KR20020026248A - Ｕｖ-경화성 초흡수성 코팅물 - Google Patents

Ｕｖ-경화성 초흡수성 코팅물 Download PDF

Info

Publication number
KR20020026248A
KR20020026248A KR1020027001309A KR20027001309A KR20020026248A KR 20020026248 A KR20020026248 A KR 20020026248A KR 1020027001309 A KR1020027001309 A KR 1020027001309A KR 20027001309 A KR20027001309 A KR 20027001309A KR 20020026248 A KR20020026248 A KR 20020026248A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
coating
article
aqueous
coating composition
Prior art date
Application number
KR1020027001309A
Other languages
English (en)
Inventor
카터커티스
Original Assignee
휴스톤 로버트 엘
오웬스 코닝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 휴스톤 로버트 엘, 오웬스 코닝 filed Critical 휴스톤 로버트 엘
Publication of KR20020026248A publication Critical patent/KR20020026248A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • C08F265/06—Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D151/00—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D151/003—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

물을 흡수하여 내수성 효과를 제공하고 건조될 때는 코팅물에서 물이 탈착되는 내수성 코팅물로 코팅된 물품, 및 이같은 코팅물로 제조된 물품에 내수성 및 내식성을 제공하는 방법. 이러한 코팅물은, 액체 UV-경화성 수지 및 수-팽윤성 중합체의 비-수성 용액을 함유하는 조성물을 물품의 표면에 적용하고, 자외선 공급원에의 노출에 의해 경화시켜, 초흡수성 중합체를 함유하는 코팅물을 형성시킴으로써 형성된다.

Description

ＵＶ-경화성 초흡수성 코팅물{UV-CURABLE SUPERABSORBENT COATINGS}
옥외 환경에서 사용되는 물품의 노출 표면 하부에서의 수분 침투로 인한 열화는 공지된 문제이다. 이러한 열화에는 물과 이러한 물품에서 사용된 강화 섬유의 표면의 반응으로 인한 산화적 열화뿐만 아니라, 수-유도 부식이 포함된다. 해양 환경에서, 예를 들어, 침수와 관련된 문제는 환경의 염분도에 의해 특히 악화된다. 이같은 수성 환경 내 염의 존재는 산화적 분해를 가속화시킨다. 비-염분성환경, 예를 들어 대기 습도가 높은 환경에서, 구조물 및 장치 표면을 수분-유도 분해로부터 보호하기 위해 내수성 코팅물이 필요하다.
상기 기술된 열화에 영향을 받는 물품에는 표면이 높은 수분 또는 습도에 노출된 아이템이 포함된다. 이같은 물품의 예로는 강화 로드 및 케이블, 예컨대 광섬유 또는 통신 케이블이 포함된다. 이러한 통신 케이블은 장기간에 걸쳐 지하에 매설되거나 물에 잠기는 상황에서 종종 사용된다. 이러한 경우, 수해로부터의 보호가 이러한 케이블의 구조적 보전 및 케이블이 수행하고자 하는 기능의 달성에 중요하다. 통신 케이블에는, 예를 들어, 보강원 또는 강화원으로서 작용하는 글래스 로드를 함유하는 코어가 포함될 수 있다. 이러한 로드는 케이블의 강성도에 기여한다. 물이 투과하여 케이블의 코어 성분에 접촉하는 경우, 케이블 기반의 부식 또는 화학적 열화가 일어날 수 있다.
이러한 침수 피해와 관련된 문제에 대항하기 위해, 케이블 및 기타 강화 물품에 내수성을 제공하고 이러한 감응성 내부 표면을 주위 환경에 존재하는 물 또는 수증기와의 접촉으로부터 보호하기 위한 시도에서 여러 전략이 고안되어 왔다. 발수성 물품의 제조를 위한 이러한 기술에는 물품을 보호적 외장 재료로 포장하는 것; 또는 보호될 표면을 밀봉하는 것이 포함되었다. 밀봉 기술에는 물품의 표면층을 화학적으로 조작하여 수-흡수에 대해 내성이도록 하거나, 또는 발수성 코팅물을 적용하는 것이 포함될 수 있다.
보호적 외장 재료로 표면을 커버하는 기술은 통상적이다. 예를 들어, 수-차단성을 갖는 불침투성 중합체로 만들어진 랩 또는 테이프를 사용하는 것, 또는수-차단 중합체의 에멀션 또는 용액으로 포장 재료를 처리하는 것이 포함된다. 외장 공정은 물품의 표면에 대한 화학적 화합물 또는 처리의 적용을 필요로 하지 않고; 오히려 보호는 외장 재료에 의한 적용 범위로부터만 유래된다.
발수에 사용되는 코팅물은 수불용성이고 수불투과성인 물질로 전통적으로 구성되고, 따라서 침입 수분에 대한 물리적 장벽을 나타냈다. 이같은 장벽 코팅물에는 그리스 또는 겔과 같은 물질이 포함되었다. 케이블의 경우, 예를 들어, 이러한 코팅물은 가압 압출에 의해 적용된다. 그러나, 이러한 유형의 코팅과 관련된 특정 단점이 존재한다. 그리스 또는 겔은 이들의 미끌거림으로 인해 취급하기가 어렵고, 코팅된 물품에 불쾌한 느낌을 부여한다. 특히 스플라이싱 공정 동안 케이블의 취급 용이성에 영향을 미치므로, 이것은 제조 공정에서 고려되어야할 중요한 요소이다. 또한 그리스 및 겔은 저온 또는 고온에서 점도가 변한다. 이러한 점도 변화는 코팅물의 동결/해동 성능 및 따라서 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이러한 점에 있어서 불량한 성능은 케이블의 안정한 성능에 영향을 미친다.
더욱 최근에는, 스스로 어느 정도의 수-흡수 용량을 갖는, 그리스가 없는 내수성 건조 코팅물이 고안되었다. 이러한 수 흡수성은 코팅물이 물품과 접촉하는 수분을 흡수하도록 하여, 감응성 표면과의 직접적인 접촉을 방지한다. 이러한 건조 수차단 코팅물 내의 흡수성 성분은 물과의 접촉시 팽윤하고 흡수하는 건조 과립형 초흡수성 중합체이다. 초흡수성 중합체는 일반적으로 팽윤 속도, 팽윤 용량 및 겔 강도의 관점에서 특징화된다. 이러한 건조 초흡수성 중합체에 대한 종래의용도에는 개인 위생 물품, 식품 포장 물품 및 화학적 스필 (spill) 소제 조성물이 주로 포함되지만, 최근의 실험에는 이러한 건조 중합체를 사용하여 강화 케이블과 같은 다른 물품용 코팅물을 형성시키는 것이 포함되었다. 예를 들어, 미국 특허 5,689,601 (Hager)에는 외장 중합체의 하나 이상의 박층에 넣어진 분말형 또는 과립형 수용성 건조 차단 성분을 사용한 강화 섬유 물품용 건조 수차단 코팅물이 기재되어 있다. 이러한 포장은 과립 중합체에 의해 달성될 수 있는 수흡수도를 제한하고, 따라서 이러한 코팅물의 팽윤 용량이 한정된다.
일반적으로, 강화 섬유, 스트랜드 및 물품, 예컨대 이러한 섬유성 재료로 제조된 케이블용 건조 또는 유체 코팅물은 섬유성 재료의 표면에 적용된 후, 존재한다면 추가적인 가공이 일어나기 전에 경화된다. 코팅물의 적용 수단은, 일반적으로, 유체 코팅물이 사용되는지 또는 고체 입상 코팅물이 적용되는지에 따라 상이하다. 건조 코팅물의 경우, 과립형 수-차단제를 사용하는 코팅 공정에는 과립형 또는 분말형 중합체의 사용과 직접적으로 관련된 여러 시간-소비적 및 노동 집약적 단계들이 수반된다. 이러한 단계들에는 결합 수지로의 하나 이상의 처리, 및 분말형 수지의 유동층과 같은 설비를 사용하는 분말-코팅 위치에서의 하나 이상의 적용에 대한 요구가 포함된다. 대안적으로, 흡수성 중합체를 함유하는 유체 코팅물을 사용할 수 있다.
수성 코팅물의 단점은 적용 후 코팅물의 셋팅 및 경화에 필요한 시간이다. 예를 들어 오븐에서의 가열 또는 공기-건조를 필요로 하는 통상적인 코팅 공정은 추가적인 가공 시간을 필요로 한다. 그 결과 가공 비용이 증가된다.
따라서, 강화 물품 또는 강화 재료에의 적용을 위한 수차단 코팅 조성물로, 수 흡수에 대한 용량이 높고 동시에 팽윤 속도가 신속한 코팅 조성물이 당업계에서 요구된다. 또한, 이같은 코팅물이 고비용이고 시간-소비적인 공정 없이 신속하고 효과적으로 경화될 수 있는 것이 바람직하다.
발명의 개요
이제 수 팽윤 용량이 우수하고 팽윤 속도가 신속한 고흡수성 수차단 코팅물이 비-수성 액체 UV-경화성 수지 및 수-팽윤성 중합체를 함유하는 비-수성 코팅 조성물로부터 형성될 수 있다는 것이 뜻밖에 발견되었다. 이러한 수-팽윤성 중합체를 함유하는 코팅물은 수성 환경에 노출되는 경우 실질적으로 즉각적으로 물을 흡수할 수 있다.
한 국면에서, 본 발명에는 하기 단계를 포함하는, 물품 표면에 내수성을 제공하는 방법이 포함된다:
a) 수-팽윤성 중합체 및 UV 경화성 수지를 함유하는 비-수성 액체 코팅 조성물을 제조하는 단계;
b) 비-수성 액체 코팅 조성물을 물품 표면에 적용하여 코팅된 표면을 형성시키는 단계; 및
c) 코팅된 표면을 자외선에 노출시키고 비-수성 액체 코팅 코팅물을 경화시켜, 물품 표면 상에 수-팽윤성 중합체를 함유하는 수-흡수성 내수성 코팅층을 형성시키는 단계.
본 발명은 물을 신속하게 흡수할 수 있는 고강도 초흡수성 코팅물로, 강화 제품 또는 성형 제품뿐만 아니라 이같은 제품의 제조에 사용되는 강화 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 내수성 표면을 필요로 하는 다양한 물품의 코팅에 적절한 고강도 초흡수성 코팅물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 코팅물은 수-팽윤성 중합체 분말 및 액체 UV-경화성 수지를 함유하는 비-수성 조성물로부터 형성된다. 코팅 조성물은 추가로 점도-개질제를 함유할 수 있다.
본 발명은 또한 강화 제품 및 성형 제품 및 섬유성 강화재료를 포함하는, 초흡수성 코팅 조성물로 코팅된 물품; 및 상기 코팅물을 적용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 코팅물은 고수준의 수 흡수를 나타내고, 기판에 적용될 때 우수한 도포성 및 코팅성을 제공한다.
본 발명의 조성물은 내수성인 표면을 필요로 하는 물품 또는 재료의 표면 상에 수-팽윤성 코팅물을 형성시키는데 적절하고, 따라서 코팅물로 처리된 표면 하부의 재료를 보호한다.
본원에서 사용되는 용어 "물품"은 수분에의 노출로 인한 열화로부터 하부의 구조물을 보호하기 위한 내수성 코팅물을 필요로 하는 표면을 갖는 임의의 제품 또는 재료를 포함하도록 구체적으로 의도된다. 이같은 물품에는 성형 복합 물품, 적층물, 시트, 당업계에 공지된 강화 섬유 재료, 및 총괄적으로 또는 임의 유형의 매트릭스에 분산되어 하나 이상의 이러한 섬유 재료를 사용하여 제조된 제품이 포함된다. 이러한 용어에는 강화 섬유 제품을 사용하여 제조된 물품, 예컨대 구조적 재료 또는 장치 또한 포함된다.
보호될 물품의 코팅된 표면에 물이 접촉하면, 본 발명의 코팅물이 물을 흡수하여 부피 팽윤한다. 물을 흡수함으로써, 코팅물은 수분을 효과적으로 끌어 당겨 없애고 따라서 보호된 물품의 내부 표면과 물이 접촉하는 것을 방지한다. 그 결과, 감응성 내부 표면은 여전히 건조하고, 침수 열화로부터 보호된다. 본 발명의 코팅물은 물을 흡수하여 코팅층 하부의 수분 침투를 방지함으로써 독특하게 내수성 보호를 달성한다.
본 발명의 코팅물에서 사용되는 수-팽윤성 중합체는 코팅 혼합물에서 사용하기 위한 비-수성 용액을 형성할 수 있고, 경화시, 물을 흡수할 수 있고 이어서 코팅물이 건조될 때 중합체 자체의 손실 없이 물이 탈착되도록 하는 팽윤 용량 및 팽윤 속도를 갖는 임의의 이같은 중합체로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 이같은 중합체는 분말형 또는 입상 형태이다. 본 발명에서 사용하기 위한 수-팽윤성 중합체는, 예를 들어, 다량의 물이 흡수 및 탈착될 수 있는 필요한 능력을 갖는 중합체 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 고 흡수성 수 팽윤성 중합체를 함유하는 코팅물은 건조 중량의 75 % 이하의 팽윤 속도를 나타내면서 현저하게 높은 양의 물을 흡수할 것이다. 코팅 조성물 내의 수-팽윤성 중합체의 바람직한 함량은 5-70 중량% 범위이다. 바람직하게는, 수-팽윤성 중합체의 양은 조성물의 총 중량을 기초로 약 44 중량% 내지 약 70 중량%이다. 적절한 수-팽윤성 중합체의 예는 Emerging Technologies Inc.에서 상표명 "AP80HS"로 시판하는 폴리아크릴레이트 분말이다.
본 발명의 코팅 조성물에 함유되는 UV-경화성 수지는 적절하게는 자외선에의 노출 시 신속하고 효과적으로 경화할 수 있는 액체 비-수성 수지이다. 이같은 액체 비-수성 수지는 UV-경화성 에폭시드, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아크릴레이트 및 이들의 조합물에서 선택될 수 있다. 바람직하게는, UV-경화성 수지는 실온에서 전형적으로 액체인 무용매 폴리아크릴레이트 수지이다. 수지는 액체이어야 하지만, 이의 점도는 온도의 함수로서 변할 것이다. 바람직하게는, UV-경화성 수지는 주위 온도 이상에서 액체이다. 이같은 수지의 예는 Zeon Technologies Inc.에서 상표명 "500 VINCH"로 판매하는 폴리아크릴레이트이다.
UV-경화성 수지는 조성물의 총 중량을 기초로 약 30 중량% 내지 약 95 중량%의 농도로 코팅 조성물에 함유될 수 있다. 바람직하게는, UV-경화성 수지의 농도는 약 35 중량% 내지 약 56 중량%이다.
본 발명의 코팅물의 형성에 사용되는 조성물은 경화 공정 동안 UV-경화성 수지의 가교를 개시시키는 하나 이상의 광개시제를 추가로 함유한다. 광개시제의 예로는 Ciba Specialty chemicals에서 시판하는 페닐 케톤 광개시제인 "IRGACURE 651" 또는 "IRGACURE 819"가 포함된다. 선택되는 UV-경화성 수지의 시판 제형물에 따라, 광개시제가 제형물에 함유될 수 있다. 예를 들어, 500 VINCH UV-경화성 수지는 UV-경화성 폴리아크릴레이트 및 하나 이상의 광개시제를 함유하는 배합 제형물로 판매된다. 코팅 조성물은 또한 표면 코팅 재료에서의 사용에 대해 통상적으로 공지된 하나 이상의 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들어, 착색제, 점도 개질제, 계면활성제, 및 윤활제가 제형물에 첨가될 수 있다. 임의의 이같은 첨가제의 양은 조성물에서의 첨가제의 원하는 효과에 따라 용이하게 선택될 수 있다.
코팅 조성물은 수-팽윤성 중합체 분말을 액체 UV-경화성 수지 및 광개시제와 배합함으로써 형성될 수 있다. 바람직하게는, 성분들을 실온에서 배합할 수 있지만; 수지는 다른 성분들과 배합하기 전에 예비가열시킬 수 있다. 예를 들어, 수지를 실온 내지 약 150 ℉ (66 ℃) 범위의 온도로 혼합 전에 가열할 수 있다. 혼합물을 임의의 적절한 수단으로 블렌딩할 수 있다. 한 바람직한 구현예에서, 50 중량%의 수-팽윤성 중합체 분말, 예컨대 폴리아크릴레이트 분말의 블렌드를 50 중량%의 액체 UV-경화성 수지, 예컨대 아크릴레이트 수지와 배합한다. 이러한 배합으로부터 형성된 코팅물을 관찰하여 최대 수-팽윤 용량을 제공한다.
본 발명의 코팅 조성물은 수-차단 보호를 필요로 하는 섬유, 로빙, 로드, 케이블 및 임의의 기타 물품에 적용될 수 있다. 코팅 조성물을 플러딩 (flooding),침지, 분무, 및 임의의 기타 공지된 수단을 포함하는 통상적인 수단에 의해 적용하여 이러한 물품을 코팅할 수 있다. 보호될 물품이 강화 스트랜드 또는 로빙인 경우, 조성물을 딥-드로우 (dip-draw) 함침에 이은 스트립퍼 다이 (stripper die)의 통과를 포함하지만 이에 한정되지 않는 수단에 의해 적절하게 적용할 수 있다.
코팅 조성물을 강화 스트랜드 또는 로빙에 적용하는 경우, 먼저 스트랜드 또는 로빙을 코팅 조성물 내의 성분과 상용성인 적절한 사이징 (sizing) 조성물로 사이징시킬 수 있다. 코팅물 적용 전의 사이징 단계는, 스트랜드 또는 로빙 내 섬유 필라멘트의 파손 및 가공 기계 상에서의 푸즈 (fuzz) 증진을 야기할 수 있는 기계적 마모를 감소시키므로 바람직하다.
본 발명의 코팅물의 내수성은 비-수성 조성물을 물품의 표면에 적용한 후 자외선 (UV)에 노출시켜 경화시킴으로써 수득된다. 자외선에의 노출에 의한 경화는, 더 많은 양의 에너지를 소비하고 더 긴 경화 시간을 필요로 할 수 있는 오븐과 같은 장치에 대한 요구 없이, 코팅물이 신속하고 효율적으로 형성되도록 한다. 경화 공정 동안, 중합체 사슬 사이에 가교가 일어나, 중합체를 함유하는 코팅물이 경화층을 형성하도록 하고, 이 경화층이 코팅된 표면이 물과 접촉할 때 물을 흡수하여 하부의 코팅된 물품을 보호한다. 적절하게는, 하나 이상의 코팅 조성물 층을 하나 이상의 물품 표면에 적용시켜 코팅된 표면을 형성시킨다. 이어서 코팅된 표면을 약 200 내지 약 450 나노미터 파장의 UV 방사에 노출시킨다. 방사 주파수는 UV-경화성 수지에 대한 경화 필요조건을 기초로 선택된다. 예를 들어, 500 VINCH 폴리아크릴레이트가 사용되는 경우, 코팅물을 경화시키기 위한 바람직한 주파수는 약 350 nm이다. UV 방사는 원하는 주파수의 방사를 제공하는 임의의 적절한 자외선 공급원에 의해 공급될 수 있다. 예를 들어, 상표명 "FUSION"으로 판매되는 라이트 박스를 사용할 수 있다.
본 발명의 코팅물을 강화 섬유 스트랜드의 표면에 적용하여 경화시키는 경우, 본 발명의 코팅물은 수-팽윤성 중합체의 초기 건조 중량의 약 75 % 이하의 팽윤 용량을 나타낸다. 바람직하게는, 이러한 유형의 적용에 대한 팽윤 용량은 수-팽윤성 중합체의 초기 건조 중량을 기초로 약 40 중량% 내지 약 60 중량%이다.
본원에 기술된 내수성 코팅물을 함유하는 글래스 섬유 강화 물품은 물 또는 수증기에의 노출이 일어나기 쉽고 양호한 방수성을 갖는 내구성이고 탄성이며 연성인 코팅물의 형성이 요망되는 적용에서 사용될 수 있다. 하기 실시예는 본 발명의 대표물이지만, 어떠한 방식으로도 본 발명의 범주를 한정하지는 않는다.
수-팽윤성 폴리아크릴레이트 중합체 분말, AP80HS, 및 500 VINCH 폴리아크릴레이트, 비-수성 액체 UV 경화성 수지를 다양한 비율로 배합하여 예시적 코팅 조성물을 제조하였다. 중합체 분말 및 UV-경화성 수지를 배합하고 블렌딩하여 균질 분산액을 형성시켰다. Owens Corning이 시판하는 예비-사이징된 글래스 로빙인 "ADVANTEX R25H" 또는 "TYPE-E" 글래스 스트랜드의 스트랜드를 코팅 조성물을 함유하는 조를 통과시켜 스트랜드를 함침시켰다. 함침 후, 스트랜드를 목적 오리피스 크기의 스트리퍼 다이를 통과시켜, 스트랜드의 표면 상에 침착된 코팅 조성물의 양을 조절하였다. 이어서 코팅된 스트랜드를 일렬의 UV 오븐을 통과시키면서 약0.1 초 내지 약 5 초 동안 자외선에 노출시켜 경화시켰다. UV 오븐 내 자외선의 파장은 약 365 나노미터였다.
실시예 1
본 실시예에서, 하기 열거된 비율로 초흡수성 폴리아크릴레이트의 블렌드 및 UV-아크릴레이트를 혼합함으로써 UV 경화용 코팅 조성물을 제형하였다:
95 중량%의 500 VINCH UV 아크릴레이트 (Zeon Technologies 제조); 및
5 중량%의 AP 80HS (Emerging Technologies 공급).
실시예 2
본 코팅 조성물에서, 동일한 성분들을 하기와 같이 배합하였다:
86 중량%의 500 VINCH UV 아크릴레이트; 및
14 중량%의 AP 80HS.
실시예 3
하기 제형에 따라 예시적 코팅 조성물을 제형하였다:
75.7 중량%의 500 VINCH UV 아크릴레이트; 및
24.3 중량%의 AP 80HS.
실시예 4
본 실시예에서, 하기와 같은 제형에 의해 UV 경화용 코팅 조성물을 제형하였다:
64.9 중량%의 500 VINCH UV; 및
35.1 중량%의 AP 80HS.
실시예 5
본 코팅 조성물에서, 성분들을 하기와 같이 배합하였다:
56 중량%의 500 VINCH UV 아크릴레이트; 및
44 중량%의 AP 80HS.
실시예 6
본 코팅 조성물에서, 성분들을 하기와 같이 배합하였다:
45 중량%의 500 VINCH UV 아크릴레이트; 및
45 중량%의 AP 80HS.
실시예 7
본 코팅 조성물에서, 성분들을 하기와 같이 배합하였다:
50 중량%의 500 VINCH UV 아크릴레이트; 및
50 중량%의 AP 80HS.
실시예 8
본 코팅 조성물에서, 성분들을 하기와 같이 배합하였다:
30 중량%의 500 VINCH UV 아크릴레이트; 및
70 중량%의 AP 80HS.
실시예 9
실시예 1-8의 코팅물을 조사하여 강화 섬유 재료에 적용되었을 때 물에서의 이들의 팽윤 용량을 결정하였다. ADVANTEX R25H 및 TYPE-E 글래스 강화 섬유의 스트랜드를 각각의 실시예 1-8의 코팅 조성물로 코팅하였다. 글래스를 아미노실란으로 사이징한 후에 코팅물을 적용하였다. 각 시료에 대해, 코팅물 및 섬유의 총 중량을 기초로 계산된 시간에 대한 팽윤 백분율로 결정되는 팽윤 용량을 측정하였다. 수득된 결과는 하기 표 1에 포함된다.
실시예 블렌딩 조성 (중량%) 팽윤 용량c
AP80HSa 500VINCHb
1 5 95 21
2 14 86 30
3 24.3 75.7 30
4 35.1 64.9 40
5 44 56 58
6 45 45 29.6
7 50 50 48
8 70 30 43.8
a초흡수성 폴리아크릴레이트, Emerging Technologies Inc.bUV 아크릴레이트, Zeon Technologies Inc.c팽윤 용량은 1 분 후 코팅된 스트랜드의 중량 변화 백분율로 측정된다.
관찰된 결과는, 예를 들어 초흡수성 중합체 또는 UV 경화성 중합체의 비율이 각각 약 30 중량% 내지 약 70 중량%의 농도인 경우, 상당량의 수 흡수가 달성될 수 있음을 가리킨다.
본 발명의 기술 및 예시에서, 하기 청구항들이 그렇게 한정되지 않고 청구항의 각 요소 및 이의 등가물의 표현과 같은 정도의 범주를 제공한다는 것을 인식하여야 한다.

Claims (23)

  1. 수-팽윤성 중합체 및 액체 UV-경화성 수지를 함유하는 조성물을 자외선에 노출시켜 경화시킴으로써 형성된 코팅물로 적어도 부분적으로 코팅된 물품.
  2. 제 1 항에 있어서, 코팅물이 물을 흡수하여 내수성 효과를 제공하고, 코팅물이 건조될 때는 코팅물에서 물이 탈착되는 물품.
  3. 제 1 항에 있어서, 경화 후의 수-팽윤성 중합체가 수성 환경에 함침되는 경우 건조 중량의 약 75 %까지 물을 흡수하는 물품.
  4. 제 1 항에 있어서, 수-팽윤성 중합체가 폴리아크릴레이트 중합체를 함유하는 물품.
  5. 제 1 항에 있어서, 액체 UV-경화성 수지가 아크릴레이트 수지를 함유하는 물품.
  6. 제 1 항에 있어서, 강화 섬유 재료인 물품.
  7. 제 6 항에 있어서, 코팅물 하부에 아미노실란 사이징을 추가로 함유하는 물품.
  8. 제 1 항에 있어서, 복합 물품인 물품.
  9. 제 1 항에 있어서, 테이프, 매트, 직물, 로빙, 섬유성 스트랜드, 적층물, 시트, 로드 및 케이블로 구성되는 군에서 선택되는 물품.
  10. 제 1 항에 있어서, 성형품, 직포, 스크림, 울 및 종이 제품, 및 건축 재료로 구성되는 군에서 선택되는 물품.
  11. 물이 흡수 및 탈착되는 코팅물을 형성하기에 적절한 비-수성 코팅 조성물로, 수-팽윤성 중합체 및 액체 UV-경화성 수지를 함유하는 비-수성 코팅 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 수-팽윤성 중합체가 분말형 폴리아크릴레이트인 비-수성 코팅 조성물.
  13. 제 11 항에 있어서, 액체 UV-경화성 수지가 아크릴레이트인 비-수성 코팅 조성물.
  14. 제 11 항에 있어서, 광개시제를 추가로 함유하는 비-수성 코팅 조성물.
  15. 제 11 항에 있어서, 조성물 내 수-팽윤성 중합체의 비율은 약 30 내지 약 70 중량%이고, 조성물 내 UV-경화성 수지의 비율은 약 30 내지 약 70 중량%인 비-수성 코팅 조성물.
  16. 하기 단계를 포함하는, 물품 표면에 내수성을 제공하는 방법:
    a) 수-팽윤성 중합체 및 액체 UV 경화성 수지를 함유하는 비-수성 액체 코팅 조성물을 제조하는 단계;
    b) 비-수성 액체 코팅 조성물을 물품 표면에 적용하여 코팅된 표면을 형성시키는 단계; 및
    c) 코팅된 표면을 자외선에 노출시키고 비-수성 액체 코팅 코팅물을 경화시켜, 물품 표면 상에 수-흡수성 내수성 코팅층을 형성시키는 단계.
  17. 제 16 항에 있어서, 비-수성 액체 코팅 조성물을 물품 표면에 적용하는 단계가 비-수성 액체 코팅 조성물을 물품 표면과 접촉시켜 물품의 전체 표면에 걸쳐 비-수성 액체 코팅물의 층을 형성시키는 것을 포함하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 자외선의 파장이 약 200 나노미터 내지 약 450 나노미터인 방법.
  19. 제 16 항의 방법에 따라 형성된 강화 섬유 재료.
  20. 제 19 항에 있어서, 아미노실란으로 사이징된 후에 코팅물이 적용되는 강화 섬유 재료.
  21. 제 16 항의 방법에 따라 형성된 복합 물품.
  22. 제 16 항의 방법에 따라 형성된 강화 섬유 제품.
  23. 하기를 함유하는 내수성 UV-경화성 코팅물로 하나 이상의 표면이 커버된 물품:
    실란;
    수-팽윤성 중합체; 및
    액체 UV 경화성 수지.
KR1020027001309A 2000-05-31 2001-05-16 Ｕｖ-경화성 초흡수성 코팅물 KR20020026248A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US58348400A 2000-05-31 2000-05-31
US09/583,484 2000-05-31
PCT/US2001/015964 WO2001092433A1 (en) 2000-05-31 2001-05-16 Uv-curable superabsorbent coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020026248A true KR20020026248A (ko) 2002-04-06

Family

ID=24333297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027001309A KR20020026248A (ko) 2000-05-31 2001-05-16 Ｕｖ-경화성 초흡수성 코팅물

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1208172A1 (ko)
JP (1) JP2003535234A (ko)
KR (1) KR20020026248A (ko)
CN (1) CN1380897A (ko)
AU (1) AU2001264644A1 (ko)
BR (1) BR0106676A (ko)
CA (1) CA2380131A1 (ko)
MX (1) MXPA02001111A (ko)
NO (1) NO20020435L (ko)
WO (1) WO2001092433A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011009980A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 Peter Heinze Verwendung von superabsorbierenden Polymeren (SAP) als Zusatz zu Schutzbeschichtungen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8486527B2 (en) * 2001-10-31 2013-07-16 Neptco Jv Llc Compact, hybrid fiber reinforced rods for optical cable reinforcements and method for making same
CN1617911B (zh) * 2001-12-05 2010-04-28 坎梅陶尔股份有限公司 聚合物涂料混合物、将其涂布于金属基板上以保护棱边或局部部位的方法、涂层、这类经涂布的基板及其应用
JP5168253B2 (ja) 2009-02-19 2013-03-21 日立電線株式会社 含水吸水性ポリマ含有樹脂組成物の製造方法、含水吸水性ポリマ含有樹脂組成物、およびこれを用いた多孔質物の製造方法及び多孔質物、絶縁電線の製造方法、絶縁電線ならびに同軸ケーブル
GB2479198B (en) 2010-04-01 2012-05-09 H & R Chempharm Uk Ltd Method of forming a crosslinked superabsorbent polymer on a nonwoven or woven substrate
WO2022175956A1 (en) * 2021-02-21 2022-08-25 Check-Cap Ltd. Producing a radioactive substance for an intra-lumen imaging capsule

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UST804103I4 (ko) * 1959-04-06
US4532021A (en) * 1983-07-18 1985-07-30 Desoto, Inc. Adherent ultraviolet cured coatings
US4600751A (en) * 1984-12-18 1986-07-15 Dow Corning Corporation Hydrophilic silicone-organic copolymer elastomers
FR2595365B1 (fr) * 1986-03-04 1988-07-08 Centre Nat Rech Scient Composition de revetement photodurcissable contenant un absorbeur uv pour la protection contre le vieillissement du poly(chlorure de vinyle) et poly(chlorure de vinyle) ainsi protege
CA2054373A1 (en) * 1990-11-16 1992-05-17 Albert B. Brown Radiation curable composition
US5306744A (en) * 1992-12-18 1994-04-26 Rohm And Haas Company Functionalized multistage polymers
DE19507174A1 (de) * 1995-03-02 1996-09-05 Roehm Gmbh UV-härtbare Kratzfestlacke mit einpolymerisierendem Verdicker
JP3864605B2 (ja) * 1998-02-27 2007-01-10 藤倉化成株式会社 紫外線硬化性被覆用樹脂組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011009980A1 (de) * 2011-02-01 2012-08-02 Peter Heinze Verwendung von superabsorbierenden Polymeren (SAP) als Zusatz zu Schutzbeschichtungen

Also Published As

Publication number Publication date
MXPA02001111A (es) 2002-08-20
AU2001264644A1 (en) 2001-12-11
NO20020435D0 (no) 2002-01-28
NO20020435L (no) 2002-01-28
BR0106676A (pt) 2002-04-30
WO2001092433A1 (en) 2001-12-06
CN1380897A (zh) 2002-11-20
EP1208172A1 (en) 2002-05-29
CA2380131A1 (en) 2001-12-06
JP2003535234A (ja) 2003-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU765727B2 (en) Superabsorbent water-resistant coatings for fiber-reinforced articles
US8313833B2 (en) Superabsorbent water-resistant coatings
JP2003510442A5 (ko)
KR20020026248A (ko) Ｕｖ-경화성 초흡수성 코팅물
KR102386057B1 (ko) 인조광물 섬유단열재 분사용 바인더 조성물 및 이 조성물을 이용하여 제조된 난연성과 단열성을 갖는 마감재
AU2004212524B2 (en) Superabsorbent water-resistant coatings
AU2008203429A1 (en) Superabsorbent water-resistant coatings
DE102006035565B4 (de) Wässrige Schlichte zur Behandlung von R-,E- und ECR-Glasfasern und deren Verwendung
KR100541420B1 (ko) 섬유용 무기질 난연 처리제 조성물 및 이를 이용한 난연처리방법
WO2016182176A1 (ko) 고분자 기반 초흡습성 코팅 조성물 및 그 이용
US20060134335A1 (en) Methods for preventing warping in wood products
KR100469986B1 (ko) 광케이블용 도포제 조성물
US20060131550A1 (en) Waterproofing methods and articles made thereby

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid