KR102013508B1 - 코팅 적용을 위한 엘라스토머 실리콘 에멀전 - Google Patents
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Abstract
실리콘 말단 폴리에테르의 에멀전은, 수분 침투로 인한 크랙으로부터 페인트 및 코팅 기재를 보호하기 위해 페인트 및 코팅의 가요성, 발수성, 및 엘라스토머 특성을 증가시키도록 석조물, 플라스터, 셀룰로스, 및 EIFS 기재 위의 페인트 및 코팅을 개질하는데 사용된다. 개질된 페인트 및 코팅은 또한 낙서 방지 페인트로서 사용된다.
Description
본 발명은 엘라스토머 실리콘 에멀전을 이용한 페인트 및 코팅의 개질에 관한 것이다.
대부분의 건축 자재는 다공성이며, 외부에서 예를 들어 비에 의해 젖어들 수 있다. 건축 자재의 세공에 물이 채워지면, 자재의 절연 특성이 악영향을 받는다. 장시간의 젖음 또한 습손(moisture damage)의 원인이 된다. 석조물, 플라스터, 셀룰로스 및 외부 단열 및 마감 시스템(EIFS; exterior insulation and finishing system) 위의 다양한 코팅이 개발되었지만, 다수의 코팅은 부서지기 쉬운(취성) 경향이 있다. 취성은 코팅의 크랙(균열)을 초래하여, 기능적이지 않고 호소력이 없는 표면 크랙이 큰 코팅 필름을 남긴다. 동결 및 해동 주기 중에 물이 코팅 또는 기재(substrate)에 들어가면 이 또한 크랙을 발생시킬 수 있다.
건물과 구조물에 대한 낙서 또한 중요한 문제가 되고있다. 스프레이 페인트 및 마커 펜의 적용에 내성이거나 낙서 제거를 돕기 위해 다양한 낙서 방지 재료가 개발되었다. 이러한 낙서 방지 재료는 만족스런 결과를 제공하지 않고/거나 비용이 많이 든다.
따라서 앞서 언급한 문제를 해결하기 위해 타인의 실패에 대한 대처의 필요성이 오랫동안 감지되어져 왔다. 구체적으로, 그러한 코팅 적용의 가요성 및 발수성을 증가시키고 페인트 또는 코팅을 우수한 인장 강도, 연신율, 및 발수성을 갖는 1액형 및 2액형 페인트 시스템으로서 개발하는데 대한 필요성이 오랫동안 감지되어져 왔다. 마지막으로, 우수한 발수성 및 가요성을 갖는 효과적인 낙서 방지 코팅을 개발하는데 대한 필요성이 오랫동안 감지되어져 왔다.
실리콘 말단 폴리에테르의 안정한 에멀전이 석조물, 플라스터, 셀룰로스 및 EIFS 기재 위의 페인트 및 코팅을 개질하는데 사용될 수 있음을 놀랍게도 예기치 않게 발견했다. 안정한 에멀전을 이용한 페인트 및 코팅의 개질은 페인트 및 코팅의 가요성 및 엘라스토머 특성을 증가시킨다. 부가적으로, 개질은 또한 우수한 발수성을 제공하고 이는 수분 침투로 인한 크랙으로부터 페인트 및 코팅 기재를 보호한다. 나아가, 실리콘 말단 폴리에테르의 안정한 에멀전으로 개질된 페인트 또는 코팅은 우수한 오버코팅 능력을 나타내며 효과적인 낙서 방지 코팅으로 사용될 수 있음을 놀랍게도 예기치 않게 발견했다.
개질될 페인트 및 코팅은 석조물, 플라스터, 셀룰로스, 및 EIFS 기재 위의 코팅과 같이 내장 및/또는 외장용으로 적합한 임의의 페인트 또는 코팅일 수 있다. 본 발명의 목적을 위한 페인트 및 코팅은 임의의 액체, 액화가능, 또는 마스틱 조성물을 의미하며, 기재로의 적용 후 고체 필름으로 전환된다. 페인트 및 코팅은 용매계 예컨대 오일계 또는 알키드계; 수계 예컨대 수성 에멀전/라텍스 페인트 또는 아크릴 페인트; 저휘발성 유기 화합물 함량을 갖는 고-고형분 페인트; 분말 코팅; 또는 방사선 경화성 코팅일 수 있다.
실리콘 말단 폴리에테르의 안정한 에멀전으로 개질될 페인트 또는 코팅은 하기 성분 중 하나 이상을 함유할 수 있다: 바인더, 희석제 및/또는 용매, 안료 및/또는 충전제, 및 첨가제.
바인더는 기재로의 코팅의 우수한 접착을 담당하는 페인트의 필름-형성 성분이다. 바인더는 천연 또는 합성 수지 예컨대 알키드, 아크릴류, 비닐, 비닐-아크릴류, 스티렌 아크릴류, 비닐 아세테이트/에틸렌, 페놀/포름알데히드 응축물, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 니트로셀룰로스, 폴리아미드, 멜라민 수지, 에폭시, 또는 중합성 오일을 포함할 수 있다. 바인더의 특정 예는 실리콘 수지의 물-희석성 무용매 에멀전 또는 기능성 실리콘 수지로 개질된 폴리실록산 또는 물-희석성 실록산의 무용매 물-희소성 에멀전일 수 있다.
희석제 또는 용매는, 바인더, 안료, 및 첨가제가 분산되고/거나 페인트의 점도를 조절하는 매체로서 작용한다. 희석제는 물, 유기 용매 예컨대 지방족 화합물, 방향족 화합물, 알콜, 케톤, 미네랄 스피릿, 테레빈유, 등일 수 있다. 용매의 특정 예는 석유 증류물, 에스테르, 글리콜 에스테르, 자일렌, 톨루엔, 에틸벤젠, n-부틸 아세테이트, n-부탄올, 이소프로판올, 2-부톡시에탄올, 디메틸포름아미드, 메틸 에틸 케톤, 나프탈렌, 따위 또는 이들의 조합일 수 있다. 희석제는 또한 다른 바인더 성분과 또는 엘라스토머 실리콘과 반응하는 반응성 희석제일 수 있다.
안료는 색 또는 불투명도를 부여하고/거나, 기재를 UV 광으로부터 보호하고/거나, 경도를 증가시키고/거나, 연성을 감소시키고/거나, 광택 수준을 조정하는데 사용될 수 있다. 안료는 합성 또는 천연일 수 있다. 안료의 예는 점토, 탄산칼슘, 운모, 실리카, 탈크, 하소 점토, 블란스 픽세(blanc fixe), 침강성(경질) 탄산칼슘, 합성 발열성 실리카, 따위, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
무기 안료의 예는 알루미늄 안료 예컨대 황을 함유하는 나트륨 및 알루미늄의 실리케이트(울트라마린 바이올렛) 및 황 함유 소디오-실리케이트의 복합 천연 안료(Na8-10Al6Si6O24S2-4)(울트라마린); 바륨 구리 안료 예컨대 차이니즈 퍼플 (BaCuSi2O6) 및 다크 블루(BaCu2Si2O7), 구리 안료 예컨대 칼슘 구리 실리케이트(CaCuSi4O10), 제2구리 아세토아르세나이트(Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2)의 합성 안료; 바륨 안료 예컨대 바륨 설페이트(BaSO4.); 망간 안료 예컨대 망가닉 암모늄 피로포스페이트(NH4MnP2O7); 코발트 안료 예컨대 코발트 스테네이트(CoO3Sn), 칼륨 코발트아질산염(Na3Co(NO2)6), 코발트 크로마이트(CoCr2O4), 코발트 티타네이트(Co2TiO4); 철 안료 예컨대 제2철 헥사시아노철산염(Fe7(CN)18)의 합성 안료, 일수화 산화철(Fe2O3·H2O), 무수 Fe2O3의 천연 점토; 카드뮴 안료 예컨대 황화카드뮴(CdS), 카드뮴 설포셀레나이드(Cd2SSe), 셀렌화카드뮴(CdSe); 크롬 안료 예컨대 산화크롬 (Cr2O3), 수화 산화크롬(Cr2O3·H2O)의 안료, 납 함유 크로메이트(PbCrO4)의 천연 안료, 크롬산납(II)과 산화납(II)으로 이루어진 천연 안료 혼합물(PbCrO4 + PbO); 비소 안료 예컨대 단사정 황화비소(As2S3); 납 안료 예컨대 납 안티모나이트(Pb(SbO3)2, 베이직 납 함유 카보네이트((PbCO3)2·Pb(OH)2); 수은 안료 예컨대 황화수은(HgS); 카본 안료 예컨대 카본 블랙; 안티몬 안료 예컨대 스티버스(stibous) 산화물(Sb2O3); 아연 안료 예컨대 산화아연(ZnO) 또는 크롬산아연(ZnCrO4); 티탄 안료 예컨대 니켈 안티몬 티탄 황색 루타일(NiO·Sb2O3·20TiO2) 또는 이산화티탄(TiO2); 울트라마린 블루로 알려진 복합 황함유 소디오-실리케이트(Na8 -10Al6Si6O24S2-4) 함유 청금석, 등을 포함할 수 있다.
유기 안료의 예는 디아릴리드 아닐린 황색 안료; 벤즈이미다졸 황색 염료; 헤테로시클릭 황색 염료; 디스아조 축합 황색 염료 예컨대 아릴리드 옐로우, 이소인돌린 옐로우, 메탄 옐로우, 테트라클로로이소인돌리논 옐로우, 아조메틴 옐로우, 퀴노프탈론 옐로우, 또는 트리아지닐 옐로우, 나프톨 오렌지, 칼리온 레드, 벤즈이미다졸론 오렌지; C32H3Cl13CuN8 내지 C32HCl15CuN8의 범위의 화학식을 갖는 프탈로시아닌 녹색 염료, 구리 프탈로시아닌; 디오옥사진 바이올렛으로 알려진 8,18-디클로로-5,15-디에틸-5,15-디히드로디인돌로(3,2-b:3',2'-m)트리-페노디옥사진, 등을 포함할 수 있다.
안료는 이산화티탄과 같이 UV 광으로부터 기재를 보호하는, 경우에 따라 실리카/알루미나/지르코늄으로 코팅된 은폐(hiding) 안료, 프탈로시아닌 블루 염료, 또는 적색 산화철을 포함할 수 있다.
충전제는 필름의 농밀화, 바인더의 보강, 페인트 텍스처 부여, 및/또는 페인트 볼륨 증가를 위해 사용될 수 있다. 충전제는 규조토, 탈크, 석회, 버라이트 예컨대 황산바륨, 점토, 카올린 점토, 경질 또는 중질 탄산칼슘, 백악, 석회석, 대리석, 탄산마그네슘, 돌로마이트, 미세 석영, 실리케이트, 따위, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
첨가제는 표면 장력, 흐름 및 레벨링 특성, 외관, 광택, 질감을 변경시키거나, 웨트 엣지(wet edge) 및/또는 부동액 특성을 높이거나, 안료 안정성을 개선하거나, 포밍(foaming) 및/또는 스키닝(skinning)을 제어하거나, 리올로지를 개질하거나, 내손상성을 개질하거나, 촉매, 건조제, 증점제, 안정제, 유화제, 텍스처라이저, 접착 촉진제, UV 안정제, 부식 방지제, 텍스처라이저, 탈광택제, 살생물제, 살진균제, 살충제, 살조제, 등으로서 작용하거나, 또는 이들의 조합과 같은 다양한 기능을 수행할 수 있다.
첨가제의 예는 실리콘 폴리에테르 코폴리머, 고분자량 폴리실록산 또는 폴리디메틸실록산의 분산물 및 실리콘 계면활성제, 내손상성을 증가시키고 슬립을 제공하거나 개선하는 첨가제로서; 에틸렌 옥시드 계면활성제; 실리콘 에멀전, 플루오로실리콘, 유기-개질된 실리콘 코폴리머, 폼(foam) 제어를 제공하는 첨가제로서; 아미노프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 양이온성 비닐벤질 및 아미노-작용성 메톡시-실란, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 실라놀-작용성 첨가제, 아미노-작용성 실리콘 폴리머의 수용액, 접착 촉진제 및 안료 처리 첨가제로서; 실란/실록산 블렌드, 내수성을 촉진하는 첨가제로서; 아릴알킬-개질된 실리콘, 실리콘 폴리에테르 코폴리머, 레벨링 및 광택을 개선하는 첨가제로서; 내마모성을 개선하고 매끄러운 물질 마감을 추가하는 에폭시 작용성을 갖는 실리콘 엘라스토머 입자; 실리콘 폴리에테르 코폴리머, 기재 습윤을 증진하는 첨가제로서; 2,2'-(2,5-티오펜디일)비스(5-tert-부틸벤조옥사졸), 광학 증백제로서; 2-[2-히드록시-3,5-디-(1,1-디메틸벤질)]-2H-벤조트리아졸, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-메틸페닐, UV 광 흡수제로서; 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 스테아릴-3-(3',5'-디-tert-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 안정제로서; 테트라클로로이조 프탈로니트릴, 3-이오도-2-프로피닐 부틸 카바메이트, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 디이오도메틸-p-톨릴설폰, N-(트리메틸티오) 프탈아민, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온, 살생물제로서; 2-(4-티아졸릴(벤즈이미다졸), 디클로르옥틸이소티아졸론, 살진균제/살조제로서; 칼륨 나트륨 포스페이트, 버퍼로서; 소수성 코폴리머 고분자전해질, 안료 분산제로서; 개질된 히드록시에틸 메틸 셀룰로스, 증점제로서; 개질된 폴리올, 폼 억제제로서; 에스테르 알콜, 융합제(coalescent)로서; 탄산칼슘, 익스텐더로서; 탈크, 안료 간격, 단단함, 크랙 방지, 및 배리어 특성을 제공하기 위한 첨가제로서; 분산용 수성 부틸 아크릴레이트-스티렌 코폴리머; 및 (N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 및 수성 아세트산, 촉매로서;일 수 있다. 내장 및 외장 페인트용의 임의의 다른 첨가제가 또한 고려된다.
페인트 또는 코팅에 개질제로서 첨가되는 엘라스토머 실리콘 에멀전은 수중유 에멀전이다. 이러한 에멀전은 계면활성제 또는 분산 조제의 도움하에 유기폴리실록산("실리콘")을 물에 분산시켜 제조된다. 다수의 다양한 타입의 계면활성제, 또는 "유화제"가 사용될 수 있으며, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 쌍성 이온성 계면활성제, 및 비이온성 계면활성제가 포함되고, 특히 후자가 사용될 수 있다. 나노미터 크기 범위의 부분적 소수성 무기 입자가 또한 사용될 수 있으며, 이들 입자는 통상적인 계면활성제 구조를 모방한 소수성 및 친수성 부위 둘다를 함유한다.
페인트 또는 코팅에 개질제로서 첨가될 에멀전은 본질적으로 하기 화학식의 실릴 말단 폴리머 및 알콕시-실리콘 화합물:
(A) 화학식 I의 실릴 말단 폴리머:
식 중,
R1 = 알킬, 아릴, 바람직하게는 메틸 라디칼,
R2 = C1-C12-알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸 라디칼, 글리콜, H, 또는 아릴,
X = O, NR3, R3 = H, C1-C12 알킬 또는 아릴, 바람직하게는 X = O,
Y = -(CH2)3-, -(CH2)3NHC(=O)-, -CH2, -CH2NHC(=O)-, 여기서 Y는 Si-C 결합되고, 바람직하게는 Y = -(CH2)3NHC(=O)-, -CH2NHC(=O)-, 더 바람직하게는 Y = -CH2NHC(=O)-,
M = 독립적으로 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)-, -CH2CH2CH2CH2-, 바람직하게는 -CH2CH(CH3)-, 여기서 전체 M 중의 대부분이 -CH2CH(CH3)-이며, 대부분은 ≥ 50%를 의미함; 바람직하게는 M은 전체 M 중 ≥ 60%, ≥ 70%, ≥ 80%, 또는 ≥ 90%의 경우 -CH2CH(CH3)-이고;
n = 0-2, 바람직하게는 1;
m = 1-500, 바람직하게는 10-30;
경우에 따라 (B) 화학식 II의 단위를 함유하는 실리콘 화합물:
a = 0-3, 바람직하게는 1,
b = 0-2, 바람직하게는 0,
c = 0, 1, 2, 또는 3, 바람직하게는 3,
R4 = 알킬, 아릴, 아미노알킬, 글리시독시 알킬, 머캅토 알킬,
R5 = 알킬, 아릴,
R6 = 알킬, H, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드,
단, 올리고머, 폴리머, 및 실란에 상응하는 a + b + c ≤ 4; 바람직하게는, 올리고머 또는 폴리머에 상응하는 a + b + c < 4임을 조건으로 함; 및
경우에 따라 (C) 유화제(들);
(D) 물;
추가로 경우에 따라:
(E) 촉매(들);
(F) 충전제(들); 및
(G) 다른 첨가제(들)
를 함유하는 에멀전일 수 있다.
페인트 또는 코팅 개질제로서 유용한 에멀전의 구체적인 예는 하기 성분 (A), 실란 말단 폴리머 바인더: 하기 구조식의, 대략 0.25 - 0.3 mmol/g 또는 0.4 - 0.5 mmol/g의 메톡시기 함량을 갖는 디메톡시메틸실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르로 이루어질 수 있다:
디메톡시메틸실릴메틸카바메이트 말단 기를 갖는 이러한 실란 말단 폴리에테르는 투명한 무색의 점성 오일이며, 이는 수분의 존재하에 가수분해되어 실라놀을 형성하며, 이후 자신과 반응하여 안정한 실록산 결합을 생성할 수 있다. 디메톡시메틸-실릴메틸카바메이트기에서 실리콘 원자에 대한 질소 원자의 근접성은 알콕시실릴기의 가수분해를 크게 가속시킨다. 실란 말단 폴리에테르는 12,000 g/mol - 18,000 g/mol의 분자량 및 10,000 cps - 30,000 cps의 점도를 가질 수 있다.
에멀전은 대안으로 성분 (A)로서 하기의 예시적인 실란 말단 폴리머 바인더를 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다: 0.5 - 0.7 mmol/g 또는 0.35 - 0.45 mmol/g의 메톡시 함량을 갖는 트리메톡시실릴프로필카바메이트 말단 폴리에테르. 폴리머 바인더의 중량%는 총 제제 중량의 15-60%, 더 바람직하게는 40-55%, 가장 바람직하게는 52%일 수 있다.
이하의 실시예에서 사용되는 디메톡시메틸실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르는 하기의 특성을 갖는다: DIN 51757에 따라 측정시 20℃에서 밀도 1.0069 g/㎤, ISO 2719에 따라 측정시 인화점 98℃, DIN 51562에 따라 측정시 25℃에서 동적 점도 10,000 mPas, 및 메톡시기 함량 0.4-0.5 mmol/g. 디메톡시메틸실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르 2로서 명명된, 이하의 실시예에서 사용되는 또 다른 디메톡시메틸실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르는 이하의 특성을 갖는다: DIN 51757에 따라 측정시 25℃에서 밀도 1.0064 g/㎤, ISO 2592에 따라 측정시 인화점 > 250℃, DIN 51562에 따라 측정시 25℃에서 동적 점도 10,000 mPas, 및 메톡시기 함량 0.5-0.7 mmol/g.
에멀전은 또한 폴리머 바인더, 성분 (A), 예컨대 디메톡시메틸실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르 및 하나 이상의 실리콘 수지, 성분 (B), 예컨대 좁은 분자량 분포를 갖는 무용매, 반응성, 메톡시작용성 메틸-페닐 폴리실록산의 조합으로 이루어질 수 있으며, 이는 내후성 또는 내열성을 증가시키기 위해 다른 바인더 시스템에 상용성 실리콘 성분을 도입하는데 매우 적합하다. 메톡시작용성 메틸-페닐 폴리실록산은, 총 실리콘 함량이 98 중량%를 초과하고, 알콕시 함량이 15 중량%이며, 용매 함량이 2 중량% 미만인 맑은 액체이다. 폴리머 바인더와의 프리믹스 내 실리콘 수지의 중량%는 20-70%; 바람직하게는 40-60%일 수 있다.
에멀전은 대안으로서 하기 예시적인 실리콘 수지를 성분 B로서 포함할 수 있다:
식 중, Me는 메틸 라디칼이고, Et는 에틸 라디칼이고, Ph는 페닐 라디칼이다.
성분 B의 추가의 비제한적인 예는 하기와 같다:
식 중, Me는 메틸 라디칼이고, Vi는 비닐 라디칼이며, Et는 에틸 라디칼이고, i-Oct는 2,4,4-트리메틸펜틸 라디칼이며, Ph는 페닐 라디칼이다.
하기 실시예에서 사용되는 메틸-페닐 실리콘 수지는 25℃에서 동점도 280 ㎟/s, 알콕시 함량 15 중량%, DIN 51562에 따라 측정시 25℃에서 동점도 280 ㎟/s, 및 총 실리콘 함량 84 중량%를 갖는 메톡시작용성 메틸-페닐 폴리실록산이다.
에멀전은 장쇄 알킬알콕시실란을 더 포함할 수 있다. 장쇄는 원자들의 비교적 긴 쇄, 바람직하게는 C8 내지 C30, 더 바람직하게는 C12 내지 C30을 의미한다. a + b + c = 4인 성분 B의 추가 예는, n-옥틸트리메톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란, 2,4,4-트리메틸펜틸트리메톡시실란, 2,4,4-트리메틸펜틸트리에톡시실란, 헥사데실트리메톡시실란, 헥사데실트리에톡시실란, n-노나코실트리에톡시실란, n-노나코실트리메톡시실란, n-트리아콘틸트리메톡시실란, 및 n-트리아콘틸트리에톡시실란, 헥사데실메틸디메톡시실란, 헥사데실메틸디에톡시실란, 2,4,4-(트리메틸-펜틸) 메틸디메톡시실란, 2,4,4-(트리메틸-펜틸)메틸디에톡시실란, n-옥틸메틸디트리메톡시실란, 및 n-옥틸메틸디에톡시실란이다.
성분 (C), 유화제는 임의의 적합한 이온성 유화제, 비이온성 유화제, 제미니(Gemini) 유화제, 또는 양친매성 유화제일 수 있고, 개별적으로 및 다양한 유화제들의 혼합물의 형태일 수 있다. 유화제는 순수한 형태로 사용될 수 있거나 또는 물 또는 유기 용매 중의 하나 이상의 유화제의 용액으로서 사용될 수 있다.
적합한 음이온성 유화제의 예는 하기와 같다:
알킬 설페이트, 특히 8 내지 18개의 탄소 원자의 쇄 길이를 갖는 것들, 소수성 라디칼 중 8 내지 18개의 탄소 원자 및 1 내지 40개의 에틸렌 옥시드(EO) 및/또는 프로필렌 옥시드(PO) 단위를 갖는 알킬 및 알카릴 에테르 설페이트.
설포네이트, 특히 8 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬설포네이트, 8 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬아릴설포네이트, 타우라이드(tauride), 1가 알콜 또는 4 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬페놀과 설포숙신산의 에스테르(모노에스테르 포함); 원한다면, 이들 알콜 또는 알킬페놀은 또한 1 내지 40개의 EO 단위로 에톡실화되어질 수 있음.
알킬, 아릴, 알카릴, 또는 아랄킬 라디칼에서 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 카복실산의 알칼리 금속염 및 암모늄염.
인산 부분 에스테르 및 이들의 알칼리 금속염 및 암모늄염, 특히 유기 라디칼 중에 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬 및 알카릴 포스페이트, 알킬 또는 알카릴 라디칼 중에 8 내지 20개의 탄소 원자 및 1 내지 40개의 EO 단위를 갖는 알킬 에테르 포스페이트 및 알킬아릴 에테르 포스페이트.
비이온성 유화제의 예는 하기와 같다:
500 내지 3000의 중합도를 갖는, 5-50%, 바람직하게는 8-20%의 비닐 아세테이트 단위를 함유하는 폴리비닐 알콜.
알킬 폴리글리콜 에테르, 바람직하게는 3 내지 40개의 EO 단위 및 8 내지 20 개의 탄소 원자의 알킬 라디칼을 갖는 것들.
알킬아릴 폴리글리콜 에테르, 바람직하게는 5 내지 40개의 EO 단위 및 알킬 및 아릴 라디칼 중 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것들.
에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드(EO/PO) 블록 코폴리머, 바람직하게는 8 내지 40개의 EO/PO 단위를 갖는 것들.
8 내지 22개의 탄소 원자의 알킬 라디칼에 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드를 갖는 알킬아민의 부가물.
6 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 지방산.
일반식 R*-O-Zo의 알킬폴리글리코시드, 여기서 R*은 평균 8-24개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 또는 분지쇄형, 포화 또는 불포화 알킬 라디칼이고 Zo는 평균 o = 1-10의 헥소스 또는 펜토스 단위 또는 이들의 혼합물을 함유하는 올리고글리코시드 잔기이다.
천연 물질 및 이의 유도체, 예컨대 레시틴, 라놀린, 사포닌, 셀룰로스; 셀룰로스 알킬 에테르 및 카복시알킬셀룰로스 이의 알킬기는 각각 최대 4개의 탄소 원자를 보유함.
특히 원소 O, N, C, S, P, Si를 함유하는 직쇄형 유기(폴리)실록산-함유 극성기, 특히 최대 24개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기 및/또는 최대 40개의 EO 및/또는 PO 기를 갖는 것들.
양이온성 유화제의 예는 하기와 같다:
8 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 일차, 이차, 및 삼차 지방 아민과 아세트산, 황산, 염산, 및 인산의 염.
사급 알킬암모늄 및 알킬벤젠암모늄염, 특히 알킬기가 6 내지 24개의 탄소 원자를 보유하는 것들, 특히 할라이드, 설페이트, 포스페이트, 및 아세테이트.
알킬피리디늄, 알킬이미다졸리늄, 및 알킬옥사졸리늄 염, 특히 알킬 쇄가 최대 18개의 탄소 원자를 보유하는 것들, 특히 할라이드, 설페이트, 포스페이트, 및 아세테이트.
16개 초과의 EO 단위를 갖는 적어도 하나의 유화제와 계면활성제의 조합이 특히 바람직하다.
유용한 유화제의 구체적인 예는 비이온성 이차 알콜 에톡실레이트 예컨대 에톡실화 이소트리데칸올, 에톡실화 피마자유, 포화된 이소-C13 알콜로 제조된 에톡실화 비이온성 유화제, 옥틸페놀 에톡실레이트, 따위, 또는 이들의 조합, 특히 포화된 이소-C13 알콜로 제조된 에톡실화 비이온성 유화제와 블렌딩된 에톡실화 피마자유의 블렌드를 포함한다. 유화제의 중량%는 총 제제 중량의 1-15% ; 더 바람직하게는 2-10%, 가장 바람직하게는 4%일 수 있다.
선택적인 촉매, 성분 (E)의 비제한적인 예는 공지된 모든 축합 촉매 예컨대 금속 화합물 예컨대 알루미늄 (III) 네오데카노에이트, 알루미늄 (III) 스테아레이트, 알루미늄 (III) 에톡시드, 알루미늄 (III) 옥토에이트, 알루미늄 (III) 에틸헥사노에이트, 알루미늄 (III) 프로폭시드, 알루미늄 (III) 부톡시드, 알루미늄 (III) 아세틸아세토네이트, 알루미늄 (III)-(9-옥타데세닐아세토아세테이트) 디이소프로폭시드, 아연 (II) 스테아레이트, 아연 (II) 옥토에이트, 아연 (II)-(2-에틸헥사노에이트), 아연 (II)-(아세틸아세토네이트), 아연 (II)-비스-(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트), 스트론튬 (II)-(2-에틸헥사노에이트), 티탄 (IV)-비스 (에틸아세토아세타토)-비스 (이소부탄올라토), 티탄 (IV)-(n-부톡시드), 티탄 (IV)-(t-부톡시드), 지르코늄 (IV) 아세틸아세토네이트, 지르코늄 (IV)-(2-에틸헥사노에이트), 지르코늄 (IV) 락테이트, 리튬 (I)-옥타노에이트, 비스무트 (III) 네오데카노에이트, 디옥틸주석 (IV) 라우레이트, 디부틸주석 (IV) 라우레이트, 디메틸주석 (IV) 라우레이트, 디옥틸주석 (IV) 옥시드, 디부틸주석 (IV) 옥시드, 디메틸주석 (IV) 옥시드, 디옥틸주석 (IV) 아세테이트, 디부틸주석 (IV) 아세테이트, 디옥틸주석 (IV) 아세테이트와 테트라에톡시실란의 반응에 의해 입수가능한 화합물, 디부틸주석 (IV) 아세테이트과 테트라에톡시실란의 반응에 의해 입수가능한 조성물, 주석 (II) 옥토에이트, 납 (II) 아세테이트, 납 (II) 옥토에이트, 납 (II) 옥시드, 납 (II) 설파이드, 납 (II) 카보네이트, 니켈 (II) 아세틸아세토네이트, 니켈 (II) 아세테이트, 니켈 (II) 옥토에이트, 니켈 (II) 카보네이트, 코발트 (II) 옥토에이트, 코발트 (II) 카보네이트, 망간 (II) 옥토에이트, 망간 (II) 카보네이트, 망간 (IV) 옥시드; 산 예컨대 카복실산, 디카복실산, 유기인산, 및 이들의 모노- 및 디-에스테르, 포스폰산 및 이들의 모노에스테르 및 디유기포스핀산, 붕산, 붕소 (III) 플루오라이드, 카복실산의 암모늄염 및 무수물; 염기 예컨대 알칼리 및 알칼리토 금속 히드록시드, 알칼리 및 토 알칼리 금속 및 부틸리튬; 아민 예컨대 트리오르가닐옥시아민, 모노오르가닐아민, 디오르가닐아민 (시클릭 시스템 예컨대 피페리딘, 피페라진 (1,4-디아자시클로헥산), 피롤리딘, 호모피페라진 (1,4-디아제판), 7-아자바이시클로 [2.2.1] 헵탄, 또는 비스피딘), 트리오르가닐아민 (및 DABCO (1,4-디아자바이시클로 [2.2.2] 옥탄)), 4,5-디히드로-1H-이미다졸, 2-오르가닐-4,5-디히드로-1H-이미다졸, 1,4-디아자바이시클로 [2.2.2] 옥탄, 가능하게는 아연 킬레이트와의 조합, 및 오르가닐아미딘, 1,4,5,6-테트라히드로피리미딘, 2-오르가닐-1,4,5,6-테트라히드로피리미딘, 1,5-디아자바이시클로[4.3.0]논-5-엔, 1,8-디아자바이시클로 [5.4.0] 운덱-7-엔, 1,5,7-트리아자바이시클로 [4.4.0] 덱-5-엔, 7-메틸-1,5,7-트리아자바이시클로 [4.4.0] 덱-5-엔, 아미노메탄아미딘, 1-메틸구아니딘, N,N'-디메틸구아니딘, N,N,N',N'-테트라메틸구아니딘, N,N,N',N'-테트라메틸-N"-아릴-구아니딘, N,N,N',N'-테트라메틸-N"-[4-모르폴리닐-(페닐이미노)메틸]구아니딘, 1-메틸-3-니트로구아니딘, 1.8-비스(테트라메틸구아니디노) 나프탈렌 및 구아닐구아니딘, 1-메틸구아닐구아니딘이 있다.
충전제, 성분 (F)는 앞서 언급된 임의의 충전제일 수 있다.
부가적으로, 본 발명의 에멀전에서 사용되는 첨가제, 성분 (G) 예컨대 안료, 안정제, 방부제의 비제한적인 예는 앞서 언급된 임의의 첨가제를 포함한다. 본 출원에 유용한 첨가제의 구체적인 예는 가소제로서 폴리이소부틸렌, 폴리(프로필렌 글리콜), 또는 미성숙 경화를 방지하기 위해 N-디메톡시(메틸)실릴메틸-O-메틸-카바메이트를 포함한다.
부가적으로, 반응성 아미노유체가 에멀전에 사용될 수 있다. 본 출원에 유용한 아미노유체의 구체적인 예는 반응성 아미노에틸-아미노프로필 작용성 폴리디메틸실록산을 포함한다.
앞서 기재된 일반 제제(배합)의 예시적인 엘라스토머 실리콘 에멀전의 제조 방법이 이하의 실시예 1-12에서 제공된다.
실시예
1: 디메톡시(메틸)실릴메틸카바메이트
말단 폴리에테르
에멀전의
제조
하기 조성 및 중량 퍼센트를 이용하여 하기의 방법에 따라 에멀전을 제조했다.
실시예 1의 에멀전을 하기 단계에 의해 제조했다:
유화제, 에톡실화 이소트리데칸올을 Turrax® 믹서에서 거품 머랭이 형성될 때까지 미리 블렌딩된 물과 혼합했다. 디메톡시(메틸)실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르를 10,000 rpm에서 4분간 머랭에 혼합시켰다. 탈이온수를 5000 rpm에서 1분간 첨가했다. 추가 탈이온수를 5000 rpm에서 1분간 첨가했다. 그 후, 추가 탈이온수를 5000 rpm에서 1분간 첨가했다.
실시예 1 에멀전의 인장 강도 및 연신율을 ASTM D 2370에서 언급된 방법을 사용하여 75 mm x 13 mm 시편 형상에 대해 측정했다; 그립 분리가 2.54 cm(1.0 인치)였고 크로스-헤드 속도를 0.042 cm/s(1.0 인치/분)로 설정했다. 실시예 1 에멀전의 인장 강도는 599.84 kPa(87 psi)인 것으로 측정되었고, 연신율은 40%인 것으로 측정되었다.
실시예
2:
디메톡시(메틸)실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르의 메톡시작용성 메틸-페닐 폴리실록산과의 블렌드로부터 에멀전의 제조
에멀전을 하기 조성 및 중량 퍼센트를 이용하여 실시예 1에서와 같이 앞서 기재된 방법에 따라 제조했다. 디메톡시(메틸)실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르의 메톡시작용성 메틸-페닐 폴리실록산과의 미리 혼합된 폴리머 블렌드를 디메톡시(메틸)실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르 단독 대신에 준비했다.
실시예 2 에멀전의 인장 강도 및 연신율을 ASTM D 2370에서 언급된 방법을 사용하여 75 mm x 13 mm 시편 형상에 대해 측정했고, 그립 분리는 2.54 cm(1.0 인치)였고 크로스-헤드 속도를 0.042 cm/s(1.0 인치/분)로 설정했다. 실시예 2 에멀전의 인장 강도는 186.158 kPa(27 psi)인 것으로 측정되었고, 연신율은 172%인 것으로 측정되었다.
실질적으로 동일한 성질을 가진 에멀전을 실시예 1 및 실시예 2에서와 같이 상술한 방법에 따라, 대체 유화제 예컨대 하기 구조식에 따른 포화된 이소-C13 알콜로부터 제조된 에톡실화 비이온성 계면활성제와 블렌딩된 에톡실화 피마자유를 사용하여 제조할 수 있다:
RO(CH2CH2O)xH,
식 중:
R은 이소-C13H27을 나타내고,
x = 1-20, 바람직하게는 5-16의 범위.
에톡실화 이소트리데칸올 대신에, 본 발명의 에멀전에서, 및 구체적으로 실시예 1 및 2의 에멀전에서 사용될 수 있는 예시적인 유화제를 하기와 같이 제조할 수 있다:
본 발명의 에멀전은 1액형 및 2액형 시스템에 유용하다. 에멀전을 페인트 또는 코팅에 혼입하면 페인트 또는 코팅의 가요성 및 엘라스토머 특성을 증가시키고, 이는 페인팅된 기재의 크랙을 감소시키고 페인트 또는 코팅의 장기적인 시각적 외관 및 수명을 증가시킨다. 부가적으로, 페인트 또는 코팅은 우수한 발수성을 획득하며, 이에 수분으로부터 기재를 보호한다.
부가적으로, 본 발명의 에멀전으로 개질된 페인트 또는 코팅은 다양한 기재 예컨대 콘크리트, 금속, 또는 목재에 적용될 수 있다. 개질된 페인트는 하나 이상의 층에 적용될 수 있고 오버코팅 적용에 적합하다. 개질된 페인트 또는 코팅은 실질적으로 점착성이 없고, 빠른 흡수, 기재로의 손쉬운 적용, 2차 코팅의 도포 후 디웨팅(dewetting) 문제 없음, 및 도포 후 감촉에 의한 건조감을 나타낸다. 개질된 페인트 또는 코팅은 또한 콘크리트, 석조물, 자연석, 또는 유사한 기재 상에 적용되는 효과적인 낙서 방지 재료로서 이용될 수 있다.
실시예 1 및 2의 에멀전의 효과성을 측정하기 위해, 촉매의 존재 및 부재하에 엘라스토머 페인트의 실시예들을 제조하고 여기에 실시예 1 및 2의 에멀전을 첨가했다.
페인트 실시예 A-I의 제조 동안 하기 성분들을 사용했으며, 페인트는 각종 기재에 대한 PVC 페인트이며 여기에 실시예 1 에멀전 또는 실시예 2 에멀전을 첨가했다. 실시예 1 또는 2의 에멀전은 대조군 샘플 및 비교예 E에는 첨가되지 않았다. 양은 그램으로 주어진다.
촉매의 블렌드를 실시예 F-I에 첨가했다; 양은 촉매 그램/페인트 40 그램으로 주어진다:
실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E를 제조하는데 하기 단계들을 채택했다:
성분 번호 1-4 및 7을 칭량하고 믹싱 용기에 넣은 다음, Dispermat® 믹서 하에 두고 냉각 재킷과 함께 셋업된 Dispermat® 믹서에서 1000 rpm으로 혼합했다. 냉각 재킷은 공정의 분쇄 부분 동안 열 축적으로 인한 에멀전 파괴를 감소시켰다. 성분 번호 6을 별도 용기에 칭량하여 넣고 혼합물에 서서히 첨가하고, 대략 15분간 또는 농후화될 때까지 혼합했다. 성분 1-4, 6, 및 7을 혼합하는 동안, 성분 번호 9-12를 동일한 용기에 칭량하여 넣고, 함께 혼합하고, 모든 건조 성분이 혼합물에 혼합될 때까지 한번에 한 스푼씩 혼합물에 첨가했다. 건조 성분을 첨가하는 안정된 페이스를 유지하는 것은 보다 부드러운 연마를 가능하게 했다. Dispermat® 믹서를 4000 rpm까지 상향 회전시키고 15분간 혼합했다. 필요시 속도를 조절했다. 성분들을 분산시키는데 도움이 되는 열을 발생시키기 위해 서서히 속도를 높이는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 건조 성분들이 블렌딩될 때까지 기다리는 동안, 성분 번호 13 및/또는 14 및/또는 15를 별도 용기에 칭량하여 넣고, Dispermat® 믹서를 2000 rpm까지 하향 회전시키고 성분 번호 13 및/또는 14 및/또는 15를 첨가하고 5-10분간 혼합했다. 성분 번호 16을 첨가하고 혼합물을 5분간 혼합했다. 성분 번호 17을 칭량하고, Dispermat® 믹서를 1000 rpm까지 하향 회전시키고, 성분 번호 17을 혼합물에 첨가하고, 혼합물을 5-10분간 혼합했다. 성분 번호 5를 칭량하고, 혼합물에 첨가하고, 혼합물을 5분간 혼합했다. 최종 페인트 제제를 라벨링하고 저장을 위해 냉각 용기에 부었다. 페인트 제제로 기재의 표면을 페인팅하기 전에, 상술한 바와 같이, 촉매를 실시예 F-I에 첨가했다. 이후, 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E를 콘크리트 및 알루미늄 Q 패널에 도포했다.
실시예 A-D 및 비교예 E는 촉매가 첨가되지 않았고; 실시예 A-E는 안정된, 1액형 시스템을 나타낸다. 실시예 F-I는 촉매가 페인트 시스템에 후첨가되었으며; 실시예 F-I는 1시간 미만의 짧은 가용 시간을 갖는 2액형 시스템을 나타낸다. 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E는 모두 실온에서 경화되는 페인트를 나타낸다.
하기 시험을 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E에 대해 실시하여 페인팅된 기재의 크랙, 장기적인 시각적 외관, 페인트 또는 코팅의 수명, 및 발수성을 시험했고: 만드렐 벤드 시험을 알루미늄 Q 패널에 대해 실시했으며; 콘크리트 패널에 대해 물 흡수를 평가했고, 외부 노출용으로 코팅된 콘크리트 패널에 대한 물 흡수를 평가했으며, 컬러 QUV를 모니터링하여 색 변화를 관찰했고, 컬러 QUV를 옥외 노출에 대해서도 평가했다.
만드렐 벤드 시험은 ASTM D522-93a에서 언급된 방법을 사용하는 가요성 및 크랙에 대한 시험이다. 페인트 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E를 7.62 x 15.24 cm(3 x 6 인치) 치수의 베어(bare) 알루미늄 패널에 도포했다. 시험 실시 전에 패널을 48시간 건조시켰다. 패널을 시험 장치에서 수직으로 배치하고, 타이트하게 클램핑하고, 굽힘 동작을 1초의 시간 제한으로 실시했다. 결과가 하기 표에 제시된다. 합격은 시험 동안 크랙이 나타나지 않았음을 의미하고, 불합격은 시험 동안 크랙이 나타났음을 의미한다. 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E 모두 합격이었다.
페인트 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E가 도포된 알루미늄 Q 패널에 대한 만드렐 벤드 시험의 결과:
물 흡수를 시험 방법 ASTM D 5401을 사용하여 측정했다. 페인트 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E가 도포된 7.62 x 15.24 cm(3 x 6 인치) 치수의 콘크리트 패널에 대해 물 흡수 데이터를 수집했다. 데이터는 도포 후 1 h, 6h, 24 h, 239 h, 500 h, 786 h, 1000 h, 1500 h, 2000 h, 및 2500 h 후에 수집되었다. 실시예 A2, A3, D2, D3, F2, F3, I2, 및 I3은 6시간째 콘크리트를 통한 물 침투를 나타내었다. 실시예 A-D 및 F-I의 물 흡수는 일반적으로 아크릴 및/또는 실리콘에 필적할만 했다.
물 흡수는 또한, ASTM D5401을 사용하여 미시간의 자연 기후 조건 하에 옥외 시험을 위해 페인트 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E로 코팅된 10.16 x 30.48 cm (4 x 12 인치) 치수의 콘크리트 패널에 대해 평가했다. 초기 도포 후 및 도포 후 5개월째 물 흡수를 측정했다. 5개월째 평가에서, 페인트 실시예 D1은 24시간 이내에 콘크리트를 통한 물 침투를 나타내었고, 실시예 D2 및 D3은 선명치 않은 상태가 되었으며, 실시예 F2 및 F3은 붕괴되기 시작했지만 1시간 후에 침지된 바닥 인치가 온전하게 유지되었고, 실시예 G2는 붕괴되기 시작했지만 1시간 후에 침지된 바닥 절반 인치가 온전하게 유지되었으며, 실시예 G3은 붕괴되기 시작했지만 온전하게 유지되었다. 나머지 실시예는 아크릴 및/또는 실리콘에 필적하는 물 흡수를 나타내었다.
컬러 QUV를 BYK 측색계로 모니터링하여 각 사이클 후 컬러 변화를 관찰했다. 7.62 x 15.24 cm(3 x 6 인치) 치수의 콘크리트 패널에 대해 가시적 평가를 또한 실시했다. 엘라스토머 실리콘 에멀전(실시예 A-D, F-I)은 최소한의 컬러 변화를 나타냈지만, 비교예 E, 아크릴은 황변 효과를 나타내었다. 이에 따라 실시예 A-D 및 F-I는 아크릴에 비해 우수한 컬러 유지를 나타내었다. 결과를 하기 표에 요약하고 있다.
페인트 실시예 A-D, F-I, 및 비교예 E가 도포된 콘크리트 패널에 대한 컬러 QUV 시험의 결과:
실시예
3-
7:
추가의 유용한 예시적인
에멀전의
제조
실시예 3-7의 추가의 예시적인 유용한 에멀전을 하기 성분 및 중량 퍼센트를 사용하여 상술한 방법에 따라 제조했다:
실시예 3
실시예
4
실시예 5
실시예 5에 대한 분석 데이터는 하기와 같다:
실시예
6
실시예
7
2액형 시스템에서 페인트 또는 코팅 개질제로서 에멀전의 유용성을 평가하기 위해, 실시예 3-7의 각 에멀전 70 중량%를 30 중량%의 탄산칼슘과 혼합하고, 주석 함량이 15.5-17.5 중량%인 촉매로 이루어진 촉매(상표명: Reaxis C333W50) 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 조합을 후첨가한 다음, 에멀전을 50 mm 두께의 릴리스 페이퍼에 도포했다. 실시예 3-7에 대해 건조감, 점착성 및 인장 강도 및 연신율을 측정하기 위해 실험실에서 77% 습도 및 21.1℃(70℉)에서 7 일간의 건조 시간 후에 평가했다. 실시예 3-7은 감촉이 건조했고, 무점착성, 우수한 인장력 및 연신율을 나타내었다. 하기의 시험 결과를 참조하기 바란다.
실시예
8-
17: 추가의
예시적인
에멀전의
제조
실시예 8-17의 추가의 예시적인 에멀전을 하기 성분 및 중량 퍼센트를 사용하여 상술한 방법에 따라 제조했다:
실시예
8
실시예
9
실시예
10
실시예 11
실시예
12
실시예
13
실시예 13에 대한 분석 데이터는 하기와 같다:
실시예
14
실시예
15
실시예
16
실시예 17
1액형 시스템에서 페인트 또는 코팅 개질제로서 에멀전의 유용성을 평가하기 위해, 실시예 8-17의 각 에멀젼 70 중량%를 30 중량%의 탄산칼슘과 혼합하고, 이후, 에멀전을 50 mm 두께의 릴리스 페이퍼에 도포했다. 실시예 8-17에 대해 건조감, 점착성 및 인장 강도 및 연신율을 측정하기 위해 실험실에서 77% 습도 및 21.1℃(70℉)에서 7 일간의 건조 시간 후에 평가했다. 실시예 8-13, 16, 및 17은 촉감이 건조했고, 실시예 8-12는 약한 내지 중간 정도의 점착성, 우수한 인장력 및 연신율을 나타내었다. 실시예 15는 건조하지 않았고; 실시예 14는 건조했으나 점착성이 매우 높았다. 실시예 8-17에 대한 결과가 이하의 표에 제공된다.
본 발명의 실리콘 말단 폴리에테르의 에멀전은, 수분 침투로 인한 크랙으로부터 페인트 및 코팅 기재를 보호하고, 개질된 페인트 및 코팅은 또한 낙서 방지 페인트로서 사용된다.
예시적인 실시양태들이 앞서 기재되지만, 이들 실시양태들이 본 발명의 가능한 모든 형태를 기술하는 것으로 의도되지 않는다. 부가적으로, 다양한 실시양태들의 특징들이 조합되어 본 발명의 추가의 실시양태들을 형성할 수 있다.
Claims (18)
- 엘라스토머 실리콘 에멀전을 포함하는 코팅 또는 페인트 조성물로서, 엘라스토머 실리콘 에멀전이
(A) 화학식 I의 실릴 말단 폴리머:
식 중,
R1 = 알킬 또는 아릴,
R2 = C1-C12-알킬, H, 또는 아릴,
X = O 또는 NR3,
R3 = H, C1-C12-알킬, 또는 아릴,
Y = -(CH2)3NHC(=O)-, -CH2NHC(=O)-, 여기서 Y는 Si-C 결합되며,
M = 독립적으로 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)-, -CH2CH2CH2CH2-, 여기서 전체 M 중의 50% 이상이 -CH2CH(CH3)-이며,
n = 0-2,
m = 1-500;
경우에 따라 (B) 화학식 II의 단위를 함유하는 실리콘 화합물:
a = 0-3,
b = 0-2,
c = 0, 1, 2, 또는 3,
R4 = 알킬, 아릴, 아미노알킬, 글리시독시 알킬, 머캅토 알킬,
R5 = 알킬, 아릴,
R6 = 알킬, H, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드,
단, 올리고머, 폴리머, 및 실란에 상응하는 a + b + c ≤ 4를 조건으로 함;
(C) 유화제(들);
(D) 물;
및 경우에 따라:
(E) 촉매(들);
(F) 충전제(들); 및
(G) 첨가제(들)
를 포함하는 것인 코팅 또는 페인트 조성물. - 제1항에 있어서, R1 = 메틸 라디칼, R2 = 메틸 또는 에틸 라디칼, X = O, 또는 이들의 조합인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제1항에 있어서, Y = -CH2NHC(=O) 및 M = CH2CH(CH3)-인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제1항에 있어서, 코팅 또는 페인트 조성물이 수계 바인더를 함유하는 것인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제1항에 있어서, 적어도 하나의 실릴 말단 폴리머가 디메톡시(메틸)실릴메틸카바메이트 말단 폴리에테르, 트리메톡시실릴프로필카바메이트 말단 폴리에테르, 또는 이들의 블렌드로 이루어진 군에서 선택되는 것인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제1항에 있어서, 실릴 말단 폴리머의 중량%가 총 에멀전 중량의 10-80 중량%인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제1항에 있어서, C8-C30-알킬알콕시실란을 더 포함하는 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제7항에 있어서, 코팅 또는 페인트 조성물이 석조물, 플라스터, 셀룰로스 및 EIFS 기재 위의 내장 및/또는 외장용 코팅 또는 페인트인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제1항에 있어서, 엘라스토머 실리콘 에멀전이 실릴 말단 폴리머, 하나 이상의 폴리실록산, 하나 이상의 유화제, 및 물의 조합을 포함하는 것인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제9항에 있어서, 하나 이상의 폴리실록산이 알콕시 작용성을 갖는 메틸 및/또는 페닐 또는 알킬 치환기를 포함하는 것인 코팅 또는 페인트 조성물.
- 유화제를 물과 혼합하는 단계,
하나 이상의 실릴 말단 폴리머를 유화제와 물의 혼합물에 혼합하는 단계, 및
물을 첨가하는 단계
를 포함하는, 제1항의 배합의 엘라스토머 실리콘 에멀전의 제조 방법. - 제11항에 있어서, 하나 이상의 실릴 말단 폴리머를 하나 이상의 폴리실록산과 혼합하여 폴리머 프리블렌드(preblend)를 생성하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
- 제12항에 있어서, 폴리실록산이 알콕시 작용성을 갖는 메틸 및/또는 페닐 또는 알킬 치환기를 함유하는 것인 제조 방법.
- 제1항의 엘라스토머 실리콘 에멀전 또는 제11항에서 제조되는 엘라스토머 실리콘 에멀전을 코팅 또는 페인트에 첨가하는 단계를 포함하는, 개선된 가요성 및 발수성을 갖는 개질된 코팅 또는 페인트 조성물의 제조 방법.
- 제14항에 있어서, 코팅 또는 페인트가 수계 바인더를 함유하는 것인 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 낙서 방지 페인트로서 또는 낙서 방지 페인트용 개질제로서 사용되는 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제1항에 있어서, 2-성분 시스템에서 사용되는 코팅 또는 페인트 조성물.
- 제16항에 있어서, 하나 이상의 촉매가 코팅 또는 페인트 조성물에 후첨가되는 것인 코팅 또는 페인트 조성물.
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