KR19980063275A - Self-crosslinking Paint Formulations - Google Patents

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KR19980063275A
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Abstract

본 발명은 휘발성 유기 화합물을 전혀 함유하지 않거나 매우 적게 함유하는, 페인트와 같은 수-환원성(water-reducible) 자가-가교결합성 도료 조성물 제조에 사용될 수 있는 라텍스의 합성에 관한 것이다. 본 발명의 라텍스를 사용하여 제형되는 도료는 내용매성, 가요성 및 자외선 내광성이 우수할 뿐만 아니라 환경적으로도 이점을 제공한다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 하기 (1) 내지 (4)로 이루어진 수-환원성 도료 조성물을 개시한다: (1) 물; (2) 단량체 100 중량%를 기준으로, (a) 비닐 방향족 단량체 약 30 내지 약 75 중량%, (b) 알킬 아크릴레이트 단량체 약 20 내지 약 65 중량%, (c) 알킬 프로펜산 단량체 약 1 내지 약 8 중량%, 및 (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 0.5 내지 약 5 중량%로부터 유도되는 반복단위를 갖는 수지; (3) 수화제; 및 (4) 탈포제. 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란은 가장 바람직한 아크릴옥시알케닐-트리알콕시실란 단량체의 대표적인 예이다.The present invention relates to the synthesis of latexes which can be used to prepare water-reducible self-crosslinkable coating compositions, such as paints, which contain no or very little volatile organic compounds. Paints formulated using the latex of the present invention not only have good solvent resistance, flexibility and ultraviolet light resistance but also provide environmental benefits. More specifically, the present invention discloses a water-reducible coating composition consisting of the following (1) to (4): (1) water; (2) about 30 to about 75 weight percent of vinyl aromatic monomer, (b) about 20 to about 65 weight percent of alkyl acrylate monomer, and (c) about 1 to about alkyl propene acid monomer, based on 100 weight percent of monomer About 8 weight percent, and (d) a resin having a repeating unit derived from about 0.5 to about 5 weight percent of an acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer; (3) hydrating agents; And (4) defoamers. Gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane is a representative example of the most preferred acryloxyalkenyl-trialkoxysilane monomers.

Description

자가-가교결합성 도료 제제Self-crosslinking Paint Formulations

대부분의 종래 도료 수지는 수불용성이다. 따라서, 통상의 실시에 있어서, 이들 수지는 기판 표면에 도포하기에 적합한 도료 조성물을 제공하기 위해 유화제 또는 계면활성제의 도움으로 적당한 유기 용매에 용해되거나 물에 분산되었다. 유기 용매 용액의 심각한 결점은 이들이 잠재적으로 독성이고 인화성이며 환경 오염물이라는 것이다. 수-환원성 도료는 이들 문제점을 크게 감소시킨다. 이런 이유로 인해, 다수의 용도에 있어서 오일계 페인트 대체용으로서 수계 페인트가 통용되고 있다.Most conventional paint resins are water insoluble. Thus, in common practice, these resins were dissolved in a suitable organic solvent or dispersed in water with the aid of an emulsifier or surfactant to provide a coating composition suitable for application to the substrate surface. A serious drawback of organic solvent solutions is that they are potentially toxic, flammable and environmental contaminants. Water-reducible paints greatly reduce these problems. For this reason, water-based paints are commonly used as oil-based paint substitutes in many applications.

미국 특허 제 4,474,926 호에 기재된 것과 같은 각종 수-환원성 도료 수지가 개발되었다. 이런 수지를 이용한 수-환원성 도료가 각종 목적을 위해 개발되었고 고속도로 줄무늬 페인트와 같은 다수의 용도에 널리 수용되었다.Various water-reducing paint resins, such as those described in US Pat. No. 4,474,926, have been developed. Water-reducible paints using these resins have been developed for a variety of purposes and have been widely accepted for many applications such as highway stripe paint.

미국 특허 제 4,968,741 호는 부식 및 녹 내성이 개선된 금속 기판용 도료를 기술하고 있다. 이런 도료는 수-환원성 유형이고 자동차 산업 및 우수한 녹 내성이 요구되는 기타 용도에 유익하게 이용될 수 있다. 예를 들면, 이런 도료는 교량 및 기타 옥외 금속 구조물 도장에 우수하다.U. S. Patent No. 4,968, 741 describes a coating for a metal substrate with improved corrosion and rust resistance. Such paints are of the water-reducible type and can be advantageously used in the automotive industry and other applications where good rust resistance is required. For example, these paints are excellent for painting bridges and other outdoor metal structures.

또한, 수-환원성 도료 제제를 사용하여 제조한 도료는 물리적 및 화학적 특성의 원하는 조합을 제공하는 것이 중요하다. 예를 들면, 다수의 용도에 있어서, 도료가 우수한 가요성, 우수한 자외선 내광성 및 우수한 내용매성을 나타내는 것이 중요하다. 금속 기판을 포함하는 용도에 있어서는 탁월한 부식 및 녹 내성도 통상적으로 요구된다.It is also important that paints prepared using water-reducible paint formulations provide the desired combination of physical and chemical properties. For example, in many applications, it is important that paints exhibit excellent flexibility, excellent ultraviolet light resistance and good solvent resistance. Excellent corrosion and rust resistance is also typically required for applications involving metal substrates.

본 발명의 목적에 있어서, 수성 도료계는 수첨에 의해 환원될 수 있고 기판 표면에 도포시 내구성 도료를 형성하는 수중 수지의 콜로이드성 분산액인 것으로 생각된다. 용어 수성 도료계는 본원에서 용어 수-환원성 도료와 상호 교환적으로 사용된다. 수-환원성 도료에 적용되기도 하는 기타 명칭으로는 수인성, 수용성 및 수-희석성이 있다.For the purposes of the present invention, aqueous coating systems are considered to be colloidal dispersions of resins in water which can be reduced by hydrogenation and form a durable coating upon application to the substrate surface. The term aqueous paint system is used herein interchangeably with the term water-reducible paint. Other names that may be applied to water-reducing paints are water-soluble, water-soluble and water-dilutable.

본 발명은 우수한 내용매성, 감소된 건조시간 및 금속 및 유리에 대한 개선된 접착성을 제공하는, 페인트와 같은 자가-가교결합성 수-환원성 도료 조성물 제조에 사용될 수 있는 라텍스의 합성에 관한 것이다. 본 발명의 라텍스를 사용하여 제형된 도료는 휘발성 유기 화합물을 전혀 함유하지 않거나 매우 적게 함유하고 부가적으로 우수한 가요성 및 우수한 자외선 내광성을 제공하기 때문에 환경적으로도 유리하다.The present invention relates to the synthesis of latexes that can be used to prepare self-crosslinkable water-reducible paint compositions such as paints, providing good solvent resistance, reduced drying time and improved adhesion to metals and glasses. Paints formulated using the latex of the present invention are also environmentally beneficial because they contain no or very few volatile organic compounds and additionally provide excellent flexibility and excellent ultraviolet light resistance.

보다 구체적으로는, 본 발명은 하기 (1) 내지 (4)로 이루어진 수-환원성 도료 조성물을 개시한다: (1) 물; (2) 단량체 100 중량%를 기준으로, (a) 비닐 방향족 단량체 약 30 내지 약 75 중량%, (b) 알킬 아크릴레이트 단량체 약 20 내지 약 65 중량%, (c) 알킬 프로펜산 단량체 약 1 내지 약 8 중량%, 및 (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 0.5 내지 약 5 중량%로부터 유도되는 반복단위를 갖는 수지; (3) 수화제; 및 (4) 탈포제.More specifically, the present invention discloses a water-reducible coating composition consisting of the following (1) to (4): (1) water; (2) about 30 to about 75 weight percent of vinyl aromatic monomer, (b) about 20 to about 65 weight percent of alkyl acrylate monomer, and (c) about 1 to about alkyl propene acid monomer, based on 100 weight percent of monomer About 8 weight percent, and (d) a resin having a repeating unit derived from about 0.5 to about 5 weight percent of an acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer; (3) hydrating agents; And (4) defoamers.

또한, 본 발명은 하기 (1) 및 (2) 단계를 포함하는 자가-가교결합성 수-환원성 도료의 제조에 유용한 중화된 라텍스의 제조방법을 개시한다: (1) 단량체 100 중량%를 기준으로, (a) 비닐 방향족 단량체 약 30 내지 약 75 중량%, (b) 알킬 아크릴레이트 단량체 약 20 내지 약 65 중량%, (c) 알킬 프로펜산 단량체 약 1 내지 약 8 중량%, 및 (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 0.5 내지 약 5 중량%를 포함하는 단량체 혼합물을 약 3.5 미만의 pH에서 하나 이상의 알파-올레핀 설포네이트 비누 약 0.2 내지 3 phm의 존재하에 유리 라디칼 수성 에멀젼 중합하여 라텍스를 제조하는 단계; 및 (2) 라텍스를 암모니아를 사용하여 pH 약 7 내지 약 10.5 범위로 중화하여 중화된 라텍스를 제조하는 단계.The present invention also discloses a process for the preparation of neutralized latexes useful for the preparation of self-crosslinkable water-reducible paints comprising the following steps (1) and (2): (1) Based on 100% by weight monomer. (a) about 30 to about 75 weight percent of vinyl aromatic monomer, (b) about 20 to about 65 weight percent of alkyl acrylate monomer, (c) about 1 to about 8 weight percent of alkyl propene acid monomer, and (d) acrylic The monomer mixture comprising about 0.5 to about 5 weight percent of the oxyalkenyltrialkoxysilane monomer is polymerized by free radical aqueous emulsion polymerization at a pH of less than about 3.5 in the presence of at least about 0.2 to 3 phm of one or more alpha-olefin sulfonate soaps. Manufacturing; And (2) neutralizing the latex with ammonia to a pH range of about 7 to about 10.5 to produce a neutralized latex.

또한, 본 발명은 하기 (1) 내지 (3)으로 이루어진, 자가-가교결합성 수-환원성 도료의 제조에 유용한 라텍스를 개시한다: (1) 물; (2) 유화제; 및 (3) (a) 비닐 방향족 단량체 약 30 내지 약 75 중량%, (b) 알킬 아크릴레이트 단량체 약 20 내지 약 65 중량%, (c) 알킬 프로펜산 단량체 약 1 내지 약 8 중량%, 및 (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 0.5 내지 약 5 중량%로부터 유도되는 반복단위로 이루어진 중합체.The present invention also discloses latexes useful for the preparation of self-crosslinkable water-reducible paints, consisting of the following (1) to (3): (1) water; (2) emulsifiers; And (3) about 30 to about 75 weight percent of a vinyl aromatic monomer, (b) about 20 to about 65 weight percent of an alkyl acrylate monomer, (c) about 1 to about 8 weight percent of an alkyl propene acid monomer, and ( d) a polymer consisting of repeating units derived from about 0.5 to about 5 weight percent of an acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer.

본 발명의 라텍스는 유리 라디칼 에멀젼 중합에 의해 제조된다. 본 발명의 라텍스의 제조에 사용되는 충전 조성물은 단량체, 하나 이상의 알파-올레핀 설포네이트 계면활성제 및 하나 이상의 유리 라디칼 개시제를 함유한다. 이런 중합에 사용되는 단량체 충전 조성물은 (a) 비닐 방향족 단량체 약 30 내지 약 75 중량%, (b) 알킬 아크릴레이트 단량체 약 20 내지 약 65 중량%, (c) 알킬 프로펜산 단량체 약 1 내지 약 8 중량%, 및 (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 0.5 내지 약 5 중량%로 이루어진다.The latex of the present invention is prepared by free radical emulsion polymerization. The fill composition used to prepare the latex of the present invention contains a monomer, at least one alpha-olefin sulfonate surfactant and at least one free radical initiator. The monomer fill composition used for such polymerization may comprise (a) about 30 to about 75 weight percent of vinyl aromatic monomers, (b) about 20 to about 65 weight percent of alkyl acrylate monomers, and (c) about 1 to about 8 alkyl propene acid monomers. Weight percent, and (d) about 0.5 to about 5 weight percent of an acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer.

바람직한 것은, 중합체가 비닐 방향족 단량체 약 40 내지 약 70 중량%, 알킬 아크릴레이트 단량체 약 25 내지 약 55 중량%, 알킬 프로펜산 단량체 약 1.5 내지 약 5 중량%, 및 (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 1 내지 약 3 중량%로 이루어지도록 합성되는 것이다. 보다 바람직한 것은, 중합체가 비닐 방향족 단량체 약 63 내지 약 67 중량%, 알킬 아크릴레이트 단량체 약 27 내지 약 31 중량%, 알킬 프로펜산 단량체 약 2 내지 약 4 중량%, 및 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 1.5 내지 약 2 중량%로 이루어지는 것이다.Preferably, the polymer is about 40 to about 70 weight percent vinyl aromatic monomer, about 25 to about 55 weight percent alkyl acrylate monomer, about 1.5 to about 5 weight percent alkyl propene acid monomer, and (d) acryloxyalkenyltrialkoxy And from about 1 to about 3 weight percent of silane monomers. More preferably, the polymer is about 63 to about 67 weight percent vinyl aromatic monomer, about 27 to about 31 weight percent alkyl acrylate monomer, about 2 to about 4 weight percent alkyl propene acid monomer, and acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer About 1.5 to about 2 weight percent.

사용가능한 비닐 방향족 단량체의 대표예로는 스티렌, 알파-메틸 스티렌 및 비닐 톨루엔이 포함된다. 바람직한 비닐 방향족 단량체는 스티렌 및 알파-메틸 스티렌이다. 가장 바람직한 비닐 방향족 단량체는 스티렌인데, 이것은 비교적 염가이기 때문이다.Representative examples of vinyl aromatic monomers that can be used include styrene, alpha-methyl styrene and vinyl toluene. Preferred vinyl aromatic monomers are styrene and alpha-methyl styrene. The most preferred vinyl aromatic monomer is styrene because it is relatively inexpensive.

사용될 수 있는 알킬 아크릴레이트 단량체는 탄소수 2 내지 약 10 의 알킬 잔기를 갖는다. 알킬 아크릴레이트 단량체는 바람직하게는 탄소수 3 내지 5 의 알킬 잔기를 갖는다. 가장 바람직한 알킬 아크릴레이트 단량체는 n-부틸 아크릴레이트이다.Alkyl acrylate monomers that may be used have alkyl moieties having 2 to about 10 carbon atoms. The alkyl acrylate monomers preferably have alkyl residues having 3 to 5 carbon atoms. Most preferred alkyl acrylate monomers are n-butyl acrylate.

사용가능한 알킬 프로펜산 단량체는 하기 화학식 1을 갖는다:Alkyl propene acid monomers that can be used have the general formula:

[화학식 1][Formula 1]

상기 식에서,Where

R 은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기를 나타낸다.R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

따라서, R 기는 식 -CnH2n+1(식중, n 은 0 내지 4 의 정수이다)로 표시될 수 있다. 사용가능한 알킬 프로펜산 단량체의 대표예로는 아크릴산, 메타크릴산 (2-메틸프로펜산), 2-에틸프로펜산, 2-프로필프로펜산 및 2-부틸프로펜산이 포함된다. 바람직한 알킬 프로펜산 단량체는 아크릴산 및 메타크릴산이다.Thus, the R group can be represented by the formula -C n H 2n + 1 , wherein n is an integer from 0 to 4. Representative examples of alkyl propene acid monomers that can be used include acrylic acid, methacrylic acid (2-methylpropenic acid), 2-ethylpropenic acid, 2-propylpropenic acid and 2-butylpropenic acid. Preferred alkyl propene acid monomers are acrylic acid and methacrylic acid.

대부분의 경우에, 라텍스 제조에 사용되는 불포화 카보닐 화합물 성분으로서 아크릴산 및 메타크릴산 양자의 조합을 사용하는 것이 유리하다. 예를 들면, 아크릴산 약 1 내지 약 3 중량%를 메타크릴산 약 0.5 내지 약 1.5 중량%와 함께 사용하면 동결-융해 안정성이 개선된 라텍스가 생성된다. 예를 들면, 불포화 카보닐 화합물 성분으로서 아크릴산 약 2%를 메타크릴산 1%와 함께 사용하면 5 주기 이상의 동결-융해를 견딜 수 있는 라텍스가 생성된다. 한랭지역을 통해 수송되는 라텍스는 이렇게 개선된 동결-융해 안정성을 갖는 것이 중요하다.In most cases, it is advantageous to use a combination of both acrylic acid and methacrylic acid as the unsaturated carbonyl compound component used in latex production. For example, using from about 1 to about 3 weight percent acrylic acid with about 0.5 to about 1.5 weight percent methacrylic acid produces a latex with improved freeze-thaw stability. For example, using about 2% acrylic acid with 1% methacrylic acid as an unsaturated carbonyl compound component yields a latex that can withstand at least 5 cycles of freeze-thaw. It is important that latex transported through cold regions have such improved freeze-thaw stability.

사용가능한 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체는 하기 화학식 2를 갖는다:Acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomers that can be used have the formula:

[화학식 2][Formula 2]

상기 식에서,Where

R1은 수소원자, 메틸기 (-CH3) 또는 에틸기 (-CH2-CH3) (식중, n 은 0 내지 10 의 정수를 나타낸다)이고;R 1 is a hydrogen atom, a methyl group (-CH 3 ) or an ethyl group (-CH 2 -CH 3 ), wherein n represents an integer of 0 to 10;

R2, R3및 R4는 동일하거나 상이할 수 있으며, 탄소수 1 내지 3 의 알킬기에서 선택된다.R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different and are selected from alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms.

R1이 수소원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다. R1이 메틸기인 것이 가장 바람직하다. n 은 2 내지 4 의 정수인 것이 바람직하고, 3 인 것이 가장 바람직하다. R2, R3및 R4는 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하고, 메틸기인 것이 가장 바람직하다. 가장 바람직한 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란은 하기 화학식 3을 갖는 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란이다:It is preferable that R 1 is a hydrogen atom or a methyl group. Most preferably, R 1 is a methyl group. It is preferable that n is an integer of 2-4, and it is most preferable that it is 3. It is preferable that R <2> , R <3> and R <4> are a methyl group or an ethyl group, and it is most preferable that they are a methyl group. Most preferred acryloxyalkenyltrialkoxysilanes are gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilanes having the formula

[화학식 3][Formula 3]

본 발명의 라텍스 제조에 사용되는 충전 조성물은 실질적 양의 물을 함유한다. 충전 조성물 및 물에 존재하는 단량체 총량 사이의 비는 약 0.2:1 내지 약 1.2:1 범위일 수 있다. 충전 조성물에서 물에 대한 단량체의 비는 약 0.8:1 내지 약 1.1:1 범위내인 것이 통상 바람직하다. 예를 들면, 충전 조성물에서 물에 대한 단량체의 비 약 1:1을 사용하는 것이 매우 만족스럽다.The fill composition used to prepare the latex of the present invention contains a substantial amount of water. The ratio between the fill composition and the total amount of monomers present in the water may range from about 0.2: 1 to about 1.2: 1. It is usually preferred that the ratio of monomer to water in the fill composition is in the range of about 0.8: 1 to about 1.1: 1. For example, it is very satisfactory to use about 1: 1 ratio of monomer to water in the fill composition.

충전 조성물은 또한 하나 이상의 알파-올레핀 설포네이트 비누를 약 0.2 내지 약 3 phm (단량체 100 부당 부) 함유한다. 알파-올레핀 설포네이트 계면활성제는 중합 매질내에 약 0.4 내지 약 2 phm 범위의 양으로 존재하는 것이 통상 바람직하다. 충전 조성물은 알파-올레핀 설포네이트 비누를 약 0.5 내지 약 1 phm 함유하는 것이 통상 더욱 바람직하다.The fill composition also contains about 0.2 to about 3 phm (per 100 parts of monomer) of one or more alpha-olefin sulfonate soaps. It is usually preferred that the alpha-olefin sulfonate surfactant is present in the polymerization medium in an amount ranging from about 0.4 to about 2 phm. It is usually more preferred that the fill composition contains from about 0.5 to about 1 phm of alpha-olefin sulfonate soap.

중합 매질에서 알파-올레핀 설포네이트 비누의 사용량이 많을수록 라텍스의 안정성이 더욱 향상된다. 그러나, 계면활성제의 사용량이 많아지면 또한 종극 도료에 홍조현상이 많아져 결과적으로 녹 및 부식 내성이 작아진다.The higher the amount of alpha-olefin sulfonate soap used in the polymerization medium, the more stable the latex is. However, when the amount of the surfactant used increases, flushing of the final coating also increases, resulting in less rust and corrosion resistance.

본 발명의 라텍스 제조에 사용되는 유리 라디칼 수성 에멀젼 중합은 하나 이상의 유리 라디칼 발생제에 의해 개시된다. 유리 라디칼 발생제는 통상 약 0.01 내지 약 1 phm 범위의 농도로 사용된다. 상용되는 유리 라디칼 개시제로는 과황산 칼륨, 과황산 암모늄, 벤조일 퍼옥사이드, 과산화 수소, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 데카노일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, p-멘탄 하이드로퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 숙신산 퍼옥사이드, 디세틸 퍼옥시디카보네이트, t-부틸 퍼옥시아세테이트, t-부틸 퍼옥시말레산, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 아세틸 사이클로헥실 설포닐 퍼옥사이드 등과 같은 각종 과산소 화합물; 2-t-부틸아조-2-시아노프로판, 디메틸 아조디이소부티레이트, 아조디이소부티로니트릴, 2-t-부틸아조-1-시아노사이클로헥산, 1-t-아밀아조-1-시아노사이클로헥산 등과 같은 각종 아조 화합물; 및 2,2-비스-(t-부틸-퍼옥시)부탄 등과 같은 각종 알킬 퍼케탈이 포함된다. 이러한 수성 중합에는 수용성 과산소-유리 라디칼 개시제가 특히 유용하다.The free radical aqueous emulsion polymerization used to prepare the latex of the present invention is initiated by one or more free radical generators. Free radical generators are usually used at concentrations ranging from about 0.01 to about 1 phm. Common free radical initiators include potassium persulfate, ammonium persulfate, benzoyl peroxide, hydrogen peroxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, decanoyl peroxide, la Uryl peroxide, cumene hydroperoxide, p-mentane hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, acetyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, succinic peroxide, dicetyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxyacetate, various peroxy compounds such as t-butyl peroxymaleic acid, t-butylperoxybenzoate, acetyl cyclohexyl sulfonyl peroxide and the like; 2-t-butylazo-2-cyanopropane, dimethyl azodiisobutyrate, azodiisobutyronitrile, 2-t-butylazo-1-cyanocyclohexane, 1-t-amylazo-1-sia Various azo compounds such as nocyclohexane; And various alkyl perketals such as 2,2-bis- (t-butyl-peroxy) butane and the like. Water-soluble peroxygen-free radical initiators are particularly useful for such aqueous polymerizations.

본 발명의 에멀젼 중합은 전형적으로 약 125 ℉ (52 ℃) 내지 190 ℉ (88 ℃) 범위의 온도에서 수행된다. 약 190 ℉ (88 ℃)를 넘는 온도에서는 부틸 아크릴레이트와 같은 알킬 아크릴레이트 단량체가 비등하는 경향이 있다. 따라서, 이러한 아크릴레이트 단량체를 약 88 ℃를 넘는 온도로 가열하는데는 가압 재킷이 필요하다. 반면, 중합 반응은 약 125 ℉ (52 ℃) 미만의 온도에서는 매우 느린 속도로 진행된다. 약 125 ℉ (52 ℃) 미만의 온도에서 느린 속도로 진행되는 중합반응의 결과 그 골격에 반복 단위가 불균일하게 분포되어 있는 중합체가 생성된다. 이렇게 저온에서 진행되는 느린 속도의 중합반응은 중합 반응기의 처리량을 크게 감소시키기 때문에 또한 바람직하지 못하다.The emulsion polymerization of the present invention is typically carried out at temperatures in the range of about 125 ° F. (52 ° C.) to 190 ° F. (88 ° C.). At temperatures above about 190 ° F. (88 ° C.), alkyl acrylate monomers such as butyl acrylate tend to boil. Thus, a pressure jacket is required to heat such acrylate monomers to temperatures above about 88 ° C. On the other hand, the polymerization proceeds very slowly at temperatures below about 125 ° F. (52 ° C.). Slow polymerization at temperatures below about 125 ° F. (52 ° C.) resulted in polymers with non-uniform distribution of repeat units in the backbone. This slow rate of polymerization proceeds at low temperatures is also undesirable because it greatly reduces the throughput of the polymerization reactor.

중합 온도는 약 150 ℉ (66 ℃) 내지 180 ℉ (82 ℃) 범위내에 유지되는 것이 통상 바람직하다. 반응 온도를 약 160 ℉ (71 ℃) 내지 약 170 ℉ (77 ℃) 범위내로 제어하는 것이 통상 더욱 바람직하다. 중합반응은 감수성(water-sensitive) 중합체가 생성되지 않도록 약 3.5 미만의 pH에서 수행하는 것이 중요하다. 중합 매질의 pH를 중합반응 내내 약 3.0 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 중합반응이 진행함에 따라 중합 매질의 pH는 당연히 떨어진다. 따라서, 초기 중합체 충전 조성물의 pH를 약 3.0 내지 약 3.5 범위 내로 조정하고 중합반응을 진행함으로써 양호한 결과를 수득할 수 있다. 이런 경우에, 중합 매질의 최종 pH는 약 1.5 가 되며 이것은 아주 만족스럽다.The polymerization temperature is usually preferably maintained in the range of about 150 ° F. (66 ° C.) to 180 ° F. (82 ° C.). It is usually more desirable to control the reaction temperature within the range of about 160 ° F. (71 ° C.) to about 170 ° F. (77 ° C.). It is important that the polymerization is carried out at a pH of less than about 3.5 so that no water-sensitive polymer is produced. It is desirable to maintain the pH of the polymerization medium to about 3.0 or less throughout the polymerization. As the polymerization proceeds, the pH of the polymerization medium naturally drops. Thus, good results can be obtained by adjusting the pH of the initial polymer fill composition to within the range of about 3.0 to about 3.5 and proceeding with the polymerization. In this case, the final pH of the polymerization medium is about 1.5 which is quite satisfactory.

상업적 조작에 있어서는, 초기 충전물내에 단량체를 약 15 내지 약 25% 첨가하는 것이 통상 바람직하다. 이어서, 초기 충전물을 약 30 내지 약 60 분간 반응시킨다. 이어서, 충전할 단량체 잔부를, 반응온도를 원하는 범위내로 유지하기에 충분한 속도로 반응대에 연속적으로 충전할 수 있다. 비교적 일정한 반응온도를 유지하면서 반응 매질에 단량체를 연속적으로 첨가함으로써 매우 균일한 중합체를 제조할 수 있다.In commercial operation, it is usually desirable to add about 15 to about 25% monomer in the initial charge. The initial charge is then reacted for about 30 to about 60 minutes. Subsequently, the monomer residue to be charged can be continuously charged into the reaction zone at a rate sufficient to maintain the reaction temperature within a desired range. Highly uniform polymers can be prepared by continuously adding monomers to the reaction medium while maintaining a relatively constant reaction temperature.

본 발명의 방법에 따르면, 합성된 라텍스는 암모니아에 의해 pH 약 7 내지 약 10.5 범위내로 중화된다. 라텍스를 pH 8 내지 10 범위내로 중화시키는 것이 통상 바람직하고, 약 9.0 내지 약 9.5 범위내로 중화시키는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 간단히 암모니아를 라텍스 전체에 걸쳐 분산시켜 중화된 라텍스를 제조함으로써 수행될 수 있다. 암모니아는 수산화 암모늄 형태인 것이 통상적이다.According to the method of the present invention, the synthesized latex is neutralized with ammonia within the range of about 7 to about 10.5 pH. It is usually preferred to neutralize the latex within a range of pH 8 to 10, more preferably to neutralize within a range of about 9.0 to about 9.5. This can be done by simply dispersing ammonia throughout the latex to produce a neutralized latex. Ammonia is typically in the form of ammonium hydroxide.

형성된 라텍스는 추가의 물을 사용하여 원하는 농도 (고형분)로 희석할 수 있다. 이 라텍스는 당업자에게 공지된 기법을 사용한 수-환원성 도료 제조에 사용될 수 있다. 일반적으로, 수-환원성 도료 제조시에는 각종 안료 및 가소제가 라텍스에 첨가된다. 수-환원성 수지의 경우에는 접착이 불량한 문제가 있을 수 있다. 수-환원성 수지에 의해 제조된 도료를 기판에 접착시키는 것은 가소제를 첨가함으로써 크게 개선될 수 있다.The latex formed can be diluted to the desired concentration (solid content) with additional water. This latex can be used to prepare water-reducing paints using techniques known to those skilled in the art. In general, various pigments and plasticizers are added to the latex in the preparation of water-reducible paints. In the case of a water-reducing resin, there may be a problem of poor adhesion. Bonding the paint made by the water-reducing resin to the substrate can be greatly improved by adding a plasticizer.

페인트와 같은 막-성형용 수-환원성 조성물은 라텍스, 하나 이상의 안료 및 가소제를 혼합함으로써 제조될 수 있다. 막-성형용 수-환원성 제제에 유합(coalescing) 용매를 포함하는 것이 필수적인 것은 아니다. 환경적 이유로, 제제에 유합 용매를 포함시키는 것은 바람직하지 않다. 그러나, 소량 (0 내지 약 50 g/ℓ)의 유합 용매를 포함시킬 수는 있다. 유합 용매를 사용하는 경우에는, 적어도 수-혼화성인 것이 바람직하고, 수용성인 것이 보다 더 바람직하다. 각종 유합 용매중에서 일반적으로 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트와 같은 에스테르-알콜이 바람직하다.Film-forming water-reducing compositions such as paints can be prepared by mixing latex, one or more pigments and plasticizers. It is not necessary to include coalescing solvents in the membrane-forming water-reducing formulation. For environmental reasons, it is not desirable to include the coalescing solvent in the formulation. However, small amounts (0 to about 50 g / l) of coalescing solvents may be included. When using a coalescing solvent, it is preferable that it is at least water-miscible, and it is still more preferable that it is water-soluble. Among various coalescing solvents, ester-alcohols, such as 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, are generally preferred.

안료, 가소제 및 임의로 유합 용매는 수 에멀젼 또는 라텍스내의 수지와 직접 혼합될 수 있다. 이런 조작에 있어서, 복합물은 암모니아를 충분히 사용할 때 자동적으로 수-환원된 형태가 된다.Pigments, plasticizers and optionally coalescing solvents may be mixed directly with the resin in a water emulsion or latex. In this operation, the composite is automatically in the water-reduced form upon full use of ammonia.

본 발명의 라텍스를 사용하여 페인트 제제를 제조할 수 있다. 이러한 페인트 제제는 하나 이상의 안료 및 라텍스 (물, 유화제계 및 수지)로 이루어진다. 이런 페인트는 임의로 충진제, 가소제, 안정화제, 탈포제, 건조제, 살진균제, 살충제, 오염방지제 및 부식방지제를 함유할 수 있다.Paint formulations can be prepared using the latex of the present invention. Such paint formulations consist of one or more pigments and latexes (water, emulsifiers and resins). Such paints may optionally contain fillers, plasticizers, stabilizers, defoamers, desiccants, fungicides, insecticides, antifouling agents and preservatives.

안료는 통상적으로 페인트 제제에 첨가되어 도료를 착색시키고 은폐력을 부여한다. 이산화 티탄은 은폐력 및 백색을 부여하는 널리 사용되는 안료의 예이다. 기타 널리 사용되는 안료의 대표예로는 철 및 크롬의 산화물과 같은 광물성 안료, 프탈로시아닌과 같은 유기 안료, 및 인산 아연과 같은 활성 부식방지성 안료가 있다.Pigments are typically added to paint formulations to color the paint and impart hiding power. Titanium dioxide is an example of a widely used pigment that imparts hiding power and whiteness. Representative examples of other widely used pigments include mineral pigments such as oxides of iron and chromium, organic pigments such as phthalocyanine, and active anticorrosive pigments such as zinc phosphate.

충진제는 원하는 농도 및 비-침강성을 얻기 위해 페인트 제제에 첨가되는 통상의 값싼 물질이다. 충진제는 또한 분해 및 연마에 대한 내성과 같은 도료의 물성을 개선시킬 수도 있다. 널리 사용되는 충진제의 대표예로는 분필, 점토, 운모, 중정석 및 활석형, 및 실리카가 포함된다.Fillers are common inexpensive materials added to paint formulations to achieve the desired concentration and non-settling properties. Fillers may also improve the properties of the paint, such as resistance to degradation and polishing. Representative examples of widely used fillers include chalk, clay, mica, barite and talc, and silica.

건조제는 코발트, 납, 망간, 바륨 및 아연 염과 같은 건조를 촉진시키는 화학적 화합물이다. 안정화제는 열 및 자외선의 파괴효과를 중화시키는 화학 약품이다. 살진균제 및 살충제는 통상적으로 옥내용 및 옥외용 페인트에 첨가된다. 오염방지 화합물은 통상적으로 임해 성장을 저해하기 위해 해수용 페인트에 첨가된다. 가소제는 막의 경도를 조절하거나 가요성을 부여하는 약품이다.Desiccants are chemical compounds that promote drying such as cobalt, lead, manganese, barium and zinc salts. Stabilizers are chemicals that neutralize the damaging effects of heat and ultraviolet radiation. Fungicides and pesticides are commonly added to indoor and outdoor paints. Antifouling compounds are typically added to seawater paints to inhibit seaside growth. Plasticizers are drugs that control the hardness of the membrane or impart flexibility.

각종 가소제중, 25 ℃와 같은 실온에서 액상이고 충분히 고 비점, 바람직하게는 100 ℃ 이상, 보다 더 바람직하게는 150 ℃ 이상을 갖는 것을 선택하여 기판에 도포시 도료 조성물로부터 휘발하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 다중 하이드록실기를 함유하는 가소제를 사용하면 불안정해질 수 있기 때문에 피해야 한다. 가소제는 유합 수지의 건조된 도료의 수불용성을 증강시킨다. 또한, 가소제 또는 가소제 혼합물은 수지 자체에 상용성인 것이 특징이다. 이런 특징으로 인해, 약 8 내지 약 16 의 용해도 변수가 필요하다. 이런 용해도 변수는 문헌 [The Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 3, P. 854, 1965, John Wiley and Sons, Inc.]에 기재된 유형이고 하기 수학식 1 로 간단히 결정된다:Among the various plasticizers, it is preferable to select a liquid having a high enough boiling point, preferably 100 ° C. or higher, even more preferably 150 ° C. or higher, at room temperature such as 25 ° C. to prevent volatilization from the coating composition upon application to a substrate. . Use of plasticizers containing multiple hydroxyl groups may be unstable and should be avoided. The plasticizer enhances the water insolubility of the dried paint of the coalescent resin. In addition, the plasticizer or the plasticizer mixture is characterized by being compatible with the resin itself. Because of this feature, solubility parameters of about 8 to about 16 are required. Such solubility parameters are described in The Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 3, P. 854, 1965, John Wiley and Sons, Inc., and is simply determined by the following equation:

[수학식 1][Equation 1]

δ = (ΣF)/V = F/MW/dδ = (ΣF) / V = F / MW / d

상기 식에서,Where

δ 는 용해도 변수이고;δ is the solubility parameter;

F 는 Small, P A [J. Appl. Chem. 3, 71, 1953]에 의해 결정된 기의 적절한 몰 흡인 상수의 합이고;F is Small, P A [J. Appl. Chem. 3, 71, 1953 is the sum of the appropriate molar aspiration constants of the groups determined by;

V 는 25 ℃에서의 몰 부피이고;V is the molar volume at 25 ° C .;

MW 는 분자량이고;MW is the molecular weight;

d 는 25 ℃에서의 밀도이다.d is the density at 25 ° C.

각종 가소제를 이 목적에 사용할 수 있다. 예를 들면, 이들은 융점, 비점 및 상용성 요구를 충족시키기만 한다면, 도료 기술에 대한 연합 시리즈 유니트 22 (명칭 가소제, 1974년 4월에 발행) 목록에 실린 유형일 수 있다. 바람직한 가소제의 대표예로는 부틸 벤질 프탈레이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트와 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트의 배합물, 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트가 포함된다.Various plasticizers can be used for this purpose. For example, they may be of the type listed on the Union Series Unit 22 (named plasticizer, issued April 1974) for paint technology as long as it meets melting, boiling and compatibility requirements. Representative examples of preferred plasticizers include butyl benzyl phthalate, a combination of diethylene glycol dibenzoate and dipropylene glycol dibenzoate, and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate.

각종 가소제중 대표적인 것으로는 N-사이클로헥실-p-톨루엔 설폰아미드, 디벤질 세바세이트, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 디-t-옥틸페닐에테르, 디프로판 디올 디벤조에이트, N-에틸-p-톨루엔 설폰아미드, 이소프로필리덴디페녹시프로판올, 알킬화된 나프탈렌, 폴리에틸렌 글리콜 디벤조에이트, o-p-톨루엔 설폰아미드, 트리메틸펜탄디올 디벤조에이트 및 트리메틸펜탄디올 모노이소부티레이트 모노벤조에이트 뿐만 아니라 인산 에스테르, 프탈산 무수물 에스테르 및 트리멜리트산 에스테르와 같은 환식 가소제가 있다.Representative examples of the various plasticizers include N-cyclohexyl-p-toluene sulfonamide, dibenzyl sebacate, diethylene glycol dibenzoate, di-t-octylphenyl ether, dipropane diol dibenzoate, N-ethyl-p- Toluene sulfonamide, isopropylidenediphenoxypropanol, alkylated naphthalene, polyethylene glycol dibenzoate, op-toluene sulfonamide, trimethylpentanediol dibenzoate and trimethylpentanediol monoisobutyrate monobenzoate as well as phosphate esters, phthalic acid Cyclic plasticizers such as anhydride esters and trimellitic acid esters.

각종 비환식 가소제의 대표적인 것으로는 아디프산 에스테르, 아젤라산 에스테르, 시트르산 에스테르, 아세틸시트르산 에스테르, 미리스트산 에스테르, 인산 에스테르, 리시놀산 에스테르, 아세틸리시놀산 에스테르, 세바스산 에스테르, 스테아르산 에스테르, 에폭시화된 에스테르, 및 1,4-부탄 디올 디카프릴레이트, 부톡시에틸 펠라고네이트 디[(부톡시에톡시)에톡시]메탄, 디부틸 타르트레이트, 디에틸렌 글리콜 디펠라고네이트, 디이소옥틸 디글리콜레이트, 이소데실 노나노에이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(2-에틸부티레이트), 트리에틸렌 글리콜 디(2-에틸-헥사노에이트), 트리에틸렌 글리콜 디펠라고네이트 및 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄 디올 디이소부티레이트가 있다.Representative examples of various acyclic plasticizers include adipic acid esters, azelaic acid esters, citric acid esters, acetylcitric acid esters, myristic acid esters, phosphate esters, ricinolic acid esters, acetylrisinolic acid esters, sebacic acid esters, stearic acid esters, and epoxy resins. Esters, and 1,4-butane diol dicaprylate, butoxyethyl pelaronate di [(butoxyethoxy) ethoxy] methane, dibutyl tartrate, diethylene glycol dipelanonate, diisooctyl di Glycolate, Isodecyl Nonanoate, Tetraethylene Glycol Di (2-Ethylbutyrate), Triethylene Glycol Di (2-Ethyl-hexanoate), Triethylene Glycol Diphenylonate and 2,2,4-Trimethyl-1 , 3-pentane diol diisobutyrate.

추가의 각종 환식, 비환식 및 기타 가소제로는 염소화된 파라핀, 수소화된 테르페닐, 치환된 페놀, 프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 멜라민, 에폭시화된 소이, 오일, 멜라민, 액상 수소화된 아비에테이트 에스테르, 에폭시탈레이트 에스테르, 알킬 프탈릴 알킬 글리콜레이트, 설폰아미드, 세바세이트 에스테르, 방향족 에폭시, 지방족 에폭시, 액상 폴리(알파-메틸 스티렌), 말레에이트 에스테르, 멜리테이트 에스테르, 벤조에이트, 벤질 에스테르, 타르트레이트, 숙시네이트, 이소프탈레이트, 오르토프탈레이트, 부티레이트, 푸마레이트, 글루타레이트, 디카프릴레이트, 디벤조에이트 및 디벤질 에스테르가 포함된다. 탄소수 4 내지 6 의 모노올레핀, 탄소수 4 내지 6 의 모노올레핀과 디올레핀의 혼합물, 및 스티렌 및/또는 알파-메틸 스티렌과 상기 탄화수소 및 탄화수소 혼합물로부터 유도되는 비교적 저분자량의 중합체 및 공중합체를 사용할 수도 있다는 것을 알 수 있다.Additional various cyclic, acyclic and other plasticizers include chlorinated paraffins, hydrogenated terphenyls, substituted phenols, propylene glycols, polypropylene glycol esters, polyethylene glycol esters, melamines, epoxidized soy, oils, melamines, liquid hydrogenation Abietate esters, epoxyphthalate esters, alkyl phthalyl alkyl glycolates, sulfonamides, sebacate esters, aromatic epoxies, aliphatic epoxies, liquid poly (alpha-methyl styrene), maleate esters, meltate esters, benzoates , Benzyl esters, tartrates, succinates, isophthalates, orthophthalates, butyrates, fumarates, glutarates, dicaprylates, dibenzoates and dibenzyl esters. Monoolefins having 4 to 6 carbon atoms, mixtures of monoolefins and diolefins having 4 to 6 carbon atoms, and relatively low molecular weight polymers and copolymers derived from styrene and / or alpha-methyl styrene and the above hydrocarbons and hydrocarbon mixtures may be used. It can be seen that there is.

바람직한 에스테르는 지방산을 포함한 카복실산 및 디카복실산, 예컨대 프탈산, 벤조산, 디벤조산, 아디프산, 세바스산, 스테아르산, 말레산, 타르타르산, 숙신산, 부티르산, 푸마르산 및 글루타르산을 탄소수 약 7 내지 13 의 탄화수소 디올, 바람직하게는 포화 탄화수소 디올과 반응시킴으로써 제조된다.Preferred esters include carboxylic acids and dicarboxylic acids including fatty acids such as phthalic acid, benzoic acid, dibenzoic acid, adipic acid, sebacic acid, stearic acid, maleic acid, tartaric acid, succinic acid, butyric acid, fumaric acid and glutaric acid having from about 7 to 13 carbon atoms. Prepared by reacting with hydrocarbon diols, preferably saturated hydrocarbon diols.

각종 인산 에스테르의 대표예로는 크레실 디페닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 디부틸 페닐 포스페이트, 디페닐 옥틸 포스페이트, 메틸 디페닐 포스페이트, 트리부틸 포스페이트, 트리페닐 포스페이트, 트리(2-부톡시에틸)포스페이트, 트리(2-클로로에틸)포스페이트, 트리(2-클로로프로필)포스페이트 및 트리옥틸 포스페이트가 있다.Representative examples of various phosphate esters include cresyl diphenyl phosphate, tricresyl phosphate, dibutyl phenyl phosphate, diphenyl octyl phosphate, methyl diphenyl phosphate, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, tri (2-butoxyethyl) Phosphate, tri (2-chloroethyl) phosphate, tri (2-chloropropyl) phosphate and trioctyl phosphate.

각종 프탈산 무수물 에스테르의 대표예로는 부틸 옥틸 프탈레이트, 부틸 2-에틸헥실 프탈레이트, 부틸 n-옥틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디이소데실 프탈레이트, 디메틸 프탈레이트 디옥틸 프탈레이트, 디(2-에틸헥실) 프탈레이트, 디이소옥틸 프탈레이트, 디-트리데실 프탈레이트, n-헥실 n-데실 프탈레이트, n-옥틸 n-데실 프탈레이트, 알킬 벤질 프탈레이트, 비스(4-메틸-1,2-펜틸) 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트, 부틸 사이클로헥실 프탈레이트, 디(2-부톡시에틸) 프탈레이트, 디사이클로헥실 이소데실 프탈레이트, 디사이클로헥실 프탈레이트, 디에틸 이소프탈레이트, 디 n-헵틸 프탈레이트, 디헥실 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 디(2-메톡시에틸) 프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 디노닐 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트, 디카프릴 프탈레이트, 디(2-에틸헥실) 이소프탈레이트, 혼합된 디옥틸 프탈레이트, 디페닐 프탈레이트, 2-(에틸헥실) 이소부틸 프탈레이트, 부틸 프탈릴 부틸 글리콜레이트, 에틸 (및 메틸) 프탈릴 에틸 글리콜레이트, 폴리프로필렌 글리콜 비스(아밀) 프탈레이트, 헥실 이소데실 프탈레이트, 이소데실 트리데실 프탈레이트 및 이소옥틸 이소데실 프탈레이트가 있다.Representative examples of various phthalic anhydride esters include butyl octyl phthalate, butyl 2-ethylhexyl phthalate, butyl n-octyl phthalate, dibutyl phthalate, diethyl phthalate, diisodecyl phthalate, dimethyl phthalate dioctyl phthalate, di (2-ethyl Hexyl) phthalate, diisooctyl phthalate, di-tridecyl phthalate, n-hexyl n-decyl phthalate, n-octyl n-decyl phthalate, alkyl benzyl phthalate, bis (4-methyl-1,2-pentyl) phthalate, butyl Benzyl phthalate, butyl cyclohexyl phthalate, di (2-butoxyethyl) phthalate, dicyclohexyl isodecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, diethyl isophthalate, di n-heptyl phthalate, dihexyl phthalate, diisononyl phthalate, Di (2-methoxyethyl) phthalate, dimethyl isophthalate, dinonyl phthalate, dioctyl phthalate , Dicapryl phthalate, di (2-ethylhexyl) isophthalate, mixed dioctyl phthalate, diphenyl phthalate, 2- (ethylhexyl) isobutyl phthalate, butyl phthalyl butyl glycolate, ethyl (and methyl) phthalyl Ethyl glycolate, polypropylene glycol bis (amyl) phthalate, hexyl isodecyl phthalate, isodecyl tridecyl phthalate and isooctyl isodecyl phthalate.

트리멜리트산 에스테르의 대표예로는 트리이소옥틸 트리멜리테이트, 트리-n-옥틸 n-데실 트리멜리테이트, 트리옥틸 트리멜리테이트, 트리(2-에틸헥실) 트리멜리테이트, 트리-n-헥실 n-데실 트리멜리테이트, 트리-n-헥실 트리멜리테이트, 트리이소데실 트리멜리테이트 및 트리이소노닐 트리멜리테이트가 있다.Representative examples of trimellitic acid esters include triisooctyl trimellitate, tri-n-octyl n-decyl trimellitate, trioctyl trimellitate, tri (2-ethylhexyl) trimellitate, tri-n-hexyl n-decyl trimellitate, tri-n-hexyl trimellitate, triisodecyl trimellitate and triisononyl trimellitate.

각종 아디프산 에스테르의 대표예로는 디[2-(2-부톡시에톡시)에틸]아디페이트, 디(2-에틸헥실) 아디페이트, 디이소데실 아디페이트, 디옥틸 아디페이트 (디이소옥틸 아디페이트 포함), n-헥실 n-데실 아디페이트, n-옥틸 n-데실 아디페이트 및 디-n-헵틸 아디페이트가 있다.Representative examples of various adipic acid esters include di [2- (2-butoxyethoxy) ethyl] adipate, di (2-ethylhexyl) adipate, diisodecyl adipate, and dioctyl adipate (diisoocta Yl adipate), n-hexyl n-decyl adipate, n-octyl n-decyl adipate and di-n-heptyl adipate.

세바스산 에스테르의 대표예로는 디부틸 세바세이트, 디(2-에틸헥실) 세바세이트, 디부톡시에틸 세바세이트, 디이소옥틸 세바세이트 및 디이소프로필 세바세이트가 있다.Representative examples of sebacic acid esters include dibutyl sebacate, di (2-ethylhexyl) sebacate, dibutoxyethyl sebacate, diisooctyl sebacate and diisopropyl sebacate.

아젤라산 에스테르의 대표예로는 디(2-에틸헥실) 아셀레이트 디사이클로헥실 아셀레이트, 디이소부틸 아젤레이트 및 디이소옥틸 아젤레이트가 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 수지, 가소제 및 유합 용매의 수-환원성 조성물을 사용하는 경우에 수지의 카복실기를 암모니아로 중화하고 물과 혼합함으로써 수-환원된다. 생성되는 분산액 또는 용액은 약 25 ℃에서 30 일 이상, 바람직하게는 365 일 이상동안 수지를 거의 침전시키지 않고도 안정한 특징을 가질 수 있는 것이 일반적이다.Representative examples of azelaic acid esters include di (2-ethylhexyl) acelate dicyclohexyl acelate, diisobutyl azelate and diisooctyl azelate. In the practice of the present invention, when using water-reducing compositions of resins, plasticizers and coalescing solvents, the carboxyl groups of the resins are water-reduced by neutralizing with ammonia and mixing with water. The resulting dispersion or solution is generally able to have stable characteristics at about 25 ° C. for at least 30 days, preferably at least 365 days, with little precipitation of the resin.

일반적으로, 본 발명의 목적을 위해서는, 중화된 수지 100 중량부당 약 100 내지 약 400 중량부의 물을 사용할 수 있지만, 통상적으로는 고점도 또는 저점도 분산액 또는 용액이 요구되는지의 여부 또는 고함량 또는 저함량의 고형분이 요구되는지의 여부에 따라 다소의 물이 사용될 수 있다. 또한, 사용된 유합 용매 (사용된 경우) 및 가소제의 종류 및 양에 따라 다르다. 수성 분산액 또는 용액으로서 수-환원된 도료 조성물은 목재, 벽돌, 각종 플라스틱 및 각종 금속과 같은 적당한 기판 위에 도료로서 도포된다. 물, 암모니아 및 유합 용매는 통상적으로 약 20 내지 약 100 ℃, 바람직하게는 약 25 내지 약 50 ℃ 범위의 온도에서 도료로부터 증발되어, 유합된 수지 및 가소제의 실질적으로 수불용성인 도료를 남긴다. 일반적으로, 이러한 도료는 추가의 경화제를 필요로 하지 않고 제조 및 도포되어 감수성을 감소시킬 수 있다.Generally, for the purposes of the present invention, from about 100 to about 400 parts by weight of water can be used per 100 parts by weight of the neutralized resin, but typically it is required whether a high or low viscosity dispersion or solution is required or a high or low content of Some water may be used depending on whether or not solids are required. It also depends on the coalescing solvent used (if used) and the type and amount of plasticizer. The water-reduced paint composition as an aqueous dispersion or solution is applied as a paint onto suitable substrates such as wood, brick, various plastics and various metals. Water, ammonia and coalescing solvents are typically evaporated from the paint at temperatures ranging from about 20 to about 100 ° C., preferably from about 25 to about 50 ° C., leaving a substantially water insoluble paint of the coalesced resins and plasticizers. In general, such paints can be prepared and applied without the need for additional curing agents to reduce sensitivity.

따라서, 본 발명의 중요한 특징은, 가교결합된 내구성 도료가, 균형잡힌 친수성 및 소수성 요소 및 바람직하게는 추가의 균형잡힌 경질 및 연질 분절을 갖는 특정 수지의 제조, 및 안료 및 상용성 가소제의 조합에 의한 이런 수지의 수-환원성 도료의 형성을 통해 기판 위에 형성된다는 것이다. 가교결합은 별도의 경화제 또는 가교결합제를 첨가할 필요없이 주변온도에서 급속히 발생한다. 또한, 금속 및 유리 기판에 대한 개선된 접착성도 얻어진다.Thus, an important feature of the present invention is that the crosslinked durable paints are suitable for the preparation of certain resins having balanced hydrophilic and hydrophobic elements and preferably further balanced hard and soft segments, and combinations of pigments and compatible plasticizers. Is formed on a substrate through the formation of a water-reducible paint of such a resin. Crosslinking occurs rapidly at ambient temperature without the need to add a separate hardener or crosslinker. In addition, improved adhesion to metal and glass substrates is also obtained.

본 발명은 단지 본 발명의 목적을 예시하고 본 발명의 범주 또는 실시가능한 방식을 한정하려는 것은 아닌 하기 실시예에 의해 설명된다. 달리 지정되지 않는한, 부 및 % 는 중량 기준이다.The invention is illustrated by the following examples which are not intended to merely exemplify the objects of the invention and to limit the scope or manner of the invention. Unless specified otherwise, parts and percentages are by weight.

실시예 1Example 1

이 실험에서는, 본 발명의 기법을 이용하여 3 ℓ 용량의 반응기 내에서 라텍스를 제조하였다. 이 실험에 사용된 반응기는 중합과정동안 계속 사용되는 축 유동 터빈형 교반기가 장착된 부치 반응기이었다. 완충액 및 2개 단량체 용액을 제조하여 중합에 이용하였다. 완충액은 물 1404 g을 나트륨 알파-올레핀 설포네이트 계면활성제 39% 수용액 68 g, 나트륨 산 파이로포스페이트 (전해질) 2.4 g 및 과황산 암모늄 (개시제) 3.6 g과 혼합하여 제조하였다.In this experiment, latex was prepared in a 3 L reactor using the technique of the present invention. The reactor used in this experiment was a butch reactor equipped with an axial flow turbine type stirrer that was used continuously during the polymerization process. Buffer and two monomer solutions were prepared and used for polymerization. The buffer was prepared by mixing 1404 g of water with 68 g of a 39% aqueous solution of sodium alpha-olefin sulfonate surfactant, 2.4 g of sodium acid pyrophosphate (electrolyte) and 3.6 g of ammonium persulfate (initiator).

사용된 나트륨 알파-올레핀 설포네이트 비누는 하기 화학식 4를 갖는 것이었다:The sodium alpha-olefin sulfonate soap used was of formula (4):

[화학식 4][Formula 4]

제 1 단량체 용액은 스티렌 780 g, 도데실메르캅탄 1.2 g, n-부틸 아크릴레이트 348 g, 아크릴산 24 g 및 메타크릴산 12 g을 혼합하여 제조하였다.The first monomer solution was prepared by mixing 780 g of styrene, 1.2 g of dodecyl mercaptan, 348 g of n-butyl acrylate, 24 g of acrylic acid and 12 g of methacrylic acid.

반응기를 30 분간 배기시킨후, 완충액을 반응기에 충전시켰다. 이어서, 제 1 단량체 용액 15 %를 반응기에 충전시켰다. 반응기를 135 ℉ (57 ℃)로 가열하고 45 분간 중합시켰다. 이어서, 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 36 g을 잔량의 단량체 용액에 첨가하여 제 2 단량체 용액을 제조하였다. 이어서, 제 2 단량체 용액을 3 시간에 걸쳐 서서히 가하고 165 ℉ (74 ℃)로 승온시켰다. 단량체 용액을 전부 가한후, 물 100 ㎖중의 암모니아 28% 수용액 25 g을 함유하는 용액을 가하고, 온도를 165 ℉ (74 ℃)로 유지시켰다. 라텍스의 pH는 고형분 약 41%를 갖는 최종 라텍스에 의해 8.5 로 조정하였다.After the reactor was evacuated for 30 minutes, the buffer was charged to the reactor. Subsequently, 15% of the first monomer solution was charged to the reactor. The reactor was heated to 135 ° F. (57 ° C.) and polymerized for 45 minutes. Subsequently, 36 g of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane was added to the remaining monomer solution to prepare a second monomer solution. The second monomer solution was then slowly added over 3 hours and warmed to 165 ° F. (74 ° C.). After the monomer solution was all added, a solution containing 25 g of a 28% aqueous solution of 28% ammonia in 100 ml of water was added and the temperature was maintained at 165 ° F. (74 ° C.). The pH of the latex was adjusted to 8.5 by the final latex with about 41% solids.

라텍스는 휘발성 유기 화합물을 포함하지 않고 페인트와 같은 자가-가교결합성 도료 제제 제조에 사용되는 우수한 특성의 조합을 나타내었다. 사실상, 이러한 도료 제제에 의해 제조된 도료는 자가-가교결합성이기 때문에 우수한 내용매성을 나타내었다. 이러한 도료 제제는 금속, 목재 및 콘크리트에 사용할 때 특히 유용하다.Latexes do not contain volatile organic compounds and exhibit a combination of excellent properties used to prepare self-crosslinkable paint formulations such as paints. In fact, the paints produced by these paint formulations exhibited good solvent resistance because they are self-crosslinking. Such paint formulations are particularly useful when used in metals, wood and concrete.

이 실험에서 합성된 라텍스를 사용하여 투명한 수-환원성 도료 제제를 제조하였다. 이것은 수산화 암모늄 0.6 phr (수지 100 부당 부), 텍사놀 (Texanol)TM에스테르-알콜 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트) 6 phr 및 코다플렉스 (Kodaflex).A transparent water-reducible paint formulation was prepared using the latex synthesized in this experiment. This is 0.6 phr of ammonium hydroxide (100 parts per resin), 6 phr of Texanol ester-alcohol (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate) and Kodaflex.

TXIB 가소제 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트) 4 phr을 라텍스에 혼합함으로써 수행하였다. 이 도료 제제를 사용하여 제조한 도료는 탁월한 내용매성을 포함하여 도료 기판에 대하여 우수한 특성을 갖는 것으로 입증되었다. 또한, 도포된 도료는 5 내지 7 분만에 건조되었다.4 phr of a TXIB plasticizer (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate) was performed by mixing into a latex. Paints prepared using this paint formulation have proven to have excellent properties for paint substrates, including excellent solvent resistance. In addition, the applied paint was dried in 5 to 7 minutes.

제조된 투명한 도료 제제를 실온에서 4 시간동안 건조시킨 콘크리트 블록에 도포하였다. 도료는 10 분간 표면에 도포한 스카이드롤 (Skydrol).The prepared clear coating formulation was applied to a concrete block dried at room temperature for 4 hours. Paint is Skydrol applied to the surface for 10 minutes.

인산 에스테르에 용해되지 않았다. 또한, 피복된 콘크리트 표면을 메틸 에틸 케톤 (MEK)에 침액시킨 직물로 100 회 문질렀다. 콘크리트 블록 상의 도료는 MEK에 침액된 직물로 문지른 후에도 그대로 남았다. 엄정한 시험의 결과는 도료가 단 4 시간동안 건조시킨후 탁월한 내용매성을 가짐을 시사한다.Not soluble in phosphate esters. The coated concrete surface was also rubbed 100 times with a fabric immersed in methyl ethyl ketone (MEK). The paint on the concrete block remained intact even after rubbing with the fabric soaked in MEK. The results of the rigorous test suggest that the paint has excellent solvent resistance after drying for only 4 hours.

실시예 2Example 2

이 실험에서는, 실시예 1에서 합성한 라텍스를 수-환원성 자가-가교결합성 회색 페인트 제조에 사용하였다. 이것은 물 14.2 phr, 수산화 암모늄 0.86 phr, 텍사놀TM에스테르-알콜 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트) 8.6 phr, 코다플렉스,TXIB 가소제 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트) 5.7 phr, 디스페르사이드 (Dispersayd).In this experiment, the latex synthesized in Example 1 was used to prepare water-reducing self-crosslinking gray paint. This is 14.2 phr of water, 0.86 phr of ammonium hydroxide, texanol TM ester-alcohol (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate) 8.6 phr , codaplex , TXIB plasticizer (2,2,4- Trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate) 5.7 phr, Dispersayd.

181 분산제 1.4 phr, 이산화 티탄 22.9 phr, 나이탈 (Nytal)TM300 광택제거제 (황산 바륨) 22.9 phr 및 카본 블랙 (4호) 1.4 phr을 라텍스에 고속 혼합함으로써 수행하였다. 후속 이완 상에서는, 물 17.1 phr, 하이드록시에틸 셀룰로즈 0.86 phr 및 드루 (Drew) L475 탈포제 0.29 phr을 고속 혼합 조건하에 가하였다. 181 Dispersant 1.4 phr, Titanium Dioxide 22.9 phr, NytalTM22.9 phr of the 300 polisher (barium sulfate) and 1.4 phr of carbon black (No. 4) were carried out by high speed mixing into the latex. In the subsequent relaxation phase, 17.1 phr of water, 0.86 phr of hydroxyethyl cellulose and 0.29 phr of Drew L475 defoamer were added under fast mixing conditions.

이 회색 페인트 제제를 사용하여 제조한 도료는 탁월한 내용매성을 포함하여 도료 기판에 대하여 우수한 특성을 갖는 것으로 입증되었다. 또한, 도포된 도료는 5 내지 7 분만에 건조되었다.Paints prepared using this gray paint formulation have proven to have excellent properties for paint substrates, including excellent solvent resistance. In addition, the applied paint was dried in 5 to 7 minutes.

제조된 회색 도료 제제를 실온에서 4 시간동안 건조시킨 콘크리트 블록에 도포하였다. 도료는 10 분간 표면에 도포한 스카이드롤,인산 에스테르에 용해되지 않았다. 또한, 페인트칠한 콘크리트 표면을 MEK에 침액시킨 직물로 100 회 문질렀다. 콘크리트 블록 상의 회색 페인트는 MEK에 침액된 직물로 문지른 후에도 그대로 남았다. 엄정한 시험의 결과는 페인트가 단 4 시간동안 건조시킨후 탁월한 내용매성을 가짐을 시사한다.The prepared gray paint formulation was applied to a concrete block dried at room temperature for 4 hours. The paint did not dissolve in skydrol or phosphate ester applied to the surface for 10 minutes. In addition, the painted concrete surface was rubbed 100 times with a fabric immersed in MEK. The gray paint on the concrete block remained intact after rubbing with the fabric soaked in MEK. The results of the rigorous test suggest that the paint has excellent solvent resistance after drying for only 4 hours.

실시예 3Example 3

이 실험에서는, 실시예 1에서 합성한 라텍스를 수-환원성 자가-가교결합성 백색 페인트 제조에 사용하였다. 이것은 물 14.2 phr, 수산화 암모늄 0.86 phr, 텍사놀TM에스테르-알콜 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트) 8.6 phr, 코다플렉스,TXIB 가소제 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트) 5.7 phr, 디스페르사이드,181 분산제 1.4 phr, 이산화 티탄 22.9 phr 및 나이탈TM300 광택제거제 (황산 바륨) 22.9 phr을 라텍스에 고속 혼합함으로써 수행하였다. 후속 이완 상에서는, 물 17.1 phr, 하이드록시에틸 셀룰로즈 0.86 phr 및 드루 L475 탈포제 0.29 phr을 고속 혼합 조건하에 가하였다.In this experiment, the latex synthesized in Example 1 was used to prepare a water-reducing self-crosslinking white paint. This is 14.2 phr of water, 0.86 phr of ammonium hydroxide, texanol TM ester-alcohol (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate) 8.6 phr , codaplex , TXIB plasticizer (2,2,4- 5.7 phr of trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate) , disperside, 1.4 phr of 181 dispersant, 22.9 phr of titanium dioxide and 22.9 phr of Nital 300 polish remover (barium sulfate) were carried out by high speed mixing. In the subsequent relaxation phase, 17.1 phr of water, 0.86 phr of hydroxyethyl cellulose and 0.29 phr of Dru L475 defoamer were added under fast mixing conditions.

이 백색 페인트 제제를 사용하여 제조한 도료는 탁월한 내용매성을 포함하여 도료 기판에 대하여 우수한 특징을 갖는 것으로 입증되었다. 또한, 도포된 도료는 5 내지 7 분만에 건조되었다.Paints made using this white paint formulation have proven to have excellent characteristics for paint substrates, including excellent solvent resistance. In addition, the applied paint was dried in 5 to 7 minutes.

제조된 백색 도료 제제를 실온에서 4 시간동안 건조시킨 콘크리트 블록에 도포하였다. 도료는 10 분간 표면에 도포한 스카이드롤,인산 에스테르에 용해되지 않았다. 또한, 페인트칠한 콘크리트 표면을 MEK에 침액시킨 직물로 100 회 문질렀다. 콘크리트 블록 상의 백색 페인트는 MEK에 침액된 직물로 문지른 후에도 그대로 남았다. 엄정한 시험의 결과는 페인트가 단 4 시간동안 건조시킨후 탁월한 내용매성을 가짐을 시사한다.The prepared white paint formulation was applied to a concrete block dried at room temperature for 4 hours. The paint did not dissolve in skydrol or phosphate ester applied to the surface for 10 minutes. In addition, the painted concrete surface was rubbed 100 times with a fabric immersed in MEK. White paint on the concrete block remained intact even after rubbing with a fabric immersed in MEK. The results of the rigorous test suggest that the paint has excellent solvent resistance after drying for only 4 hours.

실시예 4Example 4

이 실험에서는, 실시예 1에서 합성한 라텍스를 수-환원성 자가-가교결합성 흑색 페인트 제조에 사용하였다. 이것은 물 14.2 phr, 수산화 암모늄 0.86 phr, 텍사놀TM에스테르-알콜 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트) 8.6 phr, 코다플렉스,TXIB 가소제 (2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트) 5.7 phr, 디스페르사이드,181 분산제 1.4 phr, 실리카 22.9 phr, 나이탈TM300 광택제거제 (황산 바륨) 22.9 phr 및 카본 블랙 (4호) 1.4 phr을 라텍스에 고속 혼합함으로써 수행하였다. 후속 이완 상에서는, 물 17.1 phr, 하이드록시에틸 셀룰로즈 0.86 phr 및 드루 L475 탈포제 0.29 phr을 고속 혼합 조건하에 가하였다.In this experiment, the latex synthesized in Example 1 was used to prepare a water-reducing self-crosslinking black paint. This is 14.2 phr of water, 0.86 phr of ammonium hydroxide, texanol TM ester-alcohol (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate) 8.6 phr , codaplex , TXIB plasticizer (2,2,4- Trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate) 5.7 phr, disperside , 181 dispersant 1.4 phr, silica 22.9 phr, nital TM 300 polish remover (barium sulfate) 22.9 phr and carbon black (No. 4) 1.4 phr This was done by high speed mixing in latex. In the subsequent relaxation phase, 17.1 phr of water, 0.86 phr of hydroxyethyl cellulose and 0.29 phr of Dru L475 defoamer were added under fast mixing conditions.

이 흑색 페인트 제제를 사용하여 제조한 도료는 탁월한 내용매성을 포함하여 도료 기판에 대하여 우수한 특성을 갖는 것으로 입증되었다. 또한, 도포된 도료는 5 내지 7 분만에 건조되었다.Paints prepared using this black paint formulation have proven to have excellent properties for paint substrates, including excellent solvent resistance. In addition, the applied paint was dried in 5 to 7 minutes.

제조된 흑색 도료 제제를 실온에서 4 시간동안 건조시킨 콘크리트 블록에 도포하였다. 도료는 10 분간 표면에 도포한 스카이드롤,인산 에스테르에 용해되지 않았다. 또한, 페인트칠한 콘크리트 표면을 MEK에 침액시킨 직물로 100 회 문질렀다. 콘크리트 블록 상의 흑색 페인트는 MEK에 침액된 직물로 문지른 후에도 그대로 남았다. 엄정한 시험의 결과는 페인트가 단 4 시간동안 건조시킨후 탁월한 내용매성을 가짐을 시사한다.The prepared black paint formulation was applied to a concrete block dried at room temperature for 4 hours. The paint did not dissolve in skydrol or phosphate ester applied to the surface for 10 minutes. In addition, the painted concrete surface was rubbed 100 times with a fabric immersed in MEK. The black paint on the concrete block remained intact after rubbing with the fabric soaked in MEK. The results of the rigorous test suggest that the paint has excellent solvent resistance after drying for only 4 hours.

본 발명의 라텍스를 사용하여 제조한 도료 제제는 우수한 전단 안정성을 제공하는 것으로 입증되었다. 또한, 도료 제제는 캔 안정성도 우수한 것으로 입증되었다. 입자 크기가 작은 라텍스는 입자 크기가 큰 라텍스보다 더 신속하게 가교결합하는 것으로 입증되었다. 따라서, 이러한 라텍스는 약 90 내지 약 120 nm의 입자 크기를 갖는 것이 바람직하다.Paint formulations made using the latex of the present invention have been demonstrated to provide good shear stability. In addition, the paint formulation has proven to be excellent in can stability. Latex with smaller particle size has been demonstrated to crosslink faster than latex with large particle size. Thus, such latexes preferably have a particle size of about 90 to about 120 nm.

실시예 5 (비교용)Example 5 (Comparative)

이 실험에서는, 미국 특허 제 4,968,741 호 및 미국 특허 제 5,122,566 호에 기재된 유화제계를 사용하여 반응기 내에서 라텍스를 제조하였다. 이 실험에 사용된 반응기는 교반용 조절장치를 장착하고 있고 약 200 rpm (분당 회전수)에서 작동하였다. 완충액, 개시제 용액 및 단량체 용액을 제조하여 중합에 사용하였다. 완충액은 물 15.6 kg을 pH 약 3 의 알킬 포스페이트 에스테르 나트륨 염 340 g 및 도데칸올 340 g과 혼합함으로써 제조하였다. 개시제 용액은 물 1.36 kg 및 과황산 암모늄 68 g을 혼합함으로써 제조하였다. 단량체 용액은 스티렌 8.85 kg, t-도데실 메르캅탄 27 g, n-부틸아크릴레이트 3.95 kg, 아크릴산 272 g, 메타크릴산 136 g 및 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 408 g을 혼합함으로써 제조하였다.In this experiment, latex was prepared in a reactor using the emulsifier system described in US Pat. No. 4,968,741 and US Pat. No. 5,122,566. The reactor used for this experiment was equipped with a regulator for stirring and operated at about 200 rpm (rpm). Buffers, initiator solutions and monomer solutions were prepared and used for polymerization. The buffer was prepared by mixing 15.6 kg of water with 340 g of alkyl phosphate ester sodium salt and 340 g of dodecanol at pH about 3. An initiator solution was prepared by mixing 1.36 kg of water and 68 g of ammonium persulfate. The monomer solution was prepared by mixing 8.85 kg of styrene, 27 g of t-dodecyl mercaptan, 3.95 kg of n-butylacrylate, 272 g of acrylic acid, 136 g of methacrylic acid and 408 g of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane. It was.

반응기를 30 분간 배기시킨후, 완충액을 반응기에 충전시켰다. 이어서, 단량체 용액 20 %를 반응기에 충전시켰다. 반응기를 165 ℉ (74 ℃)로 가열하고, 개시제 용액의 1/2을 반응기에 가하였다. 약 30 분간 중합후, 잔량의 다량체 용액을 연속적으로 첨가하기 시작하였다. 추가의 단량체 용액을 반응기에서 약 165 ℉ (74 ℃)로 유지시키기에 충분한 속도로 약 3 시간에 걸쳐 가하였다. 잔량의 개시제 용액을 중합후 약 2 시간후 반응기에 충전시켰다.After the reactor was evacuated for 30 minutes, the buffer was charged to the reactor. Then 20% of the monomer solution was charged to the reactor. The reactor was heated to 165 ° F. (74 ° C.) and half of the initiator solution was added to the reactor. After polymerization for about 30 minutes, the remaining amount of the multimer solution started to be added continuously. Additional monomer solution was added over about 3 hours at a rate sufficient to maintain about 165 ° F. (74 ° C.) in the reactor. The remaining amount of initiator solution was charged to the reactor about 2 hours after polymerization.

이 공정을 이용하여 제조한 라텍스는 고형분 46.0%, pH 1.88, 브룩필드 점도 583 센티포아즈 및 응괴량 115 g을 가졌다. 라텍스의 pH 는 수산화 암모늄을 첨가하여 9.5 로 조정하였다.The latex prepared using this process had a solid content of 46.0%, a pH of 1.88, a Brookfield viscosity of 583 centipoise and an amount of flocculation 115 g. The pH of the latex was adjusted to 9.5 by adding ammonium hydroxide.

이 실험에서 제조한 라텍스는 너무 불안정하여 투명한 도료 조성물 또는 페인트로 제형될 수 없었다. 따라서, 이 실험은 라텍스 합성에 알파-올레핀 설포네이트 비누를 사용하는 것이 중요함을 시사한다.The latex produced in this experiment was so unstable that it could not be formulated with a clear coating composition or paint. Thus, this experiment suggests the importance of using alpha-olefin sulfonate soaps in latex synthesis.

본원의 기술에 비추어 본 발명에 변형이 가능하다. 본 발명을 설명하기 위해 특정한 대표적인 양태를 제시하였지만, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위에 의해 정해지는 본 발명의 범주내에서 상기한 특정 양태에 변화를 줄 수 있음은 물론이다.Modifications are possible in the light of the teachings herein. While certain representative embodiments have been presented to illustrate the invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention. Accordingly, it is, of course, possible to vary such specific aspects within the scope of the invention as defined by the appended claims.

본 발명의 라텍스를 사용하여 제형한 도료는 내용매성, 가요성 및 자외선 내광성이 우수할 뿐만 아니라 환경적으로도 이점을 제공한다.Paints formulated using the latex of the present invention not only have good solvent resistance, flexibility and ultraviolet light resistance but also provide environmental benefits.

Claims (3)

(1) 물;(1) water; (2) 단량체 100 중량%를 기준으로,(2) based on 100% by weight of monomer, (a) 비닐 방향족 단량체 약 30 내지 약 75 중량%,(a) about 30 to about 75 weight percent of a vinyl aromatic monomer, (b) 알킬 아크릴레이트 단량체 약 20 내지 약 65 중량%,(b) about 20 to about 65 weight percent of an alkyl acrylate monomer, (c) 알킬 프로펜산 단량체 약 1 내지 약 8 중량%, 및(c) about 1 to about 8 weight percent of an alkyl propene acid monomer, and (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 0.5 내지 약 5 중량%로부터 유도되는 반복단위를 갖는 수지;(d) resins having repeating units derived from about 0.5 to about 5 weight percent of an acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer; (3) 수화제; 및(3) hydrating agents; And (4) 탈포제(4) defoamer 로 이루어진 수-환원성 도료 조성물.Water-reducible coating composition consisting of. (1) 물;(1) water; (2) 유화제; 및(2) emulsifiers; And (3) (a) 비닐 방향족 단량체 약 30 내지 약 75 중량%,(3) (a) about 30 to about 75 weight percent of a vinyl aromatic monomer, (b) 알킬 아크릴레이트 단량체 약 20 내지 약 65 중량%,(b) about 20 to about 65 weight percent of an alkyl acrylate monomer, (c) 알킬 프로펜산 단량체 약 1 내지 약 8 중량%, 및(c) about 1 to about 8 weight percent of an alkyl propene acid monomer, and (d) 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 0.5 내지 약 5 중량%로부터 유도되는 반복단위로 이루어진 중합체(d) a polymer consisting of repeating units derived from about 0.5 to about 5 weight percent of an acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer 로 이루어진, 자가-가교결합성 수-환원성 도료의 제조에 사용되는 라텍스.A latex used in the manufacture of self-crosslinkable water-reducible paints. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 수지의 반복 단위가 스티렌 약 40 내지 약 70 중량%, 부틸 아크릴레이트 약 25 내지 약 55 중량%, 아크릴산 및 메타크릴산 단량체 약 1.5 내지 약 5 중량%, 및 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체 약 1 내지 약 3 중량%로부터 유도되고, 아크릴옥시알케닐트리알콕시실란 단량체가 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란인 수-환원성 도료 조성물.The repeating unit of the resin is about 40 to about 70 weight percent styrene, about 25 to about 55 weight percent butyl acrylate, about 1.5 to about 5 weight percent acrylic and methacrylic acid monomers, and about 1 acryloxyalkenyltrialkoxysilane monomer From about 3% by weight, wherein the acrylicoxyalkenyltrialkoxysilane monomer is gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
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