JP2023514067A - 有機バインダーに基づく疎水性コーティング組成物 - Google Patents

Abstract

本願では、有機バインダーと、加水分解性または加水分解されたポリシロキサンおよびエポキシ官能性ポリシロキサンの組み合わせと、任意選択の硬化剤とを含むコーティング組成物が提供される。それを含む塗料、およびコーティング組成物の製造方法もまた提供される。【選択図】なし

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０２０年１月２７日に出願された米国特許出願第６２／９６６，１３３号の優先権を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、コーティング組成物、例えば、有機バインダーおよび反応性シロキサンベースの成分の配合物に基づいており、建築および／または工業用途で使用することができる塗料組成物に関する。

有機バインダーに基づく塗料組成物は、建築および工業用途に普及している。バインダーは塗料の主成分である。バインダーは、基材表面に連続膜を形成するポリマー（樹脂）である。バインダーは、コーティングの基材への良好な接着に関与する。バインダーは、コーティング全体に分散した顔料粒子を保持する。バインダーは、分子形態（真の溶液）またはコロイド分散体（エマルジョンまたはゾル）のいずれかにて担体（水または有機溶媒）に分散される。このような塗料組成物に使用される一般的な有機バインダーは、バインダーの化学的性質、充填剤の種類と充填量、および他の添加剤の存在に応じて、さまざまな程度の疎水性を有している。塗料配合物は、汚れや落書きの容易除去、耐微生物性、耐久性、およびその他の関連する利点の様々な程度を有している。

落書きによる被害は、ますます懸念が高まっている。今日、ほとんどの人は落書きを芸術の形態としてではなく、落書きが望まれない場合、破壊行為や物的損害の形態として見ている。落書きは主に、学校、公共および民間の建物、自動車、トラック、電車、車、公共の休憩室などの施設や、橋の支持壁、建物の内壁、公園の構造物などのオープンエリアに見られる。落書きの大部分は、スプレー缶で適用される、エナメル、エポキシ、ラッカー、ウレタンなどの油性塗料で作られている。従来、望まれない落書きの除去は、基材から落書きをサンドブラストすることによって実行されてきた。しかしながらこの方法は、費用がかかり、そして発がん性の可能性のある粒子が放出されるため、健康に害を及ぼす。また、この方法は塗装面に損傷を及ぼす。この方法を使用しても長期的な解決は提供されず、表面は新しい被害を与える落書きで塗り直されることがあり得る。

一般的に使用される別の方法は、基材を化学物質で処理することによるものである。この場合、化学物質は表面を破壊することが多く、腐食性の高い溶液での取り扱いが必要なため、一般的に危険である。より環境にやさしい解決策の探求が強く望まれている。一方、建築用塗料の家庭内汚れや外装汚れは、通常、石鹸、水、または水での高圧洗浄によって除去される。メンテナンスの必要性を低くするために、このような塗料には固有の耐汚染性または簡単に洗浄できる特性があることが望まれる。

いくつかの汚れは、より高い疎水性によって抵抗することができ、それを強化する１つの方法は、シリコーンベースの化合物／添加剤を塗料に加えることである。米国特許第４，８３３，１８７号の一例では、この目的でシリコーンが使用された。これらのシリコーンは、官能化ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）またはＰＤＭＳ－有機ハイブリッドに基づいており、一般に有機バインダーと反応せず（ＰＤＭＳの官能基はバインダーの官能基と化学的に反応することはできない）、その結果、ブルーミングや表面への浸出などのいくつかの欠点があり、油性のパッチや塗膜の粘着性を引き起こし、一貫した耐久性のある塗料性能を提供しないことになる。したがって、これらのシリコーンは、建築用または工業用塗料に組み込まれる化合物として限られた受け入れしか得られていない。

本発明者らは、驚くべきことに、本発明のコーティング組成物が、本明細書に記載の成分（ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンと（ｉｉ）エポキシ官能性シロキサンとの組み合わせを使用することにより、疎水性の増加および／または良好な落書き防止および／または容易な汚れ除去を示すことを発見した。本発明者らは、本明細書に記載の（ｂ）（ｉ）および（ｉｉ）の組み合わせを使用した場合、これらの成分単独の個々の効果よりも、コーティング組成物においてより大きな疎水性をもたらす相乗作用を観察した。

本明細書では、（ａ）有機バインダー、および（ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンと（ｉｉ）エポキシ官能性ポリシロキサンとの組み合わせ、および任意選択での硬化剤を含むコーティング組成物が提供される。

本明細書の一実施形態では、本明細書のすべての範囲は、その間のすべての下位範囲を含むことが理解される。本明細書の別の特定の実施形態では、ある群のメンバーのすべてのリストは、前記群の任意の２つ以上のメンバーの組み合わせをさらに含むことができることが理解される。

本願の明細書および特許請求の範囲において、以下の用語および表現は、示されるように理解されるべきである。

単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は複数形を含み、特定の数値への言及は、文脈が明らかに他のことを示さない限り、少なくともその特定の値を含む。

本明細書に記載のすべての方法は、本明細書に別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行することができる。本明細書で提供される任意のすべての例または例示的な言語（例えば、「など」）の使用は、単に本発明をよりよく説明することを意図しており、別段の請求がない限り、本発明の範囲に制限を課さない。

本明細書のいかなる文言も、任意の請求されていない要素を本発明の実施に必須であるとして示すと解釈されるべきではない。

「含む（comprising）」、「含む（including）」、「含む（containing）」、「によって特徴付けられる（characterized by）」という用語、およびそれらの文法上の同等物は、追加の、引用されていない要素または方法のステップを除外しない包括的または制限のない用語であるが、「からなる（consisting of）」および「本質的にからなる（consistingessentially of）」というより限定的な用語を含むと理解される。

構造的、組成的および／または機能的に関連する化合物、材料または物質の群に属するものとして、明示的または暗黙的に明細書に開示されおよび／または特許請求の範囲に記載される任意の化合物、材料または物質は、群の個々の代表およびそれらのすべての組み合わせを含むことがさらに理解される。

「アルキル」という用語は、任意の一価の、飽和した直鎖、分岐または環状炭化水素基を意味する。アルキルの例には、メチル、エチル、プロピルおよびイソブチルが含まれる。

「（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンと、（ｉｉ）エポキシ官能性ポリシロキサンとの組み合わせ」という表現に関連する「組み合わせ」という用語は、組み合わせの組成物または製造に関して非限定的であり、すなわち、成分（ｂ）（ｉ）および（ｉｉ）は、有機バインダー（ａ）の添加前、添加中、または添加後に一緒に存在／混合され得るか、あるいは、成分（ｉ）および（ｉｉ）のうちの１つは、有機バインダー（ａ）に別々に添加され、続いてそれに他の成分を添加され得ることが本明細書で理解される。

本発明は、落書きまたは家庭内／外装の汚れに対して耐性のあるコーティング組成物に関する。本明細書では、（ａ）有機バインダー、および、成分（ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンと（ｉｉ）エポキシ官能性ポリシロキサンとの組み合わせを含むコーティング組成物が提供される。

本明細書に記載のコーティング組成物の有機バインダー（ａ）は、１つまたは複数の有機バインダー、好ましくはポリマー有機バインダーであり得る。最も広い態様では、任意のポリマーバインダーを使用され得ることが企図される。いくつかの実施形態において、ポリマーバインダーは、水分散性ポリマーである。バインダーは、光沢、耐久性、柔軟性、靭性などの特性を付与する。有機バインダー（ａ）は、アクリル樹脂、ビニルアクリル樹脂、ビニルアセテート／エチレン（ＶＡＥ）、アルキド樹脂、ポリウレタン（ウレタン樹脂）、エポキシ樹脂、ラテックス、アスファルト、ポリエステル、メラミン－ホルムアルデヒド、フェノールホルムアルデヒド、ポリアミド、イソシアネート、合成または天然樹脂、例えば、アルキド、メラミン樹脂、例えば、メラミンアルキド、およびそれらの組み合わせから選択される有機バインダーであり得る。一実施形態では、有機バインダー（ａ）は、水溶性または水分散性のアクリルまたはアセテートであり得る。好ましいアクリルバインダーは、アクリル酸またはメタクリル酸のＣ_１－Ｃ_４アルキルエステル、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、エチルヘキシルアクリレート；アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートおよびヒドロキシプロピルメタクリレート；アクリルアミドおよびアルキル置換アクリルアミド、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ－ターシャリーブチルアクリルアミド、Ｎ－メタクリルアミドおよびＮ，Ｎ－ジメタクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート；アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルを含む、モノエチレン性不飽和酸フリーモノマーから形成される。モノエチレン性不飽和酸フリーモノマーは、コポリマーを形成するためにビニルモノマースチレンを含み得るか、またはスチレンのみから形成され得る。

酸フリーモノマーの好ましい例には、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、エチルヘキシルアクリレート、スチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、ビニルアセテート、アクリル酸、Ｖｅｒｓａｔｉｃ酸のビニルエステル、シラン含有モノマー、およびそれらの組み合わせが含まれる。

別の実施形態では、有機バインダー（ａ）は、水性／水分散性ポリマー、例えばラテックスバインダー、例えば天然ラテックス、ネオプレンラテックス、ニトリルラテックス、アクリルラテックス、ビニルアクリルラテックス、スチレンアクリルラテックス、スチレンブタジエンラテックスなどであり得る。本明細書のコーティング組成物は、単一のバインダー、または同じクラスまたは異なるものであり得る２つ以上の有機バインダーの混合物を含み得る。

一実施形態では、有機バインダーは、有機溶媒ベースのエポキシ樹脂、例えば、ポリアミンなどの硬化剤成分とさらに反応するか、開環重合によってそれ自体と反応することができるフェノール－ホルムアルデヒドエポキシ樹脂であり得る。一実施形態では、硬化剤（コーティングの硬化に使用）は、芳香族または脂肪族ジアミンを含むポリアミンまたはオリゴアミン、例えば１，２－ジアミノシクロヘキサン、４，４’－ジアミノジフェニルスルホン１，５－ジアミノ－２－メチルペンタン、ジエチレントリアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、トリエチレンテトラミンの群から選択され得る。

有機バインダー（ａ）はまた、不飽和脂肪酸残基を有する複合分岐および架橋ポリエステルであり得るアルキド樹脂であり得る。有機バインダー（ａ）はまた、ポリウレタンバインダーであり得、ここでそのようなウレタン樹脂バインダーは、典型的には、ポリイソシアネートとポリオールとの反応生成物を含む。一実施形態では、有機バインダー（ａ）は、ヒドロキシアクリレートまたはヒドロキシメタクリレートポリマーまたはオリゴマーなどのポリオールベースのアクリレートであり得る。遊離ヒドロキシル基はさらに、２つ以上のイソシアネート基を含む架橋剤／硬化剤と反応する。架橋剤／硬化剤は、ポリウレタンポリマーを形成するための遊離イソシアネート基を含むポリマーまたはオリゴマーまたはモノマーであり得る。ヒドロキシアクリレートまたはヒドロキシメタクリレートプレポリマーまたはオリゴマーは、ヒドロキシアルキルアクリレートおよびメタクリレート、例えば、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、ならびにそれらの対応するアルキル誘導体、例えばプロピルおよびブチル誘導体のホモ重合または共重合に由来し得る。ジエチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパンおよびペンタエリスリトールのモノメタクリレートおよびモノアクリレートも含まれる。さらなる例には、官能性イソシアネート基との反応のために少なくとも１つの遊離ヒドロキシ基が残っているという条件で、上記のグリコールのジ－およびトリ－アクリレートおよびメタクリレートが含まれる。さらなるヒドロキシアクリレートには、Ｎ－ヒドロキシメチルメタクリルアミドおよびＮ－ヒドロキシメチルアクリルアミドが含まれる。さらに、ヒドロキシアクリレートまたはヒドロキシメタクリレートプレポリマーまたはオリゴマーは、ヒドロキシアクリレートまたはヒドロキシメタクリレートと、モノ、ジ、トリまたはオリゴエチレン性不飽和酸フリーモノマー、例えば、アクリル酸またはメタクリル酸のＣ_１－Ｃ_４アルキルエステル、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、エチルヘキシルアクリレート；アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートおよびヒドロキシプロピルメタクリレート；アクリルアミドおよびアルキル置換アクリルアミド、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ－ターシャリーブチルアクリルアミド、Ｎ－メタクリルアミドおよびＮ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルを含むモノマーとの反応によって得られるコポリマーであり得る。モノエチレン性不飽和酸フリーモノマーは、ビニルモノマースチレンを含み得る。

いくつかの実施形態では、フィルム形成を可能にするために、バインダーを硬化剤と組み合わせる必要があり得る。以下において、硬化剤という用語は、バインダーと反応し、架橋するが、バインダーとの反応に限定されない、２つ以上の官能基を有する反応性化合物を説明するために使用される。硬化剤の主な目的は、バインダーの架橋だが、これに限定されない。

一実施形態では、架橋剤／硬化剤は、コーティング／塗料配合物に含まれるポリオールと反応して、コーティングの結合を助けるポリウレタン化合物を形成することができる遊離イソシアネート基を有するポリイソシアネートであり得る。別の実施形態では、芳香族、脂肪族および脂環式ジイソシアネートまたはポリイソシアネートなどの硬化剤、および２つ以上の混合物は、水、ポリオールまたはポリアミンと反応して、ポリウレタンまたはポリ尿素またはビウレットオリゴマーまたはポリマーまたはそれらの組み合わせなどのバインダーを架橋することができる。

ジイソシアネートまたはポリイソシアネート硬化剤の例には、トルエン－２，４－ジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、１，５－ナフチレンジイソシアネート、１，４－テトラメチレンジイソシアネート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、１，１０デカメチレンジイソシアネート、１，４－シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４’メチレン－ビス（シクロヘキシルイソシアナート）、１，５－テトラヒドロナフチレンジイソシアネートおよび１，４－キシリレンジイソシアネート、またはイソホロンジイソシアネートが含まれる。

一実施形態では、バインダーポリウレタンの形成に使用されるポリオールは、ポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレンなどのポリオキシアルキレンおよびそれらのコポリマーの群から選択することができる。さらなる例には、ヒドロキシル官能性ポリエステルまたは脂肪族または芳香族ジオールまたはポリオールが含まれる。

有機バインダー（ａ）は、コーティング組成物中に、約５重量％から約９９重量％、好ましくは約７重量％から約９５重量％、より好ましくは約１０重量％から約９０重量％、なおより好ましくは約１５重量％から約８０重量％の量で存在することができ、ここで重量パーセントは、コーティング／塗料組成物の総重量に基づく。

加水分解性または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）
加水分解性または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、アルコキシ官能性（「加水分解性」または「部分的に加水分解された」）および／またはシラノール官能性シリコーン（「完全に加水分解された」）および／またはそれらの組み合わせであり得る。換言すれば、本発明のコーティング組成物は、アルコキシ官能性シリコーン、シラノール官能性シリコーン、またはそれらの混合物を含む。本明細書で使用される場合、「アルコキシ官能性および／またはシラノール官能性シリコーン」という用語は、アルコキシ官能基、－ＯＲ、および／またはヒドロキシ官能基、－ＯＨを含むシリコーンを指し、ここでＲは、アルキル基またはアリール基であり、そしてここで－ＯＨ基または－ＯＲ基はケイ素原子に直接結合している（すなわち、－ＳｉＯＨまたは－Ｓｉ（ＯＲ））。本明細書で使用される場合、「シリコーン」という用語は、交互のケイ素原子および酸素原子を含む構造に基づくポリオルガノシロキサンポリマーを指す。いくつかの実施形態において、アルコキシ官能基および／またはヒドロキシ官能基は、少なくともある程度、そして最大１００％まで加水分解され得る。

本明細書の一実施形態では、加水分解性または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、少なくとも１つの－Ｓｉ（Ｒ）_３－ｘ（ＯＲ^＊）_ｘ官能基を含むポリシロキサンであり、ここで各Ｒは、１から６個の炭素原子、好ましくは１から３個の炭素原子のアルキルであり、そしてＲ^＊は、独立して、Ｈまたは１から約６個の炭素原子、好ましくは１から３個の炭素原子のアルキルであり、そしてｘは１から３、好ましくは３の整数である。

本明細書の別の実施形態では、加水分解性または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、前述のシリコーンが、約２００から約１０，０００、例えば約８００から約５，０００の範囲の重量平均分子量、および約２ｃｐｓから約２，５００ｃｐｓ、好ましくは約２ｃｐｓから約１８００ｃｐｓ、より好ましくは約５ｃｐｓから約１７００ｃｐｓ、最も好ましくは約１０から約１６００ｃｐｓの粘度を有するように選択される。本明細書に記載されているように、粘度は、２５℃で、１０ｓ^－１のせん断速度で回転粘度計を用いて測定される。

特定の実施形態において、加水分解可能または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、一般式（Ｉ）のものであり、
Ｍ_ａＤ_ｂＤ_ｃ ^＊Ｔ_ｅＴ^＊ _ｆＭ^＊ _ｄ （Ｉ）
ここで
Ｍ＝ＳｉＲ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｏ_１／２；
Ｍ^＊＝ＳｉＲ^４Ｒ^５（ＯＲ^＊）Ｏ_１／２；
Ｄ＝ＳｉＲ^６Ｒ^７Ｏ_２／２；
Ｄ^＊＝ＳｉＲ^８（ＯＲ^＊）Ｏ_２／２
Ｔ＝ＳｉＲ^８Ｏ_３／２；および
Ｔ^＊＝Ｓｉ（ＯＲ^＊）Ｏ_３／２
ここでＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８のそれぞれは、独立して、１から約６個の炭素原子、好ましくは１から３個の炭素原子のアルキルまたはフルオロアルキル含有部分、２から約６個の炭素原子、好ましくは２から約４個の炭素原子のアルケニル部分、６個から約１２個の炭素原子、好ましくは６個から約８個の炭素原子のアリール部分、Ｖｅｒｓａｔｉｃ酸のビニルエステルの誘導体、または－ＯＲ^＊であり、そしてここでＲ^＊は、Ｈ、または１から約６個の炭素原子、好ましくは１から約３個の炭素原子を含むアルキルであり、そして下付き文字ａ、ｂ、ｃ、およびｄは、それぞれ独立してゼロまたは正であって、以下の制限ａ＋ｄ＝２、ｃ＋ｄ＋ｆ≧１およびａ＋ｂ＋ｃ＋ｅ＋ｆ＋ｄ≧３を受ける。好ましくは下付き文字は、３≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｅ＋ｆ＋ｄ≦１０００、より好ましくは３≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｅ＋ｆ＋ｄ≦５００、最も好ましくは４≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦２００であるようなものである。特定の実施形態において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８は、迅速な加水分解を促進するために６個未満の炭素原子を有する基を含み、その反応は、加水分解のアルコール類似体生成物の揮発性によって駆動される。

式（Ｉ）のいくつかの特定の実施形態において、加水分解可能または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、下付き文字ａおよびｂがゼロであり、下付き文字ｃ、ｅ、ｆおよびｄがそれぞれ正であり、ここでｃ＋ｆ≧１およびｄが２であるようなものであり得る。あるいは下付き文字ａ、ｃ、およびｄは正であり、ｂはゼロであり、ｃ＋ｆ≧１、およびａとｄはそれぞれ１である。さらには、下付き文字は、ａ＝２、ｂ＝ｅ＝０、ｃ＋ｆ≧１のようであり得る。またさらに下付き文字ａ、ｃ、およびｆはそれぞれゼロであり、ｂ＋ｅ≧１およびｄ＝２である。なおさらには、下付き文字は、ａ＝０、ｂ≧１、ｃ≧１、ｄ＝２、ｅ＝ｆ＝０のようであり得る。

別の実施形態では、加水分解性または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、一般式（ＩＩ）のものであり、

ここで各Ｒ^＊は独立して、Ｈまたは１から約６個の炭素原子、好ましくは１から３個の炭素原子のアルキルであり、各Ｒは、独立して、炭素原子１から６個、好ましくは１から３個の一価アルキルであり、各Ｒ^９は独立して、炭素原子１から６個、好ましくは１から３個の二価アルキルであり、そしてＲ^１０は、約９個の炭素原子の一価アルキルであり、そして下付き文字ｐは１から約７５であり、そしてｍ＝１から１０であり、好ましくはｍ＝１から５であり、最も好ましくはｍ＝１である。より具体的な実施形態では、ｐは１から約６、好ましくは２または５である。さらに別の実施形態では、ｐは、５５から約７０、好ましくは６０から６５、最も好ましくは約６１であり得る。

本発明での使用に適した式（Ｉ）に基づく加水分解性または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、市販にて入手可能であり、例えば、メトキシ官能性シリコーン、例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから市販されているＤＣ－３０７４およびＤＣ－３０３７；Ａｄｒｉａｎ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ在Ｗａｃｋｅｒ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから市販されているＧＥ ＳＲ１９１、ＳＹ－５５０、およびＳＹ－２３１：および、シラノール官能性シリコーン、例えばＤｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇのＤＣ－８４０、Ｚ６０１８、Ｑ１－２５３０および６－２２３０が含まれる。

特定の実施形態では、式ＩまたはＩＩの化合物の群から選択される前述の加水分解性または加水分解されたポリシロキサン（ｂ）（ｉ）は、約０．０１から約３０重量パーセント、例えば約０．０２から約２０重量パーセント、またはいくつかの場合では、約０．０５から約１５重量パーセント、の範囲の量で本発明のコーティング組成物中に存在し、ここで重量パーセントはコーティング／塗料組成物の総重量に基づく。

エポキシ官能性ポリシロキサン（ｂ）（ｉｉ）
前述のように、本発明のコーティング組成物はまた、エポキシ官能性シリコーン（ｂ）（ｉｉ）を含む。本明細書で使用する「エポキシ官能性シリコーン」という用語は、エポキシ官能基を含むシリコーン／ポリシロキサンを指す。

特定の実施形態では、本発明のコーティング組成物は、複数のエポキシ官能基、すなわち２つ以上のエポキシ官能基を含むエポキシ官能性シリコーンを含む。本発明の特定の実施形態では、コーティング組成物は、２つのエポキシ官能基を含むエポキシ官能性シリコーンを含む。

特定の実施形態では、本発明のコーティング組成物は、以下の一般構造の１つによって表されるエポキシ官能性シリコーン（ｂ）（ｉｉ）を含むことができ、
Ｍ_ａＤ^Ｅ _ｂＤ_ｃＴ^Ｅ _ｅＴ_ｆＭ^Ｅ _ｄ （ＩＩＩ）
ここで
Ｍ＝ＳｉＲ^１ｂＲ^２ｂＲ^３ｂＯ_１／２；
Ｍ^Ｅ＝ＳｉＲ^４ｂＲ^５ｂＲ^ＥＯ_１／２；
Ｄ＝ＳｉＲ^６ｂＲ^７ｂＯ_２／２；および
Ｄ^Ｅ＝ＳｉＲ^８ｂＲ^ＥＯ_２／２
Ｔ＝ＳｉＲ^８ｂＯ_３／２；および、
Ｔ^Ｅ＝ＳｉＲ^ＥＯ_３／２
ここで、Ｒ^１ｂ、Ｒ^２ｂ、Ｒ^３ｂ、Ｒ^４ｂ、Ｒ^５ｂ、Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、およびＲ^８ｂはそれぞれ独立して、任意選択でＳｉ原子およびＯ原子で置換された、１から約６個の炭素原子、好ましくは１から３個の炭素原子のアルキルまたはフルオロアルキル含有部分、任意選択でＳｉ原子およびＯ原子で置換された、２から約６個の炭素原子、好ましくは２から４個の炭素原子のアルケニル部分、任意選択でＳｉ原子およびＯ原子で置換された、６から約１２個の炭素原子、好ましくは６から８個の炭素原子のアリール部分、Ｖｅｒｓａｔｉｃ酸のビニルエステルの誘導体、またはＲ^Ｅであり、ここでＲ^Ｅはエポキシ部分によって置換されたアルキル基であり、そして下付き文字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆは、それぞれ独立してゼロまたは正であって、以下の制限：ａ＋ｄ＝２、ｂ＋ｄ＋ｅ≧１およびａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≧３を受ける。好ましくは下付き文字は、３≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦１０００、より好ましくは、３≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦５００、最も好ましくは、４≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦２００である。

エポキシ官能性ポリシロキサン（ｂ）（ｉｉ）のいくつかの特定の実施形態では、下付き文字ａ、ｃ、ｅおよびｆがそれぞれゼロ、ｂ≧１およびｄ＝２であり得る。あるいは、下付き文字ａおよびｄはそれぞれ１であり、ｃ＝ｅ＝ｆ＝０およびｂ≧１である。さらに、下付き文字ａ＝２、ｂ≧１、ｃおよびｄはそれぞれゼロである。さらに、下付き文字ａおよびｂはそれぞれゼロ、ｃ≧１およびｄ＝２であり得る。

ここでの別の実施形態では、一般式（ＩＩＩ）の（ｂ）（ｉｉ）エポキシシロキサンは、式：ＭＤ^Ｅ _ｂＤ_ｃＭのものであり、ここで下付き文字ｂは２から約６であり、そして下付き文字ｃは約３から約１５０、好ましくは約５から約１００、より好ましくは約７から約８０であり、そしてＲ^Ｅはエポキシ部分を含むアルキル基である。

特定の実施形態では、前述のエポキシ官能性シリコーンは、本発明のコーティング組成物中に約０．０１から約３０重量パーセント、例えば約０．０２から約２０重量パーセント、またはいくつかの場合では、約０．０２５から約１５重量パーセントの範囲の量で存在し、ここで重量パーセントは、コーティング／塗料組成物の総重量に基づいている。成分ｂ（ｉ）およびｂ（ｉｉ）の総量は、組成物の総重量の最大約４０重量パーセントであるべきである。

特定の実施形態では、成分（ｂ）（ｉ）対エポキシ官能性シリコーン（ｂ）（ｉｉ）の重量比は、約１：１であり、いくつか場合には約０．５：１から約１：０．５であり、さらに他の場合には、約０．１：１から約１：０．１である。

補助成分
本明細書に記載のコーティング組成物は、充填剤または顔料、水、溶媒からなる群から選択される少なくとも１つの補助成分をさらに含むことができる。３つの主な成分カテゴリーの他に、塗料は多種多様な雑多な添加剤を含むことができ、これらは通常、達成されるべき所望の効果に基づいて当業者に知られているように、少量であるが効果的な量で添加され、生成物に著しい影響を与える。いくつかの例には添加物、例えば表面張力を変更するための界面活性剤、分散剤、発泡を制御するための脱泡剤、凝集剤、不透明ポリマー、着色剤、帯電防止剤、流動性向上剤、仕上り外観向上剤、ウェットエッジ向上剤、顔料安定性向上剤、不凍性付与剤、スキニング抑制剤、触媒、増粘剤、安定剤、乳化剤、テクスチャライザー、接着促進剤、ＵＶ安定剤、フラットナー（艶消し剤）、バクテリアの増殖を抑える殺生物剤、シリコーンベースの接着促進剤など、およびそれらの組み合わせが含まれる。

一実施形態では、粒状の固体である充填剤は、靭性、テクスチャーを付与し、塗料に特別な特性を与え、および／または塗料のコストを削減するために組み込まれており、二酸化チタン、クレイ、ナノクレイ、有機クレイ、粉砕炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、コロイド状炭酸カルシウム、ステアレート部分またはステアリン酸を含む化合物で処理された炭酸カルシウム、フュームドシリカ、沈降シリカ、破砕石英、粉砕石英、微粉砕石英、アルミナ、水酸化アルミニウム、セラミックおよびガラス球、水酸化チタン、カオリン、ベントナイト、モンモリロナイト、珪藻土、酸化鉄、カーボンブラック、グラファイト、タルク、雲母、軽石、ウォラストナイト、ドロマイト、長石、着色顔料、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。

本発明のコーティング組成物中の水は、例えば、成分の間の反応、大気湿度、および成分の１つまたは複数に存在する水から提供され得る。特定の硬化条件、例えば硬化が周囲温度条件で起こる乾燥環境での組成物の使用などに応じて、硬化を促進するために、組成物の形成中に水を添加することができる。

別の実施形態では、溶媒は、アルコール、グリコール、ケトン、エステル、エーテル、カーボネート、脂肪族、脂環式、芳香族、ヘテロ芳香族、ヘテロ脂肪族、ヘテロ脂環式、アミド、スルホキシド、水からなる群から選択することができる。より具体的には、溶剤は、ミネラルスピリット、アセトン、テレビン油、ナフサ、トルエン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、２－ブトキシエタノール、グリコールエーテル、エチルベンゼン、キシレン、ｎ－ブチルアセテート、ブタノール、ピリジン、ジメチルカーボネート、ジメチルスルホキシド、およびそれらの組み合わせであり得る。

本明細書の一実施形態では、コーティング組成物は、塗料／コーティングの表面張力を変更するための有機界面活性剤、例えば、本明細書に記載のコーティング組成物を含む分散体に使用される界面活性剤などの添加剤を含む。界面活性剤は、塗料およびその他適用における乳化重合の間にポリマー粒子の分散を安定させるためにも使用される。界面活性剤の添加により、塗料の機械的安定性、凍結融解安定性、貯蔵寿命がすべて改善される。塗料に界面活性剤を添加すると、界面活性剤が溶液の濡れ性を高めるため、塗料が表面をより簡単にコーティングすることもできる。界面活性剤は、アニオン性、カチオン性、非イオン性、または両性界面活性剤のいずれか１つまたは複数であり得る。１つの特定の実施形態では、界面活性剤は非イオン性界面活性剤である。本発明の文脈では、アニオン性界面活性剤を任意選択で使用することができる。例として、スルホン酸またはアルキル硫酸芳香族炭化水素ベースの酸のアルカリ金属塩などの界面活性剤を挙げることができ、好ましい非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレン化アルキルフェノールまたはポリオキシエチレン化脂肪アルコールである。使用できる界面活性剤の量は、乳化に通常使用される量である。非イオン性（好ましくは）、イオン性または両性界面活性剤は、単独で、または一緒に混合して使用することができる。実際には、本発明による分散体は、約７０から約１０重量％、好ましくは約７０から約４０重量％の非水相に対して、約３０から約９０重量％、好ましくは約３０から約６０重量％の水を含む。

本明細書で使用される分散剤は、例えば、ホスフェートおよび／またはポリアクリルから選択することができる。

本明細書で使用することができる凝集剤は、好ましくは、グリコールおよび／または脂肪族石油留分から選択することができる。

本明細書の増粘剤は、好ましくは、アクリルセルロース増粘剤、ポリウレタン、天然ガム、およびそれらの混合物から選択することができる。

特定の実施形態では、本発明のコーティング組成物は着色剤を含んでもよい。本明細書で使用する「着色剤」という用語は、組成物に色および／または他の不透明度および／または他の視覚効果を付与する任意の物質を意味する。着色剤は、離散粒子、分散体、溶液および／またはフレークなどの任意の適切な形態でコーティングに添加することができる。本発明のコーティング組成物には、単一の着色剤または２つ以上の着色剤の混合物を使用することができる。

着色剤の例としては、塗料産業で使用される、および／またはドライカラー製造業者協会（ＤＣＭＡ）にリストされているものなどの顔料、染料およびティント、ならびに特殊効果組成物が挙げられる。着色剤は、例えば、使用条件下で不溶性であるが濡れ性である微細に分割された固体粉末を含み得る。着色剤は、有機または無機であり得、凝集または非凝集であり得る。着色剤は、アクリル粉砕ビヒクルなどの粉砕ビヒクルを使用することによってコーティング組成物に組み込むことができ、その使用は当業者に周知である。

顔料および／または顔料組成物の例としては、カルバゾールジオキサジン粗製顔料、アゾ、モノアゾ、ジスアゾ、ナフトールＡＳ、塩型（レーキ）、ベンゾイミダゾロン、縮合、金属錯体、イソインドリノン、イソインドリンおよび多環フタロシアニン、キナクリドン、ペリレン、ペリノン、ジケトピロロピロール、チオインジゴ、アントラキノン、インダントロン、アントラピリミジン、フラバントロン、ピラントロン、アンタントロン、ジオキサジン、トリアリールカルボニウム、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロールレッド（「ＤＰＰＢＯレッド」）、二酸化チタン、カーボンブラックおよびそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。「顔料」および「着色充填剤」という用語は互換的に使用することができる。

染料の例には、フタログリーンまたはブルー、酸化鉄、バナジン酸ビスマス、アントラキノン、ペリレン、アルミニウムおよびキナクリドンなどの溶媒および／または水ベースのものがあるが、これらに限定されない。

ティントの例には、水ベースまたは水混和性の担体に分散された顔料、例えば、Ｄｅｇｕｓｓａ，Ｉｎｃ．から市販されているＡＱＵＡ－ＣＨＥＭ ８９６、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．のＡｃｃｕｒａｔｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ部門から市販されているＣＨＡＲＩＳＭＡ ＣＯＬＯＲＡＮＴＳおよびＭＡＸＩＴＯＮＥＲ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＣＯＬＯＲＡＮＴＳが含まれるが、これらに限定されない。

上述のように、着色剤は、ナノ粒子分散体を含むがこれに限定されない分散体の形態であることができる。ナノ粒子分散体は、所望の可視色および／または不透明度および／または視覚効果をもたらす１つまたは複数の高度に分散されたナノ粒子着色剤および／または着色剤粒子を含むことができる。

コーティング組成物の製造およびその使用
本明細書のコーティング組成物は、成分（ａ）、（ｂ）（ｉ）および（ｂ）（ｉｉ）を従来から理解されている方法にて任意の順序でまたは同時に組み合わせる方法によって製造することができる。本明細書のコーティング組成物は、任意の塗料、ワニス、ラッカー、シェラックまたはステインで使用することができる。好ましくは、コーティング組成物は塗料、好ましくは有機塗料で使用される。

本明細書の一実施形態では、コーティング組成物は、（ｂ）（ｉ）または（ｂ）（ｉｉ）の一方のみが有機バインダー（ａ）と組み合わせて使用される組成物と比較して、相乗的な特性を有する。より具体的な実施形態では、本明細書のコーティング組成物は、約４０から約８０、あるいは約８０から約１２０、あるいは約１２０から約１８０の水の表面接触角を有する。実施形態では、本発明のコーティング組成物は、以下の改善および／または利点の１つまたは複数を提供することができる：水、化学薬品、ＵＶ、クラッキング、温度、微生物などに対する改善された耐性、改善された疎水性、低表面エネルギー、耐久性、耐汚染性、および向上した清掃性、ならびに落書き防止特性。

本発明はまた、特に落書きに対して耐性のある塗料組成物に関する塗料組成物にも関する。この組成物は非犠牲的である。

一実施形態では、任意の前述のコーティング組成物は、金属（裸またはプレコート金属を含む）、プラスチック、木材、コンクリート、ガラス、紙、セメント、クレイ、岩石、石、織物、セラミック、合成フォーム、石膏、焼き石膏、パテ、スタッコ、または複合材などの非限定的な例を含む基材に適用することができる。いくつかの態様では、コーティングを適用する前に、基材上に追加のプライマーをコーティングすることができる。

一実施形態では、基材上のコーティングは、約１－１０００μｍの厚さを有することができる。最終的なコーティング組成物は、新たに調製されたものでも保管後でも、例えば、様々な技術、例えば、ディップドレインおよびディップスピン手順を含む浸漬技術によって、カーテンコーティング、ブラシコーティング、またはローラーコーティングおよび上記の組み合わせによって、外観に適用され得る。スプレー技法、ならびに組み合わせ、例えば、スプレーとスピン技法、およびスプレーとブラシ技法を使用することも企図される。高温のコーティングされた物品は、本明細書に記載のコーティング組成物でコーティングすることができる。
可能な処理には、プライマー、プレコート、および/またはオーバーコートが含まれ得る。
プライマーは、塗料自体を適用する前に材料に置かれる予備的コーティングである。下塗りされた表面により、塗料の密着性が向上し、それにより塗料の耐久性が増加し、向上した塗装面の保護を提供することを可能にする。適切なプライマーはまた、染みを阻止して密封し、または上塗りする色を隠し得る。

基材をコーティングする前に、プレコートを適用して表面を調製し、塗料が正しく接着するのを助けることが必要または望ましいことがあり得る。解決策の１つの例は、最終仕上げに使用する予定の塗料を加える前に、平らなラテックス塗料を適用して完全に乾かすことである。均一な仕上げのために、例えば、所望される場合、基材の任意の色を隠す、および／または、塗料の最終コートにつき均質な仕上げをもたらすよう、プレコート用のプライマーおよびシーラーを選択できる。

トップコーティングは、下にある材料の上にシーラーとして適用される透明または半透明の塗料のコーティングである。塗装システムでは、トップコートは中間コートとプライマーの上に樹脂シールを提供する。第１のトップコートは、実際には中間コートに浸透し、コーティングシステムに不浸透性の上面を提供することができる。トップコートは、侵食薬剤に対する多くのコーティングの防御の最前線である。トップコーティングは、コーティングシステムの耐性シール、環境への初期バリア、化学薬品、水および天候に対する耐性、表面の靭性と耐摩耗性、および好ましい外観を提供するために使用される。好ましくは、任意の建築用および／または工業用表面適用は、本明細書に記載のコーティング組成物でコーティングすることができる。

２つの異なる種類の塗料、すなわちアクリルラテックス塗料（水性塗料）およびシリコーンエポキシシステム／アミンコーティング（溶剤ベース塗料）に様々な添加剤を組み込むことにより、２組の実験を行った。
さまざまな添加剤は以下の通りである：加水分解成分ｂ（ｉ）１
せん断速度１０ｓ^－１の回転式粘度計で測定して２５℃で約６００ｃｓｔの粘度を有するシラノール末端ＰＤＭＳ（ＨＯ（Ｍｅ_２）Ｓｉ－［ＯＳｉ（Ｍｅ）_２］ｘ－ＯＳｉ（Ｍｅ_２）ＯＨ）を使用した。
加水分解性成分ｂ（ｉ）２ａ、ｂ、ｃ
下記一般式を有する、ＶｅｏＶａ（商標）１０（ネオデカン酸のビニルエステル、Ｈｅｘｉｏｎ Ｉｎｃ．から入手可能）ベースの加水分解性ＰＤＭＳをこの研究で使用した。
Ｚ^１－｛Ｌ［ＳｉＲ_２Ｏ］_ｐ－ＳｉＲ_２｝_ｍ－Ｌ－Ｚ^２
ここでＬ＝－ＣＨ_２－ＣＨ_２－、そしてＲ＝メチル
Ｚ^１＝トリメトキシシリル、または－Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３
そしてＺ^２＝ＯＣ（Ｏ）－Ｃ（ＣＨ_３）（Ｒ^１）（Ｒ^２）、ここでＲ^１およびＲ^２はアルキル基、Ｒ^１＋Ｒ^２＝６－７Ｃ原子。
上記の式を使用した特定のＶＥＯＶＡ（商標）１０ベースの加水分解性ＰＤＭＳ分子は、以下のように定義される。
ｂ（ｉ）２ａ：上記の一般式でｐ＝１１－１４；ｍ＝１
ｂ（ｉ）２ｂ：上記の一般式でｐ＝１；ｍ＝１
ｂ（ｉ）２ｃ：上記の一般式でｐ＝６１、ｍ＝１
Ｍ＝ＳｉＲ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｏ_１／２；
Ｍ^＊＝ＳｉＲ^４Ｒ^５（ＯＲ^＊）Ｏ_１／２；
Ｄ＝ＳｉＲ^６Ｒ^７Ｏ_２／２；
成分ｂ（ｉｉ）１
Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能なエポキシド官能性ポリジメチルシロキサンコポリマー、すなわちＳｉｌＦｏｒｃｅ ＵＶ９３００ポリマー（Ｄ／Ｄ^Ｅが約７）を成分ｂ（ｉｉ）１として使用した。

接触角の測定は、液滴ゴニオメータおよびＫｒｕｅｓｓ ＤＳＡ １００滴形状分析器をそれぞれ用いて行った。

Ｋｒｕｅｓｓ ＤＳＡ １００液滴形状分析器で行われる接触角測定では、ペンダント液滴がカニューレの先端に位置し、試験表面上に置かれる。カメラが液滴の画像を記録する。液滴の輪郭は、形状モデルを輪郭に適合させることができる液滴形状解析ソフトウェアによって解析される。接触角は、取り付けられた液滴形状の輪郭とサンプル表面の角度から計算される。

ＡＳＴＭ Ｄ４８２８法に基づいて染み洗浄性研究を行った。Ｌａｎｅｔａスクラブ試験パネルに白色塗料フィルムを適用し、７日間乾燥させた。クレヨン（紫）、マーカー（青）、お茶の溶液などの一般的な家庭内の染みをフィルムに適用した。ペンとクレヨンを別々に、均一な圧力での複数のストロークを使用して、塗料フィルム上に約１インチ（２．５４ｃｍ）の帯として、汚れの程度が飽和するまで適用した。スポイトを使用してお茶の溶液を０．５から１インチ（１．２７から２．５４ｃｍ）の帯として適用し、吸収させた。３０分後、余分なお茶の溶液を排出し、ＢＹＫから入手可能な湿式摩耗および洗浄性試験機を使用して、水中の市販の洗剤粉末の溶液に浸した柔らかいスポンジで汚れを消した。２００サイクルの機械洗浄後にサンプルを取り出し、流水に入れて余分な石鹸を除去し、室温で乾燥させた。染色後、ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ Ｃｏｌｏｒ Ｅｙｅスペクトロフォトメーターを使用して、（以下の表１に示すように洗浄性を決定するため）染色スポットのＬ^＊値（ＣＩＥＬＡＢカラースペース）を分析した。Ｌ^＊値が高いほど、白色度が高く、洗浄性が優れていることを示す。

落書き防止性能：基材を傷つけることなく、木へらで手で落書きを除去する容易さに相当する。２つの評価が与えられた。評価１（高）は、落書きを取り除くのが非常に容易である（手から非常に小さな力が必要）に対応し、評価２（低）は、落書きを取り除くのが困難または不可能（手から大きな力が必要）であることを意味する。

感圧接着剤（ＰＳＡ）の剥離力は、ＰＳＡを手で除去するのに必要な力を決定することによって評価した。

比較例１：市販のアクリル塗料（「Ｎｅｒｏｌａｃ Ｅｘｃｅｌ Ｔｏｔａｌ」、Ｋａｎｓａｉ Ｎｅｒｏｌａｃ Ｐａｉｎｔ Ｌｔｄ製）は地元のホームセンターから入手した。「Ｎｅｒｏｌａｃ Ｅｘｃｅｌ Ｔｏｔａｌ」は、オールインワンのアクリル製エクステリアエマルション塗料であり、高性能、上質水性および長持ちする外装塗料色彩である。

比較例１ｂ：０．３グラムのシラノール－ＰＤＭＳｂ（ｉ）１を、１０グラムの比較例１で得られたアクリル塗料に添加した。配合物をフラックテックミキサーで１分間混合し、そしてフィルムを適用する前に一晩平衡化した。

例２：０．２２５グラムのシラノール－ＰＤＭＳｂ（ｉ）１と０．０７５グラムのエポキシ－ＰＤＭＳｂ（ｉｉ）１（比率ｂ（ｉ）１／ｂ（ｉｉ）１＝３）を、１０グラムの比較例１で得られたアクリル塗料に添加した。配合物をフラックテックミキサーで１分間混合し、フィルムを適用する前に一晩平衡化した。

例３：０．１５グラムのシラノール－ＰＤＭＳｂ（ｉ）１と０．１５グラムのエポキシ－ＰＤＭＳｂ（ｉｉ）１（比率ｂ（ｉ）１／ｂ（ｉｉ）１＝１）を、１０グラムの比較例１で得られたアクリル塗料に添加した。配合物をフラックテックミキサーで１分間混合し、フィルムを適用する前に一晩平衡化した。

例４：０．０７５グラムのシラノール－ＰＤＭＳｂ（ｉ）１と０．２２５グラムのエポキシ－ＰＤＭＳｂ（ｉｉ）１（比率ｂ（ｉ）１／ｂ（ｉｉ）１＝１／３）を、１０グラムの比較例１で得られたアクリル塗料に添加した。配合物をフラックテックミキサーで１分間混合し、フィルムを適用する前に一晩平衡化した。

比較例２：０．３グラムのエポキシ－ＰＤＭＳｂ（ｉｉ）１を、１０グラムの比較例１で得られたアクリル塗料に添加した。配合物をフラックテックミキサーで１分間混合し、フィルムを適用する前に一晩平衡化した（上記参照）。

アクリル塗料について、エポキシ－ＰＤＭＳｂ（ｉｉ）１とシラノール－ＰＤＭＳｂ（ｉ）１の配合物は、同じ総使用レベルで別々に使用した場合よりも有意に高い水接触角と洗浄性を示した。

組成物中の唯一のシロキサン系成分（ｂ）としてのエポキシ－ＰＤＭＳおよびシラノール－ＰＤＭＳ（それぞれ比較例２および比較例１ｂを参照）は、比較例１よりもそれぞれ２３度および１４度高い接触角をもたらした。しかしながら、エポキシ－ＰＤＭＳとシラノール－ＰＤＭＳのすべての配合物は、単一のシロキサン系成分（ｂ）と同じ総使用レベル（３重量パーセント）であっても、比較例１よりも３２から３６度高い接触角を示した。

比較例３：シリコーンエポキシシステム／アミンコーティング剤配合物。
シリコーンエポキシシステム／アミンコーティングを使用した。５ｇのシリコーンエポキシシステム樹脂バインダー（ａ）、１ｇのアミン硬化剤（３－アミノプロピルトリエトキシシラン）を手で混合し、金属板上に約１００ミクロンの厚みでコーティングした。Ｔｅｓａ（登録商標）テープ４１５４および７４７５（Ｔｅｓａから入手可能）ならびに市販のアクリルスプレー塗料を上記硬化コーティング上に適用して、落書き形成をシミュレートした。市販のアクリル樹脂スプレーは、「Ｓｐａｒｖａｒ Ｆａｒｂｓｐｒａｙ ｍｉｔ Ｒｏｓｔｓｃｈｕｔｚ Ｒａｐｓｇｅｌｂ，Ｓｉｇｎａｌｓｃｈｗａｒｚ Ｆｅｕｅｒｒｏｔ」、またはＳＰＡＲＶＡＲの黄色、黒、および赤の腐食防止スプレー塗料に対応している。

比較例４：４．６ｇのシリコーンエポキシ樹脂システムバインダー（ａ）、１ｇのアミン硬化剤および０．４ｇのシラノールＰＤＭＳｂ（ｉ）１を手で混合し、金属板上にコーティングした。Ｔｅｓａ（登録商標）テープ４１５４および７４７５、ならびに市販のスプレー塗料をコーティングに適用した。

比較例５：４．６ｇのシリコーンエポキシシステム樹脂バインダー（ａ）、１ｇのアミン硬化剤（３－アミノプロピルトリエトキシシラン）、および０．４ｇのエポキシＰＤＭＳ（ｂ）（ｉｉ）１を手で混合し、金属板に適用した。Ｔｅｓａ（登録商標）テープ４１５４および７４７５、ならびに市販のスプレー塗料をコーティングに適用した。

比較例６：４．６ｇのシリコーンエポキシ樹脂システムバインダー（ａ）、１ｇのアミン硬化剤（３－アミノプロピルトリエトキシシラン）、０．４ｇのＶｅｏＶａ（商標）１０ベースの加水分解性ＰＤＭＳ（ｂ）（ｉ）２ａを手で混合し、金属板にコーティングした。Ｔｅｓａ（登録商標）テープ４１５４および７４７５、ならびに市販のスプレー塗料をコーティングに適用した。

例５：４．６ｇのシリコーンエポキシ樹脂システムバインダー（ａ）、１ｇのアミン硬化剤（３－アミノプロピルトリエトキシシラン）、０．２ｇのエポキシＰＤＭＳ（ｂ）（ｉｉ）１および０．２ｇのシラノールＰＤＭＳ（ｂ）（ｉ）１を手で混合し、金属板にコーティングした。Ｔｅｓａ（登録商標）テープ４１５４および７４７５、ならびに市販のスプレー塗料をコーティングに適用した。

例６：４．６ｇのシリコーンエポキシ樹脂システムバインダー（ａ）、１ｇのアミン硬化剤（３－アミノプロピルトリエトキシシラン）、０．２ｇのＶｅｏＶａ（商標）１０ベースの加水分解性ＰＤＭＳ（ｂ）（ｉ）２ａ、および０．２ｇのエポキシＰＤＭＳを手で混合し、１０ミクロンの厚さで金属板にコーティングした。Ｔｅｓａ（登録商標）テープ４１５４および７４７５、ならびに市販のスプレー塗料をコーティングに適用した。

シリコーンエポキシシステム／アミンコーティング配合物において、唯一のシロキサン系成分（ｂ）としてのエポキシ－ＰＤＭＳ（ｂ）（ｉｉ）１、加水分解性ＰＤＭＳ（ｂ）（ｉ）２ａ、またはシラノールＰＤＭＳ（ｂ）（ｉ）１の８重量％の添加は、それぞれ、比較例３よりも接触角が１６．７、１７．２および２５．３度高いことを示した。４重量％のエポキシ－ＰＤＭＳ（ｂ）（ｉｉ）１と４重量％の加水分解性ＰＤＭＳ（ｂ）（ｉ）２ａとの組み合わせは、比較例３よりも２１．２％高い水接触角を示した。４重量％のエポキシ－ＰＤＭＳ（ｂ）（ｉｉ）１と４重量％のシラノールＰＤＭＳ（ｂ）（ｉ）１との組み合わせは、比較例３よりも３３．９度高い水接触角を示した。調製されたすべてのサンプルは、コーティングからのテープの除去の容易さによって示されるように、テープ剥離性能を示した。一方、比較例２のコーティングからは落書き塗料を除去することができなかった。理論に縛られることを望むものではないが、２種のポリシロキサンベースの成分ｂ（ｉ）と（ｂ）（ｉｉ）の配合による相乗的な疎水効果は、加水分解された基または加水分解可能な基のためにコーティングマトリックスと反応するシリコーンベースの成分が浸出することなくこの疎水性が長期間持続することになるため、優れた効果をコーティングにもたらすように見える。シリコーン成分ｂ（ｉ）およびｂ（ｉｉ）の配合の存在下でのこの疎水性の増加は、コーティングからの機械的な落書き塗料の除去の容易さによって示されるように、参照用のシリコーンエポキシシステムと比べて優れた落書き防止特性に関連しているように見える。

本発明は、特定の実施形態を参照して説明されてきたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、その要素を均等物で置き換えることができることを理解するであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むことが意図される。

Claims (24)

1. （ａ）有機バインダー；および
   （ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンと
   （ｉｉ）エポキシ官能性ポリシロキサンとの組み合わせ、および
   任意選択での硬化剤、を含むコーティング組成物。
2. 有機バインダー（ａ）は、アクリル樹脂、ビニルアクリル樹脂、ビニルアセテート／エチレン（ＶＡＥ）、アルキド樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ラテックス、アスファルト、ポリエステル、メラミンホルムアルデヒド、フェノールホルムアルデヒド、ポリアミド、イソシアネート、アルキド、メラミン樹脂、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング組成物。
3. 有機バインダー（ａ）は、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルヘキシルアクリレート、スチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、ビニルアセテート、アクリル酸、Ｖｅｒｓａｔｉｃ酸のビニルエステル、およびシラン含有モノマーからなる群から選択される１つまたは複数のモノマーを含むアクリルバインダーである、請求項１に記載のコーティング組成物。
4. 有機バインダー（ａ）はエポキシ樹脂バインダーである、請求項２に記載のコーティング組成物。
5. 有機バインダー（ａ）は、脂肪族または芳香族ポリオールに基づくポリウレタンバインダーである、請求項２に記載のコーティング組成物。
6. （ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンは、少なくとも１つの－Ｓｉ（Ｒ）_３－ｘ（ＯＲ^＊）_ｘ官能基を含み、ここで各Ｒは１から６個の炭素原子のアルキルであり、Ｒ^＊は独立してＨまたは１から６個の炭素原子のアルキルであり、そしてｘは１から３の整数である、請求項１に記載のコーティング組成物。
7. （ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンは、２５℃で１ｃｐｓから１０，０００ｃｐｓの粘度を有するポリジメチルシロキサンである、請求項６に記載のコーティング組成物。
8. （ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンは、一般式（Ｉ）のものであり、
   Ｍ_ａＤ_ｂＤ^＊ _ｃＴ_ｅＴ^＊ _ｆＭ^＊ _ｄ （Ｉ）
   ここで
   Ｍ＝ＳｉＲ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｏ_１／２；
   Ｍ^＊＝ＳｉＲ^４Ｒ^５（ＯＲ^＊）Ｏ_１／２；
   Ｄ＝ＳｉＲ^６Ｒ^７Ｏ_２／２；および
   Ｄ^＊＝ＳｉＲ^８（ＯＲ＊）Ｏ_２／２；
   Ｔ＝ＳｉＲ^８Ｏ_３／２；および
   Ｔ^＊＝Ｓｉ（ＯＲ^＊）Ｏ_３／２
   ここでＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８のそれぞれは、独立して、１から約６個の炭素原子のアルキルまたはフルオロアルキル含有部分、２から約６個の炭素原子のアルケニル部分、６から約１２個の炭素原子のアリール部分、Ｖｅｒｓａｔｉｃ酸のビニルエステルの誘導体、または－ＯＲ^＊であり、そしてここでＲ^＊は、Ｈまたは１から約６個の炭素原子を含むアルキルであり、そして下付き文字ａ、ｂ、ｃ、およびｄはそれぞれ独立してゼロまたは正であって、以下の制限ａ＋ｄ＝２、ｃ＋ｄ＋ｆ≧１、およびａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≧３を受ける、請求項１に記載のコーティング組成物。
9. Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７およびＲ^８のそれぞれは、独立して、１から約３個の炭素原子のアルキルまたは－ＯＲ^＊であり、そして下付き文字は３≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦１，０００である、請求項８に記載のコーティング組成物。
10. （ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンは、一般式（ＩＩ）のものであり、
    

    

    
    ここで各Ｒ^＊は、独立して、Ｈまたは１から約６個の炭素原子のアルキルであり、各Ｒは、独立して、１から６個の炭素原子の一価アルキルであり、各Ｒ^９は、独立して、１から６個の炭素原子の二価アルキルであり、そしてＲ^１０は、約９個の炭素原子の一価アルキルであり、下付き文字ｐは約１から約７５であり、そしてｍは１である、請求項１に記載のコーティング組成物。
11. 下付き文字ｐは１から約６である、請求項１０に記載のコーティング組成物。
12. 下付き文字ｐは５５から約７０である、請求項１０に記載のコーティング組成物。
13. （ｂ）（ｉｉ）エポキシ官能性シロキサンは、一般式（ＩＩＩ）のものであり、
    Ｍ_ａＤ^Ｅ _ｂＤ_ｃＴ^Ｅ _ｅＴ_ｆＭ^Ｅ _ｄ （ＩＩＩ）
    ここで
    Ｍ＝ＳｉＲ^１ｂＲ^２ｂＲ^３ｂＯ_１／２；
    Ｍ^Ｅ＝ＳｉＲ^４ｂＲ^５ｂＲ^ＥＯ_１／２；
    Ｄ＝ＳｉＲ^６ｂＲ^７ｂＯ_２／２；および
    Ｄ^Ｅ＝ＳｉＲ^８ｂＲ^ＥＯ_２／２
    Ｔ＝ＳｉＲ^８ｂＯ_３／２；および
    Ｔ^Ｅ＝ＳｉＲ^ＥＯ_３／２
    ここでＲ^１ｂ、Ｒ^２ｂ、Ｒ^３ｂ、Ｒ^４ｂ、Ｒ^５ｂ、Ｒ^６ｂ、Ｒ^７ｂ、およびＲ^８ｂのそれぞれは、独立して、任意選択でＳｉ原子およびＯ原子で置換される、１から約６個の炭素原子のアルキルまたはフルオロアルキル含有部分、任意選択でＳｉ原子およびＯ原子で置換される、２から約６個の炭素原子のアルケニル部分、任意選択でＳｉ原子およびＯ原子で置換される、６から約１２個の炭素原子のアリール部分、Ｖｅｒｓａｔｉｃ酸のビニルエステル部分、またはＲ^Ｅであり、ここでＲ^Ｅはエポキシ部分を含むアルキル基であり、そして下付き文字ａ、ｂ、ｃ、およびｄはそれぞれ独立してゼロまたは正であって、以下の制限ａ＋ｄ＝２、ｂ＋ｄ＋ｅ≧１、およびａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≧３を受ける、請求項１に記載のコーティング組成物。
14. Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、およびＲ^８のそれぞれは、独立して、１から約３個の炭素原子のアルキルまたはＲ^Ｅであり、ここでＲ^Ｅはエポキシ部分を含むアルキル基であり、そして下付き文字は３≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦１，０００である、請求項１３に記載のコーティング組成物。
15. （ｂ）（ｉｉ）一般式（ＩＩＩ）のエポキシシロキサンは、式ＭＤ^Ｅ _ｂＤ_ｃＭ^Ｅのものであり、ここで下付き文字ｂは２から約６であり、そして下付き文字ｃは３から約１５０であり、そしてＲ^Ｅはエポキシ部分を含むアルキル基である、請求項１３に記載のコーティング組成物。
16. 充填剤、水、溶剤、界面活性剤、分散剤、脱泡剤、凝集剤、増粘剤、不透明ポリマー、殺生物剤、着色剤、帯電防止剤、シリコーンベースの添加剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの補助成分をさらに含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
17. 充填剤は、二酸化チタン、クレイ、ナノクレイ、有機クレイ、粉砕炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、コロイド状炭酸カルシウム、ステアレート部分またはステアリン酸を含む化合物で処理された炭酸カルシウム、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、破砕石英、粉砕石英、アルミナ、水酸化アルミニウム、セラミックおよびガラス球、水酸化チタン、カオリン、ベントナイト、モンモリロナイト、珪藻土、酸化鉄、カーボンブラック、グラファイト、タルク、雲母、軽石、ウォラストナイト、ドロマイト、長石、着色顔料、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１６に記載のコーティング組成物。
18. 溶剤は、ミネラルスピリット、アセトン、テレビン油、ナフサ、トルエン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、２－ブトキシエタノール、グリコールエーテル、エチルベンゼン、キシレン、ｎ－ブチルアセテート、ブタノール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１６に記載のコーティング組成物。
19. 請求項１に記載のコーティング組成物を含む塗料。
20. 基材上にコーティングされた請求項１９に記載の塗料を含むコーティングされた物品であって、ここで基材は、金属、プラスチック、木材、コンクリート、ガラス、紙、レンガ、セメント、クレイ、岩石、石、織物、セラミック、合成フォーム、石膏、焼き石膏、パテ、スタッコ、または複合材を含む、物品。
21. （ａ）有機バインダー；および
    （ｂ）（ｉ）加水分解性または加水分解されたポリシロキサンと、
    （ｉｉ）エポキシ官能性ポリシロキサンとの組み合わせ、
    を合せることを含む、コーティング組成物を作製する方法。
22. 請求項２１に記載の方法によって作製されたコーティング組成物。
23. 請求項２２に記載のコーティング組成物を含む塗料。
24. 基材が、金属、プラスチック、木材、コンクリート、ガラス、紙、またはレンガを含む、基材上にコーティングされた請求項２３に記載の塗料を含むコーティングされた物品［または基材］。