KR20100014866A - 비-ｖｏｃ 코팅제의 적용 방법 - Google Patents
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Abstract
소정의 휘발성 유기 화합물(VOC) 표준을 충족하는 코팅제의 적용 방법. 화합물은 코팅제와 가소제로 작용한다. 본 발명 방법은 적어도 140℉의 인화점을 갖는 용매 시스템을 형성하기 위하여, 아세톤과 테르펜 알코올, 또는 테르핀올의 혼합을 수반한다. 수지를 용매 시스템에 가용화시켜 코팅제를 형성한다. 코팅제를 기판 표면 위에 캐스팅하여 경화 및 건조시킨다. 본 발명 방법에 의해 생성된 용매 시스템은 세정 조성물로서의 적용을 포함한 다른 적용에도 사용될 수 있다.
휘발성 유기 화합물, 코팅제, 용매 시스템, 코팅제, 세정, 조성물
Description
본 발명은 코팅제의 적용 방법, 좀더 구체적으로는 소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 코팅제의 적용 방법에 관한 것이다.
지난 수년간 휘발성 유기 화합물(VOC)의 사용에 대하여 많은 우려가 대두되었다. VOC는 정상 조건하에서 현저히 증발하여 대기 중으로 진입하기에 충분히 높은 증기압을 갖는 유기 화합물이다. 알데하이드, 케톤, 및 탄화수소와 같은 광범위의 탄소계 분자가 VOC이다.
일부 VOC는 일광의 존재하에 공기 중에서 질소 산화물과 반응하여 오존을 형성한다. 오존은 UV를 흡수하고, 그에 따라 인간, 식물, 및 동물을 위험한 태양복사에의 노출로부터 보호하기 때문에 상층 대기에서는 유익하기는 하지만, 호흡기 장해를 일으킴으로써 하층 대기에서는 건강상의 위협을 제기한다. 또한, 고농도의 대류권 오존(low-level ozone)은 농작물과 건축물에 손상을 입힐 수 있다. 페인트 박리제 및 목재 방부제와 같이 주택 주변에서 발견되는 다수의 VOC는 증기압이 높기 때문에 새빌딩증후군의 원인이 된다.
다수의 코팅제는 고체 수지를 용매에 가용화시킴으로써 생산된다. 역사적으로는, 사용되어온 용매는 PM 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 자일렌, 톨루엔, 부탄 올, VM&P 나프타 및 기타 지방족 용매이며, 이들은 VOC이다. 용매에 수지를 가용화시켜 제조된 제형은 이어서 기판상에 캐스팅되고, 용매의 증발에 의해 기판상에 보호막 또는 장식막이 생성된다.
VOC의 통상적인 인공 공급원으로는 코팅제, 공업용 세정 및 탈지 제품, 연마제, 접착제, 가정용 화학 제품, 자동차 정비제품, 및 금속 표면처리제가 포함되지만, 이에 국한되지는 않는다. VOC 규제와 관련하여 용매 VOC가 논쟁이 일자, 미국 환경보호국(U.S. EPA)은 산업계로 하여금 수성 코팅제로 전환하도록 강제하였다. 이에 따라 수성 시스템을 위한 새로운 고체 수지가 출현하였지만, 이러한 수지는 용매 시스템이 보였던 막의 품질 또는 성능 특성을 보유하지 못하였다. 수성 (라텍스) 문제점의 일부는 다음과 같다:
불량한 부착성
더 낮은 광택
보다 적은 내구성 - 오래가지 못할 뿐만 아니라 용매가 수지 가공을 하지 못한다
점도 문제
저속 건조 또는 경화
용액 코팅제에 사용되는 가장 보편적인 수지는 다음과 같다:
아크릴릭
에폭시
비닐
실록산
에폭시/실록산
폴리비닐 부트릴
페놀릭
셀룰로스 아세테이트 부트레이트
아스팔트
이들 코팅제는 콘크리트, 금속, 캔 코팅제, 인쇄물, 공업용 페인트, 페이퍼, 와이어, 연성 금속 파이프, 도로용 등으로 사용된다.
다수의 코팅제는 표면을 보호하고 장식 마감에 기여하기 위해 사용된다. 거의 모든 코팅제는 광휘와 광택을 제공하는 가소제를 사용하지만, 다수의 가소제는 인간에 잠재적으로 유독하다. 시간이 경과함에 따라 코팅으로부터 유독성 증기가 "침출"될 수 있다. 가소제 침출의 일례는 "새 차 냄새"이다. 냄새의 원인은 자동차 부품내 플라스틱 물질로부터 발산되는 가소제이다.
특정 국가에서는 코팅제를 포함한(이에 국한되지 않음) 합성 제품의 VOC 함량에 관한 법규를 가결하였거나 가결하려는 중이다. 따라서, 코팅제와 가소제로 작용하면서 소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 코팅제의 제조방법을 제공할 필요가 있다.
2007년 1월 16일자로 슈이치 오카자키(Shuichi Okazaki) 등에 허여된 미국 특허 제7,163,979호(발명의 명칭: 수성 인터코트 코팅 조성물 및 이의 사용에 의한 다층 코팅막-형성 방법(WATER BASED INTERCOAT COATING COMPOSITION AND MULTI-LAYER COATING FILM-FORMING METHOD BY USE OF THE SAME)). 오카자키 등은 필수 성분으로 지환족 다염기성 산 및/또는 지환족 다가 알코올, 다른 다염기성 산 및 다른 다가 알코올, 가교제, 및 수성 우레탄 수지 에멀션을 포함하는, 폴리에스테르 수지-함유 수성 인터코트 코팅 조성물을 개시하고 있다.
1995년 6월 20일자로 에드윈 스티븐스(Edwin Stevens)에 허여된 미국 특허 제5,425,893호(발명의 명칭: 광반응성 페인트 박리 조성물 및 방법(PHOTOREACTIVE PAINT STRIPPING COMPOSITIONS AND METHOD)). 스티븐스는 기판으로부터 폴리머 물질, 특히 경질 및/또는 가요성 표면으로부터 경화된 페인트의 제거에 사용하기 위한, 가용화 알코올과 병용하여 공액 테르펜 및 관련 폴리엔과 같은 본질적으로 생분해성인 성분을 사용하는 광반응성의 실질적으로 무독하고 불연성인 안전한 조성물을 개시하고 있다. 기재된 조성물은 메틸렌 클로라이드, 페놀, 부식제 및 소작제, 메탄올, 톨루올 또는 아세톤의 사용을 피하고 있다. 스티븐스 특허에 따른 조성물은 바람직하게는, 약 49℃(약 120℉) 이상의 인화점, 및 바람직하게는 약 9 미만인 pH를 갖는다. 표면으로부터 폴리머 코팅을 박리하는 방법 및 이들 조성물을 제조하는 방법 또한 기재되어 있다.
미국 특허 제7,166,248호가 2007년 1월 23일자로 게리 A. 프랜시스(Gary A. Francis) 등에 허여되었다(발명의 명칭: 감소된 VOC 방출 알케닐 방향족 폴리머 발포체 및 방법(REDUCED VOC EMISSION ALKENYL AROMATIC POLYMER FOAMS AND PROCESSES)). 프랜시스 등은 적어도 1종의 알케닐 방향족 폴리머 수지를 용융시키는 단계를 포함하는, 알케닐 방향족 폴리머 발포체 구조의 제조 방법을 개시하고 있다. 유효량의 발포제 혼합물을 알케닐 방향족 폴리머에 용해시킨다. 발포제 혼합물은 VOC 발포제와 아세톤을 포함한다. mol% 기준으로 VOC 발포제의 대부분은 n-부탄, 이소-부탄, 프로판 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 알케닐 방향족 폴리머 수지, VOC 발포제, 및 아세톤을 포함하는 압출물이 형성된다. 압출물은 약 2.7 중량% 미만의 VOC 발포제를 포함한다. 압출물을 팽창 구역으로 이송한 다음 팽창시켜 발포체 구조를 생성한다. 발포체 구조는 약 7 lbs/ft3 미만의 압출 밀도 및 약 20 g/100 in2 미만의 기본 중량을 갖는다.
2007년 1월 23일자로 니콜 마리 앤더슨(Nicole Marie Anderson)에 허여된 미국 특허 제7,166,664호(발명의 명칭: 수성 및 비-수성 코팅 제형 중의 전도성 폴리머를 위한 폴리머 용매로서 리모넨, 피넨, 또는 기타 테르펜과 그들의 알코올, 알데하이드, 및 케톤, 및 이들의 용도(LIMONENE, PINENE, OR OTHER TERPENES AND THEIR ALCOHOLS, ALDEHYDES AND KETONES, AS POLYMER SOLVENTS FOR CONDUCTING POLYMERS IN AQUEOUS AND NON-AQUEOUS COATING FORMULATIONS AND THEIR USES)). 앤더슨은 테르펜(들) 또는 테르페노이드(들)을 포함한 적어도 1종의 비-할로겐화 용매, 및 전도성 폴리머, 전기활성 폴리머 및/또는 공액 폴리머를 포함한 적어도 1종의 폴리머를 포함하고, 폴리머 및 비-할로겐화 용매(들)은 비-수성 형태로 존재하는 저-VOC 및/또는 저-독성 코팅 제형을 개시하고 있다. 다른 양태에서, 코팅 제형 은 테르펜 또는 테르페노이드를 포함한 적어도 1종의 비-할로겐화 용매 약 0.01 중량% 내지 약 99.9 중량%, 전도성 폴리머, 공액 폴리머, 및 전기활성 폴리머를 포함한 적어도 1종의 폴리머 약 0.01 중량% 내지 약 90 중량%, 및 적어도 1종의 계면활성제 약 0.001 중량% 내지 약 90 중량%를 포함하고, 여기에서 폴리머, 용매, 및 계면활성제는 비-수성 형태로 존재한다. 테르펜(들) 또는 테르페노이드(들)을 포함한 적어도 1종의 비-할로겐화 용매, 및 적어도 1종의 공액, 전기활성, 또는 도전성 폴리머, 코폴리머, 블록 폴리머, 및 이들의 혼합물을 갖는 수성 저-VOC 및/또는 유독성 코팅 제형도 포함되어 있다.
발명의 요약
본 발명에 따라, 소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 화합물을 적용하는 방법이 제공된다. 상기 화합물은 가소제와 코팅제로서 작용한다. 본 발명 방법은 아세톤 및 테르펜 알코올을 수지와 혼합하여 수지를 코팅제로 가용화시킨 다음 기판 표면에 캐스팅하여 건조시키는 단계를 수반한다.
용어 "테르펜 알코올"은 본 발명의 목적상 각각 단환식, 2환식, 및 비환식 알코올인 화학식 C10H18O의 화합물을 포함하는 것으로 이해된다. 알파-테르핀올은 다른 테르펜 탄화수소 가운데 알파 테르펜을 함유할 수 있는 시판 테르펜 알코올이며, 존재하는 휘발성 불순물에 따라 180℉ 내지 200℉의 인화점을 나타낸다.
아세톤은 미국 환경보호국의 1990년 대기정화법 개정안에 의거하여 VOC에서 면제된다. 아세톤은 인화점이 -18℃(0℉)로서 극도로 인화성이다. 테르펜 알코올이 아세톤 용매에 첨가될 경우, 용매의 인화점은 140℉ 이상으로 상승하며, 이에 따라 용매는 U.S. EPA 규정에 부합하게 된다.
코팅제로 사용될 때 본 발명 방법의 단계를 수행함으로써 형성된 화합물은 타 용매 및 수성 제품에 비해 크게 개선된 최종 막 특성을 갖는다. 블렌드의 테르펜 알코올 부분은 수지에서 가소제로 작용하며, 이에 따라 더 광택을 띠고, 더 강인하며, 더 가요성이며, 향상된 표면 습윤 및 점도를 나타내는 막이 생성된다. 본 발명 방법은 타 용매가 특정 목적을 위해 사용될 수 있는 추가적인 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 코팅제로 작용하도록 화합물을 기판에 적용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판 위에 캐스팅될 때 효과적인 가소제로 작용하는 화합물을 적용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 표준 VOC 규정에 부합하는 화합물을 적용하는 방법을 제공한다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 화합물을 적용하는 방법에 관한 것이다. 특히, 상기 방법은 코팅제와 가소제로 작용하고, VOC로서 유해하지 않은 화합물의 적용을 제공한다.
과거에는, 용액 수지는 현행 U.S. EPA VOC 규정을 충족하지 못하는, VOC인 PM 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 자일렌, 톨루엔, 부탄올, VM&P 나프타 및 기타 지방족 용매와 같은 용매로 상업적으로 공급되었다. 본 발명 방법은 U.S. EPA 규정을 충족하는 화합물을 제조한다.
본 발명 방법은 우선 용매의 인화점이 140℉ 이상이 될 때까지 아세톤에 테르펜 알코올을 첨가하는 단계를 수반한다. 이어서, 생성되는 용매를 고체 수지와 혼합한다. 수지는 용매에 의해 가용화되고, 코팅제로 작용하도록 기판에 적용될 수 있는 화합물을 형성한다. 형성된 화합물은 분무, 확산, 마찰, 세척 및 액침에 의해 기판에 적용될 수 있으며, 이는 코팅될 기판이 안치되는 탱크 안에 화합물이 함유될 수 있음을 의미한다. 막은 10 내지 15분이면 건조 및 경화된다. 본 발명 방법은 특정 용매화 목적을 위해 선택된 부가적인 용매를 사용하여 수행될 수 있다.
수지를 테르펜 알코올/아세톤 용매에 용해시키는 본 발명 방법은 타 방법에 비해 크게 개선된 최종 막 특성을 갖는 화합물을 유도한다. 생성되는 화합물의 테르펜 알코올 부분은 가소제로 작용하며, 이에 따라 더 광택을 띠고, 더 강인하며, 더 가요성이며, 향상된 표면 습윤 및 점도를 나타내는 막이 생성된다.
본 발명 방법은 코팅제와 가소제로 사용될 수 있고, VOC-안전성인 화합물을 제조한다. 종래기술에 비해 본 발명 방법의 장점은 다음과 같다:
- 가소제인 화합물이 제조된다. 테르펜 알코올은 가소제(고-비점 알코올)로 작용하고 아세톤/테르펜 알코올은 대부분의 수지를 가용화한다;
- 테르펜 알코올은 증발을 감소시키며, 이에 따라 향상된 건조 및 경화 시간을 제공한다;
- 좀더 강인한 필름 피니시(film finish)를 갖는 화합물이 제조된다;
- 좀더 광택을 띠는 화합물이 제조된다;
- 코팅될 표면의 습윤성이 증가된다;
- 가용화된 수지의 점도가 향상되어, 적용이 용이해진다;
- 기판으로의 침투가 향상된다;
- 좀더 빠른 건조가 제공된다;
- 모든 관계 법규에 대해 비-VOC인 화합물이 제조된다;
- 고-인화점을 갖는 화합물이 제조된다;
- 용매가 제 1 코트에 스며들므로 재-코트(re-coat)가 향상된다.
용어 "테르펜 알코올"은 본 발명의 목적상 각각 단환식, 2환식, 및 비환식 알코올인 화학식 C10H18O의 화합물을 포함하는 것으로 이해된다. 테르펜 알코올은 구조가 또한 일부 하이드록실 작용기를 포함하는 것을 제외하고는 테르펜 탄화수소와 구조적으로 유사하다. 이들은 전술한 것들뿐만 아니라 단환식, 2환식, 또는 비환식 테르펜의 1차, 2차, 또는 3차 알코올 유도체일 수 있다. 이러한 3차 알코올로는 알파, 베타, 및 감마 이성체의 혼합물로서 통상적으로 시판되고 있는 테르핀올이 포함된다. 리날룰(Linalool) 역시 시판되는 3차 테르펜 알코올이다. 2차 알코올은 보르네올을 포함하고, 1차 테르펜 알코올은 제라니올을 포함한다. 테르펜 알코올은 일반적으로 상업적 공급원을 통해 이용 가능하다.
알파-테르핀올은 다른 테르펜 탄화수소 가운데 알파 테르펜을 함유할 수 있는 시판 테르펜 알코올이며, 존재하는 휘발성 불순물에 따라 180℉ 내지 200℉의 인화점을 나타낸다.
아세톤은 미국 환경보호국의 1990년 대기정화법 개정안에 의거하여 VOC에서 면제되기 때문에 테르펜 알코올과 혼합하기 위한 이상적인 용매이다. 테르펜 알코올이 아세톤에 첨가될 경우, 용매의 인화점은 140℉ 이상으로 상승하며, 이에 따라 용매는 U.S. EPA 규정에 부합하게 된다.
본 발명 조성물은 1 내지 25 중량%의 테르펜 알코올, 및 1.0 내지 99.0 중량%의 아세톤을 갖는 혼합물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 전형적인 조합은 1.0 내지 99.0 중량%의 아세톤 및 1.0 내지 25.0 중량%의 테르펜 알코올, 좀더 구체적으로는 알파 테르핀올을 포함할 수 있다.
본 발명 방법은 "그 자체로" 수행될 수 있거나, 예를 들면, 환경적으로 더 안전한 성능의 화합물을 제조하기 위한 목적을 포함한 다양한 이유로, 생성되는 제형을 다른 유기 용매와 블렌딩하는 단계(이에 국한되지 않음)를 포함한 부가적인 단계를 포함할 수 있다. 생성되는 제형을 다른 용매와 추가 혼합하는 경우, 용매는, 아세톤/테르펜 알코올처럼, 비교적 높은 인화점을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 용매로는 케톤, 알코올, 방향족 및 지방족-탄화수소, 에스테르, 에테르, 및 아민으로 이루어진 그룹으로부터의 화합물을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 사용될 수 있는 용매의 예로는 하기의 것들이 포함된다:
1) 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜로 이루어진 232℉의 인화점을 갖는 다가 알코올, 249.8℉의 인화점을 갖는 1,3 부탄디올;
2) 140℉의 인화점을 갖는 140 용매, 143.6℉의 인화점을 갖는 나프타로 이루어진 지방족 탄화수소;
3) 147.2℉의 인화점을 갖는 isopar L로 이루어진 방향족 탄화수소;
4) 269.6℉의 인화점을 갖는 프로필렌 카보네이트, 212℉의 인화점을 갖는 이염기성 에스테르로 이루어진 에스테르;
5) 204.8℉의 인화점을 갖는 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 145.4℉의 인화점을 갖는 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 185℉의 인화점을 갖는 에틸렌 글리콜 디부틸 에테르로 이루어진 에테르; 및
6) 269℉의 인화점을 갖는 n-메틸 피롤리돈으로 이루어진 아민.
전술한 화학 성분 전부는 시판되고 있는 것들이다. 하기 실시예는 본 발명의 특정 양태를 설명하지만, 본 발명의 전 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1: 아크릴 코팅
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 Paraloid B-64를 용해시켜, 25 중량부의 Paraloid B-64 및 75 중량부의 제 2 용매를 포함하는 조성물을 형성시킨다.
Paraloid B-64는 롬 앤드 하스 컴퍼니(Rohm and Haas Company, Philadelphia, PA 19106)에 의해 생산된다.
역사적으로는, Paraloid B-64 아크릴 수지를 함유하는 제형은 보통은 톨루엔, 자일렌 및 PM 아세테이트에 가용화시켜왔다. 그러나, 이들 용매를 함유하는 제형은 U.S. EPA VOC 규정을 충족하지 못한다.
Paraloid B-64를 아세톤/알파 테르핀올 용매와 혼합하였을 때, VOC는 보이지 않았지만, 더 우수한 광택, 더 강인한 막, 및 더 양호한 부착성을 보이고, 다른 가소제의 첨가를 요하지 않았다.
실시예 2; 아크릴/비닐/셀룰로스 아세테이트 부티레이트 다목적 투명 탑코트
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 Paraloid A-11, 비닐 코폴리머 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트의 혼합물을 용해시켜 32.0 중량부의 Paraloid A-11, 65 중량부의 비닐 코폴리머, 및 4 중량부의 셀룰로스 아세테이트 부티레이트를 포함하는 조성물을 형성시킨다. 제 2 용매는 적절한 고형분 또는 점도를 위해 요구된다.
사용된 화합물은 하기 회사에 의해 생산되었다:
Paraloid A-11 - 롬 앤드 하스 컴퍼니(Philadelphia, PA 19106)
비닐 코폴리머 - 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Co.)
셀룰로스 아세테이트 부티레이트 - 이스트만 케미컬 프로덕츠(Eastman Chemical Products)
본 발명 방법을 통해 조제된 아크릴/비닐/셀룰로스 아세테이트 부티레이트 코팅제는 VOC 용매로 조제된 제형에 비해 향상된 막 특성을 보였다. 어떠한 가소제도 사용하지 않고 광택성의 균일한 막이 나타났다.
실시예 3: 폴리비닐 부티랄
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 Butvar B-76 및 Durite P-97의 혼합물을 용해시켜 56.7 중량부의 제 2 용매, 3.3 중량부의 Butvar B-76, 및 40.0 중량부의 Durite P-97를 포함하는 조성물을 형성시킨다.
사용된 화합물은 하기 회사에 의해 생산되었다:
Butvar B-76 - 솔루시아(Solutia, St. Louis, MO 63166)
Durite P-97 - 보든 케미컬 컴퍼니(Borden Chemical Company)
폴리비닐 부티랄/페놀 수지/알파 테르핀올 블렌드의 혼합시 즉석 용액이 생성되었고, 여타 가소제의 사용 없이 우수한 코팅제를 형성하였다. 건조된 코팅은 톨루엔, 자일렌, 메틸 이소부틸 케톤 및 에탄올로 조제된 제형과 동일한 특성을 나타내었다. 제형은 동등한 막 특성을 지닌 비-VOC 코팅을 나타내었다.
실시예 4: 실리콘/실록산
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 Silblock L-ON을 용해시켜 95 중량부의 제 2 용매 및 5 중량부의 Silblock L-ON을 포함하는 조성물을 형성시킨다.
Silblock L-ON은 모멘티브 컴퍼니(Momentive Co., 舊 GE Silicones)에 의해 생산되었다.
Silblock L-ON은 알킬화된 알콕시 실록산으로서, 용매-가용성 실록산의 일종이며, 본 발명 방법과 사용될 때, 콘크리트용 침투성 보호 코팅을 나타내는 안정한 화합물을 형성하였다. Silblock은 독특한 표면 막을 형성하였으며, 이는 시각적인 면에서 중요하며 수성 제형으로는 수득되지 않는다.
실시예 5: 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 코팅
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 셀룰로스 아세테이트 부티레이트, 미네랄 스피리트(Mineral Spirits) 및 아세톤/알파 테르핀올 블렌드의 혼합물을 용해시켜 10.0 중량부의 셀룰로스 아세테이트 부티레이트, 15.0 중량부의 미네랄 스피리트, 및 75.0 중량부의 제 2 용매를 포함하는 조성물을 형성시킨다.
본 발명 방법을 사용하여 상기 화합물들을 혼합시 가요성이 우수한 고광택 막이 생성되었다. 염, 자외선, 및 굽힘 시험에 노출된 막은 막 특성의 어떠한 파괴 도 보이지 않았다.
실시예 6: 비닐 수지 코팅 A
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 비닐 클로라이드 90% / 비닐 아세테이트 10%를 용해시켜 15.0 중량부의 비닐 클로라이드 90% / 비닐 아세테이트 및 85.0 중량부의 제 2 용매를 포함하는 조성물을 형성시킨다.
실시예 7: 비닐 수지 코팅 B
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 비닐 클로라이드 90% / 비닐 아세테이트 10%를 용해시켜 25.0 중량부의 비닐 클로라이드 90% / 비닐 아세테이트 및 75.0 중량부의 제 2 용매를 포함하는 조성물을 형성시킨다.
실시예 8: 비닐 수지 코팅 C
1) 알파-테르핀올을 아세톤(제 1 용매)에 첨가하여 적어도 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성시킨다;
2) 제 2 용매에 비닐 클로라이드 90% / 비닐 아세테이트 10% / 하이드록시알 킬 아크릴레이트 15%를 용해시켜 20.0 중량부의 비닐 클로라이드 81% / 비닐 아세테이트 4% / 하이드록시알킬 아크릴레이트 15% 및 80.0 중량부의 제 2 용매를 포함하는 조성물을 형성시킨다.
비닐 클로라이드, 비닐 아세테이트 및 아크릴레이트 수지 블렌드의 가용화에 사용된 용매는 역사적으로 MEK 및 톨루엔 블렌드였다. 톨루엔과 MEK는 수지-가용성 용액을 형성하기 위하여 비닐 수지의 "습윤화"에 요구되어 왔다. 본 발명 조성물을 사용하여 혼합될 때, 수지는 즉시 가용화되어 기판에 적용시 막을 형성하였다.
당업자는 본 발명 방법을 통한 본 발명 조성물에 의한 용매 시스템이 철강, 알루미늄 및 기타 기판과 같은 각종 소재로부터 유지 및 기타 오염물을 제거하는 데 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 화합물은 분무, 확산, 마찰, 세척, 또는 액침에 의해 기판에 적용되며, 이는 세정될 소재가 안치되는 탱크 안에 용매 시스템이 함유될 수 있음을 의미한다. 용매 시스템의 가열은 적용에 따라 필요하지 않을 수도 있지만, 인화점이 높기 때문에 유용할 수 있다. 용매 시스템이 오염물로 지나치게 농축되면, 배쓰(bath)를 폐기처리할 수 있거나 또는 막 여과를 포함한(이에 국한되지 않음) 다양한 수단을 동원하여 오염물을 용매 시스템으로부터 분리시킨다.
특정한 작동 요건 및 환경에 부합하도록 변화를 준 다른 수정 및 변경이 당업자에 자명해질 것이므로, 본 발명은 본 명세서의 목적상 선택된 실시예에 제한되는 것으로 간주되지 않으며, 본 발명의 진정한 취지와 범위로부터의 이탈을 구성하지 않는 모든 변경과 수정을 포함한다.
상기와 같이 본 발명이 설명되었지만, 특허증에 의해 보호받고자 하는 바는 후첨 특허청구의 범위에 제시된다.
본 발명은 비-VOC 코팅제의 적용 방법에 이용될 수 있다.
Claims (20)
- a) 아세톤을 포함하는 제 1 용매를 제공하는 단계;b) 테르펜 알코올을 제 1 용매와 혼합하여 최소한 140℉의 인화점을 갖는 제 2 용매를 형성하는 단계;c) 아크릴릭, 에폭시, 비닐, 실록산, 에폭시/실록산, 폴리비닐 부트릴, 페놀릭, 석유 유도체, 및 셀룰로스 아세테이트 부트레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 최소한 1종의 수지를 제 2 용매에 용해시켜 코팅제를 형성하는 단계; 및d) 코팅제를 기판에 적용하는 단계를 포함하는,소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 화합물을 적용하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, e) 코팅을 경화 및 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 테르펜 알코올은 알파 테르핀올을 포함하는 방법.
- a) 아세톤을 포함하는 제 1 용매를 제공하는 단계;b) 테르펜 알코올을 제 1 용매 및 제 2 용매와 혼합하여 최소한 140℉의 인화점을 갖는 제 3 용매를 형성하는 단계;c) 아크릴릭, 에폭시, 비닐, 실록산, 에폭시/실록산, 폴리비닐 부트릴, 페놀 릭, 석유 유도체, 및 셀룰로스 아세테이트 부트레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 최소한 1종의 수지를 제 3 용매에 용해시켜 코팅제를 형성하는 단계; 및d) 코팅제를 기판에 적용하는 단계를 포함하는,소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 화합물을 적용하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, e) 코팅을 경화 및 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, 테르펜 알코올은 알파 테르핀올을 포함하는 방법.
- a) i) 케톤, 알코올, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 에테르 및 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되고, 140℉ 미만의 인화점을 갖는 제 1 유기 용매; 및ii) 테르펜 알코올을 전체 용매 시스템의 약 5 내지 45 용적%이고, ASTM D-93에 따라 시험될 때 용매 시스템에 대한 인화점을 140℉ 이상으로 증가시키기에 충분한 양으로 포함하는 제 2 유기 용매를 함께 혼합하여 용매 시스템을 형성하는 단계;b) 아크릴릭, 에폭시, 비닐, 실록산, 에폭시/실록산, 폴리비닐 부트릴, 페놀릭, 석유 유도체, 및 셀룰로스 아세테이트 부트레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 최소한 1종의 수지를 용매 시스템에 용해시켜 코팅제를 형성하는 단계; 및c) 코팅제를 기판에 적용하는 단계를 포함하는,소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 코팅제를 적용하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, d) 코팅을 경화 및 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 제 2 유기 용매는 최소한 5 내지 20 용적%의 알파 테르핀올을 포함하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 제 1 유기 용매는 아세톤이고, 용매 시스템이 140℉보다 높은 인화점을 갖도록 제 1 유기 용매는 약 82 중량%의 농도로 존재하고 제 2 유기 용매는 전체 용매 시스템의 약 18 중량%의 농도로 존재하는 방법.
- a) i) 제 1 유기 아세톤 용매;ii) 테르펜 알코올을 전체 용매 시스템의 약 5 내지 45 용적%이고, ASTM D-93에 따라 시험될 때 용매 시스템에 대한 인화점을 140℉ 이상으로 증가시키기에 충분한 양으로 포함하는 제 2 유기 용매; 및iii) 약 140℉ 미만의 인화점을 갖고 테르펜 알코올이 아닌 제 3 유기 용매를 함께 혼합하여 용매 시스템을 형성하는 단계;b) 아크릴릭, 에폭시, 비닐, 실록산, 에폭시/실록산, 폴리비닐 부트릴, 페놀 릭, 석유 유도체, 및 셀룰로스 아세테이트 부트레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 최소한 1종의 수지를 용매 시스템에 용해시켜 코팅제를 형성하는 단계; 및c) 코팅제를 기판에 적용하는 단계를 포함하는,소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 코팅제를 적용하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, d) 코팅을 경화 및 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, 제 2 유기 용매는 알파 테르핀올을 포함하는 방법.
- a) i) 전체 용매 시스템의 약 42 내지 약 95 중량% 농도의 제 1 유기 아세톤 용매;ii) 테르펜 알코올을 전체 용매 시스템의 약 5 내지 20 용적%이고, ASTM D-93에 따라 시험될 때 용매 시스템의 인화점을 140℉ 이상으로 증가시키기에 충분한 양으로 포함하는 제 2 유기 용매; 및iii) 약 140℉ 미만의 인화점을 갖고 케톤, 알코올, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 에테르, 및 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택된 제 3 유기 용매를 함께 혼합하여 용매 시스템을 형성하는 단계;b) 아크릴릭, 에폭시, 비닐, 실록산, 에폭시/실록산, 폴리비닐 부트릴, 페놀릭, 석유 유도체, 및 셀룰로스 아세테이트 부트레이트로 이루어진 그룹 중에서 선 택되는 최소한 1종의 수지를 용매 시스템에 용해시켜 코팅제를 형성하는 단계; 및c) 코팅제를 기판에 적용하는 단계를 포함하는,소정의 휘발성 유기 화합물 표준을 충족하는 코팅제를 적용하는 방법.
- 제 14 항에 있어서, d) 코팅을 경화 및 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 제 14 항에 있어서, 제 2 유기 용매는 알파 테르핀올을 포함하는 방법.
- a) i) 세정 조성물의 인화점을 최소한 140℉로 증가시키기에 충분한, 5 내지 45 중량%의 알파 테르핀올;ii) 140℉ 미만의 인화점을 갖고 아세톤인, 1 내지 35 중량%의 제 1 유기 아세톤 용매; 및iii) 140℉보다 높은 인화점을 갖는, 5 내지 90 중량%의 제 2 유기 용매를 함께 혼합하여 용매 시스템을 형성하는 단계; 및b) 용매 시스템을 분무, 확산, 마찰, 세척 및 액침으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 최소한 하나에 의해 기판에 적용하는 단계를 포함하는,세정 조성물을 적용하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 제 1 용매는 140℉ 미만의 인화점을 갖는 케톤, 알코올, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 에테르, 및 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 유기 물질을 포함하고, 제 2 유기 용매는 140℉보다 높은 인화점을 갖는 케톤, 알코올, 방향족 탄화수소, 에테르, 및 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 유기 물질을 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 제 2 유기 용매는 140℉보다 높은 인화점을 갖는 케톤, 알코올, 방향족 탄화수소, 에테르, 및 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 유기 물질인 방법.
- 제 17 항에 있어서, 세정 조성물은 140℉ 이상의 인화점을 나타내는 방법.
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