KR101656895B1 - 수성 코팅의 습윤 에지 및 개방 시간을 연장시키기 위한 저 ｖｏｃ 첨가제 - Google Patents

수성 코팅의 습윤 에지 및 개방 시간을 연장시키기 위한 저 ｖｏｃ 첨가제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수-분산성 중합체, 수-불용성 가소제, 사이클로헥산다이메탄올, 및 임의적으로 양쪽성 성분을 채용한 저 VOC 코팅 첨가제에 관한 것이다. 상기 첨가제는 코팅에 첨가되어 습윤 에지 시간, 개방 시간, 스크럽 내성, 습윤 접착성 및 내수성과 같은 코팅의 성능 특성을 개선할 수 있다.

Description

수성 코팅의 습윤 에지 및 개방 시간을 연장시키기 위한 저 ＶＯＣ 첨가제{LOW VOC ADDITIVES FOR EXTENDING THE WET EDGE AND OPEN TIME OF AQUEOUS COATINGS}
본 발명은 일반적으로 코팅 중에서의 저 휘발성 유기 화합물(VOC) 첨가제의 용도에 관한 것이다. 다른 양태에서, 본 발명은 약 20℃ 이상의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 수-분산성 중합체 및 1000 g/몰 미만의 분자량을 갖는 수-불용성 가소제를 포함하며, 약 20 중량% 미만의 VOC를 갖는 코팅 첨가제에 관한 것으로서, 상기 첨가제는 코팅의 건조 성질을 개선시키도록 작용할 수 있다.
일반적으로, 일정 기간 경과 후 여전히 습윤한 코팅에서의 불규칙성을 복구할 수 있도록 기재에 장식 또는 보호 코팅을 적용하는 경우에 대한 필요성이 존재한다. 예컨대, 이런 복구는 이전에 코팅된 기재 위에(코팅의 주요 영역 또는 코팅의 에지에) 덧칠(re-brushing)함에 의해 성취될 수 있다. 또한, 기재에 적용 시에 비교적 짧은 택-프리(tack-free) 시간을 보이는 코팅이 바람직하다. 다년간, 용매계 코팅이 알려져 있는 대부분의 용도에서 전형적으로 사용되어 왔다. 용매계 코팅에서, 유기 용매가 코팅 조성물의 건조 성질을 개질시켜 전술된 필요성을 성취하기 위해 사용된다. 예컨대, 30 내지 45분의 개방 시간을 갖는 유기 용매계 알키드가 용이하게 입수가능하다. 그러나, 용매계 코팅은 비교적 고 VOC 함량을 갖는 경향이 있다. 따라서, 코팅에서의 VOC에 대한 제한이 증가되었기 때문에, 산업계에서 많은 업자들이 다양한 제품에서 수성 코팅을 사용하기 시작하였다.
그러나, 수성 코팅은, 증가된 택-프리 시간 외에, 기재에 적용된 후 여전히 습윤한 코팅에서의 불규칙성을 복구하는데 적합한 것보다 적은 개방 및 습윤 에지 시간을 전형적으로 제공한다. 수성 코팅은 일반적으로 분산된 고분자량 중합체를 코팅 중의 결합 물질로서 사용한다. 이런 중합체의 사용은, 코팅이 적용된 후 분산된 중합체 입자들이 비교적 빠른 시간에 적용된 코팅의 에지 영역에서 융착되는 경향이 있기 때문에 코팅 조성물의 건조 시에 짧은 습윤 에지 시간을 초래한다. 연속 필름이 형성됨에 따라, 코팅에 포함된 고분자량의 중합체 때문에 코팅의 점도는 급격하게 증가되며, 이는 제한된 습윤 에지 및 개방 시간을 초래한다.
이러한 단점을 완화시키기 위해, 전형적으로 첨가제가 수성 코팅과 조합되어 건조 성질을 개선한다. 소분자 알킬렌 글라이콜, 예컨대 에틸렌 또는 프로필렌 글리콜을 혼입시켜 보다 긴 습윤 에지 또는 개방 시간을 성취하는 것이 당업계에서 통상적으로 수행된다. 그러나, 이들 소분자 글라이콜의 첨가는 코팅 조성물의 전체 VOC 함량에 기여한다. 코팅에서의 허용가능한 VOC 함량을 제한하는 규제가 증가됨에 따라, 알킬렌 글라이콜의 양은 종종 감소되어야만 하고, 이는 증가된 택-프리 시간과 함께 감소된 습윤 에지 및 개방 시간을 초래한다. 따라서, 코팅의 VOC 함량에 기여함이 없이 그리고 다른 코팅의 성능 특성의 손상 없이 습윤 에지 및 개방 시간을 증가시킬 수 있는 첨가제에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 코팅의 성능을 증진시키기 위한 첨가제가 제공된다. 상기 첨가제는 (a) 약 20℃ 내지 약 160℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 수-분산성 중합체, (b) 약 1000 g/몰 미만의 분자량을 갖는 수-불용성 가소제, 및 (c) 사이클로헥산다이메탄올을 포함한다. 또한, 상기 첨가제는 약 20 중량% 미만의 휘발성 유기 화합물(VOC) 함량을 갖는다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 물; 결합제; 및 첨가제를 포함하는 코팅이 제공된다. 상기 첨가제는 (a) 약 20℃ 내지 약 160℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 수-분산성 중합체, (b) 약 1000 g/몰 미만의 분자량을 갖는 수-불용성 가소제, 및 (c) 사이클로헥산다이메탄올을 포함한다. 또한, 상기 첨가제는 약 20 중량% 미만의 휘발성 유기 화합물(VOC) 함량을 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 물; 결합제; 및 첨가제를 포함하는 코팅이 제공되며, 이때 상기 첨가제는 약 20 중량% 미만의 VOC 함량을 가진다. 또한, 다른 실시양태에서 상기 코팅은 약 1.5분 이상의 습윤 에지 시간, 약 1.5분 이상의 개방 시간, 약 500 사이클 이상의 스크럽 내성, 약 3 이상의 습윤 접착성, 및 약 3 이상의 내수성 중 하나 이상을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 코팅 첨가제의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 (a) 약 20 내지 약 160℃ 범위의 Tg를 갖는 수-분산성 중합체를 약 1000 g/몰 미만의 분자량을 갖는 수-불용성 가소제 및 사이클로헥산다이메탄올과 조합하는 단계; (b) 생성 혼합물을 승온에서 중화 및 분산시켜 수성 분산액을 수득하는 단계를 포함한다. 생성된 조합 분산액은 약 20 중량% 미만의 VOC 함량을 갖는다.
본 발명의 하나의 실시양태에 따르면, 일반적으로 수-분산성 중합체 및 수-불용성 가소제를 포함하는 저 휘발성 유기 화합물(VOC) 함량의 첨가제가 제공된다. 상기 첨가제는 예컨대 개방 시간, 습윤 에지 시간, 블록 내성, 광택 및 스크럽 내성과 같은 코팅의 성질을 개선시키기 위해 코팅에 사용될 수 있다.
상기 수-분산성 중합체는 물에 첨가 시에 수성 분산액을 용이하게 형성할 수 있는 임의의 중합체일 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 수-분산성 중합체는 약 20℃ 이상의 유리 전이 온도(Tg)를 가질 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 20 중량% 이상의 수-분산성 중합체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 첨가제는, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 30 내지 약 70 중량%, 약 40 내지 약 60 중량%, 또는 45 내지 55 중량% 범위로 수-분산성 중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 수-분산성 중합체는 염기에 의해 중화되는 비닐 중합체일 수 있다. 중화 이전에, 상기 비닐 중합체는 에틸렌계 불포화 단량체의 형태로 형성될 수 있고, 이 중 하나 이상은 카복실산 말단기 및/또는 무수물 말단기를 포함할 수 있어서, 비닐 중합체가 하나 이상의 카복실산 말단기 및/또는 하나 이상의 무수물 말단기를 갖는 단량체 잔기를 포함할 수 있다. 적합한 카복실산 및/또는 무수물 함유 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 및 말레 무수물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 중화 이전에, 상기 비닐 중합체는 전술된 카복실산 및/또는 무수물 함유 단량체, 및 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체로 형성된 공중합체일 수 있다. 이런 에틸렌계 불포화 단량체는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소프렌, 옥틸 아크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 아이소-옥틸 아크릴레이트, 아이소-옥틸 메타크릴레이트, 트라이메티올프로필 트라이아크릴레이트, 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐 나프탈렌, 비닐 톨루엔, 클로로메틸 스티렌, 글라이시딜 메타크릴레이트, 카보다이이미드 메타크릴레이트, C1-C18 알킬 크로토네이트, 다이-n-부틸 말레에이트, α- 또는 β-비닐 나프탈렌, 다이-옥틸말레에이트, 알릴 메타크릴레이트, 다이-알릴 말레에이트, 다이-알릴말로네이트, 메티옥시부테닐 메타크릴레이트, 아이소보닐 메타크릴레이트, 하이드록시부테닐 메타크릴레이트, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 아세토아세톡시 에틸 메타크릴레이트, 아세토아세톡시 에틸 아크릴레이트, 아크릴로나이트릴, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 아세테이트, 비닐 에틸렌 카보네이트, 에폭시 부텐, 3,4-다이하이드록시부텐, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 메타크릴아미드, 아크릴아미드, 부틸 아크릴아미드, 에틸 아크릴아미드, 다이아세톤아크릴아미드, 부타다이엔, 비닐 에스터 단량체, 비닐(메트)아크릴레이트, 아이소프레닐(메트)아크릴레이트, 지환족에폭시(메트)아크릴레이트, 에틸폼아미드, 4-비닐-1,3-다이옥솔란-2-온, 2,2-다이메틸-1,4-비닐-1,3-다이옥솔란, 3,4-다이-아세톡시-1-부텐, 모노비닐 아디페이트, t-부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 다이에틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-다이메틸아미노프로필 메타크릴아미드, 2-t-부틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-다이메틸아미노에틸 아크릴레이트, N-(2-메타크릴로일옥시-에틸)에틸렌 우레아 및 메타크릴아미도-에틸에틸렌 우레아를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 추가의 단량체들은 문헌[The Brandon Associates, 2nd edition, 1992 Merrimack, N.H.], 및 [Polymers and Monomers, the 1996-1997 Catalog from Polyscience, Inc., Warrington, Pa.]에 기재되어 있다.
비닐 중합체는 쇄 중합에 대해 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 이런 중합 기법은 벌크 중합, 용액 중합 또는 에멀전 중합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 하나의 실시양태에서, 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제6,262,149호에서 에멀전 중합체 대해 기재된 일반 기법이 비닐 중합체를 형성하기 위해 이용될 수 있다.
하나의 실시양태에서, 중화 이전에 비닐 중합체는 약 80 mg KOH/g 이상의 산가, 약 100 내지 약 500 mg KOH/g, 약 150 내지 약 300 mg KOH/g, 또는 180 내지 250 mg KOH/g 범위의 산가를 가질 수 있다. 또한, 상기 비닐 중합체는 약 40℃ 이상의 Tg, 약 60 내지 약 130℃, 또는 70 내지 100℃ 범위의 Tg를 가질 수 있다.
상업적으로 입수가능한 비닐 중합체의 적합한 예는 존크릴(존크릴) 67, 존크릴 678, 존크릴 에코 694(이들 모두는 바스프(BASF)로부터 입수가능), 모레즈(MOREZ) 101(롬 앤드 하스(Rohm and Haas)로부터 입수가능), 카보셋(CARBOSET) GA-1166 또는 GA-2299(노베온(Noveon)으로부터 입수가능), 이스트아크릴(EASTACRYL) 에멀전 3OD(이스트만 케미칼 캄파니로부터 입수가능), 및 반크릴(VANCRYL) 65 또는 68(사이텍 서피스 스페셜티즈(Cytec Surface Specialties)로부터 입수가능)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 비닐 중합체는 염기로써 중화되어 수-분산성 비닐 중합체를 형성할 수 있다. 비닐 중합체를 중화시키기 위해 본 발명에서 사용될 수 있는 염기는 두 부류로 나누어질 수 있다. 제 1 부류의 염기는 알칼리 금속 염기 또는 알칼리 토금속 염기를 포함할 수 있고, 이는 수성 용액에서 비닐 중합체 상의 카복실산 및/또는 무수물 말단기를 중화시킬 수 있다. 이런 염기성 조성물은 알칼리 금속 및 알칼리 토금속으로부터 유도된 염기, 예컨대 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘 및 다른 염기성 금속 화합물을 포함한다. 본 발명에 유용한 이런 제 1 부류의 염기에서의 적합한 염기는 소듐 옥사이드, 포타슘 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 칼슘 옥사이드, 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 마그네슘 하이드록사이드, 칼슘 하이드록사이드, 소듐 카보네이트, 포타슘 카보네이트, 소듐 바이카보네이트, 포타슘 바이카보네이트, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 바이카보네이트, 알칼리 금속 보레이트 화합물 및 이들의 수화물, 소듐 포스페이트, 포타슘 바이포스페이트 및 소듐 피로포스페이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이런 제 1 부류의 염기로써 비닐 중합체를 중화시키는 것은 비닐 중합체의 금속 염을 형성할 수 있다.
제 2 부류의 염기는 휘발성 질소 염기를 포함할 수 있다. 이런 염기는 열의 작용을 통해 또는 주변 분위기에 노출 시에 휘발될 수 있는 염기성 반응 화합물을 포함할 수 있고, 질소 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명에 유용한 이런 제 2 부류의 염기에서의 적합한 염기는 암모니아, 암모늄 하이드록사이드, 메틸아민, 다이메틸아민, 트라이메틸아민, 에틸아민, 다이에틸아민, 트라이에틸아민, 에탄올아민, 다이메틸에탄올아민, 다이에탄올아민, 트라이에탄올아민 및 모폴린을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이런 제 2 부류의 염기로써 비닐 중합체를 중화시키는 것은 예컨대 비닐 중합체의 암모늄 염을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 수-분산성 중합체는 설포중합체일 수 있다. 상기 설포중합체는 설포네이트 잔기를 갖는 하나 이상의 단량체 잔기를 포함하는 임의의 중합체일 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 설포중합체는 설포폴리에스터, 설포폴리아미드 또는 설포폴리에스터아미드를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시양태에서, 상기 설포중합체는 글라이콜 단량체, 다이카복실산 단량체, 다이아민 단량체 및/또는 설포단량체 중 하나 이상의 잔기를 포함할 수 있다.
하나의 실시양태에서, 상기 설포중합체는 하나 이상의 글라이콜 단량체, 예컨대 지방족, 지환족 및/또는 아르알킬 글라이콜로 형성될 수 있다. 이런 글라이콜 단량체의 예는 다이에틸렌 글라이콜, 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 1,3-프로판다이올, 2,4-다이메틸-2-에틸헥산-1,3-다이올, 2,2-다이메틸-1,3-프로판다이올, 2-에틸-2-부틸-1,3-프로판다이올, 2-에틸-2-아이소부틸-1,3-프로판다이올, 1,3-부탄다이올, 1,4-부탄다이올, 1,5-펜탄다이올, 1,6-헥산다이올, 2,2,4-트라이메틸-1,6-헥산다이올, 티오다이에탄올, 1,2-사이클로헥산다이메탄올, 1,3-사이클로헥산다이메탄올, 1,4-사이클로헥산다이메탄올, 2,2,4,4-테트라메틸-1,3-사이클로부탄다이올 및 p-자일렌다이올을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 설포중합체는 상기 글라이콜 중 둘 이상으로부터 제조된 공중합체일 수 있다.
상기 설포중합체는 하나 이상의 다이카복실산 단량체, 예컨대 지방족 다이카복실산, 지환족 다이카복실산 및/또는 방향족 다이카복실산으로 형성될 수 있다. 이런 다이카복실산 단량체의 예는 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산, 1,4-사이클로헥산다이카복실산, 프탈산, 테레프탈산 및 아이소프탈산을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
상기 설포중합체는 하나 이상의 다이아민 단량체로 형성될 수 있다. 이런 다이아민 단량체의 예는 에틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, 2,2,4-트라이메틸헥사메틸렌다이아민, 4-옥사헵탄-1,7-다이아민, 4,7-다이옥사데칸-1,10-다이아민, 1,4-사이클로헥산비스메틸아민, 1,3-사이클로헥산비스메틸아민, 헵타메틸렌다이아민 및/또는 도데카메틸렌다이아민을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
하나의 실시양태에서, 상기 설포중합체는 설포단량체의 잔기를 포함할 수 있다. 상기 설포단량체는 이작용성 성분일 수 있으며, 이때 금속 설포네이트기가 방향족산 핵, 예컨대 벤젠, 나프탈렌, 다이페닐, 옥시다이페닐, 설포닐다이페닐 또는 메틸렌다이페닐 핵에 결합된다. 이런 이작용성 설포단량체의 예는 설포프탈산, 설포테레프탈산, 설포아이소프탈산, 4-설포나프탈렌-2,7-다이카복실산, 4-설포나프탈렌-2,7-다이카복실산의 에스터 및/또는 메탈로설포아릴 설포네이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 이작용성 설포단량체는 금속 설포네이트기 함유 다이카복실산 또는 이것의 에스터, 금속 설포네이트기 함유 글라이콜, 또는 금속 설포네이트기 함유 하이드록시산일 수 있다. 상기 금속 설포네이트기의 금속 이온은 Na+, K+, Li+ 등일 수 있다. 또한, 상기 이작용성 설포단량체는 5-소디오설포아이소프탈산을 포함할 수 있다.
상기 설포중합체를 형성하는데 사용될 수 있는 추가의 단량체 및 중합 기법은 미국 특허 제3,734,874호, 제3,779,993호 및 4,335,220호에 기재되어 있으며, 이들을 본원에 참고로 인용한다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 설포중합체는 약 5,000 이상의 수 평균 분자량을 갖는 선형 중합체일 수 있다. 또한, 상기 설포중합체는 약 25℃ 이상의 Tg를 가질 수 있다. 더욱이, 상기 설포중합체는 약 30 내지 약 60℃, 또는 35 내지 55℃ 범위의 Tg를 가질 수 있다.
상업적으로 입수가능한 설포중합체의 적합한 예는 이스트만(EASTMAN) AQ-29, AQ-38, AQ-48 및 AQ-55 중합체(이들 모두는 이스트만 케미칼 캄파니에서 입수가능)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 사용된 수-불용성 가소제는 원칙적으로 1000 g/몰 미만의 분자량을 가지며 한정된 물에서의 용해도를 갖는 임의의 소수성 화합물일 수 있다. 상기 가소제는 중합체 쇄들 사이에 자체를 삽입하여 중합체의 유리 전이 온도를 저하시킴에 의해 중합체의 자유 체적을 증가시킬 수 있는 화합물이다. 본 발명에 사용되는 가소제는 고체 또는 액체일 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 본 발명에 적합한 가소제는, 본 발명의 첨가제가 저 VOC 함량을 갖기 때문에 약 250℃ 초과, 또는 300℃ 초과의 비점을 가질 수 있다. 본 발명의 다른 실시양태에서, 상기 가소제의 물에서의 용해도는 20℃에서 약 10 중량% 미만 또는 20℃에서 약 5 중량%이다.
본 발명에 적합한 한 부류의 가소제는 글라이콜, 트라이올 및/또는 폴리올의 에스터로부터 선택된 화합물로 나타난다. 이런 가소제의 예는, 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트), 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(n-옥타노에이트), 테트라(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트), 테트라(에틸렌 글라이콜) 다이헥사노에이트, 또는 다른 트라이(에틸렌 글라이콜)-, 테트라(에틸렌 글라이콜)-, 다이(에틸렌 글라이콜)-, 및 에틸렌 글라이콜계 C3-C18 알킬 다이에스터 또는 모노에스터; 다이(프로필렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트), 트라이(프로필렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트), 트라이(프로필렌 글라이콜) 다이헥사노에이트, 또는 지방산, 예컨대 라우르산, 소야산(soya acid), 해바라기 오일 지방산, 옥수수 오일 지방산, 코코넛 오일 지방산, 팔미트산, 미리스트산, 테트라데칸산 등과의 에스터를 비롯한 다른 트라이(프로필렌 글라이콜)-, 테트라(프로필렌 글라이콜)-, 다이(프로필렌 글라이콜)- 및 프로필렌 글라이콜계 C3-C18 알킬 다이에스터 또는 모노에스터; 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 모노아이소부티레이트; 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 다이아이소부티레이트; 글라이세롤 트라이아세테이트, 글라이세롤 트라이부티레이트, 글라이세롤 트라이헥사노에이트, 글라이세롤 트라이(2-에틸헥사노에이트), 글라이세롤 다이부티레이트, 글라이세롤 다이아이소부티레이트, 글라이세롤 다이(2-에틸헥사노에이트), 트라이메틸올프로판 트라이아세테이트 등; 다이프로필렌 글라이콜 다이벤조에이트, 다이에틸렌 글라이콜 다이벤조에이트, 1,4-사이클로헥산 다이메탄올 다이벤조에이트, 프로필렌 글라이콜 다이벤조에이트, 트라이프로필렌 글라이콜 다이벤조에이트, 글라이세롤 트라이벤조에이트, 펜타에리트리톨 테트라벤조에이트, 및 다른 글라이콜, 트라이올 또는 폴리올의 방향족 에스터; 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 모노아이소부티레이트의 벤질 프탈레이트 에스터; 및 모노사카라이드 또는 다이사카라이드의 에스터 예컨대 수크로즈 아세테이트 아이소부티레이트(SAIB)를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
본 발명에 적합한 가소제는 또한 일작용성 방향족 카복실산 및 일작용성 알콜의 모노에스터일 수도 있다. 이런 벤조에이트의 예는 2-에틸헥실 벤조에이트, 아이소데실 벤조에이트, n-옥틸 벤조에이트, C6-C18 지방 알콜의 다른 벤조에이트 등을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
본 발명에 적합한 다른 부류의 가소제는 다이카복실산 및/또는 트라이카복실산의 에스터로부터 선택된 화합물로 나타난다. 이런 가소제의 예는, 다이아이소노닐 사이클로헥산-1,2-다이카복실레이트, 비스(2-에틸헥실) 프탈레이트, 다이아이소노닐 프탈레이트, 다이노닐 프탈레이트, 다이아이소옥틸 프탈레이트 다이부틸 프탈레이트, 다이메틸 프탈레이트, 다이에틸 프탈레이트, 다이운데실 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트 또는 다른 C4-C9 알콜의 벤질 프탈레이트 에스터, 다이아이소데실 프탈레이트, 다이-n-옥틸 프탈레이트, 다이에틸 테레프탈레이트, 다이부틸 테레프탈레이트, 다이옥틸 테레프탈레이트, 또는 다른 비스(C3-C18-알킬) 프탈레이트 또는 테레프탈레이트; 트라이메틸 트라이멜리에이트, 트라이아이소노닐 트라이멜리테이트, 트라이(2-에틸헥실) 트라이멜리에이트, 트라이(n-옥틸, n-데실) 트라이멜리에이트, 트라이(헵틸, 노닐) 트라이멜리에이트, n-옥틸 트라이멜리에이트 등을 포함하며; 지방족 가소제는 또한 다이트라이데실 아디페이트, 다이아이소데실 아디페이트, 다이아이소노닐 아디페이트, 비스(2-에틸헥실) 아디페이트, 다이옥틸 아디페이트, 다이부틸 세바케이트, 다이부틸 말레에이트, 다이아이소부틸 말레에이트 등; 다이옥틸 아젤레이트, 트라이에틸 시트레이트, 아세틸 트라이에틸 시트레이트, 트라이부틸 시트레이트, 아세틸 트라이부틸 시트레이트, 트라이옥틸 시트레이트, 아세틸 트라이옥틸 시트레이트, 트라이헥실 시트레이트, 부티릴 트라이헥실 시트레이트 등을 포함한다.
본 발명에 적합한 다른 부류의 가소제는 벤조산과 알콜, 다이올, 트라이올 또는 폴리올의 에스터로부터 선택된 화합물로 나타난다. 상기 가소제는 본 발명에서 제한된 수 용해도를 가지는 것이 바람직하기 때문에, 소수성 잔기를 갖는 에스터가 특히 바람직하다. 이런 가소제의 예는 2-에틸헥실 벤조에이트, 다이프로필렌 글라이콜 다이벤조에이트, 다이에틸렌 글라이콜 다이벤조에이트, 1,4-사이클로헥산 다이메탄올 다이벤조에이트, 아이소데실 벤조에이트, 프로필렌 글라이콜 다이벤조에이트, 트라이프로필렌 글라이콜 다이벤조에이트, 글라이세롤 트라이벤조에이트, 펜타에리트리톨 테트라벤조에이트, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 모노아이소부티레이트의 벤질 프탈레이트 에스터, C7-C9 선형 알콜의 벤질 프탈레이트 에스터[샌티사이저(Santicizer)(등록상표) 261] 및 다른 벤조산의 지방족 및 방향족 모노에스터, 다이에스터 및 트라이에스터 등을 포함한다. 이 부류의 가소제는 또한 알콜, 다이올 및 트라이올의 지방산 에스터 및 다이에스터인 것들을 포함한다. 이의 예는 메틸 라우레이트, 메틸 소야에이트, 메틸 미리스테이트 등; 해바라기 지방산과의 프로필렌 글라이콜 모노에스터 또는 다이에스터, 옥수수 지방산과의 프로필렌 글라이콜 모노에스터, 리놀레산과의 프로필렌 글라이콜 모노에스터 또는 다이에스터, 팔미트산과의 프로필렌 글라이콜 모노에스터 또는 다이에스터, 헥사데센산과의 프로필렌 글라이콜 모노에스터 또는 다이에스터, 미리스트산과의 프로필렌 글라이콜 모노에스터 또는 다이에스터, 테트라데칸산과의 프로필렌 글라이콜 모노에스터 또는 다이에스터, 및 다른 C3-C18 알킬 산의 모노에스터, 다이에스터 및 트라이에스터를 포함한다.
본 발명에 적합한 추가 부류의 가소제는 벤조산과 알콜, 다이올, 트라이올 및/또는 폴리올의 에터로부터 선택된 화합물로 나타난다. 상기 가소제는 본 발명에서 제한된 수-불용성인 것이 바람직하기 때문에, 소수성 잔기를 갖는 에터가 특히 바람직하다. 이런 가소제의 예는 에틸렌 글라이콜 모노(2-에틸헥실 에터), 에틸렌 글라이콜 비스(2-에틸헥실 에터), 프로필렌 글라이콜 모노(2-에틸헥실 에터), 프로필렌 글라이콜 비스(2-에틸헥실 에터), 프로필렌 글라이콜 다이부틸 에터, 프로필렌 글라이콜 페닐 에터, 에틸렌 글라이콜 모노헥실 에터, 에틸렌 글라이콜 다이헥실 에터, 에틸렌 글라이콜 페닐 에터, 다이프로필렌 글라이콜 부틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 프로필 에터, 다이프로필렌 글라이콜 페닐 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노(2-에틸헥실 에터), 다이에틸렌 글라이콜 모노부틸 에터, 트라이프로필렌 글라이콜 부틸 에터, 글라이세롤 트라이아세테이트, 에틸렌 글라이콜 모노부틸 에터 아세테이트, 에틸렌 글라이콜 모노헥실 에터 아세테이트, 다이에틸렌 글라이콜 모노부틸 에터 아세테이트 등을 포함한다.
본 발명에 사용될 수 있는 다른 가소제는 트라이부틸 포스페이트, 트라이크레실 포스페이트, 트라이페닐 포스페이트, t-부틸페닐 다이페닐 포스페이트, 트라이자일릴 포스페이트, 아이소데실 다이페닐 포스페이트, 트라이부틸 포스페이트, 트라이옥틸 포스페이트, 트라이(2-부이옥실에틸) 포스페이트, 2-에틸헥실 2-에틸헥사노에이트, 2-에틸헥실다이페닐 포스페이트, 뿐만 아니라 다른 트라이아릴 및 트라이알킬 포스페이트, 에폭시화된 아마인유, 에폭시화된 대두유, 에폭시화된 톨유, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 지방 에스터 예컨대 메틸 라우레이트, 메틸 소야에이트, 메틸 미리스테이트 등, 지방 알콜, 로진 알콜(예: 이스트만 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 아비톨 E 하이드로아비에틸 알콜); 로진산(또는 수소화된 로진산)을 알콜 예컨대 메탄올, 글라이세롤, 펜타에리트리톨, 트라이에틸렌 글라이콜 등과 반응시킴에 의해 생성된 로진 에스터를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 이런 로진 에스터의 예는 모두 이스트만 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 메탈린(Metalyn) 200, 포랄린(Foralyn) 5020-F, 아발린(Abalyn) D-E, 포랄(Foral) 85-E, 포랄린(Foralyn) 90, 펜탈린(Pentalyn) H-E, 펜탈린 350-M, 퍼말린(Permalyn) 5110, 퍼말린 6110, 스테이빌라이트(Staybelite) 에스터 3-E를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 20 중량% 이상의 수-불용성 가소제를 포함할 수 있다. 또한, 상기 첨가제는 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 30 내지 약 70 중량%, 약 40 내지 약 60 중량%, 또는 약 45 내지 약 55 중량%의 수-불용성 가소제를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 "수-불용성 가소제" 성분은 수-불용성 가소제 성분의 실제 물리적 상태에 관계없이 첨가제 또는 임의의 코팅 조성물 중의 고형분의 총 중량에 기여하는 것으로 여겨질 것이다. 예컨대, 상기 가소제 성분이 액체인 경우, 그의 비-휘발성 성분은 상기 첨가제의 다양한 성분의 중량%를 한정하는 목적에서 "고형분"으로서 고려될 것이다.
다른 실시양태에서, 상기 첨가제는 임의적으로 양쪽성 성분을 포함할 수 있다. 상기 양쪽성 성분은 친수성 및 소수성 성질 모두를 보이는 임의의 성분을 포함할 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 60 중량%, 약 2 내지 약 40 중량%, 또는 3 내지 30 중량% 범위의 양쪽성 성분을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 양쪽성 성분이 존재하는 경우, 이는 양쪽성 성분의 실제 물리적 상태에 상관없이, 첨가제 또는 임의의 코팅 조성물 중 고형분의 총 중량에 기여할 것으로 여겨질 것이다. 예컨대, 상기 양쪽성 성분이 액체 계면활성제인 경우, 그의 비-휘발성 성분은 첨가제의 다양한 성분들의 중량%를 한정하는 목적에서 "고형분"으로 고려될 것이다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 상기 첨가제는 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 40 내지 약 58 중량%의 수-분산성 중합체, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 40 내지 약 58 중량%의 수-불용성 가소제 및 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 2 내지 약 20 중량% 범위의 양쪽성 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 양쪽성 성분은 계면활성제일 수 있다. 상기 계면활성제는 이온성 또는 비이온성일 수 있다. 또한, 상기 계면활성제는 양성(amphoteric)일 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 계면활성제는 3 이상의 친수성-친지성 균형(HLB) 값을 가질 수 있다. 또한, 상기 계면활성제는 약 6 내지 약 16 범위의 HLB 값을 가질 수 있다. 본원에서 주어지는 HLB 값은 그리핀스 방법(Griffin's Method)로 측정 시 0 내지 20의 스케일을 기준으로 한다. 사용될 수 있는 계면활성제의 예는 알킬설페이트의 알칼리 또는 암모늄 염, 알킬설폰산 또는 지방산; 옥시에틸화된 알킬페놀; 에톡실화된 알킬 아민, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 적합한 계면활성제의 리스트는 문헌[McCutcheon's Emulsifiers & Detergents, North American Edition and International Edition, MC Publishing Co., Glen Rock, N. J., 1993]에서 이용가능하다. 적합한 상업적으로 입수가능한 계면활성제의 예는 클라리언트 코포레이션으로부터 게나민(GENAMIN) T 150M으로서 입수가능하거나 ICI 아메리카로부터 밀스탯(MILSTAT N-20으로서 입수가능한 에톡실화된 탈로우(tallow) 알킬 아민(폴리옥시에틸렌 탈로우 아민), 및 아크조 노벨(Akzo Nobel)로부터 에토민(ETHOMEEN) C/25로서 입수가능한 에톡실화된 코코(coco) 알킬 아민(폴리옥시에틸렌 코코 아민)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 상기 양쪽성 성분은 양쪽성 폴리에스터일 수 있다. 또한, 상기 양쪽성 폴리에스터는 액체 설포폴리에스터일 수 있다. 상기 액체 설포폴리에스터는 금속 설포네이트 기를 갖는 하나 이상의 단량체 잔기를 포함하는 임의의 폴리에스터일 수 있다. 상기 액체 설포폴리에스터는 바람직하게는 약 20℃ 미만의 Tg를 갖는다. 하나의 실시양태에서, 상기 액체 설포폴리에스터는 글라이콜 단량체; 폴리올 단량체; 다이카복실산 함유 단량체 또는 무수물 함유 단량체; 일염기(monobasic) 지방산, 일염기 지방 에스터, 천연 오일 또는 부분적으로 비누화된 오일 중 하나 이상; 및/또는 하나 이상의 금속 설포네이트 기를 함유하는 설포단량체 또는 설포단량체 부가물(adduct) 중 하나 이상에서 하나 이상의 잔기를 포함할 수 있다. 상기 액체 설포폴리에스터의 제조는 본원에 전체가 참고로 인용된 미국 특허 출원 제2008/0092776호에 개시되어 있다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 상기 첨가제는 하나 이상의 사이클로헥산다이메탄올을 추가로 포함한다. 상기 사이클로헥산다이메탄올은 1,2, 1,3, 또는 1,4-사이클로헥산다이메탄올 및 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 사이클로헥산다이메탄올의 양은 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 약 70 중량%, 약 15 내지 약 65 중량%, 또는 25 내지 52 중량%일 수 있다.
하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 30 내지 약 65 중량%의 수-분산성 중합체, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 약 40 중량%의 수-불용성 가소제, 및 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 30 내지 65 중량%의 사이클로헥산다이메탄올을 포함한다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 본 발명의 첨가제는 상기 첨가제의 수성 분산액을 안정화시키는 것을 돕기 위해 하나 이상의 레올로지 개질제를 추가로 포함할 수 있다. 이런 레올로지 개질제의 예는 롬 앤드 하스로부터 입수가능한 비-이온성 우레탄 용액인 아크리졸 SCT-275 등을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 상기 첨가제 중 레올로지 개질제의 양은 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량% 또는 0.3 내지 2 중량%일 수 있다. 레올로지 개질제의 사용 외에, 상기 첨가제의 수성 분산액의 안정성은 상기 첨가제의 고형분 %를 증가시켜 보다 점성의 분산액을 수득함에 의해 개선될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 수성 분산액의 점도는 레올로지 개질제 없이 약 10,000 cP 내지 약 50,000 cP일 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 첨가제는 수-분산성 중합체를 포함할 수 있다. 수-분산성 중합체는 중화된 비닐 중합체일 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 중화된 비닐 중합체는 용기에서 비닐 중합체를 염기 및 물로써 중화시킴에 의해 제조될 수 있다. 생성 혼합물을 보유하고 있는 용기는 이후 일정 기간동안 롤링(rolling)될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 용기는 10시간 이상, 또는 약 12 내지 약 48시간 동안 롤링될 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 수-분산성 중합체는 비닐 중합체, 염기 및 물을 반응기에 충진시킴에 의해 제조될 수 있다. 상기 성분들은 이후 당업계에 공지된 임의의 수단(기계적 교반을 포함하지만 이에 한정되지는 않음)에 의해 혼합될 수 있다. 혼합은 주변 온도에서 또는 승온에서 수행될 수 있다.
하나의 실시양태에서, 상기 중화된 혼합물 중의 비닐 중합체의 양은 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 이상, 약 20 내지 50 중량%, 또는 30 내지 40 중량% 범위일 수 있다.
상기 염기는, 수-분산성 중합체의 산가를 약 40% 이상, 약 60% 이상, 또는 80% 이상만큼 저하시키기에 충분하게 수-분산성 중합체를 중화시킬 수 있는 임의의 양으로 중화된 혼합물 중에 존재할 수 있다. 중화된 혼합물 중의 고형분의 총량은 중화된 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 5 중량% 이상, 약 5 내지 약 50 중량%, 약 15 내지 약 40 중량%, 또는 20 내지 30 중량%의 범위일 수 있다.
전술된 바와 같이, 수-분산성 중합체는 설포중합체일 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 설포중합체는, 연속적으로 교반하면서 고체 수-분산성 설포중합체를 물에 첨가함으로써 제조될 수 있다.
전술된 바와 같이, 상기 첨가제의 임의적 양쪽성 성분은 액체 설포폴리에스터일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는 수-분산성 중합체, 수-불용성 가소제, 사이클로헥산다이메탄올, 및 임의적으로 양쪽성 성분, 및 임의의 다른 바람직한 성분을 함께 블렌딩함에 의해 제조될 수 있다. 상기 블렌딩은 당업계에 공지된 임의의 방법 및 임의의 순서로 성취될 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는, (a) 수-분산성 중합체, 수-불용성 가소제, 사이클로헥산다이메탄올, 임의적으로 양쪽성 성분, 및 임의의 다른 바람직한 성분을 혼합하는 단계, (b) 상기 혼합물을 약 150 내지 200℃의 온도로 가열하여 균질 혼합물을 수득하는 단계, (c) 상기 균질 혼합물을 약 80 내지 120℃로 냉각시키는 단계, 및 (d) 상기 균질 혼합물에 염기 수용액을, 균질 수성 분산액을 수득하기에 적합한 속도로 첨가하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다.
하나의 실시양태에서, 상기 블렌딩은 첨가제의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 이상의 고형분, 약 15 내지 약 75 중량%의 고형분, 또는 20 내지 50 중량%의 고형분을 포함하는 첨가제를 생성할 수 있다.
전술된 바와 같이, 상기 첨가제는 저 VOC 함량을 가질 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는 첨가제의 총 중량을 기준으로 약 20 중량% 미만, 약 15 중량% 미만, 또는 10 중량% 미만의 VOC 함량을 가질 수 있다. 또한, 상기 첨가제가 코팅에서 사용되어 코팅 조성물을 형성하는 경우, 상기 코팅 조성물은 저 VOC 함량을 또한 가질 수 있다. 코팅 조성물은 약 150 g/l 미만, 약 100 g/l 미만, 또는 50 g/l 미만의 VOC 함량을 가질 수 있다.
본원에 사용된 VOC 함량은 환경 보호국(Environmental Protection Agency, EPA) 기준 방법(Reference Method) 24(이는 ASTM D3960과 동등)에 따라 측정된다. 이 방법에서, 휘발성 물질의 총량을 먼저 측정한 후, 물 및 면제성(exempt) 용매의 양을 측정하고, 이를 휘발성 물질의 총량에서 빼서 VOC의 양을 결정한다. 유럽 연합에서, VOC는, "VOC는 101.3 kPa의 표준 압력에서 측정 시 250℃ 이하의 초기 비점을 갖는 임의의 유기 화합물을 의미한다"라고 선언한 데코페인트 디렉티브(Decopaint Directive) 2004/42/CE 내에서 정의된다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 첨가제는 코팅과 조합되어 개질된 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 사용에 적합한 코팅은 산업계에 공지된 임의의 수계 코팅일 수 있으며, 라텍스 코팅 및 수성 폴리우레탄 분산액을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 물, 하나 이상의 결합제, 하나 이상의 안료 및 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 20 내지 약 90 중량%의 물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 코팅 조성물은 약 10 내지 약 80 중량% 범위의 양으로 결합제 및 첨가제를 집합적으로 포함할 수 있다.
상기 결합제는 안료를 기재에 결합시키는, 당업계에 공지된 임의의 결합제일 수 있다. 결합제의 예는 왁스, 카세인, 에그 템페라(egg tempera), 아라비아 검, 아마인유, 쉘락(shellac), 전분 글루, 젤라틴, 덱스트린, 폴리에스터, 알키드, 에폭시, 아크릴, 폴리우레탄 및 라텍스 에멀전을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 하나의 실시양태에서, 결합제의 고형분은 조성물의 총 중량의 약 5 중량% 이상으로 포함될 수 있다. 또한, 상기 결합제의 고형분은 조성물의 총 중량의 약 10 내지 약 60 중량%, 또는 20 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
상기 안료는 당업계에 공지된 임의의 안료일 수 있으며, 천연, 합성, 유기 또는 무기 안료를 포함한다. 상업적으로 입수가능한 적합한 안료의 예는 선케미칼로부터 입수가능한 플렉시버스(FLEXIVERSE) 수성 분산액 안료 및 듀퐁으로부터 입수가능한 TI-퓨어(PURE) 안료를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 코팅 조성물은, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 이상의 양으로 안료를 포함할 수 있다. 또한, 상기 코팅 조성물은, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 약 15 내지 약 45 중량%, 또는 25 내지 35 중량% 범위의 양으로 안료를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 수성 코팅 및 첨가제를 포함할 수 있으며, 이때 상기 코팅은, 라텍스 중합체 및 첨가제 중의 고형분의 총 중량을 기준으로 약 70 내지 약 97 중량%의 필름-형성 라텍스 중합체 및 약 3 내지 약 30 중량%의 첨가제를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 라텍스 중합체는 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체로부터 형성된 임의의 중합체일 수 있다. 또한, 상기 라텍스 중합체는 약 -5 내지 약 80℃ 범위의 Tg를 가질 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 코팅은 임의적으로 융착제(coalescing agent)를 포함할 수 있다. 이런 융착제는, 코팅에 사용 시에 균일한 필름을 형성하기 위한 방식으로 증발되는 임의의 첨가제일 수 있다. 상업적으로 입수가능한 융착제의 예는 이스트만 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 에스터-알콜인 텍사놀(TEXANOL)이다. 다른 융착제는 에탄올, n-프로판올, 아이소프로판올, n-부탄올, 2급-부탄올, 아이소부탄올, 에틸렌 글라이콜 모노부틸 에터, 프로필렌 글라이콜 n-부틸 에터, 프로필렌 글라이콜 메틸 에터, 프로필렌 글라이콜 모노프로필 에터, 다이프로필렌 글라이콜 메틸 에터, 다이에틸렌 글라이콜 모노부틸 에터, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 모노-아이소부티레이트, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 다이-아이소부티레이트, 벤질 알콜, 다이아세톤 알콜 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이런 융착제는, 이들은 휘발성이며 전형적으로 코팅의 개방 시간 특성에 치명적 효과를 갖는다는 점에서 본 발명의 첨가제와는 상이하다.
본 발명의 코팅 조성물은 부가적인 코팅 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이런 코팅 첨가제의 예는 하나 이상의 평활(leveling), 레올로지(rheology) 및 유동(flow) 제어제, 예컨대 실리콘, 플루오로탄소 또는 셀룰로즈 화합물(cellulosic); 연장제; 평탄화제(flatting agent); 안료 습윤 및 분산제 및 계면활성제; 자외선(UV) 흡수제; 장애 아민 광 안정화제(HALS); 포스파이트, 틴팅(tinting) 안료; 착색제; 소포제 및 항발포제; 항정착제, 늘어짐 및 뭉침(anti-sag and bodying) 방지제; 항-스키닝제(anti-skinning agent); 항-플러딩(anti-flooding)제 및 항-플로팅(anti-floating)제; 살생물제, 항균제 및 방미제; 부식 억제제; 또는 증점제를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이런 첨가제들의 구체적 예는 문헌[Raw Materials Index, published by the National Paint & Coatings Association, 1500 Rhode Island Avenue, N. W., Washington, D.C. 20005]에서 찾을 수 있다. 이런 첨가제의 추가의 예는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제5,371,148호에서 찾을 수 있다.
평탄화제의 예는 그레이스 앤드 캄파니(W.R. Grace & Company)의 데이비슨 케미칼 디비전(Davison Chemical Division)으로부터 SYLOID의 상표명으로 입수가능한 합성 실리카; 허큘레스 인코포레이티드(Hercules Inc.)로부터 허코플랫(HERCOFLAT)의 상표명으로 입수가능한 폴리프로필렌; 및 후버 코포레이션(J.M. Huber Corporation)으로부터 제올렉스(ZEOLEX)의 상표명으로 입수가능한 합성 실리케이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
분산제 및 계면활성제의 예는 소듐 비스(트라이데실)설포숙시네이트, 소듐 다이(2-에틸헥실)설포숙시네이트, 소듐 다이헥실설포숙시네이트, 소듐 다이사이클로헥실설포숙시네이트, 소듐 다이아밀설포숙시네이트, 소듐 다이아이소부틸설포숙시네이트, 다이소듐 아이소데실설포숙시네이트, 설포숙신산의 다이소듐 에톡실화된 알콜 반(half) 에스터, 다이소듐 알킬아미도폴리에톡시 설포숙시네이트, 테트라-소듐 N-(1,2-다이카복시에틸)-N-옥타데실 설포숙시나메이트, 다이소듐 N-옥타설포숙시나메이트, 설페이트화된 에톡실화된 노닐페놀, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
점도, 현탁 및 유동 제어제들의 예는 폴리아미노아미드 포스페이트, 폴라이민 아미드의 고분자량 카복실산 염 및 불포화 지방산의 알킬렌 아민 염(이들 모두는 BYK 케미(Chemie) U.S.A.로부터 안티 테라(ANTI TERRA)의 상표명으로 입수가능함)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 추가의 예는 폴리실록산 공중합체, 폴리아크릴레이트 용액, 셀룰로즈 에스터, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 소수성으로-개질된 하이드록시에틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필 셀룰로즈, 폴리아미드 왁스, 폴리올레핀 왁스, 카복시메틸 셀룰로즈, 암모늄 폴리아크릴레이트, 소듐 폴리아크릴레이트, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로즈, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로즈, 폴리에틸렌 옥사이드, 구아 검 등을 포함한다. 증점제의 다른 예는 메틸렌/에틸렌 옥사이드 연합 증점제 및 수용성 카복실화된 증점제, 예컨대 유니온 카바이드의 우카 폴리포브(UCAR POLYPHOBE)를 포함한다.
많은 유형의 레올로지 개질제가 수계 코팅에서 사용된다. 이는 점토, 알칼리-팽윤성 에멀전(ASE), 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀전(HASE), 소수성으로 개질된 에톡실화된 우레탄 수지(HEUR), 하이드록시에틸셀룰로즈(HEC), 및 소수성으로 개질된 하이드록시에틸셀룰로즈(HMHEC)를 포함할 수 있다. 상업적 레올로지 개질제의 예는 롬 앤드 하스 캄파니로부터 입수가능한 아크리졸(ACRYSOLTM) RM-2020, 아크리졸 RM-5, 아크리졸 DR-1, 아크리졸 ASE-6ER, 아크리졸 TT-935 및 아크리졸 SCT-275를 포함한다.
몇몇 항발포제 제품은 상업적으로 입수가능하며, 예컨대 버크만 래보래토리즈 인코포레이티드(Buckman Laboratories Inc.)의 BUBREAK, BYK(BYK 케미, U.S.A.), 헨켈 코포레이션의 포움마스터(FOAMASTER) 및 노프코(NOPCO), 애쉬랜드 케미칼 캄파니(Ashland Chemical Company)의 드류 인더스트리얼 디비전(Drew Industrial Division)의 드류플러스(DREWPLUS), 트로이 케미칼 코포레이션(Troy Chemical Corporation)의 트라이졸(TRYSOL) 및 트로이키드(TROYKYD), 및 유니온 카바이드 코포레이션의 새그(SAG)를 포함한다.
항균제, 방미제 및 살생물제의 예는 4,4-다이메틸옥사졸리딘, 3,4,4-트라이메틸옥사졸리딘, 개질된 바륨 메타보레이트, 포타슘 N-하이드록시-메틸-N-메틸다이티오카바메이트, 2-(티오사이아노메틸티오)벤조티아졸, 포타슘 다이메틸 다이티오카바메이트, 아다만탄, N-(트라이클로로메틸티오)프탈이미드, 2,4,5,6-테트라클로로-아이소프탈로나이트릴, 오르토페닐 페놀, 2,4,5-트라이클로로페놀, 데하이드로아세트산, 구리 나프테네이트, 구리 옥토에이트, 유기 아르세닉, 트라이부틸 주석 산화물, 아연 나프테네이트 및 구리 8-퀴놀리네이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
UV 흡수제의 예는 400 내지 700 nm 사이에서의 최소 흡광도를 가지며 250 내지 400 nm 범위의 광을 흡수하는 단일 화합물 또는 화합물들의 혼합물이다. UV 흡수제의 예는 트라이아진, 사이아노아크릴레이트, 벤조트라이아졸, 나프탈렌, 벤조페논 및 벤조옥사진-4-온을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 상업적으로 입수가능한 UV 흡수제는, 사이어소브(CYASORB) UV-9(사이텍 인더스트리즈(Cytec Industries), CAS# 131-57-7), 사이어소브 UV-24(사이텍 인더스트리즈, CAS# 131-53-3), 사이어소브 UV-531(사이텍 인더스트리즈, CAS# 1843-05-6), 사이어소브 UV-2337(사이텍 인더스트리즈, CAS# 25973-55-1), 사이어소브 UV-5411(사이텍 인더스트리즈, CAS# 3147-75-9), 사이어소브 UV-5365(사이텍 인더스트리즈, CAS# 2440-22-4), 사이어소브 UV-1164(사이텍 인더스트리즈, CAS# 2725-22-6), 사이어소브 UV-3638(사이텍 인더스트리즈, CAS# 18600-59-4), 티누빈(티누빈) 213(시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals), CAS# 104810-47-1), 티누빈 234(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 70321-86-7), 티누빈 320(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 3846-71-7), 티누빈 326(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 3896-11-5), 티누빈 327(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 3864-99-1), 티누빈 328(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 25973-55-1), 티누빈 329(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 3147-75-9), 티누빈 350(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 36437-37-3), 티누빈 360(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 103597-45-1 ), 티누빈 571(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 23328-53-2) 및 티누빈 1577(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 147315-50-2)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 추가의 적합한 UV흡수제는 문헌[Plastic Additives Handbook 5 th Edition, Hanser Gardner Publications, Inc., Cincinnati, OH, 2001]에 열거되어 있다. 다른 상표명으로 판매되는 동일 분자가 또한 본 발명에 의해 포함된다. 또한, UV 흡수제의 조합물도 사용될 수 있다.
적합할 수 있는 장애 아민 광 안정화제(HALS)의 예는 사이어소브 UV-3346(사이텍 인더스트리즈, CAS# 90751-07-8), 사이어소브 UV-3529(사이텍 인더스트리즈, CAS# 193098-40-7), 사이어소브 UV-3641(사이텍 인더스트리즈, CAS# 106917-30-0), 사이어소브 UV-3581(사이텍 인더스트리즈, CAS# 79720-19-7), 사이어소브 UV-3853(사이텍 인더스트리즈, CAS# 167078-06-0), 사이어소브 UV-3853S(사이텍 인더스트리즈, CAS# 24860-22-8), 티누빈 622(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 65447-77-0), 티누빈 770(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 52829-07-9), 티누빈 144(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 63843-89-0), 티누빈 123(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 129757-67-1), 키마소브(CHIMASSORB) 944(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 71878-19-8), 키마소브 119(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 106990-43-6), 키마소브 2020(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 192268-64-7), 로우라이트(LOWILITE) 76(그레이트 레이크 케미칼 코포레이션(Great Lakes Chemical Corp.), CAS# 41556-26-7), 로우라이트 62(그레이트 레이크 케미칼 코포레이션, CAS# 65447-77-0), 로우라이트 94(그레이트 레이크 케미칼 코포레이션, CAS# 71878-19-8), 우바실(UVASIL) 299LM(그레이트 레이크 케미칼 코포레이션, CAS# 182635-99-0), 우바실 299HM(그레이트 레이크 케미칼 코포레이션, CAS# 182635-99-0), 다스티브(Dastib) 1082(보크트(Vocht a.s.), CAS# 131290-28-3), 우비눌(UVINUL) 4049H(바스프 코포레이션(BASF Corp.), CAS# 109423-00-9), 우비눌 4050H(바스프 코포레이션, CAS# 124172-53-8), 우비눌 5O5OH(바스프 코포레이션, CAS# 199237-39-3), 마크(MARK) LA 57(아사히 덴카 캄파니, 리미티드(Asahi Denka Co., Ltd.), CAS# 64022-61-3), 마크 LA 52(아사히 덴카 캄파니, 리미티드, CAS# 91788-83-9), 마크 LA 62(아사히 덴카 캄파니, 리미티드, CAS# 107119-91-5), 마크 LA 67(아사히 덴카 캄파니, 리미티드, CAS# 100631-43-4), 마크 LA 63(아사히 덴카 캄파니, 리미티드, CAS# 115055-30-6), 마크 LA 68(아사히 덴카 캄파니, 리미티드, CAS# 100631-44-5), 호스타빈(HOSTAVIN) N 20(클라리언트 코포레이션, CAS# 95078-42-5), 호스타빈 N 24(클라리언트 코포레이션, CAS# 85099-51-1, CAS# 85099-50-9), 호스타빈 N 30(클라리언트 코포레이션, CAS# 78276-66-1), 다이아세트암(DIACETAM)-5(러시아 지지에나 트루다(Gigiena Truda) 소재의 GTPZAB, CAS# 76505-58-3), 우바소브(UVASORB)-HA 88(3V 시그마(Sigma), CAS# 136504-96-6), 굿라이트(GOODRITE) UV-3034(BF 굿리치 케미칼 캄파니(Goodrich Chemical Co.), CAS# 71029-16-8), 굿라이트 UV-3150(BF 굿리치 케미칼 캄파니, CAS# 96204-36-3), 굿라이트 UV-3159(BF 굿리치 케미칼 캄파니, CAS# 130277-45-1), 샌두보(SANDUVOR) 3050(클라리언트 코포레이션, CAS# 85099-51-0), 샌두보 PR-31(클라리언트 코포레이션, CAS# 147783-69-5), UV 체크 AM806(페로 코포레이션(Ferro Corp.), CAS# 154636-12-1), 스미소브(SUMISORB) TM-061(스미토모 케미칼 캄파니, CAS# 84214-94-8), 스미소브 LS-060(스미토모 케미칼 캄파니, CAS# 99473-08-2), 우바실(UVASIL) 299 LM(그레이트 레이크 케미칼 코포레이션, CAS# 164648-93-5), 우바실 299 HM(그레이트 레이크 케미칼 코포레이션, CAS# 164648-93-5), 및 나일로스타브(NYLOSTAB) S-EED(클라리언트 코포레이션, CAS# 42774-15-2)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 추가의 장애 아민 광 안정화제는 문헌[Plastic Additives Handbook 5 th Edition, Hanser Gardner Publications, Inc., Cincinnati, OH, 2001]에 기재되어 있다.
포스파이트의 예는 하기와 같은 브랜드 명칭으로 시판되는 화합물들을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다: 어가포스(IRGAFOS) TNPP(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 26523-78-4), 어가포스 168(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 31570-04-4), ULTRANOX 626(GE Specialty Chemicals, CAS# 26741-53-7), 마크 PEP 36(아사히 덴카 캄파니, 리미티드, CAS#80693-00-l), 마크 HP-IO(아사히 덴카 캄파니, 리미티드, CAS# 140221-14-3), 어가포스 P-EPQ(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 38613-77-3), 산도스타브(SANDOSTAB) P-EPQ(클라리언트 코포레이션, CAS# 119345-01-6), 에타녹스(ETHANOX) 398(알베마를 코포레이션(Albemarle Corp.), CAS# 118337-09-0), 웨스톤(WESTON) 618(GE 스페셜티 케미칼즈, CAS# 3806-34-6), 어가포스 12(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 80410-33-9), 어가포스 38(시바 스페셜티 케미칼즈, CAS# 145650-60-8), 울트라녹스(ULTRANOX) 641(GE 스페셜티 케미칼즈, CAS# 161717-32-4), 도버포스(DOVERPHOS) S-9228(도버 케미칼 코포레이션(Dover Chemical Corp.), CAS# 154862-43-8) 등.
전술된 바와 같이, 상기 첨가제는 기재에 적용 시에 및 건조 시에 코팅의 성질을 개선하기 위해 코팅에 사용될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 기재는 코팅이 적용될 수 있는 것으로 당업계에 공지된 임의의 기재, 예컨대 목재, 드라이월(drywall), 종이, 폴리에스터 필름 예를 들면 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 금속 예를 들면 알루미늄 및 스틸(steel), 유리, 우레탄 엘라스토머, 애벌칠된(날염된) 기재 등이다.
하나의 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 기재에 적용 시에 습윤 에지 시간, 개방 시간, 블록 내성, 광택, 스크럽 내성, 택-프리 시간 및 지촉-건조 시간(dry-to-touch time)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는 성질들을 개선시킬 수 있다.
본원에 사용된 용어 "습윤 에지 시간(wet edge time)"은 코팅이 기재에 적용된 후에 적용된 코팅의 에지 영역이 작업가능하게 남아 있는 시간의 기간으로서 정의된다. 예컨대, 이 기간 동안, 최종 건조된 코팅에서 흠, 예컨대 랩 라인(lap line)을 발생시킴이 없이, 새로 코팅된 습윤 기재의 에지 영역 위에 덧칠 또는 추가 코팅의 적용이 가능하다. 습윤 에지 시간은 하기의 실시예의 시험 방법에서 제공되는 설명에 따라 측정된다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 1.5분 이상, 약 3분 이상, 약 5분 이상의 습윤 에지 시간을 가질 수 있다.
본원에 사용된 용어 "개방 시간(open time)"은 코팅이 기재에 적용된 후에 적용된 코팅의 주요 영역(벌크)이 작업가능하게 남아 있는 시간의 기간으로서 정의된다. 예컨대, 이 기간 동안, 최종 건조된 코팅에서 흠, 예컨대 브러시 자국을 발생시킴이 없이, 새로 코팅된 습윤 기재의 주요 영역 위에 덧칠 또는 추가 코팅의 적용이 가능하다. 개방 시간은 하기의 실시예의 시험 방법에서 제공되는 설명에 따라 측정된다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 2분 이상, 약 5분 이상, 약 8분 이상의 개방 시간을 가질 수 있다.
본원에 사용된 용어 "블록 내성(block resistance)"은, 대향하는 두 개의 표면에 적용 시에 코팅이 가압되는 경우, 예컨대 문 및 문설주를 코팅하는 경우, 접촉 시에 그 자체에 접착되지 않는 능력으로 정의된다. 블록 내성은 0 내지 10의 스케일(10이 최선이며, 즉, 코팅이 그 자체에 접착된 흔적을 보이지 않음)로 측정된다. 블록 내성은 특정 시간 간격 후에 측정된다(전형적으로 수일(days) 후에 측정됨). 블록 내성은 ASTM 방법 D4946-89에 따라 측정된다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 3 이상 또는 6 이상의 7일 블록 내성(7 day block resistance)을 가질 수 있다.
본원에 사용된 용어 "스크럽 내성(scrub resistance)"은 기재에서의 코팅을 손상시키는데 필요한 스크럽 사이클의 회수로서 정의된다. 스크럽 내성은 ASTM 방법 D-2486에 따라 측정된다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 500 사이클 이상, 약 700 사이클 이상, 또는 1,000 사이클 이상의 스크럽 내성을 가질 수 있다.
[실시예]
하기 실시예는 당업자가 본 발명을 실시 및 사용하도록 교시하기 위해 본 발명을 예시하는 것으로 의도되고, 어떠한 식으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
시험 방법
개방 시간 및 습윤 에지 시간 시험
평탄한 팁을 갖는 1인치 폴리에스터 페인트 브러시를 물에 적신다. 종이 타월 스택(stack)에 말아서 과량의 습기를 제거한다. 그 브러시를 필요할 때까지 습윤 타월에 놔둔다. 3 밀 버드 필름 적용기(갭 0.006 인치)(폴 앤. 가드너 캄파니, 인코포레이티드, 플로리다주 33060 폼파노 비치 노스이스트 퍼스트 스트리트 316)를 레네타(LENETA) 플레인 블랙(plain black) 차트, 폼 125 BH(더 레네타 캄파니, 뉴저지주 07430 마화 휘트니 로드 15)의 상부에서 중심에 위치시킨다. 얇은 라인으로 적용기의 중심으로부터 차트 아래로 약 1/2 거리로 습윤 페인트를 위치시킨다. 그 후 상기 페인트를, 적용기를 사용하여 차트에 적용시키고, 즉시 스톱 워치를 작동시킨다. 드로다운(drawdown)의 상부에서 출발하여, 습윤 페인트를, 텅 디프레서(tongue depressor)를 사용하여 드로다운의 중심에서 나란히 3회 선을 긋는다. 이 공정을 드로다운의 하부로 매 2 내지 3인치마다 반복한다. 예비-습윤 페인트 브러시가, 완전하지만 떨어지지 않도록 페인트를 묻힌다. 특정 시간 간격으로, 보통 매 1 내지 2분마다, 페인트를 묻힌 페인트 브러시를 사용하여 4 사이클 동안 한 세트의 그어진 선들을 가로질러 페인트를 적용시킨다. 상기 브러시를 각 시간 간격 후에 페인트에 다시 묻힌다. 개방 시간 실패는 건조 후에 중심 선들이 관찰되는 최초 시간 간격으로 판정된다. 습윤 에지 실패 시간은 드로다운의 에지가 관찰되는 처음 시간 간격으로 판정된다. 우측 및 좌측 습윤 에지 실패 시간 모두가 기록된다.
VOC 시험
휘발성 유기 화합물(VOC) 시험을 EPA 기준 방법 24(ASTM D3960)에 따라 수행하였다. 시험되는 각각의 물질의 작은 샘플(약 0.5g)들을 사전-측량된 알루미늄 팬으로 측정하였다. 이후 상기 알루미늄 팬을 60분 동안 110℃에서 강제 공기(forced air) 오븐에 위치시켰다. 이 시험 동안에 소실된 물질(%)은 휘발성 물질일 것으로 여겨진다. 다음, 물 및 면제성 용매의 양을 상기 방법 24에 의해 측정하고, 이를 휘발성 물질의 총량에서 빼서 샘플 중의 VOC의 양을 결정한다.
가열된 블록 시험
블록 내성을 ASTM 방법 D 4946-89를 이용하여 측정하였다. 페인트를 LENETA 불투명도 차트, 폼 N-2C(더 레네타 캄파니, 뉴저지주 07430 마화 휘트니 로드 15)에 3 밀 버드 필름 적용기(폴 앤. 가드너 캄파니, 인코포레이티드, 플로리다주 33060 폼파노 비치 노스이스트 퍼스트 스트리트 316)를 사용하여 적용한다. 상기 패널을 건조시키고, 50% 상대 습도 및 23.8℃에서 보관하였다. 특정 시간에서, 시험 패널에서 3개의 1.5 x 1.5 평방 인치를 절단한다. 그 시험 패널을 50℃ 오븐에 위치시킨다. 각 평방체(square)의 페인팅된 측면을 시험 패널의 페인팅된 면에 위치시킨다. #8 고무 스토퍼(stopper)를 각 평방체 상에 위치시키고, 이후 상기 스토퍼의 상부에 1000g 중량체를 위치시킨다. 중량체 및 스토퍼 모두는 이전에 50℃로 가열되어진다. 그 샘플을 30분 동안 평정하게 놓아두고, 이후 상기 중량체 및 스토퍼를 제거한다. 그 샘플을 50% 상대 습도 및 23.8℃에서 30분 동안 냉각하였다. 이후 평방체를 분리한다. 이후 각 샘플을 하기와 같은 스케일에 따라 등급화한다.
[표 1]
Figure 112011024459033-pct00001

스크럽 내성 시험
벽 페인트의 스크럽 내성에 대한 표준 시험 방법의 표제 하의 ASTM 방법 D 2486-00을 이용하여 스크럽 내성 시험을 수행하였다.
점도 시험
STORMER 점도계(ASTM 방법 D-562-01, 방법 B) 및 ICI 원뿔형 및 판형 점도계(ASTM 방법 D4287-00)를 사용하여 페인트의 점도를 측정하였다. 이들 장치 모두는 플로리다주 33060 폼파노 비치 노스이스트 퍼스트 스트리트 316 소재의 폴 앤. 가드너 캄파니, 인코포레이티드로부터 입수가능하다.
습윤 접착성 시험
패널 제조: 중간 녹색의 데브가드(Devguard) 4308 알키드 인더스트리얼 글로스 에나멜 페인트(ICI 데보(DEVOE) 하이 퍼포먼스 코팅스)를 스크럽 시험 패널, 폼 P 121-10N(더 레네타 캄파니, 뉴저지주 07430 마화 휘트니 로드 15)에 3 밀 버드 바 적용기(폴 앤. 가드너 캄파니, 인코포레이티드, 플로리다주 33060 폼파노 비치 노스이스트 퍼스트 스트리트 316)를 사용하여 적용한다. 상기 패널을 50% 상대 습도 및 23.8℃에서 3 내지 6주 동안 공기 경화시켰다. 3 밀 버드 바 적용기를 사용하여 시험 페인트를 경화된 패널에 적용하였다. 그 시험 패널을 50% 상대 습도 및 23.8℃에서 경화시켰다.
시험: 각 시험 페인트 페널을 ASTM 방법 D-3359에 따라 모델 P-A-T 페인트 접착성 시험 키트(폴 앤. 가드너 캄파니, 인코포레이티드, 플로리다주 33060 폼파노 비치 노스이스트 퍼스트 스트리트 316)의 다중톱니 절단기 블레이드를 사용하여 선을 그었다. 그어진 패널을 실온에서 1시간 동안 100% 습도에서 컨디셔닝하였다. 패널을 제거하고, 종이 타월로 가볍게 두드려 건조시켰다. 즉시 스카치 600 테이프를 선을 가로질러 적용하였다. 그 테이프를 잘 접촉되도록 강하게 문질렀다. 상기 테이프를 약 180도 각도로 신속하고 부드럽게 잡아 당겼다.
습윤 접착성을 하기와 같이 판정하였다:
Figure 112011024459033-pct00002
등급화는 0.1의 증분으로 기록될 수 있다.
실시예 1 - 수-분산성 중합체 분산액 1의 제조
하기의 성분들을 광구형(wide-mouthed) 쿼트 병에 넣었다:
150.O g 존크릴 67 비닐 중합체(산가, 213 mg KOH/g; Tg 73℃; BASF 코포레이션),
46.9 g 암모늄 하이드록사이드(수중 28% NH3), 및
303.1 g 탈염수(demineralized water).
상기 혼합물을 일정 시간 동안 50℃로 온도 제어된 캐비넷 내부 롤러 상에 위치시켜 균질한 수성 분산액(30% 고형분)을 수득하였다.
실시예 2 - 페인트 제제용 마스터 배취 베이스의 제조
결합제 및 안료를 함유하는 페인트 베이스의 마스터 배취를, 카울스(Cowles) 블레이드가 구비된 고속 디스펜서를 사용하여 하기 성분들을 표 2에 열거된 첨가 순서에 따라 혼합하여 제조하였다.
[표 2]
Figure 112011024459033-pct00003
실시예 3 - 대조군 페인트의 제조
하기 성분들을 표 3에 열거된 첨가 순서에 따라 혼합하여 2개의 대조군 페인트 제제를 제조하였다. 대조군 1은 어떠한 개방 시간 첨가제도 함유하지 않았고, 대조군 2는 통상의 개방 시간 첨가제인 프로필렌 글라이콜을 함유하였다. 대조군 2에 사용된 프로필렌 글라이콜은 제제의 총 중량을 기준으로 3 중량%의 양이었다. 안료 체적 농도(PVC), 결합제에 대한 안료 비(안료/결합제), 및 VOC 함량을 각 제제에 대해 계산하여 결정하였다. 표 4는 2개의 대조군 페인트 제제의 코팅 특성을 기재한다.
[표 3]
Figure 112011024459033-pct00004
[표 4]
Figure 112011024459033-pct00005
실시예 4 - 개방 시간 첨가제를 함유하는 다양한 페인트 제제의 제조 및 평가
하기 성분들을 표 5에 열거된 첨가 순서에 따라 혼합하여 2개의 페인트 제제를 제조하였다. 제제 1은 개방 시간 첨가제로서 실시예 1에서 제조된 존크릴 67 분산액을 기재로 하고, 제제 2는 이스트만 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 통상의 가소제인 이스트만 TEG-EH 가소제[트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트)]를 기재로 하였다. 각 제제 중의 개방 시간 첨가제는 첨가제 물질 100%(즉, 각각 존크릴 67 및 TEG-EH) 및 페인트 제제의 총 중량을 기준으로 3 중량%로 계산되었다. 안료 체적 농도(PVC), 결합제에 대한 안료 비(안료/결합제), 및 VOC 함량을 각 제제에 대해 계산하여 결정하였다.
[표 5]
Figure 112011024459033-pct00006
하기 페인트 제제를, 표 6에 열거된 다양한 비로 상기 제제 1 및 2를 블렌딩시킴에 의해 제조하였다. 이에 의해 본 발명의 개방 시간 첨가제로서 기능하는 다양한 비의 존크릴 67 비닐 중합체 및 TEG-EH 가소제를 갖는 페인트 제제가 생성되었다. 이와 같이 제조된 페인트 제제의 코팅 특성이 표 6에 기재되어 있다.
[표 6]
Figure 112011024459033-pct00007
실시예 5 - 수-분산성 중합체 및 수-불용성 가소제를 함유하는 첨가제의 수성 분산액 2의 제조(포타슘 하이드록사이드로 중화됨)
존크릴 67 비닐 중합체(수-분산성 중합체)(30g) 및 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트)(TEG-EH) 수-불용성 가소제(30g)를, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 500 ml 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 150 내지 200℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 120℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 포타슘 하이드록사이드 용액(10%, 50g)을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 100℃ 미만으로 온도를 감소시킨 후 첨가 속도를 증가시켰다. 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 혼합물은 먼저 크림색으로 되었고, 이 후 보다 투명해졌다. 포타슘 하이드록사이드 용액 첨가 후, 추가 물(2Og)을 적가하여 백색 점성 분산액을 수득하였다.
실시예 6 - 수-분산성 중합체 및 수-불용성 가소제를 함유하는 첨가제의 수성 분산액 3의 제조(암모늄 하이드록사이드로 중화됨)
존크릴 67 비닐 중합체(30g) 및 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트)(TEG-EH)(30g)(수-불용성 가소제)를, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 500 ml 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 150 내지 200℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 120℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드 용액(30%, 50g)을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 100℃ 미만으로 온도를 감소시킨 후 첨가 속도를 증가시켰다. 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 혼합물은 먼저 크림색으로 되었고, 이 후 보다 투명해졌다. 암모니아 용액 첨가 후, 추가 물(2Og)을 적가하여 백색 점성 분산액을 수득하였다.
실시예 7 - 페인트 제제의 제조 및 평가
하기 성분들을 표 7에 열거된 첨가 순서에 따라 혼합하여 2개의 페인트 제제를 제조하였다. 제제 9는 개방 시간 첨가제로서 실시예 5에서 제조된 존크릴 67/TEG-EH 분산액 2를 기재로 하고, 제제 10은 실시예 6에서 제조된 존크릴 67/TEG-EH 분산액 3을 기재로 하였다. 각 제제 중의 개방 시간 첨가제는 첨가제 물질 100%(즉, 분산액 중 존크릴 67 및 TEG-EH의 중량) 및 페인트 제제의 총 중량을 기준으로 3 중량%로 계산되었다. 안료 체적 농도(PVC), 결합제에 대한 안료 비(안료/결합제), 및 VOC 함량을 각 제제에 대해 계산하여 결정하였다. 페인트 제제의 코팅 특성이 표 8에 기재되어 있다.
[표 7]
Figure 112011024459033-pct00008
[표 8]
Figure 112011024459033-pct00009
실시예 8 - 수-분산성 중합체 및 수-불용성 가소제를 함유하는 첨가제의 수성 분산액 4의 제조
존크릴 67 비닐 중합체(60g), 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트)(TEG-EH)(30g) 및 아비톨 E 하이드로아비에틸 알콜(가소제)(이스트만 케미칼 캄파니)(30g)을, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 1리터 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 150 내지 200℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 120℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드(30%, 10g) 및 물(100g) 용액을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 100℃ 미만으로 온도를 감소시킨 후 첨가 속도를 증가시켰다. 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 혼합물은 먼저 크림색으로 되었고, 이 후 보다 투명해졌다. 암모니아 용액 첨가 후, 추가 물(4Og)을 적가하여 백색 점성 분산액을 수득하였다.
실시예 9 - 수-분산성 중합체 및 수-불용성 가소제를 함유하는 첨가제의 수성 분산액 5의 제조
존크릴 67 비닐 중합체(60g) 및 아비톨 E 하이드로아비에틸 알콜(가소제)(이스트만 케미칼 캄파니)(60g)을, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 1리터 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 150 내지 200℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 120℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드(30%, 10g) 및 물(100g) 용액을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 100℃ 미만으로 온도를 감소시킨 후 첨가 속도를 증가시켰다. 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 혼합물은 먼저 크림색으로 되었고, 이 후 보다 투명해졌다. 암모니아 용액 첨가 후, 추가 물(4Og)을 적가하여 백색 점성 분산액을 수득하였다.
실시예 10 - 수-분산성 중합체 및 수-불용성 가소제를 함유하는 첨가제의 수성 분산액 6의 제조
존크릴 67 비닐 중합체(6Og), 트라이에틸 시트레이트(가소제)(30g) 및 아비톨 E 하이드로아비에틸 알콜(가소제)(이스트만 케미칼 캄파니)(6Og)을, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 1리터 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 150 내지 200℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 120℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드(30%, 10g) 및 물(100g) 용액을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 100℃ 미만으로 온도를 감소시킨 후 첨가 속도를 증가시켰다. 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 혼합물은 먼저 크림색으로 되었고, 이 후 보다 투명해졌다. 암모니아 용액 첨가 후, 추가 물(6Og)을 적가하여 백색 점성 분산액을 수득하였다.
실시예 11 - 수-분산성 중합체 및 수-불용성 가소제를 함유하는 첨가제의 수성 분산액 7의 제조
존크릴 67 비닐 중합체(6Og), 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트) 가소제(TEG-EH)(34g) 및 이스트만 SAIB(이스트만 케미칼 캄파니)(수크로즈 아세테이트 아이소부티레이트, 26g)(가소제)를, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 1리터 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 150 내지 200℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 120℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드(30%, 10g) 및 물(100g) 용액을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 100℃ 미만으로 온도를 감소시킨 후 첨가 속도를 증가시켰다. 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 혼합물은 먼저 크림색으로 되었고, 이 후 보다 투명해졌다. 암모니아 용액 첨가 후, 추가 물(4Og)을 적가하여 백색 점성 분산액을 수득하였다.
실시예 12 - 페인트 제제의 제조 및 평가
하기 성분들을 표 9에 열거된 첨가 순서에 따라 혼합하여 4개의 실험 페인트 제제를 제조하였다. 제제 11은 개방 시간 첨가제로서 실시예 8에서 제조된 존크릴 67/TEG-EH/아비톨 E 분산액 4를 기재로 하였다. 제제 12는 개방 시간 첨가제로서 실시예 9에서 제조된 존크릴 67/아비톨 E 분산액 5를 기재로 하였다. 제제 13은 개방 시간 첨가제로서 실시예 10에서 제조된 존크릴 67/트라이에틸 시트레이트/아비톨 E 분산액 6을 기재로 하였다. 제제 14은 개방 시간 첨가제로서 실시예 11에서 제조된 존크릴 67/TEG-EH/수크로즈 아세테이트 아이소부티레이트 분산액 7을 기재로 하였다. 각 제제 중의 개방 시간 첨가제는 첨가제 물질 100%(즉, 분산액 중 존크릴 67, TEG-EH, 아비톨 E, 트라이에틸 시트레이트 및 수크로즈 아세테이트 아이소부티레이트의 중량) 및 페인트 제제의 총 중량을 기준으로 3 중량%로 계산되었다. 3%의 프로필렌 글라이콜을 갖는 추가의 대조군 제제(제제 15)가 기준물로서 제공되었다. 상대적 코팅의 성능 데이터가 표 10에 기재되어 있다.
[표 9]
Figure 112011024459033-pct00010
[표 10]
Figure 112011024459033-pct00011
실시예 13 - 존크릴-67/TEG-EH/CHDM(47/10/43 중량%)의 수성 분산액 8의 제조
존크릴 67 비닐 중합체(211.5g), 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트)(TEG-EH) 가소제(45.Og) 및 1,4-사이클로헥산다이메탄올(CHDM)(193.5g)을, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 1리터 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 80 내지 90℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하였다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드(30%, 58.5g) 및 물(135g) 용액을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 균질한 분산액이 수득될 때까지 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 후 레올로지 개질제인 아크리졸 SCT-275(9.0g)를 첨가하여 점성 분산액을 수득하였다. % 고형분= 70; pH= 8.5; 브룩필드 점도= 7600 cP.
실시예 14 - 존크릴-67/TEG-EH/CHDM(30/25/45 중량%)의 수성 분산액 9의 제조
존크릴 67 비닐 중합체(135.0g), 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트)(TEG-EH) 가소제(112.5g) 및 1,4-사이클로헥산다이메탄올(CHDM)(202.5g)을, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 1리터 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 130 내지 150℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 90℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드(30%, 37.3g) 및 물(155.6g) 용액을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 균질한 분산액이 수득될 때까지 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 후 레올로지 개질제인 아크리졸 SCT-275(9.0g)를 첨가하여 점성 분산액을 수득하였다. % 고형분= 70; pH= 8.9; 브룩필드 점도= 2400 cP.
실시예 15 - 존크릴-67/TEG-EH/CHDM(32/11/57 중량%)의 수성 분산액 10의 제조
존크릴 67 비닐 중합체(144.0g), 트라이(에틸렌 글라이콜) 비스(2-에틸헥사노에이트)(TEG-EH) 가소제(49.5g) 및 1,4-사이클로헥산다이메탄올(CHDM)(256.5g)을, 기계적 교반기, 수 응축기 및 질소 주입구가 구비된 1리터 3구 환저 플라스크에 충진시켰다. 그 혼합물을 교반하고, 점진적으로 130 내지 150℃로 가열하여 균질 혼합물을 수득하고, 그 후 이를 약 90℃로 냉각시켰다. 그 후 수 중 암모늄 하이드록사이드(30%, 39.8g) 및 물(126.7g) 용액을 첨가 깔대기를 통해 상기 혼합물에 천천히 적가하였다. 균질한 분산액이 수득될 때까지 첨가를 80 내지 90℃에서 계속하였다. 그 후 레올로지 개질제인 아크리졸 SCT-275(9.0g)를 첨가하여 점성 분산액을 수득하였다. % 고형분= 74; pH= 8.8; 브룩필드 점도= 1760 cP.
실시예 16 - 페인트 제제의 제조 및 성능
하기 성분들을 표 11에 열거된 첨가 순서에 따라 혼합하여 3개의 페인트 제제를 제조하였다. 제제 16은 실시예 13의 분산액 8을 사용하여 제조하였다. 제제 17은 실시예 14의 분산액 9를 사용하여 제조하였다. 제제 18은 실시예 15의 분산액 10을 사용하여 제조하였다. 각 제제 중의 개방 시간 첨가제는 첨가제 물질 100%(즉, 분산액 중 존크릴 67, TEG-EH 및 CHDM의 중량) 및 페인트 제제의 총 중량을 기준으로 3 중량%로 계산되었다. 3%의 프로필렌 글라이콜을 갖는 추가의 대조군 제제(제제 19)가 기준물로서 제공되었다. 상대적 코팅의 성능 데이터가 표 12에 기재되어 있다.
[표 11]
Figure 112011024459033-pct00012
[표 12]
Figure 112011024459033-pct00013
정의
본원에 사용된 용어 "하나의", "그" 및 "상기"는 하나 이상을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "및/또는"은, 둘 이상의 항목의 열거에 사용되는 경우, 열거된 항목들 중 임의의 하나가 그 자체로서 사용될 수 있거나, 열거된 항목들 중 둘 이상의 임의의 조합으로 사용될 수 있음을 의미한다. 예컨대, 조성물이 성분 A, B 및/또는 C를 함유하는 것으로 기재된 경우, 상기 조성물은 A를 단독으로; B를 단독으로; C를 단독으로; A 및 B를 조합하여; A 및 C를 조합하여; B 및 C를 조합하여; 또는 A, B 및 C를 조합하여 함유할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "양쪽성(amphiphilic)"은 친수성 및 소수성을 모두 갖는 물질을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "포함하는(comprising)" 및 "포함하다"는 상기 용어 이전에 인용된 대상으로부터 상기 용어 이후에 인용된 하나 이상의 요소들로 전이하기 위해 사용되는 개방-종결형 전이(open-ended transition) 용어이며, 여기서 상기 전이 용어 이후에 열거된 요소(들)은 오직 이들만이 필수적으로 그 대상을 구성하는 원소들인 것은 아니다.
본원에 사용된 용어 "함유하는" 및 "함유하다"는 "포함하는" 및 "포함하다"와 같은 개방-종결형 의미를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "유리 전이 온도" 또는 "Tg"는 그 온도 미만에서 중합체가 굳고 깨지기 쉽게 되며, 응력 하에 균열 및 분쇄될 수 있는 온도를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "갖는" 및 "갖다"는 "포함하는" 및 "포함하다"와 같은 개방-종결형 의미를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "포함하는(including)" 및 "포함하다"는 상기 "포함하는(comprising)" 및 "포함하다"와 같은 개방-종결형 의미를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "폴리올"은 2개 이상의 하이드록실 작용기를 갖는 화학적 화합물을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "염(salt)"은 양성 이온 및 음성 이온을 포함하며, 전체적으로 중성 전하를 보유하는 화합물을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "물"은 탈이온수, 수돗물 및 이들의 임의의 혼합물을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "수-분산성"은 극성 물질, 예컨대 물을 포함하는 액체 중에 분산가능하게 하는 물질의 성질을 의미한다.
전술된 본 발명의 바람직한 형태는 단지 예시로서 사용된 것이고, 본 발명의 범위를 한정적 의미로 해석하기 위해 사용되어서는 안된다. 본 발명의 진의로부터 벗어남이 없이 전술된 예시적 실시양태에 대한 자명한 변형이 당업자에 의해 용이하게 달성될 수 있다.

Claims (20)

  1. (a) 20℃ 내지 160℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 수-분산성 중합체,
    (b) 1000 g/몰 미만의 분자량을 갖는 수-불용성 가소제, 및
    (c) 사이클로헥산다이메탄올
    을 포함하며,
    첨가제의 총 중량을 기준으로 20 중량% 미만의 휘발성 유기 화합물(VOC) 함량을 갖는, 수성 조성물의 개방 시간(open-time)을 연장시키기 위한 첨가제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제가, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 20 내지 80 중량%의 상기 수-분산성 중합체를 포함하는, 첨가제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제가, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 20 내지 80 중량%의 상기 수-불용성 가소제를 포함하는, 첨가제.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제가, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 5 내지 70 중량%의 사이클로헥산다이메탄올을 포함하는, 첨가제.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제가 양쪽성(amphiphilic) 성분을 추가로 포함하는 첨가제.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 첨가제가, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 2 내지 40 중량%의 상기 양쪽성 성분을 포함하는, 첨가제.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제가, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 30 내지 60 중량%의 상기 수-분산성 중합체, 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 5 내지 40 중량%의 상기 수-불용성 가소제, 및 첨가제 중 고형분의 총 중량을 기준으로 30 내지 65 중량%의 상기 사이클로헥산다이메탄올을 포함하는, 첨가제.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 수-분산성 중합체가 중화된 비닐 중합체 및/또는 설포중합체를 포함하는, 첨가제.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 중화된 비닐 중합체가, 카복실산 말단기 및/또는 무수물 말단기를 갖는 하나 이상의 단량체의 잔기(residue)를 포함하는, 첨가제.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 중화된 비닐 중합체가, 스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트 및/또는 2-에틸헥실 아크릴레이트의 잔기를 추가로 포함하는, 첨가제.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 설포중합체가, 하나 이상의 금속 설포네이트 잔기(moiety)를 갖는 설포단량체의 잔기(residue)를 포함하는, 첨가제.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 설포단량체가 5-소디오설포아이소프탈산인, 첨가제.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 설포중합체가 설포폴리에스터, 설포폴리아미드 및/또는 설포폴리에스터아미드를 포함하는, 첨가제.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 수-불용성 가소제가, 글라이콜, 트라이올 및/또는 폴리올의 에스터; 일작용성 방향족 카복실산 및 일작용성 알콜의 에스터; 다이카복실산 및/또는 트라이카복실산의 에스터로 이루어진 군으로부터 선택된 에스터인, 첨가제.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 수-불용성 가소제가 글라이콜, 트라이올 및/또는 폴리올의 에터인, 첨가제.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 양쪽성 성분이 계면활성제 및/또는 양쪽성 폴리에스터를 포함하는, 첨가제.
  17. 물; 결합제; 제 1 항의 첨가제, 및 임의적으로 양쪽성 성분을 포함하는 코팅.
  18. 물; 결합제; 및 제 1 항의 첨가제를 포함하는 코팅으로서,
    상기 첨가제가 20 중량% 미만의 VOC 함량을 갖고,
    상기 코팅이 1.5분 이상의 습윤 에지 시간(wet edge time), 500 사이클 이상의 스크럽 내성(scrub resistance), 3 이상의 습윤 접착성 및 3 이상의 내수성을 갖는, 코팅.
  19. (a) 20 내지 160℃ 범위의 Tg를 갖는 수-분산성 중합체를 중화시키는 단계, 및
    (b) 중화된 수-분산성 중합체를 수-불용성 가소제, 사이클로헥산다이메탄올, 및 임의적으로 양쪽성 성분과 조합하되, 생성된 조합 혼합물이 20 중량% 미만의 VOC를 갖는 단계
    를 포함하는, 코팅 첨가제의 제조 방법.
  20. (a) 수-분산성 중합체, 수-불용성 가소제, 사이클로헥산다이메탄올, 및 임의적으로 양쪽성 성분을 혼합하는 단계,
    (b) 생성된 혼합물을 150 내지 200℃의 온도로 가열하여 균질 혼합물을 수득하는 단계, 및
    (c) 상기 균질 혼합물을 80 내지 120℃로 냉각시키고, 상기 균질 혼합물에 염기 수용액을 첨가하여 균질 수성 분산액을 수득하는 단계
    를 포함하는, 코팅 첨가제의 제조 방법.
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