KR20060020639A - Ｖｏｃ 없는 수용성 코팅 전색제 - Google Patents

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KR20060020639A
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Abstract

새롭고 신규한 수성(waterborne) 코팅 전색제(vehicle)가 개시되어 있다. 이들 전색제는 수용성 수지이고, 히드록시 함유 디/올리고아민(일반식 I 참조), 및 비닐, 스티렌, 및/또는 아크릴레이트, 카르복실산 그룹을 가지는 모노머의 (공)중합으로부터 유도되는 카르복실산 함유 수지(들)의 결합 반응을 통하여 얻어진다. 이러한 전색제는 마찰, 물 및 진동 저항체(resistant), 휘발성 유기화합물(VOC) 없는 코팅제, 잉크 및 도료의 조제에 유용하다.
카르복실산 그룹, 디/올리고아민, 에폭시 경화제, 코팅제, 도료, 잉크

Description

ＶＯＣ 없는 수용성 코팅 전색제{VOC FREE WATER REDUCIBLE COATING VEHICLES}
본 발명은 새롭고 신규한 수성(waterborne) 코팅 전색제(vehicle), 이들의 제조방법 및 이들을 이용하는 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2003년 5월 23일에 출원된 미국 출원 60/473,079의 이익을 향유하고, 그 전체로서 참고문헌으로 도입된다.
종래의 고분자 비닐, 스티렌 (메틸)아크릴레이트, 및 공중합체에 기초한 수용성 코팅제로 휘발성 암모니아 또는 가용제(solubilizer)와 같은 저분자량 아민을 지금까지 사용하고 있고, 이러한 물질들은 응용 시 오염물질로서 휘발 유기화합물(VOCs, volatilized organic compounds)의 현저한 특성을 가지고 있다.
놀랍게도 상술한 휘발성 암모니아/아민의 대체물질로 히드록실 함유 디/올리고아민(일반식 Ⅰ 참조), 또는 이들의 결합(combination)에 의하여 상술한 VOCs의 대체는, 이미 알려진 대체물과 비교하였을 때, 다양한 응용영역에서 진보되어 사용되고, 더욱이 VOCs를 사실상 제거할 수 있다는 것을 알았다.
상술한 이점 중에는 라텍스(latex)에 기초한 코팅에서 종래의 결합제(coalescent)의 VOC 없는 대체물질로서 본 발명은 예상치 못한 용도도 가진다.
히드록시 함유 디/올리고아민(일반식 Ⅰ 참조) 및 카르복실산 함유 수지의 결합반응을 통하여 얻어진 수용성 수지는 효과적인 에폭시 수지의 실온 경화제(curatives), 및/또는 라텍스 수지의 폭넓은 변화를 위한 융착제(coalescing agent)로 사용될 수 있다. 종래와 대비하여 휘발성 아민(일반식 Ⅱ 참조)을 전형적으로 사용한 동일한 카르복실산 그룹 함유 수지와 반응시켰을 때, 제조되는 수용성 수지는 본 발명과 유사한동상의 이점을 나타내지 않는다.
이러한 특징으로 인하여 이들 가변성 물질의 응용 시에는 오염을 최소화하기 위한 수단들과 함께 사용될 것이 공식화되어 있다. 본 발명의 장점으로, 예를 들면 유독성 물질의 감소, 및/또는 휘발성, 독성 물질들에 노출되어 있는 작업자의 불쾌하거나 참을 수 없는 조건을 감소시키는데도 사용될 수 있다. 더욱이 여기서 언급한 바와 같이, 향상된 내마모성 및 내부식성을 가지고, 생산 단가를 절감시키며, 제조의 용이성을 높인 코팅제, 쾌속 건조 잉크 및 도료로서 본 발명의 향상된 생산물을 사용하는 것을 공식화할 수 있다.
일반식 Ⅰ 일반식 Ⅱ
H[RNHR1]x[R2N(R3)R4]y[R5(OH)R6]zH N(ABC)
여기서, 각 R, R1, R2, R4 및 R6은 독립적으로 단일결합, 2가 하이드로카빌, 또는 옥사(oxa) 하이드로카빌 리간드이고, 이러한 각 리간드는 1 내지 약 6의 탄소원자를 가지고, 선택적으로 에테르 치환기(예를 들면 [-OCH3 또는 -OC3H7])를 포함 한다. 각 R3은 독립적으로 수소 또는 1가 1 내지 6 포화탄소, 또는 2 내지 6의 탄소를 포함하는 불포화 하이드로카빌 또는 옥사 하이드로카빌 리간드이고, 각 R5는 1 내지 4의 탄소를 포함하는 3관능 리간드로부터 독립적으로 선택되며, 여기서 x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 6의 값을 가지는 정수이되, x+y의 합이 2이상인 경우를 제외하며, z는 1, 2 또는 3의 값을 가지는 정수이다. 일반식 Ⅱ에서 A, B 및 C는 각각 독립적으로 산소, 1 내지 약 3의 탄소 1가의 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 모노하이드록실화 하이드로카빌 리간드이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 말단기 R은 단일결합이고, 가장 바람직한 실시예에서 말단기 R은 단일결합이고 각 R3은 수소이다.
여기서 사용된 바와 같이 "하이드로카빌(hydorcarbyl)"는 수소와 탄소만을 포함하는 라디칼을 말하고, "옥사 하이드로카빌(oxa hydrocarbyl)"은 에테르 관능기, 즉 -O- 산소, 탄소 및 수소만을 포함하는 라디칼을 말하며, "불포화(unsaturated)"는 리간드에 "C=C 결합" 또는 "탄소-탄소 이중결합"이 존재하는 것을 말하고, "3관능 리간드(tirfunctional ligand)"는 3개의 결합자리[예를 들면, -CH(-)CH2-, 1,3,5-C6H3, -OCH2(-)=CH(-)]를 가지는 리간드를 말한다. "다관능(multifunctional)"은 다수의 작용 그룹(예를 들면 동일한 리간드에 아미노 그룹 및 히드록시 그룹)을 포함하는 리간드를 말한다. "본질적으로 비휘발성"은 해당 재질이 극히 낮은 휘발성, 또는 다음의 하나이상의 휘발성 기준에 대체적으로 본질적 으로 부합하거나 초과하는 특징을 말하고, 이하 기준은 비휘발 성질로 간주된다: 1) 미국 환경보호국(EPA) 방법 24; 2) 미국 시험 재료 협회(ASTM) 방법 D3960; 3) 사용 온도에서 증기압≤0.1mmHg을 가짐. "유기 카르복실산 그룹 기능적 등가기"은 카르복실산 그룹과 같이 기능적으로 행동하는 화학 그룹을 말한다. 예를 들면, 카르복실산 에스테르 또는 안하이드라이드, 또는 다른 카르복실산 유도체는 여기 기재된 조성물에 사용하기 적합하다. 일정한 수분 조건하에서 유리(free) 카르복실산 기능 그룹이 되도록 가수분해되기 쉬운 것들이 특히 적합하다.
한 측면은 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 하나이상의 다관능 히드록실 함유 디(di)/올리고아민(oligoamine)을 (본질적으로 이루어져있는) 포함하는 일반식 A로 표현되는 조성물이다:
일반식 A
H[RNHR1]x[R2N(R3)R4]y[R5(OH)R6]zH
여기서, 각 R, R1, R2, R4 및 R6은 독립적으로 단일결합, 2가 하이드로카빌, 또는 옥사(oxa) 하이드로카빌 리간드이고, 이러한 각 리간드는 1 내지 약 6의 탄소원자를 가지고, 선택적으로 에테르 치환기(예를 들면 [-OCH3 또는 -OC3H7])를 포함한다. 각 R3은 독립적으로 수소 또는 1가 1 내지 6 포화탄소, 또는 2 내지 6의 탄소를 포함하는 불포화 하이드로카빌 또는 옥사 하이드로카빌 리간드이고, 각 R5는 1 내지 4의 탄소를 포함하는 3관능 리간드로부터 독립적으로 선택되며, 여기서 x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 6의 값을 가지는 정수이되, x+y의 합이 2이상인 경우를 제외하며, z는 1, 2 또는 3의 값을 가지는 정수이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 하나이상의 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민을 (본질적으로 이루어져있는) 포함하는 조성물이다.
다른 실시예에서, 조성물은 이 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)이 본질적으로 비휘발성인 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이고, 이 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)이 적어도 하나, 또는 대체적으로 적어도 둘, 또는 대체적으로 적어도 셋의 1차 아미노 리간드(들)를 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것으로 대체될 수 있다. 다른 실시예에서, 조성물은 이 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)이 적어도 하나의 1차(예를 들면 NH2), 또는 대체적으로 적어도 둘, 또는 적어도 셋, 2차 아미노 리간드(들)(예를 들면 NHR, NHR2, 이 R 또는 R2는 여기서 정의된 바와 같음) 및 적어도 하나의 히드록실 그룹을 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다.
다른 실시예에 따르면, 조성물은 이 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들)가 카르복실산에 기초하지 않는 모노머를 더 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다. 다른 실시예에 따르면, 조성물은 이 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들)가 적어도 하나, 또는 대체적으로 적어도 둘, 유리(free) 카르복실산 그룹을 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다.
다른 실시예에 따르면, 조성물은 이 하나이상의 유기 카르복실산 그룹이 에시드 할리드(acid halides) 및/또는 안하이드라이드(anhydrides)와 같은 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹 기능적 등가기(equivalent)로 대체되는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다.
다른 실시예에 따르면, 조성물은 이 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들)가 카르복실산에 기초하지 않는 모노머를 더 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다. 이러한 모노머들의 대표적인 예로, 예를 들면, (메틸)아크릴 에스테르, 스티렌, 비닐 클로라이드, 비닐 에테르, 또는 비닐 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
다른 실시예에 따르면, 조성물은 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 여기에 명시적으로 서술된 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)의 임의의 결합물(combination)을 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다.
다른 실시예에 따르면, 조성물은 고분자 유기 카르복실산 그룹의 기능적 등가기을 포함하는 수지(들) 및 여기에 명시적으로 서술된 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)의 임의의 결합물을 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다.
다른 실시예에 따르면, 조성물은 고분자 유기 카르복실산 그룹의 기능적 등가기을 포함하는 수지(들) 및 여기에 명시적으로 서술된 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)의 결합물 및 조성물(formulation)을 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이다.
다른 실시예에 따르면, 조성물은 첨가용제를 더 포함하는 것으로 서술된 것들 중 임의의 것이고, 대체적으로 여기서 첨가용제는 물, 또는 대체적으로 여기서 첨가용제는 유기용제(예를 들면 유기 에테르, 에스테르, 케톤, 또는 알코올)이다. 이러한 첨가용제는 응용을 위하여 임의의 시점에서 적절하게 부가될 수 있다. 예를 들면 용제는 조성물의 최후 포장 전에 부가될 수 있고, 또는 조성물의 사용 직전에 부가될 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 여기서 에폭시 경화제(curative), 코팅용 전색제, 도료용 전색제, 또는 프린트 잉크로서 서술된 임의의 조성물의 사용이 기재되어 있다. 이 사용들은 여기서 서술된 조성물을 기재에 도포하는 단계를 포함한다. 기재들은 응용(예를 들면, 페인팅, 프린팅, 코팅, 접착)에 적절한 임의의 고체물질이다. 예를 들면, 종이, 카드보드, 천, 옷, 플라스틱, 파이버글라스, 라미네이트, 목재, 금속(예를 들면 알루미늄, 강철, 황동, 철, 구리, 티타늄 등), 돌, 시멘트, 대리석, 비닐, 유리, 고분자 등은 기재로 적합하다. 여기서 조성물의 도포단계는 예를 들면, 브러쉬, 맙(mop), 스프레이를 손으로 또는 예를 들면 잉크젯, 플렉소 인쇄(flexographic), 그라비어인쇄(gravure), 실크스크린, 또는 리소그라피(lithographic) 프린터와 같은 자동화 애플리케이터(applicator) 또는 기계를 사용하는 것을 포함하여, 임의의 적합한 방법으로 수반될 수 있다.
또 다른 실시예에서는 여기에 서술된 임의의 조성물의 구성성분을 결합하는 단계를 포함하는 에폭시 경화제, 코팅제, 도료 또는 프린트 잉크의 제조방법; 여기에 서술된 [카르복실 함유 수지를 가지는 히드록시 함유 디(올리고) 아민의 상호작용에 의하여 유도된] 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적 에폭시 경화제 첨가제(들)의 결합 단계를 포함하는 에폭시 경화제의 제조방법; 여기에 서술된 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적 코팅 첨가제(들)의 결합 단계를 포함하는 코팅제의 제조방법; 여기에 서술된 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적 도료 첨가제(들)의 결합 단계를 포함하는 도료의 제조방법; 여기에 서술된 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적 프린트 잉크 첨가제(들)의 결합 단계를 포함하는 프린트 잉크의 제조방법을 포함한다.
에폭시 경화제 조성물의 첨가제는 당해 기술분야에 알려져 있다. 이들은 예를 들면 계면활성제, 촉매, 억제제(retarders), 용매 등을 포함한다. 코팅, 도료 또는 페인트 잉크 조성물의 첨가제는 당해 기술분야에 알려져 있다. 이들은 예를 들면 유동제어제(rheology control agents), 발포억제제(antifoaming agents), 생물정역학제(biostatic agents) 등을 포함한다.
또 다른 실시예들은 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 하나이상의 다관능 히드록시 함유 디/올리고아민의 결합 단계를 포함하는 것으로 서술된 조성물의 제조방법; 및 여기에 서술된 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 여기에 서술된 하나이상의 다관능 히드록시 함유 디/올리고아민의 결합 단계를 포함하는 것으로 서술된 조성물의 제조방법을 포함한다.
또 다른 실시예들은 여기에 서술된 방법의 임의의 단계에 의해 제조된 생성물을 포함한다.
다른 실시예들은 여기에 서술되었거나 또는 여기에 서술된 방법에 의하여 제조된 생성물 또는 조성물을 기재에 도포하는 단계를 포함하는 기재 상에 프린팅하는 방법; 여기에 서술되었거나 또는 여기에 서술된 방법에 의하여 제조된 생성물 또는 조성물을 기재에 도포하는 단계를 포함하는 기재를 페인팅하는 방법; 여기에 서술되었거나 또는 여기에 서술된 방법에 의하여 제조된 생성물 또는 조성물을 기재에 도포하는 단계를 포함하는 기재를 코팅하는 방법; 여기에 서술되었거나 또는 여기에 서술된 방법에 의하여 제조된 생성물 또는 조성물을 기재에 도포하는 단계를 포함하는 기재 상에 에폭시를 큐어링하는 방법; 여기에 서술되었거나 또는 여기에 서술된 방법에 의하여 제조된 생성물을 제1 기재에 도포하는 단계 및 제1 기재를 제2 기재와 접촉시키는 단계를 포함하는 제2 기재에 제1 기재를 접착시키는 방법; 여기서 여기에 서술되었거나 또는 여기에 서술된 방법에 의하여 제조된 생성물을 제2 기재에 도포하는 단계를 더 포함하는 방법; 및 여기에 서술되었거나 또는 여기에 서술된 방법에 의하여 제조된 생성물을 기재의 표면에 도포하는 단계를 포함하여 기재 표면을 보호하는 방법을 포함한다.
다른 실시예에서, 조성물은 여기에 서술된 임의의 조성물을 포함하는 휘발성 유기 화합물(VOC)이 없는 수용성(waterborne) 전색제를 포함한다. 다른 실시예에서, 이 조성물은 본질적으로 휘발성 유기 화합물(VOC)이 없다. 이 "VOC 없음"은 본 발명의 기술분야에서 알려진 바와 같이 휘발성 유기 화합물로 고려되는 화학적 구성성분으로부터 본질적으로 제조되지 않거나, 이들을 포함하지 않는 기재를 말한다.
본 발명의 실시에 유용하다고 알려져 있는 히드록시 함유 디/올리고아민의 변형체는 무수히 많고, 몇 가지 예들을 표 A에 기재하였으며, 바람직한 실시예들의 바람직한 예들은 a*로 표시하였다. 상술한 예들은 예시하기 위함이지 본 발명의 모든 예를 들거나 본 발명의 범위를 한정할 의도는 없다.
표 A
Al)* 1, 3- 비스 아미노-2-프로판올
A2)* 1-아미노-2-N (메틸) 아미노-3-프로판올
A3)* N (2-히드록시에틸) 에틸렌디아민
A4)* 2, 4-비스 아미노-l-사이클로헥산올
A5)* 2-메틸-3-아자(aza)-6-아미노-1-옥탄올
A6)* 1, 7- 비스 아미노-4-옥사(oxa)-2-헵탄올
A7)* 2,5, 8,11, 14-펜타 아미노-3,6, 9, 12-테트라 옥사(oxa)-1, 15-펜타데칸디올
A8)* 4-N (3-아미노프로필)-2-부텐-1-올 아민
A9)* 2-아미노-3- [ (2-히드록시)-2-프로필] 몰포닐
A10)* 2, 4-비스 N-부틸아미노-3, 5-비스 히드록시 n-펜틸 아민
Al1)* 2- (2-프로페녹시), 2-비스 아미노메틸, 에탄올
A12)* 1-N- (에틸) 아미노, 2-아미노, -3, 4,5,-트리스 히드록시 헥산
A13)* 2-N- (비닐) 3-히드록시-1,2-프로필렌디아민
A14)* 2-히드록시-5-시아노-1, 5-펜탄 디아민
A15)* 4, 4' 비스 아미노-2-히드록시 메틸 비스 사이클로헥실 에테르
A16)* N- (2-히드록시) 프로필 트리에틸렌 테트라민
A17)* 1,3 비스 아미노-5- (3-히드록시) 부틸 사이클로펜타디엔
A18)* 3-아미노-1, 6- 비스 N (에틸) 아미노-2-펜탄올
A19)* 비스 2-아미노메틸-2-히드록시프로필 에테르
A20)* 4-히드록시에틸 테트라에틸렌 펜타민
A21)* N- (히드록시메틸) 에틸렌디아민
A22)* Nl (2-프로피오닐) N3 (2-히드록시에틸) 디에틸렌 트리아민
A23) 1, 3- 비스 메틸아미노-2-프로판올
A24) 1-N (부틸) 아미노-2-N (메틸) 아미노-3-프로판올
A25) N, N' 비스 (2-히드록시에틸) 에틸렌디아민
A26) 2,4-비스 N, N' 비스 이소프로필아미노 사이클로헥산올
A27) 2-메틸-3-아자(aza)-6- (N 메틸) 아미노 옥탄올
A28) 1,7-비스 N (부틸) 아미노-4-옥사(oxa)-2-헵탄올
A29) 2,5, 8,11, 14-펜타 (N-메틸) 아미노-3,6, 9,12-테트라 옥사(oxa)-1, 15-펜타데칸디올
A30) 4, N (3-아미노프로필)-2-부텐올-1
A31) 2-아미노-3- [ (2-히드록시)-2-프로필] 몰포닐
A320) 2-히드록시-5-시아노-1, 5-펜탄 비스 (N-에틸) 아민
A33) 4, 4' 비스 아미노-2-히드록시 메틸 비스 사이클로헥실 에테르
A34) N, N' 비스 (히드록시메틸) 에틸렌디아민
본 발명의 실시에 유용하다고 알려져 있는 카르복실산 그룹 함유 고분자, 및 라텍스 수지의 변형체는 무수히 많고, 바람직한 변형체의 몇 가지 예들을 각각 표 B, 및 표 B*에 기재하였다. 상술한 예들은 예시하기 위함이지 본 발명의 모든 예를 들거나 본 발명의 범위를 한정할 의도는 없다.
표 B
수지 구성 모노머 몰비 Mn // Mw
(K)
B1) 프탈릭 안하이드라이드/ 디에틸렌 글리콜 1:0.98 2.4 // 15
B2) 말레익에시드/1, 4-부텐 디올l/시트릭에시드 1:1.7:0.72 1.1//21
B3 아디픽에시드/프로필렌 글리콜/퓨마릭에시드 1;1;0.05 0.8//2.7
(Adipic acid) (fumaric acid)1
B4) 폴리에틸렌 글리콜 4K/트리멜레틱 안하이드라이드 1:0.68 4.5//8.6
(tirmeletic)
B5) 아크릴에시드/스티렌 1:2 3.1//23
B6) 메타알크릴에시드/메틸메타아크릴레이트 1:2:4 2.7//12
/부틸메타아크릴레이트
B7) 말레익에시드/에틸렌/에틸 아크릴레이트 1:2.2:2 1.9//13
B8) 아크릴에시드/메타아크릴 산/2-부텐/프로필렌 1:1:1:1 3.8//20
B9) 스티렌/아크릴로니트릴/아크릴에시드 1:1:0.1 2.2//11.4
B10) 스티렌/메타아크릴 산/스티렌 (블록 공중합체) 1:1:1 2.8//9.4
Bll) 알키드 수지(들) (짧고 중간인 오일) 표 B *
수지 라텍스 형태 중량 % 고체
B*l 폴리비닐 아세테이트-아크릴 공중합체 55
B*2 메타크릴레이트-아크릴레이트 공중합체 48
B*3 아크릴레이트-우레탄 공중합체 42
B*4 아크릴레이트-스티렌 공중합체 48
B*5 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체 45
B*6 폴리비닐 피리딘-스티렌 35
수용성 카르복실산 함유 수지를 용해하기 위하여 종래에 널리 사용된 휘발성 아민, 및 본 발명의 실시에 사용하기 적합하지 않은 비휘발성 아민의 예들을 각각 표 C 및 D에 기재하였다.
표 C
CA) 암모니아
CB) 트리에틸아민
CC) 에탄올아민
CD) 2- (아미노) 메틸-2-프로판올
CE) 트리에틸렌 디아민
표 D
Dl) N (비스 메틸), N' (메틸), (2-히드록시 에틸) 에틸렌디아민
D2) 2-아미노, 4-N, N 비스 (에틸) 아미노 사이클로헥산올
D3) 2-N, N'비스 (메틸) 아미노-3- [ (2-히드록시)-2-프로필] 몰포닐
D4) 테트라에틸렌 펜타민
D5) N1, N2- 비스 (에타노일), N3 (2-히드록시에틸) 디에틸렌 트리아민
본 발명의 새롭고 신규한 수성(waterborne) 전색제(vehicle)의 제조방법 및 이에 대한 응용은 다양하며, 충분히 정착된 기술분야를 포함한다. 이들 전색제의 응용은 각각 실시예 1, 및 2 내지 8에 예시된, 우수한 프린트 잉크, 및 도료 및 코팅 조성물(formulation)을 포함한다. 상술한 실시예들은 예시하기 위함이지 본 발명의 모든 예를 들거나 본 발명의 범위를 한정할 의도는 없다.
실시예 1 : 본 발명의 VOC 없는 수지 전색제의 제조는 물, 또는 수용 수지 시스템 내에서 적절한 카르복실산을 포함하는 고분자 및 약 40 내지 200%의 당량(에시드기 당 기본 질소)의 적절한 반대이온(counterion)을 형성하는 아민의 고전단 혼합(admixture)에 의해 일반적으로 신속하게 이루어졌다. 수지 분산에 효과적인 온도는 60 내지 80℃의 범위였다. 제조된 전색제는 10 내지 약 65중량% 범위의 고체 농도를 가졌다. 개방 및/또는 질소흐름으로 덮어진 반응기 내에서 제조되었을 때, 베이스의 손실 및 이로 인한 악취 형성, 98℃까지 높은 온도에서도 수지의 용해-분산은 극미한 종래의 유사 형태의 시스템에서 얻어진 결과와 반대였다. 본 발명의 다양한 VOC없는 수지 전색제의 조성물, 안정성 및 건조 필름 방수성 및 종래 유사 기술에 의한 대조 예들을 표 #1에 기재하였다. 선택된 조성물에 대하여 0.2 중량%로 표시된 아미드화(amidation) 촉매를 첨가한 효과가 표 #1*에 기재하였다.
표 #1
생산물 C02H//아민 생산물 최대. 건조 필름 스크럽(scrub)
비//당량 농도. 중량 % 1 저항 2
lA) B1//CA//0.5 12 <50
1B) " //1.0 26 ~80
1C) " //1.5 29 <80
2A) B1//CB//0.5 10 <50
표 #1(계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 건조 필름 스크럽 (scrub)
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
2B) " //1.0 20 <80
2C) " //1.5 22 ~80
3A) Bl//D4//0.5 12 <50
3B) " //1.0 26 <50
3C) " //1.5 29 <50
4A) B1//D5//0.5 10 <50
4B) " //1.0 20 <50
4C) " //1.5 22 <50
5A) B1//A5//0.5 22 140
5B) " //1.0 27 190
5C) " //1.5 29 150
6A) Bl//A8//0.5 31 180
표 #1(계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 건조 필름 스크럽 (scrub)
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
6B) " //1.0 30 210
6C) " //1.5 32 160
7A) B1//A12//0.5 42 110
7B) " //1.0 46 190
7C) " //1.5 39 180
8A) B1//A19//0.5 10 90
8B) " //1.0 20 120
8C) " //1.5 22 100
9A) B1//A27//0.5 14 70
9B) " //1.0 22 110
9C) " //1.5 22 90
10A) B1//A30//0.5 19 140
표 #1(계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 건조 필름 스크럽 (scrub)
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
10B) " //1.0 24 190
10C) " //1.5 27 150
11A) B10//CA//0.5 11 ~80
11B) " //1.0 20 110
11C) " //1.5 22 110
12A) B10/ID3//0.5 8 70
12B) " //1.0 16 90
12C) " //1.5 19 80
13A) B10//A9//0.5 10 190
13B) " //1.0 20 220
13C) " //1.5 22 200
14A) B10//A13//0.5 31 280
표 #1(계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 건조 필름 스크럽 (scrub)
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
14B) " //1.0 30 290
14C) " //1.5 32 260
15A) B10//A29//0.5 22 140
15B) " //1.0 26 190
15C) " //1.5 24 180
표 #1 *
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 촉매 건조 필름 스크럽
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
1B) B1//CA//1.0 20 없음 80
" 20 MeSO3H 90
" 20 SbOCI3 80
" 20 TiAA3 90
2B) B1//CB//1.0 20 없음 80
표 #1 * (계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 촉매 건조 필름 스크럽
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
" 20 MeS03H 80
" 20 SbOCI3 80
" 20 TiAA 90
3B) B1//D4//1.0 20 없음 <50
" 20 MeSO3H 80
" 20 SbOCl3 80
" 20 TiAA 90
4B) B1//D5//1.0 20 없음 <50
" 20 MeSO3H 60
" 20 SbOCl3 50
" 20 TiAA 80
5B) B1//A5//1.0 20 없음 190
" 20 MeSO3H 260
표 #1 * (계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 촉매 건조 필름 스크럽
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
" 20 SbOCl3 250
" 20 TiAA 380
6B) B1//A8//1.0 20 없음 200
" 20 MeSO3H 250
" 20 SbOCl3 250
" 20 TiAA 320
7A) B1//A19//0.5 20 없음 90
" 20 MeSO3H 180
" 20 SbOCl3 190
" 20 TiAA 250
8B) B1//A27//0.5 20 없음 110
" 20 MeS03H 140
" 20 SbOCl3 150
" 20 TiAA 150
표 #1 * (계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 촉매 건조 필름 스크럽
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
9A) B1//A30//0.5 19 없음 140
" 19 MeSO3H 140
" 19 SbOCl3 150
" 19 TiAA 150
10A) B10//CA//0.5 11 없음 80
" 11 TiAA 90
11A) B10//CA//0.5 11 MeS03H 90
11C) " //1.5 11 없음 110
12B) B10//D3//1.0 16 없음 90
" 16 MeSO3H 100
" 16 SbOCl3 120
" 16 TiAA 110
13C) B10//A9//1.5 22 없음 200
표 #1 * (계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 촉매 건조 필름 스크럽
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
" 22 MeSO3H 230
" 22 Sb203 230
" 22 Ti DOPP 250
14A) B10/A19//0.5 10 없음 90
" 10 MeSO3H 130
" 10 Sb203 130
" 10 Ti DOPP 150
15B) B10//A27//1.0 20 없음 110
" 20 Sb203 120
" 20 TiAA 140
16B) B4//A30//1.0 20 없음 190
" 20 MeSO3H 210
17B) B6//A29//0.40 20 없음 140
" 20 MeSO3H 130
표 #1 * (계속)
생산물 C02H //아민 생산물 최대. 촉매 건조 필름 스크럽
비// 당량 농도. 중량 % 1 저항 2
" 20 Sb203 130
" 20 Ti DOPP 150
18A) B10//A30//0.5 10 없음 180
" 10 MeSO3H 230
" 10 Sb203 220
" 10 Ti DOPP 210
주석 : 1) 미국 환경보호협회(EPA) 연합방법 #24 섹션 51에 의한 전체 고체는 ASTM(American Society for Testing and Materials) #D-3960에 상당한다. 2) 시험 코팅제는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름에 건조 필름 코팅 두께가 2.5mm(측정치)가 되도록 가해졌고 1시간동안 25℃에서 공기 건조한 후, 전색제(만)에 의해 ASTM 방법 #D 4213의 수정된 방법으로 측정되었다. 3) 티타늄 비스 아세틸아세토네이트. 4) 티타늄 비스 (비스 옥틸) 비스 포스페이트.
실시예 2 : 본 실시예는 수성 플렉소 인쇄 잉크(flexographic ink) 전색제 구성성분으로서 본 발명의 VOC 없는 전색제의 우수한 사용성에 대하여 실험한다.
30 중량% 고체를 포함하는 균일한 수성 분산은 적절한 양의 스티렌 아크릴 공중합체(B5)와 155 당량의 산을 특정한 비율 당량의 표시된 아민을 고속 분산기로 혼합하여 제조되었다. 결과 물질은 전색제 구성요소로서의 사용성에 대해 측정되었다. 전색제 구성요소(50 중량부), 25 중량% 금홍석(rutile) 다이옥사이드 파우더 및 ~23+/-2% 물과 안정적 비율인 약 0.1% 내지 약 1%의 각각의 발포억제(antifoam), 생물정역학(biostat), 또는 폴리우레탄 텍소트로프(thixotrope)가 백색 잉크를 생산하기 위하여 요구되는 3.0 내지 3.1K cps.의 최종 잉크 점도를 가지도록 함께 혼합되었다.
결과 잉크는 1m 폭 2.5mm 두께 비닐 웹인 60 솔 D 듀로미터(60 shore D durometer) 상에, 종래의 수성 플렉소그래픽 인쇄 기술을 사용하여, 60% 커버리지의 통상적 압력(65℃ 건조)하에서 프린트되었다. 아민/당량, 최대 유지될 수 있는 프린트 속도, 다양한 부식에 대한 블로킹 및 프린트 저항이 표 2에 기재되어 있다. 이들 데이터는 VOC 발생을 최소화하고, 유지되는 프린트 속도, 및 부식 저항의 관점에서 당해 기술분야에서 존재하는 물질과 비교하여 본 발명의 우수성을 타나낸다.
표 #2
아민//Meq. %// B5 최대 IPH 1 (K ) 수행 M//M/2 3
블로킹, 물, 콩오일,식초
CA//50 5.7 48//55 G//G P//F P//P
CA//100// 14.4 61//63 G//G F//F P//P
CA//150// 14.1 61//64 G//G F//F P//P
CA//200// 12.7 59//62 F//G F//G P//P
CD//50// 6.9 34//49 F//G F//F P//P
CD//100// 13.8 52//59 F//G F//F P//P
CD//150// 11.3 47//54 F//F F//F P//P
CE//50// 4.6 42//50 F//F F//G P//F
CE//100// 10.7 56//60 F//G G//G P//F
CE//150// 8.8 55//59 F//F G//G P//P
D1//50// 2.9 <30//33 F//G F//F F//F
D1//100// 4.3 <30//35 P//F F//F P//F
D2//50// 3.7 32//38 F//F F//F P//F
D2//100// 9.8 39//42 F//F F//F F//F
D2//150// 8.7 31//41 P//F F//F P//F
D3//50// 3.1 <30//39 P//F P//F P//F
표 #2(계속)
아민// Meq . %// B5 최대 IPH 1 (K ) 수행 M//M/2 3
블로킹, 물, 콩오일,식초
D3//100// 7.9 34//40 P//F F//F P//F
D4//50// 4.0 31//43 P//P F//F P//P
D4//100// 9.1 35//45 P//P F//F P//P
D5//50// 3.2 31//37 P//P F//F P//F
D5//100// 8.7 37//40 P//P F//F P//F
A1//50// 20+4 62//69 G//G F//G F//G
A1//100// 20+4 78//79 E//E G//G E//E
A1//150// 20+4 76//79 E//E G//E G//G
A1//200// 20+4 72//79 F//E G//E F//G
A6//50// 20+4 70//74 G//G G//G F//G
A6//0.5// 20+4 70//75 G//E G//E G//G
A6//100// 20+4 76//79 E//E E//E E//E
A6//150// 20+4 76//79 E//E G//E G//G
표 #2(계속)
아민// Meq . %// B5 최대 IPH 1 (K ) 수행 M//M/2 3
블로킹, 물, 콩오일,식초
A6//200// 20+4 72//77 G//E G//E F//G
A12//50// 20+4 69//69 G//G F//G F//G
A12//100// 20+4 70//72 E//E G//G E//E
A12//150// 20+4 70//72 E//E G//E G//G
A12//200// 20+4 69//70 G//E G//E G//G
A18//50// 20+4 80//79 G//E G//G F//G
A18//100// 20+4 78//79 E//E G//G E//E
A18//150// 20+4 79//79 E//E G//E G//G
A18//200// 20+4 72//77 F//E G//E F//G
A23//50// 16.4 57//62 F//G F//F F//F
A23//100// 18.2 61/64 G//G F//G F//F
A23//150// 15.9 59/61 F//G F//F F//F
A23//200// 12.6 54/59 F//G F//F F//F
표 #2(계속)
아민// Meq . %// B5 최대 IPH 1 (K ) 수행 M//M/2 3
블로킹, 물, 콩오일,식초
A24//50// 14.6 58/61 G//G F//F F//F
A24//100// 16.2 60/60 G//G F//G F//F
A24//150// 15.7 55/60 F//G F//F F//F
A24//200// 12.9 57/57 F//G F//F F//F
A28//50// 18.4 57/62 F//G F//F F//F
A28//100// 18.9 56/61 G//G F//G F//F
A28//150// 16.1 54/60 F//G F//F F//F
A28//200// 12.0 57/58 F//G F//F F//F
A33//50// 15.4 57/60 F//G F//F F//F
A33//100// 20+4 59/60 G//G F//G F//F
A33//150// 19.9 55/57 F//G F//F F//F
A34//200// 11.6 53/56 F//G F//F F//F
A34//50// 17.2 57/60 F//G F//F F//F
A34//100// 18.8 60/62 G//G F//G F//F
A34//150// 15.6 54/60 F//G F//F F//F
A34//200// 11.3 52/59 F//G F//F F//F
주석 : 1) 단위 시간당 임프레션(Impression), EPA 방법 24. 2) 50 psig. 하에서 마주대하여-24시간 3) 특정한 부식제에 24시간 동안 침수 후 측정되었고, 시료들은 15 psig. 하에서 시험물질로 젖은 셀룰로오즈 스펀지로 10회 닦은 후 측정되었다. 수행은 최초 칼라 밀도 유지율(10이상 실험의 평균값)을 %에 기초한 것으로 평가되었다: E, =>90%; G ,=75-89%;F, =50-69%; 및 P, =<50%. 4) 프린트 속도는 압착(기)이고, 생성물의 수행에 의해 제한되는 것이 아니다.
실시예 3 : 본 실시예는 수성 에폭시 목재 코팅 전색제 구성성분으로서 본 발명의 VOC없는 전색제의 우수한 사용성에 대하여 실험한다.
2개의 구성성분 수성, VOC없는 아크릴 에폭시 코팅은 물 용매 하에서 0.4 밀리당량의 A7 및 100 밀리당량(meq).의 B5 수지의 반응 생성물에 의하여 제조된 31 중량% 수용성 수지 하에 각각 10 중량%의 티타늄 다이옥사이드, 및 무스코비트 미카(Muscovite mica)를 연속적으로 분산시켜 제조되었다. 비스페놀 A 디 에폭시드의 비율을 다양화하면서, 표시된 바와 같이 에폭시 당량(EEW) 190이 상술한 수지 100g에 첨가되었고, 결과 물질을 완전히 혼합시키고, 평활하고, 깨끗하고, 클리어한 12" ×12"×1" 스플러스(spruce) 패널에 도포시키고 25℃ +/-2℃에서 건조시켰다. 결과 코팅제는 24 및 95 시간 건조시킨 후에 측정되었다. 결과는 표 3에 기재하였다. 다수의 유사(30% 수지 고체) 에폭시 코팅제에 대해서도 유사하게 제조, 도포, 경화 및 평가되었다. 조성물, 건조조건 및 실험 결과물을 표 3에 나타내었다.
표 3
아민. 카르복실 조성물 비스 A 에폭시 건조시간 l . 마모 이소프로판올
// meq 100 meq // meq 시간. res 2 res 3
CA//50 B3 200 25 230 24
CA//100 B8 200 25 410 36
CA/100 B8 200 95 670 51
CD//40 B2 180 25 260 40
CD//70 B7 240 25 315 38
CD//70 B7 240 95 520 50
CD//40 B9 180 25 365 27
A15//40 B2 180 25 2040 173
A15//50 B3 200 25 2635 204
A15//70 B7 240 25 2195 201
A15//70 B7 240 95 3030 243
A15//40 B9 180 25 2780 217
D//50 B3 200 25 1375 85
D/70 B7 240 25 1490 61
D/100 B8 200 95 1325 76
D/140 B9 180 25 1530 73
주석 : 1)ASTM D 1640, 2) ASTM D 4213, 3) ASTM D 1308
실시예 4: 본 실시예는 접착제로서 본 발명의 VOC 없는 전색제의 우수한 사용성에 대하여 실험한다.
각 닥터 블레이드(doctor blade)법에 의하여 평활하고 수평인 10×200×3mm(두께) 상술한 기재 샘플 상에 도포되는 경우, 표시된 생성물의 4mm 젖은 필름층은 상술한 분자 혼합비의 구성성분을 20 중량% 분산의 닥터 블레이드법에 의하여 제조되었다. 이 결과 젖은 필름은 각각 대기조건(22-30℃, 및 70-80% 상대습도)에서 10분간 건조되고, 연속적으로 동일한 기재의 제2 샘플의 적용범위에 따라, 100℃(~5% 상대습도)오븐에서 3시간 동안 건조되고, 48시간동안 대기상태에서 냉각, 및 ASTMD 4541에 의하여 선형 cm 당 줄 단위로 박리(delamination peel) 강도를 측정하였다. 이들 실험의 결과를 표 4에 기재하였다.
표 4
VOC 없는 전색제 제3 구성성분 기재 박리강도 ( JLC ) 1
B1//CA-0.5 폴리비닐 아세테이트 알루미늄 241
B8//CD-1.5 에틸렌 에틸 아크릴레이트 폴리에틸렌 182
테레프탈레이트
B9//CE-2.0 없음 나일론 6 207
B103//D5 디머에시드(dimmer acid)아미드2 316 ss. 169
Bl//A2-0.5 폴리비닐 아세테이트 알루미늄 395
B8//A4-1.5 에틸렌 에틸 아크릴레이트 폴리에틸렌 47
테레프탈레이트
B9//A9-2.0 없음 나일론 6 509
B10//A21-1.5 디머에시드 아미드2 316 ss. 381
주석 : 1) ASTM 5179, 2) 헨켈사(Henkel Corp.)
실시예 5 : 본 실시예는 수성 그라비어 프린트 잉크 전색제로서 본 발명의 VOC 없는 전색제의 우수한 사용성에 대하여 실험한다. 테스트 결과 본 발명의 물질은 종래의 유사 물질과 비교하여 향상된 향상된 생산성, 및 선명한 이미지(도트 그레인(dot grain)의 감소)를 부가한다는 것을 분명하게 나타낸다.
수성 그라비어 잉크는 40% 고체를 포함하는 전색제를 생산하기 위해 기재된 몰비로 기재된 구성성분을 연속적으로 혼합하여 제조되었다. 이들은 표시된(50% 고체) 라텍스 수지로 8:1로 희석하였고, 펄(Perl) 밀을 사용하여 상술한 혼합물에 15 중량 %의 프탈오시아닌(phthalocyanine) 청색 안료(15:0)를 분산시켰다. 모든 조성물은 적절한 비율의 첨가되는 전색제의 부가에 의하여 일정한 컬러농도(스펙트로포토미터)로 감소되고, 물로 응용 점도까지 희석시켰다. 결과물 잉크는 각 샘플의 공 업적(3 미터 웹에서 최대 유지할 수 있는(건조속도 한계) 미터/분 라인 속도 )(80℃ 건조온도에서)으로 다양한 범위(10 내지 80%)의 실험 패턴 실린더를 사용하여 60lb 코팅된 종이 스톡(stock) 상에 프린트 되었다. 생산성(최대 임프레션(impression)/시간), 수율(페이지/g 안료), 및 미감(도트 그레인)이 각 샘플별로 측정되었다. 결과는 표 5에 기재되었다.
표 5
구성성분-비 라텍스 수지 색 redn .% 생산율 수율 도트 그레인 %
B1//D3-0.5 B*4 14 805 560 26
B5//CC-1.0 B*2 12 840 590 31
B7//D-2.0 B*l 9 725 545 27
B1//A11-0.5 B*4 27 920 720 12
B5//A8-1.0 B*2 22 880 690 15
B7//A4-2.0 B*l 38 1030 735 9
실시예 6 : 본 실시예는 라텍스 아크릴 및 폴리비닐 아세테이트 라텍스 수지 건축용 페인트용 VOC 없는 결합제(coalescent)로서 본 발명의 VOC 없는 전색체로 사용을 실험한다.
백색 라텍스 건축용 페인트는 7+ 헤그만 그라인더(Hegman grind)로 각각 300g의 표시된 그라인더 전색제에 200g의 티타늄 다이옥사이드를 고속 믹서로 분산 시켜 제조되고, 400g의 상술한 라텍스 수지 및 100g의 물을 첨가하였다. 점도는 80+/- Kreb 단위(폴리포베(Polyphobe) 102- 유니온 카바이드(Union Carbide))가 되도록 하였고, 결과 페인트는 드로우-다운 카드(draw-down card) 표준(Lenneta #9A)에 따라 3밀리 젖음 두께로 닥터 블레이드법으로 도포되었으며, 상온에서 4시간 동안 건조되었다. 불투명 및 광택은 각각 ASTM 방법 D2805 및 D523을 통하여 측정되었다. 결과 데이터는 표 6에 기재하였다. 각 단계에서 사용된 그라인더(grind의 오기로 보입니다.) 전색제는 폴리포베 102 3, 칼륨 디 포스페이트 2, 발포억제제(Defo X123-울트라 애디디브즈(Ultra Additives)) 2, 바이오시드(biocide)(뉴오셉트(Nuesept) 95-크레노바(Crenova)) 2, 기재한 것과 같은 첨가제, 및 물-잔여(balance)를 (중량부로) 포함한다.
표 6
그라인더 전색제 첨가제(s)＼ PBW 1 수지 페인트불투명도 % 페인트광택 60'%
부틸 cellosolve ＼ 50 PVAc2 72 47
B6//CA*2-1. 0 ＼ 5 " 64 29
B7//CD-2.0 ＼ 5 " 67 83
B6//A9-1.0 ＼ 5 " 76 56
B7//CD-2.0 ＼ 5 " 67 63
부틸 cellosolve ＼ 50 아크릴4 72 47
B6//CA*2-1.0 ＼ 3 " 64 113
B7//CD-2.0 ＼ 3 " 67 123
B6//A9-1.0 ＼ 3 " 76 84
B7//CD-2.0 ＼ 3 " 67 88
주석: 1) 중량부, 2) 플렉스본드(Flexbond) 381 에어 프로덕트(Air Products), 3) 결합이 불완전한 필름의 불균일, 4) SG-10M(롬 앤 하스(Rohm and Haas))
실시예 7 : 본 실시예는 금속 부식방지 코팅에 직접적으로 사용되는 VOC 없는 결합제로서 본 발명의 VOC 없는 전색제를 사용하는 실험이다.
백색 라텍스 금속 보호 수성 베이킹 에나멜(enamel)은 7+ 헤그만 그라인더(Hegman grind)에 각각 300g의 표시된 그라인더 전색제와 200g의 티타늄 다이옥사이드를 고속 믹서로 분산시켜 제조되고, 300g의 SC 존슨 538 아크릴 수지 및 50g의 에나멜 수지(Cymel 303- Cytec), 및 100g의 물을 첨가하였다. 점도는 80+/- 5 Kreb 단위(폴리포베(Polyphobe) 117- 유니온 카바이드(Union Carbide))가 되도록 하였고, 결과 페인트는 탄소 철강 실험 패널 표준(QUV)에 따라 3밀리 젖음 두께로 닥터 블레이드법으로 도포되었으며, 20분 동안 160℃에서 오븐 건조되었으며, 상온에서 48시간 동안 냉각되었다. 불투명도, 솔트 스프레이 저항 및 광택은 각각 ASTM 방법 D2805-88, B 117, 및 D523을 통하여 측정되었다. 결과 데이터는 표 6에 기재되어있 다. 각 공정에서 사용된 그라인더 전색제는 아크릴 라텍스(#540 SC 존슨)-200 폴르포베 117 3, 칼륨 디 포스페이트 2, 발포억제제 (Defo X123-울트라 애디티브) 2, 바이오시드 (뉴오셉트(Nuesept) 95-크레노바(Crenova)) 2, 기재한 것과 같은 첨가제, 및 물-잔여(balance)를 (중량부로) 포함한다.
표 7
그라인더 전색제 첨가제(s)＼ PBW 1 페인트불투명도 % 페인트광택 % 솔트 스프레이
60° 저항 시간.
부틸 셀로솔브(cellosolve)＼65 72 77 304
B1//CA*4-1.0 ＼ 10 64 62 84
B8//CE-2.0 ＼ 10 67 82 72
B1//A9-1.0 ＼ 10 76 56 610
B8//A9-2.0 ＼ 10 67 63 560
B6//A*12-2-1.0＼ 10 64 312 125
B6//A19-2.0 ＼ 10 67 52 460
B7//A9-0.5 ＼ 10 76 84 700
B7//A9-2.0 ＼ 10 67 88 560
주석 : 1) 중량부, 2) 결합이 불완전한 필름
실시예 8 : 본 실시예는 VOC 없는 알키드(alkyd)를 위한 성능 개량제 (improvers)로 본 발명의 VOC 없는 전색제를 사용하는 실험이다.
용매(명목상 30%에서 29.7%)는 bp8>160℃의 점성 생성물을 형성하기 위하여 전공 증류를 통하여 세탈(Setal)-41-1390 수지로부터 제거되었다. 이 본질적 용매 제거 생성물은 모든 후속적인 평가에 사용되었다. 수용성 40중량% 고체 용액 1,000 그램부/농축 세탈 41-1390의 분산은 표시된 아민의 등가부분을 포함하는 액상 혼합체에 수지를 용해함으로써 제조되었다. 5g의 발포억제제(Defo 3020-울트라 애디티브)는, 50g의 탄소 블랙 안료(R400R-카봇(Cabot)) 및 각각 1.5g의 12% 코발트 및 망간 나프테네이트가 첨가되고 고전단(high sheer) 분산되었다. 결과 물질은 알루미늄 시험 패널(QUV) 상에 각각 독립적으로 닥터 블레이드법으로 코팅되었다. 이 코팅된 패널은 7일 동안 상온에서 공기 건조되었고, 이후 ASTM D-4521을 통하여 점착도(adhesion) 및 ASTM D-4060을 통하여 마모저항을 각각 측정하였다. 결과를 표 8에 기재 하였다.
표 8
아민 사용된 것 박리 강도 (JLC) 태보(Tabor)마모주기/mil (1000g하중) X10
CA 163 74
CD 142 81
CA*3 127 77
Al 191 123
A6 264 142
All 257 150
A12* 171 99
실시예 9 : 본 실시예는 라텍스 아크릴, 염화 고무, 및 폴리비닐 아세테이트 라텍스 수지에 기초한 바닥 코팅제용 VOC 없는 결합제(coalescents)로서 본 발명의 VOC 없는 전색제를 사용하는 실험이다.
2 중량%의 표시된 아민-카르복실화 수지 부가물을 포함하는 농축 바닥 왁스는 정의된 몰 비(molar ratio) 내에서 적합한 시약(reagent), 및 0.25 중량%의 각 계면활성제의 혼합물, 및 표 9에서 정의된 라텍스 수지의 발포억제제를 첨가하여 의하여 시투(in situ)에서 제조되었다. 결과 농축액은 20% 고체 농도가 되도록 물로 희석되고, 깨끗한 세미-경도(semi-rigid) 비닐 바닥 타일에 몹(mop)법에 의해 4회 코팅되었다, 코팅 중에는 공기로 건조시켰다. 결과 코팅제는 미감, 및 내구성을 평가되었고, 공업적으로 이용 가능한 VOC 함유 바닥 왁스로부터 형성된 유사한 코팅제와 비교되었다. 결과들은 표 9에 나타내었다.
표 9
아민// 카르복실레이트 -M//M 라텍스수지 스트리크 마모 용제 냄새 1
(Streaks) 저항 저항
CA//B5-1.0 PVA2 심함 나쁨 나쁨 적당함
CE//B5-1.0 " " " " 낮음
CA*5//B5-1.0 " " " " 극소
A2//B5-1.0 PVA2 적당함 상당함 상당함 극소
A6//B5-1.0 " " " " 낮음
A*5//B5-1.0 " " " " 극소
CA//B5-1.0 아크릴3 심함 우수 상당함 적당함
A2//B5-1.0 " 극소 상당함 우수 극소
A6//B5-1.0 " 적당함 우수 우수 낮음
A*5//B5-1.0 " " " " 극소
주석 : 1) 응용하는 동안. 2) UCAR 379G(유니온 카바이드). 3) UCAR 626(유니온 카바이드).
여기서 언급된 모든 참고문헌은 프린트, 전자적, 컴퓨터에서 읽을 수 있는 저장 매체이던지 또는 다른 형태이던지 간에, 개요, 기사, 저널, 간행물, 텍스트, 논문, 인터넷 웹 사이트, 데이터베이스, 표준화 및/또는 규제 위원회의 표준 및 방법/프로토콜(protocol), 특허 및 특허공보를 포함하지만 이들에 의하여 제한되지 않고, 그 전체로서 참고문헌으로 해설적으로 도입된다.
이 발명의 많은 실시예들을 기재하였으나, 이 기본적인 예들은 이 발명의 생성물 및 방법을 이용하는 다른 실시예들을 형성하기 위하여 변경될 수 있음은 물론이다. 따라서 이 발명의 범위는 예시적 방법으로 나타내고 있는 특정한 실시예들에 의해서라기보다 청구항에 의하여 정해지는 것으로 보는 것이 바람직하다.

Claims (31)

  1. 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 하나이상의 다관능 히드록실 함유 디(di)/올리고아민(oligoamine)을 포함하는 조성물.
  2. 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 하나이상의 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민을 포함하는 휘발성 유기화합물(VOC)이 없는 수성(waterborne) 전색제(vehicle)를 포함하는 조성물.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)은 본질적으로 비휘발성인 조성물.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)은 적어도 하나의 1차 아미노 리간드(들)를 포함하는 조성물.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민(들)은 적어도 하나의 1차 아미노 리간드(들) 및 적어도 하나의 히드록실 그룹을 포함하는 조성물.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들)는 카르복실산에 기초하지 않은 모노머를 더 포함하는 조성물.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들)는 적어도 하나의 유리(free) 카르복실산 그룹을 포함하는 조성물.
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹 기능적 등가기(들)를 포함하는 조성물.
  9. 카르복실산에 기초하지 않은 모노머를 더 포함할 수 있는 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 본질적으로 비휘발성 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민을 포함하는 휘발성 유기화합물(VOC)이 없는 수성 전색제를 포함하는 조성물.
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서, 첨가용제를 더 포함하는 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서, 첨가용제로 물을 포함하는 조성물.
  12. 청구항 10에 있어서, 첨가용제로 유기용제를 포함하는 조성물.
  13. 청구항 1 또는 2의 조성물의 에폭시 경화제(curative)로 사용.
  14. 청구항 1 또는 2의 조성물의 코팅제용 전색제로 사용.
  15. 청구항 1 또는 2의 조성물의 도료용 전색제로 사용.
  16. 청구항 1 또는 2의 조성물의 프린트 잉크용 전색제로 사용.
  17. 청구항 1의 조성물의 구성성분을 혼합하는 단계를 포함하는 에폭시 경화제, 코팅제, 도료 및 프린트 잉크의 제조방법.
  18. 청구항 1의 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적인 에폭시 경화제 첨가제(들)를 혼합하는 단계를 포함하는 에폭시 경화제의 제조방법.
  19. 청구항 1의 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적인 코팅 첨가제(들)를 혼합하는 단계를 포함하는 코팅제의 제조방법.
  20. 청구항 1의 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적인 도료 첨가제(들)를 혼합하는 단계를 포함하는 도료의 제조방법.
  21. 청구항 1 또는 2의 조성물의 구성성분 및 하나이상의 부가적인 프린트 잉크 첨가제(들)를 혼합하는 단계를 포함하는 프린트 잉크의 제조방법.
  22. 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지 및 하나이상의 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민을 혼합하는 단계를 포함하는 청구항 1 또는 2의 조성물 제조방법.
  23. 청구항 17 내지 22 중 어느 한 항의 단계에 의하여 제조된 생성물.
  24. 청구항 21 또는 22의 방법에 의하여 제조된 생성물을 기재에 도포하는 단계를 포함하는 기재 상에 프린트하는 방법.
  25. 청구항 20 또는 22의 방법에 의하여 제조된 생성물을 기재에 도포하는 단계를 포함하는 기재를 페인팅하는 방법.
  26. 청구항 19 또는 22의 방법에 의하여 제조된 생성물을 기재에 도포하는 단계 를 포함하는 기재를 코팅하는 방법.
  27. 청구항 18 또는 22의 방법에 의하여 제조된 생성물을 기재에 도포하는 단계를 포함하는 기재 상에 에폭시를 큐어링(curing)하는 방법.
  28. 청구항 17 또는 22의 방법에 의하여 제조된 생성물을 제1 기재에 도포하는 단계 및 상기 제1 기재를 제2 기재와 접촉시키는 단계를 포함하는 제1 기재를 제2 기재와 접착시키는 방법.
  29. 청구항 28에 있어서,
    청구항 17 또는 22의 방법에 의하여 제조된 생성물을 상기 제2 기재에 도포하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 청구항 17 또는 22의 방법에 의하여 제조된 생성물을 기재의 표면에 도포하는 단계를 포함하는 기재의 표면을 보호하는 방법.
  31. 하나이상의 고분자 유기 카르복실산 그룹을 포함하는 수지(들) 및 하나이상의 다관능 히드록실 함유 디/올리고아민을 포함하는 일반식 A로 표현되는 조성물:
    일반식 A
    H[RNHR1]x[R2N(R3)R4]y[R5(OH)R6]zH
    여기서, 각 R, R1, R2, R4 및 R6은 독립적으로 단일결합, 2가 하이드로카빌(hydrocarbyl), 또는 옥사(oxa) 하이드로카빌 리간드이고, 상기 각 리간드는 1 내지 약 6의 탄소원자를 가지고, 선택적으로 에테르 치환기(예를 들면 [-OCH3 또는 -OC3H7])를 포함함. 각 R3은 독립적으로 수소 또는 1가 1 내지 6의 포화탄소, 또는 2 내지 6의 탄소를 포함하는 불포화 하이드로카빌 또는 옥사 하이드로카빌 리간드이고, 각 R5는 1 내지 4의 탄소를 포함하는 3관능 리간드로부터 독립적으로 선택되며, 여기서, x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 6의 값을 가지는 정수이되, x+y의 합이 2이상인 경우를 제외하며, z는 1, 2 또는 3의 값을 가지는 정수임.
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