KR20200106918A - 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제 - Google Patents

히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제 Download PDF

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윌리엄 에이치 주니어 레취
조나단 피 브레온
크리스토퍼 피 쿠르츠
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피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Abstract

청구항 제1항에 나타난 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트가 개시되며, 여기에서 R는 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티를 포함하고; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 Ri는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6이다. 본 발명은 또한, 필름-형성 수지; 및 상기에 나타난 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제를 포함하는 조성물, 및 이로 코팅된 기판에 관한 것이다. 다른 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 화합물, 이들로 만들어진 중합체, 및 이들을 포함하는 조성물이, 본원에 기재된 임의의 조성물로 적어도 부분적으로 코팅되거나 형성된 기판과 마찬가지로 또한 개시된다.

Description

히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제
본 발명은 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제에 관한 것이다. 이러한 카바메이트 가교제를 포함하는 코팅물 및 이러한 코팅물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판 및 이러한 카바메이트로 형성된 기판이 또한 본 발명의 범주 내에 있다.
코팅물은 보호 및/또는 데코레이션 특징을 제공하기 위해 수많은 기판에 적용된다. 이들 코팅물은 종종 열경화성(thermoset) 코팅물인데, 이는 작용성 수지와, 상기 수지의 작용기(functionality)와 반응하는 작용기를 갖는 가교결합제(crosslinking agent)와의 반응 시에 경화된다. 가교제는 종종 포름알데히드계이다. 많은 산업이 코팅물 중 포름알데히드를 제거하는 데까지는 아니라 하더라도 감소시키는 데에 관심이 있다. 포름알데히드를 실질적으로, 본질적으로 또는 완전히 무함유하는 코팅이 요구된다. 코팅물이 경화되는 온도를 낮추는 것 또한 많은 산업에 의해 요구된다. 추가적으로, 일반적으로 약한 기판 영역 상의 분말 코팅물 중 정전기적 개질(electrostatic modification)에 의해 제공되는 보호용 품질이 바람직하다.
본 발명은 다음 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트에 관한 것이다:
Figure pct00001
상기에서 R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티(moiety)를 포함하고; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6이다.
본 발명은 또한 필름-형성 수지; 및 상기에 나타난 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제를 포함하는 조성물, 및 이로 코팅된 기판에 관한 것이다.
본 발명은 하기에 기재된 바와 같은 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 화합물에 관한 것이다. 이러한 화합물은 코팅물, 접착제, 및 밀폐제를 포함하는 다양한 조성물 중에서 사용될 수 있으며, 이러한 조성물 중에서 가교제로서 작용할 수 있다. 상기 화합물은 다음의 구조식을 가질 수 있다:
Figure pct00002
상기에서 R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티를 포함하고; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6이다. R1 기는 에테르 연결(linkage)을 배제할 수 있다, 즉, 무함유할 수 있다.
추가로 본 발명은
a. 필름-형성 수지; 및
b. 다음 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제를 포함하는 조성물에 관한 것이다:
Figure pct00003
상기에서 R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티를 포함하고; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6이다. R1 기는 에테르 연결을 배제할 수 있다, 즉, 무함유할 수 있다.
R은 중합체성 모이어티를 포함할 수 있다. "R"의 맥락에서 본원에서 사용되는 바와 같은 "중합체성 모이어티"는 2개 내지 6개의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 기에 부착된 임의의 중합체 또는 올리고머(oligomer)를 지칭한다. 예를 들어, 중합체는 폴리에테르, 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리에테르 폴리우레탄, 폴리아미드 폴리우레탄, 폴리우레탄 폴리올, 폴리에스테르, 및/또는 아크릴 폴리올일 수 있다. 모이어티는 그 자체가 작용부, 예컨대 산 작용부, 히드록시 작용부, 및/또는 아민 작용부를 함유할 수 있다. (상기에 적어둔 바와 같은 올리고머성일 수 있는) 중합체성 모이어티는 250 이상, 예컨대 500 이상, 1000 이상, 2500 이상, 또는 4000 이상의 수 평균 분자량("Mn")을 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, Mn은 수 평균 분자량을 지칭하며 Waters 410 시차 굴절계(RI 검출기) 및 폴리스티렌 표준물질과 함께 Waters 2695 분리 모듈(separation module)을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 이론적인 값을 의미한다. 본 발명에 따라 보고된 Mn 값은 이 방법을 사용하여 측정하였다. 테트라히드로퓨란(THF)을 1 ml min-1의 유속으로 용리제로서 사용하였으며, 2개의 PL 겔 혼합된 C 컬럼(Gel Mixed C column)을 분리를 위해 사용하였다.
폴리에테르는 폴리에테르 주쇄(backbone)를 갖는, 예컨대 폴리프로필렌 옥시드, 에틸렌 옥시드, 또는 혼합된 폴리프로필렌 옥시드와 에틸렌 옥시드의 반복 단위, polyTHF 또는 polymeg를 특징으로 하는 중합체를 지칭하는 것으로 이해될 것이다. 폴리우레탄은 주쇄 중 우레탄 연결을 갖는 중합체를 지칭하는 것으로 이해될 것이며 에스테르 연결(폴리에스테르 폴리우레탄), 아미드 연결(폴리아미드 폴리우레탄), 및/또는 폴리올 작용기(폴리우레탄 폴리올)을 추가로 포함할 수 있다. 폴리에스테르는 에스테르 연결을 갖는 중합체를 지칭하는 것으로 이해될 것이며; 이러한 연결은 당해 분야에 공지된 임의의 수단에 의한 폴리올과 폴리산 사이의 반응에 의해 형성될 수 있다. 중합체성 모이어티는 아크릴 폴리올을 또한 포함할 수 있다; 아크릴 폴리올은 당해 분야에 공지된 임의의 수단에 의한, 1가지 이상의 에틸렌계 불포화 단량체 사이의 반응에 의해 형성될 수 있다.
모든 사례에서, R은 치환되거나 비치환될 수 있다. 상기에 적어둔 바와 같이, R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기 및/또는 방향족 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 알킬 기는 2개 내지 10개의 탄소 원자, 예컨대 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 알킬 기는 이소시아네이트, 예컨대 디이소시아네이트로부터 유래될 수 있다. 적합한 예시는 이소포론 디이소시아네이트 및 헥사메틸렌 이소시아네이트를 포함한다. 방향족 기는 이소시아네이트를 함유하는 방향족 고리로부터 유래될 수 있는데, 이의 적합한 예시는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 및 테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트를 포함한다. "로부터 유래된"은 또 다른 화합물과의 반응 후 남아있는 이소시아네이트의 잔기(residue)를 의미할 수 있다.
본 발명의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트는 단량체성 특성을 갖는다는 것이 인식될 것이다. 이것은 R이 중합체성 모이어티를 제시하더라도 사실이다. R 기는 치환, 예컨대 작용기(functional group)를 함유할 수 있다. R 기는 1가지 이상의 작용기 유형, 예컨대 히드록시 기 및/또는 에폭시 기를 또한 배제할 수 있다, 즉, 무함유할 수 있다.
본 발명의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트가 다작용성(multifunctional)임이 또한 인식될 것이다; 즉, 이들은 2개 내지 6개의 히드록시 작용성 카바메이트 기를 갖는다. 그러므로 본 카바메이트는 코팅 조성물 중 가교제로서 작용할 수 있다. 이에 따라, 본 카바메이트는 단지 단작용성(monofunctional)(즉, 1개의 작용성 카바메이트 기만을 가짐)인, 당해 분야의 다른 카바메이트와는 완전히 다른데, 이는 이들 카바메이트가 반응성임에도 가교제로서 작용할 수 없기 때문이다. 본 카바메이트는, 본 카바메이트가 더 낮은 온도에서 더 반응성이므로, 다음 구조를 갖는 다른 카바메이트와 또한 완전히 다르다:
Figure pct00004
.
본 발명의, 및/또는 본 발명에 따라 사용되는 특정 히드록시 작용성 알킬 카바메이트는 카보닐 기를 갖는 화합물과 아미노 알코올을 반응시킴으로써 만들어질 수 있다. 카보닐 기를 갖는 임의의 적합한 화합물, 예컨대 클로로포름산염 또는 시클릭 카보네이트가 사용될 수 있다. "R" 기가, 선택된 카보닐 기를 갖는 화합물을 반영할 것이라는 사실이 인식될 것이다. 유사하게, 2개 이상의 탄소 원자를 갖는 임의의 아미노 알코올이 사용될 수 있으며, "R1" 기는 선택된 아미노 알코올 및/또는 카보닐-함유 화합물을 반영할 것이다. 아미노 알코올 및/또는 카보닐-함유 화합물은 1개, 2개 이상의 히드록시 작용기를 가질 수 있다. 1가지 이상의 아미노 알코올 및/또는 카보닐-함유 화합물이 사용될 수 있는데, 이는 상이한 R1 기가 카바메이트 상에 존재하도록 유발할 것이다. R1은 또한 수소 또는 알킬 기일 수 있다. 적합한 아미노 알코올은 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 디이스프로판올 아민 및 메틸 에탄올 아민을 포함한다. 적합한 카보닐-함유 화합물은 클로로포르메이트 또는 시클릭 카보네이트를 포함한다.
일반적으로, 히드록시 작용성 알킬 카바메이트는 유기 용매 중에서 아미노 알코올과 카보닐-함유 화합물, 예컨대 MIBK, MEK 등을 반응시킴으로써 만들어질 수 있다. 아민 대 카보닐 탄소의 당량비(equivalent ratio)는 2-1:1-2, 예컨대 1:1일 수 있다.
히드록시 작용성 알킬 카바메이트의 Mn은 100 이상, 예컨대 350 이상, 또는 1,000 이상일 수 있고/있거나, 10,000 이하, 6,000 이하, 3,000 이하, 또는 2,000 이하일 수 있다.
추가로 본 발명은 필름-형성 수지 및 상기에 기재된 임의의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 화합물을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 예를 들어, 조성물은 코팅물, 접착제 또는 밀폐제일 수 있다. 코팅물, 밀폐제 및 접착제가 종종 유사한 성분을 포함하지만 사용자의 필요에 따라 상이하게 제형화될 수 있다는 사실이 인식될 것이다. "필름-형성"은, 조성물이 건조 및/또는 경화 시에 표면 상에 연속 필름(continuous film)을 형성할 수 있음을 의미한다.
예를 들어, 본원에 기재된 바와 같은 임의의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트는 필름-형성 수지와 반응하여 경화된 조성물을 형성할 수 있다. 예를 들어, 코팅 중 카바메이트는 가교결합제로서 기능하며 필름-형성 수지와 반응하여 경화된 코팅을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물은 포름알데히드계 가교결합제 없이도 경화를 달성할 수 있다. "포름알데히드계 가교결합제"는 아미노 화합물을 포름알데히드와 반응시키고 뒤이어 알칸올로 에스테르화 반응(esterification)시킴으로써 만들어지는 것으로 이해될 것이다. 예시는 헥사메틸올 멜라민 및 트리메틸올 멜라민과 같은 멜라민 포름알데히드 가교제, 및 아미노플라스트(aminoplast) 가교제를 포함한다. 가교제로서 사용될 때, 히드록시 작용성 알킬 카바메이트는 단독으로 또는 당해 분야에 공지된 1가지 이상의 추가적인 가교제와의 조합으로 사용되어, 예를 들어 필름-형성 수지 상의 작용기와 가교결합할 수 있다. 당업자는 공지된 가교제, 예컨대 멜라민, 페놀계, 카보디이미드, 히드록시알킬아미드, 이소시아네이트, 블록 이소시아네이트(blocked isocyanate), 벤즈아구아나민(benzaguanamine), 트리글리시딜 이소시아뉴레이트("TGIC"), 에폭시, 옥사졸린 등으로부터, 이 작용기에 기반한 적절한 가교제를 선택할 수 있다.
히드록시 작용성 알킬 카바메이트와 반응할 임의의 필름-형성 수지는 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 필름-형성 수지는, 예를 들어, 아크릴 중합체, 폴리에스테르 중합체, 폴리우레탄 중합체, 폴리아미드 중합체, 폴리에테르 중합체, 폴리실록산 중합체, 이들의 공중합체, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 이들 중합체는 당업자에게 공지된 임의의 방법으로 만들어진 이들 유형의 임의의 중합체일 수 있다. 이러한 중합체는 용매-매개(solvent-borne) 또는 수-분산성, 유화성, 또는 제한된 수 가용성의 것일 수 있다. 필름-형성 수지 상의 작용기는, 예를 들어, 카복실산 기, 아민 기, 에폭시드 기, 히드록실 기, 티올 기, 카바메이트 기, 아미드 기, 우레아 기, (블록 이소시아네이트 기를 포함하여) 이소시아네이트 기 머캅탄 기, 및 이들의 조합을 포함하는, 임의의 다양한 반응성 작용기으로부터 선택될 수 있다. 필름-형성 수지는 산 작용성 폴리에스테르 수지 및/또는 산 작용성 아크릴 수지를 포함할 수 있다. 필름-형성 수지의 적절한 혼합물은, 상기에 적어둔 바와 같은 추가적인 가교제가 가능한 것처럼, 본 조성물의 제조 시 또한 사용될 수 있다. 특히 적합한 필름-형성 수지는 폴리올레핀, 예컨대 산 작용성 폴리올레핀일 수 있는데, 이의 적합한 예시는 PRIMACOR 5890I로서 다우(Dow)로부터 상업적으로 이용가능한 에틸렌 아크릴산 공중합체이거나, 또는 폴리올레핀은, 예컨대 미국 특허 출원 공개 번호 제2016/0280951호 A1 중 5단락에 교시된 분산액(dispersion) 형태 또는 WO 번호 제2013/191825호 A1, 14쪽, 16번째 줄에서 15쪽, 23번째 줄 및 실시예에 기재된 바와 같이 제조된 것일 수 있다.
상기 조성물은, 예를 들어, 그 조성물의 총 고형물 중량을 기준으로 한 중량 퍼센트로, 필름-형성 수지의 10 중량 퍼센트 이상, 예컨대 50 중량 퍼센트 이상 또는 75 중량 퍼센트 이상을 포함할 수 있고/있거나 필름-형성 수지의 99 중량 퍼센트 이하, 예컨대 80 중량 퍼센트 이하 또는 70 중량 퍼센트 이하를 포함할 수 있다. 상기 조성물은, 예를 들어, 그 조성물의 총 고형물 중량을 기준으로 한 중량 퍼센트로, 0.5 중량 퍼센트 이상의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제, 예컨대 2 중량 퍼센트 이상 또는 7 중량 퍼센트 이상을 포함할 수 있고/있거나, 50 중량 퍼센트 이하 히드록시 작용성 알킬 카바메이트, 예컨대 30 중량 퍼센트 이하 또는 15 중량 퍼센트 이하를 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 본원에 기재된 임의의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 중 1개 초과를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물은 폴리에테르 우레탄을 갖는 R 기 및 폴리에스테르 우레탄을 갖는 R 기가 있는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 둘 다를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 특히 적합한 이러한 조성물은 R이 아크릴레이트 작용부를 포함하는 것이다.
상기 조성물은 물 또는 유기 용매를 포함하는 1가지 이상의 용매를 포함할 수 있다. 적합한 유기 용매는 글리콜, 글리콜 에테르 알코올, 알코올, 케톤, 및 방향족, 예컨대 자일렌 및 톨루엔, 아세테이트, 미네랄 스피릿(mineral spirit), 나프타 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. "아세테이트"는 글리콜 에테르 아세테이트를 포함한다. 용매는 비수성 용매일 수 있다. "비수성 용매" 및 이와 유사한 용어는 용매의 50% 미만이 물임을 의미한다. 예를 들어, 용매의 10% 미만, 또는 심지어 5% 또는 2% 미만이 물일 수 있다. 50% 미만의 양의 물을 포함하거나 또는 배제하는 용매의 혼합물은 "비수성 용매"를 구성할 수 있다는 사실이 이해될 것이다. 조성물은 수성 또는 수계(water-based)일 수 있다. 이것은 용매의 50% 이상이 물임을 의미한다. 이들 구현예는 50% 미만, 예컨대 20% 미만, 10% 미만, 5% 미만 또는 2% 미만 용매를 갖는다.
상기 조성물은 고형물 미립자(particulate) 형태, 즉 분말 코팅물일 수 있다. 이러한 코팅물은, 경화시에 물만이 방출되므로, 환경친화적인 것으로 인식될 것이다.
본 발명의 조성물은 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 히드록실 기과 산 또는 이소시아네이트 사이의 가교결합을 촉매화하는 데에 전형적으로 사용되는 임의의 촉매가 사용될 수 있다. 이러한 촉매의 예시는 금속, 예컨대 아연, 지르코늄, 티타늄 및 주석 및 다른 루이스 산이 있는 금속 착체(metal complex)를 갖는 것들을 포함한다. 구아나민을 포함하는 아민이 또한 사용될 수 있다. 촉매의 사용이 코팅의 경화가 더 빠르게 일어나도록 야기할 것이라는 사실이 인식될 것이다.
요망시에, 상기 조성물은 제형화(formulating) 분야에서 널리 공지된 다른 임의의 재료, 예컨대 착색제, 가소제, 내마모성 입자, 항산화제, 입체장애(hindered) 아민 광 안정화제, UV 광 흡수제 및 안정화제, 계면활성제, 유동 조절제(flow control agent), 요변성 부여제(thixotropic agent), 충전제(filler), 유기 공용매, 반응성 희석제, 촉매, 그라인드 비히클(grind vehicle), 슬립제(slip agent), 수분 제거제(moisture scavenger) 및 다른 관습적인 보조물을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "착색제"는 색상 및/또는 다른 불투명도 및/또는 다른 시각적 효과, 예를 들어 광택을 조성물에 주는 임의의 물질을 의미한다. 착색제는 임의의 적합한 형태, 예컨대 분리된 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크(flake)로 코팅물에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 2가지 이상의 착색제의 혼합물이 본 발명의 코팅물에 사용될 수 있다. 패키징(packaging) 코팅물에 특히 적합한 것은 식품 접촉을 위해 승인된 것들, 예컨대 이산화티탄; 산화철, 예컨대 흑색 산화철; 알루미늄 페이스트(aluminum paste); 알루미늄 분말, 예컨대 알루미늄 조각; 카본 블랙; 울트라마린 블루(ultramarin blue); 프탈로시아닌, 예컨대 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린; 흑연 피브릴(graphite fibril); 페리드 옐로우(ferried yellow); 퀸도 레드(quindo red); 및 이들의 조합물, 및 연방 규정(Code of Federal Regulations)의 조항 178.3297에 나열된 것들이며, 이 문헌은 본원에 참조로 통합된다.
예시 착색제는 매팅(matting) 색소, 염료 및 틴트(tint), 예컨대 페인트 산업에서 사용되고/되거나 건조 색상 제조업자 협회(Dry Color Manufacturers Association; DCMA)에 나열된 것들, 뿐만 아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는 예를 들어, 불용성이지만 사용 조건 하에서 가용성이 되는 미분된 고형물 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기물 또는 무기물일 수 있고, 응집될 수 있거나 비-응집될 수 있다. 착색제는 그라인딩(grinding) 또는 단순한 혼합에 의해 코팅물 내로 혼입될 수 있다. 착색제는 그라인드 비히클, 예컨대 아크릴 그라인드 비히클의 사용에 의해 코팅물 내로 그라인딩함으로써 혼입될 수 있으며, 그의 사용이 당업자에게 익숙할 것이다.
예시 색소 및/또는 색소 조성물은, 이에 제한되지는 않지만, 카바졸 디옥사진 조 색소(carbazole dioxazine crude pigment), 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 유형(레이크(lake)), 벤즈이미다졸론, 축합반응, 금속 복합체, 이소인돌리논, 이소인돌린 및 폴리시클릭 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌, 페리논, 디케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 디옥사진, 트리아릴카보늄, 퀴노프탈론 색소, 디케토 피롤로 피롤 레드("DPPBO 레드"), 이산화티탄, 카본 블랙, 탄소 섬유, 흑연, 다른 전도성 색소 및/또는 충전제 및 이들의 혼합물을 포함한다. 용어 "색소" 및 "유색의 충전제"는 상호교환적으로 사용될 수 있다.
예시 염료는, 이에 제한되지는 않지만, 용매 및/또는 수성계인 것, 예컨대, 산 염료, 아조 염료, 염기 염료, 직접 염료, 분산 염료, 반응성 염료, 용매 염료, 황화 염료, 매염 염료, 예를 들어, 비스무스 바나데이트(bismuth vanadate), 안트라퀴논, 페릴렌 알루미늄, 퀴나크리돈, 티아졸, 티아진, 아조, 인디고이드, 니트로, 니트로조, 옥사진, 프탈로시아닌, 퀴놀린, 스틸벤, 및 트리페닐 메탄을 포함한다.
예시 틴트는, 이에 제한되지는 않지만, 수계 또는 수-혼화성 담체, 예컨대 데거스사 인크.(Degussa Inc.)로부터 상업적으로 이용가능한 AQUA-CHEM 896, 이스트만 케미컬즈, 인크.(Eastman Chemicals, Inc.)의 정밀 분사액 부서(Accurate Dispersions division)로부터 상업적으로 이용가능한 CHARISMA COLORANTS 및 MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS 중에 분산된 색소를 포함한다.
상기에서 적어둔 바와 같이, 착색제는 나노입자 분산액을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 분산액의 형태로 있을 수 있다. 나노입자 분산액은 요구되는 가시적 색상 및/또는 불투명도 및/또는 시각적 효과를 생성하는 1가지 이상의 고도로 분산된 나노입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 나노입자 분산액은 착색제, 예컨대 150 nm 미만, 예컨대 70 nm 미만, 또는 30 nm 미만의 입자 크기를 갖는 색소 또는 염료를 포함할 수 있다. 나노입자는 0.5 mm 미만의 입자 크기를 갖는 그라인딩 매질로 원료(stock) 유기 또는 무기 색소를 밀링(milling)함으로써 생성될 수 있다. 예시 나노입자 분산액 및 이를 만드는 방법은 미국 특허 번호 제6,875,800호 B2에 증명되어 있으며, 이 문헌은 본원에 참조로 통합된다. 나노입자 분산액은 결정화, 침전, 기상(gas phase) 응축, 및 화학적 소모(attrition)(즉, 부분적 용해)에 의해 또한 생성될 수 있다. 코팅물 내에서 나노입자의 재-응집을 최소화하기 위해, 수지-코팅된 나노입자의 분산액이 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "수지-코팅된 나노입자의 분산액"은 나노입자 및 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 신중한 "복합 마이크로입자(composite microparticle)"가 분산된 연속 상을 지칭한다. 수지-코팅된 나노입자의 예시 분산액 및 이를 만드는 방법은, 예를 들어, 미국 특허 번호 제7,605,194호 중 3열, 56번째 줄 내지 16열, 25번째 줄에 기재되어 있으며, 이의 인용된 부분은 본원에 참조로 통합된다.
사용될 수 있는 예시 특수 효과 조성물은 1가지 이상의 외관상 효과, 예컨대 반사도, 진주광택, 금속성 광택, 인광, 형광, 광색성, 감광성, 열변색성, 고니오크로미즘(goniochromism) 및/또는 색상 변화를 생성하는 색소 및/또는 조성물을 포함한다. 추가적인 특수 효과 조성물은, 다른 감지할 수 있는 특성, 예컨대 불투명도 또는 질감을 제공할 수 있다. 예를 들어, 특수 효과 조성물은, 코팅을 상이한 각도에서 바라볼 때 코팅의 색상이 변하도록, 색상 전이(color shift)를 생성할 수 있다. 예시 색상 효과 조성물은, 본원에 참조로 통합되는, 미국 특허 번호 제6,894,086호에 증명되어 있다. 추가적인 색상 효과 조성물은 투명한 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명한 액정 색소, 액정 코팅, 및/또는 간섭이 재료 내의 굴절률 시차에 기인하고 재료의 표면과 공기 사이의 굴절률 시차 때문이 아닌 임의의 조성물을 포함할 수 있다.
1가지 이상의 광원에 노출될 때 이의 색상이 가역적으로 변경되는 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물이 본 발명의 코팅물에 사용될 수 있다. 광색성 및/또는 감광성 조성물은, 명시된 파장의 복사선에 대한 노출에 의해 활성화될 수 있다. 상기 조성물이 여기(excited)될 때, 분자 구조가 변하며 변경된 구조가 상기 조성물의 원래의 색상과는 상이한 새로운 색상을 나타낸다. 복사선에 대한 노출이 제거될 때, 광색성 및/또는 감광성 조성물은 휴지(rest) 상태로 되돌아갈 수 있는데, 이때 상기 조성물의 원래의 색상이 되돌아온다. 예를 들어, 광색성 및/또는 감광성 조성물은 비-여기 상태에서는 무색이고 여기 상태에서는 색상을 나타낼 수 있다. 완전한 색상-변화는 밀리초 내지 수분, 예컨대 20초 내지 60초 내에 보일 수 있다. 예시 광색성 및/또는 감광성 조성물은 광색성 염료를 포함한다.
감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은, 예컨대, 공유 결합에 의해, 중합체 및/또는 중합가능한 성분의 중합체성 재료와 회합(association)되고/되거나 적어도 일부분이 결합될 수 있다. 감광성 조성물이 코팅 외부로 이동하여 기판 내로 결정화될 수 있는 일부 코팅물과 대조적으로, 본 발명에 따라 중합체 및/또는 중합가능한 성분과 회합되고/되거나 이에 적어도 일부분이 결합된 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은, 코팅 외부로 최소한의 이동을 갖는다. 예시 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물 및 이를 제조하는 방법은, 미국 특허 번호 제8,153,344호에 증명되어 있으며, 본원에 참조로 통합된다.
일반적으로, 착색제는 요구되는 시각적 및/또는 색상 효과를 주기에 충분한 임의의 양으로 존재할 수 있다. 착색제는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 한 중량 퍼센트로, 본 조성물의 1 내지 65 중량 퍼센트, 예컨대 3 내지 40 중량 퍼센트 또는 5 내지 35 중량 퍼센트를 구성할 수 있다.
"내마모성 입자"는 코팅물에 사용될 때, 입자를 갖지 않는 동일한 코팅물과 비교할 때 코팅물에 어느 정도 수준의 내마모성을 부여할 것이다. 적합한 내마모성 입자는 유기 및/또는 무기 입자를 포함한다. 적합한 유기 입자의 예시는 이에 제한되지는 않지만 다이아몬드 입자, 예컨대 다이아몬드 먼지 입자, 및 카비드(carbid) 재료로부터 형성된 입자를 포함한다; 카비드 입자의 예시는 이에 제한되지는 않지만 티타늄 카비드, 규소 카비드 및 붕소 카비드를 포함한다. 적합한 무기 입자의 예시는, 이에 제한되지는 않지만, 실리카; 알루미나; 알루미나 실리케이트; 실리카 알루미나; 알칼리 알루미노실리케이트; 보로실리케이트 유리; 질화붕소 및 질화규소를 포함하는 질화물; 이산화티타늄 및 산화아연을 포함하는 산화물; 석영; 하석 섬장암; 지르콘, 예컨대 산화지르코늄의 형태로; 버델루이트(buddeluyite); 및 유디아라이트(eudialyte)를 포함한다. 임의의 크기의 입자가 사용될 수 있으며 상이한 입자 및/또는 상이한 크기의 입자의 혼합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 입자는 마이크로입자일 수 있으며, 이는 0.1 내지 50, 0.1 내지 20, 1 내지 12, 1 내지 10, 또는 3 내지 6 마이크론(micron), 또는 임의의 이들 범위 내의 임의의 조합의 평균 입자 크기를 갖는다. 상기 입자는 나노입자일 수 있으며, 이는 0.1 마이크론 미만, 예컨대 0.8 내지 500, 10 내지 100, 또는 100 내지 500 나노미터, 또는 이들 범위 내의 임의의 조합의 평균 입자 크기를 갖는다.
임의의 슬립제, 예컨대 BYK 케미(Chemie) 또는 다우 코닝(Dow Corning)으로부터 상업적으로 이용가능한 것들이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 왁스, 예컨대 폴리올레핀 왁스, 카르누바 왁스(carnuba wax), 폴리테트라플루오로에틸렌("PTFE"), 피셔 트로프슈(Fischer Tropsch) 왁스, 실리콘 또는 파라핀이 또한 사용될 수 있다.
히드록시 작용성 알킬 카바메이트, 및/또는 본 발명의 조성물은 비스페놀 A 및 비스페놀 A("BPA")로부터 유래된 에폭시 화합물, 예컨대 비스페놀 A 디글리시딜 에테르("BADGE")를 실질적으로 무함유할 수 있고/있거나, 본질적으로 무함유할 수 있고/있거나 완전히 무함유할 수 있다. 이러한 화합물은 때때로 "BPA 비 의도"로 지칭되는데, BPA의 유도체 또는 잔기(residue)를 비롯하여 BPA가 의도적으로 첨가되지 않지만, 불순물 또는 불가피한 환경 오염 때문에 흔량(trace amount)으로 존재할 수 있기 때문이다. 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 및/또는 코팅물은 비스페놀 F("BPF") 및 비스페놀 F로부터 유래된 에폭시 화합물, 예컨대 비스페놀 F 디글리시딜 에테르("BFDGE")를 또한 실질적으로 무함유할 수 있고 본질적으로 무함유할 수 있고/있거나 완전히 무함유할 수 있다. 이 맥락에서 사용되는 바와 같은 용어 "실질적으로 무함유"는 카바메이트 및/또는 코팅물이 상기에 언급된 임의의 화합물, 이의 유도체 또는 잔기를 1000 백만분율(ppm) 미만으로 함유함을 의미하고, "본질적으로 무함유"는 100 ppm 미만을 의미하며 "완전히 무함유"는 20 십억분율(ppb) 미만을 의미한다.
더욱이, 본 발명의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 및/또는 조성물은 포름알데히드 및/또는 페놀계 가교제, 예컨대 페놀계 수지를 실질적으로 무함유할 수 있고/있거나, 본질적으로 무함유할 수 있고/있거나 완전히 무함유할 수 있다. 이 맥락에서 사용된 바와 같은 용어 "실질적으로 무함유"는 카바메이트 및/또는 코팅물이 포름알데히드 화합물, 페놀계 또는 이들의 유도체 또는 잔기를 1000 백만분율(ppm) 미만으로 함유하고/하거나 경화시에 방출함을 의미하고, "본질적으로 무함유"는 100 ppm 미만을 의미하며, "완전히 무함유"는 100 십억분율(ppb) 미만을 의미한다.
본 조성물은 당해 분야에 공지된 임의의 기판, 예를 들어, 자동차 기판, 해양 기판, 산업용 기판, 중장비(heavy duty equipment), 패키징 기판, 럼버, 목재 바닥재 및 가구, 의복, 하우징(housing) 및 회로 보드를 포함하며 가전 제품, 예컨대 컴퓨터, 노트북, 스마트폰, 태블릿, 텔레비전, 게임 장비, 컴퓨터 장비, 컴퓨터 액세서리, MP3 플레이어 등을 위한 하우징을 포함하는 전자 장치, 유리 및 투명 필름용지(transparencies), 골프 공을 포함한 스포츠 장비 등에 적용될 수 있다. 이들 기판은, 예를 들어, 금속성 또는 비금속성일 수 있다. 금속성 기판은 주석, 강철, 주석-도금된 강철, 크롬 부동태화된 강철, 아연 도금된 강철, 알루미늄, 및 알루미늄 호일을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 금속 시트는 평판 금속 시트 및 코일링된 금속 시트를 지칭하는데, 이는 코일링되고 코팅을 위해 코일링이 풀렸다가, 그후에 제조업자에게 수송을 위해 재-코일링된다. 비금속성 기판은 중합체성, 플라스틱, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 셀룰로오스, 폴리스티렌, 폴리아크릴, 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, EVOH, 폴리락트산, 다른 "그린" 중합체성 기판, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)("PET"), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 아크릴로부타디엔 스티렌("PC/ABS"), 폴리아미드, 목재, 베니어, 목재 복합재, 파티클 보드, 중질섬유 보드(medium density fiberboard), 시멘트, 석재, 유리, 종이, 판지, 직물, 합성 및 천연 가죽 등을 포함한다. 기판은, 예컨대 시각적 및/또는 색상 효과를 주기 위해, 일부 방식으로 이미 처리된 것일 수 있다. 적합한 기판은 분말 코팅이 전형적으로 적용된 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 당해 분야에서의 임의의 수단 표준, 예컨대 전기코팅(electrocoating), 분무(spraying), 정전기식 분무, 침지(dipping), 롤링(rolling), 브러싱 등에 의해 적용될 수 있다.
상기 조성물은 0.04 밀(mil) 내지 4 밀, 예컨대 0.3 내지 2 또는 0.7 내지 1.3 밀의 건조 필름 두께에 적용될 수 있다. 상기 조성물은 0.1 밀 이상, 0.5 밀 이상 1.0 밀 이상, 2.0 밀 이상, 5.0 밀 이상, 또는 심지어 더 두꺼운 건조 필름 두께에 또한 적용될 수 있다. 일부 적용분야에서, 1-20 마이크론, 예컨대 2-6 마이크론의 건조 필름 두께가 요구된다. 일부 적용분야에서, 10-100 마이크론, 예컨대 50-77 마이크론의 건조 필름 두께가 요구될 수 있다. 다른 적용분야에서, 예컨대, 분말 코팅이 사용될 때, 0.5 내지 50 밀, 예컨대 1.5 내지 8 밀 또는 2 내지 4 밀의 건조 필름 두께가 요구될 수 있다.
본 발명의 조성물은 단독으로, 또는 1가지 이상의 다른 조성물, 예컨대 2개 이상의 층을 갖는 코팅 시스템과의 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 조성물은 착색제를 포함하거나 포함하지 않을 수 있고 프라이머(primer), 베이스 코트(basecoat), 및/또는 탑 코트(top coat)로서 사용될 수 있다. "프라이머"는 언더코트(undercoat)로 또는 데코레이션 코팅 이전에 표면에 전형적으로 적용되는 코팅물로 이해될 것이다. 다수의 코팅물로 코팅된 기판의 경우, 이들 코팅물 중 1가지 이상은 본원에 기재된 바와 같은 코팅물일 수 있다. 본 코팅물은 패키징 "사이징(size)" 코팅, 워시 코트(wash coat), 스프레이 코트(spray coat), 엔드 코트(end coat) 등으로서 또한 사용될 수 있다.
본원에 기재된 조성물이 1가지 성분("1K"), 또는 다중-성분 조성물, 예컨대 2가지 성분("2K") 이상 조성물 중 어느 하나일 수 있다는 사실이 인식될 것이다. 1K 조성물은 모든 코팅물 성분이, 제조 후, 저장 동안 등에 동일한 용기 중에 지속되는 조성물을 지칭하는 것으로 이해될 것이다. 1K 조성물이 기판에 적용될 수 있으며 임의의 통상적인 수단, 예컨대 가열, 강제 공기 등에 의해 경화될 수 있다. 본 조성물은 또한 다중-성분일 수 있는데, 이는 적용 직전까지 다양한 성분이 분리되게 유지되어 있는 조성물로 이해될 것이다. 상기에 적어둔 바와 같이, 본 조성물은 열가소성이거나 열경화성일 수 있다.
상기 조성물은 클리어코트(clearcoat)일 수 있다. 클리어코트는 실질적으로 투명하거나 반투명한 코팅으로 이해될 것이다. 그러므로 클리어코트는, 클리어코트를 불투명하게 하거나 그렇지 않으면 밑에 있는(underlying) 기판을 볼 수 있는 능력에 유의한 정도로 영향을 미치지 않는다면, 어느 정도(some degree)의 색상을 가질 수 있다. 본 발명의 클리어코트는, 예를 들어, 착색된 베이스코트와 함께 사용될 수 있다. 클리어코트는 코팅 분야에서 공지된 바와 같이 제형화될 수 있다.
상기 조성물은 착색제, 예컨대 클리어코트와 함께 사용되는 착색된 베이스코트, 또는 모노코트(monocoat)를 또한 포함할 수 있다. 모노코트는 착색될 수 있으며 탑(top)에서 클리어코트 없이 사용될 수 있다. 본 조성물의 적합한 용도는 착색된 모노코트이며, 여기서 R은 1,000 내지 50,000의 Mn을 갖는, 임의의 히드록시 작용기가 있는 산 작용성 중합체이다. 본 조성물의 또 다른 특히 적합한 용도는 착색된 2개의 코트 시스템으로, 여기서 제1 코트는 제2 코트의 적용 이전에 경화되지 않으며; 그후에 2개의 코트는 함께 경화된다(그리고 추가적인 코트가 또한 경화 전과 경화 후 둘다에 적용될 수 있다). 이러한 절차는 코팅이 액체일 때 "웨트-온-웨트(wet-on-wet)" 공정으로, 및 코팅이 분말일 때 "더스트-온-더스트(dust-on-dust)"로 종종 지칭된다. 본 발명의 조성물은 2개 코트 시스템 중 1개 층 또는 두 층 모두 중에 있을 수 있다. 본 발명의 조성물은, 이러한 공정에서 사용될 때, 히드록시 작용성 알킬 카바메이트의 혼합물을 가질 수 있다. 본 발명의 조성물의 혼합물은 이 적용분야에 제한되지 않으며, 본 발명의 임의의 양태에 따라 사용될 수 있다.
본원에 기재된 바와 같은 코팅물은 다양한 산업에서 데코레이션용 및/또는 보호용 마감처리를 부여하기 위해 사용된다. 예를 들어, 이러한 코팅 또는 코팅 시스템은 차량에 적용될 수 있다. "차량"은 본원에서 이의 가장 넓은 의미로 사용되며, 모든 유형의 차량, 예컨대 이에 제한되지는 않지만 자동차, 트럭, 버스, 트랙터, 수확기, 다른 농업 장비, 밴, 골프 카트, 오토바이, 자전거, 철도 차량, 비행기, 헬리콥터, 모든 크기의 배 및 보트 등을 포함한다. 본 발명에 따라 코팅되는 차량의 부분은 코팅물이 사용되는 이유에 따라 달라질 수 있다는 사실이 인식될 것이다. 예를 들어, 안티-칩(anti-chip) 프라이머가 차량의 일부 부분에 적용될 수 있다. 유색의 베이스코트 또는 모노코트로서 사용될 때, 본 코팅물은 가시적인 차량의 부분, 예컨대 차량이 자동차 또는 트럭일 때, 지붕, 후드, 문 트렁크 뚜껑(lid) 등에 전형적으로 적용될 것이지만, 특히 조성물이 밀폐제 또는 접착제로 제형화될 때, 다른 영역, 예컨대 트렁크 안쪽(inside), 문 안쪽 등에 또한 적용될 수 있다; 예를 들어, 상기 조성물은 20 rpm 속도에서 스핀들 번호 7을 사용하여 브룩필드 점도계에 의해 측량된 바와 같이 80,000 cps 내지 120,000 cps의 점도를 갖도록 제형화될 수 있으며, 예를 들어, 2-4 mm 필름 두께의 차 안(passenger comparment)의 플로어 팬(floor pan), 뒷 트렁크 덮개(deck lid) 및 지붕에 적용되어 차량에 사운드(sound) 및/또는 진동 댐핑(damping)을 제공할 수 있다("사운드 댐핑 조성물"). 본 조성물은 운전자 및/또는 승객이 접촉하는 차량의 부분, 예컨대 스티어링 휠, 대시보드, 변속 기어, 제어장치, 문 핸들 등에 또한 적용될 수 있다. 클리어코트는 차량의 외부에 전형적으로 적용될 것이다.
본 발명의 조성물은 목재 제품, 예컨대 파티클 보드 또는 섬유 보드, 예컨대 MDF 섬유 보드의 제조 시 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 히드록시 작용성 알킬 카바메이트를 갖는 화합물을 포함하는 조성물은 수지, 예컨대 아크릴 라텍스와 함께 조성물 중 사용될 수 있다. 조성물은 미립자 목재, 예컨대 톱밥 및/또는 목질 섬유("목재 입자")와 함께 추가로 혼합될 수 있으며, 혼합물은 열판 사이에서 눌려 제품을 형성할 수 있다. 이러한 형성 공정은 당해 분야에서 표준이며, 적절한 온도, 압력, 및 제형화 매개변수가 당업자에 의해 확인될 수 있을 것이다. 따라서, 추가로 본 발명은 본 발명의 상기한 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 조성물 및 목재 입자로 형성된 기판에 관한 것이다. 이 맥락에서 "로 형성된"은, 기판 상의 코팅을 형성하는 것과는 대조적으로, 히드록시 작용성 알킬 카바메이트를 포함하는 조성물이 기판 자체의 구성 요소(building block) 중 하나로서 역할을 함을 의미한다.
본 발명의 조성물은 패키징 코팅으로서 사용하기에 또한 적합하다. 패키징에 대한 다양한 전처리 및 코팅의 적용법이 잘 확립되어 있다. 이러한 처리 및/또는 코팅은, 예를 들어, 금속 캔의 경우에 사용될 수 있으며, 상기 처리 및/또는 코팅은 부식을 지연시키거나 억제하고, 데코레이션용 코팅을 제공하고 제조 공정 동안에 취급 용이함을 제공하는 데 등에 사용될 수 있다. 코팅은 이러한 캔의 내부에 적용되어 내용물이 용기의 금속과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 금속과 음식 또는 음료 사이의 접촉은 금속 용기의 부식을 초래할 수 있는데, 이는 그후에 음식 또는 음료를 오염시킬 수 있다. 이것은 캔의 내용물이 사실 상 산성일 때 특히 해당된다. 금속 캔의 내부에 적용된 코팅은 제품의 주입관(fill line)과 캔 뚜껑 사이의 영역인, 캔의 헤드스페이스(headspace)에서 부식을 방지하는 것을 또한 도울 수 있다; 헤드스페이스에서의 부식은 고염 함량을 갖는 식품에서 특히 문제가 된다. 코팅은 금속 캔의 외부에 또한 적용될 수 있다. 본 발명의 특정 코팅은 코일링된 금속 원료, 예컨대 캔의 단부가 만들어지는("캔 단부 원료"), 및 단부 캡 및 클로저(closure)가 만들어지는("캡/클로저 원료") 코일링된 금속 원료와의 사용을 위해 특히 적용가능하다. 캔 단부 원료 및 캡/클로저 원료 상에 사용하도록 설계된 코팅물은 코일링된 금속 원료에서 피스(piece)가 절단되고 타출(stamping out)되기 이전에 전형적으로 적용되므로, 이들은 전형적으로 가요성이며 확장가능하다. 예를 들어, 이러한 원료는 양면에 전형적으로 코팅된다. 그 이후, 코팅된 금속 원료가 펀칭(punching)된다. 캔 단부의 경우, 금속은 그후에 "고리로 잡아당겨 따는 식의(pop-top)" 개봉을 위해 금이 새겨지고 그후에 고리로 잡아당겨 따는 식의 고리가 개별적으로 제작된 핀으로 부착된다. 그후에 단부가 가장자리(edge) 롤링 공정에 의해 캔 몸체에 부착된다. 유사한 절차가 "용이하게 개봉되는(easy open)" 캔 단부에 대해서도 수행된다. 개봉 용이성 캔 단부의 경우, 실질적으로 뚜껑의 둘레 주위의 미리 새긴 금이, 전형적으로 잡아당겨 따는 손잡이에 의해, 용이한 개봉 또는 캔에서의 뚜껑의 제거를 허용한다. 캡 및 클로저의 경우, 캡/클로저 원료는 예컨대 롤 코팅에 의해 전형적으로 코팅되고, 캡 또는 클로저가 원료에서 타출된다; 그러나, 형성 후에 캡/클로저를 코팅하는 것도 가능하다. 비교적 혹독한 온도 및/또는 압력 요구를 받는 캔용 코팅은 팝핑(popping), 부식, 블러싱(blushing) 및/또는 블리스터링(blistering)에 대해 또한 저항성이어야 한다.
따라서, 추가로 본 발명은 상기에 기재된 임의의 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 패키지(package)에 관한 것이다. "패키지"는 특히 제조 지점에서 소비자까지 수송(shipping)하기 위해, 그리고 소비자가 후속적으로 보관하기 위해 또 다른 품목(item)을 함유하기 위해 사용되는 임의의 것(anything)이다. 그러므로 패키지는, 소비자에 의해 개봉될 때까지 이것의 내용물이 열화되지 않도록 밀폐되는 어떤 것으로 이해될 것이다. 제조업자는 음식 또는 음료가 부패되지 않을 동안의 시간의 길이를 종종 증명할 것인데, 이는 전형적으로 수개월 내지 수년의 범위이다. 이에 따라, 본 "패키지"는 소비자가 음식을 만들고/거나 저장할 수 있는 저장 용기 또는 제빵 기구와 구별된다; 이러한 용기는 단지 비교적 단기간 동안 음식 품목의 신선도 또는 온전함을 지속시킬 것이다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "패키지"는 완전한 패키지 그 자체 또는 이의 임의의 성분, 예컨대 단부, 뚜껑, 캡 등을 의미한다. 예를 들어, 본원에 기재된 임의의 코팅 조성물로 코팅된 "패키지"는 캔 단부 또는 이의 부분만이 코팅된 금속 캔을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 패키지는 금속 또는 비금속, 예를 들어, 플라스틱 또는 라미네이트(laminate)로 만들어질 수 있으며, 임의의 형태로 있을 수 있다. 적합한 패키지의 예시는 라미네이트 튜브(tube)이다. 적합한 패키지의 또 다른 예시는 금속 캔이다. 용어 "금속 캔"은 이러한 패키지가 소비자에 의해 개봉될 때까지 내용물의 부패를 최소화하거나 제거하기 위해 음식/음료 제조업자에 의해 밀폐된 임의의 유형의 금속 캔, 용기 또는 임의의 유형의 그릇 또는 이의 부분을 포함한다. 금속 캔의 하나의 예시는 음식 캔이다; 용어 "음식 캔(들)"은 본원에서, 임의의 유형의 음식 및/또는 음료를 수용하는 데에 사용되는 캔, 용기 또는 임의의 유형의 그릇 또는 이의 부분을 지칭하는 데에 사용된다. "음료 캔"은 보다 구체적으로 음료가 패키징된 음식 캔을 지칭하는 데에 또한 사용될 수 있다. 용어 "금속 캔(들)"은 구체적으로 (음료 캔을 포함하는) 음식 캔을 포함하며 또한 구체적으로 "E-Z 개방 단부"를 포함하는 "캔 단부"를 포함하는데, 이는 캔 단부 원료에서 전형적으로 스탬핑(stamping)되며 음식 및 음료의 패키징과 함께 사용된다. 용어 "금속 캔"은 또한 구체적으로 금속 캡 및/또는 클로저, 예컨대 병 캡, 스크류 탑 캡 및 임의의 크기의 뚜껑, 러그 캡 등을 포함한다. 뿐만 아니라 금속 캔은, 이에 제한되지는 않지만, 퍼스널 케어 제품, 벌레 스프레이, 스프레이 페인트, 및 에어로졸 캔 내에 패키징하기에 적합한 임의의 다른 화합물을 포함하여, 다른 물품을 수용하는 데에 사용될 수 있다. 캔은 "투-피스(two-piece) 캔" 및 "쓰리-피스(three-piece) 캔" 뿐만 아니라 타발되고 아이어닝된(drawn and ironed) 원-피스(one-piece) 캔을 포함할 수 있다; 이러한 원-피스 캔은 에어로졸 제품으로 된 적용법을 종종 제공한다. 본 발명에 따라 코팅된 패키지는 플라스틱 병, 플라스틱 튜브, 라미네이트 및 가요성 패키징, 예컨대 PE, PP, PET 등으로 만들어진 것을 또한 포함할 수 있다. 이러한 패키징은, 예를 들어, 음식, 치약, 퍼스널 케어 제품 등을 수용할 수 있다.
상기 코팅물은 패키지의 내부 및/또는 외부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 코팅물은, 쓰리-피스 금속 캔, 캔 단부 원료 및/또는 캡/클로저 원료를 만드는 데에 사용되는 금속 상에 롤코팅되거나, 형성된 투 피스 금속 캔 상으로 분무되거나 플로우 코팅(flow coating)되거나, 그라비어 또는 롤 코팅될 수 있다. 코팅물은 롤 코팅에 의해 코일 또는 시트에 적용된다; 그 후에 코팅물이 방사선에 의해 경화되고 캔 단부가 타출되며 마감처리된 제품, 즉 캔 단부로 제작된다. 코팅물은 림 코트(rim coat)로서 캔의 하부에 또한 적용될 수 있다; 이러한 적용법은 롤 코팅에 의한 것일 수 있다. 림 코트는, 캔의 계속적인 제작 및/또는 공정 동안의 개선된 운용 및 보호를 위해 마찰을 감소시키는 작용을 한다. 코팅물은 금속 캔의 "사이드 스트라이프(side stripe)"에 적용될 수 있는데, 이는 쓰리 피스 캔의 제작 동안 형성되는 심(seam)으로 이해될 것이다. 코팅물은 캡 및/또는 클로저에 또한 적용될 수 있다; 이러한 적용법은, 예를 들어, 캡/클로저의 형성 전 및/또는 후에 적용되는 보호용 바니쉬(varnish), 및/또는 특히 캡의 하부에 새겨진 심을 갖는 것인 캡에 적용된 이후 착색된 에나멜을 포함할 수 있다. 데코레이션된 캔 원료는 본원에 기재된 코팅물로 외부적으로 일부분이 또한 코팅될 수 있으며 다양한 금속 캔을 형성하는 데에 사용되는, 데코레이션되고 코팅된 캔 원료일 수 있다.
많은 산업에서 광범위한 적용법을 갖는 금속 코일이 또한 본 발명에 따라 코팅될 수 있는 기판이다. 코일 코팅물은 전형적으로 착색제를 또한 포함한다. 금속 부품(metal part)이 본 발명에 따라 또한 코팅될 수 있다. 금속 부품은 요구되는 형상으로 성형된 금속으로부터 전부 또는 부분적으로 만들어진 기판이다. 본원에 기재된 임의의 기판은 날카로운 가장자리(sharp edge)를 가질 수 있다. "날카로운 가장자리(들)"은 스탬핑되고, 전단되고, 기계절단 되고, 레이저 절단된 등의 가장자리를 지칭할 수 있다.
본 발명의 조성물은 중장비 및/또는 일반적인 산업용 분말 코팅물로서, 예컨대 모노코트 또는 멀티코트 시스템, 예컨대 2개 코트 시스템에서 사용하기에 또한 적합하다. 중장비 또는 일반적인 산업용 기판에 대한 다양한 전처리 및 코팅의 적용법이 잘 확립되어 있다. 예를 들어, 이러한 처리 및/또는 코팅은, 상기 처리 및/또는 코팅이 부식을 지연시키거나 억제하고, 데코레이션 코팅을 제공하고, 제조 공정 동안의 취급 용이함을 제공하고, 날카로운 가장자리를 보호하는 데 등에 사용되는 경우에 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물은 분말 코팅물에 정전기적 제어를 제공할 수 있는데, 이는 현장에서 부식성 파손의 지점인 날카로운 가장자리에 대해 추가적인 코팅 보호를 제공한다.
기판에 적용한 후, 상기 코팅 조성물은 임의의 적절한 수단에 의해, 조성물, 코팅되는 기판 등의 화학적 성질에 적절한 경화 시간 및 온도에서 경화될 수 있다. 일부 적용분야에서 상대적으로 긴 시간 동안 상대적으로 낮은 경화 온도, 예컨대 60분 이하, 예컨대 20 또는 30분 동안 140℃ 내지 100℃의 경화 온도가 요구될 수 있다. 다른 적용분야에서, 상대적으로 짧은 시간 동안 상대적으로 높은 경화 온도, 예컨대 3분 이하, 예컨대 2분 이하, 또는 1분 이하, 또는 30초 이하 또는 15초 이하의 시간 동안 300℃ 내지 200℃의 경화 온도가 요구될 수 있다. 따라서, 본 코팅물은 넓은 범위의 산업 및 경화 조건에 걸쳐 사용될 수 있다.
본원에 기재된 바와 같은 임의의 카바메이트 화합물은 상기에 기재된 바와 같은 조성물 및 기판에서의 용도에 더하여, 열가소성 산 작용성 중합체, 예컨대 폴리에스테르, 에틸렌 아크릴산 공중합체 및 3량체(terpolymer), 및 이오노머(ionomer) 중에서 사용될 수 있다. 열가소성 중합체를 갖는 용융 블렌드(melt blend)에서, 카바메이트 화합물은 첨가제, 가교제, 사슬 증량제(chain extender)로서 역할을 하여 폴리에스테르의 내가수분해성을 증가시키며, 압출성형된 섬유, 필름, 사출 성형된 물건, 압출성형 코팅, 취입 성형, 압출성형 취입성형, 및 압출성형과 같은 적용분야를 위해 점도를 변형할 수 있다. 예를 들어, 카바메이트 화합물은 열가소성 조성물, 예컨대 나일론, pvdf 조성물, 폴리에스테르, 폴리올레핀, PVC, PVA, 아크릴 등에 첨가될 수 있다. 본원에 기재된 히드록시 작용성 알킬 카바메이트는 현재 카보디이미드 첨가제를 이용하는 적용법에서 또한 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 명백하게 명시되지 않는 한, 모든 수, 예컨대 값, 범위, 양 또는 백분율을 표현하는 것들은, 단어 "약"이라는 용어가 명백히 보이지 않더라도, 단어 "약"으로 시작되는 것처럼 읽힐 수 있다. 또한, 본원에서 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포괄된 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 의도된다. 단수형은 복수형을 아우르며 그 역도 또한 같다. 예를 들어, 본원에서 "한" 히드록시 작용성 알킬 카바메이트, "한" 필름-형성 수지, "한" 이소시아네이트, "한" 알칸올 아민, "한"의 "그" 잔기 등에 대해 언급되지만, 이들 각각 중 1개 이상 및 임의의 다른 성분이 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중합체"는 올리고머 및 단독중합체 및 공중합체 둘 다를 지칭하며, 접두사 "폴리"는 2개 이상을 지칭한다. 포함하는, 예를 들어 및 이와 유사한 용어는 예를 들어 포함하지만 이에 제한되지 않음을 의미한다. 범위가 제공될 때, 이들 범위의 임의의 끝값 및/또는 이들 범위 내의 수는 본 발명의 범주 내에서 조합될 수 있다. 이 상세한 설명에서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단어 "포함하는" 및 단어 "포함하는"의 형태는, 임의의 변형 또는 첨가를 제외하도록 본 발명을 제한하지 않는다. 추가적으로, 본 발명이 "포함하는"에 관해 기재되었지만, 본원에 상세히 기재된 공정, 재료, 및 코팅 조성물은 "로 본질적으로 이루어지는" 또는 "이루어지는"으로서 또한 기재될 수 있다.
본 발명의 비제한적인 양태는 다음을 포함한다:
1. 다음 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트:
Figure pct00005
상기에서 R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티를 포함하고; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6임.
2. 제1양태에 있어서, 적어도 1개의 R1은 2-히드록시에틸 또는 2-히드록시프로필 기를 포함하는, 카바메이트.
3. 제1양태 또는 제2양태에 있어서, R1 기는 에테르 연결을 함유하지 않는, 카바메이트.
4. 제1양태 내지 제3양태 중 어느 하나에 있어서, R은 에테르를 포함하는, 카바메이트.
5. 제1양태 내지 제4양태 중 어느 하나에 있어서, R은 폴리우레탄을 포함하는, 카바메이트.
6. 필름-형성 수지 및, 다음 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제를 포함하는 조성물:
Figure pct00006
상기에서 R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티를 포함하고; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6임.
7. 제6양태에 있어서, R은 치환된 또는 비치환된 C2-C12 알킬 기, 예컨대 치환된 또는 비치환된 C6 알킬 기 또는 C2 알킬 기를 포함하는, 조성물.
8. 제6양태 또는 제7양태 중 어느 하나에 있어서, R1 및 R은 제2양태 내지 제5양태 중 어느 하나에서와 같이 정의되는, 조성물.
9. 제6양태 내지 제8양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제는 제1양태 내지 제5양태 중 어느 하나에 따른 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제로부터 선택되는, 조성물.
10. 제6양태 내지 제9양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 BPA를 실질적으로, 본질적으로 및/또는 완전히 무함유하는, 조성물.
11. 제6양태 내지 제10양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅물은 실질적으로, 본질적으로 및/또는 완전히 포름알데히드 무함유 및/또는 페놀계 무함유인, 조성물.
12. 제6양태 내지 제11양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 코팅 조성물, 예컨대 분말 코팅 조성물로서 제형화되는, 조성물.
13. 제6양태 내지 제12양태 중 어느 하나에 있어서, 촉매, 예컨대 주석 및/또는 티타늄을 함유하는 촉매를 추가로 포함하는, 조성물.
14. 제6양태 내지 제13양태 중 어느 하나에 있어서, 2가지 이상의 상이한 히드록시 작용성 알킬 카바메이트를 포함하는, 조성물.
15. 제6양태 내지 제14양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 필름-형성 수지는 폴리우레탄, 아크릴 라텍스, 예컨대 10 내지 15 mg KOH/g, 또는 10 mg KOH/g 이상의 산가(acid value)를 갖는 것; 폴리우레탄 아크릴 라텍스; 아크릴 수지; 폴리에스테르; 에폭시 수지; 및/또는 폴리올레핀, 예컨대 폴리올레핀 분산액을 포함하는, 조성물.
16. 제6양태 내지 제15양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 조성물은 사운드 댐핑 조성물로서 제형화되는, 조성물.
17. 제6양태 내지 제16양태 중 어느 하나에 있어서, R이 작용기를 포함하지 않거나, 또는 R이 에폭시 기를 포함하지 않거나 또는 R이 히드록시 기를 포함하지 않는, 조성물.
18. 제6양태 내지 제17양태 중 어느 하나의 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판.
19. 제18양태에 있어서, 상기 기판은 패키지, 금속 캔, 금속 부품 및 차량으로부터 선택되거나 날카로운 가장자리를 갖는, 기판.
20. 제18양태에 있어서, 상기 기판은 고무 또는 플라스틱 또는 금속 시트 또는 코일을 포함하는, 기판.
21. 제1양태 내지 제20양태 중 어느 하나의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트로 형성된 기판.
22. 제21양태에 있어서, 상기 기판은 목재 제품, 예컨대 파티클 보드 또는 섬유 보드인, 기판.
실시예
다음의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 의도이며 어떤 방식으로든 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예 A
Figure pct00007
케톤(239 g, 다우 케미컬 코(Dow Chemical Co)로부터 상업적으로 이용가능함), 및 탄산나트륨(116.38 g, 및 시그마 알드리치(Sigma Aldrich)로부터 상업적으로 이용가능함). 교반(agitation) 및 0.2 scft/분("scft"는 표준 입방 피트(standard cubic feet)를 의미함)의 질소 유동(flow)을 시작하였다. 반응 혼합물을 빙점조(ice bath)를 사용하여 0℃로 냉각시켰다. 디에틸렌 글리콜 비스클로로포름산염(31.19 g, 0.270 몰, 악시알(Axiall)로부터 상업적으로 이용가능함)을 1.5 시간에 걸쳐 적하 방식(drop wise)으로 반응 혼합물에 첨가하여 반응 온도가 5℃ 미만으로 있도록 하였다. 첨가 완료 후, 반응 온도를 2시간 동안 5℃ 근처에서 유지하였다. 혼합물을 천천히 실온으로 데우고 스터링(strring)을 24시간 동안 실온에서 지속하였다. 반응 혼합물을 여과지로 여과시키고 고형물(31 g)을 MEK로 세척하였다. 여과물을 수집하고 플라스크로 이동시켰다. 용매를 감압 증류에 의해 제거하고 클리어(clear)한 점성의 액체를 수득하였다.
실시예 B
Figure pct00008
테트라키스 (2-히드록시에틸) 카바메이트의 합성: 교반기(stirrer), 응축기(condenser), 질소 유입구, 및 냉각조 중의 열전대(thermocouple)가 설치된 1000-밀리리터 4-목 플라스크에 디에탄올아민(64.1 g, 및 다우 케미컬 코로부터 상업적으로 이용가능함), 아세톤(385 g), 및 탄산나트륨(194.0 g, 시그마 알드리치로부터 상업적으로 이용가능함)을 충전하였다. 교반 및 0.2 scft/분("scft"는 표준 입방 피트를 의미함)의 질소 유동을 시작하였다. 반응 혼합물을 빙점조를 사용하여 0℃로 냉각시켰다. 디에틸렌 글리콜 비스클로로포름산염(63.42 g, 악시알로부터 상업적으로 이용가능함)을 3시간에 걸쳐 적하 방식(drop wise)으로 반응 혼합물에 첨가하여 반응 온도가 5℃ 밑으로 있도록 하였다. 첨가 완료 후, 반응 온도를 2시간 동안 5℃ 근처에서 유지하였다. 반응 혼합물을 천천히 실온으로 데우고 스터링을 24시간 동안 실온에서 지속하였다. 반응 혼합물을 여과지를 통해 여과하고 고형물(63.6 g)을 아세톤으로 세척하였다. 여과물을 수집하고 플라스크로 이동시켰다. 용매를 감압 증류에 의해 제거하고 클리어한 점성의 액체를 수득하였다.
실시예 C
Figure pct00009
테트라키스 (2-히드록시에틸) 카바메이트의 합성: 교반기, 응축기, 질소 유입구, 및 가열 맨틀(heating mantle) 중의 열전대가 설치된 1000-밀리리터 4-목 플라스크에 IPDI(111.1 g, 코베스트로(Covestro)로부터 상업적으로 이용가능함), 메틸 이소부틸 케톤(111.1 g, 쉘 케미컬 코(Shell Chemical Co)로부터 상업적으로 이용가능함), 및 디부틸주석 디라우레이트(0.222 g, 에어 프로덕츠 & 케미컬즈(Air products & chemicals)로부터 상업적으로 이용가능함)을 충전하였다. 교반 및 0.2 scft/분("scft"는 표준 입방 피트를 의미함)의 질소 유동을 시작하였다. 반응 혼합물을 70℃로 가열하였다. 70℃에서, 글리세롤 1,2-카보네이트(124.0 g, TCI로부터 상업적으로 이용가능함)을 40분에 걸쳐 적하 방식으로 반응 혼합물에 첨가하고 뒤이어 MIBK(20.7 g)로 헹궈냈다. 첨가 완료 후, IR(ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR)로 측정된 바와 같이 NCO 피크가 사라질 때까지 반응 온도를 9시간 동안 70℃에서 유지하였다. 디에탄올아민(99.9 g, 다우 케미컬 코로부터 상업적으로 이용가능함)을 30분에 걸쳐 반응 혼합물에 첨가하고 그후에 80℃로 가열하였다. 아민 MEQ가 0.2 미만일 때까지 반응 혼합물을 3시간에 걸쳐 유지하였다. (빙초산 중 0.1 N 과염소산과 함께 Metrohm 888 Titrando로 수행된 아민 MEQ 여과). Dowanol PM(63 g, 다우 케미컬 코로부터 상업적으로 이용가능함)을 반응 혼합물에 첨가하고 반응 혼합물을 40℃로 냉각하였다.
실시예 D
아크릴 라텍스 제조: 5L 4-목 반응 플라스크로 다음과 같이 첨가하였다: 223. 5 g PRIMACOR 5980i(다우 케미컬), 67.5 g 디메틸에탄올아민(헌츠만 코퍼레이션(Huntsman Corporation)), 및 826.6 g 탈이온수. 그 후에 플라스크에 열전대, 물 응축기, 스터링 블레이드(blade), 및 1 SCFH 질소 블랭킷(blanket)을 장착하였다. 교반하의 상태로, 혼합물이 시각적으로 균질해질 때까지 플라스크의 내용물을 95℃로 가열하고 2 시간 동안 유지하였다. 그후에 혼합물을 70℃로 냉각되도록 하였다.
125분에 걸쳐 플라스크로 적하 방식으로 첨가된 것은 5.3 g의 35% 과산화수소(시그마 알드리치로부터 구입함)와 105.2 g 탈이온수의 혼합물이었다. 5분 후 분리된 공급이 2 시간에 걸쳐 적하 방식으로 플라스크에 첨가되었는데, 이는 아크릴 단량체: 5.2 g 벤조인(시그마 알드리치) 247.4 g 에틸 아크릴레이트(아르케마), 15.8 g 글리시딜 메트아크릴레이트(다우 케미컬), 263.2 g 메틸 메트아크릴레이트(에보닉(Evonik)) 및 26.3 g Dowanol PM(다우 케미컬)의 혼합물을 함유하였다. 양 쪽 공급이 완료된 후, 라텍스를 30분 동안 유지하였다. 그후에 0.89 g의 35% 과산화수소와 17.8 g 탈이온수의 혼합물을 첨가하고 라텍스를 30분 동안 유지하였다. 그후에 0.89 g의 35% 과산화수소와 17.80 g 탈이온수의 또 다른 혼합물을 첨가하고 라텍스를 60분 동안 유지하였다. 60분 유지 후, 라텍스를 80℃로 데우고 그후에 60분 동안 유지하였다. 60분 유지 후, 수지를 60℃ 미만으로 냉각되도록 하였다. 최종 생성물을 5 ㎛ 필러 백(filer bag)을 사용하여 여과하였다. 최종 라텍스는 29.8%의 측량된 고형물 함량(ASTM D2369 - 10(2015) e1 "Standard Test Method for Volatile Content of Coatings") 및 13.7 mg KOH/g의 이론적 산가를 가졌다.
실시예 A 및 실시예 B의 히드록시 작용성 알킬 카바메이트를 실시예 D 및 12.8 mg KOH/g의 측량된 산가의 아크릴 라텍스 중합체와 각각 혼합하였다. 실시예 A 및 실시예 B의 가교제를 다양한 양으로 첨가하여 표 1에 나타낸 바와 같이 COOH/OH의 상이한 비율을 달성하였다. 혼합물에 에틸렌 글리콜 모노-2-에틸헥실 에테르(Ektasolve EEH로서 이스트만으로부터 구입함)의 고형물 상의 10%를 첨가하였다. 0.0082'' 지르코늄 전처리된 알루미늄 기판 상에 혼합물을 따랐다. 필름을 290℃ 컨베이어 오븐에서 10초 동안 소성(baking)하였다. 기판은 232.2℃의 피크 금속 온도(Peak Metal Temperature)에 도달하였다. 최종 건조 필름 중량은 0.32 밀이었다.
소성 후, "MEK 더블 럽(Double Rub)" 시험을 사용하여 내용매성에 대해 경화된 코팅을 시험하였다. MEK 더블 럽 시험 럽은 메틸 에틸 케톤으로 포화된 해진 천을 사용하였다. 코팅 여기저기를 연화하고 파쇄하기까지의 또는 100 더블 럽이 수행될 때까지의 더블 럽의 횟수 대해 코팅을 평가하였다.
다음의 표에 나타난 바와 같이, 내용매성(MEK DR)은 본 발명의 가교제를 사용할 때 개선되었다. 이것은 사용된 가교제가, 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제가 결여된 코팅보다 더 우수한 내용매성을 제공한다는 사실을 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00010
이 발명의 특정한 구현예가 예시의 목적을 위해 상기에 기재되었지만, 첨부된 청구항에서 정의된 바와 같은 본 발명으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 상세한 설명의 수많은 변형이 만들어질 수 있다는 사실이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (22)

  1. 다음 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트:
    Figure pct00011

    상기에서 R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티(moiety)를 포함하고; 상기 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6임.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 1개의 R1은 2-히드록시에틸 또는 2-히드록시프로필 기를 포함하는, 카바메이트.
  3. 제1항에 있어서, R은 에테르를 포함하는, 카바메이트.
  4. a. 필름-형성 수지; 및
    b. 다음 구조식을 갖는 히드록시 작용성 알킬 카바메이트 가교제
    를 포함하는 조성물:
    Figure pct00012

    상기에서 R은 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬 기, 방향족 기, 및/또는 중합체성 모이어티(moiety)를 포함하고; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이며 적어도 1개의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 히드록시 작용성 알킬이고; n은 2-6임.
  5. 제4항에 있어서, R은 치환된 또는 비치환된 C2-C12 알킬 또는 방향족 기를 포함하는, 조성물.
  6. 제4항에 있어서, R1은 2-히드록시에틸 또는 3-히드록시프로필 기를 포함하는, 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 실질적으로 포름알데히드 무함유(formaldehyde free)인, 조성물.
  8. 제4항에 있어서, R은 에테르를 포함하는, 조성물.
  9. 제4항에 있어서, R은 폴리우레탄을 포함하는, 조성물.
  10. 제4항에 있어서, 상기 R1 기는 에테르 연결을 함유하지 않는, 조성물.
  11. 제4항에 있어서, R은 작용기를 포함하지 않는, 조성물.
  12. 제4항에 있어서, R은 에폭시 기를 포함하지 않는, 조성물.
  13. 제4항에 있어서, R은 히드록시 기를 포함하지 않는, 조성물.
  14. 제4항에 있어서, 코팅물로서 제형화되는, 조성물.
  15. 제14항의 코팅물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기판은 패키지를 구성하는, 기판.
  17. 제15항에 있어서, 상기 기판은 금속 캔을 구성하는, 기판.
  18. 제15항에 있어서, 상기 기판은 차량을 구성하는, 기판.
  19. 제15항에 있어서, 상기 기판은 금속 시트 또는 코일을 구성하는, 기판.
  20. 제4항에 있어서, 상기 필름-형성 수지는 폴리올레핀 분산액을 포함하는, 조성물.
  21. 목재 입자를 추가로 포함하는, 제1항의 카바메이트로 형성된 기판.
  22. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 사운드 댐핑(sound damping) 조성물로 제형화되는, 조성물.
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