KR20160111847A - 소르브산 에스테르 함유 코팅 조성물 - Google Patents

소르브산 에스테르 함유 코팅 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20160111847A
KR20160111847A KR1020160027063A KR20160027063A KR20160111847A KR 20160111847 A KR20160111847 A KR 20160111847A KR 1020160027063 A KR1020160027063 A KR 1020160027063A KR 20160027063 A KR20160027063 A KR 20160027063A KR 20160111847 A KR20160111847 A KR 20160111847A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
curing agent
sorbamide
cure
composition
Prior art date
Application number
KR1020160027063A
Other languages
English (en)
Inventor
아투로 스티븐
아루무감 셀바나단
일 존
씨. 이븐 랄프
로우 브랜든
스팍스 저스틴
우 디카이
Original Assignee
다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
롬 앤드 하아스 컴패니
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
Application filed by 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨, 롬 앤드 하아스 컴패니 filed Critical 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
Publication of KR20160111847A publication Critical patent/KR20160111847A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/20Carboxylic acid amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D201/00Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/1233
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05Alcohols; Metal alcoholates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41Compounds containing sulfur bound to oxygen

Abstract

본 발명은 중합체 입자의 용액 또는 분산액, 소르베이트에스테르 또는 소르브아마이드경화제, 및 상기 경화제에 대한 경화 조절 첨가제를 포함하는 조성물이다. 상기 경화제는 소르브산에스테르 또는 소르브아마이드이고, 상기 경화 조절 첨가제는 경화제의 경화 속도를 가속시키거나 감속시킬 수 있는 시약이다. 경화 반응속도의 제어는 경화 속도가 너무 느린 경우 속도를 증가시키기 위해 또는 경화가 너무 빨라 원하지 않는 색상 형성이 초래되는 경우 경화 속도를 감소시키기 위해 중요하다.

Description

소르브산 에스테르 함유 코팅 조성물{SORBIC ACID ESTER CONTAINING COATINGS COMPOSITION}
본 발명은 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 조성물을 포함하는 코팅 조성물로서, 더 상세하게는 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 및 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드를 함유하는 코팅 조성물의 경화 속도를 제어하도록 고안된 첨가제를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.
최근 소르브산 에스테르 및 소르브아마이드가 실온에서 또는 실온 미만에서 필름의 경도 및 필름 형성을 향상시킬 수 있는 것을 나타내는 코팅 조성물에 대해 높은 비등점의, 낮은 VOC 유착제로서 효과적인 것으로 밝혀졌다. 이러한 유착제의 경향은 매우 급속하게 경화하는 이들의 성향이고, 이에 의해 바람직하지 않은 색체의 형성을 초래하거나 매우 느리게 경화된다. 따라서, 소르브산 에스테르 및 소르브아마이드의 경화 동력학을 제어하는 방법을 밝혀내는 것이 코팅 조성물의 기술분야에서의 개선점일 것이다.
발명의 요약
본 발명은 하기를 포함하는 조성물을 제공함으로써 본 기술분야에서의 필요성을 다룬다: a1) 중합체 및 상기 중합체용 용매 또는 a2) 중합체 입자의 수계 분산액; b) 0.5 내지 35 중량%의 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 경화제; 및 c) i) S=O기; ii) 카보닐기, iii) 아민기, iv) 하이드록실기; v) 카복실산기; vi) 설폰산 또는 설포네이트기; vii) 포스포릴기; viii) 포스폰산 또는 포스포네이트기; 또는 ix) 아미드, 우레아, 또는 우레탄기로 작용화된 화합물인 경화조절제, 단 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드가 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 카보닐기의 산소 원자로부터 제거되는 1차 또는 2차 아민기 또는 하이드록실기 5 내지 7의 결합(bond)으로 작용화되지 않는 경우, 경화조절제는 i) 아민기; ii) 하이드록실기; iii) 카복실산기; iv) 설폰산기; v) S=O기; 또는 vi) 아인산기로 작용화된다. 본 발명의 조성물은 바람직하지 않은 색체의 형성 없이 효과적으로 경화될 수 있는 코팅을 제조하는데 유용하다.
본 발명은 a1) 중합체 및 상기 중합체용 용매 또는 a2) 중합체 입자의 수계 분산액; b) 0.5 내지 35 중량%의 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 경화제; 및 c) i) S=O기; ii) 카보닐기, iii) 아민기, iv) 하이드록실기; v) 카복실산기; vi) 설폰산 또는 설포네이트기; vii) 포스포릴기; viii) 포스폰산 또는 포스포네이트기; 또는 ix) 아미드, 우레아, 또는 우레탄기로 작용화된 화합물인 경화조절제를 포함하고, 단 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드가 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 카보닐기의 산소 원자로부터 제거되는 1차 또는 2차 아민기 또는 하이드록실기 5 내지 7의 결합으로 작용화되지 않는 경우, 경화조절제는 i) 아민기; ii) 하이드록실기; iii) 카복실산기; iv) 설폰산기; v) S=O기; 또는 vi) 아인산기로 작용화된다.
소르브산 또는 소르브아마이드 경화제는 바람직하게는 20℃에서 액체이고, 바람직하게는 하기 식에 의해 특정된다:
Figure pat00001
상기 R은 에테르, 티오에테르, 아민, 하이드록실, 에스테르, 페닐, 알키에닐기, 또는 이의 조합으로 임의로 작용화된 C1-C20 선형 또는 분지형 알킬기이고; C(O)X는 에스테르기 또는 아미드기이다.
바람직하게는, R은 -(CH2-CH(R1)-O)n-R2,-CH(R1)-CH2-O-R2, 또는 선형 또는 분지형 -R3-OR2이고;
상기 R1은 H, C1-C6-알킬,-CH2OH, 또는 페닐이고;
R2는 H, C1-C6-알킬, 벤질, 또는 CH3CH=CH-CH=CH=C(O)-; 알릴; -C(O)-CR4=CH2이고;
R3는 2가 C4-C10-선형 또는 분지형 알킬 또는 하이드록시알킬기이고;
R4는 H 또는 CH3이고; 그리고
n은 1 내지 7이다.
경화제는 바람직하게는 25℃에서 액체이고, 바람직하게는 126 g/mol 내지 2000 g/mol, 더 바람직하게는 1000 g/mol 까지, 및 가장 바람직하게는 500 g/mol 까지의 범위에서의 분자량을 가진다. 경화제는 하나 초과의 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물의 경화제는 다양한 방법 예컨대 R은 앞서 정의한 바와 같고 Y는 OH 또는 Cl인 하기 반응식에 기재된 것으로 제조될 수 있다:
[반응식 1]
Figure pat00002
[반응식 2]
Figure pat00003
[반응식 3]
Figure pat00004
[반응식 4]
Figure pat00005
[반응식 5]
Figure pat00006
[반응식 6]
Figure pat00007
[반응식 7]
Figure pat00008
EDC는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드이고, DMAP는 4-디메틸아미노 피리딘이고, TEA는 트리에틸아민이다.
경화제는 바람직하게는 예를 들면, 알코올 및 소르브산의 에스테르교환반응에 의해, 또는 알코올과 소르브산의 산 할로겐화물 또는 무수물과의 반응에 의해 제조될 수 있는 소르베이트 에스테르이다.
경제조절제는 경화의 속도를 가속시키는 것, 경화 속도를 감소시키는 것, 또는 두 기능을 할 수 있는 것일 수 있다. 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드가, 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 카보닐기의 산소 원자로부터 제거되는 5 내지 7, 바람직하게는 5 내지 6 결합으로부터의 것인 1차 또는 2차 아민기 또는 1차, 2차 또는 3차 알코올로 작용화되는 경우, 매우 느리게 경화되는 것이 밝혀졌다. 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드의 산소 원자로부터 제거되는 5 또는 6 결합으로부터의 것인 알코올 또는 아민을 가진 소르브산 에스테르의 예는 하기로 예시된다:
Figure pat00009
Figure pat00010
소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 카보닐기의 산소 원자로부터 제거된 아민 또는 알코올기 5-7 탄소 원자로 관능화되지 않은 스르브산 에스테르의 예는 하기에 예시된다.
Figure pat00011
Figure pat00012
상기 기재된 바와 같은 알코올 또는 아민 관능기를 가진 소르브산 에스테르 및 소르브아마이드의 경화 속도를 가속시킬 수 있는 첨가제는 a) 디메틸 설폭사이드, 디페닐 설폭사이드, 디-4-톨릴 설폭사이드, 메틸 페닐 설폭사이드, 디벤질 설폭사이드, 디부틸 설폭사이드, 또는 디-t-부틸 설폭사이드를 포함하는 S=O기; b) 카보닐기 예컨대 메틸 도데카노에이트, 메틸 데카노네이트, 메틸 에틸 케톤, 또는 비알데하이드; c) 아민기 예컨대 1-데실아민, 1-도데실아민, 디이소프로필아민, 트리부틸아민, 또는 디이소프로필에틸아민; d) 하이드록실기 예컨대 2-에틸-1-헥사놀, 1-데칸올, 3-하이드록시-2,2,4-트리메틸펜틸 2-메틸프로파노에이트 (텍사놀 유착제와 같이 상업적으로 이용가능함), 2-노나놀, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 페놀, 또는 벤질 알코올; e) 카복실산기 예컨대 페닐 아세트산, 벤조산, 1-데칸산, 또는 1-옥탄산; f) 설폰산 또는 설포네이트기 예컨대 메틸 설폰산, 벤젠 설폰산, 4-톨릴 설폰산, 1-옥틸설폰산, 1-도데실 설폰산, 메틸 메탄설포네이트, 또는 메틸 토실레이트; g) 포스포릴기 예컨대 트리페닐포스핀 옥사이드, 트리부틸포스핀 옥사이드, 트리에틸포스핀 옥사이드, 또는 트리벤질포스핀 옥사이드; h) 포스폰산 또는 포스포네이트기 예컨대 에틸포스폰산, 모노에틸 에틸포스포네이트, 부틸포스폰산, 벤질포스폰산, 또는 벤젠포스폰산; 또는 i) 아미드, 우레아, 또는 우레탄기 예컨대 N-에틸프로피온아미드, N-부틸 발레르아미드, N,N'-디에틸우레아, N,N'-디부틸우레아, 디에틸우레탄, 및 디에틸우레탄으로 관능화된 화합물이다.
상술된 알코올 또는 아민 작용기를 갖지 않는 소르브산 에스테르 및 소르브아마이드의 경화 속도를 느리게 할 수 있는 첨가제는 S=O기; 아민기; 하이드록실기; 카복실산기; 설폰산기; 또는 아인산기로 작용화된 화합물이다.
이론에 구속됨 없이, 경화제는 경화제 내의 분자내 수소 결합의 존재 또는 부재로 인해 경화조절제 없이 매우 빠르게 또는 매우 느리게 경화되는 것으로 여겨진다. 더 상세하게는, 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드기의 산소 원자로부터 제거된 하이드록실 또는 아민기 5-7 결합은 경화 메카니즘을 방해하는 것으로 여겨지고; 추가적으로 소위 수소-결합 수용체 (예를 들면, 설폭사이드)의 부가는 분자내 수소 결합을 방해하고, 이에 의해 경화를 촉진하는 것으로 여겨진다. 분자내 수소 결합을 가능하게 하는 아민 또는 하이드록실기를 함유하지 않는 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드는 매우 빠르게 경화되고, 이러한 화합물에 대한 경화 속도는 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드의 카보닐기와의 상호작용에 의해 감소될 수 있다. 일부 부류의 경화조절제는 경화 속도 가속제 또는 경화 속도 감소제 (예를 들면, 알코올, 설폭사이드, 또는 1차 또는 2차 아민)로서 작용할 수 있다.
소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드는 유리하게는 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드의 경화 속도를 적절하게 제어하는 비율로 경화조절제와 조합된다. 경화조절제가 상기 기재된 바와 같은 아민 또는 하이드록실 작용기를 함유하는 경우, 경화조절제의 설폭사이드, 아민, 또는 하이드록실기의 몰당량은 경화제의 하이드록실 또는 아민기에 대해 0.25, 더 바람직하게는 0.5 가장 바람직하게는 0.75로부터 4, 더 바람직하게는 2, 가장 바람직하게는 1.25까지이다. 마찬가지로, 경화조절제가 아민 또는 하이드록실 작용기를 함유하지 않는 경우, 바람직하게는 설폭사이드 또는 하이드록실기의 몰당량은 경화제의 카보닐기에 대해 0.25, 더 바람직하게는 0.5, 가장 바람직하게는 0.75로부터 4, 더 바람직하게는 2, 가장 바람직하게는 1.25까지이다. 예로서, 하기 화합물은 몰당 2 당량의 OH기를 가지고, 따라서 동일한 몰당량을 달성하기 위해 단일 수소 수용체기, 예컨대 디메틸 설폭사이드를 함유하는 화합물의 몰의 2배가 요구된다:
Figure pat00013
상기 조성물은 a1) 중합체 및 적합한 유기 용매, 예컨대 톨루엔, 자일렌, 또는 메시틸렌인 중합체용 용매, 또는 a2) 중합체 입자의 수계 분산액을 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 중합체 입자 (라텍스)의 수계 분산액을 포함한다. 경화제, 바람직하게는 소르베이트 에스테르는 바람직하게는 중합체 입자로 스며든다. 본원에 사용되는 바와 같은 용어 "스며든다"는 조성물의 60% 이상의 유착제가 중합체 입자로 혼입되고, 즉, 40% 미만의 유착제가 라텍스의 수상에 존재한다. 바람직하게는, 90% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상의 유착제가 중합체 입자로 스며든다. 스며든 정도는 하기와 같이 양성자 NMR 분광학으로 결정될 수 있다: 제1 실험에서, 경화제를 함유하는 라텍스는 NMR 분광기 튜브 내로 배치되고 유착제와 관련된 공명은 에멀젼 라텍스의 수상에서 모니터링된다. 이러한 조건 하에, 라텍스 입자에서의 분자가 부분적으로 고정화되어 수상 물질에 대한 스펙트럼 폭 내에서 검출되지 않는 광범위한 신호를 초래하기 때문에, 수상으로부터의 신호가 검출되는 유일한 것이다. 스펙트럼은 수상에서 유일한 다소 미량의 경화제 (1 중량% 미만)를 나타낸다. 대조적으로, 소르브산은 정량적으로 또는 거의 정량적으로 수상에서 검출될 수 있고, 이는 이것이 라텍스 입자로 분배되지 않음을 입증한다.
유착체가 스며든 것을 입증하기 위한 별도의 제2 NMR 분광 시험에서, 브로드라인 양성자 공명(broadline proton resonance)을 라텍스의 중량에 기초하여 0 내지 16 중량%의 라텍스에서의 유착제의 함량을 변화시킴으로써 라텍스 입자에서의 분자에 대해 모니터링하였다. 유착제의 양이 증가함에 따라, 선폭은 선형적으로 좁아지고, 이는 경화제 농도에서의 증가로 인하여 입자에서의 중합체의 중합체 동력학에서의 증가 또는 중합체의 Tg의 감소에 대응된다. 입자에서의 중합체와 관련된 공명의 선폭의 좁아지는 것은 또한 이들 에멀젼으로부터 일어나는 필름의 최소 필름 형성과 직접적으로 상관된다.
경화제, 바람직하게는 소르베이트 에스테르는 바람직하게는 중합체 입자 및 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드의 중량을 기준으로 1 내지 20, 더 바람직하게는 12 중량%까지의 범위의 농도로 사용된다. 중합체 입자 (또한 라텍스로 공지됨)의 적합한 수계 분산액의 예는 아크릴, 스티렌-아크릴, 비닐 에스테르-아크릴, 폴리우레탄, 알키드, 및 비닐-에스테르 폴리에틸렌 라텍스를 포함한다. 라텍스의 고형물 함량은 바람직하게는 30 내지 60% 범위이고, 폭스 방정식(Fox equation)을 사용하여 계산된 바와 같은 중합체 입자의 Tg는 바람직하게는 0 ℃, 더 바람직하게는 20 ℃로부터 100 ℃, 더 바람직하게는 60 ℃까지의 범위이다.
상기 조성물은 착색되거나 비착색될 수 있다. 바람직한 착색된 코팅은 TiO2를 함유한다. 중합체 입자는 또한 다른 단량체, 특히 후-가교결합 단량체 (즉, 기판에 적용되는 경우 조성물의 필름 형성의 개시 이후 유의미한 가교결합을 야기하는 단량체)의 구조 단위를 포함할 수 있다. 적합한 후-가교결합 단량체의 예는 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트 (AAEM) 및 디아세톤 아크릴아미드 (DAM)를 포함한다.
추가적으로, 조성물은 유리하게는 하기 물질 중 하나 이상을 더 포함한다: 유동학 조절제; 불투명한 중합체; 충전제; 착색제; 캡슐화된 또는 부분적으로 캡슐화된 안료를 포함하는 안료; 분산제; 습윤보조제; 분산조제; 항산화제; 분산제 아쥬반트; 킬레이트제; 계면활성제; 보조용매; 추가의 유착 제제 및 가소제; 소포제; 보존제; 항-마모 첨가제(anti-mar additives); 유동화제; 평활제; 슬립제(slip additive); 및 중화제.
적합한 경도를 갖는 코팅은 적합한 경화조절제를 함유하지 않는 소르브산 에스테르 조성물과 비교되는 바와 같이 황변을 감소시키고 효과적인 것으로 대표되는 본 조성물로부터 제조될 수 있다.
실시예
실시예 1-4 - 소르브산 에스테르 및 경화조절제의 도포된 코팅을 경화시키기 위한 일반 공정
소르브산 에스테르 (1 g)을 바이알에 배치하고 이후 경화조절제 (1 g)을 부가하였다. 균질한 용액을 수득하기 위해 상기 성분을 와류 혼합기를 사용하여 혼합하였다. 소르브산 에스테르 (20 mil, 0.5 mL)의 박막을 휴대용 다이아몬드 플러그(Diamond plug) 상에 놓아 주위 조건에서 건조되게 하였다. 중합체로의 소르브산 에스테르 전환의 크기, 경화 화학의 측정을 소르베이트 분자 내의 작용기에서의 변화를 모니터링함으로써 다양한 시간 간격으로 FTIR 분광학에 후속하였다. 소르베이트/경화조절 혼합물의 황변(표 2)을 Cary-50 UV-Vis 분광측정기로 420 nm에서의 흡광도를 측정함으로써 모니터링하였다.
비교 실시예 1-2 - 경화조절제를 사용하지 않고 경화되는 소르브산 에스테르 및 경화조절제의 도포된 코팅을 경화시키기 위한 일반 공정
소르브산 에스테르 (20 mil, 0.5 mL)의 박막을 휴대용 다이아몬드 플러그(Diamond plug) 상에 배치하고 주위 조건에서 건조되게 하였고, 경화를 실시예 1에 기재된 바와 같이 측정하였다.
표 1은 하이드록시프로필 소르베이트의 경화 속도에 대해 경화조절제에 대한 효과를 예시한다. 텍사놀 유착제는 3-하이드록시-2,2,4-트리메틸펜틸 2-메틸프로파노에이트이다.
표 1- 하이드록시프로필 소르베이트의 경화 속도에 대한 경화조절제의 영향
Figure pat00014
상기 데이터는 가속 경화조절제를 함유하는 것이 경화 속도를 상당하게 증가시키고, 디메틸 설폭사이드가 특히 효과적임을 예시한다.
표 2는 에틸 소르베이트(ES)의 경화 속도의 감소에 대한 경화조절제의 효과를 예시한다. 전환율(%)은 10 시간에서의 에틸 소르베이트의 전환율과 관련되고 황변(%)은 100으로 비교예 2에 대해 정규화한 것이다.
표 2 - 에틸 소르베이트의 경화 속도에 대한 경화조절제의 효과
Figure pat00015
상기 데이터는 경화조절제가 전환 속도를 느리게 하고 이에 수반하여 경화된 에틸 소르베이트의 황변을 감소시키는 것을 나타낸다. 완전히 제형화된 페인트를 하이드록시프로필 소르베이트 또는 에틸 소르베이트 및 적합한 조절제를 사용하여 제조하였다.
표 3은 실시예 6-11 및 비교실시예 3-8을 제조하기 위해 사용되는 마스터 페인트 제형(Master Paint Formulation)을 나타낸다.
표 3 - 마스터 광택 페인트 제형
Figure pat00016
TRITON, TAMOL, RHOPLEX, 및 ACRYSOL은 모두 Dow Chemical Company 또는 그 자회사의 상표이다.
하기 실시예에서, 유착제 (0.311 g)을 마스터 광택 페인트 제형 (20 g)에 부가하고 이와 완전하게 혼합하고, 이후 균질한 제형을 수득하기 위해 조절제 없이 (비교 실시예 3, 8, 및 9), 경화 가속에 적합한 조절제 (0.311 g, 비교 실시예 4-7; 실시예 6-9), 또는 경화 감속에 적합한 조절제 (0.311 g, 실시예 11-15)을 부가하고 이를 혼합하였다. 제형의 박막(~0.25 mm)을 시험 기판 상에 배치하고 주위 조건에서 건조되게 하였다. 중합체로의 소르베이트 전환의 크기, 경화 화학의 측정을 다양한 시간 간격으로 성능 특성의 시험 이후에 후속하였다. Koenig 경도 및 b*값 색상 측정값을 성능 특성을 평가하기 위해 사용하였다.
하기 표 4 및 5에서, HPS는 하이드록시프로필 소르베이트이고; ES는 에틸 소르베이트이고; EH는 2-에틸-1-헥사놀이고; DMSO는 디메틸 설폭사이드이고; DBC는 DOWANOL™ 부틸 카르비톨이고; DPM는 DOWANOL™ DPM 용매(Dow Chemical Company 또는 이의 자회사의 상표명)이다. DBC는 하기에 예시된 바와 같은 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르이다:
Figure pat00017
DPM는 CH3OCH2CH(CH3)OCH2CH(CH3)OH를 포함하는 이성질체의 혼합물, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르이다.
Koenig 경도 측정을 TQC Pendulum Hardness Tester, Model SP0500을 사용하여 실시하였다. Koenig 측정에 사용된 코팅은 10-mil (~25-mm) 블레이드 간격으로 Al 기판 상에 형성하였다.
기판으로서 백색 렌타 차트(Lenta chart)를 사용한 색상 측정을 위한 코팅. 색상 측정은 BYK-Gardner spectro-guide 45/0 분광측정기를 사용하여 이루어졌다. 본 연구에 대해 가장 관심이 되는 색상 파라미터는 CIE L*a*b* 컬러 스펙트럼으로부터의 b* 값이다. b* 값은 청색과 황색 사이의 균형을 나타내고, 더 큰 양수는 더 높은 황변을 의미한다. 경험 법칙은 △b*>0.5인 색상 차이는 육안으로 식별할 수 있는 것을 제시한다.
표 4는 8-day Koenig 경도 시험에 의해 측정된 바와 같은, 하이드록시프로필 소르베이트의 경화 속도에 대한 경화가속 조절제의 효과를 예시한다.
표 4 - 페인트 제형에서의 하이드록시프로필 소르베이트의 경화 속도에 대한 가속 경화-조절제의 효과
Figure pat00018
표 5는 b* 값에 의해 측정된 바와 같은, 에틸 소르베이트의 경화 속도에 대한 경화 감속제의 효과를 예시한다.
표 5 - 페인트 제형의 황변에 대한 감속 경화-조절제의 효과
Figure pat00019
8-day Koenig 경도 시험의 결과는 하이드록실프로필 소르베이트 유착제를 사용하는 페인트가 조절제를 사용하지 않고 또는 소르베이트 유착제 (DBCA)의 하이드록실기와 수소 결합할 수 없는 조절제와 함께 하이드록시프로필 소르베이트 또는 동일한 조절제 (또는 임의의 조절제의 부재)를 사용하는 텍사놀과 비교하여 가속 조절제 예컨대 2-에틸-1-헥사놀; 디메틸 설폭사이드; 또는 n-부틸 카르비톨의 존재 하에 더욱 더 효과적으로 경화된다는 것을 나타낸다.
또한, 페인트 제형에 함유된 에틸 소르베이트에서의 감속 조절제의 존재는 이와 같은 조절제를 함유하지 않는 페인트 제형에 대한 b*값에서의 뚜렷한 감소를 제공한다. 실시예 15에 대해, 텍사놀 유착제는 유착제로서가 아닌 조절제로서의 효능을 나타냄을 주목한다. DBCA는 에틸 소르베이트의 카보닐 산소와의 수소 결합에 대해 불능이기 때문에 아마도 감속 조절제로서 비효과적이다.

Claims (9)

  1. 조성물로서,
    a1) 중합체 및 상기 중합체용의 용매 또는 a2) 중합체 입자의 수계 분산액; b) 0.5 내지 35 중량%의 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 경화제; 및 c) i) S=O기; ii) 카보닐기, iii) 아민기, iv) 하이드록실기; v) 카복실산기; vi) 설폰산 또는 설포네이트기; vii) 포스포릴기; viii) 포스폰산 또는 포스포네이트기; 또는 ix) 아미드, 우레아, 또는 우레탄기로 작용화된 화합물인 경화 조절 첨가제(cure modulating additive)를 포함하되,
    상기 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드가 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 카보닐기의 산소 원자로부터 제거되는 1차 또는 2차 아민기 또는 하이드록실기 5 내지 7개 결합으로 작용화되는 경우, 상기 경화 조절 첨가제는 i) 아민기; ii) 하이드록실기; iii) 카복실산기; iv) 설폰산기; 또는 v) 아인산기로 작용화되는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 중합체 입자의 수계 분산액을 포함하되, 상기 분산액은 30 내지 60 중량% 범위의 고형분을 갖고; 상기 경화제는 25℃에서 액체이고 상기 중합체 입자로 스며드는 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 경화제가 상기 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 카보닐의 상기 산소 원자로부터 제거된 1차 또는 2차 아민기 또는 하이드록실기 5 내지 7개 결합으로 작용화된 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 경화 조절 첨가제는 S=O기, 하이드록실기, 또는 아민기로 작용화된 화합물이고; 상기 경화제에 대한 상기 경화 조절 첨가제의 S=O, 하이드록실, 또는 아민기의 몰당량은 0.25 내지 4인 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 경화제는,
    Figure pat00020

    Figure pat00021


    Figure pat00022

    로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 경화 조절 첨가제는 디메틸 설폭사이드; 2-에틸-1-헥산올; 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르; 또는 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르; 또는 2-노난올이며; 상기 경화제에 대한 상기 경화 조절 첨가제의 몰당량은 0.5 내지 2인 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경화제는 상기 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드 카보닐기의 상기 산소 원자로부터 제거된 5 내지 7개 결합인 1차 또는 2차 아민기 또는 하이드록실기로 작용화되지 않은 소르브산 에스테르 또는 소르브아마이드이고, 상기 경화 조절 첨가제는 1차 또는 2차 알코올 또는 설폭사이드이며; 상기 경화제에 대한 상기 경화 조절 첨가제의 설폭사이드 또는 하이드록실기의 몰당량은 0.25 내지 4인 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경화제는,
    Figure pat00023

    Figure pat00024

    로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    상기 경화 조절 첨가제는 디메틸 설폭사이드; 2-에틸-1-헥산올; 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르; 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르; 3-하이드록시-2,2,4-트리메틸펜틸 2-메틸프로파노에이트; 또는 2-노난올이며; 상기 경화제에 대한 상기 경화 조절 첨가제의 몰당량은 0.5 내지 2인 조성물.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화제는 소르브산 에스테르이고, 상기 조성물은 안료, 소포제, 계면활성제, 분산제, 유동학 조절제, 및 중화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 더 포함하는 조성물.
  9. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화제는 소르브산 에스테르이고, 상기 조성물은 안료, 소포제, 계면활성제, 분산제, 유동학 조절제, 및 중화제를 더 포함하는 조성물.
KR1020160027063A 2015-03-17 2016-03-07 소르브산 에스테르 함유 코팅 조성물 KR20160111847A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562134051P 2015-03-17 2015-03-17
US62/134,051 2015-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160111847A true KR20160111847A (ko) 2016-09-27

Family

ID=55963127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160027063A KR20160111847A (ko) 2015-03-17 2016-03-07 소르브산 에스테르 함유 코팅 조성물

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9828510B2 (ko)
EP (1) EP3070129A1 (ko)
KR (1) KR20160111847A (ko)
CN (1) CN105985733A (ko)
AU (1) AU2016201331A1 (ko)
BR (1) BR102016005140A2 (ko)
CA (1) CA2923255C (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2912291A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-01 Dow Global Technologies Llc Sorbic acid ester composition
AU2016201331A1 (en) * 2015-03-17 2016-10-06 Dow Global Technologies Llc Sorbic acid ester containing coatings composition
AU2016393267A1 (en) * 2016-02-19 2018-09-20 Dow Global Technologies Llc High purity disorbate ester of triethylene glycol

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0694437B2 (ja) 1989-03-16 1994-11-24 チッソ株式会社 アルキレングリコールモノソルベートの製造法及び保存法
ES2187803T3 (es) * 1996-08-20 2003-06-16 Daiso Co Ltd Polielectrolito solido.
JP2001181348A (ja) 1999-12-27 2001-07-03 Chisso Corp 熱若しくは光硬化性組成物
DE60205578T2 (de) * 2002-02-25 2006-05-18 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Verfahren zur Herstellung von hochverzweigten Polyestern ungesättigte Endgruppen enthaltend
JP2005008857A (ja) 2003-05-28 2005-01-13 Showa Denko Kk 硬化性高分子化合物
EP2245075B1 (en) * 2008-01-31 2018-08-01 Rhodia Opérations Low voc coalescing agents
EP2531565B1 (en) * 2010-02-04 2018-01-03 Elementis Specialties, Inc. Dianhydrohexitol diester coalescing agent
CA2829715C (en) 2011-04-08 2017-11-21 Dow Global Technologies Llc Low/zero voc glycol ether-esters as coalescents for aqueous polymeric dispersions
JP5710553B2 (ja) 2011-08-25 2015-04-30 富士フイルム株式会社 インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
BR112016024069A2 (pt) * 2014-04-16 2017-08-15 Dow Global Technologies Llc éster sorbato ou coalescente de sorbamida em formulação de revestimentos
EP2957591B1 (en) * 2014-06-16 2018-07-11 Rohm and Haas Company Remediation of yellowing in a coating formulation containing a sorbate ester or a sorbamide coalescent
CA2912291A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-01 Dow Global Technologies Llc Sorbic acid ester composition
AU2016201331A1 (en) * 2015-03-17 2016-10-06 Dow Global Technologies Llc Sorbic acid ester containing coatings composition

Also Published As

Publication number Publication date
CN105985733A (zh) 2016-10-05
US20160272825A1 (en) 2016-09-22
CA2923255A1 (en) 2016-09-17
CA2923255C (en) 2023-06-20
EP3070129A1 (en) 2016-09-21
BR102016005140A2 (pt) 2016-09-20
AU2016201331A1 (en) 2016-10-06
US9828510B2 (en) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2439083C (en) Coating compositions containing low voc compounds
EP2178947B1 (de) Verfahren zur kontrollierten hydrolyse und kondensation von epoxy-funktionellen organosilanen sowie deren cokondensation mit weiteren organofunktionellen alkoxysilanen
EP2510064B1 (en) Methods and systems for improving open time and drying time of latex binders and aqueous coatings
US20110318494A1 (en) Coalescent for aqueous compositions
KR20160111847A (ko) 소르브산 에스테르 함유 코팅 조성물
KR20150144275A (ko) 소르베이트 에스테르 또는 소르바미드 응착제를 함유하는 코팅 제제 황화의 개선
KR20160147792A (ko) 코팅 제형에서의 소르베이트 에스테르 또는 소르브아마이드 유착제
WO2002088260A1 (en) Use of surfactants for improving the compatibility of inorganic pigments in aqueous coating compositions
DE4128893A1 (de) Beschichtungen auf siliconharzbasis
KR20160065743A (ko) 소르브산 에스테르 조성물
DE102009047582A1 (de) Siliconharzemulsion und deren Einsatz bei der Hydrophobierung von Gips
CN106565486B (zh) 支化聚醚醇酯类化合物及其用途
DE69922682T2 (de) Beschichtungszusammensetzungen enthaltend funktionalisierte silikone
CA1335855C (en) Polymers comprised of fully and partially hydrolyzed poly(vinyl acetate) and alkyl ketene dimer repeating units and aqueous solutions containing such polymers
JP2004537601A (ja) フルオロアルキルで変性されたオルガノシラン及びそれをコーティング組成物中に使用する方法
HU212052B (en) Distemper paints and plasters with strong initial watertightness, and method for producing the same
KR20140048812A (ko) 플루오로알킬 포스포네이트 조성물
WO2004053003A1 (en) Adhesion promoting compound and composition incorporating same
BR102016028897A2 (pt) composição aquosa compreendendo oligômeros [3-(2,3-dihidroxiprop-1-oxi)propil]silanol, processo de preparo e seu uso
JP6662898B2 (ja) 貯蔵安定性シリコーン樹脂の製造方法
RU2121487C1 (ru) Лакокрасочный состав
EP3708569A1 (de) Ein voc freies, wässriges und lagerstabiles n-vinylbenzylaminalkyl-funktionelles siloxanol und verfahren zu dessen herstellung
DE19932058A1 (de) Wässrige, siliconhaltige Bautenschutzstoffe

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