KR20220020999A - 실리콘-기반 차단제 조성물 - Google Patents

실리콘-기반 차단제 조성물 Download PDF

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KR20220020999A
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마이클 피. 테이트
지펭 바이
조디 엠. 메카
티르타 챠터지
위용 헤
마이클 브라세르
수드하카르 발리제팔리
존 제이. 라바스코
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
다우 실리콘즈 코포레이션
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Abstract

액체가 적용된, 실리콘-기반 공기 및 물 차단제 조성물 및 실리콘-기반 공기 및 물 차단제로서 이의 용도로서, 이는 바람직하게는 건설 산업에서 증기 투과성이며, 상기 액체가 적용된, 실리콘-기반 공기 및 물 차단제 조성물은 9개월 이상의 저장 수명을 갖는다. 상기 조성물은 하기를 포함한다: (i) 가교결합된 폴리실록산 분산액 (c) 계면활성제 및 (d) 물; (ii) 레올로지 개질제 조합물 및 하기 성분 중 적어도 하나: (iii) 하나 이상의 충전제 및/또는 (iv) 하나 이상의 안정화제.

Description

실리콘-기반 차단제 조성물
본 개시내용은 액체가 적용된, 실리콘-기반 공기 및 물 차단제 조성물 및 실리콘-기반 공기 및 물 차단제로서의 이의 용도에 관한 것으로서, 이는 바람직하게는 증기 투과성이며, 상기 액체가 적용된, 건설 산업용 실리콘-기반 공기 및 물 차단제 조성물은 9개월 이상의 저장 수명을 갖는다.
다양한 물 차단제 시스템이 신축 및 보수 건설 응용분야 둘 모두에서 사용된다. 이들은 예컨대 건물 전체의 온도, 습도 수준, 습기 수준 및 공기 질의 제어를 가능케 하는 외벽 및/또는 정면을 통한 제어되지 않은 누수를 제거함으로써 예컨대 습기 문제의 가능성 및/또는 곰팡이 성장 및 불량한 공기의 가능성을 최소화하도록 설계되었다.
물 차단제는 벽이나 정면 등을 통해 예컨대 균열, 구멍 또는 다공성 물질을 통한 모세관 작용을 통해 건물로의 액체 물 침입을 최소화하거나 배제하기 위한 것이다. 이러한 차단제 시스템을 건축물, 예컨대 공동 벽 시스템에 적용하면 특히 물 차단제가 또한 공기 차단제인 경우 건물의 외벽이나 정면을 통한 공기 누출의 양을 상당히 줄여 공기 중 오염물질의 침입을 상당히 감소시킬 수도 있는 경우 에너지 비용이 절감된다. 공기 차단제는 건물 벽 어셈블리를 통한 공기 흐름을 줄여 에너지 효율성을 향상시킨다.
액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 또한 (수)증기 투과성일 수 있다. 액체가 적용된, 증기 투과성, 실리콘-기반 공기 및 물 차단제는 (수)증기 투과성이도록, 즉 가변성 증기압으로 인해 벽을 통해 확산되는 (수)증기의 양을 제어하도록 설계된다. 방지하거나 제어하지 않는 한, 수증기는 균형을 이룰 때까지 고농도에서 더 낮은 농도로 자연적으로 이동한다. 따라서, 증기압이 벽 외부에서는 높고 벽 내부에서는 낮은 경우, 증기는 안쪽으로 향하게 된다(반대의 경우도 마찬가지임).
실리콘 수성 에멀젼(SWBE: silicone waterborne emulsion)을 기반으로 하는 건물에서 벽 및 정면 등을 위한 공기 차단제로서 수성 기반의 분무가능한 실리콘 엘라스토머 코팅의 사용은 둘 모두 VOC(휘발성 유기 화합물)가 없고 비-반응성/비-경화성 시스템이기 때문에 건설 산업에서 매우 바람직하다(용매 기반 시스템과 대조적임). 또한, 다수의 유기 코팅과 달리, 실리콘-기반 코팅은 우수한 UV 안정성을 갖는다. 따라서, 외부적으로 도포된 유기 코팅은 하나 이상의 추가 코팅 층의 재-도포를 필요로 하지 않고 건설 동안 연장된 기간 동안 UV 방사선에 노출될 수 없는 반면 실리콘-기반 코팅 조성물의 경우 이러한 요구사항이 필요하지 않다. 실리콘-기반 코팅 조성물은 점도가 유기물보다 훨씬 더 낮을 수 있으며, 이는 심지어 표준-저가 상업용 페인트 분무기를 포함하여 더 다양한 도포기를 도포기로서 사용할 수 있게 하고, 생성된 코팅은 건설 산업에서 사용되는 다른 실리콘-기반 재료 예컨대 코크 접착제, 및 웨더 실란트와 호환되어, 물 차단제와 상기 실리콘 코크, 접착제 및 웨더 실란트 사이의 접합부에 접착제, 프라이머 및/또는 접착 촉진제 등의 호환 층을 도포할 필요가 없다는 점에서 유기-기반 코팅에 비해 상당한 이점이 있다.
그러나, 이러한 도포를 위해 SWBE를 사용하는 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 해결되어야 할 한 가지 문제는 특히 착색되거나 틴팅되도록 설계되는 경우 저장 수명 안정성이다. 최근 몇 년 동안 건축가들은 건축 미학의 이유로 착색 틴팅 코팅을 건조시키거나 경화하여 착색 틴팅된 코팅 조성물을 사용하는 것을 점점 더 선호한다. 이러한 착색 틴팅된 코팅의 사용은 건물의 기본 구성요소의 개선된 "은폐"를 제공하며, 예컨대 최종 외부 표면(클래딩/사이딩)의 틈을 통해 볼 가능성이 더 적기 때문에 백색보다 회색 틴팅된 시스템이 더 선호된다. 그러나, 사용 용이성으로 인해 제조 공장 또는 사용 지점에서 분말형 안료보다 틴팅 구성성분으로서 안료의 수성 분산액을 사용하는 것이 더 바람직하지만 SWBE를 기반으로 하는 이전의 상업용 공기 차단제는 틴팅되지 않거나 분말로 틴팅되었다(소매-기반 틴팅에 어려움을 겪음). 이는, 불행하게도 안료 및 착색제 예컨대 카본 블랙의 수성 분산액이 전술된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물에 불안정한 영향을 미치는 것으로 알려져 있어 예컨대 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼(HASE: hydrophobically modified alkali swellable emulsion)과 같은 레올로지 개질제 및 기타 회합성 증점제가 존재하는 경우에도 저장 수명이 급격하게 감소하고, 실온에서 단지 6개월 후에 겔화가 발생하는 경향이 있어 이러한 조성물은 공급망 선택의 제한, 지리적 분포, 생산 일정, 및 궁극적으로 코팅 성능으로 인해 저장 수명이 제한되는 것으로 간주된다.
레올로지 개질제는 전통적으로 분무 또는 롤/브러시 도포되는 경우 코팅 조성물이 유동하는 방식을 제어하는 데 사용하여, 새깅(sagging) 없이 균일한 코팅을 달성하고, 저장 중 조성물을 농화시켜 중력에 의한 분리로 인한 구성성분의 분리를 방지한다. 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼(HASE)은 이들이 몇 개의 상대적으로 소수성인 기를 함유하는 수용성 중합체이기 때문에 회합성 증점제로 지칭될 수 있다. 이들은 전형적으로 수-불용성 소수성 기를 함유하는 아크릴레이트 중합체/공중합체이다. 다른 회합성 증점제는 소수성 개질된 에톡실화된 우레탄(HEUR: hydrophobe modified ethoxylated urethane)을 포함한다.
HASE의 주요 단점은 증점 능력에 대한 다른 성분 및 페인트 첨가제의 강한 영향이다. 회합성 증점제의 도입 이후 글리콜, 계면활성제 및/또는 이전에 언급된 분산제와 같은 용매가 조성물에 존재하는 경우 증점 효율이 크게 감소하는 것으로 알려져 있다. 특히, 조성물이 착색제의 첨가에 의해 안료로 틴팅되는 경우이다. 착색제라는 용어는 시스템에서 안료를 안정적으로 유지하고 점도를 낮게 유지하기 위해 다수의 습윤제와 글리콜을 함유하는 안료 농축물을 의미한다. 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼(HASE)은 SWBE 기반 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물뿐만 아니라 다수의 유기 시스템에서 레올로지 개질제로서 이용될 수 있으며 저장 수명을 연장하는 것으로 잘 알려져 있다. 실제로, HASE 기반 재료는 레올로지 개질제로서 아크릴 페인트에서 매우 성공적이어서 아크릴 페인트의 궁극적인 저장 수명은 종종 10년 이상이며(물 손실을 방지하기 위해 잘-밀봉된 용기에서), 박테리아 성장 또는 용기 밀봉 실패와 같은 다른 실패 메커니즘에 의해 결정된다. 이와 대조적으로 레올로지 개질제로서 HASE를 사용함에도 불구하고, SWBE 기반 재료는 특히 틴팅 구성성분으로서 안료의 수성 분산액을 함유하는 경우, 짧은 시간, 즉 약 6개월에 걸쳐 겔화되며 예상과 달리 다량의 HASE를 추가하면 안정화 효과를 갖는 것보다 오히려 겔화를 가속화한다.
놀랍게도, 1-성분 가교결합된 폴리실록산 분산 조성물이 내벽 어셈블리에의 적용을 위해 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물로서 사용될 수 있고 이의 저장 수명은 HASE 재료의 수준을 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%로 제한함으로써 9개월 이상으로 연장될 수 있음이 확인되었다.
하기를 포함하는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 본원에 제공된다:
(i) (a) 21℃에서 5000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 혼합물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물, 및 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 가교결합된 폴리실록산 분산액;
(ii) 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 및 하나 이상의 다른 레올로지 개질제를 포함하거나 이로 이루어진, 조성물의 0.25 내지 5 중량%의 양의 레올로지 개질제의 조합물;
및 하기 성분 중 적어도 하나:
(iii) 콜로이드 실리카, 흄드 실리카, 침강된 실리카, 규조토, 분쇄 석영, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 히드록시아파타이트, 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트 및 소석회 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 충전제; 및/또는
(iv) 하나 이상의 안정화제. 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 바람직하게는 기재 상의 건조된 코팅인 경우 (수)증기 투과성이고 대안적으로 기재 상의 건조된 코팅인 경우 (수)증기 투과성이다.
내부 측면 및 외부 측면을 갖는 벽 어셈블리가 또한 본원에 제공되며, 여기서 상기 내부 측면 및 상기 외부 측면 중 하나 또는 둘 모두는 상기된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 건조된 코팅으로 코팅된다. 건조된 코팅은 바람직하게는 (수)증기 투과성이고, 대안적으로 건조된 코팅은 (수)증기 투과성이다.
또한, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물에 (ii) 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 및 하나 이상의 다른 레올로지 개질제를 포함하거나 이로 이루어진, 0.25 내지 5 중량%의 조성물의 양의 레올로지 개질제 조합물을 도입함으로써, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 저장 안정성을 증가시키는 방법이 본원에 제공되며, 다르게는 당해 조성물이 하기를 포함한다: (i) (a) 21℃에서 5000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 조성물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물, 및 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 가교결합된 폴리실록산 분산액;
및 하기 성분 중 적어도 하나:
(iii) 콜로이드 실리카, 흄드 실리카, 침강된 실리카, 규조토, 분쇄 석영, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 히드록시아파타이트, 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트 및 소석회 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 충전제; 및/또는
(iv) 하나 이상의 안정화제.
또한 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 저장 안정성을 증가시키기 위한, 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼을 포함하거나 이로 이루어진, 조성물의 0.25 내지 5 중량%의 양의 레올로지 개질제의 조합물의 용도가 본원에 제공되며; 다르게는 당해 조성물이 하기를 포함한다:
(i) (a) 21℃에서 5000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 혼합물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물, 및 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 가교결합된 폴리실록산 분산액;
및 하기 성분 중 적어도 하나:
(iii) 콜로이드 실리카, 흄드 실리카, 침강된 실리카, 규조토, 분쇄 석영, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 히드록시아파타이트, 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트 및 소석회 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 충전제; 및/또는
(iv) 하나 이상의 안정화제.
본 개시내용은 실리콘 수성 에멀젼(이하 "SWBE"로 지칭됨) 기반의, 9개월 이상의 저장 수명을 갖는 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물에 관한 것이다. 연장된 저장 수명은 레올로지 개질 성분의 특정 조합을 사용하여 달성된다. 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼(HASE)이 특정 범위에서, 다른 레올로지 개질제와 조합하여, SWBE 기반 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물에서 사용되는 경우, 상기 SWBE 기반 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 9개월 이상의 저장 수명을 가지며 이는 최대 약 6개월의 전형적인 이전의 저장 수명에 대해 상당한 연장임이 예기치않게 발견되었다. 놀랍게도, 코팅으로서 도포에 필요한 레올로지 프로파일을 달성하기 위해 SWBE 기반 액체가 적용된, 증기 투과성, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물에 존재하는 하나 이상의 HASE를 갖는 것이 바람직하지만, SWBE에 상당한 양의 HASE를 도입하면 다른 에멀젼 제형에 사용할 때와 달리 저장 수명에 부정적인 영향을 미치는 것으로 보이는 것으로 밝혀졌다.
개선된 저장 수명은 심지어는 틴팅된 경우에도 이전에 제한된 약 6개월 기간보다 더 길게 SWBE 기반 액체가 적용된, 증기 투과성, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 저장 수명을 증가시키는 수단을 제공하고, 이에 따라 공급망 선택, 지리적 분포, 생산 일정, 및 궁극적으로 코팅 성능에 대한 제약 및 한계 중 적어도 일부를 제거하고 존재하는 HASE의 수준을 제한하여 직관적이지 않은 해결책을 제공하므로 건축 미학을 개선하기 위해 착색된("틴팅된"이라고도 함) 코팅의 사용하고자 하는 이전에 논의된 업계 요구를 고려할 때 잠재적으로 상업적으로 중요하다.
제한된 HASE 존재를 이용하는 SWBE-기반 액체가 적용된, 증기 투과성, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 9개월 이상, 대안적으로는 실온에서 12개월 이상에 해당하는 저장 수명 안정성을 가지며 이에 따라 하기를 제공한다:
1) 9개월 이상, 대안적으로 12개월 이상 동안의 제형의 효과적인 안정화,
2) 수성 분산액을 사용하는 판매 시점의 틴팅 기회,
3) 수성 분산액을 사용하는 제조 시점의 틴팅 기회; 동시에 이의 공기 및 물 차단제 특성을 유지함.
액체가 적용된, 증기 투과성, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 하기를 포함한다:
(i) (a) 21℃에서 5000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 조성물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물, 및 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 가교결합된 폴리실록산 분산액.
상기 반응 생성물(i)에 대한 출발 물질로서 사용되는 실록산 중합체 또는 중합체 혼합물은 ASTM D4287 - 00(2010)에 따라 2 rpm에서 Spindle 3을 갖는 Brookfield 점도계 기록을 사용하여 21℃에서 5,000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는다. 실록산 중합체는 하기 분자식 (1)로 기술된다
X3-nRn-YO-(R1 2SiO)z -Y-RnX3-n (1)
상기 식에서, n은 0, 1, 2 또는 3이고, z는 500 내지 5000을 포함한 정수이고, X는 수소 원자, 히드록실기 및 임의의 축합가능한 또는 임의의 가수분해가능한 기이고, Y는 Si 원자 또는 Si-(CH2)m-SiR1 2 기이고, R은 지방족, 알킬, 아미노알킬, 폴리아미노알킬, 에폭시알킬, 알케닐 또는 방향족 아릴기로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택되고, R1은 X, 지방족, 알킬, 알케닐 및 방향족기로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택되고; m은 1 내지 12를 포함한 정수, 대안적으로 1 내지 10을 포함한 정수, 대안적으로 1 내지 6을 포함한 정수이다.
실록산 중합체(a)는 화학식 (1)로 나타낸 단일 실록산일 수 있거나 상기 화학식으로 나타낸 실록산의 혼합물 또는 용매/중합체 혼합물일 수 있다. 용어 "중합체 혼합물"은 임의의 이들 유형의 중합체 또는 중합체 혼합물을 포함하는 것을 의미한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "실리콘 함량"은 비제한적으로 실리콘 중합체, 중합체 혼합물, 자가-촉매 가교결합제, 및 존재하는 경우 제자리(in-situ) 수지 강화제 및 안정화제를 포함하여 공급원이 무엇이든 간에 분산액의 분산 상 중의 실리콘의 총 함량을 의미한다.
각각의 X기는 동일하거나 상이할 수 있으며 수소 원자, 히드록실기 및 임의의 축합가능한 또는 가수분해가능한 기일 수 있다. 용어 "가수분해가능한 기"는 실온에서 물에 의해 가수분해되는 실리콘에 부착된 임의의 기를 의미한다. 가수분해가능한 기 X는 수소 원자, 할로겐 원자 예컨대 F, Cl, Br 또는 I; 화학식 -OT의 기, 상기 식에서 T는 임의의 탄화수소 또는 할로겐화된 탄화수소기, 예컨대 메틸, 에틸, 이소프로필, 옥타데실, 알릴, 헥세닐, 사이클로헥실, 페닐, 벤질, 베타-페닐에틸; 임의의 탄화수소 에터 라디칼 예컨대 2-메톡시에틸, 2-에톡시이소프로필, 2-부톡시이소부틸, p-메톡시페닐 또는 -(CH2CH2O)2CH3; 또는 임의의 N,N-아미노 라디칼, 예컨대 디메틸아미노, 디에틸아미노, 에틸메틸아미노, 디페닐아미노 또는 디사이클로헥실아미노를 포함한다. X는 또한 임의의 아미노 라디칼, 예컨대 NH2, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 메틸페닐아미노 또는 디사이클로헥실아미노; 화학식 -ON=CM2 또는 -ON=CM'의 임의의 케톡심 라디칼로서 여기서 M은 임의의 1가 탄화수소 또는 할로겐화된 탄화수소 라디칼, 예컨대 상기 T에 대해 제시된 것들이고 M'는 임의의 2가 탄화수소 라디칼로서 이들 두 원자가 모두가 탄소에 부착된 것, 예컨대 헥실렌, 펜틸렌 또는 옥틸렌인 것; 화학식 -N(M)CONM"2의 우레이도기로서, 상기 식에서 M은 상기 정의된 것이고 M''는 수소 원자 또는 임의의 상기 M 라디칼인 것; 화학식 -OOCMM"의 카복실기로서, 상기 식에서 M 및 M''는 상기 정의된 것이거나 M 및 M''가 상기 정의된 것인 화학식 -NMC=O(M")의 카복실 아미드 라디칼인 것일 수 있다. X는 또한 화학식 -OSO2(OM)의 설페이트기 또는 설페이트 에스터기로서, M은 상기 정의된 바와 같은 것; 시아노기; 이소시아네이트기; 및 화학식 -OPO(OM)2의 포스페이트기 또는 포스페이트 에스터기로서 M이 상기 정의된 바와 같은 것일 수 있다.
가장 바람직한 X기는 히드록실기 또는 알콕시기이다. 예시적인 알콕시기는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, 펜톡시, 헥속시 및 2-에틸헥속시; 디알콕시 라디칼, 예컨대 메톡시메톡시 또는 에톡시메톡시 및 알콕시아릴옥시, 예컨대 에톡시페녹시이다. 가장 바람직한 알콕시기는 메톡시 또는 에톡시이다.
R은 지방족, 알킬, 아미노알킬, 폴리아미노알킬, 에폭시알킬, 알케닐 유기 및 방향족 아릴기로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택된다. 가장 바람직한 것은 메틸, 에틸, 옥틸, 비닐, 알릴 및 페닐기이다.
R1은 X, 지방족, 알킬, 알케닐 및 방향족 아릴기로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택된다. 가장 바람직한 것은 메틸, 에틸, 옥틸, 트리플루오로프로필, 비닐 및 페닐기이다.
화학식 (1)의 실록산 중합체가 평균 2개 초과의 자가 촉매인(또는 대안적으로 자가-활성으로서 지칭될 수 있음) 축합가능하거나 가수분해가능한 기를 갖는 경우, 가교결합된 중합체를 형성하기 위해 별도로 존재하는 자가-촉매 가교결합제를 가질 필요는 없다. 상이한 실록산 분자 상의 축합가능하거나 가수분해가능한 기는 서로 반응하여 필요한 가교결합을 형성할 수 있다.
실록산 중합체(a)는 상이한 종류의 분자, 예컨대 장쇄 선형 분자 및 단쇄 선형 또는 분지형 분자의 혼합물일 수 있다. 이러한 분자는 서로 반응하여 가교결합된 네트워크를 형성할 수 있다. 보다 통상적인 가교결합제를 대신할 수 있는 이러한 실록산은 저분자량 오가노실리콘 수소화물, 예컨대 폴리메틸히드로겐실록산, 메틸히드로겐실록시 및 디메틸실록시기를 함유하는 저분자량 공중합체, -(OSi(OEt)2)-, (에틸폴리실리케이트), (OSiMeC2H4Si(OMe)3)4 및 (OSi-MeON=CR'2)4로 예시되며, 여기서 Me는 메틸이고 Et는 에틸이다.
유리하게는, 실록산 중합체(a)는 또한 비제한적으로 α,ω-히드록시실록시 종결된 실록산 및 α,ω-비스(트리오가노실록시) 종결된 실록산의 혼합물, α,ω -히드록시실록시 종결된 실록산 및 α-히드록시, ω-트리오가노실록시 종결된 실록산의 혼합물, α,ω-디알콕시실록시 종결된 실록산 및 α,ω-비스(트리-오가노실록시) 종결된 실록산의 혼합물, α,ω-디알콕시실록시 종결된 실록산 및 α,ω-히드록시실록시 종결된 실록산의 혼합물, α,ω-히드록시실록시 종결된 실록산 및 α,ω-비스(트리오가노실록시) 종결된 폴리(디오가노)(히드로겐오가노)실록산 공중합체의 혼합물로 예시되는, 화학식 (1)의 실록산 중합체의 혼합물을 포함한다. 본원에서 전술된 실록산 중합체는 또한 전술된 바와 같은 화학식 (1)의 실록산 중합체와, 하기 화학식의 반복 단위의 조합을 포함하는 액체의, 분지형 메틸폴리실록산 중합체("MDT 유체")의 혼합물을 포함할 수 있다:
(CH3)3SiO1/2("M")
(CH3)2SiO("D")
CH3SiO3/2("T")
및 0.1 내지 8% 히드록실기를 함유함. 유체는 예컨대 미국특허 제3,382,205호에 기술된 바와 같이 상응하는 클로로- 또는 알콕시-실란의 공-가수분해로 제조될 수 있다. 첨가되는 MDT 유체의 비율은 생성된 중합체의 개선된 물리적 특성 및 접착력을 달성하기 위해 화학식 (1)의 중합체의 100 중량부 당 50 중량부를 초과하지 않아야 하며, 바람직하게는 1 내지 20 중량부여야 한다. 본원에서 전술된 바와 같은 조성물 중의 실록산 중합체는 또한 화학식 (1)의 실록산 중합체와 하기 화학식의 반복 단위의 조합을 포함하는 액체 또는 고체, 분지형 메틸실록산 중합체 수지의 혼합물을 포함할 수 있고:
(CH3)3SiO1/2("M")
(CH3)2SiO("D")
CH3SiO3/2("T")
SiO4/2("Q")
0.1 내지 8% 히드록실기를 함유하며, 상기 유체는 예컨대 미국특허 제2,676,182호에 기술된 바와 같이 상응하는 클로로- 또는 알콕시-실란의 공-가수분해로 제조될 수 있다. MDTQ 유체/수지는 생성된 중합체의 물리적 특성 및 접착력을 개선하기 위해 화학식 (1)의 중합체의 100 중량부 당, 50 중량부를 초과하지 않는 비율로, 바람직하게는 1 내지 10 중량부의 비율로 첨가될 수 있다. MDTQ 유체/수지는 또한 MDT 유체 및 화학식 (1)의 중합체와 혼합될 수 있다.
(a)와 반응하여 반응 생성물(i)을 형성하는 적어도 하나의 자가-촉매 가교결합제(b)는 실록산 중합체의 100 중량부 당 1 내지 5 중량부의 양으로 존재한다. "자가-촉매 가교결합제"라는 용어는 잘 알려져 있으며 촉매 종(또는 활성 종)으로 작용하는 적어도 하나의 기를 갖는 분자를 의미한다. 따라서, 이러한 가교결합제의 대안적인 명칭은 바람직한 경우 "자가-활성 가교결합제"일 수 있다. 예컨대, 예를 들어 실록산 중합체 상의 히드록실 작용기가 축합되어 가교결합된 중합체를 형성하는데 필요한 에너지 활성화 수준을 감소시키는 적어도 하나의 작용기를 갖는 분자.
특정 상황에서 원하는 물리적 특성을 갖는 엘라스토머를 생산하기 위해 단 하나의 자가-촉매 가교결합제가 필요할 수 있지만, 당업자는 2개 이상의 자가-촉매 가교결합제가 우수한 결과를 달성하기 위해 반응 혼합물에 첨가될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 자가-촉매 가교결합제 또는 가교결합제가 통상적인 촉매와 함께 첨가될 수 있다. 그러나, 자가-촉매 가교결합제를 통상적인 촉매와 함께 첨가하는 것은 요구되지 않으며, 본원에서 고려되는 조성물은 실제로 상기 통상적인 촉매가 없을 수 있다.
전형적인 자가-촉매 가교결합제(또는 대안적으로 자가-활성 가교결합제)는 트리 또는 테트라 작용성 화합물, 예컨대 R-Si-(Q)3 또는 Si-(Q)4를 포함하며, 여기서 Q는 카복실, OC(O)R4, 예컨대, 아세톡시이고 R4는 1개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기, 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 비닐이다. 다른 바람직한 Q기는 히드록실 아민, ON(R4)2이고, 여기서 각각의 R4는 1개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 동일하거나 상이한 알킬기, 예컨대, ON(CH2CH3)2이다. Q는 또한 옥심기, 예컨대 O-N=C(R4)2일 수 있고, 여기서 각각의 R4는 1개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 동일하거나 상이한 알킬기, 예컨대, O-N=C(CH3)(CH2CH3)이다. 또한, Q는 아민기, 예컨대 N(R5)2일 수 있고, 여기서 R5는 1개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 동일하거나 상이한 알킬기 또는 환형 알킬기, 예컨대, N(CH3)2 또는 NH(사이클로헥실)이다. 마지막으로, Q는 아세트아미도기, NRC(O)R4일 수 있고, 여기서 R4는 1개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기, 예컨대 N(CH3)C(O)CH3이다.
또한, 상기 언급된 화합물의 부분적인 가수분해 생성물이 또한 자가-촉매 가교결합제로서 기능할 수 있다. 이는 이량체, 삼량체, 사량체 등, 예컨대 하기 화학식의 화합물을 포함할 수 있다:
Figure pct00001
상기 식에서 Q 및 R4는 이전 단락에 정의되어 있다.
또한 자가-촉매 가교결합제로서 폴리디오가노실록산 분자의 백본 상의 펜던트 또는 말단 위치 또는 둘 모두에 위치한 3개 이상의 (Q) 부위를 함유하는 중합체 또는 공중합체 종이 유용하다. 펜던트기의 예는 하기 화학식의 조성물을 포함한다:
Figure pct00002
상기 식에서 R4는 상기 정의되어 있고 a는 0 또는 양의 정수이고, b는 2 초과의 정수이다. 일반적으로, 펜던트 또는 말단 Q기를 갖는 중합체 조성물, 특히 하기 화학식의 화합물이 사용될 수 있다:
Figure pct00003
상기 식에서, n은 0, 1, 2 또는 3이고, z는 양의 정수이고, R6은 Q이거나, 분자 상에 적어도 3개의 Q기가 있는 경우 독립적으로 1개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 동일하거나 상이한 알킬 사슬이다. Q는 전술된 바와 같다.
효과적인 자가-촉매 가교결합제(대안적인 명칭이 자가-활성 가교결합제일 수 있음)는 추가 촉매 예컨대 주석 카복실레이트 또는 아민의 부재 시 작용성 실리콘 중합체와 혼합될 때 무점착 엘라스토머를 형성하는 화합물이다. 자가-촉매 가교결합제에서, 아세톡시, 옥심, 히드록실 아민(아미녹시), 아세트아미드 및 아미드기는 고려되는 반응에서 Si-O-Si 결합의 형성을 촉매한다.
당업자는 출발 중합체 자체가 자가-촉매 가교결합 모이어티로 사전-말단차단될 수 있음을 인식할 것이다. 선택적으로, 추가 자가-촉매 가교결합제가 이러한 조성물에 첨가될 수 있다.
계면활성제(c)는 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 계면활성제(c)는 본 발명의 조성물에 실록산 중합체(a)의 0.5 내지 10 중량부로 존재하며 바람직하게는 2 내지 10 중량부의 양으로 존재한다.
폴리실록산의 유화에 유용한 것으로 당업계에 공지된 비이온성 계면활성제가 가장 바람직하다. 유용한 비이온성 계면활성제는 폴리옥시알킬렌 알킬 에터, 폴리옥시알킬렌 솔비탄 에스터, 폴리옥시알킬렌 에스터, 폴리옥시알킬렌 알킬페닐 에터, 에톡실화된 아미드 및 기타이다. 본원에서 유용한 계면활성제는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 The Dow Chemical Company에서 생산되는 TERGITOL® TMN-6, TERGITOL® 15S40, TERGITOL® 15S9, TERGITOL® 15S12, TERGITOL® 15S15 및 TERGITOL® 15S20, 및 TRITON® X405; Croda(영국 소재)에서 생산되는 BRIJ® 30 및 BRIJ® 35; STEPAN COMPANY(미국 일리노이주 시카고 소재)에서 생산되는 MAKON® 10; 및 Akzo Nobel Surfactants(미국 일리노이주 시카고 소재)에서 생산되는 ETHOMID® O/17에 의해 추가로 예시될 수 있다. 특이적 비-이온성 계면활성제는 에톡실화된 알코올, 에톡실화된 에스터, 폴리소르베이트 에스터, 에톡실화된 아미드; 폴리옥시프로필렌 화합물, 예컨대 프로폭실화된 알코올, 에톡실화된/프로폭실화된 블록 중합체 및 프로폭실화된 에스터; 알카놀아미드; 아민 옥시드; 폴리히드릭 알코올의 지방산 에스터, 예컨대 에틸렌 글리콜 에스터, 디에틸렌 글리콜 에스터, 프로필렌 글리콜 에스터, 글리세릴 에스터, 폴리글리세릴 지방산 에스터, 솔비탄 에스터, 수크로스 에스터 및 글루코스 에스터를 포함한다.
폴리실록산의 유화에 유용한 것으로 당업계에 공지된 양이온성 및 음이온성 계면활성제가 또한 본원에서의 계면활성제로서 유용하다. 적합한 양이온성 계면활성제는 지방족 지방 아민 및 이의 유도체, 예컨대 도데실아민 아세테이트, 옥타데실아민 아세테이트 및 수지(tallow) 지방산의 아민의 아세테이트; 지방 사슬을 갖는 방향족 아민의 동족체, 예컨대 도데실아날린; 지방족 디아민으로부터 유도된 지방 아미드, 예컨대 운데실이미다졸린; 이치환된 아민으로부터 유도된 지방 아미드, 예컨대 올레일아미노디에틸아민; 에틸렌 디아민의 유도체; 4차암모늄 화합물, 예컨대 수지 트리메틸 암모늄 클로라이드, 디옥타데실디메틸 암모늄 클로라이드, 디도데실디메틸 암모늄 클로라이드 및 디헥사데실디메틸 암모늄 클로라이드; 아미노 알코올의 아미드 유도체, 예컨대 베타-히드록시에틸스테아릴 아미드; 장쇄 지방산의 아민 염; 이치환된 디아민의 지방 아미드로부터 유도된 4차암모늄 염기, 예컨대 올레일벤질아미노에틸렌 디에틸아민 히드로클로라이드; 벤즈이미다졸린의 4차암모늄 염기, 예컨대 메틸헵타데실 벤즈이미다졸 히드로브로마이드; 피리디늄의 염기성 화합물 및 이의 유도체, 예컨대 세틸피리디늄 클로라이드; 설포늄 화합물, 예컨대 옥타데실설포늄 메틸 설페이트; 베타인의 4차암모늄 화합물, 예컨대 디에틸아미노 아세트산 및 옥타데실클로로메틸 에터의 베타인 화합물; 에틸렌 디아민의 우레탄, 예컨대 스테아르산 및 디에틸렌 트리아민의 축합 생성물; 폴리에틸렌디아민 및 폴리프로판올폴리에탄올 아민이다.
상업적으로 입수가능하며 본원에서 유용한 양이온성 계면활성제는 모두 Akzo Nobel Surfactants(미국 일리노이주 시카고 소재)에서 제조한 ARQUAD® T27W, ARQUAD® 16-29, ARQUAD® C-33, ARQUAD® T50, ETHOQUAD® T/13 ACETATE를 포함한다.
적합한 음이온성 계면활성제는 카복실산, 인산 및 설폰산 및 이들의 염 유도체이다. 음이온성 계면활성제는 알킬 카복실레이트; 아실 락틸레이트; 알킬 에터 카복실레이트; n-아실 사코시네이트; n-아실 글루타메이트; 지방산-폴리펩타이드 축합물; 알칼리 금속 설포리시네이트; 지방산의 설폰화된 글리세롤 에스터, 예컨대 코코넛 오일 산의 설폰화된 모노글리세라이드; 설폰화된 1가 알코올 에스터의 염, 예컨대 소듐 올레일리세티오네이트; 아미노 설폰산의 아미드, 예컨대 올레일 메틸 타우라이드의 소듐 염; 지방산 니트릴의 설폰화된 생성물, 예컨대 팔미토니트릴 설포네이트; 설폰화된 방향족 탄화수소, 예컨대 소듐 알파-나프탈렌 모노설포네이트; 나프탈렌 설폰산과 포름알데히드의 축합 생성물; 소듐 옥타히드로안트라센 설포네이트; 알칼리 금속 알킬 설페이트, 8개 이상의 탄소 원자의 알킬기를 갖는 에터 설페이트 및 8개 이상의 탄소 원자의 1개 이상의 알킬기를 갖는 알킬아릴 설포네이트를 포함할 수 있다.
상업적으로 입수가능하고 본원에서 유용한 음이온성 계면활성제는 미국 일리노이주 시카고 소재의 STEPAN CO.에서 생산된 POLYSTEP® A4, A7, A11, A15, A15-30K, A16, A16-22, A18, A13, A17, B1, B3, B5, B11, B12, B19, B20, B22, B23, B24, B25, B27, B29, C-OP3S; ALPHA-STEP® ML40, MC48; STEPANOL(TM) MG; HOECHST CELANESE에서 생산된 HOSTAPUR® SAS; 미국 매사추세츠주 렉싱턴 소재의 W.R.GRACE & CO.에서 생산된 HAMPOSYL® C30 및 L30을 포함한다.
적합한 양쪽이온성 계면활성제는 글리시네이트, 베타인, 설타인 및 알킬 아미노 프로피오네이트이다. 이들은 코코암프글리시네이트, 코코암포카복시-글리시네이트, 코코아미도프로필베타인, 라우릴 베타인, 코코아미도프로필히드록시설타인, 라우릴설타인 및 코코암포디프로피오네이트를 포함한다.
상업적으로 입수가능하고 본원에서 유용한 양쪽이온성 계면활성제는 미국 오하이오주 더블린 소재의 SHEREX CHEMICAL CO.에서 생산되는 REWOTERIC® AM TEG, AM DLM-35, AM B14 LS, AM CAS 및 AM LP이다.
고온 안정성을 개선하는 특이적 실리콘 계면활성제는 분지형 또는 선형 폴리옥시알킬렌을 포함한다. 특이적 플루오로계면활성제는 음이온성(예컨대 카복실레이트 및 설포닉), 비-이온성 및 양쪽이온성으로부터 선택되는 것들을 포함한다.
계면활성제의 선택은 또한 분산액에서 물의 증발로 인한 엘라스토머 필름의 투명도에 영향을 준다. 실리콘 격자에서 투명한 엘라스토머를 수득하기 위해, 가교결합된 실록산 상과 계면활성제/잔여 수상 사이의 최종 필름에서 굴절률이 일치해야 한다. 용어 "가교결합된 실록산 상"은 물이 증발되어 엘라스토머 필름을 형성한 후에 남아있는 복수의 가교결합된 실록산 입자를 지칭한다. 용어 "계면활성제/잔여 수상"은 분산액으로부터 실질적으로 모든 물이 증발한 후 엘라스토머 필름에 남아있는 잔여 계면활성제 및 물의 양을 지칭한다.
계면활성제를 실록산 중합체에 첨가하는 것 외에도, 혼합물은 또한 소정량의 물을 포함한다. 물은 실록산 중합체의 0.5 내지 30 중량부의 양으로 혼합물에 존재하며 바람직하게는 2 내지 10 중량부의 양으로 존재한다. 물은 또한 임의의 양으로 혼합 후에 첨가되어 겔 상을 희석할 수 있다.
반응 생성물(i)은 추가로 하나 이상의 첨가제 예컨대 제자리 수지 강화제 예컨대 메틸트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 테트라에틸 오르토실리케이트(TEOS), 노르말 프로필오르토실리케이트(NPOS)를 포함할 수 있으며 자가 촉매 가교결합제와 함께 첨가될 수 있다. 폴리디오가노실록산/자가-촉매 가교결합제 혼합물에 제자리 수지 강화제를 첨가하면 고도로 분지형이고 가교결합된 구조를 갖는 제자리 수지를 형성하여, 엘라스토머의 물리적 특성, 특히 인장, 연신율 및 경도 특성을 개선하는 것으로 여겨진다. 이는 또한 생성된 엘라스토머의 투명도를 개선한다.
반응 생성물(i)은 혼합물을 겔 상으로 변형시키기에 충분히 높은 전단에서 상기 성분을 혼합한 다음에 겔을 원하는 실리콘 함량으로 물로 희석함으로써 생성된다.
(a) 21℃에서 5,000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 혼합물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물로서, 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 것은 일반적으로 첨가제를 제외하고(즉, ((a) +(b)의 생성물) + (c) + (d)가 100 중량%인 것을 기준으로), 70 내지 90 중량%의 (a) + (b)의 반응 생성물, 3 내지 10 중량%의 (c) 및 7 내지 20 중량%의 성분 (d)를 포함한다. 대안적으로, 첨가제를 제외하고(즉, ((a) +(b)의 생성물) + (c) + (d)가 100 중량%인 것을 기준으로), 80 내지 90 중량%의 (a) + (b)의 반응 생성물, 3 내지 8 중량%의 (c) 및7 내지 15 중량%의 성분 (d). 가교결합된 폴리실록산 분산 조성물은 전형적으로, 30 내지 80 중량%, 대안적으로 30 내지 60 중량%, 대안적으로 35 내지 50 중량%의 전술된 반응 생성물(i)을 포함할 것이다.
본원의 SWBE-기반 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 또한 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양, 대안적으로 조성물의 0.1 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼(HASE) 및 하나 이상의 다른 레올로지 개질제를 포함하거나 이로 이루어진, 조성물의 0.25 내지 5 중량%의 양의 레올로지 개질제의 조합물인 성분(ii)을 포함한다.
HASE 중합체는 수성 페인트 및 코팅에서 회합성 증점제 유형 레올로지 개질제로서 상업적으로 중요하다. 이들은 수불용성 아크릴 중합체를 물에 분산시킨 것으로서 중합체 사슬의 산 기를 중화시켜 수용성이 될 수 있고 장쇄 소수성 기를 함유하기도 하며, 종종 "소수성 물질"로도 지칭된다. 전형적으로, 이들은
(i) 아실레이트 에스터 또는 메타크릴레이트 에스터 단량체(예컨대 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 또는 에틸헥실 아크릴레이트);
(ii) 메타크릴산, 아크릴산, 또는 이타콘산; 및
(iii) 장쇄 소수성기를 함유하는 단량체 에틸렌계 불포화 폴리에틸렌옥시드(폴리EO) 거대단량체, 예컨대 알킬화된 에톡실레이트 단량체, 바람직하게는 알킬화된 에톡실레이트 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 공중합체의 수성 분산액이다.
알킬화된 사슬은 C10 내지 C25, 대안적으로 C12 내지 C20의 범위일 수 있다.
예컨대, Dow Chemical Company로부터 상업적으로 입수가능한 HASE인 ACRYSOL™ DR-6600, ACRYSOL™ DR-5500, ACRYSOL™ RM-7, ACRYSOL™ TT-615, ACRYSOL™ DR-72 및 ACRYSOL™ TT-935는 소수성 물질이 부착된 에틸 아크릴레이트 및 메타크릴산 단량체의 중합 단위를 함유한다. 기타 상업적으로 입수가능한 HASE는 Dow Chemical Company의 ACRYSOL™ Primal HT-400, ACULYN™ 88, ACULYN™28, ACULYNL™ 88 및 Romax 7011, Coatex의 RHEOTECHTM 4800을 포함한다.
레올로지 개질제의 조합물의 잔부는 HASE 물질 이외의 임의의 회합성 증점제, 예컨대 소수성 개질된 에톡실화된 우레탄(HEUR)을 포함할 수 있다. 소수성 개질된 에톡실화된 우레탄(HEUR) 회합성 증점제 유형 레올로지 개질제는 바람직한 레올로지 및 도포 특성으로 인해 수성 코팅에서 널리 사용된다. 소수성으로 개질된 알킬렌 옥시드 우레탄 중합체는 폴리에틸렌 옥시드, 폴리프로필렌 옥시드, 또는 폴리부틸렌 옥시드 우레탄 중합체, 바람직하게는 적합한 소수성으로 개질된 폴리에틸렌 옥시드 우레탄 중합체이며 예컨대 디이소시아네이트; 수용성 폴리알킬렌 글리콜; 및 소수성 물질을 포함하는 캡핑제를 반응시켜 제조될 수 있다. 이어서 소수성 물질은 이러한 이소시아네이트 종결된 예비중합체를 예컨대 소수성 알코올 또는 아민으로 말단-캡핑하여 도입된다.
이용될 수 있는 다른 레올로지 개질제는 예컨대 히드록시에틸 셀룰로스(HEC: hydroxyethyl cellulose), 알칼리 팽윤성 에멀젼(ASE: alkali swellable emulsion), 적합한 스티렌-무수말레산 터폴리머(SMAT: styrene-maleic anhydride terpolymer) 및 예컨대 천연 및 개질된 천연 재료, 예컨대 예를 들어 전분, 개질된 전분, 단백질, 개질된 단백질, 이량체 및 삼량체 지방산 및/또는 이미다졸린을 포함한다.
ASE-증점제는 중합체 구조가 HASE 증점제와 유사하지만 소수성기를 함유하지 않으며, 즉, 이는 중합체 사슬 전체에 분포된 높은 비율의 산 기를 갖는 수 불용성 아크릴 중합체의 분산액이다. 산 기가 중화되는 경우, 형성된 염은 수용액에서 염이 "수화되어" 팽창하거나 완전히 수용성이 된다. 수성 제형에서 중화된 중합체의 농도가 증가함에 따라, 팽창된 중합체 사슬은 "엉키게(tangle up)" 될 때까지 중첩되기 시작한다. 이러한 중첩 및 엉킴은 점도를 증가시킨다. 다시 말하지만, 산 기의 농도, 중합체의 분자량 및 가교결합 정도는 레올로지 및 증점 효율을 결정하는데 중요하다. 예는 Dow의 ACRYSOL™ ASE-75를 포함한다.
히드록시에틸 셀룰로스 중합체(HEC)는 비이온성, 수용성 중합체로서, 증점, 현탁, 결합, 유화, 필름 형성, 안정화, 분산, 수분 보유, 및 보호 콜로이드 작용제를 제공할 수 있다. 이는 뜨거운 물이나 찬 물에 쉽게 용해되며 다양한 점도의 용액을 제조하는데 사용될 수 있다. 예는 Natrosol® 250 HBR을 포함한다.
이는 HASE 및 기타 레올로지 개질제의 조합물이 조성물의 0.25 내지 5 중량%, 대안적으로 조성물의 0.5 내지 3 중량%의 양, 대안적으로 조성물의 0.5 내지 2.0 중량%의 양으로 누적 총계로 존재하는 경우 조성물의 0.2 내지 4.95 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
가교결합된 폴리실록산 분산액(i) 및 레올로지 개질제(ii)의 조합물 외에도, 조성물은 하기 성분 중 적어도 하나를 포함한다:
(iii) 콜로이드 실리카, 흄드 실리카, 침강된 실리카, 규조토, 분쇄 석영, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 히드록시아파타이트, 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트 및 소석회 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 충전제; 및
(iv) 하나 이상의 안정화제.
액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 또한 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있다. 적합한 충전제는 예컨대 콜로이드 실리카, 연소(흄드 실리카) 및 침강(침강된 실리카)에 의해 제조된 실리카 분말, 반-보강제, 예컨대 규조토 또는 분쇄 석영을 포함한다. 비규소 충전제, 예컨대 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트, 소석회, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 및 히드록시아파타이트가 또한 첨가될 수 있다.
단독으로 또는 상기에 추가하여 사용될 수 있는 다른 충전제는 알루미나이트, 칼슘 설페이트(무수석고), 석고, 칼슘 설페이트, 마그네슘 카보네이트, 점토 예컨대 알루미늄 트리히드록시드, 그래파이트, 구리 카보네이트, 예컨대, 말라카이트, 니켈 카보네이트, 예컨대, 자라카이트, 바륨 카보네이트, 예컨대, 위더라이트 및/또는 스트론튬 카보네이트, 예컨대, 스트론티아나이트; 알루미늄 산화물, 감람석 군; 석류석 군; 알루미노실리케이트; 고리 실리케이트; 사슬 실리케이트; 및 시트 실리케이트로 이루어진 군으로부터의 실리케이트를 포함한다. 감람석 군은 실리케이트 광물, 예컨대 비제한적으로 고토감람석 및 Mg2SiO4를 포함한다. 석류석 군은 분쇄된 실리케이트 광물, 예컨대 비제한적으로 파이로프; Mg3Al2Si3O12; 그로설라; 및 Ca2Al2Si3O12를 포함한다. 알루미노실리케이트는 분쇄된 실리케이트 광물, 예컨대 비제한적으로 실리마나이트; Al2SiO5; 멀라이트; 3Al2O3.2SiO2; 남정석; 및 Al2SiO5를 포함한다. 고리 실리케이트 군은 실리케이트 광물, 예컨대 비제한적으로 코디에라이트 및 Al3(Mg,Fe)2[Si4AlO18]을 포함한다. 필요한 경우, 실록산 중합체(a)에 가용성인 액체 알콕시실란은 충전제와 함께 첨가되어 충전제와 실록산 중합체를 상용화할 수 있다.
특정 유형의 실리카와 같은 특정 충전제를 우리의 조성물에 대해 선택하고 첨가하는 것은 생성된 엘라스토머, 특히 인장 특성, 연신율 특성, 경도 및 열 안정성의 물리적 특성을 개선할 수 있다.
전형적으로, 충전제는 존재하는 경우 실록산 중합체(a)의 100 중량부 당 10 내지 200 중량부의 충전제, 대안적으로 실록산 중합체(a)의 100 중량부 당 15 내지 100 중량부의 충전제의 양으로 존재한다. 소수화제는 전술된 충전제를 처리하여 소수성이 되게 하고 따라서 반응 생성물(i)과 더 쉽게 혼합되도록 소수화제가 예컨대 실란, 예컨대 알콕시 실란, 실라잔 및 단쇄 (2 내지 20) 오가노폴리실록산 또는 대안적으로 스테아레이트 등일 수 있다.
암모늄 안정화된 실리카를 함유하는 엘라스토머는 열 안정성이지만, 소듐 안정화된 실리카는 그렇지 않다. 산성 실리카(안정화제로서 H+를 함유하는 것)가 또한 열에 안정한 엘라스토머를 생산한다. 일반적으로, 주기율표의 IA 또는 IIA 족 원소에 의해 안정화되지 않는 콜로이드 또는 분산 실리카도 또한 열 안정한 엘라스토머를 생산한다. 휘발성 유기 아민 및 휘발성 무기 염기는 열 안정한 엘라스토머, 예컨대 (R7)3-xN(H)x를 생산하는 실리카용 안정화제로서 유용하며, 여기서 x= 0, 1, 2 또는 3이고, R7은 알킬 또는 아릴기, 예컨대 (CH3)2NH이거나 R7은 알코올기, 예컨대 N(CH2CH2OH)3 또는 NH(CH2CH2OH)2이다. 휘발성 유기 아민은 사이클로헥실아민, 트리에틸아민, 디메틸아미노메틸프로판올, 디에틸아미노에탄올, 아미노메틸 프로판올, 아미노부탄올, 모노에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디메틸에탄올아민, 디에탄올아민, 아미노에틸프로판디올, 아미노메틸프로파네시올, 디이소프로판올아민, 모폴린, 트리스(히드록시메틸)아미노메탄, 트리이소프로판올아민, 트리에탄올아민, 아닐린 및 우레아를 포함한다. 휘발성 유기 아민 외에, 휘발성 무기 염기, 예컨대 암모니아 및 암모늄 카보네이트가 또한 열 안정한 엘라스토머를 생성한다.
안정화제가 또한 조성물에 첨가될 수 있다. 이는 임의의 적합한 안정화제를 포함할 수 있으며, 예컨대 pH 안정화제 또는 중합체 또는 순수(neat) 아미노 실란을 함유하는 임의의 아미노실란이 안정화제로서 기능할 것이다. 순수 아미노실란은 하기 화학식의 화합물을 포함한다:
Figure pct00004
상기 식에서 n 및 y는 독립적으로 0, 1 또는 2이고, R4는 1개 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 동일하거나 상이한 알킬 사슬이고, Q1은 (CH2)z 또는 {(CH2)zN(R4)}w이고, 여기서 z는 1 내지 10의 정수이고 w는 0 내지 3을 포함하는 것이다.
중합체 아미노 실란, 예컨대 실라놀 작용성 실록산 유체 및 아미노실란 또는 실라놀 작용성 실록산 유체 및 알콕시실란 및 아미노실란의 반응 생성물이 본원에서 또한 사용될 수 있다. 예컨대, 특히 하나의 유용한 중합체 아미노 실록산은 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00005
상기 식에서, z는 3 내지 40이다.
본 개시내용에 따른 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 하기 첨가제 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다: 용매; 안료/착색제, 소포제; 보존제, 예컨대 살생물제, 곰팡이제거제, 살진균제, 살조제(algaecide), 및 이들의 조합물; 완충제, 난연제, 유착제(coalescents), 소독제, 부식 억제제, 항산화제, 소포제 및 살생물제 유동제; 레벨링제; 부동재(antifreeze material), 예컨대 폴리프로필렌 글리콜 및 추가 중화제, 예컨대 히드록시드, 아민, 암모니아, 및 카보네이트.
건축 미학의 이유로 착색 틴팅된 코팅을 건조 또는 경화시키는 착색 틴팅된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물을 제공하여 이러한 착색 틴팅된 코팅이 건물의 하부 구성요소의 개선된 "은폐"를 제공할 수 있는 기회를 가질 것으로 예상된다. 본원에 기술된 레올로지 개질제 조합물을 사용하여 야기된 저장 수명 증가는 공급망 선택, 지리적 분포, 생산 일정, 및 궁극적으로 코팅 성능에 있어서의 기존의 제한을 회피한다.
따라서, 본원에 기술된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 또한 조성물에 틴팅을 제공하는 착색 안료를 함유하는 착색제를 포함할 수 있다. 제형에 함유된 안료 입자는 백색 또는 비-백색 안료이다. 착색제 입자는 본원의 조성물에 백색을 비롯한 임의의 착색을 제공한다. 착색제 입자는 착색 안료, 백색 안료, 흑색 안료, 금속 효과 안료, 및 발광 안료 예컨대 형광 안료 및 인광 안료를 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같은 용어 "착색제 입자"는 백색 안료 입자 예컨대 티타늄 디옥시드, 아연 산화물, 납 산화물, 아연 설파이드, 리소폰, 지르코늄 산화물, 및 안티모니 산화물을 포함한다. 착색된 중합체 조성물에 대한 색상의 예는 흑색, 마젠타, 황색, 및 시안뿐만 아니라, 색상의 조합, 예컨대 주황, 청색, 적색, 분홍색, 녹색, 및 갈색을 포함한다. 착색된 중합체 조성물에 대한 다른 적합한 색상은 형광 색상; 금속 색상 예컨대 은색, 금색, 청동색 및 구리색; 및 진주광택 안료를 포함한다. 이러한 색상은 하나 이상의 상이한 유형의 착색제 입자를 사용하여 수득된다.
착색제 입자는 무기 착색제 입자 및 유기 착색제 입자를 포함한다. 전형적으로, 착색제 입자는 10 nm 내지 50 μm의 범위, 바람직하게는 40 nm 내지 2 μm의 범위의 평균 입자 직경을 갖는다.
적합한 무기 착색제 입자는 비제한적으로 티타늄 디옥시드 안료, 산화철 안료 예컨대 침철석, 레피도크로사이트, 헤마타이트, 마그헤마이트, 및 마그네타이트; 크로뮴 산화물 안료; 카드뮴 안료 예컨대 카드뮴 옐로우, 카드뮴 레드, 및 카드뮴 시아나바; 비스무스 안료 예컨대 비스무스 바나데이트 및 비스무스 바나데이트 몰리브데이트; 혼합된 금속 산화물 안료 예컨대 코발트 티타네이트 그린; 크로메이트 및 몰리브데이트 안료 예컨대 크로뮴 옐로우, 몰리브데이트 레드, 및 몰리브데이트 오렌지; 군청 안료; 코발트 산화물 안료; 니켈 안티모니 티타네이트; 납 크롬; 블루 철 안료; 카본 블랙; 및 금속 효과 안료 예컨대 알루미늄, 구리, 구리 산화물, 청동, 스테인리스강, 니켈, 아연, 및 황동을 포함한다.
적합한 유기 착색제 입자는 비제한적으로 아조 안료, 모노아조 안료, 디아조 안료, 아조 안료 레이크, β-나프톨 안료, 나프톨 AS 안료, 벤즈이미드아졸론 안료, 디아조 축합 안료, 금속 복합체 안료, 이소인돌리논, 및 이소인돌린 안료, 다환성 안료, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 페릴렌 및 페리논 안료, 티오인디고 안료, 안트라피리미돈 안료, 플라반트론 안료, 안탄트론 안료, 디옥사진 안료, 트리아릴카보늄 안료, 퀴노프탈론 안료, 및 디케토피롤로 피롤 안료를 포함한다.
이전에 논의된 바와 같이 액체 기반 안료 조성물을 사용하여 이러한 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물을 틴팅하는 산업에서 점점 더 원하는 바람을 고려할 때 개선은 중요하다. 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 또한 하나 이상의 안료, 예컨대 카본 블랙 또는 티타늄 디옥시드를 포함할 수 있으며, 또한 충전제로서 첨가될 수 있다. 이러한 충전제는 단지 경화된 실리콘 라텍스 엘라스토머의 색상에 영향을 미치도록 의도되기 때문에, 이들은 전형적으로 실록산 중합체의 100 중량부 당 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부로 첨가된다. 티타늄 디옥시드는 자외선 차단제로서 특히 유용한 것으로 밝혀졌다.
따라서, 전술된 바와 같은, 액체가 적용된 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은, 예를 들어, 30 내지 80 중량%의 SWBE를 포함할 수 있는 바, 이에 있어서는 (i) 하나 이상의 HASE를 당해 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%로 포함하는 레올로지 개질제가 0.25 내지 5 중량%이고, 잔부가, 예컨대 HEUR; ASE; HEC; SMAT; 일례로 전분, 개질된 전분, 단백질, 및 개질된 단백질과 같은, 천연 및 개질된 천연 재료; 이량체 및 삼량체 지방산; 및/또는 이미다졸린과 같은, 하나 이상의 그 밖의 다른 레올로지 개질제이다.
제한된 HASE 존재를 이용하는 SWBE-기반 액체가 적용된, 증기 투과성, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 5주 이상의 50℃ 열 노화 시험 후, 대안적으로 실온에서 12개월 초과에 해당하고 이에 따라 하기를 제공하는 7주 이상의 50℃ 열 노화 시험 후 100,000 mPa.s 미만의 점도를 유지하는 것으로 정의된 저장 수명 안정성을 갖는다:-
1) 9개월 이상, 대안적으로 12개월 이상 동안의 제형의 효과적인 안정화,
2) 수성 분산액을 사용하는 판매 시점의 틴팅 기회,
3) 공기 및 물 차단제 특성을 유지하면서 수성 분산액으로 제조 시점에 틴팅 기회.
상기 조성물은 먼저 실록산 중합체(a)와 자가-촉매 가교제(b)를 혼합하여 먼저 반응 생성물(i)을 제조한 다음 (a)와 (b)의 사전형성된 혼합물에 물(d) 및 계면활성제(c)를 도입하고 높은 고체 겔 상이 형성될 때까지 (a) 내지 (d)를 함께 혼합하여 제조된다. 낮은 전단 혼합 장비, 예컨대 Terrell™, Neulander™ 또는 Ross™ 믹서를 포함하여 임의의 유형의 혼합 장비가 사용될 수 있다. 조성물의 다른 성분이 사전-경화된 분산액의 제조 동안 도입될 수 있거나 대안적으로 사용 전에 임의의 적합한 순서로 조성물에 첨가될 수 있고 혼합 후에, 생성된 조성물은 물로 희석되어 원하는 실리콘 함량으로 될 수 있다.
당업자는 이러한 가교결합된 수중유 분산액이 다른 방식으로 제조될 수 있음을 인식할 것이다. 예컨대, 실록산 중합체 및 자가-촉매 가교결합제 혼합물이 계면활성제 및 수용액에 첨가된 다음 콜로이드 밀, 균질화기, 소노레이터 또는 미국특허 제5,037,878호 및 미국특허 제5,034,455호에 기술된 바와 같은 기타의 고 전단 장비를 사용하여 유화될 수 있다. 분산액은 전술된 바와 같이 배치 공정, 또는 연속 공정으로 형성될 수 있다. 연속 공정이 사용되는 경우, 낮은 전단 동적 혼합기 또는 정적 혼합기가 바람직하다.
전술된 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 적합한 기재 상에 도포될 수 있다. 예컨대, 액체 코팅은 분무-도포, 브러쉬, 롤, 흙손질 또는 기타 방식으로 기재 상에 코팅될 수 있지만 분무 기법이 바람직하다. 기재 상에 코팅으로서 도포되면 조성물은 물의 증발 시 엘라스토머 필름을 형성할 것이지만 기재 상에 도포 시 경화 반응이 일어나지 않는다는 점에 유의해야 하지만 코팅은 일반적으로 물 증발을 통해 기재 표면에서 건조될 뿐이다. 가교결합된 폴리실록산 분산 조성물이 도포된 후 가교결합된 폴리실록산 분산 조성물로부터 물을 증발시키면 기판 상에 실리콘 라텍스 엘라스토머가 형성된다. 물의 증발 단계는 가교결합된 폴리실록산 분산 조성물이 도포될 때 기재의 위치에서 주위, 또는 대기 조건 하에서 수행될 수 있다. 대안적으로, 물의 증발 단계는 하나 이상의 히터에 의해 생성된, 인위적으로 가열된 조건 하에서 수행될 수 있다.
본원의 조성물은 바람직하게는 임의의 적합한 기재, 예컨대 예를 들어 석조(masonry) 기재, 예컨대 콘크리트 블록, 홈이 있는 블록, 벽돌, 스투코, 합성 스투코, 타설 콘크리트, 프리캐스트 콘크리트, 단열 마감 시스템(EIFS), 숏크리트, 석고 및 석고 보드, 목재, 합판 및 상기 차단제 코팅을 필요로 하는 임의의 다른 인테리어 표면 상에서 증기 투과성이고, 대안적으로 증기 투과성인 공기 및 물 차단제로서 사용될 수 있다. 기재는 벽 어셈블리의 하중 지지체의 내부 또는 외부에 배치할 수 있다. 실제로, 기재는 전술한 하중 지지체, 예컨대 콘크리트 석조 유닛(CMU)일 수 있다. 전술된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 건조되기 전에, 벽 어셈블리는 전술된 기재 상에 배치된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물을 포함한다. 그러나, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 건조된 후, 벽 어셈블리는 바람직하게는 전술된 조성물의 건조 또는 증발로부터 형성된 증기 투과성인 공기 및 물 차단제 코팅을 포함한다.
전술된 액체가 적용된, 증기 투과성, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 20 mil(0.508 mm) 내지 50 mil(1.27 mm), 또는 20 내지 60 mil(1.524 mm)의 습윤 두께로 도포될 수 있고 10 mil(0.254 mm) 내지 25 mil(0.635 mm), 또는 10 내지 30 mil(0.762 mm)의 건조 두께로 도포 후 건조될 수 있다. 온도, 습도 및 바람 조건에 따라, 조성물의 평균 건조 시간은 약 4 내지 12시간이며 완전한 접착력 및 물리적 특성은 단 며칠 후에 나타난다.
전술된 액체가 적용된, 증기 투과성, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 일단 기재 상에서 건조되면 10 mil(0.254 mm)과 15 mil(0.381 mm) 둘 모두의 두께에서 75 Pa의 차압에서 0.006 미만의 공기 투과성(Air Permeance)(L/(s·m2))을 갖는, 건물 재료의 공기 투과성 표준 시험 방법(Standard Test Method for Air Permeance of Building Materials)인 ASTM E2178-11에 대한 ASHRAE 90.1-2010 요건을 만족한다.
액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 일단 건조되고 (수)증기 투과성일 때, 10 mil(0.254 mm) 및 15 mil(0.381 mm) 두께 둘 모두에 대해 재료의 수증기 투과율 표준 시험 방법 ASTM E96/E96M-10의 건조 컵 데시칸트 방법(Dry Cup Desiccant Method)에 따라 7 US Perm(400.49 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과, 10 US Perm(572.135 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과, 또는 15 US Perm(858.2035 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과의 수증기 투과성(Water Vapour Transmission)을 가지며, 재료의 수증기 투과율 표준 시험 방법 ASTM E96/E96M-10의 수증기 투과 습윤 컵 물 방법(Water Vapour Transmission Wet Cup Water Method)에 따라 10 mil(0.254 mm) 두께의 코팅 및 15 mil(0.381 mm) 두께의 코팅에 대해 20 US Perm(1144.27 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과, 24 US Perm(1373.12 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과, 25 US Perm(1430.3375 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과, 또는 30 US Perm(1716.41 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과의 수증기 투과성을 갖는다.
또한, 전술된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 일단 건조되면 ASTM D1970 - 09의 섹션 8.9에서 기술된 자가 밀봉성(헤드 오브 워터(Head of Water)) 시험을 통과한다.
또한 실록산이 사전-경화된 경우, 이러한 조성물은 필름이 이의 온전성을 유지하고 물 진입 등을 방지하기 위하여 자가 치유(self-heal)될 수 있는 것으로 예측되지 않기 때문에 ASTM D1970 - 09의 섹션 8.9에 기술된 자가 밀봉성(헤드 오브 워터) 시험을 성공적으로 통과할 수 없는 것으로 여겨졌다. 두 경우 모두에서 전술된 조성물은 이들 두 문제에 대한 필수 요건들을 예기치않게 충족시키는 것으로 입증되었다. 또한, 본원에 기술된 코팅은 현재 이용가능한 공기 및 물 차단제 코팅에 비해 접착제, 코크 및 실란트와 같은 기타 실리콘-기반 생성물과 상용성이라는 추가된 장점을 갖는다.
따라서, 본 조성물은 (수)증기에 투과성인 공기 및 물 차단제의 제공이 유리한 기후 지역 및 공동 벽의 구조가 적절하게 설계된 경우 예컨대 동일한 공동 벽 시스템을 필요로 하는 임의의 건물에서 바람직하게는 증기 투과성이거나 대안적으로 증기 투과성인 공기 및 물 차단제로서 사용될 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 코팅은 상기 코팅을 통한 수증기의 확산을 가능케 하기 위해 제공되고, 벽 공동 내에 수분이 갇히는 위험을 방지하고자 하는 관점에서 기재 상에 도포되도록 의도됨에 따라 공동 벽 시스템은 지역 기후에 맞추기 위하여 구조적인 면에서, 즉, 공동 벽 시스템에서 절연 및 공기 및 물 차단제의 상대적인 위치에 따라 달라진다. 본원의 조성물은 주변 기후로 인해 높은 수준의 (수)증기 투과성이 유리한 환경에 특히 적합하다.
실리콘은 건물에 대한 자외선 노출을 포함하여 뛰어난 전체 내구성을 갖는다는 것이 알려져 있다. 공기 차단제는 설치 후 및 외부 건물 정면이 설치되기 전의 기간 동안 소정량의 자외선을 견디는 것을 필요로 한다. 일부 공기 차단제는 제조업자가 공기 차단제를 건물 정면으로 덮는 것을 권장하기 전에 제한된 노출 시간을 갖는다. 본원의 조성물은 실리콘-기반 재료이므로, 자외선 내구성은 공기 차단제가 대기에 무한으로 또는 적어도 장기간 동안 노출되는 것을 가능케하여, 건설 동안 또는 현장에서의 지연의 경우에서도 더욱 큰 유연성을 가능케 할 수 있다.
대다수의 상업적으로 입수가능한 코팅은 경화되어 최소 40 mil(1.016 mm)의 두께이며 종종 더욱 두꺼운 코팅도 요구되는 한편, 본 조성물은 10 mil(0.254 mm) 내지 30 mil(0.762 mm)의 두께로 기재 상에 코팅될 수 있고 여전히 하기 실시예에 나타나는 바와 같이 모든 필요한 시험들을 충족시키면서 특히 매우 두꺼운 코팅의 공기 및 물 차단제가 확산을 방해할 수 있는 것으로 인식됨에 따라 현저히 더 두꺼운 코팅(예컨대, 50 mil(1.27 mm) 초과)을 요구하는 많은 상업적 대체품이 마주치게 되는 문제들을 회피할 수 있다. 본 조성물은 도포 전에 사전-경화된 폴리실록산 네트워크를 함유하고 이러한 코팅은 추가적으로 경화될 필요성을 갖기 보다는 기재 상에 도포되어 단지 건조되기만 하면 됨에 유의해야 한다. 전술된 조성물은 심지어는 상기 기재가 불균일한 표면을 갖고/갖거나 다공성인 경우에도 기재의 전체 표면에 걸쳐 균일하게 분포되는 코팅을 제공하는데 적합하다.
본원의 코팅 조성물은 기재 상에 도포 시, 기재에 공기 및 물 침투, 계절적 열 팽창 및/또는 수축에 의해 부여되는 정상적 운동, 자외선 광 및 날씨로부터의 장기 보호를 제공한다. 이는 심지어는 일광, 비 눈 또는 온도 극단에 노출 시에도 물 보호 특성을 유지한다. 실제로, 15 mil(0.381 mm) 코팅 두께를 갖는 샘플을 사용하여 저온 유연성에 대하여 ASTM 1970-09, 섹션 8.6에 따라 시험하는 경우 조성물은 시험을 통과하여, 조성물이 일단 도포되면 저온에서 유연성을 유지함을 입증하였다.
본원에 기술된 바와 같이 또한 바람직하게는 증기 투과성인 공기 및 물 차단제 코팅은 적합한 내부 건물 건축 표면 상에 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물을 도포함으로써 형성될 수 있다. 액체-도포된 물 및 공기, 차단제 조성물은 임의의 적합한 방법으로 예컨대 롤링, 페인팅, 분무 또는 흙손질로 기판 상에 도포될 수 있으며 생성된 코팅은 구조 벽의 일부가 되고(전형적으로 건물 내부로부터 적용된 후) 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물은 건물 외피 상, 내 또는 그 주변에서 모놀리식 막으로서 건조 또는 경화된다.
역사적으로 이러한 유형의 조성물은 이를 통한 물 침투를 피하기 위해 파스너 구멍을 필요로 하지 않는 벽 시스템과 함께 일반적으로 사용되지만, 이는 예기치 않게 재밀봉되는 것으로 밝혀졌기 때문에 전술한 바와 같은 조성물에 대해서는 불필요하다. 따라서, 전술된 조성물은 또한 설치 동안 기재가 잘못 중첩되거나 찢어질 가능성이 있는 상황에서 사용될 수 있다.
다른 생성물에 비해 하나의 특정 이점은 본원에 기술된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 기재 상에 도포 시 UV 안정성으로 인한 외장 피복재의 적용 전에 연장된 또는 심지어는 무기한의 기간 동안 노출될 수 있다는 것이다.
본 개시내용의 일 실시형태에서 벽 조립체가 제공된다. 본원에 기술된 벽 조립체는 건축 피복 기재, 금속 기재 예컨대 도장되거나 도장되지 않은 알루미늄 기재, 아연도금된 금속 기재, 목재 프레임 기재 등에 엘라스토머 재료를 결합하기 위한 접착제로서 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 사용을 포함할 수 있다. 다른 적합한 기재는 예컨대 콘크리트, 배향된 스트랜드 보드(OSB), 외부 피복, 사전성형된 패널, 합판 및 목재 또는 강철 스터드 벽을 포함한다.
실시예
본 개시내용은 이제 하기 실시예를 통하여 상세하게 설명될 것이며, 여기서 모든 점도 측정은 2 rpm에서 Brookfield DV-III Ultra, Spindle 04를 사용하여 실온(약 21℃)에서 측정되었다.
조성물의 제조
가교결합된 폴리실록산 분산액을, 약 2 중량부의
Figure pct00006
(상기 식에서 각각의 R4기는 메틸기임)를, Turrello 믹서 내에서 ASTM D4287 - 00(2010)에 따라 2 rpm에서 Spindle 3을 가진 기록 Brookfield 점도계를 사용하여 21℃에서 50,000 mPa.s에서 점도를 갖는 100 중량부의 히드록실 디메틸 실릴 종결된 폴리디메틸실록산에 도입하여 제조하였다. 이어서 물과 계면활성제(TERGITOL™ TMN-10)의 1:1 용액 4부를 첨가하고 생성된 혼합물을 높은 고형분 에멀젼 겔이 형성될 때까지 혼합하였다. 이어서 생성된 사전-형성된 가교결합된 폴리실록산 분산액(종종 실리콘 라텍스 에멀젼으로도 지칭됨)은 조성물의 다른 성분과 혼합하기에 적합하였다.
실시예 및 반대 실시예에서 사용된 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 기본 성분은 정해진 양으로 제공하였으며, 달리 지시되지 않는 한, 유일한 변수는 HASE 및 조성물의 총 중량%가 항상 100%가 되도록 존재하는, HASE의 양에 따라 달라지는 물의 중량%이다.
하기 실시예 및 반대 실시예에 사용된 모든 조성물은 하기 성분을 함유한다:
42.6 중량%의 사전 제조된, 사전형성된 가교결합된 폴리실록산 분산액(실리콘 라텍스 에멀젼)
HASE(상업용 제품이며, 중량%가 표 1에 표시됨)
하기와 조합된 1.01 중량%의 비 HASE 레올로지 개질제(0.77 중량% ACRYSOL™ ASE-75 및 HEC 0.24 중량% NATROSOLTM 250 HBR)
24.1 중량%의 콜로이드 실리카,
12.7 중량%의 초미세 칼슘 카보네이트
2.5 중량%의 Dupont Ti-PURE® R-706 티타늄 디옥시드 안료
0.8 중량%의 비-이온성 계면활성제, Dow TERGITOLTM TMN-10
1.0 중량%의 소포제,
0.8 중량%의 프로필렌 글리콜
1.5 중량%의 Chromaflo Lamp Black 808-9907 수성 카본 블랙 농축액, 나머지는 물로 100 중량%가 구성됨.
조성물을 하기 공정을 사용하여 제조하였다:
가교결합된 폴리실록산 분산액, 물, 비이온성 계면활성제, 및 소포제를 800 rpm에서 10분 동안 함께 혼합하고 이어서 분산형 임펠러가 있는 Caframo™ 오버헤드 믹서를 사용하여 1200 rpm에서 5분 동안 혼합하였다. 이어서 1200 rpm에서 혼합하면서 HEC를 2분에 걸쳐 천천히 첨가한 다음 생성된 혼합물을 1600 rpm에서 5분 동안 추가로 혼합하였다. 이어서 콜로이드 실리카를 첨가하고 1600 rpm에서 추가 5분 동안 혼합을 계속하였다. 이어서 칼슘 카보네이트 및 티타늄 디옥시드를 도입하고 생성된 혼합물을 1600 rpm에서 15분 동안 추가로 혼합한 후 HASE 및 ACRYSOL™ ASE-75의 사전혼합물을 1200 rpm에서 혼합하면서 5분에 걸쳐 천천히 첨가하고, 이어서 프로필렌 글리콜을 첨가한 후 1200 rpm에서 추가 5분에 걸쳐 혼합하였고, 이어서, 존재하는 경우 수성 램프 블랙 농축물(Lamp Black Concentrate)을 첨가한 후 1200 rpm에서 추가 5분 동안 혼합하고 최종적으로 생성된 혼합물을 2000 rpm에서 FlackTek SpeedMixer™을 사용하여 2분 동안 진공 하에서 탈기한 다음 사용 전에 여과하였다.
실시예 및 비교예 둘 모두에서 제조된 각각의 조성물의 샘플의 다양한 물리적 특성을 측정하였다.
수증기 투과율은 각 표면의 특정 온도 및 습도 조건에서 특정 평행 표면에 수직인 몸체의 단위 면적을 통한 단위 시간의 일정한 수증기 흐름이며, 표준 시험 방법인 ASTM E96/E96M-10에 따라 시험하였다.
못 밀봉성(Nail sealability)은 ASTM D1970 - 09의 섹션 8.9에 기술된 자가 밀봉성(헤드 오브 워터) 시험을 사용하여 측정하였다. 역청질(bituminous) 지붕 시스템의 못 밀봉성 요건을 평가하지만 일반적으로 공기 차단제 재료에 사용되는 표준이다. 엘라스토머 재료는 본질적으로 자가-밀봉 특성이 없기 때문에 이는 중요한 시험이다. 제조된 모든 실시예 및 반대 실시예가 하기 표 1에 도시된 허용치를 충족하거나 초과하였다.
Figure pct00007
역사적으로, 가교결합된 폴리실록산 분산액은 이전에 논의된 저장 수명 문제가 있었다. 샘플은 점도가 실온(약 21℃)에서 100,000 mPa.s를 초과하면 저장 수명을 초과하는 것으로 간주된다. 상기 제조된 각 실시예 및 비교예의 샘플의 저장 수명을 결정하기 위해 조성물을 하기의 자체 가속 저장 수명 노화 시험에 적용하였다:
1. 상기 절차에 따라 제조된 샘플을 밀봉된 용기에 첨가하고, 50℃의 오븐에 둔다.
2. 7일 마다 오븐에서 샘플을 제거하고, 실온(21℃)으로 냉각하고, 점도를 측정한다.
3. 용기 뚜껑을 재밀봉하고 추가 노화를 위해 오븐으로 되돌린다.
4. 샘플이 실온에서 100,000 mPa.s 초과에 도달할 때까지 단계 2 및 3을 반복한다
5. 샘플이 실온에서 100,000 mPa.s 이하인 매주 점도 값을 기록한다.
6. 6주 이상의 A 값은 보수적인 Q10 계수 2.1을 사용하여 아레니우스 거동(Arrhenius behavior)에 따라 12개월 이상의 저장 수명을 정의하는 것으로 결정하였다.
가속 저장 수명 노화 시험 동안 취해진 점도 측정은 2 rpm 및 실온(21℃)에서 Brookfield® DV-III Ultra, Spindle 04를 사용하여 수행되었다.
1. 샘플을 실온으로 냉각시킨다(승온인 경우). 뚜껑을 제거한다.
2. 측정하기 전에 압설기로 샘플을 손으로 혼합한다.
3. 스핀들이 용기 바닥에 도달할 때까지 내린 다음, ¼ 인치(0.635 cm) 올린다.
4. 기기를 시작하고 정상 상태 측정이 수득될 때까지 대기한다.
각 실시예에 대한 HASE 유형 및 HASE 농도 및 실온에서 100,000 mPa.s의 점도에 도달하는 시간을 표 2에 기술하였다.
Figure pct00008
일련의 비교예를 제조하였다. 상기 실시예에 대한 조성물에서의 유일한 차이점은 HASE 함량이, 100 중량%로 채우기 위한 물의 양뿐만 아니라 위의 설명에 표시된 범위(상기)를 벗어났다는 것이다.
각 비교예 샘플에 대해 HASE 유형 및 HASE 농도 및 실온에서 100,000 mPa.s의 점도에 도달하는 시간을 표 3에 기술하였다.
Figure pct00009
비교예 7:
C.E. 7은 카본 블랙이 없지만 HASE 수준이 0.36 중량% 초과인 샘플의 연장된 저장 수명을 입증한다. 비교예 8에 대한 HASE 유형 및 HASE 농도 및 실온에서 100,000 mPa.s의 점도에 도달하는 시간을 표 4에 기술하였다.
Figure pct00010
표 2의 모든 실시예는 연장된 저장 수명을 갖는 반면, 표 3 및 표 4의 모든 반대 실시예는 그렇지 않다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (25)

  1. 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물로서:
    (i) (a) 21℃에서 5000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 혼합물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물, 및 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 가교결합된 폴리실록산 분산액;
    (ii) 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 및 하나 이상의 다른 레올로지 개질제를 포함하거나 이로 이루어진, 조성물의 0.25 내지 5 중량%의 양의 레올로지 개질제의 조합물;
    및 하기 성분 중 적어도 하나:
    (iii) 콜로이드 실리카, 흄드 실리카, 침강된 실리카, 규조토, 분쇄 석영, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 히드록시아파타이트, 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트 및 소석회 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 충전제; 및/또는
    (iv) 하나 이상의 안정화제를 포함하는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레올로지 개질제의 조합물(ii)이 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼 및 조성물의 0.5 내지 3 중량%의 양의 다른 레올로지 개질제를 포함하는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 레올로지 개질제의 조합물(ii)이 하나 이상의 알칼리 팽윤성 에멀젼, 하나 이상의 소수성으로 개질된 에톡실화된 우레탄, 히드록시에틸 셀룰로스 및/또는 스티렌-무수말레산 터폴리머(styrene-maleic anhydride terpolymer)와 함께 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼을 포함하는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 레올로지 개질제의 조합물(ii)이
    하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼과 하나 이상의 알칼리 팽윤성 에멀젼 및/또는 하나 이상의 히드록시에틸 셀룰로스의 혼합물로 이루어진, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 하나 이상의 하기 첨가제: 회합성 증점제가 아닌 레올로지 개질제; 용매; 안료/착색제, 소포제; 보존제, 완충제, 난연제, 유착제(coalescents), 소독제, 부식 억제제, 항산화제, 소포제 및 살생물제 유동제; 레벨링제; 부동재(antifreeze material), 및/또는 중화제를 추가로 포함하는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 안료/착색제의 수성 분산액을 추가로 포함하는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 9개월 이상의 저장 수명을 갖는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물.
  8. 내부 측면 및 외부 측면을 갖는 벽 어셈블리로서, 상기 내부 측면 및 상기 외부 측면 중 하나 또는 둘 모두가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따르는, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 건조된 코팅으로 코팅되는, 벽 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 20 mil(0.508 mm) 내지 60 mil(1.524 mm)의 습윤 두께로 기재에 도포되고 도포 후 10 mil(0.254 mm) 내지 30 mil(0.762 mm)의 건조 두께로 건조되는, 벽 어셈블리.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 가교결합된 폴리실록산 분산 조성물이 기재 상에서 일단 건조되면, 10 mil(0.254 mm)과 15 mil(0.381 mm) 둘 모두의 두께에서 75 Pa의 차압에서 0.006 미만의 공기 투과성(L/(s·m2))을 갖는, 건물 재료의 공기 투과성 표준 시험 방법인 ASTM E2178-11의 요건을 만족하는, 벽 어셈블리.
  11. 제8항, 제9항 또는 제10항에 있어서, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 기재 상에서 일단 건조되면, 10 mil(0.254 mm)과 15 mil(0.381 mm) 두께 둘 모두에 대해 7 US Perm(572.135 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과인, 재료의 수증기 투과율 표준 시험 방법 ASTM E96/E96M-10에 따른 수증기 투과 건조 컵 데시칸트 방법(Water Vapour Transmission Dry Cup Desiccant Method)을 만족하고, 10 mil(0.254 mm) 두께의 코팅에 대해 30 US Perm(1716.41 ng.s-1m-2 Pa-1)이고, 15 mil(0.381 mm) 두께의 코팅에 대해 24 US Perm(1373.12 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과인, 재료의 수증기 투과율 표준 시험 방법 ASTM E96/E96M-10에 따른 수증기 투과율 습윤 컵 물 방법(Water Vapour Transmission Wet Cup Water Method)을 만족하는, 벽 어셈블리.
  12. 제8항, 제9항, 제10항 또는 제11항에 있어서, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 기재 상에서 일단 건조되면, ASTM D1970 - 09의 섹션 8.9에 기술된 자가 밀봉성(헤드 오브 워터) 시험을 통과하는, 벽 어셈블리.
  13. 제8항, 제9항, 제10항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 건축 피복 기재, 금속 기재 예컨대 도장되거나 도장되지 않은 알루미늄 기재, 아연도금된 금속 기재, 목재 프레임 기재, 콘크리트 석조, 폼 플라스틱 절연 시팅, 외부 절연, 사전-형성된 콘크리트, 현장 타설 콘크리트 목재 프레이밍, 배향성 스트랜드 보드(OSB: oriented strand board), 외부 피복, 사전형성된 패널, 합판 및 목재 또는 스틸 스터드 벽, 지붕 막을 위한 지붕 펠팅, 및 비-투과성 벽 조립체로부터 선택된 기재 상에 코팅되는, 벽 어셈블리.
  14. 제8항, 제9항, 제10항, 제11항, 제12항 또는 제13항에 있어서, 건조된 코팅이 증기 투과성인, 벽 어셈블리.
  15. 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 저장 안정성을 (ii) 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼을 포함하거나 이로 이루어진, 조성물의 0.25 내지 5 중량%의 양의 레올로지 개질제와 하나 이상의 다른 레올로지 개질제의 조합물을 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물에 도입하는 것에 의해 증가시키는 방법으로서; 다르게는 당해 조성물이 (i) (a) 21℃에서 5000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 혼합물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물, 및 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 가교결합된 폴리실록산 분산액;
    및 하기 성분 중 적어도 하나:
    (iii) 콜로이드 실리카, 흄드 실리카, 침강된 실리카, 규조토, 분쇄 석영, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 히드록시아파타이트, 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트 및 소석회 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 충전제; 및/또는
    (iv) 하나 이상의 안정화제를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 조성물의 저장-안정성이 9개월 이상인, 방법.
  17. 제115항 또는 제16항에 있어서, 상기 조성물이 안료/착색제의 수성 분산액을 추가로 포함하는, 방법.
  18. 내부 측면 및 외부 측면을 갖는 벽 어셈블리를 처리하는 방법으로서, 상기 내부 측면 및/또는 상기 외부 측면 중 하나 또는 둘 모두를 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물로 분무, 브러싱, 또는 롤링에 의해 처리하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 가교결합된 폴리실록산 분산액이 기재 상에 도포된 후, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물로부터 물을 증발시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 20 mil(0.508 mm) 내지 60 mil(1.524 mm)의 습윤 두께로 기재 상에 도포되고 도포 후에 10 mil(0.254 mm) 내지 30 mil(0.762 mm))의 건조 두께로 건조되는, 방법.
  21. 제18항, 제19항 또는 제20항에 있어서, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 기재 상에서 일단 건조되면, 10 mil(0.254 mm)과 15 mil(0.381 mm) 둘 모두의 두께에서 75 Pa의 차압에서 0.006 미만의 공기 투과성(L/(s·m2))을 갖는, 건물 재료의 공기 투과성 표준 시험 방법인, ASTM E2178-11의 요건을 만족하는, 방법.
  22. 제18항, 제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 기재 상에서 일단 건조되면, 10 mil(0.254 mm)과 15 mil(0.381 mm) 두께 둘 모두에 대해 7 US Perm 초과인, 재료의 수증기 투과율 표준 시험 방법 ASTM E96/E96M-10에 따라 수증기 투과 건조 컵 데시칸트 방법(Water Vapour Transmission Dry Cup Desiccant Method)을 만족하고, 10 mil(0.254 mm) 두께의 코팅에 대해 30 US Perm(1716.41 ng.s-1m-2 Pa-1)이고, 15 mil(0.381 mm) 두께의 코팅에 대해 24 US Perm(1373.12 ng.s-1m-2 Pa-1) 초과인, 재료의 수증기 투과율 표준 시험 방법인 ASTM E96/E96M-10에 따른 수증기 투과율 습윤 컵 물 방법(Water Vapour Transmission Wet Cup Water Method)을 만족하는, 방법.
  23. 제18항, 제19항, 제20항, 제21항 또는 제22항에 있어서, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 기재 상에서 일단 건조되면 ASTM D1970 - 09의 섹션 8.9에 기술된 자가 밀봉성(헤드 오브 워터) 시험을 통과하는, 방법.
  24. 제18항, 제19항, 제20항, 제21항, 제22항 또는 제23항에 있어서, 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물이 건축 피복 기재, 금속 기재 예컨대 도장되거나 도장되지 않은 알루미늄 기재, 아연도금된 금속 기재, 목재 프레임 기재, 석조 기재, 석고 보드, 목재, 또는 합판 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 기재 상에 도포되는, 방법.
  25. 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물의 저장 안정성을 증가시키기 위한, 조성물의 0.05 내지 0.36 중량%의 양의 하나 이상의 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼과 하나 이상의 다른 레올로지 개질제를 포함하거나 이로 이루어진, 조성물의 0.25 내지 5 중량%의 양의 레올로지 개질제의 조합물의 액체가 적용된, 공기 및 물 차단제 코팅 조성물에의 용도로서; 다르게는 당해 조성물이 하기를 포함하는, 용도:
    (ii) (a) 21℃에서 5000 내지 500,000 mPa.s의 점도를 갖는, 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 실록산 중합체, 또는 분자 당 적어도 2개의 -OH기를 갖는 중합체 혼합물, 및 (b) (a)와 반응성인 적어도 하나의 자가-촉매 가교제의 반응 생성물, 및 추가로 (c) 계면활성제 및 (d) 물을 포함하는 가교결합된 폴리실록산 분산액; 및 하기 성분 중 적어도 하나:
    (iii) 콜로이드 실리카, 흄드 실리카, 침강된 실리카, 규조토, 분쇄 석영, 카올린, 소성 카올린, 규회석, 히드록시아파타이트, 칼슘 카보네이트, 히드레이티드 알루미나, 마그네슘 히드록시드, 카본 블랙, 티타늄 디옥시드, 알루미늄 산화물, 질석, 아연 산화물, 운모, 활석, 산화철, 바륨 설페이트 및 소석회 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 충전제; 및/또는
    (iv) 하나 이상의 안정화제.
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