JP2015510521A - エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物、その製造方法、およびその使用 - Google Patents
エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物、その製造方法、およびその使用 Download PDFInfo
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Abstract
Description
(i) 式(I):
のポリシロキサンを5〜65モルパーセント、
(ii) 式(II):
のポリシロキサンを10〜55モルパーセント、
(iii) 式(III):
のポリシロキサンを5〜45モルパーセント、
(iv) 式(IV):
のポリシロキサンを1〜20モルパーセント、および
(v) 式(V):
のポリシロキサンを0.1〜20モルパーセント含み、
式中、R1の各々が−CH2CH2CH2−であり、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものである、エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物を対象とする。
(a)一般式(VI):
のシランであって、
式中
R1が−CH2CH2CH2−であり、
R2が1から3個の炭素原子の一価のアルキル基であり、
R3が1から3個の炭素原子の一価のアルキル基である、
シランを、シラン1モル当たり2から15モルの水と、任意選択で加水分解触媒との存在下において、10℃〜100℃の温度で加水分解し、シラノールとアルコールとを含む中間体を提供するステップ、
(b)アルコールを蒸留によって除去するステップ、
(c)水を除去してシラノールを縮合し、5から65モルパーセントの式(I)のポリシロキサン、10から55モルパーセントの式(II)のポリシロキサン、5から45モルパーセントの式(III)のポリシロキサン、1から20モルパーセントの式(IV)のポリシロキサン、0.1から20モルパーセントの式(V)のポリシロキサンを含むエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物であって、ここで式(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)は上に定義される通りであり、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものであるエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物を提供するステップ、
そして
(d)任意選択で安定化剤を添加するステップ、
を含む方法によって調製できる。
(i) 上述のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物、
(ii) エポキシ、カルボン酸、カルボキシラートアニオン、アミノ、ウレイド、ウレタン、メルカプト、ヒドロキシル、アルコキシシリルおよびイソシアナトからなる群より選択される少なくとも一つの官能基を含む有機樹脂、ならびに
(iii) 溶媒、界面活性剤、粒子状金属、顔料、殺生物剤、充填剤、チキソトロープ剤、触媒、硬化剤、pH調整剤および平滑剤からなる群より選択される少なくとも一つの追加の成分、
を含む組成物に関する。
本発明のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物が、高度な耐薬品性をコーティングにもたらし、同時に、コーティングの柔軟性を維持するか、もしくは向上させるということが驚きと共に見出された。さらに、本発明のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物は、コーティング組成物に対し、アルコールの形での非常に低いVOCもしくはゼロのVOCをもたらす。
(i) 5から65モルパーセントの、より具体的には9から30モルパーセントの、そしてさらにより具体的には10から20モルパーセントの、式(I):
のポリシロキサン、
(ii) 10から55モルパーセントの、より具体的には30から50モルパーセントの、そしてさらにより具体的には35から48モルパーセントの、式(II):
のポリシロキサン、
(iii) 5から45モルパーセントの、より具体的には20から40モルパーセントの、そしてさらにより具体的には25から35モルパーセントの、式(III):
のポリシロキサン、
(iv) 1から20モルパーセントの、より具体的には5から18モルパーセントの、そしてさらにより具体的には7から15モルパーセントの、式(IV):
のポリシロキサン、
(v) 0.1から20モルパーセントの、より具体的には2から8モルパーセントの、そしてさらにより具体的には3から6モルパーセントの、式(V):
のポリシロキサン、
を含み、
式中、R1が−CH2CH2CH2−であり、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものである。
ここで、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のピーク面積パーセントは、本明細書に記載されるように、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)の液体クロマトグラフィー−質量分析法(LC−MS法)によって測定されるピーク面積の合計に基づく。
式(VI):
のシランであって、
式中
R1が−CH2CH2CH2−であり;
R2が1から3個の炭素原子の一価のアルキル基であり;
R3が1から3個の炭素原子の一価のアルキル基である;、
シランを、課水分系し、シラノールを形成するステップ、副産物を除去するステップ、そして水を除去してシラノールを縮合するステップを含む方法によって調製できる。有利には、R2およびR3は独立してメチルおしくはエチル基である。
(b)アルコールを蒸留により除去するステップ、
(c)水を除去してシラノールを所望のポリシロキサンに縮合するステップであって、ここで所望のポリシロキサンが、5から65モルパーセントの、より具体的には9から30モルパーセントの、そしてさらにより具体的には10から20モルパーセントの式(I)のポリシロキサン、10から55モルパーセントの、より具体的には30から50モルパーセントの、そしてさらにより具体的には35から48モルパーセントの式(II)のポリシロキサン、5から45モルパーセントの、より具体的には20から40モルパーセントの、そしてさらにより具体的には25から35モルパーセントの式(III)のポリシロキサン、1から20モルパーセントの、より具体的には5から18モルパーセントの、そしてさらにより具体的には7から15モルパーセントの式(IV)のポリシロキサン、ならびに0.1から20モルパーセントの、より具体的には2から8モルパーセントの、そしてさらにより具体的には3から6モルパーセントの式(V)のポリシロキサンを含み、ここで式(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)は上に定義される通りであり、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものである、ステップ、ならびに任意選択で
(d)安定化剤を添加するステップ
を含み、これによって本発明のポリシロキサンオリゴマー組成物が調製される。
Wwd=18.02Msa[Mwa−Mwr−0.235x]
によって計算でき、式中、
Wwd=グラム単位のステップ(c)で除去すべき水の量
Mwa=シラン1モル当たりのステップ(a)で添加された水のモル数
Msa=ステップ(a)で添加されたシランのモル数
Mwr=シランの1モル当たりの反応した水のモル数
であり、もし、副産物のアルコールがエタノールならx=1であり、もし副産物のアルコールがメタノール、プロパノールもしくはイソプロパノールなら、x=0である。
Mwrの値は、シラン1モル当たり1.25モルの水からシラン1モル当たり1.45モルの水までである。
R4(OR5)p (VII)
によって表され、式中、
R4はホウ素原子、HP(=O)(−)2基、P(=O)(−)3基、R6C(=O)(−)基、3〜20個の炭素原子を持つ多価炭化水素基または3から20個の炭素原子を持つ多価のヘテロカーボン基であり、
それぞれのR5は独立して、水素、R6C(=)(−)基、もしくは1〜6個の炭素原子を持つ炭化水素であり、
それぞれのR6は独立して、1〜5個の炭素原子を持つ一価の炭化水素基であり、
pは1〜6の整数である。具体的に、R4は、ホウ素原子、またはアルキレン、シクロアルキレン、アルケニレン、アリーレンおよびアラルキレンからなる群より選択される4から12個の炭素原子を持つ二価の炭化水素基である。より具体的には、R4は、ホウ素原子、P(=O)(−)3基、CH3C(=O)(−)基、2−メチルプロピレン、1−メトキシ−2,3−プロピレン、1,2−ヘキシレン、もしくは2,3−ジメチル−2,3−ブチレンであり;R5は水素、CH3C(=O)(−)、メチルもしくはエチルであり;pは1、2もしくは3である。
光学モード: V
イオン化: ESi+
キャピラリー電圧: 3000
サンプルコーン電圧: 50
脱溶媒和T(℃): 300
ソースT(℃): 120
窒素ガス流速(L/時間)
コーン: 50
脱溶媒和: 650
質量範囲: 100〜2000
溶媒: クロロホルム
流速: 1.0ml/分
注入容量: 10マイクロリットル
サンプル濃度: 1.0〜1.5重量%
(i) 本発明のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物;
(ii) エポキシ、カルボン酸、カルボキシラートアニオン、アミノ、ウレイド、ウレタン、メルカプト、ヒドロキシル、アルコキシシリル、およびイソシアナトからなる群より選択される少なくとも一つの官能基を持つ有機樹脂;
(iii) 溶媒、界面活性剤、粒子状金属、顔料、殺生物剤、充填剤、チキソトロープ剤、触媒、硬化剤、緩衝剤および平滑剤からなる群より選択される少なくとも一つの追加の成分、
を含む組成物を対象とする。
エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物1の調製
メカニカルスターラー、コンデンサー、温度プローブを備えた5リットルの丸底フラスコにシラン、水および触媒が充填された。第一のフラスコに、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(3262.0グラム、13.1モルのSilquest* A−2287、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)、酢酸触媒(1427.6グラム溶液、79.3モルの水および2.4×10−4モルの酢酸)を含む水が充填された。第二のフラスコに、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(3252.9グラム、13.1モルのSilquest* A−2287、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)、酢酸触媒(1414.3グラム溶液、78.6モルの水および2.4×10−4モルの酢酸)を含む水が充填された。混合物を周囲温度で96時間攪拌し、シランを加水分解した。フラスコに、蒸留ヘッドが備えられた。23〜24℃の開始温度、16.0キロパスカルから17.3キロパスカル(120〜130mmHg)の圧において、そして残留するアゼオトロープを除去するために温度を徐々に上昇させて、水とエタノールを蒸留ユニットからアゼオトロープとして除去した。温度を60℃の最終温度までさらに上昇させ、そして圧を0.013キロパスカルから1.2キロパスカル(0.1から9mmHg)の範囲の最終圧まで下げ、水を除去し、シラノールを縮合させた。2つの反応容器の内容物が1つの反応容器に合わせられ、60℃の温度と0.26キロパスカル(2mmHg)の圧ですべての残存する揮発性物質が除去された。反応容器は、70〜80℃、13.3キロパスカル(100mmHg)で11時間、窒素スパージされた。スパージの後、ホウ酸(1.2グラム、Sigma−Aldrichより入手可能)が反応容器に充填され、エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物1がもたらされた。組成物は、以下の性質を持つと分析された:
エポキシ含量: 滴定により5.32meq/グラム
本明細書に記載されるLC−MS法により測定されるオリゴマー分布:
成分(i)16.3モルパーセント
成分(ii)40.7モルパーセント
成分(iii)31.6モルパーセント
成分(iv)11.2モルパーセント
成分(v)0.2モルパーセント
他の成分は2モルパーセントのヘキサマーと、0.5モルパーセント未満のヘプタマーを含んだ。
粘度: 177センチストーク、20℃における気泡粘度計による
エタノキシもしくはエタノール: 0モルパーセント(検出されず)、本明細書に記載の13−C NMR法による。
エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物2の調製
3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(248グラム、1モル)がメカニカルスターラーを備える3口丸底フラスコに充填された。水性ホウ酸溶液(108グラム溶液、6モルの水と0.054グラムのホウ酸、8.75×10−4モルのホウ酸)がフラスコに添加され、おおよそ25℃の室温で周囲環境の気圧で16時間以上攪拌された。反応フラスコは蒸留ヘッドと真空ポンプが備えられた。混合物が78〜80℃の温度に加熱され、エタノールと水のアゼオトロープが除去され、揮発性副産物の水が3時間以上真空にすることによって除去された。エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物2は、室温に冷やされ、窒素下に保存された。産物の分析結果は:
エポキシ含量: 滴定により5.49meq/グラム
本明細書に記載されるLC−MS法により測定されるオリゴマー分布:
成分(i)15.3モルパーセント
成分(ii)42.8モルパーセント
成分(iii)30.5モルパーセント
成分(iv)11.2モルパーセント
成分(v)0.2モルパーセント
他の成分は2モルパーセントのヘキサマーと、0.5モルパーセント未満のヘプタマーを含んだ。
粘度: 125センチストーク、20℃における気泡粘度計による
エタノキシもしくはエタノール含量: 0.5モルパーセント、本明細書に記載の13−C NMR法による。
エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物3の調製
3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(1464.56グラム、5.89モル、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)と水性ホウ酸溶液(655.25グラム溶液、36.4モルの水、1.0×10−4モルの酢酸)がメカニカルスターラー、コンデンサーおよび温度プローブを備える丸底フラスコに充填された。混合物は周囲温度で24時間攪拌され、シランが加水分解された。蒸留ヘッドをフラスコに備えたのち、混合物は1.2キロパスカル(91mmHg)の圧で23℃の温度に加熱され、0.7キロパスカル(5mmHg)の圧で30℃の温度に徐々に加熱され、エタノールと水が除去された。反応容器は90℃の温度、10.8キロパスカル(81mmHg)で4.5時間窒素スパージされた。2−メチル−1,3−プロパンジオール(20.46グラム)が、エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物(173.57グラム)と混合された。
本明細書に記載されるLC−MS法により測定されるオリゴマー分布:
成分(i)24.0モルパーセント
成分(ii)46.2モルパーセント
成分(iii)18.6モルパーセント
成分(iv)3.7モルパーセント
成分(v)7.5モルパーセント
他の成分は0.4モルパーセントのヘキサマーを含んだ。
比較のエポキシ官能性シランオリゴマー組成物Aの調製
3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(36.04グラム、0.145モル)、水(3.92グラム、0.22モル)およびPurolite CT−275 Dry Ion Exchange Resinが、メカニカルスターラー、コンデンサー、および温度プローブを備えた丸底フラスコに充填された。反応容器が74℃で3時間加熱され、続いて、75℃の温度で0.11キロパスカル(0.85mmHg)で真空蒸発され、比較のエポキシ官能性シラン加水分解物組成物Aをもたらした。組成物は、Agilent 6850 Series GCシステム、HP 5キャピラリーカラム、ヘリウムガス担体、熱伝導度検出器を用い、80℃2分から250℃に達するまで10℃/分の温度上昇と10分間保持という温度プロファイルでのガスクロマトグラフ法により分析された。組成物は、13.3重量パーセントの3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを含んだ。
安定性試験
実施例1、実施例2および実施例3の産物のオリゴマーの分布は、経時的に観測された。図1は、経時的な液体クロマトグラフィー−質量分析計を用いて測定された、組成物の全成分のピーク面積の合計当たりの、ケイ素原子の計量されたピーク面積の平均数である。それは、安定化剤(d)を使用することによる、エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物の安定性を向上させる効果について示す。
実施例1のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物を含むコーティング組成物
パートA:実施例1のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマーを含むコーティング組成物の調製
揮発可能なエトキシ/エタノールを0モルパーセント含む実施例1のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマーを含むコーティング組成物が調製された。実施例1からのエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー(22.72グラム)が250mlの広口ガラス瓶へと攪拌しながら添加された。脱イオン水(38.91グラム)が添加され、ブチルセロソルブ(22.99グラム)が続けて添加された。最後にトリメチロールプロパントリアクリラート(1.41グラムのSR351、Sartomer経由で入手可能)が混合物に添加された。混合物は、1分間手で激しく攪拌され、パートAを形成した。
250mlの広口ガラス瓶へと53%固形分のアミン値235〜265ミリグラム/グラムの変性ポリアミン付加硬化剤の非イオン性水性分散物(155.16グラムのEpiKure 6870−W−53、Momentive Specialty Chemicals Inc.から入手可能)が添加された。脱イオン水(9.00グラム、0.5モル)が攪拌しながら添加され、そして、トリス(ジメチルアミノ−メチル)フェノール(3253、4.50グラムのEpiKure、Momentive Specialty Chemicals Inc.から入手可能)がガラス瓶へと添加された。物質の混合物は手で1分間激しく攪拌された。、物質は、実施例5ならびに比較例BおよびCのためのアミン硬化剤混合物として使用するために保存された。
CoatOSil* MP200エポキシ樹脂を含むコーティング組成物
3−グリシドキシプロピルポリシルセスキオキサン(揮発可能なメタノール、〜20重量パーセントの有害大気汚染物質(HAP)含量、〜200グラム/リットルのVOC排出を含むCoatOSil* MP200、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)が調整された。CoatOSil* MP200(24.33グラム)が攪拌しながらガラス瓶に添加された。脱イオン水(38.70グラム)が添加され、ブチルセロソルブ(23.10グラム)の添加が後に続いた。最後にトリメチロールプロパントリアクリラート(1.41グラムのSR351、Sartomerより入手可能)が混合物へと添加され、パートAを形成した。実施例5で調製されたアミン硬化剤(パートBの59.54グラム)がパートA(86.13グラム)へと添加された。混合物はスプレー塗布の前に1分間激しく攪拌された。
本発明のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマーを含まないコーティング組成物
コーティング組成物は、脱イオン水(38.90グラム)、ブチルセロソルブ(22.98グラム)、トリメチロールプロパントリアクリラート(1.41グラムのSR351、Sartomerを通じて入手可能)、そして最後に53重量パーセント固形分、変性EPONTMResin 1001型固形Bis Aエポキシの非イオン性水性分散物(68.40グラムのEpirez 6250−WH−53、Momentive Specialty Chemicals Inc.から入手可能)を250mlガラス瓶へと添加することによって調製された。混合物はおおよそ1分間手で激しく攪拌され、パートAを形成した。この混合物に対し、上述の実施例5で調製されたアミン硬化剤(パートBの38.28グラム)がパートA(131.69グラム)へと添加され、スプレー塗布の前に1分間激しく攪拌された。
実施例5ならびに比較例BおよびCのコーティング組成物の試験
コーティング組成物の試験に使用された基体は、ACT Test Panelsより入手可能なCold Roll Steel APR10184基体であった。
Cold Roll Steelを洗浄するための溶液は、0.06重量パーセントのTriton X−100、0.52重量パーセントの無水メタケイ酸ナトリウム、0.49重量パーセントの無水炭酸ナトリウム、0.35重量パーセントのリン酸ナトリウム無水二塩基(すべてAldrichより入手可能)、および98.57重量パーセントの脱イオン水からなる。
Cold Roll Steelパネルは洗浄された。洗浄溶液は65℃から70℃の間の温度に加熱された。Cold Roll Steelパネルは、攪拌され、加熱された洗浄溶液に2〜3分間浸漬され、すべての油の混入物を除去した。パネルは溶液より取り出され、すぐに脱イオン水で洗浄された。Kimberly Clarkより入手可能なKimwipe Kimtech Delicate Task Wiperがパネルをぬぐって乾燥させるのに使用された。ASTM F−22「Standard Method of Test for Hydrophobic Surface Films by the Water Break Test」に従って洗浄されたパネルの水切れを測定するために、パネルが水によって軽くスプレーされた。パネルが水滴を示すなら、洗浄プロセスが繰り返された。水が連続した光沢を示すなら、パネルはKimwipeワイパーによって乾燥され、使用まで保管された。
3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを含むコーティング組成物
エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物を作製するための前駆体である3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを用いて2部のコーティング組成物が調製された。
パートA:3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを含むコーティング組成物の調製
3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを含むコーティング組成物が調製された。中粘度水素化エポキシ−4,4’−イソプロピリデンジフェノール樹脂(28.5グラムのEponex 1510樹脂、Momentive Specialty Chemicals Inc.から入手可能)、微粉化されたルチル型二酸化チタン(25グラムのBayertitan R−KB−4、Bayer AGより入手可能)、メトキシ官能性メチルフェニルポリシロキサン(14.6グラムのTSR−165、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)および3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(9.5グラムのSilquest* A−2287、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)が攪拌しながら250mlの広口ガラス瓶へと添加された。混合物はおおよそ1分間手で激しく攪拌されてパートAを形成した。
250mlの広口ガラス瓶に、330〜360ミリグラム/グラムのアミン含量の二量化脂肪酸及びポリ−アミンに基づいた中粘度反応性ポリアミド硬化剤(3125、9.2グラムのEpikure硬化剤、Momentive Specialty Chemicals Inc.より入手可能)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(11.2グラムのSilquest* A−1100シラン、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)、およびジブチルスズジラウラート(2グラムのFomrezスズ触媒SUL−4、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)が充填された。材料の混合物はおおよそ1分間手で激しく攪拌された。
パートAとパートBは混合され、スプレー塗布の前に1分間激しく攪拌された。
パートA 実施例2で調製されたエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマーを含むコーティング組成物
実施例2のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマーを含むコーティング組成物が調製された。中粘度水素化エポキシ−4,4’−イソプロピリデンジフェノール樹脂(27.8グラムのEponex1510樹脂、Momentive Specialty Chemicals Inc.より入手可能)、微粉化されたルチル型二酸化チタン(25グラムのBayertitan R−KB−4、Bayer AGより入手可能)、メトキシ官能性メチルフェニルポリシロキサン(14.6グラムのTSR−165、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)および実施例2で調製されたエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物(9.3グラム)が250mlの広口ガラス瓶に攪拌されながら添加された。混合物は1分間手で激しく攪拌されパートAを形成した。
250mlの広口ガラス瓶に、330〜360ミリグラム/グラムのアミン含量の二量化脂肪酸及びポリ−アミンに基づいた中粘度反応性ポリアミド硬化剤(3125、9.6グラムのEpikure硬化剤、Momentive Specialty Chemicals Inc.より入手可能)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(11.7グラムのSilquest* A−1100シラン、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)、およびジブチルスズジラウラート(2グラムのFomrezスズ触媒SUL−4、Momentive Performance Materials Inc.より入手可能)が充填された。材料の混合物はおおよそ1分間手で激しく攪拌された。
パートAとパートBは混合され、スプレー塗布の前に1分間激しく攪拌された。
実施例7および比較例Fからのコーティング組成物の試験
コーティング組成物を試験するために使用された基体は、ACT Test Panelsから入手可能なCold Roll Steel APR10184基体であった。
Cold Roll Steelを洗浄するための溶液は、0.06重量パーセントのTriton X−100、0.52重量パーセントの無水メタケイ酸ナトリウム、0.49重量パーセントの無水炭酸ナトリウム、0.35重量パーセントのリン酸ナトリウム無水二塩基(すべてAldrichより入手可能)、および98.57重量パーセントの脱イオン水からなる。
Cold Roll Steelパネルは洗浄された。洗浄溶液は65℃から70℃の間の温度に加熱された。Cold Roll Steelパネルは、攪拌され、加熱された洗浄溶液に2〜3分間浸漬され、すべての油の混入物を除去した。パネルは溶液より取り出され、すぐに脱イオン水で洗浄された。Kimberly Clarkより入手可能なKimwipe Kimtech Delicate Task Wiperがパネルをぬぐって乾燥させるのに使用された。洗浄されたパネルの水切れを測定するために、パネルが水によって軽くスプレーされた。パネルが水滴を示すなら、洗浄プロセスが繰り返された。水が連続した光沢を示すなら、パネルはKimwipeワイパーによって乾燥され、使用まで保管された。
Claims (26)
- エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物であって、
(i)5〜65モルパーセントの式(I):
のポリシロキサン、
(ii)10〜55モルパーセントの式(II):
のポリシロキサン、
(iii)5〜45モルパーセントの式(III):
のポリシロキサン、
(iv)1〜20モルパーセントの式(IV):
のポリシロキサン、および
(v)0.1〜20モルパーセントの式(V):
のポリシロキサンを含み、
式中、R1の各々が−CH2CH2CH2−であり、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものである、エポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物。 - 成分(i)が9〜30モルパーセントであり、成分(ii)が30〜50モルパーセントであり、成分(iii)が20〜40モルパーセントであり、成分(iv)が5〜18モルパーセントであり、成分(v)が2〜8モルパーセントであり、ここで成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものである、請求項1に記載のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物。
- 成分(i)が10〜20モルパーセントであり、成分(ii)が35〜48モルパーセントであり、成分(iii)が25〜35モルパーセントであり、成分(iv)が7〜15モルパーセントであり、成分(v)が3〜6モルパーセントであり、ここで成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものである、請求項2に記載のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物。
- ポリシロキサンオリゴマー組成物が、ASTM法D−1545に従って測定される20℃における50センチストークから250センチストークの粘度を持つ、請求項1に記載のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物。
- ポリシロキサンオリゴマー組成物が、モル当たり500グラムからモル当たり700グラムの数平均分子量を持つ、請求項1に記載のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物。
- ポリシロキサンオリゴマー組成物が、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)の重量の合計に基づいて1重量パーセント未満の揮発可能なアルコールを持つ、請求項1に記載のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物。
- 式(VII):
R4(OR5)p (VII)
を持ち、式中、
R4がホウ素原子、HP(=O)(−)2基、P(=O)(−)3基、R6C(=O)(−)基、3〜20個の炭素原子を持つ多価炭化水素基または3から20個の炭素原子を持つ多価のヘテロカーボン基であり、
それぞれのR5が独立して、水素、R6C(=)(−)基、もしくは1〜6個の炭素原子を持つ炭化水素であり、
それぞれのR6が独立して、1〜5個の炭素原子を持つ一価の炭化水素基であり、
pが1〜6の整数である、安定化剤をさらに含有する請求項1に記載のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物。 - 安定化剤が、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、無水酢酸、グリセロール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1−メトキシ−2,3−プロパンジオール、1,2−ヘキサンジオール、および2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオールからなる群より選択される、請求項7に記載のポリシロキサンオリゴマー組成物。
- 請求項1に記載のポリシロキサンオリゴマー組成物を作製する方法であって、
(a)一般式(VI):
のシランであって、
式中
R1が−CH2CH2CH2−であり、
R2が1から3個の炭素原子の一価のアルキル基であり、
R3が1から3個の炭素原子の一価のアルキル基である、
シランを、シラン1モル当たり2から15モルの水と、任意選択で加水分解触媒との存在下において、10℃〜100℃の温度で加水分解し、シラノールとアルコールとを含む中間体を提供するステップ、
(b)アルコールを蒸留によって除去するステップ、
(c)水を除去してシラノールを縮合し、5から65モルパーセントの式(I)のポリシロキサン、10から55モルパーセントの式(II)のポリシロキサン、5から45モルパーセントの式(III)のポリシロキサン、1から20モルパーセントの式(IV)のポリシロキサン、0.1から20モルパーセントの式(V)のポリシロキサンを含む所望のポリシロキサンオリゴマー組成物であって、ここで式(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)は上に定義される通りであり、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモルパーセントが、成分(i)、(ii)、(iii)、(iv)および(v)のモル量の合計に基づくものである所望のポリシロキサンオリゴマー組成物を提供するステップ、
そして
(d)任意選択で安定化剤を添加するステップ、
を含み、これによって請求項1のポリシロキサンオリゴマー組成物を作製する、方法。 - ステップ(b)が0.1キロパスカルから200キロパスカルの圧で実施される、請求項9に記載の方法。
- ステップ(c)が0.1キロパスカルから200キロパスカルの圧で実施される、請求項9に記載の方法。
- 安定化剤が式(VII):
R4(OR5)p (VII)
を持ち、式中、
R4がホウ素原子、HP(=O)(−)2基、P(=O)(−)3基、R6C(=O)(−)基、3〜20個の炭素原子を持つ多価炭化水素基または3から20個の炭素原子を持つ多価のヘテロカーボン基であり、
それぞれのR5が独立して、水素、R6C(=)(−)基、もしくは1〜6個の炭素原子を持つ炭化水素であり、
それぞれのR6が独立して、1〜5個の炭素原子を持つ一価の炭化水素基であり、
pが1〜6の整数である、請求項9に記載の方法。 - 安定化剤が、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、無水酢酸、グリセロール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1−メトキシ−2,3−プロパンジオール、1,2−ヘキサンジオール、および2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオールからなる群より選択される、請求項12に記載の方法。
- 触媒の存在下でステップ(a)の反応を実施することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 触媒が、金属塩、カルボン酸、鉱酸および金属キレートからなる群より選択される、請求項14に記載の方法。
- (i) 請求項1に記載のエポキシ含有ポリシロキサンオリゴマー組成物、
(ii) エポキシ、カルボン酸、カルボキシラートアニオン、アミノ、ウレイド、ウレタン、メルカプト、ヒドロキシル、アルコキシシリルおよびイソシアナトからなる群より選択される少なくとも一つの官能基を含む有機樹脂、ならびに
(iii) 溶媒、界面活性剤、粒子状金属、顔料、殺生物剤、充填剤、チキソトロープ剤、触媒、硬化剤、および平滑剤からなる群より選択される少なくとも一つの追加の成分、
を含む組成物。 - 有機樹脂(ii)がエポキシ樹脂、イソシアナト末端化ポリマー、アルコキシシリル末端化ポリウレタン、アルコキシシリル末端化ポリエーテル、ポリアミド、ポリビニルアセタート、ポリビニルアルコール、ポリカルボナート、ポリアミン、アルケンと(メタ)アクリルのコポリマー、(メタ)アクリラートエステルと(メタ)アクリル酸のコポリマー、アルケンと(メタ)アクリラートエステルと(メタ)アクリル酸のターポリマー、尿素拡張フェノール樹脂およびフェノール樹脂ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項16に記載の組成物。
- 有機樹脂(ii)がエマルションもしくは分散液である、請求項16に記載の組成物。
- 有機樹脂(ii)が、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールのグリシジルエーテル、脂肪族ポリオールのグリシジルエーテル、グリシジルアミド、グリシジルアミン、チオグリシジル樹脂、ジカルボン酸のグリシジルエステル、テトラフェノールエタンのテトラグリシジルエーテル、エポキシクレゾールノボラックならびにそれらの組み合わせからなる群より選択されるエポキシ樹脂である、請求項16に記載の組成物。
- 硬化剤が、ジカルボン酸、無水カルボン酸、アジリジン、脂肪酸ポリアミド、ジシアンジアミド、アクリルアミド、イミダゾール、ヒドラジジン、エチレンイミン、チオウレア、スルホンアミド、アクリルアミド、グアナミン、メラミン、尿素、ポリアミン、イミダゾリン−ポリアミン、もしくはポリアミン−アミドからなる群より選択される、請求項16に記載の組成物。
- 溶媒が、水、アルコール、ケトン、エステル、アミド、エーテル−アルコールおよびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項16に記載の組成物。
- 組成物がコーティング、シーラント、接着剤もしくは複合材料である、請求項16に記載の組成物。
- コーティングが、粉体塗装、化成皮膜、保護コーティング、下塗り剤、高固形分コーティング、水性コーティング、溶媒性コーティング、電子塗装およびハードコートからなる群より選択される、請求項22に記載の組成物。
- コーティングが、化成皮膜および保護コーティングからなる群より選択される、請求項23に記載の組成物。
- 請求項16に記載の組成物をその上に塗布して持つ基体。
- 組成物が硬化されている、請求項25に記載の基体。
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