KR20150115887A

KR20150115887A - 저 광택, 고 고형물 폴리우레아 코팅

Info

Publication number: KR20150115887A
Application number: KR1020157023993A
Authority: KR
Inventors: 샤피크 니사레일 파젤; 자레드 데니스 벤더
Original assignee: 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2015-10-14
Also published as: US10683424B2; JP2016509102A; CN105073818A; JP6268346B2; WO2014123962A1; US20140221567A1; CN113388317B; EP2953990A1; EP2953990B1; CN113388317A

Abstract

본 발명은 코팅 조성물에 매우 낮은 휘발성 유기 화합물(VOC)을 함유하는 저 광택, 고 고형물 폴리우레아 코팅을 형성시키는 방법에 관한 것이다. 낮은 휘발성물 함량은 코팅을 환경 친화적으로 만들고 가변적인 두께 수준에서 그리고 광범위한 환경 조건에 대해 적용되게 할 수 있다. 코팅 조성물은 2차 디아민을 함유한 이소시아네이트 반응성 제제, 폴리이소시아네이트, 광택 감소제 및 점도 개질제를 포함한다. 광택 감소제는 일반적으로 저 광택 폴리우레아 코팅을 형성시키기 위해 두 개의 성분들을 함께 혼합하기 전에 2차 디아민을 함유한 이소시아네이트 반응성 제제 및/또는 점도 개질제를 함유한 폴리이소시아네이트에 사전-혼합된다.

Description

저 광택, 고 고형물 폴리우레아 코팅{LOW GLOSS, HIGH SOLIDS POLYUREA COATINGS}

본 출원은 2013년 2월 5일에 출원된 출원번호 제61/760,688호의 잇점을 청구한다. 출원번호 61/760,688호의 설명은 본원에 참고로 포함된다.

폴리우레아 코팅은 산업에서 빠른 경화, 광범위한 온도/습도 범위에서 경화하는 능력, 및 우수한 성능 성질들에 대해 알려져 있다. 폴리우레아 코팅은 매우 범용성이 있고, 상업적 및 산업적 보호 코팅으로서 넓은 범위의 적용들을 가지며, 일부 지방족 폴리우레아는 벽, 바닥 및 다른 표면 상에 장식 코팅으로서 사용된다. 대부분의 폴리우레아 코팅은 고 고형물 포뮬레이션이 사용되는 경우에 1회 통과(one pass)로 두꺼운 코팅으로서 적용될 수 있지만 대개 적용된 피니시(finish)가 반사율 또는 광택에 있어서 높아지는 경향이 있는 2 성분 열경화성 시스템이다. 이는 이러한 코팅이 높은 점도를 가지고 매우 빠르게 경화하는 경향이 있기 때문에, 심지어 광택 감소제의 높은 로딩의 경우에도 고 고형물 폴리우레아 코팅을 감소시키거나 광택 하향시키기가 매우 어렵다.

저 광택 피니시가 심미적으로 바람직하기 때문에, 기능적 또는 장식 목적을 위하여 요구되는 적용이 존재한다. 일반적으로, 저 광택 산업적 또는 상업적 코팅 포뮬레이션은 낮은 고형물, 물 또는 용매-기반 시스템인 경향이 있고, 대개 높은 로딩의 광택 감소제, 예를 들어 무기 실리카를 함유한다. 클리어 코트(clear coat)에 저 광택을 달성하기 위하여, 코팅 조성물에는 과량의 광택 감소제, 통상적으로 광택 감소제의 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10 중량% 초과의 광택 감소제가 로딩된다. 불행하게도, 이러한 과도하게 로딩된 코팅 조성물에서의 광택 감소제는 응집하는 경향이 있다. 결과적으로, 이로부터 얻어진 통상적인 저 광택 코팅은 시각적으로 허용되지 않는 혼탁하거나 지저분한 외관을 가질 수 있다. 또한, 코팅 조성물 중에 과도한 양의 이러한 광택 감소제의 존재는 통상적인 코팅 조성물에 비해 얻어진 코팅을 더욱 잘 부서지게 만드는 경향이 있다. 현재의 저 광택 수계 또는 용매 기반 코팅의 다른 한계는 포뮬레이션에서 높은 물 또는 용매 함량으로 인하여 광범위한 온도/습도 범위에서의 1회 통과 또는 적용에서 두꺼운 코팅을 달성하는 이의 능력이다. 이에 따라, 이러한 분야에서, 1회 통과로 적용될 수 있고 요망되는 외관을 갖는 내구성 있는 저 광택 코팅에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 저 광택값을 갖는 고 고형물 폴리우레아 코팅을 제공함으로써 통상적인 코팅의 문제점들을 해소할 수 있다. "저 광택값(low gloss value)"이라 함은 ASTM D-523에 따라 측정하는 경우에, 그리고 코팅된 표면에 대해 60°의 각도에서 광택계를 이용하여 약 50 미만의 광택값을 의미한다(예를 들어, 45 내지 약 25, 및 약 40 내지 25를 포함하는 약 50 미만의 광택). "고 고형물(high solid)"이라 함은 약 75 내지 약 95, 및 약 80 내지 약 90을 포함하는 약 70 중량% 초과의 고형물을 의미한다.

본 발명의 일 양태는 서비스로의 빠른 리턴(rapid return to service), 광범위한 온도/습도 범위에서 경화하는 능력, 및 우수한 물리적 성질과 같은 통상적인 우레아 코팅의 조작 및 성능을 유지하는 저 광택, 고 고형물 폴리우레아 코팅에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 저 광택 코팅은 롤러, 브러시 또는 스프레이와 같은 통상적인 적용 방법을 이용함으로써 1회 통과에서 최대 약 30 mil 건조 필름 두께로 적용될 수 있고, 코팅이 5℃ 내지 35℃ 온도 및 10% 내지 90% 상대 습도에서 적용되고 적용될 때에 여전히 (60°각도에서) 45 미만의 광택값을 유지시킬 수 있다.

본 발명의 일 양태는

A) 적어도 하나의 디아민과 2-부텐디오산의 알킬 에스테르의 반응 생성물을 포함하는 적어도 하나의 2차 디아민을 포함하는 이소시아네이트 반응성 제제;

B) 임의적으로 적어도 하나의 폴리이소시아네이트 수지;

C) 임의적으로 적어도 하나의 광택 감소제; 및

D) 적어도 하나의 점도 개질제를 포함하는 비-수성 코팅 조성물로서,

여기서, C) 및 D)는 전체 코팅 조성물의 약 35 중량% 미만을 포함하는 비-수성 코팅 조성물에 관한 것이다. "비-수성(non-aqueous)"은 코팅 조성물이 약 1 중량% 미만의 물, 및 통상적으로 약 0 중량%의 물을 포함함을 의미한다.

본 발명의 다른 양태는 적어도 하나의 디아민과 2-부텐디오산의 알킬 에스테르의 반응 생성물; 및 적어도 하나의 용매를 포함하는 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 다른 양태는 적어도 하나의 이소시아네이트 반응성 제제, 적어도 하나의 유기 폴리머, 적어도 하나의 광택 감소제 및 적어도 하나의 용매를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 다른 양태는 적어도 하나의 점도 개질제, 및 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄과 2-부텐디오산의 에틸 에스테르의 반응 생성물을 포함하는 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 다른 양태는 적어도 하나의 점도 개질제, 비스(4-아미노-3-메틸사이클로헥실)메탄과 2-부텐디오산의 에틸 에스테르의 반응 생성물을 포함하는 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 다양한 양태들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.

본 발명은 다양한 기판에 마모성, 충격성, 약품성, 염색성 및 UV에 대한 내성과 같은 보호를 제공하기 위해 유리하게 사용될 수 있고/거나 특정 표면의 외관을 향상시키기 위한 장식 목적을 위하여 사용될 수 있는 코팅 조성물 및 코팅들에 관한 것이다.

용어 "코팅 조성물"은 분무 가능하거나 기판 상으로 브러싱/롤링될 수 있거나, 그 안에 기판이 딥핑될 수 있는 경화되지 않은 유체 조성물을 지칭한다. 코팅이라는 용어는 코팅 조성물로부터 유래되고 물 및/또는 용매가 실질적으로 존재하지 않고 열경화성 필름을 형성시키기 위해 효과적인 양에서 경화되는 층을 지칭한다. 구 "물이 실질적으로 존재하지 않는"은 약 1 중량% 미만의 물을 포함하고, 통상적으로 약 0 중량% 또는 비-수성인 코팅 조성물을 의미한다. 본 발명에서 정의된 바와 같은 보호 코팅은 기판 상에 직접적으로 또는 간접적으로 배치되고, 하나 이상의 층을 포함할 수 있으며, 이러한 층들 중 하나는 코팅 조성물로부터 유래된 것이다. 용어 "간접적으로 배치된"은 다른 층들에 의해 기판으로부터 분리되어 있는 코팅을 지칭하는 것이며, 용어 "직접적으로 배치된"은 기판과 긴밀하게 물리적 접촉된 층들을 지칭한다. 임의의 적합한 기판이 코팅될 수 있지만, 이러한 기판들의 예는 다른 적합한 기판들 중에서, 콘크리트, 목재, 금속, 플라스틱, 복합물 중 적어도 하나를 포함한다.

코팅 조성물 뿐만 아니라 코팅에서 사용될 수 있는 유기 폴리머는 열가소성 폴리머, 열경화성 폴리머, 또는 열가소성 폴리머와 열경화성 폴리머의 블렌드 및 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 일원을 포함한다. 적합한 유기 폴리머의 예에는 덴드리머(dendrimer), 엘라스토머, 이온성 폴리머, 코폴리머, 예를 들어 블록 코폴리머, 그라프트 코폴리머, 랜덤 코폴리머, 스타 블록 코폴리머, 등이 있다. 예시적인 유기 폴리머는 열경화성 수지가 있다. 예시적 열경화성 수지는 폴리우레아를 포함한다.

유기 폴리머는 폴리아세탈, 폴리우레아, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리아크릴, 폴리카보네이트, 폴리알키드, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아라미드, 폴리아미드이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리설폰, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르케톤, 폴리에테르 에테르케톤, 폴리에테르 케톤 케톤, 폴리벤즈옥사졸, 폴리옥사디아졸, 폴리벤조티아지노페노티아진, 폴리벤조티아졸, 폴리피라지노퀴녹살린, 폴리피로멜리트이미드, 폴리퀴녹살린, 폴리벤즈이미다졸, 폴리옥스인돌, 폴리옥소이소인돌린, 폴리디옥소이소인돌린, 폴리트리아진, 폴리피리다진, 폴리피페라진, 폴리피리딘, 폴리피페리딘, 폴리트리아졸, 폴리피라졸, 폴리카보란, 폴리옥사비사이클로노난, 폴리디벤조푸란, 폴리프탈리드, 폴리아세탈, 폴리언하이드라이드, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 티오에테르, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 케톤, 폴리비닐 할라이드, 폴리비닐 니트릴, 폴리비닐 에스테르, 폴리설포네이트, 폴리설파이드, 폴리티오에스테르, 폴리설폰, 폴리설폰아미드, 폴리우레아, 폴리포스파젠, 폴리실라잔, 폴리올레핀, 폴리실록산, 플루오로폴리머, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 또는 상기 유기 폴리머들 중 적어도 하나를 포함하는 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 일원을 포함할 수 있다. 예시적인 유기 폴리머는 폴리우레아이다. 폴리우레아가 열경화성 수지인 것이 요망될 수 있다. 상기에 나열된 상술된 유기 폴리머는 요망되는 경우에 폴리우레아와 블렌딩되고/거나 공중합될 수 있다. 유기 폴리머의 양은 통상적으로 코팅 조성물의 약 70 중량% 내지 약 95 중량%의 범위이다.

코팅 조성물은 또한 디아민과 2-부텐디오산의 알킬 에스테르의 반응에 의해 형성된 적어도 하나의 2차 디아민을 포함하는 적어도 하나의 이소시아네이트 반응성 제제를 포함한다. 2차 디아민 생성물은 하기 일반식 (I)을 갖는다:

R¹O₂CCH₂CH(CO₂R²)NH-X-NHCH(CO₂R³)CH₂CO₂R⁴ (I)

상기 식에서, R¹, R², R³, 및 R⁴는 동일하거나 상이하고, 각각은 약 1 내지 약 12개의 탄소 원자의 양을 갖는 알킬 기이다.

일 구체예에서, 2차 디아민 생성물의 알킬 기는 1 내지 약 4개의 탄소 원자의 양을 갖는다. 예시적인 알킬 기는 에틸 기이다. R₅는 지방족, 지환족, 또는 방향족일 수 있다. X-는 1,4-디아미노부탄, 1,6-디아미노헥산, 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸-1,6-디아미노헥산, 1-아미노-3,3,5-트리메틸-5-아미노메틸-사이클로헥산, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 비스(4-아미노-3-메틸사이클로헥실)메탄, 에틸렌 디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 2,5-디아미노-2,5-디메틸헥산, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸, 2,4' 및/또는 2,6-헥사하이드로톨루이엔 디아민, 2,4- 및/또는 2,6-디아미노톨루엔 및 2,4- 및/또는 4,4'디아미노디페닐 메탄, 및 폴리에테르디아민 중 적어도 하나로부터 아미노 기의 제거에 의해 얻어진 2가 탄화수소 기를 나타낸다. 이소시아네이트 반응성 제제의 양은 통상적으로, 코팅 조성물의 약 25 내지 약 65 중량%, 및 약 30 내지 60 중량%를 포함하는 약 20 내지 약 70 중량%의 범위이다. 아민 당량은 약 150 내지 약 450, 및 약 200 내지 약 400을 포함하는 약 100 내지 약 500의 범위일 수 있다.

코팅 조성물은 또한 하기 일반식을 갖는 이소시아네이트 작용성 화합물을 포함하는 적어도 하나의 폴리이소시아네이트를 포함할 수 있다:

R(NCO) _i , (II)

상기 식에서, R은 i의 원자가를 갖는 유기 라디칼이며, 여기서 i는 약 2 이상이다. R은 치환되거나 비치환된 탄화수소 기(예를 들어, 메틸렌 기 또는 아릴렌 기)일 수 있다.

이소시아네이트는 방향족 또는 지방족일 수 있다. 유용한 방향족 디이소시아네이트는 예를 들어, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 (각각은 일반적으로 TDI로서 지칭됨); 두 개의 TDI 이성질체들의 혼합물; 4,4'-디이소시아네이토디페닐메탄 (MDI); p-페닐렌 디이소시아네이트 (PPDI); 디페닐-4,4'-디이소시아네이트; 디벤질-4,4'-디이소시아네이트; 스틸벤-4,4'-디이소시아네이트; 벤조페논-4,4'-디이소시아네이트; 1,3- 및 1,4-자일렌 디이소시아네이트; 등, 또는 상기 방향족 이소시아네이트들 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 폴리우레탄 예비폴리머의 제조를 위한 예시적인 방향족 디이소시아네이트는 TDI, MDI, 및 PPDI를 포함한다.

유용한 지방족 디이소시아네이트는 예를 들어, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI); 1,3-사이클로헥실 디이소시아네이트; 1,4-사이클로헥실 디이소시아네이트(CHDI); H(12)MDI로서 알려진 포화된 디페닐메탄 디이소시아네이트; (또한, 비스{4-이소시아네이토사이클로헥실}메탄, 4,4'-메틸렌 디사이클로헥실 디이소시아네이트, 4,4-메틸렌 비스(디사이클로헥실)디이소시아네이트, 메틸렌 디사이클로헥실 디이소시아네이트, 메틸렌 비스(4-사이클로헥실 이소시아네이트), 포화된 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 및 포화된 메틸 디페닐 디이소시아네이트로서 상업적으로 공지됨), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI); 등; 또는 상기 이소시아네이트들 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 예시적인 지방족 디이소시아네이트는 H(12)MDI이다.

다른 예시적인 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이토사이클로헥산, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸사이클로헥산(IPDI), 2,4'- 및/또는 4,4'-디이소시아네이토-디사이클로헥실메탄, 2,4- 및/또는 4,4'-디이소시아네이토-디페닐 메탄 및 아닐린/포름알데하이드 축합물의 포스겐화(phosgenation)에 의해 얻어진 이의 보다 고차의 동족체(homologue)와 이러한 이성질체의 혼합물, 2,4- 및/또는 2,6-디이소시아네이토톨루엔 및 이러한 화합물들의 임의의 혼합물들을 포함한다. 보다 고차의 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI) 폴리이소시아네이트, 예를 들어 뷰렛, 트라이머, 및 다이머는 본 발명의 목적을 위해 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 폴리이소시아네이트의 양은 통상적으로 코팅 조성물의 약 25 내지 약 55 중량%, 및 약 20 내지 약 50 중량%를 포함하는 약 10 내지 약 60 중량%의 범위이다.

본 발명의 일 양태에서, 화학식 (II)에서 R은 또한 i의 원자가를 갖는 폴리우레탄 라디칼을 나타낼 수 있으며, 이러한 경우에 R(NCO)_i는 이소시아네이트-말단 폴리우레탄 예비폴리머 또는 세미-예비폴리머로서 공지된 조성물이다. 예비폴리머 또는 세미-예비폴리머는, 과량의 유기 디이소시아네이트 모노머가 활성 수소 함유 성분과 반응될 때에 형성된다.

본 발명의 조성물은 적어도 하나의 광택 감소제를 포함할 수 있다. 적합한 광택 감소제의 예는 유기 및 무기 물질들의 미세 입자 분말, 우레아-포름알데하이드, 실리카, 예를 들어 침강 실리카 및 흄드 실리카, 폴리머 비드, 탈크, 알루미나, 칼슘 카보네이트, 등, 또는 상기 광택 감소제들 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다. 예시적인 광택 감소제는 실리카이다. 예시적인 광택 감소제의 예는 미세-분쇄된, 유기 처리된 침강 실리카이다. 광택 감소제는 통상적으로, 0.5 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 및 일부 경우에 약 3 ㎛ 내지 약 7 ㎛의 d50, 입자 크기를 갖는다. 광택 감소제의 양은 통상적으로 코팅 조성물의 약 3 내지 약 20 중량%, 및 약 5 내지 약 15 중량%를 포함하는 약 1 내지 약 25 중량%의 범위이다.

코팅 조성물은 또한, 적어도 하나의 점도 개질제를 포함할 수 있다. 점도 개질제는 극성 또는 비극성 용매 또는 비-반응 희석제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 용매의 예는 헥산, 헵탄, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥산; 에스테르 타입, 예를 들어 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, t-부틸 아세테이트, 아세트산 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 아세트산 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 이염기성 에스테르; 에테르 타입, 예를 들어 이소프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 케톤 타입, 예를 들어 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 이소포론, 아세토페논; 카보네이트 타입, 예를 들어 프로필렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트; 피롤리돈 타입, 예를 들어 n-메틸 피롤리돈, n-에틸 피롤리돈; 할로겐화된 용매 타입, 예를 들어 파라클로로벤조트리플루오라이드, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 1,1-디클로로에탄 및 아민 또는 폴리이소시아네이트에 대해 불활성인 임의의 다른 양성자성 또는 비양성자성 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 일원을 포함한다. 비-반응성 희석제의 예는 프탈레이트 타입, 예를 들어 비스(2-에틸헥실)프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트; 에스테르 타입, 예를 들어 디옥틸 아디페이트, 디부틸 세바케이트, 1,2-사이클로헥산 디카복실산 디이소노닐 에스테르, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트, 알킬 설폰산 페닐 에스테르; 시트레이트 타입, 예를 들어 아세틸 트리에틸 시트레이트, 트리에틸 시트레이트; 트리멜리테이트 타입, 예를 들어 트리메틸 트리멜리테이트, 트리-(2-에틸헥실)트리멜리테이트 및 다른 부류의 비-반응성 희석제, 예를 들어 벤조에이트, 설폰아미드, 에폭사이드화된 식물성 오일, 오가노포스페이트, 글리콜, 폴리에테르, 폴리부텐 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 일원을 포함한다. 점도 개질제의 양은 통상적으로, 코팅 조성물의 약 5 내지 약 25 중량%, 및 약 10 내지 약 20 중량%를 포함하는 약 2 내지 약 30 중량%의 범위이다.

코팅 조성물에서 유용한 다른 첨가제는 레벨링제, 소포제, 공기 방출제(air release agent), 항산화제, UV 안정화제, 레올로지 조절제, 안료, 분산제, 가소제, 희석제, 충전제 또는 이들의 조합물을 포함한다. 이러한 첨가제의 양은 통상적으로, 코팅 조성물의 약 1 내지 약 5 중량%, 및 약 2 내지 약 5 중량%를 포함하는 약 0 내지 약 10 중량%의 범위이다.

본 발명의 코팅 조성물의 성분들은 임의의 적합한 통상적인 장치 및 방법들을 이용함으로써 조합될 수 있다. 상기한 것의 예는 다른 통상적인 장치 중에서, 블랜더(blender), 임펠라 블레이드(impellar blade)로의 교반, 교반 스틱(stirring stick)으로의 수작업 혼합을 포함한다.

코팅 조성물의 성분들은 통상적으로 하기 순서대로 조합된다: 1) 이소시아네이트 반응성 제제(들), 2) 점도 개질제(들), 3) 첨가제(들), 4) 광택 감소제 (용액이 균일하게 될 때까지 혼합시킴); 및 5) 폴리이소시아네이트.

본 발명의 다양한 양태들은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 본 발명의 특정 양태들은 하기 실시예에 의해 예시된다. 이러한 실시예는 첨부된 특허청구범위를 제한하지 않을 것이다.

실시예

하기 실시예에서, 광택 감소제를 2차 디아민 생성물에 첨가하고, Flacktek Speedmixer™를 사용하여 분산시켰다. 이후에, 광택 감소제 및 폴리이소시아네이트 수지를 함유한 이소시아네이트 반응성 제제를 함께 수작업으로 혼합하고, 드로우다운 바(drawdown bar)에 의해 레네타 차트(Leneta chart)에 직접적으로 적용하였다. 달리 기술하지 않는 한, 필름을 대략 22℃, 50% 상대 습도의 주변 조건에서 건조시켰다. 필름의 두께는 약 2 내지 25 mil이다. 적어도 24시간 동안 코팅된 필름 경화를 수행한 후에, 광택 측정을 수행하였다. 광택 측정을 Byk-Gardner에 의해 공급된 광택계를 이용한 ASTM D-523 시험을 이용하여 수행하였다.

포뮬레이션에서 사용되는 하기 구성성분들은 표 1에 기술되어 있다:

표 1.

실시예 1

제1 실시예는 용매들(즉, 이염기성 에스테르, 프로필렌 카보네이트, n-메틸 피롤리돈 또는 부틸 디글림)과 블렌딩된 2차 디아민 생성물을 포함하는 코팅 조성물을 나타낸다. 광택 감소제를 Speedmixer를 이용하여 아민 블렌드에 분산시켜 균질한 혼합물을 형성시켰다. 이후에, 폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머를 아민에 대한 1.05 NCO의 화학양론적 비로 이소시아네이트 반응성 혼합물에 첨가하고, 이를 함께 수작업으로 혼합한 후에 두 개의 상이한 두께에서 드로우다운 바로 레네타 차트 상에 적용하였다. ASTM D523에 따라 광택계를 이용하여 광택을 측정하기 전에, 주변 조건에서 적어도 24시간 동안 코팅을 경화시켰다. 데이타는, 모든 필름이 45 미만의 60° 광택을 가짐을 나타낸다.

실시예 2

실시예 2는 2차 디아민 블렌드, 상업적 이염기성 에스테르 용매 혼합물, 다른 첨가제, 예를 들어 비-반응성 희석제, 보조-용매 및/또는 분자체 및 광택 감소제를 포함하는 이소시아네이트 반응성 제제 조성물을 나타낸다. 저 광택 코팅을 형성시키고, 실시예 1와 유사한 절차를 이용하여 적용하였다.

실시예 3

실시예 3은 2차 디아민 블렌드, 다양한 용매 및 광택 감소제를 포함하는 이소시아네이트 반응성 제제 조성물을 나타낸다. 코팅을 형성시키고, 실시예 1과 유사한 절차를 이용하여 적용하였다. 이러한 실시에에서 사용되는 이러한 용매가 유용한 코팅을 형성시키는데 효율적이지만, 이러한 실시예는 이러한 용매가 45 미만의 광택을 갖는 코팅을 제공하지 못함을 나타낸다.

실시예 4

실시예 4는 2차 디아민 블렌드, Flexisolv DBE-5, 점도 감소제 A 및 광택 감소제 A 흄드 실리카를 포함하는 하나의 특정 이소시아네이트 반응성 제제 조성물을 나타낸다. 광택 감소제를 함유하는 이러한 이소시아네이트 반응성 제제를 폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머와 아민에 대한 1.05 NCO 비율로 혼합하고, 2, 10 및 25 건조 필름 두께에서 레네타 차트 상에 적용하였다. 이러한 공정을 2회 이상 반복하였고, 레네타 차트 각각을 3가지 상이한 조건에서 경화시켰다; 주변 (22℃, 50% 상대 습도); 저온 (5℃) 및 고온/고습 (35℃, 80%). 그 결과는, 광범위한 온도/습도 조건 및 광범위한 두께 범위에서 적용될 때에, 저 광택 폴루우레아 코팅이 달성될 수 있음을 나타낸다.

본 발명은 본 발명의 몇 가지 양태의 예시로서 의도되는 실시예에 기술된 특정 양태 또는 구체예에 의해 범위를 한정하지 않으며, 기능적으로 균등한 임의의 구체예들은 본 발명의 범위 내에 속한다. 본원에 나타내고 기술된 것 이외에 본 발명의 다양한 개질예는 당업자에게 명확하게 될 것이고, 첨부된 특허청구범위 내에 속하는 것으로 의도된다.

Claims

하나 이상의 디아민과 2-부텐디오산의 알킬 에스테르의 반응 생성물을 포함하는 하나 이상의 2차 디아민을 포함하는 이소시아네이트 반응성 제제;
임의적으로 하나 이상의 폴리이소시아네이트 수지;
임의적으로 하나 이상의 광택 감소제; 및
하나 이상의 점도 개질제를 포함하는 비-수성 코팅 조성물로서,
여기서, C) 및 D)가 전체 코팅 포뮬레이션의 약 35% 미만을 포함하는 코팅 조성물.
제1항에 있어서, 30 mil 또는 그 미만의 코팅이 45 미만의 60도 광택값(60 degree gloss value)을 갖는 코팅 조성물.
제1항에 있어서, 폴리이소시아네이트 수지가 하기 일반식을 갖는 이소시아네이트 작용성 화합물을 포함하는 코팅 조성물:
R(NCO) _i ,
상기 식에서, R은 i의 원자가를 갖는 유기 라디칼이며, 여기서 i는 약 2 이상이며, R은 치환되거나 비치환된 탄화수소 기일 수 있다.
제1항에 있어서, 광택 감소제가 우레아-포름알데하이드, 실리카, 폴리머 비드, 탈크, 알루미나, 및 칼슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 일원(member)을 포함하는 코팅 조성물.
제1항에 있어서, 점도 개질제가 헥산, 헵탄, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥산; 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, t-부틸 아세테이트, 아세트산 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 아세트산 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 이염기성 에스테르; 이소프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 이소포론, 아세토페논; 카보네이트 프로필렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트; n-메틸 피롤리돈, n-에틸 피롤리돈; 파라클로로벤조트리플루오라이드, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 및 1,1-디클로로에탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 일원을 포함하는 코팅 조성물.
제1항에 있어서, 점도 개질제가 비스(2-에틸헥실)프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트; 디옥틸 아디페이트, 디부틸 세바케이트, 1,2-사이클로헥산 디카복실산 디이소노닐 에스테르, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트, 알킬 설폰산 페닐 에스테르; 아세틸 트리에틸 시트레이트, 트리에틸 시트레이트; 트리메틸 트리멜리테이트, 트리-(2-에틸헥실)트리멜리테이트 벤조에이트, 설폰아미드, 에폭사이드화된 식물성 오일, 오가노포스페이트, 글리콜, 폴리에테르, 및 폴리부텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 일원을 포함하는 조성물.
하나 이상의 디아민과 2-부텐디오산의 알킬 에스테르의 반응 생성물; 및 하나 이상의 용매를 포함하는 조성물.
제3항에 있어서, 하나 이상의 광택 감소제를 추가로 포함하는 조성물.
제4항에 있어서, 하나 이상의 폴리이소시아네이트를 추가로 포함하는 조성물.
하나 이상의 이소시아네이트 반응성 제제, 하나 이상의 유기 폴리머, 하나 이상의 광택 감소제, 및 하나 이상의 용매를 포함하는 코팅 조성물.
제6항에 있어서, 이소시아네이트 반응성 제제가 하기 일반식 (I)을 갖는 조성물:
R¹O₂CCH₂CH(CO₂R²)NH-X-NHCH(CO₂R³)CH₂CO₂R⁴ (I)
상기 식에서, R¹, R², R³, 및 R⁴는 동일하거나 상이하고, 각각은 약 1 내지 약 12개의 탄소 원자의 양을 갖는 알킬 기이다.
제7항에 있어서, 알킬 기가 1 내지 약 4개의 탄소 원자를 가지며, R₅가 지방족, 지환족 또는 방향족이며, X-는 1,4-디아미노부탄, 1,6-디아미노헥산, 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸-1,6-디아미노헥산, 1-아미노-3,3,5-트리메틸-5-아미노메틸-사이클로헥산, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 비스(4-아미노-3-메틸사이클로헥실)메탄, 에틸렌 디아민, 1,2-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 2,5-디아미노-2,5-디메틸헥산, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸, 2,4' 및/또는 2,6-헥사하이드로톨루이엔 디아민, 2,4- 및/또는 2,6-디아미노톨루엔 및 2,4- 및/또는 4,4'디아미노디페닐 메탄, 및 폴리에테르디아민 중 하나 이상으로부터 아미노 기의 제거에 의해 얻어진 2가 탄화수소 기를 나타내는 조성물.
하나 이상의 점도 개질제, 및 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄과 2-부텐디오산의 에틸 에스테르의 반응 생성물을 포함하는 조성물.
하나 이상의 점도 개질제, 및 비스(4-아미노-3-메틸사이클로헥실)메탄과 2-부텐디오산의 에틸 에스테르의 반응 생성물을 포함하는 조성물.
제9항에 있어서, 하나 이상의 광택 감소제를 추가로 포함하는 조성물.
제10항에 있어서, 하나 이상의 광택 감소제를 추가로 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 레벨링제(leveling agent), 소포제, 공기 방출제, 항산화제, UV 안정화제, 레올로지 조절제, 안료, 분산제, 가소제, 희석제, 충전제 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 일원을 추가로 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일원의 양이 약 1 내지 약 5 중량%의 범위인 조성물.