KR20080043397A - 착색제 첨가로 인한 점도 손실 효과를 감소시키는 첨가제를함유하는 개선된 페인트 조성물 - Google Patents

착색제 첨가로 인한 점도 손실 효과를 감소시키는 첨가제를함유하는 개선된 페인트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 페인트, 회합성 증점제, 착색제 화합물, 및 0.1 건조 중량% 이상의 블록 공중합체 ABCBA 조성물을 포함하는 수성 라텍스 페인트계를 제공한다. ABCBA 중합체와 관련하여, A 성분은 소수성기 A이고, B 성분은 친수성 중합체 B이고, C 성분은 저분자량의 소수성기 C이다. ABCBA형 중합체는 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위인 A 성분, 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함하는 B 성분, 및 폴리(테트라히드로푸란), 폴리(카프롤락톤) 폴리(카르보네이트), 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 1,2-도데칸디올로 이루어진 디올의 군으로부터 선택되는 C 성분을 포함한다. 상기 블록 공중합체는 회합성 증점제의 존재하에 점도 안정화제로서 작용한다.
Figure P1020087008262
수성 라텍스 페인트계, 스토머 점도, 착색제, 점도 안정화제

Description

착색제 첨가로 인한 점도 손실 효과를 감소시키는 첨가제를 함유하는 개선된 페인트 조성물 {IMPROVED PAINT COMPOSITIONS CONTAINING AN ADDITIVE TO REDUCE THE EFFECT OF VISCOSITY LOSS CAUSED BY THE ADDITION OF COLORANTS}
관련 출원
본 출원은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함되는, 2005년 9월 7일에 출원된 미국 가출원 제60/714,946호 (발명의 명칭: "착색제 첨가로 인한 점도 손실 효과를 감소시키는 첨가제를 함유하는 개선된 페인트 조성물")의 이점을 청구한다.
본 발명은 개선된 페인트 조성물, 보다 특히, 착색제의 첨가에 따른 회합성 증점제(associative thickener) 망상구조의 파괴를 감소시키기 위해 수성 라텍스 페인트에 사용되는 첨가제 조성물, 및 개선된 페인트 조성물의 신규 제조 방법에 관한 것이다.
발명의 요약
하나의 실시태양에서, 본 발명은 착색제의 첨가로 인한 점도 손실 효과를 감소시키는 첨가제를 함유하는 개선된 페인트 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 측면은 베이스 페인트, 회합성 증점제, 착색제 화합물, 및 0.1 건조 중량% 이상의 블록 공중합체 ABCBA 조성물을 포함하는 수성 라텍스 페인트계에 관한 것이다. 블록 공중합체는 회합성 증점제의 존재하에 점도 안정화제로서 작용한다.
본 발명의 다른 측면은 베이스 페인트에 회합성 증점제 및 착색제 화합물을 가하는 단계, 및 0.1 건조 중량% 이상의 블록 공중합체 ABCBA 조성물을 추가로 가하는 단계를 포함하는, 수성 라텍스 페인트계의 제조 방법에 관한 것이다. 하나의 실시태양에서, ABCBA 공중합체는 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위를 포함하는 A 성분, 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함하는 B 성분, 폴리(테트라히드로푸란), 폴리(카프롤락톤) 폴리(카르보네이트), 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 2-도데칸디올로 이루어진 디올의 군으로부터 선택되는 C 성분을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은 폴리(에틸렌) 글리콜; 폴리(테트라히드로푸라놀), 폴리(카프롤락톤), 폴리(카르보네이트), 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 1,2-도데칸디올 중 1종 이상을 포함하는 디올; 및 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위를 반응시킴으로써 제조되는 중합체 화학물질에 관한 것이다.
본 발명에 대한 추가 설명을 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 도입되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시태양을 예시하며, 본 발명의 원리를 설명하는데 이용된다.
도면에서,
도 1은 시판되는 회합성 증점제 레올레이트(Rheolate)®255 (@ 0.75 중량% 건조 로딩)를 사용하여, 모델이 되는 진한(deep) 색조 베이스 배합물의 스토머(Stormer) 점도를 컬러트렌드(Colortrend) 888 램프블랙(Lampblack) (9907) 착색제 농도의 함수로서 플롯팅한 것을 나타낸 것이다.
도 2는 시판되는 회합성 증점제 레올레이트®255 (@ 0.75 중량% 건조 로딩) 및 본 발명의 색상 점도 안정화제 (@ 0.75 건조 중량% 로딩)를 사용하여, 모델이 되는 진한 색조 베이스 배합물의 스토머 점도를 컬러트렌드 888 램프블랙 (9907) 착색제 농도의 함수로서 플롯팅한 것을 나타낸 것이다.
도 3은 시판되는 회합성 증점제 레올레이트®255 (@ 0.75 중량% 건조 로딩) 및 컬러트렌드 888 램프블랙 (9907) 10 중량%를 사용하여, 모델이 되는 진한 색조 베이스 배합물의 스토머 점도 강하를 본 발명의 점도 안정화제의 농도의 함수로서 플롯팅한 것을 나타낸 것이다.
실시태양의 상세한 설명
특정한 물 기재 페인트계에서, 페인트의 중간-전단(mid-shear) (또는 스토머) 점도를 그 기준값의 ±10% 로 유지하는 것이 바람직하다. 특정 실시태양에서, 파스텔 베이스에 대해, 이는 2 액량 온스(fluid ounce) 이하의 착색제를 포함하고; 중간톤 베이스에 대해, 이는 4 액량 온스 이하의 착색제를 포함하며; 진한 색조 베이스에 대해, 이는 12 액량 온스 이하의 착색제를 포함한다. 특정 실시태양에서, 점도 강하는 착색 배합물 또는 "착색제"의 색상- 예를 들어, 블루 대 블랙 대 레드, 등에 의존하지 않는 것이 또한 바람직하다. 착색제의 첨가로 관찰되는 점도 강하의 정도는 회합성 증점제의 효율, 즉, 소정의 점도를 얻는데 필요한 증점제의 양에 따라 달라지며, 일반적으로, 보다 효율적인 회합성 증점제일수록, 관찰되는 점도 강하가 크다. 착색에 따른 중간-전단 점도의 감소 정도의 예와 같이, 90 내지 100 KU(크레브스 단위(Krebs Unit) - 스토머 점도 단위) 페인트에서 -30 내지 -40 KU 강하가 관찰되는 것은 드문 일이 아니다. 이와 같은 점도 감소로 인해 페인트가 매우 유동화되어 코팅 문제가 초래될 수 있다. 도 1은 착색제의 첨가에 따른 베이스 페인트의 점도 변화를 나타낸 것이다.
점도 강하는 착색 배합물의 색상과 관계가 있다. 이는 착색제에서 안료를 안정화하는데 사용되는 계면활성제의 종류와 양에 기인할 가능성이 높다. 대부분의 경우에서, 카본 블랙은 가장 많은 계면활성제를 필요로 하기 때문에 가장 까다로운 색상이다.
하나의 실시태양에서, 이상적인 안정화 첨가제는 활성 물질의 1 중량%를 초과하지 않는 수준으로 베이스 페인트에 첨가된다. 페인트 중 안정화제에 의해, 페인트의 점도는 어떠한 색상에 대해서도(진한 색조 베이스에 대해) 착색제를 최대 12 액량 온스 첨가해도 그의 기준 점도의 10% 이내로 유지된다. 도 2는 본 발명의 조성물 0.75 중량%의 첨가에 따른 90 내지 100 KU 베이스 페인트의 점도 변화를 나타낸 것이다.
본 발명의 하나의 실시태양에서, 중합체 조성물은 단량체 단위, 폴리(에틸렌) 글리콜, 및 히드록실 또는 아민 관능성기를 갖는 선형, 분지형 및 시클릭 알킬 화합물을 반응시킴으로써 제조된다. 다른 실시태양에서, 중합체 조성물은 단량체 단위, 폴리(에틸렌) 글리콜, 및 디올을 반응시킴으로써 제조된다. 또 다른 실시태양에서, 중합체 조성물은 단량체 단위, 폴리(에틸렌) 글리콜, 및 디아민을 반응시킴으로써 제조된다.
하나의 실시태양에서, 제조되는 중합체는 블록 공중합체를 포함한다. 이 블록 공중합체는 회합성 증점제의 존재하에 점도 안정화제로서 작용한다. 다른 실시태양에서, 블록 공중합체는 ABCBA 중합체이며, 여기서 A 성분은 소수성기 A이고, B 성분은 친수성 중합체 B이고, C 성분은 저분자량 소수성 C 화합물이다.
하나의 실시태양에서, ABCBA 공중합체의 A 성분은 소수성 알킬기, 아릴 알킬기 또는 아릴기를 갖는 단량체 단위를 포함한다. 알킬 단량체 단위는 선형, 분지형 또는 시클릭일 수 있으며, 헤테로원자, 예컨대 O, N 또는 S를 함유할 수 있다. 하나의 실시태양에서, 알킬기는 8개 이상의 탄소 원자를 함유한다. 다른 실시태양에서, A 성분은 C10 내지 C22 알코올을 포함한다. 또 다른 실시태양에서, A 성분은 C10 내지 C16 알코올을 포함한다. 또 다른 실시태양에서, A 성분은 또한 C10 내지 C22 알코올 균등물을 포함할 수 있으며, 여기서 균등물이란 균등한 소수성을 갖는 알킬 아릴 알코올을 의미한다. 다른 실시태양에서, A 성분은 또한 C1O 내지 C16 알코올 균등물을 포함할 수 있다. 다른 실시태양에서, A 성분의 수평균 분자량 범위는 약 140 내지 350 g/몰이다. A 성분의 수평균 분자량이 높을수록, 첨가제가 페인트 조성물의 점도를 유지하는데 보다 효율적이다.
하나의 실시태양에서, A 성분은 소수성 알킬 아릴기 또는 아릴기를 포함한 다. 아릴기는 헤테로원자, 예컨대 O, N 또는 S를 함유할 수도 있는 치환기를 함유할 수 있다. 알킬 아릴기 또는 아릴기의 예로는 노닐페놀, 디노닐페놀 및 트리스티릴 페놀을 들 수 있다.
점도 안정화제는, 부분적으로, A 성분의 소수성에 의존할 것이다. A 성분의 소수성은 그의 분배계수 (log P 또는 log W)와 관련이 있다. log P가 높은 A 성분을 포함하는 점도 안정화제는 log P가 낮은 A 성분을 포함하는 점도 안정화제에 비해 점도 안정화의 정도가 더 크다는 것이 증명되었다.
하나의 실시태양에서, B 성분은 폴리(에틸렌 글리콜)과 같이 친수성체이다. B 성분은 약 25 내지 150개의 에톡시 반복 단위를 포함할 수 있다. 바람직하게는, B 성분은 약 40 내지 60개의 에톡시 반복 단위를 포함한다. 하나의 실시태양에서, 친수성 B 성분의 수평균 분자량은 물질이 완전히 배합된 페인트 중에 분산되도록 중합체에 수용해성을 제공할만큼 충분히 높아야 한다. 높은 수평균 분자량은 안정화제의 유효성을 감소시키고, 전단 점도 프로파일을 변화시킨다. 하나의 실시태양에서, B 성분의 수평균 분자량은 약 1000 내지 6000이다.
하나의 실시태양에서, C 성분은 헤테로원자, 예컨대 O, N 또는 S를 함유할 수도 있는 저분자량의 소수성 선형, 분지형 및 시클릭 알킬 디올을 포함한다. 하나의 실시태양에서, C 성분은 소수성 저분자량의 수불용성 디올 중합체, 예컨대, 폴리(테트라히드로푸란), 폴리(카프롤락톤), 폴리(테트라히드로푸란 카르보네이트), 폴리(카르보네이트), 폴리(에틸렌-코-1,2-부틸렌), 폴리(프로필렌 옥시드) 및 폴리(메틸렌)을 포함한다. 다른 실시태양에서, A 성분 및 B 성분이 물 중에 자체 분산될 수 있는 중합체를 제조하도록 조정되는 한, 디올, 예컨대, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,12-도데칸디올, 1,2-도데칸디올 또한 C 성분을 형성시키는데 사용될 수 있다. C 성분의 분자량 또한 중요하며, 이는 너무 불용성이거나 너무 가용성인 물질을 생성시키지 않도록 B 성분의 분자량에 견주어 균형을 이루어야 한다. 일반적으로, C 성분의 수평균 분자량이 높을수록, 점도 안정화 첨가제는 더 불용성이다. 하나의 실시태양에서, C 성분의 수평균 분자량은 약 28 내지 1000이다. 바람직한 실시태양에서, C 성분의 수평균 분자량은 약 50 내지 1000이다.
다른 실시태양에서, ABCBA 블록 공중합체는 2개 이상의 연결 단위를 함유한다. 연결 단위는 우레탄 연결 단위, 에스테르 연결 단위, 아미드 연결 단위, 및/또는 우레아 연결 단위를 포함할 수 있다. 하나의 실시태양에서, 연결 단위는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트, 및/또는 4,4-메틸렌 비스(시클로헥실이소시아네이트)의 화합물로부터 얻어지는 우레탄 연결기를 포함한다. 바람직한 실시태양에서, 우레탄 연결기는 헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 얻어진다.
하나의 실시태양에서, 블록 공중합체는 AB-블록으로서 에톡실화 알코올, 연결 단위로서 디이소시아네이트, 및 C-블록으로서 디올을 사용하여 합성된다. 특정 실시태양에서, 이들 성분 (에톡실화 알코올, 디이소시아네이트 및 디올)의 비는 약 2:2:0.9 내지 2:2:1.2이다. 바람직한 실시태양에서, 이들 성분의 비는 약 2:2:1이 다.
이들 안정화제는 식 R-O-(CH2CH2O)n-H의 알킬, 아릴 또는 알킬-아릴 에톡실레이트, 디이소시아네이트 및 디올로부터 가장 손쉽게 합성되며, 여기서 R-O-(CH2CH2O)n-H는 A 성분 및 B 성분 둘 다에 기여한다. ABCBA 구조를 갖는 공중합체를 제조하기 위한 방법이 많이 있다. 하나의 실시태양에서, 중합체는 하기한 바와 같이, 디올의 존재하에 아릴, 알킬 또는 아릴 알킬 에톡실레이트와 디이소시아네이트의 반응을 통해 제조된다.
Figure 112008024695211-PCT00001
본 발명의 하나의 실시태양에서, ABCBA 블록 공중합체는 수성 라텍스 페인트계의 일부로서 사용된다. 수성 라텍스 페인트계는 베이스 페인트에 회합성 증점제, 착색제 화합물, 및 0.1 건조 중량% 이상의 블록 공중합체 ABCBA 조성물을 가함으로써 제조된다.
다른 실시태양에서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 수성 라텍스 페인트계는 1종 이상의 친수성 단량체 및 1종의 소수성 단량체를 함유하는 제2 중합체 0.01 중량% 미만을 함유한다.
안정화제는 다른 용매 및 계면활성제와 함께 고체 또는 액체 용액으로서 페인트에 가해질 수 있다. 특정 실시태양에서, 안정화제와 다른 계면활성제와의 공 용액은 안정화제를 덜 효과적이게 할 수 있으며, 이에 따라 동일한 성능을 얻는데 더 많은 양의 안정화제가 요구될 수 있다. 고체 형태인 경우, 하나의 실시태양에서, 물질이 마지막 단계에 페인트에 가해진 다음, 물질은 고속 분산기로 또는 레드 데빌(Red Devil) 진탕기 상에서 분산된다. 액체 형태인 경우, 특정 실시태양에서, 물질은 페인트 제조의 임의의 단계에서 가해진다.
안정화제는 1종 이상의 회합성 증점제를 함유하는 페인트에 대한 착색제 첨가에 따른 점도 안정성을 개선시키는데 효과적이다. 특정 실시태양에서, 이들은 비이온계 물질, 예컨대 폴리에테르 및/또는 폴리우레탄 회합성 증점제 또는 이온성의 회합성 증점제, 예컨대 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 (또는 가용성) 에멀젼 (HASE) 및 소수성으로 개질된 히드록시에틸 셀룰로스를 포함한다.
안정화제의 합성
<안정화제의 일반적인 제조- 용매 존재하>
질소 주입구, 교반기, 딘 스타크(Dean Stark) 트랩 및 응축기가 장착된 반응 용기에서, 0.03 몰의 에톡실레이트 (예를 들어, 라우릴 에톡실레이트 (50)), 0.015 몰의 디올 (예를 들어, 폴리테트라히드로푸란(650) 디올) 및 350 ml의 톨루엔을 가열하고, 에톡실레이트가 완전히 용해될 때까지 250 rpm으로 교반하였다. 임의의 물을 딘 스타크 트랩을 통해 ~110℃에서 공비 제거하고, 대략 100 ml의 습윤 톨루엔을 반응물로부터 분리시켰다. 반응물을 75℃로 냉각시키고, 0.03 몰의 디이소시아네이트 (예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트)를 10 분에 걸쳐 혼합물에 서 서히 가하였다. 그 다음, 5 X lO-4 몰의 디부틸 주석 디라우레이트를 혼합물에 가하고, 투명한 용액을 75℃에서 1시간 동안 교반하였다. 톨루엔을 진공 증류를 통해 제거한 후, 생성물을 단리하였다.
<안정화제의 일반적인 제조- 용매 부재하>
질소 주입구, 교반기 및 진공원이 장착된 반응 용기에서, 0.03 몰의 에톡실레이트 (예를 들어, 라우릴 에톡실레이트(50)), 0.015 몰의 디올 (예를 들어, 폴리테트라히드로푸란(650) 디올)을 에톡실레이트가 용융될 때까지 90℃에서 가열하였다. 그 다음, 균질한 용액이 얻어질 때까지 용액을 250 rpm으로 교반하였다. 임의의 물을 9O℃ 및 -29" Hg에서 2시간 동안 진공증류로 제거하였다. 반응물을 75℃로 냉각시킨 후, 5 x 10-4 몰의 디부틸 주석 디라우레이트를 혼합물에 가하였다. 그 다음, 0.03 몰의 디이소시아네이트 (예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트)를 30분에 걸쳐 혼합물에 서서히 가하고, 투명한 용액을 75℃에서 추가로 15분 동안 교반하였다. 생성물을 용융물 중에 붓고, 냉각시킨 다음, 미분체로 분쇄하였다.
이 방법을 사용하여, 표 1에 나타낸 바와 같이 상이한 A, B 및 C 성분을 포함하는 다수의 안정화제를 합성하였다.
Figure 112008024695211-PCT00002
모델 페인트에서 이들 물질의 유효성을 시험하기 위하여, 안료 부피 농도가 40인 아크릴 라텍스를 포함하는 외부 반광(semi-gloss)의 진한 색조 베이스를 사용하였다. 이 베이스의 배합물을 표 2에 열거하였다. 유동성 조절 첨가제(Rheological additive) 및 안정화제를 점도 조정 단계 중에 가하였다.
Figure 112008024695211-PCT00003
시험한 모든 페인트에서, 상품명이 레올레이트®(엘리멘티스 스페셜티즈(Elementis Specialties)) 및 아크리솔(Acrysol)®(롬 앤드 하스(Rohm & Haas))인 시판되는 회합성 증점제를 사용하였다. 증점제 농도는 스토머 점도가 90 내지 110 KU인 페인트가 얻어지도록 조정하였다. 단일 측정 비교를 위해, 데구사 컬러트렌드 888 램프블랙 (9907) 착색제를 10 중량%의 로딩 수준으로 사용하였다. 단계적(ladder) 연구를 위해, 동일한 착색제를 사용하였지만 농도는 착색된 페인트 배합물 중 0 내지 10 중량%으로 조정하였다. 색상 비교를 위해, 데구사 컬러트렌드 888 레드 (1045) 및 프탈로 블루 (7214)를 사용하였다.
페인트 샘플 예
레올레이트®255 (Elementis Specialties, Hightstown, NJ) 0.75 중량% (고체를 기준으로 함)로 증점된, 표 2에 기재된 바와 같은 모델 페인트 배합물에서, 0.75%의 안정화제를 동일한 시간에 유동성 조절제에 가한 후, 이 둘을 페인트에 넣고, 디스퍼매트(Dispermat)를 사용하여 2000 rpm에서 10분 동안 교반하였다. 첨가 후, 페인트를 밤새 평형화하고, 스토머 점도를 측정하였다. 그 다음, 데구사 컬러트렌드 램프블랙 (9907)을 증점된 페인트에 10 중량% 수준으로 가하고, 레드 데빌 페인트 진탕기 상에서 10분 동안 진탕하였다. 다시, 컬러화된 페인트를 밤새 평형화한 다음, 스토머 점도를 측정하였다. 착색제 농도에 있어서 단계적 연구를 위해, 동일한 방법을 사용하였지만 착색제의 농도는 상이하게 하였다.
표 3은 레올레이트®255 0.75 중량% (고체를 기준으로 함) 및 표 1에 기재된 각종 안정화제로 증점된 페인트에 대한 결과를 요약한 것이다. 또한, 안정화제의 부재하(대조군)에, 착색제에 대한 페인트 반응성을 비교하였다.
Figure 112008024695211-PCT00004
본 발명의 점도 안정화제를 시험하여, 색조가 없는 베이스 페인트 배합물의 점도 변화에 대한 공중합체 구조의 효과를 측정하였다. 점도 안정화제가 베이스 페인트 배합물 (즉, 대조군)의 점도를 상승 또는 감소시키지 않는 것이 바람직하다. 페인트 배합물은 90 내지 110 KU의 베이스 페인트 점도가 얻어지도록 하는 유동성 조절 첨가제의 로딩 수준을 사용하여 제조하였다. 이 베이스 점도에 요구되는 유동성 조절 첨가제의 양은 페인트의 배합물 및 유동성 조절 첨가제의 구조에 따라 다르다. 예를 들어, 표 3의 베이스 페인트 배합물에 대해 0.1 내지 2 중량%의 레올레이트 225가 요구된다. 표 3의 예들은 베이스 페인트 배합물에 가해진 점도 안정화제 0.75 중량%를 사용하여 제조하였다. 점도 안정화제는 색조가 없는 베이스 페인트 배합물의 점도 변화에 영향을 주어, 정도를 변화시킨다. 예를 들어, 하나의 실시태양에서, 점도 안정화제는 베이스 페인트 배합물 (즉, 대조군)의 점도를 최대 ± 25% 까지 변화시킨다. 다른 실시태양에서, 점도 안정화제는 베이스 페인트 배합물 (즉, 대조군)의 점도를 최대 ± 20% 까지 변화시킨다. 또 다른 실시태양에서, 점도 안정화제는 베이스 페인트 배합물 (즉, 대조군)의 점도를 최대 ± 15% 변화시킨다. 또 다른 실시태양에서, 점도 안정화제는 베이스 페인트 배합물 (즉, 대조군)의 점도를 최대 ± 10% 까지 변화시킨다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 샘플 "I"는 대조군 배합물의 점도를 단지 1 KU (1%) 상승시켰다.
또한, 본 발명의 점도 안정화제를 시험하여, 색조가 있는 베이스 페인트 배합물의 점도 변화에 대한 공중합체 구조의 효과를 측정하였다. 색조의 존재하에, 점도 안정화제는 비착색된 안정화된 배합물과 비교하여 페인트 배합물의 점도 감소를 줄인다. 예를 들어 하나의 실시태양에서, 착색된 페인트 배합물을 밤새 평형화한 후의(overnight) 점도는 비착색된 안정화된 배합물에 비해 최대 ±25 % 까지 감소한다. 다른 실시태양에서, 착색된 페인트 배합물의 밤새 평형화한 후의 점도는 비착색된 안정화된 배합물에 비해 최대 ± 20 % 까지 감소한다. 또 다른 실시태양에서, 착색된 페인트 배합물의 밤새 평형화한 후의 점도는 비착색된 안정화된 배합물에 비해 최대 ± 15 %까지 감소한다. 또 다른 실시태양에서, 착색된 페인트 배합물의 밤새 평형화한 후의 점도는 비착색된 안정화된 배합물에 비해 최대 ± 10 % 까지 감소한다. 표 3에서 샘플 "I"에 대해 추가로 나타낸 바와 같이, 착색된 안정화된 배합물의 밤새 평형화한 후의 점도는 96 KU로, 밤새 평형화한 후의 점도가 102 KU인 비착색된 안정화된 배합물에 비해 색조로 인해 6 KU (6%)만이 감소되었다. 이는 비안정화된 배합물 (대조군)에 대한 데이터와 대조를 이룬다. 비착색된 배합물의 밤새 평형화한 후의 점도는 101 KU이고, 착색된 배합물의 밤새 평형화한 후의 점도는 67 KU로, 착색으로 인해 점도가 34% 감소되었다.
표 4는 시판되는 각종 유동성 조절 첨가제과 함께, 본 발명의 점도 안정화제가 포함되거나 포함되지 않은 경우의 점도 변화를 나타낸 것이다. 예를 들어, 아크리솔(Acrysol) RM-8W로 증점된 페인트는 점도 안정화제 샘플 I의 부재하에 점도가 -26.4 KU 감소한 것으로 나타났다. 점도 안정화제 샘플 I 0.35 중량%의 첨가로, 베이스 페인트 배합물의 점도는 12.9 KU 감소하였다. 추가의 안정화는 도 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 높은 수준의 점도 안정화제에 의해 달성된다.
Figure 112008024695211-PCT00005
점도 안정화제의 양은 색조가 첨가되거나 첨가되지 않은 베이스 페인트 배합물의 점도 변화에 영향을 미친다. 샘플 I에 있어서, 점도 안정화 효과는 유동성 조절제인 레올레이트®255 0.75 중량%를 사용한 경우를 나타낸 도 3에서와 같이, 안정화제의 농도에 대해 선형이다. 수성 페인트계를 안정화하는데 필요한 안정화제의 농도는 페인트의 성분 및 증점제의 효율에 따라 다르다. 하나의 실시태양에서, 안정화제 농도는 0.1 중량% 내지 1 중량% (고체를 기준으로 함)이다. 다른 실시태양에서, 안정화제 농도는 0.1 중량% 내지 5 중량% (고체를 기준으로 함)이다. 또 다른 실시태양에서, 안정화제 농도는 0.1 중량% 내지 1 중량% (고체를 기준으로 함)이다.
착색제의 효과를 표 5에 나타내었다. 상기 언급한 진한 색조 모델 배합물은 아크리솔®RM-825 0.6 중량% (고체를 기준으로 함) 및 아크리솔 RM-2020 0.475%로 증점시킨 다음, 실시예 "I" 안정화제 0.75 중량%를 페인트에 첨가하였다. 그 다음, 페인트를 데구사 컬러트렌드 888 램프블랙 (9907), 레드 (1045) 또는 프탈로 블루 (7214) 12 액량 온스로 착색시키고, 그 전/후의 스토머 점도를 비교하였다.
Figure 112008024695211-PCT00006
이 페인트계에서, 점도 안정화제는 시험한 세가지 모든 색상에 대해 점도 안정화를 제공하는 반면, 베이스 페인트 점도는 단지 7% 미만 감소시킨다. 이와 비교해볼 때, 대조군 샘플에서는 각종 착색제에 의한 착색에 따라 스토머 점도가 10% 내지 22%로 크고 가변적으로 감소하였다.
본 발명은 본 발명의 취지 또는 본질적인 특성에서 벗어나지 않고서도 다른 구체적인 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 상기 발명의 상세한 설명이 아닌 하기 청구범위를 참조해야 한다. 상기 상세한 설명이 본 발명의 바람직한 실시태양에 대한 것일지라도, 이의 다양한 수정 및 변형이 당업자에게 자명할 것이며, 이는 본 발명의 취지 또는 범위 내에 포함됨을 염두해 두어야 한다.

Claims (20)

  1. (a) 베이스 페인트,
    (b) 회합성 증점제,
    (c) 착색제 화합물, 및
    (d) 0.1 건조 중량% 이상의 블록 공중합체 ABCBA 조성물을 포함하는 수성 라텍스 페인트계.
  2. 제1항에 있어서, ABCBA형 중합체가 소수성기 A를 포함하는 A 성분, 친수성 중합체 B를 포함하는 B 성분 및 저분자량의 소수성기 C를 포함하는 C 성분을 포함하는 것인 수성 라텍스 페인트계.
  3. 제1항에 있어서, ABCBA형 중합체가 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위를 포함하는 A 성분, 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함하는 B 성분, 및 폴리(테트라히드로푸란), 폴리(카프롤락톤) 및 폴리(카르보네이트)로 이루어진 디올의 군으로부터 선택되는 C 성분을 포함하는 것인 수성 라텍스 페인트계.
  4. 제1항에 있어서, ABCBA형 중합체가 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위를 포함하는 A 성분, 폴리 (에틸렌 글리콜)을 포함하는 B 성분, 및 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 1,2-도데칸디올로 이루어진 디올의 군으로부터 선택되는 C 성분을 포함하는 것인 수성 라텍스 페인트계.
  5. 제1항에 있어서, 페인트계가 수평균 분자량이 1000 이상인 1종 이상의 친수성기 및 1종의 소수성기를 함유하는 제2 중합체 0.01 중량% 미만을 함유하는 것인 수성 라텍스 페인트계.
  6. 제1항에 있어서, ABCBA 블록 공중합체가 2개 이상의 연결 단위를 함유하는 것인 수성 라텍스 페인트계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 연결 단위가 우레탄 연결 단위, 에스테르 연결 단위, 아미드 연결 단위 및 우레아 연결 단위 중 1종 이상을 포함하는 것인 수성 라텍스 페인트계.
  8. 제6항에 있어서, 상기 연결 단위가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트 및 4,4-메틸렌 비스(시클로헥실이소시아네이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물로부터 얻어지는 우레탄 연결기를 포함하는 것인 수성 라텍스 페인트계.
  9. (a) 베이스 페인트에 회합성 증점제 및 착색제 화합물를 가하는 단계; 및
    (b) 0.1 건조 중량% 이상의 블록 공중합체 ABCBA 조성물을 추가로 가하는 단계를 포함하는, 수성 라텍스 페인트계의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, ABCBA형 중합체가 소수성기 A를 포함하는 A 성분, 친수성 중합체 B를 포함하는 B 성분 및 저분자량의 소수성기 C를 포함하는 C 성분을 포함하는 것인 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, ABCBA형 중합체가 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위를 포함하는 A 성분, 폴리(에틸렌 글리콜)로 이루어진 군으로부터 선택되는 B 성분, 및 폴리(테트라히드로푸란), 폴리(카프롤락톤) 및 폴리(카르보네이트)로 이루어진 디올의 군으로부터 선택되는 C 성분을 포함하는 것인 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, ABCBA형 중합체가 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위를 포함하는 A 성분, 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함하는 B 성분, 및 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 1,2-도데칸디올로 이루어진 디올의 군으로부터 선택되는 C 성분을 포함하는 것인 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서, 페인트계가 수평균 분자량이 1000 이상인 1종 이상의 친수성기 및 1종의 소수성기를 함유하는 제2 중합체 0.01 중량% 미만을 함유하는 것인 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, ABCBA 블록 공중합체가 2개 이상의 연결 단위를 함유하는 것인 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 연결 단위가 우레탄 연결 단위, 에스테르 연결 단위, 아미드 연결 단위 및 우레아 연결 단위 중 1종 이상을 포함하는 것인 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 연결 단위가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트 및 4,4-메틸렌 비스(시클로헥실이소시아네이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물로부터 얻어지는 우레탄 연결기를 포함하는 것인 제조 방법.
  17. a) 알킬기, 아릴기 또는 알킬 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 잔기를 함유하는 단량체 단위;
    b) 폴리(에틸렌) 글리콜; 및
    c) 폴리(테트라히드로푸라놀), 폴리(카프롤락톤), 폴리(카르보네이트), 에틸 렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 1,2-도데칸디올 중 하나 이상의 디올을 반응시킴으로써 제조되는 중합체 화학물질.
  18. 제17항에 있어서, 중합체가 2개 이상의 연결 단위를 함유하는 것인 중합체 화학물질.
  19. 제18항에 있어서, 상기 연결 단위가 우레탄 연결 단위, 에스테르 연결 단위, 아미드 연결 단위 및 우레아 연결 단위 중 1종 이상을 포함하는 것인 중합체 화학물질.
  20. 제18항에 있어서, 상기 연결 단위가 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트 및 4,4-메틸렌 비스(시클로헥실이소시아네이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물로부터 얻어지는 우레탄 연결기를 포함하는 것인 중합체 화학물질.
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