KR20240036706A

KR20240036706A - 기능성 폴리에스터 및 이의 생산 방법

Info

Publication number: KR20240036706A
Application number: KR1020247007331A
Authority: KR
Inventors: 마이클 지 올라; 에드워드 알 쥬니어 밀레로; 스코트 제이 모라베크; 매튜 윌리엄 스키너; 테오도르 프랭크 노비츠키; 윌리엄 에이치 쥬니어 레취; 다니엘 마틴 코너
Original assignee: 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2024-03-20
Also published as: MX2021004662A; CA3116978A1; CN113166388A; KR20210077721A; WO2020084409A1; US20220002483A1; EP3870627A1

Abstract

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터의 생산 방법이 기재된다. 상기 방법은 (i) 수 평균 분자량(Mn)이 6,000Da 이상인 Mn이 높은 폴리에스터; 및 (ii) 작용기 X와 동일하거나 작용기 X와 상이할 수 있지만 기능성 폴리에스터에서 작용기 X를 형성하는 작용을 할 수 있는 작용기 Y를 포함하는 기능성 화합물을 포함하는 조성물을 용융 배합 단계를 포함한다. 조성물은 Mn이 높은 폴리에스터 및 기능성 화합물이 반응하여 기능성 폴리에스터를 생산하도록 용융 배합된다. Mn이 높은 폴리에스터는 기능성 화합물의 Mn보다 더 높은 Mn을 갖는다. 본 발명은 상기 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터; 기능성 폴리에스터를 함유하는 수성, 용제형 및 분말 코팅 조성물; 및 상기 코팅 조성물로 코팅된 물품으로 확장된다.

Description

기능성 폴리에스터 및 이의 생산 방법{FUNCTIONAL POLYESTER AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 코팅 조성물에서 사용하기 위한 기능성 폴리에스터 및 이의 생산 방법에 관한 것이다. 본 발명은 기능성 폴리에스터를 함유하는 수성, 용제형(solventborne) 및 분말 코팅 조성물; 및 코팅 조성물로 코팅된 물품까지 확장된다.

코팅은 매우 다양한 상이한 적용분야에서 사용된다. 예를 들어, 식품 및/또는 음료 용기를 코팅하기 위해 다수의 상이한 코팅이 사용되었다. 코팅 시스템은 전형적으로 고속 도포가 가능하며, 기재(substrate)에 대해 허용 가능한 접착을 갖고, 식품 접촉용으로 안전하며, 이들의 최종 용도에 적합한 특성을 갖는 것과 같은 특정 특성을 가진다. 전형적으로, 코팅은 이들의 최종 용도에 따라 이들 유리한 특성 중 한 가지를 갖거나, 두 가지를 가질 가능성도 있다.

코팅 조성물의 결합제를 형성하는 폴리에스터와 같은 중합체의 특성은 코팅 조성물의 목적하는 특성을 달성하는 데 중요하다. 예를 들어, 중합체는 목적하는 담체 내로 적절하게 분산될 수 있는 것이 바람직하다. 또한 중합체가 기능성을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 특징에 추가로, 또한 중합체는 필수 기계적 특성을 유지하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 배취(batch) 공정에서 단량체 출발 물질로부터 적합한 폴리에스터 결합제를 생산하는 것은 통상적이다.

본 발명에 따르면, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터의 생산 방법이 제공되며,

i. 수 평균 분자량(Mn)이 6,000Da 이상인 Mn이 높은 폴리에스터; 및

ii. 작용기 X와 동일하거나 작용기 X와 상이할 수 있지만, 기능성 폴리에스터에서 작용기 X를 형성하는 작용을 할 수 있는 작용기 Y를 포함하는 기능성 화합물

을 포함하는 조성물을 용융 배합(melt blending)하는 단계를 포함하되,

Mn이 높은 폴리에스터 및 기능성 화합물이 반응하여 기능성 폴리에스터를 생산하도록 조성물이 용융 배합되고,

Mn이 높은 폴리에스터는 기능성 화합물의 Mn보다 더 높은 Mn을 가진다.

또한 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터가 제공되며, 이는

* i. 수 평균 분자량(Mn)이 6,000Da 이상인 Mn이 높은 폴리에스터; 및

을 포함하는 조성물을 용융 배합하는 단계에 의해 얻을 수 있되,

또한 아크릴 폴리에스터의 제조 방법이 제공되며,

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시켜 아크릴 폴리에스터를 형성하는 단계를 포함하되, 기능성 폴리에스터는

을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 얻을 수 있고,

또한 아크릴 폴리에스터가 제공되며, 이는

a. i. 수 평균 분자량(Mn)이 6,000Da 이상인 Mn이 높은 폴리에스터; 및

을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터를 생산하는 단계로서,

Mn이 높은 폴리에스터는 기능성 화합물의 Mn보다 더 높은 Mn을 갖는, 상기 기능성 폴리에스터를 생산하는 단계,

b. 단계 (a)에서 생산된 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시키는 단계에 의해 얻을 수 있다.

*또한 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 수성 분산물의 생산 방법이 제공되며:

수 중에 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 또는 아크릴 폴리에스터를 분산시키는 단계를 포함하되,

아크릴 폴리에스터는 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시킴으로써 얻을 수 있고,

분산물의 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 또는 아크릴 폴리에스터는,

을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 얻을 수 있으며,

또한 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 수성 분산물이 제공되되, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및 아크릴 폴리에스터는:

b. 선택적으로 단계 (a)에서 생산된 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시켜 아크릴 폴리에스터를 형성하는 단계에 의해 얻을 수 있다.

또한 작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 용매 용액의 생산 방법이 제공되며:

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 용매와 접촉시키는 단계를 포함하되,

용액의 또는 아크릴 폴리에스터의 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는,

을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 얻을 수 있고,

또한 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 용매 용액이 제공되되, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및 아크릴 폴리에스터는:

또한 작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 분말 조성물의 생산 방법이 제공되며:

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터로부터 임의의 용매를 제거하는 단계를 포함하되,

분말 조성물의 또는 아크릴 폴리에스터의 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는,

*ii. 작용기 X와 동일하거나 작용기 X와 상이할 수 있지만, 기능성 폴리에스터에서 작용기 X를 형성하는 작용을 할 수 있는 작용기 Y를 포함하는 기능성 화합물

을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 얻을 수 있고,

또한 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 분말 조성물이 제공되되, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및 아크릴 폴리에스터는:

또한 코팅 조성물의 생산 방법이 제공되며, 이는

분산물, 용액 또는 분말 조성물에 가교 물질을 도입하는 단계를 포함하되,

분산물, 용액 또는 분말 조성물은 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하고,

분산물, 용액 또는 분말의 아크릴 폴리에스터는 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시킴으로써 얻을 수 있으며,

분산물, 용액, 분말 조성물의 또는 아크릴 폴리에스터의 기능성 폴리에스터는,

을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 얻을 수 있고,

또한 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 갖는 가교 물질을 포함하는 수성, 용제형 또는 분말 코팅 조성물이 제공되되, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및 아크릴 폴리에스터는:

ii. 작용기 X와 동일하거나 작용기 X와 상이할 수 있지만, 기능성 폴리에스터에서 작용기 X를 형성하는 작용을 할 수 있는 작용기 Y를 포함하는 기능성 화합물을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터를 생산하는 단계로서,

또한 기재의 적어도 일부의 코팅 방법이 제공되되, 상기 방법은:

a. 수성, 용제형 또는 분말 코팅 조성물을 기재와 접촉시키는 단계;

b. 기재 상에서 코팅 조성물을 경화시켜 코팅을 형성하는 단계를 포함하되,

코팅 조성물은 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 갖는 가교 물질을 포함하되, 아크릴 폴리에스터는 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시킴으로써 얻을 수 있고,

코팅 조성물의 또는 아크릴 폴리에스터의 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는

을 포함하는 조성물을 용융 배합함으로써 얻을 수 있되,

또한 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 갖는 가교 물질을 포함하는 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기재가 제공되되, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및 아크릴 폴리에스터는:

Mn이 높은 폴리에스터는 유기 용매 불용성 폴리에스터일 수 있다. Mn이 높은 폴리에스터는 표준 주위 온도 및 압력(25℃ 및 1atm)에서 10㎖의 선택된 용매 또는 용매 혼합물, 예컨대, 테트라하이드로퓨란 중 용해도가 0.1g 미만일 수 있다. Mn이 높은 폴리에스터는 제품으로 아직 제조되지 않은 버진(virgin) 폴리에스터, 즉, 보통 펠릿 형태인 새로 제작된 플라스틱, 또는 재활용 폴리에스터, 즉, 제품, 예를 들어, 음료병으로 이미 제조된 플라스틱일 수 있다.

Mn이 높은 폴리에스터는 Mn이 6,000Da 이상이고, 기능성 화합물의 Mn보다 더 큰 Mn을 가진다. 본 명세서에서 사용될 때, Mn이 높은 폴리에스터에 관해 "높은"이라는 용어는 단지 Mn이 높은 폴리에스터의 Mn이 6,000Da 이상이고, 기능성 화합물의 Mn보다 더 높으며, 이와 관련하여 "높은"이라는 용어의 사용은 조성물의 성분 (i)의 상기 폴리에스터에 대한 다른 제한을 나타내지는 않는다는 것을 의미한다.

Mn이 높은 폴리에스터는 Mn이 8,000Da 이상, 예컨대, 10,000 이상, 또는 12,000Da 이상 또는 15,000Da 이상일 수 있다.

Mn이 높은 폴리에스터는 Mn이 500,000Da 이하, 예컨대, 200,000 이하, 또는 100,000Da 이하일 수 있다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, Mn 및 Mw는 Waters 2414 시차 굴절계(RI 검출기)를 갖는 Waters 2695 분리 모듈을 이용하여 수행된 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정되었다. 테트라하이드로퓨란(THF)을 1㎖ min-1의 유속으로 용리액으로서 사용하였고, 2개의 PLgel Mixed-C(300×7.5㎜) 칼럼을 분리를 위해 실온에서 사용하였다. 중합체 샘플은 800 내지 900,000Da의 선형 폴리스타이렌 표준에 대해 측정되었다.

Mn이 높은 폴리에스터는 1개 이하, 예컨대, 0.5개 이하의 사슬당 다수의 작용기 X를 포함할 수 있다. Mn이 높은 폴리에스터는 1개 이하, 예컨대, 0.5개 이하의 사슬당 에틸렌 불포화를 포함할 수 있다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, 사슬당 불포화는 GPC 측정 수 평균 분자량 및 불포화 등가 중량(equivalent weight)으로부터 결정되었다. 불포화 등가 중량은 0.1N 수성 티오황산나트륨 용액을 이용하는 역적정에 의해 결정되었다. 고체 수지 샘플(0.1g)은 정확하게 삼각 플라스크에 칭량하고, 적절하다면 약한 가열 및 교반을 이용하여, 40㎖의 Wijs 용액(아세트산 중 0.2N 일염화아이오딘)과 함께 40㎖의 테트라하이드로퓨란 중에 용해시켰다. 혼합물은 25℃±5℃의 온도에서 1시간 동안 암실에 저장하였다. 20㎖의 30중량%/v 수성 아이오딘화칼륨 용액은 혼합물에 첨가한 후, 50㎖의 50/50 v:v 테트라하이드로퓨란/탈이온수 용액 및 20㎖의 20/30 v:v 프로필렌 글리콜/테트라하이드로퓨란이 첨가하였다. 이어서, 용액은 백금 전극을 이용하여 0.1N 수성 티오황산나트륨 용액과의 전위차에 의해(potentiometrically) 적정하였다. 40㎖의 테트라하이드로퓨란을 정확하게 칭량하고, 본 명세서에 보고된 Wijs 용액 및 0.1N 수성 티오황산나트륨을 이용하는 역적정과 동일한 절차에 따라 용매 블랭크가 제조하였다. 얻어진 에틸렌 불포화 등가 중량은 당량당 그램으로 보고하고, 다음의 식을 이용하여 계산한다:

에틸렌 불포화 등가 중량 = (샘플 중량(g)×2000)/((샘플 적정 용적(㎖) - 용매 블랭크 적정 용적(㎖))×티오황산나트륨 용액의 노르말 농도(당량/ℓ))

사슬당 에틸렌 불포화는 다음의 식을 이용하여 계산한다:

사슬당 에틸렌 불포화 = 수 평균 분자량(Da)/에틸렌 불포화 등가 중량(g/당량)

Mn이 높은 폴리에스터는 총 수산기가(hydroxyl value: OHV)가 15㎎ KOH/g 이하, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이하, 또는 5㎎ KOH/g 이하일 수 있다.

총 OHV는 고체 상에서 적합하게 표현된다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, 수산기가는 1g의 물질 중의 하이드록실기에 대한 KOH 당량의 ㎎ 수이다. 고체 폴리에스터 샘플(0.13g)을 삼각 플라스크에 정확하게 칭량하고, 적절하다면 약한 가열 및 교반을 이용하여, 20㎖의 테트라하이드로퓨란 중에 용해시켰다. 이어서, 10㎖의 테트라하이드로퓨란(촉매 용액) 중 0.1M 4-(다이메틸아미노)피리딘 및 5㎖의 테트라하이드로퓨란 중 아세트산 무수물의 9vol% 용액(즉, 910㎖ 테트라하이드로퓨란 중 90㎖의 아세트산 무수물; 아세틸화 용액)을 혼합물에 첨가하였다. 5분 후에, 10㎖의 테트라하이드로퓨란의 80 vol% 용액(즉, 4 용적부의 테트라하이드로퓨란 대 1 용적부의 증류수; 가수분해 용액)을 첨가하였다. 15분 후에, 10㎖ 테트라하이드로퓨란을 첨가하고, 용액을 0.5M 수산화칼륨 에탄올(KOH)로 적정하였다. 고체 폴리에스터 샘플을 생략한 블랭크 샘플을 또한 실행하였다. 얻어진 수산기가는 ㎎ KOH/g의 단위로 표현되며, 다음의 식으로 이용하여 계산한다:

여기서, V₁은 폴리에스터 샘플의 KOH 용액(㎖)의 역가이고, V₂는 블랭크 샘플의 KOH 용액(㎖)의 역가이다.

본 명세서에 보고된 총 수산기가에 대한 모든 값을 이 방법으로 측정하였다.

Mn이 높은 폴리에스터는 산가(acid value: AV)가 15㎎ KOH/g 이하, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이하, 5㎎ KOH/g 이하 또는 2㎎ KOH/g 이하일 수 있다.

AV는 고체 상에서 적합하게 표현된다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, AV는 0.1M 수산화칼륨 메탄올(KOH) 용액을 이용하는 적정에 의해 결정되었다. 고체 폴리에스터 샘플(0.1g)을 삼각 플라스크에 정확하게 칭량하고, 적절하다면 약한 가열 및 교반을 이용하여, 페놀프탈레인 지시약을 함유하는 25㎖의 다이메틸 폼아마이드 중에 용해시켰다. 이어서, 용액을 실온으로 냉각시키고, 0.1M 수산화칼륨 메탄올 용액을 이용하여 적정하였다. 얻어진 산가는 ㎎ KOH/g의 단위로 표현되며, 다음의 식으로 이용하여 계산한다:

본 명세서에 보고된 산가에 대한 모든 값을 이 방법으로 측정하였다.

Mn이 높은 폴리에스터는 티올 등가 중량이 1,000g/당량 이상, 예컨대, 10,000g/당량 이상 또는 100,000g/당량 이상일 수 있다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, 티올 등가 중량은 0.1N 질산은 용액을 이용하는 적정에 의해 결정되었다. 고체 수지 샘플(0.1g)을 삼각 플라스크에 정확하게 칭량하고, 적절하다면 약한 가열 및 교반을 이용하여, 30㎖의 피리딘 및 50㎖의 THF 중에 용해시켰다. 이어서, 용액을 실온으로 냉각시키고, 아이소프로판올 용액 중 0.1N 질산은과의 전위차에 의해 적정하였다. 얻어진 티올 등가 중량은 당량당 그램으로 보고되고, 다음의 식을 이용하여 계산된다:

티올 등가 중량 = (표본 중량(g)×1000)/(적정 용적(㎖)×질산은 용액의 노르말 농도(당량/ℓ))

Mn이 높은 폴리에스터는 아민 등가 중량이 1,000g/당량 이상, 예컨대, 10,000g/당량 이상 또는 100,000g/당량 이상일 수 있다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, 아민 등가 중량은 0.1N 과염소산 용액을 이용하는 적정에 의해 결정되었다. 고체 수지 샘플(0.1g)을 삼각 플라스크에 정확하게 칭량하고, 적절하다면 약한 가열 및 교반을 이용하여, 70㎖의 아세트산 중에 용해시켰다. 이어서, 용액을 실온으로 냉각시키고, 아세트산 중 0.1N 과염소산과의 전위차에 의해 적정하였다. 샘플 적정을 위해 사용한 동일한 용적의 아세트산(70㎖)을 별개의 삼각 플라스크에 정확하게 칭량함으로써 용매 블랭크를 제조하였다. 용매 블랭크 용액을 아세트산 중 0.1N 과염소산과의 전위차에 의해 적정하였다. 얻어진 아민 등가 중량은 당량당 그램으로 보고되고, 다음의 식을 이용하여 계산된다:

아민 등가 중량 = (표본 중량(g)×1000)/((샘플 적정 용적(㎖)-용매 블랭크 적정 용적(㎖))×과염소산 용액의 노르말 농도(당량/ℓ))

Mn이 높은 폴리에스터는 Tg가 -70℃ 내지 200℃, 예컨대, 0℃ 내지 150℃, 또는 50℃ 내지 120℃일 수 있다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, Tg는 ASTM D6604-00(2013)("Standard Practice for Glass Transition Temperatures of Hydrocarbon Resins by Differential Scanning Calorimetry". 열류 시차 주사 열량측정법(DSC), 샘플팬: 알루미늄, 참조: 블랭크, 캘리브레이션: 인듐 및 수은, 샘플 중량: 10㎎, 가열 속도: 20℃/분)에 따라 측정하였다.

Mn이 높은 폴리에스터 폴리산 성분을 폴리올 성분과 중합함으로써 또는 고리 열림 중합, 예컨대, 락톤 성분 및/또는 에폭시 성분의 고리 열림 중합에 의해 얻을 수 있다.

폴리산 성분은 폴리산을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "폴리산" 등의 용어는 2개 이상의 카복실산기, 예컨대, 2개(이산), 3개(삼산) 또는 사산기를 갖는 화합물을 지칭하며, 폴리산(산기가 에스터화됨) 또는 무수물의 에스터를 포함한다. 폴리산은 유기 폴리산일 수 있다.

폴리산의 카복실산기는 알킬렌기; 알켄일렌기; 알킨일렌기; 또는 아릴렌기로부터 선택된 브리징기에 의해 연결될 수 있다.

Mn이 높은 폴리에스터는 임의의 적합한 폴리산으로부터 형성될 수 있다. 폴리산의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 말레산; 퓨말산; 이타콘산; 아디프산; 아젤라산; 석신산; 세박산; 글루타르산; 데칸 이산; 도데칸 이산; 프탈산; 아이소프탈산; 5-tert-뷰틸아이소프탈산; 테트라클로로프탈산; 테트라하이드로프탈산; 트라이멜리트산; 나프탈렌 다이카복실산; 나프탈렌 테트라카복실산; 테레프탈산; 헥사하이드로프탈산; 메틸헥사하이드로프탈산; 다이메틸 테레프탈레이트; 사이클로헥산 다이카복실산; 클로렌드산 무수물; 1,3-사이클로헥산 다이카복실산; 1,4-사이클로헥산 다이카복실산; 트라이사이클로데칸 폴리카복실산; 엔도메틸렌 테트라하이드로프탈산; 엔도에틸렌 헥사하이드로프탈산; 사이클로헥산테트라 카복실산; 사이클로부탄 테트라카복실산; 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체; 앞서 언급한 산 모두의 에스터 및 무수물 및 이들의 조합물.

폴리산 성분은 이산을 포함할 수 있다. 이산의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 프탈산; 아이소프탈산; 테레프탈산; 1,4 사이클로헥산 다이카복실산; 석신산; 아디프산; 아젤라산; 세박산; 퓨말산; 2,6-나프탈렌 다이카복실산; 오쏘프탈산; 프탈산 무수물; 테트라하이드로프탈산; 헥사하이드로프탈산; 말레산; 석신산; 이타콘산; 다이에스터 물질, 예컨대, 다이메틸 에스터 유도체, 예를 들어 다이메틸 아이소프탈레이트, 다이메틸 테레프탈레이트, 다이메틸 1,4-사이클로헥산 다이카복실레이트, 다이메틸 2,6-나프탈렌 다이카복실레이트, 다이메틸 퓨마레이트, 다이메틸 오쏘프탈레이트, 다이메틸석시네이트, 다이메틸 글루타레이트, 다이메틸 아디페이트; 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체; 앞서 언급한 산 모두의 에스터 및 무수물; 및 이들의 혼합물.

폴리산 성분은 테레프탈산(TPA), 다이메틸 테레프탈레이트, 아이소프탈산(IPA), 다이메틸 아이소프탈레이트, 1,4 사이클로헥산 다이카복실산, 헥사하이드로프탈산 무수물, 2,6-나프탈렌 다이카복실산, 프탈산 무수물, 말레산 무수물, 퓨마르산 무수물; 및/또는 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다.

폴리산 성분은 아이소프탈산, 다이메틸 테레프탈레이트, 헥사하이드로프탈산 무수물, 사이클로헥산 1,4-다이카복실산 및/또는 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다.

폴리올 성분은 폴리올을 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "폴리올" 등과 같은 용어는 2개 이상의 하이드록실기, 예컨대, 2개(다이올), 3개(트라이올) 또는 4개의 하이드록실기(테트롤)을 갖는 화합물을 지칭한다. 폴리올의 하이드록실기는 알킬렌기; 알켄일렌기; 알킨일렌기; 또는 아릴렌기로부터 선택된 브리징기에 의해 연결될 수 있다. 폴리올은 유기 폴리올일 수 있다.

Mn이 높은 폴리에스터는 임의의 적합한 폴리올로부터 형성될 수 있다. 폴리올의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 알킬렌 글리콜, 예컨대, 에틸렌 글리콜; 프로필렌 글리콜; 다이에틸렌 글리콜; 다이프로필렌 글리콜; 트라이에틸렌 글리콜; 트라이프로필렌 글리콜; 헥실렌 글리콜; 폴리에틸렌 글리콜; 폴리프로필렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜; 수소화된 비스페놀 A; 사이클로헥산다이올; 프로판다이올, 예를 들어, 1,2-프로판다이올; 1,3-프로판다이올; 뷰틸 에틸 프로판다이올; 2-메틸-1,3-프로판다이올; 및 2-에틸-2-뷰틸-1,3-프로판다이올; 부탄다이올, 예를 들어, 1,4-부탄다이올; 1,3-부탄다이올; 및 2-에틸-1,4-부탄다이올; 펜탄다이올, 예를 들어, 트라이메틸 펜탄다이올 및 2-메틸펜탄다이올; 사이클로헥산다이메탄올; 헥산다이올, 예를 들어, 1,6-헥산다이올; 2,2,4,4-테트라알킬사이클로부탄-1,3-다이올(TACD), 예컨대, 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올(TMPD), 카프로락톤다이올(예를 들어, 엡실론-카프로 락톤 및 에틸렌 글리콜의 반응 산물); 하이드록시알킬화된 비스페놀; 폴리에터 글리콜, 예를 들어, 폴리(옥시테트라메틸렌) 글리콜; 트라이메틸올 프로판; 펜타에리트리톨; 다이-펜타에리트리톨; 트라이메틸올 에탄; 트라이메틸올 부탄; 다이메틸올 사이클로헥산; 생체-유래된 폴리올, 예컨대, 글리세롤, 솔비톨 및 아이소소바이드; 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체 등 또는 이들의 조합물.

다이올은 에틸렌 글리콜; 1,2-프로판 다이올; 1,3-프로판 다이올; 1,2-부탄 다이올; 1,3-부탄 다이올; 1,4-부탄 다이올; 뷰트-2-엔 1,4-다이올; 2,3-부탄 다이올; 2-메틸 1,3-프로판 다이올; 2,2'-다이메틸 1,3-프로판다이올(네오펜틸 글리콜); 1,5 펜탄 다이올; 3-메틸 1,5-펜탄다이올; 2,4-다이에틸 1,5-펜탄 다이올; 1,6-헥산 다이올; 2-에틸 1,3-헥산 다이올; 2,2,4,4-테트라알킬사이클로부탄-1,3-다이올(TACD), 예컨대, 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올(TMPD), 다이에틸렌 글리콜; 트라이에틸렌 글리콜; 다이프로필렌 글리콜; 트라이프로필렌 글리콜; 1,4 사이클로헥산 다이메탄올; 트라이사이클로데칸 다이메탄올; 아이소소바이드; 1,4-사이클로헥산 다이올; 및/또는 1, 1'-아이소프로필리덴-비스(4-사이클로헥산올); 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

폴리올 성분은 적어도 3개의 하이드록실기를 갖는 폴리올, 예컨대, 트라이메틸올 프로판; 펜타에리트리톨; 다이-펜타에리트리톨; 트라이메틸올 에탄; 트라이메틸올 부탄; 및/또는 생체-유래된 폴리올, 예컨대, 글리세롤 및/또는 솔비톨을 포함할 수 있다. 적어도 3개의 하이드록실기를 갖는 폴리올 성분은 트라이올 또는 테트롤, 예컨대, 트라이메틸올 프로판; 펜타에리트리톨; 트라이메틸올 에탄; 트라이메틸올 부탄 및/또는 글리세롤을 포함할 수 있다. 적어도 3개의 하이드록실기를 갖는 폴리올 성분은 트라이올, 예컨대, 트라이메틸올 프로판; 트라이메틸올 에탄; 및/또는 트라이메틸올 부탄, 예를 들어 트라이메틸올 프로판을 포함할 수 있다.

적어도 3개의 하이드록실기를 갖는 폴리올은 폴리올 성분의 건조 중량의 비율로서 0.1 내지 10중량%, 예컨대, 0.5 내지 8중량% 또는 0.7 내지 6중량%, 예를 들어, 0.8 내지 5중량% 또는 0.9 내지 4중량%, 예컨대, 1 내지 3중량% 또는 1 내지 2중량%의 양으로 존재할 수 있다.

특히, 폴리올 성분은 에틸렌 글리콜(EG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 트라이메틸올프로판(TMP) 및/또는 1,6 헥산다이올을 포함할 수 있다.

이러한 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체의 추가적인 상세한 설명은 국제 특허 출원 공개 WO 2018/111854, 구체적으로는, 단락 [016] 내지 [030]([016]과 [030]을 포함)에 개시되어 있다. WO 2018/111854의 전문 및 구체적으로는 이의 단락 [016] 내지 [030]([016]과 [030]을 포함)은 전문이 본 명세서에 참조에 의해 원용된다.

폴리산 성분 및/또는 폴리올 성분은 설폰화된 단량체를 포함할 수 있다. 설폰화된 단량체는 설폰화된 이산, 예컨대, 설폰화된 방향족 이산을 포함할 수 있다. 설폰화된 단량체는 이의 염, 예컨대, 무기염, 예를 들어, 금속 또는 알루미늄염을 포함할 수 있다. 금속염의 예는, 예를 들어, 나트륨염, 리튬염, 칼륨염, 마그네슘염, 칼슘염, 철염 등을 포함한다.

폴리산 성분은 설폰화된 단량체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 폴리산 성분은 설폰화된 단량체가 실질적으로 없을 수 있다.

설폰화된 단량체는 5-(소디오설포)-아이소프탈산으로 지칭되고, 본 명세서에서 5-SSIPA으로도 지칭되는 5-(설포)-아이소프탈산의 금속염, 예컨대, 이의 나트륨염을 포함할 수 있다.

설폰화된 단량체는 5-(소디오설포)-아이소프탈산, 다이메틸 5-(소디오설포)아이소프탈레이트, 5-(리티오설포)아이소프탈산 및/또는 비스(2-하이드록시에틸)-5-(소디오설포)아이소프탈레이트를 포함할 수 있다.

설폰화된 단량체가 폴리산인 경우, 설폰화된 단량체는 폴리산 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 20중량%, 예컨대, 7 내지 15중량%의 양으로 존재할 수 있다.

설폰화된 단량체가 폴리올인 경우, 설폰화된 단량체는 폴리올 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 20중량%, 예컨대, 7 내지 15중량%의 양으로 존재할 수 있다.

본 발명에 따른 Mn이 높은 폴리에스터는 에스터화 촉매의 존재 하에 제공될 수 있다. 에스터화 촉매는 에스터화 및/또는 에스터 교환 반응에 의해 성분 반응을 촉진시키도록 선택될 수 있다. Mn이 높은 폴리에스터의 제조에서 사용하기 위한 에스터화 촉매의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 금속 화합물, 예컨대, 옥토산 제일주석; 염화제일주석; 뷰틸 스탄산(하이드록시 뷰틸 주석 옥사이드); 모노뷰틸 주석 트리스(2-에틸헥사노에이트); 클로로 뷰틸 주석 다이하이드록사이드; 다이뷰틸 주석 옥사이드; 테트라-n-프로필 티타네이트; 테트라-n-뷰틸 티타네이트; 아세트산아연; 산 화합물, 예컨대, 인산; 파라-톨루엔 설폰산; 도데실 벤젠 설폰산(DDBSA), 테트라 알킬 지르코늄 물질, 삼산화안티몬, 이산화게르마늄, 옥토산 비스무트 및 이들의 조합물. 에스터화 촉매는 도데실 벤젠 설폰산(DDBSA)일 수 있다. 에스터화 촉매는 다이뷰틸 주석 옥사이드 또는 옥토산 제일주석일 수 있다.

Mn이 높은 폴리에스터는 Eastman으로부터 입수 가능한 Tritan TX1000, Tyobo로부터 입수 가능한 Vylon GK 880, 또는 재활용 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)일 수 있다.

에스터화 촉매는, 존재할 때, 0.001 내지 1중량%의 총 중합체 성분, 예컨대, 0.01 내지 0.2중량%, 예컨대, 0.025 내지 0.2중량%의 총 중합체 성분의 양으로 사용될 수 있다.

조성물은 조성물의 총 건조 중량으로 40중량% 이상의 Mn이 높은 폴리에스터, 예컨대, 45중량% 이상, 또는 50중량% 이상을 포함할 수 있다.

조성물은 조성물의 총 건조 중량으로 99.9중량% 이하의 Mn이 높은 폴리에스터, 예컨대, 99.5중량% 이하, 또는 99중량%, 또는 98중량% 이하, 또는 97중량% 이하, 또는 96중량% 이하를 포함할 수 있다.

기능성 화합물의 작용기 Y는 아크릴 중합체와 반응하도록, 예컨대, 작용기 Y를 통해 본 발명의 방법에 의해 제공된 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시키는 작용을 할 수 있다. 기능성 화합물의 작용기 Y는 에틸렌 불포화, 에터기, 아마이드기, 아민기, 케톤기, 에폭시기, 하이드록실기 및/또는 산기, 예컨대, 에틸렌 불포화, 하이드록실기 및/또는 카복실산기, 예컨대, 에틸렌 불포화일 수 있다.

기능성 화합물의 작용기 Y는 상기 언급한 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 작용기 X와 동일할 수 있다. 작용기 X는 작용기 Y와 상이할 수 있고, 작용기 X는 작용기 Y로부터의 용융 배합 동안, 예를 들어, 에폭시 작용기 Y로부터의 하이드록실 작용기 X의 생성에 의해 생성될 수 있다.

기능성 화합물은 작용기 Y를 포함한다. 기능성 화합물과 관련하여 본 명세서에서 사용되는 용어 "기능성"은 단지 기능성 화합물이 적어도 작용기 Y를 포함하고, 이와 관련하여 용어 "기능성"의 사용은 조성물의 성분(ii)의 상기 화합물에 대한 다른 제한을 나타내지는 않는다는 것을 의미한다.

기능성 화합물은 중합체일 수 있다. 기능성 화합물은 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리에터, 폴리이미드, 폴리아크릴, 폴리비닐, 폴리우레탄, 폴리실록산, 또는 폴리유레아일 수 있다.

기능성 화합물은 폴리산 성분을 폴리올 성분과 함께 중합시킴으로써 얻을 수 있는 폴리에스터일 수 있되, 폴리산 및 폴리올 성분은 Mn이 높은 폴리에스터에 대해 정의된 바와 같다. 기능성 화합물은 락톤 성분 및/또는 에폭시 성분의 고리 열림 중합을 통해 얻을 수 있는 폴리에스터일 수 있다.

기능성 화합물은 에스터화 촉매의 존재 하에 제조될 수 있되, 에스터화 촉매는 Mn이 높은 폴리에스터에 대해 정의된 바와 같다.

기능성 화합물의 폴리올 및/또는 폴리산 성분은 기능성 화합물에 작용기 Y를 부여하도록, 예컨대, 기능성 폴리에스터에서 작용기 X와 동일한 작용기 Y를 제공하는 작용을 할 수 있는 기능성 단량체를 포함할 수 있다. 기능성은 아크릴 중합체가 상기 기능성의 사용을 통해 상기 언급한 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터 상에 접합될 수 있는 것일 수 있다. 기능성은 기능성 화합물의 골격 또는 이로부터의 현수물(pendant)에 있을 수 있다.

기능성 단량체는 에틸렌 불포화 단량체를 포함할 수 있으며, 이 에틸렌 불포화 단량체는 기능성 화합물의 골격, 또는 이로부터의 현수물 상에 에틸렌 불포화 기능성을 부여하는 작용을 할 수 있다. 기능성은 기능성 화합물의 골격에 있을 수 있는 에틸렌 불포화를 포함할 수 있다.

기능성 단량체는 말레산, 말레산 무수물, 퓨말산, 이타콘산 무수물, 이타콘산, 시트라콘산 무수물, 시트라콘산, 아코니트산, 아코니트산 무수물, 옥살로시트라콘산, 옥살로시트라콘산 무수물, 메사콘산, 메사콘산 무수물, 페닐 말레산, 페닐 말레산 무수물, t-뷰틸 말레산, t-뷰틸 말레산 무수물, 모노메틸 퓨마레이트, 모노뷰틸 퓨마레이트, 나드산(nadic acid), 나드산 무수물, 메틸 말레산, 메틸 말레산 무수물, 리시놀레산, 레스쿠에롤산(lesquerolic acid), 운데실렌산, 알릴 알코올, 3-뷰텐-1-올, 크로틸 알코올, 4-펜텐-1-올, 알파-안젤리카 락톤, 알파-메틸렌-γ-뷰티로락톤, 5,6-다이하이드로-2H-피란-2-온, 알릴 글리시딜 에터, 및/또는 트라이메틸올프로판 모노알릴 에터일 수 있다.

기능성 단량체가 폴리산인 경우, 기능성 단량체는 폴리산 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 100중량%, 예컨대, 10 내지 50중량% 또는 15 내지 30중량%의 양으로 존재할 수 있다.

기능성 단량체가 폴리올인 경우, 기능성 단량체는 폴리올 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 100중량%, 예컨대, 10 내지 50중량% 또는 15 내지 30중량%의 양으로 존재할 수 있다.

기능성 단량체는 조합된 폴리산과 폴리올 성분의 건조 중량 비율로서 1 내지 50중량%, 예컨대, 3 내지 30중량% 또는 5 내지 20중량%의 양으로 존재할 수 있다.

기능성 화합물은 소분자일 수 있다. 기능성 화합물과 관련하여 "소분자"는 본 명세서에서 사용될 때 분자량이 900 달톤 미만인 기능성 화합물을 의미한다. 소분자 기능성 화합물의 적합한 예는 물, 에틸렌 글리콜(EG), 다이에틸렌 글리콜(DEG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 트라이메틸올프로판(TMP), 트리스(2-하이드록시에틸)아이소사이아누레이트(THEIC), 1,6 헥산다이올, 다이하이드록시아세톤, 다이메틸올프로피온산, 알릴 알코올, 3-뷰텐-1-올, 크로틸 알코올, 4-펜텐-1-올, 트라이메틸올프로판 모노알릴 에터, 1,2-다이아미노에탄, 1,6-다이아미노헥산, 아이소포로네다이아민, 에탄올아민, 다이에탄올아민, 멜라민, 시스테인, 시스타민, 2-아미노에탄티올, 2-머캅토에탄올, 1,3-프로판다이티올, 머캅토석신산, 세린, 프롤린, 라이신, 아스파르트산, 말레산, 말레산 무수물, 퓨말산, 이타콘산 무수물 또는 이타콘산을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

소분자 기능성 화합물은 에틸렌 글리콜(EG), 다이에틸렌 글리콜(DEG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 1,6 헥산다이올, 머캅토석신산, 아스파르트산, 말레산, 말레산 무수물, 퓨말산, 이타콘산 무수물 및/또는 이타콘산을 포함할 수 있다.

Mn이 높은 폴리에스터 및 기능성 화합물은 상기 언급한 방법에서 용융 배합 동안 반응하고, 반응은 Mn이 높은 폴리에스터를 갖는 기능성 화합물의 에스터 교환, 아마이드화 및/또는 티오에스터화일 수 있다. 기능성 화합물은 용융 배합 단계 동안 Mn이 높은 폴리에스터와, 예컨대, Mn이 높은 폴리에스터의 카복실산 에스터와 반응하는 작용을 할 수 있는 작용기 Z를 포함할 수 있다. 작용기 Z는 아민기, 에폭시기, 티올기, 무수물기, 하이드록시기 및/또는 카복시기, 예컨대, 하이드록시기 및/또는 카복시기, 또는 하이드록시기일 수 있다. 기능성 화합물이 중합체일 때, 기능성 화합물 골격의 말단기는 아민기, 티올기, 하이드록시기 및/또는 카복시기, 예컨대, 하이드록시기일 수 있다. 작용기 Z는 작용기 Y와 동일 또는 상이할 수 있다.

기능성 화합물의 Mn은 6,000Da 이하 또는 4,000Da 이하, 예컨대, 3,500Da 이하 또는 3,000Da 이하일 수 있다.

기능성 화합물의 Mn은 중합체가 500Da 이상, 예컨대, 1,000Da 이상 또는 1,500Da 이상일 수 있을 때이다.

기능성 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은 50,000Da 이하, 예컨대, 25,000Da 이하 또는 15,000Da 이하일 수 있다.

기능성 화합물은 0.5 이상, 예컨대, 1 이상, 또는 1.2 이상, 또는 1.5 이상, 또는 2 이상, 또는 3 이상의 사슬당 다수의 작용기 Y, 예컨대, 사슬당 에틸렌 불포화를 갖는 중합체일 수 있다.

기능성 화합물이 중합체인 경우, 기능성 화합물은 총 수산기가(OHV)이 20㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 40㎎ KOH/g 이상 또는 50㎎ KOH/g 이상일 수 있다.

기능성 화합물이 중합체인 경우, 기능성 화합물은 총 산가(AV)가 3㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이상 또는 20㎎ KOH/g 이상일 수 있다.

기능성 화합물이 중합체인 경우, 기능성 화합물은 티올 등가 중량이 2,500g/당량 이하, 예컨대, 1,000g/당량 이하, 또는 100g/당량 이하일 수 있다.

기능성 화합물이 중합체인 경우, 기능성 화합물은 아민 등가 중량이 2,500g/당량 이하, 예컨대, 1,000g/당량 이하, 또는 100g/당량 이하일 수 있다.

기능성 화합물의 Tg 또는 융점은 적절하다면, -60℃ 내지 150℃, 또는 20℃ 내지 100℃, 또는 50℃ 내지 70℃일 수 있다.

조성물은 조성물의 총 건조 중량으로 0.1% 이상의 기능성 화합물, 예컨대, 0.5% 이하, 또는 1중량% 이상, 예컨대, 2중량% 이상, 또는 3중량% 이상, 또는 4중량% 이상을 포함할 수 있다.

조성물은 조성물의 총 건조 중량으로 기능성 화합물의 60중량% 이하, 예컨대, 55중량% 이하 또는 50중량% 이하를 포함할 수 있다.

조성물 중 기능성 화합물 대 Mn이 높은 폴리에스터의 몰비는 27:1 대 1:142, 예컨대, 7:1 대 1:7, 또는 1.25:1 대 1:2.5일 수 있다.

조성물은 Mn이 높은 폴리에스터와 기능성 화합물 간의 반응을 촉매하는 작용을 할 수 있는 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 촉매는 에스터 교환 촉매, 아마이드화 촉매, 또는 티오에스터화 촉매일 수 있다. 촉매는 금속 촉매, 예컨대, 주석, 비스무트, 지르코늄; 산 촉매, 예컨대, 인산, 황산, 설폰산염; 및/또는 염기 촉매, 예컨대, 수산화나트륨, 아세트산나트륨, 아세트산세슘일 수 있다.

촉매는 조성물의 총 건조 중량으로 0.001% 내지 1%, 예컨대, 조성물의 건조 중량으로 0.01 내지 0.7%, 또는 0.025 내지 0.5%의 양으로 조성물에 존재할 수 있다.

조성물은 라디칼 저해제, 예컨대, 항산화제, 예를 들어, 석탄산 항산화제를 추가로 포함할 수 있다. 항산화제는 조성물의 총 건조 중량으로 0.001 내지 1%, 예컨대, 조성물의 건조 중량으로 0.01 내지 0.7%, 또는 0.025 내지 0.5%의 양으로 조성물에 존재할 수 있다.

조성물은 탄화수소계 담체, 예컨대, 지방족 탄화수소계 담체, 예를 들어, 광유를 추가로 포함할 수 있다. 탄화수소계 담체는 조성물의 총 건조 중량으로 0.1 내지 5%, 예컨대, 0.2 내지 2%, 또는 0.25 내지 1%의 양으로 조성물에 존재할 수 있다.

조성물은 조성물의 총 중량으로 90% 이상, 예컨대, 95 이상 또는 98% 이상의 고체 함량을 가질 수 있다.

상기 언급한 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 열경화성 수지 폴리에스터일 수 있다. 상기 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 코팅 조성물에서 사용하기 위한 것일 수 있다. 기능성 폴리에스터는 유기 용매 가용성 폴리에스터일 수 있다. 기능성 폴리에스터는 표준 주위 온도 및 압력(25℃ 및 1atm)에서 10㎖의 선택 용매 또는 용매 혼합물 중 적어도 0.1g의 용해도, 예컨대, 테트라하이드로퓨란, 또는 이염기성 에스터, 예를 들어, 방향족 100, 예컨대, 10㎖에서 1g 이상, 또는 10㎖에서 6g 이상, 또는 10㎖에서 9g, 또는 10㎖에서 12g 이상을 가질 수 있다.

기능성 폴리에스터는 작용기 X를 포함한다. 기능성 폴리에스터에 관해 본 명세서에서 사용되는 용어 "기능성"은 단지 기능성 폴리에스터가 적어도 작용기 X를 포함하고, 이와 관련하여 용어 "기능성"의 사용은 상기 언급한 방법에 의해 생산된 상기 기능성 폴리에스터에 대한 다른 제한을 나타내지는 않는다는 것을 의미한다.

기능성 폴리에스터는 기능성 화합물의 Mn보다 더 높은 Mn을 가질 수 있다. 기능성 폴리에스터는 Mn이 높은 폴리에스터의 Mn과 상이하고 기능성 화합물의 Mn보다 높은 Mn을 가질 수 있다. 예를 들어, 기능성 폴리에스터는 Mn이 높은 폴리에스터의 Mn보다 적고 기능성 화합물의 Mn보다 큰 중간 Mn을 가질 수 있다.

기능성 폴리에스터의 Mn은 4,000Da 이상, 또는 5,000Da 이상, 예컨대, 6,000 이상 또는 7,000Da 이상일 수 있다.

기능성 폴리에스터의 Mn은 15,000Da 이하, 예컨대, 12,000 이하, 또는 10,000Da 이하일 수 있다.

기능성 폴리에스터의 Mw는 5,000Da 이상, 또는 7,000Da 이상, 예컨대, 9,000 이상, 또는 11,000Da 이상일 수 있다.

기능성 폴리에스터의 Mw는 50,000Da 이하, 예컨대, 25,000 이하, 또는 20,000Da 이하일 수 있다.

상기 언급한 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 작용기 X는 아크릴 중합체와 반응하도록, 예컨대, 작용기 X를 통해 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합하는 작용을 할 수 있다. 기능성 폴리에스터의 작용기 X는 에틸렌 불포화, 에터기, 아마이드기, 아민기, 케톤기, 하이드록실기 및/또는 산기, 예컨대, 에틸렌 불포화, 하이드록실기 및/또는 카복실산기, 또는 에틸렌 불포화일 수 있다.

기능성 폴리에스터는 Mn이 높은 폴리에스터보다 사슬당 작용기 X를 더 많이 포함할 수 있다. 기능성 폴리에스터는 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 많은, 사슬당 에틸렌 불포화기, Mn이 높은 폴리에스터보다 더 높은 AV, Mn이 높은 폴리에스터보다 더 높은 OHV, Mn이 높은 폴리에스터보다 더 낮은 티올 등가 중량 및/또는 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 낮은 아민 등가 중량을 포함할 수 있다.

기능성 폴리에스터는 0.5 이상, 예컨대, 1 이상, 예컨대, 1.1 이상, 또는 1.2 이상, 또는 1.5 이상의 사슬당 다수의 작용기 X, 예컨대, 사슬당 에틸렌 불포화를 가질 수 있다.

기능성 폴리에스터는 총 수산기가(OHV)이 5㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이상, 또는 15㎎ KOH/g 이상일 수 있다.

기능성 폴리에스터는 산가(AV)가 1㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 3㎎ KOH/g 이상, 5㎎ KOH/g 이상 또는 10㎎ KOH/g 이상 또는 30㎎ KOH/g 이상일 수 있다.

기능성 폴리에스터는 티올 등가 중량이 100,000g/당량 이하, 예컨대, 10,000g/당량 이하 또는 5,000g/당량 이하일 수 있다.

기능성 폴리에스터는 아민 등가 중량이 100,000g/당량 이하, 예컨대, 10,000g/당량 이하 또는 5,000g/당량 이하일 수 있다.

기능성 폴리에스터의 Tg는 -60℃ 내지 200℃, 예컨대, -30℃ 내지 120℃, 예컨대, 20℃ 내지 100℃, 또는 30℃ 내지 80℃일 수 있다.

조성물, Mn이 높은 폴리에스터 및/또는 기능성 화합물은 용융 배합 전에 건조될 수 있다. 조성물은 용융 배합 전에 균질화될 수 있다.

조성물은 Mn이 높은 폴리에스터 및 기능성 화합물을 용융 배합(또는 용융-혼합)할 수 있는 장치에서 용융 배합될 수 있다. 용융-믹서 장치 또는 압출기 장치는 적합한 장치의 예이다. 용융-믹서 장치는 전형적으로 혼합 패들이 있는 가열된 공동(cavity)을 포함한다. 압출기 장치는 전형적으로 고체 호퍼(hopper) 및 선택적으로 1 또는 2개의 회전 스크루를 포함하는 가열된 배럴(barrel)로 공급하는 액체 공급 장치(들)를 포함한다. 이들 스크루는 전형적으로 다양한 혼합 요소가 압출물의 혼합, 전단 및 덩어리 수송을 조절하기 위해 조합될 수 있도록 모듈 설계를 가진다. 트윈-스크루 압출기의 경우에, 스크루는 공동-회전 또는 반대-회전일 수 있다. 압출기 배럴은 전형적으로 온도가 독립적으로 제어될 수 있는 몇몇 구역으로 나누어진다. 전형적으로 압출기 배럴은 액체 물질의 첨가 또는 대안적으로 액체 및 기체를 제거하기 위한 진공의 적용을 가능하게 하는 포트를 포함한다. 압출기 단부에서 배럴은 전형적으로 압출물, 예컨대, 칠드롤(chilled roll), 수욕, 또는 컨베이어 벨트를 수집, 형상화 및 또는 크기를 정하기 위한 기계 또는 일련의 기계이다.

공정 설정, 예컨대, 온도, 스크루 또는 패들 회전 속도, 공급 속도, 저항 시간은 Mn이 높은 폴리에스터와 기능성 화합물 간의 목적하는 반응을 야기하는 데 충분한 방식으로 설정되어야 한다. 당업자는 이들 설정의 정확한 수준이 사용되는 장비 및 물질에 기반하여 다를 것임을 인식할 것이다. 예를 들어, 압출기는 소형 벤치 탑(bench top) 기계로부터 큰 상업적 생산 규모 기계까지 다양한 크기로 된다. 유사한 물질이 생산될 수 있지만, 공정 설정은 장비 크기에 따라 다를 것이다. 마찬가지로, 사용될 수 있는 물질의 특성은 크게 다르며, 공정 설정이 그에 따라 조절될 필요가 있고, 예를 들어, 융점 또는 목적하는 가공 온도는 상이한 Mn이 높은 폴리에스터에 대해 상이할 것이다.

상기 방법은 조성물의 반응성 압출을 포함할 수 있다.

압출기에 대해, 장치의 공급 구역 온도는 20℃ 내지 350℃, 예컨대, 150℃ 내지 300℃, 또는 220℃ 내지 260℃일 수 있다.

장치의 용융 배합 온도는 90℃ 내지 375℃, 예컨대, 150℃ 내지 350℃, 또는 200℃ 내지 325℃, 또는 250℃ 내지 300℃일 수 있다.

체류 시간은 0.25 내지 20분, 예컨대, 1 내지 10분, 또는 1.5 내지 5분일 수 있다.

조성물의 용융 배합 동안 스크루 또는 혼합 패들 회전은 20 내지 2,000rpm, 예컨대, 30 내지 1,200rpm, 또는 50 내지 500rpm일 수 있다.

용융 배합된 조성물은 압출될 수 있다. 용융 배합된 조성물은 냉각 장치, 예컨대, 수욕 또는 칠드 롤러(chilled roller)에 압출될 수 있다.

상기 언급한 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 건조될 수 있다.

본 발명자는 단량체 성분으로부터 목적하는 기계적 특성을 갖는 기능성 폴리에스터를 생산하기 위해 배취 공정을 이용하는 것이 어려우며 시간 소모적일 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명자들은 놀랍게도 본 발명의 상기 언급한 방법이 배취 생산 방법보다 유의하게 더 빠른 방식으로 우수한 기계적 특성을 갖는 기능화된 폴리에스터를 생산할 수 있다는 것을 발견하였다. 상기 방법은 또한 생산된 기능성 폴리에스터에서 매우 다양한 간단한 변형을 가능하게 한다. 더 나아가, 상기 방법은 코팅 조성물에서 사용하기에 이전에는 적합하지 않았던 물질의 활용을 가능하게 한다. 예를 들어, 플라스틱병을 주조하는 데 사용하기 위한 것으로 의도되며 코팅 조성물에서 사용하기에 적합하지 않은 Mn이 높은 폴리에스터는 코팅 조성물에서 사용하는 데 필요한 기능성 및 물리적 특성을 갖는 폴리에스터를 생산하기 위해 상기 언급한 방법에 적용될 수 있다. 또한, Mn이 높은 폴리에스터는 재활용 폴리에스터뿐만 아니라 버진 폴리에스터일 수 있으며, 이는 본래의 목적과 상이한 적용분야에서 폴리에스터 물질의 재사용을 가능하게 한다.

또한, 상기 언급한 방법은 덜 분해되고 부산물이 더 적은 기능화된 폴리에스터를 생산할 수 있다. 불포화 단량체와의 전형적인 배취 반응은 부반응으로 인해 시간에 따라 불포화 기능성을 상실할 것이다. 상기 언급한 방법에 의해 필요한 짧은 순환 시간은 부반응 동안의 시간이 더 적다는 것을 의미한다.

아크릴 폴리에스터의 아크릴 중합체는 아크릴 폴리에스터를 형성하기 위해 기능성 폴리에스터의 존재 하에 아크릴 단량체를 중합함으로써 기능성 폴리에스터 상에 접합될 수 있다.

용매 용액의 용매는 단독으로 또는 물과 조합하여 유기 용매 또는 유기 용매의 혼합물을 포함할 수 있다. 용매 용액은 총 용매 중량으로 적어도 50%의 유기 용매를 포함할 수 있다.

유기 용매는 경과 공정 동안 코팅 조성물로부터 본질적으로 완전히 증발시키는 데 충분한 휘발성을 가질 수 있다. 비제한적 예로서, 경화 공정은 주위 온도, 예컨대, 실온, 예컨대, 5℃ 내지 40℃에서, 5분 내지 7일 동안 일어날 수 있다. 비제한적 예로서, 경화 공정은 40℃ 내지 140℃에서, 5 내지 40분 동안 또는 190℃ 내지 425℃에서, 5 내지 10분 동안 가열에 의할 수 있다.

적합한 유기 용매는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 지방족 탄화수소, 예컨대, 미네랄 스피릿(mineral spirit) 및 높은 인화점 나프타; 방향족 탄화수소, 예컨대, 벤젠; 톨루엔; 자일렌; 용매 나프타 100, 150, 200; Exxon-Mobil Chemical Company로부터 SOLVESSO (RTM) 상표명 하에 입수 가능한 것; 알코올, 예컨대, 에탄올; n-프로판올; 아이소프로판올; 및 n-부탄올; 케톤, 예컨대, 아세톤; 사이클로헥산온; 메틸아이소뷰틸 케톤; 메틸 에틸 케톤; 에스터, 예컨대, 에틸 아세테이트; 뷰틸 아세테이트; n-헥실 아세테이트; RHODIASOLV (RTM) RPDE(Solvay로부터 상업적으로 입수 가능한 석신산 아디프산 에스터의 배합물); 글리콜, 예컨대, 뷰틸 글리콜; 글리콜 에터, 예컨대, 메톡시프로판올; 에틸렌 글리콜 모노메틸 에터; 에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에터 및 이들의 조합물. 용매는, 제공될 때, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 90중량%, 예컨대, 10 내지 80중량%, 예컨대, 20 내지 75중량%, 또는 심지어 30 내지 70중량%의 양으로 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 용매는, 제공될 때, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 50 내지 70중량%의 양으로 코팅 조성물에 사용될 수 있다.

기능성 폴리에스터는 이의 형성 동안에 그리고/또는 형성 후에 상기 용매에 용해되거나 분산될 수 있다.

코팅 조성물은 가교 물질을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 임의의 적합한 가교 물질을 포함할 수 있다. 적합한 가교 물질은 당업자에게 잘 공지될 것이다.

가교 물질은 기능성 폴리에스터를 가교하는 작용을 할 수 있다.

가교 물질은 단일 분자, 이량체, 올리고머, (공)중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 가교 물질은 이량체 또는 삼량체일 수 있다.

적합체 가교 물질은 석탄산 수지(또는 페놀-폼알데하이드 수지); 아미노플라스트 수지(또는 트라이아진-폼알데하이드 수지); 아미노 수지; 에폭시 수지; 아이소사이아네이트 수지; 베타-하이드록시(알킬) 아마이드 수지; 알킬화된 카바메이트 수지; 폴리산; 무수물; 유기금속산-기능성 물질; 폴리아민; 및/또는 폴리아마이드 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

석탄산 수지의 적합한 예는 페놀과 알데하이드 또는 케톤의 반응으로부터, 예컨대, 페놀과 알데하이드의 반응으로부터, 예컨대, 페놀과 폼알데하이드 또는 아세트알데하이드의 반응으로부터, 또는 심지어 페놀과 폼알데하이드의 반응으로부터 형성된 것이다. 석탄산 수지를 형성하는 데 사용될 수 있는 페놀의 비제한적 예는 페놀, 뷰틸 페놀, 자일렌올 및 크레졸이다. 석탄산 수지의 일반적 제조는 문헌["The Chemistry and Application of Phenolic Resins or Phenoplasts", Vol V, Part I, Dr Oldring에 의해 편집; John Wiley and Sons/Cita Technology Limited, London, 1997]에 기재되어 있다. 석탄산 수지는 레졸(resol) 유형을 가질 수 있다. "레졸 유형"은 염기성(알칼리성) 촉매 및 선택적으로 과량의 폼알데하이드의 존재 하에 형성된 수지를 의미한다. 상업적으로 입수 가능한 석탄산 수지의 적합한 예는 Allnex로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 PHENODUR(RTM), 예컨대, PHENODUR EK-827, PHENODUR VPR1785, PHENODUR PR 515, PHENODUR PR516, PHENODUR PR 517, PHENODUR PR 285, PHENODUR PR612 또는 PHENODUR PH2024; Sumitomo Bakelite co., ltd.로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 BAKELITE(RTM), 예컨대, BAKELITE 6582 LB, BAKELITE 6535, BAKELITE PF9989 또는 BAKELITE PF6581 하에 시판되는 수지; SI Group으로부터 상업적으로 입수 가능한 SFC 112; SHHPP로부터 상업적으로 입수 가능한 DUREZ (RTM) 33356; Bitrez로부터 상업적으로 입수 가능한 ARALINK (RTM) 40-852 하에 시판되는 것; 또는 이들의 조합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

아이소사이아네이트 수지의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 아이소포론 다이아이소사이아네이트(IPDI), 예컨대, Covestro로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 DESMODUR(RTM) 하에 시판되는 것, 예를 들어 DESMODUR VP-LS 2078/2 또는 DESMODUR PL 340 또는 Evonik로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 VESTANAT (RTM) 하에 시판되는 것, 예를 들어 VESTANANT B 1370, VESTANAT B 118 6A 또는 VESTANAT B 1358 A; 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트(HDI)에 기반한 블록 지방족 폴리아이소사이아네이트, 예컨대, Covestro로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 DESMODUR(RTM) 하에 시판되는 것, 예를 들어 DESMODUR BL3370 또는 DESMODUR BL 3175 SN, Asahi KASEI로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 DURANATE(RTM) 하에 시판되는 것, 예를 들어 DURANATE MF-K60X, Vencorex Chemicals로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 TOLONATE(RTM) 하에 시판되는 것, 예를 들어 TOLONATE D2 또는 Baxenden으로부터 상업적으로 입수 가능한 상표명 TRIXENE(RTM) 하에 시판되는 것, 예를 들어 TRIXENE-BI-7984 또는 TRIXENE 7981; 또는 이들의 조합물.

가교 물질은 질소를 함유할 수 있다. 가교 물질은 아민 또는 아마이드 물질의 형태일 수 있다. 가교 물질은 하이드록실 치환된 아민 또는 아마이드 물질을 포함할 수 있다.

가교 물질은 하이드록시알킬아마이드 물질, 예컨대, β-하이드록시알킬아마이드 물질을 포함할 수 있다.

가교 물질은 화학식 I에 나타낸 바와 같은 말단 화학기를 포함할 수 있다.

식 중, R¹⁰은 전자 당김기(electron withdrawing group), 예컨대, (=O)를 나타내고; 그리고

Y¹ 및 Y²는 각각 독립적으로, C₁ 내지 C₃ 알킬렌기를 나타낸다.

화학식 I의 말단 화학기는 나타내지 않은 추가적인 화학 구조에 연결될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 화학식 I의 화학기는, 예를 들어, 담체 물질, 예컨대, 실리카 담체 물질로부터 현탁될 수 있다.

가교 물질은 화학식 I에 나타낸 바와 같은 복수의 말단 화학기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가교 물질은 화학식 I에 나타낸 바와 같은 2, 3 또는 4개의 말단 화학기를 포함할 수 있다.

*가교 물질은 하기 화학식 II에 따른 모이어티를 포함할 수 있다:

식 중, R¹⁰ 및 R¹¹은 각각 독립적으로, 전자 당김기, 예컨대, (=O)를 나타내고;

Y¹, Y², Y³ 및 Y⁴는 각각 독립적으로, C₁ 내지 C₃ 알킬렌기를 나타내며; 그리고

X는 C₂ 내지 C₆ 알킬렌기를 나타낸다.

R¹⁰ 및 R¹¹ 각각은 (=O) 기를 나타낼 수 있다.

Y¹, Y², Y³ 및 Y⁴ 각각은 에틸렌기를 나타낼 수 있다.

X는 뷰틸렌기를 나타낼 수 있다.

따라서, 가교 물질은 하기 화학식 III의 물질을 포함할 수 있다:

가교 물질은 상업적으로 입수 가능한 β-하이드록시알킬아마이드 가교제, 예를 들어, PRIMID XL-552(EMS로부터 입수 가능); PRIMID QM-1260(EMS Chemie로부터 입수 가능); 및 N,N,N',N'-테트라키스(2-하이드록시프로필)아디프아마이드를 포함할 수 있다.

가교 물질은 유레아 물질 형태일 수 있다. 가교 물질은 하이드록실 치환된 유레아 물질을 포함할 수 있다. 가교 물질은 하이드록시 작용성 알킬 폴리유레아 물질을 포함할 수 있다.

하이드록시 작용성 알킬 폴리유레아 물질은 하기 화학식을 갖는 물질을 포함할 수 있다:

식 중, R은 아이소사이아누레이트 모이어티, 뷰렛 모이어티, 알로포네이트 모이어티, 글리콜우릴 모이어티, 벤조구안아민 모이어티, 폴리에터아민 모이어티, 및/또는 폴리에터아민과 상이하고 Mn이 500 이상인 중합체 모이어티를 포함하되; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 하이드록시 작용성 알킬이고, 적어도 하나의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 하이드록시 작용성 알킬이며; n은 2 내지 6이다.

식 중, R2는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C36 알킬기, 방향족기, 아이소사이아누레이트 모이어티, 뷰렛 모이어티, 알로포네이트 모이어티, 글리콜우릴 모이어티, 벤조구안아민 모이어티, 폴리에터아민 모이어티, 및/또는 폴리에터아민과 상이하고 Mn이 500 이상인 중합체 모이어티이되; 각각의 R1은 독립적으로 수소, 적어도 1개의 탄소를 갖는 알킬, 또는 2개 이상의 탄소를 갖는 하이드록실 작용성 알킬이고, 적어도 하나의 R1은 2개 이상의 탄소를 갖는 하이드록시 작용성 알킬이며; n은 2 내지 6이다.

적합한 하이드록시 작용성 알킬 폴리유레아 물질의 추가적인 상세한 설명은 PCT 특허 출원 WO 2017/123955에 개시되어 있으며, 이의 전문은 본 명세서에 참조에 의해 전체가 원용된다.

아미노플라스트 수지의 적합한 예는 트라이아진, 예컨대, 멜라민 또는 벤조구안아민을 폼알데하이드와 반응시킴으로써 형성된 것을 포함한다. 이들 축합물은, 전형적으로, 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 이들의 혼합물로 에터화될 수 있다. 아미노플라스트 수지의 화학, 제조 및 용도에 대해, 문헌["The Chemistry and Applications of Amino Crosslinking agents or Aminoplast", Vol. V, Part 11, page 21 ff., edited by Dr. Oldring; John Wiley & Sons/Cita Technology Limited, London, 1998] 참조. 상업적으로 입수 가능한 아미노플라스트 수지의 적합한 예는 상표명 MAPRENAL(등록 상표), 예컨대, MAPRENAL MF980(Ineos로부터 상업적으로 입수 가능) 하에 시판되는 것; 상표명 CYMEL(등록 상표), 예컨대, CYMEL 303 및 CYMEL 1123(Allnex Industries로부터 상업적으로 입수 가능) 하에 시판되는 것; 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

가교 물질은 임의의 적합한 양으로 코팅 조성물에 존재할 수 있다.

코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 적어도 0.5 중량%의 가교 물질을 포함할 수 있다. 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로, 예컨대, 적어도 1중량%, 적어도 5중량%, 적어도 10중량%, 적어도 15중량% 또는 적어도 20 중량%의 가교 물질.

코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 최대 70 중량%의 가교 물질을 포함할 수 있다. 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로, 예컨대, 최대 60중량%, 최대 50중량%, 최대 40중량%, 최대 30중량%, 최대 25중량% 또는 최대 20 중량%의 가교 물질.

코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.5 내지 90중량%, 또는 1 내지 90중량%, 예컨대, 1 내지 80중량%, 예컨대, 1 내지 70중량%, 예컨대, 1 내지 60중량%, 예컨대, 1 내지 50중량%, 예컨대, 1 내지 40중량%, 예컨대, 1 내지 30중량%, 또는 심지어 1 내지 25중량% 가교 물질을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 5 내지 90중량%, 예컨대, 5 내지 80중량%, 예컨대, 5 내지 70중량%, 예컨대, 5 내지 60중량%, 예컨대, 5 내지 50중량%, 예컨대, 5 내지 40중량%, 예컨대, 5 내지 30중량%, 또는 심지어 5 내지 25중량% 가교 물질을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 10 내지 90중량%, 예컨대, 10 내지 80중량%, 예컨대, 10 내지 70중량%, 예컨대, 10 내지 60중량%, 예컨대, 10 내지 50중량%, 예컨대, 10 내지 40중량%, 예컨대, 10 내지 30중량%, 또는 심지어 10 내지 25중량%, 또는 5 내지 20 중량%의 가교 물질을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 15 내지 90중량%, 예컨대, 15 내지 80중량%, 예컨대, 15 내지 70중량%, 예컨대, 15 내지 60중량%, 예컨대, 15 내지 50중량%, 예컨대, 15 내지 40중량%, 예컨대, 15 내지 30중량%, 또는 심지어 15 내지 25중량% 가교 물질을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 20 내지 90중량%, 예컨대, 20 내지 80중량%, 예컨대, 20 내지 70중량%, 예컨대, 20 내지 60중량%, 예컨대, 20 내지 50중량%, 예컨대, 20 내지 40중량%, 예컨대, 20 내지 30중량%, 또는 심지어 20 내지 25중량% 가교 물질을 포함할 수 있다.

코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 15 내지 25중량%의 가교 물질을 포함할 수 있다.

가교 물질은 아미노플라스트 수지를 포함할 수 있다.

가교 물질은 하기 화학식 (XIII)에 따른 물질을 포함할 수 있다,

식 중, R₁은 수소, 알킬(예컨대, C₁ 내지 C₂₀ 알킬), 아릴(예컨대, C₄ 내지 C₂₄ 아릴), 아랄킬(예컨대, C₅ 내지 C₂₅ 아랄킬), 또는 -NR₆R₇을 나타내고;

R₂ 내지 R₇은 각각 독립적으로 수소, 알킬(예컨대, C₁ 내지 C₂₀ 알킬), 아릴(예컨대, C₄ 내지 C₂₄ 아릴), 아랄킬(예컨대, C₅ 내지 C₂₅ 아랄킬) 또는 -CHR₈OR₉를 나타내며;

식 중, R₈ 및 R₉는 각각 독립적으로 수소, 알킬(예컨대, C₁ 내지 C₂₀ 알킬), 아릴(예컨대, C₄ 내지 C₂₄ 아릴), 아랄킬(예컨대, C₅ 내지 C₂₅ 아랄킬), 알콕시알킬(예컨대, C₂ 내지 C₄₀ 알콕시알킬) 또는 알카릴(예컨대, C₅ 내지 C₂₅ 알카릴)을 나타내고;

R₂ 내지 R₅, 또는 R₂ 내지 R₇ 중 적어도 하나는, 존재할 때, -CHR₈OR₉이고, 예를 들어, R₂ 내지 R₅, 또는 R₂ 내지 R₇ 모두는, 존재할 때, -CHR₈OR₉일 수 있다.

화학식 (XIII)에 따른 가교 물질에서, R₁은 C₁ 내지 C₂₀ 알킬, C₄ 내지 C₂₄ 아릴, C₅ 내지 C₂₅ 아랄킬, 또는 -NR₆R₇; 예컨대, C₄ 내지 C₂₄ 아릴 또는 C₅ 내지 C₂₅ 아랄킬, 또는 C₄ 내지 C₂₄ 아릴, 예컨대, C₄ 내지 C₁₂ 아릴, 예컨대, C₆ 아릴일 수 있다.

화학식 (XIII)에 따른 가교 물질에서, R₁은 -NR₆R₇일 수 있다.

화학식 (XIII)에 따른 가교 물질에서, R₂ 내지 R₇은, 적용 가능하게 존재할 때, 각각 독립적으로 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬, C₄ 내지 C₂₄ 아릴 또는 -CHR₈OR₉;, 예컨대, 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬 또는 -CHR₈OR₉, 예컨대, 수소, C₁ 내지 C₁₀ 알킬 또는 -CHR₈OR₉; 예컨대, C₁ 내지 C₅ 알킬 또는 -CHR₈OR₉, 예컨대, -CHR₈OR₉일 수 있다.

화학식 (XIII)에 따른 가교 물질에서, R₂ 내지 R₇은, 적용 가능하게 존재할 때, 각각 독립적으로 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬, C₄ 내지 C₂₄ 아릴 또는 -CHR₈OR₉;, 예컨대, 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬 또는 -CHR₈OR₉, 예컨대, 수소, C₁ 내지 C₁₀ 알킬 또는 -CHR₈OR₉; 예컨대, C₁ 내지 C₅ 알킬 또는 -CHR₈OR₉, 예컨대, -CHR₈OR₉일 수 있고, R₈은 독립적으로 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬, C₄ 내지 C₂₄ 아릴, C₅ 내지 C₂₅ 아랄킬, 알콕시알킬 C₂ 내지 C₄₀ 알콕시알킬 또는 C₅ 내지 C₂₅ 알카릴, 예컨대, 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬, 예컨대, 수소일 수 있으며; 그리고 R₉는 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬, C₄ 내지 C₂₄ 아릴, C₅ 내지 C₂₅ 아랄킬, 알콕시알킬 C₂ 내지 C₄₀ 알콕시알킬 또는 C₅ 내지 C₂₅ 알카릴; 예컨대, 수소, C₁ 내지 C₂₀ 알킬; 예컨대, C₁ 내지 C₂₀ 알킬, 또는 C₁ 내지 C₁₀ 알킬, 또는 C₁ 내지 C₅ 알킬, 예컨대, C₁ 또는 C₂ 알킬일 수 있다.

화학식 (XIII)에 따른 가교 물질은 트라이아진, 예컨대, 멜라민 또는 벤조구안아민을 폼알데하이드와 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 이들 축합물은, 전형적으로, 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 이들의 혼합물로 에터화될 수 있다. 아미노플라스트 수지의 화학, 제조 및 용도에 대해, 문헌["The Chemistry and Applications of Amino Crosslinking agents or Aminoplast", Vol. V, Part 11, 페이지 21 ff., Dr. Oldring에 의해 편집됨; John Wiley & Sons/Cita Technology Limited, London, 1998] 참조.

화학식 (XIII)에 따른 가교 물질은 멜라민 또는 이의 유도체, 예컨대, 뷰틸화 및/또는 메틸화된 멜라민; 및/또는 벤조구안아민 또는 이의 유도체, 예컨대, 뷰틸화 및/또는 메틸화된 벤조구안아민을 포함할 수 있다. 화학식 (XIII)에 따른 가교 물질은 벤조구안아민 또는 이의 유도체, 예컨대, 뷰틸화 및/또는 메틸화된 벤조구안아민을 포함할 수 있다.

화학식 (XIII)에 따른 가교 물질은 적어도 50 중량%의 코팅 조성물의 가교 물질, 예컨대, 적어도 60중량%, 적어도 70중량%, 적어도 80중량%, 적어도 90중량%, 적어도 95중량% 또는 적어도 98중량%, 예컨대, 적어도 99 중량%의 코팅 조성물의 가교 물질을 형성할 수 있다.

가교 물질은 트라이아진, 예컨대, 멜라민 또는 벤조구안아민을 폼알데하이드와 반응시킴으로써 형성된 것을 포함할 수 있다.

가교 물질은 벤조구안아민 또는 이의 유도체를 포함할 수 있다.

벤조구안아민 또는 이의 유도체는 상업적으로 입수 가능한 벤조구안아민 또는 이의 유도체를 포함할 수 있다. 상업적으로 입수 가능한 벤조구안아민 및 이의 유도체의 적합한 예는 벤조구안아민-폼알데하이드계 물질, 예컨대, 상표명 CYMEL(등록 상표) 하에 시판되는 것, 예를 들어, CYMEL 1123(Allnex Industries로부터 상업적으로 입수 가능), 상표명 ITAMIN(등록 상표) 하에 시판되는 것, 예를 들어 ITAMIN BG143 (Galstaff Multiresine으로부터 상업적으로 입수 가능) 또는 상표명 MAPRENAL(등록 상표) 하에 시판되는 것, 예를 들어, MAPRENAL BF892 및 MAPRENAL BF 892/68B(Ineos로부터 상업적으로 입수 가능); 글리콜우릴계 물질, 예컨대, 상표명 CYMEL(등록 상표) 하에 시판되는 것, 예를 들어, CYMEL 1170 및 CYMEL 1172(Allnex로부터 상업적으로 입수 가능); 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

벤조구안아민 또는 이의 유도체는 상표명 MAPRENAL(등록 상표) 하에 시판되는 벤조구안아민-폼알데하이드계 물질을 포함할 수 있다.

벤조구안아민 또는 이의 유도체는 MAPRENAL BF892 및/또는 MAPRENAL BF 892/68B(Ineos로부터 상업적으로 입수 가능)를 포함할 수 있다. 벤조구안아민 또는 이의 유도체는 MAPRENAL BF 892/68B (Ineos로부터 상업적으로 입수 가능)를 포함할 수 있다.

코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 15 내지 25중량% 벤조구안아민 또는 이의 유도체를 포함할 수 있다.

코팅 조성물은 촉매를 더 포함할 수 있다. 폴리에스터 물질과 가교제 간의 가교 반응을 촉매하기 위해 전형적으로 사용되는 임의의 촉매가 사용될 수 있다. 적합한 촉매는 당업자에게 잘 공지될 것이다. 촉매는 비-금속 또는 금속 촉매 또는 이들의 조합물일 수 있다. 적합한 비-금속 촉매는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 인산; 블록 인산; CYCAT (RTM) XK 406 N(Allnex로부터 상업적으로 입수 가능); 황산; 설폰산; CYCAT 600(상업적으로 입수 가능한 from Allnex); NACURE(RTM) 5076 또는 NACURE 5925(King industries로부터 상업적으로 입수 가능); 산 인산염 촉매, 예컨대, NACURE XC 235 (King Industries로부터 상업적으로 입수 가능); 및 이들의 조합물. 적합한 금속 촉매는 당업자에게 잘 공지될 것이다. 적합한 금속 촉매는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 주석 함유 촉매, 예컨대, 모노뷰틸 주석 트리스(2-에틸헥사노에이트); 지르코늄 함유 촉매, 예컨대, KKAT(RTM) 4205(King Industries로부터 상업적으로 입수 가능); 티타네이트계 촉매, 예컨대, 테트라뷰틸 티타네이트 TnBT(Sigma Aldrich로부터 상업적으로 입수 가능); 및 이들의 조합물. 촉매는, 존재할 때, 코팅 조성물에서 임의의 적합한 양으로 사용될 수 있다. 촉매는, 존재할 때, 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.001 내지 10중량%, 예컨대, 0.001 내지 5중량%, 예컨대, 0.01 내지 5중량%, 또는 심지어 1 내지 3 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 촉매는, 존재할 때, 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.01 내지 1.5 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

예를 들어, 아크릴 폴리에스터 수지를 함유하는 조성물에 대한 촉매의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 금속 화합물, 예컨대, 옥토산 제일주석; 염화제일주석; 뷰틸 스탄산(하이드록시 뷰틸 주석 옥사이드); 모노뷰틸 주석 트리스(2-에틸헥사노에이트); 클로로 뷰틸 주석 다이하이드록사이드; 테트라-n-프로필 티타네이트; 테트라-n-뷰틸 티타네이트; 아세트산아연; 산 화합물, 예컨대, 인산; 파라-톨루엔 설폰산; 도데실 벤젠 설폰산(DDBSA), 예컨대, 블록 DDBSA, 테트라 알킬 지르코늄 물질, 삼산화안티몬, 이산화게르마늄 및 이들의 조합물. 촉매는 도데실 벤젠 설폰산(DDBSA), 예컨대, 블록 DDBSA를 포함할 수 있다.

촉매는 수성 코팅 조성물 코팅 조성물의 건조 중량으로 0.001 내지 1%, 예컨대, 0.01 내지 0.7%, 예컨대, 수성 코팅 조성물의 건조 중량으로 0.025 내지 0.5%의 양으로 수성 코팅 조성물에 존재할 수 있다.

코팅 조성물은 추가 수지 물질을 포함할 수 있다. 적합한 추가적인 수지 물질은 당업자에게 잘 공지될 것이다. 수지 물질의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 폴리에스터 수지; 아크릴 수지; 폴리염화비닐(PVC) 수지; 알키드 수지; 폴리우레탄 수지; 폴리실록산 수지; 에폭시 수지 또는 이들의 조합물.

코팅 조성물은 코팅 제형화 업계에 잘 공지되어 있는 다른 선택적 물질, 예컨대, 착색제, 가소제, 내마모성 입자, 항산화제, 입체장애 아민 광 안정제, UV 광 흡수제 및 안정제, 계면활성제, 유동 제어제, 칙소제, 충전제, 유기 공-용매, 반응 희석제, 촉매, 그라인드 차량, 윤활제, 왁스 및 기타 관례적 보조제를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "착색제"는 조성물에 색 및/또는 기타 불투명함 및/또는 다른 시각적 효과를 부여하는 임의의 물질을 의미한다. 착색제는 코팅 조성물에 임의의 적합한 형태, 예컨대, 별개의 입자, 분산물, 용액 및/또는 플레이크로 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 둘 이상의 착색제의 혼합물이 코팅에서 사용될 수 있다. 적합한 착색제는 본 명세서에 참조에 의해 원용된 미국 특허 제8,614,286호, 7열, 2째줄 내지 8열, 65째줄에 열거되어 있다. 식품 접촉 물질용으로 승인된 것, 예컨대, 이산화티타늄; 산화철, 예컨대, 산화철 블랙; 알루미늄 페이스트; 알루미늄 분말, 예컨대, 알루미늄 플레이크; 카본블랙; 울트라마린 블루; 프탈로사이아닌, 예컨대, 프탈로사이아닌 블루 및 프탈로사이아닌 그린; 산화크로뮴, 예컨대, 크로뮴 그린 옥사이드; 그래파이트 피브릴; 페리드 옐로(ferried yellow); 퀸도 레드(quindo red); 및 이들의 조합물, 및 본 명세서에 참조에 의해 원용된 위험화물수송규칙(Code of Federal Regulation)의 조항 178.3297에 열거된 것이 코팅 패키징에 적합하다. 착색제는, 존재할 때, 코팅 조성물에서 임의의 적합한 양으로 사용될 수 있다. 착색제는, 존재할 때, 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 코팅 조성물에서 최대 90중량%, 예컨대, 최대 50중량%, 또는 심지어 최대 10 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

적합한 윤활제는 당업자에게 잘 공지될 것이다. 윤활제의 적합한 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 카나우바 왁스 및 폴리에틸렌 유형 윤활제. 윤활제는, 존재할 때, 코팅 조성물에 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 적어도 0.01 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

계면활성제는 선택적으로 물질의 유동 및 습윤에 도움을 주기 위해 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 적합한 계면활성제는 당업자에게 잘 공지될 것이다. 계면활성제는, 존재할 때, 식품 및/또는 음료 용기 적용에 적합하게 선택된다. 적합한 계면활성제는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 알킬 설페이트(예를 들어, 라우릴 황산나트륨); 에터 설페이트; 인산 에스터; 설포네이트; 및 이들의 다양한 알칼리, 암모늄, 아민염; 지방족 알코올 에톡실레이트; 알킬 페놀 에톡실레이트(예를 들어, 노닐 페놀 폴리에터); 염 및/또는 이들의 조합물. 계면활성제는, 존재할 때, 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.01중량% 내지 10중량%, 예컨대, 0.01 내지 5중량%, 예컨대, 0.01 내지 2 중량%의 양으로 존재한다.

코팅 조성물은 비스페놀 A(BPA) 및 이의 유도체가 실질적으로 없거나, 본질적으로 없거나, 완전히 없을 수 있다. 비스페놀 A의 유도체는, 예를 들어, 비스페놀 A 다이글리시딜 에터(BADGE)를 포함한다. 코팅 조성물은 비스페놀 F(BPF) 및 이의 유도체가 실질적으로 없거나 완전히 없을 수 있다. 비스페놀 F의 유도체는, 예를 들어, 비스페놀 F 다이글리시딜 에터(BPFG)를 포함한다. 상기 언급한 화합물 또는 이의 유도체는 코팅 조성물에 의도적으로 첨가되지 않을 수도 있지만, 환경으로부터 피할 수 없는 오염때문에 미량으로 존재할 수 있다. "실질적으로 없는"은 1000ppm(백만분율) 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "본질적으로 없는"은 100ppm 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "완전히 없는"은 20ppb(십억분율) 미만의 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다.

Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물은 비스페놀 A(BPA) 및 이의 유도체가 실질적으로 없거나, 본질적으로 없거나, 완전히 없을 수 있다. 비스페놀 A의 유도체는, 예를 들어, 비스페놀 A 다이글리시딜 에터(BADGE)를 포함한다. Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물은 비스페놀 F(BPF) 및 이의 유도체가 실질적으로 없거나 또는 완전히 없을 수 있다. 비스페놀 F의 유도체는, 예를 들어, 비스페놀 F 다이글리시딜 에터(BPFG)를 포함한다. 상기 언급한 화합물 또는 이의 유도체는 코팅 조성물에 의도적으로 첨가되지 않을 수도 있지만, 환경으로부터 피할 수 없는 오염때문에 미량으로 존재할 수 있다. "실질적으로 없는"은 1000ppm(백만분율) 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "본질적으로 없는"은 100ppm 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "완전히 없는"은 20ppb(십억분율) 미만의 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다.

Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물은, 예를 들어, 비-패키징 적용분야에서 사용될 때 다이알킬주석 화합물을 포함할 수 있다. Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물은, 예를 들어, 패키징 적용분야에서 사용될 때, 산화물 또는 이의 다른 유도체를 비롯한 다이알킬주석 화합물이 실질적으로 없거나, 본질적으로 없거나, 완전히 없을 수 있다. 다이알킬주석 화합물의 예는 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 다이뷰틸주석다이라우레이트(DBTDL); 다이옥틸주석다이라우레이트; 다이메틸주석 옥사이드; 다이에틸주석 옥사이드; 다이프로필주석 옥사이드; 다이뷰틸주석 옥사이드(DBTO); 다이옥틸주석옥사이드(DOTO) 또는 이들의 조합물. "실질적으로 없는"은 1000ppm(백만분율) 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "본질적으로 없는"은 100ppm 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "완전히 없는"은 20ppb(십억분율) 미만의 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다.

Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물은 스타이렌이 실질적으로 없을 수 있다. 코팅 조성물은 스타이렌이 본질적으로 없거나 완전히 없을 수 있다. "실질적으로 없는"은 1000ppm(백만분율) 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "본질적으로 없는"은 100ppm 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "완전히 없는"은 20ppb(십억분율) 미만의 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다.

Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물은 페놀이 실질적으로 없거나, 페놀이 본질적으로 없거나, 페놀이 완전히 없을 수 있다. "실질적으로 없는"은 1000ppm(백만분율) 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "본질적으로 없는"은 100ppm 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "완전히 없는"은 20ppb(십억분율) 미만의 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다.

Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물은 폼알데하이드가 실질적으로 없거나, 폼알데하이드가 본질적으로 없거나, 폼알데하이드가 완전히 없을 수 있다. "실질적으로 없는"은 1000ppm(백만분율) 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "본질적으로 없는"은 100ppm 미만의 상기 언급한 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다. "완전히 없는"은 20ppb(십억분율) 미만의 임의의 화합물 또는 이의 유도체를 함유하는 Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 기능성 폴리에스터 및/또는 코팅 조성물을 지칭하는 것을 의미한다.

코팅 조성물은 임의의 적합한 고체 함량을 가질 수 있다. 코팅 조성물은 고체 함량이 코팅 조성물의 10 내지 60중량%, 예컨대, 15 내지 50중량% 또는 20 내지 40 중량%일 수 있다.

Mn이 높은 폴리에스터, 기능성 화합물, 코팅 조성물 및/또는 코팅 조성물로부터 유래된 경화 필름은 2,2,4,4-테트라메틸-1-3-사이클로부탄 다이올("TMCD")을 제외할 수 있다. 폴리올 성분 및/또는 다이올 성분의 정의는 2,2,4,4-테트라메틸-1-3-사이클로부탄 다이올("TMCD")을 제외할 수 있다.

기재는 금속, 플라스틱, 복합재 및/또는 목재로 형성될 수 있다. 기재는 금속 기재일 수 있다.

기재는 자동차 제품, 항공 우주 제품, 해양 제품, 가정 또는 오피스 기기, 가구 품목 또는 도구, 전력 산업 제품, 가전 물품, 건축 제품 또는 팽창성 코팅에 의해 보호되는 제품과 같은 물품일 수 있다.

적합한 금속 기재의 예는 식품 및/또는 음료 패키징, 이러한 패키징을 제작하는 데 사용되는 성분 또는 일체주조 에어로졸 캔 및/또는 튜브를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

식품 및/또는 음료 패키징은 캔일 수 있다. 캔의 예는 2조각 캔, 3조각 캔 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 일체주조 에어로졸 캔 및/또는 튜브의 적합한 예는 데오도런트 및 헤어 스프레이 용기를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 일체주조 에어로졸 캔 및/또는 튜브는 알루미늄 일체주조 에어로졸 캔 및/또는 튜브일 수 있다.

기재는 이러한 패키징을 제작하기 위해 사용되는 식품 및/또는 음료 패키징 또는 성분일 수 있다.

기재는 일체주조 에어로졸 캔 및/또는 튜브일 수 있다.

패키징에 대한 다양한 전처리 및 코팅의 적용은 잘 확립되어 있다. 이러한 처리 및/또는 코팅은, 예를 들어, 금속캔의 경우에 사용될 수 있되, 처리 및/또는 코팅은 부식을 지연시키거나 저해하기 위해 사용되고, 장식용 코팅을 제공하며, 제조 공정 동안 조작의 용이함 등을 제공한다. 코팅은 내용물이 용기의 금속과 접촉하는 것을 방지하기 위해 이러한 캔의 내부에 적용될 수 있다. 금속과 식품 또는 음료 간의 접촉은, 예를 들어, 금속 용기의 부식을 야기할 수 있고, 이어서, 이는 식품 또는 음료를 오염시킬 수 있다. 이는 캔의 내용물이 천연에서 산성일 때 특히 그러하다. 금속캔의 내부에 적용된 코팅은 또한 제품의 충전선과 캔 뚜껑 사이의 영역인 캔의 헤드 스페이스에서의 부식을 방지하게 하며; 헤드스페이스에서의 부식은 염 함량이 높은 식품에 특히 문제가 된다. 코팅은 또한 금속캔 외부에 적용될 수 있다.

분말 코팅은 코일드 금속 주축대(coiled metal stock), 예컨대, 캔 뚜껑으로부터 만들어진 코일드 금속 주축대("캔 뚜껑 주축대"), 및 단부 캡 및 클로저(closure)로부터 만들어진 코일드 금속 주축대("캡/클로저 주축대")와 함께 사용하는 데 특히 적합하다. 캔 뚜껑 주축대 및 캡/클로저 주축대 상에서의 사용을 위해 설계된 코팅은 전형적으로 조각이 절단되고 코일드 금속 주축대 밖으로 누르기 전에 적용되기 때문에, 이들은 전형적으로 가요성이며, 확장 가능하다. 예를 들어, 이러한 주축대는 전형적으로 양 측면 모두에 코팅된다. 이후에, 코팅된 금속 주축대는 펀칭된다. 캔 뚜껑에 대해, 이어서, 금속은 "팝-톱(pop-top)" 개방에 대해 점수화되고, 이어서, 팝-톱 고리는 별도로 제작된 핀에 의해 부착된다. 이어서, 단부는 에지 롤링 공정(edge rolling process)에 의해 캔 몸체에 부착된다. "개봉 용이성(easy open)" 캔 뚜껑에 대해 유사한 절차가 행해진다. 개봉 용이성 캔 뚜껑에 대해, 뚜껑 주위를 상당히 둘러싸는 자국은 전형적으로 풀탭(pull tab)에 의해 캔으로부터 뚜껑의 쉬운 개방 또는 제거를 가능하게 한다. 캡 및 클로저에 대해, 캡/클로저 주축대는 전형적으로, 예컨대, 롤 코팅에 의해 코팅되고, 캡 또는 클로저는 주축대 밖으로 눌러지지만; 그러나, 형성 후에 캡/클로저를 코팅할 수 있다. 상대적으로 엄격한 온도 및/또는 압력 필요조건으로 처리된 캔에 대한 코팅은 또한 포핑(popping), 부식, 블러싱(blushing) 및/또는 블리스터링(blistering)에 대해 저항성이어야 한다.

기재는 상기 기재한 임의의 코팅 조성물에 의해 적어도 부분적으로 코팅된 패키지일 수 있다. "패키지"는, 특히 제조 지점으로부터 소비자까지 운송을 위해, 그리고 소비자에 의한 후속적 저장을 위해 다른 항목을 포함하는 데 사용되는 어떤 것이다. 따라서 패키지는 소비자에 의해 개봉될 때까지 악화 없이 이의 내용물을 유지하기 위해 밀봉되는 것으로서 이해될 것이다. 제조업자는 종종 전형적으로 몇 개월 내지 몇 년의 범위인 식품 또는 음료가 부패되지 않는 동안의 시간 길이를 확인할 것이다. 따라서, 본 "패키지"는 소비자가 식품을 제조하고/하거나 저장하는 저장 용기 또는 제빵기구와 구별되며; 이러한 용기는 단지 상대적으로 짧은 기간 동안 식품 항목의 신선함 또는 온전함을 유지할 것이다. 패키지는 금속 또는 비-금속, 예를 들어, 플라스틱 또는 래미네이트로 제조될 수 있고, 임의의 형태일 수 있다. 적합한 패키지의 예는 래미네이트 튜브이다. 적합한 패키지의 다른 예는 금속캔이다. 용어 "금속캔"은 이러한 패키지가 소비자에 의해 개봉될 때까지 내용물의 부패를 최소화하거나 제거하기 위해 식품 및/또는 음료 제조업자에 의해 밀봉되는 임의의 유형의 금속캔, 용기 또는 임의의 유형의 리셉터클(receptacle) 또는 이의 일부를 포함한다. 금속캔의 일례는 식품캔이고; 용어 "식품캔(들)"은 임의의 유형의 식품 및/또는 음료를 유지하기 위해 사용되는 캔, 용기 또는 임의의 유형의 리셉터클 또는 이의 일부를 지칭하기 위해 본 명세서에서 사용된다. 용어 "금속캔(들)"은 구체적으로는 식품캔을 포함하고, 또한 구체적으로는 "E-Z 개방형"을 비롯한 "캔뚜껑"을 포함한다. 용어 "금속캔"은 또한 구체적으로는 금속캡 및/또는 클로저, 예컨대, 보틀캡, 스크루탑 캡 및 임의의 크기의 뚜껑, 러그캡(lug cap) 등을 포함한다. 금속캔은 퍼스널 케어 제품, 버그 스프레이, 스프레이 도료 및 에어로졸캔에서 패키징에 적합한 임의의 기타 화합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는 다른 항목도 수용하는 데 사용될 수 있다. 캔은 "2조각 캔" 및 "3조각 캔"뿐만 아니라 끌어당기고 아이론된(ironed) 한 조각 캔을 포함할 수 있으며; 이러한 한 조각은 종종 에어로졸 제품에 의한 용도를 발견한다. 패키지는 또한 플라스틱병, 플라스틱 튜브, 래미네이트 및 가요성 패키징, 예컨대, PE, PP, PET 등으로 제조된 것을 포함할 수 있다. 이러한 패키징은, 예를 들어, 식품, 치약, 퍼스널 케어 제품 등을 수용할 수 있었다.

코팅은 패키지의 내부 및/또는 외부에 적용될 수 있다. 코팅은 또한 캔 바닥에 림 코트(rim coat)로서 적용될 수 있었다. 림 코트는 캔의 계속된 제작 및/또는 가공 동안에 개선된 조작을 위해 마찰을 감소시키는 작용을 한다. 코팅은 또한 캡 및/또는 클로저에 적용될 수 있고; 이러한 적용은, 예를 들어, 캡/클로저의 형성 전에 및/또는 후에 적용된 보호 바니시 및/또는 캡에 적용된 후 색소 침착된 에나멜, 특히 캡 하부에 자국을 낸 심(seam)을 갖는 것을 포함할 수 있다. 장식된 캔 주축대는 또한 본 명세서에 기재된 코팅에 의해 외부에 부분적으로 코팅될 수 있고, 장식, 코팅된 주축대는 다양한 금속캔을 형성하는 데 사용되는 일 수 있다.

다양한 산업에서 넓은 적용범위를 갖는 금속 코일이 또한 코팅될 수 있는 기재이다. 코일 코팅은 또한 전형적으로 착색제를 포함한다.

코팅 조성물은 금속 기재의 적어도 일부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 일체주조 에어로졸 튜브 및/또는 캔에 적용될 때, 코팅 조성물은 상기 튜브 및/또는 캔의 내부 표면의 적어도 일부에 적용될 수 있다.

코팅 조성물은 식품 및 음료캔의 구성성분 일부에 대한 수복 코팅으로서 적용될 수 있다. 예를 들어, 식품 캔에 대한 전체 애퍼처(aperture) 개봉 용이성 단부(easy open end)에 대한 수복 코팅으로서 적용될 수 있다. 이런 단부 구성성분은 제작 후에 자국이 새겨진 선의 외부 상에서 물질을 에어리스 스프레이(airless spraying)에 의해 수복 코팅될 수 있다. 수복 코팅으로서의 다른 용도는 스프레이(에어리스 또는 에어 유도) 또는 롤러 코팅에 의해 코팅이 영역에 도포될 수 있는 심 및 용접부(weld), 예컨대, 사이드 심의 코팅을 포함한다. 수복 코팅은 또한 부식이 손상으로 인할 가능성이 있는 취약한 영역의 보호를 포함할 수 있으며, 이들 영역은 스프레이, 롤러 코팅 유동 또는 딥 코팅에 의해 코팅이 적용되는 플랜지, 림 및 하부 림을 포함한다.

자동차 제품은 차량 또는 이의 임의의 부품일 수 있다. 특성(예를 들어, 이의 광택, 내 긁힘성, 내식성 또는 UV 저항성)을 개선시키기 위해 코팅될 수 있는 차량의 임의의 부분 또는 임의의 표면은 본 명세서에 정의된 바와 같은 조성물에 의한 코팅일 수 있다.

용어 "차량"은 이의 가장 넓은 범위에서 사용되고, 모든 유형의 항공기, 항공우주, 선박 및 육상용 차량을 (제한 없이) 포함한다. 예를 들어, 차량은 민항기, 및 소형, 중형 또는 대형 상업용 여객기, 화물운송 및 군용기를 비롯한 항공기; 개인용, 상업용 및 군용 헬리콥터를 비롯한 헬리콥터; 로켓 및 기타 우주선을 비롯한 항공우주 차량을 포함할 수 있다. 차량은 육상 차량, 예를 들어, 트레일러, 승용차, 트럭, 버스, 대형버스, 밴, 앰뷸런스, 소방차, 캠핑카, 카라반, 고카트(go-kart), 사륜차, 포크 리프트 트럭(fork-lift truck), 착석용 잔디 깎는 기계, 농업용 차량, 예를 들어, 트랙터 및 수확기, 건설 차량, 예를 들어, 채굴기, 불도저 및 크레인, 골프 카트, 오토바이, 자전거, 기차 및 철도 차량을 포함할 수 있다. 차량은 또한 수상용, 예를 들어, 선박, 잠수함, 보트, 제트-스키 및 호버크라프트를 포함할 수 있다.

코팅된 차량의 부분은 차량 관련 몸체 부분(예를 들어, 제한 없이, 문, 바디 패널, 트렁크 데크 뚜껑, 지붕 패널, 후드, 지붕 및/또는 세로 거더(stringer), 리벳, 바퀴, 랜딩 기어 부품 및/또는 항공기에 사용되는 껍데기), 선체, 선박 상부구조, 차량틀, 섀시 및 사용 시 정상적으로는 보이지 않는 차량 부품, 예컨대, 엔진부, 모터사이클 페어링 및 연료 탱크, 연료 탱크 표면 및 기타 연료에 노출되거나 잠재적으로 노출되는 치량 표면, 항공우주산업 솔벤트 및 항공우주 작동유를 포함할 수 있다. 본 명세서에 정의된 바와 같은 코팅이 유리할 수 있는 임의의 차량 부품은 정상 사용 관점에 노출되거나 정상 사용 관점으로부터 감춰지거나, 코팅될 수 있다.

가정 및 오피스 적용분야, 가구 품목 및 본 명세서에 정의된 바와 같은 도구는 정원을 비롯한 가정에서 또는 오피스 환경에서 사용되는 기기, 가구 품목 및 도구이다. 이들은 세탁기, 식기 세척기, 건조기, 냉장고, 스토브, 전자레인지, 컴퓨터 장치 및 프린터, 공기 조화 유닛, 열 펌프 유닛, 정원용 가구를 포함하는 잔디밭 및 정원 장비, 온수 욕조, 잔디 깎는 기계, 정원 도구, 재단기, 스트링 트리머(스트리머(strimmer)), 동력 사슬톱, 정원 쓰레기 처리기, 정원 수동 공구, 예를 들어, 삽, 쇠고랑, 갈퀴 및 커팅 도구, 벽장, 책상, 테이블, 의자, 캐비넷 및 기타 물품을 포함할 수 있다. 본 명세서에 정의된 바와 같은 코팅이 유리할 수 있는 임의의 이러한 물품의 임의의 부품; 예를 들어, 기기 또는 가구의 패널 및 도구 핸들은 코팅될 수 있다.

전력 산업 제품은, 예를 들어, 펌프, 전기 발생기, 에어 컨디셔너, 산업용 열 펌프 및 에어 컨디셔너, 배터리 및 시멘트 믹서를 포함할 수 있다. 본 명세서에 정의된 바와 같은 코팅이 유리한 임의의 부품; 예를 들어, 패널 및 케이싱(casing)은 코팅될 수 있다.

생활가전 물품은, 예를 들어, 컴퓨터, 컴퓨터 케이싱, 텔레비전, 휴대폰, 무선호출기, 카메라, 계산기, 프린터, 스캐너, 디지털 디코더(digital decoder), 시계, 오디오 플레이어, 헤드폰 또는 태블릿일 수 있다.

건축 제품은, 예를 들어, 문, 창, 문틀, 창틀, 기둥 또는 지지체, 또는 패널, 빌딩 건축에 사용되는 벽 품목 또는 지붕 품목, 또는 솔라 패널, 풍력 발전용 터빈, 오일/가스정, 근해 리그(off-shore rig), 교량, 저장 탱크, 또는 수송 기반시설 또는 유틸리티 사회 기반시설일 수 있다.

팽창성 코팅에 의해 보호되는 제품은 전형적으로 팽창성 코팅에 의한 코팅인 금속 구조, 예를 들어, 강철 구조이다. 금속 구조는 전형적으로 빌딩의 로드 베어링(load bearing) 부분이다. 비보호 강철은 전형적으로 425℃ 주위에서 연화되기 시작해서, 650℃에 의헤 이의 강도의 대략 절반을 상실한다. 팽창성 코팅은 강철 또는 다른 기재의 온도 증가를 지연시키는 데 사용된다. 팽창성 코팅은 보호될 금속성 기재 상의 이의 코팅 전에, 팽창성 물질의 기질에 대한 정해진 아크릴 폴리에스터 수지의 혼입에 의해 개선될 수 있다. 아크릴 폴리에스터 수지는 적어도 1중량%, 예컨대, 적어도 2중량%, 예를 들어 적어도 4중량%, 또는 적어도 5 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 아크릴 폴리에스터 수지는 최대 50중량%, 예컨대, 최대 30중량%, 예를 들어 최대 25중량%의 양으로 존재할 수 있다. 이들 정의는 기재에 적용될 혼합 아크릴 폴리에스터 수지/팽창성 기질 물질의 중량에 의한 아크릴 폴리에스터 수지의 중량의 지칭한다.

코팅 물품은 상기 제시한 범주 중 둘 이상에 속할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치는 가정용으로서 또는 오피스 품목으로서, 그리고 생활가전 품목으로서 간주될 수 있다. 기둥 또는 지지체-건축 품목-는 팽창성 물질로 코팅될 수 있다.

상기 정의한 용도에서, 코팅 조성물은 전형적으로 (혼합물인 팽창성 코팅에서의 사용을 제외하고) 표면 및 이의 부분을 코팅하기 위한 것이다. 부분은 다중 표면을 포함할 수 있다. 부분은 더 큰 부분, 조립체 또는 장치의 일부를 포함할 수 있다. 부분의 일부는 본 명세서에 정의된 바와 같은 수성 조성물 또는 분말 조성물로 코팅될 수 있거나, 전체 부분이 코팅될 수 있다.

기재는 새로운 것일 수 있거나(즉, 새로 건설되거나 제작됨) 또는, 예를 들어, 자동차 또는 항공기 부품을 재련 또는 수복하는 경우에, 재단장될 수 있다.

상기 언급한 바와 같이, 코팅된 기재는 차량을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수성 또는 분말 조성물은 F/A-18 제트 또는 관련된 항공기 코팅, 예컨대, F/A-18E Super Hornet 및 F/A-18F(McDonnell Douglas/Boeing and Northrop에 의해 생산됨)에서; Boeing 787 Dreamliner, 737, 747, 717 여객기 제트 항공기, 및 관련 항공기(Boeing Commercial Airplanes에 의해 생산됨) 코팅에서; V-22 Osprey; VH-92, S-92, 및 관련 항공기(NAVAIR 및 Sikorsky에 의해 생산됨) 코팅에서; G650, G600, G550, G500, G450, 및 관련 항공기(Gulfstream에 의해 생산됨) 코팅에서; 그리고 A350, A320, A330, 및 관련 항공기(Airbus에 의해 생산됨) 코팅에서 이용될 수 있다. 수성 또는 분말 조성물은 임의의 적합한 상업적, 군용 또는 일반 항공기에서 사용되는 코팅, 예를 들어, Bombardier Inc. 및/또는 Bombardier Aerospace에 의해 생산된 것, 예컨대, Canadair Regional Jet(CRJ) 및 관련된 항공기; Lockheed Martin에 의해 생산된 것, 예컨대, F-22 Raptor, F-35 Lightning 및 관련 항공기; Northrop Grumman에 의해 생산된 것, 예컨대, B-2 Spirit 및 관련 항공기에 의해 생산된 것; Pilatus Aircraft Ltd.에 의해 생산된 것; Eclipse Aviation Corporation에 의해 생산된 것; 또는 Eclipse Aerospace (Kestrel Aircraft)에 의해 생산된 것으로서 사용될 수 있다.

코팅 조성물은 단일층으로서 또는 다중층 시스템의 부분으로서, 기재에 적용될 수 있다. 코팅 조성물은 단일층으로서 적용될 수 있다. 코팅 조성물은 비코팅 기재에 적용될 수 있다. 의미를 명확하게 하기 위해, 비코팅 기재는 적용 전에 세정된 표면으로 확장된다. 코팅 조성물은 다중층 시스템의 부분으로서 다른 도료 층의 상부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 프라이머 상부에 적용될 수 있다. 코팅 조성물은 중간층 또는 상부 코팅층을 형성할 수 있다. 코팅 조성물은 다중 코팅 시스템의 제1 코팅으로서 적용될 수 있다. 코팅 조성물은 언더코트 또는 프라이머로서 적용될 수 있다. 제2, 제3, 제4 등의 코팅은 임의의 적합한 도료, 예컨대, 에폭시 수지; 폴리에스터 수지; 폴리우레탄 수지; 폴리실록산 수지; 탄화수소 수지 또는 이들의 조합물을 함유하는 것을 포함할 수 있다. 제2, 제3, 제4 등의 코팅은 폴리에스터 수지를 포함할 수 있다. 제2, 제3, 제4 등의 코팅은 액체 코팅 또는 분말 코팅일 수 있다.

당업자는 물품, 예컨대, 패키징을 형성하기 전에 또는 후에 코팅 조성물이 적용된다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 코팅 조성물은 금속 기재에 적용될 수 있고, 이어서, 금속 물품으로 성형되고 형성되거나, 코팅 조성물이 사전형성된 물품에 적용될 수 있다.

코팅 조성물은 기재에 1회 또는 다회로 적용될 수 있다.

코팅 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 기재에 적용될 수 있다. 코팅 조성물을 적용하는 방법은 당업자에게 잘 공지될 것이다. 코팅 조성물에 적합한 적용 방법은 다음을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다: 전착 도장; 분무; 정전기식 분무; 디핑(dipping); 롤링; 브러싱 등.

코팅 조성물은 임의의 적합한 건조 필름 두께에 적용될 수 있다. 코팅 조성물은 2 내지 150 마이크론(㎛), 예컨대, 2 내지 100㎛ 또는 2 내지 50㎛의 건조 필름 두께에 적용될 수 있다. 팽창성 코팅의 경우에, 코팅 조성물은 3cm의 건조 필름 두께에 적용될 수 있다.

기재에 적합한 코팅 조성물을 적용하는 적합한 적용 방법에 관한 추가적인 정보를 이제 제공할 것이다.

수성 조성물은 임의의 전기적 전도성 기재 상에 전기 영동에 의해 증착될 수 있다. 적합한 기재는 금속 기재, 금속 합금 기재, 및/또는 금속화된 기재, 예컨대, 니켈-플레이팅된 플라스틱을 포함한다. 추가적으로, 기재는 복합재 물질, 예를 들어, 탄소 섬유 또는 전도성 탄소를 포함하는 물질을 포함하는 비-금속 전도성 물질을 포함할 수 있다. 금속 또는 금속 합금은, 예를 들어, 냉간압연강재, 열간압연강재, 아연 금속으로 코팅된 강철, 아연 화합물 또는 아연 합금, 예컨대, 전기 아연 도금된 강철, 용융 도금 아연도금강판, 아연합금화강판, 니켈-플레이팅 강판 및 아연 합금으로 플레이팅된 강판을 포함할 수 있다. 기재는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 알루미늄 합금의 비제한적 예는 1XXX, 2XXX, 3XXX, 4XXX, 5XXX, 6XXX 또는 7XXX 시리즈뿐만 아니라 클래드(clad) 알루미늄 합금 및 주조 알루미늄 합금, 예를 들어, A356 시리즈를 포함한다. 기재는 마그네슘 합금을 포함할 수 있다. AZ31B, AZ91C, AM60B 또는 EV31A 시리즈의 마그네슘 합금의 비제한적 예는 기재로서 사용될 수 있다. 기재는 또한 다른 적합한 비-철 금속, 예컨대, 티타늄 또는 구리뿐만 아니라 이들 물질의 합금을 포함할 수 있다.

코팅될 부분은 원통형, 예컨대, 파이프, 예를 들어, 주조철 또는 강철 파이프에 있을 수 있다. 금속 기재는 또한, 예를 들어, 금속 시트 또는 제작 부분의 형태일 수 있다. 기재는 또한 전도성 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 전도성 또는 비전도성 기재를 포함할 수 있다. 전도성 코팅은 도전제, 예를 들어, 그래핀, 전도성 카본블랙, 전도성 중합체 또는 전도성 첨가제를 포함할 수 있다. 또한 기재는 전처리 용액이 침투될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 전처리 용액의 비제한적 예는 인산아연 전처리 용액, 예를 들어, 미국 특허 제4,793,867호 및 제5,588,989호에 기재된 것, 지르코늄 함유 전처리 용액, 예를 들어, 미국 특허 제7,749,368호 및 제8,673,091호에 기재된 것을 포함한다. 전처리 용액의 다른 비제한적 예는 3가 크로뮴, 6가 크로뮴, 리튬염, 과망간산염, 희토 금속, 예컨대, 이트륨 또는 란탄족원소, 예컨대, 세륨을 포함하는 것을 포함한다. 적합한 표면 전처리 용액의 다른 비제한적 예는 졸-겔, 예컨대, 알콕시-실란, 알콕시-지르코늄산염 및/또는 알콕시-티타네이트를 포함하는 것이다. 대안적으로, 기재는 비-전처리 기재, 예컨대, 전처리 용액에 의해 전처리되지 않은 베어 기재(bare substrate)일 수 있다.

기재는 선택적으로 코팅 전이 다른 처리가 실시될 수 있다. 예를 들어, 기재는 세정되거나, 세정 및 산소 제거되거나, 양극 처리되거나, 산 세척되거나(acid pickled), 플라스마 처리되거나, 레이저 처리되거나, 이온 증착(ion vapor deposition: IVD) 처리될 수 있다. 이들 선택적 처리는 이들 자체로 또는 전처리 용액과 조합하여 사용될 수 있다.

수성 조성물은 다양한 코팅층을 갖는 기재를 포함하는 다중층 코팅 복합재의 부분인 전착 도장층에 이용될 수 있다. 코팅층은 선택적으로 전처리 층, 예컨대, 인산염 층(예를 들어, 인산아연층) 또는 금속 산화물층(예를 들어, 지르코늄 산화물 층), 수성 조성물로부터 초래된 전착 도장층, 선택적으로 프라이머(층) 및 적합한 탑코트층(들)(예를 들어, 베이스 코트, 클리어 코트층, 색소침착된 모노코트, 및 색-플러스-투명한(color-plus-clear) 복합재 조성물)을 포함할 수 있다. 적합한 추가적인 코팅층은 당업계에 공지된 임의의 것을 포함하고, 각각 독립적으로 수인성, 용제형, 고체 미립자 형태(즉, 분말 코팅 조성물), 또는 분말 슬러리 형태일 수 있다는 것이 이해된다. 추가적인 코팅 조성물은 필름-형성 중합체, 가교 물질 및, 착색 베이스가 코트 또는 모노코트인 경우, 색소를 포함할 수 있다. 프라이머층(들)은 선택적으로 전착 도장층과 탑코트층(들) 사이에 배치될 수 있다. 대안적으로, 탑코트층(들)은 복합재가 전착 도장층 및 프라이머층(들)을 포함하도록 생략될 수 있다.

또한, 탑코트층(들)은 전착 가능한 코팅층 상에 직접 적용될 수 있다. 다시 말해서, 기재는 복합재가 전착 도장층 및 탑코트층(들)을 포함하도록 프라이머층을 결여할 수 있다. 예를 들어, 베이스코트층은 전착 가능한 코팅층의 적어도 일부에 직접 적용될 수 있다.

또한 기저층이 완전히 경화되지 않았다는 사실에도 불구하고 기저층 상에 임의의 탑코트층이 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 베이스코트층이 경화 단계(웨트-온-웨트(wet-on-wet))에 처리되지는 않았지만 클리어코트층이 베이스코트층에 적용될 수 있다. 이어서, 층 둘 다 후속 경화 단계 동안 경화될 수 있고, 이에 의해 베이스코트층 및 클리어코트층을 별개로 경화시킬 필요를 제거한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "분말" 등의 용어는 액체 형태인 물질과 대조적으로 고체 미립자 형태인 물질을 지칭한다.

분말 코팅 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 적용될 수 있다. 상기 분말 코팅 조성물을 적용하는 방법은 당업자에게 잘 공지될 것이다. 적합한 적용 방법은, 예컨대, 정전기식 분무를 포함하거나, 또는, 예를 들어, 초코로나 방전(ultra corona discharge)에 의해 적용된다. 분말 코팅 조성물은 초코로나 방전에 의해 적용될 수 있다.

기재가 전기적으로 전도성일 때, 분말 코팅 조성물은 전형적으로 정전기적으로 적용된다. 정전기적 분무 적용은 일반적으로 유동층으로부터 코팅 조성물을 끌어당기고, 코로나장을 통해 이를 추진시키는 것을 수반한다. 코팅 조성물 입자는 이들이 코로나 장을 통과함에 따라 하전되고, 접지되는 전기적 전도성 기재에 부착되고 증착된다. 하전된 입자는 구성을 시작하며, 기재가 절연되고, 그에 따라 추가 입자 증착을 제한한다.

분말 코팅 조성물은 임의의 적합한 건조 필름 두께에 적용될 수 있다. 분말 코팅 조성물은 0.1㎛(마이크론) 내지 1000㎛, 예컨대, 3㎛ 내지 500㎛, 예컨대, 5㎛ 내지 250㎛, 또는 5㎛ 내지 150㎛, 또는 10㎛ 내지 100㎛의 건조 필름 두께로 적용될 수 있다.

분말 성분은 평균 입자 크기가 15 마이크론(㎛) 미만일 수 있다. 분말 성분은 평균 입자 크기가 12㎛ 미만, 예컨대, 10㎛ 미만, 예컨대, 7.5㎛ 미만, 또는 심지어 5㎛ 미만일 수 있다. 의미를 명확하게 하기 위해, 용어 "미만"은 언급된 평균 입자 크기를 갖는 입자를 포함한다. 예를 들어, "15㎛ 미만"은 평균 입자 크기가 15㎛인 입자뿐만 아니라 평균 입자 크기가 이 값 미만인 입자를 지칭한다.

본 명세서에 보고된 바와 같은, "평균 입자 크기"는 레이저 회절 분석에 의해 결정할 때 샘플 내 입자의 총량의 평균 입자 크기를 지칭한다. 평균 입자 크기는 Mastersizer 2000 매뉴얼에 기재한 지침에 따라 Malvern Mastersizer 2000 입자 크기 분석기에 의해 결정하였다.

이들 크기를 갖는 입자는 임의의 적합한 방법에 의해 생성될 수 있다. 적합한 방법은 당업자에게 잘 공지될 것이다. 적합한 방법의 예는 냉쇄(cold grinding), 밀링 및 체질(sieving) 방법을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

추가적인 성분, 예컨대, 착색제 및 충전제는 탑코트층 결과로부터 다양한 코팅 조성물로 제공될 수 있다. 임의의 적합한 착색제 및 충전제가 사용될 수 있다. 예를 들어, 착색제는 임의의 적합한 형태, 예컨대, 별개의 입자, 분산물, 용액 및/또는 플레이크에서 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 둘 이상의 착색제의 혼합물이 코팅에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 착색제는 목적하는 특성, 시각적 및/또는 색 효과를 부여하는 데 충분한 임의의 양으로 다중층 복합재 층으로 제공될 수 있다는 것을 주목하여야 한다.

예시적인 착색제는 색소, 염료 및 틴트, 예컨대, 도료 산업에서 사용되고/되거나 드라이 컬러 제조자 협회(Dry Color Manufacturers Association: DCMA)에 열거된 것뿐만 아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는, 예를 들어, 불용성이지만 사용 조건 하에 습윤 가능한 미세하게 분할된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기 또는 무기일 수 있고, 응집 또는 비응집일 수 있다. 착색제는 분쇄 또는 단순 혼합에 의해 코팅에 혼입될 수 있다. 착색제는 그라인드 차량, 예컨대, 아크릴 그라인드 차량의 사용에 의해 코팅에 분쇄에 의해 혼입될 수 있고, 이의 사용은 당업자에게 익숙할 것이다.

예시적인 색소 및/또는 색소 조성물은 카바졸 다이옥사진 조질 색소, 아조, 모노아조, 다이아조, 나프톨 AS, 염 유형(레이크), 벤즈이미다졸론, 축합, 금속 착물, 아이소인돌린온, 아이소인돌린 및 다환식 프탈로사이아닌, 퀸아크리돈, 페릴렌, 페린온, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안단트론, 다이옥사진, 트라이아릴카보늄, 퀴노프탈론 색소, 다이케토 피롤로 피롤 레드("DPP 레드 BO"), 이산화티타늄, 카본블랙, 산화아연, 산화안티모니 등 및 유기 또는 무기 UV 불투명화 색소, 예컨대, 산화철, 투명 레드 또는 옐로 산화철, 프탈로사이아닌 블루 및 이들의 혼합물를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 용어 "색소" 및 "착색 충전제"는 상호 호환적으로 사용될 수 있다.

예시적인 염료는 용매계 및/또는 수계인 것, 예컨대, 산성 염료, 아조형 염료, 염기성 염료, 직접 염료, 분산 염료, 반응성 염료, 용매 염료, 황 염료, 매염 염료, 예를 들어, 바나듐산비스무트, 안트라퀴논, 페릴렌, 알루미늄, 퀸아크리돈, 티아졸, 티아진, 아조, 인디고이드, 나이트로, 나이트로소, 옥사진, 프탈로사이아닌, 퀴놀린, 스틸벤 및 트라이페닐 메탄을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

예시적인 틴트는 수계 또는 수 혼화성 담체에서 분산되는 색소, 예컨대, Degussa, Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 AQUA-CHEM 896, Eastman Chemical, Inc의 정밀 디스퍼젼 사업부문(Accurate Dispersions division)으로부터 상업적으로 입수 가능한 CHARISMA COLORANTS 및 MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.

착색제는 나노입자 분산물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는 분산물 형태일 수 있다. 나노입자 분산물은 고도로 분산된 나노입자 착색제 및/또는 목적하는 시각적 색 및/또는 불투명함 및/또는 시각적 효과를 생산하는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 나노입자 분산물은 착색제, 예컨대, 입자 크기가 150㎚ 미만, 예컨대, 70㎚ 미만 또는 30㎚ 미만인 색소 또는 염료를 포함할 수 있다. 나노입자는 입자 크기가 0.5㎜ 미만인 분쇄 매질을 이용하여 저장 유기 또는 무기 색소를 밀링함으로써 생산될 수 있다. 예시적인 나노입자 분산물 및 이들의 제조 방법은 본 명세서에 참조에 의해 원용된 미국 특허 제6,875,800 B2호에서 확인된다. 나노입자 분산물은 또한 결정화, 침전, 기체상 축합 및 화학적 소모(즉, 부분적 용해)에 의해 생산될 수 있다. 코팅 내 나노입자의 재응집을 최소화하기 위해, 수지-코팅된 나노입자 분산물이 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "수지-코팅된 나노입자 분산물"은 나노입자 및 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 눈에 띄지 않는 "복합재 마이크로입자"가 분산된 연속상을 지칭한다. 수지-코팅 나노입자의 예시적 분산물 및 이의 제조 방법은 본 명세서에 참조에 의해 원용된 2004년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/876,031호 및 본 명세서에 참조에 의해 원용된 2003년 6월 24일자로 출원된 미국 가출원 특허 제60/482,167호에서 확인된다.

다중층 코팅 복합재 층에서 사용될 수 있는 특수 효과 조성물은 외관 효과, 예컨대, 반사율, 백화, 금속 광택, 인광, 형광, 광변색현상, 감광성, 열변색, 메카노크로미즘(mechanochromism)(변형 민감성 색소침착), 고니오크로미즘(goniochromism) 및/또는 색변화를 생성하는 색소 및/또는 조성물을 포함한다. 추가적인 특수 효과 조성물은 다른 인지 가능한 특성, 예컨대, 반사율, 불투명함 또는 질감을 제공할 수 있다. 예를 들어, 특수 효과 조성물은 상이한 각도에서 코팅이 보일 때 코팅 색이 변하도록 색 이동을 생성할 수 있다. 예시적 색 효과 조성물은 본 명세서에 참조에 의해 원용된 미국 특허 제6,894,086호에서 확인된다. 추가적인 색 효과 조성물은 투명 코팅 운모 및/또는 합성 운모, 코팅 실리카, 코팅 알루미나, 투명 액체 결정 색소, 액체 결정 코팅, 및/또는 임의의 조성물을 포함할 수 있되, 개입은 물질 내의 굴절률 차이로부터 생기며, 물질 표면과 공기 사이의 굴절률 차이 때문이 아니다.

광원에 노출될 때 색을 가역적으로 변경시키는 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 다중층 복합재에서 다수의 층에서 사용될 수 있다. 광색성 및/또는 감광성 조성물은 명시된 파장의 방사선에 대한 노출에 의해 활성화될 수 있다. 조성물이 여기될 때, 분자 구조는 변화되고, 변경된 구조는 조성물의 본래의 색과 상이한 새로운 색을 나타낸다. 방사선에 대한 노출이 제거될 때, 광색성 및/또는 감광성 조성물은 휴지 상태로 복귀될 수 있으며, 이때 조성물의 본래의 색이 회복된다. 예를 들어, 광색성 및/또는 감광성 조성물은 비여기 상태에서 무색일 수 있으며, 여기 상태에서 색을 나타낼 수 있다. 밀리초 내지 수 분, 예컨대, 20초 내지 60초 내에 순색 변화가 나타날 수 있다. 예시적인 광색성 및/또는 감광성 조성물은 광색성 염료를 포함한다.

감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은, 예컨대, 공유 결합, 중합체 및/또는 중합 가능한 성분의 중합체 물질과 회합되고/되거나, 이에 대해 적어도 부분적으로 결합될 수 있다. 감광성 조성물이 코팅 밖으로 이동하고 기재에 결정화되는 일부 코팅과 대조적으로, 중합체 및/또는 중합 가능한 성분과 회합되고/되거나 적어도 부분적으로 결합된 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 코팅 밖으로 최소의 이동을 가진다. 예시적인 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물 및 이들의 제조 방법은 본 명세서에 참조에 의해 원용된 2004년 7월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/892,919호에서 확인된다.

프라이머 및/또는 탑코트층(들)은 선택적으로 부식 저해제를 더 포함할 수 있다. 부식 저해제는 수성 또는 분말 조성물에 대해 상기 논의한 임의의 부식 저해제를 포함할 수 있고, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 리튬염, 및/또는 규산리튬을 더 포함할 수 있다.

수성 또는 분말 조성물 및/또는 이로부터 증착된 층뿐만 아니라 임의의 전처리 층, 프라이머층 또는 탑코트층은 크로뮴 또는 크로뮴 함유 화합물이 실질적으로 없거나, 본질적으로 없거나, 완전히 없을 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "크로뮴-함유 화합물"은 3가 크로뮴 또는 6가 크로뮴을 포함하는 물질을 지칭한다. 이러한 물질의 비제한적 예는 크로뮴산, 삼산화크로뮴, 크로뮴산 무수물, 다이크로뮴산 염, 예컨대, 이크로뮴산암모늄, 이크로뮴산나트륨, 이크로뮴산칼륨, 및 이크로뮴산칼슘, 이크로뮴산바륨, 이크로뮴산마그네슘, 이크로뮴산아연, 이크로뮴산카드뮴 및 이크로뮴산스트론튬을 포함한다. 수성 또는 분말 조성물 및/또는 이로부터 증착된 층뿐만 아니라 임의의 전처리 층, 프라이머 층 또는 탑코트층은 크로뮴이 실질적으로 없거나, 본질적으로 없거나, 완전히 없을 때, 이는 임의의 형태의 크로뮴, 예컨대, 이하로 제한되는 것은 아니지만, 상기 열거한 3가 크로뮴-함유 화합물 및 6가 크로뮴-함유 화합물을 포함한다.

크로뮴 또는 크로뮴-함유 화합물이 실질적으로 없는 수성 또는 분말 조성물 및/또는 이로부터 증착된 층뿐만 아니라 임의의 전처리층, 프라이머층 또는 탑코트층은 크로뮴 또는 크로뮴-함유 화합물이 의도적으로 첨가되지는 않지만, 예컨대, 환경으로부터 불순물 또는 불가피안 오염물 때문에 미량으로 존재할 수 있다는 것을 의미한다. 다시 말해서, 물질의 양은 조성물의 특성에 영향을 미치지 않도록 매우 적으며; 이는 크로뮴 또는 크로뮴-함유 화합물이 이들이 환경에 대한 부담을 야기하지 않는 수준에서 수성 또는 분말 조성물 및/또는 이로부터 증착된 층뿐만 아니라 전처리층, 프라이머층 또는 탑코트층에 존재하지 않는다는 것을 추가로 포함할 수 있다. 용어 "실질적으로 없는"은 수성 또는 분말 조성물 및/또는 이로부터 증착된 층뿐만 아니라 임의의 전처리층 또는 탑코트층은 조성물, 층 또는 층들의 총 고체 중량에 기반하여, 만약에 있다고 하더라도, 각각 10ppm 미만의 크로뮴을 함유한다는 것을 의미한다. 용어 "실질적으로 없는"은 수성 또는 분말 조성물 및/또는 이로부터 증착된 층뿐만 아니라 임의의 전처리층 또는 탑코트층은 조성물 또는 층 또는 층들 각각의 총 고체 중량에 기반하여, 만약에 있다고 하더라도, 각각 1ppm 미만의 크로뮴을 함유한다는 것을 의미한다. 용어 "완전히 없는"은 수성 또는 분말 조성물 및/또는 이를 포함하는 층뿐만 아니라 임의의 전처리층 또는 탑코트층은 조성물, 층 또는 층들의 총 고체 중량에 기반하여, 만약에 있다고 하더라도, 각각 1ppb 미만의 크로뮴을 함유한다는 것을 의미한다.

상기 기재한 수성 또는 분말 조성물로부터 증착된 코팅은 가수분해 안정성 시험 방법에 의해 결정할 때, 가수분해적으로 안정할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "가수분해 안정성 시험 방법"은 90℃의 온도에서 24시간 동안 탈이온수 중에 소성 패널을 침지시키는 것을 지칭한다. 이어서, 패널이 제거되고, 150℉로 설정한 오븐에서 60분 동안 소성시켜 코팅 필름을 탈수시킨다. 이어서, 패널을 이중 아세톤 문지름 검사 방법(Double Acetone Rub Test Method)에 따라 경화에 대해 재시험한다. 코팅이 가수분해적으로 안정한 것으로 간주되는지의 여부는 물 소킹(soak) 없이 코팅의 아세톤 저항성에 비해 물 소킹 처리한 후 코팅이 아세톤 저항성을 보유하는 능력에 의해 입증된다. 구체적으로는, 물 소킹 후 견디는 코팅의 이중 아세톤 문지름 횟수를 물 소킹에 대한 노출 없이 견디는 코팅의 이중 아세톤 문지름 횟수와 비교한다. 경화된 코팅이 물 소킹에 대한 노출 없이 100회 이상의 이중 아세톤 문지름을 견딘다면, 코팅이 기재에 도달하지 않고 적어도 60회의 이중 아세톤 문지름을 견디는 경우에 경화 코팅은 가수분해적으로 안정한 것으로 간주된다는 경고와 함께, 코팅이 물 소킹에 대한 노출 없이 견딜 수 있는 이중 아세톤 문지름의 적어도 60%인 기저 기재에 도달되지 않고 물 소킹에 대한 노출 후 코팅이 다수의 이중 아세톤 문지름을 견디는 경우에, 코팅은 "가수분해적으로 안정한" 것으로 간주된다. 예를 들어, 물 소킹에 대한 노출 없이 50회의 이중 아세톤 문지름을 견딘 코팅은, 이것이 물 소킹에 대한 노출 후 적어도 30회의 이중 아세톤 문지름을 견디는 경우에 가수분해적으로 안정한 것으로 간주된다. 물 소킹에 노출 전의 그리고 물 소킹에 노출 후의 코팅이 언급되지만, 동일한 기법에 의해 동일한 조성물로 코팅되고 동일한 조건(즉, 동일한 오븐, 오븐 온도 및 소성 시간) 하에 경화되는 각 패널과 함께 두 상이한 코팅 패널을 사용한다는 것이 이해된다.

코팅 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 경화될 수 있다. 코팅 조성물은 열경화, 방사선 경화에 의해, 또는 화학적 경화에 의해, 예컨대, 열 경화에 의해 경화될 수 있다. 코팅 조성물은, 열 경화될 때, 임의의 적합한 온도에서 경화될 수 있다. 코팅 조성물은, 열 경화될 때, 150℃ 내지 350℃, 예컨대, 175℃ 내지 320℃, 예컨대, 190℃ 내지 300℃, 또는 심지어 200℃ 내지 280℃의 피크 금속 온도(PMT)에 대해 경화될 수 있다. 코팅 조성물은, 열 경화될 때, 210℃ 또는 260℃에서 경화될 수 있다. 의미를 명확하게 하기 위해, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "피크 금속 온도" 등의 용어는 달리 명시되지 않는 한, 열 경화 공정 동안의 열에 대한 노출 동안에 금속 기재에 의해 도달된 최대 온도를 의미한다. 다시 말해서, 피크 금속 온도(PMT)는 금속 기재에 의해 도달되는 최대 온도이며, 이에 적용되는 온도는 아니다. 금속 기재에 의해 도달되는 온도가 이에 적용된 온도보다 더 낮을 수 있거나, 이에 적용된 온도와 실질적으로 동일할 수 있다는 것은 당업자에 의해 인식될 것이다. 금속 기재에 의해 도달된 온도는 이에 적용된 온도보다 낮을 수 있다.

코팅 조성물을 경화시키는 것은 경화된 필름을 형성할 수 있다.

본 명세서의 "지방족"이라는 용어는 직쇄 또는 분지형일 수 있고 완전히 포화되거나, 불포화 단위를 포함하지만 방향족은 아닐 수 있는 탄화수소 모이어티를 의미한다. "불포화"라는 용어는 이중 및/또는 삼중 결합을 갖는 모이어티를 의미한다. 따라서 "지방족"이라는 용어는 알킬, 알켄일 또는 알킨일기를 포함하는 것으로 의도된다. 지방족기는 헤테로원자가 끼어있을 수 있다. 헤테로원자는 질소, 규소, 산소 및/또는 황으로부터 선택된다.

본 명세서의 "지방족"은 3 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 부분적으로 불포화된 환식 지방족 단환식 또는 다환식(축합, 브리지 및 스피로-축합을 포함) 고리계인 지환식기, 즉, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20개의 탄소 원자를 갖는 지환식기를 포함한다. 지환식기는 3 내지 15개, 예컨대, 3 내지 12, 또는 3 내지 10, 또는 3 내지 8개의 탄소 원자, 예를 들어 3 내지 6개의 탄소 원자를 포함할 수 있다.

"지환식"이라는 용어는 사이클로알킬, 사이클로알켄일 및 사이클로알킨일기를 포함한다. 지환식기는 연결 또는 비연결 알킬 치환체를 보유하는 지환식 고리, 예컨대, -CH₂-사이클로헥실을 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 구체적으로는, C_3-20사이클로알킬기의 예는 사이클로프로필, 사이클로뷰틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 아다만틸, 아이소보닐 및 사이클로옥틸을 포함한다.

달리 정의되지 않는 한 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "알크" 또는 "알킬"은 직선, 분지형, 환식 또는 다환식 모이어티 또는 이들의 조합물이며, 1 내지 20개의 탄소 원자, 예컨대, 1 내지 10개의 탄소 원자, 예컨대, 1 내지 8개의 탄소 원자, 예컨대, 1 내지 6개의 탄소 원자, 예컨대, 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 포화 탄화수소 라디칼에 관한 것이다. 이들 라디칼은 선택적으로 클로로, 브로모, 아이오도, 사이아노, 나이트로, OR¹⁹, OC(O)R²⁰, C(O)R²¹, C(O)OR²², NR²³R²⁴, C(O)NR²⁵R²⁶, SR²⁷, C(O)SR²⁷, C(S)NR²⁵R²⁶, 아릴 또는 헤테로원자로 치환될 수 있되, R¹⁹ 내지 R²⁷은 각각 독립적으로 수소, 아릴 또는 알킬을 나타내고/내거나 산소 또는 황 원자가 끼어있거나, 실라노 또는 다이알킬실록산기가 끼어있을 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, 아이소뷰틸, sec-뷰틸, tert-뷰틸, 2-메틸뷰틸, 펜틸, 아이소-아밀, 헥실, 사이클로헥실, 3-메틸펜틸, 옥틸 등으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "알킬렌"은 상기 정의된 바와 같은 2가 라디칼 알킬기에 관한 것이다. 예를 들어, -CH₃으로서 나타낸 메틸과 같은 알킬기는 알킬렌으로서 나타낼 때 메틸렌, -CH₂-가 된다. 다른 알킬렌기는 그에 따라 이해되어야 한다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "알켄일"은 이중 결합, 예컨대, 직선형, 분지형, 환식 또는 다환식 모이어티 또는 이들의 조합물이며, 2 내지 18개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 10개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 8개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 6개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 최대 4개의 이중 결합을 갖는 탄화수소 라디칼에 관한 것이다. 이들 라디칼은 선택적으로 하이드록실, 클로로, 브로모, 아이오도, 사이아노, 나이트로, OR¹⁹, OC(O)R²⁰, C(O)R²¹, C(O)OR²², NR²³R²⁴, C(O)NR²⁵R²⁶, SR²⁷, C(O)SR²⁷, C(S)NR²⁵R²⁶ 또는 아릴로 치환될 수 있되, R¹⁹ 내지 R²⁷은 각각 독립적으로 수소, 아릴 또는 알킬을 나타내고/내거나 산소 또는 황 원자가 끼어있거나, 실라노 또는 다이알킬실록산기가 끼어있을 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 독립적으로 알켄일기로부터 선택될 수 있으며, 비닐, 알릴, 아이소프로펜일, 펜텐일, 헥센일, 헵텐일, 사이클로프로펜일, 사이클로뷰텐일, 사이클로펜텐일, 사이클로헥센일, 1-프로펜일, 2-뷰텐일, 2-메틸-2-뷰텐일, 아이소프렌일, 파네실, 게란일, 게란일게란일 등을 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "알켄일렌"은 상기 정의된 바와 같은 2가 라디칼 알켄일기에 관한 것이다. 예를 들어, -CH=CH2로서 나타내는 에텐일과 같은 알켄일기는, 알켄일렌으로서 나타낼 때 에텐일렌, CH=CH-가 된다. 다른 알켄일렌기는 그에 따라 이해되어야 한다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "알킨일"은 삼중 결합, 예컨대, 직선형, 분지형, 환식 또는 다환식 모이어티 또는 이들의 조합물이며, 2 내지 18개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 10개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 8개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 6개의 탄소 원자, 예컨대, 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 최대 4개의 삼중 결합을 갖는 탄화수소 라디칼에 관한 것이다. 이들 라디칼은 선택적으로 하이드록시, 클로로, 브로모, 아이오도, 사이아노, 나이트로, OR¹⁹, OC(O)R²⁰, C(O)R²¹, C(O)OR²², NR²³R²⁴, C(O)NR²⁵R²⁶, SR²⁷, C(O)SR²⁷, C(S)NR²⁵R²⁶ 또는 아릴로 치환될 수 있되, R¹⁹ 내지 R²⁷은 각각 독립적으로 수소, 아릴 또는 저급 알킬을 나타내고/내거나 산소 또는 황 원자가 끼어있거나, 실라노 또는 다이알킬실록산기가 끼어있을 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 독립적으로 알킨일 라디칼로부터 선택될 수 있으며, 에틴일, 프로핀일, 프로파길, 뷰틴일, 펜틴일, 헥신일 등을 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "알킨일렌"은 상기 정의된 바와 같은 2가 라디칼 알킨일기에 관한 것이다. 예를 들어, 알킨일기, 예컨대, -C≡H로서 나타내는 에틴일은 알킨일렌으로서 나타낼 때 에틴일렌, -C≡C-가 된다. 다른 알킨일렌기는 그에 따라 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 "아릴"이라는 용어는 1개의 수소의 제거에 의해 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼에 관한 것이며, 각 고리에서 최대 7개의 구성원의 임의의 단환식, 이환식 또는 다환식 탄소 고리를 포함하되, 적어도 1개의 고리는 방향족이다. 이들 라디칼은 선택적으로 하이드록시, 클로로, 브로모, 아이오도, 사이아노, 나이트로, OR¹⁹, OC(O)R²⁰, C(O)R²¹, C(O)OR²², NR²³R²⁴, C(O)NR²⁵R²⁶, SR²⁷, C(O)SR²⁷, C(S)NR²⁵R²⁶ 또는 아릴로 치환될 수 있되, R¹⁹ 내지 R²⁷은 각각 독립적으로 수소, 아릴 또는 저급 알킬을 나타내고/내거나 산소 또는 황 원자가 끼어있거나, 실라노 또는 다이알킬실리콘기가 끼어있을 수 있다. 이러한 라디칼의 예는 페닐, p-톨릴, 4-메톡시페닐, 4-(tert-뷰톡시)페닐, 3-메틸-4-메톡시페닐, 4-플루오로페닐, 4-클로로페닐, 3-나이트로페닐, 3-아미노페닐, 3-아세트아미도페닐, 4-아세트아미도페닐, 2-메틸-3-아세트아미도페닐, 2-메틸-3-아미노페닐, 3-메틸-4-아미노페닐, 2-아미노-3-메틸페닐, 2,4-다이메틸-3-아미노페닐, 4-하이드록시페닐, 3-메틸-4-하이드록시페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 3-아미노-1-나프틸, 2-메틸-3-아미노-1-나프틸, 6-아미노-2-나프틸, 4,6-다이메톡시-2-나프틸, 테트라하이드로나프틸, 인단일, 바이페닐, 페난트릴, 안트릴 또는 아세나프틸 등으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 "알릴렌"은 상기 정의된 바와 같은 2가 라디칼 아릴기에 관한 것이다. 예를 들어, -Ph로서 나타내는 페닐과 같은 아릴기는 아릴렌으로서 나타낼 때 페닐렌, 즉, -Ph-가 된다. 다른 아릴렌기는 그에 따라 이해되어야 한다.

의미를 명확하게 하기 위해, 본 명세서의 복합재기에서 알킬, 알켄일, 알킨일, 아릴 또는 아랄킬에 대한 언급은 그에 따라 해석되어야 하며, 예를 들어, 아미노알킬에서 알킬 또는 알콕실에서 알크에 대한 언급은 상기 알크 또는 알킬 등으로서 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 값, 범위, 양 또는 백분율을 표현하는 것과 같은 모든 숫자는 해당 용어가 분명하게 나타나지 않는다고 해도 "약"이라는 단어가 선행하는 것과 같이 해석될 수 있다. 또한, 본 명세서에 열거된 임의의 수치적 범위는 이에 포괄되는 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 의도된다. 단수는 복수를 포함하며, 그 반대도 마찬가지이다. 예를 들어, 본 명세서에서 "단수의" 기능성 폴리에스터, "단수의" Mn이 높은 폴리에스터, "단수의" 기능성 화합물, "단수의" 작용기 X, "단수의" 작용기 Y, "단수의" 작용기 Z, "단수의" 폴리올, "단수의" 폴리산, "단수의" 기능성 단량체 등이 언급되었지만, 이들 및 임의의 다른 성분 각각 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "중합체"는 올리고머 및 동종중합체와 공중합체를 모두 지칭하며, 접두사 "폴리"는 둘 이상을 지칭한다. 비롯한, 예를 들어, 등의 용어는 예를 들어 포함하지만, 이들로 제한되지 않음을 의미한다. 추가적으로, 본 발명은 "포함하는"에 관해 기재하였지만, 본 명세서에 상세하게 설명된 공정, 물질 및 코팅 조성물은 또한 "본질적으로 이루어진" 또는 "이루어진"으로서 기재될 수 있다.

본 발명은 다음의 양상 중 어느 것에 따를 수 있다:

1. 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터의 생산 방법으로서

Mn이 높은 폴리에스터는 기능성 화합물의 Mn보다 더 높은 Mn을 갖는, 방법.

2. 양상 1에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 유기 용매 불용성 폴리에스터이며, 예를 들어, Mn이 높은 폴리에스터는 표준 주위 온도 및 압력(25℃ 및 1atm)에서 10㎖의 테트라하이드로퓨란 중 용해도가 0.1g 미만일 수 있는, 방법.

3. 양상 1 또는 2에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 Mn이 8,000Da 이상, 예컨대, 10,000 이상, 또는 12,000Da 이상 또는 15,000Da 이상인, 방법.

4. 양상 1 내지 3 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 Mn이 500,000Da 이하, 예컨대, 200,000 이하 또는 100,000Da 이하인, 방법.

5. 양상 1 내지 4 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 1 이하, 예컨대, 0.5 이하의 사슬당 에틸렌 불포화를 포함하는, 방법.

6. 양상 1 내지 5 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 총 수산기가(OHV)이 15㎎ KOH/g 이하, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이하 또는 5㎎ KOH/g 이하인, 방법.

7. 양상 1 내지 6 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 산가(AV)가 15㎎ KOH/g 이하, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이하, 5㎎ KOH/g 이하 또는 2㎎ KOH/g 이하인, 방법.

8. 양상 1 내지 7 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 티올 등가 중량이 1,000g/당량 이상, 예컨대, 10,000g/당량 이상 또는 100,000g/당량 이상인, 방법.

9. 양상 1 내지 8 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 아민 등가 중량이 1,000g/당량 이상, 예컨대, 10,000g/당량 이상 또는 100,000g/당량 이상인, 방법.

10. 양상 1 내지 9 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 Tg가 -70℃ 내지 200℃, 0℃ 내지 150℃, 예컨대, 50℃ 내지 120℃인, 방법.

11. 양상 1 내지 10 중 어느 것에 있어서, 조성물의 총 건조 중량으로 40% 이상의 Mn이 높은 폴리에스터, 예컨대, 45중량% 이상, 또는 50중량% 이상을 포함하는, 방법.

12. 양상 1 내지 11 중 어느 것에 있어서, 조성물은 조성물의 총 건조 중량으로 99.9% 이상의 Mn이 높은 폴리에스터, 예컨대, 99.5% 이하 또는 99% 이하, 또는 98% 이하, 또는 97중량% 이하, 또는 96중량% 이하를 포함하는, 방법.

13. 양상 1 내지 12 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물의 작용기 Y는 에틸렌 불포화, 에터기, 아마이드기, 아민기, 케톤기, 에폭시기, 하이드록실기 및/또는 산기, 예컨대, 에틸렌 불포화, 하이드록실기 및/또는 카복실산기, 예컨대, 에틸렌 불포화인, 방법.

14. 양상 1 내지 13 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물의 작용기 Y는 양상 1 내지 13의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 작용기 X와 동일한, 방법.

15. 양상 1 내지 14 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물은 중합체, 예컨대, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리에터, 폴리이미드, 폴리아크릴, 폴리비닐, 폴리우레탄, 폴리실록산, 및/또는 폴리유레아인, 방법.

16. 양상 15에 있어서, 상기 기능성 화합물의 Mn은 6,000Da 이하 또는 4,000Da 이하, 예컨대, 3,500Da 이하 또는 3,000Da 이하인, 방법.

17. 양상 15 또는 16에 있어서, 기능성 화합물의 Mn은 500Da 이상, 예컨대, 1,000Da 이상 또는 1,500Da 이상인, 방법.

18. 양상 15 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 기능성 화합물은 사슬당 에틸렌 불포화가 0.5 이상, 예컨대, 1 이상, 또는 1.2 이상 또는 1.5 이상, 또는 2 이상, 또는 3 이상인, 방법.

19. 양상 15 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 기능성 화합물은 총 수산기가(OHV)이 20㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 40㎎ KOH/g 이상 또는 50㎎ KOH/g 이상인, 방법.

20. 양상 15 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 기능성 화합물은 산가(AV)가 3㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이상 또는 20㎎ KOH/g 이상인, 방법.

21. 양상 15 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 기능성 화합물은 티올 등가 중량이 2,500g/당량 이하, 예컨대, 1,000g/당량 이하, 또는 100g/당량 이하인, 방법.

22. 양상 15 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 기능성 화합물은 아민 등가 중량이 2,500g/당량 이하, 예컨대, 1,000g/당량 이하, 또는 100g/당량 이하인, 방법.

23. 양상 1 내지 22 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물의 Tg 또는 융점은, 적절하다면, -60℃ 내지 150℃, 또는 20℃ 내지 100℃, 예컨대, 50 내지 70℃인, 방법.

24. 양상 1 내지 23 중 어느 것에 있어서, 조성물은 조성물의 총 건조 중량으로 기능성 화합물의 0.1% 이상, 예컨대, 0.5% 이하 또는 1중량% 이상, 예컨대, 2중량% 이상, 또는 3중량% 이상, 또는 4중량% 이상을 포함하는, 방법.

25. 양상 1 내지 24 중 어느 것에 있어서, 조성물은 조성물의 총 건조 중량으로 60% 이하의 기능성 화합물, 예컨대, 55중량% 이하, 또는 50중량% 이하를 포함하는, 방법.

26. 양상 1 내지 25 중 어느 것에 있어서, 조성물 중 기능성 화합물 대 Mn이 높은 폴리에스터의 몰비는 27:1 내지 1:142, 예컨대, 7:1 내지 1:7, 또는 1.25:1 내지 1:2.5인, 방법.

27. 양상 1 내지 26 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물은 폴리산 성분을 폴리올 성분과 함께 중합함으로써 얻을 수 있는 폴리에스터인, 방법.

28. 양상 1 내지 27 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터는 폴리산 성분을 폴리올 성분과 중합함으로써 얻을 수 있는, 방법.

29. 양상 27 또는 28에 있어서, 폴리산 성분은 말레산; 퓨말산; 이타콘산; 아디프산; 아젤라산; 석신산; 세박산; 글루타르산; 데칸 이산; 도데칸 이산; 프탈산; 아이소프탈산; 5-tert-뷰틸아이소프탈산; 테트라클로로프탈산; 테트라하이드로프탈산; 트라이멜리트산; 나프탈렌 다이카복실산; 나프탈렌 테트라카복실산; 테레프탈산; 헥사하이드로프탈산; 메틸헥사하이드로프탈산; 다이메틸 테레프탈레이트; 사이클로헥산 다이카복실산; 클로렌드산 무수물; 1,3-사이클로헥산 다이카복실산; 1,4-사이클로헥산 다이카복실산; 트라이사이클로데칸 폴리카복실산; 엔도메틸렌 테트라하이드로프탈산; 엔도에틸렌 헥사하이드로프탈산; 사이클로헥산테트라 카복실산; 사이클로부탄 테트라카복실산; 및/또는 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체; 앞서 언급한 산 모두의 에스터 및 무수물 및 이들의 조합물을 포함하는, 방법.

30. 양상 27 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 폴리산 성분은 프탈산; 아이소프탈산; 테레프탈산; 1,4 사이클로헥산 다이카복실산; 석신산; 아디프산; 아젤라산; 세박산; 퓨말산; 2,6-나프탈렌 다이카복실산; 오쏘프탈산; 프탈산 무수물; 테트라하이드로프탈산; 헥사하이드로프탈산; 말레산; 석신산; 이타콘산; 다이에스터 물질, 예컨대, 다이메틸 에스터 유도체 예를 들어 다이메틸 아이소프탈레이트, 다이메틸 테레프탈레이트, 다이메틸 1,4-사이클로헥산 다이카복실레이트, 다이메틸 2,6-나프탈렌 다이카복실레이트, 다이메틸 퓨마레이트, 다이메틸 오쏘프탈레이트, 다이메틸석시네이트, 다이메틸 글루타레이트, 다이메틸 아디페이트; 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체; 앞서 언급한 산 모두의 에스터 및 무수물; 및 이들의 혼합물로부터 선택된 이산을 포함하는, 방법.

31. 양상 27 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 폴리산 성분은 테레프탈산(TPA), 다이메틸 테레프탈레이트, 아이소프탈산(IPA), 다이메틸 아이소프탈레이트, 1,4 사이클로헥산 다이카복실산, 헥사하이드로프탈산 무수물, 2,6-나프탈렌 다이카복실산, 프탈산 무수물, 말레산 무수물, 퓨마르산 무수물; 및/또는 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체를 포함하는, 방법.

32. 양상 27 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 폴리올 성분은 알킬렌 글리콜, 예컨대, 에틸렌 글리콜; 프로필렌 글리콜; 다이에틸렌 글리콜; 다이프로필렌 글리콜; 트라이에틸렌 글리콜; 트라이프로필렌 글리콜; 헥실렌 글리콜; 폴리에틸렌 글리콜; 폴리프로필렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜; 수소화된 비스페놀 A; 사이클로헥산다이올; 프로판다이올, 예를 들어, 1,2-프로판다이올; 1,3-프로판다이올; 뷰틸 에틸 프로판다이올; 2-메틸-1,3-프로판다이올; 및 2-에틸-2-뷰틸-1,3-프로판다이올; 부탄다이올, 예를 들어, 1,4-부탄다이올; 1,3-부탄다이올; 및 2-에틸-1,4-부탄다이올; 펜탄다이올, 예를 들어, 트라이메틸 펜탄다이올 및 2-메틸펜탄다이올; 사이클로헥산다이메탄올; 헥산다이올, 예를 들어, 1,6-헥산다이올; 2,2,4,4-테트라알킬사이클로부탄-1,3-다이올(TACD), 예컨대, 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올(TMPD), 카프로락톤다이올(예를 들어, 엡실론-카프로 락톤 및 에틸렌 글리콜의 반응 산물); 하이드록시알킬화된 비스페놀; 폴리에터 글리콜, 예를 들어, 폴리(옥시테트라메틸렌) 글리콜; 트라이메틸올 프로판; 펜타에리트리톨; 다이-펜타에리트리톨; 트라이메틸올 에탄; 트라이메틸올 부탄; 다이메틸올 사이클로헥산; 생체-유래된 폴리올, 예컨대, 글리세롤, 솔비톨 및 아이소소바이드; 및/또는 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체; 또는 이들의 조합물을 포함하는, 방법.

33. 양상 27 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 폴리올 성분은 에틸렌 글리콜; 1,2-프로판 다이올; 1,3-프로판 다이올; 1,2-부탄다이올; 1,3-부탄다이올; 1,4-부탄다이올; 뷰트-2-엔 1,4-다이올; 2,3-부탄 다이올; 2-메틸 1,3-프로판 다이올; 2,2'-다이메틸 1,3-프로판다이올(네오펜틸 글리콜); 1,5 펜탄 다이올; 3-메틸 1,5-펜탄다이올; 2,4-다이에틸 1,5-펜탄 다이올; 1,6-헥산 다이올; 2-에틸 1,3-헥산 다이올; 2,2,4,4-테트라알킬사이클로부탄-1,3-다이올(TACD), 예컨대, 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올(TMPD), 다이에틸렌 글리콜; 트라이에틸렌 글리콜; 다이프로필렌 글리콜; 트라이프로필렌 글리콜; 1,4 사이클로헥산 다이메탄올; 트라이사이클로데칸 다이메탄올; 아이소소바이드; 1,4-사이클로헥산 다이올; 및/또는 1, 1'-아이소프로필리덴-비스(4-사이클로헥산올); 및 이들의 혼합물로부터 선택된 다이올을 포함하는, 방법.

34. 양상 27 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 폴리올 성분은 에틸렌 글리콜(EG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 트라이메틸올프로판(TMP) 및/또는 1,6 헥산다이올을 포함하는, 방법.

35. 양상 27 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 기능성 화합물의 폴리올 및/또는 폴리산 성분은 기능성 화합물에 작용기 Y를 부여하는 작용을 할 수 있는 기능성 단량체를 포함하는, 방법.

36. 양상 35에 있어서, 기능성 단량체는 말레산, 말레산 무수물, 퓨말산, 이타콘산 무수물, 이타콘산, 시트라콘산 무수물, 시트라콘산, 아코니트산, 아코니트산 무수물, 옥살로시트라콘산, 옥살로시트라콘산 무수물, 메사콘산, 메사콘산 무수물, 페닐 말레산, 페닐 말레산 무수물, t-뷰틸 말레산, t-뷰틸 말레산 무수물, 모노메틸 퓨마레이트, 모노뷰틸 퓨마레이트, 나드산, 나드산 무수물, 메틸 말레산, 메틸 말레산 무수물, 리시놀레산, 레스쿠에롤산, 운데실렌산, 알릴 알코올, 3-뷰텐-1-올, 크로틸 알코올, 4-펜텐-1-올, 알파-안젤리카 락톤, 알파-메틸렌-γ-뷰티로락톤, 5,6-다이하이드로-2H-피란-2-온, 알릴 글리시딜 에터, 및/또는 트라이메틸올프로판 모노알릴 에터로부터 선택될 수 있는, 방법.

37. 양상 35 또는 36에 있어서, 상기 기능성 단량체는 에틸렌 불포화 단량체를 포함하는, 방법.

38. 양상 35 내지 37 중 어느 하나에 있어서, 기능성 단량체는 폴리산 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 100중량%, 예컨대, 10 내지 50중량% 또는 15 내지 30 중량%의 양으로 존재하는 폴리산인, 방법.

39. 양상 35 내지 38 중 어느 하나에 있어서, 기능성 단량체는 폴리올 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 100중량%, 예컨대, 10 내지 50중량% 또는 15 내지 30 중량%의 양으로 존재하는 폴리올인, 방법.

40. 양상 35 내지 39 중 어느 하나에 있어서, 기능성 단량체는 조합된 폴리산과 폴리올 성분의 건조 중량 비율로서 1 내지 50중량%, 예컨대, 3 내지 30중량% 또는 5 내지 20중량%의 양으로 존재하는, 방법.

41. 양상 1 내지 40 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터 및/또는 기능성 화합물은 에스터화 촉매, 예컨대, 금속 화합물, 예컨대, 옥토산 제일주석; 염화제일주석; 뷰틸 스탄산(하이드록시 뷰틸 주석 옥사이드); 모노뷰틸 주석 트리스(2-에틸헥사노에이트); 클로로 뷰틸 주석 다이하이드록사이드; 다이뷰틸 주석 옥사이드; 테트라-n-프로필 티타네이트; 테트라-n-뷰틸 티타네이트; 아세트산아연; 산 화합물, 예컨대, 인산; 파라-톨루엔 설폰산; 도데실 벤젠 설폰산(DDBSA), 테트라 알킬 지르코늄 물질, 삼산화안티몬, 이산화게르마늄, 옥토산 비스무트 및 이들의 조합물로부터 선택된 촉매의 존재 하에 제조된, 방법.

42. 양상 1 내지 41 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물은 소분자, 예컨대, 물, 에틸렌 글리콜(EG), 다이에틸렌 글리콜(DEG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 트라이메틸올프로판(TMP), 트리스(2-하이드록시에틸)아이소사이아누레이트(THEIC), 1,6 헥산다이올, 다이하이드록시아세톤, 다이메틸올프로피온산, 알릴 알코올, 3-뷰텐-1-올, 크로틸 알코올, 4-펜텐-1-올, 트라이메틸올프로판 모노알릴 에터, 1,2-다이아미노에탄, 1,6-다이아미노헥산, 아이소포로네다이아민, 에탄올아민, 다이에탄올아민, 멜라민, 시스테인, 시스타민, 2-아미노에탄티올, 2-머캅토에탄올, 1,3-프로판다이티올, 머캅토석신산, 세린, 프롤린, 라이신, 아스파르트산, 말레산, 말레산 무수물, 퓨말산, 이타콘산 무수물 및/또는 이타콘산으로부터 선택된 소분자인, 방법.

43. 양상 1 내지 42 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물은 에틸렌 글리콜(EG), 다이에틸렌 글리콜(DEG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 1,6 헥산다이올, 머캅토석신산, 아스파르트산, 말레산, 말레산 무수물, 퓨말산, 이타콘산 무수물 및/또는 이타콘산으로부터 선택된 소분자인, 방법.

44. 양상 1 내지 43 중 어느 것에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터 및 기능성 화합물은 Mn이 높은 폴리에스터를 갖는 기능성 화합물의 에스터 교환, 아마이드화 및/또는 티오에스터화에 의한 용융 배합 동안 반응하는, 방법.

45. 양상 1 내지 44 중 어느 것에 있어서, 기능성 화합물은 용융 배합 단계 동안 Mn이 높은 폴리에스터와, 예컨대, Mn이 높은 폴리에스터의 카복실산 에스터와 반응하는 작용을 할 수 있는 작용기 Z를 포함하는, 방법.

46. 양상 45에 있어서, 작용기 Z는 아민기, 에폭시기, 티올기, 무수물기, 하이드록시기 및/또는 카복시기, 예컨대, 하이드록시기 및/또는 카복시기, 또는 하이드록시기인, 방법.

47. 양상 1 내지 46 중 어느 것에 있어서, 상기 조성물은 Mn이 높은 폴리에스터와 기능성 화합물 간의 반응을 촉매하는 작용을 하는 촉매를 더 포함하며, 촉매는 에스터 교환 촉매, 아마이드화 촉매, 또는 티오에스터화 촉매일 수 있고, 예를 들어, 촉매는 금속 촉매, 예컨대, 주석, 비스무트, 지르코늄; 산 촉매, 예컨대, 인산, 황산, 설폰산염; 및/또는 염기 촉매, 예컨대, 수산화나트륨, 아세트산나트륨, 아세트산세슘일 수 있는, 방법.

48. 양상 1 내지 47 중 어느 것에 있어서, 양상 1 내지 47 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 코팅 조성물에서 사용하기 위한 것인, 방법.

49. 양상 1 내지 48 중 어느 것에 있어서, 양상 1 내지 48 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 유기 용매 가용성 폴리에스터이고, 예를 들어, 기능성 폴리에스터는 표준 주위 온도 및 온도(25℃ 및 1atm)에서 10㎖의 테트라하이드로퓨란, 또는 이염기성 에스터, 예를 들어 방향족 100 중 용해도가 적어도 0.1g, 예컨대, 10㎖에서 1g 이상, 또는 10㎖에서 6g 이상, 또는 10㎖에서 9g 이상, 또는 10㎖에서 12g일 수 있는, 방법.

50. 양상 1 내지 49 중 어느 것에 있어서, 양상 1 내지 49 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 기능성 화합물의 Mn보다 높은 Mn을 갖고, 기능성 폴리에스터는 Mn이 높은 폴리에스터의 Mn보다 적고 기능성 화합물의 Mn보다 큰 중간 Mn을 가질 수 있는, 방법.

51. 양상 1 내지 50 중 어느 것에 있어서, 양상 1 내지 50 중 어느 하나의 상기 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 Mn은 4,000Da 이상, 또는 5,000Da 이상, 예컨대, 6,000 이상, 또는 7,000Da 이상인, 방법.

52. 양상 1 내지 51 중 어느 것에 있어서, 양상 1 내지 51 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 Mn은 15,000Da 이하, 예컨대, 12,000 이하, 또는 10,000Da 이하인, 방법.

53. 양상 1 내지 52 중 어느 것에 있어서, 양상 1 내지 52 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 작용기 X는 아크릴 중합체와 반응하도록, 예컨대, 작용기 X를 통해 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합하도록 작용할 수 있는, 방법.

54. 양상 1 내지 53 중 어느 것에 있어서, 양상 1 내지 53 중 어느 하나의 방법의 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 작용기 X는 에틸렌 불포화, 에터기, 아마이드기, 아민기, 케톤기, 하이드록실기 및/또는 산기, 예컨대, 에틸렌 불포화, 하이드록실기 및/또는 카복실산기, 예컨대, 에틸렌 불포화인, 방법.

55. 양상 1 내지 54 중 어느 하나에 있어서, 양상 1 내지 54 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 많은, 사슬당 에틸렌 불포화기, Mn이 높은 폴리에스터보다 더 높은 AV, Mn이 높은 폴리에스터보다 더 높은 OHV, Mn이 높은 폴리에스터보다 더 낮은 티올 등가 중량 및/또는 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 낮은 아민 등가 중량을 포함하는, 방법.

56. 양상 1 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 양상 1 내지 55 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 사슬당 에틸렌 불포화는 0.5 이상, 예컨대, 1 이상, 예컨대, 1.1 이상, 또는 1.2 이상, 또는 1.5 이상의 사슬당 에틸렌 불포화를 갖는, 방법.

57. 양상 1 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 양상 1 내지 56 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 총 수산기가(OHV)이 5㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이상, 또는 15㎎ KOH/g 이상인, 방법.

58. 양상 1 내지 57 중 어느 하나에 있어서, 양상 1 내지 57 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 산가(AV)가 1㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 3㎎ KOH/g 이상, 또는 5㎎ KOH/g 이상, 예컨대, 10㎎ KOH/g 이상, 또는 30㎎ KOH/g 이상인, 방법.

59. 양상 1 내지 58 중 어느 하나에 있어서, 양상 1 내지 58 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 티올 등가 중량이 100,000g/당량 이하, 예컨대, 10,000g/당량 이하, 또는 5,000g/당량 이하인, 방법.

60. 양상 1 내지 59 중 어느 하나에 있어서, 양상 1 내지 59 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터는 아민 등가 중량이 100,000g/당량 이하, 예컨대, 10,000g/당량 이하, 또는 5,000g/당량 이하인, 방법.

61. 양상 1 내지 60 중 어느 하나에 있어서, 양상 1 내지 60 중 어느 하나의 방법에 의해 생산된 기능성 폴리에스터의 Tg는 -60℃ 내지 200℃, 또는 -30℃ 내지 120℃, 예컨대, 20℃ 내지 100℃, 또는 30℃ 내지 80℃인, 방법.

62. 양상 1 내지 61 중 어느 하나에 있어서, Mn이 높은 폴리에스터 및 기능성 화합물은 용융-믹서 장치 또는 압출기 장치에서 용융 배합된, 방법.

63. 양상 62에 있어서, 압출기 장치의 공급 구역 온도는 20℃ 내지 350℃, 예컨대, 150℃ 내지 300℃, 또는 220℃ 내지 260℃인, 방법.

64. 양상 1 내지 63 중 어느 것에 있어서, 용융 배합 온도는 90℃ 이상, 예컨대, 150℃ 이상, 또는 200℃ 이상, 또는 250℃ 이상인, 방법.

65. 양상 1 내지 64 중 어느 것에 있어서, 용융 배합 온도는 90℃ 내지 375℃, 예컨대, 150℃ 내지 350℃, 또는 200℃ 내지 325℃, 또는 250℃ 내지 300℃인, 방법.

66. 양상 62 내지 65 중 어느 것에 있어서, 체류 시간은 0.25 내지 20분, 예컨대, 1 내지 10분, 또는 1.5 내지 5분인, 방법.

67. 양상 62 내지 66 중 어느 것에 있어서, 조성물의 용융 배합 동안 스크루 또는 혼합 패들 회전은 20 내지 2,000rpm, 예컨대, 30 내지 1,200rpm, 또는 50 내지 500rpm인, 방법.

68. 양상 1 내지 67 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터.

69. 아크릴 폴리에스터의 제조 방법으로서,

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시켜 아크릴 폴리에스터를 형성하는 단계를 포함하되, 양상 1 내지 67 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는, 방법.

70. 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있는 아크릴 폴리에스터.

71. 작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 수성 분산물의 생산 방법으로서,

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 또는 아크릴 폴리에스터를 수 중에 분산시키는 단계를 포함하되, 아크릴 폴리에스터는 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는 양상 1 내지 67 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는, 방법.

72. 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 수성 분산물로서, 아크릴 폴리에스터는 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는 양상 1 내지 67 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는, 수성 분산물.

73. 작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 용매 용액의 생산 방법으로서,

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 용매와 접촉시키는 단계를 포함하되, 아크릴 폴리에스터는 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는 양상 1 내지 67 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는, 방법.

74. 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 용매 용액으로서, 아크릴 폴리에스터는 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는 양상 1 내지 67 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는, 용매 용액.

75. 작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 분말 조성물의 생산 방법으로서,

아크릴 폴리에스터는 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는 양상 1 내지 67 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는, 방법.

76. 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 분말 조성물로서, 아크릴 폴리에스터는 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는 양상 1 내지 67 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는, 분말 조성물.

77. 코팅 조성물의 생산 방법으로서,

가교 물질을 양상 71 내지 76 중 어느 하나에 따른 분산물, 용액 또는 분말 조성물에 도입하는 단계를 포함하는, 방법.

78. 수성, 용제형 또는 분말 코팅 조성물로서, 가교 물질을 포함하고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 더 포함하되, 상기 아크릴 폴리에스터는 양상 69의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터는 양상 1 내지 67 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는, 수성, 용제형 또는 분말 코팅 조성물.

79. 양상 78에 있어서, 가교 물질은 석탄산 수지(또는 페놀-폼알데하이드 수지); 아미노플라스트 수지(또는 트라이아진-폼알데하이드 수지); 아미노 수지; 에폭시 수지; 아이소사이아네이트 수지; 베타-하이드록시(알킬) 아마이드 수지; 알킬화된 카바메이트 수지; 폴리산; 무수물; 유기금속산-기능성 물질; 폴리아민; 및/또는 폴리아마이드 및 이들의 조합물로부터 선택된, 수성, 용제형 또는 분말 코팅 조성물.

80. 기재의 적어도 일부의 코팅 방법으로서,

a. 양상 77 내지 79 중 어느 하나에 따른 코팅 조성물을 기재와 접촉시키는 단계;

b. 기재 상에서 코팅 조성물을 경화시켜 코팅을 형성하는 단계

를 포함하는, 방법.

81. 양상 77 내지 79 중 어느 하나에 따른 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기재.

82. 양상 77 내지 79 중 어느 하나에 따른 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 물품으로서, 물품은 자동차 제품, 가정 또는 회사 기기, 가구 품목 또는 도구, 전력 산업 제품, 가전 물품, 건축 제품 또는 팽창성 코팅에 의해 보호되는 제품인, 물품.

83. 래미네이트 튜브 또는 금속캔과 같이, 양상 77 내지 79 중 어느 하나에 따른 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 패키지.

본 명세서에 포함된 모든 특징은 상기 양상 중 어느 것과 임의의 조합으로 조합될 수 있다.

본 발명을 더 양호하게 이해하기 위해, 그리고 이의 실시형태가 실시될 수 있는 방법을 나타내기 위해, 이제 다음의 실험 데이터가 예로서 언급될 것이다.

실시예

에틸렌 불포화 낮은 Mn 폴리에스터 실시예 1 및 2의 형태로 기능성 화합물을 표 1에 나타내는 성분을 이용하여 이하에 기재하는 바와 같이 생산하였다.

에틸렌 불포화 낮은 Mn 폴리에스터 실시예 1 및 2를 다음과 같이 형성하였다. 표 1의 성분을 합하고, 시간당 0.5 표준 입방피트(SCFH) N₂ 블랭킷 하에 400rpm으로 교반하면서 130℃까지 가열하였다. 일단 온도가 150℃에 도달되면, 온도를 30분마다 10℃ 단계로 3시간 기간에 걸쳐 190℃까지 증가시켰다. 일단 온도가 190℃에 도달되면, 0.5 SCFH 살포를 시작하였다. 이어서, 대략 2 미만의 AV가 얻어질 때까지, 3 내지 4시간마다 AV를 측정하였다.

*기능성 폴리에스터 실시예 3 내지 16을 표 2 내지 4에 나타낸 성분을 이용하여 이하에 기재하는 바와 같이 생산하였다. 기능성 폴리에스터 실시예 3 내지 16 각각은 Mn이 높은 폴리에스터를 기능성 화합물과 용융 배합함으로써 최적의 Mn을 갖는 기능성 폴리에스터의 생산을 나타낸다. 실시예 3 내지 11은 에틸렌 불포화 낮은 Mn 폴리에스터 실시예 1 및 2 중 하나를 사용하고, 실시예 12 내지 16은 기능성 소분자를 사용한다.

실시예 3 내지 5 및 12 내지 16의 폴리에스터 물질을 다음과 같이 형성하였다. 상업적 중합체 Vylon GK 880을 호퍼 드라이이어에서 건조시켰다. 표 2 내지 4에 나타낸 바와 같은 성분을 조합하고, Strand Manufacturing 모델 번호 S102DS lab 그라인더에서 진탕 또는 교반하여 균질화시켰다. 일단 균질화되면, 배취(batch)를 Berstorff ZE25 동시 회전(co-rotating) 트윈 스크루 압출기(25㎜ 스크루 직경, 45:1의 배럴 L/D)에 공급하고, 표 2 내지 표 4에 나타낸 각 조건에 따라 가공하였다.

실시예 6 내지 11의 폴리에스터 물질을 다음과 같이 형성하였다. 상업적 중합체 Vylon GK 880을 호퍼 드라이이어에서 건조시켰다. Brabender Plasti-Corder DR-2051 용융-믹서를 또한 세정하고, 사전 가열하였다. 표 3에 나타낸 구성성분을 조합하고, 진탕으로 균질화시켰다. 일단 균질화되면, 배취를 용융-믹서에 공급하고, 표 3에 나타낸 각 조건에 따라 가공하였다. 이어서, 생성물을 혼합 공동(mixing cavity)으로부터 수집하고, 샘플 트레이 또는 자(jar)에서 실온으로 냉각시켰다.

표 2 내지 4의 결과로 나타낸 바와 같이, 상기 언급한 방법은 목적하는 기계적 특성을 제공하기 위해 코팅 조성물에 적용을 위한 최적의 Mn을 갖는 기능화된 폴리에스터의 생산에 대한 빠르고 신뢰할 수 있는 경로를 제공한다.

이하에 기재한 조건 및 표 5 내지 7의 성분을 이용하여 기능화된 폴리에스터 실시예 5 및 10으로부터 수성 분산물을 합성하였다.

표 5에 따른 Dowanol DPM을 이용하여 실시예 5 및 10의 폴리에스터 물질을 박화되게(thinned) 하였다. 쪼개진 폴리에스터 및 Dowanol DPM을 320rpm으로 혼합하면서 용기에 첨가하고, 130℃까지 가열하였다. 혼합물이 균질하게 나타날 때까지 배취를 130℃에서 유지하고, 이어서, 130℃에서 추가 1시간 동안 유지하였다.

이어서, 표 6에 상세하게 설명한 바와 같은 용제형 폴리에스터-접합-아크릴 수지를 합성하기 위해 실시예 17 및 18의 박화된 폴리에스터 물질을 사용하였다. 단일 폴리에스터 첨가 및 단일 아크릴 단량체 공급을 이용하여 PGA 실시예 19를 합성하는 한편, 2 분할 폴리에스터 충전 및 2 분할 아크릴 단량체 공급을 이용하여 PGA 실시예 20을 합성하였다.

PGA 실시예 19의 합성을 위해, 묽은 폴리에스터 실시예 17을 350rpm으로 교반하면서 용기에 Dowanol DPM의 첫 번째 충전물로 첨가하고, 120℃까지 가열하였다. 일단 120℃에서, 표 6에서 상세하게 설명한 아크릴 단량체 혼합물을 40분에 걸쳐 첨가하였다. 아크릴 단량체 공급의 시작 10분 후에, t-뷰틸 퍼옥토에이트 개지제와 제2 Dowanol DPM 충전물 혼합물의 대략 72.8%를 30분에 걸쳐 공급하였다. 공급물 둘 다의 완료 시, 10분 동안 계속 교반하면서 혼합물을 120℃에서 유지하였다. 이어서, t-뷰틸 퍼옥토에이트 개시제와 제2 Dowanol DPM 충전물 혼합물의 대략 13.6%를 5분에 걸쳐 공급한 후에, 계속 교반하면서 120℃에서 30분 동안 추가로 유지하였다. 이어서, t-뷰틸 퍼옥토에이트 개시제와 제2 Dowanol DPM 충전물의 남아있는 혼합물을 5분에 걸쳐 공급한 후에, 계속 교반하면서 120℃에서 30분 동안 추가로 유지하였다. 이어서, 혼합물을 95℃ 미만으로 냉각시킨 후에 쏟아내었다.

PGA 실시예 20의 합성을 위해, 표 6에 주어진 박화된 폴리에스터 실시예 18양의 절반을 350rpm으로 교반하면서 용기에 Dowanol DPM의 완전한 제1 충전물과 함께 첨가하고, 120℃까지 가열하였다. 일단 120℃에서, 표 6에서 상세하게 설명한 아크릴 단량체 혼합물의 절반을 80분에 걸쳐 첨가하였다. 아크릴 단량체 공급의 시작 20분 후에, t-뷰틸 퍼옥토에이트 개시제와 제2 Dowanol DPM 충전물 혼합물의 대략 36.4%를 60분에 걸쳐 공급하였다. 공급 둘 다의 완료 시, 박화된 폴리에스터 실시예 18의 남아있는 부분을 용기에 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 120℃까지 재가열하고, 교반을 400rpm까지 증가시켰다. 아크릴 단량체 공급의 시작 20분 후에, t-뷰틸 퍼옥토에이트 개시제와 제2 Dowanol DPM 충전물 혼합물의 대략 36.4%를 60분에 걸쳐 공급하였다. 이어서, 아크릴 단량체의 남아있는 혼합물을 80분에 걸쳐 첨가하였다. 이어서, 425rpm까지 교반을 증가시키고, t-뷰틸 퍼옥토에이트 개시제와 제2 Dowanol DPM 충전물 혼합물의 대략 13.6%를 10분에 걸쳐 공급한 후에, 120℃에서 30분 동안 추가로 유지하였다. 이어서, t-뷰틸 퍼옥토에이트 개시제와 제2 Dowanol DPM 충전물의 남아있는 혼합물을 10분에 걸쳐 공급한 후에, 계속 교반하면서 120℃에서 30분 동안 추가로 유지하였다. 이어서, 혼합물을 95℃ 미만으로 냉각시킨 후에 쏟아내었다.

이어서, 아크릴 변형 폴리에스터 수지를 표 7에서 상세하게 설명한 바와 같이 수성 분산물로 형성하였다.

PGA 수지를 400rpm에서 혼합하면서 용기에 첨가하였고, 90℃까지 가열하였다. 이어서, 다이메틸에탄올아민을 10분에 걸쳐 혼합물에 공급하였다. 이어서, 탈이온수를 60분에 걸쳐 혼합물에 공급하는 한편, 혼합물 온도를 90℃에서 유지하는 시도를 하였다. 수성 분산물을 45℃ 미만으로 냉각시킨 후에 쏟아내었다.

실시예 21 및 22로부터의 수성 PGA 분산물을 다음과 같이 표 8에 나타내는 바와 같은 성분을 이용하여 수성 코팅 조성물로 형성하였다. 탈이온수, Dowanol PηB, 가교 물질 및 블록 DDBSA 촉매를 수성 분산물에 교반시켜 수성 코팅 조성물을 형성하였다.

대략 7.0㎎/평방 인치(msi)의 건조 코팅 중량을 얻기 위해 와이어 와운드 로드(wire wound rod)를 이용하여 지르코늄 전처리 5182-H48 알루미늄 패널에 대한 수성 코팅을 끌어당김으로써 코팅 패널을 얻었다. 코팅 패널을 10초 동안 1-구역, 가스-연소, 컨베이어 오븐에 즉시 넣었고, 450℉(232℃)의 피크 금속 온도로 소성하였다.

표 9에 나타낸 바와 같은 일련의 소킹 검사에서 코팅을 성능에 대해 선별하였다.

접착 검사를 수행하여 코팅이 기재에 접착되는지의 여부를 평가하였다. 미네소타주 세인트폴에 소재한 3M Company로부터 입수 가능한 Scotch 610 테이프를 이용하여 ASTM D 3359 검사 방법 B에 따라 접착 검사를 수행하였다. 접착을 0 내지 5 등급으로 등급화하였고, 여기서 "5" 등급은 접착 실패가 없음을 나타낸다.

각 소킹 검사 후에 블리스터링에 대해 코팅을 연구하였다. 블리스터링(Blistering)은 코팅면과 기재면 사이에 액체 또는 기체의 사이채움(interpolation)에 의해 야기되는 필름 결함 현상이다. 블리스터링은 불량한 필름 장벽 특성 및/또는 기재에 대한 불량한 필름 접착을 나타낸다. 주어진 소킹 검사를 통과하기 위해, 코팅은 정량적으로 기포가 없어야 한다.

비등하는 세정제 용액에 대한 코팅 저항성을 측정하기 위해 "Dowfax" 검사를 설계한다. 5 그램의 DOWFAX 2A1(product of Dow Chemical)을 3000 그램의 탈이온수에 혼합함으로써 용액을 제조하였다. 코팅 스트립을 15분 동안 비등하는 Dowfax 용액에 침지시켰다. 이어서, 스트립을 린스하고, 탈이온수에서 냉각시키고 나서, 건조시키고, 앞서 기재한 바와 같이 블리스터링 및 접착에 대해 즉시 등급화하였다.

"탈이온수 증류기" 검사를 설계하여 탈이온수에 대한 코팅 저항성을 측정한다. 코팅 스트립을 탈이온수에 담지시키고, 30분 동안 250℉에서 증류기에 넣었다(121℃). 이어서, 스트립을 탈이온수에서 냉각시키고 나서, 건조시키고, 앞서 기재한 바와 같이 블리스터링 및 접착에 대해 즉시 등급화하였다.

본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 또는 본 명세서 이전에 제출되고 본 명세서에 의한 공적 검토에 공개된 모든 논문 및 문서를 주목하며, 모든 이러한 논문 및 문서의 내용은 본 명세서에 참조에 의해 원용된다.

본 명세서(임의의 수반하는 청구범위, 요약 및 도면을 포함)에 개시된 모든 특징, 및/또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 모든 단계는 이러한 특징 및/또는 단계의 적어도 일부가 상호 배타적이라는 것을 제외하고, 임의의 조합물로 조합될 수 있다.

본 명세서에 개시된 각각의 특징(임의의 수반하는 청구범위, 요약 및 도면을 포함)은 달리 분명하게 언급되지 않는 한, 동일하거나, 등가이거나, 유사한 목적을 제공하는 대안의 특징으로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 분명하게 언급되지 않는 한, 개시된 각 특징은 단지 일반적인 일련의 등가이거나 유사한 특징의 한 가지 실시예이다.

본 발명은 앞서 언급한 실시형태(들)의 상세한 설명으로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 특징의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합물(임의의 수반하는 청구범위, 요약 및 도면을 포함), 또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정 단계의 임의의 신규한 것 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다.

Claims

작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터의 생산 방법으로서,
i. 수 평균 분자량(Mn)이 6,000Da 이상인 Mn이 높은 폴리에스터; 및
ii. 작용기 X와 동일하거나 작용기 X와 상이할 수 있지만, 상기 기능성 폴리에스터에서 작용기 X를 형성하는 작용을 할 수 있는 작용기 Y를 포함하는 기능성 화합물
을 포함하는 조성물을 용융 배합(melt blending)하는 단계를 포함하되,
상기 Mn이 높은 폴리에스터 및 상기 기능성 화합물이 반응하여 상기 기능성 폴리에스터를 생산하도록 조성물이 용융 배합되고,
상기 Mn이 높은 폴리에스터는 상기 기능성 화합물의 Mn보다 더 높은 Mn을 갖는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 Mn이 높은 폴리에스터는 유기 용매 불용성 폴리에스터인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 Mn이 높은 폴리에스터는 Mn이 8,000Da 이상인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 Mn이 높은 폴리에스터는 1 이하의 사슬당 에틸렌 불포화, 15㎎ KOH/g 이하의 총 수산기가(OHV), 15㎎ KOH/g 이하의 산가(acid value: AV), 1,000g/당량 이하의 티올 등가 중량(equivalent weight) 및/또는 1,000g/당량 이상의 아민 등가 중량을 포함하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 상기 조성물의 총 건조 중량으로 상기 Mn이 높은 폴리에스터의 40% 이상을 포함하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 화합물의 작용기 Y는 에틸렌 불포화, 에터기, 아마이드기, 아민기, 케톤기, 에폭시기, 하이드록실기 및/또는 산기인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 화합물의 상기 Mn은 6,000Da 이하인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 화합물은 사슬당 에틸렌 불포화가 0.5 이상이고/이거나, 총 수산기가(OHV)이 20㎎ KOH/g 이상이고/이거나, 산가(AV)가 3㎎ KOH/g 이상이고/이거나, 티올 등가 중량이 2,500g/당량 이하이고/이거나, 아민 등가 중량이 2,500g/당량 이하인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 조성물 중 기능성 화합물 대 Mn이 높은 폴리에스터의 몰비는 27:1 내지 1:142인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 화합물은 폴리산 성분을 폴리올 성분과 함께 중합함으로써 얻을 수 있는 폴리에스터이고/이거나,
상기 Mn이 높은 폴리에스터는 폴리산 성분을 폴리올 성분과 중합함으로써 얻을 수 있는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제10항에 있어서, 상기 폴리산 성분은 테레프탈산(TPA), 다이메틸 테레프탈레이트, 아이소프탈산(IPA), 다이메틸 아이소프탈레이트, 1,4 사이클로헥산 다이카복실산, 헥사하이드로프탈산 무수물, 2,6-나프탈렌 다이카복실산, 프탈산 무수물, 말레산 무수물, 퓨마르산 무수물; 및/또는 적어도 15개의 탄소 원자를 포함하는 지방족기를 갖는 단량체를 포함하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제10항에 있어서, 상기 폴리올 성분은 에틸렌 글리콜(EG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 트라이메틸올프로판(TMP) 및/또는 1,6 헥산다이올을 포함하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제10항에 있어서, 상기 기능성 화합물의 상기 폴리올 및/또는 상기 폴리산 성분은 상기 기능성 화합물에서 작용기 Y에 부여하는 작용을 할 수 있는 기능성 단량체를 포함하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제13항에 있어서, 상기 기능성 단량체는 에틸렌 불포화 단량체를 포함하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제13항에 있어서, 상기 기능성 단량체는 폴리산 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 100중량%의 양으로 존재하는 폴리산인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제13항에 있어서, 상기 기능성 단량체는 폴리올 성분의 건조 중량 비율로서 5 내지 100중량%의 양으로 존재하는 폴리올인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 기능성 화합물은 에틸렌 글리콜(EG), 다이에틸렌 글리콜(DEG), 1,2-프로필렌 글리콜(PG), 2-메틸 프로판다이올(2-MPD), 네오펜틸 글리콜(NPG), 1,4-사이클로헥산 다이메탄올(CHDM), 2,2,4,4-테트라메틸사이클로부탄-1,3-다이올(TMCD), 뷰틸 에틸 프로판 다이올(BEPD), 1,6 헥산다이올, 머캅토석신산, 아스파르트산, 말레산, 말레산 무수물, 퓨말산, 이타콘산 무수물 및/또는 이타콘산으로부터 선택된 소분자인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 Mn이 높은 폴리에스터 및 상기 기능성 화합물은 상기 Mn이 높은 폴리에스터를 갖는 상기 기능성 화합물의 에스터 교환, 아마이드화 및/또는 티오에스터화에 의한 용융 배합 동안 반응하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 화합물은 상기 용융 배합 단계 동안 상기 Mn이 높은 폴리에스터와 반응하는 작용 가능한 작용기 Z를 포함하고, 상기 작용기 Z는 하이드록시기 및/또는 카복시기인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 폴리에스터는 코팅 조성물에서 사용하기 위한, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 폴리에스터는 유기 용매 가용성 폴리에스터인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 폴리에스터는 상기 Mn이 높은 폴리에스터의 Mn보다 작고 상기 기능성 화합물의 Mn보다 큰 중간의 Mn을 갖는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 폴리에스터의 Mn은 4,000Da 이상 및/또는 15,000Da 이하인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 폴리에스터의 작용기 X는 에틸렌 불포화, 에터기, 아마이드기, 아민기, 케톤기, 하이드록실기 및/또는 산기인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 폴리에스터는 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 많은, 사슬당 에틸렌 불포화기, 상기 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 높은 AV, 상기 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 높은 OHV, 상기 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 낮은 티올 등가 중량 및/또는 상기 Mn이 높은 폴리에스터보다 더 낮은 아민 등가 중량을 포함하는, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 기능성 폴리에스터는 사슬당 에틸렌 불포화가 0.5 이상이고/이거나, 총 수산기가(OHV)이 5㎎ KOH/g 이상이고/이거나, 산가(AV)가 1㎎ KOH/g 이상이고/이거나, 티올 등가 중량이 100,000g/당량 이하이고/이거나, 아민 등가 중량이 100,000g/당량 이하인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항에 있어서, 상기 용융 배합 온도는 90℃ 이상인, 기능성 폴리에스터의 생산 방법.
제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터.
아크릴 폴리에스터의 제조 방법으로서,
작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 상에 아크릴 중합체를 접합시켜 상기 아크릴 폴리에스터를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는, 아크릴 폴리에스터의 제조 방법.
제29항의 방법에 의해 얻을 수 있는 아크릴 폴리에스터.
작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 수성 분산물의 생산 방법으로서,
작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 또는 아크릴 폴리에스터를 수 중에 분산시키는 단계를 포함하되, 상기 아크릴 폴리에스터는 제29항의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻을 수 있는, 수성 분산물의 생산 방법.
작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 수성 분산물로서, 상기 아크릴 폴리에스터는 제29항의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻을 수 있는, 수성 분산물.
작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 용매 용액의 생산 방법으로서,
작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 용매와 접촉시키는 단계를 포함하되, 상기 아크릴 폴리에스터는 제29항의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻을 수 있는, 용매 용액의 생산 방법.
작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 용매 용액으로서, 상기 아크릴 폴리에스터는 제29항의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻을 수 있는, 용매 용액.
작용기 X를 포함하는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 분말 조성물의 생산 방법으로서,
작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터로부터 임의의 용매를 제거하는 단계를 포함하되,
상기 아크릴 폴리에스터는 제29항의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻을 수 있는, 분말 조성물의 생산 방법.
작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 또는 아크릴 폴리에스터를 포함하는 분말 조성물로서, 상기 아크릴 폴리에스터는 제29항의 방법에 의해 얻을 수 있고, 상기 작용기 X를 갖는 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻을 수 있는, 분말 조성물.
코팅 조성물의 생산 방법으로서,
가교 물질을 제31항 내지 제36항 중 어느 한 항에 따른 분산물, 용액 또는 분말 조성물에 도입하는 단계
를 포함하는, 코팅 조성물의 생산 방법.
수성, 용제형(solventborne) 또는 분말 코팅 조성물로서, 가교 물질을 포함하고, 작용기 X를 갖는 기능성 폴리에스터 및/또는 아크릴 폴리에스터를 더 포함하되, 상기 아크릴 폴리에스터는 제29항의 방법에 의해 얻을 수 있고, 작용기 X를 갖는 상기 기능성 폴리에스터는 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻을 수 있는, 수성, 용제형 또는 분말 코팅 조성물.
기재(substrate)의 적어도 일부의 코팅 방법으로서,
a. 제37항 내지 제38항에 따른 코팅 조성물을 상기 기재와 접촉시키는 단계;
b. 상기 기재 상에서 상기 코팅 조성물을 경화시켜 코팅을 형성하는 단계
를 포함하는, 코팅 방법.
제37항 또는 제38항에 따른 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기재.
제37항 또는 제38항에 따른 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 물품으로서, 상기 물품은 자동차 제품, 가정 또는 회사 기기, 가구 품목 또는 도구, 전력 산업 제품, 가전 물품, 건축 제품 또는 팽창성 코팅에 의해 보호되는 제품인, 물품.
제37항 또는 제38항에 따른 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 패키지.