KR20070092201A - 차단 코팅 - Google Patents

차단 코팅 Download PDF

Info

Publication number
KR20070092201A
KR20070092201A KR1020077007813A KR20077007813A KR20070092201A KR 20070092201 A KR20070092201 A KR 20070092201A KR 1020077007813 A KR1020077007813 A KR 1020077007813A KR 20077007813 A KR20077007813 A KR 20077007813A KR 20070092201 A KR20070092201 A KR 20070092201A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
barrier coating
coating
substrate
polymeric material
Prior art date
Application number
KR1020077007813A
Other languages
English (en)
Inventor
존 알 제른
켄 더블유 니더스트
Original Assignee
피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 filed Critical 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
Publication of KR20070092201A publication Critical patent/KR20070092201A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • C08J7/14Chemical modification with acids, their salts or anhydrides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4207Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof aliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2463/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2479/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2461/00 - C08J2477/00
    • C08J2479/02Polyamines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31725Of polyamide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31786Of polyester [e.g., alkyd, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31938Polymer of monoethylenically unsaturated hydrocarbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 중합체 물질과 산의 반응 생성물을 포함하는 차단 코팅에 관한 것이다. 기판의 차단성을 개선시키는 방법 및 이 방법에 따라 처리된 기판도 개시되어 있다.
차단 코팅, 플라스틱 포장재.

Description

차단 코팅{BARRIER COATINGS}
본 발명은 중합체 물질과 산의 반응 생성물을 포함하는 차단 코팅에 관한 것이다. 기판의 차단성을 개선시키는 방법도 본 발명에 속한다.
플라스틱은 포장에서 유리 및 금속 용기에 대한 대체품으로서 그 사용이 점점 증가되고 있다. 플라스틱 포장재가 유리 포장재보다 유리한 점은 중량이 더 가볍고 파손이 적으며 비용이 더욱 저렴할 수 있다는 것이다. 플라스틱 포장재가 금속 포장재보다 유리한 점은 플라스틱이 재-밀폐가능한 제품으로서 더욱 용이하게 디자인될 수 있다는 것이다. 통상적인 플라스틱 포장재(예컨대, 폴리에스터, 폴리올레핀 및 폴리카본에이트)의 기체 차단 특성에서의 단점은 이러한 물질을 산소-민감성 품목 및/또는 탄산 음료를 포장하는데 사용할 때 문제가 될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 산소-민감성 제품은 산소에 잠시 노출될 때에도 변색되고/되거나 상하게 될 수 있으며, 탄산 음료는 이산화탄소가 없어지는 경우 그의 탄산성을 손실하거나 "김빠질" 수 있다.
구체적으로, 산소 및 이산화탄소 같은 기체는 포장 산업에서 통상적으로 사 용되는 대부분의 플라스틱 물질을 통해 용이하게 투과될 수 있다. 산소 투과 상수("P(O2)")는 특정 상황 하에서 필름 또는 코팅을 통해 통과할 수 있는 산소의 양을 정량하는 것으로, 일반적으로 cm3-밀/100인치2/기압/일의 단위로 표현된다. 이는 특정 온도 및 상대 습도(R.H.) 조건에서 1기압의 분압 차이하에 24시간의 기간에 걸쳐 100인치2(645cm2)의 면적에서 샘플 1밀(25.4마이크론)의 두께를 통해 투과하는 산소의 cm3로서 측정되는 표준 투과 단위이다. 본원에 사용되는 P(O2) 값은 달리 언급되지 않는 한 23℃±5℃ 및 50%의 R.H.에서 보고된다.
식음료 산업에서 현재 사용되는 통상적인 포장재중 하나는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)("PET")이다. 그의 폭넓은 사용에도 불구하고, PET는 비교적 높은 P(O2) 값(즉, 약 6.0)을 갖는다. 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리카본에이트 등과 같은 다른 포장재도 유사하게 기체 투과성이다. 식음료 포장 산업에서는 이러한 포장재의 P(O2) 값을 개선시키기 위한 방안을 모색하고 있다.
발명의 개요
본 발명은 중합체 물질과 산의 반응 생성물을 포함하는 차단 코팅에 관한 것으로, 상기 코팅은 산이 유기 이산인 경우 다이글라이시딜 에터 또는 그의 잔기를 포함하지 않고, 실레인 물질 또는 그의 잔기를 포함하지 않으며, 산이 에틸렌 불포화성인 경우 폴리아민을 포함하지 않는다. 본 발명은 또한 본원에 기재된 바와 같 은 중합체 물질과 산의 반응 생성물을 포함하는 차단 코팅을 사용하여 기판의 차단성을 개선시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 중합체 물질과 산의 반응 생성물을 포함하는 차단 코팅에 관한 것으로, 상기 코팅은 산이 유기 이산인 경우 다이글라이시딜 에터 또는 그의 잔기를 포함하지 않고, 실레인 물질 또는 그의 잔기를 포함하지 않으며, 산이 에틸렌 불포화성인 경우 폴리아민을 포함하지 않는다. "차단 코팅"은 산소 및/또는 이산화탄소 같은 기체에 대해 낮은 투과율을 갖는 코팅을 일컫는다. 즉, 코팅은 물질을 통한 산소, 이산화탄소 및/또는 다른 기체의 통과에 대해 저항성을 나타낸다. 임의의 기체의 투과에 대한 임의의 저항성은 코팅에 본 발명에 따른 "차단 코팅"으로서의 자격을 주기에 충분하다.
중합체 물질의 조합을 비롯한 임의의 중합체 물질을 상기 기재된 매개변수 내에서 본 발명에 따라 사용할 수 있다. 즉, 코팅은 산이 유기 이산인 경우 다이글라이시딜 에터 또는 그의 잔기를 포함하지 않는다. "다이글라이시딜 에터 또는 그의 잔기"는 다이글라이시딜 에터를 갖거나 다이글라이시딜 에터로부터 제조되는 화합물을 일컫는 것으로 이해된다. 코팅은 SiH4(여기에서, 수소중 하나 이상은 탄화수소로 대체될 수 있음) 같은 실레인 물질을 갖지 않으며 실레인 물질로부터 제조되지 않는다. 마지막으로, 코팅은 산이 에틸렌 불포화성인 경우 폴리아민을 포함하지 않는다.
본 발명에 사용하기 특히 적합한 중합체 물질은 기판상에 침착되어 코팅으로 경화될 때 차단막 효과를 부여하는 것이다. "중합체 물질"은 일반적으로 산과 반응하는 하나 이상의 작용기 및 하나보다 많은 반복 기를 갖는 탄화수소를 일컫는다. 비제한적인 특정 실시양태에서, 화학선에 의해 경화될 수 있는 중합체 물질은 특별히 배제된다. 방향성을 갖는 중합체 물질이 특히 적합하다. 또한, 에폭시-함유 물질 및/또는 아민-함유 물질도 특히 적합하다. "에폭시-함유" 및 유사한 용어는 당해 분야의 숙련자들 사이에서 하나 이상의 에폭시기를 갖거나 하나 이상의 에폭시기로부터 제조되는 임의의 물질을 일컫는 것으로 이해된다. 폴리에폭사이드 같은 다양한 에폭시-함유 물질을 본 발명에서 사용할 수 있다. 에폭사이드는 포화 또는 불포화, 지방족, 지환족, 방향족 또는 헤테로환상일 수 있고, 필요한 경우 하이드록실기 등과 같은 비간섭 치환기로 치환될 수 있다.
유용한 폴리에폭사이드의 예는 방향족 폴리올, 예컨대 폴리페놀의 폴리글라이시딜 에터이다. 이러한 폴리에폭사이드는 예를 들어 알칼리의 존재하에 방향족 폴리올을 에피클로로하이드린 또는 다이클로로하이드린으로 에터화시킴으로써 제조될 수 있다. 방향족 폴리올은 예를 들어 비스(4-하이드록시페닐)-2,2-프로페인(통상 비스페놀 A로 공지됨), 비스(4-하이드록시페닐)-1,1-에테인, 비스(4-하이드록시페닐)-1,1-아이소뷰테인, 비스(4-하이드록시3급뷰틸페닐)-2,2-프로페인, 비스(2-하이드록시나프틸)메테인, 4,4'-다이하이드록시벤조페논, 1,5-다이하이드록시나프탈렌 등일 수 있다.
다른 적합한 폴리에폭사이드는 1,2-에테인다이올, 1,2-프로페인다이올, 1,3-프로페인다이올, 1,4-뷰테인다이올, 1,5-펜테인다이올, 다이에틸렌 글라이콜, 트라이에틸렌 글라이콜, 폴리에틸렌 글라이콜, 폴리프로필렌 글라이콜 등과 같은 다가 지방족 알콜의 폴리글라이시딜 에터를 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 유사하게, 다가 지방족 알콜은 2,2-비스(4-하이드록시사이클로헥실)프로페인 등과 같은 수소화된 폴리페놀일 수 있다. 다양한 폴리에폭사이드의 블렌드, 예를 들어 방향족 폴리올의 폴리에폭사이드와 지방족 폴리올의 폴리에폭사이드의 블렌드, 또는 임의의 다른 에폭시-함유 물질도 사용할 수 있다.
비한정적인 특정 실시양태에서, 폴리에폭사이드는 약 200 내지 약 700 또는 약 200 내지 약 400 같은 약 86보다 큰 분자량을 갖고, 약 100 내지 약 350 또는 약 100 내지 약 200 같은 약 43보다 큰 에폭시 당량을 갖는다.
에폭시-함유 생성물은 시중에서 널리 유통되고 있으며, 예컨대 미쓰비시 개스 케미컬 캄파니(Mitsubishi Gas Chemical Co.)에서 테트라드-엑스(TETRAD-X)로 시판중인 테트라글라이시달-메타-자일렌-다이아민을 포함하고, 에폭시-함유 물질은 레졸루션(Resolution) 및 다우(Dow)에서도 시판중이다.
"아민-함유 화합물" 및 유사한 용어는 아민기 및/또는 아민 작용기를 갖는 화합물(폴리아민을 포함하지만 이들로 한정되지는 않음)을 일컫는 것으로 이해된다. 비제한적인 특정 실시양태에서는, 예컨대 에폭시-함유 화합물 상으로 직접 아민 작용기를 도입할 수 있다. 예를 들어, 테트라드-엑스를 사용할 수 있다. 비제한적인 특정 실시양태에서는, 별도의 아민-함유 화합물을 에폭시-함유 화합물과 함께 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 폴리아민은 분자당 하나 이상의 1급 아미노 질소 기를 가질 수 있고, 또한 다른 2급 또는 3급 아미노 질소 기도 가질 수 있다. 이러한 폴리아민은 화학식 (R')2N-(-RNH-R)nN(R')2[여기에서, R은 C2 내지 C4 알킬렌기(예: 에틸렌, 아이소프로필렌 등) 같은 C2 내지 C6 알킬렌기이고, R'은 수소, 저급 알킬기(예: 메틸, 에틸 등) 또는 알킬기가 약 1 내지 약 4개의 탄소 원자를 함유하는 하이드록시알킬기이며, n은 약 1 내지 약 5 같은 0 내지 약 10의 정수임]의 지방족 폴리아민일 수 있다. 이러한 폴리아민의 적합한 예는 에틸렌다이아민, 다이에틸렌트라이아민, 트라이에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, N-하이드록시에틸 에틸렌다이아민, N-하이드록시에틸 다이에틸렌트라이아민, N,N-다이하이드록시에틸 다이에틸렌트라이아민, 메타-자일렌 다이아민 등을 포함한다. 폴리아민은 파라-다이아미노벤젠, 4,4'-다이아미노페닐아닐린 등과 같은 방향족 폴리아민일 수도 있다. 폴리아민은 종종 케티민으로 일컬어지는 케톤 블로킹된 폴리아민일 수도 있다. 예를 들어, 테트라에틸렌 펜타민 같은 폴리아민을 메틸 아이소뷰틸 케톤 등과 같은 케톤과 반응시켜 블로킹된 1급 아민기 및 3개의 나머지 반응성 2급 아민기를 갖는 폴리아민을 생성시킬 수 있다. 다이1급 아민기-함유 폴리아민은, 트라이에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민 및 테트라에틸렌펜타민과 같이, 겔화되지 않은 아민-작용성 중합체 수지를 생성시키는 반응에 적합하다.
암모니아도 적합한 폴리아민으로의 전구체일 수 있다. 예를 들어, 암모니아 2몰을 적합한 다이에폭사이드(예: 비스페놀 A의 다이글라이시딜 에터) 1몰과 반응시켜, 본 발명에 유용한 다이1급 아민-작용성 물질을 제조할 수 있다. 폴리아민은 또한 폴리에틸렌이민 등일 수도 있다. 또한, 폴리아민은 전착에 사용되는 겔화되지 않은 물질을 제조하기 위한 미국 특허 제 4,423,166 호에 기재되어 있는 물질 같은 폴리옥시알킬렌-폴리아민일 수도 있다.
특히 적합한 폴리아민은 미쓰비시 개스 케미컬 캄파니에서 가스카민(GASKAMINE)으로 시판중이며, 이는 저분자량 폴리아민이다. 본 발명의 반응 생성물에 사용되는 경우 아민-함유 화합물은 실제로 반응 생성물의 일부를 형성하고 촉매(이는 반응 생성물의 일부를 형성하지 않음)로서 사용되지 않음을 알 것이다.
에폭시-함유 화합물 및 아민-함유 화합물을 둘 다 사용하는 경우, 이들을 5.0:1 내지 0.20:1의 아민 대 에폭시의 당량비로 사용할 수 있다.
임의의 유기 또는 무기 산을 사용하여 본 발명의 반응 생성물을 생성시킬 수 있다. 비제한적인 특정 실시양태에서, 산은 일산이고; 그 예로는 락트산, 질산 및 아세트산을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 다른 비제한적인 실시양태에서는, 다산을 사용한다. "다산"은 둘 이상의 산 작용기를 갖는 산을 말한다. 예로는 시트르산, 인산, 타타르산, 이타콘산, 석신산, EDTA(에틸렌다이아민 테트라아세트산), 아스코르브산, 뷰테인테트라카복실산, 테트라하이드로퓨란 테트라카복실산, 사이클로펜테인 테트라카복실산, 벤젠 테트라카복실산 및 시트라콘산, 메사콘산, 말레산, 퓨마르산, 아크릴산, 메타크릴산, 소르브산, 비닐 인산, 비닐 설폰산 및 신남산을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 비한정적인 특정 실시양태에서, 산과 중합체 물질은 반응 생성물을 생성시키지만 중합체 주쇄와 그에 그라프팅되는 산의 그라프트 공중합체를 생성시키지는 않음을 알 것이다.
본 발명의 반응 생성물은 물 또는 용매 또는 이들의 조합중에서 생성될 수 있다. 예를 들어, 산을 에폭시-함유 화합물과 혼합한 다음 이 혼합물을 물에 첨가함으로써 본 발명의 비한정적인 특정 실시양태에 따른 반응 생성물을 제조할 수 있다. 발열 반응이 일어날 것이며; 반응이 실질적으로 종결되면, 생성물을 기판에 도포할 수 있다. 다르게는, 산을 물에 넣은 다음 에폭시-함유 화합물을 첨가할 수 있다. 전형적으로는, 산과 에폭시를 함께 물에 첨가하는 경우에 차단성 결과가 더욱 우수하다.
본 발명의 영역에 속하는 다른 반응 생성물은 높은 고형분 함량을 갖는 아민-함유 화합물을 산과 혼합하고 에폭시-함유 화합물을 첨가함으로써 제조될 수 있다. 폴리아민과 관련하여 "높은 고형분"은 70% 이상 또는 실질적으로 100%의 고형분 같은 50% 이상의 고형분을 의미한다.
반응 생성물을 이후 추가로 기재되는 바와 같이 기판에 코팅으로서 도포할 수 있다. 본 발명의 코팅은 무기 충전제 입자, 안료, 실리콘, 계면활성제 및 촉매를 비롯하여 당해 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 무기 충전제 및 안료는 차단 코팅에 색상 및/또는 색조를 부여함에 덧붙여 또한 생성되는 코팅의 기체 차단 특성을 추가로 향상시킬 수 있다. 사용되는 경우, 안료 대 결합제의 중량비는 0.3:1 이하 또는 0.1:1 이하 같은 1:1 이하일 수 있다. 이들 비로 사용되는 결합제 중량은 기체 차단 코팅 조성물중 중합체 물질의 총 고형분 중량이다. 특히 적합한 것은 운모, 베어미쿨라이트, 점토, 활석, 운모 함유 산화철, 실리카, 박편상 금속, 박편상 흑연, 박편상 유리 등과 같은 소판상 충전제를 비롯한 무기 충전제이다.
실리콘을 본 발명의 차단 코팅 조성물에 포함시켜 차단 물질이 도포되는 기판을 습윤시키는데 도움을 줄 수 있다. 일반적으로, 이 목적에 유용한 실리콘은 폴리다이메틸실록세인, 폴리메틸페닐실록세인 등과 같은 다양한 유기 실록세인을 포함한다. 이들의 구체적인 예는 SF-1023 실리콘[제네랄 일렉트릭 캄파니(General Electric Co.)에서 시판중인 폴리메틸페닐실록세인], AF-70 실리콘(제네랄 일렉트릭 캄파니에서 시판중인 폴리다이메틸실록세인) 및 DF-100 S 실리콘[바스프 코포레이션(BASF Corp.)에서 시판중인 폴리다이메틸실록세인]을 포함한다. 사용되는 경우, 이러한 실리콘을 전형적으로는 기체 차단 코팅 조성물중 총 수지 고형분에 기초하여 0.01 내지 1.0중량%의 양으로 기체 차단 코팅 조성물에 첨가한다.
계면활성제를 본 차단 코팅 조성물에 포함시킬 수 있다. 이 목적으로 사용될 수 있는 계면활성제의 예는 당해 분야에 공지되어 있는 임의의 적합한 비이온성 또는 음이온성 계면활성제를 포함한다. 사용되는 경우, 이들 계면활성제는 전형적으로 차단 코팅 조성물의 총 중량에 기초하여 0.01 내지 2.0중량%의 양으로 존재한다.
촉매도 본 발명의 차단 코팅 조성물에 포함하여, 중합체 물질을 구성하는 임의의 성분과 산의 반응을 도울 수 있다.
코팅은 코팅의 총 고형분 중량을 기준으로 하여 10 내지 90중량%, 예컨대 20 내지 80중량% 또는 45 내지 70중량%의 산, 및 90 내지 10중량%, 예를 들어 80 내지 20중량% 또는 55 내지 30중량%의 중합체 물질을 포함할 수 있다. 다른 첨가제가 포함되는 경우, 이들은 코팅의 총 고형분 중량에 기초하여 15중량% 이하를 구성할 수 있다. 특정 실시양태에서, 산은 코팅의 총 고형분 중량에 기초하여 50중량% 이상, 예컨대 60중량% 이상 또는 70중량% 이상을 구성한다.
본 발명의 코팅 조성물을 생성되는 즉시 기판에 도포할 수 있거나 또는 8시간 이상동안 보류시킬 수 있다. 본 발명의 특징은 본 발명에 따른 코팅의 가사 수명이 산 없이 제조된 유사한 조성물의 가사 수명에 비해 상당히 증가된다는 것이다.
본 발명은 또한 기판의 적어도 일부를 상기 기재된 임의의 코팅으로 코팅함을 포함하는, 기판의 차단성을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 분무, 롤링, 침지, 솔질, 유동 코팅 등과 같은 임의의 통상적인 수단에 의해 조성물을 도포할 수 있다. 기판에 도포한 후, 코팅 조성물을 주위 온도 또는 승온에서 경화시킬 수 있다.
본 발명의 차단 코팅은 임의의 적합하거나 목적하는 건조 필름 두께를 가질 수 있다. 전형적으로 코팅이 두꺼울수록 증가된 기체 차단 특성을 제공하지만, 경제적인 이유에서 더 얇은 코팅이 종종 바람직하다. 일반적으로, 본 발명의 코팅은 1밀 이하, 예컨대 0.5밀 이하 또는 0.3밀 이하의 건조 필름 두께를 갖는다.
본 발명의 차단 코팅은 0.5cm3-밀/100인치2/기압/일 이하, 예를 들어 0.1cm3-밀/100인치2/기압/일 이하, 0.01cm3-밀/100인치2/기압/일 이하, 또는 0.001cm3-밀/100인치2/기압/일 이하의 P(O2)를 가질 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물을 단일층으로서 또는 복수개의 가열 단계를 이용하여(필요한 경우 각각의 후속 층으로부터 용매를 제거하기 위하여) 다층으로서 기판 상에 도포할 수 있다.
본 발명의 비한정적인 특정 실시양태에서, 본원에 기재된 차단 코팅은 기판 상의 유일한 차단 코팅이다. 즉, 본 차단 코팅은 임의의 다른 차단 코팅과 함께 사용되지 않는다.
임의의 적합한 기판을 본 방법에 따라 코팅할 수 있다. 전형적으로, 기판은 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 셀룰로즈, 폴리스타이렌, 폴리아크릴 및 폴리카본에이트를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 중합체 같은 기체 투과성을 갖는 기판이다. 본 발명에 따른 처리에 특히 적합한 폴리에스터는 PET, 폴리(에틸렌나프탈레이트("PEN") 및/또는 이들의 조합이다.
본원에 사용되는 모든 수치(예컨대, 값, 범위, 양 또는 백분율을 표현하는 수치)는 달리 명시되지 않는 한 "약"이라는 용어가 명백히 기재되지 않은 경우에도 이 용어가 앞에 쓰인 것처럼 읽힐 수 있다. 본원에 인용되는 임의의 수치 범위는 그에 포함되는 모든 하위-범위를 포함하고자 한다. 복수형은 단수형을 포괄하고, 그 역도 마찬가지다. 또한, 본원에 사용되는 용어 "중합체"는 예비중합체, 올리고머, 단독중합체 및 공중합체를 일컫는 의미이며, 접두사 "폴리"는 둘 이상을 나타낸다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하고자 하며, 어떠한 방식으로도 본 발명을 한정하는 것으로 간주되어서는 안된다.
실시예 1
표 1에 기재된 바와 같이 에폭시 및 존재하는 경우 공동 반응물과 유기 산을 혼합함으로써 기체 차단 코팅 조성물을 제조하였다. 사용되는 경우 미량 첨가제를 이 시점에 첨가하였다(예를 들어, 유동 조절을 위해). 이어, 탈이온수를 서서히 증가시키면서 첨가하였다. 발열 반응이 이루어졌다. 샘플 2의 경우에는 도와놀 피엠(DOWANOL PM) 아세톤 90/10 혼합물 10g을 보조 용매로서 사용하였고, 샘플 5의 경우에는 100% 도와놀 피엠 44.6g을 사용하여 40% 고형분을 수득하였다.
Figure 112007026407572-PCT00001
이어, 샘플을 09 와이어 권취 강하 막대를 사용하여 2밀(50.8마이크론) PET 필름에 도포하였다.
이들을 82℃에서 8분간 소성시켰다. 최종 코팅 필름 두께는 약 0.25밀(6.35마이크론)이었다. OX-TRAN 2/20을 사용하여, 각각의 코팅된 PET 필름에 대하여 23℃ 및 50% 상대 습도에서의 산소 투과율을 시험하였다. 하기 수학식을 사용하여 기체 차단 코팅의 산소 투과 상수[P(O2)]를 계산하였다:
1/Ra=1/Rb+DFT/P(O2)
상기 식에서,
Ra는 코팅된 필름 투과율(cm3/100인치2/기압/일)이고;
Rb는 PET의 필름 투과율이고;
DFT는 코팅의 건조 필름 두께(밀)이며;
P(O2)는 코팅의 산소 투과 상수(cm3-밀/100인치2/기압/일)이다.
결과는 아래 표 2에 기재된다.
Figure 112007026407572-PCT00002
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 코팅(샘플 1 내지 4)은 적어도 산이 없는 코팅(샘플 5)이 사용될 때 수득되는 것보다 더 낮은 크기의 P(O2) 값을 제공하였다.
이상에서 예시의 목적상 본 발명의 특정 실시양태를 기재하였으나, 당해 분야의 숙련자는 첨부된 청구의 범위에서 한정되는 본 발명으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 세부사항에 대해 다수의 변화를 만들 수 있음을 알 것이다.

Claims (14)

  1. 중합체 물질과 산의 반응 생성물을 포함하되, 산이 유기 이산인 경우 다이글라이시딜 에터 또는 그의 잔기를 포함하지 않고, 실레인 물질 또는 그의 잔기를 포함하지 않으며, 산이 에틸렌 불포화성인 경우 폴리아민을 포함하지 않는 차단 코팅.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 물질이 방향족인 차단 코팅.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 물질이 에폭시-함유 물질을 포함하는 차단 코팅.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중합체 물질이 아민-함유 물질을 추가로 포함하는 차단 코팅.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중합체 물질이 테트라글라이시달-메타-자일렌-다이아민을 포함하는 차단 코팅.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 산이 일산인 차단 코팅.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 산이 다산인 차단 코팅.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 산이 시트르산인 차단 코팅.
  9. 제 1 항에 따른 차단 코팅으로 기판의 적어도 일부를 코팅함을 포함하는, 기판의 차단성을 개선시키는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판이 PET를 포함하는 방법.
  11. 제 9 항에 따른 방법에 의해 처리된 기판.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판이 PET를 포함하는 기판.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 차단 코팅의 산소 투과율이 0.01cm3-밀/100인치2/기압/일 미만인 기판.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 차단 코팅의 산소 투과율이 0.001cm3-밀/100인치2/기압/일 미만인 기판.
KR1020077007813A 2004-10-07 2005-10-04 차단 코팅 KR20070092201A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/960,330 US20060078740A1 (en) 2004-10-07 2004-10-07 Barrier coatings
US10/960,330 2004-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070092201A true KR20070092201A (ko) 2007-09-12

Family

ID=35788412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077007813A KR20070092201A (ko) 2004-10-07 2005-10-04 차단 코팅

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20060078740A1 (ko)
EP (1) EP1797135A1 (ko)
KR (1) KR20070092201A (ko)
CN (1) CN101035844A (ko)
AU (1) AU2005294446A1 (ko)
BR (1) BRPI0516280A (ko)
CA (1) CA2582190A1 (ko)
MX (1) MX2007004005A (ko)
WO (1) WO2006041916A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8524816B2 (en) * 2007-03-15 2013-09-03 Magni Industries, Inc. Coating resistant to bio-diesel fuels
GB2527761A (en) 2014-06-30 2016-01-06 Cook Medical Technologies Llc Improved vascular filter and anchoring arrangement therefor
WO2018094026A1 (en) 2016-11-17 2018-05-24 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Pneumatic tire having dampening element adhered to air barrier layer

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2857354A (en) * 1955-07-20 1958-10-21 Du Pont Process of making glycidyl methacrylate polymer composition containing same, and product coated therewith
DE2749576C3 (de) * 1977-11-05 1980-04-24 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines Glycidylgruppen aufweisenden Acrylharzes und dessen Verwendung
US4255306A (en) * 1978-09-15 1981-03-10 The Dow Chemical Company Vinylidene chloride polymer microgels
US4324715A (en) * 1980-10-29 1982-04-13 E. I. Dupont De Nemours And Company Low curing epoxy n-resin coating composition
WO1984000768A1 (en) * 1982-08-09 1984-03-01 Ford Werke Ag Glycidyl-hydroxy-acrylic high solids coating compositions
US4540752A (en) * 1984-02-17 1985-09-10 The Dow Chemical Company Epoxy coating compositions with improved weatherability
JPS60240747A (ja) * 1984-05-15 1985-11-29 Showa Denko Kk 架橋性組成物及びエステル架橋型重合体
US4760126A (en) * 1984-11-13 1988-07-26 Hitachi, Ltd. Fluorine-containing polyamide-acid derivative and polyimide
US4661359A (en) * 1985-06-03 1987-04-28 General Mills, Inc. Compositions and methods for preparing an edible film of lower water vapor permeability
US4623680A (en) * 1985-06-03 1986-11-18 Celanese Corporation Aqueous epoxy resin dispersions for can coating use
US4810534A (en) * 1985-10-16 1989-03-07 General Mills, Inc. Methods for preparing a low water permeability, edible film
US4710228A (en) * 1985-10-16 1987-12-01 General Mills, Inc. Edible coating composition and method of preparation
US5300541A (en) * 1988-02-04 1994-04-05 Ppg Industries, Inc. Polyamine-polyepoxide gas barrier coatings
US5008137A (en) * 1988-02-04 1991-04-16 Ppg Industries, Inc. Barrier coatings
US5006381A (en) * 1988-02-04 1991-04-09 Ppg Industries, Inc. Ungelled polyamine-polyepoxide resins
JP3183300B2 (ja) * 1991-11-15 2001-07-09 三菱瓦斯化学株式会社 酸素捕捉性組成物
US5981011A (en) * 1992-01-22 1999-11-09 A*Ware Technologies, L.C. Coated sheet material
US5418292A (en) * 1992-05-05 1995-05-23 Ferro Corporation Thermosetting acid functional crystalline polyester modified acrylic coatings
US5387625A (en) * 1993-05-18 1995-02-07 The Dexter Corporation Waterborne coating composition for metal containers
AU663661B1 (en) * 1994-06-03 1995-10-12 Morton International, Inc. Impact-resistant acrylic powder coatings
US5756777A (en) * 1994-10-11 1998-05-26 Daicel Chemical Industries, Ltd. (Meth)acrylate having an alkenyl group, an epoxy (meth)acrylate, a (meth)acrylic resin having alkenyl groups, a (meth)acrylic resin having epoxy groups, a thermosetting resin composition, a coating composition, a powder coating composition
US6444750B1 (en) * 1995-03-06 2002-09-03 Exxonmobil Oil Corp. PVOH-based coating solutions
DE19508544A1 (de) * 1995-03-10 1996-09-12 Bollig & Kemper Modifiziertes Acrylcopolymerisat
US5728439A (en) * 1996-12-04 1998-03-17 Ppg Industries, Inc. Multilayer packaging material for oxygen sensitive food and beverage
US5840825A (en) * 1996-12-04 1998-11-24 Ppg Incustries, Inc. Gas barrier coating compositions containing platelet-type fillers
JPH10274944A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Nippon Shokubai Co Ltd 液晶表示デバイス用基板およびその製法
US6008273A (en) * 1997-05-09 1999-12-28 The Dexter Corporation Waterborne coating compositions for metal containers
AT405518B (de) * 1997-08-07 1999-09-27 Vianova Kunstharz Ag Neue acrylatpolymerisate, deren grundlage polyesterharze oder polyester-oligomere sind, deren herstellung und verwendung in beschichtungsmitteln
US6166849A (en) * 1998-12-15 2000-12-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Aromatic glycidyl amine-based epoxy edge seals for electrooptic devices
US6309757B1 (en) * 2000-02-16 2001-10-30 Ppg Industries Ohio, Inc. Gas barrier coating of polyamine, polyepoxide and hydroxyaromatic compound
US6447845B1 (en) * 2000-03-03 2002-09-10 Dow Corning Corporation Barrier coatings using polyacids
US6346596B1 (en) * 2000-07-14 2002-02-12 Valspar Corporation Gas barrier polymer composition
US7267877B2 (en) * 2000-12-26 2007-09-11 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Composition for coating having a gas barrier property, coating and coated film having a gas barrier property used the same
EP1352933B1 (en) * 2002-04-08 2011-06-08 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Flexible gas barrier film
CA2482749A1 (en) * 2002-04-15 2003-10-30 Colormatrix Corporation Coating composition containing an epoxide additive and structures coated therewith
US7078453B1 (en) * 2003-08-29 2006-07-18 Inmat Inc. Barrier coating of a non-butyl elastomer and a dispersed layered filler in a liquid carrier and coated articles

Also Published As

Publication number Publication date
MX2007004005A (es) 2007-05-24
WO2006041916A1 (en) 2006-04-20
US20080152935A1 (en) 2008-06-26
BRPI0516280A (pt) 2008-09-02
US20060078740A1 (en) 2006-04-13
CA2582190A1 (en) 2006-04-20
CN101035844A (zh) 2007-09-12
AU2005294446A1 (en) 2006-04-20
EP1797135A1 (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5438109A (en) Gas barrier coatings of polyepoxide/polyamine products
JP4170387B2 (ja) エポキシ/アミンバリアコーティング
US5008137A (en) Barrier coatings
JP6033399B2 (ja) 防食塗料組成物、防食塗膜および基材の防食方法
JPH0791368B2 (ja) ガス透過性の低いバリアー材料
JPWO2014136752A6 (ja) 防食塗料組成物、防食塗膜および基材の防食方法
DE60105003T2 (de) Gasdichte zusammensetzungen mit verbesserten gasbarriereeigenschaften
JPH09124773A (ja) 水に担持された二成分コーティング系に使用するための伸長されたポリアミン付加物エポキシ樹脂硬化剤
CN110734701B (zh) 含聚硅氮烷的组合物
KR20070092201A (ko) 차단 코팅
KR102567190B1 (ko) 도료 조성물, 도막, 도막 부착 기재 및 도막 부착 기재의 제조방법
EP3607015B1 (en) Film forming composition
JPH0791367B2 (ja) 非ゲル化ポリアミン―ポリエポキシド樹脂
CN116157211B (zh) 低voc涂料组合物、涂膜和具有涂膜的基材以及它们的制造方法
CN1839183A (zh) 可固化聚合物水基涂料组合物及所得具有气体阻隔性的涂料及带涂层基材和容器
WO2011146304A1 (en) Novel epoxy resins for solvent-free waterborne emulsions

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee