KR20190035871A

KR20190035871A - 블로킹 및 황색화에 대한 저항성, 경도 발달 및 광택에 관한 개선된 적용 성능을 갖는 수성 알키드 분산액

Info

Publication number: KR20190035871A
Application number: KR1020197006643A
Authority: KR
Inventors: 알랭 리옹드; 에밀리 아를레; 미하엘 쿠르착; 제롬 마자이칙; 파트리시아 뵈르들레; 세실 셰노
Original assignee: 아르끄마 프랑스
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2019-04-03
Also published as: US11499047B2; EP3497150A1; MY190569A; US20210371647A1; WO2018029407A1; FR3055015A1; FR3055015B1; AU2017310057B2; ES2826853T3; KR102387217B1; CN109563272B; CN109563272A; SI3497150T1; EP3497150B1; AU2017310057A1; PL3497150T3

Abstract

본 발명은 수성 알키드 수지 분산액에 관한 것으로서, 이는 이의 지방산 성분 a1) 에, 분자 당 둘 이상의 불포화를 갖고, 35 중량% 이상의 공액 불포화를 갖는 모노산 a111) 을 포함하는 하나 이상의 다중불포화 지방 모노산 a11) 을 포함하는 단유 알키드 수지로서, 상기 알키드 수지에 대한 상기 지방 모노산 a111) 의 중량 비가 5% 이상, 바람직하게는 5 내지 40%, 보다 바람직하게는 5 내지 35% 인 단유 알키드 수지, 및 b) 하나 이상의 음이온성 포스페이트 계면활성제를 포함한다. 본 발명은 또한 이의 제조 방법 및 장식용 코팅물에서 이의 용도를 포함한다. 이러한 수성 분산액으로부터 만들어진 코팅물은 블로킹 및 황색화에 대한 저항성, 경도 발달 및 광택에 관해 개선된 성능을 갖는다.

Description

블로킹 및 황색화에 대한 저항성, 경도 발달 및 광택에 관한 개선된 적용 성능을 갖는 수성 알키드 분산액

본 발명은 또한 본원에서 알키드 분산액으로 지칭되는 알키드 에멀젼에 관한 것으로서, 이는 수득된 코팅물에 대해, 레퍼런스로서 사용된 상업적인 알키드 에멀젼에 비해 개선된 적용 성능 품질을 갖는다.

보다 특히, 본 발명은 레퍼런스 에멀젼에 비해, 본 발명에 따른 상기 에멀젼의 블로킹 (blocking) 에 대한 저항성, 황색화에 대한 저항성, 경도 발달 및 글로스 (gloss) 에 관한 성능 품질을 개선하면서, 50℃ 에서 1 개월 동안 저장시 안정성을 제공하는 것을 목표로 한다.

본 발명은 먼저 블로킹 및 황색화에 대한 저항성, 경도 발달 및 글로스에 관한 특정 적용 성능 품질을 갖는 특정 계면활성제 및 공액 불포화를 갖는 지방산을 기반으로 하는 알키드 수지의 수성 분산액, 이어서 이러한 분산액을 수득하기 위한 특정 방법 및 특히 수성 코팅 조성물, 보다 특히 수성 장식용 코팅 조성물에서 결합제로서 이의 용도에 관한 것이다.

선행 기술과 비교하여 본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 문제는, 선행 기술에 비해, 상기 설명된 바와 같이, 특정 계면활성제의 존재 하에서 제조되고, 특정 공액 불포화를 갖는 알키드 수지의 수성 분산액으로부터 수득된 코팅물의 황색화에 대한 저항성, 블로킹에 대한 저항성, 건조 동안 경도 발달 및 글로스를 개선하는 것으로 구성되는, 성능 품질의 까다로운 절충을 발견하는 것이고, 이는 이의 저장시 안정성에 해를 끼치지 않으면서, 특히 50℃ 에서, 1 개월 동안 저장시 안정성을 제공하면서 달성된다.

수지의 특정 공액 불포화의 함량의 특정 선택과 특정 포스페이트 계면활성제, 보다 특히 특정 알코올의 포스페이트 모노에스테르 및 디에스테르를 포함하는 포스페이트 계면활성제, 특히 포스페이트 에스테르의 사용에 의해, 본 발명은 선행 기술의 단점 (상기 언급된 개선에 대한 요구) 을 극복하고, 언급된 개선된 성능 품질을 갖는 알키드 수지의 수성 분산액을 수득할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 주제는 먼저 특정 포스페이트 계면활성제의 존재 하에서 수득된 하나 이상의 알키드 수지의 수성 분산액에 관한 것이다.

본 발명의 제 2 주제는 본 발명의 알키드 수지의 상기 수성 분산액의 특정 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 알키드 수지의 하나 이상의 수성 분산액을 포함하는 수성 코팅 조성물은 또한 본 발명에 속한다.

본 발명의 또 다른 주제는 수성 코팅 조성물, 바람직하게는 수성 장식용 코팅 조성물, 특히 수성 페인트, 바니시 (varnish) 또는 스테인 (stain) 조성물용 결합제로서 본 발명의 수성 분산액의 용도이다.

마지막으로, 본 발명의 마지막 주제는 본 발명에 따르거나 본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 알키드 수지의 하나 이상의 수성 분산액으로부터 유도된 코팅물에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 제 1 주제는 하기를 포함하는 알키드 수지의 수성 분산액에 관한 것이다:

a) AFNOR XPT51213 방법에 따른 110℃ 에서의 Noury 점도가 7000 내지 13 000 mPa.s, 바람직하게는 9000 내지 12 000 mPa.s 범위이고, 이의 지방산 성분 a1) 에, 분자 당 둘 이상의 불포화를 갖고, 중량에 의한 함량이 35% 이상, 바람직하게는 42% 이상인 공액 불포화를 갖는 모노산 a111) (공액 모노산) 을 갖는 하나 이상의 다중불포화 지방 모노산 a11) 을 포함하는 단유 (short oil) 알키드 수지로서, 상기 알키드 수지에 대해, 상기 지방 모노산 a111) 의 중량에 의한 함량이 5% 이상, 바람직하게는 5% 내지 40%, 보다 바람직하게는 5% 내지 35% 인 단유 알키드 수지,

b) 하나 이상의 음이온성 포스페이트 계면활성제, 특히 포스페이트 알킬 알콕시 에스테르로서, 상기 계면활성제 b) 는 보다 특히 포스페이트 모노에스테르 및 디에스테르의 혼합물이고, 알킬 기는 C₁₀ - C₁₆ 알킬 기이고, 4 내지 10 개의 알콕시 단위와 알콕시화되고, 상기 알콕시 단위는 바람직하게는 에톡시 및/또는 프로폭시 단위로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 에톡시 단위임.

본 경우, 본 발명에 있어서 "단유 알키드" 수지는 45 % 미만의 불포화 지방산의 중량에 의한 함량 (트리글리세리드 등가물로서) 을 갖는 알키드 수지를 의미한다.

바람직하게는, 알키드 수지 a) 는, 폴리스티렌 등가물 중, THF 에서 GPC 에 의해 측정된 수-평균 분자량 Mn 이 2500 내지 6000, 보다 바람직하게는 3500 내지 5000 범위이다.

본 발명에 있어서, 분산액의 바람직한 형태에 따라, 상기 지방 모노산 a11) 은 피마자유의 탈수 생성물이다.

a111) 에 따른 공액 모노산을 포함하는 다중불포화 지방 모노산 a11) 의 적합한 예로서, Nouracid^® DE656, DE655, DE554, DE503, DZ453 (탈수 피마자 지방산 - Oleon), Nouracid^® HE456, HE305, HE304 (이성질화 해바라기 지방산 - Oleon), Nouracid^® LE805 (이성질화 아마인 지방산 - Oleon), Dedico^® 5981 (탈수 피마자 지방산 - Croda), Isomergin^® SK, SY, SF (이성질화 식물성 지방산 - Hobum Harburger Fettchemie Brinckman & Mergell GmbH), Pamolyn^® 300, 380 (이성질화 리놀레산 - Eastman), 바람직하게는, 탈수 피마자유 지방산이 언급될 수 있다.

본 발명의 분산액의 또 다른 특정 형태에 따라, 상기 알키드 수지의 산 가는 25 mg KOH/g 미만, 바람직하게는 15 mg KOH/g 미만, 보다 바람직하게는 12 mg KOH/g 미만이다.

보다 특히, 상기 계면활성제 b) 는 4 내지 10 개의 에톡시 단위, 바람직하게는 4 내지 8 개의 에톡시 단위와 알콕시화되는 C₁₀내지 C₁₆ 알코올의 포스페이트 에스테르이다.

특정 형태에 따라, 상기 계면활성제 b) 는 상기 알코올의 포스페이트 디에스테르, 바람직하게는, 포스페이트 디에스테르 및 포스페이트 모노에스테르 (포스페이트 모노에스테르 및 포스페이트 디에스테르의 혼합물) 를 포함한다.

또 다른 특정 및 바람직한 형태에 따라, 상기 계면활성제 b) 는 포스페이트 모노에스테르 및 포스페이트 디에스테르의 혼합물이고, 포스페이트 디에스테르에 대한 포스페이트 모노에스테르의 중량 비는 0.8 내지 12 이다. 본 경우, 보다 특히, 상기 알코올은 C₁₂ 내지 C₁₄ 알코올, 바람직하게는 C₁₃ 알코올이다. 보다 바람직하게는, 상기 알콕시 단위의 개수는 4 내지 8 개, 바람직하게는 6 개이고, 보다 바람직하게는 상기 단위는 에톡시 단위이다.

C₁₀내지 C₁₆ 알코올은 바람직하게는 지방족이고, 선형 또는 분지형일 수 있다.

상기 분산액에 대한 상기 계면활성제 b) 의 중량에 의한 함량은, 분산액에 대해 1 중량% 내지 3 중량%, 바람직하게는 1.5 중량% 내지 2.5 중량%, 보다 바람직하게는 1.8 중량% 내지 2.2 중량% 에서 가변적일 수 있다.

상기 분산액에 대한 상기 알키드 수지 a) 의 중량에 의한 함량은, 35% 내지 65%, 바람직하게는 40% 내지 60%, 보다 바람직하게는 45% 내지 55% 에서 가변적일 수 있다.

또 다른 보다 특히 바람직한 형태에 따라, 본 발명의 상기 분산액은, 상기 계면활성제 b) 이외에, 비-이온성 계면활성제, 바람직하게는 중합체성 비-이온성 계면활성제 (이는 올리고머임) 로부터 선택되는 비-이온성 계면활성제로부터 선택되는 계면활성제 c) 를 포함할 수 있고, 본 경우, 비-이온성 계면활성제 c) 에 대한 음이온성 계면활성제 b) 의 중량 비, b)/c) 는 1 내지 3, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 범위이다.

계면활성제 c) 로서 적합한 비-이온성 계면활성제의 바람직한 예로서 하기가 언급될 수 있다: 에톡시화 (2 내지 35 개의 EO) C₁₂-C₁₈ 지방 알코올, 프로폭시화/에톡시화 C₄-C₈ 알코올 (이때 프로폭시/에톡시 중량 비는 대략 1 임), 에톡시화 (2-40 개의 EO) 이소-C₁₀ 지방 알코올, 에톡시화 (2-40 개의 EO) 단일분지 C₁₀-C₁₈ 지방 알코올, C₁₈ 소르비톨 에스테르, 에톡시화 (5-20 개의 EO 단위) 소르비톨 에스테르 또는 에톡시화 (7-100 개의 EO) C₁₂-C₁₈ 지방산, 에톡시화 (30-40 개의 EO) 피마자유, 에톡시화 (7-60 개의 EO) 수소첨가 피마자유, 지방 에스테르, 예컨대: 글리세릴 팔미테이트, 글리세릴 스테아레이트, 에틸렌 글리콜 스테아레이트, 디에틸렌 글리콜 스테아레이트, 프로필렌 글리콜 스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 200 스테아레이트 (Mn = 200 의 PEG) 또는 에톡시화 (2-15 개의 EO) C₁₈ 지방 에스테르.

유형 c) 의 계면활성제의 함량은 분산액에 대해 0.1 중량% 내지 1 중량% 에서 가변적일 수 있다.

상기 알키드 수지 분산액의 또 다른 가능한 형태에 따라, 상기 수지는, 이의 산 성분 A) 에, 하나 이상의 방향족 디카르복실산 또는 무수물 a2) 및 임의로 방향족 모노카르복실산 a3) 및, 이의 알코올 성분 B) 에, 3 내지 6 범위, 바람직하게는 4 의 관능성을 갖는 폴리올 b1) 을 포함한다. 보다 바람직하게는, 상기 폴리올은 지방족이다.

중간 평균 관능성 (intermediate mean functionality) 이 2 내지 4 의 관능성 (이는 둘 이상의 폴리산을 혼합함으로써 수득될 수 있음) 인, 방향족 폴리카르복실산 또는 무수물 a2) 의 적합한 예로서 하기 산 또는 무수물이 언급될 수 있다: 관능성 2 의 생성물의 경우: 테레프탈산, 이소프탈산 또는 프탈산, 관능성이 3 의 생성물의 경우: 트리멜리트산 및 무수물, 및 관능성이 4 의 경우: 피로멜리트산 무수물.

방향족 모노카르복실산 a3) 의 적합한 예로서, 벤조산 및 p-(tert-부틸)벤조산이 언급될 수 있다.

3 내지 6 범위의 관능성을 갖는 폴리올 b1) 의 적합한 예로서, 하기 폴리올 (관능성에 의함) 이 언급될 수 있다:

- 3관능성 (트리올): 트리메틸올프로판, 글리세롤 또는 트리메틸올에탄, 바람직하게는 트리메틸올프로판,

- 4관능성 (테트롤): 디트리메틸올프로판 에테르 또는 펜타에리트리톨, 바람직하게는 펜타에리트리톨,

- 5관능성 및 6관능성: 디펜타에리트리톨 (6), 폴리글리세롤 (5-6) 및 소르비톨 (6).

본 발명에 따른 상기 분산액의 또 다른 옵션에 따라, 상기 알키드 수지는 부가적으로, 이의 지방산 성분 a1) 에, 분자 당 둘 이상의 불포화를 갖고, 바람직하게는 대두유, 해바라기유 또는 톨유 (TOFA: 톨유 지방산) 로부터 유래되는 90 중량% 이상의 비-공액 다중불포화 모노산 a121) 을 포함하는 하나 이상의 다른 다중불포화 지방 모노산 a12) 를 포함한다. 특정 옵션에 따라, 상기 알키드는, 이의 지방산 성분 a1) 에, 단지 상기 정의된 바와 같은 모노산 a11) 을 포함한다.

본 발명의 제 2 주제는 하기 연속적인 단계를 포함하는, 상기 기재된 바와 같은, 본 발명에 따른 수성 분산액의 제조 방법에 관한 것이다:

i) 벌크 중 상기 알키드 수지 a) 의 제조 단계,

ii) 상기 수지 a) 의 용융 단계,

iii) 상기 정의된 바와 같은, 상기 계면활성제 b) 및 임의로 상기 비-이온성 계면활성제 c) 의 첨가 단계,

iv) 물의 부분 첨가 단계,

이후,

v) 염기에 의한 a) 및 b) 의 산성도의 중화 단계로서, 상기 염기가 바람직하게는 LiOH, KOH, NaOH, NH₄OH 및 3차 아민으로부터 선택되는 단계,

vi) 상 전환에 의한 에멀젼화와 에멀젼화 후 고체 함량의 조절 단계.

3차 아민의 예로서, 트리에틸아민이 언급될 수 있다.

보다 특히, 상기 방법에서, 단계 ii) 및 iii) 은 80 내지 100℃ 범위의 온도에서, 단계 iv) 는 80 내지 65℃ 범위의 온도에서, 단계 v) 는 60 내지 70℃ 범위의 온도에서, 단계 vi) 는 55 내지 65℃ 범위의 온도에서 수행된다.

본 발명의 수성 분산액은 바람직하게는 평균 입자 크기가 50 내지 500 nm 범위, 바람직하게는 100 내지 300 nm 범위 (레이저 입자 사이징에 의함) 이고, 고체 함량은 35% 내지 65%, 바람직하게는 40% 내지 60%, 보다 바람직하게는 45% 내지 55% 범위이다.

고체 함량은 ISO 3251 방법에 의해 측정된다.

본 발명에 따른 알키드 수지는 OH 가가 20 내지 150 mg KOH/g 범위, 바람직하게는 30 내지 100 mg KOH/g 범위일 수 있고, 평균 관능성 f 가 1.9 내지 2.1 범위일 수 있다. 이러한 평균 관능성은 하기 관계식에 따라 정의된다:

f = 2 ∑_i n_ifi / ∑_i n_i

[식 중, n_i 및 fi 각각은 산 또는 알코올 성분 i 의 몰 수 및 관능성임 (반응성 산 및 알코올 성분 전체에 대한 평균)].

본 발명에 따른 또 다른 주제는 상기 정의된 방법에 의해 수득된 분산액을 포함하여, 본 발명에 따라 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 수성 분산액을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.

보다 특히, 상기 조성물은 수성 장식용 코팅 조성물, 특히 수성 페인트, 바니시 또는 스테인 조성물, 보다 특히 수성 페인트 조성물이다.

보다 더욱 특히, 상기 코팅 조성물은 수성 장식용 코팅 조성물, 보다 바람직하게는 페인트, 바니시 또는 스테인, 보다 더욱 바람직하게는 피니싱 페인트, 바니시 또는 스테인, 보다 특히 목재, 금속, 벽 또는 플라스틱용 내부 또는 외부 피니싱 페인트, 바니시 또는 스테인용 수성 장식용 코팅 조성물이다.

본 발명의 또 다른 주제는 수성 코팅 조성물, 바람직하게는 수성 장식용 코팅 조성물, 보다 바람직하게는 페인트, 바니시 또는 스테인, 보다 더욱 바람직하게는 피니싱 페인트, 바니시 또는 스테인, 보다 특히 목재, 금속, 벽 또는 플라스틱용 내부 또는 외부 피니싱 페인트, 바니시 또는 스테인용 수성 코팅 조성물용 수성 결합제로서의, 상기 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득된 분산액을 포함하여, 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 수성 분산액의 용도에 관한 것이다.

보다 더욱 특히, 상기 용도는, 18% 의 PVC (안료 부피 농도) 및 철-기반 건조제에 대해, 상세한 설명의 "사용된 시험 및 방법" 의 8) 에 기재된 방법에 따른 2 미만의 블로킹에 대한 저항성, ISO 1522 방법에 따른 100 s 이상의 14 일 후 Persoz 경도 발달, 및 ASTM 31396 에 따른 2 미만의 주변 온도에서 1 개월 노출 후 황색화에 대한 저항성, 및 ISO 2813 방법에 따른 93% 초과의 (건조) 24 h 후 20°글로스를 갖는 페인트에 관한 것이다.

마지막으로, 본 발명은 상기 정의된 바와 같은 본 발명의 하나 이상의 수성 분산액 또는 상기 본 발명에 따라 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득된 하나 이상의 수성 분산액의 사용으로부터 유도되는, 코팅물, 바람직하게는 페인트, 바니시 또는 스테인 코팅물을 포함한다.

하기의 실시예는 본 발명 및 이의 성능 품질을 예시하고, 이의 범위를 어떠한 방식으로도 제한하지 않는다.

실험 파트

1) 개시 물질 (하기 표 1 참조)

표 1

2) 실시예

2.1) 본 발명에 따른 분산액 B 를 위한 알키드 A 의 합성

실시예 1

285 g 의 대두 지방산 (SOFA) 및 95 g 의 Nouracid® DE656, 265.9 g 의 펜타에리트리톨, 287.1 g 의 프탈산 무수물 및 166.3 g 의 벤조산을, 하기를 포함하는 1.5 리터 반응기에 채운다:

- 질소 첨가를 위한 딥 파이프 (dip pipe),

- 온도 프로브,

- 12℃ 에서 물을 공급하는 환류 응축기,

- 에스테르화 반응으로부터 유래된 물을 회수하기 위한 둥근 바닥 플라스크.

질소를 버블링하는 동안, 전기 가열 맨틀을 사용하여 조합된 혼합물을 240℃ 로 만들고, 12 미만의 산 가가 수득될 때까지 형성된 물을 형성되는 대로 증류한다. 합성의 종료점에서, 점성 알키드 수지 A 가 수득되고, 이는 하기 특징을 나타낸다:

- 산 가: 11.5 mg KOH/g

- 고체 함량: 100%

- AFNOR XPT 51213 방법에 따른 110℃ 에서의 Noury 점도: 110 000 mPa.s

2.2) 본 발명에 따른 분산액 B 를 수득하기 위한 알키드 A 의 분산

실시예 2

80-100℃ 에서 예비용융된, 상기 기재된 실시예 1 의 작업 조건에 따라 수득된 477.1 g 의 알키드 수지 A 를 1 리터 반응기로 도입한다. 반응기의 온도가 85℃ 에서 안정화될 때, 하기 두 계면활성제를 도입한다: 포스페이트 계면활성제 (19.7 g) 및 비-이온성 계면활성제 (이는 에톡시화/프로폭시화 C₄-C₈ 알코올 (9.7 g) 임).

혼합물을 30 분 동안 교반한다. 이후, 112 g 의 물을 30 분에 걸쳐 도입하고, 반응기를 65℃ 로 냉각시킨다. 이후, 55.3 g 의 10% LiOH 를 30 분에 걸쳐 도입하여, 알키드 및 포스페이트 계면활성제를 중화시킨다. 혼합물을 60℃ 로 냉각하면서, 30 분 동안 교반한다. 마지막으로, 온도를 60℃ 에서 유지하면서, 345 g 의 물을 2 시간에 걸쳐 도입한다. 이후, 반응기를 주변 온도로 냉각하고, 고체 함량을 50% 로 조절한다.

종료점에서, 에멀젼 B 가 수득되고, 이는 하기 특징을 나타낸다:

- 고체 함량: 50%

- pH: 7.5

- 23℃ 에서 Brookfield 점도: < 100 mPa.s

- 입자의 크기: < 200 nm

레퍼런스 상업 생성물 (Arkema 사제 Synaqua^®4804) 과 비교하여, 본 발명에 따른 에멀젼 B 의 고체 함량의 변형 또는 그렇지 않은 것에 관한 1 개월 동안 50℃ 에서 저장시 안정성을 하기 표 2 에 제시한다.

50℃ 에서 저장시 안정성은 샘플의 표면에서 고체 함량을 측정하는 것, 샘플의 하부에서 측정된 고체 함량과 이를 비교하는 것으로 구성된다. 50℃ 에서 1 개월 저장 후, 측정된 고체 함량의 차이가 2% 이하인 경우, 안정성은 양호한 것으로 간주된다.

표 2

본 발명에 따른 알키드 에멀젼 B 의 황색화를 또한 Synaqua^®4804 와 비교한다. 수득된 결과를 하기 표 3 에 정리한다.

표 3

비교된 알키드 에멀젼을 18% 의 안료 부피 농도 (PVC) 및 TiO₂ 함량이 24% 인 철-기반 건조제를 갖는 글로스 페인트로 제형화하였다.

사용된 제형 (하기 표 4 참조)

표 4

제 1 제형의 산출된 특징 (건조제 없음):

- PVC = 18.2%

- 중량에 의한 고체 함량 = 대략 54%

- 부피에 의한 고체 함량 = 대략 41%

본 발명에 따른 분산액의 제형의 황색화에 대한 저항성, 경도 발달, 블로킹에 대한 저항성 및 글로스에 관한 성능 품질을 하기 표 5 에서 Synaqua^®4804 의 제형과 비교하였다.

표 5

사용된 시험 및 방법

이러한 시험 및 방법은 일반적으로 상세한 설명, 특히 제시된 실시예에서 언급된 특징에 대해 유효하다.

1) 고체 함량:

조건에 따른 ISO 3251 에 따른 평가: 125℃ 에서 1 시간 동안 1 g 의 분산액 및 결과는 % 로 표현된다.

2) 점도:

표준 AFNOR XPT 51213 에 따라 벌크 수지에 대해 110℃ 에서 Noury 점도 평가 및 이는 mPa.s 로 표현된다.

표준 ISO 2555 에 따라 Brookfield RVDVE-230 점도계에서 2 및 3 스핀들을 사용하여, 23℃, 10 rpm 에서 Brookfield 점도 평가.

3) 입자의 크기:

입자의 크기를 Zetasizer-Malvern Instruments Ltd 유형의 장치를 사용하여 측정한다. 여과된 탈염수를 사용하여 분산액 샘플을 투명 셀에서 희석하고, 입자의 크기를 90°레이저 산란으로 측정한다.

4) 산 가 및 히드록실 가:

산 가를 표준 ISO 3682 에 따라 평가한다.

히드록실 가를 표준 NFT 30-403 에 따라 평가한다.

5) 경도:

표준 ISO 1522 에 따라, 상이한 건조 시간 후 유리 시트에 적용된 습윤 두께가 100 ㎛ 인 필름에 대해, Persoz 경도 진자를 사용하여 경도를 평가한다.

6) 황색화:

"Dr Lange" Micro Color LMC 분광비색계 유형의 장치.

상이한 건조 시간에서, 건조 필름에 대해 표준 ASTM 313-96 에 따른 황색화 지수 Yi 의 측정.

습윤 두께가 150 ㎛ 인 필름을 Bird 필름 어플리케이터를 사용하여 Leneta 차트에 적용한다.

7) 글로스:

표준 ISO 2813 에 따라, 유리 시트 상에 침적된 두께 200 ㎛ 의 습윤 필름에 대해 상이한 건조 시간 후, 20°에서 BYK Gardner GmbH 마이크로-TRI-글로스 광택계를 사용하여 측정을 수행한다.

8) 블로킹에 대한 저항성:

필름 어플리케이터를 사용하여, 평가될 페인트를 선택된 두께에서 2 개의 Leneta 2A 차트에 적용한다. 이러한 페인트를 사전측정된 시간 동안 기후-제어된 챔버 (23℃ ± 1℃ 및 50% ± 5% RH 에서) 에 저장한다. 이후, 이러한 차트의 페인트된 면을 2 개의 유리 시트 사이에 마주 보게 배치한다. 어셈블리를 중량에 의해 압축하여, 전체 시험 표면에 대해 50 g/㎠ 의 압력이 수득될 수 있도록 한다. 페인트된 면은 사전측정된 시간 동안 기후-제어된 챔버에서 접촉된 상태로 유지된다. 접촉 시간의 종료점에서, 차트는, 2 개의 차트를 모든 방향으로 당김으로써 부드럽게 분리된다.

이후, 하기 표에 제시된 지침에 따라 0 내지 8 범위의 스케일로, 페인트 필름 상에 야기된 손상을 정량화한다 (0 은 최상의 성능을 나타내고, 8 은 최악의 성능을 나타냄):

블로킹에 대한 저항성의 평가 스케일

Claims

하기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액:
a) AFNOR XPT 51213 에 따른 110℃ 에서의 Noury 점도가 7000 내지 13 000 mPa.s, 바람직하게는 9000 내지 12 000 mPa.s 범위이고, 이의 지방산 성분 a1) 에, 분자 당 둘 이상의 불포화를 갖고, 중량에 의한 함량이 35% 이상, 바람직하게는 42% 이상인 공액 불포화를 갖는 모노산 a111) 을 갖는 하나 이상의 다중불포화 지방 모노산 a11) 을 포함하는 단유 (short oil) 알키드 수지로서, 상기 알키드 수지에 대해, 상기 지방 모노산 a111) 의 중량에 의한 함량이 5% 이상, 바람직하게는 5% 내지 40%, 보다 바람직하게는 5% 내지 35% 인 단유 알키드 수지,
b) 하나 이상의 음이온성 포스페이트 계면활성제, 특히 포스페이트 알킬 알콕시 에스테르로서, 상기 계면활성제 b) 는 보다 특히 포스페이트 모노에스테르 및 디에스테르의 혼합물이고, 알킬 기는 C₁₀ - C₁₆ 알킬 기이고, 4 내지 10 개의 알콕시 단위와 알콕시화되고, 상기 알콕시 단위는 바람직하게는 에톡시 및/또는 프로폭시 단위로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 에톡시 단위임.
제 1 항에 있어서, 상기 지방 모노산 a11) 이 피마자유의 탈수 생성물인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수지의 산 가가 25 mg KOH/g 미만, 바람직하게는 15 mg KOH/g 미만, 보다 바람직하게는 12 mg KOH/g 미만인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서, 상기 계면활성제 b) 가 4 내지 10 개의 에톡시 단위, 바람직하게는 4 내지 8 개의 에톡시 단위와 알콕시화되는 C₁₀내지 C₁₆ 알코올의 포스페이트 에스테르인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 4 항에 있어서, 상기 계면활성제 b) 가 상기 알코올의 포스페이트 디에스테르, 바람직하게는 포스페이트 디에스테르 및 포스페이트 모노에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서, 상기 계면활성제 b) 가 포스페이트 모노에스테르 및 포스페이트 디에스테르의 혼합물이고, 이때 포스페이트 디에스테르에 대한 포스페이트 모노에스테르의 중량 비가 0.8 내지 1.2 인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 4 항 내지 제 6 항 중 한 항에 있어서, 상기 알코올이 C₁₂ 내지 C₁₄ 알코올, 바람직하게는 C₁₃ 알코올인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 7 항에 있어서, 상기 알콕시 단위의 개수가 4 내지 8 개, 바람직하게는 6 개이고, 보다 바람직하게는 상기 단위가 에톡시 단위인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 내지 제 8 항 중 한 항에 있어서, 상기 분산액에 대한 상기 계면활성제 b) 의 중량에 의한 함량이 1% 내지 3%, 바람직하게는 1.5% 내지 2.5%, 보다 바람직하게는 1.8% 내지 2.2% 에서 가변적인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 내지 제 9 항 중 한 항에 있어서, 상기 분산액에 대한 상기 알키드 수지 a) 의 중량에 의한 함량이 35% 내지 65%, 바람직하게는 40% 내지 60%, 보다 바람직하게는 45% 내지 55% 에서 가변적인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 내지 제 10 항 중 한 항에 있어서, 상기 분산액이, 상기 계면활성제 b) 이외에, 비-이온성 계면활성제로부터 선택되는, 바람직하게는 중합체성 비-이온성 계면활성제로부터 선택되는 계면활성제 c) 를 포함하고, 이러한 경우, 비-이온성 계면활성제 c) 에 대한 음이온성 계면활성제 b) 의 중량 비, b)/c) 가 1 내지 3, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 범위인 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 내지 제 11 항 중 한 항에 있어서, 상기 수지가, 이의 산 성분 A 에, 하나 이상의 방향족 디카르복실산 또는 무수물 a2) 및 임의로 방향족 모노카르복실산 a3) 을 포함하고, 이의 알코올 성분 B 에, 3 내지 6 범위, 바람직하게는 4 의 관능성을 갖는 폴리올 b1) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
제 1 항 내지 제 12 항 중 한 항에 있어서, 상기 알키드 수지가 부가적으로, 이의 지방산 성분 a1) 에, 분자 당 둘 이상의 불포화를 갖고, 바람직하게는 대두유, 해바라기유 또는 톨유 지방산으로부터 유래되는 90 중량% 이상의 비-공액 다중불포화 모노산 a121) 을 포함하는 하나 이상의 다른 비-공액 다중불포화 지방 모노산 a12) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수성 알키드 수지 분산액.
하기 연속적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 13 항 중 한 항에 정의된 바와 같은 수성 분산액의 제조 방법:
i) 벌크 중 상기 알키드 수지 a) 의 제조 단계,
ii) 상기 수지 a) 의 용융 단계,
iii) 제 11 항에 정의된 바와 같은, 상기 계면활성제 b) 및 임의로 상기 비-이온성 계면활성제 c) 의 첨가 단계,
iv) 물의 부분 첨가 단계,
이후,
v) 염기에 의한 a) 및 b) 의 산성도의 중화 단계로서, 상기 염기가 바람직하게는 LiOH, KOH, NaOH, NH₄OH 및 3차 아민으로부터 선택되는 단계,
vi) 상 전환에 의한 에멀젼화와 에멀젼화 후 고체 함량의 조절 단계.
제 14 항에 있어서, 단계 ii) 및 iii) 이 80 내지 100℃ 범위의 온도에서 수행되고, 단계 iv) 가 80 내지 65℃ 범위의 온도에서 수행되고, 단계 v) 가 60 내지 70℃ 범위의 온도에서 수행되고, 단계 vi) 가 55 내지 65℃ 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 한 항에 정의된 바와 같은 하나 이상의 수성 분산액 또는 제 14 항 또는 제 15 항에 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득된 분산액을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 조성물.
제 16 항에 있어서, 수성 장식용 코팅 조성물, 바람직하게는 수성 페인트, 바니시 (varnish) 또는 스테인 (stain) 조성물, 특히 수성 페인트 조성물인 것을 특징으로 하는, 코팅 조성물.
수성 코팅 조성물, 바람직하게는 수성 장식용 코팅 조성물, 보다 바람직하게는 페인트, 바니시 또는 스테인, 보다 더욱 바람직하게는 피니싱 (finishing) 페인트, 바니시 또는 스테인, 보다 특히 목재, 금속, 벽 또는 플라스틱용 내부 또는 외부 피니싱 페인트, 바니시 또는 스테인용 수성 결합제로서의, 제 1 항 내지 제 13 항 중 한 항에 정의된 바와 같은 수성 분산액 또는 제 14 항 또는 제 15 항에 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득된 분산액의 용도.
제 18 항에 있어서, 18% 의 PVC (안료 부피 농도) 및 철-기반 건조제에 대해, 상세한 설명의 "사용된 시험 및 방법" 의 8) 에 기재된 방법에 따른 2 미만의 블로킹 (blocking) 에 대한 저항성, ISO 1522 방법에 따른 100 s 이상의 14 일 후 Persoz 경도 발달, 및 ASTM 31396 에 따른 2 미만의 주변 온도에서 1 개월 노출 후 황색화에 대한 저항성, 및 ISO 2813 방법에 따른 93% 초과의 24 h 후 20°글로스 (gloss) 를 갖는 페인트에 관한 것을 특징으로 하는, 용도.
제 1 항 내지 제 13 항 중 한 항에 정의된 바와 같은 하나 이상의 수성 분산액 또는 제 14 항 또는 제 15 항에 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득된 분산액의 사용으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는, 코팅물, 바람직하게는 페인트, 바니시 또는 스테인 코팅물.