KR102059254B1 - 발포성 코팅 조성물 - Google Patents

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Abstract

에폭시 수지 결합제, 에폭시 반응성 희석제, 경화제 및 산 촉매를 포함하고 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa/s의 점도를 갖는 발포성 코팅 조성물로서, 상기 경화제는 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 작용성 단량체의 혼합물을 포함하고, 상기 산 촉매는 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적이다. 본 발명은 또한 상기 발포성 코팅 조성물로 적어도 일부가 코팅된 기판까지 연장된다.

Description

발포성 코팅 조성물
본 발명은 발포성 코팅 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 강화된 셀룰로스 및 탄화수소 내화성을 필요로 하는 기판에, 특히 건설업에서 사용된 기판에 증착하기에 적합한 발포성 코팅 조성물에 관한 것이다.
발포성 물질은 열에 노출 시 팽창하여 차르(char)를 생산하는 물질이다. 이 부피 팽창 및 차르화(charring)는 차르가 불량한 열 전도체로서 작용하는 것처럼 임의의 기본적인 기판을 보호한다. 따라서, 발포성 코팅물을 수동 발화 보호를 위해 사용하고 발화 지연 코팅물로서 기판에 적용하여 내화성을 강화시킨다. 상기 코팅물은 많은 건설 분야에서, 예를 들어 강 및/또는 콘크리트 구조에서 지연 방벽을 제공하는데 유용하다. 강화된 내화성은 가열 속도를 감소시켜 건축 물질이 임계 파괴 온도에 도달하는 시간을 연장한다.
수동 발화 보호를 위해 매우 다양한 발포성 코팅 조성물을 개발하였다. 코팅 조성물은 특정한 특성, 예컨대 단순하게 고속 적용할 수 있고, 신속한 대규모 팽창을 입증하고, 최종 사용에 적합한 뛰어난 내구성, 유연성 및 특성을 가져야 한다.
US 5,070,119에 개시된 것처럼 당해 분야에 공지된 발포성 코팅 조성물은 아연 및 붕소 공급원을 포함하는 것으로 알려졌다. 상기 조성물은 탄화수소 발화에 대한 보호를 제공할 수 있을지라도 셀룰로스 발화에는 적합하지 않다. 일반적으로, 셀룰로스 발화(목재 및 종이와 같은 탄소질 물질을 포함함)는 비교적 느리게 열을 증가시키는 반면, 탄화수소 발화(예를 들어 오일 또는 가스를 포함함)는 매우 빠르게 고온에 도달한다. 이 상이한 특징은 발포성 코팅물이 보호하려는 발화 유형에 따라 상이한 특성을 가져야 할 필요가 있음을 의미한다.
발화 지연 장벽으로서 현재 사용된 많은 에폭시 기초된 발포성 코팅 조성물은 제한된 팽창 계수를 입증하고, 이들의 높은 점도로 인해, 주위 온도에서 적용시 상당한 가열을 필요로 한다.
그러므로, 셀룰로스 및 탄화수소 발화 둘 다에서 보호하기에 적합한, 강화된 발화 지연 특성 및 단순하고 신속한 개선된 적용 시스템 둘 다를 갖는 발포성 코팅 조성물을 제공함이 바람직하다.
본 발명의 제 1 양상에 따라, 에폭시 수지 결합제, 에폭시 반응성 희석제, 경화제, 및 산 촉매를 포함하고, 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa/s의 점도를 갖는 발포성 코팅 조성물을 제공하고, 이때 경화제는 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물을 포함하고, 산 촉매는 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적이다.
놀랍게도 유리하게 본 발명의 발포성 코팅 조성물은 비교적 저온에서 부풀어 오르고 밀도가 높은 차르를 형성하기 위해 신속하게 팽창됨이 밝혀졌다. 차르 층은 당해 분야에 공지된 발포성 코팅 조성물보다 높은 팽창 계수를 갖고 개선된 유연성 및 내구성을 나타내며, 단기간에 걸쳐 극단적으로 변하는 온도에 할 때 탄소 절연 층에서 관찰된 균열 정도를 감소시킨다.
본 발명에 따른 발포성 코팅 조성물은 유리하게는 연화 및 용융의 열가소성을 추가적으로 입증하는 열경화성 코팅물을 제공한다. 따라서, 발포성 코팅 조성물은 셀룰로스 및 탄화수소 발화 둘 다에 대한 내성을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 에폭시 반응성 희석제 및 경화제 둘 다의 존재는 놀랍게도 유리하게 주위 온도에서 종래 조성물보다 낮은 점도 및 셀룰로스 발화 곡선 동안 적절한 용융 점도를 입증하는 유연한 수지 시스템을 생산할 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명에 따른 에폭시 수지 결합제는 임의의 적합한 방법으로 제조될 수 있다. 에폭시 수지 결합제는 하나 이상의 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 상기 '에폭시 수지'는 글리시돌과 같은 하나 이상의 에폭사이드 작용기를 포함하는 화합물과, 사이클릭 공반응물, 적합하게는 2개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 방향족 공반응물, 예컨대 비스페놀 A의 조합물로부터 유도된 (호모)중합체 및 공중합체를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "에폭시" 및 "에폭사이드"는 상호교환적으로 사용된다. 하나 이상의 에폭사이드 작용기를 포함하는 적합한 화합물의 예는 비제한적으로 글리시돌; 에피클로로하이드린; 글리시돌 아민 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 적합한 사이클릭 공반응물, 적합하게는 방향족 공반응물의 예는 비제한적으로 비스페놀 A; 비스페놀 F; 노볼락 수지, 예컨대 페놀계 노볼락 및 크레솔 노볼락 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다.
에폭시 수지 결합제는 시판중인 에폭시 수지 물질을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 에폭사이드 수지 결합제는 비스페놀 다이글리시딜 에터 에폭사이드 수지, 예컨대 비스페놀 A 다이글리시딜 에터 및/또는 비스페놀 F 다이글리시딜 에터 에폭사이드 수지를 포함할 수 있다. 또 하나의 실시양태에서, 에폭사이드 수지 결합제는 에폭시 페놀계 노볼락 및/또는 에폭시 크레솔 노볼락 수지를 포함할 수 있다. 추가의 실시양태에서, 에폭사이드 수지 결합제는 비스페놀 A 다이글리시딜 에터 에폭사이드 수지; 비스페놀 F 다이글리시딜 에터 에폭사이드 수지; 에폭시 페놀계 노볼락 수지; 에폭시 크레솔 노볼락 수지 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 적합한 에폭시 수지 결합제는 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 셸 케미칼(Shell Chemical)에서 시판중인 에포넥스(Eponex) 1510; 에포넥스 1513(수소화된 비스페놀 A-에피클로로하이드린 에폭시 수지); 몬산토(Monsanto)에서 시판중인 산토링크(Santolink) LSE-120; 퍼시픽 앵커(Pacific Anchor)에서 시판중인 에포딜(Epodil) 757(사이클로헥산 다이메탄올 다이글리시딜에터); 시바 가이기(Ciba Geigy)에서 시판중인 아랄다이트(Araldite) XUGY358 및 PY327; 헌츠만(Huntsman)에서 시판중인 아랄다이트 GY 2600, GY 281 및 EPN 1138; 실미드(Silmid)에서 시판중인 에피코테(Epikote) 828 및 이브로버츠(EVRoberts)에서 시판중인 에피코테 862; 론-포울렝(Rhone-Poulenc)에서 시판중인 에피레츠(Epirez); 라이콜트(Reichold)에서 시판중인 아로피인트(Arofiint) 393 및 607 및 유니온 카바이드(Union Carbide)에서 시판중인 ERL4221. 다른 적합한 비방향족 에폭시 수지는 아데카(Adeka)에서 시판중인 EP 4080E(지환식 에폭시 수지); 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company)에서 시판중인 DER 732, 736, 330 및 331을 포함할 수 있다.
적합하게는, 에폭시 수지 결합제는 비스페놀 다이글리시딜 에터 에폭사이드 수지를 포함한다.
에폭시 수지 결합제는 임의의 적합한 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 에폭시 수지 결합제는 약 100 내지 8000 달톤(Da = g/mole), 적합하게는 약 100 내지 1000 Da, 또는 심지어 약 150 내지 500 Da의 Mw를 가질 수 있다.
에폭시 수지 결합제는 임의의 적합한 수 평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 에폭시 수지 결합제는 약 100 내지 5000 달톤(Da = g/mole), 적합하게는 약 100 내지 1000 Da, 또는 심지어 약 150 내지 500 Da의 Mn을 가질 수 있다.
중량 평균 분자량은 임의의 적합한 방법으로 측정할 수 있다. 중량 평균 분자량을 측정하는 기법은 당업자에게 널리 공지될 것이다. 본원에 제시된 Mw 값 및 범위는 ASTM D6579-11("크기 배제 크로마토그래피에 의한 탄화수소, 로진 및 테르펜 수지의 분자량 평균 및 분자량 분포에 대한 표준 실시", UV 검출기: 254 nm, 용매: 비안정화 THF, 체류 시간 마커: 톨루엔, 샘플 농도: 2 mg/ml)에 따른 폴리스티렌 표준물을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정하였다.
당업자는 중량 평균 분자량을 측정하는데 사용된 방법이 또한 수 평균 분자량을 측정하는데 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
에폭시 수지 결합제는 임의의 적합한 유리 전이 온도(Tg)를 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 에폭시 수지 결합제는 약 -50 내지 80℃, 적합하게는 약 -40 내지 40℃, 또는 심지어 약 -30 내지 20℃의 Tg를 가질 수 있다.
에폭시 수지 결합제의 Tg는 임의의 적합한 방법으로 측정될 수 있다. Tg를 측정하는 방법은 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합하게는, Tg는 ASTM D6604-00(2013)("시차 주사 열량측정법에 의한 탄화수소 수지의 유리 전이 온도에 대한 표준 실시", 열-유속 시차 주사 열량측정(DSC), 샘플 팬: 알루미늄, 기준: 공백, 교정: 인듐 및 수은, 샘플 중량: 10 mg, 가열 속도: 20℃/분)에 따라 측정된다.
에폭시 수지 결합제는 임의의 적합한 수산기 값을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 에폭시 수지 결합제는 150 mg KOH/g 이하, 적합하게는 175 mg KOH/g 이하, 또는 심지어 200 mg KOH/g 이하의 수산기 값을 가질 수 있다.
에폭시 수지 결합제는 임의의 적합한 에폭시 당량을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 에폭시 수지 결합제는 약 100 내지 3000 g/mol, 적합하게는 약 100 내지 1000 g/mol, 또는 심지어 약 100 내지 250 g/mol의 에폭시 당량을 가질 수 있다.
에폭시 수지 결합제는 발포성 코팅 조성물 중에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 에폭시 수지 결합제를 약 1 내지 60 중량%, 예컨대 약 5 내지 50 중량%, 또는 심지어 약 10 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. 적합하게는, 발포성 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 에폭시 수지 결합제는 약 15 내지 20 중량%로 포함할 수 있다. 에폭시 수지 결합제가 에폭시 수지 결합제 물질의 혼합물을 포함하는 실시양태에서, 상기 양은 발포성 코팅 조성물에 존재하는 모든 상기 화합물의 총량을 지칭한다.
본 발명의 발포성 코팅 조성물은 에폭시 반응성 희석제를 포함한다. 적합하게는, 에폭시 반응성 희석제는 낮은 조성물의 점도로 작동할 수 있다. 적합한 에폭시 반응성 희석제는 임의의 적합한 방법으로 제조될 수 있다. 상기 에폭시 반응성 희석제는 하나 이상의 지방족 에폭사이드 작용기, 예컨대 다이글리시딜 에터를 포함하는 화합물을 지방족 알코올 또는 폴리올과 반응시켜 형성될 수 있다. 하나 이상의 에폭사이드 작용기를 포함하는 화합물의 적합한 예는 비제한적으로 모노글리시딜 에터; 다이글리시딜 에터; 트라이글리시딜 에터 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 적합한 알코올 및 폴리올의 예는 비제한적으로 헥산다이올; 부탄다이올; 글리세롤; 트라이메틸올프로판; 트라이메틸올에탄; 펜타에리트리톨; 네오펜틸 글리콜 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다.
특정 실시양태에서, 에폭시 반응성 희석제는 지방족 알코올의 다이글리시딜 에터를 포함한다. 적합하게는, 에폭시 반응성 희석제는 헥산다이올의 다이글리시딜 에터 및/또는 네오펜틸 글리콜의 다이글리시딜 에터를 포함한다.
에폭시 반응성 희석제는 시판중인 에폭시 반응성 물질을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 적합한 시판중인 에폭시 반응성 물질은 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 헌츠만에서 시판중인 아랄다이트 CY 179; 헌츠만에서 시판중인 아랄다이트 DY-A(지방족 일작용성 에폭시 반응성 희석제: 2-에틸헥실 글리시딜 에터), DY-D(지방족 이작용성 에폭시 반응성 희석제: 1,4-부탄다이올 다이글리시딜 에터), DY-H(지방족 이작용성 에폭시 반응성 희석제: 1,6-헥산다이올 다이글리시딜 에터), DY-T(지방족 삼작용성 에폭시 반응성 희석제: 트라이메틸올프로판 트라이글리시딜 에터) 및 에어 프로덕츠(Air Products)에서 시판중인 에포딜 749(지방족 이작용성 에폭시 반응성 희석제: 네오펜틸 글리콜 다이글리시딜 에터).
적합하게는, 에폭시 수지 희석제는 아랄다이트 DY-D 및/또는 아랄다이트 DY-H 및/또는 에포딜 749를 포함한다.
에폭시 반응성 희석제는 본 발명의 발포성 코팅 조성물에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 에폭시 반응성 희석제를 약 1 내지 30 중량%, 예컨대 약 2 내지 20 중량%, 또는 심지어 약 3 내지 15 중량%로 포함할 수 있다. 적합하게는, 발포성 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 에폭시 반응성 희석제를 약 5 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 에폭시 수지 결합제:에폭시 반응성 희석제의 중량비 범위는 0.05:1 내지 4:1, 예컨대 1:1 내지 3:1, 예를 들어, 2:1 내지 3:1일 수 있다.
본 발명에 따른 경화제는 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 에폭시 수지 결합제를 경화하는데 적합한 아민 다작용성 단량체의 조합을 포함한다.
적합한 폴리아미드는 임의의 적합한 방법으로 제조될 수 있다. 상기 폴리아미드는 폴리아민 및 다이카복실산의 조합으로부터 유도된 (호모)중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 적합한 폴리아민의 예는 비제한적으로 헥사메틸렌다이아민; 에틸렌다이아민; 다이에틸렌트라이아민; 트라이에틸렌테트라민; 테트라에틸렌펜타민; 이소포론다이아민 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 적합한 다이카복실산(또는 무수물 또는 에스터 유도체)의 예는 비제한적으로 아디프산; 데칸다이오산 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 다이카복실산은 또한 다이카복실산의 사이클릭 무수물의 형태로 사용될 수 있고, 이의 예는 말레산 무수물; 설폰산 무수물; 프탈산 무수물 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 다이카복실산은 또한 다이-에스터 물질, 예컨대 다이에틸 말로네이트; 다이메틸 말로네이트 또는 이들의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다.
적합하게는, 다이카복실산은 이량체화된 지방산의 형태로 존재한다. 적합한 이량체화된 지방산의 예는 비제한적으로 스테아르산의 이량체; 팔미트산의 이량체; 라우르산의 이량체, 또는 이들의 조합/혼합물 중 하나 이상을 포함한다.
특정 실시양태에서, 폴리아미드는 폴리아미도이미다졸린일 수 있다. 적합한 폴리아미도이미다졸린은 임의의 적합한 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리아미도이미다졸린은 폴리아민 및 다이카복실산의 조합으로부터 유도된 (호모)중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 적합한 폴리아민의 예는 비제한적으로 에틸렌다이아민; 다이에틸렌트라이아민; 트라이에틸렌테트라민; 테트라에틸렌펜타민 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 적합한 다이카복실산의 예는 비제한적으로: 이량체화된 지방산; 아디프산 및 이들의 조합을 포함한다.
경화제의 폴리아미드는 시판중인 폴리아미드 물질을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 적합한 시판중인 폴리아미드 물질은 비제한적으로 바스프(BASF)에서 시판중인 베르사미드(Versamid) 115, 125, 140 및 150; 헌츠만에서 시판중인 아라듀르(Aradur) 115 및 125; 헌츠만에서 시판중인 아라듀르 140(폴리아미도이미다졸린); 또는 헌츠만에서 시판중인 아라듀르 955, 9130, 9140 및 3376 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
적합하게는, 폴리아미드 물질은 폴리아미도이미다졸린을 포함한다. 적합하게는, 폴리아미드 물질은 베르사미드 125, 베르사미드 140, 베르사미드 150 및/또는 아라듀르 140을 포함한다. 가장 적합하게는, 베르사미드 140 및/또는 아라듀르 140를 포함한다.
폴리아미드는 임의의 적합한 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 경화제의 폴리아미드는 약 100 내지 5000 달톤(Da =g/mole), 적합하게는 약 100 내지 2000 Da, 또는 심지어 약 100 내지 1000 Da의 Mw를 가질 수 있다.
폴리아미드는 임의의 적합한 수 평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 폴리아미드는 약 100 내지 3000 달톤(Da = g/mole), 적합하게는 약 100 내지 2000 Da, 또는 심지어 약 100 내지 1000 Da의 Mn을 가질 수 있다.
중량 평균 분자량은 임의의 적합한 방법으로 측정될 수 있다. 중량 평균 분자량을 측정하는 기법은 당업자에게 널리 공지될 것이다. 본원에 주어진 Mw 값 및 범위는 ASTM D6579-11("크기 배제 크로마토그래피에 의한 탄화수소, 로진 및 테르펜 수지의 분자량 평균 및 분자량 분포에 대한 표준 실시", UV 검출기: 254 nm, 용매: 비안정화 THF, 체류 시간 마커: 톨루엔, 샘플 농도: 2 mg/ml)에 따라 폴리스티렌 표준물을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정된다.
당업자는 중량 평균 분자량을 특정하기 위해 사용된 방법이 또한 수 평균 분자량을 측정하는데 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
폴리아미드는 임의의 적합한 유리 전이 온도(Tg)를 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 폴리아미드는 약 -50 내지 50℃, 적합하게는 약 -30 내지 30℃, 또는 심지어 약 -20 내지 20℃의 Tg를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 경화제의 폴리아미드의 Tg는 임의의 적합한 방법으로 측정될 수 있다. Tg를 측정하는 방법은 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합하게는, Tg는 ASTM D6604-00(2013)("시차 주사 열량측정법에 의한 탄화수소 수지의 유리 전이 온도에 대한 표준 실시", 열-유속 시차 주사 열량측정(DSC), 샘플 팬: 알루미늄, 기준: 공백, 교정: 인듐 및 수은, 샘플 중량: 10 mg, 가열 속도: 20℃/분)에 따라 측정된다.
본 발명의 경화제는 에폭시 수지 결합제를 경화하는데 적합한 임의의 적합한 폴리에테르아민을 포함할 수 있다. 적합한 폴리에테르아민은 임의의 적합한 방법으로 제조될 수 있다. 적합하게는, 폴리에테르아민은 비제한적으로 프로필렌 옥사이드(PO), 에틸렌 옥사이드(EO) 또는 이들의 혼합물을 하나 이상 포함하는 에폭사이드 작용기를 포함하는 적합한 화합물에 기초한 폴리에터 백본을 포함한다. 적합하게는, 폴리에터 백본은 폴리프로필렌 글리콜 및/또는 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택된다. 폴리에터 백본의 말단 하이드록실 기는 적합하게는 상응하는 폴리에테르아민으로부터 아민화된다.
경화제의 폴리에테르아민은 시판중인 폴리에테르아민 물질을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 시판중인 폴리에테르아민 물질은 비제한적으로 헌츠만에서 시판중인 제파민(Jeffamin) D-230, D-400, D-2000 및 T-403을 포함한다.
적합하게는, 폴리에테르아민은 제파민 D-230을 포함한다.
폴리에테르아민은 임의의 적합한 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 경화제의 폴리에테르아민은 약 200 내지 7000 달톤(Da = g/mole), 적합하게는 약 200 내지 2500 Da, 또는 심지어 약 200 내지 500 Da의 Mw를 가질 수 있다.
폴리에테르아민은 임의의 적합한 수 평균 분자량(Mn)을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 폴리에테르아민은 약 200 내지 5000 달톤(Da = g/mole), 적합하게는 200 내지 2500 Da, 또는 심지어 약 200 내지 500 Da의 Mn을 가질 수 있다.
중량 평균 분자량은 임의의 적합한 방법으로 측정될 수 있다. 중량 평균 분자량을 측정하는 기법은 당업자에게 널리 공지될 것이다. 본원에 주어진 Mw 값 및 범위는 ASTM D6579-11("크기 배제 크로마토그래피에 의한 탄화수소, 로진 및 테르펜 수지의 분자량 평균 및 분자량 분포에 대한 표준 실시", UV 검출기: 254 nm, 용매: 비안정화 THF, 체류 시간 마커: 톨루엔, 샘플 농도: 2 mg/ml)에 따라 폴리스티렌 표준물을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된다.
당업자는 중량 평균 분자량을 측정하는데 사용된 방법이 또한 수 평균 분자량을 측정하는데 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
폴리에테르아민은 임의의 적합한 유리 전이 온도(Tg)를 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 폴리에테르아민은 약 -50 내지 50℃, 적합하게는 약 -40 내지 30℃, 또는 심지어 약 -40 내지 20℃의 Tg를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 경화제의 폴리에테르아민의 Tg는 임의의 적합한 방법으로 측정될 수 있다. Tg를 측정하는 방법은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 적합하게는, Tg는 ASTM D6604-00(2013)("시차 주사 열량측정법에 의한 탄화수소 수지의 유리 전이 온도에 대한 표준 실시". 열-유속 시차 주사 열량측정(DSC), 샘플 팬: 알루미늄, 기준: 공백, 교정: 인듐 및 수은, 샘플 중량: 10 mg, 가열 속도: 20℃/분)에 따라 측정된다.
코팅 조성물의 경화제는 임의의 적합한 아민 다작용성 단량체를 포함할 수 있다. 적합하게는, 아민 다작용성 단량체는 폴리아민을 포함한다. 다작용성 단량체의 적합한 예는 폴리아민, 예컨대 이소포론다이아민; 메타자일렌다이아민; 다이에틸렌트라이아민(DETA); 트라이에틸렌테트라민(TETA); 테트라에틸렌펜타민(TEPA) 및 이들의 조합을 포함한다.
폴리아미드는 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 폴리아미드를 약 1 내지 15 중량%, 예컨대 약 2 내지 10 중량%, 또는 심지어 약 3 내지 10 중량%로 포함할 수 있다. 적합하게는, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 폴리아미드를 약 3 내지 8 중량%로 포함할 수 있다.
폴리에테르아민은 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 폴리에테르아민을 약 0.1 내지 10 중량%, 예컨대 약 0.25 내지 8 중량%, 또는 심지어 약 0.5 내지 4 중량%로 포함할 수 있다. 적합하게는, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 폴리에테르아민을 약 1 내지 3 중량%로 포함할 수 있다.
아민 다작용성 단량체는 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 아민 다작용성 단량체를 약 0.1 내지 10 중량%, 예컨대 약 0.25 내지 5 중량%, 또는 심지어 약 0.5 내지 4 중량%로 포함할 수 있다. 적합하게는, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 아민 다작용성 단량체를 약 1 내지 3 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 경화제는 임의의 적합한 중량비의 폴리아미드:폴리에테르아민:아민 다작용성 단량체를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 폴리아미드:폴리에테르아민:아민 다작용성 단량체의 중량비는 약 40 내지 80:5 내지 50:1 내지 50, 예컨대 40 내지 70:15 내지 35:15 내지 35, 예를 들어, 60 내지 70:15 내지 25:15 내지 25일 수 있다.
적합하게는, 발포성 코팅 조성물은 탄소 공여체를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 탄소 공여체는 당업자에게 널리 공지될 것이다. 일 실시양태에 따라, 상기 탄소 공여체는 인산 공급원과 접촉시 인산 에스터를 형성하는데 효과적인 하나 이상의 다가 알코올(폴리올) 형태, 예컨대 펜타에리트리톨 또는 이의 유도체로 존재할 수 있다. 적합한 탄소 공여체의 예는 유기 폴리하이드록실 화합물, 예컨대 펜타에리트리톨; 다이펜타에리트리톨; 트라이펜타에리트리톨; 셀룰로스; 전분 및 당으로부터 선택될 수 있다. 적합하게는, 탄소 공여체는 펜타에리트리톨이다. 탄소 공여체는 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 탄소 공여체를 약 0 내지 20 중량%, 예컨대 5 내지 15 중량%, 적합하게는 약 8 내지 12 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 산 촉매를 추가로 포함하고, 이때 산 촉매는 열 분해시 인산, 바람직하게는 폴리인산을 형성하는데 효과적이다. 적합한 촉매는 당업자에게 널리 공지될 것이다. 상기 산 촉매는 적합하게는 예컨대 200℃를 초과하는 발화시 발견되는 매우 강한 열에 노출 시 열 분해된다. 상기 조건하에 형성된 인산은 탄소 공여체와 반응하여 적합하게는 상기 온도에서 이와 접촉 시 인산 에스터를 형성할 수 있음을 이해할 것이다. 일 실시양태에서, 적합한 산 촉매는 폴리하이드록실 화합물의 인산 에스터(부분 포스페이트 에스터) 및/또는 아미노포스페이트, 예컨대 암모늄 및/또는 아민 포스페이트를 포함할 수 있다. 특히 적합한 포스페이트 아미노포스페이트, 예컨대 암모늄 포스페이트 및/또는 멜라민 포스페이트, 적합하게는 암모늄 폴리포스페이트이다. 그러나, 당업자는 발포성 코팅 분야에서 사용된 산성 인 화합물을 함유하는 질소의 많은 변형을 알 것이다. 특정 실시양태에서, 무기 화합물, 예컨대 아연 보레이트 및/또는 암모늄 펜타보레이트는 산 촉매로서 작용할 수 있다. 산 촉매는 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 산 촉매를 약 10 내지 50 중량%, 적합하게는 약 20 내지 35 중량%, 예컨대 25 내지 35 중량%로 포함할 수 있다.
발포성 코팅 조성물은 팽창성 발포제를 추가로 포함할 수 있다. 발포제는 전형적으로 불활성 기체의 배출에 의해 차르를 형성하는데 효과적이다. 적합한 발포제는 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합한 발포제는 바람직하게는 200℃ 초과 온도, 예를 들어 250 내지 390℃에서 분해되어 불활성 기체를 제공한다. 시판중인 발포제의 적합한 예는 비제한적으로 질소 함유 화합물, 예컨대 멜라민; 멜라민 염 및 유도체; 우레아; 다이시안다이아미드; 구아니딘 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적합하게는, 발포제는 멜라민을 포함한다. 발포제는 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 발포제를 약 3 내지 20 중량%, 적합하게는 약 4 내지 17 중량%, 예컨대 약 5 내지 15 중량%로 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 차르를 강화하는데 적합한 섬유성 물질을 추가로 포함할 수 있다. 상기 섬유성 물질은 유기물, 유리 또는 무기물을 포함할 수 있다. 섬유성 물질은 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 섬유성 물질을 약 0.5 내지 10 중량%, 적합하게는 약 1 내지 8 중량%로 포함할 수 있다. 섬유성 물질은 임의의 적합한 길이로 측정하여 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 섬유성 물질의 길이는 1000 ㎛ 이하이다.
본 발명에 따른 발포성 코팅 조성물은 첨가제 또는 첨가제의 조합을 추가로 함유할 수 있다. 적합한 첨가제는 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합한 첨가제의 예는 비제한적으로 가소제; 안료; 소포제; 틱소트로픽제; 살생물제; 향미제; 충전제; 접착제; 추가 발포성 발화 차단제; 완충제; 분산제; 계면활성제; 탈기제; 표면 제어 첨가제; 소수화제; 습윤제; 유동학적 반응제; 분화 방지 첨가제; 방사선 경화 첨가제; 내식 첨가제; pH 조절제; 낙서 방지용 첨가제 또는 이들의 조합을 포함한다.
적합한 유동 개질제(유동학적 반응제)는 당업자에게 널리 공지될 것이다. 유동 개질제의 적합한 예는 비제한적으로 훈연 실리카; 벤토나이트 점토; 피마자유 및 이의 유도체; 미분화 아미드 왁스 또는 이들의 조합을 포함한다. 특정 실시양태에서, 유동 개질제는, 존재하는 경우, 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.01 중량% 이상의 양으로 코팅 조성물에서 사용될 수 있다
적합한 안료는 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합한 안료는 예를 들어 티타늄 다이옥사이드 및/또는 카본 블랙일 수 있다. 안료는, 존재하는 경우, 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에서 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 안료는, 존재하는 경우, 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 약 90 중량% 이하, 예컨대 약 50 중량% 이하, 심지어 약 15 중량% 이하의 양으로 코팅 조성물에서 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 안료는 3 내지 20 중량%, 예컨대 5 내지 15 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
가소제는 유연성을 높이기 위해 임의적으로 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 적합한 가소제 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합한 가소제는 비제한적으로 방향족 알코올, 예컨대 벤질 알코올 및 노닐 페놀; 포스페이트 에스터, 예컨대 이소프로필화된 트라이아릴 포스페이트 에스터 또는 이들의 조합을 포함한다. 가소제는, 존재하는 경우, 발포성 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 약 1 내지 10 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
적합하게는, 코팅 조성물은 안료 부피 농도를 30 내지 70 중량%, 예컨대 40 내지 60 중량%, 예를 들어 45 내지 55 중량%로 포함할 수 있다. "안료 부피 농도"는 총 코팅 조성물 중 고체 함량의 부피를 지칭한다. 이 값은 발포성 코팅 조성물에 존재하는 에폭시 수지 결합제, 에폭시 반응성 희석제, 경화제, 임의의 가소제 및 임의의 피마자유 유도체 또는 아미드 왁스를 배제한다.
놀랍게도 유의미하게 본 발명의 발포성 코팅 조성물이 추가의 용매를 필요로 하지 않고 여전히 적용에 용이하도록 비교적 낮은 점도를 갖고 주위 온도에서 적용하는 동안 선 가열기를 필요로 하지 않음이 밝혀졌다.
적합하게는, 본 발명의 코팅 조성물은 추가 용매를 함유하지 않는다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물의 고체 함량은 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 85 중량% 이상, 예컨대 90 중량% 이하, 심지어 95 중량% 이하이다. 일 실시양태에서, 코팅 조성물의 고체 함량은 99 중량% 초과, 예컨대 100 중량% 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 발포성 코팅 조성물은 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서, 적합하게는 ASTM D2196-10에 따라 측정된 20,000 내지 140,000 mPa/s의 점도를 갖는다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 약 25,000 내지 125,000 mPa/s, 적합하게는 약 30,000 내지 110,000 mPa/s, 예컨대 약 35,000 내지 95,000 mPa/s의 점도를 가질 수 있다. 적합하게는, 발포성 코팅 조성물은 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 약 40,000 내지 80,000 mPa/s의 점도를 가질 수 있다.
점도는 발포성 코팅 조성물의 성분을 혼합하기 시작한 지 5 분 이내에, 예컨대 2 분 이내에, 심지어 1.5 분 이내에 측정된다. 적합하게는, 점도는 발포성 코팅 조성물의 성분을 혼합하기 시작한 지 1 분 이내에 측정된다.
점도를 측정하는 방법은 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합하게는, 점도는 ASTM D2196-10("(브룩필드형) 회전 점도계에 의한 비뉴튼 물질의 유동학적 특성에 대한 표준 시험 방법")에 따라 6rpm 및 전단율 1.5 s-1에서 브룩필드(Brookfield) RV 축 s7을 사용하여 측정된다.
적합하게는, 본 발명에 따른 발포성 코팅 조성물은 300℃ 이하, 적합하게는 250℃ 이하, 심지어 200℃ 이하의 온도에서 부풀어 오른다.
적합하게는, 발포성 코팅 조성물은 EN1363-1(ISO 834) 발화 시험에 따라 가열시 20 분 미만에서 이의 원래 두께의 10배 이상(1000%), 바람직하게는 20배 이상(2000%) 부푼다. 이 시험한 지 10 분 후 노의 온도는 약 678℃이고, 30분 후 노의 온도는 약 842℃이다.
본원에 사용된 바와 같이, 달리 명백하게 나타내지 않는 한, 단수형은 복수형을 포함하고 복수형은 단수형을 포함한다. 예를 들어, 단수형 용어의 사용은 "하나 이상"을 포함한다. 또한, 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "또는"은 달리 명백하게 나타내지 않는 한, "및/또는"이 특정한 예에서 명백히 사용될 수 있을지라도 "및/또는"을 의미한다.
발포성 코팅 조성물은 임의의 적합한 기판에 적용될 수 있다. 적합한 기판의 예는 비제한적으로 강 및/또는 콘크리트 건축 단위, 예컨대 보(beam); 패인 보; 다공질 보; 기둥(column) 및 패인 기둥을 포함한다. 본 발명의 발포성 코팅 조성물은 이들이 다양한 기판, 특히 강 및/또는 콘크리트 기판, 및 적합하게는 강 기판에 적용될 수 있으므로 특히 유리하다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 임의의 적합한 방법으로 기판에 적용될 수 있다. 상기 코팅 조성물을 적용하는 방법은 당업자에게 널리 공지될 것이다. 적합한 적용 방법은 비제한적으로 분무 코팅, 롤 코팅, 침지, 주조 및/또는 인쇄를 포함한다. 적합하게는 표면의 전부 또는 일부가 덮여질 수 있다.
특정 실시양태에서, 발포성 조성물은 전기용 또는 공기용 단일 또는 2개 공급 무공기 적용 시스템을 사용하여 주위 온도에서 적용될 수 있다. 적합하게는, 적용 노즐의 압력은 20 MPa 이상이다. 또 하나의 실시양태에서, 코팅 조성물은 주위 온도가 15℃ 이하일 때 선 가열기를 갖는 변형된 무공기 시스템을 사용하여 적용된다. 선 가열기는 코팅 조성물을 60℃ 이하의 온도로 가열할 수 있다.
코팅 조성물은 기판에 단일 층으로 또는 다중 층 시스템의 일부로 적용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물을 프라이머의 상단에 또는 프라이머 층 자체로서 적용될 수 있다. 코팅 조성물은 상단 코팅 층을 형성할 수 있다. 코팅 조성물은 기판에 1회 또는 수회 적용될 수 있다.
발포성 코팅 조성물은 임의의 적합한 건조 필름 두께로 기판에 적용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 10 ㎛ 내지 5 cm, 적합하게는 약 100 ㎛ 내지 4 cm, 예컨대 약 120 ㎛ 내지 3 cm, 심지어 약 140 ㎛ 내지 2.5 cm의 건조 필름 두께로 적용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 약 150 ㎛ 내지 2 cm, 적합하게는 약 200 ㎛ 내지 1.5 cm의 건조 필름 두께로 적용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 제 1 성분 조성물 및 제 2 성분 조성물을 갖는 2개 성분 조성물의 형태로 존재한다. 이들 제 1 성분 조성물 및 제 2 성분 조성물은 적합하게는 기판에 적용하기 전에 함께 접촉된다. 일 실시양태에서, 제 1 성분 조성물은 에폭시 수지 결합제를 포함하고, 제 2 성분 조성물은 경화제를 포함한다. 또 하나의 실시양태에서, 제 1 성분 조성물은 에폭시 수지 결합제 및/또는 에폭시 반응성 희석제를 포함하고, 제 2 성분 조성물은 경화제를 포함한다. 제 1 성분 조성물 및 제 2 성분 조성물은 둘 다 전형적으로 각각의 조성물 성분 내에서 반응성을 최소화하도록 선택된 추가의 성분을 포함한다. 섬유성 물질은 제 1 성분 조성물 또는 제 2 성분 조성물에 첨가될 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 발포성 코팅 조성물은 열 경화 공정에 의해 경화될 수 있다. 적합하게는, 코팅 조성물은 약 5 내지 60℃, 예컨대 약 20 내지 25℃의 온도에서 경화될 수 있다. 적합하게는, 코팅 조성물은 약 10 내지 30 시간 동안 열 경화된다.
본 발명의 제 2 양상에 따라, 발포성 코팅 조성물로 기판의 적어도 일부가 코팅된 코팅된 기판이 제공되고, 이때 발포성 코팅 조성물은 에폭시 수지 결합제, 에폭시 반응성 희석제, 경화제 및 산 촉매를 포함하고 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa/s의 점도를 갖되, 상기 경화제는 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물로 구성되고, 상기 산 촉매는 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적이다.
본 발명의 제 3 양상에 따라, 발포성 코팅 조성물로 기판의 적어도 일부가 코팅된 강 또는 콘크리트 기판이 제공되고, 이때 발포성 코팅 조성물은 에폭시 수지 결합제, 에폭시 반응성 희석제, 경화제 및 산 촉매를 포함하고 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa/s의 점도를 갖되, 상기 경화제는 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물로 구성되고, 상기 산 촉매는 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적이다.
본 발명의 제 4 양상에 따라, 발포성 코팅 조성물을 기판에 적용함을 포함하는 기판의 수동 발화 보호를 증가시키는 방법이 제공되고, 이때 발포성 코팅 조성물은 에폭시 수지 결합제, 에폭시 반응성 희석제, 경화제 및 산 촉매를 포함하고 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa/s의 점도를 갖되, 상기 경화제는 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물로 구성되고, 상기 산 촉매는 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적이다.
본원에 함유된 모든 특징은 임의의 상기 양상과 임의의 조합으로 조합될 수 있다.
본 발명을 더욱 이해하고 어떻게 본 발명의 실시양태를 실시할 수 있는지를 나타내기 위해, 예를 들어 하기 실험 데이타를 언급한다.
실시예
코팅 조성물
2개의 성분 조성물로부터 코팅 조성물 1 및 2, 및 비교용 코팅 조성물 1을 제조하였다. 2개의 성분 조성물은 교반형(dispermat-type) 고속 용해기를 사용하여 제조하였다. 저속으로 교반 중에 고체 물질을 액체 물질에 도입하고 이후 가루가 된 안료의 분말도가 120 ㎛ 미만이 될 때까지 45℃에서 고속으로 분쇄하였다. 분쇄 분말도는 헤그만형(Hegmann-type) 분쇄기를 사용하여 측정하였다. 적용하기 전에, 2개의 성분 조성물을 균질해질 때까지 혼합하였다.
코팅 조성물 1 및 2, 및 비교용 코팅 조성물 1을 하기 표 1의 제형에 따라 제조하였다. 모든 양은 중량부(pbw)로 나타낸다.
코팅 조성물의 제형
코팅 조성물 1 코팅 조성물 2 비교용 코팅 조성물 1
제 1 성분 조성물
비스페놀 A형 다이글리시딜 에터 18.29 16.25 23.04 에폭시 수지 결합제
1,6-헥산다이올 다이글리시딜 에터 7.17 에폭시 반응성 희석제
네오펜틸 글리콜 다이글리시딜 에터 7.04 에폭시 반응성 희석제
미분화 아미드 왁스 0.34 0.27 0.29 유동 개질제
피마자유 유도체 0.17 0.13 0.14 유동 개질제
티타늄 다이옥사이드 10.55 13.54 10.15 안료
펜타에리트리톨 9.63 10.02 6.18 탄소 공여체
암모늄 폴리포스페이트 29.88 28.16 28.75 산 촉매
벤질 알코올 5.15 5.65 5.52 가소제
제 2 성분 조성물
폴리아미드 AEW 95 4.70 5.99 11.29 경화제
폴리에테르아민 AEW 57 2.02 2.71 경화제
이소포론다이아민 2.43 1.02 경화제
훈연 실리카 0.19 0.37 0.10 유동 개질제
벤토나이트 점토 0.02 0.05 0.01 유동 개질제
멜라민 9.46 8.80 9.20 발포제
펜타에리트리톨 3.87 탄소 공여체
벤질 알코올 1.46 가소제
코팅 조성물의 특성은 하기 방법을 통해 시험하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
시험 기판의 제조: 코팅물을 8 mm 건조 필름 두께로 150 x 75 x 3 mm 강 패널에 적용하고 주위 조건에서 1주 동안 경화하고 40℃에서 추가로 1주 동안 경화하였다. 샘플을 프로판 토치를 사용하여 15 cm 떨어진 거리에서 3 분 동안 점화하였다.
차르 밀도, 차르 균열, 차르 수축 및 차르 접착력에 대하여 코팅 조성물을 시험하였다. 코팅 조성물의 점도, 겔화 시간 및 팽창 계수도 하기 과정에 따라 측정하였다.
점도: 점도는 ASTM D2196-10에 따라 6 rpm 및 전단율 1.5 s-1에서 브룩필드 RV 축 s7을 사용하여 평가하였다. 점도는 20℃에서 성분을 초기 혼합한 지 1 분 이내에 측정하였다.
겔화 시간: 겔화 시간은 초기 점도가 100%까지 증가하는데 걸리는 시간을 지칭한다. 겔화 시간은 ASTM D2196-10에 따라 6 rpm 및 전단율 1.5 s-1에서 브룩필드 RV 축 s7을 사용하여 평가하였다.
팽창 계수: 코팅 조성물의 팽창 계수는 하기 식을 사용하여 계산하였다:
토치 시험 후 차르 높이/초기 건조 필름 두께
차르 밀도: 차르 밀도는 차르를 통하여 공기 포켓의 양 및 크기에 따라 1 내지 5로 등급을 매겨 평가하였다(5가 최고임).
차르 균열: 차르 균열은 코팅 표면에서 보이는 균열의 양과 정도에 따라 1 내지 5로 등급을 매겨 평가하였다(5가 최고임).
차르 수축: 차르 수축은 수평면에서 패널의 가장자리로부터 차르의 수축 수준에 따라 1 내지 5로 등급을 매겨 평가하였다(5가 최고임).
차르 접착력: 코팅 조성물의 차르 접착력은 패널의 박리 수준에 따라 1 내지 5로 등급을 매겨 평가하였다(5가 최고임).
결과는 하기 표 2에 나타낸다.
시험 결과
코팅 조성물 1 코팅 조성물 2 비교용 코팅 조성물 1
점도(mPa/s) 67,000 31,000 > 150,000
겔화 시간(분) 110 77 280
팽창 계수 13 17 9
차르 밀도 5 4 4
차르 균열 4 3 3
차르 수축 4 3 2
차르 접착력 4 3 3
상기 결과는, 본 발명에 따른 발포성 코팅 조성물이 당업계에 공지된 코팅물보다 낮은 점도, 더 빠른 건조를 허용하는 단축된 겔화 시간, 향상된 차르 팽창 계수 및 물리적 특성을 가짐을 입증한다.
본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 또는 그 이전에 제출되고 본 명세서에 의해 공람 공개된 모든 서류 및 문서가 주목되고, 그러한 모든 서류 및 문서의 내용은 본 명세서에 참조로 통합된다.
본 명세서(임의의 첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함함)에서 개시된 모든 특징, 및/또는 개시된 임의의 방법 또는 공정의 모든 단계는, 그러한 특징 및/또는 단계 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고, 임의의 조합으로 조합될 수 있다.
본 명세서(임의의 첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함함)에 개시된 각각의 특징은, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 동일하거나 동등하거나 유사한 목적을 수행하는 대안적인 특징으로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 개시된 각각의 특징은 동등하거나 유사한 특징의 일반적인 일련의 일례일 뿐이다.
본 발명은 전술한 실시양태의 세부 사항으로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서(임의의 첨부된 청구범위, 요약서 또는 도면을 포함함)에 개시된 특징의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합, 또는 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다.

Claims (15)

  1. 에폭시 수지 결합제;
    에폭시 반응성 희석제(epoxy reactive diluent);
    경화제; 및
    산 촉매
    를 포함하고, 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa·s의 점도를 갖는 발포성 코팅 조성물로서,
    상기 경화제가 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물을 포함하고, 상기 산 촉매가 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적인, 발포성 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    에폭시 수지 결합제가 비스페놀 다이글리시딜 에터 에폭사이드 수지를 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    에폭시 반응성 희석제가 지방족 알코올의 다이글리시딜 에터를 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    경화제의 폴리아미드가 폴리아미도이미다졸린을 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    경화제의 폴리에테르아민이 폴리프로필렌 글리콜 및/또는 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택된 폴리에터 백본을 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    경화제의 아민 다작용성 단량체가 폴리아민을 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    코팅 조성물이 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 에폭시 수지 결합제를 1 내지 60 중량%로 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    코팅 조성물이 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 에폭시 반응성 희석제를 1 내지 30 중량%로 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    코팅 조성물이 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 폴리아미드를 1 내지 15 중량%로 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    코팅 조성물이 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 폴리에테르아민을 0.1 내지 10 중량%로 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    코팅 조성물이 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 아민 다작용성 단량체를 0.1 내지 10 중량%로 포함하는 발포성 코팅 조성물.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    코팅 조성물이 2개의 성분 조성물로 형성되되, 제 1 성분 조성물은 에폭시 수지 결합제를 포함하고 제 2 성분 조성물은 경화제를 포함하는, 발포성 코팅 조성물.
  13. 에폭시 수지 결합제;
    에폭시 반응성 희석제;
    경화제; 및
    산 촉매
    를 포함하고, 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa·s의 점도를 갖는 발포성 코팅 조성물로 적어도 일부가 코팅된 기판으로서,
    상기 경화제가 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물을 포함하고, 상기 산 촉매가 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적인, 코팅된 기판.
  14. 에폭시 수지 결합제;
    에폭시 반응성 희석제;
    경화제; 및
    산 촉매
    를 포함하고, 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa·s의 점도를 갖는 발포성 코팅 조성물로 적어도 일부가 코팅된 강 또는 콘크리트 기판으로서,
    상기 경화제가 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물을 포함하고, 상기 산 촉매가 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적인, 강 또는 콘크리트 기판.
  15. 에폭시 수지 결합제;
    에폭시 반응성 희석제;
    경화제; 및
    산 촉매
    를 포함하고, 20℃ 및 전단율 1.5 s-1에서 20,000 내지 140,000 mPa·s의 점도를 갖는 발포성 코팅 조성물을 기판에 적용함을 포함하는, 기판의 수동 발화 보호의 강화 방법으로서,
    상기 경화제가 폴리아미드, 폴리에테르아민 및 아민 다작용성 단량체의 혼합물을 포함하고, 상기 산 촉매가 열 분해시 인산을 형성하는데 효과적인, 방법.
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