KR20100037644A - 로진을 포함하는 양이온성 전착 코팅 - Google Patents

로진을 포함하는 양이온성 전착 코팅 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양이온성 수지 주쇄의 일부를 형성하는 로진을 포함하는 양이온성 전착 코팅에 관한 것이다.

Description

로진을 포함하는 양이온성 전착 코팅{CATIONIC ELECTRODEPOSITABLE COATINGS COMPRISING ROSIN}
본 발명은 일반적으로 로진(rosin)을 포함하는 양이온성 전착 코팅에 관한 것으로, 여기서 로진은 양이온성 수지 주쇄의 일부를 형성한다.
많은 제조 공정에 사용되는 원료들, 특히 오일의 가격에 따라 그 가격이 상승 또는 하락하는 원료들의 가격이 계속 상승하고 있다. 이 때문에, 및 오일 매장량의 예상되는 고갈 때문에, 재생 가능한 자원 또는 대체 자원으로부터 얻는 원료들이 바람직할 수 있다. 가변적이고 불안정한 석유화학제품 시장의 불확실성과 함께 친환경 제품에 대한 요구의 증가는 재생 가능한 및/또는 값싼 공급원으로부터의 원료의 개발을 촉진하였다.
본 발명은 로진을 포함하는 양이온성 전착 코팅에 관한 것으로, 여기서 로진은 상기 양이온성 수지 주쇄의 일부를 형성한다.
본 발명은 로진을 포함하는 양이온성 전착 코팅 또는"e-코트(ecoats)"에 관한 것이다. 상기 로진은 양이온성 수지 주쇄의 일부를 형성한다.
로진은 실제로, 종종 아비에트산(abietic acid)이 지배적인(즉, 임의의 다른 성분보다 아비에트산이 더 많음) 화합물들의 혼합물을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 로진은 예를 들면, 검 로진(gum rosin), 우드 로진(wood rosin) 및 톨 오일 로진(tall oil rosin)으로서, 상업적으로 구입가능하다. 아비에트산은 본 발명에 따르면 그의 천연적인 형태로 사용될 수 있거나 당해 기술분야의 숙련자들에게 알려진 기법을 사용하여 정제될 수 있다. 로진 또는 로진산과 같은 그의 천연적인 형태에서, 상기 아비에트산은 레보피마르산과 같은 이성질체 및 상기 피마르산 유형의 수지산으로 존재할 수 있다. 올레오 레진 재료는 또한 다이하이드로아비에트산(dihydroabietic acid) 및 데하이드로아비에트산(dehydroabietic acid)으로 존재할 수 있다. 로진은 주로 20개의 탄소 원자 융합 고리, 모노-카복실산 및 소량의 비산성 성분의 복합 혼합물이므로, 상기 수지산 분자가 이중 결합 및 상기 카복실산 기를 갖는 경우, 상기 카복실산 기를 유지하는 유도체를 사용하는 것이 가능할 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 로진의 예 하나는 SYLVAROS NCY(아리조나 케미칼로부터 이용가능한 톨 오일 로진)이고, 또 하나는 게링-몽고메리(Gehring-Montgomery)로부터의 브라질 검 로진(Brazilian Gum rosin)이다.
상기 언급한 것처럼, 상기 로진은 양이온 주쇄의 일부를 형성한다. 즉, 상기 로진의 성분 또는 로진 상의 잔기들이 변형되어 상기 코팅의 다른 성분과 중합될 수 있게 되고, 따라서 그들은 상기 양이온 수지를 제조하는 동안 중합된다. 따라서 상기 로진은 양이온성 수지 주쇄의 일부를 형성한다. 따라서 본 발명은 로진이 첨가제로 사용되는 발명과 구별된다; 첨가제로 사용되는 경우, 상기 로진은 변형되지 않고 상기 코팅의 주쇄로 반응되지 않는다.
상기 언급한 것처럼, 상기 로진은 변형되거나 개조되어 양이온 주쇄의 일부를 형성할 것이다. 이런 개조된 로진은 본원에서 종종 로진 부가물로 지칭된다. 따라서 "로진"은 로진 또는 로진을 포함하는 모든 화합물, 또는 로진의 잔기를 포함하는 것을 의미한다. 특정 실시양태에서, 상기 로진은, 카복실 기 및/또는 무수물 기를 포함하는 친디엔체(dienophile)와 반응하고, 그 후 에폭시 수지와 반응한다. 더 구체적으로, 상기 로진은 카복실 기 및/또는 무수물 기를 포함하는 친디엔체와 반응한다. 특히 적합한 친디엔체는, 퓨마르산(fumaric acid), 말레산(maleic acid), 아크릴산(acrylic acid), 메타크릴산(methacrylic acid), 이타콘산(itaconic acid), 시트라콘산(citraconic acid) 및 말레산 무수물과 같은 α,β-에틸렌형 불포화 모노 또는 디카복실산 또는 무수물을 포함한다. 카복실산 기를 포함하는 임의의 다른 친디엔체도 또한 사용될 수 있다.
상기 로진 및 친디엔체는, 상기 로진의 융점과 상기 친디엔체의 비점 사이와 같은 당해 기술분야에서 잘 알려진 조건 하에서, 디엘스 앨더(Diels Alder) 반응으로 반응할 수 있다. 상기 반응은 친디엔체의 비점을 상승시키기 위해 승압 하에서 수행될 수 있다. 상기 로진과 카복실 기(들) 및/또는 무수물 기(들)을 함유하는 친디엔체 사이의 디엘스 앨더 반응은 예를 들면 논문[유럽 폴리머 저널 26(4), 471, 1990, 재생 가능한 자원-13으로부터의 폴리머, 로진 아크릴산 부가물로부터 폴리머로이(Roy), 쿤두(Kundu) 및 마이티(Maiti)]; 및 논문[폴리머 공학 잡지, 25(3), 217, 2005, 수지산으로부터 디엘스 앨더 폴리머, 머스타타(Mustta) 및 비쿠(Bicu)]에 기술되어 있으며, 상기 논문 둘 다를 모두 본원에 참고로 인용한다. 이 반응은 상기 로진의 카복실화된 디엘스 앨더 부가물("로진 부가물")을 생성한다. 로진 부가물은 평균적으로 분자 당 하나 초과의 카복실산 작용기를 가질 것으로 이해될 것이다. 특정 실시양태에서, 상기 로진 부가물은, 하나는 로진으로부터 다른 하나는 친디엔체로부터 유도되는 두 개의 카복실산 작용기를 가진다. 상기 로진 부가물의 분자 당 카복실산 기의 수는 친디엔체의 분자 당 카복실산 기의 수의 변화 및/또는 로진 대 친디엔체의 비율의 변화에 의해 조절될 수 있다. 분자 당 하나의 카복실산 기를 가지는 친디엔체의 사용이 특히 적합하다. 상기 로진산 기 대 친디엔체의 몰비율은 1:0.25 내지 1:2(예를 들면, 1:0.5 내지 1:1.1 또는 1:0.8 내지 1:1)가 될 수 있다. 상기 로진 부가물이 2 이상의 카복실산 및/또는 무수물 작용기를 함유하는 경우, 몇몇 카복실산 및/또는 무수물 작용기는, 상기 로진 부가물을 카복실산/무수물과 반응성이 있는 작용기를 가진 화합물, 예를 들면 에폭시 기 또는 히드록실 기로 변형시킴으로써 제거될 수 있다. 이러한 변형 화합물의 예는 CARDURA E10(버사트산 글리시딜 에스테르, 헥시온 정밀 화학(Hexion Specialty Chemicals)으로부터 구입가능), 산화프로필렌(propylene oxide) 또는 옥탄올(octanol)을 포함한다. 상기 로진은 상기 로진 부가물의 총 고형물 중량의 95 내지 40 중량%, 예를 들면 90 내지 70 중량%로 포함될 수 있다.
상기 로진은 또한 연결 분자(linking molecule)와 반응될 수 있다. 본원에 사용되는 "연결 분자"는, 로진이 산 작용성으로 남는 방식으로 상기 로진과 반응할 임의의 다작용성 분자(즉, 2 이상의 작용기 및/또는 작용점)이다. 특정 실시양태에서, 상기 연결 분자는, 상기 로진과 디엘스 앨더 반응을 겪는 화합물과 같은 친디엔체가 아니다. 상기 연결 분자는 2 이상의 작용기 및/또는 작용점을 가지기 때문에, 2 이상의 로진 분자와 반응할 수 있다. 이는 상기 연결분자와의 반응에 의해 결합되는 2 이상의 로진 분자("로진 부가물")를 생성한다.
적합한 연결 분자는, 예를 들어, 포름알데히드(formaldehyde) 또는 글리옥살(glyoxal)을 포함한다. 상기 로진과 상기 친디엔체 사이의 반응은 임의의 적합한 조건, 예를 들면 비쿠 및 머스타타의 논문[Die Angew. Makromol. 213, 169, 1993, "아비에트산과 포름알데히드와의 축합 생성물에 관한 연구"]에 개시된 조건 하에서 수행될 수 있으며, 상기 논문을 본원에 참고로 인용한다. 상기 로진 부가물은, 상기 연결 분자에 결합된 로진 분자 각각으로부터 하나씩, 2 이상의 카복실산 작용기를 가진 분자들을 함유할 것이다. 상기 로진은 상기 로진 부가물의 총 고형물 중량의 50 내지 99.9 중량%, 예를 들면 80 내지 98 중량%로 포함될 수 있다.
로진과 친디엔체 또는 연결 분자와의 반응에 의해 형성된 것과 같은 상기 로진 부가물은 그 후 에폭시 수지와 반응된다. 대안적으로, 하나 이상의 에폭시 반응성 작용기를 가지는 것으로 이해될 상기 로진을 에폭시 수지와 직접 반응시킬 수 있다. 특정 실시양태, 특히 상기 로진이 상기 에폭시 수지와 직접 반응되는 실시양태에서 상기 에폭시 수지는 2 이상의 에폭시 작용기들을 가진다. 상기 에폭시 작용기의 일부분은 상기 로진 부가물 또는 로진 자체 상의 카복실산 작용기들 중 하나와 반응하여 변형 에폭시 수지를 형성할 상기 에폭시 작용기의 일부분은 반응되지 않은채 남을 것이다. 상기 로진 및/또는 로진 부가물과 상기 에폭시 수지의 반응 생성물은 본원에서 종종 변형 에폭시 또는 변형 에폭시 수지로 지칭된다.
적합한 에폭시 수지는 1보다 큰, 예를 들면 2 이상의 1,2-에폭시 가를 갖는 것, 즉 평균적으로 분자 당 2개의 에폭시 기를 가지는 폴리에폭사이드를 포함하나, 이에 국한되지 않는다. 일반적으로, 상기 폴리에폭사이드의 에폭시 당량은 100 내지 2000의 범위, 예를 들면, 180 내지 1200, 또는 180 내지 500 범위일 수 있다. 상기 에폭시 수지는 포화 또는 불포화, 고리형 또는 비고리형, 지방족, 지환족, 방향족 또는 헤테로고리형일 수 있다. 이는 할로겐, 히드록실, 및/또는 에테르 기와 같은 치환체들을 함유할 수 있다. 특히 적합한 폴리에폭사이드는 고리형 폴리올과 같은 폴리히드릭 알코올(polyhydric alcohol)의 폴리글리시딜 에테르, 예를 들면 비스페놀 A(Bisphenol A)와 같은 폴리히드릭 페놀의 폴리글리시딜 에테르이다. 이 폴리에폭사이드는 폴리히드릭 페놀을 에피클로로히드린 또는 디클로로히드린과 같은 에피할로히드린(epihalohydrin) 또는 디할로히드린(dihalohydrin)과 알칼리 존재 하에서 에테르화 반응시켜 제조할 수 있다. 기타 고리형 폴리올 또한 상기 고리형 폴리올의 폴리글리시딜 에테르의 제조에 사용될 수 있다. 기타 고리형 폴리올의 예는 지환족 폴리올, 특히 1,2-시클로헥산디올(1,2-cyclohexanediol) 및 1,2-비스(히드록시메틸)시클로헥산(1,2-bis(hydroxymethyl)cyclohexane)과 같은 고리지방족 폴리올을 포함한다. 아크릴계 폴리머를 함유하는 에폭시 기도 또한 사용될 수 있다. 이 폴리머들은 전형적으로 약 750 내지 2000 범위의 에폭시 당량을 가진다. 에폭시 작용기의 일부가 미반응으로 남기 때문에, 상기 변형 에폭시 수지는 에폭시 작용성이다. 본원에 사용되는 "에폭시 작용성" 및 유사한 용어는 하나 이상의 미반응 에폭시 기를 가진 화합물 또는 폴리머를 지칭한다. 이 에폭시 기는, 예를 들면, 카복실산과 반응하여 에스터 결합을 형성하거나 1차 아민과 반응하여 2차 아민을 형성하고 또는 2차 아민과 반응하여 3차 아민을 형성한다. 이 방법에서, 본 발명에 따라 사용된 변형 에폭시 수지는 가교될 수 있거나 그렇지 않으면 코팅의 적어도 일부분을 형성할 수 있다.
상기 변형 에폭시 수지는 에폭시 수지와 로진 및/또는 로진 부가물을 순수하게 또는 불활성 유기 용매의 존재 하에서 함께 반응시키는 방법과 같은 당해 기술분야에 공지된 임의의 수단에 의해 제조될 수 있다. 이때 메틸 이소부틸 케톤(methyl isobutyl ketone) 및 메틸 아밀 케톤(methyl amyl ketone)을 비롯한 케톤, 톨루엔 및/또는 자일렌과 같은 방향족; 및/또는 디에틸렌 글리콜의 디메틸 에테르와 같은 글리콜 에테르와 같은 임의의 적합한 용매를 사용할 수 있다. 상기 반응은 전형적으로 80℃ 내지 160℃의 온도에서 30분 내지 180분 동안 에폭시기-함유 수지 반응 생성물이 얻어질 때까지 수행된다. 대안적으로 상기 반응은 연속 반응기에서 수행될 수 있고 140℃ 내지 280℃의 온도에서 1분 내지 20분 동안 수행될 수 있다. 상기 반응물의 당량비(즉, 에폭시 기 : 카복실산 기)는 전형적으로 1.00:0.20 내지 1.00:0.80이다.
상기 로진 및/또는 로진 부가물과 상기 에폭시 수지 사이의 반응은, 로진 부가물, 에폭시 수지 및 2 개의 에폭시 기를 함유하는 분자, 로진 부가물, 에폭시 수지 및 하나의 에폭시 기를 함유하는 분자를 포함하는 반응 생성물, 미반응 에폭시 수지, 및/또는 미반응 로진 부가물의 혼합물을 실제로 얻을 수 있는 것으로 이해될 것이다. 상기 반응에서 과잉 에폭시 수지의 사용은 반응 혼합물 중의 미반응 로진 및/또는 로진 부가물의 존재를 제거내지는 최소화 할 것이다. 상기 조건은 로진 및/또는 로진 부가물, 에폭시 수지 및 2 개의 에폭시 기를 함유하는 분자가 지배적인 반응 혼합물을 생성하도록 조절될 수 있다.
변형 에폭시의 형성시, 상기 에폭시 고리가 개환되어 히드록시 기가 형성될 것임을 이해할 것이다. 이 히드록시 기는 하나 이상의 히드록시 반응성 기들을 가지는 화합물과 더 반응할 수 있다. 히드록시 반응성 기는 히드록시와 반응하는 기이다. 이는 변형 에폭시 수지의 분자량을 증가시킨다. 증가된 분자량은 내용매성, 내부식성, 경도 및/또는 안정성과 같은 성능의 증가를 가져온다. 상기 하나 이상의 히드록시 반응성 기를 가진 화합물은 폴리이소시아네이트일 수 있다. 적합한 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트와 같은 지방족 디이소시아네이트 및 톨루엔 디이소시아네이트 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트와 같은 방향족 디이소시아네이트를 포함하나, 이에 국한되지 않는다. 다른 적합한 폴리이소시아네이트의 예는 이소시아누레이트 삼량체(isocyanurate trimer), 알로파네이트(allophanate) 및 디이소시아네이트의 우레트디온(uretdione)을 포함하나, 이에 국한되지 않는다. 적합한 폴리이소시아네이트는 당해 기술분야에서 잘 알려진 것이고 상업적으로 널리 구입가능하다. 예를 들어, 적합한 폴리이소시아네이트는 본원에 참고로 인용한 미국 특허 제 6,316,119 호의 칼럼 6, 19-36줄에서 개시되어 있다. 상업적으로 이용가능한 폴리이소시아네이트의 예는 바스프 코퍼레이션(BASF Corporation)에 의해 판매되는 루프라네이트(LUPRANATE) M20S, 바이에르 코퍼레이션(Bayer Corporation)에 의해 판매되는 데스모두르(DESMODUR) N3390, 및 로디아 올가닉스(Rhodia Organics)에 의해 판매되는 톨로네이트(TOLONATE) HDT90를 포함한다. 하나 이상의 히드록시 반응성 기를 가지는 화합물과의 반응은 로진이 직접 에폭시와 반응하는 경우에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 "코팅"은, 경화될 때 장식 기능 및/또는 보호 기능을 제공하는 표면층을 형성하는 실질적인 연속 필름을 형성할 수 있는 조성물로서 일반적으로 이해될 것이고, 특정 실시양태에서, 경화될 때 끈적거리거나 들러붙지 않는다. 따라서, 특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 상기 코팅은 접착제를 포함하지 않는다. 다른 특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 상기 코팅은 적층체를 포함하지 않는다.
본원에 개시된 본 코팅에 사용되는 상기 로진은 상기 양이온 주쇄의 일부를 형성할 것으로 이해될 것이다. 즉, 상기 로진 및/또는 이들의 유도체는 상기 수지의 주쇄에 혼입되고 그 후 경화제 또는 가교제와 반응하여 상기 코팅을 형성할 것이다. 로진이 용매, 사슬 이동제, 또는 점착화제 또는 기타 첨가제로 사용되는 경화된 코팅은 본 발명의 특정 실시양태와 구별되게 상대적으로 적은 양의 로진을 가질 것임을 당해 기술분야의 숙련자들은 이해할 것이다. 따라서 로진은, 상기 코팅의 총 고형물 중량을 기준으로 5 내지 75 중량%, 예를 들면 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 코팅은, 상기 코팅의 총 고형물 중량을 기준으로 한 중량 백분율로 20 중량% 이상, 예를 들면 30 중량% 이상의 로진을 포함한다.
특정 실시양태에서, 하나 이상의 부가적인 필름 형성 수지가 또한 상기 코팅에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물은 당해 기술분야에 공지된 임의의 다양한 열가소성 및/또는 열경화성 조성물을 포함할 수 있다.
열경화성 또는 경화성 코팅 조성물은 전형적으로, 그들 자신 또는 가교제와 반응성이 있는 작용기를 가지는 필름 형성 폴리머 또는 수지를 포함한다. 상기 필름 형성 수지는, 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴계 폴리머, 폴리에스터 폴리머, 폴리우레탄 폴리머, 폴리아미드 폴리머, 폴리에테르 폴리머, 비스페놀 A계 에폭시 폴리머, 폴리실록산 폴리머, 이들의 공중합체, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 특히 적합한 특정 실시양태에서, 상기 양이온성 수지 주쇄는 비스페놀 A계 에폭시와 같은 방향족계 또는 고리형계 에폭시를 포함한다. "방향족계 또는 고리형계 에폭시"는 에폭시 잔기 뿐 아니라 방향족 또는 고리형 잔기를 함유하는 화합물을 의미한다. 일반적으로, 이 폴리머는 당해 기술분야의 숙련자들에게 알려진 임의의 방법으로 제조된 이러한 유형의 임의의 폴리머일 수 있다. 이런 폴리머는 용매계 또는 수분산성, 유화성, 또는 제한된 수용성일 수 있다. 상기 필름 형성 수지의 작용기는, 예를 들면, 카복실산 기, 아민 기, 에폭사이드 기, 히드록실 기, 티올 기, 카바메이트 기, 아미드 기, 우레아 기, 이소시아네이트 기(블록 이소시아네이트 기 및 트리스-알킬카바모일트리아진(tris-alkylcarbamoyltriazine)을 포함), 머캅탄(mercaptan) 기, 무수물 기, 아세토아세테이트 아크릴레이트, 우레티디온(uretidion) 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 다양한 반응성 작용기로부터 선택될 수 있다. 특정 실시양태에서는, 아크릴계가 주요 필름 형성제가 아니다; 즉, 상기 수지의 지배적인(임의의 다른 것 보다 많음) 성분을 형성하는 수지가 아크릴계가 아니다. 다른 특정 실시양태는 실질적으로 아크릴계를 함유하지 않는다. "실질적으로 아크릴계를 함유하지 않는"은, 존재한다면 5 중량% 미만, 2 중량% 미만 또는 1 중량% 미만과 같은 미량만이 존재함을 의미한다.
열경화성 조성물은 전형적으로, 예를 들면, 아미노플라스트(aminoplast), 블록 이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트, 폴리에폭사이드, 베타-히드록시알킬아미드, 폴리산, 무수물, 유기 금속 산-작용성 물질, 폴리아민, 폴리아미드, 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택될 수 있는 가교제를 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 변형 에폭시 수지는 자기가교형(self crosslinking)일 수 있다. 자기가교형은, 반응 생성물이, 알콕시실레인과 같이 그들 자체와 반응할 수 있는 작용기를 함유하거나, 반응 생성물이, 공반응성인 작용기(예를 들면, 히드록실 기 및 블록 이소시아네이트 기)를 함유하는 것을 의미한다. 특정 실시양태에서, 블록 이소시아네이트 기는, 본원에 참고로 인용되는 국제 공보 제 2006110515 호에 개시된 것과 같이, 잔류 에폭시 기를, 1차 아민 기 및 2차 아민 기를 함유하는 폴리아민과 비환형 카보네이트의 반응 생성물과 반응시킴으로써, 변형 에폭시 수지에 도입될 수 있다.
상기 언급된 것과 같이, 본 발명의 코팅은 전착가능하고 양이온성 염 기를 함유한다. 따라서 상기 변형 에폭시 및 임의의 다른 필름 형성 수지는 양이온성 염 기로 전환될 수 있거나 양이온성 염 기로 전환될 수 있는 또 하나의 코팅 성분과 반응성이 있어야한다. 예를 들어, 상기 변형 에폭시는 양이온성 염 기로 전환될 수 있는 에폭시 작용기를 가질 수 있다. 양이온성 염 기는, 예를 들면 상기 개시된 유형의 에폭시 기-함유 반응 생성물을 적절한 염 형성 화합물과 반응시킴으로써, 당해 기술분야에 공지된 임의의 수단에 의해 도입될 수 있다. 예를 들면, 술포늄(sulfonium) 염 기는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 2,959,106 호 및 제 4,715,898 호에 개시된 바와 같이 산 존재 하 황화물의 반응에 의해 도입될 수 있고, 아민 염 기는 에폭사이드 작용성 반응 생성물과 1차 또는 2차 아민기 함유 화합물, 예를 들면 메틸아민, 디에탄올아민, 암모니아, 디이소프로판올아민, N-메틸에탄올아민, 디에틸렌트리아민, 디프로필렌트리아민, 비스헥사메틸렌트리아민, 디에틸렌트리아민의 디케티민, 디프로필렌트리아민의 디케티민, 비스헥사메틸렌트리아민의 디케티민 및 이들의 혼합물의 반응으로부터 유도될 수 있다. 상기 양이온성 염 기는 산으로 적어도 적어도 부분적으로 중화될 수 있다. 적합한 산은 포름산, 아세트산, 락트산, 인산, 디메틸올프로피온산 및 설팜산과 같은 유기 산 및 무기 산을 포함한다. 산의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 수지는 1차, 2차 및/또는 3차 아미노 기를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 전착 코팅 조성물 배합시, 예를 들면 상기 개시된 형태의 변형 에폭시는 분산 매체에 분산될 수 있음을 이해할 것이다. 상기 분산 매체는 물이 될 수 있다. 상기 분산 단계는 중화된 또는 부분적으로 중화된 변형 에폭시와 분산 매체의 조합에 의해 달성될 수 있다. 중화 및 분산은 변형 에폭시와 분산 매체의 조합에 의해 1단계로 달성될 수 있다. 상기 개시된 반응 생성물이 상기 분산 매체에 첨가되거나, 또는 상기 분산 매체가 상기 반응 생성물(또는 그것의 염)에 첨가될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 분산물의 pH는 4 내지 9의 범위 내이다. 상기 분산물은 최종 코팅용으로 적합한 고형물 수준, 예를 들면 5 내지 15 중량%의 고형물 수준으로 형성될 수 있고, 또는 저장 및/또는 운송이 필요한 재료의 중량 및 부피를 최소화하기 위해, 더 높은 고형물 수준, 예를 들면 20 내지 45 중량%로 형성될 수 있다. 그 후, 상기 분산물은 사용에 앞서 코팅에 적합한 고형물 수준에 맞게 조절될 수 있다. 대안적으로, 임의적으로 가교제와 블렌드된 상기 수지는 유기 용액으로서 저장 및 운송될 수 있고 사용하기 바로 전에 분산될 수 있다. 이런 안정한 분산물의 형성에 적합한 조건은 실시예에서 설명되는 조건을 포함한다.
그 후, 본 발명에 따른 로진-함유 양이온성 염 수지는 당해 기술분야에 공지된 임의의 다른 양이온성 염과 같이 e-코트에 사용될 수 있다. 상기 로진-함유 양이온성 염은 상기 e-코트의 10 내지 90 중량%, 예를 들면 10 내지 60 중량%를 차지할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 e-코트는 전착 코팅에서 흔히 사용되는 하나 이상의 다른 수지를 더 포함할 수 있다. 예로는, 에폭시 작용성 아크릴 수지로부터 유도된 것과 같은 양이온성 아크릴 수지, 또는 상기 기술된 필름 형성 수지가 포함된다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 상기 코팅은 특별히, 알켄 또는 변형 알켄 고무와 같은 고무를 배제한다.
상기 코팅 조성물은 또한 용매를 포함할 수 있다. 적합한 용매는 물, 유기 용매(들) 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적합한 용매는 글리콜, 글리콜 에테르 알코올, 알코올, 케톤, 자일렌 및 톨루엔과 같은 방향족 화합물, 아세테이트, 미네랄 스피릿(mineral spirit), 나프타(naphta) 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. "아세테이트"는 글리콜 에테르 아세테이트를 포함한다.
원한다면, 상기 코팅 조성물은 코팅 제형 기술 분야에 잘 알려진 임의의 재료, 예를 들면 가소제, 산화방지제, 장애 아민 광안정제(hindered amine light stabilizer), UV 광흡수제 및 안정제, 계면활성제, 유동조절제, 요변성제(thixotropic agent), 착색제, 충진제, 유기 공용매, 반응성 희석제, 촉매, 및 기타 통상의 보조제를 포함할 수 있다.
본원에 사용되는 "착색제" 및 유사한 용어는 색 및/또는 다른 불투명도 및/또는 다른 시각 효과를 상기 조성물에 부여하는 임의의 물질을 의미한다. 상기 착색제는 분리된 입자, 분산물, 용액 및/또는 플레이크와 같은 임의의 적합한 형태로 상기 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 2 이상의 착색제의 혼합물이 본 발명의 코팅에 사용될 수 있다.
착색제의 예는 안료, 염료 및 틴트(tint), 예를 들어 페인트 산업에서 사용되는 것 및/또는 드라이 컬러 제조자 협회(DCMA)에 열거된 것들 뿐아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는, 예를 들어, 사용 조건하에서 불용성이지만 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기물 또는 무기물일수 있고 응집되거나 비응집된 것일 수 있다. 착색제는 아크릴계 연마 매체와 같은 연마 매체의 사용에 의해 상기 코팅에 혼입될 수 있고, 그의 용도는 당해 기술분야의 숙련자에게 익숙할 것이다.
안료 및/또는 안료조성물의 예는 카바졸 디옥사진(carbazole dioxazine) 조안료, 아조, 모노아조, 디아조, 나프톨 AS, 염 유형(레이크), 벤즈이미다졸론(benzimidazolone), 금속 착물, 이소인돌리논(isoindolinone), 이소인돌린(isoindoline), 및 폴리시클릭 프탈로시아닌(phthalocyanine), 퀴나크리돈(quinacridone), 페릴렌(perylene), 페리논(perinone), 디케토피롤로 피롤(diketopyrrolo pyrrole), 티오인디고(thioindigo), 안트라퀴논(anthraquinone), 인단트론(indanthrone), 안트라피리미딘(anthrapyrimidine), 플라반트론(flavanthrone), 피란트론(pyranthrone), 안탄트론(anthanthrone), 디옥사진, 트리아릴카르보늄(triarylcarbonium), 퀴노프탈론(quinophthalone) 안료, 디케토피롤로 피롤 레드("DPPBO red"), 이산화티탄, 카본 블랙, 카본 섬유, 흑연, 다른 전도성 안료 및/또는 충진제 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 국한되지 않는다.
염료의 예는, 프탈로 그린 또는 블루, 철산화물, 비스무트 바나데이트(bismuth vanadate), 안트라퀴논, 페릴렌, 알루미늄 및 퀴나크리돈과 같은 용매 및/또는 수계인 것들을 포함하나, 이에 국한되지 않는다.
틴트의 예는 데구사 인코포레이티드(Degussa, Inc.)로부터 상업적으로 이용가능한 아쿠아-켐(AQUA-CHEM) 896, 이스트만 케미칼 인코포레이티드(Eastman Chemical, Inc.)의 정밀 분산물 지국으로부터 상업적으로 구입가능한 챠리스마 컬러란츠(CHARISMA COLORANTS) 및 맥시토너 인더스트리얼 컬러란츠(MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS)와 같은 수계 또는 수혼화성 캐리어에 분산된 안료를 포함하나, 이에 국한되지 않는다.
상기 언급된 것과 같이, 상기 착색제는 나노입자 분산물을 비롯한 분산물의 형태일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 나노입자 분산물은, 원하는 가시 색 및/또는 불투명도 및/또는 시각 효과를 생성하는 고 분산 나노입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 하나 이상 포함할 수 있다. 나노입자 분산물은 150nm 미만, 예를 들면 70nm 미만 또는 30nm 미만의 입자 크기를 가진 안료 또는 염료와 같은 착색제를 포함할 수 있다. 나노입자는 0.5mm 미만의 입자 크기를 가지는 연마 매체에 의해 스톡 유기 또는 무기 안료를 밀링함으로써 제조될 수 있다. 나노입자 분산물 및 이의 제조 방법의 예는, 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,875,800 호 B2에서 확인된다. 나노입자 분산물은 또한 결정화, 침전, 기상 축합, 및 화학적 마멸(attrition)(즉, 부분적 용해)에 의해 제조될 수 있다. 상기 코팅 내의 나노입자의 재응집을 최소화하기 위하여, 수지-코팅된 나노입자의 분산물이 사용될 수 있다. 본원에 사용되는 "수지-코팅된 나노입자의 분산물"은, 나노입자 및 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 별도의 "복합 마이크로입자"가 분산되어 있는 연속 상을 지칭한다. 수지-코팅된 나노입자 분산물 및 이의 제조 방법의 예는 본원에 참고로 인용되는 2004년 6월 24일자 출원된 미국 특허 출원 제 10/876,031 호 및 또한 본원에 참고로 인용되는 2003년 6월 24일자 출원된 미국 가특허출원 제 60/482,167 호에서 확인된다.
본 발명의 코팅에 사용될 수 있는 특수 효과 조성물의 예는 반사, 진주광택, 금속 광택, 인광, 형광, 광색성, 광감성, 열변색, 무지개빛 및/또는 변색과 같은 하나 이상의 외관 효과를 생성하는 안료 및/또는 조성물을 포함한다. 추가적인 특수 효과 조성물은 불투명성 또는 텍스쳐(texture)와 같은 지각할 수 있는 다른 성질을 제공할 수 있다. 비-제한적 실시양태에서, 특수 효과 조성물은 다른 각도에서 상기 코팅을 보는 경우 코팅의 색이 변화하는 것과 같은 컬러 쉬프트(color shift) 현상을 생성할 수 있다. 색 효과 조성물의 예는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 6,894,086 호에 개시되어 있다. 추가적인 색 효과 조성물은, 투명하게 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명한 액정 안료, 액정 코팅, 및/또는 상기 재료 표면과 공기 사이의 굴절율 차이로 인한 것이 아닌 상기 재료 내의 굴절율 차이로 인한 간섭이 있는 임의의 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅은 실질적으로 투명하다. 본원에 사용되는 "실질적으로 투명한"은 상기 코팅을 통해서 볼 수 있고 상기 코팅을 통해서 관찰된 물체가 큰 뒤틀림 없이 보여질 수 있는 것을 의미한다. 특정 착색제의 사용이 여전히 실질적으로 투명한 코팅을 생성할 것임은 이해될 것이다.
특정한 비-제한적 실시양태에서, 하나 이상의 광원에 노출시키는 경우 그 색을 가역적으로 변경하는 광감성 조성물 및/또는 광색성 조성물이 본 발명에 따른 코팅에 사용될 수 있다. 광색성 및/또는 광감성 조성물은 특정 파장의 방사선에 노출에 의해서 활성화될 수 있다. 상기 조성물이 여기되는 경우, 분자 구조가 변하며 변경된 구조는 상기 조성물의 원색과 다른 새로운 색을 나타낸다. 방사선에의 노출이 제거되는 경우, 상기 광색성 및/또는 광감성 조성물은 상기 조성물이 원색으로 돌아오는 기저 상태로 복귀할 수 있다. 하나의 비-제한적 실시양태에서, 상기 광색성 및/또는 광감성 조성물은 비여기 상태에서 무색이고 여기 상태에서 색을 나타낼 수 있다. 풀 컬러 변화는 밀리초부터 몇 분(예를 들면, 20초 내지 60초) 내에 나타난다. 광색성 및/또는 광감성 조성물의 예는 광색성 염료를 포함한다.
비-제한적 실시양태에서, 상기 광감성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 폴리머 및/또는 중합가능 성분으로된 폴리머 재료와 회합되고/되거나 거기에 적어도 부분적으로 결합(예를 들면, 공유 결합에 의함)될 수 있다. 광감성 조성물이 상기 코팅 밖으로 이동해 나가서 기판에 결정화될 수 있는 몇몇 코팅과 달리, 본 발명의 비-제한적 실시양태에 따른 폴리머 및/또는 중합성 성분과 회합되고/되거나 거기에 적어도 부분적으로 결합된 광감성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 상기 코팅 밖으로 극미량만 이동해 나간다. 광감성 조성물 및/또는 광색성 조성물의 예 및 이들의 제조 방법은 본원에 참고로 인용된 2004년 7월 16일자 미국 특허 출원 제 10/892,919 호에 개시되어 있다.
일반적으로, 상기 착색제는 원하는 시각 및/또는 색 효과를 부여하기에 충분한 임의의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 착색제는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 한 중량 백분율로 본 발명 조성물의 1 내지 65 중량%, 예를 들면, 3 내지 40 중량% 또는 5 내지 35 중량%로 포함될 수 있다.
본 코팅은 당해 기술분야에 공지된 임의의 기판, 예를 들면 자동차 기판 또는 산업 기판에 도포될 수 있다. 이 기판들은 금속과 같이 전기 전도성이거나 전기 전도성 페인트의 도포에 의한 것과 같이 전기 전도성으로 처리된다.
상기 코팅은 두께가 0.1 내지 5 밀(mil), 예를 들면 0.5 내지 3.0 밀 또는 0.9 내지 2.0 밀 건조 필름 두께로 도포될 수 있다. 20 내지 100 밀 또는 150 밀까지의 더 두꺼운 층도 본 발명의 특정 실시양태에 포함될 수 있다. 본 발명의 코팅은 단독으로 또는 다른 코팅과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 코팅은 착색되거나 비착색될 수 있고, 프라이머(primer), 베이스 코트(base coat) 및/또는 탑 코트(top coat)와 함께 사용될 수 있다.
분명하게 구체화되지 않는다면, 본원에서 사용된 값, 범위, 양 또는 백분율을 나타내는 모든 수치는 상기 용어가 분명히 나타내지 않더라도 "약"이란 단어가 붙은 것으로 이해될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위 범위를 포함하는 것이다. 단수는 복수를 포함하고 그 역도 마찬가지이다. 예를 들어, 청구항을 포함한 본원은 단수형의 로진, 친디엔체, 연결 분자, 에폭시 수지, 로진-함유 화합물, 변형 에폭시, 에폭시 수지, 하나 이상의 반응성 히드록시 기를 가진 화합물로는 언급하고 있지만, 하나 이상의 이들 각각 및 임의의 다른 성분이 사용될 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "폴리머"는 올리고머 및 호모폴리머와 코폴리머 모두를 지칭하는 것이고, 접두사 "폴리"는 2 이상을 의미한다.
실시예
하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이고 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1
Figure pct00001
1브라질 검 로진(게링-몽고메리로부터 구입가능함).
성분 A, B 및 C를, 공기 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 한 시간 동안 유지하였다. 그 후, 온도를 170℃로 올리고 3시간 동안 유지하였다. 다음, 상기 반응 혼합물을 포일로 라이닝된 트레이(foil lined tray)에 붓고 냉각시킨 후 작은 조각으로 파쇄시켰다. 생성물은 222.5mg KOH/g의 산가를 가졌다.
실시예 2
Figure pct00002
2톨 오일 로진(아리조나 케미컬(Arizona Chemical)로부터 구입가능함).
성분 A, B 및 C를, 공기 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 한 시간 동안 유지하였다. 그 후, 온도를 170℃로 올리고 3시간 동안 유지하였다. 다음, 상기 반응 혼합물을 포일로 라이닝된 트레이에 붓고 냉각시킨 후 작은 조각으로 파쇄시켰다. 생성물은 225.1mg KOH/g의 산가를 가졌다.
실시예 3
Figure pct00003
성분 A, B 및 C를, 공기 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 한 시간 동안 유지하였다. 그 후, 온도를 170℃로 올리고 3시간 동안 유지하였다. 다음, 상기 반응 혼합물을 포일로 라이닝된 트레이에 붓고 냉각시킨 후 작은 조각으로 파쇄시켰다. 생성물은 213.2mg KOH/g의 산가를 가졌다.
실시예 4
Figure pct00004
성분 A, B 및 C를, 1 리터의 교반식 스테인레스강 고압 반응기에 투입하였다. 반응기 상의 교반은 500 rpm으로 설정하고 상기 반응기 온도는 140℃에 맞추었다. 그 후, 온도를 200℃로 올리고 압력을 질소로 1000 PSI에 맞추었다. 이 조건을 한 시간 동안 유지하였다. 다음, 상기 반응기를 120℃로 냉각시키고 배기시켰으며, 상기 반응 혼합물을 포일로 라이닝된 트레이에 붓고 냉각시킨 후 작은 조각으로 파쇄시켰다. 생성물은 231.7mg KOH/g의 산가를 가졌다.
실시예 5
Figure pct00005
3비스페놀 A의 글리시딜 에테르(레졸루션(Resolution)으로부터 구입가능함).
4디에틸렌 트리아민과 메틸이소부틸 케톤으로부터 형성된 디케티민(메틸이소부틸 케톤 중 72.69%의 고형물).
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 한 시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 첨가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 변형된 에폭시 수지 혼합물(618.1g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 25.54g과 30℃로 가온된 탈이온수 337.74g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말(butylcarbitol formal) 중의 20% 검 로진 용액 5.32g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 493.33g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 27.8%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 156 783의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 6
Figure pct00006
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 한 시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 첨가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 변형된 에폭시 수지 혼합물(558.6g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 23.08g과 30℃로 가온된 탈이온수 305.23g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 4.80g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 445.85g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 31.0%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 48 876의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 7
Figure pct00007
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 한 시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 참가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 변형된 에폭시 수지 혼합물(618.07g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 25.54g과 30℃로 가온된 탈이온수 337.74g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 5.32g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 493.33g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 35.5%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 33 896의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 8
Figure pct00008
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 한 시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 참가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 상기 변형된 에폭시 수지 혼합물(618.07g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 25.54g과 30℃로 가온된 탈이온수 337.74g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 5.32g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 493.33g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 32.0%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 47 612의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
상기 가교제는 다음 성분들로부터 제조하였다:
Figure pct00009
5디텍(DYTEK) BHMT-HP(인비스타(Invista)로부터 구입가능함).
상기 비스(헥사메틸렌)트리아민을 반응 용기에 투입하고 질소 분위기 하에서 가열하였다. 상기 프로필렌 카보네이트를 3시간에 걸쳐 첨가하였다. 상기 반응 혼합물은 68℃까지 발열하였고 그 후 냉각시켜 60℃에서 유지하였다. 상기 혼합물을 60℃에서 추가적으로 2시간 유지시긴 다음, 메틸 이소부틸 케톤을 첨가하였다.
실시예 9
이 실시예는 전착 욕(electrodeposion bath) 조성물의 제조를 개시한다. 상기 전착 욕은 다음 성분들의 혼합물로부터 제조하였다:
Figure pct00010
6마존(MAZON)-1651(부틸 카비톨 및 포름알데히드에 기초한 가소제, 바스프로부터 구입가능함).
7 일반적으로 미국 특허 제 4,423,166 호에 따르는 유연제/유동 조절제의 수성 분산물. 상기 유연제/유동 조절제는 폴리에폭사이드(에폰 828) 및 폴리옥시알킬렌폴리아민(텍사코 케미칼 코퍼레이션(Texaco Chemical Co.)의 제파민(JEFFAMINE) D2000)으로부터 제조하였다. 상기 유연제/유동 조절제를 락트산을 사용하여 수성 매체에 분산시켰고 상기 분산물은 46.2 중량%의 수지 고형물 함량을 가졌다.
8미국 특허 제 5,096,556 호의 실시예 A 및 실시예 B에 일반적으로 개시된 것과 같이 제조하되, 실시예 A의 비누를 분산시키는데 락트산 대신 아세트산을 사용하고, 실시예 B에서 스트리핑 전이 아니라 후에 에폰 828 용액을 첨가하여 제조된 양이온성 마이크로겔. 상기 수지는 17.9%의 최종 고형물 함량을 가졌다.
Figure pct00011
상기 양이온성 분산물에 가소제, 유연제, 유동 첨가제 및 용매를 양이온성 분산물에 첨가하여 페인트를 제조하였다. 그 후 블렌드를 500 부의 탈이온수로 희석시켰다. 안료 페이스트를 300 부의 탈이온수로 희석시켜, 교반 하에서 상기 희석된 수지 혼합물 내로 블렌드시켰다. 다음, 나머지량의 탈이온수를 교반 하에 첨가시켰다. 최종 욕 고형물은 20%이고, 안료 대 수지의 비는 0.12:1.0이었다. 상기 페인트를 두 시간 이상 교반하였다. 한외여과(ultrafiltration)에 의해 총 페인트 중량의 30%를 제거하였고 탈이온수로 대체하였다.
상기에서 사용된 안료 페이스트는 다음 성분들의 혼합물로부터 제조하였다:
Figure pct00012
9미국 특허 제 4,715,898 호의 실시예 2에 개시됨.
10비이온성 계면활성제(에어 프로덕트 앤드 케미칼즈, 인코포레이티드(Air Products and Chemicals, Inc.)로부터 구입가능함).
11알루미늄 실리케이트(엥겔하드 코포레이션(Engelhard Corporation)으로부터 구입가능함).
12카본 블랙 비드(bead)(캐봇 코포레이션(Cabot Corp.)으로부터 구입가능함).
13이산화 티타늄 안료(트로녹스 인코포레이티드로부터 구입가능함).
상기 성분들은 고 전단 교반 하에 기재된 순서로 첨가하였다. 성분들을 완전히 블렌딩시킨 후, 안료 페이스트를 수직 샌드 밀(vertical sand mill)로 이동시켜, 약 7.25의 헤그만 값으로 연마하였다. 그 후, 안료 페이스트를 수거하였다. 110℃에서 한 시간 후에 측정된 고형물은 55%였다.
상기 촉매 페이스트는 다음 성분들의 혼합물로부터 제조하였다:
Figure pct00013
14미국 특허 제 4,715,898 호의 실시예 2에 개시된 것 + 고형물 기준으로 2 중량%의 이코민(ICOMEEN) T-2(바스프로부터 구입가능함).
15아르케마 인코포레이티드(Arkema, Inc)로부터 구입가능함.
상기 촉매 페이스트는 기재된 순서로 고 전단 교반 하에서 첨가함으로써 제조되었다. 상기 성분들을 완전히 블렌딩시킨 후, 안료 페이스트를 수직 샌드 밀로 이동시켜, 약 7.25의 헤그만 값으로 연마하였다. 그 후, 촉매 페이스트를 수거하였다. 110℃에서 한 시간 후에 측정된 고형물은 51%였다.
전기코팅 순서
상기 개시된 방법으로 제조된 욕 조성물을 인산염처리된 냉간 압연 강 패널(ACT 래보러토리즈(Laboratories)로부터 상업적으로 구입가능함) 상에 전착시켰다. 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.)로부터 상업적으로 구입가능한 상기 인산염은 탈이온수 세정된 켐포스(CHEMFOS) 700이었다. 양이온성 전착의 조건은 92℉에서 2분이었고, 전압은 이후의 차트에 열거되어 있으며, 약 0.8 밀의 경화 건조 필름 두께를 얻기 위해 각 수지에 대해 특이적이다. 상기 전기코팅된 기판을 350℉에서 25분 동안 전기 오븐에서 경화시켰다. 상기 전기코팅된 패널을 표준 전기코트(electrocoat) 제품에 대비하여 시험하였고 그 결과는 표 1에 기록하였다. 상기 대조용 제품은 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 구입가능한 ED-6280 전기코트이다.
표 1
Figure pct00014
16각 코팅된 패널을, 금속 기판에 대한 코팅을 X 패턴으로 절단함으로써 스크라이빙시켰다. 그 후, 상기 시험 패널을, 제너럴 모터스(General Motors) 시험 방법인 GM TM 54-26에 따라 염 용액, 실온 건조, 및 습도, 및 저온으로 회전시킴으로써 순환식 부식 시험을 수행하였다. 스크라이브 크립은 스크라이브 마크에 걸친 부식의 최대 폭(밀리미터 단위)으로 기록된다.
17아세톤에 적신 천으로 패널을 왕복으로 100 더블 스트로크의 시간 동안 문지른다. 그 후, 발생된 표면 손상의 양을 평가하였다.
18QCT 응축 시험기(미국 오하이오주 클리블랜드 소재의 Q-패널 컴패니(Q-Panel Company)) 상에서 140℉에서 16시간 동안 응축 습도 노출 전후로 크로스해치 접착성을 시험하였다.
실시예 10
Figure pct00015
성분 1 내지 3을, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 95℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 90분 동안 유지하였다. 그 후, 상기 플라스크에, 톨루엔이 충진된 딘 앤드 스타크(Dean and Stark) 분리기를 구비시키고 환류가 시작될 때까지 온도를 올렸다. 60분 후, 환류 온도가 150℃로 증가될 때까지 딘 앤드 스탁으로부터 톨루엔을 배출시켰다. 환류를 3시간 동안 계속하여 반응수 및 필요에 따라 톨루엔을 배출시켜 150℃로 유지하였다. 다음, 상기 반응 혼합물을 포일로 라이닝된 트레이에 붓고 냉각시킨 후 작은 조각으로 파쇄시켰다. 생성물은 124.6mg KOH/g의 산가를 가졌다.
실시예 11
Figure pct00016
성분 1 내지 3을, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 95℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 90분 동안 유지하였다. 그 후, 상기 플라스크에, 톨루엔이 충진된 딘 앤드 스타크 분리기를 구비시키고 환류가 시작될 때까지 온도를 올렸다. 60분 후, 환류 온도가 150℃로 증가될 때까지 딘 앤드 스탁으로부터 톨루엔을 배출시켰다. 환류를 3시간 동안 계속하여 반응수 및 필요에 따라 톨루엔을 배출시켜 150℃로 유지하였다. 다음, 상기 반응 혼합물을 포일로 라이닝된 트레이에 붓고 냉각시킨 후 작은 조각으로 파쇄시켰다. 생성물은 122.2mg KOH/g의 산가를 가졌다.
실시예 12
Figure pct00017
성분 1 내지 3을, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 95℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 90분 동안 유지하였다. 그 후, 상기 플라스크에, 톨루엔이 충진된 딘 앤드 스타크 분리기를 구비시키고 환류가 시작될 때까지 온도를 올렸다. 60분 후, 환류 온도가 150℃로 증가될 때까지 딘 앤드 스탁으로부터 톨루엔을 배출시켰다. 환류를 3시간 동안 계속하여 반응수 및 필요에 따라 톨루엔을 배출시켜 150℃로 유지하였다. 다음, 상기 반응 혼합물을 포일로 라이닝된 트레이에 붓고 냉각시킨 후 작은 조각으로 파쇄시켰다. 생성물은 111.5mg KOH/g의 산가를 가졌다.
실시예 13
Figure pct00018
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 135℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 2시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 첨가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(618.1g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 25.54g과 30℃로 가온된 탈이온수 337.74g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 5.32g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 493.33g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 30.4%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 9852의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 14
Figure pct00019
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 135℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 2시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 첨가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(621.4g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 22.66g과 30℃로 가온된 탈이온수 337.27g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 5.34g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 493.33g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 32.0%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 11 238의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 15
Figure pct00020
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 135℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 2시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 첨가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(275.8g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 11.4g과 30℃로 가온된 탈이온수 150.7g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 2.37g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 220.12g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 23.0%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 12 204의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 16
Figure pct00021
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 135℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 2시간 동안 유지하였다. 성분 5를 첨가하고 온도를 127℃로 맞추었다. 성분 6과 7을 첨가하고 1분 후에 성분 8도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(618.07g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 25.54g과 30℃로 가온된 탈이온수 831.07g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 5.32g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 33.0%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 10474의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
상기 가교제는 상기 실시예 8에 개시된 것과 같이 제조되었다.
실시예 17
이 실시예는 본 발명의 전착 욕 조성물의 제조를 개시한다. 상기 전착 욕을 다음 성분들의 혼합물로부터 제조하였다.
Figure pct00022
Figure pct00023
상기 양이온성 분산물에 가소제, 유연제, 유동 첨가제 및 용매를 첨가하여 페인트를 제조하였다. 그 후 블렌드를 500 부의 탈이온수로 희석시켰다. 안료 페이스트를 300 부의 탈이온수로 희석시켜, 교반 하에서 상기 희석된 수지 혼합물 내로 블렌드시켰다. 다음, 나머지량의 탈이온수를 교반 하에 첨가시켰다. 최종 욕 고형물은 20%이었고, 안료 대 수지의 비는 0.12:1.0이었다. 상기 페인트를 두 시간 이상 교반하였다. 한외여과에 의해 총 페인트 중량의 30%를 제거하였고 탈이온수로 대체하였다.
상기에서 안료 페이스트 및 촉매 페이스트는 상기 실시예 9에서 개시된 것과 같이 제조하였다.
전기코팅 순서
상기 개시된 방법으로 제조된 욕 조성물을 인산염처리된 냉간 압연 강 패널(ACT 래보러토리즈로부터 상업적으로 구입가능함) 상에 전착시켰다. 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 상업적으로 구입가능한 상기 인산염은 탈이온수 세정된 켐포스 700이었다. 양이온성 전착의 조건은 92℉에서 2분이었고, 전압은 이후의 차트에 열거되어 있으며, 약 0.8 밀의 경화 건조 필름 두께를 얻기 위해 각 수지에 대해 특이적이다. 상기 전기코팅된 기판을 325℉에서 25분 동안 전기 오븐에서 경화시켰다. 상기 전기코팅된 패널을 표준 전기코트 제품에 대비하여 시험하였고 그 결과는 표 1에 기록하였다. 상기 대조용 제품은 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 구입가능한 ED-6280 전기코트이다.
Figure pct00024
상기 결과는 부분적으로 저비용의 재생 가능한 공급원에서 유도되는 본 발명의 조성물이 표준 시장 허용가능 전기코트와 유사한 성질을 가지고 있음을 입증한다.
실시예 18
Figure pct00025
19루프라네이트 M20S(바스프 코포레이션으로부터 구입가능함).
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 45분 동안 유지하였다. 온도를 132℃로 맞추고 성분 5와 6을 첨가하였다. 온도를 127℃로 낮추고 30분 동안 유지하였다. 성분 7과 8을 첨가하고, 1분 후에 성분 9와 10도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(727.1g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 21.29g과 30℃로 가온된 탈이온수 361.45g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 6.09g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 557.99g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 45.7%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 28 358의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 19
Figure pct00026
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 45분 동안 유지하였다. 온도를 132℃로 맞추고 성분 5와 6을 첨가하였다. 온도를 127℃로 낮추고 30분 동안 유지하였다. 성분 7과 8을 첨가하고, 1분 후에 성분 9와 10도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(732.9g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 21.09g과 30℃로 가온된 탈이온수 355.82g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 6.09g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 557.96g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 42.7%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 43 489의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 20
Figure pct00027
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 45분 동안 유지하였다. 온도를 132℃로 맞추고 성분 5와 6을 첨가하였다. 온도를 127℃로 낮추고 30분 동안 유지하였다. 성분 7과 8을 첨가하고, 1분 후에 성분 9와 10도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(738.6g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 20.86g과 30℃로 가온된 탈이온수 350.28g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 6.09g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 557.93g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 40.2%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 72 971의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 21
Figure pct00028
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 45분 동안 유지하였다. 온도를 132℃로 맞추고 성분 5와 6을 첨가하였다. 온도를 127℃로 낮추고 30분 동안 유지하였다. 성분 7과 8을 첨가하고, 1분 후에 성분 9와 10도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(739.6g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 16.72g과 30℃로 가온된 탈이온수 347.59g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 6.10g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 555.00g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 44.0%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 55 815의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 22
Figure pct00029
20톨 오일 로진(미드웨스트바코(MeadWestvaco)로부터 구입가능함).
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 45분 동안 유지하였다. 온도를 132℃로 맞추고 성분 5와 6을 첨가하였다. 온도를 127℃로 낮추고 30분 동안 유지하였다. 성분 7과 8을 첨가하고, 1분 후에 성분 9와 10도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(972.51g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 27.58g과 30℃로 가온된 탈이온수 471.83g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 8.08g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 740.00g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 38.1%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 11 710의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 23
Figure pct00030
성분 1 내지 4를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 45분 동안 유지하였다. 온도를 132℃로 맞추고 성분 5와 6을 첨가하였다. 온도를 127℃로 낮추고 30분 동안 유지하였다. 성분 7과 8을 첨가하고, 1분 후에 성분 9와 10도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(972.51g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 27.58g과 30℃로 가온된 탈이온수 471.83g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 8.08g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 740.00g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 41.3%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 16 728의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
실시예 24
Figure pct00031
성분 1 내지 5를, 질소 유입구, 교반기, 응축기 및 열전대를 가진 플라스크에 투입하였다. 상기 플라스크 내용물을 140℃에 도달할 때까지 천천히 가열하고 이 온도를 45분 동안 유지하였다. 온도를 132℃로 맞추고 성분 6과 7을 첨가하였다. 온도를 127℃로 낮추고 30분 동안 유지하였다. 성분 8과 9을 첨가하고, 1분 후에 성분 10과 11도 첨가하였다. 발열 후에, 온도를 116℃로 맞추고 두 시간 동안 유지하였다. 수지 혼합물(972.8g)을, 격렬한 교반 하에서, 설팜산 27.34g과 30℃로 가온된 탈이온수 471.78g의 혼합물에 첨가함으로써 수성 매체에 분산시켰다. 30분 후, 부틸카비톨 포르말 중의 30% 검 로진 용액 8.08g을 첨가하고, 45분 후, 탈이온수 740.00g을 첨가하였다. 상기 분산물을 추가의 탈이온수로 희석하고 진공 스트리핑하여 유기 용매를 제거하여 42.1%의 고형물 함량을 가진 분산물을 제공하였다. 상기 반응 생성물은 44 382의 Z 평균 분자량(표준물로 폴리스티렌을 사용하는 DMF 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨)을 가졌다.
본 발명의 특정한 실시양태는 설명 목적으로 상기에 개시된 것이며, 청구된 특허청구범위에 개시된 본 발명에서 벗어남이 없이도 본 발명의 상세한 부분의 많은 변형이 이루어질 수 있음은 당해 기술분야의 숙련자들에게 명백하다.

Claims (20)

  1. 양이온성 수지 주쇄의 일부를 형성하는 로진을 포함하는 양이온성 전착 코팅(cationic electrodepositable coating).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로진이 카복실 기를 포함하는 친디엔체(dienophile)와 반응되고 에폭시 수지와 더 반응되는 코팅.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 친디엔체가 아크릴산을 포함하는 코팅.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 에폭시 수지가 비스페놀 A(bisphenol A)의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether)를 포함하는 코팅.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 로진이 연결 분자(linking molecule)와 반응되고 에폭시 수지와 더 반응되는 코팅.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 연결 분자가 포름알데히드(formaldehyde)를 포함하는 코팅.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 에폭시 수지가 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르를 포함하는 코팅.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 로진이 총 고형물 중량을 기준으로, 코팅의 10 내지 90 중량%로 포함되는 코팅.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 로진이 총 고형물 중량을 기준으로, 코팅의 10 내지 60 중량%로 포함되는 코팅.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅이 착색제를 포함하는 코팅.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅이 실질적으로 투명한 코팅.
  12. 제 2 항에 있어서, 상기 에폭시 기의 적어도 일부가 양이온성 염-형성 화합물과 반응하는 코팅.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 에폭시 기의 적어도 일부가 양이온성 염-형성 화합물과 반응하는 코팅.
  14. 제 1 항에 있어서, 방향족계 또는 고리형계(aromatic or cyclic based) 에폭시를 더 포함하는 코팅.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 방향족계 에폭시가 비스페놀 A계 에폭시인 코팅.
  16. 제 1 항에 있어서, 아크릴계가 1차적인 필름 형성제가 아닌 코팅.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅이 실질적으로 아크릴계를 함유하지 않는 코팅.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 로진이 에폭시 수지와 반응되는 코팅.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 로진과 상기 에폭시 수지의 반응 생성물이 하나 이상의 히드록시 기를 가진 화합물과 더 반응되는 코팅.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 하나 이상의 반응성 히드록시 기를 가지는 화합물이 이소시아네이트를 포함하는 코팅.
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