KR102241196B1 - 실리콘-함유 폴리에스테르, 이를 함유하는 코팅 조성물, 및 이로부터 제조된 코팅 - Google Patents

실리콘-함유 폴리에스테르, 이를 함유하는 코팅 조성물, 및 이로부터 제조된 코팅 Download PDF

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Abstract

실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은, 디올; 3 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 폴리올; 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르; 및 실록산 결합, 및 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된 2 개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘 성분을 포함하는 반응물로부터 제조된 반응 생성물을 포함할 수 있다. 지문 방지성 연질 촉감의 코팅을 제조하기 위한 코팅 조성물은 상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올 및 상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올과 반응성인 가교결합제를 포함할 수 있다.

Description

실리콘-함유 폴리에스테르, 이를 함유하는 코팅 조성물, 및 이로부터 제조된 코팅
본 발명은 실리콘-함유 폴리에스테르, 이를 함유하는 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물로부터 형성된 코팅, 및 이러한 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기판에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2016 년 12 월 2 일자로 출원된 미국 가출원 제 62/429,211 호의 우선권을 주장하며, 이는 본원에 참고로 인용된다.
휴대폰, 휴대용 노트북, 랩탑 등과 같은 소비자 전자 장치에 적용되는 코팅은 종종 연질 촉감(soft touch) 또는 느낌을 갖도록 설계된다. 그러나, 연질 촉감의 코팅은 종종 어두운 색의 장치에서 불량한 지문 방지(anti-fingerprinting) 특성을 나타낸다. 소비자 전자 장치에 적합하고 양호한 연질 촉감 특성 및 우수한 지문 방지 특성을 제공하는 코팅을 개발하기 위한 다양한 시도가 있어 왔다. 그러나, 지문 방지 특성의 개선은 종종 연질 촉감 특성의 저하를 동반한다. 이와 같이, 양호한 지문 방지 및 연질 촉감 특성의 조합을 나타내는 코팅을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 디올; 3 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 폴리올; 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르; 및 실록산 결합(linkage), 및 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된 2 개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘 성분을 포함하는 반응물로부터 제조된 반응 생성물을 포함하는 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올 및 상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올과 반응하는 가교결합제를 포함하는 코팅 조성물을 포함한다.
하기 상세한 설명을 위해, 본 발명은 달리 분명히 명시된 경우를 제외하고, 다양한 대체 변형 및 단계 순서를 추정할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 더욱이, 임의의 작동 실시예를 제외하거나, 달리 나타낸 경우, 예를 들어 명세서 및 청구범위에 사용된 성분의 양을 표시하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식되는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 달리 나타내지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구범위에서 제시된 수치 변수는 본 발명에 의해 수득되는 목적한 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 최소한으로, 청구범위의 범주로 균등론의 적용을 제한하려는 시도로서가 아니라, 각각의 수치 변수는 기록된 유효 숫자의 수를 고려하고 반올림 기법을 적용하여 적어도 해석되어야 한다.
수치 범위 및 변수를 제시하는 본 발명의 광범위한 범주가 근사치임에도 불구하고, 특정한 실시예에 제시된 수치 값은 가능한 한 정확하게 기록된다. 그러나, 임의의 수치 값은 이들의 각각의 시험 측정에서 발견된 표준 편차를 필연적으로 초래하는 특정한 오차를 카복실산으로 함유한다.
또한, 본원에 인용된 임의의 수치 범위는 이에 포함된 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 의도됨이 이해되어야 한다. 예를 들어 "1 내지 10"의 범위는 언급된 최소값 1과 언급된 최대값 10 사이의(및 이들 최소값 및 최대값을 포함하여) 모든 하위 범위를 포함하도록 의도되고, 즉, 1 이상의 최대값 및 10 이하의 최소값을 갖는다.
본원에서, 달리 구체적으로 나타내지 않는 한, 단수형의 사용은 복수형을 포함하고, 복수형은 단수형을 포함한다. 또한, 본원에서, "및/또는"이 특정한 경우에서 명시적으로 사용될 수 있을지라도, "또는"의 사용은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 또한, 본원에서, 단수형의 사용은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 "적어도 하나"를 의미한다. 예를 들어, "실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올", "가교결합제" 등은 이들 항목 중 하나 이상을 지칭한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올에 관한 것이다. "실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올"은 에스테르 결합, 실록산 결합 및 2 개 이상의 하이드록실 작용기를 포함하는 중합체를 나타낸다. 본원에서 사용된 용어 "중합체"는 올리고머 및 단독중합체(예를 들어, 단일 단량체 종으로부터 제조됨), 공중합체(예를 들어, 적어도 두 개의 단량체 종으로부터 제조됨), 삼원중합체(예를 들어, 적어도 세 개의 단량체 종으로부터 제조됨) 및 그래프트 중합체를 포함한다. 용어 "수지"는 "중합체"와 상호 교환 가능하게 사용된다. 또한, "실록산 결합"은 교번하는 규소 및 산소 원자로 이루어진 결합을 의미한다. 또한, 용어 "폴리올"은 2 개 이상의 하이드록실 기를 갖는 성분을 지칭하는 것으로 이해된다.
기재된 바와 같이, 본 발명의 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 디올; 3 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 폴리올; 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르; 및 실리콘 성분을 포함하는 반응물로부터 제조된 반응 생성물을 포함할 수 있다.
본원에서 사용된 "디올"은 오직 2 개의 하이드록실 기만을 갖는 화합물을 지칭한다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 제조하는데 사용되는 디올은 선형, 분지형 및/또는 환형일 수 있다. 용어 "선형"은 직쇄 탄화수소 사슬을 갖는 화합물을 지칭하며, "분지형"이란 용어는 직쇄에서 분지되거나 연장되는 알킬 기와 같은 치환기로 수소가 치환된 탄화수소 사슬을 갖는 화합물을 의미하며, 용어 "환형"은 폐쇄된 고리 구조를 나타낸다. 디올은 또한 하나 이상의 지방족 및/또는 방향족 디올, 예컨대 2 개 이상, 3 개 이상 또는 4 개 이상의 지방족 디올로부터 선택될 수 있다. 용어 "지방족"은 포화된 탄소 결합을 함유하고 임의로 헤테로 원자 및/또는 작용기가 개재될(interrupted) 수 있는 비-방향족 직쇄, 분지형 또는 환형 탄화수소 구조를 의미한다. 예를 들어, 지방족 직쇄, 분지형 또는 환형 탄화수소 구조는 (i) 산소 원자, 질소 원자, 황 원자 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 헤테로 원자; 및/또는 (ii) 에스테르 기, 에테르 기, 카보닐 기, 아미드 기, 아미노 기, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 작용기를 의미한다. 또한, 본원에서 사용되는 "방향족"이란 용어는 가상적인 편재된 구조의 것보다 상당히 큰(탈편재화로 인해) 안정성을 갖는 공액 환형 탄화수소 구조를 의미한다.
적합한 디올의 비-제한적인 예는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2,4-트리메틸 1,3-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 펜타에틸렌 글리콜, 헥사에틸렌 글리콜, 헵타에틸렌 글리콜, 옥타에틸렌 글리콜, 노나에틸렌 글리콜, 데카에틸렌 글리콜, 3-하이드록실-2,2-디메틸프로필 3-하이드록실-2,2-디메틸프로파노에이트(하이드록시피발릴 하이드록시피발레이트 글리콜 또는 HPHP 글리콜), 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 수소화된 비스페놀 A 및 이들의 조합이다.
디올은, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 30 중량% 이상, 35 중량% 이상 또는 40 중량% 이상을 포함할 수 있다. 디올은, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위해 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 85 중량% 이하, 75 중량% 이하, 65 중량% 이하, 55 중량% 이하 또는 45 중량% 이하를 포함할 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물은 앞서 기술된 말단 값 중 임의의 것으로 선택된 양으로 디올을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응물은, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위해 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 30 내지 85 중량%, 또는 30 내지 65 중량%, 또는 35 내지 55 중량%, 또는 35 내지 45 중량% 범위 내에서 선택되는 양의 디올을 포함할 수 있다.
3 개 이상의 하이드록시 기를 포함하는 폴리올은, 3 개 이상의 하이드록시 기를 포함하는 지방족, 방향족, 선형, 분지형 및/또는 환형 폴리올과 같은 다양한 유형의 폴리올을 포함할 수 있다. 트리메틸올프로판, 글리세린, 트리메틸올에탄, 1,2,5-헥산트리올, 폴리에테르 트리올, 디-트리메틸올 프로판, 펜타에리스리톨, 디-펜타에리스리톨, 트리메틸올 부탄, 글리세롤, 트리스(2-하이드록실에틸) 이소시 아누레이트 및 이들의 조합을 포함한다.
3 개 이상의 하이드록시 기를 포함하는 폴리올은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 이상, 2 중량% 이상 또는 4 중량% 이상을 포함할 수 있다. 3 개 이상의 하이드록시 기를 포함하는 폴리올은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용된 반응물의 총 중량을 기준으로 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하 또는 8 중량% 이하를 포함할 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물은 전술한 말단 값 중 임의의 것으로 선택된 양으로 3 개 이상의 하이드록시 기를 포함하는 폴리올을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응물은, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위해 사용된 반응물의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 또는 2 내지 15 중량%, 또는 2 내지 10 중량%, 또는 4 내지 8 중량%의 범위 내에서 선택된 양으로 3 개 이상의 하이드록시 기를 포함하는 폴리올을 포함할 수 있다.
기재된 바와 같이, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 또한 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르로 제조된다. 본원에 사용된 바와 같이, "지방산의 이량체"는 불포화 지방산의 이량체화된 생성물, 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 지칭한다. 일부 예에서, 이량체화된 지방산은 18 개 이상의 탄소 원자, 24 개 이상의 탄소 원자, 30 개 이상의 탄소 원자 또는 36 개 이상의 탄소 원자를 포함한다. 이량체화된 지방산은 50 개 이하의 탄소 원자 또는 44 개 이하의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 이량체화된 지방산은 또한 예를 들어 18 내지 50 개의 탄소 원자, 또는 30 내지 44 개의 탄소 원자의 범위 내의 탄소 원자 수를 갖는 이량체화된 지방산으로부터 선택될 수 있다. 임의적으로, 이량체화된 지방산은 소량의 지방산 또는 이의 무수물 또는 에스테르의 단량체 또는 삼량체를 포함한다.
2 개의 카복실산 기를 포함하는 이량체화된 지방산은 지방산의 지방족 이량체, 적어도 일부의 에틸렌성 불포화 탄소 결합을 갖는 지방산의 이량체, 지방산의 방향족 이량체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. "지방산의 지방족 이량체"는 포화 탄소 결합을 함유하고 전술한 바와 같이 헤테로 원자 및/또는 작용기가 임의적으로 개재될 수 있는 비-방향족 직쇄, 분지형 또는 환형 탄화수소 구조를 갖는 이량체화된 지방산을 의미한다. "에틸렌성 불포화 탄소 결합"은 탄소-탄소 이중 결합을 지칭하고, "적어도 일부 에틸렌성 불포화 탄소 결합을 갖는 지방산의 이량체"는 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 비-방향족 이량체화된 지방산을 지칭한다. "지방족의 방향족 이량체"는 적어도 하나의 방향족 탄화수소 구조를 갖는 이량체화된 지방산을 말한다.
2 개의 카복실산 기를 포함하는 이량체화된 지방산은, 환형 고리로부터 연장된 2 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소 쇄, 또는 환형 고리로부터 연장된 3 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소 쇄, 또는 환형 고리로부터 연장된 4 개 이상의 선형 또는 분지형 탄화수소 쇄를 갖는 환형 고리를 포함할 수 있다. 환형 고리는 지방족 환형 고리, 방향족 환형 고리 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 2 개의 카복실산 기는 동일한 탄화수소 쇄 또는 별도의 탄화수소 쇄 상에 위치할 수 있다. 선형 또는 분지형 탄소 쇄는 인접한 개재되지 않은 탄화수소 쇄를 포함할 수 있다. 다르게는, 선형 또는 분지형 탄소 쇄는 전술한 바와 같이 헤테로 원자 및/또는 작용기가 개재될 수 있다.
적합한 이량체화된 지방산은 BASF 레진스로부터 엠폴(등록 상표) 1008과 같은 상표명 엠폴(등록 상표)로 또한 상업적으로 입수가능하다.
2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 25 중량% 이상, 35 중량% 이상 또는 45 중량% 이상을 포함할 수 있다. 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르는 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 60 중량% 이하, 또는 55 중량% 이하를 구성할 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물은 전술한 말단 값 중 임의의 것으로 선택된 양으로 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응물은 1 내지 20 중량%, 또는 25 내지 60 중량% 또는 35 내지 내지 60 중량%, 또는 45 내지 55 중량%의 범위 내에서 선택된 양으로 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 반응물은 실리콘 성분을 추가로 포함한다. 실리콘 성분은 실록산 결합, 및 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된 2 개 이상의 반응성 작용기를 포함한다. 실리콘 성분은 또한 주쇄 또는 측쇄 내에 형성된 다른 헤테로 원자 및/또는 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 성분은 또한 알킬렌 옥사이드 단위로부터 형성된 것과 같은 에테르 결합을 형성하는 개재 산소 원자를 갖는 알킬 및/또는 알킬렌 쇄를 포함할 수 있다. 알킬렌 옥사이드 단위의 비-제한적 예는 에틸렌 옥사이드 단위, 프로필렌 옥사이드 단위 및 이들의 조합을 포함한다.
또한, 실리콘 성분은 골격 또는 주쇄에 적어도 실록산 결합을 갖는 함유 실리콘 폴리에스테르 폴리올을 제공하기 위해 실리콘 구조의 반대 말단에 반응성 작용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 성분은 실록산 결합, 실리콘 구조의 하나의 말단에서의 제 1 하이드록실 기 및 실리콘 구조의 반대 말단에서의 제 2 하이드록실 기를 포함할 수 있어 다른 반응물과 반응하여 실리콘을 형성할 때 폴리에스테르 폴리올은 그의 골격 또는 주쇄에 실록산 결합을 포함하게 된다. 전술한 바와 같이 헤테로 원자 및/또는 결합을 갖는 실리콘 성분을 사용함으로써 실리콘 성분에 의해 다른 헤테로 원자 및/또는 결합이 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올의 골격 또는 주쇄에 혼입될 수 있다.
실리콘 성분은 실란올 기(Si-OH 기)를 실질적으로 함유하지 않거나, 본질적으로 함유하지 않거나, 또는 완전히 함유하지 않을 수 있다. 이 문맥에 사용된 용어 "실질적으로 함유하지 않는다"는, 실리콘 성분을 형성하는 반응물이 실리콘 성분의 총 중량을 기준으로 1,000ppm(parts per million) 미만의 실란올 기를 함유함을 의미하고, "본질적으로 함유하지 않는다"는 100ppm 미만의 실란올 기를 함유함을 의미하고, "완전히 함유하지 않는다"는 20ppb(parts per billion) 미만의 실란올 기를 함유함을 의미한다.
적합한 실리콘 성분의 비-제한적인 예는 하기 화학식 I로 표시된다:
Figure 112019067224375-pct00001
화학식 I에 있어서, n은 1 내지 50의 수, 예컨대 2 내지 40, 또는 3 내지 30 또는 4 내지 20이다. 각각의 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 개재 헤테로 원자, 작용기, 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬 기이다. 각각의 R2는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬렌 기이다. X 및 Y는 각각 독립적으로 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합이다.
본원에서 사용된 "알킬"은 선형, 분지형 및/또는 환형 1가, 포화 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 알킬 기는 선형 또는 분지형 C1-C30 1가 탄화수소 라디칼, 또는 선형 또는 분지형 C1-C20 1가 탄화수소 라디칼, 또는 선형 또는 분지형 C1-C10 1가 탄화수소 라디칼, 또는 선형 또는 분지형 C2 내지 C6 1가 탄화수소 라디칼이다. 알킬 기는 환형 C3-C19 1가 탄화수소 라디칼 또는 환형 C3-C12 1가 탄화수소 라디칼 또는 환형 C5-C7 1가 탄화수소 라디칼을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 나타낸 바와 같이, 알킬 기는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함할 수 있다. 개재 헤테로 원자 및 작용기는 앞서 기술된 임의의 헤테로 원자 및 작용기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 알킬 기는 에테르 결합을 형성하는 개재 산소 원자를 포함할 수 있다.
용어 "알킬렌"은 선형, 분지형 및/또는 환형 2가, 포화 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 알킬렌 기는 선형 또는 분지형 C1-C30 2가 탄화수소 라디칼, 또는 선형 또는 분지형 C1-C20 2가 탄화수소 라디칼, 또는 선형 또는 분지형 C1-C10 2가 탄화수소 라디칼, 또는 선형 또는 분지형 C1-C10 2가 탄화수소 라디칼, 또는 C2 내지 C6 2가 탄화수소 라디칼을 포함할 수 있으나, 이로 한정되지는 않는다. 알킬렌 기는 또한 환형 C3-C19 2가 탄화수소 라디칼 또는 환형 C3-C12 2가 탄화수소 라디칼 또는 환형 C5-C7 2가 탄화수소 라디칼을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전술된 바와 같이, 알킬렌 기는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함할 수 있다. 개재 헤테로 원자 및 작용기는 앞서 기술된 임의의 헤테로 원자 및 작용기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 알킬렌 기은 에테르 결합을 형성하는 개재 산소 원자를 포함할 수 있다.
알킬 및 알킬렌 기에 관한 선형, 분지형 또는 환형의 인용은 본원에서 2가 메틸렌 기 또는 1가 메틸 기; 선형 C2-C30 알킬 또는 알킬렌 기와 같은 선형인 기; 분지형 C3-C30 알킬 또는 알킬렌 기와 같이 (예를 들어, 수소를 메틸 기 또는 앞서 기재된 알킬 기로 대체시킴으로써) 적절하게 분지된 기; 및 환형 C3-C19 알킬 또는 알킬렌 기와 같은 환형인 기를 포함하는 것으로 이해된다. 환형 기는 또한 가교된 고리 폴리사이클로알킬 기(또는 가교된 고리 다환형 기) 및 융합된 고리 폴리사이클로알킬 기(또는 융합된 고리 다환형 기)를 포함한다.
실리콘-함유 폴리에스테르를 형성하는데 사용되는 반응물은 또한 적어도 2 개의 상이한 실리콘 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응물은 (i) 예를 들어 화학식 I로 표시되는 것과 같은, 반대 말단에 반응성 작용기를 갖는 제 1 실리콘 성분; 및 (ii) 동일한 말단에 다수의 반응성 작용기를 갖는 제 2 실리콘 성분을 포함할 수 있다. 동일한 말단에 다수의 반응성 작용기를 갖는 제 2 실리콘 성분은 펜던트 쇄에 실록산 결합을 갖는 폴리에스테르 폴리올을 제공할 것이다.
동일한 말단에 다수의 반응성 작용기를 갖는 추가의 실리콘 성분의 비-제한적인 예는 하기 화학식 II로 표시된다:
Figure 112019067224375-pct00002
화학식 II에 있어서, m은 1 내지 50의 수, 예를 들어 2 내지 40, 또는 3 내지 30, 또는 4 내지 20이다. 각각의 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 임의로 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 포함하는 알킬 기를 의미한다. R3은 전술한 바와 같이 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬렌 기이다. 각각의 W는 하이드록시알킬 기, 페놀성 알킬 기, 아미노알킬 기, 티올알킬 기, 카복실산 알킬 기, 무수물 알킬 기 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다.
본원에서 사용된 "하이드록시알킬 기", "페놀성 알킬 기", "아미노알킬 기", "티올알킬 기", "카복실산 알킬 기" 및 "무수물 알킬 기"은 페놀성 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기 및 무수물 기로 각각 치환된 알킬 기를 의미한다. 예를 들어, 적합한 하이드록시알킬 기는 2-하이드록시에틸을 포함한다.
실리콘-함유 폴리에스테르를 제조하는데 사용될 수 있는 적합한 실리콘 성분의 비-제한적인 예는 신-에츠 케미칼 컴퍼니(Shin-Etsu Chemical Co.), 겔레스트(Gelest Inc.), 실테크 및 다우 코닝 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능하다. 예를 들어, 실리콘-함유 폴리에스테르를 제조하는데 사용될 수 있는 적합한 실리콘 성분은 신-에츠 케미칼 컴퍼니로부터 제품명 KF-6000, KF-2200, X-22-162C 및 X-22-168AS으로 상업적으로 입수가능하다.
실리콘-함유 폴리에스테르를 형성하는데 사용되는 실리콘 성분은 600 g/mol 이상, 800 g/mol 이상 또는 1,000 g/mol 이상의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 실리콘 성분은 5,000g/mol 이하, 4,000g/mol 이하, 3,000g/mol 이하, 2,000g/mol 이하, 1,500g/mol 이하, 또는 1,200g/mol 이하의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 실리콘 성분은 전술한 말단 값 중 임의의 것으로 선택된 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 예를 들어, 실리콘 성분은 600 g/mol 내지 5,000 g/mol, 600 g/mol 내지 3,000 g/mol, 600 g/mol 내지 1,500 g/mol, 또는 600 g/mol 내지 1,200 g/mol의 범위 내에서 선택된 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 중량 평균 분자량은, 워터스 410 시차 굴절계(RI 검출기) 및 2 개의 PL겔 혼합-C(300Х7.5 mm) 분리용 컬럼을 갖는 워터스 2695 분리 모듈을 사용하여 1 ml min-1의 유속으로 용리제로서 테트라하이드로퓨란을 사용하여 800 내지 900,000 Da의 선형 폴리스티렌 표준에 대해 겔 투과 크로마토그래피로 결정된다.
실리콘 성분은, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상, 20 중량% 이상, 30 중량% 이상 또는 40 중량% 이상으로 포함될 수 있다. 실리콘 성분은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 80 중량% 이하, 70 중량% 이하, 60 중량% 이하 또는 50 중량% 이하로 포함될 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물은 전술한 말단 값 중 임의의 것으로 선택된 양으로 실리콘 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응물은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 실리콘 성분을 10 내지 80 중량%, 또는 10 내지 60 중량%, 또는 20 내지 50 중량%, 또는 20 내지 40 중량% 범위 내에서 선택된 양으로 포함할 수 있다.
임의적으로, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위해 부가적인 반응물이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하기 위해 사용된 반응물은 하나 이상의 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 추가로 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 "비-이량체 이산"은 2 개의 카복실산 기를 포함하는 비-이량체화된 화합물, 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 지칭한다. 일부 예에서, 비-이량체 이산은 18 개 미만의 탄소 원자, 16 개 미만의 탄소 원자, 12 개 미만의 탄소 원자 또는 10 개 미만의 탄소 원자를 포함한다. 비-이량체 이산은 또한 예를 들어 2 내지 17 개의 탄소 원자, 또는 4 내지 12 개의 탄소 원자, 또는 4 내지 10 개의 탄소 원자 범위 내의 다수의 탄소 원자를 갖는 비-이량체산으로부터 선택될 수도 있다.
비-이량체 이산은 선형, 분지형 및/또는 환형 비-이량체 다이카복실산(이의 무수물 및 에스테르를 포함함)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 이러한 비-이량체 이산은 지방족 또는 방향족일 수 있다. 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르의 비-제한적 예는 1,4-사이클로헥산디카복실산, 1,3-사이클로헥산디카복실산, 데카하이드로나프탈렌 디카복실산, 1,3-사이클로펜탄디카복실산, 1,1-사이클로프로판디카복실산, 헥사하이드로프탈산, 헥사하이드로프탈산 무수물, 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산, 프탈산 무수물, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세박산, 글루타르산 및 이들의 조합을 포함한다.
비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용된 반응물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 이상, 2 중량% 이상 또는 3 중량% 이상으로 포함될 수 있다. 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용된 반응물의 총 중량을 기준으로 40 중량% 이하, 30 중량% 이하, 20 중량% 이하 또는 10 중량% 이하로 포함될 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물은 임의의 전술한 말단 값 내에서 선택된 양으로 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응물은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는데 사용되는 반응물의 총 중량을 기준으로 1 내지 40 중량%, 또는 2 내지 30 중량%, 또는 3 내지 20 중량%, 또는 3 내지 10 중량%의 범위 내에서 선택되는 양으로 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 포함할 수 있다.
실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 반응물은 중합성 에틸렌성 불포화 기를 실질적으로 함유하지 않거나, 본질적으로 함유하지 않거나, 또는 완전히 함유하지 않을 수 있다. 이 문맥에 사용된 용어 "실질적으로 함유하지 않는다"라는 용어는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 반응물이 1,000ppm 미만의 중합성 에틸렌성 불포화 기를 함유함을 의미하고, "본질적으로 함유하지 않는다"는 100ppm 미만의 중합성 에틸렌성 불포화 기를 함유함을 의미하고, "완전히 함유하지 않는다"는 20ppb 미만의 중합성 에틸렌성 불포화 기를 함유함을 의미한다. 본원에 사용된 "에틸렌성 불포화"는 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 기를 의미한다. 용어 "중합성 에틸렌성 불포화"는 화학 반응에 참여하는 에틸렌성 불포화 기를 지칭한다.
전술한 반응물은 유리 용매가 없는 상태에서 함께 혼합되어 반응하여 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성할 수 있다. 다르게는, 전술한 반응물을 비-수성 용매에서 함께 혼합하고 반응시켜 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성시킬 수 있다. 본원에서 사용된 "비-수성 용매"는 액체 매질의 총 중량을 기준으로 50 중량% 미만의 물을 포함하는 액체 매질을 지칭한다. 본 발명에 따르면, 이러한 비-수성 액체 매질은 40 중량% 미만의 물 또는 30 중량% 미만의 물 또는 20 중량% 미만의 물 또는 10 중량% 미만의 물 또는 5 중량% 미만의 물을 함유할 수 있다. 액체 매질의 50 중량% 이상을 구성하는 용매는 유기 용매를 포함한다. 적합한 유기 용매의 비-제한적인 예는 극성 유기 용매, 예를 들어, 글리콜, 글리콜 에테르 알콜 및 알콜과 같은 양성자성 유기 용매; 및 비양성자성 유기 용매, 예컨대 케톤, 글리콜 디에테르, 에스테르 및 디에스테르를 포함한다. 유기 용매의 다른 비-제한적인 예는 방향족 및 지방족 탄화수소와 같은 비극성 용매를 포함한다.
실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 하나 이상의 촉매의 존재 하에서 제조 될 수 있다. 촉매는 폴리에스테르의 형성에 유용한 당업계에 공지된 임의의 촉매일 수 있다. 적합한 촉매의 비-제한적인 예는 트리페닐 포스파이트, 부틸 주석산 및 이들의 조합을 포함한다.
전술한 반응물로부터 형성된 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 1,000 g/mol 이상, 2,000 g/mol 이상 또는 2,500 g/mol 이상의 중량 평균 분자량을 포함할 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 35,000 g/mol 이하, 25,000 g/mol 이하, 15,000 g/mol 이하 또는 5,000 g/mol 이하의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 전술한 말단 값 중 임의의 것으로 선택된 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 예를 들어, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 1,000 g/mol 내지 35,000 g/mol, 2,000 g/mol 내지 25,000 g/mol, 2,500 g/mol 내지 15,000 g/mol, 또는 2,500 g/mol 내지 5,000 g/mol의 범위 내에서 선택되는 중량 평균 분자량이다. 중량 평균 분자량은 전술한 바와 같이 겔 투과 크로마토 그래피로 측정한다.
상기 개시된 반응물들의 혼합물로부터 제조된 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 65 mg KOH/g 이상, 75 mg KOH/g 이상, 85 mg KOH/g 이상, 95 mg KOH/g 이상, 또는 100 mg KOH/g 이상의 하이드록실 가를 가질 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 400 mg KOH/g 이하, 350 mg KOH/g 이하, 300 mg KOH/g 이하 또는 250 mg KOH/g 이하의 하이드록실 가를 가질 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 앞서 기술된 임의의 말단 값 내에서 선택된 하이드록실 가를 가질 수 있다. 예를 들어, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 65 mg KOH/g 내지 400 mg KOH/g 범위, 75 mg KOH/g 내지 350 mg KOH/g 범위, 85 mg KOH/g 내지 300 mg KOH/g 범위, 또는 100 mg KOH/g 내지 250 mg KOH/g 범위 내에서 선택된 하이드록실 가를 가질 수 있다.
실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올의 하이드록실 가는 샘플을 과량의 아세트산 무수물로 에스테르화함으로써 결정된다. 과량의 아세트산 무수물을 가수 분해에 의해 아세트산으로 전환시키고 표준 수산화 칼륨으로 전위차(potentiometrically) 적정한다. 블랭크(반응 없음)와 샘플 사이의 적정 수산화 칼륨의 부피 차이는 샘플의 산 함량에 해당하며, 그 하이드록실 수는 1 그램 샘플에서 산을 중화하는데 필요한 수산화 칼륨의 수(밀리그램)로 계산된다. 측정에 사용된 가수 분해 용액은 디메틸포름아미드, 피리딘 및 증류수의 혼합물이며, 아세틸화 시약은 촉매로서 p-톨루엔 술폰산과 아세트산 무수물 및 디클로로에탄의 혼합물이다.
본 발명은 또한 전술한 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올 및 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올과 반응성인 가교결합체 중 하나 이상을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 코팅 조성물은 상기 기재된 바와 같이 임의의 전술한 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올 중 2 개 이상, 예컨대 3 개 이상을 포함할 수 있다.
실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 코팅 조성물의 총 고형분 중량을 기준으로 5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 20 중량% 이상 또는 30 중량% 이상을 포함할 수 있다. 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올은 코팅 조성물의 총 고형분 중량을 기준으로 90 중량% 이하, 80 중량% 이하, 70 중량% 이하, 60 중량% 이하 또는 50 중량% 이하를 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 임의의 전술한 말단 값 내에서 선택된 양으로 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을, 코팅 조성물의 총 고형분 중량을 기준으로 5 내지 90 중량%, 또는 10 내지 70 중량%, 또는 20 내지 60 중량%, 또는 30 내지 50 중량% 범위 내에서 선택되는 양으로 포함할 수 있다.
기재된 바와 같이, 코팅 조성물은 또한, 상기한 적어도 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올과 반응성인 가교결합제를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "가교결합제"는 다른 작용기와 반응성이고 2 개 이상의 단량체 또는 중합체 분자를 화학 결합을 통해 연결시킬 수 있는 2 개 이상의 작용기를 포함하는 분자를 의미한다. 본 발명의 코팅은 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올의 작용기와 가교결합제의 작용기 사이의 반응을 통해 경화되어 수지(resinous) 결합제를 형성할 수 있다. "경화"는, 가교결합된 코팅을 생성하는 결합 형성을 의미한다. 경화는 열을 포함하나 이에 한정되지 않는 외부 자극의 적용시 발생할 수 있다.
가교결합제의 비-제한적인 예는 페놀 수지, 에폭시 수지, 베타-하이드록실 (알킬) 아미드 수지, 알킬화된 카바메이트 수지, 이소시아네이트, 폴리산, 무수물, 유기 금속 산-작용성 물질, 폴리아민, 폴리아미드, 아미노플라스트, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이와 같이, 가교결합제는 블로킹된 이소시아네이트 기, 에폭사이드 기, 산 기, 무수물 기, 1 급 및 2 급 아미노 기와 같은 아미노 기, 아미드 기, 아미노플라스트계 화합물, 및 이들의 혼합물을 포함하는 이소시아네이트 기를 포함하는 화합물을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다.
이소시아네이트의 비-제한적인 예는 선형, 분지형 및/또는 환형 폴리이소시아네이트와 같은 다작용성 이소시아네이트(폴리이소시아네이트)를 포함한다. 폴리이소시아네이트는 또한 예를 들어 선형 및 분지형 비-환형 폴리이소시아네이트와 같은 특정 유형의 폴리이소시아네이트만을 포함하도록 선택될 수 있다. 다작용성 폴리이소시아네이트의 예는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트와 같은 지방족 디이소시아네이트, 및 톨루엔 디이소시아네이트 및 4,4'-디 페닐메탄 디이소시아네이트와 같은 방향족 디이소시아네이트를 포함한다. 폴리이소시아네이트는 블로킹되거나 비블로킹될 수 있다. 다른 적합한 폴리이소시아네이트의 예는 이소시아네이트 삼량체, 알로파네이트, 및 다이이소시아네이트 및 폴리카보디이미드의 우레트디온, 예컨대 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 8,389,113 호의 컬럼 4, 라인 10-40에 개시된 것들을 포함한다. 폴리이소시아네이트는 또한 이소시아누레이트 삼량체, 알로파네이트 또는 우레트디온을 포함하지 않는(즉, 이들을 함유하지 않는) 폴리이소시아네이트로부터 선택될 수 있다. 적합한 폴리이소시아네이트는 당업계에 널리 공지되어 있으며 상업적으로 널리 이용가능하다. 상업적으로 입수가능한 이소시아네이트의 예는 바이어 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능한 데스모두어(DESMODUR)® N 3300A, 데스모두어® Z 4470BA, 데스모두어® N 3900 및 데스모두어® N 3400을 포함한다.
아미노플라스트의 비-제한적인 예는 아민 및/또는 아미드와 알데히드의 축합 물을 포함한다. 가장 통상적인 아민 또는 아미드는 멜라민, 우레아 또는 벤조구아 나민이다. 예를 들어, 멜라민과 포름알데히드의 축합물은 적절한 아미노플라스트이다. 그러나, 다른 아민 또는 아미드와의 축합물을 사용할 수 있다. 사용되는 알데히드로는 포름알데히드가 가장 흔한 반면, 아세트알데히드, 크로톤알데히드 및 벤즈알데히드와 같은 다른 알데히드가 사용될 수 있다.
아미노플라스트는 메틸올 기를 함유하고, 경화 반응을 개질시키기 위해 이들 기의 적어도 일부가 알콜로 에테르화될 수 있다. 메탄올, 에탄올, 부탄올 및 헥산 올을 포함하여 임의의 1가 알콜을 이 목적으로 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 상업적으로 이용가능한 아미노플라스트의 비-제한적인 예는 사이멜(CYMEL)® 303, 사이멜® 322, 사이멜® 327, 사이멜® 380 및 사이멜® 1130(사이텍 인더스트리즈 및/또는 알넥스 그룹에서 입수가능)을 포함한다.
가교결합제는 코팅 조성물의 총 고형분 중량을 기준으로 15 중량% 이상, 20 중량% 이상 또는 25 중량% 이상을 포함할 수 있다. 가교결합제는 코팅 조성물의 총 고형분 중량을 기준으로 60 중량% 이하, 50 중량% 이하, 40 중량% 이하 또는 35 중량% 이하를 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 임의의 전술한 말단 값 내에서 선택된 양의 가교결합제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고형분 중량을 기준으로 15 내지 60 중량%, 또는 20 내지 50 중량%, 또는 25 내지 40 중량%, 또는 25 내지 35 중량%의 범위 내에서 선택되는 양으로 가교결합제를 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 또한 매팅제(matting agent)를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 "매팅제"라는 용어는, 조성물로부터 형성된 코팅의 광택을 감소시키기 위해 코팅 조성물에 첨가되는 물질을 의미한다. "매팅제"라는 용어는 "플래팅제(flatting agent)"라는 용어와 상호 교환가능하다. 매팅제는 또한 최종 코팅에서 다른 특성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 광택제는 또한, 마모, 마찰 및/또는 스크래치 내성을 개선 할 수 있고; 점도를 제어할 수 있고; 및/또는 최종 코팅에서의 연질 촉감 특성을 향상시킬 수 있다. 적합한 매팅제의 비-제한적인 예는 금속 수산화물, 금속 산화물, 실리카, 발열성 실리카, 왁스-처리된 실리카, 미분된(micronized) 왁스, 폴리에테르 축합물, 폴리아미드 마이크로비드, 폴리우레탄 마이크로비드, 실리콘 마이크로비드 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물은 또한, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 제조하는데 사용된 실리콘 성분과 동일하거나 상이한 실리콘 성분을 포함할 수 있다. 실리콘 성분은 적어도 가교결합제와 반응성인 적어도 하나, 적어도 2 개 또는 적어도 3 개의 반응성 작용기를 포함할 수 있다. 반응성 작용기는 하이드록실 기, 티올 기, (메트)아크릴레이트 기, 카복실산 기, 아민 기, 에폭사이드 기, 카바메이트 기, 아미드 기, 우레아 기, 이소시아네이트 기(블로킹된 이소시아네이트 기 포함) 및 이들의 조합을 포함하나, 이로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 코팅 조성물에 첨가될 수 있는 부가적인 실리콘 성분의 비-제한적인 예는 교번하는 규소 및 산소 원자를 포함하고 반응성 작용기를 포함하는 측쇄를 갖는 중합체를 포함한다. 예를 들어, 부가적인 실리콘 성분은, 이러한 중합체의 골격 또는 주쇄로부터 연장된 측쇄를 가지며 교번하는 규소 및 산소 원자 및 적어도 하나의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘-함유 중합체를 포함할 수 있으며, 이는 비제한적으로, (메트)아크릴레이트 중합체, 폴리에테르 중합체, 폴리아미드 중합체, 폴리아민 중합체 및 이들의 조합을 포함한다. 이러한 실리콘 성분의 비-제한적인 예는 Byk 애디티브스 앤드 인스트루먼츠로부터 입수가능한 BYK(등록 상표)-실클린 3700과 같은 하이드록실 작용성 실리콘-함유 폴리아크릴레이트이다.
추가의 실리콘 성분은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상, 0.25 중량% 이상 또는 0.3 중량% 이상을 포함할 수 있다. 추가의 실리콘 성분은 코팅 조성물의 총 고형분 중량을 기준으로 1.5 중량% 이하, 1 중량% 이하 또는 0.75 중량% 이하로 포함될 수 있다. 코팅 조성물은 임의의 전술한 말단 값 내에서 선택된 양으로 추가의 실리콘 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은, 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.1 내지 1.5 중량%, 또는 0.25 내지 1 중량%, 또는 0.3 내지 0.7 중량%의 범위 내에서 선택된 양으로 추가의 실리콘 성분을 포함할 수 있다.
실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올, 및 임의적으로, 추가의 실리콘 성분이 코팅 조성물의 필름-형성 수지의 전부 또는 일부를 형성할 수 있음을 알 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 추가의 필름-형성 수지가 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 당업계에 공지된 임의의 다양한 열가소성 및/또는 열경화성 필름-형성 수지를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "필름-형성 수지"는 조성물에 존재하는 임의의 희석제 또는 담체를 제거할 때 기판의 적어도 수평 표면 상에 자체-지지 연속 필름을 형성할 수 있는 수지를 의미한다. 또한, 용어 "열경화"는 경화 또는 가교결합시 비가역적으로 "경화"되는 수지를 지칭하며, 이대 중합체 성분의 중합체 쇄는 공유 결합에 의해 함께 결합된다. 일단 경화되거나 가교결합되면, 열경화성 수지는 열을 가할 때 녹지 않으며 용매에 불용성이다. 언급한 바와 같이, 필름-형성 수지는 또한 열가소성 필름-형성 수지를 포함할 수도 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "열가소성"이란 용어는, 공유 결합에 의해 결합되지 않으며, 따라서 가열시 액체 유동이 일어날 수 있고 용매에 가용성인 중합체성 성분을 포함하는 수지를 의미한다.
상기 추가의 필름-형성 수지는 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴 중합체, 전술한 것들과 다른 폴리에스테르 중합체, 폴리아미드 중합체, 폴리에테르 중합체, 상기 기술된 것과 상이한 폴리실록산 중합체, 폴리에폭시 중합체, 플루오로중합체, 에폭시 수지, 비닐 수지, 이들의 공중합체, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 열경화성 또는 경화성 필름 형성 중합체 또는 수지는 전형적으로 작용기를 갖는다. 필름-형성 수지는 카복실산 기, 아민 기, 에폭사이드 기, 하이드록실 기, 티올 기, 카바메이트 기, 아미드 기, 우레아 기, 이소시아네이트 기(블로킹된 이소시아네이트 기 포함), 및 이들의 조합을 포함한다. 적절한 필름-형성 수지의 혼합물이 또한 본 발명의 코팅 조성물의 제조에 사용될 수 있다.
가교결합제는 전형적으로, 코팅 조성물에 존재할 때, 부가적인 열경화성 필름-형성 수지와 반응한다. 가교결합제는 앞서 기술된 임의의 가교결합제를 포함할 수 있다. 가교결합제는 또한, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올과 반응하는 가교결합제와 동일하거나 상이할 수 있다. 추가의 열경화성 필름-형성 수지는 또한 그들 자신과 반응성인 작용기를 가질 수 있고; 이러한 방식으로, 이러한 열경화성 수지는 자기-가교결합성이다.
본 발명의 코팅 조성물은 또한 다른 임의적 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 또한 착색제를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 "착색제"는, 조성물에 색상 및/또는 다른 불투명도 및/또는 다른 시각적 효과를 부여하는 임의의 물질을 지칭한다. 착색제는 별개의(discrete) 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크와 같은 임의의 적합한 형태로 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 둘 이상의 착색제의 혼합물이 본 발명의 코팅에 사용될 수 있다.
예시적인 착색제는 특수 효과 조성물뿐만 아니라 안료(유기 또는 무기), 염료 및 틴트, 예컨대 페인트 산업에서 사용되고/되거나 건식 색상 제조협회(DCMA)에 나열된 것들을 포함한다. 착색제는, 예를 들어 사용 조건 하에서 불용성이지만 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기 또는 무기성일 수 있고 응집되거나 비-응집될 수 있다. 착색제는 그라인드 비히클, 예를 들어 아크릴 그라인드 비히클의 사용에 의해 코팅에 혼입될 수 있으며, 이의 사용은 당업자에게 익숙할 것이다.
안료 및/또는 안료 조성물의 예는, 카바졸 디옥사진 조 안료, 아조, 모노아조, 디아조, 나프톨 AS, 염 유형(플레이크), 벤즈이미다졸론, 이소인돌리논, 이소인돌린 및 다환형 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌, 페리논, 디케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안산트론, 디옥사진, 트리아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 디케토피롤로 피롤 레드("DPPBO 레드"), 이산화 티타늄, 카본 블랙 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이로 제한되지는 않는다. "안료" 및 "착색된 충전제"라는 용어는 상호 교환가능하게 사용할 수 있다.
예시적인 염료는 프탈로 그린 또는 블루, 산화철, 비스무트 바나데이트, 안트라퀴논 및 페릴렌 및 퀸아크리돈과 같은 용매 및/또는 수성계인 것들을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
예시적인 색소는 데구사(Degussa, Inc.)로부터 상업적으로 입수 할 수 있는 AQUA-CHEM 896, 이스트만 케미칼 인코포레이티드의 애큐레이트 디스퍼젼스 디비젼으로부터 상업적으로 입수가능한 CHARISMA COLORANTS 및 MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS와 같은 수계 또는 수혼화성 담체에 분산된 안료를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 코팅 조성물과 함께 사용될 수 있는 물질의 다른 비-제한적인 예는 가소제, 내마모성 입자, 내부식성 입자, 부식 억제 첨가제, 제한되는 것은 아니지만 미카, 활석 및 점토를 비롯한 충전제, 산화 방지제, 장애 아민 광 안정화제, UV 광 흡수제 및 안정화제, 계면 활성제, 유동 및 표면 조절제, 요변성제, 반응성 희석제, 촉매, 반응 억제제 및 기타 통상적인 보조제를 포함한다. 예를 들어, 코팅 조성물은 비-수성 용매, 예를 들어 전술된 임의의 비-수성 용매와 같은 비-수성 용매를 포함할 수 있다.
실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올, 및 임의적으로, 본원에 기재된 코팅 조성물을 구성하는 추가의 성분은 또한 중합성 에틸렌성 불포화 기를 실질적으로 함유하지 않거나, 본질적으로 함유하지 않거나, 또는 완전히 함유하지 않을 수 있다. 이 문맥에서 사용되는 "실질적으로 함유하지 않는"이라는 용어는 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올 및 임의적으로, 코팅 조성물을 구성하는 추가 성분이, 폴리에스테르 폴리올, 및 임의적으로, 본원에 기재된 코팅 조성물을 구성하는 임의의 추가의 성분의 총 중량을 기준으로 1,000ppm 미만의 중합성 에틸렌성 불포화 기를 함유함을 의미하고, "본질적으로 함유하지 않는다"는 100ppm 미만의 중합성 에틸렌성 불포화 기를 함유함을 의미하고, "완전히 함유하지 않는다"는 20ppb 미만의 중합성 에틸렌성 불포화 기를 함유함을 의미한다.
본 발명의 코팅 조성물은 넓은 범위의 기판에 적어도 부분적으로 적용되고 경화되어 코팅을 형성한다. 예를 들어, 본 발명의 코팅 조성물은 자동차 기판, 산업용 기판, 포장 기판, 목재 바닥 및 가구, 의류, 하우징 및 회로판을 비롯한 전자제품, 유리 및 투명지, 골프 공을 포함하는 스포츠 장비에 적용될 수 있다. 이러한 기판은 예를 들어 금속성 또는 비금속성일 수 있다. 금속 기판은 주석, 강철(특히 전기 아연 도금 강철, 냉간 압연 강철, 핫-딥핑 아연 도금 강철), 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금으로 코팅된 강철, 및 알루미늄 도금 강철을 포함하나, 이로 한정되는 것은 아니다. 비금속 기판은 중합체, 플라스틱, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아미드, 셀룰로오스, 폴리스티렌, 폴리아크릴, 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, 에틸렌 비닐 알콜(EVOH), 폴리락트산, 기타 "그린(green)" 중합체 기판, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(PC/ABS), 폴리아미드, 목재, 베니어, 목재 복합재, 입자 보드, 중간 밀도 섬유보드, 시멘트, 스톤, 유리, 종이, 카드보드, 텍스타일, 천연 및 합성 가죽 등을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물로부터 형성된 코팅은 소비자 전자 제품 상에 적어도 부분적으로 코팅될 때 특히 유용하다. 예를 들어, 본 발명의 코팅은 랩탑, 태블렛, 키보드, 휴대폰, 다른 휴대용 전자 장치 등에 발견되는 기판에 적용될 수 있다. 상기에 기초하여, 본 발명은 본원에 기재된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 표면을 갖는 전자 제품 또는 전자 부품을 추가로 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물은 전기 코팅, 분무, 정전 분무, 딥핑, 롤링, 칫솔질 등과 같은 당업계의 임의의 수단에 의해 적용된 후 경화되어 코팅을 형성할 수 있다. 본 발명의 코팅은 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 또는 20 마이크로미터 내지 80 마이크로미터의 건조 필름 두께에 적용될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 또한 단독으로 또는 프라이머 및/또는 베이스코트와 조합하여 사용될 수 있다. "프라이머 코팅 조성물"은, 보호 또는 장식 코팅 시스템의 적용을 위한 표면을 제조하기 위해 기판 상에 언더 코팅이 침착될 수 있는 코팅 조성물을 의미한다. 베이스코트는, 코팅이 프라이머 상에 및/또는 색상에 영향을 미치고/미치거나 다른 시각적 효과를 제공하는 성분(예컨대, 안료)을 임의적으로 포함하는 기판 상에 직접적으로 침착되며 보호 및 장식 코팅 시스템으로 오버코팅될 수 있는 코팅 조성물을 지칭한다.
코팅 조성물은, 기판에 적용되고 경화되어 부드럽고 매끄러운 촉감 또는 촉감을 갖는 코팅을 형성할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "연질 촉감 코팅"은 연질 촉감 또는 느낌의 범위, 예를 들면, 벨벳 촉감 또는 느낌, 실크 촉감 또는 느낌, 고무질 촉감 또는 느낌을 기판에 부여할 수 있는 코팅을 의미한다. 예를 들어, 본원에 기술된 코팅 조성물로부터 형성된 코팅은, 문헌[Fischerscope HM2000 Manual ("Fischer microhardness test")]에 기술된 지침에 따라 피셔스코프(Fischerscope) HM2000 스타일러스 미세경도 기기로 측정시 1 내지 30 N/mm2, 또는 2 내지 25 N/mm2, 또는 5 내지 20 N/mm2, 또는 10 내지 18 N/mm2 범위 내의 피셔 미세경도; ASTM 방법 D1894-14에 따른 퀄리테스트(QUALITEST)TM FX-7000 마찰 계수 시험기에 의해 측정시, 0.01 내지 0.40, 또는 0.05 내지 0.35, 또는 0.10 내지 0.30, 또는 0.15 내지 0.25의 범위 내의 마찰 계수; 및/또는 문헌[Taylor Hobson Precision Surtronic 3 Duo Manual ("surface roughness test")]에 기재된 지침에 따라 테일러 홉슨 프리시젼 서트로닉 3 듀오 프로파일로미터에 의해 측정시 0.1 마이크로-인치 내지 60 마이크로-인치, 또는 1 마이크로-인치 내지 60 마이크로-인치, 또는 5 마이크로-인치 내지 40 마이크로-인치, 또는 10 마이크로-인치 내지 30 마이크로-인치, 또는 10 마이크로-인치 내지 25 마이크로-인치의 표면 조도를 보이는 것으로 확인되었다. 본 명세서에 사용된 "피셔 미세경도"는 변형에 대한 물질의 경도를 말하며, "마찰 계수"는 물체와 표면 사이의 접촉을 유지하는 힘과 물체의 운동에 저항하는 마찰력의 비율을 가리키고, "표면 조도"는 표면의 텍스처는 이상적인 형태으로부터의 표면의 수직 편차로 정량화되는, 코팅 표면의 텍스처와 같은 표면의 텍스처를 가리킨다.
양호한 연질 촉감 특성 외에도, 코팅 조성물은 기판에 적용되고 경화되어 우수한 지문 방지 특성을 갖는 코팅을 형성할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "지문 방지 코팅"이라는 용어는, 지문 자국(mark) 및 얼룩을 마스킹 또는 방지하고 나타나지 않는 자국 및 얼룩의 용이한 제거를 허용하는 코팅을 의미한다. 즉, 본원에 기재된 코팅 조성물로부터 침착된 코팅은 지문 자국 및 얼룩을 마스킹 또는 방지하고, 코팅 상에 존재하는 자국 및 얼룩을 쉽게 제거할 수 있음이 밝혀졌다. 예를 들어, 코팅은 일반적으로 약간의 가시적인 지문 자국이나 얼룩만이 있으며, 지문 자국 또는 얼룩을 완전히 제거하기 위해 일반적으로 마른 천이나 티슈로 3 회 이하의 와이핑이 요구된다.
따라서, 본원에 기재된 코팅 조성물은 연질 촉감, 양호한 지문 방지 특성 및 코팅에서 요구되는 다른 특성을 갖는 코팅을 형성하기 위해 기판에 적용될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명의 일반적인 원리를 설명하기 위해 제공된다. 본 발명은 제시된 특정 실시예로 한정되는 것으로 간주되어서는 안된다. 실시예에서 모든 부 및 퍼센트는, 달리 기재되지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 1-5
폴리에스테르 폴리올 제조
폴리에스테르 폴리올을 표 1에 열거된 성분들로부터 제조하였다.
표 1
Figure 112019067224375-pct00003
폴리에스테르 폴리올 샘플을, 표 1에 열거된 각각의 성분을 적합한 반응 용기에서 독립적으로 혼합하여 제조하였다. 용기의 내용물을 150℃로 가열하고, 질소 캡을 질소 살포로 전환시켰다. 반응 혼합물의 온도를 단계적으로 180℃로 올리고 일정 시간 동안 유지하였다. 반응기의 내용물을 80℃ 미만으로 냉각시키고 부었다. 폴리에스테르 폴리올 샘플의 다양한 특성을 표 2에 나타내었다.
표 2
Figure 112019067224375-pct00004
실시예 6
용매 블렌드의 제조
2 개의 용매 블렌드를 표 3에 열거된 성분들로부터 제조하였다.
표 3
Figure 112019067224375-pct00005
용매 블렌드 A 및 용매 블렌드 B를 각각, 표 3에 열거된 개별 성분들을 플라스틱 보틀에서 2 분 동안 혼합하여 제조하였다.
실시예 7 내지 15
지문 방지성 연질 촉감 코팅의 제조 및 평가
파트 A: 표 4에 열겨된 성분들로부터 초기 코팅 조성물 세트를 제조하였다.
표 4
Figure 112019067224375-pct00006
코팅 조성물을, 가교제 및 용매 블렌드 B를 제외하고는, 표 4에 열거된 모든 성분을 4 oz 유리 병에서 칭량한 다음, 라우(Lau) 분산기 Model Das H-TP 200-K 혼합기를 사용하여 60 분 동안 성분들을 진탕시켜 제조하였다. 초기 분산이 완료된 후, 가교결합제 및 용매 B 블렌드 B를 병에 첨가하고 생성된 샘플을 공기 구동식 플라스틱 혼합 블레이드로 2 분 동안 혼합하였다. 이어서, 생성된 코팅 조성물을 흑색 PC/ABS 패널 상에 분무 도포하고, 60℃에서 30 분 동안 경화시킨 다음, 80℃에서 6 시간 후 베이킹하여 지문 방지성 연질 촉감 코팅을 형성하였다.파트 B: 더 낮은 60°광택 값(<1.5)으로 인해 더 높은 광택을 제공하기 위한 3 개의 추가 코팅 조성물을 표 5에 열거된 성분들을 먼저 혼합함으로써 추가로 제조하였다.
표 5
Figure 112019067224375-pct00007
코팅 조성물을, 가교제 및 용매 블렌드 B를 제외하고는, 표 5에 열거된 모든 성분을 4 oz 유리병에서 계량한 다음, 라우 분산기 Model Das H-TP 200-K 혼합기를 사용하여 60 분 동안 성분들을 진탕시켜 제조하였다. 초기 분산이 완료된 후, 가교결합제 및 용매 B 블렌드 B를 병에 첨가하고 생성된 샘플을 공기 구동식 플라스틱 혼합 블레이드로 2 분 동안 혼합하였다. 이어서, 조성물을 표 6에 기재된 실시예 7 및 11로부터의 조성물을 개질시키기 위해 사용하였다.
표 6
Figure 112019067224375-pct00008
이어서, 생성된 코팅 조성물을 흑색 PC/ABS 패널 상에 분무 적용하고, 60℃에서 30 분 동안 경화시킨 다음, 80℃에서 6 시간 동안 후 베이킹하여 지문 방지성 연질 촉감 코팅을 형성시켰다.
경화된 필름의 건조 필름 두께 및 광택을 표 7에 나타내었다.
표 7
Figure 112019067224375-pct00009
이어서, 코팅된 패널을 지문 방지 성능에 대해 평가하였다. 패널은 초기 지문 전달, 및 건조한 훼이셜 티슈로 와이핑하여 지문을 제거할 수 있는 용이성에 대해 평가되었다. 결과는 표 8에 나열되어 있다.
표 8
Figure 112019067224375-pct00010
표 8에 나타낸 바와 같이, 실리콘 단량체가 없는 샘플(비교 실시예 15)에 적용된 지문은 10 와이핑의 훼이셜 티슈으로는 제거될 수 없었지만, 실리콘 단량체 (실시예 14)로 샘플에 적용된 지문은, 훼이셜 티슈를 사용하여 단지 7 와이핑에 제거할 수 있었다.
실시예 16
지문 방지 및 연질 촉감 특성의 평가
파트 A: 코팅 조성물을 먼저 표 9에 열거된 성분들로부터 제조하였다.
표 9
Figure 112019067224375-pct00011
코팅 조성물을, 실시예 7 내지 15에 기재된 단계에 따라 표 9에 열거된 성분으로 먼저 제조하였다. 생성된 코팅 조성물 약 3.5g을 실시예 7에서 제조된 코팅 조성물 약 46.9g과 2 분 동안 공기 구동식 플라스틱 혼합 블레이드로 혼합하였다. 최종 코팅 조성물을 흑색 PC/ABS 패널 상에 분무 적용하고 60℃에서 30 분 동안 경화시킨 후 80℃에서 6 시간 동안 후 베이킹하여 지문 방지성 연질 촉감 코팅을 형성하였다. 경화된 코팅의 건조 필름 두께 및 광택은 표 10에 열거되어 있다.
표 10
Figure 112019067224375-pct00012
파트 B: 파트 A 및 비교 실시예 10의 흑색 PC/ABS 패널에 적용된 코팅을 지문 방지 및 연질 접촉 특성에 대해 시험하였다.
개인의 이마를 가로 질러 지문을 와이핑한 다음 코팅을 접촉하여 지문 방지 성능을 시험하였다. 전달 정도가 평가된다. 중질 전달은 일반적으로 광택을 증가시키고 고도로 가시적인 반면, 불량한 지문 전달은 훨씬 덜 가시적이다. 지문의 가시성은, 가시성이 없는 0에서 가장 가시적인 5까지의 스케일을 기준으로 한다. 초기 지문을 평가한 후 건조한 천이나 티슈를 취하여 적용된 지문의 와이핑을 시도하여 지문의 청소성(cleanability)을 시험했다. 스크리닝 목적으로, 지문을 3 회 와이핑한 후 다시 평가했다. 각 지문마다 새 천이나 티슈를 사용해야 한다. 청소성 수치가 적을수록 성능이 우수하다. 지문 시험의 결과는 표 11에 나와 있다.
표 11
Figure 112019067224375-pct00013
기재된 바와 같이, 코팅은 또한 연질 촉감 특성에 대해 평가되었다. 연질 촉감 특성은 마찰 계수, 표면 거칠기 및 피셔 미세 경도를 시험하여 평가되었다. 지문 시험의 결과는 표 12에 나와 있다.
표 12
Figure 112019067224375-pct00014
본 발명은 또한 다음의 항목에 관한 것이다.
제 1 항목:
디올; 3 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 폴리올; 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르; 및 실록산 결합, 및 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된 2 개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘 성분을 포함하는 반응물로부터 제조된 반응 생성물을 포함하는 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 2 항목:
제 1 항목에 있어서,
상기 반응물이 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 추가로 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 3 항목:
제 1 항목 또는 제 2 항목에 있어서,
상기 디올이 2 종 이상의 상이한 지방족 디올을 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 4 항목:
제 3 항목에 있어서,
상기 지방족 디올 중 하나 이상이 분지형 디올인, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 5 항목:
제 1 항목 내지 제 4 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르가, 고리로부터 연장되는 2 개 이상의 선형 또는 분지형 탄소 쇄를 갖는 지방족 고리를 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 6 항목:
제 2 항목 내지 제 5 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르가 지방족 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르인, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 7 항목:
제 1 항목 내지 제 6 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 실리콘 성분이 600 g/mol 내지 5,000 g/mol의 범위의 중량 평균 분자량을 갖는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 8 항목:
제 1 항목 내지 제 7 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 실리콘 성분이 2 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 9 항목:
제 1 항목 내지 제 8 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 실리콘 성분이 하기 화학식 I로 표시되는 화합물인, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올:
Figure 112019067224375-pct00015
상기 식에서,
n은 1 내지 50의 수이고;
각 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 개재(interrupting) 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬 기이고;
각 R2는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬렌 기이고;
X 및 Y는 독립적으로 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
제 10 항목:
제 9 항목에 있어서,
X 및 Y가 각각 하이드록실 기를 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
제 11 항목:
제 1 항목 내지 제 10 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 반응물이 하기 화학식 II로 표시되는 제 2 실리콘 성분을 추가로 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올:
Figure 112019067224375-pct00016
상기 식에서,
m은 1 내지 50의 수이고;
각 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬 기이고;
R3은 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의로 포함하는 알킬렌 기이고;
각각의 W는 독립적으로 하이드록시알킬 기, 페놀성 알킬 기, 아미노알킬 기, 티올알킬 기, 카복실산 알킬 기, 무수물 알킬 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
제 12 항목:
(a) (i) 디올; (ii) 3 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 폴리올; (iii) 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르; 및 (iv) 실록산 결합, 및 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된 2 개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘 성분
을 포함하는 반응물로부터 제조된 반응 생성물을 포함하는 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올; 및
(b) (a)와 반응성인 가교결합제
를 포함하는 코팅 조성물.
제 13 항목:
제 12 항목에 있어서,
상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 반응물이 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.
제 14 항목:
제 12 항목 또는 제 13 항목에 있어서,
상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 디올이 2 종 이상의 상이한 지방족 디올을 포함하는, 코팅 조성물.
제 15 항목:
제 12 항목 내지 제 14 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 실리콘 성분이 2 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는, 코팅 조성물.
제 16 항목:
제 12 항목 내지 제 15 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 실리콘 성분이 하기 화학식 I로 표시되는 화합물인, 코팅 조성물:
Figure 112019067224375-pct00017
상기 식에서,
n은 1 내지 50의 수이고;
각 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬 기이고;
각 R2는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬렌 기이고;
X 및 Y는 독립적으로 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
제 17 항목:
제 16 항목에 있어서,
X 및 Y가 각각 하이드록실 기를 포함하는, 코팅 조성물.
제 18 항목:
제 12 항목 내지 제 17 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 반응물이 하기 화학식 II로 표시되는 제 2 실리콘 성분을 추가로 포함하는, 코팅 조성물:
Figure 112019067224375-pct00018
상기 식에서,
m은 1 내지 50의 수이고;
각 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬 기이고;
R3은 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의로 포함하는 알킬렌 기이고;
각각의 W는 독립적으로 하이드록시알킬 기, 페놀성 알킬 기, 아미노알킬 기, 티올알킬 기, 카복실산 알킬 기, 무수물 알킬 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
제 19 항목:
제 12 항목 내지 제 18 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
매팅제를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
제 20 항목:
제 12 항목 내지 제 19 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
비-수성 용매를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
제 21 항목:
제 12 항목 내지 제 20 항목 중 어느 한 항목에 있어서,
상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올의 제 1 또는 제 2 실리콘 성분과 동일하거나 상이하며, 가교결합제와 반응성인 제 3 실리콘 성분을 추가로 포함하는 코팅 조성물.
제 22 항목:
제 12 항목 내지 제 21 항목 중 어느 한 항목의 코팅 조성물로 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기판.
제 23 항목:
제 12 항목 내지 제 21 항목 중 어느 한 항목의 코팅 조성물로 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 표면을 포함하는 전자 장치 또는 전자 부품.
본 발명의 특정한 실시양태가 설명을 위해 상기에 기재되었지만, 본 발명의 세부사항의 많은 변이가 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명으로부터 벗어남이 없이 행해질 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (21)

  1. 디올;
    3 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 폴리올;
    2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르; 및
    실록산 결합(linkage), 및 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된 2 개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘(silicone) 성분
    을 포함하는 반응물로부터 제조된 반응 생성물을 포함하는 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응물이 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 추가로 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디올이 2 종 이상의 상이한 지방족 디올을 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지방족 디올 중 하나 이상이 분지형 디올인, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르가, 고리로부터 연장되는 2 개 이상의 선형 또는 분지형 탄소 쇄를 갖는 지방족 고리를 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르가 지방족 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르인, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실리콘 성분이 600 g/mol 내지 5,000 g/mol의 범위 내의 중량 평균 분자량을 갖는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 실리콘 성분이 2 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 실리콘 성분이 하기 화학식 I로 표시되는 화합물인, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올:
    Figure 112019067224375-pct00019

    상기 식에서,
    n은 1 내지 50의 수이고;
    각 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 개재(interrupting) 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬 기이고;
    각 R2는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬렌 기이고;
    X 및 Y는 독립적으로 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
  10. 제 9 항에 있어서,
    X 및 Y가 각각 하이드록실 기인, 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올.
  11. (a) (i) 디올;
    (ii) 3 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는 폴리올;
    (iii) 2 개의 카복실산 기를 포함하는 지방산의 이량체, 또는 이의 무수물 또는 에스테르; 및
    (iv) 실록산 결합, 및 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된 2 개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘 성분
    을 포함하는 반응물로부터 제조된 반응 생성물을 포함하는 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올; 및
    (b) (a)와 반응성인 가교결합제
    를 포함하는 코팅 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 반응물이 비-이량체 이산 또는 이의 무수물 또는 에스테르를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 디올이 2 종 이상의 상이한 지방족 디올을 포함하는, 코팅 조성물.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 실리콘 성분이 2 개 이상의 하이드록실 기를 포함하는, 코팅 조성물.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올을 형성하는 실리콘 성분이 하기 화학식 I로 표시되는 화합물인, 코팅 조성물:
    Figure 112020090324150-pct00020

    상기 식에서,
    n은 1 내지 50의 수이고;
    각 R1은 독립적으로 수소, 메틸 기, 또는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬 기이고;
    각 R2는 개재 헤테로 원자, 작용기 또는 이들의 조합을 임의적으로 포함하는 알킬렌 기이고;
    X 및 Y는 독립적으로 하이드록실 기, 페놀 기, 아미노 기, 티올 기, 카복실산 기, 무수물 기 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
  16. 제 15 항에 있어서,
    X 및 Y가 각각 하이드록실 기인, 코팅 조성물.
  17. 제 11 항에 있어서,
    매팅제(matting agent)를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  18. 제 11 항에 있어서,
    비-수성 용매를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘-함유 폴리에스테르 폴리올의 제 1 또는 제 2 실리콘 성분과 상이하며 상기 가교결합제와 반응성인 제 3 실리콘 성분을 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  20. 제 11 항의 코팅 조성물로 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기판.
  21. 제 11 항의 코팅 조성물로 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 표면을 포함하는 전자 장치 또는 전자 부품.
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