KR20040007500A - Coating compostion capable of absorbing uv radiation - Google Patents
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Abstract
UV 또는 UV와 가시 광선을 흡수할 수 있는 코팅 조성물이 개시되어 있다. 코팅 조성물은 담체와 여기에 분산된 안료를 포함한다. 안료는 코팅 조성물이 360 nm 이하의 UV 광선을 흡수할 수 있도록 UV 광선 흡수제의 나노입자를 포함하거나, 또는 코팅 조성물이 550 nm 이하의 UV 및 가시 광선을 흡수할 수 있도록 UV 및 가시 광선 흡수제의 나노입자를 포함하며, 흡수제는 무기 물질을 포함한다.Coating compositions capable of absorbing UV or UV and visible light are disclosed. The coating composition comprises a carrier and a pigment dispersed therein. The pigment may comprise nanoparticles of a UV light absorber such that the coating composition may absorb UV light of 360 nm or less, or nanoparticles of UV and visible light absorber such that the coating composition may absorb UV and visible light of 550 nm or less. Particles, and absorbents include inorganic materials.
Description
착색되지 않은 투명한 용기는 UV 광선 또는 UV 및 가시 광선의 유해한 효과로부터 용기 내의 감광성 내용물을 보호하지 못하는 것으로 알려져 있다.Transparent containers that are not colored are known to fail to protect the photosensitive content in the container from the harmful effects of UV light or UV and visible light.
종래 기술에 따르면, 완전히 불투명한 용기(예, 금속 캔과 판지 용기) 및 반투명 용기(예, 호박색 유리 또는 플라스틱 용기)만이 UV 및 가시 광선을 차단할 수 있다.According to the prior art, only completely opaque containers (eg metal cans and cardboard containers) and translucent containers (eg amber glass or plastic containers) can block UV and visible light.
완전히 불투명하거나 또는 진한 호박색으로 착색된 용기는, 소비자가 용기 내의 내용물을 보고 살피고자 하는 상황에서는 투명한 용기보다 호감도가 뒤떨어진다.Fully opaque or dark amber colored containers have a less favorable preference than transparent containers in situations where the consumer would like to see the contents of the container.
시장 조사에 따르면, 소비자는 투명한 청색 또는 녹색 용기가 고 품질의 이미지를 제공하기 때문에 특히 선호하는 것으로 나타났다. 청색 또는 녹색 투명한 용기가 UV 광선 또는 UV 및 가시 광선으로부터의 보호를 제공할 수 있는 것으로 흔히 생각하고 있다. 그러나, 실제로 이러한 용기의 보호 정도는 착색되지 않은 투명한 용기에 의해 제공되는 보호 정도와 동일하게 낮다.According to market research, consumers are particularly favored because transparent blue or green containers provide high quality images. It is commonly believed that blue or green transparent containers can provide protection from UV light or UV and visible light. In practice, however, the degree of protection of such a container is equally low as that provided by an uncolored transparent container.
맥주 또는 포도주와 같은 음료수에 UV 및 가시 광선이 미치는 특정한 유해 효과는 "라이트스트라이크(lightstrike)"라고 하는 이취의 형성이다. 인간의 후각은 이러한 이취에 특히 민감하여 이러한 제품에 대해서는 UV 및 가시 광선 차단 용기를 사용하는 것이 중요하다.A particular harmful effect of UV and visible light on beverages such as beer or wine is the formation of off-flavors called "lightstrikes." The human sense of smell is particularly sensitive to these off-flavors, so it is important to use UV and visible light blocking containers for these products.
맥주에서의 "라이트스트라이크" 문제에 대한 한가지 해결안은 이취의 원인이 되는 분자의 화학 전구체를 제거하기 위해서 화학적으로 변형시킨 홉을 사용하는 것이었다. 그러나, 이들 분자는 맥주를 마시는 사람들이 찾는 쓴 맛에 기여하는 화학물질이기도 하다. 따라서, 이렇게 하여 만든 맥주에 대한 다수의 소비자들의 호감은 상당히 떨어진다.One solution to the "light strike" problem in beer was to use chemically modified hops to remove the chemical precursors of the molecules causing off-flavor. However, these molecules are also chemicals that contribute to the bitter taste found by beer drinkers. Thus, many consumers' appetite for beer made this way falls significantly.
통상적으로, 맥주 제품은 호박색 또는 녹색 유리 용기 내에 포장된다. 호박색 유리와 녹색 유리의 UV 및 가시 광선 차폐 특성을 비교한 결과는 도 1(흡광도) 및 도 2(투과율)에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 호박색 유리는 전체 UV와 상당 부분의 가시 광선 스펙트럼, 즉 일반적으로 500 nm 이하의 파장 영역에 걸쳐 상당한 흡광도를 나타낸다. 반면에, 녹색 유리는 320 nm 이하 영역의 파장은 강하게 흡수하지만, 320∼500 nm 영역의 파장은 덜 흡수한다. 이들 파장의 광선이"라이트스트라이크" 풍미의 형성에 필요한 것으로 생각되기 때문에, 1 및 도 2에 제시된 결과는 중요하다.Typically, beer products are packaged in amber or green glass containers. A comparison of the UV and visible light shielding properties of amber glass and green glass is shown in FIGS. 1 (absorbance) and 2 (transmittance). As shown in FIG. 1, amber glass exhibits significant UV absorbance over the entire UV and substantial portion of the visible light spectrum, ie, generally in the wavelength range below 500 nm. On the other hand, green glass strongly absorbs wavelengths in the region below 320 nm but absorbs less in the 320-500 nm region. Because the light rays of these wavelengths are believed to be necessary for the formation of the "light strike" flavor, the results presented in Figures 1 and 2 are important.
따라서, 전통적인 녹색 유리는 호박색 유리와 같이 양호하게 유해한 UV 및 가시 광선 파장의 투과를 방지하지 못하는 것을 확인할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 이들 제품을 생산하는 많은 양조자들은 녹색 유리를 사용하며, 실제로 소비자 용인도가 넓다.Thus, while it can be seen that traditional green glass does not prevent the transmission of harmful harmful UV and visible wavelengths like amber glass, many brewers who produce these products nevertheless use green glass, and in fact consumer acceptance Is wide.
유리의 UV 및 가시 광선 차단능을 증가시켜야 하는 요구조건은 과거에는 유기 UV 및 가시 광선 흡수 물질을 유리 표면에 도포하여 해결하여 왔다. 일반적으로, 이러한 물질은 희생 물질로서, UV 및 가시 광선을 흡수하여 분해된다. 이러한 물질은 고가이고, 희색 작용으로 인하여 저장 수명이 긴 제품에는 적절하지 않다.The requirement to increase the UV and visible light blocking capability of glass has been solved in the past by applying organic UV and visible light absorbing materials to the glass surface. Generally, these materials are sacrificial materials that absorb and decompose UV and visible light. Such materials are expensive and are not suitable for products with long shelf life due to the whitening action.
선택된 금속 산화물이 UV 및 가시 광선 영역의 광선 스펙트럼을 강하게 흡수할 수 있다는 것은 알려져 있다. 그러나, 이러한 금속 산화물은 용기의 내용물을 볼 수 있는 것이 중요한 사항에서 용기에 도포하고자 하는 코팅에 대한 첨가제로서 사용하기 적절한 투명성(clarity and transparency)이 결여되어 있다.It is known that the selected metal oxide can strongly absorb the light spectrum of the UV and visible light region. However, such metal oxides lack the clarity and transparency suitable for use as an additive to the coating to be applied to the container in the context of being able to see the contents of the container.
본 발명의 목적은 UV 광선 또는 UV 및 가시 광선의 유해 파장으로부터 보호할 수 있는 코팅 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a coating composition capable of protecting from UV or harmful wavelengths of UV and visible light.
본 발명은 200 nm 미만에서부터 최대 500 nm 또는 550 nm의 파장을 갖는 자외("UV") 광선 또는 UV 및 가시 광선에 노출되는 것을 막을 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to coating compositions that can prevent exposure to ultraviolet (“UV”) light or UV and visible light having wavelengths of less than 200 nm up to 500 or 550 nm.
특히, 본 발명은 감광성인 제품의 보관에 사용되는 용기에 적용할 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이다. 이러한 제품의 비제한적인 예로는 식품, 음료 및 약제 등이 있다.In particular, the present invention relates to coating compositions that can be applied to containers used for the storage of photosensitive products. Non-limiting examples of such products include foods, beverages and pharmaceuticals.
도 1은 UV/Vis 흡광도로서 표시된, 맥주병에 사용된 투명 유리, 녹색 유리 및 호박색 유리의 UV/Vis 차폐성을 비교한 도면이다.1 compares the UV / Vis shielding properties of clear glass, green glass and amber glass used in beer bottles, expressed as UV / Vis absorbance.
도 2는 UV/Vis 투과율로서 표시된, 맥주병에 사용된 투명 유리, 녹색 유리 및 호박색 유리의 UV/Vis 차폐성을 비교한 도면이다.FIG. 2 compares the UV / Vis shielding properties of clear glass, green glass and amber glass used in beer bottles, expressed as UV / Vis transmittance.
도 3은 UV/Vis 흡광도로서 표시된, (i) 실시예 1에 개시된 바와 같이 본 발명에 따른 코팅 조성물(배합물 A), (ii) 투명한 유리, 및 (iii) 맥주병에 사용된 호박색 유리의 UV/Vis 차폐성을 비교한 도면이다.FIG. 3 shows the UV / UV of the amber glass used in (i) the coating composition according to the invention (compound A), (ii) transparent glass, and (iii) beer bottles, as described in UV / Vis absorbance. It is a figure comparing Vis shielding property.
도 4는 시판용 유리 제품의 UV/Vis 흡광도에 대하여 도 3에서 사용된 조성물의 UV/Vis 흡광도를 비교한 도면이다.FIG. 4 is a diagram comparing UV / Vis absorbance of the composition used in FIG. 3 with respect to UV / Vis absorbance of commercial glass products.
도 5 및 도 6은 실시예 1에 개시된 바와 같은 본 발명에 따른 코팅 조성물(배합물 B)의 1 미크론 막과 시판용 유리 제품의 UV/Vis 흡광도를 비교한 도면이다.5 and 6 are comparisons of UV / Vis absorbances of a 1 micron film of a coating composition (compound B) according to the invention as disclosed in Example 1 with commercial glass products.
도 7은 실시예 4에 개시된 바와 같은 본 발명에 따른 코팅 조성물(배합물 RH503)의 0.5 미크론 막과 호박색 유리의 UV/Vis 흡광도를 비교한 도면이다.FIG. 7 is a comparison of the UV / Vis absorbances of 0.5 micron film and amber glass of the coating composition according to the present invention as described in Example 4 (compound RH503).
도 8은 실시예 4에 개시된 바와 같은 본 발명에 따른 코팅 조성물(배합물 RH502, RH504, RH505 브랜드)의 0.6 미크론 막과 호박색 유리의 UV/Vis 흡광도를 비교한 도면이다.FIG. 8 is a comparison of the UV / Vis absorbances of amber glass with a 0.6 micron film of the coating composition according to the present invention as disclosed in Example 4 (brands RH502, RH504, RH505).
도 9는 실시예 5에 개시된 바와 같은 본 발명에 따른 ZnO-계열의 코팅 조성물의 막과 대조군 코팅의 UV/Vis 흡광도를 비교한 도면이다.FIG. 9 is a view comparing UV / Vis absorbances of the membrane and the control coating of the ZnO-based coating composition according to the present invention as disclosed in Example 5. FIG.
발명의 개요Summary of the Invention
본 발명에 따르면, 담체와 그 내부에 분산된 안료를 포함하는 코팅 조성물이 제공된다. 상기 안료는 코팅 조성물이 360 nm 이하의 입사 UV 광선의 상당량을 흡수할 수 있도록 UV 자외선 흡수제의 나노입자를 포함하거나, 또는 코팅 조성물이 550 nm 이하의 입사 UV 및 가시 광선의 상당량을 흡수할 수 있도록 UV 및 가시 광선 흡수제의 나노입자를 포함하며, 흡수제는 무기 물질을 포함한다.According to the present invention, there is provided a coating composition comprising a carrier and a pigment dispersed therein. The pigment may comprise nanoparticles of a UV ultraviolet absorber such that the coating composition may absorb a significant amount of incident UV light of 360 nm or less, or the coating composition may absorb a significant amount of incident UV and visible light of 550 nm or less. Nanoparticles of UV and visible light absorbers, and the absorber comprises inorganic materials.
본 명세서의 용어 "나노입자"는 입자가 가시 광선에서 혼탁함을 나타내지 않고 투명하게 보이기에 충분히 작다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.The term “nanoparticle” herein is understood to mean that the particle is small enough to appear transparent without showing cloudiness in visible light.
작은 입자의 크기를 정확하게 측정하는 것에 관한 문제와 관련하여, 출원인은 입자의 특정한 크기 범위에 기초한 용어 "나노입자"의 정의에 한정하려는 것은 아니다.With regard to the problem of accurately measuring the size of small particles, Applicants are not intended to be limited to the definition of the term “nanoparticle” based on the specific size range of the particles.
그렇지만, 바람직한 나노입자는 등가의 구형 직경이 100 nm(0.1 미크론) 미만인 입자이다.Preferred nanoparticles, however, are particles having an equivalent spherical diameter of less than 100 nm (0.1 micron).
더욱 바람직하게는, 나노입자는 100 nm(투과 전자 현미경으로 측정시)를 초과하는 입자를 유의적인 농도로 포함하지 않으며, 액체 코팅 조성물로서 그리고 코팅 조성물의 코팅으로서 개개 입자의 집괴, 덩어리 또는 응집체가 없는 콜로이드 안정화 효과를 나타낸다.More preferably, the nanoparticles do not contain significant concentrations of particles greater than 100 nm (as measured by transmission electron microscopy), and as a liquid coating composition and as a coating of the coating composition an agglomerate, lump or aggregate of individual particles No colloidal stabilizing effect.
더욱 바람직하게는, 나노입자는 등가의 구형 직경이 50 nm(0.05 미크론) 미만인 입자이다.More preferably, the nanoparticles are particles having an equivalent spherical diameter of less than 50 nm (0.05 micron).
흡수제의 무기 물질로서 적절한 종류는 철 산화물이다.A suitable kind of inorganic material for the absorbent is iron oxide.
산화철 계열의 흡수제는 코팅 조성물의 투명한 착색 코팅을 형성하는 데 특히 적합하다.Iron oxide based absorbents are particularly suitable for forming transparent colored coatings of coating compositions.
산화철 계열의 흡수제는 또한 UV 및 가시 영역의 광선 스펙트럼을 흡수하는데 특히 적합하다.Iron oxide based absorbents are also particularly suitable for absorbing the UV and visible light spectrums.
유일한 것은 아니지만 또 다른 적절한 종류의 흡수제 무기 물질은 아연 산화물이다.Another suitable kind of absorbent inorganic material, though not unique, is zinc oxide.
산화아연 계열의 흡수제는 코팅 조성물의 무색 투명한 코팅을 형성하는 데 특히 적합하다.Zinc oxide based absorbents are particularly suitable for forming colorless transparent coatings of coating compositions.
산화아연 계열의 흡수제는 또한 UV 영역의 광선 스펙트럼을 흡수하는 데 특히 적합하다.Zinc oxide based absorbers are also particularly suitable for absorbing the light spectrum of the UV region.
안료는 1종류 이상의 흡수제를 포함할 수 있다.The pigment may contain one or more kinds of absorbents.
안료는 코팅 조성물의 색상을 제공하거나 또는 색상의 원인이 되는 안료 나노입자를 더 포함하는 것이 좋다.The pigment preferably further comprises pigment nanoparticles which provide the color of or cause the color of the coating composition.
예로서, 안료는 청색 또는 녹색 안료, 또는 청색 또는 녹색 안료를 산출하는 안료의 조합물을 포함할 수 있다.By way of example, the pigment may comprise a blue or green pigment, or a combination of pigments yielding a blue or green pigment.
안료는 코팅 조성물이 투명한 청색 또는 녹색 색상이 되도록 하는 청색 또는 녹색 안료의 나노입자를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.More preferably, the pigment further comprises nanoparticles of a blue or green pigment such that the coating composition is of a transparent blue or green color.
더욱 바람직하게는, 안료는 놀랍게도 코팅 조성물이 투명한 청색 또는 녹색 색상이 되도록 하는 청색 또는 녹색 안료와 황색 또는 적색 산화철 흡수제 안료의 나노입자를 포함한다.More preferably, the pigments comprise nanoparticles of blue or green pigments and yellow or red iron oxide absorbent pigments which surprisingly render the coating composition a transparent blue or green color.
연황색 또는 적색 산화철 흡수제 안료와 청색 또는 녹색 안료의 조합물은, 상업적 측면에서 유용한 성질인 투명한 청색 또는 녹색 외관을 나타내면서 UV 및 가시 광선 흡수 특성이 양호한 코팅 조성물을 형성한다.The combination of a pale yellow or red iron oxide absorbent pigment and a blue or green pigment forms a coating composition with good UV and visible light absorption properties while exhibiting a transparent blue or green appearance which is a property useful in commercial terms.
담체는 (i) 안료 입자의 분산제 및 (ii) 성막제로서 작용할 수 있는 것이 좋다.The carrier is preferably capable of acting as a dispersant for (i) pigment particles and (ii) a film-forming agent.
바람직하게는 담체는 중합체 물질이다.Preferably the carrier is a polymeric material.
담체는 일정한 범위의 특성을 갖는 다수의 물질의 복합체일 수 있다.The carrier may be a composite of a plurality of materials having a range of properties.
예를 들어, 물질은 주로 분산 특성을 갖는 물질, 주로 성막 특성을 갖는 물질, 그리고 분산 특성과 성막 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.For example, the material may include a material having mainly dispersion characteristics, a material having mainly deposition characteristics, and a material having dispersion characteristics and deposition characteristics.
바람직하게는, 성막 물질은 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리비닐(예, 폴리비닐 클로라이드) 및 폴리아크릴을 포함하는 군으로부터 선택된다.Preferably, the deposition material is selected from the group comprising polyurethanes, polyesters, polyolefins, polyvinyl chlorides (eg polyvinyl chloride) and polyacryl.
본 발명에 따르면, 상기 코팅 조성물로 된 코팅을 갖는 기재도 제공된다.According to the invention, a substrate having a coating of the coating composition is also provided.
기재는 임의의 적절한 물질로 만들어질 수 있다.The substrate can be made of any suitable material.
적절한 물질의 예는 유리 및 플라스틱 물질이다.Examples of suitable materials are glass and plastic materials.
바람직하게는 기재는 용기, 예컨대 병의 벽면을 형성하고, 코팅은 용기의 외면에 있다.Preferably the substrate forms the wall of the container, such as a bottle, and the coating is on the outer surface of the container.
바람직하게는, 코팅 두께는 100 미크론 이하이다.Preferably, the coating thickness is 100 microns or less.
더욱 바람직하게는, 코팅 두께는 50 미크론 이하이다.More preferably, the coating thickness is 50 microns or less.
코팅 두께는 필요한 차단도 및 코팅 조성물의 안료 내의 UV 광선 또는 UV 및 가시 광선("UV/Vis") 흡수제의 농도와 관련되어 있다. 구체적으로, (i) UV/Vis 흡수제의 농도 및 (ii) 코팅 두께의 일정 범위의 상이한 조합은 소정 수준의 차단을 제공할 수 있다.Coating thickness is related to the required degree of barrier and the concentration of UV light or UV and visible light (“UV / Vis”) absorbers in the pigment of the coating composition. Specifically, different combinations of (i) the concentration of UV / Vis absorbent and (ii) a range of coating thicknesses can provide a certain level of blocking.
한 극단으로 치우쳐서 UV/Vis 흡수제의 농도를 비교적 높게 코팅 두께는 비교적 작게 할 수 있고, 다른 극단으로 치우쳐서 UV/Vis 흡수제의 농도를 비교적 낮게 코팅 두께는 비교적 크게 할 수 있다.The coating thickness can be made relatively small while the concentration of the UV / Vis absorber is biased relatively high at one extreme, and the coating thickness can be made relatively large while the concentration of the UV / Vis absorbent is relatively low biased by the other extreme.
이것은 UV/Vis 흡수제의 농도 및/또는 코팅 두께를 변화시켜 코팅의 바람직한 물리적 속성, 예컨대 내마모성, 스커핑(scuffing) 내성, 단가 및 투명도를 제공할 수 있다는 것을 의미하기 때문에 중요하다.This is important because it means that the concentration of UV / Vis absorbent and / or coating thickness can be varied to provide the desired physical properties of the coating, such as wear resistance, scuffing resistance, unit cost and transparency.
상황(예, 코팅되는 기재, 기재의 최종 용도, 및 코팅을 도포하기 위한 코팅 장치)에 따라서, 상기 2가지 극단의 예 사이에서 UV/Vis 흡수제의 농도와 코팅 두께를 다양하게 하여 소정의 차단도를 제공하는 것이 바람직하다.Depending on the situation (e.g., the substrate being coated, the end use of the substrate, and the coating apparatus for applying the coating), the degree of barrier may be varied by varying the concentration of the UV / Vis absorber and coating thickness between the two extreme examples. It is preferable to provide.
예를 들어, 맥주병과 같이 콜드 엔드 코팅된(cold end coated)용기는 코팅 두께가 0.1∼2 미크론 범위인 것이 좋다.For example, cold end coated containers, such as beer bottles, preferably have a coating thickness in the range of 0.1 to 2 microns.
코팅 두께는 0.1∼1.5 미크론, 더욱 바람직하게는 0.3∼1.5 미크론인 것이 더 바람직하다.The coating thickness is more preferably 0.1 to 1.5 microns, more preferably 0.3 to 1.5 microns.
평활하고, UV 및 가시 광선을 흡수하는 청색 코팅을 콜드 엔드 코팅으로서 0.3∼1 미크론의 코팅 두께로 도포할 수 있다는 것은 본 발명의 놀라운 측면이다.It is a surprising aspect of the present invention that a blue, smooth, absorbing UV and visible light coating can be applied as a cold end coating with a coating thickness of 0.3 to 1 micron.
본 발명에 따르면, 담체 및 안료를 습식 분쇄하여 담체 내에 안료의 세분된 분산물을 형성하는 단계를 포함하는, 360 nm 이하의 UV 광선 또는 550 nm 이하의 UV 및 가시 광선을 흡수할 수 있는 코팅 조성물을 형성하는 방법이 제공되며, 상기 안료는 550 nm 이하의 UV 및 가시 광선 또는 UV 광선을 흡수할 수 있는 흡수제의 나노입자를 포함한다.According to the present invention, a coating composition capable of absorbing UV light up to 360 nm or UV and visible light up to 550 nm, comprising wet milling the carrier and the pigment to form a granular dispersion of the pigment in the carrier. Provided is a method of forming a pigment, wherein the pigment comprises nanoparticles of an absorbent capable of absorbing UV up to 550 nm and visible or UV light.
담체는 습식 분쇄 단계에서 응집체 형성을 방지하기 위해서 분산제를 포함하는 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferred that the carrier comprises a dispersant to prevent the formation of aggregates in the wet milling step.
바람직한 분산제는,Preferred dispersants are
(a) 수성 매체용의 폴리카르복실레이트; 및(a) polycarboxylates for aqueous media; And
(b) 비수성 매체용의 엔트로픽 ("Solsperse") 초분산제(b) entropic ("Solsperse") superdispersants for non-aqueous media
를 포함한다.It includes.
습식 분쇄 단계는 낮은 고형분 함량에서 실시되는 것이 좋다.The wet grinding step is preferably carried out at low solids content.
고형분 함량은 5∼30 중량%인 것이 바람직하다.It is preferable that solid content is 5-30 weight%.
고형분 함량은 15∼25 중량%인 것이 더욱 바람직하다.The solid content is more preferably 15 to 25% by weight.
바람직하게는 습식 분쇄 단계는, 필요한 투명도가 얻어질 때까지 장기간 동안 쉘 부피 1 ℓ당 0.5 kW 이상의 전력을 입력하면서 작은 비드(<0.7 mm 직경)를 이용하여 회분식, 연속 통과식 또는 연속 재순환식으로 습식 교반된 매체를 분쇄(비드 분쇄)하는 것을 포함한다.Preferably, the wet grinding step is batchwise, continuously passed or continuously recycled using small beads (<0.7 mm diameter) inputting at least 0.5 kW per liter of shell volume for a long time until the required transparency is obtained. Grinding (bead grinding) the wet stirred medium.
습식 분쇄 단계는 M J Bos Consultants Pty. Ltd의 이름으로 출원된 국제 출원 WO 9717406호에 개시된 바와 같을 수 있다.The wet grinding step is described in M J Bos Consultants Pty. As disclosed in International Application WO 9717406, filed under the name of Ltd.
본 발명에 따르면,According to the invention,
(a) 전술한 바와 같이 코팅 조성물을 형성하는 단계; 및(a) forming a coating composition as described above; And
(b) 코팅 조성물을 기재에 도포하여 기재 상에 연속 코팅을 형성하는 단계를 포함하는, 550 nm 이하의 UV 및 가시 광선을 흡수할 수 있는 코팅 조성물의 코팅을 기재 상에 형성하는 방법이 제공된다.(b) applying a coating composition to a substrate to form a continuous coating on the substrate, a method of forming a coating of the coating composition capable of absorbing UV and visible light of 550 nm or less on a substrate is provided. .
코팅 조성물은, 기재에 코팅 조성물을 분무하거나 또는 롤러 코팅하는 것과같은 임의의 수단으로 기재에 도포할 수 있다.The coating composition may be applied to the substrate by any means, such as by spraying or roller coating the coating composition onto the substrate.
바람직하게는, 이 방법은 단계 (a)에서 형성된 코팅 조성물에 추가의 담체를 첨가하여, 단계 (b)에서 기재에 도포하기 전에 코팅 조성물을 필요한 안료 부피 농도로 희석하는 것을 포함한다.Preferably, the method comprises adding an additional carrier to the coating composition formed in step (a), diluting the coating composition to the required pigment volume concentration before applying it to the substrate in step (b).
바람직하게는, 추가의 담체는 성막 물질이다.Preferably, the further carrier is a film forming material.
안료 부피 농도는 25∼45%가 바람직하다.The pigment volume concentration is preferably 25 to 45%.
안료 부피 농도는 30∼40%가 더욱 바람직하다.The pigment volume concentration is more preferably 30 to 40%.
기재는 용기의 벽면이고 단계 (b)는 용기 제조법의 일부인 것이 바람직하다.Preferably the substrate is a wall of the container and step (b) is part of the container preparation.
용기는 유리 용기인 것이 좋다.The container is preferably a glass container.
유리 용기 제조법, 예컨대 유리병 제조법은 통상적으로 코팅이 병 표면에 도포되는 과정에서 2 단계를 포함한다.Glass container manufacturing, such as glass bottle manufacturing, typically involves two steps in the process of coating being applied to the bottle surface.
용기의 표면 온도가 600℃ 이상이면 유리 용기의 성형 직후에 화학 증착 기법을 사용하여 핫 엔드 코팅(HEC: Hot End Coating)을 유리에 도포한다. HEC는 통상적으로 산화주석과 같은 세라믹 물질이며, 유리 표면이 손상되는 것을 막고 콜드 엔드 코팅용 기재를 제공하는 작용을 한다.If the surface temperature of the vessel is 600 ° C. or higher, Hot End Coating (HEC) is applied to the glass using chemical vapor deposition techniques immediately after molding of the glass vessel. HEC is typically a ceramic material, such as tin oxide, and serves to prevent damage to the glass surface and to provide a substrate for cold end coating.
유리 용기를 120∼180℃의 표면 온도에서 어닐링한 후에 콜드 엔드 코팅(CEC: Cold End Coating)을 도포한다. CEC는 충전 라인과 자동 감시를 통한 고속 통과를 위해 필요한 윤활성을 유리 표면에 제공하는 유기 코팅으로 구성된다. 일부 코팅은 유리 표면이 마모 손상되는 것을 막고 유리의 고유 강도를 보존하는 역할을 한다. 콜드 엔드 코팅은 실리콘 왁스, 폴리에틸렌, 폴리비닐 알코올, 스테아르산, 올레산, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리올레핀 및 폴리아크릴을 주성분으로 할 수 있다.Cold end coating (CEC) is applied after the glass vessel is annealed at a surface temperature of 120-180 ° C. The CEC consists of an organic coating that provides the glass surface with the lubricity needed for high-speed passage through filling lines and automatic monitoring. Some coatings serve to prevent abrasion damage to the glass surface and to preserve the inherent strength of the glass. Cold end coatings may be based on silicone wax, polyethylene, polyvinyl alcohol, stearic acid, oleic acid, polyurethane, polyester, polyolefin and polyacrylic.
본 발명의 코팅 조성물은 병 제조의 콜드 엔드 단계에서 유리 용기에 도포될 수 있다.The coating composition of the present invention may be applied to a glass container in the cold end stage of bottle making.
코팅 두께는 0.1∼1.5 미크론인 것이 좋다.The coating thickness is preferably 0.1 to 1.5 microns.
콜드 엔드 코팅의 담체는 본 발명의 코팅 조성물의 담체인 것이 바람직하다.The carrier of the cold end coating is preferably a carrier of the coating composition of the present invention.
본 발명의 특히 바람직한 형태에서, 코팅 조성물의 담체는 수계 열가소성 아크릴 또는 폴리우레탄 또는 폴리에스테르 물질이며, 코팅 조성물을 CEC 단계에서 용기 표면에 도포한다.In a particularly preferred form of the invention, the carrier of the coating composition is an aqueous thermoplastic acrylic or polyurethane or polyester material and the coating composition is applied to the container surface in the CEC step.
대안적으로, 용매계 열경화성 경화성 아크릴 또는 폴리우레탄 또는 폴리에스테르 물질은 콜드 엔드 코팅과 무관한 특정 도포 조건에서 사용될 수 있다.Alternatively, solvent-based thermosetting curable acrylic or polyurethane or polyester materials may be used at certain application conditions independent of cold end coatings.
본 발명은 하기 실시예 및 첨부되는 도면을 참조하여 추가로 설명된다.The invention is further illustrated with reference to the following examples and the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
배합물 A 및 B - 본 발명에 따른 실시예Formulations A and B-Examples According to the Invention
배합물 A- 열경화성 아크릴 담체를 주성분으로 함. Formulation A -Based on thermosetting acrylic carrier.
고형분/고형분을 기준으로, 코팅 조성물은 다음 성분들을 포함한다.Based on solids / solids, the coating composition comprises the following components.
12% FeOOH (TOY-피그먼트 옐로우 42) 안료12% FeOOH (TOY-Pigment Yellow 42) Pigment
1.3% Fe203(TOR-피그먼트 레드 101) 안료1.3% Fe 2 0 3 (TOR-Pigment Red 101) Pigment
0.5% 청색 5203 안료 (피그먼트 블루 15:3)0.5% Blue 5203 Pigment (Pigment Blue 15: 3)
20 pph solsperse 3000 안료 (초분산제)20 pph solsperse 3000 pigment (super dispersant)
40 부 열경화성 아크릴 용액40 parts thermosetting acrylic solution
"TOY"는 제품명 Trans Oxide Yellow AC0500으로 존슨 매티가 시판하는 산화철 황색 안료이다."TOY" is an iron oxide yellow pigment sold by Johnson Matty under the trade name Trans Oxide Yellow AC0500.
"TOR"은 제품명 Trans Oxide Red AC1000으로 존슨 매티가 시판하는 산화철이다."TOR" is the trade name Trans Oxide Red AC1000 and is a commercially available iron oxide sold by Johnson Matthey.
배합물 B- 담체로서 폴리에틸렌 에멀젼을 주성분으로 함. Formulation B -Based on polyethylene emulsion as carrier.
코팅 조성물은 배합물 A와 유사하나, 단 (i) 수성이고, (ii) solsperse 3000의 대체물로서 암모늄염으로서 사전 제조된 Orotan 731 안료 (폴리카르복실 분산제) 20 pph를 포함하며; (iii) 배합물 A의 아크릴 수지의 대용물로서 시판용 폴리에틸렌 에멀젼 제품(유리병 제조시 콜드 엔드 코팅으로서 사용되며, 상표명 DURACOTE로 시판됨)을 포함하였다.The coating composition is similar to Formulation A, except that (i) aqueous and (ii) 20 pph of Orotan 731 pigment (polycarboxyl dispersant) pre-prepared as ammonium salt as a substitute for solsperse 3000; (iii) A commercially available polyethylene emulsion product (used as a cold end coating in the manufacture of glass bottles, sold under the trade name DURACOTE) as a substitute for the acrylic resin of Formulation A.
배합물 A 및 B의 물성Properties of Formulations A and B
본 출원인은 배합물 A 및 B의 산화철 안료의 나노입자가 응집되지 않으며 코팅 조성물은 녹색이라는 것을 발견하였다.Applicants have found that the nanoparticles of the iron oxide pigments of Formulations A and B do not aggregate and the coating composition is green.
코팅 조성물의 색상은 맥주병에 전통적으로 사용된 녹색 유리와 거의 구별할 수 없었다.The color of the coating composition was indistinguishable from the green glass traditionally used in beer bottles.
배합물 A의 성능Performance of Formulation A
열경화성 아크릴 담체를 주성분으로 하는 코팅 조성물인 배합물 A가 UV 및 가시 광선을 흡수할 수 있는 정도는, 유리판에 조성물을 2 미크론으로 얇게 코팅하고, 이의 UV/Vis 흡광도를 미처리 유리판 및 맥주병에 사용되는 시판용 호박색 유리 제품의 흡광도와 비교하여 평가하였다. 결과는 도 3에 제시되어 있다.Commercially available formulation A, which is a coating composition mainly composed of a thermosetting acrylic carrier, absorbs UV and visible light thinly on the glass plate of the composition by 2 microns, and its UV / Vis absorbance is used in untreated glass plates and beer bottles. Evaluation was made by comparing the absorbance of the amber glass article. The results are shown in FIG.
코팅된 유리는 미처리 유리와 비교하여 흡광도가 유의적으로 개선되며, 기존의 호박색 유리 제품과 유사한 보호 효과를 제공하는 것을 도 3으로부터 확인할 수 있다.It can be seen from FIG. 3 that the coated glass has a significantly improved absorbance compared to the untreated glass and provides a protective effect similar to conventional amber glass products.
상기 사용된 배합물을 녹색 병 위에 코팅으로서 도포하였다. 이미 관찰된 바와 같이, 녹색 병의 UV 흡광도는 식품 제조업자 및 양조자가 요구하는 표준 규격에 미치지 못하였다. 배합물을 이용한 녹색 병의 코팅 효과는 도 4에 도시되어 있다.The blend used was applied as a coating onto a green bottle. As already observed, the UV absorbance of green bottles did not meet the standard specifications required by food manufacturers and brewers. The coating effect of the green bottle with the blend is shown in FIG. 4.
도 4로부터 확인되는 바와 같이, 코팅은 일반적으로 350 nm∼500 nm의 유해 파장에서 UV 광선에 대한 양호한 차단 효과를 제공하였다.As can be seen from FIG. 4, the coating generally provided a good blocking effect against UV light at harmful wavelengths of 350 nm to 500 nm.
배합물 B의 성능Performance of Formulation B
폴리에틸렌 에멀젼을 주성분으로 하는 조성물인 배합물 B의 1 미크론 코팅의 UV/Vis 흡광도를 측정하고, 표준 호박색 병과 비교하였다. 결과는 도 5에 도시되어 있다.The UV / Vis absorbance of the 1 micron coating of Formulation B, a composition based primarily on polyethylene emulsion, was measured and compared to a standard amber bottle. The results are shown in FIG.
석영 슬라이드 상의 코팅의 흡광도를 호박색 병의 흡광도와 비교하였다. 그러나, 석영 슬라이드는 측정된 파장에서 흡광하지 않았으며 막 두께는 1 미크론에 불과하였다는 것을 결과에 반영하여야 한다.The absorbance of the coating on the quartz slide was compared with that of the amber bottle. However, the results should reflect that the quartz slide did not absorb at the measured wavelength and the film thickness was only 1 micron.
배합물 B의 UV/Vis 흡광도를 도 6에 도시된 바와 같이 녹색 유리 맥주병의 것과 비교하였다. 코팅 배합물에 의한 UV/Vis 차단은 호박색 유리와 매우 유사하거나, 또는 더욱 양호하였다.UV / Vis absorbance of Formulation B was compared to that of a green glass beer bottle as shown in FIG. 6. UV / Vis blocking by the coating formulation was very similar to, or better than, amber glass.
실시예 2Example 2
본 실시예에서 시험된 본 발명에 따른 투명한 코팅 배합물은 분산 및 성막 특성을 갖는 담체 내에 분산된 산화철과 기타 안료의 5∼100 nm 직경 나노입자를 함유하였다.The transparent coating formulations according to the invention tested in this example contained 5-100 nm diameter nanoparticles of iron oxide and other pigments dispersed in a carrier having dispersion and film formation properties.
분쇄 절차Crushing Procedure
코팅 배합물은 하기의 표준화된 절차에 따라 형성하였다.Coating formulations were formed according to the following standardized procedure.
내경이 100 mm인 1 ℓ스테인레스 스틸 용기에 냉각용 워터 잭킷을 장착하였다. 4개의 평평하고, 6 mm 두께, 90 mm 직경을 갖으며 초 고분자량 폴리에틸렌으로 제조된 원형 디스크를 보유하는 회전자를 용기 내에 두었다. 분쇄기의 순 부피는 850 ㎖였다. 순 부피의 85%에 0.4∼0.7 mm 직경의 부분적으로 안정화된 지르코니아 비드(47% 공극율) 0.268 kg을 채웠다. 뚜껑 내의 교반기 가이드와 구멍을 통과하는 회전자를 구비한 분쇄기의 상부에 두껑을 볼트로 고정하여 밀봉하였다. 하기에 개시된 각각의 분쇄 베이스(mill base) 배합물 400 ㎖를 분쇄기에 투입하였다. 실제 첨가량은 밀도에 따라 결정하였다. 예를 들어, 밀도가 2.2 kg/ℓ인 분쇄 베이스 배합물의 경우 첨가되는 분쇄 베이스의 양은 0.88 kg이었다. 회전자는 디스크의 주변 속도가 10 m/s, 즉 90 mm 직경의 디스크의 경우 2100 rpm이 되는 속도로 구동시켰다. 상온수가 냉각 잭킷을 통과하도록 할 때 각 배합물의 분쇄는 2시간 이상 계속하였다.A water-jacket for cooling was mounted in a 1 L stainless steel container with an internal diameter of 100 mm. The rotor was placed in a container with four flat, 6 mm thick, 90 mm diameter and holding circular disks made of ultra high molecular weight polyethylene. The net volume of the mill was 850 ml. 85% of the net volume was filled with 0.268 kg of partially stabilized zirconia beads (47% porosity) of 0.4-0.7 mm diameter. The lid was sealed with bolts on top of the grinder with a stirrer guide in the lid and a rotor passing through the hole. 400 ml of each mill base formulation disclosed below was charged to the mill. The actual amount of addition was determined by the density. For example, for a milling base formulation with a density of 2.2 kg / l, the amount of milling base added was 0.88 kg. The rotor was driven at a speed of 10 m / s around the disk, ie 2100 rpm for a 90 mm diameter disk. The grinding of each formulation continued for at least 2 hours when the room temperature water was passed through the cooling jackkit.
전술한 나노크기의 분쇄는 도료 및 잉크용 안료의 분산성 분쇄와 비교하여 매우 집중적이다. 1시간, 벌크 비드 1ℓ당 분쇄 베이스의 ℓ로서 측정되는 강도로 환산하면, 수 mm 직경의 비드를 이용하는 잉크 및 도료용 안료의 종래의 분쇄에서9 ℓ가 산출되는 것과 비교하여, 나노크기의 분쇄는 0.3 ℓ 이하를 산출한다.The pulverization of the nanoscales described above is very intensive compared to dispersible pulverization of pigments for paints and inks. In terms of the strength measured in liters per liter of bulk beads per hour for 1 hour, compared to the conventional 9 milling of pigments for inks and paints using beads of several millimeters in diameter, 9 millimeters of milling is calculated. 0.3 L or less is calculated.
이러한 집중적인 분쇄에 의해 코팅 조성물은 하기에 보고되는 보호 흡광성과 투명성을 얻을 수 있다.By this intensive grinding the coating composition can obtain the protective absorbance and transparency reported below.
배합물Formulation
전술한 바와 같이, 투명한 코팅 배합물은 분산 및 성막 특성을 갖는 담체 내에 분산된 산화철 및 기타 안료의 5∼100 nm 직경의 나노입자를 포함하였다.As mentioned above, the transparent coating formulations comprised nanoparticles of 5-100 nm diameter of iron oxide and other pigments dispersed in a carrier having dispersion and film formation properties.
5∼100 nm 직경의 나노입자의 콜로이드 안정화와, 이에 상응하는 나노입자의 높은 표면적(1 ㎖당 1000∼50 m2)은,Colloidal stabilization of nanoparticles 5-100 nm in diameter and the corresponding high surface area (1000-50 m 2 per ml) of nanoparticles,
(a) 분쇄 과정에서 입자의 재집합 및 응집을 방지하기 위해서 필요하며;(a) necessary to prevent reassembly and aggregation of the particles in the milling process;
(b) 수지와의 블랜딩 및 코팅 희석시 응집을 방지하고 보호성 흡광도의 손실을 방지하기 위해서 필요하다.(b) necessary to prevent agglomeration and loss of protective absorbance upon blending and dilution of the coating with the resin.
동시에, 담체는 분산 특성 외에 성막성과 기계적인 저온 살균 내성을 필요로 한다.At the same time, the carrier requires film forming and mechanical pasteurization resistance in addition to its dispersing properties.
배합물에 사용된 분산제는Dispersants used in formulations
(a) 수성 매체용 폴리카르복실레이트 분산제, 예컨대 암모늄염으로서 일정 비율의 폴리아크릴산; 및(a) polyacrylic acid dispersants for aqueous media, such as a proportion of polyacrylic acid as ammonium salts; And
(b) 비수성 매체용의 엔트로픽 ("Solsperse") 초분산제였다.(b) It was an entropic ("Solsperse") superdispersant for non-aqueous media.
코팅 배합물은 점도가 5∼10 cP로서 낮고, 레올로지 항복값은 무시할 만하였으며, 뉴톤 유체였다.The coating formulation had a low viscosity of 5-10 cP, the rheological yield value was negligible, and was a Newtonian fluid.
코팅 배합물은 다음과 같은 조성 및 특성을 갖는다.The coating formulation has the following composition and properties.
배합물 1- 청색-녹색 광 보호성 콜드 엔드 코팅 첨가제 - 12% Fe203PR101 - 8% PY124 - 3% CuPc-PB15:3 aq - 18pph Joncryl 61HV-10p Dispex A40. 2.25 시간 동안 분쇄. 선명하고 순수한 병 녹색-투명. Formulation 1 -Blue-Green Photoprotective Cold End Coating Additive-12% Fe 2 0 3 PR101-8% PY124-3% CuPc-PB15: 3 aq-18pph Joncryl 61HV-10p Dispex A40. Crush for 2.25 hours. Vivid and pure bottle green-transparent.
배합물 2- 호박색 광 보호성 코팅 첨가제 - 18% Fe203PR101 - 4% PY124 1.5% CuPc-PB15:3 aq - 18pph Joncryl 61HV - 10pph Dispex A40. 2시간 동안 분쇄. 어두운 호박색 - 투명. 분무시 막 두께가 변화되어도 색상 강도는 변화가 적다. Formulation 2 -Amber Light Protective Coating Additive-18% Fe 2 0 3 PR101-4% PY124 1.5% CuPc-PB15: 3 aq-18pph Joncryl 61HV-10pph Dispex A40. Crush for 2 hours. Dark Amber-Transparent. Even if the film thickness changes during spraying, the color intensity does not change.
배합물 3- 청색-녹색 광 보호성 콜드 엔드 코팅 첨가제 - 12% Fe203PR101-2.3% PY124-8.8% CuPc-PB15:3 aq. 2시간 동안 분쇄, 선명한 청록색 - 매우 투명. 색상은 배합물 1에서보다 더욱 청록색이다. Formulation 3 -Blue-Green Photoprotective Cold End Coating Additive-12% Fe 2 0 3 PR101-2.3% PY124-8.8% CuPc-PB15: 3 aq. Crushed for 2 hours, vivid turquoise-very transparent. The color is more turquoise than in Formulation 1.
배합물 4- 얇은 두께에서 보호 효과를 더욱 높이기 위해서 Fe203PR101 농도를 증가시킴 - 09F (506) 18% Fe203-PR101- 4% PY124 1.5% CuPc-PB15:3 aq.- 18pph Joncry 161HV-10 pph Dispex. 1.75 시간 동안 분쇄. 황갈색 - 매우 투명. Formulation 4 -Increased Fe 2 0 3 PR101 concentration for greater protection at thinner thicknesses-09F (506) 18% Fe 2 0 3 -PR101-4% PY124 1.5% CuPc-PB15: 3 aq.- 18pph Joncry 161 HV-10 pph Dispex. Crush for 1.75 hours. Tan-very transparent.
배합물 5- 04F (500) 12% Fe203- 8% PY124 - 3% CuPc aq. - 18p Joncryl 61HV-10 pph Dispex. 5 시간 동안 분쇄. 선명한 청록색 - 투명. Formulation 5 - 04F (500) 12% Fe 2 0 3 - 8% PY124 - 3% CuPc aq. 18 p Joncryl 61 HV-10 pph Dispex. Crush for 5 hours. Vivid turquoise-transparent.
배합물 6- 10% Fe203- 12% 피그먼트 그린 - 36 1% CuPc aq. - 18p Joncryl 61HV-10 pph Dispex. 3 시간 동안 분쇄. 밝은 녹색 - 투명. 피그먼트 그린 36은 청색과 황색 03J (475)의 조합물보다 더욱 순수한 녹색을 낸다. Formulation 6 - 10% Fe 2 0 3 - 12% Pigment Green - 36 1% CuPc aq. 18 p Joncryl 61 HV-10 pph Dispex. Crush for 3 hours. Light green-transparent. Pigment Green 36 produces a more pure green than the combination of blue and yellow 03J (475).
배합물 7- 10% Fe203- 14% PG36 aq.- 18 pph Joncryl 61HV-10pph Dispex. 2시간 동안 분쇄. 밝은 황록색 - 투명. 피그먼트 그린 36은 청색과 황색 03J (474)의 조합물보다 더욱 순수한 녹색을 낸다. Formulations 7 - 10% Fe 2 0 3 - 14% PG36 aq.- 18 pph Joncryl 61HV-10pph Dispex. Crush for 2 hours. Light yellow-green-transparent. Pigment Green 36 produces a more pure green than the combination of blue and yellow 03J (474).
배합물 8- (468) 10.3% Fe203- 13.7% PG36 aq.- 18p Joncryl 61HV - 10 pph Dispex. 2 시간 분쇄. 황록색 - 투명. Formulation 8 - (468) 10.3% Fe 2 0 3 - 13.7% PG36 aq.- 18p Joncryl 61HV - 10 pph Dispex. 2 hours crushing. Yellow-green-transparent.
배합물 1 내지 8의 흡광도 평가Absorbance Evaluation of Formulations 1-8
코팅 배합물 1 내지 8의 흡광도를 시험하였다. 시험 절차 및 결과는 하기에 논의되어 있다.The absorbances of the coating formulations 1-8 were tested. Test procedures and results are discussed below.
·분쇄 절차에 의해 산출된 배합물의 투명한 분산액을, 적절한 수지, 예컨대 콜드 엔드 코팅용 폴리에틸렌 수성 에멀젼 또는 수계 또는 용매계 아크릴 또는 용매계 폴리우레탄 수지를 이용하여 35% 안료 부피 농도로 희석하였다.The clear dispersion of the formulation produced by the grinding procedure was diluted to 35% pigment volume concentration using a suitable resin such as polyethylene aqueous emulsion for cold end coating or water based or solvent based acrylic or solvent based polyurethane resin.
·희석된 배합물을 유리 또는 투명한 플라스틱에 도포하여 약 1 미크론의 막 두께, 때로는 0.5 미크론 또는 0.3 미크론 두께의 코팅을 형성하여, 필요한 막 특성과 호박색 유리의 것을 능가하는 보호성을 제공하였다.The diluted formulation was applied to glass or transparent plastic to form a coating of about 1 micron thick, sometimes 0.5 micron or 0.3 micron thick, providing the necessary film properties and protection beyond that of amber glass.
·코팅에 의한 UV 및 가시 (청색) 광선의 흡광도는 Varian Cary 모델 1E UV-가시 광선 분광분석기로 측정하였으며, 배합물의 코팅에 대한 흡광도는 450 nm 이하에서는 2 (99%)를 초과하였고 550 nm 이하에서는 1 (90%)을 초과하였다. 즉, 흡광도는 통상적으로 맥주병에 사용되는 호박색 유리의 흡광도를 초과하였다.The absorbance of UV and visible (blue) light by coating was measured by Varian Cary Model 1E UV-Visible Spectroscopy, and the absorbance for the coating of the formulation was above 2 (99%) below 450 nm and below 550 nm In excess of 1 (90%). That is, the absorbance exceeded the absorbance of the amber glass commonly used in beer bottles.
·배합물의 0.5∼1 미크론 두께의 코팅의 혼탁도는 Cary 분광광도계에서 측정시 15% 미만이었다.The turbidity of the 0.5-1 micron thick coating of the blend was less than 15% as measured on a Cary spectrophotometer.
·막 두께는 Taylor Hobson Talysurf 10 표면 프로필 분석기에서 측정하였다.Film thickness was measured on a Taylor Hobson Talysurf 10 Surface Profile Analyzer.
·저온살균 내성은 1시간 동안 65∼70℃의 물에 침지하여 시험하였다. 결과는 만족스러웠다.Low temperature sterilization resistance was tested by immersion in water at 65-70 ° C for 1 hour. The result was satisfactory.
·병 끼리 접촉시키면서 코팅의 스커프 내성 및 윤활성을 평가하였다. 결과는 만족스러웠다.The scuff resistance and lubricity of the coating were evaluated while the bottles were in contact with each other. The result was satisfactory.
실시예 3Example 3
하기 코팅 배합물 성분을 하기에 제시된 중량부로 교반중인 용기에 첨가하여 분쇄 베이스를 형성하였다.The following coating formulation components were added to the stirring vessel in parts by weight as set forth below to form a grinding base.
BASF Sico FR1363 PY124 0.78 중량부BASF Sico FR1363 PY124 0.78 parts by weight
BASF Heliogen Blue D7072 PB15:3 0.309 중량부BASF Heliogen Blue D7072 PB15: 3 0.309 parts by weight
Johnson Matthey AC1000 PR101 1.200 중량부Johnson Matthey AC1000 PR101 1.200 parts by weight
Rhodia Joncryl 61HD 35% 0.589 중량부Rhodia Joncryl 61HD 35% 0.589 parts by weight
Ciba Dispex A40 40% 0.343 중량부Ciba Dispex A40 40% 0.343 parts by weight
물 6.78 중량부6.78 parts by weight of water
합계 10 중량부10 parts by weight in total
분쇄 베이스는, 잘 교반되는 용기로부터 1.2 ℓ Drais Double Chamber Process Bead Mill로 통과시키고, 재순환시켜 분쇄하였다.The grinding base was passed from a well stirred vessel into a 1.2 L Drais Double Chamber Process Bead Mill, recycled and ground.
0.25 mm 구경의 비드 분리 스크린을 DCP 분쇄기에 부착하였으나, 상 분리 스크린 없이 조작하였으며, 0.4∼0.7 mm 직경의 부분적으로 안정화된 지르코니아 비드 3.7 kg을 투입하였다.A bead separation screen of 0.25 mm diameter was attached to a DCP grinder, but operated without a phase separation screen, and 3.7 kg of partially stabilized zirconia beads of 0.4-0.7 mm diameter were charged.
회전자 속도는 최대 속도였으며, 추진 공동형을 이용하여 5∼15 ℓ/분의 펌핑 속도를 16 시간 동안 유지하였다. 이 지점에서 분쇄 베이스는 확실히 투명하였다.The rotor speed was at maximum speed and a pumping speed of 5-15 L / min was maintained for 16 hours using a propulsion cavity. At this point the grinding base was clearly transparent.
분쇄 베이스 2부와 DIC Duracote 20% 폴리에틸렌 코팅 에멀젼 1부를 균질기에서 혼합하여 콜드 엔드 코팅으로서 생성된 코팅 조성물을 시험하였다.Two parts of the ground base and one part of the DIC Duracote 20% polyethylene coated emulsion were mixed in a homogenizer to test the resulting coating composition as a cold end coating.
생성된 코팅 조성물을, Talysurf 표면 프로필 분석기로 측정시 건조 막 두께가 0.1 미크론이 되도록 130℃ 오븐에서 고온 유리병 및 고온 유리 패널에 분무하였다.The resulting coating composition was sprayed onto hot glass bottles and hot glass panels in an 130 ° C. oven to have a dry film thickness of 0.1 micron as measured by a Talysurf Surface Profile Analyzer.
유리 상의 막의 "흡광도"는 투과 모드의 Cary 모델 1E UV-가시 광선 분광광도계로 측정하고, 호박색 유리의 "흡광도"와 비교하였다.The "absorbance" of the film on the glass was measured with a Cary model 1E UV-visible spectrophotometer in transmission mode and compared to the "absorbance" of amber glass.
코팅 조성물의 흡광도는 호박색 유리의 흡광도를 능가하였다.The absorbance of the coating composition exceeded that of amber glass.
코팅 조성물의 흡광도와 호박색 유리의 흡광도는 1.0 (500 nm에서 10% 투과율)을 초과하였으며, 470 nm를 UV 영역의 200 nm로 낮추면 2.0 (1% 투과율)을 초과하였다.The absorbance of the coating composition and the absorbance of the amber glass exceeded 1.0 (10% transmittance at 500 nm), and lowering 470 nm to 200 nm in the UV region exceeded 2.0 (1% transmittance).
실시예 4Example 4
본 발명에 따라 4가지 다른 산화철 계열의 배합물 RH502, RH503, RH504, 및 RH505에서 실험을 실시하였다.Experiments were carried out in four different iron oxide series formulations RH502, RH503, RH504, and RH505.
배합물의 조성은 하기에 개시되어 있다.The composition of the formulation is disclosed below.
배합물 RH503- 18% Fe203PR101-4% PY124 1.5% CuPc, aq-18pph Joncryl 61-1O pph Dispex A40. Formulation RH503-18 % Fe 2 0 3 PR101-4% PY124 1.5% CuPc, aq-18pph Joncryl 61-1O pph Dispex A40.
배합물 RH502, RH504, 및 RH505- 18% Fe203PR101 - 4% PY124 1.5% CuPc, aq-18pph Joncryl 61- 1Opph Dispex A40. Formulations RH502, RH504, and RH505-18 % Fe 2 0 3 PR101-4% PY124 1.5% CuPc, aq-18pph Joncryl 61-1 Opph Dispex A40.
실시예 2에 개시된 1 ℓ스테인레스 강철 분쇄기에서 분쇄하여 투명한 코팅 배합물을 생성함으로써 배합물 RH503을 제조하였다. 분쇄 시간은 6 시간이었다. 배합물 코팅을 형성하고, 실시예 2에 개시된 절차에 따라 시험하였다. 코팅 두께는 0.5 미크론이었다. 도 7은 코팅 성능을 예시한다.Formulation RH503 was prepared by grinding in a 1 L stainless steel grinder disclosed in Example 2 to produce a clear coating formulation. The grinding time was 6 hours. The formulation coating was formed and tested according to the procedure described in Example 2. The coating thickness was 0.5 micron. 7 illustrates the coating performance.
배합물 RH502, RH504 및 RH505는, 투명한 코팅 배합물을 산출하기 위해서 진탕 분쇄기 내의 유리 용기에서 분쇄하여 제조하였다. 분쇄 시간은 48 시간이었다. 배합물 블랜드의 코팅을 형성하고, 실시예 2에 개시된 절차에 따라 시험하였다. 코팅 두께는 0.6 미크론이었다. 도 8은 코팅 성능을 예시한다.Formulations RH502, RH504 and RH505 were prepared by grinding in a glass vessel in a shake mill to yield a clear coating formulation. Grinding time was 48 hours. A coating of the blend blend was formed and tested according to the procedure described in Example 2. The coating thickness was 0.6 micron. 8 illustrates coating performance.
도 7 및 8에서 확인되는 바와 같이, 배합물은 500 nm의 파장에서 흡광도가 1.5 이상이며, 관심의 대상이 되는 파장 범위에서 호박색 유리 표준품보다 흡광도가 양호하였다.As can be seen in FIGS. 7 and 8, the blend had an absorbance of at least 1.5 at a wavelength of 500 nm and better absorbance than the amber glass standard in the wavelength range of interest.
실시예 5Example 5
본 발명에 따라 산화아연계 코팅 배합물에서 실험을 실시하였다.Experiments were carried out in zinc oxide based coating formulations according to the invention.
35% 20 nm ZnO(s)를 15 pph(고형분 기준)의 Avecia Solsperse 24000 GR 분산제와 202 g 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 알파 이성체(PGMA) 담체에 첨가하여 배합물을 제조하였다. 배합물을 46 시간 동안 분쇄하여 투명한 코팅 배합물을 생성하였다. 생성된 액체는 매우 투명하였으며, 응집의 증거가 없었다.코팅 배합물을 폴리우레탄에 첨가하여 ZnO 5%, 7.5%, 10% 및 15% 분산액을 얻었으며, 이 분산액을 사용하여 코팅을 형성하였다. 코팅의 UV 흡수 특성 결과는 도 9에 도시되어 있다.The formulation was prepared by adding 35% 20 nm ZnO (s) to 15 pph (based on solids) of Avecia Solsperse 24000 GR dispersant and 202 g propylene glycol monomethyl ether acetate, alpha isomer (PGMA) carrier. The blend was ground for 46 hours to yield a clear coating formulation. The resulting liquid was very clear and there was no evidence of aggregation. The coating formulation was added to the polyurethane to obtain 5%, 7.5%, 10% and 15% dispersions of ZnO, which were used to form a coating. The UV absorbing properties results of the coating are shown in FIG. 9.
ZnO 코팅 배합물은 300∼400 nm에서 대조군 코팅 배합물보다 흡광도가 유의적으로 양호하며, ZnO 농도에 따라 흡광도도 증가한다는 것을 도 9로부터 확인할 수 있다.It can be seen from FIG. 9 that the ZnO coating formulations have significantly better absorbance than the control coating formulations at 300-400 nm, and the absorbance increases with ZnO concentration.
본 발명은 실시예에 의해 설명되었다. 그러나, 본 발명의 범위는 어떤 방식으로도 실시예에 한정되지 않는다.The invention has been described by way of examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples in any way.
당업자에게 자명한 바와 같이 본 발명의 변형 및 변화는 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.As will be apparent to those skilled in the art, modifications and variations of the present invention are considered to be within the scope of the present invention.
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