 만들었다.
ED 6100H 일렉트로코트로 예비코팅된 강 패널에 스프레이메이션 장비로 흑색 베이스코트 및 실시예 B 투명코트를 적용하였다. 상기 예비코팅된 패널은 미국 미시간주 힐스데일 소재의 에이씨티 테스트 패널스 인코포레이티드로부터 입수가능하다. 상기 투명코트를 피피지 인더스트리즈로부터 입수가능한 HWH-9517 흑색 수계 베이스코트에 적용하였다. 투명코트를 적용하기 전에, 상기 베이스코트를 80℃에서 5분 동안 플래쉬시켰다. 투명코트를 적용한 후, 이 복합 코팅을 실온에서 10분 동안 플래쉬시키고, 이후 141℃에서 30분 동안 소성시켰다. 상기 베이스코트 건조 필름 두께는 0.58 mil로 측정되었으며, 상기 투명 필름 두께는 1.70 mil이었다.
상기 투명코트는 하기와 같은 외관값을 나타냈다: 86의 20°광택 및 87의 DOI.
상기 복합 코팅은 112의 피셔 마이크로경도 측정값을 가졌다. 상기 투명코트는 암텍 세차 장비를 사용하는 10회 세차 시험 후 원래 광택의 72%를 유지하였다.
실시예 C
Figure 112010062264432-pct00017
1하이드록실 작용기를 갖는 아크릴계 스타 중합체(23.3% 하이드록시프로필 아크릴레이트, 25.2% 메틸 아크릴레이트, 9.7% 아이소부틸 아크릴레이트, 14.5% a-메틸 스타이렌, 24.2% 아이소부틸렌, 3.0% 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트; 아로마틱 100 중의 70 중량% 고형분, Mw = 5790, 고체 하이드록실 당량 = 801);
2자일렌 중에서 제조된, 네오펜틸 글라이콜 및 헥사하이드로프탈산 무수물의 폴리에스터 수지;
3로디아(Rhodia)로부터 입수가능한 페닐 산 포스페이트.
미국 미시간주 힐스데일 소재의 에이씨티 테스트 페널스 인코포레이티드로부터 입수가능한 4인치×12인치 TRU 강(steel) 패널 상에 스프레이메이션 장비로 흑색 베이스코트 및 실시예 C 투명코트를 적용하였다. 상기 투명코트를 바스프 코포레이션(BASF Corp.)으로부터 입수가능한 슈바르쯔(Schwarz) 흑색 수계 베이스코트에 적용하였다. 투명코트를 적용하기 전에, 상기 베이스코트를 141℃에서 7분 동안 플래쉬시켰다. 투명코트를 적용한 후, 이 복합 코팅을 실온에서 10분 동안 플래쉬시키고, 이후 141℃에서 30분 동안 소성시켰다. 상기 베이스코트 건조 필름 두께는 0.5 mil로 측정되었으며, 상기 투명 필름 두께는 1.7 mil이었다.
상기 복합 코팅은 매우 우수한 시각적 외형을 가졌다. 상기 투명코트는 하기와 같은 측정값을 나타냈다: 86의 20°광택, 88의 DOI, 5.3의 비와이케이 웨이브 스캔 장파장, 27.9의 단파장 및 8.2의 등급.
상기 복합 코팅은 122의 피셔 마이크로경도 측정값을 가졌다. 상기 투명코트는 암텍 세차 장비를 사용하는 10회 세차 시험 후 원래 광택의 76%를 유지하였으며, 아틀라스 크록미터 장비를 사용하여 쓰리엠의 9 마이크론 연마지로 10회 러빙 후 원래 광택의 9%를 유지하였다.
실시예 D
Figure 112010062264432-pct00018
1실록산 폴리올 수지에 분산된, 닛산 케미칼 MT-ST 콜로이드성 실리카(메틸 아밀 케톤 및 메탄올 중의 83 중량% 고형분);
2자일렌 중에서 50 중량% 고형분으로 제조된, 폴리 2-에틸헥실 아크릴레이트/헥실 아크릴레이트 유동 첨가제(사이텍 인더스트리즈(Cytec Industries)에서 제조됨);
3하이드록실 작용기를 갖는 아크릴계 스타 중합체(23.3% 하이드록시프로필 아크릴레이트, 25.2% 메틸 아크릴레이트, 9.7% 아이소부틸 아크릴레이트, 14.5% a-메틸 스타이렌, 24.2% 아이소부틸렌, 3.0% 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트; 아로마틱 100 중의 70 중량% 고형분, Mw = 5790, 고체 하이드록실 당량 = 801);
4에탄올 중 53 중량% 고형분의, 도데실벤젠 설폰산 촉매/입체장애 아민 광 안정화제 혼합물.
실시예 D가 57.7 중량% 고형분 및 74℉에서 28초의 #4 포드 컵 점도를 갖도록 만들었다.
미국 미시간주 힐스데일 소재의 에이씨티 테스트 페널스 인코포레이티드로부터 입수가능한, ED 6061 일렉트로코트로 예비코팅된 4인치×12인치 강 패널 상에 스프레이메이션 장비로 흑색 베이스코트 및 실시예 D 투명코트를 적용하였다. 상기 투명코트를 피피지 인더스트리즈로부터 입수가능한 HMB-301134 은색 수계 베이스코트에 적용하였다. 투명코트를 적용하기 전에, 상기 베이스코트를 실온에서 5분 동안 플래쉬시키고, 이어서 82℃에서 3분 동안 플래쉬시켰다. 투명코트를 적용한 후, 이 복합 코팅을 실온에서 10분 동안 플래쉬시키고, 이후 141℃에서 30분 동안 소성시켰다. 상기 베이스코트 건조 필름 두께는 0.7 mil로 측정되었으며, 상기 투명 필름 두께는 1.7 mil이었다.
상기 복합 코팅은 매우 우수한 시각적 외형을 가졌다. 상기 투명코트는 하기와 같은 측정값을 나타냈다: 95의 20°광택, 88의 DOI, 3.2의 비와이케이 웨이브 스캔 장파장, 9.0의 단파장 및 59.3의 Cf 등급.
상기 복합 코팅은 108의 피셔 마이크로경도 측정값을 가졌다.
실시예 E
Figure 112010062264432-pct00019
1실록산 폴리올 수지에 분산된, 닛산 케미칼 MT-ST 콜로이드성 실리카(메틸 아밀 케톤 및 메탄올 중의 83 중량% 고형분);
2자일렌 중에서 50 중량% 고형분으로 제조된, 폴리 2-에틸헥실 아크릴레이트/헥실 아크릴레이트 유동 첨가제(사이텍 인더스트리즈에서 제조됨);
3하이드록실 작용기를 갖는 아크릴계 스타 중합체(9.3% 하이드록시부틸 아크릴레이트, 37.3% 부틸 아크릴레이트, 16.1% 메틸 아크릴레이트, 11.7% a-메틸 스타이렌, 19.4% 아이소부틸렌, 6.3% 에틸렌글라이콜 다이메타크릴레이트; 부틸 아세테이트/다우아놀 중의 66 중량% 고형분, Mw = 30020, 고체 하이드록실 당량 = 2244);
4에탄올 중 53 중량% 고형분의, 도데실벤젠 설폰산 촉매/입체장애 아민 광 안정화제 혼합물.
실시예 E가 58.05 중량% 고형분 및 73℉에서 30.4초의 #4 포드 컵 점도를 갖도록 만들었다.
미국 미시간주 힐스데일 소재의 에이씨티 테스트 페널스 인코포레이티드로부터 입수가능한, ED 6061 일렉트로코트로 예비코팅된 4인치×12인치 강 패널 상에 스프레이메이션 장비로 흑색 베이스코트 및 실시예 E 투명코트를 적용하였다. 상기 투명코트를 피피지 인더스트리즈로부터 입수가능한 HMB-301134 은색 수계 베이스코트에 적용하였다. 투명코트를 적용하기 전에, 상기 베이스코트를 실온에서 5분 동안 플래쉬시키고, 이어서 82℃에서 3분 동안 플래쉬시켰다. 투명코트를 적용한 후, 이 복합 코팅을 실온에서 10분 동안 플래쉬시키고, 이후 141℃에서 30분 동안 소성시켰다. 상기 베이스코트 건조 필름 두께는 0.7 mil로 측정되었으며, 상기 투명 필름 두께는 1.8 mil이었다.
상기 복합 코팅은 매우 우수한 시각적 외형을 가졌다. 상기 투명코트는 하기와 같은 측정값을 나타냈다: 93의 20°광택, 87의 DOI, 1.1의 비와이케이 웨이브 스캔 장파장, 12.7의 단파장 및 67.2의 Cf 등급.
상기 복합 코팅은 16의 피셔 마이크로경도 측정값을 가졌다.
실시예 F
Figure 112010062264432-pct00020
1비와이케이-케미(BYK-CHEMIE)로부터 입수가능한 유동 첨가제(자일렌 및 아이소부탄올 중 52 중량% 고형분);
2시바 어디티브스(CIBA Additives)로부터 입수가능한 자외선 흡수제(벤조트라이아졸 100 중량% 고형분);
3산쿄 캄파니(SANKYO, Co.)로부터 입수가능한 입체장애 아민 광 안정화제(펜타메틸-4-피페리딘일 세바케이트 100 중량% 고형분);
4에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드(Air Products & Chemicals, Inc.)로부터 입수가능한 다이부틸 주석 다이라우레이트 촉매;
5하이드록시 작용기를 함유하는 아크릴계 스타 중합체(63 중량% 고형분);
6베이어 머티리얼 사이언스 인코포레이티드(Bayer Material Science, Inc.)로부터 입수가능한 데스모두르(Desmodur) N3600/데스모두르 Z4470 블렌드(55/45 중량 비).
분무 적용을 위해, 용매(다우아놀 PM 아세테이트, 자일렌, MIBK 및 아세톤의 블렌드)를 가하여, 실시예 F가 49.64 중량% 고형분을 갖도록 만들었다. 상기 용액은 25℃에서 33 cP의 브룩필드(Brookfield) 점도를 가졌다.
ED 6060 일렉트로코트 및 HP77224ER 프라이머로 예비코팅된 강 패널 상에 디빌비스(DeVilbiss) GTI-620G HVLP 수동 분무 건으로 델트론 DBC 3964 사파이어 블루색의 베이스코트 및 실시예 F 투명코트를 적용하였다. 상기 예비코팅된 패널은 미국 미시간주 힐스데일 소재의 에이씨티 세트스 패널스 인코포레이티드로부터 입수가능하다. 투명코트를 적용하기 전에, 상기 베이스코트를 주위 조건에서 경화시켰다. 시험 1주일 전에 상기 베이스코트 상에 투명 코트를 적용하고, 주위 조건에서 경화시켰다. 상기 베이스코트 건조 필름 두께는 0.50 mil로 측정되었으며, 상기 투명 필름 두께는 2.3 mil(57.5 마이크론)이었다.
상기 복합 코팅은 23의 코니그 펜둘럼(Konig Pendulum) 경도a 측정값 및 91.9의 20°광택b 측정값을 가졌다. 상기 투명코트는 5의 테이프 접착c 등급 및 75분의 무점착성 시간d을 가졌다. 이 시험들은 하기 조건에 따라 수행되었다:
a펜둘럼 댐핑(Pendulum Damping) 시험에 의한, 유기 코팅의 경도에 대한 ASTM D4366 표준 시험 방법;
b테이프 시험에 의한, 접착력을 측정하기 위한 ASTM D3359 표준 시험 방법;
c거울 광택(Specular Gloss)에 대한 ASTM D523 표준 시험 방법;
d투명 코팅용 탄성중합체 실란트의 무점착성 시간에 대한 ASTM C679 표준 시험 방법의 변형.

Claims (39)

  1. 올리고머성 거대단량체 및 상기 올리고머성 거대단량체가 연장되는 코어를 포함하고 상기 올리고머성 거대단량체를 2개 이상의 에틸렌형 불포화 이중 결합을 포함하는 단량체와 자유 라디칼 중합 반응시켜 형성된 중합체를 포함하는 코팅 조성물로서,
    상기 올리고머성 거대단량체가 반응성 작용기를 포함하고, 1.0 내지 30.0 범위의 평균 작용도(functionality)를 가지며, 상기 코어가 총 중합체 중량의 10 중량% 미만인, 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 올리고머성 거대단량체가 5,000 이하의 중량 평균 분자량을 갖는, 코팅 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 올리고머성 거대단량체가 1,400 내지 1,600 범위의 중량 평균 분자량을 갖고, 상기 올리고머성 거대단량체가 2.2 내지 2.6의 평균 작용도를 갖는, 코팅 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 올리고머성 거대단량체가, 5 중량% 이상의 작용화된 단량체를 포함하는, 코팅 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체의 코어가 총 중합체 중량의 5 중량% 이하를 차지하고, 상기 올리고머성 거대단량체가 총 중합체 중량의 95% 이상을 차지하는, 코팅 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 올리고머성 거대단량체가,
    (a) α-수소를 포함하는 단량체,
    (b) 자유 라디칼 중합 개시제, 및 임의적으로
    (c) 상기 (a) 단량체와 중합가능한 단량체
    의 자유 라디칼 중합 반응 생성물인, 코팅 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (a) 단량체가 아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 하이드록시 알킬 아크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함하거나, 상기 (c) 단량체가 메타크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, 하이드록시 알킬 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함하거나, 상기 (b) 개시제가, (a), (b) 및 사용되는 경우 (c)의 총 중량의 1 중량% 미만을 차지하는 코팅 조성물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체가 코어를 포함하고 작용화된 단량체를 4 중량% 이상 포함하는, 코팅 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 추가로, 상기 올리고머성 거대단량체의 반응성 작용기와 반응성인 경화제를 포함하는, 코팅 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 2성분(2K) 조성물이고, 이때 상기 중합체가 하나의 성분에 존재하고, 상기 경화제가 다른 한 성분에 존재하거나 1성분(1K) 조성물인, 코팅 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 추가의 필름 형성 중합체를 포함하는, 코팅 조성물.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 전착성 코팅 조성물인, 코팅 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 착색제를 포함하거나 실질적으로 투명한, 코팅 조성물.
  17. 삭제
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 실질적으로 투명하고, 상기 올리고머성 거대단량체가 글리시딜 메타크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트 및 아이소부틸 메타크릴레이트를 포함하는, 코팅 조성물.
  19. 제 1 항에 따른 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기재.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기재가 차량의 일부를 포함하는, 기재.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI1011178A2 (pt) * 2009-06-03 2017-02-07 Glt Technovations Llc material para uso com uma tela sensível ao toque capacitiva
BR122020022818B1 (pt) 2011-06-02 2021-08-17 Lanxess Deutschland Gmbh Polímero de enxerto de polissacarídeos ou polipeptídeos ou os seus respectivos derivados, rocesso para a fabricação de polímeros de enxerto, processo para o auto-curtimento, precurtimento ou curtimento assistido de couros não curtidos ou peles não curtidas ou para o recurtimento de couro ou peles, e couro auto-curtido, precurtido, de curtimento assistido ou recurtido
RU2458953C1 (ru) * 2011-06-30 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ГОУ ВПО "МГУИЭ") Фотополимеризующаяся акриловая олигомер-олигомерная композиция, износостойкое покрытие на органических стеклах для элементов остекления зданий, сооружений и транспортных средств на ее основе и способ получения износостойкого покрытия
KR102305319B1 (ko) * 2014-02-27 2021-09-27 아크조노벨코팅스인터내셔널비.브이. 아크릴 수지 및 이를 포함하는 분말 코팅 조성물 및 분말 코팅된 기판
MX2020006649A (es) 2017-12-22 2020-08-24 Ppg Ind Ohio Inc Composiciones formadoras de pelicula curables termicamente que proporcionan beneficios en apariencia y rendimiento de control del descuelgue.
JP2021172688A (ja) * 2020-04-20 2021-11-01 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 塗料組成物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020019472A1 (en) 2000-06-13 2002-02-14 Fumio Yamashita Copolymer excelling in pigment dispersibility
JP2002069144A (ja) 2000-06-13 2002-03-08 Kansai Paint Co Ltd 顔料分散性に優れた共重合体
EP0996652B1 (en) 1997-07-16 2002-12-11 E.I. Du Pont De Nemours And Company Two-package waterborne urethane coatings

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4794144A (en) * 1984-07-05 1988-12-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Acrylic star polymers containing multi-functional monomers in the core, made by group transfer polymerization
US5723511A (en) * 1996-06-17 1998-03-03 Xerox Corporation Processes for preparing telechelic, branched and star thermoplastic resin polymers
US5955532A (en) 1997-07-17 1999-09-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous coating composition of a self-stabilized crosslinked latex
US6355729B1 (en) * 1998-08-31 2002-03-12 Ppg Industries Ohio, Inc. Electrodepositable coating compositions comprising amine salt group-containing polymers prepared by atom transfer radical polymerization
US6294631B1 (en) * 1998-12-15 2001-09-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Hyperbranched polymers by coordination polymerization
US6512056B1 (en) * 2001-03-09 2003-01-28 The University Of Akron Star polymers having statistical poly(isobutylene-co-styrene) copolymer arms
US20060100351A1 (en) 2004-11-08 2006-05-11 Butera Robert J Rapid drying lacquers containing impoved rheology control additive
CA2598430C (en) * 2005-04-20 2011-10-25 Dendritic Nanotechnologies, Inc. Dendritic polymers with enhanced amplification and interior functionality

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0996652B1 (en) 1997-07-16 2002-12-11 E.I. Du Pont De Nemours And Company Two-package waterborne urethane coatings
US20020019472A1 (en) 2000-06-13 2002-02-14 Fumio Yamashita Copolymer excelling in pigment dispersibility
JP2002069144A (ja) 2000-06-13 2002-03-08 Kansai Paint Co Ltd 顔料分散性に優れた共重合体

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