KR20110129866A - 라텍스 에멀젼 및 라텍스 에멀젼으로부터 형성된 코팅 조성물 - Google Patents

라텍스 에멀젼 및 라텍스 에멀젼으로부터 형성된 코팅 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 물에 대해 민감하지 않고, 양호한 블러시 내성 및 레토르트성을 가진 코팅 조성물을 형성하는 데 사용될 수 있는 라텍스 에멀젼을 개시한다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 코팅 조성물은 식품과 음료의 저장용 캔 및 포장재와 같은 기판을 코팅하는 데 사용된다. 코팅 조성물은, 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하고, 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하고, 상기 라텍스 에멀젼을 중화제와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 본 발명은 또한, 상기 코팅 조성물을 사용하여 기판을 코팅하는 방법, 상기 코팅 조성물로 코팅된 기판을 개시한다. 상기 라텍스 에멀젼은, 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하고, 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 방법에 의해 제조될 수 있고, 상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재한다.

Description

라텍스 에멀젼 및 라텍스 에멀젼으로부터 형성된 코팅 조성물 {LATEX EMULSIONS AND COATING COMPOSITIONS FORMED FROM LATEX EMULSIONS}
본 발명은 라텍스 에멀젼, 라텍스 에멀젼으로부터 형성된 코팅 조성물, 코팅 조성물로 기판을 코팅하는 방법, 및 코팅 조성물로 코팅된 기판에 관한 것이다.
에폭시 수지로부터 형성된 코팅 조성물은 식품과 음료용 패키징 및 용기를 코팅하는 데 사용되어 왔다. 미국, 캐나다, 유럽 및 일본에서의 식품 안전에 관한 주요 국제적 규제기관들이 판단하고 있는 과학적 증거들은, 현재의 상업적인 에폭시계 코팅에 의해 소비자가 노출되어 있는 비스페놀 A의 레벨이 안전하기는 하지만, 소비자와 브랜드 소유자 중 일부는 여전히 우려를 표명하고 있고, 비스페놀 A 또는 일체의 다른 내분비 교란물질을 함유하지 않은 코팅이 바람직하다.
국제 특허공개 WO 2008/036629는 페놀계 가교제로 가교결합되어 있고 티타늄-함유 또는 지르코늄-함유 촉매에 의해 촉매화되어 있는 그라프트 폴리에스테르-아크릴레이트 수지로 구성된 식품 및 음료 용기용 코팅 조성물을 개시한다.
미국 특허출원 공개 제2005/0196629호도 페놀계 가교제로 가교결합되어 있는 그라프트 폴리에스테르-아크릴레이트 수지로 구성된 식품 및 음료 용기용 코팅 조성물을 개시한다.
미국 특허출원 공개 제2005/0100366호에서는 에틸렌형 불포화 모노머 성분을 산-작용성 또는 무수물-작용성 폴리머의 염과 아민의 분산액과 결합하여 에멀젼을 형성함으로써 라텍스를 중합하는 분산제로서 아크릴계 폴리머가 사용된다.
미국 특허출원 공개 제2007/0117928호 및 미국 특허 제7,189,787호는 3차 아민과 산 작용성 폴리머 및 글리시딜 작용성 폴리머의 반응 생성물인 분산액의 형성 방법을 개시한다.
국제 특허 공개공보 WO 2007/123659는 분자량이 41,000보다 크고 산가가 30mg KOH/g의 아크릴계 폴리머를 가교결합함으로써 형성된 코팅 조성물을 개시한다.
미국 특허출원 공개 제2007/0281179호는, 모노- 및/또는 디-페놀계 카르복시산 및/또는 에스테르와 반응한 폴리올 및 비스-에폭시의 반응 생성물인 폴리에스테르를 가진 코팅 조성물을 개시한다.
유화 중합에 의해 제조된 라텍스는 에폭시계 코팅의 성능을 달성하지 못하여, 식품 및 음료 코팅 조성물에서 상업적 기반으로 성공적으로 사용되지 못했다. 몇 가지 단점은 맥주에서의 풍미 허용 및 저온살균되거나 레토르트 처리된 하드-투-홀드(hard-to-hold) 음료에서의 블러시(blush) 성능이었다. 전형적인 라텍스 에멀젼 폴리머는 버퍼 및 안정화제로서 나트륨염, 및/또는 비이온성 계면활성제를 사용하는데, 이것도 허용될 수 없는 정도의 물에 대한 민감도(블러싱)를 부여한다.
비스페놀 A를 함유하지 않거나, 비스페놀 A가 실질적으로 포함되지 않은 코팅 조성물을 제조할 필요가 있다. 본 발명의 라텍스 에멀젼은 특히 식품용 포장 코팅 및 음료 포장 및 용기로서 적합한 코팅 조성물의 제조에 이용될 수 있다.
본 발명의 목적은 포름알데히드를 포함하지 않은 경화, 블러시 내성, 레토르트에 대한 능력을 허용하고, 하드-투-홀드 음료에 견딜 수 있는 에폭시 수지의 대안을 제공하는 것이다.
본 발명은 라텍스 에멀젼의 제조 방법을 포함한다. 본 발명의 몇몇 구현예에 있어서, 라텍스 에멀젼은, 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하는 단계, 및 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재하는, 제조 방법에 의해 제조된다.
본 발명의 몇몇 구현예에 있어서, 라텍스 에멀젼은 식품 및 음료 포장 및 용기의 코팅 조성물의 형성에 사용된다. 몇몇 구현예에서, 상기 코팅 조성물은, 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하는 단계, 및 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 라텍스 에멀젼을 제조하는 단계, 및 상기 라텍스 에멀젼을 중화제와 반응시켜 코팅 조성물을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재하는, 제조 방법에 의해 제조된다. 상기 코팅 조성물은 블러시를 전혀 나타내지 않거나 최소로 나타내고, 컬러 픽업(pick-up)을 전혀 나타내지 않거나 최소로 나타내고, 상업적으로 허용가능한 접착성을 나타낸다.
본 발명의 몇몇 구현예에 있어서, 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하는 단계, 및 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 라텍스 에멀젼을 제조하는 단계, 상기 라텍스 에멀젼을 중화제와 반응시켜 코팅 조성물을 형성하는 단계, 및 상기 코팅 조성물을 기판에 도포하는 단계를 포함하는, 기판의 코팅 방법이 개시된다. 몇몇 구현예에서, 상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재한다. 몇몇 구현예에서, 상기 기판은 캔 또는 패키징이다.
본 발명은 또한, 본 발명의 코팅 조성물로 코팅된 기판을 개시한다. 몇몇 구현예에서, 상기 기판은 캔 또는 패키징이다.
본 발명에 의하면, 물에 대해 민감하지 않고, 양호한 블러시 내성 및 레토르트성을 가진 코팅 조성물을 형성하는 데 사용될 수 있는 라텍스 에멀젼이 제공된다.
전술한 구현예 및 본 발명의 다른 구현예를 비롯하여 본 명세서에 기재된 특허청구범위에서 사용되는 이하의 용어는 일반적으로 표기된 의미를 갖지만, 이하의 용어에 대해 더 넓은 의미를 상정함으로써 본 발명의 혜택이 얻어진다면, 이러한 의미가 본 발명의 범위를 제한하는 것을 의미하는 것이 아니다.
작업 실시예를 제외하고, 또는 달리 표시되는 경우, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 성분의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수는, 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것을 이해해야 한다. 따라서, 달리 표시되지 않는 한, 이하의 명세서에 제시되고 특허청구범위에 기재된 수치적 파라미터는, 본 발명에 의해 얻고자 하는 성질에 따라서 변동될 수 있는 근사치이다. 아주 최소한으로, 그리고 특허청구범위에 대한 등가성 원리의 적용을 제한하려는 것은 아니지만, 각각의 수치적 파라미터는 유효 숫자 및 통상적 반올림 접근법을 고려하여 해석되어야 한다. 본 발명의 넓은 범위를 제시하는 수치적 범위와 파라미터가 근사치이기는 하지만, 특정 실시예에서 제시된 수치는 가능한 한 정밀하게 보고되어 있다. 그러나, 모든 수치는 본래 각각의 시험 측정에서 나타나는 표준편차로부터 불가피하게 초래되는 어느 정도의 오차를 포함한다. 달리 언급되지 않는 한, 모든 퍼센트, 비율은 중량 기준이고, 특히 달리 명시되지 않는 한, 기재된 조성물 중 성분들의 비는 이들 성분들의 혼합물의 총질량에 관한 퍼센트로 주어진다.
또한 본 명세서에서, 종점(endpoint)에 의해 열거된 수치 범위는 그 범위 내에 포괄되는 모든 수를 포함한다(예; 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, 등을 포함한다).
또한 본 명세서에서, 부정관사("a", "an"), 정관사("tne"), "적어도 하나", 및 "하나 이상"은 상호교환적으로 사용된다.
또한 본 명세서에서, "포함하다(comprises)"라는 용어와 그의 변형은 이들 용어가 상세한 설명과 청구범위에 나타날 경우, 제한적 의미를 갖지 않는다.
본 명세서 전체 및 청구범위에서 개시되는, "예를 들면", "비제한적으로" 등과 같은 용어는 예시적 화합물, 범위, 파라미터 등과 함께 본 발명의 구현예를 비제한적 방식으로 확인하려는 것이다. 다른 화합물, 범위, 파라미터 등은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 활용될 수 있다.
본 발명은 적어도 부분적으로 본 발명의 코팅 조성물에 의해 코팅된 기판 및 그 기판을 코팅하는 방법을 포함한다. 본 명세서에서 사용하는 "기판"이라는 용어는, 비제한적으로, 임의 형태의 식품이나 음료를 유지하거나, 닿거나 접촉하는 데 사용되는 캔, 금속 캔, 패키징, 용기, 그릇(receptacle) 또는 그러한 것들의 임의의 부분을 포함한다. 또한, "기판", "식품 캔(들)", "식품 용기" 등은, 비제한적 실시예에 있어서, 캔 엔드 스톡(can end stock)으로부터 스탬핑(stamping)될 수 있고, 음료의 포장에 사용될 수 있는 "캔 엔드"를 포함한다.
본 발명은, 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하는 단계, 및 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재하는, 라텍스 에멀젼의 제조 방법을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 상기 라텍스 에멀젼은 중화제와 반응하여 식품 및 음료 포장 및 용기용 코팅 조성물을 형성한다. 상기 라텍스 에멀젼은, 특히 식품 및 음료 포장 및 용기용 패키징 코팅으로서 적합한 코팅 조성물의 제조에 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 라텍스 조성물은 몇몇 구현예에 있어서, 비제한적으로 현탁 중합, 계면 중합(interfacial polymerization), 및 유화 중합과 같은 이미 공지되어 있는 기술에 의해 제조된다. 에틸렌형 불포화 모노머 성분으로부터 라텍스 에멀젼을 제조하는 유화 중합 기술은 폴리머 분야에서는 잘 알려져 있으며, 비제한적 실시예에 있어서, 단일형 및 다중형 배치(batch) 공정, 및 연속 공정과 같은 임의의 통상적 라텍스 에멀젼 기술이 사용될 수 있다. 필요할 경우, 에틸렌형 불포화 모노머 성분 혼합물이 제조되고, 점진적으로 중합 용기에 첨가될 수 있다. 중합 용기 내의 에틸렌형 불포화 모노머 성분의 조성은, 비제한적 실시예에 있어서, 상기 용기에 공급되는 에틸렌형 불포화 모노머 성분의 조성을 변경함으로써 중합 공정중에 변동될 수 있다. 본 발명의 구현예에 따라서는, 단일 단계 및 다단계 중합 기술이 모두 사용될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 라텍스 에멀젼은 해당 기술 분야에 공지되어 있는 유화 중합에 의해 제조된 입자의 수를 제어하기 위해 시드(seed) 폴리머 에멀젼을 이용하여 제조된다. 라텍스 폴리머 입자의 입경은 몇몇 구현예에 있어서, 초기 계면활성제 전하를 조절함으로써 제어된다.
다양한 구현예에 있어서, 에틸렌형 불포화 모노머 성분은 단일 모노머 또는 모노머들의 혼합물로 구성될 수 있다. 몇몇 구현예에 있어서, 에틸렌형 불포화 모노머 성분은 혼합물 총량 기준으로 약 2중량% 내지 약 50중량%의 양으로 존재한다. 에틸렌형 불포화 모노머 성분은, 비제한적으로, 비닐 모노머, 아크릴계 모노머, 알릴계 모노머, 아크릴아미드 모노머, 비제한적으로 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 벤조에이트, 비닐 이소프로필 아세테이트 및 이와 유사한 비닐 에스테르를 포함하는 비닐 에스테르, 비제한적으로 비닐 클로라이드, 비닐 플루오라이드 및 비닐리덴 클로라이드를 포함하는 비닐 할라이드, 비제한적으로 스티렌, 메틸 스티렌 및 이와 유사한 저급 알킬 스티렌을 포함하는 비닐 방향족 탄화수소, 클로로스티렌, 비닐 톨루엔, 비닐 나프탈렌, 비제한적으로, 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 및 시클로헥센과 같은 알파 올레핀을 포함하는 비닐 지방족 탄화수소 모노머를 비롯하여, 비제한적 예에 있어서, 1,3-부타디엔, 메틸-2-부타디엔, 1,3-피페릴렌, 2,3-디메틸 부타디엔, 이소프렌, 시클로헥산, 시클로펜타디엔, 및 디시클로펜타디엔과 같은 공액 디엔 중 하나 이상을 포함한다. 비닐 알킬 에테르는, 비제한적으로, 메틸 비닐 에테르, 이소프로필 비닐 에테르, n-부틸 비닐 에테르, 및 이소부틸 비닐 에테르를 포함한다. 아크릴계 모노머는, 비제한적으로, 비제한적 실시예에 있어서, 메틸이나 에틸 이외의 알킬 에스테르 부분을 가진, 약 3개 내지 약 10개의 탄소 원자를 함유하는 아크릴산 또는 메타크릴산 저급 알킬 에스테르, 및 아크릴산 및 메타크릴산의 방향족 유도체를 포함한다. 아크릴계 모노머는 또한, 비제한적 실시예에 있어서, 부틸 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 데실 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 이소데실아크릴레이트와 메타크릴레이트, 벤질 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 아크릴산 및 메타크릴산과 반응한 다양한 글리시딜 에테르, 하이드록실 알킬 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 비제한적 예를 들면, 하이드록시에틸 및 하이드록시프로필 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 및 아미노 아크릴레이트와 메타크릴레이트를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 에틸렌형 불포화 모노머 성분은, 분자량을 증대하고 폴리머를 가교결합하는 데 효과적인 하나 이상의 멀티-에틸렌형 불포화 모노머 성분을 포함한다. 멀티-에틸렌형 불포화 모노머 성분의 비제한적 예로는 알릴 (메트)아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리알킬렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디알릴 프탈레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디비닐벤젠, 디비닐톨루엔, 트리비닐벤젠, 디비닐나프탈렌, 및 이것들의 혼합물이 포함된다. 몇몇 구현예에서, 멀티-에틸렌형 불포화 모노머 성분은 약 0.1∼약 5%의 양으로 존재한다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 에틸렌형 불포화 모노머 성분은 강산을 포함하는 안정화제와 캐리어 중에서 혼합되어 모노머 에멀젼을 형성한다. 선택적으로, 상기 혼합물 중에 염기가 존재한다. 몇몇 구현예에서, 상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1∼2.0중량%의 양으로 존재한다.
안정화제의 비제한적 예는 도데실벤젠 설폰산, 디노닐나프탈렌 설폰산, 디노닐나프틸렌디설폰산, 비스(2-에틸헥실)설포숙신산 등과 같은 강산, 및 그의 혼합물을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 상기 강산은 수용액 중에서 약 4 pK 미만의 해리 상수를 가진 산이다. 몇몇 구현예에서, 상기 강산은 산에 결합된 소수성 물질(hydrophobe)을 가진다. 몇몇 구현예에서, 상기 강산은 약 6개 이상의 탄소 원자를 가진다.
염기의 비제한적 예는 암모니아, 디메틸에탄올아민, 2-디메틸아미노-2-메틸-1-프로판올, 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 상기 염기는 안정화제 1몰당 약 50∼100몰%의 양으로 존재한다.
몇몇 구현예에서, 상기 캐리어는, 비제한적으로, 물, 수용성 공용매, 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 상기 캐리어는 몇몇 구현예에서는 라텍스 에멀젼 총량의 약 50∼약 90%의 양으로 존재한다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 모노머 에멀젼은 하나 이상의 개시제와 반응하여 라텍스 에멀젼을 형성한다. 상기 개시제는, 비제한적 예에 있어서, 중합 온도에서 열분해하여 자유 라디칼을 생성하는 개시제를 포함한다. 개시제의 예로는, 비제한적으로, 수용성과 수 불용성 물질을 모두 포함한다. 자유 라디칼 생성 개시제의 예는, 비제한적 예에 있어서, 암모늄 또는 알칼리 금속(칼륨, 나트륨 또는 리튬) 퍼설페이트와 같은 퍼설페이트류, 2,2'-아조-비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조-비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 및 1-t-부틸-아조시아노시클로헥산과 같은 아조 화합물, t-부틸 하이드로퍼옥사이드 및 큐멘 하이드로퍼옥사이드와 같은 하이드로퍼옥사이드류, 벤조일 퍼옥사이드, 카프릴릴 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 에틸 3,3'-디(t-부틸퍼옥시)부티레이트, 에틸 3,3'-디(t-아밀퍼옥시) 부티레이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트, 및 t-부틸퍼옥시 피빌레이트와 같은 퍼옥사이드류, t-부틸 퍼아세테이트, t-부틸 퍼프탈레이트, 및 t-부틸 퍼벤조에이트와 같은 퍼에스테르류, 디(1-시아노-1-메틸에틸)퍼옥시 디카르보네이트와 같은 퍼카르보네이트류, 퍼포스페이트류 등을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 상기 개시제는 단독으로 또는 산화환원 시스템의 산화 성분으로서 사용되고, 비제한적으로, 환원 성분, 비제한적 예를 들면, 아스코르브산, 말산, 글리콜산, 옥살산, 락트산, 티오글리콜산 또는 알칼리 금속 설파이트, 비제한적 예를 들면, 하이드로설파이트, 하이포설파이트 또는 메타비설파이트, 비제한적 예를 들면, 소듐 하이드로설파이트, 포타슘 하이포설파이트 및 포타슘 메타비설파이트, 또는 소듐 포름알데히드 설폭실레이트를 포함한다. 환원 성분은 가속화제 또는 촉매 활성제라고 지칭될 수 있다.
개시제와 가속화제는, 개시제 시스템으로 지칭될 수 있는 것으로서, 몇몇 구현예에서는 공중합시킬 에틸렌형 불포화 모노머 성분의 중량 기준으로, 각각 약 0.001% 내지 약 5%의 비율로 사용된다. 비제한적으로, 코발트, 철, 니켈 또는 구리의 염화물 및 설페이트 염과 같은 촉진제(promoter)는 선택적으로, 몇몇 구현예에서는 약 2∼약 200ppm의 양으로 사용된다. 산화환원 촉매 시스템의 비제한적 예는, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드/소듐 포름알데히드 설폭실레이트/Fe(II), 및 암모늄 퍼설페이트/소듐 비설파이트/소듐 하이드로설파이트/Fe(II), 및 이것들의 조합을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 중합 온도는 실온 내지 약 90℃이고, 상기 온도는 사용되는 개시제 시스템에 대해서 통상적인 방식으로 최적화될 수 있다.
본 발명의 몇몇 구현예에서, 폴리머계 라텍스 입자의 응집은 중합시 안정화 계면활성제를 포함시킴으로써 제한된다. 비제한적 예에 있어서, 성장하는 라텍스 입자는 중합 분야에서 잘 알려져 있는 바와 같이, 비제한적으로, 도데실벤젠 설폰산, 음이온성 또는 비이온성 계면활성제와 같은 하나 이상의 계면활성제 또는 이것들의 혼합물에 의해 유화 중합시 안정화된다. 비제한적으로, 보호 콜로이드와 같은 다른 형태의 안정화제가 몇몇 구현예에서는 사용될 수 있다. 일반적으로, 통상적인 음이온성 계면활성제와 금속, 폴리에틸렌 사슬을 함유하는 비이온성 계면활성제 및 기타 보호 콜로이드는 얻어지는 필름에 대해 수분 민감성을 부여하기 쉽다. 본 발명의 몇몇 구현예에 있어서, 이러한 통상적 음이온성 및 비이온성 계면활성제의 사용을 최소화하거나 피하는 것이 바람직하다. 몇몇 구현예에서, 안정화 계면활성제는 시드(seed) 중합시 사용된다.
본 발명의 몇몇 구현예에서는, 라텍스 에멀젼의 분자량을 조절하기 위해 사슬 전달제가 사용된다. 사슬 전달제의 비제한적 예는, 머캅탄, 폴리머캅탄, 폴리할로겐 화합물, 알킬 머캅탄, 예를 들면 에틸 머캅탄, n-프로필 머캅탄, n-부틸 머캅탄, 이소부틸 머캅탄, t-부틸 머캅탄, n-아밀 머캅탄, 이소아밀 머캅탄, t-아밀 머캅탄, n-헥실 머캅탄, 시클로헥실 머캅탄, n-옥틸 머캅탄, n-데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄, 머캅토 카르복시산 및 그의 에스테르, 예를 들면 비제한적으로, 메틸 머캅토프로피오네이트 및 3-머캅토프로피온산, 알코올, 예를 들면 비제한적으로 이소프로판올, 이소부탄올, 라우릴 알코올 및 t-옥틸 알코올, 할로겐화 화합물, 예를 들면 비제한적으로, 사염화탄소, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로-브로모에탄, 및 이것들의 조합을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 에틸렌형 불포화 모노머 성분 혼합물 기준으로, 약 0∼약 10중량%가 사용된다. 라텍스 에멀젼 분자량은 몇몇 구현예에서, 해당 기술 분야에 공지된 기술에 의해, 예를 들면 비제한적으로, 에틸렌형 불포화 모노머 성분에 대한 개시제의 비를 선택함으로써 조절된다.
몇몇 구현예에서, 개시제 시스템 및/또는 사슬 전달제는 별도의 유체 매질 또는 동일한 유체 매질 중에서 용해되거나 분산된 다음, 중합 용기에 점진적으로 첨가된다. 몇몇 구현예에서, 순수한, 또는 유체 매질 중에 용해되거나 분산된 에틸렌형 불포화 모노머 성분은 촉매 및/또는 사슬 전달제와 동시에 첨가된다. 촉매는 중합 기술 분야에서 잘 알려져 있는 바와 같이 잔류 모노머를 중합하도록 중합이 실질적으로 완료된 후 잔류 모노머를 "추적"하기 위해 중합 혼합물에 첨가된다.
몇몇 구현예에서, 에틸렌형 불포화 모노머 성분과 안정화제의 추가적 모노머 혼합물이 모노머 에멀젼에 첨가된다. 선택적으로, 상기 추가적 모노머 혼합물에는 염기가 존재한다. 추가적 모노머 혼합물은 몇몇 구현예에서, 개시제를 첨가하기 전, 개시제를 첨가한 후, 또는 개시제의 첨가 전후 모두의 경우에 모노머 에멀젼에 첨가될 수 있다. 에틸렌형 불포화 모노머 성분, 안정화제 및 추가적 모노머 혼합물 중의 염기의 조성은 모노머 에멀젼 중의 성분들의 조성과 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
상기 라텍스 에멀젼은 본 발명의 몇몇 구현예에서 중화제와 반응하여 코팅 조성물을 형성한다. 몇몇 구현예에서, 상기 반응은 용매의 존재 하에서 이루어진다. 비제한적 예에 있어서, 상기 용매는 케톤, 방향족 용매, 에스테르 용매, 하이드록실 작용성 용매, 또는 이것들의 혼합물을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 상기 용매는 폴리머계 고체의 약 0∼약 90중량%의 양으로 존재한다.
몇몇 구현예에서, 상기 중화제는, 비제한적으로, 암모니아, 3차 아민, 비제한적 예를 들면 디메틸에탄올아민, 2-디메틸아미노-2-메틸-1-프로판올, 트리부틸아민, 또는 이것들의 혼합물을 포함한다. 비제한적 예로서, 상기 중화제는 시스템에서 중화할 산의 양을 기준으로 약 0∼약 100%의 양으로 사용된다.
본 발명의 라텍스 에멀젼 및 코팅 조성물은, 비제한적으로, 포말을 제어하고, 평형 및 동적 표면 장력을 감소시키고, 유동성 및 표면 윤활성을 제어하기 위한 첨가제와 같은, 당업자에게 공지된 통상적 첨가제를 포함할 수 있다. 그 양은 당업자에게 공지된 임의의 방식으로, 얻고자 하는 코팅 용도 및 성능에 따라 변동될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 코팅 조성물은 몇몇 구현예에 있어서, 비제한적 예를 들면, 캔, 금속 캔, 패키징, 용기, 그릇, 캔 엔드, 또는 임의의 형태의 식품 또는 음료를 잡거나 접촉하는 데 사용되는 임의의 부분과 같은 기판에 적용된다. 몇몇 구현예에서, 하나 이상의 코팅이 본 발명의 코팅 조성물에 추가하여 적용되는데, 비제한적 예를 들면, 기판과 본 발명의 코팅 조성물 사이에 프라임 코트(prime coat)가 적용될 수 있다.
코팅 조성물은 당업자에게 공지된 임의의 방식으로 기판에 적용될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 코팅 조성물은 기판 상에 분무된다. 분무시, 코팅 조성물은, 비제한적 예에 있어서, 필요할 경우 최소량의 용매와 같은 다른 휘발성 물질을 포함하여 약 70중량% 내지 약 90중량%의 물에 대해 약 10중량% 내지 약 30중량%의 폴리머계 고체를 함유한다. 전형적으로는 분무를 제외한 다른 몇몇 응용에 있어서, 수성 폴리머계 분산액은, 비제한적 예로서, 약 20중량% 내지 약 60중량%의 폴리머계 고체를 함유할 수 있다. 몇몇 구현예에서는 분무 또는 다른 적용 방법을 촉진하기 위해 유기 용매가 사용되고, 그러한 용매는, 비제한적으로, n-부탄올, 2-부톡시-에탄올-1, 자일렌, 톨루엔, 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 몇몇 구현예에서, n-부탄올은 2-부톡시-에탄올-1과 조합하여 사용된다. 본 발명의 코팅 조성물은 몇몇 구현예에 있어서 공지된 안료 및 유백체(opacifier)에 의해 착색 및/또는 불투명 처리된다. 비제한적 예로서 식품 용도를 포함하는 많은 용도에 있어서, 안료는 이산화티타늄이다. 얻어지는 수성 코팅 조성물은 몇몇 구현예에 있어서, 코팅 공업에서 공지되어 있는 통상적 방법에 의해 적용된다. 따라서, 비제한적 예로서, 분무, 롤링(rolling), 딥핑(dipping), 및 플로우(flow) 코팅 적용법이 투명막 및 착색된 막 모두에 대해 사용될 수 있다. 몇몇 구현예에 있어서, 기판 상에 적용된 후, 코팅은 약 130℃ 내지 약 250℃ 범위의 온도, 또는 그보다 높은 온도에서, 완벽한 경화뿐 아니라 함유되어 있는 임의의 불필요한 성분을 휘발시키기에 충분한 시간 동안 열 방식으로 경화된다.
음료 용기로서 사용하고자 하는 기판에 있어서, 상기 코팅은 몇몇 구현예에서, 노출된 기판 표면 1평방 인치당 폴리머 코팅 약 0.5mg 내지 약 15mg 범위의 속도로 적용된다. 몇몇 구현예에서, 수-분산성 코팅은 약 1㎛ 내지 약 25㎛의 두께로 적용된다.
실시예
이하의 비제한적 실시예를 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고서도 이들 실시예의 변경 및 변형을 달성할 수 있음을 이해해야 한다.
실시예 1:
탈염수 2697.12g에 iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 2.01g, 탈염수 9.4g 및 28% 암모니아 0.28g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포(sparge) 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 18% 스티렌, 13% 메타크릴산, 51.25% 부틸 아크릴레이트, 5.75% 글리시딜 메타크릴레이트 및 12% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 93.98g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 36.14g과 암모늄 퍼설페이트 4.70g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 845.78g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 140.96g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 2.01g, 및 28% 암모니아 0.28g으로 구성된 코-피드(co-feed)를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 84.58g, 아스코르브산 0.94g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 9.4g과 t-부틸 퍼벤조에이트 2.35g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 23.35g과 디메틸에탄올아민 46.72g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시킨 다음 냉각시켰다.
상기 라텍스 2500g에, 부탄올 359.6g, 2-부톡시에탄올 88.1g, 2-헥속시에탄올 7.5g 및 Surfynol 420 5.9g의 혼합물을 가했다. 이어서, 탈염수 113.2g을 가하고, 30분간 혼합했다.
실시예 2:
탈염수 2319.04g에 iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.72g, 탈염수 8.02g 및 28% 암모니아 0.24g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 60% 스티렌, 12% 메타크릴산, 8% 부틸 아크릴레이트, 12% 글리시딜 메타크릴레이트 및 8% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 80.16g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 30.84g과 암모늄 퍼설페이트 4.01g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 721.58g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 120.26g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.72g, 및 28% 암모니아 0.24g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 72.16g, 아스코르브산 0.80g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 8.02g과 t-부틸 퍼벤조에이트 2.0g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 49.81g과 디메틸에탄올아민 49.81g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 200.44g, 2-부톡시에탄올 200.44g 및 Dowanol PnB 200.44g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 탈염수 120.26g 및 Surfynol 420 8.02g을 가하고, 15분간 혼합했다.
실시예 3:
탈염수 2283.95g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.70g, 탈염수 7.96g 및 28% 암모니아 0.24g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 하기 표 1에 기재된 조성을 가진 모노머 혼합물 79.58g을 가하고, 15분간 혼합했다(실시예 3은 표 1에 기재된 모노머 혼합물 샘플 A, B, C, D에 이어서 E를 각각 사용하여 5회 실행되었다). 이어서, 탈염수 30.61g과 암모늄 퍼설페이트 3.98g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 716.22g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 119.37g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.70g, 및 28% 암모니아 0.24g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 71.62g, 아스코르브산 0.80g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 7.96g과 t-부틸 퍼벤조에이트 1.99g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 29.66g과 디메틸에탄올아민 29.66g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 119.37g, 2-부톡시에탄올 119.37g, 및 Dowanol PnB 119.37g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 탈염수 246.7g 및 Surfynol 420 7.96g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 부탄올 79.6g, 2-부톡시에탄올 79.6g 및 Dowanol PnB 79.6g의 혼합물을 가했다. 다음으로, 하기 표 2에 기재된 디메틸에탄올아민과 탈염수의 혼합물을 가하고 30분간 혼합했다(실시예 3은 표 1에 기재된 디메틸에탄올아민과 물 혼합물 샘플 A, B, C, D에 이어서 E를 각각 사용하여 5회 실행되었다).
Figure pct00001
Figure pct00002
실시예 4:
탈염수 2561.20g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.91g, 탈염수 8.92g 및 28% 암모니아 0.27g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 70% 스티렌, 12% 메타크릴산, 8% 부틸 아크릴레이트, 2% 부탄디올 디메타크릴레이트 및 8% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 89.24g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 34.32g과 암모늄 퍼설페이트 4.46g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 803.15g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 133.86g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.91g, 및 28% 암모니아 0.27g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 80.31g, 아스코르브산 0.89g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 8.92g과 t-부틸 퍼벤조에이트 2.23g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 33.26g과 디메틸에탄올아민 33.26g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 133.86g, 2-부톡시에탄올 133.86g 및 Dowanol PnB 133.86g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 부탄올 90.33g, 2-부톡시에탄올 90.33g 및 Dowanol PnB 90.33g의 혼합물을 가했다. 이어서, 탈염수 7.5g 중의 디메틸에탄올아민 7.5g의 혼합물을 가하고, 30분간 혼합했다.
실시예 5:
탈염수 2561.20g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.91g, 탈염수 8.92g 및 28% 암모니아 0.27g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 70% 스티렌, 12% 메타크릴산, 8% 부틸 아크릴레이트, 2% 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 8% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 89.24g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 34.32g과 암모늄 퍼설페이트 4.46g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 803.15g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 133.86g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.91g, 및 28% 암모니아 0.27g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 80.31g, 아스코르브산 0.89g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 8.92g과 t-부틸 퍼벤조에이트 2.23g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 33.26g과 디메틸에탄올아민 33.26g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 133.86g, 2-부톡시에탄올 133.86g 및 Dowanol PnB 133.86g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 부탄올 90.33g, 2-부톡시에탄올 90.33g 및 Dowanol PnB 90.33g의 혼합물을 가했다. 이어서, 탈염수 5.0g 중의 디메틸에탄올아민 5.0g의 혼합물을 가하고, 30분간 혼합했다.
실시예 6:
탈염수 2288.50g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.71g, 탈염수 7.97g 및 28% 암모니아 0.24g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 62.1% 스티렌, 12% 메타크릴산, 15.9% 에틸 아크릴레이트, 2% 부탄디올 디메타크릴레이트 및 8% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 79.74g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 30.67g과 암모늄 퍼설페이트 3.99g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 717.65g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 119.61g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.71g, 및 28% 암모니아 0.24g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 71.76g, 아스코르브산 0.80g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 7.97g과 t-부틸 퍼벤조에이트 1.99g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 29.72g과 디메틸에탄올아민 29.72g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 119.61g, 2-부톡시에탄올 119.61g 및 Dowanol PnB 119.61g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 탈염수 247.19g을 가한 다음, 부탄올 80.63g, 2-부톡시에탄올 80.63g 및 Dowanol PnB 80.63g의 혼합물을 가했다. 이어서, 탈염수 11.5g 중의 디메틸에탄올아민 11.5g의 혼합물을 가하고, 30분간 혼합했다.
실시예 7:
탈염수 2288.50g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.71g, 탈염수 7.97g 및 28% 암모니아 0.24g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 68.5% 스티렌, 12% 메타크릴산, 9.5% 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2% 부탄디올 디메타크릴레이트 및 8% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 79.74g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 30.67g과 암모늄 퍼설페이트 3.99g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 717.65g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 119.61g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.71g, 및 28% 암모니아 0.24g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 71.76g, 아스코르브산 0.80g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 7.97g과 t-부틸 퍼벤조에이트 1.99g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 29.72g과 디메틸에탄올아민 29.72g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 119.61g, 2-부톡시에탄올 119.61g 및 Dowanol PnB 119.61g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 탈염수 247.19g을 가한 다음, 부탄올 80.63g, 2-부톡시에탄올 80.63g 및 Dowanol PnB 80.63g의 혼합물을 가했다. 이어서, 탈염수 18.8g 중의 디메틸에탄올아민 18.8g의 혼합물을 가하고, 30분간 혼합했다.
실시예 8:
탈염수 2288.50g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.71g, 탈염수 7.97g 및 28% 암모니아 0.24g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 65.5% 메틸 메타크릴레이트, 12% 메타크릴산, 12.5% 부틸 아크릴레이트, 2% 부탄디올 디메타크릴레이트 및 8% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 79.74g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 30.67g과 암모늄 퍼설페이트 3.99g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 717.65g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 119.61g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.71g, 및 28% 암모니아 0.24g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 71.76g, 아스코르브산 0.80g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 7.97g과 t-부틸 퍼벤조에이트 1.99g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 39.6g과 디메틸에탄올아민 39.6g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 119.61g, 2-부톡시에탄올 119.61g 및 Dowanol PnB 119.61g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 탈염수 257.07g을 가한 다음, 부탄올 80.63g, 2-부톡시에탄올 80.63g 및 Dowanol PnB 80.63g의 혼합물을 가했다. 이어서, 탈염수 120g을 가하고, 30분간 혼합했다.
실시예 9:
탈염수 2283.95g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.70g, 탈염수 7.96g 및 28% 암모니아 0.24g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 14.15% 스티렌, 12% 메타크릴산, 65.36% 부틸 메타크릴레이트, 0.5% 글리시딜 메타크릴레이트 및 8% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 79.59g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 30.61g과 암모늄 퍼설페이트 3.98g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 716.23g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 119.37g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.70g, 및 28% 암모니아 0.24g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 71.62g, 아스코르브산 0.80g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 7.96g과 t-부틸 퍼벤조에이트 1.99g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음, 탈염수 29.66g과 디메틸에탄올아민 29.66g의 혼합물을 가하고, 60분간 유지시켰다. 이어서, 부탄올 119.37g, 2-부톡시에탄올 119.37g 및 Dowanol PnB 119.37g의 혼합물을 가하고 60분간 유지시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 탈염수 246.70g을 가한 다음, 부탄올 80.63g, 2-부톡시에탄올 80.63g 및 Dowanol PnB 80.63g의 혼합물을 가했다. 이어서, 탈염수 9.0g 중의 디메틸에탄올아민 9.0g의 혼합물을 가하고, 30분간 혼합했다.
실시예 10:
상기 실시예 1∼9로부터 얻어진 조성물을 투피스(two-piece) 음료 캔 상에 분무하고, 성능에 대해 평가했다.
분무: 125mg/캔 필름 중량을 가진 캔을 에나멜 평가자(enamel rater)를 통해 평가함.
게토레이드(Gatorade)로 채워지고 250℉에서 60분간 레토르트 처리된 캔을 블러시 및 컬러 픽업에 대해 육안으로 평가하고, 규정된 시험법에 따라 접착성을 평가했다.
블러시: 0 = 백화 없음, 5 = 불투명한 백색
컬러: 0 = 무색, 5 = 게토레이드의 색
접착성: 테이프에 의해 제거된 망상선(crosshatch)의 %(시험법: DIN ES ISO 2409)
Figure pct00003
실시예 11:
탈염수 2339.13g에, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.73g, 탈염수 8.09g 및 28% 암모니아 0.24g의 혼합물을 가했다. 상기 혼합물을 질소 살포 하에 80℃까지 가열했다. 상기 온도에 도달했을 때, 질소 살포를 질소 블랭킷으로 바꿨다. 66% 스티렌, 12% 메타크릴산, 10% 메틸 메타크릴레이트, 8% 글리시딜 메타크릴레이트 및 4% 하이드록시프로필 메타크릴레이트의 조성을 가진 모노머 혼합물 80.86g을 가하고, 15분간 혼합했다. 이어서, 탈염수 30.10g과 암모늄 퍼설페이트 4.04g의 혼합물을 가하고, 15분간 유지시켰다. 그런 다음, 상기와 동일한 모노머 혼합물 727.82g을 180분에 걸쳐 주입했다. 추가로, 탈염수 121.30g, iPrOH 중의 70% 도데실벤젠 설폰산 1.73g, 및 28% 암모니아 0.24g으로 구성된 코-피드를 180분에 걸쳐 주입했다. 공급이 완료된 다음, 탈염수 72.79g, 아스코르브산 0.81g, 및 황산제2철 0.001g의 혼합물을 가하고, 이어서 탈염수 8.09g과 t-부틸 퍼벤조에이트 2.02g의 혼합물을 가했다. 15분간 반응을 유지시킨 다음 냉각시켜 고체 함량이 23.5%인 백색 라텍스를 얻었다.
코팅 제조
얻어진 라텍스 220.0g을 디메틸에탄올아민 3.17g, 탈염수 14.0g, 부틸 셀로솔브(Cellosolve) 18.93g 및 부탄올 18.93g과 잘 혼합하면서 블렌딩했다. 권취된 알루미늄 시트 상에 #12 봉을 사용하여 필름을 제조하고, 400℃에서 60초 동안 베이킹했다.
다음과 같은 특징을 가진 투명 필름이 얻어졌다:
끓는 물에서의 블러시: 관찰되지 않음
음료로부터 컬러의 흡착: 관찰되지 않음

Claims (15)

  1. a) i) 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하는 단계; 및
    ii) 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법에 의해 라텍스 에멀젼을 제조하는 단계;
    b) 상기 라텍스 에멀젼을 중화제와 반응시켜 코팅 조성물을 형성하는 단계; 및
    c) 상기 코팅 조성물을 캔 또는 패키징(packaging)에 도포하는 단계
    를 포함하는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌형 불포화 모노머 성분이 혼합물 총량 기준으로 약 2% 내지 약 50%의 양으로 존재하는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안정화제가 도데실벤젠 설폰산을 포함하는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안정화제가 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재하는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 단계 i)가, 암모니아, 디메틸에탄올아민, 2-디메틸아미노-2-메틸-1-프로판올 또는 이것들의 혼합물을 포함하는 염기의 존재 하에서 실행되는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 b)의 반응이 용매의 존재 하에서 실행되는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어가 상기 라텍스 에멀젼 총량의 약 50% 내지 약 90%의 양으로 존재하는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 개시제가 상기 에틸렌형 불포화 모노머 성분의 중량 기준으로 약 0.001% 내지 약 5%의 양으로 존재하는, 캔 또는 패키징의 코팅 방법.
  9. 제1항의 방법에 의해 코팅된 캔 또는 패키징.
  10. a) 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하는 단계, 및
    b) 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재하는,
    라텍스 에멀젼의 제조 방법.
  11. a) i) 에틸렌형 불포화 모노머 성분과, 강산을 포함하는 안정화제를 캐리어 중에서 혼합하여 모노머 에멀젼을 형성하는 단계; 및
    ii) 상기 모노머 에멀젼을 개시제와 반응시켜 라텍스 에멀젼을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법에 의해 라텍스 에멀젼을 제조하는 단계; 및
    b) 상기 라텍스 에멀젼을 중화제와 반응시켜 코팅 조성물을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 안정화제는 폴리머계 고체의 약 0.1중량% 내지 약 2.0중량%의 양으로 존재하는,
    방법에 의해 제조된 코팅 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중화제가 암모니아, 디메틸에탄올아민, 2-디메틸아미노-2-메틸-1-프로판올, 트리부틸아민, 또는 이것들의 혼합물을 포함하는, 코팅 조성물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 중화제가, 중화될 산의 양을 기준으로 약 0% 내지 약 100%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 단계 b)의 반응이 용매의 존재 하에서 실행되는, 코팅 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 용매가 폴리머계 고체의 약 0중량% 내지 약 90중량%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
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