KR20100134741A - 불화탄소 중합체 조성물 및 이를 이용하여 코일을 코팅하는 방법 - Google Patents

불화탄소 중합체 조성물 및 이를 이용하여 코일을 코팅하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100134741A
KR20100134741A KR1020107025231A KR20107025231A KR20100134741A KR 20100134741 A KR20100134741 A KR 20100134741A KR 1020107025231 A KR1020107025231 A KR 1020107025231A KR 20107025231 A KR20107025231 A KR 20107025231A KR 20100134741 A KR20100134741 A KR 20100134741A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating composition
polymer
weight
acrylic polymer
coating
Prior art date
Application number
KR1020107025231A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101266562B1 (ko
Inventor
로날드 알 암브로스
칼 에이 세네커
홍잉 조우
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
Priority claimed from US12/101,481 external-priority patent/US8093327B2/en
Application filed by 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 filed Critical 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
Publication of KR20100134741A publication Critical patent/KR20100134741A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101266562B1 publication Critical patent/KR101266562B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/16—Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/062—Copolymers with monomers not covered by C08L33/06
    • C08L33/064—Copolymers with monomers not covered by C08L33/06 containing anhydride, COOH or COOM groups, with M being metal or onium-cation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08L61/32—Modified amine-aldehyde condensates

Abstract

본 발명은 아크릴 중합체의 유기 용액 중의 고형 불화중합체 입자의 비-수성 분산액에 근거한 코팅 조성물에 관한 것이다. 코팅 조성물은 (1) 불화탄소 중합체; (2) 유기 용매 및 (2) 보조 중합체를 포함한다.

Description

불화탄소 중합체 조성물 및 이를 이용하여 코일을 코팅하는 방법{FLUOROCARBON POLYMER COMPOSITIONS AND METHODS OF COATING COILS THEREWITH}
본 발명은 유기 용매중의 고형 불화중합체 입자의 비-수성 분산액에 근거한 코팅 조성물에 관한 것이다.
불화중합체 분산액 코팅은 야외 견고성, 화학적 내성 및 허용가능한 기계적 성질을 나타내는 것으로 알려져 있다. 불화중합체 분산액 코팅의 성능 특징은 예를 들면 외부 건물 패널 시장에서의 이들의 광범위한 용도를 이끌어낸다. 불화중합체 분산액 코팅은 종종 분무 및 롤 코팅 또는 종종 평평한 시트 스톡을 코일 코팅시킴으로써 적용된다. 아크릴 수지와 혼합된 불화중합체 입자의 열 융합에 의해 코팅 필름이 형성된다.
역사적으로, 불화중합체 분산 코팅은 비교적 낮은 체적의 고형물 함량에서 비교적 높은 점도를 나타낸다. 결론적으로, 불화중합체 분산액 코팅을 기판에 적용하는 것이 용이하도록 점도를 감소시키기 위해 65체적% 정도의 유기 용매가 요구될 수 있다.
불화중합체 분산액 코팅의 높은 수준의 휘발성 유기 화합물(VOC)의 경우, 일반적으로 습윤 필름에 의해 방출되는 용매 증기가 포획되어 기체-연소되는 소각로 또는 가열 산화기로 운반되어 VOC를 파괴할 것이 요구된다. 예를 들면 평평한 금속 시트 스톡을 코일 코팅시킴으로써 생산된 다량의 VOC는 코팅 적용의 선 속도를 제한할 수 있거나, 또는 더 두꺼운 필름 두께에서 필름에 기포가 생기게 한다. VOC의 하소는 또한, 특히 화석 연료로 연소되는 연소 공정의 경우, 더 많은 양의 질소 산화물 오염물을 생성할 수 있다.
결론적으로, 더 높은 선 속도 적용, 적용된 코팅에서의 기포 발생 경향 감소, 및/또는 VOC가 환경에 미치는 영향 감소를 가능하게 하는, 더 많은 고형물, 더 낮은 VOC 함량의 액체 불화중합체 코팅 조성물을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 비교적 적은 성분을 블렌딩시키면서도 쉽게 제조되고 쉽게 재현되는 단순한 배합법을 제공함으로써 이런 코팅 조성물이 달성될 수 있다면 당 분야의 숙련자들에게는 진보로서 간주될 것이다. 더욱이, 황화를 야기하지 않고, 비교적 저렴한 아크릴 단량체로부터 유래되는 아크릴 중합체를 포함하는 이런 코팅 조성물을 제공하는 것이 유리할 것이다.
일부 양태에서, 본 발명은 (1) 불화탄소 중합체; (2) 유기 용매; 및 (3) (a) 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체, 및 (b) 이민-반응된 산성 기를 포함하는 아크릴 중합체중 하나 이상을 포함하는 보조(adjuvant) 중합체를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다. 이들 코팅 조성물에서, 불화 중합체(1)는 분산 상으로서 존재하고, 유기 용매(2) 및 보조 중합체(3)를 포함하는 용액은 연속 상으로서 존재한다.
다른 양태에서, 본 발명은 (1) 불화탄소 중합체; (2) 유기 용매; (3) (a) 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체 및 (b) 이민 반응된 산성 기를 포함하는 아크릴 중합체중 하나 이상을 포함하고, 반응성 작용기를 포함하는 열경화성 보조 중합체; 및 (4) 보조 중합체의 작용기와 반응성인 작용기를 갖는 경화제를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다. 이들 코팅 조성물에서, 불화탄소 중합체(1)는 분산 상으로 존재하고, 유기 용매(2), 보조 중합체(3) 및 경화제(4)를 포함하는 용액은 연속 상으로 존재한다.
또다른 양태에서, 본 발명은 (1) 불화탄소 중합체; (2) 유기 용매; (3) 반응성 작용기를 포함하는 열경화성 보조 중합체; (4) 보조 중합체의 작용기와 반응성인 작용기를 갖는 경화제; 및 (5) 중합성 아이소시아네이트 개질된 에폭시 블록킹된 설폰산 에스터를 포함하는 경화 촉매를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 그중에서도 이런 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판 및 이런 조성물을 이용하여 기판을 코팅하는 방법, 예를 들면 이런 조성물을 이용하여 금속 코일을 코팅하는 방법에 관한 것이다.
하기 상세한 설명의 목적에 따르면, 본 발명은 달리 명확하게 개시된 부분을 제외하고는 다양한 대안적인 변형 및 단계 순서를 취할 수 있는 것으로 이해되어야만 한다. 더욱이, 임의의 조작 실시예가 아닌 곳 또는 달리 개시된 곳에서, 예를 들면 명세서 및 특허청구범위에 이용되는 성분의 양을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"으로 변형되는 것으로 이해되어야만 한다. 따라서, 달리 나타나지 않으면, 하기 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 개시된 수치 변수는 본 발명에 의해 수득되고자 하는 바람직한 성질에 매우 의존할 수 있는 근사치이다. 적어도, 특허청구범위의 범위에 등가의 원칙을 적용하고자하는 것은 아니지만, 각각의 수치 변수는 적어도 보고된 유의 자리수의 측면에서 파악되어야만 하고, 일상적인 반올림 기법을 적용해야만 한다.
본 발명의 넓은 범위를 개시하고 있는 수치 범위 및 변수가 근사치임에도 불구하고, 특정한 실시예에 개시된 수치 값은 가능한 한 정확하게 보고되어 있다. 그러나, 임의의 수치 값은 본질적으로 개별적인 시험 측정치에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 생성되는 일부 오차를 함유한다.
또한, 본원에서 언급되는 임의의 수치 범위는 본원에서 포함되는 모든 하위 범위를 포함하고자 한다. 예를 들면 "1 내지 10"의 범위는 언급된 최소값인 1과 언급된 최대값인 10(및 이를 포함하는)의 사이의 모든 하위 범위, 즉, 1 이상의 최소값 및 10 이하의 최대값을 갖는 하위 범위를 포함하고자 한다.
본원에서, 구체적으로 달리 언급되어 있지 않은 한, 단수형의 이용은 복수형을 포함하고, 복수형은 단수형을 포함한다. 또한, "및/또는"이 일부 경우에 명확하게 사용될 수 있긴 하지만, 본원에서, 구체적으로 달리 언급되지 않은 한, "또는"은 "및/또는"을 의미한다.
본 발명의 일부 실시양태는 코팅 조성물에 관한 것이다. 또한, 일부 실시양태에서는, 본 발명은 용매계 코팅 조성물에 관한 것이다. 본원에서 이용되는 용어 "용매계 코팅 조성물"은 주 분산 매질로서 하나 이상의 휘발성 유기 물질을 이용하는 조성물을 의미한다. 따라서, 분산 매질은 배타적으로 휘발성 유기 물질로 구성되거나, 또는 예를 들면 물과 같은 다른 물질과 조합된 주로, 즉, 50% 이상의 휘발성 유기 물질을 포함한다.
그러나, 일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물에 존재하는 물의 양은 10중량% 미만, 예를 들면 5중량% 미만, 또는 일부 경우 2중량% 미만, 또는 또다른 경우, 1중량% 미만이고, 중량%는 코팅 조성물의 총 중량에 근거한다. 또한, 본 발명의 일부 코팅 조성물에는 실질적으로 물이 없거나, 또는 일부 경우에는 완전히 물이 없다. 본원에서 이용되는 용어 "실질적으로 없는"은 논의되는 물질이, 존재한다면, 부수적인 불순물로서 조성물에 존재함을 의미한다. 달리 말하자면, 물질은 조성물의 성질에 영향을 미치지 않는다. 본원에서 이용되는 용어 "완전히 없는"은 논의되는 물질이 조성물에 전혀 존재하지 않음을 의미한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 "옥외-내구성" 조성물이다. 본원에서 이용되는 "옥외-내구성"이란 자외선 조사, 기후 및 공격적 환경에 노출되었을 때, 예를 들면 높은 수준의 산업 오염물 또는 해양 환경에 직면할 때, 균열, 백화, 변색, 및 코팅 악화의 다른 징후에 저항하는 코팅 층을 형성하는 조성물을 의미한다.
이전에 개시된 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물은 불화탄소 중합체를 포함한다. 본 발명의 코팅 조성물에 존재하는 불화탄소 중합체는 이런 코팅 조성물을 위한 임의의 적합한 불화탄소 중합체일 수 있다. 적합한 불화중합체의 예는 폴리비닐 플루오라이드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 비닐리덴 공중합체 및 비닐리덴 플루오라이드를 포함한다.
적합한 공중합체의 예는 75중량% 이상, 예를 들면 90중량% 이상의 비닐 또는 비닐리덴 플루오라이드 단위를 갖는 것들을 포함한다. 비닐 또는 비닐리덴 플루오라이드와 함께 공중합되기에 적합한 공단량체의 예는 에틸렌, 프로필렌, 아이소부틸렌, 스티렌, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 다이플루오로클로로에틸렌, 테트라플루오로메틸렌, 트라이플루오로클로로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 비닐 포르메이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 아크릴산 및 이의 염, 메틸 (메트)아크릴레이트, 알릴 (메트)아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, N-부톡시메틸아크릴아미드, 알릴 아세테이트 및 아이소프로펜일 아세테이트를 포함한다. (본원에서 이용되는 "(메트)아크릴" 등의 용어는 아크릴 및 메타크릴 둘 모두를 포함하고자 한다.) 이들 불화중합체는 미국 특허 제2,419,010호, 제2,510,783호, 제2,435,537호, 제2,935,818호, 제2,468,054호 및 제2,970,988호에 상세하게 개시되어 있다.
일부 실시양태에서, 불화탄소 중합체는 폴리스티렌 표준물을 이용한 겔 투과 크로마토그래피로 측정하였을 때 100,000 내지 500,000의 중량 평균 분자량을 갖는다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 불화탄소 중합체는 고형 분산성 입자의 형태이다. 분산성 불화탄소 중합체 입자의 입자 크기는 일부 실시양태에서는 0.1 내지 5.0마이크론, 예를 들면 0.2 내지 4.0마이크론, 또는 일부 경우 0.5 내지 3.5마이크론일 수 있다.
적합한 불화탄소 중합체는 상업적으로 이용가능하고, 예를 들면 펜실베니아주 필라델피아 소재의 아토피나 케미칼스 인코포레이티드에서 상표명 KYNAR(등록상표)로 시판되는 불화탄소 중합체, 및 이탈리아 밀란의 몬테디손 그룹의 계열회사인 오시몬트(Ausimont)에서 상표명 하일라(Hylar: 등록상표) PVDF로서 시판되는 불화탄소 중합체를 포함한다.
일부 실시양태에서, 불화탄소 중합체는 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 30중량% 이상, 예를 들면 40중량% 이상, 일부 경우, 50중량% 이상, 또다른 경우 60중량% 이상, 또다른 경우 65중량% 이상, 일부 경우 70중량% 이상의 양으로 코팅 조성물에 존재한다. 일부 실시양태에서, 불화탄소 중합체는 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 95중량% 이하, 예를 들면 90중량% 이하, 일부 경우 85중량% 이하, 또다른 경우 80중량% 이하, 또다른 경우 75중량% 이하의 양으로 코팅 조성물에 존재한다. 수지 고형물은 하기 개시된 보조 중합체 및 불화탄소 중합체를 포함하지만, 이로 반드시 제한되지는 않는다.
이전에 개시된 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물은 또한 유기 용매를 포함한다. 하기 개시된 보조 중합체와 함께 용액을 형성할 수 있는 한, 임의의 적합한 용매를 사용할 수 있다. 용액은 불화중합체 코팅 조성물을 위한 적합한 연속 상을 제공할 수 있어야만 한다. 적합한 용매는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 케톤, 헤테로사이클, 에스터, 글라이콜, 에터, 에터-에스터, 글라이콜 에터, 글라이콜 에터-에스터, 알콜, 에터-알콜, 프탈레이트 가소화제 및 이의 적합한 혼합물을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다. 프탈레이트 가소화제는 프탈레이트 에스터, 예를 들면 다이에틸헥실 프탈레이트, 다이-아이소노닐 프탈레이트, 다이아이소데실 프탈레이트 및 다이옥틸 프탈레이트를 포함한다.
일부 실시양태에서, 유기 용매는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 20중량% 이상, 예를 들면 25중량% 이상, 또는 일부 경우 35중량% 이상의 양으로 존재한다. 일부 실시양태에서, 유기 용매는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 50중량% 이하, 예를 들면 45중량% 이하, 일부 경우 35중량% 이하의 양으로 존재한다.
본 발명의 코팅 조성물의 일부 실시양태는 (a) 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체; 및 (b) 이민-반응된 산성 기를 포함하는 아크릴 중합체중 하나 이상을 포함하는 보조 중합체를 포함한다. 실제로, 놀랍게도, 이들 특정한 보조 중합체중 하나이상을 포함하면 적어도 일부 경우에서 본 발명의 특정 실시양태에 의해 예상되는 높은 불화탄소 수지 부하량에서조차 개선된 불화탄소 분산액 및 안료 분산액을 제공할 수 있는 것으로 발견되었다. 이들 분산액은 최소한의 큰 입자를 함유하고, 종종 5 이상인 우수한 헤그만(Hegman) 분쇄 값을 갖는다.
또한, 이들 분산액은, 25℃에서 브룩필드 원추 및 플레이트 점도계, 52 스핀들을 이용하여 측정된 0.5rpm에서 센티포아즈 단위로 표현되는 분산액의 점도를 50rpm에서 센티포아즈 단위로 표현된 분산액의 점도를 나눈 값인 틱소트로피 지수로서 정의되는 바람직한 유동학 성질을 나타낼 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 전술된 보조 중합체를 포함하는 불화탄소 중합체 분산액은 9 이하, 일부 경우 7 이하, 또다른 경우 6 이하, 또다른 경우 5 이하의 점도 지수를 나타낸다.
지시된 바와 같이, 일부 실시양태에서, 보조 중합체는 산 작용성 아크릴 중합체를 포함하고, 여기서 산 작용성은 염기 중화된다. 전형적으로, 이런 아크릴 중합체는 적합한 촉매, 예를 들면 유기 퍼옥사이드 또는 아조 화합물, 예를 들면 벤조일 퍼옥사이드 또는 N,N-아조비스(아이소부티로니트릴)의 존재 하에서 당 분야에 잘 공지된 용액 중합 기법에 의해 중합가능한 에틸렌 불포화 단량체로부터 제조된다. 종종 중합은 단량체가 당 분야에 통상적인 기법에 의해 용해되는 유기 용액에서 수행된다. 반응제의 비율과 반응 조건은 바람직한 성질을 갖는 아크릴 중합체를 생성하도록 선택된다.
본 발명의 코팅 조성물에 이용되는 아크릴 중합체를 제조하는데 이용되는 적합한 에틸렌 불포화 단량체의 비-한정적인 예는 카복실산 작용기-함유 단량체, 예를 들면 (메트)아크릴산, 아크릴옥시프로피온산, 크로톤산, 푸마르산, 푸마르산의 모노알킬 에스터, 말레산, 말레산의 모노알킬 에스터, 이타콘산, 이타콘산의 모노알킬 에스터 및 이의 혼합물을 포함한다. 다른 에틸렌 불포화 단량체의 비-한정적인 예는 비닐 단량체, 예를 들면 아크릴산과 메타크릴산의 알킬 에스터, 예를 들면 에틸 (메트)아크릴레아트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 아이소보닐 (메트)아크릴레이트 및 라우릴 (메트)아크릴레이트; 비닐 방향족, 예를 들면 스티렌 및 비닐 톨루엔; 아크릴아마이드, 예를 들면 N-부톡시메틸 아크릴아마이드; 아크릴로니트릴; 말레산과 푸마르산의 다이알킬 에스터; 비닐 및 비닐리덴 할라이드; 비닐 아세테이트; 비닐 에터; 알릴 에터; 알릴 알콜; 이의 유도체 및 이의 혼합물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 카복실산 작용기-함유 단량체는 아크릴 중합체를 제조하는데 이용되는 단량체의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10중량%, 예를 들면 1 내지 5중량%, 일부 경우에는 2 내지 5중량% 또는 또다른 경우 2 내지 3중량%의 양으로 존재한다.
일부 실시양태에서, 보조 아크릴 중합체는 반응성 작용기를 갖는 비교적 저분자량의 열경화성 아크릴 중합체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 열경화성 아크릴 중합체는 5000 내지 50,000, 예를 들면 10,000 내지 30,000, 또는 일부 경우, 10,000 내지 20,000의 범위의 중량 평균 분자량을 갖는다. 이런 열경화성 아크릴 중합체는 상기 개시된 에틸렌 불포화 단량체와 반응성 작용기-함유 에틸렌 불포화 단량체의 중합 반응 생성물이다.
반응성 작용기 함유 중합체는 자가 축합할 수 있는 작용기를 함유하는 자기 반응성 작용기 함유 단량체, 예를 들면 N-부톡시 메틸아크릴아마이드의 중합 반응 생성물을 포함할 수 있다. 다른 유용한 반응성 작용기 함유 에틸렌 불포화 단량체는 하이드록실 작용성 단량체, 예를 들면 하이드록시 에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시 프로필 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시 부틸 (메트)아크릴레이트, 및 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 에폭시 작용성 단량체, 예를 들면 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 및 알릴 글리시딜 에터, 및 카복실산 작용성 단량체, 예를 들면 상기 언급된 것들을 포함한다.
개시된 바와 같이, 일부 실시양태에서, 보조 아크릴 중합체는 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체를 포함한다. 본원에서 이용되는 "염기 중화된"은 아크릴 중합체의 산 작용기의 적어도 일부가 염기로 중화되어 카복실레이트 염 기를 형성함을 의미한다. 일부 실시양태에서, 중화도는 총 이론적 중화 당량의 0.2 이상, 예를 들면 0.2 내지 2.0, 일부 경우 0.5 내지 1.5, 예를 들면 0.8 내지 1.2이다. 적합한 중화제는 무기 및 유기 염기, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아, 아민, 하나 이상의 1차, 2차 또는 3차 아미노 기 및 하나 이상의 하이드록실 기를 갖는 알콜 아민을 포함한다. 적합한 아민은 알칸올아민, 예를 들면 모노에탄올아민, 다이에탄올아민, 다이메틸아미노에탄올, 다이아이소프로판올아민 등, 및 또한 알킬아민, 예를 들면 다이부틸아민, 트라이에틸아민 등을 포함한다.
염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체는 아크릴 중합체의 수성 유화액의 형태가 아니다.
전술된 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체에 추가하여, 또는 이 중에서, 본 발명의 코팅 조성물의 일부 실시양태는 이민-작용된 산 기를 포함하는 아크릴 중합체를 포함한다. 이민-개질된 산 기는 본원에 참고로 혼입되어 있는 미국 특허 제3,290,416호에 개시된 것들을 포함하여 당 분야의 숙련자들에게 공지된 임의의 수단에 의해 제공될 수 있다.
특정한, 일부 실시양태에서, 이민-개질된 산 유니트는 먼저 상기 개시된 바와 같은 산 작용성 아크릴 중합체를 제조한 후, 이민을 갖는 이런 중합체 상의 산성 유니트와 반응시킴으로써 제공된다. 다양한 알킬렌이민 및 치환된 알킬렌이민을 이용하여 산성 기를 개질시킬 수 있다. 이들은 일반적으로 하기 화학식 1에 상응한다:
[화학식 1]
Figure pct00001
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4 및 R5는 동일하거나 상이하고, 각각, 수소; 탄소수 20 이하의 알킬, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필 등; 아릴, 예를 들면 페닐 등; 알크아릴, 예를 들면 톨일, 자일릴 등; 또는 아르알킬, 예를 들면 벤질, 펜에틸 등이다. 상기 화학식에서 R6은 수소, 또는 탄소수 약 6 이하의 저급 알킬 라디칼이고, n은 0 또는 1이다.
상기 화학식에 의해 고안된 기는 시아노, 할로, 아미노, 하이드록시, 알콕시, 카브알콕시 및 니트릴과 같은 치환기를 비롯하여 개시된 부류의 치환된 기를 포함하고자 한다. 따라서 치환된 기는 시아노알킬, 할로알킬, 아미노알킬, 하이드록시알킬, 알콕시알킬, 카브알콕시알킬, 및 존재하는 경우 아릴, 알크아릴 및 아르알킬 기의 유사한 치환된 유도체일 수 있다.
상기 기의 일부 조합을 함유하는 화합물이 예를 들면 입체 장애 또는 분자내 상호작용과 같은 인자로 인해 수득될 수 없다는 것이 당 분야의 숙련자들에게 인식될 것이다. 이런 이유로, 개시된 부류의 화합물의 대부분에서, R1 내지 R6으로 표현되는 기중 하나 및 일반적으로 여러 개가 수소를 나타낼 것이다.
상기 개시된 화학식의 범위에 포함되며, 본 발명에서 이용하기에 적합한 물질의 구체적인 비-한정적인 실시예는 에틸렌이민(아지리딘); 1,2-프로필렌이민(2-메틸 아지리딘); 1,3-프로필렌이민(아제티딘); 1,2-도데실렌이민(2-데실 아지리딘); 1,1-다이메틸에틸렌이민(2,2-다이메틸 아지리딘); 페닐 에틸렌이민(2-페닐 아지리딘); 톨일 에틸렌이민(2-(4-메틸페닐)아지리딘); 벤질 에틸렌이민(2-페닐메틸 아지리딘); 1,2-다이페닐 에틸렌이민(2,3-다이페닐 아지리딘); 하이드록시에틸 에틸렌이민(2-(2-하이드록시에틸)아지리딘); 아미노에틸 에틸렌이민(2-(2-아미노에틸)아지리딘); 2-메틸 프로필렌이민(3-메틸 아제티딘); 3-클로로프로필 에틸렌이민(2-(3-클로로프로필)아지리딘); N-(시아노에틸)에틸렌이민(1-시아노에틸 아지리딘); N-페닐 에틸렌이민(1-페닐 아지리딘); N-톨일 에틸렌이민(1-(2-메틸페닐)아지리딘); 및 N-(p-클로로페닐)에틸렌이민(1-(4-클로로페닐)아지리딘), 및 또한 이의 혼합물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 이민과 산 작용성 아크릴 중합체를 혼합하고 온화한 온도, 예를 들면 50℃ 내지 160℃(바람직한 반응 시간에 따라 더 높거나 더 낮은 온도를 사용할 수 있다)로 가열할 때 이민과의 반응이 일어난다. 일부 실시양태에서, 적어도 일부 이민-개질이 수득되는 한, 존재하는 카복실 기의 모두 또는 일부가 아민과 반응하면 개질된 성질이 달성될 수 있고, 반응 정도는 사용되는 이민의 양에 근거한다. 일부 실시양태에서는, 총 메타크릴레이트 중합체에 근거하여 0.1중량% 이상의 산성 유니트가 이민과 반응되는 것만이 필요하다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 전술된 보조 아크릴 중합체중 임의의 것을 포함하고, 여기서, 중합체는 다량체 거대단량체 및 다량체 거대단량체가 연장되는 코어를 포함하며, 여기서 다량체 거대단량체는 반응성 작용기를 포함하고, 1.0 내지 30.0의 범위의 평균 작용성을 갖고, 코어는 총 중합체 중량의 10중량% 미만이다. 이런 중합체, 및 또한 이의 제조 방법은 2008년 2월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/040,371호에 개시되어 있고, 이는 본원에 참고로 혼입되어 있다.
일부 실시양태에서, 보조 중합체는 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 10중량% 이상, 예를 들면 15중량% 이상, 일부 경우 20중량% 이상의 양으로 코팅 조성물에 존재한다. 일부 실시양태에서, 보조 중합체는 코팅 조성물의 50중량% 이하, 예를 들면 40중량% 이하, 일부 경우 30중량% 이하의 양으로 코팅 조성물에 존재한다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물의 일부 실시양태는 보조 중합체의 작용기와 반응성인 작용기를 갖는 경화제를 포함한다. 하이드록실 및/또는 카복실 작용기-함유 물질의 가교결합에 적합한 경화제는 아미노플라스트 수지를 포함한다. 아미노플라스트 수지는 알데하이드와 아미노 또는 아미도-기를 갖는 물질과의 축합 생성물에 근거한다. 알콜 및 포름알데하이드와 멜라민, 우레아 또는 벤조구안아민과의 반응에서 수득된 축합 생성물이 가장 흔하다. 사용된 알데하이드는 가장 흔하게는 포름알데하이드였지만, 아세트알데하이드, 크로톤알데하이드, 아크롤레인, 벤즈알데하이드, 푸르푸랄, 글리옥살 등과 같은 다른 알데하이드로부터 다른 유사한 축합 생성물이 제조될 수 있다. 아미노플라스트 수지는 종종 메틸올 또는 다른 알킬올 기를 함유하고, 많은 경우, 이들 알킬올 기의 적어도 일부는 알콜과의 반응에 의해 에터화되어 유기 용매 용해성 수지를 제공한다. 흔히 이용되는 아미노플라스트 수지는 메탄올 또는 부탄올로 실질적으로 알킬화된다. 적합한 아미노플라스트 수지는 사이텍 인더스트리즈 인코포레이티드(Cytec Industries, Inc.)의 상표명 사이멜(CYMEL: 등록상표)로 시판되는 것들, 솔루티아 인코포레이티드(Solutia, Inc.)에서 상표명 레지멘(RESIMENE: 등록상표)으로 시판되는 것들 및 BASF에서 상표명 루위팔(LUWIPAL: 등록상표)로 시판되는 것들을 포함한다.
다른 유용한 경화제는 하이드록실 및/또는 아민 작용기-함유 물질을 가교결합시키는데 유용한 폴리아이소시아네이트를 포함한다. 본원에서 이용될 수 있는 적합한 다이아이소시아네이트의 예는 톨루엔 다이아이소시아네이트, 4,4'-메틸렌-비스(사이클로헥실 아이소시아네이트), 아이소포론 다이아이소시아네이트, 2,2,4- 및 2,4,4-트라이메틸 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트의 이성질체 혼합물, 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 테트라메틸 자일릴렌 다이아이소시아네이트 및 4,4'-다이페닐메틸렌 다이아이소시아네이트를 포함한다. 또한, 다양한 폴리올, 예를 들면 폴리에스터 폴리올의 블록킹된 폴리아이소시아네이트 예비중합체를 사용할 수 있다. 적합한 블록킹제의 예는 승온, 즉 80 내지 200℃의 온도에서 방해물을 제거하는 물질들을 포함한다. 적합한 블록킹제는 저급 지방족 알킬, 예를 들면 메탄올, 옥심, 예를 들면 메틸 에틸 케톡심, 및 락탐, 예를 들면 카프롤락탐을 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물의 일부 실시양태는 경화제의 반응성 작용기와 보조 중합체의 반응성 작용기 사이의 반응을 촉매하기 위한 하나 이상의 경화 촉매를 포함한다. 일부 실시양태에서, 경화 촉매는 산 촉매를 포함한다. 본 발명을 실시할때 종종 이용되는 산 촉매는 설폰산 촉매이다. 적합한 설폰산 촉매의 예는 p-톨루엔 설폰산, 나프탈렌 설폰산 유도체, 알킬벤젠 설폰산 유도체, 알킬 설폰산 등 및/또는 이의 조합을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
그러나, 본 발명의 일부 실시양태에서, 산 촉매는 중합성 아이소시아네이트 개질된 에폭시 블록킹된 설폰산 에스터이다. 일부 실시양태에서, 이런 아이소시아네이트 개질된 블록킹된 설폰산 에스터 촉매는 하기 화학식 2로 표현되며, 촉매의 분자량은 약 1000 이상이다:
[화학식 2]
Figure pct00002
상기 식에서,
Z는 H 또는 화학식
Figure pct00003
의 아이소시아네이트 유래된 잔기이고,
R1은 1가 또는 2가 C1 -18 알킬, C1 -18 알킬렌 또는 C1 -18 모노- 또는 다이-알킬 치환된 페닐 또는 나프틸이고, 이들은 선택적으로 1 내지 2개의 설폰산 기로 치환되며,
R2는 H, 1가 또는 다가 C1 -18 알킬, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F이고, 이들은 선택적으로 글리시딜 또는 글리시딜 유래된 잔기, 예를 들면
Figure pct00004
로 치환되고,
R3는 C1 -18 알킬, 알켄일, 사이클로알킬, 아릴 또는 중합성 잔기이고, 이들은 선택적으로 에스터, 에터 또는 아이소시아네이트 작용기 또는 아이소시아네이트 유래된 기를 함유하고,
A는 화학식
Figure pct00005
(여기서, R4는 H 또는 -CH2-이고, R5 및 R6은 동일하거나 상이하고, 각각의 R5 및 R6은 H, C1-C12 알킬이거나 또는 R4와 R5가 함께 C6-C12 사이클로알킬을 형성한다)의 구조를 갖는 에폭시 기의 개환 반응으로부터 유래된 다가 연결기 잔기이고,
n은 1 내지 10이고, 여기서 n이 1보다 크면, R1, R2 또는 R3중 하나 이상이 적어도 이작용성이고,
X는 선택적이고, 카복시 또는 옥시일 수 있다.
이런 촉매 및 제조 방법은 본원에 참고로 혼입되어 있는 미국 특허 제5,102,961호에 보다 완전히 개시되어 있다. 상업적으로 이용가능한 이런 촉매의 한가지 예는 코넥티컷주 노르워크 소재의 킹 인더스트리즈(King Industries)에서 공급하는 나큐어(Nacure: 등록상표) 5414이다.
놀랍게도, 상기 개시된 중합성 아이소시아네이트 개질된 에폭시 블록킹된 설폰산 에스터 촉매를 이용하면 다른 경화 촉매가 사용된 이런 분산액에 비해 틱소트로피 지수(전술된 바와 같은)에 의해 정의된 상당히 더 바람직한 유동학적 성질을 나타내는 불화중합체 분산액이 생성될 수 있는 것으로 발견되었다. 결과적으로, 본 발명은 또한 (1) 불화탄소 중합체; (2) 유기 용매; (3) 반응성 작용기를 포함하는 열경화성 보조 중합체; (4) 보조 중합체의 작용기에 대해 반응성이 작용기를 갖는 경화제, 및 (5) 중합성 아이소시아네이트 개질된 에폭시 블록킹된 설폰산 에스터를 포함하는 경화 촉매를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.
일부 실시양태에서, 산 촉매는 0.1 내지 15.0 중량%, 예를 들면 0.2 내지 10.0 중량%, 일부 경우 0.2 내지 1.0 중량%의 양으로 존재한다. 이들 중량%는 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량에 근거한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 "초분산제(hyperdispersant)", 예를 들면 미국 특허 출원 제6,017,639호, 컬럼 6, 6 내지 65행에 개시된 것들을 포함하고, 이 인용 문헌은 본원에 참고로 개시되어 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일부 실시양태에서, 이런 초분산제는 불소화된 음이온 분산제, 예를 들면 불소화된 알킬 포스페이트 부분적 에스터, 불소화된 알킬설폰산 염, 및/또는 불소화된 알킬카복실산 염을 포함한다. 일부 실시양태에서, 이런 초분산제는 코팅 조성물의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 0.005 내지 5.0중량%, 예를 들면 0.01 내지 3.0중량% 또는 일부 경우 0.1 내지 1.0중량%의 양으로 본 발명의 코팅 조성물에존재한다.
그러나, 다른 양태에서, 본 발명의 코팅 조성물에는 초분산제가 실질적으로 없거나, 일부 경우 완전히 없다. 본원에서 이용되는 "실질적으로 없는" 이란 용어는 본 발명의 코팅 조성물 중의 초분산제의 실질적 부재와 관련하여 이용되는 경우, 임의의 이런 초분산제는, 존재하는 경우, 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 0.005중량% 미만의 양으로 코팅 조성물에 존재함을 의미한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 또한 착색제를 포함한다. 본원에서 이용되는 용어 "착색제"란 색 및/또는 다른 불투명성 및/또는 다른 시각적 효과를 조성물에 부여하는 임의의 물질을 의미한다. 착색제는 별개의 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크와 같은 임의의 적합한 형태로 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 둘 이상의 착색제의 혼합물을 본 발명의 코팅 조성물에서 이용할 수 있다.
예시적인 착색제는 특수 효과 조성물뿐만 아니라 안료, 염료 및 틴트(tint), 예를 들면 페인트 산업계에서 이용되는 것들 및/또는 드라이 컬러 매뉴팩쳐러 어소시에이션(Dry Color Manufacturers Association: DCMA)에 열거된 것들을 포함한다. 착색제는 사용조건 하에서 불용성이지만 습윤성일 수 있는 미분된 고형 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기물 또는 무기물일 수 있고, 응집되거나 비-응집될 수 있다. 착색제는 분쇄 비히클, 예를 들면 아크릴 분쇄 비히클을 이용함으로써 코팅으로 혼입될 수 있고, 분쇄 비히클의 이용은 당 분야의 숙련자들에게 익숙할 것이다.
예시적인 안료 및/또는 안료 조성물은 카바졸 다이옥사진 조질 안료, 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 유형(레이크), 벤즈이미다졸론, 축합물, 금속 착체, 아이소인돌린온, 아이소인돌린 및 다환상 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌, 페린온, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 다이옥사진, 트라이아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 다이케토 피롤로 피롤 레드("DPPBO red"), 이산화티탄, 카본 블랙, 니켈 안티몬 티타네이트, 산화 크롬, 레드 아이언 옥사이드(red iron oxide), 옐로우 아이언 옥사이드, 오렌지 아이언 옥사이드, 및 투명한 산화철 및 이의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 용어 "안료" 및 "착색된 충진제"는 상호 교환되어 이용될 수 있다.
예시적인 염료는 용매 및/또는 수성 근거한 것들, 예를 들면 프탈로 그린 또는 블루, 산화철, 비스무쓰 바나데이트, 안트라퀸온, 페릴렌, 알루미늄 및 퀴나크리돈을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
예시적인 틴트는 수성 또는 수혼화성 담체에 분산되는 안료, 예를 들면 데구사 인코포레이티드(Degussa, Inc.)에서 시판하는 아쿠아-켐(AQUA-CHEM) 896, 이스트만 케미칼 인코포레이티드의 어큐레이트 디스퍼젼스(Accurate Dispersions) 부서에서 판매하는 카리스마 컬러런츠(Charisma Colorants) 및 맥시토너 인더스트리얼 컬러런츠(Maxitoner Industrial Colorants)를 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다.
상기 언급된 바와 같이, 착색제는 나노입자 분산액을 포함하지만 이로 제한되지 않은 분산액의 형태일 수 있다. 나노입자 분산액은 바람직한 가시적 색 및/또는 불투명성 및/또는 시각적 효과를 생산하는 하나 이상의 고도로 분산된 나노입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 나노입자 분산액은 150nm 미만, 예를 들면 70nm 미만, 또는 30nm 미만의 입자 크기를 갖는 안료 또는 염료와 같은 착색제를 포함할 수 있다. 저장용 유기 또는 무기 안료를 0.5mm 미만의 입자 크기를 갖는 분쇄 매질을 이용하여 밀링함으로써 나노입자가 생산될 수 있다. 예시적인 나노입자 분산액 및 이의 제조 방법은 본원에 참고로 혼입되어 있는 미국 특허 제6,875,800B2호에서 확인된다. 나노입자 분산액은 또는 결정화, 침전, 기상 축합 및 화학적 저작(즉, 부분적 용해)에 의해 생산될 수 있다. 코팅 내에서 나노입자의 재응집을 최소화하기위해, 수지 코팅된 나노입자의 분산을 이용할 수 있다. 본원에서 이용되는 "수지 코팅된 나노입자의 분산액"은 나노입자와 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 별개의 "복합 마이크로입자"가 분산되어 있는 연속 상을 의미한다. 수지 코팅된 나노입자의 예시적인 분산액 및 이의 제조 방법이 2004년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 공개 공보 제2005-0287348A1호, 2003년 6월 24일자로 출원된 미국 가출원 제60/482,167호 및 2006년 1월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제11/337,062호(이들은 본원에 참고로 인용되어 있다)에서 확인된다.
본 발명의 코팅 조성물에서 사용될 수 있는 예시적인 특수 효과 조성물은 반사, 펄감, 금속성 광택, 인광, 형광, 광색성, 광민감성, 열색성, 고니오크로미즘(goniochromism) 및/또는 색 변화와 같은 하나 이상의 외형적 효과를 생성하는 안료 및/또는 조성물을 포함한다. 추가의 특수 효과 조성물은 다른 인지가능한 성질, 예를 들면 불투명성 또는 질감을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 특수 효과 조성물은 코팅을 다른 각도에서 보았을 때 코팅의 색이 변화하는 색 변이를 생성할 수 있다. 예시적인 색 효과 조성물은 본원에 참고로 혼입되어 있는 미국 특허 출원 제6,894,086호에서 확인된다. 추가의 색 효과 조성물은 투명한 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명한 액정 안료, 액정 코팅 및/또는 간섭이 물질의 표면과 공기 사이의 굴절 지수 차이가 아니라 물질 내부의 굴절 지수 차이로 인해 발생하는 임의의 조성물을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 광원에 노출되었을 때 색을 가역적으로 변화시키는 광민감성 조성물 및/또는 광색성 조성물이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 광색성 및/또는 광민감성 조성물은 특정 파장의 조사에 노출됨으로써 활성화될 수 있다. 조성물이 여기되면, 분자 구조가 변화되고, 다른 구조가 조성물의 원래 색상과는 상이한 새로운 색을 나타낸다. 조사에 대한 노출이 제거되면, 광색성 및/또는 광민감성 조성물이 휴지 상태로 돌아올 수 있고, 여기서, 조성물의 원래의 색이 돌아온다. 일부 실시양태에서, 광색성 및/또는 광민감성 조성물은 비-여기된 상태에서는 무색일 수 있고 여기된 상태에서는 색을 나타낸다. 풀 컬러(Full color) 변화가 몇 밀리세컨드 내지 몇분, 예를 들면 20초 내지 60초에서 나타날 수 있다. 광색성 및/또는 광민감성 조성물은 광색성 안료를 포함한다.
일부 실시양태에서, 광민감성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 예를 들면 공유결합에 의해 중합가능한 성분의 중합성 물질 및/또는 중합체와 연결되고/되거나 적어도 부분적으로 결합될 수 있다. 광민감성 조성물이 코팅으로부터 이동하여 기판으로 결정화되는 일부 코팅에서와는 대조적으로, 본 발명의 일부 실시양태에 따른 중합체 및/또는 중간가능한 성분과 연결되고/되거나 이에 적어도 부분적으로 결합되는 광민감성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 최소한의 코팅으로부터의 이동을 갖는다. 예시적인 광민감성 조성물 및/또는 광색성 조성물 및 이의 제조 방법은 본원에 참고로 혼입되어 있는 미국 특허 출원 공개 공보 제2006-0014099A1호에서 확인된다.
일반적으로, 착색제는 바람직한 시각적 및/또는 색 효과를 부여하기에 충분한 임의의 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 착색제는 본 발명의 조성물의 1 내지 65중량%, 예를 들면 3 내지 40중량% 또는 5 내지 35중량%를 구성할 수 있고, 중량%는 조성물의 총 중량에 근거한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 20 내지 80중량%, 예를 들면 50 내지 80중량%, 일부 경우 60 내지 70중량%의 고형물 함량(수지 고형물 + 안료 고형물)을 갖는다.
부식 억제성 안료 유형, 예를 들면 크로메이트, 실리카, 포스페이트 및 몰리브데이트, 및 또한 미국 특허 출원 공개 공보 제2008-0022886A1호의 [0020] 내지 [0083] 및 [0108] 내지 [0109]에 개시된 것들이 본 발명에서 이용하기에 적합하고, 상기 인용 부분은 본원에 참고로 혼입되어 있다. 본 발명에서 이용하기에 적합한 증량제 또는 충진제 안료는 카올린, 활석, 탄산칼슘, 규조토, 합성 규화칼슘, 페릴라이트, 셀룰로즈 섬유, 분쇄된 실리카, 하소된 클레이, 미세구, 훈연 실리카, 처리된 훈연 실리카, 이산화티탄, 습윤 분쇄된 운모, 합성 섬유, 스노브라이트(snobrite) 클레이, 벤토나이트 클레이, 미분된 운모, 아타풀자이트 클레이 및 알루미나 삼수화물을 포함한다.
개시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시양태는 낮은 광택 코팅을 생산하기에 적합한 코팅 조성물에 관한 것이다. 본원에서 이용되는 용어 "광택"은 코팅이 빛을 반사하는 능력을 의미하고, 더 높은 광택 값은 더 많은 양의 반사광에 상응한다. 당 분야의 숙련자들에게 이해되는 바와 같이, 광택 측정치는 가드너 인스트루먼트 캄파니 인코포레이티드(Gardner Instrument Company, Inc.)에서 이용가능한 BYK 헤이즈 광택계를 이용하여 측정될 수 있다. 본원에서 이용되는 용어 "60° 광택"은 이런 BYK/헤이즈 광택계를 이용하여 60°각도에서 측정된 코팅된 기판의 광택을 의미한다. 본원에서 이용되는 용어 "낮은 광택 코팅"은 상기 개시된 바와 같이 측정하였을 때 20 광택 단위 이하, 일부 경우 10 광택 단위 이하, 또는 또다른 경우 5 광택 단위 이하의 60° 광택을 갖는 코팅을 의미한다. 일부 실시양태에서, 이러한 본 발명의 코팅 조성물은 20밀 이하의 필름 두께로 적용되었을 때 낮은 광택 코팅을 생성할 수 있다.
낮은 광택 코팅을 생산하기에 적합한 코팅 조성물을 달성하기 위하여, 본 발명의 코팅 조성물의 일부 실시양태는 평탄화제를 포함한다. 본원에서 이용되는 용어 "소광제"는 코팅 조성물에 첨가되어 이런 조성물로부터 침착된 코팅 필름의 광택을 감소시키는 물질, 예를 들면 안료를 의미한다. 일부 경우, 당 분야의 숙련자들에게 이해되는 바와 같이, 코팅 조성물에서 낮은 광택 코팅을 생성할 수 있는 것은 소광제를 코팅 조성물에 첨가하기 때문이다.
소광제는 무기 또는 유기 물질을 포함할 수 있고, 이들 둘 모두 또는 어느 하나는 본 발명의 코팅 조성물에서 사용하기에 적합하다. 본 발명의 코팅 조성물에 사용하기에 적합한 무기 소광제의 예는 무정형 또는 발연성 실리카, 실리카 겔, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 지르콘, 산화주석, 마그네시아 또는 이의 혼합물을 포함한다. 무기 소광제는 처리되지 않거나, 또는 유기 화합물, 예를 들면 적합한 왁스 유형으로 표면 처리되거나 또는 무기 화합물로 표면 처리될 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물에 사용하기에 적합한 유기 소광제의 예는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 등가의 또는 유사한 광학 성질을 갖는 다른 중합체를 포함한다. 다른 적합한 유기 소광제의 예는 Al, Zn, Ca 또는 Mg 스테아레이트, 왁스성 화합물, 예를 들면 미분된 폴리프로필렌 왁스, 및 우레아-포름알데하이드 축합물이다.
그러나, 일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 산성 소광제, 예를 들면 무정형 실리카 겔, 무정형 또는 발열성 실리카, 실리카 겔 및 침전된 실리카를 포함한다. 인지되는 바와 같이, 실리카 입자는 자연에서 산성인 표면을 갖고 있다. 그 결과, 이런 소광제는 본원에서 "산성 소광제"로서 언급된다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 염기 중화되는 산성 소광제를 포함한다. 본원에서 이용되는 "염기 중화된"은 소광제를 언급하면서 사용되는 경우, 산성 소광제 입자 상의 산 작용기의 적어도 일부가 염기로 중화되어 카복실레이트 염 기를 형성함을 의미한다. 일부 실시양태에서, 중화 정도는 총 이론적 중화 당량의 0.2 이상, 예를 들면 0.2 내지 2.0, 일부 경우 0.5 내지 1.5, 예를 들면 0.8 내지 1.2이다. 적합한 소광제는 무기 및 유기 염기, 예를 들면 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체와 관련되어 전술된 바와 같은 것들을 포함한다.
일부 실시양태에서, 염기 중화된 산성 소광제는 1 내지 50체적%, 예를 들면 5 내지 30체적%, 일부 경우 10 내지 20체적%의 양으로 본 발명의 코팅 조성물에 존재하고, 체적은 액체 코팅 조성물의 총 체적에 근거한다.
놀랍게도, 산성 소광제의 중화가, 적어도 일부 경우, 염기 중화되지 않은 산성 소광제를 포함하는 이런 분산액과 비교하였을 때, 본 발명의 일부 양태에 의해 예상되는 비교적 높은 산성 소광제 부하량 및 높은 불화탄소 수지 부하량에서조차 개선된 불화탄소 분산액 및 안료 분산액을 제공할 수 있는 것으로 발견되었다. 이들 분산액은 10 이하, 일부 경우 8이하의 틱소트로피 지수(상기 정의되어 있음)를 나타낼 수 있지만, 염기 중화되지 않은 산성 소광제를 함유하는 동일한 분산액의 틱소트로피 지수는 훨씬 더 높고, 일부 경우에 30을 넘는 틱소트로피 지수를 나타낸다.
유동 및 평탄화뿐만 아니라 유동학, 안료 분산 및 경화를 제어하기 위해 당 분야에서 인지되는 다른 유형의 첨가제를 이용할 수 있다. 종종, 일부 착색의 경우 UV 흡수제 및 안정화제를 포함하는 것이 유리할 수 있다. 특히 유용한 UV 안정화제는 스위스 바젤 소재의 시바 스페셜티 케미칼스(Ciba Specialty Chemicals)에서 상표명 TINUVIN으로 시판하는 것들을 포함한다.
본원의 실시예는 본 발명의 코팅 조성물을 제조하기에 적합한 방법을 예시한다.
본 발명의 코팅 조성물은 식물, 나무, 종자, 농업적 땅, 예를 들면 방목지, 농경지 등; 잔디로 덮인 땅, 예를 들면, 잔디밭, 골프 코스, 운동장 등 및 다른 땅, 예를 들면 숲 등뿐만 아니라, 인간 및/또는 동물 기질, 예를 들면 케라틴, 털, 피부, 이, 손톱 등을 비롯한 다양한 기질에 적용하기에 적합하다.
적합한 기질은 종이, 보드지, 마분지, 합판 및 압축 섬유 보드, 경재, 연재, 우드 비니어, 파티클보드, 칩보드, 배향된 스트랜드 보드 및 섬유판을 비롯한 셀룰로스-함유 물질을 포함한다. 이런 물질은 전적으로 목재, 예를 들면 소나무, 오크, 단풍나무, 마호가니, 벚나무 등으로 제조될 수 있다. 그러나 일부 경우 이들 물질은 수지 물질과 같은 다른 물질과 조합된 목재, 즉 목재/수지 복합체, 예를 들면 페놀 복합체, 목재 섬유와 열가소성 중합체의 복합체 및 시멘트, 섬유 또는 플라스틱 클래딩으로 강화된 목재 복합체를 포함할 수 있다.
적합한 금속 기판은 포일, 시트 또는 냉연 강, 스테인레스 강, 및 아연 금속, 아연 화합물 및 아연 합금중 임의의 것으로 표면 처리된 강(전기아연도금된 강, 고온-침지된 아연도금된 강, 갈바닐(GALVANNEAL) 강 및 아연 합금으로 도금된 강 포함), 구리, 마그네슘 및 이의 합금, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금, 예를 들면 GALFAN, GALVALUME, 알루미늄 도금된 강 및 알루미늄 합금 도금된 강 기판으로 구축된 가공물을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다. 용접가능한 아연-풍부한 또는 철 인화물-풍부한 유기 코팅으로 코팅된 강 기판(예를 들면 냉연 강 또는 상기 열거된 강 기판중 임의의 것)이 또한 본 발명의 방법에 이용하기에 적합하다. 이런 용접가능한 코팅 조성물은 예를 들면 미국 특허 제4,157,924호 및 제4,186,036호에 개시되어 있다. 예를 들면 인산 금속 용액, 하나 이상의 IIIB족 또는 IVB족 금속을 함유하는 수용액, 또는 유기포스페이트 용액, 유기포스포네이트 용액 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 용액으로 전처리되었을 경우, 냉연 강 또한 적합하다. 또한 적합한 금속 기판은 은, 금 및 이의 합금을 포함한다.
적합한 실리카틱(silicatic) 기판의 예는 유리, 도자기 및 세라믹이다.
적합한 중합성 기판의 예는 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 멜라민 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈 및 상응하는 공중합체 및 블록 공중합체, 생분해성 중합체 및 천연 중합체, 예를 들면 젤라틴이다.
적합한 텍스타일 기재의 예는 폴리에스터, 개질된 폴리에스터, 폴리에스터 혼방 패브릭, 나일론, 면, 면 혼방 패브릭, 황마, 아마, 대마 및 모시, 비스코스, 울, 실크, 폴리아미드, 폴리아미드 혼방 패브릭, 폴리아크릴로니트릴, 트라이아세테이트, 아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에스터 마이크로섬유 및 유리 섬유 패브릭으로 구성된 섬유, 얀, 실, 니트, 직조물, 부직물 및 의류이다.
적합한 가죽 기재의 예는 가죽(grain leather)(예를 들면 양, 염소 또는 소로부터의 나파(nappa) 및 송아지 또는 소로부터의 박스-레더(box-leather)), 스웨이드 가죽(예를 들면 양, 염소 또는 송아지로부터의 벨루어 및 사냥 가죽), 잘라진 벨루어(예를 들면 소 또는 송아지 피부로부터), 사슴가죽 및 누벅(nubuk) 가죽이고; 또한 양모 가죽 및 털(예를 들면 털을 갖고 있는 스웨이드 가죽)이다. 가죽은 임의의 통상적인 무두질 방법에 의해 무두질될 수 있고, 특히 식물성, 광물성, 합성 및 조합된 무두질(예를 들면 크롬 무두질, 지르코닐 무두질, 알루미늄 무두질 또는 반-크롬 무두질) 처리될 수 있다. 필요한 경우, 가죽은 또한 재무두질 될 수 있고; 재무두질의 경우, 재 무두질에 통상적으로 이용되는 임의의 무두질제, 예를 들면 광물성, 식물성 또는 합성 무두질제, 예를 들면 크롬, 지르코닐 또는 알루미늄 유도체, 케브라초, 밤 또는 미모사 추출물, 방향족 합성 무두질제(syntan), 폴리우레탄, (메트)아크릴산 화합물 또는 멜라민의 (공)중합체, 다이시아노다이아미드 및/또는 우레아/포름알데하이드 수지가 이용될 수 있다.
적합한 압축가능한 기질의 예는 포말성 기질, 액체로 충진된 중합성 낭(bladder), 공기 및/또는 기체로 충진된 중합성 낭 및/또는 혈장으로 충진된 중합성 낭을 포함한다. 본원에서 이용되는 용어 "포말성 기질"이란 오픈 셀 포말 및/또는 클로즈드 셀 포말을 포함하는 중합성 또는 천연 물질을 의미한다. 본원에서 이용되는 용어 "오픈 셀 포말"이란 다수의 서로 연결되는 공기 챔버를 포함하는 포말을 의미한다. 본원에서 이용되는 용어 "클로즈드 셀 포말"이란 일련의 별개의 닫힌 공극을 포함하는 포말을 의미한다. 예시적인 포말 기질은 폴리스티렌 포말, 폴리메타크릴이미드 포말, 폴리비닐클로라이드 포말, 폴리우레탄 포말, 폴리프로필렌 포말, 폴리에틸렌 포말 및 폴리올레핀 포말을 포함한다. 예시적인 폴리올레핀 포말은 폴리프로필렌 포말, 폴리에틸렌 포말 및/또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 포말을 포함한다. EVA 포말은 평평한 시트 또는 널빤지 또는 주조된 EVA 포말, 예를 들면 신발 중창을 포함할 수 있다. 서로 다른 유형의 EVA 포말은 서로 다른 유형의 표면 다공성을 가질 수 있다. 주조된 EVA는 밀집된 표면 또는 "스킨"을 포함할 수 있는 반면, 평평한 시트 또는 널빤지는 다공성 표면을 나타낼 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 다른 것들 중에서도 분무, 붓질, 침지 및 롤 코팅을 비롯한 다양한 방법중 임의의 것에 의해 이런 기판에 적용될 수 있다. 그러나, 일부 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 롤 코팅에 의해 금속 코일에 적용되기에 특히 적합하다. 결과적으로, 본 발명은 또한 금속 기판을 코일 코팅하는 방법 및 코일 코팅된 기판에 관한 것이다. 본 발명의 코일 코팅 방법에서, 코일 코팅 장치는 본 발명의 코일 조성물을 적용하는데 이용된다. 코팅 조성물은 종종 습윤 필름 두께가 1 내지 10밀이 되도록 적용된다. 그런 다음, 코팅은 예를 들면 200 내지 300℃의 온도에서 10 내지 50초동안 경화되어 예를 들면 0.5 내지 6밀의 필름 두께를 갖는 경화된 무수 필름을 형성한다.
본 발명은 또한 기판을 분무 코팅하는 방법 및 분무 코팅된 기판에 관한 것이다. 본 발명의 분무 코팅 방법에서, 분무 코팅 장치는 본 발명의 코팅 조성물을 적용하는데 이용된다. 코팅 조성물은 종종 습윤 필름 두께가 1 내지 4밀이 되도록 적용된다. 그런 다음, 코팅은 예를 들면 200 내지 300℃의 온도에서 5 내지 20분동안 경화되어 예를 들면 0.3 내지 2밀의 필름 두께를 갖는 경화된 무수 필름을 형성한다.
본 발명은 또한 기판을 압출 코팅하는 방법 및 압출 코팅된 기판에 관한 것이다. 본 발명의 압출 코팅 방법에서, 압출 코팅 장치는 본 발명의 코팅 조성물을 적용하는데 이용된다. 코팅 조성물은 종종 습윤 필름 두께가 1 내지 6밀이 되도록 적용된다. 그런 다음, 코팅은 예를 들면 200 내지 500℃의 온도에서 10초 내지 20분동안 경화되어 예를 들면 0.3 내지 4밀의 필름 두께를 갖는 경화된 무수 필름을 형성한다.
본 발명은 또한 다층 복합 코팅에 관한 것이다. 본 발명의 다층 복합 코팅 조성물은 베이스코트(종종 착색된 유색 코트)로서 작용하는 베이스코트 필름 형성 조성물 및 탑코트(종종 투명하거나 맑은 코트)로서 작용하는 베이스코트 상에 적용되는 필름 형성 조성물을 포함한다. 베이스코트 필름 형성 조성물 및 탑코트 필름 형성 조성물중 하나 이상이 본 발명의 코팅 조성물로부터 침착된다. 일부 실시양태에서, 베이스코트는 본 발명의 코팅 조성물로부터 침착되고, 일부 실시양태에서, 탑코트, 예를 들면 투명하거나 맑은 코팅이 불화탄소 중합체를 포함하며 본 발명의 코팅 조성물과 동일하거나 상이한 코팅 조성물로부터 침착된다.
본 발명의 코팅된 기질이 발견될 수 있는 특정한 최종 용도는 건축 패널, 지붕 패널, 자동차 몸체 부품 및 알루미늄 압출물을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다.
하기 실시예가 본 발명을 예시하지만, 이는 본 발명을 그의 상세 내용으로 제한하고자 하는 것이 아니다. 실시예 및 또한 본원 명세서 전반에 걸쳐 모든 부 및 %는 달리 지시되지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 1
본 실시예는 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체의 제조를 개시한다. 중합체는 표 1에서의 충전물을 이용하여 제조되었다.
[표 1]
Figure pct00006
충전물 1을 기계적 교반, 온도계, 환류 응축기, 질소 주입구 및 충전물 2 및 3을 위한 2개의 공급 라인을 구비한 플라스크에 첨가하고, 질소 블랭킷 하에서 환류 가열하였다. 충전물 3을 185분동안 첨가하고, 충전물 3을 첨가하기 시작한지 5분후에, 충전물 2를 180분동안 첨가하고, 이동안 온화한 환류 조건을 유지하였다. 충전물 2 및 3을 완료하면, 충전물 4를 충전물 2에 대한 세정액으로서 첨가하였다. 환류를 재개하고, 충전물 5를 1시간동안 첨가하였으며, 이동안 환류를 유지하였다. 충전물 5의 공급이 완료되면, 충전물 6을 충전물 5에 대한 세정액으로 첨가하였다. 그런 다음 공급이 종료된 후 추가 1시간동안 용액을 환류에서 유지시켰다. 충전물 8을 첨가하기 전에 용액을 40℃ 미만으로 냉각시켰다. 그런 다음, 충전물 8을 첨가하고, 용액을 15분동안 유지시킨 후, 충전물 9 및 그런 다음 충전물 7을 첨가하였다. 그런 다음, 생성된 용액을 적합한 여과 백을 통해 부었다.
생성된 용액은 110℃에서 50.6%의 총 고형물 함량, W+의 가드너 점도, 14,663의 중량 평균 분자량(Mw) 및 3.6의 다분산 지수(Mw/Mn)을 가졌다.
실시예 2
본 실시예는 산 작용성 아크릴 중합체의 제조에 대해 개시하고 있다. 표 2의 충전물을 이용하여 중합체를 제조하였다.
[표 2]
Figure pct00007
충전물 1을 기계적 교반, 온도계, 환류 응축기, 질소 주입구 및 충전물 2 및 3을 위한 2개의 공급 라인을 구비한 플라스크에 첨가하고, 질소 블랭킷 하에서 환류 가열하였다. 충전물 3을 185분동안 첨가하고, 충전물 3을 첨가하기 시작한지 5분후에, 충전물 2를 180분동안 첨가하고, 이동안 온화한 환류 조건을 유지하였다. 충전물 2 및 3을 완료하면, 충전물 4를 충전물 2에 대한 세정액으로서 첨가하였다. 환류를 재개하고, 충전물 5를 1시간동안 첨가하였으며, 이동안 환류를 유지하였다. 충전물 5가 완료되면, 충전물 6을 충전물 5에 대한 세정액으로 첨가하였다. 그런 다음 공급이 종료된 후 추가 1시간동안 용액을 환류에서 유지시켰다. 충전물 8을 첨가하기 전에 용액을 40℃ 미만으로 냉각시켰다. 그런 다음, 충전물 8을 첨가하고, 용액을 15분동안 유지시킨 후, 충전물 7을 첨가하였다. 그런 다음, 생성된 용액을 적합한 여과 백을 통해 부었다.
생성된 용액은 110℃에서 52.28%의 총 고형물 함량, X-Y의 가드너 점도, 14,902의 중량 평균 분자량(Mw) 및 3.9의 다분산 지수(Mw/Mn)을 가졌다.
실시예 3
본 실시예는 이민-반응된 산성 기를 포함하는 아크릴 중합체의 제조에 대해 개시하고 있다. 표 3의 충전물을 이용하여 중합체를 제조하였다.
[표 3]
Figure pct00008
충전물 1을 기계적 교반, 온도계, 환류 응축기, 질소 주입구 및 충전물 2 및 3을 위한 2개의 공급 라인을 구비한 플라스크에 첨가하고, 질소 블랭킷 하에서 환류 가열하였다. 충전물 3을 185분동안 첨가하고, 충전물 3을 첨가하기 시작한지 5분후에, 충전물 2를 180분동안 첨가하고, 이동안 온화한 환류 조건을 유지하였다. 충전물 2 및 3을 완료하면, 충전물 4를 충전물 2에 대한 세정액으로서 첨가하였다. 환류를 재개하고, 충전물 5를 1시간동안 첨가하였으며, 이동안 환류를 유지하였다. 충전물 5가 완료되면, 충전물 6을 충전물 5에 대한 세정액으로 첨가하였다. 그런 다음 공급이 종료된 후 추가 1시간동안 용액을 환류에서 유지시켰다. 충전물 7을 첨가하기 전에 용액을 55 내지 60℃로 냉각시켰다. 그런 다음, 충전물 7을 주사기를 이용하여 첨가하고, 용액을 57 내지 60℃에서 1시간동안 유지시켰다. 그런 다음, 용액을 37 내지 40℃로 냉각시킨 후, 충전물 8을 첨가하였다. 그런 다음, 생성된 용액을 적합한 여과 백을 통해 부었다.
생성된 용액은 110℃에서 52.3%의 총 고형물 함량, Z-Z1의 가드너 점도, 12,195의 중량 평균 분자량(Mw) 및 4.0의 다분산 지수(Mw/Mn)을 가졌다.
실시예 4
본 실시예는 산 기가 없는 아크릴 중합체의 제조에 대해 개시하고 있다. 표 4의 충전물을 이용하여 중합체를 제조하였다.
[표 4]
Figure pct00009
충전물 1을 기계적 교반, 온도계, 환류 응축기, 질소 주입구 및 충전물 2 및 3을 위한 2개의 공급 라인을 구비한 플라스크에 첨가하고, 질소 블랭킷 하에서 환류 가열하였다. 충전물 3을 185분동안 첨가하고, 충전물 3을 첨가하기 시작한지 5분후에, 충전물 2를 180분동안 첨가하고, 이동안 온화한 환류 조건을 유지하였다. 충전물 2 및 3을 완료하면, 충전물 4를 충전물 2에 대한 세정액으로서 첨가하였다. 환류를 재개하고, 충전물 5를 1시간동안 첨가하였으며, 이동안 환류를 유지하였다. 충전물 5가 완료되면, 충전물 6을 충전물 5에 대한 세정액으로 첨가하였다. 공급이 완료된 후 추가 1시간동안 용액을 환류에서 유지시켰다. 충전물 7을 첨가하기 전에 용액을 40℃ 미만으로 냉각시켰다. 그런 다음, 충전물 7을 첨가하고, 용액을 15분동안 유지시켰다. 그런 다음, 생성된 용액을 적합한 여과 백을 통해 부었다.
생성된 용액은 110℃에서 50.68%의 총 고형물 함량, V+의 가드너 점도, 12,907의 중량 평균 분자량(Mw) 및 3.6의 다분산 지수(Mw/Mn)을 가졌다.
실시예 5
본 실시예는 산 기가 없는 아크릴 중합체의 제조에 대해 개시하고 있다. 표 5의 충전물을 이용하여 중합체를 제조하였다.
[표 5]
Figure pct00010
충전물 1을 기계적 교반, 온도계, 환류 응축기, 질소 주입구 및 충전물 2 및 3을 위한 2개의 공급 라인을 구비한 플라스크에 첨가하고, 질소 블랭킷 하에서 환류 가열하였다. 충전물 3을 185분동안 첨가하고, 충전물 3을 첨가하기 시작한지 5분후에, 충전물 2를 180분동안 첨가하고, 이동안 온화한 환류 조건을 유지하였다. 충전물 2 및 3을 완료하면, 충전물 4를 충전물 2에 대한 세정액으로서 첨가하였다. 환류를 재개하고, 충전물 5를 1시간동안 첨가하였으며, 이동안 환류를 유지하였다. 충전물 5가 완료되면, 충전물 6을 충전물 5에 대한 세정액으로 첨가하였다. 공급이 완료된 후 추가 1시간동안 용액을 환류에서 유지시켰다. 충전물 7을 첨가하기 전에 용액을 40℃ 미만으로 냉각시켰다. 그런 다음, 충전물 7을 첨가하고, 용액을 15분동안 유지시켰다. 그런 다음, 생성된 용액을 적합한 여과 백을 통해 부었다.
생성된 용액은 110℃에서 51.69%의 총 고형물 함량, V+의 가드너 점도, 13,520의 중량 평균 분자량(Mw) 및 3.5의 다분산 지수(Mw/Mn)을 가졌다.
실시예 6
본 실시예는 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체의 제조에 대해 개시하고 있다. 표 6의 충전물을 이용하여 중합체를 제조하였다.
[표 6]
Figure pct00011
충전물 1을 기계적 교반, 온도계, 환류 응축기, 질소 주입구 및 충전물 2 및 3을 위한 2개의 공급 라인을 구비한 플라스크에 첨가하고, 질소 블랭킷 하에서 환류 가열하였다. 충전물 3을 185분동안 첨가하고, 충전물 3을 첨가하기 시작한지 5분후에, 충전물 2를 180분동안 첨가하고, 이동안 온화한 환류 조건을 유지하였다. 충전물 2 및 3을 완료하면, 충전물 4를 충전물 2에 대한 세정액으로서 첨가하였다. 환류를 재개하고, 충전물 5를 1시간동안 첨가하였으며, 이동안 환류를 유지하였다. 충전물 5가 완료되면, 충전물 6을 충전물 5에 대한 세정액으로 첨가하였다. 공급이 완료된 후 추가 1시간동안 용액을 환류에서 유지시켰다. 충전물 8을 첨가하기 전에 용액을 40℃ 미만으로 냉각시켰다. 그런 다음, 충전물 8을 첨가하고, 용액을 15분동안 유지시킨 후, 충전물 9 및 그런 다음 충전물 7을 첨가하였다. 그런 다음, 생성된 용액을 적합한 여과 백을 통해 부었다.
생성된 용액은 110℃에서 51.62%의 총 고형물 함량, X-Y의 가드너 점도, 14,690의 중량 평균 분자량(Mw) 및 3.8의 다분산 지수(Mw/Mn)을 가졌다.
실시예 7
본 실시예는 불화탄소 중합체 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스(Cowles) 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 124.23g의 실시예 1의 생성물 및 309.5g의 아이소포론을 충전하였다. 그런 다음, 592.2g의 KYNAR(등록상표) 500 RC 10219(아토피나(Atofina)의 폴리비닐리덴다이플루오라이드 중합체)를 첨가한 후, 33.2g의 아이소포론을 첨가하였다. 슬러리에 대해 5 내지 6의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 혼합하였다. 그런 다음, 2.63g의 CYASTAT(등록상표) SN(사이텍의 대전방지제 제품)을 첨가하고, 5분동안 혼합하였다. 그런 다음, 5.38g의 ZONYL(등록상표) FSP(듀퐁(DuPont)의 음이온성 포스페이트 불화계면활성제)를 첨가하고, 10분간 혼합하였다.
실시예 8
본 실시예는 불화탄소 중합체 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 75.44g의 실시예 2의 생성물 및 207.52g의 아이소포론을 충전하였다. 그런 다음, 373.14g의 KYNAR(등록상표) 500 RC 10219를 첨가한 후, 11.2g의 아이소포론을 첨가하였다. 슬러리에 대해 5 내지 6의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 혼합하였다. 그런 다음, 1.66g의 CYASTAT(등록상표) SN을 첨가하고, 5분동안 혼합하였다. 그런 다음, 3.39g의 ZONYL(등록상표) FSP를 첨가하고, 10분간 혼합하였다.
실시예 9
본 실시예는 불화탄소 중합체 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 75.41g의 실시예 3의 생성물 및 208.8g의 아이소포론을 충전하였다. 그런 다음, 373.14g의 KYNAR(등록상표) 500 RC 10219를 첨가한 후, 11.2g의 아이소포론을 첨가하였다. 슬러리에 대해 5 내지 6의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 혼합하였다. 그런 다음, 1.66g의 CYASTAT(등록상표) SN을 첨가하고, 5분동안 혼합하였다. 그런 다음, 3.39g의 ZONYL(등록상표) FSP를 첨가하고, 10분간 혼합하였다.
실시예 10
본 실시예는 불화탄소 중합체 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 77.88g의 실시예 4의 생성물 및 204.9g의 아이소포론을 충전하였다. 그런 다음, 373.42g의 KYNAR(등록상표) 500 RC 10219를 첨가한 후, 11.62g의 아이소포론을 첨가하였다. 슬러리에 대해 5 내지 6의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 혼합하였다. 그런 다음, 1.66g의 CYASTAT(등록상표) SN을 첨가하고, 5분동안 혼합하였다. 그런 다음, 3.39g의 ZONYL(등록상표) FSP를 첨가하고, 10분간 혼합하였다.
실시예 11
본 실시예는 불화탄소 중합체 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 75.41g의 실시예 3의 생성물, 0.54g의 다이메틸 에탄올아민 및 208.2g의 아이소포론을 충전하였다. 그런 다음, 373.14g의 KYNAR(등록상표) 500 RC 10219를 첨가한 후, 11.20g의 아이소포론을 첨가하였다. 슬러리에 대해 5 내지 6의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 혼합하였다. 그런 다음, 1.66g의 CYASTAT(등록상표) SN을 첨가하고, 5분동안 혼합하였다. 그런 다음, 3.39g의 ZONYL(등록상표) FSP를 첨가하고, 10분간 혼합하였다.
실시예 12
본 실시예는 백색 안료 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기 및 수 냉각 욕이 구비된 스테인레스 강 비이커에, 251.1g의 실시예 1의 생성물, 251.9g의 아이소포론 및 19.8g의 SUSPENO 201-X(폴리-레신 인코포레이티드(Poly-Resyn, Inc.)의 유동 첨가제)를 충전하였다. 그런 다음, 1124.7g의 TIONA(등록상표) 696(밀레늄(Millenium)의 이산화티탄)을 서서히 첨가한 후, 10분간 혼합하였다. 그런 다음, 혼합 블레이드를 콜레스 블레이드에서 평평한 원반 지르코아 밀링 블레이드로 교환하고, 990g의 지르코아 비드(1.2 내지 1.7mm)를 첨가하고, 7.5+의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 내용물을 고속에서 혼합하였다. 그런 다음, 12.9g의 아이소포론을 첨가하고, 분산액을 저속에서 10분간 혼합하였다. 그런 다음, 지르코아 비드를 여과하여 제거하고, 분산액을 석영 캔에 채웠다.
실시예 13
본 실시예는 백색 안료 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기 및 수 냉각 욕이 구비된 스테인레스 강 비이커에, 121g의 실시예 2의 생성물, 136.93g의 아이소포론 및 9.89g의 SUSPENO 201-X를 충전하였다. 그런 다음, 562.36g의 TIONA(등록상표) 696을 서서히 첨가한 후, 10분간 혼합하였다. 그런 다음, 혼합 블레이드를 콜레스 블레이드에서 평평한 원반 지르코아 밀링 블레이드로 교환하고, 990g의 지르코아 비드(1.2 내지 1.7mm)를 첨가하고, 7.5+의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 내용물을 고속에서 혼합하였다. 그런 다음, 지르코아 비드를 여과하여 제거하고, 분산액을 석영 캔에 채웠다.
실시예 14
본 실시예는 백색 안료 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기 및 수 냉각 욕이 구비된 스테인레스 강 비이커에, 120.96g의 실시예 3의 생성물, 138.95g의 아이소포론 및 9.89g의 SUSPENO 201-X를 충전하였다. 그런 다음, 562.36g의 TIONA(등록상표) 696을 서서히 첨가한 후, 10분간 혼합하였다. 그런 다음, 혼합 블레이드를 콜레스 블레이드에서 평평한 원반 지르코아 밀링 블레이드로 교환하고, 990g의 지르코아 비드(1.2 내지 1.7mm)를 첨가하고, 7.5+의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 내용물을 고속에서 혼합하였다. 그런 다음, 지르코아 비드를 여과하여 제거하고, 분산액을 석영 캔에 채웠다.
실시예 15
본 실시예는 백색 안료 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기 및 수 냉각 욕이 구비된 스테인레스 강 비이커에, 120.96g의 실시예 3의 생성물, 0.87g의 다이메틸에탄올아민, 138.03g의 아이소포론 및 9.89g의 SUSPENO 201-X를 충전하였다. 그런 다음, 562.36g의 TIONA(등록상표) 696을 서서히 첨가한 후, 10분간 혼합하였다. 그런 다음, 혼합 블레이드를 콜레스 블레이드에서 평평한 원반 지르코아 밀링 블레이드로 교환하고, 990g의 지르코아 비드(1.2 내지 1.7mm)를 첨가하고, 7.5+의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 내용물을 고속에서 혼합하였다. 그런 다음, 지르코아 비드를 여과하여 제거하고, 분산액을 석영 캔에 채웠다.
실시예 16
본 실시예는 적색 안료 분산액의 제조에 대해 개시한다.
콜레스 블레이드 분산기 및 수 냉각 욕이 구비된 스테인레스 강 비이커에, 342.93g의 실시예 1의 생성물, 355.20g의 아이소포론 및 33.44g의 SUSPENO 201-X를 충전하였다. 그런 다음, 1547.43g의 RO3097 Kroma Red Oxide(록우드 피그멘츠(Rockwood Pigments) 제품)을 서서히 첨가한 후, 10분간 혼합하였다. 그런 다음, 7.5+의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 250mL 에이거(Eiger) 밀, 70% 충전, 지르코아 비드(1.2 내지 1.7mm)를 통해 가공처리하였다. 그런 다음, 지르코아 비드를 여과하여 제거하고, 분산액을 석영 캔에 채웠다.
실시예 17
본 실시예는 백색이고, 46.6체적%의 고형물 함량을 갖는 불화중합체 함유 코팅 조성물의 제조에 대해 개시한다. 조성물을 제조하기 위해, 표 7의 성분을 진탕하에서 적합한 용기에 첨가하였다.
[표 7]
Figure pct00012
실시예 18
본 실시예는 백색이고, 46.6체적%의 고형물 함량을 갖는 불화중합체 함유 코팅 조성물의 제조에 대해 개시한다. 조성물을 제조하기 위해, 표 8의 성분을 진탕하에서 적합한 용기에 첨가하였다.
[표 8]
Figure pct00013
실시예 19
본 실시예는 백색이고, 46.6체적%의 고형물 함량을 갖는 불화중합체 함유 코팅 조성물의 제조에 대해 개시한다. 조성물을 제조하기 위해, 표 9의 성분을 진탕하에서 적합한 용기에 첨가하였다.
[표 9]
Figure pct00014
실시예 20
본 실시예는 백색이고, 46.6체적%의 고형물 함량을 갖는 불화중합체 함유 코팅 조성물의 제조에 대해 개시한다. 조성물을 제조하기 위해, 표 10의 성분을 진탕하에서 적합한 용기에 첨가하였다.
[표 10]
Figure pct00015
실시예 21
본 실시예는 백색이고, 46.6체적%의 고형물 함량을 갖는 불화중합체 함유 코팅 조성물의 제조에 대해 개시한다. 조성물을 제조하기 위해, 표 11의 성분을 진탕하에서 적합한 용기에 첨가하였다.
[표 11]
Figure pct00016
유동학 시험
실시예 17 내지 21의 코팅 조성물을, 브룩필드 콘과 플레이트 점도계, 52 스핀들에서 25℃에서 측정되는 0.5rpm에서의 센티포아즈 단위로 표현된 분산액의 점도를 50rpm에서 센티포아즈 단위로 표현된 분산액의 점도로 나눈 값인 틱소트로피 지수에 의해 정의되는 유동학 성질에 대해 평가하였다. 틱소트로피 지수를 조성물 제조시(초기) 및 105℉에서 하루 후에 측정하였다. 결과를 표 12에 나타낸다.
[표 12]
Figure pct00017
적용 및 시험
실시예 17 내지 21의 조성물을 B-1421 고온 침지된 아연도금된 강에 습윤 필름 와이어 권취된 막대를 이용하여 적용하였다. 하도제인 1PLY5823(피피지 인더스트리즈 제품)를 0.2밀의 건조 필름 두께로 적용하였다. 그런 다음, 실시예 17 내지 21의 코팅 조성물을 240℃(465℉)의 피크 금속 온도 및 25초의 오븐에서의 체류 시간을 이용하여 적용하였다. 각각의 실시예에 대한 필름의 두께는 0.8밀이었다. 결과를 하기 표 13에 나타낸다.
[표 13]
Figure pct00018
실시예 22
본 실시예는 불화탄소 중합체 분산액의 제조에 대해 개시하고 있다.
콜레스 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 78.42g의 실시예 5의 생성물, 188g의 아이소포론 및 0.84g의 CYASTAT(등록상표) SN을 충전하였다. 그런 다음, 380.05g의 KYNAR(등록상표) 500 RC 10219(아토피나의 폴리비닐리덴다이플루오라이드 중합체)를 서서히 첨가하고, 슬러리에 대해 5 내지 6의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 혼합하였다.
실시예 23
본 실시예는 녹색 안료 분산액의 제조에 대해 개시하고 있다.
콜레스 블레이드 분산기 및 수 냉각 욕이 구비된 스테인레스 강 비이커에, 363.33g의 실시예 6의 생성물, 250.80g의 SANTOSOL(등록상표) DME-1(솔루티아 인코포레이티드(Solutia, Inc.)의 다이메틸 에스터의 혼합물) 및 19.8g의 SUSPENO 201-NBA(폴리-레신 인코포레이티드의 유동 첨가제)를 충전하였다. 그런 다음, 878.21g의 셔우드 그린(Sherwood Green) #5 안료(세퍼드 피그먼츠(Shepherd Pigments) 제품), 182.72g의 세퍼드 블루 9U 염료(세퍼드 피그먼츠 제품) 및 182.72g의 세퍼드 블랙 430(세퍼드 피그먼츠 제품)을 서서히 첨가하고, 10분간 혼합하였다. 그런 다음, 7.25+의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 250mL 에이거 밀, 70% 충전, 지르코아 비드(1.2 내지 1.7mm)를 통해 가공처리하였다. 그런 다음, 지르코아 비드를 여과하여 제거하고, 분산액을 용기에 채웠다.
실시예 24
본 실시예는 녹색인 다양한 불화중합체 함유 코팅 조성물의 제조에 대해 개시하고 있다. 조성물을 제조하기 위해, 표 14의 성분을 진탕 하에서 적합한 용기에 첨가하였다.
[표 14]
Figure pct00019
유동학 시험
실시예 24의 코팅 조성물을, 브룩필드 콘과 플레이트 점도계, 52 스핀들에서 25℃에서 측정되는 0.5rpm에서의 센티포아즈 단위로 표현된 분산액의 점도를 50rpm에서 센티포아즈 단위로 표현된 분산액의 점도로 나눈 값인 틱소트로피 지수에 의해 정의되는 유동학 성질에 대해 평가하였다. 결과를 표 15에 나타낸다.
[표 15]
Figure pct00020
실시예 25
본 실시예는 불화탄소 중합체 분산액의 제조에 대해 개시하고 있다.
콜레스 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 124.23g의 실시예 1의 생성물, 8.29g의 아크릴 유동 첨가제 및 320.35g의 아이소포론을 충전하였다. 그런 다음, 580.80g의 KYNAR(등록상표) 500 RC 10219를 첨가한 후, 22.16g의 아이소포론을 첨가하였다. 슬러리에 대해 5 내지 6의 헤그만 분쇄 판독값이 달성될 때까지 분산액을 혼합하였다. 그런 다음, 2.58g의 CYASTAT(등록상표) SN을 첨가하고, 10분동안 혼합하였다.
실시예 26
본 실시예는 소광제 슬러리의 제조에 대해 개시하고 있다. 콜레스 블레이드 분산기가 구비된 스테인레스 강 비이커에, 557.74g의 실시예 1의 생성물, 84.94g의 루위팔 066 LF, 2160.89g의 실시예 25의 생성물 및 1689.95g의 아이소포론 용매를 첨가하였다. 혼합하면서, 725.67g의 실리시아(Sylysia) 290(후지 실리시아 케미칼 LTD에서 제조한 합성 생산된 무정형 미분화된 실리카)을 서서히 첨가하였다. 5.25+의 헤그만 분쇄가 달성될 때까지 혼합물을 고속에서 15분동안 혼합하였다.
실시예 27
1/2 파인트 캔에서, 하기 조성물을 제조하고 혼합하였다: 54.04g의 실시예 25의 생성물, 147.21g의 실시예 26의 생성물, 73.22g의 실시예 12의 생성물, 0.25g의 실시예 1의 생성물, 2.11g의 루위팔 066 LF, 0.72g의 다이악스(DIAX) 2770, 0.55g의 나큐어 5414.
실시예 28
1/2 파인트 캔에서, 하기 조성물을 제조하고 혼합하였다: 54.04g의 실시예 25의 생성물, 147.21g의 실시예 26의 생성물, 73.22g의 실시예 12의 생성물, 0.25g의 실시예 1의 생성물, 2.11g의 루위팔 066 LF, 0.72g의 다이악스 2770, 0.55g의 나큐어 5414 및 0.28g의 다이부틸아민.
실시예 29
1/2 파인트 캔에서, 하기 조성물을 제조하고 혼합하였다: 128.37g의 실시예 25의 생성물, 87.18g의 실시예 12의 생성물, 17.36g의 실시예 1의 생성물, 5.02g의 루위팔 066 LF, 0.81g의 다이악스 2770, 0.61g의 나큐어 5414.
실시예 30
1/2 파인트 캔에서, 하기 조성물을 제조하고 혼합하였다: 128.37g의 실시예 25의 생성물, 87.18g의 실시예 12의 생성물, 17.36g의 실시예 1의 생성물, 5.02g의 루위팔 066 LF, 0.81g의 다이악스 2770, 0.61g의 나큐어 5414 및 0.22g의 다이부틸아민.
유동학 시험
실시예 27, 28, 29 및 30의 코팅 조성물을 실시예 24에 개시된 바와 같은 유동학 성질에 대해 평가하였다. 결과를 표 16에 나타낸다.
[표 16]
Figure pct00021
적용 및 시험
실시예 27, 28, 29 및 30의 조성물을 0.25밀 PLY 5823 하도제(피피지 인더스트리즈 인코포레이티드 제품)로 하도된 PT1500 처리된 알루미늄에 습윤 필름 와이어 권치된 막대를 이용하여 적용하였다. 실시예 27, 28, 29 및 30의 코팅 조성물을 240℃(465℉)의 피크 금속 온도 및 43초의 오븐에서의 체류 시간을 이용하여 적용하였다. 각각의 실시예에 대한 필름의 두께는 0.75밀이었다. 결과를 하기 표 17에 나타낸다.
[표 17]
Figure pct00022
본 발명의 넓은 개념을 벗어나지 않고 상기 개시된 실시양태를 변화시킬 수 있다는 것은 당 분야의 숙련자들에게 인식되고 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정한 실시양태로 제한되지 않고, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 진의 및 범위 내의 개질도 포함하고자 하는 것으로 이해되어야만 한다.

Claims (34)

  1. (1) 불화탄소 중합체;
    (2) 유기 용매; 및
    (3) (a) 염기 중화된 산 작용성 아크릴 중합체, 및 (b) 이민-반응된 산성 기를 포함하는 아크릴 중합체중 하나 이상을 포함하는 보조(adjuvant) 중합체를 포함하며,
    여기서, 불화탄소 중합체(1)가 분산된 상으로 존재하고, 유기 용매(2)와 보조 중합체(3)를 포함하는 용액이 연속 상으로 존재하는, 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 5중량% 이하의 물을 포함하는 코팅 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    불화탄소 중합체가 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 70중량% 이상의 양으로 존재하는 코팅 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    보조 중합체가 반응성 작용기를 포함하는 열경화성 중합체를 포함하는 코팅 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    반응성 작용기가 하이드록실 기를 포함하는 코팅 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    아크릴 중합체가 아크릴 중합체를 제조하는데 이용되는 단량체의 총 중량을 기준으로 1 내지 5중량%의 양으로 존재하는 카복실산 작용기-함유 단량체를 포함하는 단량체로부터 유래되는 코팅 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    아크릴 중합체가 아크릴 중합체를 제조하는데 이용되는 단량체의 총 중량을 기준으로 2 내지 5중량%의 양으로 존재하는 카복실산 작용기-함유 단량체를 포함하는 단량체로부터 유래되는 코팅 조성물.
  8. 제 4 항에 있어서,
    보조 중합체가 10,000 내지 30,000의 범위의 중량 평균 분자량을 갖는 열경화성 아크릴 중합체를 포함하는 코팅 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    염기 중화된 아크릴 중합체의 중화 정도가 이론적인 총 중화 당량의 0.5 내지 1.5의 범위인 코팅 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    이민-반응된 산성 기가 산 작용성 아크릴 중합체 상의 산성 단위체를 하기 화학식 1의 이민과 반응시킴으로써 유래되는 코팅 조성물:
    화학식 1
    Figure pct00023

    상기 식에서,
    R1, R2, R3, R4 및 R5는 동일하거나 상이하고, 각각, 수소, 알킬, 아릴, 알크아릴 또는 아르알킬이고;
    R6은 수소, 또는 탄소수 6 이하의 저급 알킬 라디칼이고;
    n은 0 또는 1이다.
  11. 제 1 항에 있어서,
    보조 중합체가 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 10중량% 이상의 양으로 존재하는 코팅 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    초분산제(hyperdispersant)를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    초분산제가 실질적으로 없는 코팅 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    염기 중화된 산성 소광제를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    산성 소광제가 실리카 입자를 포함하는 코팅 조성물.
  16. (1) 불화탄소 중합체;
    (2) 유기 용매;
    (3) (a) 염기중화된 산 작용성 아크릴 중합체 및 (b) 이민-반응된 산성 기를 포함하는 아크릴 중합체중 하나 이상을 포함하고, 반응성 작용기를 포함하는 열경화성 보조 중합체; 및
    (4) 보조 중합체의 작용기와 반응하는 작용기를 갖는 경화제를 포함하며,
    여기서, 불화탄소 중합체(1)가 분산된 상으로 존재하고, 유기 용매(2), 보조 중합체(3) 및 경화제(4)를 포함하는 용액이 연속 상으로 존재하는 코팅 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서,
    코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 5중량% 이하의 물을 포함하는 코팅 조성물.
  18. 제 16 항에 있어서,
    불화탄소 중합체가 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 70중량% 이상의 양으로 존재하는 코팅 조성물.
  19. 제 16 항에 있어서,
    보조 중합체의 반응성 작용기가 하이드록실 기를 포함하는 코팅 조성물.
  20. 제 16 항에 있어서,
    아크릴 중합체가 아크릴 중합체를 제조하는데 이용되는 단량체의 총 중량을 기준으로 1 내지 5중량%의 양으로 존재하는 카복실산 작용기-함유 단량체를 포함하는 단량체로부터 유래되는 코팅 조성물.
  21. 제 20 항에 있어서,
    아크릴 중합체가 아크릴 중합체를 제조하는데 이용되는 단량체의 총 중량을 기준으로 2 내지 5중량%의 양으로 존재하는 카복실산 작용기-함유 단량체를 포함하는 단량체로부터 유래되는 코팅 조성물.
  22. 제 16 항에 있어서,
    보조 아크릴 중합체가 10,000 내지 30,000의 범위의 중량 평균 분자량을 갖는 코팅 조성물.
  23. 제 16 항에 있어서,
    염기 중화된 아크릴 중합체의 중화 정도가 이론적인 총 중화 당량의 0.5 내지 1.5의 범위인 코팅 조성물.
  24. 제 16 항에 있어서,
    이민-반응된 산성 기가 산 작용성 아크릴 중합체 상의 산성 단위체를 하기 화학식 1의 이민과 반응시킴으로써 유래되는 코팅 조성물:
    화학식 1
    Figure pct00024

    상기 식에서,
    R1, R2, R3, R4 및 R5는 동일하거나 상이하고, 각각, 수소, 알킬, 아릴, 알크아릴 또는 아르알킬이고;
    R6은 수소, 또는 탄소수 6 이하의 저급 알킬 라디칼이고;
    n은 0 또는 1이다.
  25. 제 16 항에 있어서,
    보조 중합체가 코팅 조성물 중의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 10중량% 이상의 양으로 존재하는 코팅 조성물.
  26. 제 16 항에 있어서,
    초분산제를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  27. 제 16 항에 있어서,
    초분산제가 실질적으로 없는 코팅 조성물.
  28. 제 16 항에 있어서,
    중합성 아이소시아네이트 개질된 에폭시 블록킹된 설폰산 에스터를 포함하는 경화 촉매를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  29. 제 28 항에 있어서,
    아이소시아네이트 개질된 블록킹된 설폰산 에스터 촉매가 하기 화학식 2를 갖는 코팅 조성물:
    화학식 2
    Figure pct00025

    상기 식에서,
    Z는 H 또는 화학식
    Figure pct00026
    의 아이소시아네이트 유래된 잔기이고,
    R1은 1가 또는 2가 C1 -18 알킬, C1 -18 알킬렌 또는 C1 -18 모노- 또는 다이-알킬 치환된 페닐 또는 나프틸이고, 이들은 선택적으로 1 내지 2개의 설폰산 기로 치환되며,
    R2는 H, 1가 또는 다가 C1 -18 알킬, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F이고, 이들은 선택적으로 글리시딜 또는 글리시딜 유래된 잔기, 예를 들면
    Figure pct00027
    로 치환되고,
    R3은 C1 -18 알킬, 알켄일, 사이클로알킬, 아릴 또는 중합성 잔기이고, 이들은 선택적으로 에스터, 에터 또는 아이소시아네이트 작용기 또는 아이소시아네이트 유래된 기를 함유하고,
    A는 화학식
    Figure pct00028
    (여기서, R4는 H 또는 -CH2-이고, R5 및 R6은 동일하거나 상이하고, 각각의 R5 및 R6은 H 또는 C1-C12 알킬이거나, 또는 R4와 R5가 함께 C6-C12 사이클로알킬을 형성한다)의 구조를 갖는 에폭시 기의 개환 반응으로부터 유래된 다가 연결기 잔기이고,
    n은 1 내지 10이고, 여기서 n이 1보다 크면, R1, R2 및 R3중 하나 이상이 적어도 이작용성이고,
    X는 선택적이고, 카복시 또는 옥시일 수 있다.
  30. 제 16 항에 있어서,
    염기 중화된 산성 소광제를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  31. 제 30 항에 있어서,
    산성 소광제가 실리카 입자를 포함하는 코팅 조성물.
  32. (1) 불화탄소 중합체;
    (2) 유기 용매;
    (3) 반응성 작용기를 포함하는 열경화성 보조 중합체;
    (4) 보조 중합체의 작용기에 반응성인 작용기를 갖는 경화제; 및
    (5) 중합성 아이소시아네이트 개질된 에폭시 블록킹된 설폰산 에스터를 포함하는 경화 촉매
    를 포함하는 코팅 조성물.
  33. 제 32 항에 있어서,
    아이소시아네이트 개질된 블록킹된 설폰산 에스터 촉매가 하기 화학식 2를 갖고, 촉매의 분자량이 약 1000 이상인 코팅 조성물:
    화학식 2
    Figure pct00029

    상기 식에서,
    Z는 H 또는 화학식
    Figure pct00030
    의 아이소시아네이트 유래된 잔기이고,
    R1은 1가 또는 2가 C1 -18 알킬, C1 -18 알킬렌 또는 C1 -18 모노- 또는 다이-알킬 치환된 페닐 또는 나프틸이고, 이들은 선택적으로 1 내지 2개의 설폰산 기로 치환되며,
    R2는 H, 1가 또는 다가 C1 -18 알킬, 비스페놀 A 또는 비스페놀 F이고, 이들은 선택적으로 글리시딜 또는 글리시딜 유래된 잔기, 예를 들면
    Figure pct00031
    로 치환되고,
    R3은 C1 -18 알킬, 알켄일, 사이클로알킬, 아릴 또는 중합성 잔기이고, 이들은 선택적으로 에스터, 에터 또는 아이소시아네이트 작용기 또는 아이소시아네이트 유래된 기를 함유하고,
    A는 화학식
    Figure pct00032
    (여기서, R4는 H 또는 -CH2-이고, R5 및 R6은 동일하거나 상이하고, 각각의 R5 및 R6은 H 또는 C1-C12 알킬이거나, 또는 R4와 R5가 함께 C6-C12 사이클로알킬을 형성한다)의 구조를 갖는 에폭시 기의 개환 반응으로부터 유래된 다가 연결기 잔기이고,
    n은 1 내지 10이고, 여기서 n이 1보다 크면, R1, R2 및 R3중 하나 이상이 적어도 이작용성이고,
    X는 선택적이고, 카복시 또는 옥시일 수 있다.
  34. 제 33 항에 있어서,
    염기 중화된 산성 소광제를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
KR1020107025231A 2008-04-11 2009-03-30 불화탄소 중합체 조성물 및 이를 이용하여 코일을 코팅하는 방법 KR101266562B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/101,481 US8093327B2 (en) 2008-04-11 2008-04-11 Fluorocarbon polymer compositions and methods of coating coils therewith
US12/101,481 2008-04-11
US12/178,942 2008-07-24
US12/178,942 US8093329B2 (en) 2008-04-11 2008-07-24 Fluorocarbon polymer compositions capable of producing low gloss coatings and methods of coating coils therewith

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100134741A true KR20100134741A (ko) 2010-12-23
KR101266562B1 KR101266562B1 (ko) 2013-05-22

Family

ID=40786564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107025231A KR101266562B1 (ko) 2008-04-11 2009-03-30 불화탄소 중합체 조성물 및 이를 이용하여 코일을 코팅하는 방법

Country Status (13)

Country Link
US (1) US8093329B2 (ko)
EP (1) EP2265679B1 (ko)
KR (1) KR101266562B1 (ko)
CN (1) CN102015930B (ko)
AU (1) AU2009234009B2 (ko)
CA (1) CA2721344C (ko)
ES (1) ES2623846T3 (ko)
HK (1) HK1152331A1 (ko)
MY (2) MY148812A (ko)
NZ (1) NZ588506A (ko)
PL (1) PL2265679T3 (ko)
TW (2) TWI531624B (ko)
WO (1) WO2009126467A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8458907B1 (en) * 2009-04-17 2013-06-11 Pre-Insulated Metal Technologies LLC Method and apparatus for exterior surface treatment of insulated structural steel panels
CN102206451B (zh) * 2010-03-30 2013-11-06 比亚迪股份有限公司 一种灯罩涂料及其制备方法
US9920206B2 (en) * 2013-03-14 2018-03-20 The Sherwin-Williams Company Soft-feel coatings
US20160102222A1 (en) * 2014-03-05 2016-04-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Chemical agent resistant coating compositions
US9637657B2 (en) * 2014-04-17 2017-05-02 E I Du Pont De Nemours And Company Liquid fluoropolymer coating composition and fluoropolymer coated film
US20150299498A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 E I Du Pont De Nemours And Company Transparent fluoropolymer coated films, building structures and liquid fluoropolymer coating compositions
JP6643332B2 (ja) 2014-07-01 2020-02-12 アーケマ・インコーポレイテッド 安定な水系フルオロポリマーコーティング組成物
CN112714814A (zh) * 2018-09-19 2021-04-27 尚科纺织企业工业及贸易公司 用于涂覆纺织品的组合物和包含该组合物的纺织品
WO2020056631A1 (en) 2018-09-19 2020-03-26 Honeywell International Inc. Fluorocopolymers for coating applications
CN110591469A (zh) * 2019-09-23 2019-12-20 成都彭州立源高分子材料有限公司 一种水性高温烤漆pvdf氟碳漆及其制备方法
CN111976053A (zh) * 2020-08-13 2020-11-24 北京圣劳伦斯散热器制造有限公司 暖气片内外部氟碳漆防腐涂层及生产设备

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3290416A (en) * 1964-06-22 1966-12-06 Pittsburgh Plate Glass Co Methacrylate polymer coating composition modified with an alkylenimine
US4314004A (en) * 1980-06-26 1982-02-02 Ppg Industries, Inc. Fluorocarbon resin coated substrates and methods of making
US4480346A (en) * 1982-09-29 1984-11-06 Fieldcrest Mills, Inc. Pillow sham
US4680346A (en) * 1985-12-13 1987-07-14 Ppg Industries, Inc. Flexible primer composition and method of providing a substrate with a flexible multilayer coating
US4659768A (en) * 1986-02-03 1987-04-21 Desoto, Inc. Thermosetting fluorocarbon polymer coatings
JP2581077B2 (ja) * 1987-06-09 1997-02-12 ダイキン工業株式会社 フッ化ビニリデン系樹脂組成物
US4824728A (en) * 1987-10-09 1989-04-25 Desoto, Inc. Multilayer durable fluorocarbon coatings
US5102961A (en) * 1989-01-05 1992-04-07 King Industries Isocyanate modified blocked sulfonic acid ester as a crosslinking catalyst
US5041287A (en) * 1989-05-22 1991-08-20 Terry L. Driggers Sprayable composition using acetone solvent
US5281444A (en) * 1992-01-02 1994-01-25 Ppg Industries, Inc. Isophorone-free fluorocarbon coating composition
AU746387B2 (en) * 1996-10-23 2002-05-02 Valspar Corporation, The Vinylidene difluoride-based coating compositions
JP3175659B2 (ja) 1997-09-16 2001-06-11 三菱化学エムケーブイ株式会社 農業用塩化ビニル系樹脂フィルム
US6255398B1 (en) * 1999-06-29 2001-07-03 Basf Corporation High volume solids fluorocarbon coatings
KR100700903B1 (ko) 1999-07-10 2007-03-29 알케마 인코포레이티드 가교결합성 수성 플루오로중합체계 분산액
US6680357B1 (en) 1999-07-14 2004-01-20 Atofina Chemicals, Inc. Crosslinkable aqueous fluoropolymer based dispersions
US6517940B1 (en) * 2000-05-02 2003-02-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Exterior-durable multi-layer composite coating compositions
US6699933B2 (en) * 2001-08-07 2004-03-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of coating coils using a high solids fluorocarbon coating composition
EP2038332B1 (en) 2006-06-29 2013-11-06 Avery Dennison Corporation Polyvinylidene fluoride films and laminates thereof

Also Published As

Publication number Publication date
MY151223A (en) 2014-04-30
TWI531624B (zh) 2016-05-01
US8093329B2 (en) 2012-01-10
HK1152331A1 (en) 2012-02-24
ES2623846T3 (es) 2017-07-12
US20090258990A1 (en) 2009-10-15
PL2265679T3 (pl) 2017-09-29
CA2721344A1 (en) 2009-10-15
MY148812A (en) 2013-05-31
EP2265679A1 (en) 2010-12-29
AU2009234009B2 (en) 2011-12-01
AU2009234009A1 (en) 2009-10-15
CN102015930A (zh) 2011-04-13
KR101266562B1 (ko) 2013-05-22
CA2721344C (en) 2013-02-26
TWI431074B (zh) 2014-03-21
WO2009126467A1 (en) 2009-10-15
TW201005050A (en) 2010-02-01
CN102015930B (zh) 2014-05-14
TW201418378A (zh) 2014-05-16
NZ588506A (en) 2012-09-28
EP2265679B1 (en) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101266562B1 (ko) 불화탄소 중합체 조성물 및 이를 이용하여 코일을 코팅하는 방법
JP6348062B2 (ja) 赤外線放射を透過させ色安定性を示すコーティング組成物および関連のコーティング系
KR20120087966A (ko) 태양광 반사 코팅 및 코팅 시스템
CA2717096C (en) Coating compositions comprising a polymer containing an oligomeric macromonomer
EP1371685A2 (en) Aqueous polymeric composition containing polymeric nanoparticles and treatments prepared therefrom
US8093327B2 (en) Fluorocarbon polymer compositions and methods of coating coils therewith
US7091275B1 (en) Aqueous polymeric composition containing polymeric nanoparticles and treatments prepared therefrom
JP4417683B2 (ja) 紫外線遮蔽性組成物および紫外線遮蔽性加工物品
US20090221757A1 (en) Polymers containing an oligomeric macromonomer
US20100047598A1 (en) Coating compositions and methods of blocking tannin migration
KR20110116121A (ko) 2-액형 우레탄 페인트 조성물
KR102591756B1 (ko) 산 작용성 폴리올 중합체를 함유하는 코팅 조성물 및 그로부터 형성된 코팅물
JP3863718B2 (ja) クリヤー塗料組成物、塗膜形成方法および積層塗膜

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
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160427

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170428

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180430

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee